眼鏡鏡片材料的發展
一．光學玻璃
（一）光學玻璃的發展史
大約在十三世紀末期，由於缺乏高質量的均質性光學玻璃，眼鏡被發明僅限於矯正老視。
直到1608年，Calileo發明望遠鏡，對光學玻璃的質量提出了極高的要求，從而推動了鏡片材
料製造工藝的突破性發展。十七世紀，Fraunhofer研究了玻璃對太陽光譜的折射、色散及
望遠鏡鏡片對色散的矯正。1757年，Dolland用冕牌玻璃、燧石玻璃製成了無色差鏡片。1880
年，Abbe介紹了一種高折射率的光學玻璃，色散並無明顯相應增加。此後，德國Carl Zeis
s公司製造出這種玻璃的透鏡。進入二十世紀，光學玻璃大量生產，品種繁多，作為眼鏡鏡
片的材料，其質量要求以具備良好的光學性能為主，如折射率、色散等。
（二）光學玻璃的品種
光學玻璃最重要的特性是折射率n、色散（以阿貝數V的倒數來表示）和比重SG。
nd=真空中氦光的速度/光學媒質中氦光的速度。
Vd=(nd-1)/(nf-nc)
式中c、f兩譜線為紅藍兩色，波長為486nm、656nm。V值高，則色散低。
SG是等體積物體與水的重量之比值。目前，阿貝數>50的光學玻璃通常稱為冕牌玻璃，
而阿貝數<50的光學玻璃稱為燧石玻璃，但並非所有的光學玻璃都按此分類，最常用的是採
用6位元數標誌法，前3位元數表示折射率的小數部分，後3位元元數表示阿貝數，如眼鏡冕
牌玻璃標誌為523590。
市場上廣泛應用的光學玻璃主要是眼鏡冕牌玻璃、燧石玻璃和冕號玻璃三種材料。冕
牌玻璃，其折射率為1.523，阿貝數為59，主要用於單光鏡、雙光鏡及多焦點鏡的視遠區。燧
石玻璃，折射率較高（約為1.580~1.690），色散大（阿貝數小，約30~40），主要用於製
作融合雙光鏡的子片、高度數鏡片（高折射率可使鏡片厚度變薄，儘管其重量增加）。冕號
玻璃，折射率1.541~1.616，阿貝數55~59，主要用於製作融合雙光鏡的子片。近年來，一些
高折射率的光學玻璃和吸收透鏡相繼進入市場，前者的n為1.60、1.70、1.80，能減少高度數
鏡片的厚度；後者則在原光學玻璃材料中加入金屬氧化物，可吸收紫外線。
（三）光學玻璃的特性與缺陷
光學玻璃應具有以下特性：
1．均一性（化學組成成分與物理狀態的均一性） 若鏡片材料存在裂隙、氣泡、雜質
、混濁、變形等，則將嚴重 影響光學性能。
2．合適的折射率與色散值 折射率隨波長下降而增加，折射率越高通常色散也逐漸增
加。如，光學玻璃折射率為1.80，阿貝數為32～35.4，患者常抱怨戴鏡時的視覺受彩色條紋
的幹擾。折射率增加通常比重也增加，因此高折射率鏡片厚度較薄，但重量卻較重。
3．高透明度 光學玻璃的透光率為92%，高折射率光學玻璃因反射量增加而導致透光率
下降，此外，鏡片越厚，因光吸收作用，透光率也會降低。
4．化學物理穩定性 光學玻璃應能有效、持久地抵抗天氣的影響，且不著色、不褪色
。對雙光鏡而言，子片與主片應具有相同的膨脹率。
（四）光學玻璃的硬度
光學玻璃理論上的抗張強度非常高，超過400萬磅/平方英寸，但事實上卻在2000～100
00磅/平方英寸時即發生破裂，且光學玻璃無韌性，脆性高。光學玻璃的抗衝擊力取決於其
表面和邊緣的質量。美國FDA對鏡片強度標準作出了嚴格的規定，以儘量減少或避免鏡片破
碎時造成嚴重的眼外傷。
（五）光學玻璃逐漸被樹脂取代
隨著科學技術的日益發展，眼科學、光學、製造工藝學等知識日益完善、深入，眼球
作為接受光資訊的感受器所經受的光損傷機制日益被認識，紫外光雖只占日光輻射能量的5%
，但對眼的危害最大。眼的屈光介質能吸收大部分紫外光，但仍有少部分紫外光到達視網膜
，導致慢性的視網膜光損傷。因此，眼鏡作為矯正屈光不正、老視等醫療工具，理想的鏡片
不僅要具有完美的光學性能，重量輕，厚度薄，且必須具有吸收紫外光，足夠的抗衝擊力等
特點。光學玻璃作為眼鏡鏡片材料，有其不可克服的許多缺點，因此，目前市場佔有率逐年
下降，樹脂鏡片則應運而生。
二．樹脂鏡片
（一）發展史
與光學玻璃相比，樹脂鏡片的發展史非常短暫。正如第一次世界大戰推動了美國光學
玻璃工業的發展，第二次世界大戰推動了美國樹脂工業的發展。1947年，哥倫比亞樹脂（Col
umbia Resin 39,CR-39）已開始作為眼鏡鏡片材料應用；1978年，聚碳酸酯樹脂（Polycar
bonate Resin）問世。由於美國FDA對鏡片的抗衝擊力的檢測要求、大鏡片的流行以及能有
效進行時尚染色，樹脂鏡片的需求量日增，市場佔有率逐年擴大。
（二）光學與物理特性
1．哥倫比亞樹脂CR-39 折射率為1.498，阿貝數為58，比重為1.32。它具有下列優點
：①重量輕（比重低），其重量約為等規格冕牌玻璃的一半；②具有較強的抗衝擊力，即使
破裂，碎片刃口較鈍；③化學性能惰性；④因熱傳導係數低，具有較好的抗霧性能；⑤鏡片
設計多樣化；⑥抗凹陷，因其表面彈性大，對高速粒子的衝擊可予以反彈，不易損傷表面。
然而，CR-39也有一些缺點：①鏡片表面易磨損，須通過鍍膜來改善；②因折射率相對較低，
鏡片相對較厚，鏡片越大，邊緣厚度越厚，配戴者常抱怨不美觀；③折射率受溫度影響。8
0年代，CR-39在美國的市場佔有率約為90%。
2．聚碳酸酯樹脂（Polycarbonate Resin） 折射率為1.586，比重為1.20，重量較輕
，厚度較薄。由於聚碳酸酯樹脂鏡片表面較軟且易磨損，故鏡片表面須鍍抗摩擦膜。該材料
鏡片能吸收紫外線，有助於防止眼球的光損傷。該材料鏡片折射率高，故反射率也高，故須
鍍抗反射膜。其最大的優點是具有非常好的抗衝擊力。其缺點主要是阿貝系低，色散高，故
易導致周邊色差。儘管消費者很少抱怨色差，但仍應該告訴消費者色差問題和周邊視力下降
的可能性。進入90年代，在美國市場，聚碳酸酯樹脂正逐步取代CR-39的主導地位，已廣泛應
用於單光鏡、多焦點鏡及漸變多焦點鏡，它具有更好的安全性。
三．眼鏡鏡片材料的發展前景
當前，聚碳酸酯樹脂是較為理想的鏡片材料。然而變化是永恒的，社會在不斷進步，
眼鏡鏡片材料發展必將不斷趨向理想化。目前，由於聚碳酸酯樹脂鏡片的特性優於其他鏡片
材料，因此，具有較好的市場前景，尤其適用於屈光不正高於+5.00D、單眼屈光不正兒童以
及從事危險職業的配戴者。
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