基本镜片知识

光致变色玻璃
光致变色现象是通过改变材料的光线吸收属性，使材料对太阳光 强度作出反应的一种性质。它的基本原则是使普通的玻璃镜片 （包塑料光致变色材料）在紫外线辐射的影响下颜色变深，以及 在周围高温的影响下变淡，这两个过程是可逆的，而且可能一直 存在。这一现象是通过激活在材料中混合的光致变色物质分子而 完成。 1962年出现第一代光致变色玻璃材料。主要是在玻璃材料中加入 1962 卤化银。这些晶体在紫外线辐射下起化学反应，使颜色变深。 第一代光致变色玻璃材料的变色原理是银原子和氯原子之间的电 子交换，通过氯化银和周围的环境来表现。在没有光线的条件下， 氯化银呈离子态，与银离子结合为金属银并吸收光，镜片则变深。 当紫外线减弱，移动电子离开银原子返回氯原子，镜片逐渐恢复 了原先的清澈状态。 光致变色材料多是灰色和茶色，俗称灰变和茶变。其他的颜色可 通过专门的工艺达到。所有的镜片都可使用光致变色材料制造， 也不局限于1.5折射率。
如何制作优质镜片？－－光学性能
光线折射 通过镜片的光线会在镜片前后表面发生折射或偏离现象，光线的 偏离幅度由材料的折射率和入射光线在镜片表面的入射角决定。 折射率 色散系数 光线吸收 眼镜片的光线吸收是指材料内部的光线吸收，可通过镜片的前、 后表面吸收光线的百分比表示。 光线反射 光线在镜片表面产生折射的同时，也会产生反射现象。光线反射 会影响镜片的清晰度，且在镜片表面会产生干扰性反射光。折射 越高，反射而损失的光线就越多。
克罗克斯片-蓝片
俗称克斯片，透光率为87%。这 种镜片有双色效应，在日光下呈 淡蓝色（所以又称蓝片），可吸 收340A以下的紫外线、一部分红 外线及580A的黄色可见光。
1.60玻璃镜片-雅薄片
这种镜片的折射率为1.60，较普通玻璃 镜片(1.532)更薄，而较超薄镜片比(1.70) 比重更小，所以很轻，非常适合中度数 配戴者，一些厂商称之为超轻超薄镜片。 弧度设计亦较一般为平滑；较大直径， 凹面散光研磨，可任意挑选美观大方之 镜架。
如何制作优质镜片？－－热性质
描述有关材料的变化状态以及温度影响下的特 性。
热传导系数 比热：物体温度每升高一摄氏度所需的热量与相同质 量的水温每升高一摄氏度所需的热量的比值 线性膨胀系数：预先设定的温度范围 熔点：物理常数 沸点 镜片的应力温度
如何制作优质镜片?－－电性质、化学性质
电性质 表示材料电磁波和电效应的特性，由物理定律决定，有时需将镜 片的光学性质与电性质联系 介电强度 预定频率下的介电损耗系数 化学性质 反映了在镜片制造及日常生活中，镜片材料对于化学物质的反应 特性，或是在某些极端条件下材料的反应特性。 加速老化试验：测试材料的可信度。测试时通常使用冷水、热水、 酸类以及各种有机溶剂 耐火性测试：国际标准中判断镜片材料的耐火性能 成本 选择对于配戴者和视光师来说都有好处的材料
如何制作优质镜片？－几何特性
弯度设计 选择合适的弯度以获得最佳的光学性能 在保证最佳视觉效果的前提下，尽可Hale Waihona Puke Baidu采取最平 的弯度设计 弯度可以是球面或非球面
F1=+6.00D
F2=-4.00D
透镜前表面顶焦度为F1，透镜后表面顶 焦度为F2，则： F= F1+F2 F=F1+F2=+6.00D-4.00D=+2.00D
E
蓝：460-430nm
E
紫：430-380nm
如何制作优质镜片？－－－光线吸收
透光率 材料的光线吸收遵循郎伯定律，根据镜片珠不同厚度呈指数性的 变化。 镜片的光线透过率：光线通过镜片而没有被反射和吸收的光的总 量。通过镜片抵达眼睛的光通量相当于镜片前表面的入射量，减 去镜片前、后表面的反射量，减去可能被材料吸收的能量， 对消费者视觉受三方面影响：入射光的强度和入射光谱范围、镜 片吸收和对光谱的选择、以及眼睛对不同可见波长的敏感度。 选择具有最小的表面反射的材料 选择具有良好透光率的材料 ＊CR39对可见光的透光率为92％（％T） ＊CR39镜片的每个表面反射率为4％ ＊光学常识：折射率提高1个百分点，反射率随着增加1个百分点 材料的本身吸收光的特性会减少镜片的光线透过率，这部分的光 量损失对于非染色眼镜片可以忽略，但如为染色或变色镜片，光 的吸收量会很大，这也此类镜片设计的目的
高折射率玻璃材料- ， ， 高折射率玻璃材料 1.7，1.8，1.9
经多年研究，制造商已找到提高材料折射率的同时 又保持低色散的方法，在玻璃中加放新的化学元素。
1975年生产含钛元素的镜片，折射率为1.7，阿贝数为41。1.7超薄 片此种镜片在原料中添加有Ti02、Pb0，使折射率提高为1.70。它 的表面反射率高，比普通同一屈光度的白片或红片约薄1/3，适合 高度近视配戴，外表美观。另外由于阿贝系数低，色像差大，超薄 片容易引起周边视力降低，线条弯曲时会出现色彩。 就同度数而言，超薄片弧度设计较一般扁平，外观没有厚重的感觉。 镜片的中心厚度设定在安全范围内。 1990年生产含镧元素的镜片，折射率为1.8，阿贝数为34； 1995年出现折射率为1.9，加入无素铌，阿贝数为30。此镜片特超 薄镜片更轻、更薄、非球面处理使边缘的“度数圈”不明显。更美 观 随着折射率的增加，材料的比重也随之增加，这样就抵消了因镜片 而带来的重量上的减轻。
玻璃
玻璃是非常特殊不定型的材料，在常温下呈现固体，坚硬但易碎， 在高温下具有粘性。 玻璃没有固定的化学结构，因而没有确切的熔点。随温度的上升， 玻璃材料会变软、粘性增加，并逐渐由固体变为液体，叫玻璃状 态。意味玻璃在高温时可加工和铸型。 适合制作镜片的玻璃属于光学玻璃，质量要求特别严格。如折射 率、色散、透过率等等。其主要成分是二氧化硅(Sio2)60-70%， 其次是氧化钙、钠和三氧化硼(B203)和五氧化磷(P205)多种物质 混合。硫化锑增加玻璃的透光度。 硬度好，不会比水晶差。 掺入各种氧化物后可着色，可减少强光刺激与吸收紫外光、红外 线等有害射线。三百年的历史。 重量重；随折射率的增加，比重明显增加，致使配戴者不舒适。 抗冲击性差，机械性的损伤容易造成眼睛伤害。
如何制作优质镜片？－物理化学特性
光学性能：光线在镜片表面的折射和反射、材料本身的吸收，以及 散射和衍射现象 供应商提供的数据 －折射率 N＝1．499 －比重(克/平方公分) S．G＝1．26 －透光率 T％＝92％ －阿贝尔系数 V＝58 －紫外光吸收率 机械性质：重量 热性质 电性质 化学性质 成本
如何制作优质镜片？－－光学性能
光线散射和衍射 散射：是光线在各个方向上被散播的一种现象，它一般 在固体的表面以及透明材料内部产生。 理论上眼镜片表面没有散射现象中，因为镜片在磨片过 程（抛光）消除了这一现象。镜片在外界污染而弄脏或 表面由于而模糊不清进会产生散射。同时镜片内部的散 射也非常有限，偶尔情况下，可能会使镜片呈现黄色或 乳白色。 衍射：是当光波遇到小障碍而改变行径方向的一种现象。 衍射会使镜片表面产生异常干扰，尤其在使用不当或不 小心在镜片表面造成的磨损情况下。这种现象值得引起 重视。
基本镜片材料
无机材料－玻璃
普通玻璃材料 高折射率玻璃材料 染色玻璃材料 光致变色玻璃材料
有机材料
热固性材料
普通树脂材料 高折射率树脂材料 染色树脂材料 光致变色树脂材料
热塑性材料
镜片分类
按材质分：天然镜片、玻璃镜片、 光学树脂镜片、特殊镜片。
天然镜片：水晶镜片 玻璃镜片 ：白片；红片（克罗克塞片）；蓝 片（克斯片）；1.6玻璃片；1.7、1.8、1.9超 薄玻璃镜片。 光学树脂镜片：CR-39；压克力PMMA；聚碳 酸脂PC
染色玻璃
在玻璃材料中混合入一些具有特殊性质的金属盐 后会表现出着色的效果。 加镍和钴（紫色）；钴和铜（蓝色）；铬（绿 色）；铁、镉（黄色）；金、铜和硒（红色）。 这些染色材料主要应用于在规模生产平光太阳镜 片或防护镜片。 具有特殊过滤性质的浅色材料（棕色、灰色、绿 色、粉红色）也用于生产屈光矫正镜片。 需求不多，主要因为近视或远视镜片的中心厚度 与边缘厚度不同，从而使镜片的颜色深浅不一致， 屈光度越高，颜色差异就越明显。
天然材料——水晶镜片 水晶镜片 天然材料
这种材料的主要成分是二氧化硅Si02，纯水晶中含Si0299.99%。 用石英矿磨制而成 无色：Si02纯度高 茶色(茶晶)：因含其他元素洏 显不同颜色，可减少可见光的透过 率，使畏光者戴着更舒适，能养目。 材质硬度大，不易磨损，热膨胀系数小，不易受潮。 不能完全吸收短波紫外线。紫外线透过率高 不能减少红外线的透过率，在佩戴时，过高的红外线透过容易引 起疲劳。 水晶材质密度不均匀，含有杂质者会出现条纹和气泡，引起双折 射现象，从而影响视力。是不适合做光学镜片的材质 是不适合做光学镜片的材质。 是不适合做光学镜片的材质 但物以稀为贵
如何制作优质镜片？－－－光线折射
折射率
透明媒质的折射率是光线在真空中的速度C与在媒质中的速度V的 比值。N＝C/V。该比值没有单位且大于1。 折射率越高，从空气进入该媒质的光束偏离越多。从空气到折射 率的透明媒质所发生的偏离或折射可根据斯涅耳－笛卡尔定律来 计算，规定如下：折射光线与入射光线和法线仅次于同一平面入 射角I和折射角R分别由法线与入射光线、折射光线构成。计算公 式：sin I=N sin R 由于透明媒质的光速随着波长而变化，所以折射率的值总是参考 某一特定波长。欧洲与日本，参考波长e线546.07nm(汞-绿光谱 线)；美国等其他国家则是d线587.56(氦-黄光谱线)。区别仅仅反 映在折射率值的第三位小数上。 折射效果是由弯度和折射率决定 折射率越高则弯度越平 折射率通常决定镜片厚度
如何制作优质镜片？－－－光线折射
色散 由光波引起的折射率变化会使白光根据不同的折射产生色散现象。 波长越短，折射率越高，可见光的折射从光谱的红光区延伸到蓝 光区。色散由阿贝尔数描述，欧日用E线，美国用D线。 折射率越高，色散力越大，而阿贝尔系数就越低。 也可理解为当一束白光通过棱镜后，分散成七种不同颜色的光。 镜片材料规定的范围30-60；数值越大，色散越少。 高色散材料制造的镜片周边部，色散现象越易察觉，表现的是离 轴物体边缘带有彩色条纹。 红：750-630nm 选择具有最小色散的材料 ＊色散是由阿贝尔系数衡量（V value) 橙：630-600nm ＊色散＝棱镜指数／阿贝尔系数 黄：600-570nm ＊ 阿贝尔数与材料的色散力成反比 绿：570-490nm ＊视觉界限~~0.12棱镜指数 青：490-460nm
白片
这种镜片也称为白托片、白片、光 学白片、其基本成分为钠钛硅酸盐， 无色透明，清晰度较高，能吸收 330A以下的紫外线。在白托片中加 入Ce02、Ti02可防止346A以下的紫 外线所以又称为UV白片。其可见光 透光率为91-92%，折射率为1.523。
红片-克罗克赛片 红片 克罗克赛片
俗称克赛片，在白托镜片材料中添 加Ce02和Mn02，可提高紫外线吸收 能力。此种镜片在日光和白炽灯下 均呈淡红色，故又称红片。它对 350A以下的紫外线均可吸收，透光 率为88%以上。
如何制作优质镜片？－－机械性质
反映块状固体材料的特性，规定了材料的质量、体积和尺寸，以及材料 对变形和冲击抵抗力。 比重 －选择较轻的材料 ＊材料的重量由比重来衡量（S．G） ＊S．G．克／cm³ 硬度 弹性系数E（杨氏系数）：压力和在排除后恢复最初形状时产生的相应 变形之间的比率 抗冲击性：采用美国食品和药物管理（FDA）规定的一项落球实验。 －选择配戴安全的材料（不易破裂） －这是非常重要的特点，在许多国家的法律中都有明确规定 ＊美国－FDA抗冲击规定 ＊法国－儿童视觉矫正规定 ＊日本－合格产品法律 抗断开点：采用由欧洲标准化委员会制定的“100牛顿”CEN静态变形 测试；该测试是在一个恒定速度下增加压力直到100牛顿。
镜
片
基本镜片知识
如何制作优质镜片 镜片分类 镜片制作流程及工艺 非球面镜片的设计 镜片外观标准
如何制作优质镜片？
眼镜片的光学目的旨在通过配戴矫正镜片使屈光不正 的眼睛恢复清晰视力，故在选用镜片材料时，需要考 虑： 1.材料的几何特性：曲率半径、表面形状 2.材料的物理化学特性：折射率、阿贝数等 镜片材料的基本特性： 1.光学性质，计算屈光度作用和控制光学性能 2.机械和热性质 3.电性质材料 4.化学性质通过外界所可能接触的化学物质了解材料的 相应变化
镜片分类
按屈光原理分：近视镜片、远视镜片、近视近散、 远视远散、混和散。 按曲率设计原理分：球面镜片、非球面镜片（单 非球面、双非球面） 按折射率分： 玻璃：1.523,1.6,1.7,1.8,1.9 树脂:1.499,1.5,1.56,1.6,1.67,1.74 按焦点分：单焦点、双焦点、三焦点、多焦点 按护目原理及装饰分：太阳镜（有色镜片），变 色镜片，防辐射镜片，偏光镜片。