专利名称：一种减小渐进多焦点镜片像散的优化方法
技术领域：
本发明涉及一种渐进多焦点镜片，特别涉及一种减小渐进多焦点镜片像散的处理方法。
背景技术：
渐进多焦点镜片能同时满足视远与视近的需求，又避免了双光镜等视远与视近转换时断裂等缺陷，目前渐进多焦点镜片的应用日渐广泛。参见附
图1，渐进多焦点镜片表面分为视远区1、中间过渡区2、视近区3、和像散区4。在本发明作出之前，美国专利(US 4861153)公开了一种眼用镜片的制备方法。这种方法往往在周边散光区存在较大的像散，而镜片上过大的像散会妨碍镜片配戴者的视觉舒适度。如果改变初始设计参数，又会使镜片上已经满足要求的区域光学性质变差。因此， 在获得镜片表面矢高分布的基础上，如何对镜片进行优化，既能保证初始设计参数和镜片光学性质不变，又能减小镜片周边像散，使像散分布能更趋满足配戴者的要求，具有十分重要的意义。中国专利(201010548849.4)公开了一种渐进多焦点镜片像散的优化方法，该方法是依据现有技术在得到渐进多焦点镜片面形的初始矢高分布数据的基础上，选择镜片面形上像散值大于加光量的80%的区域或所述区域中的局部设为像散优化区域，其像散优化处理的方法是将该区域的初始矢高数据分布减去以该区域的光焦度的平均值为光焦度的球面矢高分布，得到两曲面矢高差的数据分布，对其采用平均曲率流平滑处理，所得到的结果再加上该球面矢高分布，得到像散优化后的镜片面形矢高分布数据。通过该发明的优化步骤处理，能有效减小渐进多焦点镜片表面的最大像散，且其有效视觉区的屈光能力基本不变。然而，该方法是对镜片进行局部优化，没有对整个镜片进行全部优化，不能使像散分布达到非常理想的状态，也没有很好的提高有效视区，因此仍然存在诸多缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能有效减小渐进多焦点镜片像散的优化方法，使像散分布能更趋满足配戴者需求，且有效提高有效视觉区的屈光能力，并且成本较低，便于工业推广应用。为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案是一种减小渐进多焦点镜片像散的优化方法，按如下步骤操作(1)根据待加工镜片的设计要求和镜片参数，得到镜片面形优化前的初始矢高分布数据Z0 (X，y)；(2)推导出镜片上各点在各方向上的曲率公式如下，其中方向角度为θ
权利要求
1.一种减小渐进多焦点镜片像散的优化方法，其特征在于进行如下步骤的操作(1)根据待加工镜片的设计要求和镜片参数，得到镜片面形优化前的初始矢高分布数据 Z0 (χ, y)；(2)推导出镜片上各点在各方向上的曲率公式如下，其中方向角度为θd2Z 2 η ο ^z . /i η 32Z . 2 η ^τ- cos θ+ 2-sin 没 cos 没 + ^^ sin θk(x, y, θ) = ^-^-驾——；^Z^X21 + (一 cos 沒 + — sin θ)2_ dxdy _利用该公式根据优化前初始矢高分布数据^(x，y)计算出优化前镜片上各点最大曲率 kmax(x，y)和最大曲率的方向emax(x,y)；并计算出优化前镜片上各点最小曲率kmin(x，y)和最小曲率的方向0min(x,y)；(3)优化前镜片上各点的平均主曲率为/U^>0= l(Ux，>0+Ux，>0)；优化前镜片上各点的主曲率差为δ0(χ,γ) = kfflax(x,y)-kfflin(x,y)；(4)计算一个新的自由曲面的矢高分布数据zt(x，y)新的自由曲面是由各个不同曲率的微小柱面组成，各个微小柱面的曲率为C(x,y) = δ0(χ,γ)/Μ；式中，δ0(χ,γ)为优化前各点的主曲率差，M为20-35的常数；t 、 C(χ, y)(xcos0f - ysin^.)2新的自由曲面矢高分布为ι γ Ω .。、2 ；式中，et取步骤(2)求得的各点的最小曲率方向emin(x,y)；(5)将镜片面形优化前的初始矢高分布数据h(x，y)与新的自由曲面矢高分布数据 Zt(x, y)相加，得到像散优化后的镜片面形矢高分布数据Z1 (x, y)；由Z1 (x, y)加工出减小像散的渐进多焦点镜片。
2.根据权利要求1所述的减小渐进多焦点镜片像散的优化方法，其特征在于所述步骤⑵中的各点最大曲率kmax(x，y)和最大曲率的方向emax(x,y)以及各点最小曲率kmin(x， y)和最小曲率的方向9_0^，7)是按如下步骤计算的0每隔3° -18°取一个值，根据步骤⑵中的计算公式求得每个对应的k(x，y，θ)值，并比较求出各点最大曲率kmax(x，y)和最小曲率kmin(x，y)，以及对应的最大曲率的方向θ_(χ，γ)和最小曲率的方向emin(x，y)。
3.根据权利要求1所述的减小渐进多焦点镜片像散的优化方法，其特征在于所述步骤⑷中，镜片上主曲率差SQ(x，y)小于0.25/Π-1/1000的点，令SQ(x，y) =0，式中η为镜片折射率。
4.根据权利要求1所述的减小渐进多焦点镜片像散的优化方法，其特征在于所述步骤中的M值取25。
5.根据权利要求2所述的减小渐进多焦点镜片像散的优化方法，其特征在于所述步骤O)中θ每隔7. 5°取一个值。
全文摘要
本发明公开了一种减小渐进多焦点镜片像散的方法，提出全局像散优化方法，将初始矢高分布数据与一个新的自由曲面的矢高分布数据相加，得到像散优化后的镜片面形矢高分布数据。初始渐进多焦点镜片经过本发明提供的优化步骤后，镜片的最大像散减小了14.3％。该方法是根据微分几何中曲率的定义，为减小各点像散，在各点加上一个与该点最小曲率大小相关的微小柱面组成的自由曲面，各个微小柱面的方向与该点的最小曲率方向一致，所以本发明的优化步骤能有效减小镜片表面的最大像散，而且扩大视远区清晰范围，提高配戴者的有效视区的屈光能力。
文档编号G02B27/00GK102419476SQ20111043928
公开日2012年4月18日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者余景池, 秦琳玲, 钱霖 申请人:苏州大学