第一章导言第一节眼镜的历史和发展 - 眼镜技术

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第一章导言第一节眼镜的历史和发展

2010-06-06 12:02:37 来源:网络作者:苏拿海昌【大中小】浏览:98121次评论:0条

眼镜是矫正眼球屈光不正、保护眼睛健康和提高视觉功能的一种特殊的医疗器具，由于屈光不正人数占总人口比例很大，又因人人都可能会因年龄而老视，眼镜与人类视觉质量的提高密切相关。同时，眼镜可用于眼睛安全防护和满足生活时尚，因而成为人类生活中的必需用品。
回顾眼镜的发展历史，可以追溯到我国春秋末年，齐国的工业技术官书《考工论》就有用凹球面镜取火的记载，当时记载的是镜片的概念。据考证，中国南宋时(即13世纪前半叶)已经发明了眼镜。根据Duke Elder所著的《眼科全书》介绍，马可·波罗(Marco Pol0，1254—1324)于1274年到北京时，看到元朝(忽必烈时代)官吏戴凸透镜阅读文件，遂将其带到威尼斯，由工匠设法仿制，从而使眼镜传人欧洲。
最初的眼镜为手持式的单眼正透镜，一个镜片连接一个手柄，类似现在的手持式放大镜，后来做成双眼排镜式，再后来由两根绳子系挂到耳朵上，最后发展出与现代眼镜接近的镜脚(如图1—1)。

最初使用的镜片材料是天然水晶，水晶非常重，而且有双折射现象。随着玻璃工业的发展，玻璃材料逐渐取代了天然水晶。当几何光学知识和相关定律逐步被人们认识和应用后，镜片的屈光力与镜片材料的折射率被联系起来，开始出现了不同类型、不同折射率的镜片材料，其中最具代表性的是皇冠玻璃(又称冕牌玻璃)，其折射率为1.523，成为以后材料研制或折射率标准的参照材料。为了减轻镜片重量或减薄镜片的厚度，出现了高折射率玻璃镜片(如图1—2)。随着航空业的发展，一些原本为航空领域研制和发展的材料逐渐民用化，其中典型的例子就是树脂材料，如哥伦比亚树脂第39号(CR39)，聚碳酸酯(PC)(又称太空片)等，这些材料在眼镜领域的应用可以说为眼镜材料带来了革命性发展，不仅达到了轻、薄的要求，更重要的是从医学的角度来看，更加安全、健康，并使视觉更加清晰。

光线接触镜片表面时，会发生折射和反射，反射光线影响光线透过率，也影响镜片的外观，如拍照时的眼镜反射等，因此，如何“抗反射”的科学研究应运而生，“抗反射膜”为眼镜开辟了新的科技领域，即镀膜工艺。镀膜工艺不仅在“抗反射膜”方面不断有技术革新，同时逐步发展到多层减反射膜、加硬膜、憎水膜等，从生理和视觉角度减少了反光、眩光、增加了紫外线滤过等，从外观角度更加美观，从物理角度则提高了镜片的耐用性。
最初的镜片是简单球面的一部分，很快就发现，这样的镜片无论从成像质量、外观和承受重量来看都存在很多问题，随着人们对几何光学、物理光学的理解，随着机械工艺的进步、计算机的发展等，镜片的设计走向科学，从最原始的球面透镜发展到现在的非球面、消像差功能镜片等。
从屈光矫正的临床研究发现，球性或球柱镜镜片作为放置在眼外的镜片与眼球共同组合成光学系统后，也会产生一些光学问题，如像差、畸变、场曲等，从而影响成像效果，随着多学科研究的交叉、融合，如数学、光学和电脑的应用，使得非球面设计成为可能，不仅在成像质量方面解决许多光学问题，在重量、镜片厚度等方面也达到了良好的效果，同时眼镜的新技术、新成果近年来也一直层出不穷。
在眼镜片设计方面的另一个突出例子就是矫正老视的镜片，长久以来，老视矫正一直沿用了阅读附加的方式，这方面突破性的进展首先是出现了双光镜片；随之出现了能看远、看中距离和看近的三光镜片；20世纪50年代出现了渐变多焦点镜片(即一种能满足不同距离注视要求的镜片)，虽然最初的设计存在诸如周边变形等许多问题，但随着电脑技术的发展、临床经验的积累和对眼球运动、调节和集合等方面的认识进一步加深，更符合眼睛视觉生理的渐变多焦点镜片层出不穷。
眼镜的发展还包括框架材料和框架设计的发展，从而使眼镜在安全、轻巧、舒适、时尚等方面都在不断进步。眼睛各部分的发展，使其成为既具备视觉矫正功能、又符合眼部和脸部生理，同时还具备时尚美学的特殊医疗器具，从而具备巨大市场发展潜力(见图1—3)。

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责任编辑：peijingshi

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