发明内容
发明目的:本申请提供一种离焦眼镜片,以解决现有含有微结构的镜片上存在低阶像差的问题;本申请的另一目的在于提供包含上述离焦眼镜片的眼镜。
技术方案:本申请的一种离焦眼镜片,包括:
母镜本体,所述母镜本体包括光学中心和边缘;
微结构,所述微结构设置在所述母镜本体上并位于所述光学中心和所述边缘之间,所述微结构包括至少一组围绕所述光学中心设置的环带,所述环带沿所述母镜本体的径向方向排列,以在自所述光学中心向所述边缘延伸的方向上,所述母镜本体被所述微结构界定为第一屈光区、第二屈光区和第三屈光区;
其中,所述离焦眼镜片满足:
|D1-D0|≥0.06D,|D2-D0|≥0.10D,|D3-D0|≥0.25D;
式中,D1表示所述第一屈光区的屈光度,D2表示所述第二屈光区的屈光度,D3表示所述第三屈光区的屈光度,D0表示所述光学中心的屈光度,D表示屈光度的单位。
在一些实施例中,所述第二屈光区包括n个环带和n-1个位于相邻所述环带之间的空白区,其中,n为大于等于3的整数;所述第二屈光区进一步满足:
|D20-D0|≥3.5D,|D21-D0|≥0.10D,且|D20-D21|≥2.0D;
式中,D20表示所述环带的屈光度,D21表示所述空白区的屈光度。
在一些实施例中,所述母镜本体的屈光度在自所述光学中心向所述边缘延伸的方向上增大或减小,所述离焦眼镜片进一步满足:
D3>D21>D1;或者,D3<D21<D1。
在一些实施例中,所述空白区的屈光度D21随所述第二屈光区直径的增大而增大;或者,
所述空白区的屈光度D21随所述第二屈光区直径的增大而减小。
在一些实施例中,所述环带由至少一个微透镜组成,所述微透镜彼此连接;相邻所述环带之前的距离为1~3mm。
在一些实施例中,微透镜满足:
所述微透镜为凸透镜或凹透镜;或者,
所述微透镜的设计面型为球面、环曲面或超环曲面中的任一种;或者,
所述微透镜的形状为球形、椭圆形、柱形或正多边形中的任一种;或者,
所述微透镜的直径为0.8~4mm。
在一些实施例中,所述母镜本体包括靠近眼侧的第一光学表面和与所述第一光学表面相背离设置的第二光学表面;其中,所述微结构位于第一光学表面或所述第二光学表面上;
当所述微结构位于所述第一光学表面时,所述空白区为具有低阶像差矫正的设计面型,所述第二光学表面为球面、环曲面、超环曲面、自由曲面的任一种;或者,
当所述微结构位于所述第二光学表面时,所述空白区为具有低阶像差矫正的设计面型,所述第一光学表面为球面、环曲面、超环曲面、自由曲面的任一种。
在一些实施例中,所述离焦眼镜片进一步满足:
所述第一屈光区的直径d1满足:4mm≤d1≤7mm;和/或,
所述第二屈光区具有最大直径d2max和最小直径d2min,且满足60mm≤dmax≤70mm,7mm≤dmin≤9mm;和/或,
所述第三屈光区具有最大直径d3max和最小直径d3min;且满足85mm≤d3max≤90mm,70mm≤d3min≤75mm。
在一些实施例中,所述增大的速率为匀速或匀加速;所述减小的速率为匀速或匀减速。
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离焦眼镜片。
有益效果:与现有技术相比,本申请的一种离焦眼镜片,包括:母镜本体,母镜本体包括光学中心和边缘;微结构,微结构设置在母镜本体上并位于光学中心和边缘之间,微结构包括至少一组围绕光学中心设置的环带,环带沿母镜本体的径向方向排列,以在自光学中心向边缘延伸的方向上,母镜本体被微结构界定为第一屈光区、第二屈光区和第三屈光区;其中,离焦眼镜片满足;|D1-D0|≥0.06D,|D2-D0|≥0.10D,|D3-D0|≥0.25D。本申请的眼镜片通过在母镜本体上设置微结构,使微结构区域内的屈光度不同于光学中心,以形成近视离焦的功能,实现对青少年周边的远视性离焦进行矫枉过正;母镜本体被微结构界定出第一屈光区、第二屈光区和第三屈光区,各区域具有不同于光学中心的屈光度,使得母镜本体具有低阶像差矫正功能,既优化了母镜本体的离焦、像散、畸变等三阶以内的像差,又可以减少矫正佩戴者裸眼与戴镜后的远视性离焦的功能,提高非微结构区域的可视性。
可以理解的是,与现有技术相比,本申请实施例提供的眼镜具有上述离焦眼镜片的所有技术特征以及有益效果,在此不再赘述。
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“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
申请人发现,在近视眼周边远视离焦人群的检测中,针对同一个人的单焦点戴镜的周边远视离焦量明显大于裸眼,检测结果显示当未佩戴镜片矫正时,20°视场角处周边远视离焦为0.38,而佩戴单焦点镜片后周边远视离焦到达了0.65,其他的视场亦遵循此现象,以上的变化说明了单焦点镜片本身的离轴像差将加剧周边远视离焦。基于此,需要设计一种具有低阶像差矫正功能的离焦眼镜片。
参见图1所示的一种离焦眼镜片,包括:母镜本体1和微结构2,母镜本体1包括光学中心11和边缘12,微结构2设置在母镜本体1上并位于光学中心11和边缘12之间,微结构2包括至少一组围绕光学中心11设置的环带21,环带21沿母镜本体1的径向方向排列,以在自光学中心11向边缘12延伸的方向上,母镜本体1被微结构2界定为第一屈光区3、第二屈光区4和第三屈光区5;其中,离焦眼镜片满足:|D1-D0|≥0.06D,|D2-D0|≥0.10D,|D3-D0|≥0.25D;式中,D1表示第一屈光区3的屈光度,D2表示第二屈光区4的屈光度,D3表示第三屈光区5的屈光度,D0表示光学中心11的屈光度,D表示屈光度的单位。
在一些实施例中,本申请的眼镜片通过在母镜本体1上设置微结构2,使微结构2区域内的屈光度不同于光学中心,以形成近视离焦的功能,实现对青少年周边的远视性离焦进行矫枉过正;母镜本体1被微结构2界定出第一屈光区3、第二屈光区4和第三屈光区5,各区域具有不同于光学中心的屈光度,使得母镜本体1具有低阶像差矫正功能,优化了母镜本体1的离焦、像散、畸变等三阶以内的像差,使得戴镜者接收到通过清晰视力区域落在视网膜周边的光线依然具有良好的成像效果,本申请的眼镜片能帮助配戴者通过清晰视力区域形成注视时消除戴镜像差干扰,获得更为清晰的周边视野,同时能够形成离焦机制从而对眼轴与屈光度产生作用,且母镜本体1与微结构2之间可以形成鲜明反差,更好地保证视网膜周边离焦效果的方向性。
在一些实施例中,参见图3,第二屈光区4包括n个环带21和n-1个位于相邻环带21之间的空白区41,其中,n为大于等于3的整数;第二屈光区4进一步满足:|D20-D0|≥3.5D,|D21-D0|≥0.10D,且|D20-D21|≥2.0D;式中,D20表示环带21的屈光度,D21表示空白区41的屈光度。
在一些实施例中,第二屈光区4实际上包括了分别由微结构2和空白区41提供的两种屈光度,当满足|D20-D0|≥3.5D,|D21-D0|≥0.10D,且|D20-D21|≥2.0D时,可以对第二屈光区4进行具有像差补偿设计,消除或大幅度改善了通过与环带21交错分布的空白区41斜向视物时所产生低阶像差,从而使得戴镜者清晰成像时有更好的视觉效果,并显著降低了清晰视力区域因戴镜而产生的周边远视离焦,不仅提升了戴镜适应性,对屈光度与眼轴的控制效果也有潜在帮助的可能性。优选的,5.0D≥|D20-D0|≥3.5D,0.80D≥|D21-D0|≥0.10D,且|D20-D21|≥3.0D,使佩戴者戴镜后,入射光线透过微结构2的区域时成像在视网膜前方或后方。
在一些实施例中,母镜本体1的屈光度在自光学中心11向边缘12延伸的方向上增大或减小,离焦眼镜片满足进一步满足:D3>D21>D1;或者,D3<D21<D1。实际上,母镜本体1上任一点的屈光度都不同于光学中心11,且各点的屈光度随着母镜本体1的径向方向逐渐增大或逐渐减小,从而赋予了母镜本体1具有低阶像差矫正功能,低阶像差一般包括离焦、像散或畸变等。
在一些实施例中,母镜本体1的自身离焦表示不经过镜片光学中心入射的物体光线汇聚点偏离视网膜远点球面成像,如落在视网膜远点球面前方,则形成近视离焦;若落在视网膜远点球面后方,则形成远视离焦。矫正离焦的方法为眼镜片采用球面抵消眼球的屈光度,使得像点从视网膜前方移到视网膜上或补偿眼球的屈光度,使得像点从视网膜后方移到视网膜上。母镜本体1的像散表示不经过光学中心入射的离轴光线经透镜折射后,其子午细光束与弧矢细光束的汇聚点不在一个点上,即光束不能聚焦于一点,其子午屈光力和弧矢屈光力的差值成为像散。矫正像散的方法为在镜片采用球面的基础上叠加非球面设计,补偿镜片子午方向或弧矢方向的光焦度,以抵消子午方向屈光度和弧矢屈光度的差值,屈光度补偿值即为像散值,可从单一子午或者弧矢方向进行补偿,亦可同时进行补偿,使子午细光束与弧矢细光束汇聚于一点,从而矫正像散。母镜本体1的畸变表示由于透镜的放大率随光束和主轴间所成角度改变而引起,光线离主轴越远,畸变越大,但是若与主轴正交并通过主轴,则不发生畸变。放大率随入射角度增加而增大时称正畸变,放大率随入射角度增加而减小时负畸变。畸变不影响成像清晰度,但图像会变形失真,影响观察效果。矫正畸变的方法为采用球面和非球面的组合,使用非球面曲率处处不相等的特点,补偿球面所产生的枕形或桶形畸变。
在一些实施例中,参见图2,为了实现对母镜本体1的离焦、像散或畸变进行矫正,需要对母镜本体1的面型进行设计,母镜本体1包括靠近眼侧的第一光学表面13和与第一光学表面13相背离设置的第二光学表面14;其中,微结构2位于第一光学表面13或第二光学表面14上;当微结构2位于第一光学表面13时,空白区41为具有低阶像差矫正的设计面型,第二光学表面14为球面、环曲面、超环曲面、自由曲面的任一种;或者,当微结构2位于第二光学表面14时,空白区41为具有低阶像差矫正的设计面型,第一光学表面13为球面、环曲面、超环曲面、自由曲面的任一种。其中,具有低阶像差矫正的设计面型具体是指满足:空白区41的屈光度D21随第二屈光区4直径的增大而增大的设计;或者,空白区41的屈光度D21随第二屈光区4直径的增大而减小的设计。
在一些实施例中,由图2可知,第二屈光区4实际为圆环形状,第二屈光区4的直径方向就是圆环由内直径向外直径延伸的方向,空白区41的数量式中比环带的数量少一个,且每一个空白区41内上的任一点的屈光度都满足随第二屈光区4直径的增大而增大,或者满足随第二屈光区4直径的增大而减小。且相邻的空白区41之间的屈光度,也满足随第二屈光区4直径的增大而增大,或者满足随第二屈光区4直径的增大而减小。这样可以保证对空白区域的离焦、像散和畸变等像差进行补偿设计,并进一步消除通过与环带21交错分布的空白区41的斜向视物时所产生的低阶像差。其中,增大的速率为匀速或匀加速;减小的速率为匀速或匀减速。
在一些实施例中,从光学中心11向边缘12的径向方向上,将第二屈光区4的空白区域41以0.25mm或0.5mm或0.75mm或1mm或2mm或3mm步长中的任一种将第二屈光区等分,屈光度匀速增加是指相邻步长内的屈光度增加比例相等,比如步长设置为2mm,从光学中心11向边缘12延伸的方向,第一步长内的屈光度是-1.0D,第二步长内的屈光度是-1.05D,第三步长内的屈光度是-1.10D等,以0.05D/2mm向第二屈光区4的边缘匀速递增;或者,第一步长内的屈光度是-1.0D,第二步长内的屈光度是-1.05D,第三步长内的屈光度是-1.11D,第四步长内的屈光度是1.18D等,以每个步长内增加(0.05D+N)/2mm步长做匀加速递增的屈光度变化,其中,N表示每个步长内增加的屈光度,取值在0.01D~0.5D之间;或者,第一步长内的屈光度是-1.0D,第二步长内的屈光度是-0.95D,第三步长内的屈光度是-0.89D,第四步长内的屈光度是-0.82D等,以每个步长内减少(0.05D-N)/2mm步长,做匀减速递减的屈光度变化,其中,N表示每个步长内增加的屈光度,取值在0.01D~0.5D之间。由于母镜本体1的边缘厚度和中心厚度不同、镜片的应力不同,屈光度的不同、固化时间不同而产生的镜片收缩变形,导致镜片失真、像散增大,通过这些变化,可以进一步矫正眼镜片在制造过程中产生的变形、失真,使入射光线透过空白区41成像在视网膜上的像更加真实、清晰。
在一些实施例中,当微结构2位于第一光学表面时,母镜本体1的低阶像差矫正设计可位于第一光学表面13表面除微结构2区域外的其他区域,或者第二光学表面14上,或者以上两者表面的叠加。
在一些实施例中,母镜本体1的低阶像差矫正功能不对环带21区域产生影响,环带21具有完全独立的面型设计。
在一些实施例中,参见图4,环带21由至少一个微透镜211组成,微透镜211彼此连接;相邻环带21之前的距离为1~3mm,优选为2~3mm。每一个微透镜211具有不同于母镜本体1的屈光力,使得通过微透镜211的光线无法在视网膜上清晰成像,从而起到干预青少年近视或远视发展的功能。
在一些实施例中,微透镜211满足:微透镜211为凸透镜或凹透镜;或者,微透镜211的设计面型为球面、环曲面或超环曲面中的任一种;或者,微透镜211的形状为球形、椭圆形、柱形或正多边形中的任一种;或者,微透镜211的直径为0.8~4mm。
在一些实施例中,离焦眼镜片进一步满足:第一屈光区3的直径d1满足:7mm≤d1≤12mm;第二屈光区4具有最大直径d2max和最小直径d2min,且满足40mm≤dmax≤70mm,8mm≤dmin≤16mm;第三屈光区5具有最大直径d3max和最小直径d3min;且满足65mm≤d3max≤80mm,40mm≤d3min≤65mm。
其中,第一屈光区3的直径d1优选的范围为9~11mm;第二屈光区4的最大直径d2max优选为55mm、58mm、61mm中的任意一值或任意两值之间的范围;第二屈光区4的最小直径d2min优选为8.5mm、9.4mm、10.128mm中的任意一值或任意两值之间的范围;第三屈光区5的最大直径d3max优选为70~75mm,第三屈光区5的最小直径d3min优选为55~60mm。
在一些实施例中,眼镜片可以由金属模具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,后经车房加工半成品内表面得到所需的处方光焦度。在一些实施例中,眼镜片还可以通过金属和玻璃模具利用UV光固化工艺制成眼镜片毛坯,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,母镜本体1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,母镜本体1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,眼镜片直接通过模具制备,模具可以包括上模座和下模座,上模座的工作面为凹面,用于成型眼镜片的第一光学表面13,下模座的工作面为凸面,用于成型眼镜片的第二光学表面14。
在一些实施例中,通过上述工艺所得的眼镜片与眼镜框架组合后可以进一步得到眼镜,眼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,眼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。
选择折射率为1.59的PC材料设计眼镜片,光学中心11的屈光度D0为-4.00D的离焦眼镜片,离焦眼镜片上具有微结构2,微结构2具有十条环带21,且十条环带21之间具有九个空白区41,十条环带21由光学中心11向边缘12排布,第一环带内径距离光学中心半径为5.064mm,各环带的内径与相邻环带的内径差为1.397mm。其中,|D1-D0|≥0.06D,|D2-D0|≥1.10D,|D3-D0|≥3.4D;且D3>D21>D1。
表1显示了第一环带到第十环带的平均屈光度和离焦量。
表1
表2显示了第一空白区至第九空白区的屈光度,其中,第一空白区至第九空白区中满足:各点的屈光度自光学中心向边缘之间随直径的增大而减小,各个区域具有最小屈光度D21min和最大屈光度D21max。
表2
由上表1、2可知,佩戴具有低阶像差矫正的设计面型的离焦镜片后,降低了眼睛的低阶像差的同时优化了镜片周边本身的离轴像差,周边远视离焦量显著下降,获得更为清晰的周边视野。
其中,第三环带,第五环带以及第六环带分别对于视场角为20°、30°、40°视场,佩戴此离焦镜片后,视网膜周边各视场角的离焦量如下表3所示。
|
-40° |
-30° |
-20° |
0 |
20° |
30° |
40° |
佩戴环带离焦 |
-4.5 |
-4.5 |
-4.0 |
-4.00 |
-4.5 |
-4.5 |
-4.5 |
未佩戴 |
1.73 |
1.01 |
0.36 |
-4.00 |
0.24 |
1.32 |
2.75 |
由表3可以看出,对于一位患有-4.0D屈光不正的患者,未佩戴眼镜的情况下,周边各视场角呈远视性离焦,且随视场角增大而增大;佩戴环带离焦镜片后,周边的各视场角呈近视性离焦,且能够对远视性离焦矫枉过正,从而干预青少年屈光不正的进一步发展、发生。
未佩戴眼镜和戴单光镜的离焦差与佩戴此离焦镜片后各视场角各空白区41的数据如下表4所示。
表4
|
-40° |
-30° |
-20° |
0 |
20° |
30° |
40° |
未佩戴 |
1.73 |
1.01 |
0.36 |
-4.00 |
0.24 |
1.32 |
2.75 |
佩戴单光镜 |
1.99 |
1.11 |
0.45 |
-4.00 |
0.25 |
1.68 |
3.21 |
离焦量差 |
0.26 |
0.10 |
0.09 |
0 |
0.01 |
0.36 |
0.46 |
空白区 |
-0.45 |
-0.35 |
-0.22 |
0 |
-0.22 |
-0.35 |
-0.45 |
由表4可以看出,佩戴普通单光镜和未佩戴眼镜的患者,戴镜后,由于光线通过镜片产生折射后,即产生离焦、离轴像差。对离焦镜片的空白区增加低阶像差矫正设计,降低了眼睛的低阶像差的同时优化了镜片周边本身的离轴像差,周边远视离焦量显著下降,获得更为清晰的周边视野。在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种离焦眼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。