CN118033923A - 人眼成像的光学元件、辅助焦度生成方法、介质及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学元件领域，特别是涉及人眼成像的光学元件、辅助焦度生成方法、介质及设备。包括在光学元件的前表面或后表面上设置有辅助光学调节区域。辅助光学调节区域中包括至少一个沿某一方向呈连续周期性变化的微调节曲面。一个变化周期内的微调节曲面的辅助焦度在正负之间连续变化。一个变化周期内的微调节曲面的平面投影长度小于或等于单位视窗直径。本发明的方案中一个周期内的微调节曲面包括可以同时对远中近光进行调节的结构，使得镜片的任一单位视窗内均有正、负辅助焦度的组合。根据“同时视觉”的概念，可以通过镜片的任意位置获得远中近距离全局清晰视野。同时微调节曲面遍布了整个镜片的可视范围，使得视野不受注视方向限制。
Description
技术领域
本发明涉及光学元件领域，特别是涉及人眼成像的光学元件、辅助焦度生成方法、介质及设备。
背景技术
人眼的调节能力会随年龄增长逐渐减弱，到一定程度时仅凭人眼自身调节无法保证全距离下的清晰视觉，近年来电子设备的普及和人们用眼习惯的改变进一步加重了这个趋势。对应功能的光学元件即为用于补偿对应类型调节能力不足的产物。
其中，调节能力尚可的中年人群，由于本身有能力通过调节看清楚近处/远处，但长时间、频繁的调节容易导致眼球疲劳，因此可利用镜片的附加焦度来辅助调节，减轻眼球负担。而已出现老花等症状的老年人，则是由于眼球本身调节能力不足，难以依靠自身获得清晰的全距离视力，因此需要依赖镜片的辅助调节来弥补眼球本身的调节能力缺失。
目前在这些功能光学元件的设计中，以下加光双焦式设计和渐进多焦式自由曲面的结构设计为主。但是这些结构设计只有透过光学元件的特定区域才能获得某一距离的清晰视野。存在无法同时获得远中近清晰视力且注视方向受限等问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
根据本发明的一个方面，提供了一种人眼成像的光学元件，在光学元件的前表面或后表面上设置有辅助光学调节区域，用于调节进入人眼的光线的聚散程度；
辅助光学调节区域中包括至少一个沿某一方向呈连续周期性变化的微调节曲面；一个变化周期内的微调节曲面的辅助焦度在正负之间连续变化；辅助焦度为光学元件某一点的焦度与处方焦度的差值；
一个变化周期内的微调节曲面的平面投影长度小于或等于单位视窗直径；单位视窗直径为用户使用光学元件进行人眼成像时，瞳孔的直径映射在光学元件上的长度。
进一步的，一个变化周期内的微调节曲面的辅助焦度按照正弦变化规律在正负之间连续变化。
进一步的，辅助光学调节区域中包括分别沿两个相互交叉方向设置的两个微调节曲面；
辅助光学调节区域中任意位置的辅助焦度为正交设置的两个微调节曲面在该位置处辅助焦度的干涉叠加值、最大值、最小值、均值或乘积。
进一步的，辅助光学调节区域中包括一个沿径向从中心向外部扩散设置的微调节曲面。
进一步的，辅助光学调节区域中还包括一个沿周向设置的微调节曲面；
辅助光学调节区域中任意位置的辅助焦度为沿径向设置的微调节曲面与沿周向设置的微调节曲面在该位置处辅助焦度的干涉叠加值、最大值、最小值、均值或乘积。
进一步的，一个变化周期内的微调节曲面的辅助焦度按照螺旋正弦的变化规律在正负之间连续变化；螺旋正弦为螺旋变化与正弦变化的交叉叠加；
辅助光学调节区域中包括沿周向旋转分布的多个微调节曲面；形成以辅助光学调节区域中心为螺旋中心的螺旋分布式第一波纹曲面结构。
进一步的，辅助光学调节区域中还包括一个第二波纹曲面结构，第二波纹曲面结构包括沿径向从辅助光学调节区域中心向外部扩散的微调节曲面，第二波纹曲面结构中一个变化周期内的微调节曲面的辅助焦度按照正弦变化规律在正负之间连续变化；
辅助光学调节区域中任意位置的辅助焦度为第一波纹曲面结构与第二波纹曲面结构在该位置处辅助焦度的干涉叠加值、最大值、最小值、均值或乘积。
进一步的，光学元件包括角膜接触镜镜片及框架镜镜片。
进一步的，辅助光学调节区域中包括分别沿两个正交方向设置的两个微调节曲面。
进一步的，辅助光学调节区域分布于待加工光学基材的前表面或后表面的目标区域，目标区域为由以待加工光学基材的几何中心为圆心，以R1及R2为半径构成的圆形或环形区域；目标区域用于覆盖佩戴光学元件后人眼的正常扫视范围。待加工光学基材可以为制作框架镜镜片的待加工镜片基材或制作角膜接触镜镜片的待加工镜片基材。
进一步的，R1∈[0mm，2mm]，R2∈[3mm，6mm]或R1∈[0mm，5mm]，R2∈[10mm，30mm]。
进一步的，一个变化周期内的微调节曲面的辅助焦度按照梯形方波的规律在正负之间连续变化。
根据本发明的第二个方面，提供了一种光学元件的辅助焦度生成方法，用于生成如上述的一种光学元件中一个变化周期内的微调节曲面的辅助焦度；
方法包括如下步骤：
根据用户对光学元件的使用情况，生成调节偏移量b；
根据b，生成一个变化周期内的微调节曲面的辅助焦度ADDend；ADDend满足如下条件：
其中，T为一个变化周期内的微调节曲面的周期长度，0.2d≤T≤1d；d为单位视窗直径；d满足如下条件：d=h×(i+g)/g；h为用户的瞳孔直径；i为用户佩戴由光学元件制成的眼镜后，镜片到眼球之间的距离；g为眼轴长度；S为一个变化周期内的微调节曲面上某点到周期起点的距离；A为辅助调节幅值。
进一步的，根据用户对光学元件的使用情况，生成调节偏移量b，包括：
若用户对光学元件的使用场景为单个，b按照如下方法生成：
根据用户最常用用眼距离L，生成调节需求量E；
根据E及用户的年龄N，生成调节偏移量b；b满足如下条件：
b=E-（15-0.25N）/2；
其中，E=1/L；若E-（15-0.25N）/2<0，则b=0。
进一步的，根据用户对光学元件的使用情况，生成调节偏移量b，包括：
若用户对光学元件的使用场景为多个；则b符合如下条件：
b=t1×b近/（t1+t2+t3）+t2×b中/（t1+t2+t3）+t3×b远/（t1+t2+t3）
其中，t1为用户在用眼距离L符合L<50cm的用眼场景中，使用光学元件的每日总时长，b近为该用户在用眼距离L符合L<50cm的用眼场景中最常用用眼距离对应的调节偏移量；t2为用户在用眼距离L符合50cm≤L≤75cm的用眼场景中，使用光学元件的每日总时长，b中为该用户在用眼距离L符合50cm≤L≤75cm的用眼场景中最常用用眼距离对应的调节偏移量；t3为用户在L>75cm的用眼场景中，使用光学元件的每日总时长，b远为该用户在L>75cm的用眼场景中最常用用眼距离对应的调节偏移量，且b远=0。
进一步的，A按照如下方法生成：
根据用户对光学元件的使用情况，生成极限调节需求量E近；
根据E近及用户的年龄N，生成辅助调节幅值A；A满足如下条件：
A=E近-（15-0.25N）/2；
其中，E近=1/L近，L近为用户在使用光学元件的用眼场景中对应的最近用眼距离，此处单位为m。
根据本发明的第三个方面，提供了一种非瞬时性计算机可读存储介质，非瞬时性计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的一种光学元件的辅助焦度生成方法。
根据本发明的第四个方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的一种光学元件的辅助焦度生成方法。
本发明至少具有以下有益效果：
本发明的方案中，在辅助光学调节区域中设置了至少一个连续周期性变化的微调节曲面，且一个变化周期内的微调节曲面的辅助焦度在正负之间连续变化。同时，一个变化周期内的微调节曲面的平面投影长度小于或等于单位视窗直径。由此可以保证在镜片中人眼注视的任意的单位视窗内，均至少包括一个变化周期内的微调节曲面。由于一个变化周期内的微调节曲面的辅助焦度在正负之间连续变换，由此一个周期内的微调节曲面包括可以同时对远中近光进行调节的结构。进而使得镜片的辅助光学调节区域内任一单位视窗中均有正、负辅助焦度的组合。根据“同时视觉”的概念，可以将远中近不同距离的物体，通过镜片和眼睛的屈光系统同时进入眼内，并在视网膜上成像，进而保证了通过镜片可获得远中近全局清晰视野。
同时这种微调节曲面遍布了整个佩戴者的可视范围，由此镜片中任意位置的单位视窗内均可以获得远中近全局清晰视野，使得视野不受注视方向限制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种光学元件的辅助焦度平面示意图；
图2为图1中A处的单位视窗内的放大示意图及辅助光学调节区域中辅助焦度的概率密度分布示意图；
图3为面型结构实施例1中的镜片辅助焦度分布详情示意图，其中，包括镜片中的辅助焦度的平面分布示意图（图中左上位置）、单位视窗内的辅助焦度二维图（图中右上位置）、单位视窗内的辅助焦度三维图（图中右下位置）及辅助光学调节区域中辅助焦度的概率密度分布示意图（图中左下位置）；
图4为面型结构实施例2中的镜片辅助焦度分布详情示意图，其中，包括镜片中的辅助焦度的平面分布示意图（图中左上位置）、单位视窗内的辅助焦度二维图（图中右上位置）、单位视窗内的辅助焦度三维图（图中右下位置）及辅助光学调节区域中辅助焦度的概率密度分布示意图（图中左下位置）；
图5为面型结构实施例3中的镜片辅助焦度分布详情示意图，其中，包括镜片中的辅助焦度的平面分布示意图（图中左上位置）、单位视窗内的辅助焦度二维图（图中右上位置）、单位视窗内的辅助焦度三维图（图中右下位置）及辅助光学调节区域中辅助焦度的概率密度分布示意图（图中左下位置）；
图6为面型结构实施例4中的镜片辅助焦度分布详情示意图，其中，包括镜片中的辅助焦度的平面分布示意图（图中左上位置）、单位视窗内的辅助焦度二维图（图中右上位置）、单位视窗内的辅助焦度三维图（图中右下位置）及辅助光学调节区域中辅助焦度的概率密度分布示意图（图中左下位置）；
图7为面型结构实施例5中的镜片辅助焦度分布详情示意图，其中，包括镜片中的辅助焦度的平面分布示意图（图中左上位置）、单位视窗内的辅助焦度二维图（图中右上位置）、单位视窗内的辅助焦度三维图（图中右下位置）及辅助光学调节区域中辅助焦度的概率密度分布示意图（图中左下位置）；
图8为面型结构实施例6中的镜片辅助焦度分布详情示意图，其中，包括镜片中的辅助焦度的平面分布示意图（图中左上位置）、单位视窗内的辅助焦度二维图（图中右上位置）、单位视窗内的辅助焦度三维图（图中右下位置）及辅助光学调节区域中辅助焦度的概率密度分布示意图（图中左下位置）；
图9为面型结构实施例7中的镜片辅助焦度分布详情示意图，其中，包括镜片中的辅助焦度的平面分布示意图（图中左上位置）、单位视窗内的辅助焦度二维图（图中右上位置）、单位视窗内的辅助焦度三维图（图中右下位置）及辅助光学调节区域中辅助焦度的概率密度分布示意图（图中左下位置）；
图10为面型结构实施例8中的镜片辅助焦度分布详情示意图，其中，包括镜片中的辅助焦度的平面分布示意图（图中左上位置）、单位视窗内的辅助焦度二维图（图中右上位置）、单位视窗内的辅助焦度三维图（图中右下位置）及辅助光学调节区域中辅助焦度的概率密度分布示意图（图中左下位置）；
图11为面型结构实施例9中的镜片辅助焦度分布详情示意图，其中，包括镜片中的辅助焦度的平面分布示意图（图中左上位置）、单位视窗内的辅助焦度二维图（图中右上位置）、单位视窗内的辅助焦度三维图（图中右下位置）及辅助光学调节区域中辅助焦度的概率密度分布示意图（图中左下位置）；
图12为面型结构实施例10中的镜片辅助焦度分布详情示意图，其中，包括镜片中的辅助焦度的平面分布示意图（图中左上位置）、单位视窗内的辅助焦度二维图（图中右上位置）、单位视窗内的辅助焦度三维图（图中右下位置）及辅助光学调节区域中辅助焦度的概率密度分布示意图（图中左下位置）；
图13为面型结构实施例11中的镜片辅助焦度分布详情示意图，其中，包括镜片中的辅助焦度的平面分布示意图（图中左上位置）、单位视窗内的辅助焦度二维图（图中右上位置）、单位视窗内的辅助焦度三维图（图中右下位置）及辅助光学调节区域中辅助焦度的概率密度分布示意图（图中左下位置）；
图14为使用本发明的一实施例中的一种光学元件的辅助焦度生成方法，对面型结构实施例1中的辅助焦度的分布进行负向移动调节后的单位视窗内的辅助焦度二维图、单位视窗内的辅助焦度三维图及辅助光学调节区域中调节前后的辅助焦度的概率密度分布示意图；
图15为使用本发明的一实施例中的一种光学元件的辅助焦度生成方法，对面型结构实施例1中的辅助焦度的分布进行正向移动调节后的单位视窗内的辅助焦度二维图、单位视窗内的辅助焦度三维图及辅助光学调节区域中调节前后辅助焦度的概率密度分布示意图；
图16为使用本发明的一实施例中的一种光学元件的辅助焦度生成方法，对面型结构实施例1从上到下逐渐增加正向调节量进行梯度调控后的辅助焦度详情示意图，包括光学元件辅助焦度平面示意图、中心和下方的单位视窗内的辅助焦度二维图和概率密度分布示意图；
图17为本发明一实施例提供的辅助焦度按照梯形方波形式的变化规律在正负之间连续变化的示意图；
图18为面型结构实施例12中的镜片辅助焦度分布详情示意图，其中，包括镜片中的辅助焦度的平面分布示意图（图中左上位置）、单位视窗内的辅助焦度二维图（图中右上位置）、单位视窗内的辅助焦度三维图（图中右下位置）及辅助光学调节区域中辅助焦度的概率密度分布示意图（图中左下位置）；
图19为本发明的一实施例中提供的一种光学元件的辅助焦度生成方法的流程示意图。
附图标记
1、辅助光学调节区域；11、微调节曲面。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
作为本发明的一个可能的实施例，如图1所示，提供了一种人眼成像的光学元件，在光学元件的前表面或后表面上设置有辅助光学调节区域1。具体的，光学元件包括角膜接触镜镜片及框架镜镜片。辅助光学调节区域1需要完全覆盖镜片佩戴者眼球在镜片上的正常视觉范围。如辅助光学调节区域1可以为待加工光学基材上从中心向外扩散的圆心区域，该区域大于佩戴者的可视范围。
具体的，辅助光学调节区域分布于待加工光学基材的前表面或后表面的目标区域，目标区域为由以待加工光学基材的几何中心为圆心，以某一预设半径构成的圆形或由半径为R1及R2两个同心圆之间围合的环形区域。目标区域用于覆盖佩戴光学元件后人眼的正常扫视范围，由此，可以使用目标区域中的微调节曲面11，来对人眼进行辅助光学调节。
优选的，当光学元件为框架镜对应的镜片时R1∈[0mm，5mm]，R2∈[10mm，30mm]。
当光学元件为角膜接触镜对应的镜片时R1∈[0mm，2mm]，R2∈[3mm，6mm]。
R1和R2限定了辅助光学调节区域（也即目标区域）的分布范围。佩戴本发明所述的光学元件时，一般R2的取值需保证该光学元件的辅助光学调节区域能覆盖人眼正常扫视范围，考虑到人群用眼习惯的差异，R2可按上述范围选取。R1取0时，辅助光学调节区域为圆形区域，能完全覆盖佩戴者的正常扫视范围，保证了辅助调节效果的一致性和均匀性；R1不为零时，辅助光学调节区域为环形区域，半径R1范围内的区域能改善人眼的视觉清晰度，同时半径R1到R2范围内的区域能保持辅助调节效果。
辅助光学调节区域1中包括至少一个沿某一方向呈连续周期性变化的微调节曲面11。一个变化周期内的微调节曲面11的辅助焦度在正负之间连续变化。辅助焦度为镜片某一点的焦度与镜片处方焦度的差值。镜片处方焦度为根据医生或验配师的建议给出的眼镜的定制参数和屈光矫正数据。
具体的，一个变化周期内的微调节曲面11的辅助焦度的变化规律，如图2所示，可以按照正弦变化方式或者其他现有的波动变化方式进行。由此变化规律可以保证在一个变化周期内，微调节曲面11在镜片处方焦度的基础上，同时具有了正负混合的辅助焦度，进而可以对不同距离的光线分别进行针对性的发散及会聚。根据“同时视觉”的概念，由本实施例中的光学元件制成的眼镜，可以将远中近不同距离的物体，通过镜片和眼睛的屈光系统同时进入眼内，并同时在视网膜上成像，进而保证了通过镜片可获得远中近全局清晰视野。
一个变化周期内的微调节曲面11的长度小于或等于单位视窗直径。单位视窗为用户佩戴由光学元件制成的眼镜后，瞳孔映射在镜片上的圆形区域。
通过上述设置可以保证佩戴者透过镜片不同位置观察时，在其对应的单位视窗内均至少有一个变化周期内的微调节曲面11，可以同时对远中近处的光线进行屈光处理，以保证佩戴者的视野不受注视方向限制。
现有技术中基本都是分区设计，即镜片某一区域只适用于特定距离景物的成像，进而使得镜片不同区域的焦度差距较大，由此也会造成对应区域中成像放大率等其他光学参数差异较大，进而造成视野切换不连续的问题。另外，也会为了使得镜片不同区域拥有不同的焦度，会对镜片其他区域的面型造成较大破坏，进而使得镜片其他区域在成像时引入较大的成像畸变，即渐进多焦镜的“盲区”。
本发明将传统渐进多焦镜的分区设计细化为频率更高的周期性连续微调节曲面11组合，从而避免了成像畸变，保证了镜片各位置的成像均匀性。并且本发明为连续式高频周期性微调节曲面11设计，各位置的焦度相对均匀，不存在视野切换导致的成像不连续问题。
一个变化周期内的微调节曲面11的辅助焦度可以按照正弦或梯形方波形式的变化规律在正负之间连续变化。
当一个变化周期内的微调节曲面11的辅助焦度按照正弦变化规律在正负之间连续变化，且至少一个微调节曲面11按照水平方向和/或竖直方向延伸排布时，可以在辅助光学调节区域1中形成如下多种微调节曲面11。
具体的，辅助光学调节区域1中包括分别沿两个相互交叉方向排布的两类微调节曲面11，也即为该两类微调节曲面11可以以（0°，180°）中的任意角度相交排布。
优选的，辅助光学调节区域1中包括分别沿两个正交方向(其中一个为水平方向，另一个为竖直方向)设置的两类微调节曲面11。本发明中的两类微调节曲面11即为两个不同延伸方向微调节曲面11。通过两个微调节曲面不同形式的相互组合，可以形成如下几种面型结构。
面型结构实施例1：
如图3所示，辅助光学调节区域1中任意位置的辅助焦度为正交设置的两个微调节曲面11在该位置处辅助焦度的均值。当然，若要改变两个微调节曲面11叠加后的辅助焦度范围，则可以相应调整Ax和Ay。
具体的，该实施例中的面型结构中的辅助焦度ADD满足如下条件：
ADD=0.5×[Axsin(2πx/Tx)+Aysin(2πy/Ty)]
其中，Ax为水平方向上微调节曲面11的振幅，Tx为水平方向的微调节曲面11的周期长度；x为微调节曲面11上的某点的水平坐标值； Ay为竖直方向上微调节曲面11的振幅，Ty为竖直方向上微调节曲面11的周期长度；y为微调节曲面11上的某点的竖直坐标值。本实施例中Ax=Ay=1。
本实施例中的辅助焦度整体按均匀的双正弦规律变化，单位视窗内的辅助焦度为中心单峰分布，具有均衡的辅助调节效果，同时整个镜片的视觉效果具有良好的均匀性和一致性，并易于进行定制化参数调控。
面型结构实施例2：
如图4所示，辅助光学调节区域1中任意位置的辅助焦度为正交设置的两个微调节曲面11在该位置处辅助焦度的最小值。
具体的，该实施例中的面型结构中的辅助焦度ADD满足如下条件：
ADD=min[Axsin(2πx/Tx),Aysin(2πy/Ty)]
对于本实施例中的调节面型而言，整体具有矩形阵列金字塔的形状结构，同时保留了负的辅助焦度单峰分布，即强化了看远处景物时的辅助调节功能。镜片的辅助焦度在辅助光学调节区域内均匀变化，具有较好的全局视觉一致性。
面型结构实施例3：
如图5所示，辅助光学调节区域1中任意位置的辅助焦度为正交设置的两个微调节曲面11在该位置处辅助焦度的最大值。
具体的，该实施例中的面型结构中的辅助焦度ADD满足如下条件：
ADD=max[Axsin(2πx/Tx),Aysin(2πy/Ty)]
对于本实施例中的调节面型而言，将面型结构实施例2中的金字塔形状改变为凹丘形状，从而使面型结构实施例2中负的辅助焦度单峰分布变成正的辅助焦度单峰分布，即强化了看近处景物时的辅助调节功能。
当一个变化周期内的微调节曲面11的辅助焦度按照正弦变化规律在正负之间连续变化，且至少一个微调节曲面11按照径向方向和/或轴向方向延伸排布时，可以在辅助光学调节区域1中形成如下多种微调节曲面11。
面型结构实施例4：
具体的，如图6所示，当辅助光学调节区域1中包括仅一个沿径向从中心向外部扩散设置的微调节曲面11时，该实施例中的面型结构中的辅助焦度ADD满足如下条件：
x=r·cosθ
y=r·sinθ
ADD=Acsin(2πr/T)
θ∈[0,2π)，r∈[0,R)
其中，Ac为第一振幅，T为周期长度，r为微调节曲面11上的某点到圆心之间的距离，θ为微调节曲面11上的某点到圆心之间的连线与正向水平方向之间的夹角，R为辅助光学调节区域1的最大半径。
对于本实施例中的调节面型而言，径向辅助焦度呈正弦周期性变化，辅助焦度为正负双峰分布，具有较强的双向辅助调节效果。也即本实施例中的面型结构，可以同时对远处的景物及近处的景物具有更好的调节效果，更加适用于需要频繁切换观看远近物体的用户使用，进而减少人眼在切换观看远近物体时所需的调节反应。
另外，当辅助光学调节区域1中同时包括一个沿径向从中心向外部扩散设置的微调节曲面11，及一个沿周向设置的微调节曲面11时，通过两个微调节曲面不同形式的相互叠加，可以形成如下几种面型结构。在本发明中，若辅助焦度ADD对应的计算表达式和θ相关就是周向方向上的变化关系，若辅助焦度ADD对应的计算表达式和r相关就是径向方向上的变化关系。
面型结构实施例5：
如图7所示，辅助光学调节区域1中任意位置的辅助焦度为沿径向设置的微调节曲面11与沿周向设置的微调节曲面11在该位置处辅助焦度的均值。
具体的，该实施例中的面型结构中的辅助焦度ADD满足如下条件：
x=r·cosθ
y=r·sinθ
ADD=0.5×[Arsin(2πr/Tr)+Atsin(2πθ/Tt)]
θ∈[0,2π)，r∈[0,R)，2π/Tt=n(n∈N+)
其中Ar为径向振幅，Tr为径向周期长度； At为切向振幅，Tt为切向周期角度，N+为正整数。
对于本实施例中的调节面型而言，在面型结构实施例4的基础上，引入周向的辅助焦度正弦变化，并将其分布变为单峰形式，保留辅助调节效果的同时强化处方视觉。
面型结构实施例6：
如图8所示，辅助光学调节区域1中任意位置的辅助焦度为沿径向设置的微调节曲面11与沿周向设置的微调节曲面11在该位置处辅助焦度的乘积。
具体的，该实施例中的面型结构中的辅助焦度ADD满足如下条件：
x=r·cosθ
y=r·sinθ
ADD=[Arsin(2πr/Tr)]·[Atsin(2πθ/Tt)]
θ∈[0,2π)，r∈[0,R)，2π/Tt=n(n∈N+)
对于本实施例中的调节面型而言，辅助焦度分布与面型结构实施例5基本相同，但单位视窗内的峰谷值相邻出现，而面型结构实施例5为对角线相邻出现。该种排布因为峰谷值出现位置更近，有助于提升视觉成像对比度。
面型结构实施例7：
如图9所示，辅助光学调节区域1中任意位置的辅助焦度为沿径向设置的微调节曲面11与沿周向设置的微调节曲面11在该位置处辅助焦度的最小值。
具体的，该实施例中的面型结构中的辅助焦度ADD满足如下条件：
x=r·cosθ
y=r·sinθ
ADD=min[Arsin(2πr/Tr),Atsin(2πθ/Tt)]
θ∈[0,2π)，r∈[0,R)，2π/Tt=n(n∈N+)
对于本实施例中的调节面型而言，将面型结构实施例5中的双正弦形状改变为金字塔形状，从而使得辅助焦度变成偏向负的辅助调节的单峰分布形式，即强化看远时的辅助调节。
面型结构实施例8：
如图10所示，辅助光学调节区域1中任意位置的辅助焦度为沿径向设置的微调节曲面11与沿周向设置的微调节曲面11在该位置处辅助焦度的最大值。
具体的，该实施例中的面型结构中的辅助焦度ADD满足如下条件：
x=r·cosθ
y=r·sinθ
ADD=max[Arsin(2πr/Tr),Atsin(2πθ/Tt)]
θ∈[0,2π)，r∈[0,R)，2π/Tt=n(n∈N+)
对于本实施例中的调节面型而言，将面型结构实施例7中的金字塔形状改变为凹丘形状，从而使得面型结构实施例7中负的单峰分布变成正的单峰分布，即强化看近时的辅助调节。
面型结构实施例9：
如图11所示，当一个变化周期内的微调节曲面11的辅助焦度按照螺旋正弦的变化规律在正负之间连续变化。螺旋正弦即为螺旋变化与正弦变化的交叉叠加。
且辅助光学调节区域1中包括沿周向旋转分布的多个微调节曲面11。形成以辅助光学调节区域1中心为螺旋中心的螺旋分布式第一波纹曲面结构。
具体的，该实施例中的第一波纹曲面结构可以按照如下步骤生成：
1.生成1条基准二维螺线，该螺线上辅助焦度为0。具体的，该基准二维螺线的形状满足如下条件：
r=a+b·θ
x=r·cosθ
y=r·sinθ
r∈[0,R]
其中，极坐标：r=a+b·θ为阿基米德螺线的方程式，a及b均为对应的系数为现有技术，可以根据实际需要进行选择。
2.在基准二维螺线的基础上沿周向旋转阵列，以形成第一波纹曲面结构。
其中，该条基准二维螺线逆时针旋转β后生成的二维螺线上对应的辅助焦度也是唯一值，具体的，生成的二维螺线的辅助焦度ADD满足如下条件：
ADD=Adsin(2πβ/T)
β∈[0,2π)，2π/T=n(n∈N+)
其中，Ad为第二振幅。
对于本实施例中的调节面型而言，其面型结构具有一定旋向。在实际使用中，可以分别为佩戴者的两只眼睛分别配置逆时针及顺时针旋向的两个镜片，基于此的左右对称的镜片辅助光学调节区域，可以进行相互补偿，双目融合后有更清晰的视觉。
面型结构实施例10：
如图12所示，在面型结构实施例9的基础上，辅助光学调节区域1中还包括一个第二波纹曲面结构，第二波纹曲面结构包括沿径向从辅助光学调节区域1中心向外部扩散的微调节曲面11，第二波纹曲面结构中一个变化周期内的微调节曲面11的辅助焦度按照正弦变化规律在正负之间连续变化。
辅助光学调节区域1中任意位置的辅助焦度为第一波纹曲面结构与第二波纹曲面结构在该位置处辅助焦度的均值。
具体的，本实施例中辅助焦度的形成步骤为在面型结构实施例9中的“在基准二维螺线的基础上沿周向旋转阵列，以形成第一波纹曲面结构”之后再增加如下步骤3后形成：
3.旋转β后的螺线的辅助焦度同时随β、r进行双正弦变化。具体的，本实施例中生成的面型结构的辅助焦度ADD满足如下条件：
ADD=0.5×[Arsin(2πr/Tr)+Atsin(2πβ/Tt)]
β∈[0,2π)，r∈[0,R],2π/Tt=n(n∈N+)
对于本实施例中的辅助焦度而言，在面型结构实施例9的基础上，在环带切向引入辅助焦度的周期性变化，实现两个方向周期性波动的叠加。将其分布变为单峰形式，保留辅助调节效果的同时强化处方视觉。
面型结构实施例11：
如图13所示，在面型结构实施例9的基础上，辅助光学调节区域1中还包括一个第二波纹曲面结构，第二波纹曲面结构包括沿径向从辅助光学调节区域1中心向外部扩散的微调节曲面11，第二波纹曲面结构中一个变化周期内的微调节曲面11的辅助焦度按照正弦变化规律在正负之间连续变化。
辅助光学调节区域1中任意位置的辅助焦度为第一波纹曲面结构与第二波纹曲面结构在该位置处辅助焦度的乘积。
具体的，本实施例中辅助焦度的形成步骤为在面型结构实施例9中的“在基准二维螺线的基础上沿周向旋转阵列，以形成第一波纹曲面结构”之后再增加如下步骤后形成：
3.旋转β后的螺线的辅助焦度同时随β、r进行双正弦变化。具体的，本实施例中生成的面型结构的辅助焦度ADD满足如下条件：
ADD=[Arsin(2πr/Tr)]×[Atsin(2πβ/Tt)]
β∈[0,2π)，r∈[0,R],2π/Tt=n(n∈N+)
对于本实施例中的调节面型而言，在面型结构实施例9的基础上，在环带切向引入辅助焦度的周期性变化，实现两个方向周期性波动的叠加。且叠加后辅助焦度整体向负辅助焦度方向移动，进而可以强化看远景时的视觉调节作用。
如图17所示，当一个变化周期内的微调节曲面11的辅助焦度按照梯形方波形式的变化规律在正负之间连续变化，且至少一个微调节曲面11按照水平方向和/或竖直方向延伸排布时，可以在辅助光学调节区域1中形成多种微调节曲面11。
优选的，辅助光学调节区域1中包括分别沿相互正交的两个方向(其中一个为水平方向，另一个为竖直方向)设置的两类微调节曲面11。通过两个微调节曲面不同形式的相互组合，可以形成多种辅助焦度的分布形式的面型结构。
面型结构实施例12：
如图18所示，辅助光学调节区域1中任意位置的辅助焦度为正交设置的两个微调节曲面11在该位置处辅助焦度的均值。当然，若要改变两个微调节曲面11叠加后的辅助焦度范围，则可以相应调整Ax和Ay。
具体的，该实施例中的面型结构中的辅助焦度ADD满足如下条件：
ADD=0.5×[ADDx+ADDy]
其中，AF为振幅；T为周期；k1-k7为各节点与周期T的比例；ADDx为x方向（水平方向）的辅助焦度，ADDy为y方向（竖直方向）的辅助焦度；S为一个变化周期内的微调节曲面上某点到周期起点的距离。
本实施例相对于面型结构实施例1而言，其区别在于将面型结构实施例1中沿x、y方向正弦变化的辅助焦度替换成类似梯形方波的规律变化的辅助焦度，如图18所示，可使单位视窗内辅助焦度具有多个（本处为5个）分布峰值，这种梯形规律可以方便灵活地调整峰值个数和位置，并且能较好地保持整个镜片的视觉均匀性和连续性。
对于辅助焦度按照梯形方波形式的变化规律在正负之间连续变化的情况，梯形方波的设置个数、延伸方向以及相互干涉时的取值，均可以参照上述按照正弦变化规律对应的实施例中的设置方式进行，其不同仅在于辅助角度变化波形的不同。
作为本发明的另一个实施例，如图19所示，还提供了一种光学元件的辅助焦度生成方法，用于生成上述一种光学元件中一个变化周期内的微调节曲面11的辅助焦度。
通常由于每一个佩戴者的实际用眼场景不同以及自身眼睛调节能力的不同，会使得每一个佩戴者所需要的镜片的辅助焦度存在一定的差异。本实施例中通过调节辅助调节幅值A及单位视窗内的辅助焦度的概率密度峰值位置，来确定出更加适合佩戴者的光学面型。
具体的，该方法包括如下步骤：
S100：根据用户对光学元件的使用情况，生成调节偏移量b。
具体的，S100中的b可以按照如下方式生成：
S101：根据用户最常用用眼距离，生成调节需求量E；
S102：根据E及用户的年龄N，生成调节偏移量b；b满足如下条件：
b=E-（15-0.25N）/2；
其中，E=1/L，L为用户最常用用眼距离，单位为m。若E-（15-0.25N）/2<0，则b=0。
S103: 若用户对光学元件的使用场景为多个。则b符合如下条件：
b=t1×b近/（t1+t2+t3）+t2×b中/（t1+t2+t3）+t3×b远/（t1+t2+t3）
其中，t1为用户在用眼距离L符合L<50cm的用眼场景中，使用所述光学元件的每日总时长，b近为该用户在此距离范围内最常用用眼距离对应的调节偏移量，如用户年龄45岁，用眼距离L=33cm时，b近=1.125D。t2为用户在用眼距离L符合50cm≤L≤75cm的用眼场景中，使用所述光学元件的每日总时长，b中为该用户在此距离范围内最常用用眼距离对应的调节偏移量，如用户年龄45岁，用眼距离L=50cm时，b中=0.125D。t3为用户在L>75cm的用眼场景中，使用所述光学元件的每日总时长，b远为该用户在此距离范围内最常用用眼距离对应的调节偏移量，且b远=0。
具体的，对于辅助焦度概率密度分布情况的调节，与佩戴者的用眼距离相关。通常用眼距离越近需要辅助焦度的分布更加靠近正值区间。L<50cm的用眼场景为近距离用眼场景，包括：阅读、看手机等；50cm≤L≤75cm的用眼场景为中距离用眼场景，包括包括：电脑办公、一般日常生活（做饭、做家务）、识别人脸、参与社交活动（打牌游戏）和购物等；75cm<L的用眼场景为远距离用眼场景，包括开车，看电视。
如佩戴者对光学元件的使用场景为单一的场景，可以根据上述S101-S102的分类方式生成对应的b。
如佩戴者对光学元件的使用场景为多个场景，可以根据上述S103中的加权求和的方式生成对应的b。
例如：
佩戴者一天内远、中、近视觉需求时间占比为1：1：2，则远、中、近相应的峰值对应辅助调节量分别为0 D、0.125 D、1.125 D，最终的峰值对应辅助调节量为
另外，由于眼睛自身具有的调节能力与年龄有关。通常年龄越大，眼球调节能力越弱。由此，基于佩戴者的年龄以及其对应的用眼需求可以确定出，对应的辅助调节幅值A。
具体的，A按照如下方法生成：
S201：根据用户所需的最近用眼距离，生成极限调节需求量E近。
S202：根据E近及用户的年龄N，生成辅助调节幅值A。A满足如下条件：
A=E近-（15-0.25N）/2。
其中，E近=1/L近，L近为用户在使用光学元件的用眼场景中对应的最近用眼距离，单位为m。也即为用户在近距离用眼场景中，长时间舒适地看清对应事物的最近用眼距离。如对于大多数人而言，L近可以为近距离阅读的用眼场景中的最小舒适距离，L近可取0.25m-0.4m，优选为0.33m。
L近的大小与A的大小负相关，A决定了辅助屈光度的分布边界值。所以L近的取值可以根据实际的用眼场景及用户个性化需要进行适当的调整。
随着年龄的增加，人眼的调节能力会下降，当人眼视近时所使用的调节力小于其调节幅度（即最大调节能力）的一半以下时，才感觉舒适并能持久注视，若所需调节力大于调节幅度的一半时，则可能会出现老视症状。
因此可以根据年龄N生成该年龄对应的最小调节幅度。此处最小调节幅度的含义为，某一年龄段人群的眼睛具有的最大调节能力会有一个分布范围，从该分布中选取最小值，依此计算出的镜片辅助调节量可保证该年龄段所有人都能看清。
临床上最常引用调节幅度的经验公式：最小调节幅度=15-0.25×N。
例如：45岁的人群，其对应的最小调节幅度15-0.25×45=3.75D，其舒适范围的调节力为3.75D/2=1.875D。当用眼场景为近距离阅读（用眼距离为33 cm）时，所需的调节需求E为1/0.33≈3D，由此，最终需要的A为3D-1.875D=1.125D，相对应本佩戴者的A就可调整为1.125D。
S200：根据b，生成一个变化周期内的微调节曲面11的辅助焦度ADDend。本实施例中的ADDend实际为通过对符合A×sin(2πS/T)关系的原始辅助焦度ADD，进行对应调节后生成的辅助焦度。ADDend满足如下条件：
其中，T为一个变化周期内的微调节曲面11的周期长度，0.2d≤T≤1d。
d为单位视窗直径。d满足如下条件：d=h×(i+g)/g。h为用户的瞳孔直径。
不同佩戴者有不同的瞳孔直径，瞳孔直径与单位视窗直径大小对应，因此也相应有不同的正弦周期。人的瞳孔直径为2～6mm，正常成年人的眼轴长度24mm，假设镜眼距12mm，瞳孔映射在框架镜镜片上的直径即本发明单位视窗直径为3～9mm。
单位视窗内有1个或多个正弦周期（变化周期），并且正弦周期长度与单位视窗直径相关，也即与瞳孔直径相关。为保证镜片任意位置的单位视窗内辅助调节焦度概率密度分布、视觉效果稳定，变化周期长度最大等于单位视窗直径即单位视窗内至少有1个变化周期的微调节曲面11；如果正弦周期长度过小，单位视窗内微结构排列过密，会导致后续生产成品镜片镀膜困难，因此限定单位视窗内微结构周期数最大为5。
i为用户佩戴由光学元件制成的眼镜后，镜片到眼球之间的距离。具体为，镜片的内侧表面到角膜的距离，如角膜接触镜的i=0。g为眼轴长度。S为一个变化周期内的微调节曲面11上某点到周期起点的距离，本发明中的T和S所定义的距离均为广义上的距离含义，其在实际使用过程中可以为角度或长度等属性值。A为辅助调节幅值。
本实施例中，通过对A、T及b的调整，可以使光学元件的面型更加符合对应的佩戴者的使用需求，提高佩戴舒适性。
如图14及15所示，为使用本实施例中的一种光学元件的辅助焦度生成方法，对面型结构实施例1中的辅助焦度的概率密度分布进行调节。具体的，图14所示为将原始的峰值位于中间的辅助焦度概率密度分布，调节为峰值向负辅助焦度一侧移动的辅助焦度概率密度分布。图15所示为将原始的峰值位于中间的辅助焦度概率密度分布，调节为峰值向正辅助焦度一侧移动的辅助焦度概率密度分布。如图16所示，在峰值向正辅助焦度一侧移动后，辅助光学调节区域1中微调节曲面11的辅助焦度分布呈现为在竖直方向上，从上到下的局部辅助焦度逐渐增加即越来越向正偏移的特点。由此，利用微结构实现连续式镜片梯度设计，如镜片下侧具有更正的焦度，与看近场景相吻合；镜片上侧具有更负的焦度，与看远场景相吻合。镜片中间位置基本保持原有的辅助焦度分布。进而使得镜片从下到上分别适合近中远的观看场景。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备（可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等）执行根据本公开实施方式的方法。
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。
所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式（包括固件、微代码等），或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
根据本发明的这种实施方式的电子设备。电子设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
电子设备以通用计算设备的形式表现。电子设备的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器、上述至少一个储存器、连接不同系统组件（包括储存器和处理器）的总线。
其中，储存器存储有程序代码，程序代码可以被处理器执行，使得处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。
储存器可以包括易失性储存器形式的可读介质，例如随机存取储存器（RAM）和/或高速缓存储存器，还可以进一步包括只读储存器（ROM）。
储存器还可以包括具有一组（至少一个）程序模块的程序/实用工具，这样的程序模块包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括储存器总线或者储存器控制器、外围总线、图形加速端口、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备也可以与一个或多个外部设备（例如键盘、指向设备、蓝牙设备等）通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备交互的设备通信，和/或与使得该电子设备能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备（例如路由器、调制解调器等等）通信。这种通信可以通过输入/输出（I/O）接口进行。并且，电子设备还可以通过网络适配器与一个或者多个网络（例如局域网（LAN），广域网（WAN）和/或公共网络，例如因特网）通信。网络适配器通过总线与电子设备的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备（可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等）执行根据本公开实施方式的方法。
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。
程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网（LAN）或广域网（WAN），连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (18)
1.一种人眼成像的光学元件，其特征在于，在所述光学元件的前表面或后表面上设置有辅助光学调节区域，用于调节进入人眼的光线的聚散程度；
所述辅助光学调节区域中包括至少一个沿某一方向呈连续周期性变化的微调节曲面；一个变化周期内的所述微调节曲面的辅助焦度在正负之间连续变化；所述辅助焦度为光学元件某一点的焦度与处方焦度的差值；
一个变化周期内的所述微调节曲面的平面投影长度小于或等于单位视窗直径；所述单位视窗直径为用户使用所述光学元件进行人眼成像时，瞳孔的直径映射在光学元件上的长度。
2.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，一个变化周期内的所述微调节曲面的辅助焦度按照正弦变化规律在正负之间连续变化。
3.根据权利要求2所述的光学元件，其特征在于，所述辅助光学调节区域中包括分别沿两个相互交叉方向设置的两个微调节曲面；
所述辅助光学调节区域中任意位置的辅助焦度为交叉设置的所述两个微调节曲面在该位置处辅助焦度的干涉叠加值、最大值、最小值、均值或乘积。
4.根据权利要求2所述的光学元件，其特征在于，所述辅助光学调节区域中包括一个沿径向从中心向外部扩散设置的微调节曲面。
5.根据权利要求4所述的光学元件，其特征在于，所述辅助光学调节区域中还包括一个沿周向设置的微调节曲面；
所述辅助光学调节区域中任意位置的辅助焦度为沿径向设置的微调节曲面与沿周向设置的微调节曲面在该位置处辅助焦度的干涉叠加值、最大值、最小值、均值或乘积。
6.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，一个变化周期内的所述微调节曲面的辅助焦度按照螺旋正弦的变化规律在正负之间连续变化；所述螺旋正弦为螺旋变化与正弦变化的交叉叠加；
所述辅助光学调节区域中包括沿周向旋转分布的多个微调节曲面；形成以所述辅助光学调节区域中心为螺旋中心的螺旋分布式第一波纹曲面结构。
7.根据权利要求6所述的光学元件，其特征在于，所述辅助光学调节区域中还包括一个第二波纹曲面结构，所述第二波纹曲面结构包括沿径向从所述辅助光学调节区域中心向外部扩散的微调节曲面，第二波纹曲面结构中一个变化周期内的所述微调节曲面的辅助焦度按照正弦变化规律在正负之间连续变化；
所述辅助光学调节区域中任意位置的辅助焦度为所述第一波纹曲面结构与所述第二波纹曲面结构在该位置处辅助焦度的干涉叠加值、最大值、最小值、均值或乘积。
8.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述光学元件包括角膜接触镜镜片及框架镜镜片。
9.根据权利要求3所述的光学元件，其特征在于，所述辅助光学调节区域中包括分别沿两个正交方向设置的两个微调节曲面。
10.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述辅助光学调节区域分布于待加工光学基材的前表面或后表面的目标区域，所述目标区域为由以待加工光学基材的几何中心为圆心，以R1及R2为半径构成的圆形或环形区域；所述目标区域用于覆盖佩戴所述光学元件后人眼的正常扫视范围。
11.根据权利要求10所述的光学元件，其特征在于，R1∈[0mm，2mm]，R2∈[3mm，6mm]或R1∈[0mm，5mm]，R2∈[10mm，30mm]。
12.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，一个变化周期内的所述微调节曲面的辅助焦度按照梯形方波的规律在正负之间连续变化。
13.一种光学元件的辅助焦度生成方法，其特征在于，用于生成如权利要求1-12任意一项所述的一种光学元件中一个变化周期内的所述微调节曲面的辅助焦度；
所述方法包括如下步骤：
根据用户对所述光学元件的使用情况，生成调节偏移量b；
根据b，生成一个变化周期内的所述微调节曲面的辅助焦度ADDend；ADDend满足如下条件：
，
其中，T为一个变化周期内的所述微调节曲面的周期长度，0.2d≤T≤1d；d为单位视窗直径；d满足如下条件：；h为用户的瞳孔直径；i为用户佩戴由所述光学元件制成的眼镜后，镜片到眼球之间的距离；g为眼轴长度；S为一个变化周期内的所述微调节曲面上某点到周期起点的距离；A为辅助调节幅值。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，根据用户对所述光学元件的使用情况，生成调节偏移量b，包括：
若用户对所述光学元件的常用使用场景为单个，b按照如下方法生成：
根据用户最常用用眼距离L，生成调节需求量E；
根据E及用户的年龄N，生成调节偏移量b；b满足如下条件：
b=E-（15-0.25N）/2；
其中，E=1/L，此处L单位为m；若E-（15-0.25N）/2<0，则b=0。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，根据用户对所述光学元件的使用情况，生成调节偏移量b，包括：
若用户对所述光学元件的常用使用场景为多个；则b符合如下条件：
b=t1×b近/（t1+t2+t3）+t2×b中/（t1+t2+t3）+t3×b远/（t1+t2+t3）
其中，t1为用户在用眼距离L符合L<50cm的用眼场景中，使用所述光学元件的每日总时长，b近为该用户在用眼距离L符合L<50cm的用眼场景中最常用用眼距离对应的调节偏移量；t2为用户在用眼距离L符合50cm≤L≤75cm的用眼场景中，使用所述光学元件的每日总时长，b中为该用户在用眼距离L符合50cm≤L≤75cm的用眼场景中最常用用眼距离对应的调节偏移量；t3为用户在L>75cm的用眼场景中，使用所述光学元件的每日总时长，b远为该用户在L>75cm的用眼场景中最常用用眼距离对应的调节偏移量，且b远=0。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，A按照如下方法生成：
根据用户对所述光学元件的使用情况，生成极限调节需求量E近；
根据E近及用户的年龄N，生成辅助调节幅值A；A满足如下条件：
A=E近-（15-0.25N）/2；
其中，E近=1/L近，L近为用户在使用所述光学元件的用眼场景中对应的最近用眼距离，此处单位为m。
17.一种非瞬时性计算机可读存储介质，所述非瞬时性计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求13至16任一项所述的一种光学元件的辅助焦度生成方法。
18.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求13至16任一项所述的一种光学元件的辅助焦度生成方法。
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2024
- 2024-04-12 CN CN202410441200.4A patent/CN118033923A/zh active Pending
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