山东正真视光学院眼镜验光师培训：商品知识之常见的镜片材料

摘要 ：如图一所示，不同折射率的材料在相同厚度的镜片下会产生不同的屈折程度，图片上有三种材料，第一钟为普通材料，折射率为1.5，第二种材料为PC镜片，折射率为1.591，第三种为高折镜片，折射率为1.67。从图一可以看出...

如图一所示，不同折射率的材料在相同厚度的镜片下会产生不同的屈折程度，图片上有三种材料，第一钟为普通材料，折射率为1.5，第二种材料为PC镜片，折射率为1.591，第三种为高折镜片，折射率为1.67。从图一可以看出相同厚度镜片折射率越高，屈折能力越强。

图一

由于折射率越高的材料对光线屈折能力强，所以当对光的屈折能力相同时，折射率越高的镜片厚度越薄，这就如图二所示。

图二

所以我们可以得到如下结论，光度相同时，折射率越高的镜片，厚度越薄。

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色散系数

色散系数，也叫阿贝数。阿贝数和镜片折射率相关，折射率越高，阿贝数越低；折射率越低，阿贝数越高。阿贝数会对镜片产生一定的影响，首先会产生色散现象。从图中我们了解一下色散现象，因不同颜色光波长不同，材料对于不同颜色光的偏折能力也不相同，一束白光通过棱镜就会被发散，分成了不同的颜色，这种现象就叫做色散。

每个镜片都有色散现象，对于阿贝数越高的镜片，色散就会越小；对于阿贝数低的镜片，色散就会越大。通常镜片的阿贝数在30到60之间，对于镜片不同位置来说，越靠近边缘色散越大，越靠近中央色散越小，甚至可以被忽略。还有色散不等于色散系数，它们实际呈反比关系。

通过刚才两条我们可以总结出：

第一，当镜片折射率越高时，镜片会薄；镜片折射率越低时，镜片会越厚；

第二，当镜片折射率越高时，阿贝数越低，色散越大；当镜片折射率低时，阿贝数越高，色散越小。

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镜片史

13世纪镜片的材料为玻璃。在1934年发明了第一代光学聚合物PMMA，这个材料因其存在的光学缺陷，很快在上个世纪五十年代PPG公司发明的CR39材料替代，到今天我们仍然在使用该材料，就是我们常说的1.5折射率的树脂镜片。从上个世纪80年代镜片材料有了快速发展，树脂片已经不仅仅有1.5折射率一种，还有各种不同折射率产品。

常见的镜片材料

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玻璃材料

玻璃材料分为普通玻璃和光学玻璃两大类。而作为我们现在使用的光学玻璃我们又可以将其分为低折玻璃和高折玻璃。现在用的比较多的是高折玻璃，因低折玻璃以逐渐被树脂镜片所取代。玻璃镜片的缺点是，重量大，且容易碎，抗冲击性能差。对于玻璃材料，我们可以在其内添加不同的元素来提高镜片的折射率，最高折射率可达1.9，而树脂片的折射率最高才只有1.74。所以对于高度近视患者来说，玻璃镜片的边缘厚度会更薄，装配出的眼镜也更美观。但是在加工的时候，对于高折玻璃片来说，本身材料抗冲击性能差，而且中心厚度也比较薄，在加工中很容易出现碎片问题。所以加工时要调整夹头压力，同时告知消费者在使用过程中注意安全。

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热固性树脂

热固性树脂材料现在通常有三大类，第一类为CR39；第二类为聚氨酯常见系列有MR、TRIVEX、超韧等；第三类为不饱和聚脂，就是我们常说的1.56树脂镜片，这类材料常用模压浇铸成型法，具有加热后硬化的性质，受热后不容易变形。接下来我们来看一下热固性树脂的生产工艺，热固性树脂在加热后会发生化学反应，逐渐硬化成型，但一旦成型的镜片再次受热，就不会发生软化和溶解，所以我们利用第一次的加热塑化流动，并在压力下充满摸具腔，进而固话成型。下面我们来看热固性树脂的分子结构：

如图，热固性树脂的分子结构为圆形带有空隙的分子结构，通过空隙可以向内添加重金属，以此来改变镜片的折射率，添加的重金属越多，越稳定的时候，镜片的折射率就会越高。因为这样的结构，所以我们可以改变折射率，以此满足不同人群的需要。而且空隙还能吸收颜色，对于镜片染色会更加方便。而且该材料加工也很方便，我们需要在水环境中进行切割，降温除尘以达到我们想要切割的形状。在平时的工作当中，我们会经常发现树脂出现发黄的现象，主要原因为里面添加的重金属成分被氧化，因低折镜片添加金属比较活泼，而高折镜片添加金属更加稳定，所以低折片更容易被氧化变黄。也因为高折镜片添加了更多的金属，所以高折片的硬度会更高一些。

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热塑性树脂

热塑性树脂分为两种材料，第一为PMMA，该材料因其光学缺陷，现在已经不在使用，第二种我们比较常用，为聚碳酸酯，简称PC镜片。下面我们来看一下热塑形材料的生产工艺。该材料是材料颗粒在受热后软化，在不产生化学反应情况下，注塑冷却成型，该材料可以反复融化冷却，可以回收再利用，所以非常环保。还有因为金属添加剂的影响，该材料折射率即为材料本身。PC镜片的折射率为也只有一种，为1.591。但是在有的文章中也有写PC材料折射率为1.586，这是因为所用测量折射率的光线波长不同造成的，日本和欧洲一般用e线测，折射率为1.591，中国和美国用d线测，折射率为1.586.下面是PC镜片的分子结构

如图为苯环型紧密连接，因其结构我们没有办法在其中加入金属物质，所以该材料折射率即为材料本身，不可以产生折射率的变化，而且因为没有金属，所以不容易出现氧化发黄的现象。其结构紧密，所以该镜片也是现在抗冲击能力最强的镜片。PC片的加工也很简单，不过PC片只能干磨，不可加水，还有加工后不管什么类型的镜框，镜片边缘都需要抛光。因为若不抛光，镜片边缘会有突起，在装框后会出现应力过强，造成镜片变形，影响膜层的稳定性。

我们将PC镜片又称宇宙片，和树脂镜片、玻璃镜片进行比较。PC片的抗冲击性是最好的，是普通树脂镜片的40倍，是玻璃镜片的60倍，对于无框和半框眼镜来说，PC镜片是最好的选择。还有因其内部不能添加金属成分，所以镜片重量即为材料本身。我们同样将PC镜片和其它几种不同折射率树脂镜片进行比较，PC镜片的重量最轻。对于相同体积的镜片来说，PC片比普通树脂片会轻30%左右，所以如果顾客对眼镜重量比较敏感，可以选择PC镜片。还有PC镜片还可以100%防紫外线。

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三种材料的对比