[发明专利]一种环焦自由曲面镜片的制作方法及镜片在审

专利信息
申请号: 201910769135.7 申请日: 2019-08-20
公开(公告)号: CN110488507A 公开(公告)日: 2019-11-22
发明(设计)人: 项华中;李念宁;高健东;王丽君;金涛;王成;郑刚;付东翔;武杰;张大伟;庄松林 申请(专利权)人: 上海理工大学
主分类号: G02C7/06 分类号: G02C7/06;G02C7/04;G02C7/02
代理公司: 31243 上海百一领御专利代理事务所(普通合伙) 代理人: 陈贞健;姜伯炎<国际申请>=<国际公布>
地址: 200082 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 镜片 定焦 自由曲面 制作 光焦度 后表面 渐变 环焦 矢高 三维直角坐标系 多焦点镜片 镜片后表面 佩戴舒适性 原点 镜片水平 设计模拟 数据生成 正常人眼 周边离焦 子午线 构建 人眼 外周 眼球 制备
【说明书】:

发明提供了一种环焦自由曲面镜片的制作方法以及利用该制作方法制备得到的环焦自由曲面镜片,该方法从周边离焦防控及光焦度渐变的角度出发构建一个多焦点镜片,使得镜片的中心部位形成有一个圆形的中心定焦区,并在中心定焦区外周形成多个环形的周边定焦区,周边定焦区的光焦度沿着镜片子午线及镜片水平轴从内至外渐变;然后以人眼中心为原点建立一个三维直角坐标系,由内至外依序计算各个定焦区后表面上所有点的矢高,最后再根据所有定焦区后表面的所有点的矢高数据生成镜片后表面。利用该制作方法制作的镜片从中心到边缘会比较平缓。而且整个镜片的设计模拟符合正常人眼在看物体时眼球的调节功能,儿童及青少年的佩戴舒适性较好。

技术领域

本发明涉及光学镜片领域,具体涉及一种环焦自由曲面镜片的制作方法及镜片。

背景技术

眼睛是人们获取信息的重要器官,为了清晰准确地获取外部信息,青少年近视患者就必须通过矫正屈光补正来改善其视光系统,通常采用两种方法,一种是佩戴光学镜片,包括框架眼镜和隐形眼镜等;另一种就是使人眼的某一屈光元件发生改变,如采用准分子激光矫正手术等。

传统镜片中的单焦点镜片、双光镜片以及渐进多焦点镜片都有各自的不足。单焦点镜片由于仅有一个光焦度,近距离用眼需要眼睛作适当的调节,长期佩戴会产生眼疲劳,并使近视加重和眼球变形。双光镜片在视近和远视时采用了不同的光度,但由视远区域过渡到视近区域时会产生像跳,影响人的视觉。渐进多焦点镜片从视远区经中间渐变区到视近区,光焦度逐渐、连续递减,佩戴这种镜片时,会最大限度改善眼睛的疲劳状况,有效缓解近距离用眼疲劳。但是渐进多焦点镜片周边存在一定的盲区,而且渐进多焦点镜片从中心到边缘的平缓度较差,儿童及青少年的佩戴舒适性较差,而且镜片边缘较厚,镜片的棱镜度也较大。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的,目的在于提供一种环焦自由曲面镜片的制作方法及镜片。

本发明提供了一种环焦自由曲面镜片的制作方法,包括以下步骤:

步骤1:设定一个光焦度高阶多项式,准备一个前表面为光滑曲面的镜片,将镜片分为两个区:位于镜片中心位置的圆形的中心定焦区、从中心定焦区的边缘向镜片的边缘,光焦度按照光焦度高阶多项式从内至外渐变的多个环形的周边定焦区;

步骤2:以人眼中心为原点建立一个三维直角坐标系,并使得镜片的中心落在三维直角坐标系的Z轴上,并且镜片的子午线与三维直角坐标系的Y轴平行,镜片的水平轴与三维直角坐标系的X轴平行;

步骤3:根据步骤2中建立的三维直角坐标系,计算中心定焦区的后表面上所有点的矢高,设点P0为中心定焦区的后表面上任意一点,则P0的矢高计算公式为:

l0=27mm (3)

其中,Zc为点P0在三维直角坐标系中的Z轴坐标,xc为点P0在三维直角坐标系中的X轴坐标,yc为点P0在三维直角坐标系中的Y轴坐标,Rh0为中心定焦区的后表面的曲率半径,R0为镜片的前表面的曲率半径,f0为中心定焦区的焦距,n为镜片的折射率,d0为人眼眼球与镜片后表面之间的间距,d0为中心定焦区的中心厚度;

步骤4:根据步骤2中建立的三维直角坐标系,计算从中心定焦区开始内起第一个周边定焦区的后表面上所有点的矢高,设点P1为内起第一个周边定焦区的后表面上任意一点,则P1的矢高计算公式为:

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