Rodzaje soczewek strona 1 z 10 Piotr Michałowski -2018

R O D Z A J E S Z K I E Ł O K U L A R O W Y C H

Na końcu recepty występuje rubryka soczewki. Spróbuję przedstawić jakie soczewki są do

dyspozycji w Polsce. Przyjąłem podział soczewek ze względu na: materiał, przeznaczenie,

uszlachetnienia, konstrukcję, zakres mocy i dostępność

Podział soczewek

okularowych

Przeznaczenie

Uszlachetnienia

Materiał Przezroczyste

1.9 1.8 1.7 1.6

1.5

Szkło a) zwykłe o wsp. zał. 1.5

b) pocienione o wsp. zał. 1.6 i 1.7

c) super cienkie o wsp. zał. 1.8 i 1.9

Tworzywo CR-39 i pochodne a) zwykłe o wsp. zał. 1.5 np. ORMA f-my Essilor, CR 39 f-my Sola i IZOPLAST f

b) pocienione o wsp. zał. 1.56 np. ORMEX

c) pocienione o wsp. zał. 1.61 np. ORMIL

Poliwęglany (polikarbonat) i Trivex a) bardzo odporny na uderzenia i porysowanie ale jest to materiał o małym

współczynniku załamania i stosunkowo dużą aberacją chromatyczną w związku z

tym może być stosowany tylko na soczewki o niewielkich mocach.

b) Nowszym materiałem jest Trivex równie odporny ale z lepszymi właściwościami

optycznymi (nie wymaga polerowanie krawędzi)

Przezroczyste Zabarwione Fotochromatyczne Szkło Tworzywa Poliwęglany

Materiał

Moc Dostępność

Konstrukcja

Rodzaje soczewek strona 2 z 10 Piotr Michałowski -2018

Zabarwione stale 5÷75% Soczewki szklane zabarwione powstają przez: 1) dodanie barwnika w procesie wytopu szkła

(barwnik musi być odporny na temperaturę ok. 17000 C ) kolory zieleń i brąz lub 2) przez

napylanie w próżni warstwy tlenków metali i utrwalenie (wtopienie) brąz w temperaturze

ok. 3500 C. Soczewki barwione w masie mają różny stopień zaciemnienia w zależności o

grubości szkła. Szkło dodatnie jest zawsze ciemniejsze na środku, a ujemne na brzegu.

Soczewki z tworzywa można barwić w temperaturze tylko ok. 1000 C w roztworach

wodnych barwników, ale za to we wszystkich możliwych kolorach, a nawet kilka barw na

tej samej soczewce

Fotochromatyczne Materiały fotochromatyczne zmieniają swoją przepuszczalność światła pod wpływem

natężenia oświetlenia, a ściślej od natężenia promieniowania UV. Charakteryzują się dość

długim czasem zmniejszenia przepuszczalności światła od maksymalnej do minimalnej

(zaciemniania) rzędu kilku minut i jeszcze dłuższym czasem powrotu do maksymalnej

przepuszczalności (rozjaśniania) rzędu kilkunastu, kilkudziesięciu minut. Stosowanie przez

kierowców soczewek fotochromatycznych należy uznać za niecelowe, bo:

1. czas reakcji jest bardzo długi i nie może chronić przed olśnieniem,

2. szyba samochodowa absorbuje promieniowanie UV i soczewki nie reagują na nadmierne

oświetlenie tak jak na zewnątrz samochodu

3. trzeba zdawać sobie sprawę, że nawet maksymalnie rozjaśnione zatrzymują 14÷18% światła

w związku z tym nie powinny być używane przez kierowców samochodowych w porze

nocnej, ponieważ utrudniają widzenie.

• szklane Corning

szklane Corning 14÷50(65)% czas zabarwienia ok. 70 sekund rozjaśnienie

po 5 minutach do 17(22)%, a po 17minutach do 15(19)%,.

Rodzaje soczewek strona 3 z 10 Piotr Michałowski -2018

• 15÷70% niebieski-szary-brąz czas zabarwienia ok. 1 minuty

• z tworzywa Rodenstock

1. 5÷60% brąz i szare (jazda samochodem. nocą)

2. z tworzywa 15÷80% zielone (na słoneczne dni)

Przeznaczenie

Korekcja wad refrakcji, przeciwsłoneczne, dla ochrony mechanicznej, z filtrami przed

nadmiernym promieniowaniem, dla mechanicznego podparcia powiek, aparatów słuchowych i

protez twarzy

Wady refrakcji

Przeciwsł oneczne

Ochrona mech

Filtry Powieki słuch

Rodzaje soczewek strona 4 z 10 Piotr Michałowski -2018

Korekcja wad refrakcji

Jednoogniskowe, dwuogniskowe, trójogniskowe, progresywne, specjalne.

• jednoogniskowe

a) do dali

b) do bliży

do pracy z pośredniej odległości (komputer, nuty) warsztat pracy stojącej

• dwuogniskowe

a) z segmentem 25-28 mm

b) z segmentem 35-40 mm

c) z segmentem na całej średnicy

• trójogniskowe progresywne

a) przeznaczone do dali (krótki i wąski kanał) twarde

b) przeznaczone do bliży (szeroki i długi kanał) miękkie

c) uniwersalne III generacji

d) compaq

Cztery obszary widzenia: do dali, kanał progresji, obszar do bliży, obszar gorszego widzenia

Rodzaje soczewek strona 5 z 10 Piotr Michałowski -2018

• specjalne

a) do pracy w niedużych pomieszczeniach (dwuogniskowe, ale z płynnym

przejściem)

b) dla pilotów (z dodatkiem u góry i dołu)

c) dla elektryków z dodatkiem u góry

d) dla kierowców Blue-Blocker zwiększające kontrast o zmroku

e) dla kierowców przed olśnieniem Anty-Faro

f) dla oczu bezsoczewkowych z filtrem UV

• Dla osłony przed urazami mechanicznymi przed wiatrem, pyłem i kurzem przed

kroplami cieczy agresywnych i zaraźliwych (laboranci , laryngolodzy, stomatolodzy)

Z filtrami chroniącymi przed nadmiernym promieniowaniem

• przed nadmiernym promieniowaniem słonecznym

• przed promieniowaniem podczerwonym (hutnicy)

• przed promieniowaniem UV zwykłym ogólnego przeznaczenia

• przed promieniowaniem UV dla oczu bezsoczewkowych

• przed zwiększonym promieniowaniem UV specjalnego przeznaczenia

Dla stomatologów, którzy przy utwardzaniu substancji organicznych promieniami UV są

narażeni na zwiększone promieniowanie są produkowane specjalne soczewki Orma BLX

Rodzaje soczewek strona 6 z 10 Piotr Michałowski -2018

o barwie pomarańczowej całkowicie absorbujące promieniowanie UV i 95 %

promieniowania niebieskiego. Z podobnych szkieł winni korzystać bankowcy w czasie

sprawdzania banknotów lampami emitującymi UV.

• zwiększające kontrasty przy zwyrodnieniu barwnikowym siatkówki

Choroba nie poddaje się skutecznej terapii i pomocą mogą być brązowe szkła Orma RT

poprawiające kontrast widzenia.

Uszlachetnienia

• Powłoki przeciwodblaskowe AR(antyreflex)

poprawiające przepuszczalność światła widzialnego i redukujące odblaski. Fluorek magnezu

warstwa grubości λ/4 (800 warstw mieści się w grubości ludzkiego włosa)

• jednowarstwowe

• kilkuwarstwowe

• Powłoki utwardzające zwiększające odporność na porysowanie

• Powłoki przeciw wodne (zmniejszające ilość kropli wody)

• Powłoki antystatyczne

Rodzaje soczewek strona 7 z 10 Piotr Michałowski -2018

• Powłoki ułatwiające czyszczenie

• Powłoki zintegrowane

Konstrukcja

• Sferyczne

Idea szkła punktal

Aby wykonać najprostszą soczewkę szklaną płasko wypukłą o mocy + 5.0 dioptrii należy

na płaskim krążku wyfrezować czaszę kulistą o promieniu 104 mm, potem wyszlifować i

wypolerować. Gdy takie dwie soczewki złożymy płaskimi powierzchniami do siebie

otrzymamy dwuwypukłą soczewkę o mocy + 10.0 dioptrii. Soczewka będzie miała grubość

10.4 mm i będzie oczywiście dwa razy grubsza niż soczewka + 5.0. Gdyby jednak wykonywać

soczewkę + 10.0 z jedną płaską powierzchnią soczewka byłaby grubsza prawie o 12 % od

dwuwypukłej.

Rysunek

Obraz powstający za soczewką płasko-wypukłą jest lepszy niż za dwuwypukłą ale przy

patrzeniu przez obszary skrajne soczewki jeszcze lepszy obraz otrzymamy przy

zastosowaniu soczewki wklęsło-wypukłej.

Rodzaje soczewek strona 8 z 10 Piotr Michałowski -2018

Konstruktorzy soczewek okularowych dążąc do uzyskania najlepszego obrazu przy

patrzeniu przez soczewkę pod kątem zauważyli, że najmniejszy astygmatyzm promienia

skośnego występuje przy powierzchni tylnej soczewki zbliżonej do prostopadłegp biegu

promienia. Albo inaczej mówiąc, gdy promień krzywizny tylnej pokrywa się ze środkiem

obrotu oka. Jak można to zauważyć na rysunku soczewka taka jest jednak grubsza i cięższa.

Idąc na pewien kompromis pomiędzy najmniejszym astygmatyzmem soczewki okularowej a

jej grubością i ciężarem opracowano soczewki „punktal” o dość dobrych parametrach. Takie

rozwiązanie teoretycznie poprawne ma jednak niedogodności w praktyce produkcyjnej -

mianowicie - dla każdej soczewki potrzebny jest różny promień powierzchni wewnętrznej.

Ograniczenie ilości tych promieni uprościło i potaniło znacznie produkcję ograniczając ilość

półfabrykatów.

Rysunek

Zastosowanie optymalnej powierzchni tylnej powoduje jednak znaczny wzrost grubości

soczewki szczególnie przy większych mocach. Niektórzy producenci starając się o zdobycie

klientów próbują produkować soczewki „cienkie” nie zważając na gorsze widzenie w

bocznych obszarach soczewki.

1. sferocylindryczne z cylindrem wewnętrznym od strony oka

2. sferocylindryczne z cylindrem zewnętrznym

Rodzaje soczewek strona 9 z 10 Piotr Michałowski -2018

• Asferyczne

Zwykłe tanie soczewki okularowe produkowane są przy założeniu optyki geometrycznej z

ograniczeniem do soczewek cienkich i promieni przyosiowych. Masowa produkcja tanich

aparatów fotograficznych skłoniła konstruktorów soczewek okularowych na przyjrzenie się

obiektywom tych aparatów i przeniesienie doświadczeń z produkowanych obiektywów na

produkcję soczewek okularowych. Do frezowania i szlifowania powierzchni zastosowano

obrabiarki sterowane numerycznie, co pozwoliło w prosty sposób uzyskać dowolny kształt

powierzchni. Nakładanie powłok antyrefleksyjnych stało się prostsze po zastosowaniu

doskonalszej aparatury. W efekcie powstały nowe konstrukcje asferycznych soczewek

okularowych zapewniających bardzo dobre widzenie centralne i przyzwoite w peryferiach

przy soczewkach cieńszych o 30%. Dalszy postęp wynikał z zastosowania tworzyw

sztucznych zamiast szkła, co umożliwiło zamianę frezowania i szlifowania jedną znacznie

tańszą operacją odlewania.

Rodzaje soczewek strona 10 z 10 Piotr Michałowski-2018

Moc

• małe ± 6.0 dioptrii sferycznych i do 2.0 (3.0) dioptrii cyl

• duże ± 6.25 ÷ ± 10.0 dioptrii sfer. i do 4.0 (6.0) dioptrii cyl

• bardzo duże - 10.25 ÷ - 30.0 i + 10.25 ÷ + 20.0 D sfer. i do 10.0 d. cyl

Dostępność Zakres produkcji (dostawy)

• magazynowe na ogół do ± 6.0 i do ± 2.0 dioptrii cylindr. co 0.25

• produkcyjne (recepturowe) poza zakresem magazynowym: pryzmatyczne,

dwuogniskowe, progresywne projektowane indywidualnie dla pacjenta.

Soczewka okularowa o mocy -6.0 dioptrii wykonana w firmie HOYA

z różnych materiałów:

Lp.

Nazwa

handlowa względny

współczynnik masa

właściwa liczba

Abbego masa

soczewki grubość na

brzegu środku

materiału załamania g/cm3 g mm mm

1 UV MC 1.523 2.57 58.0 13.47 5.4 1.0

2 LHI II MC 1.600 2.58 42.0 11.22 4.9 0.8

3 LHI MC 1.702 2.99 39.9 11.82 4.3 0.8

4 THI II thin 1.806 3.47 33.0 11.90 3.7 0.8

5 Hi Lux hard thin 1.499 1.32 58.0 9.42 6.4 1.8

6 HL Excelence 1.600 1.31 57.0 7.07 5.1 1.3

Wzrost współczynnika załamania materiału powoduje zdecydowane zmniejszenie

grubości soczewki i podnosi estetykę, ale mniejsza liczba Abbe’go świadczy o zwiększonej

aberracji chromatycznej. Jednocześnie ze wzrostem współczynnika załamania wzrasta masa

właściwa materiału i w konsekwencji całkowita masa soczewki pomimo zmniejszenia

objętości wcale nie maleje, a niekiedy nawet nieco wzrasta. Istnieje jeszcze jedno niekorzystne

zjawisko towarzyszące wzrostowi współczynnika załamania, a mianowicie wzrost odbicia

światła przy przechodzeniu przez obydwie powierzchnie soczewki. Oznacza to, że przez

soczewkę przechodzi mniej światła. Można temu przeciwdziałać nakładając warstwy

zmniejszające odbicie od powierzchni soczewki. Dlatego soczewki o wysokim współczynniku

załamania są zawsze sprzedawane z nałożoną warstwą antyrefleksyjną.