การวิเคราะห์โดยย่อของชั้นเคลือบของเลนส์แว่นตา

เลนส์เป็นสิ่งคุ้นเคยสำหรับคนจำนวนมาก และมีบทบาทสำคัญในการแก้ไขสายตาสั้นในแว่นตา เลนส์มีชั้นเคลือบที่แตกต่างกัน เช่น เคลือบสีเขียว เคลือบสีน้ำเงิน เคลือบสีน้ำเงินม่วง และแม้แต่เคลือบทองหรูหรา การสึกหรอของชั้นเคลือบเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักในการเปลี่ยนแว่นตา ดังนั้นเรามาเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับชั้นเคลือบของเลนส์กันดีกว่า

การพัฒนาการเคลือบเลนส์
ก่อนการถือกำเนิดของเลนส์เรซิน เลนส์แก้วมักถูกนำมาใช้ ข้อดีของเลนส์แก้วคือดัชนีหักเหสูง มีการส่งผ่านแสงสูง และมีความแข็งสูง แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน เช่น มีแนวโน้มที่จะแตกหัก หนัก และไม่ปลอดภัย

เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องของเลนส์แก้ว โรงงานต่างๆ ได้พัฒนาวัสดุต่างๆ เพื่อใช้แทนเลนส์แก้ว แต่ไม่มีวัสดุใดที่เหมาะที่สุด วัสดุแต่ละชนิดมีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง และเป็นการยากที่จะทำให้เกิดความสมดุล นอกจากนี้ยังใช้กับเลนส์เรซินในปัจจุบัน (วัสดุเรซิน)
สำหรับเลนส์เรซินในปัจจุบัน การเคลือบถือเป็นกระบวนการที่จำเป็น วัสดุเรซินยังมีการจำแนกประเภทหลายประเภท เช่น MR-7, MR-8, CR-39, PC, NK-55-C และวัสดุเรซินอื่นๆ อีกมากมาย ซึ่งแต่ละประเภทมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกัน ไม่ว่าจะเป็นเลนส์แก้วหรือเลนส์เรซิน แสงที่ผ่านพื้นผิวเลนส์จะเกิดปรากฏการณ์ทางแสงต่างๆ เช่น การสะท้อน การหักเห การดูดกลืน การกระเจิง และการส่งผ่าน

เคลือบเลนส์ด้วยฟิล์มป้องกันแสงสะท้อน
ก่อนที่แสงจะไปถึงผิวสัมผัสของเลนส์ จะเป็นพลังงานแสง 100% แต่เมื่อออกจากเลนส์และเข้าสู่ดวงตา ก็จะไม่ใช่พลังงานแสง 100% อีกต่อไป ยิ่งเปอร์เซ็นต์ของพลังงานแสงสูง การส่งผ่านแสงก็จะยิ่งดีขึ้น และคุณภาพและความละเอียดของภาพก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย
สำหรับวัสดุเลนส์เฉพาะ การลดการสูญเสียการสะท้อนเป็นวิธีการทั่วไปในการเพิ่มการส่งผ่านแสง ยิ่งแสงสะท้อนมาก ค่าการส่งผ่านของเลนส์ก็จะยิ่งลดลง ส่งผลให้คุณภาพของภาพไม่ดี ดังนั้น การลดแสงสะท้อนจึงกลายเป็นปัญหาที่เลนส์เรซินต้องแก้ไข และได้ติดฟิล์มป้องกันแสงสะท้อน (ฟิล์ม AR) กับเลนส์แล้ว (ในขั้นต้น มีการใช้สารเคลือบป้องกันแสงสะท้อนกับเลนส์สายตาบางรุ่น)
ฟิล์มป้องกันแสงสะท้อนใช้หลักการรบกวนเพื่อให้ได้ความสัมพันธ์ระหว่างการสะท้อนความเข้มแสงของชั้นฟิล์มป้องกันแสงสะท้อนของเลนส์ที่เคลือบกับความยาวคลื่นของแสงตกกระทบ ความหนาของชั้นฟิล์ม ดัชนีการหักเหของแสงของชั้นฟิล์ม และ ดัชนีการหักเหของสารตั้งต้นของเลนส์ ช่วยให้แสงที่ผ่านชั้นฟิล์มหักล้างกัน ลดการสูญเสียพลังงานแสงบนพื้นผิวเลนส์ และปรับปรุงคุณภาพและความละเอียดของภาพ
สารเคลือบป้องกันแสงสะท้อนมักใช้โลหะออกไซด์ที่มีความบริสุทธิ์สูง เช่น ไทเทเนียมไดออกไซด์และโคบอลต์ออกไซด์ ซึ่งเกาะอยู่บนพื้นผิวเลนส์ผ่านกระบวนการระเหย (การสะสมสูญญากาศ) เพื่อให้ได้ผลป้องกันแสงสะท้อนที่ดี สารเคลือบป้องกันแสงสะท้อนมักจะทิ้งสารตกค้าง และชั้นฟิล์มส่วนใหญ่มักอยู่ในช่วงสีเขียว

สามารถควบคุมสีของฟิล์มป้องกันแสงสะท้อนได้ เช่น สร้างฟิล์มสีน้ำเงิน ฟิล์มสีฟ้าม่วง ฟิล์มสีม่วง ฟิล์มสีเทา เป็นต้น ชั้นฟิล์มที่มีสีต่างกันมีความแตกต่างกันในกระบวนการผลิต ตัวอย่างเช่น ฟิล์มสีน้ำเงินหมายความว่าจำเป็นต้องควบคุมการสะท้อนแสงที่ต่ำกว่า และความยากในการเคลือบจะมากกว่าฟิล์มสีเขียว อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างของการส่งผ่านแสงระหว่างฟิล์มสีน้ำเงินและสีเขียวอาจน้อยกว่า 1%
ในผลิตภัณฑ์เลนส์ โดยทั่วไปฟิล์มสีน้ำเงินจะพบได้ทั่วไปในเลนส์ระดับกลางถึงระดับสูง โดยหลักการแล้ว การส่งผ่านแสงของฟิล์มสีน้ำเงินจะสูงกว่าฟิล์มสีเขียว (โปรดทราบว่านี่เป็นหลักการ) เนื่องจากแสงเป็นส่วนผสมของความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน และความยาวคลื่นที่ต่างกันก็มีตำแหน่งในการถ่ายภาพบนเรตินาที่แตกต่างกัน ภายใต้สถานการณ์ปกติ แสงสีเหลืองเขียวจะถูกถ่ายภาพอย่างแม่นยำบนเรตินา และข้อมูลการมองเห็นที่เกิดจากแสงสีเขียวก็ค่อนข้างสูง ดังนั้น ดวงตาของมนุษย์จึงไวต่อแสงสีเขียว

เคลือบเลนส์ด้วยฟิล์มแข็ง
นอกจากการส่งผ่านแสงแล้ว ทั้งวัสดุเรซินและแก้วยังมีข้อเสียเปรียบที่สำคัญคือ เลนส์ไม่แข็งพอ
วิธีแก้ไขคือแก้ไขปัญหานี้ด้วยการเพิ่มการเคลือบฟิล์มแข็ง
ความแข็งพื้นผิวของเลนส์แก้วนั้นสูงมาก (โดยทั่วไปจะทิ้งร่องรอยไว้เล็กน้อยเมื่อถูกรอยขีดข่วนจากวัตถุธรรมดา) แต่นี่ไม่ใช่กรณีของเลนส์เรซิน เลนส์เรซินมีรอยขีดข่วนได้ง่ายจากวัตถุแข็ง ซึ่งบ่งชี้ว่าเลนส์ไม่ทนทานต่อการสึกหรอ
เพื่อปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของเลนส์ จำเป็นต้องเพิ่มการเคลือบฟิล์มแข็งบนพื้นผิวเลนส์ การเคลือบฟิล์มแข็งมักใช้อะตอมของซิลิคอนในการชุบแข็ง โดยใช้สารละลายชุบแข็งที่ประกอบด้วยเมทริกซ์อินทรีย์และอนุภาคละเอียดมากของอนินทรีย์ รวมถึงส่วนประกอบของซิลิคอน ฟิล์มแข็งมีความเหนียวและความแข็งไปพร้อมๆ กัน (ชั้นฟิล์มบนพื้นผิวเลนส์แข็ง และสารตั้งต้นของเลนส์มีความเปราะน้อยกว่า ไม่เหมือนกระจกที่แตกง่าย)
เทคโนโลยีสมัยใหม่หลักสำหรับการเคลือบฟิล์มแข็งคือการแช่ ฟิล์มเคลือบแข็งมีความหนาประมาณ 3-5μm สำหรับเลนส์เรซินที่มีการเคลือบฟิล์มแข็ง สามารถระบุได้ด้วยเสียงแตะบนเดสก์ท็อปและความสว่างของสีเลนส์ เลนส์ที่ให้เสียงที่คมชัดและมีขอบที่สดใสผ่านการชุบแข็งแล้ว

เคลือบเลนส์ด้วยฟิล์มป้องกันการเปรอะเปื้อน
ฟิล์มป้องกันแสงสะท้อนและฟิล์มแข็งเป็นสารเคลือบพื้นฐานสองชนิดสำหรับเลนส์เรซินในปัจจุบัน โดยทั่วไปฟิล์มแข็งจะถูกเคลือบก่อน ตามด้วยฟิล์มกันแสงสะท้อน เนื่องจากข้อจำกัดในปัจจุบันของวัสดุฟิล์มป้องกันแสงสะท้อน จึงมีความขัดแย้งระหว่างความสามารถในการป้องกันแสงสะท้อนและการป้องกันคราบสกปรก เนื่องจากฟิล์มป้องกันแสงสะท้อนมีสถานะเป็นรูพรุน จึงมีแนวโน้มที่จะเกิดคราบบนพื้นผิวเลนส์เป็นพิเศษ
วิธีแก้ไขคือเพิ่มชั้นฟิล์มป้องกันการเปรอะเปื้อนเพิ่มเติมที่ด้านบนของฟิล์มป้องกันแสงสะท้อน ฟิล์มป้องกันการเปรอะเปื้อนส่วนใหญ่ประกอบด้วยฟลูออไรด์ ซึ่งสามารถครอบคลุมชั้นฟิล์มป้องกันแสงสะท้อนที่มีรูพรุน ลดพื้นที่สัมผัสระหว่างน้ำ น้ำมัน และเลนส์ โดยไม่เปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพการมองเห็นของฟิล์มป้องกันแสงสะท้อน
ด้วยความต้องการที่หลากหลายที่เพิ่มขึ้น ชั้นฟิล์มที่ใช้งานได้ก็ได้รับการพัฒนามากขึ้นเรื่อยๆ เช่น ฟิล์มโพลาไรซ์ ฟิล์มป้องกันไฟฟ้าสถิต ฟิล์มป้องกันแสงสีฟ้า ฟิล์มป้องกันหมอก และชั้นฟิล์มที่ใช้งานได้อื่นๆ วัสดุเลนส์ชนิดเดียวกัน ดัชนีการหักเหของเลนส์เดียวกัน ยี่ห้อต่างกัน และแม้แต่ในยี่ห้อเดียวกันที่ใช้วัสดุเดียวกัน เลนส์หลายชุดก็มีราคาที่แตกต่างกัน และการเคลือบเลนส์ก็เป็นหนึ่งในเหตุผล เทคโนโลยีและคุณภาพของการเคลือบมีความแตกต่างกัน
สำหรับการเคลือบฟิล์มส่วนใหญ่ คนทั่วไปจะแยกแยะความแตกต่างได้ยาก อย่างไรก็ตาม มีการเคลือบประเภทหนึ่งที่สามารถสังเกตผลกระทบได้ง่าย: เลนส์ป้องกันแสงสีน้ำเงิน (เทคโนโลยีที่ใช้กันทั่วไปในเลนส์ป้องกันแสงสีน้ำเงินระดับไฮเอนด์)
เลนส์ป้องกันแสงสีน้ำเงินในอุดมคติจะกรองแสงสีน้ำเงินที่เป็นอันตรายในช่วง 380-460 นาโนเมตรผ่านชั้นฟิล์มป้องกันแสงสีน้ำเงิน อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพจริงของผลิตภัณฑ์จากผู้ผลิตแต่ละรายมีความแตกต่างกัน ผลิตภัณฑ์ต่างๆ แสดงให้เห็นความแตกต่างในด้านประสิทธิภาพการปิดกั้นแสงสีน้ำเงิน สีพื้นฐาน และการส่งผ่านแสง ซึ่งนำไปสู่ราคาที่แตกต่างกันโดยธรรมชาติ

 

การป้องกันการเคลือบเลนส์
สารเคลือบเลนส์ไวต่ออุณหภูมิสูง การเคลือบบนเลนส์เรซินจะถูกนำไปใช้ในภายหลัง และทั้งหมดมีจุดอ่อนร่วมกัน นั่นคือ พวกมันไวต่ออุณหภูมิสูง การปกป้องการเคลือบเลนส์ไม่ให้แตกสามารถยืดอายุการใช้งานของเลนส์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ สภาพแวดล้อมเฉพาะต่อไปนี้มีแนวโน้มที่จะก่อให้เกิดความเสียหายต่อการเคลือบเลนส์:
1.วางแว่นตาบนแผงหน้าปัดรถยนต์ในช่วงเที่ยงวันในฤดูร้อน
2.สวมแว่นตาหรือวางไว้ใกล้ ๆ ขณะใช้บริการซาวน่า อาบน้ำ หรือแช่น้ำพุร้อน
3.ปรุงอาหารในครัวที่อุณหภูมิน้ำมันสูง หากน้ำมันร้อนกระเด็นใส่เลนส์ อาจระเบิดได้ทันที
4.เมื่อรับประทานหม้อไฟ หากซุปร้อนกระเด็นเลนส์อาจแตกได้
5.ทิ้งแว่นตาไว้ใกล้เครื่องใช้ในครัวเรือนที่สร้างความร้อนเป็นเวลานาน เช่น โคมไฟตั้งโต๊ะ โทรทัศน์ เป็นต้น
นอกเหนือจากประเด็นข้างต้นแล้ว สิ่งสำคัญคือต้องอยู่ห่างจากของเหลวที่เป็นกรดหรือด่างเข้มข้นเพื่อป้องกันไม่ให้กรอบแว่นหรือเลนส์สึกกร่อน
การแตกของสารเคลือบเลนส์และรอยขีดข่วนมีความแตกต่างกันโดยพื้นฐาน การระเบิดเกิดจากการสัมผัสกับอุณหภูมิสูงหรือของเหลวเคมี ในขณะที่รอยขีดข่วนเป็นผลมาจากการทำความสะอาดที่ไม่เหมาะสมหรือผลกระทบภายนอก
ในความเป็นจริงแล้ว แว่นตาเป็นสินค้าที่ค่อนข้างบอบบาง มีความไวต่อแรงกด การตก การโค้งงอ อุณหภูมิสูง และของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

เพื่อปกป้องประสิทธิภาพการมองเห็นของชั้นฟิล์ม จำเป็นต้อง:
1.เมื่อถอดแว่นตา ให้ใส่ไว้ในกล่องป้องกันและเก็บไว้ในที่ที่เด็กไม่สามารถเข้าถึงได้
2. ทำความสะอาดแว่นตาด้วยผงซักฟอกที่เป็นกลางเจือจางโดยใช้น้ำเย็น ไม่แนะนำให้ใช้ของเหลวอื่นในการทำความสะอาดแว่นตา
3.ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง (โดยเฉพาะระหว่างอาบน้ำหรือทำอาหาร) แนะนำให้สวมแว่นตาเก่าเพื่อป้องกันเลนส์ของแว่นตาใหม่เสียหาย
บางคนอาจล้างแก้วด้วยน้ำอุ่นขณะสระผม ใบหน้า หรืออาบน้ำเพื่อทำให้แว่นตาสะอาดขึ้น อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้อาจทำให้เกิดความเสียหายอย่างมากต่อการเคลือบเลนส์ และอาจทำให้เลนส์ใช้งานไม่ได้ สิ่งสำคัญคือต้องเน้นว่าควรทำความสะอาดแว่นตาด้วยผงซักฟอกที่เป็นกลางเจือจางโดยใช้น้ำเย็นเท่านั้น!

สรุปแล้ว
ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีการเคลือบ ผลิตภัณฑ์แว่นตาสมัยใหม่จึงมีความก้าวหน้าอย่างมากในด้านคุณสมบัติการส่งผ่านแสง ความต้านทานต่อการขีดข่วน และป้องกันการเปรอะเปื้อน เลนส์เรซิน เลนส์ PC และเลนส์อะคริลิกส่วนใหญ่สามารถตอบสนองความต้องการในชีวิตประจำวันของผู้คนในแง่ของการออกแบบการเคลือบ
ดังที่กล่าวข้างต้น จริงๆ แล้วแว่นตาถือเป็นผลิตภัณฑ์ที่ค่อนข้างละเอียดอ่อนซึ่งเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีการเคลือบของชั้นฟิล์ม โดยเฉพาะความต้องการสูงในการใช้อุณหภูมิ สุดท้ายนี้ ฉันอยากจะแจ้งเตือนคุณว่า: เมื่อคุณพบความเสียหายต่อชั้นฟิล์มของเลนส์แว่นตาของคุณ ให้เปลี่ยนทันที อย่าใช้มันอย่างไม่ระมัดระวังต่อไป ความเสียหายต่อชั้นฟิล์มสามารถเปลี่ยนประสิทธิภาพการมองเห็นของเลนส์ได้ แม้ว่าเลนส์คู่จะเป็นเรื่องเล็กน้อย แต่สุขภาพดวงตาก็มีความสำคัญสูงสุด