Оптические очки. Оптические стёкла. Кто и когда придумал очки

Первые очки в истории появились в Древнем Риме. В качестве увеличительных стекол использовались отшлифованные куски, прозрачных минералов. Для удобства пользования они прикреплялись к ручке. Этот прибор можно считать пращуром лорнета.

Первые очки же, в современном их значении, впервые описаны в 1268 году Роджером Бэконом (1214-1292). Этот монах-францисканец был философом и естествоиспытателем, профессором Оксфордского университета. Он, в числе прочего, занимался оптикой и астрологией и в своих трудах предвосхитил многие позднейшие открытия в этой области. В одной из его работ содержится самое первое описание использования линз в оптических целях. Как раз при жизни Р.Бэкона одновременно в Европе и Китае для чтения стали использовать увеличительные стекла.

В Европе центром производства первых очков долгое время считалась Венеция. Там работали лучшие в то время стекольные мастера, от которых требовалось сохранять секрет производства очков в строжайшей тайне. В частности, мастерам под страхом тюремного заключения и даже казни запрещалось покидать территорию города. (заметка сайт) Естественно, что в Италии очки стали предметом повседневного быта раньше, чем в других странах Европы. Именно итальянские художники первыми стали изображать своих героев в очках, о чем свидетельствует портрет герцога Прованского кисти Томмазо из Модены, созданный в 1352 году.

Линзы в то время были только двояковыпуклые.Но в XVI веке появились с вогнутыми (минусовыми) линзами. Их впервые можно увидеть на портрете папы Льва X, написанном Рафаэлем в 1517 году. После того как Доменико Гирландайо изобразил в очках святого Иеронима, этого святого стали считать покровителем оптических дел мастеров.

Любопытно, что очки изобрели гораздо позднее, чем окрыли оптические свойства нашего с вами глаза. О них узнали из работ немецкого астронома И. Кеплера (1571-1630), который исследовал устройство человеческого глаза. Глаз он представлял механизмом, который имеет оптические свойства. Прошло более ста лет,прежде чем очки получили научное подтверждения. Первый шаг в этом направлении сделал английский оптик Д.Бидделл. Он создал научные основы шлифовки оптических стекол и впервые изготовил очки для корректировки астигматизма, вследствие которого изображение становится нерезким. Д.Бидделл разработал систему цилиндров и осей, применяемую и поныне.

Первые очки рассматривались не только как практическая вещь, ни и как модное украшение, поэтому это сказывалось на их внешнем виде,появилась . В XVII веке, например, были популярны большие яркие очки с простыми стеклами, не корректирующими зрение.

В XVIII веке очки становятся атрибутом денди. По законам той эпохи пристальный взгляд сквозь них расценивался как дерзость и мог служить причиной вызова на дуэль. Модны очки и в нате время. Их форма, дизайн, цвет оправы, материал для нее - все зависит от капризов моды. Правда, теперь при производстве очков кроме стекла используют и пластик.

Продолжаем изучать историю изобретений; сегодня это будут очки. Кто же изобрел очки? (Кстати, извините за фото собаки в очках, просто хотел вас немного развеселить). Очки можно отнести к жизненно необходимым предметам нашего быта. Естественно тех людей кто в них нуждается. Но какова же история их появления. Давайте обо всем по порядку...

В отличии, например от изобре тения фотографии , тут однозначных версий нет. Версий изобретения очков достаточно много и они довольно разнообразны. Мы рассмотрим самые распространенные (по версиям 5-10 источников).

По одной из версий, первыми очками нужно считать изумруд императора Нерона. Нерон - это 5-й римский император I века. По этой версии, он использовал для просмотра боев гладиаторов изумруд. Версия больше похожа на легенду, и сам изумруд трудно назвать прообразом очков. Единственное, люди наблюдая предметы через выпуклые прозрачные предметы, могли видеть их увеличение. Но в те времена они, скорее всего, наделяли эти драгоценные камни волшебными свойствами, а не пытались понять физику процесса.

Еще по одной из версий, упоминание об обнаружении свойств выпуклого стекла обнаружено в письменах арабского ученого Ибн-аль-Хайсама. Это уже в районе X-XI столетий нашей эры. Он не изобрел очки, он просто наблюдал увеличение предметов через осколок (сегмент) случайно разбитого шара из стекла.

По версии итальянцев, первые очки видели на переносице проповедника из монастыря около Пизы. Там как-бы найдены и рукописи, в которых есть упоминание о Брате Александре дела Спине, который сам носил очки и изготавливал их для других.

Историки Германии считают, что очки появились у них. Они ссылаются на песни миннезингеров. (Миннезанг — это такая разновидность германской поэзии средневековья. Это была своего рода рыцарская поэзия. А поэтов-певцов называлиминнезингерами ). Так вот, историки германии, якобы обнаружили в этих текстах упоминание о предметах для плохо видящих людей, иными словами об очках.

Историки из Англии тоже имеют в "загашниках" свою версию появления очков. По их версии изобретение очков принадлежит естествоиспытателю Роджеру Бэкону (ориентировочно первая половина XIII века). Бэкон изучал физиологию и анатомию глаза, наблюдал поведение лучей света с помощью линз и занимался шлифовкой оптического стекла. Что интересно, он за свои "опыты" получил срок 15 лет заточения! Вот такая вот награда за любознательность и тяготение к науке. Какие все-таки были времена...

Очень интересной версией появления очков можно считать китайскую. Правда, тогда они использовались не совсем по назначению. По этой версии очки начали носить китайские судьи еще до нашей эры! Вот они китайцы, обскакали всех. Судьи одевали очки во время разбирательства спорных дел, чтобы участники процесса не могли видеть выражения глаз судьей (то есть эмоциональной составляющей человеческого взора). Красивая версия, ничего не скажешь, но доказать ее вряд ли можно. Хотя кто знает, поживем — увидим.

А теперь перенесемся в начало XIX века. В это время появляются очки очень схожие с современными. Они состояли из оправ (отдельная оправа для каждой линзы), которые соединялись между собой шарнирным соединением посередине (в районе переносицы). До появления такой конструкции существовали еще монокли, лорнеты и пенсне. Монокль — это стекло (линза) в оправе для одного глаза. Лорнет — это уже очки, которые закреплены на длинной ручке. Пенсне — это очки, которые не имели дужек, а держались за счет зажима-пружины на переносице.

Введение

Это должен знать каждый: очки - простейший оптический прибор, предназначенный для коррекции зрения. Очки состоят из оправы и линз. Очковые оправы бывают пластмассовыми, металлическими и комбинированными. По форме они могут быть симметричными, несимметричными, круглыми, без ободков и с ободками, с жесткими и эластичными заушниками (дужками). Оправа состоит из рамки, заушников, носовых упоров, шарниров, крепежных элементов.

История создания очков

До появления очков в качестве приборов, улучшающих зрение, использовались отдельные полированные кристаллы или куски стекла для одного глаза.

В далеком 1280 году капля застывшего стекла случайно привлекла внимание стекловара, который взял ее в руку и увидел, что она способна не только увеличивать предметы, но и вполне пригодна для исправления (коррекции) старческого зрения. Это был впервые документально зафиксированный прообраз очков.

Очки были изобретены, по-видимому, в Италии в XIII веке. Предполагаемый год изобретения -- 1284, а создателем первых очков считается Сальвино Д"Армате, хотя документальных подтверждений этим данным нет. Первые документальные свидетельства существования очков относят к 1289 году.

23 февраля 1305 года во Флоренции брат-доминиканец Джордано да Ривалто упоминал в проповеди: «Не прошло и 20 лет с тех пор, как было открыто искусство изготовления очков, призванных улучшить зрение. Это одно из самых лучших и необходимых искусств в мире. Как мало времени прошло с тех пор, как было изобретено новое, никогда не существовавшее искусство. Я видел человека, первым создавшего очки, и я беседовал с ним».

Первое изображение очков содержится на фреске церкви Тревизо (Италия), сделанной в 1352 г. монахом Томмазо да Модена.

Фрагмент картины «Мадонна каноника ван дер Пале» (Муниципальная художественная галерея, Брюгге), Ван Эйк, 1436 г.

Первая попытка определить авторство изобретения сделана Карло Роберто Дати (1619--1676) из Флоренции с помощью Франческо Реди в работе «Очки, являются ли они изобретением древности или нет?», приписавший изобретение Алессандро Спина (? -- 1313), монаху и учёному из Пизы. При этом предполагалось, что даже если очки были изобретены ранее неизвестным мастером, то поскольку Спина самостоятельно и только лишь по общему описанию воссоздал метод изготовления очков, слава изобретателя по праву принадлежит ему.

Начиная с 1300 года, в уставах гильдии венецианских стекольщиков часто упоминаются зрительные линзы, и рекомендуется уничтожать подделки хрусталя из бесцветного стекла, что свидетельствует о быстром вхождении очков в моду в Венеции.

Существует также версия о китайском происхождении очков, основанная на книге 1240 года «Разъяснение загадочных вещей», где говорится: «Когда старые люди чувствуют головокружение и их зрение портится, они надевают на глаза аи-таи и способны сосредоточиться, так как очертания букв приобретают чёткость». Однако позднейшие исследования показали, что эта цитата была вставлена в XV веке.

До XVI века пользовались очками только дальнозоркие, потом появились очки с вогнутыми стеклами для близоруких. Менялась также форма и манера носить очки.

В Китае очки стали известны предположительно в эпоху правления династии Мин (1368--1644), о чём может свидетельствовать отрывок, включенный в это время в книгу философа Чао Цзи Ку (XIII век) «Разъяснение загадочных вещей» (первые экземпляры книги относятся к 1240 году). В Китай очки попали из Европы через арабских и персидских купцов. Это можно предположить из летописи китайского двора (примерно 1410 г.), где упоминается, что король Малакки (королевство на Малазийском полуострове, активно посещаемое арабами и персами) преподнёс в дар императору десять очков.

Китайцы могут претендовать на первенство в изобретении дымчатых очков, изготовлявшихся из дымчатого кварца. Такие очки носили судьи, чтобы скрывать своё отношение к приговору во время его оглашения при дворе. Упоминаются Лью Чи в «Записях о часах досуга» (XII в.).

XVI век

Для предотвращения сколов края линз стали оправлять ободками, сначала деревянными, а потом и роговыми. Потом мастера соединили ободка рукоятью со штифтом, наподобие ножниц, что хоть и не очень удобно, но все же позволило как-то закрепить линзы на носу. Идея привязать веревочку за ободки оправы и зацепить ее за ушами появилась только в XVI веке. Появление заушников (дужек) заставило задуматься о жестком соединении ободков по центру. Так у очков появилась переносица, и этим закончился процесс формирования основных элементов очковой оправы. Многочисленные вариации относились к разным культурам (например, веревочные завязки были применены раньше и использовались дольше на Востоке в силу строения лица тамошних жителей).

XVII век

В XVII веке очками пользовался царь Алексей Михайлович, они были в серебряной оправе с линзами с диоптриями.

XVIII век

Лондонский оптик Эдвард Скарлетт в начале XVIII века добавил к очкам дужки. Первую промышленную партию (около 200 000) солнцезащитных очков современного типа заказал Наполеон для Египетской экспедиции (1798--1801). Он обязал каждого солдата носить затемнённые очки. Во время экспедиции были выявлены нарушители этого распоряжения, глаза которых были поражены катарактой и другими болезнями, вызванными непривычно ярким для «европейских» глаз светом.

Появились различные конструкции -- монокль, пенсне.

XIX век

Бенджамин Франклин изобрел бифокальные линзы которые в верхней части предназначены для дали, а в нижней -- для работы вблизи.

Изобретение очков сделало людей с ослабленным зрением полноценными членами общества, и позволило значительно продлить активную жизнь человека. Потребность в этом была столь велика, что очки, по-видимому, были независимо изобретены сразу в нескольких местах во второй половине XIII века, и почти мгновенно (за несколько лет) распространились по Европе, а затем на Восток. Можно предположить, что отсутствие таких средств значительно тормозило развитие наук, искусств тонких ремесел в предыдущие века.

Сегодня мир изобилует популярными изложениями истории изобретения очков, споров, которые до сих пор ведутся об авторстве этого изобретения, и легенд, которыми эта история обросла.

Практически сразу очки стали не только прибором для коррекции зрения, но и средством имиджа и стиля человека, их носящего. В первую очередь был сделан акцент на оправах. Например, испанские гранды цепляли на нос как знак своего высокого положения оправы с линзами величиной с ладонь. Разумеется, это требовало от мастеров большой изобретательности в подборе материалов для изготовления таких оправ.

Имиджевая сторона разнообразия оправ усиливается с возрастанием количества людей, носящих очки. Сегодня многие надевают очки, чтобы продемонстрировать свое положение, обладая при этом стопроцентным зрением. Деловой женщине утром намного легче нацепить модную оправу, чем тщательно наносить макияж. Молодой специалист выглядит гораздо солиднее в строгих очках, внушая начальству доверие и уважение. А если вашего ребенка дразнят очкариком, просто скажите ему, сколько денег он носит на своем носу, и он будет ходить, высоко подняв голову.

Материалы для очковых оправ также эволюционировали, причем в каждой стране в соотвествии с местной культурой. Так, в отличие от Европы, где критериями были экономичность и простота обработки, на Востоке выбор был продиктован представлениями о магических свойствах материалов. Например, оправы изготавливались из черепахового панциря, поскольку черепаха, будучи долгожителем, должна была принести долголетие и носящему очки. Для линз часто использовались камни, считавшиеся священными, такие как горный хрусталь, прозрачные или дымчатые кварцы, аметисты и топазы. Очень часто эти линзы не корректировали зрение, а только защищали глаза, что подчеркивает статусную роль очков, которые могли носить только люди определенного ранга. Здесь нужно вспомнить, что традиционно император почитался как бог и солнце на земле, поэтому приближаться к нему придворные могли, только надев очки, как бы защищая глаза при встрече с божеством.

Очки́ - самый распространённый из оптических приборов , предназначенный для коррекции человеческого зрения при оптических несовершенствах глаза , либо для защиты глаз от различных вредных воздействий.

Очки состоят из линз, стеклянных или пластиковых, удерживаемых оправой, с прикрепленными к ней дужками. Изредка вместо дужек, которые закрепляются за ушами, используется лента или ремешок, охватывающий голову.

Составные части очков

Очки для чтения

До появления очков в качестве приборов, улучшающих зрение , использовались отдельные полированные кристаллы или куски стекла для одного глаза .

Очки были изобретены, по-видимому, в Италии в XIII веке . Предполагаемый год изобретения - , а создателем первых очков считается Сальвино Д"Армате (итал. ) , хотя документальных подтверждений этим данным нет .

Первые документальные свидетельства существования очков относят к 1289 году .

23 февраля 1305 года во Флоренции брат-доминиканец Джордано да Ривалто (итал. ) упоминал в проповеди :

Первое изображение очков содержится на фреске церкви Тревизо (Италия), сделанной в г. монахом Томмазо да Модена.

Первая попытка определить авторство изобретения сделана Карло Роберто Дати ( -) из Флоренции с помощью Франческо Реди в работе «Очки, являются ли они изобретением древности или нет?», приписавший изобретение Алессандро Спина (итал. ) (? - ), монаху и учёному из Пизы . При этом предполагалось, что даже если очки были изобретены ранее неизвестным мастером, то поскольку Спина самостоятельно и только лишь по общему описанию воссоздал метод изготовления очков, слава изобретателя по праву принадлежит ему .

XVI век

XVIII век

Лондонский оптик Эдвард Скарлетт в начале XVIII века добавил к очкам дужки .

Первую промышленную партию (около 200 000) солнцезащитных очков современного типа заказал Наполеон для Египетской экспедиции ( -). Он обязал каждого солдата носить затемнённые очки. Во время экспедиции были выявлены нарушители этого распоряжения, глаза которых были поражены катарактой и другими болезнями, вызванными непривычно ярким для «европейских» глаз светом.

Появились различные конструкции - монокль , пенсне , лорнет .

XIX век

Современные очки

Очками со специальными линзами пользуются, когда параметры зрения отклоняются от нормы, независимо от того, относится ли отклонение к форме глазного яблока и преломляющих поверхностей, к преломляющей силе оптических средин, к изменению мышечной системы (косоглазие) или к изменению плотности и эластичности хрусталика и проч. Смотря по характеру этих уклонений, назначаются очки сферические (обыкновенные, перископические, франклиновские), цилиндрические, сфероцилиндрические, призматические, стенопические и цветные.

Современным продолжением развития бифокальных линз стали прогрессивные и офисные линзы - у них переход диоптрий заложен внутри линзы, внешняя поверхность остаётся гладкой, обеспечивая эстетический внешний вид очков.

Очки из пластика (органическое стекло)

Современные технологии позволяют производить полимерные линзы, с высокой степенью точности подобранные под свойства глаза (до 0,1 ), а также сфероцилиндрические линзы для астигматического глаза (раньше, при вытачивании и полировке стеклянных линз выбор сочетаний сфера-цилиндр был очень ограничен, линзы были дорогие и тяжёлые).

Линза из минерального стекла как правило, тверже и прочнее линзы из органического стекла, но пластиковые линзы могут применяться с упрочняющими покрытиями. Пластиковые линзы больше подходят для нанесения многослойных покрытий с различными, в том числе осветляющими свойствами.

Пластиковые линзы могут быть асферическими линзы, обеспечивающими четкое зрение по периферии линзы за счет устранения призматических эффектов, образуемых по её краям.

Кроме того, современные компьютерные технологии представляют линзы с поточечным расчетом диоптрий по всей поверхности линз, с учетом естественного движения глаза. Это сделано в целях снижения утомляемости глаз, повышения эффективности очковой коррекции посредством достижения наилучшей остроты зрения на всех участках линз

Очки-«хамелеоны»

Очки-«хамелеоны» - разновидность очков, в которых используются фотохромные линзы , позволяющие менять окраску (вызывать потемнение) стекла при воздействии на него ультрафиолетового излучения . Этим объясняется отсутствие потемнения «хамелеонов» в остеклённых помещениях, так как силикатное стекло практически не пропускает ультрафиолет.

Покрытие линзы

Точность изображения зависит и от качества просветляющего покрытия, нанесенного на линзу. Просветляющее покрытие видно, если покрутить линзу под углом - можно обнаружить разноцветный остаточный рефлекс. Оно обеспечивает более четкое цветоразличение, увеличивает светопропускание (до 99 %), а также убирает блики, отраженные от гладкой поверхности линзы. Кроме просветления, покрытие обеспечивает линзе защиту от повреждений и загрязнений.

Основной промышленный стандарт для проверки абразивоустойчивости линз с покрытием - Тест Байера (Bayer Test ). В закрытую емкость помещают образец линзы с покрытием. Далее, её наполняют стандартным песком (500 грамм) и применяют поступательные вибрации вправо-влево 600 раз - пытаясь максимально поцарапать испытательный образец. Затем линзу достают и измеряют полученные повреждения. Результаты оцениваются по шкале Байера и записываются в виде значений коэффициента Байера, или чисел Байера. Чем выше этот коэффициент, тем более устойчива линза к царапинам и механическому истиранию.

Выбор очков

Выбирая очки для нейтрализации аномалий, нужно обращать внимание на то, сохраняется ли в глазе нормальная острота зрения и не нарушается ли бинокулярное зрение.

В большинстве случаев, глаза можно разделить на три группы:

  1. Эмметропный - нормальный глаз, который без аккомодации собирает в фокус на сетчатке только лучи параллельные, видит отчетливо, без всякого напряжения, предметы, расположенные очень далеко от глаза. Только с приближением предмета вступает в свою роль аккомодирующая ресничная мышца, деятельность которой, однако, ограничивается некоторым пределом. Начиная с некоторого расстояния (различного для различного возраста) аккомодация прекращается. Таким образом, для каждого эмметропного нормального глаза существуют две точки, дальняя и ближайшая (punctum remotum и р. proximum), между которыми находящиеся предметы видны отчетливо.
  2. Миопный - брахиметропный, близорукий глаз, который без аккомодации собирает в точку на сетчатке только расходящиеся лучи. Для параллельных лучей фокус лежит перед сетчаткой, следовательно, глаз не видит далеких предметов. Избыток рефракции миопного глаза сравнительно с рефракцией нормального глаза ограничивает для миопа расстояние между дальней и ближайшей точками только несколькими сантиметрами (60-5).
  3. Гиперметропный - дальнозоркий глаз, который без аккомодации собирает в фокус на сетчатке только сходящиеся лучи, а от параллельных дает фокус позади сетчатки (в отрицательном пространстве). Только с помощью аккомодации гиперметропный глаз может собирать в фокусе параллельные, и даже расходящиеся лучи, идущие от предметов, расположенных перед глазом. Гиперметропный глаз имеет недостаточную рефракцию и, без аккомодации, вовсе не мог бы видеть отчетливо предметов, даже издали (не был бы дальнозорким). В этом легко убедиться, парализовав временно аккомодацию впрыскиванием в глаз атропина. Эмметропный глаз после известной операции катаракты (удаление) хрусталика, или после сдвига хрусталика в сторону от зрачка - становится сильно гиперметропным, ибо для глаза потеряна рефракция хрусталика . Поэтому можно сказать, что для гиперметропного глаза вследствие недостаточной рефракции punctum remotum в отрицательном пространстве позади сетчатки, a punctum proximum, хотя и перед глазом, но сравнительно далеко.

Назначение очков для амметропных глаз (миопного и гиперметропного) имеет своей целью нейтрализовать аномалии, то есть для миопного глаза расширить пространство между ближайшей и дальней точкой, отодвинув последнюю в бесконечность, а для гиперметропного глаза передвинуть дальнюю точку из отрицательного пространства в бесконечность перед глазами, не прибегая вовсе к помощи аккомодации. Поэтому для миопного глаза надо пользоваться стеклами рассеивающими (нейтрализующими избыток рефракции глаза); а для гиперметропного - собирательными стеклами, дополняющими своей рефракцией недостаточную рефракцию глаза. Фокусные расстояния таких очков должны равняться расстоянию punctum remotum до оптического центра глаза или его узловой точки.

Степени аномалий

Степень или сила миопии оценивается дробью 1/Rm и обозначается буквой М = 1/Rm; чем больше Rm, то есть чем более удалён punctum remootum, тем слабее миопия, и при R равному бесконечности глаз считают нормальным. Миопию нейтрализуют сферически-вогнутым стеклом, которого оптическая сила - 1/Rm; если расстояние Rm в метрах, то дробь получает наименование диоптрии. Напр., для стекла с показателем преломления 1,53, для средних лучей при R = 18 дюймов, сила стекла 1/18 = 2,25D (диоптрий). Степень гиперметропии оценивается тоже дробью - 1/Rh и чем больше Rh, тем ниже степень гиперметропии. Её также можно исправить или нейтрализовать сферическим выпуклым собирательным оптическим стеклом (+), которого сила = +1/Rh. Принято называть низшими степенями гиперметропии и миопии все степени до 1/12, то есть до 3,25 D. Средними - от 1/12 до 1/6, то есть 3,25D - 6,5D и сильными аномалиями - всё степени больше 1/6 или 6,5 D.

Но не все сферические стёкла в одинаковой мере годятся для очков. Плосковыпуклые стёкла вовсе непригодны для очков. Самые выгодные в оптическом отношении - вогнуто-выпуклые собирательные и рассеивающие («+» и «-» мениски), так как эти стёкла, будучи обращены к глазу вогнутой стороной, обладают наименьшей сферической аберрацией . За такими очками, названными Вульстеном (Wollaston) перископическими, глаза свободно могут двигаться без вреда для ясности зрения.

Существуют еще и асферические линзы, обеспечивающие четкое зрение по периферии линзы за счет устранения призматических эффектов, образуемых по её краям.

Кроме того, современные компьютерные технологии представляют линзы с поточечным расчетом диоптрий по всей поверхности линз, с учетом естественного движения глаза. Это сделано в целях снижения утомляемости глаз, повышения эффективности очковой коррекции посредством достижения наилучшей остроты зрения на всех участках линз.

Нумерация очковых стёкол

С давних пор нумерация очковых стекол велась по радиусу кривизны поверхностей и выражалась в дюймах. Но так как средний показатель преломления стекла, из которого приготовляли и приготовляют очковые стёкла = 3/2, точнее 1,53, а толщина стекол незначительна, то с небольшой погрешностью считали главное фокусное расстояние стекла равным радиусу кривизны. Таким образом под очковыми стеклами +36 и - 8 считали собирательные и рассеивательные стекла, с главными фокусными расстояниями (следовательно с радиусами кривизны) равными 36 дюймов и 8 дюймов. Эта дюймовая нумерация стекол в г., по постановлению международного медицинского конгресса в Брюсселе, заменена новой - метрической при следующем главном положении: означать номера стекол по оптической силе стекла = ± 1/f, где f фокусное расстояние, выраженное в метрах, причём силу стекла с f = 1 м стали называть диоптрией. Таким образом, стёклам с фокусными расстояниями 1/2 м, 1/3 м, 1/4 м должны соответствовать номера 2, 3 и т. д. (по их оптической силе, выраженной в диоптриях). Поэтому в современных наборах очковых стекол общепринята нумерация в диоптриях, но для перехода от старой дюймовой системы к новой принята в России достаточно приближенная формула DN = 40, где D номер по метрической системе в диоптриях, a N - по дюймовой. [Для французских наборов использовались французские дюймы: DN = 36.].

Таблица отношений знаков линз

Подбор очков

При выборе очков пациент помещается на расстоянии 6 м (19 англ. фут.) от хорошо освещенной специальной таблицы. Каждый глаз исследуется отдельно. Пациент, начиная сверху, читает буквы каждой строки; последняя из прочитанных строк помечается как острота зрения, найденная у пациента без поправки стеклами. Затем приставляют к глазу слабые (длиннофокусные), а потом более сильные (короткофокусные) двояковыпуклые стекла и предлагают пациенту еще раз прочитать последнюю из разобранных им строк. Если это удается и он видит так же хорошо, как и простым глазом, или даже лучше, то у него существует гиперметропия. Для определения степени гиперметропии (Н) приставляют к глазу все более и более сильные стекла, пока пациент не заметит, что он видит хуже. Сильнейшее выпуклое стекло укажет на степень гиперметропии. Если D стекла 10, то есть сила стекла +10D, то степень гиперметропии - 10 D. Если зрение пациента ухудшается от выпуклых стекол, то необходимо выяснить, существует ли миопия или эмметропия. С этой целью приставляют к глазу постепенно усиливающиеся вогнутые стекла; если при этом обнаружится, что зрение заметно улучшается, то имеют дело с миопией. На степень миопии будет указывать слабейшее вогнутое стекло, с которым пациент лучше всего может читать. Если зрение не улучшается и от вогнутых стекол, то существует ослабление остроты зрения, причину которой должен выяснить опытный глазной врач. При этом полезно руководствоваться формулой, выражающей зависимость остроты зрения с возрастом.

Очки при старческой дальнозоркости

Сила аккомодации у различных глаз колеблется в широких пределах. Принято силу аккомодации измерять разностью - 1/A, двух дробей, из которых уменьшаемая дробь есть 1/P, а вычитаемая 1/R, где R>0 для миопа и R < 0 для гиперметропа, то есть: 1/P - 1/R = 1/A; с возрастом сила аккомодации уменьшается, потому что при продолжительном постоянном положении точки R всё-таки точка Р непрерывно удаляется от глаза. По Дондерсу, для нормальных глаз p.р. и р.r. имеют следующие расстояния до узловой точки глаза.

P R 1/A
10 2",66 1/2,66
20 3,75 1/3,75
25 4,44
30 5,33
40 8,27 1/8,27
50 15 -240" 1/14
60 48 -60 1/27
65 -40 1/40
70 -40 -26 1/74
75 -26 -26 0

Причина ослабления аккомодации

Даже у здорового нормального глаза с возрастом происходит постепенное изменение физических свойств хрусталика, и это объясняется его уплотнением и уменьшением упругости. В позднейшем возрасте присоединяется к этим изменения хрусталика и атрофия аккомодирующей ресничной мышцы. Подобное ослабление аккомодации - пресбиопия , или старческая дальнозоркость, - издавна вызывала потребность пользоваться двояковыпуклыми, собирательными очками, и потому её ещё недавно не отделяли совершенно, или отделяли недостаточно от гиперметропии, и оба эти состояния глаза называли одним словом: дальнозоркость-пресбиопия. Знаменитый офтальмолог Дондерс установил резко разницу между двумя этими состояниями глаза: аномалией рефракции и ослаблением аккомодации, сохранив слово пресбиопия только для обозначения уменьшения аккомодации и притом такого уменьшения, когда имеется явное расстройство зрения. Началом появления такой пресбиопии в нормальном глазе Дондерс считает тот момент, когда ближайшая точка удаляется более чем на 20 см. Поэтому степень пресбиопии (аналогично со степенью миопии и гиперметропии) Дондерс определяет выражением:

Для вычисления фокусного расстояния очков из двояковыпуклых стекол (biconvex) служит формула 1 / B − 1 / P {\displaystyle 1/B-1/P} , в которой P {\displaystyle P} означает расстояние ближайшей точки при наибольшей возможной аккомодации, а B {\displaystyle B} - расстояние, на котором было бы желательно иметь ближайшую точку. Например, ближайшая точка находится от глаза на расстоянии 20", а желательно было бы её иметь на расстоянии 10". Этого можно достигнуть с помощью двояковыпуклых стекол, фокус которых будет на 20", ибо 1 / 10 − 1 / 20 = 1 / 20 {\displaystyle 1/10-1/20=1/20} . Сила такого стекла 2D, а номер D = 2. Но иногда бывают нужны два рода очков для различных расстояний при частой и быстрой перемене расстояний (у живописцев, учителей); в таком случае при ослабевшей аккомодации удобнее не иметь две пары очков, а употреблять особенные очки; в одной чечевице, выточив поверхность одной кривизны, шлифуют занимающую половину чечевицы поверхность другой кривизны. Иногда чечевица составлена из двух половинок различной кривизны, сложенных по горизонтальному диаметру.

Франклиновские очки

Второе устройство удобнее для глаз. Такие очки называются франклиновскими (бифокальными), а также Verves à double foyer. - Если требуется попеременное частое рассматривание то далеких, то близких предметов, причем рассматривание вдаль не представляет затруднения для глаза, тогда пользуются пантоскопическими очками.

Стекло пантоскопических очков

В верхней их половине стекла или плоские, или вовсе отсутствуют, а в нижней стекла соответственного фокуса, для рассматривания вблизи. Цилиндрические О. употребляется в случаях аномалии, известной под именем астигматизма.

Цилиндрические очки и астигматизм

Нередко глаз эмметропный не во всех направлениях симметричен около своей оси (асимметрия роговицы), а поэтому в различных меридианах фокусные расстояния различны, причем в двух меридианах, расположенных взаимно перпендикулярно, фокусные расстояния наибольший и наименьший. Эти меридианы называются главными. Такой случай аномалии рефракции называется правильным астигматизмом. Степень его определяется разностью между преломляющей силой в главных меридианах As = 1/F1 - 1/F2 - 1/F. Такую аномалию можно нейтрализовать, как доказал впервые в 30-х годах астроном Эри (Airy), цилиндрическими стеклами, выпуклым или вогнутым. В первом случае ось цилиндра стекла должна совпадать с меридианом, которому соответствует наибольшая рефракция, иначе говоря, наименьшее фокусное расстояние, во втором - ось цилиндра должна быть в главном меридиане, для которого рефракция наименьшая, а, след., f наибольшее. Каждый нормальный глаз до некоторой степени астигматичен - нередко As достигает 1/200 - 1/60. Это физиологический астигматизм, не нарушающий заметно отчетливости зрения. Но астигматизм больше 1/60 ведет уже к расстройствам зрения. Он-то и требует пособия цилиндрических стекол. В различных случаях астигматизм может быть смешан с миопией и гиперметропией.

Сфероцилиндрическое стекло

Поэтому цилиндрические очковые стекла бывают следующих форм: 1) простые цилиндрические стекла выпуклые и вогнутые с одной плоской и одной цилиндрической или же с 2-мя цилиндрическими поверхностями с осями параллельными; означаются в практике по своей силе +1/F с (cylindrique); употребляются для исправления астигматизма эмметропного глаза; 2) бицилиндрические с одной выпуклой и одной вогнутой цилиндрическими поверхностями накрест расположенными - обозначаются 1/F1с 1/F2с и сфероцилиндрические означаются

(обе поверхности или выпуклые или вогнутые). Этими формами стекол поправляют астигматизм, соединенный с миопией и гиперметропией.

Стеноптические очки

Стенопические очки устраиваются из непрозрачных стекол с узким прозрачным отверстием в форме полукруга или узкой щели, для ограничения проходящих в глаз лучей света. Они употребляются для улучшения зрения в тех случаях, когда лишь одна часть диоптрического аппарата глаз является прозрачной, для того, чтобы воспрепятствовать рассеянию световых лучей, проходящих сквозь непрозрачные части роговицы а также с целью задержать проникновение в глаз избытка лучей.

Призматические очки

Призматические очки - это комбинация призматических и сферических стекол. Пользование ими указано Креке, Дондерсом и Грефе. Их применяют главным образом при страданиях глазных мышц (косоглазие) и при некоторых неправильностях рефракции. Также, сферопризматические очки с призмой, ориентированной основанием к носу и выпуклой (плюсовой) сферой могут применяться с целью профилактики и остановки прогрессирования миопии, лечения и профилактики псевдомиопии при длительной работе на близком расстоянии.

Список сокращений

Все указанные исправления сферическими очками главных аномалий рефракции и пресбиопии мы свели в выше помещенную таблицу, пользуясь следующими обозначениями: Э - эмметропия, М - миопия, Г или Н - гиперметропия, П - пресбиопия, р. r. - punctum remotum, p. p. - punctum proximum, A - означает фокусное расстояние той воображаемой прибавочной чечевицы, которая как бы временно приставляется к передней поверхности хрусталика - при наибольшей аккомодации его для ясного видения ближайшей точки (р. р.), Pr - означает условно, по Дондерсу, степень пресбиопии, В - фокусное расстояние, на котором при пресбиопии желательно иметь р. h., Ac (As) - правильный астигматизм и, наконец, 1-й м., 2-й м. - главные меридианы глаза.

Специальные виды очков

Защитные очки

Защитные очки предназначены для предотвращения механического, светового, термического или химического поражения глаз, а также от действия ветра, воды и пыли.

  • Очки для защиты глаз от механических повреждений чаще всего выполняют из прочной и вязкой пластмассы. Их применяют при работе с металлорежущим, деревообрабатывающим оборудованием, слесарным и садово-огородным инструментом.
  • Очки для защиты глаз от светового поражения имеют светофильтры . Их применяют при сварочных работах, при работах с яркими источниками света, при работах с лазерами, при наблюдениях за ядерными взрывами и пуском ракет. Спектральная характеристика светофильтра подбирается в зависимости от характеристик излучения. Так очки для сварочных работ практически полностью поглощают сине-фиолетовые и ультрафиолетовые лучи, доля которых в спектре излучения электрической дуги максимальна, но относительно хорошо пропускают красные и желтые лучи, что позволяет сварщику видеть нагретый металл. Очки для защиты от лазерного излучения могут иметь монохроматические фильтры.
  • Очки для защиты глаз от термического поражения задерживают тепловое излучение и поток горячих газов. Применяются при работе с нагретыми телами: в металлургическом производстве, при стеклодувных работах.
  • Очки для защиты глаз от химического поражения должны плотно прилегать к глазницам. Их материалы должны быть инертными к химическим реактивам, с которыми выполняется работа.
  • Для защиты глаз от воды также применяются очки, плотно прилегающие к глазницам. Применяются при плавании, а также при работе на палубе судна в штормовую погоду.

Солнцезащитные очки

Первые солнцезащитные очки использовались жителями Крайнего Севера и представляли собой куски древесной коры и другие материалы (в том числе кости) с прорезанными в них узкими щелями для глаз.

Оптические очки – прибор для коррекции зрения, состоящий из двух линз и оправы с дужками.

История

Доисторический период и античность

История оптики неразрывно связана с работами мыслителей и естествоиспытателей доисторического периода. Первые инструменты для оптических исследований появились в результате наблюдений за тенью, отражением и преломлением света в драгоценных камнях, воде и т. д. Мысли, гипотезы, теории, связанные со зрительными эффектами, были развиты древнегреческими и индийскими философами. В 1880-х годах, при раскопках Трои археологом Генрихом Шлиманом, были обнаружены хрустальные линзы, изготовленные за 2500 лет до н.э. В 1877 году в Швеции была найдена двояковыпуклая линза из горного хрусталя, созданная в 500 году н.э. Несмотря на большое количество находок, ученые так и не обнаружили упоминаний о том, что этот предмет использовался для коррекции зрения.

Средние века

В IX веке испанский ученый Аббас ибн Фирнас первым предложил применять линзы для чтения. На протяжении многих лет он занимался расшифровкой древних манускриптов. Для чтения античных писем Аббас ибн Фирнас стал выплавлять и использовать линзы из кварцевого песка.

В X веке арабский ученый Ибн аль Хайсам написал научное сочинение на тему оптики, в котором рассказал об особенностях преломления световых лучей через стекло и высказал мысль:

«Если смотреть через сегмент стеклянного шара, то он мог бы увеличивать предметы».

Описание способности линз создавать увеличенное изображение предмета также нашло отражение в трудах английского ученого и философа Роджера Бэкона (1214–1294). В одном из своих трудов он писал: «Прозрачные тела могут быть так обработаны, что отдаленные предметы покажутся приближенными и наоборот, так что на невероятном расстоянии будем читать малейшие буквы и различать мельчайшие вещи, а также будем в состоянии усматривать звезды, как пожелаем». В своих работах Роджер Бэкон советовал людям с плохим зрением при чтении использовать кусок стекла сферической формы, расположив его выгнутой стороной к глазу. В XII веке западноевропейские монахи начали изготавливать
полукруглые стеклянные линзы из кварца. Их располагали прямо на поверхности текста рукописи и, таким образом, получали значительное увеличение рисунка или буквы. Стареющие монахи с плохим зрением вновь обрели способность к чтению. Чтобы стекло не скалывалось, края линз оправляли роговыми или деревянными ободками. В качестве исходного материала также использовали берилл. Впоследствии линза, изготовленная из этого полудрагоценного камня, получила название «brill», что нашло отражение в немецком языке (нем. «Brille» — очки).

Линзы из берилла использовал и итальянский поэт Франческо Петрарка, зрение которого с годами ухудшалось.

Предполагаемой датой создания очков ученые называют 1284 год. При переливании жидкой стекольной массы в форму, итальянский стеклодув Сальвино Армати пролил некоторое количество на гладкую поверхность. Когда стекло застыло, мастер заметил, что одна его сторона осталась плоской, а другая стала несколько выпуклой. Сальвино Армати посмотрел сквозь стекло на предметы и понял, что оно визуально увеличивает их. Ему пришла в голову мысль соединить две линзы с помощью оправы и использовать этот прибор при дальнозоркости.

В 1300-1301 годах Венецианский государственный совет дал распоряжение производить только прозрачные стекла. Из-за трудности их изготовления на протяжении многих лет очки имели очень высокую цену. Короли, князья и другие представители высших сословий включали их в свои завещания. Существовали примеры, когда очки носили не в силу необходимости, а из желания продемонстрировать свое положение в обществе. На протяжении нескольких веков, изображая на картинах человека в очках, художники подчеркивали его высокий статус или образованность.

В 1305 году Джордано да Риальто, хранитель библиотеки монастыря в Венеции, написал в своем дневнике:

«Вот уже минуло 20 лет, как открыто одно из самых необходимых искусств в мире, призванных улучшить зрение. Как мало времени прошло с тех пор, как было изобретено новое, никогда не существовавшее искусство. Я видел человека, первым создавшего очки, и я беседовал с ним».

Первое изображение человека в очках содержится на фреске церкви Тревизо, сделанной в 1352 году монахом Томмазо да Модена.


В XIV веке был изобретен монокль. Первоначально он представлял собой одну линзу, закрепленную на длинной ручке, которую держали над текстом либо перед глазами.
Известный итальянский живописец, ученый Леонардо да Винчи первым сделал попытку переноса естественнонаучного знания из оптики в прикладную область. Он описал и построил графическую модель человеческого глаза, «чтобы увидеть, какую функцию выполняет роговая оболочка в отношении зрачка, вели сделать из хрусталя нечто ей подобное» .

В Китае очки получили широкое распространение в эпоху правления династии Мин (1368-1644). Они были привезены из Европы через арабских и персидских купцов. В летописи китайского двора (примерно 1410 г.), упоминается, что султан Малакки преподнес в дар императору десять оптических приборов. Чтобы скрывать свое отношение к приговору во время его оглашения, китайские судьи носили очки, изготовленные из дымчатого кварца. В них за темным стеклом не было видно выражения глаз.

В середине XV столетия, когда книгопечатание получило широкое распространение, еще больше возросла потребность в очках.
В XV веке в Европе был создан лорнет. Его история возникновения связана с переворачиванием «вверх ногами» обычных очков, таким образом, дужка была загнута вниз и выполняла функцию ручки. В этот период также существовали складывающиеся в рукоять лорнеты.


Состоятельные дамы заказывали у мастеров приборы, выполненные из благородных металлов и украшенные драгоценными камнями. Такие очки просто держали в руке перед глазами. Оправу изготавливали из дерева, металла, китового уса, кости, черепахового панциря.

Эпоха Возрождения

В XVI веке жесткое соединение линз было заменено на шарнирное.

Очки по-прежнему имели высокую цену, и ими пользовались преимущественно высшие слои общества. Иногда по величине стекол очков специалисты определяли принадлежность владельца к тому или иному классу общества. Размер линз испанских грандов был равен ладони.

В XVI веке появились пружинные очки, их носили на переносице, иногда крепили к шляпе. В XVI-XVIII веках такой способ ношения прибора был распространен среди дам и высокопоставленных сановников, так как при приветствии они никогда не снимали головной убор. В XVI веке появились очки, которые крепились по контуру головы металлическим обручем, с которого вниз на глаза опускались линзы.

В XVI веке было создано пенсне. Его стекла скрепляла медная или железная пружина. Чуть позднее были придуманы кожаные прокладки под металл, чтобы не травмировать кожу носа. К концу XVI века к пенсне стали крепить круговой шнурок или ленту, с помощью которых оптический прибор удерживался на переносице. В тот период потеряла свою функцию ручка монокля, поскольку получило распространение его зажатие с помощью мышц лица.

В XVI веке появились очки для близоруких, с вогнутыми стеклами. Изначально носить их было крайне неудобно, так как они не имели дужек и крепились к переносице при помощи распорки. Первым научно достоверным свидетельством использования очков при близорукости считается портрет Льва X, выполненный Рафаэлем (1517-1519). Папа Римский плохо видел отдаленные предметы и, отправляясь на охоту, всегда надевал очки.

XVII – XVIII века

В XVII веке в Англии существовала Почетная гильдия стекольщиков. Чтобы пройти путь от подмастерья до мастера, необходимо было учиться в течение девяти лет, а после этого сдавать экзамен комиссии.

Точных данных о том, когда появились очки на Руси, не сохранилось. Первое упоминание об оптическом приборе нашло отражение в «Расходной книге денежной казны» за 1614 год. В ней значилось, что «для царя у московского гостя были куплены очки хрустальные с одной граненой стороной, и другой – гладкой» . Наибольшее количество оптических приборов ввозилось в Россию из Западной Европы: в 1670-1672 годах поступило 5892 пары. Наиболее старинные очки хранятся в Оружейной палате. Здесь находятся оптические приборы, оправа которых выполнена из золота и серебра. В Государственном историческом музее хранятся образцы очков с оглоблями и заушниками.

В начале XVIII века для ношения очков были изобретены боковые опоры. Поначалу они были короткими и опирались на виски, а не на уши. В Западной Европе их называли «височными». Впоследствии такие опоры удлинились и стали проходить над ушами. Они имели кулису или шарнир посередине — таким образом, очки можно было раскладывать или раздвигать при надевании. Линзы стали изготавливать меньших размеров, а круглые опоры заушников покрывали бархатом. В XVIII веке низшие слои населения покупали на улицах очки невысокого качества с оправой из проволоки.

В начале XVIII века лондонский оптик Эдвард Скарлетт создал очки с закругленными дужками и носоупорами. В конце XVIII столетия Бенджамин Франклин изобрел бифокальные линзы, нижняя часть которых была предназначена для работы вблизи, а верхняя позволяла получить четкое изображение удаленных предметов.


В 1750 году английский оптик Дж. Эскю изготовил первый набор пробных стекол для индивидуальной подборки очков. Его опыт повторил немецкий ученый Иоганн Пауль Хирн в 1778 году.

XIX и XX век

В 1818 году начали изготавливать складывающиеся лорнеты, которые открывались и закрывались небольшим рычажком. Позднее оптические приборы стали оснащаться пружиной. Наибольшее распространение лорнет получил у женщин, которые использовали его в качестве . Дужки выполняли из золота и серебра и украшали драгоценными камнями.


В 1873 году была введена диоптрическая нумерация стекол. Физики, занимавшиеся оптикой глаза, предложили меру близорукости или дальнозоркости «diopter» (в переводе с греческого – «видящий насквозь»). Система определяла фокусное расстояние линзы, корректирующей зрение.

В начале XX века компания изготовила лорнет из платины и морских раковин для княжны Лобановой-Ростовой. Прибор был украшен бриллиантами и сапфирами. В настоящее время он хранится в Оружейной палате Московского Кремля. В 1913 году князь Феликс Юсупов заказал в Cartier лорнет с 442 бриллиантами. В России лорнеты выпускала ювелирная компания Fabergе.

Пенсне, монокль и лорнет имели распространение до окончания Второй мировой войны, после которой уступили место современным очкам.