一種高曲率大口徑自由曲面鏡片的評價方法及其設(shè)計加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高曲率大口徑自由曲面鏡片的評價方法以及其設(shè)計加工方法。使用本發(fā)明所述的技術(shù)方案除了能夠評價一般的自由曲面鏡片之外，還能精確地評價高曲率大口徑自由曲面鏡片，在對于高度數(shù)鏡片或鏡片邊緣位置時其評價結(jié)果更加接近理論值，不僅能給出鏡片各點的球光度值和散光度值，還能給出各點的散光方向。同時，該方法在設(shè)計過程中就能精確評價鏡片，然后根據(jù)評價結(jié)果并結(jié)合實際加工誤差，調(diào)整設(shè)計參數(shù)再進行加工，能夠降低了加工廢品率，提高產(chǎn)品合格率，便于工業(yè)推廣應(yīng)用。
【專利說明】—種高曲率大口徑自由曲面鏡片的評價方法及其設(shè)計加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自由曲面鏡片的評價方法及其設(shè)計加工方法，特別涉及一種高曲率大口徑自由曲面鏡片的評價方法及其設(shè)計加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自由曲面技術(shù)即用于非對稱復(fù)雜光學(xué)設(shè)計表面加工的技術(shù)。這些年來，此項技術(shù)已經(jīng)在國際高端眼鏡片行業(yè)得到較為廣泛的應(yīng)用。目前國際一流品牌鏡片商根據(jù)自身的技術(shù)特點及市場需要推出了設(shè)計原理各異的多個品種的自由曲面鏡片。自由曲面鏡片主要以非球面鏡片和漸進多焦點鏡片為代表。在實際加工中發(fā)現(xiàn)，對于高曲率大口徑自由曲面鏡片的設(shè)計加工存在一定的難度。為獲得最佳可視性，需要對高曲率大口徑自由曲面鏡片提出精確的評價方法，以便結(jié)合實際加工誤差，調(diào)整設(shè)計參數(shù)，達到設(shè)計要求。
[0003]在本發(fā)明作出之前，中國專利(201010267451.3)公開了一種漸進多焦點眼用鏡片及其制備方法。該專利中提到了依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在得到漸進多焦點鏡片面形的初始矢高數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)微分幾何中曲面曲率的知識求解二次方程得到各點最大曲率和最小曲率，并計算出球光度分布和散光度分布圖以評價鏡片的方法。這種評價方法可以給出各點球光度值和散光度值，但是不能給出各點的散光方向，對于評價高曲率大口徑自由曲面鏡片是不夠的。
[0004]中國專利申請?zhí)?20131027992.2)公開了一種雙面自由曲面鏡片的評價、設(shè)計加工方法，提出了一種既能得到鏡片各點球光度值和散光度值，又能得到各點的散光方向的評價方法。這種方法可以定量的評價鏡片質(zhì)量，使評價結(jié)果更合理，能夠獲得鏡片的最佳可視性。然而，對于高曲率大口徑自由曲面鏡片，在偏離鏡片中心較遠的區(qū)域，這種評價方法得到的評價結(jié)果與理論值偏差較大，不能精確地評價鏡片質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高曲率大口徑自由曲面鏡片的評價方法以及其設(shè)計加工方法。在設(shè)計過程中既能精確地評價高曲率大口徑自由曲面鏡片，又能給出鏡片各點散光方向，然后根據(jù)評價結(jié)果并結(jié)合實際加工誤差，調(diào)整設(shè)計參數(shù)再進行加工，能夠降低了加工廢品率，提高產(chǎn)品合格率，便于工業(yè)推廣應(yīng)用。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種高曲率大口徑自由曲面鏡片的評價方法，按如下步驟操作:
[0007](I)根據(jù)鏡片的初始矢高分布數(shù)據(jù)ζ (X，y)計算出鏡片上各點最大曲率kmax(x，y)和最小曲率1^η(χ，y)，以及對應(yīng)的最大曲率的方向Θ _ (X，y)和最小曲率的方向Θ min(x, y),計算步驟如下:
[0008](a)在笛卡爾坐標系o-xyz中，鏡片上一點P(Xi, y” Zi)在xoy面上的投影為P0(xi； Yi, O), V SAP(XpypZi)的法線,計算鏡片上一點P(Xi, y” Zi)的法線的方向余弦:
【權(quán)利要求】
1.一種高曲率大口徑自由曲面鏡片的評價方法，其特征在于包括如下步驟: (I)根據(jù)鏡片的初始矢高分布數(shù)據(jù)Z (x，y)計算出鏡片上各點最大曲率kmax(X，y)和最小曲率I^in(Xj),以及對應(yīng)的最大曲率的方向0_(x，y)和最小曲率的方向Θ—Ο?,1-)，計算步驟如下: (a)在笛卡爾坐標系o-xyz中，鏡片上一點P(Xi,Yi, Zi)在xoy面上的投影為P0(xi； Yi, O), V SAP(XpypZi)的法線,計算鏡片上一點P(Xi, y” Zi)的法線的方向余弦:
2.一種高曲率大口徑自由曲面的設(shè)計加工方法，其特征在于包括如下步驟: 設(shè)計步驟包括:根據(jù)客戶需求，驗光得到待加工鏡片的參數(shù)，并計算得到鏡片表面的矢高分布數(shù)據(jù)；評價步驟包括:權(quán)利要求1中所述的評價方法步驟； 調(diào)整設(shè)計參數(shù)步驟包括:根據(jù)前述評價步驟，并考慮到高曲率大口徑自由曲面鏡片的實際加工誤差，調(diào)整設(shè)計參數(shù)，使鏡片滿足設(shè)計要求； 加工步驟:根據(jù)調(diào)整后的設(shè)計參數(shù)加工鏡片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高曲率大口徑自由曲面鏡片的設(shè)計加工方法，其特征在于還包括如下步驟:所述調(diào)整設(shè)計參數(shù)步驟后，再利用權(quán)利要求1所述的評價方法進行評價，然后根據(jù)評價結(jié)果，再次調(diào)整設(shè)計參數(shù)，再`進行加工步驟。
【文檔編號】G02C7/02GK103487947SQ201310462689
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】秦琳玲, 陳曉羿, 余浩墨 申請人:蘇州大學(xué), 蘇州蘇大明世光學(xué)股份有限公司