[发明专利]非球面镜片的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学镜片，特别是关于一种非球面镜片的设计方法。

背景技术

目前市面上所贩卖的光学读写头、相机镜头、眼镜与隐形眼镜等产品已大量采用非球面镜片，其中，传统隐形眼镜为了兼顾屈光度的精确度与使用者配戴的舒适性，所采用非球面镜片的外侧镜面是以其中心点向外采取多段曲率来进行设计，使外侧镜面呈现不连续的的曲面，虽然镜片中心区域的光学区内屈光度符合镜片设计上的要求，但其镜片外观上却存在有同心圆的现象，并不能符合镜片外观完全透明的要求，且容易造成使用者配戴时的异物感。

因此，业者开始尝试透过曲线拟合(Curve Fitting)以设计一连续曲面取代原本多段曲率的镜面设计，一般是应用多项式方程式或圆方程式，通过数学方法来得到较佳的连续曲面。当以多项式方程式进行曲线拟合，多项式的次方数越高，曲线拟合的效果越好，但是最后一项常数项往往导致连续曲面与多段曲率的镜面在周缘处产生过大的误差量，造成该处拟合的效果不佳。

于是，有业者开始尝试以一般偶次项的非球面方程式进行曲线拟合，虽可解决上述使用多项式方程式的缺失，但是所拟合得到的连续曲面与多段曲率镜面在光学区内的拟合误差值仍大，亟需进一步改善。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种非球面镜片的设计方法，其能有效降低曲线拟合所得到连续曲面在镜片的光学区内的拟合误差值。

为达上揭的目的，本发明所提供非球面镜片的设计方法，其包含下列步骤：a.提供一非球面镜片，具有一凹向内的第一镜面、一凸向外的第二镜面、以及一位于该镜片中心区域的光学区，其中该第二镜面为多段曲率；b.设定一以该第二镜面中心点为原点的(X，Y)坐标系统，其中Y轴为该第二镜面的光轴，以固定X方向的增量，测量该第二镜面上多个坐标点；c.采用一非球面方程式，并通过前述步骤所得的坐标点针对该第二镜面进行曲线拟合，该公式如下：

z=11+1-c2r2+α3r6+α4r8+α5r10+α6r12+α7r14+α8r16]]>

式中，z表示Y方向与坐标原点的距离，c表示非球面镜片中心曲率，r表示X方向与坐标原点的距离，α_3～8表示r各阶项次的系数；

求解该非球面方程式中α_3～8，并选取该非球面方程式所绘制的一曲面，使该曲面与该第二镜面于该光学区内的拟合误差值为最小。

经由上述步骤，可获得一符合镜片屈光度及透明外观要求的非球面镜片，且镜片光学区内拟合误差值将有效地降低。

为了更了解本发明的特点所在，兹举以下一较佳非球面镜片的设计方法并配合图式说明如下，其中：

附图说明

图1为本发明一较佳设计方法的流程图；

图2为本发明非球面镜片示意图；

图3为本发明第一实施例曲线拟合的曲线图；

图4为本发明第一实施例曲线拟合误差值随半径的变化图；