镜片参数
作者:亿超小编 来源:亿超眼镜网 发布时间:2016/5/29 阅读数:185050
眼镜片的特性主要从光学性质、物理性质和化学性质上分析。
一、光学性质:
光学性质是材料的基本性质,与镜片在日常生活中所见到的各种光学现象相符合,主要为光线在镜片表面的折射和反射、材料本身的吸收等现象。
1. 折射率:
光线由空气进入透明媒质(镜片材料)后偏离其初始路径的值,常规在1.4~1.9之间。对镜片设计而言,折射率的意义在于折射率越高,镜片可以制作得越薄。因此,高折射率的镜片材料比低折射率的材料更薄更美观。
根据不同的折射率,镜片材料的分类如下:
A. 普通折射率 1.48≦n﹤1.54
B.中折射率 1.54≦n﹤1.64
C.高折射率 1.64≦n﹤1.74
D.超高折射率 n≧1.74
2. 色散力:
色散力是眼视光学的一个重要特性,用阿贝数(abbe number)来反映镜片材料的色散力。阿贝数与材料的色散力成反比,通常镜片材料的阿贝数值在30至60之间。阿贝数越大,色散就越小;阿贝数越小,则色散就越大,对成像质量的影响就越大。所有的高折射材料(包括玻璃和树脂材料),较低的阿贝数更容易产生色差现象。
常用镜片材料的阿贝数
玻璃材料 |
阿贝数 |
树脂材料 |
阿贝数 |
1.5 |
59 |
1.5 |
58 |
1.6 |
42 |
1.56 |
37 |
1.7 |
42 |
1.59 |
31 |
1.8 |
35 |
1.6 |
36 |
1.9 |
31 |
1.67 |
32 |
|
|
1.74 |
33 |
尽管所有镜片都存在色散,但在镜片光学中心区域,该干扰因素可被忽略。只有高色散力镜片的周边部,色散现象才易被察觉,其表现为离轴物体边缘带有彩色条纹。
3. 反射率:
光线在镜片表面产生折射的同时,会产生反射现象。光线反射会影响镜片的清晰度,而且在镜片表面会产生干扰性反射光。通常,镜片材料的折射率越高,因反射而损失的光线就越多。这种现象会使镜片内部产生光圈现象从而导致镜片厚度明显、戴镜者的眼睛会因为镜片表面的光线反射而被掩盖、戴镜者看到虚像、镜片产生眩光而降低对比度等等。当然,对于干扰性反射光可以通过在镜片表面镀多层减反射膜而相应抵消。
不同折射率镜片的反射率比较
折射率 |
1.5 |
1.6 |
1.7 |
1.8 |
1.9 |
反射率 |
7.8% |
10.4% |
12.3% |
15.7% |
18.3% |
4. 透光率:
镜片的光线透光率指光线通过镜片而没有被反射和吸收的光的总量。戴镜者的视觉受三方面的综合影响:入射光的强度和入射光谱范围、镜片吸收和对光谱的选择、以及眼睛对不同可见波长的敏感度。
不同折射率镜片的透过率比较
折射率 |
单面反射率系数ρ/% |
透光率T/% |
1.50 |
4.0 |
92.2 |
1.56 |
4.8 |
90.7 |
1.60 |
5.4 |
89.5 |
5. 光线吸收:
镜片的光线吸收通常指材料内部的光线吸收,可通过镜片前、后表面吸收光线的百分比表示。镜片材料本身的吸收特性会减少镜片的光线透过率。这部分的光损失对于无色镜片是可以忽略的,但如果为染色或变色镜片,镜片本身对光线的吸收量会很大,这也是此类功能镜片的设计目的,即减少光线入射量。
6. 紫外线切断:
紫外线切断点反映材料阻断紫外线辐射透过的波长。光辐射可分为紫外线、可见光及红外线。辐射线分为以下五大类:
A.短波紫外线:13.6mm~310mm
B.长波紫外线:310mm~390mm
C.可 见 光:390mm~780mm
D.短波红外线:780mm~1 500mm
E.长波红外线:1 500mm~100 000mm
紫外线分为三个波段:
A.UVC 10 ~ 280nm
B.UVB 280~315nm
C.UVA 315~380nm
UVC 一般可被大气层中的氧、氮和臭氧层吸收,但不能排除工业来源的UVC。大部分的UVA和UVB会进入人眼。所以保护眼睛,减少UVB和UVA的入侵非常重要。
二、物理性质:
1.密度:
密度是1 cm3材料的质量,单位是g/cm3,镜片材料所含的氧化物决定了镜片材料的密度。
不同镜片材料的密度
玻璃材料 |
折射率(nd) |
密度 ρ(g.cm-3) |
树脂材料 |
折射率(nd) |
密度 ρ(g.cm-3) |
1.5 |
1.523 |
2.54 |
1.5 |
1.502 |
1.32 |
1.6 |
1.600 |
2.63 |
1.56 |
1.561 |
1.23 |
1.7 |
1.700 |
3.21 |
1.59 |
1.591 |
1.20 |
1.8 |
1.802 |
3.65 |
1.60 |
1.600 |
1.34 |
1.9 |
1.885 |
3.99 |
1.67 |
1.665 |
1.36 |
|
|
|
1.74 |
1.737 |
1.46 |
2.硬度:
玻璃易碎,但非常硬。尽管如此,在长期使用或者没有基本防护(眼镜和硬物接触)的情况下,原本高光洁度且完全透明的眼镜片也会被磨损。眼镜片上大量细小的表面磨损会使入射光线发生散射,改变玻璃镜片的透光率,影响成像质量。
对于树脂镜片而言,单凭硬度一个指标不能评价其耐磨损性能,还需要综合考虑镜片材料的弹性变形、塑性变形以及材料的分子结合力等情况。
3.抗冲击性:
抗冲击性反映镜片材料在规定条件下抵抗硬物冲击的能力。各种材料的相对抗冲击性能取决于冲击物的尺寸和形状等因素。
三、化学性质:
化学性质反映了镜片制造及日常生活中,镜片材料对于化学物质的反应特性,或是在某些极端条件下材料的反应特性。通常是冷水、热水、酸类以及各种有机溶剂。
一般情况下,玻璃镜片材料不受各种短时间偶然接触的化学制品的影响,但下列因素会侵蚀玻璃镜片材料:
A.氢氟酸、磷酸及其衍生物;
B.高温下的水会使光滑镜片表面粗糙;
C.湿气、碳酸氧以及高温环境下,镜片表面会被侵蚀。
对于树脂镜片材料,需要避免接触化学制品。尤其是聚碳酸酯镜片材料,在加工或者使用中要避免接触丙酮、乙醚和速干胶水等。