Секрет идеальной конструкции очковых линз

Как вы считаете? В каком продукте сочетается больше научно-технических знаний в области оптики: в очковой линзе или современном высокоэффективном объективе камеры, содержащем пять отдельных оптических элементов? Многие ответят, что это объективы камеры. Какими улучшенными оптическими свойствами могут похвастаться простые тонкие пластиковые линзы? Секрет очковой линзы заключается в ее конструкции. Объектив камеры имеет симметричную оптику и всегда имеет одну и ту же форму. Редким исключением является поле зрения для очковых линз, когда используется асимметрия. Форма линзы гораздо сложнее и является уникальной для каждой отдельной линзы. Характеристики очковых линз зависят от множества очень сложных оптических поверхностей. Почему? Этот вопрос BETTER VISION задал Герхарду Кельху, квалифицированному математику и главе отдела проектирования оптики в компании ZEISS Vision Care.

BETTER VISION: Господин Кельх, специалисты в области офтальмологии всегда стремятся постоянно совершенствовать конструкцию линз. Почему это настолько важно? В чем заключается польза для владельцев очков?

Герхард Кельх: Главной задачей очковой линзы является коррекция плохого зрения, например, близорукости или дальнозоркости. Она также позволяет устранить другие нарушения зрения, в т.ч. астигматизм или пресбиопию – возрастные проблемы с фокусировкой на малом расстоянии. Как минимум, линза должна обеспечивать хорошее зрение, когда глаз смотрит «прямо вперед». Это не означает, что мы можем видеть идеально, как люди с нормальным зрением. Этот вызов был принят компанией ZEISS более 100 лет назад. Наша цель заключается в том, чтобы предоставить владельцам очков четкое естественное зрение при взгляде в любом направлении, а не только перед собой.

Наши глаза гораздо сложнее линз. У каждого человека глаза двигаются по-своему, каждая оправа сидит по-разному на каждом лице, например, под разным углом наклона. Именно поэтому конструкция современных очковых линз является очень важной.

Современная линза учитывает все указанные аспекты благодаря индивидуализированной конструкции. Корригирующая линза имеет разные оптические силы при взгляде вверх, вбок и вперед. Конструкция должна быть оптимизирована таким образом, чтобы в верхней и периферийной частях линзы обеспечивалась идеальная коррекция. Она должна учитывать индивидуальные характеристики владельца, посадку и форму оправы.

BETTER VISION: Является ли секретом способ их производства?

Герхард Кельх: Компания ZEISS инвестировала много денег в постоянное усовершенствование конструкции наших линз и в их адаптацию к изменяющемуся образу жизни владельцев очков. Наш многолетний опыт в области оптики (не только в области очковых линз) создает надежный фундамент для нашей работы. Наши продукты используются на всех этапах работы: от начальной проверки глаза при помощи измерительных систем до производства и нанесения покрытия на линзы. Большинство систем, которые мы используем (продукты, приборы, методики и программные инструменты) были разработаны нами самими. Все этапы работы точно выверены относительно друг друга. Компания ZEISS ничто не предоставляет случаю. На рынок выпускаются только апробированные и испытанные продукты.

При разработке новой конструкции линзы, например, нашего последнего продукта – линз ZEISS Digital Lenses, мы начинаем с детального анализа того, каких целей должна достичь новая конструкция. На самых ранних этапах мы проводим испытания с участием владельцев очков. В конце концов даже самая продуманная конструкция не стоит ничего, если она не предназначена для ежедневного использования?

BETTER VISION: Как вы выбираете людей для испытаний очков?

Герхард Кельх: Безусловно, все зависит от продукта. В случае прогрессивных линз мы выбираем людей старше 40 лет, которые столкнулись с первыми проблемами с фокусировкой взгляда на расстоянии для близи, или людей, которые уже носили прогрессивные линзы. В остальных случаях мы делаем стандартный поперечный разрез: например, низкая и высокая оптические силы, разные возраста и пол, формы лица… Поскольку мы работаем по всему миру, существуют разные особенности, присущие каждому региону, которые должны быть учтены, например, форма лица, положение глаз и вкусы при выборе оправ очков. Все это должно быть учтено в конструкции с самого начала. Проверенная стандартизованная процедура, использующая вопросники, помогает нам оптимизировать конструкцию и сделать выбор из нескольких версий продукта. Чем больше мы знаем о владельцах, тем лучше будут готовые линзы! Разумеется, нам также нужно оптимальное программное обеспечение для проектирования оптики, которое мы сами разработали и постоянно дополняем с помощью новых данных.

BETTER VISION: Но ведь существуют линзы, оптимизированные для каждого отдельного человека. Как это работает?

Герхард Кельх: Раньше можно было разрабатывать и изготавливать линзы только при помощи сферических или тороидальных поверхностей. Теперь мы можем использовать асферические и атороидальные поверхности и внедрять их разными способами. Технология FreeForm позволяет достичь любого уровня индивидуализации. Это интересно не только для прогрессивных линз, но и для однофокальных линз. Приведу пример: теперь мы можем изготовить современные очки для занятий спортом с изогнутыми оправами таким образом, чтобы у владельца не было размытых областей по краям. Мощные компьютерные технологии позволяют выполнять проектирование с высокой точностью на основании данных, которые мы получаем от оптика, за считанные секунды. В 1980-х годах для проектирования поверхности линзы по технологии FreeForm ушла бы целая ночь.

Сегодня мы рассчитываем параметры 12000 индивидуальных поверхностей каждый день на нашем заводе в Алене, Германия.

BETTER VISION: При этом, наверняка, требуется учитывать большой объем данных.

Герхард Кельх: Верно. Для производства индивидуальных линз важную роль играют полученные измеренные данные о каждом владельце очков (конфиденциальность данных, конечно же, гарантируется). Допустим, линза будет потеряна во время транспортировки или повредится во время ношения. Поскольку данные владельца у нас есть, то мы можем немедленно изготовить новую линзу. Эти данные также помогают нам прогнозировать тенденции, например, для модных оправ, и учитываем их в конструкции наших линз и при испытаниях с участием владельцев очков. Последние три года показали, например, что сейчас в моде большие оправы. Данная модная тенденция также влияет на конструкцию наших изделий: большие оправы влияют на особенности установки линзы перед глазами. Оптика также корректируется соответствующим образом.

BETTER VISION: Последний вопрос: что вы, являясь математиком, можете порекомендовать каждому владельцу очков?

Герхард Кельх: Я уверен, что четкое комфортное зрение играет настолько важную роль в повседневной жизни, что ему нужно уделять особое внимание. Современные технологии позволяют нам создать решения, обеспечивающие непревзойденный зрительный комфорт. В связи с этим я рекомендую всем регулярно проверять глаза у офтальмолога. Плохое зрение может, например, быть причиной головной боли. Правильный выбор линз позволит решить данную проблему.