Okuliarové šošovky

 

Materiály

Od historických počiatkov optiky sa na výrobu okuliarových šošoviek používalo iba minerálne sklo. Až v polovici 20. storočia, po objavení materiálu CR39, začali produkciu minerálnych šošoviek nahrádzať organické (plastové) šošovky. V súčasnosti tvoria plastové šošovky vo všetkých modifikáciách 97 % svetovej produkcie.  

Minerálne okuliarové šošovky

Materiál minerálnych okuliarových šošoviek tvorí prevažne zmes tzv. sklotvorných oxidov, pričom hlavnou zložkou skloviny je oxid kremíka. Pridaním ďalších oxidov, ako sú oxid olovnatý alebo bárnatý, možno zmeniť index lomu materiálu. Pomocou zvýšenia indexu lomu materiálu dosiahneme pri použití menšieho množstva skloviny zachovanie dioptrických hodnôt a priemeru okuliarovej šošovky.

Na výrobu minerálnych okuliarových šošoviek sa používajú indexy lomu 1,5, 1,7, 1,8, 1,9. Čím vyšší index lomu, tým je však sklovina ťažšia a vyššia je aj disperzia. Na zlepšenie zobrazovacích vlastností treba nanášať kvalitné antireflexné vrstvy, ktoré zvyšujú kvalitu zrakového vnemu. Pri indexoch lomu 1,8 a 1,9 je hmotnosť už taká vysoká, že sa na trhu v podstate neujali.

Veľkou výhodou minerálnej šošovky je jej veľmi pevný povrch. Preto sú minerálne okuliarové šošovky vhodné aj do veľmi prašného prostredia, keď hrozia odreniny povrchu okuliarovej šošovky. Z hľadiska hmotnosti sa táto šošovka odporúča najmä pri nižších dioptrických hodnotách.

Plastové okuliarové šošovky

Plastové okuliarové šošovky sa dostali na trh v roku 1960, keď sa začal používať materiál CR39, ktorý je ľahký a v podstate nerozbitný. Index lomu základného materiálu je 1,5. Vyššie indexy sú 1,6, 1,67 a 1,74. Čím vyšší je index lomu, tým je mäkší materiál, preto treba používať kvalitné spevňujúce vrstvy. Pre väčší zrakový komfort a vyššiu životnosť šošoviek sa spevňujúce vrstvy dodávajú ako súčasť viacvrstvových povrchov (spoločne s antireflexnou vrstvou, hydrofóbnou vrstvou a ďalšími).

Mimoriadne pružnou plastovou šošovkou je špeciálna polykarbonátová šošovka označená PNX 1,53, ktorá je vhodná do vŕtaných okuliarov či do okuliarov, pri ktorých sú vyššie nároky na bezpečnosť.

Všetky plastové šošovky treba opatriť kvalitnými tvrdenými vrstvami a ďalšími vrstvami, ako je hydrofóbna, prípadne oleofóbna vrstva či antistatický povrch. Tieto vrstvy sa nemajú nanášať bez kvalitnej antireflexnej úpravy.

Plastové šošovky sú obľúbené pre svoju nízku hmotnosť a vysokú variabilitu indexov lomu. Sú vhodné najmä pre okuliare na stále alebo dlhodobé nosenie a pri vyšších dioptrických hodnotách. Sú veľmi vhodné pre deti. Dôležitá je však kvalitná povrchová úprava.

 

Povrchové úpravy a stenčovanie

Povrchové úpravy sú neoddeliteľnou súčasťou okuliarových šošoviek, keď pomáhajú šošovku udržiavať a zlepšujú jej optické kvality. Okrem tvrdeného povrchu, ktorý možno nanášať samostatne, sú ďalšie vrstvy viazané na antireflexnú úpravu. Povrchy dosahujú rôznu kvalitu podľa množstva jednotlivých vrstiev. Kvalitným povrchom možno predĺžiť životnosť šošovky.

Povrchové úpravy

• Tvrdenie

Tvrdenie je základnou vrstvou, ktorou by mali byť ošetrené všetky okuliarové šošovky. Spevňujúca vrstva hrubá 3 až 5 mikrónov znižuje riziko odretia povrchu šošovky. Základným nanášaním je namáčanie v tvrdiacom roztoku. Tak sa vrstva nanesie pravidelne na obe plochy šošovky. Okrem ochrannej funkcie je tvrdený povrch základom na nanášanie ďalších vrstiev.

• Antireflexná úprava

Kvalita obrazu pri pozorovaní cez okuliarovú šošovku závisí od troch fyzikálnych vlastností materiálu – odrazivosti, priepustnosti a absorpcie. Vďaka odrazivosti vznikajú na prednej aj zadnej ploche šošovky nepríjemné odrazy, ktoré môžu rušiť pohodlné videnie. Zároveň dochádza k tomu, že svetlo dopadajúce na povrch šošovky stráca intenzitu, a tým znižuje kvalitu vnímaného obrazu. Jednoducho povedané na šošovku dopadá viac svetla, ako vystupuje po priechode jej materiálom. Kým priepustnosť ani absorpcia sa ovplyvniť nedajú, odrazivosť áno. Odrazivosť je približne 9 % úbytku dopadajúceho svetla. Použitím antireflexnej vrstvy sa zníži odrazivosť na minimum a možno docieliť až 98 % priepustnosť svetla.

• Hydrofóbna úprava, oleofóbna úprava

Hydrofóbna alebo oleofóbna úprava sú súčasťou multipovrchu a sú viazané na antireflexnú vrstvu. Pri hydrofóbnej úprave povrch odpudzuje vodu, v prípade oleofóbnej úpravy vodu a mastnotu. Táto vrstva pomáha udržať povrch šošovky čisté a čistenie aj uľahčuje.

• Antistatický povrch

Okrem mastnôt, ktoré môžu priľnúť na povrch šošovky, priťahujú povrchy (vplyvom elektrostatické elektriny) aj drobné častice prachu. Materiál pôsobí ako izolátor, preto sám elektrostatickú energiu nevytvára. Tá vzniká otieraním povrchu. Tým vznikajú častice so záporným nábojom, ktoré následne priťahujú častice s kladným nábojom. Preto sa medzi nanášané vrstvy zaradí vrstva nanočastíc, ktoré eliminujú vytváranie opísaného elektromagnetického náboja. Vďaka tomu nie sú častice k povrchu priťahované ani na ňom nezostávajú.

• Ochrana proti UV žiareniu

UV žiarenie je žiarenie s kratšou vlnovou dĺžkou, než akú má viditeľná časť spektra, t. j. viditeľné svetlo, ktorého prirodzeným zdrojom je Slnko. Z hľadiska biologických účinkov delíme UV žiarenie podľa vlnovej dĺžky do troch kategórií – UVA, UVB, UVC.

• UVA

Asi 95 % UV žiarenia, ktoré dopadá na zemský povrch, je zo spektrálnej oblasti UVA. Jeho vlnová dĺžka je 315 – 400 nm. UVA žiarenie je čiastočne filtrované ozónovou vrstvou, rohovkou a šošovkou. Časť sa však aj napriek tomu dostane na sietnicu a žltú škvrnu.

• UVB

Žiarenie UVB má vlnovú dĺžku v rozsahu 280 – 315 nm. Z celkového množstva UV, ktoré dopadá na Zem, predstavuje UVB žiarenia 5 %. UVA žiarenie je čiastočne filtrované ozónovou vrstvou, rohovkou a šošovkou. UVA aj UVB žiarenie môže spôsobiť zdravotné komplikácie. UVB žiarenie má najväčší vplyv na vznik rakoviny kože, prípadne spôsobuje poškodenie zraku, ako je napríklad sivý zákal či makulárna degenerácia.

• UVC

Vlnová dĺžka žiarenia UVC je nižšia ako 280 nm. Toto žiarenie je preukázateľne škodlivé. Našťastie je absorbované ozónovou vrstvou. V súčasnosti sa však z tohto žiarenia stáva stále väčšia hrozba z dôvodu tvorby ozónových dier.

Ochranou pred poškodením zraku sú kvalitné slnečné okuliare s vhodným UV filtrom. UV filter je samostatná vrstva a nemá nič spoločné s intenzitou alebo farbou slnečných okuliarových šošoviek. 

Všetky okuliare zakúpené v GrandOptical majú potrebný UV filter a spĺňajú všetky požiadavky hygienických noriem.

Tenčenie okuliarových šošoviek

Okuliarové šošovky nad +/- 2,00 dioptrie nemusia v ráme vyzerať vždy esteticky. Pri spojných šošovkách (+) riešime kritický bod stredovej hrúbky, kým pri rozptylných šošovkách (-) riešime kritický bod okrajovej hrúbky. Preto je na úpravu hrúbky kritických bodov vhodné voliť tenčené šošovky.

Okuliarové šošovky možno stenčiť niekoľkými spôsobmi. V prípade spojných šošoviek (+) možno použiť vyšší index lomu, asférickú plochu alebo najmenší použiteľný priemer. V prípade rozptylnej šošovky (-) sa nedá pracovať s priemerom šošovky, ale iba s indexmi lomu. Pri vyšších indexoch a vyšších dioptriách možno využiť aj asférickú plochu. Pri tórických šošovkách na korekciu astigmatizmu volíme úpravu podľa súčtu predpísaných hodnôt.

• Asférické okuliarové šošovky

Plochy okuliarových šošoviek sa delia na sférické a asférické. Sférická plocha je guľová. Znamená to, že každý bod plochy má rovnaký polomer so spoločným stredom. Asférická šošovka má v každom bode plochy vlastný polomer zakrivenia, pričom v konštrukcii dochádza k splošteniu krivky pri zachovaní rovnakej dioptrickej hodnoty.

Rovnako, ako vzniká tórická plocha rotáciou dvoch na seba kolmých kriviek, možno vytvoriť atórickú plochu rotáciou dvoch na seba kolmých asférických kriviek. Šošovka s asférickou plochou sa javí plochejšia a vykazuje lepšie optické vlastnosti, obraz sa smerom k okrajom menej deformuje.

 

Typy okuliarových šošoviek

Okuliarové šošovky sa používajú na korekciu dvoch stavov – refrakčnej chyby oka a presbyopie. V prípade refrakčnej chyby je potrebné nahradiť nedostatky optického aparátu oka okuliarovou šošovkou. Ďalej sa oko správa celkom prirodzene, t. j. akomoduje na všetky vzdialenosti. V prípade presbyopie, stavu, keď dochádza k úbytku zaostrovacej schopnosti, je potrebné nahradiť chýbajúci akomodačný výkon.

Okuliarové šošovky možno voliť jednoohniskové a viacohniskové. Kým bežné refrakčné chyby riešime jednoohniskovými šošovkami, čím „iba“ nahradíme dioptrickú nedostatočnosť oka, v presbyopickom veku s ubúdajúcou schopnosťou zaostrovať riešime pohľad do troch zón – do diaľky (napr. šoférovanie), na stred (napr. práca na počítači alebo varenie ) a do blízka (čítanie alebo navliekanie nite do ihly, jemná práca v dielni a pod.). Pri výbere typu okuliarovej šošovky je najdôležitejšie ujasniť si, ako chceme okuliare používať, ktoré zóny sú pre nás dôležité.

Jednoohniskové okuliarové šošovky

Jednoohniskové šošovky sa používajú na korekciu refrakčných chýb, keď sa dioptriami nahrádzajú nedostatky optického aparátu. So správnou korekciou vykonáva oko všetky prirodzené funkcie bez ťažkostí. V prípade presbyopie používame jednoohniskové šošovky ako jednozónové, to znamená, že ich využívame pre konkrétnu vzdialenosť. Vhodné sú pre tých, ktorí chcú dlhodobo využívať blízku pracovnú vzdialenosť.

Bifokálneokuliarové šošovky

Bifokálne šošovky sú tzv. dvojzónové. Možno ich využiť pre zónu do diaľky aj na blízko, stredná zóna býva rozostretá. Nevýhodou je skok obrazu, ktorý vzniká na rozhraní dvoch dioptrických hodnôt a viditeľný prechod medzi hodnotami do diaľky a na blízko. Sú vhodné pre osoby, ktoré nepotrebujú pozorovať predmety v strednej zóne a ktorým z estetického hľadiska neprekáža viditeľný prechod medzi zónou do diaľky a zónou do blízka.

Progresívné (multifokálne) okuliarové šošovky

Progresívne okuliarové šošovky umožňujú pozorovať objekty vo všetkých vzdialenostiach plynulo bez skoku obrazu. Z estetického hľadiska nie je predel medzi dioptrickými hodnotami zreteľný. Sú ideálnou voľbou pre tých, ktorí potrebujú vidieť kvalitne na všetky tri zóny, a to aj vtedy, ak do diaľky dioptrické hodnoty nepotrebujú. V presbyopickom veku sú vynikajúcou náhradou nedostatočného akomodačného výkonu. Človek využívajúci výhody progresívnych šošoviek môže nerušene šoférovať, vidí pohodlne palubnú dosku aj navigáciu a bez zbytočnej výmeny okuliarov môže aj čítať.

V praxi sa stretávame s dvoma výrazmi na označenie takejto šošovku – multifokálna alebo progresívna. Rozdiel medzi týmito názvami aj typom šošoviek je historicky technologický. Multifokálne šošovky vychádzali z princípu bifokálnej a následne trifokálnej šošovky, t. j. spojenia dvoch resp. troch dioptrických segmentov. Ďalej sa vo vývoji postupovalo tak, že sa postupne pridávali ďalšie dioptrické úseky. Vzhľadom na to, že technológia bola nová a jedinečná, používateľ nemohol postrehnúť drobné posuny obrazov pri prechode z jedného segmentu na druhý. Čím menej segmentov, tým výraznejší skok obrazu, čo sa prejavuje hlavne pri bifokálnej šošovke. 

Vďaka ďalšiemu vývoju sú už prechody medzi dioptrickými hodnotami plynulé. Keďže ide o plynule sa zvyšujúcu dioptrickú hodnotu v priebehu šošovky, šošovka je označovaná ako progresívna. Vzhľadom na to, že sa šošovka neskladá z jednotlivých segmentov, nemožno v jednotlivých bodoch zamerať dioptrickú hodnotu.

Kancelárske okuliarové šošovky

Kancelárske okuliarové šošovky umožňujú pozorovanie v zónach na stred a do blízka. Sú vhodné pre tých, ktorí potrebujú pohodlne vidieť na počítač a text a nepotrebujú dioptrie do diaľky, pretože ich pracovná činnosť pohľad do diaľky nevyžaduje.