非球面透镜
产品详情
顾名思义,非球面镜片它的表面弧度与普通球面镜片不同,为了追求镜片薄度就需要改变镜片的曲面,以往采用球面设计,使的像差和变形增大,结果出现明显的影像不清,视界歪曲、视野狭小等不良现象。现在非球面的设计,修正了影像,解决视界歪曲等问题, 同时,使镜片更轻、更薄、更平。而且,仍然保持优异的抗冲击性能,使配戴者安全使用。
优点
传统的球面镜片,镜片周边看物体有扭曲的现象,限制了配戴者的视野,在科技不断进步的时代,非球面设计这一光学奇迹,将镜片边缘像差减到最底,使它宽阔视野可以满足顾客的需求。非球面镜片的表面弧度是非球面设计的,这种设计比起球面设计镜片的优点是:
1、更清晰:经过特有的镀膜处理的非球面镜片更拥有完美的视觉表现,呈现更清晰,舒适的视觉效果。
2、更轻松:戴上非球面镜片后几乎感觉不到它的存在,它为您的眼睛减肥,尽情享受它带给您的轻松随意。
3、更自然:非球面的设计,更自然,视觉变形少,视物更逼真。
简易鉴别方法
肉眼观察法。同一材料、同一度数的球面与非球面相比,非球面镜片更平、更薄、视物更逼真、更自然舒适。如果对着灯管观看镜片镀膜形状,一般是球面镜片反射的灯管较直(高屈光度镜片除外);而非球面镜片由于表面各部位曲率不同,灯管形状弯曲度较大。
非球面镜用以消除彗星像差与耀光,尽量矫正像面弯曲、歪曲像差,由于一枚非球面镜的矫正能力等于多枚球面镜片,因此镜头中使用非球面镜片可以达到轻量化。
非球面镜片的设计
在屈光不正己矫正的情况下,眼镜片的像质好坏直接关系人眼视物的清晰与舒适。对于球面镜片而言,无法借助组合的透镜矫正象差。只能在镜片的几个变量中找出减少象差、提高清晰度的方法。如缩小后顶点距离(VD),减少放大率的干扰;镜片尽可能薄;选择最佳基弯等方法,将象差控制在较小范围内。现代眼镜片已采用电脑设计,通过计算机能够做出非常准确的光路追迹,找出镜片的最佳形式。十九世纪己能用手工计算出这种最佳弯形的眼镜片。最佳片形的镜片称为点焦镜片。1904年伟大的视光学专家车尔宁(Tschelning),根据象差的三阶理论计算出,各种不同镜度的最佳镜片形式。根据车尔宁(Tschelning)的计算,这一系列不同镜度的最佳弯形数字组成一个椭园。这椭圆虽不是车尔宁提出,但后人为了记念他,仍称为Tschelning椭园。根据车尔宁的设计,镜片也达不到完全消象差的目的。根据车尔宁椭园设计的镜片,有两亇缺点:
1,根据车尔宁椭圆设计的镜片,能够形成点焦镜片,减少象差。其范围在+7.00--22.00D,可以控制象差。超出此范围则无能为力。必湏采用非球面的设计方法,才能消除象差。
2,根据车尔宁最佳弯形设计的镜片,其曲率较大,也就是镜片基弧较陡峭。外观看起来,镜片较厚不美观。如:+3.00DS镜片的最佳基弯是+8.83D。不能满足患者对眼镜片轻而薄的要求。
近年来,一些镜片设计者,为了迎合患者的喜好。尝试对眼镜片基弧采用非常平的设计。较平的镜片看起虽然较薄、较美观,但避免不了光学缺陷,使某些象差超出范围,影响视物清晰和舒适。这样的镜片有可能在30度注视范围内视力尚可,30度注视范围以外,则使戴镜者周边视力和动态视力明显受到影向。为了使镜片既平,又能获得清晰的象质,研究人员采用了能将镜片光学缺陷减到最小的最优化镜片-非球面镜片。
什么是非球面镜片
严格讲,凡是折射面不是球面的镜片,就是非球面镜片。包括:柱镜,渐进多焦点镜片,顶周非球面镜片镜片,都在其中。现代出现的消象差非球面镜片,实际是指顶周非球面镜片。该镜片从镜片中心到周边,曲率半径逐渐增加(镜片表面逐渐平坦)。镜片折射面,根据所选基弧,计算完善的接近理想的非球面曲线。其非球面曲线接近椭圆面或抛物线。平行光线入射镜片,不论近轴光线还是远轴光线都可以会聚为一点。为了使眼镜外观漂亮,非球面镜片尽可能设计为基弧较平。但过平的镜片,即使用非球面设计,其光学性能会迅速下降。如:用n=1.6树脂片,非球面设计,+1.5D的镜片,基弯+3.25D。视场张角30度,其场曲为0.02D,象散0.10D,像质很好;如果改用较平的+2.00D基弯,30度的场曲0.55D,象散0.71D,成像清晰度下降,像质就比较糟糕。
非球面镜片设计的目的和优点
1、目的:为了减少光学矫正镜片的象差,并使镜片更平,减少镜片放大率。获得更清晰,更薄,更轻的优质镜片。
2、优点
1)光学优点:减少了镜片的象差,视物更清晰了。
2)高光度也可获得清晰像:球面的点焦镜片,虽经最佳基弧设计,但+7。00D-22。00D以外的光度不在车尔宁椭圆范围内,无法消除象差。只有用非球面设计才可获得较好像质。
3)可以使镜片更平,更薄,更美。球面镜片的镜度愈高,外观愈差。非球面镜片可以选基弧较平的设计,不但使外观漂亮,而且减少周边放大率。使别人看戴镜者的眼睛,不会大小改变许多。
技术指标
参数 |
|
加工材料: |
光学玻璃, 石英, 微晶,氟化钙,单晶硅,蓝宝石等 |
加工口径 (毫米): |
< 200 |
最大非球面偏差 (毫米): |
> 5 |
面型精度RMS (λ@633nm): |
< 1/40 |
表面微观粗糙度 (nm): |
Ra < 0.5 |
中心偏差 (毫米): |
< 0.007 |
非球面生产能力参考
加工项目 |
加工范围 |
公差等级 |
||
一般精度 |
高精度 |
超高精度 |
||
外径 |
10 mm - 300 mm |
>= ±0.10 mm |
±0.05 mm |
±0.01 mm |
中心厚度 |
>= 1 mm |
>= ±0.10 mm |
±0.05 mm |
±0.02 mm |
边厚差 (TIR) |
> 0.002 mm |
0.100 mm |
0.050 mm |
0.010 mm |
非球面度 (以φ50mm为例) |
up to 5 mm |
< 1 mm |
1mm |
> 2 mm |
面型精度(PV @633nm) |
λ/8 |
> 1.5λ |
λ |
< λ/8 |
面型精度(RMS @633nm) |
0.015 um |
> 0.2 um |
0.2 um |
0.015 um |
表面平滑度(斜率) |
< 0.010° |
N/A |
0.050° |
< 0.010° |
表面粗糙度 |
<0.5 nm |
> 2 nm |
2 nm |
0.5 nm |
外观等级 |
0-0 |
60--40 |
40-20 |
20-10 and 10-5 |
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