CN116149081A - 超薄镜片及包含该超薄镜片的眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超薄镜片，涉及近视或老花镜片或VR镜片的技术领域，超薄镜片包含镜片基层；镜片基层具有相对设置的第一表面和第二表面，第一表面包含多个同心圆环，多个同心圆环的中心与第一表面的中心重合；多个同心圆环的直径沿第一表面的中心向外递增，且分布在第一表面；相邻的同心圆环之间沿镜片基层的厚度方向形成台阶；还包括均匀涂敷于第一表面的涂敷层。采用不同折射率n的涂敷层可产生不同的屈光度D的整体超薄镜片。超薄镜片可进一步加工成包含该超薄镜片的眼镜，用于制备包括近似眼镜或老花眼镜或VR眼镜，佩戴者佩戴本申请中超薄镜片制成的眼镜，都能提高长期佩戴的舒适度，缓解用眼疲劳，提升用户体验。

Description

超薄镜片及包含该超薄镜片的眼镜

技术领域

本发明涉及到眼镜镜片技术领域，尤其涉及到一种超薄镜片及包含该超薄镜片的眼镜。

背景技术

随社会的发展，消费电子产品的普及和中小学生的课业压力大，老年人老花后的视觉障碍问题，小学生近视率逐年攀升，而且越来越低龄化，老年人老花后生活障碍，关爱青少年的近视问题和老年人的老花问题已经成为我国最突出的人文关怀问题，受到社会各界的广泛关注，因此需要一种可以有效预防近视或老花的镜片。

市面上一些可抑制近视增长或抑制老花的的眼镜镜片或VR镜片，无论是树脂镜片、玻璃镜片或其他材料制成的普通近视凹透镜片或老花凸透镜镜片或VR镜片，其特点是度数越高，镜片越厚。当该镜片与眼镜架组装后形成的眼镜，也是随着度数的增加而重量越重，增加了青少年和老年人使用眼镜过程中产生的疲劳感。

因此，现有技术存在上述缺陷，需要改进。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种超薄镜片及包含该超薄镜片的眼镜，所述超薄镜片包含最大限度地只保留发生折射的菲涅尔结构，使从超薄镜片的一侧进入的光学束经过菲涅尔结构后，从超薄镜片的另一侧表面射出，相比于现有的普通近视镜片或老花镜片，光路损耗更少，成像更清晰，且超薄镜片更薄更轻。采用超薄镜片制成的近视镜片或老花镜片或VR镜片，能提高佩戴者长期佩戴的舒适度，缓解用眼疲劳，同时满足眼镜产品小型化和轻薄化的设计要求。

根据本发明，提供一种超薄镜片，所述超薄镜片包含镜片基层；所述镜片基层具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面包含多个同心圆环，所述多个同心圆环的中心与所述第一表面的中心重合；所述多个同心圆环的直径沿所述第一表面的中心向外递增，且分布在所述第一表面，相邻的同心圆环之间沿所述镜片基层的厚度方向形成台阶；

所述超薄镜片还包括均匀涂敷于所述第一表面的涂敷层，所述涂覆层可选用不同的折射率n材料制成，不同的折射率n的涂覆层可产生不同的屈光度值D的超薄镜片，所述超薄镜片的屈光度值D满足：-20D∽0.0D，或0.0D∽20D。

进一步地，所述第一表面包含的多个同心圆环被布置成菲涅尔结构。

进一步地，所述涂敷层完全贴合具有菲涅尔结构的所述物体侧表面，且均匀填充所述菲涅尔结构的台阶内，所述台阶沿所述镜片基层的厚度方向高度相同。

进一步地，所述菲涅尔结构设置为球面或非球面。

进一步地，所述镜片基层的第二表面设计为平面或自由曲面。

进一步地，当所述超薄镜片的屈光度满足：-20D∽0.0D时，所述镜片基层EFL的焦距满足20mm<EFL<60mm，以及所述涂敷层的折射率n满足：1.3<n<1.9；当所述超薄镜片的屈光度满足：0.0D∽+20D时，所述镜片基层的焦距EFL满足-60mm<EFL<-20mm,以及所述涂敷层的折射率n满足：1.4<n<1.9。

进一步地，所示涂敷层的折射率与所示镜片基层1的折射率n0之间满足：0.81<n/n0<1.36。

进一步地，所述镜片基层的第二表面可配置为不同的曲率半径R2，通过改变所述第二表面的曲率半径R2，可产生不同屈光度值D的超薄镜片。

进一步地，所述涂敷层和所述镜片基层耦合制成平面透镜或平凸透镜或平凹透镜。

进一步地，涂覆层包括紫外胶水。

进一步地，所述涂覆层和所述镜片基层的热膨胀系数一致。

一种包括以上所述的超薄镜片的眼镜，所述眼镜包括近视眼镜、老花眼镜或VR眼镜。

采用上述方案，本发明的有益效果为：相比于采用普通光学镜片制成的眼镜，如近视眼镜或老花眼镜或VR眼镜，使用过程中，会出现边角变暗，模糊的现象，尤其是度数高，镜片较厚，光在镜片边缘较厚的透镜片中传播会使光线减弱，在光线条件不足的情况下，容易出现模糊和变暗的成像，本申请采用菲涅尔结构的超薄镜片，最大限度地只保留发生折射的菲涅尔结构。采用菲涅尔超薄镜片制成的近视眼镜或老花眼镜或VR眼镜，可有效减轻佩戴者的挂载负荷，能提高长期佩戴的舒适度，缓解用眼疲劳，也满足眼镜产品小型化和轻薄化的设计。

附图说明

为了更清楚的说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明其中一实施例提供的基于菲涅尔结构的超薄镜片的的示意性结构图；

图2为本发明其中一实施例提供的超薄镜片包含镜片基层和涂敷层的示意结构图；

图3为本发明其中一实施例提供的对球面凸透镜的表面菲涅尔化形成菲涅尔结构的示意图；

图4为本发明其中一实施例提供的对球面凹透镜的表面菲涅尔化形成菲涅尔结构的示意图；

图5为本发明其中一实施例提供的超薄镜片包含镜片基层、涂敷层和保护层的三明治示意结构图。

以上图例所示：100.超薄镜片；1.镜片基层；2.涂敷层；3.保护层；11.第一表面；12.第二表面；13.多个同心圆环；14.台阶。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“第一表面”、“第二表面”为镜片基层的相对设置的两个侧面，菲涅尔结构形成在镜片基层的第一表面上，第一表面和第二表面其中之一都可以相对人眼设置，这些类似的表述只是为了更清楚地说明的目的，并不限定本发明整体发明构思。在图中，结构相似的单元是用以相同标号标示。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。

如图1和图2所示，本发明提供一种菲涅尔超薄镜片100，包含镜片基层1，所述镜片基层1具有相对设置的第一表面11和第二表面12，所述镜片基层1的第二表面12设计为平面或自由曲面。所述镜片基层1的第一表面11包含多个同心圆环13，多个同心圆环13的中心与所述第一表面11的中心重合，且该多个同心圆环13的直径沿所述第一表面11的中心向外依次递增，均匀分布在镜片基层1的第一表面11上；相邻的同心圆环13之间沿所述镜片基层1的厚度方向形成台阶14。

进一步地，第一表面11上的多个同心圆环13可以设计成菲涅尔结构。

需要说明的是，本申请中的“菲涅尔结构”是指通过将一个球形表面或非球形表面分成多个同心环并将它们布置成在横截面视图中形成的台阶而获得的结构，并且该菲涅尔结构具有与原始球形表面或非球形表面相等的曲率半径。如图3展示了如何对球面凸透镜的表面菲涅尔化形成菲涅尔结构的示意图，如图4展示了如何对球面凹透镜的表面菲涅尔化形成的菲涅尔结构的示意图。其中，同心圆环之间的台阶14的高度均一致，这样，有利于涂敷层2更均匀涂敷于该菲涅尔结构，涂敷的厚度一致。

依据菲涅尔透镜设计方法结合自由曲面设计理念，在镜片基层1的第一表面11上通过已知的模制方法等，例如，注塑或压铸加工方法加工出多个同心圆环13，最终在镜片基层1的第一表面11形成菲涅尔结构，在这种情况下，菲涅尔结构与镜片基层1为一体成型结构，如图2所示。对于佩戴者来说，佩戴者如果长期佩戴采用本申请超薄镜片100制成的近视眼镜或老花眼镜或VR眼镜，更容易减轻佩戴者的挂载负荷，能提高长期佩戴的舒适度，缓解用眼疲劳，满足产品轻薄化和小型化设计。

在其他实施例中，具有菲涅尔结构的片材还可以通过压贴方式设置于镜片基层1上。因此，具有菲涅尔结构的片材可以与镜片基层1的材料不同，不需要依赖于镜片基层1的材料，菲涅尔结构的片材设计更灵活。

在本申请中，镜片基层1的材料可采用热塑性树脂，例如选用PMMA(polymethylmethacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯，又称为亚克力或有机玻璃)，或者PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)。镜片基层1的有效焦距EFL(Effective Focal Length,镜片基层1的中心到焦点的距离)满足：20mm<EFL<60mm或-60mm<EFL<-20mm。

进一步地，如图1所示，本申请实施例的超薄镜片100还包括均匀涂敷于所述镜片基层1的第一表面11的涂敷层2，即，在菲涅尔表面施加一涂敷层2。施加涂敷液体于菲涅尔表面使得涂敷液体均匀填充同心圆环之间形成的台阶14内，待干燥后形成透明状的固态化的涂敷层2，完全贴合具有菲涅尔结构的镜片基层1上。干燥可以通过干燥过程进行，例如空气干燥、紫外曝光、加热干燥。涂敷层2由透明光学材料制成，不仅不影响透光性，还可以根据镜片不同的功能需求，如需要制造适配近视用户的近视超薄镜片100，涂覆层2与镜片基层1耦合制成平凹透镜(靠近眼球的一侧为凹的)，近视的佩戴者佩戴由近视超薄镜片100制成的近视眼镜，佩戴更轻，成像更清晰，提升用户佩戴舒适度；或者，如需要制造适配老花用户的老花超薄镜片100，涂敷层2与镜片基层1耦合制成凸透镜(靠近眼球的一侧为凸的)，佩戴更轻，成像更清晰，提升用户体验。

需要说明的是，涂敷层2与镜片基层1可以耦合制成平面透镜或平凹透镜或平凸透镜，均匀覆盖有涂敷层2菲涅面始终位于透镜平面的一侧，是为了方便紧致地涂敷所述涂敷层2，避免涂敷地过程中，出气泡或不均匀地现象。

涂覆层2还可以防止油污或空气中的灰尘等积聚在菲涅尔结构的台阶14内，防止这些污渍影响超薄镜片100的清晰度。

因为每个用户的眼睛地屈光度数不一样，可以利用专业的验光仪检查出，以配制不同屈光度值的光学镜片，在本申请中，通过给菲涅尔基层1地第一表面涂敷预设折射率n的涂敷层，获得基层1的第一预设屈光度值和/或加工基层1的第二表面的曲率半径获得第二表面的第二预设屈光度值，第一预设屈光度值与第二预设屈光度值相互作用，最终获得理想的超薄镜片100的屈光度值。具体地，在一些实施例中，为了满足用户的个性化需求，涂敷层2可选择多种具有不同折射率n的透明光学材料制成，通过预先设定所述涂覆层2的折射率n可产生不同屈光度值D的超薄镜片100，施加各种不同的折射率n的涂敷层2于镜片基层1上，配置出可产生不同屈光度值D的超薄镜片100。

具体来说，包含镜片基层1和涂敷层2的屈光度计算公式如下：

D＝(n0-n)/R0*1000

其中，n0为镜片基层1的折射率，n为涂敷层2的折射率，R0为菲涅尔结构的曲率半径，D为整体超薄镜片的屈光度。

根据本申请一些实施例，在菲涅尔结构结合自由曲面设计过程中，具有菲涅面的镜片基层1被设计成具有一初始屈光度值+26D和初始曲率半径R0＝-19mm，当施加折射率n为1.586的涂敷层2在菲涅尔结构后可得到第一预设屈光度值为-5.0D的超薄镜片100；当施加折射率n为1.53的涂敷层2在菲涅尔结构后可得到第一预设屈光度值为-2.0D的超薄镜片100。

根据本申请另一些实施例中，也可以加工所镜片基层1的第二表面12使其具有不同的曲率半径R2，产生第二预设屈光度值，配置出可产生不同屈光度值的超薄镜片100。

如上所述加工步骤后，得到第一预设屈光度值为-5.0D、-2.0D的两种屈光度值的超薄镜片，可选地，再加工镜片基层1的第二表面12的曲率半径R2，第二表面产生第二预设屈光度值+2.0D，在这种情况下，第一预设屈光度值和第二预设屈光度值相互作用后，得到所述超薄镜片100的最终屈光度值为-3.0D、0.0D。

各参数之间的相关关系如下表1所示：

表1

需要说明的是，当所述超薄镜片100的屈光度满足：-20D∽0.0D时，所述镜片基层1的焦距EFL满足20mm<EFL<60mm，以及所述涂敷层2的折射率n满足：1.3<n<1.9；当所述超薄镜片100的屈光度满足：0.0D∽+20D时，所述镜片基层1的焦距EFL满足-60mm<EFL<-20mm,以及所述涂敷层的折射率n满足：1.4<n<1.9。在一些实施例中，所述涂覆层2由光学胶水制成，优选紫外胶水。

在以上实施例中，所示涂敷层2的折射率n与所示镜片基层1的折射率n0之间满足：0.81<n/n0<1.36，更好的满足超薄镜片100的轻薄化的设计要求情况下也能根据用户的需求带有矫正视力的理想屈光度。

在本申请的一些实施例中，所述涂敷层2通过施加可固化的涂敷液体材料于菲涅尔表面经过干燥固化后形成一层具有硬度的固态保护膜，此涂敷光学材料可以增加超薄镜片的透光性、耐磨性、耐刮花以及抗擦拭。在这种情况下，涂敷层2不仅具有充分填充并贴合镜片基层1的菲涅尔表面的上的凹凸不平的台阶内，待干燥后还可起到保护整个超薄镜片100(在本实施例下，超薄镜片100包含镜片基层1和涂敷层2)的作用，提高超薄镜片100的抗碎性能和使用寿命。

其中，所述镜片基层1的厚度不超过1.5mm；所述涂覆层2厚度不超过0.5mm。为使超薄镜片100在冷热交替之间的使用环境，避免超薄镜片100因为热胀冷缩的产生内应力而导致镜片变形，使镜片基层1于涂敷层2之间产生缝隙而影响镜片屈光效果，因此，所述涂覆层2和所述镜片基层2的热膨胀系数设计为一致。

需要说明的是，如图5所示，为了进一步提高超薄镜片100的整体抗碎性能，本申请的发明人当然可以在镜片基层1和涂敷层2外再增加一层的保护层3，增强涂覆层2的保护性能，提升超薄镜片100的抗碎性能和使用寿命。保护层3也可以设计为透明状，不影响超薄镜片100的透光性，优选采用钢化玻璃制成，在本实施例下，镜片基层1、涂覆层2和保护层3形成三明治结构。在涂敷液态的涂敷层2的过程中，保护层3和镜片基层1之间相互作用，不仅可以保证液态的涂覆层2涂敷在镜片基层1的第一表面11上更均匀更平整，还可使超薄镜片100的三明治结构整体更适合对超薄镜片100进一步加工，以满足超薄镜片100不同的应用场景，例如表面加硬镀膜处理、切割加工等工艺处理。

一种采用如上所述的基于菲涅尔结构的超薄镜片的眼镜(未图示)，所述眼镜包括近视眼镜、老花眼镜或VR眼镜，其中，基于菲涅尔结构的超薄镜片可以作为眼镜结构中的一层或多层之一。超薄镜片制成平凸透镜时，眼镜是老花眼镜。当超薄镜片制成平凹透镜时，眼镜是近视眼镜。当超薄镜片制成平面透镜或平凸透镜或平凹透镜，眼镜是VR眼镜。

综上所述，相比于采用普通带矫正屈光度数的镜片，使用过程中，会出现边角变暗，模糊的现象，尤其是度数高，透镜片较厚，光在镜片边缘较厚的透镜片中传播会使光线减弱，在光线条件不足的情况下，容易出现模糊和变暗的成像，本申请采用菲涅尔结构的超薄镜片，最大限度地只保留发生折射的菲涅尔结构，形成本申请中的带有菲涅尔结构的超薄眼镜镜片。采用基于菲涅尔结构的超薄镜片制备的近视眼镜或老花眼镜或VR眼镜，能提高长期佩戴的舒适度，缓解用眼疲劳，满足轻薄化和小巧化的设计要求。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种超薄镜片，其特征在于，所述超薄镜片包含镜片基层；所述镜片基层具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面包含多个同心圆环，所述多个同心圆环的中心与所述第一表面的中心重合；所述多个同心圆环的直径沿所述第一表面的中心向外递增，且分布在所述第一表面，相邻的同心圆环之间沿所述镜片基层的厚度方向形成台阶；

所述超薄镜片还包括均匀涂敷于所述第一表面的涂敷层，所述涂覆层可选用不同的折射率n材料制成，不同的折射率n的涂覆层可产生不同的屈光度值D的超薄镜片，所述超薄镜片的屈光度值D满足：-20D∽0.0D，或0.0D∽20D。

2.根据权利要求1所述的超薄镜片，其特征在于，所述第一表面包含的多个同心圆环被布置成菲涅尔结构。

3.根据权利要求2所述的超薄镜片，其特征在于，所述涂敷层完全贴合具有菲涅尔结构的所述第一表面，且均匀填充所述菲涅尔结构的台阶内，所述台阶沿所述镜片基层的厚度方向高度相同。

4.根据权利要求2所述的超薄镜片，其特征在于，所述菲涅尔结构设置为球面或非球面。

5.根据权利要求1所述的超薄镜片，其特征在于，所述镜片基层的第二表面设计为平面或自由曲面。

6.根据权利要求4所述的超薄镜片，其特征在于，当所述超薄镜片的屈光度满足：-20D∽0.0D时，所述镜片基层的焦距EFL满足20mm<EFL<60mm，以及所述涂敷层的折射率n满足：1.3<n<1.9；当所述超薄镜片的屈光度满足：0.0D∽+20D时，所述镜片基层的焦距EFL满足-60mm<EFL<-20mm,以及所述涂敷层的折射率n满足：1.4<n<1.9。

7.根据权利要求6所述的超薄镜片，其特征在于，所示涂敷层的折射率n与所示镜片基层的折射率n0之间满足：0.81<n/n0<1.36。

8.根据权力要求4所述的超薄镜片，其特征在于，所述镜片基层的第二表面可配置为不同的曲率半径R2，通过改变所述第二表面的曲率半径R2，可产生不同屈光度值D的超薄镜片。

9.根据权利要求1所述的超薄镜片，其特征在于，所述涂敷层和所述镜片基层耦合制成平面透镜或平凸透镜或平凹透镜。

10.根据权利要求1所述的超薄镜片，其特征在于，涂覆层包括紫外胶水。

11.根据权利要求1所述的超薄镜片，其特征在于，所述涂覆层和所述镜片基层的热膨胀系数一致。

12.一种包括根据权利要求1-11中任一项所述的超薄镜片的眼镜，所述眼镜包括近视眼镜、老花眼镜或VR眼镜。

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