Uszlachetnienia soczewek
Soczewki okularowe można uszlachetnić czyli zmodyfikować ich właściwości w celu:
- podniesienia odporności na zarysowania (utwardzenie soczewek organicznych),
- zabezpieczenia oczu przed ultrafioletem i odblaskami (filtr UV, antyrefleks, polaryzacja),
- podniesienia walorów użytkowych (soczewki fotochromowe, barwione, z warstwami odpornymi na wodę i tłuszcz).
Uszlachetniania te można łączyć ze sobą w różnych wariantach.
Powłoki stosowane w celu podniesienia jakości szkieł i komfortu ich noszenia:
- Utwardzenie - lakierem pokrywane są równomiernie obie powierzchnie soczewki. Dodatkowo oprócz zabezpieczenia przed uszkodzeniami mechanicznymi, lakier chroni soczewkę przed starzeniem, czyli utlenianiem powierzchniowym. Lakier ma taki sam współczynnik załamania światła jak soczewka, którą pokrywa i nie zmienia współczynnika przepuszczania światła, który dla soczewek bezbarwnych wynosi 92%. Lakier ułatwia naniesienie powłoki antyrefleksyjnej i hydrofobowej, zabezpiecza barwnik w soczewkach organicznych barwionych chemicznie, chroni materiał soczewki przed wpływem czynników atmosferycznych. Pod względem użytkowym lakierowanie ma więc same zalety.
- Antyrefleks - powłoka antyrefleksyjna na zasadzie zjawiska interferencji eliminuje odbicia światła, podwyższając jednocześnie przejrzystość szkła okularowego . Najlepsze powłoki antyrefleksyjne podnoszą transmisję światła do 99 procent, czyniąc szkło praktycznie idealnie przejrzystym .Wartość użytkowa i estetyczna powłok zależy przede wszystkim od tego z ilu warstw i z jakich materiałów są wykonane oraz od staranności wykonania procesu. Rozróżnia się powłoki jedno-, dwu-, i wielowarstwowe. Powłoki nanosi się na obydwie strony soczewki. Warstwy wykonuje się najczęściej techniką naparowywania w wysokiej próżni. Odporność mechaniczna powłok wykonanych nowoczesnymi technikami jest tak duża, że niektórzy producenci udzielają nieograniczonej gwarancji na trwałość powłok. Ogólnie oceniając powłoki antyrefleksyjne można stwierdzić, że każda z nich w pewnym stopniu podnosi komfort widzenia, jednak najlepsze efekty uzyskuje się stosując powłoki wielowarstwowe. Szczególnie szkła o wysokim indeksie (pocieniane) jako mocno odbijające światło, powinny być stosowane wyłącznie z powłokami antyrefleksyjnymi.
Często można spotkać się z opinią, że soczewki okularowe z antyrefleksem szybko się brudzą. Jest to błędne wrażenie - zanieczyszczenia na soczewkach uszlachetnionych powłokami antyrefleksyjnymi po prostu bardziej są widoczne ze względu na przejrzystość szkła.
- Powłoka hydrofobowa - stosowana jest jako dodatek do powłoki antyrefleksyjnej. Czemu ona tak naprawdę służy? Najwyższej klasy powłoki uszlachetniające posiadają warstwę hydrofobową nazywaną także często antywodną. Stosowana jest ona jako dodatek do powłoki antyrefleksyjnej. Struktura zewnętrzna antyrefleksu jest bardziej skłonna do przytrzymywania niektótych zabrudzeń niż gładka powierzchnia nieuszlachetnionego szkła. Z uwagi na to, iż nawet najmniejsze zabrudzenia na szkle z powłoką antyrefleksyjną są wyraźniej widoczne, soczewki z powłoką antyrefleksyjną wymagają częstszego czyszczenia. Rozwiązaniem tego problemu stało się wprowadzenie warstwy hydrofobowej, nazywanej "clean - coat", a nakładanej na powłokę antyrefleksyjną. Warstwa ta wyrównuje relatywnie szorstką powierzchnię antyrefleksu na której osadza się brud. Powierzchnia staje się idealnie gładka, woda nie tworzy plam, lecz łatwe do usunięcia krople, brud i kurz znacznie wolniej się osadzają. Uszlachetnione tym sposobem soczewki dają się bezproblemowo czyścić i w sumie są łatwiejsze w pielęgnacji. Panuje niesłuszna opinia, iż dzięki tej warstwie szkła nie parują zimą. Dzięki powłoce hydrofobowej możemy jedynie efekt ten trochę zminimalizować, jednak z pewnością nie całkowicie.
- Soczewki polaryzacyjne - Kiedy światło pada na gładką poziomą powierzchnię (woda, śnieg, lód, mokra nawierzchnia drogi, przednia szyba samochodu, itp.), to światło odbite jest przynajmniej częściowo spolaryzowane, tworząc oślepiającą białą poświatę. Zmienia to znacznie nasze postrzeganie kształtów, kolorów i pogarsza komfort widzenia. Zwykłe okulary przeciwsłoneczne nie blokują odblasków. Soczewki polaryzacyjne są specjalnie zaprojektowane, aby kontrolować odblaski, dzięki filtrowi, który selekcjonuje rodzaj światła docierający do oka poprzez zablokowanie dokuczliwych odblasków.
W soczewkach polaryzacyjnych stosuje się filtry polaryzacyjne (polaroidy), będące elementami cienkimi, mogącymi mieć dowolne wymiary, mającymi postać błony, w których długie i cienkie makromolekuły są ułożone wzajemnie równolegle. Polaroid może być wykonany na przykład z alkoholu poliwinylowego.
Soczewka polaryzacyjna wytwarzana jest poprzez umieszczenie polaryzatora pomiędzy przednią a tylną częścią materiału soczewki. Wszystkie te elementy łączy się za pomocą warstw klejących.
Zalety używania soczewek polaryzacyjnych:
- lepsza ostrość widzenia i zwiększenie kontrastu widzenia,
- eliminowanie uciążliwych odblasków, mogących powodować chwilowe oślepienie, bóle głowy, nudności, uszkodzenia siatkówki,
- mniejsze zmęczenie oka,
- prawidłowe rozróżnianie kolorów.
Podsumowując: dzięki soczewkom polaryzacyjnym można lepiej ocenić odległości, ujrzeć co dzieje się pod wodą, wyeliminować odblaski od mokrej czy gorącej drogi.
Nie wszędzie jednak możemy stosować soczewki polaryzacyjne, bo czasami mogą one przeszkadzać w widzeniu. Dzieje się tak w dwóch przypadkach:
- kiedy odblaski są użyteczną informacją, na przykład dla narciarzy informują o oblodzeniu stoku lub dla pilotów samolotów - odblaski od innych statków powietrznych,
- widok na panel ciekłokrystaliczny w samochodzie może być ciemną plamą przy większości kątów patrzenia (wskaźnik temperatury lub innych parametrów czy mapa nawigacji).
Różnica pomiędzy soczewkami z powłokami antyrefleksynymi a soczewkami polaryzacyjnymi polega więc na tym, że powłoka antyrefleksyjna redukuje odbicia światła od powierzchni przedniej i tylnej soczewki i zwiększa transmitancję światła docierającego do oka, natomiast soczewki polaryzacyjne redukują odblaski powstające na różnych płaskich, błyszczących przedmiotach, na które patrzymy.
- Filtry UV - Soczewki z filtrem UV.
Na przestrzeni ostatnich lat ultrafiolet cieszy się złą opinią, spowodowaną szkodliwym działaniem na skórę i oczy. Stanowi on zaledwie ok. 9% całości promieniowania świetlnego emitowanego przez słońce, a jego udział zależy od szerokości geograficznej (najgorzej jest w strefie pomiędzy 300S a 300N), wysokości nad poziomem morza (jego udział rośnie o 15% co 1000 m), stopnia czystości powietrza, zachmurzenia, składu atmosfery (dziura ozonowa).
Promieniowanie ultrafioletowe dzieli się na zakresy:
- UV A - długość fali 380 - 315 nm; odpowiada za opalanie skóry,
- UV B - długość fali 315 - 280 nm; powoduje zaczerwienienie skóry,
- UV C - długość fali 280 - 200 nm; może być przyczyną udaru słonecznego.
Z promieniowaniem UV C mamy do czynienia praktycznie tylko w górach wysokich, ze względu na jego wysoką energię jest silnie szkodliwe. Promieniowanie UV B jest w przeważającej części zatrzymywane przez rogówkę oka, natomiast promieniowanie UV A przenika przez rogówkę i dociera do soczewki oka. Natychmiastowym efektem przedawkowania promieniowania ultrafioletowego jest zapalenie spojówek. Od ziemi odbija się 5-8% padającego na nią promieniowania UV, natomiast od wody czy śniegu aż 80-90% tego promieniowania. Około 13% promieniowania UV dociera do oka przez przestrzeń pomiędzy okularami a okiem. Jeżeli soczewka nie ma powłoki antyrefleksyjnej, to udział ten może być większy z powodu odbić światła od powierzchni soczewek.
W soczewkach z uszlachetnieniem odcinającym UV zwykle zagwarantowane jest odcięcie promieniowania do co najmniej 400 nm, a więc w pełnym zakresie UV. Uszlachetnienie to jest możliwe do wykonania we wszystkich soczewkach organicznych i polega na wprowadzeniu wgłąb przypowierzchniowej warstwy soczewki barwnika mającego właściwości absorbowania promieniowania UV.