镜片镀膜的原因

镜片镀膜是镜片质量和特性的一个重要指标。对于眼用树脂镜片来说，镜片镀膜种类主要有加硬膜、减反射膜(增透膜)、抗污膜(防水膜)、抗辐射膜、偏振膜、防雾膜和分光膜等。

任何物体对光线都有反射作用，连无色透明的玻璃也不例外，典型未镀膜玻璃表面的反射比为4%~8%，不同角度的光线也会形成不同的反射效果。

对于理想状态下的镜片而言，光线能够完全透过镜头，并正确的在像面完全聚焦。然而，事实上却是，每一种镜片都受到自身物理因素的限制，导致像差的产生。所以，由众多有“问题”的镜片所结合而成的镜头是不可能让理论上所有各种角度的光线完全穿过。

为了弥补这项缺失，研究人员开发了在透镜表面镀上一层减反膜，其主要作用是提高光线的透光效果，其次是提高被镀膜光学表面的物理化学性能。

通过镀单层QWOT低折射率材料(通常为氟化镁)可以将可见光反射减少到1%左右，为进一步减少光的反射和获得包括可见光和近红外在内的更宽减反范围，需要采用由高低折射率材料构成的多层膜，膜层由计算机优化，并在整个沉积过程中使用晶控和光控对膜层厚度进行监控，例如BBAR膜需要8层或更多层，以使在450~1100nmn范围内任意波长的反射比均小于1%。

1、视物清楚，减少了镜面反射光，增加了光线透过率。

2、镀膜眼镜能阻止紫外线、红外线、X射线对眼睛的伤害。配戴镀膜眼镜后视力不易疲劳，对于荧光屏幕前工作人员的视力可受到保护。

3、镀膜眼镜可以降低镜片表面的反射光，解决了在强光下戴眼镜照相困难的问题，增加了美感。

4、镀膜眼镜片能经受各种恶劣环境，如高温、雨淋、海水浸泡。

5、耐磨

无论是无机材料还是有机材料制成的眼镜片，在日常的使用中，由于与灰尘或砂砾(氧化硅)的摩擦都会造成镜片磨损，在镜片表面产生划痕。与玻璃片相比，有机材料制成的硬性度比较低，更易产生划痕。

通过显微镜，我们可以观察到镜片表面的划痕主要分为二种，一是由于砂砾产生的划痕，浅而细小，戴镜者不容易察觉;另一种是由较大砂砾产生的划痕，深且周边粗糙，处于中心区域则会影响视力。

6、可防“鬼影”

眼镜光学理论认为眼镜片屈光力会使所视物体在戴镜者的远点形成一个清晰的像，也可以解释为所视物的光线通过镜片发生偏折并聚集于视网膜上，形成像点。

但是由于屈光镜片的前后表面的曲率不同，并且存在一定量的反射光，它们之间会产生内反射光。内反射光会在远点球面附近产生虚像，也就是在视网膜的像点附近产生虚像点。这些虚像点会影响视物的清晰度和舒适性。

7、可防“眩光”

象所有光学系统一样，眼睛并不完美，在视网膜上所成的像不是一个点，而是一个模糊圈。因此，二个相邻点的感觉是由二个并列的或多或少重叠的模糊圈产生的。

只要二点之间的距离足够大，在视网膜上的成像就会产生二点的感觉，但是如果二点太接近，那么二个模糊圈会趋向与重合，被误认为是一个点。

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。

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。

一、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。

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。

二、减反射膜

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。

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、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、膜层的颜色

镜片膜层的颜色其实是残留的反射光的颜色。比如在选择镀膜厚度时，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。

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。

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。

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。

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。

三、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。

四、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0.005～0.01μm。

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。

拭镜片前最好先用自来水冲洗，也可使用中性肥皂或专用清洁剂清洗，清水洗净后后用专用镜片擦拭干净。清洗镜架间的细缝，可使用柔软的旧牙刷轻轻刷洗，除去污垢。

在日常生活中应尽量避免镜片接触高温，因为高温下会由于膜层与镜片基材的热胀冷缩不一致，造成膜层的破损甚至脱落。另外还应避免让镜片接触强有机溶剂，象丙酮、乙醚和香水等，因为这些有机溶剂会对镜片表面的光洁度造成影响。

放置眼镜的方式也要养成固定的习惯，先用绒布包裹镜片，再收拢镜腿，为防止眼镜受到重压，可将眼镜放置硬质的眼镜收藏盒中。