CN115053171A - 眼镜镜片 - Google Patents
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Abstract
提供了一种眼镜镜片及其相关技术,该眼镜镜片具有:基底区域,其使从物体侧的面入射的光束从眼球侧的面射出,并且经由眼睛会聚在视网膜上的位置A处,以及多个散焦区域,所述散焦区域与基底区域接触,并且具有使通过散焦区域的至少一部分的光束作为发散光入射到位置A处的特性,在散焦区域的至少一部分中,屈光力在从中央部朝向周边部的方向上增加。
Description
技术领域
本发明涉及一种眼镜镜片。
背景技术
作为抑制近视等屈光异常的发展的眼镜镜片,有在作为物体侧的面的凸面上形成有具有与该凸面不同的曲面并从该凸面突出的多个凸状区域的眼镜镜片(例如参照专利文献1)。根据该结构的眼镜镜片,从物体侧的面入射并从眼球侧的面射出的光束原则上是在佩戴者的视网膜上聚焦的,但通过凸状区域的部分的光束会在比视网膜更靠近物体侧的位置处聚焦,由此抑制了近视的发展。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国申请公开第2017/0131567号
发明内容
发明所要解决的问题
在专利文献1所记载的发明中,通过作为第2屈光区域的多个凸状区域的光束在视网膜的近前处进行聚光,由此来抑制近视发展。本发明人针对专利文献1所记载的发明在发挥近视发展抑制效果时的机理进行了再次研究。
理解近视发展抑制效果的机理的捷径在于理解近视发展的机理。
作为近视发展的机理,有一种调节滞后理论。在近距观察时,本来眼球应该发挥规定的调节力,但有时眼球实际上所发挥的调节力不充分。这种调节力的不充分的部分就是调节滞后。
在存在调节滞后的情况下,会产生通过眼球(具体而言是通过瞳孔)的光束会聚而成的像存在于视网膜的深处的状态。在该状态下,会促使眼轴长度的伸长(眼球生长),从而使近视发展。这一假设理论被称为调节滞后理论。
可以想到的是,在眼睛中不存在直接检测该像是存在于视网膜的深处还是近前的传感器。另一方面,根据调节滞后理论,在人体中应该存在某种检测视网膜上的像的变化的结构。
作为该结构的一种可能性,可以想到是对由调节微动引起的该像的变化进行检测。
例如,当该像存在于视网膜的深处时,来自物体的光束在视网膜上作为会聚光束入射。当眼球内的晶状体的调节力松缓(睫状体松懈且晶状体变薄)时,像会进一步向深处移动,从而视网膜上的光斑的尺寸变大。相反,当调节增强(睫状体张紧且晶状体变厚)时,视网膜上的光斑的尺寸变小。因此可以认为存在一种结构,其利用基于视神经或者视神经后部的皮质的信息处理来检测由调节微动引起的光斑的大小的变化,并且发出促进眼球生长的信号,由此使近视得以发展。
本说明书中的“光斑”是指物体点的光通过眼镜镜片的一部分和眼球光学系统后在视网膜上形成的像,在焦点对准的情况下是1个点,在焦点未对准的情况下(散焦的情况下)是具有大小的光的分布。
作为检测视网膜上的像变化的结构的另一种可能性,可以列举出对光斑的光量密度进行检测。
在照射的光量是固定的情况下,光斑的面积越小,光量密度越大。当眼球内的晶状体的调节力松缓时,像会进一步向深处移动,从而视网膜上的光斑的光量密度变低。相反,当调节增强时,视网膜上的光斑的光量密度变高。因此可以认为存在一种结构,其利用基于视神经或者视神经后部的皮质的信息处理来检测由调节微动引起的光斑光量密度的变化,并且发出促进眼球生长的信号,由此使近视得以发展。
无论是哪一种结构,作为专利文献1所记载的发明的机理,都是利用针对由眼球调节微动引起的物体点在视网膜上的光斑的尺寸变化(或光量密度变化)的感知来抑制近视发展。即,可以认为,每一规定的眼球调节量的光斑的尺寸的变化量或光量密度变化量越大,近视发展抑制效果越高(观点1)。
在上述调节微动中如举例示出的那样,当该像存在于视网膜的深处时,来自物体的光束在视网膜上作为会聚光束入射。将会聚光束所形成的光的波面称为会聚波面。也就是说,根据上述调节滞后理论,当入射到视网膜的波面为会聚波面时,近视会得以发展。
如果是这样的话,那么只要相反地创造一种发散波面入射到视网膜的情况,就能够抑制近视发展(观点2)。实际上,在专利文献1中,在眼镜镜片上设置有第2屈光区域,与通过第1屈光区域的光束会聚的焦点不同的是,使通过第2屈光区域的光束会聚在视网膜的近前处。通过第2屈光区域的光束在视网膜的近前处会聚是指使发散波面入射到视网膜。
根据上述观点1和观点2可以得出,为了在使发散光束入射到视网膜的同时增大每一规定的眼球调节量的光斑的大小(或光量密度)的变化,而增大该发散光束的发散度,则会提高近视发展抑制效果。
要想增大发散光束的发散度,只要增大在专利文献1中所记载的凸状区域的尺寸(例如直径)或屈光力(光焦度)即可。
另一方面,当增大凸状区域的尺寸时,专利文献1中所记载的第1屈光区域(实现处方度数的基底区域)所占的面积会相应地变小。这会导致眼镜镜片的佩戴感下降。
本发明的一个实施例的目的在于提供一种在维持眼镜镜片的佩戴感的同时提高近视发展抑制效果的技术。
解决问题的方案
本发明人为了解决上述课题进行了深入研究。以下,对深入研究时的考察进行说明。
将处方度数的眼镜镜片和眼球合起来作为一个光学系统进行考虑。
在来自无限远物体的入射光束中,通过基底区域的光束在视网膜上的位置A处聚光。
在该入射光束中,通过凸状区域的光束作为发散光入射到视网膜上的位置A处,并且在视网膜上形成光斑。
另外,凸状区域(更广义上称作散焦区域。详细情况如下文所述。)包括如下情况:一种情况是指透镜表面上的突起的部分,另一种情况是指即使没有表面上突起,光束也作为发散光入射到视网膜上的位置A处并在视网膜上形成光斑的情况。
图1是示出在将处方度数的眼镜镜片和眼球合起来作为一个光学系统进行考虑时,来自无限远物体的入射光束通过眼镜镜片的1个凸状区域入射到视网膜上的情况的概略侧视图。
如果将处方度数的眼镜镜片和眼球合起来而成的光学系统的屈光力[单位:D]设为Peye,则其焦距为feye=1/Peye。在此基础上,如果设凸状区域在俯视观察时为圆形区域且为轴旋转对称的形状,当将离开圆形区域的中心h0距离的点B处的棱镜偏角[单位:弧度](以下也简称为“偏角”。)设为δ0时,通过凸状区域上的点B入射到视网膜的光束在像面上的高度h1在以不考虑像差的近轴计算(近轴近似)的方式计算时,如以下的[式1]所示。如图1所示,h1大意味着视网膜上的光斑较大,也意味着发散光束的发散度较大。
也就是说,偏角δ0越大,高度h1的绝对值越大。在凸状区域的至少一部分中存在屈光力的变化的情况下,即至少一部分为非球面形状的情况下,上部的偏角δ0不是恒定值。在这种情况下,由凸状区域带来的偏角δ0的最大值(即δ0max)决定了视网膜上的光斑的半径。要想增大δ0max,有效的是使从视网膜上的位置A处向近前侧散焦的程度增大,因此增加屈光力是有效的。
基于上述考察的内容,本发明人对凸状区域进行了深入研究,采用散焦区域这一表达方式作为包含凸状区域的概念,想到了以下各方式。
本发明的第1方式是一种眼镜镜片,其具有:
基底区域,其使从物体侧的面入射的光束从眼球侧的面射出,并且经由眼睛会聚在视网膜上的位置A处,以及
多个散焦区域,所述散焦区域与所述基底区域接触,并且具有使通过所述散焦区域的至少一部分的光束作为发散光入射到位置A处的特性,
在所述散焦区域的至少一部分中,屈光力在从中央部朝向周边部的方向上增加。
本发明的第2方式是一种根据第1方式所述的方式,其中,
通过所述散焦区域后从眼镜镜片射出的光与通过虚拟透镜后的光处于相同的状态,所述虚拟透镜是通过将正的球面像差附加到与所述散焦区域的中央部具有同等焦距的球面透镜而得到的。
本发明的第3方式是一种根据第1或2方式所述的方式,其中,
对于光作为所述发散光入射到位置A处时的光斑的最大光量密度而言,与位置A处相比,在比位置A处更靠近物体侧的位置处的光斑的最大光量密度更高。
本发明的第4方式是一种根据第1至3中的任意一种方式所述的方式,其中,
所述散焦区域的中央部的屈光力的值比所述基底区域的屈光力大。
本发明的第5方式是一种根据第1至4中的任意一种方式所述的方式,其中,
所述眼镜镜片是近视发展抑制镜片。
能够与上述方式相组合的本发明的其他方式如下所述。
散焦区域是凸状区域。
作为凸状区域在俯视观察时的配置的一例,可以举出各凸部区域的中心以成为正三角形的顶点的方式分别独立地被离散配置(各凸状区域的中心被配置于蜂窝结构的顶点)的例子。
在从中央部朝向周边部的方向上增加屈光力时,可以是在从凸状区域的俯视观察时的中心到周边部(根部)的范围内增加屈光力,也可以是偏离中心地(即从离开中心规定距离的位置起)增加屈光力。另外,增加的方式可以是单调增加,也可以不是单调增加。对屈光力的增加量没有限定,例如可以在1.0D至8.0D的范围内增加,也可以使屈光力增加到中央部的屈光力的1.1至3.0倍。
凸状区域的直径优选为0.6mm至2.0mm左右。凸状区域的突出高度(突出量)为0.1μm至10μm左右,优选为0.7μm至0.9μm左右。凸状区域的中央部的屈光力优选被设定成比没有形成凸状区域的区域的屈光力大2.00至5.00屈光度左右。凸状区域的周边部的屈光力最大的部分优选被设定成比没有形成凸状区域的区域的屈光力大3.50至20屈光度左右。
发明效果
根据本发明的一个实施例,可以提供一种在维持眼镜镜片的佩戴感的同时提高近视发展抑制效果的技术。
附图说明
图1是示出在将处方度数的眼镜镜片和眼球合起来作为一个光学系统进行考虑时,来自无限远物体的入射光束通过眼镜镜片的1个凸状区域入射到视网膜上的情况的概略侧视图。
图2是示出在将处方度数的眼镜镜片和眼球合起来作为一个光学系统考虑时,来自无限远物体的入射光束分别通过本发明的一个方式的眼镜镜片的多个凸状区域入射到视网膜上的情况的概略侧视图。
图3的(a)是示出在瞳孔直径内凸状区域被离散配置成蜂窝结构的情况的概略俯视图,图3的(b)是将其中的3个凸状区域放大后的概略俯视图。
图4是在将距凸状区域的中心的半径位置[mm]设为X轴,将偏角δ[分]设为Y轴时的实施例1的曲线图。
图5是在将距凸状区域的中心的半径位置[mm]设为X轴,将截面功率P[D]设为Y轴时的实施例1的曲线图。
图6是在将视角[分]设为X轴,将PSF的值(光量密度)设为Y轴时的实施例1的曲线图。
图7是在将距凸状区域的中心的半径位置[mm]设为X轴,将偏角δ[分]设为Y轴时的实施例2的曲线图。
图8是在将距凸状区域的中心的半径位置[mm]设为X轴,将截面功率P[D]设为Y轴时的实施例2的曲线图。
图9是在将视角[分]设为X轴,将PSF的值(光量密度)设为Y轴时的实施例2的曲线图。
图10的(a)是示出在瞳孔直径内凸状区域被离散配置成蜂窝结构的情况的概略俯视图,图10的(b)是将其中的3个凸状区域放大后的概略俯视图。
图11是在将距凸状区域的中心的半径位置[mm]设为X轴,将偏角δ[分]设为Y轴时的实施例3的曲线图。
图12是在将距凸状区域的中心的半径位置[mm]设为X轴,将截面功率P[D]设为Y轴时的实施例3的曲线图。
图13是在将视角[分]设为X轴,将PSF的值(光量密度)设为Y轴时的实施例3的曲线图。
图14是在将距凸状区域的中心的半径位置[mm]设为X轴,将偏角δ[分]设为Y轴时的实施例4的曲线图。
图15是在将距凸状区域的中心的半径位置[mm]设为X轴,将截面功率P[D]设为Y轴时的实施例4的曲线图。
图16是在将视角[分]设为X轴,将PSF的值(光量密度)设为Y轴时的实施例4的曲线图。
图17是PSF计算的说明图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行说明。下文中基于附图的说明只是示例,本发明不被举例示出的方式所限定。本说明书中未记载的内容都记载在专利文献1中,专利文献1中未记载的内容(尤其是与制造方法有关的内容)都记载在WO2020/004551号公报的记载内容中。在专利文献1的记载内容与该公报的记载内容存在不一致的情况下,以该公报的记载为优先。
在本说明书中列举的眼镜镜片具有物体侧的面和眼球侧的面。“物体侧的面”是指具备眼镜镜片的眼镜在被佩戴者佩戴时位于物体侧的表面,“眼球侧的面”是与物体侧的面相反的面,即具备眼镜镜片的眼镜被佩戴者佩戴时位于眼球侧的表面。这种关系也适用于作为眼镜镜片的基础的镜片基材。也就是说,镜片基材也具有物体侧的面和眼球侧的面。
<眼镜镜片>
本发明的一个方式的眼镜镜片如下所述。
“一种眼镜镜片,其具有:
基底区域,其使从物体侧的面入射的光束从眼球侧的面射出,并且经由眼睛会聚在视网膜上的位置A处,以及
多个散焦区域,所述散焦区域与所述基底区域接触,并且具有使通过所述散焦区域的至少一部分的光束作为发散光入射到位置A处的特性,
在所述散焦区域的至少一部分中,屈光力在从中央部朝向周边部的方向上增加。”
基底区域是指能够实现佩戴者的处方度数的形状的部分,是与专利文献1的第1屈光区域对应的部分。
散焦区域是指该区域中的至少一部分在基底区域的聚光位置处不聚光的区域。本发明的一个方式中的凸状区域包含在散焦区域中。凸状区域是指相当于专利文献1的微小凸部的部分。本发明的一个方式的眼镜镜片与专利文献1中记载的眼镜镜片相同,都是近视发展抑制镜片。与专利文献1的微小凸部相同,本发明的一个方式的多个凸状区域也是只要形成在眼镜镜片的物体侧的面和眼球侧的面中的至少一个面上即可。在本说明书中主要举例示出了仅在眼镜镜片的物体侧的面上设置有多个凸状区域的情况。
散焦区域发挥的散焦功率是指各散焦区域的屈光力与各散焦区域以外的部分的屈光力之间的差。换言之,“散焦功率”是指从散焦区域的规定位置处的最小屈光力和最大屈光力的平均值中减去基础部分后的屈光力的差。
本发明的一个方式中的凸状区域具有使通过凸状区域的至少一部分的光束作为发散光入射到视网膜上的位置A处的特性。“发散光”是指在本发明的课题部分中所述的发散光束(具有发散波面的光束)。可以是,无论光束通过凸状区域的哪个部分,光束都可以作为发散光入射到视网膜上的位置A处,也可以是,在光束通过凸状区域的一部分的情况下,光束作为发散光入射到视网膜上的位置A处。
在此基础上,在凸状区域中,在从中央部朝向周边部的方向上使屈光力增加。如发明内容的部分中所述那样,要想增大δ0max,有效的是在凸状区域中增加屈光力。并且,为了在将凸状区域保持为合理的形状的状态下解决本发明的课题,在本发明的一个方式中采用了在从中央部朝向周边部的方向上使屈光力增加的结构。
本说明书中的“屈光力”是指屈光力最小的方向a上的屈光力与屈光力最大的方向b(与方向a垂直的方向)上的屈光力的平均值即平均屈光力。中央部的屈光力是指,例如本发明的一个方式那样在凸状区域是小弧状的区段的情况下,俯视观察时的中心处的顶点屈光力。
另外,中央部是指凸状区域的俯视观察时的中心(或者重心。在下文中省略重心的记载。)或其附近的部分。在下文中,在凸状区域的说明中省略“俯视观察时”的表述,在没有特别说明的情况下都是指俯视观察时的形状。周边部是指凸状区域中的与基底区域之间的边界(凸状区域的根部)附近的部分。也就是说,本发明的一个方式的凸状区域中,越是靠近根部部分,凸状区域的曲率越大。由此,可以增大δ0max。
在本说明书中,“从中央部朝向周边部的方向”是指从凸状区域的俯视观察时的中心朝向根部的方向即径向。
通过采用以上的各结构,即使不增大凸状区域的尺寸,也能够一边使发散光束入射到视网膜上,一边增大该发散光束的发散度。其结果是,能够在维持眼镜镜片的佩戴感的同时提高近视发展抑制效果。
<眼镜镜片的优选例和变形例>
以下,对本发明的一个方式的眼镜镜片的优选例和变形例进行说明。
作为凸状区域的俯视观察时的形状,列举了圆形区域,但本发明不限于此,也可以是椭圆区域。也可以是其他形状的区域(例如矩形),但由于该形状也有可能导致产生不希望的像差或产生杂散光,因此优选的是圆形区域或椭圆区域。
在从中央部朝向周边部的方向上增加屈光力时,可以在从凸状区域的俯视观察时的中心到周边部(根部)的范围内增加屈光力,也可以偏离中心地(即从离开中心规定距离的位置起)增加屈光力。另外,增加的方式可以是单调增加,也可以不是单调增加。对屈光力的增加量没有限定,例如可以在1.0D至8.0D的范围内增加,也可以使屈光力增加到中央部的屈光力的1.1至3.0倍。
在从中央部朝向周边部的方向上增加屈光力,也可以说是随着在该方向上前进而增大正的球面像差的附加量。从这一观点出发,优选的是采用以下的结构。
优选的是,通过凸状区域后从眼镜镜片射出的光与通过虚拟透镜后的光处于相同的状态,该虚拟透镜是通过将正的球面像差附加到与凸状区域的中央部具有同等焦距的球面透镜而得到的。
如果是根据本发明的一个方式的眼镜镜片,由于能够增大在视网膜上的位置A处入射的发散光束的发散度,因此可以增大每一规定的眼球调节量的光斑的大小(或光量密度)的变化。从这一观点出发,优选的是采用以下的结构。
优选的是,对于光作为发散光入射到位置A处时的光斑的最大光量密度而言,与位置A处相比,在比位置A处更靠近物体侧的位置处的光斑的最大光量密度更高。这意味着通过凸状区域的光束是发散光。
对凸状区域的中央部的屈光力没有限定。凸状区域的中央部的屈光力可以与基底区域的屈光力相同,但优选的是比基底区域的屈光力大的值。另外,在凸状区域整体为非球面的曲面形状的情况下,优选的是凸状区域的中心处的屈光力(最小屈光力和最大屈光力的平均值)的值比基底区域的屈光力大。
在采用了该结构的基础上,如果在从中央部朝向周边部的方向上增加屈光力,则由于中央部的屈光力原本就被设定得较高,因此在周边部能够进一步使屈光力增加。其结果是,能够增大δ0max,能够增大高度h1,从而能够使发散光束的发散度变大。
在从中央部朝向周边部的方向上增加屈光力,可以是在凸状区域整体上进行的,也可以是只在凸状区域的一部分上进行的。当只在凸状区域的一部分上进行时,可以是在包围凸状区域的中央部的周边部上进行,也可以是只在该周边部的一部分上进行。例如,可以是,在一直到凸状区域的根部处的圆环状的周边部上增加屈光力,但在根部附近的圆环状的周边部上使屈光力恒定或减少。
不论何种情况,只要在凸状区域的至少一部分上在从中央部朝向周边部的方向上增加屈光力,就能够增大δ0max,能够增大高度h1,从而能够使发散光束的发散度变大。其中,如果在周边部整体上使屈光力增加,则与只在周边部的一部分上使屈光力增加的情况相比,会自然地容易使δ0max变大,因此是优选的。在周边部整体上使屈光力增加的情况下,将周边部与基底区域之间的边界作为度数从基底区域开始变化的部分。
凸状区域的立体形状只要采用至少在根部处屈光力增加的非球面形状即可,没有限定。进一步而言,凸状区域的立体形状只要是能够产生使发散波面入射到视网膜的情况的形状即可,没有限定。如本发明的一个方式那样,凸状区域可以由曲面构成,也可以由曲面以外的不连续的面构成。
例如,也可以是,在使凸状区域的中央部为球面形状的同时,使除此以外的部分为非球面的曲面形状。在该情况下,从球面形状变化为非球面的曲面形状的部位成为中央部与周边部的边界。
当然,也可以将凸状区域整体设为非球面的曲面形状。在将凸状区域整体设为非球面的曲面形状的情况下,也可以是在俯视观察时的半径的1/3至2/3的部分处设置中央部与周边部的边界。
但是,本发明并不限于上述各形状。以下说明其理由。
会产生使发散波面入射到视网膜的情况的凸状区域不限于球面的凸状区域,可以是具有各种面形状的凸状区域。只要设计成近视抑制效果最佳的表面即可。但是,为了达到该目的,需要一种恰当的近视发展抑制效果的评价方法。
作为近视发展抑制效果的评价方法,可以想到设定视网膜上的光斑的面积或半径相对于调节量的变化的变化率,以及/或者设定视网膜上的光斑的(平均或最大)光量密度相对于调节量的变化的变化率。根据本发明的发明内容的部分中列举的[式1],视网膜上的光斑的直径RPSF、光斑的面积SPSF可以按照下式求出。
另外,PSF是点扩散函数(Point Spread Function),是通过采用光线跟踪法而得到的参数。PSF是通过追踪从点光源发射的多个光线,计算任意面上的光斑的光量密度而得到的。并且,通过比较多个任意的面的PSF来确定多个任意的面中光线最聚光的位置(面)。另外,光线的直径根据瞳孔直径设定即可,例如可以设为
在观察物体时,人眼的屈光力不是恒定的,而是不断地调节微动来寻找最佳的焦点位置。凸状区域的光斑的尺寸也会由于调节微动而改变。例如,当眼球进行调节,从而使眼镜镜片和眼球合起来而成的光学系统的屈光力的值变为在Peye上加上调节量的屈光力A后的值时,[式2]和[式3]可以表示成如下的[式4]和[式5]。
当求出[式4]的导数并代入A=0时,光斑的半径的变化率可以通过下式得到。
当求出[式5]的导数并代入A=0时,光斑的面积的变化率可以通过下式得到。
上述关于面积的公式是凸状区域的光斑为圆形时的公式。根据凸状区域的形状,也可以得到光斑呈环状或其他形状分布,此时的公式根据光斑的形状设定即可。光量密度的公式也可以根据凸状区域的形状设计来单独设定即可。
根据每个形状设计的不同,最大偏角δ0max不同,视网膜上光斑的大小、光量分布也不同。光量密度也有各种考虑方法。在专利文献1中,在微小凸部的形状是球面且不考虑像差的情况下,视网膜上光斑为圆形且光量均匀分布,因此容易计算光量密度。但如果是其他表面形状的凸状区域,与专利文献1的情况相比,视网膜上的光斑形状会发生变化,光量也可能不是均匀分布。另一方面,针对光斑面积的调节的变化率是直接求出的。并且,关于光量密度,例如可以是求出光斑整体的平均光量密度或光斑内的最大光量密度等,将针对该调节的变化率作为近视发展抑制效果的评价指数。
如果采用上述的近视发展抑制效果的评价方法,则能够设计近视抑制效果最佳的表面。这意味着在采用各种面形状的凸状区域的基础上,能够恰当地评价此时的近视发展抑制效果。其结果是,对于凸状区域的面形状不再限定。
另外,当发生发散波面入射到视网膜的情况时,对于在瞳孔直径的范围内配置的凸状区域的数量和配置没有限定。以下说明其理由。
图2是示出在将处方度数的眼镜镜片和眼球合起来作为一个光学系统考虑时,来自无限远物体的入射光束分别通过本发明的一个方式的眼镜镜片的多个凸状区域入射到视网膜上的情况的概略侧视图。
如图2所示,在瞳孔直径的范围内配置有多个凸状区域的情况下,分别在视网膜上形成有限尺寸的光斑。在各个凸状区域沿着眼镜镜片的表面配置的情况下,整体上不会产生棱镜,通过配置位置的主光线与没有凸状区域时的眼镜镜片的相应位置的光线一致,集中成视网膜上的像。
因此,这种情况下,所有的凸状区域的光斑的中心位置一致,不会看到复像。另外,如果所有的凸状区域的表面形状相同,则光斑在视网膜上完全一致地重叠。在施加用于调节的屈光力A的情况下,各光斑的中心沿着各主光线错开重叠。错开量与凸区域的间隔成比例。
近视抑制效果的评价只要通过计算所有的凸区域的光斑一边错开一边相加而形成的光斑的尺寸、面积的调节引起的变化率和/或光量密度的平均值或最大值等的调节引起的变化率来进行即可。
<眼镜镜片的一个具体例>
多个凸状区域的配置的方式没有特别限定,例如可以从如下观点来确定:从凸状区域的外部观察时的视觉辨认性、基于凸状区域的设计性赋予、以及基于凸状区域的屈光力调整等。
大致圆形的凸状区域也可以在透镜中心的周围沿周向和径向等间隔地配置成岛状(即,以彼此不相邻而分离的状态)。作为凸状区域在俯视观察时的配置的一例,可以举出各凸部区域的中心以成为正三角形的顶点的方式分别独立地被离散配置(各凸状区域的中心被配置于蜂窝结构的顶点)的例子
但是,本发明的一个方式并不限定于专利文献1所记载的内容。即,并不限定于凸状区域是彼此不相邻而分离的状态,凸状区域也可以是彼此相接触的,也可以采用如串珠那样的非独立的配置。
各凸状区域例如是如下构成的。凸状区域的直径优选为0.6mm至2.0mm左右。凸状区域的突出高度(突出量)为0.1μm至10μm左右,优选为0.7μm至0.9μm左右。凸状区域的中央部的屈光力优选被设定成比没有形成凸状区域的区域的屈光力大2.00至5.00屈光度左右。凸状区域的周边部的屈光力最大的部分优选被设定成比没有形成凸状区域的区域的屈光力大3.50至20屈光度左右。
镜片基材例如是由硫代氨基甲酸酯、烯丙基、丙烯酸、环硫等热固性树脂材料形成的。另外,作为构成镜片基材的树脂材料,也可以选择能够得到期望的屈光度的其他树脂材料。另外,也可以不是树脂材料,而是无机玻璃制的镜片基材。
硬涂层膜例如是使用热塑性树脂或UV固化性树脂形成的。硬涂层膜可以是通过使用在硬涂层液中浸渍镜片基材的方法或者旋涂等形成的。通过覆盖这样的硬涂层膜,可以提高眼镜镜片的耐久性。
防反射膜例如是通过利用真空蒸镀将ZrO2、MgF2、Al2O3等防反射剂进行成膜而形成的。通过覆盖这样的防反射膜,可以提高透过眼镜镜片的像的可视性。
如上所述,在镜片基材的物体侧的面上形成有多个凸状区域。因此,当通过硬涂层膜和防反射膜覆盖该面时,沿着镜片基材中的凸状区域,通过硬涂层膜和防反射膜也形成多个凸状区域。
在制造眼镜镜片时,首先,通过浇铸聚合等公知的成形法使镜片基材成形。例如,使用具有具备多个凹部的成形面的成形模具,通过浇铸聚合进行成形,由此可以得到在至少一个表面上具有凸状区域的镜片基材。
然后,在得到镜片基材后,接着在该镜片基材的表面上形成硬涂层膜。硬涂层膜可以是通过使用在硬涂层液中浸渍镜片基材的方法或者旋涂等形成的。
在形成硬涂层膜后,进一步在该硬涂层膜的表面上形成防反射膜。硬涂层膜可以是通过利用真空蒸镀对防反射剂进行成膜而形成的。
通过这种顺序的制造方法,可以得到在物体侧的面上具有朝向物体侧突出的多个凸状区域的眼镜镜片。
经过以上工序形成的包覆膜的膜厚例如可以在0.1μm至100μm(优选为0.5μm至5.0μm,更优选为1.0μm至3.0μm)的范围内。但是,包覆膜的膜厚是根据对包覆膜所要求的功能来决定,并不限定于例示的范围。
在包覆膜上还可以形成一层以上的包覆膜。作为这样的包覆膜的一例,可举出防反射膜、防水性或亲水性的防污膜、防雾膜等各种包覆膜。对于这些包覆膜的形成方法,可以应用公知技术。
实施例
接着,针对本发明,举出实施例,进行具体说明。当然,本发明并不限于以下的实施例。
<实施例1>
制作以下的眼镜镜片。这里,眼镜镜片仅由镜片基材构成,不对镜片基材进行来自其他物质的层叠。作为处方度数,设S(球面度数)为0.00D,设C(散光度数)为0.00D。
·镜片基材的俯视观察时的直径:100mm
·镜片基材的种类:PC(聚碳酸酯)
·镜片基材的屈光率:1.589
·镜片基材的基底区域的屈光力:0.00D
·凸状区域的形成面:物体侧的面
·形成凸状区域的范围:从透镜中心起半径20mm的圆内(其中,以从透镜中心起半径3.8mm的圆作为内切圆的正六边形的区域除外)
·凸状区域的俯视观察时的形状:正圆(直径1.2mm)
·凸状区域的中央部的直径:0.3mm
·凸状区域的中心的屈光力:与基底区域的屈光力相同
·凸状区域的根部(与基底区域之间的边界附近)的偏角:7.22分(相当于凸状区域为球面时屈光力3.5D)。这里,与该偏角对应的屈光力P可以通过P=dδ/dr[δ的单位为弧度(但下文中有时省略单位。图中用分表示。)]求出。
·凸状区域的俯视观察时的配置:以各凸状区域的中心成为正三角形的顶点的方式分别独立地被离散配置(各凸状区域的中心被配置于蜂窝结构的顶点)。
·各凸状区域之间的间距(凸状区域的中心之间的距离):1.4mm
·瞳孔直径内的凸状区域的数量:7个
另外,这里的PSF中由于采用近轴近似,因此不使用眼球模型。
在下文中,只要没有特别记载,均采用上述条件。但是,本发明并不限于上述各条件。
图3的(a)是示出在瞳孔直径内凸状区域被离散配置成蜂窝结构的情况的概略俯视图,图3的(b)是将其中的3个凸状区域放大后的概略俯视图。
图4是在将距凸状区域的中心的半径位置[mm]设为X轴,将偏角δ[分]设为Y轴时的实施例1的曲线图。
图5是在将距凸状区域的中心的半径位置[mm]设为X轴,将截面功率P[D]设为Y轴时的实施例1的曲线图。
图6是在将视角[分]设为X轴,将PSF的值(光量密度)设为Y轴时的实施例1的曲线图。
视角是连接注视线以外的物体点与眼球入射光瞳的直线与注视线的角度。该物体点的视网膜上的像与距视网膜上中央凹的距离与视角成比例。因此,PSF的横轴经常采用视角来代替视网膜上的位置。
图4所示的曲线图为偏角曲线。在实施例1中,凸状区域的中央部与基底区域的屈光力相同,均为0.00D,在作为中央部的直径0.3mm的区域内,偏角曲线的斜率为0。另一方面,0.3mm半径以上的区域的偏角逐渐增加,在与基底区域之间的边界部处达到δ0max。该函数用以下的[式8]表示。
图5所示的曲线图是截面功率。这是偏角曲线的斜率(导数),用以下的[式9]表示。
[式8]和[式9]示出了屈光力在从中央部与周边部的边界起到周边部与基底区域之间的边界为止的范围内增加的情况。边界部(r=0.6mm)的功率为9.33D。
如图6所示,在视角间14.44分的期间内,当视角为0时,光量密度变得非常高。0视角下的光量密度是由直径0.3mm的凸状区域的中央部处的光束形成的。该区域与凸部区域以外的基底区域一同实现处方度数,并在视网膜上的位置A处形成像。
<实施例2>
制作与实施例1的不同点在于以下几点的眼镜镜片。除了以下几点以外均与实施例1相同。
·凸状区域的中央部的直径:0.6mm
·凸状区域的中心处的屈光力:基底区域的屈光力+2.50D
图7是在将距凸状区域的中心的半径位置[mm]设为X轴,将偏角δ[分]设为Y轴时的实施例2的曲线图。
图8是在将距凸状区域的中心的半径位置[mm]设为X轴,将截面功率P[D]设为Y轴时的实施例2的曲线图。
图9是在将视角[分]设为X轴,将PSF的值(光量密度)设为Y轴时的实施例2的曲线图。
如图7和图8所示,在实施例2中,凸状区域的中央部的屈光力是基底区域的屈光力+2.50D,在周边部处斜率增加。偏角的变化函数和截面功率的变化函数分别由以下的[式10][式11]表示。
[式10]和[式11]示出了屈光力在从中央部与周边部的边界起到周边部与基底区域之间的边界为止的范围内增加的情况。边界部(r=0.6mm)的功率为8.72D。
如图9所示,在视角间14.44分的期间内,中央部5.16分钟的期间内,光量密度均匀分布,其外侧光量密度稍微降低。通过将凸状区域设为屈光力从中心向周边增加的非球面,在周边部处光被较大地分散从而光斑变大,在调节微动时光斑的尺寸较大地变化,由此带来近视发展抑制效果。
另外,在将实施例1与实施例2进行比较时,实施例1的凸状区域中央部与基底区域相同度数,因此没有近视发展抑制功能,而除此以外的部分发挥近视发展抑制功能,与此相对,在实施例2中,在凸状区域的整个区域内均发挥近视发展抑制功能。
<实施例3>
制作与实施例1的不同点在于以下几点的眼镜镜片。除了以下几点以外均与实施例1相同。
·凸状区域的俯视观察时的形状:正圆(直径0.7mm)
·凸状区域的中央部的直径:0.2mm
·凸状区域的根部(与基底区域之间的边界附近)处的偏角δ0max:7.22分(相当于凸状区域为球面时的屈光力+6.00D)
·各凸状区域之间的间距(凸状区域的中心之间的距离):0.825mm
·瞳孔直径内的凸状区域的数量:19个
图10的(a)是示出在瞳孔直径内凸状区域被离散配置成蜂窝结构的情况的概略俯视图,图10的(b)是将其中的3个凸状区域放大后的概略俯视图。
图11是在将距凸状区域的中心的半径位置[mm]设为X轴,将偏角δ[分]设为Y轴时的实施例3的曲线图。
图12是在将距凸状区域的中心的半径位置[mm]设为X轴,将截面功率P[D]设为Y轴时的实施例3的曲线图。
图13是在将视角[分]设为X轴,将PSF的值(光量密度)设为Y轴时的实施例3的曲线图。
如图11、图12所示,在实施例3中,凸状区域的中央部的屈光力为基底区域的屈光力(0),在中央部的外侧斜率增加。偏角的变化函数和截面功率的变化函数分别由以下的[式12]和[式13]表示。
边界部(r=0.6mm)的屈光力为16.8D。
如图13所示,在视角间14.44分的期间内,当视角为0时,光量密度变得非常高,如果是实施例3的眼镜镜片,则能够良好地视觉识别物体。与此同时,如图10所示,在视角的绝对值较大的部分处光量密度也有所增加。这是由发散光引起的光量密度。通过在0视角以外的视角处确保光量密度,能够带来近视发展抑制效果。
在实施例3中,凸状区域较小,间隔较窄,因此光大量进入到瞳孔内,由此视线移动引起的摇摆较少,眼镜的佩戴感较好。
<实施例4>
·凸状区域的俯视观察时的形状:正圆(直径0.7mm)
·凸状区域的中央部的直径:0.2mm
·凸状区域的根部(与基底区域之间的边界附近)处的偏角δ0max:7.22分(相当于凸状区域为球面时的屈光力+6.00D)
·各凸状区域之间的间距(凸状区域的中心之间的距离):0.825mm
·瞳孔直径内的凸状区域的数量:19个
图14是在将距凸状区域的中心的半径位置[mm]设为X轴,将偏角δ[分]设为Y轴时的实施例4的曲线图。
图15是在将距凸状区域的中心的半径位置[mm]设为X轴,将截面功率P[D]设为Y轴时的实施例4的曲线图。
图16是在将视角[分]设为X轴,将PSF的值(光量密度)设为Y轴时的实施例4的曲线图。
如图14、图15所示,在实施例4中,斜率从凸状区域的中心朝向周边持续增加。偏角的变化函数和截面功率的变化函数分别由以下的[式14]和[式15]表示。
δ(r)=34.78×r2+8.59×r......[式14]
P(r)=20×r+2.5......[式15]
边界部(r=0.6mm)的功率为9.5D。
如图16所示,在视角间14.44分钟期间内,光量密度(PSF)从中心朝向周边减少。通过在较大的视角范围内确保光量密度,能够带来近视发展抑制效果。
在实施例4中,凸状区域较小,间隔较窄,因此光大量进入瞳孔内,从而视线移动引起的摇摆较少,眼镜的佩戴感较好。
以上的实施例的PSF计算是将眼镜和眼球模型作为一个理想光学系统来对待,光线也全部通过近轴近似来计算的。实际的眼球光学系统具有像差,状况要更复杂,但基本的关系,例如在向视网膜入射发散光的情况下,因调节微动而引起的大小的变化方向等没有大的变化。
图17是PSF计算的说明图。
详细而言,图17的(a)是在将距入射光瞳的中心(即眼镜镜片上的中心)的半径位置r设为X轴,将偏角δ设为Y轴时,δ相对于r增加而单调增加的说明用曲线图。图17的(b)和图17的(c)是用于导出入射到凸状区域的光量密度和视网膜上光斑的光量密度的关系的图。
在图17的(b)中,当假设入射光瞳(凸状区域)的均匀分布光量的光量密度为e时,位置r处的dr范围的环状区域的面积为2πrdr,该区域内的光量为2πredr。
在图17的(c)中,在位置r处的偏角坐标系中,位置δ处的dδ范围的环的面积为2πδdδ,因此光量密度为(2πredr)/(2πδdδ)=e×r/(δ(dδ/dr))。
其结果是,PSF可以用下式表示。
Claims (5)
1.一种眼镜镜片,其具有:
基底区域,其使从物体侧的面入射的光束从眼球侧的面射出,并且经由眼睛会聚在视网膜上的位置A处,以及
多个散焦区域,所述散焦区域与所述基底区域接触,并且具有使通过所述散焦区域的至少一部分的光束作为发散光入射到位置A处的特性,
在所述散焦区域的至少一部分中,屈光力在从中央部朝向周边部的方向上增加。
2.根据权利要求1所述的眼镜镜片,其中,
通过所述散焦区域后从眼镜镜片射出的光与通过虚拟透镜后的光处于相同的状态,所述虚拟透镜是通过将正的球面像差附加到与所述散焦区域的中央部具有同等焦距的球面透镜而得到的。
3.根据权利要求1所述的眼镜镜片,其中,
对于光作为所述发散光入射到位置A处时的光斑的最大光量密度而言,与位置A处相比,在比位置A处更靠近物体侧的位置处的光斑的最大光量密度更高。
4.根据权利要求1所述的眼镜镜片,其中,
所述散焦区域的中央部的屈光力的值比所述基底区域的屈光力大。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的眼镜镜片,其中,
所述眼镜镜片是近视发展抑制镜片。
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