镜片中的科学:选购知识—谈谈眼镜片的光学设计( 二 )


镜片中的科学:选购知识—谈谈眼镜片的光学设计

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非球(Aspherical)和球面(Spherical)设计对比
以下表格列出了三种不同设计方法(最佳弯度 , 扁平和非球设计)各项参数和性能的对比 , 可以看到非球设计光学偏差很优秀 , 而镜片相较扁平设计却更加轻薄 。
镜片中的科学:选购知识—谈谈眼镜片的光学设计

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同一度数镜片 , 不同设计方式的对比
如果将以上表格的光学性能在镜片上形象表现出来 , 白色代表光学性能比较完美的部分 , 灰色代表光学性能欠缺部分(像差) , 大概就是以下的样子:
镜片中的科学:选购知识—谈谈眼镜片的光学设计

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自左起:最弯球面设计 , 扁平球面设计和非球设计
多焦点设计
通常镜片都只有一个焦点 , 称之为单光镜片 。多焦点镜片则存在两个或以上的焦点 , 那么为什么需要设计多焦点镜片呢?
近视或者远视的朋友应该都有这个体会 , 看近和看远对镜片度数的要求是不一样的 。父母辈通常看近阅读时需要戴上老花镜 , 而看远时则完全不需要佩戴 。而现在的年轻人近视后 , 随着年龄增长 , 眼镜调节能力减弱 , 以后看近看远更是需要不同的度数 。
所以多焦点主要用来适应远用和进用的不同屈光度要求 , 是渐进片的前身 。多焦点设计的镜片 , 最大的问题是按照大众审美来说 , 并不好看 。。其次是各区域之间为硬切换 , 存在光学成像跳变的问题 , 视觉感受不会太好 。
镜片中的科学:选购知识—谈谈眼镜片的光学设计

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多焦点设计
渐进设计
为了解决不好看的问题 , 也为了实现平滑的远-中-近用过渡 , 随着自由表面成型技术的应用和普及 , 渐进设计开始进入大众视野 。由于度数实现了梯度变化 , 光学完美(可用)的区域不得已进行了一定的牺牲 , 针对不同的应用场合 , 例如用于驾驶的 , 室内室外的 , 办公的 , 年轻人的 , 长辈的 。。。可用区域的设计也有不同 , 有硬设计 , 软设计 , 长通道 , 短通道 。。。等等 。正因为渐进设计的多样性 , 渐进镜片在市场上才有了各类不同的名字 , 让人眼花缭乱 。不过万变不离其宗 , 在挑选渐进片的时候 , 适用自己的应用场合+佩戴舒服就好 。
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左:渐进设计;右:蔡司安全驾驶渐进设计
总结
  • 单光镜片是最普遍和最容易适应的镜片类型 , 在光学设计上应选择非球设计 , 单纯的扁平设计损失光学性能 , 不可取 。
  • 多焦点镜片 , 适用于年龄较长 , 眼睛调节能力下降的人群 , 在接受外观的前提下 , 价格相对较低 , 但同时存在近用和远用区切换时产生的光学成像跳变的问题 。
  • 渐进镜片各用眼区域之间为平滑过渡 , 无跳像问题, 需要通过多种设计方法来平衡远近用可用区大小以及佩戴舒适度 , 在选择上应基于自己的真实佩戴体验感受 。




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