一种渐进多焦点眼镜片及其设计方法技术

技术编号：41874449 阅读：29 留言：0更新日期：2024-07-02 00:26

本申请公开了一种渐进多焦点眼镜片及其设计方法，包括以下步骤：运用线性化方法将眼镜片的表面分为球面和扰动面；对所述扰动面进行优化；将优化后的扰动面与所述球面叠加得到优化后的所述眼镜片的表面，并对优化后的眼镜片的表面进行泽尼克多项式拟合，得到镜片数据；对所述镜片数据进行平滑处理，并根据平滑处理后的镜片数据加工得到渐进多焦点眼镜片。本申请的方法适用于多数渐进多焦点眼镜片设计，设计过程更加灵活，高效，能有效改善渐进多焦点眼镜片整体的光学性能，使整个优化设计过程更具个性化。

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【技术实现步骤摘要】

本申请属于眼视光学，具体涉及一种带有框型优化设计的渐进多焦点眼镜片及其设计方法。

技术介绍

1、渐进多焦点眼镜片具有光焦度自上到下连续变化的特点，能够同时满足佩戴者看远和看近的需求。渐进多焦点眼镜片的设计方法主要分为两类：一是将像散集中在眼镜片表面的较小区域，从而扩大清晰视觉区域，但镜片外围会出现不必要的像散；二是将像散扩散到镜片表面更大区域，降低不必要像散的总体程度，但清晰视觉区域有所缩小；由于不同的设计方法所解决的问题不同，使得优化设计过程中整体通用性较差。

技术实现思路

1、专利技术目的：本申请实施例提供一种渐进多焦点眼镜片及其设计方法，通过采用极坐标下的泽尼克(zernike)多项式拟合镜片能够更好控制镜片形状，适用于多数渐进多焦点眼镜片设计理念，可以提高配镜者的视觉体验。

2、技术方案：本申请实施例所述的一种渐进多焦点眼镜片的设计方法，包括以下步骤：

3、运用线性化方法将眼镜片的表面分为球面和扰动面；

4、对所述扰动面进行优化；

5、将优化后的扰动面与所述球面叠加得到优化后的所述眼镜片的表面，并对优化后的眼镜片的表面进行泽尼克多项式拟合，得到镜片数据；

6、对所述镜片数据进行平滑处理，并根据平滑处理后的镜片数据加工得到渐进多焦点眼镜片。

7、在一些实施例中，对所述镜片数据进行平滑处理的步骤，进一步包括：

8、所述镜片数据为行和列均为2n+1的初始矩阵数据，其中，n为大于1的整数；

<p>9、令泽尼克多项式拟合的圆域的圆心与初始矩阵的中心重合，并将位于圆域外的初始矩阵数据赋值为零，得到第一矩阵数据；

10、确定第一拟合区域，所述第一拟合区域具有所述第一矩阵数据中第1列至第2n+1列且第2行至第2n行的所有数据；根据第2行至第2n行中每一行的数据，通过拟合得到第2行至第2n行中被赋值为零的镜片数据并替换，得到第二矩阵数据；

11、确定第二拟合区域，所述第二拟合区域具有所述第二矩阵数据中第1列至第2n+1列且第2行至第2n行的所有数据；根据第1列至第2n+1列中每一列的数据，通过拟合得到第1行和第2n+1中被赋值为零的镜片数据并替换，得到第三矩阵数据。

12、在一些实施例中，得到第三矩阵数据后，还包括：

13、对所述第三矩阵数据进行滤波处理，所述滤波处理的表达式为：

14、

15、其中，g表示对所述第三矩阵数据中进行滤波处理所选取的数据个数，zk表示平滑后的矢高数据，zk+1表示用于滤波的矢高数据。

16、在一些实施例中，所述第一拟合区域包括第一子处理区域和第二子处理区域，所述第一子处理区域具有所述第一矩阵数据中第1列至第n列且第2行至第2n行的所有数据，所述第二子处理区域具有所述第一矩阵数据中第n+2列至第2n+1列且第2行至第2n行的所有数据；所述第一子处理区域和所述第二子处理区域关于所述初始矩阵数据中第n+1列数据所在的直线对称分布；

17、所述第二拟合区域包括第三子处理区域和第四子处理区域，所述第三子处理区域具有第二矩阵数据中第1列至第n列且第2行至第2n行的所有数据，所述第四子处理区域具有第二矩阵中第n+2列至第2n+1列且第2行至第2n行的所有数据；所述第三子处理区域和第四子处理区域关于所述第二矩阵数据中第n+1行数据所在的直线对称分布。

18、在一些实施例中，根据第2行至第2n行中每一行的数据，通过拟合得到第2行至第2n行中被赋值为零的镜片数据并替换的步骤，进一步包括：

19、在第一子处理区域中，选取每一行中的前四个不为零的镜片数据点(xi,zi)；在第二组子处理区域中，选取每一行的后四个不为零的镜片数据点(xi,zi)；其中，zi为对应数据点的矢高数据，i＝1,2,3,4；xi表示数据点位置序号；

20、确定拟合方程，所述拟合方程为z＝ax3+bx2+cx+d，其中，a、b、c为各项系数；将在所述第一子处理区域和/或所述第二子处理区域中选取的矢高数据带入所述拟合方程，得到各项系数；

21、根据确定了各项系数的所述拟合方程，获取第2行至第2n行中被赋值为零的镜片数据对应的矢高数据。

22、在一些实施例中，根据第1列至第2n+1列中每一列的数据，通过拟合得到第1行和第2n+1中被赋值为零的镜片数据并替换的步骤，进一步包括：

23、在第三子处理区域中，选取每一列中的前四个不为零的镜片数据点(xi,zi)；在第四组子处理区域中，选取每一列的后四个不为零的镜片数据点(xi,zi)；其中，zi为对应数据点的矢高数据，i＝1,2,3,4；xi表示数据点位置序号；

24、确定拟合方程，所述拟合方程为z＝ax3+bx2+cx+d，其中，a、b、c为各项系数；将在所述第三子处理区域和/或所述第四子处理区域中选取的矢高数据带入所述拟合方程，得到各项系数；

25、根据确定了各项系数的所述拟合方程，获取第1行和第2n+1中被赋值为零的镜片数据对应的矢高数据。

26、在一些实施例中，运用线性化方法将眼镜片的表面分为球面和扰动面的步骤，进一步包括：

27、令所述眼镜片的表面为z(x,y)，且所述眼镜片的表面z(x,y)的表达式为：z(x,y)＝z0(x,y)+o(x,y)；

28、其中，z0(x,y)为所述球面，o(x,y)为所述扰动面；(x,y)表示为有序数对，x表示行，y表示列。

29、在一些实施例中，对所述扰动面进行优化的步骤，进一步包括：

30、设定带有眼镜框架函数的目标函数；

31、利用变分差分法求解目标函数，得到优化设计后的扰动面；

32、所述目标函数表达式为：

33、

34、其中，ω1(x,y)为第一简化权重函数，ω2(x,y)为第二简化权重函数，n为眼镜片材料的折射率，c(x,y)为眼镜片表面像散，h(x,y)为平均曲率表达式，hp(x,y)为期望平均曲率函数，a(x,y)为眼镜框架函数，且a(x,y)的取值为1或接近于零的常数。

35、在一些实施例中，所述第一简化权重函数ω1(x,y)和所述第二简化权重函数ω2(x,y)的获取，进一步包括：

36、根据所述眼镜片分别设置第一权重函数ω01(x,y)和第二权重函数ω02(x,y)，其中，所述第一权重函数ω01(x,y)用于覆盖所述眼镜片的有效视觉区，所述第二权重函数ω02(x,y)用于覆盖所述眼镜片的盲区；

37、根据镜框形状，对位于镜框形状区域内的有效视觉区对应的第一权重函数ω01(x,y)进行简化得到所述第一简化权重函数ω1(x,y)，并对位于镜框形状区域内的盲区对应的第二权重函数ω02(x,y)进行简化得到所述第二简化权重函数ω2(x,y)；

38、其中，当有序数对(x,y)位于镜框形状区域内时，眼镜框架函数a(x,y)为本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种渐进多焦点眼镜片的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种渐进多焦点眼镜片的设计方法，其特征在于，对所述镜片数据进行平滑处理的步骤，进一步包括：

3.根据权利要求2所述的一种渐进多焦点眼镜片的设计方法，其特征在于，得到第三矩阵数据后，还包括：

4.根据权利要求2所述的一种渐进多焦点眼镜片的设计方法，其特征在于，所述第一拟合区域包括第一子处理区域和第二子处理区域，所述第一子处理区域具有所述第一矩阵数据中第1列至第N列且第2行至第2N行的所有数据，所述第二子处理区域具有所述第一矩阵数据中第N+2列至第2N+1列且第2行至第2N行的所有数据；所述第一子处理区域和所述第二子处理区域关于所述初始矩阵数据中第N+1列数据所在的直线对称分布；

5.根据权利要求4所述的一种渐进多焦点眼镜片的设计方法，其特征在于，根据第2行至第2N行中每一行的数据，通过拟合得到第2行至第2N行中被赋值为零的镜片数据并替换的步骤，进一步包括：

6.根据权利要求4所述的一种渐进多焦点眼镜片的设计方法，其特征在于，根据第1列至

7.根据权利要求1所述的一种渐进多焦点眼镜片的设计方法，其特征在于，运用线性化方法将眼镜片的表面分为球面和扰动面的步骤，进一步包括：

8.根据权利要求7所述的一种渐进多焦点眼镜片的设计方法，其特征在于，对所述扰动面进行优化的步骤，进一步包括：

9.根据权利要求8所述的一种渐进多焦点眼镜片的设计方法，其特征在于，所述第一简化权重函数ω1(x,y)和所述第二简化权重函数ω2(x,y)的获取，进一步包括：

10.根据权利要求1所述的一种渐进多焦点眼镜片的设计方法，其特征在于，利用变分差分法求解目标函数，得到优化设计后的扰动面的步骤中，求解得到优化设计后的扰动面表达式为：

11.根据权利要求10所述的一种渐进多焦点眼镜片的设计方法，其特征在于，所述系数cij满足：

12.根据权利要求1所述的一种渐进多焦点眼镜片的设计方法，其特征在于，将优化后的扰动面与所述球面叠加得到优化后的所述眼镜片的表面，并对优化后的眼镜片的表面进行泽尼克多项式拟合的步骤中，采用极坐标系下的泽尼克多项式形式，其表达式为：

13.一种眼镜片，其特征在于，采用权利要求1-12中任一项所述的设计方法得到。

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【技术特征摘要】

1.一种渐进多焦点眼镜片的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种渐进多焦点眼镜片的设计方法，其特征在于，对所述镜片数据进行平滑处理的步骤，进一步包括：

3.根据权利要求2所述的一种渐进多焦点眼镜片的设计方法，其特征在于，得到第三矩阵数据后，还包括：

4.根据权利要求2所述的一种渐进多焦点眼镜片的设计方法，其特征在于，所述第一拟合区域包括第一子处理区域和第二子处理区域，所述第一子处理区域具有所述第一矩阵数据中第1列至第n列且第2行至第2n行的所有数据，所述第二子处理区域具有所述第一矩阵数据中第n+2列至第2n+1列且第2行至第2n行的所有数据；所述第一子处理区域和所述第二子处理区域关于所述初始矩阵数据中第n+1列数据所在的直线对称分布；

5.根据权利要求4所述的一种渐进多焦点眼镜片的设计方法，其特征在于，根据第2行至第2n行中每一行的数据，通过拟合得到第2行至第2n行中被赋值为零的镜片数据并替换的步骤，进一步包括：

6.根据权利要求4所述的一种渐进多焦点眼镜片的设计方法，其特征在于，根据第1列至第2n+1列中每一列的数据，通过拟合得到第1行和第2n+1中被赋值为零的镜片数据并替换的...

【专利技术属性】
技术研发人员：余浩墨，沈悦晨，陈晓翌，冯涛，
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：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人