镜片镀膜的发展,在树脂镜片没有问世之前,市面上用的都是玻璃镜片。玻璃镜片的优点就是折射率高、透光率高、硬度高,但是也有缺点:易碎裂、重、不安全等。
为了解决玻璃镜片的缺点,工厂研发制作各种材料想替代玻璃材质的镜片,但都不太理想,每种材料都有优缺点,无法做到均衡兼顾,也包括现在的树脂镜片(树脂材料)。
对于现在的树脂镜片,镀膜是必须的工艺,树脂材料也有很多分类,比如MR-7、MR-8,CR-39,PC,NK-55-C等。
还有很多其他树脂材料,不同的材料特性也有所差别。无论是玻璃镜片还是树脂镜片,光线在经过镜片表面时都会发生一些光学现象:反射、折射、吸收、散射、透过。
镜片镀膜之减反射膜,光线在到达镜片表面界面前是100%的光能,从镜片后界面出来进入眼球时已经不再是100%光能。光能百分比越高,透光性越好,成像质量和分辨率越高。
对于一种固定的镜片材料来说,减少反射损耗是增加透光性的常用方法。反射光线越多,镜片的透光率就越低,成像质量就差。所以减反射就成了树脂镜片必须要解决的问题,减反射膜(增透膜)就这样被应用到镜片上了(减反膜最开始是用在一些光学镜头上)。
减反射膜是利用干涉原理,推导出镀膜镜片减反射膜层的光强反射率与入射光的波长、膜层厚度、膜层的折射率、镜片基材折射率的关系,让通过膜层的光线相互抵消,减少光能在镜片表面的损耗,提高成像质量和分辨率。
减反膜多采用氧化钛、氧化钴等高纯度金属氧化物,通过蒸发工艺(蒸镀)镀于镜片表面,达到良好的减反效果。减反膜镀膜多会有残留,大多数的膜层以绿色系为主。
减反射膜的颜色原则上可以控制,例如生产成蓝膜、蓝紫膜、紫膜、灰膜等。不同颜色的膜层在工艺上有区别。比如蓝色膜,蓝膜意味着要控制更低的反射率,镀膜难度比绿膜的难度大,但是蓝膜和绿膜在透光性上可能也就相差<1%。
镜片产品中蓝膜一般都在中高端镜片居多,原则上蓝膜比绿膜的透光性更高(这里注意是原则上),因为光是不同波长的混合光,不同的波长在视网膜上的成像位置是有差异的。正常情况,黄绿光正好呈像在视网膜上,绿光贡献的视觉信息偏多,所以人眼对绿光敏感。
镜片镀膜之加硬膜,除了镜片透光性外,树脂材料和玻璃材料还有一个很明显的不足:镜片硬度不够.解决办法是通过镀加硬膜来解决。
玻璃镜片表面硬度很高(一般的物体划过不易留下痕迹),但树脂镜片就不行,用硬物划很容易留下痕迹,这表明树脂镜片不耐磨。
为了提高镜片的抗磨损能力,需要在镜片表面镀加硬膜。加硬膜多采用硅原子进行加硬处理,即采用含有机基质和包括硅元素的无机超微粒物的加硬液,加硬膜同时具备韧性和硬度(镜片表面膜层硬度大,镜片基材脆性小,不像玻璃易碎)。
现代镀硬膜技术最主要的是采用浸泡法。加硬膜镀层较厚,约3~5μm。对于镀硬膜的树脂镜片,可以通过桌面敲击的声音和镜片的颜色亮度来识别。声音清脆、边缘明亮的镜片是经过加硬处理的。
减反射膜和加硬膜是目前树脂镜片最基础的两种膜层。一般都是先镀加硬膜再镀减反射膜。由于目前减反射膜材料的限制,减反射膜和抗污能力又是一对矛盾的存在。因为减反射膜呈微孔状态,所以减反射膜特别容易在镜片表面形成污渍。
解决方法是在减反射膜外再加一层防污膜。防污膜一般以氟化物为主,可以将多孔的减反射膜层覆盖起来,减少水、油与镜片的接触面积,同时不改变减反膜的光学性能。
随着需求的多元化,越来越多的功能性膜层被研发出来,比如偏光膜、防静电、防蓝光、防雾等功能性的膜层。同样的镜片材料,同样的镜片折射率,不同的品牌,甚至相同品牌、相同材料、不同系列的镜片都存在价格差异,镜片膜层就是原因之一,膜层的技术和膜层的质量存在差异。
对于大部分的膜层来说,一般的人很难去看出差异。但是有一种膜层可以很直观的看出效果,防蓝光镜片(膜层防蓝光是高端防蓝光镜片常用的技术设计)。
理想的防蓝光镜片是通过防蓝光膜层把有害的380~460nm有害蓝光过滤掉,但是在各个厂家产品的实际操作中有差异。各种产品在防蓝光效果、底色、透光性上都存在差异,价格自然也就不一样了。
镜片膜层怕高温。树脂加膜镜片的膜层都是后期镀上去的,它们都有一个共同缺点:怕高温。
保护镜片膜层避免爆膜可有效延长镜片的使用寿命。以下几种特定环境容易造成镜片膜层损伤:
①夏季中午,把眼镜放在汽车仪表盘上。
②洗桑拿、洗澡、泡温泉时佩戴眼镜或把眼镜放置在身边。
③厨房炒菜时的油温很高,热油飞溅至镜片上则马上爆膜。
④吃火锅时,若热汤飞溅至镜片上也会爆膜。
⑤把眼镜长时间放置在发热的家用电器旁,如台灯、电视机等。
除了以上几点,还要远离含强酸、碱性液体,以免镜架或镜片受到腐蚀。
镜片爆膜与划痕有本质的区别,爆膜是因为遇高温或化学液体导致,划痕是因擦拭不当或受外力撞击导致。实际上,眼镜是一个比较娇气的产品。它怕压、怕摔、怕掰、怕高温、怕腐蚀性液体。
保护膜层的光学性能,需要做到:
①摘下眼镜就随手放进防压的镜盒里,放在儿童拿不到的地方。
②用凉水加中性洗洁精,稀释后清洗眼镜,除此以外,不建议用任何其它液体洗眼镜。
③遇有高温场景(特别是洗澡、炒菜)时,可以佩戴旧眼镜,以免新眼镜的镜片损伤。
在洗头、洗脸、洗澡的时候,有些人群会顺便把眼镜也用温水冲洗一下。初衷是为了让眼镜更清洁,可实际上对镜片膜层的伤害特别大,容易把镜片洗废。重要的事情说一遍:眼镜只能用凉水加中性洗洁精稀释后清洗!
现代眼镜产品通过镀膜技术的不断升级,在透光性能、耐划伤性能、防污性能等方面有了跨越性的进步,绝大多数的树脂镜片/PC镜片/亚克力镜片在膜层设计上都能满足人们的日常需求。
就如前文说到,眼镜其实是一个很娇气的产品,这与膜层的镀膜技术有关,尤其对温度的使用要求很高。小编最后提示:一旦发现自己的眼镜镜片膜层受损,要即时更换新的镜片,万不可马虎将就继续使用。膜层损伤会带来镜片的光学性能改变,一副镜片是小事,眼健康才是大事。