CN1103934C - 累进度数多焦点镜片 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种累进度数多焦点镜片，其属于一组按照一预定规则以以下方式设计的累进度数多焦点镜片，此方式为其基本要素如远视焦度测量位置F及近视焦度测量位置N满足普通佩戴目的，其中把远视焦度测量位置F上的表面折射焦度(以屈光度为单位)用作基本曲线(Bi)，其中把远视焦度测量位置F和近视焦度测量位置N之间的表面折射焦度的差额用作附加Di(以屈光度为单位)，并且，其中在W(Di，Bi)代表一个区域的宽度的情况下，在该区域内沿着在近视焦度测量位置N之下延伸的水平截面线的表面平均附加的折射焦度的值不小于Di/2。当从一组累进度数多焦点镜片中抽取或选出其附加为Da，基本曲线分别为B1和B2的任意两个累进度数多焦点镜片时，下列关系式适用于B1＞B2：W(Da，B1)＞W(Da，B2)。借此眼镜佩戴者可获得一实质上良好的“广阔视野”，而不需增加生产其规定表面所需的时间和成本。

Description

累进度数多焦点镜片

本发明一般涉及眼镜镜片，更详细地说，涉及用于老花眼的累进度数多焦点镜片。

通常，在一个累进度数多焦点镜片中，有一个用来观看远距地点的被称为“远视观看部分”的区域，另一个用来观看中距地点的被称为“中视观看部分”的区域，还有另一个用来观看近距地点的被称为“近视观看部分”的区域。顺便说，此处提到的“中距”这个术语经常表示从大约50厘米(cm)到2米(m)的距离。此外，“远距”这个术语常常表示比中距更远的距离。另外，“近距”这个术语经常表示比中距更短的距离。但是，在某些情况下，“远距”这个术语在某些情况下只表示无限远距离。此外，“近距”这个术语有时表示从30厘米到33厘米的距离。因此，照目前的情况来看，还没有这些术语的明确定义。

本来，在累进度数多焦点镜片上在这些区域之间就没有截然明显的界限。因此，尽管这些术语没有被明确定义，在实际上佩戴累进度数多焦点镜片时没有不便之处。但是，当设计、生产、检验镜片，并把它进一步装入镜架时，在镜片上精确规定的某些参考点就成为必需的了。在这些点中，目前最常见的点是下述三个点：远视焦度测量位置F；近视焦度测量位置N；以及眼镜佩戴者当他或她的眼睛处于向前观察时其视线通过的位置E。

为了检测镜片是否在根据ISO标准，JIS或其它类似标准所确定的技术要求范围内，确定镜片的远视焦度测量位置F及近视焦度测量位置N是不可避免的。此外，当把镜片放入镜架时，为了确定垂直或水平方向，戴镜者的视线通过的位置E是必不可少的。

另外，例如，供测量镜片的棱镜折射焦度用的位置Q是必需的。但是，经常使这些与其几何中心G重合。顺便说，在预先使镜片上的位置F朝戴眼镜者的鼻子方向向内偏移的情况下，通常也使位置Q，N和E中的每一个位置从其正常位置向内偏位与位置F的偏位相等的一个距离。此外，在折射焦度中累进变化的起始点和结束点是重要的，但是，并不强制要在镜片的表面上标明起始点和结束点。况且难于通过实际测量来精确测定这些点的位置。因此，这样的起始点和结束点有点不适于用来作为描述一项发明中所使用的技术的参考点。而且，镜片的位置F和N经常从那里被分别向上和向下移动一个距离(即大约2-4毫米)，该距离与焦度计的孔径部分的半径相对应。

同时，根据累进度数多焦点镜片的镜面光学条件(例如，表面散光的变化，轴向表面散光的变化，平均附加的表面折射焦度的变化，棱镜折射焦度在水平方向上的变化以及棱镜折射焦度在垂直方向上的变化)是否合适，论述了累进度数多焦点镜片的质量。例如，在日本专利出版物第49-3595/1974和5-20729/1993号公报中描述了，在镜片的近乎中央部分沿着主要定象线放置着被称为“脐状顶点”的一系列微型球面，而且“由于脐状顶点是一系列微型球面，因而不会引起散光并可获得良好的视野”。但是，人们认为，正是由于镜片表面，由于脐状顶点微型球面的球面性而不会引起散光。也就是说，没有使镜片进入一种状态，在这种状态下通常所说的“透射光”没有导致散光，而透射光是由镜片透射，然后传到戴镜者。同样的情况适用于平均折射焦度。这样，即使当平均表面折射焦度分布就象在“球面”情况下那样是均匀的时，在透射光的情况下，表面折射焦度分布也不可能是均匀的。这种倾向在周缘部分是显著的，如镜片的近视观看部分以及在高度远视的情况下。在“透射光”实际上已经传到戴镜者眼睛的情况下，平均折射焦度和散光的分布相应地与上述的平均“表面”折射焦度和上述的“表面”散光的分布有很大不同。

此外，在日本专利出版物第47-23943/1972号公报和日本专利国家出版物第4-500870/1992号公报以及日本专利未审查的出版物第6-18823/1994号公报中提到了“透射光”的情况。

但是，上述日本专利出版物第47-23943/1972号公报和日本专利国家出版物第4-500870/1992号公报中的每一种公报都只提到在主要定象线上出现的散光。从仅仅靠调节在一条线上出现的散光来向戴镜者提供良好的“广阔视野”的观点看来，在这些公报中所公开的镜片作为累进度数多焦点镜片是不合格的。

此外，日本专利未审查的出版物第6-18823/1994号公报公开了一种镜片，它具有形成“累进(度数)表面”的第一表面(即前表面)和第二表面(即后表面)，在利用“透射光”的情况下，通过第二表面消除了镜片的光学条件分布的所有不当之处。在那里公开的这种镜片的第二表面(即后表面)仅仅是作为一种“没有点对称和轴向对称的非球面表面”。而且，在那里没有公开实用的计算方法。

而且，在使用“透射光”的情况下，在那里也没有公开改变有关镜片光学条件的参数的实用方法。尤其要注意，并不总是能够同时既改进透射平均折射焦度，又消除透射散光。因此，应该设法实现透射平均折射焦度和透射散光之间的平衡。在它们之间实现平衡的方法在那里所公开的发明中是固有的，但是在那里完全没有提及。

顺便说，当第二表面(即后表面，它是一个规定的表面)是一个非球面表面的情况下，很明显，由于非球面表面的加工工艺，生产镜片所要求的时间和费用都会增加。此外，因为这种非球面表面是一特定非球面表面，镜片必须在接收定单之后生产。也就是说，不能采用预先接收定单的方法。因此，与以前已经描述过的目前使用的方法相比，除了生产镜片所要求的时间和费用之外，在收到规定的数值之后的交付时间对这种方法不利。

鉴于这些情况，实现本发明的目的就是提供一种累进度数多焦点镜片。通过它戴镜者不用增加生产规定的表面所需的时间和费用就能获得实质上良好的广阔视野。

为了解决上述问题，根据本发明提供了一种累进度数多焦点镜片，它属于在一定的规则下以这样的方式设计的一组累进度数多焦点镜片，以致累进度数多焦点镜片的主要参数，例如远视度数测量位置F和近视度数测量位置N，满足常见的佩戴目的。在这种镜片的情况下，把远视焦度测量位置F上的表面折射焦度(以屈光度为单位)作为基本曲线(Bi)。此外，把远视焦度测量位置F和近视焦度测量位置N之间的表面折射焦度的差额作为附加Di(以屈光度为单位)。另外，令W(Di，Bi)代表一个区域的宽度，在该区域中沿着在近视焦度测量位置N以下延伸的水平截面线的表面平均附加的折射焦度的值不小于Di/2。

在这样的情况下，当从一组累进度数多焦点镜片中选出任意两个其附加为Da，基本曲线分别为B1和B2的累进度数多焦点镜片时，下列关系式适用于B1＞B2：

W(Da，B1)＞W(Da，B2)。

此外，更为可取的是，在本发明的上述累进度数多焦点镜片的一个实施例的情况下，当把至少通过远视焦度测量位置上F和近视焦度测量位置N的一根曲线用作主要定象线时，在主要定象线上的任意一点P相对于远视焦度测量位置F朝着戴镜者鼻子方向的水平偏移H可用下式表示：

H＝K·Dp/Di

顺便说，K是满足下面的不等式1.0≤K≤5.0的一个任意常数；Dp是在点P处的附加的表面折射焦度；而Di是附加。

此外，更为可取的是，在本发明的上述累进度数多焦点镜片中的任意一种的一个实施例的情况下，沿着与主要定象线在任意一点P相交的水平截面曲线的光学条件变化以这样一种方式发生，以致在主要定象线没有水平偏离远视焦度测量位置F的水平位置的一个部分内，光学条件相对于包含点P和垂直于截面曲线且用作镜面对称平面的一个平面来说是对称的，而在主要定象线从远视焦度测量位置F的水平位置水平偏向戴镜者的鼻子的另一部分内，沿着从点P向其鼻子方向延伸的水平截面曲线的光学条件变化大于沿着从点P向其耳朵方向延伸的另一条水平截面曲线的光学条件变化。

此外，更为可取的是，在本发明的上述累进度数多焦点镜片中的任何一种的实施例的情况下，附加(Di)的值为0.75屈光度到3.00屈光度。顺便说，令W(Di，X)mm代表一个区域的宽度，在该区域内沿着通过近视焦度测量位置N的水平截面曲线的散光值不大于X。

在这种情况下，当从一组累进度数多焦点镜片中选出其附加分别如Da和Db，而基本曲线彼此相同的任意两个累进度数多焦点镜片时，下列关系式适用于附加Da≥Db：

W(Da，X)≥W(Db，X·Db/Da)。

(顺便说，X＝1.00屈光度)。

此外，更为可取的是，在本发明的累进度数多焦点镜片的任意一种的情况下，不是远视焦度测量位置F和近视焦度测量位置N的，位于主要定象线的一部分之上的任意一点P具有两个不同的主要曲率。

在下文中将更为详细地描述本发明。

至于在普通累进度数多焦点镜片中在“远视观看部分”，“中间观看部分”和“近视观看部分”之间的清晰视区的分布，在“远视观看部分”中的清晰视区的面积最大，尽管在三个部分中所各自提供的清晰视区的面积之比或多或少随着累进度数多焦点镜片的类型而变化。这是因为累进度数多焦点镜片应当适应在日常生活中使用远视的极高的频率。此外，人眼对散光的灵敏度具有在使用远视的情况下变得最高，而在所用的视力从中视转变为近视时变得迟钝的倾向。

以发明者自己的方法所进行的佩戴试验显示，在使用远视的情况下，清晰区域应具有不大于大约0.5屈光度的散光，而在使用近视的情况下，如果散光值在大约0.75屈光度到大约1.00屈光度的范围内时，就能清楚地看到一个物体。因此，在一定的散光值下，在各个部分中所各自提供的清晰视区的面积之间进行简单的比较被认为是不合理的。

此外，应根据与视野对应的整个镜片的光学条件的分布是否适当来讨论累进度数多焦点镜片的质量。因此，本发明的目的在于，在使用“透射光”的情况下改善镜片的“光学条件”。这是通过基于“镜片表面的光学条件”的，逻辑上不充分的推测，并在除了单条线上的散光条件之外，在使用实质上已传到戴镜者的一只眼睛的“透射光”的情况下，通过预测镜片的平均折射焦度和散光的分布，来抓住其与“镜片表面的光学条件”的区别，然后把这种区别反馈到“镜片表面的光学条件”来实现的。

本发明的这个目的本身与在上述日本专利未审查的出版物第6-18823/1994号公报中所公开的发明的目的类似。这样的纯粹的愿望还不是本申请所描述的全部内容。本申请进一步提出一种实用的改进方法，不用增加生产规定的表面所需的时间和费用，通过它就能实现本发明的目的。

换句话说，首先，与常规镜片的情况类似，把规定的表面加工成球状表面或通常所说的散光表面那样，这样的表面相对易于生产，使得生产规定的表面所需的时间和费用不会增加。这样，在制备把“累进度数表面”用作第一(或前)表面并具有几种基本曲线的半成品时，就预先确定了把半成品用于该处的远视焦度范围。此外，把每个半成品的累进表面的形状调整到最适合相应的远视焦度范围的状态。由此，不用增加为生产规定的表面所需的时间和费用，就能为戴镜者确保实质上良好的“广阔视野”。

同时，不同种类的累进度数多焦点镜片之间的区别就是“平均折射焦度分布”和“散光分布”方面的差别。每个镜片使用舒适的程度随着它们之间这些分布的差别而变化。顺便说，“平均折射焦度分布”这个术语表示用来补偿戴镜者调节范围不足的附加的折射焦度分布，更准确地说，表示“表面平均折射焦度分布”，后者是通过从镜片表面上的平均折射焦度分布中减去镜片的基本曲线，即位于远视焦度测量位置F上的表面折射焦度而获得的。此外，“散光分布”这个术语表示镜片表面上的两个主要曲率之间的差别，也即表示“表面散光分布”。

通过把镜片表面上的光学数据用分布简图的形式表示出来，然后讨论了，用分布简图所表示的分布是否适合戴镜者，对常规的累进度数多焦点镜片进行了评价。

但是，实际上传到戴镜者的一个眼睛的光是已经由眼镜镜片透射和折射的“透射光”。因此，不管“说明镜片表面上的光学数据分布的简图”是如何优越，如果“在利用由镜片所透射的光的情况下说明光学数据分布的简图”不好时，这就没有意义。换句话说，重要的事情不是“表面平均折射焦度分布”和“表面散光分布”，而是“透射平均折射焦度分布”和“透射散光分布”。有一种通过实际测量或观察这些分布来获得“在利用透射光的情况下来说明这些光学数据分布的简图”的方法。根据把这样的数据反馈到镜片设计的观点来判断，这种方法是不实用的。因此，根据本发明，“在利用透射光的情况下说明光学数据分布的简图”是通过计算来获得全部数据而画出的。

至于这项计算所需的参数，除了镜片材料的折射率以外，需要分别确定眼镜镜片的形状以及戴镜者每个眼球和物体之间的位置关系的所有因素。

但是，如图22所示，实际的镜片要装进眼镜镜架。此外，戴镜者以这样的方式戴眼镜镜片，使每个镜片位于向前离开戴镜者的相应眼睛大约12到15毫米的地方，而且从垂直方向向前弯曲大约5到10度的角度(在图22的情况下，用7度作为这样的角度)。实际上，上述因素有在视线和镜片的两个表面之中的每个表面之间形成的角度，在镜片的每个表面与视线相交处的镜片厚度，分别与镜片的两个表面对应的折射焦度，从戴镜者的每个眼睛的角膜顶点到镜片的顶点距离(顺便说，在图22的情况下，用12毫米作为这个距离)，从角膜顶点到每个眼球的旋转中心的距离(顺便说，在图22的情况下，用13毫米作为这个距离)，从镜片到物体的距离，棱镜修磨校正数据(顺便说，在图22的情况下，棱镜焦度被减少一个棱镜屈光度)，等等。

此外，在利用透射光的情况下，光学数据取决于戴镜者看的是什么，即取决于“物距”。因此，获得“物距”也是必需的。顺便说，“物距”不取决于远视焦度以及与戴镜者相对应的附加。换句话说，戴镜者所看的“远距离地点”这个术语通常表示离戴镜者无穷远的一个地点。此外，“短距离地点”这个术语表示在通常的“阅读距离”上的一个地点，即从大约30到33厘米的距离。而且，尽管除了远距离和短距离地点之外，没有确定视野范围内的“物距”的通用标准，在假定戴镜者所戴的累进度数多焦点镜片的表面平均焦度分布是正确的情况下，以一种按比例的分布方式从戴镜者所戴的累进度数多焦点镜片的附加中以及从其表面平均附加折射焦度分布中能计算出在这样的视野范围情况下的“物距”，换句话说，这样的物距适合于戴这些眼镜镜片的目的。

为了得到“物距”，首先求出“物距”的倒数Px(在下文中有时称为“物镜焦度”(以屈光度为单位))。换句话说，令Di，Pn和SDi分别代表累进度数多焦点镜片的基本附加(以屈光度为单位)，给出短距离的倒数(以屈光度为单位)以及在与要获得的“物镜焦度”相对应的位置上的镜片的表面平均附加的折射焦度(以屈光度为单位)。这样，通过下式可得到“物镜焦度”Px：

Px＝Pn×SDi/Di

例如，当累进度数多焦点镜片的基本附加是2.00屈光度；给出的短距离的倒数是3.00屈光度(相当于33厘米)；在与要得到的“物镜焦度”相对应的位置上的镜片的表面平均附加的折射焦度为1.50屈光度时，求得“物镜焦度”Px如下：

Px＝3.00p 1.50/2.00＝2.25屈光度。

这个“物镜焦度”相当于大约44.4厘米的“物距”。

在“在利用透射光的情况下说明光学数据分布的简图”(它是通过利用这些参数进行计算所获得的结果)和“说明累进度数多焦点镜片表面上的光学数据分布的简图”(计算以它为基础)之间的比较揭示了下述情况。

与在“表面平均附加的折射焦度分布”的情况下相比，在“透射平均附加的折射焦度分布”的情况下，在一个区域内沿着在近视焦度测量位置N之下延伸的水平截面线的表面平均附加的折射焦度的值不小于附加的二分之一，当远视焦度为正时，该区域的宽度W变得更窄，而当远视焦度为负时，宽度W变得更宽。

因此，在正远视焦度的情况下宽度W被这样设置，使之较在常规情况下的宽度更宽，而在负远视焦度的情况下则把宽度W这样设置，使之较在常规情况下的宽度更窄。从而就能获得“透射平均附加的折射焦度分布”，它更接近于适合主要目的的适当分布。

顺便说，总的来说，在正远视焦度情况下所使用的半成品(即半成品镜片)的基本曲线的值大于在负远视焦度情况下所使用的半成品镜片的基本曲线的值。

通过考虑到这些方面而设计的累进度数多焦点镜片在透射平均焦度分布和透射散光分布方面要比常规镜片优越。因此它显示出，被设计的累进度数多焦点镜片具有下述特性。

换句话说，在累进度数多焦点镜片的情况下(该镜片属于在一定规则下以这样的方式设计的一组累进度数多焦点镜片，使得象累进度数多焦点镜片的远视焦度测量位置F和近视焦度测量位置N这样的主要参数满足常见的佩戴目的)，把远视焦度测量位置F处的表面折射焦度(以屈光度为单位)用作基本曲线(Bi)。此外，把远视焦度测量位置F和近视焦度测量位置N之间的表面折射焦度的差额用作附加Di(以屈光度为单位)。另外，令W(Di，Bi)代表一个区域的宽度，在该区域中沿着在近视焦度测量位置N以下延伸的水平截面线的表面平均附加的折射焦度的值不小于Di/2。

在这样的情况下，当从一组累进度数多焦点镜片中选出其附加为Da，基本曲线分别为B1和B2的任意两个累进度数多焦点镜片时，下列关系式适用于B1＞B2：

W(Da，B1)＞W(Da，B2)。

此外，为了进一步促进本发明的累进度数多焦点镜片，必须以这样的方式确定镜片上主要定象线的位置，使得当至少通过远视焦度测量位置F和近视焦度测量位置N两个位置的一根假定曲线称为“主要定象线”时，在主要定象线上的任意一点P相对于远视焦度测量位置F朝着戴镜者鼻子方向的水平偏移H可用下式求得：

H＝K·Dp/Di式中K为满足下列不等式1.0≤K≤5.0的任意常数；Dp为点P处的附加的表面折射焦度；Di为附加。

增加沿着主要定象线的附加的表面折射焦度的目的是为了观看较近的物体。当观看较近的物体时，左眼和右眼的每一根视线都变得更靠近戴镜者的鼻子(即他或她的眼睛的会聚作用增强)。这样，为了迎合会聚作用，必须增大主要定象线朝他或她的鼻子方向的偏移。因此，主要定象线上任意一点P的水平偏移H与把附加的表面折射焦度Dp除以附加Di所获得的值成正比。另外，让任意常数K的值具有一个容许范围的理由是，当视线通过镜片时，它就被与偏移H相对应的位置上的镜片的透射折射焦度的水平成分的棱镜作用折射，因而当透射折射焦度为负时，常数K的值最好减小，相反，当透射折射焦度为正时，常数K的值增加。在透射折射焦度为0的情况下，常数K的值最好是2.5左右。

此外，通过把下述技术应用到上述的“横向非对称类型的设计”的内容中去，以便使这些镜片更便于使用，可进一步改进本发明的累进度数多焦点镜片。

换句话说，为了获得良好的双眼视觉，必须为戴镜者的右眼采用一种镜片，为其左眼采用一种镜片，它们在下列方面互相匹配：在戴镜者的视线通过镜片情况下的散光；通常所说的散光轴的方向；通常所说的镜片的平均焦度(即其所谓的球面焦度和其所谓的散光焦度的算术平均)；其棱镜折射焦度的水平成分；以及其棱镜屈光度的垂直成分。

顺便说，在要观看的物体被放置在戴镜者前面的情况下，为了累进度数多焦点镜片的上述改进，只要考虑到上述主要定象线的放置及表面折射焦度分布就足够了。

但是，当要观看的物体移动到戴镜者的侧面时，他或她的一只眼睛的视线移向他或她的耳朵，而另一只眼睛的视线则移向他或她的鼻子。因此，他或她的左眼和右眼的视线所分别通过的镜片并不总是处于同样的光学条件下。

如果要观看的物体位于离戴镜者无穷远的地点时，在把观察状态从前面观察状态改变为侧面观察状态时，他或她的左眼和右眼的视线的偏移角度互相相等。因此，更为可取的是，镜片上的光学条件相对于一个平面对称，该平面包括上述的主要定象线并垂直于，例如，垂直于水平方向，而且充当镜面对称平面(顺便说，镜片横向两半部分上的这种特有的光学参数分布不是简单地与主要定象线对称，而是在把一镜子放到包括任意一点P的主要定象线(或曲线)上看时，相对于镜面对称平面对称(另外，使用这种对称分布的理由是上述的“特有的光学条件”包括方向特性，如所谓的散光轴的方向上的变化)。

相反，如果要观看的物体位于离戴镜者有限远的地点时，由于他或她的眼睛的会聚作用，他或她的左眼和右眼的视线各自向他或她的鼻子靠近。在他或她的眼睛处于这种状态时，当把观察状态从前面观察状态改变为侧面观察状态时，如果物体和戴镜者之间的距离不变时，他或她的左眼和右眼的视线的偏移角度互相相等。但是，就象在考察例如物体非常靠近戴镜者的情况时所容易理解的那样，当把观察状态从前面观察状态改变为侧面观察状态时，它们之间的距离通常会增加。因此，他或她的眼睛的会聚作用变弱，而且他和她的眼睛的视线变得几乎平行。

这样，如果要观看的物体位于离戴镜者有限远的地点时，在把观察状态从前面观察状态改变为侧面观察状态的时候，他或她的左眼和右眼的视线的偏移角度互不相同。换句话说，移向他或她的耳朵的视线的角度偏移大于移向他或她的鼻子的视线的角度偏移。在与戴镜者的头部一起转动的眼镜镜片的情况下，由于在侧面观看状态下他或她的头部的转动，这种倾向进一步增强(顺便说，头部转动要把观看状态从前面观看状态转变为侧面观看状态时所需的角度的大约一半，此外，他或她的眼球转动这个角度的其余部分)，因此，这种倾向变得显而易见。所以，为了观看放置在离戴镜者有限距离处的物体，最好是每个镜片的一部分(在该部分内主要定象线的相应部分相对于上述位置F向他或她的鼻子方向偏移)上面的光学条件在水平方向上与包括主要定象线上任意一点的平面在横向不对称。

在累进度数多焦点镜片的情况下，在其主要定象线上的任意一点的水平方向上的光学条件分布通常在变化。因此，为了在视线所通过的镜片的横向两半部分上实现同样的光学条件，沿着从任意一点P向其鼻子方向延伸的水平截面曲线的光学条件的变化最好大于沿着从点P向其一只耳朵延伸的另一条水平截面曲线的光学条件的变化。

总之，在主要定象线相对于远视焦度测量位置F的水平位置的部分内没有水平偏离，相对于包括点P且垂直于截面曲线并用作镜面对称平面的一个平面最好对称地出现至少一个光学条件的变化即至少是沿着在主要定象线上的任意一点P与主要定象线相交的水平截面曲线的散光变化，所谓的散光轴的方向变化，其平均焦度的变化，其棱镜屈光度或折射焦度的水平成分和其棱镜屈光度的垂直成分的变化等变化之中的一种变化。此外，最理想的是，在主要定象线从远视焦度测量位置F的水平位置水平偏向戴镜者的鼻子的另一部分内，沿着从点P向其鼻子延伸的水平截面曲线的光学条件的变化大于沿着从点P向其耳朵延伸的另一条水平截面曲线的光学条件的变化。

另外，考虑到具有大的附加(Di)的累进度数镜片随着增高的年龄而变得必需的这一事实，正在研究克服在大的附加(Di)的情况下发生的问题的对策，以便使本发明的累进度数多焦点镜片更便于使用。

换句话说，戴着具有比较小的附加(Di)的眼镜镜片的人们相对年轻并从而过着灵敏的视觉生活。因此，这样的戴镜者需要在大大移动他们的头部和视线的时候的(动态的)视野稳定性。相反，戴着具有比较大的附加(Di)的眼镜镜片的人们年龄相对增高并从而过着不灵敏的视觉生活。因此，这样的戴镜者需要当他或她没有如此大幅度地移动他或她的头部和视线时的(静态的)视野的稳定性。因此，最好使设计的内容，即累进度数多焦点镜片的散光分布，所谓的散光轴的方向，其平均焦度(即其球面焦度和其散光焦度的算术平均)，其棱镜折射焦度的水平成分以及其棱镜折射焦度的垂直成分以这样的方式变化，以便满足上述要求。

此外，本发明的发明者所独立进行的试验结果已经显示，在利用远视的情况下本发明的清晰视区内的限制散光和附加(Di)之间几乎没有相互关系，如果散光在大约0.75屈光度到1.00屈光度的范围之内时，能够获得或实现清晰的视觉。

因此，就象在常规的方式下那样，如果把同样的设计相应地应用到附加(Di)的任意值时，当附加(Di)大时，在利用近视情况下的清晰视区不可避免地有变小的倾向。但是，如果以这样的方式改变设计，使得当增加附加(Di)时，增加小于大约1.00屈光度的散光的宽度W，以便扩大近视情况下的清晰视区，就能减少这种倾向。

总之，在两种镜片的“附加”满足不等式Da＞Db(此处Da和Db分别代表两种镜片A和B的附加(Di))的情况下，如果一个区域的宽度W(Di，X)(毫米)(在该区域内附加(Di)的值在0.25到5.00(至少0.75到3.00)屈光度的范围内，沿着包括近视焦度测量位置N的水平(或横向)截面曲线的散光值不大于X(屈光度))满足下列关系式：

W(Da，X)＞W(Db，X·Db/Da)(顺便说，X＝1.00屈光度)时，就能减轻在大的附加(Di)的情况下利用近视所获得的清晰视区要变小的倾向。顺便说，当附加(Di)变大时，如果在近的部分中减少散光，则在近的部分或区域侧面的散光增加。这样，静态视野变得更加稳定，而动态视野则变得不稳定。换句话说，如果把稳定动态视野的设计应用到具有相对小的“附加”的累进度数多焦点镜片，把上述方法应用到具有相对大的“附加”的累进度数多焦点镜片时，具有相对大的“附加”的累进度数多焦点镜片的静态视野就变得稳定。就能同时满足上述要求。

在本发明的镜片的情况下，“散光”可以是透射散光。此外，“平均焦度”可以是透射平均焦度。而且，可从视线的偏移角度计算出“棱镜折射焦度”。顺便说，仅就“附加”而言，特别使用了“附加的表面折射焦度”，因为这是技术上所用的“附加”(Di)的基本定义。另外，如果使用“主要定象线”的常规定义即，“在其上没有出现表面散光的曲线(也即所谓的“脐状顶点)，就能实现本发明的累进度数多焦点镜片。

图1是根据本发明的实施例1，供戴镜者的左眼用的累进度数多焦点镜片1(其直径为70毫米)的前视图；

图2是在与本发明的实施例1相对应的基本设计镜片的情况下说明表面平均焦度分布的简图；

图3是在与本发明的实施例1相对应的基本设计镜片的情况下说明透射平均焦度分布的简图；

图4是根据本发明的实施例1，在累进度数多焦点镜片的情况下，说明表面平均焦度分布的简图；

图5是根据本发明的实施例1，在累进度数多焦点镜片的情况下，说明透射平均焦度分布的简图；

图6是在与本发明的实施例1相对应的基本设计镜片的情况下说明表面散光分布的简图；

图7是在与本发明的实施例1相对应的基本设计镜片的情况下说明透射散光分布的简图；

图8是根据本发明的实施例1，在累进度数多焦点镜片的情况下，说明表面散光分布的简图；

图9是根据本发明的实施例1，在累进度数多焦点镜片的情况下，说明透射散光分布的简图；

图10是在与本发明的实施例2相对应的基本设计镜片的情况下，说明表面平均焦度分布的简图；

图11是在与本发明的实施例2相对应的基本设计镜片的情况下，说明透射平均焦度分布的简图；

图12是根据本发明的实施例2，在累进度数多焦点镜片的情况下，说明表面平均焦度分布的简图；

图13是根据本发明的实施例2，在累进度数多焦点镜片的情况下，说明透射平均焦度分布的简图；

图14是在与本发明的实施例2相对应的基本设计镜片的情况下，说明表面散光分布的简图；

图15是在与本发明的实施例2相对应的基本设计镜片的情况下，说明透射散光分布的简图；

图16是根据本发明的实施例2，在累进度数多焦点镜片的情况下，说明表面散光分布的简图；

图17是根据本发明的实施例2，在累进度数多焦点镜片的情况下，说明透射散光分布的简图；

图18是根据本发明的另一个实施例，在累进度数多焦点镜片的情况下，说明表面散光分布的简图；

图19是根据本发明的另外一个实施例，在累进度数多焦点镜片的情况下，说明表面散光分布的简图；

图20是在根据图4的实施例1说明累进度数多焦点镜片的表面平均焦度分布的简图中，表明一个区域的密度W1的简图，在该区域中沿着在近视焦度测量位置N之下延伸的水平截面线的表面平均附加的折射焦度的值不小于Di/2；

图21是在根据图12的实施例2说明累进度数多焦点镜片的表面平均焦度分布的简图中，表明一个区域的宽度W2的简图，在该区域中沿着在近视焦度测量位置N之下延伸的水平截面线的表面平均附加的折射焦度的值不小于Di/2；

图22是说明眼镜镜片与眼球之间的位置关系的简图；以及

图23是表明相对于表面分布的透射分布倾向的图表。

(实施例1)

图1说明根据本发明的实施例1用于戴镜者左眼的累进度数多焦点镜片1(其直径为70毫米)的前视图。

如图1中所示，在本实施例的累进度数多焦点镜片1的情况下，远视焦度测量位置F位于向上离开其几何中心G8毫米的地点。此外，近视焦度测量位置N被放置在从这个几何中心G向下偏移16毫米的距离并从那里朝戴镜者的鼻子方向再横向偏移2.5毫米距离的地点。此外，当他或她的眼睛处于前视状态时，戴镜者的视线所通过的位置E位于向上离开几何中心G2毫米的地点。

顺便说，在这个实施例的情况下，在使用远视情况下的折射焦度为S-5.50屈光度，附加(ADD)为+2.00屈光度；所使用的基本曲线为2屈光度。此外，用二甘醇双丙烯碳酸酯作为镜片材料，其折射率nd＝1.499。

图4是根据本发明的实施例1，在累进度数多焦点镜片的情况下，说明表面平均焦度分布的简图。图8是根据本发明的实施例1，在累进度数多焦点镜片的情况下，说明表面散光分布的简图。

具有这种分布的累进度数多焦点镜片按如下的方式设计。

即首先利用传统技术以分布简图的形式表示镜片表面上的光学数据。然后研究，这样的分布是否最适合于戴镜者。在研究结果的基础上获得具有最佳“表面平均焦度分布”和“表面散光分布”的镜片作为基本设计镜片。

图2是在与本发明的实施例1相对应的基本设计镜片的情况下，说明表面平均焦度分布的简图。图6是在与本发明的实施例1相对应的基本设计镜片的情况下，说明表面散光分布的简图。顺便说，在用来说明平均焦度的图2的简图中，恒值线是对应于相隔0.5屈光度所确定的平均焦度的值分别画出的。此外，在用来说明散光的图6的简图中，恒值线是对应于相隔0.5屈光度所确定的散光值分别画出的。这些恒值线是在下面将要描述的每幅分布简图中共同画出的。

其次，通过从以这种方式所获得的表面平均焦度分布和表面散光分布中计算而得到基本设计镜片的“透射平均焦度分布”和“透射散光分布”。实际上，这项计算是在考虑到所有上述因素的情况下，通过利用三维光线跟踪，对眼镜镜片(光线是通过镜片入射到戴镜者眼睛上的)的焦度和散光进行模拟而完成的。

图3是在与本发明的实施例1相对应的基本设计镜片的情况下，说明透射平均焦度分布的简图。图7是在与本发明的实施例1相对应的基本设计镜片的情况下，说明透射散光分布的简图。

从对图2的表面平均焦度分布简图和图3的透射平均焦度分布简图的比较中看出，尤其是近视观看部分的平均焦度在透射状态下格外增加。同样，从图6的表面散光分布简图和图7的透射散光分布简图之间的比较中看出，与图6的情况相比，在图7的情况下尤其是近视观看部分的象差增加。

因此人们发现，尽管基本设计镜片在表面平均焦度分布和良好的表面散光分布方面优越，但基本设计镜片在透射平均焦度分布和透射散光分布方面却相当差，当他或她戴上镜片时，这种情况实际上影响戴镜者的感觉。

为了引起戴镜者最舒适的感觉(这是基本设计镜片本来预期的目的)，生产这样的镜片，使其透射平均焦度分布和透射散光本身各自尽可能多地更接近表面平均焦度分布和表面散光分布就足够了。

这样，在本实施例的情况下，由于远视焦度为负这一事实，通过尝试以这样的方式重复改进设计，使在实施例1的累进度数多焦点镜片情况下的宽度W(即一个区域的宽度，在该区域内沿着在近视焦度测量位置N之下延伸的水平截面线的表面平均附加的折射焦度的值不小于附加的一半)变得比在基本设计镜片情况下的宽度W更窄。此外，通过计算获得每个试制镜片的透射平均焦度分布和透射散光分布。在这些试制的镜片中，把一种累进度数多焦点镜片用作实施例1的镜片，这种镜片所获得的透射平均焦度分布和透射散光分别最接近基本设计镜片的表面平均焦度分布和表面散光分布。顺便说，重复设计实际上是通过充分利用使用计算机的优化技术来进行的。

图5是在本发明的实施例1的情况下，说明透射平均焦度分布的简图。图9是在本发明的实施例1的情况下，用来说明透射散光分布的简图。从有关焦度分布的这些图以及图3和图7的比较中清楚，在实施例1的透射平均焦度分布情况下的平均焦度(特别是在近视部分的平均焦度)与基本设计镜片的透射平均焦度分布的情况相比要低。因此，实施例1的透射平均焦度分布变得接近相应的目标分布，即图2的基本设计镜片的表面平均焦度分布，因而得到改选。

此外，关于散光分布，在实施例1的透射散光分布(特别是近视部分的散光)情况下的象差与基本设计镜片的透射散光分布的情况相比要小。因此，实施例1的透射散光分布变得接近相应的目标分布，即图6的基本设计镜片的表面散光分布，因而得到改进。

因此，在考虑到各种因素后人们发现，实施例1的累进度数多焦点镜片优于基本设计镜片。(实施例2)

本发明的实施例2的镜片3也是根据应用于图1所示的实施例1的累进度数多焦点镜片的同样的镜片设计方法设计，而且使用了与本发明的实施例1的镜片相同的材料。实施例2的镜片3与实施例1的镜片的不同之外在于，在这个实施例2的情况下，使用远视情况下的折射焦度被设置在S+4.50屈光度；附加(ADD)为+2.00屈光度；使用的基本曲线为7屈光度。

图12是根据本发明的实施例2，在累进度数多焦点镜片的情况下，用来说明表面平均焦度分布的简图。此外，图16是根据本发明的实施例2，在累进度数多焦点镜片的情况下，说明表面散光分布的简图。

与本发明的实施例1类似，本发明的实施例2的这种累进度数多焦点镜片是通过首先确定基本设计镜片，然后在基本设计镜片的基础上进行改进设计而获得的。

图10是在与本发明的实施例2相对应的基本设计镜片的情况下，说明表面平均焦度分布的简图。此外，图11是在与本发明的实施例2相对应的基本设计镜片的情况下，说明透射平均焦度分布的简图。图14是在与本发明的实施例2相对应的基本设计镜片的情况下，说明表面散光分布的简图。另外，图15是在与本发明的实施例2相对应的基本设计镜片的情况下，说明透射散光分布的简图。

与此相反，图13是在本发明的实施例2的情况下说明透射平均焦度分布的简图。此外，图17是在本发明的实施例2的情况下说明透射散光分布的简图。

从有关焦度分布的这些图的比较中显而易见，在实施例2的透射平均焦度分布情况下的平均焦度(特别是在近视部分的平均焦度)与基本设计镜片的透射平均焦度分布的情况相比增加。因此，实施例2的透射平均焦度分布变得接近相应的目标分布，即图10的目标基本设计镜片的表面平均焦度分布，因而得到改进。此外，关于散光分布，在实施例2的透射散光分布特别是远视部分的散光情况下的象差与基本设计镜片的透射散光分布的情况相比减小。因而发现，实施例2的透射散光分布变得接近相应的目标分布，即图14的基本设计镜片的表面散光分布，因而得到改进。(实施例3)

图18和图19是根据本发明的另一些实施例在累进度数多焦点镜片情况下分别说明表面散光分布的简图。顺便说，这些实施例使用了与实施例1和实施例2中所使用的相同的设计技术。因而，为了描述简便起见省去了共同部分的描述。

图18和19的实施例与实施例1和实施例2的不同之处在于，图18和19的实施例是具有0.00屈光度的远视焦度的镜片，图18的实施例的附加(ADD)为+2.00屈光度，而图19的实施例的附加(ADD)为+1.00屈光度，图18说明了一个例子，其分布是通过利用对应于每隔0.25屈光度所确定的散光值分别画出的恒值线来表示的，而图19说明的一个例子的分布则是通过利用对应于每隔0.125屈光度所确定的散光值分别画出的恒值线来表示的。图18和19中所描述的位置F，E和N的部位与实施例1和实施例2的情况下相同。此外，在图18和19的每幅图中的几乎中央部分纵向延伸的一条曲线(用虚线表示)，就象在这些图的每一幅中所看到的那样，是主要定象线并通过三个位置F，E和N。

此外，在主要定象线在水平方向上没有偏离远视焦度测量位置F的一个区域(在这些图的每幅图中被画在位置F之上)内，恒值线之间的间隔相对于镜面对称平面水平对称。而且，在主要定象线从位置F偏向戴镜者的鼻子的另一个区域(在这些图的每幅图中被画在低于或在位置F之下)内，恒值线在“鼻子一侧部分(即在这些图的每幅图中所看到的右侧部分)”内是密集的，而在“耳朵一侧部分(即在其中所看到的左侧部分)”内则是稀疏的。这样，沿着从主要定象线到戴镜者的鼻子延伸部分的散光中的变化比沿着从主要定象线到其耳朵延伸部分的散光中的变化大。这种特点不仅适用于散光，而且适用于镜片的所谓散光轴的方向，其平均折射焦度，其棱镜折射焦度的水平成分以及其棱镜屈光度的垂直成分。

这里，在具有相同的基本曲线及Di屈光度的附加的累进度数多焦点镜片的情况下，假定W(Di，X)mm代表一个区域的宽度，在该区域内沿着通过近视焦度测量位置N的水平截面曲线的散光值不大于X。

在这种情况下，当从一组累进度数多焦点镜片中选出其附加分别为Da和Db屈光度，基本曲线彼此相同的任意两个累进度数多焦点镜片时，下列关系式适用于附加Da＞Db：

W(Da，X)＞W(Db，X·Db/Da)。(顺便说，X＝1.00屈光度)。鉴于这个关系式，把图18和19的累进度数多焦点镜片情况下的宽度W互相比较，并研究了是否满足这个关系式。

这样，求得在图18情况下近视部分的宽度W3如下：

W3＝W(2.00，1.00)。

此外，求得在图19情况下的近视部分的宽度W4如下：

W4＝W(1.00，0.5)。

如果图18的镜片设计与图19的镜片设计相同时，图18的镜片的散光分布应该相当于由图19的两个镜片所组成的一对镜片的散光分布，因为图18的镜片的附加是图19的镜片的附加的两倍。

换句话说，在这种情况下，此时附加(Di)为+1.00屈光度，散光(X)为0.50屈光度，宽度(W4)应等于这种情况下的宽度(W3)，此时附加(Di)为2.00屈光度，散光(X)为1.00屈光度。

但是，在图18和19上所分别表示的而且通过图18和19的镜片的位置N的两个箭头的宽度之间的比较显示，W3＞W4，即W(2.00，1.00)＞W(1.00，0.50)，上述关系得到满足，以及当附加增加时，这种设计降低在利用近视的情况下清晰视区域小的倾向。(实施例1和实施例2的镜片之间的关系)

下面，在下中文将检验实施例1和实施例2的镜片之间的关系。

图20是在说明根据图4的实施例1累进度数多焦点镜片的表面平均焦度分布的简图中用来表明一个区域的宽度W1的简图，在该区域中沿着在近视焦度测量位置N之下延伸的水平截面线的表面平均附加的折射焦度的值不小于Di/2。图21是在说明根据图12的实施例2累进度数多焦点镜片的表面平均焦度分布的简图中用来表明一个区域的宽度W2的简图，在该区域中沿着在近视焦度测量位置N之下延伸的水平截面线的表面平均附加的折射焦度的值不小于Di/2。

在具有Bi屈光度的基本曲线和Di屈光度的附加的这些图中的累进度数多焦点镜片的情况下，假定W(Di，Bi)代表一个区域的宽度，在该区域内沿着在近视焦度测量位置N之下通过的水平截面曲线的表面附加的折射焦度的值不小于Di。图20的宽度W1用W1(2.00，2.00)表示。此外，图21的宽度W2用W2(2.00，7.00)表示。这样，对宽度W1和W2的比较显示，在分别对应于宽度W1和W2的区域靠近近视焦度测量位置N的情况下，它们之间几乎没有区别，而关系式W2＞W1适用于这些区域从位置N向下移动的场合。

这样，人们发现，具有2.00屈光度的附加，而基本曲线分别为7屈光度和2屈光度(顺便说，7屈光度的基本曲线＞2屈光度的基本曲线)的实施例1和实施例2的镜片满足下列关系式：

W2(2.00，7.00)＞W1(2.00，2.00)。

顺便说，相对于“表面分布”的“透射分布”的倾向示于图23的表中，而这些倾向是从分别对应于实施例1和实施例2的结果中得出的。

如以上详细所述，根据本发明的累进度数多焦点镜片具有许多基本要素，其中包括一远视焦度测量位置(F)和一近视焦度测量位置(N)，并属于一组按照一预定规则以以下方式设计的累进度数多焦点镜片，此方式为其基本要素满足普通佩戴用途。

其中位于远视焦度测量位置(F)的表面折射焦度(以屈光率为单位)用作基本曲线(Bi)，

其中远视焦度测量位置(F)和近视焦度测量位置(N)之间的表面折射焦度之差用作附加Di(以屈光率为单位)，

其中当从一组累进度数多焦点镜片中选出任意两个累进度数多焦点镜片，其附加为Da而基本曲线分别为B1和B2时，对于B1＞B2存在以下关系：

W(Di，B1)＞W(Da，B2)，

其中W(Da，Bi)(i＝1或2)是一个区域的宽度，其中沿在近视焦度测量位置(N)之下延伸的水平截面线的表面平均附加附加折射焦度不小于Di/2。

借此眼镜佩戴者可以获得一实质上良好的“广阔视野”，而不需增加生产其规定表面所需的时间和成本。

工业应用

本发明涉及一种累进度数多焦点镜片，其为一种眼镜片，并具有一个用来观看远距地点的被称为“远视观看部分”的区域，另一个用来观看中距地点的为“中视观看部分”的区域，还有另一个用来观看近距地点的被称为“近视观看部分”的区域。更具体的是本发明提供了一老花眼用的累进度数多焦点镜片，眼镜佩戴者靠其可获得一实质上良好的“广阔视野”，而不需增加生产其规定表面所需的时间和成本。

Claims (8)

1.一种累进度数多焦点镜片，它具有包括远视焦度测量位置(F)和近视焦度测量位置(N)的累进度数多焦点镜片的基本参数，并属于在预定的规则下以这样的方式设计的一组累进度数多焦点镜片，使基本参数满足通常的戴镜目的，该一组累进度数多焦点镜片具有成为通过远视焦度测量位置(F)和近视焦度测量位置(N)至少两点的一条曲线的主要定象线，

其中，把远视焦度测量位置(F)上的以屈光度为单位的表面折射焦度用作基本曲线Bi，其中i为自然数，

其中，把远视焦度测量位置(F)和近视焦度测量位置(N)之间的以屈光度为单位的表面折射焦度的差额用作附加Dj，其中j为自然数，

其中，当从一组累进度数多焦点镜片中选出其附加为D1，基本曲线分别为B1和B2的任意两个累进度数多焦点镜片时，下列关系式适用于B1＞B2：

W(D1，B1)＞W(D1，B2)

式中W(Dj，Bi)，其中i＝1或2，是一个区域的宽度，在该区域中沿着在近视焦度测量位置(N)之下延伸的水平截面线的表面平均附加的折射焦度的值不小于Dj/2。

2.如权利要求1的累进度数多焦点镜片，其中，当把至少通过远视焦度测量位置(F)和近视焦度测量位置(N)两者的一根曲线用作主要定象线时，所述主要定象线上任意一点(P)相对于远视焦度测量位置(F)朝着戴镜者鼻子方向的水平偏移H可用下式给出：

H＝K·Dp/Dj

式中K为满足不等式1.0≤K≤5.0的任意常数；Dp为任意点(P)处的附加的表面折射焦度；而Dj为附加。

3.如权利要求1或2的累进度数多焦点镜片，其中，沿着与主要定象线在任意一点(P)相交的水平截面曲线的光学条件的变化以这样的方式出现，使得在主要定象线没有水平偏离远视焦度测量位置(F)的水平位置的一个部分内，光学条件相对于包括任意一点(P)且垂直于截面曲线并用作镜面对称平面的一个平面对称，而在主要定象线从远视焦度测量位置(F)的水平位置水平移向戴镜者鼻子的另一部分内，沿着从任意一点(P)向其鼻子延伸的水平截面曲线的光学条件变化大于沿着从任意一点(P)向其耳朵延伸的另一条水平截面曲线的光学条件变化。

4.如权利要求1或2的累进度数多焦点镜片，其中附加Dj具有从0.75屈光度到3.00屈光度的值，其中，当从一组累进度数多焦点镜片中选出其附加分别为D1和D2，而基本曲线彼此相同的任意两个累进度数多焦点镜片时，下列关系式适用于附加D1＞D2：

W(D1，X)＞W(D2，X·D2/D1)

(X＝1.00屈光度)

式中W(Dj，X)，单位为毫米，j＝1或2，代表一个区域的宽度，在该区域中沿着通过近视焦度测量位置(N)的水平截面曲线的散光值不大于X。

5.如权利要求1或2的累进度数多焦点镜片，其中，除了远视焦度测量位置(F)和近视焦度测量位置(N)以外的，位于主要定象线的一部分之上的任意一点(P)具有两个不同的主要曲率。

6.如权利要求3的累进度数多焦点镜片，其中附加Dj具有从0.75屈光度到3.00屈光度的值，其中，当从一组累进度数多焦点镜片中选出其附加分别为D1和D2，而基本曲线彼此相同的任意两个累进度数多焦点镜片时，下列关系式适用于附加度D1＞D2：

W(D1，X)＞W(D2，X·D2/D1)

X＝1.00屈光度

式中W(Dj，X)，单位为毫米，j＝1或2，代表一个区域的宽度，在该区域中沿着通过近视焦度测量位置(N)的水平截面曲线的散光值不大于X。

7.如权利要求3的累进度数多焦点镜片，其中，除了远视焦度测量位置(F)和近视焦度测量位置(N)以外的，位于主要定象线的一部分之上的任意一点(P)具有两个不同的主要曲率。

8.如权利要求4的累进度数多焦点镜片，除了远视焦度测量位置(F)和近视焦度测量位置(N)以外的，位于主要定象线的一部分之上的任意一点(P)具有两个不同的主要曲率。

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