[发明专利]具有矫正散光的自由曲面渐进式镜片的设计方法及镜片

说明书

本发明公开了一种具有矫正散光的自由曲面渐进式镜片的设计方法及镜片，该方法包括：建立一个人眼模型，使人眼与镜片组成一个完整的光学系统；确定所述镜片的屈光度渐进曲线子午线；根据所述人眼模型和所述子午线，通过优化得到渐进片；在所述渐进片前表面上进行散光矫正，得到具有矫正散光的自由曲面渐进式镜片。本发明建立了一套简单方便的设计方法，能解决市面上渐进镜片矫正散光比较困难的问题，并且还能够利用ZEMAX软件实现，大大降低成本。

本申请是申请号为201410429724.8，申请日为2014年8月28日，发明名称为“具有矫正散光的自由曲面渐进式镜片的设计方法及镜片”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及镜片技术领域，具体涉及一种具有矫正散光的自由曲面渐进式镜片的设计方法，以及该设计方法所获得的镜片。

背景技术

渐进多焦镜片是应用自由曲面实现光焦度的连续变化，通过屈光度的连续渐进增加的过渡区实现视远区与视近区表面面型和屈光度的自然衔接。所以渐进多焦镜片能只用一块镜片就能矫正所有视场处的视力，能提供一个连续的从远至近都清晰的视力。

如图1所示，现有技术的渐进多焦镜片表面可分为四个部分：视远区1、视近区2、渐进区3和像散区4。其中，视远区1位于渐进多焦镜片上半部分的宽阔区域，在人眼处于放松平视状态下矫正视远能力，提供清晰、宽阔的视野。而视近区2位于渐进多焦镜片的下方，其光学中心在视远区1中心下约10～18mm，鼻侧2-2.5mm处。具体位置因渐进镜片使用类型，设计方法以及校正老视程度、人眼瞳距和用眼习惯等的不同而有相应的差异。

渐进多焦镜片的主要特征为：在镜片上方固定的视远区1和镜片下方固定的视近区2之间有一段屈光力连续变化的过渡区域，该镜片区域即称为渐进区(或称渐变区)3。在该区域，通过镜片曲率半径的逐渐减小而达到镜片屈光力(度数)的逐渐增加，实现视远区1与视近区2表面面形与屈光度的自然衔接，使由远及近不同距离的视野无断裂而能清晰成像，从而为佩戴者提供自远点到近点全程、连续的清晰视觉。因此，渐进多焦镜片越来越受人们的关注，其应用前景十分广阔。现在国内外对于使用这类镜片的需求不断上升，然而，几乎所有的渐进镜片都是从海外进口，其价格昂贵、交货期长都非常影响这类镜片的推广使用。

另外，在渐进区3的两侧为像差区(或称像散区)4，当视线移向此区会视物变形，变形的程度与渐进片的设计及加光度有关。变形散光是渐进多焦镜片很难克服的关键问题，虽然验配得当的渐进区3能给予佩戴者清晰的视力，但在渐变区两侧将产生一定程度的成像变形，其变形程度和变形方向取决于镜片设计的不同和附加度数的深浅，当眼球离开可用渐变区中心区域越远，像质变形就越明显。由于视近区2为球性设计，所以视近区2越宽，其周边诱发出来的散光就越大，相反，视近区2越窄，其诱发周边变形散光同样随附加度数的变化而改变，近阅读附加度数越大，周边变形问题就越明显。

近视、远视和散光统称为屈光不正或屈光缺陷，多数人眼都会多少有些散光，与球光缺陷共同一眼球。这是在人生生长发育时期逐步形成的眼球缺陷。散光缺陷比球光缺陷复杂一些，其大小是一个矢量(有方向的量)，多数可以用眼镜矫正，并不可怕。近视、远视、散光都属于屈光不正。所谓屈光不正是由于晶状体的曲率(通俗地说：凹凸程度)改变引起。

光线通过正常人的晶状体后，影像正好聚焦在视网膜上，这称为正视眼。近视眼的晶状体曲率增大，光线通过晶状体后，影像聚焦在视网膜之前，远视眼正相反。近视和远视眼的晶状体的曲率改变是均匀的，而散光则不是均匀的改变，即在同一个晶体上，表面的凹凸不规则，从而造成光线的焦点不能聚于一点，这就是散光。如果这种凹凸程度具有一定的规律，(通常以360度圆周表示在那个方向上。)这就做规则性散光，这种散光可以使用散光镜片来矫正。如果晶体完全无规则地凹凸不平，这样的镜片就无法加工了。矫正球光近视或球光远视的镜片叫球镜。矫正散光的镜片叫柱镜。球镜和柱镜不能互相代替，但可以合制成一个镜片。

另外，进行镜片设计的设计软件几乎由国外大公司垄断，因此，普通的配镜企业或个人欲进行镜片设计时，需要支出不菲的成本。