一種眼鏡片矯正像差的方法及其眼鏡片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種眼鏡片矯正像差的方法及其眼鏡片，其特征在于：眼鏡片在人眼視物狀態(tài)下，在視場(chǎng)角2W＝70度的范圍內(nèi)，矯正鏡片口徑40㎜處的屈光度QGD40對(duì)比鏡片中心屈光度QGD0的改變量GDB40＝QGD40-QGD0，控制在優(yōu)化參數(shù)值X＝8％～10％范圍之內(nèi)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對(duì)眼鏡片像差的矯正，方法簡(jiǎn)單易操作，適用于日常使用的眼鏡片的制作，這種眼鏡片矯正像差的方法實(shí)際效果明顯，使得眼鏡片的成像更為清晰，并且減少初次配戴者的不適感。
【專利說明】-種眼鏡片矯正像差的方法及其眼鏡片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種眼鏡片制造技術(shù)，尤其涉及一種眼鏡片矯正像差的方法及其眼鏡 片，可適用于各類眼鏡片，包括近視鏡片、老花鏡片、非球面鏡片，W提高鏡片的周邊成像清 晰度。

【背景技術(shù)】
[0002] 為了得到視物清晰的眼鏡片，需要在眼鏡片的光學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)消除影響眼鏡片成像清 晰度的像差。通常該些像差包括球差，色差，象散，點(diǎn)列圖，傳遞函數(shù)等等，但是如何消除像 差W及像差消除到何種程度，目前還沒有標(biāo)準(zhǔn)。再者，眼鏡片的像差測(cè)量非常困難，需要專 業(yè)的實(shí)驗(yàn)室，?？诘臏y(cè)試儀器，訓(xùn)練有素的測(cè)試人員等，由于該些原因，目前市場(chǎng)上眼鏡片 的成像質(zhì)量千差萬別，有的很差，有的一般。
[0003] 大家知道，任何光學(xué)系統(tǒng)，比如照相機(jī)鏡頭，望遠(yuǎn)鏡物鏡，矯正視力的眼鏡片等等， 要想達(dá)到較高的成像清晰度，必須要矯正像差。很多專利，例如；No. 2013-112133 ;尼康高 素質(zhì)鏡頭專利，No. 2013-19993 ;佳能16-35mmf/2. 8鏡頭，講述了很多矯正像差的專利技 術(shù)，但是，該些技術(shù)并不適用于眼鏡片的像差矯正。因?yàn)樵撔＠夹g(shù)，無非是靠增加球面 鏡片的數(shù)量或者是靠增加非球面的鏡片的數(shù)量來矯正鏡頭的像差，而眼鏡片只有一個(gè)鏡 片，無法增加鏡片的數(shù)量（太重或太大，人眼無法承受），因此上述矯正像差的方式均不適 于制作眼鏡片。
[0004] 傳統(tǒng)的眼鏡片矯正像差的方法是Tscherning楠圓方法，但是按照該種方法設(shè)計(jì) 出來的眼鏡片，鏡片的彎度太大，該樣一來，鏡片不但重量很大，而且樣子很難看，沒人愿意 戴該樣的眼鏡片；再者，加工此類眼鏡片，鏡片生產(chǎn)商也要用更多的材料，生產(chǎn)成本太高，故 而不愿生產(chǎn)此類鏡片。由于上述原因，近年來也就沒人使用該種方法設(shè)計(jì)眼鏡片了。
[0005] 另外一種矯正像差的方法是采用非球面設(shè)計(jì)來矯正眼鏡片的像差，近年來被業(yè)界 所使用。但是，如何用非球面來矯正像差，W及矯正像差到何種程度算是最佳效果，卻缺少 一個(gè)統(tǒng)一有效的標(biāo)準(zhǔn)，市場(chǎng)上有相當(dāng)數(shù)量的非球面鏡片僅僅考慮了鏡片的外觀厚薄效果， 因此存在像差矯正不足或過度矯正的缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的是提供一種眼鏡片矯正像差的方法，使用該方法可方便地矯正鏡片像 差，檢測(cè)簡(jiǎn)單，使鏡片成像更為清晰。
[0007] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種矯正像差眼鏡片，通過眼鏡片結(jié)構(gòu)的改良，提高 了鏡片的周邊視場(chǎng)成像清晰度。
[0008] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用方法的技術(shù)方案是；一種眼鏡片矯正像差的方法，眼 鏡片在人眼視物狀態(tài)下，對(duì)視場(chǎng)角2W= 70度的范圍內(nèi)的屈光度變化量控制，要求從鏡片中 也到鏡片口徑40mm處的屈光度變化量為線性變化，并使得鏡片口徑40mm處的平均屈光度 QGD40對(duì)比鏡片中也平均屈光度QGD0的改變量GDB40控制在優(yōu)化參數(shù)值X=GDP40/QCD0 =8%?10%范圍之內(nèi)。（在計(jì)算X值時(shí)，GDB40和QGDO均取絕對(duì)值）。
[0009] 上述技術(shù)方案中，所述改變量GDB40計(jì)算公式是：
[0010] GDB40 =QGD40-QGD0
[0011] 其中；QGD40為鏡片口徑40醒處的平均屈光度，
[0012] QGD0為鏡片口徑中也處的平均屈光度，
[0013] 鏡片口徑40 111111處的平均屈光度96040，可^用^下公式組計(jì)算：
[0014] 0GO4O= (早十發(fā)血n)
[0015] 公式中；n鏡片材料折射率；
[0016] 非球面上口徑40mm點(diǎn)處最大曲率皮=打+柏--G
[0017] Kmi。非球面上口徑40mm點(diǎn)處最小曲率。=H- 4-G
[0018] 上述公式中的H，G由W下公式組求出：

【權(quán)利要求】
1. 一種眼鏡片矯正像差的方法，其特征在于：眼鏡片在人眼視物狀態(tài)下，在視場(chǎng)角2W =70度的范圍內(nèi)，矯正鏡片口徑40 mm處的平均屈光度QGD40對(duì)比鏡片中心平均屈光度 QGDO的改變量⑶B40,將光學(xué)像差⑶MO控制在優(yōu)化參數(shù)值X =⑶P40/Q⑶0 = 8%?10% 范圍之內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼鏡片矯正像差的方法，其特征在于：所述光學(xué)像差⑶MO 用下式使計(jì)算： ⑶ B40 = QfflMO-QOTO, 其中：QGD40鏡片口徑40 mm處的平均屈光度 QGDO鏡片中心平均屈光度 QGD40為鏡片口徑40 mm處的平均屈光度，可以用以下公式組計(jì)算：
公式中：n鏡片材料折射率； Kmax非球面上口徑40謹(jǐn)點(diǎn)處最大曲率心m = H + ^H^G . Kmin非球面上口徑40mm點(diǎn)處最小曲率。JTmin =H-相1-G . 上述公式中的H，G由以下公式組求出： H是鏡片上（x，y)點(diǎn)處平均曲率
G是鏡片上（x，y)點(diǎn)處高斯曲率 P是Z對(duì)X的偏導(dǎo) q是Z對(duì)y的偏導(dǎo) r是Z對(duì)X的二階偏導(dǎo) s是Z對(duì)X，y的混合偏導(dǎo) t是Z對(duì)y的二階偏導(dǎo)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼鏡片矯正像差的方法，其特征在于：所述鏡片設(shè)計(jì)過程中， 選擇一個(gè)優(yōu)化參數(shù)值X作為控制設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)化操作數(shù)，利用光學(xué)設(shè)計(jì)ZEMX程序計(jì)算出 評(píng)價(jià)函數(shù)的函數(shù)值，所述評(píng)價(jià)函數(shù)的函數(shù)值越小，表示鏡片像差越接近控制范圍，成像清晰 度優(yōu)良；反之則表示鏡片像差越遠(yuǎn)離控制范圍，成像清晰度較差；當(dāng)所述評(píng)價(jià)函數(shù)的函數(shù) 值達(dá)到極小值時(shí)，則表明優(yōu)化設(shè)計(jì)過程結(jié)束，從而獲得優(yōu)化后的鏡片制作各項(xiàng)系數(shù)； 所述評(píng)價(jià)函數(shù)如下： 式中：
MF2評(píng)價(jià)函數(shù)； Wi操作數(shù)的權(quán)重； Vi操作數(shù)的當(dāng)前值； Ti操作數(shù)的目標(biāo)值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的眼鏡片矯正像差的方法，其特征在于：所述鏡片為近視 眼鏡片或老花眼鏡片。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的眼鏡片矯正像差的方法，其特征在于：所述鏡片由單面 非球面或雙面非球面眼鏡片構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼鏡片矯正像差的方法，其特征在于：自所述鏡片口徑40 mm 處至所述鏡片中心的平均屈光度變化是線性變化。
7. -種矯正像差的眼鏡片，包括非球面的鏡片，其特征在于：所述鏡片口徑4〇mm處的 平均屈光度QGD40與所述鏡片中心的平均屈光度QGDO間的改變量GDB40為： ⑶ B40 = QfflMO-QOTO, 光學(xué)像差⑶B40在數(shù)值上滿足 0. 08 X QGDO 芻⑶MO 芻 0. 10 X QGDO 的設(shè)計(jì)要求。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的矯正了像差的眼鏡片，其特征在于：所述鏡片口徑40 mm處的 平均屈光度QGD40與所述鏡片中心的平均屈光度QGDO間的改變量GDB40為線性變化量；所 述非球面鏡片的表面形狀由以下公式確定：
式中：
z坐標(biāo)點(diǎn)X，y處矢高 c基準(zhǔn)二次曲面頂點(diǎn)曲率， k二次曲面常數(shù)； i多項(xiàng)式的項(xiàng)數(shù)； r為離開非球面折射面頂點(diǎn)中心處的距離，r = ^x2+ V2 τ 〇
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的矯正了像差的眼鏡片，其特征在于：所述鏡片為近視眼 鏡片或老花眼鏡片。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的矯正了像差的眼鏡片，其特征在于：所述鏡片由單面非 球面或雙面非球面眼鏡片構(gòu)成。
【文檔編號(hào)】G02C7/02GK104375281SQ201410670678
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】徐光華, 余浩墨 申請(qǐng)人:蘇州蘇大明世光學(xué)股份有限公司