一種高曲率大口徑自由曲面鏡片的評(píng)價(jià)方法及其設(shè)計(jì)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(píng)價(jià)方法以及其設(shè)計(jì)加工方法。使用本發(fā)明所述的技術(shù)方案除了能夠評(píng)價(jià)一般的自由曲面鏡片之外，還能精確地評(píng)價(jià)高曲率大口徑自由曲面鏡片，在對(duì)于高度數(shù)鏡片或鏡片邊緣位置時(shí)其評(píng)價(jià)結(jié)果更加接近理論值，不僅能給出鏡片各點(diǎn)的球光度值和散光度值，還能給出各點(diǎn)的散光方向。同時(shí)，該方法在設(shè)計(jì)過(guò)程中就能精確評(píng)價(jià)鏡片，然后根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果并結(jié)合實(shí)際加工誤差，調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)再進(jìn)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(shuō)明】—種高曲率大口徑自由曲面鏡片的評(píng)價(jià)方法及其設(shè)計(jì)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(píng)價(jià)方法及其設(shè)計(jì)加工方法，特別涉及一種高曲率大口徑自由曲面鏡片的評(píng)價(jià)方法及其設(shè)計(jì)加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自由曲面技術(shù)即用于非對(duì)稱復(fù)雜光學(xué)設(shè)計(jì)表面加工的技術(shù)。這些年來(lái)，此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在國(guó)際高端眼鏡片行業(yè)得到較為廣泛的應(yīng)用。目前國(guó)際一流品牌鏡片商根據(jù)自身的技術(shù)特點(diǎn)及市場(chǎng)需要推出了設(shè)計(jì)原理各異的多個(gè)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(jìn)多焦點(diǎn)鏡片為代表。在實(shí)際加工中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于高曲率大口徑自由曲面鏡片的設(shè)計(jì)加工存在一定的難度。為獲得最佳可視性，需要對(duì)高曲率大口徑自由曲面鏡片提出精確的評(píng)價(jià)方法，以便結(jié)合實(shí)際加工誤差，調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
[0003]在本發(fā)明作出之前，中國(guó)專利(201010267451.3)公開了一種漸進(jìn)多焦點(diǎn)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(jìn)多焦點(diǎn)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(shí)求解二次方程得到各點(diǎn)最大曲率和最小曲率，并計(jì)算出球光度分布和散光度分布圖以評(píng)價(jià)鏡片的方法。這種評(píng)價(jià)方法可以給出各點(diǎn)球光度值和散光度值，但是不能給出各點(diǎn)的散光方向，對(duì)于評(píng)價(jià)高曲率大口徑自由曲面鏡片是不夠的。
[0004]中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?20131027992.2)公開了一種雙面自由曲面鏡片的評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)加工方法，提出了一種既能得到鏡片各點(diǎn)球光度值和散光度值，又能得到各點(diǎn)的散光方向的評(píng)價(jià)方法。這種方法可以定量的評(píng)價(jià)鏡片質(zhì)量，使評(píng)價(jià)結(jié)果更合理，能夠獲得鏡片的最佳可視性。然而，對(duì)于高曲率大口徑自由曲面鏡片，在偏離鏡片中心較遠(yuǎn)的區(qū)域，這種評(píng)價(jià)方法得到的評(píng)價(jià)結(jié)果與理論值偏差較大，不能精確地評(píng)價(jià)鏡片質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高曲率大口徑自由曲面鏡片的評(píng)價(jià)方法以及其設(shè)計(jì)加工方法。在設(shè)計(jì)過(guò)程中既能精確地評(píng)價(jià)高曲率大口徑自由曲面鏡片，又能給出鏡片各點(diǎn)散光方向，然后根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果并結(jié)合實(shí)際加工誤差，調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)再進(jìn)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(wèn)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(píng)價(jià)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(jì)算出鏡片上各點(diǎn)最大曲率kmax(x，y)和最小曲率1^η(χ，y)，以及對(duì)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(jì)算步驟如下:
[0008](a)在笛卡爾坐標(biāo)系o-xyz中，鏡片上一點(diǎn)P(Xi, y” Zi)在xoy面上的投影為P0(xi； Yi, O), V SAP(XpypZi)的法線,計(jì)算鏡片上一點(diǎn)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(píng)價(jià)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(jì)算出鏡片上各點(diǎn)最大曲率kmax(X，y)和最小曲率I^in(Xj),以及對(duì)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(jì)算步驟如下: (a)在笛卡爾坐標(biāo)系o-xyz中，鏡片上一點(diǎn)P(Xi,Yi, Zi)在xoy面上的投影為P0(xi； Yi, O), V SAP(XpypZi)的法線,計(jì)算鏡片上一點(diǎn)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(jì)加工方法，其特征在于包括如下步驟: 設(shè)計(jì)步驟包括:根據(jù)客戶需求，驗(yàn)光得到待加工鏡片的參數(shù)，并計(jì)算得到鏡片表面的矢高分布數(shù)據(jù)；評(píng)價(jià)步驟包括:權(quán)利要求1中所述的評(píng)價(jià)方法步驟； 調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)步驟包括:根據(jù)前述評(píng)價(jià)步驟，并考慮到高曲率大口徑自由曲面鏡片的實(shí)際加工誤差，調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，使鏡片滿足設(shè)計(jì)要求； 加工步驟:根據(jù)調(diào)整后的設(shè)計(jì)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(jì)加工方法，其特征在于還包括如下步驟:所述調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)步驟后，再利用權(quán)利要求1所述的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，然后根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，再次調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，再`進(jìn)行加工步驟。
【文檔編號(hào)】G02C7/02GK103487947SQ201310462689
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)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(qǐng)人:蘇州大學(xué), 蘇州蘇大明世光學(xué)股份有限公司