Минеральными называют линзы, изготовленные из бесцветного или цветного неорганического стекла. Неорганическое стекло – это твердый, аморфный, прозрачный в оптическом диапазоне (390-770 нм) материал, получаемый при остывании расплава стеклообразующих компонентов (оксидов кремния, бора, свинца, фосфора и др.). Варьируя составом можно получать неорганические стекла с различными показателями преломления, удельным весом, числом Аббе. Минеральные очковые линзы отличаются исключительно высокими и стабильными оптическими свойствами и устойчивостью к образованию царапин.
Наиболее известными являются очковые линзы из «кронового» стекла с показателем преломления 1,52. Добавлением в состав оксида титана получают минеральные линзы с показателем преломления 1,6 и 1,7. Введением оксида лантана достигается значение показателя преломления 1,8, а добавление оксидов лантана и ниобия -1,9.
Минеральные линзы из высокопреломляющих материалов значительно тоньше «стандартных». Все высокопреломляющие линзы характеризуются высоким коэффициентом отражения, поэтому рекомендуются для использования с просветляющими покрытиями.
Следует отметить, что в то время основным известным способом упрочнения очковых линз и увеличения их стойкости к ударным нагрузкам было термическое закаливание. Закаливание минеральных очковых линз производят нагреванием их практически до температуры размягчения стекла и затем резким охлаждением на воздухе или в жидкости (в силиконовом масле). В результате поверхностные слои стекла охлаждаются быстрее, чем внутренние, и на поверхности образуется напряжение сжатия, которое и способствует увеличению прочности очковых линз. Этот способ увеличения ударопрочности, к сожалению, неприменим к минеральным очковым линзам с высокими показателями преломления (из-за опасности растрескивания при быстром охлаждении), а также к фотохромным (оказывает влияние на свойства). К тому же образование царапин на закаленной поверхности минеральных очковых линз приводит к тому, что напряжения уменьшаются (рассеиваются), а ударопрочность стекла снижается.
В настоящее время широко используется более новый метод увеличения ударопрочности минеральных очковых линз – химическое упрочнение. Химическое упрочнение применимо к фотохромным и высокопреломляющим минеральным очковым линзам.
Преимущества минерального стекла
Цвет минеральных очковых линз, окрашенных в массе, необычайно стабилен. Эти очковые линзы не выцветают под воздействием солнечного света и атмосферного воздуха, как окрашенные органические очковые линзы. Точность соблюдения рецептуры шихты при варке стекла позволяет выпускать цветные стекла с разнообразными спектральными характеристиками.
Многие виды специальных очковых линз производятся только из минерального стекла – для защиты глаз от рентгеновского, лазерного излучения, радиации, а также для солнцезащитных очков специального назначения.
Внедрение новых технологий позволяет производить минеральные очковые линзы, которые при сохранении всех своих основных достоинств — твердости, абразивостойкости, высоких оптических свойств — оказываются лишенными своего главного недостатка: малой ударопрочности. С появлением нового дизайна очковых линз и разнообразных оптических покрытий минеральное стекло становится современным качественным продуктом, завоевывающим новую нишу.