О линзах

05/06/2015

Очковая линза (оптическая линза) предназначена для коррекции зрения.

Все очковые линзы делятся на две большие категории по материалам, из которых они сделаны:

  •  неорганические линзы или линзы из минерального стекла;
  •  органические линзы или линзы из полимера или поликарбоната.

Независимо от материала линзы делятся на светлые, фотохромные и окрашенные в массе.

По числу оптических зон коррекции, линзы делятся на

  •  афокальные;
  •  однофокальные;
  •  бифокальные;
  •  трифокальные;
  •  мультифокальные или прогрессивные.

По пространственной однородности коррекции зрения линзы делятся

на

  •  стигматические
  •  астигматические.

По знаку оптической силы (рефракции) делятся на

  •  положительные;
  •  отрицательные;
  • отрицательно-положительные (это относится только к многофокальным линзам).

По конструкции линзы делятся на

  •  цельные;
  •  составные (бифокальные).

По возможности призматического действия линзы делятся на

  •  призматические;
  •  непризматические.

Основные параметры очковой линзы, которые используются в практической работе, имеют следующие параметры:

геометрические - диаметр, толщина в оптическом центре линзы;

толщина вдоль края линзы; радиус (R+) выпуклой поверхности; радиус (R-) вогнутой поверхности;

          оптические - рефракция (величина оптической силы очковой линзы

выраженная в диоптриях D). Число диоптрий (например «3,5») означает оптическую силу, которой не хватает хрусталику  человеческого глаза для четкого восприятия изображения вдали («-3,5») или вблизи («+3,5»). Повысить остроту зрения можно компенсировав недостаток оптической силы хрусталика при помощи внешней линзы (например, очков).

Основные связи рефракции с геометрическими параметрами лип следующие:

    а)D > 0 -     линзы с положительной    рефракцией, или положительные линзы: R+ <R-. Линза с положительной рефракцией       имеет более крутой радиус выпуклой поверхности, большую толщину в центре и меньшую вдоль края, при          взгляде          насквозь приближает (увеличивает) изображение. Для собирательных линз оптическую силу указывают со знаком «+» (например, +5,0 D);

   б)D <0    -линзы   с отрицательной рефракцией, или отрицательные линзы: R+ >R-. Линза с отрицательной рефракцией            имеет более пологий    радиус выпуклой поверхности, и более крутой - вогнутой поверхности, имеет большую толщину по краю и меньшую в центре и при взгляде насквозь удаляет (уменьшает) изображение .Для рассеивающих линз оптическую силу указывают со знаком «-» (например, -5,0 D).;

   в)D=0 - афокальные линзы с нулевой рефракцией: R+ ~ R-. Линза с нулевой рефракцией имеет практически равные радиусы выпуклой и вогнутой поверхностей, имеет равные толщины в центре и вблизи края, и при взгляде насквозь не изменяет изображение.

        Используются также понятия геометрического центра линзы (обычно соответствует геометрическому центру круглой заготовки очковой линзы) и оптического центра линзы (положение которого определяется как пересечение оптической оси линзы с ее преломляющей поверхностью).

Стигматическая линза - это линза, у которой все параксиальные (близкие к оптической оси) световые лучи фокусируются в единый фокус. Стигматические линзы могут быть как со сферическими поверхностями, так и с асферическими. Стигматическая линза всегда является однофокальной по определению.

В зависимости от числа зон коррекции зрения линзы подразделяются на афокальные или «plunym», однофокальные, бифокальные, трифокальные и прогрессивные.

 

Показатель Преломления (ПП) обычного стекла -1,52, CR-39 -1,5; Он определяет толщину и объем очковых линз. Увеличение показателя преломления материала линз всегда приводит к уменьшению её толщины и объема. В свою очередь это ведет к снижению веса очковой линзы. Высокоиндексные линзы в результате получаются более плоские, чем линзы из материалов с обыкновенным показателем преломления.

Материалы с нормальным значением показателя преломления (традиционные) от 1,498 до 1,54 (стандартная

Материалы со средним значением показателя преломления от 1,54 до 1,64;

Материалы с высоким значением показателя преломления от 1,64 до 1,74;

Материалы со сверхвысоким значением показателя преломления более 1,74

Меняя состав стекла можно получить линзы с показателем преломления больше чем 1,52 и в результате, более тонкие линзы при той же оптической силе:

Линза с ПП 1,6 тоньше обычного стекла на 13%

Линза с ПП 1,7 тоньше обычного стекла на 25%

Линза с ПП 1,8 тоньше обычного стекла на 35%

Линза с ПП 1,9 тоньше обычного стекла на 41%

К сожалению, вместе с ПП растет плотность стекла и вес (линза с ПП 1,9 примерно в 1,5 раза тяжелее), в результате чего линза, которая в половину тоньше обычной, может весить как линза из стандартного очкового стекла. Ухудшаются некоторые другие оптические характеристики, значительно растет цена, но люди в большинстве случаев выбирают тонкие линзы с хорошим внешним видом.

Говоря о легкости полимерных высокоиндексных линз, необходимо разъяснить клиенту, что на комфортность ношения очков влияет вес очков в целом, то есть суммарный вес оправы и линз.

Линзы из высокоиндексных материалов более плоские и вследствие этого больше отражают свет, что вызывает дискомфорт при ношении. Следовательно, на все линзы необходимо наносит просветляющее покрытие.

Дисперсия света

Световой луч состоит из ряда лучей с различной длиной волны и соответственно, различного цветового диапазона, которые проходят сквозь линзу с различной скоростью          

Показатель преломления меняется с изменением длины волны излучения, так как чем короче длина волны луча, тем ниже скорость его прохождения сквозь линзу. Поэтому синий луч видимой области спектра с более короткой длиной волны преломляется больше, чем красный луч с большей длиной волны. У синей, зеленой и красной части видимого спектра показатели преломления различны. Белый свет, преломляясь на границе линзы, разлагается на составные части разного цвета, с разными показателями преломления. Это явление называется дисперсией света.

Число Аббе (коэффициент дисперсии) используется для описания способности линзы разлагать свет на составные части ( красный, зеленый,синий ит.д.). Число Аббе - отношение показателя преломления к средней дисперсии.

Число Аббе для очковых линз меняется в пределах от 30 до 60. Чем Меньше число Аббе тем хуже будет цветопередача через периферические части линзы, так как сильнее сказывается явление дисперсии света. На практике дисперсия приводит к появлению окрашенной каймы вокруг изображения предмета. Такое окрашивание вызвано хроматическими аберрациями линзы. Хроматическая аберрация проявляется при отклонении зрачка от оптического центра линз. Хроматическая аберрация это искажение изображения, связанное с тем, что световые лучи различных длин волн собираются после прохождения линзы на различном расстоянии от нее; в результате изображение размывается, и края его окрашиваются. Последние исследования показали, что с этим явлением следует считаться, начиная с оптической силы очковой линзы ±7,00 дптр.

Очковые линзы для коррекции близорукости, дальнозоркости, пресбиопии и астигматизма изготавливаются из различных материалов с использованием широкого ассортимента покрытий, отвечающих индивидуальным запросам. Высокое качество зрения в очках обеспечивается не только совершенством дизайна линзы и точностью кривизны ее поверхностей, основную роль играет материал, из которого она изготовлена.

Минеральные (стеклянные) линзы

Стекло было исходным естественным материалом, используемым для очковой коррекции зрения. Оно, в основном, состоит из двуокиси кремния, а также содержит другие компоненты (оксиды металлов), необходимые для придания стеклу специальных свойств (например, для увеличения коэффициента преломления). Минеральные линзы долговечны и устойчивы к образованию царапин, они хорошо поддаются поверхностной обработке, такой как тонировка и нанесение антибликового (просветляющего) покрытия. Однако следует иметь в виду, что при ударе минеральные линзы могут разбиться (поэтому детям рекомендуется назначать более безопасные органические линзы). Если за минеральными линзами правильно ухаживать и не подвергать ударному воздействию, их оптические свойства не ухудшаются со временем.

Органические (полимерные) линзы

В настоящее время линзы изготавливаются не только из минерального стекла, но и из органических материалов. Благодаря появившемуся в середине 1950-х годов первому оптическому полимеру CR-39 в производстве очковых линз произошла настоящая революция, и в последнее время на многих рынках сбыта минеральные линзы теряют популярность. Все органические материалы очень легкие, достаточно ударопрочные, легко окрашиваются практически в любой цвет; они могут обеспечивать до 100% защиту от ультрафиолетовых (УФ) излучений и быть покрыты упрочняющими, антибликовыми и водо- грязеотталкивающими покрытиями.

Стандартный органический материал CR-39 (n=1.5) представляет собой твердый синтетический полимер, обладающий высокими оптическим свойствами. Полимер со средним значением показателя преломления 1,56 появился в 90-х годах. Линзы из него более тонкие по сравнению с CR-39. Полимеры с высокими коэффициентами преломления 1.61, 1.67 и 1.74 - самые последние разработки. Для линз из этих материалов также обязательно использование упрочняющего покрытия для увеличения срока службы линз. Применение этих материалов для высокодиоптрийных линз позволяет эффективно уменьшить их толщину.

Новое поколение органических материалов представлено такими материалами как фотохромный SunSensors® и ударопрочный Trivex™. Они получили большую популярность на рынке за их универсальность и удобство. Все большим спросом пользуются поляризационные линзы и линзы, блокирующие голубой свет, которые предоставляют эффективную защиту от ультрафиолета, бликов и рассеянного света.

Дизайн:

Сферические очковые линзы

 Один из видов геометрического дизайна - сферический, когда передняя и задняя  поверхность линзы представляют собой сферическую поверхность. При этом оптическая  сущность  сферических  линз заключается в перемещении фокусной точки вдоль оси глаза и направлена на устранение дефектов зрения -  близорукость (миопия),  дальнозоркость  (гиперметропия), возрастное  ослабление  аккомодации (пресбиопия).

 Сферичность  линзы определяется значением ее рефракции и выражается знаком Sph. Преломляющая сила выпуклых линз имеет положительное значение, вогнутых- отрицательное.

Сферические  линзы имеют краевые искажения -аберрации. Максимальное соответствие между реальным  преломлением света линзой и показателем ее оптической силы наблюдается в основном в радиусе 2,5см-2,8см от центра (полезная площадь линзы). Чем больше оптическая сила линзы,  тем сильнее отклонение и тем меньше поле точного преломления.

Асферические очковые линзы

Поверхность традиционных очковых линз имеет сферическую форму. Линза представляет собой часть сферы, шара, т.е. радиус кривизны такой линзы одинаковый на протяжении всей поверхности. Линза асферического дизайна имеет более сложную геометрию, радиус кривизны постепенно изменяется от центра к периферии, делая линзу заметно более плоской и тонкой.

В сферических линзах бывают существенные оптические искажения - так называемые сферические аберрации, что снижает качество «бокового» зрения, сужает поле зрения - изменяется эффективная сила линз, и линза положительной рефракции становится как бы сильнее, а линза отрицательной рефракции - слабее. Аберрации можно минимизировать, если увеличить кривизну поверхностей очковой линзы. Однако это автоматически приводит к увеличению толщины и веса очковой линзы. Очковая линза становится слишком толстой и тяжелой для комфортного ношения. Эти проблемы удается решить, используя для поверхностей очковой линзы асферический дизайн.

У асферических очковых линз асферическими могут быть одна или обе поверхности. Если асферической является передняя поверхность, то у минусовых очковых линз, она при переходе от центра к периферии становится более крутой по сравнению со сферой, а у положительных - более пологой. В результате асферические очковые линзы по сравнению со сферическими очковыми линзами одинаковой оптической силы имеют более плоскую форму, и поэтому они легче и тоньше. Асферический дизайн очковых линз особенно важен при высоких степенях дальнозоркости и близорукости. Плюсовая линза большой оптической силы сферического дизайна значительно толще в центральной части, чем по краям, линза очень выпуклая, и при высокой степени дальнозоркости существенно выдается вперед из оправы. Линза такой же оптической силы, но асферического дизайна будет иметь более утонченную и плоскую поверхность обеспечивая тем самым более широкое поле четкого зрения и более естественное изображение наблюдаемых предметов. Очки с такими линзами выглядят более привлекательно.

Асферические очковые линзы располагаются ближе к лицу (из-за того, что они менее выпуклые). Это играет важную роль для тех пользователей очками, кто носит очковые линзы большой оптической силы. Дело в том, что сильные плюсовые очковые линзы заметно увеличивают изображение глаз носителя очковых линз, а сильные минусовые, наоборот, уменьшают. Располагая очковые линзы ближе к глазам, мы уменьшаем эффект увеличения (уменьшения) глаз. Таким образом, с асферическими очковыми линзами глаза выглядят более естественно.

 Адаптация к асферическим линзам

Некоторые пользователи могут отметить, что когда они переходят от сферических линз к асферическим, все вокруг выглядит иначе. Это происходит потому, что асферические линзы могут снизить уменьшение или увеличение изображения на 20-30%, поэтому привычные окружающие предметы будут казаться другого размера. Необходимо понимать, что мир, видимый вами в асферических линзах, ближе к реальному и что вы скоро привыкните к новым очкам. Если вы пользуетесь несколькими парами очков, необходимо иметь линзы асферического дизайна во всех очках для того, чтобы не ощущать изменения размера предметов при переходе от асферических линз к сферическим линзам и наоборот.

Отметим  также, что поскольку асферические очковые линзы более плоские, то становятся заметнее световые отражения на них. Для уменьшения световых отражений рекомендуется носить асферические очковые линзы с просветляющим покрытием. 

Более сложная геометрия асферичной линзы усложняет ее производство, соответственно, цена линзы также увеличивается. Поэтому асферические линзы стоят дороже традиционных сферических. Но их стоимость оправдывается несомненными достоинствами: отличным качеством центрального и периферического зрения, высоким комфортом ношения очков и внешней эстетичностью.

Линзы асферического дизайна:Glance1.56 AS HMC/EMI/UV400, Glance1.61 AS HMC/EMI/UV400, Glance 1.67 AS HMC/EMI/UV400, Glance 1.67 BI-AS SHC HMC/EMI/UV400, Glance 1.74 AS SHC HMC/EMI/UV400, Exelite 1.50 AS

 

Лентикулярные очковые линзы

Лентикулярный - это особый дизайн поверхности линзы, при котором передняя поверхность состоит из  центральной оптической зоны, окруженной более тонкой и плоской периферической  зоной. Кривизна передней поверхности определяет ее оптическую силу.  Лентикулярный дизайн позволяет резко уменьшить толщину и вес линз, особенно у положительных очковых линз. Эти линзы представлены в пластике Excelite 1,50 Lenticular .

 

Оптические зоны:

Монофокальные линзы имеют только одну оптическую зону коррекции, которая предназначена либо для зрения вдаль, либо для чтения. Монофокальные линзы бывают стигматическими (они имеют одну оптическую силу для всех меридианов) и астигматическими (линзы характеризуются двумя значениями оптической силы, соответствующими двум главным меридианам).

Качество зрения, вес и даже эстетичность вида линз также принимаются во внимание при разработке дизайна однофокальных линз. Для улучшения оптических свойств внешней поверхности линзы придают вместо сферической формы асферическую (AS). В биасферических (BI-AS) линзах обе поверхности линзы асферические. Асферический дизайн не только улучшает качество зрения через линзы за счет устранения аберраций (искажений), но и позволяет сделать линзы более тонкими, легкими и эстетичными, что особенно важно для больших диоптрий. широкий спектр асферических линз из различных полимеров - Excelite 1.5 AS, Glance 1.56 AS HMC/EMI, Glance 1.61 AS HMC/EMI/UV400, Glance 1.67 AS HMC/EMI/UV400, Glance 1.67 BI-AS SHC HMC/EMI/UV400 и Glance 1.74 SHC HMC/EMI/UV400. Обычно эти линзы выпускаются с упрочняющими и просветляющими покрытиями. Для уменьшения толщины и веса линз, используемых при очень высоких рефракциях, применяется лентикулярный дизайн (Excelite 1.5 Lenticular).

 

Бифокальные очковые линзы

 По достижении 40-летнего возраста происходит постепенное снижение аккомодационных возможностей зрения - развивается так называемая пресбиопия. Четко видеть объекты на близком расстоянии становится затруднительно. Пресбиоп начинает пользоваться очками для чтения (если он в более молодом возрасте носил очки для зрения вдаль,  то  очки  для  чтения станут второй парой). Однако однофокальные линзы для чтения  не позволяют четко видеть на промежуточных и дальних дистанциях. Бифокальные очки имеют в отличие от обычных однофокальных очковых линз (используемых для коррекции миопии, гиперметропии и астигматизма) две оптические зоны. В верхней части очковой линзы расположена зона, используемая для зрения вдаль. А для зрения вблизи, когда направление взгляда опускается вниз к земле, используется нижняя оптическая зона (так называемый сегмент), оптическая сила которой выше силы зоны для дали на положительную величину, которую называют аддидацией и которая предназначена для компенсации возникшего возрастного дефицита объема аккомодации. Величина аддидации, необходимая для чтения, с возрастом постепенно увеличивается (от 0,5 D -0,75 D до 3,0 D). Зоны для зрения вдаль и зрения вблизи в бифокальных очковых линзах разделены видимой линией, являющейся характерным признаком бифокальных очковых линз. Бифокальные очковые линзы заменят две пары очков, если до наступления пресбиопии Вы уже носили очки. Бифокальные линзы из полимера CR-39 - Supralite 1.5 Bifocal Flattop  и  минерального стекла  бесцветного - Supralite 1.52 Bifocal Flattop White и фотохромного-Supramatic 1.52 Bifocal Flattop Photogray (brown) Extra.

Высококачественные прогрессивные линзы Excelite Discovery 1.5, Excelite Discovery 1.5 HMC (Hardmulticoated), Excelite Discovery Xtra 1.5, Excelite Discovery Xtra 1.5 HMC (Hardmulticoated) и Glance Explorer 1.56 HMC/EMIобеспечивают четкое зрение на любом расстоянии. Кроме того, в отличие от бифокальных линз в них нет резкой границы между оптическими зонами (на которой в бифокалах происходит резкий скачок аккомодации). Область четкого зрения между оптическими зонами для дали и близи называется коридором прогрессии; он идет сверху вниз со смещением к носу (в соответствии с положением глаз при чтении). Оптическая сила зоны для зрения вблизи в прогрессивных линзах выше оптической силы для дали на положительную величину (в диоптриях), называемую аддидацией. Прогрессивные линзы внешне не отличаются от однофокальных и, в отличие от бифокальных, не подчеркивают возраст человека. Прогрессивные фотохромные линзы Excelite Discovery 1.56 SunSensors HC(HMC) Gray(Brown) обеспечивают не только четкое зрение на всех расстояниях, но и высокий зрительный комфорт, так как их светопропускание автоматически изменяется в зависимости от уровня освещенности.

Для вставки в узкие оправы используют прогрессивные линзы с коротким коридором прогрессии 13 мм вместо 14 или 15 мм Excelite Discovery Xtra 1.5, Excelite Discovery Xtra 1.5 HMC (Hard Multi Coated).