عینک طبی و عینک آفتابی

عینکهای آفتابی برای محافظت از چشم ها از نور خورشید طراحی شده اند. چشم به نور بسیار حساس است و می تواند به راحتی توسط تابش بیش از حد در طیف های مرئی و غیر مرئی آسیب ببیند. نور درخشان خورشید سبب ناراحتی مقطعی شود، اما تابش طولانی می تواند باعث درد، سردرد یا حتی آسیب دائمی به لنز، شبکیه و قرنیه شود. تأثیرات کوتاه مدت تابش بیش از حد آفتاب شامل کاهش موقت در بینایی، معرئف به کوری برفی یا جوش در چشم شود. اثرات طولانی مدت شامل آب مروارید و از بین رفتن دید در شب است. در هر دو مورد، آسیب ناشی از نور ماوراء بنفش (UV) است که به معنای واقعی کلمه، سطح قرنیه را می سوزاند.

عینک های آفتابی در اصل برای کاهش نور خیره کننده و فراهم کردن شرایط مناسبتر برای دیدن نور های درخشان اختراع شده بودند. عینک آفتابی در اوایل شیشه ای رنگ شده یا لنزهای پلاستیکی بود که عمدتا برای کاهش شدت روشنایی بودند. لنزهای تیره تر بهتر تلقی میشدند، زیرا آنها نور بیشتری را کاهش میدادند. در حالی که درک ما از ماهیت زیانبار نور خورشید تکامل می یافت، نیاز به حفاظت چشم بهتر به رسمیت شناخته شد و فن آوری برای کمک به ساخت عینک های آفتابی که بهتر اشعه های مضر نور خورشید، مخصوصا اشعه های UV را حذف میکرد وارد عمل شد. از مدل های ارزان قیمت با لنزهای پلاستیکی و فریم های با برند گران قیمت طراحی شده با با انواع لنزها و فریم های سفارشی، عینک آفتابی در مجموعه ای بی نظیر از سبک ها و قیمت ها موجود است. متاسفانه هیچ راهی برای تشخیص کارایی عینک در برابر نور ماورابنفش از روی رنگ یا تاریکی لنز وجود ندارد. به طور مشابه، بین قیمت عینک ها و توانایی آنها برای جلوگیری از نور UV رابطه کمی وجود دارد.

مواد اولیه ساخت عینک

عینک آفتابی شامل یک جفت لنز فیلترکننده نور و یک قاب برای نگه داشتن آنها در محل است. اکثریت قریب به اتفاق لنزها از پلاستیک رنگی مانند پلی کربنات ساخته شده اند. با این حال، شیشه هنوز هم برای مارک های با کیفیت بالا استفاده می شود. با کیفیت ترین لنزها از نظر اپتیکی دقیق هستند و اشکال و خطوط را کج و ماوج نمی کنند. این لنزها، مانند لنزهای دوربین، از پایه ای بدون اعوجاج و شیشه اپتیکی جلا یافته ساخته شده اند. شیشه بوروسیلیکات مورد استفاده در این لنزها مقاوم در برابر خراش است و با آبدیده کردن آن با عملیات مختلف شیمیایی مقاوم به ضربه می شود.

رنگ های آلی محلول و رنگدانه های اکسید فلزی به مواد لنز اضافه می شوند تا سبب جذب یا بازتاب فرکانس های خاصی از نور شوند. با این وجود این افزودنیها نباید بیش از حد رنگ را عوض کنند. برای مثال، لنزهای رنگی ممکن است رنگ صحیح چراغ راهنمایی را دشوار کند. لنزهای خاکستری برای اغلب افراد حداقل اعوجاج را تولید می کنند، اگرچه کهربایی و قهوه ای نیز خوب است. آبی و بنفش معمولا رنگ را بیش از اندازه تحریف می کنند. مواد افزودنی همچنین باید حداقل بخشی از نور آبی را که بخشی از اشعه UV فرکانس پایین است، مسدود کند. رنگهای کهربایی یا قهوه ای بهترین حذف کننده نور آب هستند، البته در عوضِ اضافه کردن برخی تریفها در رنگها. پوشش های شیمیایی مختلف که به لنز اضافه می شوند می توانند با کاهش بازتاب یا غربال کردن نور پلاریزه، دید را افزایش دهند.

فریم های عینک های آفتابی از فلز یا پلاستیک ساخته می شوند. فریم های فلزی، به ویژه گران قیمت ها، اغلب از مخلوط های نیکل و فلزات دیگر مانند نقره ساخته می شوند. این فریم ها دارای ویژگی های دقیق مهندسی هستند، مانند پد های حجاری شده، لولای با دوام با پیچ های خود قفل شونده و دسته های انعطاف پذیر. تولید کنندگان برتر از ترکیب نیکل، نقره، فولاد ضد زنگ، گرافیت و نایلون در طرح های پیشرو خود استفاده می کنند.

چگونگی طراحی عینک

دو عنصر کلیدی در مورد طراحی وجود دارد، مد و عملکرد عینک آفتابی است. در چند دهه گذشته، عینک آفتابی به یک ابزار مد و فشن رایج تبدیل شده است و روند طراحی فعلی نیز این وضعیت را نشان می دهد. طراحان برتر لباس، بازاریابان عطر و فروشندگان محصولات ورزشی، عینک آفتابی سفارشی خاص خود برای ارائه تصویر خاص خود را دارند. به طور کلی این تغییرات طراحی کارکردی نیستند؛ آنها در نظر دارند تا جذابیت مد عینک را افزایش دهند. فریم های سبک وار، لنزهای با شکل منحصر به فرد و آرم های برجسته، همه بخشی از این جذبه طراح هستند. در حالی که بعضی از طرح ها "کلاسیک" و مختص همه زمانها در نظر گرفته می شوند، طرحهای دیگر باید به طور مداوم برای رفع سلیقه های در حال تغییر به روز شوند. بازار عینک آفتابی کودکان منطقه دیگری است که نیاز به طراحی مجدد دارد، زیرا که سبک عینک ها از فصل به فصل بر اساس کارتن های محبوب و سایر شخصیت های معروف تغییر می کند.

از دیدگاه کاربردی، عینک آفتابی به طور خاص برای فعالیت های مختلف در فضای باز طراحی شده است. علاقمندان به ورزش دارای الزامات خاصی هستند که در طراحی عینک آفتابی منعکس می شوند. به عنوان مثال، عینک آفتابی برای تیراندازان طوری طراحی شده اند تا حداکثر کنتراست را فراهم کنند تا بتوانند اهداف مورد نظر خود را به خوبی ببینند. از سوی دیگر، عینک آفتابی برای اسکی بازان برای مقابله با نور منعکس شده از سطوح پوشیده از برف طراحی شده است. لنزهایی از این نوع به عنوان مسدود کننده های آبی شناخته می شوند، زیرا آنها نور بنفش، آبی و برخی اشعه های UV را فیلتر می کنند. ماهیگیری و قایقرانی دارای نیازهای خاص خود هستند که باید مورد توجه قرار گیرد. امروزه عینک آفتابی برای این فعالیت ها و بسیاری دیگر وجود دارد.

عینک آفتابی می تواند چشمها را از چندین راه محافظت کند. عینک می تواند یا فرکانس های خاصی از نور را جذب و یا منعکس کند، و از هر دو روش مقدار نوری را وارد چشم چشم میشود را بکاهد. انواع جذب کننده از مواد مختلفی استفاده می کنند که به مواد لنز اضافه می شوند تا نور را از فرکانس های خاص جذب کنند. این فرکانس را می توان با تغییر مخلوط افزودنی های رنگی کنترل کرد. قدرت جذب با تعدیل مقدار افزودنی کنترل می شود. لنزهای بازتابنده دارای پوشش های ضد لکه چند لایه هستند که شامل ذرات فلزی هستند. این پوشش های فلزی منعکس کننده همه رنگ های نور و اشعه ماوراء بنفش به میزان لازم است. انواع بازتابنده با پوشش های غیر فلزی وجود دارد که اثر رنگی ایجاد می کنند. با تغییر نوع و مقدار افزودنی یا پوشش رنگی، می توان انواع مختلفی از لنز ها تولید کرد. رنگ لنز تمام شده نشان می دهد که کدام بخش از طیف مرئی از لنز عبور داده میشود. به عنوان مثال، اگر لنزها زرد تیره هستند، آنها بنفش، آبی و بخشی از اشعه های UV را جذب میکنند.

یک نوع خاص از لنزهای جاذب، نور قطبیده(پولارایز) را فیلتر می کند. نور در واقع شامل دو نوع از امواج است، که یکی در یک صفحه افقی و دیگری در یک صفحه عمودی پخش می شود. هنگامی که نور از یک سطح صاف، مانند برف، جاده ها، و یا یک اشیاء براق فلزی بازتاب می شود، بخش افقی به عنوان تابش خیره کننده دیده می شود. لنزهای پلاریزه از یک فیلتر نوری ویژه ساخته شده اند که بخش افقی نور را جذب می کند و تنها مولفه ی عمودی را منتقل می کند. به عنوان یک نتیجه نور منعکس شده درخشان حذف می شود و فشار کششی وارد بر چشم کاهش می یابد. با این حال، لنزهای قطبیده یا پولاروید UV را مسدود نمی کند، لذا آنها نیاز به پوشش های اضافی و یا رنگ آمیزی برای ارائه حفاظت کامل چشم دارند.

نوع دیگری از لنز، لنز فتوکروماتیک، حاوی نمک نقره ای مانند آنهایی است که در فیلم عکاسی استفاده می شود. این لنزها در فضای باز تاریک شده و در داخل اتاق روشن هستند. به این ترتیب، لنزها در پاسخ به اشعه UV تغییر رنگ می دهند. با این حال، طیف وسیعی از تغییرات رنگ لنزها به اندازه کافی وسیع نیست که در برابر همه فرکانس های نور مؤثر باشد و اگرچه به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند، لنزهای فوتوکروماتیک توسط متخصصین چشم پذیرفته نمی شوند.

فرآیند ساخت

لنزها

• رنگدانه را می توان به دو روش اصلی به لنزها اضافه کرد: اضافه کردن رنگ به لنز در مرحله ریخته گری قبل از تشکیل لنز، یا اضافه کردن به لنز ساخته شده با پوشش شیمیایی، برای رسیدن به رنگ دلخواه. در روش اول، در حالی که پلاستیک یا شیشه در دمای بالا قرار دارد و مذاب است افزودنی های رنگی در لنز وارد می شوند. رنگ آلی محلول یا رنگدانه های اکسید فلزی به پلاستیک اضافه می شود. اکسید فلزی یا ذرات فلزی به شیشه افزوده می شوند.

• پس از افزودن مواد افزودنی مناسب، پلاستیک یا شیشه مذاب، به شکل قالب مخصوص ریخته می شود. 

• سپس لنز در یک ایجاد کننده انحنا قرار می گیرد که بر اساس نمره چشم از پشت تراشیده میشود. سپس یک لبه لبه در دور لنز جاگذاری میشود تا لنز بتواند در فریم جا بگیرد.

• لنزها ممکن است با مواد ضد انعکاس پوشش داده شوند. روش پوشش پس از تولید، لنزهایی را می سازد که بدون توجه به پیکربندی لنز، به طور یکنواخت پوشش داده می شوند. این روش همچنین اجازه می دهد که پوشش پس از ساخت لنز برداشته شود و دوباره اعمال شود. چنین پوشش ممکن است از طریق یک روش پوشش خلاء ایجاد شود، که برای پوشاندن یک لایه آنتی رفلکت یا ضد بازتاب بر روی سطح لنز برای کاهش بازتاب های داخلی استفاده می شود. این پوشش آبی ضخیم همچنین معمولا در لنزهای دوربین و دوربین های دوچشمی مورد استفاده قرار می گیرد.

فریم ها

• لنزهای تکمیل شده در حال حاضر برای نصب در قاب عینک آماده هستند. فریم ها برای نگهداشتن لنزها در جای خود با استفاده از یک کیت کشویی یا طرح پیچی ساخته شده اند. نصب فشاری معمولا در فریم های پلاستیکی استفاده می شود. در این نوع قاب، ابعاد قاب اطراف لنز روی سطح جلوی قاب، تا حدودی کوچکتر از خود لنز است. به این ترتیب، لنزها را می توان از طریق لبه ی جلو قاب بدون افتادن لبه ی عقب آن ها در دهانه های مربوطه فشار داد و در ججای خود جا انداخت.

• فریم های فلزی از طراحی پیچیده استفاده می کنند زیرا فلز به راحتی تغییر شکل می دهد و همچنین نمی تواند لنزها را به خوبی نگه دارد. ساختار فلزی فریم ها دارای بخش های اکسترود نازک است که به شکل مورد نظر خم می شوند. ساختار قاب اطراف لنزها یک حلقه باز است که لنز در آن وارد میشود. پس از قرار دادن لنز، حلقه با اتصال پیچ به دو انتهای باز بسته می شود.

کنترل کیفیت

علاوه بر استانداردهایی که برای خردنشونده بودن لنزها وجود دارد، استانداردهای دیگری نیز تعریف شده اند. برچسب زدن میزان جذب هر دو نوع نور UV، UVA و UVB، داوطلبانه است، اما موسسه استاندارد ملی آمریکا (ANSI) دستورالعملهایی در خصوص میزان عبور نور را برای لنزهای عمومی و ویژه گسترش داده است. با توجه به این استانداردها، لنز های آرایشی عمومی باید 70٪ از UVB را مسدود کنند، لنزهای عمومی باید 95٪ از UVB و حداکثر نور UVA را مسدود کند. عینکهای آفتابی با کارکرد خاص هم باید 99٪ از UVB را مسدود کند.

به میزان زیادی، درجه کنترل کیفیت اعمال شده بر تولید عینک آفتابی، تابعی از نوع عینک آفتابی است. مدلهای پلاستیکی ارزان قیمت، نگرانی کمی درباره کمال نوری دارند؛ آنها ممکن است حاوی ضعف هایی باشند که دید بیننده را تحریف کند. از سوی دیگر، لنزهای شیشه ای گران قیمت برای کیفیت بالای نوری تلاش می کنند و بر این اساس بررسی می شوند. روش های مختلفی برای ارزیابی اعوجاج لنز به کار برده شده اند، اما یک تست ساده این است که عینک را در طول بازو نگه دارید و به یک خط مستقیم واقع در فاصله ای نگاه کنید. لنزها را به آرامی حرکت دهید. اگر لنز باعث می شود تصویر خط نوسان کند یا خم شود، لنز از نظر اپتیکی ناقص است. برای بهترین نتایج، از طریق لبه های بیرونی لنز و همچنین مرکز به خط مورد نظر نگاه کنید.

محصولات جانبی/ضایعات

هیچ محصول جانبی خاصی از تولید عینک آفتابی وجود ندارد. مواد زائد شامل پلاستیک، شیشه و ضایعات فلزی از سنگ زنی لنز و ساخت قاب است.

آینده

فرآیندهای تولید عینک آفتابی در واکنش به تقاضای بیشتر برای عینک های با کیفیت و شیک، پیچیده تر شده است. پوشش ها و رنگ های جدید که حفاظت بیشتری نسبت به اشعه ماوراء بنفش را فراهم می کنند، همچنان توسعه می یابند. پیشرفت در ساخت فریم ها ادامه دارد. به عنوان مثال، U.S. Patent 5،583،199، روش جدیدی را برای ساختن فریم ها از یک قطعه فلزی مشخص می کند. انواع جدیدی از عینک های آفتابی با کارآیی بالا در پی پیشرفت هایی در زمینه های اپتیک، شیمی سطح، متالورژی و غیره ایجاد شده است.