淺析樹脂鏡片鍍膜的光學(xué)效果

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

關(guān)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(yōu)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(chǎn)生折射和反射現(xiàn)象，這種折射和反射現(xiàn)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(nèi)反射光會導(dǎo)致產(chǎn)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(chǎn)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(zhì)。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(dāng)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(jié)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(xiàn)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(qū)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(fā)現(xiàn)，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(fā)現(xiàn)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(wǎng)膜也可能有相當(dāng)程度破壞作用，特別是對老年性視網(wǎng)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(huán)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(xué)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(yīng)該是越淡越好。

3 防水膜

在減反射膜的上邊，還要用蒸發(fā)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(yǎng)

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(yīng)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(xué)效果上優(yōu)于不鍍膜的鏡片，不同顏色的鍍膜有不同特點，可根據(jù)需要選用。

參考文獻

[1]董芳，張新艾.眼鏡片的化學(xué)鍍膜技術(shù)（續(xù)）[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(xué)技術(shù)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(xué)，2007.

[4]金婉卿，毛欣杰，李序.鍍膜鏡片過濾藍光對大鼠視網(wǎng)膜功能的影響[J].實用醫(yī)學(xué)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(xué)研究與教學(xué)。