天然材料
水晶镜片:主要成分是二氧化硅,分为无色和茶色两种。
优点:坚硬,不易磨损;不易潮湿(雾气不易在其表面保留);热膨胀系数小等。
缺点:对紫外线具有特有的透明度,易引起视疲劳;密度不均匀,易含有杂质,产生双折射现象;价格昂贵。
玻璃
1、历史:
1636年到1940年,300多年间,玻璃是生产镜片的主要材料
1978年 折射率为1.6的玻璃镜片
1983年 折射率为1.7的玻璃镜片
1986年 折射率为1.8的玻璃镜片
1993年 折射率为1.9的玻璃镜片
一般采用冕牌玻璃,主要成分为二氧化硅,可见光透过率达80%-91.6%,折射率为1.512-1.513,但在高度屈光异常时,则采用屈光率高的铅玻璃,折射率为1.6-1.9。
2、光学特性:
(1)折射率:n=1.523 1.702等
(2)色散:由于对于不同波长的光有不同的折射
(3)对光的反射:折射率越高,反射越大
(4)吸收性:光通过玻璃时,其强度随厚度的增加面减弱
(5)双折射:一般要求各向同性
(6)条纹度:由于玻璃内部化学成分不均匀,条纹处折射率与玻璃主体不同,影响成像质量
3、玻璃镜片的种类:
(1)托力克片(Toric):也称为白托片、白片、光学白片
基本成分:钠钛硅酸盐
特点: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以下的此地,称为UV白片;可见光透光率为91-92%,折射率为1.523;
(2)克罗克斯片:1914年英国的威廉、克罗克斯发明。
特点:透光率87%;双色效应:日光下呈淡蓝色,所以又称蓝片,但在白炽灯下呈淡红色(含有金属元素钕)可吸收340A以下的紫外线、一部分红外线及580A黄色可见光;目前已经较少使用
(3)克罗赛托片:在白托镜片材料中添加Ce02和Mn02,以提高紫外线吸收能力,此种镜片在日光和炽灯下呈淡红色,故又称为红片。
特点:对350A以下的紫外线均可吸收;透光率为88%以上;
(4)超薄:原料中添加Ti02、Pb0,使折射率提高,折射率为1.70
特点:比普通同一屈光度的白片或红片约薄1/3,适合高度近视,外表美观;阿贝系数低,色像差大,容易引起周边视力降低,线条弯曲,出现色彩;表面反射率高。目前眼镜零售企业,习缶光度超过3.00D 配戴者提供1.7超薄镜片,但一些更高度数的顾客可以选择折射率为1.8甚至1.9超超薄镜片和极超镜片。
镜片边缘厚度比较:
A:镜片直径50mm S=-10.00D
普通树脂简片 9.0mm
光学玻璃镜片7.5mm
普通超薄片5.8mm
超超薄镜片4.9mm
B、镜片直径60mm S=-10.00D
光学玻璃片 10.8mm
普通树脂片8.2mm
超超薄镜片6.9mm
C、镜片直径50mm 边缘厚度5mm
普通树脂镜片 S=-4.50D
光学玻璃片 S=-6.00D
普通超薄片 S=-8.50D
超超薄镜片 S=-10.00D
(5)1.60玻璃镜片
特点:折射率为1.60,较普通玻璃镜片(1.523)更薄,而较超薄镜片(1.70)比重更小,所以更轻,非常适合中度数配戴者,一些厂商称之为超轻超薄镜片。
塑料镜片
1940年首次制成热塑性塑料镜片(压克力)
1942年,美国匹兹堡平板玻璃公司,为美国航天局航天飞机坐仓中材料时发明CR-39材料,(C代表Columbia)哥伦比亚航天局,R代表Resin树脂)。
1954年,法国依视路公司用CR-39材料太阳镜片
1956年,法国依视路公司用CR-39试制成功限用有度镜片。
树脂镜片从此开始在全球广泛应用,1994年,全球销量达到镜片总数的30%。
塑料材料镜片类:
1、聚甲基丙烯酸甲酯(压克力片,ACRYLIC LENS)
特点:折射率为1.499;比重1.19;早期多用于硬性隐形眼镜;硬度不好,表面易划伤;现多用于现成镜,比如成老花镜等。
优点:比玻璃镜片要轻。
缺点:表面硬度不及玻璃镜片;光学性能不及玻璃镜片。
2、树脂片(最具有代表性的是CR-39)
特点:化学名称是丙烯基二甘醇碳酸酯,是硬而透明的物质;折射率1.499;透光率92%;热稳定性:150摄氏度以下不变形;耐水性、耐腐蚀性(除强酸)较好,不溶于一般的有机溶剂。
优点:比重为1.32,为玻璃的二分之一,质轻;耐冲击、不易碎、安全感强;(符合美国FDA标准)配戴舒适;加工方便,用途广;(包括半框、无框镜架中使用)产品系列丰富;(单光、双光、多焦点、白内障、变色等)其对紫外线的吸收能力易高于玻璃镜片;可染成各种颜色;热传导率低,由水蒸气引起的”水雾”的情况比玻璃镜片好一些;
缺点:镜片耐磨性较差,易擦伤;折射率低,镜片相对比玻璃镜片要厚1.2-1.3倍;
发展:
(1)克服材料耐磨性,80年代中期,镜片表面加硬技术成功;普通树脂镜片,表面相对比玻璃镜片要厚2-3H,经过加硬处理后,硬度达到4-5H,目前许多公司已经推出硬度达到6-7H的超硬树脂片。
(2)为减少镜片厚度,不同折射率的树脂片研制成功
1985年 1.56 中折树脂片
1988年 1.60 超薄树脂片
1988年 1.61
1992年 1.67 超超薄树脂片
1998年 1.71
(3)聚碳酸酯(Polycarbonate Iens,PC片):市场上又称之为太空镜片。
特点:折射率为1.586;重量轻;特别适合做无框镜架。
优点:抗冲击力极强;比树脂镜片更耐撞击。
缺点:加工比较困难;表面极易刮伤,热稳定性不好,100摄氏度变软。
