107年:視覺光學(2)

非球面鏡片( aspheric lens )相較於球面鏡片之優點,何者錯誤?

A減少正透鏡的中央厚度
B減少負透鏡的邊緣厚度
C減少鏡片重量
D增強正透鏡的影像放大效果

詳細解析

本題觀念:

本題為反向題(問「何者錯誤」),考查非球面鏡片(aspheric lens)相較於球面鏡片(spherical lens)的光學與物理優點。非球面鏡片採用漸進曲率設計,有效降低周邊像差,並帶來厚度、重量、美觀等多方面優勢,但對影像放大效果的處理方向與選項D所述相反。

選項分析

(A) 減少正透鏡的中央厚度 正確。非球面設計比球面設計更扁平(flatter profile),正透鏡(凸透鏡)的中央厚度可顯著減少。與相同度數的球面鏡片相比,非球面正透鏡的中央厚度可縮減 10–20%。此敘述正確,故非答案。

(B) 減少負透鏡的邊緣厚度 正確。負透鏡(凹透鏡)的問題在於邊緣過厚。非球面設計採用更平的基弧,使負透鏡邊緣厚度減少約 2–4 mm,外觀更薄。此敘述正確,故非答案。

(C) 減少鏡片重量 正確。由於整體厚度減少,非球面鏡片比等效球面鏡片輕 15–30%,配戴舒適度提升,減少鼻樑和耳部壓迫感。此敘述正確,故非答案。

(D) 增強正透鏡的影像放大效果 錯誤,此為本題答案。 非球面鏡片的設計目的之一正是降低正透鏡的影像放大效果(magnification),讓外觀看起來更自然、更美觀(避免「大眼睛」效應)。高度數正透鏡(凸透鏡)用球面設計會因周邊球差導致顯著的放大效果,非球面設計可使放大

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