专利名称：四区多焦点眼镜片的制作方法
技术领域：
本发明涉及多焦点镜片。具体地说，本发明提供了一种具有四个屈光度区的多焦点镜片。
背景技术：
使用眼镜片来矫正屈光不正是公知的。例如，使用多焦点镜片例如渐进增加式镜片(“PALs”)来治疗老花眼。通常，PAL的渐进表面具有三个区，远程、中程和近程视力各一个。这种屈光度从远焦到近焦或从镜片的顶部到底部按照垂直递增屈光能力的逐渐连续递增的方式设置。
传统的渐进镜片的一个缺点在于，镜片的最下面部分包含附加的屈光度或近视力校正屈光度。设置这种附加屈光度在镜片佩带者进行阅读时是方便的。但是，镜片配戴者经常会进行通过镜片的下部观看处于近视力范围之外的物体的动作，这样就使得这种设置出现问题。例如，当PAL配戴者走下楼梯的时候，当镜片配戴者通过镜片的最下侧区域看时，楼梯的图像变得模糊和圆化。其原因在于楼梯距离配戴者的眼睛超过45cm，配戴者通过镜片的近视力区域观看楼梯，而该区域不能提供用于清楚地看见楼梯的屈光度。因此需要一种能克服这种缺点的渐进增加式镜片。
图1显示出本发明镜片的表面的平面图。
具体实施例方式
本发明提供了多焦点镜片以及用于生产该镜片的方法，所述镜片包含至少四个具有屈光度的区。这些区如此设置，从而与传统PAL相比，配戴者能够使用镜片的最下面部分来更清楚地观看在距离眼睛超过45cm的位置处的目标。
在一个实施方案中，本发明提供一种多焦点眼镜片，它包括、主要包括、或包含至少四个具有不同屈光度的区。这四个区可以具有任意所需的屈光度。优选的是，四个区为远视区或远距视区、第一中间视区、近视区和第二中间视区。更优选的是，这四个区形成一渐进表面。在本发明中，“渐进增加表面”或“渐进表面”指的是连续的、大体上可微分连续的或不连续球面。“不连续”指的是存在这样的不连续性，即，在描绘表面几何形状的一个或多个函数中的不连续性或该表面在表面的任意点(z)/(x，y)处的斜率中的不连续性。
在图1中显示出本发明镜片的一个实施方案。镜片10从上到下或从顶部到底部具有远视区11、第一中间视区12、近视区13和第二中间视区14。在镜片10中，并且在本发明的所有实施方案中，优选的是远视区为其屈光度适用于矫正镜片配戴者的远视视敏度的区域。在远视区和近视区之间的第一中间视区为其屈光度连接远视区和近视区的区域。在第一中间视区中的屈光度跨过该区域从远视区至近视区的屈光度连续增大。该第一中间视区提供了用于观看在中间距离、也就是通常离镜片配戴者的眼睛大约45至大约60cm的位置处的目标的区光度。近视区优选地提供了用于镜片配戴者的近视视敏度的屈光度矫正。
第二中间视区优选地位于镜片的最下面部分处并且与近视区相邻。该区域的屈光度从该区域与近视区邻接的位置开始从近视区屈光度逐渐降低至最小屈光度，该最小是该屈光度镜片的附加屈光度的大约25％以上、优选大于大约25％至大约75％并且最好为大约35％至大约73％。“附加屈光度”指的是，在镜片的近视区和远视区之间沿着镜片的中央或90-270度子午线的屈光能力的差值。第二中间视区的屈光度优选如此连续降低，从而最小屈光度处于第二中间视区的最下面部分处。本发明发现，通过设置第二中间视区，镜片配戴者的视觉深度对于需要比由镜片的近视区所提供的屈光度更小的屈光度的工作而言得到提高。
由第二中间屈光度区提供的屈光度的准确降低量将由镜片的附加屈光度的大小和由镜片配戴者所保持的剩余调节所确定。已知的是，人们即使在天然镜片基本上没有任何调节屈光度时也通常保持1.00至1.50屈光度的剩余调节。另外，由高达至最大0.5屈光度的附加屈光度的屈光度导致的图像模糊对于大部分PAL配戴者而言是可以忍受的。因此，至少1.0屈光度的降低对于具有3.00屈光度的附加屈光度的渐进附加镜片而言是必须的，以便基本上恢复在走下一组楼梯或沿着人行道走的视区深度。
就首先被诊断为老花眼的个人而言，他们通常保持其大部分调节能力，并且配有具有其附加屈光度大约为1.00至1.50屈光度的PAL。这些老花镜不需要屈光度的任何降低以减轻图像模糊。因此，发现本发明的镜片特别适用于在需要大于1.50屈光度的附加屈光度的PAL配戴者。
除了减少PAL配戴者在观看位于其脚部处或附近的物体时所感受到的图像模糊，由第二中间区域提供的附加屈光度降低用来降低沿着镜片的水平子午线的放大。由于在那个区域中的球面光焦度降低，所以图像放大幅度在第二中间区域中沿着水平子午线降低。因此，在通过通常的PAL近视区观看时物体的直边看起来为弯曲的，在通过本发明的镜片的第二中间区域观看时将看起来不那么弯曲。为了提供明显减小的图像放大并且提供明显增大的聚焦深度，在第二中间区域中的优选的屈光度的降低在下表中给出
第二中间视区的最上面边界的位置优选地在镜片的装配点下方大约15至25mm、更优选地大约为15至21mm处。“装配点”指的是在配戴者正在直视前方时在镜片上在其远视位置中与配戴者瞳孔对准的镜片上的点，在该装配点处，需要镜片校正来校正配戴者的远视视敏度。第二中间区域的这个优选位置考虑了第一中间视区和近视区的长度。因此，可以采用具有短第一中间区长度、即大约为11至15mm的平均长度的PAL’s来获得该范围的下限值。可以采用具有长第一中间区长度、即大约为16至18mm的平均长度的PAL’s来获得该范围的上限值。第四区的宽度可以为大约5至大约25mm，并且可以为任意方便的形状。该区域的长度将取决于所得到的镜片的所期望形状。通常，该区域的长度将为大约10至大约20mm。
第二中间区的长度将取决于在该区域屈光度在第二中间区中的降低梯度或降低率，并且优选地大约为3-9mm。该降低梯度理想的是等于或者小于在第一中间区中从远视区至近视区的球面光焦度的增加梯度。在具有16mm通道长度的镜片中的第二中间区屈光度降低35％的附加屈光度需要第二中间区长度大约是5.6mm或者更大。但是实际上，小于30mm的镜片区域对于使用者的眼睛来说是不可用的，因为视力为第二中间区的长度提供了实际的上限。因此，如果设置的阅读区深度是大约5.0mm，上述示例性镜片中的长度将是大约5.6mm至大约9mm。
本发明的镜片可以引入另外的屈光度区。例如，在第二中间区之下可以优选地包括第三中间区，与第二中间区相比，该第三中间区可以提供等于或者大于屈光度减少的最小屈光度。本领域普通技术人员可以理解，包括附加屈光度区域将会导致更大的镜片，这样PAL配戴者就不觉得具有美观上的吸引力。因此本发明的优选实施方案是四区多焦点镜片。
在还有另一个实施方案中，第二中间视区为具有恒定屈光度的区域。因此，本发明提供了一种多焦点镜片，它包括、基本上包括或说基本上由以下区域构成a)远视区；b)近视区，它包括一附加屈光度；c)第二中间视区，它位于远视区和近视区之间；以及d)第二中间视区，它位于近视区下面，其中第四区域具有恒定的屈光度并且优选地与近视区连续地接合(blend)并且与表面周边不连续地接合。
本发明的镜片可以采用任意适当的方法设计和制造。在美国专利No.6,302,540中披露了设计本发明的镜片的优选方法，该专利文献其全文在这里被引用作为参考。镜片的四个区域可以位于一个表面上或者镜片的前面或目标侧和后面或眼睛侧表面之间分开。例如，前后表面中的每一个可以具有四个区，并且每个这种区可以设有对于那个区所期望的一部分屈光度。在这种实施方案中，优选的是，前后表面不对准。“不对准”指的是这些表面以及因此不想要的散光区域如此相对于彼此布置或设置，从而最大局部的不期望有的散光区域的一部分或全部或者由一个表面导致的不期望有的散光的最高可测量水平基本上不会与其它表面的一个或更多最大局部的不期望有的散光区域一致。
可选的是，镜片的前或后表面可以提供远视、第一中间和近视区域，并且其它镜片表面可以提供第二中间视区。在一优选实施方案中，第二中间区域设在镜片的背面上，并且近视区设在前表面上。在还有一个实施方案中，本发明的镜片可以在一个或两个表面上提供柱面校正(cylinder correction)。
本发明的镜片的多焦点表面可以为连续、局部连续或完全不连续的非球面。“不连续”指的是，存在这样一种不连续，它是在描绘表面几何形状的一个或多个函数中的不连续性，或者在该表面的任意点(z)/(x，y)处的表面斜率中的不连续性。
如果表面是连续的，则每个屈光度区的轮廓接合，从而在观看这些镜片时看不到任何直线。如果该表面完全不连续，在一个人的视线从一个区域运动到另一个区域时会导致图像跳动。如果局部不连续，这些区域沿着表面的中央子午线连续，但是在其周边中不连续。
本发明的镜片可以采用任意已知的方法来设计出，包括但不限于市售的设计软件例如CODEVTM、ZEMAXTM等。附加区域可以与该表面的其它区域设计成一体或者单独设计。如果单独设计，该区域必须相对于其它区域偏置、倾斜并且接合以便确保屈光度接合以及最小化不想要的散光。
设计本发明的镜片表面的一种方法是以垂度值(Z)表述表面。第四区或第二中间视区、表面Zs(x，y)可以沿着y方向倾斜角度T，并且沿着z方向偏置一个量0，从而采用以下方程产生新的表面Z′s(x，y)Z′s(x，y)＝Zs(x，y)+T*y+0(I)复合函数F(x，y)用来将表面Z′s(x，y)和渐进表面Zp(x，y)结合以根据以下方程生成出所要求的表面Z(x，y)Z(x，y)＝F(x，y)*Zp(x，y)+{1-F(x，y)}*Z′s(x，y)(II)其中0≤F(x，y)≤1。然后该表面Z(x，y)可以按照任意传统的方式与互补球面或复曲面组合以生成根据本发明的具有第四区的渐进附加镜片。
本发明的镜片可以通过任意方便的手段制造出并且由任意已知的适用于生产镜片的材料构成。合适的材料包括但不限于无机玻璃、聚碳酸酯、烯丙基二乙二醇、聚(甲基丙烯酸甲酯)、丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚氨基甲酸乙酯等。这些材料是市售的，或者其生产方法是已知的。另外，可以通过任意传统镜片制造技术来生产这些镜片，这些技术包括但不限于机加工、磨削、整体镜片铸制、模铸、热成形、层压、表面压铸或其组合方法。压铸可以通过任意手段来进行，但是优选地通过表面压铸来进行，包括但不限于在美国专利Nos.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和5,793,465中所披露的那样，这些专利其全文在这里被引用作为参考。优选的是，通过机加工具有平面或弯曲表面的聚合物玻璃或无机玻璃工件的两个表面来进行镜片制造。与所采用的制造方法无关，镜片可以包括合适的涂层，包括但不限于耐划伤涂层、抗反射涂层、光致变色涂层等。
下面将通过以下非限定实施例来进一步阐明本发明。
实施例实施例1制备出一镜片，它具有一前渐进表面。该前表面附加屈光度为2.00屈光度，并且前表面基础曲线为4.50屈光度，并且通道长度为15mm。近视区沿着主子午线的长度为3mm。镜片的背面具有屈光度为4.50的基础曲线和长为4mm并且最小屈光度为0.50屈光度的第二中间区域。第二中间区域在镜片装配点下方大致18mm处开始，并且终止在装配点下方大约21mm处。
实施例2制备出一镜片，它具有一前渐进表面，该前表面具有四个屈光度区。前表面基础曲线为6.50屈光度，并且在近视区的中央处为2.00屈光度的附加屈光度。第二中间视区在镜片的前表面上具有大约为6mm的长度，球面光焦度减小0.55屈光度。镜片的背面为一四区渐进表面，它具有2.50屈光度的基础曲线、1.00屈光度的附加屈光度和长为5mm并且球面光焦度较小0.50屈光度的第二中间区域。
实施例3制备出一镜片，它具有一前渐进表面，它具有四个屈光度区。前表面基础曲线为5.00屈光度，并且在近视区的中央处具有2.00屈光度的附加屈光度。通道长度为16mm，并且近视区的长度为3mm。第二中间视区在装配点下方大约19mm的位置处开始，并且终止在该点下方大约26mm处。镜片的背面为一三区渐进表面，其基础曲线为5.00屈光度，附加屈光度为1.00屈光度。
实施例4制备出一镜片，它具有一前渐进表面，它具有四个区。前表面基础曲线为5.50屈光度，并且在近视区的中央处具有1.25屈光度的附加屈光度。通道长度为15mm。第二中间视区在装配点下方大约20mm的位置处开始，并且终止在该点下方大约28mm处。第二中间区提供0.75屈光度的屈光度降低。镜片的背面为一四区渐进表面，其基础曲线为5.50屈光度，附加屈光度为1.25屈光度，长度为8mm的第二中间区位于装配点之下的大约20-28mm之间，并提供0.50屈光度的球面光焦度的降低。在装配点之下的26mm处获得全部的屈光度降低，在该区的剩余2mm处，屈光度保持恒定。
实施例5制备出一镜片，它具有一前渐进表面，它具有四个屈光度区。前表面基础曲线为6.00屈光度，并且在近视区的中央处具有1.50屈光度的附加屈光度，且通道长度为15mm。第二中间视区在镜片的前表面上且有大约9mm的长度，并提供1.00屈光度的球面光焦度降低。全部的屈光度降低发生在该区的底部，在装配点之下的28mm处。镜片的背面为一四区渐进表面，其基础曲线为4.00屈光度，附加屈光度为1.25屈光度，第二中间区长度为9mm，球面光焦度的降低为0.65屈光度。
实施例6制备出一镜片，它具有一前渐进表面，它具有四个屈光度区。前表面基础曲线为3.00屈光度，通道长度为16mm，并且在近视区的中央处具有3.00屈光度的附加屈光度。第二中间视区长度大约6mm，从装配点下方大约20mm的位置处开始，并提供0.40屈光度的球面光焦度降低。镜片的背面为一四区渐进表面，其基础曲线为7.00屈光度，附加屈光度为-1.00屈光度，第二中间区长度为6mm，球面光焦度的降低为0.30屈光度。背面曲率从装配点开始单调增加，从7.00屈光度开始，在近视区中央处达到8.00屈光度，并在第二中间区的底部处增加至大约8.30屈光度。
权利要求
1.一种多焦点眼镜片，它包括至少四个区，其中，每个区包括与其它区的每一个都不同的屈光度。
2.如权利要求1所述的多焦点镜片，其特征在于，所述镜片的一个表面包括一第一中间视区、一近视区和一第二中间视区。
3.如权利要求1所述的镜片，其特征在于，至少四个区域构成一渐进增加表面。
4.如权利要求2所述的镜片，其特征在于，这些区域构成一渐进增加表面。
5.如权利要求3所述的镜片，其特征在于，至少四个区域构成一渐进表面，它选自连续表面、可微分连续表面或不连续非球面的表面。
6.如权利要求4所述的镜片，其特征在于，所述渐进表面为选自由连续表面、可微分连续表面或不连续非球面所构成的组中的一个表面。
7.如权利要求2所述的镜片，其特征在于，所述第二中间视区包括逐渐降低至最小屈光度的屈光度，该最小屈光度比镜片的附加屈光度的大约25％至大约75％大。
8.如权利要求4所述的镜片，其特征在于，所述第二中间视区包括逐渐降低至最小屈光度的屈光度，该最小屈光度比镜片的附加屈光度的大约25％至大约75％大。
9.如权利要求6所述的镜片，其特征在于，所述第二中间视区包括逐渐降低至最小屈光度的屈光度，该最小屈光度比镜片的附加屈光度的大约25％至大约75％大。
10.如权利要求2所述的镜片，其特征在于，所述第二中间视区包括逐渐降低至最小屈光度的屈光度，该最小屈光度比镜片的附加屈光度的大约35％至大约75％大。
11.如权利要求4所述的镜片，其特征在于，所述第二中间视区包括逐渐降低至最小屈光度的屈光度，该最小屈光度比镜片的附加屈光度的大约35％至大约75％大。
12.如权利要求6所述的镜片，其特征在于，所述第二中间视区包括逐渐降低至最小屈光度的屈光度，该最小屈光度比镜片的附加屈光度的大约35％至大约75％大。
13.如权利要求2所述的镜片，其特征在于，所述第二中间区包括最上面边界，该最上面边界位于镜片的装配点下方大约15至大约25mm处。
14.如权利要求4所述的镜片，其特征在于，所述第二中间区包括最上面边界，该最上面边界位于镜片的装配点下方大约15至大约25mm处。
15.如权利要求6所述的镜片，其特征在于，所述第二中间区包括最上面边界，该最上面边界位于镜片的装配点下方大约15至大约25mm处。
16.如权利要求7所述的镜片，其特征在于，所述第二中间区包括最上面边界，该最上面边界位于镜片的装配点下方大约15至大约25mm处。
17.如权利要求8所述的镜片，其特征在于，所述第二中间区包括最上面边界，该最上面边界位于镜片的装配点下方大约15至大约25mm处。
18.如权利要求9所述的镜片，其特征在于，所述第二中间区包括最上面边界，该最上面边界位于镜片的装配点下方大约15至大约25mm处。
19.如权利要求10所述的镜片，其特征在于，所述第二中间区包括最上面边界，该最上面边界位于镜片的装配点下方大约15至大约25mm处。
20.如权利要求11所述的镜片，其特征在于，所述第二中间区包括最上面边界，该最上面边界位于镜片的装配点下方大约15至大约25mm处。
21.如权利要求12所述的镜片，其特征在于，所述第二中间区包括最上面边界，该最上面边界位于镜片的装配点下方大约15至大约25mm处。
22.一种多焦点眼镜片，它包括一前表面和一背面，每个表面包括至少四个区，其中每个区包括与其它区的每一个不同的屈光度。
23.如权利要求22所述的镜片，其特征在于，所述前表面和背面不对准。
24.一种多焦点眼镜片，它包括一前表面和一背面，所述前表面包括具有第一中间视区的渐进表面，所述背面包括第二中间视区，其中，第二中间视区处于背面的最下部。
25.一种设计多焦点镜片的方法，包括提供包括至少四个区的镜片的步骤，其中，每个区包括与其它区的每一个不同的屈光度。
26.一种多焦点镜片，包括a)远视区；b)包括附加屈光度的近视区；c)在远视和近视屈光度区之间的第一中间视区；以及d)位于近视屈光度区之下的第二中间视区，其中，第四区具有恒定的屈光度。
27.如权利要求26所述的镜片，其特征在于，第二中间视区的屈光度是附加屈光度的大约25％至大约75％。
28.如权利要求26所述的镜片，其特征在于，第二中间视区的宽度为大约5到大约25mm。
29.如权利要求26所述的镜片，其特征在于，远视区、中间区、近视区以及第四区位于镜片的一个表面上。
30.一种用于设计镜片的方法，包括如下步骤提供一种镜片，该镜片包括a)远视区；b)包括附加屈光度的近视区；c)在远视和近视屈光度区之间的第一中间视区；以及d)位于近视区之下的第二中间视区，其中，第四区具有恒定的屈光度。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，第二中间视区是根据以下方程生成的表面Z′s(x，y)Z′s(x，y)＝Zs(x，y)+T*y+O其中，Zs(x，y)是第二中间视区表面；T是第二中间视区表面沿着y方向的倾斜角度；并且O偏置量是沿着z方向的偏置量。
32.如权利要求30所述的方法，还包括将表面Z′s(x，y)和渐进表面Zp(x，y)结合以根据以下方程产生表面Z(x，y)Z(x，y)＝F(x，y)*Zp(x，y)+(1-F(x，y)}*Z′s(x，y)其中，0≤F(x，y)≤1；并且F(x，y)是复合函数。
33.如权利要求32所述的方法，还包括将表面Z(x，y)与互补的球形表面相结合。
34.如权利要求32所述的方法，还包括将表面Z(x，y)与互补的复曲面相结合。
全文摘要
本发明提供了一种多焦点镜片，包括至少四个具有不同屈光度的区。这些区被定位成使得配戴者能够利用镜片的最下部来比传统的多焦点镜片更清楚地观察距离眼睛超过45mm距离处的物体。
文档编号G02C7/06GK1791827SQ200480013785
公开日2006年6月21日 申请日期2004年5月13日 优先权日2003年5月19日
发明者阿米塔瓦·格普塔, 本杰明·c·伍利, 夏雅迈·萨斯特里, 埃德加·V·梅尼泽斯 申请人:埃西勒国际通用光学公司