ویژگی های یک عدسی اپتیکی عینک با کیفیت خوب

 

مواد سازنده عدسی عینک

امروزه در بیشتر کشورهای پیشرفته چیزی حدود 95 در صد عدسیهای عینک از مواد پلاستیکی ساخته می شود. پلاستیک بدلیل سبکی و ایمنی ذاتی آن بطور کلی جایگزین شیشه شده و عنوان نخستین انتخاب برای مواد عدسیهای عینک را بخود اختصاص داده است .مقدار اندکی استفاده از شیشه بطور کلی مربوط به شیشه های دارای ضریب انکساری بالا (بالاتر از 1.8)و همچنین عدسیهای فتوکرومیک با ویژگیهای خاص می گردد.
اطلاعاتی که بطور معمول در مورد مواد عدسیهای عینک منتشر می شود عبارتند از :
1-ضریب انکسار
2- دانسیته
3-عدد Abbe
4- UV cut off point
اگر ضریب انکسار ماده ای مشخص باشد دو مورد دیگر از ویژگیهای مواد سازنده عینک مانند عامل تغییر انحناء( CVF) و انعکاس از سطح آن ماده را که با ρ نشان داده می شود را می توان بدست آورد
ضریب انکساری : ضریب انکساری نسبت سرعت یک طول موج مشخص نور در هوا به سرعت همان طول موج نور در محیط منکسر کننده نور می باشد.در حال حاضر در بریتانیا و آمریکا ضریب انکساری بر اساس طول موج خط d هلیم ( با طول موج nm587.56)اندازه گیری می شود، در حالیکه در قاره اروپا بر اساس خط eجیوه (با طول موج nm546.07)اندازه گیری می شود.توجه کنید که میزان ضریب انکساری با خط e جیوه بیشتر از d هلیم می باشد و بنابراین وقتی که میزان ضریب انکسارماده ای بر حسب خط e جیوه داده می شود بنظر می رسد که آن ماده ضریب انکساری بیشتری دارد.

ممكن است گاهي وقتها لازم باشد تا بدانيم چه ميزان تغيير در حجم و ضخامت يك عدسي خاص وقتي كه به جاي شيشه استاندارد كرون از ماده ديگري استفاده شود روي خواهد داد. اين اطلاعات را از CVF مي توان بدست آورد CVFامكان مقايسه مستقيم ضخامت عدسيهاي ساخته شده از مواد مختلف با شيشه استاندارد كراون را فراهم مي آورد.براي مثال ماده اي با ضريب انكسار 1.70 داراي CVF=0.75 مي باشد كه اين بدين مفهوم مي باشد كه در صورت جايگزيني اين ماده بجاي شيشه كراون ،كاهشي معادل 25%در ضخامت عدسي روي خواهد داد.يكي از استفاده هاي مهم CVF تبديل قدرت عدسي كه قرار است ساخته شود به معادل آن از جنس كراون است و اين كار بسادگي با ضرب قدرت عدسي در  CVF آن ماده امكان پذير مي باشد. براي مثال فرض كنيد ما مي خواهيم يك عدسي 10.00-ديوپتر را از ماده اي به ضريب انكسار 1.70 داشته باشيم. معادل همين عدسي از جنس شيشه كراون ازضرب 10.00 × 0.75 كه مساوي 7.50-مي شود بدست مي آيد به عبارت ديگر استفاده از ماده اي به ضريب شكست 1.70 عدسي اي به قدرت 10.00-ايجاد مي كند كه از نظر ساير مشخصات شبيه يك عدسي به قدرت 7.50- از جنس كراون مي باشد.
ماده اي به ضريب شكست 1.60 داراي CVF=0.87 مي باشد . بنابراين ما انتظار داريم كه در صورت ساختن عدسي اي از اين ماده 13 %كاهش در ضخامت داشته باشيم و يك عدسي 10.00- ديوپتر از اين ماده مشابه يك عدسي به قدرت 8.75-از شيشه كراون مي باشد. CVFيك ماده در واقع نسبت انكسار شيشه كراون به انكسار توسط آن ماده خاص مي باشد (n-1  /0.523 ) و در واقع انحناءبدست آمده براي آن قدرت خاص از جنس شيشه كراون را با انحناءشيشه همان قدرت وقتي كه از جنس ماده مورد نظر ساخته شود را با هم مقايسه مي كند.
عدسيهاي ساخته شده از مواد پلاستيكي با CR39 مقايسه مي گردند
يك استفاده عملي ديگر CVF تعيين ميزان تقريبي ضريب انكساري يك عدسي ناشناخته است كه بعدا در باره آن بحث خواهيم كرد.

دانسيته:
دانسيته يك ماده مشخص كننده ميزان سنگيني آن ماده مي باشد و مقايسه دانسيته موادمختلف مي تواند تغييرات احتمالي را كه ممكن است در اثر استفاده از يك ماده خاص در ساخت عدسي مورد نظر ما روي دهد را بيان مي كند. دانسيته معمولا بر حسب گرم وزن يك سانتي متر مكعب از هر ماده بيان مي گردد. دانسيته عدسيهايي كه از مواد داراي ضريب انكساري بالا ساخته مي شوند بيشتر از دانسيته شيشه كراون است اما براي مقايسه وزن عدسيهاي ساخته شده از مواد مختلف لازم است تا حجم را نيز در نظر بگيريم. براي مثال اگر دانسيته ماده اي 3.0 ذكر شود اين بدين مفهوم است كه اين ماده 20%سنگين تر از شيشه كراون است.
بطور كلي در صورتي كه كاهش ايجاد شده در حجم (كه از رويCVF مشخص مي گردد)بيشتر از افزايش دانسيته باشد عدسي نهايي ساخته شده از شيشه كراون سنگين تر نخواهد بود. براي مثال يك شیشه CVFباضریب شكست 1.802 حدود 0.63 است كه نشاندهنده اين است كه 35%كاهش حجم در مقايسه با شيشه كراون وجود خواهد داشت اما دانسيته اين ماده 3.7 است كه به مفهوم اين است كه اين ماده 48%سنگين تر از شيشه كراون در واحد حجم مي باشد. ما مي توانيم پيش بيني كنيم كه شيشه داراي ضريب انكسار 1.802 چيزي حدود 15% سنگين تر از معادل آن كه از شيشه كراون ساخته شده است مي باشد.

ویژگی ها و مزایا و نواقص شیشه های اپتیکی: 

1-یکنواختی در هر دو ترکیب شیمیایی و حالت فیزیکی

2-ضریب شکست مناسب و ضریب دیسپرشن(تفرق)رنگی مناسب

3-رنگی نباشد

4-شفافیت بالا

5-پایداری فیزیکی و شیمیایی بالا

 

یکنواختی:غیر یکنواختی در تشکیل شیشه نتیجه نواقص زیر است:

 1-خط خطی یا خط در شیشه:که با مخلوط کردن ناهموار و غیر یکسان ایجاد می شودو داشتن

ضریب شکست متفائت از مدیاهای اطراف

 2-حباب ها:معمولا در طول پروسه های ذوب کردن و صاف کردن ایجاد می شودو ماده ی گازی قبل از

 اینکه شیشه سرد شود خارج نمی شود.

 3-رسوبها:شامل سنگها و کریستالهاست.سنگها:ذرات مواد حل نشده در شیشه جای می گیرند و کریستال:وقتی پروسه ی سرد شدن آهسته باشد رسوبها در اجسام شیشه ای تشکیل می شوند.

 4- ابری و ماتی:به وسیله ی ماده کولوئیدال(سولفات و کلرات)در طول دوره ی سرد کردن ایجاد می شود.

 

حالت فیزیکی:ضریب شکست و ویژگی های ساختاری شیشه ی اپتیکی به طور زیاد تحت تاثیر سابقه ی گرمایی موادند.

پخت نامناسب می تواند موارد زیر را ایجاد کند:

 1-تغییرات ضریب شکست از طریق حجم شیشه

2-انکسار دوتایی برای ایجاد تصویر غیرواضح

3-فشار وتنش باقی مانده که ممکن است انحراف و انکسار ایجاد کند.

 نواقص در یکسانی شیشه در ارزیابی نهایی شیشه یا در مراحل آخر پروسه ساخت مشخص می شود و همچنین با یک فرد متخصص و یا با یک سیستم ارزیابی کننده اپتیکی این کار انجام می شود.

 

ضریب شکست و مقدار دیسپرشن: ضریب شکست نسبت سرعت نور در خلا به سرعت در همان طول موج برای شیشه ی چشمی.اگر ضریب شکست یک ماده برای همه ی طول موج ها یکسان باشد پس هیچ دیسپرشن رنگی وجود ندارد.با کاهش طول موج ضریب شکست افزایش می یابد.دیسپرشن معمولا در شیشه های با ضریب شکست بالا افزایش پیدا می کند. بیمار ممکن است وقتی عینک می زند از دیدن حاشیه های رنگی شکایت کند.با افزایش وزن ضریب شکست افزایش پیدا می کند این یعنی لنز های با ضریب شکست بالا ممکن است نازکتر از یک لنز ساخته شده  از کراون چشمی باشد البته این همیشه درست نیست.

 

رنگ و شفافیت:شیشه ی اپتیکی باید بالاترین شفافیت و عبور ممکن برای نور در ناحیه ی اپتیکی  که  طراحی شده است داشته باشد.شیشه ی اپتیکی فقط 92% از نور را عبور می دهد .این به علت انعکاس ها در سطوح لنز است.انعکاس های سطوح با افزایش طول موج کاهش می یابد بنابراین یک شیشه ی اپتیکی بدون هیچ جذبی باید یک تغییر طیفی در جذب که تغیییر رنگ نور عبوری از طریق آن است داشته باشد.شیشه های با ضریب شکست بالا کمتر از 92% از نور را به علت افزایش سطح انعکاس از خود عبور می دهند.اگر یک رنگ مشخص باشد باید شیشه یک جذب مشخصی برای آن داشته باشد.

 پایداری فیزیکی و شیمیایی:شیشه ی اپتیکی باید سخت بادوام پایدار به هوا باشد.نباید کدر ورنگ زده باشد.شیشه های کراون فلینت و باریم نرم تر از شیشه ی کراون است.موادی که برای بایفوکال های فیوز استفاده می شود باید از نظر فیزیکی پایدار باشد و لنزهای بزرگ و شیشه های سگمنت در جای مناسبی قرار داشته باشند تا مرکز نگاه در طول خط بین سگمنت و قسمت دور نباشد.

 

 :(CR39)   مزایای لنز پلاستیکی

 شفافیت:به علت وزن مخصوص(چگالی)کم وزن یک لنز پلاستیکی تقریبا نصف وزن یک لنز کراون شیشه است در حالی که سایز آنها یکسان باشد.هنگام تجویز لنزهایی با ضخامت زیاد یا برای چشم های با سایز بزرگ این ویژگی بسیار مهم است.

 مقاومت فشردگی:بدون نیاز به انجام کاری لنزهای پلاستیکی بسیار مقاومند

 اینرسی شیمیایی:این لنزها به حلال های واقعی شامل استون بنزن و گازولین مقاومند.

 مقاوم به فرو رفتن:مواد پلاستیک نسبت به لنزهای شیشه ای به ذرات داغ کوچک مانند جوشکاری و دیگر ذرات داغ مقاومند.

مقاوم به بخار گرفتن:این مواد نسبت به شیشه ها هدایت گرمایی کمتری دارند بنابراین تاری چشم هنگامی که دما به طور ناگهانی تغییر میکند اتفاق نمی افتد.

قابلیت رنگ پذیری:تقریبا تمام رنگ ها برای سطح لنز پلاستیکی قابل استفاده اند فقط یک رنگ  برای تمام سطح لنز یا رنگ متحرک با شدت و رنگ متفاوت قابل استفاده اند اگر از حالت دوم استفاده کنیم رنگ میتواند پاک شود و لنز با رنگ دیگری رنگ آمیزی شود.

تنوع در طراحی اپتیکال:فراوانی تکنیک های طراحی به طراحان اپتیکی اجازه می دهد که شکل های گسترده تری را طراحی کنندکه از نظر تجاری مقرون به صرفه باشد و بنابراین به راحتی قابل دسترسی هستند.

 

(CR39 معایب لنزهای پلاستیکی:(

 خراشیدگی سطحی:مقاومت نسبت به خراشیدگی درلنزهای پلاستیکی نسبت به لنزهای شیشه  کراون کمتر است بنابراین باید با دقت با این لنزها کار شود و بیماران باید دقت لازم را در کار با این لنزها داشته باشند.

بنابراین سازندگان به این مشکل با این تکنیک پاسخ دادند که لنزهای سخت و پایدار با سیستم  ایجاد کردند مقاومت در برابر خراشیدگی این لنزها را بهبود می بخشد. coating   

ضخامت زیاد:به عنوان پیامدی از ضریب شکست کم این لنزها نسبت به لنز های شیشه ای تفاوت ضخامت بیشتری بین مرکز و لبه ها ی آن وجود دارد تفاوت ضخامت با افزایش سایز چشم افزایش پیدا می کند و ممکن است بیمار ا ز نظر زیبایی شکایت کند.

 خاصیت فتوکرومیک پایین:تا چندی قبل در لنزهای قدیمی تر هیچ سازنده ای موفق به ساخت لنزهای پلاستیکی فتوکرومیکی نشده است به هر حال پیشرفت هایی در ساخت این لنزها صورت گرفته است.

 تغییرپذیری همراه با دما:اگر چه همگنی شاخص انکسار پلاستیک های چشمی نسبت به لنزهای شیشه ای استانداردتر است تغییرات در شاخص انکسار به عنوان تابعی از درجه حرارت حدود 50 درجه بالاتر از لنزهای شیشه ایستاین وضعیت باعث میشود کهعملکرد اپتیکی لنزهای پلاستیکی در محیط با درجه حرارت نوسانی کمتر پایدار باشد.

 

 

                                                                             اپتومتریست  زینب عربی دخت 

                                                 فارغ التحصیل دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی