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Como funciona um revestimento antirreflexo?

Como funciona?

Princípio da eliminação da luz refletida com um revestimento antirreflexo

A luz é refletida em ambas as interfaces de um revestimento antirreflexo. Os dois trens de ondas refletidos de um certo comprimento de onda podem cancelar totalmente um ao outro por interferência se forem cumpridos os requerimentos de fase e de amplitude

Requerimento de fase e requerimento de amplitude

Requerimento de fase e requerimento de amplitude

Requerimento de fase
A crista e o vale dos dois trens de onda refletidos devem coincidir, ou seja, eles devem ter uma diferença de caminho de meio comprimento de onda entre si para que possa ocorrer o cancelamento por interferência para este comprimento de onda.
Através da escolha apropriada da espessura e do tipo de camadas, o requerimento de fase pode ser cumprido para o comprimento de onda de referência (comprimento de onda para o qual o revestimento antirreflexo é otimizado). A interferência leva então à minimização da reflexão residual. Para que isto seja alcançado, a espessura da camada (t) deve ser um quarto do comprimento de onda de referência.

 

Requerimento de amplitude
As amplitudes dos dois trens de onda refletidos devem ser idênticas para assegurar que o cancelamento total pode ocorrer para o comprimento de onda de referência.
Através da escolha apropriada dos índices de refração das camadas de revestimento antirreflexo, a interferência leva à minimização das reflexões residuais. Uma combinação adequada dos materiais da lente e do revestimento antirreflexo é decisiva para obter um efeito ideal.

Os seguintes factores são importantes para a eficácia do revestimento antirreflexo:

  • espessura da camada
  • índice de refração do material de revestimento antirreflexo

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1. Camadas simples e múltiplas

Redução da refração através de revestimentos de camadas simples ou múltiplas

Curvas de transmissão para ZEISS Monofocal Esf. Mineral 1.6 ET e ZEISS Monofocal Esf. Mineral 1.6 Super ET

Redução da refração através de revestimentos de camadas simples ou múltiplas

Nos revestimentos de camada simples, um mínimo de maior ou menor magnitude é obtido no comprimento de onda de referência, dependendo do material usado no revestimento antirreflexo. A redução das reflexões é otimizada somente para uma pequena faixa de comprimento de onda.
Entretanto, se for necessária a redução das reflexões para um espectro maior de comprimentos de onda, vários revestimentos antirreflexo devem ser aplicados. Com um revestimento de camadas múltiplas, é possível obter uma transmissão de luz de até quase 99%.

Estrutura de um revestimento de camada simples

Structure ofEstrutura do revestimento Super ET em uma lente mineral
com n = 1,6

Estrutura de um revestimento de camada simples
Nas lentes minerais com revestimento de camada simples, o índice de refração do revestimento deve ser sempre menor do que o da lente. O material de revestimento usado é o fluoreto de magnésio. Nas lentes orgânicas, um revestimento antirreflexo de camada simples sempre consiste de uma camada de alto índice e de uma camada de baixo índice de refração. Um dos materiais usados neste processo é o dióxido de silício (SiO2).

 

Estrutura do revestimento Super ET da ZEISS
Em revestimentos de camadas múltiplas tanto para lentes orgânicas quanto para minerais, são depositadas camadas alternadas de materiais de alto e de baixo índice de refração com diferentes espessuras. A espessura de cada camada varia entre aprox. 100 a 250 nm. Para comparação: um revestimento de camadas múltiplas com 100 camadas tem aproximadamente a mesma espessura de um fio de cabelo humano.

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2. Revestimentos antirreflexo e lentes com alto índice de refração

Um revestimento antirreflexo é de particular importância para lentes com alto índice de refração

Índice de refração e reflectância por superfície da lente

Um revestimento antirreflexo é de particular importância para lentes com alto índice de refração

Das lentes oftálmicas "crown" (n = 1,5) às lentes com alto índice de refração (n = 1,9), a proporção de reflexões desagradáveis aumenta de 8% para quase 20%. Isto significa que as reflexões são duas vezes mais irritantes em lentes com alto índice de refração (Anchor URL: /content/vision/eye-care-professionals/en_de/optical-knowledge/optical-basics/optics-the-eye/optical-parameters.html?#refractive-index, Title: Índice de refração n). Por isso, os revestimentos antirreflexo se tornam uma necessidade absoluta para lentes com índice de refração médio ou alto.
Em uma lente sem revestimento com índice de refração n = 1,9, somente 80% da luz incidente atinge os olhos do usuário, sendo que nas lentes com n = 1,5 essa porcentagem é de 92%.

A representação da reflectância em função do índice de refração n no gráfico a seguir ilustra claramente que, quanto maior o índice de refração do material selecionado, mais importante se torna o revestimento antirreflexo.

Lentes com revestimento antirreflexo para uma melhor visão

  • Reflexos desagradáveis e embaçamento das lentes são reduzidos de forma notória, diminuindo assim o incômodo do usuário.
  • Visibilidade desimpedida dos olhos do usuário. Os óculos apresentam um melhor visual estético.
  • A transmissão da lente é maior. O usuário tem uma visão mais nítida do meio envolvente.

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3. Revestimentos antirreflexo com filtro de cores

Revestimentos antirreflexo com filtro de cores

Antigamente, apenas se usavam materiais com coloração sólida para a produção de lentes minerais com um leve filtro de cores. Hoje em dia, a camada de absorção pode ser depositada sobre a superfície da lente junto com o revestimento antirreflexo em condições de vácuo.
A vantagem dos revestimentos depositados a vácuo é que a coloração é distribuída uniformemente sobre toda a superfície da lente, independente da sua potência dióptrica. É por isso que o uso de lentes com filtro de cores sólidas está diminuindo constantemente.
Além disso, as lentes antirreflexo com filtro de cores também permitem atingir as melhorias do contraste de cores habitualmente associadas às lentes com coloração sólida.

4. Cores de reflexão residual

Cores de reflexão residual dos revestimentos antirreflexo da ZEISS

Comportamento de reflectância idêntico de um tipo de revestimento antirreflexo para diferentes materiais

Cores de reflexão residual dos revestimentos antirreflexo da ZEISS

A reflexão residual é a característica que distingue os vários revestimentos antirreflexo disponíveis. Cada revestimento AR da ZEISS apresenta uma cor característica de reflexão residual, independente do material da lente.

Um revestimento Super ET da ZEISS, por exemplo, apresenta sempre uma reflexão residual de cor verde azulada, independente de se tratar de uma lente mineral ou orgânica, ou de o material ter um baixo ou alto índice de refração. Para atingir este elevado padrão de qualidade, a ZEISS utiliza até 50 técnicas de produção diferentes.

As vantagens

  • Identificação fácil do revestimento antirreflexo pelo oftalmologista, independente do material da lente.
  • Se o usuário optar por uma lente de outro material com o mesmo revestimento antirreflexo, receberá a mesma cor de reflexão à qual está acostumado.

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