文 汪山獻(xiàn)松 陳國貴

新型漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的設(shè)計(jì)

文 汪山獻(xiàn)松 陳國貴

本文重點(diǎn)對漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的光學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行定量分析。通過對漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的非散光區(qū)面積的大小，通道的寬度和面積，上、下光區(qū)面積和上光區(qū)的視角的對比，建立起一套評價漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片設(shè)計(jì)的方法，為鏡片設(shè)計(jì)者提供參考模式和評價標(biāo)準(zhǔn)，以此更好地滿足消費(fèi)者在眼鏡方面的需求。基于這種評價方法，上海偉星光學(xué)有限公司設(shè)計(jì)了一種新型的漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片，可以提高漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片在佩戴過程中的舒適性和適應(yīng)性。

1 引言

漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的整體設(shè)計(jì)原理大同小異，只在非散光區(qū)面積的大小，通道的寬度和面積，上、下光區(qū)面積和上光區(qū)的視角等有所不同。漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片設(shè)計(jì)的精髓就在于對“小異”的控制。然而，對于大多數(shù)生產(chǎn)漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的廠家和大眾消費(fèi)者只能通過佩戴體會漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的性能，國內(nèi)尚缺乏漸近多焦點(diǎn)鏡片各參數(shù)的定量評價標(biāo)準(zhǔn)。然而，在國外，Sheedy JE, Buri M, Bailey IL在1987年就通過漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的球光等高圖和散光等高圖對漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片進(jìn)行過評價。2004和2006年，James E. Sheedy, O.D., Ph.D.兩次采用Rotlex Class Plus lens分析法對12種不同的漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片設(shè)計(jì)進(jìn)行各種參數(shù)的綜合對比。James E. Sheedy比較全面地介紹了12種不同的漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片非散光區(qū)散光的大小、通道的寬度和面積、下光區(qū)的大小和面積的占比，但是并沒有給出這些參數(shù)與漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片在佩戴過程中舒適性和適應(yīng)性的關(guān)系。

本文著重通過對漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片非散光區(qū)面積的大小、通道的寬度和面積、上、下光區(qū)面積和上光區(qū)的視角的對比，建立一套評價漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片設(shè)計(jì)的方法，為業(yè)內(nèi)鏡片設(shè)計(jì)者提供參考，更好地滿足消費(fèi)者在眼鏡方面的需求?；谶@種評價方法，上海偉星光學(xué)有限公司設(shè)計(jì)了一種新型的漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片，可以在更大程度上提高佩戴者的舒適性和適應(yīng)性。

2 方法

所有鏡片均采用上平，下加光為+2.00D，鏡片直徑為7.0cm。所有測量均按照生產(chǎn)廠家打印的標(biāo)記來測量，以消除實(shí)驗(yàn)室測量的公差。非散光區(qū)面積，通道的寬度和面積，上、下光區(qū)面積和上光區(qū)的視角均通過同一個標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算。

具體分析如下，首先測量出漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片球光等高圖和散光等高圖，如圖1、2所示。圖1是日本尼康漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的散光等高圖，上光區(qū)為平光，下光區(qū)為+2.00D；圖2是該鏡片的球光等高圖。通過圖1可以得到該款鏡片散光低于0.50D的區(qū)域和其他高散區(qū)域的信息。非散光區(qū)面積是指散光低于0.50D的面積，其計(jì)算方法是沿著0.50D的散光線將散光等高圖剪開，然后通過稱量法計(jì)算出散光低于0.50D的區(qū)域在整個鏡片中的占比，通過占比和整體面積的乘積得出該面積的大小。圖2中給出了該款漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的球光分布情況。

圖1 鏡片的散光等高圖

圖2 鏡片的球光等高圖

將圖1和圖2疊加，得到圖3。以球光低于0.50D、散光低于0.50D作為上光區(qū)，就可以清晰地畫出上光區(qū)的整體范圍，從而求出上光區(qū)的整體面積和夾角范圍。以球光高于1.50D、散光低于0.50D作為下光區(qū)，就可以求出下光區(qū)的整體面積。以球光在0.50D和1.50D之間、散光低于0.50D作為通道，可以得到通道的面積和寬度。

圖3 鏡片散光和球光等高圖的疊加圖

3 分析結(jié)果

為了檢驗(yàn)漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的評價體系，我們選擇了兩款漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片中典型的軟性設(shè)計(jì)和硬性設(shè)計(jì)進(jìn)行對比分析。圖4是軟性設(shè)計(jì)球光和散光輪廓等高線圖。前文已經(jīng)介紹過，軟性設(shè)計(jì)的上光區(qū)較小，并有兩端上翹現(xiàn)象，也就是上光區(qū)的視角較窄，但是其通道和下光區(qū)較寬，鏡片上半部分視遠(yuǎn)區(qū)的視力清晰度稍差些，使用視近區(qū)時眼睛需要更往下些才能到達(dá)較小的視近區(qū)域。圖5是硬性設(shè)計(jì)球光和散光輪廓等高線圖。硬性設(shè)計(jì)具有較大的上光區(qū)面積，同時上光區(qū)兩邊沒有上翹現(xiàn)象，這樣，佩戴者有很寬的遠(yuǎn)用視角。硬性設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是將變形散光集中在特定的區(qū)域，有較大且更穩(wěn)定的視遠(yuǎn)區(qū)域，其通道變窄和短。但其缺點(diǎn)是變形散光柱屈光度數(shù)增加太快、密度太集中。

圖4 漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片典型的軟性設(shè)計(jì)球光和散光輪廓等高線圖

圖5 漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片典型的硬性設(shè)計(jì)球光和散光輪廓等高線圖

按照我們提出的漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的評價方法，將圖4和圖5的輪廓等高線圖轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性等高圖，隨后再將其球光圖和散光圖疊加，就可以計(jì)算出非散光區(qū)面積，通道的寬度和面積，上、下光區(qū)的面積和上光區(qū)視角（鏡片直徑均為7.0cm，鏡片的表面面積為38.47cm2）。結(jié)果如表1所示。

表1 兩種不同設(shè)計(jì)的漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片各參數(shù)的定量對比

從表1中可以看出，兩種設(shè)計(jì)的非散光區(qū)面積比較接近。當(dāng)前大部分漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的非散光區(qū)面積差別均不大，非散光區(qū)面積和鏡片的總面積的比值都在56%左右。不同之處體現(xiàn)在通道的寬度和面積，上、下光區(qū)面積和上光區(qū)視角的設(shè)計(jì)。沒有任何一種漸進(jìn)多焦點(diǎn)設(shè)計(jì)可以適合所有人。漸進(jìn)多焦點(diǎn)的設(shè)計(jì)不能用優(yōu)劣來定義，漸進(jìn)多焦點(diǎn)的設(shè)計(jì)各有所長，只能通過對通道的寬度和面積，上、下光區(qū)面積和上光區(qū)視角的調(diào)整，設(shè)計(jì)出一款最適合自己的漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片。不同佩戴者，對鏡片的要求也不盡相同。如果ADD是+1.50D，大多數(shù)漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的設(shè)計(jì)都可以滿足配戴者的需求，最好選擇通道較寬和通道面積大的鏡片，尤其適合初次佩戴者，這樣可以更快地適應(yīng)。如果ADD在+1.50D和+3.50D之間，就要看佩戴者具體的情況了。如果佩戴者對遠(yuǎn)用區(qū)使用較多，具有佩戴經(jīng)歷，建議選擇上光區(qū)面積和上光區(qū)視角較大的漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片，反之還是佩戴通道寬度和面積較大的鏡片比較好。如果ADD在+3.50D以上的，一般都建議佩戴上光區(qū)面積和上光區(qū)視角較大的漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片。本漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的評價體系著重漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的定量分析，只能為選擇漸近多焦點(diǎn)設(shè)計(jì)提供一種參考，實(shí)際的佩戴選擇還需要根據(jù)佩戴者自身的習(xí)慣和眼鏡調(diào)節(jié)能力以及佩戴者的職業(yè)等實(shí)際情況而定。

為了使初次佩戴者能盡快適應(yīng)，在較低的ADD加光時，一般是選擇通道較寬和通道面積大的漸進(jìn)多焦點(diǎn)設(shè)計(jì)。然而，通過大量的市場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，即便如此，仍然有很大一部分佩戴者難以適應(yīng)，特別是當(dāng)他們左右旁觀時。因此，提高軟性設(shè)計(jì)的上光區(qū)面積和視角是一個亟待解決的問題。上海偉星光學(xué)有限公司在原有的漸進(jìn)多焦點(diǎn)軟性設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上提出了一種新型設(shè)計(jì)——超軟型漸進(jìn)多焦點(diǎn)設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)理念是在軟性設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上提高上光區(qū)面積和視角，而由此帶來的散光區(qū)的集中和通道的變窄變短則通過對盲區(qū)的散光鋪展來解決。該設(shè)計(jì)使得通道的寬度與面積和上、下光區(qū)的面積以及上光區(qū)視角都得以提高，如圖6所示。當(dāng)然，缺點(diǎn)是上光區(qū)的散光整體提高。但對于佩戴者中占多數(shù)的老年佩戴者來說，他們對于散光的敏感度其實(shí)很低。試戴結(jié)果表明，在佩戴普通漸進(jìn)多焦點(diǎn)失敗的100個案例中，有86個案例在佩戴該新型超軟設(shè)計(jì)鏡片后獲得成功。可見，上海偉星光學(xué)有限公司的超軟型漸進(jìn)多焦點(diǎn)設(shè)計(jì)在鏡片的適應(yīng)性和舒適性上得到很大的提高。

圖6 上海偉星光學(xué)有限公司的超軟性漸進(jìn)多焦點(diǎn)設(shè)計(jì)

作者介紹

汪山獻(xiàn)松，男，1978年11月出生于安徽。2008年1月畢業(yè)于東華大學(xué)材料學(xué)院，取得博士學(xué)位。同年進(jìn)入上海偉星光學(xué)有限公司主持研發(fā)部工作。主要從事中、高折射率樹脂材料的制備研究以及中、高折射率樹脂鏡片、抗疲勞樹脂鏡片和漸進(jìn)片的工藝開發(fā)。

陳國貴，男，1959年6月生，浙江大學(xué)碩士學(xué)歷，高級工程師?，F(xiàn)任偉星集團(tuán)總工程師，主要從事新產(chǎn)品研發(fā)與規(guī)劃。