摘 要:文章從樹(shù)脂鏡片的優(yōu)缺點(diǎn)出發(fā),分析了樹(shù)脂鏡片的各種鍍膜的原理、鍍膜順序、光學(xué)效果和檢測(cè)方法等。以供相關(guān)人員參考與借鑒。
關(guān)鍵詞:樹(shù)脂鏡片;鍍膜;減反射膜
目前,在眼鏡鏡片的選擇上,樹(shù)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(lèi)的鏡片也有一些問(wèn)題。最大的缺點(diǎn)是鏡片的前后表面在有光線(xiàn)通過(guò)時(shí),會(huì)同時(shí)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(shí)候,可能會(huì)看到他的鏡片上有很強(qiáng)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(shí)也無(wú)法照清楚眼睛,影響美觀(guān);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(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生虛像,從而影響正常的視物。另外,不鍍膜的樹(shù)脂鏡片容易沾染污漬;表面硬度差,在放置或擦拭時(shí)很容易產(chǎn)生劃痕。以上這些問(wèn)題都可以用鍍膜的方法加以解決。
樹(shù)脂鏡片常見(jiàn)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(wú)機(jī)超微粒物,又有有機(jī)基質(zhì)。在鍍制加硬膜的時(shí)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(shí)間,然后按照加硬液的黏度,和需要鍍制膜層的厚度來(lái)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(shí),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(gè)加膜的眼鏡給戴鏡者戴足夠的時(shí)間,接下來(lái)用顯微鏡來(lái)觀(guān)察和比較鏡片表面是否有明顯的磨損。常用的快速直觀(guān)的測(cè)試方法還有磨砂試驗(yàn)和鋼絲絨試驗(yàn)。
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(xiàn)垂直入射時(shí),如果在膜層上下兩個(gè)表面的反射光波的光程差2nd正好等于光波的半個(gè)波長(zhǎng),即:2nd=■(n為膜層折射率,d為膜層厚度),則反射光會(huì)相互抵消,大大減少光的反射損失,增強(qiáng)透射光強(qiáng)度。
2.2 多層減反射膜
單個(gè)減反射膜只能對(duì)某個(gè)特定波長(zhǎng)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(shí)是殘留的反射光的顏色。比如在選擇膜層厚度時(shí),如果要使人眼最敏感的綠光在垂直入射時(shí)能減少反射,這時(shí),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(huì)呈現(xiàn)淡紫色。
常見(jiàn)的膜層顏色有綠膜、藍(lán)膜、紫紅膜、黃金膜等。
2.3.1 綠膜
綠膜是目前最標(biāo)準(zhǔn)的減反射膜,在樹(shù)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(kāi)來(lái)。它是在綠光的波長(zhǎng)(515nm)處增透效果較差,所以反射光中殘留了這個(gè)綠色。
相對(duì)來(lái)說(shuō),綠膜層在防紫外線(xiàn)、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(jiàn)的鏡片鍍膜層顏色。
2.3.2 藍(lán)膜
人們通過(guò)長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn)紫外光對(duì)眼睛細(xì)胞有強(qiáng)烈的破壞性,而短波可見(jiàn)光,即紫光和藍(lán)光對(duì)眼底視網(wǎng)膜也可能有相當(dāng)程度破壞作用,特別是對(duì)老年性視網(wǎng)膜黃斑變性患者來(lái)說(shuō),紫光和藍(lán)光均可能會(huì)進(jìn)一步加快病情惡化。[4]
藍(lán)膜鏡片則在防輻射、防藍(lán)光的性能上非常好,能夠吸收99%以上的藍(lán)光與輻射,為戴鏡者營(yíng)造一個(gè)最安全的用眼環(huán)境。但是藍(lán)膜也存在一定的不足之處:藍(lán)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(lán)光的同時(shí)卻降低了透光率。
2.3.3 紫紅膜
紫紅膜是在紅光的波長(zhǎng)(700~780nm)處增透效果較差,所以反射光中殘留了這個(gè)波段的紅光,它的透光率比藍(lán)膜鏡片稍好些,因?yàn)榧t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(zhǎng)范圍增透效果較差,所以反射光中殘留了這種有很強(qiáng)裝飾效果的黃光,它對(duì)透光率也有影響。減反射膜是為了減小反射而增加透過(guò)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(shù)脂鏡片上,可以同時(shí)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(jìn)一步加強(qiáng)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?yàn)椋嚎刮勰ぁ⒍鄬訙p反射膜、加硬膜、抗沖擊膜、樹(shù)脂鏡片。[5]
5 鍍膜鏡片的保養(yǎng)
很多戴鏡者在眼鏡清潔時(shí),往往會(huì)用眼鏡布干擦鏡片,這對(duì)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(diǎn),可根據(jù)需要選用。
參考文獻(xiàn)
[1]董芳,張新艾.眼鏡片的化學(xué)鍍膜技術(shù)(續(xù))[J].中國(guó)眼鏡科技雜志,1997(2):32-36.
[2]黃光偉,田維堅(jiān).樹(shù)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(duì)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(guò)濾藍(lán)光對(duì)大鼠視網(wǎng)膜功能的影響[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志,2007,23(12):1813-1814.
[5]李新華.樹(shù)脂鏡片膜層特點(diǎn)淺析[J].中國(guó)眼鏡科技雜志,2006(5):117-118.
作者簡(jiǎn)介:?jiǎn)虘c軍(1973,11-),男,漢族,河南南陽(yáng)人,碩士,講師,主要從事物理學(xué)研究與教學(xué)。