本發(fā)明涉及一種個性化眼用鏡片的設計方法，特別涉及一種考慮了人眼瞳孔位置和鏡片傾斜因素，進行鏡片的設計方法及加工得到的鏡片。

背景技術：

在本領域內眾所周知，眼鏡被用于視覺缺陷的校正。眼鏡佩戴者的視覺缺陷通過眼科醫(yī)生或者驗光師提供的驗光處方來描述，驗光處方給出所需佩戴鏡片的屈光度、散光度、散光方向、鏡片材料折射率等參數(shù)。鏡片的制作者則根據(jù)驗光處方設計、制造，最后使用檢鏡儀測試鏡片上行業(yè)所規(guī)定點小區(qū)域內的平均屈光度和散光度。

事實上，人眼視物時視線隨著物的位置而移動，眼鏡佩戴者眼球發(fā)生轉動，通過鏡片的不同區(qū)域進行觀看。由于鏡片具有一定的厚度，前后兩個折射表面的曲率不同，視線經(jīng)過的小區(qū)域相當于一個小透鏡，這些小透鏡各各不同，折射成像的狀態(tài)也屬各不相同的軸外物成像。所以，人眼實際感受到的屈光度(鏡片的折射能力)隨著視線所通過的區(qū)域發(fā)生變化，并且在子午和弧矢兩個方向上的變化不同。也就是說不單斜視時的平均屈光度(斜視光度)與正視時的屈光度(近軸光度)發(fā)生變化，而且還產(chǎn)生附加的像散(斜視像散)。

人眼視線在鏡片中經(jīng)過的路徑、鏡片不同區(qū)域相當于小透鏡的折射成像，其折射狀態(tài)與鏡片的表面形狀、厚度、鏡片的垂直和水平方向的傾斜程度以及人眼瞳孔的位置密切相關，從而使人眼實際感受到的屈光度也與這些因素密切相關。這些因素由佩鏡者為矯正視覺缺陷所需的眼鏡度數(shù)、佩鏡者的面形，所選擇的眼鏡架形狀決定。

顯然，為了獲得最佳的可視性，必須要關注佩戴鏡片狀態(tài)下的折射能力，鏡片的設計和檢測要根據(jù)每個佩鏡者的個人需求進行。但目前現(xiàn)有技術的檢鏡儀，包括焦度計、Rotlex公司的Class Plus面型測量儀哈特曼檢測法、朗奇光柵測試法等，都沒有考慮人眼眼球的轉動，也沒有將鏡片和人眼瞳孔結合進行檢測。在鏡片的設計方面，中國發(fā)明專利(CN 103123420B)公開了一種采用將鏡片—眼瞳作為一個光學系統(tǒng)的方法，以得到鏡片的球光度分布和散光度分布，該方法針對于雙面自由曲面，計算出視線經(jīng)過的鏡片前后表面上的位置和對應的曲率。中國發(fā)明專利CN102422201公布了一種即使被嵌入具有大前視角的鏡架也能夠得到良好的視野的眼鏡鏡片的形狀數(shù)據(jù)生成方法，該發(fā)明主要著眼于降低鏡片棱鏡作用的左右不均衡。上述兩個專利均尚未指出人眼斜視時各小區(qū)域作為小透鏡的軸外成像特征及與其相適應的設計方法。中國發(fā)明專利CN 102419482B公布了一種以光學設計軟件ZEMAX作為平臺設計的雙面非球面近視眼鏡片，考慮了鏡片的斜視像散作為優(yōu)化條件之一，但沒有涉及到佩鏡者戴上眼鏡后鏡片的傾斜狀況。公開號為CN 1511270的中國發(fā)明專利公布了一種考慮了眼球運動的眼鏡片設計方法，同樣沒有涉及到鏡片的傾斜。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有個性化眼用鏡片設計中僅顧及佩鏡者的視力缺陷，未涉及佩鏡者的面形和所選取的鏡架特點所存在的缺陷，提供一種使佩鏡者在斜視狀態(tài)下避免了出現(xiàn)大的屈光度誤差和像散的現(xiàn)象，具有良好的視野和舒適感的眼用鏡片及其制備方法。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是提供一種為佩鏡者定制的眼用鏡片的制備方法，包括如下步驟：

(1)對定制眼用鏡片的佩鏡者進行驗光，其驗光處方包括如下參數(shù)：定配眼鏡要求的表征鏡片折射能力的屈光度值D₀，待加工鏡片材料的折射率，眼鏡片裝入選定的眼鏡架制成眼鏡，佩鏡者戴上眼鏡后的鏡片傾斜角；所述傾斜角包括鏡片的垂直和水平傾斜角，及瞳孔位置；所述瞳孔位置為佩鏡者平視時視線與鏡片的交點到瞳孔的距離；

(2)依據(jù)驗光處方提供的瞳孔位置、鏡片傾斜角和待評價鏡片矢高數(shù)據(jù)，建立評價模型，得到評價結果斜視屈光度D_r和斜視像散C_r；所述評價模型的建立方法為：采用曲面的微分幾何方法，通過光線追跡，計算某一視角方向進入到人眼瞳孔主光線經(jīng)過的路徑，主光線與鏡片前后表面交點的位置，及對應交點處的主法線、入射角和折射角、子午面和弧矢面、子午方向和弧矢方向的曲率；依據(jù)軸外細光束成像原理，分別得到子午像點和弧矢像點的位置，進而分別得到人眼視線在該對應視角方向的斜視屈光度D_r和斜視像散C_r；所述的斜視屈光度D_r為由所述子午和弧矢像點的位置確定的子午和弧矢方向屈光度的平均值；所述的斜視像散C_r為由所述子午和弧矢像點的位置確定的子午和弧矢方向的屈光度之差的絕對值；

(3)依據(jù)驗光處方提供的屈光度D₀和待加工鏡片材料的折射率，選定待加工鏡片前表面、后表面的球面曲率和鏡片中心厚度，以前后表面都為球面設計得到初始鏡片的矢高數(shù)據(jù)；以所述的初始鏡片的矢高數(shù)據(jù)為待評價鏡片矢高數(shù)據(jù)，在鏡片傾斜角為0的條件下，采用步驟(2)所述的評價模型進行評價，得到初始鏡片的評價結果斜視屈光度D_r和斜視像散C_r；以在人眼視角35度視線處|(D_r-D₀)/D₀|不大于0.125和C_r不大于0.125|D₀|為目標值，對所述的初始鏡片進行非球面優(yōu)化設計，得到非球面鏡片的矢高數(shù)據(jù)；

(4)以步驟(3)得到的非球面鏡片的矢高數(shù)據(jù)為待評價鏡片矢高數(shù)據(jù)，依據(jù)處方提供的鏡片傾斜角值，采用步驟(2)所述的評價模型進行評價，依照評價結果，以中心視線處的屈光度與處方一致，且在人眼視角30度視線范圍內，斜視屈光度偏離百分比|(D_r-D₀)/D₀|不大于0.125，斜視像散C_r不大于0.125|D₀|為目標值，對所述的非球面鏡片的矢高數(shù)據(jù)進行補償設計，得到非對稱的鏡片矢高數(shù)據(jù)；

(5)依據(jù)得到的非對稱曲面鏡片的矢高數(shù)據(jù)加工鏡片，得到一種為佩鏡者定制的眼用鏡片。

本發(fā)明技術方案中，步驟(3)設計得到的非球面鏡片，為后表面或前表面的單面非球面鏡片，也可以是前后表面的雙面非球面鏡片。

本發(fā)明提供的非對稱的鏡片矢高數(shù)據(jù)，以步驟(3)得到的非球面鏡片的矢高數(shù)據(jù)為基礎，再加上矢高補償值；所述的矢高補償值為采用不對稱補償和中心視線處的屈光度補償方法得到的矢高補償值。

具體來說，不對稱補償方法得到的矢高補償值可按如下公式計算得到：

Z_c(x,y)＝b_x(x±x_d)³+b_y(y+y_d)³，

其中，b_x、b_y分別為橫向和縱向三次項系數(shù)；x_d為橫向移動毫米數(shù)，根據(jù)左、右鏡的不同分別取正、負號向顳側移動；y_d為縱向移動毫米數(shù)。

所述的中心視線處的屈光度補償方法為調整鏡片前表面或后表面的中心曲率，使中心視線處的屈光度與處方一致所得到的矢高補償值。

本發(fā)明技術方案還包括按上述制備方法得到的一種為佩鏡者定制的眼用鏡片。

與現(xiàn)有技術相比，按本發(fā)明技術方案設計鏡片時，提供的驗光處方除包括屈光度值、材料折射率等常規(guī)驗光參數(shù)外，還要求給出佩鏡者戴上選定的眼鏡架所制的眼鏡后鏡片的垂直和水平傾斜角，及佩鏡者平視時視線與鏡片之交點到瞳孔的距離，因此，在設計鏡片中不僅顧及了佩鏡者的視力缺陷，同時還顧及到了佩鏡者的面形和所選取的鏡架特點，采用非球面設計加補償設計的方法得到一種非對稱曲面結構的鏡片；將本發(fā)明提供的鏡片安裝在眼鏡架上制成眼鏡后，能使佩鏡者在斜視狀態(tài)下有效減小斜視屈光度的偏離和斜視像散，提高不同視線方向矯正視力的準確性，具有良好的視野和舒適感。

附圖說明

圖1為光線經(jīng)過鏡片進入到人眼瞳孔的側面示意圖；

圖2為佩鏡者戴上眼鏡后顯示鏡片水平傾斜的示意圖；

圖3為通過本發(fā)明提供的評價模型對鏡片在無傾斜情況下進行折射能力評價的一個例子，顯示子午與弧矢兩個方向的屈光度隨人眼視角變化曲線圖；

圖4為通過本發(fā)明提供的評價模型對鏡片在垂直傾斜情況下進行折射能力評價的一個例子，顯示子午與弧矢兩個方向的屈光度隨人眼視角變化曲線圖；

圖5是本發(fā)明實施例提供的一種非對稱曲面眼用鏡片的設計流程圖；

圖6為本發(fā)明實施例2提供的通過眼鏡-眼瞳模型對初始鏡片在無傾斜的情況下的折射能力評價結果，顯示縱向和橫向兩個方向上隨著人眼視角改變斜視屈光度和斜視像散的變化；

圖7為本發(fā)明實施例2提供的通過眼鏡-眼瞳模型對經(jīng)過非球面設計的鏡片在無傾斜情況下的折射能力評價結果，顯示縱向和橫向兩個方向上隨著人眼視角改變斜視屈光度和斜視像散的變化；

圖8為本發(fā)明實施例2提供的通過眼鏡-眼瞳模型對經(jīng)過非球面設計的鏡片在傾斜情況下的折射能力評價結果，顯示縱向和橫向兩個方向上隨著人眼視角改變斜視屈光度和斜視像散的變化；

圖9為本發(fā)明實施例2提供的通過眼鏡-眼瞳模型對經(jīng)過非球面和補償設計的鏡片在傾斜情況下的折射能力評價結果，顯示縱向和橫向兩個方向上隨著人眼視角改變斜視屈光度和斜視像散的變化；

圖10為本發(fā)明實施例2提供的通過眼鏡-眼瞳模型對初始鏡片在無傾斜的情況下的折射能力評價結果，顯示縱向和橫向兩個方向上隨著人眼視角改變斜視屈光度和斜視像散的變化；

圖11為本發(fā)明實施例2提供的通過眼鏡-眼瞳模型對經(jīng)過非球面設計的鏡片在無傾斜情況下的折射能力評價結果，顯示縱向和橫向兩個方向上隨著人眼視角改變斜視屈光度和斜視像散的變化；

圖12為本發(fā)明實施例2提供的通過眼鏡-眼瞳模型對經(jīng)過非球面設計的鏡片在傾斜情況下的折射能力評價結果，顯示縱向和橫向兩個方向上隨著人眼視角改變斜視屈光度和斜視像散的變化；

圖13為本發(fā)明實施例2提供的通過眼鏡-眼瞳模型對經(jīng)過非球面和補償設計的鏡片在傾斜情況下的折射能力評價結果，顯示縱向和橫向兩個方向上隨著人眼視角改變斜視屈光度和斜視像散的變化。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明技術方案作進一步描述。

實施例1：

本實施例依據(jù)驗光處方提供的瞳孔位置、鏡片傾斜角和待評價鏡片矢高數(shù)據(jù)，建立一種以斜視屈光度D_r和斜視像散C_r為評價結果的評價模型，用于對人眼通過鏡片斜視時鏡片實際折射能力進行評價。

參見附圖1，它為光線經(jīng)過鏡片進入到人眼瞳孔的側面示意圖；圖1所示意的是鑲嵌在眼鏡架上鏡片的垂直向外的傾斜角Γ_v，人眼視角Φ_r，某一視角方向進入到人眼瞳孔的主光線(對應于視線)和經(jīng)過的路徑在鏡片前表面上的入射角Α₁、在鏡片后表面上的出射角Β₂。

參見附圖2，為佩鏡者戴上眼鏡后顯示鏡片水平傾斜的示意圖；圖中Γ_L和Γ_R分別為左鏡和右鏡的水平傾斜角。以與眼睛平視視線平行并通過鏡片前表面中心的直線P為坐標系的Z軸，通過前表面中心與Z軸垂直的平面為坐標系的xy平面。鏡片前后表面的面形矢高在坐標系內按照驗光處方給出的傾斜角通過坐標變換，進行垂直和水平旋轉；經(jīng)過坐標變換后的鏡片前表面矢高、經(jīng)過坐標變換后的鏡片后表面矢高加上鏡片厚度、按照驗光處方給出的眼瞳位置作為視線的出發(fā)點，構成為光學系統(tǒng)對在佩鏡者不同視線方向上鏡片的折射能力進行評價。

本實施例將考慮到佩鏡者的面形和所選取的鏡架特點，依據(jù)驗光處方提供的瞳孔位置、鏡片傾斜角和待評價鏡片矢高數(shù)據(jù)，建立評價模型，得到評價結果斜視屈光度D_r和斜視像散C_r，用于設計鏡片；所述的評價模型為：采用曲面的微分幾何方法，通過光線追跡，計算某一視角方向進入到人眼瞳孔主光線經(jīng)過的路徑，主光線與鏡片前后表面交點的位置，及對應交點處的主法線、入射角和折射角、子午面和弧矢面、子午方向和弧矢方向的曲率；依據(jù)軸外細光束成像原理，分別得到子午像點和弧矢像點的位置，進而分別得到人眼視線在該對應視角方向的斜視屈光度D_r和斜視像散C_r；所述的斜視屈光度D_r為由子午和弧矢像點位置確定的子午和弧矢方向屈光度的平均值；所述的斜視像散C_r為由子午和弧矢像點位置確定的子午和弧矢方向的屈光度之差的絕對值。

由于本發(fā)明提供的評價模型所構成的光學系統(tǒng)，其出射光瞳是孔徑很小的眼瞳，根據(jù)光路可逆定律，沿著視線的反方向自物到眼瞳，為軸外細光束成像，細光束的光束軸稱為主光線。由曲面的微分幾何方法，通過光線追跡，計算出進入到人眼瞳孔主光線經(jīng)過的路徑，在鏡片上前后表面的位置，及鏡片前后表面對應位置的主法線、入射角和折射角、子午面和弧矢面、子午方向和弧矢方向的曲率。在鏡片前表面的入射角Α₁；折射角Β₁，在鏡片后表面的入射角Α₂；折射角Β₂。采用軸外細光束成像公式計算子午像點位置如公式(1)所示：

按公式(2)計算弧矢像點位置：

在公式(1)和(2)中，Α為主光線在折射面上的入射角；Β為折射角；N_A為入射方介質的折射率；N_B為折射方介質的折射率；T_A為子午面上入射主光線從物到折射點的距離；T_B為折射主光線從折射點到子午像點的距離；S_A為弧矢面上入射主光線從物到折射點的距離；S_B為折射主光線從折射點到弧矢像點的距離；R_T為折射面在折射點處子午方向的曲率半徑；R_s為折射面在折射點處弧矢方向的曲率半徑。公式(1)和(2)在前表面、后表面兩個折射面上依次應用。由無窮遠物經(jīng)兩次折射后的子午像點位置和弧矢像點位置，即可計算出鏡片某個小區(qū)域上子午方向和弧矢方向的折射能力屈光度。子午和弧矢方向折射能力屈光度的平均值為斜視屈光度，沿著徑向r某處的斜視屈光度為D_r。子午和弧矢方向折射能力屈光度的差值為斜視像散，沿著徑向r某處的斜視像散為C_r。

由評價模型得到的評價結果如圖3和圖4所示，待評價鏡片為前后表面均為球面的、屈光度為4的遠視鏡片。圖3是鏡片傾斜角為0的情況下的子午與弧矢兩個方向的屈光度隨人眼視角變化曲線圖，顯示在人眼視角為35度處，弧矢方向的屈光度與驗光處方要求的4屈光度相差不大，但子午方向的屈光度與設計要求的4屈光度相差有1度之多，斜視屈光度相差0.55屈光度，并且存在有1屈光度的像散。

事實上，佩鏡者戴上眼鏡后鏡片都有傾斜，圖4為鏡片垂直方向向外傾斜8度，屈光度隨人眼縱向視角變化曲線圖。明顯地，在鏡片傾斜角不為0(鏡片有傾斜)的情況下，斜視屈光度和斜視像散產(chǎn)生了上下不對稱的情況，上視角35度處弧矢方向的屈光度為4.1屈光度，但子午方向的屈光度達5.8屈光度，斜視屈光度與設計要求的4屈光度相差有0.95屈光度，并且存在有1.7屈光度的斜視像散。

由此說明，就單焦點眼鏡的設計而言，考慮人眼斜視時的實際感受光度和像散是必要的。進一步，考慮佩鏡者戴上眼鏡后鏡片傾斜的個性化設計也是必要的。

本實施例基于上述建立的評價模型，提供一種眼鏡鏡片的設計方法。

參見附圖5，它是本實施例提供的一種非對稱曲面眼用鏡片的設計流程圖；具體步驟如下：

1、根據(jù)驗光處方提供的屈光度值和材料折射率，選定適合的鏡片前表面和后表面的球面曲率和鏡片中心厚度。以前后表面都為球面作為初始鏡片，采用上述評估模型對初始鏡片在無傾斜的情況下進行折射能力評價，得到隨著人眼視角改變斜視屈光度和斜視像散的變化。

2、依照對初始鏡片評價出的斜視屈光度和斜視像散，優(yōu)化非球面的圓錐系數(shù)和高次項系數(shù)，進行非球面設計。非球面表面的矢高由如下公式(3)的函數(shù)關系確定：

其中，r為鏡片的徑向長度；C為非球面表面中心曲率；K為非球面的圓錐系數(shù)；a_2m m＝2,3....6為非球面的高次項系數(shù)。以達到在人眼視角35度視線處斜視屈光度偏離百分比|(D_r-D₀)/D₀|不大于0.125，斜視像散C_r不大于0.125|D₀|為目標值，優(yōu)化非球面的圓錐系數(shù)和高次項系數(shù)，得到非球面鏡片。此非球面設計可以為前表面或后表面的單面非球面設計，也可以為前后表面的雙面非球面設計。

3、進一步，對設計出的非球面鏡片按照處方提供的傾角通過評價模型進行再評價。依照評價結果，以中心視線處的屈光度與處方一致，且在人眼視角30度視線范圍內，斜視屈光度偏離百分比|(D_r-D₀)/D₀|不大于0.125，斜視像散C_r不大于0.125|D₀|為目標值，對所述的非球面鏡片的矢高數(shù)據(jù)進行補償設計，得到一種非對稱曲面鏡片的矢高數(shù)據(jù)。非對稱曲面鏡片的矢高數(shù)據(jù)為步驟2得到的非球面鏡片的矢高數(shù)據(jù)加上按補償設計方法得到的補償矢高數(shù)據(jù)。

補償設計的方法包括不對稱補償和中心視線處的屈光度補償，得到補償矢高數(shù)據(jù)。

不對稱補償值包括橫向和縱向的三次項值，三次項的矢高補償值如公式(4)所示：

Z_c(x,y)＝b_x(x±x_d)³+b_y(y+y_d)³ (4)

其中，b_x為橫向三次項系數(shù)，x_d為橫向移動毫米數(shù)，根據(jù)左、右鏡的不同分別取正、負號向顳側移動。b_y為縱向三次項系數(shù)，y_d為縱向移動毫米數(shù)。

中心視線的屈光度補償通過微調鏡片前表面或后表面的中心曲率來實現(xiàn)。

將按步驟2得到的非球面鏡片的矢高數(shù)據(jù)加上補償矢高數(shù)據(jù)，得到非對稱曲面鏡片的矢高數(shù)據(jù)。依據(jù)得到的非對稱曲面鏡片的矢高數(shù)據(jù)加工鏡片，得到一種為佩鏡者定制的眼用鏡片。

實施例2

在本實施例中，驗光處方提供如下參數(shù)：3屈光度遠視右鏡片，折射率1.597。佩鏡者戴上選定的眼鏡架后鏡片的垂直傾斜角7度，水平傾斜角5度，佩鏡者平視時視線與鏡片之交點到瞳孔的距離為25毫米。根據(jù)驗光處方提供的屈光度和材料折射率，選定前后表面都為球面作為初始鏡片，鏡片后表面1屈光度，曲率半徑597毫米，鏡片中心厚度2.5毫米。對應前表面曲率半徑149.5毫米。

參見附圖5，按實施例1提供的流程進行鏡片的設計。

先根據(jù)驗光處方提供的屈光度值和材料折射率，選定適合的鏡片前表面和后表面的球面曲率和鏡片中心厚度。以前后表面都為球面作為初始鏡片，采用實施例1提供的評估模型對初始鏡片在無傾斜的情況下進行折射能力評價，得到隨著人眼視角改變斜視屈光度和斜視像散的變化。

在本實施例中，通過評價模型對初始鏡片在無傾斜(傾角為0)的情況下進行折射能力評價，得到斜視屈光度和斜視像散隨著人眼視角的變化如圖6所示；圖中顯示縱向和橫向兩個方向上隨著人眼視角改變斜視屈光度和斜視像散的變化。

隨著人眼視角的增大斜視屈光度逐漸偏離處方要求的3屈光度，在視角35度處斜視屈光度增大到3.46屈光度，偏離值0.46屈光度，偏離百分比(D_r-D₀)/D0＝0.153，斜視像散0.78屈光度，C_r/D₀＝0.260。

再進行前表面的非球面設計。非球面表面的矢高由公式(3)確定：

非球面表面中心曲率C＝0.006690mm^-1。優(yōu)化非球面的圓錐系數(shù)K＝-6.04，非球面高次項系數(shù)a₄＝-1.5×10^-7，a₆＝-4.1×10^-11。a₈＝5.2×10^-14a₁₀＝-8.9×10^-18。通過評價模型對該非球面鏡片在無傾斜(傾角為0)的情況下進行折射能力評價，得到斜視屈光度和斜視像散隨著人眼視角的變化如圖7所示。在視角35度處斜視屈光度為3.08屈光度，偏離值0.08屈光度，偏離百分比(D_r-D₀)/D₀＝0.027，斜視像散0.36屈光度，C_r/D₀＝0.120。斜視屈光度偏離和斜視像散顯著減小，都小于3屈光度的0.125倍。

進一步，對設計的非球面鏡片，按照處方提供的垂直傾斜角為7度、水平傾斜角為5度，通過評價模型進行再評價，鏡片上部向外傾斜7度，鏡片右側向內傾斜5度(右鏡片)；其折射能力評價結果如圖8所示。鏡片傾斜以后隨著人眼視線方向的改變實際折射能力發(fā)生了很大變化，鏡片中心視線處的屈光度偏離了處方要求的3屈光度，為3.056屈光度。上下、左右方向的斜視屈光度偏離明顯不對稱，向上30度視角處為3.36屈光度，向下30度視角處為2.90屈光度，鼻側30度視角處為3.30屈光度，顳側30度視角處為2.97屈光度。上下、左右方向的斜視像散也明顯不對稱，向上30度視角處為0.69屈光度，向下30度視角處為0.09屈光度，鼻側30度視角處為0.62屈光度，顳側30度視角處為0.20屈光度。評價結果顯示，盡管設計的非球面鏡片在無傾斜狀態(tài)下的斜視屈光度偏離和斜視像散都符合要求，但佩鏡者戴上裝有非球面鏡片的眼鏡后，在斜視時的實際折射能力發(fā)生較大的變化，斜視屈光度最大可偏離0.36屈光度，最大斜視像散要達0.69屈光度，佩鏡者斜視時會感到不舒服。

依照本實施例提供的評價結果，對鏡片前表面的矢高數(shù)據(jù)進行不對稱補償和中心視線處的屈光度補償。不對稱補償包括縱向和橫向的三次項值，三次項的矢高補償值如下：

Z_c(x,y)＝b_x(x±x_d)³+b_y(y+y_d)³，

其中，橫向三次項系數(shù)b_x為3.2×10^-6；橫向移動x_d為6.5毫米，右鏡采用負號；縱向三次項系數(shù)b_y為4.8×10^-6，縱向移動y_d為3.0毫米。

微調鏡片前表面的中心曲率為0.006713mm^-1來實現(xiàn)中心視線的屈光度補償。

在本實施例中，非球面鏡片的前表面的矢高數(shù)據(jù)加上經(jīng)過不對稱補償和中心的屈光度補償設計得到的補償矢高數(shù)據(jù)后，得到一個非對稱曲面鏡片的矢高數(shù)據(jù)。該非對稱曲面鏡片通過評價模型進行鏡片傾斜的再評價的折射能力如圖9所示。鏡片中心視線處的屈光度符合處方要求的3屈光度。上下、左右方向的斜視屈光度偏離明顯改善，向上30度視角處為3.11屈光度，向下30度視角處為2.98屈光度，鼻側30度視角處為3.11屈光度，顳側30度視角處為3.00屈光度。上下、左右方向的斜視像散明顯減小，向上30度視角處為0.348屈光度，向下30度視角處為0.354屈光度，鼻側30度視角處為0.374屈光度，顳側30度視角處為0.326屈光度。

評價模型的評價結果顯示，佩鏡者戴上裝有非球面加補償設計之后的鏡片，在視角30度的視線范圍內，斜視屈光度偏離最大為0.12屈光度(在向上視角22度－28度之間)，斜視像散最大為0.374，都不大于0.125|D₀|＝0.375屈光度。能使佩鏡者在斜視時無不舒適的感覺。

按本實施例技術方案提供的鏡片制成眼鏡后，能有效減小佩鏡者的斜視屈光度偏離和斜視像散。

實施例3

在本實施例中，驗光處方提供如下參數(shù)：6屈光度遠視左鏡片，折射率1.597。佩鏡者戴上選定的眼鏡架后鏡片的垂直傾斜角8度，水平傾斜角6度，佩鏡者平視時視線與鏡片之交點到瞳孔的距離25毫米。

按實施例1提供的評價模型和鏡片設計流程，具體步驟如下：

1、先根據(jù)驗光處方提供的屈光度和材料折射率，選定前后表面都為球面作為初始鏡片，鏡片前表面1屈光度，曲率半徑597毫米，鏡片中心厚度1.2毫米。對應后表面曲率半徑85.2毫米。通過眼鏡-眼瞳模型對初始鏡片在無傾斜的情況下進行折射能力評價，得到斜視屈光度和斜視像散隨著人眼視角的變化如圖10所示。隨著人眼視角的增大斜視屈光度逐漸偏離處方要求的-6屈光度，在視角35度處斜視屈光度增大到-6.88屈光度，偏離值0.88屈光度，偏離百分比(D_r-D₀)/D₀＝0.147，斜視像散1.23屈光度，C_r/|D₀|＝0.205。

2、進行后表面的非球面設計。非球面表面的矢高由公式(3)確定。非球面表面中心曲率C＝0.01177mm^-1。優(yōu)化非球面的圓錐系數(shù)K＝-3.44，非球面高次項系數(shù)a₄＝1.2×10^-9，a₆＝6.7×10^-12。a8＝8.9×10^-14a₁₀＝9.2×10^-18，a₁₂＝-5.4×10^-22。通過評價模型對此非球面鏡片在無傾斜的情況下進行折射能力評價，得到斜視屈光度和斜視像散隨著人眼視角的變化如圖11所示。在視角35度處斜視屈光度為-6.03屈光度，偏離值0.03屈光度，偏離百分比(D_r-D₀)/D₀＝0.005，斜視像散0.30屈光度，C_r/|D₀|＝0.05，斜視屈光度偏離和斜視像散都很小。

3、對設計得到的非球面鏡片，按照處方提供的垂直傾斜角8度、水平傾斜角6度通過評價模型進行再評價，鏡片上部向外傾斜8度，鏡片左側向內傾斜6度(左鏡片)。折射能力評價結果如圖12。鏡片傾斜以后，鏡片中心視線處的屈光度偏離了處方要求的-6屈光度，為-6.15屈光度。上下、左右方向的斜視屈光度發(fā)生變化，向上30度視角處為-6.54屈光度，向下30度視角處為-5.77屈光度，鼻側30度視角處為-6.46屈光度，顳側30度視角處為-5.87屈光度。上下、左右方向的斜視像散明顯不對稱，向上30度視角處為1.0屈光度，向下30度視角處為0.048屈光度，鼻側30度視角處為0.91屈光度，顳側30度視角處為0.18屈光度。評價結果顯示，盡管設計的非球面鏡片在無傾斜狀態(tài)下的斜視屈光度偏離和斜視像散都符合要求，但佩鏡者戴上裝有非球面鏡片的眼鏡后，在斜視時的實際折射能力發(fā)生較大的變化，斜視屈光度最大可偏離0.54屈光度，斜視像散達到1.0屈光度。尤其對于近視鏡佩鏡者，向遠處看時需要有開闊的視野，斜視屈光度的偏離和大的斜視像散會使佩鏡者有視物不清和頭暈等不舒服感覺。

依照評價結果，對鏡片前表面的矢高數(shù)據(jù)進行不對稱補償和中心的屈光度補償。不對稱補償通過縱向和橫向的三次項值實現(xiàn)，三次項的矢高補償值為：

Z_c(x,y)＝b_x(x±x_d)³+b_y(y+y_d)³，

其中，橫向三次項系數(shù)b_x為-4.2×10^-6；橫向移動x_d為7.6毫米，左鏡采用正號；縱向三次項系數(shù)b_y為6.9×10^-6，縱向移動y_d為5.2毫米。

微調鏡片前表面的中心曲率為0.01173mm^-1來實現(xiàn)中心視線的屈光度補償。

在設計得到的非球面鏡片的前表面的矢高數(shù)據(jù)加上不對稱補償?shù)娜雾椀氖父哐a償值和中心視線處的屈光度補償后，得到一種非對稱曲面鏡片的矢高數(shù)據(jù)，通過評價模型進行鏡片傾斜狀態(tài)下的折射能力評價如圖13所示。鏡片中心視線處的屈光度符合處方要求的-6屈光度。上下、左右方向的斜視屈光度偏離的不對稱明顯改善，向上30度視角處為-6.21屈光度，向下30度視角處為-5.80屈光度，鼻側30度視角處為-6.21屈光度，顳側30度視角處為-5.84屈光度。上下、左右方向的斜視像散明顯減小，向上30度視角處為0.590屈光度，向下30度視角處為0.338屈光度，鼻側30度視角處為0.693屈光度，顳側30度視角處為0.375屈光度。

評價模型評價結果顯示，佩鏡者戴上裝有本實施例提供的非對稱曲面結構的鏡片，在視角30度的視線范圍內，斜視屈光度偏離最大為0.23屈光度(在向上視角27度處)，斜視像散最大為0.693，都不大于0.125|D₀|＝0.75屈光度。佩鏡者斜視時的舒適程度大大改善。