专利名称：眼透镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及眼透镜。
渐变多焦眼透镜现已众所周知。它们被用于对远视进行校正使戴镜者可不必去除眼镜而观察一宽阔的距离范围内的物体。这样的透镜通常包括位于透镜上部的一远距视区、位于透镜下部的一近距视区、连接该近距视区和远距视区的一中距视区，以及通过该三个视区的一主子午线。法国专利申请FR-A-2,699,294的引言部分中说明了这样一渐变多焦眼透镜的各项要素和本申请人为改善载镜者的舒适度而做的工作，该申请被引作为本发明的参考。
戴镜者通常难以接受渐变多焦眼透镜。因此，一定数量的可配做这样的渐变透镜的远视患者的未采用渐变透镜。这特别地影响到无眼屈光不正的年轻的远视患者和仅具有轻微的眼屈光不正的远视患者。这些戴镜者戴有单焦点透镜或双焦点透镜就可以了。因为它们不提供对中距视区的校正，这样的解决方法是不能令人满意的，而且从美观上看也存在不足。
通过本申请人可商业地购得的具有Essilor Delta商标的一种眼透镜已被提出(见1988年4月期4“Opticien Lunetier”中的文章)；该眼透镜与渐变透镜一样地使用简单且易于配戴，并且它对于不适合于渐变透镜的远视患者是具有吸引力的。这种透镜也在法国专利申请2,588,973中被描述。为了确保令人满意的近距观察，它具有相当于通常被采用对远视进行校正的单焦点透镜的一中央部分。另外，它轻微地减小了上部的光焦度，确保戴镜者在超出通常的近距视区范围也具有清晰的视觉。最后，该透镜具有等于近距视区的标称光焦度的一光焦度值的点，该透镜下部处的一较高光焦度区、和该透镜顶部内的一较低光焦度区。
这种透镜具有缺陷，它带来了这样的问题对于预计的安装程序，由近距视中太高的光焦度和中距视中过低的光焦度导致了动态视觉。在周边视觉中，该透镜具有显著的散光；中央部分和上部之间的渐变的区域的宽度被减小。
本发明的目的在于提供一种解决这些问题的方案。提供一种适于比常规的眼透镜更好地被接受且更易于配做的透镜。它使得戴镜者从单焦点透镜的近距观察及附加地带有中距观察的优点而受益。
本发明提供给戴镜者以稳定的且尺寸较大的一近距视区、近距视场宽度和用于中距视的透镜的上部明显增大，以及象差减小和散光明显降低。提供了对40至80cm之间距离的适当的校正，且在大多数情况下，提供对40cm至2m之间距离的适当的校正。因此本发明提供一种特别适于计算机用户每天使用的解决方案。
更精确地，本发明提供了一种具有非球面表面的眼透镜，具有一几何中心、一近距视参考点及各点处具有一平均球面度和一柱面度值，一基本上为脐状的垂直子午线，且其中由柱面度值被包括在第一值和第二值之间的，距所述透镜的一几何中心小于20mm处的点所确定的一表面区域大于由柱面度值小于所述第二值的，距所述几何中心20mm处的点所确定的一表面区域。
所述第一值等于通过以一基本上等于0.42的常数乘以一近距视控制点与该透镜的所述几何中心之间的平均球面度的差值△相乘所得到的乘积。
所述第二值等于通过以一基本上等于0.84的常数乘以一近距视参考点与所述透镜的所述几何中心之间的平均球面度的差值△相乘所得到的乘积。
在一实施例中，由柱面度大于所述第二值的，距所述几何中心小于20mm处点确定的表面区域小于由距所述几何中心小于20mm处的点所形成的表面区域的二十分之一。
有利地，对于具有包括在-20mm和+20mm之间的一Y轴坐标，即相对于所述透镜的几何中心的垂直距离的所述子午线的点，柱面度具有小于0.12屈光度的值。
平均球面度最好是一近距视参考点上方的，所述透镜的至少一垂直线上，具体地，通过所述透镜的一光学中心的一垂直线上的Y轴坐标的减函数。
在一实施例中，当所述近距视参考点和该透镜的所述几何中心之间的平均球面度的差值△为0.6屈光度数量级时，由柱面度被包括在所述第一和第二值的，距离所述几何中心20mm处的点确定的表面区域大于800mm2。
在另一实施例中，该近距视参考点位于所述透镜上在所述几何中心下方小于11mm处，最好位于该透镜的所述几何中心下方的10mm处。
有利地，由柱面度值被包括在所述第一和第二值之间的，距离所述几何中心小于20mm处的点确定的表面区域S被包括在780与880mm2之间。
最好，在中心位于所述近距视参考点的一8mm直径的圆内，每点处的柱面度小于0.37屈光度。
也可使在中心位于所述近距视参考点的一8mm直径的圆内，平均球面度的变化小于0.25屈光度。
在一实施例中，所述非球面表面上平均球面度的梯度的绝对值小于将一常数Ks乘以所述近距视参考点和透镜的所述几何中心之间的平均球面度的差△的乘积，所述常数Ks的值包括在0.10与0.15mm-1之间且最好等于0.14mm-1。
在另一实施例中，所述非球面表面上柱面度的梯度的绝对值小于将一常数Kc乘以所述近距视参考点和透镜的所述几何中心之间的平均球面度的差△的乘积，所述常数Kc的值包括在0.18与0.22mm-1之间且最好具有0.21mm-1的值。
位于透镜的所述几何中心下方4mm处的一水平线之下的距所述几何中心小于20mm处的所述非球面表面的点最好具有小于所述第二值的柱面度。
由柱面度等于所述第一值的，所述非球面表面上具有一距透镜的所述几何中心大于8mm的垂直距离或Y坐标的点确定的线有利地基本上是平行的，且最好是垂直的。
通过以下参照附图对作为示例给出的各实施例的描述，本发明的其它特征和优点将变得更加清楚。
图1是显示沿根据本发明的透镜的Y轴的各种表面参数的图形；图2图表地显示了根据本发明的透镜的表面上的等柱面度线；图3图表地显示了根据本发明的透镜的表面上的平均球面度的线；图4图表地显示了根据本发明的透镜的表面上的其它等柱面度线；图5为根据本发明的透镜的表面上的球面度的斜率的三维视图；图6为根据本发明的透镜的表面上的柱面度的斜率的三维视图。
在本说明书的以下部分中，我们将在透镜的表面上使用一笛卡儿坐标系，带有一正交基准框；X轴由通过透镜的几何中心的水平线形成而Y轴由通过透镜的几何中心向上取向的垂直线形成。
如从性质上所知，对于非球面表面上的每一点，平均球面度D由以下公式确定D=n-12(1R1+1R2)]]>其中，R1和R2是以米表示的曲率的最大和最小半径，及n是透镜材料的折射率。
柱面度C由以下公式确定C=(n-1)|1R1-1R2|=(n-1)·|C1-C2|]]>其中C1和C2是以屈光度表示的最大和最小曲率。
本发明提供了一种被设计成安装在一眼镜框中的眼透镜，其非球面的前表面具有以下所述的特性。
图1为沿根据本发明的透镜的Y轴的各种表面参数的图形；图1显示作为图1中的Y轴的透镜的Y轴上的值的一函数的，以实线表示的平均球面度和以虚线表示的最小和最大曲率C1和C2。图1的X轴被以屈光度分度并被归一化以获得图1的图形表示，在近距视控制点或参考点的平均球面度具有一0值。
在本发明的一实施例中，Y轴构成了具有低柱面度的一基本上为脐状的线。在图1的实施例中，对于Y轴上的在-20mm与+20mm之间的值的柱面度小于0.12屈光度。这条线这样构成了一基本上为脐状的线，换言之为一子午线；该子午线具有为垂直的性质。如在现有技术中一样，根据本发明的透镜不需要确定具有一复杂形状的渐变主子午线。对于图1中所示的平均球面度的值，使用这样一垂直子午线就足够了。
在本发明的一有利的实施例中，为了设定近距视中所需的光焦度，在透镜上采用一比常规的渐变透镜中的近距视控制点的位置要高的一近距视控制点Vp。可采用-10mm数量级的，例如大于-11mm的Y轴值。这具有这样的效果减少了眼球向下的运动，当在计算机屏幕前工作时，通过限制在屏幕、键盘和文件之间的移动而使使用该透镜感到更加舒适。
在图1中的透镜中，近距视控制点处的平均球面度为5.57屈光度，而柱面度为0.01屈光度。
本发明给出了朝向透镜的上部，换言之对于大于近距视控制点的宽轴值的宽轴值，平均球面度减小，因此，对于对应于子午线的X轴上的一给定值，明显地对于值X=0，平均球面度随Y轴值的增大而减小。
可选择0.60屈光度数量级的透镜的几何中心与点Vp之间的平均球面度的减小△，及相对近距视控制点的，0.80屈光度数量级的透镜的子午线上的平均球面度的整体减小⊙。近距视控制点和透镜的几何中心之间的平均球面度的减小△的优选值范围为〔0.50；1.20〕，以屈光度为单位。点Vp和子午线上任一点之间的平均球面度的减小⊙的优选值范围为〔0.70；1.60〕，以屈光度为单位。当前优选的值对(△,⊙)为(0.60；0.80)和(0.95；1.30)，以屈光度为单位。
从图1中可注意到在透镜的上部，换言之，正Y轴值的平均球面度基本上是恒定不变的。在该区域中，平均球面度的变化不会超过0.30屈光度。对于包括在0与-10mm之之间的Y轴值，平均球面度规则地改变；在该Y轴值下方，平均球面度具有基本恒定不变的值。这样提供存在一围绕点Vp的区域，其中近距观察是令人满意的，且超出该区域，平均球面度减小。
图2图表地表示了本发明的透镜的表面上的等柱面度线，即由具有相同柱面度的所有点组成的线；在图2中，点线1和2表示0.25屈光度等柱面度线而虚线3和4表示0.5屈光度等柱面度线。
在透镜的上部，0.25屈光度等柱面度线基本上是平行并垂直的，即平行于X轴或子午线。因此，在图2的示例中，对于40mm透镜直径的大于8mm的所有Y值，线1和2具有分别包括在范围〔-6,-4〕和〔4,6〕中的X轴值。
0.5屈光度等柱面度线包围了大于0.5屈光度的柱面度的表面，它们在Y轴的两侧上接近于X轴。接近于透镜的几何中心的，这些等柱面度线之间的距离基本上对应于比常规的渐变透镜中的中距视区要宽的中距视区。
本发明建议接受至少在透镜的上部中，相比于常规的透镜被相对地减小的包括在0.25屈光度等柱面度线之间的区域；例如这可通过设置平行的等柱面度线而完成，如上所述。这可使对透镜表面的制约减至最小并提供一比已知透镜的情况中要大的具有小于0.50屈光度的等柱面度的表面，实际地覆盖透镜的整个表面。因此本发明的透镜具有一大的观察表面，平缓的渐变，使得其更易于被接受。
数量上，该特性由对于40mm直径透镜，且对于0.80屈光度的平均球面度的总共减小量的830mm2数量级的0.25和0.50等柱面度线之间包括的一表面区域所反映。如果点Vp和透镜的几何中心之间的平均球面度减小△，对于0.50与1.20屈光度之间的△的值，0.42△和0.84△等柱面度线之间的表面区域被包括在780至880mm2的范围之间。
从图2中还可注意到柱面度大于0.50屈光度的点位于一水平直线上方的，透镜的上部。更精确地，柱面度大于0.50的点在满足等式Y=-4mm的一线的上方。而且，对于40mm的透镜直径，具有大于0.50屈光度的柱面度，即更通常地为0.84△的那些点构成小于一最大值的表面。该表面区域小于透镜的整个表面区域的1/20。
对于例如图2中所示的那样的透镜，其具有0.60屈光度的减小△，及相对于近距视控制点的0.80屈光度的子午线上的平均球面度的整体减小⊙，本发明因此相对地说提供了0.25与0.50屈光度等柱面度线之间的透镜的表面区域大于由0.25屈光度等柱面度线确定的，及由小于0.25屈光度的柱面度的点所形成的区域。该特性显然与现有技术的教示相抵触，且显著地与渐变透镜领域中当前的实际相矛盾。
更一般地说，本发明建议首先0.42△或0.31⊙等柱面线之间，且其次0.84△或0.62⊙等柱面线之间的透镜的表面区域大于由0.42△或0.31⊙确定的，并由柱面度小于0.42△或0.31⊙屈光度的点形成的表面区域。
本发明还使可能获得非常平缓的渐变。这由球面度和柱面度的斜率或梯度的较小值所反映出来。图1的透镜中柱面度的梯度或最大斜率为0.125屈光度/mm。因此小于0.15，最好小于0.13屈光度/mm。图1的透镜中球面度的梯度或最大斜率为0.065屈光度/mm；因此小于0.1且最好小于0.07屈光度/mm。
另外，非球面表面的平均球面度的梯度的绝对值小于通过将一常数Ks乘以近距视参考点和透镜的几何中心之间的平均球面度的差△所得到的乘积Ks·△是有利的。常Ks可具有包括在0.10与0.15mm-1之间的一值且可例如为基本上等于0.14mm-1。
也可使非球面表面的柱面度的梯度的绝对值小于通过将一常数Kc乘以近距视参考点和透镜的几何中心之间的平均球面度的差△所得到的乘积Kc·△。Kc的值可被包括在0.18与0.22mm-1且可例如为基本上等于0.21mm-1。
图3图表地显示了本发明的透镜的表面上的等球面度线，即为由相同平均球面度的点组成的，相对于点Vp被归一化的线的图表表示；在图3上，点线11表示0.25屈光度等球面度，即连接比点Vp的平均球面度小0.25屈光度的平均球面度处的点的线。在透镜的上部中，虚线12表示等柱面度为0.5屈光度的点，点线13表示0.75屈光度的等柱面度线。
注意到对于位于距透镜的几何中心大于10mm处的表面上的点，0.5屈光度等球面度线渐近于位于透镜的几何中心上方的一直线。数量上，当与几何中心的距离大于10mm时，线11和表示Y=4.5mm的该直线上的点之间的距离小于2mm。
在透镜的下部中，对应于近距观察，如从图4中看到的，存在一近距视区，其中球面度的变化小于0.25屈光度，且柱面度小于0.37屈光度。该其中平均球面度被稳定的区域确保了令人满意的近距观察，并具有比中心位于Y轴坐标Y=-10mm的近距视控制点处的，直径大于8mm的圆的表面要大的一表面。
该近距视区的大小确保了良好的横向观察，并明显地使能看到位于戴镜者侧面的文件。通过透镜的上部中的等柱面度线的形状也可实现这一点。
图4以与图2相似的方式示出了根据本发明的透镜的表面上其它等柱面度线；图4示出了0.37屈光度的等柱面度线。在图4中，可以辨认出中心位于近距视控制点并具有小于0.37屈光度的柱面度的区域。
图5和6分别地示出了根据本发明的透镜的表面上的球面度的斜率和柱面度的斜率的三维表示。在这两图中可辨认出上述的限定。
本发明的透镜在常规的意义上并未构成一渐变眼透镜。本发明未建议一族各由一基数加上一光焦度附加值的组成所确定的透镜。相反，为了覆盖所有可能的配镜情况，提供一单一的非球面表面或甚至两个非球面表面就足够了。
当提供两个非球面表面时，一可具有0.80或0.60屈光度数量级的一减小⊙或一值△，而另一个可具有1.30或0.95屈光度数量级的一减小⊙或一值△。简单地使用这种类型的两个表面，可比所有现有技术解决方案好得多地，覆盖戴镜者的所有要求。
如果未确定一族具有不同的光焦度附加值的透镜，不需要以与常规的渐变透镜相同的方法进行根据本发明的透镜的配做。确定近距观察所需的光焦度且然后加工透镜的后表面以将该光焦度设在近距视控制点处就足够了。然后中距视的光焦度被固定。严格地说，该透镜不具有适合于各戴镜者的光焦度的一远距视区。
在根据本发明的透镜的情况下，如对早先直子午线渐变透镜进行地那样的在安装时转动透镜并不是主要的。将本发明的透镜垂直地配置在Y轴上就足够了。该透镜可被安装在常规的眼镜框中，或也可被安装在半月形的固定件中。在后者的情况下，当与一单一聚焦透镜的等效装配相比时，允许当观察者的视线越过透镜的顶边时，降低了其“跳动”的感觉。
本发明的透镜确保在包括在40与80cm之间，在大多数情况下是在40cm和2m之间的观察范围内，对近距视和中距视进行校正。从而覆盖了在计算机前进行工作所需的环境，具体地在屏幕上、键盘上和文件上。严格地讲，该透镜未提供如常规的眼透镜情况中那样的被良好确定的远距视区。未利用渐变透镜所需的知识，其仍可是以满足用计算机进行工作的所有远视患者的需要。
显示，本发明并不限于所叙述及示出的例子和实施例，本领域的熟练技术人员可做出许多的变化。如常规进行地那样，可采用一非球面后表面并对前表面进行加工。
明显地本发明并不限于优选实施例，可使非球面表面上的平均球面度的减小发生改变，或使用两个以上的非球面表面。
权利要求
1.一种带有一非球面表面的眼透镜，具有一几何中心、一近距视参考点且在各点处具有一平均球面度值及一柱面度值、一基本上为脐状的垂直子午线，且其中由柱面度值包括在第一值和第二值之间的，距所述透镜的几何中心小于20mm处的点所确定的一表面区域大于由柱面度值小于所述第一值的，距所述几何中心小于20mm处的点所确定的一表面区域，所述第一值等于通过将一基本上等于0.42的常数乘以一近距视控制点和该透镜的所述几何中心之间的平均球面度的差△所得到的乘积。所述第二值等于通过将一基本上等于0.84的常数乘以一近距视参考点和所述透镜的所述几何中心之间的平均球面度的差△所得到的乘积。
2.根据权利要求1的眼透镜，其中由柱面度大于所述第二值的，距所述几何中心小于20mm处的点所确定的一表面区域小于由距所述几何中心小于20mm处的点所确定的表面区域的二十分之一。
3.根据权利要求1的眼透镜，其中对于具有包括在-20mm与+20mm之间的，相对于透镜的所述几何中心的一Y轴坐标或垂直距离的所述子午线的点，柱面度具有小于0.12屈光度的值。
4.根据权利要求1的眼透镜，其中平均球面度是一近距视参考点上方的，所述透镜的至少一垂直线上，具体地是通过所述透镜的光学中心的一垂直线上，的Y轴坐标的减函数。
5.根据权利要求1至4中任一个的眼透镜，其中当所述近距视参考点与该透镜的所述几何中心之间的平均球面度差△是0.60屈光度数量级时，由柱面度值包括在所述第一和第二值之间的，距所述几何中心小于20mm处的点所确定的表面区域大于800mm2。
6.根据权利要求1的眼透镜，其中所述近距视参考点位于所述透镜的所述几何中心下方小于11mm处，且最好地位于该透镜的所述几何中心下方10mm处。
7.根据权利要求1的眼透镜，其中由柱面度值包括在所述第一和第二值之间的，距所述几何中心小于20mm处的点所确定的表面区域S被包括在780与880mm2之间。
8.根据权利要求1的眼透镜，其中在中心位于所述近距视参考点的8mm直径的圆内，每点的柱面度小于0.37屈光度。
9.根据权利要求1的眼透镜，其中在中心位于所述近距视参考点的8mm直径的圆内，平均球面度的变化小于0.25屈光度。
10.根据权利要求1的眼透镜，其中所述非球面表面上平均球面度的梯度的绝对值小于将一常数Ks乘以所述近距视参考点和该透镜的所述几何中心之间的平均球面度的差△的乘积，所述常数Ks的值被包括在0.10与0.15mm-1之间。
11.根据权利要求10的眼透镜，其中所述常数Ks的值等于0.14mm-1。
12.根据权利要求1的眼透镜，其中所述非球面表面上柱面度的梯度的绝对值小于将一常数Kc乘以所述近距视参考点和该透镜的所述几何中心之间的平均球面度的差△的乘积，所述常数Kc具有包括在0.18与0.22mm-1之间的值。
13.根据权利要求12的眼透镜，其中所述常数Kc的值等于0.21mm-1。
14.根据权利要求1的眼透镜，其中位于距所述几何中心小于20mm处的，且位于在该透镜的所述几何中心下方4mm处的一水平线下方的所述非球面表面的点具有小于所述第二值的柱面度。
15.根据权利要求1的眼透镜，其中由柱面度等于所述第一值，具有距该透镜的所述几何中心大于8mm的一Y轴坐标或垂直距离的所述非球面表面上的点所确定的线基本上是平行的。
16.根据权利要求15的眼透镜，其中所述线基本上是垂直的。
全文摘要
提供一种具有一非球面表面的眼透镜,具有一在尺寸和宽度上大于常规的多焦透镜的近距视区,并具有减小的象差且明显地具有减少的散光。使用△表示近距视控制点与该透镜的几何中心之间的平均球面度的差。这是通过使由柱面度包括在0.42△与0.84△之间的,距该透镜的几何中心小于20mm的点所确定的表面区域大于由柱面度小于0.42△的,距该几何中心20mm的点所确定的表面区域。
文档编号G02C7/02GK1215842SQ9812042
公开日1999年5月5日 申请日期1998年10月16日 优先权日1997年10月16日
发明者克洛德·佩德罗诺, 克里斯蒂安·哈尔西格尼, 卡特林·福基耶尔, 范妮·尤尔凯维奇, 埃里克·罗兰 申请人:埃塞罗国际公司