眼镜在现实生活中很常见,那大家知道镜片都涉及到哪些知识点吗?又有什么知识点是跟光学薄膜相关的吗?今天小便时就告诉你镜片的那些事!



知识一

减反膜镜片


减反膜(Anti-Reflection Coating)又称减反射膜/增透膜简称AR膜


减反原理

减反基础是光的波动性和干涉现象


原理是

二个振幅相同,波长相同的光波叠加,则光波振幅增强;二个波长与振幅均相同,但波程相差(类似错位)的光波叠加,则互相抵消。因此在镜片表面镀的减反膜,就是运用这一原理,使膜层前后表面产生的反射光互相干扰,从而相互抵消,达到减少反射的效果。


减反膜由来


最初,人们把减反膜技术用于武器的瞄准器上。试想一下,如果一个狙击手处心积虑地把自己隐蔽好,刚要开枪,瞄准器镜头的反光暴露了他的目标,对方一个RP过来,你就先挂了。战后,这个技术才被运用到提高眼镜片的性能方面。


减反膜层选择何种颜色好


镀减反膜目的是减少光的反射

因不可能做到完全没有反射光

所以镜片表面总会有残留的反射而形成可见的颜色


有人问这些残留颜色哪种最好,其实并没有标准,主要是以个人对颜色的喜好为主,目前市场上较多的是绿色色系。不过,通过这些残留色,到可以初步帮助我们判断膜层的厚度:当膜层较薄时(厚度≤139nm)反射光会显现浅黄率色,若膜层较厚时(厚度≥139nm)则呈现蓝绿色。目前的多层减反膜厚度约为0.3μm。


为何镜面膜层颜色不均匀


有时我们发现镜片

凸面及凹面、中央和边缘的颜色会有差异

而且凸面和凹的减反效果也有差异


这主要是因为镜片镀膜是一个表面镀好后,再翻过来镀另一表面的,而且曲率变化较小的部位容易镀上。因此镜片中央已达到需要的膜层厚度时边缘却还未达到,同时凸面和凹面曲率不同也使镀膜的速度不同。所以镜片表面就会出现中央呈绿色,边缘呈淡紫红色或其它颜色的差异。


镜面膜层使用什么材料

玻璃镜片的减反膜材料

通常为氟化镁


由于氟化镁的镀膜工艺必须在高于200℃的环境下进行,否则不能附着于镜片的表面,所以树脂片并不采用它。90年代以后,随着真空镀膜技术的发展,利用离子束轰击技术使膜层与镜片的结合效果得到了改良。同时提炼出的氧化钛、氧化锆等高纯度金属氧化物材料,可以通过蒸发工艺镀于树脂片的表面,达到良好的减反射效果。


知识二

加硬膜镜片


为何用加硬膜



无论是玻璃镜片还是树脂镜片,使用中与灰尘或砂砾的摩擦在所难免,因此很容易造成镜面磨损形成划痕,这些划痕若处于镜片中心区域势必会影响视力。因此,为了提高镜片表面抗磨损能力,在其表面加上一层抗磨损的膜层则成了必须,这就是镜片的加硬要求,该膜层又称硬膜或抗磨损膜。


加硬膜技术发展历史


为何加硬的镜片还会毛


这里引入一个概念

就是“铅笔硬度”


铅笔大多是石墨做笔芯

铅笔的分类

正是按照笔芯中石墨的份量来划分

一般划分为H、HB、B三大类


其中H类铅笔,笔芯硬度相对较高,从1H,2H,3H直至6H最高,如果我们用5H的铅笔以特定的方式(如下图)在镜片表面摩擦,镜片未磨损,则我们认为该镜片的表面硬度大于或等于5H,反之则小于5H。


那么,如果一副加硬后表面硬度为6H的镜片,遇到了9H的物体(比如玻璃渣、钢丝),怎么都会磨损,如果遇到10H的物体,即使玻璃镜片(一般表面硬度为9H)也不行。所以,平时正确的使用和保养镜片非常重要。


知识三

抗污膜镜片


表面镀有减反射膜的镜片特别容易产生污渍,而污渍会破坏减反射膜的效果,减少光线的透射。在显微镜下观察减反射膜层呈孔状结构,油污容易浸润至减反射膜层。可以在减反射膜层上再镀一层具有抗油污和抗水性能的膜,这一膜层不会改变减反射膜的光学性能。


抗污膜的材料以氟化物为主,可将多孔的减反射膜层覆盖起来,并且能够减少水和油与镜片的接触面积,使油和水滴不易粘附于镜片表面,因此也称防水膜。镀抗污膜多采用真空镀膜的方法。膜层较薄,约为0.005~0.01μm。


知识四

偏振膜镜片


偏振镜片由偏振膜和普通镜片胶合而成


偏振膜是利用物质对两种互相垂直振动的偏振光的选择性吸收的特性而制成。自然光可以分解成矢量互相垂直、大小相等、相位无关联的水平和垂直的线偏振光。当自然光以特定角度(即布儒斯特角)入射到界面时,反射光成为光矢量垂直于入射面振动的线偏振光。由光滑界面反射的眩光就是偏振光。用偏振膜能很好地阻挡这些刺眼的眩光中较强的水平方向光分量。


眼用镜片中的偏光膜分为两种,一种是胶合于镜片中间的厚度相对较厚的偏光膜,这样的镜片边缘呈现很明显的“三明治”状态。一种是贴附于镜片表面的厚度较薄的新型偏光膜,这样的镜片比较美观。


知识五

抗辐射膜镜片


是根据电磁干扰遮蔽原理采用特殊镀膜工艺,经过特殊电导体薄膜处理,使镜片具有抗电磁辐射的功能。抗辐射物质是一种金属化合物,在镜片表面形成一种屏障,将低频辐射及微波进行反射和吸收,有效地滤除电磁辐射波。