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眼镜片的常识和发展史

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发表于 2013-9-22 11:29 | 显示全部楼层 |阅读模式


                                     眼镜片


新一代眼镜人大都只接触过树脂镜片,偶尔用过玻璃镜片,在西方发达国家,上世纪八十年代初就已经结束了人类使用了六百多年玻璃镜片历史。而在国内,在我的记忆中,树脂镜片是在九十年代初期。九十年代末至今,树脂镜片基本覆盖了所有眼用镜片。

七十年代,我曾经在集体企业的玻璃镜片生产车间加工过镜片,打弯形,粗磨,细磨,抛光,了解玻璃镜片的加工全过程。八十年代末,我们成立了自己的眼镜镜片加工厂,外接零活加工。九十年代中期,随着树脂镜片的迅速广泛的占领眼镜市场,玻璃镜片加工企业举步维艰,慢慢走向倒闭。

  直到今日,我的眼镜行里,还备有度数基本齐全的各种玻璃镜片。光白玻璃,克赛玻璃,红超玻璃,红超加膜玻璃,茶变色玻璃,灰变色玻璃,双光玻璃镜片。许多本市的老眼镜,高度近视却不想花高价配高折射树脂镜片的人,不习惯用树脂镜片的人,还喜欢到我这里来配玻璃镜片。

用来制作眼镜片的材料主要有光学玻璃、光学树脂和天然材料等三大类。

一.玻璃镜片


玻璃镜片使用的人较普遍,具有比其它材质的镜片更耐刮的特性,但相对的其重量也较沉。


光学玻璃镜片的特点

1、无色光学玻璃镜片 无色玻璃镜片俗称白托片,又称白片。可分为普通和光学白片两种。 普通白片的主要组成为钠钙硅酸盐系统,折射率为1.51,可见光的透光率为89%以上,可吸收280nm以下的紫外线。 光学白片的主要组成为钠钙硅酸系统,折射率为1.523,阿贝数60.5,透光率在91%以上,防紫外线性能最差。 UV光学白片是在光学白片成分中添加少量的氧化钛和氧化铈等,使其具有吸收紫外线的性能,折射率为1.523,阿贝数58.7,透光率为91%以上,能吸收330nm以下的紫外线。且机械性能和化学稳定性良好,是国内外普遍采用的一种吸收紫外线的白色优质镜片。

2、克罗克斯镜片(Crookes 由英国人威廉·克罗克斯于1914年发明,故命名为克罗克斯镜片,简称克斯片。克斯片分为普通和光学克斯片两种。 普通克斯片简称光克片,是在钡冕玻璃成分中添加微量的氧化铈、氧化钕和氧化镨等物质,使镜片有明显的双色效应,即在白炽灯光下呈浅紫红色,在日光灯下呈浅青兰色,能吸收340nm以下的紫外线,折射率为1.523,透光率为87%以上。

3、克鲁赛脱镜片(Cruxite 克鲁赛脱镜片也分为普通和光学克赛镜片两种。前者简称克赛片,后者简称光赛片。 克赛片是在普通白片成分中添加一定量的氧化硒,使僮片颜色呈浅粉红色,能吸收300nm以下的紫外线,折射率为1.510,透光率在85%以上。 光赛片是在钡冕玻璃成分中添加氧化锰和氧化铈等物质,使镜片颜色呈浅粉红色,折射率为1.523,透光率为87%以上,能吸收350nm以下的紫外线。

4、光致变色镜片 简称变色片。是在无色或有色光学玻璃成分中添加卤化银等化合物,使镜片能在紫外线照射时分解成银和卤素原子,镜片颜色由浅变深。反之,当光线变暗时,银和卤素重又结合成无色的卤化银,使镜片又回到原来无色或有基色的状态。变色镜片有茶变和灰变两种,其特点是既可矫正视力,又可作为太阳眼镜,适合野外配戴。大约在1986年出现了光致变色树脂材料,它是用渗透法在树脂材料的凸面渗透了一层光致变色感光材料,这种镜片变色迅速,不完全受温度控制,也不会受屈光度的影响而出现中央区和周边区的颜色深浅不同。

5、有色玻璃镜片 有色玻璃镜片是在无色光学玻璃中加入各种着色剂使玻璃呈现不同颜色,并对各种不同的单色光有选择性地吸收或滤过。其目的主要是用来作遮光和各种防护目镜,使眼睛不受有害射线以及风沙、化学药品、有毒气体等的侵害,起到保护眼睛的作用。常见的有色玻璃镜片有灰色、茶色、绿色、兰色、红色和黄色等。

(1)灰色玻璃镜片 添加氧化钴、氧化铜、氧化铁和氧化镍等着色。能均匀吸收光线,且有吸收紫外线和红外线的作用,可做太阳镜,适合司机配戴。

(2)茶色玻璃镜片 添加氧化锰、氧化铁或氧化镍等着色。具有吸收紫外线和防眩光的作用,视物层次分明、清晰,可做太阳镜。

(3)绿色玻璃镜片 添加氧化钴、氧化铜、氧化铬、氧化铁及氧化铈等着色。具有吸收紫外线和红外线的作用,可用作气焊、电焊和氩弧焊等人员的护目镜。

(4)兰色玻璃镜片 添加氧化钴、氧化铁、氧化铜和氧化锰等着色。具有防眩光的作用,适合高温炉前人员的护目镜。

(5)红色玻璃镜片 添加硒化镉、硫化镉等着色。具有防止荧光刺眼的作用,适合做X光医务人员的护目镜。 6)黄色玻璃镜片 添加硫化镉、氧化铈及氧化钛着色。具有吸收紫外线的作用,且视物清晰、明亮,可适合司机在阴雨、雾天配戴。

6、高折射率镜片 又称“超薄镜片”。国产超薄镜片大都采用折射率1.7035,比重3.028,阿贝数41.6的钡火石光学玻璃材料。它与冕牌玻璃的镜片相比,在同等屈光度下,镜片的厚度要薄约五分之一,特别适合高度屈光不正者配戴。但由于其中含氧化铅较高,则比重较大,同时阿贝数也较小,在镜片边缘易产生色散现象等缺点。目前已在高折射率玻璃中添加氧化钛等取代氧化铅,使其比重和阿贝数等光学系数都得到了改善,弥补了上述缺点。



二.高分子树脂镜片


树脂镜片是一种以树脂为材料的光学镜片。其材料有很多种,与玻璃镜片相比,有其独特的优点:

  1、轻。一般树脂镜片是0.83-1.5,而光学玻璃2.27~5.95。

  2、抗冲击力强。树脂镜片的抗冲击力一般是8~10kg/cm2,是玻璃的好几倍,故而不易破碎,安全耐用。

  3、透光性好。在可见光区,树脂镜片透光率与玻璃相似;红外光区,比玻璃稍高;紫外区,以0.4um开始随着波长的减小透光率降低,波长小于0.3um的光几乎全部吸收。

  4、成本低。注射成型的镜片,只需制造一个精密的模子后,就可大量生产,节省了加工费用和时间。

  5、能满足特殊需要。如非球面镜片的制作已不困难,而玻璃镜片则很难办到。

  缺点有:表面耐磨力,抗化学能力比玻璃差,表面易划痕,吸水性比玻璃大,这些缺点可通过镀膜方法改善。致命缺点是热膨胀系数高,导热性差,软化温度低,容易变形而影响光学性能。

1. 树脂镜片的表面光泽、平滑度绝不逊於一般玻璃镜片。

2. 树脂镜片的折射率低於一般玻璃镜片,所以同度数的树脂镜片较厚。

3. 树脂镜片和一般玻璃镜片的色散性极为相近。

4. 树脂镜片的透视率达92%,较一般玻璃镜片高2%以上。

5. 树脂镜片表面反射较一般玻璃镜片为低,也较不刺眼,这是因其透光率较高,折射率较低所致。

6. 树脂镜片的双光镜片是整片构成,并非像一般玻璃双光镜片以熔合制成,因此,树脂双光镜片没有色差。

7. 树脂镜片的光学性质极为稳定,无论在高温或低温中都不会产生变化。

树脂镜片的机械特性:

8. 树脂镜片可铸成透明度高,而且符合光学要求的各种形状镜片。

9. 树脂镜片比一般玻璃镜片更易於车边装框。

PC镜

PC太空镜片是用聚碳酸酯制造的镜片,和普通的树脂(CR-39)镜片有本质上的差别!PC的化学名称叫聚碳酸脂polycarbonate),是一种环保型工程塑料PC材料的特点:重量轻、抗冲击强度高、硬度高、折射指数高、机械性能良好、热塑性好、电绝缘性能良好、不污染环境等优点。PC的俗称就是防弹玻璃,因此PC镜片秉承了原材料超级抗冲击力的优良特性,并且由于折射率高和比重轻,大大的减轻了镜片的重量,还有更多的优势比如说:100%防紫外线,3-5年之内不会发黄。如果在工艺上没有问题的话(比如说国内生产的朗格牌PC太空镜片),重量比普通树脂片轻37%,抗冲击力更是高达普通树脂的12倍!


首次用PC材料制造成眼镜镜片是在20世纪80年代初的美国,其特点是安全美观。安全体现在超高的抗破碎性和100%阻挡紫外线,美观体现在镜片薄、透亮,舒适体现在镜片重量轻。自推出市场来,各生产厂家十分看好PC镜片的发展前景,他们在镜片的设计、制造、研究方面,不断地采用新工艺、新技术,使PC镜片继续朝着最轻、最薄、最硬、最安全的方向发展。随着科技的日新月异,高科技、多功能、多用途的PC 镜片不断推出,以满足消费者的生理上、防护、装饰的综合需要。最值得一提的是各种带偏光或变色的非球面PC近视镜片产品。因此,我们有理由相信,未来PC镜片一定会成为眼镜行业中的主导产品之一。

PC被广泛应用于Cd\vcd\dvd光盘、汽车零部件、照明灯具和器材、交通行业的玻璃窗户、电子电器、医疗保健、光学通讯、眼镜镜片制造等众多行业。时常用于航空器材的透明窗户,警用面具上,和太空人的头盔上的面具,它大约只有玻璃的十分之一的重量,与传统的树脂镜片相比也仅只有一半的重量,一般PC的镜片需要加上抗刮的保护膜之后,在使用上会足以获得更佳的时效,多数使用于小孩子的眼镜片,或运动员的护眼罩,PC镜片也具有一个重要的特点,那就是PC镜片具有隔绝有害的紫外线效果,但其缺点也包含了表面容易刮伤。相同屈光度的情况下,高折射率的玻璃或树脂的镜片在厚度与重量上皆较传统镜片来的薄与轻,此一特征能使因高度近视而造成边缘非常厚的使用者,获得较理想的改善,使眼镜能够保有其最佳的使用状态,除了获得完善的验光检查与良好的制作技巧外,尚需使用者适当的保护,才足以使眼镜保持最佳状态,污点,斑纹和刮痕会降低光线穿透的效果,当然也就会降低视觉效果,甚至于如果镜框的变形,也可能造成您必须斜着您的头部才足以看清楚。


PC镜片十大优点

1、抗冲击性强,是普通树脂镜片的10倍,是光学玻璃片的60倍。

2、解决普通树脂镜片使用中出现崩边、打孔处开裂现象。防紫外线,有效保护眼睛,预防白内障。

3、防紫外线,有效保护眼睛,预防白内障。

4、密度小,超轻超薄,比普通树脂镜片轻薄35%。

5、镜片加硬加膜后,防划伤、更耐用、更美观。

6、镜片非球面工艺设计,减少像差,影像更真实。

7、聚碳酸脂材料制造,镜片可降解,环保产品,国家倡导。

8、按国际标准尺寸设计,直径大的镜片配镜后更轻更薄。

9、镜片无底色、高清晰、高透亮。

10、适合青少年运动特点的安全镜片。PC镜片和树脂镜片的区别?

双光镜片

双光镜片可以同时矫正远与近两者的视力,主要针对老花眼矫正时所需用,一般双光镜片的分配为,镜片的上部为看远处,低处的镜片用来观看近点的用途,至于近用范为的大小,则视近用工作的性质来订定,一般平顶双光被使用的机率最高,他们仅有小的区域在镜片的底部以作为近点工作之用,至于镜片的周边与上部则用来注视远方与提供一个良好的周边视野,传统的双光镜片为一线双光的镜片,镜片由中间分为上下两部份,也就是镜片的一半以下全部作为近点距离所用,它们提供比较好的宽的近点视野,针对较长时间于近点工作者有较佳的效果,建筑师,会计师,艺术家和其它工作性质相接近者,此种镜片可以降低头部摆动的机会,双光的镜片同时也可以使用于,仅只是需用到近点阅读矫正的人,但在作近点工作时却又不便将眼镜拿上拿下,此一情况的对象也适用于此一类的镜片 ,在此一情况,上光的部份以平光为其屈光度。

三焦点镜片

针对那些需要中距离的视力的人〔一般约为由18英寸到六英尺〕,如同远与近一般,使用三焦点的镜片可以满足此类的需求,那些在电脑或收银机前工作的人,对于此一中距离的视力的有特别的需求,此种镜片可以满足他工作上的视力需求。

这些镜片的矫正效果也是包含多个范围,不同的是在每一片不同距离的镜片之间其分界线不明显,这些多焦点镜片的分界线,可能需要在很近之处,才可以看得到或经由手的触摸才可以感觉到,但是,当使用者在转换由近到远处时,眼睛仍然会有感觉到很大的突然变化。

渐进多焦点镜片

一部份的屈光度并没有一个很清楚的界线,渐进多焦点镜片使用逐渐累进屈光度的方式取代瞬间改变度数方式,此一种设计可以避免“影像跳跃”的现象,如同当您使用双光或三光镜片时,如果您企图由远到进,或由近到远的去观察物体时即会瞶影像跳跃的现象,举例来说,在超级市场里,您可以轻易的经由渐进多焦点镜片,仔细的察看您的购物单,同时也可以很容易的在货架上寻找您所要的产品,首先,配戴渐进多焦点镜片的初期需要一些训练与镜框的调整来配合包含如何让头部维持于一个适当的位置来适应各种不同距离的目标。

因职业所需/特殊的眼镜

如果为了工作或嗜好所需,您所需要的近点工作位于眼睛的水平高度以上时,此时使用的近用镜片如能位于眼镜的上方时,将会很有用其为与一般的双光镜片是一致的,唯一的差别在于那近用镜片的底部是颠倒的〕,此一眼镜将会需要专业的人仕来了解您近点工作的精确距离和角度,才足以使您所获得的专业指导与协助得以获得精确的结果才足以符合您独特的需求。

复合镜片

一种为在同一片眼镜片中具两片近用的镜片,一在底部,做为标准的双光镜片用,另一片则为于上端,以做为特殊用途,举例来说,当油漆匠于油漆墙壁和天花板的时候,此一位于上方的双光镜片的设计,可以让油漆匠清楚的看到其工作成果。

三、天然材料 主要是水晶石,是一种天然透明的石英结晶体,主要成分为二氧化硅,其折射率和比重略高于光学玻璃。水晶的特点是硬度高、耐高温、耐磨擦、不易潮湿以及重量较大和研磨加工困难等。 用水晶材料磨制的眼镜片称“水晶镜片”,常用的有天然水晶石和人工水晶石两种。每种按颜色又可分为白水晶和茶水晶两种。由于水晶石中多含有各种杂质,棉状或冰冻状花纹等,所以,其光学性能远不如光学玻璃优良。目前,已逐渐被光学玻璃或光学树脂材料所代替。



1957年


美国GE(通用电气)公司率先发展了PC(聚碳酸酯)塑料,并称之为Lexan。德国Bayer(拜尔)公司紧随其后发展了他们的PCMakrolen


1960年代 


二次世纪大战结束。PPG把原军用CR-39树脂材料转为民用,制造镜片。

   1970年代

   70年代初,病患开始接受CR-39镜片。

   1973

   玻璃镜片占85%CR-39镜片占15%

   1978

   美国Gentex公司借助军工航天项目的优势首先用PC制造安全镜片。

   1979

   在发达国家中,镜片材料由玻璃向CR-39树脂转型。结束了玻璃镜片接近600年的统治地位。

   1985

   美国Vision-Ease镜片公司率先推出PC处方镜片。

   1991

   美国Transitions(全视线)公司,推出第一代变色树脂镜片。

   1994

   PC镜片在美国市场的份额为10%

   1995

   偏光PC镜片诞生。

   2002

   PC镜片在美国市场的份额为35%,玻璃镜片仅占不到3%


发表于 2013-9-30 14:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 学无止镜 于 2013-9-30 14:09 编辑

回复 1# 隋建英 隋老师好,我有点疑惑为什么您说的玻璃片常识没有提及折射率1.9的?我好像听说有折射率1.9的玻璃镜片
发表于 2013-9-30 15:38 | 显示全部楼层
玻璃有1.9的,不过太贵一般不用管
发表于 2013-9-30 16:35 | 显示全部楼层
回复  隋建英 隋老师好,我有点疑惑为什么您说的玻璃片常识没有提及折射率1.9的?我好像听说有折射率1.9的 ...
学无止镜 发表于 2013-9-30 14:07



    我上次就做过1.9玻璃片,-20.00度的,加工时老提心吊胆了,害怕磨片时隔了屁,还好一次成型,2300元成交了一副。
发表于 2015-8-10 16:58 来自手机 | 显示全部楼层
看了隋老师发的这个才知道镜片的发展史原来这么深奥久远,谢谢隋老师!
发表于 2015-8-10 20:51 来自手机 | 显示全部楼层
隋老师好棒
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