CN116027571A - 一种近视离焦镜片及近视离焦眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种近视离焦镜片，包括：能够使光束聚焦于视网膜上的光学中心区，以及能够使光束聚焦于视网膜上或视网膜前方的周边离焦区；周边离焦区与所述光学中心区同心设置，且位于光学中心区的径向外侧；周边离焦区包括：设置在近视离焦镜片凸表面上的微透镜阵列；以及在近视离焦镜片凹表面上的自由曲面区，自由曲面区具有不同的曲率半径；并且，周边离焦区设置为，使得近视离焦镜片沿径向向外具有依次增大的离焦量。以及具有该近视离焦镜片的近视离焦眼镜。该近视离焦镜片和近视离焦眼镜能够根据眼球的生理特性，给不同用户提供与其相适的离焦量；对于中高度近视的青少年，该镜片具有更高的离焦量，较小的成像像差，并且成像稳定，用户佩戴体验感好。

Description

一种近视离焦镜片及近视离焦眼镜

技术领域

本发明涉及一种眼科镜片，具体地涉及一种能够减缓近视发展的非接触式镜片。

背景技术

青少年近视绝大多数都是轴性近视，也就是说主要是由于眼轴拉长导致的近视。但眼球本身并不是完美的球体，实际上是偏椭圆体，并且近视度数越高，眼球就更偏向椭圆体。目前被临床证实的有效的控制近视加深的手段之一，是通过离焦来控制眼轴生长，从而延缓近视加深。

所谓离焦，就是偏离焦点，指本应该在视网膜上聚焦的图像，没有聚焦在视网膜上，而是聚焦在视网膜前或视网膜后。聚焦在视网膜后叫远视性离焦，聚焦在视网膜前叫近视性离焦。远视性离焦易诱发眼轴代偿性增长，由此导致近视增长。离焦镜片便是通过将普通近视镜片周边会出现的远视性离焦即周边焦点落在视网膜后方，改变为近视性离焦，即将周边焦点落在视网膜前方，从而抑制眼轴增长，有效减缓和/或控制近视加深。

那么，对于不同近视度数的轴性近视孩子来说，应该需要配戴与其眼球条件、近视度数等相适应的离焦量近视防控镜片才能达到有效减缓和/或控制近视加深效果。

然而，现有离焦镜片如新乐学的离焦量是固定的+3.50D，对中高度或者眼轴较长的青少年，近视减缓的效果并不理想。因为，对于高度数的轴性近视的青少年来说，应该需要配戴更高的离焦量近视防控镜片才能达到近视离焦效果。

但是，若一味提高离焦量，又会带来较大的像差，使得用户在佩戴此类镜片时存在眩晕感，大幅降低用户的使用体验，甚至无法使用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种近视离焦镜片以及具有该近视离焦镜片的近视离焦眼镜，能够根据眼球的生理特性，给不同用户提供与其相适的离焦量；对于中高度近视的青少年，该镜片具有更高的离焦量，较小的成像像差，并且成像稳定，用户佩戴体验感好。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面提供一种近视离焦镜片，包括：

能够使光束聚焦于视网膜上的光学中心区，以及能够使光束聚焦于视网膜上或视网膜前方的周边离焦区；所述周边离焦区与所述光学中心区同心设置，且位于所述光学中心区的径向外侧；

所述周边离焦区包括：设置在所述近视离焦镜片凸表面上的、多个微透镜形成的微透镜阵列；以及设置在所述近视离焦镜片凹表面上的、对应所述微透镜阵列的自由曲面区，所述自由曲面区具有不同的曲率半径；

并且，所述周边离焦区设置为，使得所述近视离焦镜片沿径向向外具有依次增大的离焦量。

优选地，所述凸表面具有第一曲率半径，所述凹表面具有第二曲率半径，所述第一曲率半径和所述第二曲率半径设置为使得经过所述光学中心区的光束够聚焦于视网膜上；所述自由曲面区的最小曲率半径不小于所述第二曲率半径。

优选地，所述自由曲面区的曲率半径设置为，沿所述镜片径向向外逐渐增大。

优选地，所述自由曲面区包括第一区、第二区和第三区；所述第一区为所述近视离焦镜片颞侧区域，第二区为所述近视离焦镜片偏鼻下方区域；第三区为所述近视离焦镜片处于使用状态时的上方区域；

所述第一、二、三区的曲率半径设置为：R1＞R2＞R3；其中，R1为第一区的曲率半径，R2为第二区的曲率半径，R3为第三区的曲率半径。

优选地，所述微透镜阵列排列为n个同心设置的离焦环，所述n个离焦环的直径沿径向向外依次增大设置；

所述n的取值为8至12。

优选地，所述微透镜的平面形状为正多边形或圆形，所述微透镜的直径为0.8-1.5mm，同一离焦环内相邻微透镜之间相接设置；

相邻所述离焦环之间的径向距离为2-8mm。

优选地，位于径向内侧的离焦环其微透镜的直径小于位于径向外侧的离焦环其微透镜的直径。

优选地，所述周边离焦区的离焦量为+3.00D-+6.00D。

优选地，所述光学中心区是直径为7.5-12mm的正多边形或圆形区域。

第二方面提供一种框架离焦眼镜，包括上述近视离焦镜片。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：本发明提供的近视离焦镜片，通过在镜片主体的凸表面上设置微透镜阵列，使得使用该近视离焦镜片时，进入用户眼睛的光束形成离焦，物体成像在视网膜上或视网膜前方，能够避免眼轴增长，延缓和/或控制近视加深。

其次，本发明提供的近视离焦镜片，尤其是针对近视度数较高的用户群体，在镜片主体的凹表面上，对应凸表面的微透镜阵列的区域为自由曲面区，并且自由曲面区的曲率半径设计为，在镜片主体径向向外的方向上，自由曲面区的曲率半径逐渐增大；配合镜片主体凸表面设置的微透镜阵列，使得所述离焦近视镜片在径向向外的方向上具有增大的离焦量，保证离焦效果的同时能够有效减小像差，极大提高了用户佩戴体验感。

第三，将导致近视离焦镜片离焦量变化的自由曲面区设置在用户佩戴眼镜时离用户眼睛最近的凹表面，使得光束经过该离焦结构后无需再经过近视镜片即可进入用户眼睛，成像更稳定，不会给用户增加任何不适感。

附图说明

图1为光束分别通过普通近视镜片、离焦镜片在视网膜上的成像示意图；其中，虚线为普通近视镜片的成像，点状线为现有离焦镜片的成像，圆弧为本发明所提供的近视离焦镜片的成像；

图2本发明提供的近视离焦镜片的凸表面侧的示意图；

图3为本发明提供的近视离焦镜片的凹表面侧的示意图；

图4为本发明提供的近视离焦镜片的截面示意图。

【附图标记说明】

100：镜片主体；10：凸表面；20：凹表面；

11：光学中心区；12：微透镜阵列；13：离焦环；

21：第一区；22：第二区；23：第三区；24：自由曲面区；

R1：第一区曲率半径；R2：第二区曲率半径；R3：第三区曲率半径。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。但是，这些具体实施方式不以任何方式限制本发明的范围。

在以下的描述中，以近视离焦镜片使用时，远离用户脸部的一侧为前，靠近用户脸部的一侧为后。

如图1所示，普通的近视镜片，因为没有周边离焦区的设置，仅能保证经过镜片中心区域的该部分光束能成像在视网膜上，而经过镜片相对中心区之外的周边区域的光束，极有可能因为该近视镜片的凹透镜成像原理和眼球本身的生理结构，使物体成像在视网膜后方，由此不可避免的导致眼轴代偿性增长，从而加速近视度数。

而现有的离焦眼镜，如前所述，因其离焦量是固定的，例如固定为+3.50D，如图1中点状线所示，对于轻度近视或眼轴长度较短的青少年而言，基本能满足使用需求。但是，对中高度或者眼轴较长的用户群体，其眼镜周边区域仍然会使得物体成像在该类用户群体的视网膜后方，导致近视减缓的效果并不理想。

为此，本发明提供了一种近视离焦镜片，能够根据用户自身情况提供与其相适的镜片，如图2-4所示，包括镜片主体100，该镜片主体100为凹透镜。

所述镜片主体100具有：能够使光束聚焦于视网膜上的光学中心区11，以及能够使光束聚焦于视网膜上或视网膜前方的周边离焦区；所述周边离焦区与所述光学中心区11同心设置，且位于所述光学中心区11的径向外侧；所述周边离焦区包括：设置在所述近视离焦镜片凸表面10上的、多个微透镜形成的微透镜阵列12；以及在所述近视离焦镜片凹表面20上的、对应所述微透镜阵列12的自由曲面区24，自由曲面区24具有不同的曲率半径；并且所述周边离焦区的设置，使得在镜片主体100径向向外的方向上，所述近视离焦镜片具有依次增大的离焦量。

由于人体眼球的生理特性，以及不同用户其近视程度不同，理应根据不同用户来提供不同离焦量的近视镜片；并且，沿视觉中心区径向向外的方向上，镜片应能够给近视用户提供逐渐增大的离焦量，才符合人体眼球的生理特性。尤其对于中高度近视的青少年而言，其周边视网膜应该需要更大的离焦量。综合以上考虑，越远离光学中心的周边区域需要较大的离焦量。然而，若仅一味追求离焦量增大的同时，也会带来大像差该技术缺陷，极大降低用户佩戴体验感。因此，本实施例提供的近视离焦镜片，其周边离焦区包括设置在镜片凸表面上的微透镜阵列，同时在镜片凹表面上设置自由曲面区，并且，该周边离焦区的设置使得该近视离焦镜片在径向向外的方向上，具有增大的离焦量。

一方面，给用户提供了与其眼球相适的、并且是具有变化离焦量的近视镜片，另一方面，也降低了由此带来的像差，保证了该近视镜片的用户佩戴体验感。

另外，在近视离焦镜片的凹表面20上，对应所述微透镜阵列12设置有自由曲面区24，是充分考虑了镜片在使用时，凹表面20距离用户的眼睛更近，使得经过镜片主体100周边区域折射后的光束，通过该周边离焦区后直接进入用户眼睛，能够最大程度地在提升离焦量的同时，减小像差的影响，成像更稳定。

一般而言，300度以下属于轻度近视，300度-600度属于中度近视，600度以上为高度近视。

实施例1

本实施例中，以近视用户使用的近视离焦镜片为例，进一步说明本发明构思下的离焦镜片的具体结构。具体地，参见图2、3，本实施例提供的离焦镜片包括镜片主体100，该镜片主体100包括朝向使用者脸部的凹表面20，也可以称之为后表面，以及远离使用者脸部的凸表面10，也可以称之为前表面。

本实施例中的近视离焦镜片，其具有光学中心区11。该光学中心区11可以具有与使用者近视度数一致的屈光度数，以确保将物体成像落到使用该近视离焦镜片的用户的视网膜上，从而解决近视患者由于近视而看不清远处物体的问题。同时，本实施例中的离焦镜片还具有变化离焦量的周边离焦区，如图所示，该周边离焦区位于所述光学中心区11的径向外侧。能够理解的是，普通的近视镜片，因为没有周边离焦区的设置，那么经过该近视镜片相对中心区之外的周边区域的光线，极有可能因为该近视镜片的凹透镜成像原理和眼球本身的生理结构，其物体成像将会落在使用者眼睛的视网膜之后，由此不可避免的导致眼轴代偿性增长，从而加速近视度数。而本实施例中，由于在光线中心区的径向外侧设置了周边离焦区，使得经过该周边离焦区的物体成像是近视性离焦，即使周边焦点落在了使用者眼睛的视网膜前方，从而抑制眼轴增长，有效减缓和控制近视加深。

本实施例中的周边离焦区包括：设置在近视离焦镜片凸表面10上的多个微透镜形成的微透镜阵列12，所述微透镜阵列12以同心圆方式排列成离焦环13；该镜片处于使用状态时，凸表面10为远离用户脸部的一侧表面；以及在所述近视离焦镜片凹表面20上的、对应微透镜阵列12的、具有不同曲率半径的自由曲面区24。该周边离焦区的设置应遵循，在径向向外的方向上，镜片主体100具有逐渐增大的离焦量。

补充说明的是，该自由曲面区24可以作为一独立结构设置于镜片主体100的凹表面20上，也可以在凹表面20上形成自由曲面区24，本发明对此不作限定。

具体地，本实施例中，镜片主体100的直径优选为70-75mm，更为优选地，可以为70mm、75mm。其中，在镜片主体100的光学中心区，镜片凸表面10具有相同的第一曲率半径，镜片凹表面20具有相同的第二曲率半径，所述第一曲率半径和第二曲率半径设置为使得经过所述光学中心区的光束够聚焦于视网膜上，也就是说，使得近视离焦镜片的光学中心区11具有与用户眼睛相适的屈光度，以确保镜片在使用时，通过该光学中心区11进入用户眼睛的光束成像在视网膜上。光学中心区11呈圆形或近似圆形，其直径优选约为7.5-12mm。

镜片凸表面10上的微透镜阵列12排列为若干个同心圆形式的离焦环13，优选的，可以是8-12个离焦环13，该若干个离焦环13在沿径向向外的方向上，可以具有依次增大的直径。并且相邻离焦环13之间的径向距离优选为2-8mm，因为离焦环13之间的距离过小容易导致用户产生不适感，距离过大则离焦效果不好。其中，具有最小直径的离焦环13其径向内侧即为本实施例提供的近视离焦镜片的光学中心区；具有最大直径的离焦环13其直径可以是60-65mm，优选地，可以是60mm。该微透镜阵列12所在区域，镜片主体100的前表面的离焦量是固定不变的，优选为+3.50D。而微透镜阵列12以外的区域，具有与光学中心区的镜片凸表面10相同的所述第一曲率半径。

本实施例中，周边离焦区内的若干微透镜的直径优选为0.8-1.5mm，每一个微透镜的直径可以设置为相同的，也可以设置为具有径向向外依次增大的直径，例如图2所示。所述微透镜平面呈正多边形或圆形，优选地，在本实施例中，可以为圆形。并且相邻之间的微透镜采用相接的无间隙设置，这样，经过离焦结构的光线不会存在两种不同的成像原理，进一步提高了成像稳定性。

诚然，目前的离焦镜片其使远视性离焦改变为近视性离焦的离焦结构负载于近视镜片的凸表面上，也就是远离使用者脸部的一侧表面上。但是，目前视光学界对于一个处方矫正度数需要多大离焦量使物象准确地落在视网膜上或视网膜前方，并没有标准和相关定律。因此，光线经过负载于近视镜片的凸表面上的离焦结构后，还需要经过近视镜片的折射后，方才进入用户的眼睛，由于近视镜片其本身具有一定厚度，这样的成像显然存在像差、成像不够稳定的技术缺陷。

为了确保镜片在径向上能够有逐渐增大的离焦量，同时还能够克服离焦量增大带来的像差问题，本实施例提供的近视离焦镜片的周边离焦区，还包括在镜片主体100的凹表面20上的自由曲面区24，该自由曲面区24具有若干不同曲率半径，大体上遵从在镜片主体100径向向外的方向上依次递增的设计原则，并且，所述自由曲面区24的最小曲率半径应不小于本实施例提供的近视离焦镜片的光学中心区的所述第二曲率半径。因为，自由曲面区24的曲率半径越大，该镜片主体100的屈光力越小，则离焦量越大，这样极大提高了经过周边离焦区进入用户眼睛的光束成像在视网膜前方的可能性。在本实施例中，自由曲面区24的曲率半径的设置，优选地使得所述周边离焦区的离焦量范围为+3.00D-+6.00D。

进一步优选地，本实施例中，镜片主体100上设置的自由曲面区24，可以根据人类用眼情况或用眼习惯，如一般是以看远处和看近处居多，也即基本上都是用镜片的中心和镜片上偏鼻下方居多，来划分出第一区21，第二区22和第三区23。其中，第一区21为近视离焦镜片处于使用状态时的颞侧区域，也即靠近用户的耳部的镜片区域；第二区22为近视离焦镜片处于使用状态时，偏鼻下方区域；第三区23则是近视离焦镜片处于使用状态时，该镜片的上方区域。所述第一区曲率半径R1、第二区曲率半径R2、第三区曲率半径R3设置为：R1＞R2＞R3。也就是说，第三区23的曲率半径R3更接近于凹表面20的第二曲率半径，以较小的离焦量保证佩戴的舒适度。而在在用户佩戴眼镜时，使用较多的第二区22，其曲率半径R2设置为仅小于第一区的曲率半径R1，而要大于凹表面20的第二曲率半径，使得该近视离焦镜片在该第二区22的度数，能够一定程度地低于光学中心区11的度数，以获得一定离焦量的同时，不会有较大的像差。而在用户用眼时基本用不到的区域，即本实施例中的第一区21，采用较第二、三区都要大的曲率半径R1，使得该近视离焦镜片在该区域的度数，相比于该镜片上的光学中心区11、第二区22和第三区23的度数都要低，从而获得较高的离焦量，保证了离焦效果。这样的设置可以在满足用户屈光度要求的情况下，尤其对于近视度数高、眼轴长的青少年而言，能够有效控制其眼轴增长，延缓近视加深，并且有较高的佩戴舒适度。

补充说明的是，所述第一区21、第二区22和第三区23所在的各自区域内，也可以具有不同的曲率半径，但仍需要遵循镜片主体100径向向外的方向上依次递增的设计原则。并且，在每一曲率半径段的交接处，也包括光学中心区11、第一区21、第二区22和第三区23相互之间的交接处，可以呈不连续的阶梯状，也可以是连续地、渐近地衔接，两种方式都是可行的，可视需求使用不同而设计，例如可依照制造上的限制、或是镜片直径大小的限制来选择。

综上所述，通过该周边离焦区使通过的光束成像于视网膜前方附近多个不同距离的位置上，使成像的位置靠近或位在与视网膜最佳距离的位置的机率增加，尤其是针对近视度数较高以及眼轴较长的用户群体。并且，即使在近视离焦镜片的周边具有大离焦量的区域，也不会存在大像差，从而导致用户产生不舒适感而能适用于大多数人的眼球、达到预期的延缓或是阻止视力偏差程度加深的目的，故确实能达成本发明之目的。

实施例2

本实施例还提供了一种近视离焦眼镜，该眼镜可以是供用户佩戴的非接触式眼镜，包括前述实施例提供的近视离焦镜片，以及镜框。所述近视离焦镜片设置于镜框上，以在用户佩戴该近视离焦眼镜时，该近视离焦镜片位于用户眼睛前方，能够将图像成像于用户的视网膜上或视网膜前方，特别是对于近视度数较高以及眼轴较长的用户群体，能够根据该用户的实际情况，提供与该用户相适的、且在镜片径向向外的方向上具有增大的离焦量的近视离焦眼镜，保证离焦效果的同时能够有效减小像差，极大提高了用户佩戴体验感。使用户具有和正常视力人群相同的视野的同时，能够有效延缓近视程度加深。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种近视离焦镜片，其特征在于，包括：

能够使光束聚焦于视网膜上的光学中心区，以及能够使光束聚焦于视网膜上或视网膜前方的周边离焦区；

所述周边离焦区与所述光学中心区同心设置，且位于所述光学中心区的径向外侧；

所述周边离焦区包括：

设置在所述近视离焦镜片凸表面上的、多个微透镜形成的微透镜阵列；以及在所述近视离焦镜片凹表面上的、对应所述微透镜阵列的自由曲面区，所述自由曲面区具有不同的曲率半径；

并且，所述周边离焦区设置为，使得所述近视离焦镜片沿径向向外具有依次增大的离焦量。

2.如权利要求1所述的近视离焦镜片，其特征在于，

所述凸表面具有第一曲率半径，所述凹表面具有第二曲率半径，所述第一曲率半径和所述第二曲率半径设置为使得经过所述光学中心区的光束能够聚焦于视网膜上；所述自由曲面区的最小曲率半径不小于所述第二曲率半径。

3.如权利要求1或2所述的近视离焦镜片，其特征在于，

所述自由曲面区的曲率半径设置为，沿所述镜片径向向外逐渐增大。

4.如权利要求1或2所述的近视离焦镜片，其特征在于，

所述自由曲面区包括第一区、第二区和第三区；所述第一区为所述近视离焦镜片颞侧区域，第二区为所述近视离焦镜片偏鼻下方区域；第三区为所述近视离焦镜片处于使用状态时的上方区域；

所述第一、二、三区的曲率半径设置为：R1＞R2＞R3；

其中，R1为第一区的曲率半径，R2为第二区的曲率半径，R3为第三区的曲率半径。

5.如权利要求1所述的近视离焦镜片，其特征在于，

所述微透镜阵列排列为n个同心设置的离焦环，所述n个离焦环的直径沿径向向外依次增大设置；

所述n的取值为8至12。

6.如权利要求5所述的近视离焦镜片，其特征在于，

所述微透镜的平面形状为正多边形或圆形，所述微透镜的直径为0.8-1.5mm，同一离焦环内相邻微透镜之间相接设置；

相邻所述离焦环之间的径向距离为2-8mm。

7.如权利要求5所述的近视离焦镜片，其特征在于，

位于径向内侧的离焦环其微透镜的直径小于位于径向外侧的离焦环其微透镜的直径。

8.如权利要求1所述的近视离焦镜片，其特征在于，

所述周边离焦区的离焦量为+3.00D-+6.00D。

9.如权利要求1所述的离焦镜片，其特征在于：

所述光学中心区是直径为7.5-12mm的正多边形或圆形区域。

10.一种近视离焦眼镜，包括如权利要求1-9任一项所述近视离焦镜片。

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