Серия «Грани хорошего зрения»

Третья часть про мультифокальные линзы, думал закончить на ней, но текста вышло много, поэтому это будет предпоследняя часть)

Мы уже успели обсудить бифокальные и мультифокальные линзы. И те, и другие являются универсальными, то есть корригируют зрение для дали и для близи. В то же время, существуют и другие варианты мультифокальных линз. Некоторые представляют собой несколько урезанный вариант универсальных мультифокалов, но есть и совсем специальные. Говоря про «урезанные» варианты, я имею в виду линзы, которые предназначены для коррекции зрения не от 40см до бесконечности, а для более конкретного диапазона.

1. Офисные линзы.

Эти линзы представляют из себя те же прогрессивные линзы, но вместо диоптрий для дали в них применяется некая стандартная разница между зоной для чтения и верхней частью линз, чаще всего это 0.75 диоптрии. Производители, понимая, что название «прогрессивная линза» может вызывать опасения пользователя, используют разные уловки, избегая формулировки «прогрессивная». Чаще всего это может быть «офисная», «линза для чтения с расширенной зоной для компьютера» и так далее. А такой параметр прогрессивной линзы, как аддидация, теперь называют дегрессия, ведь это не добавка к дали, а как бы, отбавка от близи. Короче, то же яйцо, только в профиль. Как же это выглядит на практике?

Во-первых, вспомним, как посчитать необходимую разницу в оптической силе глаза, чтобы различать изображения на разных расстояниях. Для этого надо 1 метр поделить на расстояние до изображения. Посчитаем:

- расстояние равное бесконечности. Делим 1 метр на бесконечность, получаем 0. Это означает, что здоровому глазу не нужно напрягать аккомодацию, чтобы увидеть вдаль.

- расстояние 40 см. Делим 100см на 40см и получаем 2.5. То есть для того, чтобы увидеть на расстоянии 40 см глаз должен «напрячься» на 2.5 диоптрии.

- ну и возьмём сантиметров 80 (среднее расстояние до монитора). 100/80=1.25 диоптрии.

Таким образом, если аккомодация совсем не работает, то на 40 см нужны очки +2.5 дптр., на 80 см очки +1.25, на 1 метр - +1,0 и так далее.

Теперь производитель делает прогрессивную линзу с аддидацией, например, 0.75 с таким расчётом. Чтобы в зоне для близи получить необходимое значение для чтения. В нижнюю часть вы читаете, а в верхнюю видите монитор компьютера.

2. Линза для поддержки аккомодации.

Ещё один вариант прогрессивной линзы с маленькой аддидацией, обычно, около 0.5 диоптрии. Эта линза предназначена для пациентов, которых называют предпресбиопами. Такие пациенты видят вблизи чётко, но долгая работа вблизи, уже вызывает астенопические жалобы. А это головные боли, боль в глазах, тяжесть… короче говоря, те ощущения, которыми можно описать усталость глаз. В эту категорию попадают не только люди 35+, у которых запасы аккомодации подходят к концу, но и молодые пользователи, у которых из-за нарушений зрения аккомодация работает не в полную силу.

По сути, это линзы, которые добавкой в 0.5 диоптрии помогают глазу меньше напрягаться при работе вблизи.

3. Специальные мультифокальные линзы.

Некоторые производители разрабатывают линзы для конкретного круга пользователей. Это могут быть линзы для игроков в гольф, людей, занимающихся стрельбой или, к примеру, водителей. Во всех этих случаях производитель играет тонировкой линзы, длиной коридора и фактическими расстояниями чёткого зрения. Скажем, для игры в гольф вам не нужно видеть на 40 см., надо видеть мяч с высоты роста, и лунку, расположенную вдали. Значит можно изготовить жёлтую линзу для повышения контраста, пересчитать рецепт и уменьшить аддидацию, увеличить длину коридора и, тем самым, обеспечить чёткое зрение там, где нужно, а заодно и снизить искажения по краям. Тот же принцип применяется для очков для вождения. Многие пользователи прогрессивов подтвердят, что изначально испытывали трудности при взгляде в боковые зеркала автомобиля т.к. при привычном поведении этот взгляд попадает не только в зону искажений на линзе, но и в среднюю зону линзы, где оптическая сила уже отличается от необходимой для дали. Например, один из производителей сознательно увеличивает расстояние для чтения с 40 до 60 сантиметров в своих линзах для водителей. При этом пользователь будет видеть и на 40 сантиметрах, с некоторым напряжением глаз. Но ведь водитель не читать за руль сел?) В результате этого пересчёта и перераспределения искажений по линзе получаются очки, в которых пользователь не испытывает проблем при взгляде в боковое зеркало.

4. Совсем уж специальные линзы)

В этот раздел я отношу линзы, которые стали популярны совсем недавно. Это линзы для контроля миопии. Они создают необходимое воздействие на периферию сетчатки для торможения роста глаза у детей. Подробнее в моём посте: Профилактика прогрессирующей миопии у детей.

Первыми линзами в этой области стали перифокальные линзы (Perifocal). Изобретены они были в России, а затем, через Нидерланды оказались во Франции. Суть этих линз такова: центральная часть имеет необходимую коррекцию вдаль, а коридор прогрессии расположен горизонтально от центра к краям линзы.

На мой взгляд, это был не самый удачный опыт, ведь дети не смотрят только прямо. А при перемещении глаза, воздействие постоянно меняется.

Следующим шагом в очковой коррекции прогрессирующей близорукости стали, как ни странно, бифокальные линзы. Они не содержат привычного сегмента, а содержат множество мини-сегментов, расположенных на поверхности линзы наподобие пчелиных сот. Это позволяет обеспечить качественное зрение и необходимое воздействие при любых направлениях взгляда в очках. Подробнее в уже упомянутом посте.

Продолжаем говорить про прогрессивные линзы...

Теперь разберёмся со строением прогрессивной линзы. Как я уже говорил, меняются радиусы поверхности. Получается примерно такая картина:

Как видно, есть в середине часть линзы без искажений, а на краю искажения нарастают. При этом технологии позволяют перераспределять эти искажения по поверхности, но полностью избавится от них, на сегодняшний день, невозможно. А ещё, количество искажений зависит от длины коридора – расстояние от зоны для дали до зоны для близи – и от аддидации – разница оптики между далью и близью, добавка.

Есть очень понятная ассоциация:

Поверхность линзы это тарелка. Размер тарелки — это длина коридора. Чем длиннее коридор, тем больше тарелка. Аддидация – это стаканы с песком, 1 диоптрия = 1 стакан. Песок с тарелки нельзя стряхнуть, можно только перемещать.

Вот и получается, если коридор короткий, а аддидация большая, то искажений будет много.

Кстати, это одна из проблем перехода с бифокалов на прогрессивные линзы. В бифокальных очках коридора нет, переход от дали к близи очень короткий. Но при этом, к прогрессивам приходят тогда, когда выпадает зона средних расстояний, то есть аддидация большая, и чтобы увидеть предмет на расстоянии 1-2 метра не подходят ни верхняя часть, ни сегмент. А ведь при этом, в бифокальных очках нет никаких искажений по краям… Вот и приходит человек с запросом «Хочу широкие поля зрения, и чтобы для чтения не надо было смотреть в самый низ очков, а аддидация у меня 2.5». И вы стоите с этим блюдцем в руках, на нём 2.5 стакана песка, и думаете «Ну каааак?».

В распределении искажений по линзе тоже есть свои особенности. Одно время многие производители выделяли в своих линейках жесткий и мягкий дизайны, видимо, это было модно. Сейчас же, производители либо заявляют, что дизайн у них жестко-мягкий, либо не говорят ничего. Недорогие простенькие прогрессивы часто заявляют мягкий дизайн, а вот немецкие производители, в основном, сторонники жесткого дизайна. Чем же они отличаются?

В мягком дизайне тот самый песок ровно распределён практически по всей поверхности линзы. Оставлен небольшой коридор без искажений. Такой вариант хорош для начинающих пользователей, потому что аддидация ещё маленькая, искажения распределены равномерно и не бросается в глаза резкий перепад качества изображения.

Жесткий дизайн, наоборот, подразумевает, что искажения максимально сдвинуты на края линзы. Такой дизайн позволяет иметь широкие поля зрения, но в линзе чётко ощущается резкий переход между зонами без искажений и с искажениями.

Надеюсь, что получилось достаточно подробно и не слишком перегружено) Следующую часть я хочу посвятить другим вариантам мультифокальных линз. Ну и о том, что к таким линзам, конечно, нужно привыкнуть, но это не страшно и совсем не сложно.

В этой части речь пойдёт о прогрессивных линзах.

К разработке прогрессивных линз привели несколько факторов. Как я уже описывал в предыдущем посте, бифокальные линзы обладают рядом преимуществ, но и некоторыми недостатками – внешний вид, отсутствие коррекции на средних расстояниях. Борьба с этими недостатками и легли в основу разработки прогрессивных линз. Первые попытки создать такие линзы предпринимались в России в начале двадцатого века. Но дальше разработок дело так и не пошло. Была ли виной обстановка в стране или же причиной являлось отсутствие необходимых технологий, сегодня уже не важно. Так или иначе, но официальной датой изобретения прогрессивных линз принято считать 1959 год, когда во Франции была разработана и изготовлена первая прогрессивная линза современного дизайна. С тех пор в разработке этих линз участвуют многие производители из десятков стран. Результатом их работы являются современные высокотехнологичные линзы.

Прежде чем перейти к сравнению технологий производства, плюсам, минусам и основным характеристикам таких линз, стоит разобраться с тем, как они изготавливаются.

Для начала вспомним от чего зависит оптическая сила поверхности. А зависит она от показателя преломления материала линзы и радиуса кривизны поверхности. Из этого, логично предположить, что нужно всего лишь изготовить поверхность, на которой радиус будет плавно меняться. Все эти линзы устроены одинаковым образом – сверху зона для дали, ниже плавный переход (он же коридор прогрессии, отсюда и название линз), ещё ниже зона для дали. Такое расположение учитывает зрительные привычки, потому что чаще всего, читаем мы, опустив глаза. Иногда это может сыграть злую шутку – ведь если по работе человеку нужно видеть вблизи вверх, например, пилоты, хирурги, иногда даже библиотекари, то конструкция мультифокальных линз не сможет обеспечить такой вариант коррекции. Но, конечно, это достаточно редкие случаи.

Как же изготовить такую поверхность? Самый простой вариант – просто согнуть обычную линзу.

Именно так производятся бюджетные прогрессивные линзы. Берём полузаготовку, кладём на специальный молд и в печь. При нагреве пластик размягчается и принимает форму молда. После этого обрабатываем заднюю поверхность линзы для получения необходимой оптической силы и, вуаля, получаем готовую мультифокальную линзу.

Такой метод позволяет делать быстро, много и не дорого. Поэтому такие линзы доступны по цене, а срок изготовления очков с ними, составляет обычно пару дней. Но не может быть всё так просто! Такие линзы имеют и недостатки.

Во-первых, оптические. Такие линзы не имеют широких стабильных зон для дали и близи. Изменение оптической силы происходит по всей линзе.

Передняя поверхность сильнее влияет на собственное увеличение линзы, а это приводит к тому, что предметы через низ линзы выглядят крупнее, ступеньки ближе, а при повороте головы, изображение внизу движется быстрее, чем в верхней части.

Во-вторых, они рассчитаны на среднестатистического пользователя.

Для Европы это:

*Вертексное расстояние (расстояние от глаза до линз) ≈ 12 мм

*Пантоскопический угол (угол наклона оправы от вертикали) ≈ 10°

*Угол изгиба оправы ≈ 5°

*Расстояние для чтения ≈ 40 см

*Межцентровое расстояние ≈ 32/32 мм.

Помните, что производитель делает линзы в первую очередь на свой рынок, а значит азиатский производитель сделает линзу на азиата. Тогда и межцентровое больше, и угол изгиба оправы 0°, и вертексное расстояние меньше…

Чем сильнее отличаются параметры пациента от среднестатистических, тем всё более необходимо склоняться к тому, чтобы заказать индивидуальные прогрессивные линзы.

А знаете ли вы что… Если выбрать линзы из одной линейки, и заказать очки на среднестатистического пользователя, то разницы между стандартной и индивидуальной линзой не будет, кроме цены, конечно.

Второй вариант изготовления – точение на станках. Такой метод ещё называют FreeForm, потому что он позволяет получить заданную поверхность, которая может иметь сложную форму.

Линзы изготовленные по такому методу имеют ряд преимуществ.

1. Зоны для дали и для близи широкие и стабильные, изменение диоптрий происходит только в коридоре между этими зонами

2. Чаще всего, передняя поверхность сферическая, а все изменения на задней поверхности, что снижает собственное увеличение в линзе и уменьшает эффект разницы увеличений

3. Эффект замочной скважины. Чем ближе к глазу зоны линзы, тем шире они кажутся.

Если говорить о недостатках, то это высокая стоимость и, чаще всего, большее время на изготовление очков.

Технология FreeForm может применяться как для стандартных параметров пациента, так и для индивидуальных. Но когда производитель уверяет, что использует эту технологию даже для складских линз, я бы засомневался, не выгодно это.

Думаю, на сегодня достаточно) Завтра продолжим

Было бы, конечно проще, если производители называли свои покрытия, типа, простое, хорошее, премиум. Но фантазия компаний не знает предела)
Давайте разберёмся, какие покрытия существуют, для чего нужны и как работают. Сначала я расскажу про покрытия для пластика.
Сам по себе пластик имеет довольно пористую структуру. Это, конечно, не заметно глазом, но становится явным при длительном использовании пластиковых линз. Как я уже писал, единственный полимер, который может выпускаться вообще без покрытий это CR-39. Он достаточно стоек к образованию царапин, в то время как другие очень мягкие. Но и CR-39 не лишён недостатков. Если рассмотреть поверхность пластиковой линзы под микроскопом, то можно обнаружить неровность поверхности.

Именно этим обоснован эффект так называемого «замыливания» линзы при длительном использовании. Поры на поверхности забиваются грязью, а в результате снижается прозрачность линзы.
Для борьбы с этим эффектом было предложено покрывать линзы упрочняющим покрытием. Это покрытие представляет собой кремнийорганический лак (окси нитрид кремния). Сам процесс нанесения покрытия довольно прост – линзу погружают в ёмкость с лаком и вынимают, давая возможность стечь излишкам. Другим способом нанесения является центрифунгирование, когда на вращающуюся заготовку капают лак, который под воздействием центробежных сил растекается по поверхности. Лак заполняет неровности на поверхности линзы, повышает её стойкость к образованию царапин. А за счёт выравнивания поверхности, подготавливает линзу к дальнейшему нанесению покрытий, повышает адгезию поверхности. Так же, этот лак может содержать в себе фотохромные компоненты, как это сделано в технологии Transitions для линз с показателем преломления отличным от 1.5.

Внешне, линза обработанная лаком ничем не отличается от такой же линзы без лака. Понять есть ли покрытие на линзе можно только на не обточенной линзе, посмотрев на её край. У обработанной линзы край глянцевый и имеет следы от держателей. У не обработанной край матовый.
Следующим покрытием, которое наносится на линзу, является просветляющее покрытие. Некоторые называют его антиблик, что является дословным переводом англоязычного AR (anti-reflex). Я за то, чтобы использовать именно «просветляющее», потому что данный термин описывает действие этого слоя.
Наносится просветляющее покрытие в вакуумной камере. На крышке камеры закрепляются линзы, в нижней части устанавливается подложка из нужного материала, чаще это металлы. Из камеры откачивается воздух, на подложку подаётся минус, на линзы плюс. Заряженные атомы подложки испаряются и налипают на линзу. В процессе может добавляться кислород для получения покрытия из оксида. В современных покрытиях просветляющий слой, в среднем, состоит из 4-5 слоёв разного состава. Состав, последовательность нанесения, толщина слоёв определяется на основании расчётов таким образом, чтобы свет минимально отражался при переходе из слоя в слой, а отраженный свет гасился благодаря интерференции. В бюджетных покрытиях просветляющее покрытие может состоять из одного слоя, тогда просветление производится для зелёного света т.к. человеческий глаз наиболее чувствителен именно к зелёному. Тогда красный и синий свет отражаются от линзы больше и остаточный цвет покрытия становится фиолетовым. Остаточный цвет премиальных покрытий отличается у разных производителей. Это отличие обусловлено «рецептом» покрытия, то есть толщиной и последовательностью слоёв, их составом. Например, большинство японских линз имеют остаточный цвет насыщенно зелёный. Со слов производителей он выбран т.к. отпечатки пальцев на таком цвете менее заметны. Европейские производители часто делают покрытия, остаточный цвет которых менее насыщенный, вплоть до практически бесцветных. В состав обычно входят оксиды разных элементов, например, кремний, алюминий, тантал, цирконий, титан, фторид магния и т.д.
Благодаря этому слою, линза становится более прозрачной. Процент пропускаемого света зависит не только от качества покрытия, но и от материала линзы. Чем плотнее линза (1.67, 1.74), тем меньше света она пропускает. Все рекламные материалы указывают прозрачность для CR-39. Хороший показатель это, около, 97%. Производители линз, с которыми я общался, рассказывали, что для достижения прозрачности в 99,9% необходимо нанести до 20 слоёв, что экономически не целесообразно.
Несмотря на столь сложный процесс нанесения, на поверхности линзы остаются неровности, за которые способна зацепляться грязь и вода.

Последним наносимым покрытием является грязе- и водоотталкивающее.
Этот слой позволяет максимально выровнять поверхность линзы, и минимизирует возможность воды и грязи налипать. Так как этот слой является первой ступенью защиты линзы от повреждений, то его делают максимально жестким, уплотняют высокоскоростными молекулами и т.д. Может быть изготовлен из сложных полимеров содержащих кремний или фтор.

Отдельно упоминаются антистатическое покрытие, покрытие защищающее от вредного синего излучения (по сути, покрытие отражающее часть синего света) или инфракрасных лучей. Все эти функции «зашиты» в описанные мною слои. Дело в том, что производители имеют свои рецепты покрытий, в которых набор и последовательность нанесения слоёв обеспечивает все функции разом. Скажем, для получения антистатических свойств (способность линзы не накапливать или быстро рассеивать электрический заряд), слои просветляющего покрытия должны чередоваться определённым образом. Вот выдержка из общедоступного патента, описывающая последовательность слоёв для достижения антистатического эффекта:
а) по меньшей мере один проводящий полимер,
б) коллоидные частицы хотя бы одного непроводящего оксида,
c) по меньшей мере одно связующее, содержащее по меньшей мере один эпоксисилан, имеющий по меньшей мере две гидролизующиеся группы, непосредственно связанные с атомом Si эпоксисилана, и/или продукт его гидролиза.

Теперь немного о том, почему советуют защищать глаз от синего света. Тут есть два аспекта. Первый заключается в том, что все оптические материалы раскладывают белый свет на составляющие в результате дисперсии света. Тоже самое происходит и в глазу.

При этом синий свет преломляется больше, а значит, формирует на сетчатке самую размытую картинку (похоже на миопию). Таким образом, если в свете много синего, то глаз вынужден постоянно аккомодировать, чтобы сохранить чёткость картинки, а соответственно, быстрее устаёт. Ещё одна проблема с ночным вождением. Зрачок в темноте расширен, и преломляющийся больше других синий свет попадает на самые удалённые части сетчатки, что приводит к большему ослеплению. Именно поэтому очки снижающие количество синего света (с покрытием блю блокер, с жёлтым фильтром) рекомендуются для ночного вождения.
Кстати, красный и зелёный свет находятся на равном расстоянии за и перед сетчаткой. На этом факте основан дуохромный тест в оптике, когда пациента просят ответить на каком фоне лучше видно, зелёном или красном. Таким способом определяется правильная коррекция. Должно быть видно одинаково хорошо.

Второй аспект основан на повреждающих факторах синего света и некоторых исследованиях, утверждающих, что синий свет регулирует биоритмы. Теперь чуть подробнее.
В свете приходящем от солнца примерно 30% это синий свет. Это привычный для нас фон. Современные технологии используют для подсветки экранов светодиоды. Напомню, что светодиоды изобрёл российский учёный Олег Лосев в 1927 году. Производить их стали позже, при этом новые цвета появлялись в следующей последовательности:
1962: Первый промышленный светодиод - красный
1970 Оранжевый и зелёный
1993: Синий
1995: Белый. По сути, это синий светодиод со слоем флуоресцентной краски.
В результате, в свете белого светодиода (LED и OLED) имеется очень большой процент синего

Согласно формуле, определяющей энергию переносимую светом, количество энергии обратно пропорционально длине волны, т.е. чем короче длина волны, тем больше энергии несёт излучение (энергия фотона). Отсюда и повреждающий фактор рентгена и УФ. Это означает, что большое количество синего света способно наносить повреждения фототермические (в результате нагрева центральной области сетчатки) и фотохимические (образование свободных радикалов).

Ещё одно воздействие синего света это подавление секреции мелатонина – гормона отвечающего за регулирование ритма сна и бодрствования – циркадный ритм. Считается, что синий свет полезен в дневное время, потому что он не дает нам заснуть, при этом повышает внимание, и сокращает время нашей реакции. Но это не нужно ночью. Использование гаджетов со светодиодными экранами, а также энергосберегающего освещение увеличивают воздействие синих волн, особенно после захода солнца. Такое воздействие нарушает циркадные ритмы, приводит к бессоннице, хронической усталости и т.п.

Покрытия на стекле.
Стекло, как материал гладкий, твёрдый и имеющий хорошую адгезию к покрытиям не нуждается в нанесении упрочняющего слоя. Остальные покрытия наносятся таким же образом, как и на пластиковые линзы.

Важным моментом является то, что стекло не имеет высокой защиты от УФ в отличии от пластика. Это означает, что для солнцезащитных очков со стеклянными линзами требуются дополнительные покрытия, которые будут отфильтровывать УФ. Такие покрытия наносят бренды, дорожащие своим именем – Ray Ban, Persol, Serengeti и другие, использующие стеклянные линзы. Поэтому, при покупке С/З очков любой ценовой категории с пластиковыми линзами вы можете быть уверены в том, что ваш глаз хорошо защищен от УФ, бюджетные С/З очки со стеклом могут запросто УФ пропускать.

Ещё одно покрытие на стеклянных линзах это слой краски. Дело в том, что в отличие от пластиковых линз (кроме поликарбоната), которые окрашиваются просто опусканием в разогретую краску, стекло нельзя так покрасить. Существуют несколько марок стекла, которое окрашено в массе т.е. краска добавлена ещё при варке стекла, но они применяются очень ограниченно, обычно только для С/З очков, да и то в одном-двух цветах. Остальные стеклянные линзы окрашиваются методом нанесения слоя краски на заднюю поверхность.

Думаю, пока хватит про покрытия)