李念宁，项华中，高健东，张 露，郑 刚,4，陈家璧，王 成,4，张大伟,3，庄松林,3

（1.上海理工大学 医疗器械与食品学院 生物医学光学与视光学研究所，上海 200093；2.上海理工大学 教育部光学仪器与系统工程研究中心，上海 200093；3.上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093；4.上海理工大学 上海市介入医疗器械工程研究中心，上海 200093）

引 言

眼镜是用于矫正屈光不正的光学器件，通过改变入射光线的聚散度使像成于视网膜上。设计眼镜片时，可以将镜片和人眼的组合视为一个光学系统，人眼的瞳孔直径约3～8 mm，眼球的水平视场可达120°，垂直视场可达80°，常用视场范围为0°～30°。因此这是一个小孔径、大视场的光学系统，可以忽略球差和彗差[1-2]，像散和畸变作为两种视场相关性像差是影响人眼视觉的主要因素。畸变不会影响像的清晰度，但当配戴者使用镜片周边区域视物时会感到不适，甚至眩晕[3-4]。球面透镜的中心光度准确，可以较好地矫正人眼屈光问题，但是其周边区域的像差较大，且镜片边缘较厚，而非球面镜片可以改善这些缺陷[5]。

引入非球面可以改善眼镜片的光学性能，因为非球面本身存在的像散可以与系统的像散抵消。非球面眼镜片的设计基于几何光学的基本原理，根据光线追迹可以计算出镜片的像散和畸变。选择合适的结构参数来降低这两种像差是设计过程中的重点。在前人的研究中，阻尼最小二乘法（DLS）是光学设计中最常用的优化算法[6]，该算法简单易行，在许多领域有着广泛应用，但是这种算法也存在容易陷入最小值、运算速度慢、依赖初始结构的选择等缺点。……