Aspherical lens：非球面镜
一.非球面镜片的设计在屈光不正己矫正的情况下，眼镜片的像质好坏直接关系人眼视物的清晰与舒适。对于球面镜片而言，无法借助组合的透镜矫正象差。只能在镜片的几个变量中找出减少象差、提高清晰度的方法。如缩小后顶点距离(VD)，减少放大率的干扰；镜片尽可能薄；选择最佳基弯等方法，将象差控制在较小范围内。
现代眼镜片已采用电脑设计，通过计算机能够做出非常准确的光路追迹，找出镜片的最佳形式。十九世纪己能用手工计算出这种最佳弯形的眼镜片。最佳片形的镜片称为点焦镜片。1904年伟大的视光学专家车尔宁(Tschelning)，根据象差的三阶理论计算出，各种不同镜度的最佳镜片形式。根据车尔宁(Tschelning)的计算，这一系列不同镜度的最佳弯形数字组成一个椭圆。这椭圆虽不是车尔宁提出，但后人为了记念他，仍称为Tschelning椭圆。根据车尔宁的设计，镜片也达不到完全消象差的目的。根据车尔宁椭圆设计的镜片，有两亇缺点：
１，根据车尔宁椭圆设计的镜片，能够形成点焦镜片，减少象差。其范围在+7.00--22.00D，可以控制象差。超出此范围则无能为力。必湏采用非球面的设计方法，才能消除象差。
２，根据车尔宁最佳弯形设计的镜片，其曲率较大，也就是镜片基弧较陡峭。外观看起来，镜片较厚不美观。如：+3.00DS镜片的最佳基弯是+8.83D。不能满足患者对眼镜片轻而薄的要求。
近年来，一些镜片设计者，为了迎合患者的喜好。尝试对眼镜片基弧采用非常平的设计。较平的镜片看起虽然较薄、较美观，但避免不了光学缺陷，使某些象差超出范围，影响视物清晰和舒适。这样的镜片有可能在30度注视范围内视力尚可，30度注视范围以外，则使戴镜者周边视力和动态视力明显受到影向。为了使镜片既平，又能获得清晰的象质，研究人员采用了能将镜片光学缺陷减到最小的最优化镜片—非球面镜片。
二.什么是非球面镜片严格讲，凡是折射面不是球面的镜片，就是非球面镜片。包括：柱镜，渐进多焦点镜片，顶周非球面镜片镜片，都在其中。现代出现的消象差非球面镜片，实际是指顶周非球面镜片。该镜片从镜片中心到周边，曲率半径逐渐增加（镜片表面逐渐平坦）。镜片折射面，根据所选基弧，计算完善的接近理想的非球面曲线。其非球面曲线接近椭圆面或抛物线。平行光线入射镜片，不论近轴光线还是远轴光线都可以会聚为一点。
为了使眼镜外观漂亮，非球面镜片尽可能设计为基弧较平。但过平的镜片，即使用非球面设计，其光学性能会迅速下降。如：用ｎ＝1.6树脂片，非球面设计，＋1.50Ｄ的镜片，基弯+3.25Ｄ。视场张角30度,其场曲为0.02Ｄ,象散0.10Ｄ，像质很好；如果改用较平的＋2.00Ｄ基弯,30度的场曲0.55Ｄ,象散0.71Ｄ,成像清晰度下降，像质就比较糟糕。
三.非球面镜片设计的目的和优点１.目的：为了减少光学矫正镜片的象差，并使镜片更平，减少镜片放大率。获得更清晰，更薄，更轻的优质镜片。
２.优点
１）光学优点：减少了镜片的象差，视物更清晰了。
２）高光度也可获得清晰像：球面的点焦镜片，虽经最佳基弧设计，但＋7.00Ｄ－22.00Ｄ以外的光度不在车尔宁椭圆范围内，无法消除象差。只有用非球面设计才可获得较好像质。
３）可以使镜片更平，更薄，更美。球面镜片的镜度愈高，外观愈差。非球面镜片可以选基弧较平的设计，不但使外观漂亮，而且减少周边放大率。使别人看戴镜者的眼睛，不会大小改变许多。
四.非球面镜片的验光（要点）配非球面镜片眼镜的验光，采用规范验光。要求：验光准确，处方合理。
１.初始阶
问诊
眼部检查
裸眼视力，原镜光度，矫正视力
电脑验光
检影复查
２.精确阶段
雾视
双色试验（ＭＰＭＶＡ）
散光表检查
交叉柱镜精调散光
３.终结阶段
优势眼检查
双眼调节平衡
ＡＤＤ检查（有老视者）
试戴
五.非球面眼镜的量度和调整１.测量单眼ＰＤ。水平要求：眼必须水平对准非球面镜片光心（同心园的园心）。
２.瞳高及垂直要求：要在镜架的模板上点出瞳孔高度（瞳高）。瞳高的起始点与镜架的前倾角（眼镜前框与镜腿的夹角）有关，前倾角每倾斜２度（前倾角88度），瞳高起始点下降１mm，最多不超过５mm。
３.调整镜架：预先调整好眼镜架。使镜架平整，挂耳长度恰当、伏贴、舒适。前倾角80-85度。
４.点瞳高方法：除镜架前倾角补偿外，还可以令患者头部略后仰，使眼镜前框与地面垂直，用防水笔对准瞳孔中心直接点在镜架寸板上。
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我们知道的“镜”包括透镜和面镜，光线到达透镜大部分穿过透镜到达透镜背面，光线到达面镜被反射回面镜的前面。
“非球面镜”应该包括“非球面透镜”和“非球面面镜”。
非球面透镜即上文所述，非球面面镜包括很多种，主要有：
1、平面镜
2、抛物面镜。其特征是平行于抛物面轴线的光线经抛物面镜反射会聚于抛物面镜的焦点，反过来说是由抛物面镜焦点发出的光线经抛物面镜反射后成为平行于抛物面镜轴线的平行光。现在的大型天文望远镜几乎都应用这种面镜，它的制造难度远小于同等尺寸的凸透镜，即使都制造成功，面镜也比透镜要轻便得多。
3、椭球面镜。椭球有两个焦点，由一个焦点发出的光线经椭球面镜反射后会聚于另一焦点。
4、双曲面镜。双曲面也有两个焦点，由一个焦点发出的光线经双曲面镜反射后看起来好像是由另一焦点发出来的。
根据用途的不同还可以有很多种面镜，包括锥面镜等。
六、制造非球面镜片的方法制造非球面镜片的方法主要有三种：
第一种是研磨非球面镜。就是直接用光学玻璃毛坯研磨出所需要的形状的非球面镜，工艺难度很大，成本也十分高昂，最早的非球面镜几乎都是这样制作的。
第二种是模压非球面镜片：采用金属铸模技术将融化的光学玻璃/光学树脂直接压制而成，这种制造工艺成本相对较低，而且现在大部分模压非球面镜的材质都是光学树脂，玻璃的极为少见，原因吗，光学玻璃是比较不适合用铸模工艺来生产产品的材料，因为铸模工艺会导致玻璃中的气泡很难排除，良品率会相当低下。
第三种是复合非球面镜片：在研磨成球面的玻璃镜片表面上覆盖一层特殊的光学树脂，然后将光学树脂部分研磨成非球面。这种制造工艺的成本界于上述两种工艺之间，是中高档镜头所用的非球面镜的主要制作方法。
