CN115793281B - 一种眼镜片 - Google Patents
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Abstract
本发明属于近视矫正眼镜技术领域，具体说是一种眼镜片；眼镜片包括基片，基片上设有中心光学区及周边光学区；周边光学区包括鼻侧弱离焦区、颞侧强离焦区、远用上方区及中近用舒缓调节区；鼻侧弱离焦区及颞侧强离焦区分别位于中心光学区左右两侧且水平设置；远用上方区及中近用舒缓调节区分别位于中心光学区上下两侧，且分别位于鼻侧弱离焦区及颞侧强离焦区之间并呈竖直分布；本发明既能够实现看远时，中心光学区成像于视网膜之上，旁中心则成像于视网膜之上或视网膜前方，又能够兼顾中近距注视时，结合眼球内旋的现象，在眼镜片的下方区域附加正离焦量，驱动眼睛放松睫状肌，以此可以形成全视程的周边无离焦状态或近视离焦状态。
Description
技术领域
本发明属于近视矫正眼镜技术领域，具体说是一种眼镜片。
背景技术
临床研究表明，近视儿童配戴单光镜后周边视网膜远视性离焦量增大，设计符合人眼包括中心视网膜和周边视网膜屈光状态的眼镜，成为了控制近视进展的新思路；用于近视控制的减少视网膜周边离焦的理论，其光学模型主要是指看远的时候（5米以外的入射光线)，在轴上光线成像于视网膜之上的同时，轴外光线也能成像于视网膜之上或前方（如图1），同时，文献中还表明，周边屈光状态在左右眼相应的部位具有对称性，但是颞侧的远视离焦明显大于鼻侧；即近视眼颞侧和鼻侧视网膜周边呈现远视性离焦，但是颞侧比鼻侧视网膜周边屈光度数要大，呈现不对称现象；
研究还证实，近视患者的上方和下方视网膜周边为近视性离焦，视网膜周边近视性离焦对于近视患者来说，不会加快眼轴的增长，不需要矫正；
视力的矫正，除了要考虑消除周边视网膜的远视离焦以减缓眼轴的增长外，还要考虑看近时的舒适度，人眼成像系统类似一部变焦的照相机，可以自主调节人眼的屈光状态，适应不同的注视距离，对于正常人来说，不论较近或较远的物体，都能使物像落在视网膜上被看清，主要是因为晶状体的曲度可以通过睫状体的收缩和舒张来调节，在注视由远而近的物体时，睫状体收缩，晶状体的曲度会变大，除此之外，当要看清近处物体时，眼不但要调节，且两眼的视轴也要转向被注视物体，即双眼内转，这样才能使双眼物像落在视网膜黄斑中心凹，经过视中枢合二为一，形成双眼单视，也就是说，看近的时候会同时发生调节、集合和瞳距缩小的三种现象；调节超过集合作用的相对剩余调节量，我们称为正储备调节，也就说看近时，如果剩余调节量越多，那看近的时候舒适度越高，越不容易出现视疲劳，这也就是为什么说看近的时候戴一副老化镜（正镜）有助于放松睫状肌的原因；同时内旋角度越大的时候，意味着注视距离最近，人眼睫状肌也是调节曲度最大的时候（如图2）；
然而，现有的离焦镜片的设计存在以下不足；
（1）大多数为周边360°范围内单一的离焦设计，没有兼顾视网膜颞侧和鼻侧为非对称性离焦的实际情况；
（2）单一的离焦设计没有结合看近时，眼睛会随着注视距离的变近内旋的角度也随之增大，睫状肌的调节也越紧张这一实际情况，在下方区域设置对应于不同内旋角度的离焦量，最大程度的放松调节；
（3）目前市面上的离焦设计都是单一的选择一种离焦方式，或是点状或是环状或是渐进的方式，但是配戴者对于不同镜片区域的离焦敏感程度有个体差异，需要结合其自身的敏感程度，分人分区的选择适宜的周边离焦的设计，在保证功能性的前提下，又具有更好视觉效果；
因此，本申请提出了一种眼镜片。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种眼镜片。
本发明通过以下技术方案实现：一种眼镜片，所述眼镜片包括基片，所述基片上设有中心光学区及周边光学区，且所述周边光学区通过离焦模块进行离焦处理；
所述周边光学区包括鼻侧弱离焦区、颞侧强离焦区、远用上方区及中近用舒缓调节区；
所述鼻侧弱离焦区及颞侧强离焦区分别位于所述中心光学区左右两侧且水平设置；
所述远用上方区及中近用舒缓调节区分别位于所述中心光学区上下两侧，且分别位于所述鼻侧弱离焦区及颞侧强离焦区之间并呈竖直分布。
优选地，所述离焦模块采用点状离焦或环状离焦；
所述点状或环状离焦中区域的屈光度为：
（1-1）
式（1-1）中为所述中心光学区的屈光度，D为离焦量；
所述眼镜片中点状或环状离焦区的曲率半径和所述中心光学区的曲率半径的关系为：
（1-2）
式（1-2）中，D为离焦量，n为镜片材料的折射率，d为镜片的中心厚度，为镜片离焦区的曲率半径，为镜片中心光学区的曲率半径，为中心光学区对应面的曲率半径。
优选地，所述离焦模块还采用渐变离焦；
所述渐变离焦中区域的各点屈光度为：
（1-3）
式（1-3）中，为所述中心光学区的屈光度，为距离中心为处的离焦量,为距离中心为处的离焦量，为渐变区域某一点距离中心的距离；
所述渐变离焦区域中平均离焦量为：
（1-4）
所述渐变离焦区域中面形矢高为：
（1-5）
式（1-5）中，r为镜片的位置半径，c为曲面的顶点处的曲率，k为二次曲面的圆锥系数，z为在位置r处的面形矢高。
优选地，所述眼镜片适用于框架镜或接触镜，且所述中心光学区为圆或椭圆形。
优选地，适用于框架镜的所述中心光学区的直径范围为8-20mm；适用于接触镜的所述中心光学区的直径范围为3-7mm。
优选地，所述鼻侧弱离焦区及所述颞侧强离焦区的平均离焦量范围为0.50 ～5.0D，且所述鼻侧弱离焦区的区域范围为-45°～ +45°，所述颞侧强离焦区的区域范围为+135°～ -135°。
优选地，所述远用上方区的区域范围为+45°～ +135°所述中近用舒缓调节区的区域范围为-135°～ -45°。
优选地，所述中近用舒缓调节区附加正向相对屈光度。
本发明的有益效果是：
1、本发明能够实现除了满足看远时，轴上入射光线成像于中心视网膜之上，轴外入射光线成像于周边视网膜之上或前方，同时兼顾注视中近距时，结合眼球内旋的现象，在眼镜片的下方区域附加正向离焦量，驱动眼睛放松睫状肌，形成全视程的周边无离焦或近视离焦状态。
2、本发明在中心光学区，足矫患者的近视度数，同时，根据人眼实际的离焦情况，设定鼻侧弱离焦区和颞侧强离焦区，采用不同的离焦量，既有效消除了各区域的远视离焦，又避免了对称离焦设计给患者带来的视觉感受不适；另外，由于正透镜产生负球差，负透镜产生正球差，近视患者佩戴为负镜，但是球差随着瞳孔的直径和近视度数的变化其变化速率不同，通过远用上方区域非球面控制其离焦的变化速率，弥补球面设计因残留球差带来间接远视离焦的问题，使得通过上方区域的光线聚焦于周边视网膜后仍然保持原有的近视性离焦分布。
3、本发明周边光学区的四个分区可选择适宜的周边离焦技术组合或单独使用，点状或环状的凸起或者凹陷的区域为离焦区，其余区域的屈光度同中心光学区的屈光度，这两种离焦方式通过保留部分中心光学区的屈光度，去改善对于周边光学区离焦设计带来的不适感；渐变离焦的几何面形无明显凸起或凹陷的起伏，该区域的各部分的曲率半径都在连续的变化，这种各点都不同的离焦方式，适用于对于周边光学区离焦设计适应性比较强的人群，通过离焦方式的选择，更大程度提高戴镜的依从性，从而发挥周边近视或无离焦设计带来延缓眼轴增长的作用。
附图说明
图1为中心光线成像于视网膜之上及旁中心光线成像于视网膜前方的示意图；
图2为眼睛随注视距离内旋角度增大的示意图；
图3为人眼视野发散原理图；
图4为本发明中眼镜片的一种分区展示图；
图5为本发明中眼镜片的另一种分区展示图；
图6为本发明中周边光学区呈扇形设计的分析论证图；
图7为本发明中鼻侧弱离焦区及颞侧强离焦区的几何模型图；
图8为本发明周边光学区离焦量“等高线”地形图；
图9为本发明眼镜片的点状或环状离焦区的曲率半径和中心光学区的曲率半径的关系示意图；
图10为本发明眼镜片的渐变离焦区在离焦量2.0D的在视场0°基于光瞳函数的光焦度分布图；
图11为本发明眼镜片的渐变离焦区在离焦量2.0D的在视场16°基于光瞳函数的光焦度分布图；
图12为本发明眼镜片的渐变离焦区在离焦量1.5D的在视场0°基于光瞳函数的光焦度分布图；
图13为本发明眼镜片的渐变离焦区在离焦量1.5D的在视场16°基于光瞳函数的光焦度分布图；
图14为本发明的点状离焦分布图；
图15为本发明的环状离焦分布图；
图16为本发明的渐变离焦分布图；
图中：基片A、中心光学区a、周边光学区b、鼻侧弱离焦区1、颞侧强离焦区2、远用上方区3、中近用舒缓调节区4。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定，另外，实施例中出现具体的重量、型号、数量等限定仅作为优选实施例。
实施例一：
如图1-图8所示：
一种眼镜片，所述眼镜片包括基片A，所述基片A上设有中心光学区a及周边光学区b，且所述周边光学区b通过离焦模块进行离焦处理；
所述周边光学区b包括鼻侧弱离焦区1、颞侧强离焦区2、远用上方区3及中近用舒缓调节区4；
所述鼻侧弱离焦区1及颞侧强离焦区2分别位于所述中心光学区a左右两侧且水平设置；
所述远用上方区3及中近用舒缓调节区4分别位于所述中心光学区a上下两侧，且分别位于所述鼻侧弱离焦区1及颞侧强离焦区2之间并呈竖直分布。
所述周边光学区b的四个分区；
鼻侧弱离焦区1及颞侧强离焦区2的平均离焦量通过人眼的实际测量确定，通常为颞侧离焦量大于鼻侧；
远用上方区3，宗旨为利用非球面的设计优势，解决球面镜片存在球差间接引发远视离焦的问题，保持眼睛上方区域本来的近视离焦或无离焦状态；
中近用舒缓调节区4，根据眼睛内旋的角度，线性渐变离焦量，舒缓近距离用眼；
所述鼻侧弱离焦区1及所述颞侧强离焦区2的平均离焦量范围为0.50-5.0D，且所述鼻侧弱离焦区1的区域范围为-45°～ +45°，所述颞侧强离焦区的区域范围为+135°～ -135°；
所述远用上方区3的区域范围为+45°～ +135°，所述中近用舒缓调节区4的区域范围为-135°～ -45°；
所述眼镜片适用于框架镜或接触镜，所述中心光学区a为圆或椭圆形；
适用于框架镜的所述中心光学区a的直径范围为8-20mm；适用于接触镜的所述中心光学区a的直径范围为3-7mm；
本申请通过设置中心光学区a以及包括鼻侧弱离焦区1、颞侧强离焦区2、远用上方区3及中近用舒缓调节区4的周边光学区b；从人眼注视事物的习惯来看，不管我们是上看还是下看，人眼的视野都是呈现扇形发散出去的（如图3）；
其规律就是离眼睛越近，需要的有效直径就相对小，比如接触镜的直径10mm都可满足使用，但是框架镜需要的直径则是30mm以上，同时，如果配戴框架镜离眼睛的距离L，这个数值是因人而异的；
本申请中的周边光学区b均采用扇形设计，可以缓解因为人眼距离L的不同，而带来的视野缩小的问题，比如方形的分区，不管距离L多少，对应的周边区域就是一个恒定的宽度，这样会使得各分区的预设功能不能被充分的使用的问题（如图6）；
另外，本申请的中心光学区a采用圆形或椭圆形，是因为入射光线需要聚焦在视网膜上，光线聚焦于视网膜上，配戴者才能实现看清的目的，而周边光学区b中的各个区域采用扇形的分区，可以解决镜片同眼睛距离差异化带来的视觉不良，使得各个功能区被充分利用；同时，当人眼在转动的时候，很容易超过理想使用区域，使用扇形区域可以更大限度的扩大使用区域，适应实际更多的人眼场景；
对于本申请中的鼻侧弱离焦区1及颞侧强离焦区2，当人眼看远时，我们的视场角水平视场角人类通常是120°，当集中注意力时约为五分之一，即25°，可建立几何模型（如图7）；
当直视正前方的视场角β=12.5°时，假设瞳孔直径PD=4.0mm，近眼距L=12mm，那直视镜片的直径区域φ=9.32mm；
所以本申请中的中心光学区a的入射光线需要聚焦在视网膜上，这个区域对应的是眼睛的视网膜黄斑中心凹，是直接决定视力的区域，如果偏离视网膜则会造成视物模糊会大大降低了配戴该镜片的依从性；
当直视正前方视场角β=60°时，假设瞳孔直径PD=4.0mm，近眼距L=12mm，那直视镜片的直径区域φ=26.78mm；
故而，当直视正前方时，我们不仅使用了中心光学区a，同时还使用到了鼻侧弱离焦区1及颞侧强离焦区2，这个时候轴外的入射光线通过鼻侧弱离焦区1及颞侧强离焦区2的离焦设计，使得经过鼻侧弱离焦区1及颞侧强离焦区2的光线聚焦在眼睛的视网膜黄斑中心凹以外的区域（旁中心），理论和实测都表明，如果采用和中心光学区同样的光焦度，通常会聚焦到视网膜后方，形成远视离焦；虽然视网膜黄斑中心凹以外的旁中心的成像位置对视力几乎没有影响，但对眼轴的增长速度有影响，远视离焦会加快眼轴的增长和近视加深速度，聚焦在视网膜上（无离焦）或视网膜前方（近视离焦）则不会加快眼轴的增长；（如图1）。
实施例二：
如图9、图14及图15所示；
所述离焦模块采用点状离焦或环状离焦；
所述点状或环状离焦中区域的屈光度为：
（1-1）
式（1-1）中为所述中心光学区a的屈光度，D为离焦量；
所述眼睛片中点状或环状离焦区的曲率半径和所述中心光学区a的曲率半径的关系为：
（1-2）
式（1-2）中，D为离焦量，n为镜片材料的折射率，d为镜片的中心厚度，为镜片离焦区的曲率半径，为镜片中心光学区的曲率半径，为中心光学区a对应面的曲率半径；
点状离焦和环状离焦的特点为，点状或环状的凸起或者凹陷的区域为离焦区，其余区域的屈光度同中心光学区的屈光度，这两种离焦方式主要用于对于周边视觉变化比较敏感的人群，该区域通过保留部分原来中心光学区的屈光度，去改善周边近视离焦带来的不适感。
实施例三：
如图10、图11、图12、图13和图16所示：
所述离焦模块还采用渐变离焦；
所述渐变离焦中区域的各点屈光度为：
（1-3）
式（1-3）中，为所述中心光学区a的屈光度，为距离中心为处的离焦量,为距离中心为处的离焦量，为渐变区域某一点距离中心的距离；
所述渐变离焦区域中平均离焦量为：
（1-4）
所述渐变离焦区域中面形矢高为：
（1-5）
式（1-5）中，r为镜片的位置半径，c为曲面的顶点处的曲率，k为二次曲面的圆锥系数，z为在位置r处的面形矢高；
本申请通过对相同镜片位置的面形矢高进行调控，如下表1所示：
表1
| 序号 | 面形 | 曲率半径c | 二次系数K | a1 | a2 | a3 | 离焦量分布视场对应图 |
| 1 | 非球面 | 89.033 | 0.989 | -4.789×10-13 | -1.477×10-29 | -2.635×10-20 | 图10 |
| 2 | 非球面 | 89.033 | 0.780 | 4.003×10-4 | 5.45×10-8 | 4.003×10-11 | 图11 |
渐变离焦的几何面形无明显凸起或凹陷的起伏，该区域的各部分的曲率半径都在连续的变化，这种各部分都不同的离焦方式，适用于对于周边视觉变化不太敏感的人群。
实施例四：
如图4和图5所示：
所述中近用舒缓调节区4附加正向离焦量；
通过附加正向离焦量，驱动眼睛放松睫状肌来补偿镜片引起的的汇聚作用；
当已知注视距离为L，此时的瞳距为PL，由三角函数可预估此时的内旋角度：；
当θ=0时，离焦量D=0；设定注视距离为25cm时，配戴者能够接受的最大的离焦量为D25，瞳距为PL25，则内旋角度由；假定离焦量随着内旋角度进行线性渐变，则可得出眼睛内旋角度同镜片离焦量的关系为：。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种眼镜片，其特征在于，所述眼镜片包括基片（A），所述基片（A）上设有中心光学区（a）及周边光学区（b），且所述周边光学区（b）通过离焦模块进行离焦处理；
所述周边光学区（b）包括鼻侧弱离焦区（1）、颞侧强离焦区（2）、远用上方区（3）及中近用舒缓调节区（4）；
所述鼻侧弱离焦区（1）及颞侧强离焦区（2）分别位于所述中心光学区（a）左右两侧且水平设置；
所述远用上方区（3）及中近用舒缓调节区（4）分别位于所述中心光学区（a）上下两侧，且分别位于所述鼻侧弱离焦区（1）及颞侧强离焦区（2）之间并呈竖直分布；
所述离焦模块采用点状离焦或环状离焦；
所述点状或环状离焦区域的屈光度为：
（1-1）
式（1-1）中为所述中心光学区（a）的屈光度，D为离焦量；
所述眼镜片中点状或环状离焦区的曲率半径和所述中心光学区（a）的曲率半径的关系为：
（1-2）
式（1-2）中，D为离焦量，n为镜片材料的折射率，d为镜片的中心厚度，为镜片离焦区的曲率半径，为镜片中心光学区（a）的曲率半径，为中心光学区（a）对应面的曲率半径。
2.根据权利要求1所述的一种眼镜片，其特征在于，所述离焦模块还采用渐变离焦；
所述渐变离焦区域中各点屈光度为：
（1-3）
式（1-3）中，为所述中心光学区（a）的屈光度，为距离中心为处的离焦量,为距离中心为处的离焦量，为渐变区域某一点距离中心的距离；
所述渐变离焦区域中平均离焦量为：
（1-4）
所述渐变离焦区域中面形矢高为：
（1-5）
式（1-5）中，r为镜片的位置半径，c为曲面的顶点处的曲率，k为二次曲面的圆锥系数，z为在位置r处的面形矢高。
3.根据权利要求1所述的一种眼镜片，其特征在于，所述眼镜片适用于框架镜或接触镜，且所述中心光学区（a）为圆或椭圆形。
4.根据权利要求3所述的一种眼镜片，其特征在于，适用于框架镜的所述中心光学区（a）的直径范围为8-20mm；适用于接触镜的所述中心光学区（a）的直径范围为3-7mm。
5.根据权利要求1或2所述的一种眼镜片，其特征在于，所述鼻侧弱离焦区（1）及所述颞侧强离焦区（2）的平均离焦量范围为0.50 ～ 5.0D，且所述鼻侧弱离焦区（1）的区域范围为-45°～ +45°，所述颞侧强离焦区（2）的区域范围为+135°～ -135°。
6.根据权利要求1所述的一种眼镜片，其特征在于，所述远用上方区（3）的区域范围为+45°～ +135°，所述中近用舒缓调节区（4）的区域范围为-135°～ -45°。
7.根据权利要求1或6所述的一种眼镜片，其特征在于，所述中近用舒缓调节区（4）附加正向相对屈光度。
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