淺析樹脂鏡片鍍膜的光學效果

摘 要：文章從樹脂鏡片的優缺點出發，分析了樹脂鏡片的各種鍍膜的原理、鍍膜順序、光學效果和檢測方法等。以供相關人員參考與借鑒。

關鍵詞：樹脂鏡片；鍍膜；減反射膜

目前，在眼鏡鏡片的選擇上，樹脂鏡片因其優秀的性能而全面替代了玻璃鏡片。但是，這些種類的鏡片也有一些問題。最大的缺點是鏡片的前后表面在有光線通過時，會同時產生折射和反射現象，這種折射和反射現象是有一些不好的影響的。比如，別人如果看戴眼鏡者的時候，可能會看到他的鏡片上有很強的反射亮光，像光幕罩在上邊，完全看不到后邊的眼睛，而在拍照時也無法照清楚眼睛，影響美觀；不鍍膜鏡片由于前后曲率不同，前后表面之間的內反射光會導致產生虛像，從而影響正常的視物。另外，不鍍膜的樹脂鏡片容易沾染污漬；表面硬度差，在放置或擦拭時很容易產生劃痕。以上這些問題都可以用鍍膜的方法加以解決。

樹脂鏡片常見的表面處理有加硬膜、多層減反射膜和防污膜等。

1 加硬膜

加硬膜又叫耐磨損膜，目的是增加鏡片表面的硬度，使其接近玻璃的硬度。為了使鏡片表面既有硬度又有韌性，這層膜既有無機超微粒物，又有有機基質。在鍍制加硬膜的時候，一般使用浸泡法，就是把清洗干凈的鏡片放到加硬液中一段時間，然后按照加硬液的黏度，和需要鍍制膜層的厚度來選定一定的提起速度。提起后在100℃左右的烘箱中聚合4到5小時，鍍層厚約3～5微米。[1]

加硬膜效果好壞判斷的最基本方法是眼鏡的使用，把這個加膜的眼鏡給戴鏡者戴足夠的時間，接下來用顯微鏡來觀察和比較鏡片表面是否有明顯的磨損。常用的快速直觀的測試方法還有磨砂試驗和鋼絲絨試驗。

2 減反射膜

2.1 原理

減反射膜也叫增透膜，一般是用TiO2或SiO2的組合，或是ZrO2或SiO2的組合[2]。

當光線垂直入射時，如果在膜層上下兩個表面的反射光波的光程差2nd正好等于光波的半個波長，即：2nd=■（n為膜層折射率，d為膜層厚度），則反射光會相互抵消，大大減少光的反射損失，增強透射光強度。

2.2 多層減反射膜

單個減反射膜只能對某個特定波長的光有效，所以，用不同材料，不同厚度的多層膜相互結合，就可以使增透的光波頻率范圍更寬。[3]

2.3 膜層的顏色

鏡片膜層的顏色其實是殘留的反射光的顏色。比如在選擇膜層厚度時，如果要使人眼最敏感的綠光在垂直入射時能減少反射，這時，光譜邊緣部分的紅光和紫光不能有效增透，而是有較多的反射，所以鏡片就會呈現淡紫色。

常見的膜層顏色有綠膜、藍膜、紫紅膜、黃金膜等。

2.3.1 綠膜

綠膜是目前最標準的減反射膜，在樹脂鏡片上鍍上綠膜就可以方便地把鍍膜鏡片和非鍍膜鏡片區分開來。它是在綠光的波長（515nm）處增透效果較差，所以反射光中殘留了這個綠色。

相對來說，綠膜層在防紫外線、緩解眼睛疲勞的效果上比較好，而且淡淡的綠色在鏡片上不易被發現，是最常見的鏡片鍍膜層顏色。

2.3.2 藍膜

人們通過長期研究發現紫外光對眼睛細胞有強烈的破壞性，而短波可見光，即紫光和藍光對眼底視網膜也可能有相當程度破壞作用，特別是對老年性視網膜黃斑變性患者來說，紫光和藍光均可能會進一步加快病情惡化。[4]

藍膜鏡片則在防輻射、防藍光的性能上非常好，能夠吸收99%以上的藍光與輻射，為戴鏡者營造一個最安全的用眼環境。但是藍膜也存在一定的不足之處：藍光的光能量反射太大，約10～15%。這樣的鏡片，從光學角度而言，防藍光的同時卻降低了透光率。

2.3.3 紫紅膜

紫紅膜是在紅光的波長（700～780nm）處增透效果較差，所以反射光中殘留了這個波段的紅光，它的透光率比藍膜鏡片稍好些，因為紅光不是人眼敏感的顏色。

2.3.4 黃金膜

黃金膜是在紅光及黃光的波長范圍增透效果較差，所以反射光中殘留了這種有很強裝飾效果的黃光，它對透光率也有影響。減反射膜是為了減小反射而增加透過光，所以，不論哪種殘留色都應該是越淡越好。

3 防水膜

在減反射膜的上邊，還要用蒸發工藝把氟化物鍍到這些多層減反射膜的上邊，這就是防水膜。這層氟化物膜層可以把減反射膜上的微小孔洞封住，使污物（水、油等）很難粘到鏡片上，所以，它也叫做抗污膜。

4 膜層的順序

在樹脂鏡片上，可以同時具有抗污膜、多層減反射膜和加硬膜等多種膜層，此外也可以鍍制進一步加強抗沖擊性能的抗沖擊膜。這些膜層都很薄：加硬膜約厚3～5μm，多層減反射膜約厚0.3μm，防水膜約厚0.005～0.0lμm。從上到下的膜層順序為：抗污膜、多層減反射膜、加硬膜、抗沖擊膜、樹脂鏡片。[5]

5 鍍膜鏡片的保養

很多戴鏡者在眼鏡清潔時，往往會用眼鏡布干擦鏡片，這對膜層是有損傷的，應該是用清水沖洗鏡片以后，用眼鏡布把水吸干即可。

綜上所述，鍍膜的眼鏡片在使用效果，尤其是光學效果上優于不鍍膜的鏡片，不同顏色的鍍膜有不同特點，可根據需要選用。

參考文獻

[1]董芳，張新艾.眼鏡片的化學鍍膜技術（續）[J].中國眼鏡科技雜志，1997（2）：32-36.

[2]黃光偉，田維堅.樹脂鏡片的鍍膜分析[J].科學技術與工程，2006，6（6）：786-787.

[3]王小東.多層減反膜對鏡頭眩光的改善[D].南京理工大學，2007.

[4]金婉卿，毛欣杰，李序.鍍膜鏡片過濾藍光對大鼠視網膜功能的影響[J].實用醫學雜志，2007，23（12）：1813-1814.

[5]李新華.樹脂鏡片膜層特點淺析[J].中國眼鏡科技雜志，2006（5）：117-118.

作者簡介：喬慶軍（1973，11-），男，漢族，河南南陽人，碩士，講師，主要從事物理學研究與教學。