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时间:2015-09-11   

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渐变焦眼镜、渐进多焦点眼镜(渐进眼镜)的设计

1、渐变焦镜片的优点
单焦老视眼镜在附加光度的焦点以外均为焦外区;双焦眼镜和三焦眼镜的子片顶部的界缘均存在像跳现象,随着调节功能的进一步衰退,也会产生不能回避的焦外区,且外观不够美观;渐变焦眼镜则是通过逐步改变镜片前表面的曲率半径,从而提供自无限远至近点连续全程的清晰视觉。

2、渐变焦镜片的光学分区
根据设计特点渐变焦镜片分为远用区、近用区、渐变区和像差区4个区域(见图2-87)。
  • 远用区。位于镜片的上半部分,采用远用屈光处方,类似双焦眼镜的主片的光学特性,用于注视5 m以外的远目标。
  • 近 用区。位于远用区光学中心下方10~18 mm,向鼻侧的内移量为2~3 mm,类似双焦眼镜的子片的光学特性,用于注视位于近工作距离的目标。渐变焦镜片的近用区通常比双焦眼镜的近视线点位置略低。内移量和近用区宽度受附加光 度的影响,附加光度越高内移量越大,近用区宽度越窄。
  • 渐变区。自远用区至近用区中间有一过渡区域,在这一区域中镜片的正焦度逐渐增大(或负焦度逐渐减少),直到满足看近的附加光度需求,则形成了焦度一致的近用区。渐变区的长度和宽度是影响配戴者适应的关键因素。渐变区的长度和宽度主要受屈
  • 光度渐变速率的影响,称为渐变度,渐变度越快.渐变区越短,也越狭窄。
  • 像 差区。渐变焦眼镜的设计犹如将上方大的半球与下方小的半球对接,对接点附近两侧的球面可以通过曲率渐变平滑过渡.而离对接点两侧距离越远,两球面的落差越 大,最终形成像差区(见图2—88)。由于像差区形状酷似蝴蝶,故称为蝶状像差区。若视线通过像差区向外看,则导致变形和模糊。像差的面积和量值受附加光 度影响.附加光度越高,像差的面积和量值越大。


像差区的光学性质主要为散光像差和棱镜像差,散光像差的获得性屈光焦量可导致目标物模糊,不同子午向的焦量差异可导致目标物偏移变形,被称为曲线效应(见 图2—89a)。棱镜像差是由于像差区内多曲率特性所致,当视线通过像差区转动头位时,类似双焦眼镜像跳的现象反复发生,使配戴眼感觉到好像周边的目标物 在漂浮晃动,被称为泳动效应(见图2-89b)。


3、镜片上的隐形标记
  • 暂时性标记。包括远用参考圈、配镜十字、棱镜参考点、近用参考圈和水平标志线若干。
  • 永久性标记。包括内侧和外侧两个隐性参照印记,外侧隐性印记下方为近附加光度,如2表示+2.00 D,2.2表示+2-25 D;内侧隐性印记下方为制造商和镜片材料的折射率,如6表示折射率为1.60(见图2-90)。



渐变焦镜片的设计类型
1)球面设计和非球面设计
早期渐变焦眼镜的远用区和近用区均为球面形态.称为球面渐变焦镜片。后来发现若将镜片前表面的远用区和近用区设计为非球面(通常为抛物线面),即镜片自光 学中心向边缘曲率越来越平,可以抵消部分像散区散光像差,扩大渐变区和近用区的视野,同时可以降低镜片的中心厚度(若远用区或近用区为正透镜),减少镜片 的放大率,故目前已经普遍采用非球面渐变焦镜片(见图2-91)。


2)硬式设计与软式设计
如上所述,渐变焦镜片的渐变度有快慢之分,也有匀速和变速之分,根据这种速度变化将渐变焦镜片分为硬式设计或软式设计。
  • 硬式设计。镜片的渐变度较快,优点是近用附加光度增加快,渐变区短,近用区位置较高,较宽大,可适应较高的近附加光度,近用区不会因近附加光度太高而过于窄小。缺点是像差较为集中,像差区界线明显,渐变区较为狭窄,因此,视觉容易受到曲线效应和泳动效应的干扰。
  • 软式设计。镜片的渐变度缓慢,优点是像差分布广泛而柔和,像差区界线不明显,犹如借镜片的面积稀释了像差。渐变区较宽大,因此,较少发生曲线效应和泳动效应的干扰,容易适应。缺点是远用区和近用区均较小,近用区位置较低,视线须更多的下转才能看清近目标(见图2—92)。
  • 现代软式设计。实际上设计的硬度是没有明确界限的,现代软式设计就是硬式设计与软式设计相结合的产物。通常情况下,人们在近 距离工作时只需要近附加光度的85%,因此,在渐变区上12 mm快速完成85%的近附加光度递增,在渐变区下6 mm减速完成剩余1 5%的近附加光度递增。这样的设计既有硬式设计的渐变区短,近用区位置较高、较宽大的优点,又有软式设计的像差分布广泛而柔和.渐变区相对宽大等优点(见 图2-93)。




为了便于分析和记忆,现将硬式设计和软式设计的渐变焦眼镜比较小结如表下

 
硬式设计
软式设计
远用区和近用区范围
宽大
相对窄小
渐变区长度
较短
较长
渐变区宽度
狭窄
较宽
近用区高度
较向
较低
像差区界限
明显
过渡范围大


3)对称设计和非对称设计
  • 对称设计。对称设计的镜片没有眼别的差异.由于看近的时候发生集合,近用区须有一定程度的内移,故在定配眼镜时将镜片的近用区向内旋转。
  • 非对称设计。非对称设计的镜片分为左眼镜片和右眼镜片,这种镜片除了考虑配戴者看近时调节和集合因素,还对双眼像差区鼻侧与颞侧的对应位点进行了平衡处理.从而改善了配戴眼视线斜交镜片时的视觉效果(见图2—94)。


4)补偿棱镜
渐变焦镜片的前表面弯度由上向下逐渐变弯,曲率半径逐渐变小,镜片的下部逐渐变薄.因而形成了底向上的渐变棱镜。为了消除这一棱镜所产生的棱镜效应,并降 低镜片的整体厚度,在镜片设计时通常附加一个底向相反的棱镜,方法是将镜片后表面向前倾斜,从而形成底向下的棱镜。在镜片的配镜十字垂直下方4 mm处有一个棱镜参考点.就是为了测定渐变区特定位置补偿棱镜的量值.通常规定棱镜参考点的棱镜度应等于近附加光度的2/3,如近附加光度为+2.25 D,则棱镜参考点的棱镜度应为1.5Δ(见图2-95)。

3、渐变焦镜片的设计评价
1)渐变镜的视野
除了像差区之外,渐变焦镜片的其他区域都是清晰视野区,若加上一部分可耐受的像差区视野范围,可统称为渐变焦镜片的可用视野区域。可用视野的大小是评价渐 变焦镜片设计质量的主要指标,受渐变度(硬式设计或软式设计)、近附加光度.以及个体对于近视觉的需求、对像差的耐受和对散光像差的适应能力等诸多因素的 影响。临床调查证实,近附加光度为2.00 D的现代软式设计的渐变焦眼镜在看33 cm近目标时,清晰视野宽度约为12.5 cm,可用视野宽度约为19 cm,A4打印纸的整体宽度为18cm,故渐变焦眼镜的近视觉范围足够覆盖阅读物。

2)镜度图分析
渐变焦镜片的光学性能主要是采用镜度图进行分析,常用的镜度图包括平面等焦球镜图、等焦柱镜图或三维的球焦向量图、柱焦向量图和棱镜向量图等。平面图的分 析方法是将镜片上焦力相等的区域用等焦线相连,形成不同的等焦区,专门显示柱镜的等焦柱镜图用于分析散光像差,专门显示球镜的等焦球镜图用于分析渐变区焦 力变化速率,图2—92 所示为平面等焦柱镜图。三维图像则是把镜片焦量或棱镜量用向量的形式表征。图2-89、图2-96所示均为三维镜度图。图形分析的核心仍然是评价镜片的可 用视野区域的大小、渐变区通道的宽度等。

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