王 偉 鐘義暉 李志得 丁雅羽/文

鏡片的散射光檢測(cè)是為了測(cè)量鏡片的透射光偏離入射方向的分布，從而對(duì)鏡片視物的清晰程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。散射是指由傳播介質(zhì)的不均勻性引起的光線向四周射去的現(xiàn)象，許多人通常把散射和透射比混淆，實(shí)際上霧度和透光率是兩個(gè)概念。霧度大的材料可能透光率不低。如果用這樣的材料做窗玻璃，白天房間顯得很明亮，但又有隱蔽性；如果做眼鏡產(chǎn)品，那顯然要求兩者都好，以便于觀察真切。通常普通鏡片由于透射比很高，散射光一般不會(huì)對(duì)其視物清晰度造成太大的影響，而對(duì)于太陽(yáng)鏡來(lái)說(shuō)，多數(shù)太陽(yáng)鏡為了降低陽(yáng)光的直射，其透射比相對(duì)較低，此時(shí)為了看清景像其散射光的要求就十分重要了。

目前歐盟和澳洲的太陽(yáng)鏡和護(hù)目鏡標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)鏡片的散射光進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，而我國(guó)實(shí)行的太陽(yáng)鏡輕工標(biāo)準(zhǔn)QB2457-99未對(duì)此進(jìn)行規(guī)定，但隨著ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，太陽(yáng)鏡的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也將適時(shí)推出，由于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的努力，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)將兼顧中國(guó)的實(shí)際情況，統(tǒng)一散射光的定義和檢測(cè)方式。散射光的檢測(cè)方法主要有兩種，一種是歐盟和澳洲實(shí)行的散射光專用測(cè)量?jī)x器，其散射光定義是專門針對(duì)眼鏡產(chǎn)品的，但市場(chǎng)上相應(yīng)的檢測(cè)儀器很少；另一種是采用常見(jiàn)的霧度儀，用霧度的概念來(lái)定義散射光，優(yōu)點(diǎn)是霧度儀作為很多行業(yè)通用的設(shè)備，在市場(chǎng)上很容易買到。

1 歐盟的檢測(cè)方法

歐盟護(hù)目鏡標(biāo)準(zhǔn)EN166:2001-7.1.2.3以平均亮度衰減因子來(lái)表征散射光的大小，并規(guī)定焊接護(hù)目鏡衰減因子不大于1.00、防高速粒子護(hù)目鏡不大于0.75、其他護(hù)目鏡不大于0.50。太陽(yáng)鏡標(biāo)準(zhǔn)EN1836-4.3則規(guī)定在售太陽(yáng)鏡衰減因子不大于0.65。而ISO12864：1998則非強(qiáng)制推薦此方法為測(cè)量隱形眼鏡散射光大小的標(biāo)準(zhǔn)方法。EN167:2001-4詳細(xì)介紹了對(duì)散射光檢測(cè)方法，其定義為：當(dāng)平行入射于鏡片表面的單位面積光通量為E（照度）時(shí)，其平均亮度衰減因子I由通過(guò)兩立體角間區(qū)域的散射光的光通量Ls（亮度）與E的比例表征（見(jiàn)圖1），公式為

圖1 EN167對(duì)鏡片的散射光定義

針對(duì)不同的產(chǎn)品，EN167采用了兩種檢測(cè)方法，其原理一致、結(jié)果等效，但儀器構(gòu)造和操作都有很大不同，簡(jiǎn)略介紹如下：

1.1 基本方法

儀器構(gòu)造如圖2，凹面鏡H1將光源L發(fā)出的光聚焦于孔徑光闌LB處，經(jīng)過(guò)凹面鏡H2成平行光射到被測(cè)鏡片上，相對(duì)光軸角度內(nèi)的光線被凹面鏡反射后將被濾波片BR濾去，在角度內(nèi)的散射光則最后被光電接收器所接收。

檢測(cè)步驟是將鏡片放在平行光中的位置P處，放入BL濾光片。此時(shí)測(cè)得的為透過(guò)被測(cè)鏡片的非散射光。之后用BR濾光片代替BL，測(cè)得為透過(guò)被測(cè)鏡片和儀器產(chǎn)生的散射光之和。將被測(cè)鏡片放在位置P′處，測(cè)得為儀器產(chǎn)生的散射光。則為透過(guò)被測(cè)鏡片的散射光。立體角w內(nèi)的平均亮度衰減因子I由公式3求得

立體角w由BR濾光片決定，因此對(duì)BR濾光片的尺寸要求其測(cè)量精度不小于0.01mm。

圖2 基本方法儀器構(gòu)造

1.2 簡(jiǎn)化方法

此方法適用的對(duì)象是帶有屈光度的鏡片，與基本方法相比較，其對(duì)鏡片的測(cè)試區(qū)域較小，檢測(cè)時(shí)首先要旋轉(zhuǎn)鏡片以及擺動(dòng)光電檢測(cè)器直到出射光方向?qū)?zhǔn)光電檢測(cè)器（如圖3）。與基本方法類似，先不放鏡片，測(cè)得儀器產(chǎn)生的散射光及非散射光。

圖3 簡(jiǎn)化方法儀器構(gòu)造

再放鏡片于P處，測(cè)得鏡片和儀器共同產(chǎn)生的散射光及非散射光。則立體角w內(nèi)的平均亮度衰減因子I由公式4求得

2 采用霧度儀的檢測(cè)方法

霧度的定義為透過(guò)試樣而偏離入射光方向的散射光通量與透射光通量之比，用百分?jǐn)?shù)表示：

通常，僅將偏離入射光方向2.5度以上的散射光通量用于計(jì)算霧度。

圖4 霧度儀構(gòu)造

儀器構(gòu)造如圖4，操作上也很簡(jiǎn)單，首先校“0”：當(dāng)拉手在推開(kāi)位置、樣品室無(wú)樣品時(shí)，調(diào)節(jié)校“0”電位器至讀數(shù)為“0”；然后?！?00”：拉手在拉近位置，樣品室放上樣品，調(diào)節(jié)?！?00”電位器至讀數(shù)為“100”；?！?”校“100”反復(fù)幾次，使讀數(shù)穩(wěn)定為止。測(cè)試：放上樣品時(shí)，將反射板拉手置推開(kāi)位置，所得讀數(shù)即為霧度值（%）。

目前國(guó)產(chǎn)霧度儀可以達(dá)到準(zhǔn)確度0.5%、重復(fù)性0.2%的水平，足夠滿足對(duì)散射光的檢測(cè)。

3 兩種方法的比較

EN167標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)的是偏離入射光方向1.5°～2°的光通量，而霧度儀測(cè)的是偏離入射光方向2.5度以上的所有光通量，之所以如此是因?yàn)镋N認(rèn)為偏離角度小的散射光對(duì)眼鏡佩戴者的影響更大，檢測(cè)這一部分的散射光更有意義。其次，EN167的簡(jiǎn)化方法可以檢測(cè)帶有屈光度的被測(cè)鏡片，而霧度儀不能檢測(cè)，除非其積分球的陷阱可以改變位置以對(duì)準(zhǔn)透過(guò)被測(cè)鏡片的出射光方向。

綜上所述，EN167的儀器構(gòu)造比較復(fù)雜，操作上也較繁瑣，并且市場(chǎng)上此類產(chǎn)品非常少，只有極少數(shù)國(guó)外廠商能夠提供，因此價(jià)格偏高，不利于在國(guó)內(nèi)推廣。而霧度儀作為許多行業(yè)的常見(jiàn)設(shè)備，技術(shù)已十分成熟，相關(guān)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)體系也很完善，更加適合國(guó)內(nèi)眼鏡企業(yè)使用。