专利名称：矫正近视型老视眼的非球面眼镜镜片的制作方法
技术领域：
本发明属于视觉矫正技术领域，尤其是一种基于波前技术和眼轴数据的非球面眼镜镜片。
背景技术：
近视眼在年轻时，其远点在距离人眼前有限远的地方，需要佩戴负透镜才能看清无限远的物体，随着年龄的增长，近视眼的近点又会离人眼越来越远，当佩戴负透镜后的近点超过明视距离或者工作距离，老视眼随之出现，这时又需要佩戴正透镜才能使近点前移到明视距离或者工作距离以内。为了实现人眼能够同时视远和视近清晰，先后出现了双光镜、三光镜和渐进多焦点镜片[3]。但是，双光镜往往不能看清中距离的物体，且在镜片上有明显的分界线，交替看远看近时会有“像跳”的感觉，没有空间连续感。三光镜虽然考虑了中间视觉的矫正，但在分界线处仍然存在像跳现象，不能获得全程的连续视觉，和双光镜没有本质的区别。渐进多焦点镜片虽然实现了全程的连续视觉，但价格昂贵，且在镜片左右两侧的下方有变形区，使影像模糊和不规则，需要佩戴者用较长的时间去适应。2007年，ZeevZalevsky等[4]人设计了一种刻蚀位相面的特殊眼镜，使老视眼的焦深扩展到了 3D，可以很好的实现视远和视近清晰，但佩戴此眼镜视物时需要物体有较高的对比度。
发明内容
本发明的目的是为了让老视眼能够在较低的对比度、较大的视场要求下实现同时视远和视近清晰，提供一种利用波前技术和人眼生理数据的矫正近视型老视眼的非球面眼
镜镜片。本发明首先提供了一种基于波前技术和眼轴数据的矫正近视型老视眼的非球面眼镜镜片，该镜片设置为球-柱和非球面面型，即镜片的前表面设置为非球面，后表面设置为环曲面；所述非球面面型选用偶次非球面“Even Asphere”,其表达式如下
权利要求
1.一种基于波前技术和眼轴数据的矫正近视型老视眼的非球面眼镜镜片，其特征在于所述镜片设置为球-柱和非球面面型，即镜片的前表面设置为非球面，后表面设置为环曲面； 所述非球面面型为偶次非球面“Even Asphere”,其表达式如下
2.根据权利要求I所述的镜片，其特征在于所述的镜片为树脂镜片，折射率ng范围为I.56^1. 62，基弧半径Rb为非球面顶点的曲率c的倒数，镜片中央厚度d设定为13mm。
3.一种权利要求I所述镜片的确定方法，其特征在于该方法包括 第一，利用Hartmann-Shack波前像差仪测量得到实际人眼的波前数据，并利用MATLAB编程将其转换为明视觉条件下对应瞳孔大小的波前像差； 第二，利用眼科超声测厚仪测量人眼眼轴长度，利用Orbscan II测量角膜厚度，得到人眼前房和玻璃体厚度； 第三，利用光学设计软件ZEMAX，基于Liou理想眼模型，以第一步确定的明视觉条件下对应瞳孔大小的波前像差数据为目标值，将第二步实际测得的人眼前房和玻璃体厚度代入Liou眼模型，以承担部分离焦，再将剩余离焦量引入至晶状体，将像散和高阶像差引入至角膜，建立符合实际人眼光学特性的个性化人眼模型；第四，基于第三步建立的个性化人眼模型，考虑老视眼仍具有一定的调节力，且调节力主要通过改变晶状体的曲率来实现，得到人眼在实现最大调节后的晶状体曲率半径，此亦为人眼视近时的晶状体曲率半径； 第五，将第三步建立的个性化眼模型和镜片视作统一的光学系统，设置视场，并根据人眼视远视近时眼球的转动、视近时人眼会产生调节来对系统进行多重结构的设置； 第六，将镜片的前表面设置为非球面，后表面设置为环曲面，环曲面可以同时矫正人眼的离焦和散光；通过设置非球面的高次非球面系数、环曲面的两个正交的曲率半径和此面绕光轴旋转的角度为变量，对整个镜-眼光学系统进行优化，得到符合正常眼视物特征的非球面镜片结构和屈光度参数；此眼镜可以让老视眼在大视场下获得同时视远和视近的能力。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于第三步利用光学设计软件ZEMAX构建个性化人眼模型时，将人眼的像散和高阶像差转移至角膜前表面，角膜前表面面型设定为"Zernike Fringe Sag”，在附加数据中设定此面型多项式的29项为变量，经优化后，波前像差值收敛至目标值形成个性化人眼模型。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于第五步所述设置视场，分为两种情况分别为仅设置0°视场和设置0°、土4°视场；根据人眼视远视近时眼球的转动、人眼视近时会产生调节来设置多重结构，其结构为2重视远时眼球0°旋转、晶状体无调节和视近时眼球-12°旋转、晶状体有调节。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于第六所述的非球面，我们选取偶次非球面“Even Asphere”,其表达式如下
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于第六步所述的环曲面，我们选用复合曲面“Biconic”，表达式为
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于第六步所述的屈光度参数由下面两式得到
全文摘要
本发明涉及一种基于波前技术和人眼生理数据的非球面眼镜镜片，目的是为了让老视眼重新获得同时视远和视近的能力。通过测量实际人眼的波前像差和眼轴数据，结合Liou理想人眼模型，利用光学设计软件构建出符合实际人眼光学特性的个性化眼模型；考虑到老视眼仍有少量的剩余调节力，人眼视远视近时眼球的转动和视近时晶状体的调节，对镜片进行球-柱和非球面面型的设置，在不同的视场下分别对整个镜-眼系统实施优化，得到符合正常眼视物特征的非球面镜片结构和屈光度参数。本发明符合实际，具有客观准确，设计简单，精度高的优点。
文档编号G02C7/02GK102662252SQ201210177960
公开日2012年9月12日 申请日期2012年6月1日 优先权日2012年6月1日
发明者刘永基, 李蕊, 王肇圻, 郑少林 申请人:南开大学