一种超环面散光眼镜片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超环面散光眼镜片及制备方法。眼镜片的前表面为顶点无屈光度差异、在两个相互垂直方向上具有不同曲率变化的超环面，后表面为环曲面，由具有超环面散光眼镜片形状空腔的模具浇注而成。模具由上模座与下模座对准轴线合模而成，其上模座具有一个用于成形眼镜片前表面的凹曲面，下模座具有一个用于成形眼镜片后表面的凸曲面。超环面散光眼镜片将起到矫正散光眼作用的环曲面和超环面分散设计在镜片的后表面和前表面，不但具有重量轻、镜片周边厚薄较均匀、成像质量佳的优点，而且克服了模具浇注的一般超环面散光眼镜片的下模座凸曲面难加工、加工设备要求高、成品率低的缺点，大大降低了制备成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种模具浇注成型的眼镜片及其制备方法，尤其涉及一种超环面 (ATORIC)散光眼镜片及其加工方法，采用本专利技术制备方法，能有效减小模具的加工难度，大 大降低制备成本。
技术介绍
传统矫正散光眼的眼镜片为环曲面透镜，透镜的两个表面一个为球面，一个为环 曲面，通常眼镜行业称之为球面散光镜。起到矫正散光眼作用的环曲面在外表面的称外散 镜片，起到矫正散光眼作用的环曲面在内表面的称内散镜片。内散镜片无论在外观还是成 像质量方面都优于外散镜片，所以一般都采用内散镜片。球面散光镜存在有眼镜片边缘厚 度不均匀、镜片厚、重量大的缺点。 中国专利技术专利CN1237366C公开了一种超环面散光眼镜片，其超环面的一根基线 为高次非球面曲线，基线的垂直方向为球面曲线。该超环面将环曲面矫正散光眼的功能与 非球面减薄镜片、提高像质的功能结合在一个面上，并将其称之为散光面。所提供的超环面 散光眼镜片可以减薄镜片，提高成像质量，且能缓解镜片边缘的不等厚，但对加工设备要求 尚，成本尚。 中国专利技术专利CNl 105315C公开了一种用于矫正散光眼的同心年轮环透镜，其一 个表面为复曲面，即前所述环曲面，另一面为同心年轮环。由于同心年轮环的旋转对称性， 此种镜片并不能缓解镜片边缘的不等厚。技术专利CN 202011091U公开了一种散光眼 镜片制备模具，模具的上模座和下模座中至少有一个曲面是双圆锥面，使用模具浇注的眼 镜片适用于规模生产，具有成本较车房加工镜片大大降低的特点。但对于散光眼镜片而言， 由于通常都采用内散镜片，势必要在下模座凸曲面上加工散光面。较之凹曲面，凸曲面的铣 磨和抛光所需时间长，难度较大，对加工设备的要求高。采用现有技术提供的曲面函数形式 制作模具下模座，凸曲面上曲率处处不等，加工难度就更大，面型容易变形，成品率低，生产 成本高。 球面散光眼镜片厚度厚，边缘厚薄不均匀。而现有技术公开的超环面散光镜片，虽 然克服了上述缺点，却对加工设备提出了更高的要求，生产成本高。即使采用模具浇注的方 式加工，由于在凸曲面上加工超环面，曲面容易变形，成品率低，生产成本仍然偏高。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种不仅具备现有的超环面散光眼镜片减 薄镜片，成像质量高，能缓解镜片边缘不等厚的优点，并且能有效减小模具制备过程中模具 凸曲面的加工难度，大大降低生产成本的超环面散光眼镜片及其制备方法。 实现本专利技术的目的技术方案是提供一种超环面散光眼镜片的制备方法，采用模具 浇注成形工艺，所述的模具包括上模座和下模座，上模座为具有一个用于成形眼镜片前表 面的凹曲面，下模座为具有一个用于成形眼镜片后表面的凸曲面，依据待加工眼镜片处方， 得到凹曲面和凸曲面并加工模具；在本专利技术技术方案中： 所述上模座的凹曲面为一个顶点无屈光度差异的超环面，在笛卡尔坐标系上定义 所述的凹曲面，4由沿着内法线穿过凹曲面顶点，X吵平面过凹曲面顶点并与Z垂直，所述的 超环面由以下函数确定：， 其中，伪超环面顶点的曲率，足为X方向的二次曲线常数，々为7方向的二次曲线常 数，待加工眼镜片为近视带散光的眼镜片，则尤>〇，尽>〇,且尤< 尽;待加工眼镜片为远 视带散光的眼镜片，则尤< 〇,尽< 〇,且<%，办，％分别为?向的高次 项系数，心分别为^方向的高次项系数；所述高次项系数的取值数量级范围： 口 /?为 10 7 ~10 6，ajp /?为 10 11 ~10 'ajp /?为 10 15 ~10 13，a70fp 为 10 18 ~ 10 17, aj口 ~为 10 22 ~10 21; 所述下模座的凸曲面为一个环曲面，在笛卡尔坐标系上定义所述的凸曲面，4由沿 着内法线穿过凸曲面顶点，平面过凸曲面顶点并与4由垂直，所述的环曲面以X方向为 基轴方向，由以下函数确定：， 其中，G为环曲面X方向的曲率，?为环曲面/方向的曲率，?，G与?的差值 依据待加工眼镜片处方的散光要求得到。 在本专利技术技术方案中，上模座和下模座上都刻有表征劣方向的轴线，上模座和下 模座的轴线对准彼此接触合模，形成具有超环面散光眼镜片形状空腔的模具。 模具的材质为玻璃，用于树脂眼镜片的浇注成型。模具的材质为金属，用于塑料镜 片的注塑成型。 本专利技术待加工眼镜片的顶点球光度在-14. OOD到+10.0 OD之间，散光光度 在-0· 2?到-4. OOD之间。 本专利技术技术方案还包括按上述制备方法得到的一种超环面散光眼镜片。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是： 1、本专利技术提供的超环面散光眼镜片由模具浇注成形，上模座上加工有一个超环面矢高 的凹曲面，下模座上加工有一个环曲面矢高的凸曲面，上模座凹曲面和下模座凸曲面的顶 点相距一定的距离边缘接触合模，形成具有超环面散光眼镜片形状空腔的模具，顶点相距 的距离即为成形眼镜片的中心厚度。上模座和下模座上都要刻有表征环曲面基轴方向（X 方向）的轴线，合模时上模座和下模座的轴线彼此接触对准，确保模具内空腔形状对应的镜 片前表面在X方向上的弯曲程度小于Z方向上的弯曲程度，达到减缓散光眼镜片边缘厚薄 不均匀的目的。 2、本专利技术将超环面和散光面分散在前后两个表面上，前表面为顶点无屈光度差 异、在两个垂直方向上具有不相同非球面系数的特殊超环面，起到减薄镜片、提高成像质量 的作用；后表面为普通的环曲面，起矫正散光的作用。眼镜片由模具浇注成型，上模座凹曲 面上加工超环面，下模座凸曲面上加工环曲面，上模座与下模座对应轴线合模，成型的散光 眼镜片具有重量轻、镜片周边厚薄较均匀、成像质量佳的优点。 3、本专利技术技术方案采用超环面加工在模具的上模座凹曲面上，相对于凸曲面而 言，加工难度降低。并且，此特殊的超环面具有顶点曲率无差异的特点，更进一步降低加工 难度和提高成品率。而环曲面加工在模具的下模座凸曲面上，与普通模具浇注的球面散光 镜片的下模座制备方法相同，可以用球面铣磨机进行加工，工艺成熟。球面铣磨机价格仅数 万元，较之用于加工超环面的价格数百万元的自由曲面数控机床，设备投入费仅约百分之 一。因此，本专利技术设计和制备的模具浇注的超环面散光眼镜片，能大大降低相应特种模具生 产成本和难度，从而降低镜片制造成本和有助于该产品的普及化生产。【附图说明】 图1为本专利技术实施例提供的近视镜片模具结构剖视示意图； 图2为本专利技术实施例提供的远视镜片模具结构剖视示意图； 图3为本专利技术实施例提供的近视散光镜片和同处方球面散光镜片的基轴方向剖面矢 高图、垂直方向的剖面矢高图和镜片边缘一周厚度变化曲线图； 图4为本专利技术实施例提供的远视散光镜片和同处方球面散光镜片的基轴方向剖面矢 高图、垂直方向的剖面矢高图，和镜片边缘一周厚度变化曲线图。 图中，1、上模座；11、成形眼镜片前表面的凹曲面；2、下模座；21、成形眼镜片后表 面的凸曲面。【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。 实施例1 : 本实施例提供的近视散光镜的处方为：顶点球光度-6D，散光度-2D，轴向45°，折射率 n=l. 598,镜片口径70毫米。处方中的散光轴向只在装配眼镜起作用，设计加工过程中不需 考虑。选取前表面顶点处屈光度为1D，则后表面环曲面基轴方向（寒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超环面散光眼镜片的制备方法，采用模具浇注成形工艺，所述的模具包括上模座和下模座，上模座为具有一个用于成形眼镜片前表面的凹曲面，下模座为具有一个用于成形眼镜片后表面的凸曲面，依据待加工眼镜片处方，得到凹曲面和凸曲面并加工模具；其特征在于：所述上模座的凹曲面为一个顶点无屈光度差异的超环面，在xyz笛卡尔坐标系上定义所述的凹曲面，z轴沿着内法线穿过凹曲面顶点，xoy平面过凹曲面顶点并与z垂直，所述的超环面由以下函数确定：；其中， C为超环面顶点的曲率，Kx为x方向的二次曲线常数，Ky为y方向的二次曲线常数，待加工眼镜片为近视带散光的眼镜片，则 Kx＞0，Ky＞0，且Kx＜Ky；待加工眼镜片为远视带散光的眼镜片，则Kx＜0，Ky＜0，且；a4，a6，a8，a10，a12 分别为x方向的高次项系数，b4，b6，b8，b10，b12分别为y方向的高次项系数；所述高次项系数的取值数量级范围： a4和b4为10‑7～10‑6，a6和b6为10‑11～10‑10，a8和b8为10‑15～10‑13，a10和b10为10‑18～10‑17，a12和b12为10‑22～10‑21；所述下模座的凸曲面为一个环曲面，在xyz笛卡尔坐标系上定义所述的凸曲面，z轴沿着内法线穿过凸曲面顶点，xoy平面过凸曲面顶点并与z轴垂直，所述的环曲面以x方向为基轴方向，由以下函数确定：；其中，Cx为环曲面x方向的曲率，Cy为环曲面y方向的曲率，Cx＜Cy，Cx与Cy的差值Cx‑Cy依据待加工眼镜片处方的散光要求得到。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余浩墨，陈晓翌，
申请(专利权)人：苏州苏大明世光学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32