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        關于光致變色鏡片檢測的探討

        2022-05-22 05:14:52林眉德李晨殷芳琴張佳偉
        中國眼鏡科技雜志 2022年2期
        關鍵詞:透射比光路光照度

        文 林眉德 李晨 殷芳琴 張佳偉

        光致變色鏡片的透射比特性會隨著光照強度和照射波長發(fā)生可逆變化,光照越強,鏡片顏色越深,透射比越低,反之則透射比越高。作為光致變色鏡片的特性指標,光致變色響應值是指鏡片在褪色狀態(tài)下的光透射比和經(jīng)過15min光照后變色狀態(tài)下的光透射比之比,檢測光致變色響應值有兩種模式,一種稱為在線檢測,即鏡片輻照和透射比檢測同時進行(如圖1),一般為避免輻照光源對透射比檢測的干擾,兩路光路會呈一定的角度。另一種模式是離線測量,即先將鏡片輻照15min,然后快速移置鏡片進行透射比檢測。市場上流行的變色鏡片初始褪色速度普遍較快,離線測量難度較大,因此大多數(shù)生產(chǎn)廠家都采用在線模式,但兩路光路的夾角β在設計時會有差異,有45o、30o、22.5o,本文著重探討角度差異對測量結果造成的影響。

        圖1 光致變色在線測量圖

        1 光照度和角度的關系

        輻照光源為平行光,設輻照光源投射到照度計上的面積為dS1,照度為E1,投射到樣品的面積為dS2,照度為E2,則(忽略鏡片表面的弧度,假設是平面鏡片)。因照度和投射面積成反比,所以。因此照度計上檢測到的光照度與鏡片上并不一致,與兩光路的夾角有關。GB 10810.3-2006、ISO 8980-3:2013等標準規(guī)定檢測時樣品表面的光照度應滿足(50000±5000)lx,但一般儀器都是設定照度計上檢測到的光照度是50000lx,當β分別為45o、30o、22.5o時,鏡片上的光照度分別約為35335lx、43301lx、46193lx。要使鏡片上的光照度達到50000lx,照度計上的光照度分別約為70710lx、57735lx、54119lx。由于鏡片上光照度的不同,鏡片變色程度就不同,經(jīng)過15min光照后變色狀態(tài)下的光透射比就會有差異。

        2 實驗測試結果

        下面以實際的檢測為例進行說明,實驗在環(huán)境溫度23oC、濕度55%的條件下進行,儀器采用的是原美國技術資源有限公司生產(chǎn)的PHA-002的光致變色光譜分析儀。實驗樣品為上海市依視路光學有限公司生產(chǎn)的2片變色平光鏡片,中心厚度為2.00 mm,樣品變色狀態(tài)下為2 類,即

        實驗條件為照度計上的光照度為50000lx,但PHA-002的光致變色光譜分析儀的光路設計β為45o,要測試其他角度下的試驗數(shù)據(jù),需要通過調整光照度來模擬,其他角度30o、22.5o、0o下的照度按 計算,分別為61237lx、65328lx、70710lx,在這四個照度下分別測量15min光照后變色狀態(tài)下的光透射比,實驗結果見表1和圖2。

        表1 各個角度下測量的變色狀態(tài)下的光透射比

        圖2 光致變色鏡片在各角度下的光透射比

        3 結論

        從實際測量的結果可以得出,光致變色鏡片變色狀態(tài)下的可見光透射比隨兩路光路的夾角β增大而增大,在β為45°和0°的條件下,光透射比相差4%左右。若鏡片比處于2類和3類的分界處,則用不同β角設計的光致變色儀器可測出不同的分類,因此實驗室在測量光致變色鏡片時應充分考慮儀器的結構設計,否則可能出現(xiàn)誤判。

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