眼鏡鏡片都有哪些主流材料?怎麼選?
如今去配副眼鏡,大部門時候可能都集中在驗光和選鏡架上:驗光花時候可以理解,究竟结果都要举行主觀和客觀驗光。鏡框花時候也仿佛可以接管 - 必要選擇合适本身臉型的,雅觀的,戴起来都雅天然很首要。来往来来往去鏡片有時辰倒像個副產物,選甚麼鏡片質料凭贩賣举薦。如许的後果就是,一些眼鏡店,可能不會從用户的角度護肝茶,,而是從本身利润的角度来举行举薦,因為信息不合错误称,用户凡是也就接管了。為了讓非業内用户也能選到符合的鏡片產物,本文從鏡片質料特征的角度,先容當前眼鏡鏡片主流利用的質料(树脂為主),和若何按照本身的需乞降利用来举行准确地举行選擇。
上世纪中叶摆布,由美國PPG公司開辟的CR39树脂(最初被用作為轰炸機油箱質料)初次被美國Armorlite公司用作為鏡片。因為其适中的折射率,高阿贝系数(58),從而在鏡片行業获得了遍及的利用,而且業内經由過程不竭地工艺優化,CR39鏡片產物良率得以天然安眠藥,逐年提高(見下图)。最先起頭出產CR39鏡片的公司除Armorlite以外,另有法國依視路和澳洲的苏拿光學(現蔡司光學)。
苏拿光學上世纪CR39鏡片的缺點率
CR39的特色是高阿贝数,高透明度,较强的耐磨损機能(未镀膜環境下),较低的密度(比玻璃鏡片约轻一半),杰出的染色機能,耐溶剂耐化學機能和耐热機能。并且由于出產工艺成熟,本錢低,直到今朝依然是鏡片行業内的主流質料之一。
不外,CR39質料较脆,抗打击機能和抗张强度不如其他質料,是以不合用于无框眼鏡(钻孔時鏡片轻易决裂),同時,它的折射率也最低,度数较高時鏡片比力厚。
CR39未镀膜的耐磨损值為1.0,被用作機能基准
1.53 Trivex也是PPG開辟的树脂質料,一样是由军事用處轉民用從而用作眼鏡鏡片質料的。Trivex質料的質轻、抗打击機能好是其最大特色。以是它凡是被用来和PC(聚碳酸酯)鏡片来比力。Trivex在具备PC片等同抗打击機能的同時,又有着耐化學溶剂和耐劃伤的长處。并且阿贝数還比PC超過跨過14摆布。
阿贝数是甚麼觀點呢?它可以代表質料的抗色散能力,阿贝数越高,象征着一样前提下色散越轻细,详细可以参考如下示用意,其基来源根基理是日光在產生偏折時,分歧色彩的色光具备分歧的折射率,偏折能力纷歧致使的色彩分離。色散一般呈現在鏡片边沿,由于这個位置的偏折比例最大。
Trivex質料折射率较低,在目力改正上和CR39的利用范畴靠近,但因為其良好的抗打击機能,和低密度的上風,鏡片比CR39更浮滑,平安性也更好。
色散示例:左:低阿贝数質料;右:高阿贝数質料
1.56質料有几種,主流是在CR39材猜中混入部門其他質料组分,從而晋升折射率。有一個有趣的征象:1.56在海内利用出格廣泛,占比远跨越CR39,與之相對于的,在全世界市场上,1.56占比最低。这是為甚麼?
其缘由大要是1.56折射率较1.5稍高,被分類在“中等折射率”范围,制造本錢差未几,却可以定较高的售價。
1.56質料與1.5比拟,除折射率外,其他機能與1.5雷同,而阿贝数(36)却大幅低于1.5 CR39(58),乃至也较着低于1.6(41)。以是在國際市场上,1.56不敌1.6,备受冷遇。
1.56質料和CR39在阿贝数上相差22,當度数较高時,带来的边沿色散已不成疏忽。
别的另有聚氨酯類型,亚克力類型的1.56(1.55),聚氨酯類型的機能比CR39型的好,但本錢也高些,不如直接用MR8。
PC質料即聚碳酸酯質料(Polycarbonate),是一種热塑性的塑料,折射率為1.59,具有很强的抗打隔離霜,击能力,军事上可以用作防弹眼鏡,防弹頭盔等等。用在眼鏡上,可以不消担忧鏡片决裂的問題,合适用做无框眼鏡。并且折射率比CR39高,鏡片可以做得更浮滑。可是它作為热塑性的質料,其加工機能和耐化學機能欠安,未镀膜時概况也很轻易劃伤,不耐磨损。别的它的阿贝数為30,和CR39比拟,足足相差28!
因為1.56鏡片管辖市场的缘由,PC鏡片在海内未几見,但在外洋出格是美國市场则占主流职位地方。除開價廉(比Trivex廉價)的上風以外,PC鏡片由于抗打击性良好,從而得以在推廣强迫FDA落球實行的美國市场成长强大。
落球测试示例(現實上FDA對鏡片请求的是小球)
MR™是日本三井化學公司開辟男士抗皺面霜,的一系列中高折射率树脂質料,除MR174外,全系采纳聚氨酯質料(MR174為環硫質料,抗色散機能更好),抗打击機能虽不如PC和Trivex,但比CR39具备较着上風,用作无框眼鏡没有問題。别的,该系列質料的阿贝数适中,耐热,耐候和耐化學機能杰出,以是具有很好的综合機能。
MR質料家属和重要鏡片廠家
冕玻璃是常見的玻璃鏡片質料,其折射率為1.52,阿贝数為59,比CR39都要高一些。固然,從重量上来讲,比CR39超過跨過一倍的密度是它的重要劣势。究竟上,除密度和抗打击機能以外,由于玻璃微布局是規整的原子排布布局,而树脂鏡片是有機份子链的无序交联布局,以是玻璃鏡片的不乱性,硬度,耐磨機能均周全超出树脂,以是市场上還能見到玻璃鏡片的存在。除冕玻璃以外,玻璃質料折射率常見的另有1.7和1.8,最高可達1.9(蔡司開辟的質料)。因為重量(密度)和易碎的缘由,玻璃鏡片今朝市场占据率很低。
左:无機玻璃規整布局;右:有機树脂无序布局
折射率和阿贝数常常被放到一块儿来比拟,这多是由于二者存在必定的反相干瓜葛:即折射率越高,阿贝数凡是来讲越低。以下图所示,大大都質料都在瓜葛曲线四周,只有MR174表示较為優秀,處于曲线上方,而PC和1.56相對于较差,處于曲线下方。
折射率高了详细有甚麼益處?一般来讲等同度数的鏡片可以做得更薄。而阿贝数低有甚麼坏處?在度数较高的時辰,當瞩目高光區域比方點光源時,在視觉边沿區轻易呈現色散征象(彩虹条纹)。详细可以看如下两张比拟图,Trivex在鏡片边沿的色散征象比PC更轻细。以是,在選擇鏡片質料的時辰,其實不是折射率越高越好,而是要看详细的需乞降均衡。
Trivex(阿贝数43)的色散水平低于PC(阿贝数30),图中鏡片度数约800度
折射率越高,鏡片总體越薄,也越平
密度是質料方面影响鏡片重量的第二個關頭指標(第一個指標是折射率),这是由于密度越低,鏡片也就越轻。比方折射率1.67和折射率1.74的鏡片,從折射率的角度来讲1.74占優,但由于1.74的密度要高于1.67(1.47 vs 1.35 g/cm3), 终极鏡片1.74會更薄,但在重量上區分可能其實不较着。
抗打击機能和佩带平安是直接相干的,抗冲决议了鏡片對外来作使劲的耐受能力,即在鏡片遭到撞击,或跌落時,鏡片可以連结完备的外形而不决裂,從而杜绝鏡片碎片對人眼可能酿降三高茶,成的紧张危险。在树脂鏡片材猜中,抗打击機能最佳的質料有PC和Trivex,可以到達防弹级此外機能。其次是高折射率質料,最差的是1.5和1.56。
除平安方面外,抗打击機能仍是影响鏡片重量的第三個指標:抗打击機能好的鏡片,一般来讲鏡片可以做得更薄,比方Trivex的鏡片,厚度最低可以到0.9 妹妹,低于MR8常見的厚度的1.1妹妹,在密度方面它也显著低于MR8 (1.11 vs 1.3 g/cm3),以是虽然二者存在折射率上的差距 (1.53 vs 1.60),在终极鏡片重量上,也可能差未几。
染色機能表征的是染料經由過程浸染方法進入鏡片基材的難易水平。對付太阳鏡片,時尚染色鏡片来讲比力關頭。對付非染色用作目力改正用處的鏡片来讲,并无甚麼意义。别的,染色機能只能在非镀膜環境下评估 - 鏡片一旦镀膜後,因為概况硬度的提高,染色就变得很不易了。在選擇鏡片質料的時辰,染色機能可以不斟酌。
热不乱性决议了鏡片質料的耐热水平,直觀地来讲,鏡片在高温下是不是可以或许連结其外形和尺寸不乱。鏡片热不乱性欠好,轻易呈現鏡片变形或镀膜鏡片膜层裂開等問題。针對膜层問開裂的問題,在常見的鏡片材猜中,热不乱性排序挨次為:PC>MR系列>CR39/1.56/Trivex。不外,除鏡片放到車内曝晒等极限環境,一般不消過于担忧热不乱性。對付将鏡片放到車内的用户,知乎本專栏有比拟文章:
可以看到因為CR39質料的热膨胀系数较大,膜层開裂比MR8要紧张很多。除鏡片質料外,膜层自己的设计和工艺技能程度的也有必定影响,從膜层历久性動身,鏡片質料不异的環境下,强烈建议選擇主流廠家的產物。
在镀膜技能呈現前,大師佩带的根基都是未镀膜鏡片,这個時辰鏡片質料概况的耐磨機能十分關頭。在加硬和镀膜技能遍及利用以後,鏡片概况的耐磨機能由膜层来决议,鏡片質料自己的耐磨機能已不首要了。關于镀膜的一些技能细节可以参考:蔡司钻立方铂金膜 | 豪雅唯钻镀膜。
拜耳硬度是經常使用的评估手腕。
最後再開展说一下,除開質料身分外,鏡片廠家的光學设计(球面/非球/定制片等),加工法子(美薄vs非美薄),鏡架鏡框尺寸设计等身分均可能影响鏡片的“浮滑”。不外,符合的鏡片質料仍然是最首要的根本前提。
更新:有網友纠结明月PMC 1.71是不是真的冲破了高折射率低阿贝系数的魔咒,谜底是否認的,这是由于:
别的这個質料也非明月研發(專利只是鏡片制造工艺,質料来自KOC)。TOKAI,尼康都有雷同折射率的產物。
1.70質料依然合适MR174等同質料系统下的阿贝数和折射率的纪律
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