一种屈光度可调镜片及其设计方法

技术领域

本发明涉及一种屈光度可调镜片及其设计方法，属于智能眼用眼镜镜片技术领域。

背景技术

目前，渐进多焦点眼用镜片在同一个镜片上划分出二个屈光度不同的区域，在为用户同时提供视远和视近的基础上，又避免了双光镜等视远与视近转换时视觉断裂等缺陷。但镜片二侧的散光，始终是个问题，随着加光的增加，这一问题尤其突出。解决这一问题目前通常的做法是尽可能减少视近区的区域口径，但这一方案是以牺牲视远区为代价的。

有鉴于上述的缺陷，本发明以期创设一种屈光度可调镜片及其设计方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种屈光度可调镜片及其设计方法。采用二片镜片，在水平方向上作微量相对平移，从而在镜片光学中心产生一个可变屈光度，对一个加光300度的渐进多焦点镜片，只需要设计可调节范围0-3.00D的二个镜片即可，当远用时调节到0端，而近用时调节到3.00D端。同样实现了在一副眼镜上同时兼顾视远和视近问题，其最大的优点是无论视远还是视近区都足够大，且没有了通道和盲区的产生，新的设计视远和视近区域的光学性能明显优于目前市场上的渐进多焦点镜片。

本发明的一种屈光度可调镜片的设计方法，包括如下步骤：

(1)确定调焦距离：[-L,+L]；

其中L取值为0～6；

(2)根据渐进多焦点配镜参数：上光屈光度D

其中：

起点屈光度D

终点屈光度D

(3)确定子午线上屈光度变化曲线：k

其中：

(4)确定子午面矢高曲线：f(x)＝0.16m

其中：

x是距离镜片中心的距离，左侧为负，右侧为正；

(5)确定整个曲面矢高函数：

其中：x，y是以镜片中心为原点，建立三维坐标系统后，镜片的位置坐标。

按权利要求1设计方法得到的一种屈光度可调镜片。

最终的产品如图1所示：一边是一个平面，别一边为一个设计精巧的自由曲面。

最终镜片设计原理示意图2如上所示。

镜片最终的工作原理如图3所示。

本发明的目的是提供一种通过二个镜片在X方向上相对向量的移动，实现中心区域屈光度的可调，真正实现在一副眼镜上实现视远和视近。

本发明的技术方案是：通过在子午线上设计一个线性增加的屈光度分布函数，然后利用精心设计的一个最高次数为3次的二元多项式，实现整个镜片的矢高计算，完成镜片曲面的设计。

本发明提供一种可调焦镜片的制备方法，根据待加工镜片的设计要求和镜片参数，主要是视远光度和视近光度，得到可调焦镜片面形的矢高数据z(x，y)。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

1、本发明通过二个精心设计的镜片在X方向上相对向量移动，在中心区域实现可调节屈光度的功能，真正实现一副眼镜同时可视远和视近。

2、通过本发明，设计计算简单利用实际生产加工。

3、通道本设计生产的可调焦镜片，可调节范围大，且有效可视区域比较大，佩戴舒适。

4、通过本发明加工的二片镜片，再通过手工/自动调节镜片相对距离，可实现一副镜片同时视远和视近的功能。

5、通过自动调节距离，可实现对人眼的视觉训练，实现近视防控。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某个实施例，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。

图1是本发明屈光度可调镜片的实际镜片结构示意图；

图2是本发明屈光度可调镜片的镜片功能设计示意图；

图3是本发明屈光度可调镜片的镜片实际工作原理示意图；

图4是本发明屈光度可调镜片的整个子午面的数据折线图；

图5是本发明屈光度可调镜片的整个曲面的矢高分布图；

图6是本发明屈光度可调镜片的实际模拟出的镜片屈光度分布图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明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发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1：

利用本发明设计了二个镜片实际相对移动距离为8mm，起点屈光度为加光-6.00D，折射率n＝1.586的可调焦镜片。设计时所用的参数如下：

具体实施步骤如下：

1.确定调焦距离：[-L，+L]，由实例条件确定L＝4.0。

2.根据渐进多焦点配镜参数：上光屈光度D

3.确定子午线上屈光度变化曲线：k

4.确定子午面矢高曲线：f(x)＝0.16m

其中x是距离镜片中心的距离，左侧为负，右侧为正。

本实施例在镜片左边缘，距离中心25mm处的矢高为：

f(-25)＝0.16×3.19964e-4×(-25)

＝-1.094

整个子午面的数据如图4所示。实际镜片加工时，需要考虑左右二侧的厚度均衡，所以设计时需要先计算出子午线，从而可决定是否要旋转数据，以平衡左右的厚度。

5.确定整个曲面矢高函数：

其中的x，y是以镜片中心为原点，建立三维坐标系统和，镜片的位置坐标。

本实施例在左上角点(-17.678,17.678)

z(-17.678，17.678)＝-0.718

整个曲面的矢高分布如图5所示。整个曲面的矢高分布数据是设计的目标数据，利用此数据机床就能加式出对应的镜片。镜片设计基于折射率n＝1.586时对应的主次屈光度如图6所示。这是实际模拟出的镜片屈光度分布图。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。