TWM656468U - 非正交及非軸對稱之隱形眼鏡鏡片結構 - Google Patents

Abstract

本創作為有關一種非正交及非軸對稱之隱形眼鏡鏡片結構，係於隱形眼鏡鏡片的圓心周圍具有中央光學區、中央光學區外部周圍則圍繞設置周邊定位區及周邊定位區外部周圍即圍繞設置邊弧區，並由隱形眼鏡鏡片的圓心至中央光學區與周邊定位區相鄰交接位置的至少一條或一條以上的環狀曲線上、獲得至少一條或一條以上放射狀曲線，為可於中央光學區形成非正交、非軸對稱的曲面，以達到可供隱形眼鏡鏡片度數穩定、使規則性與不規則性散光獲得矯正，且獲得清晰視力等之目的。

Description

非正交及非軸對稱之隱形眼鏡鏡片結構

本創作係提供一種非正交及非軸對稱之隱形眼鏡鏡片結構，為於隱形眼鏡鏡片的中央光學區預定位置規劃至少一條或一條以上之環狀曲線，而以環狀曲線之曲率數值在中央光學區獲得非正交及非軸對稱之放射線狀曲率，可形成預定曲面，達到隱形眼鏡鏡片穩固定位、度數清晰、散光獲得矯正等之目的。

按，隨著各種電子、電氣產品的研發、創新，帶給人們在日常生活及工作上許多便捷，尤其是電子產品的大量問世，更造成在通訊及網際網路的應用的普及化，以致許多人沉浸在電子產品的使用領域中，長時間大量應用電子產品，不論是上班族、學生族群或是中老年人等，涵蓋的範圍也相當廣泛，進而衍生出低頭族的現象，也因此造就許多人的眼睛視力減損、傷害等情況日趨嚴重，近視人口也就相對提高。

再者，人們之所以會發生近視(Myopia，亦稱short-sightedness)，是由於眼睛的光線曲折能力與眼睛的長度不匹配所導致，其可能是眼軸超長或角膜弧度過陡，當眼睛總焦度太高或太強時，會導致從遠端物體傳來之光線聚焦在視網膜之前，進而造成視物成像點落在視網膜前方處，導致視物成像時產生模糊之情況，所以 為了矯正近視需要降低眼睛光線的曲折能力，由於角膜的光線曲折能力約佔全眼的80%，所以僅須降低角膜的屈光力便可達到矯正近視之效用。

然，目前鏡片光學設計主要圍繞著球面、非球面、散光與自由曲面進行設計，球面與非球面皆為軸對稱設計的一種，主要為單一曲率或是非球面公式進行設計；散光與自由曲面設計則為非軸對稱設計，散光設計透過雙軸設計來針對兩個互相垂直的軸向進行率或是非球面設計，自由曲面則是透過多種不同的自由曲面公式包含取樣線條、澤尼克等方式來針對不同區域進行客製化設計，由於散光設計侷限於互相重直軸向，在部分角膜上容易出現不穩定的情形，造成鏡片度數不足，不易獲得清晰視力等缺失。

是以，如何解決目前隱形眼鏡鏡片配戴時不穩定、容易偏位之問題與困擾，且隨著眼球轉動導致隱形眼鏡鏡片滑動位移等之麻煩與缺失，即為從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，創作人有鑑於上述之問題與缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷創設及修改，始設計出此種非正交及非軸對稱之隱形眼鏡鏡片結構的新型專利誕生。

本創作之主要目的乃在於該非正交及非軸對稱之隱形眼鏡鏡片的圓心周圍具有中央光學區、中央光學區外部周圍則圍繞設置周邊定位區及周邊定位區外部周圍即圍繞設置邊弧區，並由隱形眼鏡鏡片的圓心至中央光學區與周邊定位區相鄰交接位置的至少一條或一條以上的環狀曲 線上、獲得至少一條或一條以上放射狀曲線，為可於中央光學區形成非正交、非軸對稱的曲面，以達到可供隱形眼鏡鏡片度數穩定、使規則性與不規則性散光獲得矯正，且獲得清晰視力等之目的。

本創作之又一目的乃在於該中央光學區係可為球面、非球面、散光、多焦點散光或自由曲面之光學設計，且隱形眼鏡鏡片的表面係可為前表面(正面，未貼附眼球的外表面)或後表面(背面，貼附在該眼球上的面)，沿該中央光學區的該至少一條或一條以上該環狀曲線、沿著軸向順時針或逆時針旋轉，獲得該至少一條或一條以上之放射狀曲線，而該至少一條或一條以上放射狀曲線上形成非正交、非軸對稱之規則或不規則曲面。

本創作之再一目得乃在於該至少一條或一條以上環狀曲線，為沿該中央光學區處呈軸向以固定週期之週期函數，而獲得該至少一條或一條以上放射狀曲線之曲率，該週期函數係為正弦波、方形波或鋸齒形波之週期函數之環狀曲線，沿著該中央光學區呈順時針或逆時針旋轉。

1:隱形眼鏡鏡片

10:圓心

11:中央光學區

111:環狀曲線

112:放射狀曲線

12:周邊定位區

13:邊弧區

[第1圖]係為本創作隱形眼鏡鏡片之平面圖。

[第2圖]係為本創作隱形眼鏡鏡片的環狀曲線之設計曲線圖。

[第3圖]係為本創作第一實施例之隱形眼鏡鏡片設計曲線圖。

[第4圖]係為本創作第一實施例之隱形眼鏡鏡片平面圖。

[第5圖]係為本創作第二實施例之隱形眼鏡鏡片設計曲線圖。

[第6圖]係為本創作第二實施例之隱形眼鏡鏡片平面圖。

[第7圖]係為本創作第三實施例之隱形眼鏡鏡片設計曲線圖。

[第8圖]係為本創作第三實施例之隱形眼鏡鏡片平面圖。

[第9圖]係為本創作第四實施例之隱形眼鏡鏡片設計曲線圖。

[第10圖]係為本創作第四實施例之隱形眼鏡鏡片平面圖。

[第11圖]係為本創作隱形眼鏡鏡片局部側視圖。

[第12圖]係為本創作隱形眼鏡鏡片之中央光學區示意圖。

為達成上述目的與功效，本創作所採用之技術手段及其構造、實施之方法等，茲繪圖就本創作之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第1~12圖所示，由圖中所示可以清楚看出，本創作非正交非軸對稱之隱形眼鏡鏡片結構，該隱形眼鏡鏡片1係包括中央光學區11、周邊定位區12及邊弧區13，其中：

該非正交及非軸對稱之隱形眼鏡鏡片1，係包括中央光學區11、圍繞在中央光學區11周圍之周邊定位區12及圍繞在周邊定位區12周圍之邊弧區13，而中央光學區11係位於隱形眼鏡鏡片1的圓心10周圍，並由圓心10至中央光學區11與周邊定位區12相鄰交接位置之至少一條或一條以上環狀曲線111上、獲得至少一條或一條以上放射狀曲線112，而於中央光學區11處形成非正交、非軸對稱的曲面。

而上述該中央光學區11係可為球面、非球面、散光、多焦點散光或自由曲面之光學設計，且隱形眼鏡鏡片1的表面係可為前表面(正面，未貼附眼球的外表面)或後表面(背面，貼附在該眼球上的面)，沿中央 光學區11之至少一個或一個以上一個之環狀曲線111上，沿著軸向順時針或逆時針旋轉，獲得至少一條或一條以上放射狀曲線112，而可於中央光學區11處形成非正交、非軸對稱之規則或不規則曲面，且至少一個或一個以上環狀曲線111，為沿該中央光學區11處呈軸向以固定週期之週期函數係可為正弦波、方形波或鋸齒形波等各式週期函數之曲線等方式，透過順時針或逆時針旋轉，而進行該至少一條或一條以上放射狀曲線112之曲率的設計。

再者，上述該隱形眼鏡鏡片1，係可供應用於RGP硬式隱形眼鏡、軟式隱形眼鏡、鞏膜鏡或角膜塑型鏡等；而該隱形眼鏡鏡片1位於中央光學區11表面的至少一條或一條以上環狀曲線111上，透過非正交、非軸對稱式的至少一條或一條以上放射狀曲線112之曲率，可依據預設使用者的眼睛情況進行設計，如：左眼或右眼的相同或不同之近視度數、遠視度數、散光度數、老花眼度數或眼瞼的形狀等，在隱形眼鏡鏡片1的中央光學區11表面〔可為正面(未貼附眼球的外表面)或背面(貼附在眼球上的面)〕透過至少一條或一條以上環狀曲線111設計至少一條或一條以上放射狀曲線112之曲率，因位於中央光學區11的至少一條或一條以上環狀曲線111上至少一條或一條以上的放射狀曲線112、係呈現非正交、非軸對稱式之相異或相同的曲率數值，符合眼球的移動(上、下或左、右等移動)或眼球與眼瞼之間的眨眼動作，以配合眼瞼眨眼時接觸隱形眼鏡鏡片1的情形，不易推移隱形眼鏡鏡片1發生滑動或位移之情況，可供隱形眼鏡鏡片1更穩固配戴、具備預設使用者的鏡片度數穩定、進行散光之矯正等無法預期之功效，達到針對隱形眼鏡鏡片1的規則性與不規則性的散光矯正 之目的，亦可在配戴隱形眼鏡鏡片1時獲得更清晰的視力之功效。

且上述本創作非正交及非軸對稱之隱形眼鏡鏡片1，係可依據下列步驟實施設計：

(A01)規劃隱形眼鏡鏡片1於中央光學區11範圍內的至少一處以上預定位置，進行至少一條或一條以上環狀曲線111之設計。

(A02)再於該中央光學區11的範圍內，進行環繞中央光學區11的至少一條或一條以上環狀曲線111之曲率數值的設計。

(A03)並依據環繞該中央光學區11的至少一條環狀曲線111之曲率數值的變化，為於中央光學區11的範圍內，進行非正交及非軸對稱式之放射狀曲線112之曲率數值設計。

(A04)重複執行該步驟(A03)，而於中央光學區11形成非正交及非軸對稱式之曲面設計。

(A05)完成該隱形眼鏡鏡片1之中央光學區11的度數分佈設計。

上述該隱形眼鏡鏡片1係以圓心10為基準點，而於中央光學區11範圍內取得以順時針或逆時針方式、環繞圓心10之至少一條或一條以上環狀曲線111，且至少一條或一條以上環狀曲線111係以圓心10為基準點，再以固定週期之週期函數或非固定週期之連續函數等，進行至少一條或一條以上環狀曲線111的曲率曲線之曲率數值的設計，則固定週期之連續函數係可為正弦波、方形波或鋸齒形波等各式週期函數之曲線；而非固定週期之連續函數可為函數z=f(θ)之多項式〔polynomial〕、指數函數〔exp onential〕、傅立葉〔Fourier〕、高斯〔gaussian〕、正弦和〔sum of sine 〕或威布爾〔Weibull〕等之方程式。

上述本創作該非正交及非軸對稱之隱形眼鏡鏡片光學區度數分佈設計方法，為利用隱形眼鏡鏡片1之圓心10為基準點，沿著中央光學區11呈軸向的順時針或逆時針旋轉，並於中央光學區11表面〔可為正面(未貼附眼球的外表面)或背面(貼附在眼球上的面)〕進行至少一條或一條以上環狀曲線111上之至少一條或一條以上放射狀曲線112之曲率的設計，且隱形眼鏡鏡片1的中央光學區11表面〔可為正面(未貼附眼球的外表面)或背面(貼附在眼球上的面)〕進行設計時，係透過下列計算之步驟予以實施：

(一)先決定隱形眼鏡鏡片1之中央光學區11範圍中，其表面〔可為正面或背面〕至少一條或一條以上環狀曲線111的位置。

(二)再進行至少一條或一條以上環狀曲線111之曲率的設計。

(三)取得中央光學區11表面〔可為正面或背面〕之設計第一點(起點)為隱形眼鏡鏡片1之圓心10(中心點)、至少一條或一條以上環狀曲線111之曲率設計。

(四)藉由第一點及至少一條或一條以上環狀曲線111之曲率，透過函數方程式計算而獲得結束點〔中央光學區11與周邊定位區12相鄰銜接位置之最末點〕等，得到沿中央光學區11範圍內呈環狀設計的非正交、非軸對稱式之最佳化放射狀曲線112。

(五)重複上述步驟(四)，以逐步完成中央光學區11的範圍內，其表面〔可為正面或背面〕由0°~360°所呈現的放射狀之至少一 條或一條以上環狀曲線111呈非正交、非軸對稱式的放射狀曲線112之不同曲率變化的設計。

因此，可藉由上述各步驟的實施，上述本創作該隱形眼鏡鏡片1的中央光學區11，其表面的至少一條或一條以上環狀曲線111，其計算之方式為至少一個或一個以上曲率與角度之函數z=f(θ)，即該函數f(x)中任何一個點a符合方程式(二)：

且

，其中函數z可為任意的函數z=f(θ)，例如：多項式〔polynomial〕、指數函數〔exponential〕、傅立葉〔Fourier〕、高斯〔gaussian〕、正弦和〔sum of sine〕或威布爾〔Weibull〕等供應用之方程式。

藉由重複上述該方程式(一)函數z或方程式(二)的計算，分別可計算出中央光學區11由0°~360°範圍內，其表面〔可為正面或背面〕之至少一條或一條以上放射狀曲線112上，所呈現的放射狀之至少一個或一個以上曲率的數值變化，以進行隱形眼鏡鏡片1的中央光學區11範圍內表面上至少一條或一條以上放射狀曲線112的曲率變化之設計。

上述本創作之隱形眼鏡鏡片1的中央光學區11，係於中央光學區11表面〔可為正面或背面〕的至少一條或一條以上環狀曲線111上為形成一段或多段之曲率設計方式，進行計算中央光學區11的表面〔可為正面或背面〕之至少一條或一條以上放射狀曲線112之曲線計算方式〔請同時參閱第11圖所示〕，則由方程式(一)[即為矢高方程式]：

〔公釐(mm)〕，進行計算，其中該R₀為中央光學區11的表面〔可為正面或背面〕之至少一條或一條以上放射狀曲線112之曲 率，該p=1-e²，該e為離心率，該y₀為中央光學區11之半徑；而中央光學區11之邊緣b(bordering)〔與周邊定位區12銜接的圓周邊緣〕，且由隱形眼鏡鏡片1直徑與邊緣曲率進行回推計算。

上述本創作之該中央光學區11，其表面〔可為正面(即未貼附眼球的外表面)或背面(係貼附在眼球上的內表面)〕之至少一條或一條以上放射狀曲線112的曲率之計算，其可藉由方程式(二)〔係可為非球面方程式〕該函數：

〔公釐(mm)〕，且前述函數z中："C=1/R，R為非球面頂點的曲率半徑"、"k=1-e，e為偏心率"、"k=1時，表示雙曲面"、"k=-1時，表示拋物面"、"0>k>-1，表示以橢圓的長軸對稱的半橢圓球面"、"k>0，表示以橢圓的短軸對稱的半橢圓球面"、"k=0，表示為球面"等；該A₁、A₂、A₃~A_n等，為非球面的高階係數，利用方程式(二)計算出沿著中央光學區11範圍內至少一條環狀曲線111之曲率與圓心10(中心點)之間的距離〔x₁〕，而可獲得中央光學區11的邊緣b(bordering)之結束點〔與周邊定位區12銜接的圓周邊緣〕。

再者，上述本創作之中央光學區11，其表面〔可為正面(即未貼附眼球的外表面)或背面(係貼附在眼球上的內表面)〕之至少一條或一條以上放射狀曲線112的曲率之計算，亦可藉由方程式(三)：

〔公釐(mm)〕，計算出函數z=f(θ)的非球面角度(θ)，其中函數z在中央光學區11的表面至少一條或一條以上環狀曲線111上非球面上之任意一個點a的座標位置，該方程式(三)，計算出函數z=f(θ)的非球面角度(θ)，其中函數z在中央光學區11的表面〔可為正面或背 面〕之至少一條或一條以上環狀曲線111上之任意一個點a〔Q(x₁,y₁)，笛卡爾座標；Q(r,θ)，極座標〕的座標位置，Q為該任意一個點a；該方程式(三)為澤爾尼克(Zernike)公式，利用方程式(三)計算出非球面頂點的曲率半徑(r)以及中央光學區11範圍內至少一條環狀曲線111之曲率的角度(θ)，而可獲得中央光學區11的邊緣b(bordering)之結束點〔與周邊定位區12銜接的圓周邊緣〕。

上述本創作隱形眼鏡鏡片1之中央光學區11，欲進行至少一條或一條以上環狀曲線111的曲率設計模式，係可藉由方程式(一)、(二)或(三)等，來計算中央光學區11之邊緣b(bordering)結束點〔與周邊定位區12銜接的圓周邊緣〕。

上述本創作隱形眼鏡鏡片1之中央光學區11，欲進行至少一條或一條以上環狀曲線111的曲率設計模式，表示中央光學區11在不同軸向的曲率數值變化，則由函數

，且

，例如：f(20.001)=7.001，f(19.999)=6.999〔請同時參閱第11、5圖所示〕，環狀曲線111的曲率位置其半徑(y₀)=3、R₀=8.0357、p=0.55、e²=0.45，帶入該函數中，再藉由上述方程式(一)：

〔公釐(mm)〕進行計算，可獲得中央光學區11上該環狀曲線111之曲率〔直徑=6公釐(mm)、半徑(y₀)=3公釐(mm)〕的R₀=8.0357、P=0.55、e²=0.45，則方程式(一)之Sag=0.1407(mm)〔此為參考數據，係以第11圖中所示之半徑(y₀)作為一般常用之預定值進行計算，並非為本案實施例之數據〕。

上述僅為本創作之較佳實施例而已，非因此即侷限本創作 之專利範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本創作之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本創作上述非正交及非軸對稱之隱形眼鏡鏡片結構於實際應用時，為確實能達到其功效及目的，故本創作誠為一實用性優異之創作，為符合新型專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障創作人之辛苦研發，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，創作人定當竭力配合，實感德便。

1:隱形眼鏡鏡片

10:圓心

11:中央光學區

111:環狀曲線

112:放射狀曲線

12:周邊定位區

13:邊弧區

Claims (3)

1. 一種非正交及非軸對稱之隱形眼鏡鏡片結構，係包括中央光學區、圍繞在該中央光學區周圍之周邊定位區及圍繞在該周邊定位區周圍之邊弧區，其改良在於：該中央光學區係位於該隱形眼鏡鏡片的圓心周圍，並由該圓心至該中央光學區與該周邊定位區相鄰交接位置之至少一條或一條以上環狀曲線上獲得至少一條或一條以上放射狀曲線而形成非正交、非軸對稱的曲面。
2. 如請求項1所述非正交及非軸對稱之隱形眼鏡鏡片結構，其中該中央光學區係為球面、非球面、散光、多焦點散光或自由曲面之光學設計，且該隱形眼鏡鏡片的表面係為前表面(正面，未貼附眼球的外表面)或後表面(背面，貼附在該眼球上的面)，沿該中央光學區的該至少一條或一條以上該環狀曲線、沿著軸向順時針或逆時針旋轉，獲得該至少一條或一條以上之放射狀曲線，而該至少一條或一條以上放射狀曲線上形成非正交、非軸對稱之規則或不規則曲面。
3. 如請求項1所述非正交及非軸對稱之隱形眼鏡鏡片結構，其中該至少一條或一條以上環狀曲線，為沿該中央光學區處呈軸向以固定週期之週期函數，而獲得該至少一條或一條以上放射狀曲線之曲率，該週期函數係為正弦波、方形波或鋸齒形波之週期函數之環狀曲線，沿著該中央光學區呈順時針或逆時針旋轉。

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