Асферическая линза

Асферические контактные линзы — в чём отличие от очков?

Не стоит забывать, что есть люди, которые придерживаются улучшения зрения не с помощью очков, а с использованием контактных аналогов. Они также бывают асферическими и сферическими. Конструкция обычных контактных линз со сферическим дизайном позволяет получать абберации, которые искажают зрение. Это значит, что сферические контактные изделия имеют все те же недостатки, что и сферические линзы в очках, только исключением является внешний вид, который незаметен, поскольку они являются контактными и наносятся на сами глаза.

Но сферический дизайн контактных аналогов существует уже очень длительное время. Хоть и было комфортно носить линзы на сетчатке, тем не менее это придавало массу неудобств в самом зрении. С течением времени учёные наконец взяли себя в руки и решили положить конец зрительным абберациям в сферических контактных линзах, что дало начало разработке дизайна асферических контактных аналогов.

Новые атрибуты для улучшения зрения стали напоминать форму эллипса, что даёт начало появлению современного усовершенствованного дизайна. Радиус кривизны в ней так же постепенно увеличивается к краю, как и у любой другого аналога асферической формы.

Контактные линзы с асферическим дизайном не только устраняют искажения, которые свойственны глазу, но и минимизирует абберации, которые создаёт сам атрибут. Рассматриваемые объекты становятся более чёткими и резкими.

Достоинства и недостатки

Чтобы понимать, почему асферические линзы пользуются такой популярностью и востребованностью, надо знать, какими достоинствами они обладают:

оптические приспособления с асферикой позволяют добиться высокой контрастности, так как оптическая сила в них распределена равномерно;
благодаря небольшой толщине и лёгкости, линзы этого типа не вызывают дискомфорт при длительной эксплуатации;
широкий ассортимент. В настоящее время оправы для таких линз изготавливаются из различных материалов, благодаря чему им можно придать самую разную форму. Также такие стёкла можно тонировать либо наносить на них специальные фильтры;
люди, носящие очки со сферическими линзами, часто жалуются на усталость, возникающую из-за аберраций. У некоторых пациентов при длительном ношении появляются более выраженные и неприятные симптомы, такие как тошнота и головокружение. Если человек страдает от проблем с хрусталиком, симптоматика может быть ещё более выраженной;
асферичные линзы смотрятся аккуратнее, так как имеют более тонкие стёкла.

Несмотря на положительные стороны, у асферических линз имеются и слабые стороны, о которых обязательно нужно знать:

так как при производстве таких линз используется более дорогостоящий материал, их цена дороже, чем у обычных. Но стоит учитывать, что стекла этого типа являются более качественными и при бережной эксплуатации прослужат длительное время;
при использовании подобных линз могут появляться блики и отражение света. Решить данную проблему поможет нанесение антибликового покрытия. Такая обработка очень пригодится водителям, которые пользуются машиной в ночное время суток, и людям, работающим за компьютерным монитором.

Также стоит учитывать, что такие стёкла более подвержены появлению царапин и пятен, поэтому их придётся чаще протирать специальной тряпочкой.

Классификация и виды

При различных видах и порядках аберрации доктор может рекомендовать эксплуатацию различных по своей конструкции и характеру изделий.

Лентикулярные при близорукости

Используются для вставления в очковую оправу. Их особенность заключается в том, что общий диаметр превышает диаметр центральной оптической зоны, то есть периферическая часть является лишь основанием. Такие изделия предназначены для коррекции высокой степени аметропии (патологии глазного яблока, в результате которого нарушается преломление световых лучей и окружающий мир выглядит нечетким).

Мультифокальные

Мультифокальные КЛ показаны пациентам, которые используют несколько пар очков (для чтения, просмотра ТВ, повседневных дел, вождения автомобиля). Чаще всего мультифокальная оптика используется для коррекции возрастной дальнозоркости. Специфика их дизайна заключается в наличии нескольких оптических зон, что позволяет человеку не терять четкость зрения при переводе взгляда с ближнего расстояния на дальнее, и наоборот.

Асферические мультифокальные линзы ежедневной замены – относительно новый продукт на рынке, поэтому их стоимость значительно отличается от более старых моделей.

Интраокулярные (ИОЛ)

Огромным прорывом в офтальмологии стало изобретение интраокулярных линз (ИОЛ). Это искусственный хрусталик из мягкого гидрогелевого полимерного материала, который имплантируют больным катарактой и тяжелыми формами глаукомы. ИОЛ, размещенная внутри глаза вместо естественного хрусталика, хорошо переносится организмом, не вызывает осложнений и обеспечивает необходимые зрительные функции. Использование интраокулярных линз оправдано также при высокой степени близорукости, дальнозоркости, астигматизма. Существенным преимуществом таких имплантатов является отсутствие сроков эксплуатации, то есть со временем пациенту не придется повторно обращаться к хирургу для их замены. Про контактные линзы 1 Day Acuvue Moist узнайте по этой ссылке.

Особенности асферических контактных линз для зрения, определение

В отличие от традиционных контактных линз (КЛ), асферические изделия позволяют повысить резкость, четкость и контрастность зрения, что обеспечивается их особенной геометрической формой. Более плоские и овальные поверхности не только корректируют искажения, вызванные заболеванием глаз, но и устраняют аберрации, вызванные непосредственно линзой. К преимуществам асферической оптики относят:

более качественное, по сравнению с другими видами приспособлений, изображение;
отсутствие зависимости уровня зрительного восприятия от времени суток;
уменьшение бликов от различных осветительных приборов или солнечных лучей – большинство современных изделий покрывают специальным антибликовым средством;
высокая степень четкости бокового зрения;
отсутствие ощущения перенапряжения глаз даже при длительном использовании;
более плотное прилегание к поверхности глаза.

Основным недостатком асферических КЛ является их высокая стоимость. Это связанно с дороговизной материала, а также сложным процессом изготовления. При первом применении многие потребители отмечают некоторые изменения центрального фокуса. К примеру, при разглядывании себя в зеркале могут изменяться объемы или рост, а также оттенок цветных деталей (одежды, косметики, волос).

Справедливости ради, стоит отметить, что такой дефект восприятия самостоятельно исчезает по мере привыкания к оптическому приспособлению. Можно ли носить линзы при гиперметропии узнайте тут.

Показания и кому не подходят офтальмологические оптические средства

Поводом для приобретения асферической оптики может быть:

Прогрессирование близорукости. О применении корректирующих изделий следует задуматься уже при показателях -3 диоптрии.
Дальнозоркость (при повышении рефракции на +2 диоптрии).
Высокой степени астигматизма.
Желание выглядеть эстетично, что не всегда возможно в очках с толстыми стеклами.
Длительное нахождение за рулем автомобиля. Асферический дизайн позволяет расширить обзор.

Что же касается ограничений, то асферическая контактная оптика (так же, как сферическая) противопоказана людям с:

хроническим конъюнктивитом;
воспалительными заболеваниями век;
помутнением роговицы;
глаукомой;
повышенной или пониженной функциональностью слезных желез;
выраженным косоглазием (с углом более 15 градусов);
инфекционными процессами в органах зрения;
вывихом глазного хрусталика.

От применения подобной продукции придется отказаться также в том случае, когда организм так и не смог привыкнуть к присутствию инородного тела или индивидуальной непереносимости растворов для ежедневной обработки изделий. Про коррекционные очки с диоптриями читайте здесь.

Чем отличаются от сферических – различия

Основное отличие асферической и сферической линзы – их форма. Традиционная линза представляет собой полусферу, которая имеет одинаковый радиус кривизны по всей своей поверхности. Технология изготовления такой оптики достаточно проста, но, несмотря на высокую степень коррекции аберрации в центре, качество периферического зрения оставляет желать лучшего. Эллипсовидная конструкция асферической очковой или КЛ обеспечивает увеличения поля зрения вокруг оптического центра линзы, а оптическая сила плавно изменяется от центра к краям. Очковые же линзы такой формы отличаются тонкостью и легкостью. Про торические контактные линзы расскажет эта статья.

Ложка дегтя в бочку меда, или недостатки сложной оптики

Некоторыми пользователями асферических стекол для очков были отмечены отражения света на них, блики. Это объясняется тем, что они более тонкие и располагаются близко к глазам. Во избежание появления подобных эффектов рекомендуется наносить на них антибликовое покрытие.

Стоимость такой оптики выше стоимости сферической, так как из-за сложной геометрии ее производство более трудоемкое. Но ее достоинства окупаются с лихвой. Это и высокое качество зрения, комфорт ношения очков и внешняя эстетичность.

«Минусы» асферики

Оказывается, что уменьшение краевых искажений может привести к тому, что пациенты, впервые надевшие асферические очковые линзы после постоянного ношения сферических, почувствуют разницу и им потребуется адаптация. По словам некоторых американских офтальмологов, в начале использования асферических очковых линз некоторые пациенты испытывают настоящий шок – появляются жалобы, что «не видно ног». Продолжительность периода адаптации зависит от индивидуальных особенностей пациента и может составить от нескольких часов до нескольких дней. В то же время некоторые пациенты могут вообще не заметить каких-либо изменений. И тем не менее, специалисты считают, что заказчика необходимо предупреждать о возможном периоде привыкания к новым очковым линзам, иначе он может быть разочарован и захочет их вернуть. Еще одной проблемой, с которой сталкиваются пользователи асферических очковых линз, является увеличение отражения от их более плоских поверхностей. Как говорят многие оптики, эти очковые линзы «больше бликуют». А с учетом того, что практически все асферические очковые линзы производятся из материалов с высокими и средними значениями показателя преломления, становится понятно, почему их рекомендуют применять только с просветляющими покрытиями. Это способствует еще большему возрастанию стоимости асферических очковых линз, поэтому практикующие оптики признают, что по экономическим соображениям такие очковые линзы не для всех.

Ольга Щербакова, Веко #6(50)

Недостатки оптики

К сожалению, такой вид линз так же имеет свои недостатки

При первом применении пациенты часто обращают внимание на то, что искажается окружающий мир. Да, картинка приобретает большую четкость, но так же линза создает своеобразные искажения

Так, например, при взгляде в зеркало человек может отметить, что стал ниже или выше ростом, полнее или худее, волосы, одежда приобрели немного другой оттенок. Исправляя одну аберрацию, оптика привносит незначительные изменения в центральный фокус.

Безусловно, постепенно при длительном ношении дефекты выравниваются.

Как за 7 дней полюбить спорт и перейти на правильное питание: личный опыт

Очковые

Так что собой представляют линзы для очков асферические? Деталь асферической проектировки имеет замысловатую геометрию – радиус кривизны от центра к периферии трансформируется незаметно, делая ее более тонкой и плоской.

Поверхность обычных линз располагает формой сферической. Линза является частью шара, сферы, то есть ее радиус кривизны одинаков на протяжении всей поверхности.

Что такое асферический дизайн

Многие пациенты, имеющие проблемы со зрением, жалуются на то, что очки с обычными сферическими стёклами искажают изображение. Офтальмологи объясняют, что такая особенность связана со спецификой дизайна классических очков. Поскольку сферические стёкла имеют одинаковый радиус кривизны по всей поверхности, они сужают угол обзора и ухудшают боковое зрение. Человек, носящий такие очки, испытывает сильный дискомфорт, который становится ещё более выраженным при вечернем освещении. Также многие пациенты, носящие линзы с большими диоптриями, утверждают, если в помещении будет недостаточно света, очертания предметов расплываются. В результате этого глаза сильно перенапрягаются и быстро устают.

Очки с асферическим дизайном помогают предотвратить появление этих сложностей. Медики уверяют, что подобные оптические изделия не искажают очертания предметов и помогают видеть всё максимально чётко, вне зависимости от освещения.

Полезное видео

Плохое зрение значительно ухудшает качество жизни, лишает возможности видеть мир таким, каким он есть. Не говоря о прогрессировании патологий и полной слепоте.

МНТК «Микрохирургии глаза» опубликовал статью о безоперационном восстановлении зрения до 90%, это стало возможно благодаря.

Преимущества и недостатки подобных линз

Асферические линзы

Систематизировав представленные выше положения, не лишним будет сравнить линзы асферической и сферической формации. Начнем, пожалуй, с преимуществ корректоров. В отличие от сферических линз асферические:

Позволяют человеку более четко и широко видеть. Уникальная структура асферических линз заметно увеличивает поле зрение и четкость в любой точки их проглядывания, чем точно не смогут похвастаться толстые «сферы».
Минимально искажают получаемое после преломления изображение (проводят минимизацию аберраций).
Более точно передают размерность предметов, просматриваемых через линзу. В случае с асферическими линзами такового не будет точно. Последние никогда не уменьшают и не увеличивают размерность предметов, чем нередко грешат линзы сферической формации.
Удобнее носить, ибо они намного легче по весу и меньше по занимаемой площади.
Эстетичней в плане частого использования, так как не искажают размеры глаз человека, в отличие от низкодиоптриевых «сфер».

Однако относительно асферических линз также можно выделить некоторые недостатки. В частности, они:

Стоят дороже, что связано со сложной технологией производства.
Имеют слегка меньшую коррекцию зрительных дефектов носителя очков (данный показатель немного опускается из-за минимизации количества аберраций, подобного явления, к сожалению, не избежать).
Сильнее пропускают солнечные лучи, что требует от носителя очков трепетного отношения к своему аксессуару (как минимум, периодического нанесения на их поверхность специального раствора «антиблика»).

Как видите, характеризировать асферические линзы с положительной стороны намного проще, чем пытаться найти в них изъяны. Безусловно, некоторые минусы у подобной формации линз имеются, но, по факту, плюсы их «переплевывают» в разы.

В любом случае, окончательный выбор между рассматриваемыми сегодня видами линз – индивидуальное решение каждого, поэтому рекомендуем всем читателям нашего ресурса внимательно изучить представленный выше материал и использовать его для своей пользы при выборе очков. Надеемся, статья была для вас полезна. Удачи в подборе формации линз!

Сферические и асферические линзы — в чем разница? Ответы даст видео:

Чем отличаются линзы

Усовершенствованные изделия позволяют видеть окружающий мир без искажений . Есть немало разновидностей КЛ, особенности изделий предполагают особый подход к выбору.

Поэтому пользователей информируют, чем отличаются средства контактной коррекции зрения и, пользуясь этими знаниями, сделать выбор в пользу лучшего.

Таблица. Сравнение сферических и асферических контактных линз.

Сферические	Асферические
Радиус кривизны	Одинаковый на протяжении поверхности.	Изменяется от центра к периферии.
Форма	Представляет собой сферу — шар.	Геометрия сложная. BC делает линзу плоской и тонкой, благодаря элипсовой форме (напоминает параболу).
Аберрации (искажения по краям)	Есть.	Нет, поскольку КЛ плоская и поле зрения шире.
Оптический эффект	Визуально изменяется размер глаза. Зрачок и глазное яблоко кажется больше.	Глаза выглядят естественно.
Контрастность	Сказываются отрицательно. Оптическая сила распределена неравномерно.	Контрастность высокая. Оптическая сила распределяется равномерно.
В каких случаях используют	Близорукость, астигматизм, дальнозоркость.	Дистрофия. КЛ используются для устранения серьезных патологий.

КЛ удобны в ношении, но подходят не каждому пациенту . Иногда адаптация занимает до нескольких недель. Понять какие линзы подойдут пациенту можно лишь в ходе применения. Поэтому невозможно сказать, что лучше в каждом конкретном случае.

Преимущества асферических линз

Уменьшение толщины и веса

Рис. 1. Распределение оптической силы по поверхности сферической (а) и асферической (б) очковой линзы
Асферический дизайн линзы уменьшает ее оптическую силу на периферии, делая равной оптической силе в центре
Рис. 2. Сравнение толщины высокодиоптрийных линз асферического (слева) и сферического (справа) дизайнов отрицательной (а) и положительной (б) оптической силы

высоких степенях дальнозоркости

Более высокое качество зрения

Рис. 3. Формирование изображения:а – сферической линзой (краевые лучи создают размытое изображение); б – асферической линзой (краевые лучи создают резкое изображение)1 – краевые лучи; 2 – точка фокусировки

Рис. 4. Зрительное восприятие изображения через сферическую (а) и асферическую (б) высокодиоптрийные линзы отрицательной рефракции

данных рецепта

Более естественный вид глаз пользователя

Рис. 5. Восприятие глаз пользователя очков с отрицательными высокодиоптрийными линзами:а – сферического дизайна; б – асферического дизайна

Кому могут быть рекомендованы асферические линзы?

есть анизометропия – в очках с такими линзами разница в размерах изображений предметов становится менее ощутимой;
важна эстетика – естественнее будут выглядеть не только те предметы, на которые смотрите вы, но и ваши глаза за очками для стороннего наблюдателя; кроме того, намного тоньше и легче будут сами линзы;
пациент привык пользоваться контактными линзами – качество зрительного восприятия в асферических очковых линзах приближено к таковому в контактных линзах.

привыкания

сферический компонент составляет +/–4,0 дптр и больше;
цилиндрический компонент, составляющий менее 1,0 дптр, назначен впервые;
сферический компонент равен 1,0 дптр и больше;
в наличии анизометропия (разница между двумя глазами) любой величины.

Правильно устанавливаем асферические линзы

Не рекомендуется выбирать оправу с большими световыми проемами, установка линз в которую потребует децентрации более чем на 3 мм, так как ухудшится внешний вид очков из-за разной толщины края линз. Нельзя производить децентрацию асферических линз в целях получения призмы, последнюю следует заказывать при изготовлении линзы в лаборатории.
Подобрав оправу, специалист должен провести ее выправку по лицу клиента для оптимальной посадки и произвести примерку. Необходимо убедиться, что вертексное расстояние не превышает 13 мм.
Желательно, чтобы центры зрачков клиента по вертикали соответствовали геометрическим центрам световых проемов оправы – это уменьшит толщину и вес линз.
Определять высоту от центра зрачка клиента до нижнего ободка оправы для каждого глаза специалист должен так же тщательно, как это делается при подборе прогрессивных линз. Для этого он должен находиться на одной высоте с клиентом и при взгляде последнего вдаль производить разметку центра зрачка на фальш-шаблоне.
Оптический центр линзы должен соответствовать центру вращения глаза. Пантоскопический угол наклона большинства оправ составляет 8–12°. Необходимо определить пантоскопический угол выбранной оправы и опустить оптический центр линзы на 0,5 мм на каждый градус угла наклона оправы. Второй метод центрирования заключается в том, что голову клиента отводят назад, так чтобы очковая линза находилась перпендикулярно поверхности пола, после чего на фальш-шаблоне отмечают центр зрачка. Такая маркировка будет соответствовать правильному расположению оптического центра асферической линзы для данной оправы.
Многие производители асферических линз выпускают специальные карты для подбора, позволяющие проверить, можно ли данную линзу вставить в конкретную оправу. Для этого специалист накладывает на карту оправу с разметками зрачков и убеждается в возможности обточки линз по контуру при сохранении зоны асферического действия. В противном случае вместе с клиентом он должен выбрать оправу меньших размеров.

Что такое аберрация?

Термин аберрация произошел от латинского названия, которое в переводе обозначает «погрешности, отклонения от нормы». Этот термин как нельзя лучше подходит для точной характеристики оптической системы глаза.

Любое изображение, проходя через структуры глазного яблока по достижении глазного дна и непосредственно сетчатой оболочки, претерпевает значительные искажения, преломляясь сначала сквозь роговицу, затем проходя через камеры глаза и стекловидное тело (вследствие многих заболеваний и водянистая влага и витрум могут мутнеть и терять необходимую прозрачность), хрусталик.

К тому же и сама роговица имеет вид не идеальной полусферы, а она слегка вытянута вперед. И при прохождении луча света центр той же роговице совершенно не совпадает с центром хрусталика, таким образом даже в здоровом глазу возможны нарушения – аберрация. Такие нарушения принято называть кома, то есть сферические искривление косых лучей света нарушения рефракции.

Даже в нормальном наблюдается второй вид аберрации — хромофильная. Погрешность возникает потому, что разные цветовые лучи обладают различной длиной волны, таким образом они и преломляются под неравномерными углами.

Третий вид аберрации искажает прямые параллельные лучи, так как они падает на роговицу, имеющую округлую форму. Из этого следует, что и угол преломления будет различным.

Сферическая линза не корректирует этот диссонанс, а лишь усугубляет его. Клинически человек, пользующийся сферической линзой, предъявляет жалобы на значительное ухудшение зрения, в особенности периферического, в сумерках, расхождение радужных кругов вокруг источников светового излучения (фонарей, фар автомобилей, ламп и так далее).

Видео

Про сравнение сферических и асферических линз смотрите в этом видео:

Особенности производства асферических линз

Линзы многие предпочитают очкам

Первые линзы асферического типа были сделаны в 30-х годах 17 века Рене Декартом и Константином Гюйгенсом. Несмотря на их «экспериментальные цели», ученые смогли провести некоторый прорыв в линзостроении, который в массовом производстве относительно очков применил Мориц фон Рору в середине 20 века.

На сегодняшний день подобные линзы применяются не только в производстве очков, но и в электронной технике, требующей использования линз (фотоаппараты, к примеру).

Вне зависимости от назначения изготавливаемой линзы она производится с учетом следующих принципов:

использование литого стекла, сделанного по специальной технологии, которая заключается в формировании парабольной или эллипсной поверхности;
применение технологии сферических линз, посредством использования их уменьшенного аналога по центру всей линзы (отметим, что кривизна от перехода сферы к параболе или эллипсу происходит по периферии, что исключает развитие астигматизма);
формирование линзы из веществ или их смеси с большим коэффициентом преломления (четкость при этом несущественно падает), что в итоге позволяет снизить проявление аберраций некоторых видов;
нанесение на готовую линзу специального покрытия (просветлителя), которое помогает снизить высокую отражательную способность асферических линз из-за их плоской формы.

Достичь и эффекта комфорта от ношения, и эффективности при коррекции зрения позволяет уникальная технология соединения половин линзы. В асферическом типе корректоров, как правило, одна сторона является плоской, а другая – выпуклой.

Реже обе стороны имеют небольшую выпуклость, что слегка повышает уровень их коррекции, но также повышает количество проявляемых аберраций. В любом случае, все вариации дизайна имеют место быть в реальной практике, так как случай каждого пациента индивидуален и достичь конкретной задачи по корректировке зрения получается только путем чувствительного подбора.

Линзы сферические и асферические – в чем разница?

Сферические контактные линзы корректируют искажения только низших порядков. Что же касается высших порядков, то исправить их обычной коррекцией невозможно. По сути, сферические очки и линзы принципиально почти не отличаются. Единственное отличие – последние позволяют корректировать и периферическое зрение, чего об очках, увы, сказать нельзя.

Многие специалисты занимались вопросом исправления зрительных аберраций и спустя годы разработали модернизированные, асферические контактные линзы. Такие приборы отличаются от сферических своей особой конструкцией: передняя поверхность (а порой даже задняя) имеет форму эллипса. Благодаря этому радиус кривизны от центра к краю увеличивается, а искажения глаза в результате снижаются или вовсе нейтрализуются. Как следствие – контрастная чувствительность возрастает.

Видео – Отличие линз сферических от асферических

Другой особенностью является то, что они корректируют искажения не только глаза, но и «контакта». Другими словами, усовершенствуется система «линза-глаз», а контрастность зрения повышается в разы. На практике это проявляется в более резких и четких картинках предметов.

Математическое описание

Общее уравнение меридионального сечения асферической поверхности вращения первой группы имеет вид

x=A|y|+By2+C|y3|+Dy4+…{\displaystyle x=A|y|+By^{2}+C|y^{3}|+Dy^{4}+…}

К тому же большинство применяемых асферических поверхностей обладают параксиальной областью. Для таких поверхностей центральные точки не имеют никаких особенностей (поверхность в этой точке без излома, то есть касательная к поверхности перпендикулярна к её оси).
Из поверхностей, не обладающих параксиальной областью, пока применяются только конические.

Наиболее распространены асферические поверхности, в уравнении меридионального профиля которых равны нулю коэффициенты при всех нечетных степенях y{\displaystyle y}

x=By2+Dy4+Fy6+…{\displaystyle x=By^{2}+Dy^{4}+Fy^{6}+…}

К таким поверхностям можно отнести все поверхности второго порядка (коникоиды), поверхности коррекционных пластин (например, пластин Шмидта в телескопах ) и др.

Возможности асферических линз по сравнению со сферическим связаны с параметрами, определяющими форму несферических поверхностей.
Так, например, меридиональное сечение поверхности вращения 2-го порядка можно выразить уравнением вида

y2=Ax+Bx2{\displaystyle y^{2}=Ax+Bx^{2}}

При этом радиус кривой в её вершине

r=A2{\displaystyle r=A/2}

Так как коэффициент B не влияет на радиус, то его изменения (связанные с изменением формы поверхности) не повлияют ни на фокусное расстояние, ни на увеличение системы для параксиального пучка лучей. Таким образом, асферические поверхности 2-го порядка, в отличие от сферических, имеют ещё один расчетный параметр, позволяющий изменять ход краевых лучей, не затрагивая хода лучей параксиальных, что создаёт дополнительные возможности для построения оптических систем.

При оптимизации формы двухсторонней цельной асферической линзы, образованной поверхностями вращения из изотропного оптического материала с показателем преломления большим чем окружающая линзу однородная среда, возникает требование оптимизации: Угол θ₁ падения света в каждой точке проксимальной к точечному источнику поверхности равен углу θ₂ выхода того же луча (прошедшего через преломляющий материал цельной линзы) из дистальной к точечному источнику поверхности. В таком случае для каждого тонкого плоскопараллельного пучка света, условно прошедшего через точечный источник света будут выполняться также условия (см. Схему):

1) Угол ξ₁ преломления луча при падении на проксимальную поверхность цельной линзы равен углу ξ₂ преломления того же луча в точке выхода из дистальной поверхности границы раздела с окружающей средой;

2) Угол η₁ отклонения луча при падении на проксимальную поверхность цельной линзы равен углу η₂ отклонения того же луча в точке выхода из дистальной поверхности границы раздела с окружающей средой;

3) Под тем же лучом понимается здесь группа плоских однородных гармонических волн идущих вдоль линии постоянной амплитуды.

Схема — оптическая диаграмма, показывающая параметры и ход лучей через асферическую линзу

Теперь приведем форму такой линзы (стреловой срез через осевую линию) (см. Схему)

Проксимальная поверхность образована параметрическими уравнениями, соответствующими преобразованиям перехода от полярной системы координат в прямоугольную, где φ, r(φ) — угол и радиус-вектор точки полярной системы координат, показанной на Схеме. Точка O соответствует полюсу полярной системы координат и началу прямоугольной декартовой системы координат.

Уравнения: (Источник )

x1(φ)=r1(φ)⋅cos⁡(φ);{\displaystyle x_{1}(\varphi )=r_{1}(\varphi )\cdot \cos(\varphi );}

y1(φ)=r1(φ)⋅sin⁡(φ);{\displaystyle y_{1}(\varphi )=r_{1}(\varphi )\cdot \sin(\varphi );}

r1(φ)=c1⋅(1−n1−n⋅cos⁡(φ2))2{\displaystyle r_{1}(\varphi )=c_{1}\cdot \left({\frac {1-n}{1-n\cdot \cos(\varphi /2)}}\right)^{2}},

где с₁ — константа, длина отрезка, который лежит на оси вращения линзы, соединяющего точку O и проксимальную поверхность линзы, причем точка О должна лежать на оси вращения.

r1(φ)=c1⋅(1−n1−n⋅cos⁡(φ2))2{\displaystyle r_{1}(\varphi )=c_{1}\cdot \left({\frac {1-n}{1-n\cdot \cos(\varphi /2)}}\right)^{2}}

x2(φ)=(c2−c1)⋅(n−1)⋅cos⁡(φ2)+r1(φ)⋅(n⋅cos⁡(φ)−cos⁡(φ2))n−cos⁡(φ2)){\displaystyle x_{2}(\varphi )={\frac {(c_{2}-c_{1})\cdot (n-1)\cdot \cos(\varphi /2)+r_{1}(\varphi )\cdot (n\cdot \cos(\varphi )-\cos(\varphi /2))}{n-\cos(\varphi /2))}}}

y2(φ)=r1(φ)+x2(φ)⋅tan⁡(φ2){\displaystyle y_{2}(\varphi )=\left\cdot \tan(\varphi /2)},

где с₂ — константа, длина отрезка, который лежит на оси вращения линзы, соединяющего точку O и дистальную поверхность линзы, причем точка O должна лежать на оси вращения; n — показатель преломления материала асферической линзы. При этом вне линзы лучи идут в среде с показателем преломления, равным единице.

Асферическая линза, поверхности вращения которой описаны вышеприведенными уравнениями, имеет свойство преобразовывать излучение расположенного на оси вращения точечного источника в пучок плоских световых волн при прохождении фронта волн в направлении от проксимальной S1 к дистальной S2 поверхности и наоборот, из источника, генерирующего систему плоских волн (отдаленный точечный источник, например Солнце) в фокус O при обратном ходе лучей. Для получения такого идеального геометрического хода лучей нужно устранение или минимизация явления дисперсии показателя преломления материала линзы. Это достигается подбором материала линзы или фильтрами пропускания частот.

Максимальная толщина такой линзы равна:

d=2⋅r1(φm)⋅sin2⁡(φm2)n−1{\displaystyle d={\frac {2\cdot r_{1}(\varphi _{m})\cdot \sin ^{2}(\varphi _{m}/2)}{n-1}}},

где φm{\displaystyle \varphi _{m}} — угол наибольшего отклонения излучения точечного источника от оси вращения охватываемого линзой.
Углы падения θ₁ и выхода θ₂ из поверхностей линзы луча из источника в точке O с угловым отклонением φ от оси вращения:

θ1=θ2=arccos⁡(n⋅cos⁡(φ2)−11+n2−2⋅n⋅cos⁡(φ2)){\displaystyle \theta _{1}=\theta _{2}=\arccos \left({\frac {n\cdot \cos(\varphi /2)-1}{\sqrt {1+n^{2}-2\cdot n\cdot \cos(\varphi /2)}}}\right)}

Недостатки асферических линз

Несмотря на все положительные моменты оптики, она имеет несколько минусов:

Для производства используется высококачественный и дорогостоящий материал, современные технологии, поэтому изделия стоят дороже, чем обычные стёкла. Но не нужно экономить на здоровье, при правильном обращении они прослужат в течение длительного срока и компенсируют все растраты;
При использовании очков с асферическими линзами пациенты периодически сталкиваются с такими проблемами, как блики и отражение света. Но её легко решить просто нанесите на стёкла антибликовое покрытие. Эта «уловка» очень пригодится водителям, которые находятся за рулём в тёмное время суток, а также тем, кто проводит у монитора компьютера целый день.

Покрытие наверняка оценят любители селфи, вы хорошо получитесь на фото. При ношении классических очков глаза на снимке чаще всего не видны.

К недостаткам состава относят тот факт, что стёкла становятся уязвимыми к царапинам и пятнам, поэтому придется чаще протирать их чистой тряпочкой.

Выводы

Асферический дизайн КЛ повышает качество зрения не только в дневное время – его острота сохраняется в сумерках или в темноте.
Пациентам с небольшой степенью близорукости (астигматизм) или дальнозоркости вполне подойдут обычные, сферические приспособления.
Асферическая оптика имеет свои недостатки, к которым пациенту не всегда удается привыкнуть.
При серьезных проблемах со зрением лучше остановить свой выбор на «дышащей» продукции однодневного, двухнедельного или месячного ношения. Цветные же изделия лучше использовать не постоянно, только для особых случаев.
Перед приобретением асферической оптики необходимо проконсультироваться с офтальмологом, который проведет обследование, а затем подберет оптимальный для конкретного пациента вариант.

Заключение

Есть такие ситуации, когда линзы мешают жить. Для этого стоит пройти обследование, чтобы понять и выявить причину.

Если вы почувствовали сухость в глазах, или у вас проявилось покраснение, не нужно затягивать, сразу обращайтесь в офтальмологу.

За частую, пациенту достаточно просто описать проблему, и медик предлагает варианты ее решения. Стоит понимать, что если не обратить на такие проблемы внимания, возможно развитие недуга, который в конечном итоге сможет подорвать зрение.

Линзы на каждый день, имеют огромное количество преимуществ, исходя из которых стоит выбирать именно их:

простота и удобство в использовании;
безопасность (не вредит глазу);
высокие показатели нужных параметров.

Такие линзы можно приобрести в аптеке без рецепта врача. Существует много фирм производителей, которые готовы предложить пациенту свой товар

Важно подобрать те, что подойдут именно вам

Автор статьи: Татьяна Викторовна Куницына

Детский офтальмолог
Доктор Татьяна посвятила себя лечению патологий глаз у детей. Она занимается терапией абсолютно различных болезней и травм – близорукость, астигматизм, конъюнктивит. Работает в области офтальмологии с 2001 года.

Комментарии для сайта Cackle