眼镜片的发展.doc

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1、眼镜片的发展眼镜片的发展单光球面单光镜片是仅有一个光焦度的透镜，其镜面是以一•定值为半径的球体的一部分。如图1-1所示是单光镜的矢状切面图，从图中可以看出单光镜是单一半径球体的一部分，这一球体的面，可以称为视球面。根据所针对的矫正视力的不同可以分为远视球面、近视球面及老花镜。单光镜片在整个面形上只有一个焦度，导致镜片相对较厚，光学性能在其边缘附近会产生严重的视觉偏差。我们知道，近轴光线和远轴光线通过透镜后的传播是有较大差别的，远轴光线通过镜片后的波面变成非球面波，成像会发生改变。由于子午面和孤矢面上的焦度不相等，两个面的焦度差造成了整个镜片的斜像差，由于镜面是球面，容

2、易引起球面像差。如图1-2所示，由光轴上同一物点发出的光线，通过单光球面镜片之后在焦平面上汇聚在不同的点。其中，近轴光线能够较好的在焦平面上成像，远轴光线却在焦平面之前的某一距离聚焦。正是由于近轴光线和远轴光线在通过镜片后的聚焦点不一•样，会在近轴光线附加形成光晕，视觉上使人感觉到所成的像模糊不清。球面镜图1-2单光镜的成像图单光镜的使用缺点还体现在其近用阅读距离设定为0.3m,而这与大多数近用工作距离都不一致。学生在课桌上的适用距离是0.22-0.26m,实验平台上的操作适用距离为0.45-0.5田，乐队指挥的适用距离一般为0.80-lmo因此单光镜片只能在特定的时

3、间及地点适用于不同的人群，而不能满足人们生活的各个方面需求。同时，单光镜片的0.3m的基准设计，也不能同时解决中、远距离的不同需要。特别是中小学生上课过程中和老年人的生活过程中，虽然可以通过人眼的调节来获取清晰的视觉，但看无疑更加大了眼睛的负担。为了得到中、远距离的视力矫正，单光镜片只能通过选择较为合适的基弯和缩小后顶点距离来增加镜片的清晰度。通过在球面设计中改变镜片的曲面结构来达到减小镜片厚度的目的，但由此带来的问题是加大了相差。当人们佩戴此种眼镜时，因为景物从不同的方向透过镜片，从边缘看物体时会产生扭曲、变形现象，产生视觉模糊，并伴有头晕现象。传统的球面镜片因为其

4、单一球面结构的设计，特别是对于镜片比较厚的大度数镜片，远轴光线通过镜片后的畸变更加严重。不论是佩戴者自己还是其他人透过镜片观察物体时，都能发现扭曲变形的现象。并n长时间佩戴球面镜片很容易使佩戴者产生疲劳，并不断加深眼睛度数。但球面镜片作为最早的眼镜片基材，并在价格上有较大优势，在镜片市场上仍然是主流产品。非球面镜为了弥补球面镜片的种种不足，同时为了满足不同人群的需要，新一代的单光非球面镜片应运而生。非球面镜片，直观意义上来讲其表面不在是单纯球面的一部分，是基于从中心到边缘焦度变化的思路进行设计。非球面镜片就是为了解决镜片中心和边缘厚度不一•致而逐渐发展起来的，主要是通

5、过改变镜片的基弯值使镜片中心和边缘厚度能够接近，达到镜片边缘的光学特性能够右较好改变的目的。通过减小镜片边缘在视成像时所存在的畸变像差，能够让人们在佩戴眼镜时边缘物体的清晰度优于球面镜片。非球面镜片特性是更加轻巧、厚度更薄、表面更平，并旦在抗冲击上具有优良性能，更加适合人们的佩戴。如图1-3所示，是球面镜片和非球面镜片的网格成像对比图，可以看到非球面镜片在中心区域焦度的变化不明显。(a)球面镜(b)非球面镜图1-3球面和非球面镜片的网格成像图非球面镜片因其独特的设计，在使用中表现出诸多优点。另外，非球面镜片的表面一般都会经过镀膜处理，使得光线通过时能够有更好的视觉表现

6、，成像质量也会更加清晰；非球面镜片因为质量更轻巧，使佩戴者免除了更多的眼部负重，佩戴时更加自然、美观；非球面镜片因为设计中基弯更趋于平坦，当镜片的度数高于+7.00D时，普通的单光镜片已无法消除像差，而非球面镜片在视光学成像时更能够减少镜片的像差，因此非球面镜片尤其适合一些深度屈光不正的人群。双焦点镜片双焦点镜片，又称为双光镜。双焦点镜片的焦度主要由远用焦度和近用焦度组成，镜面结构可以看成两个球体的水平对接。根据对接线的形状不同又分为平顶双光镜和弯顶双光镜。双光镜的矢状剖面图如图1-4所示，从图中可以看出双焦度镜片是由两个半径不同的圆所组成的一部分。图1-4双光镜与球

7、体的矢状切面关系图双光镜是基于上半部分和下半部分的作用不同而进行设计的，两个部分的设计参照物也不一样，上部是以无限远作为参照距离，下部是以0.3m作为参照距离。上半部分主要是针对远用视力矫正，下半部分主要针对近用视力矫正。双光镜正是由于这种特殊的设计使得能够同时兼顾远视和近视，在其刚推出时一渡受到广泛的应用。但双光镜在使用时也表现出不少缺点，最重要的是没法解决中间距离矫正，在中间距离没法提供较好的视觉成像。由于双光镜片是有两个焦度组成，在上半部分和下半部分会有镜度的跨越。当佩戴者在由看远处物体转为看近处物体时，因为镜片的焦度分隔不能使视觉平滑的转变，