CN1296574A - 加工眼镜镜片的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供生产全处方范围的眼镜镜片的方法,同时使生产镜片所需的光学预制件、模件或者这两者的数量都降至最低。本发明采用在单层或多层的附加层与光学预制件之间分配透镜距离光焦度的方法,来降低在透镜生产中所需的预制件、模件或者这两者的数量。
Description
发明领域
本发明涉及眼用透镜。特别是，本发明提供生产全处方范围的眼镜镜片的方法，同时使生产该镜片所需的光学预制件、模件或者这两者的数量都降至最低。
发明背景
用眼镜镜片来校正屈光异常是众所周知的。例如，采用多焦透镜，如渐变附加透镜(PAL)来治疗远视。用某些方法，比如表面浇铸法来生产全处方范围的眼镜镜片，特别是生产类似PAL这样的渐变附加透镜，存在需要大量的透镜型材的问题。当处方中包含采用复曲面或柱面以校正透镜配戴者的散光时，这种问题尤为突出。例如，带有复曲面校正的标准处方范围的透镜可有49种距离光焦度、10种柱面光焦度、180种圆柱轴和9种附加光焦度，总共有794，241种不同处方。然而，保持如此大量的透镜型材储备是不切实际的。因此，需要一种生产全处方范围的眼镜镜片的方法来克服这种缺点。
附图的简要说明
图1是本发明透镜的一种实施例的剖面图。
图2是本发明透镜的一种实施例的剖面图。
图3是本发明透镜的一种实施例的剖面图。
图4是本发明透镜的一种实施例的剖面图。
图5是本发明透镜的一种实施例的剖面图。
图6是本发明透镜的一种实施例的剖面图。
本发明及其优选实施例的说明
本发明提供生产眼镜镜片的方法以及用此方法生产的透镜，包括象渐变附加透镜这样的多焦透镜。本发明允许生产全处方范围的透镜，而减少所需光学预制件、模件、或两者的数量。本发明的一个发现是，全处方范围的眼镜镜片可以通过最大限度减少所需光学预制件曲面并向该预制件附加光焦度来生产所需透镜。
因而，在一个实施例中，本发明提供了一种生产透镜的方法，该方法主要包括如下步骤：a.)提供一种具有第一距离光焦度的光学预制件，该预制件主要由一个凸面和一个凹面组成；b.)在凸面和凹面中的至少一个面上附加单层或多层的附加层，该附加层主要包含第二距离光焦度。本领域普通技术人员应当理解该透镜的距离光焦度是第一光焦度和第二光焦度之和。“光学预制件”是指一个成型的能够折射光线的、并且拥有一个凸表面和一个凹表面的光学透明产品，该产品适合用于生产眼镜镜片。
在本发明方法中，所提供的光学预制件具有所需透镜的一部分距离光焦度。然后附加距离光焦度附加在预制件的单层或多层附加层内，从而得到透镜所需的最终距离的要求。本发明的一个发现是，应用具有给定距离光焦度的光学预制件，在该光学预制件上增加附加距离光焦度，可以更有效地完成多焦点透镜的加工制造。通过在预制件与附加在预制件上的单层或多层附加层之间分配最终所需透镜的距离光焦度，则相对于传统的表面浇铸工艺，生产全处方范围的眼镜镜片所需的预制件、模件、或这两者的数量都会减少。
本领域普通技术人员应当理解，在预制件与加在预制件上的单层或多层附加层之间分配距离光焦度的分配方式可以是多种增量中的任何一种。优选的是，伴随所列基曲率和附加光焦度，采用如下预制件的距离光焦度：预制件的距离光焦度约+2至约+5屈光度，伴随约-1至约-4屈光度的基曲率和约0至约+6屈光度的附加光焦度；预制件的距离光焦度约0至约+3屈光度，伴随约-2至约-6屈光度的基曲率和约0至约+6屈光度的附加光焦度；预制件的距离光焦度约-1至约+1屈光度，伴随约-4至约-6屈光度的基曲率和约-6至约+6屈光度的附加光焦度；预制件的距离光焦度约-1至约-5屈光度，伴随约-4至约-9屈光度的基曲率和约0至约-6屈光度的附加光焦度。
更为优选的是，预制件的距离光焦度从下列光焦度中挑选：约+3.50屈光度；约+1.50屈光度；约+0.00屈光度；或者约-3.00屈光度。此外，对于这些预制件光焦度，优选的是，预制件的凹面为如下基曲率之一：约-2.50屈光度；约-4.00屈光度；约-5.50屈光度；或者约-7.00屈光度。同样地，虽然任何距离光焦度增量都可以附加在预制件上，但更为可取的是，附加层附加在特定预制件的凸表面和凹表面的曲率如表1所列。表1中所有的数值均假定用“大约”修饰。
仅仅对具有负距离光焦度的预制件附加负的距离光焦度，而对正的附加正值，这种优先选择的原因在于，避免附加层和透镜成品之厚度的不必要增加。
| 光学预制件光焦度(屈光度) | 凹面基曲率(屈光度) | 凸面附加距离光焦度(屈光度) |
| +3.50D | -2.50D | +0.75至+2.50D |
| +1.50D | -4.00D | +0.50至+2.50D |
| 0D | -5.50D | +1.75至-2.75D |
| -3.00D | -7.00D | 0至-3.00D |
本领域普通技术人员应当理解，任何类型的透镜，如单视区的、平顶的和包括但不限于双焦点、三焦点、渐变、或类似的多焦点透镜，都可以用本发明方法来生产。然而，会发现本发明用于多焦点透镜，特别是渐变附加透镜的生产中更有益。此外，还会发现本发明用于采用表面浇铸法的渐变附加透镜的生产中会最有益。在所需最终透镜为双焦点透镜的实施例中，预制件、附加层、或这两者，除了提供远距光焦度外，还必须提供近视光焦度。对于最终透镜是PAL的实施例，预制件、附加层、或这两者必须提供近视光焦度、远视光焦度以及位于远距光焦度区域和近视光焦度区域的过渡光焦度区域。例如，预制件的一个面或一个附加面可能是渐变附加面，因而提供的渐变附加透镜为最终透镜。渐变附加面的是指一种连续非球面表面，该表面具有远视区域和近视区域以及一个过渡光焦度区域，或一个屈光光焦度逐渐增加的区域来连接远视区域和近视区域。
在一个优选实施例中，通过在预制件和附加层之间分配最终透镜的屈光增加光焦度，来提供渐变附加透镜。“屈光增加光焦度”是指表面或透镜的近视区域与远视区域之间的屈光光焦度的差值。在此实施例中，一部分屈光增加光焦度可能加在预制件的凹面上，而剩余的屈光增加光焦度加在附加在预制件凸面的单层或多层附加层中。而在另一个实施例中，一部分屈光增加光焦度加在预制件的凸面上，而附加屈光增加光焦度加在预制件的凹面上。
还有，在另外一个实施中，预制件的屈光增加光焦度在预制件的凹面与凸面之间进行分配，而附加距离光焦度单独地或与其它光焦度一起被附加在这两个面中的一个或两个面上。在这个实施例中，预制件及附加层的材料必须是经过挑选的，以便使预制件和附加层的折射率有大约0.01或更大的差别。然而，因为折射率的差别越大，特定曲率对光焦度的影响就越大，所以优选的是，差别大约为0.05或稍大。
透镜的总屈光增加光焦度可以为约+0.01至约+3.50屈光度，优选约+0.25至约+3.50的屈光度，更优选约+1.00至约+3.00的屈光度。总屈光增加光焦度可以分解为或分配给预制件和附加层，其分配比为约90∶10至约10∶90个百分点，优选为约70∶30至约30∶70个百分点，更优选为60∶40至约40∶60个百分点。
对于本发明的渐变透镜之生产，优选地，光学预制件的凹面对称，而透镜成品的凸面是非对称的。对称是指表面光焦度和该表面的像散分布关于表面中心子午线对称。
在一个或多个屈光增加光焦度，即过渡视距光焦度、远视距光焦度或者两者之上，预制件的凹面还可以具有柱面光焦度以校正配戴者的散光。“柱面光焦度”是指在预制件或透镜的两个主子午线处测量的光焦度之差。柱面光焦度也可以位于预型件的凸面，或是在预型件的凹面或凸面与附加层之间进行分配。在优选实施例中，预制件的凹面具有所需透镜的所有柱面光焦度。透镜的总柱面光焦度可以为约-0.125至约-6.00屈光度优选为约-0.25至约-3.00屈光度。
本领域普通技术人员应当理解，本发明包含具有远视光焦度并带有屈光增加光焦度、过渡光焦度和柱面光焦度中的一个或多个的预制件和附加层所构成的大量组合中的任何一种。而在另一实施例中，一种生产眼镜镜片的方法，该方法主要包括：a.)提供具有第一距离光焦度的光学预制件，该预制件主要包括一个凸面和一个凹面，其中凸面和凹面中的一个或两个面具有从含有屈光增加光焦度、过渡光焦度区域、柱面光焦度以及它们的组合的组中选出的光焦度；b.)在预制件的凸面或凹面中的至少一个面上附加单层或多层主要包括第二距离光焦度的附加层。
而在另一个实施例中，本发明提供了一种生产眼镜镜片的方法，该方法主要包括：a.)提供具有第一距离光焦度的光学预制件，该预制件主要包括一个凸面和一个凹面，其中凸面和凹面中的一个或两个面具有从含有第一屈光增加光焦度、第一过渡光焦度区域、第一柱面光焦度以及它们的组合的组中选出的光焦度；b.)在预制件的凸面或凹面中的至少一个面上附加单层或多层主要包括第二距离光焦度以及从含有第二屈光增加光焦度、第二过渡光焦度区域、第二柱面光焦度以及它们的组合的组中挑选出的光焦度的附加层。
在预制件的凹面与单层或多层附加层形成渐变表面和该凹面还具有柱面光焦度的情况中，通过限制屈光增加光焦度定位于相对圆柱轴的8个方向上，可以进一步减少所需要的预制件。在这种情形下，屈光增加光焦度并不被提供给每个圆柱轴组合。此外，因为我们发现，当从近视区域的中心水平移动到透镜边缘时，屈光增加光焦度相对缓慢地减小，可以采用凹面近视区域相对于附加层近视区域的旋转错位，范围为：约±1至约±25度，优选为±1至约±20度，更优选为±1至约±15度。
本发明中用到的光学预制件可以用任何适宜的材料来制作。适宜材料的实施例包括但不限于，聚碳酸酯，如双酚A型聚碳酸酯，烯丙基二甘醇碳酸酯，如二乙二醇双烯丙基碳酸酯(CR-39TM)，烯丙基酯，如氰尿酸三烯丙酯、磷酸三烯丙酯及柠檬酸三烯丙酯，丙烯酸酯类(acrylic esters)，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，如甲基、乙基、丁基的甲基丙烯酸酯，苯乙烯树脂(styrenics)，聚酯和类似物以及它们的组合。预制件可以通过传统的任何方法生产，这些生产方法包括但不限于，注入模制、注入加压印模、热成型、浇铸、或类似方法。
附加的距离光焦度、屈光增加光焦度、过渡光焦度、以及柱面光焦度可以通过任何传统方法来附加。在预制件上附加单层或多层附加层的适宜方法包括但不限于，浇铸、表面浇铸、镀层、热成型、注入模制以及类似方法。优选地，用表面浇铸的方法在预制件上增加附加层。在预制件上表面浇铸附加层可以用任何已知方法完成。在预制件的凸面或凹面上浇铸的适宜方法在如下美国专利中披露，专利号为：5,147,585、5,178,800、5,219,497、5,316,702、5,358,672、5,480,600、5,512,371、5,531,940、5,702,819、以及5,793,465。在此引入它们的全文作为参考。
距离光焦度的附加层的总厚度可以小于约1毫米，优选的是小于约0.25毫米，更优选的是小于约0.1毫米。本领域普通技术人员应当理解，根据镜片是正透镜还是负透镜，测量附加层厚度的点会有所不同。“正透镜”是指透镜的中心部分比其边缘部分厚，而“负透镜”是指透镜的中心部分比其边缘部分薄。对于负透镜来说，测量附加层厚度的合适点应该在透镜的中心。对于正透镜来说，测量附加层厚度的合适点应该在透镜的边缘。
通过研究下面非限制性的实施例可以使本发明清楚明了。
实施例
实施例1
用注入模制法形成聚碳酸酯预制件。参照图1，预制件1具有基曲率为-5.50屈光度的凹面2以及基曲率为5.50屈光度的凸面3，结果生成距离光焦度为0屈光度的预制件。层4是浇铸在预制件1上的表面，浇铸层4具有曲率为3.00屈光度的远视区域5、曲率为5.00屈光度的附加区域或近视区域6，以及位于远视区域和附加区域之间的过渡光焦度区域7。所得透镜10具有-2.50屈光度的距离光焦度以及+2.00屈光度的屈光增加光焦度。
实施例2
参照图2，除了预制件凹面8附加地在180°处具有-2.00屈光度的柱面光焦度以及7.50屈光度的圆柱曲面9外，其它遵循实施例1的工序。附加层11与实施例1中的一样，所得透镜20具有带有-2.00屈光度的柱面光焦度的-2.50屈光度的距离光焦度以及+2.00屈光度的屈光增加光焦度。
实施例3
参照图3，除了预制件12具有-3.00屈光度的距离光焦度外，其它采用实施例1的工序。预制件12具有-7.00屈光度的凹面13以及4.00屈光度的凸面14，生成-3.00屈光度的距离光焦度。附加层15的距离光焦度为-3.00屈光度，并带有+2.00屈光度的屈光增加光焦度。所得透镜30具有-6.00屈光度的距离光焦度以及+2.00屈光度的屈光增加光焦度。
实施例4
参照图4，除了预制件17具有+3.50屈光度的距离光焦度外，其它采用实施例3的工序，该距离光焦度是由-2.50屈光度的凹面及+6.00屈光度的凸面距离曲率生成的。附加层18具有+2.50屈光度的距离光焦度，并带有+2.00屈光度的屈光增加光焦度。所得透镜40具有+6.00屈光度的距离光焦度以及+2.00屈光度的屈光增加光焦度。
实施例5
参照图5，一种聚碳酸酯预制件为注入模制而成。预制件19具有-5.50屈光度的凹面21的距离曲率，并带有一个-4.50屈光度的附加区域22和一个过渡光焦度区域23。凸面24具有5.50屈光度的距离光焦度，生成了0屈光度的第一距离光焦度以及1.00屈光度的屈光增加光焦度。附加层25是浇铸法附加在预制件19上的表面。层25具有3.00屈光度的距离曲率区域26以及4.00屈光度的附加曲率区域27。所得透镜50具有-2.50屈光度的距离光焦度和+2.00屈光度的屈光增加光焦度。
实施例6
一种折射率为1.59的聚碳酸酯预制件，它由注入模制而成。参照图6，预制件29具有分散在凸面和凹面的屈光增加光焦度以及+4.50屈光度的距离光焦度。凹面31还具有1.50屈光度的屈光增加光焦度且凸面32具有1.75屈光度的屈光增加光焦度。附加层33由浇铸法浇铸在预制件29上。层33的折射率为1.50。透镜成品60的屈光增加光焦度为+2.00屈光度，该屈光增加光焦度是在凸面32和凹面31在与层33结合时，由凸面32贡献的+1.75屈光度和凹面31贡献的+1.50/6或+0.25屈光度而得到的。层33具有+1.50屈光度的距离光焦度。所得透镜60具有+6.00屈光度的距离光焦度和+2.00屈光度的屈光增加光焦度。
Claims (28)
1．一种生产眼镜镜片的方法，包括以下步骤：
a.)提供一个具有第一距离光焦度的光学预制件，该预制件包括一个凸面和一个凹面；和
b.)在凸面和凹面中的至少一个面上附加包含第二距离光焦度的单层或多层附加层。
2．如权利要求1所述的方法，其中步骤b.)是通过用表面浇铸的方法使单层或多层附加层附加在预制件上的。
3．如权利要求2所述的方法，其中第一距离光焦度为约+2至约+5屈光度并伴有约-1至约-4屈光度的基曲率；或者约0至约+3屈光度并伴有约-2至约-6屈光度的基曲率；或者约-1至约+1屈光度并伴有约-4至约-6屈光度的基曲率；或者约-1至约-5屈光度并伴有约-4至约-9屈光度的基曲率。
4．如权利要求3所述的方法，其中，对于每一个第一距离光焦度，第二光焦度分别为约0至约+6屈光度、约0至约+6屈光度、约-6至约+6屈光度或约0至约-6屈光度。
5．一种生产眼镜镜片的方法，包括以下步骤：
a.)提供一个具有第一距离光焦度的光学预制件，该预制件包括一个凸面和一个凹面，其中凸面和凹面中的一个或两个面具有从以下含有屈光增加光焦度、过渡光焦度区域、柱面光焦度、以及它们的结合的组中选出的光焦度；并且
b.)在预制件的凸面和凹面中的至少一个面上附加包含第二距离光焦度的单层或多层附加层。
6．如权利要求5所述的方法，其中步骤b.)是通过用表面浇铸的方法使单层或多层附加层附加在预制件上。
7．如权利要求6所述的方法，其中第一距离光焦度为约+2至约+5屈光度并伴有约-1至约-4屈光度的基曲率；或者约0至约+3屈光度并伴有约-2至约-6屈光度的基曲率；或者约-1至约+1屈光度并伴有约-4至约-6屈光度的基曲率；或者约-1至约-5屈光度并伴有约-4至约-9屈光度的基曲率。
8．如权利要求7所述的方法，其中，对于每一个第一距离光焦度，第二光焦度分别为约0至约+6屈光度、约0至约+6屈光度、约-6至约+6屈光度或约0至约-6屈光度。
9．如权利要求5所述的方法，其中凸面和凹面中的一个或两个面包含屈光增加光焦度。
10．如权利要求5所述的方法，其中凸面和凹面中的一个或两个面包含屈光增加光焦度以及光焦度过渡区域。
11．如权利要求5所述的方法，其中凸面和凹面中的一个或两个面包含柱面光焦度。
13．如权利要求5所述的方法，其中凸面和凹面中的一个或两个面包含屈光增加光焦度及柱面光焦度。
14．如权利要求13所述的方法，其中凸面和凹面中的一个或两个面还包含光焦度过渡区域。
15．一种生产多焦点眼镜镜片的方法，该方法包括：
a.)提供一个具有第一距离光焦度的光学预制件，该预制件包括一个凸面和一个凹面，其中凸面和凹面中的一个或两个面具有从以下含有第一屈光增加光焦度、第一过渡光焦度区域、第一柱面光焦度、以及它们的结合的组中选出的光焦度；并且
b.)在凸面和凹面中的至少一个面上附加包含第二距离光焦度和从以下含有第二屈光增加光焦度、第二过渡光焦度区域、第二柱面光焦度、以及它们的结合的组中选出的光焦度的单层或多层附加层。
16．如权利要求15所述的方法，其中步骤b.)是通过用表面浇铸的方法使单层或多层附加层附加在预制件上的。
17．如权利要求16所述的方法，其中第一距离光焦度为约+2至约+5屈光度并伴有约-1至约-4屈光度的基曲率；或者约0至约+3屈光度并伴有约-2至约-6屈光度的基曲率；或者约-1至约+1屈光度并伴有约-4至约-6屈光度的基曲率；或者约-1至约-5屈光度并伴有约-4至约-9屈光度的基曲率。
18．如权利要求17所述的方法，其中，对于每一个第一距离光焦度，第二光焦度分别为约0至约+6屈光度、约0至约+屈6光度、约-6至约+6屈光度或约0至约-6屈光度。
19．如权利要求15所述的方法，其中预制件的凹面包含第一屈光增加光焦度、第一过渡光焦度区域和第一柱面光焦度，而单层或多层附加层附加在凸面上，该附加层包含第二屈光增加光焦度。
20．如权利要求19所述的方法，其中的单层或多层附加层还包含第二光焦度过渡区域。
21．如权利要求19所述的方法，其中凹面还包含一个近视区域，并且单层或多层附加层还包含一个近视区域，该凹面近视区域相对于单层或多层附加层近视区域的旋转错位为约±1至约±25度。
22．一种生产渐变附加眼镜镜片的方法，该方法包括：
a.)提供一个光学预制件，该预制件具有第一距离光焦度，该光焦度为约+2至约+5屈光度并伴有约-1至约-4屈光度的凹面基曲率；或者约0至约+3屈光度并伴有约-2至约-6屈光度的凹面基曲率；或者约-1至约+1屈光度并伴有约-4至约-6屈光度的凹面基曲率；或者约-1至约-5屈光度并带有约-4至约-9屈光度的凹面基曲率，该预制件包含第一屈光增加光焦度以及第一光焦度过渡区域；并且
b.)用表面浇铸法浇铸在凸面上的单层或多层附加层包含第二距离光焦度、第二屈光增加光焦度、第二光焦度过渡区域。
23．如权利要求22所述的方法，其中，对于每一个第一距离光焦度，第二光焦度分别为约0至约+6屈光度、约0至约+6屈光度、约-6至约+6屈光度或约0至约-6屈光度。
24．如权利要求22所述的方法，其中凹面还包含第一柱面光焦度。
25．如权利要求24所述的方法，其中凹面还包含一个近视区域，并且单层或多层附加层还包含一个近视区域，其中凹面近视区域相对于单层或多层附加层近视区域的旋转错位为约±1至约±25度。
26．用权利要求1所述方法生产的透镜。
27．用权利要求5所述方法生产的透镜。
28．用权利要求15所述方法生产的透镜。
29．用权利要求22所述方法生产的透镜。
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