專利名稱：矯正近視型老視眼的非球面眼鏡鏡片的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于視覺矯正技術領域，尤其是一種基于波前技術和眼軸數(shù)據的非球面眼鏡鏡片。
背景技術：
近視眼在年輕時，其遠點在距離人眼前有限遠的地方，需要佩戴負透鏡才能看清無限遠的物體，隨著年齡的增長，近視眼的近點又會離人眼越來越遠，當佩戴負透鏡后的近點超過明視距離或者工作距離，老視眼隨之出現(xiàn)，這時又需要佩戴正透鏡才能使近點前移到明視距離或者工作距離以內。為了實現(xiàn)人眼能夠同時視遠和視近清晰，先后出現(xiàn)了雙光鏡、三光鏡和漸進多焦點鏡片[3]。但是，雙光鏡往往不能看清中距離的物體，且在鏡片上有明顯的分界線，交替看遠看近時會有“像跳”的感覺，沒有空間連續(xù)感。三光鏡雖然考慮了中間視覺的矯正，但在分界線處仍然存在像跳現(xiàn)象，不能獲得全程的連續(xù)視覺，和雙光鏡沒有本質的區(qū)別。漸進多焦點鏡片雖然實現(xiàn)了全程的連續(xù)視覺，但價格昂貴，且在鏡片左右兩側的下方有變形區(qū)，使影像模糊和不規(guī)則，需要佩戴者用較長的時間去適應。2007年，ZeevZalevsky等[4]人設計了一種刻蝕位相面的特殊眼鏡，使老視眼的焦深擴展到了 3D，可以很好的實現(xiàn)視遠和視近清晰，但佩戴此眼鏡視物時需要物體有較高的對比度。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了讓老視眼能夠在較低的對比度、較大的視場要求下實現(xiàn)同時視遠和視近清晰，提供一種利用波前技術和人眼生理數(shù)據的矯正近視型老視眼的非球面眼
鏡鏡片。本發(fā)明首先提供了一種基于波前技術和眼軸數(shù)據的矯正近視型老視眼的非球面眼鏡鏡片，該鏡片設置為球-柱和非球面面型，即鏡片的前表面設置為非球面，后表面設置為環(huán)曲面；所述非球面面型選用偶次非球面“Even Asphere”,其表達式如下
權利要求
1.一種基于波前技術和眼軸數(shù)據的矯正近視型老視眼的非球面眼鏡鏡片，其特征在于所述鏡片設置為球-柱和非球面面型，即鏡片的前表面設置為非球面，后表面設置為環(huán)曲面； 所述非球面面型為偶次非球面“Even Asphere”,其表達式如下
2.根據權利要求I所述的鏡片，其特征在于所述的鏡片為樹脂鏡片，折射率ng范圍為I.56^1. 62，基弧半徑Rb為非球面頂點的曲率c的倒數(shù)，鏡片中央厚度d設定為13mm。
3.一種權利要求I所述鏡片的確定方法，其特征在于該方法包括 第一，利用Hartmann-Shack波前像差儀測量得到實際人眼的波前數(shù)據，并利用MATLAB編程將其轉換為明視覺條件下對應瞳孔大小的波前像差； 第二，利用眼科超聲測厚儀測量人眼眼軸長度，利用Orbscan II測量角膜厚度，得到人眼前房和玻璃體厚度； 第三，利用光學設計軟件ZEMAX，基于Liou理想眼模型，以第一步確定的明視覺條件下對應瞳孔大小的波前像差數(shù)據為目標值，將第二步實際測得的人眼前房和玻璃體厚度代入Liou眼模型，以承擔部分離焦，再將剩余離焦量引入至晶狀體，將像散和高階像差引入至角膜，建立符合實際人眼光學特性的個性化人眼模型；第四，基于第三步建立的個性化人眼模型，考慮老視眼仍具有一定的調節(jié)力，且調節(jié)力主要通過改變晶狀體的曲率來實現(xiàn)，得到人眼在實現(xiàn)最大調節(jié)后的晶狀體曲率半徑，此亦為人眼視近時的晶狀體曲率半徑； 第五，將第三步建立的個性化眼模型和鏡片視作統(tǒng)一的光學系統(tǒng)，設置視場，并根據人眼視遠視近時眼球的轉動、視近時人眼會產生調節(jié)來對系統(tǒng)進行多重結構的設置； 第六，將鏡片的前表面設置為非球面，后表面設置為環(huán)曲面，環(huán)曲面可以同時矯正人眼的離焦和散光；通過設置非球面的高次非球面系數(shù)、環(huán)曲面的兩個正交的曲率半徑和此面繞光軸旋轉的角度為變量，對整個鏡-眼光學系統(tǒng)進行優(yōu)化，得到符合正常眼視物特征的非球面鏡片結構和屈光度參數(shù)；此眼鏡可以讓老視眼在大視場下獲得同時視遠和視近的能力。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于第三步利用光學設計軟件ZEMAX構建個性化人眼模型時，將人眼的像散和高階像差轉移至角膜前表面，角膜前表面面型設定為"Zernike Fringe Sag”，在附加數(shù)據中設定此面型多項式的29項為變量，經優(yōu)化后，波前像差值收斂至目標值形成個性化人眼模型。
5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于第五步所述設置視場，分為兩種情況分別為僅設置0°視場和設置0°、土4°視場；根據人眼視遠視近時眼球的轉動、人眼視近時會產生調節(jié)來設置多重結構，其結構為2重視遠時眼球0°旋轉、晶狀體無調節(jié)和視近時眼球-12°旋轉、晶狀體有調節(jié)。
6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于第六所述的非球面，我們選取偶次非球面“Even Asphere”,其表達式如下
7.根據權利要求3所述的方法，其特征在于第六步所述的環(huán)曲面，我們選用復合曲面“Biconic”，表達式為
8.根據權利要求3所述的方法，其特征在于第六步所述的屈光度參數(shù)由下面兩式得到
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于波前技術和人眼生理數(shù)據的非球面眼鏡鏡片，目的是為了讓老視眼重新獲得同時視遠和視近的能力。通過測量實際人眼的波前像差和眼軸數(shù)據，結合Liou理想人眼模型，利用光學設計軟件構建出符合實際人眼光學特性的個性化眼模型；考慮到老視眼仍有少量的剩余調節(jié)力，人眼視遠視近時眼球的轉動和視近時晶狀體的調節(jié)，對鏡片進行球-柱和非球面面型的設置，在不同的視場下分別對整個鏡-眼系統(tǒng)實施優(yōu)化，得到符合正常眼視物特征的非球面鏡片結構和屈光度參數(shù)。本發(fā)明符合實際，具有客觀準確，設計簡單，精度高的優(yōu)點。
文檔編號G02C7/02GK102662252SQ201210177960
公開日2012年9月12日 申請日期2012年6月1日 優(yōu)先權日2012年6月1日
發(fā)明者劉永基, 李蕊, 王肇圻, 鄭少林 申請人:南開大學