Геометрія очкової лінзи
ФОРМА лінзи.
У очкової оптики застосовуються головним чином стигматичні і астигматичні сферичні лінзи, що зводять пучок параксіальної світлових променів в один фокус. Їх назва походить від грецького stigmё, що означає "точка". Стигматичні лінзи, на жаль, не завжди дають якісне зображення. Чим більше оптична сила лінзи, тим сильніше виявляються геометричні і хроматичні аберації (спотворення), особливо при видаленні від центру лінзи, що виражаються в фарбуванні контурів зображення предметів і заважають не менше, аніж геометричні спотворення, в результаті збільшується навантаження на зір і людина відчуває дискомфорт. Якщо, образно, лінзу по краях «розігнути», щоб її форма відрізнялася від сферичної, то всі, хто вступає промені будуть попадати в фокус і аберація зникне, така форма лінзи буде називатися асферичною. Особливість конструкції асферичних лінз полягає в тому, що передня поверхня (а в деяких випадках і задня) виконана у вигляді еліпса; в межах оптичної зони радіус кривизни поступово збільшується від центру до периферії, що дозволяє максимально нейтралізувати аберації очі і знизити рівень аберацій, індукованих очкової лінзою.
Геометрія асферических поверхонь може бути застосована, як для стигматичні, так і для астигматичних лінз. Завдяки покращеній геометрії в асферических лінзах, забезпечується висока якість зображення і рівень комфорту, крім того, вони, в порівнянні з традиційними сферичними, більш плоскі і значно тонше і виглядають більш естетично. Застосування асферичних лінз викликано необхідністю усунення або, принаймні, зведення до мінімуму оптичних аберацій, що виникають у звичайній сферичної лінзи і призводять до розмиття, спотворення або фарбування зображення, що значно погіршує якість зору.
Люди, що носять окуляри з великою оптичною силою, стикаються також з тим, що їхні очі за лінзами виглядають неприродно великими (при великих плюсових рефракції) або маленькими (при великих мінусових рефракції). Асферичні лінзи частково вирішують і цю проблему. В окулярах з асферическими лінзами очі виглядають більш природно. Коефіцієнт заломлення матеріалів асферических лінз, як правило, досить високий від 1,56 до 1,74.
ТОВЩИНА лінзи.
Однією з важливих проблем в очковій оптиці є проблема зменшення маси, товщини і опуклості лінз, особливо стосовно до лінз великих рефракцій. Еволюція дизайну очкових оправ йде в бік збільшення розмірів прорізів і ускладнення їх форми, а це вимагає застосування великих діаметрів лінз і, в той же час, максимального зменшення маси одиниці площі очкової лінзи. Саме для цих цілей, перш за все застосовуються лінзи з асферическими заломлюючими поверхнями, які дозволяють отримати лінзи з меншою кривизною поверхні, за рахунок чого лінза стає тоншою і, крім того, для досягнення певного рівня рефракції, при виготовленні такої лінзи, потрібно менший обсяг матеріалу , а це означає, що і вага лінзи стане менше.
Головною перевагою асферических лінз з високопреломляющіх матеріалів є їх менша товщина в порівнянні з традиційними полімерами і це відповідає основним сьогодні напрямку дизайну лінз - зменшення товщини і кривизни лінз, що дозволяє збирати на їх основі естетично привабливіші окуляри. Таким чином, асферичні лінзи є більш привабливими і прийнятними для більшості користувачів завдяки їх основних переваг - більш плоскі, більш тонкі, більш легкі.
ЯКИЙ ПОКАЗНИК ЗАЛОМЛЕННЯ ВИБРАТИ?
Показник заломлення є кількісної величиною, що характеризує ступінь заломлення світла матеріалом лінзи.
Залежно від значення показника заломлення всі оптичні матеріали класифікуються наступним чином:
- матеріали з нормальним значенням показника заломлення - 1,498
Єдине правило: чим більше буде показник заломлення матеріалу, тим тонше стає лінза. Знання конкретних значень показника заломлення дуже корисно для порівняння товщини лінз з високопреломляющіх матеріалів і стандартних лінз, як з полімерних матеріалів, так і з безбарвного кронового скла.
Однак слід завжди пам'ятати, що виготовлення максимально тонких лінз не завжди є правильним рішенням. Значне зниження товщини по центру різко зменшує ударостійкість лінз, при обробці по контуру до них слід ставитися з великою обережністю.
Намагаючись зробити лінзи більш пологими, що призводить до поліпшення виду готових очок, необхідно враховувати, що можуть постраждати їх оптичні властивості - виникнути крайові аберації.
Встановлено, що для найкращих оптичних властивостей лінза кожної оптичної сили має свої оптимальні радіуси кривизни базової поверхні (базові криві). Проблема полягає в тому, що оптимальна базова крива має більший радіус кривизни, і лінзи, особливо позитивних рефракцій, виявляються більш опуклими.
Єдиний спосіб вирішення цієї проблеми - використовувати асферичні базові криві, які допоможуть отримати більш пологі, тонкі і легкі лінзи при збереженні високих оптичних властивостей.
Сьогодні в асортименті компанії «HANMI SWISS OPTICAL CO. LTD »є нові високопреломляющіе матеріали дозволяють випускати готові лінзи з товщиною по центру до 1 мм, що на 0,5 мм менше, ніж у більшості застосовуваних полімерних лінз, це дає додаткове зниження товщини краю очкової лінзи. Поєднання матеріалів з високим показником заломлення і асферичної дизайну сприяє синергетичного поєднанню їх переваг.
ПИТОМА ВАГА
Питома вага матеріалу або його щільність, показує, скільки важить 1 куб.см матеріалу в порівнянні з 1 куб.см води, щільність якої прийнята за одиницю. Якщо порівняти дві лінзи однакового обсягу, одна з яких виконана з мінерального скла, а інша з високопреломляющіх полімерного матеріалу, ми побачимо, що органічна лінза майже в два рази легше.
Отже, можна стверджувати, що чим менше питома вага матеріалу, тим легше виготовлені з нього лінзи. Однак це не завжди так: адже при оцінці готових лінз слід враховувати і зменшення обсягу, яке виникає при збільшенні показника заломлення матеріалу.
КОЕФІЦІЄНТ дисперсії (Число Аббе).
При ламанні променів на межі двох середовищ відбувається розкладання білого світла на складові частини (кольорові промені). Це явище називається дисперсією. Характер дисперсії прозорих середовищ, в тому числі і різних оптичних матеріалів, неоднаковий.
Кількісною характеристикою здатності матеріалів розкладати світло на складові є коефіцієнт дисперсії, званий числом Аббе. Дисперсія світла викликає поява хроматичної аберації - однієї з основних аберації оптичних систем.
* Аберація оптичних систем - помилки, або похибки зображення в оптичній системі, що викликаються відхиленням променя від того напрямку, яким він мав би йти в ідеальній оптичній системі.
Існує два типи хроматичної аберації, що не залежать один від іншого: хроматизм положення зображення і хроматизм збільшення, і саме останній тип обумовлює скарги клієнтів при користуванні лінзами.
Через хроматизму збільшення предмети кінцевих розмірів дають зображення з кольоровою облямівкою. Чим менше число Аббе, тим більше ефект хроматичної аберації, випробовуваний користувачем очками. Збільшення показника заломлення призводить до зменшення коефіцієнта дисперсії, і, отже, до більшого прояву хроматичної аберації. На практиці це візуально сприймається у вигляді веселки, жовтого або блакитного світла навколо об'єкта, і чим більше очей відхиляється від оптичного центру лінзи, тим сильніше буде цей ефект. Відомо, що поріг сприйняття хроматичної аберації становить 0,12 см / м, а величини нижче за це значення практично не відчуваються користувачами і не є приводом для скарг.
Вищевикладене дозволяє зробити висновок, що для усунення негативного ефекту хроматичної аберації, прояв якого залежить, зокрема від оптичної сили лінз, слід вибирати матеріали з найменшим значенням числа Аббе.
Матеріал полготовлен фахівцями лінзового відділу компанії "ІНВЕК Холдинг".