太阳镜的配戴与选择

2010-04-14瞿潮庆张宇星上海市计量测试技术研究学院上海大学

上海计量测试 2010年4期

瞿潮庆张宇星/. 上海市计量测试技术研究学院；. 上海大学

自然界中存在着各种波长的光，其中有些光，如夏天的紫外光照射强烈，可能损伤眼睛的角膜、晶状体，甚至引起眼睛病变。人们配戴太阳眼镜可遮挡或吸收这部分光线，减少对眼睛的伤害，达到保护眼睛的目的。本文将从太阳镜的技术指标、如何正确选择太阳镜、镜片材料及镜架四个方面进行介绍。

1 太阳镜的技术指标

在光谱中，与人眼关系较为密切的波长范围是280 nm～780 nm，其中可见光波段380 nm～780 nm；100 nm～380 nm之间的电磁波称为紫外光，根据不同的生物效应，紫外下又可以分为ABC三个不同的区段，315 nm～380 nm为长波紫外UV-A，280 nm～315 nm为中波紫外（UV-B），100 nm～280 nm为短波紫外（UV-C）。

紫外线对人体的伤害主要是皮肤和眼睛。对眼睛的伤害主要是角膜和晶状体。因为角膜上皮吸收紫外线的峰值波长为265 nm，晶状体吸收紫外线的峰值波长为295 nm。UV-A是玻璃体浑浊、老年黄斑变性的诱因之一，UV-B主要伤害的是晶状体，UV-C主要伤害的是角膜。太阳镜的首要功能是挡住这些紫外光进入眼睛。

评价太阳镜的技术指标有如下几个：顶焦度、棱镜度、光透射比、平均透射比（紫外光谱区）、交通信号透射比、抗冲击性等。下面分别予以介绍。

1)顶焦度要求。太阳镜一般指光密度一致的无度数平光太阳镜，在GB10810中给出了平光镜片的顶焦度公差，即球镜≤±0.08D，柱镜≤±0.06D，也就是说太阳镜的顶焦度的残存值不能大于上述数值，当然顶焦度越小越好， 0.00D为最佳。若太阳镜顶焦度超标，将使佩戴者倍感不适，容易产生视觉疲劳、视力下降，给眼睛带来不必要的损伤。

2) 棱镜度要求。若镜片具有棱镜度，则会产生视物移焦，可能导致双眼视物不能合一，或产生高低的不平衡，加剧配戴者的眼肌及视神经无序地调节，使佩戴者感觉视物变形、不舒适、易疲劳，斜视等应重后果。太阳镜的棱镜度应≤0.25△，镜片棱镜度为零的镜片最佳。

3) 光透射比。光透射比是太阳镜的一个重要指标。光透射比是指透射光通量与入射光通量之比，这个比值代表在可见光波长范围内在某镜片中（介质）光透过的量（即透过率）。通俗地也可以理解为照射光线（如阳光）在镜片中透过的量，它反映镜片的遮阳效果。我国现行标准将太阳镜分为3类：遮阳镜、浅色太阳镜和特殊用途太阳镜。QB2457-1999《太阳镜》标准规定：A.浅色太阳镜光透射比为＞40%；B.遮阳太阳镜光透射比为8%～40%；C.特殊用途太阳镜光透射比为3%～8%。不难看出从A类至C类太阳镜片的颜色是依次由浅至深的，也可以说镜片的滤光能力是依次加强的。不同类别的太阳镜的光透射比务必严格符合上述要求。

4) 平均透射比（紫外光谱区）。在315～380 nm的UVA波段，其平均透射比τSUVA≤τV；在290 ～315 nm的UVB波段，其平均透射比τSUVA≤0.5 τV。当太阳镜满足此项指标，就达到了防护的最基本要求，即在挡住强光的同时又没有增加对紫外光的接受量。由于戴上太阳镜，会降低进入人眼的光通量，致使佩戴者瞳孔增大，所以在同等外界条件下，如果太阳镜不能阻挡相应量的紫外光，人眼将接受比不戴太阳镜时更多的紫外光，即配戴不能防紫外线的深色太阳镜比不配戴太阳镜对眼睛的损害更大。

5) 交通信号透射比。交通信号透射比这一指标主要控制、保证通过不同颜色太阳镜看不同颜色的物体，能保持物体原来的颜色色度。这项技术要求对太阳镜也是非常重要的，试想若一副太阳镜交通信号透射比未达标，会导致配戴者对颜色的分辨率降低，产生色觉干扰，造成色觉混乱，对驾驶员来说，后果更是不堪设想。QB2457-1999《太阳镜》标准明确规定了交通信号透射比（τsig）要求的标准值。对于浅色太阳镜，红色信号：≥8%

黄色信号：≥6%；绿色信号：≥6%；遮阳太阳镜的交通信号透射比要求同上；对于特殊用途太阳镜，如滑雪、爬山、海滩等，对交通信号透射比这项指标暂无要求。

2 正确选择太阳镜

如今太阳镜产品众多，消费者在选购时也多以舒适程度、款式外观为主要考量，其实这是不科学的，正确选择太阳镜非常重要。

首先，要考虑太阳镜的有害光过滤功能，过滤功能越强，保护效果越好。应到正规眼镜店选择正规厂家生产的具有防紫外线功能的太阳镜。应注意观察太阳镜的镜片、吊牌或外包装上是否有“100%防紫外线”、“UV400”、“防紫外线”等标识。黄色、橙色和浅红色的太阳镜易导致眼睛过度疲劳，但黄色镜片分辨红、绿的性能较好，适于分辨交通信号和标记。

很多人都误认为镜片颜色的深浅与防紫外线性能成正比，事实是镜片颜色的深浅仅指可见光的透过率，用肉眼就可以判断，而紫外线是肉眼不能观察到的，镜片防紫外线性能就只能通过紫外光谱分析仪才能检测到。

其次，在选择时注意镜片表面要光滑，无波纹、无瑕疵、无气泡、无磨痕，将镜片平放，从水平方向上看镜片无翘曲。可将太阳镜拿到距眼睛45 cm处，透过眼镜观察周围的垂直线和水平线，再将眼镜上下前后移动。如发现直线歪曲或摆动的情况，说明该镜片变形，不宜购买，凹凸不平或有痕迹、气泡的镜片也不宜选购。

近几年来，“变色镜”得到广大消费者特别是年轻人的青睐。变色太阳镜片，是用变色玻璃制成的，它含有卤化银和氧化铜。其中卤化银是一种“光敏感剂”，当它受到一定波长强光刺激时，在氧化铜的催化作用下，会迅速分解为银原子和卤素原子。银原子为不透明的黑点，使镜片变暗，减弱透光能力。因此，戴变色镜到强光处，人眼仍会感到柔和舒适。相反，如走入室内，由于外界光线减弱，被束缚在晶格中的银原子和卤原子又会重新结合成卤化银，使不透明的银黑点减少乃至消失，镜片也就随之褪色，使眼睛仍可以视物清楚。

需要我们注意的是，有些消费者不分室内室外都戴着太阳镜，白天、黑夜甚至看电影也戴着它，这样不但起不到保护眼睛的作用，反而使眼部肌肉处于紧张状态，加速眼睛疲劳。

3 镜片材料

按材质分，眼镜可分为玻璃镜片、树脂镜片，树脂镜片主要包括EA树脂、CR-39、PC材料等。玻璃镜片折射率稳定，耐磨性好，光学性能稳定，但比较重，易破裂；树脂材料有着很多的优点，它的透光性好、材质较轻，阿贝数大(即色散小)，对紫外线有较强的吸收，抗冲击能力强（是玻璃的10-50倍）。

①常用的树脂镜片材料

由于树脂材料有着众多的优点，使得它的应用越来越广泛。下文介绍几种常用的树脂材料：

1) EA树脂。这种树脂是以丙烯酸与双酚A环氧进行合成所得到的一种双酚A环氧丙烯酸双醋单体，再与苯乙烯共聚而成。它的综合性能比较优越，是一种比较理想的热固性材料。物理特性有：折射率(Nd 23℃)1.5836，阿贝数32，光透过率＞90%，比重 1.14 g/cm3，热膨胀系数 8.2×10-5/℃。这种材料在化学性能上耐强碱、弱酸、盐水溶液，耐醇类脂肪族，溶于丙酮。

2) PMMA俗称有机玻璃，聚甲基丙烯酸甲酯，属热塑性材料。其物理特性有：折射率（Nd23℃）1.49，阿贝数 57.4，光透过率 92%，比重 1.19 g/cm3，热膨胀系数7×10-5/℃。PMMA能溶于氯仿、丙酮、甲酸中，不溶于水、甲醇中。具有质轻、价廉等优点，易于成型，尤其是注射成型，可以大批量生产。但由于受热易变形，耐磨性差，一直未能在眼镜业中广泛应用，多用于低档太阳眼镜片。

3) CR-39。这种材料是丙烯基二甘醇酸酯的简称，亦称哥伦比亚树脂或ADC树脂，属于热固性材料。其物理特性：折射率（Nd23℃）1.498，阿贝数53.6，透过率92%，比重1.32 g/cm3，热膨胀系数9-10×10-5/℃。CR-39材料还具有易染色、耐冲击，化学稳定性好的优点，该材料制成的镜片最适宜于中小学生、儿童的屈光矫正以及劳保镜、老花镜的应用，但对高度数者，因镜片往往较厚，而改用中高折射率的树脂镜片。

4) PC材料。PC材料即聚碳酸钠，属热塑性材料。PC材料比CR-39树脂材料轻、抗紫外线、耐冲击、热稳定性好，但PC材料比较软，耐磨性和可染色性比较差。一般眼镜片用PC材料的可见光透过率（VLT）在90%左右。增透膜（AR，减反膜）可以把VLT提高至95%以上。紫外线截止波长为380～385 nm。其物理特性有：折射率（Nd23℃）1.585，阿贝数 30.3，透过率超过 90%，比重 1.2 g/cm3，热膨胀系数 6.6×10-5/℃。

材料的折射率越高，意味着相同光度的镜片表面就越平，相同度数的镜片就可以越薄。例如，中心厚度1.0 mm、直径60 mm的-10.00D的PC镜片比相同规格的CR-39镜片边厚薄17%，重量轻20%。事实上，CR-39材料的耐冲击性较差，其镜片的中心厚度一定要在2.00 mm以上才够安全，这时，PC镜片的薄与轻就更明显。在所有的镜片材料中，PC的阿贝值是在低端。理论上，低阿贝值表示材料的折射率随光波波长变化大，或者说材料对蓝光的折射率与对红光的折射率的差值大。大的折射率差值也就意味着大的色散。事实上，大部分高折射率镜片材料（折射率在1.60以上）的阿贝值都低于40，显著低于CR-39或冕牌玻璃（Crown Glass）为60。这些高折射率材料已经被成功的应用于眼镜镜片上，尤其是PC材料。总的来说，PC 的光学性质被认为和其它镜片材料一样好。加上独有的优越性（质轻、安全、健康、环保），PC镜片完全可以在中高折射率镜片市场中占有一定的份额。

②树脂镜片的镀膜

由于树脂材料表面耐磨力、抗化学能力比玻璃差，表面易产生划痕，吸水性比玻璃大，因此一般会在树脂镜片材料上镀膜，以改善这些缺点。加膜是镜片质量和特性的一个重要指标。常用的膜有减反射膜、加硬膜、防水膜、偏振膜等。

1) 减反射膜。又称增透膜，它的主要功能是减少或消除透镜、棱镜、平面镜等光学表面的反射光，从而增加这些元件的透光量，减少或消除系统的杂散光。镀上减反射膜后其反射回来的光将大大减少，提高了成像清晰度和分辨率。也可以根据不同的要求镀几层减反射膜，从而更进一步减少反射损失。

2) 加硬膜。树脂镜片材质较软，如果直接将减反膜镀在树脂镜片上，由于两种材料的热膨胀系数不一致，而且差别很大，在镀完膜后会产生裂膜现象，从而使镀在树脂镜片上的膜脱落下来。为解决这个问题，在镀减反膜之前须在树脂镜片上镀一层加硬膜，处理镜片表面，以提高树脂镜片的硬度。用来镀加硬膜的材料的热膨胀系数要介于树脂材料和减反膜材料之间；这样，这层加硬膜就可以起到缓冲的作用，从而可以解决裂膜的问题。镀加硬膜通常采用两种方法：一是在真空室里镀上一层有机硅材料作为加硬膜，这层膜一般在3～5 nm之间才不会影响减反射膜的效果；二是将树脂镜片放在加硬液里浸泡，从而让它在树脂镜片表面形成一层加硬膜。

为了提高镜片表面的抗磨损能力，可以在镜片表面镀加硬膜。目前多采用硅原子进行加硬处理，即采用含有有机基质和包括硅元素的无机超微粒物的加硬液，使硬膜同时具备韧性和硬度。可以通过桌面敲击的声音和镜片的颜色亮度来识别。声音清脆、边缘明亮的镜片是经过加硬处理的。

3) 防水膜。也称为抗污膜，在给树脂镜片镀上减反膜后，由于空气中存在水气和灰尘，使镜片表面很容易产生污渍，而污渍会破坏减反膜的减反效果。解决的方法是在减反膜上再镀一层具有抗油污和抗水性能的顶膜，当然这层顶膜必须很薄，否则会影响到减反射膜的效果。抗污膜的材料以氟化物为主，有两种加工方法，一种是浸泡法，一种是真空镀膜，而最常见的方法是真空镀膜。当减反射膜层完成后，可使用蒸发工艺将氟化物镀于反射膜上。抗污膜可将多孔的减反射膜层覆盖起来，并且能够将水和油与镜片的接触面积减少，使油和水滴不易粘附于镜片表面，因此也称为防水膜。

4) 偏振膜。偏光片是根据光线的偏振原理制成，即光的振动平面和偏振轴平行时，偏振光滤光片才能使偏振光透过。因而，光线被整理成同向光进入人眼，使周围景物看起来清晰而不刺眼。眼用镜片中的偏光膜分为两种，一种是胶合于镜片中间的相对较厚的偏光膜，另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。

4 眼镜架

①眼镜架的种类

眼镜框架用于夹持眼镜片并将其固定于眼前正确的位置，以保证眼镜片与眼组成的光学系统成像质量最佳。眼镜架品种繁多，分类复杂。按材料分为非金属与金属镜架；按其夹持镜片的形式分为全框式眼镜、半框式眼镜、无框式眼镜；按加工工艺分为非金属注塑架、非金属板材架、金属线型材架、金属板型材架、金属冲压铸型架。

目前用于制造眼镜架的金属材料主要有以下几种：（1）锌白铜眼镜架是价格最低廉的金属镜架，但由于耐蚀性差，容易形成绿色的铜锈，影响美观。（2）蒙乃尔合金 (含有铜、锌、镍)及镍合金的加工性能好，用其制造的眼镜架的款式很多，受到青少年的喜爱，但其耐蚀性也较差。研究表明游离态的镍离子容易造成皮肤过敏，欧洲、美国已建议顾客不佩戴此类镜架。（3）钛镍形状记忆合金重量轻，但由于存在焊接的难题，用其制成的眼镜架款式单一。（4）纯钛制成的眼镜架由于重量轻(是普通镍合金镜架重量的48%～60%)、强度高、耐腐蚀、表面易着色、美观且耐用等特点已受到广大消费者的青睐。（5）钛合金具有上述纯钛的所有优点，且钛合金的加工性能和焊接优良，用其制成的眼镜架款式较多。

②眼镜架的选择

选择眼镜架，除了要讲究式样、色泽、形状、规格外，其质量、耐用性、坚固性、可靠度等也都是配镜者关心的问题。消费者可以首先从镜架的总体精致程度、光洁度、弹簧恢复度、镜腿开张灵活度等方面大体上看镜架的质量，再注意从螺丝松紧度、焊点工艺、镜架是否对称、尺寸标注是否规范等细节方面来综合判断眼镜架质量。

金属镜架的焊接点附近要多加留意，看有无裂痕。由于焊接时的热效应改变了材料的应力结构，或者虚焊、材料疲劳等使其受力时易发生断裂。对金属镜架，可用指甲抠一下，看漆面会不会有刮痕。对塑料板材的镜架，仔细观察它的表面有无塑料颗粒、是否毛糙。要观察镜架的托叶两边是否对称。注意观察两只镜腿是否平整，可将镜架平置于桌面，看接触点有无悬空。如果出现一边高一边低的情况，就要要求专业人士对镜腿进行调整，达到左右平衡上下对称的效果。可开合镜腿，感受弹性。一般认为越紧越好的观点是错误的，那样表示螺丝的润滑度不够，容易造成镜腿伤害，太松也不好，可能是螺丝未拧紧所致，松紧度适中最佳。

正规厂家生产的镜架，除打印上货号、规格、尺寸外，还印有牌号（英语或拼音）。经过商标注册的镜架，还打印上“R”字样，如果是二等品或三等品，镜架上则打印“2”或“3”字样，公开告诉消费者这不是正品，以保护厂家和产品的信誉。

眼镜架的款式很多，形态各异，有全框、半框和无框三类；形状有梨形、圆形、水滴形、椭圆形等，在选择镜架款式时可根据自己的脸型配合后的视觉效果是否舒适为依据。