自由曲面光学镜片的构造机理研究

乔雪涛,赵惠英,陈 浩,厉以宇

(1.中原工学院,郑州 450007;2.温州医学院,浙江 温州325000)

自由曲面光学镜片的构造机理研究

乔雪涛1,赵惠英1,陈 浩2,厉以宇2

(1.中原工学院,郑州 450007;2.温州医学院,浙江 温州325000)

分析了自由曲面光学镜片的理论描述及其构造方面的若干问题,提出了光学镜片自由曲面的设计原则,并分别介绍了基于笛卡尔坐标系和柱坐标系原理的加工方法.

自由曲面;光学镜片;渐进多焦点眼镜;构造机理

自由曲面是应用最广泛的曲面形状之一,如能改善人类视觉质量的渐进多焦点眼镜,就是自由曲面技术在眼用光学镜片中的成功应用.

自由曲面光学镜片主要有两种:一是自然形成的曲面;二是人工形成的曲面.人工形成的自由曲面又分为一次成型和加工成型两种形式.本文以渐进多焦点眼镜片为应用对象,主要讨论加工成型的自由曲面光学镜片的形成机理及其相关技术.

1 自由曲面

根据渐进多焦点眼镜曲面所具备的特点,其在数学关系上,属于空间几何形式.

对于一定形式的曲面ψ,其上各点满足下关系:

但是,自然界中的自由曲面有些是几种数学关系式的综合,有些则由离散的点群组成,仅用一种数学关系式是无法准确描述的.

若自由曲面ψk由k个要素组成,则有:

式中:ψk为由k个子曲面组成的自由曲面;βki为子曲面f(xki,yki,zki)和自由曲面ψk之间的关系系数.

目前普遍采用非球面方法来构建各子曲面f(xki,yki,zki),如回转对称非球面是一条二次曲线或高次曲……