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历史痕迹:一副眼镜的“前世”与“今生”

2023年04月10日

眼镜,在很多场合和特定人群中间是一种必需品。
 
无论是解决视力困扰所佩戴的近视眼镜和老花镜,还是装饰和遮阳所佩戴的太阳镜,都是由传统“眼镜”一步步发展而来的。
 
一副眼镜,也有着自己的“前世”与“今生”,堪称整个人类文明发展的历史痕迹之一。
 
 
 
 
 
镜片的“进化史”
 
 
最原始的眼镜起源于透镜,也就是现在所说的放大镜,它的制造、应用与光学透镜的出现有密切的关系。
最初发现眼镜能使物体成像放大的光学折射原理就是在日常生活中察觉的。人们通过松香晶体球与蚊子的相结合,启发了对光学折射原理的认识,再加以利用,琢磨出凸透镜。
在中国,有典可查关于眼镜的记载是春秋末年齐国工业技术官书《考公论》。里面有“凹球面镜取火”的介绍,但还不是“视物”所用。
 

 

 
 
借助外部设施来帮助人类改善视力,是眼镜的雏形。
1980年,考古发掘东汉光武帝刘秀第九子——广陵王刘荆(公元67年)墓发掘出的“嵌水晶金圈”(当时命名)誉为“史上最古老的眼镜”。从而证实我国制造凸透镜放大镜片有两千多年的历史。
古人将此种结构的眼镜称之为“单照”。
 

 

 
宋人赵希鹄在《洞天清录》中写明:“叆叇:老人不辨细书,以此掩目则明。”由此可考,将眼镜称之为“叆叇”源自宋朝。
进入到13世纪,我国的元代时期,人们根据不同的水晶折射率,能够做出各类样式的眼镜。但当时佩戴眼镜的人并不是很多,因此只限于宫廷内部,但随着时间的发展,眼镜便进入到生活中。
 

 

 
 
眼镜一词代替“叆叇”是什么时候呢?据明朝郎英著《七修稿续稿》之卷六,有题为“眼镜”的文字,说明我国明代已经使用“眼镜”一词。
国外关于眼镜较早的文献记录是欧洲13世纪,描述当时人们如何矫正视力。
根据Duke-Elder所著的眼科全书介绍,马克-波罗1270年到北京(当时称为“大都”)时,看到元朝(忽必烈时代)官吏戴凸镜阅读文件,遂将其带到威尼斯,然后交给当时工匠仿制,从而使眼镜传入欧洲。
  

 

 
 
13世纪末叶的欧洲,出现了把透镜紧贴在眼睛前面来细看东西的新鲜事,这个时期的透镜都是聚焦型的都是由吹玻璃的工人磨制而成,尽管遭到科学家的反对,工匠们还是制造了很多能够用于看近物的透镜,他们还发现,人年纪越大,要求越大的透镜曲率。
镜片的材料最初使用的是天然水晶,随着玻璃工业的发展,玻璃材料逐步取代了天然水晶。
 

 

 
 
当几何光学知识和相关定律逐步被认识和应用后,人们发现镜片的屈光力与镜片材料的折射率有关。
由此,不同种类和折射率的镜片材料相继出现,其中最具代表性的是折射率为1. 523的皇冠玻璃(又称冕牌玻璃),成为玻璃镜片标准的对照材料。为减轻镜片重量或减薄镜片厚度,后续又不断出现了高折射率的玻璃镜片。
随着航空业发展,一些原本为航空领域研制和发展的材料逐渐被民用,比如树脂材料在眼镜领域的应用,不仅达到了轻、薄的要求,还从医学角度使镜片更安全、健康,视觉更清晰,为镜片材质带来了革命性突破。
 

 

 
眼镜的发展还体现在镜片表面镀膜技术的改进和应用上。
镜片镀膜从最初的耐磨损膜(又称加硬膜)到单层减反射膜,逐步发展到由耐磨损膜、多层减反射膜、憎水膜(称抗污膜)组成的复合膜,从生理和视觉角度减少了反光和眩光,阻断了紫外线等,在物理角度提高了镜片的耐用性、功能性以及美观性。
镜片设计方面,也从最原始的球面镜片,发展到了现在的非球面镜片。
临床研究发现,当球面或球柱面镜片放置在眼前,与眼球共同组合成新的光学系统后,会产生另外的光学问题,比如像差,严重影响成像效果。
 

 

 
 
随着科技进步,非球面镜片问世,成像质量得到提升,镜片的重量、厚度也进一步突破,这给眼镜的功能拓展提供了广阔空间,许多新技术、新成果眼镜脱颖而出,典型代表就是双光镜的出现,终结了传统单光眼镜的历史。
世界上第一副双光镜由美国科学家本杰明·富兰克林发明。
富兰克林将一枚远用镜片与一片近用镜片各切一半,对接嵌入镜框,从而制成双光镜。这种眼镜兼顾看远和看近两种用途,但会产生视野无法连续、出现视像断裂的现象,视觉性能不佳。
随之出现能看远、看中距离和看近的三光镜,也面临了同样的光学问题。
 



 
 
20世纪50年代,渐变多焦点镜(又称渐变镜、渐进镜)问世,即一副能满足不同距离视物要求的眼镜。这种眼镜对看远和看近的过渡给予了足够重视,正视时可获得满意的远用及近用视觉效果。
但最初的渐变多焦点镜旁视效果不佳,物象畸变明显,佩戴者只能“头随物转”,来弥补镜片旁视时造成的像差。

 

 

 
 
随着计算机技术发展、临床经验积累和对眼球运动、调节和集合等方面的认识进一步深入,渐变镜不断升级换代,也正在更符合视觉生理的需求。
比如当前超视立视光科技推出的渐变焦技术镜片,近视老花、看远看近,一副眼镜即可轻松搞定,看书、走路、开会、开车等不同用眼环境下保持清晰自然,就像没戴眼镜一样舒适和方便。
 

 
 

 
 
镜架的“进化史”
 
 
眼镜的发展还包括框架材料和框架设计。
最初被认同并普及使用的眼镜为手持式的单眼凸透镜,一片镜片连接一个手柄,类似现在的放大镜。从明代中后期以后,为了便于使用,有的将镜片缝在帽子上,有的装在铁圈线挂在耳朵上,也有镶在皮带上的。
 





 
 


 
直到16世纪,才出现了架在鼻梁上的双片眼镜,最初的眼镜框是用纸做的、漆皮做的、牛角做的,到后来又有了玳瑁(龟壳)的、铜圈制作的眼镜框。
最开始是没有眼镜腿,是在眼镜两端系上线挂在耳朵,直至清代后期,眼镜框开始连接眼镜脚,便构成了眼镜架,并在当时引起轰动,流传一时。
 

 

 

 
随着眼镜的生产不断改进,镜腿也逐渐由繁而简,由粗糙到精巧,逐步出现与现代接近的镜腿,越发美观与方便。
 

 

 


 
 
随着时代发展,眼镜在安全、轻巧、舒适、时尚等方面不断进步,成为既具备视觉矫正功能、符合眼部和脸部生理,同时又具备时尚美学的特殊器具,从而孕育了巨大的市场发展潜力。
我们有理由相信,不久以后,眼镜还会不断被创新,更加的生活化。