Design Principle

前導波設計鏡片

Wavefront-Guided Lens Design

傳統鏡片設計多以球面度數、散光度數與散光軸度為主要輸入。 前導波設計則進一步分析眼睛在實際光學系統中的波前誤差, 將低階像差與部分高階像差納入設計考量,讓鏡片不只是符合處方, 而是更貼近個別眼睛的成像需求。

什麼是前導波?

當光線通過眼睛的角膜、晶狀體與眼內介質後,理想狀態下應形成平整且規則的波前。 但實際眼睛並非完美光學系統,光線在通過眼球時會產生不同形式的波前偏差, 這些偏差會影響影像清晰度、對比敏感度與夜間視覺品質。

前導波量測會將這些光學偏差以數學方式表示,常見分析方式包含 Zernike 多項式。 其中球面度數與散光屬於低階像差,而彗差、三葉草、球面像差等則屬於高階像差。

傳統處方設計

以 SPH、CYL、AXIS、ADD 等處方資料作為主要設計依據, 目標是修正離焦與規則散光。

前導波設計

除了基本處方外,進一步參考眼睛的波前像差分布, 嘗試改善個別化的光學成像品質。

為什麼鏡片設計需要前導波資料?

即使兩位使用者擁有相同的處方度數,他們的角膜形態、瞳孔大小、眼內像差與視覺感受仍可能不同。 因此,同樣的球面與散光處方,並不一定代表相同的視覺品質。

前導波資料能提供更細緻的光學資訊,協助設計者判斷視覺品質受哪些像差影響, 並在鏡片曲面設計中進行更精細的補償。

RXLens 的前導波設計流程

01

前導波量測

取得眼睛在特定瞳孔條件下的波前資料,分析低階與高階像差分布。

前導波量測
02

像差分解

將量測結果轉換為可分析的像差成分,例如離焦、散光、彗差、三葉草與球面像差。

像差分解
03

設計權重判斷

根據處方、瞳孔大小、使用情境與鏡片可製造性,判斷哪些像差適合納入補償。

設計權重判斷
04

曲面補償設計

將前導波資訊轉換為鏡片後表面或自由曲面的設計參數,使鏡片更貼近個別眼睛需求。

曲面補償設計
05

製造與驗證

透過數值模擬、曲面檢查與光學驗證,確認設計結果符合加工與視覺品質要求。

製造與驗證

前導波設計可以改善什麼?

前導波設計的目標不是單純追求度數精準,而是進一步提升影像品質。 在合適條件下,它可能有助於改善以下視覺表現:

  • 提升影像清晰度與細節辨識能力
  • 改善夜間或大瞳孔狀態下的眩光與光暈感受
  • 減少特定方向的非對稱像差影響
  • 提升高處方或特殊眼睛條件下的個人化補償能力
  • 讓鏡片設計從「標準處方」走向「個別光學特徵」

設計上的重要限制

前導波設計並不代表所有高階像差都能完整由眼鏡片消除。 眼鏡片會受到配戴位置、瞳孔大小、視線方向、鏡框形狀、鏡片材料與加工限制影響。 因此,真正有效的前導波鏡片設計,必須在光學補償、配戴穩定性與可製造性之間取得平衡。

RXLens 的設計重點,是將前導波資料轉化為可被製造、可被驗證、並符合實際配戴條件的鏡片曲面。

適合應用的情境

高階個人化鏡片

適合希望進一步提升影像品質、對細節與對比敏感度有較高需求的使用者。

高處方鏡片

高度近視、遠視或高度散光者,鏡片周邊像差與配戴幾何影響更明顯, 適合導入更精細的設計分析。

特殊視覺需求

對夜間視覺、眩光、光暈、影像變形或視覺穩定性特別敏感者, 可透過更完整的光學資料進行評估。

從處方到波前:鏡片設計的下一步

傳統鏡片處方描述的是眼睛主要的屈光狀態,而前導波資料則進一步描述眼睛的光學品質。 當兩者結合時,鏡片設計可以從單純的度數補正,進入更精密的個人化光學設計。

RXLens 將前導波分析、配戴參數、鏡框條件與自由曲面製造能力整合, 讓每一副鏡片不只是依照處方製作,而是依照眼睛與配戴狀態共同設計。

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