[发明专利]一种曲率中心优化的渐进多焦点眼用镜片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种曲率中心优化的渐进多焦点眼用镜片及其制备方法。通过建立曲率中心y坐标的两种优化函数对现有技术中渐进多焦点眼用镜片表面矢高表达式中曲率中心中的进行优化，得到优化后的镜片表面矢高，再进行镜片的加工。镜片表面矢高优化前后的对比结果表明，本发明提供的两个优化函数都能明显改善渐进多焦点眼用镜片的光学性能，提高了镜片佩戴者的佩戴舒适度。

技术领域

本发明涉及一种渐进多焦点眼用镜片，特别涉及一种曲率中心优化的渐进多焦点眼用镜片及其制备方法。

背景技术

渐进多焦点眼用镜片能同时满足视远与视近的需求，又避免了双光镜等在视远与视近转换时视觉断裂等缺陷。参见附图1，渐进多焦点眼用镜片表面分为远用区1，渐变通道(或称中间过渡区)2，近用区(阅读区)3和散光区4；图1中，A为远用区参考点，B为近用区参考点；远用区、近用区和渐变通道统称为有效视觉区。

由于人眼的瞳孔较小，直径只有3至4毫米，人眼与渐进多焦点眼用镜片构成系统的孔径小，视场大，球差和慧差对相影响较小，通常可以不考虑，而散光是对人眼影响最大的像差，直接影响视觉锐度，给渐进多焦点眼用镜片的佩戴者带来不适。因此，在渐进多焦点眼用镜片的优化设计中主要考虑的是光焦度达到要求和减小不必要散光，其中减小不必要散光是渐进多焦点眼用镜片设计中的最大难点。

在本发明作出之前，美国专利(US4861153)和中国发明专利(CN101661167A)提供的渐进多焦点眼用镜片的设计方法为：采用笛卡尔坐标系，原点在镜片中心，y轴正方向水平向右，x轴正方向竖直向下，z轴正方向垂直于纸面指向读者。首先确定远用区参考点和近用区参考点的光焦度，再通过确定连接远用区和近用区的子午线曲率分布，结合连续分布的轮廓线u(x,y)来确定遍及整个镜片的曲率半径R(x,y)，进而由各点的曲率半径值R(x,y)计算得到镜片渐进多焦点表面上各点的曲率中心(ξ,η,ζ)(其中η＝0)，最后根据矢高公式计算渐进多焦点镜片矢高分布z(x,y)。

现有技术中，中国发明专利(CN101661167A)主要针对子午线上曲率半径R(x,y)进行优化设计以减小不必要散光。中国发明专利(CN103246080A)主要针对轮廓线u(x,y)进行优化设计以减小不必要散光。渐进多焦点表面上各点的曲率中心对渐进多焦点眼用镜片的散光也具有较大影响，上述技术方案中，虽然对曲率中心的x坐标ξ和z坐标ζ进行了计算，但是将曲率中心的y坐标η强制设置为零，不利于减小不必要散光。

发明内容

本发明针对现有渐进多焦点眼用镜片曲率中心设计中存在的不足，提供一种曲率中心优化的渐进多焦点眼用镜片及其制备方法，有效改善了渐进多焦点眼用镜片的光学性能。

实现本发明目的的技术方案是提供一种曲率中心优化的渐进多焦点眼用镜片的制备方法，先得到初始镜片的表面矢高，其初始镜片的曲率中心坐标为(ξ,η,ζ)，镜片表面的曲率半径为R＝R(x,y)，曲率中心的x坐标为ξ＝ξ(x,y)，y坐标为η＝0，z坐标为ζ＝ζ(x,y)，再进行以下两种方法的优化和加工。

方法一的步骤如下：

(1)对初始镜片的曲率中心坐标(ξ,η,ζ)中的y坐标η按如下公式(Ⅰ)的优化函数表达式进行优化：

其中，sgn()为符号函数；b为位置参数，b的取值范围为0.4～1.2；κ为宽度参数，κ的取值范围为0.6～1.2；为镜片的口径；优化系数a₁和a₂按如下公式(Ⅱ)非线性方程组计算得到：