光學(xué)自由曲面具有非對(duì)稱面形、靈活的空間布局、豐富的設(shè)計(jì)自由度等特性。自由曲面是應(yīng)用最廣泛的曲面形狀之一，如能改善人類視覺質(zhì)量的漸進(jìn)多焦點(diǎn)眼用鏡片，就是自由曲面技術(shù)在眼用光學(xué)鏡片中的成功應(yīng)用。本文通過設(shè)計(jì)漸進(jìn)多焦點(diǎn)眼用鏡片，并以之為例研究自由曲面光學(xué)鏡片的性質(zhì)及特點(diǎn)。

漸進(jìn)鏡片(英文progressive addition lenses 簡稱PAL）是針對(duì)老視癥狀的一種有效的解決手段，與各類傳統(tǒng)老視鏡片相比較具有許多優(yōu)點(diǎn)，本文對(duì)這種鏡片的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)進(jìn)行研究。

首先，介紹漸變鏡片的漸變結(jié)構(gòu)特征和矯正原理，比較分析軟設(shè)計(jì)和硬設(shè)計(jì)之間的區(qū)別。

其次，介紹漸進(jìn)多焦點(diǎn)眼用鏡片的基本結(jié)構(gòu)。應(yīng)用基于狄利克雷原則的軟設(shè)計(jì)方法，闡述漸進(jìn)多焦點(diǎn)眼用鏡片子午線設(shè)計(jì)的基本原理，構(gòu)建子午線多項(xiàng)式，給出子午線設(shè)計(jì)需滿足的條件。在子午線設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)漸進(jìn)多焦點(diǎn)眼用鏡片等屈光度輪廓線，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)鏡片矢高，確定鏡片面形。

然后，根據(jù)曲面的微分幾何理論，給出漸變鏡片的性能評(píng)價(jià)方法，即計(jì)算鏡片的球面度及柱面度。

第1章 緒論　

1.1.引言

本文通過設(shè)計(jì)漸進(jìn)多焦點(diǎn)眼用鏡片，并以之為例研究自由曲面光學(xué)鏡片的性質(zhì)及特點(diǎn)。目前導(dǎo)致人眼屈光不正的原因很多，人們通常使用角膜接觸鏡、單光眼鏡片、雙光眼鏡片和漸進(jìn)多焦點(diǎn)眼用鏡片（也稱漸進(jìn)鏡片）等矯正視力。人們隨著年齡的增長，眼睛的調(diào)焦能力逐漸衰弱，即老視眼或老花眼，難以看清近處的物體。理想的解決辦法應(yīng)配戴具有變焦能力的鏡片，使得看近處時(shí)，鏡片具有高的正光焦度；看遠(yuǎn)處時(shí)，具有低的、甚至負(fù)的光焦度。

漸進(jìn)多焦點(diǎn)眼用鏡片的鏡度隨著人眼范圍由遠(yuǎn)及近、視線由上到下的移動(dòng)逐漸增加，它能夠提供一個(gè)連續(xù)的從遠(yuǎn)用到近用都清晰的視力。漸進(jìn)多焦點(diǎn)眼用鏡片的鏡度變化平滑，佩戴方便，更符合人們的生理和心理需求，所以越來越受到消費(fèi)者的青睞。

1.2.漸進(jìn)多焦點(diǎn)眼用鏡片發(fā)展情況

1785年，Benjamin Franklin將自己屈光矯正鏡片的一半和老視視近鏡片的一半粘合在一起，以克服視遠(yuǎn)和視近時(shí)不停地輪換戴鏡和摘鏡的麻煩(見圖1-1)，雖然當(dāng)時(shí)的Franklin鏡片并沒有成為產(chǎn)品，但此舉卻開始了老視矯正歷史的新紀(jì)元，即雙光鏡發(fā)展的歷史。

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