一种基于三次样条曲线边缘处理的隐形眼镜片的设计方法技术

本发明专利技术涉及一种基于三次样条曲线边缘处理的隐形眼镜片的设计方法，属于隐形眼镜设计制备技术领域。本发明专利技术采用第一边界条件的三次样条曲线来连接隐形眼镜镜片的中心有效区域和边缘部分，保证了曲面的连续性；边界一阶导数可设定，从而可保证整个曲线的二阶可导，也即镜片的屈光度会连续变化，不会有突变，从而保证边缘不会有象跳现象；通过本发明专利技术，设计计算简单利于实际生产加工；根据第一类边界条件的三次样条曲线，只要让连接处的一阶导数与原区域的一阶导数相等，就能保证曲线一阶可导，从而保证曲线的光滑性，保证镜片的佩戴舒适性；三次样条本身保证了二阶可导的连续性，从而保证了连接处屈光度的连续性；从而保证了隐形眼镜的视觉舒适度。形眼镜的视觉舒适度。形眼镜的视觉舒适度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三次样条曲线边缘处理的隐形眼镜片的设计方法


[0001]本专利技术涉及一种基于三次样条曲线边缘处理的隐形眼镜片的设计方法，属于隐形眼镜的设计及制备


技术介绍

[0002]目前，大部分成人佩戴的是软性隐形眼镜，材质较软，含水量较高，直径大，优点很明显，佩戴舒适、方便，满足工作、活动、交际需求。当近似度数比较大时，镜片边缘会快速增厚，从而影响佩戴的舒适度。传统的隐形眼镜的处理方法，在有效光区外的边缘部分采用2段或3段圆弧的方法来降低镜片的边缘厚度。这种方法有效降低了镜片边缘的厚度，扩大了隐形眼镜的适用光度范围。但2段或3段弧，在相交位置处时必然二阶不可导的，有的处理，甚至一阶都不可导。
[0003]一阶不可导，导致的结果是接合处不光滑，严重影响佩戴舒适度，眨眼时会有明显异物感。一阶可导，而二阶不可导，虽然解决了表面的光滑性，但二阶不可导说明镜片的屈光度在接合处是会有跳变，从而影响视觉性能，在观察时，这拼合处会产生像跳问题。
[0004]有鉴于上述的缺陷，本专利技术以期创设一种基于三次样条曲线边缘处理的隐形眼镜片的设计方法，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种基于三次样条曲线边缘处理的隐形眼镜片的设计方法，保证了接点处的一阶和二阶可导，既保证了曲面的光滑，又保证了屈光度的连续性，同时提高了镜片的舒适度和视觉性能。
[0006]本专利技术的一种基于三次样条曲线边缘处理的隐形眼镜片的设计方法，包括如下步骤：
[0007](1)把镜片划分成三大部分：中间有效光区V、过渡区P和边缘区E；
[0008](2)确定镜片内侧曲率半径(；
[0009](3)根据设计镜片的屈光度D来计算出前表面的曲率半径R
out
；
[0010](4)以镜片前表面的中心点为坐标原点，建立二维笛卡尔坐标系；
[0011](5)确定镜片的有效半径x
c
，过渡区域边界x
p
，及边缘x
e
；
[0012](6)在有效口径内，镜片是一个半径为R
out
的圆弧，用下式表示矢高：
[0013]其中
[0014](7)根据上述步骤，计算出有效光区连界点的坐标(x
c
，z
c
)；
[0015]其中：
[0016](8)根据内表面曲线即曲率半径为R
in
的圆弧和边缘厚度h，计算出过渡区边界的坐标(x
′
p
，z
′
p
)；其中：
[0017]x
′
p
＝x
p
+h
·
cos(θ+PI/2)；
[0018]z
′
p
＝z
p
+h
·
sin(θ+PI/2)；
[0019](9)在x
c
、x
p
之间再选择三个点x
i1
、x
i2
和x
i3
，使：x
i1
＝x
c
+(x
p
‑
x
c
)/4，x
i2
＝x
c
+(x
p
‑
x
c
)
×2/4，x
i3
＝x
c+
(x
p
‑
x
c
)
×
3/4；
[0020]对应的三个矢高值分别为：
[0021][0022][0023][0024](10)根据以上方法，获得5个采样点：(x
c
，z
c
)、(x
i1
，z
i1
)、(x
i2
，z
i2
)、(x
i3
，z
i3
)和(x
′
p
，z
′
p
)；
[0025]设dzx0为起点(x
c
，z
c
)处的一阶导数，dzxn为末点(x
′
p
，z
′
p
)处的一阶导数；且：
[0026][0027]dzxn＝
‑‑
tan(65
°
)；
[0028]这时当x∈[x
c
，x
′
p
]时，可由第一类边界的三次样条函数来表示：
[0029][0030](11)当x＞x
′
p
时
[0031]z(x)＝z
′
p
+dzxn
×
(x
‑
x
′
p
)；
[0032]如此，通过计算得到的各点的矢高最终得到整个镜片的形状。
[0033]进一步的，所述步骤(3)中Rout＝(1000(n
‑
1))/(D
‑
(1000(n
‑
1))/Rin)
[0034]其中n为材料折射率。
[0035]进一步的，所述步骤(5)中x
c
、x
p
和x
e
分别是有效口径边界X坐标值、过渡区边界X坐标值和边缘X坐标值。
[0036]进一步的，所述步骤(8)中：
[0037][0038][0039][0040][0041]进一步的，所述步骤(9)中：
[0042][0043][0044]借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：
[0045]1、本专利技术采用第一边界条件的三次样条曲线来连接隐形眼镜镜片的中心有效区域和边缘部分，保证了曲面的连续性；
[0046]2、边界一阶导数可设定，从而可保证整个曲线的二阶可导，也即镜片的屈光度会连续变化，不会有突变，从而保证边缘不会有象跳现象；
[0047]3、通过本专利技术，设计计算简单利于实际生产加工；
[0048]4、根据第一类边界条件的三次样条曲线，只要让连接处的一阶导数与原区域的一阶导数相等，就能保证曲线一阶可导，从而保证曲线的光滑性，保证镜片的佩戴舒适性；
[0049]5、三次样条本身保证了二阶可导的连续性，从而保证了连接处屈光度的连续性；从而保证了隐形眼镜的视觉舒适度。
[0050]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0051]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三次样条曲线边缘处理的隐形眼镜片的设计方法，其特征在于包括如下步骤：(1)把镜片划分成三大部分：中间有效光区V、过渡区P和边缘区E；(2)确定镜片内侧曲率半径R
in
；(3)根据设计镜片的屈光度D来计算出前表面的曲率半径R
out
；(4)以镜片前表面的中心点为坐标原点，建立二维笛卡尔坐标系；(5)确定镜片的有效半径x
c
，过渡区域边界x
p
，及边缘x
e
；(6)在有效口径内，镜片是一个半径为R
out
的圆弧，用下式表示矢高：其中(7)根据上述步骤，计算出有效光区连界点的坐标(x
c
，z
c
)；其中：(8)根据内表面曲线即曲率半径为R
in
的圆弧和边缘厚度h，计算出过渡区边界的坐标(x
′
p
，z
′
p
)；其中：x
′
p
＝x
p
+h
·
cos(θ+PI/2)；z
′
p
＝z
p
+h
·
sin(θ+PI/2)；(9)在x
c
、x
p
之间再选择三个点x
i1
、x
i2
和x
i3
，使：x
i1
＝x
c
+(x
p
‑
x
c
)/4，x
i2
＝x
c
+(x
p
‑
x
c
)
×
2/4，x
i3
＝x
c
+(x
p
‑
x
e
)
×
3/4；对应的三个矢高值分别为：对应的三个矢高值分别为：对应的三个矢高值分别为：(10)根据以上方法，获得5个采样点：(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建中，
申请(专利权)人：江苏多姿医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：