Brýlové čočky jsou známé mnoha lidem a hrají hlavní roli při korekci krátkozrakosti u brýlí. Čočky mají různé vrstvy povrchové úpravy, jako je zelený povlak, modrý povlak, modrofialový povlak a dokonce i luxusní zlatý povlak. Opotřebení vrstev povrchové úpravy je jedním z hlavních důvodů pro výměnu brýlí, proto se pojďme o vrstvách povrchové úpravy čoček dozvědět více.
Vývoj povrchové úpravy čoček
Před příchodem pryskyřičných čoček se běžně používaly skleněné čočky. Výhodami skleněných čoček jsou vysoký index lomu, vysoká propustnost světla a vysoká tvrdost, ale mají také nevýhody, jako je náchylnost k rozbití, těžkost a nebezpečnost.
Aby se vyřešily nevýhody skleněných čoček, vyvinuly továrny různé materiály, které by skleněné čočky nahradily, ale žádný z nich není ideální. Každý materiál má své výhody a nevýhody a je obtížné dosáhnout rovnováhy. To platí i pro současné pryskyřičné čočky (pryskyřičné materiály).
U současných pryskyřičných čoček je povlakování nezbytným procesem. Pryskyřičné materiály mají také mnoho klasifikací, například MR-7, MR-8, CR-39, PC, NK-55-C a mnoho dalších pryskyřičných materiálů, z nichž každý má jiné vlastnosti. Bez ohledu na to, zda se jedná o skleněnou nebo pryskyřičnou čočku, světlo procházející povrchem čočky podléhá různým optickým jevům: odrazu, lomu, absorpci, rozptylu a propustnosti.
Potažení čočky antireflexní fólií
Než světlo dosáhne povrchového rozhraní čočky, je to 100% světelná energie, ale když opustí čočku a vstoupí do oka, již se nejedná o 100% světelnou energii. Čím vyšší je procento světelné energie, tím lepší je propustnost světla a tím vyšší je kvalita obrazu a rozlišení.
U specifického materiálu čočky je snížení ztrát odrazem běžnou metodou ke zvýšení propustnosti světla. Čím více světla se odráží, tím nižší je propustnost čočky, což má za následek špatnou kvalitu obrazu. Snížení odrazu se proto stalo problémem, který musí pryskyřičné čočky řešit, a na čočku se nanáší antireflexní fólie (AR fólie) (zpočátku se antireflexní vrstvy používaly na některých optických čočkách).
Antireflexní fólie využívá princip interference k odvození vztahu mezi odrazivostí intenzity světla potažené vrstvy antireflexní fólie čočky a vlnovou délkou dopadajícího světla, tloušťkou vrstvy fólie, indexem lomu vrstvy fólie a indexem lomu substrátu čočky, což umožňuje, aby se světlo procházející vrstvou fólie vzájemně vyrušilo, čímž se sníží ztráta světelné energie na povrchu čočky a zlepší se kvalita a rozlišení obrazu.
Antireflexní vrstvy často používají vysoce čisté oxidy kovů, jako je oxid titaničitý a oxid kobaltu, které se nanášejí na povrch čočky odpařováním (vakuové nanášení) pro dosažení dobrých antireflexních účinků. Antireflexní vrstvy často zanechávají zbytky a většina filmových vrstev je převážně v zelené barevné škále.
Barvu antireflexní fólie lze regulovat například pro výrobu modré fólie, modrofialové fólie, fialové fólie, šedé fólie atd. Různé barevné vrstvy fólie se liší ve výrobním procesu. Například modrá fólie znamená, že je třeba regulovat nižší odrazivost a obtížnost nanášení povlaku je větší než u zelené fólie. Rozdíl v propustnosti světla mezi modrou a zelenou fólií však může být menší než 1 %.
U čoček se modré fólie obecně častěji používají u čoček střední a vyšší třídy. V principu je propustnost světla u modrých fólií vyšší než u zelených fólií (v principu), protože světlo je směsí různých vlnových délek a různé vlnové délky mají na sítnici různé zobrazovací polohy. Za normálních okolností je žlutozelené světlo přesně zobrazeno na sítnici a vizuální informace poskytovaná zeleným světlem jsou relativně vysoké, takže lidské oko je na zelené světlo citlivé.
Potažení čočky tvrdou fólií
Kromě propustnosti světla mají pryskyřičné i skleněné materiály značnou nevýhodu: čočky nejsou dostatečně tvrdé.
Řešením je vyřešit tento problém přidáním tvrdého filmového povlaku.
Povrchová tvrdost skleněných čoček je velmi vysoká (obecně zanechává minimální stopy při poškrábání běžnými předměty), ale to neplatí pro pryskyřičné čočky. Pryskyřičné čočky se snadno poškrábou tvrdými předměty, což naznačuje, že nejsou odolné proti opotřebení.
Pro zlepšení odolnosti čočky proti opotřebení je nutné na povrch čočky přidat tvrdý film. Tvrdé filmy často používají k vytvrzování atomy křemíku, a to pomocí vytvrzovacího roztoku obsahujícího organickou matrici a anorganické ultrajemné částice včetně křemíkových prvků. Tvrdý film má zároveň houževnatost a tvrdost (vrstva filmu na povrchu čočky je tvrdá a substrát čočky je méně křehký, na rozdíl od skla, které se snadno rozbije).
Hlavní moderní technologií pro nanášení tvrdých filmů je imerzní technologie. Tvrdý film je relativně silný, asi 3–5 μm. Pryskyřičné čočky s tvrdými filmovými povlaky lze identifikovat podle zvuku poklepávání na pracovní plochu a jasu barvy čočky. Čočky, které vydávají čistý zvuk a mají jasné okraje, prošly kalením.
Potažení čočky antifoulingovou fólií.
Antireflexní fólie a tvrdá fólie jsou v současnosti dva základní typy povrchových úprav pryskyřičných čoček. Obecně se nejprve nanáší tvrdá fólie a poté antireflexní fólie. Vzhledem k současným omezením materiálů antireflexních fólií existuje rozpor mezi antireflexními a antifoulingovými vlastnostmi. Protože je antireflexní fólie v porézním stavu, je obzvláště náchylná k tvorbě skvrn na povrchu čočky.
Řešením je přidat na antireflexní fólii další vrstvu antifoulingové fólie. Antifoulingová fólie se skládá převážně z fluoridů, které mohou pokrýt porézní vrstvu antireflexní fólie, zmenšit kontaktní plochu mezi vodou, olejem a čočkou, aniž by se změnil optický výkon antireflexní fólie.
S rostoucí diverzifikací poptávky se vyvíjí stále více funkčních filmových vrstev, jako jsou polarizační filmy, antistatické filmy, filmy na ochranu proti modrému světlu, filmy proti zamlžování a další. Stejný materiál čoček, stejný index lomu čoček, různé značky a dokonce i v rámci stejné značky, se stejným materiálem, různé série čoček mají cenové rozdíly a jedním z důvodů jsou povrchové úpravy čoček. Existují rozdíly v technologii a kvalitě povrchových úprav.
U většiny typů filmových povlaků je pro průměrného člověka obtížné rozeznat rozdíly. Existuje však jeden typ povlaku, u kterého lze tyto účinky snadno pozorovat: čočky blokující modré světlo (technologie běžně používaná u špičkových čoček blokujících modré světlo).
Ideální čočka s blokováním modrého světla filtruje škodlivé modré světlo v rozsahu 380–460 nm přes vrstvu blokující modré světlo. Existují však rozdíly ve skutečném výkonu mezi produkty od různých výrobců. Různé produkty vykazují rozdíly v účinnosti blokování modrého světla, základní barvě a propustnosti světla, což přirozeně vede k různým cenám.
Ochranná vrstva čočky
Povrchové vrstvy čoček jsou citlivé na vysoké teploty. Povrchové vrstvy na pryskyřičných čočkách se nanášejí později a všechny mají společnou slabinu: jsou citlivé na vysoké teploty. Ochrana povrchových vrstev čoček před prasknutím může účinně prodloužit jejich životnost. Následující specifická prostředí jsou náchylná k poškození povrchových vrstev čoček:
1. Umístění brýlí na palubní desku auta během poledne v létě.
2. Nošení brýlí nebo jejich umístění v blízkosti při sauně, koupání nebo koupeli v horkém prameni.
3. Vaření v kuchyni při vysokých teplotách oleje; pokud horký olej postříká čočky, mohou okamžitě prasknout.
4. Pokud při jídle horkého hrnce horká polévka postříká čočky, mohou prasknout.
5. Ponechávání sklenic v blízkosti domácích spotřebičů, které vytvářejí teplo, po dlouhou dobu, jako jsou stolní lampy, televizory atd.
Kromě výše uvedených bodů je také důležité vyhýbat se silným kyselým nebo alkalickým kapalinám, aby nedošlo ke korozi obrouček nebo čoček.
Prasknutí povrchové úpravy čoček a škrábance se zásadně liší. Prasknutí je způsobeno vystavením vysokým teplotám nebo chemickým kapalinám, zatímco škrábance vznikají v důsledku nesprávného čištění nebo vnějšího nárazu.
Ve skutečnosti jsou brýle poměrně křehkým produktem. Jsou citlivé na tlak, pády, ohýbání, vysoké teploty a korozivní kapaliny.
Pro ochranu optického výkonu filmové vrstvy je nutné:
1. Při snímání brýlí je vložte do ochranného pouzdra a uložte je na místo, kam se děti nedostanou.
2. Sklenice omyjte zředěným neutrálním čisticím prostředkem za studena. Nedoporučuje se používat k čištění skel žádné jiné tekutiny.
3. V prostředí s vysokými teplotami (zejména při koupání nebo vaření) je vhodné nosit staré brýle, aby se zabránilo poškození čoček nových brýlí.
Někteří lidé si mohou brýle oplachovat teplou vodou při mytí vlasů, obličeje nebo sprchování, aby je vyčistili. To však může ve skutečnosti způsobit značné poškození povrchové úpravy čoček a učinit je nepoužitelnými. Je důležité zdůraznit, že brýle by se měly čistit pouze zředěným neutrálním čisticím prostředkem a studenou vodou!
Na závěr
Díky neustálému pokroku v technologii povrchových úprav dosáhly moderní brýle významného pokroku v propustnosti světla, odolnosti proti poškrábání a vlastnostem proti znečištění. Většina pryskyřičných čoček, PC čoček a akrylových čoček dokáže uspokojit každodenní potřeby lidí, pokud jde o design povrchové úpravy.
Jak již bylo zmíněno výše, brýle jsou ve skutečnosti poměrně choulostivé produkty, což souvisí s technologií povlakování filmové vrstvy, zejména s vysokými požadavky na teplotu použití. Na závěr bych vám rád připomněl: jakmile zjistíte poškození filmové vrstvy vašich brýlových čoček, okamžitě je vyměňte. Nikdy je nepoužívejte bezstarostně. Poškození filmové vrstvy může změnit optický výkon čoček. I když jsou čočky jen malá záležitost, zdraví očí je nanejvýš důležité.
Čas zveřejnění: 21. prosince 2023