眼鏡片的材料特性與制造工藝基礎(chǔ).ppt

1、眼鏡片的材料特性與制造工藝基礎(chǔ),第一章 眼鏡片基礎(chǔ)知識(shí) 眼鏡片是用來(lái)矯正屈光不正、保護(hù)眼睛的光學(xué)透鏡。 眼鏡片的屈光與成像理論遵循幾何光學(xué)的定理和定律。 11眼鏡片材料簡(jiǎn)史 一；眼鏡片材料的發(fā)展簡(jiǎn)史 1：13世紀(jì)，生產(chǎn)出折射率為1.50的眼用玻璃鏡片。 2；18世紀(jì)，生產(chǎn)出冕牌玻璃鏡片,3：19世紀(jì)下半葉，燧石玻璃鏡片誕生，折射率為1.70，但色散明顯。 4：20世紀(jì)60年代，折射率為1.50的CR39樹脂鏡片與光致變色玻璃開始應(yīng)用。 5：20世紀(jì)80年代，聚碳酸酯（PC）材料應(yīng)用于鏡片，折射率為1.60的玻璃鏡片與樹脂鏡片出現(xiàn)，折射率為1.50光致變色樹脂鏡片開始得到應(yīng)用。 6：20世紀(jì)90

2、年代，高折射率的樹脂材料與新一代樹脂變色材料問世，折射率為1.90的玻璃材料出現(xiàn)，改進(jìn)后的材料面市。 在20世紀(jì)下半葉，眼鏡片領(lǐng)域的主要代表性的成果有：樹脂材料的問世，變色材料出現(xiàn)與推廣，漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片與隱形眼鏡的廣泛應(yīng)用。 ,二：眼鏡片的復(fù)合系統(tǒng)。 現(xiàn)代眼鏡片是一組復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，它是賦予了特性的多種材料與膜層的組合體。以鏡片開始由內(nèi)到外分別是鏡片的片基，染料，抗沖擊膜，耐磨損膜，減反膜及頂膜，,12 眼鏡片的形狀 一.眼鏡片的毛邊形狀 1. 毛邊眼鏡片已完成表面光學(xué)加工，尚未按鏡架尺寸和幾何形狀磨邊加工的鏡片。 2. 毛邊鏡片的形狀 主要有兩種：圓形，矩形。 國(guó)內(nèi)外毛邊鏡片的形狀，絕大部分

3、為圓形。 二.眼鏡片折射面的剖面形狀 把眼鏡片沿折射面中央截開，就可以看到剖面形狀。 1. 正鏡片 負(fù)鏡片 棱鏡片 2.雙凸，平凸，凹凸（新月型） 雙凹，平凹，凹凹（新月型） 三棱鏡，凸凹棱鏡,三.眼鏡片折射面的形成 1. 正鏡片（凸鏡片）折射面的形成。 2. 負(fù)鏡片（凹透鏡）的折射面的形成。,13 眼鏡片的性質(zhì) 一.正鏡片的性質(zhì) 正鏡片為凸透鏡，會(huì)聚透鏡，俗稱老光鏡、遠(yuǎn)視鏡等。 1.平行光線通過(guò)正鏡片后，會(huì)聚成一點(diǎn)F該點(diǎn)F稱為焦點(diǎn)，焦點(diǎn)F與鏡片的距離稱為焦距f。 2.正鏡片的焦點(diǎn)在入射光線的對(duì)側(cè)，我們稱該焦距為正焦距，屈光度是焦距的倒數(shù)，也為正值。 3.正鏡片的中央厚,邊緣薄。 4.正鏡片與

4、眼睛結(jié)合成一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，使平行光線經(jīng)鏡片、眼睛折射后，使遠(yuǎn)視眼焦點(diǎn)過(guò)后的情況得到改善，起光學(xué)矯正的效果。,二.負(fù)鏡片的性質(zhì) 負(fù)鏡片也稱為凹透鏡，發(fā)散透鏡，俗稱近視鏡。 1.平行光線通過(guò)負(fù)鏡片后發(fā)散，不能形成一點(diǎn)。 2.但從發(fā)散光線的反向延伸，可在入射光線的同側(cè)形成焦點(diǎn)F，我們稱該焦距f為負(fù)焦距，屈光度為負(fù)值。 3.負(fù)鏡片的中央薄,邊緣厚。 4.負(fù)鏡片與眼睛結(jié)合成一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，使平行光線經(jīng)鏡片、眼睛折射后焦點(diǎn)距離變大，使近視眼焦點(diǎn)過(guò)前的情況得到改善，起光學(xué)矯正的效果。,三.會(huì)聚光線，發(fā)散光線都是棱鏡折射的結(jié)果。 正鏡片與負(fù)鏡片都可看成是無(wú)數(shù)多個(gè)三棱鏡組成，光線通過(guò)三棱鏡折向底邊，所以形成了正鏡片

5、的會(huì)聚光線及負(fù)鏡片的發(fā)散光線。,14 眼鏡片的分類 眼鏡片的分類，可按用途、材料、性質(zhì)、規(guī)格、設(shè)計(jì)、加工等劃分。 一.按用途分類 1.矯正視力鏡片 單焦點(diǎn)（單光） 多焦點(diǎn) 雙焦點(diǎn)（雙光） 三焦點(diǎn)（三光） 漸變多焦點(diǎn)（漸進(jìn)片） 2.遮陽(yáng)、防護(hù)鏡片 吸收式 反射式,二.按材料分類 1.光學(xué)玻璃鏡片： 白托片；克斯片； 克塞片； 超薄鏡片。 2光學(xué)塑料鏡片： PMMA，HEMA（軟性CL鏡片）；CR39； PC。 三，按性質(zhì)規(guī)格分類 1、按性質(zhì)分：正鏡片；負(fù)鏡片；柱鏡片；球柱鏡片；三棱鏡片。 2、按規(guī)格分： 60； 65； 70； 75； 80 四按加入不同金屬氧化物或染色產(chǎn)生顏色分類 1.無(wú)色透明

6、鏡片 2.有色透明鏡片 3.光致變色鏡片,五按表面設(shè)計(jì)、加工形式分類 1.球面鏡片 2.環(huán)曲面鏡片 3.非球面鏡片 4.縮徑鏡片（草帽片） 5.等曲率削薄鏡片 六按表面加膜處理分類 1.減反膜 2.加硬膜 3.憎水膜 4.彩色膜 5.保護(hù)膜,第二章 眼鏡片的材料與性能要求 21 眼鏡片的性能要求 一.鏡片材料的性能要求。 眼鏡是矯正視力、保護(hù)眼睛的醫(yī)療器具，所以對(duì)鏡片材料的要求很高，一般可歸納為以下要求 1.用來(lái)制造鏡片的材料的折射率、比重、阿貝數(shù)三要素的物理光學(xué)指數(shù)，必須達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，而且要穩(wěn)定。 2.對(duì)可見光有較高的透過(guò)率，對(duì)紫外線、紅外線等有害輻射線有吸收作用。 3.鏡片表面耐磨性好，

7、抗老化性能好，化學(xué)穩(wěn)定性能好，防霉性能好。 4.熱膨脹少且易加工。,二.鏡片材料的光學(xué)性能 1.折射率n。 1)折射光線從一種透明物體斜射入另一透明物體，其傳播方向改變的現(xiàn)象。 2)折射率： 理論上定義：光線在真空中（空氣）的傳播速度與光線在某該種透明物體中傳播速度之比。 n=真空中的光速/透明物體中的光速。 實(shí)驗(yàn)室測(cè)定折射率：入射角（入射光線與界面法線的夾角）正弦值與折射角（出射光線與界面法線夾角）正弦值之比 n=sin i/sin j,3)鏡片材料的折射率 在真空（空氣）中，各色光的光速一致，但由于每個(gè)單色光的波長(zhǎng)不相同，所以在各光密度不同的物質(zhì)中，速度也不相同，（波長(zhǎng)越短，速度越快，所以

8、，紫外光折射率最大，紅外光折射率最小） 4)折射率不同同一屈光度的鏡片厚度也不相同。折射率越大，鏡片厚度（正鏡片中心厚度，負(fù)鏡片邊緣厚度）越小。,2.阿貝數(shù)Vd 1)色散不同波長(zhǎng)的光經(jīng)同一光學(xué)玻璃折射后，由于折射綠不同而分開的現(xiàn)象。 例如：白光（陽(yáng)光七色光混合）通過(guò)三棱鏡后形成彩虹七色光帶。 2)阿貝數(shù)Vd 是衡量色散大小的一個(gè)指標(biāo)，習(xí)慣上用色散率的倒數(shù) Vd =（nd-1）/（nF-nc） （nF-nc）平均色散 nF氫的F線486.1nm的紫光的折射率 nc氫的C線656.3nm的紅光的折射率 阿貝數(shù)Vd 越大色差越小鏡片品質(zhì)越好。 3)折射率高的材料，一般色散也較高，配戴此類鏡片時(shí)，可能

9、出現(xiàn)成像顏色的偏差，影響視覺效果，例如：白色物體邊緣出現(xiàn)有紅至藍(lán)的色帶。,三：鏡片材料的物理機(jī)械性能 機(jī)械物理性質(zhì)反映了材料的質(zhì)量，及對(duì)變形與沖擊的抵抗力，常用的有： 1、比重（伽瑪） 比重物體的重量與體積溫度為4的純水的比重之比。單位g/cm3（噸/米3） 一般來(lái)講，折射率越高的材料，其比重也越大。N=1.7光學(xué)玻璃超薄鏡片比n=1.523光學(xué)玻璃普通鏡片厚度雖有減薄，但重量并沒有明顯下降。 2、硬度：與表面質(zhì)量有關(guān)的機(jī)械指標(biāo)，可用硬度儀來(lái)精確測(cè)定,對(duì)光學(xué)玻璃來(lái)說(shuō)，其硬度約為520kg/平方毫米顯微硬度。 3、抗沖擊性；常采用由美國(guó)食品與醫(yī)物管理局（FDA）規(guī)定的落球試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行。（即使用一個(gè)

10、16克鋼球從1.27米高處對(duì)準(zhǔn)鏡片中心落下）。,四：鏡片材料的其它性能 1、熱性質(zhì)：如材料的比熱，熔點(diǎn)，熱膨脹系數(shù)等 2、化學(xué)性質(zhì)；化學(xué)穩(wěn)定性（化穩(wěn)性），化學(xué)成份均勻性，抗霉變與老化性能等 在諸多的性能中，我們更關(guān)注的是鏡片材料三要素：折射率，阿貝數(shù)與比重。,22 眼鏡片的常用材料 鏡片材料要透過(guò)可見光，所以必須是透明的，透明不一定就是無(wú)色，按需求可以是無(wú)色透明和有色透明。主要材料有三種。 一.天然水晶 水晶又稱石英，化學(xué)成份為二氧化硅SiO2純水晶中的SiO2的含量可達(dá)99.99%以上，水晶的最大優(yōu)點(diǎn)是透光率高，硬度大，是光學(xué)透鏡的優(yōu)良材料。但由于水晶對(duì)各種光線的高透光率，包括紫外線和紅外線

11、的高透過(guò)率，所以是不宜作室外用眼鏡片的原因，此外，水晶晶體有雙折射現(xiàn)象n1=1.554，n2=1.553。所以有復(fù)視現(xiàn)象，水晶晶體生長(zhǎng)緩慢，價(jià)格昂貴，因此，水晶不是眼鏡片的合適材料，目前已被光學(xué)玻璃鏡片取代。,二.光學(xué)玻璃。 光學(xué)玻璃是熔體經(jīng)過(guò)冷卻而獲得的一種無(wú)定型物質(zhì)。具有較高的硬度，較大的脆性，對(duì)可見光有較高的透明度，對(duì)紫外線，紅外線等有害輻射線有較高的吸收性。主要成份是二氧化硅，其次是三氧化硼和五氧化磷，加入不同的金屬氧化物，可以改變光學(xué)玻璃的某些特性，如透光率，對(duì)可見光譜的吸收選擇性，硬度，折射率等，從而分為不同的品種。 光學(xué)玻璃具有各項(xiàng)同性的特點(diǎn)，其折射率，硬度，彈性模數(shù)等在各方向測(cè)

12、得的數(shù)值相等。 光學(xué)玻璃按其氧化物成份不同可分為以下二類 ,1.無(wú)色光學(xué)玻璃 1)冕牌玻璃（皇冠玻璃），用K表示，折射率1.523左右。 2)火石玻璃（低密度高折射率玻璃）用F表示。折射率為1.61.9左右，也就是俗稱超薄鏡片。 2.有色光學(xué)玻璃。 在無(wú)色光學(xué)玻璃的原料中加入一種或多種金 屬氧化物為著色劑而制成，它具有選擇吸收可見 光譜內(nèi)一定波長(zhǎng)范圍的光的特性，常用于防護(hù)眼 鏡（太陽(yáng)鏡，工業(yè)防護(hù)鏡）,三.光學(xué)塑料 1.光學(xué)塑料是以人工合成樹脂為主要成份再加入各種添加劑而模塑成型的透明高分子有機(jī)化合物。 自從1940年塑料鏡片問世以來(lái)，由于它具有重量輕，耐沖擊，染色方便等優(yōu)點(diǎn)，市場(chǎng)占有率迅速增長(zhǎng)

13、，隨著科技的發(fā)展，光學(xué)塑料鏡片的最大缺點(diǎn)：易磨損問題也可通過(guò)表面加硬技術(shù)加以解決。,2.塑料按加熱后的特點(diǎn)分為熱塑性塑料，熱固性塑料兩大類。 （1）熱塑性塑料： 加熱 軟化 冷卻 固化。 可逆 廢料可以回爐再利用。例如：聚乙烯，聚 氯乙烯等 （2）熱固性塑料： 成品加熱 不軟化 強(qiáng)熱 碳化分解， 不可逆 廢料不能回爐再生利用。例如：酚醛塑料（膠木），密胺等,3光學(xué)塑料鏡片的主要材料 （1）PMMA塑料： 化學(xué)名稱為聚甲基丙酸類脂，市場(chǎng)稱：有機(jī)玻璃，壓克力。是一種熱塑性塑料，其折射率n為1.498，比重為1.19g/cm3，阿貝數(shù)V為58，透光率約為95%，具有高透明度，容易進(jìn)行模型和機(jī)械加工，

14、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)則有，吸濕性大，容易變形，表面硬度差，并能透過(guò)紫外線，染色后也不宜制作太陽(yáng)鏡，只能制作室內(nèi)用鏡。 （2）CR39塑料 化學(xué)名稱為：碳酸炳烯乙酸。俗稱：哥倫比亞樹脂，市場(chǎng)稱為樹脂片，室一種熱固性塑料，其折射率為1.489，比重為1.32g/cm3，阿貝數(shù)V為56，透光率約為92%，能吸收99%以上的紫外線，耐溫在-40150之間，可制作近視，遠(yuǎn)視，雙光，漸變鏡，散光等各類鏡片，染色后可制作各種遮陽(yáng)鏡。,（3）PC塑料 化學(xué)名稱為聚碳酸脂。市場(chǎng)稱為太空片，宇宙片，也是一種熱塑性塑料，最大特點(diǎn)是抗沖擊性能好，質(zhì)輕，其折射率為1.586，比重為1.20g/cm3，阿貝數(shù)V為30，能

15、吸收全部紫外線。 CR39鏡片，PC鏡片的市場(chǎng)遠(yuǎn)景很好，是非常理想的光學(xué)玻璃的更新?lián)Q代的新品種。許多國(guó)家都立法，青少年，老年人，司機(jī)等配鏡者都必須使用光學(xué)塑料鏡片，不能采用光學(xué)玻璃鏡片，以免鏡片碎裂時(shí)，傷害眼睛。,第三章 眼鏡片的加工工藝 31 光學(xué)玻璃鏡片的加工制造 一.光學(xué)玻璃鏡片毛坯的熱加工 光學(xué)玻璃鏡片毛坯現(xiàn)在采用連續(xù)溶化一次成型加工技術(shù)。 （一.）生產(chǎn)工藝流程圖 配料熔化壓型退火檢測(cè)入庫(kù) ,（二）：各生產(chǎn)工序簡(jiǎn)介 1.配料： 影響光學(xué)玻璃質(zhì)量的因素很復(fù)雜，而原料的 配制是主要的影響因素，必須嚴(yán)格加以控制，秤量時(shí)， 極小的誤差就會(huì)引起折射率及性質(zhì)的改變，配方秤量時(shí) 采用萬(wàn)分之一精度的磅

16、秤進(jìn)行秤量，原料按配方秤量 后，在V型混料機(jī)中混合均勻后裝袋。 2.熔煉： 包括熔化、澄清、調(diào)整勻化、分配四個(gè)工 步。 （1）熔化：用電加熱或煤氣、天然氣加熱池爐，使原料熔化為粘流態(tài)。 （2）澄清：原料熔化后產(chǎn)生大量氣泡，必須進(jìn)行脫泡處理，氣泡上升速度與玻璃液粘度成反比，而粘度與溫度成反比，所以，提高溫度使粘度下降來(lái)加快脫泡。 ,（3）調(diào)整勻化：調(diào)整是指降溫來(lái)增高玻璃液粘度，使其滿足成型要求的粘度。均化是指把澄清池中溫度高，粘度小，料質(zhì)步均勻的玻璃液在調(diào)整勻化池中充分?jǐn)嚢?，使其料質(zhì)均勻并達(dá)到光學(xué)質(zhì)量的要求。在調(diào)整均化中是一邊降溫，一邊不停攪拌。 （4）玻璃粘液分配：玻璃液由鉑金供料管精確控制溫

17、度以調(diào)節(jié)粘度及流量后流出，用特種鋼的剪刀切成要求重量的料滴。 3.自動(dòng)壓型 ： 具有合適粘度及要求重量的玻璃液料滴，注入模具型腔內(nèi)，經(jīng)自動(dòng)壓型機(jī)壓制成鏡片毛坯。,4.退火 ： 壓制后，經(jīng)取出裝置使鏡片毛坯脫離模具進(jìn)入網(wǎng)帶退火爐，鏡片毛坯重新被加溫到退火溫度，保持一段時(shí)間，然后按控制的速度降溫以消除內(nèi)應(yīng)力。 5.檢測(cè)入庫(kù)： 鏡片毛坯退火消除內(nèi)應(yīng)力后，進(jìn)行各項(xiàng)物理特性及外觀質(zhì)量的檢測(cè)，剔除不合格產(chǎn)品。檢測(cè)的主要項(xiàng)目有：折射率，阿貝數(shù)，內(nèi)應(yīng)力，條紋，氣泡，直徑，曲率，中心厚，邊緣厚，等。 光學(xué)玻璃眼鏡片的連熔成型工藝，工序少，自動(dòng)化程度高，成品率達(dá)80以上，目 前世界上采用的先進(jìn)工藝。,二.光學(xué)玻璃

18、鏡片的冷加工 眼鏡片冷加工是將已熱壓成型的玻璃鏡片毛坯研磨成所需的毛邊眼鏡片。 （一）常用計(jì)算公式 1.屈光度公式 FD=(n-1)(1/r1-1/r2) 2.后頂點(diǎn)鏡度薄透鏡公式 由于測(cè)量時(shí)儀器的限制（主點(diǎn)計(jì)算復(fù)雜），眼鏡片的實(shí)際屈光度以眼鏡后頂點(diǎn)（近眼面頂點(diǎn)）到焦點(diǎn)的距離倒數(shù)為實(shí)測(cè)值。 FD=1/fD,2.模具屈光度Ti計(jì)算公式（模具工作面的曲率半徑） 模具屈光度以nd=1.523為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，若鏡片材料的折射率n不等于1.523，要磨出屈光度為Fi的鏡片，就要采用模具屈光度公式： Ti0523Fi/（n-1） 3.鏡片厚度計(jì)算公式 弧矢高：Sr- r2-y2 若：曲面的屈光度F已知， 則

19、ri（n-1）*1000/Fi (毫米) 現(xiàn)代鏡片采用新月型 中心厚度t=s1+e-s2 (mm) ,4環(huán)曲面鏡片表達(dá)式 散光鏡片（球柱聯(lián)合透鏡）一個(gè)表面為球面，另一個(gè)表面為環(huán)曲面（有兩個(gè)最大最小且相互垂直的曲率，這兩部分曲率半徑差引起的屈光度差就是柱鏡值）,外散鏡片環(huán)曲面在凸表面 環(huán)曲面鏡片表達(dá)式為 （+）基弧/正交弧 F1 = （-）球弧 F2 內(nèi)散鏡片環(huán)曲面在凹面 環(huán)曲面鏡片表達(dá)式為 （+）球弧 F1 = （-）基弧/正交弧 F2 ,式中： FD鏡片屈光度 fd焦距（米） F1凸表面屈光度 F2凹表面屈光度 r1凸表面曲率半徑（米） r2凹表面曲率半徑（米） n, n鏡片材料折射率 y鏡

20、片半徑（毫米）,(二）眼鏡片冷加工生產(chǎn)工藝流程圖 鏡片毛坯 粗磨（銑削） 精磨 拋光 檢測(cè)入庫(kù) （三）各生產(chǎn)工序簡(jiǎn)介 1.毛坯: 在批量生產(chǎn)中，采用型料毛坯進(jìn) 行加工，以減少研磨工作量，一般毛坯凸 面鏡度與加工鏡度相近，毛坯凹面鏡度小 于加工鏡度。,2.粗磨（銑削） 國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的粗加工采用銑磨機(jī)床進(jìn) 行單片磨削，使被加工鏡片表面達(dá)到一定 的曲率半徑和表面粗糙度。 磨削原理 金剛石磨輪軸線與鏡片工作軸軸線的 夾角為，相交于0點(diǎn)，各自繞軸線旋 轉(zhuǎn)，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)結(jié)合在一起，就銑磨出鏡片 所需的球面的曲率半徑。球面屈光度的變 化，只要調(diào)整夾角為即可。,3.精磨拋光 精磨與拋光采用同一種設(shè)備，只不過(guò)磨料不

21、同，精磨采用金剛石丸片，拋光采用聚氨脂、氧 化鈰拋光片。 精磨是改善粗磨（銑削）后鏡片表面的曲率 半徑和表面粗糙度，拋光是消除精磨后鏡片表面 的加工痕跡，達(dá)到光潔，透明，屈光度正確的最 終要求。 精磨與拋光是采用專業(yè)模具，凸模加工鏡片 凹表面，凹模加工鏡片凸表面，模具表面曲率與 加工鏡片曲率基本相同。,4.散光鏡片的研磨 散光鏡片鈰環(huán)曲面鏡片，在鏡片的兩個(gè)主子 午線上屈光度不同且相互垂直。通常，研磨球面 鏡片的設(shè)備不能用來(lái)生產(chǎn)曲環(huán)面鏡片而生產(chǎn)曲環(huán) 面鏡片的設(shè)備可用來(lái)加工球面鏡片。因?yàn)槿魏吻?面鏡片都可看作為柱鏡度為零的散光鏡片。 （1）環(huán)曲面的位置 目前國(guó)內(nèi)外都采用內(nèi)散加工來(lái)取代外散。原 因是

22、，內(nèi)散鏡片外表面是球面，曲率一致，裝配 后美觀，對(duì)帶有主鏡度的雙光，三光，漸進(jìn)多焦 鏡片，由于下加光都在凸表面，所以環(huán)曲面放在 凹而最合適。,（2）環(huán)曲面銑磨原理 曲率半徑?。ㄇ舛雀撸┳游缇€有砂輪偏轉(zhuǎn) 一定角度消磨削成；曲率半徑大（屈光度低） 子午線由砂輪隨拖板作圓弧擺動(dòng)而磨削成；該 曲率半徑的大小是調(diào)整砂輪端面到擺動(dòng)中心的 距離。加工時(shí)，鏡片在工件軸上隨軸旋轉(zhuǎn)，砂輪 在繞自身軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同時(shí)隨拖板作圓弧擺動(dòng)。 （3）環(huán)曲面精磨與拋光 采用的模具也是環(huán)曲面，研磨時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡 沿兩個(gè)主子午線方向滑動(dòng)與鏡片環(huán)曲面接觸，進(jìn) 行精磨與拋光。,32 光學(xué)塑料鏡片的制造 一.CR39鏡片的制造 （一）生產(chǎn)

23、工藝流程圖 配料 注料 烘箱固化 脫襯圈 烘干 模具準(zhǔn)備 模具準(zhǔn)備 開合取片 去應(yīng)力 檢測(cè) ,各生產(chǎn)工序簡(jiǎn)介 1.配料: 把CR39單體（液態(tài)）與催化劑（微 量）混合，攪拌均勻。 2.模具準(zhǔn)備 （1）模具由凸模，凹模，襯圈，夾子組成。 （2）凹凸模均由光學(xué)玻璃制造，凸模工作面曲 率決定鏡片凹表面鏡度，凹模工作面曲率決定鏡 片凸表面的鏡度。 （3）襯圈起固定凸，凹模以及控制凸凹模表面 間隙作用。 （4）夾子給凸凹模一個(gè)夾緊力，防止注料時(shí)溢 料。,3.注料: 把配好的CR-39混合料注入模具凸凹模型腔內(nèi)，排放在烘架上。 4.烘箱固化: 把注好料掛在烘架的模具推入烘箱，在適當(dāng)?shù)臏囟戎?，烘一定時(shí)間，是

24、CR39液體固化。 5.脫襯圈: 從烘箱內(nèi)取出模具后，去除夾子，襯圈，并對(duì)凸凹模及之間鏡片外邊緣進(jìn)行清洗。 6.烘干: 把清洗后的凸凹模及之間的鏡片放入烘箱，烘干水份。 ,7.開合取片: 趁熱打開凸凹模，取出鏡片放在烘架上把凸凹模工作表面用壓縮空氣吹干凈，重新組裝模具。 8烘箱去應(yīng)力: 把開合取出的鏡片放入烘 箱：加熱到一定溫度，保持一段時(shí)間，然后隨爐 冷卻，以減少CR-39鏡片的內(nèi)應(yīng)力。 9檢測(cè): 把去應(yīng)力后的CR-39鏡片送到檢測(cè) 部門按標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鏡片進(jìn)行檢測(cè)，主要項(xiàng)目有：屈光 度，表面光潔度，氣泡，厚度，直徑等。,二PC鏡片的制造 熱塑性塑料鏡片的制造是用熱塑機(jī)把熱塑性塑料樹脂及添加劑加熱熔

25、融后注入鏡片模的型腔，冷卻固化后開模取出鏡片即成。PC鏡片,PMMA（有機(jī)玻璃）鏡片,PS（聚苯乙烯）鏡片等都是用此方法制成。,第四章 眼睛片的鍍膜工藝 一眼鏡片鍍膜 在鏡片表面用物理或化學(xué)的方法鍍上具有一定厚度和層數(shù)的光學(xué)薄膜。 二光學(xué)薄膜的作用 賦予鏡片本身不具有的光學(xué)，化學(xué)和機(jī)械性能。 例如：減反膜，反射膜，加硬膜，憎水膜，彩膜，保護(hù)膜（分光膜，濾光膜，偏振膜）等。 三光學(xué)薄膜的分類 1按結(jié)構(gòu)分：?jiǎn)螌幽ぃp層膜，三層膜，多層膜 2按性能分：減反膜，反光膜，加硬膜，保護(hù)膜 3按反射干涉光的顏色分：綠膜，紅膜，藍(lán)膜，紫膜,四光學(xué)薄膜的鍍膜方法： 1化學(xué)鍍膜 以浸泡為主，操作時(shí)，把鏡片浸入成膜

26、溶液內(nèi)，成膜物質(zhì)在鏡片表面上互相化學(xué)反應(yīng)而成膜的鍍膜方法。例如：加硬膜。 2物理鍍膜 以真空鍍膜為主，操作時(shí)，把鏡片排列在真空鍍膜機(jī)內(nèi)，加熱成膜材料使其汽化被鏡片吸附而成膜。例如：減反膜,五減反膜 1作用：光線通過(guò)鍍膜鏡片后，減少反射光，增大透射光。 2效果：視物特別清晰，有沒裝鏡片的感覺。 3反射率R 反射率R=(no-ng)/(no+ng)2 式中no-空氣的折射率為1 ng-玻璃的折射率 例如：冕牌玻璃（K牌）ng=1.523 因?yàn)閱蚊娣瓷渎?R單=（1-1.523）/ （1+1.523） 2 =0.04297=4.297% 雙面反射率 R雙=4.297%+（1-4.297%） x4.2

27、97% = 8.409% ,所以冕牌玻璃的透光率為91%（還有少量的吸收，散射） 反射率與折射率成正比，折射率越高，反射率也越高。 例如：超薄鏡片折射率ng=1.7時(shí)。 R單=（1-1.7）/（1+1.7）2=6.72% ,4. 減反膜原理 減反膜是利用表面的膜層厚度，使得膜層前后面產(chǎn)生的反射光互相干涉（抵消），從而達(dá)到減反效果。 在鏡片表面鍍一層薄膜，只要這層薄膜的光學(xué)厚度滿足以下條件，能降低鏡片的反射率，并使某一波長(zhǎng)為光的反射率為零。 條件1。膜層的光學(xué)厚度d1要滿足 n1d1 =。*（2K+1）/4 K=0， 1， 2，- ,條件2。膜層材料的折射率n1為鏡片材料折射率ng和空氣的折射率

28、為no 乘積的平方根。 n1 = ng no 例如 冕牌玻璃， ng=1.523。 黃光。=550nm, 取 K=0 解：膜層光學(xué)厚度 n1d1=。/4=550/4 =137.5nm =0.1375m n1 = ng no = 1*1.523 =1.234 d1=(。/4)/n1=0.1375/1.234=0.1114m 式中：d1膜層的幾何厚度 ,由于目前國(guó)內(nèi)外還沒有制造出折射率為1.234的膜層材料，而現(xiàn)在最常用的膜層材料為氟化鎂，其折射率為n1=1.38，所以反射率不能降為零 5多層減反膜 單層減反膜受材料的限制，增透能力不高，為進(jìn)一步提高增透能力，可在鏡片上鍍兩層，三層 多層減反膜。

29、兩層減反膜：氟化鎂膜層/一氧化硅膜層/鏡片，在可見光范圍內(nèi)，反射率R1% 三層減反膜：氟化鎂/氧化鋯/三氧化二鋁/鏡片：在可見光范圍內(nèi)，反射率R0.5%,六，反射膜 作用：增加某一波段的反射光線。 1：鍍鉻眼鏡片 普通鏡片上鍍一層鉻膜，在可見光區(qū)的反射率為50%55%，外觀像反光鏡，可用作太陽(yáng)鏡，運(yùn)用于野外雪地。 2；防微波眼鏡片 在普通鏡片上鍍一層銅膜，在可見光區(qū)的平均反射率為74%，但在紅外區(qū)反射率很高，能有效地阻止微波射入眼睛 ,七抗污膜（頂膜，防水膜） 原理：鏡片表面有多層減反膜后，可發(fā)現(xiàn)減反膜層呈孔狀結(jié)構(gòu)，所以油污極易浸潤(rùn)至該膜，從而降低減反效果。因此在減反膜層上再鍍一層頂膜，使其具

30、有抗污防水能力。 頂膜應(yīng)非常薄，否則會(huì)影響減反膜的光學(xué)性能。頂膜鍍膜工藝：可用浸泡法，但多用真空鍍膜。 八.硬膜（耐磨損膜） （一）工藝特點(diǎn)： 1.多道清洗。 2.浸入膜液中，在一定時(shí)間后以一定速度提起。加硬液中即含有有機(jī)基質(zhì)，又含有包括硅元素在內(nèi)的無(wú)機(jī)超微粒物。 3.提起后在100度左右烘箱中聚合4-5小時(shí)，鍍層厚約3-5微米（3-5u）。 ,（二）硬膜測(cè)試方法； 1.磨砂試驗(yàn)：把鏡片置于盛有砂礫的容器內(nèi)，來(lái)回?fù)u動(dòng)，再用霧度計(jì)測(cè)鏡片摩擦前后的光線漫反射量。 2.鋼絲絨試驗(yàn)：用一定規(guī)格的鋼絲絨，在一定的壓力與速度下，在鏡片表面摩擦一定次數(shù)，檢測(cè)方法同上。 （三）減反膜與硬膜關(guān)系； 減反膜是用無(wú)

31、機(jī)金屬氧化物材料（非理?。睬掖?。對(duì)于玻璃與樹脂片，由于片基硬度不同，其效果亦不同。 對(duì)樹脂片來(lái)說(shuō)，應(yīng)先鍍硬膜再鍍減反膜。 ,九.復(fù)合膜：對(duì)有機(jī)鏡片而言，理想的表面系統(tǒng)處理應(yīng)為耐磨損膜、多層減反膜、抗污膜構(gòu)成的復(fù)合膜。其分布厚度為： 硬膜； 最厚。 減反膜；其次（的300-400nm）。 頂膜； 最薄。 十真空鍍膜工藝 1；真空鍍膜機(jī) 真空鍍膜機(jī)由真空室，膜層厚度控制裝置，電氣系統(tǒng)，抽氣系統(tǒng)等四部分組成。 ,2；真空鍍膜原理： 真空鍍膜就是在真空容器中，把膜層材料加熱氣化（溫度為1000*2000*C）。由于真空度足夠高，氣化的原子與分子幾乎不經(jīng)碰撞。就直接到達(dá)位于一定距離的鏡片上，凝聚成均

32、勻的薄膜。 3：真空鍍膜操作步驟 清洗眼鏡片-將鏡片裝上夾具-將夾具裝入鐘罩-清洗鐘罩-制作蒸發(fā)源-添加膜層材料-抽真空-離子轟擊，清除鏡片上手印等污跡-基體加熱-膜層材料欲熔-蒸鍍-關(guān)機(jī)-半小時(shí)后充入空氣-開罩取出工件-檢驗(yàn),第五章 多焦點(diǎn)眼鏡片 51 多焦點(diǎn)鏡片 多焦點(diǎn)鏡片是指有二個(gè)或二個(gè)以上焦點(diǎn)（光學(xué)中心） 常用的有：雙焦片（雙光），三焦點(diǎn)（三光），漸進(jìn)多 焦點(diǎn)鏡片 雙焦點(diǎn)鏡片 目前常用的雙焦點(diǎn)鏡片可分為：膠合型，熔凝型，整 體型三類。 1；膠合型雙焦鏡片 （1）主片，子片采用同一折射率的光學(xué)玻璃制成用光學(xué)樹脂粘在一起。 （2）主片的加工與一般鏡片相同，當(dāng)左右兩主片屈光度不同時(shí)，盡量調(diào)整前表面，使凹面鏡片曲率一致，便于子片加工和膠合。,2；熔凝型雙焦鏡片 也稱無(wú)形雙光，即手摸不出界面 （1）主片用折射率較低的冕牌玻璃，子片用折射率較高的火石玻璃，熔凝而成