一种双面复合散光眼镜片及其制备模具的制作方法

1.本实用新型涉及一种双面复合眼镜片，特别涉及一种能够兼顾斜视像散优化和轻薄效果的双面复合散光眼镜片及其制备模具。


背景技术：

2.眼镜片虽然设计和加工为一整体面型，在实际使用过程中眼镜片各区域的使用功能是有所差异的。在佩镜者35度视场角内，对应镜片上20毫米口径范围以内为中心视场区域，直接与正视物的清晰度和配戴眼镜适应性相关；20毫米到50毫米口径范围为斜向视物区域，该区域的像散大小关系到佩镜者视物的周边视觉效果，影响配戴眼镜的舒适性和适应性。50毫米口径到镜片边缘为厚度控制区，设计要求达到镜片美薄轻的目的。传统带有散光的双面非球面镜片，都未涉及光学性能和美薄功能清晰的分区设计概念，散光镜片所附带的散光与非球面产生的散光互相叠加，无法较大限度地兼顾良好的光学性能和镜片的平薄美观效果。另一方面，传统带有散光的双面非球面镜片，各个方向的非球面屈光度补偿变化均等，散光镜片固有的边缘厚度差得不到改善，镜片平薄美观效果较差。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种采用两个面复合匹配构成的散光眼镜片及其制备模具，眼镜片具备光学性能和美薄功能清晰的分区，斜向视物区的散光变化量显著低于屈光度变化量；采用柱镜方向和球镜方向上有差异的屈光度补偿，使镜片具有较高的易适性和边厚均匀的美薄效果。
4.实现本实用新型目的的技术方案是提供一种双面复合散光眼镜片，它包括从镜片中心到口径等于20毫米的圆形区域为中心视场区，口径大于20到等于50毫米之间的环形区域为斜视像散优化区，口径大于50毫米到镜片边缘的环形区域为美薄控制区；从镜片中心向外，其屈光度绝对值呈递减；在镜片40毫米口径处，柱镜方向上的屈光度变化量绝对值为镜片中心柱镜方向屈光度绝对值的0.10～0.20，球镜方向上的屈光度变化量绝对值为镜片中心球镜方向屈光度绝对值的0.09～0.18，球镜方向上的屈光度变化量绝对值低于柱镜方向上的屈光度变化量绝对值的0.9倍；
5.所述眼镜片，镜片各处的散光度变化量小于屈光度变化量绝对值；
6.所述眼镜片，它的一个面为非球面面型，另一个面为超环曲面面型，其非球面的中心曲率小于超环曲面的中心曲率；
7.所述的非球面为偶次项的非球面；从中心向外，非球面表面屈光度变化呈先匀速递减后递增，拐点出现在52～56毫米口径内；从中心往外到40毫米口径各处，散光度变化量大于屈光度变化量绝对值；
8.所述的超环曲面，其屈光度的变化速率大于所述非球面的屈光度变化速率；从中心到50毫米口径，表面屈光度呈匀速递减，从50毫米口径向外，屈光度递减速率增大；在40毫米口径处，柱镜方向的屈光度变化量绝对值为柱镜方向中心屈光度的0.10～0.20，球镜
方向的屈光度变化量绝对值为球镜方向中心屈光度绝对值的0.09～0.18，球镜方向上的屈光度变化量绝对值低于柱镜方向上的屈光度变化量绝对值的0.9倍；
9.所述的超环曲面，各处的散光度变化量小于屈光度变化量绝对值。
10.本实用新型提供的一种双面复合散光眼镜片，以非球面为前表面，超环曲面为后表面，构成双面复合散光近视眼镜片；也可以以超环曲面为前表面，非球面为后表面，构成双面复合散光远视眼镜片。
11.本实用新型技术方案还包括制备上述双面复合散光眼镜片的模具，模具为浇注树脂镜片成型的玻璃模具，包括一个工作面为非球面的凹模座和一个工作面为超环面的凸模座；或包括一个工作面为超环面的凹模座和一个工作面为非球面的凸模座。
12.在本实用新型中，所述镜片各处的屈光度为镜片该处不同方向上最大屈光度值与最小屈光度值的平均值；所述镜片各处的屈光度变化量为镜片该处的屈光度值减去镜片中心的屈光度值；所述非球面和超环面的屈光度为表面某处两个主曲率平均值乘以镜片材料折射率减去1的乘积，主曲率大于零，为正屈光度值。
13.在本实用新型中，所述散光镜片和超环曲面各处的柱镜方向为镜片中心处最大屈光度绝对值所对应的方向，在这个方向上的屈光度值为镜片该处柱镜方向上的屈光度；所述散光镜片和超环曲面各处的球镜方向为镜片中心处最小屈光度绝对值所对应的方向，在这个方向上的屈光度值为球镜方向上的屈光度；柱镜方向与球镜方向互相垂直，柱镜方向上的屈光度与球镜方向上的屈光度的平均值即为该处的屈光度平均值。
14.按本实用新型技术方案，散光近视眼镜片由曲率较小的非球面为前表面和曲率较大的超环曲面为后表面构成，负屈光度，从中心向外屈光度绝对值变小，近视度数下降；散光远视眼镜片由曲率较大的超环曲面为前表面和曲率较小的非球面为后表面构成，正屈光度，从中心向外屈光度变小，远视度数下降。
15.本实用新型采用分区设计概念，镜片在口径20毫米以内为中心视场区，口径20～50毫米为斜视像散优化区，口径50毫米到镜片边缘为美薄控制区。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
17.1.本实用新型采用分区设计概念， 20毫米口径范围以内为中心视场区域， 20毫米到50毫米口径范围为斜向视物区域，这两个区域保证正面视物和斜向视物的清晰度和舒适度。50毫米口径到镜片边缘为美薄功能区，目的为减小镜片的边厚或中厚。设计得到的镜片各区功能清晰，既具有良好的光学性能和视觉效果，还具有轻、薄的外观。
18.2．组成镜片的非球面和超环曲面都为从中心向外逐渐变平的表面，使前后面由于屈光度变化造成的散光度方向一致，组成的镜片前后面散光度值相减，像散互相缓冲，减小视觉功能区由于屈光度变化造成的附加像散。且非球面表面从中心往外到40毫米口径各处，散光度变化量大于屈光度变化量绝对值，进一步增大像散缓冲作用。
19.3.镜片前后表面都从中心向外逐渐变平，实际上不利于镜片的美薄功能。为了克服这一弱点，特别设计曲率较小的非球面在美薄功能区存在一个拐点，拐点之后屈光度逐渐增大，以弥补由于屈光度减小而造成的对镜片美薄功能的影响。
20.4．镜片的一个表面超环面在口径40毫米处，在球镜方向上的屈光度减少量低于柱镜方向上的屈光度减少量的90%，可以减少球、柱镜方向的厚度差；另一方面也可以通过降低散光镜片的一部分屈光度变化量值，以整体保守的非球面补偿值来降低不易适应的风
险。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例提供的一种双面复合散光眼镜片的结构示意图；
22.图中，1.中心视场区；2.斜视像散优化区；3.美薄控制区；
23.图2为本实用新型实施例一提供的非球面屈光度变化量绝对值和散光度沿着径向的变化曲线图；
24.图3为本实用新型实施例一提供的超环曲面球镜方向上子午屈光度、弧矢屈光度和屈光度沿着径向的变化曲线；
25.图4为本实用新型实施例一提供的超环曲面柱镜方向上子午屈光度、弧矢屈光度和屈光度沿着径向的变化曲线；
26.图5为本实用新型实施例一提供的双面复合散光近视镜片球镜方向上子午屈光度、弧矢屈光度和屈光度沿着水平径向的变化曲线；
27.图6为本实用新型实施例一提供的双面复合散光近视镜片柱镜方向上子午屈光度、弧矢屈光度和屈光度沿着径向的变化曲线；
28.图7为本实用新型实施例一提供的双面复合散光近视镜片球镜方向上屈光度变化量绝对值和散光度沿着径向的变化曲线；
29.图8为本实用新型实施例一提供的双面复合散光近视镜片在球镜方向和柱镜方向上子午屈光度沿着径向的变化曲线图；
30.图9为本实用新型实施例二提供的超环曲面球镜方向上子午屈光度、弧矢屈光度和屈光度沿着径向的变化曲线；
31.图10为本实用新型实施例二提供的超环曲面柱镜方向上子午屈光度、弧矢屈光度和屈光度沿着径向的变化曲线；
32.图11为本实用新型实施例二提供的双面复合散光远视镜片球镜方向上子午屈光度、弧矢屈光度和屈光度沿着径向的的变化曲线；
33.图12为本实用新型实施例二提供的双面复合散光远视镜片球镜方向上子午屈光度和散光度沿着径向的变化曲线；
34.图13为本实用新型实施例二提供的双面复合散光远视镜片柱镜方向上子午屈光度和散光度沿着径向的变化曲线；
35.图14为本实用新型实施例二提供的双面复合散光远视镜片在球镜和柱镜方向上子午屈光度沿着径向的变化曲线。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案作进一步描述。
37.实施例一
38.本实施例提供一片球镜度
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6d，柱镜度
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1d的散光近视镜，折射率1.56。前表面非球面中心屈光度0.75d，后表面为超环曲面，球镜方向屈光度6.75d、柱镜方向屈光度为7.75d。
39.参见附图1，是本实施例提供的一种双面复合散光眼镜片的结构示意图；包括中心视场区1，斜视像散优化区2和美薄控制区3；从镜片中心到口径等于20毫米的圆形区域为中
心视场区，口径大于20到等于50毫米之间的环形区域为斜视像散优化区，口径大于50毫米到镜片边缘的环形区域为美薄控制区。镜片各处的散光度变化量小于屈光度变化量绝对值；眼镜片的一个面为非球面面型，另一个面为超环曲面面型，其非球面的中心曲率小于超环曲面的中心曲率。从镜片中心向外，屈光度绝对值呈递减；在镜片40毫米口径处，柱镜方向上的屈光度变化量绝对值为镜片中心柱镜方向屈光度绝对值的0.10～0.20，球镜方向上的屈光度变化量绝对值为镜片中心球镜方向屈光度绝对值的0.09～0.18，球镜方向上的屈光度变化量绝对值低于柱镜方向上的屈光度变化量绝对值的0.9倍。
40.镜片的非球面为偶次项的非球面；从中心向外，非球面表面屈光度变化呈先匀速递减后递增，拐点出现在52～56毫米口径内；从中心往外到40毫米口径各处，散光度变化量大于屈光度变化量绝对值。
41.镜片的超环曲面，各处的散光度变化量小于屈光度变化量绝对值；超环曲面屈光度的变化速率大于所述非球面的屈光度变化速率；从中心到50毫米口径，表面屈光度呈匀速递减，从50毫米口径向外，屈光度递减速率增大；在40毫米口径处，柱镜方向的屈光度变化量绝对值为柱镜方向中心屈光度的0.10～0.20，球镜方向的屈光度变化量绝对值为球镜方向中心屈光度绝对值的0.09～0.18，球镜方向上的屈光度变化量绝对值低于柱镜方向上的屈光度变化量绝对值的0.9倍。
42.本实施例提供的非球面的屈光度变化量绝对值和散光度沿着径向的变化曲线如图2，屈光度在54毫米口径处存在一拐点，从中心向外到40毫米口径散光度大于屈光度变化量绝对值。
43.本实施例提供的超环曲面球镜方向和柱镜方向上子午屈光度、弧矢屈光度和屈光度沿着径向的变化曲线分别参见附图3和4。由图可见，由于有
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1d的柱镜度，超环曲面中心处子午屈光度与弧矢屈光度有1d的差值。在球镜方向上沿着径向子午屈光度小于弧矢屈光度，在柱镜方向上沿着径向子午屈光度大于弧矢屈光度。因为沿着径向的子午屈光度在球镜方向上与柱镜方向上互相垂直，所以在球镜方向与柱镜方向的散光方向一致。在球镜方向上，中心屈光度7.248d，40mm口径处的屈光度6.341，变化量绝对值为0.907d ，是中心屈光度7.248d的0.125倍；在柱镜方向上，中心屈光度7.248d ，40mm口径处的屈光度6.22d，变化量绝对值为1.028d ，是中心屈光度7.248d的0.142倍；球镜方向上40mm口径处的屈光度变化量绝对值0.907d，是柱镜方向上屈光度变化量绝对值1.028d的0.882倍。
44.超环曲面与非球面复合成的双面复合散光近视镜片球镜方向和柱镜方向上子午屈光度、弧矢屈光度和屈光度沿着径向的变化曲线分别参见附图5和附图6。镜片中心屈光度
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6.498d，球镜方向子午屈光度
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5.998d，柱镜方向子午屈光度
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6.998d，即镜片为球镜度
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6d，柱镜度
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1d的散光近视镜片。
45.柱镜方向上中心屈光度
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6.498d，40毫米口径处增大到
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5.532d，屈光度变化量0.966d，为中心屈光度绝对值的0.149；球镜方向上中心屈光度
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6.498d，40毫米口径处增大到
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5.653d，屈光度变化量0.845d，为中心屈光度绝对值的0.130；球镜方向上40mm口径处的屈光度变化量0.845d，是柱镜方向上屈光度变化量0.966d的0.875倍。
46.球镜方向上屈光度变化量绝对值和散光度沿着径向的变化曲线参见附图7， 镜片中心散光度1d（散光度为柱镜度的绝对值），20毫米口径以内的中心视场区屈光度和散光度的变化量均在0.25d以内，保持稳定，提供清晰的正面视场。球镜和柱镜方向上子午屈光度
变化量沿着径向的变化曲线参见附图8，沿着径向球镜方向上的屈光度减少明显小于柱镜方向上屈光度的减少。经计算，球镜和柱镜方向上屈光度补偿值的差异，使散光镜固有的边缘厚度差降低0.22毫米。
47.本实施例提供的双面复合散光近视眼镜片，其模具为浇注树脂镜片成型的玻璃模具，包括一个工作面为非球面的凹模座和一个工作面为超环面的凸模座。
48.实施例二
49.本实施例提供一片球镜度6d，柱镜度
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1.5d的散光远视镜，折射率1.6。前表面为超环曲面，球镜方向屈光度5.25d、柱镜方向屈光度为6.75 d。后表面为非球面，中心屈光度0.75d。
50.本实施例提供的非球面同实施例一。
51.本实施例提供的超环曲面球镜方向和柱镜方向上子午屈光度、弧矢屈光度和屈光度沿着径向的变化曲线分别参见附图9和10。由图可见，由于有
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1.5d的柱镜度，超环曲面中心处子午屈光度与弧矢屈光度有1.5d的差值。在球镜方向上沿着径向子午屈光度小于弧矢屈光度，在柱镜方向上沿着径向子午屈光度大于弧矢屈光度。因为沿着径向的子午屈光度在球镜方向上与柱镜方向上互相垂直，所以球镜方向与柱镜方向的散光方向一致。在球镜方向上，中心屈光度5.998d，40mm口径处的屈光度5.36d，变化量绝对值为0.638d ，是中心屈光度5.998d的0.106倍；在柱镜方向上，中心屈光度5.998d ，40mm口径处的屈光度5.092d，变化量绝对值为0.906d ，是中心屈光度5.998d的0.151倍；球镜方向上40mm口径处的屈光度变化量绝对值0.638d，是柱镜方向上屈光度变化量绝对值0.906d的0.704倍。
52.超环曲面与非球面组成的双面复合散光远视镜片子午屈光度、弧矢屈光度和屈光度沿着球镜方向的变化曲线参见附图11，中心处屈光度5.249d，子午屈光度4.499d，弧矢屈光度5.999d，即为球镜度6d，柱镜度
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1.5d的散光远视镜片。在球镜和柱镜两个方向上子午屈光度和散光度沿着径向的变化曲线分别参见附图12和13（散光度为柱镜度的绝对值）。由图可见，在球镜和柱镜两个方向上中心处的子午屈光度分别为4.499d和5.999d， 20毫米口径以内的中心视场区屈光度和散光度的变化量均在0.25d以内，保持稳定，提供清晰的正面视场。沿着径向屈光度逐渐下降，球镜方向上屈光度变化量在2d范围内，散光度变化在1d范围内；柱镜方向上屈光度变化量在2.5d范围内，散光度变化在1.5d范围内；散光度变化量均小于屈光度变化量绝对值。且球镜方向上的屈光度减少量小于柱镜方向上的屈光度减少量，球镜和柱镜方向上子午屈光度变化量沿着径向的变化曲线参见附图14。球镜方向上40毫米口径处减小0.8269d，为中心屈光度4.5d的0.184倍；柱镜方向上40毫米口径处减小1.176d，为中心屈光度6d的0.196倍，球镜方向上子午屈光度的减小量是柱镜方向上子午屈光度减小量的0.703倍。经计算，球镜和柱镜方向上的厚度差降低0.21毫米，也是较传统非球面远视眼镜片的中厚降低量。
53.本实施例提供的双面复合散光远视眼镜片，其模具为浇注树脂镜片成型的玻璃模具，包括一个工作面为超环面的凹模座和一个工作面为非球面的凸模座。