申请/专利权人：苏州明世光学科技有限公司;苏州大学

申请日：2022-04-20

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN114815306B

主分类号：G02C7/02

分类号：G02C7/02;G02B27/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2022.08.16#实质审查的生效;2022.07.29#公开

摘要：本申请属于眼视光学领域，提出了一种用于远视矫正的自由曲面单焦点散光镜片及设计方法，镜片为圆形正透镜，外表面为球面或非球面，内表面为超环曲面；首先根据配镜者单眼独立瞳距、鼻桥宽度、瞳高、镜片割边余量、所选镜框数据、处方参数综合考虑获得镜片的最小直径；并根据超环曲面内散片基弧位置来设定刀边位置，使得刀边位置尽可能靠近镜片光学中心，从而最大化地减少镜片中心厚度，从而使得割边装架后的镜片的获得最佳轻薄效果；其内表面采用超环曲面设计，消除了镜片周边离轴像差，扩大镜片周边清晰视野范围，增强了成像的对比敏感度；相比模具造的光学设计面在外表面的非球面镜片更具有舒适度上的优势。

主权项：1.一种用于远视矫正的自由曲面单焦点散光镜片的设计方法，其特征在于：所述的用于远视矫正的自由曲面单焦点散光镜片为散光矫正面在内表面的圆形正透镜，其镜片的外表面为球面或非球面，内表面为超环曲面；首先根据配镜者验光处方中的单眼独立瞳距、瞳高、所选镜框内框数据，结合镜片割边余量综合得出镜片的最小直径；依据单眼超环曲面处方设定镜片内表面基弧处的边缘厚度，然后依据单眼的球柱镜处方、镜片外表面的屈光力和非球面系数、镜片内表面基弧的屈光力和非球面系数，结合镜片最小直径得到镜片基弧截面外表面的矢高、内表面的矢高，利用边缘厚度、外表面的矢高、内表面的矢高、中心厚度的关系计算出镜片的最小中心厚度；所述的镜框内框数据包括：内框的形状、大小和鼻桥宽度数据；通过扫描镜架获得或通过预存的镜框内框数据获得；镜框内框数据为镜框内框边缘点的极坐标数据ρi，θi，i＝1°,2°,…,360°；ρ表示镜框内框边缘点到极坐标极点的距离，θ表示镜框内框该边缘点连接极点的射线相对于极轴的角度；极点位置设置于镜框内框的几何中心处，即镜框内框的半高和半宽线的交点处；具体设计方法包括如下步骤：步骤1：将镜框内框边缘点的极坐标数据ρi，θi转换成直角坐标数据Xi，Yi，其中i＝1,2,…,360；X表示内框边缘点的横坐标值，Y表示内框边缘点的纵坐标值；转换公式为：Xi＝ρicosθi，i＝1°,2°,…,360°1Yi＝ρisinθi，i＝1°,2°,…,360°2步骤2，根据配镜者验光处方中的左眼独立瞳距LPD或右眼独立瞳距RPD、瞳高PH，以及所选框型的鼻桥宽度DBL，得出镜框上瞳孔中心点在直角坐标上的位置X0，Y0，计算式为：Y0＝minYi+PH，i＝1,2,…,3603左眼：右眼：式中，minYi表示从镜框内框边缘点的所有Y坐标数据中找出最小值，maxXi表示从镜框内框边缘点的所有X坐标数据中找出最大值，minXi表示从镜框内框边缘点的所有X坐标数据中找出最小值；步骤3，根据配镜者的单眼独立瞳距、瞳高、所选镜框的形状、大小、鼻桥宽度以及镜片割边余量，综合得出车房定制镜片的最小直径；根据直角坐标系上两点之间的距离公式，从瞳孔中心点X0，Y0到镜框内框边缘点Xi，Yi，i＝1,2,…,360的距离ρi中找出最大值ρmax，加上割边余量r0就是最小半径rmin，加倍之后就得到了车房定制镜片最小直径尺寸Dmin，计算式如下： ρmax＝maxρi，i＝1,2,…,3607rmin＝ρmax+r08Dmin＝2×rmin9步骤4，计算该镜片的最小中心厚度tmin；首先，将配镜者的球柱镜处方换算成负内散片处方，该负内散片处方为： 得到负内散片处方后，由外表面的屈光力F1和镜片的材料折射率n，求出外表面的曲率半径r1，计算公式为： 根据步骤3得到的定制镜片最小直径尺寸Dmin计算出外表面球面或非球面的矢高S1,当外表面为球面时， 当外表面为非球面时， 其中r＝Dmin2，c为顶点曲率，k为圆锥系数；从负内散片处方的结构可知，第二面基弧的边缘处是镜片圆周上边缘厚度最小的地方，根据刀边加工的要求，设定镜片基弧处的边缘厚度为t0，再由基弧的屈光力Fb和镜片折射率n得到基弧的曲率半径Rb，并结合镜片基弧的非球面系数，计算出基弧对应的矢高S2，最后根据镜片矢高、边缘厚度和中心厚度的关系，该镜片的最小中心厚度tmin＝S1+t0-S2；步骤5，用上述方法得到的定制镜片最小直径Dmin和最小中心厚度tmin作为参数进行镜片的车房磨边定制。

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