眼镜产品中偏振化方向及偏差技术指标的理解
发布时间:2010-05-10 发布人:bysee 浏览次数:5956
随着人们生活水平的日益提高,眼镜的用途越来越广,对其功能性要求也越来越高,如市场上相继出现的防眩镜、钓鱼镜、驾驶镜、立体眼镜等等。这些眼镜产品都和光的偏振有关。
光作为一种电磁波,实验和理论均表明,其与物质相互作用时,对光检测器起作用的是电矢量E,而不是磁矢量B,所以一般只考虑电矢量E的作用,用电矢量E的方向代表光矢量即光振动的方向,如图1示。
图1
光矢量的方向和大小有规则变化的光称为偏振光,可为部分偏振或全偏振光。光矢量的方向和大小没有规则变化的光称为自然光,从普通光源发出的光就是自然光,如太阳光。但是自然光经反射或折射会产生偏振光,给人们的生活带来不便。户外垂钓时,强烈的阳光映照在波光粼粼的水面,反射光大部分是振动方向垂直反射面、平行于湖面的偏振光,使眼睛看不清水面的状况;教室中黑板上的反光也是偏振光,某角度的学生因眩目而看不清黑板上的字等等。
图2
 
早在1809年马吕斯就发现当线偏振光通过偏振片后,光强随入射线偏振光的振动方向和偏振片的透光轴方向之间的夹角α的改变而改变,如图2示.当α=0时,I=I,透过偏振片的光强最大;当α=90°时,I=0,没有光透过偏振片。利用这一偏光原理,人们发明了各种偏光眼镜,如偏光太阳镜、防眩镜、钓鱼镜等,消除掉不必要的偏振光来满足生活需要。
目前,对于上述眼镜产品中偏光技术指标的规范主要参考下列标准:
GB10810.3-2006“眼镜镜片及相关眼镜产品 第3部分:透射比规范及测量方法”、QB2659-2004“机动车驾驶员专用眼镜”、EN 1836:2005 一般用途太阳镜及太阳观测滤光片、ISO 8980-3:2003眼镜产品透射比及测试方法。限于篇幅,本文仅讨论偏振化方向及偏差的技术要求。
GB10810.3-2006规定:如果镜片带有偏振面的标志,则实际测得的偏振面与标志间的偏差不应超过±3°。
QB2659-2004中要求:偏光镜片的偏振轴位应位于水平方向,其偏差不超过±5°,左右两镜片的偏振轴位互差应不超过6°。
EN 1836:2005:偏光镜片安装在镜架上,应使镜片偏振面在水平方向±5°的偏差范围内,左右两镜片的偏振轴位互差应不超过6°。
ISO 8980-3:2003与GB10810.3-2006中要求一致。
眼镜产品在实际检测过程中可选用下图3所示偏振轴位测量仪,其主要由标尺、定位条、检偏器、角度指针等部件组成,该检偏器由偏振方向为+3°和-3°的两个半圆形分场偏振器组合而成,仪器的漫反射光源从后方照射检偏器。
图3
通过分析比较和总结,可以得到:
1、上述标准中测量偏振轴位时均采用暗影法。将被测镜片放置在检偏器上方,偏光轴位位于垂直或水平方向,转动拉杆,直到透射光在两个分场偏振器上的分解光矢量大小相等,即上下两部分具有相同的视场时,通过标尺得到的角度值即是偏光轴位的偏离值。
2、GB10810.3-2006与ISO 8980-3:2003中要求被测镜片的偏光轴位位于垂直方向,而QB2659-2004与EN 1836:2005要求被测镜片的偏光轴位位于水平方向。
3、各种类别的偏振镜片的偏振方向,是由眼镜产品的使用目的决定的。如上课用学生镜其偏振方向位于水平方向;钓鱼用的眼镜其偏振方向位于垂直方向;立体电影用的眼镜其偏振方向位于±45°等。
4、针对不同偏振方向的眼镜产品,实际使用偏振轴位测量仪时要注意区分。测量过程中,随着拉杆的移动,会有两次上下视场相同的角度值,一次视场相对较亮,一次视场相对较暗,且两次角度的绝对值互余。若镜片标志偏振轴在水平方向,则应以较亮视场对应的角度值作为偏光轴位偏离值;若镜片标志偏振轴在垂直方向,则应以较暗视场对应的角度值作为偏光轴位偏离值;若镜片标志偏振轴在其它方向,则可选任一均匀视场时角度值,并通过计算得到偏光轴位偏离值。
5、GB10810.3-2006与ISO 8980-3:2003是针对单个镜片,故没有左右镜片偏光轴位偏差要求,而QB2659-2004与EN 1836:2005均要求左右两镜片的偏振轴位互差应不超过6°。
总之,偏光眼镜作为一种重要的眼镜产品,应根据产品的特点,灵活运用技术规范,确保生产或经营的眼镜产品符合标准的要求。(刘红军)