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眼镜片可以用菲涅尔透镜吗?

2014-02-11科学

终于在行业内看见了一个我能回答的还有点深度的问题。

菲涅尔透镜不必多说,请自行click wikipedia条目菲涅耳透鏡

起初用途是灯塔,近年用作收集阳光等等,不仅节省材料,还能减少损耗。这些都是显而易见的优点。

在常规眼镜(单单因为屈光不正而配的眼镜中),暂时未有广泛采用的倾向。因为菲涅尔透镜虽然能减少材料和损耗,但是会对光学精度,即你的视觉精度产生影响。因为其表面并非光滑,所以表面造成的折射和反射会影响透过的光,关于这点具体阐述我并无找到,然而精度(视觉锐度)受影响是经过实证的。

眼镜材质,损耗一般都可忽略不计。一般度数较低的眼镜,本身也就不厚,何必为了一点点厚度影响视觉精度?如果度数较高,镜片厚,倒是有可能,但我暂时还没找到实证,只是知道度数太高的都推荐戴隐形。

但是在矫正用的眼镜中,其实菲涅尔透镜已经广泛采用了。主要是用作斜视的矫正,再精确一点,成人斜视矫正。当显性斜视有一定的程度,而大脑又未能将其中一个影像抑制的时候,视光学上会使用棱镜。(说句题外话,有斜视可能的孩子请尽早矫正啊,过了十几岁,大脑发育停止就。。)而菲涅尔棱镜已经可以作为传统棱镜的替代品,尽管它会影响精度,可是毕竟可以矫正啊。而且对于菲涅尔棱镜来说,最重要的不是可以省材料,而是可以部分矫正。传统棱镜无法矫正远近不同距离产生的不同程度斜视,而菲涅尔透镜可以部分矫正。

所以我个人认为其实菲涅尔透镜还是有使用空间的,尤其是在高度近视里。高度近视造成的镜片极厚,会造成极其严重的影响。具体如何,还是拭目以待。

BTW,刚刚search到一个挺有意思的新闻,http:// nymag.com/daily/intelli gencer/2013/01/hillary-clinton-glasses-fresnal-lens-concussion-double-vision.html 希拉里·克林顿的眼镜使用了菲涅尔透镜的原理,用以矫正斜视,左边眼镜显然不同。精度肯定受影响,具体程度不明。

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update:感谢 @孟德尔 提到了菲涅尔透镜的另一个方面:可以缩小焦距。当作为灯塔等大型器械使用的透镜用时,透镜本身的厚度会对焦距产生一定影响。

至于精度方面,目前只有通过调整菲涅尔透镜的凹槽的稠密程度来调整。凹槽越多,透镜越薄,精度也更加受影响,反之亦然。所以用于成像时尽量减少凹槽。

另一个问题,球面像差,存在于球面镜和菲涅尔透镜。球面镜可以用笛卡尔卵形线,菲涅尔透镜也可以适当调整来减少甚至使球面像差消失。

至于应用方面,有部分对婴幼儿的矫正使用菲涅尔透镜(因为轻且对精度要求并没有那么高)。针对超过千度的婴幼儿屈光不正,菲涅尔透镜不失为一个好的选择。