眼镜片的材料特性与制造工艺基础

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1、眼镜片的材料特性与制造工艺基础§第一章眼镜片基础知识眼镜片是用来矫正屈光不正、保护眼睛的光学透镜。眼镜片的屈光与成像理论遵循几何光学的定理和定律。§1—1眼镜片材料简史一；眼镜片材料的发展简史1：13世纪，生产出折射率为1.50的眼用玻璃镜片。2；18世纪，生产出冕牌玻璃镜片♀3：19世纪下半叶，燧石玻璃镜片诞生，折射率为1.70，但色散明显。4：20世纪60年代，折射率为1.50的CR39树脂镜片与光致变色玻璃开始应用。5：20世纪80年代，聚碳酸酯（PC）材料应用于镜片，折射率为1.60的玻璃镜片与树脂镜片出现，折射率为1.50光致变色树脂镜片开始得到应用。6：20世纪90年代，高折射率的

2、树脂材料与新一代树脂变色材料问世，折射率为1.90的玻璃材料出现，改进后的材料面市。在20世纪下半叶，眼镜片领域的主要代表性的成果有：树脂材料的问世，变色材料出现与推广，渐进多焦点镜片与隐形眼镜的广泛应用。♀二：眼镜片的复合系统。现代眼镜片是一组复杂的光学系统，它是赋予了特性的多种材料与膜层的组合体。以镜片开始由内到外分别是镜片的片基，染料，抗冲击膜，耐磨损膜，减反膜及顶膜，♀§1—2眼镜片的形状一.眼镜片的毛边形状1.毛边眼镜片——已完成表面光学加工，尚未按镜架尺寸和几何形状磨边加工的镜片。2.毛边镜片的形状主要有两种：圆形，矩形。国内外毛边镜片的形状，绝大部分为圆形。二.眼镜片折射面的剖面

3、形状把眼镜片沿折射面中央截开，就可以看到剖面形状。1.正镜片负镜片棱镜片2.双凸，平凸，凹凸（新月型）双凹，平凹，凹凹（新月型）三棱镜，凸凹棱镜♀三.眼镜片折射面的形成1.正镜片（凸镜片）折射面的形成。2.负镜片（凹透镜）的折射面的形成。♀§1—3眼镜片的性质一.正镜片的性质正镜片为凸透镜，会聚透镜，俗称老光镜、远视镜等。1.平行光线通过正镜片后，会聚成一点F`该点F`称为焦点，焦点F`与镜片的距离称为焦距f`。2.正镜片的焦点在入射光线的对侧，我们称该焦距为正焦距，屈光度是焦距的倒数，也为正值。3.正镜片的中央厚,边缘薄。4.正镜片与眼睛结合成一个光学系统，使平行光线经镜片、眼睛折射后，使远

4、视眼焦点过后的情况得到改善，起光学矫正的效果。♀二.负镜片的性质负镜片也称为凹透镜，发散透镜，俗称近视镜。1.平行光线通过负镜片后发散，不能形成一点。2.但从发散光线的反向延伸，可在入射光线的同侧形成焦点F`，我们称该焦距f`为负焦距，屈光度为负值。3.负镜片的中央薄,边缘厚。4.负镜片与眼睛结合成一个光学系统，使平行光线经镜片、眼睛折射后焦点距离变大，使近视眼焦点过前的情况得到改善，起光学矫正的效果。♀三.会聚光线，发散光线都是棱镜折射的结果。正镜片与负镜片都可看成是无数多个三棱镜组成，光线通过三棱镜折向底边，所以形成了正镜片的会聚光线及负镜片的发散光线。♀§1—4眼镜片的分类眼镜片的分类，

5、可按用途、材料、性质、规格、设计、加工等划分。一.按用途分类1.矫正视力镜片单焦点（单光）多焦点双焦点（双光）三焦点（三光）渐变多焦点（渐进片）2.遮阳、防护镜片吸收式反射式♀二.按材料分类1.光学玻璃镜片：白托片；克斯片；克塞片；超薄镜片。2．光学塑料镜片：PMMA，HEMA（软性CL镜片）；CR—39；PC。三，按性质规格分类1、按性质分：正镜片；负镜片；柱镜片；球柱镜片；三棱镜片。2、按规格分：Ø60；Ø65；Ø70；Ø75；Ø80四．按加入不同金属氧化物或染色产生颜色分类1.无色透明镜片2.有色透明镜片3.光致变色镜片♀五．按表面设计、加工形式分类1.球面镜片2.环曲面镜片3.非球面镜

6、片4.缩径镜片（草帽片）5.等曲率削薄镜片六．按表面加膜处理分类1.减反膜2.加硬膜3.憎水膜4.彩色膜5.保护膜♀§第二章眼镜片的材料与性能要求§2—1眼镜片的性能要求一.镜片材料的性能要求。眼镜是矫正视力、保护眼睛的医疗器具，所以对镜片材料的要求很高，一般可归纳为以下要求1.用来制造镜片的材料的折射率、比重、阿贝数三要素的物理光学指数，必须达到一定的标准，而且要稳定。2.对可见光有较高的透过率，对紫外线、红外线等有害辐射线有吸收作用。3.镜片表面耐磨性好，抗老化性能好，化学稳定性能好，防霉性能好。4.热膨胀少且易加工。♀二.镜片材料的光学性能1.折射率n。1)折射——光线从一种透明物体斜射

7、入另一透明物体，其传播方向改变的现象。2)折射率：①理论上定义：光线在真空中（空气）的传播速度与光线在某该种透明物体中传播速度之比。n=真空中的光速/透明物体中的光速。②实验室测定折射率：入射角（入射光线与界面法线的夹角）正弦值与折射角（出射光线与界面法线夹角）正弦值之比n=sini/sinj♀3)镜片材料的折射率在真空（空气）中，各色光的光速一致，但由于每个单色光的波长不相同，所以在各光密度不同