Антирефлексное покрытие

При прохождении сквозь линзу свет частично отражается от ее поверхности из-за разных показателей преломления материала лин­зы и окружающей воздушной среды, это приводит к снижению чет­кости видимого изображения и увеличивает напряжение глаз. Дис­комфорт при ношении очков возникает из-за различных причин. Поток света, проходящий через переднюю поверхность линзы, многократно отражается от поверхностей линзы, образует вторич­ные изображения и попадает в глаз уже частично рассеянным. Бли­ки, возникающие в результате отражения светового потока от перед­ней поверхности линзы, не улавливаются глазом человека, носящего очки. Однако они мешают окружающим видеть глаза человека в оч­ках, что считается, с эстетической точки зрения, большим недостат­ком. Так же поток света, падающий на заднюю поверхность линзы, частично отражается в глаз человека, носящего очки. Это приводит к тому, что человек видит на задней поверхности линз отраженные предметы. Световой поток может отразиться на очковую линзу и от самой роговицы глаза, а затем, отражаясь от линзы, тоже способст­вовать возникновению вторичных изображений, в этом случае чело­век видит на задней поверхности линзы отраженное изображение собственного глаза.

Все вышеперечисленные вторичные изображения не только сни­жают контрастность изображения, но и могут искажать зрительное восприятие окружающих предметов.

Чем больше показатель преломления линзы, тем больше света отражается от ее поверхностей, а значит, меньше становится собст­венное светопропускание линзы. Если сравнить очковую линзу из стекла с обычным показателем преломления (п = 1,5) с линзой из

49

4 Заказ № 2489

материала с высоким показателем преломления (п - 1,9), то коэф­фициент отражения от обеих поверхностей возрастет с 8% прибли­зительно до 20%.

Поэтому на линзы со средними и высокими показателями пре­ломления необходимо наносить просветляющие покрытия. В насто­ящее время эти покрытия наносят как на минеральные, так и на органические линзы.

В основе действия антирефлексного покрытия лежит явление интерференции световых волн. После нанесения на линзу покры­тия вместо одной границы (воздух — линза), получаются две: воз­дух — слой покрытия, слой покрытия — линза. Отраженные от этих двух границ лучи интерферируют и гасят друг друга, т.е. со­здаются такие условия, при которых наложение двух волн ведет к заданному распределению светового потока, усилению луча света (рис. 16).

Д

Рис. 16. Принцип работы антирефлексного покрытия

ля выполнения этого конструкция покрытия, то есть толщина и показатель преломления его слоев, подбираются таким образом, что­бы световые волны, отражающие от обеих его поверхностей, имели разность хода в половину длины волны; кроме того, эти волны долж­ны быть одинаковыми по амплитуде и длине. Равенства амплитуд можно добиться, если значение показателя преломления покрытия равно квадратному корню из значения показателя преломления ма­териала. Необходимый сдвиг по фазе достигается, если толщина слоя покрытия соответствует V₄ длины волны.

50

На линзы наносят одно- и многослойные просветляющие покрытия.

В качестве основы однослойного просветляющего покрытия ис­пользуется фторид магния (MgF₂), который имеет необходимую твер­дость и прочность.

Обычно уменьшение отражения на линзах с однослойным покры­тием достигается для коротковолновой части спектра. Если надо уменьшить отражение в большем диапазоне необходимо нанести многослойное покрытие, при этом светопропускание увеличится до 99%. Многослойное покрытие состоит из чередующихся различных по толщине парных слоев материалов с высоким и низким показа­телями преломления. Один парный слой гасит отражение волн цент­ральной области спектра, другой гасит волны синей и красной об­ластей спектра.

Способ нанесения просветления на поверхность линзы, в прин­ципе, достаточно прост, его получают способом вакуумного напы­ления в специальных установках. Но, несмотря на то, что метод нанесения один и тот же, оптическое и механическое качество про­светляющих покрытий у разных производителей различно.

Новый метод нанесения антирефлексного покрытия это ионно-плазменное распыление. В специальных установках на поверхность линзы наносят оксид циркония, кремния и титана. Плазма, создавае­мая воздействием электромагнитного поля, распыляет материал по­крытия на линзы. Покрытия, нанесенные таким способом, получа­ются более плотные и прочные.

Одной из характеристик просветляющего покрытия является от­тенок остаточного отражения (зеленый, фиолетовый или золотой). Для покрытий различных фирм производителей он будет несколько отличаться.

Необходимо помнить, что органические линзы с антирефлекс­ным покрытием нельзя окрашивать.