心灵之窗的伴侣 篇五:镜片进阶篇2——高级光学设计

2020-05-30 10:50:00 8点赞 35收藏 9评论

创作立场声明:普通消费者,非专业人士,如有疏漏欢迎指正。

大而无用的高级设计大而无用的高级设计

前面提到的球面非球面可能戴过几年眼镜的值友都很熟悉了,如果度数稍微高一点的朋友可能还听过更高级的名词“自由曲面 free-form lenses”、“双面非球面 double-sided aspherical”、“内非”、“数码”、“渐进”、“抗疲劳”等等吧,这些高级的光学设计肯定是用到了更复杂的技术,但解决的问题并不太复杂,可以说从大众化的普通衣服到了奢侈品店的高级成衣了,这对钱包就更大的压力了,所有高级设计的镜片尽量购买大品牌,因为设计制造难度大,厂家质量控制水平就体现出来了。

可以说下面这些高级设计都是给有钱人准备的,尤其是度数高视光情况比较复杂的有钱人镜片进阶篇2——高级光学设计

复杂的光学设计要解决什么问题

我们都知道眼镜要戴正了才有最好的效果,这就是为什么我们经常时不时扶一下眼镜

扶眼镜扶眼镜

如果镜架慢慢往下面滑,瞳孔逐渐偏离本来应该对着的光学中心。

不扶眼镜的后果很严重不扶眼镜的后果很严重

瞳孔和镜片的光学中心本来应该在同一条光轴上,现在没对上,等于失焦了,大部分镜片设计的时候都是很理想的,你的瞳孔对准了光心矫正然后成像。

P就是前倾角P就是前倾角

镜架这个角色这时候就不可忽略了。

镜片进阶篇2——高级光学设计

镜片进阶篇2——高级光学设计

那如果镜架没有下滑,仅仅是我转动眼球让瞳孔和镜片光心不在一个轴上了呢?

这就出现了我们要解决的首先要问题,斜视像差,要理解这个问题很简单,你让自己的眼镜稍微往下面挪一点,处于不正常的位置,再去看镜片光心,或者你做出拿下眼镜的姿势但不用拿下来,让鼻托依然紧贴脸部的情况下镜架前倾45°再通过光心去看,你会发现什么?

镜片还是那个镜片镜片还是那个镜片

就很像图中B这里面的情况,你会发现越来越看不清了,这就是前倾角和镜眼距的问题,你换一点角度,就会发现成像效果完全不同了镜片进阶篇2——高级光学设计

进一步的认识前倾角进一步的认识前倾角

另外如果是高度近视的朋友可能会发现镜片周围的成像效果跟中心那2~3CM直径的成像效果不同,明显更差一些,这也算一种像差。

泽尔尼克多项式泽尔尼克多项式

解决问题

那么自由曲面和双面非球面之类主要要解决的就是这个问题,典型的就是HOYA的TF系列,依视路的A360系列。

自由曲面

传统镜片传统镜片

自由曲面自由曲面

对比对比

这个图是渐进片的自由曲面对比,但是道理是一样的,当你瞳孔没有跟镜片光心在一条线上的时候会产生很多像差,无法达到理想的矫正效果镜片进阶篇2——高级光学设计

蔡司的自由曲面叫做科学曲率蔡司的自由曲面叫做科学曲率

自由曲面最初就是为了解决这个问题,你眼球转动一下换个角度例如眼球向下转动看键盘成像效果就差,这肯定不好,那如果我们设计另外一个镜片放在下面呢?让你往下看的时候是另外一个专门往下看的镜片会不会更好啊?往左右看都设计一个小镜片是不是更好呢?

HOYA的离焦儿童镜片HOYA的离焦儿童镜片

HOYA的新乐学,一种离焦镜片,号称纠正小孩子远视性离焦,解决的办法就是在上面加N个1mm直接的小凸起当成度数一样的小镜片,造成了镀膜难度极大,经常脱膜,价格高的离谱。可能大部分人不会用这个镜片,不过这个镜片比较形象,一般人也可以理解自由曲面就是N个镜片组成的,普通镜片也是由N个棱镜组成,只不过新乐学上面每个点都一样的,自由曲面是不同的镜片融合到一个镜片里镜片进阶篇2——高级光学设计

镜片进阶篇2——高级光学设计

镜片进阶篇2——高级光学设计

HOYA把Free Form称为TrueFormHOYA把Free Form称为TrueForm

这个豪雅的彩页也比较形象,就是通过特殊的设计让镜片看起来好像由很多个镜片组成一样的效果,让你的眼球可以随便转动达到一样的矫正效果。

更大的视野更大的视野

这样做视野就扩大了,光学畸变就变少了。


上面视频是蔡司智锐的效果,自由曲面。

其实每家的自由曲面技术都有所不同,看起来效果都不太一样,但目的都差不多,都是为了让有效视野扩大,变形、相差更小,达到更好的视觉效果,需要注意的是所有镜片效果最好的都是中心区域,自由曲面作用扩大中心视野、改善周边视野,并不能让周边视野变得跟中心一样好。

镜片进阶篇2——高级光学设计

镜片进阶篇2——高级光学设计

镜片进阶篇2——高级光学设计

其实自由曲面作用最大的应该是体现在渐进片上,因为渐进片的使用习惯就是要用到镜片比较多的区域,当然,渐进片的弊端我上一篇文章里充分谈到了。

眼镜才是本体——哪些眼镜最有性价比,配镜必看攻略之二先写结论:眼镜业水很深,各位要做好功课,高价位的等于奢侈品,镜片功能越多性价比越低,慎重考虑那些功能对你到底有没有用,大品牌优先考虑。鄙人之前在张大妈写过一篇配眼镜攻略,谈的比较原则,都是方法论,这段时间我又总结了一些配眼镜经验,打算分享给大家。大家配眼镜当然都是希望配出最符合自己视光要求,同时价廉年轻的大天才| 325 评论377 收藏2k查看详情

原则上只推荐45+以上的近视患者在充分检查视功能的基础上咨询自己的眼科医生,可以考虑渐进片,渐进片最大的问题就是适应,可以理解渐进片就是一个上面是近视镜片下面是远视镜片的眼镜融合到一起,很多人用了渐进片以后还低头看东西,不知道怎么用融合点,这样最好就别用渐进片了。

定制太阳进定制太阳进

大基弯的太阳镜定制基本都是自由曲面了,这里大家可能比较容易理解自由曲面的含义了。

这里大家要记住的就是自由曲面的算法很多,可以体现不同的侧重点,非渐进的自由曲面也不是每个点的“度数”都一样,可以有不同的光度来实现特定的效果,典型的就是蔡司新出的智锐系列。

高级个性化定制的自由曲面

自由曲面也分成现片和高级个性化定制,下面谈几个个性化定制的镜片。

自由曲面还可以消除高阶相差。

角膜地形图角膜地形图

波前像差波前像差

这就需要定制了,前面讲的可能是高级成衣,这里就是定制西装衬衣了,根据你眼睛的情况去修改镜片上的某个区域,适应你的眼睛,达到更好的效果。


高级定制需要的参数高级定制需要的参数

为了精确控制这些变量,还要根据你佩戴的镜框位置稍微变化来调整,这就是高级定制了;有些厂家还宣称自己的高级定制是每一次重新算一遍,重新设计,还要动用超算?这个具体怎么样就不清楚了,大部分厂家都是先做一个粗加工的半成品出来,然后像玻璃片那样研磨进行精加工,有没有厂家是重新开模的不知道。效果也因人而异,土豪可以考虑。

镜片进阶篇2——高级光学设计

镜片进阶篇2——高级光学设计

蔡司的智锐、三维博锐、臻锐都是如此,豪雅的V+,豪雅日本的WFi、RFi,罗敦司得的至臻系列都是这样的;厂家对于不同档次的高级定制也有细分,比如三维博锐和臻锐都是高级定制,臻锐就贵一倍多,其实只要高级定制成本应该都差不多,臻锐只是比三维博锐多几个参数,但制造流程并没有太大区别,多算几个参数也不要什么成本,这个价格上的差异我个人认为只是个市场策略,拉开档次。

双面非球

是不是以为是对竖曲线?其实不是是不是以为是对竖曲线?其实不是

估计没看懂吧?没事,你就当做用不同的方法实现了一些特殊的功能,跟自由曲面达到的目的差不多,也是畸变更少,视野更大,镜片还可以稍微薄点,另外还多一个特技就是从外面看脸部扭曲变形更少。

脸部扭曲变形脸部扭曲变形

这个对屈光度数较高的用户可能有吸引力,特别是对美观要求较高的用户,高度近视的这种扭曲都比较大。

值得说明的一点是虽然用了双面非球的厂家都宣称双面非球的镜片更薄,但是据我观察,在大多数情况下同样度数折射率的非球面和双面非球几乎看不出这种区别,因为近视镜片是凹透镜,越到边缘越厚,只有特别大的镜框才容易看出双面非球这种稍微薄点的优势,大多数情况下在靠近光心的位置厚度都差不多,薄不了多少,最多5%吧,根本没什么用处,厂家拿这个来宣传有忽悠的嫌疑,就是抓住了高度数用户急于解决美观度的痛点。

双面非球也可以定制,豪雅日本的WFi就是双面非球定制版,豪雅最高端。

双面非球发明者是SEIKO,属于日系的特技,基本也只有日系厂家或者跟日系厂家有关系的例如依视路在用,德国的蔡司和罗敦司得都没买这个专利,一直没有双面非球面镜片。

蔡司的铭锐和尼康的8轴

镜片进阶篇2——高级光学设计

这2个有点类似,新铭锐的轴对称也算是一种特殊的自由曲面,不过就是2个轴,而尼康的8轴则是究极升级版,应该说尼康8轴算是目前最先进的光学设计了,售价相当夸张,刚出来的时候眼镜店给我报价2W,应该说NIKON在被依视路收购以后还是本色不改。

镜片进阶篇2——高级光学设计

镜片进阶篇2——高级光学设计

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NIKON DISPENSING GUIDE 2019 PDF下载

NIKON的8轴简直是镜片设计领域的核武器NIKON的8轴简直是镜片设计领域的核武器

从NIKON的宣传来看定位是高于双面非球的,8轴我从来没见过实物,周围也没人用过,如果仅仅看文案感觉可以算得上镜片顶尖的光学设计了,这个太高端我也看不明白,请用过的同学来补充吧。

现在几年流行的儿童镜片也算是特殊的光学设计,除了常见儿童镜片应该有的高强度、高耐磨以外还加入了控制近视的功能,每个大厂这方面的技术都有所不同,有离焦的有渐进的,不过这个技术跟前面的防蓝光一样,也没有FDA背书。

小结

整体上讲高级设计的镜片性价比都很低,不是特别有钱或者特殊需求还是不作推荐了,带来的提高往往不太确定,文案做的一个比一个唬人,效果因人而异,非常难讲,还带来了许多新的问题和副作用,希望大家万分谨慎的考虑

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