Материал линз

Все материалы, применяемые сегодня для изготовления очковых линз, делятся на 2 больших класса: минеральные стекла и органические полимеры. Соответственно все очковые линзы делятся на минеральные и органические.

Очковые линзы из минерального стекла

Минеральное стекло раньше широко применялось для производства очковых линз, однако в последние 20-30 лет лидерство на мировом рынке завоевали органические полимеры (пластики), которые имеют целый ряд преимуществ по сравнению с минеральным стеклом.

Минеральное стекло (неорганическое стекло) состоит в основном из одного двуокиси кремния (получаемого из кварцевого песка). Показатель преломления (n) стандартного минерального стекла – 1,523. Путем добавления различных компонентов получают марки стекла с более высокими значениями показателя преломления – 1,6, 1,7 и даже выше (до 1,9).

Очковые линзы из минерального стекла с n 1,8-1,9 будут более тонкими, чем очковые линзы из стандартного стекла.

Однако увеличение показателя преломления не дает большого выигрыша в весе минеральной очковой линзы, так как с ростом показателя преломления происходит увеличение удельного веса стекла.

Основные достоинства минеральных очковых линз: высокие оптические свойства и устойчивость к образованию царапин. Для защиты глаз от вредного воздействия ультрафиолетового излучения солнечного спектра в состав минерального стекла необходимо вводить дополнительные УФ-поглощающие агенты.

Органические очковые линзы

Органические очковые линзы изготавливают из органических прозрачных полимеров (пластмасс). Наиболее распространенный оптический полимер на языке химии называется CR-39 , хотя некоторые производители имеют собственной фирменное название для применяемых ими стандартных полимеров (например, у компании Essilor стандартный пластик называется ORMA). Показатель преломления стандартного полимера около 1,5. Имеется целый ряд полимеров с более высокими значениями n - вплоть до 1,74.

Достаточно высокое значение показателя преломления у поликарбоната (1,59). Поликарбонатные очковые линзы отличаются от всех других очковых линз высокой ударопрочностью. К тому же они очень легкие, так как кроме более высокого по сравнению с традиционным полимером значения n имеют малый удельный вес (всего 1,2 г/см3).

Основные достоинства органических очковых линз - малый вес, высокая ударопрочность, безопасность. Последние два свойства особенно сильно проявляются для поликарбоната и относительно нового полимера Trivex (некоторые производители применяют свое фирменное название для очковых линз из Trivex - например, TVX). Все органические очковые линзы более безопасны при разрушении, чем минеральные очковые линзы. Это объясняется большей вязкостью органических материалов, минеральные стекла – более хрупкие. При сильном ударе они разбиваются на мелкие куски, которые могут своими острыми краями опасно повредить глаза. Поэтому для детей рекомендованы органические очковые линзы, а из них лучше отдать предпочтение очковым линзам из ударопрочных материалов - поликарбоната или Trivex .

Высокопреломляющие очковые линзы

 Одной из главных характеристик очковых линз является показатель преломления материала, из которого очковые линзы изготовлены . Показатель преломления может быть от 1,5 до 1,9, чем он выше, тем линза тоньше.

Оптическая сила очковой линзы (число диоптрий, указанное в рецепте на очки) определяется способностью очковой линзы преломлять световые лучи, которая зависит от двух факторов:

- кривизны ее поверхностей

- показателя преломления материала, из которого она изготовлена.

Чем больше сила очковой линзы, тем меньше должен быть радиус кривизны ее поверхностей (тем круче должна быть очковая линза). Поэтому очковые линзы с большим числом диоптрий (больше 4-5 D) из традиционных материалов (стандартного пластика или минерального стекла) будут толстыми. У отрицательной (рассеивающей) очковой линзы толстыми будут ее края, у положительной (собирательной) – центральная зона. Толстые очковые линзы будут тяжелыми, очки с такими очковыми линзами оставляют следы на переносице, и ими в целом некомфортно пользоваться. Кроме того, толстые очковые линзы некрасивы, края отрицательных очковых линз больших рефракций выступают за край оправы для очков. Вторым параметром, от которого сильно зависит оптическая сила очковой линзы, является показатель преломления материала, из которого она изготовлена (его обычно обозначают буквой английского алфавита n). Чем выше значение показателя преломления, тем больше преломляющая способность очковой линзы.

Следовательно, если необходимы очковые линзы большой оптической силы, то имеется 2 возможности для их изготовления:

- использовать традиционные материалы со стандартным значением показателя преломления, и тогда очковые линзы получатся толстыми и тяжелыми,

- использовать материалы с высоким показателем преломления, и тогда нет необходимости в увеличении кривизны поверхностей очковой линзы, т.е. очковые линзы останутся тонкими и легкими, как если бы их оптическая сила была низкой.

Наиболее распространенный полимер (на языке химии его называют CR-39) имеет показатель преломления около 1,5. Это значение принято считать стандартным, а сам полимер - традиционным. Ряд полимеров (включая поликарбонат) имеет более высокие значения n – между 1,5 и 1,6. Высокопреломляющими материалами принято считать полимеры, у которых n около 1,6 и выше (максимальное значение n у доступных сегодня полимеров около 1,74).

Показатель преломления обычных минеральных очковых линз также близко к 1,5, а максимальное его значение достигает 1,9. Высокопреломляющими минеральными очковыми линзами считаются очковые линзы с n выше 1,7. Отметим, что у минеральных стекол с увеличением показателя преломления происходит увеличение удельного веса, так что большого выигрыша в весе у высокопреломляющих очковых линз не получается. Хотя очковые линзы большой оптической силы из минерального стекла с высоким значением n будут заметно тоньше по сравнению с очковыми линзами из стандартного стекла. Заметим, что в настоящее время на мировом оптическом рынке полностью доминируют полимерные очковые линзы.

Разница в толщине высокопреломляющих очковых линз и очковых линз из стандартных материалов зависит от оптической силы очковой линзы, и она особенно существенна для очковых линз больших рефракций (выше 4-5 D), при которых увеличение n может привести к уменьшению толщины и веса очковой линзы на 30% и даже больше. Однако высокопреломляющие материалы широко используются и при меньших значениях оптической силы, так как многие пользователи хотят иметь максимально легкие и тонкие очковые линзы.

Еще более тонкими и легкими очковые линзы можно сделать, если применить для них асферический дизайн. Асферические высокопреломляющие очковые линзы даже большой оптической силы будут легкими, тонкими и эстетичными и к тому же они не дают краевых искажений, меньше увеличивают или уменьшают глаза в очках.

Следует отметить одну важную особенность высокопреломляющих очковых линз. Если очковые линзы из стандартного полимера отражают от своих поверхностей около 8% падающего на них света, то высокопреломляющие очковые линзы отражают света примерно на 30%-50% больше. Этих потерь можно избежать, если использовать очковые линзы с нанесенным на их поверхности просветляющим покрытием. Высокопреломляющие очковые линзы с высококачественным просветляющим покрытием будут выглядеть еще тоньше.

Высокопреломляющие асферические очковые линзы с фирменным просветляющим (многофункциональным) покрытием – это очковые линзы высшего класса. Такие очковые линзы не могут стоить дешево, но их высокая стоимость полностью окупается высочайшим качеством зрения, комфортом и эстетичностью.