Как определить диаметр линзы для своих глаз


Что такое линза

Увеличительные стекла были известны еще с древних времен. По форме они очень напоминали чечевицу (lens на латыни), что и дало им современное название. Применялись они для увеличения изображений слабовидящими.

Линзы

Линза в оптике – это кусок стекла или любого другого прозрачного материала с гладкой полированной поверхностью сферической формы.

Схема телескопа

Благодаря этим особенностям она способна изменять направление света, проходящего сквозь него, и потому применяется во множестве приборов.

Материалы и режимы ношения

Одними из основных характеристик линз являются материал, из которого они выполнены, и режим эксплуатации. Большинство из них изготавливаются из гидрогелевых и силикон-гидрогелевых составляющих. Гидрогелевые не содержат силикона, а их главным компонентом является вода, которая испаряется при ношении, что приводит к снижению влаги и количества кислорода, которые поступают к роговице. По этим причинам в большинстве своем они являются однодневными и не рекомендуются к использованию на срок более 12 часов подряд.

Однодневные контактные линзы 1-Day Acuvue Moist

Однодневные линзы 1-Day Acuvue Moist

Силикон-гидрогелевые, как понятно из названия, отличаются наличием в составе силикона. Но это еще далеко не все различия. Процент кислородопроницаемости у них очень высок и может достигать до 170 единиц, в то время, как для полноценного обеспечения глазам достаточно и 80 единиц. Однако из-за как правило низкого количества влаги повышается потребность в медицинских растворах и специальных каплях. Пользоваться силикон-гидрогелевыми линзами можно длительный период времени, в некоторых продуктах он доходит до полугода.

Традиционные контактные линзы Ultra Flex Tint

Традиционные контактные линзы Ultra Flex Tint

Что касается режима замены, то специалисты выделяют: дневной, гибкий и пролонгированный. Первый подразумевает эксплуатацию исключительно в дневное время. Гибкий позволяет обладателю не снимать их на одну или даже две ночи. Пролонгированный режим дает возможность носить офтальмологические изделия не снимая в течение недели, а некоторые из них разрешены к непрерывному пользованию до одного месяца.

Виды линз

В зависимости от того, как ведут себя проходящие через них лучи света, они бывают собирающие и рассеивающие.

Виды линз

Первые имеют выпуклую форму с обеих сторон и называются двояковыпуклыми. Кроме того, бывают плоско-выпуклые и выпукло-вогнутые.

Рассеивающие имеют вогнутую форму и называются двояковогнутыми. Конечно, есть и другие формы: вогнуто-плоские и вогнуто-выпуклые.

Астрономическая труба Кеплера и земная труба Галилея

Рассмотрим частный случай – телескопический ход лучей в системе из 2-х линз, когда и предмет, и 2-е изображение расположены на бесконечно больших расстояниях друг от друга. Телескопический ход лучей выполняется в зрительных трубах: земной трубе Галилея и астрономической трубе Кеплера.

Тонкая линза имеет некоторые недостатки, которые не позволяют получать изображения высокого разрешения.

Определение 14

Аберрация – это искажение, которое возникает в процессе формирования изображения. В зависимости от расстояния, на котором проводится наблюдение, аберрации могут быть сферическими и хроматическими.

Смысл сферической аберрации в том, что при широких световых пучках лучи, находящиеся на далеком расстоянии от оптической оси, пересекают ее не в месте фокуса. Формула тонкой линзы действует лишь для лучей, которые находятся близко к оптической оси. Изображение удаленного источника, которое создается широким пучком лучей, преломленных линзой, размыто.

Смысл хроматической аберрации в том, что на показатель преломления материала линзы влияет длина световой волны λ. Данное свойство прозрачных сред называют дисперсией. Фокусное расстояние линзы различно для света с различными длинами волн. Данный факт приводит к размытию изображения при излучении немонохроматического света.

Современные оптические приборы оснащены не тонкими линзами, а сложными линзовыми системами, в которых есть возможность исключить некоторые искажения.

В таких приборах, как фотоаппараты, проекторы и т.д., используются собирающие линзы для формирования действительных изображений предметов.

Главная оптическая ось линзы

Свет, проходящий через сферическую поверхность, ведет себя необычно. У самого края он преломляется сильнее, чем у центра. Связано это с тем, что у края кривизна сильнее.

Главная оптическая ось

Таким образом, чем ближе к центру будет проходить луч, тем меньше он будет отклоняться в сторону. И в геометрическом центре линзы, который еще называют оптическим центром, свет вообще не будет преломляться и пройдет как через обычное оконное стекло.

Если у симметричных этот центр находится внутри, то у остальных разновидностей он может находиться за ее пределами.

Пропущенная через эту точку прямая, которая повторит ход пройденного и оставшегося непреломленным луча, будет называться главной оптической осью.

Какие контактные линзы используются для коррекции зрения?

Начнем с того, что основными контактными линзами на протяжении многих лет являются оптические. Они предназначены для коррекции распространенных сегодня нарушений рефракции: близорукости и дальнозоркости. Особой популярностью у современных покупателей пользуются такие модели, как:

  • Acuvue Oasys with Hydraclear Plus;
  • Soflens Daily Disposable от Bausch + Lomb;
  • Biofinity от CooperVision;
  • Air Optix Aqua от Alcon;
  • Miru 1 day от Menicon.

Также активно используются торические и мультифокальные модели. Торические линзы назначаются офтальмологами тем пациентам, которые страдают астигматизмом — заболеванием, связанным с изменением первоначальной формы хрусталика. На современном рынке представлен широкий выбор таких оптических изделий, например:

  • 1-Day Acuvue Moist for Astigmatism;
  • Air Optix for Astigmatism от Alcon;
  • Biofinity Toric от CooperVision;
  • Contact Day 30 Compatic Toric от Carl Zeiss;
  • PremiO Toric от Menicon.

Мультифокальными контактными линзами пользуются люди, страдающие пресбиопией, — «старческой дальнозоркостью». Это аномалия рефракции глаз, при которой человек утрачивает способность отчетливо видеть предметы, расположенные на близком расстоянии. При данной патологии офтальмологи рекомендуют своим пациентам ношение следующих моделей:

  • Air Optix Aqua Multifocal от Alcon;
  • 1-Day Acuvue Moist Multifocal;
  • Biofinity Multifocal от CooperVision;
  • Clariti 1 day Multifocal от Sauflon;
  • PureVision Multi-focal от Bausch + Lomb.

Решение о том, какие именно линзы помогут скорректировать ту или иную патологию, должен принимать только врач-офтальмолог, основываясь на результатах проведенного обследования. Не стоит подбирать оптические изделия самостоятельно. Доверьте выбор профессионалу.

Фокус линзы и фокусное расстояние

Чтобы понять, что такое фокус линзы, лучше всего представить себе ее собирающий класс.

Фокус линзы

Пучки света, пройдя через нее, должны будут пересечься в какой-то точке, которая будет находиться на главной оптической оси. Эта точка и называется фокусом.

Она есть и у рассеивающих линз, но, чтобы найти ее, нужно продолжить расходящиеся лучи в обратную сторону. Будет казаться, что они все вышли из одной точки по эту сторону от нее. Это и будет фокус, но в данном случае он мнимый, а не действительный.

Расстояние от оптического центра до фокуса именуется фокусным расстоянием.

Оно может быть положительным и отрицательным.

Со знаком «+» оно для собирающих, а для рассеивающих – со знаком «-».

Собирающие линзы

Собирающие линзы

Собирающие линзы направляют свет от расположенного в фокальной точке источника в параллельный пучок света. Как правило, они применяются в осветительных конструкциях вместе с отражателем. Отражатель направляет световой поток в виде луча в нужном направлении, а линза — концентрирует (собирает) свет. Расстояние между собирающей линзой и источником света обычно варьируется, что позволяет регулировать угол, который нужно получить.

Система из и источника света и собирающей линзы

Система из и источника света и собирающей линзы (слева) и аналогичная система из источника и линзы Френеля (справа). Угол светового потока можно менять путем изменения расстояния между линзой и источником света.

Ход лучей в линзе

Для того чтобы легче просчитывать построение изображения в линзе, принято брать схематическое ее обозначение, сильно идеализированное. Ее называют тонкой. Считается, что ее толщина намного меньше, чем радиусы ее кривизны. Это позволяет упростить многие задачи по оптике.

Ход лучей в линзе

Как упоминалось выше, свет, проходящий через оптический центр, никак не преломляется. Причем это свойство соблюдается, под каким бы углом он ни падал. У таких побочных оптических осей тоже существуют свои фокусы, которые тоже являются побочными.

Все они, включая и главный, лежат на одной плоскости, которую называют фокальной — она перпендикулярна главной оптической оси. Все это справедливо как для собирающей, так и для рассеивающей линзы.

Теперь, когда основные понятия обозначены, можно приступать к рассмотрению хода лучей:

  1. Пересекая собирающую линзу, лучи соберутся за ней в фокусе.
  2. То же справедливо и для обратного случая: если в фокусе разместить источник света, то лучи от него будут вначале расходиться, а после нее пойдут параллельно друг другу.
  3. В случае вогнутых стекол они будут расходиться в разные стороны, а по эту сторону в мнимом фокусе будет светящаяся точка.
  4. Если лучи падают наклонно, то они соберутся вместе в побочном фокусе. Найти его легко: через оптический центр нужно пропустить прямую под нужным углом до фокальной плоскости.
  5. Если лучи падают под определенным углом в рассеивающей линзе, то побочный фокус находится ровно там же, но фокальная плоскость будет проходить через мнимый фокус. Соответственно, прямая от оптического центра продолжается до него, где и будет точка, откуда как будто бы они расходятся.

Какие бывают контактные линзы по диоптриям?

Одним из основных параметров, который является особенно важным в тот момент, когда Вы подбираете линзы, является оптическая сила, или диоптрии — единица измерения качества зрительных функций. Чем ниже острота зрения у человека, тем большее количество диоптрий будут иметь выписанные линзы. Они могут быть указаны в рецепте как со знаком «плюс», если речь идет о близорукости, так и со знаком «минус», если пациенту диагностирована дальнозоркость.

Практически всегда оптические изделия подбираются с меньшим количеством диоптрий, чем нужно. Врачи объясняют это тем, что таким образом снижение остроты зрения может быть приостановлено. Как правило, контактные линзы при близорукости подбираются следующим образом — диоптрии повышаются до тех пор, пока пользователь не почувствует комфорт при ношении оптических изделий. Так, например, некоторые люди со зрением +8 пользуются контактными линзами с оптической силой +6.

Линзы по диоптриям подбирать может только врач-офтальмолог. Ни в коем случае не стоит выбирать оптические изделия самостоятельно или опираясь на советы друзей или знакомых. Важно понимать, что неверно установленные диоптрии (а без специального оборудования и соответствующего образования сделать это невозможно) и приобретенные с их расчетом линзы могут привести к ухудшению зрения.

Формула линзы

Существует закономерность между фокусным расстоянием, расстояниями от линзы до предмета и до его изображения. Все это хорошо описывает следующая формула:

Формула линзы

Знаки «±» здесь не случайны. Как уже говорилось, все зависит от вида линзы: для собирающей это «+», а для рассеивающей будет «-».

Латинская буква d означает расстояние до предмета, f – расстояние до его изображения, F — фокусное расстояние.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: