Sepetinizde 0 Adet Ürün bulunmaktadır.

Gözlük Camı Kaplamaları

optik gözlük nedir

Gözlük camlarına camın cinsine ve ihtiyaca göre çeşitli kaplamalar yapılmaktadır. Bunların başında, 1935 yılında icat edilmesine rağmen, gözlük camlarında 1956’dan bu yana uygulanan antiröfle (yansıma önleyici) kaplama gelmektedir. Camlara yapılan kaplamaları şu şekilde sınıflandırabiliriz:

Yansıma önleyici (Antirefle, ET) Kaplama

 Sertlik Kaplaması (Hard Coating)

Temizlik Kaplaması (Clean Coat) ya da Su itici (Hidrofobik) Kaplama

 Ayna Kaplaması

Renk Kaplama

Fotokromik Kaplama

Buharlanma önleyici (Anti-fog) kaplama

YANSIMA ÖNLEYİCİ (ANTİREFLE, ET) KAPLAMA

Bütün camlar ve parlak yüzeyler üzerlerine gelen ışınların bir kısmını yansıtırlar. Camın her bir yüzeyindeki yansıtıcılık oranı camın kırma gücüne bağlı olarak %4 ile %9,5 arasında değişir. Kırma gücü 1,5 olan bir cam her bir yüzeyinden %4 oranında yansıma yapar. Camın kırıcılık gücü (endisi, indeksi) arttıkça yansıma oranı da artar.

Yansımalar camdan geçen ışığın azaltmasına yol açtığından gözlük takan kişinin görüntü netliği de azalır. Gözlük camındaki yansımalar hem gözlük takan kişiyi, hem de gözlüklü kişiye bakan kişiyi rahatsız eder. Gözlük takan bir kişinin maruz kaldığı yansımalar üç şekilde olmaktadır. Bunlardan birincisi gözlük camının arkasından gözlük takan kişinin gözüne gelen rahatsız edici yansımalardır. İkinci yansıma şekli ise, kişinin korneasından gözlük camına ve tekrar göze geri gelen yansımalardır. Üçüncü yansıma şekli ise gözlük takan kişiye bakan diğer kişiye gelen yansımalardır. Gözlük takan kişi bu üç yansıma şeklinden de huzursuz olur. Yansımalar nedeniyle rahat ve net bir görüş sağlayamadığı gibi, karşısındaki kişiyle de göz göze rahat bir görüşme, konuşma yapamaz. Bu son durum iki tarafı da rahatsız eden yansıma şeklidir.

Yansımaları önlemek için camın yansıma önleyici (antiröfle) bir madde ile kaplanması gerekir. Antiröfle kaplamalar tek veya çok katlı olarak camın arka yüzüne veya ön yüzüne ya da her iki yüzüne uygulanabilir.

 Tek kat antiröfle (AR) Kaplama: Tek kat antiröfle kaplama seçilmiş bir dalga boyu için yapılmaktadır, Genellikle sarı-yeşil (550 nm) bandındaki yansımalar önlenir. Cam mercekler için tek katlı kaplama camın kırıcılık endisinden daima daha düşük endislidir. Kaplama maddesi olarak kırıcılık endisi 1,37-1,38 olan magnezyum flüorür (MgF2) kullanılır. Antiröfle kaplamanın çalışma prensibi yansıyan iki ışık ışını arasında yıkıcı enterferans oluşturmaktır. 100 nm kalınlığındaki tek kat yansıma önleyici (antiröfle) kaplama ile örneğin kron cam (n=1,525) için yansımalar her bir cam yüzeyinde %4,3’den %1,6’ya iner ve ışık geçirgenliği %91,4’den yaklaşık %97’ye çıkar.

Organik camlarda ise MgF2 kullanılamaz, çünkü MgF2 düşük ısıda cama iyi tutunamaz, organik cam ise fazla ısıtılırsa sararır ve şekli bozulur. Kullanılan kaplama maddesi organik camdan (örneğin CR-39 n=1,5) daha düşük kırma endisli kuartz (n=1,45), yani (SiO2) silisyum dioksittir. Ancak organik cam ile kuartzın kırıcılık güçleri birbirine yakın olduğu için yıkıcı enterferans sağlanamaz. Bu yüzden Zirkonyum oksit gibi kırıcılık gücü yüksek bir madde ara kaplama malzemesi olarak kullanılır.

Tek kat kaplama türünde mavi ve kırmızı yansımalar sürdüğünden cam erguvani bir yansıma yapar. Günümüzde tek katlı kaplama hemen hemen terk edilmiş, yerini çok katlı kaplamaya bırakmıştır.

 Çok katlı (Mültipl) antiröfle kaplama Gözlük camları spektrumun geniş bandındaki yansımaları önlemek için 2-3 katlı yansıma önleyici maddelerle kaplanabildiği gibi, 6 kat, 7 kat, 9 kat ve hatta bazı firmalarca 11 kat antiröfle kaplama ile kaplanmaktadır.

Çok katlı kaplamada farklı kalınlık ve farklı dalga boyunda, camın kırıcılık endisinden (indeksinden) hem daha az endisli (kuartz = SiO2, n=1,45) ve hem de daha yüksek endisli kimyasal bileşikle üst üste kaplanmaktadır. En üste çizilmemesi için genellikle kuartz kaplanır. Plastik camlara aşınmalara ve termal şoklara da dayanıklı çok katlı yansıma önleyici kaplama yapmak için yüksek kırma gücüne sahip çok saf mineral oksitleri bulunmuştur. Bunlar arasında n= 2,35 olan Titanyum oksit-TiO2, n=2,05 olan Zirkonyum oksit-ZrO2, n=2,18 olan Tantalum oksit Ta2O5 ve Neodimyum oksit-Nd2O5 ile Prazeodimyum oksitPr2O5 karışımlarını sayabiliriz. Yansımalar çok katlı kaplamanın türüne ve özelliğine bağlı olarak camın her bir yüzeyinde %0,3’den daha aza kadar indirilir ve merceğin ışık geçirgenliği %7 oranında artarak yaklaşık %99’a kadar çıkar. Çok katlı yansıma önleyici kaplamalar spektrumun geniş bir bölümünde etkilidir. Cam hafif eğildiğinde kaplamanın türüne göre üzerinde altın sarısı veya mavimsi-yeşil renkte zayıf ışık röflesi görülür.

Yansıma önleyici kaplamanın işleme prensibi yıkıcı girişim (destrüktif enterferans) yoluyladır. Bunu basitçe açıklamak gerekirse, bir dalganın tepesi diğerinin çukuru ile karşılıklı getirilerek (faz ve amplitüdleri ayarlanarak) birbirini yok etmesi sağlanır. Bir kaplamanın kalınlığı referans dalga boyunun dörtte biri kadar olursa iki dalga arasında yarım dalga boyu faz farkı olur. Böylece bu dalgalardan birinin tepesi diğerinin çukuruna rastlar ve yıkıcı girişimle birbirini yok ederler. Bu iki dalganın amplitüdleri aynı olursa tam yok olma sağlanır.

Yansıma Önleyici Kaplamanın Yararları:

 Gelen ışığın camdan yansıması önlendiğinden camın gelen ışığı geçirgenliği artar ve daha net bir görüntü sağlanır.

 Yansımaların önlenmesiyle televizyon ve diğer ekranlı cihazlarda kontrast artışı sağlanır.

  Sürücülerin daha rahat ve daha net görmesiyle sürüş emniyetini arttırır.

  Yüksek miyoplarda, yüksek endisli cam takanlarda aşırı yansımalar önlenir.

 Bütün gün gözlük takanların yansıma yorgunluğu önlenir.

Yansımanın önlenmesi sonucu estetik bir görünüm ve diğer kişilerle optimum göz teması sağlanır.

Geceleri araç sürücülerinin gözlüklerinin antiröfle kaplamalı olması ve renkli olmaması gerekir. Çünkü kırma gücü 1,5 olan bir camın iki yüzeyinden toplam yansıma %8 oranındadır. Araç camının iki yüzeyinden toplam %8 yansıma ile birlikte araç kullanan bir gözlüklü kişinin karşılaştığı yansımaların toplamı %16 olmaktadır. Bu kişi %10 koyulukta bir renkli cam takarsa gece görüşünü tehlikeye atacak düzeyde bir ışık azalmasıyla karşı karşıya kalacaktır. Zira gece araç kullanırken ışık kaybı oranı %20’yi geçmemelidir.

SERTLİK KAPLAMASI (HARD COATING)

Sertlik kaplaması ya da sertleştirici kaplama plastik (organik) camların yüzeyini sertleştirmek amacıyla yapılan bir kaplama çeşididir. Her tür organik cama sertlik kaplaması uygulanmaktadır. Sertlik kaplaması organik camların çizilme ve aşınmalara karşı dayanıksız olması nedeniyle yapılan araştırmalar sonucu 1970’de uygulama alanına girmiştir. Mineral camların yüzeyi zaten sert olduğundan sertlik kaplaması (sertleştirici kaplama) yapılması gerekmez. Ancak özel olarak istenirse mineral camlara da sertlik kaplaması yapılabilmektedir. Yüksek kırıcılık gücüne sahip organik camların yüzey gerilimi CR-39’un yüzey geriliminden de düşüktür ve bu nedenle bunlara mutlaka sertlik kaplaması yapılmalıdır. Sertlik kaplamasının kalınlığı 2 mikron kadar olmakla birlikte organik camı 6 kat daha sert hale getirir.3,6 Gözlük araba içinde, sıcakta, güneşte bırakılmamalıdır, özellikle kuartzaj yöntemiyle yapılmış sertlik kaplaması çatlayabilir. Plastik mercekler normalde kolay kırılmaz. Ama ısıyla yapılan sertlik kaplamaları organik camlara çizilmezlik kazandırmakla birlikte onları daha kırılgan yapar. Bu nedenle gözlükle spor yapan kişilerde ve çocuklarda camlar organik ve kaplamasız olmalıdır.

TEMİZLİK KAPLAMASI (CLEAN COAT), SU İTİCİ (HİDROFOBİK) KAPLAMA

Temizlik kaplaması, diğer adıyla su itici (hidrofobik), toz ve leke önleyici kaplama gözlük camının kolay toz tutmasını, kirlenmesini, parmak izi kalmasını, yağlanmasını ve yağmurlu havalarda ya da cam yıkandığında su damlasının camın yüzeyine yayılarak yapışmasını önlemek amacıyla uygulama alanına girmiş bir kaplama yöntemidir. Bu kaplama cam üzerine yapılan kaplamaların en üstüne uygulanır. Antiröfle kaplama yapılmış camlarda yansımalar ortadan kalktığından camın yüzeyinde oluşan en ufak tozlanma veya kirlilik bile görünür hale gelir. Antiröfle kaplamanın üstüne yapılacak temizlik kaplaması ile camın kirlenmesi önlenir ve böylece camı temizleme gereksinimi de azalmış olur. Mineral camlarda önce antiröfle kaplama, üstüne de hidrofobik kaplama yapılır. Organik camlarda ise camın yüzeyinde ilk önce sertlik kaplaması yer alır, bunun üzerinde antiröfle kaplama ve en üstte de hidrofobik kaplama bulunur.

Hidrofobik kaplamanın etki prensibi su damlası ile cam arasındaki adezyon gücünün azaltılmasına dayanır. Su veya yağmur damlasının iç yapışkanlık denilen kohezyon gücü su damlası ile cam yüzeyi arasındaki dış yapışkanlık yani adezyon gücünden zayıf olduğundan su damlası camın yüzeyine değdiğinde yayılarak cama yapışır. Su damlasının iç yapışkanlık gücü değiştirilemeyeceğinden su damlası ile cam yüzeyi arasındaki dış yapışkanlık gücü azaltılmaya çalışılır. Böylece su damlası cama değdiğinde cama yapışamaz ve camın yüzeyinden kendiliğinden kayıp gider. Bu amaçla SiOH içeren alkilsilan hidrokarbon zincirleri ile camın yüzeyine su itici bir kaplama yapılır.

Temizlik kaplamasının ya da su itici kaplamanın yararları:

 Camın yüzeyini hidrofob yapar, böylece suyun ve kirin cama yapışmasını engeller.

  Anti-statik etkiyle tozların cam yüzeyine tutunmasını engeller.

  Leke önleyici özelliğiyle camın kirlenmesi ve parmak izi kalmasını zorlaşır ve ayrıca kirlendiğinde kolay temizlenir.

 Cam yeni cilalanmış araba gibi parlak ve temiz görünür.

AYNA KAPLAMA

Ayna kaplama antiröfle kaplamanın tersine yapıcı girişim (konstrüktif enterferans) prensibi ile çalışır. Bu tür kaplamada enterferans tabakalarının faz ve amplitüdleri birbirini güçlendirecek şekilde ayarlanır. İlgili bölümde bahsedildiği gibi, antiröfle kaplama yıkıcı girişim (destrüktif enterferans) prensibine dayanır. Ayna kaplamada 200-250 nm kalınlıkta 10 kat enterferans tabakası vakum altında çökeltme yöntemiyle ön yüze kaplanır. Kaplama maddesi olarak krom, nikel, altın alaşımlı boyalar kullanılmaktadır. Kaplama yapılan cam dışarıya ayna gibi parlak yansıma yapar. Ayna etkisinin yoğunluğu camın ana boyasının yoğunluğuna bağlıdır. Ana cam renksiz veya hafif boyalı ise ayna kaplama camın yüzeyinde hafif bir yansıma yapar. Camın zemin boyası ne kadar koyu ise ayna etkisi o kadar belirgin olur. Çok koyu boyalı camlarda gözlük takanın gözü camın arkasından hiç görülemez.4 Başlangıçta yalnızca mavi ayna kaplama yapılırken, günümüzde farklı kalınlıktaki enterferans kaplama tabakaları ile farklı renklerde (mavi, füme ve altın sarısı gibi) ayna yansımaları elde edilmektedir.

RENK KAPLAMA / RENKLİ GÖZLÜK CAMLARI / GÜNEŞ CAMLARI

Renkli camlar ve güneş gözlükleri gözümüze gelen fazla ışığı ve zararlı güneş ışınlarını süzmek amacıyla üretilen camlardır. Görünen ışığın yaklaşık %20 sinden fazlasını absorbe eden gözlük camına güneş camı denir.

Güneşten yayılan ışık ışınlarının kabaca 400-780 nanometre (nm) arası dalga boyları görünür ışık olarak algılanır. Elektromanyetik spektrumun 780 nm üzerinde, radyo dalgaları ile görünür ışık arasında kızılötesi (enfraruj = IR) ışınlar, 400 nm’den daha kısa boylu, görünür ışık ile X-ışınları arasında da morötesi (ültraviyole = UV) ışınlar yer alır. UV ışınları üç ana türdür:

UV-A: 400–320 nm arası ışınlardır. Güneşten dünyaya ulaşan ültraviyolenin %90’ı UV–A ışınlarıdır.

UV-B: 320–280 nm arası ışınlardır. UV-A’dan daha yüksek enerjiye sahiptir. Güneş yanıklarından sorumludur.

 UV-C: 280 nm ve altı ışınlardır. Güneşten gelen UV–C stratosfer adı verilen atmosferin üst tabakasında ozon (O3) tabakası tarafından neredeyse tamamen süzülür ve yeryüzüne ulaşması engellenir. Ozon tabakası bu yüksek enerjili öldürücü UV radyasyonunu kızılötesi (IR) radyasyona dönüştürür, bu da stratosferin ısınmasını sağlar. Ancak bilinmesi gerekir ki, kaynak yaparken UV-C ışınları ortaya çıkmakta ve kaynak gözlüğü kullanmayan kaynakçıların göz ve yüz yanıkları UV-C ile oluşmaktadır. Mikrop öldürücü lambalar ve eksimer lazer cihazı da UV-C ışını yayar.

Yeryüzüne ulaşan ışık enerjisinin yaklaşık %10’u 280-400 nm arasındaki UV-B ve UV-A radyasyonudur. 300 nm’ye kadar olan morötesi ışınlar kornea tarafından emilmektedir. 300-400 nm arası ışınların büyük bir kısmı ise lens tarafından emilir.

Aslında mineral camlar renkli ve kaplamalı olmasalar bile UV–C ışınlarını tamamen absorbe ederler. Yüksek kırıcılık endisli (indeksli) mineral camlar da renksiz haliyle tüm UV-B ve UV-A ışınlarını tama yakın oranda emerler. Gözlük camlarının zararlı ışık ışınlarından koruyuculuk özellikleri çeşitli filtre kaplamalarla daha etkili hale getirilebilmektedir.

Organik camlardan CR-39 ültraviyole ışınlarını renksiz haliyle 350 nm’ye kadar (UV-C ve UV-B tamamen, UV-A ise kısmen) absorbe eder. Eğer bu camlara özel filtreler kaplanırsa, 400 nm'ye kadar tüm kısa dalga boylu ışınların emilmesi sağlanır. Organik polikarbonat ve triveks camlar ise hiçbir filtre kaplama olmaksızın UV ışınlarını hemen hemen %100 oranında kendiliğinden absorbe ederler.

Yüksek kalitede güneş gözlükleri göze zarar veren UV ışığının hemen hemen tamamını tutar. Güneş ve UV ışınlarının etkisiyle renklenen veya rengi koyulaşan fotokromik gözlük camları da çok iyi bir UV koruması sağlarlar.

FOTOKROMİK CAMLAR / FOTOKROMİK KAPLAMA

Fotokromi, yani ültraviyole etkisiyle gözlük camının gittikçe renklenmesi ya da renginin koyulaşması ve morötesi ışığın etkisi kalktığında da camın renginin tekrar açılması tekniği 1962’de bulunmuş, bu konudaki ilk yayınlar 1964’de yayınlanmıştır. Fotokromi (renk değiştirme) ilk olarak mineral camlara uygulanabilmiştir. Organik camlara uygulanan fotokromik işlem ise mineral camdakinden yıllar sonra, 1986’da bulunmuştur. Buna karşın, ilk fotokromik organik gözlük camı Transitions® adıyla 1990'ların başında piyasaya çıkmıştır. Fotokromik cam UV etkisiyle koyulaştığında hem gözü rahatsız edici ışık geçişini azaltır, hem de %100 UV-A ve UV-B koruması sağlar. Işık kaynağının cinsine ve ışığın gücüne bağlı olarak fotokromik camın kararması da farklı olmaktadır. Ayrıca farklı fotokromik cam cinslerinin de morötesi ışınlara ve yapay ışık kaynaklarına tepkisi farklıdır. Camın ve ortamın ısısı da fotokromik etkiyi değiştirmektedir. Sıcak havalarda renk koyulaşması yavaş ve az olurken, cam ve ortam ne kadar soğuk ise koyulaşma o kadar çabuk ve fazla olur. Günümüzde 0o ile 25o arasındaki ısıda aynı tepkimeyi veren yeni camlar da üretilmiştir. Diğer yandan, camın koyulaşması rengin geri açılmasına göre daha hızlı gerçekleşir. Ayrıca bilinmelidir ki, cam eskidikçe rengin koyulaşma ve açılma hızı da gittikçe azalır.

Fotokromik camlar UV etkisi olmadığında koyulaşmaz. Araba camları UV’yi engellediğinden araba içinde fotokromik etki oluşmaz ve bu durum sürücülerin şikâyetine neden olur. Ancak günümüzde yeni bir teknoloji ile üretilen ve görünür ışıkla tepkimeye girerek koyulaşan, dış mekânda ise UV etkisiyle daha da koyulaşan yeni fotokromik camlar araç içinde de koyulaşabilmektedir. Bu yeni buluş fotokromik camların polarize olanları da üretilmiştir. Bu camlar aynı zamanda sertlik kaplamalı ve %100 UV-A ve UV-B korumalıdır.

BUHARLANMA ÖNLEYİCİ (ANTİ-FOG) KAPLAMA

Soğuk bir ortamda gözlük camlarının buharlanması ve görüşü azaltması son derece rahatsız edici bir durumdur. İnce su damlacıkları camın yüzeyinde birleşerek ışık geçişini azaltmaktadır. Bu durumu önlemek için sabun sürme, tükürük gibi çeşitli uygun olmayan yollar denenmiş ve halen de kullanılmaktadır. Buharlanmayı (sislenmeyi) önlemek için özel spreyler de icat edilmiştir. Bu spreyler camın yüzeyine püskürtülüp silinerek, bir çeşit geçici anti-fog kaplama yapılmaktadır. Bunun etkisi sürekli olmadığından işlemin tekrarlanması gerekmektedir.

Diğer yandan camların üzerine buharlanma önleyici sürekli kaplamaların yapılmasına yönelik yöntemler geliştirilmiş, ancak süreklilik, stabilite ve camın maddesine yeterli bir tutunma sağlanamamıştır. Anti-fog kaplama için camın hidrofobik özelliğinden, yani temizlik kaplamasından vazgeçilmesi gerekmektedir. Anti-fog etkinin oluşması için cama önce özel bir antiröfle kaplama yapılmakta ve kimyasal bir sıvıyla gerektikçe tekrarlanarak anti-fog özellik aktive edilmektedir.

2011 yılında yayımlanan bir çalışma ilk sürekli anti-fog (buharlanma önleyici) kaplamanın geliştirildiğini bildirmektedir. Cam yüzeyinde buharlanma havadaki su buharının yoğunlaşarak ince su damlacıkları halinde camın yüzeyine yerleşmesiyle ortaya çıkmaktadır. Anti-fog kaplama su itici (hidrofobik) kaplamanın tam tersi olarak camın yüzeyini hidrofilik hale getirmekte ve su buharının dağınık ince su damlacıkları şeklinde değil de, üniform bir şekilde camın yüzeyine dağılmasını sağlamaktadır.

Araştırmacılar buharlanma önleyici kaplama için hidrofilik bir bileşik olan polivinil alkol (PVA) kullanmaktadırlar. İşlemin temel zorluğu anti-fog kaplamanın mineral veya plastik camın yüzeyine tutunmasının sağlanmasındadır. Bu amaçla önce camın yüzeyinde polimerik tabakaların tutunmasını sağlayacak olan amino gruplarını oluşmak için atmosferik plazma türevleştirme işlemiyle cam aktive edilir. Sonra polietilenmaleik anhidrid (PEMA) ve polivinil alkol tabakaları ardışık olarak santrifügasyon (spin coating) yöntemiyle cama kaplanır. PEMA bir ara yüzey olarak hem cam yüzeyinde aktive olmuş amino türevleriyle, hem de PVA hidroksil gruplarıyla reaksiyona girerek cama ve PVA katmanına sıkı bir şekilde tutunmayı sağlayan bir ara yüzey olarak işlev görmektedir. Bu çok katlı ara kaplama ince ve saydam olup, kaplandığı yüzeyin optik özelliklerini değiştirmemekte ve anti-fog kaplamanın sürekli olmasını sağlamaktadır. Bu karmaşık kaplama işlemlerinde PVA anti-fog özelliği sağlamak için gerekli hidrofilik yüzeyi oluşturur. PEMA / PVA kaplama camın buharlanması için gereken zamanı geciktirmekle kalmaz, aynı zamanda ışık geçirgenliğindeki bozulmayı da azaltır. Mevcut anti-fog kaplamalar bu yeni kaplamanın özelliklerine sahip olmadığından ve yıkamayla çıktığından anti-fog maddenin tekrar tekrar uygulanmasını gerektirmektedir. Yeni yöntemde ise anti-fog kaplama yapılmış cam 24 saat suda tutularak kaplamanın stabil kaldığı ve anti-fog özelliğini koruduğu gösterilmiştir.