[发明专利]基于波前技术的自由曲面眼镜的设计方法

摘要

本发明涉及一种基于波前技术的自由曲面眼镜的设计方法，其技术特点是：将眼轴各部分的长度数据代入眼光学模型；使用角膜表面曲率及角膜地形图数据替换上述眼模型；将实际人眼的波前像差数据转化为明视觉下的对应值；建立起符合实际人眼视物特性的个性化眼模型；在个性化眼模型前设置镜片，将镜片和个性化眼模型视为统一的镜-眼光学系统，为系统设置一定的视场角；为镜-眼光学系统设置不同角度的多重结构；计算得到符合个体眼视物特征的自由曲面波前眼镜以及其屈光度数和结构参数。通过本发明获得的自由曲面镜片不仅能矫正眼睛的低阶像差，而且对于高阶像差也起到了良好的矫正作用，具有设计简便、客观准确、精度高的优点。

主权项

一种基于波前技术的自由曲面眼镜的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将眼轴各部分的长度数据代入Gull strand‑Le Grand眼光学模型；步骤2：使用角膜表面曲率及角膜地形图数据替换上述眼模型以模拟真实人眼的角膜面型，并转化为Zernike Fringe Sag形式；步骤3：将实际人眼的波前像差数据转化为明视觉下的对应值；步骤4：以明视觉条件下的波前像差数据为目标值，以晶状体前表面曲率及其面型参数作为变量，对眼模型进行优化，建立起符合实际人眼视物特性的个性化眼模型；步骤5：在个性化眼模型前设置镜片，将镜片和个性化眼模型视为统一的镜‑眼光学系统，针对人眼的视物特征为系统设置一定的视场角；步骤6：针对视物时眼球的转动规律为镜‑眼光学系统设置不同角度的多重结构；步骤7：将镜片的后表面设置为环曲面，将镜片的前表面设置为自由曲面，通过优化环曲面的两个曲率半径以及环曲面绕光轴旋转的角度来矫正人眼的离焦与像散，优化自由曲面的Zernike多项式系数来矫正人眼的高阶像差，最终计算得到符合个体眼视物特征的自由曲面波前眼镜以及其屈光度数和结构参数。