1、眼鏡技術(shù)吉大二院視光學(xué)科 楊德峰第一章 導(dǎo) 言眼鏡是矯正眼球屈光、保護(hù)眼睛健康和提高視覺功能的一種特殊的醫(yī)療器具。眼鏡與每個人都有著密切關(guān)系，由于屈光不正、老視，或出于保健、美觀的目的，幾乎人人均需要配戴眼鏡。眼鏡學(xué)不僅涉及傳統(tǒng)意義上的光學(xué)、材料學(xué)、化學(xué)等范疇，它作為一種醫(yī)療器具，與眼球生理學(xué)、眼科學(xué)、視光學(xué)、雙眼視覺學(xué)、醫(yī)學(xué)心理學(xué)和美學(xué)等有著更加密不可分的聯(lián)系。隨著科學(xué)的發(fā)展和人們對視覺要求的提高，理想的眼鏡不僅應(yīng)帶來清晰的視覺，還應(yīng)讓戴鏡者獲得舒適的感覺、持久的近距閱讀和高品位的外觀。 大型海龜，體長大者可達(dá)100厘米，體重50千克左右，背甲共有13塊，生活于暖水性海洋。性情兇猛，以魚類、

2、甲殼類、軟體動物和海藻為食。玳瑁的背甲可以用來制作精美的裝飾品，“足下躡絲履，頭上玳瑁光”。產(chǎn)于臺灣、廣東及海南沿海。國家二級保護(hù)動物。玳瑁背面的角質(zhì)板，表面光滑，具有褐色和淡黃色相間的花紋，玳瑁甲作為鏡架材料具有獨(dú)特的光澤，質(zhì)輕、耐用 、易加工拋光、可熱塑、冷時極脆，易變形，但加熱加壓時可結(jié)合，故可修復(fù)，對皮膚無刺激。玳瑁甲的質(zhì)量一般以顏色而論，由于玳瑁產(chǎn)量較少，加工時要求的技術(shù)性較高，所以玳瑁甲制作的鏡架價格昂貴。 回顧眼鏡的發(fā)展歷史，可以追溯到我國春秋末年，齊國的工業(yè)技術(shù)官書考工論就有用凹球面鏡取火的記載，當(dāng)時記載的是鏡片的概念。西漢時的淮南子對用凹球面鏡取火的記載更詳細(xì)。西晉張華 (2

3、32一300)著的博物志中有“削冰命圓，舉以向日，以艾承其影則得火”的記載。（可見我國在公元3世紀(jì)就已經(jīng)知道利用凸透鏡的屈光聚焦來取火了。）沈括(10311095)是北宋的一位卓越的科學(xué)家。他的夢溪筆談博大精深、包羅萬象。他對光的直線傳播和凹面鏡成像作了進(jìn)一步解釋。夢溪筆談詳細(xì)敘述了鏡子的大小與曲度成像的關(guān)系。凸面鏡的像小于實(shí)物，但可照出整個面孔。（現(xiàn)在汽車和馬路拐彎處豎立的反光鏡以及用角膜曲率計(jì)測量角膜彎曲度都是上述理論的應(yīng)用。） 一位荷蘭玻璃吹制工人于1600年根據(jù)光的折射定律，制造了世界上第一架望遠(yuǎn)鏡，可以認(rèn)為這是首次通過鏡片的方式使人眼在正常狀態(tài)下看到原本無法看見的物體的事件。光在介質(zhì)

4、中傳播時，若遇另一種介質(zhì)，則在兩種介質(zhì)的分界面上，一部分光線發(fā)生反射，另一部分光線透入另一種介質(zhì)中，稱為透射。能夠被光線所透射的介質(zhì)，稱為透明介質(zhì)。光的反射定律：入射光線、反射面的法線和反射光線三者在同一平面上，并且入射角（入射光線和法線的夾角） 和反射角（反射光線和法線的夾角）相等。入射光線和反射光線的光路是可逆的。 光線射在兩種介質(zhì)分界面上，當(dāng)一部分光線射入另外一種介質(zhì)時，光線傳播方向發(fā)生改變，這稱為折射。在第二種介質(zhì)中折射光線和分界面法線 的夾角稱為折射角。 光的折射定律：入射光線，折射光線和分界面的法線,三者處在同一平面上。入射角 和折射角 有下述關(guān)系：n21為第二種介質(zhì)對第一種介質(zhì)的

5、相對折射率。 當(dāng)光從折射率較大的光密介質(zhì)投射到折射率較小的光疏介質(zhì)時，如果增大入射角，則折射角也隨著增大，最后當(dāng)入射角增大到某一角度時，折射角等于90，再增大入射角，光線就全部反射回光密介質(zhì)中，沒有折射。這一現(xiàn)象叫做全反射。折射角等于90時的入射角稱為臨界角。 單元鏡階段(東漢-北宋)東漢廣陵王劉荊墓出土金圈水晶放大鏡馬可-波羅(12541324)于1270年到北京時，看到元朝(忽必烈時代)官吏戴凸透鏡閱讀文件，遂將其帶到威尼斯，由工匠設(shè)法仿制，因而使眼鏡傳入歐洲。在西元1260年，馬可波羅就曾經(jīng)描述中國老人家戴著眼鏡看小字的景象。據(jù)說，中國古代的眼鏡呈大橢圓形，鏡片由水晶石、石英、黃玉或紫晶

6、磨制成，鑲在龜殼做的鏡框里，用銅制的眼鏡腳卡在鬢角上，或用細(xì)繩子栓在耳朵上，或者直接把眼鏡固定在帽子上。而且當(dāng)時的眼鏡造價不斐，也因此被當(dāng)作身份地位的象徵。據(jù)說，就有一位鄉(xiāng)紳用一匹馬的代價換一付眼鏡的記錄。 雙片無腿鏡階段(南寧-元朝) 水晶花鏡雙片直腿眼鏡階段(明-清)雙片全銅框竹節(jié)形梁直腿眼鏡雙片曲腿眼鏡階段(民國、現(xiàn)代)雙片曲腿眼鏡 鏡片材料光學(xué)特性 (1)折射率： 透明媒質(zhì)的折射率是光線在真空中的速度(c)與在媒質(zhì)中的速度(v)的比值，n=cv。 根據(jù)不同的折射率，鏡片材料的分類如下：普通折射率 l.48n1.54中折射率 1.54n1.64高折射率 1.64n30度時才會感覺到色散像

7、差，而通常人眼的運(yùn)動范圍是1520度。鏡片的其他指標(biāo)，如屈光度數(shù)、基彎設(shè)計(jì)、適配、透光率等因素對戴鏡者的影響更大、更直接也更明顯。 反射現(xiàn)象： 當(dāng)光線由空氣進(jìn)入鏡片及由鏡片進(jìn)入空氣時，會發(fā)生光的反射現(xiàn)象，即并非所有光線都會通過鏡片，而有部分光線會反射回大氣中。由于反射現(xiàn)象的存在，因此在配戴眼鏡看物體時，光線并不能夠100通過鏡片的入射到眼睛里。 透光率： 透光率是衡量材料透光性能的參數(shù)，它是指光線通過鏡片后進(jìn)入眼睛的總量與光線達(dá)到鏡片時的總量的比值，比值越高說明材料的透光性越好。在沒有鍍減反射膜的情況下，普通鏡片的透光率與材料的反光率有關(guān)。可以通過下面的公式，大致計(jì)算出鏡片的透光率： 鏡片單面

8、的反射率： 式中：R單面反射率；n材料的折射率 透光率：由于眼鏡鏡片有前后兩個面，所以鏡片的透光率應(yīng)為：（100R（100R）R）根據(jù)以上公式，可以知道折射率為1.50的鏡片，它的透光率大約是92.2，折射率為1.67的鏡片透光率就僅為87.8。一般來說折射率越高，透光率就越低。鏡片的透光率可以通過鍍減反射膜的方法使之提高，選用高折射率鏡片（折射率1.6以上），盡可能采用鍍減反射膜的鏡片，不然會因?yàn)椴牧媳旧淼耐腹饴瘦^低而影響視覺效果。 (1)密度：密度表示單位體積的質(zhì)量，單位是克厘米3。鏡片材料的密度越小，則鏡片的重量越輕。鏡片材料物理特性 (2)硬度：是指鏡片抗磨損的能力，可用摩氏硬度來表示

9、1822年德國礦物學(xué)家摩氏選出10種礦物，按其硬度從低到高排列成10等級硬度計(jì)： 1.滑石 2.石膏，琥珀 3.方解石，珍珠(2.5) 4.孔雀石 5.磷灰石 6.正長石，松石，長石(66.5)，硬玉(6.57)，軟玉(66.5) 7.石英石，榴石(6.57.25)，橄攬石(6.57)，電氣石(6.57.5) 8.黃玉，綠柱石，尖晶石 9.剛玉 10.金剛石。 除了10種標(biāo)準(zhǔn)礦物外，指甲硬度為2.5，銅針3，鏡片材料物理特性 (2)硬度：雖然玻璃鏡片材料硬度非常高，但還是會磨損。例如鐵、碳化鈦等金屬，尤其可以用于切割玻璃材料的金剛鉆都會磨損玻璃材料。眼鏡片上的大量細(xì)小的表面磨損會使入射光線發(fā)生

10、散射，改變玻璃鏡片的透光率，影響成像質(zhì)量。 鏡片材料物理特性 (3)抗沖擊性：鏡片材料物理特性表達(dá)鏡片材料在正常條件下抵抗硬物沖擊的能力，例如，鏡片在兒童活動、運(yùn)動、專業(yè)活動或者駕駛的使用中沒有破損。 鏡片材料化學(xué)屬性化學(xué)屬性反映了在鏡片制造及日常生活中，鏡片材料對于化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)特性，或是在某些極端條件下材料的反應(yīng)特性。(1)氫氟酸、磷酸及其衍生物。 (2)水，尤其在高溫下的水，會使光滑鏡片表面粗糙。 (3)濕氣、碳酸氧以及高溫共同影響下的空氣會侵蝕 鏡片表面。鏡片的材料最初使用的是天然水晶有一種傳統(tǒng)觀念，認(rèn)為水晶性涼養(yǎng)目，戴水晶眼鏡能明目養(yǎng)神，尤其部分老年人總希望配一副養(yǎng)目眼鏡，使自己的眼

11、睛保持晶瑩、明亮。事實(shí)上水晶既不能養(yǎng)目也不能阻擋有害光線，根本沒什么神奇效果。水晶是天然石英礦的純凈結(jié)晶，其成分為二氧化硅晶體，是最早用以制作眼鏡的原料。因?yàn)樵诋?dāng)時還不能制造光學(xué)玻璃，沒有比水晶更好的光學(xué)材料了，因此人們認(rèn)為水晶眼鏡最好。 鏡片的材料最初使用的是天然水晶水晶能通過紫外線和紅外線，在強(qiáng)烈陽光下戴與不戴沒有區(qū)別，并無保護(hù)作用，水晶質(zhì)地堅(jiān)硬，脆性大，不易研磨，加工困難，產(chǎn)量又較低，致使水晶眼鏡價格昂貴。現(xiàn)代科技制作出的各種光學(xué)鏡片克服了水晶的這些缺點(diǎn)，能大量生產(chǎn)，價格低廉，早已取代了水晶的地位，現(xiàn)在已完全沒有必要再采用水晶眼鏡了。水晶對紫外線、紅外線的吸收率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通鏡片，其保護(hù)眼

12、睛作用遠(yuǎn)不如普通眼鏡。戴水晶眼鏡的涼爽感覺正是由于其對紅外線、紫外線吸收率低，鏡片溫度也相對較低的原因，并非對眼睛有保護(hù)作用。隨著玻璃工業(yè)的發(fā)展，玻璃材料逐步取代了天然水晶。玻璃沒有固定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，因而沒有確切的熔點(diǎn)。隨著溫度的上升，玻璃材料會變軟、粘性增加，并逐漸由固體變?yōu)橐后w，這種逐漸變化的特性稱之為“玻璃”狀態(tài)。這一特性意味著玻璃在高溫時可以被加工和鑄型。玻璃材料制成的鏡片具有良好的透光性，而且表面拋光后可以更加透明。標(biāo)準(zhǔn)冕牌玻璃鏡片折射率為1.523的冕牌玻璃是傳統(tǒng)光學(xué)鏡片的制造材料。其中6070為二氧化硅，其余則由氧化鈣、鈉和硼等多種物質(zhì)混合。高折射率玻璃鏡片用于制造近視、無晶狀體以

13、及高度遠(yuǎn)視者所需的高屈光力鏡片。因?yàn)楦哒凵渎淑R片相對比標(biāo)準(zhǔn)冕牌玻璃更薄，外觀美觀，因此更受青睞。近年來高折射率玻璃鏡片材料都逐步傾向于選用含鈦元素的材料。經(jīng)過多年研究，已經(jīng)找到了在提高材料折射率的同時又保持低色散的方法。1975年就誕生了含鈦元素的鏡片，折射率為1.7，阿貝數(shù)為4l；1990年生產(chǎn)出了含鑭元素的鏡片，折射率為1.8，阿貝數(shù)為34；1995年出現(xiàn)了加入了鈮元素的折射率為1.9的材料，阿貝數(shù)為30，這是目前折射率最高的眼鏡片材料。雖然采用這些材料所制造的鏡片越來越薄，然而卻沒有減少鏡片的重量。實(shí)際上，隨著折射率的增加，材料的密度也隨之增加，這樣就抵消了因?yàn)殓R片減薄而帶來的重量上的減

14、輕。隨著航空業(yè)的發(fā)展，一些原本為航空領(lǐng)域研制和發(fā)展的材料逐漸被民用，其中典型的例子就是樹脂材料，如，哥倫比亞樹脂材料的39號(CR39)，聚碳酸酯(PC)(又稱宇宙片或者太空片)等，這些材料在眼鏡領(lǐng)域的應(yīng)用可以說為鏡片材料帶來了革命性發(fā)展，不僅達(dá)到了輕、薄的要求，更重要的是從醫(yī)學(xué)的角度使鏡片材料更加安全、健康，使視覺更加清晰等。 樹脂鏡片材料 (一)熱固性材料 熱固性材料加熱后硬化，受熱不變形。眼鏡片大部分以這種材料為主，主要是CR39。 1標(biāo)準(zhǔn)樹脂材料（ 烯丙基二甘醇碳酸酯，CR39）是應(yīng)用最廣泛的制造普通樹脂鏡片的材料。它于40年代被美國哥倫比亞公司的化學(xué)家發(fā)現(xiàn)，是美國空軍所研制的一系列聚

15、合物中的第39號材料，因此，被稱為CR39。20世紀(jì)50年代，CR39被正式用于生產(chǎn)眼用矯正鏡片。 CR39材料的屬性非常適宜作為光學(xué)鏡片，折射率為1.5、密度1.32、阿貝數(shù)為5859、抗沖擊、高透光率，可以進(jìn)行染色和鍍膜處理?？刹捎媚悍庸ょR片表面的曲率，因此很適用于生產(chǎn)非球面鏡片。 主要的缺點(diǎn)是耐磨性不及玻璃，需要鍍耐磨損膜進(jìn)行表面處理。2中高折射率樹脂鏡片材料可以采用以下技術(shù)來增加熱固性樹脂鏡片材料的折射率： (1)改變原分子中電子的結(jié)構(gòu)，例如：引入苯環(huán)結(jié)構(gòu)； (2)在原分子中加入重原子，例如：鹵素(氯、溴等)或硫。 與傳統(tǒng)CR39相比，用中高折射率樹脂材料制造的鏡片更輕、更薄。它們

16、的比重與CR39差不多。但色散相對較大(阿貝數(shù)45)，抗熱性能較差，但抗紫外線能力較強(qiáng)，同時也可以染色和進(jìn)行各種系統(tǒng)的表面鍍膜處理。使用這些材料的鏡片制造工藝與CR39的制造原理大體一致?，F(xiàn)在折射率1.67的樹脂材料已廣泛流行，折射率1.74的樹脂鏡片材料也已進(jìn)入市場。(二)熱塑性材料 熱塑性材料加熱后軟化，適合于熱塑和注塑，聚碳酸酯(PC)就是這種材料。50年代，熱塑性鏡片材料PMMA已經(jīng)被用于制造光學(xué)鏡片，但是由于受熱易變形及耐磨性較差的缺點(diǎn)，很快就被CR39所替代。PC材料以及相關(guān)鍍膜工藝的發(fā)展將熱塑性材料又帶回了鏡片領(lǐng)域，并被認(rèn)為21世紀(jì)的主導(dǎo)鏡片材料。PC材料是直線形無定型結(jié)構(gòu)的熱塑

17、聚合體，具有許多光學(xué)方面的優(yōu)點(diǎn)：出色的抗沖擊性(是CR39的10倍以上)，高折射率，非常輕，100抗紫外線(385nm)，耐高溫，可進(jìn)行系統(tǒng)的鍍膜處理。它的阿貝數(shù)較低，但在實(shí)際生活中對配戴者并沒有顯著的影響。眼鏡的發(fā)展還體現(xiàn)在鏡片表面鍍膜技術(shù)的改進(jìn)和臨床應(yīng)用，鍍膜從最初的耐磨損膜(又稱加硬膜)到單層減反射膜，逐步發(fā)展到由耐磨損膜、多層減反射膜、憎水膜(又稱抗污膜)等組成的復(fù)合膜，從生理和視覺角度減少了反光和眩光，濾過了紫外線等，從外觀角度更加美觀，從物理角度提高了鏡片的耐用性。 鏡片表面加膜處理 (一)耐磨損膜 無論是無機(jī)材料還是有機(jī)材料制成的眼鏡片，在日常的使用中，由于與灰塵或沙礫(氧化硅)

18、的摩擦都會造成鏡片磨損，在鏡片表面產(chǎn)生劃痕。與玻璃鏡片相比，有機(jī)材料制成的硬度比較低，更易產(chǎn)生的劃痕。 技術(shù)發(fā)展 (1)第一代耐磨損膜技術(shù)：20世紀(jì)70年代初，將石英材料于真空條件下鍍在有機(jī)鏡片表面，形成一層非常硬的耐磨損膜，但由于其熱漲系數(shù)與片基材料的不匹配，很容易脫膜和膜層脆裂。 (2)第二代耐磨損膜技術(shù)：20世紀(jì)80年代，發(fā)現(xiàn)磨損產(chǎn)生的機(jī)制不僅只與硬度相關(guān)，膜層材料具有“硬度形變”的雙重特性，的表面鍍上一種硬度高且不易脆裂的材料。 (3)第三代耐磨損膜技術(shù)：20世紀(jì)90年代，解決樹脂鏡片表面鍍上減反射膜層后的耐磨性問題。由于樹脂鏡片片基的硬度和減反射膜層的硬度有很大的差別，兩者之間需要有

19、一層耐磨損膜層，使鏡片在受到沙礫摩擦?xí)r能起緩沖作用，并且不容易產(chǎn)生劃痕。耐磨損膜層材料的硬度介于減反射膜和鏡片片基的硬度之間，其摩擦系數(shù)低且不易脆裂。 (4)第四代耐磨損膜技術(shù)：采用了硅原子，即耐磨損膜既含有有機(jī)基質(zhì)，又含有包括硅元素的無機(jī)超微粒物，使耐磨損膜具備韌性的同時又提高了硬度。(二)減反射膜 1鍍減反射膜的作用：眼鏡片與眼睛組成了一個光學(xué)系統(tǒng)，鍍減反射膜的眼鏡片對視覺有明顯的改良效果。 (1)鏡面效應(yīng)：光線通過鏡片的前后表面時，不但會產(chǎn)生折射，還會產(chǎn)生反射。這種在鏡片前表面產(chǎn)生的反射光會使別人看戴鏡者眼睛時，看到的卻是鏡片表面一片白光。拍照時，這種反光還會嚴(yán)重影響戴鏡者的美觀。 (2

20、)虛像“鬼影” ：鏡片前表面和后表面的不同曲率使鏡片內(nèi)部產(chǎn)生的反光會產(chǎn)生鬼影現(xiàn)象，影響視物的清晰度和舒適性。 (二)減反射膜 (3)眩光(glare)：鏡片的后表面(凹面)產(chǎn)生的反光會使我們產(chǎn)生眩光，降低視物的對比度。 (4)透光率：光線通過鏡片而沒有被反射和吸收的量與入射光總量的比值。反射光占入射光的百分比取決于鏡片材料的折射率，高折射率的鏡片如果沒有鍍減反射膜，反射光會給戴鏡者帶來的不適感比較強(qiáng)烈。(二)減反射膜 2鍍減反射膜的原理 減反射膜是以光的波動和干涉為基礎(chǔ)的。兩個振幅相同、波長相同的光波疊加，那么光波的振幅增強(qiáng)；如果兩個光波振幅相同，波程相差/2的兩個光波疊加，會互相抵消。利用這

21、個原理，在鏡片的表面鍍上減反射膜，使得膜層前后表面產(chǎn)生的反射光互相干擾，從而抵消了反射光，達(dá)到減反射的效果。光具有波的特性，因此減反射膜即利用了光的干涉原理，使用一波長的反射光在反射時正好產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，從而達(dá)到提高鏡片透光率的目的（即減少反光），如下圖所示：干涉原理： 波長，振幅相通的兩列波相遇時會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。如左圖所示，當(dāng)這兩列波以相同相位相遇時，即波峰與波峰相交，會產(chǎn)生如a圖所示的現(xiàn)象，而當(dāng)這兩列波差半個波長，即波峰與波谷相交，會產(chǎn)生如b圖所示現(xiàn)象，減反射膜即利用b圖所示原理以減少反射光。由于日光或白光是由不同波長的光混合而成，因此為了消減不同波長光波的反射，需要鍍制多層減反射膜以達(dá)到均

22、衡的減反射（增透）的效果。但這并不意味這減反射膜層越多鏡片的透光率就越高，因?yàn)槎鄬訙p反射膜層是一個系統(tǒng)，簡單增加膜層的數(shù)量無益于減反射效果地提高，它還與膜層厚度的設(shè)計(jì)、膜層材料的選擇等有密切的聯(lián)系，好的減反射膜可以使鏡片的透光率達(dá)到9899左右，使得戴鏡者可以看得更清晰，視覺對比度也大為提高，有效減少視疲勞。 (二)減反射膜 多層減反射膜：減反射膜層的剩余反射光的顏色： 顏色在日光或白光下，都能看到減反射膜的顏色，通常有翠綠、黃綠、藍(lán)紫、藍(lán)綠等。即使最好的鍍膜也無法達(dá)到100透光率，所以能看到殘余的反射光，而殘余反射光的所融合成的顏色就是減反射膜的顏色。減反射膜的顏色與透光率并無直接的聯(lián)系，無

23、法從反射光的顏色來判斷該鏡片透光率的大小。減反射膜的顏色還有濃談之分，膜色較淡的減反射膜對可見光中不同波長光波的減反射效果更均勻更好，但無法直接據(jù)此推斷哪個鏡片的透光率更好。加膜鏡片通過透光率的提高，使鏡片更美觀，提升了戴鏡者的視覺質(zhì)量，消除了因反光帶來的視覺干擾。減少鏡面效應(yīng)（反光）當(dāng)光線較強(qiáng)時，普通鏡片反光較強(qiáng)無法清晰地看到戴鏡者的雙眼。使用閃光燈拍照時，鍍膜鏡片優(yōu)勢。鍍膜鏡片可以有效消除夜晚時戴鏡者所能感受的重影現(xiàn)象,消減眩光鍍膜鏡片可以有效增加視覺對比度，減少眩光的干擾。(三)抗污膜 鏡片表面鍍有多層減反射膜后，鏡片特別容易產(chǎn)生污漬，戴鏡者戴上減反射膜鏡片幾小時，鏡片上往往會出現(xiàn)一層油

24、污，而且污漬會破壞減反射膜的減反射效果。在顯微鏡下，發(fā)現(xiàn)減反射膜層呈微孔結(jié)構(gòu)，所以油污特別容易浸潤至減反射膜層。解決的方法是在減反射膜層上再鍍一層具有抗油污和抗水性能的頂膜，而且為了不改變減反射膜的光學(xué)性能，必須是一層非常薄的頂膜。鏡片的設(shè)計(jì)從最原始的球面鏡片發(fā)展到現(xiàn)在的非球面、消像差功能等鏡片。從屈光矯正的臨床研究發(fā)現(xiàn)，球性或球柱鏡片作為放置在眼外的鏡片與眼球共同組合成光學(xué)系統(tǒng)后，也會產(chǎn)生另一些光學(xué)問題，如像差等，從而影響了成像效果。隨著多學(xué)科研究的交叉、融合，如數(shù)學(xué)、光學(xué)和電腦應(yīng)用，使得非球面設(shè)計(jì)更優(yōu)化，不僅在成像質(zhì)量方面解決許多光學(xué)問題，在重量、鏡片厚度等方面也達(dá)到了良好的效果，眼鏡的新

25、技術(shù)、新成果近年來一直層出不窮。 1非球面鏡片： 球鏡的表面是規(guī)則的，如同球或者球面的表面一樣，有一個特定的曲率半徑。非球面鏡片表面的形狀是變化的，整個表面的曲率半徑都是不相同的。2非球面設(shè)計(jì)的目的 為了能夠減少光學(xué)矯正鏡片的像差；使鏡片更平，從而減少放大率，使鏡片更受歡迎；獲得更薄、更輕的鏡片，以及設(shè)計(jì)漸變多焦點(diǎn)鏡片。 眼鏡片設(shè)計(jì)方面的另一個突出例子就是矯正老視的鏡片，雖然最早的眼鏡是從矯正老視開始的，但老視矯正一直沿用了閱讀附加的方式。這方面突破性的進(jìn)展是出現(xiàn)了雙光鏡片，隨之出現(xiàn)能看遠(yuǎn)、看中距離和看近的三光鏡片，20世紀(jì)50年代出現(xiàn)了漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片(又稱漸變鏡、漸進(jìn)片)，即一片能滿足不同距

26、離注視要求的鏡片，雖然最初的設(shè)計(jì)存在諸如周邊變形等許多問題，但隨著電腦技術(shù)發(fā)展、臨床經(jīng)驗(yàn)積累和對眼球運(yùn)動、調(diào)節(jié)和集合等方面的認(rèn)識進(jìn)一步深入，一代比一代更符合眼睛視覺生理的漸變鏡已應(yīng)運(yùn)而生。 眼鏡的發(fā)展還包括框架材料和框架設(shè)計(jì)。眼鏡在安全、輕巧、舒適、時尚等方面都在不斷進(jìn)步，成為既具備視覺矯正功能、符合眼部和臉部生理，同時又具備時尚美學(xué)的特殊醫(yī)療器具，從而孕育了巨大的市場發(fā)展?jié)摿Α＝陙?，眼鏡學(xué)已成為我國許多高等院校眼視光學(xué)專業(yè)的必修課程之一，眼鏡學(xué)已被納入我國高等教育體系。第二節(jié) 眼鏡學(xué)的地位與學(xué)習(xí)意義 (一)眼鏡是眼視光學(xué)中主要的光學(xué)矯正方法無論是傳統(tǒng)、經(jīng)典的眼科學(xué)還是現(xiàn)代的眼視光學(xué)，其基本

27、治療手段是：手術(shù)、藥物和光學(xué)矯正。在傳統(tǒng)醫(yī)療服務(wù)模式中，人們往往生病后才求醫(yī)，大多數(shù)人也是出現(xiàn)疾病癥狀后才開始治療，因此以化學(xué)藥物和手術(shù)為主，光學(xué)矯正為輔。隨著人們對健康概念的認(rèn)識發(fā)生變化，在信息科技時代，擁有良好視覺是現(xiàn)代社會文明最重要的健康標(biāo)志之一，越來越多的人通過眼保健服務(wù)的方式在早期發(fā)現(xiàn)視覺問題，并且通過眼鏡的光學(xué)矯正獲得良好的視功能效果。隨著社會的進(jìn)步和發(fā)展，光學(xué)矯正已經(jīng)成為眼視光學(xué)醫(yī)療服務(wù)中的主要手段之一，被稱為“光學(xué)藥物”，因?yàn)樗粌H達(dá)到屈光矯正的目的，而且還是恢復(fù)和擁有良好視覺功能等方面的重要手段。(二)眼鏡學(xué)是眼視光學(xué)相關(guān)方法與技術(shù)的基礎(chǔ)眼鏡學(xué)主要圍繞框架眼鏡進(jìn)行科學(xué)闡述，它

28、實(shí)際上還是眼視光學(xué)領(lǐng)域其他相關(guān)技術(shù)方面的基礎(chǔ)，如角膜接觸鏡、人工晶狀體等。接觸鏡已經(jīng)成為眼視光學(xué)臨床三大成熟屈光矯正方式(框架眼鏡、角膜接觸鏡和屈光手術(shù))之一，雖然接觸鏡在眼生理方面的作用與框架眼鏡完全不同，但其光學(xué)原理和設(shè)計(jì)特征完全是以眼鏡學(xué)為基礎(chǔ)的，作為本專業(yè)的學(xué)生，掌握眼鏡學(xué)的理論與技術(shù)將為進(jìn)一步學(xué)習(xí)角膜接觸鏡打下基礎(chǔ)。 人工晶狀體實(shí)際上是置入人眼內(nèi)的精致的微型透鏡，由于放入眼內(nèi)，對其材料與眼組織的相容性、穩(wěn)定性均有特別高的要求，但究其光學(xué)原理，還是以眼鏡學(xué)為基礎(chǔ)。現(xiàn)代的人工晶狀體可以是球面鏡或球柱鏡、可以是球面設(shè)計(jì)或非球面設(shè)計(jì)、可以是單焦點(diǎn)或多焦點(diǎn)，對這些光學(xué)特性的理解以及應(yīng)用，都可以

29、從眼鏡學(xué)的課程中學(xué)到。 準(zhǔn)分子激光角膜屈光手術(shù):雖然是應(yīng)用激光技術(shù)對角膜組織進(jìn)行精確切削達(dá)到屈光矯治目的，但其原理還是相當(dāng)于將矯正鏡片“做”到了角膜上，激光在角膜上的切削模型和計(jì)算實(shí)際上還是基于鏡片矯正屈光不正的光學(xué)原理。 (三)眼鏡的作用不僅僅限于屈光矯正 許多特殊的眼疾需要眼鏡，許多特殊工作崗位或閱讀狀態(tài)下也需要眼鏡，因此現(xiàn)代的眼鏡已被賦予了除屈光矯正以外的更多的應(yīng)用價值。 1眼鏡與兒童斜視或弱視 一些類型的兒童斜視或弱視如及時早期矯正和訓(xùn)練，可以迅速得以恢復(fù)。兒童斜視或弱視主要的治療手段之一就是配戴矯正眼鏡，并進(jìn)行適當(dāng)、有效的訓(xùn)練。這時候的眼鏡不僅具備了視覺矯正功能，更重要地還具備了矯治

30、斜視弱視的效果。 2眼鏡與無晶狀體眼某些先天性白內(nèi)障的嬰幼兒，由于多種原因不能植人人工晶狀體，這時眼鏡即成為選擇之一。這時候的鏡片一般為高屈光度數(shù)的正透鏡，相當(dāng)于一個外置的晶狀體，如處理得當(dāng)，可解決因無晶狀體而發(fā)生的重度弱視、眼球震顫、眼球廢用性斜視等問題。由于外置，該鏡片的成像情況會差異于原位的晶狀體，該差異包括：光學(xué)像質(zhì)、物像放大率、各種像差等，在給予矯正同時亦帶來一些視覺問題，因此對眼鏡片的設(shè)計(jì)提出了挑戰(zhàn)。 3眼鏡與低視力 低視力患者為最好眼的矯正視力低于0.3或視野小于10，框架眼鏡實(shí)際上是低視力患者一種常選擇使用的助視器方式。不僅如此，某些卒中、外傷引起的視野缺損者，亦可以使用特殊的

31、眼鏡，如菲涅耳(Fresnel)棱鏡等，達(dá)到擴(kuò)大視野的效果。 4眼鏡與安全很早人們就已經(jīng)認(rèn)識到，在陽光特別強(qiáng)烈的時候，眼睛會有刺激感，通過有色鏡片減少光亮，可以減少這種不舒適的感覺，因此很早就有了太陽鏡這一概念。隨著科學(xué)的發(fā)展和人們對大自然以及人的各種生理情況的認(rèn)識，眼鏡的安全概念普遍得到認(rèn)識和應(yīng)用，如兒童由于好動的性格，常常會因?yàn)榈蒲坨R而損害眼睛，因此，許多國家規(guī)定，對于需要配戴眼鏡的兒童驗(yàn)配，醫(yī)師有責(zé)任推薦PC片。眼鏡還廣泛用于國防、特殊工種和醫(yī)療防疫等，如防彈、防火、防生化、防微生物污染、抗沖擊等，是一種特需的裝備。 5眼鏡與紫外線紫外線對人眼從外到里的各層組織、包括從角膜到視網(wǎng)膜均有

32、不同程度的損傷可能。隨著地球環(huán)境的變化，臭氧層被破壞，人們在戶外活動時與紫外線接觸的機(jī)會也增加，因此如何防范紫外線對人眼的傷害日益引起人們的關(guān)注?？棺贤饩€最便捷、有效的工具是眼鏡，且以框架眼鏡為主。太陽鏡雖然其目的之一是減少透光量，但在陽光直射條件下，抗紫外線能力則是現(xiàn)代衡量鏡片質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。除陽光直射外，一些反射現(xiàn)象，如水面反射、雪地、平整的馬路等都會出現(xiàn)大量的紫外線，因此框架鏡片材料是否具備抗紫外線能力、或抗紫外線能力的強(qiáng)弱成為現(xiàn)代鏡片材料的主要控制指標(biāo)之一。 6眼鏡與時尚眼鏡是時尚的標(biāo)志，如何設(shè)計(jì)新穎的款式和材質(zhì)，與臉形和膚色匹配，與裝束合理搭配，與氣質(zhì)相符、與環(huán)境，如工作環(huán)境、休閑環(huán)境相協(xié)調(diào)，已經(jīng)成為