ניתוח קצר של שכבות הציפוי של עדשות משקפיים

עדשות מוכרות לאנשים רבים, והן ממלאות תפקיד מרכזי בתיקון קוצר ראייה במשקפיים. לעדשות יש שכבות ציפוי שונות, כגון ציפוי ירוק, ציפוי כחול, ציפוי כחול-סגול, ואפילו ציפוי זהב יוקרתי. בלאי של שכבות הציפוי הוא אחת הסיבות העיקריות להחלפת משקפיים, אז בואו נלמד עוד על שכבות הציפוי של עדשות.

פיתוח ציפוי עדשות
לפני הופעת עדשות שרף, עדשות זכוכית היו בשימוש נפוץ. היתרונות של עדשות זכוכית הם מקדם שבירה גבוה, העברת אור גבוהה וקשיות גבוהה, אך יש להן גם חסרונות כמו נטייה לשבירה, כבדות וחוסר בטיחות.

כדי להתמודד עם החסרונות של עדשות זכוכית, מפעלים פיתחו חומרים שונים להחלפת עדשות זכוכית, אך אף אחד מהם אינו אידיאלי. לכל חומר יתרונות וחסרונות משלו, וקשה להשיג איזון. זה חל גם על עדשות שרף (חומרי שרף) נוכחיות.
עבור עדשות שרף עכשוויות, ציפוי הוא תהליך הכרחי. לחומרי שרף יש גם סיווגים רבים, כגון MR-7, MR-8, CR-39, PC, NK-55-C, וחומרי שרף רבים אחרים, שלכל אחד מאפיינים שונים. בין אם מדובר בעדשת זכוכית או בעדשת שרף, אור העובר דרך פני השטח של העדשה יעבור תופעות אופטיות שונות: החזרה, שבירה, בליעה, פיזור והעברה.

ציפוי העדשה בסרט אנטי-רפלקטיבי
לפני שאור מגיע לממשק פני השטח של העדשה, הוא מורכב מ-100% אנרגיית אור, אך כשהוא יוצא מהעדשה ונכנס לעין, הוא כבר אינו מורכב מ-100% אנרגיית אור. ככל שאחוז אנרגיית האור גבוה יותר, כך העברת האור טובה יותר, ואיכות התמונה והרזולוציה גבוהות יותר.
עבור חומר עדשה ספציפי, הפחתת אובדן ההשתקפות היא שיטה נפוצה להגברת העברת האור. ככל שהאור המוחזר יותר, כך העברת האור של העדשה נמוכה יותר, וכתוצאה מכך איכות הדמיה ירודה. לכן, הפחתת ההשתקפות הפכה לבעיה שעדשות שרף חייבות לפתור, וסרט אנטי-רפלקטיבי (סרט AR) יושם על העדשה (בתחילה, ציפויים אנטי-רפלקטיביים שימשו בחלק מהעדשות האופטיות).
סרט אנטי-רפלקטיבי משתמש בעיקרון ההתאבכות כדי לגזור את הקשר בין החזרת עוצמת האור של שכבת הסרט האנטי-רפלקטיבי המצופה של העדשה לבין אורך הגל של האור הפוגע, עובי שכבת הסרט, מקדם השבירה של שכבת הסרט ומקדם השבירה של מצע העדשה, מה שמאפשר לאור העובר דרך שכבת הסרט לבטל זה את זה, להפחית את אובדן אנרגיית האור על פני העדשה ולשפר את איכות ההדמיה והרזולוציה.
ציפויים נוגדי השתקפות משתמשים לעתים קרובות בתחמוצות מתכת בעלות טוהר גבוה כגון טיטניום דיאוקסיד ותחמוצת קובלט, אשר מופקדות על פני העדשה באמצעות תהליך אידוי (שקיעת ואקום) כדי להשיג אפקטים נוגדי השתקפות טובים. ציפויים נוגדי השתקפות משאירים לעתים קרובות שאריות, ורוב שכבות הסרט הן בעיקר בטווח הצבעים הירוק.

ניתן לשלוט בצבע הסרט האנטי-רפלקטיבי, לדוגמה, כדי לייצר סרט כחול, סרט כחול-סגול, סרט סגול, סרט אפור וכן הלאה. לשכבות סרט בצבעים שונים יש הבדלים בתהליך הייצור. לדוגמה, סרט כחול פירושו שיש לשלוט בהחזרה נמוכה יותר, וקושי הציפוי גדול יותר מזה של הסרט הירוק. עם זאת, ההבדל בהעברת האור בין סרטים כחולים לירוקים עשוי להיות פחות מ-1%.
במוצרי עדשות, שכבות כחולות נפוצות בדרך כלל יותר בעדשות בינוניות עד יוקרתיות. באופן עקרוני, העברת האור של שכבות כחולות גבוהה יותר מזו של שכבות ירוקות (שימו לב שזה עקרוני) מכיוון שאור הוא תערובת של אורכי גל שונים, ולאורכי גל שונים יש מיקומי הדמיה שונים על הרשתית. בנסיבות רגילות, אור צהוב-ירוק מצולם במדויק על הרשתית, והמידע החזותי שתורם אור ירוק גבוה יחסית, כך שהעין האנושית רגישה לאור ירוק.

ציפוי העדשה בשכבה קשיחה
בנוסף להעברת אור, גם לחומרי שרף וגם לזכוכית יש חיסרון משמעותי: העדשות אינן קשות מספיק.
הפתרון הוא לפתור את זה על ידי הוספת ציפוי סרט קשיח.
קשיות פני השטח של עדשות זכוכית גבוהה מאוד (בדרך כלל משאירה סימנים מינימליים כשנשרטים על ידי חפצים רגילים), אך זה לא המקרה של עדשות שרף. עדשות שרף נשרטות בקלות על ידי חפצים קשים, דבר המצביע על כך שהן אינן עמידות בפני שחיקה.
כדי לשפר את עמידות העדשה בפני שחיקה, יש צורך להוסיף ציפוי שכבה קשיחה לפני השטח של העדשה. ציפויי שכבה קשיחה משתמשים לעתים קרובות באטומי סיליקון לצורך התקשות, תוך שימוש בתמיסת התקשות המכילה מטריצה ​​אורגנית וחלקיקים אנאורגניים עדינים במיוחד, כולל יסודות סיליקון. לשכבה הקשיחה יש בו זמנית קשיחות וקשיחות (שכבת השכבה על פני העדשה קשה, ומצע העדשה פחות שביר, בניגוד לזכוכית שנשברת בקלות).
הטכנולוגיה המודרנית העיקרית לציפוי שכבה קשה היא טבילה. ציפוי שכבה קשה הוא יחסית עבה, כ-3-5 מיקרון. עבור עדשות שרף עם ציפוי שכבה קשה, ניתן לזהות אותן לפי צליל הקשה על שולחן העבודה ובהירות צבע העדשה. עדשות המפיקות צליל צלול ובעלות קצוות בהירים עברו טיפול הקשחה.

ציפוי העדשה בסרט נגד עכירות.
סרט אנטי-רפלקטיבי וסרט קשיח הם שני הציפויים הבסיסיים לעדשות שרף כיום. בדרך כלל, הסרט הקשיח מצופה תחילה, ולאחר מכן הסרט אנטי-רפלקטיבי. עקב המגבלות הנוכחיות של חומרי סרט אנטי-רפלקטיבי, קיימת סתירה בין יכולות אנטי-רפלקטיביות ליכולות אנטי-עכירות. מכיוון שהסרט אנטי-רפלקטיבי נמצא במצב נקבובי, הוא נוטה במיוחד להיווצר כתמים על פני העדשה.
הפתרון הוא להוסיף שכבה נוספת של סרט אנטי-רפלקטיבי על גבי הסרט אנטי-רפלקטיבי. הסרט אנטי-רפלקטיבי מורכב בעיקר מפלואורידים, שיכולים לכסות את שכבת הסרט אנטי-רפלקטיבי הנקבובי, להפחית את שטח המגע בין מים, שמן והעדשה, מבלי לשנות את הביצועים האופטיים של הסרט אנטי-רפלקטיבי.
עם הגיוון הגובר בביקוש, פותחו יותר ויותר שכבות סרט פונקציונליות, כגון סרט מקוטב, סרט אנטי-סטטי, סרט הגנה מפני אור כחול, סרט נגד ערפל ושכבות סרט פונקציונליות אחרות. אותו חומר עדשה, אותו מקדם שבירה של העדשה, מותגים שונים, ואפילו בתוך אותו מותג, עם אותו חומר, סדרות שונות של עדשות קיימות הבדלים במחיר, וציפויי העדשות הן אחת הסיבות. ישנם הבדלים בטכנולוגיה ובאיכות הציפויים.
עבור רוב סוגי ציפויי הסרט, קשה לאדם הממוצע להבחין בהבדלים. עם זאת, ישנו סוג אחד של ציפוי שבו ניתן להבחין בקלות בהשפעות: עדשות חוסמות אור כחול (טכנולוגיה הנפוצה בעדשות חוסמות אור כחול יוקרתיות).
עדשה אידיאלית לחסימת אור כחול מסננת אור כחול מזיק בטווח של 380-460 ננומטר דרך שכבת הסרט לחסימת אור כחול. עם זאת, ישנם הבדלים בביצועים בפועל בין מוצרים מיצרנים שונים. מוצרים שונים מציגים הבדלים ביעילות חסימת אור כחול, בצבע הבסיס ובהעברת האור, מה שמוביל באופן טבעי למחירים משתנים.

 

הגנה על ציפוי העדשה
ציפויי עדשות רגישים לטמפרטורות גבוהות. הציפויים על עדשות שרף מיושמים מאוחר יותר ולכולם חולשה משותפת: הם רגישים לטמפרטורות גבוהות. הגנה על ציפויי העדשות מפני התפוצצות יכולה להאריך ביעילות את חיי העדשות. הסביבות הספציפיות הבאות נוטות לגרום נזק לציפויי העדשות:
1. הנחת משקפיים על לוח המחוונים של מכונית בצהריים בקיץ.
2. חבישת משקפיים או הנחתם בקרבת מקום בזמן שימוש בסאונה, אמבטיה או טבילה במעיין חם.
3. בישול במטבח בטמפרטורות שמן גבוהות; אם שמן חם ניתז על העדשות, הן עלולות להתפוצץ מיד.
4. בעת אכילת סיר חם, אם מרק חם ניתז על העדשות, הן עלולות להתפוצץ.
5. השארת כוסות ליד מכשירי חשמל ביתיים המייצרים חום למשך זמן רב, כגון מנורות שולחן, טלוויזיות וכו'.
בנוסף לנקודות הנ"ל, חשוב גם להימנע מנוזלים חומציים או בסיסיים חזקים כדי למנוע קורוזיה של המסגרות או העדשות.
התפוצצות ציפויי עדשות ושריטות שונות באופן מהותי. התפוצצות נגרמת מחשיפה לטמפרטורות גבוהות או לנוזלים כימיים, בעוד ששריטות נובעות מניקוי לא נכון או פגיעה חיצונית.
במציאות, משקפיים הם מוצר עדין למדי. הם רגישים ללחץ, נפילות, כיפוף, טמפרטורות גבוהות ונוזלים קורוזיביים.

כדי להגן על הביצועים האופטיים של שכבת הסרט, יש צורך:
1. בעת הסרת המשקפיים, שימו אותם בנרתיק מגן ואחסנו אותם במקום שאינו נגיש לילדים.
2. נקו את הכוסות בעזרת חומר ניקוי ניטרלי מדולל במים קרים. לא מומלץ להשתמש בנוזל אחר לניקוי הכוסות.
3. בסביבות עם טמפרטורה גבוהה (במיוחד במהלך רחצה או בישול), מומלץ להרכיב משקפיים ישנים כדי למנוע נזק לעדשות של המשקפיים החדשים.
יש אנשים שעשויים לשטוף את משקפים במים חמים בזמן חפיפת שיערם, פניהם או מקלחתם כדי לנקות את המשקפיים. עם זאת, הדבר עלול לגרום נזק משמעותי לציפוי העדשות ולהפוך את העדשות לבלתי שמישות. חשוב להדגיש כי יש לנקות משקפיים רק עם חומר ניקוי ניטרלי מדולל במים קרים!

לסיכום
עם ההתקדמות המתמשכת של טכנולוגיית הציפוי, מוצרי משקפיים מודרניים עשו התקדמות משמעותית בהעברת אור, עמידות בפני שריטות ותכונות נוגדות עכירות. רוב עדשות השרף, עדשות PC ועדשות אקריליות יכולות לענות על הצרכים היומיומיים של אנשים מבחינת עיצוב הציפוי.
כפי שצוין לעיל, משקפיים הם למעשה מוצרים עדינים למדי, דבר שקשור לטכנולוגיית הציפוי של שכבת הפילם, במיוחד לדרישות הגבוהות לשימוש בטמפרטורה. לבסוף, ברצוני להזכיר לכם: ברגע שאתם מגלים נזק לשכבת הפילם של עדשות המשקפיים שלכם, החליפו אותן מיד. לעולם אל תמשיכו להשתמש בהן ברשלנות. נזק לשכבת הפילם יכול לשנות את הביצועים האופטיים של העדשות. בעוד שזוג עדשות הוא עניין קטן, בריאות העיניים היא בעלת חשיבות עליונה.