介紹

是時候選擇一款合適的太陽鏡來抵御炎熱的夏季了。太陽鏡在中國人的生活中已經變得很普遍。市場上有多種類型的鏡片。您應該選擇染色膜、偏光膜、鏡面膜還是變色膜？除了都具有防紫外線功能外，每種太陽鏡還有哪些特點？很多人可能會有這些疑問，但網上常見的介紹性文章可能解釋不夠深入、涵蓋不夠全面，或者存在誤導性。在某些情況下，本文的目的是從制造原理的角度來解釋這些太陽鏡的性能特點，基于此，我想選擇您喜歡的鏡片不會很困難。

注1：僅包含樹脂鏡片，不包含玻璃鏡片；注2：大量術語警告已在可能的情況下進行了解釋或鏈接；注3：本文重點介紹原理，并未包含很多產品推薦；篇幅過長。

有色太陽鏡

染色是一種基于模制鏡片的工藝（指已制成但尚未修剪并安裝到[鏡片]框架上的粗糙圓形鏡子）。當染料以一定的速率分散在溶劑（染色液）中，并以一定的速度和頻率浸入染色液中時，染料逐漸滲透到鏡片的基體中，使鏡片的顏色變暗。染料的典型分子結構如下圖所示，結構中含有各種成色基團，這些基團在可見光譜的特定區(qū)域產生強烈的吸收，從而產生各種顏色，大家可以看到。在適當的工藝參數下，鏡片可以獲得一定的均勻（也稱為solidtint、solid color）染色深度或漸變tint（漸變色調）深度。

典型有機染料分散藍的分子結構

彩色太陽鏡純色系列

與單色有色鏡片相比，漸變有色鏡片從上到下具有從暗到亮的顏色分布，類似于風景攝影中常用的漸變鏡片（GND），提供不同的視野，目的就是為了實現這一點。在戶外佩戴時，您將獲得從天空到地面亮度均衡的視覺體驗。

漸變染色（鏡片到達后）

漸變染色效果

有色太陽鏡有多種顏色可供選擇，著色深度從極淺到極深，適合從室內到極端室外條件的佩戴需求。但相應地，由于染色深度是固定的，其應用場景也相對單一。例如，深色或淺色鏡片不適合在快速變化的光線條件下使用。此外，某些顏色（綠色、紅色等）也會干擾物體本身的顏色。一般情況下，最好折中一下，選擇中等染色深度的鏡片。

鏡片色調深度選擇指南

注：除了上述染色之外，還有另一種生產彩色太陽鏡的方法：將調色劑或母料（指含有調色劑的塑料顆粒）均勻地混合到樹脂（通常是尼龍[PA]或聚乙烯）中來做到。 PC]）采用注射成型法制成，如下圖所示，將樹脂加熱熔融，然后施加壓力，以注射器形狀注射到模具中，冷卻后得到成型品（鏡片）。

注塑演示動畫（注：照片為眼鏡以外的產品）

注塑成型有色太陽鏡

以上兩種彩色鏡片哪個更好？注塑的優(yōu)點是可以模制成各種形狀，例如護目鏡、滑雪鏡等。這種染色工藝不僅適用于無色鏡片，還可以應用于多種鏡片，包括有色鏡片、偏光鏡片和有色鏡片（示例如下）。

偏光太陽鏡

偏光太陽鏡可以減少太陽光在潮濕的道路、雪地、水面、金屬表面等處反射光（=偏光）的干擾，而且它們還有多種背景顏色，使人更容易看清。對比度和色彩體驗。可以說是一款帶有偏光濾光功能的有色太陽鏡新產品。

偏振濾光原理

佩戴偏光眼鏡的效果圖解

那么如何讓你的鏡片具備偏光濾鏡功能呢？這里就需要偏光膜。它通常由在拉伸（取向）狀態(tài)下用碘化物或其他二色性染色的聚乙烯醇薄膜（PVA）制成，如下圖所示。

PVA偏光膜制造工藝流程圖

在偏光膜的制造過程中，可以通過調節(jié)染料濃度來獲得各種透光率，但考慮到各種損耗，理想的透光率只有50%，所以實際鏡片的最大透光率一般都不是。超過40%。

懂化學的朋友會知道，PVA聚合物的主鏈中含有大量羥基，使其容易吸濕、變形，甚至水解。當今行業(yè)有多種選擇。

加工成偏光膜后直接熱彎，但PVA很難直接使用，因此在其兩面貼合一層或兩層高透光率（93%）、高強度的三乙酰纖維素（TAC） PVA.做的。獲得總厚度約為1mm的偏光片。通過對偏光板進行加熱（加壓）、彎曲、切斷，可以將其直接用于太陽鏡或偏光夾。目前市場上便宜的偏光眼鏡/偏光夾，包括一般的3D影院眼鏡，都是采用這種制造方法制作的，而且便宜的不會經過熱彎，而且是平整的。這類鏡片很薄，不能用處方加工（稱為非處方），耐磨性一般，但曲率和尺寸穩(wěn)定性較差。

偏光片結構示意圖

偏光板加熱（壓制/彎曲）工序

偏光片加工成偏光片并注塑成型（熱塑性樹脂）。其結構原理與上圖相同，只是將外面的TAC層換成了PC層等熱塑性材料層。進行同樣的熱彎工藝后，將偏光板放入模具型腔中，在底部將PC樹脂（上一篇文章中的動畫圖像）注射到偏光板的背面，PC層和偏光板的背面進行注射，注射的PC樹脂在高溫下熔化形成整個鏡片，冷卻后調整鏡片形狀。與通過注塑成型獲得的偏光片直接熱彎曲相比，鏡片材料的支撐可以使鏡片曲率得到更好的保持。另外，鏡片的厚度可以靈活控制，較薄的鏡片可以直接使用，較厚的鏡片可以后期加工成各種度數（稱為處方鏡片），對于硬化和增透效果非常好。我們還處理合適的(AR) 涂層。除了PC之外，PA等材料也很常見。

從模具看注塑過程（綠色為樹脂材料）

鑄造成型（熱固性材料） 鑄造成型與注射成型類似，但僅適用于熱固性材料。所用偏光片的結構比較簡單：將偏光片熱彎后固定在玻璃模具制成的模腔內，通過注射口注入單體，經高溫燒成固化。用模具將偏光板牢固地包裹在鏡片內。有許多材料可用于澆鑄成型，包括熱固性單體，例如折射率為1.5的CR39和高折射率MR系列，具有與注塑成型類似的其他優(yōu)點。

CR39偏光板結構

相應的鏡片結構（12、12a-c=多層偏光片，14a、b=CR39樹脂），蔡司專利技術。

鑄造成型動畫演示（不含偏光板）

那么選擇哪種偏光片最好呢？實際上，在偏光效率(95%效率)方面并沒有什么區(qū)別，但主要區(qū)別在于以下幾個特點：

如果偶爾使用，我們推薦使用高倍率的偏光板（夾子）和鑄造的光致變色鏡（高折射率）。

這里所說的光致變色鏡片就是光致變色鏡片，光致變色是“因光而可逆地發(fā)生顏色變化”的縮寫，自從康寧公司在20世紀60年代發(fā)明了玻璃光致變色鏡片以來，鏡片材料已經從厚重的玻璃變?yōu)榱诉M步。朝著輕、薄、高品質的方向發(fā)展。分子樹脂和變色物質也從原來的無機“銀鹽”（如鹵化銀）演變?yōu)橛袡C光致變色分子（變色染料）。變色鏡片在室內可以像普通光學眼鏡一樣使用，在室外可以像太陽鏡一樣使用，因此市場上有廣闊的發(fā)展空間。

那么光致變色鏡是如何制作的呢？根據在鏡片基材中添加有機變色材料的方法，主要制造工藝如下。

基本變色技術（澆注成型）的特點是將變色染料與鏡片原料（單體）混合均勻，然后澆注成型，使單體硬化，得到具有變色功能的成型鏡片。此工藝常用于折射率為1.5和1.56的情況，制造技術難度相對較小。處方鏡片從中心到周邊的厚度各不相同，因此如果鏡片制造商的工藝優(yōu)化不足，佩戴鏡片時可能會出現牛眼現象，具體來說就是鏡片較厚部分的顏色可能會發(fā)生變化，可能會變成黑暗的。薄的部分顏色蒼白。

基本鏡片（簡化版，實際上由于紫外線較弱，中心附近略有變色）

改膜技術（旋涂） 改膜技術通常在成型的鏡片基材上涂覆含有變色染料和交聯樹脂的變色層。膜交換技術雖然相對復雜，但可以適用于各種折射率的鏡片，性能優(yōu)異，是目前中高端市場的主流產品。

可變薄膜鏡頭（薄膜厚度通常為幾十微米）

吸收：Transitions 產品具有吸收作用。這是指變色染料擴散到加熱下形成的透鏡基體中。變色顏料大部分位于鏡片表面，與染色過程類似。由于光致變色染料和鏡片之間的兼容性問題，嵌入式光致變色材料只能與折射率為1.5的鏡片一起使用。

嵌入式鏡頭（簡易版）

變色膜（流延）與偏光太陽鏡的流延相似，但必須將具有偏光濾光功能的PVA層替換為光致變色功能層。為了適應不同類型的鏡片基材，用于保護和強化PVA層的外部結構可以由PA、聚氨酯(PU)、TAC和PC等材料制成。對于相同的變色染料，變色膜的技術性能與換膜技術的性能相似，變色膜可以應用于不同類型的折射率鏡片，但技術性能具有可比性。這是非常困難的，而且市場上這樣的鏡頭很少。

光致變色鏡片

光致變色鏡的主要特點是什么？下圖為有機變色分子的無色態(tài)(A)和有色態(tài)(B)之間的相互轉換過程以及相應的吸收光譜，無色態(tài)現在可以看到鏡片的變色已基本完成。它是通過吸收紫外線而加工的。熱量是從有色狀態(tài)轉變?yōu)闊o色狀態(tài)的重要因素。這總結了光致變色鏡的兩個重要特性。紫外線會導致變色，溫度決定變色的速度和深度。具體來說，在鏡片放置的環(huán)境中，如果紫外線較強，變色速度會較快，顏色會較深；溫度越高，變色速度會較快，但顏色會變深。變輕；變薄。變色的速度會慢一些，但顏色會變淺，顏色會變深。上述特性限制了光致變色鏡片的應用范圍，但例如在炎熱的夏季，鏡片變色的深度相對較淺。在汽車上使用時，汽車擋風玻璃阻擋了大部分紫外線，但鏡片變色的深度并不令人滿意。

我可以吃水印/(o)/~~

無色態(tài)(A) 和有色態(tài)(B) 之間的相互轉換（上）以及相應的吸收光譜（下）

為了克服因高溫導致顏色變淡的問題，可以通過優(yōu)化染料和工藝來“增強”顏色變化的深度，而不影響顏色變化的速度。

蔡司為其PhotoFusion 產品（尚未在日本發(fā)布）發(fā)布了一種新顏色Extra Gray。您可以看到，變色狀態(tài)下的鏡片比普通灰色深約3%。

ZEISS Photofusion 光致變色鏡新顏色系列

如果你覺得深度不夠，或者真的想只帶一枚鏡片出門散步，你可以考慮一下偏光+變色或染色+變色組合的“智能太陽鏡”（尚未發(fā)布）改變吧，你覺得怎么樣。這種鏡片可以根據室外光線條件（陰天/黎明/黃昏/中午等）的變化，自動將初始基本顏色深度調整到所需的透光率（深度），可顯著擴展。應用鏡頭的場景……��？問一下價格？目前這超出了本文的范圍.

然而，仔細想想，各大制造商的光致變色鏡片價格昂貴有幾個原因。

合成變色染料的過程中會產生很多副產物，合成和純化過程復雜，最終收率很低。染料的生產難度基本上與變色性能成正比，方法有很多。獲得性能優(yōu)異的染料，開發(fā)成本高，需要大量投資才能獲得良好的性能，特別是偏光+變色等組合產品；蔡司AdaptiveSun“智能太陽鏡”的應用場景

蔡司AdaptiveSun“智能太陽鏡”的應用場景

變色鏡與偏光鏡不同，不同品牌和制造工藝之間存在顯著差異，尤其是變色恢復速度（從變色到不變色）。如果您有興趣，請點擊鏈接了解有關蔡司獨家品牌PhotoFusion 光致變色鏡的更多信息，該鏡“變色速度是其他產品的兩倍”。

鏡子太陽鏡

由于鏡片制造工藝的原因，鏡面太陽鏡采用的是真空鍍膜方式而不是分離式。然而，鏡面太陽鏡具有獨特的外觀，因此我們在這里將其作為一個類別進行討論。鏡面涂層可用于上述染色太陽鏡、偏光太陽鏡和光致變色太陽鏡。使用的材料類似于AR增透膜，不同折射率的鍍膜材料在真空爐中使用電子槍加熱。鍍膜材料經高溫加熱蒸發(fā)，以一定厚度附著在鏡片表面。與AR鍍膜不同，鏡面鍍膜通過改變膜厚顯著提高反射率，產生鏡面反射效果。

鏡面鍍膜工藝流程圖

鏡面與增透膜反射率比較

鏡面涂層通常與有色或偏光太陽鏡一起應用于鏡片的外（凸）表面，通過減少透光率，它們非常適合水下、雪地和高海拔等各種環(huán)境，使它們變得涼爽.它帶來安全感。結合針對用戶佩戴體驗的鏡膜層設計，鏡片底色越深，鏡面效果越強。通過調整薄膜層的設計，您可以根據需要反射出不同的顏色，以滿足您的個性化需求。此外，鏡面涂層還可應用于大面積面部防護產品，例如滑雪護目鏡。

鏡面鍍膜的典型應用

一言以蔽之

通過染色/注塑成型的彩色太陽鏡：簡單、易于使用、對我來說色彩繽紛！偏光太陽鏡：非處方太陽鏡易于制造，而處方太陽鏡則工藝復雜。變色墨鏡：變色+智能，貴但合理！鏡面墨鏡：我是兄弟姐妹中最酷的！本文作者：Leoyy