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フォトクロミックレンズは、十分に高い周波数の光、最も一般的には紫外線（UV）放射にさらされると暗くなる光学レンズです。活性化光がないと、レンズは透明な状態に戻ります。フォトクロミックレンズは、ポリカーボネートまたは他のプラスチックで作られている場合があります。ガラスレンズは可視光を使用して暗くなります。これらは主に、明るい日光の下では暗く、周囲の光が少ない条件下では透明、またはまれにわずかに着色されたガラスに使用されます。明るい光にさらされると約 1 分以内に著しく暗くなり、透明になるにはもう少し時間がかかります。さまざまな透明および暗い透過率が利用可能です。2 種類のフォトクロミックレンズが普及しました。1 つ目はハロゲン化銀を含むガラスです。これらの銀ベースのレンズは、フォトクロミック有機化合物の導入により、ほとんど使われなくなりました。もう 1 つのタイプはプラスチックで、通常はポリカーボネートとフォトクロミック有機化合物の組み合わせです。[ 1 ]これらのプロセスは可逆的です。レンズを強い紫外線源から取り除くと、フォトクロミック化合物は透明な状態に戻ります。
銀ベースの技術では、塩化銀またはその他のハロゲン化銀がレンズに埋め込まれています。これらは、人工照明では通常の紫外線成分をほとんど含まない可視光に対して透明です。フォトクロミックレンズは、 1960年代にコーニング・グラス・ワークス社のウィリアム・H・アーミステッドとスタンレー・ドナルド・ストゥーキーによって開発されました。[ 2 ] これらのレンズのガラスバージョンは、ガラス基板に微結晶ハロゲン化銀（通常は塩化銀）を埋め込むことによってフォトクロミック特性を実現します。ガラスレンズでは、UV-A光（波長320～400 nm）が存在すると、ガラスからの電子が無色の銀カチオンと結合して元素銀を形成します。元素銀は可視であるため、レンズは暗く見えます。
日陰では、この反応は逆転する。フォトクロミック材料をガラス基板に分散させた場合、暗くなる度合いはガラスの厚さに依存するため、度付き眼鏡の厚みが変化するレンズでは問題が生じる。
別の種類の技術では、有機フォトクロミック分子は、直射日光などの紫外線（UV）にさらされると構造変化を起こし、可視光の大部分を吸収する、つまり暗くなります。プラスチックフォトクロミックレンズは、可逆的な暗化効果を実現するためにオキサジンとナフトピランを使用しています。これらのレンズは、太陽光に含まれる強度の紫外線にさらされると暗くなりますが、人工光では暗くなりません。プラスチックレンズの場合、この材料は通常、最大150μmの均一な厚さでプラスチックの表面層に埋め込まれています 。[ 3 ]
通常、フォトクロミックレンズは紫外線に反応して1分以内にかなり暗くなり、その後15分かけてさらに少し暗くなります。[ 4 ]紫外線がなくなるとレンズは透明になり始め、2分以内に目に見えて明るくなり、5分以内にほぼ透明になり、約15分で完全に非照射状態に戻ります。ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの眼科学研究所の報告によると、フォトクロミックレンズは最も透明な状態で周囲の光の最大20%を吸収することができます。[ 5 ]
フォトクロミック化合物は熱によって透明に戻るため、温度が高くなるほど、フォトクロミックレンズの暗さは薄くなります。この熱効果は「温度依存性」と呼ばれ、非常に暑い天候では、これらのレンズがサングラスのような真の暗さを実現できない原因となっています。逆に、フォトクロミックレンズは寒い天候では非常に暗くなります。紫外線から離れた屋内では、冷たいレンズは温かいレンズよりも透明度を取り戻すのに時間がかかります。
INVU、BIkershades、Tifosi、 Oakley、ZEISS、Serengeti Eyewear、Persolなど、多くのサングラスメーカーやサプライヤーが、調光機能を利用して色が濃く変化する着色レンズを提供しています。これらは一般的に、汎用レンズとしてではなく、アウトドア用サングラスとして使用されます。
