[发明专利]一种组合式硬膜压贴三棱镜片及其优化设计方法

权利要求书

1.一种组合式的硬膜压贴三棱镜片，其特征在于：所述组合式的硬膜压贴三棱镜片包括第一硬膜压贴三棱镜和第二硬膜压贴三棱镜，所述第一硬膜压贴三棱镜和第二硬膜压贴三棱镜微结构表面相对，凹槽方向互相平行；所述第一硬膜压贴三棱镜的结构参数包括底角角度a、底角角度b、结构单元长度w和材料折射率n；所述第二硬膜压贴三棱镜的结构参数包括底角角度c、底角角度d、结构单元长度w和材料折射率n；

所述第一硬膜压贴三棱镜的底角角度a的取值范围为[0,90)，所述第一硬膜压贴三棱镜的底角角度b为90°；所述第二硬膜压贴三棱镜的角度c的取值范围为[0,90)，所述第二硬膜压贴三棱镜的底角角度d由第一硬膜压贴三棱镜的角度a和第一硬膜压贴三棱镜的材料折射率n决定，由公式(1)给出：

d＝90°+a-sin^-1(n*sin(a)) (1)。

2.一种如权利要求1所述的组合式硬膜压贴三棱镜片的优化设计方法，其特征在于：所述优化设计方法包括如下步骤：

步骤1、确定组合式硬膜压贴三棱镜片最终要达到的目标棱镜度数pd以及镜片材料的折射率n；

步骤2、计算出所有最终能达到目标棱镜度数pd的所述第一硬膜压贴三棱镜的角度a与所述第二硬膜压贴三棱镜的角度c的组合，并保存所述组合，过程如下：

步骤2.1、取所述第一硬膜压贴三棱镜的角度a的值

所述角度a的首次取值为0，后续以一增量Δ₁递增取值，增量Δ₁在(0，0.5]的范围内取值；

步骤2.2、从0开始以增量Δ₂递增地取所述第二硬膜压贴三棱镜的角度c的值，直到找出符合目标棱镜度数pd的角度a、c的组合，若没有符合条件的角度a、c的组合，则跳转到步骤2.1继续向下执行；角度a、c具体需要满足的条件由公式(2)给出：

步骤2.3、保存符合所述条件的角度a、c的组合；

步骤2.4、判断当前角度a是否大于90度，若是则结束，若否则跳转到步骤2.1继续向下执行；

步骤3、人为地先设定一角度θ的值；

步骤4、计算各个所述角度a、c的组合在角度为θ内的平均测量偏差量，过程如下：

步骤4.1、取一角度a、c的组合，首次取第一个角度a、c的组合，后续依次取后一个组合；

步骤4.2、计算上述角度a、c组合的平均测量偏差量δ,具体计算公式(3)如下：

上式中k为一大于0的整数，δ_左和δ_右分别为左偏差量和右偏差量，具体由公式(4)和公式(5)给出：

步骤4.3、保存计算所得的平均测量偏差量；

步骤4.4、判断是否取到上述角度a、c组合中的最后一个组合，若是则结束，若否则跳转到步骤4.1继续向下执行；

步骤5、找出上述计算所得的最小平均测量偏差量所对应的角度a、c的组合。

3.如权利要求2所述的优化设计方法，其特征在于：所述步骤3中，θ角表示的是实际斜视度数测量时，硬膜压贴三棱镜片与人脸平面产生的夹角，θ角在[0,30]区间内取值。