浅析树脂镜片镀膜的光学效果

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摘 要：文章从树脂镜片的优缺点出发，分析了树脂镜片的各种镀膜的原理、镀膜顺序、光学效果和检测方法等。以供相关人员参考与借鉴。

关键词：树脂镜片；镀膜；减反射膜

目前，在眼镜镜片的选择上，树脂镜片因其优秀的性能而全面替代了玻璃镜片。但是，这些种类的镜片也有一些问题。最大的缺点是镜片的前后表面在有光线通过时，会同时产生折射和反射现象，这种折射和反射现象是有一些不好的影响的。比如，别人如果看戴眼镜者的时候，可能会看到他的镜片上有很强的反射亮光，像光幕罩在上边，完全看不到后边的眼睛，而在拍照时也无法照清楚眼睛，影响美观；不镀膜镜片由于前后曲率不同，前后表面之间的内反射光会导致产生虚像，从而影响正常的视物。另外，不镀膜的树脂镜片容易沾染污渍；表面硬度差，在放置或擦拭时很容易产生划痕。以上这些问题都可以用镀膜的方法加以解决。

树脂镜片常见的表面处理有加硬膜、多层减反射膜和防污膜等。

1 加硬膜

加硬膜又叫耐磨损膜，目的是增加镜片表面的硬度，使其接近玻璃的硬度。为了使镜片表面既有硬度又有韧性，这层膜既有无机超微粒物，又有有机基质。在镀制加硬膜的时候，一般使用浸泡法，就是把清洗干净的镜片放到加硬液中一段时间，然后按照加硬液的黏度，和需要镀制膜层的厚度来选定一定的提起速度。提起后在100℃左右的烘箱中聚合4到5小时，镀层厚约3～5微米。[1]

加硬膜效果好坏判断的最基本方法是眼镜的使用，把这个加膜的眼镜给戴镜者戴足够的时间，接下来用显微镜来观察和比较镜片表面是否有明显的磨损。常用的快速直观的测试方法还有磨砂试验和钢丝绒试验。

2 减反射膜

2.1 原理

减反射膜也叫增透膜，一般是用TiO2或SiO2的组合，或是ZrO2或SiO2的组合[2]。

当光线垂直入射时，如果在膜层上下两个表面的反射光波的光程差2nd正好等于光波的半个波长，即：2nd=■（n为膜层折射率，d为膜层厚度），则反射光会相互抵消，大大减少光的反射损失，增强透射光强度。

2.2 多层减反射膜

单个减反射膜只能对某个特定波长的光有效，所以，用不同材料，不同厚度的多层膜相互结合，就可以使增透的光波频率范围更宽。[3]

2.3 膜层的颜色

镜片膜层的颜色其实是残留的反射光的颜色。比如在选择膜层厚度时，如果要使人眼最敏感的绿光在垂直入射时能减少反射，这时，光谱边缘部分的红光和紫光不能有效增透，而是有较多的反射，所以镜片就会呈现淡紫色。

常见的膜层颜色有绿膜、蓝膜、紫红膜、黄金膜等。

2.3.1 绿膜

绿膜是目前最标准的减反射膜，在树脂镜片上镀上绿膜就可以方便地把镀膜镜片和非镀膜镜片区分开来。它是在绿光的波长（515nm）处增透效果较差，所以反射光中残留了这个绿色。

相对来说，绿膜层在防紫外线、缓解眼睛疲劳的效果上比较好，而且淡淡的绿色在镜片上不易被发现，是最常见的镜片镀膜层颜色。

2.3.2 蓝膜

人们通过长期研究发现紫外光对眼睛细胞有强烈的破坏性，而短波可见光，即紫光和蓝光对眼底视网膜也可能有相当程度破坏作用，特别是对老年性视网膜黄斑变性患者来说，紫光和蓝光均可能会进一步加快病情恶化。[4]

蓝膜镜片则在防辐射、防蓝光的性能上非常好，能够吸收99%以上的蓝光与辐射，为戴镜者营造一个最安全的用眼环境。但是蓝膜也存在一定的不足之处：蓝光的光能量反射太大，约10～15%。这样的镜片，从光学角度而言，防蓝光的同时却降低了透光率。

2.3.3 紫红膜

紫红膜是在红光的波长（700～780nm）处增透效果较差，所以反射光中残留了这个波段的红光，它的透光率比蓝膜镜片稍好些，因为红光不是人眼敏感的颜色。

2.3.4 黄金膜

黄金膜是在红光及黄光的波长范围增透效果较差，所以反射光中残留了这种有很强装饰效果的黄光，它对透光率也有影响。减反射膜是为了减小反射而增加透过光，所以，不论哪种残留色都应该是越淡越好。

3 防水膜

在减反射膜的上边，还要用蒸发工艺把氟化物镀到这些多层减反射膜的上边，这就是防水膜。这层氟化物膜层可以把减反射膜上的微小孔洞封住，使污物（水、油等）很难粘到镜片上，所以，它也叫做抗污膜。

4 膜层的顺序

在树脂镜片上，可以同时具有抗污膜、多层减反射膜和加硬膜等多种膜层，此外也可以镀制进一步加强抗冲击性能的抗冲击膜。这些膜层都很薄：加硬膜约厚3～5μm，多层减反射膜约厚0.3μm，防水膜约厚0.005～0.0lμm。从上到下的膜层顺序为：抗污膜、多层减反射膜、加硬膜、抗冲击膜、树脂镜片。[5]

5 镀膜镜片的保养

很多戴镜者在眼镜清洁时，往往会用眼镜布干擦镜片，这对膜层是有损伤的，应该是用清水冲洗镜片以后，用眼镜布把水吸干即可。

综上所述，镀膜的眼镜片在使用效果，尤其是光学效果上优于不镀膜的镜片，不同颜色的镀膜有不同特点，可根据需要选用。

参考文献

[1]董芳，张新艾.眼镜片的化学镀膜技术（续）[J].中国眼镜科技杂志，1997（2）：32-36.

[2]黄光伟，田维坚.树脂镜片的镀膜分析[J].科学技术与工程，2006，6（6）：786-787.

[3]王小东.多层减反膜对镜头眩光的改善[D].南京理工大学，2007.

[4]金婉卿，毛欣杰，李序.镀膜镜片过滤蓝光对大鼠视网膜功能的影响[J].实用医学杂志，2007，23（12）：1813-1814.

[5]李新华.树脂镜片膜层特点浅析[J].中国眼镜科技杂志，2006（5）：117-118.

作者简介：乔庆军（1973，11-），男，汉族，河南南阳人，硕士，讲师，主要从事物理学研究与教学。