光学镜片制造技术

一种适于安置在眼镜中的镜片，镜片元件具有曲率半径小于３５ｍｍ的球形表面，镜片元件适于放置成其曲率中心位于眼睛的转动形心，其特征在于镜片元件的大小足以在从前方的视线方向到颞部方向提供大于５５°的视场。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种改进的眼用镜片和眼镜，包括处方镜片，眼镜，太阳镜，安全镜和它们的框架。大部分传统的处方镜片具有相对平坦的基础曲面。这些镜片由于边缘畸变和/或实体大小的限制而提供有限的视场。它们较平坦的形状限制了镜片所提供的对眼睛、尤其在接近颞部的地方的保护程度。在试图提供较宽的视场和较多的眼睛保护方面提出了环绕式眼镜。环绕式的样式还允许眼镜不同并有时接触到所有的款式。但环绕式眼镜基本上是非处方型的。这些产品也基本上具有6和10D之间的平坦的基础曲面。环绕(和有时的梳状)通过在磨损的方向转动和/或平移镜片的光轴来实现。例如，见Rayton的美国专利申请1,741,536；Houston等的美国专利申请US5,689,323。这导致配戴者的视线偏离光轴，并且镜片的光学性能严重下降。周围视觉基本上较差。在眼科学的早期，虽然非常弯曲的处方镜片不是一种提供较大视场和对眼睛较多保护的器具，但已经有所描绘。所谓的检光适应契尔宁氏(Tscherning’s)椭圆，表示曲率和总屈光度的关系。第一次描述是在近100年以前，它试图证实镜片曲率和镜片屈光度的结合具有最小的象差。契尔宁氏椭圆的一般形状如附图说明图1所示。图1给出的是镜片参数如折射率、顶点距离、镜片厚度等为典型值的情况。契尔宁氏椭圆对于镜片的各种假设值保持其椭球面的形状和倾斜的取向，但椭圆上点的精确位置可能发生改变。图1的椭圆是从焦距视场(零象散)解校正的von Rohr方程(Morgan之后)推导出来的。椭圆的下部称作“Ostwalt区”，描绘镜片屈光度的较平坦的前表面的选择，主要用在传统的处方眼用镜片。曲面的上部称作“Wollaston区”，描绘更加弯曲的镜片，虽然早先有试图实现此目标的例子(如Wollaston本人)，但该部分镜片在镜片形成时从来得不到验收合格。见M.Jalie的“眼用镜片的原理”一书第464页(第四次修订，伦敦，1994)。因为制造上的困难，这些早期的镜片很可能是小孔径，并因而可能是由于美学上的原因和有限的视场而被认为不可接受。为了治疗无晶状体(眼睛的天然晶状体不存在，如在晶状体的晶状体摘除术)患者，制造了具有非常弯曲的球形前表面的现代镜片。这些镜片的一般形状如图2所示。见M.Jalie的书中第151页。这种镜片实质上充当眼睛晶状体的替代物，并且其特点在于大的厚度和高的附加屈光度(大于+5D，并且主要为不小于+12D)。这些镜片的孔径A尺寸很小，如直径为26或28mm。典型的无晶状体透镜具有平的径向凸缘14。如今，绝大多数传统的处方镜片较为平坦、单视觉、Ostwalt区，看起来象窗口的弯液面镜片镶进轮廓平坦的镜架中。本申请人研究了非常弯曲的镜片，并探讨了一系列具有通常处方的正、负总屈光度的镜片。申请人发现这些镜片原则上可以提供宽的视场和眼睛保护。但有一些问题妨碍此宽视场镜片的实际应用。通常，存在制作和畸变的问题，以及处方具有或不具有通常的象散校正或圆柱透镜规定的通常的正或负屈光度范围的问题。宽范围的前表面屈光度带来很多琐碎的问题，但这又为提供通常处方屈光度的范围所必需。例如，对于图1所示镜片的假设，Wollaston部分应被理解成指示对于总屈光度从+5D至-8D的产品种类前表面屈光度从大约15D至20D的变化。这对应于前表面的曲率半径从大约29至39mm的变化，这代表着透镜总体的大小和形状的变化之大足以提供很宽的视场。这种镜片不能合适地镶入单镜框中，但实际上每个处方本身就已经表明了其所规定的框架大小和款式。这些独特的款式很重要，它们不允许提供批量生产具有一致外形的眼睛。本专利技术的目的是克服或至少是减缓现有技术中的一个或多个难点和缺陷。一般地，本专利技术涉及眼镜及用于眼镜的眼用镜片元件。根据本文，眼用镜片可以包括完成的或加边的眼用镜片，半成品镜片，镜片坯件或使用的模件。还包括制作叠层镜片或镜片坯件的基片。根据本专利技术的第一方面，提供了一种适于装配到眼镜中的镜片元件，镜片元件具有一个曲率半径约小于35mm的球面，镜片元件适于被放置成镜片元件的曲率中心位于眼睛的转动形心，其中，镜片元件的大小足以在向前视线的颞方向上提供大于55°的视场。镜片元件最好是一种单视觉镜片元件，选自总屈光度至少约为+2D至-2D且曲率半径大约相同的一系列镜片元件。将被公认，增大的视场使得能够制作配戴者看不到颞部边缘的眼镜(表观上的无边眼镜)。其它优点包括提供给眼镜设计者到目前为止在各种指示中具有良好周边视觉的镜片中所不能得到的自由。这包括使用轮廓较小的镜片的能力，这种镜片有结构上和美学效果上都有益的三维弯曲镜片边缘和眼镜棱，以及有更容易躲开视线尤其是颞区的边缘厚度。本专利技术以图3为例描述，图3中示出了本专利技术非常弯曲的同心镜片的一些几何形状。图3表示左右眼的水平截面(分别是22和23)。每个眼镜表示成有一个转动形心，24和26。转动形心可理解成直径大约为1-2mm的眼球内的一个容积，注视的方向变化时，眼镜显示出绕转动的中心转动。如图3所示，左右非常弯曲的镜片28和30绕眼睛定位。在该图中，每个镜片的光轴与每个眼睛的视线共线，对于每个眼睛用线32和3表示。这些线还表示稍后用于文中描述特定镜片表面(垂直于图平面的x-y平面)的坐标系中的z轴。镜片28和30通常可描绘成球形或球形基线。在优选实施例中，前表面是球形，对于镜片组中所有的指示值具有小于35mm的固定半径。在另一个实施例中，镜片最好被描绘成有一个球形的背面，包含一个基准球面或置于确定的球壳中。在每一种情形中，基准球面或壳体的中心接近或位于眼睛转动的中心之内。前表面是中心处于左眼转动形心的半径为R的球面的情形用于例证图3中的左眼。中心位于或接近眼睛转动形心的给定半径的球形基线的选择对顶点距离d有所限制，顶点距离d用于表示图3中的左眼，即瞳孔36的平面和镜片的后表面38之间的距离。前表面半径和后表面形状，以及其它的设计参数如镜片厚度和镜片材料的折射率等决定镜片的光学性能，详细情况描述如下。申请人发现本专利技术的镜片设计可以通过图4所示类型的数据阵列分析和描绘。该简图被称作根据专利技术人的姓名命名的“Morris-Spratt”图。在该图中，每个点都处于镜片的理论扫描轨迹的中心，镜片具有格点位于点的中心的特性。右侧上的“y”轴给出镜片前表面的屈光度(对n＝1.530的折射率归一化)。底部的“x”轴表示镜片再起中心的总屈光度。这对应于镜片的正负屈光度指示。对于该图，假设每个镜片由聚碳酸酯(n＝1.586)制作，并且负屈光度的镜片的中心厚度为1.8mm，并且单独地对每个处方确定正镜片的中心厚度，使得总镜片厚度的最小值在58mm直径的镜片坯件的周边为1mm。每个镜片相对于眼睛定位，使得前表面离眼睛的转动形心33.1mm，前表面屈光度为16.0的镜片同心。在每个格点出现一条眼睛转动角高达40度时得到的扫描轨迹。在每个格点处的暗区表示关于指示值的RMS屈光度误差小于0.125并且调视能够高达0.375的每个镜片区域。RMS屈光度误差数学上的定义如下。此准则被认为是镜片性能的一个好指示器。图4中填满的圆环代表在任何方向上眼睛转动超过40度时RMS屈光度误差小于0.125的镜片。对于有环围绕的点，眼睛转动中等角度时的RMS屈光度误差上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于安置在眼镜中的镜片元件，镜片元件具有曲率半径小于３５ｍｍ的球形表面，镜片元件适于放置成其曲率中心位于眼睛的转动形心，其特征在于镜片元件的大小足以在从前方的视线方向到颞部方向提供大于５５°的视场。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔艾伦莫里斯，科林莫里斯佩罗，西蒙J爱德华兹，雷史蒂文斯普拉特，
申请(专利权)人：索拉国际控股有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]