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眼镜

2021-11-18 21:49动植物百科人已围观

简介[拼音]：yanjing [外文]：spectacles 用以矫正人眼屈光异常、改善和提高视力或保护眼睛的工具。沿革公元前2000年，巴比伦迦勒底人就有视放大用具。中国战国时期有关于平面镜、凸面镜...

[拼音]：yanjing

[外文]：spectacles

用以矫正人眼屈光异常、改善和提高视力或保护眼睛的工具。

沿革

公元前2000年，巴比伦迦勒底人就有视放大用具。中国战国时期有关于平面镜、凸面镜、凹面镜的论述。罗马皇帝尼禄用精密蓝宝石嵌在框内以增进视力。中国东汉时期，张衡用透镜研究月亮盈亏及日月蚀。中国元代，已利用水晶帮助解决视力不足。13世纪，意大利人马可波罗记载，在中国看到眼镜。1268年，英国人R.培根提出制造眼镜的最早建议，并将放大透镜送给教皇克利门特四世，用于阅读。意大利人得阿马多的墓碑上刻有：“眼镜的发明者A.D.1317”。由此可见，中国和欧洲几乎在同一时期出现镶入框架用于阅读的眼镜。

最初，镜片用透明水晶或绿玉制造。1628年，中国苏州吴江人孙云球用天然水晶磨制镜片，制造老视、远视、近视多种光度镜片，随目配镜，并著有《镜史》。在欧洲，最早制造眼镜的中心是意大利威尼斯和德国纽伦堡。1700年以后，由于光学技术的发展，开始用光学玻璃制作镜片。1784年，美国科学家B.富兰克林发明了双焦眼镜，把远用和近用的两块镜片装在一个框里。最初镜片的形状都为双凸或双凹镜片，像差严重。1804年，英国W.沃拉斯顿发现做成前凸后凹镜片可大大减少像散现象。1827年，英国天文学家G.B.艾里为了矫正自己眼睛的散光，做出了柱镜片。1864年，荷兰眼科医师F.C.东德斯又在镜片中增加棱镜，以矫正由于眼肌不平衡而造成的复视现象。1884年，贴片双焦镜片问世。1885年，德国物理学家E.阿贝和化学家O.肖特发展了光学玻璃。1887年，瑞士物理学家A.E.菲克制出第一副玻璃隐形眼镜。1908和1910年，相继发明熔合双焦镜片和整体双焦镜片。1913年，德国von罗尔设计了准光镜片，不同光度用不同弯弧度，像散得到进一步修正。为了减轻白内障晶状体摘除后所需高度凸透镜和高度近视镜片的重量，又采用了缩镜镜片。1947年，英国人K.N.图伊发明仅与眼角膜大小相近的角膜隐形眼镜。70年代以后发明变焦距（又称渐进焦）镜片。近百年来，由于与高技术结合，眼镜的品种日益繁多，品质日益精良。

种类

眼镜可按镜片材质、镜架材质、镜片功能分类。

按镜片材质分，有：

（1）水晶片眼镜，如水晶、茶晶、墨晶眼镜等。

（2）玻璃片眼镜，如白托、克司、克赛、色片、高折射率片（超薄片）、镀膜片眼镜等。

（3）塑胶片眼镜，如CR39片、染色片、加膜片眼镜等。

按镜架材质分，有：

（1）塑料架眼镜，如赛璐珞架、醋酸纤维板架、醋酸纤维注塑架眼镜等。

（2）金属架眼镜，所用金属架有金、银、镍、铜、铝、钛等合金架、不锈钢架、K金架、包金架、镀金架、镀铬架、镀铑架等。

（3）金属塑料混合架眼镜。

按镜片功能分，有：

（1）光度眼镜，其中有远视、近视、老视、散光、三棱镜斜光、双焦、多焦和缩径眼镜等。

（2）太阳眼镜。

（3）变色眼镜。

（4）防护眼镜。

（5）隐形眼镜。前 4种眼镜通常将镜片镶入镜架，戴在眼前方，统称为框架眼镜。

水晶眼镜

中国最古老的眼镜。由天然水晶磨制。无色透明的称水晶，带咖啡色的称茶晶，带黑色的称墨晶。天然水晶中往往有称为“棉”的不透明杂质。近代除采用天然水晶制作外，也用人造石英制作。水晶眼镜的透光度和硬度都比光学玻璃眼镜高，不易擦伤，保持长久光洁。

双焦眼镜

又称双光眼镜。根据中老年人视力特点，看远和看近常常需换戴不同光度的眼镜。双焦眼镜的镜片上就有两种光度。镜片上部的光度适宜于看远，区域较大，称主镜片；下部的光度适宜于看近，区域较小，称子镜片。根据制作工艺，双焦眼镜有以下3种。

（1）胶合双焦眼镜:将主镜片制成适宜看远的光度，再在主镜片的看近区上粘上小镜片，该区两镜片焦度合成后即为看近时所需的光度。胶合双焦眼镜制作简单，但交界线明显。

（2）整体双焦眼镜：镜片的两个视区制成不同的曲率，形成两个光度。玻璃整体双焦镜片加工复杂，有一定难度。光学塑胶整体双焦镜片加工简便。

（3）熔合双焦眼镜：又称无形双光眼镜。由折射率为正常值的眼镜玻璃作主镜片，在看近区磨抛出凹坑，由较高折射率的火石玻璃作小镜片，磨抛成凸表面，通过烧成使两者熔合在一起，磨成曲率一致的镜片，利用折射率的差异形成两种光度，舒适美观，较为理想。

超薄玻璃眼镜

又称高折射率玻璃眼镜。国际统一规定制作玻璃眼镜的材料采用比重 2.5、折射率 1.523的冕牌玻璃。用这种玻璃制作高光度眼镜时，镜片中心和边缘的厚度悬殊，镜片重且不美观。超薄玻璃眼镜采用比重为 3.1、折射率为1.70的专用火石玻璃，制作高光度眼镜时，镜片中心和边缘的厚度差显著减小，配戴时舒适美观。

防护眼镜

在一定环境下，为了防止强光、射线或有害飞溅物质伤害眼睛，通常配戴防护眼镜。主要有以下8种。

（1）看火护目镜：镜片含钴、铁、铜而呈蓝色的玻璃眼镜，吸收炽烈强光，消除强光下眩光。宜于各种高温炉前操作人员配戴。

（2）焊工护目镜：镜片含铁、钴、铬等着色剂而呈深绿色的玻璃眼镜，对紫外、红外和可见光都有强烈吸收，其可见光透过率一般为0.1％～1％。宜于气焊、电焊、氩弧焊、等离子切割的操作工人配戴。

（3）防强光护目镜：镜片含铁、锰、铬、铈等着色剂而呈黄绿色的玻璃眼镜，对紫外线和红外线能全部吸收，可见光透过率为20％左右，宜于电焊辅助工人配戴，以减弱强光刺目，又能看到物件。

（4）防X射线眼镜：用含铅玻璃制作的眼镜，具有一定的铅当量，呈淡黄色，防止α 、β、γ射线透过。宜于X射线操作人员配戴。

（5）防微波眼镜：在玻璃镜片上真空蒸镀或高温喷涂四氯化锡导电膜，配戴后可防止微波、高频波、超短波、雷达波等对眼睛的伤害，对毫米波至分米波的平均衰减量为20dB，其可见光透过率为65％左右。

（6）防激光眼镜：在镜片中加入着色剂或在镜片表面镀金属膜，能有效地吸收或反射某波长激光的眼镜。如深蓝色镜片防御红宝石产生的0.6943µm激光和氩离子、氦氖产生的0.6328µm激光；橙红色镜片可防御氩离子产生的0.48µm激光；无色特种镜片可防御钕玻璃、钇铝石和二氧化碳产生的1.06µm激光。在镜片表面镀金属膜，对0.53µm、0.69µm、1.06µm等激光波段的反射率大于99％。适合于激光环境下操作人员配戴。

（7）防冲击眼镜：工业生产、交通运输、体育活动中往往会遇到外来冲击，为保护眼睛，常需配戴平光或有光度眼镜。玻璃眼镜、塑胶眼镜和钢化玻璃眼镜的耐冲击强度依次增强。钢化玻璃眼镜的镜片磨抛加工后再进行化学钢化处理。将镜片放置在碱金属熔盐中使其与玻璃中碱离子交换，玻璃表面小半径碱离子被熔盐中大半径碱离子取代充填结构，在玻璃表面造成压应力，增强了其耐冲击力。由于化学钢化处理在玻璃变形温度以下进行，镜片光度和形状尺寸不改变。

（8）防化学介质眼镜：为橡皮边框眼镜。与眼睛周围的肌肉紧贴，可防止化学气体、化学溅液、粉末尘埃等。用于在恶劣的环境下防护介质对眼睛的刺激。

偏振眼镜

镜片上镀以偏振薄膜，可使普通光经过镜片时只通过规定方向振动的光波。配戴偏振眼镜可防止水面反光，车灯眩光等。若将两片偏振镜片重叠起来，两镜片光振动方向平行时透光明亮，旋转一片，透光逐渐减弱，当两镜片透过光振动方向完全垂直时，光全部被阻。这一方式可用来根据需要调节透光强度。若配戴两镜片接受光振动方向互相垂直的一副眼镜时，两眼可各自接受两台放映机投射的、光振动方向相互垂直的相关画面，构成立体影像。

增透眼镜

为高透射率眼镜。光线通过玻璃镜片时，会在空气与玻璃的界面上发生折射和反射。光的反射会使光强减小，引起的光强损失与介质的折射率有关。眼镜玻璃对可见光的反射率约为 4％。眼镜片与空气有两个反射界面，引起的光损失约8％。因此，光通过率最大不超过92％。增透眼镜即利用光的波动本质，在镜片表面镀膜，使反射光之间相互干涉，削减光的反射量，增加透光率。一般采用真空蒸镀法镀氟化镁膜。镀膜时须精确计算和控制镜片双面膜层厚度，可将镜片反射引起的光损失减少到4％。如需进一步增透，需镀多层不同材料的膜，产生复合的各波长光干涉。多层镀膜可以使镜片透过率达到99.2％以上。

验光

配制眼镜前，一般须对人眼作全面的视机能与视力检查、屈光度测定，以确定矫正视力的眼镜片的类型和光度。

对正视眼者，平行光线通过眼的屈光系统(角膜、房水、晶状体和玻璃体)集焦于视网膜上，远近物体都能看清，出于遮挡阳光、特种防护或修饰容貌的需要，只须佩戴平光眼镜。

近视、远视、散光等统称为屈光异常(图1)。在调节静止状态下，射入的平行光线集焦于视网膜之前，眼轴过长或眼的屈光系统屈折力过强，就成为近视眼。反之，就成为远视眼。如果角膜表面相互垂直的子午线上弧度不同，射入的平行光线集焦不是一点而是一线（称为焦线），就成为散光眼。散光有远视性散光、近视性散光、混合散光和不规则散光。随着年龄增长，晶状体弹性逐渐减弱，睫状肌调节功能逐渐衰退，以致看近物时不能成像于视网膜上，就成为老视眼（又称老花眼、老光眼）。近视眼用凹球透镜矫正，远视眼和老视眼用凸球透镜矫正，散光眼用柱镜或球柱镜矫正。

屈光度测定

1872年，法国F.莫罗耶倡议镜片焦距以米计数，焦距1m的镜片为1屈光度(D)，镜片焦距的倒数即该镜片的屈光度，近视用负号(-)，远视用正号(+)。此后世界各国都以此法定度。中国亦采用此法，并习惯将0.01D定为1度，1.00D即100度。

屈光度测定分主觉法、他觉法和主他觉结合法。

（1）主觉法：将视力表和散光图表置于人眼前规定距离，逐一换戴调整各种(+)、(-)球镜和柱镜，交叉圆柱镜，棱镜，马道士杆等试光片，直到主觉上认为最佳视力为止。为儿童和少年验光可先散瞳，以消除其调节力；对青年和成人不必散瞳；老年人不可散瞳。

验光所用的视力表是1862年H.斯内伦根据视力相当于光学系统极限鉴别角原理创造的。视力表定出不同大小的 “E”字视标。此后，有些国家根据这一原理制成“C”字、字母、数字等多种视力表。1952年中国眼科学会决定全国采用“E”字国际标准视力表，以5m距为标准，用小数记录法，1.0为标准视力（图2）。散光图表于1869年由格林创造，后来流行的虽有不同式样，但基本图形均相似（图3）。散光眼观看散光图表时，会在某一方向上清晰，而在与其垂直方向上模糊，不断更换不同度数柱面镜，直到看清各方向线条，即可确定散光度数和散光轴方向。

（2）他觉法：在暗室中使用检影镜和检眼镜，不需了解被验光者的主观感觉，直接测定眼内屈光系统情况，确定矫正屈光不正的镜片光度。

（3）主他觉结合法：近年来发展用电子计算机控制的电脑验光机。电脑验光简单快速，但是有时出现误差。通常将主觉法和他觉法相结合，核对验得屈光度的正确性，最后确定矫正光度。

瞳距测定

瞳孔距离为配镜的主要参数之一。可用瞳距仪、专用测瞳距尺或普通小米尺测定。使人眼注视远方或近方，人眼的右眼角膜内缘到左眼角膜外缘间的距离即相应为远用瞳距或近用瞳距。

配镜

按验光处方正确地配制眼镜还需做以下必要的工作。

（1）选定镜片材质。例如，常在室外工作配克司镜片以防紫外光；为增加肤色美观配克赛镜片；经常出入室内外配光致变色镜片以增加舒适；老视眼镜最好配白色镜片；深度近视或远视配高折射率镜片、塑胶镜片或缩径镜片以防过重过厚；儿童和老人配塑胶镜片以防打碎；特殊职业需要配隐形眼镜。

（2）两镜片光学中心间隔距离必须与眼的瞳距相符，否则将产生棱镜效果，使视觉产生疲劳，甚至复视。双光镜片的主镜片光学中心符合远用瞳距，子镜片光学中心符合近用瞳距。

（3）镜片离眼角膜应当为12mm左右，否则不能保证验光准确度。近视镜戴得过近等于加深光度，过远等于减浅光度；远视镜则反之。

（4）运用时镜框和镜架脚应作向下大约10°倾斜，有利于工作并感到舒适。

镜片加工

镜片加工工艺因材质而异。

玻璃镜片加工

包括粗磨、细磨、抛光、磨边 4道主要工序。

（1）粗磨成型：近视、远视镜粗磨成型的传统方法是在转动的铸铁模具上，用粗砂把玻璃毛坯表面磨成所需弯曲度。改进的方法是采用高速旋转的环形金刚石砂轮，将玻璃毛坯装在主轴上，铣出各种所需弧度。散光镜片一般采用圆轮多片磨法（图4 ）。将镜片粘于半径等于镜片基底屈光度的曲率半径的圆轮上，将高速旋转金刚石砂轮调整至所需曲率，铣磨镜片至所需散光面。

（2）细磨：传统的方法是在曲率准确的模具上用加水散粒细砂加工经粗磨的镜片，使镜片表面细洁，弧度准确。还可在大胶盘上贴3～8块镜片，用曲率准确的大模具进行多片细磨。改进的细磨方法是用数十片直径10mm、厚 3mm的金刚石片粘于模体上组成细磨模具，用三乙醇胺有机溶液作冷却液进行细磨。散光面细磨在专用机床上进行。

（3）抛光：传统的方法是在模具上用松香柏油粘上一层呢布，加氧化铁红粉和水对经过细磨的镜片表面进行抛光。改进的方法采取转速达 1200r/min的高转速机械，在模具上粘上一层聚氨脂，加氧化铈和水进行抛光。散光面抛光在专用机床上进行。

（4）磨边：镜片装框前需制成所需的形状、大小并研磨边缘。磨边前先用塑料薄片依镜架框形剪成样板，并划出几何中心。传统的手工磨边方法是用金刚石划玻璃刀在镜片上依样板划出刀痕，再用平口钳按刀痕剥去多余部分，然后在棕刚玉细砂轮或碳化硅硬砂轮上磨边。改进的磨边方法采用自动磨边机，将经抛光的镜片夹装准确，样板套入样板夹内，机内罗列粗、细、尖边、方边等砂轮，电脑控制，自动进刀，完成磨边。

塑胶镜片加工

一般以丙烯基二甘醇碳酸脂(CR39)、聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)、聚碳酸脂(PC)等光学塑料为原料，经注塑模铸、聚合、染色、表面处理等工序制成，将聚合物单体及配合料在配料器中充分混合互溶，滤除杂质。用两片玻璃和密封圈精确配合，组成模具。将模具充分清洗擦净，配好的单体用压缩空气管注入模具内，抽真空除去气泡，送聚合炉内加温聚合，形成塑料镜片。

为遮阳和减少紫外线透过以及美容装饰的塑胶镜片可经过染色工序。镜片清洗擦净后，放入染液槽中，控制染色温度和染色时间，完毕后用热水冲洗一定时间，擦净。染色镜片如果色泽不理想，可重复在其他染色液或漂白液、退色液中改色。

CR39塑胶镜片通常需表面镀膜，提高镜片表面的耐磨性。镀膜方法有浸泡法、旋转法和浇涂法等化学法，还有真空镀膜等物理法。真空镀膜法工艺复杂、成本较高。化学法较为常用。化学法镀膜液是一种热固性有机硅化合物，镜片表面预先脱脂清洗并擦净，再在镀膜液中浸泡、旋转或浇涂，然后在烘箱中固化处理。

镜架制造

眼镜架由镜腿、镜框、镜梁、鼻托、铰链等部分组成。根据材质可分为全金属、全塑料和金属塑料混合 3种类型。由于造型和选材的多样化，形成了多种精细加工工艺。

金属镜架制造

由于强度、韧性、质轻、耐蚀、经济等要求，多采用不同成分如钛、镍、铜、锌、铝、铬、锰等合金线材，整形后分别制成镜圈、镜腿、鼻梁等零部件。将零部件按设计用高频焊接，抛光、电镀，随后可采取喷砂、染色、涂层等多种装饰工艺。

塑料镜架制造

过去用硝酸纤维素(即赛璐珞)，由于易燃，现在代之以醋酸纤维素。板材采用加热冲制或仿形铣磨成型；颗粒料采用注塑成型。铰链、铆钉等零部件可一次注入，随后进行染色、抛光、涂色等多道加工工序。

金属塑料混合架制造

在金属架上镶装部分塑料部件，适应美化镜架的设计需要，制造工艺兼有金属和塑料镜架部件加工工艺。

参考文章