Просветленные линзы что это значит

Просветленные линзы что это значит

В большинстве стран Западной Европы и США отмечается увеличение продаж очковых линз с просветляющими покрытиями. В последние годы эта тенденция начала проявляться и на российском оптическом рынке.

Когда появились просветляющие покрытия?
Эффект уменьшения отражения и увеличения светопропускания в результате нанесения покрытия определенной толщины с меньшим значением коэффициента преломления, чем коэффициент преломления прозрачной подложки, был открыт в 1871 году. В 1892 году Деннис Тэйлор получил английский патент на способ нанесения просветляющего покрытия. Впервые нанесение просветляющих покрытий на минеральные очковые линзы осуществила компания «Carl Zeiss» в 1935 году. Первые покрытия были однослойными; современные просветляющие покрытия состоят из нескольких слоев и защищены с поверхности гидрофобным грязеотталкивающим покрытием.

Для чего наносят просветляющие покрытия?
Нанесение просветляющего покрытия является заключительной стадией в производстве качественных очковых линз. Благодаря просветлению уменьшается количество света, отраженного от передней и задней поверхности линз, и их светопропускание возрастает. Иными словами, больше света поступает к глазам пользователя очками, что способствует улучшению его зрения.

Каковы недостатки линз без просветляющих покрытий?
Вследствие потерь на отражение линзы без покрытий уменьшают световой поток, достигающий глаз пользователя, на 8–16% – в зависимости от их коэффициента преломления. При ношении линз без покрытий человек также сталкивается с проблемой паразитных изображений и мешающих отражений от задней поверхности линзы. Паразитные изображения приводят к уменьшению четкости видения объектов и могут вызвать серьезные проблемы, особенно при вождении автомобиля в ночное время. Раздражающие отражения от задней поверхности возникают, когда источник света находится позади человека, в результате чего он может видеть отражение не только этого источника, но и собственного глаза и ресниц. В случае использования линз с высоким показателем преломления и низким числом Аббе пользователь сталкивается с явлением хроматической аберрации, что выражается в появлении радужных или цветных изображений вокруг рассматриваемого предмета.

Как функционирует просветляющее покрытие?
В основе действия просветляющих покрытий лежит явление интерференции световых волн. Конструкция покрытия, то есть его толщина и показатели преломления слоев покрытия, подбирается таким образом, чтобы световые волны, отражающиеся от обеих его поверхностей, имели разность хода в половину длины волны; кроме того, эти волны должны быть одинаковыми по амплитуде и длине. В таком случае отраженные волны интерферируют и гасят друг друга. Правильно подобранное просветляющее покрытие резко уменьшает отражение от обеих поверхностей линзы и увеличивает ее светопропускание.

Каковы преимущества просветленных линз?
Нанесение просветляющих покрытий не только увеличивает светопропускание линз, что улучшает условия видения, но и снижает утомляемость глаз, так как человеку приходится меньше напрягаться для четкого распознавания предметов. Просветление очковых линз позволяет решить проблему паразитных изображений, отражений от задней поверхности и в значительной степени – проявления хроматической аберрации высокопреломляющих линз. Несомненным преимуществом просветленных линз является уменьшение утомляемости глаз при работе в помещениях с несколькими источниками освещения, а также при работе на компьютере. Кроме того, линзы с просветляющими покрытиями позволяют окружающим ясно видеть глаза человека в очках, что является несомненным достоинством с косметической точки зрения. Существенное преимущество просветленных линз пользователь ощутит и при вождении автомобиля в темное время суток: во-первых, увеличивается общий световой поток, достигающий его глаз, что приводит к увеличению контрастности изображения, а во-вторых, уменьшается воздействие паразитных изображений и отражения фар встречных машин и уличного освещения. Для пациентов в возрасте старше пятидесяти лет характерно снижение светопропускания хрусталика, поэтому для них применение просветленных линз будет способствовать более естественному зрению.

Какие покрытия называют многофункциональными или интегральными?
Многофункциональными или интегральными называют покрытия, которые наносят на органические линзы для улучшения их оптических и эксплуатационных свойств. Они состоят из упрочняющего покрытия, просветляющего покрытия (одно- или многослойного) и гидрофобного. За последние годы появились новые марки упрочняющих покрытий, усовершенствовалась технология нанесения просветляющих покрытий и возросло качество гидрофобных, что позволило значительно улучшить адгезию покрытий, увеличить абразивостойкость и долговечность органических линз.

Могут ли современные многофункциональные покрытия сделать органические линзы такими же твердыми и устойчивыми к царапинам, как минеральные?
Современные технологические процессы и оборудование позволили значительно увеличить устойчивость пластмассовых линз к царапинам и их долговечность, но говорить о том, что после нанесения этих покрытий они становятся такими же твердыми, как минеральные линзы, нельзя. Органическая линза защищена тонким слоем покрытия, толщина которого во много раз меньше толщины самой линзы. Возможно, что покрытие и обладает свойствами, аналогичными свойствам минеральных линз, но материал самой линзы – нет, поэтому при значительных механических воздействиях покрытие может разрушиться и отслоиться. В качестве примера можно привести слой льда над поверхностью воды: он чрезвычайно твердый, но при воздействии на него груза, превышающего предел прочности этого ледяного слоя, разрушается, и груз попадает в воду, которая не обладает сопротивлением льда. Аналогично ведет себя и материал органических линз. Возможно, что в дальнейшем развитие технического прогресса и появление новых видов оптических пластмасс позволят решить эту проблему, но современный уровень технологии покрытий и тенденции разработки все более тонких, легких, эластичных, а значит, мягких линз пока не предоставляют такой возможности. В настоящее время органические линзы имеют оптимальный баланс оптических, физико-механических свойств и при нанесении качественных покрытий и правильном ежедневном уходе позволяют обеспечить качественную и безопасную коррекцию зрения на протяжении всего срока их эксплуатации.

Для чего наносят гидрофобное покрытие?
Гидрофобное покрытие является самым последним слоем в структуре многофункционального покрытия. Оно контактирует с окружающей средой и защищает просветляющее покрытие от воды и грязи, а также облегчает его очистку. Благодаря входящим в его состав фторорганическим соединениям гидрофобное покрытие имеет очень низкий коэффициент трения, что облегчает удаление с его поверхности твердых частиц без образования царапин. Сегодня фторорганические покрытия применяются во многих отраслях промышленности, великолепно зарекомендовав себя благодаря высоким эксплуатационным характеристикам (как, например, тефлоновое покрытие).

Почему просветленные линзы различных производителей имеют разные оттенки?
При рассмотрении под определенным углом зрения все просветленные линзы имеют небольшой оттенок остаточного отражения. Это нормальное явление, которое обусловлено спектральной характеристикой покрытия. Оттенок наблюдаемого остаточного отражения соответствует той области видимого спектра, где наблюдается некоторое увеличение коэффициента отражения. Качественное покрытие одной марки от надежных производителей всегда будет иметь один и тот же оттенок, независимо от материала линзы, на которую оно нанесено. С оптической точки зрения цвет наблюдаемого оттенка не так важен, однако его выбор определяется предпочтением пользователей. Согласно исследованиям, проведенным компаниями-производителями, большинство пользователей отдают предпочтение именно зеленому цвету. Кроме того, некоторые производители вакуумного оборудования утверждают, что легче всего обеспечивать стабильность оттенка остаточного отражения именно в зеленой области спектра. В то же время сегодня производятся просветленные линзы с самыми разнообразными оттенками – желтым, синим, сиреневым, и выбор какого-то из них обусловлен модой и вкусом пользователей.

Почему одни многофункциональные покрытия более долговечны в эксплуатации, чем другие?
Качество многофункциональных покрытий определяется совокупностью ряда факторов: свойствами материала органической линзы, типом нанесенного упрочняющего покрытия, методом подготовки поверхности линзы, особенностями используемой вакуумной установки и технологическим режимом нанесения просветляющих покрытий, а также взаимоадгезией всех составляющих слоев многофункционального покрытия.

Чем отличаются линзы с однослойными просветляющими покрытиями от линз с многослойным просветлением?
Основное отличие – структура, то есть состав и количество слоев, что приводит к получению различной спектральной характеристики линз. При однослойном просветлении достигаемое уменьшение коэффициента отражения не превышает 2%, большее количество просветляющих слоев обеспечивает более интенсивное снижение отражения в определенной области видимого спектра солнечного излучения, а специальное, более сложное широкополосное просветляющее покрытие позволяет снизить коэффициент отражения практически до 0,5% во всей видимой области спектра. Многослойное просветляющее покрытие состоит из различных по толщине чередующихся слоев материалов с высокими и низкими значениями показателя преломления.

Следует ли наносить просветляющие покрытия на солнцезащитные линзы?
Многие считают, что не нужно наносить просветляющие покрытия на солнцезащитные линзы, потому что отражения от обеих поверхностей будут малозаметны из-за собственного высокого светопоглощения этих линз. К тому же есть ли необходимость увеличивать светопропускание линз, которые предназначены для уменьшения светового потока, достигающего глаз человека? В действительности же отражения от поверхности светопоглощающих линз вызывают большее раздражение – по сравнению с бесцветными линзами – как у пользователя очками, так и у стороннего наблюдателя. Чем меньше собственное светопропускание линзы, тем более раздражающими являются мешающие отражения от ее внутренней поверхности.

Правда ли, что линзы с просветляющими покрытиями быстрее загрязняются?
Это не так. В процессе эксплуатации при касании их поверхности ресницами, волосами и бровями, покрытыми естественной жировой смазкой, загрязняются любые линзы. Однако на линзах без покрытий эти жировые загрязнения менее заметны из-за потерь на отражение, в то время как на более прозрачных просветленных линзах они видны более отчетливо. Поэтому человек, пользующийся очками с просветленными линзами, должен очищать их несколько раз в день, что обеспечит ему более контрастное зрение. Первые поколения линз с просветляющими покрытиями достаточно трудно подвергались очистке, однако современные линзы очищаются значительно легче.

Как правильно ухаживать за просветленными линзами?
Тот, кто приобретает линзы с просветляющими покрытиями, должен быть готов к тому, что, как мы уже сказали, их придется очищать от загрязнений несколько раз в день. И это считают одним из недостатков просветленных линз. Специалисты рекомендуют сначала промыть очки под струей воды (для удаления твердых частиц пыли), затем слегка просушить их безворсовой салфеткой, а после очистить, используя специальный спрей и салфетку. Протирать линзы лучше всего микрофибровыми салфетками, которые сегодня есть в продаже в каждом оптическом салоне. Не рекомендуется применять для протирки бумажные салфетки и полотенца, так как в них могут содержаться волокна древесины, которые способны поцарапать покрытия при протирании.

Подготовлено Ольгой Щербаковой, Веко#2(66)

Источник

Зачем нужны просветляющие покрытия на очковых линзах?

Как известно, свет при прохождении через границу раздела двух оптически прозрачных сред отражается. Поэтому отражает свет и очковая линза – без специальной обработки ее поверхностей на отраженный свет может приходиться до 10-15% падающего на нее света в зависимости от показателя преломления материала очковой линзы. У очковой линзы из CR-39 на отражение теряется около 8% света.

Отраженные от поверхностей очковой линзы световые лучи образуют ложные вторичные изображения, блики, так называемые гало вокруг ярких точечных источников света (например, вокруг уличных фонарей или светящих фар автомобилей ночью). Эти эффекты ухудшают качество зрения, уменьшают зрительный комфорт, снижают контраст изображения у пользователей очками. Например, отраженные в очковых линзах источники освещения в помещениях вызывают зрительное утомление при длительной работе за компьютером. При вождении автомобиля ночью в очковых линзах без просветляющего покрытия качество зрения водителя значительно ухудшается из-за размытия и двоения изображений фар едущих навстречу автомобилей и ламп уличного освещения.

Кроме того, отраженный от передней поверхности очковой линзы свет мешает видеть глаза пользователя очками, что особенно важно для людей, выступающих перед публикой, например, для дикторов телевидения. Эти отражения в определенной степени ухудшают внешний вид любого пользователя очками.

Таким образом, отражение света от поверхностей очковой линзы приводит к следующим негативным явлениям:

— уменьшению светопропускания очковой линзы

— ухудшению качества зрения в очковых линзах (ложные изображения, блики, пониженный контраст, зрительное утомление)

— ухудшение внешнего вида пользователя очками.

Для устранения этих дефектов на очковые линзы наносят специальные покрытия.

Как «работают» просветляющие покрытия

Для уменьшения отражения света от поверхностей очковой линзы на них наносят просветляющие покрытия. Принцип действия просветляющего покрытия основывается на эффекте интерференции. Чтобы понять механизм интерференции, следует вспомнить, что свет имеет волновую природу, т.е. световой луч можно представить в виде волны. Известно, что если две распространяющиеся в одном направлении волны совпадают по фазе (гребни волн совпадают), то волны «суммируются» – получается одна волна с большей амплитудой. Если, наоборот, две волны находятся в противофазе (гребень одной совпадает с минимумом другой), то волны «вычитаются» – суммарная волна имеет амплитуду, равную разнице амплитуд двух волн. (Этот эффект называется интерференцией света.) Таким образом, если амплитуды двух находящихся в противофазе волн равны, то в результате интерференции волны полностью погасят друг друга.

Для уменьшения отражения света от поверхности очковой линзы на нее наносят тончайший просветляющий слой – в результате вместо одной границы раздела (воздух – очковая линза) получается две: воздух – просветляющий слой, просветляющий слой – очковая линза. Свет будет отражаться от обеих границ раздела – образуются две отраженные волны. Если подобрать материал и толщину просветляющего слоя специальным образом, то обе отраженные волны полностью погасят друг друга – и отражения света практически не будет. Для полного гашения отраженных волн толщина слоя должна быть равна примерно четверти (l/4) длины волны света. Так, для достижения максимального эффекта для видимого диапазона света толщина просветляющего слоя должна быть порядка100 нм.

Сколько просветляющих слоев должно быть в качественном просветляющем покрытии очковой линзы?

Из описанного выше механизма «просветления» следует, что один просветляющий слой может эффективно «работать» только для узкого диапазона длин волн. Поэтому, чтобы просветляющее покрытие очковой линзы уменьшало отражение во всем диапазоне видимого света, оно должно состоять из нескольких просветляющих слоев (до 8слоев на одной поверхности). Такое многослойное просветляющее покрытие очковой линзы способно уменьшить отражение в 5-10 раз и обеспечить практически 100% прохождение света через неокрашенную очковую линзу (реальное пропускание света многослойных просветляющих покрытий очковых линз составляет 96-99% в зависимости от качества покрытия и применяемой методики измерения).

Чем отличаются разные просветляющие покрытия очковых линз?

Просветляющие покрытия могут различаться числом просветляющих слоев, их составом, методом нанесения. Высококачественные просветляющие покрытия очковых состоят из нескольких просветляющих слоев и имеют очень слабое видимое остаточное отражение (его часто называют «остаточным рефлексом»). Цвет этого остаточного отражения у разных компаний может отличаться (обычно он бывает голубоватого или зеленоватого оттенков). Недавно две компании заявили о создании просветляющих покрытий, полностью лишенных остаточного рефлекса. Очковые линзы с таким покрытием, по заявлениям производителей, абсолютно бесцветны. Очковые линзы с ограниченным количеством просветляющих слоев имеют яркий остаточный рефлекс, цвет которого зависит от числа слоев и их характеристик. Обычно для просветляющих покрытий используются такие минеральные вещества, как оксиды некоторых металлов, фтористый магний, фтористый кальций. В результате органическая очковая линза с просветляющим покрытием получается неоднородной: сама очковая линза органическая, а просветляющее покрытие – минеральное. Однако минеральные и органические вещества обладают различными физическими свойствами – например, у них разные коэффициенты теплового расширения. Поэтому нанесение любого минерального просветляющего покрытия ослабляет прочностные свойства органической очковой линзы – очковая линза с таким покрытием более чувствительна к нагреванию и действию механической нагрузки, чем очковая линза без просветляющего покрытия. Недавно один из производителей выпустил первую полностью органическую очковую линзу с просветляющим покрытием, состоящим только из органических веществ. Такая очковая линза, по заявлению производителя, обладает более высокой устойчивостью к нагреванию и механическим нагрузкам, чем органические очковые линзы с традиционными просветляющими покрытиями.

Для каких очковых линз особенно нужны просветляющие покрытия?

Поскольку толщина и вес очковых линз уменьшаются при использовании материалов с высокими значениями показателя преломления (особенно заметно уменьшение при больших диоптриях), то высокопреломляющие очковые линзы пользуются все большим спросом у пользователей, которые заботятся о зрительном комфорте и привлекательности своего внешнего вида.

С увеличением показателя преломления (n) материала очковой линзы потери на отражение увеличиваются:

r = ( n – 1)2/(n + 1)2 х 100% (r – коэффициент отражения света от одной поверхности очковой линзы в воздухе при нормальном падении света на эту поверхность).

Поскольку высокопреломляющие очковые линзы отражают свет в большей степени (до 2 раз), чем очковые линзы из материала с показателем преломления 1,5, то они требуют обязательного нанесения просветляющих покрытий.

Почему некоторые считают, что очковые линзы с просветляющим покрытием пачкаются сильнее и их труднее очищать, чем очковые линзы без такого покрытия?

Утверждение, что очковые линзы с просветляющим покрытием пачкаются сильнее и их труднее очищать, чем очковые линзы без таких покрытий, ошибочно. Дело в том, что на очковых линзах с просветляющим покрытием гораздо заметнее становятся загрязнения: во-первых, на чистой поверхности (без маскирующих отражений и бликов) всегда заметнее любые загрязнения, даже те, на которые обычно не обращают внимания, если очковая линза сильно «бликует», а во-вторых, пятна воды и жира нарушают тонкий механизм работы просветляющего покрытия. Отсюда следует, что очковые линзы с просветляющим покрытием просто требуют более тщательной очистки. Та грязь, которая не «бросается в глаза» на очковых линзах без покрытия, очень заметна на очковых линзах с просветляющим покрытием. А ведь следует помнить, что любые загрязнения, заметны они или незаметны, в любом случае уменьшают пропускание света через очковую линзу и ухудшают качество изображения. Так что лучше, чтобы очковые линзы всегда были максимально чистыми.

Для придания очковым линзам с просветляющим покрытием водо- и грязеотталкивающих свойств на поверхность очковой линзы наносят специальный гидрофобный слой (поверх просветляющих слоев). Очковая линза с таким слоем становится не только более гладкой, но и приобретает водоотталкивающие (гидрофобные) свойства. В результате вода и грязь на ней практически не задерживаются. Кроме гидрофобных свойств этот слой может также обладать и жироотталкивающими (липофобными) свойствами, что еще больше способствует поддержанию чистоты очковой линзы. Типичное строение многослойных покрытий ведущих производителей очковых линз показано на рисунке. Такие многослойные покрытия (их называют многофункциональными) включают кроме просветляющих слоев упрочняющий слой (повышает сопротивляемость очковых линз к образованию царапин), адгезионный слой (для сцепления упрочняющего и просветляющих слоев), а также гидрофобный слой. У ведущих производителей очковых линз гидрофобный слой обладает также антистатическими свойствами. С такими свойствами очковые линзы меньше пачкаются, так как на них не садится пыль.

— Просветляющие покрытия очковых линз значительно улучшают качество зрения в очках во всех условиях. Особенно заметен их положительный эффект при длительной работе за компьютером и при вождении автомобиля ночью.

— На высокопреломляющие очковые линзы обязательно должно быть нанесено просветляющее покрытие.

– Очковые линзы с высококачественными просветляющими покрытиями последнего поколения устойчивы к загрязнению и легко очищаются.

«Оптика для профессионалов — 2009». Содержание

«Оптика для профессионалов» — раздел «Очковые линзы»

Перейти к информации про очковые линзы для потребителей

При использовании материалов портала активная индексируемая ссылка на портал обязательна. Копирование материалов портала только с письменного разрешения администрации портала.

Источник