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關(guān)于近視鏡基本鏡片知識(shí)基本鏡片知識(shí)如何制作優(yōu)質(zhì)鏡片鏡片分類鏡片制作流程及工藝非球面鏡片的設(shè)計(jì)鏡片外觀標(biāo)準(zhǔn)第2頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月如何制作優(yōu)質(zhì)鏡片?眼鏡片的光學(xué)目的旨在通過(guò)配戴矯正鏡片使屈光不正的眼睛恢復(fù)清晰視力,故在選用鏡片材料時(shí),需要考慮:
1.材料的幾何特性:曲率半徑、表面形狀
2.材料的物理化學(xué)特性:折射率、阿貝數(shù)等鏡片材料的基本特性:
1.光學(xué)性質(zhì),計(jì)算屈光度作用和控制光學(xué)性能
2.機(jī)械和熱性質(zhì)
3.電性質(zhì)材料
4.化學(xué)性質(zhì)通過(guò)外界所可能接觸的化學(xué)物質(zhì)了解材料的相應(yīng)變化第3頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月如何制作優(yōu)質(zhì)鏡片?-幾何特性彎度設(shè)計(jì)選擇合適的彎度以獲得最佳的光學(xué)性能在保證最佳視覺(jué)效果的前提下,盡可能采取最平的彎度設(shè)計(jì)彎度可以是球面或非球面透鏡前表面頂焦度為F1,透鏡后表面頂焦度為F2,則:
F=F1+F2F=F1+F2=+6.00D-4.00D=+2.00DF2=-4.00DF1=+6.00D第4頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月如何制作優(yōu)質(zhì)鏡片?-物理化學(xué)特性光學(xué)性能:光線在鏡片表面的折射和反射、材料本身的吸收,以及散射和衍射現(xiàn)象供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)-折射率N=1.499
-比重(克/平方公分)S.G=1.26
-透光率T%=92%-阿貝爾系數(shù)V=58
-紫外光吸收率機(jī)械性質(zhì):重量熱性質(zhì)電性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)成本第5頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月如何制作優(yōu)質(zhì)鏡片?--光學(xué)性能光線折射通過(guò)鏡片的光線會(huì)在鏡片前后表面發(fā)生折射或偏離現(xiàn)象,光線的偏離幅度由材料的折射率和入射光線在鏡片表面的入射角決定。折射率色散系數(shù)光線吸收眼鏡片的光線吸收是指材料內(nèi)部的光線吸收,可通過(guò)鏡片的前、后表面吸收光線的百分比表示。光線反射光線在鏡片表面產(chǎn)生折射的同時(shí),也會(huì)產(chǎn)生反射現(xiàn)象。光線反射會(huì)影響鏡片的清晰度,且在鏡片表面會(huì)產(chǎn)生干擾性反射光。折射越高,反射而損失的光線就越多。第6頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月如何制作優(yōu)質(zhì)鏡片?--光學(xué)性能光線散射和衍射散射:是光線在各個(gè)方向上被散播的一種現(xiàn)象,它一般在固體的表面以及透明材料內(nèi)部產(chǎn)生。理論上眼鏡片表面沒(méi)有散射現(xiàn)象中,因?yàn)殓R片在磨片過(guò)程(拋光)消除了這一現(xiàn)象。鏡片在外界污染而弄臟或表面由于而模糊不清進(jìn)會(huì)產(chǎn)生散射。同時(shí)鏡片內(nèi)部的散射也非常有限,偶爾情況下,可能會(huì)使鏡片呈現(xiàn)黃色或乳白色。衍射:是當(dāng)光波遇到小障礙而改變行徑方向的一種現(xiàn)象。衍射會(huì)使鏡片表面產(chǎn)生異常干擾,尤其在使用不當(dāng)或不小心在鏡片表面造成的磨損情況下。這種現(xiàn)象值得引起重視。第7頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月如何制作優(yōu)質(zhì)鏡片?---光線折射折射率透明媒質(zhì)的折射率是光線在真空中的速度C與在媒質(zhì)中的速度V的比值。N=C/V。該比值沒(méi)有單位且大于1。折射率越高,從空氣進(jìn)入該媒質(zhì)的光束偏離越多。從空氣到折射率的透明媒質(zhì)所發(fā)生的偏離或折射可根據(jù)斯涅耳-笛卡爾定律來(lái)計(jì)算,規(guī)定如下:折射光線與入射光線和法線僅次于同一平面入射角I和折射角R分別由法線與入射光線、折射光線構(gòu)成。計(jì)算公式:sinI=NsinR由于透明媒質(zhì)的光速隨著波長(zhǎng)而變化,所以折射率的值總是參考某一特定波長(zhǎng)。歐洲與日本,參考波長(zhǎng)e線546.07nm(汞-綠光譜線);美國(guó)等其他國(guó)家則是d線587.56(氦-黃光譜線)。區(qū)別僅僅反映在折射率值的第三位小數(shù)上。折射效果是由彎度和折射率決定折射率越高則彎度越平折射率通常決定鏡片厚度第8頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月如何制作優(yōu)質(zhì)鏡片?---光線折射色散由光波引起的折射率變化會(huì)使白光根據(jù)不同的折射產(chǎn)生色散現(xiàn)象。波長(zhǎng)越短,折射率越高,可見(jiàn)光的折射從光譜的紅光區(qū)延伸到藍(lán)光區(qū)。色散由阿貝爾數(shù)描述,歐日用E線,美國(guó)用D線。折射率越高,色散力越大,而阿貝爾系數(shù)就越低。也可理解為當(dāng)一束白光通過(guò)棱鏡后,分散成七種不同顏色的光。鏡片材料規(guī)定的范圍30-60;數(shù)值越大,色散越少。高色散材料制造的鏡片周邊部,色散現(xiàn)象越易察覺(jué),表現(xiàn)的是離軸物體邊緣帶有彩色條紋。選擇具有最小色散的材料*色散是由阿貝爾系數(shù)衡量(Vvalue)
*色散=棱鏡指數(shù)/阿貝爾系數(shù)*阿貝爾數(shù)與材料的色散力成反比*視覺(jué)界限~~0.12棱鏡指數(shù)EE紅:750-630nm橙:630-600nm黃:600-570nm綠:570-490nm青:490-460nm藍(lán):460-430nm紫:430-380nm第9頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月如何制作優(yōu)質(zhì)鏡片?---光線吸收透光率材料的光線吸收遵循郎伯定律,根據(jù)鏡片珠不同厚度呈指數(shù)性的變化。鏡片的光線透過(guò)率:光線通過(guò)鏡片而沒(méi)有被反射和吸收的光的總量。通過(guò)鏡片抵達(dá)眼睛的光通量相當(dāng)于鏡片前表面的入射量,減去鏡片前、后表面的反射量,減去可能被材料吸收的能量,對(duì)消費(fèi)者視覺(jué)受三方面影響:入射光的強(qiáng)度和入射光譜范圍、鏡片吸收和對(duì)光譜的選擇、以及眼睛對(duì)不同可見(jiàn)波長(zhǎng)的敏感度。選擇具有最小的表面反射的材料選擇具有良好透光率的材料*CR39對(duì)可見(jiàn)光的透光率為92%(%T)*CR39鏡片的每個(gè)表面反射率為4%*光學(xué)常識(shí):折射率提高1個(gè)百分點(diǎn),反射率隨著增加1個(gè)百分點(diǎn)材料的本身吸收光的特性會(huì)減少鏡片的光線透過(guò)率,這部分的光量損失對(duì)于非染色眼鏡片可以忽略,但如為染色或變色鏡片,光的吸收量會(huì)很大,這也此類鏡片設(shè)計(jì)的目的
第10頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月如何制作優(yōu)質(zhì)鏡片?--機(jī)械性質(zhì)
反映塊狀固體材料的特性,規(guī)定了材料的質(zhì)量、體積和尺寸,以及材料對(duì)變形和沖擊抵抗力。比重-選擇較輕的材料*材料的重量由比重來(lái)衡量(S.G)*S.G.克/cm3硬度彈性系數(shù)E(楊氏系數(shù)):壓力和在排除后恢復(fù)最初形狀時(shí)產(chǎn)生的相應(yīng)變形之間的比率抗沖擊性:采用美國(guó)食品和藥物管理(FDA)規(guī)定的一項(xiàng)落球?qū)嶒?yàn)。-選擇配戴安全的材料(不易破裂)-這是非常重要的特點(diǎn),在許多國(guó)家的法律中都有明確規(guī)定*美國(guó)-FDA抗沖擊規(guī)定*法國(guó)-兒童視覺(jué)矯正規(guī)定*日本-合格產(chǎn)品法律抗斷開(kāi)點(diǎn):采用由歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)制定的“100牛頓”CEN靜態(tài)變形測(cè)試;該測(cè)試是在一個(gè)恒定速度下增加壓力直到100牛頓。第11頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月如何制作優(yōu)質(zhì)鏡片?--熱性質(zhì)描述有關(guān)材料的變化狀態(tài)以及溫度影響下的特性。熱傳導(dǎo)系數(shù)比熱:物體溫度每升高一攝氏度所需的熱量與相同質(zhì)量的水溫每升高一攝氏度所需的熱量的比值線性膨脹系數(shù):預(yù)先設(shè)定的溫度范圍熔點(diǎn):物理常數(shù)沸點(diǎn)鏡片的應(yīng)力溫度第12頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月如何制作優(yōu)質(zhì)鏡片?--電性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)電性質(zhì)表示材料電磁波和電效應(yīng)的特性,由物理定律決定,有時(shí)需將鏡片的光學(xué)性質(zhì)與電性質(zhì)聯(lián)系介電強(qiáng)度預(yù)定頻率下的介電損耗系數(shù)化學(xué)性質(zhì)反映了在鏡片制造及日常生活中,鏡片材料對(duì)于化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)特性,或是在某些極端條件下材料的反應(yīng)特性。加速老化試驗(yàn):測(cè)試材料的可信度。測(cè)試時(shí)通常使用冷水、熱水、酸類以及各種有機(jī)溶劑耐火性測(cè)試:國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中判斷鏡片材料的耐火性能成本選擇對(duì)于配戴者和視光師來(lái)說(shuō)都有好處的材料第13頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月基本鏡片材料無(wú)機(jī)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變色玻璃材料有機(jī)材料熱固性材料普通樹脂材料高折射率樹脂材料染色樹脂材料光致變色樹脂材料熱塑性材料第14頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月鏡片分類按材質(zhì)分:天然鏡片、玻璃鏡片、光學(xué)樹脂鏡片、特殊鏡片。天然鏡片:水晶鏡片
玻璃鏡片:白片;紅片(克羅克塞片);藍(lán)片(克斯片);1.6玻璃片;1.7、1.8、1.9超薄玻璃鏡片。光學(xué)樹脂鏡片:CR-39;壓克力PMMA;聚碳酸脂PC第15頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月鏡片分類按屈光原理分:近視鏡片、遠(yuǎn)視鏡片、近視近散、遠(yuǎn)視遠(yuǎn)散、混和散。按曲率設(shè)計(jì)原理分:球面鏡片、非球面鏡片(單非球面、雙非球面)按折射率分:玻璃:1.523,1.6,1.7,1.8,1.9
樹脂:1.499,1.5,1.56,1.6,1.67,1.74按焦點(diǎn)分:?jiǎn)谓裹c(diǎn)、雙焦點(diǎn)、三焦點(diǎn)、多焦點(diǎn)按護(hù)目原理及裝飾分:太陽(yáng)鏡(有色鏡片),變色鏡片,防輻射鏡片,偏光鏡片。第16頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月天然材料——水晶鏡片這種材料的主要成分是二氧化硅Si02,純水晶中含Si0299.99%。用石英礦磨制而成無(wú)色:Si02純度高茶色(茶晶):因含其他元素洏顯不同顏色,可減少可見(jiàn)光的透過(guò)率,使畏光者戴著更舒適,能養(yǎng)目。材質(zhì)硬度大,不易磨損,熱膨脹系數(shù)小,不易受潮。不能完全吸收短波紫外線。紫外線透過(guò)率高不能減少紅外線的透過(guò)率,在佩戴時(shí),過(guò)高的紅外線透過(guò)容易引起疲勞。水晶材質(zhì)密度不均勻,含有雜質(zhì)者會(huì)出現(xiàn)條紋和氣泡,引起雙折射現(xiàn)象,從而影響視力。是不適合做光學(xué)鏡片的材質(zhì)。但物以稀為貴第17頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月玻璃玻璃是非常特殊不定型的材料,在常溫下呈現(xiàn)固體,堅(jiān)硬但易碎,在高溫下具有粘性。玻璃沒(méi)有固定的化學(xué)結(jié)構(gòu),因而沒(méi)有確切的熔點(diǎn)。隨溫度的上升,玻璃材料會(huì)變軟、粘性增加,并逐漸由固體變?yōu)橐后w,叫玻璃狀態(tài)。意味玻璃在高溫時(shí)可加工和鑄型。適合制作鏡片的玻璃屬于光學(xué)玻璃,質(zhì)量要求特別嚴(yán)格。如折射率、色散、透過(guò)率等等。其主要成分是二氧化硅(Sio2)60-70%,其次是氧化鈣、鈉和三氧化硼(B203)和五氧化磷(P205)多種物質(zhì)混合。硫化銻增加玻璃的透光度。硬度好,不會(huì)比水晶差。摻入各種氧化物后可著色,可減少?gòu)?qiáng)光刺激與吸收紫外光、紅外線等有害射線。三百年的歷史。重量重;隨折射率的增加,比重明顯增加,致使配戴者不舒適。抗沖擊性差,機(jī)械性的損傷容易造成眼睛傷害。第18頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月白片
這種鏡片也稱為白托片、白片、光學(xué)白片、其基本成分為鈉鈦硅酸鹽,無(wú)色透明,清晰度較高,能吸收330A以下的紫外線。在白托片中加入Ce02、Ti02可防止346A以下的紫外線所以又稱為UV白片。其可見(jiàn)光透光率為91-92%,折射率為1.523。第19頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月紅片-克羅克賽片俗稱克賽片,在白托鏡片材料中添加Ce02和Mn02,可提高紫外線吸收能力。此種鏡片在日光和白熾燈下均呈淡紅色,故又稱紅片。它對(duì)350A以下的紫外線均可吸收,透光率為88%以上。第20頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月克羅克斯片-藍(lán)片俗稱克斯片,透光率為87%。這種鏡片有雙色效應(yīng),在日光下呈淡藍(lán)色(所以又稱藍(lán)片),可吸收340A以下的紫外線、一部分紅外線及580A的黃色可見(jiàn)光。
第21頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月1.60玻璃鏡片-雅薄片這種鏡片的折射率為1.60,較普通玻璃鏡片(1.532)更薄,而較超薄鏡片比(1.70)比重更小,所以很輕,非常適合中度數(shù)配戴者,一些廠商稱之為超輕超薄鏡片?;《仍O(shè)計(jì)亦較一般為平滑;較大直徑,凹面散光研磨,可任意挑選美觀大方之鏡架。第22頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月高折射率玻璃材料-1.7,1.8,1.9經(jīng)多年研究,制造商已找到提高材料折射率的同時(shí)又保持低色散的方法,在玻璃中加放新的化學(xué)元素。1975年生產(chǎn)含鈦元素的鏡片,折射率為1.7,阿貝數(shù)為41。1.7超薄片此種鏡片在原料中添加有Ti02、Pb0,使折射率提高為1.70。它的表面反射率高,比普通同一屈光度的白片或紅片約薄1/3,適合高度近視配戴,外表美觀。另外由于阿貝系數(shù)低,色像差大,超薄片容易引起周邊視力降低,線條彎曲時(shí)會(huì)出現(xiàn)色彩。就同度數(shù)而言,超薄片弧度設(shè)計(jì)較一般扁平,外觀沒(méi)有厚重的感覺(jué)。鏡片的中心厚度設(shè)定在安全范圍內(nèi)。1990年生產(chǎn)含鑭元素的鏡片,折射率為1.8,阿貝數(shù)為34;1995年出現(xiàn)折射率為1.9,加入無(wú)素鈮,阿貝數(shù)為30。此鏡片特超薄鏡片更輕、更薄、非球面處理使邊緣的“度數(shù)圈”不明顯。更美觀隨著折射率的增加,材料的比重也隨之增加,這樣就抵消了因鏡片而帶來(lái)的重量上的減輕。第23頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月染色玻璃
在玻璃材料中混合入一些具有特殊性質(zhì)的金屬鹽后會(huì)表現(xiàn)出著色的效果。加鎳和鈷(紫色);鈷和銅(藍(lán)色);鉻(綠色);鐵、鎘(黃色);金、銅和硒(紅色)。這些染色材料主要應(yīng)用于在規(guī)模生產(chǎn)平光太陽(yáng)鏡片或防護(hù)鏡片。具有特殊過(guò)濾性質(zhì)的淺色材料(棕色、灰色、綠色、粉紅色)也用于生產(chǎn)屈光矯正鏡片。需求不多,主要因?yàn)榻暬蜻h(yuǎn)視鏡片的中心厚度與邊緣厚度不同,從而使鏡片的顏色深淺不一致,屈光度越高,顏色差異就越明顯。第24頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月光致變色玻璃光致變色現(xiàn)象是通過(guò)改變材料的光線吸收屬性,使材料對(duì)太陽(yáng)光強(qiáng)度作出反應(yīng)的一種性質(zhì)。它的基本原則是使普通的玻璃鏡片(包塑料光致變色材料)在紫外線輻射的影響下顏色變深,以及在周圍高溫的影響下變淡,這兩個(gè)過(guò)程是可逆的,而且可能一直存在。這一現(xiàn)象是通過(guò)激活在材料中混合的光致變色物質(zhì)分子而完成。1962年出現(xiàn)第一代光致變色玻璃材料。主要是在玻璃材料中加入鹵化銀。這些晶體在紫外線輻射下起化學(xué)反應(yīng),使顏色變深。第一代光致變色玻璃材料的變色原理是銀原子和氯原子之間的電子交換,通過(guò)氯化銀和周圍的環(huán)境來(lái)表現(xiàn)。在沒(méi)有光線的條件下,氯化銀呈離子態(tài),與銀離子結(jié)合為金屬銀并吸收光,鏡片則變深。當(dāng)紫外線減弱,移動(dòng)電子離開(kāi)銀原子返回氯原子,鏡片逐漸恢復(fù)了原先的清澈狀態(tài)。光致變色材料多是灰色和茶色,俗稱灰變和茶變。其他的顏色可通過(guò)專門的工藝達(dá)到。所有的鏡片都可使用光致變色材料制造,也不局限于1.5折射率。第25頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月有機(jī)鏡片
有機(jī)材料可分為兩大類:熱固性材料,具有加熱后硬化的性質(zhì),受熱不易變形。主要成分為有機(jī)物,以碳、氫、氮、氧為主。用以制作的鏡片樹脂材料必須質(zhì)地均勻、透明且不易變形。普通樹脂材料CR-39中高折射率樹脂材料染色樹脂材料光致變色樹脂材料熱塑性材料,具有加熱后軟化的性質(zhì),尤其是適合熱塑和注塑。PMMAPC第26頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月CR-39的發(fā)展始碳本酸丙烯乙酸(allyldiguycelcatbonate),又稱烯丙基乙二醇酸脂。由匹茲堡平板玻璃廠(PPG)于二戰(zhàn)時(shí)發(fā)明,起初是用來(lái)制作B51轟炸機(jī)的駕駛艙的窗戶四十年代被美國(guó)哥倫比亞公司發(fā)現(xiàn),是美國(guó)空軍有節(jié)制的一系列聚合物中每39號(hào)材料,故稱CR-39,全稱哥倫比亞樹脂配方第39號(hào)用于生產(chǎn)矯正鏡片是在1955至1960年,是第一代超輕、抗沖擊的樹脂鏡片。第27頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月什么是CR-39?-普通樹脂CR-39是熱固性材料CR-39是一種液體單體加熱和加入催化劑的條件下聚合固化。聚合是一個(gè)化學(xué)反應(yīng),即由幾個(gè)相同分子結(jié)構(gòu)的單體組成一個(gè)新的聚合體分子,具有不同長(zhǎng)度和性質(zhì)。固化時(shí)間長(zhǎng)達(dá)22小時(shí)CR-39又叫做硬樹脂同時(shí)也叫塑膠,有機(jī)高分子材料在150度攝氏度以下不變形.耐水性、耐腐蝕性(除強(qiáng)酸)也較好,不溶于一般的有機(jī)溶劑采用模壓加工鏡片表面曲率,因而很適合非球面鏡片的生產(chǎn)第28頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月CR-39硬樹脂鏡片的優(yōu)點(diǎn)光學(xué)性能好,
-透光率高,阿貝數(shù)58-59,只有很少色散。重量輕,密度1.32,是玻璃片的一半-硬樹脂的重量是玻璃的一半,戴起來(lái)更加舒適安全、抗沖擊性能高-硬樹脂鏡片抗沖擊,而玻璃則不能,戴硬樹脂鏡片很安全,就算掉在地下,也不會(huì)破碎防紫外線-吸收紫外線達(dá)高達(dá)360毫微米,經(jīng)特殊加硬后高達(dá)到400毫微米染色方便-可以輕易由驗(yàn)光師或處方實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行各種顏色加工熱傳導(dǎo)率低,由水蒸氣引起的“水霧”的情況比玻璃鏡片好一些。用途廣-可以依據(jù)同乎所有驗(yàn)光處方進(jìn)行磨制,邊緣也可以加工到適合各種眼鏡框的安裝,包括無(wú)邊眼鏡框但是受材質(zhì)影響,樹脂片也存在不足之處:由于鏡片耐磨性較差表面易擦傷,而且鏡片折射率低,相對(duì)比玻璃鏡片要厚1.2-1.3倍第29頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月硬樹脂(CR-39)的分類CR-39-單光鏡片(單焦點(diǎn)鏡片)-沒(méi)有鍍膜-加硬鍍膜-紫外線吸收膜-防反射膜-可變色處理-可染成各種顏色
CR-39-雙光鏡片(雙焦點(diǎn)鏡片)CR-39-三光鏡片及無(wú)形鏡片(三焦點(diǎn)及雙焦點(diǎn)鏡片)CR-39-漸近鏡片(多焦點(diǎn)鏡片)第30頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月CR-39與玻璃的對(duì)比
玻璃CR-39折射率N=1.523折射率N=1.499比重S.G=2.54比重S.G=1.32透光率T%=91.6%透光率T%=92.2%阿貝爾系數(shù)V=58.9阿貝爾系數(shù)V=58紫外光吸收達(dá)290nm紫外光吸收達(dá)360nmUV膜不可以UV膜400nm抗沖擊失敗(FDA)抗沖擊通過(guò)(FDA)染色不可以染色可隨意調(diào)配第31頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月CR-39與玻璃的對(duì)比第32頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月中高折射率樹脂材料熱固性樹脂折射率是根據(jù)改變?cè)肿又须娮咏Y(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)成,如引入笨環(huán)結(jié)構(gòu);或在原分子中加入重原子,諸如鹵素(氯、溴)或硫。與普通樹脂相比,中高折射率的鏡片更輕、更薄。比重大體一致。但色散較大(阿貝數(shù)45),抗熱性能較差,抗紫外線較佳,也可進(jìn)行染色及鍍膜處理。制造工藝與普通樹脂原理大體一致。第33頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月光致變色樹脂材料第一代光致變色樹脂大約出現(xiàn)在1986年,但到1990年第一代(Transi-tion)鏡片面市后,才開(kāi)始普及。光致變色效果是在材料中加入感光的混合物而獲得,在特殊波段的紫外線輻射作用下,這些感光物質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,改變材料的吸收能力。制造原理,在聚合前與液態(tài)單體混合;在聚合后滲入材料中(Transi-tion)。光致變色樹脂鏡片采用幾種光致變色物質(zhì),在最后制造中使這些不同的變色效果結(jié)合起來(lái),使鏡片變色不但迅速,而且不完全受溫度控制。1993年,出現(xiàn)一種采用樹脂材料為片基,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)了玻璃變色的不足。再加上片基是樹脂材料,輕且抗沖擊,所以特別適合各種屈光不正者使用第34頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月光致變色片對(duì)患者來(lái)說(shuō)既可以矯正屈光不正,在戶外也可充當(dāng)太陽(yáng)鏡??梢噪S時(shí)調(diào)節(jié)進(jìn)入眼睛的光線,保持適當(dāng)?shù)囊暳Γ徊徽撈渥兩珷顟B(tài)如何,它對(duì)紫外線的吸收始終良好。購(gòu)買光致變色片時(shí)的注意事項(xiàng):常出現(xiàn)顏色不一致的情況,建議顧客兩片同時(shí)換;由于褪色慢,以經(jīng)常進(jìn)出室內(nèi)、室外的顧客,建議不配(學(xué)生不宜);由于鏡片厚度不同,變色濃度不同,若顧客兩眼屈光度相差2.00D以上,建議不要配。高度近視感覺(jué)眼前較黑,加邊緣與中心變色差別大,不美觀。老花鏡中心變色效果低,不宜配變色鏡片。國(guó)產(chǎn)鏡片與進(jìn)口鏡片的區(qū)別在于,國(guó)產(chǎn)比進(jìn)口的鏡片變色慢,褪色慢,顏色深,進(jìn)口的鏡片顏色柔和。第35頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月聚甲基丙烯酸甲脂PMMA。壓克力片熱塑性材料如PMMA早在五十年代就首次用于制造鏡片,但由于受熱變形及耐磨性較差的缺點(diǎn),很快被CR-39代替。聚甲基丙烯酸甲脂(polymethylmethacrylate)PMMA又稱亞力克。折射率1.49,色散58,比重1.19重量輕,是冕牌玻璃的一半??箾_擊性能好,安全。為熱塑性材料,溶解度在75攝氏度,受熱易變形,導(dǎo)致屈光度改變。其材質(zhì)硬度不好,表面易劃傷.以前多用于硬性隱形眼鏡,現(xiàn)多用于現(xiàn)成鏡,比如老花鏡、太陽(yáng)鏡等。表面硬度及光學(xué)性能不及玻璃鏡片。第36頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月PC_聚碳酸酯1995年被發(fā)現(xiàn),歷經(jīng)數(shù)年的研制和多次的改進(jìn)之后,尤其應(yīng)用于CD產(chǎn)業(yè),其光學(xué)質(zhì)量與其他鏡片材料相媲美。預(yù)會(huì)成為21世紀(jì)主導(dǎo)鏡片材料是直線形無(wú)定型結(jié)構(gòu)的熱塑聚合體,具有許多光學(xué)方面的優(yōu)點(diǎn)俗稱PC(polycarbonate)片:由可繞曲的碳酸脂和不易動(dòng)的雙酚A聚合而成。分子量在20000-38000之間,在25攝氏度測(cè)試條件為折射率為nd=1.586,nd=1.591。市場(chǎng)上又稱之為太空鏡片。重量輕,比傳統(tǒng)玻璃片輕57%;特別適合無(wú)框鏡架。比重=1.20g/立方厘米安全、抗沖擊性能是玻璃片的60倍,是樹脂片的10倍以上,比樹脂鏡片更耐撞擊,厚度2.5cm時(shí)可做防彈玻璃;100%防紫外線(385nm),阿貝數(shù)低(Ve=31,Vd=30)鏡片表面極易刮傷,熱穩(wěn)定性不好,100攝氏度時(shí)變軟,阿貝值30%色散大。耐高溫(軟化點(diǎn)為140攝氏度/280華氏度)這種材料本身就不易著色,故多數(shù)是通過(guò)染色的抗磨損摸吸收顏色。第37頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月雙光鏡片它的特點(diǎn)是在一副鏡片上有二個(gè)焦點(diǎn),及在一片普通鏡片上疊加一光度的小鏡片。主要用于老視患者看遠(yuǎn)看近時(shí)交替使用。它可以使老視患者在看近和看遠(yuǎn)時(shí)不必更換眼鏡。但是它的視野較小,并且看遠(yuǎn)和看近轉(zhuǎn)換時(shí)有跳躍現(xiàn)象(棱鏡效應(yīng)),產(chǎn)生像位移與像跳感。雙光鏡片的遠(yuǎn)用(上光)散光及軸線一定要與近用(下光)散光及軸線保持相同及一致。下加=下光(近用度數(shù))-上光(遠(yuǎn)用度數(shù))[漸進(jìn)鏡片換算公式一樣];下加代表符號(hào)為ADD+圓頂,一線ADD最高到+300,平頂ADD最高到+400,漸進(jìn)ADD最高到+350平頂圓頂一線上光心仔鏡頂高上光心下光心幾何中心內(nèi)移5~6mm4.5~5mm1.5~2mm第38頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片其特點(diǎn)是在同一片鏡片上同時(shí)具有多重焦點(diǎn),且在鏡片中間的漸進(jìn)帶上度數(shù)由上至下逐點(diǎn)變化。不足的是鏡片兩側(cè)存在盲區(qū)、需時(shí)間適應(yīng)。與雙光鏡片比較,漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片有以下優(yōu)點(diǎn):由遠(yuǎn)到近不中斷視線,中距離變清晰;外表美觀,無(wú)可見(jiàn)的間隔;無(wú)影像跳躍,有信心行走在樓梯上和街道間;較同樣的單光鏡片??;能緩解眼睛疲勞,增進(jìn)視覺(jué)健康。漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的適用對(duì)象:老視者,特別是早期老視者;對(duì)戴兩副眼鏡(看遠(yuǎn)看近)不滿者;對(duì)戴傳統(tǒng)雙光鏡不滿者;青少年近視患者。備注:漸進(jìn)左右眼的區(qū)分在于漸進(jìn)隱形下加的位置;隱形下加標(biāo)志都靠近鏡腿一邊。ADD面彎下加及左右之標(biāo)志蔡司對(duì)稱多焦點(diǎn)鏡片圖形7037.517622.51232.565第39頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月鏡片制作流程及工藝對(duì)于不同材料,眼鏡片的制造技術(shù)是本質(zhì)雖各不相同,但總的方法不外乎是直接制成“成品”或制成“半成品”。成品即現(xiàn)片,已具有屈光力,可直接用于割邊、裝架半成品,即是所謂的一種表面研磨好的鏡片,在需要時(shí)根據(jù)處方再加工后表面,制成相應(yīng)的屈光度玻璃片加工工藝玻璃片冷加工工藝樹脂鏡片制造及生產(chǎn)流程(以上是成品流程)鏡片鍍膜工藝車房鏡服務(wù)第40頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月玻璃片加工工藝無(wú)論選用何種材料,玻璃鏡片的制造是對(duì)所提供的玻璃毛坯進(jìn)行前、后表面的處理。制造時(shí)先將爐內(nèi)熔化的各類成分制成坯料,然后形成有著精確曲率的前、后表面,從而生產(chǎn)出成品坯料是表面凹凸不平,但內(nèi)部組織同質(zhì)的非常厚的鏡片。流程:配料
—配料是保證折射率穩(wěn)定及玻璃均勻的關(guān)鍵環(huán)節(jié)熔煉
—熔化、澄清、調(diào)整均勻、分配工序。
—分配工序?yàn)閴盒吞峁┮粋€(gè)穩(wěn)定的玻璃液流,玻璃有精確控制溫度的供料管流出,經(jīng)特制的剪刀剪切成一定重量的料滴。自動(dòng)壓型
—由供料管流出的料滴落入模具,經(jīng)自動(dòng)壓型機(jī)壓制成鏡片毛坯。退火
—消除應(yīng)力。檢測(cè)第41頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月玻璃片冷加工工藝粗磨:使用鉆石砂輪研磨鏡片獲得一定的厚度和曲率。表面基本是很粗糙和半透明的。精磨:進(jìn)一步改善眼鏡片表面的曲率和表面粗糙度拋光:去掉鏡片表面的凹凸層、裂紋層,使鏡片表面更透光銑磨球面金剛石磨輪銑磨金剛石丸片第42頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月樹脂鏡片制造-蘇拿生產(chǎn)車間高集約化的生產(chǎn)流程...工藝自動(dòng)化水平高…計(jì)算機(jī)控制(CIM)易調(diào)整、高效率、即時(shí)反應(yīng)的生產(chǎn)系統(tǒng)...第43頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月Monomer單體Moulds模具Gasket膠圈Assembly組裝Curing固化re-assemble模具再用Lenses鏡片clean,edge,bevel倒角車邊清潔Opening開(kāi)模Filling澆注單體Moulds模具Packaging材料包裝Coating加硬,加膜
生產(chǎn)流程第44頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月Step1:用膠圈組裝模具膠圈前模后??涨坏?5頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月FrontMouldFrontMouldBackMouldBackMouldLiquidMonomerLiquidMonomerGasketGasketStep2:空腔內(nèi)注入液態(tài)單體第46頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月CuredLensCuredLensHEATHEATStep3:在攝氏40-85度下24小時(shí),固化
被處理的鏡片熱第47頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月一只鏡片誕生了現(xiàn)成片胚料(車房加工)現(xiàn)成片是指有固定度數(shù)與直徑的鏡片。胚料是指根據(jù)要求進(jìn)行再加工的鏡片。Step4:打開(kāi)組件,取出鏡片第48頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月EdgingEdgingBevellingBevellingCleaningCleaningStep5:清潔,車邊,倒角第49頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月熱塑性材料生產(chǎn)工藝對(duì)該材料進(jìn)行磨削和磨邊時(shí)必須小心,它與CR-39的工藝不同。以聚碳酸酯為例,熱塑性材料的制造工藝是將由透明顆粒組成的原材料加熱后注入鏡片模子。是通過(guò)加熱液化原材料,再使用活塞將其注入金屬或玻璃模子。整個(gè)制造過(guò)程,螺桿不但起活塞作用,通過(guò)通道將熱材料推入模腔,而且確保注入模腔內(nèi)的材料的可塑性;在注入和冷卻一段時(shí)間后,打開(kāi)模子,取出鏡片。第50頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月熱塑性材料制造流程材料準(zhǔn)備用熱氣吹干顆粒,并將材料加入壓力機(jī)設(shè)置壓力機(jī)取出模子,設(shè)置壓力、模子溫度、注射和冷卻的時(shí)間,并加熱材料,大約到300攝氏度/500華氏度注射通過(guò)壓力將熔化的材料注入模子冷卻通過(guò)模子傳導(dǎo)使材料固化開(kāi)模打開(kāi)壓力和模子,取出鏡片第51頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月鏡片鍍膜耐磨損膜-加硬膜減反射膜-多層鍍膜抗污膜(頂膜)-防水膜第52頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月為什么要鍍加硬膜?不管是無(wú)機(jī)材料還是有機(jī)材料制成的眼鏡片,在日常使用中,由于灰塵或砂礫(氧化硅)的磨擦都會(huì)造成鏡片磨損,在鏡片表面產(chǎn)生劃痕。有機(jī)材料更容易產(chǎn)生劃痕。在顯微鏡下,我們可看到鏡片表面的劃痕主要為二種,一是由于砂礫產(chǎn)生的劃痕,淺而細(xì)小,戴鏡者不容易察覺(jué);另一種是由較大砂礫產(chǎn)生的劃痕,深且周邊粗糙,處于中心區(qū)域會(huì)影響視力。第53頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月加硬膜技術(shù)發(fā)展始第一代抗磨損膜技術(shù)抗磨損膜始于20世紀(jì)70年代初,當(dāng)時(shí)認(rèn)為玻璃鏡片不易磨制是因?yàn)槠溆捕雀?,而有機(jī)鏡片則太軟所以容易磨損。因此將石英材料于真空條件下鍍?cè)谟袡C(jī)鏡片表面,形成一層非常硬的抗磨損膜,但由于其熱脹系數(shù)與片基材料匹配,很容易脫膜和膜層脆裂,因此抗磨損效果不理想第二代抗磨損膜技術(shù)
20世紀(jì)80年代以后,研究人員從理論上發(fā)現(xiàn)磨損產(chǎn)生的機(jī)理不僅僅與硬度有關(guān),膜層材料具有“硬度/形變”的雙重特性,即有些材料的硬度較高,但變形較小,而有些材料硬度較低,但變形較大。第二代抗磨損膜技術(shù)是通過(guò)浸泡工藝法在有機(jī)鏡片的表面鍍上一種硬度高且不易脆裂的材料第54頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月加硬膜技術(shù)發(fā)展始第三代抗磨損膜技術(shù)
20世紀(jì)90年代以后,為解決有機(jī)鏡片鍍上減反射膜層后的耐磨性問(wèn)題,由于有機(jī)鏡片片基的硬度和減反射膜層的硬度有很大差別,新的理論認(rèn)為在兩者之間需要有一層抗磨損膜層,使鏡片在受到砂礫磨擦?xí)r能起緩沖作用,從而不容易產(chǎn)生劃痕。第三代膜層硬度介于減反射膜和鏡片片基的硬度之間,其磨擦系數(shù)低且不易脆裂。第四代抗磨損膜技術(shù)第四代的抗膜技術(shù)是采用硅原子,如法國(guó)依視露公司的帝鍍斯(TITUS)加硬液中既含有有機(jī)基質(zhì),又含有包括硅元素的無(wú)機(jī)超微粒物,使抗磨損膜具備韌性的同時(shí)又提高了硬度。第55頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月加硬加硬又稱防花加硬,是在CR39硬樹脂材料的鏡片上鍍上一層高分子材料的加硬膜,從而提高鏡片表面的硬度,增強(qiáng)鏡面的抗磨花能力,使樹脂鏡片更加經(jīng)久耐用,質(zhì)量精良。因硬樹脂鏡片表面質(zhì)地較軟,抗磨花能力較差的缺點(diǎn),鍍上防花加硬膜之后,可提高硬樹脂鏡片的使用壽命以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。提高行業(yè)服務(wù)水平。加硬分可染色加硬和不可染色加硬。加硬有一定的蓋花作用,對(duì)于小劃痕而言。第56頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月加硬生產(chǎn)流程
加硬過(guò)程:
1、鍍膜液配制
2、鏡片預(yù)處理——檢查、擦拭鏡片。
3、堿液浸蝕鏡片腐蝕鏡片表面一層材質(zhì),使加硬藥水更好地著附在鏡片的表面。
4、沖洗
5、空氣干燥
6、浸泡鍍膜
7、預(yù)固化
8、全固化
9、成品鏡片的硬度跟加硬液的質(zhì)量及全固化時(shí)間與溫度有一定的關(guān)系。第57頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月技術(shù)要求—加硬可見(jiàn)疵?。毫咙c(diǎn)(晶點(diǎn))、細(xì)道(劃痕)、氣泡雙光鏡:流痕(淚痕)夾痕(崩邊)裂紋(龜裂)-可產(chǎn)生延展性條紋和脆性條紋。延展性條紋是由于膜層表面的彈性和塑性變形引起,脆性條紋是由于膜層表面結(jié)合力不足引起的。(龜裂)高折射:色散工藝保證:膜層厚度—抗劃傷性能膜層牢固度—防脫膜淚痕亮點(diǎn)劃痕氣泡夾痕色散第58頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月加硬技術(shù)
磨損理論研究越硬越耐磨?磨損不與硬度成正比材料的硬度材料的彈性變形材料的塑性變形材料的分子結(jié)合力延展性條紋脆性條紋第59頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月加硬的方法浸泡式加硬(Titus采用)鏡片在一定的溫度下浸入加硬液,再取出烘干工藝復(fù)雜、生產(chǎn)控制較難對(duì)加硬材料的要求高適應(yīng)大批量生產(chǎn)品質(zhì)穩(wěn)定,硬膜均勻厚實(shí)浸泡式加硬第60頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月加硬的方法旋轉(zhuǎn)噴涂加硬把加硬液噴涂于高速旋轉(zhuǎn)的鏡片表面,再烘干工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)控制較易適合少量的生產(chǎn)硬膜厚度較薄,質(zhì)量不是最好旋轉(zhuǎn)噴涂加硬第61頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月理想的硬膜材料及周期柔韌性強(qiáng)脆性低硬度高加硬周期為4到3小時(shí)第62頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月抗磨損測(cè)試方法
由于對(duì)磨損理論的新認(rèn)識(shí),我們改變用H硬度來(lái)評(píng)定加硬膜的質(zhì)量而改用以下的方法:拜也測(cè)試法把測(cè)試鏡片放入盛滿規(guī)定砂礫的容器,作不同方向的振動(dòng),定時(shí)取出后配合“煙霧狀計(jì)量表”得出硬膜的抗磨損能力玻璃的抗磨損等級(jí)為5,普通樹脂鏡片的抗磨損等級(jí)為1鋼絲絨測(cè)試法用0號(hào)鋼絲絨在鏡片表面用一定的力進(jìn)行摩擦,然后用霧度計(jì)測(cè)試磨擦前后的光線漫反射量,并與標(biāo)準(zhǔn)鏡片比較。也可用一定的壓力與速度的機(jī)器操作。玻璃的抗磨損等級(jí)為0,普通樹脂鏡片的抗磨損等級(jí)為5煮沸測(cè)試法將鏡片放入90度中的染色水中,煮沸半小時(shí),取鏡片觀看染色劑滲入程度。第63頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月鍍膜——為什么要鍍減反射膜?當(dāng)光線從空氣進(jìn)入鏡片及由鏡片進(jìn)入空氣的時(shí)候,會(huì)發(fā)生光的反射我們可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的公式計(jì)算出反光率:
1.5折射率的鏡片的反光率大致為8%左右強(qiáng)烈的反射會(huì)影響我們的視覺(jué)和產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué),帶來(lái)不便諸如:鏡面效應(yīng)(反光)
重影 眩光 視物干擾等R1空氣單層基質(zhì)空氣I=T+RTR2反射光折射光入射光鏡片空氣I=T+RT空氣第64頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月鍍膜——為什么要鍍減反射膜?鏡面反射光線通過(guò)鏡片的前后表面時(shí),不但會(huì)產(chǎn)生折射,還會(huì)產(chǎn)生反射,這種反射光會(huì)使鏡片表面產(chǎn)生一片白光的現(xiàn)象。影響美觀鬼影眼鏡光學(xué)理論認(rèn)為眼鏡片屈光度會(huì)使所視物體在戴鏡者的遠(yuǎn)點(diǎn)形成一個(gè)清晰的像,也可解釋所視物的光線通過(guò)鏡片發(fā)生偏折并聚集于視網(wǎng)膜上,形成像點(diǎn)。由于屈光鏡片前后表面的曲率不同,并存在一定量的反射光,它們之間會(huì)產(chǎn)生反射光,內(nèi)反射光會(huì)在遠(yuǎn)點(diǎn)球面附近產(chǎn)生虛像,也就是在視網(wǎng)膜的像點(diǎn)附近產(chǎn)生虛像點(diǎn),這些虛像點(diǎn)會(huì)影響視物的清晰度和舒適性。第65頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月鍍膜——為什么要鍍減反射膜?眩光象所有光學(xué)系統(tǒng)一樣,眼睛并不完美,在視網(wǎng)膜上所成的像不是一個(gè)點(diǎn),而是一個(gè)模糊圈。因此,二個(gè)相鄰點(diǎn)的感覺(jué)是由二個(gè)并列的或多或少重疊的模糊圈產(chǎn)生。只要二點(diǎn)之間的距離足夠大,在視網(wǎng)膜上的成像就會(huì)產(chǎn)生二點(diǎn)的感覺(jué),但是如果二點(diǎn)太接近,二個(gè)模糊圈會(huì)趨向與重合,被誤認(rèn)為一個(gè)點(diǎn)。對(duì)比度可以用來(lái)反映這種現(xiàn)象,表達(dá)視力的清晰度。對(duì)比度必須大于某一確定值才能確保眼睛辨別二個(gè)鄰近點(diǎn)。公式:C=(a-b)/(a+b)其中C為對(duì)比度,二個(gè)相信物點(diǎn)在視網(wǎng)膜上所成像的感覺(jué)最高值為A,相鄰部份的最低值為B,如果對(duì)比度C值越高,說(shuō)明視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)該二點(diǎn)的分辨越高,感覺(jué)越清晰;如果二個(gè)物點(diǎn)非常接近,它們相鄰部分的最低值比較接近最高值,則C值低,說(shuō)明視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)該二點(diǎn)感到不清晰,或不能清晰分辨。第66頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月鍍膜——為什么要鍍減反射膜?透過(guò)率反射光占入射光的百分比取決于鏡片材料的折射率,可通過(guò)反射量的分工進(jìn)行計(jì)算。反射公式:R=(n-1)平方/(n+1)平方,R:鏡片的單面反射量N:鏡片材料的折射率。如折射率為1.5,反射光R=(1.5-1)平方/(1.5+1)平方=0.04=4%鏡片有兩個(gè)表面,如果R1為鏡片前表面的量,R2為鏡片后表面的反射量,則鏡片的總反射量R=R1+R2(計(jì)算R2的反射量時(shí),入射光為100%-1)。鏡片的透光量T=100%-R1-R2。高折射率的鏡片如果沒(méi)有鍍減反射膜,強(qiáng)烈的反射光會(huì)給消費(fèi)者帶來(lái)不適的感覺(jué)。第67頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月鍍膜原理減反射膜是以光的波動(dòng)性和干涉現(xiàn)象為基礎(chǔ)。二個(gè)振幅相同,波長(zhǎng)相同的光波疊加,那么光波的振幅增強(qiáng);如果二個(gè)光波原由相同,波程相差,如果這二個(gè)光波疊加,那么互相抵消。單層基質(zhì)空氣入射光反射光折射光第68頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月加膜原理說(shuō)明鍍膜是利用薄膜的“光干涉原理”,在鏡片表面鍍上減反射膜,使得膜層前后表面產(chǎn)生的反射光互相干擾,從而抵消反射光,達(dá)到減的效果??諝釧R鍍膜層空氣鏡片鍍層表面反射光鍍層底面反射光靠鍍層表面反射光和鍍層底面反射光的消減干涉。第69頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月加膜原理說(shuō)明光是一種電磁波,宏觀上表現(xiàn)為粒子性,如直線傳播;微觀上表現(xiàn)波動(dòng)性,如衍射和干涉現(xiàn)象。(大學(xué)物力中有比較詳細(xì)的介紹)振幅條件膜層材料的折射率必須等于鏡片片基材料折射的平方值位相條件膜層厚度應(yīng)為基準(zhǔn)光的1/4波長(zhǎng)。D=λ/4,λ
=555nm時(shí),d=555/4=139nm
一般膜層等于1/4波長(zhǎng),使光發(fā)生干涉,即提高鏡片的透過(guò)率。第70頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月加膜原理說(shuō)明對(duì)于單層膜,理論
上膜層厚是光波長(zhǎng)1/4是最理想的,但實(shí)際上可見(jiàn)光的波長(zhǎng)帶寬很寬,單一種材料不可
能都在各波長(zhǎng)處產(chǎn)生干涉,所以單層膜的反射率仍然不理想,這就要用到多層鍍膜(即
Muti
coating),多層膜的設(shè)計(jì)不是波長(zhǎng)1/4那么簡(jiǎn)單,它是多層膜厚的組合作用,它
們和反射率是一個(gè)非常復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題,沒(méi)有簡(jiǎn)單的函數(shù)關(guān)系,但可以肯定,各層膜厚
的改變,都會(huì)影響到光的反射性能。
各種光的關(guān)系可表達(dá)如下:
入射光=鏡片反射光+透過(guò)鏡片光+鏡片吸收光現(xiàn)采用入眼敏感度較高的光波(波長(zhǎng)=555nm)。當(dāng)鍍膜的厚度過(guò)?。ǎ?39nm),反射光會(huì)顯出淺棕黃色,如果呈藍(lán)色則表示鍍膜的厚度過(guò)厚(>139nm)第71頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月鍍減反射膜技術(shù)有機(jī)鏡片鍍膜的難度要比玻璃片高。玻璃材料300攝氏度以上的高溫,而有機(jī)鏡片在超過(guò)100攝氏度時(shí)便會(huì)發(fā)黃,隨后很快分解。玻璃鏡片的減反射膜材料通常采用氟化鎂(MgF2),但由于氟化鎂的鍍膜工藝必須在高于200攝氏度的環(huán)境中進(jìn)行,否則不能著附在鏡片表面。20世紀(jì)90年代以后,隨著真空鍍膜技術(shù)的發(fā)展,利用離子束轟擊技術(shù),使得膜層與鏡片的結(jié)合,膜層間的結(jié)合得到改良。且提煉出的象氧化鈦,氧化鋯等高純度金屬氧化物材料,通過(guò)蒸發(fā)工藝鍍于樹脂鏡片表面,達(dá)到良好的減反射效果。第72頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月鍍膜工藝過(guò)程自動(dòng)清洗鏡片-超聲波清洗保證了鏡片與抗磨損膜之間的極佳結(jié)合防止抗磨損膜脫落在鏡片的兩個(gè)面上鍍減反射膜-如同玻璃一樣堅(jiān)硬的二氧化硅,確保了鏡片的硬度高分子聚合物基質(zhì),確保了鏡片的彈性高能量表面處理-在真空艙中用高能量粒子轟擊鏡片保證了減反射膜與抗磨損膜之間的牢固結(jié)合鍍多層減反射-鋯分子使光線透過(guò)量增大到最大值且增加了鏡片的韌性至少減少80%的反射鍍頂膜
-減少油污的附著和水的污染真空艙的應(yīng)用保證了膜層不脫落系統(tǒng)質(zhì)量控制第73頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月好的想法,要有高技術(shù)和高工藝的保證在鍍減反射膜之前鏡片表面要用高能量的
-“氬離子"進(jìn)行沖擊清洗該清洗是原子級(jí)的這種工藝使得減反射膜和加硬膜之間能夠緊密的結(jié)合,并且給整個(gè)加工過(guò)程提供高質(zhì)量的保證鍍膜工藝過(guò)程第74頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月鍍膜工藝過(guò)程經(jīng)過(guò)特殊表面清洗的鏡片超清潔的鍍膜環(huán)境優(yōu)質(zhì)的鍍膜材料真空的鍍膜艙溫度控制鍍膜時(shí)間及工藝的控制膜色的決定因素取決于藥片;膜層的好壞取決于真空爐中的氣壓;加硬層的牢固度;鍍膜材料的著附力。第75頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月技術(shù)要求—AR膜層表面質(zhì)量:點(diǎn)、道膜層顏色:均勻、一致工藝保證:牢固度透過(guò)率(或反射率)加膜周期24小時(shí)左右缺點(diǎn):*難清潔,將表面標(biāo)記、刮痕、手指印、油污更明顯放大出來(lái)第76頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月減反射膜與抗磨損膜之間關(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(厚度低于1微米),硬且脆。當(dāng)鍍上玻璃鏡片時(shí),由于片基比較硬,砂礫在其上面劃過(guò),膜層相對(duì)不容易產(chǎn)生劃痕;但是減反射鍍于有機(jī)鏡片上,由于片基較軟,砂礫在膜層上劃過(guò),膜層很容易產(chǎn)生劃痕。因此有機(jī)鏡片在鍍減反射膜前必須要鍍抗磨損膜,而且兩種膜層的硬度必須相匹配。樹脂材料較易磨損鍍減反射膜
后鏡片更清晰因此鏡片磨損的條紋更容易被看出因此,加膜片的耐磨損能力猶為重要第77頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月膜層牢固性測(cè)試方法鹽水試驗(yàn)蒸氣試驗(yàn)去離子試驗(yàn)鋼絲絨磨擦試驗(yàn)溶解試驗(yàn)黏著試驗(yàn)溫差試驗(yàn)潮濕度試驗(yàn)第78頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月抗污膜(頂膜)-防水膜原理鏡片表面鍍上多層減反射膜后,特別容易產(chǎn)生污漬,而污漬會(huì)破壞減反射膜的減反射效果。在顯微鏡下,減反射膜層呈孔狀結(jié)構(gòu),故油污特別容易浸潤(rùn)至減反射膜層。解決辦法是在減反射層上再鍍上一層具有抗油污和抗水性能的頂膜,而且這層膜必須非常薄而使其不會(huì)改變減反射膜的光學(xué)性能。工藝抗污膜的材料以氟化物為主。二種加工方法,一種是浸泡法,一種是真空鍍膜。常見(jiàn)是真空鍍膜。當(dāng)減反射膜層完成后,可使用蒸氣工藝將氟化物鍍于反射膜上??刮勰⒍嗫椎臏p反射膜層覆蓋,并能將水和油與鏡片的接觸面積減少,使油和水滴不易粘附于鏡片表面,也稱防水膜第79頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月基材染色層頂膜減反射膜加硬膜鏡片膜層示例圖1第80頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月鏡片膜層示例圖2第81頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月車房鏡服務(wù)普通成品鏡片只有單光鏡片,度數(shù)范圍有一定的局限性。一般超過(guò)現(xiàn)成鏡片度數(shù)就需要定做車房鏡可理解為根據(jù)顧客需求所訂制的鏡片。車房還提供染色,加硬,鍍膜,車邊上架的服務(wù)第82頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月流程加工光度:按處方、品種防紫外線-UV染色:按色片或要求加硬:提高表面抗劃傷性能多層增透膜:減少反射光車邊上架備注:
A)澆注成型的鏡片加工流程除光度加工之外,基本同上。
B)可省略防紫外線與染色這兩道工序。第83頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月光度加工特殊品種:漸進(jìn)片、各式雙光片、白內(nèi)障片、變色片特殊光度:高折射率材料超現(xiàn)成鏡片范圍特殊形狀:開(kāi)圈(高度數(shù)的負(fù)透鏡)小直徑(小鏡框或高度數(shù)的正透鏡)第84頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月特殊加工鏡片圖形高度數(shù):輕小鏡框:美觀老花直徑越小越薄最小直徑50mmRR’超超薄,開(kāi)圈適合于高度數(shù)鏡片(近視鏡)最高達(dá)-2800度白內(nèi)障,帽仔鏡適合于高度數(shù)鏡片(老花鏡)最高達(dá)+1975第85頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月加工技術(shù)要求—光度表面質(zhì)量度數(shù)誤差符合BG-10810散光及軸位雙光及漸進(jìn)片的基準(zhǔn)軸位直徑厚度—邊緣或中心
*近視中心厚度高折射率不能低于1.1mm,低折射率不能低于1.4mm*老花邊緣厚度為1.0mm,可做刀邊處理,達(dá)到最薄的效果。第86頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月加工周期—光度,30分鐘至1小時(shí)之間
預(yù)備:打標(biāo),保護(hù)膜,上夾具,冷卻
銑磨:表面成型
粗細(xì)磨:表面更精細(xì)
拋光:鏡面透亮車刀左右切銑根據(jù)處方進(jìn)行內(nèi)表面加工,外表面不進(jìn)行加工處理。備注:1、兩面開(kāi)圈的鏡片雙面都要加工2、最高散光可達(dá)到-600,超過(guò)另加收模具費(fèi)用。模具粗細(xì)磨及拋光紙保護(hù)膜夾具第87頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月防紫外線-UV通過(guò)浸染過(guò)程,可達(dá)到100%紫外線吸收率-鏡片變得有輕微黃色-吸收小于或等于400nm的紫外線
—一般先浸染UV藥水再染色,然后再加硬加膜?;蛘咴阽R片制造過(guò)程,原料單體中與加硬藥水中就已包含UV成份(備注:鏡片發(fā)黃是鏡片部分材料已氧化)第88頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月技術(shù)要求—染色與色片相符漸變的水平線與散光軸有加硬膜的鏡片難以染色,要先染色再加硬有防反光鍍膜的鏡片不能染色,要先染色再加膜增加美觀和屏蔽強(qiáng)光作用第89頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月加工周期—染色,15分鐘以上所用時(shí)間與鏡片材料和顏色深淺有關(guān)用三個(gè)基色:紅、藍(lán)、黃調(diào)配紅+藍(lán)灰紅+黃茶藍(lán)+黃綠90度左右的色缸中浸泡….清水洗凈….比照色板褪色水:平常的洗衣粉或者洗潔精都可調(diào)制成褪色水折射率越高,染色速度越慢,也越難上色。
備注:基本現(xiàn)實(shí)中的顏色都可染,有10%到20%的差異空間。分清色板的底色及主導(dǎo)色。例:雷朋綠先黃再紅再藍(lán);雷朋灰先紅再藍(lán)再黃;每種顏色可中和色片中不同的多余色彩。第90頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月染色效果紅,棕色--屏蔽紫外線藍(lán)綠色---屏蔽熱輻射綠色----屏蔽紅外線灰色----增加明暗對(duì)比黃色----增加色彩對(duì)比,改善色弱(色盲)和夜視雙色----屏蔽自然光鏡片染色夾95-100度熱水染色劑染色槽褪色水第91頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月技術(shù)要求—車邊GB10135:度數(shù)(下加)、瞳距(水平、垂直)雙光片:鏡仔對(duì)稱漸進(jìn)片:水平基準(zhǔn)線外型:左右對(duì)稱、美觀:邊緣薄、重量輕第92頁(yè),共106頁(yè),星期六,2024年,5月加工周期—車邊,10分鐘以上鏡架種類:全框-金屬架半框-吊絲架無(wú)框–打孔架模板>定位:瞳距、瞳高
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