非球面尚不能減緩鏡片邊緣的厚薄不均勻，所以本發(fā)明采用X、/方向上的尤> 〇,《 >0,并且尤<《的超環(huán)面，使前表面的彎曲程度增大，同時在X方向上的彎曲程度較r方 向小，既能減薄鏡片邊緣的厚度，又可以減緩鏡片邊緣的厚薄不均勻。
[0023] 對于遠視帶散光的眼鏡片，后表面的曲率小于前表面的曲率，要減小鏡片的中心 厚度，可以在前表面設(shè)計一個二次曲線常數(shù)小于零的非球面，以減小邊緣的彎曲程度。同 樣，旋轉(zhuǎn)對稱的非球面不能減緩鏡片邊緣的厚薄不均勻，所以本發(fā)明采用X、X方向上的尤 < 0, ；< 0,并且的超環(huán)面，使前表面的彎曲程度減少，同時在^方向上的彎曲程 度減少的幅度較/方向大，既能減小鏡片的中心厚度，又可以減緩鏡片邊緣的厚薄不均勻。 [0024] 在本實施例中，頂點曲率.e=：u?2 X / ，后表面兩個方向曲率分別為
[0025] 通過優(yōu)化設(shè)計，得到〇
[0026]
[0027] 本發(fā)明提供的超環(huán)面散光眼鏡片由模具澆注成形，模具的材質(zhì)為玻璃，用于樹脂 眼鏡片的澆注成型。
[0028] 參見附圖1，它是本實施例提供的近視鏡片模具剖視示意圖；模具包括上模座1和 下模座2,上模座具有一個用于成形眼鏡片前表面的凹曲面11，即上模座上加工有一個按 照上述超環(huán)面公式設(shè)計矢高的凹曲面；下模座具有一個用于成形眼鏡片后表面的凸曲面 21，即下模座上加工有一個按照上述環(huán)曲面公式設(shè)計矢高的凸曲面。上模座凹曲面和下模 座凸曲面的頂點相距一定的距離邊緣接觸合模，形成具有超環(huán)面散光眼鏡片形狀空腔的模 具，頂點相距的距離即為成形眼鏡片的中心厚度。上模座和下模座上都要刻有表征環(huán)曲面 基軸方向（X方向)的軸線，合模時上模座和下模座的軸線彼此接觸對準，確保模具內(nèi)空腔形 狀對應(yīng)的鏡片前表面在X方向上的彎曲程度小于Z方向上的彎曲程度，達到減緩散光眼鏡 片邊緣厚薄不均勻的目的。
[0029] 本發(fā)明將超環(huán)面和散光面分散在前后兩個表面上，前表面為頂點無屈光度差異、 在兩個垂直方向上具有不相同非球面系數(shù)的特殊超環(huán)面，起到減薄鏡片、提高成像質(zhì)量的 作用；后表面為普通的環(huán)曲面，起矯正散光的作用。眼鏡片由模具澆注成型，上模座凹曲面 上加工超環(huán)面，下模座凸曲面上加工環(huán)曲面，上模座與下模座對應(yīng)軸線合模，成型的散光眼 鏡片具有重量輕、鏡片周邊厚薄較均勻、成像質(zhì)量佳的優(yōu)點。
[0030] 超環(huán)面加工在模具的上模座凹曲面上，相對于凸曲面而言，加工難度降低。并且， 此特殊的超環(huán)面具有頂點曲率無差異的特點，更進一步降低加工難度和提高成品率。
[0031] 環(huán)曲面加工在模具的下模座凸曲面上，與普通模具澆注的球面散光鏡片的下模座 制備方法相同，可以用球面銑磨機進行加工，工藝成熟。球面銑磨機價格僅數(shù)萬元，較之用 于加工超環(huán)面的價格數(shù)百萬元的自由曲面數(shù)控機床，設(shè)備投入費僅約百分之一。因此，本發(fā) 明設(shè)計和制備的模具澆注的超環(huán)面散光眼鏡片，能大大降低生產(chǎn)成本。
[0032] 經(jīng)計算得出，本實施例的鏡片邊緣平均厚度減薄0. 63毫米，鏡片的最大不等厚緩 解0. 32毫米，緩解程度13. 1%。
[0033] 參見附圖3,表示為本實施例鏡片基軸方向和其垂直方向的表面矢高以及鏡片邊 緣厚度的變化曲線。相同處方球面散光鏡的相應(yīng)曲線在圖中以虛線示出，以予比較。由圖 中兩幅矢高曲線圖，也就是鏡片截面形狀圖可以看出，前表面的超環(huán)面設(shè)計增加了曲面的 彎曲程度，并且基軸方向（X方向）的彎曲程度較其垂直方向方向）小。圖3中的鏡片邊 緣厚度圖表示，此種設(shè)計使得鏡片邊緣厚度減小，并且邊緣的不等厚程度減緩。
[0034] 表1為本實施例與相同處方近視球面散光鏡片沿著基軸方向和垂直于基軸方向 的場曲數(shù)據(jù)，場曲以鏡片同方向的遠點球面為基準。從表1可見，此種設(shè)計的超環(huán)面近視 散光鏡片的場曲較球面散光鏡片有很大的改善，其場曲與鏡片相應(yīng)方向的遠點球面基本重 合。
[0035] 表 1
)
[0036] 實施例2 參見附圖2,它是本實施例提供的遠視鏡片模具剖視示意圖；模具包括上模座1和下模 座2,上模座具有一個用于成形眼鏡片前表面的凹曲面11，即上模座上加工有一個按實施 例1提供的超環(huán)面公式（1)設(shè)計矢高的凹曲面；下模座具有一個用于成形眼鏡片后表面的 凸曲面21，即下模座上加工有一個按環(huán)曲面公式（2)設(shè)計矢高的凸曲面。模具的材質(zhì)為金 屬，用于塑料鏡片的注塑成型。
[0037] 本實施例提供的遠視散光鏡的處方為：頂點球光度4D，散光度-1D，軸向75°，折 射率n=l. 598,鏡片口徑70毫米。處方中的散光軸向只在裝配眼鏡起作用，設(shè)計加工過程中 不需考慮。選取前表面頂點屈光度為f5D，則后表面環(huán)曲面基軸方向（X方向）屈光度為1D， ,方向屈光度為2D。
[0038] 前表面超環(huán)面頂點曲率C = S.363 xlO-3 Zmw，后表面兩個方向曲率分別為
通過優(yōu)化設(shè)計，得到轉(zhuǎn):-&鑛·，
[0039] 經(jīng)計算得出，本實施例的鏡片中心厚度減薄0. 37毫米，鏡片的最大不等厚緩解了 0. 13毫米，由于遠視鏡片邊緣很薄，緩解程度也達到12. 4%。
[0040] 參見附圖4,表示為本實施例鏡片基軸方向和其垂直方向的表面矢高以及鏡片邊 緣厚度的變化曲線。相同處方球面散光鏡的相應(yīng)曲線在圖中以虛線示出，以予比較。由圖 中兩幅矢高曲線圖，也就是鏡片截面形狀圖可以看出，前表面的超環(huán)面設(shè)計減小了曲面的 彎曲程度，并且基軸方向（X方向）的減小程度較其垂直方向方向）明顯。將本實施例鏡 片邊緣最小厚度設(shè)為I. 1毫米，邊緣一周厚度變化曲線如圖4中的鏡片邊緣厚度圖表示，圖 中虛線為相同處方遠視球面散光鏡的邊緣厚度曲線，邊緣最小厚度也為1. 1毫米。計算出 本實施例的鏡片中心厚度較球面散光鏡減薄0. 37毫米?？梢?，此種設(shè)計使得遠視散光鏡片 的中心厚度減薄，并且邊緣的不等厚程度減緩。
[0041] 參見表2,為本實施例與相同處方遠視球面散光鏡片沿著基軸方向和垂直于基軸 方向的場曲數(shù)據(jù)，場曲以鏡片同方向的遠點球面為基準。從表2可見，此種設(shè)計的超環(huán)面遠 視散光鏡片的場曲較球面散光鏡片有很大的改善，沿基軸方向的場曲與鏡片相應(yīng)方向的遠 點球面基本重合。
[0042] 表 2
)
[0043] 表3為本實施例提供的超環(huán)面散光鏡片模具和現(xiàn)有技術(shù)超環(huán)面散光鏡片模具所 需的設(shè)備、加工耗時和合格率的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
[0044] 表 3
[0045] 由表3所列的數(shù)據(jù)可見，本實施例超環(huán)面散光鏡片制備模具加工時雖也需用自由 曲面數(shù)控機床進行銑磨，但由于超環(huán)面是加工在上模座凹面上，比較加工在下模座凸面上 的現(xiàn)有技術(shù)超環(huán)面散光鏡片制備模具，所用加工時間節(jié)省一半，合格率也由60~70%提高 到90%。結(jié)合使用低價格的球面銑磨機的耗時，以及模具加工的拋光時間，可以估算出本發(fā) 明提供的超環(huán)面散光鏡片模具的制備成本至少能降低40%~50%。
【主權(quán)項】
1. 一種超環(huán)面散光眼鏡片的制備方法，采用模具澆注成形工藝，所述的模具包括上模 座和下模座，上模座為具有一個用于成形眼鏡片前表面的凹曲面，下模座為具有一個用于 成形眼鏡片后表面的凸曲面，依據(jù)待加工眼鏡片處方，得到凹曲面和凸曲面并加工模具；其 特征在于： 所述上模座的凹曲面為一個頂點無屈光度差異的超環(huán)面，在XJZ笛卡爾坐標系上定義 所述的凹曲面，4由沿著內(nèi)法線穿過凹曲面頂點，平面過凹曲面頂點并與Z垂直，所述的 超環(huán)面由以下函數(shù)確定：其中，偽超環(huán)面頂點的曲率，足為X方向的二次曲線常數(shù)，々為7方向的二次曲線常 數(shù)，待加工眼鏡片為近視帶散光的眼鏡片，則尤>〇，盡>〇,且尤< 盡;待加工眼鏡片為遠 視帶散光的眼鏡片，則尤< 〇,盡< 〇,且％分別為'向的高次 項系數(shù)，心分別為7方向的高次項系數(shù)；所述高次項系數(shù)的取值數(shù)量級范圍： 口 /?為 10 7 ~106，ajP/?為 10 11 ~10'ajP/?為 10 15 ~10 13，a70fP為 10 18 ~ 10 17,aj口 ~為 10 22 ~10 21; 所述下模座的凸曲面為一個環(huán)曲面，在Xjz笛卡爾坐標系上定義所述的凸曲面，4由沿 著內(nèi)法線穿過凸曲面頂點，xo#面過凸曲面頂點并與4由垂直，所述的環(huán)曲面以X方向為 基軸方向，由以下函數(shù)確定：其中，G為環(huán)曲面X方向的曲率，G為環(huán)曲面/方向的曲率，G，G與G的差值 依據(jù)待加工眼鏡片處方的散光要求得到。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超環(huán)面散光眼鏡片的制備方法，其特征在于：所述的上 模座和下模座上都刻有表征X方向的軸線，上模座和下模座的軸線對準彼此接觸合模，形 成具有超環(huán)面散光眼鏡片形狀空腔的模具。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超環(huán)面散光眼鏡片的制備方法，其特征在于：模具的材 質(zhì)為玻璃，用于樹脂眼鏡片的澆注成型。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超環(huán)面散光眼鏡片的制備方法，其特征在于：模具的材 質(zhì)為金屬，用于塑料鏡片的注塑成型。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超環(huán)面散光眼鏡片的制備方法，其特征在于：待加工眼 鏡片的頂點球光度在-14. OOD到+10.0 OD之間，散光光度在-0. 2?到-4. OOD之間。6. 按權(quán)利要求1制備方法得到的一種超環(huán)面散光眼鏡片。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超環(huán)面散光眼鏡片及制備方法。眼鏡片的前表面為頂點無屈光度差異、在兩個相互垂直方向上具有不同曲率變化的超環(huán)面，后表面為環(huán)曲面，由具有超環(huán)面散光眼鏡片形狀空腔的模具澆注而成。模具由上模座與下模座對準軸線合模而成，其上模座具有一個用于成形眼鏡片前表面的凹曲面，下模座具有一個用于成形眼鏡片后表面的凸曲面。超環(huán)面散光眼鏡片將起到矯正散光眼作用的環(huán)曲面和超環(huán)面分散設(shè)計在鏡片的后表面和前表面，不但具有重量輕、鏡片周邊厚薄較均勻、成像質(zhì)量佳的優(yōu)點，而且克服了模具澆注的一般超環(huán)面散光眼鏡片的下模座凸曲面難加工、加工設(shè)備要求高、成品率低的缺點，大大降低了制備成本。
【IPC分類】G02C7/02, B29D11/00
【公開號】CN105137611
【申請?zhí)枴緾N201510407432
【發(fā)明人】余浩墨, 陳曉翌
【申請人】蘇州蘇大明世光學(xué)股份有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月13日