眼镜标准培训教材.ppt

张云编著 眼镜简介 眼镜是以矫正视力或保护眼睛而制作的简单光学器件 由镜片和镜架组成 矫正视力用的眼镜有近视眼镜和远视眼镜 老花眼镜以及散光眼镜四种 保护眼睛用的眼镜有防护镜 防风镜和太阳镜等 张云编著 眼镜的起源和发展 据资料介绍 眼镜最早出现于1289年的意大利佛罗伦萨 据说这项世界上最重要的工具 是一位名叫阿尔马托的光学家和一位生活在比萨市的意大利人斯皮纳发明的 美国发明家本杰明富兰克林 身患近视和远视 1784年发明了远近视两用眼镜以免受频繁换两副眼镜的折磨 1825年 英国天文学家乔治艾利发明了能矫正散光的眼镜 有人认为 中国人在2000年前就发明了眼镜 尽管眼镜发明谁为先至今仍是个谜 但我国在明朝中期就出现了眼镜 却是不争的事实 明万历田艺蘅在 留青日札 卷二 叆叇 条云 每看文章 目力昏倦 不辨细节 以此掩目 精神不散 笔画信明 中用绫绢联之 缚于脑后 人皆不识 举以问余 余曰 此叆叇也 这时的叆叇即最初的叫法 张云编著 眼镜片 眼镜片材料用来制作眼镜片的材料主要有 光学玻璃 光学树脂天然材料等三大类 张云编著 光学玻璃材料 材料主要是由氧化物 如 二氧化硅 三氧化硼 五氧化磷 氧化钠 氧化钾 氧化钙 氧化钡 氧化镁 氧化锌 氧化铝等组成而成 这些原料经过高温熔融后 冷却凝结成一种均匀透明 性脆 非结晶态的物质 张云编著 天然材料 主要是水晶石 是一种天然透明的石英结晶体 主要成分为二氧化硅 其折射率和比重略高于光学玻璃 水晶的特点是硬度高 耐高温 耐磨擦 不易潮湿以及重量较大和研磨加工困难等 用水晶材料磨制的眼镜片称 水晶镜片 常用的有天然水晶石和人工水晶石两种 每种按颜色又可分为白水晶和茶水晶两种 由于水晶石中多含有各种杂质 棉状或冰冻状花纹等 所以 其光学性能远不如光学玻璃优良 目前 已逐渐被光学玻璃或光学树脂材料所代替 张云编著 光学树脂 光学树脂材料光学树脂概述用于制造眼镜片的树脂材料是由高分子有机化合物 经模压浇铸成型或注塑成型制成的光学树脂 也可分为热固性和热塑性树脂两种 常用的光学树脂材料有丙烯基二甘醇碳酸酯 CR 39 聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA 和聚碳酸酯 PC 三大类 张云编著 CR 39树脂镜片 CR 39材料属热固性树脂 采用模压浇铸成型法制造 目前 矫正视力用树脂镜片大都采用CR 39树脂材料 该材料是1942年由美国PPG公司哥伦比亚研究所研制开发 故称 哥伦比亚树脂 普通的CR 39镜片的折射率为1 499 而今天大部分的中折射率 n 1 56 和高折射率 n 1 56 材料都是热固性树脂与传统CR 39相比 用中高折射率树脂材料制造片更轻 更薄 它们的比重与CR 39大体一致 在1 20到1 40之间 但色散较大 阿贝数45 抗热性能较差 然而抗紫外线较佳 同时也可以染色和进行各种系统的表面镀膜处理 使用这些材料的镜片制造工艺与CR 39的制造原理大体一致 现在1 67的树脂材料已广泛流行 而且象1 7的树脂材料也已在市场上有销售 视光业务的专业人员正不断研制开发新材料 改良原有材料 以期待树脂材料在将来获得更好的性能 张云编著 热塑性材料 热塑性材料 聚碳酸酯 Polycarbonate 简称PC 热塑性材料如PMMA早在五十年代就被首次用于制造镜片 但是由于受热易变形及耐磨性较差的缺点 很快就被CR 39所替代 然而今天 聚碳酸酯的发展将热塑性材料带回了镜片领域 并被视光专业人士认可为21世纪的主导镜片材料 实际上 聚碳酸酯也不是一种新材料 它大约在1995就被发现了 但真正在视光领域的使用仅仅是近几年 它在历经了数年的研制和多次的改进之后 尤其是应用于CD产业 其光学质量已与其它镜片材料媲美 聚碳酸酯是直线形无定型结构的热塑聚合体 具有许多光学方面的优点 出色的抗冲击性 是CR39的10倍以上 高折射率 ne 1 591 nd 1 586 非常轻 比重 1 20g cm3 100 抗紫外线 385nm 耐高温 软化点为140 聚碳酸酯材料也可进行系统的镀膜处理 它的阿贝数较低 Ve 31 Vd 30 但在实际中对配戴者并没有显著的影响 在染色方面 由于聚碳酸酯材料本身不易着色 所以大多通过可染色的抗磨损膜吸收颜色 张云编著 光学树脂的性能 光学树脂的性能光学性能和物理机械性能等 种类折射率 Ne 阿贝数 Ve 透光率 备注CR 391 49959 289 92 热固性PMMA1 49157 692 热塑性PC1 58629 985 91 热塑性 张云编著 光学树脂的特点 光学树脂的特点光学树脂材料被广泛用于制造矫正视力用镜片 角膜接触镜 放大镜和太阳镜等 一般按材料可分为CR 39树脂镜片 主要有各种矫正视力镜片 太阳镜镜片和白内障术后用镜片等 PMMA镜片 主要有太阳镜镜片 角膜接触镜 和PC太空片 主要有工业用护目镜片 偏光镜片 体育运动用镜片等 光学树脂材料用来制造眼镜片的最大特点是重量轻 约为玻璃镜片的一半 其次是抗冲击性强 比玻璃高10倍 安全性好 化学稳定性好 透光度好 有极佳的着色性 可染成各种颜色以及具有吸收紫外线和成形加工性好等 其最大的缺点是硬度低 易划痕以及耐热性能差 易变形和镜片的厚薄比玻璃镜片厚 张云编著 树脂镜片的折射率阿贝数比重 Ne1 502Ve58 g cm3 1 32Ne1 553Ve37 g cm3 1 28Ne1 591Ve31 g cm3 1 20Ne1 597Ve41 g cm3 1 30Ne1 665Ve32 g cm3 1 36Ne1 738Ve33 g cm3 1 46CR391 4991 501 561 601 611 671 74 张云编著 折射率 透镜折射率n指光线在空气中的传播速度与光线在该透镜中的传播速度的比值 n 真空中光速 透镜中的光速 n c v即相对折射率绝对折射率 光从真空射入介质发生折射时 入射角r的正弦值与折射角 正弦值的比值 sinr sin 叫做介质的 绝对折射率 1 简称 折射率 它表示光在介质中传播时 介质对光的一种特征 是用来显示光线由空气射进透明物体偏斜度同等材质 同等度数 同等直径 折射率越大 镜片越薄 张云编著 镜片阿贝数 由于镜片材料的折射率随光波波长不同而改变 当一束复合光照入镜片分解成为一条色带 我们称这种现象为色散 衡量这种现象的参数叫阿贝数 阿贝数是用来表示透镜色散特性的 是光线偏转角和平均色散角的比值 阿贝数低说明透镜色散程度高 阿贝数不应低于30 折射率越高 色散系数越高 色散值越高 阿贝数越低 折射率越高 阿贝数越低 色散越大 相对配戴舒适度比较差 折射率提高 镜片的比重和阿贝数会起向负方向发展 希新光学公司机器的阿贝数是Ne584132 张云编著 比重 g cm3 比重即密度 每单位体积物质的质量相同直径 相同度数 比重越大 镜片越重 反之则轻 张云编著 透镜 透镜是由两球面组合成的中间与边缘厚薄不同的透明体 透镜分为凸透镜和凹透镜双凸透镜平凸透镜凹凸透镜双凹透镜平凹透镜凸凹透镜 张云编著 透镜的主轴和光心 通过透镜两球面中心的线称为主轴 或主光轴 光沿此射入不发生折射 光心是主轴上的一个特殊点 射入透镜的光线在透镜内进行的路径通过这一点时 射出的光线不改变原来的入射方向 即射出透镜的光线和射入透镜的光线保持平行 这一特殊点叫做透镜的光心 对一球面对称的透镜 其透镜中心即是光心 光心在主轴上 通过光心的光线传播方向不变 见下图所示 张云编著 透镜的光线会聚与发散 根据光的折射定律 光线通过凸透镜能使之会聚 通过凹透镜能使之发散 因此 凸透镜称为聚光透镜 凹透镜称为发散透镜 见下图所示 张云编著 透镜的焦点和焦距 当一束平行光线从左向右投射到凸透镜上 经过凸透镜会聚于主轴上一点F 该点称为透镜的焦点 当一平行光线从左向右投射到凹透镜上 经过凹透镜后形成一个发散的光锥 这些发散的光线很像是从它们延长线的交点F 发出来的 该点成为凹透镜的焦点 该焦点也在主轴上 并且是虚的 通过焦点做垂直于主轴的平面称为焦平面 由焦点至光心的距离称为焦距 见下图所示 张云编著 透镜 凸透镜 凹透镜 总结 对光的作用 会聚作用 有 个实焦点 又叫会聚透镜 对光的作用 发散作用 没有实焦点 又叫发散透镜 特点 中间厚边缘薄 特点 中间薄边缘厚 张云编著 顶焦度和屈光度 国家标准上的屈光度称为顶焦度 测量镜片度数的仪器称为顶焦度计眼镜中使用的镜片都是透镜 分为凸透镜和凹透镜 透镜都是由二个折射面构成 每个折射面都有一个曲率中心 两个曲率中心的连线称为光轴 光轴与透镜的两个折射面有二个交点就是前 后顶点 平行光线经过透镜后都会形成一个焦点 实性或虚性 透镜到焦点的距离就是焦距 焦距用米为单位的倒数就是透镜的屈光力 单位是屈光度D 因为是用焦距以米为单位的倒数所以也有用m 1来表示屈光度 也就是说当焦距为1米时 透镜的屈光力就是 1 00D 焦距为0 5米时 透镜的屈光力就是 2 00D 单位名称为屈光度 符号为 D 球面镜可以表示为 2 00DS 即可矫正200度近视 3 00DS表示矫正300度远视 张云编著 测量顶焦度 测量顶焦度的仪器被称为顶焦度计 我们还规定在测量单光镜片和多焦点镜片 双光 三光和渐近镜片 的远用区时使用后顶点焦度 也就是测量单光和多焦点镜片远用光区时镜片后表面放在固定镜片的接触圈上 凹面朝下进行测量 通常使用的测量方法 测量多焦点镜片的近用区使用前顶点焦度 测量多焦点镜片近用光区时把镜片反置凹面朝上 镜片前表面放在固定镜片的接触圈上进行测量 张云编著 球镜各子午线的度数分布 3 00D 3 00D 3 00D 3 00D 3 00D 3 00D 3 00D 3 00D 各子午线度数相等 球镜 张云编著 柱镜 张云编著 各子午线的度数 轴向 0垂直轴 F与轴成 Fsin2 张云编著 例 计算轴在水平方向 度数为 4 00D镜片分别求30 45 60 120 150各子午线的度数 张云编著 矫正单纯散光 柱镜矫正使各子午线度数相一致史特姆光锥变成圆光锥 即形成焦点 张云编著 球柱镜 一个表面球镜 另一个表面为圆柱侧面 矫正复性散光和混合散光矫正复性近视散光矫正复性远视散光 张云编著 球柱镜屈光度转换 3 00 1 00 180 4 00 1 00 90球镜和柱镜 带符号 相加的代数和等于新球镜柱镜数值不变 符号相反轴位大于90减90 小于90加90 等于90为180 张云编著 单焦点镜片顶焦度允差 张云编著 渐进多焦点 渐变焦 单光 多焦点 渐进多焦点 渐变焦 从远到近有一个连续的屈光度 使不同距离的视物都能达到较高的清晰度 张云编著 渐进多焦点 渐变焦 张云编著 渐进多焦点 张云编著 渐进多焦点各参数 远用区位于镜片的上半部分近用区位于远用区光学中心下方10 18mm两水平参考点之间的距离是34MM两水平参考点正中处为棱镜参考点棱镜参考点上2MM 4MM处是配镜中心点 张云编著 渐变焦远用区顶焦度允差 张云编著 近用区附加焦度值ADD允差 张云编著 渐近多焦点柱镜轴位方向允差 张云编著