什么是非球面镜片

来源:MR.SNAKE眼镜蛇先生   发布日期:2019-09-06 13:51:43  

非球面镜片早就用于为白内障手术后患者配制高倍数患者镜片已有悠久的历史。随着电脑辅助设计和电脑控制表面精节设备的采用,如今已能做出几乎任何复杂度的镜面。眼镜行业不断朝着高价位镜片发长的趋势,更是促使镜片制造商开发与供应采用非球面镜片制作的各种单焦及多焦镜片。 推荐阅读:近视600度可以选择非球面镜片吗?


非球面镜片的英文写为Aspheric lens ,世界上最早利用非球面镜技术是用于相机,在1966年。非球面眼镜为什么那么神奇?球面眼镜片有成像像差的问题。球面像差是因为波长不同的光线,以平行光轴射入镜片不同的位置时,在成像时不能焦成一个焦点,因而影响成像品质,(见图1)使用镜片的投影开放分散的圆。

非球面镜片改变了镜片呈现非球面的弧度,从镜片边缘看,你会发现坡度不是完美的弧形。要选用哪种弧弯,二次、三次曲线甚至更高的计算公式,各家制造商都有不同的计算方式(附 1)。通过公式的计算在镜片表面镀梭形膜,将镜片边缘相差减至最低。总之,这些设计方式都是为光线射入非球面时,光线能够聚集成为一个较完美的焦点。消除各种像差和形变(枕变与桶变)。 

非球面的设计原理

非球面的设计原理(见图2)A面是为非球面。S面为球面。


非球面的设计表面



非球面的外观变化

  

与传统的正球面镜片相比,非球面镜片正面的表面形状更为复杂,曲线是从镜片的中心一直弯曲至镜片的边缘。对于加倍非球面镜片(Plus aspherics)来说,镜片正面的表面朝着镜片的边缘逐渐变平;而对于减倍非球面(Minus aspherics)来说,表面则是朝着镜片的边缘逐渐变陡。这种逐渐变化的表面具有许多重要优点。其中最重要的优点(也是最成功的‘买点’)就是其美观及卓越的光学性能。


非球面的适用人群在 

1、希望戴上近视眼镜使自己看上去更加美观的人群;

2、“度数已高”的人群,可用此类镜片减轻眼、鼻、耳的负担;

3、第一次的配戴眼镜的人群,如学生和上班族,戴上非球面镜片后,可大大减少刚戴眼镜的种种不适感;

4、戴隐形眼镜的人群,可用非球面镜片代替球面镜片作为备用眼镜,因为戴非球面镜片与隐形眼镜基本一样,更接近与人的自然视Γ

5、散光度数较高者,减少周边的形变;

6、对周边视野敏感者,球面镜片的明视范围一般只有非球面镜片的一半;

7、双眼的度数相差者(屈光参差),减少像差的不适感。

    


外观来说     

非球面镜片对于处方度数很高的配镜者所显示出的优势比对于处方较浅的配镜者更为明显,这是验光师认为,正因为它的优点只是在度数很深的矫正视力者的身上才有明显的体现,所以这种造价更高的镜片从道理上讲更适合为深度配镜者配制。

因此,许多验光师一般只是为度数超过+/-300曲度的配镜者选用这种镜片,因为在这种情况下最能突出非球面镜片的美观性,其优点与普通的曲度轮廓明显的球面型镜片形成了十分鲜明对照。相比之下,减倍镜片的正面本来就很平直,因此,非球面镜片的美观效果得为到突出的体现,处方度数较低时更是如此。
    

实际上,减倍非球面镜片最突出的‘买点’是它卓越的光学特性——更好的视觉清晰的光学舒适度。非球面镜片的设计能减少或消除讨厌的散光像差,也就是视景随着从光中心移开而失真,这是球面形镜片的致命弱点,这种现象是透过改变非球面镜片的正面弧形表面得以克服的,能够做到随着眼睛从镜片中心部位移开,而被视物体仍然清晰无比的效果。

  

非球面镜片的适应群体    

不仅是需要增倍或减倍配镜患者能免从非球面镜片得益,老花患者也是一个很大的受益群体。他们正如单焦非球面镜片配戴者一样,能享受到这种镜片的美容效果。非球面镜片的超薄和超轻特质更能增加配戴眼镜的舒适度,这对于年龄较大的老花眼患者尤其重要,因为他们的皮肤弹性与年轻人不同。如果眼镜太沉重,鼻垫就会陷入皮肤,特别是长时间配戴眼镜这后感到极度不适。轻质眼镜则会令人感到‘焕然一新’。
   

另已发现,许多原已采用非球面双焦和三焦镜片的配镜者改为配戴渐进多焦镜片时所需的适应明显更短。
 

众多戴隐形眼镜、历来不愿意尝试普通眼镜的配镜者也可能成为购买非球面镜片的另一种潜在顾客。这些眼镜配戴者一般都对戴上眼镜之后自己的面容非常敏感,最不喜欢双眼在厚厚的镜片背后显得更小。这也许正是他们选戴隐形眼镜的初衷。除更具有流线形线条之外,非球面镜片还具有另外一个重要的美容特点,而这一特点欲是向顾客推介产品经常被忽视的。那就是,这种镜片能减弱对配戴者的眼睛的放大与缩小效果,深度配镜者镜片尤其明显。

  

定配加式一定要十分精确   

配制眼镜的精确度是至为重要的,因为只有这样,才能保证顾客能满意地接受眼睛店的产品。与配制传统的眼镜相比,非球面眼镜大概更高的配镜技能。后者立即就能察觉,更正错误的造价欲是非常高昂的。
  

验光设备必须精确地按照瞳孔的距离的高度放置。非球面镜片的测量若不精确,不仅会产生讨厌的梭镜效果,配镜者的视力也不能全面得到的矫正。镜片的全景倾斜度是能对非球面镜片的效果产生重大影响的另一个变数。镜片的光学中心应当每隔2度倾斜度就下降1毫米。现代镜架的倾斜度多数为8至12毫米。
  

镜架的选择也非常重要,对于减倍非球面镜片来说尤其如此,因为镜片边缘厚度最为关键。总体来说,镜架愈小,愈能保证减倍非球面镜片的边缘制作得最薄。

  

个人化的选择   

不同品牌产品的非球面特性亦各不相同,这使得选择符合配镜者需要的最佳镜片更加不容易。在多数验光师都是依*厂商推荐、业务实践、经验教训以及顾客回馈意见等综合因素确定最合适的镜片。一般来说,验光师倾向于选用能提供最大范围非球面镜片特性之选择性的供应商。这样,他们才能更好地为顾客做出个人化的选择。


附 1 非球面的通常方程式:
 
非球面的通常方程式

其中:A1、A2、A3、A4为常数。C是半径的倒数,K 是圆锥的系数,镜片的高度为F(x)。

色差图

色差图

像差图

像差图

散光像差比较图

散光像差比较图


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