雪镜的制造过程和常见的几种“高清”镜片技术

高清技术其实是雪镜镜片在设计时,对进入人眼的光线进行调节,基本原理都是通过调节黄色和橙色光线,提高红绿光线的对比度。区别在于对眼球的结构的理解,如何在各种雪面环境下保持高对比度的同时,对特定波长的光线进行阻隔,从而降低眼球的疲劳感。目前市面上能够见到三种拥有独立专利技术的高清镜片。分别是Oakley Prizm,Dragon Lumalens,Chercher Comfort Vision Lens。其中Dragon Lumalens镜片一部分来自蔡司,另一部分来自OGK,而Oakley Prizm镜片目前来自台湾,明年会挪到Chercher Comfortlens所在的OGK进行生产。由于这三个品牌的雪镜都是在OGK生产的,只是外层镜片的来源不同,这样就很容易让人糊涂,因此在介绍镜片技术之前,有必要先补充一些雪镜生产过程的知识。

一副雪镜是怎样诞生的

潜伏Oakley雪镜生产线几次以后,基本弄清楚了雪镜生产的大致工艺以及哪些环节造成的雪镜的价格差异。

外层镜片:外层镜片的镀膜配方和技术是雪镜的核心。镀膜的配方决定了镜片的性能,镀膜的工艺决定了镜片的质量。在整个雪镜生产过程中,是工艺最复杂,需要检测和抽查的量最高,而效率和成品率相对最低的环节。首先要通过融化进口的聚碳酸酯材料,通过高压注射成型法制作出镜片的基片,镜片的基片分别适应高光和低光的透光率的镀膜需要通常有两种颜色(透明和棕色),镜片的基片要经过硬化处理,通过超声波清洗,硬膜药水浸泡,加热后形成一层硬化膜。然后根据镜片的设计需要,调配不同的药剂,采用热升华技术,把药剂和镜片悬挂到可以旋转的高温炉内,给镜片进行镀膜。如果是采用偏振光技术的镜片,则是在制作基片的时候就注塑而成的,因此大的柱面镜片很难注塑出偏光的镜片,是因为已经成型的平片经过弯曲后,无法保证偏光效果,而直接注塑柱面镜片成本和工艺比球面镜片要高很多。最后还要经过镀防雾膜,双疏膜和表层耐磨涂层等几道冷镀膜过程。当外层镜片镀膜完毕后,最重要的步骤就是检查和抽验,抽验要把镜片放到实验室中经过十几道不同的检测手续的检验,抽验完全合格的才允许进入下一道工序。

内层镜片:通常的双层镜片的内层,使用的都是统一进口的成品镜片基板。这些基板在裁剪之前,也需要经过镀防雾膜,疏水膜,疏油膜,以及耐磨耐刮花的硬膜等几道镀膜过程,这些不同的镀膜都是在常温下通过药水浸泡,超声波洗涤后完成的,通常无需加热。

框架:框架主要在于设计和模具的开发制作。对于一些大的品牌,比如Oakley,Dragon全部型号都采用购买设计的方式,拥有自己独立的框架模具。而其他的一些品牌的中低端型号采用的是公模,也就是这些模具哪个品牌都可以使用。模具的开发在整个生产过程中是最贵的项目。但根据使用率和损耗,可以平摊到每一款产品之中。模具主要用来进行注塑工艺,注塑的原材料,对于中高端的雪镜,一律采用进口聚氨酯材料,保证重量,柔韧性和不同温度环境下精度的需要,注塑工艺在高温高压环境下由专业的注塑机进行,通常采用的是韩国的机械设备。注塑出来的毛坯件,经过打磨后,进行印染。印染固定花纹时需要使用转印方式,非固定花纹采用喷漆的方式。印染后需要经过药水浸泡来固定颜色。印染的过程是整个雪镜生产过程中对环境污染相对最严重的,因此工厂是否正规,从印染车间的环保程度就能看出大概。从漆料喷涂车间的空气处理,到各种染料和涂层废水的循环处理,都额外的增加了成本。

镜带:目前国内可以生产世界上质量最好的雪镜镜带,弹性和耐用性,织物密度,厚度和手感都是最棒的,但是价格也很高的。镜带的成本其实也影响了雪镜的价格。镜带背面需要粘贴硅胶防滑带,然后经过缝制卡扣就可以进入拼装的工序了。

组装:组装的主要工序集中在镜片的裁剪和粘合,以及框架的海绵粘合过程中。镜片要根据不同类型的产品需要,从镀好膜的镜片基片上把对应的镜片形状切割出来,并压制出规定的曲度以配合框架的曲率,通常亚洲款和欧洲款的区别也从这里开始,亚款和欧款的框架曲度是不同的,对镜片的装配曲度要求也不同。切割好的外层镜片要和内层镜片通过双面胶粘合,双面胶通常采用3M,整片3M胶只能裁剪出很细的一圈,浪费程度非常高,这也是成本控制最不利的地方。框架粘合海绵采用的汉高的环保胶水,粘合是最注重的是海绵的褶皱,Oakley要求海绵褶皱为3~4个。Chercher要求海绵褶皱不多于3个。粘合好海绵的框架和镜片,以及镜带经过组装工序,就进入检测和外包装的过程。检测也分为自检和抽验。此时的成品雪镜会经过抽验再次回到质量测试实验室,对框架,镜带,雪镜的整体性能和安全进行一轮全套实验。其实对于大厂而言,基本上在雪镜的每个环节都有自检和抽检,对成品也保持一定的抽检率,对于Oakley,是由专人驻场进行产品检测,并且抽验率非常的高。

从工厂的加工角度看,同一个类型的雪镜的价格差异不是非常的大,大家的工艺次序基本上是一样的。而价格的差异主要在于设计和配方。而且从镜片来讲,很少有品牌亲自专门投入研发,大部分都是通过买断设计的方式来采购和形成产品,品牌只管风格化以及销售推广,而把设计也放给了厂商,因为厂商的实验环境效率更高,测试也更专业。为了达到设计要求,需要不断的经过试验研发配方,这是最耗时耗精力的工作,往往是工厂为研发部门专门提供一个炉子,一炉一炉的实验热升华的药品,每次都需要十几个小时的准备。经过几个月的反复实验才能把药品的配方比例完全稳定下来。而镜片的测试工作更是需要严格精确而且专业的设备和人员来进行,除了需要进行光学测试,还要对照各个安全标准(CE,ANSI)进行认证实验,再花钱送检进行认证,所有这些成本都会加入到雪镜的销售当中。最后才是品牌效应造成的价差。

几种高清技术镜片的区别

由于镜片的测试数据不允许公开,只有Dragon能够公开放出具体的图形和波段,因此只能大概描述这几种高清技术的大致区别。

Oakley Prizm:大部分以玫瑰色为底色,提高了蓝色光,降低了红橙色光,提高了红绿色的色彩对比度。

Dragon Lumalens:底色偏蓝,降低了红橙色光,提高了蓝色光和绿色光,增加了红色和绿色对比度。

Lumalens

Chercher Comfortlens:底色偏蓝绿色,降低了蓝光透过率,减少蓝光危害,降低红绿色之间的过渡色黄色,增强了绿色和红色的对比度,使视物更加清晰。降低蓝色光,减轻眼部疲劳。

Comfortlens

SPY Happylens:严格的说Happylens不属于高清技术,它的目标更多是增加舒适度,主要是降低了蓝色光,提高了绿色的对比度,但由于各个波段的光线都进行了抑制,所以它的舒适度更高,但并没有对雪面漫反射进行清晰化的处理。

上面四种不同的高清镜片技术可以看出,每个品牌在高清镜片设计时对提高雪面上的光线对比度的分析是一致的,但对人眼结构的理解是不同的。为了保持雪面漫反射下高清所需要的对比度,三种镜片都降低了红橙色光的波段,提高了绿色和红色的对比度。但如何解决对比度升高带来的眼球疲劳,每个镜片所做的工作是不同的,但首先尽量避免了黄色光造成的眼球发干的问题。所不同的是光线控制的波段和强弱分布。

对于亚洲人种比欧美人种视网膜的黑色素分布密度要高,亚洲人种的虹膜反光的颜色更深,另外感光细胞分布比例也不同,因此造成了欧美人种对高能蓝光段更加敏感,我们可以明显的看到,Oakley Prizm和Dragon Lumalens都考虑到欧美人种眼球对蓝光的敏感,通过适当增加蓝光段可以针对欧美人种增加清晰度。而Chercher Comfortlens,更多考虑的是亚洲人种长时间佩戴雪镜时眼睛的舒适度,适当的减少了蓝光段,这样也会对透光率范围起到的影响,需要更多的镜片搭配来适应全天候的光线变化。

如果想保持在雪面高对比度,同时降低眼镜疲劳,除了色彩控制还要考虑防眩光,这个也属于专门的镀膜配方,防眩光目前是雪镜镜片的基本配置。

未来的镜片技术方向

对于新的一个季度可能会成为流行的镜片技术,应当是电子变色技术。通过微电流的控制,可以非常快速的转变镜片的透光率。让雪镜的适用光线范围变得很大,变色速度更快,稳定性更高。最新的Chercher Electric Chromic电子变色透光率范围从25%~65%,变色速度比Dragon Transition要快很多。既然配有电池,那么还可以增加一些电子设备,比如配有夜场专用的LED提示灯来增加安全,还可以根据电流强度的控制,在今后发展出和手机APP的天气预报数据互联的自动电子变色产品。

(本文经作者@奥玛授权发布,转载请联系原作者)

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