Hoe kiest u het beste ontwerp en materiaal voor uw dagelijkse optische lens

Op het gebied van de moderne visiegezondheid herdefinieert de iteratie van optische technologie voortdurend de perceptie van mensen van visuele helderheid en draagcomfort. Of het nu gaat om lenzen die worden gebruikt voor dagelijkse brilmonturen of om contactlenzen die direct op het oogoppervlak passen, de kern ligt in de balans tussen materiële fysieke eigenschappen en optische parameters. Vanuit een professioneel optometrieperspectief is een diepgaand begrip van de belangrijkste technische indicatoren van optische lenzen, glazen lenzen en optische contactlenzen de hoeksteen van het wetenschappelijk kiezen van een oplossing voor oogcorrectie.

Moderne geometrische optica en de ontwerpkern van optische lens

Als basis voor alle zichtcorrectieapparatuur vormen de brekingsefficiëntie en het lichtpadcontrolevermogen van een optische lens bepaalt direct de beeldkwaliteit. Op het gebied van de professionele optica zijn de prestaties van een lens niet alleen afhankelijk van het brekingsvermogen, maar ook van het geometrische ontwerp en het Abbe-getal van het lensoppervlak.

Traditionele optische lenzen hebben meestal een sferisch ontwerp, dat zorgt voor een helder beeld in het centrale deel van de lens, maar gemakkelijk perifere aberraties en vervorming in de randgebieden genereert. Om dit optische defect te verhelpen, zijn moderne asferische en vrije-vormontwerpen op grote schaal toegepast. Door de kromming van de lensrand nauwkeurig aan te passen ontstaat er een asferische lens optische lens kan perifere chromatische spreiding effectief elimineren, waardoor het gezichtsveld breder en realistischer wordt. Omdat het Abbe-getal een belangrijke parameter is om de mate van lichtverstrooiing van een lens te meten, betekent een hogere waarde bovendien minder regenboogachtige randen (chromatische aberratie) aan de rand van de lens, wat resulteert in een zuiverdere visuele kwaliteit.

Brillenglazen: materiaaleigenschappen en vergelijking van belangrijke parameters van brillenglazen

Voor gebruikers die lange tijd op een brilmontuur vertrouwen, zijn de fysieke prestaties van glazen lenzen heeft een directe invloed op het comfort van langdurig dragen. De belangrijkste parameters om de kwaliteit van dergelijke lenzen te meten zijn onder meer: ​​brekingsindex, Abbe-getal, slagvastheid (dichtheid) en de mate waarin schadelijk licht wordt geblokkeerd.

Momenteel mainstream glazen lenzen hebben een uitgebreide evolutie voltooid van traditioneel anorganisch glas naar hoogmoleculaire polymeermaterialen. Om de technische verschillen tussen verschillende materialen duidelijk en intuïtief te begrijpen, worden hieronder de parametervergelijkingen van de kernmaterialen in de huidige industrie weergegeven:

Uit de gegevensvergelijking in de tabel blijkt dat materialen met een hogere brekingsindex dit kunnen maken glazen lenzen verdunner onder dezelfde sterkte. Dit lost effectief het probleem van dikke lensranden en druk op de neusbrug op bij patiënten met hoge voorschriften. Een toename van de brekingsindex gaat echter vaak gepaard met een afname van het Abbe-getal. Dit vereist dat bij de daadwerkelijke optische verwerking geavanceerde meerlaagse antireflectiecoatings moeten worden toegevoegd om de lichttransmissie te compenseren, waardoor de visuele kwaliteit wordt gegarandeerd wanneer u 's nachts rijdt of naar digitale schermen kijkt.

Contactlenstechnologie: zuurstofdoorlaatbaarheid en vochtretentiemechanismen van optische contactlenzen

In tegenstelling tot brillen die voor de ogen worden geplaatst, optische contactlenzen drijven rechtstreeks op de traanfilm op het oppervlak van het hoornvlies. Deze speciale draagomgeving vereist dat de ontwerpkern niet alleen rekening houdt met optische correctie, maar ook met de fysiologische metabolismebehoeften van het hoornvlies. Omdat het hoornvlies zelf geen bloedvaten heeft, komt meer dan 90% van de zuurstof die het nodig heeft uit de lucht. Daarom zijn de zuurstofdoorlaatbaarheidscoëfficiënt (Dk) en de zuurstofdoorlaatbaarheid (Dk/t) van optische contactlenzen zijn sleutelindicatoren met betrekking tot de gezondheid van de ogen.

In termen van materiaalkunde zijn traditionele hydrogelmaterialen voornamelijk afhankelijk van het water in de lens om zuurstof te geleiden. De fysieke beperking van dit type materiaal is dat, hoewel een toename van het watergehalte de zuurstofdoorlaatbaarheid kan vergroten, een te hoog watergehalte ervoor zal zorgen dat de lens meer natuurlijke tranen op het oogoppervlak absorbeert, wat op zijn beurt droge ogen verergert; bovendien ligt de maximale zuurstofdoorlaatbaarheid (Dk/t) van hydrogel gewoonlijk slechts tussen 20 en 40.

Om deze fysieke beperking te doorbreken, zijn siliconenhydrogelmaterialen ontstaan. Silicone hydrogel introduceert fluor-siliconenpolymeren met extreem hoge zuurstofdoorlaatbaarheid. Zuurstof kan rechtstreeks in het hoornvlies doordringen via de moleculaire kanalen in het materiaal, waardoor het niet langer volledig afhankelijk is van water. Dit verhoogt de zuurstofdoorlaatbaarheid aanzienlijk optische contactlenzen .

Het volgende is een vergelijking van de fysische en chemische parametereigenschappen van de twee kernmaterialen:

Normale parametereigenschappen van de hydrogellens: Het watergehalte is ongeveer 50% - 70%, de zuurstofdoorlaatbaarheid (Dk/t) is ongeveer 20 - 35. Vanwege het zachte materiaal is het aanvankelijke draagcomfort hoog, maar de continue draagtijd mag niet te lang zijn, waardoor het geschikt is voor mensen met voldoende traanafscheiding.

Kenmerken van siliconenhydrogellensparameters: Het watergehalte is ongeveer 30% - 45%, de zuurstofdoorlaatbaarheid (Dk/t) kan oplopen tot 100 - 160. De elastische modulus (lensstijfheid) is iets hoger, waardoor de vorm van de lens effectief kan behouden. Omdat het niet afhankelijk is van water voor het zuurstoftransport, is de kans kleiner dat langdurig dragen droge ogen veroorzaakt, wat het normale aërobe metabolisme van de hoornvliescellen beter kan beschermen.