[发明专利]一种基于微区间的多视轴渐变焦眼镜片设计方法

说明书

本发明涉及一种基于微区间的多视轴渐变焦眼镜片设计方法，该方法包括以下步骤：在镜片上建立坐标系、子午线；设计整个子午线上光焦度的分布；按照等光焦度曲线的形式，将子午线上所设计的光焦度分布扩展到整个镜面其他区域；划分镜片微区间；计算镜片每个微区间内的任意一点位置，再根据微区间内任意一点位置以及该微区间光焦度确定该微区间的等光焦度曲线与子午线相交的节点坐标，从而确定微区间在镜片表面的位置分布；计算微区间所在球面的球心坐标；计算整个镜面上任意一点矢高的面型数据，得到镜面的自由曲面数值分布矩阵。本发明的优点是在设计上体现多视轴理念，降低计算复杂程度，提高效率，使佩戴者具有良好的视野，提高佩戴舒服程度。

技术领域

本发明属于渐变焦镜片设计方法技术领域，具体涉及一种基于微区间的多视轴渐变焦眼镜片设计方法。

背景技术

单光眼睛只能满足佩戴者单一的视力缺陷矫正需求，但是随着年龄的增长，人们的眼睛功能开始逐渐退化，人眼在观察物体时调节焦距的能力逐渐下降，眼睛在观察近处物体时无法再仅靠眼睛本身的调节功能来看清眼前的物体，也就是出现了所谓的老花眼问题。此时，人们就不仅需要近视眼睛帮助观察远处的物体，同时也需要老花镜帮助观察近处的物体。渐进镜片的出现能够很好地解决这一问题，因此对渐进镜片的优化设计和加工，越来越引起人们的重视。

渐进镜片是在双光镜、三光镜以及多焦眼睛的基础上设计的自由曲面镜片，是一种区别于普通单光镜片的光焦度从上到下逐渐增加的镜片，随着人眼观察范围由远至近镜片的光焦度也会增加。因此，只用一块镜片就能矫正所有视场的视力，能提供一个连续的从远用到近用都清晰的视力，满足使用过程中近视、远视的双重需求，使佩戴者不仅能够看清远处，也能清晰地面对近处物体。

在现有的渐进镜片设计中，对镜片等光焦度区域分布是固定的，例如有的按几何区域固定分布，有的按照等光焦度曲线的变化来分布，这就造成了在渐变通道之外的区域，光焦度变化过大，对视觉产生很大的不适应性，甚至产生跳像。同时，现有渐进片的设计往往只关注子午线上的光焦度非线性变化，而对子午线两侧的光焦度分布如何拓展，以及对不同视轴上的光焦度区间分布，探讨较少。目前，比较常用的方法是将光焦度按照水平线方向等距离分开，或者按照一定的圆锥曲线形式形成等光焦度曲线，但是每条曲线之间的间隔大小，基本都是按照距离相等的原则进行几何分布的。这样不仅使光焦度区间过渡显得生硬，而且不符合人眼的多视轴观察特性。

现有的多视轴渐变焦镜片的面形设计具有多视轴的特性，如果将镜面上的所有不同区间都设计成不同的视轴，这样虽然更加符合人眼使用情况，但是如此多的视轴设计不仅大大增加了设计的复杂程度，还会延长程序计算时间，降低效率。

经检索发现，专利号为201180009551.9的专利公开了一种渐变多焦眼镜片，该专利涉及成品或半成品的具有复表面的渐变多焦眼镜片，该表面包括一个远视区域，一个近视区域，一个中视区域，以及通过这三个区域的主渐变子午线，远视区域具有远视基准点，近视区域具有近视基准点，近视基准点和远视基准点之间的平均球面度的差定义为表面增加值，然而该专利没有涉及具体的渐变焦眼镜片的设计方法。专利号为201210266273.1的专利公开了一种新型多光轴渐进多焦点镜片设计方法，从多光轴来考虑设计渐变焦镜片，在一块镜片上实现多个渐变焦球形或非球形的小光瞳，每一个光轴对应一个球形或非球形的小光瞳设计相应的光焦度，并对多个球形或非球形的小光瞳对应的渐变焦镜片进行整体曲面拟合，该专利只是将每个小光瞳的中心看成一个光学主轴，然后从每个小光瞳的光轴角度进行设计，并进行面型数据计算，因此该专利提到的光轴只是沿用光学学科领域的光轴概念，尚未涉及从不同的人眼视轴来设计和划分镜片。申请号为201710312417.5的专利申请提供了一种渐进多焦点自由曲面镜片性能评价方法，该方法主要是针对镜片的光焦度、散光、轴向分布的评价方法，虽然提到多视轴这个概念，但只是用于描述正常眼睛的视觉状态，尚未涉及到具体的镜片设计方法。

发明内容