CN119291945A - 一种表面具有环带柱面微结构径向交替排列的镜片 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种表面具有环带柱面微结构径向交替排列的镜片，包括镜片主体，镜片主体表面设置有同心圆结构，同心圆结构所占用的镜片主体区域为环带微结构分布区，镜片主体中心圆形区域形成中央光学区域，中央光学区域位于环带微结构分布区内侧；同心圆结构包含若干环带柱面微结构A和环带柱面微结构B，环带柱面微结构A和环带柱面微结构B具有不同的轴向，环带柱面微结构A和环带柱面微结构B沿镜片主体径向由内至外间隔交错排布产生高阶相差，环带微结构分布区踢除环带柱面微结构A和环带柱面微结构B后的区域为过渡区。两种轴向设计的环带柱面微结构交替分布，形成非规则像散对人眼入射波面产生高阶扰动，获得更好的近视干预效果。

Description

一种表面具有环带柱面微结构径向交替排列的镜片

技术领域

本发明具体涉及光学镜片的设计与加工技术领域，具体涉及一种表面具有环带柱面微结构径向交替排列的镜片。

背景技术

近视防控的方法有很多，其中眼镜、功能性眼镜、角膜塑形镜等都被证实可以有效延缓近视进展的方法。其中功能性眼镜通过特殊设计的镜片，可以将周边视网膜的远视离焦改为近视离焦从而获得特殊的视觉刺激给以大脑，达到延缓近视进展的效果。临床研究发现，视网膜周边的这种远视性离焦是促进近视发生发展的关键因素之一，既往研究报道，如在镜片周边区域增加微透镜阵列的设计，这种镜片可以通过微透镜屈光力的干扰将周边视网膜的远视离焦转化为近视离焦，可以有效的延缓近视进展；而另一种眼镜片通过在镜片周边区域增加柱面微结构，可以在视网膜周边视场引入高阶像差和沿径向子午线方向的近视离焦，对人眼屈光系统在视网膜周边离焦区域引入与之相反的高阶像差，对低阶像差所致的全眼屈光力影响小，却能对视网膜周边离焦产生视觉扰动，形成新的周边离焦，也可以有效的延缓近视进展。

人眼的屈光状态并非单纯球面屈光状态，绝大部分的人双眼都是具有一定的散光，而如何将周边离焦理论和高阶像差的视觉扰动作用进行多元化结合设计以获得更好的近视干预效果成为本技术领域的关注点。目前，这种设计方式尚未在镜片的设计领域开展，加工工艺也尚未建立。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提出一种表面具有环带柱面微结构径向交替排列的镜片，采取针对性、合理性的结构设计，具有更好的近视抑制效果。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种表面具有环带柱面微结构径向交替排列的镜片，包括镜片主体，所述镜片主体表面设置有同心圆结构，同心圆结构所占用的镜片主体区域为环带微结构分布区，同心圆结构可分布在镜片主体的镜片前表面或镜片后表面或同时延伸至镜片前后表面；

以镜片主体中心为圆心，半径为R1的圆形区域形成中央光学区域，中央光学区域位于环带微结构分布区内侧；所述同心圆结构包含若干环带柱面微结构A和环带柱面微结构B，环带柱面微结构A和环带柱面微结构B凸起或凹陷于镜片主体表面且为连续的环状结构，环带柱面微结构A和环带柱面微结构B具有不同的轴向，环带柱面微结构A和环带柱面微结构B沿镜片主体径向由内至外间隔交错排布产生高阶相差，环带微结构分布区踢除环带柱面微结构A和环带柱面微结构B后的区域为过渡区。

作为优选地，同心圆结构以镜片主体的几何中心为圆心，同心圆结构最外侧边缘半径为R2，规定R1与R2之间的环形区域为所述环带微结构分布区。

作为优选地，根据环带微结构分布区对镜片主体的覆盖情况设计为有周边光学区域或无周边光学区域：当环带微结构分布区外侧边缘未覆盖至镜片主体边缘，镜片主体在环带微结构分布区外侧的区域形成所述周边光学区域；当环带微结构分布区外侧边缘与镜片主体边缘重合，则无周边光学区域。

作为优选地，环带柱面微结构A和环带柱面微结构B均具有基底和微结构，基底与镜片主体一体化，微结构为由镜片主体表面向外凸出的环形柱状结构；环带柱面微结构A和环带柱面微结构B中其一为局部规则散光度数，所述局部规则散光度数的轴向为镜片主体的径向子午线方向，且环带柱面微结构A和环带柱面微结构B的轴向方向互相垂直，通过环带柱面微结构A和环带柱面微结构B的轴向垂直交错分布形成非规则像散，非规则像散对人眼入射波面产生高阶扰动。

作为优选地，所述周边光学区域具有与中央光学区域的相同的屈光力。

作为优选地，所述过渡区具有与中央光学区域的相同的屈光力。

作为优选地，所述环带微结构分布区在瞳孔大小所限定的有效工作区域范围内，可以产生与中央光学区域相同的球镜屈光力。

作为优选地，所述同心圆结构中每层环带柱面微结构A和环带柱面微结构B提供的高阶像差不完全相同。

作为优选地，所述同心圆结构中每层环带柱面微结构A和环带柱面微结构B提供相同的高阶像差。

作为优选地，所述同心圆结构中每个环带柱面微结构A和环带柱面微结构B的径向宽度不完全相同，每层环带柱面微结构A和环带柱面微结构B的间隔距离不完全相同。

与现有技术相比，本发明表面具有环带柱面微结构径向交替排列的镜片具有如下的有益效果：

本发明的表面具有环带柱面微结构径向交替排列的眼镜片，将周边离焦理论和高阶像差的视觉扰动作用进行多元化结合。正确配戴此镜片后，通过环带微结构分布区以外的区域的外界平行光线的出射光线，其汇聚度改变符合处方度数的屈光力，具有优良且具有稳定的视觉矫正效果。而通过环带柱面微结构分布区的外界平行光线，可以为戴镜眼引入球镜径向离焦和高阶像差，包含了多种像差效果，在视觉效果上实现周边视场的规则散光和非规则像散并存，更加充分的体现了人眼周边视场入射波面的低阶与高阶扰动，形成更加充分的新的周边离焦状态。

附图说明

图1为本发明表面具有环带柱面微结构径向交替排列的镜片实施例的结构示意图。

图2为本实施例中镜片主体的截面示意图。

图3为本实施例中环带微结构分布区的结构示意图。

图4为本实施例中环带微结构分布区的截面示意图。

图5为以4mm瞳孔透过本实施例中环带微结构分布区观察外物时可能的镜片结构平面放大图。

附图标记：1、镜片主体；2、中央光学区域；3、环带微结构分布区；30、环带柱面微结构A；31、环带柱面微结构B；32、过渡区；4、周边光学区域。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。

本文的用语只为描述特定实施例，而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”，如本文所用，同样也包含复数形式。

关于本文中所使用的“连接”或“定位”，均可指二或多个组件或装置相互直接作实体接触，或是相互间接作实体接触，亦可指二或多个组件或装置相互操作或动作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的用词，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本案描述上额外的引导。

关于本文中所使用的“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等，均为方向性用词，在本案中仅为说明各结构之间位置关系，并非用以限定本案保护方案及实际实施时的具体方向。

如图1至图4所示的表面具有环带柱面微结构径向交替排列的镜片，包括镜片主体1，镜片主体1表面设置有同心圆结构，同心圆结构所占用的镜片主体1区域为环带微结构分布区3，同心圆结构可分布在镜片主体1的镜片前表面(即凸面)。

以镜片主体1中心为圆心，半径为R1的圆形区域形成中央光学区域2，规定半径R1可以是5mm至10mm，中央光学区域2位于环带微结构分布区3内侧，中央光学区域2为该镜片的主要工作区域之一，具有像质优良且稳定的视觉矫正效果。环带微结构分布区3位于中央光学区域2外侧，同心圆结构最外侧边缘半径为R2，规定半径R2可以是20mm或以上，即规定R1与R2之间的环形区域为所述环带微结构分布区3，环带微结构分布区3为该镜片的另一主要工作区域。根据环带微结构分布区3对镜片主体1的覆盖情况设计为有周边光学区域4或无周边光学区域4：当环带微结构分布区3外侧边缘未覆盖至镜片主体1边缘，镜片主体1在环带微结构分布区3外侧的区域形成所述周边光学区域4；当环带微结构分布区3外侧边缘与镜片主体1边缘重合，则无周边光学区域4。周边光学区域4属于可选区域，根据设计要求决定此区域是否存在，当周边光学区域4存在时其具有与中央光学区域2相同的物理特性。

同心圆结构包含多个环带柱面微结构A30和多个环带柱面微结构B31，环带柱面微结构A30和环带柱面微结构B31凸起或凹陷于镜片主体1表面且为连续的环状结构，环带柱面微结构A30和环带柱面微结构B31沿镜片主体1径向由内至外间隔交错排布。环带微结构分布区3踢除环带柱面微结构A30和环带柱面微结构B31后的区域为过渡区32。环带柱面微结构A30和环带柱面微结构B31均具有基底和微结构，基底与镜片主体1一体化，微结构为由镜片主体1表面向外凸出的环形柱状结构。环带柱面微结构A30和环带柱面微结构B31具有不同的轴向，环带柱面微结构A30和环带柱面微结构B31中其一为局部规则散光度数，所述局部规则散光度数的轴向为镜片主体1的径向子午线方向，且环带柱面微结构A30和环带柱面微结构B31的轴向方向互相垂直，具体地，环带柱面微结构A30为水平轴向，环带柱面微结构B31为垂直轴向，通过环带柱面微结构A30和环带柱面微结构B31的轴向垂直交错分布形成非规则像散，非规则像散对人眼入射波面产生高阶扰动。

环带柱面微结构A30和环带柱面微结构B31沿镜片主体1径向由内至外间隔交错排布产生高阶相差。环带柱面微结构A30和环带柱面微结构B31的径向宽度可以是0.5mm至2mm，不同位置的环带柱面微结构A30和环带柱面微结构B31的径向宽度可以相同，也可以不同。此外，不同相邻的环带柱面微结构A30和环带柱面微结构B31之间可以等间距，也可以是不等间距，间距d可以是0.5mm至3mm。

环带柱面微结构A30和环带柱面微结构B31的截面面型可以是弧形，也可以是其他形态，但必须保障在全口径下的镜片屈光力符合处方度数，同时环带柱面微结构A30和环带柱面微结构B31满足设计时规定的高阶像差。选择的高阶像差可以是与旋转对称型像差，如等高阶球差。同一环带柱面微结构A30或环带柱面微结构B31可以是某项单一高阶球差设计，也可以是几项高阶球差叠加设计，不同环带柱面微结构A30或环带柱面微结构B31在设计时所采用的近视离焦屈光度和高阶像差可以随眼镜片口径大小而变化。

镜片设计时模拟的人眼瞳孔直径一般为3mm～6mm，瞳孔大小所限定的有效工作区域(中央光学区域2和环带微结构分布区3)范围与之相匹配，同样是3～6mm的圆形区域。

如图5所示，以明视环境下4mm瞳孔作为设计时限定的有效工作区域范围，在根据图1至图4实施的镜片主体1上环带微结构分布区3范围内截取有效可视区，认为是戴镜眼旁视时的一个区域。此时该有效工作区域可以同时提供局部规则散光与非规则像散，规则散光的轴向为镜片的径向子午线方向，指向或逆向镜片的中心，非规则像散对人眼入射波面产生高阶扰动。此外，如图1所示，环带微结构分布区3之内，在瞳孔大小所限定的任一有效工作区域，可以产生与中央光学区域2相同的球镜屈光力。

当带有此种设计的表面具有环带柱面微结构区域的镜片作为基片用于个性化车房定制时，镜片主体1的后表面(即凹面)即可作为定制加工面，用于车床车削。当本发明涉及的设计方法用于注塑批量成品时，则需将对应环带微结构分布区3的特殊成型结构区加工于注塑模具的与镜片主体1相对应的一面，即如果注塑镜片主体1的凸面为环带柱面微结构A30和环带柱面微结构B31的所在面，则将对应的特殊成型结构区加工于注塑模具的凹面，保证环带柱面微结构A30和环带柱面微结构B31位于镜片成品的前表面。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (10)

1.一种表面具有环带柱面微结构径向交替排列的镜片，包括镜片主体(1)，其特征在于：所述镜片主体(1)表面设置有同心圆结构，同心圆结构所占用的镜片主体(1)区域为环带微结构分布区(3)，同心圆结构可分布在镜片主体(1)的镜片前表面或镜片后表面或同时延伸至镜片前后表面；

以镜片主体(1)中心为圆心，半径为R1的圆形区域形成中央光学区域(2)，中央光学区域(2)位于环带微结构分布区(3)内侧；所述同心圆结构包含若干环带柱面微结构A(30)和环带柱面微结构B(31)，环带柱面微结构A(30)和环带柱面微结构B(31)凸起或凹陷于镜片主体(1)表面且为连续的环状结构，环带柱面微结构A(30)和环带柱面微结构B(31)具有不同的轴向，环带柱面微结构A(30)和环带柱面微结构B(31)沿镜片主体(1)径向由内至外间隔交错排布产生高阶相差，环带微结构分布区(3)踢除环带柱面微结构A(30)和环带柱面微结构B(31)后的区域为过渡区(32)。

2.根据权利要求1所述的表面具有环带柱面微结构径向交替排列的镜片，其特征在于：同心圆结构以镜片主体(1)的几何中心为圆心，同心圆结构最外侧边缘半径为R2，规定R1与R2之间的环形区域为所述环带微结构分布区(3)。

3.根据权利要求1或2所述的表面具有环带柱面微结构径向交替排列的镜片，其特征在于：根据环带微结构分布区(3)对镜片主体(1)的覆盖情况设计为有周边光学区域(4)或无周边光学区域(4)：

当环带微结构分布区(3)外侧边缘未覆盖至镜片主体(1)边缘，镜片主体(1)在环带微结构分布区(3)外侧的区域形成所述周边光学区域(4)；当环带微结构分布区(3)外侧边缘与镜片主体(1)边缘重合，则无周边光学区域(4)。

4.根据权利要求1所述的表面具有环带柱面微结构径向交替排列的镜片，其特征在于：环带柱面微结构A(30)和环带柱面微结构B(31)均具有基底和微结构，基底与镜片主体(1)一体化，微结构为由镜片主体(1)表面向外凸出的环形柱状结构；环带柱面微结构A(30)和环带柱面微结构B(31)中其一为局部规则散光度数，所述局部规则散光度数的轴向为镜片主体(1)的径向子午线方向，且环带柱面微结构A(30)和环带柱面微结构B(31)的轴向方向互相垂直，通过环带柱面微结构A(30)和环带柱面微结构B(31)的轴向垂直交错分布形成非规则像散，非规则像散对人眼入射波面产生高阶扰动。

5.根据权利要求3所述的表面具有环带柱面微结构径向交替排列的镜片，其特征在于：所述周边光学区域(4)具有与中央光学区域(2)的相同的屈光力。

6.根据权利要求1所述的表面具有环带柱面微结构径向交替排列的镜片，其特征在于：所述过渡区具有与中央光学区域(2)的相同的屈光力。

7.根据权利要求1所述的表面具有环带柱面微结构径向交替排列的镜片，其特征在于：所述环带微结构分布区(3)在瞳孔大小所限定的有效工作区域范围内，可以产生与中央光学区域(2)相同的球镜屈光力。

8.根据权利要求1所述的表面具有环带柱面微结构径向交替排列的镜片，其特征在于：所述同心圆结构中每层环带柱面微结构A(30)和环带柱面微结构B(31)提供的高阶像差不完全相同。

9.根据权利要求1所述的表面具有环带柱面微结构径向交替排列的镜片，其特征在于：所述同心圆结构中每层环带柱面微结构A(30)和环带柱面微结构B(31)提供相同的高阶像差。

10.根据权利要求1所述的表面具有环带柱面微结构径向交替排列的镜片，其特征在于：所述同心圆结构中每个环带柱面微结构A(30)和环带柱面微结构B(31)的径向宽度不完全相同，每层环带柱面微结构A(30)和环带柱面微结构B(31)的间隔距离不完全相同。