一种基于双曲正切函数的镜片边缘减薄设计方法技术

本发明专利技术涉及一种基于双曲正切函数的镜片边缘减薄设计方法，属于眼用老花及近视眼镜的设计及制备技术领域。本发明专利技术设计的基于双曲正切函数的镜片边缘减薄设计方法既能保证光度变化的连续性，又能有效减薄边缘，通过构造一个双曲正切函数来设计镜片沿剖面的屈光度分布，通过控制函数中的平移及缩放因子，可自由地控制镜片的有效光学区间的口径，过渡区域的宽度及边缘的厚度减薄效果。以本发明专利技术设计的边缘处理技术有以下特点：边缘减薄量明显，使在常规毛坯上加工+2500度和

【技术实现步骤摘要】
一种基于双曲正切函数的镜片边缘减薄设计方法


[0001]本专利技术涉及一种基于双曲正切函数的镜片边缘减薄设计方法，属于眼用老花及近视眼镜的设计及制备


技术介绍

[0002]目前，当眼用镜片老花大于600度或者近视大
‑
600度时，老花中心会非常厚，而近视则边缘会非常厚。这时不但镜片的制作困难，且佩戴也会相当困难，最关键是最后整个眼镜会很重而对佩戴者引起不适。怎样减小高光度老花镜片的中心厚度及减薄高光度近视镜片的边缘，是眼镜制作一直研究的课题。
[0003]减薄镜片一般有以下几中方法：
[0004]1.提高镜片材料的折射率；
[0005]2.减小镜片的口径；
[0006]3.非球面设计
[0007]4.边缘处理技术
[0008]方法1，只能解决中等屈光度的镜片问题，但高光度的镜片还是不能解决该问题，且高折一般伴随着低阿贝，影响镜片的光学性能。
[0009]方法2，是一个有效的方法，但眼镜会很难看，且光学区域太小后，人眼视场会减小，引起视觉不适。
[0010]方法3，减薄量有限，解决不了根本性问题。
[0011]有鉴于上述的缺陷，本专利技术以期创设一种基于双曲正切函数的镜片边缘减薄设计方法，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现思路

[0012]为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供基于双曲正切函数的镜片边缘减薄设计方法。是一种快速，简单的设计方法，能在几秒钟内设计出满足用户有效光学口径条件下，尽可能减薄边缘矢高的眼用镜片。该设计能有效减轻镜片重量，为高光度老花和近视患者提供更轻，光学性能更好的眼用镜片。
[0013]本专利技术的一种基于双曲正切函数的镜片边缘减薄设计方法，包括如下步骤：
[0014](1)根据镜片的光度及既定的前表面弯度，计算出后表面中心对应的弯度Md，再根据光度确定减薄的等级，确定最后边缘的弯度Mr，通过以下构造的基于双曲正切函数来设计剖面上的屈光度分布，即y＝0时的x
‑
z剖面，剖面上的镜片屈光度为：
[0015][0016](2)根据镜片剖面上的任意点的u，计算
[0017](3)根据上述步骤计算出来的u及sinθ(u)计算曲率中心(ξ,η)；其中：
[0018]ξ(u)＝u
‑
r(u)sinθ(u)；
[0019][0020](4)通过下式计算镜片剖面上各点的矢高：
[0021][0022]并根据各点的矢高最终得到整个镜片的形状。
[0023]进一步的，所述步骤(1)中x∈[0,x
r
]，x
r
为镜片口径的一半。x0为镜片的有效口径的一半，a用于控制过度区域的大小。
[0024]进一步的，所述步骤(2)中n为材料折射率。
[0025]进一步的，所述步骤(3)中
[0026]借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：
[0027]1、本专利技术通过平移和缩放的双曲正切函数来设计镜片剖面上的屈光度分布函数，并以此来计算子剖面上各点对应的曲率中心及曲率半径。
[0028]2、本专利技术中，通过调整构造的双曲正切函数的平移和缩放因子，可方便地改变所设计镜片的中心光学区域的口径及可通过改变边缘屈光度来调整边缘的厚度。
[0029]3、通过本专利技术编写的软件，几秒钟内就能设计出一符合用户要求的经过边缘处理的性能优良的镜片，极大地缩短了边缘处理眼镜片的设计周期。
[0030]4、以本专利设计的+2500度的老花镜片，中心厚度可减小到13.08mm，而传统相同规格的镜片厚度将是23.02mm。
[0031]5、本专利技术设计的基于双曲正切函数的镜片边缘减薄设计方法既能保证光度变化的连续性，又能有效减薄边缘，通过构造一个双曲正切函数来设计镜片沿剖面的屈光度分布，通过控制函数中的平移及缩放因子，可自由地控制镜片的有效光学区间的口径，过渡区域的宽度及边缘的厚度减薄效果。以本专利技术设计的边缘处理技术有以下特点：边缘减薄量明显，使在常规毛坯上加工+2500度和
‑
2500度镜片成为可能，过渡区域屈光度变化连续，保证视觉的连续性，有效减轻了边缘光度突变引起的严重不适感。是一种快速，简单的设计方法，能在几秒钟内设计出满足用户有效光学口径条件下，尽可能减薄边缘矢高的眼用镜片。该设计能有效减轻镜片重量，为高光度老花和近视患者提供更轻，光学性能更好的眼用镜片。
[0032]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
[0033]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介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某个实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0034]图1是本专利技术基于双曲正切函数的镜片边缘减薄设计方法设计的+2500度老花镜
片剖面图；
[0035]图2传统+2500度老花镜片的剖面图；
[0036]图3为实施例1所设计剖面的屈光度分布图；
[0037]图4为实施例1所设计剖面的矢高图；
[0038]图5为实施例1所设计出的镜片的最终形状图；
[0039]图6为实施例2所设计剖面的屈光度分布图；
[0040]图7为实施例2所设计剖面的矢高图；
[0041]图8为实施例2所设计出的镜片的最终形状图。
具体实施方式
[0042]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0043]参见图1，是n＝1.67，光度为+2500度的老花眼镜进行边缘处理后的结果。利用本专利设计的+2500度老花眼镜进行边缘处理后边缘厚度为0.4mm，中心厚度为13.08,有效光学口径为44。
[0044]如果边缘不作处理的话，同样前弯条件下，+2500老花镜片将如图2所示：边缘厚度为0.4mm，中心厚度为23.02。与传统镜片相比较，具有特别明显的优势。
[0045]本专利技术的技术方案是：通过平移和缩放构造的双曲正切函数来设计眼镜片剖面上的屈光度，然后通过对屈光度进行积分，重构镜片矢高数据。
[0046]本专利技术提供一种边缘较薄(近视)或中心较薄(老花)的镜片的设计方法，根据待加工镜片的设计要求和镜片参数，得到镜片剖面的矢高数据z(x)。其具体设计过程包括如下步骤：
[0047]1.根据镜片的光度及既定的前表面弯度，计算出后表面中心对应的弯度Md，再根据光度确定减薄的等级，确定最后边缘的弯度Mr，通过下面构造的基于双曲正切函数来设计剖面(y＝0时的x
‑
z剖面)上的屈光度分布，剖面上的镜片屈光度：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双曲正切函数的镜片边缘减薄设计方法，其特征在于包括如下步骤：(1)根据镜片的光度及既定的前表面弯度，计算出后表面中心对应的弯度Md，再根据光度确定减薄的等级，确定最后边缘的弯度Mr，通过以下构造的基于双曲正切函数来设计剖面上的屈光度分布，即y＝0时的x
‑
z剖面，剖面上的镜片屈光度为：(2)根据镜片剖面上的任意点的u，计算(3)根据上述步骤计算出来的u及sinθ(u)计算曲率中心(ξ,η)；其中：ξ(u)＝u
‑
r(u)sinθ(u)；(4)通过下式计算镜片...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇谷烽，龙卓，
申请(专利权)人：江苏圣谱光学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：