[发明专利]视力矫正眼用透镜片的美薄设计方法

摘要

本发明公开了一种视力矫正眼用透镜片的美薄设计方法，本方法将透镜片后表面划分为中心定焦区域和边缘减薄区域，中心定焦区域保持视力矫正所对应的屈光度不变，在边缘减薄区域采用多项式对镜片进行减薄处理，中心定焦区域与边缘减薄区域表面平滑过渡，分别得到中心定焦区域和边缘减薄区域的曲线方程，按曲线方程对透镜片边缘减薄区域的后表面进行切削加工，从而获得边缘部分美薄的透镜片。本方法使原本较厚透镜片边缘部分平滑减薄，提高透镜片的外观性能，减少眩光效果和棱镜效应，降低视觉疲劳，并且便于加工，可使大基弯镜片与镜架完美匹配，达到最佳的外观效果。

主权项

1.一种视力矫正眼用透镜片的美薄设计方法，其特征在于本方法包括如下步骤：步骤一、将透镜片划分为中心定焦区域和位于中心定焦区域周边的边缘减薄区域，中心定焦区域为常用视觉区域，其表面为球镜表面设计，并保持其屈光度不变，边缘减薄区域的厚度向周边逐渐减薄：步骤二、将中心定焦区域的后表面设为标准圆曲线，以后表面顶点作为坐标原点建立二维平面直角坐标系，设圆心为(0，R₁)，半径为R₁，即为该曲线的曲率半径，标准圆曲线方程为：在该标准圆中，取其下半圆的一部分关于纵坐标对齐的圆弧，作为镜片中心定焦区域的后表面曲线，在二维平面直角坐标系中，该圆弧S的表达式为：其中，x∈[‑x₀，x₀]，[‑x₀，x₀]为中心定焦区域边缘点的坐标，x₀根据透镜片佩戴者日常用眼习惯进行测定，在该区域内后表面保持原有状态，不做改变，不影响中心视觉效果：步骤三、将中心定焦区域边缘点的坐标x₀代入式(2)，得到：设标准圆曲线在(x₀，y₀)处的切线为L₁，其斜率为k₁，对圆弧S方程求导，得到：将标准圆曲线与切线的交点坐标(x₀，y₀)代入式(4，)，得到切线斜率k₁：步骤四、在边缘减薄区域采用美薄设计，其厚度向周边处逐渐变薄，设减薄部分曲线在(x₀，y₀)点的切线为L₂，其斜率为k₂，设切线L₁的倾斜角为α，切线L₂的倾斜角为β，切线L₁与切线L₂的夹角为θ，推导出夹角θ与两切线斜率的关系，tanθ＝|tan(α‑β)|＝|(tanα‑tanβ)/(1+tanα×tanβ)|＝|(k₁‑k₂)/(1+k₁×k₂)|   (6)已知k₁，并设k₁＞k₂＞0，推导出切线L₂的斜率k₂的值：步骤五、中心定焦区域与边缘减薄区域采用多项式曲线进行平滑过渡，要求两者在交界处的至少二阶导数值相等，设边缘减薄区域减薄部分的曲线L₃为三次函数，y＝ax³+bx²+cx+d，   (8)曲线L₃在边缘区域呈先上升后下降的趋势，定义T为透镜片边缘点到水平坐标轴的垂直高度，并根据佩戴者的需求设定，曲线L₃经过点(R,T)和(x₀,y₀)，R为后表面坐标原点到透镜片边缘点的水平距离，即y(R)＝T，y(x₀)＝y₀，设曲线L₃在x₀到R之间存在一个极大值点(x₁,y₁)，且满足y'(x₁)＝0，即3ax₁²+2bx₁+c＝0，该点为曲线L₃的拐点，自此曲线L₃呈下降趋势，根据曲线L₃在点(R,T)、点(x₀,y₀)和点(x₁,y₁)的函数值以及导数值y'(x₀)求解系数a、b、c、d的值，最终得到曲线L₃的表达式，即为边缘减薄区域的曲线，按照该曲线对透镜片边缘减薄区域的后表面进行切削，从而获得边缘部分美薄的透镜片。