CN116643414A - 一种螺旋排布的微透镜离焦镜片 - Google Patents

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李丽华
陈晓琴
李坤琦
邢钰炜
王婷
杨晓艳
郭星艺
张传丽
吴怡媛
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Abstract

本发明提供了一种螺旋排布的微透镜离焦镜片，镜片本体的前表面或/和后表面有径向分区，径向分区包含近视矫正区和近视防控区，近视防控区上设置基底透镜和呈斐波那契数列螺旋线型分布的微透镜阵列。本发明所述的一种螺旋排布的微透镜离焦镜片，微透镜数目较少，更易加工，所述近视防控镜片在较少的微透镜数目下仍可提供更好的周边离焦性能，所述近视防控镜片在眼球旋转时(如阅读)仍提供良好的成像性能，旨在提升现有近视防控镜片的近视离焦水平和成像效果，可提高近视镜片的光学性能，提供良好的周边成像质量且易于加工。

Description

一种螺旋排布的微透镜离焦镜片
技术领域
本发明涉及眼镜片技术领域，尤其是涉及一种螺旋排布的微透镜离焦镜片。
背景技术
近视影响了全世界大约20亿人，而且人数还在继续增长。我国青少年人群近视发病率较高，在某些地区，近视的患病率可能达到95％。如果不进行干预，近视会以每年0.5D-1D的速度发展，近视程度越高，患近视性黄斑病变、青光眼、视网膜脱离、白内障等病症的风险就越大，这些病症将是伴随我们终生的，因而青少年的近视防控一直是视光学领域的研究重点和热点。而与手术、药物、角膜接触镜等防控手段相比，框架眼镜有风险小、无副作用和安全卫生的优势，更易被大家接受。因此设计一款具有良好近视防控效果的眼镜片尤为重要。
近年来，学者们针对近视的发生发展机制进行了大量研究，动物实验和临床试验都显示周边视网膜离焦是影响近视发展的重要因素。当成像平面被人为的用正透镜移到视网膜前方(即近视离焦)时，眼轴的生长受到抑制，从而可能抑制了近视的发展。基于此原理，许多旨在减缓近视进展的光学产品应运而生，如渐进多焦眼镜、周边离焦框架眼镜、多点近视离焦框架眼镜、角膜塑形镜及多焦点隐形眼镜得到了广泛的应用，都取得了不同程度的近视控制效果。
周边离焦框架眼镜是最为安全有效的手段之一，由香港理工大学设计的“新乐学”(MyoSmart，HOYA)，亦称为多点正向光学离焦(Defocus In Corporate MultipleSegments,DIMS)镜片，是通过采用蜂巢设计的镜片表面多个微形凸透镜产生光学离焦的效果，改变近视儿童的相对周边屈光度，诱导视网膜产生周边近视离焦，而且周边的近视离焦可能通过改变整体视网膜形状减慢中央近视的进展抑制眼轴生长，延缓近视增加。蔡司公司的小乐圆和依视路公司的星趣控等镜片都是通过镜片表面的微结构，引导视网膜产生近视性离焦，进而达到近视防控的效果。但其视线下移(阅读)时的成像质量下降，成像效果受影响，且微透镜数量众多，增加了加工难度和成本。
现有专利大都未体现其所设计的近视离焦镜片的优良近视防控性能和成像质量，防控效果难以预测。专利CN 217561863U波浪结构与微透镜结构相结合，加工难度较大，成本较高。
为了进一步提高近视镜片的成像质量和近视防控能力，减小加工难度，仍需改进现有微透镜排布以优化近视防控镜片。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种螺旋排布的微透镜离焦镜片，旨在提升现有近视防控镜片的近视离焦水平和成像效果，提供了一种螺旋排布的微透镜离焦镜片，可提高近视镜片的光学性能，提供良好的周边成像质量且易于加工。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种螺旋排布的微透镜离焦镜片，镜片本体的前表面或/和后表面有径向分区，径向分区包含近视矫正区和近视防控区，近视防控区上设置基底透镜和呈斐波那契数列螺旋线型分布的微透镜阵列。
进一步的，所述基底透镜为球面或非球面，公式表示为：
c为非球面顶点处的曲率，r为非球面上任一点到光轴的径向距离，k为二次曲面系数,为各阶非球面系数。
进一步的，所述镜片本体前或后表面具有位于中央的第一近视矫正区、环设于第一近视矫正区的第二近视防控区、及围设于第二近视防控区的第三近视矫正区，第一近视矫正区半径尺寸范围为范围，第二近视防控区半径尺寸范围为第三近视矫正区半径尺寸范围为
进一步的，所述近视防控区的螺旋线为斐波那契数列分布，绘制方法如下：斐波那契数列为1，1，2，3，5，8……，从第三项开始，每一项的数字是前两项数字之和，通项表示为：
其中，a1＝a2＝1，以这些数字为半径，连续绘制圆弧就可以得到斐波那契螺旋线。
进一步的，所述近视防控区的螺旋线分为单线和双线两种，单线为同方向旋转的一组螺旋线，双线为反方向旋转的两组螺旋线交叉，螺旋线数目可在8条至21条之间，双螺旋线时微透镜可设置在两组螺旋线各个交点位置，或在两组螺旋线围成的各个平行四边形内。
进一步的，所述近视防控镜片的近视防控区的微透镜半径在范围内，微透镜半径尺寸为恒定大小或随位置变化而变化，防控区提供 的附加光焦度，将周边汇聚在视网膜后的光线拉至视网膜前。
进一步的，所述所述镜片本体的中心厚度为
相对于现有技术，本发明所述的一种螺旋排布的微透镜离焦镜片具有以下有益效果：
(1)本发明所述的一种螺旋排布的微透镜离焦镜片，所述近视防控镜片微透镜数目较少，更易加工。
(2)本发明所述的一种螺旋排布的微透镜离焦镜片，所述近视防控镜片在较少的微透镜数目下仍可提供更好的周边离焦性能。
(3)本发明所述的一种螺旋排布的微透镜离焦镜片，所述近视防控镜片在眼球旋转时(如阅读)仍提供良好的成像性能。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是斐波那契螺旋线；
图2是一种单螺旋线近视防控镜片的结构示意图；
图3是现有技术产品的结构示意图；
图4是不同瞳孔大小下的视网膜离焦曲线(a)4mm(b)6mm；
图5是不同视角下像面上MTF曲线(a)0°(b)20°；
图6是一种双螺旋线近视防控镜片的结构示意图。
附图标记说明：
1-镜片本体；2-基底透镜；3-微透镜阵列；4-近视矫正区；5-近视防控区；6-近视矫正区。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明的所有实施例其近视防控功能由近视防控区提供，近视防控区的微透镜按照斐波那契螺旋线排布，图1所示的为斐波那契螺旋线，绘制方法如下：斐波那契数列为1，1，2，3，5，8……，从第三项开始，每一项的数字是前两项数字之和。通项可表示为：
其中，a1＝a2＝1。以这些数字为半径，连续绘制圆弧就可以得到斐波那契螺旋线。
图2所示的近视防控离焦镜片，包括：镜片本体1由球面或非球面基底透镜2和微透镜阵列3组成，镜片本体1前或后表面具有位于中央的第一近视矫正区4、环设于第一近视矫正区4的第二近视防控区5、及围设于第二近视防控区5的第三近视矫正区6，此近视防控离焦镜片的直径为 中心厚度为基础光焦度为-2D。所述光学部前或后表面为偶次非球面，面型可表述为：
其中，c为非球面顶点处的曲率，r为非球面上任一点到光轴的径向距离，k为二次曲面系数，依次为从2阶到16阶的非球面系数。
此发明中所有实施例的基底透镜曲率半径由表1确定，所选取的镜片度数为-2D，则前表面屈光度为+5.5D，对应前表面曲率半径为107.27mm。后表面需提供-7.5D的屈光度，后表面曲率半径为78.38mm。
表1不同度数镜片的基弧
镜片度数 前表面屈光度 镜片度数 前表面屈光度 镜片度数 前表面屈光度
-1.00 +6.00 -4.00 +4.50 -7.00 +3.00
-2.00 +5.50 -5.00 +4.00 -8.00 +2.50
-3.00 +5.00 -6.00 +3.50
实施例1
本实施例所述的近视防控离焦镜片为单线结构即螺旋线为同方向，图2所示，本实施例中第二近视防控区5内有10条同方向的斐波那契螺旋线，直径为1mm的球面微透镜阵列分布于其上，附加+3.5D的屈光度，对应65.3378mm的曲率半径，用于提供周边近视离焦，相邻微透镜间间距为1.5mm～1.6mm。微透镜总面积计算公式为πr2×N，πr2表示单个微透镜面积，π表示圆周率，用3.14计算，r2表示微透镜半径平方，N表示微透镜数量。第二近视防控区5面积计算公式为R1表示近视防控区外半径，R2表示近视防控区内半径。本实施例中第二近视防控区5的微透镜总面积与基底透镜面积比为33.5％。
研究表明，人眼瞳孔的大小与年龄相关，考虑到本发明面向的人群大多为青少年人群，其瞳孔直径略大于中老年，具体大小如表2所示.
表2瞳孔的大小与年龄的关系
故所有实施例选取4mm和6mm的瞳孔直径评价镜片近视防控效果和成像质量的孔径。
图3展示了市面上其他近视防控产品的结构示意图。根据如下离焦计算公式：
其中，为泽尼克项，r为瞳孔的半径，φ为视野角度。α是水平轴与连接场点到坐标原点的线的夹角。α＝0°为水平视野，而α＝90°为垂直视野。这里我们计算-30°(鼻侧)至30°(颞侧)水平范围内的离焦水平即选取α＝0°，计算结果如图4所示，4mm孔径下相较于普通眼镜和其他近视离焦镜片在周边视场提供一定的近视离焦水平。
当人眼在进行近距离的用眼工作时，眼球会向下旋转，有研究显示，阅读时眼睛向下旋转的角度在20°-30°之间，此时人眼的视线会穿越镜片第一近视矫正区域。经模拟发现当人眼佩戴本实施例的镜片，眼球旋转20°时在不同瞳孔大小下仍能保证良好的视觉质量，如图5所示，本实施例的镜片，在不同瞳孔大小下眼球旋转20°时MTF较高且像散较小，对人眼视觉的影响较低。
实施例2
本实施例所述的近视防控离焦镜片为双线结构即两组螺旋线为相反方向，图6所示，本实施例中第二近视防控区5内有相反方向的斐波那契螺旋线分别为8条和13条，直径为0.8mm～2.4mm大小不等的球面微透镜阵列分布于其上，以保证第二近视防控区的总微透镜阵列面积占总第二近视防控区面积的30％～60％，实现周边光线在视网膜形成近视离焦。微透镜附加+3.5D的屈光度，对应65.3378mm的曲率半径，用于提供周边近视离焦。
综上，本发明的实施例提出的近视防控离焦镜片，结构简单、易于加工，在周边提供较高的近视离焦水平，在阅读时可提供良好的视觉质量，具有良好的应用价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种螺旋排布的微透镜离焦镜片，其特征在于：包括镜片本体，镜片本体的前表面或/和后表面有径向分区，径向分区包含近视矫正区和近视防控区，近视防控区上设置基底透镜和呈斐波那契数列螺旋线型分布的微透镜阵列。
2.根据权利要求1所述的一种螺旋排布的微透镜离焦镜片，其特征在于：基底透镜为球面或非球面，公式表示为：
c为非球面顶点处的曲率，r为非球面上任一点到光轴的径向距离，k为二次曲面系数,为各阶非球面系数。
3.根据权利要求1-2任一所述的一种螺旋排布的微透镜离焦镜片，其特征在于：镜片本体前或后表面具有位于中央的第一近视矫正区、环设于第一近视矫正区的第二近视防控区、及围设于第二近视防控区的第三近视矫正区，第一近视矫正区半径尺寸范围为 范围，第二近视防控区半径尺寸范围为第三近视矫正区半径尺寸范围为
4.根据权利要求1-3任一所述的一种螺旋排布的微透镜离焦镜片，其特征在于：近视防控区的螺旋线为斐波那契数列分布，绘制方法如下：斐波那契数列为1，1，2，3，5，8……，从第三项开始，每一项的数字是前两项数字之和，通项表示为：
其中，a1＝a2＝1，以这些数字为半径，连续绘制圆弧就可以得到斐波那契螺旋线。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种螺旋排布的微透镜离焦镜片，其特征在于：近视防控区的螺旋线分为单线和双线两种，单线为同方向旋转的一组螺旋线，双线为反方向旋转的两组螺旋线交叉，螺旋线数目可在8条至21条之间，双螺旋线时微透镜可设置在两组螺旋线各个交点位置，或在两组螺旋线围成的各个平行四边形内。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种螺旋排布的微透镜离焦镜片，其特征在于：所述近视防控镜片的近视防控区的微透镜半径在范围内，微透镜半径尺寸为恒定大小或随位置变化而变化，防控区提供的附加光焦度，将周边汇聚在视网膜后的光线拉至视网膜前。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种螺旋排布的微透镜离焦镜片，其特征在于：所述镜片本体的中心厚度为
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118348695A (zh) * 2024-05-14 2024-07-16 首都医科大学附属北京同仁医院 一种复合近视防控镜片

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201837794U (zh) * 2010-09-27 2011-05-18 苏州苏大明世光学有限公司 非球面近视眼镜片
CN103543480A (zh) * 2013-10-12 2014-01-29 长春理工大学 太阳花型排列方式的龙虾眼透镜
CN113189788A (zh) * 2021-05-20 2021-07-30 维哲视光科技有限公司 锥形螺纹状排列复合多点微透镜离焦镜片以及其设计方法
CN217587788U (zh) * 2022-05-25 2022-10-14 霖鼎光学(上海)有限公司 一种用于人眼的光学镜片
CN217821147U (zh) * 2022-08-23 2022-11-15 江苏完美光学有限公司 一种复合膜层树脂离焦镜片
CN115629490A (zh) * 2022-11-08 2023-01-20 天津世纪康泰生物医学工程有限公司 一种渐进多元微透镜眼镜片及其设计方法
CN116035762A (zh) * 2023-02-22 2023-05-02 南开大学 一种矫正周边视场像差的人工晶状体

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201837794U (zh) * 2010-09-27 2011-05-18 苏州苏大明世光学有限公司 非球面近视眼镜片
CN103543480A (zh) * 2013-10-12 2014-01-29 长春理工大学 太阳花型排列方式的龙虾眼透镜
CN113189788A (zh) * 2021-05-20 2021-07-30 维哲视光科技有限公司 锥形螺纹状排列复合多点微透镜离焦镜片以及其设计方法
CN217587788U (zh) * 2022-05-25 2022-10-14 霖鼎光学(上海)有限公司 一种用于人眼的光学镜片
CN217821147U (zh) * 2022-08-23 2022-11-15 江苏完美光学有限公司 一种复合膜层树脂离焦镜片
CN115629490A (zh) * 2022-11-08 2023-01-20 天津世纪康泰生物医学工程有限公司 一种渐进多元微透镜眼镜片及其设计方法
CN116035762A (zh) * 2023-02-22 2023-05-02 南开大学 一种矫正周边视场像差的人工晶状体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118348695A (zh) * 2024-05-14 2024-07-16 首都医科大学附属北京同仁医院 一种复合近视防控镜片

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