Starsze pokolenie optyków często pytało, czy mają soczewki szklane, czy kryształowe, i drwiło z soczewek żywicznych, które na ogół nosimy dzisiaj. Ponieważ kiedy po raz pierwszy zetknęli się z soczewkami żywicznymi, technologia ich powlekania nie była wystarczająco rozwinięta, a wady soczewek żywicznych obejmowały brak odporności na zużycie i łatwość pozostawiania plam. Ponadto wielu producentów i sprzedawców detalicznych ma zaległości w sprzedaży soczewek szklanych, więc wady soczewek żywicznych były przez pewien czas wyolbrzymiane.
Soczewki szklane mają zalety w postaci odporności na zużycie i wysokiego współczynnika refrakcji. Jednak ich waga i kruchość spowodowały, że zostały zastąpione soczewkami żywicowymi. Wraz z postępem nauki i technologii, technologia powlekania opracowana przez przemysł produkujący soczewki okularowe rozwiązała wiele problemów, które pojawiły się na początku istnienia soczewek żywicowych. Niniejszy artykuł przedstawia krótkie wprowadzenie do powlekania soczewek okularowych, dzięki czemu można bardziej obiektywnie zrozumieć powłoki soczewek, które nosisz, oraz historię ich rozwoju.
Zazwyczaj stosujemy trzy rodzaje powłok na soczewkach: powłokę odporną na zużycie, powłokę antyrefleksyjną i powłokę przeciwporostową. Różne warstwy powłok opierają się na różnych zasadach. Zazwyczaj wiemy, że kolor tła zarówno soczewek żywicznych, jak i szklanych jest bezbarwny, a słabe kolory na naszych soczewkach są efektem tych warstw.
Folia odporna na zużycie
W porównaniu ze szklanymi soczewkami (głównym składnikiem szkła jest dwutlenek krzemu, który jest materiałem nieorganicznym), powierzchnia soczewek okularowych wykonanych z materiałów organicznych jest łatwa do zużycia. Na powierzchni soczewek okularowych występują dwa rodzaje zarysowań, które można zaobserwować pod mikroskopem. Pierwsze powstają z drobnego piasku i żwiru. Chociaż zarysowania są płytkie i małe, użytkownik nie jest na nie podatny, ale gdy takie zarysowania nagromadzą się w pewnym stopniu, zjawisko rozpraszania światła padającego spowodowane przez zarysowania będzie miało duży wpływ na widzenie użytkownika. Występuje również duża rysa spowodowana większym żwirem lub innymi twardymi przedmiotami. Tego rodzaju zarysowanie jest głębokie, a jego obwód jest szorstki. Jeśli rysa znajduje się w centrum soczewki, wpłynie to na widzenie użytkownika. Dlatego powstała powłoka odporna na zużycie.
Powłoka odporna na zużycie również przeszła kilka generacji rozwoju. Początkowo powstała w latach 70. XX wieku. W tamtym czasie uważano, że szkło jest odporne na zużycie ze względu na swoją wysoką twardość, więc aby soczewka żywiczna miała taką samą odporność na zużycie, zastosowano metodę powlekania próżniowego. , warstwa materiału kwarcowego jest nakładana na powierzchnię soczewki organicznej. Jednak ze względu na różne współczynniki rozszerzalności cieplnej obu materiałów, powłoka łatwo odpada i staje się krucha, a efekt odporności na zużycie nie jest dobry. Nowa generacja technologii będzie pojawiać się co dziesięć lat w przyszłości, a obecna powłoka odporna na zużycie jest mieszaną warstwą folii z matrycy organicznej i cząstek nieorganicznych. Pierwsza poprawia wytrzymałość powłoki odpornej na zużycie, a druga zwiększa twardość. Rozsądne połączenie obu osiąga dobry efekt odporności na zużycie.
Powłoka antyrefleksyjna
Soczewki, które nosimy, są niczym płaskie lustra, a światło padające na powierzchnię soczewek okularowych również będzie się odbijać. W niektórych przypadkach odbicia generowane przez nasze soczewki mogą wpływać nie tylko na użytkownika, ale także na osobę patrzącą na niego, a w krytycznych momentach zjawisko to może prowadzić do poważnych incydentów bezpieczeństwa. Dlatego, aby uniknąć szkód spowodowanych tym zjawiskiem, opracowano powłoki antyrefleksyjne.
Powłoki antyrefleksyjne opierają się na fluktuacji i interferencji światła. Mówiąc najprościej, powłoka antyrefleksyjna jest nakładana na powierzchnię soczewki okularowej, dzięki czemu światło odbite generowane na przedniej i tylnej powierzchni powłoki interferuje ze sobą, kompensując w ten sposób światło odbite i uzyskując efekt antyrefleksyjny.
Folia przeciwporostowa
Po pokryciu powierzchni soczewki powłoką antyrefleksyjną, szczególnie łatwo o zabrudzenia. To znacznie zmniejsza „zdolność antyrefleksyjną” i zdolność widzenia soczewki. Dzieje się tak, ponieważ warstwa powłoki antyrefleksyjnej ma mikroporowatą strukturę, przez co na powierzchni soczewki łatwo osadza się drobny kurz i plamy oleju. Rozwiązaniem tego problemu jest nałożenie na wierzchnią warstwę powłoki antyrefleksyjnej dodatkowej warstwy. Aby nie osłabić zdolności antyrefleksyjnej, grubość tej warstwy antypoślizgowej musi być bardzo cienka.
Dobra soczewka powinna mieć powłokę kompozytową utworzoną z tych trzech warstw. Aby zwiększyć właściwości antyrefleksyjne, należy nałożyć na nią wiele warstw powłok antyrefleksyjnych. Ogólnie rzecz biorąc, grubość warstwy odpornej na zużycie wynosi 3–5 μm, wielowarstwowej powłoki antyrefleksyjnej około 0,3–0,5 μm, a najcieńsza powłoka antyporostowa ma grubość 0,005–0,01 μm. Kolejność warstw, od wewnątrz do zewnątrz, to: powłoka odporna na zużycie, wielowarstwowa powłoka antyrefleksyjna i powłoka antyporostowa.
Czas publikacji: 08-06-2022