什么是偏光镜片?有什么作用?

2022-10-12 17:31:52 476

天气炎热,越来越多的人们选择太阳镜来保护自己的眼睛,主流太阳镜又分为染色与偏光两种。对偏光太阳镜都不陌生,但具体偏光镜片的使用了解还不够深入。

 

偏光的定义:

偏光,英文名称polarized light,又称偏振光。可见光是横波,其振动方向垂直于传播方向。自然光的振动方向,在垂直传播方向的平面内是任意的;对于偏光,其振动方向在某一瞬间,被限定在特定方向上。

 

偏光的分类:

偏光可分为三种,即直线偏光、椭圆偏光和圆偏光。一般所谓偏光指直线偏光,又称平面偏光。这种光波的振动沿一个特定方向固定不变,在空间的传播路线为正弦曲线,在垂直传播方向平面上的投影为一直线。

 

直线偏光振动方向与传播方向组成的平面叫做振动面,与振动方向垂直并包含传播方向的面叫偏振面。使自然光通过偏光镜,可以获得直线偏光。

 

偏光的功能:

生活中,有太多的光源会产生有害的光线,尤其是太阳光。太阳光里散发出来的光线有:可视光线、红外线、紫外线(Ultraviolet)等三种。当中以紫外线对人体的皮肤、眼睛等,造成严重的伤害。

 

可视光线(Visible light ray)(380~780nm);紫外线又分为UVA、UVB、UVC(310nm)以上,青光(Blue light)其中UVA、UVB、UVC是有害光线。

 

如果长时间暴晒会造成身体的损坏,UVB是对视力有严重影响,(Tanning Ray)是烧黑皮肤的光线,大部分眼角会吸收此种UVB光线,所以一定要阻绝掉此种光源。

 

偏光镜片因为具有将光偏极化的功能,所以能将有害光线阻隔掉而不影响可视光的透过,从而达到保护眼睛的作用。偏光镜片除了基本的防紫外线功能外,还具有防眩光、路面反射光线、水面鳞光等,适合驾驶、钓鱼、旅游、日常佩戴。

 

偏光镜片的制作:

近视偏光镜片通俗理解是三明治的结构(由前面一层太阳镜片,中间一层偏光纤维,背面一层近视镜片三层贴合而成),普遍选用的是折射率1.50的镜片(1.60的也有,价格比较高),镜片比较厚重,超过600°美观和舒适性都会受到较大的影响,近视偏光镜片的价格范围很广,与各家的工艺稳定性和品质稳定性有关。

 

偏光镜片对滤除部分漫射光(如百叶窗的光栅作用)有帮助,但质量上的差异非常大(质量差的偏光镜片很容易分层开裂,光学指标也有很多不达标)。

 

偏光镜片的材质:

市面上常见的四种偏光镜片有:玻璃镜片、树脂镜片、PC镜片、TAC镜片

①玻璃镜片

虽然耐磨且光学性能较好,但因为镜片重,玻璃安全因素等问题,所以使用逐渐减少。

②树脂镜片

易于着色,轻盈、耐冲击,成为流行太阳镜主流材料之一,可是树脂镜片在割边过程中容易崩边,遇到巨大的冲击力依然会碎裂产生安全隐患。

 

③TAC镜片

是透光性较好的高分子材料之一。TAC作为太阳镜片具有耐酸碱型、质地轻薄、性价比高等特点。但TAC镜片耐磨性较差,还有不太稳定的光学特性,虽然价格低廉,但被绝大多数国外知名品牌弃用。

 

④PC镜片

它的特点是轻盈、着色性能好、抗冲击力更强,也因此价格偏高。

 

PC镜片克服了传统TAC镜片上框后易变形导致的球面应力,散光问题;具有很强的耐冲击性能(是玻璃镜片的60倍,是TAC镜片的20倍,是树脂镜片的10倍)被广泛应用于航空航天和军事领域。同时PC镜片兼顾轻盈性,比多见的树脂镜片还要轻37%。

 

偏光镜片与染色镜片的区分

染色镜片只是利用减光的作用,染色镜片无法过滤光线,只能减低眩光、紫外光等的强度,并无法完全阻隔这些有害光线,同时因为减低光照,影响了镜片的透光率,有佩戴安全隐患。

 

染色镜片只是降低眼睛受到光线的伤害,但也会因为色彩带来物象失真的麻烦。偏光镜片可以完全阻隔因散射、屈折、反射等各种因素所造成之刺眼的眩光。同时将对人眼有害的紫外光线完全阻隔,使人在强光下长期活动时,眼睛不易疲倦,达到真正保护的功能,而且能让看见的东西更清晰、立体。

反射光与直接来自太阳的光,或者任何人工光源的光的不同之处就在于秩序问题。偏振光是由全朝一个方向震动的波形成的,而一般的光则是由不定向震动的波形成的。

 

这就像一群无秩序随意走动的人,与一批迈着整齐步伐行进的士兵那样,形成了鲜明的对比。一般地讲,反射光是一种有秩序的光。偏光镜片在阻挡这种光时特别有效,因为它的过滤性在发挥作用。这种镜片只让朝一定方向震动的偏振波通过,就像将光“梳理”了一样。对于道路反光问题,使用偏光镜片能减少光的透射,因为它不让与道路平行震动的光波通过。

事实上,过滤层的长分子被导向水平方向,可以吸收水平偏振光线。大部分的反射光就被消除掉了,而周围环境的整个照明度并未减少。

 

偏光镜片的使用注意:

透过偏光镜片看液晶显示器或手机某个角度时,会出现黑屏情况,也可能会看到彩虹状的扰光,这是由于液晶显示器的光波原理产生的,这类情况不适宜验配近视偏光太阳镜。

常规散光眼镜片处理轴向的时候,只需要安装时确定好位置即可,而偏光镜片光栅方向是固定的,为了保持双眼的光栅方向一致,镜片安装时必须对齐双眼的镜片标记,这就决定了偏光镜片只能有一个安装方向,而散光也是有方向的,所以必须把散光方向与安装方向关联起来,在生产时固定好。因此带散光的偏光镜片,每一片都是定制,无法批量制造。

 

总结

偏光镜片(偏光太阳镜)对保护人们在阳光下的视力是有非常大的帮助的。值得注意的是,目前近视偏光太阳镜的品质相差范围比较大,产品质量参次不齐。PC材质的偏光(非近视定制)保护效果最好,树脂材质的偏光应用最广泛,炎炎夏日,让我们用一副合格的偏光太阳镜来保护自己的眼睛吧。