Линзы знакомы многим людям и играют важную роль в коррекции близорукости в очках. Линзы имеют различные слои покрытия, такие как зеленое покрытие, синее покрытие, сине-фиолетовое покрытие и даже роскошное золотое покрытие. Износ слоев покрытия является одной из основных причин замены очков, поэтому давайте узнаем больше о слоях покрытия линз.
Разработка покрытия линз
До появления линз из смолы обычно использовались стеклянные линзы. Преимуществами стеклянных линз являются высокий показатель преломления, высокий коэффициент пропускания света и высокая твердость, но у них также есть недостатки, такие как склонность к поломке, тяжелый вес и небезопасность.
Чтобы устранить недостатки стеклянных линз, заводы разработали различные материалы для замены стеклянных линз, но ни один из них не является идеальным. У каждого материала есть свои преимущества и недостатки, и достичь баланса сложно. Это также относится и к современным линзам из смолы (материалам из смолы).
Для современных полимерных линз нанесение покрытия является необходимым процессом. Смоляные материалы также имеют множество классификаций, таких как MR-7, MR-8, CR-39, ПК, NK-55-C и многие другие смоляные материалы, каждый из которых имеет разные характеристики. Независимо от того, стеклянная это линза или линза из смолы, свет, проходящий через поверхность линзы, подвергается различным оптическим явлениям: отражению, преломлению, поглощению, рассеянию и пропусканию.
Покрытие линзы антибликовой пленкой
Прежде чем свет достигает поверхности раздела линзы, это 100% световая энергия, но когда он выходит из хрусталика и попадает в глаз, это уже не 100% световая энергия. Чем выше процент световой энергии, тем лучше светопропускание и тем выше качество и разрешение изображения.
Для конкретного материала линз уменьшение потерь на отражение является распространенным методом увеличения светопропускания. Чем больше отраженного света, тем ниже коэффициент пропускания линзы, что приводит к ухудшению качества изображения. Поэтому уменьшение отражения стало проблемой, которую должны решить линзы из смолы, и на линзы была нанесена антибликовая пленка (AR-пленка) (первоначально на некоторых оптических линзах использовались антибликовые покрытия).
В антиотражающей пленке используется принцип интерференции для определения зависимости между интенсивностью отражения слоя антиотражающей пленки линзы с покрытием и длиной волны падающего света, толщиной слоя пленки, показателем преломления слоя пленки и показатель преломления подложки линзы, позволяющий свету, проходящему через слой пленки, нейтрализовать друг друга, уменьшая потери световой энергии на поверхности линзы и улучшая качество и разрешение изображения.
В антибликовых покрытиях часто используются оксиды металлов высокой чистоты, такие как диоксид титана и оксид кобальта, которые наносятся на поверхность линзы в процессе испарения (вакуумное осаждение) для достижения хороших антибликовых эффектов. Антибликовые покрытия часто оставляют следы, а большинство слоев пленки имеют преимущественно зеленый цвет.
Цвет антибликовой пленки можно контролировать, например, для получения синей пленки, сине-фиолетовой пленки, фиолетовой пленки, серой пленки и так далее. Слои пленки разного цвета имеют различия в процессе изготовления. Например, синяя пленка означает, что необходимо контролировать более низкий коэффициент отражения, а сложность нанесения покрытия выше, чем у зеленой пленки. Однако разница в светопропускании между синей и зеленой пленками может составлять менее 1%.
В линзах синие пленки, как правило, чаще встречаются в линзах среднего и высокого класса. В принципе, светопропускание синих пленок выше, чем у зеленых пленок (обратите внимание, что это в принципе), поскольку свет представляет собой смесь разных длин волн, а разные длины волн имеют разное положение изображения на сетчатке. В нормальных условиях желто-зеленый свет точно отображается на сетчатке, а зрительная информация, передаваемая зеленым светом, относительно высока, поэтому человеческий глаз чувствителен к зеленому свету.
Покрытие линзы твердой пленкой
Помимо светопроницаемости, как смола, так и стекломатериалы имеют существенный недостаток: линзы недостаточно твердые.
Решение состоит в том, чтобы решить эту проблему путем добавления твердого пленочного покрытия.
Твердость поверхности стеклянных линз очень высока (обычно оставляют минимальные следы при царапинах обычными предметами), но это не относится к линзам из смолы. Линзы из смолы легко царапаются твердыми предметами, что указывает на их нестойкость к износу.
Для повышения износостойкости линзы необходимо нанести на поверхность линзы твердое пленочное покрытие. В твердых пленочных покрытиях для упрочняющей обработки часто используются атомы кремния с использованием отверждающего раствора, содержащего органическую матрицу и неорганические ультрадисперсные частицы, включая кремниевые элементы. Жесткая пленка одновременно обладает прочностью и твердостью (слой пленки на поверхности линзы твердый, а подложка линзы менее хрупкая, в отличие от стекла, которое легко разбивается).
Основная современная технология нанесения твердопленочных покрытий – погружение. Твердое пленочное покрытие относительно толстое, около 3-5 мкм. Линзы из смолы с твердым пленочным покрытием можно отличить по звуку постукивания по столу и яркости цвета линзы. Линзы, воспроизводящие чистый звук и имеющие яркие края, прошли закалку.
Покрытие линз противообрастающей пленкой.
Антибликовая пленка и жесткая пленка в настоящее время являются двумя основными покрытиями для полимерных линз. Обычно сначала наносится твердая пленка, а затем антибликовая пленка. Из-за текущих ограничений антибликовых пленочных материалов существует противоречие между антибликовыми и противообрастающими свойствами. Поскольку антибликовая пленка находится в пористом состоянии, она особенно склонна к образованию пятен на поверхности линзы.
Решение состоит в том, чтобы добавить дополнительный слой противообрастающей пленки поверх антибликовой пленки. Противообрастающая пленка в основном состоит из фторидов, которые могут покрывать пористый слой просветляющей пленки, уменьшать площадь контакта между водой, маслом и линзой, не изменяя при этом оптические характеристики просветляющей пленки.
С ростом разнообразия требований разрабатывается все больше и больше функциональных слоев пленки, таких как поляризационная пленка, антистатическая пленка, пленка для защиты от синего света, пленка против запотевания и другие функциональные пленки. Один и тот же материал линз, один и тот же показатель преломления линз, разные бренды и даже внутри одной марки, из одного и того же материала, разные серии линз имеют разницу в цене, и одной из причин является покрытие линз. Существуют различия в технологии и качестве покрытий.
Для большинства типов пленочных покрытий обычному человеку сложно увидеть различия. Однако есть один тип покрытия, эффект которого можно легко наблюдать: линзы, блокирующие синий свет (технология, обычно используемая в высококачественных линзах, блокирующих синий свет).
Идеальная линза, блокирующая синий свет, фильтрует вредный синий свет в диапазоне 380–460 нм через слой пленки, блокирующей синий свет. Однако существуют различия в фактической производительности продуктов разных производителей. Различные продукты имеют различия в эффективности блокировки синего света, базовом цвете и светопропускании, что, естественно, приводит к разным ценам.
Защита покрытия линзы
Покрытия линз чувствительны к высоким температурам. Покрытия на полимерные линзы наносятся позже, и все они имеют общий недостаток: они чувствительны к высоким температурам. Защита покрытий линз от разрывов может эффективно продлить срок их службы. Следующие конкретные среды могут привести к повреждению покрытий линз:
1. Размещение очков на приборной панели автомобиля летом в полдень.
2. Носите очки или кладите их рядом во время посещения сауны, принятия ванны или купания в горячем источнике.
3.Приготовление пищи на кухне при высоких температурах масла; если на линзы попадет горячее масло, они могут немедленно лопнуть.
4. Если при еде горячего супа на линзы попадет горячий суп, они могут лопнуть.
5. Оставлять очки рядом с бытовой техникой, выделяющей тепло в течение длительного времени, например, настольными лампами, телевизорами и т. д.
В дополнение к вышеперечисленным пунктам также важно избегать контакта с сильными кислотными или щелочными жидкостями, чтобы предотвратить коррозию оправы или линз.
Разрушение покрытий линз и царапины – это принципиально разные вещи. Взрыв возникает в результате воздействия высоких температур или химических жидкостей, а царапины возникают в результате неправильной чистки или внешнего воздействия.
На самом деле очки – довольно деликатный продукт. Они чувствительны к давлению, падениям, изгибам, высоким температурам и агрессивным жидкостям.
Для защиты оптических свойств слоя пленки необходимо:
1. Снимая очки, положите их в защитный футляр и храните в недоступном для детей месте.
2. Очистите очки разбавленным нейтральным моющим средством и прохладной водой. Не рекомендуется использовать какие-либо другие жидкости для чистки очков.
3. В условиях высоких температур (особенно во время купания или приготовления пищи) рекомендуется носить старые очки, чтобы не повредить линзы новых очков.
Некоторые люди могут ополаскивать очки теплой водой во время мытья волос, лица или принятия душа, чтобы очки стали чище. Однако на самом деле это может привести к значительному повреждению покрытий линз и сделать линзы непригодными для использования. Важно подчеркнуть, что очки следует мыть только разбавленным нейтральным моющим средством и прохладной водой!
В заключение
Благодаря постоянному совершенствованию технологий нанесения покрытий современные очки добились значительного прогресса в светопроницаемости, устойчивости к царапинам и противообрастающим свойствам. Большинство линз из смолы, линз из ПК и акриловых линз могут удовлетворить повседневные потребности людей с точки зрения дизайна покрытия.
Как уже говорилось выше, очки на самом деле являются достаточно деликатным изделием, что связано с технологией нанесения пленочного слоя, особенно с высокими требованиями к температуре эксплуатации. Напоследок хотелось бы напомнить: как только вы обнаружите повреждение пленочного слоя очковых линз, немедленно замените их. Никогда не продолжайте использовать их небрежно. Повреждение слоя пленки может изменить оптические характеристики линз. Хотя пара линз – это мелочь, здоровье глаз имеет первостепенное значение.
Время публикации: 21 декабря 2023 г.