眼镜片材料分类与设计

第十章

眼镜片材料分类与设计第一节眼镜片材料（一）光学特性1.折射率眼镜片的折射率是入射角α的正弦值与折射角β的正弦之比。对于镜片的设计而言，折射率的意义在于折射率越高，镜片可以制作的越薄。根据不同的折射率，镜片材料分类如下：普通折射率1.48≤n＜1.54中等折射率1.54≤n＜1.64高等折射率1.64≤n＜1.74超高折射率n≥1.74αβ2.色散力色散力是眼视光学的一个只能重要的特性，因为使用高屈光力镜片时，高色散力会令所视物体边缘产生彩色条纹。习惯上用阿贝数反映镜片材料的色散力：阿贝数=1/色散力阿贝数越低，越容易出现色差现象。尽管所有镜片都存在色散，但在镜片的光学中心区域，该干扰因素可被忽略。只有高色散镜片边缘，色散现象才易被察觉。3.反射率反射率:光线在镜片表面会产生反射现象,影响镜片的清晰度。未经过任何处理的镜片，其反射率P的计算公式如下：P=（n－1）²/（n+1）²×100%（n为镜片折射率））折射率1.51.61.71.81.9反射率7.8%10.4%12.3%15.7%18.3%4.光线的吸收镜片的光线吸收通常指材料内部的光线吸收。镜片本身的吸收特性会减少镜片的光线透过率。对于无色镜片来说光损失可以忽略不计。但是可以通过染色技术让镜片具备吸收更多光线的功能。5.透光率镜片的透光率指光线通过镜片而没有被反射和吸收的可见光透过率。透光率=100%－反射率透光率的大小决定了镜片视物的清晰度与否，透光率越大，镜片的清晰度越高。6.紫外线切断紫外线切断点反映了磁材料阻断紫外线辐射透过的波长。辐射线分为以下五大类：（1）短波紫外线：13.6nm~310nm（2）长波紫外线：310nm~390nm（3）可见光：390nm~780nm（4）短波红外线：780nm~1500nm（5）长波红外线：1500nm~100000nm紫外线可以分为三个波段：UVC：10nm~280nm可以被大气中的氧、氮和臭氧层吸收；UVB：280nm~315nm很少一部分被大气中的氧、氮和臭氧层吸收；UVA：315nm~380nm大部分UVA和UVB会进入人眼。（二）物理特性1.密度有可能密度大的材料比相同屈光力密度小的镜片材料要轻，因为有可能密度大的镜片的用料少。2.硬度对于树脂镜片而言，单凭硬度一个指标是不能评价其耐磨损性能，还需要综合考虑镜片材料的弹性变形、塑性变形以及材料的分子结合力等情况。（三）化学特性玻璃镜片材料一般不收各种短时间偶然化学制品影响。但一些化学制品还是会侵蚀玻璃：1）氢氟酸、磷酸及其衍生物；2）高温下的水会使光滑镜片表面粗糙；3）湿气、碳酸氧以及高温环境下，镜片表面会被侵蚀。树脂镜片材料需要避免接触化学制品。尤其是聚碳酸酯镜片（PC）材料避免接触丙酮、乙醚和速干胶水等。二.镜片材料分类（一）玻璃镜片1.根据折射率分类(1)皇冠玻璃:折射率为1.523,是传统光学镜片制造材料(2)高折射率玻璃:a.1.7折射率：主要成分钛元素，1975年b.1.8折射率：主要成分镧元素，1990年c.1.9折射率：主要成分铌元素，1995年2.根据吸收特性分类（1）透明玻璃（2）单色吸收式镜片：在混合物中添加金属氧化物。（3）均匀色彩的吸收式镜片：（4）真空镀膜染色（二）树脂镜片材料镜片材料分为无机材料和有机材料玻璃为无机材料树脂属于有机材料有机材料还可以分为：热固性材料和热塑性材料热固性材料：加热后变硬，受热不变形热塑性材料：加热后变软，适合于热塑和注塑第二节眼镜片设计一.镜片类型（一）单光镜片1.球面和环曲面镜片2.非球面镜片（二）多焦点镜片双光镜片1.圆顶双光2.平顶双光3.一线双光三光镜片渐进多焦点镜片第三节眼镜片镀膜一.耐磨损膜（俗称加硬膜）（一）技术发展1.1970年初，将石英材料真空条件下镀在有机镜片上面。2.1980年后期，采用浸泡技术，在有机镜片的表面镀上一种硬度高且不易脆裂的材料3.1990年后期，将耐磨损膜镀在片基和减反射膜中间，从而解决片基耐划能力差和减反射膜脆裂的问题；4.现代镀耐磨损膜技术：采用浸泡法，镜片放入的加硬液、镜片放入的时间、提出的速度和时间以及提出后干燥的方法都有严格的控制。膜层的厚度控制在3~5μm.(二)测试方法1.磨砂试验2.钢丝绒试验二.减反射膜（一）作用：镀减反射膜可以增加光线进入眼睛的量，从而使我们视物的清晰度得到提高;具体作用如下：1.镜面效果2.虚像（俗称“鬼影”）3.眩光（二）原理减反射膜是以光的波动性和干涉为基础的。（三）技术1.镀膜前的准备：超声波清洗→真空舱烘干2.真空镀膜①