宽视角球面透镜和保护眼镜制造技术

本发明专利技术涉及具有宽视角、低畸变、需要时可以改进的散光纠正和增强的眼睛保护特性的新型眼科透镜组件（４０２，４０４）和眼镜（４００）。透镜组件系列具有陡峭弯曲的球形参考表面。切边的透镜系列在通常的要求范围内具有大致恒定的开口大小、形状和空心深度。新型太阳镜、激光保护眼镜和透镜边缘、镀膜以及框架都包括在本发明专利技术中。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及改进的眼科透镜组件和眼镜，其中包括要求透镜(prescription lenses)、眼镜、太阳镜、激光保护眼镜，所以也包括镜框、镀膜和切边。
技术介绍
大多数传统要求透镜具有相对平坦的基线(base curve)。由于边缘畸变和/或物理尺寸的限制，这些透镜提供了有限的视角。它们相对平坦的形状限制了透镜所能提供的眼睛保护，尤其是靠近太阳穴的部分。人们发展了环形的眼镜以提供更宽的视角和更多的眼睛保护。环形设计还允许实现不同的甚至鲜明的样式。然而，环形眼镜是典型非要求的(non-prescription)。这些产品的典型的平坦基线在6到10D之间。其环形形状(有时是耙形形状)是通过在佩戴方向旋转和/或平移透镜的光轴来实现的。例如参见属于Rayton的美国专利No.1,741,536；属于Houston等人的美国专利No.5,689,323。这导致了佩戴者的视线偏离光轴，光学性能则会大打折扣。边缘部分的视觉效果通常很差。在眼科发展史的早期，陡峭弯曲的要求透镜已经被描述过，尽管在这种描述中它并不是为提供大视场或眼睛保护而出现的。弯曲度(curvature)和透过屈光度(through power)的关系用所谓的“Tscherning’s”椭圆来表示。第一例这样的描述出现在近100年前，它试图确定能够得到最小像差的透镜弯曲度和透镜屈光度之间的组合。图1显示了Tscherning椭圆的一般形状。图1是在假定透镜典型参数值的情况下得到的，这些典型参数有折射率、顶点距离、透镜厚度等。该Tscherning椭圆对于不同的透镜参数假定值而言，椭圆形状和倾斜方向是不变的，但椭圆上点的精确位置可能发生改变。图1中的椭圆是通过从修正的von Rohr方程(在Morgan之后)推导点聚焦(零像散)的距离而得到的。椭圆的下半部分10是所谓的“Ostwalt部分”，该部分描述了一个相对平坦的前表面选择，所述前表面用于实现典型传统要求眼科透镜的屈光度(power)。曲线的上半部分12被称作“Wollaston部分”，它描述了曲率要大得多的透镜，该种透镜从来没有被接受为透镜类型，尽管在历史上曾经有过实现这一目标的尝试(Wollaston本人)。参见M.Jalie，The Principles of Ophthalmic Lenses p，464(4thEd.London，1994)。由于制造上的困难，早期的该种透镜只有可能是小开口的，所以它的不被接受可能就是因为美观的原因和有限的视场。具有陡峭弯曲球形前表面的现代透镜已经被制造以用于对缺少晶状体(如在外科摘除手术的情况下缺少眼睛中的天然透镜)的治疗。图2表示了这种透镜的一般形状。参见M.Jalie p.151。这种透镜本质上是作为一个眼睛中透镜的替代物，该透镜特征在于大的厚度和高的正屈光度(高于+5D，典型值在+12D或更高)。这种透镜的开口A的尺寸很小，例如直径是26或28mm。典型的缺少晶状体时使用的该种透镜带有一个平面径向边缘14。今天，绝大多数传统要求透镜是相对平坦的、单视场的，属于Ostwalt部分的，弯月形透镜，它就像被装在平坦的眼镜框外轮廓里的玻璃窗。传统的Ostwalt部分的眼镜有时被覆盖、处理或镀膜以提供特殊的反射或抗反射特性。最为熟知的是太阳镜，它提供能够选择性地阻挡部分入射光谱的膜层。有些这种透镜被设计用来产生观察者所喜欢的颜色，这是通过选择性的选择或吸收入射光谱来实现的。这种膜层可以包括金属反射镜层和/或多层真空蒸发或溅射涂敷的金属氧化物。例如，属于Aüwrter的美国专利No.2758510所公开了太阳镜的镀膜。作为另一个例子，属于Geller的美国专利No.4070097公开了某种多层抗反射膜。还可参见美国专利No.5719705和No.5959518。传统的Ostwalt部分有时也被特别地镀膜用来保护佩戴者以防止强紫外线或红外辐射或激光束。
技术实现思路
申请者已经研究过陡峭弯曲透镜的特性，并且认为一个系列的透镜一般具有要求的正或负的透过屈光度。申请者观察到这种透镜在原理上能够提供宽视场和眼睛保护。然而，某些问题干扰了这种宽视角透镜的实现。一般来说，存在制造和变形的问题，并且，要求生产一定范围内的有共同正或负屈光度的带有或不带有共同散光纠正或“cyl”要求的透镜，也是一个问题。一个更微妙的问题在于前表面屈光度的宽范围，需要其能够提供一个共同要求屈光度的范围。例如，对于图1中关于透镜的设定，Wallaston部分就被理解成为了实现产品透过屈光度在+5D到-8D的范围，前表面的屈光度变化范围就是从大约15D到大约20D。这对应于前表面的曲率半径范围应该是从大约29到大约39mm，这表示透镜的总体尺寸和形状会有较大的变化以实现足够大的能够提供宽视角的透镜。这种透镜不能够像安装窗子一样安装于单个框架尺寸内，事实上，每个要求自身都会要求它自己专门的框架尺寸和样式。这样独特的样式是有其价值的，但它们与提供统一外形的大量眼镜商品是不相容的。本专利技术的一个总的目标在于提供具有优良视觉特性的眼科透镜。本专利技术的另一个目标在于提供一个易于制造和销售的陡峭弯曲透镜系列。本专利技术的另一个目标在于提供一个由于宽视角而具有优良视觉特性的眼科透镜。本专利技术的另一个目标在于提供一个在边缘区域减小了畸变的陡峭弯曲透镜。本专利技术的另一个目标在于提供能够给出更多有效的眼镜保护的眼镜。本专利技术的另一个目标在于提供具有共同屈光度和散光要求的陡峭弯曲透镜。本专利技术的另一个目标在于提供对于一定范围的要求具有统一外形和框架结构的使用陡峭弯曲要求透镜的眼镜。其它一些优点将通过对本专利技术的讲述而被理解。增大的视角可以使眼镜现实存在的边缘对佩戴者来说是不可见的(表观无边缘)。本专利技术还可以减小某些陡峭弯曲透镜中的放大效应以及相关的畸变。其它优点包括向眼镜设计者提供在多种要求下具有优良边缘视觉特性的透镜的选择，这种选择是迄今为止所不能得到的。这包括使用小边框透镜的能力，从布局和美观角度都很吸引人的三维弯曲透镜边缘和眼睛边框，以及在视觉上更加容易隐藏的边缘厚度和表面。其它优点包括提供新型的能够提供所需美观特性和一定的反射及抗反射特性的太阳镜和保护眼镜。这些和其它的目标与优点将会从下文以及附图的说明中变得明了。一般来说，本专利技术涉及眼镜，所以也就涉及眼科透镜组件。根据本文，眼科透镜组件可以包括完成的或切边的眼科透镜，半完成的透镜，所以也包括透镜模或模子。另外还包括用来形成层状透镜或透镜模的薄片。图3是本专利技术的示例，它表示了本专利技术中陡峭弯曲共心透镜的一些几何特征。图3表示一个左眼和右眼(分别是20和22)的水平截面图。每个眼睛具有一个旋转中心，24和26。旋转中心可以被理解为眼球内的一部分体积，它具有大约为1-2mm的直径CD，当注视方向改变时眼睛呈现出绕该旋转中心旋转的运动。如图3所示，左右陡峭弯曲透镜28和30被置于眼睛附近。在图中，每个透镜的光轴是和每个眼睛的视线共线的，这一点在每个眼睛中分别用线32和34表示。这些线也代表了下文为了描述透镜表面而采用的坐标系的z轴(x-y平面垂直于图所在平面)。透镜28和30一般能够被描述成球形的或球基的。在优选实施例中，前表面是球形的，对于系列中所有要求值其具有小于35本文档来自技高网...

【技术保护点】
适合装配到眼镜上的透镜，该透镜具有至少一个曲率半径小于大约３５ｍｍ的球形表面，该透镜被调节以使得透镜曲面的中心大致位于眼睛的旋转中心，其中透镜是足够大的，以提供大于５５°的视角，该视角是从视线的前向到太阳穴方向，而且，其中该透镜具有一个抗反射膜，通过其前表面对观察者呈现出统一的颜色。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔A莫里斯，科林M派罗特，西蒙J爱德华，雷S斯普雷特，戴维L达，布兰登叶，布赖恩亚当斯，帕雷埃克贝格利，理查德布莱克，
申请(专利权)人：索拉国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]