隐形眼镜是一种用于矫正视力的医疗器具,与传统眼镜不同,它们直接放置在眼睛的表面或角膜上。隐形眼镜通常由柔软的透气材料制成,以确保舒适度和适应性。它们可以矫正近视、远视、散光等视觉问题,并提供更加自然的外观,不会遮挡脸部的特征。

隐形眼镜根据其使用方式分为多种类型,包括日抛、双周抛、月抛等。其中,日抛隐形眼镜每天使用后即丢弃,而月抛隐形眼镜则可连续使用约一个月后丢弃。

此外,还有角膜塑形镜等特殊类型的隐形眼镜,用于治疗角膜屈光不正。尽管隐形眼镜具有许多优点,如视野广阔、运动时不易掉落等,但其使用也存在一些潜在风险,如角膜感染、干眼症等。因此,使用隐形眼镜时需要严格遵循医生的建议和说明,正确清洁和保养眼镜,定期进行眼睛检查,并及时更换眼镜以确保眼睛健康。

表面 

隐形眼镜或隐形眼镜壳面向物体的表面称为前表面;面向眼睛的表面称为后表面。球形的前表面或后表面称为单曲面。如果前表面或后表面具有两个具有不同轴向曲率半径的区域,则称为双曲面。多曲面具有三个以上的轴向曲率半径。一个旋转对称的前表面或后表面,其曲率半径从中心到外围连续变化,被称为旋转对称非球面表面。

区域 

显示所需屈光度矫正力量的隐形眼镜区域称为视区。外围区域是前表面或后表面的外部区域;它们可以是球形的、非球面的或锥形的。非球面区是表面的曲面区域,既不是球形也不是锥形;例如,这个区域可以是椭球面的、抛物面的或双曲面的。过渡区是两个区域之间的区域。

形态稳定性 

形态稳定性作为区分硬性和软性隐形眼镜的标准。它主要由隐形眼镜的形状和材料决定。硬性隐形眼镜是在正常条件下保持形状而不需要支撑的镜片。软性隐形眼镜如果没有支撑就会改变形状。水凝胶隐形眼镜是使用亲水材料制造的软性隐形眼镜。

识别 

需要标明隐形眼镜类型和顶点屈光度以便进行识别。由于必须与前外眼段直接接触,因此必须为需要矫正的眼睛选择最佳的后表面隐形眼镜。因此,还需要指定其他与适配相关的尺寸。这些包括后中央光学半径、外围区域的形态和隐形眼镜的总直径。

设计类型 

具有球面度的隐形眼镜可以是角膜、角膜巩膜或巩膜隐形眼镜。它们具有一个具有球形屈光度的视区,以及一个具有一个或多个球形、非球面或锥形区域的外围区域。具有球面度的隐形眼镜可能具有不同的后表面轮廓。外围区域的形状或外围区域的数量用于识别隐形眼镜。

角膜镜片和巩膜镜片

双曲面的角膜镜和三曲面的巩膜镜

球面光学中心区域,非球面边缘区域

非球面在隐形眼镜中的应用:

大多数具有非球面后表面的隐形眼镜具有椭圆形轮廓,其偏心率为0.40.6。由非球面后表面引起的隐形眼镜屈光度变化在此范围内没有任何实际意义。除了圆锥形后表面轮廓外,还使用其他只能用高阶函数表示的轮廓。

CAXCAD 在隐形眼镜中的应用

CAXCAD 针对隐形眼镜的设计针对性的提供了隐形眼镜的面型,并且利用这个面型,我们来设计一款双曲面和三曲面的隐形眼镜。

镜片优化后,光学区域产生负焦距,也就是近视视度 -3D

如果采用球面,则会产生较大球差,  光斑会比较大

如果采用非球面,尤其是高次非球面, 光斑可以进入衍射极限

非球面结果

利用二次圆锥面优化,观察光斑也可以进入衍射极限

在6mm瞳孔大小,观察物体

对应物体的分辨率为光斑60um,也就是每毫米可以分辨8线对,这和标准裸眼最高分辨视力是一致的。

如何使用CAXCAD 建立人眼模型?

如何使用CAXCAD 进行眼镜镜片设计?