基于圆锥曲线方程的渐进多焦点镜片制造方法及装置

本发明涉及光学镜片技术，具体涉及一种基于圆锥曲线方程的渐进多焦点镜片制造方法及装置。

背景技术：

1、渐进多焦点镜片即pal的子午线上光焦度具有连续变化的特点，该特点既克服了老年人看远距离物、中距离物、近距离物所需要不同光焦度的困难，也解决了双光镜片两个矫正区域之间有分界线的麻烦。因此，渐进多焦点镜片的设计具有广阔的发展前景。

2、目前渐进多焦点镜片设计方法主要有winthrop法即直接法和间接法。其中间接法设计方便,但其光焦度变化时产生的棱镜度、像散和畸变较大，而使用直接法设计渐进多焦点镜片相对间接法有难度，但使用效果相对较好。

3、现有的国内外针对直接法的优化主要从子午线上光焦度变化、局部平均光焦度优化和不同矢高计算方程等方面进行研究，而对于如何得到镜片上合理的光焦度轮廓分布研究较少。

4、因此如何得到合适的光焦度分布轮廓函数，来实现渐进镜片光学性能的优化，是本领域待解决的一个重要技术问题。

技术实现思路

1、本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于圆锥曲线方程的渐进多焦点镜片制造方法及装置。

2、本发明提供了一种基于圆锥曲线方程的渐进多焦点镜片制造方法，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤s1，对使用者进行验光，得到验光数据；步骤s2，根据待加工镜片材料和验光数据，计算得到镜片制造参数；步骤s3，根据镜片制造参数和圆锥曲线类型计算得到对应的光焦度轮廓分布方程；步骤s4，根据光焦度轮廓分布方程对待加工镜片材料进行加工，得到使用者对应的渐进多焦点自由曲面镜片，其中，镜片制造参数包括视远区光焦度d0、视近区光焦度d0+add、视远区定焦点到视近区定焦点的长度h、远视区定焦点到坐标原点的长度l、视远区视近区定焦点垂直偏移单位p、视近区宽度wn和视远区宽度wd，圆锥曲线类型包括椭圆、双曲线和抛物线，步骤s3包括以下子步骤：步骤s3-1，根据镜片制造参数求解圆锥曲线类型对应的参数方程，得到定焦区区域大小调整参数q和x轴偏移量t；步骤s3-2，根据定焦区区域大小调整参数q和x轴偏移量t求解圆锥曲线类型对应的圆锥曲线方程，得到对应的光焦度轮廓分布方程，圆锥曲线方程的广义表达式为：y2+(1+ki)[(x+ti)-(ui+ti)]2-2ri[(x+ti)-(ui+ti)]＝0，式中ki为圆锥曲线类型对应的圆锥系数，ti为圆锥曲线类型对应的参数t、ri为圆锥曲线类型对应的顶点曲率半径，ui为圆锥曲线类型对应的光焦度轮廓分布方程u(x,y)。

3、在本发明提供的基于圆锥曲线方程的渐进多焦点镜片制造方法中，还可以具有这样的特征：其中，圆锥曲线类型为双曲线时，ri为r1，圆锥系数ki为k1，其表达式为：q1>0，式中q1为调整双曲线光焦度轮廓分布远近视区定焦区大小的参数，根据圆锥系数k1和r1可得对应的参数方程的表达式为：式中w1n为双曲线时对应的wn，w2d为双曲线时对应的wd，p2为双曲线时对应的参数p，根据圆锥系数k1和r1可得对应的圆锥曲线方程的表达式为：式中u1为双曲线时对应的光焦度轮廓分布方程u(x,y)。

4、在本发明提供的基于圆锥曲线方程的渐进多焦点镜片制造方法中，还可以具有这样的特征：其中，圆锥曲线类型为抛物线时，ri为r2，圆锥系数ki为k2，其表达式为：q2>0，式中q2为调整抛物线光焦度轮廓分布远近视区定焦区大小的参数，根据圆锥系数k2和r2可得对应的参数方程的表达式为：式中w2n为抛物线时对应的wn，w2d为双曲线时对应的wd，p2为抛物线时对应的参数p，根据圆锥系数k2和r2可得对应的圆锥曲线方程的表达式为：y2-式中u2为抛物线时对应的光焦度轮廓分布方程u(x,y)。

5、在本发明提供的基于圆锥曲线方程的渐进多焦点镜片制造方法中，还可以具有这样的特征：其中，圆锥曲线类型为椭圆时，ri为r3，圆锥系数ki为k3，其表达式为：q3>0，式中q3为调整椭圆光焦度轮廓分布远近视区定焦区大小的参数，根据圆锥系数k3和r3可得对应的参数方程的表达式为：式中w3n为椭圆时对应的wn，w3d为椭圆时对应的wd，p3为椭圆时对应的参数p，根据圆锥系数k3和r3可得对应的圆锥曲线方程的表达式为：式中u3为椭圆时对应的光焦度轮廓分布方程u(x,y)。

6、本发明还提供了一种基于圆锥曲线方程的渐进多焦点镜片制造装置，具有这样的特征，包括：验光模块，用于对使用者进行验光，得到验光数据；镜片参数计算模块，用于根据待加工镜片材料和验光数据，计算得到镜片制造参数；光焦度分布计算模块，用于根据镜片制造参数和圆锥曲线类型计算得到对应的光焦度轮廓分布方程；加工模块，用于根据光焦度轮廓分布方程对待加工镜片材料进行加工，得到使用者对应的渐进多焦点自由曲面镜片，其中，镜片制造参数包括视远区光焦度d0、视近区光焦度d0+add、视远区定焦点到视近区定焦点的长度h、远视区定焦点到坐标原点的长度l、视远区视近区定焦点垂直偏移单位p、视近区宽度wn和视远区宽度wd，圆锥曲线类型包括椭圆、双曲线和抛物线，光焦度分布计算模块包括：参数计算单元，用于根据镜片制造参数求解圆锥曲线类型对应的参数方程，得到定焦区区域大小调整参数q和x轴偏移量t；光焦度轮廓分布计算单元，用于根据定焦区区域大小调整参数q和x轴偏移量t求解圆锥曲线类型对应的圆锥曲线方程，得到对应的光焦度轮廓分布方程，圆锥曲线方程的广义表达式为：y2+(1+ki)[(x+ti)-(ui+ti)]2-2ri[(x+ti)-(ui+ti)]＝0，式中ki为圆锥曲线类型对应的圆锥系数，ti为圆锥曲线类型对应的参数t、ri为圆锥曲线类型对应的顶点曲率半径，ui为圆锥曲线类型对应的光焦度轮廓分布方程u(x,y)。

7、发明的作用与效果

8、根据本发明所涉及的基于圆锥曲线方程的渐进多焦点镜片制造方法及装置，因为，根据圆锥曲线构建光焦度轮廓分布函数，以光焦度轮廓分布函数优化渐进镜片光学性能，从而得到性能更优的渐进镜片光学。所以，本发明的基于圆锥曲线方程的渐进多焦点镜片制造方法及装置能够得到性能更优的渐进镜片光学。

技术特征：

1.一种基于圆锥曲线方程的渐进多焦点镜片制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于圆锥曲线方程的渐进多焦点镜片制造方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的基于圆锥曲线方程的渐进多焦点镜片制造方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的基于圆锥曲线方程的渐进多焦点镜片制造方法，其特征在于：

5.一种基于圆锥曲线方程的渐进多焦点镜片制造装置，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供了一种基于圆锥曲线方程的渐进多焦点镜片制造方法及装置，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤S1，对使用者进行验光，得到验光数据；步骤S2，根据待加工镜片材料和验光数据，计算得到镜片制造参数；步骤S3，根据镜片制造参数和圆锥曲线类型计算得到对应的光焦度轮廓分布方程；步骤S4，根据光焦度轮廓分布方程对待加工镜片材料进行加工，得到使用者对应的渐进多焦点自由曲面镜片。总之，本方法能够得到性能更优的渐进镜片光学。

技术研发人员：项华中,詹小蝶,王亚琼,张欣,丁琦慧,王彭,张大伟,王成
受保护的技术使用者：上海理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12