[发明专利]带一件式防护罩的眼镜以及用于设计所述防护罩的方法

说明书

本发明涉及包括一件式防护罩的非矫正单镜片式眼镜和安全头盔、以及用于设计和制造这样的一件式防护罩的方法。根据本发明的用于设计非矫正单镜片式眼镜或安全头盔的一件式防护罩（300）的方法是计算机实施的，其中所述防护罩（300）具有前表面（302）和后表面（304），并且所述方法包括以下步骤：提供所述防护罩（300）的前表面几何形状；提供所述前表面几何形状相对于配戴者眼睛中的至少一只眼睛的预定转动中心的预定局部关系；通过以下方式计算所述防护罩（300）的后表面几何形状中的属于所述配戴者眼睛中的所述至少一只眼睛的预定部分（307a，307b）：针对由于所述配戴者眼睛中的所述至少一只眼睛围绕所述配戴者眼睛中的所述至少一只眼睛的所述预定转动中心的眼睛转动而在所述预定部分（307a，307b）内与所述后表面（304）相交并且与所述前表面（302）相交的多条配戴者视线建立非零负焦度并最小化配戴棱镜，其中所述后表面几何形状的所述预定部分（307a，307b）自由形式表面几何形状。

本发明涉及包括一件式防护罩的非矫正单镜片式眼镜和安全头盔、以及用于设计和制造这样的一件式防护罩的方法。

单镜片眼镜或头盔的“防护罩”由单一镜片构成。通常，这种“防护罩”由透明材料形成为单一件，即，它是一件式防护罩。典型地，这种一件式防护罩被设计成围绕眼睛向头部的侧面弯曲（“包裹式”）和/或向内朝颊骨倾斜（前倾角）。

通过对下文中使用的一些措辞进行定义，将有助于解释本发明。

球面是球体的内表面或外表面的一部分。柱面是柱体的内表面或外表面的一部分。环曲面是具有相互垂直的曲率不等的主子午线的表面，其在这两个主子午线上的截面名义上是圆形的。非球面是从顶点到周边具有连续可变曲率的回转表面的一部分。非环曲面是具有相互垂直的曲率不等的主子午线的表面，其在至少一条主子午线上的截面不是圆形的。表面的主子午线是表面的在测量时显示出最大和最小曲率的那些子午线。渐变表面是非旋转对称的表面，在部分或全部表面上具有连续变化的曲率，通常旨在提供递增的下加光或递减光焦度。

自由形式表面区别于上述球面、柱面、环曲面、非球面和非环曲面。自由形式表面是在整个区域上没有对称性的表面。如以上定义的另外特别是不具有镜像对称性的渐变表面可以是自由形式表面。目前大多数计算机化建模系统使用非均匀有理B样条（NURBS）数学来描述表面形式；但也存在其他方法，比如双三次样条、或戈登曲面（Gorden surface）、或孔斯曲面（Coons surface）。

平光镜片是名义上屈光度为零的镜片。球面镜片是具有两个球面的镜片。柱面镜片是具有至少一个柱面的镜片。环曲面镜片是具有至少一个环曲面的镜片。非球面镜片是具有至少一个非球面的镜片。非环曲面镜片是具有至少一个非环曲面的镜片。

眼科镜片是旨在用于测量、矫正和/或保护眼睛或改变其外观的用途的镜片。眼镜镜片是配戴在眼球前方但不与眼球接触的眼科镜片。矫正型镜片是具有屈光度的眼镜镜片。非矫正型镜片是不具有屈光度或屈光度很低以致其名义上不用于矫正用途的眼镜镜片。

眼镜镜片的前表面是眼镜镜片的旨在远离眼睛装配的表面。相应地，眼镜镜片的后表面是眼镜镜片的旨在靠近眼睛装配的表面。

焦度是包括眼镜镜片的球镜顶焦度和散光顶焦度的通用术语。后顶焦度是以米为单位测量的近轴后顶焦距的倒数。球镜度是球镜度镜片的后顶焦度的值、或散光焦度镜片的两条主子午线之一上的顶焦度的值，这取决于所选择以供参考的主子午线。

棱镜偏差是由折射引起的施加于光线的方向变化。棱镜效应是棱镜偏差和基底设置（即，棱镜底的设置位置）的总称。棱镜度是设计参考点处棱镜效应的棱镜值。

屈光度是包括眼镜镜片的焦度和棱镜度的通用术语。

光轴是垂直于眼镜镜片的两个光学表面的直线，光可以沿着光轴无偏离穿过。顶点是光轴与镜片表面的交点。因此，后顶点是光轴与镜片后表面的交点。

视线是连接中央窝的中心到眼睛出瞳中心的线，并从入瞳中心延伸到物体空间。