CN117572664A - 眼视光学镜片及眼镜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种眼视光学镜片，包括：基层，包括相背设置的第一面和第二面，第一面为曲面，第二面为平面；玻璃盖板，设置于第一面；以及胶水层，填充于第一面和玻璃盖板之间；眼视光学镜片的屈光度由基层的折射率、第一面的曲率半径以及胶水层的折射率决定。本发明公开的眼视光学镜片能够解决近视眼镜片厚重的问题。此外，本发明还公开一种眼镜。

Description

眼视光学镜片及眼镜
技术领域
本发明涉及眼视光学技术领域，特别涉及一种眼视光学镜片及眼镜。
背景技术
传统近视眼镜片在度数较高的情况下可能会比较厚重，导致眼镜镜片相较于镜框较突出，影响眼镜整体的外观美观。同时，镜片的重量一般高达几十到一百克，会对耳廓和鼻翼造成压力。而且厚重的眼镜片会影响美观，所以对近视眼镜片的减重很有必要。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种眼视光学镜片及眼镜，旨在解决近视眼镜片厚重的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种眼视光学镜片，所述眼视光学镜片包括：
基层，包括相背设置的第一面和第二面，所述第一面为曲面，所述第二面为平面；
玻璃盖板，设置于所述第一面；以及
胶水层，填充于所述第一面和所述玻璃盖板之间；
所述眼视光学镜片的屈光度由所述基层的折射率、所述第一面的曲率半径以及所述胶水层的折射率决定。
优选地，所述第一面用于朝向物体，所述第二面用于朝向眼睛，所述第一面向靠近所述第二面的方向凹陷形成凹面。
优选地，所述眼视光学镜片的屈光度表示为：其中，D表示所述眼视光学镜片的屈光度，l′表示所述眼视光学镜片的像方截距，n′表示所述基层的折射率，n表示所述胶水层的折射率，r表示所述第一面的曲率半径。
优选地，所述第一面的曲率半径为所述眼视光学镜片的像方焦距的两倍。
优选地，沿所述第一面的中心向所述第一面的边缘的方向，所述第一面设置有若干圆环状的凸棱，若干所述凸棱的圆心重合；沿所述第一面的中心向所述第一面的边缘的方向，若干所述凸棱的直径依次递增；所述若干圆环状的凸棱等高。
优选地，所述眼视光学镜片的像方焦距表示为：其中，f′表示所述眼视光学镜片的像方焦距，ρj表示所述凸棱的半径，j表示沿所述第一面的中心向所述第一面的边缘的方向的第j个凸棱，λ表示波长。
优选地，每一所述凸棱包括相连的突起面和斜面，所述突起面朝向所述第一面的中心，所述斜面朝向所述第一面的边缘，所述斜面上设有若干台阶状的凸起。
优选地，所述玻璃盖板相背设置的两个表面均为平面；和/或
所述基层的材质为亚克力。
优选地，所述基层的折射率为1.49-1.50；和/或，所述胶水层的折射率为1.3-1.7；和/或，所述第一面的曲率半径为10-20mm。
本发明进一步提出一种眼镜，所述眼镜包括镜架和如上所述的眼视光学镜片，所述眼视光学镜片固定于所述镜架。
本发明技术方案的有益效果在于：眼视光学镜片仅包括基层、玻璃盖板以及胶水层，其中，基层和玻璃盖板的厚度较小，胶水层的厚度可以忽略不计。因此，眼视光学镜片的整体厚度仅由基层和玻璃盖板决定，极大减小了眼视光学镜片的厚度，使得眼视光学镜片具有小型化、轻薄化等优点。
附图说明
图1为本发明实施例提供的眼视光学镜片的剖面示意图。
图2为图1所示的眼视光学镜片的基层的俯视图。
图3为图1所示的眼视光学镜片的基层的剖面示意图。
图4为图3所示的基层A部的局部放大图。
图5为本发明实施例提供的眼镜的示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请结合参看图1，其为本发明实施例提供的眼视光学镜片的剖面示意图。眼视光学镜片1为近视眼镜片，用于改进视觉体验和矫正效果。眼视光学镜片1包括基层10、玻璃盖板20以及胶水层30。基层10包括相背设置的第一面11和第二面12；第一面11为曲面，第二面12为平面。玻璃盖板20设置于第一面11，胶水层30填充于第一面11和玻璃盖板20之间。眼视光学镜片1的屈光度由基层10的折射率、第一面11的曲率半径以及胶水层30的折射率决定。
本实施例中，眼视光学镜片1包括依次层叠设置的基层10、胶水层30以及玻璃盖板20。其中，基层10和玻璃盖板20均为薄片状。基层10包括相背设置的第一面11和第二面12，玻璃盖板20盖设于第一面11。胶水层30填充于基层10和玻璃盖板20之间，并将基层10和玻璃盖板20粘合固定在一起。其中，胶水层30为光学胶水。
由于胶水层30与第一面11相贴合，则胶水层30与第一面11相贴合的一面也为曲面，胶水层30与第一面11相贴合的一面的曲率半径与第一面11的曲率半径相同。本实施例中，眼视光学镜片1的屈光度由基层10的折射率、第一面11的曲率半径以及胶水层30的折射率共同决定。
本实施例中，基层10的外径小于70mm，厚度小于0.3mm。玻璃盖板20的厚度大约为0.9mm，胶水层30的厚度为0.003mm。由于胶水层30的厚度可以忽略不计，因此，眼视光学镜片1的整体厚度可以低至1mm，极大减小了眼视光学镜片1的厚度，使得眼视光学镜片1具有小型化、轻薄化等优点。
在一些实施例中，第一面11用于朝向物体，第二面12用于朝向眼睛。第一面11向靠近第二面12的方向凹陷形成凹面。
本实施例中，当佩戴眼视光学镜片1时，基层10的第二面12朝向眼睛，基层10的第一面11背离眼睛朝向外界物体。第一面11向第二面12的方向凹陷形成凹面。相应地，基层10为凹透镜。
在一些实施例中，眼视光学镜片1的屈光度表示为：其中，D表示眼视光学镜片1的屈光度，l′表示眼视光学镜片1的像方截距，n′表示基层10的折射率，n表示胶水层30的折射率，r表示第一面11的曲率半径。
本实施例中，近轴光线的光路计算公式表示为：其中，l表示眼视光学镜片1的物方截距。由于入射光可以近似为平行光，所以物方截距可以为正无穷，像方焦距可以近似于像方截距。因此，眼视光学镜片1的光焦度公式，即屈光度可以根据近轴光线的光路计算公式推导得到。从眼视光学镜片1的屈光度公式可知，眼视光学镜片1的屈光度由基层10的折射率、胶水层30的折射率以及第一面11的曲率半径共同决定。
在一些实施例中，第一面11的曲率半径为眼视光学镜片1的像方焦距的两倍。
本实施例中，第一面11的曲率半径与眼视光学镜片1的像方焦距之间存在如下关系：其中，f′表示眼视光学镜片1的像方焦距；r表示第一面11的曲率半径。由此可知，当第一面11的曲率半径确定时，眼视光学镜片1的像方焦距也能够相应确定。
请结合参看图2，其为本发明实施例提供的眼视光学镜片的基层的俯视图。在一些实施例中，沿第一面11的中心向第一面11的边缘的方向，第一面11设置有若干圆环状的凸棱13，若干凸棱13的圆心重合。沿第一面11的中心向第一面11的边缘的方向，若干凸棱13的直径依次递增。
本实施例中，第一面11设有若干凸棱13，所有凸棱13的圆心均重合。若干凸棱13沿第一面11的中心向第一面11的边缘依次设置。可以理解的是，若干凸棱13为同心圆环。其中，沿第一面11的中心向第一面11的边缘方向，若干凸棱13的直径依次递增。同时，相邻的两个凸棱13相连。可以理解的是，第一面11形成菲涅尔面，基层10为衍射光学元件(Diffractive Optical Elements，DOE)透镜。其中，第一面11可以由binary2(二元面2)来表征，基层10可以通过菲涅尔加上1级衍射来完成聚焦。基层10采用衍射光学元件透镜，为了便于DOE衍射基层10的微纳加工，基层10上凸棱13的高度是等高设置的。
在一些实施例中，眼视光学镜片1能够在先设定衍射基层10的屈光度到一固定值，即设计菲涅尔衍射面的微纳结构和材料，再通过改变胶水层的折射率来改变眼视光学镜片1的屈光度，既降低了开模成本又提高了设计的效率。
进一步地，眼视光学镜片1的像方焦距表示为：其中，f′表示眼视光学镜片1的像方焦距，ρj表示凸棱13的半径，j表示沿第一面11的中心向第一面11的边缘的方向的第j个凸棱13，λ表示光波长。
根据惠更斯-菲涅尔原理，在眼科镜片领域中，由于基层10距离人眼的距离z1远大于光波长λ，在本实施例中，基层10可以为菲涅尔波带片(binary2面)，第j个凸棱13外圆半径为因此，可以得到眼视光学镜片1的像方焦距为：/>可以理解的是，当第一面11的曲率半径确定时，眼视光学镜片1的像方焦距能够相应确定，相应地，第一面11上每一凸棱13的半径也能够确定。即是说，根据菲涅尔半波带片能够确定DOE透镜的齿宽，即基层10上凸棱13的宽度。
请结合参看图3和图4，图3为本发明实施例提供的眼视光学镜片的基层的剖面示意图，图4为本发明实施例提供的眼视光学镜片的基层的局部放大图。在一些实施例中，每一凸棱13包括相连的突起面131和斜面132。突起面131朝向第一面11的中心，斜面132朝向第一面11的边缘。斜面132上设有若干台阶状的凸起133。
本实施例中，每一凸棱13均包括相连的突起面131和斜面132。其中，突起面131朝向第一面11的中心，斜面132朝向第一面11的边缘。相邻的两个凸棱13中，一个凸棱13的突起面131与另一个凸棱13的斜面132相连，或者，一个凸棱13的斜面132与另一个凸棱13的突起面131相连。
本实施例中，斜面132与第一面11之间的夹角为锐角。突起面131可以与第一面11垂直，或者，突起面131与第一面11之间的夹角大于斜面132与第一面11之间的夹角。突起面131和斜面132使得凸棱13具有一定的高度和宽度。凸棱13的高度和宽度等微结构的尺寸可低至百纳米级别，使得基层10在尺寸上更不容易造成杂散光，从而在设计上减少了杂散光的生成。
斜面132上还凸设有若干凸起133，同一斜面132上的若干凸起133呈台阶状。相应地，每一凸起133均为圆环状。
更进一步地，可以通过单点金刚石沿着斜面132逐步推进刀具，以在每个斜面132上形成若个凸起133，加工精度精确到百纳米级别。
本实施例中，玻璃盖板20盖设于第一面11，保护基层10的同时，还能够防止灰尘和油污等细小颗粒进入具有台阶状结构的凸棱13中，以避免细小颗粒对成像质量造成影响。
在一些实施例中，玻璃盖板20相背设置的两个表面均为平面。
本实施例中，玻璃盖板20的两个表面均为平面。可以理解的是，眼视光学镜片1整体为平板状。同时，玻璃盖板20对眼视光学镜片1的光路不会造成影响。
可以理解的是，当第一面11的曲率半径，在本申请中即为菲涅尔结构的齿高、齿宽、基层10的折射率确定时，改变胶水层30的折射率就能够改变眼视光学镜片1的焦距，进而改变眼视光学镜片1的度数。也就是说，在第一面11的曲率半径和基层10的折射率一定的情况下，眼视光学镜片1的屈光度仅由胶水层30的折射率决定。由此，同一套模具就可以生产出不同度数的眼视光学镜片1，在不改变眼视光学镜片1整体结构的前提下，改变胶水层30的折射率就能够改变眼视光学镜片1的屈光度，既降低了开模成本，又提高了生产效率。相应地，当眼视光学镜片1的有效焦距(EFL)确定时，就能够唯一确定胶水层30的折射率。其中，眼视光学镜片1的有效焦距为37.5-42.5之间的任意值。
如下表所示为，当第一面11的曲率半径为13.94mm、基层10的折射率为1.492时，不同的胶水层30折射率下得到的眼视光学镜片1的焦距。
实施例 EFL(mm) r(mm) n n′ D(1/m)
1 -100 13.94 1.7 1.492 -10
2 -192.68 13.94 1.6 1.492 -5.19
3 -434.78 13.94 1.54 1.492 -2.3
在一些实施例中，基层10的折射率为1.49-1.50；和/或，胶水层30的折射率为1.3-1.7；和/或，第一面11的曲率半径为10-20mm。
本实施例中，基层10的折射率可以为1.492。
在一些实施例中，基层10的材质为亚克力。
本实施例中，基层10由亚克力材料制成，玻璃盖板20由玻璃材料制成。其中，亚克力具有高透光率、高强度、小重量、高稳定性等优点，使得眼视光学镜片1相应具有高透光率、高强度、小重量、高稳定性等优点。
请结合参看图5，其为本发明实施例提供的眼镜的示意图。眼镜2包括镜架3和眼视光学镜片1，眼视光学镜片1固定于镜架3。
眼视光学镜片1的具体结构参照上述实施例。由于眼镜2采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上所述的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。

Claims (10)

1.一种眼视光学镜片，其特征在于，所述眼视光学镜片包括：
基层，包括相背设置的第一面和第二面，所述第一面为曲面，所述第二面为平面；
玻璃盖板，设置于所述第一面；以及
胶水层，填充于所述第一面和所述玻璃盖板之间；
所述眼视光学镜片的屈光度由所述基层的折射率、所述第一面的曲率半径以及所述胶水层的折射率决定。
2.根据权利要求1所述的眼视光学镜片，其特征在于，所述第一面用于朝向物体，所述第二面用于朝向眼睛，所述第一面向靠近所述第二面的方向凹陷形成凹面。
3.根据权利要求2所述的眼视光学镜片，其特征在于，所述眼视光学镜片的屈光度表示为：其中，D表示所述眼视光学镜片的屈光度，l′表示所述眼视光学镜片的像方截距，n′表示所述基层的折射率，n表示所述胶水层的折射率，r表示所述第一面的曲率半径。
4.根据权利要求3所述的眼视光学镜片，其特征在于，所述第一面的曲率半径为所述眼视光学镜片的像方焦距的两倍。
5.根据权利要求3所述的眼视光学镜片，其特征在于，沿所述第一面的中心向所述第一面的边缘的方向，所述第一面设置有若干圆环状的凸棱，若干所述凸棱的圆心重合；沿所述第一面的中心向所述第一面的边缘的方向，若干所述凸棱的直径依次递增；所述若干圆环状的凸棱等高。
6.根据权利要求5所述的眼视光学镜片，其特征在于，所述眼视光学镜片的像方焦距表示为：其中，f′表示所述眼视光学镜片的像方焦距，ρj表示所述凸棱的半径，j表示沿所述第一面的中心向所述第一面的边缘的方向的第j个凸棱，λ表示波长。
7.根据权利要求5所述的眼视光学镜片，其特征在于，每一所述凸棱包括相连的突起面和斜面，所述突起面朝向所述第一面的中心，所述斜面朝向所述第一面的边缘，所述斜面上设有若干台阶状的凸起。
8.根据权利要求1所述的眼视光学镜片，其特征在于，所述玻璃盖板相背设置的两个表面均为平面；和/或
所述基层的材质为亚克力。
9.根据权利要求1所述的眼视光学镜片，其特征在于，所述基层的折射率为1.49-1.50；和/或，所述胶水层的折射率为1.3-1.7；和/或，所述第一面的曲率半径为10-20mm。
10.一种眼镜，其特征在于，所述眼镜包括镜架和如权利要求1至9中任一项所述的眼视光学镜片，所述眼视光学镜片固定于所述镜架。
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