Šošovky sú známe mnohým ľuďom a hrajú dôležitú úlohu pri korekcii krátkozrakosti v okuliaroch. Šošovky majú rôzne vrstvy povrchovej úpravy, ako je zelený povlak, modrý povlak, modrofialový povlak a dokonca aj luxusný zlatý povlak. Opotrebovanie vrstiev povrchovej úpravy je jedným z hlavných dôvodov výmeny okuliarov, preto sa poďme dozvedieť viac o vrstvách povrchovej úpravy šošoviek.
Vývoj povrchovej úpravy šošoviek
Pred príchodom živicových šošoviek sa bežne používali sklenené šošovky. Výhodami sklenených šošoviek sú vysoký index lomu, vysoká priepustnosť svetla a vysoká tvrdosť, ale majú aj nevýhody, ako je náchylnosť na rozbitie, ťažkosť a nebezpečnosť.
Aby sa riešili nevýhody sklenených šošoviek, továrne vyvinuli rôzne materiály, ktoré ich nahrádzajú, ale žiadny z nich nie je ideálny. Každý materiál má svoje výhody a nevýhody a je ťažké dosiahnuť rovnováhu. To platí aj pre súčasné živicové šošovky (živicové materiály).
Pre súčasné živicové šošovky je povlakovanie nevyhnutným procesom. Živicové materiály majú tiež mnoho klasifikácií, ako napríklad MR-7, MR-8, CR-39, PC, NK-55-C a mnoho ďalších živicových materiálov, pričom každý z nich má iné vlastnosti. Bez ohľadu na to, či ide o sklenenú šošovku alebo živicovú šošovku, svetlo prechádzajúce cez povrch šošovky podlieha rôznym optickým javom: odrazu, lomu, absorpcii, rozptylu a prenosu.
Potiahnutie šošovky antireflexnou fóliou
Predtým, ako svetlo dosiahne povrchové rozhranie šošovky, je to 100 % svetelná energia, ale keď opustí šošovku a vstúpi do oka, už to nie je 100 % svetelná energia. Čím vyššie percento svetelnej energie, tým lepšia je priepustnosť svetla a tým vyššia je kvalita obrazu a rozlíšenie.
Pri konkrétnom materiáli šošoviek je zníženie odrazov bežnou metódou na zvýšenie priepustnosti svetla. Čím viac odrazeného svetla, tým nižšia je priepustnosť šošovky, čo vedie k nízkej kvalite obrazu. Zníženie odrazov sa preto stalo problémom, ktorý musia živicové šošovky riešiť, a na šošovku sa nanáša antireflexná fólia (AR fólia) (spočiatku sa antireflexné vrstvy používali na niektorých optických šošovkách).
Antireflexná fólia využíva princíp interferencie na odvodenie vzťahu medzi odrazivosťou intenzity svetla potiahnutej vrstvy antireflexnej fólie šošovky a vlnovou dĺžkou dopadajúceho svetla, hrúbkou vrstvy fólie, indexom lomu vrstvy fólie a indexom lomu substrátu šošovky, čo umožňuje vzájomné vyrušenie svetla prechádzajúceho cez vrstvu fólie, čím sa znižuje strata svetelnej energie na povrchu šošovky a zlepšuje sa kvalita a rozlíšenie obrazu.
Antireflexné vrstvy často používajú vysoko čisté oxidy kovov, ako je oxid titaničitý a oxid kobaltu, ktoré sa nanášajú na povrch šošovky procesom odparovania (vákuové nanášanie), aby sa dosiahli dobré antireflexné účinky. Antireflexné vrstvy často zanechávajú zvyšky a väčšina filmových vrstiev je prevažne v zelenej farebnej škále.
Farbu antireflexnej fólie je možné regulovať napríklad na výrobu modrej fólie, modrofialovej fólie, fialovej fólie, sivej fólie atď. Rôzne farebné vrstvy fólie sa líšia vo výrobnom procese. Napríklad modrá fólia znamená, že je potrebné regulovať nižšiu odrazivosť a nanášanie vrstvy je náročnejšie ako pri zelenej fólii. Rozdiel v priepustnosti svetla medzi modrou a zelenou fóliou však môže byť menší ako 1 %.
V oblasti šošoviek sa modré fólie vo všeobecnosti častejšie používajú v strednej až vyššej triede. V zásade je priepustnosť svetla modrých fólií vyššia ako pri zelených fóliách (treba poznamenať, že je to v zásade), pretože svetlo je zmesou rôznych vlnových dĺžok a rôzne vlnové dĺžky majú rôzne polohy zobrazenia na sietnici. Za normálnych okolností sa žltozelené svetlo presne zobrazuje na sietnici a vizuálna informácia poskytovaná zeleným svetlom je relatívne vysoká, takže ľudské oko je citlivé na zelené svetlo.
Potiahnutie šošovky tvrdou vrstvou
Okrem priepustnosti svetla majú živicové aj sklenené materiály značnú nevýhodu: šošovky nie sú dostatočne tvrdé.
Riešením je vyriešiť tento problém pridaním tvrdého filmového povlaku.
Povrchová tvrdosť sklenených šošoviek je veľmi vysoká (pri poškriabaní bežnými predmetmi zvyčajne zanecháva minimálne stopy), ale to neplatí pre živicové šošovky. Živicové šošovky sa ľahko poškriabu tvrdými predmetmi, čo naznačuje, že nie sú odolné voči opotrebovaniu.
Na zlepšenie odolnosti šošovky voči opotrebovaniu je potrebné na povrch šošovky pridať tvrdý film. Tvrdé filmy často používajú na kalenie atómy kremíka, pričom sa používa kalící roztok obsahujúci organickú matricu a anorganické ultrajemné častice vrátane kremíkových prvkov. Tvrdý film má zároveň húževnatosť a tvrdosť (vrstva filmu na povrchu šošovky je tvrdá a substrát šošovky je menej krehký na rozdiel od skla, ktoré sa ľahko rozbije).
Hlavnou modernou technológiou pre nanášanie tvrdých vrstiev je imerzná vrstva. Tvrdá vrstva je relatívne hrubá, približne 3 – 5 μm. Živicové šošovky s tvrdými filmovými vrstvami sa dajú identifikovať podľa zvuku poklepávania na pracovnú plochu a jasu farby šošovky. Šošovky, ktoré vydávajú čistý zvuk a majú jasné okraje, prešli kalením.
Potiahnutie šošovky filmom proti znečisteniu.
Antireflexná fólia a tvrdá fólia sú v súčasnosti dva základné povrchové úpravy živicových šošoviek. Vo všeobecnosti sa najprv nanáša tvrdá fólia a potom antireflexná fólia. Vzhľadom na súčasné obmedzenia materiálov antireflexných fólií existuje rozpor medzi antireflexnými a antivegetatívnymi vlastnosťami. Pretože antireflexná fólia je v pórovitom stave, je obzvlášť náchylná na tvorbu škvŕn na povrchu šošovky.
Riešením je pridať na antireflexnú fóliu ďalšiu vrstvu antivegetatívnej fólie. Antivegetatívna fólia sa skladá hlavne z fluoridov, ktoré môžu pokryť pórovitú antireflexnú vrstvu, zmenšiť kontaktnú plochu medzi vodou, olejom a šošovkou, pričom nemenia optický výkon antireflexnej fólie.
S rastúcou diverzifikáciou dopytu sa vyvíja stále viac a viac funkčných fóliových vrstiev, ako napríklad polarizačná fólia, antistatická fólia, fólia na ochranu pred modrým svetlom, fólia proti zahmlievaniu a ďalšie funkčné fóliové vrstvy. Rovnaký materiál šošoviek, rovnaký index lomu šošoviek, rôzne značky a dokonca aj v rámci tej istej značky, s rovnakým materiálom, rôzne série šošoviek majú cenové rozdiely a jedným z dôvodov sú povrchové úpravy šošoviek. Existujú rozdiely v technológii a kvalite povrchových úprav.
Pri väčšine typov filmových povrchových úprav je pre bežného človeka ťažké rozoznať rozdiely. Existuje však jeden typ povrchovej úpravy, kde sa dajú účinky ľahko pozorovať: šošovky blokujúce modré svetlo (technológia bežne používaná vo vysoko kvalitných šošovkách blokujúcich modré svetlo).
Ideálny objektív blokujúci modré svetlo filtruje škodlivé modré svetlo v rozsahu 380 – 460 nm cez vrstvu filmu blokujúceho modré svetlo. Medzi produktmi od rôznych výrobcov však existujú rozdiely v skutočnom výkone. Rôzne produkty vykazujú rozdiely v účinnosti blokovania modrého svetla, základnej farbe a priepustnosti svetla, čo prirodzene vedie k rôznym cenám.
Ochranná vrstva šošovky
Povrchové vrstvy šošoviek sú citlivé na vysoké teploty. Povrchové vrstvy na živicových šošovkách sa nanášajú neskôr a všetky majú spoločnú slabinu: sú citlivé na vysoké teploty. Ochrana povrchových vrstiev šošoviek pred prasknutím môže účinne predĺžiť životnosť šošoviek. Nasledujúce špecifické prostredia sú náchylné na poškodenie povrchových vrstiev šošoviek:
1. Umiestnenie okuliarov na palubnú dosku auta počas letného poludnia.
2. Nosenie okuliarov alebo ich umiestnenie v blízkosti pri používaní sauny, kúpaní sa alebo kúpaní sa v horúcom prameni.
3. Varenie v kuchyni pri vysokých teplotách oleja; ak horúci olej vystrekne na šošovky, môžu okamžite prasknúť.
4. Ak sa pri jedení horúceho hrnca na šošovky vystrekne horúca polievka, môžu prasknúť.
5. Ponechávanie pohárov v blízkosti domácich spotrebičov, ktoré vytvárajú teplo, dlhší čas, ako sú stolové lampy, televízory atď.
Okrem vyššie uvedených bodov je tiež dôležité vyhýbať sa silným kyslým alebo alkalickým kvapalinám, aby ste predišli korózii rámov alebo šošoviek.
Prasknutie povrchovej úpravy šošoviek a škrabance sú zásadne odlišné. Prasknutie je spôsobené vystavením vysokým teplotám alebo chemickým kvapalinám, zatiaľ čo škrabance sú dôsledkom nesprávneho čistenia alebo vonkajšieho nárazu.
V skutočnosti sú okuliare dosť krehkým výrobkom. Sú citlivé na tlak, pády, ohýbanie, vysoké teploty a korozívne kvapaliny.
Na ochranu optického výkonu filmovej vrstvy je potrebné:
1. Keď si zložíte okuliare, vložte ich do ochranného puzdra a uložte ich na miesto, kde sa k nim deti nedostanú.
2. Poháre čistite zriedeným neutrálnym čistiacim prostriedkom za studena. Neodporúča sa používať na čistenie pohárov žiadne iné tekutiny.
3. V prostredí s vysokou teplotou (najmä počas kúpania alebo varenia) sa odporúča nosiť staré okuliare, aby sa predišlo poškodeniu šošoviek nových okuliarov.
Niektorí ľudia si môžu okuliare opláchnuť teplou vodou pri umývaní vlasov, tváre alebo sprchovaní, aby boli čistejšie. To však môže v skutočnosti spôsobiť značné poškodenie povrchovej úpravy šošoviek a spôsobiť, že šošovky budú nepoužiteľné. Je dôležité zdôrazniť, že okuliare by sa mali čistiť iba zriedeným neutrálnym čistiacim prostriedkom a studenou vodou!
Na záver
Vďaka neustálemu pokroku v technológii povrchových úprav dosiahli moderné okuliare významný pokrok v priepustnosti svetla, odolnosti proti poškriabaniu a vlastnostiach proti znečisteniu. Väčšina živicových šošoviek, PC šošoviek a akrylových šošoviek dokáže uspokojiť každodenné potreby ľudí, pokiaľ ide o dizajn povrchovej úpravy.
Ako už bolo spomenuté, okuliare sú v skutočnosti dosť chúlostivé výrobky, čo súvisí s technológiou povrchovej úpravy fólie, najmä s vysokými požiadavkami na teplotu. Na záver by som vám chcel pripomenúť: akonáhle zistíte poškodenie fólie vašich okuliarových šošoviek, okamžite ich vymeňte. Nikdy ich nepoužívajte neopatrne. Poškodenie fólie môže zmeniť optický výkon šošoviek. Zatiaľ čo šošovky sú malá záležitosť, zdravie očí je nanajvýš dôležité.
Čas uverejnenia: 21. decembra 2023