История очков, или Вооруженный взгляд

В 2004 году вышел полнометражный стереомультфильм Роберта Земекиса «Полярный экспресс». Именно тогда киностудии разглядели в формате 3D огромный потенциал для получения прибыли. За последние два-три года в мире вышло более 70 фильмов, снятых с применением технологии IMAX. Число IMAX-лент будет увеличиваться – ровно до тех пор, пока киноиндустрия не изобретет что-то новое.

Просмотр 3D-фильмов как в кинотеатре, так и с экрана 3D-телевизора в 3D-очках затруднен для людей, имеющих дефекты зрения и вынужденных носить очки с диоптриями. 3D-очки не всегда можно надеть на или под диоптрические, при этом в любом случае создается дополнительная нагрузка на зрение из-за бликов, возникающих между линзами, и на переносицу из-за большого веса конструкции из двух пар очков.

Очки-«хамелеоны»

«Хамелеонами» называют фотохромные очки, которые могут изменять свою светопропускаемость в зависимости от уровня освещения. В темноте они светлеют, а при солнечном свете становятся темнее. Потемнение «хамелеонов» в остеклённых помещениях отсутствует, так как силикатное стекло практически не пропускает ультрафиолет.

Принцип работы

В фотохромных линзах присутствуют молекулы с фотохромной структурой. Они входят в состав материала и изменяют свою пространственную структуру под воздействием ультрафиолета. Иными словами, линзы снижают яркость солнечного света, так как они темнеют и становятся похожими на обычные солнцезащитные очки. При отсутствии ультрафиолетового излучения вновь меняется пространственная структура молекул, но уже в обратном порядке. Из-за этого линзы светлеют. Если они оснащены диоптриями, то их можно носить как обычные очки для коррекции близорукости или дальнозоркости. В помещении они превращаются в корректирующую оптику, а при солнечном свете выполняют еще и функции солнцезащитных стекол.

В основе любой модели, очки-хамелеоны имеют фотохромные линзы. Линзы создаются из полимерных, органических и силикатных материалов с добавлением или покрытием галогенидами. К галогенидам относятся молекулярное серебро и медь. Их ещё называют фотохромными агентами, а линзы с использованием галогенидов, называют фотохромными линзами.

Линзы хамелеон из полимеров можно разделить на три вида:

– когда фотохромные агенты были добавлены в мономер до отвердевания;

– когда фотохромные агенты наносят на мономер после отвердевания;

– когда на готовую полимерную линзу наносят органический фотохромный агент, нанесённый на плёночное покрытие.

Для стеклянных линз характерно нанесение фотохромных агентов между слоями линзы. Это, как правило, минеральные фотоагенты на основе молекул серебра и меди. Второй способ заключается в нанесении оксазина (фульгида нафтопирана) в виде плёночного покрытия.

Изображение будет более точным, если просветляющее покрытие нанесено на линзу. Такое покрытие делает изображение более контрастным и правильным для восприятия глазом.

Если фотохромный агент внесён в мономер в процессе отвердевания линзы, он очень долговечен и просветляющие и затемняющие свойства будут хорошими все время эксплуатации.

Современные фотохромы

Изначально такие очки были не очень удобными, так как их светопропускаемость изменялась не только из-за ультрафиолета, но и из-за температуры воздуха. На холоде очки быстро темнели, а в очень жаркие дни они не могли помочь достичь максимального затемнения. Фотохромные линзы, произведенные по современным инновационным технологиям, практически не зависят от температурного фактора. При любом перепаде температур они не теряют своей светочувствительности и не запотевают.

Природные фотохромы:

– содалит (хакманит) месторождения Илимоссак в Гренландии меняет цвет от фиолетового (на свежем разломе) до бледно-желтого, бледно-зеленого или бесцветного (после инсоляции). Механизм заключается в изменении электронного состояния соседствующих атомов серы. Длина волны максимума поглощения света меняется с 528 на 400 нм;

– минерал тугтупит способен менять цвет от белого или бледно-розового до ярко-розового.

Для фотохромной оптики создаются линзы из органического (пластикового) или неорганического материала (минерального стекла). Когда линзы делают из минерального сырья, фотохром распределяется в стекле, когда оно находится в жидком состоянии. Из-за этого очки могут темнеть неравномерно. Фотохромные линзы из пластика производятся тремя способами:

– распределением фотохрома в массе органического материала;

– пропитыванием;

– нанесением фотохромного покрытия.

Такие линзы темнеют на солнце равномерно всего за несколько секунд. Однако они быстрее портятся, то есть утрачивают свои функции по изменению светопропускаемости. Минеральные линзы более надежны, но и они должны заменяться каждые 3–5 лет. За это время полностью пропадет их способность к затемнению.

Фотохромные линзы делают из стекла; поликарбоната и других пластмасс. Фотохромные линзы обычно темнеют в присутствии ультрафиолета и светлеют при его отсутствии меньше чем за минуту, но полный переход из одного состояния в другое происходит от 5 до 15 минут.