Асферические линзы для красивых очков
- Немного истории
- Как появилась асферика?
- Объясняем принципы асферики
- «Плюсы» асферики
- «Минусы» асферики
Кажется, что на протяжении многих лет внешний вид очковых линз не претерпел существенных изменений – как и в начале 1900-х годов, они представляют собой изготовленные из прозрачного материала круглые изделия с поверхностями некоторой кривизны. Более внимательное рассмотрение этого вопроса убедит вас, что изменения есть, и немалые. Теперь большая часть применяемых очковых линз производится из органических материалов, и эти очковые линзы также постоянно совершенствуются – становятся все более тонкими и легкими благодаря появлению материалов с все более высокими показателями преломления. Кроме того, современные очковые линзы заметно более пологие, чем их предшественники, благодаря изменениям дизайна и, прежде всего, применению асферических базовых кривых, создающих оптические характеристики очковых линз. Асферические очковые линзы средней и высокой оптической силы уже завоевали устойчивые позиции на рынке, и в ответ на стремление потребителей иметь все более тонкие и легкие очковые линзы ведущие производители продолжают работать над улучшением их параметров. В предлагаемой вашему вниманию статье будут рассмотрены основные принципы асферического дизайна, преимущества асферических очковых линз, методы изготовления очков на их основе, показания и возможные проблемы, связанные с их применением.
Немного истории
Очковые линзы возникли в глубине веков, некоторые источники называют примерным временем их появления 1200 год нашей эры. Само слово «линза» происходит от латинского «lentil» - чечевица, плоды которой по форме напоминают линзу. Первые очковые линзы были выпуклыми с обеих сторон и предназначались для увеличения изображения и коррекции пресбиопии. Такие очковые линзы помогали лучше видеть при рассматривании предмета через центр, но при отклонении человеческого глаза от центра очковые линзы качество изображения резко ухудшалось. Подобная форма очковых линз просуществовала на протяжении шести веков, и лишь в XVIII столетии появились перископические очковые линзы со слегка вогнутой задней поверхностью (-1,25 D), что позволило несколько уменьшить искажения на периферии и расширить поле зрения. В конце XIX века кривизна передней поверхности очковых линз была увеличена до 6 диоптрий, что и было стандартом до Второй мировой войны. Эта кривизна передней поверхности была выбрана благодаря некоторому соответствию кривизне глаза и обеспечивала большую удаленность очковых линз от роговицы. Увеличенное вертексное расстояние (от роговицы до внутренней поверхности линзы) значительно расширило поле зрения, позволив несколько уменьшить искажения, возникающие при взгляде вбок.
В начале XX века размеры очковых оправ и линз увеличились, что привело к возрастанию искажения изображения по краю. Эти искажения назвали краевым астигматизмом, и первой компанией, попытавшейся решить эту проблему, была «Carl Zeiss», выпустившая в 1908 году линзы «Punktal». На основании расчетов было проведено изменение базовых кривых для очковых линз каждой рефракции, что заметно уменьшило краевой астигматизм, а в некоторых случаях практически его исключило. Однако очковые линзы «Punktal» имели существенный недостаток - для выполнения заказов требовался огромный набор полузаготовок с различными базовыми кривыми, что сделало изготовление таких очковых линз экономически невыгодным. Однако эти очковые линзы доказали, что 6-диоптрийная базовая кривая может быть скорректирована и улучшена. Некоторый компромисс был найден компанией «American Optical», которая предложила изменять базовые кривые через две диоптрии, в результате огромное разнообразие полузаготовок было сведено к набору из менее чем десяти вариантов. За рубежом переход от базовой кривизны в 6 диоптрий к измененным кривым занял 30 лет, однако это способствовало появлению более качественных очковых линз.
Этот экскурс в историю был сделан с целью показать эволюционное развитие дизайна очковых линз. Когда появляется технология производства более совершенных очковых линз, она начинает доминировать на рынке, и более качественные очковые линзы вытесняют бывшие до этого стандартом. Многие эксперты убеждены, что очковые линзы асферического дизайна также станут стандартом и к 2010 году будут доминировать на мировом оптическом рынке.
Как появилась асферика?
Первые асферические очковые линзы появились в 1950-х годах и были предназначены для пациентов, перенесших операцию по удалению катаракты. После удаления хрусталика такие люди нуждаются в очковых линзах сильных положительных рефракций - 10-12 D. Сильные «плюсовые» сферические очковые линзы очень неудобны из-за толщины и большого веса (все линзы в то время изготавливались только из минерального стекла), к тому же они значительно ухудшают зрение при отклонении взгляда от центра. Очки с асферическими очковыми линзами были значительно легче, сами линзы были тоньше и косметически привлекательнее - меньше выдавались вперед за рамку оправы. Более того, оказалось, что асферические очковые линзы обеспечивают значительно лучшее зрение в периферической части. В настоящее время пациентам после удаления катаракты с успехом пересаживают интраокулярные линзы (хотя асферические очковые линзы высоких положительных рефракций активно применяются до сих пор), а очковые линзы асферического дизайна за последние 15 лет выпустили многие мировые производители.
Серийное производство асферических положительных очковых линз начала в 1991 году компания «Rodenstock», выпустившая на рынок США положительные очковые линзы «Cosmolit» с рефракцией выше 10,0 D. Их успех заставил и других производителей разрабатывать очковые линзы асферического дизайна, в том числе и отрицательных рефракций. В настоящее время в диапазон продукции большинства ведущих мировых производителей включены асферические монофокальные, прогрессивные, бифокальные очковые линзы из разнообразных материалов, а также фотохромные очковые линзы.
Объясняем принципы асферики
Асферическими очковыми линзами называют линзы, передняя (базовая) поверхность которых (а в некоторых случаях и задняя) не может быть описана сферическим радиусом, то есть отклоняется от формы сферы. У асферической очковой линзы базовая кривая в диоптриях уменьшается от центра очковой линзы к периферии, соответственно уменьшается и оптическая сила в диоптриях. В то время как у сферических очковых линз радиус и оптическая сила имеют постоянное значение.
Это вполне наглядно объясняет уменьшение веса и уплощение формы очковых линз, но чем объяснить уменьшение искажений? При повороте глаза вправо или влево вертексное расстояние увеличивается. В сферических очковых линзах это является причиной возникновения краевого астигматизма - изменяется эффективная сила очковых линз, и очковая линза положительной рефракции становится как бы сильнее, а очковая линза отрицательной рефракции - слабее. Следовательно, чем больше вертексное расстояние, тем меньше оптическая сила очковой линзы, необходимая для получения аналогичного изображения. Асферический дизайн позволяет уменьшать оптическую силу очковых линз от центра к периферии, учитывая (в той или иной степени) изменение вертексного расстояния, что обеспечивает более высокую остроту зрения при существенном уменьшении зрительного дискомфорта.
Разумеется, у асферических очковых линз различных производителей имеются отличия в дизайне: у одних асферическая поверхность начинается практически сразу от края очковой линзы, у других - занимает центральную часть. Существуют различные теории по поводу того, какая степень асферичности приводит к максимальному зрительному комфорту. Как правило, у положительных очковых линз чем больше оптическая сила, тем больше степень асферичности. Изменение рефракции у положительной очковой линзы +1,0 D может составить всего 0,25 D, а у очковой линзы оптической силы +14,0 D - 5 D. Очковые линзы отрицательных рефракций лишь частично выигрывают от асферической передней поверхности, так как их качество определяется задней базовой поверхностью. Тем не менее, поверхность асферических очковых линз отрицательных рефракций становится «круче» от центра к периферии, что также способствует снижению их веса и уменьшению краевых искажений. Некоторые производители выпускают отрицательные линзы с асферической задней поверхностью, в этом случае ее кривизна плавно снижается от центра к краю очковой линзы.
Кому предлагают асферические очковые линзы? Многие эксперты указывают, что косметические преимущества асферических очковых линз очевидны начиная с аметропии ±3,0 D и выше, однако сообщается и о применении асферических положительных линз начиная с 2,0 D.
«Плюсы» асферики
Предлагая очковые линзы асферического дизайна, оптики делают упор на косметические преимущества их ношения - эти очковые линзы тоньше, легче, линзы положительных рефракций имеют более пологие базовые поверхности и меньше выдаются за рамку оправы. Немаловажно и то, что размеры глаз при ношении таких очковых линз не искажаются при взгляде со стороны, как это наблюдается при ношении сферических очковых линз (положительные сферические линзы визуально увеличивают размер глаз, отрицательные - уменьшают). Кроме того, асферические очковые линзы также уменьшают искажение видимых размеров окружающих предметов для пользователя, в то время как сферические очковые линзы их изменяют (положительные - увеличивают, отрицательные - уменьшают). Преимущества качества зрения в асферических очковых линзах достаточно легко объяснить при помощи демонстрационных наборов, которые сейчас выпускают многие производители. Не вдаваясь в технические подробности, оптик-консультант достаточно легко может продемонстрировать снижение краевых аберраций и сравнить свойства сферических и асферических очковых линз.
«Минусы» асферики
Оказывается, что уменьшение краевых искажений может привести к тому, что пациенты, впервые надевшие асферические очковые линзы после постоянного ношения сферических, почувствуют разницу и им потребуется адаптация. По словам некоторых американских офтальмологов, в начале использования асферических очковых линз некоторые пациенты испытывают настоящий шок - появляются жалобы, что «не видно ног». Продолжительность периода адаптации зависит от индивидуальных особенностей пациента и может составить от нескольких часов до нескольких дней. В то же время некоторые пациенты могут вообще не заметить каких-либо изменений. И тем не менее, специалисты считают, что заказчика необходимо предупреждать о возможном периоде привыкания к новым очковым линзам, иначе он может быть разочарован и захочет их вернуть. Еще одной проблемой, с которой сталкиваются пользователи асферических очковых линз, является увеличение отражения от их более плоских поверхностей. Как говорят многие оптики, эти очковые линзы «больше бликуют». А с учетом того, что практически все асферические очковые линзы производятся из материалов с высокими и средними значениями показателя преломления, становится понятно, почему их рекомендуют применять только с просветляющими покрытиями. Это способствует еще большему возрастанию стоимости асферических очковых линз, поэтому практикующие оптики признают, что по экономическим соображениям такие очковые линзы не для всех.