TWI627470B - 環曲透鏡 - Google Patents

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TWI627470B
TWI627470B TW103126608A TW103126608A TWI627470B TW I627470 B TWI627470 B TW I627470B TW 103126608 A TW103126608 A TW 103126608A TW 103126608 A TW103126608 A TW 103126608A TW I627470 B TWI627470 B TW I627470B
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Abstract

一種環曲透鏡包含第一表面、第二表面、二第一扇形區與二第二扇形區。第一表面與第二表面相對設置。每一第一扇形區於第一表面上具有沿著環曲透鏡之徑向之第一曲率，且第一曲率沿著環曲透鏡之弧長方向為定值。第二扇形區與第一扇形區交替排列。每一第二扇形區於第一表面上具有沿著徑向之第二曲率，且第二曲率沿著弧長方向為定值。第一曲率較第二曲率為陡。

Description

環曲透鏡
本發明是有關於一種用於矯正視力之環曲透鏡。
透鏡係為一種用於矯正視力之光學元件。環曲透鏡係用來矯正散光。散光為一種視力疾病，其主要症狀為視力模糊。具散光的患者之眼睛(角膜)的前表面具有不適當的曲率。此曲線是不規則的，且通常有一半會比另一半還要陡，通常為有一區域會較正常來得陡。當光線進入眼睛時，它們並不會正確地聚焦在角膜，因此會產生模糊影像。散光也有可能由位於角膜後之不規則形狀之透鏡所造成。
自1980年代開始，市面上已有用以矯正散光之隱形眼鏡。雖然這些隱形眼鏡具有其應有的功效，但透鏡設計卻被認為是複雜的。更糟的是，為了滿足患者之視力矯正需求，其需要大於3000的庫存單位(sku)。這不僅會增加鏡片製造商的生產與倉儲的負擔，同時也讓整體銷售員與眼睛保健專業人員有保留大而複雜之庫存的負擔。此外，為了視力矯正需求，透鏡需具有較厚的厚度，其不僅造成生產上的困難，同時也因透氧性下降而使得透鏡讓眼睛感 覺不舒適與臨床上不健康。
基於上述原因，因此亟需能夠矯正散光之具靈敏與新穎的透鏡設計，其不但使製造商能夠簡化其製程、減少庫存成本，也可讓透鏡能夠舒服地配戴並改善眼睛的健康。
本發明之一態樣提供一種環曲透鏡，包含第一表面、第二表面、二第一扇形區與二第二扇形區。第一表面與第二表面相對設置。每一第一扇形區於第一表面上具有沿著環曲透鏡之徑向之第一曲率，且第一曲率沿著環曲透鏡之弧長方向為定值。第二扇形區與第一扇形區交替排列。每一第二扇形區於第一表面上具有沿著徑向之第二曲率，且第二曲率沿著弧長方向為定值。第一曲率較第二曲率為陡。
在一或多個實施方式中，環曲透鏡更包含水平子午線與垂直子午線。水平子午線與垂直子午線互相垂直。環曲透鏡沿著水平子午線之最大厚度大於環曲透鏡沿著垂直子午線之最大厚度。
在一或多個實施方式中，每一第一扇形區之圓心角與每一第二扇形區之圓心角皆為約90度。
在一或多個實施方式中，每一第一扇形區與毗鄰該第一扇形區之第二扇形區其中一者之間的邊界係與水平子午線相夾約45度。
在一或多個實施方式中，水平子午線通過第一扇形 區。
在一或多個實施方式中，水平子午線通過第二扇形區。
在一或多個實施方式中，每一第一扇形區與毗鄰該第一扇形區之第二扇形區其中一者之間的邊界係位於水平子午線或垂直子午線。
在一或多個實施方式中，第一扇形區設置於自水平子午線約0度至約90度之間，且第二扇形區設置於自水平子午線約90度至約180度之間。
在一或多個實施方式中，第二扇形區設置於自水平子午線約0度至約90度之間，且第一扇形區設置於自水平子午線約90度至約180度之間。
在一或多個實施方式中，環曲透鏡更包含四第三扇形區，橋接第一扇形區與第二扇形區。
在一或多個實施方式中，每一第三扇形區於第一表面上具有沿著徑向之第三曲率，且第三曲率沿著弧長方向自第一曲率遞減至第二曲率。
在一或多個實施方式中，每一第三扇形區之圓心角小於約10度。
在一或多個實施方式中，每一第一扇形區之圓心角與每一第二扇形區之圓心角皆相同。
在一或多個實施方式中，水平子午線通過第一扇形區。
在一或多個實施方式中，水平子午線通過第二扇形 區。
在一或多個實施方式中，水平子午線通過第三扇形區。
在一或多個實施方式中，第一表面為隱形眼鏡之前弧面，且第二表面為隱形眼鏡之基弧面。
在一或多個實施方式中，第一表面為隱形眼鏡之基弧面，且第二表面為隱形眼鏡之前弧面。
在一或多個實施方式中，第一表面為凸面或凹面。
在一或多個實施方式中，第二表面為凸面或凹面。
在本實施方式中，第一曲率沿著弧長方向為定值，因此即使環曲透鏡旋轉，在一特定角度範圍中，患者仍然可體驗到清楚的視野。另外，本實施方式之單一環曲透鏡可適合不同患者配戴，只要這些患者之散光軸位於第一扇形區中即可。
110‧‧‧第一表面
120‧‧‧第二表面
130‧‧‧第一扇形區
140‧‧‧第二扇形區
150‧‧‧第三扇形區
160‧‧‧水平子午線
170‧‧‧垂直子午線
B‧‧‧邊界
C1‧‧‧第一曲率
C2‧‧‧第二曲率
C3‧‧‧第三曲率
R‧‧‧徑向
r1、r2、r3‧‧‧半徑
S‧‧‧弧長方向
T1、T2‧‧‧最大厚度
θ1、θ2、θ3‧‧‧圓心角
第1圖為本發明第一實施方式之環曲透鏡的正視圖。
第2A圖為沿著第1圖之垂直子午線之一實施方之的剖面圖。
第2B圖為沿著第1圖之水平子午線的剖面圖。
第3圖為本發明第二實施方式之環曲透鏡的正視圖。
第4圖為本發明第三實施方式之環曲透鏡的正視圖。
第5圖為本發明第四實施方式之環曲透鏡的正視圖。
第6圖為為沿著第1圖之垂直子午線之另一實施方之的剖面圖。
第7圖為本發明第五實施方式之環曲透鏡的正視圖。
第8圖為沿著第7圖之線段8-8的剖面圖。
第9、10與11圖為本發明第六、第七與第八實施方式之環曲透鏡的正視圖。
以下將以圖式揭露本發明的複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
第1圖為本發明第一實施方式之環曲透鏡的正視圖，第2A圖為沿著第1圖之垂直子午線170之一實施方之的剖面圖，第2B圖為沿著第1圖之水平子午線160的剖面圖。環曲透鏡包含第一表面110、第二表面120、二第一扇形區130與二第二扇形區140。第一表面110與第二表面120相對設置。每一第一扇形區130於第一表面110上具有沿著環曲透鏡之徑向R之第一曲率C1，且第一曲率C1沿著環曲透鏡之弧長方向S為定值。第二扇形區140與第一扇形區130交替排列。每一第二扇形區140於第一表面110上具有沿著徑向R之第二曲率C2，且第二曲率C2沿著弧 長方向S為定值。第一曲率C1較第二曲率C2為陡。如第1圖之正視圖所示，每一第一扇形區130皆具有一半徑r1，且每一第二扇形區140皆具有一半徑r2。因第一曲率C1較第二曲率C2為陡，因此半徑r1之長度小於半徑r2之長度。
在本實施方式中，第一扇形區130可用來矯正患者之散光。通常，具散光的患者之眼睛的前表面不具有理想曲率。其曲線是不規則的，且通常有一半會比另一半還要陡，因此需要光學系統(例如隱形眼鏡)以矯正散光。若不適當地配戴光學系統，視野可能會變模糊。舉例而言，具傳統架構之光學系統僅旋轉5度，視野便會變得模糊。相反的，在本實施方式中，第一曲率C1沿著弧長方向S為定值。也就是說，即使環曲透鏡旋轉，在一特定角度範圍中，患者仍然可體驗到清楚的視野。另外，本實施方式之單一環曲透鏡可適合不同患者配戴，只要這些患者之散光軸位於第一扇形區130中即可。因此，販賣環曲透鏡之商店、診所...等可僅準備少數不同種類的環曲透鏡之現貨，即可服務大部分具散光之患者。
在本實施方式中，第一曲率C1可為柱面度數曲線，而第二曲率C2可為球面度數曲線，然而本發明不以此為限。
在本實施方式中，環曲透鏡更包含水平子午線160與垂直子午線170。水平子午線160與垂直子午線170互相垂直。其中水平子午線160實質平行於患者兩眼之間的虛 擬連線(後稱「連線」)，而垂直子午線170實質垂直於連線。環曲透鏡沿著水平子午線160之最大厚度T1大於環曲透鏡沿著垂直子午線170之最大厚度T2。如此的設置能夠提供環曲透鏡較好的穩定性，並且當患者配戴環曲透鏡時能夠避免環曲透鏡過度旋轉。應瞭解到，因本實施方式之環曲透鏡能夠允許在特定角度範圍內旋轉，因此最大厚度T1會小於具最適化穩定度結構之傳統環曲透鏡的最大厚度。也就是說，相較於傳統的環曲透鏡，本實施方式之環曲透鏡的厚度與重量皆下降，因此能夠提升患者的舒適感。
在本實施方式中，每一第一扇形區130之圓心角θ1與每一第二扇形區140之圓心角θ2皆為約90度。因此，在90度角度範圍內患者皆能夠體驗到清楚的視野，也因此，相較於傳統的環曲透鏡，本實施方式之環曲透鏡的旋轉容忍度(tolerance)會增加。
在本實施方式中，每一第一扇形區130與毗鄰該第一扇形區130之第二扇形區140其中一者之間的邊界B係與水平子午線160相夾約45度，且水平子午線160通過二第二扇形區140。也就是說，第一扇形區130之區域分別位於自水平子午線160約45度至約135度之間，以及自水平子午線160約225度至約315度之間。而第二扇形區140之區域分別位於自水平子午線160約135度至約225度之間，以及自水平子午線160約315度至約45度之間。如此的設置可配戴於受循規性(with-the-rule)散光所困擾之患者。其中循規性散光之散光軸係自水平子午線160約45度 至約135度之間。
第3圖為本發明第二實施方式之環曲透鏡的正視圖。第二實施方式與第一實施方式的不同處在於第一扇形區130與第二扇形區140的位置。在本實施方式中，水平子午線160通過二第一扇形區130。也就是說，第一扇形區130之區域分別位於自水平子午線160約135度至約225度之間，以及自水平子午線160約315度至約45度之間。而第二扇形區140之區域分別位於自水平子午線160約45度至約135度之間，以及自水平子午線160約225度至約315度之間。如此的設置可配戴於受反規性(against-the-rule)散光所困擾之患者。其中反規性散光之散光軸係自水平子午線160約0度至約45度之間與約135度至約180度之間。
第4圖為本發明第三實施方式之環曲透鏡的正視圖。第三實施方式與第一實施方式的不同處在於第一扇形區130與第二扇形區140的位置。在本實施方式中，每一第一扇形區130與毗鄰該第一扇形區130之第二扇形區140其中一者之間的邊界B係位於水平子午線160或垂直子午線170。第一扇形區130之區域分別位於自水平子午線160約0度至約90度之間，以及自水平子午線160約180度至約270度之間。而第二扇形區140之區域分別位於自水平子午線160約90度至約180度之間，以及自水平子午線160約270度至約0度之間。如此的設置可配戴於受斜(oblique)散光所困擾之患者。其中斜散光之散光軸係自水平子午線160約0度至約90度之間。
第5圖為本發明第四實施方式之環曲透鏡的正視圖。第四實施方式與第三實施方式的不同處在於第一扇形區130與第二扇形區140的位置。在本實施方式中，第二扇形區140之區域分別位於自水平子午線160約0度至約90度之間，以及自水平子午線160約180度至約270度之間。而第一扇形區130之區域分別位於自水平子午線160約90度至約180度之間，以及自水平子午線160約270度至約0度之間。如此的設置可配戴於受另一種斜(oblique)散光所困擾之患者。其中此斜散光之散光軸係自水平子午線160約90度至約180度之間。
請一併參照第2A圖與第2B圖。在本實施方式中，環曲透鏡可為隱形眼鏡，其光軸包含一擴展區域。不論環曲透鏡在角膜上移動或轉動時，此擴展區域可保證角膜軸向光學需求係維持在校準狀態。然而，在其他的實施方式中，環曲透鏡可為視內鏡(intraocular lens)、其他眼科(ophthalmic)透鏡或其他光學校正設計，其包含，但不限於，多焦(multifocal)、雙焦(bifocal)與近視漸進(myopic progression)控制，而本發明不以此為限。環曲透鏡之第一表面110可為隱形眼鏡之基弧面(back surface)，其形狀為凹面，且第二表面120為隱形眼鏡之前弧面(front surface)，其形狀為凸面。應注意的是，此處之基弧面係指接觸患者眼睛之面，而前弧面則是相對基弧面之面。
環曲透鏡之設計可應用於任何透鏡配件幾何，其包含球面、非球面圓錐和多曲線之球面、非球面或球面曲線 與非球面曲線之組合。
第6圖為為沿著第1圖之垂直子午線170之另一實施方之的剖面圖。本實施方式與第2A圖之實施方式的不同處在於第一表面110與第二表面120的位置。在本實施方式中，環曲透鏡之第一表面110可為隱形眼鏡之前弧面，其形狀為凸面，且第二表面120為隱形眼鏡之基弧面，其形狀為凹面。至於本實施方式之相關的結構細節因與第2A圖之實施方式相同，因此便不再贅述。
第7圖為本發明第五實施方式之環曲透鏡的正視圖，第8圖為沿著第7圖之線段8-8的剖面圖。第五實施方式與第一實施方式的不同處在於第五實施方式之第三扇形區150的存在。在本實施方式中，環曲透鏡更包含四第三扇形區150，橋接第一扇形區130與第二扇形區140。每一第三扇形區150於第一表面110上具有沿著徑向R之第三曲率C3，且第三曲率C3沿著弧長方向S自第一曲率C1(如第2B圖所示)遞減至第二曲率C2(如第2A圖所示)。如第7圖之前視圖所示，每一第三扇形區150具有半徑r3，其自半徑r1沿著弧長方向S遞增至半徑r2。
在本實施方式中，每一第三扇形區150之圓心角θ3小於約10度。也就是說，第三扇形區150之面積皆小於第一扇形區130與第二扇形區140之面積。
在本實施方式中，每一第一扇形區130之圓心角θ1與每一第二扇形區140之圓心角θ2皆相同。舉例而言，當所有第三扇形區150之圓心角θ3皆為約10度時，每一圓 心角θ1與θ2皆為約80度，然而本發明並不以此為限。
在本實施方式中，水平子午線160通過第二扇形區140。如此的設置可配戴於受循規性(with-the-rule)散光所困擾之患者。其中當圓心角θ3皆為約10度時，此循規性散光之散光軸係自水平子午線160約50度至約130度之間。
第9、10與11圖為本發明第六、第七與第八實施方式之環曲透鏡的正視圖。請參照第9圖，在第六實施方式中，水平子午線160通過第一扇形區130。如此的設置可配戴於受反規性(against-the-rule)散光所困擾之患者。其中當圓心角θ3皆為約10度時，此反規性散光之散光軸係自水平子午線160約5度至約40度之間，以及約140度至約175度之間。請參照第10與第11圖，在第七與第八實施方式中，水平子午線160通過第三扇形區150。如此的設置可配戴於受斜(oblique)散光所困擾之患者。其中當圓心角θ3皆為約10度時，第10圖之環曲透鏡可應用於散光軸自水平子午線160約5度至約85度之間的患者，而第11圖之環曲透鏡可應用於散光軸自水平子午線160約95度至約175度之間的患者。至於第六至第八實施方式之相關的結構細節因與第五實施方式相同，因此便不再贅述。
因此，由上述可知，在一定之度數範圍內，販賣環曲透鏡之商店、診所...等可僅準備上述八種不同種類(如第1、3-5、7-10圖所繪示)的環曲透鏡之現貨，即可服務大部分具散光之患者。藉由此種設計，透鏡製造商可簡化其整體製作程序與倉儲程序。藉由上述八種實施方式揭露之設 計，環曲透鏡之庫存量(stock keeping unit,sku)可自3000減少至幾百。
相較於傳統的環曲透鏡，本發明所揭露之各實施方式之環曲透鏡的厚度與重量皆減少，因此可增加患者的舒適度。因環曲透鏡具有較薄的厚度，其透氧度亦增加，藉以幫助患者眼睛之保健。
在這裡應了解到，本發明所揭露之用於矯正視力之新穎設計適用於所有形式之物質，不論其物質組成和物理狀態。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (20)

  1. 一種環曲透鏡，包含：一第一表面與一第二表面，該第一表面與該第二表面相對設置；二第一扇形區，每一該些第一扇形區於該第一表面上具有沿著該環曲透鏡之一徑向之一第一曲率，且該第一曲率沿著該環曲透鏡之一弧長方向為一定值；以及二第二扇形區，與該些第一扇形區交替排列，每一該些第二扇形區於該第一表面上具有沿著該徑向之一第二曲率，且該第二曲率沿著該弧長方向為一定值，其中該第一曲率較該第二曲率為陡。
  2. 如請求項1所述之環曲透鏡，更包含：一水平子午線與一垂直子午線，該水平子午線與該垂直子午線互相垂直，其中該環曲透鏡沿著該水平子午線之一最大厚度大於該環曲透鏡沿著該垂直子午線之一最大厚度。
  3. 如請求項2所述之環曲透鏡，其中每一該些第一扇形區之一圓心角與每一該些第二扇形區之一圓心角皆為90度。
  4. 如請求項3所述之環曲透鏡，其中每一該些第一扇形區與毗鄰該第一扇形區之該些第二扇形區其中一者之間 的一邊界係與該水平子午線相夾45度。
  5. 如請求項4所述之環曲透鏡，其中該水平子午線通過該二第一扇形區。
  6. 如請求項4所述之環曲透鏡，其中該水平子午線通過該二第二扇形區。
  7. 如請求項3所述之環曲透鏡，其中每一該些第一扇形區與毗鄰該第一扇形區之該些第二扇形區其中一者之間的一邊界係位於該水平子午線或該垂直子午線。
  8. 如請求項7所述之環曲透鏡，其中該些第一扇形區設置於自該水平子午線0度至90度之間，且該些第二扇形區設置於自該水平子午線90度至180度之間。
  9. 如請求項7所述之環曲透鏡，其中該些第二扇形區設置於自該水平子午線0度至90度之間，且該些第一扇形區設置於自該水平子午線90度至180度之間。
  10. 如請求項2所述之環曲透鏡，更包含：四第三扇形區，橋接該些第一扇形區與該些第二扇形區。
  11. 如請求項10所述之環曲透鏡，其中每一該些第三扇形區於該第一表面上具有沿著該徑向之一第三曲率，且該第三曲率沿著該弧長方向自該第一曲率遞減至該第二曲率。
  12. 如請求項10所述之環曲透鏡，其中每一該些第三扇形區之一圓心角小於10度。
  13. 如請求項10所述之環曲透鏡，其中每一該些第一扇形區之一圓心角與每一該些第二扇形區之一圓心角皆相同。
  14. 如請求項10所述之環曲透鏡，其中該水平子午線通過該些第一扇形區。
  15. 如請求項10所述之環曲透鏡，其中該水平子午線通過該些第二扇形區。
  16. 如請求項10所述之環曲透鏡，其中該水平子午線通過該些第三扇形區。
  17. 如請求項1所述之環曲透鏡，其中該第一表面為一隱形眼鏡之一前弧面，且該第二表面為該隱形眼鏡之一基弧面。
  18. 如請求項1所述之環曲透鏡，其中該第一表面為一隱形眼鏡之一基弧面，且該第二表面為該隱形眼鏡之一前弧面。
  19. 如請求項1所述之環曲透鏡，其中該第一表面為一凸面或一凹面。
  20. 如請求項1所述之環曲透鏡，其中該第二表面為一凸面或一凹面。
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