Линзы поликарбонат для очков что это
Трайвекс или поликарбонат?
Оба этих материала тоньше и легче, чем обычный пластик для линз. Они также предлагают 100%-ю защиту от вредных солнечных УФ-лучей и в 10 раз более ударопрочны, чем пластиковые или стеклянные линзы.
Это сочетание легкости, комфорта, УФ-защиты и ударопрочности также делает такие линзы отличным выбором для детских очков и защитных очков.
Поликарбонатные линзы
Поликарбонат был разработан в 1970-х годах для аэрокосмических применений и в настоящее время используется для шлемов астронавтов и лобовых стекол космических челноков. Очковые линзы, изготовленные из поликарбоната, появились в начале 1980-х годов в ответ на потребность в легких, ударопрочных линзах.
С тех пор поликарбонатные линзы стали стандартом для защитных очков, спортивных очков и детских очков. Поскольку линзы из поликарбоната гораздо сложнее сломать, чем обычные пластиковые, поликарбонат наилучшим образом подходит для изготовления безободковых очков.
Линзы из трайвекса
Линзы Trivex состоят из уретана на основе мономера и изготавливаются в процессе литья. Как и поликарбонатные линзы, линзы из Trivex тонкие, легкие и гораздо более ударопрочные, чем обычные пластиковые или стеклянные линзы.
Поликарбонат и Trivex линзы: краткое сравнение
Здесь приведём краткое сравнение поликарбоната и Trivex, чтобы помочь Вам решить, какие линзы будут лучше для вас:
Защита от царапин
Поликарбонат и Trivex гораздо более ударопрочны, чем обычные стеклянные и пластиковые линзы, потому что эти материалы относительно “мягкие”, что означает, что они могут поглощать энергию без повреждения линзы. Эта гибкость также означает, что линзам из поликарбоната или Trivex необходима дополнительная защита от царапин. К счастью, сегодняшние технологии позволяют с помощью таких покрытий делать мягкие линзы такими же устойчивыми к царапинам, как стекло.
Правильный выбор оправ для поликарбонатных или Trivex линз.
В повседневной жизни с поликарбонатными линзами или линзами из трайвекса можно использовать любые оправы.
Если вам нужна более надёжная защита глаз во время работы или занятий спортом, то стоит убедиться, что выбранная вами оправа не менее прочна, чем линзы.
Поликарбонатные линзы: солнцезащитные очки из поликарбоната
Поликарбонатные линзы для очков
Еще в 50-е годы прошлого века был открыт поликарбонат и с тех пор его активно применяли в промышленности. Учитывая его уникальные свойства, поликарбонат нашел применение и в оптике. В то время его единственным недостатком был низкий уровень пропускания света. В 80-е годы ученые стали работать над этим недостатком и с помощью инновационных технологий теперь можно получить отличный материал с высокой степенью пропускания света.
С тех пор качественные показатели поликарбоната значительно улучшились и его стали применять в производстве оптики. Очковые линзы подразделяются на два основных вида:
Последний материал стал пользоваться все большей популярностью у производителей оптической продукции. Он является термопластичным синтетическим материалом и был разработан для применения в космосе, поскольку имеет высокую степень надежности. Это свойство позволило его использовать для изготовления лицевой части скафандра космонавтов и для производства иллюминаторов космических кораблей.
Материал сочетает в себе много исключительных качеств:
Единственным недостатком поликарбонатных очков является то, что материал боится растворителей. Например, ацетон может снизить прочность покрытия, поэтому имея такие очки нужно осторожно обращаться с растворителями.
Особенности поликарбонатных линз
Поликарбонат имеет высокую степень устойчивости к ударным нагрузкам. Кроме, защиты от травм материал обеспечивает отличную защиту от ультрафиолетовых лучей. Такие очки отличаются ценными эксплуатационными характеристиками. Они по ряду показателей превышают некоторые характеристики минеральных линз. Эти преимущества заключаются в важных качествах:
При сильной нагрузке поликарбонатные линзы не разбиваются, а деформируются. Материал, из которого они делаются является экологически чистым. Он не вредит здоровью людей и подлежит вторичной переработке. Стекла в таких очках всегда остаются чистыми, прозрачными благодаря особому покрытию, на них не появляются царапины в процессе эксплуатации.
Практически все линзовые изделия из материалов с хорошим светопреломляющим эффектом стоят дорого. Показатель преломления света поликарбоната составляет 1,6, что не хуже, чем у других высококачественных материалов для очковых линз. Стоимость поликарбоната составляет намного меньше. В отличие от минеральных стекол поликарбонат пропускает намного меньше ультрафиолетовых лучей. Он на все 100% может отражать вредные солнечные излучения, поскольку обладает замечательными солнцезащитными свойствами.
Покрытие и дизайн
Очень важно при покупке очков уделить внимание линзам и оправе. Материал, используемый для оправы должен держать форму, ведь только тогда их будет удобно и комфортно носить. К таким линзам идеально подходит оправа из титана или силикона, карбона. Эти материалы, используемые для оправ, считаются наиболее легкими и износоустойчивыми.
Поликарбонатные линзы хорошо использовать для безободковых оправ. Они дают гарантию защиты от скола края линзы в период эксплуатации даже с незначительной диоптрией.
Изделия из поликарбоната могут быть окрашены в разные цвета, с помощью специальных красителей. Дизайн современных очковых линз отличается разнообразием:
Стоимость очков с поликарбонатом будет зависеть от производителя, сложности изготовления и предназначения. Также на цену очков повлияют и другие показатели:
Очки из поликарбоната в настоящее время стали активно выпускать мировые дизайнеры оптики. Они представлены в широком цветовом диапазоне и дизайне оправ, линз. Это дает возможность выбрать для себя подходящий вариант модных и стильных очков, а главное, прочных и безопасных для человека любого возраста и пола.
Преимущества поликарбонатных линз
Благодаря развитию технологий, многие природные материалы удалось заменить искусственными аналогами, ничуть не уступающим, а иногда и превосходящим их по достоинствам. Не обошла эта тенденция и солнцезащитные очки. И теперь всё чаще в современных моделях вместо привычных издавна стёкол можно встретить линзы из поликарбоната.
Это сравнительно новый материал – его возраст составляет всего несколько десятков лет. А линзы из него стали делать гораздо позже. Поэтому их смело можно назвать инновационным открытием. В чём заключаются преимущества поликарбоната? Какие достоинства материала заставили производителей оптики обратить на него внимания, и есть ли у него недостатки? Давайте посмотрим, что вообще такое поликарбонат, где он используется, какими свойствами обладает, и в чём плюсы и минусы линз из этого материала.
Что такое и где используется поликарбонат
Как это иногда случается в науке, поликарбонат был открыт одновременно двумя учёными – в США и в Германии, в 1953г. Они пришли к этому изобретению независимо друг от друга, причём один из них сделал это совершенно случайно. Оставленный ним на столе расплав за ночь застыл в прозрачную массу, впоследствии названную поликарбонатом.
«Новорожденный» материал оказался очень лёгким, и при этом прочным, как металл. Эти преимущества сразу же нашли применение во многих сферах:
Но поначалу о производстве линз речи не шло. Материал к своим несомненным плюсам имел существенный минус: он не обладал достаточной прозрачностью, так как сырьё для него не проходило тщательной обработки.
Впоследствии этот недостаток был устранён, и ко всем прочим достоинствам поликарбонат приобрёл прозрачность стекла. А толчком этому послужило такое событие. В США в начале 80-х вышел закон о безопасности очковых линз. Испытания проводились в первую очередь на ударопрочность. И для того, чтобы достичь нужного уровня, стёкла должны были быть значительной толщины.
Это делало очки очень тяжёлыми и некомфортными, и производители задумались над поисками нового материала для линз. По всем параметрам лучше всего подходил именно поликарбонат – его нужно было только слегка доработать. И этот улучшенный вариант стали использовать для изготовления линз.
Плюсы и минусы линз из поликарбоната
Поликарбонатные линзы сразу же дали отличные результаты, и в них обнаружился целый ряд преимуществ:
Теперь можно перейти к недостаткам материала:
И напоследок один интересный факт о поликарбонате, подтверждающий его преимущества. Именно из него делают сверхпрочные, легчайшие и обеспечивающие отличную видимость шлёмы для космонавтов и гонщиков Формулы-1. Так что, выбирая солнцезащитные очки с линзами из поликарбоната, вы на все 100% можете быть уверены в своей безопасности.
Поликарбонатные линзы для очков
Поликарбонатные оптические стекла успешно соединяют в себе целый ряд исключительных свойств и ряд характеристик во много раз превышающих качества других органических моделей. Изготавливаются из поликарбоната. Материал считается самым долговечным, безвредным, поэтому советуют для производства детских и спортивных очков.
Первые модели изобрели в начале 80-х, но широкое использование получили не так давно.
Кому подойдут очки с поликарбонатными линзами
Поскольку материал не деформируется при высоких температурах, окуляры с линзами из данного материала покупают лица, работающие в горячих цехах.
Полимерные модели — прекрасная разновидность для людей, которые не сидят на месте, для водителей, атлетов, бегунов, гимнастов и тех, кто предъявляет высокие требования к оптике в вопросах защищенности органов зрения.
Преимущества
Устойчивость к ударным нагрузкам
Легкость и комфорт
Удельный вес оптического изделия меньше стекла. Поэтому модели изготовленные из полимерных материалов легче, комфортней. Не давят на переносицу.
Безопасность
УФ-защита
Поликарбонат поглощает УФ лучи, поэтому обеспечивает хорошую защиту от вредного излучения.
Экологичность
Материал подвергается вторичной обработке. Испорченные очки не стоит выбрасывать в общий мусор.
Недостатки
Долговечность
Первые изделия имели низкую абразивную стойкость, поэтому были разработаны упрочняющие покрытие, компенсирующие данный недостаток. Некоторые производители экономят на производстве оптики, выпускают линзы с низкой абразивной стойкостью.
При покупке просить сертификат качества, чтобы убедиться в высоком качестве модели.
Оптические характеристики
Окрашивание
Осуществляется с помощью специальных средств, способных увеличить прочность окрашиваемой поверхности. Поликарбонат не окрашивается обычным водным красковым раствором.
Окрашивание качественное, но повышает стоимость модели.
Рефракция и коэффициент пропускания света
Изделия с достаточным параметром рефракции, но по стоимости ниже, чем стекла из высокопреломляющих оптических материалов. Светопропускание составляет 92%, количество света, отраженного на обеих поверхностях слегка переходит за 10%.
В сравнении со стеклянными линзами светопропускаемость маленькая, но, несмотря на это, оптика считается оптимальной.
Качество изображения хорошее, пациент видит четкую, контрастную картинку.
Покрытие и дизайн очков с поликарбонатными линзами
Прозрачный полимерный пластик для окуляров с малой абразивностью, материал мягкий, поэтому на нем легко появляются трещины и прочие повреждения. Они затрудняют нормальную видимость, глаза устают быстрее, зрение ухудшается.
Данный недочет убрали путем использования упрочняющего покрытия, обеспечивающего надежную защиту изделий от механических повреждений.
Многофункциональное покрытие продлевает срок службы, обеспечивает четкость зрительного восприятия и простой уход за очками.
Другие виды покрытия — гидрофобное (препятствует запотеванию, позволяет легко чистить), EMI — блокирует электромагнитные волны и устраняет статические помехи, антирефлексное — устраняет блики и снижает отражение.
Выпускают открытые, закрытые, для сварки и с разными типами вентиляции.
Модели окрашиваются в разные оттенки с помощью специальных красителей. Очки выпускают с заушниками, для плавания на резинке. Линзы рекомендованы для вставки в винтовые и втулочные оправы.
Полезное видео
Поликарбонатные линзы: за и против
История возникновения и продвижение на рынок
С 1950-х годов поликарбонат начинает использоваться в промышленном производстве – для изготовления дисплеев и элементов электропроводки, остекления парников и окон зданий. Постепенно благодаря исключительной ударопрочности и малому удельному весу поликарбонат находит все более широкое применение: на его основе стали выпускать защитные щитки, ударопрочные окна, компакт-диски, линзы для защитных очков, детали автомобилей и т.д. Применение поликарбоната для защитных очков было обусловлено его необыкновенной устойчивостью к ударным нагрузкам, однако светопропускание линз из этого материала было далеко от совершенства.
Неудовлетворительная прозрачность первых поликарбонатных линз была связана с низким качеством очистки исходного материала и несовершенством технологического процесса изготовления линз. Изобретение компакт-дисков и их массовое внедрение в производство в 1980-х годах обусловили резкое улучшение качества исходных материалов; от этих разработок выиграла и оптическая индустрия: появилась возможность получать поликарбонатные линзы с высоким светопропусканием.
Активному внедрению поликарбонатных линз на самый крупный оптический рынок – США – способствовало принятие в 1971 году закона, согласно которому все линзы должны проходить испытание на ударопрочность. Такую проверку проводят при помощи стального шарика определенного веса, падающего с заданной высоты. В результате, чтобы выдерживать испытания, все линзы из минерального стекла должны были иметь толщину по центру не менее 2,2 мм, что значительно увеличивало их вес. Органические линзы стали доминировать на американском рынке, затем они постепенно потеснили минеральные линзы во всем мире. В США линзы из поликарбоната вследствие их более высокой по сравнению с CR-39 ударопрочностью в обязательном порядке стали назначать детям, взрослым, ведущим активный образ жизни, и спортсменам.
Убедившись в неуклонном росте спроса на поликарбонатные линзы, компания «Essilor» приобрела в 1995 году фирму «Gentex», занимающуюся их массовым изготовлением. В результате «Essilor» стала ведущим мировым производителем поликарбонатных линз и начала активно продвигать их на мировой оптический рынок. Однако за последние несколько лет увеличение спроса на линзы из поликарбоната в США существенно замедлилось, к тому же этот рост происходил вследствие уменьшения потребления минеральных линз, которое в настоящее время достигло своего минимума. К тому же сегодня другие материалы – трайвекс, органические материалы со средними и высокими значениями показателя преломления с улучшенной ударопрочностью – отнимают часть потенциального рынка поликарбоната.
Свойства поликарбонатных линз
Поначалу одним из существенных недостатков поликарбоната как материала для производства очковых линз являлась его низкая абразивостойкость. При разработке специальных упрочняющих покрытий оказалось, что этот материал имеет большие значения линейного термического расширения и более низкую твердость поверхности, чем CR-39. Традиционными материалами для защиты поверхности органических линз являлись кремнийорганические соединения – силиконы, причем чем больше в них содержалось кремния, тем более устойчивыми к царапинам были линзы. Однако практика показала, что коэффициенты термического расширения поликарбонатных линз и покрытий с высоким содержанием кремния существенно отличаются друг от друга: при воздействии высоких температур материал линзы расширяется сильнее, чем материал упрочняющего покрытия, и возникают напряжения, которые могут вызвать его разрушение и отслаивание. Решением проблемы стало нанесение высокоэластического промежуточного покрытия между поликарбонатной линзой и упрочняющим покрытием, которое нивелировало разность в их расширении. В настоящее время крупные производители поликарбонатных линз владеют технологией нанесения многофункциональных покрытий на их поверхность, которые защищают линзы от царапин, компенсируют потери на отражение, облегчают уход во время эксплуатации.
Число Аббе
Число Аббе (nd), или коэффициент дисперсии, является количественной характеристикой способности материалов разлагать свет на составляющие:
nd = (nd – 1)/(nf – nc),
где nd, nf и nc – показатели преломления материала для голубой (f), желтой (d) и красной (с) линий Фраунгофера соответственно.
Чем меньше число Аббе, тем больше эффект хроматической аберрации, испытываемый пользователем очков. Как показывают данные, приведенные в таблице, по значению числа Аббе поликарбонат намного уступает стандартному минеральному стеклу и CR-39. На практике эффект хроматической аберрации зрительно воспринимается в виде радуги либо желтого, либо голубого света вокруг объекта, и чем больше зрачок отклоняется от оптического центра линзы, тем сильнее будет такой эффект.
С достаточно хорошим приближением величину поперечной хроматической аберрации (Transverse Chromatic Aberration – TCA) в конкретной точке можно вычислить по формуле
TCA = сF/nd,
где с – расстояние от оптического центра линзы до определяемой точки; F – оптическая сила линзы.
Хроматическая аберрация проявляется при отклонении зрачка от оптического центра линз, однако ее значимость для пользователя во многом определяется индивидуальными особенностями последнего. Анализ вышеприведенной формулы расчета TCA показывает, что больший вклад в величину хроматической аберрации вносят расстояние от центра линзы до рассматриваемой точки и оптическая сила линзы. Результаты исследования 1999 года показали, что при пользовании поликарбонатными линзами их минимальная оптическая сила, при которой хроматическая аберрация начинает оказывать влияние на остроту зрения, составляет ±7,0 дптр.
Показатель преломления и светопропускание
Поликарбонатные линзы имеют достаточно высокий показатель преломления – 1,59, но по цене они позиционируются ниже, чем линзы из высокопреломляющих материалов (от nd = 1,60 и выше). Однако у поликарбоната есть преимущество перед этими материалами: из него можно делать линзы (отрицательных рефракций) с минимальной толщиной по центру – на 0,5 мм меньшей по сравнению с линзами из многих высокопреломляющих материалов.
Как и все линзы из материалов с более высоким показателем преломления, поликарбонат пропускает меньше света, чем линзы из стандартного минерального стекла или CR-39. Светопропускание стандартных линз из CR-39 составляет примерно 92%, а потери на отражение с одной стороны – 4%. В случае линз из поликарбоната количество света, отраженного от обеих поверхностей, немного превышает 10%, таким образом, количество света, достигающего глаз, ниже 90%-го уровня. Однако современные многофункциональные покрытия, имеющие в своем составе широкополосные многослойные просветляющие покрытия, позволяют преодолеть этот недостаток, увеличивая светопропускание поликарбонатных линз до 99,5%.
Малый вес и комфорт
C увеличением показателя преломления удельный вес материалов для очковых линз возрастает. Переход от CR-39 и трайвекса к высокопреломляющим термореактивным материалам связан с существенным увеличением массы единицы объема материала. Конечно, для органических линз это увеличение меньше, чем в случае минеральных, но если обратимся к поликарбонатным линзам, то видим обратное: их удельный вес ниже, чем линз из CR-39. Таким образом, по сравнению с линзами из традиционных пластмасс поликарбонатные линзы характеризуются как уменьшением объема из-за более высокого показателя преломления, так и уменьшением плотности, что приводит к еще большему снижению веса.
Активная пропаганда знаний о вредном влиянии ультрафиолетовых лучей на орган зрения постепенно приводит к росту осведомленности пользователей очков о необходимости защиты глаз и об использовании линз, надежно отрезающих УФ-составляющую солнечного спектра. Cовременные поликарбонатные линзы обеспечивают 100%-е отрезание УФА- и УФБ-диапазонов ультрафиолетового излучения без необходимости нанесения дополнительных покрытий или добавочной обработки УФ-абсорберами.
Окрашивание поликарбонатных линз
Поликарбонатные линзы не могут окрашиваться в водных дисперсиях красителей, как линзы из CR-39 и других реактопластов. В целях решения этой проблемы производители разрабатывали специальные упрочняющие окрашиваемые покрытия, которые способны абсорбировать краситель из водных растворов и достигать высоких степеней прокрашивания.
Итак, как мы убедились, у линз из поликарбоната есть и определенные преимущества, и недостатки. Так, показатель преломления этого материала значительно выше, чем у CR-39, но зато его коэффициент Аббе намного ниже. По оптическим свойствам поликарбонат уступает не только минеральному стеклу, но и CR-39. Однако современные многофункциональные покрытия позволяют значительно улучшить оптические свойства поликарбонатных линз — увеличить их светопропускание, снизить проявление хроматической аберрации. Обработка по контуру линз из поликарбоната более сложная и требует применения современных станков, однако уровень развития машиностроения на сегодняшний день позволил создать такие станки, которые шлифуют поликарбонатные линзы так же успешно, как и линзы из традиционных пластмасс. Высокая ударопрочность поликарбонатных линз и их малый вес по-прежнему определяют их широкое применение для изготовления детских и спортивных очков, а также для сборки в очки с креплением линз на винтах.
В то же время появились такие материалы, как трайвекс, органические материалы со средним и высоким значениями показателя преломления, имеющие большую эластичность и хорошую ударопрочность, и они отнимают часть потенциального рынка у поликарбоната. По информации главного редактора немецкого оптического журнала «Фокус» (Focus) Йорга Шпангемахера, озвученной на VIII Международном семинаре для оптиков, офтальмологов и оптометристов в феврале этого года, сегодня доля рынка поликарбонатных линз сокращается и составляет, например, в США 25,8%, во Франции — 12%, в Великобритании — 5%, в Германии — 4%. В то же время высокая технологичность и быстрота производства линз из поликарбоната, а также широкий ассортимент дизайнов очковых линз делают их достаточно привлекательными как для оптиков, так и для клиентов.
По материалам статьи Ольги Щербаковой «Поликарбонатные линзы: за и против»