镜片的设计:色差

导读:本文主要讲的是镜片的设计之色差。色差与材料的阿贝数和镜片的屈光力有关。镜片的阿贝数越低,同时屈光力越高,色差则越易察觉。各种光线波长的不同折射产生了色差。色差主要分轴向色差和横向色差。1. 轴向色差:通常由入射光线形成,例如光谱中,紫光比红光聚焦要早,这种类型的色差一般不对戴镜者产生明显影响。2.

本文主要讲的是镜片的设计之色差。

色差

与材料的阿贝数和镜片的屈光力有关。镜片的阿贝数越低,同时屈光力越高,色差则越易察觉。

各种光线波长的不同折射产生了色差。色差主要分轴向色差和横向色差。

1. 轴向色差:通常由入射光线形成,例如光谱中,紫光比红光聚焦要早,这种类型的色差一般不对戴镜者产生明显影响。

2. 横向色差:因镜片周边较短波长有更大偏折所产生的色差。色差与镜片的屈光力和镜片材料的阿贝数直接相关。横向色差可以用镜片某点的棱镜效应除以镜片材料的阿贝数来进行计算,即横向色差=棱镜效应/阿贝数。

减少色差简单的办法是选用高阿贝数的材料。当然,也可以减少低阿贝数镜片材料的横向色差。镜片屈光力是固定的,可以通过减少棱镜效应来减少横向色差,也就是使视轴尽可能靠近光学中心,例如减少镜眼距离、增加面弯、选择小镜框。另外,非球面镜片设计减少周边的棱镜,所以也会减少横向像差。

镜片的设计:色差

镜片的设计:像差

本文主要讲的是镜片的设计像差。

像差

镜片不能使所有入射光线都能成像在一个期望像点而产生的成像质量问题。

塞德尔像差:包括五种单色像差。

1. 球差:球差是镜片的周边光线不能和近轴光线聚焦在同一点而产生的像差,属于轴向球面像差。

球差很少会被配镜者或者镜片设计者关注,因为人眼的瞳孔相当于一个受限制的孔径,一般只有在研制一些光学设备镜头时会考虑减少球差。

2. 彗差:也是因镜片周边的入射光线的折射产生,主要是斜向入射光线。彗差常可以认为是斜向光线入射镜片时产生的一种球差。

3. 斜散像差:斜向入射光线通过镜片后产生的像差,形成的是一弥散像,而不是一个聚焦点。从光轴外发出的光,与镜片呈斜向入射时,在含有镜片的光轴和物点的平面(主子午面或切线面)内光线的集合位置,会与其垂直平面(弧矢面)内光线集合发生偏离。镜片设计时必须考虑减少斜散像差。

4. 场曲:在没有其他像差存在的条件下,平面物体通过镜片后所成的像发生弯曲现象。

场曲对于眼镜片设计不是一个重要的问题,因为视网膜是弯曲的。场曲主要是仪器制造商考虑的问题,尤其是照相机制造商,因为需要在一平面交卷上成像。

5. 畸变:畸变影响的是形状,而不是像的清晰度。对正镜片配戴者而言,镜片周边的成像比近轴区域的成像更放大。也就是说,对于一正方形物体,将被放大呈针垫型。

对负镜片配戴者则是相反的效果,镜片周边的成像放大率小于(即缩小)而呈桶型。

畸变主要是高屈光力戴镜者的问题。畸变可以通过非球面镜片的设计减少镜片周边的放大率。

镜片的设计:像差

镜片的未来行业发展

菲利浦·科特勒在第11版《营销管理》前言中提到,自己在1967年编写第1版《营销管理》时认为“公司必须以顾客和市场为导向”,但是却没有看到“市场的动态性”,“没有提及细分市场”。我国镜片的部分企业到现在还是以“生产”为导向,完全没有看到过度竞争的状况。可以预言,在国际一体化的大环境下,镜片市场未来是一个充满发展机遇与挑战的市场。

未来的镜片行业将在以下几个方面发展:

1. 做大做强,质量与品牌并行

在竞争过后的市场上,会出现相对稳定的市场竞争状况,随着消费者成熟和市场产品稳定,企业家的竞争对手以品牌为市场开拓利器占据超过50%的市场份额。

2. 聚焦独特的补缺市场

迈克尔·波特在研究1963~1965年38个消费产业的“产业先行者和和产业追随者的相对盈利性”后发现,光学、保健及眼科产品属于“追随者的回报率大大高于(4.0或更多的百分点,先行者的回报率”的产业。这个研究的结果今天依然有效,并且为部分前途迷茫的中小企业指明了道路,一些小的竞争参与者应在独特的市场上开辟“蓝海”市场,避开价格竞争。

3. 创新

日本的巴黎三城是世界上大的眼镜零售商之一,它利用一种设计工具为顾客的脸拍下数字化照片,顾客说出自己需要的风格:运动的、精美的、传统的,舆,然后在计算机中的照片上选择,选择好框架后,顾客还会选择铰链、鼻片和脚架,之后,所需要的眼镜可以在1h内完成。创新可以出现在镜片产业价值链的各个阶段,创新无限,机会无限。

4. 研发与设计

在产品发展趋势上,光学表面设计(比如抗疲劳、非球面、多焦渐进等);镜片表面处理(比如加硬、减反、抗污、变色、偏光等);新材料的应用(PC抗冲击树脂、高折射率的产品应用等)都是现在研发的热点和未来发展的趋势,设立专门的组织结构,为中小企业发展提供全方位的服务。

镜片的未来行业发展

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参考资料来源1:镜片的设计:色差

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