I trattamenti superficiali sulle lenti

Ottica & scienza > A cura di SILVIO MAFFIOLETTI
I trattamenti
superficiali sulle lenti
Nella scelta della lente, oltre alla
qualità del materiale e
della geometria, vanno considerati anche i trattamenti superficiali.
I sottilissimi film depositati sulle superfici delle lenti
applicazione le lenti sono colorabili, sebbene l’as-
ne aumentano la trasmittanza, le rendono idrorepel-
sorbimento del colore risulti più lento. I trattamenti
lenti e più resistenti ai graffi, le fanno diventare più li-
indurenti ottenuti mediante tecnologia ad alto vuoto
scie e facili da pulire. Per conoscerli meglio, occorre
sono maggiormente duri ma le lenti, dopo l'appli-
esaminare in dettaglio le caratteristiche e le finalità
cazione del film, non possono più essere colorate
di ogni singolo trattamento.
(Smsa, 2007).
Miglior resistenza alle abrasioni
Quando ha spessore superiore ai 10 μm, il tratta-
Il trattamento indurente migliora la resistenza alle
mento può rovinarsi formando crepe e strie, a cau-
abrasioni e ne procrastina la durata nel tempo.
sa della flessione ed espansione che le lenti subi-
Viene applicato alle superfici delle lenti dopo una
scono quando vengono sottoposte a tensione, in
loro accurata pulizia mediante lavaggio ad ultrasuo-
particolare in caso di astucci rigidi troppo piccoli per
ni. Le lenti vengono poi asciugate con cura e introdotte nella camera di trattamento, dove il controllo
della temperatura e dell’umidità (mediante aria condizionata) consente al processo di svolgersi con la
massima cura. La macchina che immerge le lenti
nella lacca garantisce alla risalita una velocità controllata, necessaria per realizzare uno spessore definito e costante del film (figura 1 a pag. 60); si utilizzano lacche a base di polisilossano (che vengono
applicate mediante immersione oppure spin-coat),
oppure rivestimenti simili al quarzo (che vengono
applicati utilizzando la tecnologia ad alto vuoto).
I trattamenti indurenti ottenuti mediante immersione
e spin-coat richiedono costi contenuti; dopo la loro
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Area SCIENTIFICA
la montatura che contengono oppure alla tensione
relazione di Fresnel:
ȡ= [(n-1)/(n+1)]2
meccanica applicata per rimuovere le lenti dalla
montatura.
dove n indica l’indice di rifrazione della lente e 1 in-
Minor riflettanza
dica l’indice di rifrazione dell’aria. Quindi ȡ è tanto
La radiazione luminosa riflessa dalle superfici delle
maggiore quanto maggiore è n.
lenti produce una diminuzione del contrasto e una
La tabella 1 riporta i valori di ȡ riferiti a materiali di-
visione velata, che riduce la nitidezza. Per questo
versi. La riflettanza, come si può osservare, cresce
è opportuno usare occhiali con lenti dotate di trat-
all'aumentare di n: la superficie di una lente in CR39
tamento antiriflesso, che aumenta la trasmittanza
con indice di rifrazione 1.498 riflette il 4% della luce
della lente migliorandone l’aspetto estetico ed elimi-
incidente mentre la superficie di una lente in titanio
nando le immagini parassite (Catalano, 2001).
con indice di rifrazione 1.80 ne riflette più dell'8%.
Le riflessioni si realizzano sia sulla superficie anterio-
La riflettanza delle lenti può essere ridotta quasi a
re che su quella posteriore della lente. Una parte del-
zero utilizzando uno o più strati che realizzano in-
la luce riflessa dalla superficie posteriore della lente
terferenza ottica, scegliendo gli indici di rifrazione e
penetra nel forame
pupillare,
provocan-
do un decadimento
del contrasto e della
Materiale lente
Indice di rifrazione (n)
Riflettanza (ȡ)
CR-39
Vetro crown
Titanio
Lantanio
1,498
1,523
1,701
1,800
4%
4,3%
6,72%
8,16%
qualità visiva; induce
Tabella 1. Riflettanza (%) di alcuni materiali con luce incidente perpendicolarmente. Tratta da
inoltre immagini pa- Smsa, 2007, modificata
rassite incoerenti rispetto a ciò che viene osservato,
gli spessori di ogni strato in modo che, associando
provocando un disturbo che penalizza soprattutto
i film di rivestimento, l’ampiezza delle onde riflesse
la visione notturna (lo sfondo scuro amplifica l’effet-
da ogni interfaccia risulti zero alle diverse lunghezze
to delle immagini parassite) e il lavoro prossimale
d’onda (figura 2 pag. seguente). I rivestimenti mul-
(l’applicazione continua e protratta al Vdt viene resa
tistrato efficaci in tutta la banda d’onda dello spettro
difficile per la presenza costante delle immagini pa-
visibile (noti come rivestimenti a larga banda) sono
rassite). E’ quindi importante prestare attenzione alle
costituiti da varie coppie di strati che alternano film
sorgenti luminose che si trovano dietro al soggetto
con alti indici di rifrazione a film con bassi indici di
e che generano i riflessi che si formano sulla super-
rifrazione; di norma gli strati di maggiore spessore
ficie posteriore delle sue lenti (Cappa et al., 1994).
eliminano la riflettanza delle bande d’onda centrali
La quantità di luce riflessa su una superficie lucida
dello spettro, mentre gli strati di film più sottili agi-
varia in base all’angolo di incidenza della luce sulla
scono sulle regioni rosse e blu dello spettro (Lovisolo
stessa. Se la luce colpisce la superficie perpendico-
et al., 1993).
larmente, la riflettanza (ȡ è calcolabile mediante la
Miglior pulizia e trasparenza
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Per trasmettere più luce
I trattamenti idrorepellenti
possibile, le lenti devono
sono estremamente sottili
rimanere
perfettamen-
e possono essere appli-
te pulite. La presenza di
cati mediante processo a
depositi di acqua, gras-
immersione, a cui segue
so o olio riduce infatti la
la cottura che indurisce
trasmittanza,
inducen-
chimicamente lo strato e
do inoltre un aumen-
lo fissa nella sede di de-
to di riflettanza a causa
dell’elevato
rifrazione
indice
dei
posizione. Poiché le lenti
Fig. 1 – applicazione del trattamento indurente per immersione.
di Tratto da Smsa, 2007.
dotate di trattamento idro-
depositi
repellente
impediscono
presenti sulle superfici
l’accumulo delle gocce
delle lenti (Aa.Vv., 2003).
d’acqua sulla superficie,
Per evitare ciò si applica
si riduce anche la possi-
un rivestimento idrore-
bilità di appannamento in
pellente sulle superfici
caso di condensazione
della lente, ovvero un
dell’acqua.
film sottilissimo di silico-
motivo, i trattamenti idro-
ne che elimina le irrego- Fig. 2 – Trattamento antiriflesso monostrato. Tratto da Smsa, 2007.
repellenti sono definiti an-
Per
questo
larità della superficie.
che 'antiappannanti' o 'antimbrattamento'.
Il trattamento idrorepellente aumenta l’angolo di
Trattamento multifunzionale
contatto formato dalla tangente all’estremità della
Le aziende che producono lenti oftalmiche di qualità
goccia con la superficie della lente.
oggi le dotano di trattamenti multistrato che le ren-
Minore è l’ampiezza dell’angolo, maggiormente ba-
dono idrorepellenti, incrementano la loro resisten-
gnabile è la sua superficie; affinché la superficie del-
za ai graffi, diminuiscono la quantità di luce riflessa
la lente sia idrorepellente (ovvero non sia bagnabile),
dalle loro superfici. L’insieme di questi trattamen-
l’angolo di contatto deve essere più elevato possibi-
ti è definito multifunzionale ed è un indispensabile
le; in questo modo l'acqua e i liquidi scivolano via e
complemento per migliorare il comfort ed elevare la
non rimangono sulla superficie (Smsa, 2007).
qualità visiva di chi porta occhiali.
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