一种自由曲面单焦点远视矫正镜片及设计方法技术

本申请属于眼视光学领域，提出了一种自由曲面单焦点远视矫正镜片及设计方法，首先计算远视矫正镜片各方向边缘点到瞳孔中心的径向距离；再依据单眼超环曲面处方和面形设计参数利用远视矫正镜片各方向的屈光度值分别算各方向上远视矫正镜片外表面与内表面的矢高差，从矢高差中找出最大矢高差，该远视矫正镜片的最小中心厚度等于最大矢高差加上最小边缘厚度；在镜框各方向径向距离加上割边余量，验算各方向割边前的边缘厚度，若各方向边缘厚度的最小值大于或等于设定值，中心厚度不变；反之，令此处的边缘厚度为设定值，再结合此处外表面与内表面的矢高，重新计算中心厚度。本申请镜片中心厚度和边缘厚度明显减小，具有较佳的轻型美薄的效果。型美薄的效果。型美薄的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种自由曲面单焦点远视矫正镜片及设计方法


[0001]本专利技术属于眼视光学
，具体涉及一种用于视矫正的镜片及设计方法。

技术介绍

[0002]为减小远视镜片的中心厚度，达到减轻镜片重量的目的，常采用镜框割边前最小边缘厚度为0.5mm的车房定制缩镜镜片，并在镜片的内表面使用自由曲面，其中心厚度结合配镜者验光处方、镜框数据、镜片面型数据等通过计算获得，该缩镜镜片实现了和镜框形状的匹配，相对于边缘厚度不能低于1.1mm、直径固定为65mm或70mm的模具浇注镜片，缩镜镜片的中心厚度有了显著的下降。但是这种车房定制内散光缩镜镜片计算边缘厚度采用的是包含了镜框最大径向尺寸和割边余量的直径尺寸，位置在内表面基弧截面上；按面形矢高、中心厚度和边缘厚度的关系，当基弧离镜框的最大径向尺寸位置较远时，算出的镜片中心厚度明显偏大，导致割边后成品镜片的边缘厚度偏大，从而不能达到镜片减薄的最佳效果，增加了镜片的重量，影响了佩戴的舒适性。

技术实现思路

[0003]为解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术的技术方案是：
[0004]一种自由曲面单焦点远视矫正镜片的设计方法，所述远视矫正镜片为散光矫正面在内表面的正透镜，内表面位于用眼侧，外表面与内表面相对设置；外表面为球面或非球面，内表面为超环曲面；设计方法包括以下步骤：
[0005]St1.首先根据配镜者验光处方中的单眼独立瞳距、瞳高和所选镜框坐标、鼻桥宽度数据计算远视矫正镜片各方向边缘点到瞳孔中心的径向距离；
[0006]St2.再依据单眼超环曲面处方和面形设计参数，利用远视矫正镜片各方向的屈光度值分别算各方向上远视矫正镜片外表面与内表面的矢高差，从矢高差中找出最大矢高差，该远视矫正镜片的最小中心厚度等于最大矢高差加上最小边缘厚度；在镜框各方向径向距离加上割边余量，验算各方向割边前的边缘厚度，若各方向边缘厚度的最小值大于或等于设定值，中心厚度不变；反之，令此处的边缘厚度为设定值，再结合此处外表面与内表面的矢高，重新计算中心厚度；
[0007]St3，用上述方法得到的中心厚度作为参数进行远视镜片的车房磨边定制。
[0008]优选的，St1中所述的镜框坐标数据包括：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坐标数据获得；镜框坐标数据为镜框内框边缘点的极坐标数据(ρ
i
,θ
i
)，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；所述的极坐标极点的位置和镜架摆放的精度有关，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。
[0009]更为详尽地，St1计算远视矫正镜片各方向边缘点到瞳孔中心的径向距离的步骤包括：
[0010]St1.1，将所选眼镜框型内边缘点的极坐标数据(ρ
i
,θ
i
)，i＝1
°
,2
°
,
…
,360
°
，转换
成直角坐标数据(X
i
,Y
i
)，i＝1,2,
…
,360，其中X
i
表示边缘点的横坐标值，Y
i
表示表示边缘点的纵坐标值，转换计算式如下：
[0011]X
i
＝ρ
i
cosθ
i
，i＝1
°
,2
°
,
…
,360
°ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0012]Y
i
＝ρ
i
sinθ
i
，i＝1
°
,2
°
,
…
,360
°ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0013]St1.2，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框型直角坐标系上的位置(X0，Y0)，计算式为：
[0014]Y0＝min(Y
i
)+PH，i＝1,2,
…
,360
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0015]左眼：
[0016]右眼：
[0017]式中，min(Y
i
)表示从镜框边缘点的所有Y坐标数据中找出最小值，max(X
i
)表示从镜框边缘点的所有X坐标数据中找出最大值，min(X
i
)表示从镜框边缘点的所有X坐标数据中找出最小值；
[0018]St1.3，求出镜框各方向边缘点到瞳孔中心的径向距离ρ
i
；
[0019]根据瞳孔中心点坐标(X0，Y0)，通过平移将瞳孔中心点位置平移到坐标原点，此时镜框边缘点坐标变为(N
xi
，N
yi
)，i＝1,2,
…
,360；求出各方向镜框边缘点到瞳孔中心点的径向距离ρ
i
，i＝1,2,
…
,360，计算公式如下：
[0020]N
xi
＝X
i
‑
X0，i＝1,2,
…
,360(6)
[0021]N
yi
＝Y
i
‑
Y0，i＝1,2,
…
,360(7)
[0022][0023]更为详尽地，St2确定该远视矫正镜片的中心厚度包括如下步骤：
[0024]St2.1，将配镜者的球柱镜处方改写为负内散片形式的处方，转换后，镜片外表面为球面或非球面，内表面设计为超环曲面；
[0025]St2.2，根据负内散片处方和内表面的面形设计要求，确定内表面在圆周各方向上的屈光度F
i
；根据负内散片处方和镜片折射率，求出镜片外表面的曲率半径R1；
[0026]St2.3，根据St1.3得到的镜框边缘点到瞳孔中心的径向距离ρ
i
，St2.2得到的外表面球面半径R1、内表面各方向的屈光度F
i
，以及内表面的面形数据，计算镜框各方向边缘点的外表面矢高S1
i
和内表面矢高S2
i
，根据内外表面矢高、边缘厚度和中心厚度的关系，从S1
i
‑
S2
i
中找到最大值，加上最小边缘厚度e
min
，即为该远视矫正镜片的最小中心厚度t
min
；
[0027]t
min
＝max(S1
i
‑
S2
i
)+e
min
，i＝1,2,...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自由曲面单焦点远视矫正镜片的设计方法，所述远视矫正镜片为散光矫正面在内表面的正透镜，内表面位于用眼侧，外表面与内表面相对设置；外表面为球面或非球面，内表面为超环曲面；其特征在于，设计方法包括以下步骤：St1.首先根据配镜者验光处方中的单眼独立瞳距、瞳高和所选镜框坐标、鼻桥宽度数据计算远视矫正镜片各方向边缘点到瞳孔中心的径向距离；St2.再依据单眼超环曲面处方和面形设计参数，利用远视矫正镜片各方向的屈光度值分别算各方向上远视矫正镜片外表面与内表面的矢高差，从矢高差中找出最大矢高差，该远视矫正镜片的最小中心厚度等于最大矢高差加上最小边缘厚度；在镜框各方向径向距离加上割边余量，验算各方向割边前的边缘厚度，若各方向边缘厚度的最小值大于或等于设定值，中心厚度不变；反之，令此处的边缘厚度为设定值，再结合此处外表面与内表面的矢高，重新计算中心厚度；St3，用上述方法得到的中心厚度作为参数进行远视镜片的车房磨边定制。2.根据权利要求1所述的自由曲面单焦点远视矫正镜片的设计方法，其特征在于：所述的镜框内框数据镜包括：St1中所述的镜框坐标数据包括：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坐标数据获得；镜框坐标数据为镜框内框边缘点的极坐标数据(ρ
i
，θ
i
)，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；所述的极坐标极点的位置和镜架摆放的精度有关，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。3.根据权利要求1所述的自由曲面单焦点远视矫正镜片的设计方法，其特征在于，St1计算远视矫正镜片各方向边缘点到瞳孔中心的径向距离的步骤包括：St1.1，将所选眼镜框型内边缘点的极坐标数据(ρ
i
，θ
i
)，i＝1
°
,2
°
,
…
,360
°
，转换成直角坐标数据(X
i
，Y
i
)，i＝1,2,
…
,360，其中X
i
表示边缘点的横坐标值，Y
i
表示表示边缘点的纵坐标值，转换计算式如下：X
i
＝ρ
i
cosθ
i
，i＝1
°
,2
°
,
…
,360
°ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)Y
i
＝ρ
i
sinθ
i
，i＝1
°
,2
°
,
…
,360
°ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)St1.2，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框型直角坐标系上的位置(X0，Y0)，计算式为：Y0＝min(Y
i
)+PH，i＝1,2,
…
,360
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)左眼：右眼：式中，min(Y
i
)表示从镜框边缘点的所有Y坐标数据中找出最小值，max(X
i
)表示从镜框边缘点的所有X坐标数据中找出最大值，min(X
i
)表示从镜框边缘点的所有X坐标数据中找出最小值；St1.3，求出镜框各方...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾春梅，余浩墨，陈晓翌，姚宏亮，
申请(专利权)人：苏州明世光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：