78
Polarizace – polarizační čočky Absolventská práce Jitka Šimonová Vyšší odborná škola zdravotnická a Střední zdravotnická škola Praha 1, Alšovo nábřeží 6 Studijní obor: Diplomovaný oční optik Vedoucí práce: RNDr. Šárka Slavníková Datum odevzdání práce: 28. 8. 2017 Datum obhajoby: .

portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Polarizace – polarizační čočky

Absolventská práce

Jitka Šimonová

Vyšší odborná škola zdravotnická a Střední zdravotnická škola

Praha 1, Alšovo nábřeží 6

Studijní obor: Diplomovaný oční optik

Vedoucí práce: RNDr. Šárka Slavníková

Datum odevzdání práce: 28. 8. 2017

Datum obhajoby: .

Praha 2017

Page 2: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Prohlašuji, že jsem absolventskou práci vypracoval  (a) samostatně a všechny použité prameny

jsem uvedl (a) podle platného autorského zákona v seznamu použité literatury a zdrojů

informací.

Praha 28. srpna 2017Podpis

Page 3: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Děkuji RNDr. Šárce Slavníkové, za odborné vedení, cenné rady a připomínky při zpracování

této práce.

Page 4: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Souhlasím s tím, aby moje absolventská práce byla půjčována v knihovně Vyšší odborné

školy zdravotnické a Střední zdravotnické školy, Praha 1, Alšovo nábřeží 6.

Podpis

Page 5: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

ABSTRAKT

Šimonová Jitka Polarizace – polarizační čočky. Praha, 2017.

Absolventská práce. VOŠZ a SZŠ Praha 1. Vedoucí absolventské práce RNDr. Šárka

Slavníková

Tato práce je pojednává o polarizaci jako optickém jevu. Vysvětluje základní pojmy týkající

se daného tématu, definuje podmínky jejího vzniku a popisuje možnosti využití principu

polarizace v praxi. Stručně se zabývá použitím polarizace v průmyslu, v každodenním životě,

ale také v oftalmologii a následně pak jejímu využití v optice. Dotýká se historie vývoje

slunečních brýlí a v odborné části se důkladněji věnuje výrobě a popisu jednotlivých druhů

polarizačních čoček. Cílem této práce je marketingový průzkum prodeje polarizačních brýlí,

definování cílové skupiny zákazníků pro tento produkt a prodejních argumentů (výhod

používání polarizačních čoček). V závěru jsou zmíněny také jejich nevýhody a nezbytné

informace o jejich výrobcích a dodavatelích. V práci byla využita v závěru zmíněná dostupná

literatura a informace dostupné na internetu. Důležitým zdrojem byl především praktický

osobní průzkum prováděný na prodejnách oční optiky OKO a dotazník šířený prostřednictvím

internetu. Z výsledků tohoto průzkumu vyplývá, že informovanost veřejnosti o kvalitách

polarizačních brýlí je relativně vysoká, avšak jejich skutečné využití nedosahuje takových

hodnot.

Klíčová slova: světlo polarizace světla, využití polarizace, polarizační čočky, výroba

Page 6: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

ABSTRACT

Šimonová Jitka. Polarization – polarized lenses. Praha, 2017. Graduate work. VOŠZ a SZŠ

Praha 1. Tutor RNDr. Šárka Slavníková

This thesis deals with polarization as an optical phenomenon. It explains the basic concepts of

the subject, defines the conditions of its origin and describes the possibilities of using

the principle of polarization in practice. It briefly explores the use of polarization in the

industry, in everyday life, but also in ophthalmology and subsequently in optics. It touches the

history of the development of sunglasses, and in the professional section it focuses more

closely on the production and description of individual types of polarization lenses. The aim

of this thesis is a marketing survey of polarization glasses sales, definition of customer target

group for this product and sales arguments (advantages of using polarization lenses). Finally,

their drawbacks and necessary information on their products and suppliers are mentioned.

Fort this thesis was used the available literature and information available on the Internet.

An important source was mainly a practical personal survey conducted at OKO optics shops

and a questionnaire distributed over the Internet. The results of this survey show that the

public's awareness of the quality of polarized glasses is relatively high, but their actual use

does not reach such values.

Key word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production

Page 7: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Obsah

Úvod 9

1 Polarizační čočky jsou stále žádané........................................................................10

2 Polarizace světla........................................................................................................11

2.1 Světlo..........................................................................................................................11

2.2 Polarizace světla.........................................................................................................12

2.3 Druhy polarizace světla..............................................................................................14

2.3.1 Polarizace světla odrazem...........................................................................................14

2.3.2 Polarizace světla lomem.............................................................................................15

2.3.3 Polarizace světla dvojlomem......................................................................................15

2.3.4 Polarizace světla absorpcí...........................................................................................16

2.3.5 Polarizace světla rozptylem........................................................................................17

2.4 Využití principu polarizace........................................................................................18

2.4.1 Využití v průmyslu.....................................................................................................18

2.4.1.1 Polarimetrie.................................................................................................................18

2.4.1.2 Fotoelasticimetrie.......................................................................................................19

2.4.2 Využití v každodenním životě....................................................................................20

2.4.2.1 LCD panely.................................................................................................................21

2.4.3 Využití v oftalmologii.................................................................................................24

2.4.3.1 Titmusův test..............................................................................................................24

2.4.3.2 Randotův stereotest.....................................................................................................25

2.4.3.3 Schultzeho test............................................................................................................25

2.4.3.4 Thiele - Haaseho test..................................................................................................26

2.4.3.5 Cowenův test..............................................................................................................27

2.4.3.6 Osterbergův test..........................................................................................................28

2.4.3.7 Polatest........................................................................................................................28

2.4.3.8 Ames - Glidonův eikonometr.....................................................................................29

2.4.3.9 Skenovací laserová polarimetrie - GDx......................................................................30

2.4.4 Využití v optice...........................................................................................................30

2.4.4.1 Využití ve fotografii...................................................................................................31

2.4.4.2 Využití v oční optice...................................................................................................32

Page 8: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

3 Polarizační čočky......................................................................................................35

3.1 Historie.......................................................................................................................35

3.2 Výroba polarizačních čoček.......................................................................................35

3.2.1.1 Polarizační folie..........................................................................................................36

3.2.1.2 Wafer technology........................................................................................................36

3.2.1.3 Embedded technology................................................................................................37

3.3 Druhy polarizačních čoček.........................................................................................38

3.3.1 Afokální polarizační folie do slunečních brýlí...........................................................38

3.3.2 Dioptrické polarizační čočky......................................................................................38

3.3.3 Samozabarvovací polarizační čočky...........................................................................39

3.3.4 Samozabarvovací čočky s proměnlivou polarizací.....................................................41

4 Průzkum prodeje polarizačních brýlí.....................................................................42

5 Využití polarizačních čoček.....................................................................................45

5.1 Nevýhody polarizačních čoček..................................................................................45

5.2 Výrobci a dodavatelé polarizačních čoček.................................................................46

5.2.1 Rodenstock.................................................................................................................46

5.2.2 Optika Čivice..............................................................................................................47

5.2.3 Zeiss............................................................................................................................47

5.2.4 Hoya............................................................................................................................47

5.2.5 Omega optix................................................................................................................48

5.2.6 Essilor.........................................................................................................................49

Závěr ....................................................................................................................................50

Seznam zdrojů a použité literatury.......................................................................................51

Page 9: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Úvod

Zrak je pravděpodobně nejdůležitějším lidským telereceptorem (smyslem). Mozek přijímá

téměř osmdesát procent informací ze svého okolí pomocí zraku. Na ostatní smysly tedy zbývá

pouhých 20 procent. Zrak nám umožňuje vnímat tvary a barvy předmětů, jejich velikost

a vzdálenost. Je také zásadní pro dokonalou orientaci v prostoru. Oči jsou navíc jedním

z nejzranitelnějších orgánů. Proto je velmi důležité si zrak chránit. Nejjednodušším

a nejúčinnějším ochranným prostředkem jsou brýle. Slouží jako korekce zrakových vad,

prevence zranění očí v zaměstnání, při činnostech v domácnosti jako jsou opravy

nebo při práci na zahradě. Takové brýle jsou také nedílnou součástí vybavení sportovců.

Kromě brýlí sloužících ke korekci zraku nebo chránících před mechanickým poškozením jsou

v dnešní době nezbytné brýle chránící oči před slunečním zářením. Existuje totiž podezření,

že působení ultrafialového záření hraje důležitou roli v rozvoji šedého zákalu a makulární

degenerace. Kvalitní sluneční brýle jsou tou nejlepší ochranou před tímto zářením. Polarizační

sluneční brýle navíc chrání oči před nežádoucími horizontálními odlesky. Poskytují tak svým

nositelům mnoho výhod.

Téma polarizační čočky jsem si zvolila z důvodu mého zájmu o nejrůznější technologické

postupy. Tato absolventská práce stručně vysvětluje princip polarizace světla a základních

pojmů s ní spojených, jako jsou například světlo a jeho polarizace. Zjednodušeně popisuje

způsoby vzniku polarizovaného světla a jeho využití v praxi. Hlavní část mé práce

je věnovaná technologii výroby polarizačních čoček a podrobnému přehledu jejich typů.

Cílem této práce je jednoduchý průzkum informovanosti nositelů slunečních brýlí o výhodách

polarizace a zjištění, zda zákazníci dávají přednost nákupu polarizačních brýlí před

klasickými. V závěru práce je uveden zjednodušený přehled dodavatelů polarizačních čoček

a jejich produktů dostupných na českém trhu.

Text je doplněn obrázky a fotografiemi vlastní výroby pro snazší pochopení dané

problematiky.

9

Page 10: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

1 Polarizační čočky jsou stále žádané

Otázku oslnění slunečním zářením řeší lidstvo od pradávna. Záznamy dokazují, že již římský

panovník Nero používal lesklý zelený smaragd, kterým si chránil oči před slunečním svitem

při sledování gladiátorských zápasů. Od sněhu se odrážející světlo také vadilo Eskymákům.

Ti si chránili zrak pruhem kůže s vyříznutými otvory pro oči. První dochované zmínky

o slunečních brýlích se datují okolo roku 1280. První moderní sluneční brýle navrhl v 18.

století James Ayscough.

V dnešní době je na trhu velké množství různých typů slunečních brýlí. Slouží jako módní

doplněk, chrání před mechanickým poškozením očí, ale jejich hlavní funkcí je ochrana očí

před škodlivým ultrafialovým zářením. Jejich význam se zvyšuje se vzrůstajícím ohrožením

zraku z důvodu ubývání ozonové vrstvy v atmosféře. Tento proces se již pomalu daří zastavit,

ale k úplnému obnovení je potřeba ještě mnoho let.

Sluneční brýle můžeme rozdělit podle účelu, na brýle pro běžné nošení, sportovní, případně

podle funkce na standardní sluneční brýle a brýle polarizační.

Oproti standardním slunečním brýlím, mají polarizační brýle ještě jednu funkci navíc.

Nejenže chrání zrak před škodlivým ultrafialovým zářením, ale také zamezují oslnění, které

vzniká odrazem slunečních paprsků od lesklých nekovových ploch. Tím snižují námahu oka,

zlepšují prostorové vidění a vnímání barev. Tato funkce je velmi výhodná zvláště pro řidiče,

protože brání vzniku světelných odlesků od vozovky a zlepšuje kontrastní vidění. Také

je vhodná například pro sportovce nebo pro pobyt u vody, kde omezuje světelné odlesky

od vodní hladiny, a podobně. Polarizace tedy zlepšuje nejdůležitější funkci brýlí

a zdokonaluje ostrost vidění, čímž zvyšuje koncentraci a bezpečnost. Tyto brýle

jsou základem moderní ochrany zraku a jsou stále žádanější. Zákazník, který je někdy

vyzkoušel, se už většinou nespokojí s brýlemi, které tuto funkci nemají.

10

Page 11: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

2 Polarizace světla

Názor na podstatu světla procházel v historii složitým vývojem. Už staří Řekové zastávali dva

protichůdné názory. Aristoteles, který je znám jako jeden z největších učenců starověku,

si světlo představoval jako vlnění. Proti němu stál názor, že světlo je tok nepatrných částic,

příliš malých a příliš rychle se pohybujících, než aby je bylo možno spatřit. Tento zdánlivý

rozpor ve vnímání světla, ovlivnil bádání dalších generací vědců až do současnosti. První

ucelené představy o fyzikální podstatě světla vznikly teprve koncem 17. století a to zásluhou

Christiana Huygense a Isaaca Newtona.

2.1 Světlo

Autorem moderní vlnové teorie světla je Christian Huygens. Své přesvědčení, že světlo tvoří

vlny, postavil na vysvětlení optických jevů, které popisují přírodovědci. Pomocí své teorie,

vysvětlil zákon odrazu a lomu a vznik dvojlomu.

Oproti tomu Isaac Newton je autorem opoziční korpuskulární teorie, tedy teorie, která říká,

že světelný zdroj vysílá jemné částečky, které se šíří přímočaře i prázdným prostorem.

Newtonova teorie byla díky propracovanosti a hlavně díky jeho vědecké autoritě, oficiálně

přijata a více než sto let pak byla pokládána za jedinou správnou. Vlnová teorie se opět

prosadila až počátkem 19. století. Zásluhu na tom měli Thomas Young a Auguste Fresnel.

První z nich experimentálně prokázal, že částicová teorie nedokáže vysvětlit některé jevy

pozorovatelné při zkoumání podstaty světla. Jeho vlnová teorie však nebyla vědeckou

veřejností přijata. Auguste Fresnel na jeho práci navázal a na základě interference vysvětlil

přímočaré šíření světla. Young a Fresnel na základě své teorie dokázali, že světlo je příčné

vlnění světelného éteru a vysvětlili v té době známé světelné jevy - tedy interferenci, ohyb,

polarizaci a dvojlom.

Koncem 19. století vznikla nová, elektromagnetická teorie, která je dodnes uznávána a jejímž

autorem je James Clerk Maxwell.

11

Page 12: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Světlo je podle této teorie viditelná část elektromagnetického záření o vlnových délkách

380 - 790 nanometrů. Tyto vlnové délky mají tu vlastnost, že při dopadu na fotoreceptory

lidského oka, tyčinky a čípky, vyvolávají zrakový vjem. Jako viditelné světlo tedy

označujeme tu část elektromagnetického záření, na které je citlivý lidský zrakový orgán –

oko. Přirozeným zdrojem světla je slunce. Sluneční záření se skládá z ultrafialových,

viditelných a infračervených paprsků. Viditelné světlo se nachází mezi vlnovými délkami

ultrafialového záření (UV) a infračerveného záření (IR). UV záření má kratší vlnovou délku

než viditelné světlo. Přesto, že tyto paprsky nejsou viditelné, mohou způsobit poškození

buněk a tkání. Orgánem, kterému hrozí největší poškození, jsou oči. Nejlepší ochranou zraku

před UV zářením jsou sluneční brýle.

Viditelné světlo se skládá z několika barev, které do sebe plynule přecházejí. Podle stoupající

vlnové délky to jsou barvy: fialová, modrá, zelená, žlutá, oranžová a červená.

Vedle spektrálních barev, které odpovídají barvám spektra, existují i nespektrální barvy,

které vznikají smíšením několika barev. Nespektrální barvy jsou například šedá, černá, bílá,

růžová, tyrkysová.

Světlo ke svému šíření nepotřebuje žádné látkové prostředí, šíří se tedy i vakuem. Rychlost

šíření světla ve vakuu je c = 299792458 m/s-1. Podle všech dostupných výzkumů jde

o maximální možnou rychlost, kterou se může fyzikální objekt pohybovat. V látkovém

prostředí je rychlost světla vždy menší a je ovlivněna hustotou prostředí a frekvencí světla.

2.2 Polarizace světla

Polarizace je důkazem, že světlo je příčné elektromagnetické vlnění a nikoliv podélné. Toto

vlnění je charakterizováno dvěma vzájemně kolmými vektory, intenzitou elektrického pole

(E) a pole magnetického (B). Vektor elektrické intenzity E je kolmý na směr, kterým se vlnění

šíří. Směr kmitání vektoru magnetické indukce B je kolmý nejen na směr šíření vlnění,

ale také na vektor elektrické intenzity. V každém okamžiku jsou oba vektory E a B na sebe

navzájem kolmé a jsou kolmé i na směr šíření vlnění.

12

Page 13: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Obr. č. 1

U nepolarizovaného světla kmitá vektor E chaoticky, nahodile Žádný směr není preferován.

Stále však platí, že v každém okamžiku jsou vektory E a B na sebe kolmé. Pokud tedy vektor

E změní směr, změní jej i vektor B tak, aby oba vektory stále navzájem svíraly úhel

90 stupňů. U polarizovaného světla je tomu jinak. Polarizace světla je jinými slovy vlastně

usměrnění vektoru E, který poté kmitá předepsaným způsobem, tzn. Například pouze

v jednom směru.

Podle směru kmitání vektoru elektrické intenzity můžeme světlo rozdělit na lineárně

polarizované, kruhově polarizované a elipticky polarizované.

Lineárně polarizované světlo – vektory E kmitají stále v jedné přímce. Vektor E má tedy

stále stejný směr.

Kruhově polarizované světlo – konce vektorů E opisují kruh. Velikost vektorů E

je konstantní, ale směr kmitání se mění.

Elipticky polarizované světlo – konce vektorů E opisují elipsu, ale v tomto případě mění

vektor E svoji velikost i směr.

13

Page 14: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Obr. č. 2 Znázornění tří typů polarizace

2.3 Druhy polarizace světla

Přirozené, nepolarizované světlo, lze přeměnit na světlo polarizované několika způsoby.

Odrazem, lomem, dvojlomem, absorpcí a rozptylem.

2.3.1 Polarizace světla odrazem

Polarizace odrazem nastává při dopadu nepolarizovaného světla na rozhraní dvou prostředí,

kdy se část dopadajícího světla odráží a vrací se zpět do původního prostředí. Při odrazu

dochází k částečné nebo úplné lineární polarizaci odraženého světla. Intenzita polarizovaného

světla je závislá na úhlu dopadu. Jestliže světlo dopadá pod takzvaným Brewsterovým úhlem,

je odražený paprsek úplně lineárně polarizován. Velikost Brewsterova úhlu není dána

jednotně pro všechny vlnové délky, neboť její hodnota závisí na indexu lomu daného

prostředí, který je závislý na vlnové délce.

Obr. č. 3 Polarizace odrazem

14

Page 15: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

2.3.2 Polarizace světla lomem

Částečné polarizace lze docílit i lomem světla. Tímto způsobem však nelze navodit úplnou

polarizaci světla. Při dopadu nepolarizovaného světla na rozhraní dvou průhledných prostředí,

je část dopadajícího světla odražena a část se láme a prochází druhým prostředím. Tímto

lomem vzniká světlo polarizované, které po průchodu rozhraním kmitá převážně v rovině

rovnoběžné s rovinou dopadu – na rozdíl od světla polarizovaného odrazem. Intenzitu

polarizovaného světla je možné zvýšit například opakovaným lomem světla při průchodu

soustavou skleněných destiček.

Obr. č. 4 Polarizace lomem

2.3.3 Polarizace světla dvojlomem

Polarizaci dvojlomem za pomoci islandského vápence objevil již v roce 1669 dánský vědec

a lékař Rasmus Bartholin. Jeho objev byl jedním ze základních pilířů pro výzkum

holandského vědce Christiaana Huygense. Ten se proslavil například myšlenkou o šíření

vlnění, která je pojmenována Huygensův princip, nebo teorií o polarizaci světla v krystalech.

Optická prostředí lze rozdělit na dvě skupiny: izotropní a anizotropní. Izotropní prostředí má

ve všech směrech stejné vlastnosti. V těchto prostředích se světlo šíří všemi směry stejnou

rychlostí. Anizotropní prostředí jsou taková, u nichž je rychlost šíření světla závislá na jeho

směru. Právě v těchto prostředích dochází k takzvanému dvojlomu. Po dopadu

nepolarizovaného světelného paprsku na rozhraní tohoto prostředí se paprsek rozdělí na dva

15

Page 16: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

různé, které nazýváme řádný a mimořádný paprsek. Oba paprsky se pak šíří různými směry

a různou rychlostí. Oba jsou také lineárně polarizované. Vektory E těchto dvou paprsků

kmitají v rovinách na sebe kolmých. Tyto paprsky nazýváme řádný a mimořádný paprsek.

Řádný paprsek (ordinérní) - o - řídí se zákonem lomu, šíří se stejnou rychlostí nezávisle

na směru.

Mimořádný paprsek (extraordinární) – e - rychlost šíření mimořádného paprsku závisí

na směru šíření.

Nejznámějšími anizotropními látkami jsou krystaly islandského vápence, křemenu nebo slídy.

Dvojlom za použití krystalů je jedním ze způsobů, jak lze lidským okem vidět rozdílnost

řádného a mimořádného paprsku.

Podle počtu směrů, ve kterých nedochází k dvojlomu, dělíme krystaly na jednoosé a dvouosé.

Některé z izotropních látek se mohou vlivem mechanického působení, jako je tah, tlak,

nebo ohyb měnit na anizotropní a vykazovat dvojlom.

Obr. č. 5 Polarizace dvojlomem

2.3.4 Polarizace světla absorpcí

Určité dvojlomné krystaly se vyznačují tím, že pohlcují jeden z paprsků vzniklých

dvojlomem. Tento jev se nazývá dichroismus. Pokud dochází v jednom směru k pohlcení

16

Page 17: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

elektrické složky světelného vlnění a zbylá část světla, jejíž vektor elektrické intenzity

je na tento směr kolmý, prostředím prochází, nazýváme tento jev polarizace světla absorpcí.

V technické praxi se k polarizaci světla používají speciální absorpční filtry, takzvané

polarizační filtry, nebo také polaroidy. Tyto filtry jsou vyrobeny ze speciálního materiálu,

například herapatitu – perjodidu síranu chininového, sloučeniny síranu chininu a kyseliny

sírové, vloženého mezi dvě vrstvy průhledného plastu. Při průchodu světla filtrem se část

elektrického vlnění pohlcuje a část, jejíž vektor je na tento směr kolmý, filtrem prochází.

Pohlcování části světla znamená jeho zeslabení. Polarizační filtr, který mění přirozené světlo

na polarizované, nazýváme polarizátor.

Pro lidské oko není možné rozeznat přirozené světlo od polarizovaného, ani směr kmitání

polarizovaného světla. Ke zjištění směru roviny polarizace slouží analyzátor, tedy další

polarizační filtr. Pokud použijeme polarizátor a analyzátor tak, aby jejich roviny polarizace

byly shodné, bude filtry procházet lineárně polarizované světlo. Budeme – li postupně natáčet

analyzátor, bude se intenzita procházejícího světla snižovat. V okamžiku, kdy jsou roviny

polarizace polarizátoru a analyzátoru na sebe vzájemně kolmé, je světlo plně absorbováno

a filtry neprochází.

Obr. č. 6 Polarizace absorpcí

2.3.5 Polarizace světla rozptylem

Polarizace rozptylem vzniká při průchodu světla zkaleným prostředím, například vzduchem

s rozptýlenými prachovými částicemi. Dochází k ní díky četným odrazům a ohybům světla

od malých částic rozptýlených v prostředí. Stupeň polarizace se odvíjí od velikosti

17

Page 18: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

rozptýlených částic. Čím je průměr částic větší, tím menší je stupeň polarizace. Při rozptylu

světla dochází k částečné polarizaci, kdy vektor elektrické intenzity kmitá v rovině kolmé

k rovině určené dopadajícím svazkem a směrem pozorování. Tohoto druhu polarizace

se nejčastěji využívá při zkoumání složení roztoků.

2.4 Využití principu polarizace

Ačkoliv je polarizace jako jev známá už stovky let, teprve v moderní době se využití principu

polarizace rozmáhá.  V současnosti se používá v různých odvětvích. Využití nalézá například

v potravinářství, chemickém a farmaceutickém průmyslu, ve fotografii, v optice,

v oftalmologii, alternativním lékařství a běžně se s ní setkáváme v každodenním životě.

2.4.1 Využití v průmyslu

V průmyslu je polarimetrie využívána především v oborech, ve kterých je potřeba stanovit

přesný obsah chemických látek v roztocích nebo identifikovat neznámou látku v roztoku.

Například v potravinářství používáme polarimetr kalibrovaný na stanovení obsahu cukrů

(sacharimetr). Podobný princip se používá také pro stanovení obsahu olejů. Široké využití,

vzhledem k její vysoké přesnosti, nachází polarimetrie také v chemickém a farmaceutickém

průmyslu. V medicíně se polarimetrie používá ke stanovení koncentrace glukózy v moči.

Ve farmacii a biochemii ke stanovení bílkovin, steroidů, vitamínů, či alkaloidů.

2.4.1.1 Polarimetrie

Polarimetrie je metoda, která využívá polarizovaného světla při zkoumání opticky aktivních

látek. Jsou to například roztoky sacharidů, solí a jiných chemických látek. Opticky aktivní

látky mají schopnost stáčet rovinu lineárně polarizovaného světla. K měření stočení kmitové

roviny polarizovaného světla používáme polarimetr. Základními součástmi polarimetru jsou

18

Page 19: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

kolimátor, polarizátor, analyzátor, dalekohled a stupnice analyzátoru. Stupnice je kalibrována

podle konkrétního použití přístroje. Kolimátor zpracovává světlo z monochromatického

zdroje na rovnoběžný svazek paprsků. Další částí je polarizátor, kde dochází

k lineární polarizaci světla. Při následném průchodu polarizovaného světla, opticky aktivní

látkou, dojde ke stočení jeho roviny. Hodnotu stočení roviny polarizovaného světla

stanovujeme analyzátorem. Analyzátor je umístěn v optické ose přístroje. Dalekohledem

pozorujeme výslednou intenzitu prošlého světla, přičemž se otáčením analyzátoru snažíme

dosáhnout polohy, při níž je zorné pole stejně temné, jako bylo před vložením zkoumané látky

do polarizátoru. Na stupnici analyzátoru odečteme úhel, který udává stočení roviny lineárně

polarizovaného světla. Úhel stočení polarizační roviny je úměrný koncentraci aktivní látky

v roztoku.

Obr. č. 7 Schéma polarimetru

2.4.1.2 Fotoelasticimetrie

Pomocí polarizace můžeme také zkoumat mechanické napětí v různých objektech.

Fotoelasticimetrie je metoda totožná s polarimetrií jen s tím rozdílem, že místo zkoumaného

roztoku vkládáme mezi polarizátor a analyzátor namáhaný materiál. Tato metoda posuzuje

zkoumaný materiál z hlediska možnosti vzniku vad v průběhu používání, nebo existence

skrytých vad. Fotoelasticimetrie využívá umělé anizotropie. Vlivem mechanického namáhání

jako je tah, tlak, či ohyb, může vznikat v izotropních látkách, například ve skle, celuloidu

nebo plexiskle, vnitřní napětí. Tyto látky se tak stávají anizotropními a vykazují dvojlom.

Model objektu, vyrobený z  takové látky se vloží mezi polarizátor a analyzátor, následně

se mechanicky deformuje a zároveň prosvětluje polarizovaným světlem. Pomocí analyzátoru

19

Page 20: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

pak pozorujeme charakteristické obrazce, které poskytují informace o mechanickém napětí

uvnitř materiálu. Čím větší napětí v materiálu vytvoříme, tím výraznější jsou barevné změny.

V některých látkách vzniká vnitřní napětí, které není způsobené deformacemi, ale technologií

výroby. Typickým příkladem jsou plasty, ze kterých se vyrábí pravítka, krabičky a jiné obaly.

Podobně může vzniknout trvalé vnitřní napětí i ve skle, v případě prudkého zchlazení

skloviny. Když sklovina chladne pomalu, vnitřní napětí nevzniká.

V dnešní době fotoelasticimetrii z velké části nahradily počítače, které jsou schopné spočítat

napětí ve výrobcích.

Na stejném principu jako fotoelasticimetrie pracuje tenzometr používaný v praxi očních

optiků, který zkoumá pnutí čoček zabroušených v brýlové obrubě.

Obr. č. 8 Fotoelasticimetrie

2.4.2 Využití v každodenním životě

S polarizací se v současné době setkáváme opravdu takzvaně na každém rohu. Moderní doba

využívá tohoto principu čím dál tím více. I když si to mnozí z nás neuvědomují, setkáváme

se s přístroji, které využívají polarizaci, neustále. Tuto technologii využívají LCD panely

k počítačům, mobilním telefonům, kalkulačky, 3D kina a v neposlední řadě i sluneční brýle.

20

Page 21: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

2.4.2.1 LCD panely

LCD je zkratka anglického názvu liquid crystal display, tedy displej z tekutých krystalů. LCD

monitory nahradily tradiční zobrazovací jednotky. Jsou ploché, lehké a mají malou spotřebu

elektrické energie. Dají se proto s výhodou používat nejen u stolních přístrojů, ale i u zařízení

přenosných a na baterie.

První patent na aplikaci tekutých krystalů si zapsala společnost Marconi Wireless Telegraph

již v roce 1933. Jejich využití pro zobrazovače však zkoumal až v 60. letech 20. století

Richard Wiliams ve výzkumných laboratořích firmy RCA. Jeho kolega George H. Heilmeier

vytvořil první vzorek funkčního zobrazovače na bázi tekutých krystalů (LCD). První LCD

displej pro kapesní kalkulátor byl vyroben firmou japonskou Sharp v roce 1973. Rozmach

technologie LCD přinesla osmdesátá léta minulého století. Uplatnily se v nejrůznějších

přístrojích a velmi dopomohly také k rozmachu elektronických her. První barevný displej

představila v roce 1988 opět firma Sharp. Jednalo se o barevný 14" zobrazovač s aktivním

buzením matice LCD pomocí tenkovrstvých tranzistorů TFT. Na přelomu 80. a 90. let se tato

technologie začala uplatňovat v displejích notebooků, plochých monitorů, stolních počítačů

a také v televizních přijímačích.

Princip LCD je založen na změně propustnosti světla kapalným krystalem působením

elektrického pole. Kapalné krystaly jsou organické látky, které vytvářejí přechod

mezi pevnými látkami a kapalinami. Aby získala příslušná organická látka vlastnost

kapalných krystalů, musí být rozpuštěna ve vodním roztoku. V něm se molekuly látky

uspořádávají do pravidelné struktury a vytvářejí homogenní, ale už ne izotropní roztok.

Roztok se tedy chová jako krystal. Tekuté krystaly jsou kapalné podobně jako kapaliny,

ale jejich molekuly jsou pravidelně uspořádány podobně jako v pevných krystalických

látkách. Nematické kapalné krystaly, které se používají v LCD panelech, mají molekuly

uspořádány takovým způsobem, že jejich osy jsou navzájem rovnoběžné, ale nejsou

uspořádány ve vrstvách. To jim dovoluje stočit se v ose uspořádání a tím ovlivnit polarizaci

procházejícího světla. Molekuly tekutých krystalů jsou uloženy mezi dvěma polarizačními

filtry, jejichž osy polarizace jsou na sebe kolmé. Prakticky jsou sevřeny mezi dvěma

skleněnými ploškami, na jejichž vnitřních stěnách je nanesena rýhovaná vrstva oxidu

křemičitého. Rýhování na obou deskách jsou na sebe navzájem kolmá, což způsobí,

že se krajní vrstvy molekul kapalných krystalů orientují ve směru rýh a molekuly mezi nimi

21

Page 22: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

se vlivem mezimolekulárních vazebných sil stočí do šroubovice. Tento jev se nazývá Schadt-

Helfrichův jev. Šroubovice stáčí polarizaci procházejícího světla o 90 stupňů, což mu

umožňuje projít i druhým filtrem. Polovina světla je absorbována prvním polarizačním

filtrem, jinak je celá sestava průhledná. Na vnější stěně skleněných desek jsou napařeny

průhledné elektrody. Tyto elektrody jsou schopné se nabít v závislosti na signálu

z příslušných logických obvodů. Každý segment je přitom řízen zcela nezávisle na ostatních.

V okamžiku vzniku elektrického pole v daném segmentu (pixelu) jsou molekuly tekutých

krystalů taženy rovnoběžně s elektrickým polem, což snižuje rotaci šroubovice a průchodnost

vstupujícího světla. Pokud nejsou tekuté krystaly vůbec stočené, procházející světlo bude

polarizováno kolmo k druhému filtru, a tudíž bude úplně blokováno. Pixel se bude jevit

jako nerozsvícený. Proměnlivá hodnota napětí na elektrodách ovlivní míru stáčení krystalů

do šroubovice. Lze tak kontrolovat množství procházejícího světla i celkovou svítivost pixelu.

Běžné nastavení polarizačních filtrů je takové, že bez přívodu elektrické energie jsou pixely

průhledné. Až při průchodu elektrického proudu se stanou neprůhlednými. Někdy je ovšem

pro dosažení speciálních efektů uspořádání opačné.

V reálném použití v elektronice jsou LCD často multiplexovány. V multiplexovaném displeji

jsou elektrody na jedné straně displeje (polarizačním filtru) seskupeny (typicky po sloupcích)

a každá skupina má svůj zdroj napětí. Na druhé straně jsou elektrody také seskupeny (typicky

po řádcích), přičemž každá tato skupina má svůj spotřebič napětí. Skupiny jsou navrženy

takovým způsobem, aby každý pixel měl unikátní kombinaci zdroje a spotřebiče. Elektronika

řídí zapínání zdrojů a spotřebičů, čímž se jednotlivé pixely jeví temnější nebo světlejší, podle

toho jak stáčení šroubovice tekutých krystalů brání průchodu světla. Toto řešení bývá

označováno jako pasivní matice a je používáno v takzvaných pasivních displejích SNT

(z anglického Supertwist Nematic).

Aktivní displeje TFT (z anglického Thin-Film Transistors) mají matici složitější,

jelikož je tvořena tenkovrstvými tranzistory. Pomocí této metody lze přesně ovládat velikost

napětí na krystalech a tím ovládat i jas displeje.

Pokud chceme navrhnout barevný LCD panel je nutno každý pixel rozdělit do tří subpixelů,

a to červeného, zeleného a modrého (tedy z angličtiny RGB). Svítivost každého pixelu

je kontrolována nezávisle na ostatních. Jejich kombinací lze dosáhnout milionů barev. LCD

22

Page 23: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

jsou v tomto případě ovládány tranzistory, aby se dosáhlo požadovaného míchání barev.

V závislosti na aplikaci monitoru je možné sestavit barevné složky jednotlivého pixelu

(subpixely) v různých geometriích. Tímto způsobem lze ovlivnit výsledné barevné i tvarové

zobrazení. Díky tomu je možné softwarově ovlivnit výsledné zobrazení, např. zvýšit viditelné

rozlišení, dosáhnout vyhlazení písma apod.

V současnosti patří LCD mezi nejčastěji používané zobrazovače a nachází uplatnění

v nejrůznějších oblastech a oborech. Průběžně probíhá zlepšování funkčních vlastností LCD

zobrazovačů charakterizované zejména zvětšováním rozměrů, rozlišovací schopnosti,

zkracováním doby odezvy a zvyšováním dosažitelného kontrastu. Na tomto vývoji se podílí

řada firem (Samsung, Panasonic, Sharp, LG, Philips a další).

1. Vertikální polarizační filtr

2. Skleněný substrát

3. Vrstva tekutých krystalů

4. Skleněný substrát

5. Horizontální skleněný filtr

6. Reflexní vrstva odrážející obraz směrem k pozorovateli

Obr. č. 9 LCD panel

23

Page 24: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

2.4.3 Využití v oftalmologii

V oftalmologii se využívá polarizovaného světla v očních testech pro vyšetření stereopse,

nebo refrakční rovnováhy.

Stereopse, prostorové vidění, je schopnost vytvořit hloubkový vjem spojením obrazů z obou

očí. Prostorové vidění je možné pouze za přítomnosti jednoduchého binokulárního vidění.

Tyto testy využívají k jejímu ověření polarizovaných skel.

2.4.3.1 Titmusův test

Titmusův test je považován za nejznámější test stereopse. Je použitelný již u malých dětí

k hrubému průkazu prostorového vidění do blízka. Obsahuje tři podtesty. Na prvním obrázku

pacient pozoruje na polarizované předložce obraz mouchy přes speciální brýle s polarizačními

skly, které mají za úkol separovat monokulární vjemy. Obrázek pro levé oko je polarizován

ve 45° a pro pravé ve 135° a polarizační filtry v obrubě jsou opačně orientovány. Následně

je vyzván, aby mouchu uchopil mezi palec a ukazováček. Pokud má pacient prostorové

vidění, chytá mouchu nad podložkou, protože z ní moucha vystupuje a pacient vidí mouchu

plasticky. V případě, že pacient stereopsi nemá, vidí mouchu plošně a snaží se ji uchopit

na podložce. Druhý test se skládá z devíti čtverců. Každý z nich obsahuje čtyři kruhy, z nichž

jeden je vidět v jiné rovině než ostatní, prostorově. Třetí test zobrazuje tři řádky obrázků

zvířat. Jako u předchozího testu, v každé řadě jedno vystupuje do prostoru. Titmusův test

existuje i ve variantě s motýlem.

24

Page 25: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Obr. č. 10 Titmusův test

2.4.3.2 Randotův stereotest

Jedná se o velmi podobný princip testování stereopse jako u Titsumova testu. Přes polarizační

brýle sledujeme tabulku s několika dílčími testy. První je test složený ze čtyř políček. Ve třech

jsou vloženy stereoskopické obrázky. Vyšetřovaný má označit pole, ve kterém obrázek není.

Další částí testu je deset polí. V každém poli jsou tři kroužky a jeden z nich je stereoskopický.

Obr. č. 11 Randotův test

2.4.3.3 Schultzeho test

Test pracující na principu negativní polarizace. Světelný test je složen ze dvou řádků

odlišných číslic. Každý řádek má podklad opatřen polarizačním filtrem, přičemž horní řádek

má filtr s rovinou polarizace orientovanou v úhlu 45°, dolní řádek v úhlu 135°. Před oči

25

Page 26: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

pacienta jsou do zkušebních obrub vloženy polarizační filtry. Před pravé oko filtr orientovaný

v úhlu 45°, před levé oko v úhlu 135°. Tím je dosaženo toho, že pravé oko vidí pouze číslice

na horním řádku, spodní číslice díky zkřížené polarizaci splývají s pozadím. Levé oko naopak

vidí pouze číslice ve spodním řádku a horní vnímá jako černé pole. Pokud je pacient správně

vykorigován, měl by oba řádky vidět nad sebou, stejně jasně.

Obr. č 12 Schultzeho test

2.4.3.4 Thiele - Haaseho test

Je testem pracujícím na principu tzv. pozitivní polarizace. Pole testu je nepolarizované

a testové znaky jsou vyrobeny z polarizačních fólií. Testovou značkou je zde jednoduchý kříž,

kde vertikální ramena polarizují v kolmé ose na polarizaci horizontálních ramen. Střed kříže

není polarizován vůbec. Před oči pacienta ložíme polarizační filtry, také s navzájem kolmo

orientovanou polarizací. Výsledkem je opět separace vjemů obou očí. Pacient posuzuje,

zda jsou obě ramena kříže stejně zřetelná.

26

Page 27: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Obr. č. 12 Thiele Haaseho test

2.4.3.5 Cowenův test

Tento test je součástí Polatestu. Jde o kombinaci polarizačního a červeno – zeleného testu.

Tímto testem zjišťujeme balanční nerovnováhu podmíněnou funkčně či refrakčně, popřípadě

překorigování či podkorigování pacienta. Základem testu jsou čtyři kruhy s využitím pozitivní

polarizace, umístěné vždy dva nad sebou v červeném a zeleném poli. Pokud je pacient zdravý

a správně vykorigovaný, jeví se mu všechny čtyři kruhy stejně kontrastní.

Obr. č. 13 Cowenův test

27

Page 28: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

2.4.3.6 Osterbergův test

Osterbergerův test slouží k vyšetření heterofonií a je součástí projekčních optotypů a využívá

negativní polarizace. Testovací znak tvoří dvě zelená a dvě červená čtvercová pole umístěná

diagonálně v tmavém poli. Políčka obsahující znaky s černými číslicemi 3 a 9 tvoří zeleně

zbarvený podklad a číslice 6 a 5 tvoří červený podklad. Jednotlivé znaky mají polarizovaný

podklad. Předřazením polarizačních filtrů před oči vyšetřovaného dosáhneme separace vjemů

obou očí, takže každé oko vnímá jen dvě políčka s příslušnými. Jsou-li pole vzájemně

posunutá, jedná se o heteroforii.

Obr. č. 14 Osterbergerův test

2.4.3.7 Polatest

Polatest je přístroj na vyšetřování binokulárních funkcí zraku. Používá se k diagnostice

stereoskopického vidění, heterofonií a aniseikonií. Při vyšetření využíváme pozitivní

polarizace, která polarizuje tmavé znaky na světlém pozadí. Před oči pacienta se předloží

polarizační filtry, takzvané analyzátory. Před každým okem je tento analyzátor nastaven

na jinou rovinu kmitu vlnění, pro pravé oko je orientace polarizační clony 45° pro levé 135°,

a tím se oddělí vnímání pravým a levým okem. Polatest do dálky se obvykle používá

na vzdálenost 5 m. V kombinaci se zrcadlem ho můžeme použít i na poloviční vzdálenost.

Zrcadlo by mělo mít rozměry 30 × 30 cm a obklopeno by mělo být bílým polem o rozměrech

100 × 100 cm. Komplexní binokulární vyšetření pomocí Polatestu musí být zakončeno

28

Page 29: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

zkouškou nablízko. Proto se vyrábí ještě Polatest N Classic, který umožňuje ověřit

binokulární funkce vidění do blízka.

Obr. č. 15 Polatest

2.4.3.8 Ames - Glidonův eikonometr

Tento eikonometr využívá k separaci zrakových vjemů obou očí vlastností polarizovaného

světla. Umožňuje přímo vyhodnotit stupeň anizeikonie ve vertikálním a horizontálním směru.

Tento test je tvořen centrálním terčem a osovým křížem. Tyto části nejsou tvořeny polarizační

folií a jsou tedy vnímány jednoduše binokulárně a slouží jako fúzní body. Na koncích ramen

se nachází příčné koincidenční značky vyrobené z polarizační folie. Pacient má nasazeny

brýle s polarizačními foliemi natočenými tak, aby polarizační osy byly ve 45° a 135°.

Při izeikonii nejsou koincidenční značky navzájem posunuty, jsou v normálovém

koincidenčním postavení. Při anizeikonii vnímá pacient značky symetricky posunuté.

Obr .č. 16 Ames - Glidonův eikonometr

29

Page 30: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

2.4.3.9 Skenovací laserová polarimetrie - GDx

Skenovací laserová polarimetrie je vyšetřovací metoda využívaná k diagnostice zeleného

zákalu neboli glaukomu. Jedná se o vyšetření změn nervových vláken v sítnici a v terči

zrakového nervu typických pro toto onemocnění. Vyšetření probíhá pomocí laserové

skenovací polarimetrie, která měří sílu nervových vláken. Polarizovaný laserový paprsek

prochází vrstvami sítnice a je odražen zpět k detektoru. Díky dvojlomnosti nervových vláken

dochází k tomu, že polarizované světlo se odráží zpět s určitým fázovým posunem. Detektor

změří velikost tohoto fázového posunu. Změna hodnoty fáze polarizovaného světla je přímo

úměrná tloušťce vrstvy nervových vláken. Vyšetření je bezbolestné, bezdotykové, je možné

ho provádět bez aplikace mydriatik a obvykle trvá méně než 5 minut. Výsledkem je barevné

zobrazení síly nervových vláken na pozadí oka. Tato metoda dokáže odhalit poškození

zrakových nervů ještě před tím, než pacient začne udávat subjektivní potíže.

Obr. č. 17 Skenovací laserový polarimetr

2.4.4 Využití v optice

V optice má polarizace široké využití. Ve formě polarizačních filtrů se využívá

při fotografování krajiny i interiérů. Tyto filtry se umisťují buď přímo před objektiv

fotoaparátu nebo přímo před zdroj světla k potlačení či zvýraznění některých optických jevů.

Polarizační folie jsou hlavní součástí polarizačních brýlí a využívají se i v optické praxi

k měření napětí v čočkách zabroušených v obrubě.

30

Page 31: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

2.4.4.1 Využití ve fotografii

Polarizační filtry

Polarizační filtr je při fotografování velmi užitečné zařízení, které pomáhá zlepšit kvalitu

fotografií. Ve fotografii se používají polarizační filtry před objektivy k odclonění nežádoucího

horizontálně polarizovaného světla a k většímu kontrastu tvarů a barev fotografovaných

předmětů. Nejvhodnější použití filtrů je při fotografování krajiny, vodní hladiny nebo oblohy

s mraky. Největšího efektu dosáhneme při západu nebo východu slunce, kdy se slunce

nachází nízko nad horizontem a odražené světlo vstupuje do objektivu pod malým úhlem.

Nevýhodou polarizačních filtrů je fakt, že mohou změkčovat kresbu a tím snižovat ostrost

výsledných fotografií. Další nevýhodou je, že polarizační filtry absorbují část světla,

do objektivu ho tedy dopadá méně, což vede k prodloužení času expozice. Kromě

fotografování přírody lze polarizační filtr použít i k odstranění nechtěných odlesků například

od oken. Při fotografování v interiérech se využívají polarizační fólie, které se umisťují

před zdroj světla, čímž vznikne světlo polarizované. Umisťují se před zdroj světla,

čímž vznikne světlo polarizované. Tím odstraňují nežádoucí reflexy vznikající jinak na jeho

lesklém povrchu. Tato metoda se využívá například při fotografování skla.

31

Page 32: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

2.4.4.2 Využití v oční optice

Tenzometr

Tenzometr je přístroj pro měření pnutí ve skle a jiných materiálech, sloužící pro kontrolu

zábrusu brýlových čoček.

Tenzometr v praxi očního optika využívá principu fotoelasticimetrie. Skládá se ze dvou

polarizačních folií, s funkcí polarizátoru a analyzátoru, vzájemně otočených o 90°. Zespodu

je přístroj prosvětlen žárovkou. Mezi polarizačními foliemi je prostor pro vložení brýlové

obruby se zabroušenými čočkami. Po prosvícení zabroušených čoček je možné pomocí

analyzátoru pozorovat charakteristické obrazce, které poskytují informace o mechanickém

napětí v brýlových čočkách.

Nejčastěji se tenzometr používá pro kontrolu zábrusu u celoočnicových kovových obrub.

Můžeme ho ale použít i pro poloobruby, u kterých sledujeme zejména místo mezi přechodem

kovové očnice a silonu. Dále u bezočnicových obrub, sledujeme pnutí v místech, kde jsou

v čočkách umístěny otvory pro šroubky. Je-li v kontrolovaných čočkách na tenzometru

zjištěno pnutí, je potřeba čočky vyjmout z obruby a v místě pnutí zbrousit. Pokud bychom

čočky neupravili, hrozilo by riziko vyštípnutí a znehodnocení čoček.

Obr. č. 18 Tenzometr

32

Page 33: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Polarizační brýle

V dnešní době je široké veřejnosti nejznámější využití polarizace v polarizačních brýlích.

Polarizační brýle neustále získávají na oblibě a využívá je široké spektrum nositelů. Jejich

hlavní funkcí je potlačení nepříjemných horizontálních odlesků od lesklých nekovových

ploch. Takovou plochou mohou být například vozovka, sklo, sněhová plocha, vodní hladina.

Tyto odlesky způsobují nepříjemné oslnění, které má za následek zvýšenou námahu a únavu

očí. Polarizační brýle tyto odlesky potlačují a do oka propouští pouze vertikální vlnění, které

nám umožňuje vidět kontrastně. Vidění přes ně je pohodlné a bez nežádoucího oslnění a mají

významný podíl na bezpečnosti uživatelů. V kombinaci s kvalitním UV filtrem a různými

odstíny zabarvení čoček zajišťují očím bezpečnou ochranu proti slunečnímu záření.

Světlo z přirozeného zdroje, například ze slunce nebo žárovky se šíří prostorem ve vlnách,

které kmitají všemi směry. Pokud ale narazí na vodorovnou plochu, část světla se odrazí.

Nastává částečná či úplná polarizace odraženého světla. Světlo se pak šíří ve vlnách,

kmitajících pouze ve dvou rovinách, horizontální a vertikální. Vertikálně polarizované světlo

nám umožňuje vidět kontrastně, zatímco horizontální paprsky způsobují rušivé oslnění.

Polarizační filtr v brýlích obsahuje molekuly, jež jsou uspořádány do dlouhých řetězců.

Vertikálně kmitající paprsek polarizačním filtrem projde, na rozdíl od horizontálního,

který narazí na řetězce molekul a filtrem neprojde. Do oka tedy prochází pouze vertikální

paprsky.

Obr. č. 19 Absorpce horizontálně polarizovaného světla polarizačním filtrem

33

Page 34: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Polarizační čočky jsou velmi vhodné pro řidiče, sportovce nebo rybáře, ale ocení je všichni

nositelé. Pohled přes polarizační čočky výrazně omezuje světelné odlesky na vozovce nebo

čelním skle automobilu a zvyšuje kontrast. Polarizační brýle tak umožňují rychlejší rozeznání

silničního značení, třeba přechodů, protijedoucích automobilů nebo překážek na vozovce.

Proto jsou tyto čočky doporučovány řidičům, neboť podstatně zvyšují bezpečnost jízdy

i ostatních účastníků silničního provozu. Z tohoto důvodu byly vyvinuty speciální brýlové

čočky pro řidiče, které v sobě spojují technologii polarizace, samozabarvování a UV ochrany.

Obr. č. 20 Pohled přes polarizační brýle

Polarizační čočky velmi ocení i sportovci, hlavně při zimních a vodních sportech. Sníh

a vodní hladina absorbuje pouze malé množství záření. Většina světla se odráží. Velké

množství světla, které vstupuje do očí, může způsobit oslnění. Polarizační čočky

toto nepříjemné odražené světlo nepropustí. Proto jsou při sportech, jako je lyžování, jachting

nebo rybaření polarizační čočky téměř nezbytné. Ze stejných důvodů jako řidiči využijí

polarizační brýle i cyklisté. Tyto čočky jsou nejčastěji nabízeny v šedé, hnědé nebo zelené

barvě. Aby výrobci vyhověli všem potřebám zákazníků, rozšiřují nabídku i o jiné barvy,

například žluté rozjasňující brýle do mlhy nebo tmavě červené pro hráče golfu.

Polarizační brýle jsou k dostání v každé kvalitní oční optice nebo sportovních potřebách,

například ve formě slunečních brýlí s polarizačními foliemi, dioptrických polarizačních čoček

anebo jako polarizovaný brýlový předvěs.

34

Page 35: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

3 Polarizační čočky

3.1 Historie

První syntetickou polarizační vrstvu objevil Edwin Land během experimentování s optickým

polymerem PVA – polyvinylacetátem. V roce 1929 si ji nechal patentovat. Tento převratný

objev se stal důležitým základem pro pozdější výrobu polarizovaných čoček do slunečních

brýlí, filtrů do fotoobjektivů, obrazovek a dalších.

V roce 1932 se Edwin Land spojil s profesorem fyziky Georgem W. Wheelwrightem

a společně založili firmu Land-Wheelwright Laboratories.

Firma Polaroid byla založena v roce 1931. Název Polaroid vznikl složením slov “polarizační

celuloid“. První polarizační brýle byly vyrobeny v roce 1935 a o dva roky později byla firma

přejmenována na Polaroid Corporation. Roku 1939 představil Polaroid 3D brýle,

které jsou nutností pro sledování 3D filmů. Po druhé světové válce se obliba polarizačních

brýlí začala rapidně zvyšovat, neboť je nosili celebrity i váleční hrdinové. Firma Polaroid

je dodnes světovou špičkou ve výrobě slunečních polarizačních brýlí.

3.2 Výroba polarizačních čoček

Pro polarizační brýlové čočky a folie slunečních brýlí se většinou používá metoda polarizace

absorpcí. Bylo zjištěno, že tuto vlastnost vykazuje syntetický materiál polyvinylacetát - PVA.

Z tohoto materiálu se speciální technologií vyrábí tenká polarizační folie, která se následně

používá k výrobě polarizačních čoček a folií slunečních brýlí.

Polyvinylacetát je syntetický polymer vyráběný polymerací vinylacetátu. Kromě výroby

polarizačních folií se používá k výrobě lepidel, latexových barev, žvýkaček, impregnačních

prostředků. Je to však materiál, který je přes své unikátní optické vlastnosti chemicky málo

odolný, neboť je rozpustný vodou.

35

Page 36: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

3.2.1.1 Polarizační folie

Materiál PVA, který má konzistenci plastové folie, se zahřívá a následně je natahován na čtyř

až pětinásobek své přirozené délky, až se ztenčí na tloušťku asi 35-40 µm. Tento

termomechanický proces prodlužuje a rovná molekuly PVA. Napnutím se molekuly seřadí

do jedné roviny. Jakmile je vrstva natažena, ponoří se materiál do roztoku jódu. Jód

se vstřebává do molekulárních řetězců, které tvoří dlouhé mřížky rovnoběžných plných čar,

neviditelných pro lidské oko. Polarizační folie je velmi jemná, křehká a také velmi citlivá

na okolní podmínky, jako jsou vlhkost a teplota. Ty mohou negativně ovlivnit mechanické

vlastnosti folie.

První polarizační čočky byly vyráběné ze skla, na které byla polarizační vrstva připevňována

zalisováním. V případě této metody bylo ovšem velmi složité dosáhnout dobrého výsledku.

Polarizační film má tendence se od skleněného podkladu odchlipovat.

Po druhé světové válce se pro výrobu optických čoček začal využívat plastový materiál CR-

39, který je lehčí a méně křehký než sklo. V 80. letech20. století začala většina společností

používat tento materiál i na výrobu polarizačních čoček. Jen několik málo výrobců vyrábí

dodnes tyto čočky ze skla.

K výrobě polarizačních čoček se v současnosti využívá dvou technologií. Jednak

je to takzvaná plátková technologie, neboli wafer technology nebo technologie zapuštění,

neboli embedded film technology.

3.2.1.2 Wafer technology

Tato metoda spočívá ve vložení polarizační folie k přední ploše čočky mezi dvě vrstvy

optického materiálu.

Obě části optického materiálu se připraví na spojení. Jejich protilehlé strany se vytvarují

do shodného zakřivení, aby do sebe přesně zapadly, následně se vyleští a vyčistí. Polarizační

folie je navlhčena, aby změkla, a vytvarována podle zakřivení optických částí. Poté se

na jednu optickou část nanese lepidlo a přiloží se polarizační folie. Následně je folie

na povrchu čočky stabilizována laminací a roztokem obsahujícím kyselinu boritou.

36

Page 37: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Působením kyseliny borité se polarizační folie stává odolnější a je připravena na další

zpracování. To zahrnuje nanesení další vrstvy lepidla a připevnění druhé části optického

materiálu. Poté se čočka lisuje, aby se všechny vrstvy dobře spojily. Po vytvrzení je čočka

připravena k dalšímu zpracování a nanášení zušlechťujících úprav, jako je například

antireflex, nebo hydrobobní a oleofobní vrstvy.

Tato metoda se používá při výrobě polarizačních čoček například z polykarbonátu,

nebo čoček s vyšším indexem lomu.

3.2.1.3 Embedded technology

Metoda zapuštění spočívá v umístění polarizační folie přímo do materiálu čočky.

Polarizační folie se navlhčí a natvaruje podle požadovaného zakřivení výsledné čočky. Poté

je folie vložena do formy, která má přední i zadní stranu tvořenou z leštěných destiček.

Následně se do formy vstřikuje z přední i zadní strany roztavený monomer, který zalije celou

polarizační folii. Dutina formy se rovnoměrně stlačuje, aby se dosáhlo požadovaného tvaru

čočky, a následně probíhá polymerizace. Po této fázi je čočka připravena k dalšímu

zpracování.

Tato metoda se používá při výrobě čoček z materiálu CR-39.

Obě metody jsou používány k výrobě polotovarů polarizačních čoček, takzvaných

semifinishů, které jsou určeny k dalšímu opracování. Polotovary jsou v optických laboratořích

opracováním jejich zadní plochy broušeny na požadovanou dioptrickou hodnotu. Následně

na ně mohou být naneseny zušlechťující úpravy, jako je tvrzení, hydrofobní a oleofobní

vrstva, nebo antireflex.

37

Page 38: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

3.3 Druhy polarizačních čoček

3.3.1 Afokální polarizační folie do slunečních brýlí

Sluneční polarizační brýle jsou v dnešní době k dostání v každé kvalitní oční optice

nebo ve sportovních potřebách. Skládají se z několika vrstev polarizačních folií vložených

mezi dvě vrstvy průhledného plastu a za působení tlaku a vysokých teplot se tvarují

do požadovaného tvaru. Dále jsou folie opatřeny otěruvzdornou vrstvou. Kvalitní UV filtr je

u těchto slunečních brýlí samozřejmostí. Polarizační sluneční folie se podle účelu vyrábí

v různých barvách a v různých odstínech. Nejběžnější je šedé, hnědé a zelené zabarvení, které

se používá pro každodenní nošení ve městě nebo na dovolenou u vody. Další barevné varianty

jsou například žlutá, oranžová, červená, fialová, modrá.

Žlutá a oranžová barva má rozjasňující funkci. Jsou vhodné pro použití v mlze, dešti

a zatažené obloze. Ocení je cyklisté, lyžaři i řidiči, kterým pomáhají i při nočním oslnění

od protijedoucích aut.

Další variantou afokálních polarizačních folií jsou sluneční předvěsy. Jsou to v podstatě dva

kusy tenkých polarizačních folií vytvarovaných do několika nejčastěji používaných brýlových

tvarů. Tyto folie jsou spojeny nosníkem, který má funkci klipu a kterým se předvěs

připevňuje na brýle. Pant, který je součástí nosníku, umožňuje měnit polohu předvěsu.

Při náhlé změně světelných podmínek, například vjezdu do tunelu, tedy stačí předvěs

jednoduše zvednout bez nutnosti jeho sejmutí z brýlí. Tuto pomůcku volí většinou zákazníci,

kteří mají určitou brýlovou korekci, vyhovuje jim možnost změny zabarvení, ale pořízení

fototropních čoček je pro ně příliš nákladné.

3.3.2 Dioptrické polarizační čočky

Dioptrické polarizační čočky jsou vhodnou variantou slunečních brýlí pro všechny, kteří mají

refrakční vadu. Spojují v sobě výhody slunečních polarizačních brýlí a dioptrické korekce.

38

Page 39: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Tyto čočky se vyrábí z různých typů plastových optických materiálů a v různých provedeních.

Základním materiálem pro výrobu je plast CR-39. Pro osoby s vyšší refrakční vadou jsou

k dispozici čočky s vyšším indexem lomu. Náročnější nositelé ocení čočky z polykarbonátu,

které jsou mechanicky odolnější a zhruba o 10% lehčí než materiálu CR-39. Pro namáhané

nebo bezočnicové brýle jsou vhodnou variantou čočky z trivexu, který je velmi odolný

vůči prasknutí a činí tak bezočnicové brýle mnohem odolnější. Čočky ze všech těchto

materiálů se většinou vyrábí v šedém, hnědém, nebo zeleném zabarvení. Obsahují UV filtr

a je možné je opatřit i různými zušlechťujícími povrchovými úpravami, jako například

tvrzením, antireflexem nebo hydrofobní a oleofobní vrstvou.

Provedení polarizačních brýlových čoček může být jednoohniskové, bifokální i progresivní.

Umožňuje tak uspokojit potřeby a poskytnout komfort polarizace i nositelům, kteří potřebují

korekci zároveň do dálky i do blízka.

Při výrobě dioptrických polarizačních čoček je nutné dodržet správnou orientaci roviny

polarizace, například v souvislosti s výrobou sféricko-torických čoček.

Obr. č. 21 Polarizační čočky

3.3.3 Samozabarvovací polarizační čočky

Další možností na trhu jsou samozabarvovací čočky s polarizačním filtrem. Tyto čočky

reagují na UV záření nebo změnu světelných podmínek plynulou změnou barvy a jsou vhodné

do proměnlivého počasí.

39

Page 40: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Díky výhodám, které polarizační čočky poskytují řidičům, byla vyvinuta speciální

samozabarvovací brýlová čočka Drivewear. Tato čočka v sobě kombinuje technologii

polarizace a fotochromatickou technologii Transition. Zabarvení čočky se mění podle

světelných podmínek okolí od světle žlutozelené přes středně tmavou červenohnědou až

po tmavě červenohnědou barvu. Za oblačného počasí a špatných světelných podmínek má

čočka světle žlutozelené zabarvení. Toto zabarvení má rozjasňující účinky a ve zhoršených

světelných podmínkách zvyšuje kontrast vnímaného obrazu. Čím lepší světelné podmínky,

tím se barva mění přes středně červenohnědou, až po tmavě červenohnědou. Toto zabarvení

redukuje nadměrné oslnění, současně však červenohnědá barva zvyšuje kontrast a zlepšuje

vnímání hloubky. Čočka Drivewear je vyvinuta jako sluneční čočka a je trvale částečně

zabarvená. Není tedy vhodná pro použití při noční jízdě, kdy řidič potřebuje do očí přijímat

maximum světla.

Většina fotochromatických čoček reaguje na UV záření. Jelikož je ale čočka Drivewear

určena především pro řidiče a výrobci vkládají do předních skel automobilů UV filtr, je čočka

Drivewear navržena tak, aby kromě UV reagovala i na viditelnou složku světla. Je sendvičově

složená ze zadní plochy čočky, polarizačního filtru, fotochromatické vrstvy reagující

na viditelné světlo, fotochromatické vrstvy, reagující na UV záření a přední ochranné plochy

čočky, na kterou se následně nanášejí povrchové úpravy, jako například antireflex, hydrofobní

a oleofobní úprava. Tato technologie umožňuje zabarvení čočky i v automobilu, kdy je nositel

chráněn UV filtrem čelního skla.

Čočka Drivewear je také opatřena vysoce účinným polarizačním filtrem, který blokuje

nežádoucí odlesky od vozovky, palubní desky nebo kapoty protijedoucích automobilů

a zlepšuje tak rozlišení a míru vnímání okolí. Ačkoliv opravdu kvalitní polarizace světla

dosáhneme s tmavě zabarvenou čočkou, technologie polarizačního filtru Drivewear je účinná

pro každé, tedy i světlé zabarvení čočky.

40

Page 41: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Obr. č. 22 Proces zabarvování brýlové čočky Drivewear

3.3.4 Samozabarvovací čočky s proměnlivou polarizací

Samozabarvovací čočky s proměnlivou polarizací jsou jedny z nejmodernějších fototropních

čoček současnosti. Až do nedávna existovala polarizace pouze jako fixní film ve slunečních

čočkách. V roce 2012 vyvinula společnost Transition Optical nový typ adaptivní čočky

Transition Vantage. Je to moderní samozabarvovací brýlová čočka, která využívá novou

technologii. Nejen že se přizpůsobuje měnícím se světelným podmínkám změnou intenzity

zabarvení, ale také změnou míry polarizace. Čočka je vyvinuta pro sportovce, rybáře i pro

každodenní nošení, není ale vhodná pro řidiče. Reaguje pouze na UV záření a v automobilu

se tudíž nezabarvuje.

V klidovém stavu je čočka mírně zabarvená a polarizace nulová. Po dopadu UV záření

se molekuly v čočce aktivují - tmavnou a přizpůsobují se úhlu dopadu světla do oka,

zarovnávají se. Polarizace se aktivuje při zabarvení čoček nad 50 % a dále se zvyšuje se při

vzrůstajícím zabarvení čoček. Intenzita zabarvení a polarizace závisí na světelných

podmínkách, teplotě a UV záření. Míra zabarvení se pohybuje od 11% do 90% a mění se tak,

aby odpovídala okamžité úrovni oslnění. Čočka je zatím dostupná pouze v šedém

zabarvení. Na českém trhu jsou tyto čočky dostupné pouze u firmy Omega optix a jsou

vyráběné na zakázku.

Obr. č. 23 Proces zabarvování brýlové čočky Vantage

41

Page 42: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

4 Průzkum prodeje polarizačních brýlí

O nesporných výhodách polarizačních čoček pro jejich nositele není potřeba polemizovat. Lze

tedy předpokládat, že většina nositelů slunečních brýlí dá při nákupu slunečních brýlí

přednost právě těmto brýlovým čočkám, před klasickými slunečními brýlemi, které tyto

výhody nenabízí.

Hlavním cílem mé práce je praktický průzkum povědomí o účincích polarizačních filtrů

a využití polarizačních brýlí širokou veřejností, s lehkým důrazem na řidiče a sportovce.

K průzkumu jsem vytvořila dotazník s osmi jednoduchými dotazy. Otázky jsem sestavovala

tak, aby byly snadno srozumitelné i úplným laikům.

Polarizační brýle

1. Jaké je vaše pohlaví?

2. Jaký je váš věk?

3. Řídíte automobil?

4. Sportujete?

5. Používáte sluneční brýle?

6. Při nákupu slunečních brýlí upřednostňujete?

7. Znáte výhody polarizačních brýlí?

8. Dáváte přednost nákupu polarizačních slunečních brýlí před klasickými?

Dotazník zodpovědělo 100 potencionálních uživatelů. První skupinou odpovídajících byli

náhodní zákazníci oční optiky, ve které pracuji. Druhá část průzkumu proběhla v rámci

internetového dotazníku.

Otázka č. 1

Jaké je vaše pohlaví?

Na dotazník odpovědělo celkem 45 mužů a 55 žen. Tento údaj byl důležitý ke zjištění

preferencí mezi pohlavím.

42

Page 43: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Otázka č. 2

Jaký je váš věk?

Odpovídající se mohli zařadit do 4 věkových skupin. Celých 55% účastníků zvolilo

věkovou hranici 31-50 let. 35% věkovou hranici 18-30. 90% dotázaných se tedy nachází

v produktivním věku.

Otázka č. 3

Řídíte automobil?

Tato otázka byla důležitá pro stanovení množství řidičů ve skupině a jejich potencionální

možnosti využití polarizačních brýlí při této činnosti.

Otázka č. 4

Sportujete?

Odpovídající mohli volit mezi možnostmi: Ne, příležitostně, pravidelně. 62% dotázaných

zvolilo možnost příležitostně.

Otázka č. 5

Používáte sluneční brýle?

Z dotazníku vyplývá, že celých 81% dotázaných si chrání zrak slunečními brýlemi.

Otázka č. 6

Při nákupu slunečních brýlí upřednostňujete?

Při nákupu slunečních brýlí 62% zákazníků preferuje jejich funkčnost před designem

a cenou.

43

Page 44: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Otázka č. 7

Znáte výhody polarizačních brýlí?

Bylo příjemným zjištěním, že 74% dotázaných, tyto výhody zná.

Otázka č. 8

Dáváte přednost nákupu polarizačních brýlí před klasickými?

Poslední a nejdůležitější otázka mého dotazníku přinesla překvapivé zjištění. Přes vysoký

počet informovaných zákazníků dává nákupu polarizačních brýlí přednost pouze 55%.

Vyhodnocení dotazníku potvrdilo některé mé domněnky, ale našlo se i několik

překvapivých výsledků. Ankety se zúčastnilo přibližně shodné procento mužů a žen

převážně v produktivním věku. Ze závěrů vyplývá, že velké množství lidí dbá na ochranu

svého zraku používáním slunečních brýlí. Také informovanost veřejnosti o funkci

polarizace je relativně vysoká. Překvapivé výsledky ale přinesla závěrečná otázka. Z té

vyplývá, že navzdory povědomí o kladech polarizace, dává přednost nákupu těchto brýlí

pouze něco málo přes padesát procent.

44

Page 45: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

5 Využití polarizačních čoček

Základní funkcí polarizačních čoček je eliminace odlesků od nekovových ploch. Tím

zdokonalují ostrost vidění, snižují oslnění, zvyšují koncentraci a bezpečnost. Polarizační brýle

tedy nacházejí uplatnění v různých profesích a volnočasových aktivitách.

Obliba polarizačních brýlí přináší očním optikům i nositelům jisté komplikace. Očním

optikům při výběru vhodné obruby a zábrusu čoček. Nositelům při použití moderních

elektronických přístrojů založených na principu polarizace.

5.1 Nevýhody polarizačních čoček

Technologie výroby spočívá ve skládání a lepení jednotlivých vrstev materiálu na sebe. Díky

této metodě jsou polarizační čočky nazývány takzvanými sendvičovými čočkami. Mezi

nevýhody čoček se sendvičovou konstrukcí patří zvýšené riziko při jejich zábrusu do obrub.

Při špatném zábrusu do celoočnicových obrub může vznikat nežádoucí pnutí, které deformuje

polarizační filtr. To působí neesteticky a rušivě a v krajních případech může vést k ovlivnění

zobrazovacích vlastností čočky. Při zábrusu do poloočnicových obrub může vznikat pnutí

převážně v místě uchycení spodního silonu. Větší riziko však představuje frézování drážky.

Polarizační filtr je vložen přibližně 0,5 mm pod přední plochou čočky. Při výbrusu drážky

hrozí poškození kompatibility vrstev a jejich následnému oddělování. Zábrus

do bezočnicových obrub sebou opět nese riziko pnutí, tentokrát v místě otvorů pro šroubky

k uchycení obruby a riziko narušení kompatibility v průběhu frézování otvorů pro šroubky.

Další nevýhodou je zvýšená opatrnost při zhotovení brýlí se sférickými dioptriemi. V případě

otočení osy polarizace, ztrácí filtr schopnost eliminace odlesků a brýle svojí funkci.

Při zhotovování brýlí s torickými dioptriemi, zadáváme osu cylindru již do výroby samotné

čočky.

Díky rozvoji moderních technologií se stále častěji setkáváme s LCD displeji, které fungují

na principu polarizace. To může způsobovat komplikace při nošení polarizačních brýlí

a současném používání mobilních telefonů, tabletů a jiných elektronických zařízení.

Polarizační brýle obsahují polarizační filtr, stejně tak LCD displej obsahuje polarizační filtr.

45

Page 46: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

V případě, že jsou roviny polarizace shodné, světlo prochází a objekty na displeji se zobrazují.

Zkřížíme-li roviny polarizace tak, aby byly na sebe kolmé, světlo neprochází a objekty

na displeji se nezobrazují. Největší komplikace tato situace působí řidičům. Polarizační brýle

přinášejí ochranu před nežádoucím oslněním, snižují únavu a zvyšují koncentraci,

ale v případě zkřížení rovin polarizace, chybí kontrola displejů na palubní desce automobilu.

Obr. č. 24 Ukázka vrstvení polarizační čočky

5.2 Výrobci a dodavatelé polarizačních čoček

5.2.1 Rodenstock

Spoečnost Rodenstock založil v roce 1877 Josef Rodenstock s bratrem Michaelem

v německém Würzburgu. Firma je zaměřena na výrobu brýlových čoček, obrub a od roku

1978 dodává měřicí přístroje.

Rodenstock má ve své nabídce korekční polarizační brýlovou čočky Perfalit 1,5 Polarized a

Punktulit 1,5 Poolarized, které je možné objednat ve třech barevných odstínech (hnědá 85%,

šedá 85%, zelená 85%). Další čočkou je Perfalit Sport 1,59 Polarized, která je extrémně

odolná vůči rozbití. Čočku je možné objednat pouze ve dvou barevných variantách (hnědá

46

Page 47: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

85%, šedá 85%). Dále se firma zabývá poměrně rozsáhlou nabídkou progresivních čoček

s polarizační funkcí.

5.2.2 Optika Čivice

Optika Čivice působí na trhu od roku 2002. Je to ryze česká firma, která patří

k nejvýznamnějším dodavatelům brýlové optiky v České republice.

Z nabídky tohoto optického koncernu lze zmínit plastovou polarizační čočky NuPolar 1,5.

Čočka se vyrábí ve třech možnostech celoplošného zabarvení – hnědá (81%), šedá (83%),

světlešedá (66%) a zelená (85%). Na skladě je tato čočka v plan provedení a indexech lomu

1,5 a 1,53 (Trivex). Vyrobit si však můžeme nechat tyto čočky v rozsahu od +8,0 do -8,0D a

cylindrem do +4,0D. Druhou čočkou v nabídce společnosti je Drivewear, dostupné ve stejném

rozsahu jako předchozí NuPolar. Brýlové čočky Drivewear nabízí Čivice jako kompletní,

hotové brýle pro řidiče. Oba typy polarizačních brýlových čoček jsou vyráběny také v

progresivním provedení

5.2.3 Zeiss

Firma Zeiss vznikla v Jeně, v Německu roku 1846. Jejím zakladatelem je průmyslník a optik

Carl Zeiss. Společnost se zabývá výrobou špičkových brýlových čoček, fotoobjektivů a filtrů,

mikroskopů, produktů pro oftalmologii a dalších.

Zeiss nabízí výrobní polarizační čočky Claret 1,5 Individual, dioptrickém rozsahu od +6,0 do

-6,0D a cylindrem do 4,0D a v pěti různých barvách. Ztenčená varianta této čočky je dostupná

v rozsahu od +8,0 do -10,0, avšak pouze ve dvou základních barvách, hnědé a šedé. Oba typy

čoček jsou v nabídce i v progresivním designu.

5.2.4 Hoya

Společnost Hoya získala svůj název od malého japonského města Hoya, kde v roce 1941

bratři Yamanakové tuto společnost založili. Firma v dnešní době vyrábí čočky do kamer,

medicínských zařízení, sklo pro použití v chytrých telefonech, LDC panelech. Největší

pozornost však věnuje výrobě brýlových čoček

47

Page 48: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Společnost Hoya nabízí jednoohniskové čočky Hilux polarized. Na skladě je tato čočka pouze

v plan variantě, to znamená bez dioptrií. Mezi výrobními čočkami najdeme Hilux polarized

v indexu lomu 1,5 a 1,6, v dioptrickém rozsahu od +6,0 do -8,0D s maximálním možným

cylindrem +4,0D. Barevné provedení je hnědá, šedá a americká šedá. V katalogu také

najdeme samozabarvovací čočky Drivewear. V nabídce je také progresivní čočka Hoyalux

Summit Pro, kterou lze vyrobit v základním indexu lomu čočky 1,5 v materiálu CR 39 nebo

ve vyšším indexu lomu 1,6 pod zkratkou Eya.

5.2.5 Omega optix

Omega optix, patří mezi přední výrobce a distributory brýlových čoček v České a slovenské

republice. Své výrobky však dodává do více než 20 evropských zemí. Při výrobě čoček

používá nejmodernější technologie. Ve své laboratoři testuje i nejnovější přístroje. Omega

optix je výhradní distributor brýlových čoček Nikon. Společnost má i vlastní kolekci

brýlových obrub a slunečních brýlí.

Omega optix disponuje jednou z největších nabídek polarizačních čoček. V jejím ceníku

najdeme skladové brýlové čočky Polarizo1,5 v rozsahu od +4,0 do -6,0D. a Drivewear v plan

provedení. Z výrobních čoček jistě stojí za zmínku čočka Polarizo Transition 1,5 v dioptriích

od +8,5 do -10,0. Všechny výrobní čočky jsou k dostání s cylindrem +6,0.

Jako jediná společnost v České republice je Omega distributorem čoček Transition Vantage.

Ty jsou dostupné pouze na zakázku a jen v šedé barvě.

Obr. č. 25 Vzorník čoček NuPolar

48

Page 49: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

5.2.6 Essilor

Firma Essilor patří mezi největší světové výrobce brýlových čoček, oftalmologických

přístrojů a zábrusové techniky. Společnost se zabývá i vývojem nových technologií a

materiálů.

Essilor má ve své nabídce širokou škálu polarizačních čoček v různých provedeních. Na

skladě jsou čočky s indexem 1,5 v  dioptrickém rozsahu od -4,0 do +3,0D a ve třech

základních barvách, zelené, šedé a hnědé. Ve výrobních variantách Essilor nabízí oblíbené

polykarbonátové provedení ( Airwear 1,59 Xperio), ztenčenou čočku v indexu 1,6. Na čočky

lze nanést zrcadlovou úpravu. V progresivní variantě nabízí firma čočky Physio a Liberti

v indexech lomu 1,5, 1,59, 1,6 v šedé a hnědé variantě. Pro sportovce má Essilor v nabídce

Varilux sport. Čočku s vyšší zakřivením, vhodnou do sportovních brýlí. Relativní novinkou

na trhu jsou výrobní čočky Xperia v sedmi nových barevných odstínech a v úpravě Gradal.

Obr. č. 26 Vzorník čoček Xperio

49

Page 50: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Závěr .

Ve své absolventské práci jsem se pokusila vytvořit komplexní pohled na polarizaci

a polarizační čočky jak z hlediska všeobecného použití tohoto jevu, ale také z hlediska

technologického, při výrobě čoček samotných.

V úvodní části jsem se stručně zmínila o historii slunečních brýlí. Popsala základním pojmy

spojené s tématem polarizace. Světlo jako elektromagnetické záření, polarizace světla,

způsoby vzniku polarizace a jejího využití nejen v oftalmologii a praxi očního optika,

ale i v běžném životě.

Hlavní část mé práce je věnovaná polarizačním čočkám. Vývoji prvního polarizačního filmu a

jeho následného použití ve slunečních brýlích. Podrobně jsou tu popsány technologie výroby

a druhy polarizačních čoček používaných pro výrobu polarizačních brýlí (nedioptrické

polarizační folie do slunečních brýlí, nedioptrické a dioptrické polarizační čočky, polarizační

čočky kombinované se samozabarvovací technologií, samozabarvovací brýlové čočky

s proměnlivou polarizací).

Cílem práce byl také jednoduchý průzkum o povědomí veřejnosti o principu polarizace.

Důležitým závěrem tohoto průzkumu je fakt, že ačkoliv informovanost uživatelů slunečních

brýlí o kladech této technologie je relativně vysoká, její skutečné využití neodpovídá těmto

hodnotám.

V závěru práce je uveden zjednodušený přehled dodavatelů polarizačních čoček a jejich

produktů dostupných v současnosti na českém trhu.

Celkově tato práce má posloužit čtenáři jako souhrn informací týkajících se této problematiky,

který by mohl posloužit nejen studentům, ale i pracovníkům očních optik, kteří by se o toto

téma zajímali.

50

Page 51: portal.szspraha1.czportal.szspraha1.cz/szs/portal.nsf/0...  · Web viewKey word: Light, polarization of light, use of polarization, polarized lenses, production. Obsah. Úvod9

Seznam zdrojů a použité literatury

Publikace:

(1) Fuka, J., Havelka, B., I. Optika – fyzikální kompendium pro vysoké školy, IV. díl,

(Státní pedagogické nakladatelství, Praha 1961) s. 636–736.

(2) Lepil, O., Fyzika pro gymnázia – Optika, 3. přepracované vydání, Prometheus, Praha

2002

(3) Hromádková, L., Šilhání, Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví v

Brně, Brno, 1995

(4) Rutrle, M., Přístrojová optika, Institut pro další vzdělávání pracovníků ve

zdravotnictví v Brně, Brno, 2000

(5) JEXOVÁ, ING. Soňa. Geometrická optika. 1. vydání. Brno : Národní centrum

ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů, 2010.s 7

(6)

Internetové zdroje:

(7) http://www.bryle.cz/slunecni-bryle/polarizace/polarizace-a-vyhody-polarizacnich-

bryli.html

(8) http://www.drivewearlens.com/history.php?subpage=1

(9) http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/462-polarizace-svetla

(10) http://polar-peza.euweb.cz/zpusoby_polarizace.html

(11) http://polaroideyewear.com/en/technology.html

(12) http://www.transitions.com/en-us/products/transitions-vantage/

(13) http://www.bryle-polaroid.cz/o-polarizacnich-brylich/

(14) http://www.segelservice.com/out/media/Gill_Polaroid_Linsentechnik(1).pdf

(15) http://www.4oci.cz/

Jiné zdroje:

Propagační materiály Nupolar a Drivewear – Younger optics

Ceníky a propagační materiály jednotlivých optických firem

51