V oblasti moderného zdravia zraku iterácia optickej technológie neustále nanovo definuje vnímanie ľudí v oblasti zrakovej čistoty a pohodlia pri nosení. Či už ide o šošovky používané na denné okuliarové rámy alebo kontaktné šošovky, ktoré priamo pasujú na povrch oka, jadro spočíva v rovnováhe medzi fyzikálnymi vlastnosťami materiálu a optickými parametrami. Z pohľadu profesionálnej optometrie je základným kameňom vedeckého výberu riešenia na korekciu zraku hlboké pochopenie základných technických indikátorov optických šošoviek, očných skiel a optických kontaktných šošoviek.
Moderná geometrická optika a dizajnové jadro optických šošoviek
Základom všetkých zariadení na korekciu zraku je refrakčná účinnosť a schopnosť kontroly svetelnej dráhy optická šošovka priamo určujú kvalitu obrazu. V oblasti profesionálnej optiky závisí výkonnosť šošovky nielen od jej refrakčnej sily, ale aj od geometrického dizajnu a Abbe Number povrchu šošovky.
Tradičné optické šošovky majú väčšinou sférický dizajn, ktorý poskytuje jasné zobrazenie v centrálnej oblasti šošovky, ale ľahko vytvára periférne aberácie a skreslenie v okrajových oblastiach. Na prekonanie tejto optickej chyby sa široko používajú moderné asférické a voľne tvarované konštrukcie. Presným nastavením zakrivenia okraja šošovky je asférická optická šošovka môže účinne eliminovať periférnu chromatickú disperziu, vďaka čomu je zorné pole širšie a realistickejšie. Okrem toho, keďže Abbeho číslo je dôležitým parametrom na meranie stupňa rozptylu svetla šošovky, vyššia hodnota znamená menej dúhových okrajov (chromatická aberácia) na okraji šošovky, čo vedie k čistejšej vizuálnej kvalite.
Okuliarové šošovky: Vlastnosti materiálu a porovnanie kľúčových parametrov okuliarových šošoviek
Pre užívateľov, ktorí sa dlhodobo spoliehajú na okuliarové rámy, je fyzická výkonnosť o očné sklenené šošovky priamo ovplyvňuje komfort celodenného nosenia. Medzi kľúčové parametre na meranie kvality takýchto šošoviek patria: index lomu, Abbeovo číslo, odolnosť proti nárazu (hustota) a miera blokovania škodlivého svetla.
V súčasnosti mainstream očné sklenené šošovky dokončili komplexný vývoj od tradičného anorganického skla k vysokomolekulárnym polymérnym materiálom. Aby sme pomohli jasne a intuitívne pochopiť technické rozdiely medzi rôznymi materiálmi, nižšie sú uvedené porovnania parametrov základných materiálov v súčasnom odvetví:
| Názov materiálu | Index lomu | Abbe Value | Hustota (g/cm3) | Odolnosť proti nárazu | Použiteľný rozsah dioptrií |
| CR-39 (štandardná živica) | 1.50 | 58 | 1.32 | Normálne | Nízka krátkozrakosť/hyperopia (menej alebo rovná plus/mínus 2,00 D) |
| Polykarbonát (PC) | 1.59 | 32 | 1.20 | Extrémne vysoká (odolné proti výbuchu) | Stredná krátkozrakosť, športové a detské okuliare |
| Živica s vysokým indexom lomu (1,67) | 1.67 | 32 | 1.35 | Dobre | Stredná až vysoká krátkozrakosť (plus/mínus 4,00 D až plus/mínus 6,00 D) |
| Živica s ultravysokým indexom lomu (1,74) | 1.74 | 33 | 1.47 | Dobre | Vysoká krátkozrakosť (väčšia alebo rovná plus/mínus 6,00 D) |
Porovnanie údajov v tabuľke ukazuje, že materiály s vyšším indexom lomu môžu robiť očné sklenené šošovky riedidlo pri rovnakom predpisovaní sily. To efektívne rieši problém hrubých okrajov šošoviek a tlaku na mostík nosa u pacientov s vysokými predpismi. Zvýšenie indexu lomu je však často sprevádzané poklesom Abbeho čísla. To si vyžaduje, aby sa pri skutočnom optickom spracovaní pridali pokročilé viacvrstvové antireflexné vrstvy na kompenzáciu priepustnosti svetla, čím sa zabezpečí vizuálna kvalita pri jazde v noci alebo pri pohľade na digitálne obrazovky.
Technológia kontaktných šošoviek: Mechanizmy priepustnosti kyslíka a zadržiavania vlhkosti optických kontaktných šošoviek
Na rozdiel od okuliarov umiestnených pred očami, optické kontaktné šošovky plávať priamo na slznom filme na povrchu rohovky. Toto špeciálne prostredie pri nosení vyžaduje, aby jeho dizajnové jadro zohľadňovalo nielen optickú korekciu, ale aj fyziologické metabolické potreby rohovky. Keďže rohovka samotná nemá žiadne krvné cievy, viac ako 90 % kyslíka, ktorý potrebuje, pochádza zo vzduchu. Preto koeficient priepustnosti kyslíka (Dk) a priepustnosť kyslíka (Dk/t) z optické kontaktné šošovky sú kľúčové ukazovatele týkajúce sa zdravia očí.
Pokiaľ ide o materiálové vedy, tradičné hydrogélové materiály sa spoliehajú hlavne na vodu v šošovke, ktorá vedie kyslík. Fyzikálnym obmedzením tohto typu materiálu je, že hoci zvýšenie obsahu vody môže zvýšiť priepustnosť kyslíka, nadmerne vysoký obsah vody spôsobí, že šošovka absorbuje prirodzenejšie slzy na povrchu oka, čo zase zhoršuje suché oči; okrem toho maximálna priepustnosť kyslíka (Dk/t) hydrogélu je zvyčajne len medzi 20 a 40.
Na prekonanie tohto fyzického obmedzenia vznikli silikón-hydrogélové materiály. Silikónový hydrogél predstavuje fluoro-silikónové polyméry s extrémne vysokou priepustnosťou pre kyslík. Kyslík môže preniknúť priamo do rohovky cez molekulárne kanály vo vnútri materiálu, pričom sa už nespolieha výlučne na vodu. To výrazne zvyšuje priepustnosť kyslíka optické kontaktné šošovky .
Nasleduje porovnanie charakteristík fyzikálnych a chemických parametrov dvoch základných materiálov:
Charakteristika parametrov bežných hydrogélových šošoviek: Obsah vody je asi 50% - 70%, priepustnosť kyslíka (Dk/t) je asi 20 - 35. Vďaka mäkkému materiálu je počiatočný komfort nosenia vysoký, ale doba nepretržitého nosenia by nemala byť príliš dlhá, vďaka čomu je vhodná pre ľudí s dostatočnou sekréciou sĺz.
Charakteristika parametrov silikón-hydrogélových šošoviek: Obsah vody je cca 30% - 45%, priepustnosť kyslíka (Dk/t) môže byť až 100 - 160. Jej modul pružnosti (tuhosť šošovky) je o niečo vyšší, čo dokáže efektívne udržať tvar šošovky. Keďže sa pri prenose kyslíka nespolieha na vodu, je menej pravdepodobné, že dlhodobé nosenie spôsobí suché oči, čo môže lepšie chrániť normálny aeróbny metabolizmus buniek rohovky.
