完美鏡片設計背後的秘密

提供量身訂製的解決方案需要豐富的經驗、數學的專業知識和深入瞭解眼鏡配戴者的需求

您有甚麼想法?那個產品採用了較多的光學專業技術─眼鏡鏡片或是具有五種個別光學元素的現代高性能相機鏡頭?許多人可能會馬上回答相機鏡頭。一片薄薄的普通塑膠鏡片能具備什麼先進的光學性能?眼鏡鏡片的秘密就藏在設計之中。相機鏡頭擁有光學對稱系統,並以相同形狀重複生產。這對於以不對稱設計為主流的眼鏡鏡片領域中是一個罕見的例子。眼鏡鏡片的形狀較為複雜,而且每片鏡片都是獨一無二的。眼鏡鏡片的性能是由許多不同光學表面之間極為複雜的相互作用而成的結果。為何如此?這正是BETTER VISION向Gerhard Kelch先生提出的問題。Gerhard Kelch是數學家,也是蔡司視光護理光學設計部門的負責人。 

BETTER VISION:Kelch先生,眼科專家一直致力研發更好的鏡片設計。為什麼這些研發如此重要?作為眼鏡配戴者,更好的鏡片設計能為我帶來什麼益處?

Gerhard Kelch先生是數學家,也是蔡司視光護理光學設計部門的負責人
Gerhard Kelch先生是數學家,也是蔡司視光護理光學設計部門的負責人

Gerhard Kelch:眼鏡鏡片的主要工作是矯正視力問題,例如近視或遠視。它也可以矯正其他視力問題,例如散光或眼科專家常說的老花,即隨著年齡增長,眼睛越來越難以對焦近物的情況。眼鏡鏡片的基本要求,是讓眼睛在「向前直視」時能看得清楚。這並不表示我們一定就能擁有完美視力。這正是蔡司一百多年來致力要解決的難題。我們的目標是為眼鏡配戴者提供清晰、自然的全方位視力,而不僅限於向前直視的時候。

我們的眼睛會在眼鏡後不停轉動。而每個人的眼睛轉動方式各有不同,鏡框的適配亦因人而異,如在前傾角上的差異等。這時候就需要依靠現代眼鏡鏡片的設計。

憑著個人化的設計,現代眼鏡鏡片能夠全面地將所有因素考慮在內。度數鏡片頂部或周邊,跟配戴者向前直視時的度數亦會有差異。因此,鏡片設計必須加以優化,令鏡片頂部和周邊區域達致最佳的矯正效果。鏡片設計必須符合配戴者的度數要求,並且能與鏡框位置和形狀配合。

BETTER VISION:這就是鏡片生產過程背後的秘密?

Gerhard Kelch:蔡司為了鏡片設計的不斷改進而大量投資,務求令鏡片能適合配戴者不斷變化的生活方式。蔡司在光學領域累積了多年豐富的經驗—不僅是眼鏡鏡片領域—為我們的工作提供了隱固的基礎。從使用測量儀器進行初步眼睛檢查,到鏡片的生產和鍍膜工序,我們的產品涵蓋了整個過程。我們所使用的系統,絕大部分都是我們自行研發的產品、儀器、技術以及軟件。我們使程序中的所有步驟精準無誤且彼此之間精確協調。蔡司秉持絕對嚴謹的態度。產品和技術推出市面前必須經過測試。

如果我們要研發一個全新的鏡片設計,例如t ZEISS Digital Lenses, 我們會先著手進行分析並確定新設計所要達成的目標。在開發初段,我們就會進行配戴測試。因為如果無法在日常生活中使用,那就算研發出最先進的鏡片設計又有何用處呢?

BETTER VISION:您會如何選擇配戴測試者?

Gerhard Kelch
:當然這取決於該產品。以漸進鏡片來說,我們必須選擇40歲以上的測試者,這些測試者已經開始出現看近物難以對焦的情況,或已經配戴漸進鏡片。其次,我們還選擇具有代表性的群組,例如不同度數、不同年紀和性別,以及具有不同的臉形。由於我們營運於世界各地,在各地區對各種不同的特徵必須加以考量,例如臉形、眼睛位置和選擇鏡框的品味差異。所有這一切都必須納入在我們最初的鏡片設計的考慮要素之中。透過問卷調查,經過測試的標準化程序,則可以幫助我們優化鏡片設計,並在不同版本的產品中做出決定。當我們越了解眼鏡配戴者,最終的鏡片就越優異。當然,我們也需要最好的光學設計軟體,這套軟體是由我們自行開發,並持續以最新數據資料不斷更新。

BETTER VISION:但是有些鏡片是針對個別及所有配戴者而進行優化。這如何運作?

Gerhard Kelch
:過去,設計和生產這種鏡片只能採用球面和環面鏡片。現在,我們能設計出非球面和非環面,並以各種不同的方式將這些表面整合到鏡片中。而Freeform技術的出現,實現任何個人化類型的鏡片。這項技術不僅適用於漸進鏡片,單光鏡片也能受惠。舉例來說:我們現在能夠生產出高鏡彎的運動型眼鏡鏡片,而不會讓配戴者感受周邊模糊的影像。現在,強大的電腦科技讓我們能基於視光師提供的數據,在短短數秒內,設計出極高精確度的個人化鏡片。在80年代,需要耗費一整晚的時間才能設計出一面Freeform鏡片表面。

現在,在德國Aalen工廠,我們每天能計算出12,000個個人化漸進表面。

BETTER VISION:這一定牽涉到海量的數據。

Gerhard Kelch
:完全正確。我們所收到的每個眼鏡配戴者提供的測量數據,是生產個人化鏡片不可或缺的—當然,我們會保障數據隱私。試想想,若鏡片在運送期間丟失,或在配戴後破損,我們就能以配戴者先前提供的數據,立即再生產新的鏡片。這些數據還可幫助我們預測未來的新趨勢,如潮流鏡框方面,然後我們可以將這些預測數據整合到鏡片設計與配戴測試之中。例如,過去三年來可以看到,較大的鏡框開始成為新的趨勢。流行趨勢亦影響鏡片設計:在較大的鏡框中,鏡片定位在眼睛前的方式將會非常不同。所以鏡片必須做出相應的光覺調整。

BETTER VISION:最後一個問題:作為一位數學家,你會如何建議眼鏡配戴者?

Gerhard Kelch
:我深深認為,清晰舒適的視力是日常生活中不可或缺的,一般人往往低估了其重要性。現在,先進的科學技術讓我們得以創造出各種解決方案,提供最舒適的視力。所以,我會建議眼鏡配戴者定期讓視光師進行眼睛檢查。例如,視力不良可能會導致頭痛。而配戴正確的鏡片或許就能治癒這症狀。

我的視覺資料 現在就來確定你的個人視覺習慣,找出你的個人化鏡片解決方案。
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