114年:配鏡學

比較以球面為基礎的鏡片(spherically based lenses )、非球面(aspherica lenses )和非複曲面鏡片(atoric lenses )在球柱鏡上的結構差異,下列敘述何者正確?

A以球面為基礎的鏡片製造上前表面為複曲面(toric),後表面為球面
B非球面製造上前表面為複曲面(toric),後表面為非球面
C非球面製造上前表面為球面,後表面為複曲面(toric)
D非複曲面鏡片有多種製作方式,以成品單光鏡:前表面為球面,後表面為非複曲面(atoric)

詳細解析

本題觀念:

球面鏡片(spherically based lenses)、非球面鏡片(aspherical lenses)與非複曲面鏡片(atoric lenses)的前後表面設計結構差異。

選項分析

要分析此題,需了解三種鏡片類型的標準製造設計:

球面鏡片(Spherically based lenses)的標準設計:

  • 前表面(凸面):球面(spherical)
  • 後表面(凹面):複曲面(toric)——用以矯正散光
  • 這是傳統「球面基底複曲面後表面」設計

非球面鏡片(Aspherical lenses)的標準設計:

  • 前表面:非球面(aspherical)——周邊曲率漸變,減少球差
  • 後表面:複曲面(toric)——仍用以矯正散光

非複曲面鏡片(Atoric lenses)的設計(成品單光鏡):

  • 前表面:球面(spherical)
  • 後表面:非複曲面(atoric)——兩個主子午線均為非球面,提供最佳周邊視覺品質

(A) 以球面為基礎的鏡片製造上前表面為複曲面(toric),後表面為球面 — 描述顛倒,球面基底鏡片應是前表面球面、後表面複曲面。❌

(B) 非球面製造上前表面為複曲面(toric),後表面為非球面 — 錯誤,非球面鏡片前表面應為非球面而非複曲面。❌

(C) 非球面製造上前表面為球面,後表面為複曲面(toric) — 此描述對應的是傳統「球面基底」設計,非非球面鏡片的正確結構。❌

(D) 非複曲面鏡片有多種製作方式,以成品單光鏡:前表面為球面,後表面為非複曲面(atoric) — 正確。Atoric 鏡片(成品 stock 版)通常採前球面、後非複曲面設計,後表面兩個散光子午線均加入非球面設計。✅

答案解析

Atoric 鏡片(非複曲面鏡片)的命名邏輯類似:「atoric 之於 toric,就如同 aspherical 之於 spherical」。傳統複曲面(toric)後表面只有球面與柱面的組合,周邊視野存在較多像差。非複曲面設計是在複曲面的兩個主子午線方向均加入非球面幾何,提供周邊視力的最大優化。

成品(stock)單光非複曲面鏡片最常見的製造方式為:

  • 前表面:標準球面(便於大量生產)
  • 後表面:非複曲面(atoric)——由工廠預製,提供最佳光學效能

選項 D 的關鍵詞「有多種製作方式」亦正確,因為 atoric 設計也可以前後均為非球面(雙面 atoric),這在自由曲面(free-form)客製化鏡片中更為常見。

核心知識點

鏡片類型前表面後表面
球面基底(Spherically based)球面複曲面(toric)
非球面(Aspherical)非球面(aspherical)複曲面(toric)
非複曲面成品(Atoric stock)球面非複曲面(atoric)
非複曲面自由曲面(Atoric free-form)非複曲面(atoric)非複曲面(atoric)
  • Atoric 設計優點:較傳統複曲面更薄、更輕、周邊像差更小
  • 台灣驗光師考試常考三種鏡片設計的表面結構差異

參考資料

  1. Principles of Atoric Lens Design - Laramy-K
  2. Getting the Angle on Aspheric and Atoric Lenses - Eyecare Business
  3. Part 11: Single Vision Lens Design - Optician Online