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判定非球面镜片光学性能的优劣

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发表于 2011-6-29 20:40 | 显示全部楼层 |阅读模式

联单 因为到目前为止,非球面镜片还没有一个统一的国际或国家标准,除非动用只有极少数科研机构才能拥有纯专业的手段,其考核指标比更复杂的渐进多焦点镜片还要含糊。但非球面镜片的光学性能绝非没有优劣指标,其中最重要的一点就是配戴的舒适感,也就是转动眼球通过镜片边缘斜向视物时,应该比球面镜更清晰。从视光学原理上说就是OA、MOE等光学性能。问题是多数条件下要通过仪器直接测量这些性能存在不小的困难,以下谈及的几点是比较直观且易于用普通方法检测出的影响配戴舒适性的非球面镜片质量缺陷。

a. 缺陷一

  从镜片中心到边缘屈光度和散光变化不均匀(时快时慢)、有反复(时降时升)或者有突变。测量以上变化趋势的最佳仪器是进口的屈光轮廓扫描仪,不过考虑到此类仪器的价格问题,也可用普通焦度计做简易版测量。及从中间到50口径处取点测光度再根据各点的距离和变化值来分析。

b. 缺陷二

  镜片的非球面度未按光学原理设计。有的厂家从节约成本、制造方便的角度出发,简化模具设计数目,众多品种共用一种非球面设计或者生产镜片的模具管理出现问题,又或者不熟悉设计的光学原理,片面追求“轻”“薄”。

  检

  图6某品牌-3.00D非球面镜片与-5.00D非球面镜片非球面度差  

c. 缺陷三:加工变形

  这其实是普遍存在却容易被忽略的一个问题,这里推荐一些简易的测加工变形的方法:

反射日光灯管像检测法:此一方法对于近视镜片比较有效,正常的非球面近视片的日光灯管像呈中间鼓起的饱满且弧度平滑的木桶状。而变形则有以下几种类型:中间部分有扭曲或过于平直到一定距离后突然折向变窄;边缘部分扭曲发散。

  网格线检测法:此一方法主要对老花镜比较有效,即将镜片凸面朝下放置于网格纸上方10cm处观察,看镜片边缘网格线有无明显弯曲,中心部分有无扭曲,整体是否平直。

5  双面非球面镜片与单面非球面镜片相比的优点

  a. 双非球面和内非球面的一大优点就是可将ATORIC技术(即光学上所谓的超环面,也可通俗地译为散光内非技术)应用于带散光的镜片。所谓的ATORIC即超环面,就是在镜片的内表面针对球光和柱光两个方向进行不同的非球面设计,并同时控制中间过渡地带的光学性能,从而达到针对同一镜片上的不同光度区域的光学性能进行分别优化的效果,此效果将明显扩大散光镜片视觉清晰区域。

  b. 对于不带散光的单光镜片,是否双非的光学性能也优于单非镜片呢?答案就要视具体情况而定。

如果仅就理论设计的计算结果而言,单面内非甚至外非镜片完全可以达到双面非球面的光学性能最优效果。但在实际产品设计过程中,多数单非镜片尤其是度数较大的单非镜片为了获得美观、轻薄等其它效果往往会在某种程度上对光学性能的优化做出一定牺牲,此类单非镜片的光学性能并非最佳。而双非设计的一大理论优点是可以兼顾大减薄量和最佳光学性能效果,没有必要为了轻薄效果而牺牲光学性能。从这个意义说,多数不带散光的双非镜片光学性能仍然优于单非镜片。但也确实存在部分不带散光的单非镜片光学性能好于双非镜片的情况,这个要取决于各厂家单非镜片的设计原则。

  c. 除了光学性能外,双非镜片相对于单非镜片来说那就是更轻、更薄。日本系的双非镜片相对于同折射率同光度的单非镜片而言,其轻薄的差异正类似于单非镜片之于球面镜片,图2中所显示的是折射率1.60的-6.00D球面/单非/双非镜片的边缘厚度,可以看出其间的显著差距。而另一方面,对于散光较大的镜片而言,双非所采用的ATORIC技术可以较显著地缩小两个球柱两个方向的厚薄差,改善了镜片的美观效果。以一片1.60折射率的-6.00D散2.00D镜片为例,球面或单非镜片两个方向的厚薄差为2.63mm,而双非镜片可将此厚薄差缩减为2.1mm左右。   

图8 球面/单非/双非的清晰视野范围对比


ATORIC技术介绍

  “ATORIC”(超环面)流行的术语且正在欧美各大镜片配镜中心的技术人员中日渐走红。 最早将ATORIC技术应用于眼镜的应该是苏拿公司的VIZIO1.66,该镜片为单内非设计。此后随着近年镜片自由曲面加工技术的高速发展,日本系列双非镜片和内渐进/双面渐进产品的大量上市,在国际尖端镜片企业中ATORIC已经成为一项相当普及的技术。下图是两种设计的一片S-4.00D/C-2.00D近视镜片可以简单解释ATORIC技术在双非和内非镜片上应用的原理和优点。

  图10-1是传统外单非设计,可以看出由于非球面设计在镜片的前表面,因此各个方向的非球面度都是针对同一光度-4.00D进行优化设计的,因此光度不同的其它轴向上的光学性能无疑将无法做到最佳,某种情况下甚至会差于球面。   图10-1

  图10-2是双非设计,可以看出由于ATORIC技术在内表面的应用,使得各个方向的非球面度都可以针对相应的轴向光度变化进行优化,因此任何一个轴向的光学性能都得到了最佳优化的保证。   图10-2

  ATORIC技术的运用对于散光患者来说受益是相当明显的,其对散光镜片清晰视野的扩展要比单非镜片比较球面镜片明显得多。目前由于镜片制造成本还比较高,所以普及程度较低,但随着人们生活质量的逐步提高和制造成本的下降,内非球面散光镜片和双非球面散光镜片势必将成为未来镜片的主流产品。验非球面度的最佳设备是3D或2D表面轮廓仪;相对简易的方法则是焦度计测量从中心到40~50mm口径区域的屈光度变化量是否符合各光度的大致理论要求,从低光度到高光度是否排列合理?








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发表于 2012-5-24 09:36 | 显示全部楼层
先学习了
发表于 2012-6-29 15:32 | 显示全部楼层
学习了
发表于 2012-7-8 22:00 | 显示全部楼层
学习啦
发表于 2012-7-8 23:09 | 显示全部楼层
辛苦了
发表于 2012-7-24 21:02 | 显示全部楼层
学习了
发表于 2012-11-1 11:28 | 显示全部楼层
学习啦
发表于 2012-11-15 09:17 | 显示全部楼层
谢谢分享!!!!!!!
发表于 2013-7-20 20:41 | 显示全部楼层
学学有用、
发表于 2014-1-16 10:33 | 显示全部楼层
以前都没有仔细研究过,学习
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