多层梯度折射率渐变透镜制造技术

本发明专利技术涉及一种梯度折射率渐变眼镜片，其提供改善的光学性能和宽视场。该透镜包括多个具有连续弯曲的轴向分层并接合的透镜部分，至少一个透镜部分具有横截透镜子午面而被定向的折射率梯度，作为具有不同折射率的观察部分之间的渐变中间视觉区域，这些观察部分为透镜的相应视觉部分提供了折射光焦度。该透镜的其他层包含大体恒定或者类似地改变的折射率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种梯度折射率渐变多焦点眼镜片，其提供了改善的光 学性能和宽视场。该透镜包括具有连续弯曲的多个轴向分层并接合的透 镜部分，其中至少一个透镜部分具有横截该透镜子午面而被定向的折射 率梯度，其起到具有不同折射率的观察部分之间的渐变中间视觉区的作 用，该不同折射率的观察部分为该透镜相应的视觉部分提供折射光焦 度。该透镜的其它(一个或多个)层包含大体恒定或者类似地变化的折 射率。
技术介绍
渐变多焦点眼镜片是用于处理远视眼的视觉辅助器，远视眼即眼睛 的调节功能部分或者完全丧失的情况。美国视觉理事会将渐变透镜定义 为被设计成用以为多于 一个的观察距离提供校正的透镜，其中光焦度 (power)连续地改变而不是离散地改变。通过改变透镜的表面弯曲或 组成透镜的光学材料的折射率，或者改变这两者，可以使渐变透镜的光 焦度改变。已经提出了用以用作渐变多焦点透镜的多种梯度折射率透镜 类型。这些透镜通过组成透镜的光学媒质的折射率的相应变化在可以称或者梯度，，从而理论上提供了减少或者避免常规渐变多焦点透镜常见 的非旋转对称非球面轮廓相关联的像散的优点。由于与这些设计相关联 的问题，包括与制造相关的问题和困难，梯度折射率渐变光焦度透镜没 有被商品化。为了给远距视觉和近距视觉机能提供适当的光焦度，光学 材料需要大的折射率改变量。某些人提出的实现折射率改变的离子交换 方法容易产生不希望的梯度折射率分布以及小于渐变多焦点眼镜片所 需的光焦度改变。由扩散方法制造的透镜同样无法提供适当的累加光焦 度或者实现商业成功。Naujokas的美国专利3,485,556描述了 一种多焦点塑料眼镜片，其 中提供了具有一种折射率的主透镜部分以及具有不同折射率的次透镜 部分，并且这两个部分之间具有均匀的折射率梯度。该塑料材料是通过 在单体液体之间建立界面并且在等温控制环境中随时间使其扩散然后进行聚合的处理而制造的。该透镜起初似乎能够提供所述的远距^L觉和近距一见觉属性。#4居在 该专利中提出的对该透镜的光线跟踪显示出只有当利用非常高的正光 焦度配置时，才能够获得甚至l屈光度的光焦度累加。使用该专利中确 定的1.5和1.6的折射率，算得在远距视觉部分中需要4.714屈光度的正 光焦度，以在近距视觉部分中获得仅略微更大的5.714屈光度的光焦度， 因此该透镜仅对需要对远距视觉进行高的正光焦度校正的那些有用。此 外，如果在前表面或者后表面上产生包含柱状光焦度的处方，则该柱状 光焦度将变化并且由于变化的折射率而造成像差。Guilino等人的美国专利5,042,936描述了 一种渐变眼镜片，其包括 远距视觉部分，该部分的折射光焦度是针对远距视觉而设计的；读取部 分，其折射光焦度是针对近距^L觉而设计的，以及中间部分，在中间部 分中沿着主视线的折射光焦度从远距视觉部分的折射光焦度至少部分 地连续增大到读取部分的折射光焦度。至少在该中间部分中，透镜材料 的折射率沿着主视线变化，从而至少部分地有助于折射光焦度的增大和 像差的校正。根据说明书，左眼或者右眼之前的两个渐变眼镜片中的每 一个设置有针对远距一见觉的主纟见点(远距基准点)Bf和针对近距一见觉的 主视点(近距基准点)Bn。此外，该远距基准点或者近距基准点离透镜 顶点的距离y，BF和y，BN具有以下值Y，BF=4.0mm,以及y，BN^14mm换句话i兌，远距一见觉的主点位于透镜顶点上方4mm处，近距一见觉 的主点位于透镜顶点下方14mm处。还如该i兌明书所述，折射率函数是 a)仅坐标y，的函数，从而使得通过改变折射率，仅沿着主子午面产生折 射光焦度的增大，或者b)坐标y，和x，的函数，从而使得由于变化的折射 率不仅使沿着主子午面的折射光焦度增大，而且校正了主子午面上的成 像误差。分别由该专利附图4a和4b支持，在图4a中示出折射率在透镜 顶点上方4mm的针对远距视觉的主点以下降低到-14mm位置处的针对 近距碎见觉的主点，并且正好位于其之上。实际上，折射率在-14mm标记之下到-20mm标记改变最显著(在6mm范围上存在从1.57到1.51 的变化)，并且比较来说在-14mm标记以上到4mm处针 对远距视觉的点折射率改变最少(在18mm范围上存在从1.57到 1.604的变化)。这意味着，所谓的读取部分具有 折射光焦度改变的最大增长，因此其更加符合中间部分的定义，并且比 4交来说该中间部分从4mm到-14mm具有折射光焦度改变的最小增长， 因此其更符合读取部分的定义。需要具有全部不同折射属性的透镜来为 渐变眼镜片提供良好的光学质量。Guilino等人的美国专利5,148,205公开了 一种眼镜片，其具有前面 的面向眼睛的边界表面和变化的折射率，其有助于校正像差。该眼镜片 通过具有给定水平(level) ( n(x,y,z^常数)的恒定折射率的至少一个 表面系而被区分开来，这些表面在沿着其表面法线方向上的所有点处间 隔开相同的距离(平行表面)，并且其范围分别与连接前表面和面向眼 睛的表面的透镜顶点的轴相交。该专利描述了一种具有折射率变化的透 镜，该折射率变化取决于位于透镜顶点连接轴方向上的坐标z以及垂直 于连接轴的两个坐标x、 y,因此能够校正像差并且按照非常简单的方式 使关键的透镜厚度最小化。根据说明书，可以利用梯度来生成像散和/ 或渐变折射光焦度，并且该表面的设计不会或者仅部分有助于该像散和 /或渐变折射光焦度。该专利大部分涉及使用被称为轴向或者经修正的轴 向折射率梯度来校正像差以及使关键透镜厚度最小化。说明书仅顺带提 到了将该折射率梯度用于渐变多焦点眼镜片。这种设计看上去非常类似 于相同专利技术人不到一年前提交的美国专利5,042,936中描述的设计。无 论折射率随着Z值的增大而增大还是减小，这种渐变透镜会受到与以上 参考并且描述的5,042,936透镜类似或者相同的问题的影响。Blum等人的美国专利5,861,934公开了一种折射率梯度透镜，其包 括至少三个不同并且分开施加的层的组合，每层具有不同的折射率，从 而可以使渐变多焦点透镜在从远到近观察时具有宽广并且自然的一见觉 连续性。设置在基础层与外部层之间的过渡区包括不同的并且分开施加 的过渡层(一个或多个)，它们具有介于基础层折射率与外部层折射率 中间的有效折射率，并且优选的是接近基础层折射率和外部层折射率的 几何平均数。该过渡区可以包括多个过渡层，并且每个过渡层具有不同 并且独特的折射率。在该透镜专利技术中，基础层、外部层和过渡层(一个或多个)的折射率在其各自的整个层上均为恒定的。包含在透镜设计中 的是变化厚度区域，其限定了渐变多焦点区。使用采用了具有中间折射 率的过渡区的技术，以便使得该渐变多焦点区域尽可能不可见。如该专利中所述，仅作为举例，如果预型件(preform)具有大约1.50的折射 率，并且外部层具有大约1.70的折射率，则随着这些层从预型件渐变到 外部层，过渡区中三个过渡层的折射率可以为大约154、 1.60和1.66。 在本专利技术中，梯度折射率不会像前述现有技术专利中那样对渐变能力起 作用；而是，在该透镜内的是限定了渐变多焦点区的变化厚度区域。Dreher的专利6,942,339描述了 一种多焦点或者渐变透镜，其被构 建成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梯度折射率透镜，其由至少两个层构成，其中一个层具有正光焦度而另一个层具有负光焦度，所述两个层中的一个层为第一层并且具有三个部分，其中第一部分具有第一折射率，第二部分具有第二折射率，第三部分位于第一与第二部分之间，其横截所述透镜的子午面而延伸，并且具有在第一与第二折射率之间连续变化的梯度折射率。

【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：唐纳德A沃尔克，
申请(专利权)人：唐纳德A沃尔克，
类型：发明
国别省市：US[美国]