CN114503017A - 渐进透镜柔性膜及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
描述了包括渐进透镜(20)的装置和方法,渐进透镜(20)被配置成提供远视力矫正和近视力矫正。渐进透镜包括单焦点远视力矫正透镜(22)和膜(24),单焦点远视力矫正透镜(22)被配置为仅提供远视力矫正的一部分,膜(24)耦合到单焦点远视力矫正透镜(22)。膜(24)限定了被配置为提供远视力矫正的剩余部分的远视力矫正部分(26)、被配置为提供附加近视力矫正的近视力矫正部分(28)以及其中膜在远视力矫正部分和近视力矫正部分之间过渡的中间部分(30)。还描述了其他应用。
Description
相关申请的交叉引用
本申请:
要求来自Katzman的于2019年9月26日提交的标题为“Apparatus and method formanufacturing a progressive lens”的第62/906,157号美国临时专利申请的优先权,以及
要求Katzman的于2019年12月18日提交的标题为“A progressive lens andmethod of manufacture thereof”的第16/718,448号美国专利申请的优先权,并且是该美国专利申请的一部分的延续。
发明实施例的领域
本发明的一些应用总体上涉及眼科透镜。特别地,一些应用涉及使用单焦点刚性透镜和耦合到该透镜的膜来制造渐进透镜(progressive lens)。
背景
老花眼是一种逐渐影响大多数40岁以上人群的疾病。这种疾病会导致清晰地聚焦在近距离物体上的能力逐渐恶化。老花眼通常用多焦点眼镜、渐进眼镜或隐形眼镜治疗,因为激光辅助的原位角膜磨镶术(即LASIK)和其他类型的手术不适合治疗这种疾病。
矫正透镜用于眼镜中以矫正老花眼和其他调节障碍。许多患有老花眼的人还患有近视眼(即近视)。针对这些人的基本解决方案是使用多焦点眼镜透镜。多焦点眼镜透镜包含两个或更多个透镜焦度,其中每个焦度适用于处于相应距离的物体。双焦点眼镜包含两个透镜焦度;三焦点眼镜包含三个透镜焦度。渐进眼镜透镜的特征在于增加透镜焦度的梯度。梯度从佩戴者的距离处方开始,并在透镜的下部达到最大附加焦度或全读数附加。透镜中间的附加通常在中间范围内实现清晰的视觉,例如阅读计算机屏幕上的文本。透镜表面上的渐进焦度梯度的长度取决于透镜的设计,其中最终的附加焦度通常在0.50屈光度到3.50屈光度之间。规定的附加值取决于患者的老花眼程度。
多焦点和渐进透镜通常相对昂贵。导致多焦点和渐进透镜成本高的一个重要因素是以下事实:当考虑近视力矫正、远视力矫正、散光和散光角度时,存在巨大数量(数百万)可能的处方组合。大量可能的组合意味着大多数处方不能有库存,而是必须根据患者的需要在定制的基础上制造。
实施例概要
根据本发明的一些应用,一种被配置为提供远视力矫正和近视力矫正的渐进透镜包括单焦点远视力矫正透镜和耦合到该单焦点远视力矫正透镜的膜。通常,单焦点远视力矫正透镜被配置为仅提供远视力矫正的一部分,而膜被配置为提供远视力矫正的剩余部分。膜还被配置为在膜的近视力矫正部分内提供附加近视力矫正,并且限定中间部分,在该中间部分中膜在近视力矫正部分和远视力矫正部分之间过渡,在远视力矫正部分中膜提供其远视力矫正光焦度的部分。通常,膜在远视力矫正部分和近视力矫正部分之间的过渡是平滑过渡,在具有不同光焦度的区域之间基本上没有明显的边界。
单焦点透镜通常是刚性库存透镜(stock lens)。根据以上描述,典型地,“透镜-膜组合”(即透镜和膜的组合)的渐进功能是由膜提供的。以这种方式分离矫正功能通常允许使用透镜和膜的相对少量库存来提供大量处方,例如,如Arieli的US 9,995,948中所述,该专利通过引用并入本文。膜通常是柔性的(至少在某些条件下),使得它能够符合各种不同刚性透镜的形状和/或尺寸,但仍保持其光学特性。典型地,这相对于膜只能与具有特定形状和/或尺寸的透镜相组合的情况进一步减少了需要保存的透镜和膜的库存。对于某些应用,膜仅在给定条件下(例如,当膜被加热到给定温度以上时)是柔性的,而在典型的环境条件下(例如,在小于50摄氏度的温度),膜基本上是刚性的,使得膜具有刚性透镜的特性。典型地,在制造透镜-膜组合的过程中,并且特别是当膜耦合到单焦点远视力矫正透镜时,将给定条件应用于膜。因此,膜的柔性允许膜与单焦点远视力矫正透镜的形状相符合。例如,在制造透镜-膜组合的过程中,并且特别是当膜耦合到单焦点远视力矫正透镜时,可以将膜加热到给定温度以上。典型地,甚至当被放置在给定条件下时(例如,当被加热到给定温度以上时),膜也被配置为保持其光学特性。随后,当将透镜-膜组合放置于环境条件下(例如,小于50摄氏度的温度)时,膜呈现刚性状态。
通常,如果用户需要进行X屈光度的远视力矫正,则将为透镜-膜组合选择单焦点透镜,该单焦点透镜不提供完全矫正,而是提供Y屈光度的矫正。膜通常被配置为提供远视力矫正的剩余部分(即X和Y之间的差)。在膜的近视力部分(朝向膜的底部),膜提供近视力所需的附加光焦度,并且沿中间部分,膜通过在远视力矫正部分和近视力矫正部分之间过渡(通常,平滑地,如上文所述)来提供渐进光焦度。这与透镜用于提供X屈光度的完全远视力矫正的替代类型的透镜-膜组合形成对比。在这种情况下,膜将被设计为远视力部分中的平光透镜(plano lens)。
通常,相对于整个远视力矫正由单焦点透镜独自提供的情况,使用膜提供远视力矫正的一部分提供了许多优点。如果膜用于提供组合的近视力和渐进功能而不提供任何远视力矫正,那么(即使在通过从膜上移除棱镜来执行行业标准的棱镜减薄程序之后),膜将具有典型的正处方(positive-prescription)透镜的结构。这种透镜在其边缘处较薄,在其中心较厚,并且透镜(或膜,在这种情况下)的直径越大,透镜的中心越厚。相比之下,当膜用于提供一些远视力矫正时(根据本发明的一些应用),膜通常被设计成具有更均匀的厚度,如下文更详细描述的。更典型地,整体透镜-膜组合被设计成与整个远视力矫正要由单焦点透镜提供的情况相比具有更薄的总厚度。更进一步典型地,整体透镜-膜组合被设计成在整个透镜-膜组合的区域上具有相对均匀的厚度,使得即使透镜-膜组合的直径增加,该组合的厚度也不会在其边缘处或在其中心显著增加。
出于美观的原因,上述透镜-膜组合的所有特征通常都是期望的。此外,这样的特征通常是期望的,以便提供功能性的眉毛间隙并提供透镜-膜组合与尽可能多样的镜架样式、形状和尺寸的兼容性。
此外,由于膜具有更均匀的厚度,通常可以使用熔化的热塑性材料和注射成型技术来制造膜,这原本会难以实现。这是因为如果膜要具有典型正处方透镜的结构(即在其边缘处较薄而在其中心较厚),则模腔将具有窄边缘和较宽的中心。流过这样的腔的热塑性材料的流动剖面(flow profile)有可能产生应力痕迹(stress marks),这些痕迹通常甚至在材料冷却后仍然存在,因此对于眼科应用来说变得不可接受。此外,为了在膜的中心获得合理的厚度,进入腔的入口需要非常狭窄,并且通过狭窄的入口注入熔化的热塑性材料通常具有挑战性。相比之下,用于制造本申请的膜(其具有基本上均匀的厚度)的模腔由基本平行的腔壁限定。热塑性材料通常将平滑地流过这样的腔,使得将在没有应力痕迹的情况下生产膜。对于一些应用,当使用其他制造方法(例如浇铸和/或冲压方法(例如,使用热塑性材料和/或热固性材料))时,膜具有更均匀的厚度有助于更简单地制造膜。
在本申请中,术语“膜”应被解释为表示至少在某些条件下至少部分柔性的相对薄的材料。如上文所述,对于一些应用,膜仅在给定条件下(这些给定条件通常在制造透镜-膜组合的过程中被施加到膜上)是柔性的,而在典型的环境条件下,膜基本上是刚性的,使得膜具有刚性透镜的特性。
因此,根据本发明的一些应用,提供了一种装置,该装置包括:
渐进透镜,其被配置为提供远视力矫正和近视力矫正,该渐进透镜包括:
单焦点远视力矫正透镜,其配置为仅提供所述远视力矫正的一部分;和
膜,其耦合到单焦点远视力矫正透镜,该膜被配置为限定:
远视力矫正部分,其被配置为提供所述远视力矫正的剩余部分;
近视力矫正部分,其被配置为提供附加近视力矫正;和
中间部分,在中间部分中膜在远视力矫正部分和近视力矫正部分之间过渡。
在一些应用中,单焦点远视力矫正透镜是刚性的。在一些应用中,膜包括柔性膜。在一些应用中,膜被配置为在给定条件下是柔性的,并且被配置为在典型环境条件下是刚性的,例如具有刚性透镜的特性。在一些应用中,膜被配置为在给定温度以上是柔性的并且被配置为在低于50摄氏度的温度是刚性的,例如具有刚性透镜的特性。
在一些应用中,膜的远视力矫正部分被配置为提供远视力矫正的一部分,使得膜的厚度基本上均匀。在一些应用中,膜的远视力矫正部分被配置为提供远视力矫正的一部分,使得当膜的直径大于或等于70mm时,膜的中心厚度与膜的边缘厚度的比率在1:2和2:1之间。在一些应用中,膜的远视力矫正部分被配置为提供远视力矫正的一部分,使得当膜的直径大于或等于40mm时,膜的中心厚度与膜的边缘厚度的比率在1:1.6和1.6:1之间。
在一些应用中,膜的远视力矫正部分被配置为提供远视力矫正,使得由单焦点远视力矫正透镜提供的远视力矫正是0.25屈光度的整数倍。
在一些应用中,膜的远视力矫正部分被配置为提供远视力矫正的一部分,使得膜的边缘厚度至少为0.1mm。在一些应用中,膜的远视力矫正部分被配置为提供远视力矫正的一部分,使得膜的边缘厚度至少为0.3mm。在一些应用中,膜的远视力矫正部分被配置为提供远视力矫正的一部分,使得甚至当膜的中心厚度小于或等于0.7mm时,膜的边缘厚度至少为0.3mm。在一些应用中,膜的远视力矫正部分被配置为提供远视力矫正的一部分,使得甚至当膜的直径大于或等于70mm时,膜的边缘厚度至少为0.3mm。在一些应用中,膜的远视力矫正部分被配置为提供远视力矫正的一部分,使得甚至当膜的中心厚度小于或等于0.7mm并且膜的直径大于或等于70mm时,膜的边缘厚度至少为0.3mm。
在一些应用中,膜包括热塑性材料,并且膜的边缘厚度大于0.1mm有助于当热塑性材料处于熔化的形式时使用热塑性材料的注射成型来制造膜。在一些应用中,膜的边缘厚度大于0.1mm有助于当热塑性材料处于熔化的形式时使用热塑性材料的注射成型来制造膜,而不会在材料中引入应力痕迹。
根据本发明的一些应用,还提供了一种方法,包括:
通过以下方式制造被配置为提供远视力矫正和近视力矫正的渐进透镜:
配置膜以限定:
远视力矫正部分,其被配置为提供所述远视力矫正的一部分,近视力矫正部分,其被配置为提供附加近视力矫正,以及
中间部分,在中间部分中膜在远视力矫正部分和近视力矫正部分之间过渡;并且
将膜耦合到单焦点远视力矫正透镜,该单焦点远视力矫正透镜被配置为提供所述远视力矫正的剩余部分。
根据结合附图进行的本发明的实施例的以下详细描述,本发明将得到更充分地理解,在附图中:
附图简述
图1是根据本发明的一些应用的由透镜-膜组合制成的渐进透镜的示意图;
图2和图3是根据本发明的一些应用的透镜-膜组合的横截面的示意图,其中,单焦点透镜考虑所有远视力矫正光焦度,并且膜仅提供远视力矫正部分和完全的近视力附加矫正之间的过渡而对远视力矫正没有任何影响;和
图4是根据本发明的一些应用的透镜-膜组合的横截面的示意图,其中单焦点透镜和膜各自提供远视力矫正光焦度的一部分。
实施例的详细描述
现在参考图1,图1是根据本发明的一些应用的由透镜-膜组合制成的渐进透镜20的示意图。渐进透镜20被配置为向同时患有近视眼和老花眼的用户提供远视力矫正和近视力矫正。通常,渐进透镜被结合到一副眼镜中(如图所示)。渐进透镜20包括透镜-膜组合,该透镜-膜组合包括单焦点远视力矫正透镜22和耦合到该单焦点远视力矫正透镜的膜24。通常,膜24耦合到单焦点透镜22的内表面(即,当透镜被结合到用户佩戴的眼镜中时更靠近用户眼睛的透镜表面)。可替代地,膜24耦合到单焦点透镜22的外表面(即,当透镜被结合到用户佩戴的眼镜中时更远离用户眼睛的透镜表面)。通常,膜经由粘合剂层耦合到单焦点透镜,和/或使用可替代的技术将膜耦合到单焦点透镜,例如,如Arieli的US 9,995,948中所述,该专利通过引用并入本文。
通常,单焦点透镜22被配置为仅提供远视力矫正的一部分,而膜24被配置为提供远视力矫正的剩余部分。该膜还被配置为在膜的近视力矫正部分28内提供近视力附加矫正,并限定中间部分30,在中间部分30中,膜在近视力矫正部分和远视力矫正部分26之间(通常,平滑地,如上文所述)过渡,在远视力矫正部分26中膜仅提供其远视力矫正光焦度的部分。
单焦点透镜22通常是库存透镜。根据以上描述,通常,透镜-膜组合的渐进功能由膜提供。以这种方式分离矫正功能通常允许使用透镜和膜的相对少量库存来提供大量处方,例如,如在Arieli的US 9,995,948中所述,该专利通过引用并入本文。该膜通常是柔性的(至少在某些条件下),使得它能够符合各种不同刚性透镜(包括球面透镜和复曲面透镜)的形状、尺寸和/或角度,但仍保持其光学特性。典型地,相对于膜只能与具有特定形状和/或尺寸的透镜相组合的情况,这进一步减少了需要保存的透镜和膜的库存。对于一些应用,膜仅在给定条件下(例如,当膜被加热到给定温度以上时)是柔性的,而在典型的环境条件下(例如,在小于50摄氏度的温度),膜基本上是刚性的,使得膜具有刚性透镜的特性。典型地,在制造透镜-膜组合的过程中,并且特别是当将膜耦合到单焦点远视力矫正透镜时,将给定条件应用于膜。因此,膜的柔性允许膜与单焦点远视力矫正透镜的形状相符合。例如,在制造透镜-膜组合的过程中,并且特别是当将膜耦合到单焦点远视力矫正透镜时,可以将膜加热到给定温度以上。典型地,甚至当被放置在给定条件下时(例如,当被加热到给定温度以上时),膜也被配置为保持其光学特性。随后,当将透镜-膜组合放置于环境条件下(例如,小于50摄氏度的温度)时,膜呈现刚性状态。
在本申请的以下部分中,将参照图2和图3描述其中所有远视力矫正光焦度都由单焦点透镜提供的透镜-膜组合的示例。随后,将参照图4描述其中远视力矫正光焦度的一部分由膜提供的透镜-膜组合的示例。将通过比较图4中所示的示例与图2和图3中所示的示例,来描述使膜提供远视力矫正光焦度的一部分的某些优点。然而,虽然注意到了这些优点,但本申请的范围包括根据参照图2和图3描述的一般原理的其中所有远视力矫正光焦度都由单焦点透镜提供的透镜-膜组合。
所有远视力矫正光焦度都由透镜提供的透镜-膜组合的示例
现在参照图2和图3,它们是根据本发明的一些应用的其中透镜考虑所有远视力矫正光焦度的透镜-膜组合(即,单焦点远视力矫正透镜22和膜24的组合)的横截面的示意图。例如,如果所期望的远视力光焦度为-1.50屈光度,则透镜22将提供完全的-1.50屈光度,并且膜将是平光透镜,其具有在膜的近视力矫正部分内的附加近视力矫正以及中间部分,在该中间部分中,膜在近视力矫正部分和远视力非矫正部分之间过渡。换言之,该膜在膜的远视力矫正部分26中将没有光焦度。
图2和图3中所示的横截面是沿图1中所示的透镜-膜组合的垂直中心线(即沿y轴,即图1中x=0处的线)截取的。在图2和图3中所示的实施例中,膜24的内(凹)表面40被成形为例如提供膜的光学矫正功能,而膜24的外(凸)表面42是球面(或在某些情况下为非球面),以与单焦点透镜现有的凹内表面相符合。膜24的远视力矫正处方由在每个测量点处表面40的曲率和表面42的曲率之间的差异提供,该差异在这种情况下为零(膜是在远视力区域中没有附加光焦度的平光膜)。表面43是透镜22的内(凹)表面。由于膜24通常是柔性的并且膜的表面42耦合到表面43,因此表面42的凸曲率通常与表面43的凹曲率相符合。表面44是透镜22的外(凸)表面。透镜22的远视力矫正处方由在每个测量点处表面43的曲率和表面44的曲率之间的差异提供。
如图2和图3所示,膜24具有正处方矫正透镜的结构,该透镜在边缘处较薄而在中心较厚。
图2示出了膜24在其中心的厚度(即,其中心厚度)为1.1mm以及单焦点透镜和膜各自具有1.53的折射率的示例。表1-5中提供了这种透镜-膜组合的参数的示例,在说明书的附录中给出表1-5。请注意,表1-5中给出的一些尺寸是负的,这在物理上是不可能的。然而,给出这个示例是为了传达这样的观点,即实际上不可能构建具有某些约束的透镜-膜组合。
表1(在附录中给出)显示了膜24的外(凸)表面42的参数以及膜的中心厚度。
表2(在附录中给出)显示了膜24的边缘厚度,假设膜直径为60mm。它表明,当应用1.1mm的中心厚度时,在±30mm处的边缘厚度达到约0.3mm,这在现实世界的制造中是非常难实现的。
表3(在附录中给出)显示了膜24的边缘厚度,假设膜直径为70mm。表3表明,对于直径为70mm并且中心厚度为1.1mm的膜,边缘厚度在一个边缘处变为低于0.3mm,而在另一边缘处变为负的,这指示不可能制造具有这样的特性的膜。
表4(在附录中给出)显示了透镜22的表面44的凸半径以及该透镜的中心厚度,其中透镜具有-1.75屈光度的处方。请注意,如果单焦点透镜具有基础4.00屈光度的凹曲率,那么为了提供-1.75屈光度的处方,透镜需要具有2.25屈光度的凸曲率。使用薄透镜方程,对于折射率为1.53的透镜,半径可以通过将530mm除以凸曲率来近似计算。因此,凸面的半径将为530/2.25=235.56mm。
表5(在附录中给出)显示了两种情况下透镜-膜组合的中心厚度以及边缘厚度:(a)对于60mm的透镜-膜直径,以及(b)对于70mm的透镜-膜直径。可以观察到边缘厚度随着直径的增加而增加。请注意,表5是理论上的,因为在某些情况下,总厚度由正厚度(对于单焦点透镜)和负厚度(对于膜)组成,这在物理上是不可能的。
图3示出了膜24的中心厚度设置为0.7mm、以及透镜和膜各自具有1.53的折射率的示例。表6-10中提供了这种透镜-膜组合的参数示例,这些表在说明书的附录中给出。再次注意,一些尺寸是负的,这在物理上是不可能的。然而,给出这个示例是为了传达这样一个观点,即实际上不可能构建具有某些约束的透镜-膜组合。
表6(在附录中给出)显示了膜24的外(凸)表面42的参数以及该膜的中心厚度。
表7(在附录中给出)显示了膜24的边缘厚度,假设膜直径为60mm。它表明,当应用(表6中所示的)0.7mm的中心厚度时,那么甚至在±30mm处,边缘厚度也是负的,这表明不可能制造具有这样的特性的膜。
表8(在附录中给出)显示了膜24的边缘厚度,假设膜直径为70mm。表8表明,在膜直径为70mm并且中心厚度为0.7mm的情况下,边缘厚度再次是负的,这表明不可能制造具有这样的特性的膜。
表9(在附录中给出)显示了单焦点透镜22的表面44的凸半径以及透镜22的中心厚度,其中透镜具有-1.75屈光度的处方。如上所述,如果透镜具有基础4.00屈光度的凹曲率,那么为了提供-1.75屈光度的处方,透镜需要具有2.25屈光度的凸曲率。使用薄透镜方程,对于折射率为1.53的透镜,半径可以通过将530mm除以凸曲率来近似计算。因此,凸面的半径将为530/2.25=235.56mm。
表10(在附录中给出)显示了两种情况下透镜-膜组合的中心厚度以及边缘厚度:(a)对于60mm的透镜-膜直径,以及(b)对于70mm的透镜-膜直径。再次,可以观察到边缘厚度随着直径的增加而增加。请注意,表10是理论上的,因为在一些情况下,总厚度由正厚度(对于单焦点透镜)和负厚度(对于膜)组成,这在物理上是不可能的。
如表1-10中所示的数据所指示,通常的情况是:如果膜24被设计成使得其远视力矫正部分26是平光透镜,则结果是(a)中心厚度和透镜直径的某些期望组合在物理上是不可能的或实践上是不可行的,(b)某些透镜-膜组合需要大的中心厚度,特别是在具有较大直径的透镜中(以便避免不可行的小或负边缘厚度),和/或(c)膜具有基本上不均匀的厚度,其具有典型的正处方透镜的结构。
远视力矫正光焦度的一部分由膜提供的透镜-膜组合的示例
现在参考图4,根据本发明的一些应用,膜24被设计成使得膜为远视力提供光学矫正。为了对此进行补偿,由单焦点透镜22提供的远视力矫正的光焦度不同于(例如,低于)期望的整体处方所需的整体远视力矫正。例如,如果透镜-膜组合的期望的远视力光焦度为-1.50屈光度,则单焦点透镜22可以提供透镜-膜组合的-0.50屈光度的远视力光焦度,并且膜24可以提供剩余的-1.00屈光度的远视力光焦度。
通常,分配给膜24的远视力光焦度的量被确定为例如导致膜具有基本上均匀的厚度。例如,如果近视力部分中的附加矫正是+2.00屈光度,那么,为了平衡膜24的厚度,膜可以被配置为在远视力部分中提供-1.00屈光度的光焦度,如在上面的示例中所述。
请注意,在某些情况下,附加的考虑可能导致分配给膜在远视力部分中的光焦度使得膜的厚度不均匀。例如,另一个考虑是不期望膜在远视力部分中具有不常见的光焦度(例如,不是0.25屈光度的整数倍的光焦度),因为这将意味着膜不能与现成的透镜相组合例如来生产作为常见光焦度的整体远视力矫正。例如,可能的情况是,为了在膜的近视力部分中提供给定的附加光焦度,如果远视力部分的光焦度被设置为-1.34屈光度,则膜的厚度将是均匀的。然而,在这种情况下,由于上述考虑,远视力部分的光焦度通常将被设置为-1.25屈光度或者替代的-1.5屈光度。
再次参考图4,它是根据本发明的一些应用的透镜-膜组合的横截面的示意图,其中单焦点透镜22和膜24各自提供远视力矫正光焦度的一部分。图4中所示的横截面是沿图1中所示的透镜-膜组合的垂直中心线(即,沿图1中x=0处的线)截取的。图4示出了膜24在其中心的厚度(即,其中心厚度)为0.7mm以及透镜和膜各自具有1.53的折射率的示例。在表11-15中提供了这样的透镜-膜组合的参数的示例,这些表在说明书的附录中给出。
表11(在附录中给出)显示了膜24的外(凸)表面42的参数以及膜的中心厚度。
表12(在附录中给出)显示了膜24的边缘厚度,假设膜直径为60mm。表13显示了膜24的边缘厚度,假设膜直径为70mm。如所示,两种情况下的边缘厚度都是合理的,并且远高于0.3mm的阈值,这使得从制造角度来看,膜是可行的。
表14(在附录中给出)显示了对于具有-1.00屈光度的处方的单焦点透镜,单焦点透镜22的表面44的凸半径以及透镜的中心厚度。如果单焦点透镜具有基础4.00屈光度的凹曲率,那么为了提供-1.00屈光度的处方,透镜需要具有3.00屈光度的凸曲率。使用薄透镜方程,对于折射率为1.53的透镜,半径可以通过将530mm除以凸曲率来近似计算。因此,凸面的半径将为530/3=176.67mm。
表15(在附录中给出)显示了两种情况下透镜-膜组合的中心厚度以及边缘厚度:(a)对于60mm的透镜-膜直径,以及(b)对于70mm的透镜-膜直径。如所示,在表11-15以及图4中,以上述方式设计膜24导致膜24和透镜-膜组合都具有更均匀的厚度,并且制造直径为70mm的透镜-膜组合变得可能。
使远视力矫正光焦度的一部分由膜提供的优点
根据图2-图4及其描述,使用膜24来提供远视力矫正的一部分(如图4所示)相对于整个远视力矫正由单焦点透镜独自提供的情况(如图2和图3所示)提供了许多优点。如果膜用于提供组合的近视力和渐进功能而不提供任何远视力矫正,那么(即使在通过从膜上移除棱镜来执行行业标准的棱镜减薄程序之后),膜将具有典型的正处方透镜的结构。这样的透镜通常在其边缘处较薄而在其中心较厚,并且透镜(或膜,在这种情况下)的直径越大,透镜的中心越厚。相比之下,当膜用于提供一些远视力矫正时(根据本发明的一些应用),膜通常被设计成具有更均匀的厚度,如下文更详细描述的。更典型地,整体透镜-膜组合被设计成与整个远视力矫正要由透镜提供的情况相比具有更薄的总厚度。更进一步典型地,整体透镜-膜组合被设计成在整个透镜-膜组合的区域上具有相对均匀的厚度,使得即使透镜-膜组合的直径增加,组合的厚度也不会在其边缘处或在其中心显著增加。出于美观的原因,上述透镜-膜组合的所有特征通常都是期望的。此外,这样的特征通常是期望的,以便提供功能性的眉毛间隙并提供透镜-膜组合与尽可能多样的镜架样式、形状和尺寸的兼容性。
请注意,渐进透镜的总厚度以及厚度的均匀性问题在包括如本文所述的透镜-膜组合的渐进透镜中特别重要。由于膜具有更均匀的厚度,通常可以使用熔化的热塑性材料和注射成型技术来制造膜,这原本会难以实现。这是因为如果膜要具有典型的正处方透镜的结构(即在其边缘处较薄而在其中心较厚),则模腔将具有窄边缘和较宽的中心。流过这样的腔的热塑性材料的流动剖面有可能产生应力痕迹,这些痕迹在材料冷却后将仍然存在,因此对于眼科应用来说变得不可接受。此外,为了在膜的中心获得合理的厚度,进入腔的入口需要非常狭窄,并且通过狭窄的入口注入熔化的热塑性材料通常具有挑战性。相比之下,用于制造本申请的膜(其具有基本上均匀的厚度)的模腔由基本上平行的腔壁限定。热塑性材料通常将平滑地流过这样的腔,使得将在没有应力痕迹的情况下生产膜。对于一些应用,当使用其他制造方法(例如浇铸和/或冲压方法(例如,使用热塑性材料和/或热固性材料))时,膜具有更均匀的厚度有助于更简单地制造膜。
因此,根据本发明的一些应用,膜的远视力矫正部分被配置为提供整体透镜-膜组合的远视力矫正的一部分,使得膜的厚度基本上均匀。对于一些应用,当膜的直径大于或等于70mm时,膜的中心厚度与膜的边缘厚度的比率在1:2和2:1之间。对于一些应用,当膜的直径大于或等于40mm时,膜的中心厚度与膜的边缘厚度的比率在1:1.6和1.6:1之间。
对于一些应用,膜的边缘厚度至少为0.1mm(例如,至少0.3mm)。对于一些应用,甚至当膜的中心厚度小于或等于0.7mm时,和/或甚至当膜的直径大于或等于70mm时,膜的边缘厚度至少为0.3mm。对于一些应用,膜包括热塑性材料,并且膜的边缘厚度大于0.1mm(例如,大于0.3mm)有助于在热塑性材料处于熔化的形式时使用热塑性材料的注射成型来制造膜。例如,膜的边缘厚度大于0.1mm(例如,大于0.3mm)可以有助于使用如上所述的注射成型来制造膜,并且不会在材料中引入应力痕迹。
请注意,如上文所述,修改膜的光学设计以在远视力部分中提供光焦度可能会引入水平棱镜,这通常是不期望的并且可能导致斜视效应。因此,通常,透镜22和/或膜24被配置为提供补偿水平棱镜。
通过将图4所示的示例与图2和图3所示的示例进行比较,上面描述了使膜提供透镜-膜组合的远视力矫正光焦度的一部分的某些优点。尽管注意到这些优点,但本申请的范围包括所有远视力矫正光焦度由单焦点透镜独自提供或由膜独自提供的透镜-膜组合。如所指出的,参考图2和图3描述的一些示例在物理上是不可能的。然而,本申请的范围包括根据参考图2和图3描述的一般原理的透镜-膜组合,其中,所有远视力矫正光焦度都由单焦点透镜提供。
本领域中的技术人员将认识到,本发明不被限制于上文所具体示出和描述的内容。相反,本发明的范围包括上文所描述的各种特征的组合和子组合以及本领域技术人员在阅读以上描述之后将想到的且未在现有技术中的其变型和修改。
附录–表1-15
表1-5与图2所示的示例有关
表1
表4
表5
表6-10与图3所示的示例有关
表6
表9
表10
表11-15与图4所示的示例有关
表11
表14
表15
Claims (32)
1.一种装置,包括:
渐进透镜,其被配置为提供远视力矫正和近视力矫正,所述渐进透镜包括:
单焦点远视力矫正透镜,其配置为仅提供所述远视力矫正的一部分;和
膜,其耦合到所述单焦点远视力矫正透镜,所述膜被配置为限定:
远视力矫正部分,其被配置为提供所述远视力矫正的剩余部分;
近视力矫正部分,其被配置为提供附加近视力矫正;和
中间部分,在所述中间部分中所述膜在所述远视力矫正部分和所述近视力矫正部分之间过渡。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述单焦点远视力矫正透镜是刚性的。
3.根据权利要求1所述的装置,其中,所述膜包括柔性膜。
4.根据权利要求1所述的装置,其中,所述膜的远视力矫正部分被配置为提供所述远视力矫正的一部分,使得所述膜的厚度基本上均匀。
5.根据权利要求1所述的装置,其中,所述膜的远视力矫正部分被配置为提供所述远视力矫正的一部分,使得当所述膜的直径大于或等于70mm时所述膜的中心厚度与所述膜的边缘厚度的比率在1:2和2:1之间。
6.根据权利要求1所述的装置,其中,所述膜的远视力矫正部分被配置为提供所述远视力矫正的一部分,使得当所述膜的直径大于或等于40mm时所述膜的中心厚度与所述膜的边缘厚度的比率在1:1.6和1.6:1之间。
7.根据权利要求1所述的装置,其中,所述膜的远视力矫正部分被配置为提供远视力矫正,使得由所述单焦点远视力矫正透镜提供的远视力矫正是0.25屈光度的整数倍。
8.根据权利要求1所述的装置,其中,所述膜被配置为在给定条件下是柔性的,并且被配置为在典型环境条件下是刚性的,例如具有刚性透镜的特性。
9.根据权利要求1所述的装置,其中,所述膜被配置为在给定温度以上是柔性的,并且被配置为在低于50摄氏度的温度是刚性的,例如具有刚性透镜的特性。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的装置,其中,所述膜的远视力矫正部分被配置为提供所述远视力矫正的一部分,使得所述膜的边缘厚度至少为0.1mm。
11.根据权利要求10所述的装置,其中,所述膜的远视力矫正部分被配置为提供所述远视力矫正的一部分,使得所述膜的边缘厚度至少为0.3mm。
12.根据权利要求11所述的装置,其中,所述膜的远视力矫正部分被配置为提供所述远视力矫正的一部分,使得甚至当所述膜的中心厚度小于或等于0.7mm时,所述膜的边缘厚度至少为0.3mm。
13.根据权利要求11所述的装置,其中,所述膜的远视力矫正部分被配置为提供所述远视力矫正的一部分,使得甚至当所述膜的直径大于或等于70mm时,所述膜的边缘厚度至少为0.3mm。
14.根据权利要求11所述的装置,其中,所述膜的远视力矫正部分被配置为提供所述远视力矫正的一部分,使得甚至当所述膜的中心厚度小于或等于0.7mm并且所述膜的直径大于或等于70mm时,所述膜的边缘厚度至少为0.3mm。
15.根据权利要求10所述的装置,其中,所述膜包括热塑性材料,并且其中,所述膜的边缘厚度大于0.1mm有助于当所述热塑性材料处于熔化的形式时使用所述热塑性材料的注射成型来制造所述膜。
16.根据权利要求15所述的装置,其中,所述膜的边缘厚度大于0.1mm有助于当所述热塑性材料处于熔化的形式时使用所述热塑性材料的注射成型来制造所述膜,而不会在所述材料中引入应力痕迹。
17.一种方法,包括:
通过以下方式制造被配置为提供远视力矫正和近视力矫正的渐进透镜:
配置膜以限定:
远视力矫正部分,其被配置为提供所述远视力矫正的一部分,
近视力矫正部分,其被配置为提供附加近视力矫正,以及
中间部分,在所述中间部分中所述膜在所述远视力矫正部分和所述近视力矫正部分之间过渡;和
将所述膜耦合到单焦点远视力矫正透镜,所述单焦点远视力矫正透镜被配置为提供所述远视力矫正的剩余部分。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述单焦点远视力矫正透镜包括刚性单焦点远视力矫正透镜,并且其中,将所述膜耦合到所述单焦点远视力矫正透镜包括将所述膜耦合到所述刚性单焦点远视力矫正透镜。
19.根据权利要求17所述的方法,其中,所述膜包括柔性膜,并且其中,将所述膜耦合到所述单焦点远视力矫正透镜包括将所述柔性膜耦合到所述单焦点远视力矫正透镜。
20.根据权利要求17所述的方法,其中,配置所述膜以限定所述远视力矫正部分、所述近视力矫正部分和所述中间部分包括将所述膜配置为具有基本上均匀的厚度。
21.根据权利要求17所述的方法,其中,配置所述膜以限定所述远视力矫正部分、所述近视力矫正部分和所述中间部分包括:配置所述膜使得当所述膜的直径大于或等于70mm时,所述膜的中心厚度与所述膜的边缘厚度的比率在1:2和2:1之间。
22.根据权利要求17所述的方法,其中,配置所述膜以限定所述远视力矫正部分、所述近视力矫正部分和所述中间部分包括:配置所述膜使得甚至当所述膜的直径大于或等于40mm时,所述膜的中心厚度与所述膜的边缘厚度的比率在1:1.6和1.6:1之间。
23.根据权利要求17所述的方法,其中,配置所述膜以限定所述远视力矫正部分、所述近视力矫正部分和所述中间部分包括:配置所述膜使得由所述单焦点远视力矫正透镜提供的远视力矫正是0.25屈光度的整数倍。
24.根据权利要求17所述的方法,其中,所述膜包括被配置为在给定条件下是柔性的并且被配置为在典型环境条件下是刚性的、例如具有刚性透镜的特性的膜,并且其中,将所述膜耦合到所述单焦点远视力矫正透镜包括:在将所述给定条件应用于所述膜使得所述膜是柔性的时,将所述膜耦合到所述单焦点远视力矫正透镜。
25.根据权利要求17所述的方法,其中,所述膜包括被配置为在给定温度以上是柔性的并且被配置为在低于50摄氏度的温度是刚性的、例如具有刚性透镜的特性的膜,并且其中,将所述膜耦合到所述单焦点远视力矫正透镜包括:在所述膜被加热到所述给定温度以上使得所述膜是柔性的时,将所述膜耦合到所述单焦点远视力矫正透镜。
26.根据权利要求17-25中任一项所述的方法,其中,配置所述膜以限定所述远视力矫正部分、所述近视力矫正部分和所述中间部分包括配置所述膜使得所述膜的边缘厚度至少为0.1mm。
27.根据权利要求26所述的方法,其中,配置所述膜以限定所述远视力矫正部分、所述近视力矫正部分和所述中间部分包括配置所述膜使得所述膜的边缘厚度至少为0.3mm。
28.根据权利要求27所述的方法,其中,配置所述膜以限定所述远视力矫正部分、所述近视力矫正部分和所述中间部分包括:配置所述膜使得甚至当所述膜的中心厚度小于或等于0.7mm时,所述膜的边缘厚度至少为0.3mm。
29.根据权利要求27所述的方法,其中,配置所述膜以限定所述远视力矫正部分、所述近视力矫正部分和所述中间部分包括:配置所述膜使得甚至当所述膜的直径大于或等于70mm时,所述膜的边缘厚度至少为0.3mm。
30.根据权利要求27所述的方法,其中,配置所述膜以限定所述远视力矫正部分、所述近视力矫正部分和所述中间部分包括:配置所述膜使得甚至当所述膜的中心厚度小于或等于0.7mm并且所述膜的直径大于或等于70mm时,所述膜的边缘厚度至少为0.3mm。
31.根据权利要求26所述的方法,其中,所述膜包括热塑性材料,所述方法包括当所述热塑性材料处于熔化的形式时使用所述热塑性材料的注射成型来制造所述膜,并且其中,配置所述膜使得所述膜的边缘厚度至少为0.1mm包括促进所述注射成型。
32.根据权利要求31所述的方法,其中,配置所述膜使得所述膜的边缘厚度至少为0.1mm包括促进当所述热塑性材料处于熔化的形式时所述热塑性材料的注射成型,而不会在所述材料中引入应力痕迹。
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