109年:配鏡學(3)
有關使用非球面設計鏡片配置眼鏡,下列敘述何者正確?
A應用於近視鏡片使前表面周邊變陡,減少厚度
B需要移心製造稜鏡時,可使用非球面降低像差
C可以做出更平坦的鏡片,且增加鏡片的放大率
D非球面也屬球形的一部分,各部位的彎度相同且均勻
詳細解析
本題觀念:
非球面鏡片設計(aspheric lens design)的幾何原理與光學優勢。非球面鏡片的曲面各部位彎度不均勻,會隨著離中心距離增加而改變,目的是同時達到減少像差與減少鏡片厚度(尤其是邊緣厚度)。
選項分析
(A) 應用於近視鏡片使前表面周邊變陡,減少厚度 — 正確。近視(負度數)鏡片的非球面設計中,前表面(凸面)在周邊會逐漸變陡(steeper periphery)。這個設計使鏡片邊緣厚度減少,同時控制周邊的斜向像散(oblique astigmatism),改善側視時的光學品質。
(B) 需要移心製造稜鏡時,可使用非球面降低像差 — 錯誤。稜鏡移心(decentration)本身會引入不需要的稜鏡效應,非球面設計的優化是針對鏡片光軸附近的入射光,對於已偏心安裝的鏡片,非球面並無法有效降低因移心產生的稜鏡誘發像差。
(C) 可以做出更平坦的鏡片,且增加鏡片的放大率 — 錯誤。非球面鏡片確實可以製作出更平坦(flatter base curve)的鏡片,但這反而會降低鏡片放大率(magnification),而非增加。使用更平坦的鏡片搭配非球面設計,是為了改善美觀(減少放大率失真)並減輕重量。
(D) 非球面也屬球形的一部分,各部位的彎度相同且均勻 — 錯誤。這正好是非球面的相反定義:球面(sp
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