Главная › Новости

Очковые линзы - свойства и типы

Опубликовано: 22.08.2018

Покрытия для очковых линз: зачем они нужны и какими бывают?

loading...

Очковые линзы - это обязательное составляющее всех очков. В связи с предназначением  различают два типа очковых линз:

Их предназначение - коррекция зрения.

Предназначение линз без диоптрий -  самое разное, например, обеспечение солнечной защиты.

Для изготовления очковых линз того и другого класса используется неорганическое (минеральное) стекло, либо органические материалы. Так очковые линзы, изготовленные  из неорганического стекла называют минеральными, а линзы из органических материалов – полимерными (органическими).

Типы очковых линз

Корригирующие очковые линзы, но, так как они обеспечивают разные виды коррекции, то и дизайн их отличается.  Так, к основным видам корригирующих очковых линз относят:

Этот вид линз предназначен для коррекции миопии, астигматизма и гиперметропии, то есть главных ошибок рефракционного типа.

Бифокальные линзы применяются для коррекции пресбиопии. Они имеют верхнюю и нижнюю оптические зоны. Верхняя зона предназначена для коррекции вверх направленного зрения, а нижняя – корректирует ближнее зрение.

Эти линзы используются с той же целью, что и бифокальные линзы, но являются более современным их вариантом. На сегодняшний день изготовляется масса прогрессивных оптических линз разного предназначения:

Специальные очковые линзы корректируют косоглазие и другие, более сложные дефекты.

Кроме того, выделяют еще такие виды оптических очковых линз:

Все линзы имеют оптическую силу, которая измеряется в диоптриях (дптр). Она прямо пропорциональна преломляющей способности линзы.

Фокусирующая способность линзы определяется различием в кривизне передней и задней её поверхностей, толщиной и показателем преломления. Показатель преломления, называемый также индексом рефракции, представляет собой отношение скорости света в вакууме к его скорости в исследуемом материале. Например, у пластика CR-39 он составляет 1,498. Это означает, что свет в 1,498 раз быстрее проходит в вакууме, чем через линзу, изготовленную из такого пластика. Этот эффект объясняется преломлением (изменением направления) светового потока при прохождении через линзу.

Существуют следующие категории оптических линз:

- с нормальным индексом (1,48-1,54)

- со средним индексом (1,54-1,64)

- с высоким индексом (1,64-1,74)

- с ультравысоким индексом (более 1,74)

Несложно понять, что при меньшей толщине и массе линзы с высоким показателем преломления будут иметь большую оптическую силу, чем линзы с низким показателем.

Важную роль играет также число Аббе (коэффициент дисперсии). Оно определяется оптической плотностью материала. При использовании линз с низким его значением будет отмечаться окрашивание контуров предметов в поле зрения (хроматические аберрации). Чем выше этот коэффициент, тем лучше оптическая яркость и меньше искажений. Между показателем преломления и числом Аббе существует обратно пропорциональная связь. Таким образом, при использовании высокоиндексные линзы создают больше хроматических аберраций, чем линзы с меньшим индексом рефракции.

Линзы по своему оптическому действию подразделяются на:

- сферические

- астигматические (цилиндрические, торические)

- афокальные (призматические, эйконические)

Если обе поверхности линзы имеют одинаковый радиус кривизны, а значит — и одинаковую преломляющую способность, такие линзы называются сферическими. Если представить себе сферу, распиленную пополам, то наружная (выпуклая) ее сторона будет являться собирающей или положительной (convergent lens, convex) линзой, а внутренняя (вогнутая) — рассеивающий или отрицательной (divergent lens, concave). Первые используются для коррекции гиперметропии, а вторые — миопии.

Как видно на рисунке, обе поверхности линзы могут быть:

одинаковыми (вогнутыми или выпуклыми) — bi-convex (1) или bi-concave (4);

одна из них может быть вогнутой (выпуклой) а другая — плоской — plano-convex (2) или plano-concave (5);

одна поверхность вогнутая (3), а другая — выпуклая (6) (мениски) — convexo-concave.

Поверхность астигматической линзы изогнута неравномерно. Для большей наглядности представьте себе, что вы растянули сферическую линзу за две противоположные точки. В результате этого она стала напоминать уже не часть сферы, а часть эллипсоида (эллипса, или овала, в трёхмерном пространстве). Один из её меридианов имеет больший радиус кривизны, а значит, меньшую преломляющую силу, а другой — меньший радиус и большую преломляющую способность. Самый простой пример астигматической линзы — цилиндрическая линза. Она имеет оптическую силу только по одной оси.

Наиболее часто используются торические линзы, имеющие разную оптическую силу по двум перпендикулярным меридианам. Ось астигматической линзы измеряется в градусах от 0 до 180, причём горизонтальная принимается за 180. С помощью таких линз исправляют астигматизм.

Афокальные линзы не имеют оптической силы. Они могут применяться при изготовлении очков как для людей, не имеющих проблем со зрением (линзы «плано»), так и при анизейконии (неравенстве изображений на правом и левом глазах, обусловленном большой разницей в рефракции между глазами (афакия, анизометропия). В первом случае такие линзы применяются для изготовления очков, выполняющих функцию модного аксессуара, а не средства для исправления аномалий рефракции . Во втором случае так называемые эйконические очки используются для выравнивания величины изображений на сетчатке правого и левого глаз.

Призматические линзы используются для декомпенсации скрытого, а также в процессе лечения явного косоглазия. Они отклоняют световой поток к своему основанию. Степень отклонения измеряется в призменных диоптриях (прдптр).

По форме линзы могут быть:

- план-формы (одна из поверхностей плоская, а другая — выпуклая или вогнутая)

- би-формы (обе поверхности выпуклые или вогнутые)

- мениски (одна поверхность выпуклая, а другая — вогнутая)

По форме преломляющей поверхности: сферические, асферические, лентикулярные

Поверхность сферической линзы имеет одинаковую оптическую силу на всех участках. Это наиболее распространённая форма очковых линз в настоящее время.

Основным и самым важным отличием асферических линз является форма их поверхности, радиус кривизны которой постепенно уменьшается от центра к периферии, что приводит к ослаблению её оптической силы. Благодаря этому нивелируется влияние увеличения вертексного расстояния (расстояние между вершиной роговицы и внутренней поверхностью линзы) при переводе взгляда от центра к периферии, которое может приводить к появлению аберраций (искажений). Асферический дизайн позволяет сделать линзу более тонкой и лёгкой. Он также сглаживает внешний эффект «увеличения» (для положительных линз) и «уменьшения» (для отрицательных линз) глаз при взгляде в стороны. Однако асферика не лишена недостатков. Люди, долго носившие обычные очки со сферическими линзами, вначале могут ощущать значительный дискомфорт, проходящий спустя некоторое время. Особенности дизайна приводят к тому, что асферические линзы больше «бликуют», в связи с чем рекомендуется нанесение специального просветляющего покрытия.

В лентикулярных линзах необходимая рефракция имеется только в центральной зоне, а периферическая служит её основой. Они применяются для коррекции высоких степеней аметропии.

По количеству оптических зон линзы для очков классифицируются по следующим категориям: монофокальные и мультифокальные (бифокальные, трифокальные, прогрессивные).

Монофокальная линза имеет один фокус (точку пересечения световых лучей, преломлённых ею), чему и обязана своим названием. Она дает возможность чётко видеть предметы на определённом расстоянии. Данные линзы используются для коррекции миопии, гиперметропии, астигматизма, могут также назначаться при возрастном ослаблении аккомодации (пресбиопии).

Страдающие пресбиопией могут использовать бифокальные линзы. которые состоят из двух частей: верхняя используется для зрения вдаль, а нижняя — для близи (чтения, шитья и т.д.). Они разделяются чёткой границей, что не позволяет чётко видеть предметы, расположенные между дальней и ближней точкой видения.

В этом плане более удобны трифокальные линзы. которые помимо зон для дали и близи имеют таковую для средней дистанции (50-70 см). Однако и они не лишены такого ощутимого недостатка, как резкие переходы между зонами, что не позволяет глазу плавно переходить от объекта к объекту, расположенным на разных расстояниях.

Прогрессивные линзы не имеют негативных свойств, присущих остальным мультифокальным линзам. У них отсутствует чёткая граница между зонами видения, в связи с чем они выглядят более привлекательно, а пациент более комфортно чувствует себя в них. Однако средняя зона, ответственная за зрение на среднем расстоянии (50-70см), из-за конструктивных особенностей таких линз имеет очень небольшие размеры. Это затрудняет длительное её использование при работе, например, за компьютером, из-за необходимости сохранения вынужденной определённой позы. Большой сегмент среди линз прогрессивного дизайна занимают офисные линзы, обеспечивающие качественное видение в ближней и средней зонах.

Виды очковых линз и покрытий.

Основные различия очковых линз:

1. По материалу:

- высокопреломляющие;

- супервысокопреломляющие.

4. По геометрической форме поверхностей линзы:

- сферические;

- асферические.

Дополнительные свойства очковых линз:

- возможность окрашивания;

- поляризационные свойства;

- возможность нанесения упрочняющих, антибликовых (просветляющих ) и дополнительных многофункциональных покрытий (антистатические, гидрофобные, с защитой от электромагнитных излучений, дополнительной защитой от уль трафиолетового излучения и т.д.).

Остановимся подробнее на некоторых из них.

Различие очковых линз по материалу.

В современном производстве очковых линз применятся всего два типа материалов, обладающих необходимыми оптическими свойствами. Это широко известные пластиковые (органические, полимерные линзы) и стекло (неорганические, минеральные линзы).

Полимерные линзы.

Данные линзы являются продуктом высокотехнологичных научных разработок и изготавливаются из современных полимерных материалов. Они имеют целый ряд преимуществ перед минеральными линза ми:

- Это во-первых высокая ударопрочность и следовательно высокая степень травмобезопасности;

- Во-вторых – меньший вес по сравнению с минеральными линзами (примерно в 2 раза). Это позволяет людям с высокими диоптриями избавиться от целого ряда неудобств (например глаза в таких линзах кажутся менее увеличенными, чем в аналогичных минеральных линзах);

- В-третьих это хорошая окрашиваемость в любой цвет и оттенок;

- В-четвертых – возможность нанесения широкого спектра многослойных покрытий, придающих линзам дополнительные свойства;

- И наконец – возможность создания линз со сложной геометрией (асферические линзы).

Однако и у полимерных линз есть один недостаток – они легко царапаются. Но и этого можно избежать, если нанести специальное упрочняющее покрытие.

Минеральные линзы.

Эти линзы изготавливаются из особых марок минерального стекла. Они могут быть бесцветными, окрашенными и фотохромными. Для придания линзам дополнительных свойств на них могут наносить специальные покрытия.

Преимущество минеральных линз это высокая устойчивость к механическим абразивным воздействиям, приводящим к образованию царапин.

Недостатки минеральных линз:

- Меньшая ударопрочность по сравнению с полимерными линзами и, как следствие, более низкая степень травмобезопасности (поэтому минеральные линзы не рекомендуется использовать для изготовления детских и спортивных очков);

- Больший вес по сравнению с полимерными линзами (примерно в 2 раза);

- Невозможность их использовать в полуободковых (на леске) и безободковых ( на винтах) оправах.

Однофокальные и мультифокальные линзы.

В зависимости от количества оптических зон коррекции зрения очковые линзы делятся на однофокальные и мультифокальные.

Однофокальные очковые линзы - это стандартные линзы, имеющие одну оптическую зону. Данный тип линз используется при близорукости (миопии) и дальнозоркости (гипермиопии).

Мультифокальные (бифокальные и прогрессивные) очковые линзы применяются для коррекции зрения на различных расстояниях (как для чтения, так и для повседневного ношения). Данный тип линз используется при возрастной дальнозоркости (пресбиопии), возникающей у людей после 40 лет в связи с возрастными физиологическими изменениями.

Бифокальные очковые линзы имеют две зоны коррекции зрения: внешне они выглядят как линза с сегментом-вставкой.

Прогрессивные очковые линзы - это линзы с постепенным изменением оптической силы. Они не имеют видимых границ между зонами коррекции зрения, и внешне выглядят как обычные однофокальные линзы.

Коэффициент преломления линзы

При переходе из одной прозрачной среды в другую луч света изменяет свое направление. Степень этого отклонения зависит от коэффициента преломления материала: чем он выше, тем сильнее преломление света.

Линзы, изготовленные из материала с большим коэффициентом преломления, тоньше, чем линзы с меньшим значением этого показателя.

Нужно иметь в виду, что с ростом коэффициента преломления линзы уменьшается число Аббе – спектральная характеристика материала линзы. Дело в том, что преломление различных длин волн происходит по-разному (именно это явление мы наблюдаем в виде радуги). Для пользователя очковых линз с низким числом Аббе это проявляется в окрашивании контуров в поле зрения.

Поэтому при изготовлении качественных очков необходимо учитывать толщину линзы и число Аббе. Одним из решений данной проблемы является использование оправы с небольшим округлым световым проемом.

Сферические и асферические линзы

В зависимости от (геометрии) поверхностей очковые линзы могут быть:

- сферические – это линзы, наружная и внутренняя поверхности которых представляют собой части сферы. Данный тип линз наиболее широко распространен.

- асферические – такие линзы отличаются от сферических сложной геометрией поверхности, что позволяет сделать их более тонкими и легкими. Эти линзы более плоские и потому не так заметно выступают за рамки оправы, делая Ваши очки более эстетическими.

Немаловажно и то, что асферические линзы уменьшают искажение окружающих предметов в зоне периферийного зрения, что создает дополнительное удобство при использовании очков. К тому же, такие линзы визуально не искажают размеры глаз.

Дополнительные свойства линз:

Возможность окрашивания. Окрашенные очковые линзы - это линзы из цветного стекла или пластика, которые могут использоваться как в солнцезащитных, так и в медицинских целях.

Фотохромные свойства. Благодаря специальным материалам фотохромные линзы (хамелеоны) могут приспосабливаться к изменяющимся условиям освещения и обеспечивать надежную защиту от яркого солнечного света и ультрафиолетового излучения. В отсутствии ультрафиолетового излучения такие линзы возвращаются к своему первоначальному прозрачному состоянию. Кроме того, скорость и степень затемнения фотохромных линз зависит и от температуры воздуха. Данный тип линз наиболее комфортен для использования, как в помещении, так и на открытом воздухе.

Поляризационные свойства. Линзы с такими свойствами обеспечивают защиту глаз от ослепляющих бликов, образующихся при отражении света от различного рода поверхностей: льда, снега, воды, лобового стекла автомобиля, мокрого дорожного покрытия и т.д. Очки с поляризационными линзами рекомендуются использовать при вождении автомобиля, активном отдыхе и занятиях спортом на открытом воздухе, в том числе рыбалкой, охотой и пр.

На очковые линзы могут быть нанесены специальные покрытия, придающие им дополнительные свойства. Основными из них являются:

Упрочняющее покрытие - увеличивает устойчивость линз к абразивным механическим воздействиям, приводящим к появлению царапин.

Просветляющее (антирефлексное, антибликовое) покрытие - состоит из нескольких слоев, предназначенных для уменьшения отражения света от поверхности линз и увеличения их прозрачности. В очковой оптике данный тип покрытия имеет медицинское и эстетическое значение. Отражения света, возникающие на поверхностях линзы, причиняют немало неудобств тем, кто носит очки. Блики света на линзах создают эффект размытого, нечеткого изображения и снижают контрастность восприятия. Качественное просветляющее покрытие практически полностью устраняет эти нежелательные эффекты.

Очковые линзы, имеющие просветляющее покрытие, пропускают больше света, повышают четкость изображения и выглядят незаметнее, делая тем самым использование очков более комфортным.

Просветляющее покрытие всегда имеет так называемый остаточный рефлекс - цветной блик света, отраженный от просветляющего покрытия линзы. Чаще всего производители очковых линз предлагают остаточный рефлекс зеленых оттенков, реже применяются желтый (золотой), сиреневый, цвет морской волны и т.д. Остаточный рефлекс на линзах способен придать Вашим очкам дополнительные эстетические свойства.

Дополнительные многофункциональные покрытия придают линзам уникальные свойства: антистатические, гидрофобные (водоотталкивающие), защиты от электромагнитных излучений, дополнительной защиты от ультрафиолетового излучения и т. д.

Источники:

Следующие статьи

loading...

Интересное: