Фотохромные линзы (хамелеоны)
(23.06.2010)
Краткая история

Явление фотохромизма, то есть изменение цвета некоторыми химическими веществами под воздействием света и возвращение к исходному цвету в отсутствие источника освещения, было открыто в конце XVIII века. Но только во второй половине XX века принцип фотохромизма нашел свое практическое применение: в 1964 году компания «Corning» выпустила на рынок первые неорганические фотохромные линзы «PhotoGray». В качестве фотохромных добавок в неорганических линзах применялись галогениды серебра и меди. Эти вещества были достаточно устойчивы к длительному воздействию солнечного излучения, и минеральные фотохромные линзы быстро приобрели известность на оптическом рынке.

Первые органические фотохромные линзы появились в начале 1980-х годов («American Optical» выпустила линзы «Photolite»), однако по своим характеристикам они уступали имеющимся на рынке минеральным: медленнее происходил переход из активированной стадии в дезактивированную, при этом во время перехода проявлялись нежелательные цветовые оттенки. Компания «PPG Industries», являющаяся крупнейшим производителем органических мономеров, провела серьезные исследования по разработке пигментов и технологий для производства фотохромных линз из пластмассы, потратив на эти цели более 85 млн долл. США. Ее поиски увенчались успехом – была разработана технология изготовления органических линз. Но сама компания «PPG Industries» не имела опыта производства органических линз, поэтому в 1990 году она организовала совместное предприятие с компанией «Essilor International» – фирму «Transitions Optical», которая вскоре выпустила на рынок первые органические линзы «Transitions». Это первое поколение фотохромных органических линз получило признание на оптических рынках многих стран.

                                                                                                                                                                                                                                                    
                очки оптика                            очки оптика                            очки оптика            
Желто - зеленый цвет усиливает контраст, улучшает распознавание предметов и оценку расстоянийЦвет линз изменяется на медный/коричневый, увеличивается поглощение света, что обеспечивает водителям комфортное визуальное восприятие окруженияЦвет линз изменяется на темно - коричневый, увеличивается поглощение света, предоставляя максимальную защиту для глаз
                Технология            
                линзы оптика                            линзы оптика                            линзы оптика            
Поляризационная пленка с высокой эффективностьюПоляризационная пленка
+
новая фотохромная молекула, активированная светом видимой части спектра
Поляризационная пленка
+
новая фотохромная молекула, активированная светом видимой части спектра
+
стандартная фотохромная молекула, активированная светом ультрафиолетовой части спектра


Дальнейшее усовершенствование технологии привело к появлению новых поколений линз марки «Transitions»: это «Transitions Plus», «Transitions III», «Transitions Next Generation». Сегодня потребителям предлагается уже шестое поколение органических фотохромных линз «Transitions VI FSV», представленных на рынке в начале 2009 года.

Какие линзы лучше? Какой метод производства лучше и какие линзы дольше сохраняют фотохромные свойства – минеральные или органические?

Галогениды серебра и меди, применяемые в минеральных фотохромных линзах в качестве фотохромных пигментов, отличаются устойчивостью к воздействию УФ-излучения, в то время как органические фотохромные пигменты являются менее стойкими. Однако у минеральных фотохромных линз высокой оптической силы в затемненном состоянии может наблюдаться некоторое различие в интенсивности окрашивания – так, линзы отрицательных рефракций могут быть светлее по центру, а положительных рефракций – по краям. Этих недостатков лишены минеральные фотохромные линзы «Umbramatic» компании «Carl Zeiss», которые состоят из тонкой фотохромной пластины с объемно-распределенным фотохромным веществом и бесцветной очковой линзы требуемой оптической силы из материала с высоким показателем преломления ne = 1,706. Различия в окрашивании уменьшаются при исполнении минеральных фотохромных линз из материалов с высоким показателем преломления (1,6).

Фотохромные линзыОрганические фотохромные линзы независимо от способа их производства демонстрируют равномерность окрашивания в активированной стадии. В линзах с поверхностно внедренными пигментами и фотохромными покрытиями равномерность окрашивания обусловлена одинаковой глубиной пропитывания или толщиной покрытия. В органических фотохромных линзах с объемным распределением пигментов равномерность потемнения линз обусловлена равномерностью распределения пигментов в полимерной матрице. Светопоглощение таких линз в активированной стадии (в отличие от минеральных фотохромных линз) не зависит от оптической силы, из-за того что УФ-излучение активирует молекулы фотохромных пигментов только на поверхности линзы. Активированные окрашенные молекулы не пропускают ультрафиолет к нижележащим молекулам, что также положительно сказывается на продолжительности сохранения фотохромных свойств.

Фотохромные линзы (хамелеоны)Другая существенная разница между минеральными и органическими фотохромными линзами заключается в том, что минеральные фотохромные линзы по мере старения становятся темнее, в то время как органические фотохромные линзы выцветают. Однако процесс выцветания в современных органических фотохромных линзах происходит достаточно медленно, поэтому они сохраняют фотохромные свойства на протяжении всего периода эксплуатации. Продолжительность сохранения фотохромных свойств органических фотохромных линз зависит от материала самих линз и наличия специальных светостабилизирующих добавок. Длительность сохранения фотохромных свойств также определяется образом жизни пользователя. Так, человек, проводящий значительное время на открытом воздухе и подвергающий линзы длительному воздействию УФ-излучения, должен иметь в виду, что срок их полезной эксплуатации будет меньше. Большинство производителей указывают, что срок эксплуатации их линз при сохранении фотохромных свойств и обеспечении защиты от ультрафиолетового излучения составляет не менее двух лет.

Производители, изготавливающие линзы с объемным распределением фотохромных добавок, заявляют в своих информационных материалах, что их линзы имеют больший срок полезной эксплуатации. Причина этой долговечности кроется в значительно большем количестве фотохромных пигментов: по мере исчерпывания фотохромных свойств поверхностных молекул начинают активироваться нижележащие. Так, компания «Corning» сообщает, что линзы «SunSensors» сохраняют 95% фотохромного ресурса через три года эксплуатации у реальных пользователей из разных стран.

Эффект старения усложняет проблему замены одной из фотохромных линз в очках – если линзы были в эксплуатации различное время, то они по-разному будут реагировать на изменение солнечной активности. В минеральных фотохромных линзах эту проблему можно решить, подвергнув старую и новую линзы воздействию высокой температуры, например кипячению. В результате обе линзы обесцветятся и начнут функционировать с одинакового цикла. В случае же очков с органическими фотохромными линзами при утрате одной из них следует заказывать новую пару.

Совместимость фотохромных очковых линз с просветляющими покрытиями

Фотохромные линзы (хамелеоны)Просветляющие покрытие помогают фотохромным очковым линзам достигать максимального светопоглощения под воздействием активирующего излучения и оставаться максимально прозрачными в помещении. Кроме того, просветляющие и многофункциональные покрытия препятствуют проникновению кислорода и способствуют более длительному сохранению фотохромных свойств органическими очковыми линзами. Современные фотохромные очковые линзы, изготовленные по технологии "Transitions" компаниями "Essilor International", "Younger Optics", "Carl Zeiss" и другими производителями, имеют высокое светопропускание в помещении - они пропускают 89% света без просветления и 95% при нанесении просветляющих покрытий (для справки: светопропускание CR-39 без просветления составляет 92%). На открытом воздухе их светопропускание составляет 15% при температуре 23 С, что соответствует показателям большинства солнцезащитных очковых линз. Таким образом, фотохромные очковые линзы могут стать линзами общего назначения для широкого круга пользователей очков.