一种环焦离焦汇聚镜片的制作方法

本发明涉及眼镜光学镜片，尤其涉及一种用于延缓近视进展的环焦汇聚式离焦镜片。

背景技术：

1、视光医学研究表明，视网膜周边产生远视性离焦将诱发眼轴过度增长，而在周边引入近视性离焦信号，则能够对眼轴的异常增长起到抑制作用。常规单光镜片仅能够完成中心视场的屈光矫正，无法产生周边近视性离焦效果；受人体眼球固有曲率的影响，佩戴普通单光镜片，特别配戴非球面单光镜片时，周边成像会落在视网膜后方，形成远视性离焦，进而有可能加速近视的发展进程。

2、现有的环焦类近视防控镜片，大多采用环带光轴与基体主光轴相互平行的设计方案，环形离焦单元出射光束呈平行状态或者根据镜片的非球面、球面设计，出射汇聚角度很小或者现有的防控镜片环带微结构的出射光轴未考虑到镜片设计方案中。当人眼发生转动、瞳孔位置出现偏移时，出射的离焦光束容易产生落点漂移，造成离焦信号分布不均，部分视区光线偏转量不足，致使近视防控效果衰减。部分环焦镜片采用渐进过渡环面结构，易造成中心与周边区域光度突变，引入额外像差。

3、另一类多点离焦镜片依靠离散式微透镜点阵产生离焦效果，点阵之间存在周向间隙，由此形成局部离焦盲区。还有部分防控镜片采用渐进多焦点架构，划分独立的远用、近用区域，该类镜片需要佩戴者经过较长时间适应，同时会造成视野受限，佩戴体验较差。针对现有技术存在的上述缺陷，本申请提出一种环焦汇聚式离焦镜片。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足，提供一种环焦汇聚式离焦镜片，旨在解决传统环焦镜片采用平行光轴布局或未考虑微结构出射光线的光束折射方向，致使镜片的非球面、球面设计，在眼球转动情况下离焦光束偏移、离焦光场分布不均，以及点阵式多点离焦镜片存在周向离焦盲区的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种环焦汇聚式离焦镜片，包括具备屈光矫正功能的镜片基体（1），所述镜片基体（1）为单光球面镜片、单光非球面镜片或者晶圆为基体；所述镜片基体（1）的中心区域为明视光学区（2），明视光学区（2）的外侧区域布设有多圈呈同心圆排布的环形凸环微单元（3）；各所述环形凸环微单元（3）的光轴相对于镜片基体（1）的主光轴向镜片光学中心方向汇聚偏转；所述环形凸环微单元（3）沿径向呈同心圆环状排布，以形成成像于视网膜前方的连续近视性离焦环面。

4、本发明中，环形凸环微单元采用向心倾斜汇聚的设计思路，于镜片外围构建多圈定向投射的环形光学阵列。各微单元光轴不再与基体主光轴保持平行，而是沿镜片径向朝向光学中心倾斜；镜片不同径向圈层输出的离焦光束被定向调控，精准投射至视网膜前方的同一目标环面，克服传统平行光轴型环焦镜片在眼球转动时光束落点漂移的弊端。多圈同心环形凸环微单元实现周向完整连续布设，不存在点阵结构带来的间隙，各微单元输出的离焦光场相互交叠衔接，最终在视网膜前形成完整连续的近视性离焦环面，消除周向离焦盲区。镜片中心的明视光学区不设置微环带结构，不会干扰瞳孔中心区域矫正光线的正常传播，保证配戴者中心成像清晰度，同时兼顾中心屈光矫正与周边近视性离焦干预双重功能。

5、作为优选实施方式，单个所述环形凸环微单元（3）的附加顶焦度设置为 + 2.00d～+5.00d。该光度区间经视光理论验证，结合明视光学区的基础矫正光度，可输出强度适宜的近视性离焦信号，实现抑制眼轴增长的作用；同时可避免因离焦量过大引发的视物不适，规避光线过度汇聚造成视网膜光照异常的风险。

6、作为优选实施方式，所述环形凸环微单元（3）光轴相对于镜片基体（1）表面法线的偏转夹角 β 满足 0°＜β≤15°；偏转夹角的大小随微单元与光学中心的径向距离增大而逐步增大。位于镜片边缘的环形凸环微单元，需要更大的倾斜角度，方可使光束汇聚至同一离焦环面；靠近明视光学区内侧的微单元偏转角度相对更小，以此保证全部微单元输出的离焦光束统一汇聚于视网膜前方的目标离焦环面。

7、作为优选实施方式，所述环形凸环微单元（3）的环带径向宽度为 0.1mm-1.5mm，相邻两个环形凸环微单元的中心径向间距为 0.15mm-3.0mm。该参数设置既能够保障镜片外围微单元具备足够排布密度，输出充足的离焦信号；又可防止环带过宽降低镜片透光性能及外观品质，同时降低微环带的批量加工难度。

8、作为优选实施方式，所述环形凸环微单元（3）可采用热压成型、浇注成型、自由曲面车削加工、半导体晶圆微刻工艺，在镜片前表面、后表面或者前后双表面完成微结构成型。上述工艺能够高精度复刻环带面型，保障批量生产条件下各微单元的偏转角度、曲面曲率具备良好一致性。

9、作为优选实施方式，所述环形凸环微单元（3）的截面轮廓可以选用圆弧凸起型、椭圆凸起型、多段折边凸起型，三棱镜型中的一种或者多种组合。圆弧凸起结构加工简便；椭圆凸起或利用菲尼尔透镜原理形成的三棱镜型结构能够分别调节径向与周向屈光分布；多段折边凸起结构可灵活调制离焦光场形态，适配不同的近视防控需求。

10、相较于现有技术，本发明具备如下有益效果：

11、第一，每一圈环形凸环微单元的光轴朝向镜片光学中心汇聚倾斜，眼球转动状态下离焦光束投射位置稳定，离焦信号整体分布均匀；

12、第二，采用连续同心环形排布结构，在视网膜前方生成完整无间断的近视性离焦环面，消除点阵式离焦镜片固有的周向离焦盲区；

13、第三，中心明视光学区与外围离焦微单元互不干涉，在保证中心矫正视力清晰的前提下实现高效的近视防控效果；

14、第四，本发明不设置远近分区，不引入渐进光学结构，无像跳缺陷，配戴无需适应周期；树脂、玻璃基材均可加工制备，适用场景广泛。

1.一种环焦汇聚式离焦镜片，包括具备屈光矫正功能的镜片基体（1），其特征在于，所述镜片基体（1）为单光球面镜片、单光非球面镜片或者晶圆为基体；所述镜片基体（1）的中心区域为明视光学区（2），明视光学区（2）的外侧区域布设有多圈呈同心圆排布的环形凸环微单元（3）；各所述环形凸环微单元（3）的光轴相对于镜片基体（1）的主光轴向镜片光学中心方向汇聚偏转；所述环形凸环微单元（3）沿径向呈同心圆环状排布，以形成成像于视网膜前方的连续近视性离焦环面。

2.根据权利要求 1 所述的一种环焦汇聚式离焦镜片，其特征在于，单个所述环形凸环微单元（3）的附加顶焦度为 + 2.00d～+5.00d。

3.根据权利要求 1 所述的一种环焦汇聚式离焦镜片，其特征在于，各所述环形凸环微单元的光轴相对镜片基体（1）的表面法线呈汇聚偏转状态，整体朝向镜片光学中心倾斜；环形凸环微单元（3）的光轴与镜片基体表面法线之间的偏转夹角 β 满足：0°＜β≤15°，且该偏转夹角随环形凸环微单元与镜片光学中心之间径向距离的增大而递增。

4.根据权利要求 1 所述的一种环焦汇聚式离焦镜片，其特征在于，所述环形凸环微单元（3）的环带径向宽度为 0.1mm-1.5mm，相邻两个环形凸环微单元的中心径向间距为0.15mm-3.0mm。

5.根据权利要求 1 所述的一种环焦汇聚式离焦镜片，其特征在于，所述环形凸环微单元（3）通过热压成型、浇注成型、自由曲面车削加工或半导体晶圆微刻工艺，在镜片基体的前表面、后表面或前后双表面加工成型微环带结构；也可基于菲涅尔透镜原理进行微结构设计，借助微结构的折射作用使折射光线向镜片中心汇聚。

6.根据权利要求 1 所述的一种环焦汇聚式离焦镜片，其特征在于，所述环形凸环微单元（3）的截面轮廓选自圆弧凸起型、椭圆凸起型、多段折边凸起型中的一种或多种的组合，也可采用菲涅尔透镜同心圆环状锯齿凹槽组合构成。