作者:JH 來源:中國眼鏡網(wǎng) 發(fā)布時間:2018/3/6 閱讀數(shù):6307
最早的眼鏡都是用于矯正老花的,所以多為平凸鏡片,外形如扁豆,在英語中 lenticular 的意思是“小扁豆似的”,后來演變成 lens 。推薦閱讀:眼鏡片折射率有什么用?
早期的鏡片大都使用天然材料,因為容易獲??;但天然材料存在明顯的缺陷。
以天然水晶為例:
據(jù)清宮史料記載,康熙皇帝在得到兩廣總督進獻(xiàn)的水晶眼鏡后,試戴感覺相當(dāng)好,便賜給了他的兒子“四爺”胤禛,就是后來的雍正皇帝。
雍正帝戴了父皇御賜的眼鏡變得“精明”,批閱奏章的效率大大提高。從此,他就變成一個十足的“眼鏡控”。據(jù)不完全統(tǒng)計,造辦處為雍正帝專門制作的各式眼鏡達(dá)35副之多。

殊不知,堂堂清朝皇帝,戴的卻是“不合格鏡片”。水晶屬天然礦石,密度不勻,常發(fā)生雙折射作用產(chǎn)生重影;并且水晶不能阻擋紅外線和紫外線,所以對眼睛不起防護作用。
但水晶石因為性寒,佩戴時會使眼部附近的溫度偏低,同時部分水晶鏡片有顏色,使進入眼睛的光線變?nèi)岷?,所以產(chǎn)生了“水晶養(yǎng)目”之說。
當(dāng)玻璃鏡片誕生之后,天然材料就退出了歷史舞臺。
說起玻璃的誕生,還有一段有趣的故事:3000多年前,一艘歐洲腓尼基人的商船,滿載著晶體礦物“天然蘇打”,航行在地中海沿岸的貝魯斯河上。由于海水落潮,商船擱淺了,于是船員們紛紛登上沙灘。有的船員還抬來大鍋,搬來木柴,并用幾塊“天然蘇打”作為大鍋的支架,在沙灘上做起飯來。
船員們吃完飯,潮水開始上漲了。他們正準(zhǔn)備收拾一下登船繼續(xù)航行時,突然有人高喊:“大家快來看啊,鍋下面的沙地上有一些晶瑩明亮、閃閃發(fā)光的東西!”
船員們把這些閃爍光芒的東西,帶到船上仔細(xì)研究起來。他們發(fā)現(xiàn),這些亮晶晶的東西上粘有一些石英砂和融化的天然蘇打。原來,這些閃光的東西,是他們做飯時用來做鍋的支架的天然蘇打,在火焰的作用下,與沙灘上的石英砂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的物質(zhì),這就是最早的玻璃。
不過,用于制作鏡片的玻璃并非故事中的普通玻璃。
最早被用于制作鏡片的是冕牌玻璃。
冕牌玻璃(crown glass),這個名字很容易讓人誤解為一個品牌,其實只是一種制作工藝:先把玻璃液吹成一個皇冠(crown)狀或者空心球狀,再放在在一個快速旋轉(zhuǎn)的平板中心重新加熱,利用離心力將其展開鋪平;較為平薄的邊緣就切成合適的形狀做窗玻璃,中間的圓形凸起就是透鏡的雛形了。

這種生產(chǎn)方法在1320年左右就被法國魯昂附近的玻璃工匠發(fā)展成熟,但是作為商業(yè)秘密沒有公布;于是一水之隔的英國人整整進口了三百年的窗玻璃,直到1628年倫敦才出現(xiàn)同樣的工藝。
用于制作鏡片的玻璃材料,最初是1.523折射率的無色透明玻璃;后來為了改善其吸收紫外線的能力而在鏡片中添加其他物質(zhì):1914 年,英國的威廉.克羅克斯制成“克斯”鏡片,在日光下呈淡藍(lán)色,所以又稱藍(lán)片。可吸收340?以下的紫外線、一部分紅外線及580?的黃色可見光。
隨后又有人發(fā)明了“克賽”鏡片,此種鏡片在日光和白熾燈下呈淡紅色,故又稱為紅片。對350?以下的紫外線均可吸收。
1978 年,人們又發(fā)明了折射率為1.7的玻璃鏡片,使得鏡片的外觀變得更薄。而今天,玻璃鏡片最高折射率為1.9。
玻璃材料統(tǒng)計鏡片制造業(yè)300年后,人們終于決心擺脫這個又重又不安全的“玩意兒”。
世界上第一副樹脂鏡片就是使用CR-39材料制成的,CR-39至今仍是歐美國家光學(xué)鏡片的主要材料。
為什么是CR-39而不是CR007呢?CR-39材料的學(xué)名是“烯丙基二甘醇酸脂”,之所以被稱為CR-39和他的身世有關(guān)。

二戰(zhàn)期間,美國空軍委托匹茲堡平板玻璃公司(Pittsburgh Plate Glass Company,簡稱PPG)旗下的哥倫比亞化學(xué)公司(Columbia-Southern ChemicalCorporation)研制了一系列材料用于軍事用途。為了對配方保密,所以每種材料都只有一個數(shù)字代號,CR-39就是哥倫比亞樹脂第39號(39th Columbia Resins)。CR-39的第一項用途就是制造號稱“飛行堡壘”的B17戰(zhàn)略轟炸機的燃料箱!這和鏡片沒有半毛線關(guān)系。
CR39為什么會成為鏡片材料?
二戰(zhàn)結(jié)束之后,人們發(fā)現(xiàn)CR-39與當(dāng)時主要的鏡片材料玻璃相比,有著顯著的有點:
1、透光率高
CR-39 ——92%
玻璃——91%
2、比重輕(剛好是玻璃鏡片的一半)
CR39——1.32g/cm3
玻璃——2.54g/cm3
3、阻斷紫外線
CR39——吸收390nm以內(nèi)的紫外線
玻璃——只能吸收290-300nm的部分紫外線
4、抗沖擊試驗(用16g鋼球自1.27米高度自由落下)
CR-39——不碎
玻璃——碎裂
另外,CR-39還有可以染色、不易起霧、色散小(CR-39的阿貝數(shù)是58)等優(yōu)點,是理想的光學(xué)鏡片材料。
1947 年,美國加利福尼亞州的 Armorlite Lens Company 制造出世界上第一副CR-39樹脂鏡片。不過把樹脂鏡片發(fā)揚光大的是法國依視路公司!

什么是PC?
PC的化學(xué)名稱叫聚碳酸脂(polycarbonate),又叫“太空片”。
1978 年美國 Gentex 公司借助軍工航天項目的優(yōu)勢,首先用PC制造安全鏡片。
1996 年 Essilor 收購 Gentex 公司
1997 年依視路宇宙片誕生
2002 年 PC鏡片在美國市場的份額為35%
PC鏡片有著極強韌性,不破碎(2cm可用于防彈玻璃),故又稱安全鏡片。比重為2g/cm3 ,是目前用于鏡片的最輕材料。
PC鏡片的安全性能使之成為制作無框鏡架的首選材料,同時,在一些國家和地區(qū),還作為青少年配鏡的指定材料
▼幾點小提示
1.PC鏡片適合什么樣的人戴?
PC鏡片適合全年齡段配戴,但是由于其對眼睛的優(yōu)良保護效果(抗沖擊和防紫外線),所以更適合于孩童和青少年。
2.PC材料是防彈玻璃嗎?
防彈玻璃中的一種材料就是PC,防彈的效果和PC板的厚度有直接關(guān)系。
3.有些人配戴了PC片感覺會頭暈是怎么回事?
由于PC材料較軟,沒有CR39樹脂鏡片那么硬,所以如果在加工時未按要求加工,鏡片會受到外力影響而產(chǎn)生應(yīng)力,從而改變了原來的屈光力,這種現(xiàn)象較多出現(xiàn)在全框眼鏡上。在制作眼鏡的時候要檢查鏡片是否存在應(yīng)力現(xiàn)象。
▼MR是日本三井化學(xué)(Mitsui Chemicals)出品的光學(xué)鏡片原材料的品牌名稱,MR就是Mitsui Resin(三井化學(xué)樹脂)的縮寫。
該原材料為高分子聚合單體,是世界上首次運用聚氨酯技術(shù)生產(chǎn)出的高折射率鏡片材料,具有高折射率、高阿貝數(shù)、低比重、高抗沖擊性等特征,是優(yōu)秀的系列化光學(xué)材料。
MR材料的特點及其系列
MR系列材料,具有出色的機械強度、高抗沖擊性、良好的拉伸強度和極小的內(nèi)應(yīng)力,非常適合各類設(shè)計獨特的鏡片產(chǎn)品,如無框眼鏡及高彎鏡片等;同時,還具有良好的加工性、染色性和耐候性,適合漸進多焦點鏡片以及對顏色有特殊需求的時尚太陽鏡,使用多年后鏡片顏色變化很小。
MR系列有三種不同折射率(1.60、1.67、1.74)的產(chǎn)品,具體是:MR-7、MR-8、MR-10、MR-174。

MR-7 和 MR-10 具有更高的熱變形溫度和極好的染色性,被廣泛應(yīng)用于太陽鏡領(lǐng)域;
MR-8 的性能指標(biāo)最均衡,適合于生產(chǎn)任何度數(shù)的眼鏡片,在折射率為1.60的鏡片材料市場中占有率最高;
MR-174 為高折射率鏡片材料,多用于超薄鏡片的生產(chǎn)。
▼Trivex 是美國PPG公司一種特殊材料。
與PC鏡片相比,雖然折射率較低(只有1.53)但阿貝數(shù)較高(達(dá)到45),這會使鏡片的色散更小,成像質(zhì)量更高。 同時,Trivex 鏡片的抗沖擊力比PC還要高10倍,正常使用下可保鏡片終身不破碎,是目前市場上唯一可承受外力曲折的防爆安全鏡片。
不過,Trivex 的加工較為困難,這是該產(chǎn)品始終無法普及的原因。
▼對于眼鏡鏡片來說,不可缺少的一個要素就是鏡片的折射率。折射率越高就越能實現(xiàn)鏡片的輕薄,在過去的很多年里,折射率從1.5開始向著1.6、1.7發(fā)展……。為了滿足消費者對更輕薄鏡片的要求,鏡片制造商都披荊斬棘地進行著高折射率產(chǎn)品的開發(fā)。
2006年4月,TOKAI(東海光學(xué))對外推出了折射率1.76的鏡片。

1.76雙非球面鏡片能比一般的單光鏡片薄50%左右,1.76單非球面鏡片也能比一般的單光鏡片薄47%左右。
▼縱觀鏡片材料的“進化史”,始終沿著“更輕,更薄,更安全”的方向發(fā)展;但不同的地區(qū),由于消費者訴求不同,發(fā)展的側(cè)重點產(chǎn)生了差異。

在歐洲,至今占據(jù)市場主流的仍是CR-39材料,一方面,歐洲的近視人群占比較低,反而是遠(yuǎn)視較多;另一方面,歐洲流行小圈形鏡框和無框架,這使得CR-39材料的抗沖擊性能有了施展空間。
在美國,市場占有率最高的是PC和CR-39,這和美國FDA關(guān)于安全鏡片的規(guī)定(落球測試)有關(guān)。本文中介紹的部分材料,在美國沒有銷售,就是因為無法通過FDA的安全性測試。
在亞洲,由于近視眼發(fā)病率高、高度近視占比較高,所以用戶的焦點落在了鏡片外觀更薄上,因此高折射材料的研發(fā)集中在日本。
▼還有兩點不成熟的小建議要和大家分享:
第一,在選擇鏡片材料時,不要僅僅局限于外觀的厚薄,還要兼顧其他指標(biāo)。比如抗紫外線性能、阿貝數(shù)(色散系數(shù))、黃色指數(shù)以及抗沖擊能力等。對于高度近視的患者,選擇高折射鏡片當(dāng)然是有必要的,但也要考慮框型、安全性等問題。
第二,即使完全相同的食材,在不同的廚師手里會變成完全不同的菜品;很多鏡片的材料是相同的,但由于制作工藝、加硬鍍膜技術(shù)、面彎設(shè)計等等因素,最后的鏡片品質(zhì)會有天壤之別。比如,有消費者問及關(guān)于鏡片使用后發(fā)黃的問題,就是和鏡片材料老化有關(guān);一些品牌通過在鏡片內(nèi)加入添加劑來延緩鏡片老化,就不那么容易變黃了。
在選擇鏡片時,消費者要聽取專業(yè)配鏡師的建議并結(jié)合自己的需求,作出最合適的選擇。
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