En quoi sont faites vos lunettes?
Une petite visite guidée à travers les types de lentilles...
Actuellement, trois (3) types de matériaux sont utilisés dans la
fabrication des lentilles ophtalmiques :
La matière
minérale (le verre)
Avant l'apparition de la matière plastique, tous les verres étaient fabriqués de
matière minérale
(en verre). Le verre en lui-même est très peu résistant à l'impact et peut se
fracturer en plusieurs
petits débris très pointus. Ces morceaux de verre peuvent blesser l'oeil.
Il existe des procédés de trempage qui augmenteront la
résistance à l'impact.
Ces procédés de
trempage se font soit par la chaleur, soit par un procédé chimique. Mais ces
procédés de trempage ne
rendent pas le verre "incassable". Aussi, le verre est, somme toute, plus lourd
que les autres
matières.
La lentille de verre (de matière crown) transmet environ
91.6 % de la lumière.
Les lentilles de verre avec une densité supérieure (indice
1.6 et 1.7) sont
utilisées pour les
fortes myopies puisqu'elles sont plus minces (lentilles amincies), donc, moins
lourdes.
La matière organique (le plastique)
La matière plastique est d'abord et avant tout une résine. On
l'appelle aussi
CR-39 (ou carbonate de
diallylglycol). Il existe plusieurs avantages à posséder des lentilles
ophtalmiques en plastique :
elles sont beaucoup plus résistantes à l'impact, 50 % plus légères, ont moins
tendance à s'embuer et
elles absorbent les rayons ultraviolets jusqu'à 350 nm (nanomètres).
Par contre, la surface des lentilles de plastique se raye
facilement. On peut
alors y ajouter un
traitement anti-égratignures. À puissance égale, celles-ci sont plus épaisses
que les lentilles
minérales. Le traitement anti-reflets y est moins efficace que sur une lentille
de verre.
La grande majorité des verres prescrits actuellement sont en
plastique, d'autant
plus que les verres
amincis en plastique pour les prescriptions importantes sont disponibles depuis
peu.
La lentille de plastique transmet environ 92.2 % de la
lumière, donc 0.6 % de
plus que le verre.
Elle occasionne moins d'éblouissement et les réflexions internes (dans la
lentille) sont diminuées.
Enfin, les lentilles de plastique sont plus susceptibles de
se déformer si elles
sont insérées dans
une monture avec une tension trop grande. Ces lentilles doivent donc être
taillées exactement aux
bonnes dimensions avant de les insérer dans une monture.
Le polycarbonate
Le polycarbonate est aussi une lentille de plastique. Le
polycarbonate est un lexan : sa
caractéristique principale est sa résistance à l'impact. Cette lentille est de
loin la plus
résistante de toutes. Les premières fenêtres et vitres anti-balles des années
'60 étaient de
polycarbonate. Le polycarbonate est 10 % plus mince que le verre et 15 % plus
mince que le
plastique.
Par contre, c'est un plastique assez mou; il se raye donc
très facilement. Mais l'ajout d'un
revêtement anti-égratignures en fait une lentille de premier choix. D'ailleurs,
le polycarbonate est
la lentille industrielle idéale, même si, encore aujourd'hui, la disponibilité
de ces lentilles
laisse à désirer.
Le polycarbonate est donc recommandé dans les situations où
la protection oculaire est un facteur
majeur : les athlètes, les enfants et les individus qui ont un seul oeil
fonctionnel (patients
monoculaires) sont les candidats idéaux pour le polycarbonate.
Le polycarbonate possède aussi l'avantage d'absorber tous
les rayons ultraviolets jusqu'à 380 nm.
Les teintes cosmétiques
Pour mieux paraître, pour voir la vie en rose, en bleu, en vert...
On
appelle
aussi les lentilles teintées des lentilles absorbantes. On peut les classer de deux façons :
selon
leur teinte propre ou alors selon la transmission de la lumière qu'elles permettent.
Les lentilles ophtalmiques de verre (matière minérale) sont fabriquées
en
matière crown et transmettent 91.6 % de la lumière. Près de 8.4 % de la lumière est ainsi
perdue par
la réflexion. Le verre crown absorbe les rayons ultraviolets en deçà de 290 nm mais ce sont
les
rayons UV entre 290 et 380 = nm qui sont les plus dangereux pour les yeux. Les rayons
infrarouges ne
sont nullement arrêtés par le verre.
Ces lentilles peuvent être teintées dans la matière directement (dans la
masse)
par le fabricant. L'avantage évident est que la teinte ne se détériore pas, mais le
désavantage est
que la coloration du verre variera selon son épaisseur : la teinte sera plus foncée à
l'endroit où
le verre est plus épais, ce qui est très peu esthétique dans le cas où la puissance optique
des
verres est importante. On peut aussi teinter les lentilles de verre à leur surface en y
déposant un
oxyde métallique.
Les lentilles ophtalmiques en plastique (résine ou matière organique)
offrent
une plus grande variété de teintes puisqu'elles sont teintées à leur surface par trempage
dans une
teinture appropriée. Plus le temps de trempage est long, plus la lentille sera teintée. Les
teintes
"graduées" (de foncé à pâle) sont ainsi facilement réalisables.
Les lentilles de plastique absorbent peu les rayons infrarouges et que
les
rayons ultraviolets jusqu'à 350 nm.
Quelle teinte pour quel usage ?
Une question fréquemment posée à l'optométriste : quelle lentille teintée offre la meilleure
protection ou quelle teinte de mode peut-on se permettre sans que cela n'affecte la vision?
Pour des conditions normales, une transmission entre 15 et 30 %
(atténuation de
l'ordre de 70 à 85 %) de la lumière est adéquate pour combattre les effets de
l'éblouissement. Les
individus plus longuement exposés au soleil doivent porter des verres qui transmettent 15 %
ou moins
de lumière.
Évidemment, il faut éviter de porter des lentilles teintées à la
pénombre ou
lorsqu'il fait sombre. Une étude a montré que des lentilles teintées portées en auto à la
pénombre
pouvaient réduire la vision jusqu'à 60 %.
En ce qui concerne les reflets provenant des systèmes d'éclairage, les
teintes
légères réussissent à atténuer certaines réflexions, mais jamais comme les traitements
anti-reflets.
Quoi choisir ? Discutez de ces aspects avec votre optométriste. Il est
en mesure
de répondre à toutes vos questions concernant la ou les teintes qui vous seront utiles.
Couleur
grise
La teinte grise est la teinte la plus populaire pour la
protection solaire, et pour cause... La principale caractéristique du
gris est
sa transmission uniforme à travers tout le spectre lumineux. Cette
teinte ne
change donc pas la vision naturelle des couleurs.
Couleur
jaune
La teinte jaune est spécialement sujette à certaines
spéculations. Traditionnellement, en effet, elle fut utilisée comme
lentille "de
tir à la carabine", et nombre de tireurs rapportent que leur habileté à
tirer
est améliorée par cette teinte. Mais des études ont montré que ce
n'était pas
toujours le cas. Cette teinte, aussi appelée "jaune sodium" absorbe la
lumière
bleue du spectre lumineux et peut être utile pour réduire
l'éblouissement d'un
ciel très bleu, par exemple. La teinte jaune est aussi utilisée pour
augmenter
le contraste, à la chasse comme en ski, lors de la tombée du jour. Mais
il
semble que l'effet de cette teinte ne dure pas plus de 30 à 45
minutes.
Couleur
verte
La teinte verte offre une courbe de transmission qui
ressemble
beaucoup à celle de l'oeil humain. Les militaires, surtout, ont
popularisé cette
teinte. Il y a une bonne absorption, tant dans les rayons infrarouges
que dans
les rayons ultraviolets. Par contre, ceci est valable pour la lentille
de verre
seulement puisque la lentille de plastique verte absorbe peu les
infrarouges.
Couleur
brune
La teinte brune est souvent utilisée pour les lunettes
solaires.
Cette teinte offre certaines caractéristiques de la teinte jaune en ce
qu'elle
absorbe aussi les longueurs d'onde dans le bleu. Mais la couleur grise
demeure
sans doute la plus efficace quant au rendu des couleurs.
Couleur
rose
La teinte rose est souvent utilisée dans des situations
d'éclairage non favorables à l'intérieur, tel que l'éclairage brillant
des
fluorescents ou lors de situations éblouissantes dans le milieu de
travail. À
cause de l'absorption par le rose des rayons ultraviolets en-deçà de 350
nm, les
individus plus âgés qui souffrent de cataractes peuvent être plus
confortables
avec une teinte rose. De plus, les gens qui ont eu une opération
chirurgicale
pour les cataractes peuvent aussi bénéficier de l'absorption de certains
rayons
ultraviolets. Cependant, un traitement anti-UV a le même effet sans
devoir
ajouter une couleur. Normalement, seules les teintes rose pâle sont
recommandées
puisque le rose foncé modifie la perception des couleurs et cause des
inconforts
oculaires.
Les trempes
Vos lentilles sont-elles sécuritaires ? Voici comment on peut les rendre plus résistantes.
Toutes les lentilles ophtalmiques doivent rencontrer des normes quant à leur résistance à
l'impact. Toute lentille conventionnelle (non industrielle) doit avoir une épaisseur minimale de 2
mm au centre. L'épaisseur moyenne entre le centre et le bord de la lentille ne doit pas être
inférieure à 1.7 mm. L'épaisseur au bord ne doit pas être inférieure à 1 mm en son point le plus
mince.
En ce qui concerne les verres pour la protection oculaire industrielle,
l'épaisseur au bord, comme au centre, ne doit pas être inférieure à 3 mm.
Les lentilles de plastique et le polycarbonate sont plus résistantes à l'impact
de par la nature de leur composition. Elles sont même moins susceptibles de briser que même le verre
le plus sécuritaire.
Les lentilles de verre peuvent être traitées de deux façons pour augmenter leur
résistance à l'impact. Mais en aucun cas, le verre peut être dit «incassable». Une telle lentille de
verre n'existe pas. C'est la raison pour laquelle les lentilles de verre ne doivent pas être
employées, pour quelque raison que ce soit, dans le milieu industriel.
La lentille minérale peut donc être traitée à la chaleur (trempes thermiques) ou
par des produits chimiques (trempes chimiques) pour améliorer leur résistance.
Voyons ces deux procédés :
La trempe
thermique (chaleur)
Après que la lentille est taillée à la dimension voulue et que
ses bords ont la forme désirée, elle est placée sous vide et est chauffée à une
température proche de celle de son ramollissement. La température idéale doit
être supérieure à 600 degrés Celsius. Puis la lentille est refroidie rapidement
(par un jet d'air froid ou par immersion dans un liquide froid) afin qu'une
tension existe entre les couches moléculaires interne et externe du verre. Ce
processus déforme quelque peu la surface du verre.
Le principal désavantage du trempage par la chaleur est que
ce traitement n'est valable que lorsque la lentille est exempte de rayures plus
ou moins profondes. Si une lentille est fortement rayée, elle doit donc être
changée pour offrir le maximum de sécurité.
La trempe
chimique
La lentille est placée dans un bain chimique très chaud où un
échange d'ions prendra place à la surface du verre. Le verre contient des ions
sodium et la lentille est submergée dans un bain de sels de potassium. À une
température de 440 degrés Celsius, les ions sodium du verre sautent de la
superficie et les ions potassium du bain vont se loger dans les cavités créées
par le départ des ions sodium. Les ions potassium ont un format plus grand que
les ions sodium. Il y a donc compression sur une faible épaisseur de la surface.
La résistance mécanique du verre est donc augmentée.
La lentille baigne dans ce mélanger chimique pour environ 15
à 17 heures afin que l'échange ionique prenne place le plus profondément
possible dans la lentille. Au contraire de la trempe thermique, il n'existe
aucune façon de vérifier sa présence : il faut donc se fier à l'honnêteté du
laboratoire.
La résistance aux chocs est supérieure dans le cas du
trempage chimique. La résistance aux chocs est alors proche de celle des verres
en matière organique. Le traitement chimique permet aussi une qualité optique
supérieure au verre puisque la température utilisée est moindre.
Les traitements anti-égratignures et anti-reflets
Le traitement anti-égratignures
À cause de la tendance des lentilles de plastique à se rayer plus facilement que la matière
minérale, les manufacturiers ont développé un traitement de surface afin que la lentille devienne
plus dure et, par conséquent, plus résistante aux abrasions.
Il existe essentiellement quatre
méthodes pour apposer ce traitement :
- Par trempage
- Par dépôt centrifugé
- Directement à la moulée du verre et finalement
- Par vaporisation sous vide
Il semble que la meilleure technique soit le trempage puisque cela permet une
couche anti-rayures plus épaisse, donc plus résistante. L'absence de tests normalisés peut poser
certains problèmes à évaluer la qualité de ce produit.
La couche anti-reflets
Parce que la densité de la lentille ophtalmique est bien sûr différente de celle de l'air, une
portion de la lumière est réfléchie par les deux surfaces de la lentille. Et ces reflets peuvent
créer certains ennuis comme des images fantômes, l'éblouissement et des cercles concentriques très
inesthétiques comme dans le cas des myopies importantes...
On retrouve donc différents reflets (voir illustration) selon leur source et
trajet :
- L'image venant de l'arrière de la monture et réfléchie dans l'oeil par la surface postérieure
- L'image venant de l'arrière de la monture et réfléchie dans l'oeil par la surface antérieure
- L'image de la réflexion venant de face et réfléchie par les deux faces internes du verre
En plus des réflexions formées par les surfaces des lentilles, le bord (épais)
d'une lentille est responsable de cercles concentriques au bord de la monture pour les myopes dont
la prescription est moyenne ou importante.
Il faut bien comprendre que le traitement anti-reflets n'élimine pas
complètement les images fantômes mais réduit leur intensité. De plus, le traitement anti-reflets
augmente le montant de lumière qui passe à travers la lentille ophtalmique. Il existe différentes
versions de ce traitement dont le traitement monocouche (une seule couche) et le traitement
multicouche (plusieurs couches minces). De 92 % de transmission de la lumière, le traitement
monocouche augmente la transmission à 98 % alors que le multicouche augmente cette transmission à
près de 99 %! Plus les couches sont nombreuses, meilleure sera la transmission, plus efficace sera
la propriété de l'anti-reflets...
La lentille doit être soigneusement nettoyée et est placée sous vide afin d'y
retirer tout l'air qui pourrait interférer avec le dépôt métallique (fluorure de magnésium pour la
matière minérale). La lentille est chauffée à 300 degrés Celsius et le fluorure est vaporisé à une
température de 2500 degrés Celsius et se dépose sur la surface de la lentille.
Les lentilles
photochromiques
Dans les années '60 ont été créées les lentilles photochromiques, c'est-à-dire
les lentilles qui
teintent selon l'exposition à la lumière. Le processus est possible grâce à
l'ajout dans le monomère
liquide de cristaux d'argent qui sont activés par la lumière ultraviolette entre
300 et 400 nm. Ce
processus est similaire à celui qui prend place quand la lumière frappe les
émulsions d'un film
photographique qui contiennent les mêmes cristaux.
Les lentilles photochromiques plus récentes répondent aussi
à la lumière visible
et non pas aux rayons ultraviolets seulement. Il existe une certaine variété de
teintes possibles
mais pour des raisons expliquées antérieurement, les teintes grises et brunes
sont les plus
couramment utilisées.
Le rendement du processus photochromiques est affecté par
certains facteurs.
Ainsi, les lentilles vont foncer moins lors de journées très chaudes. Une
journée d'hiver, le
processus peut être de 8 à 10 % plus efficace. De plus, ces lentilles ne se
teinteront au maximum
qu'après quelques expositions au soleil. En effet, ces lentilles ont une mémoire
d'exposition. Si on
remise ces lentilles pour une certaine période de temps, elles perdront leur
mémoire d'exposition et
devront être soumises à quelques expositions au soleil avant de reprendre leur
cycle. De plus, plus
le verre est épais, plus la teinte sera importante. Ces lentilles
photochromiques absorbent une
bonne portion des rayons ultraviolets mais aucunement les rayons
infrarouges.
Les lentilles photochromiques transmettent près de 87 % de
la lumière
lorsqu'elles sont pâles et 42 % lorsqu'elles sont foncées. Une version plus
foncée de lentilles
photochromiques transmet un minimum de 40 % et seulement 12 % lorsque foncée.
Les lentilles
photochromiques absorbent les rayons ultraviolets entre 290 et 315 nm, et moins
de 3 % entre 315 et
380 nm.
Les lentilles
polarisées
Certains individus sont ennuyés par l'éblouissement dû aux surfaces
réfléchissantes telles la neige,
les routes, l'eau, etc. Les teintes réduiront l'éblouissement de façon uniforme
dans le champ de
vision mais ne diminuent pas spécialement les rayons lumineux réfléchis par de
telles surfaces.
Quand la lumière est réfléchie de la sorte, elle est partiellement polarisée :
sa direction majeure
de vibration se fait dans le plan horizontal alors que normalement, une onde
lumineuse est libre de
vibrer dans tous les sens. Les lentilles polarisantes contiennent un filtre qui
ne laisse passer à
ce moment que la composante verticale de la lumière.
Ces lentilles offrent des avantages certains aux individus
qui font du bateau,
aux automobilistes et aux skieurs que la lumière réfléchie par le sol, la neige
ou l'eau ennuie.
Ces lentilles polarisées sont de fait une mince couche de
plastique polarisé qui
est laminée entre deux faces d'acétate de cellulose et pressée à la courbure
désirée. Pour ce qui
est des lentilles de verre, la couche de plastique polarisée est laminée entre
deux lamelles de
verre. On peut aussi obtenir ces lentilles avec une prescription optique. Elles
sont plutôt
dispendieuses.
Le traitement
anti-UV
Puisque la plupart des lentilles, teintées ou non, ont une absorption inadéquate
entre 300 et 400
nm, on a donc dû rechercher un moyen efficace de pouvoir bloquer ces rayons
dangereux pour les yeux.
Pour ce faire, le moyen le plus simple est d'apposer un traitement de surface
qui contient des
absorbants de rayons ultraviolets Cela peut se faire par un simple trempage des
lentilles.
Les lentilles unifocales, bifocales et progressives
Simple foyer (unifocales)
Il s'agit d'une lentille ne comportant qu'une correction pour une distance donnée : pour la myopie,
pour l'hypermétropie et/ou pour l'astigmatisme. Cette lentille est dite simple foyer puisque la
puissance optique est identique pour toute la lentille.
Double foyer (bifocales)
Une personne peut avoir besoin de deux corrections différentes. Une pour la vision de loin et une
pour la vision de près, dans ses lentilles. La plage supérieure de la lentille corrige la vision de
loin et la plage inférieure corrige la vision de près pour diverses utilisations. Cela se produit
parce que l'oeil peut difficilement faire le foyer au près. Comme ce problème s'ajoute aux problèmes
de réfraction de loin, on utilise deux ou plusieurs foyers pour permettre une vision confortable
pour des tâches à différentes distances : lecture, couture ou travail de près, etc. On retrouve sur
le marché plusieurs types de double foyer.On parle d'un foyer rond, d'un foyer ST-25, d'un foyer
exécutif, et d'un foyer
triple (trifocal). Ces différents foyers sont utilisés selon l'occupation que la personne peut
avoir. A l'exception du progressif qui est plus un choix esthétique, ces autres foyers sont tous
commandés par l'occupation et dépendront de chaque emploi.
Foyers progressifs
On retrouve également depuis quelques années, un nouveau type de verre où le foyer est invisible. On
appelle ces foyers «progressifs» puisque, de la plage supérieure à la plage inférieure, la puissance
du verre va se modifier. La modulation optique permet une vision aussi claire en vision de loin
qu'en vision de près ou en vision intermédiaire (60-80 cm). C'est une lentille plus fonctionnelle
puisque la personne portant ce genre de lentilles a une vision «continue». Elle peut faire le foyer
sur des objets situés à des distances variables des yeux, alors que le double foyer ne permet une
vision claire qu'à deux distances données, celles pour lesquelles la puissance du foyer supérieur ou
inférieur est calculée. Cela produit notamment une lentille esthétiquement plus intéressante puisque
le foyer n'est pas apparent.
