САЛОН ОПТИКИ
О ВОЗМОЖНЫХ ПРОТИВОПОКАЗАНИЯХ КОНСУЛЬТИРУЙТЕСЬ У СПЕЦИАЛИСТОВ

Контакты

+7 (343) 287-36-40
info@saga-optika.ru

620102, г.Екатеринбург, ул. Белореченская, 23/1
Открыть контакты

Реклама

Статьи об оптике

Данный раздел содержит текстовые материалы, подготовленные специалистами ООО "САГА-ОПТИКА". Опубликованные в данном разделе текстовые материалы носят исключительно рекомендательный характер.

При публикации текстовых материалов, представленных в данном разделе в иных источниках, кроме сайта www.saga-optika.ru, ссылка на источник обязательна.

 

Известно, что спрос рождает предложение. Современные пользователи очками хотели бы, чтобы линзы не только обеспечивали необходимую остроту зрения, но и были максимально легкими, долговечными, эстетичными, а также безопасными. Кроме того, было бы очень удобно иметь корригирующие линзы, которые на улице защищают от яркого солнца, как солнцезащитные очки, а в помещении становились бы прозрачными, как обычные линзы.

Пресбиопам, а ими становится практически каждый по достижении 40-45 лет в результате значительного снижения в этом возрасте объема аккомодации, хотелось бы иметь возможность, не меняя очков, читать и четко видеть удаленные предметы.

Стараясь максимально удовлетворить пожелания всех тех, кому требуются очки, производители непрерывно ведут поиск новых решений и постоянно пополняют ассортимент выпускаемых ими очковых линз.

Магазин «САГА-ОПТИКА» постоянно осуществляет анализ современных тенденций развития очковых линз и принимает меры по внедрению последних новинок, предложенных производителями, в ассортимент предлагаемых оптических изделий населению, в том числе по наиболее развивающимся направлениям.

В настоящее время особое внимание уделяется наличию в магазине «САГА-ОПТИКА» очковых линз мировых производителей из:

- новых оптических материалов;

- новых покрытий;

- новых дизайнов.

Все материалы, применяемые для производства очковых линз, подразделяются на два больших класса:

- минеральное стекло;

- органические полимеры.

 Минеральное стекло, иногда употребляется термин «неорганическое» стекло», представляет собой твердый аморфный прозрачный материал, полученный при переохлаждении расплава, содержащего стеклообразующие компоненты (оксиды кремния, бора и др.) и оксиды металлов (лития, калия, магния и т.д.). Основу стекла, применяемого для изготовления очковых линз, составляет двуокись кремния (от 30 до 70% в зависимости от марки стекла). Показатель преломления стандартного очкового стекла 1,523 (такое стекло часто называют кроновым). Путем добавления в состав стекла различных компонентов (В2О3 - оксид бора, Na2O-оксиднатрия, СаО- оксид калия ) или изменения их концентрации получают марки стекла со средними (1,6) и высокими (1,7 - 1,9) показателями преломления, а также стекла, обладающего фотохромными свойствами.

Следует иметь в виду, что с увеличением показателя преломления растет и удельный вес стекла. Поэтому увеличение показателя преломления неорганического стекла не приводит к заметному уменьшению веса линзы.

Основные достоинства линз из минерального стекла: высокие оптические свойства и устойчивость поверхности линзы к образованию царапин. Для полной защиты глаз от вредного воздействия УФ – излучения в состав стекла необходимо вводить дополнительные УФ – поглощающие агенты.

                                         Минеральное стекло 

nn 

     Свойства материала

Потребительские свойства линз

 

(1)

(2)

(3)

1

Широкий диапазон изменения показатель преломления (n): от 1,5 до 1,9.

Высокие значения «n» позволяют изготавливать тонкие линзы даже для больших рефракций.

2

Высокая твердость поверхности.

Поверхность линз устойчива к образованию царапин, длительный срок службы.

3

Низкая степень дисперсии даже для высоких «n». Число Аббе достаточно большое (60 для «n» =1,5 и 33-35 для n = 1,8 – 1,9

Меньшая, чем для полимерных линз с тем же показателем преломления, степень «окрашивания» контуров видимых через линзу объектов.

4

Высокая термоустойчивость. Высокая устойчивость к химическим воздействиям.

Линзы не деформируются при высоких температурах. Остаются неизменными оптические характеристики. Не теряют оптических свойств при случайном попадании агрессивных сред, например, лака для волос и т.п.

5

Большой удельный вес (2,5 – 4г/см³). Удельный вес растет с ростом показателя преломления.

Линзы достаточно тяжелы, особенно при больших степенях рефракции. Асферический дизайн поверхности помогает заметно снизить вес линз.

6

Хрупкость, относительно низкая ударопрочность.

При занятиях спортом и для детей лучше использовать полимерные линзы. Для повышения ударопрочности используется специальная обработка линз (температурное закаливание и др.)

 

Органические материалы, применяемые для изготовления очковых линз – это прозрачные твердые материалы (пластмассы) на основе органических полимеров.

Все основные новинки в области материалов для очковых линз связанны с органическими полимерами. В настоящее время в оптических предприятиях г.Екатеринбурга, как и на территории России, наиболее востребованными очковыми линзами, изготовленными из полимерного материала, являются линзы с показателем преломления 1,5.

Желание производителей предложить потребителям очков эстетическую продукцию и повышенный комфорт ношения очков привело к созданию полимеров с более высоким показателям преломления.

Главной характеристикой очковых линз, как известно, является показатель преломления материала, из которого изготовлены линзы. Высокий показатель преломления позволяет получать более тонкие и легкие линзы. А именно такие эстетичные и комфортные линзы максимально отвечают современному потребительскому спросу. В зависимости от величины показателя преломления полимерные материалы делятся на 3 класса:

1)   стандартные – n ~1,50;

2)   среднеиндексные –n ~ 1,56;

3)   высокоиндексные (n > 1,59), n - 1,60, n ~ 1,67.

Бурное развитее органических материалов привело к созданию в последние годы оптических пластмасс с показателем преломления выше 1,7, что дает основание ввести еще один класс: сверхвысокоиндексные полимеры ((n > 1,7).

В настоящее время оптические предприятия имеют возможность предлагать населению полимерные очковые линзы с показателем преломления 1,74. Эти линзы, особенно в сочетании с асферическим дизайном, на сегодняшний день самые тонкие и плоские, к тому же они и очень легкие.

К сожалению, некоторые оптические и механические свойства высокопреломляющих материалов далеки от идеальных, поэтому ведутся исследования по разработке новых материалов, которые обладали бы оптимальным сочетанием различных свойств. Возможно, совсем через небольшой промежуток времени магазины оптики будут предлагать населению очковые линзы с более высокими оптическими свойствами.

Основные достоинства органических очковых линз – малый вес и высокая ударопрочность. Однако, у полимерных линз меньше число Аббе, что означает более высокий уровень дисперсии света (при взгляде на предмет через периферические участки линзы наблюдается окрашивание его контуров). Этот недостаток обычно не считается существенным для большинства людей, пользующихся корригирующими очками.

Без нанесения покрытий на поверхности линзы быстро образуются царапины, делающие ее непригодной к использованию.

 

                               Полимерные материалы

 

nn

     Свойства материала

Потребительские свойства линз

(1)

(2)

(3)

1

Достаточно широкий диапазон изменения показателя преломления «n»: от 1,5 до 1,7.

Высокие значения n позволяют изготавливать тонкие и легкие линзы даже для больших рефракций.

2

Низкий удельный вес (1,1 – 1,4 г/см).

Легкие очки очень комфортны при ношении.

3

Высокая прочность на удар. Возможность окрашивания в любой цвет с любой степенью прозрачности.

Линзы можно окрашивать простым погружением в раствор желаемого цвета.

4

Возможность инкорпорировать фотохромные агенты в поверхностный слой линзы.

Линзы любой оптической силы имеют равномерное поверхностное фотохромное затемнение.

5

На поверхности линзы легко образуются царапины, так как полимеры мягки и эластичны.

Применение упрочняющих покрытий повышает устойчивость к образованию царапин до уровня минерального стекла.

6

Меньшее число Аббе, чем у минерального стекла, с тем же показателем преломления.

Этот недостаток не играет важной роли для большинства людей, пользующихся корригирующими очками.

                                        

Новые покрытия

Для улучшения потребительских свойств очковых линз на их поверхность наносят специальные покрытия. В зависимости от выполняемых ими функций покрытия подразделяются на следующие виды:

- упрочняющие;

- просветляющие;

- водо и грязеотталкивающие;

- многофункциональные.

 

Упрочняющие покрытия

Оптические пластмассы, из которых изготавливаются органические линзы, гораздо мягче минерального стекла (особенно из высокопреломляющих полимеров) требуют нанесения упрочняющих покрытий для предохранения поверхности линзы от образования царапин, из-за которых готовые линзы быстро теряют свои оптические свойства. В настоящее время упрочняющие покрытия часто применяются не как отдельный тип покрытий, а как составная часть многофункционального покрытия в виде отдельного слоя. Упрочняющие покрытия наносятся на органические линзы различными способами (погружением в раствор с защитными веществами, вакуумным напылением и др.). Для получения хорошего качества упрочняющего покрытия (или слоя) необходимо решить ряд довольно сложных технологических задач. Например, для обеспечения хорошего сцепления упрочняющего слоя с материалом линзы часто используется еще один промежуточный слой (адгезивный). Благодаря нанесению упрочняющих покрытий продлевается срок службы полимерных очковых линз.

 Просветляющие покрытия

Коэффициент пропускания света через обычные, без специальной обработки, линзы заметно меньше (80-90%). Это в основном обусловлено эффектом отражения света от поверхностей линзы. Отражение света на границе «линза - воздух» не только уменьшает количество достигшего глаза света, но и приводит к появлению бликов, ложных изображений, и гало вокруг ярких источников освещения. Все это в целом заметно снижает контраст изображения и ухудшает зрительный комфорт. В определенных ситуациях обусловленное ложными изображениями ухудшение зрения может иметь серьезные последствия, например: ослепление ночь водителя светом едущего сзади автомобиля может привести к созданию аварийной ситуации на дороге. Кроме того, блики на поверхности линз мешают собеседнику видеть глаза человека за линзами, ухудшают внешний вид пользователя очками. Блики и ложные изображения появляются на любых видах линз, включая солнцезащитные и фотохромные, причем они становятся особенно заметными для линз из материала с высоким показателем преломления. Блик – это концентрированный отраженный свет, часто слепящий и всегда болезненно воздействующий на глаза. Блики возникают на внутренней и внешней поверхности линзы – непривлекательные и раздражающие отражения.

Для борьбы с бликами и ложными изображениями на поверхность линз наносят просветляющие покрытия, состоящие из одного или нескольких просветляющих слоев. Механизм действия просветляющего слоя, представляющего собой очень тонкую пленку специальных оптически прозрачных веществ (окислов таких металлов, как титан, цирконий и др.), состоит в замене одной границы раздела «воздух-линза» двумя: «воздух-пленка» и «пленка-линза». Толщина пленки подбирается так, чтобы отраженные от обеих границ световые волны находились в противофазе и гасили друг друга. Однослойное просветляющее покрытие уменьшает отражение лишь довольно узкой части видимого диапазона света. Для эффективного уменьшения отражения света во всем видимом диапазоне света применяются многослойные просветляющие покрытия с числом слоев от 3 до 7 и более. Благодаря таким просветляющим покрытиям отражение света от линзы может быть уменьшено до 1% и ниже.

Остаточное отражение света от поверхности линзы с просветляющим покрытием (его часто называют остаточным рефлексом) зависит от количества и качества слоев и имеет для каждого фирменного покрытия свой характерный цвет. Наиболее совершенные просветляющие покрытия имеют очень слабый практически незаметный остаточный рефлекс.    

Оттенки линз с просветляющими покрытиями разных производителей существенно отличаются друг от друга, поэтому изготавливать очки корригирующие с линзами разных производителей не допустимо, так как укомплектовывать заказы на изготовление очков, даже в случаях одинаковой рефракции очковых линз, невозможно – они будут отличаться по цвету.  

Линзы с просветляющими покрытиями не только выглядят более эстетично, но и обеспечивают пользователю более высокое качество зрения и зрительный комфорт. Технология нанесения на очковые линзы различных покрытий интенсивно развивается, и в настоящее время все крупные производители линз имеют свои фирменные покрытия, улучшающие оптические и механические свойства линз. Причем все чаще применяются многофункциональные покрытия, сочетающие в себе несколько просветляющих слоев с упрочняющим слоем.

Итак, линзы с высококачественными просветляющими покрытиями – это линзы, на обе поверхности которых нанесено несколько просветляющих слоев для уменьшения отражения света от линзы. У таких линз очень слабый остаточный рефлекс нейтральных тонов.        

Водо и грязеотталкивающие покрытия

Для повышения устойчивости линзы к загрязнению и облегчения очистки поверхности линзы от воды и грязи применяют водо и грязеотталкивающие покрытия. Эти покрытия называют также гидрофобными (т.е. отталкивающими воду). Особенно важна такая защита для линз с просветляющими покрытиями, так как появление на поверхности линзы жировых пятен и масляных пленок тотчас нарушает механизм работы многослойной системы просветляющего покрытия (образуется дополнительный сильно отражающий слой). Водо-грязеотталкивающее покрытие препятствует прилипанию грязи к поверхности линзы, капли воды просто скатываются с поверхности, а не высыхают, оставляя грязь. Гидрофобные свойства поверхность линзы приобретает в результате нанесения сверхтонкого слоя специальных веществ, не влияющего на эффект просветления. Молекулы этих веществ ассиметричны. На одном их конце находится свободный радикал – ОН, обладающий высоким сродством с кремнием, используемым для получения внешнего просветляющего покрытия. На другом конце молекулы сосредоточены атомы фтора (- F), который обладает сильным гидро и липофобным (т.е. отталкивающим жиры) свойствами. Длина молекул составляет всего около 10 ангстрем. Эти молекулы располагаются перпендикулярно поверхности линзы, фтористыми концами наружу, которые и отталкивают воду и грязь. Кроме того, молекулы гидрофобного покрытия заполняют пустоты просветляющего покрытия, препятствуя попаданию туда загрязняющих веществ. Линзы с гидрофобными покрытиями не только более устойчивы к загрязнению, но и легче очищаются от воды и грязи.

Последние новинки в этой области связаны с применением дополнительного верхнего слоя, который не только придает поверхности водо и грязеотталкивающие свойства, но и уменьшает электростатический заряд поверхности линзы, в результате чего к линзе меньше притягиваются загрязняющие частицы. Кроме того, дополнительная обработка делает поверхность линзы более гладкой, что значительно облегчает процесс ее очистки от загрязнений.

 

Многофункциональные покрытия

Многофункциональными (или универсальными) покрытиями называют покрытия, которые обладают всеми рассмотренными выше свойствами. То есть они защищают линзу от образования царапин, уменьшают отражение света от поверхности линзы и придают ей грязе – водоотталивающие свойства.

Как правило, многофункциональное покрытие состоит из одного упрочняющего слоя, поверх которого нанесено несколько просветляющих слоев. Самый верхний слой в таком «пироге» - гидрофобный. Для обеспечения хорошего сцепления упрочняющего слоя с материалом линзы применяется еще один, самый нижний, адгезивный слой.

Частично к достоинствам таких покрытий можно отнести уменьшение степени запотевания линз при резкой смене температуры.

Современные многофункциональные покрытия получают методом вакуумного напыления (бомбардировкой поверхности линзы ионами в вакууме).

Нанесение высококачественного многофункционального покрытия методом вакуумного напыления можно осуществлять на все виды очковых линз, изготовленных из минерального стекла и органического материала, а также фотохромные и тонированные.

Используемый технологический процесс нанесения покрытий методом вакуумного напыления является последним словом техники, и намного превосходит другие, ранее применяемые технологии, прежде всего, по таким показателям, как твердость и адгезия слоев. При его применении исключается отслаивание нанесенных слоев при перепадах температур, когда нанесенные пленки растягиваются или сжимаются.

Асферические линзы

Асферические линзы называют линзы, одна или обе поверхности которых не являются сферическими. Асферический дизайн поверхности линзы позволяет значительно уменьшить аберрации, ухудшающие качество зрения через сферические линзы. Асферические линзы более эстетичны, а их ношение комфортнее.

Применение асферического дизайна вызвано необходимостью устранения или, по крайней мере, сведения к минимуму оптических аберраций линзы, приводящих к размытию, искажению или окрашиванию изображения. Существует несколько видов аберраций, влияющих на качество изображения, получаемого с помощью очковой линзы: сферические, астигматизм, кома и другие. Это геометрические (монохроматические) аберрации.

Аберрации, вызывающие окрашивание контуров изображения предметов, называют хроматическими. Они обусловлены зависимостью показателя преломления прозрачных сред от длины волны света (дисперсия света).

Аберрации линзы проявляются особенно сильно, когда глаз смотрит не в направлении главной оптической оси линзы (линии, перпендикулярной плоскости линзы и проходящей через ее оптический центр), а через периферические области линзы.

Одним из основных типов аберрации, на устранение которых особо обращают внимание при разработке дизайна поверхности линзы, являются аберрации, образующиеся при косом прохождении световых лучей через линзу (этот тип аберрации называют «астигматизмом косых пучков» или просто «астигматизмом»). Астигматизм проявляется в том, что изображение точки, не лежащей на главной оптической оси, представляет собой уже не точку, а две взаимно перпендикулярные линии, расположенные в различных плоскостях на некотором расстоянии друг от друга. Изображение точки в промежутках между этими двумя линиями имеет вид эллипса. В целом астигматизм линзы делает изображение «размытым» и ограничивает поле ясного, четкого зрения.

Для уменьшения аберраций при изготовлении традиционных (сферических) линз применяется метод выбора оптимальной базовой кривизны поверхности линзы. Чем меньше кривизна поверхности, тем более плоские, тонкие и легкие линзы можно получить. Плоские линзы к тому же легче вставлять в оправы. Однако, чем меньше кривизна сферической поверхности линзы, тем выше уровень аберрации на ее периферии. Строго говоря, чтобы аберрации были минимальными, каждой оптической силе линзы должна соответствовать своя оптимальная базовая кривизна поверхности. Однако на практике одно значение базовой кривизны используется для изготовления линз в определенном диапазоне оптической силы. Но чем больше сила линзы отличается от соответствующей оптимальному значению кривизны, тем сильнее будут проявляться аберрации.

Использование асферических поверхностей облегчает производителям задачу создания дизайна линзы с минимальным уровнем аберраций. Асферическую поверхность получают при вращении вокруг оси симметрии кривых типа эллипса или параболы. Центральная часть асферической поверхности почти сферична, и по ней определяется оптическая сила линзы. Кривизна поверхности изменяется к периферии таким образом, чтобы компенсировать астигматизм.

Асферические линзы обычно очень чувствительны к величине оптической силы, для которой они оптимизированы, и для них имеется больше базовых кривых (меньше шаг изменения кривизны), чем для традиционных линз. Поэтому важнейшую роль играет правильный выбор базовой кривизны для требуемой оптической силы линзы в строгом соответствии с рекомендациями фирмы – производителя.

В производстве современных тонких и легких очковых линз используются материалы с высоким показателем преломления, у которых, к сожалению, число Аббе довольно низкое. Для таких линз характерен высокий уровень хроматических аберраций и «размытость» изображения для высоких диоптрий. Применение асферического дизайна позволяет снизить уровень нечеткости изображения, вызванного монохроматическими аберрациями, и тем самым повысить толерантность пользователя очками к нечеткости изображения, вызванной хроматическими аберрациями.

Стоит отметить также, что более плоская поверхность асферических линз интенсивнее отражает падающий на нее свет. Сильнее отражают свет и поверхность линз, изготовленных из материалов с высоким показателем преломления. Поэтому для уменьшения отражающей способности асферических линз из высокопреломляющих материалов рекомендуется обязательное применение просветляющих покрытий.

В сравнении с традиционными очковыми линзами асферические линзы значительно тоньше, легче и более плоские. Асферические линзы относятся к линзам высшего класса, так как обеспечивают отличное качество зрения и повышенный комфорт ношения очков.

 

Комментарии

Евгения - Здравствуйте! Скажите пожалуйста как должна "вести" себя линза с показателями -4; -075 (астигматизм)на правый глаз с асферическими полимерными линзами? нормально ли, что по бокам идет искажение? И как объяснить, что левый глаз (-2;-0,75)таких искажений не проявляет? Зависит ли это от величины диоптрии и не повлияет ли такая разница на зрение (косоглазие, ухудшение и т.д)? Заранее благодарю за ответ.
Чт, 08 сент. 2011, 10:13:49 Ответить

Администратор - Уважаемая Евгения, благодарим Вас за направленный вопрос о наличии искажений в очках, изготовленных с астигматическими полимерными линзами асферического дизайна. К сожалению, наличие аберраций в астигматических линзах асферического дизайна имеет место, и их наличие напрямую зависит от оптической силы очковых линз. Асферические линзы позволяют сочетать малые толщину и вес линзы с хорошими оптическими свойствами. Однако, даже асферика не обеспечивает хорошее качество зрения при направлениях взгляда, отличного от главных меридианов. В настоящее время мировые производители очковых линз работают над усовершенствованием и оптимизацией изготовления оптических изделий, чтобы оптический дизайн линзы в целом корригировал не только традиционные ошибки рефракции (сферу и цилиндр), но и аберрации, в том числе высших порядков. В Вашем, конкретном, случае рекомендуем обратиться в оптическое предприятие, где были назначены и изготовлены очки корригирующие с целью подтверждения соответствия качества изготовления очков и получения более подробной информации о правилах эксплуатации оптического изделия с астигматическими линзами асферического дизайна. С уважением, Заведующий магазином «САГА-ОПТИКА» О.Г. Серкова
Пт, 16 сент. 2011, 10:35:54 Ответить

Есть вопрос или комментарий?..


Ваше имя Электронная почта
Получать почтовые уведомления об ответах:

| Примечание. Сообщение появится на сайте после проверки модератором.


Вернуться в раздел Статьи об оптике
Соседние подразделы:
Обзоры, тесты, сравнение очков
Видео об оптике
В этом разделе мы собираем для Вас наиболее интересные видеоматериалы о зрении, очковых и контактных линзах, очковых оправах....
Смешные истории об оптике
Смешные истории, анектоды, курьезные реальные случаи, связанные с очковой оптикой и зрением. Уважаемые посетители нашего сайта, обратите внимание!!!...