近视镜基本镜片知识ppt课件.ppt
《近视镜基本镜片知识ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《近视镜基本镜片知识ppt课件.ppt(106页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、镜 片,基本镜片知识,如何制作优质镜片 镜片分类 镜片制作流程及工艺 非球面镜片的设计 镜片外观标准,如何制作优质镜片?,眼镜片的光学目的旨在通过配戴矫正镜片使屈光不正的眼睛恢复清晰视力,故在选用镜片材料时,需要考虑: 1.材料的几何特性:曲率半径、表面形状 2.材料的物理化学特性:折射率、阿贝数等 镜片材料的基本特性: 1.光学性质,计算屈光度作用和控制光学性能 2.机械和热性质 3.电性质材料 4.化学性质通过外界所可能接触的化学物质了解材料的相应变化,如何制作优质镜片?几何特性,弯度设计 选择合适的弯度以获得最佳的光学性能 在保证最佳视觉效果的前提下,尽可能采取最平的弯度设计 弯度可以是
2、球面或非球面,透镜前表面顶焦度为F1,透镜后表面顶焦度为F2,则: F= F1+F2 F=F1+F2=+6.00D-4.00D=+2.00D,F2=-4.00D,F1=+6.00D,如何制作优质镜片?物理化学特性,光学性能:光线在镜片表面的折射和反射、材料本身的吸收,以及散射和衍射现象 供应商提供的数据 折射率 N1499 比重(克/平方公分) SG126 透光率 T92 阿贝尔系数 V58 紫外光吸收率 机械性质:重量 热性质 电性质 化学性质 成本,如何制作优质镜片?光学性能,光线折射 通过镜片的光线会在镜片前后表面发生折射或偏离现象,光线的偏离幅度由材料的折射率和入射光线在镜片表面的入射
3、角决定。 折射率 色散系数 光线吸收 眼镜片的光线吸收是指材料内部的光线吸收,可通过镜片的前、后表面吸收光线的百分比表示。 光线反射 光线在镜片表面产生折射的同时,也会产生反射现象。光线反射会影响镜片的清晰度,且在镜片表面会产生干扰性反射光。折射越高,反射而损失的光线就越多。,如何制作优质镜片?光学性能,光线散射和衍射 散射:是光线在各个方向上被散播的一种现象,它一般在固体的表面以及透明材料内部产生。 理论上眼镜片表面没有散射现象中,因为镜片在磨片过程(抛光)消除了这一现象。镜片在外界污染而弄脏或表面由于而模糊不清进会产生散射。同时镜片内部的散射也非常有限,偶尔情况下,可能会使镜片呈现黄色或乳
4、白色。 衍射:是当光波遇到小障碍而改变行径方向的一种现象。 衍射会使镜片表面产生异常干扰,尤其在使用不当或不小心在镜片表面造成的磨损情况下。这种现象值得引起重视。,如何制作优质镜片?光线折射,折射率 透明媒质的折射率是光线在真空中的速度C与在媒质中的速度V的比值。NC/V。该比值没有单位且大于1。 折射率越高,从空气进入该媒质的光束偏离越多。从空气到折射率的透明媒质所发生的偏离或折射可根据斯涅耳笛卡尔定律来计算,规定如下:折射光线与入射光线和法线仅次于同一平面入射角I和折射角R分别由法线与入射光线、折射光线构成。计算公式:sin I=N sin R 由于透明媒质的光速随着波长而变化,所以折射率
5、的值总是参考某一特定波长。欧洲与日本,参考波长e线546.07nm(汞-绿光谱线);美国等其他国家则是d线587.56(氦-黄光谱线)。区别仅仅反映在折射率值的第三位小数上。 折射效果是由弯度和折射率决定 折射率越高则弯度越平 折射率通常决定镜片厚度,如何制作优质镜片?光线折射,色散 由光波引起的折射率变化会使白光根据不同的折射产生色散现象。波长越短,折射率越高,可见光的折射从光谱的红光区延伸到蓝光区。色散由阿贝尔数描述,欧日用E线,美国用D线。 折射率越高,色散力越大,而阿贝尔系数就越低。 也可理解为当一束白光通过棱镜后,分散成七种不同颜色的光。 镜片材料规定的范围30-60;数值越大,色散
6、越少。 高色散材料制造的镜片周边部,色散现象越易察觉,表现的是离轴物体边缘带有彩色条纹。 选择具有最小色散的材料 色散是由阿贝尔系数衡量(V value) 色散棱镜指数阿贝尔系数 阿贝尔数与材料的色散力成反比 视觉界限0.12棱镜指数,E,E,红:750-630nm 橙:630-600nm 黄:600-570nm 绿:570-490nm 青:490-460nm 蓝:460-430nm 紫:430-380nm,如何制作优质镜片?光线吸收,透光率 材料的光线吸收遵循郎伯定律,根据镜片珠不同厚度呈指数性的变化。 镜片的光线透过率:光线通过镜片而没有被反射和吸收的光的总量。通过镜片抵达眼睛的光通量相当
7、于镜片前表面的入射量,减去镜片前、后表面的反射量,减去可能被材料吸收的能量, 对消费者视觉受三方面影响: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。 选择具有最小的表面反射的材料 选择具有良好透光率的材料 CR39对可见光的透光率为92(T) CR39镜片的每个表面反射率为4 光学常识:折射率提高1个百分点,反射率随着增加1个百分点 材料的本身吸收光的特性会减少镜片的光线透过率,这部分的光量损失对于非染色眼镜片可以忽略,但如为染色或变色镜片,光的吸收量会很大,这也此类镜片设计的目的,如何制作优质镜片?机械性质,反映块状固体材料的特性,规定了材料的质量、体
8、积和尺寸,以及材料对变形和冲击抵抗力。 比重 选择较轻的材料 材料的重量由比重来衡量(SG) SG克cm 硬度 弹性系数E(杨氏系数):压力和在排除后恢复最初形状时产生的相应变形之间的比率 抗冲击性:采用美国食品和药物管理(FDA)规定的一项落球实验。 选择配戴安全的材料(不易破裂) 这是非常重要的特点,在许多国家的法律中都有明确规定 美国FDA抗冲击规定 法国儿童视觉矫正规定 日本合格产品法律 抗断开点:采用由欧洲标准化委员会制定的“100牛顿”CEN静态变形测试;该测试是在一个恒定速度下增加压力直到100牛顿。,如何制作优质镜片?热性质,描述有关材料的变化状态以及温度影响下的特性。 热传导
9、系数 比热:物体温度每升高一摄氏度所需的热量与相同质量的水温每升高一摄氏度所需的热量的比值 线性膨胀系数:预先设定的温度范围 熔点:物理常数 沸点 镜片的应力温度,如何制作优质镜片?电性质、化学性质,电性质 表示材料电磁波和电效应的特性,由物理定律决定,有时需将镜片的光学性质与电性质联系 介电强度 预定频率下的介电损耗系数 化学性质 反映了在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。 加速老化试验:测试材料的可信度。测试时通常使用冷水、热水、酸类以及各种有机溶剂 耐火性测试:国际标准中判断镜片材料的耐火性能 成本 选择对于配戴者和视光师来说都有好
10、处的材料,基本镜片材料,无机材料玻璃 普通玻璃材料 高折射率玻璃材料 染色玻璃材料 光致变色玻璃材料 有机材料 热固性材料 普通树脂材料 高折射率树脂材料 染色树脂材料 光致变色树脂材料 热塑性材料,镜片分类,按材质分:天然镜片、玻璃镜片、光学树脂镜片、特殊镜片。 天然镜片:水晶镜片 玻璃镜片 :白片;红片(克罗克塞片);蓝片(克斯片);1.6玻璃片;1.7、1.8、1.9超薄玻璃镜片。 光学树脂镜片:CR-39;压克力PMMA;聚碳酸脂PC,镜片分类,按屈光原理分:近视镜片、远视镜片、近视近散、远视远散、混和散。 按曲率设计原理分:球面镜片、非球面镜片(单非球面、双非球面) 按折射率分: 玻
11、璃:1.523,1.6,1.7,1.8,1.9 树脂:1.499,1.5,1.56,1.6,1.67,1.74 按焦点分:单焦点、双焦点、三焦点、多焦点 按护目原理及装饰分:太阳镜(有色镜片),变色镜片,防辐射镜片,偏光镜片。,天然材料水晶镜片,这种材料的主要成分是二氧化硅Si02,纯水晶中含Si0299.99%。 用石英矿磨制而成 无色:Si02纯度高 茶色(茶晶):因含其他元素洏 显不同颜色,可减少可见光的透过率,使畏光者戴着更舒适,能养目。 材质硬度大,不易磨损,热膨胀系数小,不易受潮。 不能完全吸收短波紫外线。紫外线透过率高 不能减少红外线的透过率,在佩戴时,过高的红外线透过容易引起疲
12、劳。 水晶材质密度不均匀,含有杂质者会出现条纹和气泡,引起双折射现象,从而影响视力。是不适合做光学镜片的材质。 但物以稀为贵,玻璃,玻璃是非常特殊不定型的材料,在常温下呈现固体,坚硬但易碎,在高温下具有粘性。 玻璃没有固定的化学结构,因而没有确切的熔点。随温度的上升,玻璃材料会变软、粘性增加,并逐渐由固体变为液体,叫玻璃状态。意味玻璃在高温时可加工和铸型。 适合制作镜片的玻璃属于光学玻璃,质量要求特别严格。如折射率、色散、透过率等等。其主要成分是二氧化硅(Sio2)60-70%,其次是氧化钙、钠和三氧化硼(B203)和五氧化磷(P205)多种物质混合。硫化锑增加玻璃的透光度。 硬度好,不会比水
13、晶差。 掺入各种氧化物后可着色,可减少强光刺激与吸收紫外光、红外线等有害射线。三百年的历史。 重量重;随折射率的增加,比重明显增加,致使配戴者不舒适。 抗冲击性差,机械性的损伤容易造成眼睛伤害。,白片,这种镜片也称为白托片、白片、光学白片、其基本成分为钠钛硅酸盐,无色透明,清晰度较高,能吸收330A以下的紫外线。在白托片中加入Ce02、Ti02可防止346A以下的紫外线所以又称为UV白片。其可见光透光率为91-92%,折射率为1.523。,红片-克罗克赛片,俗称克赛片,在白托镜片材料中添加Ce02和Mn02,可提高紫外线吸收能力。此种镜片在日光和白炽灯下均呈淡红色,故又称红片。它对350A以下
14、的紫外线均可吸收,透光率为88%以上。,克罗克斯片-蓝片,俗称克斯片,透光率为87%。这种镜片有双色效应,在日光下呈淡蓝色(所以又称蓝片),可吸收340A以下的紫外线、一部分红外线及580A的黄色可见光。,1.60玻璃镜片-雅薄片,这种镜片的折射率为1.60,较普通玻璃镜片(1.532)更薄,而较超薄镜片比(1.70)比重更小,所以很轻,非常适合中度数配戴者,一些厂商称之为超轻超薄镜片。 弧度设计亦较一般为平滑;较大直径,凹面散光研磨,可任意挑选美观大方之镜架。,高折射率玻璃材料-1.7,1.8,1.9,经多年研究,制造商已找到提高材料折射率的同时又保持低色散的方法,在玻璃中加放新的化学元素。
15、 1975年生产含钛元素的镜片,折射率为1.7,阿贝数为41。1.7超薄片此种镜片在原料中添加有Ti02、Pb0,使折射率提高为1.70。它的表面反射率高,比普通同一屈光度的白片或红片约薄1/3,适合高度近视配戴,外表美观。另外由于阿贝系数低,色像差大,超薄片容易引起周边视力降低,线条弯曲时会出现色彩。 就同度数而言,超薄片弧度设计较一般扁平,外观没有厚重的感觉。镜片的中心厚度设定在安全范围内。 1990年生产含镧元素的镜片,折射率为1.8,阿贝数为34; 1995年出现折射率为1.9,加入无素铌,阿贝数为30。此镜片特超薄镜片更轻、更薄、非球面处理使边缘的“度数圈”不明显。更美观 随着折射率
16、的增加,材料的比重也随之增加,这样就抵消了因镜片而带来的重量上的减轻。,染色玻璃,在玻璃材料中混合入一些具有特殊性质的金属盐后会表现出着色的效果。 加镍和钴(紫色);钴和铜(蓝色);铬(绿色);铁、镉(黄色);金、铜和硒(红色)。这些染色材料主要应用于在规模生产平光太阳镜片或防护镜片。 具有特殊过滤性质的浅色材料(棕色、灰色、绿色、粉红色)也用于生产屈光矫正镜片。 需求不多,主要因为近视或远视镜片的中心厚度与边缘厚度不同,从而使镜片的颜色深浅不一致,屈光度越高,颜色差异就越明显。,光致变色玻璃,光致变色现象是通过改变材料的光线吸收属性,使材料对太阳光强度作出反应的一种性质。它的基本原则是使普通
17、的玻璃镜片(包塑料光致变色材料)在紫外线辐射的影响下颜色变深,以及在周围高温的影响下变淡,这两个过程是可逆的,而且可能一直存在。这一现象是通过激活在材料中混合的光致变色物质分子而完成。 1962年出现第一代光致变色玻璃材料。主要是在玻璃材料中加入卤化银。这些晶体在紫外线辐射下起化学反应,使颜色变深。 第一代光致变色玻璃材料的变色原理是银原子和氯原子之间的电子交换,通过氯化银和周围的环境来表现。在没有光线的条件下,氯化银呈离子态,与银离子结合为金属银并吸收光,镜片则变深。当紫外线减弱,移动电子离开银原子返回氯原子,镜片逐渐恢复了原先的清澈状态。 光致变色材料多是灰色和茶色,俗称灰变和茶变。其他的
18、颜色可通过专门的工艺达到。所有的镜片都可使用光致变色材料制造,也不局限于1.5折射率。,有机镜片,有机材料可分为两大类: 热固性材料,具有加热后硬化的性质,受热不易变形。 主要成分为有机物,以碳、氢、氮、氧为主。用以制作的镜片树脂材料必须质地均匀、透明且不易变形。 普通树脂材料CR-39 中高折射率树脂材料 染色树脂材料 光致变色树脂材料 热塑性材料,具有加热后软化的性质,尤其是适合热塑和注塑。 PMMA PC,CR39的发展始,碳本酸丙烯乙酸(allyl diguycel catbonate),又称烯丙基乙二醇酸脂。 由匹兹堡平板玻璃厂(PPG)于二战时发明 ,起初是用来制作B51轰炸机的驾
19、驶舱的窗户 四十年代被美国哥伦比亚公司发现,是美国空军有节制的一系列聚合物中每39号材料,故称CR39,全称哥伦比亚树脂配方第39号 用于生产矫正镜片是在1955至1960年,是第一代超轻、抗冲击的树脂镜片。,什么是CR39?普通树脂,CR39是热固性材料 CR39是一种液体单体 加热和加入催化剂的条件下聚合固化。聚合是一个化学反应,即由几个相同分子结构的单体组成一个新的聚合体分子,具有不同长度和性质。 固化时间长达22小时 CR39又叫做硬树脂 同时也叫塑胶,有机高分子材料 在150度摄氏度以下不变形.耐水性、耐腐蚀性(除强酸)也较好,不溶于一般的有机溶剂 采用模压加工镜片表面曲率,因而很适
20、合非球面镜片的生产,CR-39硬树脂镜片的优点,光学性能好, 透光率高,阿贝数58-59,只有很少色散。 重量轻,密度1.32,是玻璃片的一半 硬树脂的重量是玻璃的一半,戴起来更加舒适 安全、抗冲击性能高 硬树脂镜片抗冲击,而玻璃则不能,戴硬树脂镜片很安全,就算掉在地下,也不会破碎 防紫外线 吸收紫外线达高达360毫微米,经特殊加硬后高达到400毫微米 染色方便 可以轻易由验光师或处方实验室进行各种颜色加工 热传导率低,由水蒸气引起的“水雾”的情况比玻璃镜片好一些。 用途广 可以依据同乎所有验光处方进行磨制,边缘也可以加工到适合各种眼镜框的安装,包括无边眼镜框 但是受材质影响,树脂片也存在不足
21、之处:由于镜片耐磨性较差表面易擦伤,而且镜片折射率低,相对比玻璃镜片要厚1.2-1.3倍,硬树脂(CR-39)的分类,CR-39单光镜片(单焦点镜片) 没有镀膜 加硬镀膜 紫外线吸收膜 防反射膜 可变色处理 可染成各种颜色 CR-39双光镜片(双焦点镜片) CR-39三光镜片及无形镜片(三焦点及双焦点镜片) CR-39渐近镜片(多焦点镜片),CR39与玻璃的对比,玻璃 CR39 折射率 N=1.523 折射率 N=1.499 比重 S.G=2.54 比重 S.G=1.32 透光率 T%=91.6% 透光率 T%=92.2% 阿贝尔系数 V=58.9 阿贝尔系数 V=58 紫外光吸收达 290n
22、m 紫外光吸收达 360nm UV膜 不可以 UV膜 400nm 抗冲击 失败(FDA) 抗冲击 通过(FDA) 染色 不可以 染色 可随意调配,CR39与玻璃的对比,中高折射率树脂材料,热固性树脂 折射率是根据改变原分子中电子结构来达成,如引入笨环结构;或在原分子中加入重原子,诸如卤素(氯、溴)或硫。 与普通树脂相比,中高折射率的镜片更轻、更薄。比重大体一致。但色散较大(阿贝数45),抗热性能较差,抗紫外线较佳,也可进行染色及镀膜处理。 制造工艺与普通树脂原理大体一致。,光致变色树脂材料,第一代光致变色树脂大约出现在1986年,但到1990年第一代(Transi-tion)镜片面市后,才开始
23、普及。 光致变色效果是在材料中加入感光的混合物而获得,在特殊波段的紫外线辐射作用下,这些感光物质的结构发生变化,改变材料的吸收能力。 制造原理,在聚合前与液态单体混合;在聚合后渗入材料中( Transi-tion)。 光致变色树脂镜片采用几种光致变色物质,在最后制造中使这些不同的变色效果结合起来,使镜片变色不但 迅速,而且不完全受温度控制。 1993年,出现一种采用树脂材料为片基,用渗透法在镜片的凸面渗透一层光致变色材料,然后再镀上一层抗磨损膜,起保护和耐磨作用。这项工艺技术可以使镜片的变色不会随屈光度数的加深而出现镜片中央与周围深浅不一的情况,弥补了玻璃变色的不足。再加上片基是树脂材料,轻且
24、抗冲击,所以特别适合各种屈光不正者使用,光致变色片,对患者来说既可以矫正屈光不正,在户外也可充当太阳镜。 可以随时调节进入眼睛的光线,保持适当的视力; 不论其变色状态如何,它对紫外线的吸收始终良好。 购买光致变色片时的注意事项: 常出现颜色不一致的情况,建议顾客两片同时换; 由于褪色慢,以经常进出室内、室外的顾客,建议不配(学生不宜); 由于镜片厚度不同,变色浓度不同,若顾客两眼屈光度相差2.00D以上,建议不要配。 高度近视感觉眼前较黑,加边缘与中心变色差别大,不美观。 老花镜中心变色效果低,不宜配变色镜片。 国产镜片与进口镜片的区别在于,国产比进口的镜片变色慢,褪色慢,颜色深,进口的镜片颜
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 近视 基本 镜片 知识 ppt 课件
链接地址:https://www.31doc.com/p-2576070.html