선글라스

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배경

선글라스는 과도한 햇빛으로부터 눈을 보호하도록 설계된 안경입니다. 눈은 빛에 극도로 민감하며 가시광선 및 비가시선 스펙트럼의 방사선에 과다 노출되면 쉽게 손상될 수 있습니다. 밝은 햇빛은 단지 방해가 되는 성가심일 수 있지만 장기간 노출되면 통증, 두통 또는 수정체, 망막 및 각막에 영구적인 손상을 일으킬 수 있습니다. 태양 과다 노출의 단기 효과에는 눈 실명 또는 용접공의 섬광으로 알려진 일시적인 시력 감소가 포함됩니다. 장기적인 영향에는 백내장과 야간 시력 상실이 있습니다. 두 경우 모두, 손상은 문자 그대로 각막 표면을 태우는 자외선(UV)에 의해 발생합니다.

선글라스는 원래 산만한 눈부심을 줄이고 밝은 조명에서 더 편안하게 볼 수 있도록 발명되었습니다. 초기 선글라스는 주로 밝기를 줄이기 위한 착색 유리 또는 플라스틱 렌즈였습니다. 어두운 렌즈는 더 많은 빛을 차단하기 때문에 더 나은 것으로 간주되었습니다. 햇빛의 손상 특성에 대한 이해가 발전함에 따라 더 나은 눈 보호의 필요성이 인식되었고 선글라스가 태양의 유해한 광선, 특히 UV 광선을 더 잘 차단할 수 있도록 기술이 개발되었습니다. 플라스틱 렌즈와 안경테가 있는 저렴한 모델부터 유리 렌즈와 맞춤형 안경테가 있는 고가의 디자이너 브랜드에 이르기까지 선글라스는 다양한 스타일과 가격으로 제공됩니다. 불행히도 렌즈의 색상이나 어둠으로 UV 광선을 얼마나 잘 차단할 수 있는지 알 수 있는 방법이 없습니다. 유사하게, 안경의 가격과 자외선 차단 능력 사이에는 거의 관계가 없습니다.

원자재

선글라스는 한 쌍의 빛을 필터링하는 렌즈와 이를 고정하는 프레임으로 구성됩니다. 대부분의 렌즈는 폴리카보네이트와 같은 착색 플라스틱으로 만들어집니다. 그러나 유리는 여전히 고품질 브랜드에 사용됩니다. 최고 품질의 렌즈는 광학적으로 정확하고 모양과 선을 왜곡하지 않습니다. 카메라 렌즈와 같은 이 렌즈는 왜곡 없는 연마와 광택이 나는 광학 유리로 만들어집니다. 이 렌즈에 사용된 붕규산 유리는 긁힘에 강하고 다양한 화학 처리로 강화하여 충격에 강합니다.

용해성 유기 염료와 금속 산화물 안료가 렌즈 재료에 첨가되어 특정 주파수의 빛을 흡수하거나 반사합니다. 그러나 이러한 첨가제는 색상을 과도하게 왜곡해서는 안 됩니다. 예를 들어, 색상이 나쁜 렌즈는 신호등의 올바른 색상을 식별하기 어렵게 만들 수 있습니다. 호박색과 갈색도 좋지만 회색 렌즈는 대부분의 사람들에게 왜곡이 가장 적습니다. 파란색과 보라색은 너무 많은 색상을 왜곡하는 경향이 있습니다. 첨가제는 또한 저주파 UV 광선의 일부인 청색광의 적어도 일부를 차단해야 합니다. 갈색 또는 호박색 화면이 청색광을 가장 잘 나타내지 만 약간의 색상 왜곡이 있습니다. 렌즈에 추가되는 다양한 화학 코팅은 반사를 줄이거나 편광을 차단하여 보기를 향상시킬 수 있습니다.

선글라스 프레임은 금속 또는 플라스틱으로 만들어집니다. 금속 프레임, 특히 고가의 프레임은 종종 니켈과 은과 같은 기타 금속의 혼합물로 만들어집니다. 이 프레임에는 조각 및 짐벌 처리된 노즈 패드, 자동 잠금 나사가 있는 내구성 있는 힌지, 유연한 템플과 같이 정밀하게 설계된 기능이 있습니다. 고급 제조업체 첨단 디자인에 니켈, 은, 스테인리스강, 흑연 및 나일론의 조합을 사용합니다.

디자인

선글라스 디자인, 패션 및 기능과 관련하여 고려해야 할 두 가지 핵심 요소가 있습니다. 지난 수십 년 동안 선글라스는 하이 패션 아이템이 되었으며 현재 디자인 프로세스는 이러한 상태를 반영합니다. 고급 의류 디자이너, 향수 마케터 및 스포츠 용품 판매업체가 선글라스를 맞춤 디자인하여 자신의 특정 이미지를 홍보합니다. 대체로 이러한 설계 변경은 기능적이지 않습니다. 그들은 안경의 패션 어필을 높이기위한 것입니다. 양식화된 프레임, 독특한 모양의 렌즈, 양각 로고는 모두 이 디자이너의 신비로움의 일부입니다. 일부 디자인은 "클래식"하고 시대를 초월한 것으로 간주되지만, 다른 디자인은 지속적으로 변화하는 대중의 취향을 만족시키기 위해 지속적으로 업데이트되어야 합니다. 아동용 선글라스 시장은 인기 만화나 다른 캐릭터와의 머천다이징 연계를 기반으로 계절에 따라 안경의 스타일이 바뀌기 때문에 잦은 재설계가 필요한 영역이다.

기능적 관점에서 선글라스는 다양한 야외 활동을 위해 특별히 설계되었습니다. 스포츠 애호가에게는 선글라스 디자인에 반영되는 특정 요구 사항이 있습니다. 예를 들어, 트랩 슈터를 위해 설계된 선글라스는 최대 대비를 제공하여 점토 비둘기 표적을 더 잘 볼 수 있도록 설계되었습니다. 반면 스키어용 선글라스는 눈 덮인 표면에서 반사되는 빛을 상쇄하도록 설계되었습니다. 이 유형의 렌즈는 보라색, 파란색 및 일부 UV 광선을 걸러내기 때문에 파란색 차단기로 알려져 있습니다. 어부와 보트 타는 사람도 해결해야 하는 특별한 요구 사항이 있습니다. 오늘날에는 다양한 활동을 위한 맞춤형 선글라스가 있습니다.

선글라스는 여러 가지 방법으로 눈을 보호할 수 있습니다. 안경은 눈에 들어오는 빛의 양을 줄이기 위해 특정 주파수의 빛을 흡수하거나 반사할 수 있습니다. 흡수형은 렌즈 소재에 다양한 물질을 첨가하여 특정 주파수의 빛을 선택적으로 흡수합니다. 이 주파수 범위는 착색 첨가제의 혼합물을 변경하여 제어할 수 있습니다. 첨가물의 양을 조절하여 흡수의 강도를 조절합니다. 반사 렌즈에는 주로 금속 입자로 구성된 다층 반사 방지 코팅이 있습니다. 이 금속 코팅은 모든 색상의 빛과 자외선을 똑같이 잘 반사합니다. 착색 효과를 만드는 비금속 코팅이 된 반사 유형이 있습니다. 착색제 또는 코팅제의 종류와 양을 다양하게 함으로써 다양한 렌즈를 생산할 수 있습니다. 완성된 렌즈의 색상은 가시 스펙트럼의 어느 부분이 투과되고 있는지를 나타냅니다. 예를 들어 렌즈가 짙은 황색을 띠면 보라색, 파란색 및 일부 UV 광선을 흡수합니다.

특수 유형의 흡수 렌즈가 편광을 걸러냅니다. 빛은 실제로 두 개의 파동으로 구성되어 있습니다. 하나는 수평면에서 전파되고 다른 하나는 수직면에서 전파됩니다. 빛이 눈, 도로 또는 반짝이는 금속 물체와 같은 평평한 표면에서 반사될 때 수평 구성 요소는 눈부심으로 보입니다. 편광 렌즈는 빛의 수평 성분을 흡수하고 수직 성분만 투과시키는 특수 광학 필터를 사용하여 만들어집니다. 그 결과 밝은 반사광이 제거되고 눈의 피로가 줄어듭니다. 그러나 편광 렌즈는 UV 광선을 차단하지 않으므로 완전한 눈 보호를 위해 추가 코팅 또는 착색제가 필요합니다.

또 다른 유형의 렌즈인 광색성 렌즈에는 사진 필름에 사용되는 것과 같은 은염이 포함되어 있습니다. 이 렌즈는 실외를 어둡게 하고 실내를 밝게 합니다. 이러한 방식으로 렌즈는 UV 노출에 반응하여 색상을 변경합니다. 그러나 렌즈의 색상 변화 범위는 대부분의 광 주파수에 효과적일 만큼 충분히 넓지 않으며 널리 사용되지만 광색성 렌즈는 검안사에게 보편적으로 받아 들여지지 않습니다.

제조
프로세스

렌즈

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1 착색제는 렌즈가 형성되기 전에 용융된 렌즈 재료에 색상을 추가하거나 원하는 색상을 얻기 위해 완성된 렌즈를 화학적으로 후코팅하는 두 가지 주요 방법으로 렌즈에 추가할 수 있습니다. 전자의 방법에서는 플라스틱이나 유리가 고온에서 여전히 액화되는 동안 착색제 첨가제가 렌즈에 통합됩니다. 가용성 유기 염료 또는 금속 산화물 안료가 플라스틱에 첨가됩니다. 금속 산화물 또는 금속 입자가 유리에 통합됩니다.

2 적절한 첨가제가 혼합된 후 용융된 플라스틱 또는 유리가 일반적인 렌즈 모양 또는 "퍽"으로 주조됩니다. 저렴한 렌즈는 프레임에 넣는 단순한 퍽입니다. 고가의 렌즈는 도수 렌즈를 만드는 방법과 유사한 방식으로 제조됩니다. 먼저 적절한 렌즈 퍽을 블랭크의 광학 중심을 찾는 데 사용되는 도구인 렌즈계에 놓습니다.

3 렌즈를 커브 생성기에 넣고 환자의 처방에 따라 렌즈 뒷면을 연마합니다. 그런 다음 에지 그라인더는 외부 림을 적절한 모양으로 연마하고 가장자리에 경사를 만들어 렌즈가 프레임에 적절하게 맞도록 합니다.

4 렌즈는 이제 반사 방지 재료로 코팅될 수 있습니다. 후코팅 공법은 렌즈 구성에 관계없이 보다 균일하게 코팅된 렌즈를 생산합니다. 또한 렌즈를 만든 후 코팅을 제거하고 다시 코팅할 수 있습니다. 이러한 코팅은 내부 반사를 줄이기 위해 렌즈 표면에 반사 방지층을 증착하는 데 사용되는 진공 코팅 방법을 통해 적용될 수 있습니다. 이 희미한 푸르스름한 코팅은 카메라 렌즈와 쌍안경에도 흔히 사용됩니다.

프레임

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5 완성된 렌즈는 이제 안경테에 장착할 준비가 되었습니다. 프레임은 텐션 마운트 또는 나사 마운트 디자인을 사용하여 렌즈를 제자리에 고정하도록 구성됩니다. 인장 장착은 일반적으로 플라스틱 프레임에 사용됩니다. 이 유형의 프레임에서 프레임 전면의 렌즈 개구부 치수는 렌즈 자체보다 약간 작습니다. 이러한 방식으로 렌즈는 후면 가장자리에서 떨어지지 않고 프레임의 전면 가장자리를 통해 각각의 구멍으로 눌러질 수 있습니다. 각각의 개구의 주연부에 홈이 형성되고, 이들은 각각의 좌우 렌즈의 주연부에 형성된 리지와 짝을 이룬다. 플라스틱 프레임 재료는 렌즈가 이러한 홈에 끼워질 수 있도록 충분한 스트레칭 또는 신장을 허용합니다.

6 금속 프레임은 쉽게 변형되고 렌즈를 고정할 수 없기 때문에 나사 장착 방식을 사용합니다. 프레임의 금속 구조에는 원하는 모양으로 구부러진 얇은 돌출 섹션이 있습니다. 렌즈 개구부를 둘러싼 프레임 구조는 렌즈가 삽입되는 개방 루프를 형성합니다. 렌즈를 삽입한 후 두 개의 열린 끝에 나사를 부착하여 루프를 닫습니다.

품질 관리

렌즈에 사용되는 유리와 플라스틱이 비산 방지되도록 하는 규정 외에 선글라스에 대한 정부 규정은 거의 없습니다. UVA와 UVB의 두 가지 유형의 UV 광선의 흡광도를 표시하는 것은 자발적이지만 ANSI(American National Standards Institute)에서는 범용 및 특수 렌즈에 대한 투과율 지침을 설정했습니다. 이 기준에 따르면, 범용 화장품 렌즈는 UVB의 70%를 차단해야 하며, 범용은 UVB 및 대부분의 UVA 광선을 95% 차단해야 합니다. 특수 목적은 UVB를 99% 차단해야 합니다.

대부분의 경우 선글라스 제조에 부과되는 품질 관리의 정도는 선글라스 유형에 따라 다릅니다. 저렴한 플라스틱 모델은 광학적 완벽함을 거의 고려하지 않습니다. 착용자의 시력을 왜곡시키는 결함이 있을 수 있습니다. 반면 고가의 유리 렌즈는 높은 광학 품질을 위해 노력하고 그에 따라 검사를 받습니다. 완성된 렌즈의 왜곡을 평가하는 데 사용되는 다양한 도구적 방법이 있지만 한 가지 간단한 테스트는 안경을 팔 길이만큼 잡고 멀리 있는 직선을 보는 것입니다. 렌즈를 선을 따라 천천히 움직입니다. 렌즈로 인해 선이 흔들리거나 구부러지면 렌즈가 광학적으로 불완전합니다. 최상의 결과를 얻으려면 렌즈의 바깥쪽 가장자리와 중앙을 살펴보십시오.

부산물/폐기물

선글라스 제조 과정에서 발생하는 특별한 부산물은 없습니다. 폐기물에는 플라스틱, 유리 및 렌즈를 연마하고 프레임을 만드는 금속 스크랩이 포함됩니다.

미래

선글라스 제조 공정은 고품질의 세련된 안경에 대한 요구가 높아짐에 따라 점점 더 정교해지고 있습니다. UV 방사선에 대한 더 나은 보호 기능을 제공하는 새로운 코팅 및 착색제가 계속 개발되고 있습니다. 프레임 제조 방식이 계속해서 개선되고 있습니다. 예를 들어, 미국 특허 5,583,199는 단일 금속 조각으로 프레임을 만드는 새로운 방법을 개시합니다. 광학, 표면 화학, 야금 등의 분야에서 발전이 이루어짐에 따라 새로운 유형의 고성능 태양 보호 안경이 개발될 것입니다.