基于双曲正切函数的视力矫正用镜片的减薄设计方法技术

本发明专利技术属于光学镜片技术领域，尤其涉及基于双曲正切函数的视力矫正用镜片的减薄设计方法，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，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，尽可能减薄高光度近视镜片的边缘，以及减小高光度老花镜片的中心厚度的眼用镜片，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。片。片。

【技术实现步骤摘要】
基于双曲正切函数的视力矫正用镜片的减薄设计方法


[0001]本专利技术属于光学镜片
，尤其涉及基于双曲正切函数的视力矫正用镜片的减薄设计方法。

技术介绍

[0002]框架眼镜和接触镜片(隐形眼镜)是有效矫正视力的方式，然而长时间佩戴接触镜片会给眼睛造成很大的负担。框架眼镜仍然是当前近视和老花眼镜的首选。
[0003]镜片厚度与镜片屈光度呈正相关，度数越高，镜片越厚，尤其是镜片边缘厚度就会增加。对于高度近视患者来说，由于镜片边缘厚度很厚，镜片重量也随之增加，长时间佩戴会感觉疲劳。采用小镜框可在一定程度上解决问题，但如今配戴眼镜并非足单纯的矫正手段，越来越多的人群将眼镜作为一种时尚配饰，如带有度数的太阳镜等，小框的眼镜并不符合所有人的审美需求。但对于高度近视的眼镜佩戴者而言，其度数越高，镜片边缘也就越厚，镜片的基弯与镜架的弯度不能完美匹配，且由于一些镜框的基弯过大，边缘区产生的棱镜效应也就越大，佩戴者会有眩光、视觉疲劳等强烈的不适感，且边缘区若也按照球镜表面设计，厚度很厚，会增加成镜重量，外表不美观。高折射率的镜片厚度会比低折射率的小，但其透光性会受到影响。
[0004]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。
[0005]CN109856814A公开了一种视力矫正眼用透镜片的美薄设计方法，本方法将透镜片后表面划分为中心定焦区域和边缘减薄区域，中心定焦区域保持视力矫正所对应的屈光度不变，在边缘减薄区域采用多项式对镜片进行减薄处理，中心定焦区域与边缘减薄区域表面平滑过渡，分别得到中心定焦区域和边缘减薄区域的曲线方程，按曲线方程对透镜片边缘减薄区域的后表面进行切削加工，从而获得边缘部分美薄的透镜片。上述专利使原本较厚透镜片边缘部分平滑减薄，提高透镜片的外观性能，减少眩光效果和棱镜效应，降低视觉疲劳，并且便于加工，可使大基弯镜片与镜架完美匹配，达到最佳的外观效果。但是其仅能减薄高光度近视镜片的边缘，不能减小高光度老花镜片的中心厚度。
[0006]目前，减薄镜片一般有以下几种方法：1.提高镜片材料的折射率；2.减小镜片的口径；3.非球面设计；4.边缘处理技术。但是，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。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。方法3，减薄量有限，解决不了根本性问题。方法4，计算过程缓慢、复杂，不能快速的设计出满足用户有效光学口径条件下，尽可能减薄高光度近视镜片的边缘，以及减小高光度老花镜片的中心厚度的眼用镜片。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的不足，提供了基于双曲正切函数的视力矫正用镜片的减薄设计方法，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，尽可能减薄高光度近视镜片的边缘，以及减小高光度老花镜片的中心厚度的眼用镜片，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。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种基于双曲正切函数的视力矫正用镜片的减薄设计方法，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，可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。
[0009]上述的基于双曲正切函数的视力矫正用镜片的减薄设计方法，包括如下步骤：
[0010](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M
d
，再根据光度确定减薄的等级，确定最后边缘的弯度M
r
，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：
[0011][0012]其中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；
[0013](2)、根据镜片剖面上的任意点的u，计算其中n为材料折射率；
[0014](3)、根据步骤2计算出来的u及sinθ(u)计算曲率中心(ξ,η)；ξ(u)＝u
‑
r(u)sinθ(u)，其中，
[0015](4)、通过下式计算镜片剖面上的矢高：
[0016][0017]上述的基于双曲正切函数的视力矫正用镜片的减薄设计方法，利用该方法设计的+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。
[0018]本专利技术基于双曲正切函数的视力矫正用镜片的减薄设计方法的有益效果是：提出了一种既能保证光度变化的连续性，又能有效减薄边缘的镜片边缘处理技术：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，以该方法设计的+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。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。
[0019]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。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。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。
附图说明
[0020]图1以本申请设计的+2500度老花镜片剖面图；
[0021]图2为传统+2500度老花镜片的剖面图；
[0022]图3为实施例2所设计剖面的屈光度分布图；
[0023]图4为实施例2所设计剖面的矢高图；
[0024]图5为实施例2所设计出的镜片的最终形状图；
[0025]图6为实施例3所设计剖面的屈光度分布图；
[0026]图7为实施例3所设计剖面的矢高图；
[0027]图8为实施例3所设计出的镜片的最终形状图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0029]实施例1
[0030]一种基于双曲正切函数的视力矫正用镜片的减薄设计方法，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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双曲正切函数的视力矫正用镜片的减薄设计方法，其特征在于：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，可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。2.根据权利要求1所述的基于双曲正切函数的视力矫正用镜片的减薄设计方法，其特征是：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M
d
，再根据光度确定减薄的等级，确定最后边缘的弯度M
r
，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦红强，
申请(专利权)人：丹阳雪豹眼镜有限公司，
类型：发明
国别省市：