CN105158832A - 一种硬膜压贴三棱镜及其装配方法 - Google Patents

Abstract

一种硬膜压贴三棱镜，包括光学表面微结构、装配凸槽、材料基底和硬膜保护层，所述材料基底采用PMMA聚合物材料的基底，所述PMMA聚合物材料的透光率达到99％，所述材料基底的上表面为光学表面微结构，所述光学表面微结构采用菲涅尔光学微结构，所述装配凸槽环绕在所述光学表面微结构的周围，所述材料基底的底面为硬膜保护层。以及提供一种硬膜压贴三棱镜的装配方法。本发明具有较好的抗外界污染能力的、工艺流程简化、装配难度较低。

Description

一种硬膜压贴三棱镜及其装配方法

技术领域

本发明涉及一种微结构光学器件及其装配方法，适用于眼科学中的斜视矫正和斜视治疗领域。

背景技术

斜视是一种儿童常见的眼部疾病。文献调研发现，目前世界范围内儿童斜视患病率超过2％。斜视不仅影响患儿的外观，而且会严重阻碍孩子的视觉发育，甚至影响孩子的身心健康。目前，国内医疗结构针对斜视的治疗主要有四种手段：1)佩戴小孔眼镜；2)斜视治疗仪；3)佩戴玻璃棱镜眼镜；4)眼科手术。其中，小孔眼镜和斜视治疗仪适用于轻微度斜视辅助治疗；玻璃棱镜眼镜镜片厚重，且一般矫正屈光度低于6Δ；眼科手术一般选择在斜视患儿6岁以后实施，手术及恢复过程给患儿带来很大的痛苦。

近年来，随着材料科学的发展与材料制作工艺的进步，压贴三棱镜开始应用于儿童斜视的辅助治疗。它由一组菲涅尔微结构三棱镜整齐排列组成，用于实现对入射光线的折射控制。医疗机构的报告表明，压贴三棱镜在隐性斜视、共同性斜视、麻痹性斜视等辅助治疗方面取得了不错的临床治疗效果。压贴三棱镜具有质量轻、镜片薄、美观舒适的突出优点，可以取代传统的玻璃棱镜。

目前国内市场上流通的压贴三棱镜几乎都是由美国3M公司生产的软膜压贴三棱镜。由于软膜压贴三棱镜的光学表面微结构暴露在外面，因此在使用过程中面临抗外力损伤和抗外界污染能力较差的缺点。浙江工业大学的付明磊、乐孜纯等提出的发明专利《用于PMMA聚合物材料的微结构压贴三棱镜装配方法》(申请号：201410609836.1)中报道了采用PMMA聚合物材料的微结构压贴三棱镜装配方法，属于硬膜压贴三棱镜的一种装配方法。但是，该专利并未涉及到硬膜压贴三棱镜的具体器件结构。并且，该装配方法包括(1)将整块压贴三棱镜焊接在玻璃平板；(2)将玻璃平板做切割处理；(3)在球面镜片制作装配线；(4)将切割后的玻璃平板焊接在球面镜片；(5)边缘抛光处理。以上装配方法工艺流程复杂，装配难度较大。

发明内容

为克服现有硬膜压贴三棱镜的抗外界污损能力较差、硬膜压贴三棱镜装配工艺流程复杂、装配难度较大的不足，本发明提供一种具有较好的抗外界污染能力的硬膜压贴三棱镜，以及一种工艺流程简化、装配难度较低的硬膜压贴三棱镜装配方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种硬膜压贴三棱镜，包括光学表面微结构、装配凸槽、材料基底和硬膜保护层，所述材料基底采用PMMA聚合物材料的基底，所述PMMA聚合物材料的透光率达到99％，所述材料基底的上表面为光学表面微结构，所述光学表面微结构采用菲涅尔光学微结构，所述装配凸槽环绕在所述光学表面微结构的周围，所述材料基底的底面为硬膜保护层。

进一步，所述装配凸槽为圆形V型凸槽。当然，也可以采用其他形状。

再进一步，所述硬膜保护层是对PMMA聚合物材料做硬化处理得到的保护层。

所述光学表面微结构、装配凸槽、材料基底和硬膜保护层呈一体。

一种硬膜压贴三棱镜在镜片上的装配方法，所述装配方法包括如下步骤：

第一步：在镜片上，围绕镜片中心机械加工装配凹槽；

第二步：将硬膜压贴三棱镜的装配凸槽对准所述镜片的装配凹槽；

第三步：装配凸槽与装配凹槽连接处焊接，完成硬膜压贴三棱镜的装配。

进一步，所述装配凹槽呈圆形矩型，所述装配凸槽为圆形V型凸槽。当然，也可以采用其他匹配得形状。

再进一步，所述第三步中，采用超声波焊接机进行焊接。

更进一步，所述硬膜压贴三棱镜中，所述光学表面微结构和所述装配凸槽是在所述材料基底通过热压技术一次成型。

所述镜片为球面镜片。也可以采用其他形状。

所述镜片为PC材料镜片。也可以采用其他的材料。

本发明的技术构思为：首先对PMMA聚合物材料做单面硬化处理，再利用热压技术和模板在未做硬化处理的PMMA聚合物材料另一面上制作硬膜压贴三棱镜。制作过程中，硬膜压贴三棱镜的光学表面微结构和装配凸槽一次成型。在装配过程中，首先在镜片上加工装配凹槽，然后硬膜压贴三棱镜的装配凸槽对准镜片上的装配凹槽，最后用超声波焊接机一次性焊接。

本发明的有益效果主要表现在：(1)采用PMMA聚合物材料制作硬膜压贴三棱镜，具有较好的抗外力损伤能力；(2)在将硬膜压贴三棱镜装配在镜片上的过程中，硬膜压贴三棱镜的光学表面微结构处于硬膜保护层和镜片组成的封闭空间中，具有较好的抗外界污损能力；(3)硬膜压贴三棱镜的制作一次成型，装配方法仅需要三个步骤，具有工艺流程简化、装配难度低的优点。

附图说明

图1是硬膜压贴三棱镜结构主视图。

图2是硬膜压贴三棱镜结构俯视图。

图3是PC材料镜片装配凹槽主视图。

图4是PC材料镜片装配凹槽俯视图。

图5是硬膜压贴三棱镜装配效果主视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图5，一种硬膜压贴三棱镜，包括光学表面微结构、装配凸槽、材料基底和硬膜保护层，所述材料基底采用PMMA聚合物材料的基底，所述PMMA聚合物材料的透光率达到99％，所述材料基底的上表面为光学表面微结构，所述光学表面微结构采用菲涅尔光学微结构，所述装配凸槽环绕在所述光学表面微结构的周围，所述材料基底的底面为硬膜保护层。

进一步，所述装配凸槽为圆形V型凸槽。当然，也可以采用其他形状。

再进一步，所述硬膜保护层是对PMMA聚合物材料做硬化处理得到的保护层。

所述光学表面微结构、装配凸槽、材料基底和硬膜保护层呈一体。

一种硬膜压贴三棱镜的装配方法，所述装配方法包括如下步骤：

第一步：在镜片上，围绕镜片中心机械加工装配凹槽；

第二步：将硬膜压贴三棱镜的装配凸槽对准所述镜片的装配凹槽；

第三步：装配凸槽与装配凹槽连接处焊接，完成硬膜压贴三棱镜的装配。

进一步，所述装配凹槽呈圆形矩型，所述装配凸槽为圆形V型凸槽。当然，也可以采用其他匹配得形状。

再进一步，所述第三步中，采用超声波焊接机进行焊接。

更进一步，所述硬膜压贴三棱镜中，所述光学表面微结构和所述装配凸槽是在所述材料基底通过热压技术一次成型。

所述镜片为球面镜片。也可以采用其他形状。

所述镜片为PC材料镜片。也可以采用其他的材料。

本实施例中，采用PMMA聚合物材料制作的硬膜压贴三棱镜，包括光学表面微结构(图1中1-1和图2中2-1)、装配凸槽(图1中1-2和图2中2-2)、材料基底(图1中1-3和图2中2-3)和硬膜保护层(1-4)四个部分。首先，对材料基底做硬化处理，形成硬膜保护层。在材料基底中未做硬化处理的另一面，利用模板和热压技术，制作出光学表面微结构和装配凸槽。在装配开始前，在PC材料镜片(图3中3-1和图4中4-1)上，围绕镜片中心机械加工圆形矩型装配凹槽(图3中3-2和图4中4-2)。在装配过程中，将硬膜压贴三棱镜的光学表面微结构(图5中5-2)面向PC材料镜片(图5中5-1)，而硬膜压贴三棱镜的硬膜保护层(图5中5-3)背向PC材料镜片。同时，将硬膜压贴三棱镜的装配凸槽(图5中5-5)对准PC材料镜片的装配凹槽(图5中5-4)。最后，利用超声波焊接机完成焊接。

Claims (10)

1.一种硬膜压贴三棱镜，其特征在于：包括光学表面微结构、装配凸槽、材料基底和硬膜保护层，所述材料基底采用PMMA聚合物材料的基底，所述PMMA聚合物材料的透光率达到99％，所述材料基底的上表面为光学表面微结构，所述光学表面微结构采用菲涅尔光学微结构，所述装配凸槽环绕在所述光学表面微结构的周围，所述材料基底的底面为硬膜保护层。

2.如权利要求1所述的硬膜压贴三棱镜，其特征在于：所述装配凸槽为圆形V型凸槽。

3.如权利要求1或2所述的硬膜压贴三棱镜，其特征在于：所述硬膜保护层是对PMMA聚合物材料做硬化处理得到的保护层。

4.如权利要求1或2所述的硬膜压贴三棱镜，其特征在于：所述光学表面微结构、装配凸槽、材料基底和硬膜保护层呈一体。

5.一种用如权利要求1所述的硬膜压贴三棱镜的装配方法，其特征在于：所述装配方法包括如下步骤：

第一步：在镜片上，围绕镜片中心机械加工装配凹槽；

第二步：将硬膜压贴三棱镜的装配凸槽对准所述镜片的装配凹槽；

第三步：装配凸槽与装配凹槽连接处焊接，完成硬膜压贴三棱镜的装配。

6.如权利要求5所述的装配方法，其特征在于：所述装配凹槽呈圆形矩型，所述装配凸槽为圆形V型凸槽。

7.如权利要求5或6所述的装配方法，其特征在于：所述第三步中，采用超声波焊接机进行焊接。

8.如权利要求5或6所述的装配方法，其特征在于：所述硬膜压贴三棱镜中，所述光学表面微结构和所述装配凸槽是在所述材料基底通过热压技术一次成型。

9.如权利要求5或6所述的装配方法，其特征在于：所述镜片为球面镜片。

10.如权利要求5或6所述的装配方法，其特征在于：所述镜片为PC材料镜片。