CN118409441A - 一种镜片及眼镜 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种镜片及眼镜,包括:镜片本体,具有几何中心和边缘;自几何中心向边缘延伸的方向,镜片本体具有围绕几何中心的光学区和围绕光学区的调节区;光学区的光学中心与几何中心重合;微结构单元,设置在镜片本体上,并位于调节区;微结构单元包括多个用于接收入射光线的第一表面;且入射光线经过第一表面后通过偏折使焦点偏离视网膜并形成模糊影像;其中,入射光线与第一面之间具有最小角度α,满足:0°<α<90°。本申请通过在微结构单元中引入能够使入射光线产生偏折并偏离原光路路线的第一表面,以进一步使得焦点偏离视网膜的黄斑中心,从而影响成像质量,具有潜在的抑制屈光不正进一步发生、发展的作用。
Description
技术领域
本申请属于眼视光学技术领域,具体涉及一种镜片及眼镜。
背景技术
在眼镜片上设置微结构可以有助于抑制轴性近视进一步的发展,微结构产生的附加屈光力具有与眼镜片光学中心不同的屈光力,即周边形成近视性离焦,防止周边焦点落在视网膜上或后方,以抑制近视的发展。但通过离焦理论来预防近视时,眼镜片上的微结构需要根据个体的眼球特征和视觉需求进行适配,不同戴镜者的眼球形状和度数需求不同,因此需要确保微结构可以准确地产生所需的屈光力,这导致微结构的形状和位置难以统一;其次,通过微结构产生不同屈光力以干扰眼轴生长的效果会随着使用时间的增长而减弱,导致用于形成离焦的微结构在调控稳定性和持久性的效果上表现较差。
发明内容
发明目的:本申请实施例提供一种镜片及眼镜,旨在提供一种使入射光线透过带微结构单元时,使透过的光线产生偏折,偏离原光路路线,从而影响成像质量,以抑制屈光不正进一步发生、发展的眼镜片。
技术方案:本申请实施例所述的一种镜片,包括:
镜片本体,具有几何中心和边缘;自所述几何中心向所述边缘延伸的方向,所述镜片本体具有围绕所述几何中心的光学区和围绕所述光学区的调节区;所述光学区的光学中心与所述几何中心重合;
微结构单元,设置在所述镜片本体上,并位于所述调节区;所述微结构单元包括多个用于接收入射光线的第一表面;且入射光线经过所述第一表面后通过偏折使焦点偏离视网膜并形成模糊影像;
其中,所述入射光线与所述第一面之间具有最小角度α,满足:0°<α<90°。
在一些实施例中,所述镜片进一步满足:满足:65°<α<90°。
在一些实施例中,所述镜片本体包括靠近眼睛一侧的第一光学表面和靠近入射光线的第二光学表面,所述第一光学表面和所述第二光学表面相对设置;其中,所述微结构单元设于所述第一光学表面和/或所述第二光学表面上。
在一些实施例中,所述微结构单元为凸起结构,所述微结构单元还包括与所述第一表面连接的第二表面,多个所述第一表面和所述第二表面围合形成所述凸起结构;
所述第二表面与所述第二光学表面连接,所述第一表面自所述第二表面朝向入射光线凸出;或者
所述第二表面与所述第一光学表面连接,所述第一表面自所述第二表面朝向眼睛一侧凸出。
在一些实施例中,所述微结构单元为凹陷结构,所述微结构单元具有贯穿所述第一光学表面和/或所述第二光学表面的开口;多个所述第一表面共同限定出所述凹陷结构;
其中,所述开口贯穿所述第二光学表面时,所述第一表面与所述第二光学表面连接,并自所述第二光学表面朝向眼睛一侧延伸;或者
所述开口贯穿所述第一光学表面时,所述第一表面与所述第一光学表面连接,并自所述第一光学表面朝向入射光线延伸。
在一些实施例中,所述微结构单元包括多个,多个所述微结构单元中的一部分为凸起结构,另一部分为凹陷结构;
当所述微结构单元为凸起结构时,所述微结构单元还包括与所述第一表面连接的第二表面,多个所述第一表面和所述第二表面围合形成所述凸起结构;
当所述微结构单元为凹陷结构时,所述凹陷结构具有开口,多个所述第一表面共同限定出所述凹陷结构;
其中,所述第二表面与所述第二光学表面连接,所述开口贯穿所述第二光学表面,且自所述几何中心向所述边缘延伸的方向,所述凸起结构和所述凹陷结构在所述第二光学表面上间隔设置;或者
所述第二表面与所述第一光学表面连接,所述开口贯穿所述第一光学表面,且自所述几何中心向所述边缘延伸的方向,所述凸起结构和所述凹陷结构在所述第一光学表面上间隔设置。
在一些实施例中,所述第一表面为平面;或者
所述入射光线经过所述微结构单元的所述第一表面后产生的附加屈光力为0。
在一些实施例中,所述微结构单元包括多个,多个所述微结构单元在所述调节区中彼此间隔设置。
在一些实施例中,所述微结构单元包括多个,多个所述微结构单元中的至少两者在所述调节区中彼此连接。
在一些实施例中,多个所述微结构单元彼此首尾连接形成一个或多个环带;所述环带环绕所述几何中心设置;
其中,当所述环带为多个时,多个所述环带在所述调节区中自所述几何中心向所述边缘延伸的方向排列;或者
所述环带为圆形、正多边形中的任一者。
在一些实施例中,所述光学区的边缘与所述几何中心之间的最小距离为0.5~5mm;或者
所述光学区选自圆形、正多边形中的任一者。
在一些实施例中,所述调节区具有与所述光学区相接的内边缘和远离所述光学区的外边缘,所述内边缘与所述光学区的边缘重合,所述外边缘与所述几何中心之间的最大距离为15~35mm;
其中,所述外边缘在所述镜片本体上呈圆形、多边形、不规则形状中的任意一种。
在一些实施例中,所述微结构单元选自三角棱镜、N边棱镜中的至少一种,其中,N为大于等于4的整数;或者
所述微结构单元的最大高度为0.001~0.5mm,所述第二表面的最小长度为0.1~3mm;或者
所述微结构单元的棱镜度为1.0~20cm/m;或者
所述微结构单元为不规则棱镜,且所述第一表面、所述第二表面中的任一者的形状选自圆形、规则多边形、不规则多边形中的至少一种。
在一些实施例中,本申请还提供一种眼镜,所述眼镜包括所述的镜片。
有益效果:与现有技术相比,本申请的一种镜片,包括:镜片本体,具有几何中心和边缘;自几何中心向边缘延伸的方向,镜片本体具有围绕几何中心的光学区和围绕光学区的调节区;光学区的光学中心与几何中心重合;微结构单元,设置在镜片本体上,并位于调节区;微结构单元包括多个用于接收入射光线的第一表面;且入射光线经过第一表面后通过偏折使焦点偏离视网膜并形成模糊影像;其中,入射光线与第一面之间具有最小角度α,满足:0°<α<90°。本申请的镜片中,通过在微结构单元中引入能够使入射光线产生偏折并偏离原光路路线的第一表面,以进一步使得焦点偏离视网膜的黄斑中心,从而影响成像质量,本申请的微结构单元具有潜在的抑制屈光不正进一步发生、发展的作用,且微结构单元的形状和位置不用进行统一控制,仅需要实现入射光线的偏折,以适应不同的视力矫正需求,这能够实现更多种类微结构单元的适配性;其次,由于入射光线与第一表面之间的最小角度α满足:0°<α<90°,保证了入射光线经过第一表面后会始终会发生偏折,使光线路径发生改变,不再保持原始的光路线,这不同于通过微结构产生的屈光力形成离焦而影响成像的原理,避免了离焦镜片因长期使用导致的控制效果降低的问题,本申请的镜片可以保持稳定的调控效果,并且这种调控效果在长期使用过程中能够持久维持。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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是本申请实施例提供的一种镜片的结构示意图;
图2是图1所示的镜片的侧视图;
图3是图2中A处的局部放大示意图;
图4是微结构单元为凹陷结构的镜片侧视图;
图5是图4中B处的局部放大示意图;
图6是微结构单元包括凸起结构和凹陷结构的镜片示意图;
图7是图6提供的镜片的侧视图;
图8是图7中C处的局部放大示意图;
图9是本申请实施例提供的微结构单元间隔设置的镜片结构示意图;
图10是本申请实施例提供的微结构单元间隔设置的镜片结构示意图;
图11是本申请实施例提供的微结构单元部分连接的镜片结构示意图;
图12是本申请实施例提供的微结构单元部分连接的镜片结构示意图;
图13是本申请实施例提供的微结构单元连接形成环带的镜片结构示意图;
图14是本申请实施例提供的镜片的成像原理图;
图15是本申请实施例提供的人眼理想成像时的光线追迹图;
图16是本申请实施例提供的离焦镜片在人眼的光线追迹图;
图17是本申请实施例提供的含有棱镜微结构的镜片在人眼的光线追迹图;
图18是图15对应的点列图;
图19是图16对应的点列图;
图20是图17对应的点列图;
附图标记:10-镜片本体,101-几何中心,102-边缘,103-光学区,104-调节区,1041-内边缘,1042-外边缘,105-第一光学表面,106-第二光学表面,20-微结构单元,201-第一表面,202-第二表面,203-开口,30-环带。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域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,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“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申请和简化描述,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申请的限制。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,至少一个指可以为一个、两个或者两个以上,除非另有明确具体的限定。
在眼镜片上设置微结构可以有助于抑制轴性近视进一步的发展已成为当今框架眼镜的主流设计,并且临床上已经证明其有效。在微结构设计方面,大部分采用的是将微结构和镜片本体呈一体,微结构的所产生的附加屈光力具有与眼镜片光学中心不同的屈光力,即周边形成近视性离焦,防止周边焦点落在视网膜上或后方,抑制近视的发展。另一方面,将微结构设计成柱镜,呈圆环形径向排列,当人眼斜向光线透过柱镜微结构时,微结构的环面能够产生高阶像差,高阶像差能够使像面模糊,从而抑制近视的发展。不管是带有屈光度的微结构,还是带有柱镜的微结构,在眼镜片表面上设置微结构均会产生附加屈光力,如带有微透镜的球镜附加屈光力和带有柱镜的柱镜附加屈光力,所产生的功能均是在视网膜上不能成像,从而起到抑制近视发展的作用。抑制近视的镜片设计的关键目标在于如何重塑焦点位置,破坏周边成像质量。带有附加屈光力的球镜附加屈光力和柱镜附加屈光力是实现这一设计目标的路径之一,但由于眼镜片上的微结构需要根据个体的眼球特征和视觉需求进行适配,不同戴镜者的眼球形状和度数需求不同,因此需要确保微结构可以准确地产生所需的屈光力,这导致微结构的形状和位置难以统一;其次,通过微结构产生不同屈光力以干扰眼轴生长的效果会随着使用时间的增长而减弱,导致用于形成离焦的微结构在调控稳定性和持久性的效果上表现较差。
参见图1和图2的一种镜片,包括镜片本体10和微结构单元20,镜片本体10具有几何中心101和边缘102;自几何中心101向边缘102延伸的方向,镜片本体10具有围绕几何中心101的光学区103和围绕光学区103的调节区104;光学区103的光学中心与几何中心101重合;微结构单元20设置在镜片本体10上,并位于调节区104;微结构单元20包括多个用于接收入射光线的第一表面201;且入射光线经过第一表面201后通过偏折使焦点偏离视网膜并形成模糊影像;其中,入射光线与第一表面201之间具有最小角度α,满足:0°<α<90°。
可以理解的是,本申请的镜片中通过在镜片本体10上设置微结构单元20,且通过微结构单元20中的第一表面201对光线的偏折作用,可以调节焦点的位置,使之偏离视网膜,以达到矫正视力的效果。其中,由于入射光线与第一表面201之间的最小角度α满足:0°<α<90°,因此保证了入射光线经过第一表面201后会始终会发生偏折,使光线路径发生改变,不再保持原始的光路线,以进一步使得焦点偏离视网膜的黄斑中心,从而影响成像质量,由此微结构单元20通过偏折入射光线改变其成像位置,从而具有潜在的抑制屈光不正进一步发生、发展的作用,这不同于通过微结构产生的屈光力形成离焦而影响成像的原理,避免了离焦镜片因长期使用导致的控制效果降低的问题,本申请的镜片可以保持稳定的调控效果,并且这种调控效果在长期使用过程中能够持久维持。由于微结构单元20仅需要实现入射光线的偏折,以适应不同的视力矫正需求,因此微结构单元20的形状和位置可以灵活调整,以适应不同的近视程度、角膜曲率及其他个体差异,微结构单元20的多样性设计使得镜片可以根据不同的视力矫正需求定制,实现个性化的视力矫正。
在一些实施例中,术语“入射光线”指的是从周围环境中射入镜片的光线。它可以是来自自然光或其他光源(如光波或人造光源)的光。入射光线为平行光线,且一般沿垂直于镜片表面的方向延伸。入射光线通常从镜片的外部环境经过玻璃或塑料等透明材料表面进入镜片内部,光线在进入镜片之前会有一个入射角(光线与表面法线之间的夹角),此处的最小角度α指的是入射光线与微结构单元20中的第一表面201之间的夹角。微结构单元20的第一表面201可以具有特殊的形状、纹理或材质,这使得入射光线在经过它时发生偏折,从而改变光线的传播路径。通过调整微结构单元的形状、角度和表面特性,可以控制光线的偏折程度和方向,从而影响光线在镜片中的传播和成像效果。
在一些实施例中,术语“光学中心”是指镜片的轴对称中心点,也可以理解为镜片沿光轴对称的中心点。光线在经过光学中心时不会发生偏折或折射的变化,即光束传播方向不会偏离轴线。术语“几何中心”是指镜片的形状或边界的对称中心点,它根据镜片的几何属性来确定。本实施例中,光学区103的光学中心与几何中心101重合后,通过光学中心的光线传播不会发生偏折或折射的变化,这有助于保持光线的准直性和焦点的稳定性,以简化镜片的结构设计。
在一些实施例中,入射光线与第一表面201之间的最小角度α可以是1°、2°、5°、8°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°、80°、82°、85°、88°、89°中的任意一值或任意两值之间的范围。可以理解的是,当α满足以上范围时,能够进一步保证入射光线透过微结构单元20时,使透过的光线产生偏折,偏离原光路路线,从而影响成像质量,并进一步抑制眼睛屈光不正异常发展。
在一些实施例中,镜片进一步满足:满足:65°<α<90°。可以理解的是,当进一步满足65°<α<90°的范围时,能够使得入射光线经过第一表面201后沿设定的角度和方向不穿过瞳孔而偏离出视网膜,在设定的角度和方向下光线的焦点进一步偏离视网膜的黄斑中心,以提高模糊成像的效果;此外,在该角度和方向下,入射光线能够完全散开,从对视网膜外区域的单一作用转变成对各个区域都存在影响,以最大限定的维持微结构单元20的调控效果,提高镜片调控的持久性。
在一些实施例中,进一步参见图2,镜片本体10包括靠近眼睛一侧的第一光学表面105和靠近入射光线的第二光学表面106,第一光学表面105和第二光学表面106相对设置;其中,微结构单元20设于第一光学表面105和/或第二光学表面106上。可以理解的是,第一光学表面105和第二光学表面106具体是指镜片本体10相对的两个表面,在戴镜过程中,两个表面中有一者是更靠近戴镜者的眼睛的,即为第一光学表面105;另一者则更靠近入射光线,即为第二光学表面106。需要说明的是,第一光学表面105和第二光学表面106中的至少一者的面型为球面、环曲面、自由曲面等,入射光线经过第一光学表面105和第二光学表面106后能够产生屈光力以形成用于调节近视或远视的离焦信号,佩戴者戴镜后,该信号能够清晰成像。
在一些实施例中,进一步参见图2和图3,微结构单元20为凸起结构,微结构单元20还包括与第一表面201连接的第二表面202,多个第一表面201和第二表面202围合形成凸起结构;第二表面202与第二光学表面106连接,第一表面201自第二表面202朝向入射光线凸出。
在一些实施例中,第二表面202还可以与第一光学表面105连接,第一表面201自第二表面202朝向眼睛一侧凸出(图中未示意出),该连接的方式同图3。在一些其它的实施例中,第二表面202还可以同时与第二光学表面106以及第一光学表面105连接,即在镜片本体10相对的表面上均设置有微结构单元20。
需要说明的是,凸起结构可以理解为微结构单元20在镜片本体10上形成的连续的或非连续的凸点。以图2为例,此时入射光线的入射方向为图中箭头所示,基本与第二光学表面106垂直;当入射光线经过微结构单元20时,由于第一表面201朝向入射光线凸出,且与入射光线之间具有夹角α,使得入射光线经过微结构单元20时产生偏折,从而影响成像质量。
在一些实施例中,凸起结构可以为规则棱镜或不规则棱镜中的至少一者。
在一些实施例中,微结构单元20选自三角棱镜、N边棱镜中的至少一种,其中,N为大于等于4的整数,例如,为四边棱镜、五边棱镜、六边棱镜中的至少一者。以图3为例,微结构单元20为三角棱镜。
在一些实施例中,微结构单元20为不规则棱镜,且第一表面201、第二表面202中的任一者的形状选自圆形、规则多边形、不规则多边形中的至少一种。例如,规则多边形包括三角形、四边形、梯形、正五边形、正六边形等。
在一些实施例中,术语“棱镜”是指由至少两个平面的透明介质组成的光学器件,这些表面通过一条或多条棱连接在一起。棱镜可以折射和分散光线。例如当光线从一个介质通过棱镜的表面进入另一个介质时,由于两种介质的光学性质不同,光线会发生折射,即改变传播方向。棱镜会根据入射角度、介质的折射率以及棱镜的几何形状,使得通过折射后的光线呈现出偏离原来传播方向的效果。
在一些实施例中,微结构单元20的最大高度为0.001~0.5mm。例如,最大高度可以为0.001mm、0.002mm、0.005mm、0.008mm、0.01mm、0.02mm、0.03mm、0.04mm、0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm中的任意一值或任意两值之间的范围。需要说明的是,当微结构单元20为凸起结构时其具有最大高度,这里的最大高度可以理解为棱镜的顶点垂直于基面(通常是一个底面)的距离,该基面连接了棱镜的两条棱或边。棱镜的形状决定了其高度的测量方式,通常为通过光学显微镜、卡尺等直接测量。
在一些实施例中,第二表面202的最小长度为0.1~3mm。例如,最小长度为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.8mm、2mm、2.5mm、3mm中的任意一值或任意两值之间的范围。需要说明的是,当微结构单元20为凸起结构时才具有第二表面202,第二表面202的最小长度可以理解为图1中所示的微结构单元20对应投影形状的最小尺寸,即微结构单元20的宽度,用于衡量微结构单元20的大小。
在一些实施例中,微结构单元20的棱镜度为1.0~20cm/m,例如,棱镜度可以为1.0cm/m、2.0cm/m、3.0cm/m、4.0cm/m、5.0cm/m、6.0cm/m、7.0cm/m、8.0cm/m、9.0cm/m、10cm/m、11cm/m、12cm/m、13cm/m、14cm/m、15cm/m、16cm/m、17cm/m、18cm/m、19cm/m、20cm/m中的任意一值或任意两值之间的范围。当满足以上的棱镜度范围时,可以保证入射光线经过微结构单元20的第一表面201后能够产生偏折,以改变原始的传播路径,通过控制棱镜度,可以实现对光线的折射行为的精确调节,从而优化光的传播特性。
在一些实施例中,进一步参见图4和图5,微结构单元20为凹陷结构,微结构单元20具有贯穿第一光学表面105和/或第二光学表面106的开口203;多个第一表面201朝向开口203并共同限定出凹陷结构,即凹陷结构的内壁为第一表面201;其中,开口203贯穿第二光学表面106时,第一表面201与第二光学表面106连接,并自第二光学表面106朝向眼睛一侧延伸;开口203贯穿第一光学表面105时,第一表面201与第一光学表面105连接,并自第一光学表面105朝向入射光线延伸。
需要说明的是,凹陷结构可以理解为微结构单元20在镜片本体10上形成的凹槽,以图4为例,此时入射光线的入射方向为图中箭头所示,基本与第二光学表面106垂直;当入射光线经过微结构单元20时,先穿过开口203,然后直接与第一表面201接触,由于入射光线与第一表面201之间具有夹角α,使得入射光线经过微结构单元20时产生偏折,从而影响成像质量。
在一些实施例中,进一步参见图6、图7和图8,微结构单元20包括多个,多个微结构单元20中的一部分为凸起结构,另一部分为凹陷结构;具体参见图6,图中空心的圆表示凸起结构,实心的圆表示凹陷结构;此时,凸起结构和凹陷结构在微结构单元20的表面间隔分布;当微结构单元20为凸起结构时,微结构单元20还包括与第一表面201连接的第二表面202,多个第一表面201和第二表面202围合形成凸起结构;当微结构单元20为凹陷结构时,凹陷结构具有开口203,多个第一表面201共同限定出凹陷结构;其中,第二表面202与第二光学表面106连接,开口203贯穿第二光学表面106,且自几何中心101向边缘102延伸的方向,凸起结构和凹陷结构在第二光学表面106间隔设置。
在一些实施例中,第二表面202还可以与第一光学表面105连接,开口203还可以贯穿第一光学表面105(图中未示意出),且自几何中心101向边缘102延伸的方向,凸起结构和凹陷结构在第一光学表面105间隔设置。
在一些实施例中,进一步参见图8,为了进一步减少凸起结构和凹陷结构上的顶点对入射光线的干扰,可以对微结构单元20的进行减薄处理,以去除尖锐的顶点而形成一平面,可以有助于光线均匀通过并偏折。
在一些实施例中,第一表面201为平面。可以理解的是,当第一表面201为平面时,以保证入射光线经过第一表面201后仅可以产生偏折,而不会产生离焦。
在一些实施例中,入射光线经过微结构单元20的第一表面201后产生的附加屈光力为0。由于产生的附加屈光力为0,也可以证明入射光线经过第一表面201后仅可以产生偏折。
在一些实施例中,参见图1,微结构单元20包括多个,多个微结构单元20在调节区104中彼此间隔设置。由于微结构单元20彼此间隔,因此微结构单元20为岛型分布,且每一个微结构单元20都是独立的个体。除了图1外,参见图9和图10,示意了一些其他方式间隔设置的微结构单元20,微结构单元20在间隔设置时,可以是均匀的分布,也可以是随机的分布,是要能保证将入射光线进行偏折,以使焦点偏离视网膜即可。
在一些实施例中,参见图11和图12,微结构单元20包括多个,多个微结构单元20中的至少两者在调节区104中彼此连接。可以理解的是,当多个微结构单元20中的至少两个连接时可以,可以进一步优化微结构单元20在镜片本体10上的布局,实现微结构单元20的紧凑排列,以保证更多入射光线的偏折,并提高预防近视的效果。
在一些实施例中,进一步参见图13,多个微结构单元20彼此首尾连接形成一个或多个环带30;环带环绕几何中心101设置;其中,当环带30为多个时,多个环带30在调节区104中自几何中心101向边缘102延伸的方向排列。当以图13的方式连接微结构单元20后,形成的环带30丰富了镜片的周边控制效果,提高了光线的折射效果和不规则性,达到提高调控效果的目的。
在一些实施例中,环带30为圆形、正多边形中的任一者。其中,环带30的中心与几何中心101重合,以保证环带30分布的均匀性,提高戴镜者对镜片的适应度。
在一些实施例中,参见图1,光学区103的边缘与几何中心101之间的最小距离为0.5~5mm;例如,可以是0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、3mm、4mm、5mm中的任意一值或任意两值之间的范围。光学区103的中心与几何中心101重合后可以确保更准确的光学性能,光学区103选自圆形、正多边形中的任一者,光学区103为圆形时,光学区103的中心就是圆的圆心。
在一些实施例中,参见图1,调节区104具有与光学区103相接的内边缘1041和远离光学区的外边缘1042,内边缘1041与光学区103的边缘重合,外边缘1042与几何中心101之间的最大距离为15~35mm;例如,可以是15mm、20mm、25mm、30mm、35mm中的任意一值或任意两值之间的范围。
在一些实施例中,外边缘1042在镜片本体10上呈圆形、多边形、不规则形状中的任意一种。
在一些实施例中,镜片可以由金属模具浇筑或注塑成型,或由玻璃模具浇筑成型成所需的处方光度或半成品,半成品再由车房加工半成品内表面得到所需的处方光焦度。镜片还可以通过金属和玻璃模具利用UV光固化工艺制成所需的处方光度或半成品,半成品后经车房加工毛坯表面制成的佩戴者所需的眼镜镜片或通过贴合工艺制成的眼镜片或眼镜片毛坯。
在一些实施例中,镜片的材质包括高分子材料或无机非金属材料。其中,高分子材料包括热塑性树脂或热固性树脂,无机非金属材料包括玻璃等。热塑性树脂包括聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯;热固性树脂包括丙烯酸树脂、环硫树脂、硫代氨基甲酸乙酯树脂、烯丙基树脂以及聚氨基甲酸酯中的任一种。
在一些实施例中,镜片的至少一侧的表面形成有包覆膜,包覆膜包括增加镜片透光度的透明涂膜,包括增加镜片耐久度的硬质涂膜、包括阻挡有害光线的反射膜、包括实现成像可视性的减反射增透膜、包括具有变色功能的偏光膜或者包括掺杂对紫外线敏感材料的其它变色膜等。包覆膜本身可以具有不同的颜色,在反光情况下目视的颜色可以是绿色、蓝色、黄色、紫色等,也可以是其他颜色。
在一些实施例中,通过上述工艺所得的镜片与眼镜框架组合后可以进一步得到眼镜,镜片的形状可以为圆形、方形、类椭圆形或其他异形结构。需要说明的是,镜片的形状大致为上述形状即可,不限于为完美的几何形状。
在一些实施例中,参见图14,表示平行的入射光线通过微结构单元20和镜片本体10后的光线偏折情况,其中平行光与第一表面201夹角为α,镜片后表面出射光线与其法线夹角为γ,设定镜眼距为12mm,人眼近似为直径为24mm的球形,通过斯涅尔定律和解析几何知识可近似得到α+γ≈90°,通过γ的取值范围进而确定α的范围为:67.02°≤α≤86.41°;其中,计算时通过∠γ所在的直接三角形,确定其正切值的范围,反推角度范围,进一步计算α的范围。
在一些实施例中,进一步参见图15、图16和图17,通过光学设计软件ZEMAX分别对人眼模型、常规离焦镜片-人眼系统以及本实施例的含有棱镜微结构的镜片-人眼系统成像进行评价。图中,a表示蓝光,b表示绿光,c表示红光。
图15为人眼理想成像时光线追迹,视场角分别设定为0°,7.07°和10°,蓝色光线a(0.51μm为主波长)通过光学区(无微结构区域)可在视网膜中心正常成像,绿色光线b(0.56μm)和红色光线c(0.61μm)为人眼其他视场时的成像光线,落在视网膜上,同样能够正常成像,但成像质量有所下降,如图18的点列图所示,其中成像中心分别偏移了2.0mm(绿色)和4.0mm(红色);蓝色光线中心为0.0mm属于正常成像。
图16和图17分别为常用离焦镜片(微结构表面形状为圆形)和微结构单元为棱镜的镜片光线追迹图,所用视场和波长参数均与人眼模型一致。从图19中可以看到,常用离焦镜片相应的点列图参数为4mm和6mm,相较于正常成像时的位置能产生一定偏移以达到改善近视的作用;而采用微结构为棱镜的镜片时,参见图20,通过点列图无法测量视网膜的成像情况且偏离程度较离焦镜片更大,分别为6.4mm和8.3mm,因此微结构为棱镜的镜片能够更大程度地使光线偏折。
综上,相比于常规的离焦镜片,本实施例的镜片通过在微结构单元中引入能够使入射光线产生偏折并偏离原光路路线的第一表面,以进一步使得焦点偏离视网膜的黄斑中心,从而影响成像质量,具有潜在的抑制屈光不正进一步发生、发展的作用。
以上对本申请实施例所提供的一种镜片及眼镜进行了详细介绍,并应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。
Claims (14)
1.一种镜片,其特征在于,包括:
镜片本体(10),具有几何中心(101)和边缘(102);自所述几何中心(101)向所述边缘(102)延伸的方向,所述镜片本体(10)具有围绕所述几何中心(101)的光学区(103)和围绕所述光学区(103)的调节区(104);所述光学区(103)的光学中心与所述几何中心(101)重合;
微结构单元(20),设置在所述镜片本体(10)上,并位于所述调节区(104);所述微结构单元(20)包括多个用于接收入射光线的第一表面(201);且入射光线经过所述第一表面(201)后通过偏折使焦点偏离视网膜并形成模糊影像;
其中,所述入射光线与所述第一表面(201)之间具有最小角度α,满足:0°<α<90°。
2.根据权利要求1所述的镜片,其特征在于,所述镜片进一步满足:满足:65°<α<90°。
3.根据权利要求1所述的镜片,其特征在于,所述镜片本体(10)包括靠近眼睛一侧的第一光学表面(105)和靠近入射光线的第二光学表面(106),所述第一光学表面(105)和所述第二光学表面(106)相对设置;其中,所述微结构单元(20)设于所述第一光学表面(105)和/或所述第二光学表面(106)上。
4.根据权利要求3所述的镜片,其特征在于,所述微结构单元(20)为凸起结构,所述微结构单元(20)还包括与所述第一表面(201)连接的第二表面(202),多个所述第一表面(201)和所述第二表面(202)围合形成所述凸起结构;
所述第二表面(202)与所述第二光学表面(106)连接,所述第一表面(201)自所述第二表面(202)朝向入射光线凸出;或者
所述第二表面(202)与所述第一光学表面(105)连接,所述第一表面(201)自所述第二表面(202)朝向眼睛一侧凸出。
5.根据权利要求3所述的镜片,其特征在于,所述微结构单元(20)为凹陷结构,所述微结构单元(20)具有贯穿所述第一光学表面(105)和/或所述第二光学表面(106)的开口(203);多个所述第一表面(201)朝向所述开口(203)并共同限定出所述凹陷结构;
其中,所述开口(203)贯穿所述第二光学表面(106)时,所述第一表面(201)与所述第二光学表面(106)连接,并自所述第二光学表面(106)朝向眼睛一侧延伸;或者
所述开口(203)贯穿所述第一光学表面(105)时,所述第一表面(201)与所述第一光学表面(105)连接,并自所述第一光学表面(105)朝向入射光线延伸。
6.根据权利要求4所述的镜片,其特征在于,所述微结构单元(20)包括多个,多个所述微结构单元(20)中的一部分为凸起结构,另一部分为凹陷结构;
当所述微结构单元(20)为凸起结构时,所述微结构单元(20)还包括与所述第一表面(201)连接的第二表面(202),多个所述第一表面(201)和所述第二表面(202)围合形成所述凸起结构;
当所述微结构单元(20)为凹陷结构时,所述凹陷结构具有开口(203),多个所述第一表面(201)共同限定出所述凹陷结构;
其中,所述第二表面(202)与所述第二光学表面(106)连接,所述开口(203)贯穿所述第二光学表面(106),且自所述几何中心(101)向所述边缘(102)延伸的方向,所述凸起结构和所述凹陷结构在所述第二光学表面(106)间隔设置;或者
所述第二表面(202)与所述第一光学表面(105)连接,所述开口(203)贯穿所述第一光学表面(105),且自所述几何中心(101)向所述边缘(102)延伸的方向,所述凸起结构和所述凹陷结构在所述第一光学表面(105)间隔设置。
7.根据权利要求1所述的镜片,其特征在于,所述第一表面(201)为平面;或者
所述入射光线经过所述微结构单元(20)的所述第一表面(201)后产生的附加屈光力为0。
8.根据权利要求4所述的镜片,其特征在于,所述微结构单元(20)包括多个,多个所述微结构单元(20)在所述调节区(104)中彼此间隔设置。
9.根据权利要求4所述的镜片,其特征在于,所述微结构单元(20)包括多个,多个所述微结构单元(20)中的至少两者在所述调节区(104)中彼此连接。
10.根据权利要求9所述的镜片,其特征在于,多个所述微结构单元(20)彼此首尾连接形成一个或多个环带(30);所述环带环绕所述几何中心(101)设置;
其中,当所述环带(30)为多个时,多个所述环带(30)在所述调节区(104)中自所述几何中心(101)向所述边缘(102)延伸的方向排列;或者
所述环带(30)为圆形、正多边形中的任一者。
11.根据权利要求1所述的镜片,其特征在于,所述光学区(103)的边缘与所述几何中心(101)之间的最小距离为0.5~5mm;或者
所述光学区(103)选自圆形、正多边形中的任一者。
12.根据权利要求10所述的镜片,其特征在于,所述调节区(104)具有与所述光学区(103)相接的内边缘(1041)和远离所述光学区的外边缘(1042),所述内边缘(1041)与所述光学区(103)的边缘重合,所述外边缘(1042)与所述几何中心(101)之间的最大距离为15~35mm;
其中,所述外边缘(1042)在所述镜片本体(10)上呈圆形、多边形、不规则形状中的任意一种。
13.根据权利要求4所述的镜片,其特征在于,所述微结构单元(20)选自三角棱镜、N边棱镜中的至少一种,其中,N为大于等于4的整数;或者
所述微结构单元(20)的最大高度为0.001~0.5mm,所述第二表面(202)的最小长度为0.1~3mm;或者
所述微结构单元(20)的棱镜度为1.0~20cm/m;或者
所述微结构单元(20)为不规则棱镜,且所述第一表面(201)、所述第二表面(202)中的任一者的形状选自圆形、规则多边形、不规则多边形中的至少一种。
14.一种眼镜,其特征在于,所述眼镜包括权利要求1-13中任一项所述的镜片。
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