CN115903269A - 眼镜片及框架眼镜 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种眼镜片，该眼镜片包括光学区和控制区，所述光学区，光学区包括位于眼镜片的中央区域的中央光学区。控制区位于中央光学区的周边，并且包括由位于眼镜片的不同位置上的多个第一微透镜组成的透镜阵列，微透镜阵列占据控制区的表面积的至少20％，其中，各个第一微透镜的等效法线由自身在眼镜片的位置决定，使得各个第一微透镜能够协同作用形成聚焦于视网膜前方的物象焦点，等效法线为第一微透镜的中心旋转轴或第一微透镜的顶面中心位置的法线。本发明的眼镜片上的微透镜可以定置化设计，以此满足近视防控、老花矫正等作用。

Description

眼镜片及框架眼镜

技术领域

本公开涉及眼科设备领域，尤其涉及一种眼镜片，其旨在配戴在人眼前方，以抑制近视发展、辅助调节改善老花的近用视觉质量等。

背景技术

传统镜片主要寻求对已经具有屈光不正的眼睛进行视力校正。这类镜片是作为救济的形式来解决眼睛所存在的缺陷。人们配戴这类镜片(例如单光镜片)后，视力不可避免地会进一步恶化(例如近视进一步加深)。人们更希望能够对屈光不正(例如近视、远视等)进行主动控制，以防止视力的进一步恶化。因此，眼镜片正在传统的单光镜片基础上发展出新的具有近视缓控作用的功能型镜片。

现在微结构镜片已经陆续成为近视防控框架产品的主流。原理是通过在基底镜片提供处方矫正视力的基础上，通过表面的微透镜设计，形成近视离焦视觉干扰。

例如文献CN104678572B(下称“文献1”)所公开的眼镜片，眼镜片具有作为基底的具有第一屈光力的第一屈光区域，以及具有第二屈光力的第二屈光区域。该第二屈光区域为离散地设置在眼镜片中央光学区域外围。第二屈光区域即为微透镜设计。一般而言，第二屈光区域具有相对于第一屈光区域的附加屈光度，以便形成近视性离焦。各个第二屈光区域(微透镜)的参数相同，并且微透镜的中心法线方向和基底法线方向相同。由此带来的不利影响是，不同区域的第二屈光区域(微透镜)并不会协同作用形成完美的近视离焦，即无法在视网膜前面形成清晰的像。具体而言，由于第二屈光区域(微透镜)具有附加正光度，光线透过设有微透镜的区域时，焦距实际上变短而成像在视网膜前方位置(见图2)。参见图2，处于不同位置的第二屈光区域的成像位置不同而使得各个第二屈光区域综合形成图2所示的散焦效果。除此之外，边缘光线由于斜入射造成的像散，也会影响成像质量。

文献1的另一个问题是，倘若布置较多的第二屈光区域，周边离焦的近视控制作用将得到加强，进而实现良好的近视防控效果。但这也意味着，第二屈光区域在视网膜形成的不清晰的像的效果将较为明显。反之，倘若布置较少的第二屈光区域，配戴者视物的清晰度将得到改善，但周边离焦的近视防控作用将会弱化。

文献CN113848656A在上述文献1的基础之上进一步引入了相差设计，其进一步将第二屈光区域设计成相应的第二单元、第三单元。第二单元和第三单元配合形成位相差，以力求降低光线对眼睛产生的炫光以及刺激，使患者眼睛的疲劳感获得降低。然而，该文献依然存在文献1的问题。

文献CN115032815A进一步细化了微透镜的设计方式，具体地，其将各微透镜的中心法线方向设计成与镜片的基底法线方向相同。基于该文献的公开内容，微透镜组将会进一步增强散焦效果，在视网膜周边的前方形成的像将更加不清晰。

以上各种公开的文献等现有技术均是在周边形成不清晰图像的周边近似离焦效果。虽然公开的现有多种文献还以图示的方式示出了微透镜组协同作用在视网膜周边位置的前方实现聚焦以形成清晰像的示意，并在相应的文献中还申明了“周边离焦近视控制理论”。然而，现有的技术并未说明这些微透镜如何布置才能协同作用形成清晰像。

现有技术中还存在景深延展技术(extended depth of focus)设计的近似防控镜片。景深延展技术在于利用某些变焦元件将眼睛在自我调焦范围内能够清晰视物的景深进行扩展，以此确保眼睛视近和视远方面均获得清晰的物象。然而，该类技术的实现机理相对复杂，目前仅在人工晶状体这类嵌入的视力矫正产品上获得运用，在接触镜和框架眼镜上尚未形成系统性理论和验证。

基于此，有必要提供一种镜片，用于满足患者近视防控或调节老花的基础需求。

公开内容

针对根据现有技术的眼镜片的上述现状，本公开的目的之一在于提供一种能够抑制眼睛的屈光不正的发展或提升老花人群的近距离视觉，同时确保充分的可视性和良好配戴感的眼镜片。

该目的通过公开以下形式的眼镜片来实现。该眼镜片包括光学区和控制区。光学区能够为屈光不正患者的视力提供校正作用。一种眼镜片，所述眼镜片包括：

光学区，所述光学区形成所述眼镜片的非平面形式的基础表面且具有基于眼球的基础处方的屈光力，所述光学区包括位于所述眼镜片的中央区域的中央光学区；以及

控制区，所述控制区位于所述中央光学区的周边，并且包括由位于所述眼镜片的不同位置上的多个第一微透镜组成的透镜阵列，所述透镜阵列占据所述控制区的表面积的至少20％，其中，各个所述第一微透镜的等效法线由自身在所述眼镜片的位置决定，使得各个所述第一微透镜能够协同作用形成聚焦于视网膜前方的物象焦点，所述等效法线为所述第一微透镜的中心旋转轴或所述第一微透镜的顶面中心位置的法线。

首先，不同于以往的在视网膜周边的前方形成模糊图像，用于消除对眼球造成的“远视性离焦”进而造成的刺激眼轴加长，以及由此引起的近视加深的“周边离焦理论”，本案中，发明人还提出了给眼轴缩短的正向刺激的方案。具体而言，在常规近视患者视物的过程中，根据上述方案的眼镜片不仅给患者的视网膜带来清晰物象的同时，还借助于特殊形式的第一微透镜而在患者的视网膜的前方形成物象，进而刺激眼球眼轴朝缩短的方向发展，实现了更良好的近视防控作用。

其次，发明人基于“第一微透镜组合能够在视网膜前共焦以实现在视网膜前形成清晰物象”的基本构思，结合光学以及几何理论提出了“等效法线”，并以此来约束第一微透镜的定向(Orientation)方式，这给各个第一微透镜的定向设计和加工提供了现实可行的方案。

优选地，所述第一微透镜为单焦透镜、多焦透镜或其组合，其中，所述多焦透镜为非球面透镜、光剑光学元件、轴锥光学元件或孔雀眼光学元件。根据不同近视患者的敏感度，发明人提供了多种透镜组合。

优选地，所述第一微透镜包括位于顶部的弧面聚焦部和位于底部的调向部，所述弧面聚焦部具有弧形表面，所述等效法线为所述弧形表面的中心位置的法线，所述调向部与所述基础表面相接并且被配置成用于调节所述第一微透镜的聚焦方向。在该方案中，将单焦透镜和非球面透镜几何划分成了虚拟的两个组成部分，加工人员能够借助于调向部中朝向眼镜片的径向外侧的顶角的方式直接调节各第一微透镜的法线方向和对应的焦点位置。同时，这也简化了加工难度。

优选地，沿所述等效法线方向观测，所述第一微透镜的面型选自弓形、圆形、等边三角形、正方形、正六边形中的任意一种。

优选地，所述第一微透镜的等效法线方向与所在位置的基础表面的法线方向之间的夹角A为：

其中，r是所述第一微透镜的等效法线与所述第一微透镜的顶面的交点同所述中央光学区的中心轴线之间的距离；n是所述第一微透镜的折射率；ADD是所述第一微透镜相较于所述光学区的附加光度。基于此，加工设计人员可以准确获得各个第一微透镜相对于眼镜片的基础表面的偏转角度。

优选地，所述夹角A为0.02rad≤A≤0.8rad。该夹角实际上限定了第一微透镜距离中央光学区的中心位置，也即限定了布置第一微透镜在眼镜片的径向上的分布位置。

优选地，沿所述等效法线方向观测，所述第一微透镜的最大尺寸D₁：0.5mm≤D₁≤5mm；和/或，在所述等效法线方向上，所述第一微透镜的矢高D₂：0.5μm≤D₂≤5μm。

优选地，以所述中心旋转轴与所述眼镜片的表面的交点为镜片中心点，在以所述镜片中心点为顶点的至少30°圆心角范围内布置所述第一微透镜，其中所述圆心角位于所述眼镜片的下半子午线所在象限中。此时，配戴者的视近时可以通过第一微透镜视物并观测到清晰物象。

优选地，在所述眼镜片的下方区域，所述第一微透镜密集布置在以所述镜片中心点为顶点的扇形区域内，并且所述扇形区域以所述下半子午线朝向鼻侧平移0.5mm-3mm的轴线为中心轴。为此，即使配戴者视近眼睛发生近用眼内移后，该特殊位置的扇形区域也能覆盖眼睛视物的视场角。

优选地，所述第一微透镜以所述镜片中心点为中心的不同径向位置上，并且，在以所述镜片中心点为中心的同一径向位置上布置有多个所述第一微透镜。有利的是，这种可以综合考虑到作为不跟随眼球转动的眼外镜在配戴者转动眼球时，总有第一微透镜能够为配戴者提供近视防控、清楚视物等至少一种需求。

优选地，在以所述镜片中心点为中心的至少一个径向位置上，部分或全部所述第一微透镜彼此贴合。更优选地，在以所述镜片中心点为中心的至少一个径向位置上，所述第一微透镜环形布置。对于这些彼此贴合的第一微透镜，其更易在配戴者视近的情况下提供完整、清晰的物象。

优选地，相邻径向位置上的连续的所述第一微透镜组成的阵列所限定的圆心角相邻或相交错，并且相邻径向位置上的第一微透镜具有不同的屈光力。如此，其实现了本发明了另一种目的，也即实现了“动态离焦”的目的。具体而言，在配戴者眼睛周向转动到不同位置时，不同的第一微透镜提供了不同的离焦刺激，使得眼镜的相应细胞、组织等处于长时间内的非单一刺激而处于长久的激活状态，这些细胞、组织被引导而使得眼轴朝向缩短的方向发展，进而实现长期的良好近视防控效果。

优选地，同一径向位置上的第一微透镜组所限定的圆心角取自45°-180°范围内的任意值。

优选地，在所述眼镜片由内至外的径向上，不同径向的所述第一微透镜的屈光力逐渐增大。发明人发现，眼球不同径向位置上的细胞/组织对屈光力的敏感度不同。具体地说，径向外围的细胞/组织对屈光力的敏感度相对较差。基于此，发明人眼镜片的径向外围提供了更高屈光力的第一微透镜，进而使得这些位置的这种设计细胞/组织也能对也发生响应，进而控制眼轴增长。

优选地，所述透镜阵列包括第一透镜阵列和第二透镜阵列，其中所述第一透镜阵列的所述第一微透镜所形成的焦点不同于所述第二透镜阵列的所述第一微透镜所形成的焦点。

优选地，在所述中央光学区的中心轴线的视角方向上，所述单焦透镜或非球面透镜朝向所述中心轴线的边界呈圆弧形。一方面，这种形式的第一微透镜给眼镜片的整体外观起到了改良的作用；另一方面，这种第一微透镜的加工方式相对简便。

优选地，所述单焦透镜或非球面透镜的圆弧形边界的半径为:

其中，r是所述第一微透镜的等效法线与所述第一微透镜的顶面的交点同所述中央光学区的中心轴线之间的距离；R₁是所述弧面聚焦部的弧形表面的等效曲率半径；A是所述第一微透镜的等效法线方向与其所在位置的基础表面的法线方向之间的夹角；D是所述弧面聚焦部在基础表面上的投影的最小外接圆的直径。

优选地，所述第一微透镜的底部由所述眼镜片的基础表面向外凸出。

优选地，所述第一微透镜的各个角部圆滑过渡处理。

优选地，所述第一微透镜的各个角部的圆滑过渡角的曲率半径为所述弧面聚焦部的曲率半径的30％-55％。有利的是，该圆滑过渡的幅度可以有效减少圆滑过渡区域对第一微透镜的各项功能产生实质的负面影响。

优选地，至少部分第一微透镜的折射率与具有基于所述基础处方的屈光力区域的折射率不同。

优选地，所述眼镜片还包括位于所述中央光学区的中心位置的第二微透镜，所述第二微透镜的中心轴线和所述中央光学区的中心轴线重合。特别有利地，此时可将第二微透镜设定成光剑光学元件，其会较佳地扩展眼睛视物的焦深，使得配戴者透过本案的眼镜片在远距离视物、中距离视物以及近距离视物上都获得清晰的物象。

除此之外，本公开事实上还涉及一种框架眼镜，该框架眼镜包括如上所述的任一项眼镜片。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选实施方式，可任意组合，即得本公开各较佳实例。

本公开设计的眼镜片以及具有该眼镜片的框架眼镜通过具有协同效应的微阵列透镜，在视网膜前面一定距离处(范围)形成高质量的视觉图像。基于这样的成像，配戴者在近视防控场景下有了更多的优异效果，例如提高了舒适度、提供了可行的景深延展效果、为配戴者很好的承担“双焦点”的作用。特别地，部分实施方式中，配戴者可以通过透镜区域获得在不动用人眼调节的情况下的近距离视觉。

附图说明

为了更好地理解本公开的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本公开的优选实施方式，对本公开的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。

图1、2是采用现有技术的眼镜片视远时的光学原理图；

图3是根据本公开的第一优选实施方式的眼镜片的结构示意图；

图4是图3的眼镜片的光学原理图；

图5是图4的第一微透镜的调向部的示意图；

图6是根据本公开的第二优选实施方式的眼镜片的结构示意图；

图7是根据本公开的第二优选实施方式的眼镜片的第一微透镜的加工示意图；

图8是图3、7的第一微透镜的局部结构的结构示意图；

图9是根据本公开的第三优选实施方式的眼镜片的结构示意图；

图10是根据本公开的第四优选实施方式的眼镜片的结构示意图；

图11、12是根据本公开的第四优选实施方式的眼镜片的结构示意图；

图13是根据本公开的第四优选实施方式的眼镜片的第一微透镜的弧面调焦部的结构示意图。

具体实施方式

接下来将参照附图详细描述本公开的公开构思。这里所描述的仅仅是根据本公开的优选实施方式，本领域技术人员可以在所述优选实施方式的基础上想到能够实现本公开的其他方式，所述其他方式同样落入本公开的范围。在以下的具体描述中，例如“上”、“下”、“内”、“外”、“纵”、“横”等方向性的术语，参考附图中描述的方向使用。本公开的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。

本公开中，眼镜片100是一种适用于佩戴在人眼前方的眼镜片100。眼镜片100不贴附在眼球表面，而是通过诸如金属框架或塑性材料框架架设于眼睛2的前方。

图3(a)示出了眼镜片100的正面视图，其对应于眼镜片100中心的正前方的视角；图3(b)示出了眼镜片100的横截面视图，该视图对应于图1中的竖向实线的截面视图，其中横截面视图用于简化地示出眼镜片100的厚度方向的顶面及顶面上的第一微透镜21。其中，图3(a)中除了最外沿的实线外，其余的实线均是为了便于说明之用，其在眼镜片100并不构成可直接观察到的、有光学性能的线条。

参见图3的实施例，眼镜片100整体上具有基本呈圆形面型的样式，可替换地，眼镜片100还可以是具有矩形、正方形或其他异形形状的面型。

如无特别说明，在本公开中的“面型”是指沿着物件或物件的局部中心的法线S1方向观察，该物件总体或物件的局部区域的外沿限定的形状。

参见图3-4，其示出了眼镜片100，该眼镜片100包括光学区10和控制区20等。其中，图3(a)中的光学区10包括由中间的环形的圆圈(下文说明的“第一微透镜21”)限定的内部区域，即中央光学区11。光学区10能够为屈光不正患者的视力提供校正作用。眼镜片100的光学区10可选地由折射率为1.5至1.76且适于用作眼镜片100的材料制成。控制区20用于形成均匀的弥散光斑，使得眼镜片100佩戴者形成位于视网膜前方的清晰物象，给予眼球朝眼轴缩短的方向刺激。

光学区10形成眼镜片100的基础表面S(见图3b)且具有基于眼球的处方的屈光力。基础表面S可以是回转对称的球面形式或非球面形式，也可以是非回转对称的柱面或者球柱面。非回转对称的柱面或球柱面可以在四个象限上具有不同的曲率。

光学区10中的中央光学区11总体上具有圆形的面型，圆形的半径(由中央光学区11至第一微透镜21的径向内沿之间的距离)被设定在3mm至8mm的范围内的任意值，例如，4mm、5mm、6mm等等。

在图3的实施例中，控制区20的外沿和眼镜片100的外沿之间存在距离。具体地，控制区20的外沿和眼镜片100的外沿之间的区域也是光学区10(即边缘光学区10)，由此，在眼镜片100从中心到外沿的方向上，眼镜片100依次设有光学区10(中央光学区11)、控制区20、光学区10(边缘光学区10)组成。

需要说明的是，尽管未示出，眼镜片100事实上在接近其外沿和/或外沿处还设有用于对其进行固定的凹槽、通孔、突起等任意形式的机构或结构，这些机构或结构用作固定眼镜框架等，并不属于本公开的创新之处，这些内容的公开与否不影响本公开方案的可实施性。在此，本文未予赘述。

继续参见图3，在该实施例中，在眼镜片100中心的法线方向(对应于中央光学区11的中心轴线，该中心轴线并不必然是眼镜片100的几何中心轴线)，控制区20的外沿限定出总体上呈圆形的形状。此外，控制区20的外沿还可以是总体上呈正方形、正六边形、矩形等。

在本公开中，“总体上呈圆形或正多边形”等表示，在宏观层面上，技术人员所能辨别到的某区域或部件的外沿是圆形或正多边形的含义。对于总体上呈正多边形的区域或部件，其边缘事实上并不必然地是直线形式的线段或围边，边缘或围边实际可以是直线线段、波浪线线段或其他形式的折线形式等等。在技术人员能够辨别到区域或部件的外沿所限定的形状的基础上，该区域或部件均属于“总体上呈圆形或正多边形”的含义。例如，在图3的“控制区20的外沿总体上呈圆形”的示例中，控制区20的外沿事实上为波浪线形式的边长，但技术人员能够辨别出该控制区20的外沿限定的控制区20的面型呈“圆形”。基于此，本领域技术人员能够清楚理解本公开“总体上”所要表达的具体含义。

继续参见图3(a)，眼镜片100的中央光学区11周边的控制区20包括由位于眼镜片100的不同位置上的多个第一微透镜21组成的透镜阵列。在此，将位于眼镜片100的径向最内侧和径向最外侧的第一微透镜的相应径向内沿径向外沿限定控制区20的覆盖区域视为本发明的“控制区20”。由各个第一微透镜组成的透镜阵列的表面积占据控制区20的表面积的至少20％，更优选地，占据控制区20的表面积的25％-80％，例如，50％、67％、72％等等。

参见图3并结合图4，其中，图4是图3所示第一实施例的光学原理图。在图4中，将经由第一微透镜21的光路以虚线示出，将经由眼镜片100的其余位置的光路以实线示出。各个在本发明中，各个第一微透镜21的等效法线S2由自身在眼镜片100的位置决定，使得各个第一微透镜21能够协同作用形成聚焦于视网膜前方的物象焦点。其中，等效法线S2为第一微透镜21的中心旋转轴或第一微透镜21的顶面中心位置的法线S1。参见图3(b)的实施例，等效法线S2表现为第一微透镜21的顶面中心位置的法线S1。结合图3(b)，在眼镜片100的不同径向位置上，第一微透镜21的等效法线S2和对应的眼镜片100的法线S1方向之间的夹角不同。借助于各个第一微透镜21的这种差异化设计，第一微透镜21组合能够实现实际意义上的共焦，且共焦点位于视网膜前方。

不同于以往的“周边近视离焦理论”，即在视网膜周边的前方形成模糊图像，用于消除对眼球造成的“远视性离焦”进而造成的刺激眼轴加长，以及由此引起的近视加深，本案中，发明人的以上方案不仅消除了“远视性离焦”，还进一步提出了给眼轴缩短的正向刺激。具体而言，在常规近视患者视物的过程中，根据上述方案的眼镜片100不仅给患者的视网膜带来清晰物象的同时，还借助于特殊形式的第一微透镜21组合而在患者的视网膜的前方共焦形成清晰物象，进而刺激眼球眼轴朝各个第一微透镜21组合限定的物象焦点缩短，实现了刺激眼轴朝缩短的方向发展，进而实现更良好的近视防控作用。

为了实现上述方案的可加工性，发明人基于“第一微透镜21组合能够在视网膜前共焦以实现在视网膜前形成清晰物象”的基本构思，结合光学以及几何理论提出了“等效法线”，并以此来约束第一微透镜21的定向(Orientation)方式。通过车削、注塑等形式加工本发明的方案时，可通过等效法线S2来调节车刀的移动路径、注塑模具中对应于第一微透镜21位置处的凹陷或凸起的朝向、深度等。

以下结合图3(b)及图4示意性说明如何利用“等效法线S2”来限定第一微透镜21的定位。结合图3(b)和图4，在此，发明人根据本发明的第一微透镜的几何特点，将其划分为顶部的弧面聚焦部和底部的调向部21B。在图3(b)和图4中，弧面聚焦部和调向部21B之间的实线是为了说明二者之间的边界，以及说明本发明如何实现调节各第一微透镜21的等效法线S2的方向而示出的，在实际的镜片中，该实线并不清晰，甚至无法观察到。

第一微透镜21的弧面聚焦部具有弧形表面。该弧形为球面弧或非球面弧。对于轴锥光学元件，弧面表面实际上为锥面。在该实施例中，等效法线S2即为弧形表面的中心位置的法线。调向部21B与基础表面S相接，即图3所示的，调向部21B贴合在基础表面S，或者未示出的，调向部21B部分嵌入或完全嵌入基础表面S内。调向部21B被配置成用于调节第一微透镜21的聚焦方向。

见图3(b)，各个第一微透镜21的等效法线S2方向与所在位置的基础表面S的法线S1方向之间的夹角A实际上由图6所示调向部21B中朝向眼镜片100的径向外侧的顶角来决定。二者相等。对于第一微透镜21的等效法线S2方向与所在位置的基础表面S的法线S1方向之间的夹角A，通过近轴近似的假设，其可设定成：

其中，r是第一微透镜21的等效法线S2与第一微透镜21的顶面的交点同中央光学区11的中心轴线之间的距离；n是第一微透镜21的折射率；ADD是第一微透镜21相较于光学区10的附加光度。基于此，加工设计人员可以准确获得各个第一微透镜21相对于眼镜片100的基础表面S的偏转角度。

上述夹角A设定在0.02rad-0.8rad范围内。该夹角实际上限定了第一微透镜21距离中央光学区11的中心位置，也即限定了布置第一微透镜21在眼镜片100的径向上的分布位置。针对老花的使用场景，年纪越大，所需要的附加光度越大，夹角A可设置的相对较大；反之，初步老花的相对年轻的患者，需要镜片进行辅助视物的作用相对较弱，夹角A可设置的相对较小。总体而言，夹角A的范围可依据屈光不正患者的年龄来确定。

在一种实施方式中，眼镜片100可设置成具有70mm(r可以设定成3-30mm)的直径，附加光度设置成100-400度(即1-4D)之间。

沿等效法线S2方向观测，第一微透镜21的最大尺寸D₁设定成0.5mm-5mm范围内的任意值。在一种优选实施方式中，不同径向位置的第一微透镜21可设定成具有均一的最大尺寸D₁，以简化加工。最大尺寸D₁可根据眼镜片100的总尺寸来适当选择。在另一种优选实施方式中，在眼镜片100的径向朝外方向上，第一微透镜21的最大尺寸D₁逐渐增大。

在等效法线S2方向上，第一微透镜21的矢高D₂设定在0.5μm-5μm范围内的任意值。例如图3、4的这种弧面调焦部21A的表面为连续光滑表面的规则微透镜，第一微透镜21的矢高D₂可取相对较小值，例如矢高D₂可取值0.5μm-2μm内的值。对于弧面调焦部21A的表面为非连续光滑表面的不规则微透镜，第一微透镜21的矢高D₂可取相对较大值，例如矢高D₂可取值1.2μm-5μm内的值。

对于图3、4的各个第一微透镜21，其可选定为单焦透镜、非球面透镜形式的多焦透镜，或者二者的组合。优选地，第一微透镜21为单焦透镜，以便于在透镜阵列实现共焦的基础上能够以相对简单的工艺制得，降低眼镜片100的单片制作成本，使眼镜片100更易于为低收入群体所接受。

可选地，以眼镜片100的光学中心轴为中心轴线，至少部分第一微透镜21相对于中心轴线旋转对称布置。

沿等效法线S2方向观测，图3实施例的第一微透镜21的面型呈圆形，可替换地，第一微透镜21的面型还可以是弓形、圆形、等边三角形、正方形、正六边形中的任意一种。

眼镜片100上的第一微透镜21被布置在以镜片中心点为中心的不同径向位置上，并且，在以镜片中心点为中心的同一径向位置上布置有多个第一微透镜21。有利的是，这种可以综合考虑到作为不跟随眼球转动的眼外镜在配戴者转动眼球时，总有第一微透镜21能够为配戴者提供近视防控、清楚视物等至少一种需求。

继续参见图3(a)，优选地，在以镜片中心点为中心的至少一个径向位置上，部分或全部第一微透镜21彼此贴合。更优选地，在以镜片中心点为中心的至少一个径向位置上，第一微透镜21环形布置。对于这些彼此贴合的第一微透镜21，其更易在配戴者视近的情况下提供完整、清晰的物象。

作为优选的实施方式，一般地在中央光学区11边界位置的透镜阵列设定成图3(a)示出的由彼此贴合的第一微透镜21的环状透镜阵列。该环状透镜阵列的位置对应于配戴者视远时，光线由中央凹、角膜缘限定的光路而在眼镜片100上形成的投影区域。根据研究，此时该区域的环状透镜阵列能够起到最为有效的光学刺激作用。

以下结合其他附图说明其他实施例。下文中仅就和图3-5所示实施例中的不同部分进行详细描述，未详细描述的内容可结合图3-5以及对应的文字描述进行理解。

参见图6-7，其示出了面型呈弓形的第一微透镜21组成的透镜阵列的第二实施例。在中央光学区11的中心轴线的视角方向上，单焦透镜或非球面透镜朝向中心轴线的边界呈圆弧形。

优选地，单焦透镜或非球面透镜的圆弧形边界的半径为:

其中，r是第一微透镜21的等效法线S2与第一微透镜21的顶面的交点同中央光学区11的中心轴线之间的距离；R₁是弧面聚焦部的弧形表面的等效曲率半径；A是第一微透镜21的等效法线S2方向与其所在位置的基础表面S的法线S1方向之间的夹角；D是弧面聚焦部在基础表面S上的投影的最小外接圆的直径。

参见图7，其示出了根据本发明的所涉第一微透镜21的加工过程。镜片首先在步骤1中通过注塑等方式一次性成型如该图标记为23的第一微透镜21的雏形(简称“毛坯镜23”)。其中，该毛坯镜23的顶面形态与期待形成的第一微透镜21的顶面对应。随后再步骤2通过切削毛坯镜23的d部分即可。

根据图7的示意，第一微透镜21的等效法线S2与该位置的基础表面S法线S1之间的夹角A满足：

结合图6(a)和图7的示意，为了加工出第一微透镜21的所需偏转角度A，可将刀具的作业半径R₂设置成：

R₂＝r- (D-d)   公式(4)；

结合上文公式(3)即可得到作业半径R₂为上述公式(2)。

结合图7可知，当步骤2中的切削部分较多时，形成的第一微透镜21的偏转角度A较大；反之，切削部分较少时，偏转角度A较小。根据本发明，切削的部分d需要设定成小于D/2，用于保证第一微透镜21形成的透镜阵列在控制区20内的占比较大，第一微透镜21形成的刺激或视近效果。

可以理解，根据图7所示方式的加工工艺，在表面形态一致或差异较小的第一微透镜21的情况下，可采用同一套注塑模具来加工对应的眼镜片100。具体来说，步骤1中可加工无差异化的第一微透镜21，随后在步骤2中加工出差异化的第一微透镜21。因此，图7这种形式的第一微透镜21制作方法可用作具有各类面型的第一微透镜21的调向加工中。

参见图8，作为优选的方式，经过上述步骤2加工得到的第一微透镜21可进一步由车床加工或手工加工，将其各个角部21C、21D进行圆滑过渡处理。优选地，第一微透镜21的各个角部21C、21D的圆滑过渡角的曲率半径为弧面聚焦部的曲率半径的30％-55％。有利的是，该圆滑过渡的幅度可以有效减少圆滑过渡区域对第一微透镜21的各项功能产生实质的负面影响。

可以理解，对于未采用步骤1、2加工得到的第一微透镜21，也可以通过圆滑过渡的方式进行处理。

图9示出了根据本发明的另一种实施例的眼镜片100的正面视图。如图9所示，以中心旋转轴与眼镜片100的表面的交点为镜片中心点，在以镜片中心点为顶点的30°-70°圆心角范围内布置第一微透镜21，其中圆心角位于眼镜片100的下半子午线所在象限中。此时，配戴者视近时可以通过第一微透镜21视物并观测到清晰物象。这种实施例解决了老花患者的视近困难的问题。

更优选地，密集布置在以镜片中心点为顶点的眼镜片100的下方扇形区域内的第一微透镜21阵列，不以眼镜片100的下半子午线左右对称地布置，取而代之的是，扇形区域以下半子午线朝向鼻侧平移0.5mm-3mm的轴线为中心轴。有利的是，在此情况下，即使配戴者视近眼睛2发生近用眼内移后，该特殊位置的扇形区域也能覆盖眼睛2视物的视场角。

下面参见图10，其示出了根据本发明的又一实施例的眼镜片100的正面视图。根据部分研究人员的统计，现有近视防控产品一般在短期时间内有相对明显的近视防控效果，然而后期的近视防控效果并不明显。针对此，发明人认为，导致这种现象的原因在于，经过长时间的相同刺激了，人眼细胞已经产生了刺激惰性，不会对相同的刺激做出明显的反馈。为此，发明人提出了图10所示的、具有动态离焦刺激效果的实施例。与前述实施例不同的是，该实施例中的眼镜片100在其不同周向位置上布置屈光力不同的第一微透镜21。图10中，同一周向的连续的第一微透镜21限定的圆心角为180°。相邻径向位置上的连续的第一微透镜21所限定的圆心角相邻。可替换的，同一周向的连续的第一微透镜21限定的圆心角可以为45°-180°范围内的其他值。

除此之外，同一周向上，可选地设置超过一组连续的第一微透镜21。例如，可将图11的径向最内侧的一组微透镜分拆成具有180°相位角差值的两组微透镜。另外，相邻径向位置上的连续的第一微透镜21各自限定的圆心角并不一定只是边界重合的这种相邻方式，各自限定的圆心角还可以是补充重合的交错方式。圆心角的重合部分可设定在0°-10°范围内的任意值。

如此，其实现了本发明了另一种目的，也即实现了“动态离焦刺激”的目的。具体而言，在配戴者眼睛2周向转动到不同位置时，不同的第一微透镜21提供了不同的离焦刺激，使得眼睛的相应细胞、组织等处于长时间内的非单一刺激而处于长久的激活状态，这些细胞、组织被引导而使得眼轴朝向缩短的方向发展，进而实现长期的良好近视防控效果。

参见图11、12所示的又一实施例的眼镜片100的光路示意图。在该实施例中，第一微透镜21的弧面调焦部21A为图13所示光剑元件(Light Sword Element，光剑元件对应的第一微透镜21为光剑光学元件)。光剑元件的轴向一端的表面(以下简称“光学面”)的曲率半径在其周向上为渐变的。在光剑元件的光学面的周向上，曲率半径最小的位置和曲率半径最大的位置相连的位置形成了一个台阶24。基于光剑元件端面的这种设计，光剑元件具有如图13所示连续的多个焦点f1、f2、f3、f4、f5等。这些焦点连成焦段。光剑元件的结构属于公知技术，在此不再赘述。

当使用图13所示的光剑元件作为第一微透镜21的弧面调焦部21A时，调向部21B即为将第一微透镜21(光剑光学元件)的焦段调整一致。参见图12，当屈光不正患者视远时，具有基础处方屈光力的基础镜片能够为将物象聚焦到视网膜上，透镜阵列则将物象聚焦到视网膜前的焦段内，起到促进眼睛2的眼轴朝缩短的方向发展。当屈光不正患者视近时，具有基础处方屈光力的基础镜片将物象聚焦到视网膜后方，而透镜阵列此时则可以将物象聚焦到视网膜内。由于光剑元件形成的焦点为“焦段”的形式，其可以确保配戴者在不同的近处视物时均能获得相对清晰的物象。

应理解，除了光剑元件形式的弧面调焦部21A之外，光锥元件(Axicon Element)、孔雀眼元件(Peacock Element)能实现相近的效果。因此，光锥元件(Axicon Element)、孔雀眼元件(Peacock Element)限定的相应光锥光学元件、孔雀眼光学元件亦属于发明人力求保护的技术方案。

其他说明

需要说明的是，尽管图3等示意图仅示出了，第一微透镜21的底部由眼镜片100的基础表面S向外凸出的示例。第一微透镜21的底部可以完全嵌入基础表面S内，或者部分嵌入到基础表面S内。

此外，根据公式1，第一微透镜21的至少部分第一微透镜21的折射率与具有基于基础处方的屈光力区域的折射率不同。

优选地，眼镜片100还包括位于中央光学区11的中心位置的第二微透镜22，第二微透镜22的中心轴线和中央光学区11的中心轴线重合。特别有利地，此时可将第二微透镜22设定成光剑光学元件，其会较佳地扩展眼睛2视物的焦深，使得配戴者透过本案的眼镜片100在远距离视物、中距离视物以及近距离视物上都获得清晰的物象。

除此之外，本公开事实上还涉及一种框架眼镜，该框架眼镜包括如上的任一项眼镜片100。

需要说明的，尽管上述本文上述表述中采用了“径向”，但该“径向”只是相对于周向而言的垂直方向，其表示为从眼镜片100的中间向外沿的延伸方向，并不必然地隐含“眼镜片100具有圆形面型”的潜在含义。如前文，本公开的眼镜片100可以是具有矩形等其他非圆形的面型。

优选地，光学区10和控制区20是一体成形的。对于一体成形的眼镜片100而言，光学区10和控制区20之间的相对位置在加工过程中即被精准控制。对于粘贴形成的眼镜片100，控制区20和光学区10事实上难以确保精准控制光学区10和控制区20的相对位置。

然而，一体形成的光学区10和控制区20并不是必然的，例如，在图所示的具有凸透镜形式的第一微透镜21的实施例中，控制区20可以是通过粘接的方式固定于基础表面S上的。

此外，尽管图1-13的实施例中展示的控制区20形成于眼镜片100的远离眼球的物体侧表面，事实上，这仅为优选实施方式，控制区20还可以形成眼镜片100的靠近眼球的眼球侧表面；或者，同时在眼镜片100的物体侧表面和眼球侧表面同时形成控制区20。

本公开的保护范围仅由权利要求限定。得益于本公开的教导，本领域技术人员容易认识到可将本公开所公开结构的替代结构作为可行的替代实施方式，并且可将本公开所公开的实施方式进行组合以产生新的实施方式，它们同样落入所附权利要求书的范围内。

附图说明：

眼镜片：1、100。

眼睛：2。

视网膜：3。

小透镜：4。

光学区：10

中央光学区：11。

外沿光学区：12。

控制区：20。

第一微透镜：21。

第二微透镜：22。

毛坯镜：23。

基础表面：S。

基础表面的法线：S1。

第一微透镜的等效法线：S2。

第一微透镜的弧面调焦部：21A。

第一微透镜的调向部：21B。

Claims (24)

1.一种眼镜片，其特征在于，所述眼镜片包括：

光学区，所述光学区形成所述眼镜片的非平面形式的基础表面且具有基于眼球的基础处方的屈光力，所述光学区包括位于所述眼镜片的中央区域的中央光学区；以及

控制区，所述控制区位于所述中央光学区的周边，并且包括由位于所述眼镜片的不同位置上的多个第一微透镜组成的透镜阵列，所述微透镜阵列占据所述控制区的表面积的至少20％，其中，各个所述第一微透镜的等效法线由自身在所述眼镜片的位置决定，使得各个所述第一微透镜能够协同作用形成聚焦于视网膜前方的物象焦点，所述等效法线为所述第一微透镜的中心旋转轴或所述第一微透镜的顶面中心位置的法线。

2.根据权利要求1所述的眼镜片，其中，所述第一微透镜为单焦透镜、多焦透镜或其组合，其中，所述多焦透镜为非球面透镜、光剑光学元件、轴锥光学元件或孔雀眼光学元件。

3.根据权利要求2所述的眼镜片，其中，所述第一微透镜包括位于顶部的弧面聚焦部和位于底部的调向部，所述弧面聚焦部具有弧形表面，所述等效法线为所述弧形表面的中心位置的法线，所述调向部与所述基础表面相接并且被配置成用于调节所述第一微透镜的聚焦方向。

4.根据权利要求1所述的眼镜片，其中，沿所述等效法线方向观测，所述第一微透镜的面型选自弓形、圆形、等边三角形、正方形、正六边形中的任意一种。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的眼镜片，其中，所述第一微透镜的等效法线方向与其所在位置的基础表面的法线方向之间的夹角A为：

其中，r是所述第一微透镜的等效法线与所述第一微透镜的顶面的交点同所述中央光学区的中心轴线之间的距离；n是所述第一微透镜的折射率；ADD是所述第一微透镜相较于所述光学区的附加光度。

6.根据权利要求5所述的眼镜片，其中，所述夹角A：

0.02rad≤A≤0.8rad。

7.根据权利要求1所述的眼镜片，其中，沿所述等效法线方向观测，所述第一微透镜的最大尺寸D₁：

0.5mm≤D₁≤5mm；和/或

在所述等效法线方向上，所述第一微透镜的矢高D₂：

0.5μm≤D₂≤5μm。

8.根据权利要求1或4所述的眼镜片，其中，以所述中央光学区的中心轴线与所述眼镜片的表面的交点为镜片中心点，在以所述镜片中心点为顶点的至少30°圆心角范围内布置所述第一微透镜，其中所述圆心角位于所述眼镜片的下半子午线所在象限中。

9.根据权利要求8所述的眼镜片，其中，在所述眼镜片的下方区域，所述第一微透镜密集布置在以所述镜片中心点为顶点的扇形区域内，并且所述扇形区域以所述下半子午线朝向鼻侧平移0.5mm-3mm的轴线为中心轴。

10.根据权利要求8所述的眼镜片，其中，所述第一微透镜以所述镜片中心点为中心的不同径向位置上，并且，在以所述镜片中心点为中心的同一径向位置上布置有多个所述第一微透镜。

11.根据权利要求10所述的眼镜片，其中，在以所述镜片中心点为中心的至少一个径向位置上，部分或全部所述第一微透镜彼此贴合。

12.根据权利要求10或11所述的眼镜片，其中，在以所述镜片中心点为中心的至少一个径向位置上，所述第一微透镜环形布置。

13.根据权利要求10或11所述的眼镜片，其中，相邻径向位置上的连续的所述第一微透镜组成的阵列限定的圆心角相邻或相交错，并且相邻径向位置上的第一微透镜具有不同的屈光力。

14.根据权利要求13所述的眼镜片，其中，同一径向位置上的第一微透镜组所限定的圆心角取自45°-180°范围内的任意值。

15.根据权利要求10或11所述的眼镜片，其中，在所述眼镜片由内至外的径向上，不同径向的所述第一微透镜的屈光力逐渐增大。

16.根据权利要求10或11所述的眼镜片，其中，所述透镜阵列包括第一透镜阵列和第二透镜阵列，其中所述第一透镜阵列的所述第一微透镜所形成的焦点不同于所述第二透镜阵列的所述第一微透镜所形成的焦点。

17.根据权利要求3所述的眼镜片，其中，在所述中央光学区的中心轴线的视角方向上，所述单焦透镜或非球面透镜朝向所述中心轴线的边界呈圆弧形。

18.根据权利要求17所述的眼镜片，其中，所述单焦透镜或非球面透镜的圆弧形边界的半径为:

其中，r是所述第一微透镜的等效法线与所述第一微透镜的顶面的交点同所述中央光学区的中心轴线之间的距离；R₁是所述弧面聚焦部的弧形表面的等效曲率半径；A是所述第一微透镜的等效法线方向与其所在位置的基础表面的法线方向之间的夹角；D是所述弧面聚焦部在基础表面上的投影的最小外接圆的直径。

19.根据权利要求3或17所述的眼镜片，其中，所述第一微透镜的底部由所述眼镜片的基础表面向外凸出。

20.根据权利要求17所述的眼镜片，其中，所述第一微透镜的各个角部圆滑过渡处理。

21.根据权利要求20所述的眼镜片，其中，所述第一微透镜的各个角部的圆滑过渡角的曲率半径为所述弧面聚焦部的曲率半径的30％-55％。

22.根据权利要求1所述的眼镜片，其中，至少部分第一微透镜的折射率与具有基于所述基础处方的屈光力区域的折射率不同。

23.根据权利要求1-6中任一项所述的眼镜片，其中，所述眼镜片还包括位于所述中央光学区的中心位置的第二微透镜，所述第二微透镜的中心轴线和所述中央光学区的中心轴线重合。

24.一种框架眼镜，其特征在于，所述框架眼镜包括如权利要求1-23中任一项所述的眼镜片。

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