一种智能变焦读写镜片

技术领域

本发明涉及一种智能变焦读写镜片，属于光学镜片技术领域。

背景技术

目前，我国儿童青少年总体近视发病形势严峻，低年龄段近视问题比较突出。2018年全国儿童青少年总体近视率为53.6％。其中，6岁儿童为14.5％，小学生为36.0％，初中生为71.6％，高中生为81.0％，近视防控任务艰巨。

近视形成的原因全世界至今仍未有定论，目前较为公认的理论中有调节学说与形觉剥夺学说。无论是哪种学说都强调长时间近距离用眼是导致近视的重要成因。近处物体的光，在进入眼球前是散开的(图13中2视疲劳状态)，为了看清近处的物体，人眼需要通过改变晶状体曲率以增加眼的屈光力，使近距离物体仍能成像在视网膜上达到明视，此种作用机制称为眼的调节。同时，当视近处物体时，除上述调节作用外，双眼还必须同时向内转动，使视轴能正对物体，这种作用称为集合，在调节与集合的同时还伴有瞳孔缩小，三者都是在动眼神经支配下完成的。看近时，同时发生的调节、集合及瞳孔缩小三种现象称为近反射三联运动。近视眼镜虽然能够解决看远处物体不清的问题，但在看近处物体时近视镜片加重了眼睛的调节负担，导致眼疲劳加剧；通过在看近时使用凸透镜附加基底向内的三棱镜，可使近处光线平行进入眼睛，使眼睛处于“看远”的放松状态，一则可以使得调节与集合之间的矛盾得以解决，再则可以在眼内外肌三联运动中，使两眼轴过度外展形成负集合。由负集合的带动而形成负调节，使眼的视近屈光度降低从而为预防与控制近视发展带来积极的作用。该理论方法早在20世纪80年代，就得到了相关科研单位及视光专家的实践认可，从最初的单焦点附加三棱镜、双焦点、三焦点附加三棱镜到各种形式的棱镜组合、外挂三棱镜等，产品逐渐演化更新，虽都在该理论基础上不断进行实践探索与创新，但迄今为止，仍未诞生一款既达到理论光学性能又美观轻便、配戴舒适的实用产品。

而目前市面上现有的产品都存在一些问题，比如：

单焦点凸透镜附加三棱镜：仅能用于看近，抬头会造成头晕，配戴舒适度及使用体验差，中近距离切换不方便，有垂直棱镜与斜棱镜的干扰，对舒适度及调节有一定影响。

一线双光附加三棱镜，参见图4、5、6(授权公告号CN206321895U)：

图4中1、2分别代表了该镜片的上部的远视区和下部近视区，上下两个焦点之间光度成跳跃式增加(图5中1、2右边弧形凸起部分)该镜片解决了垂直棱镜带来的不适感及近距离用眼调节放松问题，提高了近视区(图4中2)的阅读舒适度问题，由于2个焦点(图4中1、2区上下两个焦点)的屈光度不同，且相差较大，无法避免像跳现象，且其镜片有一条明显的中间分隔线(图4中1、 2之间的”7字形”分隔线)，导致配戴时，不美观，且有异物、障碍感，其他双焦点产品同样存在类似问题，且设计还达不到该一线双光产品的性能。

三焦点附加三棱镜，参见图7、8、9(授权公告号CN102368119A)：

图7中1、2、3分别代表了该镜片的远视区、中视区、近视区，3个焦点成跳跃式增加(图8中1、2、3右边弧形凸起部分)，三个焦点分别对应3种应用场景(远、中、近)，理论上解决了日常3个主要应用场景的用眼需求问题，与双焦点类似，存在像跳现象、眼球运动受限、不美观、看物体有“障碍感”(图 7中1、2与2、3区之间的两条分隔线)，且三个焦点需要根据鼻托、鼻梁结构进行调整，不方便，视觉不够顺畅，镜眼距随着调整也会发生变化，引起不适。

学生近视控制镜，参见图10、11、12(授权公告号CN202075505U)：

图10中，远视区1、中间过渡区3、近视区2、不可视物区4，其设计解决了视线自然连续过渡，以及双焦点、三焦点眼镜的像跳问题，其设计缺陷为：首先其棱镜设计参考点镜片几何中心(图13中C点)导致近视区有垂直方向的棱镜(1Δ～12Δ)且随着屈光度的增加棱镜度增加，影响佩戴舒适度，不适宜长期佩戴；其次，该设计自远用光心到近用光心的屈光度增加值范围为 +1.0D～+3.0D，根据渐变焦设计原理，该屈光度增加范围越大，近视区、中间过渡区会越窄，不可视物区越大，相应产生的垂直棱镜度越大——中间过渡区(图 10中3)、近视区(图10中2)宽度设计过窄，由于该镜片存在不视物区且较大 (图10中4)，同时不可视物区多集中在中间过渡区、近视区(图10中2)左右两边(图10中4)，当在近视区(图10中2)加入基底向内的渐变三棱镜后，由于近视区(图10中2)宽度过窄，视野范围受限，眼球容易进入不可视物区 (图10中4)，造成不适，且该设计在近视区(图10中2)有自上而下的垂直棱镜(权利要求2中所述，图12中c所示自上而下的垂直棱镜)，该垂直棱镜影响佩戴舒适度，不适合青少年活泼好动的行为习惯。在近视区(图10中2) 附加基底向内的三棱镜(图12中c所示水平棱镜)；再次，结合青少年年龄及其生理屈光度(见表一)，青少年本身有一定的远视调节储备，该设计的自远用光心到近用光心的屈光度增加范围为+1.0D～+3.0D，屈光度增加值范围过大，该增加值与青少年原有生理屈光度叠加，会导致调节过度与棱镜效应，影响佩戴舒适度。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种智能变焦读写镜片，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是结合现有技术的劣势与凸透镜联合基底向内三棱镜的应用场景，提供一种智能数码变焦读写镜片，包括镜片几何中心，上部远视区，远视光学中心，超开阔近视区，近视光学中心，宽大的中间智能变焦区和两侧的像散区，其中，超开阔近视区是在远视区屈光度的基础上附加一定的凸透镜(范围：+0.25D～+0.99D)，且在整个中间智能变焦区上呈连续变化，同时在超开阔近视区上附加有基底向内的水平三棱镜(范围：0.5Δ～ 6Δ)，该技术以近视光学中心为棱镜设计参考点，将近视区垂直棱镜设计为0 Δ，从而降低近视区垂直棱镜带来的负面调节效应，让附加在其上的基底向内的水平棱镜充分发挥调节放松作用，极大的提升视觉舒适度，对预防与控制近视发展、中老年中近距离生活佩戴有积极的作用。

本发明的一种智能变焦读写镜片，镜片包括位于镜片上部的远视区、镜片几何中心、位于镜片下部的超开阔近视区、位于所述远视区的远视光学中心和超开阔近视区的近视光学中心之间的中间智能变焦区以及两侧的像散区，所述超开阔近视区是在远视区屈光度的基础上附加范围为+0.25D～+0.99D的凸透镜，且凸透镜在整个智能变焦区上呈连续变化，所述超开阔近视区的近视光学中心处还设有范围为0.5Δ～6Δ的水平三棱镜以及0Δ的垂直棱镜。

进一步的，所述远视区宽度为35～40mm。

进一步的，所述超开阔近视区宽度为40～50mm。

进一步的，所述中间智能变焦区的宽度为25～30mm，长度为3～10mm。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

1、以近视区中心为棱镜设计参考点，将近视区垂直棱镜设计为0Δ，从而降低近视区垂直棱镜带来的负面调节效应，让附加基底向内的水平棱镜充分发挥调节放松作用，极大的提升视觉舒适度,区别于传统的渐变焦设计以镜片几何中心为棱镜设计参考点，本技术以近视区中心为棱镜设计参考点，加基底向上的垂直棱镜，以中和由于屈光度附加带来的自上而下的棱镜，来提升舒适度、美薄效果。

2、根据渐变焦镜片设计原理，从远视区至近视区屈光度会连续增加，该屈光度增加值越大，近视区、中间过渡区会越窄，不可视物区越大，相应产生的垂直棱镜度越大；同时结合青少年年龄及其生理屈光度(见表一)，本技术将镜片屈光度增加范围控制在+0.25D-+0.99D，从而拓宽了远、中、近距离读写区的可视区宽度范围，即远视区、中间智能变焦区的宽度、下部近视区的视野，很好的兼顾了远、中、近场景的用眼需求。

3.本镜片采用远视区光学中心与近视区光学中心在同一条垂直线上的对称设计——保证附加的水平棱镜可以得到有效控制(偏心设计，将导致非设计棱镜产生，从而使附加棱镜失去控制)，从而确保棱镜效果。

4.本镜片智能变焦区长度设计为3～10mm,更适合青少年眼球运动快与中老年眼球运动距离受限的特点。

5.在以上设计基础上附加基底向内三棱镜，平衡调节与集合，佩戴更舒适，不会出现视物盲区，可减轻长时间近距离用眼的集合力所引发的视觉疲劳，对预防与控制近视发展、中老年中近距离生活佩戴有积极的作用。

表1：年龄与生理屈光度

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某个实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明智能变焦读写镜片的正视结构示意图；

图2是本发明智能变焦读写镜片的侧视结构示意图；

图3是图1中的1、3、2区域的俯视结构示意图；

图4至图13是背景技术中现有产品的结构示意图；

其中，图中；

1、远视区；2、超开阔近视区；3、中间智能变焦区；4、像散区；11、远视光学中心；12、近视光学中心；13、镜片几何中心。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1至图3，本发明一较佳实施例所述的一种智能变焦读写镜片，镜片包括位于镜片上部的远视区1、镜片几何中心13、位于镜片下部的超开阔近视区2、位于所述远视区1的远视光学中心11和超开阔近视区2的近视光学中心 12之间的中间智能变焦区3以及两侧的像散区4，所述超开阔近视区2是在远视区1屈光度的基础上附加范围为+0.25D～+0.99D的凸透镜，且凸透镜在整个智能变焦区3上呈连续变化，所述超开阔近视区2的近视光学中心12处还设有范围为0.5Δ～6Δ的水平三棱镜以及0Δ的垂直棱镜。

进一步的，所述远视区1宽度为35～40mm。

进一步的，所述超开阔近视区2宽度为40～50mm。

进一步的，所述中间智能变焦区3的宽度为25～30mm，长度为3～10mm。

本发明的工作及设计原理为：

基于到渐变焦联合基底向内三棱镜的应用原理——主要用于降低长时间中近距离用眼的疲劳度。

1、以近视光学中心12为棱镜设计参考点，将超开阔近视区2垂直棱镜设计为0Δ，从而降低超开阔近视区2中垂直棱镜带来的负面调节效应，让附加基底向内的水平棱镜充分发挥调节放松作用，极大的提升视觉舒适度，区别于传统的渐变焦设计以镜片几何中心13为棱镜设计参考点，本技术以近视光学中心 12为棱镜设计参考点，附加基底向上的垂直棱镜后，以中和由于屈光度附加带来的自上而下的棱镜，来提升舒适度、美薄效果。

2、根据渐变焦镜片设计原理，从远视区1至超开阔近视区2的屈光度会连续增加，该屈光度增加值越大，近视区、中间过渡区会越窄，不可视物区越大，相应产生的垂直棱镜度越大；同时结合青少年年龄及其生理屈光度规律，本技术将镜片屈光度增加范围控制在+0.25D-+0.99D，从而拓宽了远、中、近距离读写区的可视区宽度范围，即远视区1、中间智能变焦区3的宽度、下部超开阔近视区2的视野，很好的兼顾了远、中、近场景的用眼需求。

3、本镜片采用远视光学中心11与近视光学中心12在同一条垂直线上的对称设计——保证附加的水平棱镜可以得到有效控制偏心设计，将导致非设计棱镜产生，从而使附加棱镜失去控制，从而确保棱镜效果。

4、本镜片智能变焦区3长度设计为3～10mm，更适合青少年眼球运动快与中老年眼球运动距离受限的特点。

5、在以上设计基础上附加基底向内的水平三棱镜，平衡调节与集合，佩戴更舒适，不会出现视物盲区，可减轻长时间近距离用眼的集合力所引发的视觉疲劳，对预防与控制近视发展、中老年中近距离生活佩戴有积极的作用。

对照例：以授权公告号CN202075505U中公开的学生近视控制镜作为对照例；

分别检测本发明智能变焦读写镜片和对照例中镜片的远视区宽度、中视区宽度和近视区宽度，具体检测结果如下表所示：

表1检测结果数据

由上表中检测数据可以看出，本发明的智能变焦读写镜片将镜片屈光度增加范围控制在+0.25D-+0.99D，从而拓宽了远、中、近距离读写区的可视区宽度范围，即远视区(1)、中间智能变焦区(3)的宽度、下部超开阔近视区(2) 的视野，很好的兼顾了远、中、近场景的用眼需求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。