CN112859382A - 一种中央区屈光度可调节的双焦镜片及眼镜 - Google Patents

Abstract

一种中央区屈光度可调节的双焦镜片及眼镜。其特征在于：镜片本体中空设置，其内部腔室的截面呈凹透镜形状，且腔室的前后壁厚度均匀；腔室内注满透明的屈光介质液体，其包括互不相溶且互不反应的第一液体与第二液体，第一液体的密度小于第二液体，折射率和体积大于第二液体。其优点在于：两种屈光介质液体提供不同的屈光度，从而使镜片能够同时满足远看和近看的要求，且由于密度和体积不同，因此镜片本体位置调整能够改变两种屈光介质液体在腔室内的相对位置，使得镜片本体中央区域的屈光度可根据镜片的位置进行相互切换，因此不管平视看远还是低头看近，都能帮助戴镜者保持最轻松自然的状态，减少眼部疲劳。

Description

一种中央区屈光度可调节的双焦镜片及眼镜

技术领域

本发明涉及光学技术领域，具体涉及一种中央区屈光力可调节的双焦镜片及眼镜。

背景技术

有屈光不正的人，通常需要配戴屈光矫正镜片，才能看清楚远距离的目标，然而，年龄增大后随着老花的出现，在常规屈光矫正的状态下，戴镜者发现无法看清楚近距离的目标，解决老花的问题，可供选择的有单焦老花镜、双焦老花镜和渐近多焦点镜。

其中单焦老花镜，尤其适合那些长期从事精细工作的人，如经常在显微镜下工作的科研人员，还有文字工作者等等，单焦老花镜的优点是，看近时可以从镜片的中央区注视，这种眼位对戴镜者来说，是最自然、最轻松的，尤其是在长时间近距离工作状态下，然而单焦老花镜的缺点是，戴镜者看远时不清楚，因此通常需要配两副眼镜，一副近视眼镜用于看远，一副老花眼镜用于看近。

至于双焦镜或渐近多焦点镜的配戴者，虽然能够同时满足看近和看远的要求，但是看近时，必须调整眼位，选择镜片下方存在附加屈光度的区域，才能看清楚近距离的目标，这种方式容易造成眼部疲劳，并不适合需要长时间近距离注视工作的人。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明提供一种中央区屈光度可调节的双焦镜片及眼镜。

本发明所采用的技术方案：一种中央区屈光度可调节的双焦镜片，包括镜片本体，所述镜片本体中空设置，其内部形成有腔室，所述腔室的截面呈凹透镜的形状，且腔室的前后壁厚度均匀；所述腔室内注满透明的屈光介质液体，所述屈光介质液体设有两种，包括用于看远时屈光矫正的第一液体以及用于看近时屈光矫正的第二液体；所述第一液体与第二液体互不相溶且互不反应，第一液体的密度小于第二液体的密度，且第一液体的折射率大于第二液体的折射率，所述腔室内第一液体的体积大于第二液体的体积，第一液体与第二液体之间的体积比为3/2-4/3。

所述镜片本体采用PC材料注塑成型。

所述第一液体为无色透明的松节油，所述第二液体为无色透明的水。

镜片本体保持竖直摆放时，所述第一液体与第二液体液面高度比为4/3。

所述镜片本体顶部设有注液孔与排气孔，腔室内注满屈光介质液体后，注液孔与排气孔封闭密封。

还包括补偿镜片，所述补偿镜片设置在镜片本体的后侧。

所述补偿镜片与镜片本体采用相同的材质。

一种中央区屈光度可调节的眼镜，包括上述的中央区屈光力可调节的双焦镜片。

本发明的有益效果是：采用以上方案，两种屈光介质液体提供不同的屈光度，从而使镜片能够同时满足远看和近看的要求，且由于密度和体积不同，因此镜片本体位置调整能够改变两种屈光介质液体在腔室内的相对位置，使得镜片本体中央区域的屈光度可根据镜片的位置进行相互切换，因此不管平视看远还是低头看近，都能帮助戴镜者保持最轻松自然的状态，减少眼部疲劳。

附图说明

图1为本发明实施例中央区屈光度可调节的双焦镜片的结构示意图。

图2为本发明实施例双焦镜片处于竖直摆放时戴镜者看远的示意图。

图3为本发明实施例双焦镜片处于竖直摆放时戴镜者看近的示意图。

图4为本发明实施例双焦镜片随戴镜者低头倾斜摆放时戴镜者看近的示意图。

图5为本发明实施例双焦镜片处于水平摆放时的示意图。

图6为本发明实施例双焦镜片与补偿镜片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

如图1所示，一种中央区屈光度可调节的双焦镜片，包括镜片本体1，所述镜片本体1中空设置，其内部形成有腔室11，所述腔室11的截面呈凹透镜的形状，且腔室11的前后壁厚度均匀，所述腔室11内注满透明的屈光介质液体，所述屈光介质液体设有两种，包括用于看远时屈光矫正的第一液体2以及用于看近时屈光矫正的第二液体3。

所述镜片本体1可以采用PC材料一体注塑成型，PC镜片是常用的眼镜片，由于PC材料为高强度的无色透明材料，质轻且不易碎，而且状态稳定，不会与其腔室内的屈光介质液体相溶或发生化学反应。当然，也可采用其他可替代的材料，只要透明，且不会与腔室内的屈光介质液体相溶或发生化学反应便可。

所述第一液体2选择无色透明的松节油，其密度为0.87g/cm³，折射率为1.472，所述第二液体3选择无色透明的水，其密度为1.00g/cm³，折射率为1.333，松节油与水之间既互不相溶，相互之间也不会发生化学反应。当然，也可采用其他可替代的液体，其关键在于采用无色透明液体，且第一液体2的密度小于第二液体3的密度，第一液体2的折射率要大于第二液体3的折射率，而且第一液体2与第二液体3既互不相溶，相互之间也不会发生化学反应。其中，第一液体2与第二液体3密度之间的差距越大越好，这样便可确保在镜片本体1位置调整时，第一液体2与第二液体3能够快速切换位置。

所述镜片本体1顶部设有注液孔12与排气孔13，注液孔12用于注液，排气孔13用于注液过程中的排气，当镜片本体1完成注塑后，将镜片本体1保持竖直摆放时的状态，然后先注入第二液体3，当达到腔室11内部高度的3/7时，再注入第一液体2，直至注满腔室11，注满后彻底封闭注液孔12与排气孔13，因此，在镜片本体保持竖直摆放时，所述第一液体2与第二液体3的液面高度比为4/3；当然，第一液体2与第二液体3的体积在一定范围内，也可适当调整，通常在其体积比为3/2-4/3。

由于腔室11的前后壁厚度均匀，因此镜片本体1本身并不存在屈光度，其通过腔室11内的屈光介质液体来获得屈光度。具体的屈光度，可以根据腔室11的前后壁曲率以及屈光介质液体的折射率计算获得，具体公式为：F=(n - 1)(1/r1 - 1/r2)，其中，n为屈光介质液体的折射率，r1为腔室前壁14的曲率半径，r2为腔室后壁15的曲率半径。

根据上述公式可知，第一液体2（松节油）的屈光度F₁=0.472(1/r1 - 1/r2)，第二液体3（水）的屈光度F₂=0.333(1/r1 - 1/r2)，F₂-F₁=-0.139(1/r1 - 1/r2)，由于腔室11的截面呈凹透镜的形状，因此r1＞r2， 由此可得(1/r1 - 1/r2)＜0，F₁＜0，F₂＜0，且F₂-F₁＞0。也就是说，第二液体3相当于在第一液体2的基础上，增加了正的屈光度。

如图6所示，还包括补偿镜片6，所述补偿镜片6设置在镜片本体1的后侧，并采用与镜片本体相同的材质，用于与镜片本体1配合，满足戴镜者配镜要求。

假设戴镜者同时患有近视与老花，其远屈光不正的屈光度为-8.50D，且看近时需要附加正的屈光度是+2.50D，那么根据附加的正屈光度+2.5D以及公式F₂-F₁=-0.139(1/r1- 1/r2)，便可计算出前后壁曲率，并选择合适的前后壁曲率值，以此为条件便可制作所需要的镜片本体1。同时根据公式F₁=0.472(1/r1 - 1/r2)，能够知晓通过第一液体2时获得的屈光度约为-8.50D，正好与戴镜者的远屈光不正的屈光度相匹配。

假设戴镜者同时患有近视与老花，其远屈光不正的屈光度为-4.00D，且看近时需要附加正的屈光度是+2.50D，那么根据附加的正屈光度+2.5D以及公式F₂-F₁=-0.139(1/r1- 1/r2)，便可计算出前后壁曲率，并选择合适的前后壁曲率值，以此为条件便可制作所需要的镜片本体1。同时根据公式F₁=0.472(1/r1 - 1/r2)，能够知晓通过第一液体2时获得的屈光度约为-8.50D，其与戴镜者的远屈光不正的屈光度并不适配，因此需要额外设置补偿镜片6，补偿镜片6所需要再补偿的屈光度为-4.00-（-8.50）=+4.50D，以此为条件便可选择所需要的补偿镜片6。

戴镜者配戴上述双焦镜片作为眼镜的镜片时，视线通过第一液体2时，便可满足看远需求，视线通过第二液体3时，便可满足看近需求，戴镜者既可以通过眼球转动来实现看近看远的转换，也可通过头部位置调整改变眼镜位置来实现看近看远的转换。

当戴镜者需要看远时，如图2所示，双焦镜片保持在竖直摆放的位置，戴镜者只需正常平视前方看远便可，此时眼球4的视轴5能够从镜片本体1的中心区穿过，由于第一液体2密度比较小，从而占据腔室内上方4/7的高度，因此视轴5能够经过第一液体2进行屈光矫正，能够满足看远的要求。

当戴镜者需要看近时，如图3所示，戴镜者保持头位不变，双焦镜片仍保持在竖直摆放的位置，戴镜者需要将眼球4向下转动，使视轴5从镜片本体1下方的3/7高度穿过，因此视轴5能够经过第二液体3进行屈光矫正，能够满足看近的要求。

当戴镜者需要看近时，也可以如图4所示，戴镜者低头去看近距离目标，低头的动作能够使得双焦镜片也随之倾斜，由于第一液体2的密度小于第二液体3的密度，因此第一液体2始终保持在第二液体3的上方位置，由于空腔呈凹透镜的形状，当倾斜超过一定角度后，中心区的水平位置会低于原来空腔的底端位置，这使得第二液体3能够占据中心区，从而改变双焦镜片中心区的屈光度，戴镜者的眼球4可以不必下转，使眼球4的视轴5从镜片本体1的中心区穿过，视轴5能够经过第二液体3进行屈光矫正，能够满足看近的要求。

当戴镜者需要看近时，为了确保第二液体3能够占据中心区，可以先摘下眼镜，使双焦镜片保持在如图5所示的水平摆放位置，此时双焦镜片的中心区域位于最低点，因此第二液体3能够迅速占据中心区，然后戴镜者习惯性地低头去看近距离目标，同时重新戴上眼镜。

对于有长时间近距离工作（如读书、写字等）需求的戴镜者，配戴由上述双焦镜片制作的眼镜时，当戴镜者平视前方时，镜片中央区呈现远距离屈光矫正的屈光度，当戴镜者近距离工作低头向下看时，镜片中央区则自动转换成近距离屈光矫正的屈光度，戴镜者只需通过头位的调整来实现，不需要太多的眼球向下转动，对戴镜者来说，这是最自然、最轻松的姿势，尤其是在长时间近距离工作状态下，可以缓解视疲劳，而且操作非常方便。

另外，以上设计思路，也可应用于人工晶体。白内障患者接受手术并植入与本发明有类似功能的双焦人工晶体后，当患者平时前方时，人工晶体中央区呈现远距离屈光矫正的度数，从而使患者能看清楚远距离的目标。当患者低头向下看时，镜片中央区则自动转换成近距离屈光矫正的度数，从而也能看清楚近距离的目标。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (8)

1.一种中央区屈光度可调节的双焦镜片，包括镜片本体（1），其特征在于：所述镜片本体（1）中空设置，其内部形成有腔室（11），所述腔室（11）的截面呈凹透镜的形状，且腔室（11）的前后壁厚度均匀；

所述腔室（11）内注满透明的屈光介质液体，所述屈光介质液体设有两种，包括用于看远时屈光矫正的第一液体（2）以及用于看近时屈光矫正的第二液体（3）；

所述第一液体（2）与第二液体（3）互不相溶且互不反应，第一液体（2）的密度小于第二液体（3）的密度，且第一液体（2）的折射率大于第二液体（3）的折射率，所述腔室（11）内第一液体（2）的体积大于第二液体（3）的体积，第一液体（2）与第二液体（3）之间的体积比为3/2-4/3。

2.根据权利要求1所述的中央区屈光度可调节的双焦镜片，其特征在于：所述镜片本体（1）采用PC材料注塑成型。

3.根据权利要求1所述的中央区屈光度可调节的双焦镜片，其特征在于：所述第一液体（2）为无色透明的松节油，所述第二液体（3）为无色透明的水。

4.根据权利要求1所述的中央区屈光度可调节的双焦镜片，其特征在于：镜片本体（1）保持竖直摆放时，所述第一液体（2）与第二液体（3）液面高度比为4/3。

5.根据权利要求1所述的中央区屈光度可调节的双焦镜片，其特征在于：所述镜片本体（1）顶部设有注液孔（12）与排气孔（13），腔室（11）内注满屈光介质液体后，注液孔（12）与排气孔（13）封闭密封。

6.根据权利要求1所述的中央区屈光度可调节的双焦镜片，其特征在于：还包括补偿镜片（6），所述补偿镜片（6）设置在镜片本体（1）的后侧。

7.根据权利要求6所述的中央区屈光度可调节的双焦镜片，其特征在于：所述补偿镜片（6）与镜片本体（1）采用相同的材质。

8.一种中央区屈光度可调节的眼镜，其特征在于：包括权利要求1-7任一项所述的中央区屈光度可调节的双焦镜片。

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