им.Гельмгольца, Москва.
Различные покрытия очковых линз (просветляющие, упрочняющие и др.) очень широко применяются в очковой оптике ведущими фирмами. В настоящем комментарии мы попытаемся разъяснить роль различных видов покрытий с точки зрения врача-офтальмолога.
Просветляющие покрытия
При прохождении светового потока через линзу происходит его частичное поглощение и отражение. Отражение светового потока происходит на границе раздела двух оптически прозрачных сред: воздуха и материала очковой линзы, имеющих различных показатель преломления. Отражение света может происходить как от задней, так и от передней поверхности очковой линзы. При этом отраженные лучи, попадая на сетчатку, вызывают ухудшение качества изображения объекта. Для снижения этого эффекта в современной оптике применяют просветляющие (AR-покрытия, в иностранной литературе antireflection coating) покрытия.
Механизм действия просветляющего покрытия, состоящего из одного очень тонкого слоя специальных оптически прозрачных веществ, состоит в замене одной границы раздела воздух-линза двумя: воздух-просветляющий слой-линза. Толщина слоя и его свойства подобраны таким образом, чтобы отраженные от этих двух границ раздела материалов световые лучи гасили друг друга (за счет эффекта интерференции). Просветляющее покрытие, состоящее из одного слоя, уменьшает отражение световых лучей лишь в одной ограниченной части видимого диапазона света. Для достижения эффекта во всем диапазоне видимого света применяют многослойные просветляющие покрытия (с числом просветляющх слоев от 3 до 7 и более). Благодаря таким многослойным просветляющим покрытиям отражение света от очковой линзы может быть уменьшено до 1% и даже менее, тогда как в обычной очковой линзе потери света на отражение могут достигать 10-15%.
Остаточное отражение света от поверхности очковой линзы (его называют остаточным рефлексом) зависит от качества применяемого покрытия и имеет для каждого фирменного покрытия свой характерный цвет (зеленый, голубой, сиреневый, зеленовато-желтый, золотой). Наиболее технологически сложные и высококачественные просветляющие покрытия – ахроматические. Остаточный рефлекс для таких многослойных покрытий очень слабый (отражение составляет примерно 0,5%) и имеет сероватый оттенок. Некоторые очковые линзы, произведенные в странах Юго-Восточной Азии, имеют просветляющие покрытия с ярким интенсивным цветом остаточного рефлекса. Это свидетельствует о неоднородности степени отражения света во всем видимом диапазоне света (из-за малого числа простветляющих слоев). Однако яркий цвет остаточного отражения, по мнению производителей, не является их недостатком, а, наоборот, делает такие очковые линзы более привлекательными для определенной категории покупателей.
Итак, очковые линзы с высококачественными просветляющими покрытиями – это очковые линзы, на обе поверхности которых нанесено несколько просветляющих слоев для уменьшения отражения света. Просветляющие покрытия обеспечивают повышенный зрительный комфорт и более высокую остроту зрения. Они устраняют блики и ложные изображения на очковых линзах, уменьшая тем самым степень «паразитного» ослепления глаз. Кроме того, просветляющие покрытия придают линзам более эстетичный вид (создавая эффект «отсутствия» очковых линз на глазу).
Особенно важно применение просветляющих покрытий для очковых линз из высокопреломляющих материалов (n>1,7), так как коэффициент отражения света растет с увеличением показателя преломления.
Упрочняющие покрытия
В настоящее время постоянно увеличивается спрос на очковые линзы из полимерных материалов. При этом необходимо помнить, что на органических очковых линзах без специальных покрытий очень легко образуются царапины. Чтобы повысить абразивоустойчивость (стойкость к образованию царапин) органической очковой линзы, на нее наносят упрочняющее покрытие. Оно значительно повышает стойкость очковой линзы к механическим воздействиям и продлевает срок ее службы. Упрочняющие покрытия наносятся как на внутреннюю, так и на внешнюю стороны органической очковой линзы.
Многофункциональное покрытие органической очковой линзы состоит, как правило, из нескольких просветляющих слоев и упрочняющего слоя. Просветляющее и упрочняющее покрытия должны иметь достаточное сцепление между собой, и, кроме того, упрочняющее покрытие должно иметь хорошее сцепление с материалом очковой линзы. Высококачественные фирменные многофункциональные покрытия обеспечивают не только высокое качество и комфорт зрения, но и длительный срок использования очковых линз.
Современные многофункциональные покрытия получают методом ионной бомбардировки поверхности очковой линзы в вакууме. Для получения просветляющих пленок используют ионы окислов некоторых металлов (титана, циркония, флюорида магния).
Гидрофобные покрытия
Считается, что очковые линзы с просветляющим покрытием быстрее подвергаются загрязнению. На самом деле, грязь становится просто более заметной на просветленной очковой линзе, так как жировые пятна нарушают работу многослойной системы просветляющего покрытия. Для повышения устойчивости очковой линзы к загрязнению применяют специальные гидрофобные покрытия, придающие поверхности линзы водо- и грязеотталкивающие свойства за счет уменьшения смачиваемости поверхности очковой линзы. Кроме того, такие покрытия делают поверхность очковой линзы более гладкой, препятствуя закреплению на ней загрязняющих веществ. Некоторые производители отмечают также антистатисческие свойства гидрофобных покрытий, способствующие устойчивости поверхности очковой линзы к загрязнению.
Гидрофобное покрытие входит в состав ряда многофункциональных покрытий и является самым последним наружным слоем, предохраняющим поверхность очковой линзы от загрязнений.
В последнее время некоторые производители, характеризуя свойства своих многофункциональных покрытий, указывают повышенную устойчивость очковых линз к запотеванию при резкой сменен температуры. Этот эффект достигается также в результате получения более гладкой поверхности, на которой трудней удерживаться каплям воды.
Металлизированное покрытие
В некоторых очковых линзах применяется также металлизированнное покрытие, нейтрализующее электромагнитные волны. Производители рекомендуют использовать такие очковые линзы при работе с приборами, испускающими сильное электромагнитные волны. Надо отметить, что требования к защитным свойствам мониторов персональных компьютеров в настоящее время очень высоки, и перед монитором электромагнитное излучение практически отсутствует. В настоящее время не вызывает сомнений, что при работе с компьютером на пользователя негативное влияние оказывает не электромагнитное излучение, а зрительное напряжение, особенно значительное при работе с жидкокристаллическими дисплеями. При работе с компьютерами можно рекомендовать применение очковых линз с просветляющими покрытиями, устраняющими посторонние блики.
Таким образом, современные многофункциональные покрытия повышают комфорт и качество зрения через очковые линзы, придают очковым линзам более эстетичный вид, облегчают уход за ними. Кроме того, покрытия способствуют увеличению срока службы очковых линз, что в настоящее время играет немаловажную роль, поскольку фирменные очковые линзы достаточно дороги.