镜片中的科学：选购知识—谈谈眼镜片的光学设计 _眼镜片

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前言
非权威调查显示，消费大众选择眼镜的时候，可能和选择袜子一样随便。然而，袜子的好坏，摸摸就能知道，而眼镜存在明显的信息不对称。消费者进眼镜店，或者眼科机构，基本全凭从业人员的推荐，随便整出几个专业术语和词汇就能弄得你一愣一愣。这些名词或术语可以是品牌或价格优势，又或是材料特性，光学设计，还可能是UV防护，防蓝光，数码镜片等等。本篇就来讲一讲被说得比较多的词之一：光学设计。
严肃地说，光学设计是眼镜比较关键的考量标准之一，优秀的设计加上完善的实现，决定了是否能达到预期的视力矫正效果。然而，具体怎么个设计可能大家都不太懂，所以光学设计也容易成为推（忽）荐（悠）的重点。
屈光不正

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屈光不正表现形式：近视（左），远视（中），散光（右）
屈光不正是指当人的眼球发生永久或暂时的眼轴改变，导致物体影像不能正确落在视网膜上，落在视网膜之前俗称近视（Myopia），之后称远视（Hyperopia）。使用标准凹镜或凸镜进行矫正后，一部分影像仍然不能落到视网膜上，这种现象称为散光（Astigmatism）。从上图还可以看出，光学凹镜可以用来矫正近视，光学凸镜可以用来矫正远视，而后表面的非对称曲面设计可以用来矫正散光。屈光不正患者可以通过光学眼镜片矫正后重新获得清晰视力，除此之外还有接触镜，激光手术等方法。
镜片基本类型
按光学设计大类区分，镜片可分为单光（单焦点）和渐进片（包括多焦点），市场上会有各类商业名称，但总体仍离不开这两种类型。按加工方式分，镜片可分为成镜和车房镜，成镜一般都为确定度数的单光镜片，度数间隔为25度，成镜在眼镜店直接车边装上镜框后就可以佩戴了。而车房镜在加工前表现为光学毛坯，需要采用表面自由成型技术（Free Form）根据患者处方，将毛坯加工成特定的光学设计和度数。单光和渐进片均可通过车房镜加工而成。
最优弯度设计和扁平设计
镜片因具备凸透镜或凹透镜的特征从而具备了正（负）屈光度，薄透镜的屈光度常被近似的描述为前后表面单独屈光度的差值，前后屈光度之差也就是俗称的眼镜度数。

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球面设计示意图
早期的镜片均为球面，通俗的讲可以看成是前后表面都是将不同大小的球的曲面截取一部分而成，为了实现较好光学性能，弯度设定都较高，这种设计称为最优弯度设计。球面弯度设计不符合人脸面型曲线，镜片厚重，佩戴起来不美观。后来为了解决这一问题，产生了扁平球面设计。
【镜片中的科学：选购知识—谈谈眼镜片的光学设计】从下图可以看到，同一个度数的镜片，其实可以有不同的设计形式，而镜片厚度（CT=中心厚度， ET=边缘厚度）也随之不同，镜片越扁平的同时也越轻薄，这种设计成为扁平球面设计，得到了广泛采用。然而，还可以看到，扁平设计在使得镜片尽可能轻薄的同时，也牺牲了光学性能，造成了像差。

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同一个度数的镜片，可以用不同的形状（设计）来实现

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扁平设计在轻薄的同时，边缘成像会产生像差
非球设计（Asperical）
为了解决扁平球面设计所导致的像差问题，非球设计应运而生，这是一种镜片表面旋转对称但曲率逐渐变化的设计，这样在把镜片周边区域作得更轻薄的同时，具有良好像差矫正光学性能。非球设计一般应用在前表面，因为后表面通常需要进行散光设计。