Lenzen zijn voor veel mensen bekend en spelen een belangrijke rol bij het corrigeren van bijziendheid in brillen. Lenzen hebben verschillende coatinglagen, zoals een groene coating, een blauwe coating, een blauwpaarse coating en zelfs een luxe gouden coating. Slijtage van deze coatinglagen is een van de belangrijkste redenen om een bril te vervangen, dus laten we eens wat meer leren over de coatinglagen van lenzen.
De ontwikkeling van lenscoatings
Vóór de komst van kunstharslenzen werden glazen lenzen veelvuldig gebruikt. De voordelen van glazen lenzen zijn een hoge brekingsindex, een hoge lichtdoorlatendheid en een hoge hardheid, maar ze hebben ook nadelen zoals dat ze breekbaar, zwaar en onveilig zijn.
Om de nadelen van glazen lenzen te ondervangen, hebben fabrikanten verschillende materialen ontwikkeld ter vervanging van glas, maar geen enkel materiaal is ideaal. Elk materiaal heeft zijn eigen voor- en nadelen, en het is moeilijk om een evenwicht te vinden. Dit geldt ook voor de huidige kunstharslenzen (kunststof lenzen).
Voor de huidige harslenzen is een coating een noodzakelijk proces. Harsmaterialen zijn er in vele soorten en maten, zoals MR-7, MR-8, CR-39, PC, NK-55-C en vele andere, elk met verschillende eigenschappen. Of het nu een glazen lens of een harslens is, licht dat door het lensoppervlak gaat, ondergaat verschillende optische verschijnselen: reflectie, breking, absorptie, verstrooiing en transmissie.
Het bekleden van de lens met een antireflecterende film.
Voordat het licht het lensoppervlak bereikt, bestaat het voor 100% uit lichtenergie. Maar zodra het de lens verlaat en het oog binnenkomt, is het niet langer 100% lichtenergie. Hoe hoger het percentage lichtenergie, hoe beter de lichttransmissie en hoe hoger de beeldkwaliteit en resolutie.
Voor een specifiek lensmateriaal is het verminderen van reflectieverlies een gangbare methode om de lichttransmissie te verhogen. Hoe meer licht er wordt gereflecteerd, hoe lager de transmissie van de lens, wat resulteert in een slechte beeldkwaliteit. Het verminderen van reflectie is daarom een probleem geworden dat harslenzen moeten oplossen, en er wordt een antireflectiefilm (AR-film) op de lens aangebracht (aanvankelijk werden antireflectiecoatings gebruikt op sommige optische lenzen).
Antireflectiefolie maakt gebruik van het interferentieprincipe om de relatie te bepalen tussen de lichtintensiteit en reflectie van de gecoate antireflectielaag op de lens en de golflengte van het invallende licht, de dikte van de laag, de brekingsindex van de laag en de brekingsindex van het lenssubstraat. Hierdoor kan het licht dat door de laag gaat elkaar opheffen, waardoor het energieverlies op het lensoppervlak wordt verminderd en de beeldkwaliteit en resolutie worden verbeterd.
Antireflecterende coatings maken vaak gebruik van zeer zuivere metaaloxiden zoals titaniumdioxide en kobaltoxide, die door middel van een verdampingsproces (vacuümdepositie) op het lensoppervlak worden aangebracht om een goed antireflecterend effect te bereiken. Antireflecterende coatings laten vaak residuen achter en de meeste filmlagen hebben een overwegend groene kleur.
De kleur van de antireflectiefolie kan worden aangepast, bijvoorbeeld om blauwe, blauwviolette, violette of grijze folie te produceren. Verschillende gekleurde folielagen vereisen verschillende productieprocessen. Zo vereist een blauwe folie een lagere reflectie en is het aanbrengen ervan complexer dan bij een groene folie. Het verschil in lichttransmissie tussen blauwe en groene folies kan echter minder dan 1% bedragen.
Bij lensproducten komen blauwe films over het algemeen vaker voor in lenzen uit het midden- tot hogere segment. In principe is de lichttransmissie van blauwe films hoger dan die van groene films (let wel: dit is in principe zo), omdat licht een mengsel is van verschillende golflengten, en verschillende golflengten verschillende beeldposities op het netvlies hebben. Onder normale omstandigheden wordt geelgroen licht nauwkeurig op het netvlies geprojecteerd, en de visuele informatie die groen licht levert is relatief hoog, waardoor het menselijk oog gevoelig is voor groen licht.
Het bekleden van de lens met een harde film
Naast de lichtdoorlatendheid hebben zowel hars als glas een belangrijk nadeel: de lenzen zijn niet hard genoeg.
De oplossing is om dit op te lossen door een harde filmcoating aan te brengen.
De oppervlaktehardheid van glazen lenzen is zeer hoog (waardoor krassen door gewone voorwerpen doorgaans minimaal zijn), maar dit geldt niet voor lenzen van kunsthars. Lenzen van kunsthars krassen gemakkelijk op door harde voorwerpen, wat aangeeft dat ze niet slijtvast zijn.
Om de slijtvastheid van de lens te verbeteren, is het nodig om een harde filmcoating op het lensoppervlak aan te brengen. Harde filmcoatings maken vaak gebruik van siliciumatomen voor de hardingsbehandeling, met behulp van een hardingsoplossing die een organische matrix en anorganische ultrafijne deeltjes bevat, waaronder siliciumelementen. De harde film bezit tegelijkertijd taaiheid en hardheid (de filmlaag op het lensoppervlak is hard en het lenssubstraat is minder broos dan glas dat gemakkelijk breekt).
De belangrijkste moderne technologie voor het aanbrengen van een harde filmcoating is onderdompeling. De harde filmcoating is relatief dik, ongeveer 3-5 μm. Harslenzen met een harde filmcoating zijn te herkennen aan het geluid dat ze produceren wanneer ze op een bureau worden getikt en aan de helderheid van de lenskleur. Lenzen die een helder geluid produceren en heldere randen hebben, hebben een hardingsbehandeling ondergaan.
Het aanbrengen van een anti-aanslaglaag op de lens.
Antireflecterende folie en harde folie zijn momenteel de twee meest gebruikte coatings voor kunstharslenzen. Over het algemeen wordt eerst de harde folie aangebracht, gevolgd door de antireflecterende folie. Vanwege de huidige beperkingen van antireflecterende foliematerialen bestaat er een tegenstrijdigheid tussen antireflecterende en anti-aanslag eigenschappen. Omdat de antireflecterende folie poreus is, is deze bijzonder gevoelig voor vlekken op het lensoppervlak.
De oplossing is om een extra laag aangroeiwerende folie aan te brengen bovenop de antireflectiefolie. Deze aangroeiwerende folie bestaat hoofdzakelijk uit fluoriden, die de poreuze antireflectiefolie kunnen bedekken, het contactoppervlak tussen water, olie en de lens verkleinen, zonder de optische prestaties van de antireflectiefolie aan te tasten.
Door de toenemende diversificatie van de vraag zijn er steeds meer functionele filmlagen ontwikkeld, zoals polarisatiefilm, antistatische film, blauwlichtfilterfilm, anticondensfilm en andere functionele filmlagen. Hetzelfde lensmateriaal, dezelfde brekingsindex, verschillende merken, en zelfs binnen hetzelfde merk, met hetzelfde materiaal, vertonen prijsverschillen tussen verschillende series lenzen. De lenscoatings zijn hier een van de oorzaken van. Er zijn namelijk verschillen in de technologie en kwaliteit van de coatings.
Bij de meeste soorten filmcoatings is het voor de gemiddelde persoon moeilijk om de verschillen te zien. Er is echter één type coating waarbij de effecten gemakkelijk waarneembaar zijn: blauwlichtfilterende lenzen (een technologie die vaak wordt gebruikt in hoogwaardige blauwlichtfilterende lenzen).
Een ideale lens die blauw licht blokkeert, filtert schadelijk blauw licht in het bereik van 380-460 nm door middel van een blauwlichtblokkerende filmlaag. Er zijn echter verschillen in de daadwerkelijke prestaties tussen producten van verschillende fabrikanten. Diverse producten vertonen verschillen in de effectiviteit van de blauwlichtblokkering, de basiskleur en de lichtdoorlatendheid, wat vanzelfsprekend leidt tot prijsverschillen.
Lenscoating bescherming
Lenscoatings zijn gevoelig voor hoge temperaturen. De coatings op harslenzen worden later aangebracht en ze hebben allemaal een gemeenschappelijke zwakte: ze zijn gevoelig voor hoge temperaturen. Het beschermen van de lenscoatings tegen barsten kan de levensduur van de lenzen aanzienlijk verlengen. De volgende specifieke omgevingen kunnen schade aan lenscoatings veroorzaken:
1. Glazen op het dashboard van een auto plaatsen midden op de dag in de zomer.
2. Het dragen van een bril of deze bij de hand houden tijdens het gebruik van een sauna, het nemen van een bad of het ontspannen in een warmwaterbron.
3. Koken in de keuken met hete olie; als hete olie op de lenzen spat, kunnen ze onmiddellijk barsten.
4. Als er tijdens het eten van hotpot hete soep op de lenzen spat, kunnen deze barsten.
5. Glazen langdurig in de buurt laten staan van huishoudelijke apparaten die warmte afgeven, zoals bureaulampen, televisies, enz.
Naast de bovengenoemde punten is het ook belangrijk om sterk zure of alkalische vloeistoffen te vermijden om corrosie van het montuur of de lenzen te voorkomen.
Het barsten van lenscoatings en krassen zijn fundamenteel verschillend. Barsten wordt veroorzaakt door blootstelling aan hoge temperaturen of chemische vloeistoffen, terwijl krassen het gevolg zijn van onjuiste reiniging of externe impact.
In werkelijkheid zijn brillen een vrij kwetsbaar product. Ze zijn gevoelig voor druk, vallen, buigen, hoge temperaturen en bijtende vloeistoffen.
Om de optische prestaties van de filmlaag te beschermen, is het noodzakelijk om:
1. Wanneer u uw bril afzet, berg deze dan op in een beschermend brillenkoker op een plek waar kinderen er niet bij kunnen.
2. Reinig de glazen met een verdund, neutraal reinigingsmiddel en koud water. Het is niet aan te raden om andere vloeistoffen te gebruiken voor het reinigen van de glazen.
3. In omgevingen met hoge temperaturen (vooral tijdens het baden of koken) is het raadzaam een oude bril te dragen om beschadiging van de lenzen van een nieuwe bril te voorkomen.
Sommige mensen spoelen hun bril af met warm water tijdens het wassen van hun haar of gezicht, of tijdens het douchen, om de glazen schoner te maken. Dit kan echter de coating van de lenzen aanzienlijk beschadigen en de glazen onbruikbaar maken. Het is belangrijk te benadrukken dat brillen alleen gereinigd mogen worden met een verdund, neutraal reinigingsmiddel en koud water!
Kortom,
Dankzij de voortdurende vooruitgang in coatingtechnologie hebben moderne brillen aanzienlijke verbeteringen laten zien op het gebied van lichtdoorlatendheid, krasbestendigheid en vuilafstotende eigenschappen. De meeste harslenzen, polycarbonaatlenzen en acryllenzen voldoen qua coatingontwerp aan de dagelijkse behoeften van mensen.
Zoals hierboven vermeld, zijn brillenglazen eigenlijk vrij delicate producten, wat te maken heeft met de coatingtechnologie van de filmlaag, met name de hoge eisen die gesteld worden aan de temperatuurbestendigheid. Tot slot wil ik u eraan herinneren: vervang de glazen onmiddellijk zodra u schade aan de filmlaag van uw bril constateert. Blijf ze nooit onzorgvuldig gebruiken. Beschadiging van de filmlaag kan de optische prestaties van de glazen beïnvloeden. Hoewel een brilglazen misschien een klein detail lijken, is de gezondheid van uw ogen van het grootste belang.
Geplaatst op: 21 december 2023