渐进多焦点镜片的评价

摘要：为了更精确地评价渐进多焦点镜片（PAL）的设计结果，采用Zemax对渐进多焦点镜片中止评价。分离一个光焦度增量为2.5 m-1 的渐进镜片实例，辅以MatLab软件，计算出镜片名义参数，以及球面度和柱面度的理论散布图。然后将镜片参数导入Zemax，取得球面度和柱面度的仿真结果，与理论散布图比较，得出更精确的评价结果，阐明Zemax能更精确、全面地评价渐进镜片。

关键词：渐进多焦点镜片（PAL）；Zemax；镜片评价

引 言

随着年龄增长，眼睛的调理才干会有所降落，人眼在察看近距离物体时存在艰难，因而，关于老视患者而言，需求佩戴有矫正视近区屈光度的镜片，才干取得近距离物体的明晰像。为了统筹视远、视近区域的视力，需求镜片同时具备远、中、近不同距离的视觉矫正，因而要将不同的屈光矫正汇合到一个镜片上，构成多焦点的镜片。

渐进多焦点镜片经过半个多世纪的不时展开和完善，其设计种类日益增加，应用也越来越普遍。渐进多焦点镜片是在双焦距镜片的基础上展开而来的，光焦度在上下两个焦距之间逐步过渡，不存在跳变现象，从而取得由远至近的全程明晰视力，使眼球不会由于不时调整焦距而产生疲倦感[2]；另一方面，渐进多焦点镜片没有双焦距镜片两个焦距之间明显的分界线，所以其外型比较美观。目前，渐进多焦点镜片正以其多样性结构特性，逐步成为老视验配者的首选矫正方式，被以为是能为老视人群带来温馨、方便的健康视光产品，并以其佩戴温馨，动态视觉效果较好、外形美观等优点深受消费者的喜欢。

1 渐进多焦点镜片的光学结构

渐进多焦点镜片是一种名义结构相当复杂的非旋转对称系统，名义存在复杂的曲率变更。它不是由单一、固定的球面组成，而是由若干个不连续的球面衔接而成，在一个镜片上完成从远及近无数附加镜的逐步变更，保障了镜片的光焦度连续变更[3]。关于由远及近的每一个特定距离的点，渐进多焦点镜片上都存在某一光焦度区域能够使物能正确地成像在视网膜上，使不同距离的物体无断裂而明晰成像。如图1，整个镜面屈光度能够分为4个区，即视远区、视近区、加光区和像散区。

图1. 渐进多焦点镜片镜面屈光度分区表示图

镜片上半部分的开阔区域是视远区，在人眼处于放松状态时用于察看远距离物体，提供明晰、开阔的视野范围。视远区的下方是渐进加光区，加光区经过屈光度连续渐进增加完成视远区与视近区名义面形与屈光度的自然衔接，保障佩戴者在由远及近察看的过程中，视觉过渡自然、温馨，使配戴者对一切距离的物体有连续性的视点。

加光区的下方是视近区，视近区普通用于看书、写字等近距离工作，范围较小。加光区的两侧是像散区，变形散光是突变多焦点镜片很难抑止的问题。固然验配得当的加光区域能给予佩戴者明晰的视力，但在加光区两侧将产生一定水平的成像变形，其变形水平和变形方向取决于镜片设计的不同和加光量的大小，当眼球离加光区子午线中心区域越远，像质变形就越明显。

渐进多焦点镜片是一种复杂的光学元件，对它的研讨要触及光学、数学、人体工程学等多门学科的学问。渐进多焦点镜片的设计，普通只是经过近轴计算取得理想状况下的球面度和柱面度，即取得理论上的屈光度散布和像散状况。在实践中，镜片的屈光度和像散不只仅是由近轴的曲率变更取得，也会由于实践光束的像差惹起数值上的偏离。因而，经过光学软件模仿其成像过程来取得实践屈光度散布是正确评价一个设计结果的必要措施。经过对一款设计的渐进多焦镜片采用Zemax光学软件的光路追迹和像差剖析，与设计的理论结果比较，可更全面、客观地反响镜片的实践性能。

2 设计及评价

2.1 渐进多焦点镜片的理论计算

为了评价渐进多焦点镜片的实践屈光度散布!现先树立一款自行设计的渐进镜片。

图2. 渐进多焦点镜片子午线上加光曲线表示图

图6. 平行光入射到渐进多焦点镜片后光路表示图

3 结论

渐进多焦点镜片可完成光焦度从视远至视近区的连续变更，渐进多焦点镜片的评价主要是剖析它的屈光度和像散。在Zemax序列方式中，采用Grid Sag面模仿渐进多焦点镜片，经过剖析镜片的球面度和柱面度来评价其设计结果，结果表明Zemax能更全面地评价渐进多焦点镜片。

参考文献：

[1] POPE D R.Progressive addition lenses：history，design，wearer satisfaction and trends[J].OSA TOPS Vision Science and its Applications，2000，35：38-53.

[2] 陈国贵.渐进多焦点镜片的设计和评价[J].中国眼镜科技杂志，2010（9）：104-105.

[3] MEISTER D.Fundamentals of progressive addition lens design[J].SOLA Technical Marketing，1998，26（13）：40-45.

[4] 吴泉英，钱 霖，陈 浩，等.渐进多焦点镜片的设计措施[J].激光杂志，2009，30（6）：12-14.

[5] 吴泉英，钱 霖，陈 浩，等.渐进多焦点眼用镜片的子午线设计研讨[J].光学学报，2009，29（11）：3196-3191.

[6] 王成良，李湘宁，贺莉清.应用Zemax软件结构特殊面型[J].光学仪器，2001，23（3）：23-26.

[7] 韦剑民，吴 锋，沈为民.渐进眼镜片的设计及评价[J].光学技术，2003，29（3）：350-353.

[8] 李湘宁.工程光学[M].2版.北京：科技出版社，2010.

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