光学镜片镀膜光学镜片镀膜2011-04-28 一耐磨损膜(硬膜)无论是无机材料还是有机材料制成的眼镜片,在日常的使用中,由于与 灰尘或砂砾(氧化硅)的摩擦都会造成镜片磨损,在镜片表面产生划痕与玻璃 片相比,BR有机材料制成的硬性度比较低,更易产生划痕通过显微镜,我 们可以观察到镜片表面的划痕主要分为二种,一是由于砂砾产生的划痕,浅而 细小,戴镜者不容易察觉;另一种是由较大砂砾产生的划痕,深且周边粗糙, 处于中心区域则会影响视力⑴技术特征1) 第一代抗磨损膜技术抗磨损膜始于20世纪70年代初,当时认为玻璃镜片不易磨制是因为其 硬度高,而有机镜片则太软所以容易磨损因此将石英材料于真空条件下镀在 有机镜片表面,形成一层非常硬的抗磨损膜,但由于其热胀系数与片基材料的 不匹配,很容易脱膜和膜层脆裂,因此抗磨损效果不理想2) 第二代抗磨损膜技术20世纪80年代以后,研究人员从理论上发现磨损产生的机理不仅仅与硬 度相关,膜层材料具有”硬度/形变”的双重特性,即有些材料的硬度较高,但 变形较小,而有些材料硬度较低,但变形较大第二代的抗磨损膜技术就是通 过浸泡工艺法在有机镜片的表面镀上一种硬度高且不易脆裂的材料。
3) 第三代抗磨损膜技术第三代的抗磨损膜技术是20世纪90年代以后发展起来的,主要是为了 解决有机镜片镀上减反射膜层后的耐磨性问题由于有机镜片片基的硬度和减 反射膜层的硬度有很大的差别,新的理论认为在两者之间需要有一层抗磨损膜 层,使镜片在受到砂砾磨擦时能起缓冲作用,并而不容易产生划痕第三代抗 磨损膜层材料的硬度介于减反射膜和镜片片基的硬度之间,其磨擦系数低且不 易脆裂4) 第四代抗磨损膜技术第四代的抗膜技术是采用了硅原子,例如法国依视路公司的帝镀斯 (TITUS)加硬液中既含有有机基质,又含有包括硅元素的无机超微粒物,使抗 磨损膜具备韧性的同时又提高了硬度现代的镀抗磨损膜技术最主要的是采用 浸泡法,即镜片经过多道清洗后,浸入加硬液中,一定时间后,以一定的速度 提起这一速度与加硬液的黏度有关,并对抗磨损膜层的厚度起决定作用提 起后在100C左右的烘箱中聚合4-5小时,镀层厚约3-5微米2)测试方法判断和测试抗磨损膜耐磨性的最根本的方法是临床使用,让戴镜者配戴 一段时间,然后用显微镜观察并比镜片的磨损情况当然,这通常是在这一新 技术正式推广前所采用的方法,目前我们常用的较迅速、直观的测试方法是:1) 磨砂试验将镜片置于盛有砂砾的宣传品内(规定了砂砾的粒度和硬度),在一定的控 制下作来回磨擦。
结束后用雾度计测试镜片磨擦前后的光线漫反射量,并且与 标准镜片作比较2) 钢丝绒试验用一种规定的钢丝绒,在一定的压力和速度下,在镜片表面上磨擦一珲 的次数,然后用雾度计测试镜片磨擦前后的光线漫反射量,并且与标准镜片作 比较当然,我们也可以手工操作,对二片镜片用同样的压力磨擦同样的次 数,然后用肉眼观察和比较上述两种测试方法的结果与戴镜者长期配戴的临床结果比较接近3) 减反射膜和抗磨损膜的关系镜片表面的减反射膜层是一种非常薄的无机金属氧化物材料(厚度低于1 微米),硬且脆当镀于玻璃镜片上时,由于片基比较硬,砂砾在其上面划 过,膜层相对不容易产生划痕;但是减反射膜镀于有机镜片上时,由于片基较 软,砂砾在膜层上划过,膜层很容易产生划痕因此有机镜片在镀减反射膜前 必须要镀抗磨损膜,而且两种膜层的硬度必须相匹配二、减反射膜⑴为什么需要镀减反射膜?1)镜面反射光线通过镜片的前后表面时,不但会产生折射,还会产生反射这种在 镜片前表面产生的反射光会使别人看戴镜者眼睛时,看到的却是镜片表面一片 白光拍照时,这种反光还会严重影响戴镜者的美观2) "鬼影"眼镜光学理论认为眼镜片屈光力会使所视物体在戴镜者的远点形成一个 清晰的像,也可以解释为所视物的光线通过镜片发生偏折并聚集于视网膜上, 形成像点。
但是由于屈光镜片的前后表面的曲率不同,并且存在一定量的反射 光,它们之间会产生内反射光内反射光会在远点球面附近产生虚像,也就是 在视网膜的像点附近产生虚像点这些虚像点会影响视物的清晰度和舒适性3) 眩光象所有光学系统一样,眼睛并不完美,在视网膜上所成的像不是一个 点,而是一个模糊圈因此,二个相邻点的感觉是由二个并列的或多或少重叠 的模糊圈产生的只要二点之间的距离足够大,在视网膜上的成像就会产生二 点的感觉,但是如果二点太接近,那么二个模糊圈会趋向与重合,被误认为是 一个点对比度可以用来反映这种现象,表达视力的清晰度对比值必须大于某 一确定值(察觉阈,才目当于1-2)才能够确保眼睛辨别二个邻近点对比度的计算公式为:D=(a-b)/(a+b)其中C为对比度,二个相邻物点在视网膜上所成像的感觉最高值为绍相 邻部份的最低值为b如果对比度C值越高,说明视觉系统对该二点的分辨率 越高,感觉越清晰;如果二个物点非常接近,它们的相邻部分的最低值比较接 近于最高值,则C值低,说明视觉系统对该二点感到不清晰,或不能清晰分 辨让我们来模拟这样一个场景产:夜晚,一位戴眼镜的驾车者清晰地看见 对面远处有二辆自行车正冲着他的车骑过来。
此时,尾随其后的汽车的前灯在 驾车者镜片后表面上产生反射:该反射光在视网膜上形成的像增加了二个被观 察点的强度(自行车车灯)所以,a段和b段的长度增加,即然分母(a+b)增 加,而分子(a-b)保持不变,于是就弓【起了 C值的减少对比减小的结果会令驾 驶员最初产生的存在二个骑车人的感觉重合成为单一的像,就好比区分它们的 角度被突然减小!4) 透过量反射光占入射光的百分比取决于镜片材料的折射率,可通过反射量的公 式进行计算BR反射量公式:R=(n-1)平方/(n+1)平方R:镜片的单面反射量n:镜片材料的折射率如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。