一种具有自由曲面结构的近视离焦镜片及眼镜

1.本实用新型涉及一种眼科镜片，具体地涉及一种具有自由曲面结构的近视离焦镜片及眼镜。


背景技术：

2.目前被临床证实的有效的控制近视加深的手段之一，是通过周边离焦来控制眼轴生长，从而延缓近视加深。
3.那么，对于不同近视度数的轴性近视孩子来说，应该需要配戴与其眼球条件、近视度数等相适应的离焦量近视防控镜片才能达到有效减缓和/或控制近视加深效果。
4.然而，现有离焦镜片，如豪雅新乐学(中国专利公开号：cn104678572a)，镜片的离焦量是固定的，对中高度近视或者眼轴较长的青少年，近视减缓的效果并不理想。但是，若一味提高镜片的离焦量，又会带来较大的像差，使得用户在佩戴此类镜片时存在眩晕感，大幅降低用户的使用体验，甚至无法使用。


技术实现要素：

5.(一)要解决的技术问题
6.为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种具有自由曲面结构的近视离焦镜片以及眼镜，能够提供变化的离焦量的同时，有效减小成像像差，使得成像更稳定。
7.(二)技术方案
8.为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：
9.第一方面，一种具有自由曲面结构的近视离焦镜片，包括：
10.镜片本体，镜片本体包括：第一区域和第二区域；第一区域为圆形/近似圆形的中心区域，所述第二区域位于所述第一区域的径向外侧；
11.所述第二区域包括，设置在所述近视离焦镜片的凸表面上的、由多个微透镜形成的微透镜阵列；以及，形成在所述镜片本体的凹表面上的、具有不同曲率半径的自由曲面结构。
12.进一步地，所述第一区域为使光束能够聚焦于视网膜上的光学中心区，
13.所述第二区域的所述微透镜阵列以及所述自由曲面结构组成使光束能够聚焦于视网膜上或视网膜前方的周边离焦区。
14.进一步地，第二区域的离焦量为沿着所述镜片本体的径向向外依次增大。
15.进一步地，第二区域中，自由曲面结构的最小曲率半径大于等于所述凹表面的曲率半径。
16.进一步地，第二区域中，自由曲面结构的曲率半径沿着所述镜片本体的径向向外依次增大。
17.进一步地，所述自由曲面结构包括第一曲面结构、第二曲面结构和第三曲面结构；
18.所述第一曲面结构形成于镜片本体的颞侧区，曲率半径为p1，
19.第二曲面结构形成于镜片本体偏鼻下方区，曲率半径为p2；
20.第三曲面结构形成于所述近视离焦镜片处于使用状态时，镜片本体的上方区，曲率半径为p3；
21.其中，p1＞p2＞p3。
22.进一步地，凸表面上的微透镜阵列由n个同心设置的离焦环形成，所述n个离焦环的直径沿径向向外依次增大设置；n的取值为8至12中的任一数值。
23.进一步地，微透镜阵列中每一个微透镜的平面形状为正多边形或圆形，每一个微透镜的直径为0.8-1.5mm，同一离焦环内相邻微透镜之间相接设置；
24.相邻所述离焦环之间的径向距离为2-8mm。
25.进一步地，所述光学中心区是直径为7.5-12mm。
26.第二方面，提供一种具有自由曲面结构的眼镜，包括上述的具有自由曲面结构的近视离焦镜片。
27.(三)有益效果
28.本实用新型的有益效果是：
29.首先，通过在镜片本体上设置微透镜阵列，使得使用该近视离焦镜片时，进入用户眼睛的光束形成近视离焦，物体成像在视网膜前方，能够避免眼轴增长，延缓和/或控制近视加深。
30.其次，本实用新型提供的近视离焦镜片，尤其是针对近视度数较高的用户群体，在镜片本体第二区域的凹表面上，对应凸表面的微透镜阵列的区域形成自由曲面结构，配合镜片本体凸表面设置的微透镜阵列，使得所述近视离焦镜片在径向向外的方向上具有增大的离焦量，保证离焦效果的同时能够有效减小像差，极大提高了用户佩戴体验感。
31.第三、为进一步提高用户佩戴体验感，使自由曲面结构的曲率半径在镜片本体径向向外的方向上逐渐增大，进而调整离焦量，保证了用户的佩带舒适性。
32.第四，将导致近视离焦镜片离焦量变化的自由曲面结构设置在用户佩戴眼镜时离用户眼睛最近的凹表面，并且微透镜阵列中的相邻微透镜为相接设置，使经过的光束不会存在两种不同的成像原理，进一步提高了成像稳定性。
附图说明
33.图1为本实用新型提供的近视离焦镜片的凸表面侧的示意图；
34.图2为本实用新型提供的近视离焦镜片的凹表面侧的示意图；
35.图3为本实用新型提供的近视离焦镜片的截面示意图。
36.【附图标记说明】
37.100：镜片本体；10：凸表面；20：凹表面；
38.11：光学中心区；12：微透镜阵列；13：离焦环；
39.21：第一曲面结构；22：第二曲面结构；23：第三曲面结构；24：自由曲面结构；
40.p1：第一曲率半径；p2：第二曲率半径；p3：第三曲率半径。
具体实施方式
41.为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对
本实用新型作详细描述。但是，这些具体实施方式不以任何方式限制本实用新型的范围。
42.所谓离焦，就是偏离焦点，指本应该在视网膜上聚焦的图像，没有聚焦在视网膜上，而是聚焦在视网膜前或视网膜后。聚焦在视网膜后叫远视性离焦，聚焦在视网膜前叫近视性离焦。远视性离焦易诱发眼轴代偿性增长，由此导致近视增长。
43.实施例1
44.如图1-3所示，本实施例提供了一种具有自由曲面结构的近视离焦镜片，包括：
45.镜片本体100，镜片本体100包括：第一区域和第二区域；第一区域为圆形/近似圆形的中心区域，所述第二区域位于所述第一区域的径向外侧；所述第二区域包括，设置在镜片本体100的凸表面10上的、由多个微透镜形成的微透镜阵列12；以及，形成在所述镜片本体100的凹表面20上的、具有不同曲率半径的自由曲面结构24。
46.进一步地，所述第一区域为使光束能够聚焦于视网膜上的光学中心区11，所述第二区域的所述微透镜阵列12以及所述自由曲面结构24组成使光束能够聚焦于视网膜前方的周边离焦区。
47.通过微透镜阵列12和自由曲面结构24的设置，使得使用该近视离焦镜片时，进入用户眼睛的光束形成近视离焦，物体成像在视网膜前方，能够避免眼轴增长，延缓和/或控制近视加深。
48.并且，周边离焦区的离焦量为沿着所述镜片本体100的径向向外依次增大。对于一些近视度数较高或者眼轴较长的用户而言，本实施例提供的近视离焦镜片在径向向外的方向上具有增大的离焦量，保证离焦效果的同时能够有效减小像差，极大提高了用户佩戴体验感。
49.同时，自由曲面结构24形成在用户佩戴眼镜时离用户眼睛最近的凹表面，并且微透镜阵列中的相邻微透镜为相接设置，使经过的光束不会存在两种不同的成像原理，进一步提高了成像稳定性。
50.进一步地，第二区域中，自由曲面结构24的最小曲率半径大于等于所述凹表面20的曲率半径。
51.需要补充说明的是，光学中心区11的屈光度数取决于镜片本体100的凸表面10的曲率半径以及凹表面20的曲率半径，其使得光束聚焦于用户眼睛的视网膜上。也就是说，光学中心区11的屈光度数，与用户所需屈光力相适。
52.进一步地，第二区域中，自由曲面结构24的曲率半径沿着所述镜片本体100的径向向外依次增大。因为，自由曲面结构24的曲率半径越大，该镜片主体100的屈光力越小，则离焦量越大，这样极大提高了经过周边离焦区进入用户眼睛的光束成像在视网膜前方的可能性。在本实施例中，自由曲面区24的曲率半径的设置，优选地使得所述周边离焦区的离焦量范围为+3.00d-+6.00d之间。
53.进一步地，本实施例中，自由曲面结构24，可以根据人类用眼情况或用眼习惯，划分第一曲面结构21，第二曲面结构22和第三曲面结构23。其中，所述第一曲面结构21形成于镜片本体100的颞侧区，也即靠近用户的耳部的镜片区域，曲率半径为p1。第二曲面结构22形成于镜片本体100偏鼻下方区，曲率半径为p2。第三曲面结构23形成于，当本实施例提供的近视离焦镜片处于使用状态时，镜片本体100的上方区，曲率半径为p3；其中，p1＞p2＞p3。
54.也就是说，第三曲面结构23的曲率半径p3更接近于凹表面20的第二曲率半径，以较小的离焦量保证佩戴的舒适度。而在在用户佩戴眼镜时，使用较多的偏鼻下方区，第二曲面结构22的曲率半径p2设置为仅小于第一曲面结构21的曲率半径p1，使得该近视离焦镜片在该第二曲面结构22的度数，能够一定程度地低于光学中心区11的度数，以获得一定离焦量的同时，不会有较大的像差。而在用户用眼时基本用不到的区域，即本实施例中的第一曲面结构21所在区域，采用最大的曲率半径p1，使得该近视离焦镜片在该区域的度数，相比于该镜片上的光学中心区11、第二曲面结构22和第三曲面结构23的度数都要低，从而获得较高的离焦量，保证了离焦效果。这样的设置可以在满足用户屈光度要求的情况下，尤其对于近视度数高、眼轴长的青少年而言，能够有效控制其眼轴增长，延缓近视加深，并且有较高的佩戴舒适度。
55.补充说明的是，所述第一曲面结构21、第二曲面结构22和第三曲面结构23其本身也可以具有不同的曲率半径，但仍需要遵循镜片本体100径向向外的方向上依次递增的设计原则。并且，在每一曲率半径段的交接处，也包括光学中心区11、第一曲面结构21、第二曲面结构22和第三曲面结构23相互之间的交接处，可以呈不连续的阶梯状，也可以是连续地、渐近地衔接，两种方式都是可行的，可视需求使用不同而设计，例如可依照制造上的限制、或是镜片直径大小的限制来选择。
56.进一步地，凸表面10上的微透镜阵列由8-12个同心设置的离焦环13形成，所述8-12个离焦环13的直径沿径向向外依次增大设置。并且相邻所述离焦环之间的径向距离为2-8mm。因为离焦环13之间的距离过小容易导致用户产生不适感，距离过大则离焦效果不好。其中，具有最小直径的离焦环13其径向内侧即为本实施例提供的近视离焦镜片的光学中心区11；具有最大直径的离焦环13其直径可以是60-65mm，优选地，可以是60mm。该微透镜阵列12所在区域，镜片本体100的前表面的离焦量是固定不变的，优选为+3.50d。
57.微透镜阵列中每一个微透镜的平面形状为正多边形或圆形，每一个微透镜的直径为0.8-1.5mm，同一离焦环内相邻微透镜之间相接设置；这样，经过离焦结构的光线不会存在两种不同的成像原理，进一步提高了成像稳定性。每一个微透镜的直径可以设置为相同的，也可以设置为具有径向向外依次增大的直径，例如图1所示。所述微透镜平面呈正多边形或圆形，优选地，在本实施例中，可以为圆形。并且相邻之间的微透镜采用相接的无间隙设置。
58.此外，本实施例中，镜片本体100的直径优选为70-75mm，更为优选地，可以为70mm、75mm。其中，在镜片本体100的光学中心区11呈圆形或近似圆形，其直径优选约为7.5-12mm。
59.实施例2
60.本实施例还提供了一种具有上述自由曲面结构的近视离焦眼镜，该眼镜可以是供用户佩戴的非接触式眼镜，包括前述实施例提供的近视离焦镜片，以及镜框。所述近视离焦镜片设置于镜框上，以在用户佩戴该近视离焦眼镜时，该近视离焦镜片位于用户眼镜前方，能够将图像成像于用户的视网膜上或视网膜前方，使得用户具有和正常视力人群相同的视野，并且能够有效延缓近视程度加深。
61.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意
性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
62.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。