眼鏡鏡片專業知識大解剖
一、 名詞、術語及定義
1. 頂焦度
鏡片後頂點(指配戴時靠近眼球的一面)至焦點(以米爲單位的)截距的倒數,其單位爲屈光度,量綱爲m-1(符號爲D)。
2. 球鏡度
球面鏡片的後頂焦度稱爲球鏡度,以符號“DS”表示。
3. 柱鏡度
柱鏡片中兩個頂焦度之差值稱爲柱鏡度以符號“CYL”表示。
4. 棱鏡度
定義爲光線通過鏡片上某一點所產生的偏離。棱鏡度的表示單位爲釐米每米(cm/m),以符號“△”表示。
5. 單光鏡片
具有單視距能力的鏡片(如球鏡、球一柱鏡、柱鏡等)。
6. 主子午面
含光軸,並具有最大和最小屈光力的鏡片的垂直截面。一般來說,兩條主子午面是相互垂直的。
7. 球鏡片
使近軸的平行光束會聚於一個點的鏡片。
8. 柱鏡片
使近軸的平行光束會聚於兩個分離的,相互正交的焦線上,與球鏡片不同,含有兩個主頂焦度的鏡片。
9. 平柱鏡片
球——柱鏡片的一個特殊情況,其中主子午面之一的頂焦度爲零。
10. 球——柱鏡片
在兩個相互正交的`主子午面上曲率不同的鏡片,也稱爲球鏡與柱鏡聯合鏡片或復曲面鏡。
11. 光學中心偏差
毛邊鏡片光學中心與幾何中心的偏移。
12. 中心範圍
鏡片中心30mm的區域。
13.曲率(Curvature):球面的彎曲度。
14.曲率半徑:球面弧的曲度半徑,曲率半徑愈短,球面曲率越大
二、鏡片的種類
1. 按屈光度分;
A. 球面鏡:球鏡光度
B. 柱面鏡:矯正散光光度
C. 三棱鏡:改變光的進行方向(矯正某些眼疾)
2. 按焦點分:
A. 無焦點:平面鏡、三棱鏡
B. 單焦點:近視、遠視、散光
C. 雙焦點:雙光鏡
D. 多焦點:三光鏡、漸進多焦點
3. 按材料分:
A. 天然材料
B. 玻璃材料
C. 樹脂材料
4. 按功能作用分:
A. 矯正視力
B. 防止有害光(電磁波、紫外線)
C. 控制可見光(太陽鏡)
D. 防止有害物(防護鏡)
三、鏡片的三要素:
1. 折射率 Ne
折射率是指光線在真空裏的速度c,與光線在介質(鏡片)裏運行的速度v的比值Ne = c/v ,折射率越大,表示鏡片越薄,折射率與鏡片的厚薄有關係,但鏡片的厚薄除了與折射率有關,在相同度數的情況下,還與鏡片的設計有關係。
2. 比重:
表示鏡片重量的指標 g /cm,數據越小,表示鏡片越輕。
3. 阿貝係數 Vd或A
阿貝(Abbe)是外國的一位科學家,他發現了鏡片存在色散的現象,因此就以他的名字來命名,阿貝係數也叫色散係數,是表示鏡片色散的指標,數據越大,色散現象越小,透過鏡片看物體也就越清晰。
色散現象:在鏡片的阿貝數較小的情況下,可見光透過鏡片時,不同波長的色素會發生衍散的現象,看東西時就覺得變成了五顏六色。
一、 鏡片材料的分類及特性
(一)天然材料
一般指水晶鏡片、水晶的主要成分是二氧化硅,分爲無色和茶色兩種,水晶鏡片價格昂貴的原因主要是材料比較稀少,再者將它打磨成鏡片比較困難,水晶鏡片的特點有:
優點:堅硬、不易磨損、不易潮溼(霧氣不易在其表面保留),熱膨脹係數小(吸熱性不好)
缺點:幾乎不防紫外線,易引起視覺疲勞,密度不均勻,易含有雜質,有雙摺現象(看物體有重影)
在民間有一種說法,稱水晶鏡片可以養眼。這主要是因爲水晶的吸熱性差,特別是在夏天,戴上去有種清涼的感覺,其實這種說法是不科學的,水晶鏡片(特別是深茶色的),因爲不防紫外線,效果就與戴劣質的太陽鏡一樣,不僅對眼睛沒有起到保護作用,反而有傷害。(舉例:夏日的馬路、雪後天晴、紫外線的具體概念)
紫外線小常識
紫外線是一種電磁波,波長從200nm到380nm,由於比可見光中波長最短的紫色光的波長還短,因此被稱爲紫外線。
紫外線具有殺菌作用,但對眼睛卻有危害,紫外線一般分爲三類:uvc200-280nm uvb280-315nm uva315-380nm人眼吸收較多紫外線就易引起各種眼部疾病,如光致角膜炎,白內障以及視網膜變性等。
臭氧層 角膜 水晶體 視網膜
uvc 99.9% 0.1% ---- ----
uvb ---- 70% 30%----
uva ---- 35.5% 63% 1.5%
(二)玻璃材料
1、 普通光學玻璃鏡片
一般採用冕牌玻璃。主要成分爲二氧化硅、鈉鈦硅酸鹽,折射率在1.523左右,透光率90-92%,比重2.54,能吸收320nm波長以下的紫外線,阿貝數在59左右,均勻性較好,光學穩定性較高,缺點是易碎、較沉,根據玻璃中添加的化學成分的不同,鏡片呈白色和紅色兩種,俗稱爲光學白片或光白片、白片;克賽片或紅片。
2、高折射率玻璃鏡片
即通常說的超薄片,現在常用的一般是在玻璃中添加了氧化鈦等化合物,使鏡片更薄、更輕,適於製作高光度的鏡片,其折射率在1.7左右,阿貝數約爲40,比重2.99,缺點是色散較大,易產生彩虹效應,且性質較軟。
(三)樹脂材料
樹脂鏡片是由具有光學性能的有機物質製成的鏡片,也稱爲塑膠鏡片,1940年首次製成熱塑性塑料鏡片(壓克力)1942年,美國匹茲堡平板玻璃公司,爲美國哥倫比亞航天局發明飛機座倉材料CR-39(C代表columbia哥倫比亞航天局,R代表Resin樹脂)1954年,法國依視路公司用CR-39材料製造太陽鏡片,1956年,依視路用CR-39試製成功眼用有度數鏡片。
1、聚甲基丙烯酸甲脂(壓克力片)
特點:折射率爲1.499,比重1.19,現多用於老花成鏡,硬度不好,表面易劃傷;
2、丙烯基二甘醇碳酸酯(CR-39)
特點:折射率1.499左右,比重1.32,透光率92%左右,阿貝數58左右,熱穩定性高,150℃以下不變形、耐水、耐腐蝕性較好,不溶於一般的有機溶劑,能在材料中添加防紫外線材料,吸收350nm以下的紫外線,因爲材料的原因,CR-39一般不鍍膜,否則極易脫落。
透光率1.56鏡片爲90%,1.60鏡片爲88%,因此折射高的鏡片都需要鍍膜。
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