文/余紅

雙焦鏡片的光學缺陷及解決方法

文/余紅

眾所周知，雙焦鏡片是中老年人視覺的福音，盡管目前受到了漸進多焦點鏡片的挑戰(zhàn)，但仍以其視野寬廣、形式靈活、成本低廉等優(yōu)勢被一部分患者青睞。

在光學效果方面，雙焦鏡片的優(yōu)點是視場大，缺點是有像位移、像跳、像缺損等，本文對雙焦鏡片的缺陷及解決方法進行分析。

1　 雙焦鏡片各部位名稱

雙焦鏡片上各部位名稱，目前尚無國家標準，參照ISO13666國際標準，部分整理如下：

1.1 主鏡片（main lens）

主鏡片是多焦鏡片的主體，在其附加上一個或多個子鏡片，則成為雙焦或多焦鏡片，如圖1所示。

1.2 子片（segment）

具有與主鏡片不同屈光度的區(qū)域。子片是由一個或一個以上鏡片組成（圖1）。

圖1　

圖2

1.3 子鏡片（segment lens）

根據(jù)計算作出假想的附加鏡片，它呈子片形式，是一個與主鏡片相隔離的實體（圖2）。

1.4 子片中心c（segment centre）

對于可見子片邊緣的鏡片，由與子片分割線相切的水平和垂直線所形成的長方形框的中心（圖3）。

圖3　

1.5 子片頂點P（segment extreme point）

通過子片中心的垂線與分割線的交點，該交點最接近主鏡片水平中心線（圖3）。

1.6 子片垂直位移v（vertical segment displacement）

從子片頂點到遠用區(qū)光學中心的垂直距離（圖3）。

1.7 子片水平位移（horizontal displacement of segment）

從遠用基準點向鼻側(cè)方向的位移。其目的是使左右兩眼的近用視域一致。通常子片水平位移量在2～3mm（圖3）。

1.8 子片頂點位置 （segment extreme point position）

從已割邊鏡片外形的水平中心線到子片頂點的垂直距離（圖4）。

圖4　

1.9 子片高度h（segment height）

子片頂點到鏡片邊緣的垂直距離（圖4）。

1.10 遠用視點（distance visual point DVP）

看遠時，眼睛通過主鏡片的位置。通常遠用視點與主鏡片光學中心Od重合（圖1）。

1.11 近用視點（near visual point NVP）

看近時，眼睛通過子片的位置，用ON表示（圖1）。

2　 膠合雙焦鏡片光學缺陷及解決方法

雙焦鏡片看遠時通過主鏡片的光學中心，因此在遠用區(qū)光學效果與單光鏡片相同。在近用區(qū)則光學效果與單光鏡片有所不同。

2.1 在子片頂點處

2.1.1 像跳

在子片頂點P處，如圖5所示，主鏡片存在棱鏡，將A點物體看成在B點；但由于棱鏡大小是從主鏡片光學中心到A點逐漸由小到大變化的，因此沒有像跳現(xiàn)象產(chǎn)生。同樣在子片上，P點突然增加了一個由子鏡片產(chǎn)生的棱鏡，由于P點棱鏡的突變，產(chǎn)生了突然的像位移，將B點看成在C點，這一現(xiàn)象稱為像跳。像跳是由于子鏡片在P點產(chǎn)生的棱鏡的突變引起的。

圖5　

2.1.2 像缺損

當棱鏡有突變時，會產(chǎn)生像的盲區(qū)，即像缺損（圖6）。

由于子鏡片是相對于主鏡片的正鏡片，所以在頂點處可以看成是在正鏡片的邊緣處。在正鏡片邊緣，A1點被看成在A'1點，成清晰像；而緊貼A'1點外側(cè)的A2點直接進入眼睛成模糊像，則A1A2范圍之間的光線不能被眼睛看到，成為盲區(qū)，即像缺損現(xiàn)象。下面舉例說明。

圖6　

例1：某人戴膠合雙焦鏡片眼鏡，遠用頂焦度為+2.00DS，附加頂焦度+3.00DS，當看對面距他5m遠的磚墻并對磚層由上到下數(shù)數(shù)時，若保持頭部不動，問他會少數(shù)幾層磚？設(shè)每塊磚高50mm，子鏡片直徑28mm。

圖7　

圖8

解：頂點P點產(chǎn)生的像跳如圖7所示。在主鏡片上，將A點看成在B點；在子片上，將B點看成在C點，子鏡片在P點產(chǎn)生的棱鏡效果為

即由上至下數(shù)磚頭時，當數(shù)到C處（頂點處）時，B處的磚頭會突然移到C點，這時B和C點之間的實際磚頭看不到，如圖8所示。

已知眼睛與磚頭的距離x=5m，設(shè)像在垂直方向的移動量為ymm，由

一塊磚高50mm，則4塊磚高200mm，他會少數(shù)4塊磚。

上述例子是由子鏡片在子片頂點處產(chǎn)生的棱鏡突變引起的像跳和像缺損現(xiàn)象。對于初戴雙焦鏡片的患者對這一現(xiàn)象要引起注意。在選擇雙焦鏡片，特別要注意在下樓梯時，由于像跳容易出現(xiàn)踏空現(xiàn)象，這需要由配鏡專業(yè)人員對顧客進行使用注意事項說明。

既然像跳（像缺損）是由子鏡片在頂點處的棱鏡突變產(chǎn)生的，只要控制子鏡片在頂點處的棱鏡大小即可以控制像跳。常用的方法是將子鏡片的頂點距離子鏡片的光學中心越近越好。如果子鏡片的頂點通過子鏡片的光學中心，則棱鏡為零，此時像跳也為零。

2.2 在子片視點處

在子片上，由于子片的光心與主鏡片和子鏡片的頂焦度以及子鏡片的形狀和位置等因素有關(guān)，因此子片的光心位置不一定在子片上，故而在使用近用區(qū)時只強調(diào)視點（看近時眼睛通過的位置，位于子片頂點和子片中心位置之間）而非光學中心。由于近用視點不一定是子片光心，通常在近用視點處存在棱鏡效應，當通過近用視點看物體時，會因棱鏡效果而產(chǎn)生像位移現(xiàn)象。下面舉例說明。

例2：一個膠合型雙焦鏡片，如圖9所示，主鏡片F(xiàn)D=-1.00DS，子鏡片F(xiàn)S=+3.00DS，子片垂直位移4mm，子片直徑30mm，近用視點位于主鏡片光心下方10mm處，問在33cm處看近時，像位移是多少？

圖9　

解：主鏡片在ON點產(chǎn)生的棱鏡效果為

子鏡片在ON點產(chǎn)生的棱鏡效果為

ON處總的棱鏡效果為

即在視點處看到的是下方12mm處的物體，這比不戴眼鏡時看到的范圍要廣。

如果為了控制看近時的像位移，可以控制子鏡片膠合時的基底方向。在近用視點處，當主鏡片棱鏡的基底方向與子鏡片基底方向相同時，像位移大，反之則小。

由此可見，對于膠合雙焦鏡片，可以通過改變子鏡片大小、頂點位置以及膠合方向，來控制子片頂點處的像跳以及近用視點處的像位移。

3　 融合雙焦鏡片光學缺陷及解決方法

融合圓頂雙焦鏡片如圖10所示，

圖10　

3.1 在子片頂點處像跳

與膠合雙焦鏡片相似，頂點處的像跳是由棱鏡突變造成。此時小片屈光力為F3+FC。

例3：一個融合圓頂雙焦鏡片，F(xiàn)=-1.00D，F(xiàn)1=+8.00D，主鏡片折射率n=1.523，小片折射率ns=1.654，子片直徑24mm，add=+2.50D，如圖11所示，問頂點處像跳如何？

圖11　

小片屈光力

點棱鏡大小為：

3.2 在子片視點處棱鏡效果

在子片視點處的像位移是由主鏡片和小片在該點的棱鏡效果兩部分組成，下面舉例說明

例4：一個融合圓頂雙焦鏡片，F(xiàn)=-1.00D，F(xiàn)1=+8.00D，主鏡片折射率n=1.523，小片折射率ns=1.654，子片直徑24mm，add=+2.50D，子片頂點垂直位移4mm，如圖12所示，問視點處引起像位移的棱鏡大小是多少？

圖12　

rc=-0.264m則，融合處主鏡片屈光力

融合處小片屈光力

分別計算主鏡片和小片屈光力

則主鏡片和小片分別產(chǎn)生的棱鏡為

視點處總的棱鏡效果為：

由上面計算可以看出，融合雙焦鏡片在近用視點處的棱鏡較小，因此像位移也小。

上述計算是假設(shè)r1、r2、r3共軸的情況下計算的，實際情況有所出入，計算較為復雜。

4　 整體雙焦鏡片光學缺陷及解決方法

整體雙焦鏡片的視野較大，由于是在同一片鏡片上有不同的曲率半徑，因此可以按照需求設(shè)計并加工。對于傳統(tǒng)的加工形式，加工難度較大，其子片頂點和近用視點的光學效果隨著鏡片屈光力和附加頂焦度的不同有較大的不確定性。目前隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，加工出光學效果良好的整體雙焦鏡片已成為可能。

作者單位：天津職業(yè)大學