一种全息离焦镜片、制造方法及设备技术

本发明专利技术属于视光学技术领域，特别是指一种全息离焦镜片、制造方法及设备，其中镜片包括：基底和设于所述基底的全息膜层；在所述全息膜层中形成多个全息透镜；所述镜片包括中心视野区，各全息透镜离散分布在中心视野区的外围，用于反射来自用户侧的、包含有矫正用图案信息的光线，使其形成会聚光线，以在用户的视网膜前侧形成多个离散的矫正用图案虚像，形成离焦刺激。该全息离焦镜片结合设置在用户侧的图像源，可以令用户视网膜正常接收到外界环境光的同时，在视网膜前侧形成多个离散的矫正用图案虚像，形成离焦刺激，从而抑制眼轴增长，实现近视调控。视调控。视调控。

【技术实现步骤摘要】
一种全息离焦镜片、制造方法及设备


[0001]本专利技术属于视光学
，特别是指一种全息离焦镜片、制造方法及设备。

技术介绍

[0002]近年来，我国青少年的近视发病人群呈现增长速度快、发病年龄低的特点，如何有效防控近视、干预近视发展，成为重点研究问题。近视所归属的视光学是多学科领域交叉的代表性学科，涉及光学、眼科学及神经学。已有研究表明，给予人眼一定的正离焦刺激，使得物体光线会聚在视网膜前方，有利于抑制眼轴的增长，从而控制近视度数增长。但同时，在视网膜前离焦成像，往往会干扰到用户正常观察外界环境信息。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种全息离焦镜片、制造方法及设备。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种全息离焦镜片，用于结合设置在用户侧的图像源，实现离焦成像，包括：基底和设于所述基底的全息膜层；
[0006]在所述全息膜层中形成多个全息透镜；所述镜片包括中心视野区，各所述全息透镜离散分布在所述中心视野区的外围；所述全息透镜是指使反射光线具有一定光焦度的全息反射光栅，用于反射来自用户侧的、包含有矫正用图案信息的光线，使其形成会聚光线，以在用户的视网膜前侧形成多个离散的矫正用图案虚像，形成离焦刺激。
[0007]可选地，所述全息膜层覆盖在所述基底的内侧表面或外侧表面。
[0008]可选地，所述全息膜层包括至少四个所述全息透镜，各所述全息透镜沿圆周向均匀间隔分布。
[0009]可选地，所述中心视野区为圆形，所述中心视野区的中心正对用户人眼视轴中心，所述中心视野区的尺寸根据用户瞳孔可转动范围确定。
[0010]可选地，各所述全息透镜为圆形或方形，所述全息透镜的尺寸根据用户瞳孔的尺寸确定，各所述全息透镜的中心到用户人眼视轴中心的距离相同。
[0011]可选地，所述全息透镜的中心与用户人眼视轴中心之间的距离范围为8～12mm。
[0012]一种全息离焦镜片制造方法，用于制造如上述任一项所述的全息离焦镜片，包括：
[0013]制备镜片基底；
[0014]制备待加工全息透镜的全息膜层；
[0015]确定待加工的各全息透镜的参数，包括位置、几何尺寸及光学参数；
[0016]基于各全息透镜的参数，获得全息透镜的加工参数；所述加工参数包括各加工光束相对于所述全息膜层的夹角及各加工光束的会聚或发散角度；
[0017]通过全息双光束干涉曝光，在所述全息膜层中逐一加工全息透镜；其中，双光束干涉曝光采用会聚光；
[0018]将形成多个全息透镜的所述全息膜层贴附于所述镜片基底上。
[0019]可选地，所述在所述全息膜层上逐一加工全息透镜，包括：
[0020]以全息膜层中心位置的法线为中心轴线，使两束相干光束的交点绕中心轴线发生角度旋转以改变加工位置，从而逐一加工全息透镜。
[0021]可选地，在所述全息膜层上逐一加工全息透镜之后，将形成多个全息透镜的所述全息膜层贴附于镜片基底上之前，还包括：
[0022]对加工所得的所述全息透镜逐一进行测试，以确保发散光经所述全息透镜反射后会聚。
[0023]一种全息离焦镜片制造设备，用于制造如上述任一项所述的全息离焦镜片，包括：
[0024]激光器，用于发射激光光束；
[0025]分光棱镜，用于将所述激光器发射的激光光束分为两路；
[0026]第一反射镜和第二反射镜，分别用于反射所述分光棱镜分出的两路光束；
[0027]第一激光扩束器和第二激光扩束器，分别用于对所述第一反射镜和所述第二反射镜反射的光束进行扩束；
[0028]第一针孔和第二针孔，分别设于所述第一激光扩束器和所述第二激光扩束器的出射端，分别用于对光束进行滤波；
[0029]凸透镜，设于所述第一针孔的后方，且焦点位于所述第一针孔前方，用于对所述第一针孔出射的光束进行会聚，获得具有一定会聚角度的光束，再与所述第二针孔出射的光束相交形成曝光区域，以实现全息双光束干涉曝光加工全息透镜。
[0030]根据本专利技术的全息离焦镜片，结合设置在用户侧的图像源，可实现令用户视网膜正常接收到外界环境光的同时，在视网膜前侧形成多个离散的矫正用图案虚像，能够在不影响用户正常用眼的情况下，对用户形成正离焦刺激，从而抑制眼轴增长，实现近视调控。
[0031]根据本专利技术的全息离焦镜片的制造方法及设备，采用会聚光实现全息双光束干涉曝光工艺，从而在全息膜层上加工出用于将散射光反射成会聚光的全息透镜，以得到本专利技术提供的全息离焦镜片。通过双光束干涉曝光的加工方式实现镜片的加工工艺，加工可控且成本相对较低。上述使用全息离焦镜片结合设置在用户侧的图像源，能够实现增强现实方式的离焦显示，可以被认为是具备潜力的近视防控技术方案。
附图说明
[0032]图1是本专利技术实施例中一种全息离焦镜片结构示意图；
[0033]图2是本专利技术实施例中一种全息离焦镜片应用状态示意图；
[0034]图3是本专利技术实施例中一种全息离焦镜片应用时用户人眼接收到的离焦图像；
[0035]图4是本专利技术实施例中另一种全息离焦镜片应用时用户人眼接收到的离焦图像；
[0036]图5是本专利技术实施例中一种基底为平面镜的全息离焦镜片离焦光路示意图；
[0037]图6是本专利技术实施例中一种基底为曲面镜的全息离焦镜片离焦光路示意图；
[0038]图7是本专利技术实施例中一种全息离焦镜片制造方法步骤示意图；
[0039]图8是本专利技术实施例中一种全息离焦镜片制造设备的结构示意图。
[0040]图中：11：镜架；12：基底；13：中心视野区；21：发光源；22：图案板；33：全息膜层；34：全息透镜；41：图像源；42：人眼区域；
[0041]301：激光器；302：分光棱镜；303：第一反射镜；304：第二反射镜；305：第一激光扩
束器；306：第二激光扩束器；307：第二针孔；308：第一针孔；309：凸透镜；310：曝光区域。
具体实施方式
[0042]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0043]在本专利技术中，表述“第一”和“第二”等可以修饰本专利技术的多种组成元件，但是不限制对应的组成元件。例如，表述不限制对应的组成元件的顺序和/或重要性等。表述可以用于将一个组成元件与另一组成元件区分开来。例如，第一用户装置和第二用户装置全部为用户装置，且代表不同的用户装置。例如，第一组成元件可以被命名为第二组成元件而不脱离本专利技术的精神和范围。相同地，即使第二组成元件也可以被命名为第一组成元件。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全息离焦镜片，用于结合设置在用户侧的图像源，实现离焦成像，其特征在于，包括：基底和设于所述基底的全息膜层；在所述全息膜层中形成多个全息透镜；所述镜片包括中心视野区，各所述全息透镜离散分布在所述中心视野区的外围；所述全息透镜是指使反射光线具有一定光焦度的全息反射光栅，用于反射来自用户侧的、包含有矫正用图案信息的光线，使其形成会聚光线，以在用户的视网膜前侧形成多个离散的矫正用图案虚像，形成离焦刺激。2.根据权利要求1所述的全息离焦镜片，其特征在于：所述全息膜层覆盖在所述基底的内侧表面或外侧表面。3.根据权利要求1所述的全息离焦镜片，其特征在于：所述全息膜层包括至少四个所述全息透镜，各所述全息透镜沿圆周向均匀间隔分布。4.根据权利要求3所述的全息离焦镜片，其特征在于：所述中心视野区为圆形，所述中心视野区的中心正对用户人眼视轴中心，所述中心视野区的尺寸根据用户瞳孔可转动范围确定。5.根据权利要求4所述的全息离焦镜片，其特征在于：各所述全息透镜为圆形或方形，所述全息透镜的尺寸根据用户瞳孔的尺寸确定，各所述全息透镜的中心到用户人眼视轴中心的距离相同。6.根据权利要求5所述的全息离焦镜片，其特征在于：所述全息透镜的中心与用户人眼视轴中心之间的距离范围为8～12mm。7.一种全息离焦镜片制造方法，其特征在于，用于制造如权利要求1
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6任一项所述的全息离焦镜片，包括：制备镜片基底；制备待加工全息透镜的全息膜层；确定待加工的各全息透镜的参数，包括位置、几何尺寸及光学参数；基于各全息透镜的参数，获得全息透镜的加工参数；所述加工参...

【专利技术属性】
技术研发人员：程德文，倪栋伟，
申请(专利权)人：未来光学上饶科研院有限公司，
类型：发明
国别省市：