認(rèn)識(shí)眼鏡片 公開(kāi)課比賽一等獎(jiǎng)

眼鏡材料與工藝制作單位：天津職業(yè)大學(xué)《眼鏡材料與工藝》學(xué)習(xí)情境三打孔眼鏡的定配任務(wù)2認(rèn)識(shí)眼鏡片《眼鏡材料與工藝》教學(xué)目標(biāo)完成本單元的學(xué)習(xí)后，能掌握眼鏡片的主要特性，能夠掌握高折射率鏡片、鍍膜鏡片的性能及應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)，了解樹(shù)脂眼鏡片材料前沿的發(fā)展動(dòng)態(tài)，應(yīng)知的高折射鏡片、鍍膜鏡片知識(shí)需達(dá)到“眼鏡定配工”高級(jí)、技師級(jí)國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工種的要求。

《眼鏡材料與工藝》知識(shí)要求1.掌握影響眼鏡片屈光作用的主要因素；2.掌握眼鏡片的光學(xué)性質(zhì)、機(jī)械和熱性質(zhì)、電性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)等主要特性；3.掌握高折射率鏡片、鍍膜鏡片材料和主要的性能特點(diǎn)。《眼鏡材料與工藝》能力要求1.會(huì)識(shí)別各種高折射率鏡片、鍍膜鏡片，為今后為顧客推介眼鏡片鋪墊基礎(chǔ)；2.會(huì)對(duì)比不同折射率鏡片眼鏡的特點(diǎn)?！堆坨R材料與工藝》素質(zhì)要求1.進(jìn)入眼視光學(xué)訓(xùn)中心需著裝整齊，穿白大衣，不可穿拖鞋。2.不留長(zhǎng)指甲，女同學(xué)長(zhǎng)發(fā)應(yīng)束起。3.不在實(shí)訓(xùn)室內(nèi)吃東西。4.掌握正確的手持眼鏡、鏡片的方法,必要時(shí)需戴手套。5.實(shí)踐操作后及時(shí)清理儀器、桌臺(tái)。6.下課后整理自己所在位置儀器、桌臺(tái)后方可離開(kāi)。《眼鏡材料與工藝》

眼鏡片(lens)是眼鏡的重要組成部分之一。一般來(lái)說(shuō)，眼鏡要實(shí)現(xiàn)它所具有的各個(gè)功能，均是通過(guò)眼鏡片來(lái)完成。例如，普通眼鏡要依靠鏡片來(lái)矯正各種屈光不正和老視；保護(hù)眼鏡要通過(guò)鏡片來(lái)遮風(fēng)、擋光和安全防護(hù)等。

眼鏡學(xué)的研究目的就是要通過(guò)配戴矯正鏡片使屈光不正的眼睛視物清晰，所以在選用鏡片材料時(shí)，需要考慮影響鏡片屈光作用的因素?！堆坨R材料與工藝》

影響眼鏡片屈光作用的主要因素有幾何特性和物理化學(xué)特性。幾何特性：曲率半徑(curvatureradius)、表面形狀；

物理化學(xué)特性：折射率(refractiveindex)、阿貝數(shù)(Abbe）等。眼鏡學(xué)的研究與發(fā)展就是要對(duì)以上影響因素合理地設(shè)計(jì)、很好地控制，以便不斷地完善眼鏡片的光學(xué)矯正效果?！堆坨R材料與工藝》

一、眼鏡片的主要特性（一）光學(xué)性質(zhì)（二）機(jī)械和熱性質(zhì)（三）電性質(zhì)（四）化學(xué)性質(zhì)具體內(nèi)容詳見(jiàn)學(xué)習(xí)情境一單元3。

《眼鏡材料與工藝》二、高折射率鏡片（high-indexlens）高折射率鏡片又稱“超薄鏡片（ultrathinlens）”。國(guó)產(chǎn)超薄玻璃鏡片大都采用折射率1.7035，密度3.028，阿貝數(shù)41.6的鋇火石光學(xué)玻璃材料。它與冕牌玻璃材料磨制出的鏡片相比，在同等屈光度條件下，其鏡片的彎度要淺一些，鏡片的厚度要薄約1／5，特別適合高度屈光不正者配戴。一般高折射率玻璃材料中含氧化鉛較高，則密度較重，同時(shí)阿貝數(shù)也較小，在鏡片邊緣易產(chǎn)生色散現(xiàn)象等缺點(diǎn)。目前，高折射率玻璃中已采用添加氧化鈦等取代氧化鉛的方法，從而達(dá)到降低密度和提高阿貝數(shù)的目的?！堆坨R材料與工藝》二、高折射鏡片樹(shù)脂鏡片的折射率為1.50—1.74。一般按折射率來(lái)分，折射率≤1.56的鏡片稱為“中折射率”樹(shù)脂鏡片，折射率為1.60以上的鏡片稱“高折射率”樹(shù)脂鏡片。

《眼鏡材料與工藝》MR-8MR-70MR-10MR-174PC（聚碳酸酯）亞克力(折射率1.60)中折射率ADC（CR-39;RAV7）折射率ne1.601.671.671.741.591.601.551.50阿貝數(shù)ve4131313228-293234-3657二、高折射鏡片折射率越高，鏡片厚度越薄，重量通常越輕。折射率越高，色散越大，阿貝數(shù)越小。折射率越高，鏡片因反射所損失的光就越多?！堆坨R材料與工藝》二、高折射鏡片高度近視、遠(yuǎn)視的患者，驗(yàn)光時(shí)視力矯正都可達(dá)到較滿意，但高度近視鏡片的邊緣很厚，如切割后鏡片直徑45mm，超過(guò)-6.00DS的鏡片，鏡片邊緣厚度達(dá)4.6mm，而同樣直徑、-1.00DS的鏡片邊緣厚度僅為1.1mm。高度近視矯正鏡片如此厚的邊緣，必然產(chǎn)生棱鏡效應(yīng)和軸外像差，造成患者行走時(shí)頭暈，甚至無(wú)法忍受。故配鏡后的苦惱很多。

高度遠(yuǎn)視及白內(nèi)障術(shù)后患者，其矯正鏡片多在+10.00DS以上，鏡片太厚重，既壓迫鼻子，又卡痛耳朵，也難以堅(jiān)持配戴。

綜上所述，屈光度高于±6.00DS患者，在選擇鏡片時(shí)，應(yīng)推薦患者配高折射率（超薄）鏡片。《眼鏡材料與工藝》光照、距離、光圈和曝光參數(shù)完全相同條件下拍攝的同一品牌兩種不同折射率的球面樹(shù)脂鍍膜鏡片成像質(zhì)量實(shí)物對(duì)比照片。折射率分別為1.67和1.56，光度均為-10.00DS，直徑均為70mm。通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)：折射率為1.67的鏡片“度數(shù)圈”要比折射率為1.56的鏡片的小，視野也要比1.56的鏡片大。在縮放率上，兩者沒(méi)有的大的差異，但透過(guò)1.67的成像在視感上要比1.56的稍大些。在球形失真上，通過(guò)對(duì)天花板和門的變形程度的觀察，1.67的鏡片的球形失真要小于1.56折射率的鏡片。進(jìn)一步觀察門的上邊線和天花板邊線，發(fā)現(xiàn)1.67的色散（彩虹邊）要高于1.56折射率的鏡片。總結(jié)：折射率越高，視野越寬，“度數(shù)圈”越小，縮小率越低，球形失真越小，色散越大不同折射率鏡片的薄厚比較通常建議：

*1.49--最普通的折射率,很厚,便宜

*1.56--薄型0-400度適用

*1.61--超薄400-600度適用

*1.67--超薄500-1000適用

*1.74--超薄1000以上適用

*1.91--超薄1000以上適用三、鍍膜鏡片coatedlens鍍膜鏡片是指在鏡片表面增加一個(gè)或多個(gè)表面鍍層，以改變鏡片的一個(gè)或多個(gè)特性。鏡片表面的鍍膜又分為單層鍍膜和多層復(fù)合鍍膜。多層復(fù)合鍍膜鏡片(multi-layercoatedlens)可以具有減少反射光、阻擋紫外線及紅外線、防水、防霧、防腐蝕、耐摩擦及色彩裝飾、光致變色等多種功能，增加了鏡片的耐用性和實(shí)用性。《眼鏡材料與工藝》三、鍍膜鏡片減反射膜（anti-reflectivecoating/

antireflectioncoating

）

無(wú)論玻璃或樹(shù)脂鏡片,其透光率都不能達(dá)到100%,都會(huì)有部分光線被鏡片的兩個(gè)表面反射回來(lái)。透過(guò)光線與反射光線的比值則是衡量眼鏡片光學(xué)性能好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。反射對(duì)眼鏡片的成像質(zhì)量有一定的負(fù)面影響，如：反射造成光能損失，使鏡片的透光性能下降，影響人眼視物的清晰度；反射光還會(huì)形成干擾性虛像，影響視覺(jué)；造成眩光，有損美觀等。為了減少鏡片表面反射的不良影響，研究者發(fā)現(xiàn)在鏡片表面鍍上一層特殊的薄膜，可以做到使入射光在薄膜上下表面的反射光干涉相消，使反射光能減少、透射光能相對(duì)增大，提高視覺(jué)清晰度，減輕視疲勞，且美觀。該薄膜即所謂的減反射膜，也叫增透膜。常用的減反射鍍膜材料為氟化鎂，折射率為1.38，并具有良好的耐磨性和穩(wěn)定的物理化學(xué)性能。經(jīng)鍍膜后，鏡片的透光率可由原來(lái)的91％提高到98％左右。減反射膜是光學(xué)鍍膜中最常用的一種，是根據(jù)光干涉原理，使鏡片的反射光和鍍膜的反射光相互干擾并消除。通過(guò)不同的膜層選擇性的消除相應(yīng)波段光線的反射而去除干擾光，增加可見(jiàn)光透過(guò)率來(lái)提高像的質(zhì)量，使成像更加清晰，減少視疲勞，還可以選擇性地減少某些波段，如紫外線、X-射線等等有害射線的透過(guò)，以減少這些射線對(duì)眼睛的損害，保護(hù)眼睛免受其害。目前樹(shù)脂鏡片的減反射膜已多達(dá)九層，已將反射率降至0.2%左右，使樹(shù)脂鏡片的透光率達(dá)到99%以上，大大提高了成像的質(zhì)量，獲得最佳矯正效果?！堆坨R材料與工藝》三、鍍膜鏡片防污膜（清潔膜cleancoating）為防止鏡片表面沾染灰塵和油漬，并便于鏡片的清潔而鍍?cè)阽R片表面的膜層。電子顯微鏡研究顯示，減反射膜層的橫斷面呈微孔狀結(jié)構(gòu)，分子間空隙較大，油污極易在減反射膜層沉淀。所以，在保證減反射膜效果的情況下，需要在鏡片表面上涂上一層非常薄的有機(jī)硅化合物（一般采用聚硅銅），該物質(zhì)分子顆粒小、分子間空隙小，使鏡片表面更加光潔，可以具有抗污的作用?！堆坨R材料與工藝》三、鍍膜鏡片防水膜（疏水膜hydrophobiccoating）為防止鏡片表面沾染水滴，而鍍?cè)阽R片表面的膜層。防水膜是在鏡片表面鍍一層非常薄并能使鏡片表面疏水化的膜層，水滴難以在鏡片表面停留而自動(dòng)脫落，起到防水效果。

防水膜的表面顯微結(jié)構(gòu)與荷葉類似。防水膜原理與荷葉上水珠的滾動(dòng)相同?！堆坨R材料與工藝》

肉眼下荷葉表面的水珠

顯微鏡下荷葉表面水珠情況三、鍍膜鏡片防水膜（疏水膜hydrophobiccoating）樹(shù)脂鏡片經(jīng)過(guò)離子轟擊后，表面產(chǎn)生隨機(jī)性的與荷葉類似的微結(jié)構(gòu)，從而具有防水效果。

要使材料具有防水效果，表面微結(jié)構(gòu)的尺寸必須達(dá)到納米量級(jí)。

一般鍍防水膜后，鏡片表面與液體所成接觸角度達(dá)到105°以上。同時(shí)，因防水膜將多孔的減反射膜覆蓋，使油與鏡片的接觸面積減少，油漬不易粘附與鏡片表面，所以部分防水膜也可以有防污效果《眼鏡材料與工藝》三、鍍膜鏡片親水膜（hydrophiliccoating）該膜層非常容易弄濕，可在水分還沒(méi)有形成水滴之前會(huì)濕潤(rùn)、擴(kuò)散于鏡片表面，形成一層透明薄膜，不再對(duì)入射光產(chǎn)生散射作用。當(dāng)液體與鏡片接觸角小于10°時(shí)，鏡片具有自清潔作用：薄的水膜能夠隔斷污物與鏡片表面之間的結(jié)合；雨淋等水流沖刷時(shí)可以產(chǎn)生自動(dòng)清洗效果。因此，部分親水膜可同時(shí)有防污效果?！堆坨R材料與工藝》三、鍍膜鏡片抗霧膜（anti-fogcoating）當(dāng)一個(gè)相對(duì)涼的鏡片置于較溫暖且潮濕環(huán)境中，為減少由于水蒸氣凝結(jié)在鏡片表面而引起的模糊，所鍍的疏水膜或親水膜。抗霧膜通常采用親水膜。《眼鏡材料與工藝》三、鍍膜鏡片頂膜防污膜、防霧膜、防水膜是三種不同的頂膜，是在減反射膜的基礎(chǔ)上的鍍膜。

頂膜要求非常薄，是整個(gè)鏡片表面系統(tǒng)中最薄的膜層，以不影響減反射效果為前提，一般約為0.005~0.01μm。親水膜和防水膜因其對(duì)液體的兩種極端不同的作用，所以不能同時(shí)存在于同一鏡片表面?！堆坨R材料與工藝》三、鍍膜鏡片加硬膜（hard-coating）

無(wú)論是玻璃鏡片還是樹(shù)脂鏡片，在日常的使用中，由于與灰塵或砂礫的摩擦都會(huì)造成鏡片的磨損，在鏡片表面產(chǎn)生劃痕。與玻璃鏡片相比，樹(shù)脂鏡片材料的硬度較低，更易產(chǎn)生劃痕。淺而細(xì)小的劃痕，戴鏡者不容易察覺(jué)；但由較大砂礫產(chǎn)生的劃痕，深且周邊粗糙，甚至產(chǎn)生小洞，當(dāng)處于視線通過(guò)的區(qū)域（瞳孔中心區(qū)30mm處）則會(huì)影響視力。

加硬膜則提高了樹(shù)脂鏡片的表面硬度，增強(qiáng)抗劃痕能力，延長(zhǎng)其使用壽命。

《眼鏡材料與工藝》三、鍍膜鏡片加硬膜（hard-coating）

現(xiàn)代的鍍加硬(抗磨損）膜技術(shù)最主要的是采用浸泡法：鏡片經(jīng)過(guò)多道清洗后，浸入加硬液中，一定時(shí)間后，以一定的速度提起（該速度與加硬液的黏度有關(guān)，并對(duì)抗磨損膜層的厚度起決定作用），然后在100℃左右的烘箱中聚合4-5小時(shí)。

加硬膜鍍層厚約3-5μm?！堆坨R材料與工藝》三、鍍膜鏡片減反射膜和加硬膜（抗磨損膜）的關(guān)系

鏡片表面的減反射膜層是一種非常薄的無(wú)機(jī)金屬氧化物材料（厚度<1μm，多層減反射膜的厚度約為0.3μm），硬且脆。由于樹(shù)脂鏡片片基的硬度和減反射膜層的硬度差距很大，理論認(rèn)為在兩者之間需要有一層抗磨膜層，使鏡片在受到砂礫磨擦?xí)r能起緩沖作用，進(jìn)而不容易產(chǎn)生劃痕?？鼓p膜層材料的硬度介于減反射膜和鏡片片基的硬度之間，其摩擦系數(shù)小且不易脆裂?！堆坨R材料與工藝》三、鍍膜鏡片多層復(fù)合膜

對(duì)于樹(shù)脂鏡片而言，理想的表面系統(tǒng)處理應(yīng)該是包括抗磨損膜、多層減反射膜和頂膜污膜的復(fù)合膜。

通?？鼓p膜鍍層最厚，約為3~5um，多層減反射膜的厚度約為0.3um，頂層抗污膜鍍層最薄，約為0.005-0.01um。

通常的復(fù)合膜工藝如下：在鏡片的片基上首先鍍上具有有機(jī)硅的耐磨損膜；然后采用IPC的技術(shù)，用離子轟擊進(jìn)行鍍減反射膜前的預(yù)清洗；清洗后采用高硬度的二氧化鋯（ZrO2）等材料進(jìn)行多層減反射膜層的真空鍍制；最后再鍍上頂膜。

鉆晶復(fù)合膜技術(shù)的研制成功表明了樹(shù)脂鏡片的表面處理技術(shù)達(dá)到了一個(gè)新的高度。《眼鏡材料與工藝》三、鍍膜鏡片防輻射膜（

anti-radiationcoating）鏡片加工過(guò)程中，在鏡片材料里加入了一些金屬化合物介質(zhì)，另外再在鏡片上涂上相關(guān)的防輻射膜層，從理論上講它們一定程度上可起到一定的濾波作用。因?yàn)殡娔X等的輻射是來(lái)自于電磁波，根據(jù)電磁干擾屏蔽原理，可將低頻輻射及微波輻射進(jìn)行反射及吸收，免除低頻輻射造成的眼睛潛在發(fā)熱，防止視疲勞。

臻輕松電腦專用鏡就采用了這種專利金屬膜層?！堆坨R材料與工藝》三、鍍膜鏡片光致變色膜采用樹(shù)脂材料作片基，用滲透法在鏡片的凸面滲透一層光致變色材料，然后再鍍上一層抗磨損膜，起保護(hù)和耐磨磨作用。這項(xiàng)工藝技術(shù)可以使鏡片的變色不會(huì)隨屈光度數(shù)的加深而出現(xiàn)鏡片中央與周圍深淺不一的情況，彌補(bǔ)了玻璃光致變色的不足。同時(shí)，片基是樹(shù)脂材料，輕且抗沖擊性好，適合用于各種屈光不正者使用。《眼鏡材料與工藝》三、鍍膜鏡片偏振膜也叫偏光膜。一般用于偏光鏡片上，防止光線過(guò)強(qiáng)而產(chǎn)生的眩光，能夠增加視覺(jué)對(duì)比度。

圣捷羅司機(jī)專用鏡采用了這種膜層，不僅可以阻擋紫外線，還能減少因強(qiáng)光晃眼造成的危險(xiǎn)情況?！堆坨R材料與工藝》防藍(lán)光鏡片：

可見(jiàn)光可通過(guò)角膜、晶狀體到達(dá)視網(wǎng)膜。藍(lán)光會(huì)與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，傷害視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞以及脈絡(luò)膜毛細(xì)血管，從而導(dǎo)致年齡相關(guān)性黃斑變性。

視網(wǎng)膜上的抗氧化酶可阻止上述過(guò)程，但抗氧化酶必須要有葉黃素才能產(chǎn)生。人眼中也存在葉黃素，但人眼中的葉黃素是不可再生的，它只能吸收少量的有害光線。

在鏡片中添加永久性葉黃素，以吸收有害光線藍(lán)光，保護(hù)眼睛免受藍(lán)光傷害。

菠菜、甘藍(lán)、西蘭花；芒果、橘子、木瓜、辣椒、玉米、藻類等三、鍍膜鏡片膜色由于加鍍各種膜層的緣故，鏡片凸面在陽(yáng)光的照射下會(huì)呈現(xiàn)各種顏色，稱之為膜色。目前市場(chǎng)上鏡片的膜色主要以綠膜、藍(lán)膜和黃金膜為主。這三種顏色的膜層都帶有加硬、抗污、防輻射、防紫外線等基本鍍膜和功能，但因加鍍膜層的程序以及工藝的不同而呈現(xiàn)不同的膜色。同時(shí)，通過(guò)配戴，人們感覺(jué)不同膜色的鏡片也都有其自身較為突出的特性。《眼鏡材料與工藝》三、鍍膜鏡片膜色綠膜：除一般的加硬、抗污、抗反射、抗輻射等功能外，防紫外線能力突出，適合長(zhǎng)期在戶外從事工作的人士選用。

藍(lán)膜：除一般的加硬、抗污、抗反射、防紫外線等功能外，抗輻射能力突出，適合電腦工作者等受輻射影響較大的人士選用。

黃金膜：除一般的加硬、抗污、抗反射、防紫外線等功能外，抗輻射能力突出，適合電腦工作者等受輻射影響較大的人士選用。

紫膜：紫膜會(huì)產(chǎn)生顏色失真，現(xiàn)在很少用了《眼鏡材料與工藝》

綠膜藍(lán)膜黃金膜技能要求:一、學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)各種高折射率鏡片、鍍膜鏡片、天然水晶鏡片（一）操作準(zhǔn)備：高折射率鏡片若干，鍍膜鏡片若干，天然水晶鏡片若干，洗手設(shè)施，洗手液，紙巾若干。（二）操作步驟：1．將手洗干凈，擦干；2．用手分別持各種高折射率鏡片、鍍膜鏡片（必要時(shí)戴上專用手套），觀察各種樹(shù)脂材料眼鏡的鏡片厚度、重量、成像、美觀性等特點(diǎn)；3．目測(cè)找出各種鏡片的主要不同之處。《眼鏡材料與工藝》技能要求:二、學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)各種高折射率鏡片、鍍膜鏡片（一）操作準(zhǔn)備：各種高折射率鏡片、鍍膜鏡片、天然水晶鏡片眼鏡若干，專用手套，洗手設(shè)施，洗手液，紙巾若干。（二）操作步驟：1．將手洗干凈，擦干；2．用手分別持各種高折射率鏡片、鍍膜鏡片（必要時(shí)戴上專用手套），觀察各種樹(shù)脂材料眼鏡的鏡片厚度、重量、成像、美觀性等特點(diǎn)；3．目測(cè)找出各種眼鏡的主要不同之處

?！堆坨R材料與工藝》小結(jié)：1.影響眼鏡片屈光作用的主要因素；2.掌握眼鏡片