Optikai lencsék időjárási tesztelése
Az optikai lencsék kialakítása és anyagai
Az optikai lencséket szemüvegekhez, optoelektronikai eszközökhöz, fényképezőgépekhez, fényképezéshez és sok más alkalmazáshoz használják. Általában csúcstechnológiás többrétegű rendszerekként jelennek meg, amelyek különböző polimer anyagokból készülnek. A felső réteg átlátszó védőbevonat, amely blokkolja az UV-sugárzást és a nedvességet. Az alatta lévő réteg feladata a karcállóság megteremtése, amely a lencséket a különböző fizikai jellegű hatásoktól védik.
Kép: Optikai lencse sematikus kialakítása (Zeiss)
A felső rétegre fluorpolimer alapú vagy hasonló tulajdonságokkal rendelkező bevonatok kerülnek felhordásra. Természetesen ezen védőbevonatok mindegyike nem sárguló tulajdonságokra vannak tesztelve és ezáltal kerülnek kiválasztásra a kiemelkedő jellemzőik alapján. Az alaprétegek tipikus anyagai a PU/PUR, a PC, az akrilátok és az allilvegyületek.
Minden új lencserendszer bevezetése előtt alapos tartóssági vizsgálatot kell végezni a mechanikai és időjárási igénybevételek ellen. Kerülni kell az átlátszó rétegek sárgulását. Végül azonosítani kell azokat a kulcsfontosságú feszültségeket, amelyek a védőbevonat vagy a tapadó/kemény réteg leválását okozhatják.
Tartóssági vizsgálat
A tartóssági és időjárási tesztek célja, hogy reprodukálják az optikai lencséket két év alatt érő különböző hatásokat. A stressztényezők a következők:
- Mechanikai: vegytisztítás, esés
- Éghajlat: napsugárzás, hő, víz
- Kémiai: tisztítás vízzel, üvegtisztítóval, izzadsággal való érintkezés
ISO 8980-4 szabvány a tükröződésgátló bevonatokhoz
Ha az éghajlati igénybevételekről van szó, az ISO 8980-4 „Tükröződésgátló bevonatok előírásai és vizsgálati módszerei” gyakran az első szabványos vizsgálat, amelyet alkalmazni kell. Ez módszer a bevonatok különböző éghajlati igénybevételek során előforduló összes megfigyelt hibáinak reprodukálását teszi lehetővé. A szabvány első opciója leírja a
- fluoreszcens UV (FL-UV) teszt vízkondenzációval 45°C-on 4 órán keresztül,
- ezt követi az UV (UVA-340) expozíció 0,85 W/m 2 45°C-on 4 órán keresztül.
A második lehetőség 16 órás folyamatos besugárzást ír elő xenoníves időjárásálló eszköz alkalmazására:
- Folyamatos fény
- Időjárási vizsgálat, beleértve nedvesítés vízbe merítéssel vagy vízpermettel környezeti hőmérsékleten 5 percig 30 percenként
Xenon-ív kontra Fluoreszcens UV (FL-UV) időjárási tesztelés
Az objektívgyártók visszajelzései alapján tudjuk, hogy még a 240 órás FL-UV teszt sem teljesen megbízható időjárási teszt. Xenon kamrás vizsgálattal kiegészítették vagy leváltották a Fluoreszcens UV (FL-UV) időjárási tesztelési eljárást.
Miért alkalmasabb a xenoníves időjárási vizsgálat az optikai lencsék tesztelésére? A válasz egyszerű: az FL-UV tesztelés nem fedi le reálisan az UVA hosszú hullámhosszú tartományt (350-400 nm), ami gyakran kritikus az optikai lencsék esetében. Az „aktivációs spektrumok” a polimerek fényérzékenyebb hullámhossz-tartományait jelzik. A poliuretánok, poliarilátok és számos más polimer aktiválási spektruma erős sávokkal rendelkezik ezen az UVA-tartományon belül.
Az eredmény: Fennáll a termék meghibásodásának veszélye, mint például a lencsén történő sárgás szín megjelenése vagy rétegválás, még akkor is, ha a lencsék átmennek a gyorsított FL-UV teszten – amely úgynevezett hamis pozitív eredményeket produkálhat.
A hamis pozitív eredmények kockázata elkerülhető a rendkívül valósághű, teljes spektrumú (295-2500 nm) xenoníves eszközök alkalmazásával.
