联合菲涅尔透镜和眼睛佩戴物的制作方法

1.本发明涉及透镜技术领域，尤其涉及一种联合菲涅尔透镜和眼睛佩戴物。


背景技术：

2.良好的用眼状态有助于人们保持较佳的视力，然而随着人们花费在电子屏幕上时间的增多，越来越多的人群视力下降，不得已需要戴上眼镜以矫正视力。度数越高的眼镜片，其厚度越厚，重量也会随之升高。例如负透镜镜片度数较高时，镜片周边区域就会很厚，此时视物效果不佳、相对看见正常视野的范围小；较厚的镜片安装在镜架上的沉重感，也会带来不适，美观度也会逐渐下降。为了使镜片变薄，厂家使用选择一些高折射率的光学材料用于制作镜片，然而这些材料造价较为昂贵，使得镜片价格不断攀升，而较高折射率的镜片虽然能缓解部分上述问题，但仍然不能较大限度的减少镜片的厚度。现有技术中存在一些菲涅尔透镜，能够在保证视力矫正效果的情况下，较大限度地降低镜片的厚度，然而现有的菲涅尔透镜多为单一形式的菲涅尔透镜，例如单一的菲涅尔球镜，或者单一的菲涅尔柱镜或棱镜等，不能满足用户的视力矫正需求。


技术实现要素：

3.本发明提供一种联合菲涅尔透镜和眼睛佩戴物，用以解决现有技术中解决了传统技术中菲涅尔透镜不能将球镜和柱镜或者球镜与棱镜联合、以及简单叠加菲涅尔透镜视觉效果不佳的问题，通过镜片的联合减轻了原有形式透镜的镜片重量；
4.本发明提供一种联合菲涅尔透镜，用于球镜和柱镜或者球镜和棱镜的联合，所述联合菲涅尔透镜包括：
5.透镜主体，所述透镜主体具有菲涅尔工作面以及搭载所述菲涅尔工作面的基底；
6.其中，所述菲涅尔工作面上具有多个环形凸棱，各所述环形凸棱的横截面近似呈直角三角形，各所述环形凸棱均具有倾斜于所述菲涅尔工作面的第一表面，所述第一表面用于光线的折射；所述菲涅尔工作面具有最大屈光力方向和最小屈光力方向，所述菲涅尔工作面的屈光力由所述最大方向屈光力向所述最小方向屈光力呈渐减设置、且呈非旋转对称性。
7.根据本发明提供的一种联合菲涅尔透镜，所述透镜主体的屈光力由所述基底的屈光力与所述菲涅尔工作面的屈光力以薄透镜形式叠加形成。
8.根据本发明提供的一种联合菲涅尔透镜，在用于正球镜联合正柱镜或者负球镜联合负柱镜、且所述菲涅尔工作面的柱镜轴沿第一方向延伸时，所述最小屈光力方向为所述第一方向，所述最大屈光力方向为垂直于所述第一方向的第二方向，所述菲涅尔工作面的屈光力沿所述第一方向向所述第二方向呈渐增设置；和/或，
9.在用于正球镜联合负柱镜或者负球镜联合正柱镜、且所述菲涅尔工作面的柱镜轴沿所述第一方向延伸时，所述最大屈光力方向为所述第一方向，所述最小屈光力方向为所述第二方向，所述菲涅尔工作面的屈光力沿所述第二方向向所述第一方向呈渐增设置。
10.根据本发明提供的一种联合菲涅尔透镜，在用于正球镜联合正柱镜或者负球镜联合负柱镜时，各所述环形凸棱之间形成有第一间距，在各所述第一间距相等的情况下，各所述环形凸棱的高度自所述第一方向向所述第二方向呈渐增设置；和/或，
11.在用于正球镜联合负柱镜或者负球镜联合正柱镜时，在各所述第一间距相等的情况下，各所述环形凸棱的高度自所述第一方向向所述第二方向呈渐减设置。
12.根据本发明提供的一种联合菲涅尔透镜，在用于正球镜联合正柱镜或者负球镜联合负柱镜、且各所述环形凸棱的高度相等的情况下，各所述第一间距自所述第一方向向所述第二方向呈渐减设置，各所述环形凸棱俯视时呈椭圆形；和/或，
13.在用于正球镜联合负柱镜或者负球镜联合正柱镜、且各所述环形凸棱的高度相等的情况下，各所述第一间距自所述第一方向向所述第二方向呈渐增设置，各所述环形凸棱俯视时呈椭圆形。
14.根据本发明提供的一种联合菲涅尔透镜，在用于负球镜联合棱镜、且所述菲涅尔工作面的棱镜基底方向沿第三方向延伸，所述菲涅尔工作面的棱镜顶角方向沿第四方向延伸时，所述第三方向与所述第四方向方向相反，所述第三方向为最大屈光力方向，所述第四方向为最小屈光力方向，所述菲涅尔工作面的屈光力沿所述第三方向向所述第四方向呈渐减设置；
15.在用于正球镜联合棱镜、所述菲涅尔工作面的棱镜基底方向沿所述第三方向延伸，所述菲涅尔工作面的棱镜顶角方向沿所述第四方向延伸时，所述第三方向与所述第四方向方向相反，所述第三方向为最小屈光力方向，所述第四方向为最大屈光力方向，所述菲涅尔工作面的屈光力沿所述第三方向向所述第四方向呈渐增设置。
16.根据本发明提供的一种联合菲涅尔透镜，在用于负球镜联合棱镜时，各所述环形凸棱之前形成有第二间距，在各所述第二间距相等的情况下，各所述环形凸棱的高度自所述第三方向向所述第四方向呈渐减设置；和/或，
17.在用于正球镜联合棱镜、且各所述第二间距相等的情况下，各所述环形凸棱的高度自所述第三方向向所述第四方向呈渐增设置。
18.根据本发明提供的一种联合菲涅尔透镜，在用于负球镜联合棱镜、且各所述环形凸棱的高度相等的情况下，各所述第二间距自所述第三方向向所述第四方向呈渐增设置；和/或，
19.在用于正球镜联合棱镜、且各所述环形凸棱的高度相等的情况下，各所述第二间距自所述第三方向向所述第四方向呈渐减设置。
20.根据本发明提供的一种联合菲涅尔透镜，所述基底包括单纯球镜、单纯柱镜、单纯棱镜、无屈光力透镜中的任意一种或多种。
21.在上述联合菲涅尔透镜的基础上，本发明还提供了一种眼睛佩戴物，包括：
22.联合菲涅尔透镜，所述联合菲涅尔透镜为如上任一项所述的联合菲涅尔透镜；以及，
23.载体，用于安装所述联合菲涅尔透镜。
24.本发明提供的联合菲涅尔透镜和眼睛佩戴物，通过矢量合成将球镜和柱镜或者球镜和棱镜联合，解决了传统技术中菲涅尔透镜未能将球镜和柱镜或者球镜和棱镜联合于同一表面的问题。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。
26.图1是本发明提供的联合菲涅尔透镜的第一实施例(负球镜联合负柱镜且柱镜轴沿第一方向)沿第一方向的剖视图结构示意图；
27.图2是本发明提供的联合菲涅尔透镜的第一实施例(负球镜联合负柱镜且柱镜轴沿第一方向)沿第二方向的剖视图结构示意图；
28.图3是本发明提供的联合菲涅尔透镜第二实施例(负球镜联合负柱镜且柱镜轴沿第一方向)的俯视图结构示意图；
29.图4是本发明提供的联合菲涅尔透镜的第三实施例(负球镜联合棱镜顶角沿第四方向)沿第三、第四方向的剖视图结构示意图；
30.图5是本发明提供的联合菲涅尔透镜的第三实施例(负球镜联合棱镜顶角沿第四方向)垂第三、第四方向的剖视图结构示意图；
31.图6是本发明提供的联合菲涅尔透镜第四实施例(负球镜联合棱镜顶角沿第四方向)的俯视图结构示意图。
32.附图标记：
33.1：联合菲涅尔透镜；
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2：透镜主体；
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3：第二间距；
34.4：基底；
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5：菲涅尔工作面；
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6：环形凸棱；
35.7：第一间距；
具体实施方式
36.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.下面结合图1
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图6描述本发明提供的联合菲涅尔透镜1和眼睛佩戴物。
38.任何旨在安装于眼镜架内的眼镜片都与处方相关联，眼科处方可以包括球镜、柱镜和棱镜或三者任意联合的处方，这些处方用于矫正用户屈光不正。一般情况下，近视需佩戴负透镜镜片改善视觉质量达到正常，远视需佩戴正透镜镜片改善视觉质量达到正常，散光需佩戴正/负柱镜镜片改善视觉质量达到正常，部分斜视需佩戴棱镜加以矫正。单纯球镜包括正球镜、负球镜和零值球镜(又称平光片，可视为特殊的球镜即球镜屈光力为零)，单纯球镜为前后表面均为球面的透镜，且透镜各子午线都具有屈光力、透镜各子午线方向的屈光力相等，以达到对单纯近视或单纯远视人群的矫正作用。单纯柱镜为前后表面其中一面为平面、另一面为柱面的透镜，即沿柱镜轴方向不具有屈光力、而垂柱镜轴方向屈光力最大，且镜面屈光力逐渐改变，以达到对单纯散光人群的矫正作用。棱镜是截面为三角形的透镜，通过棱镜对光线向棱镜基底方向偏折的作用，达到对单纯斜视人群的矫正作用；某一棱镜效果可以由两个棱镜组合替代，同理两个棱镜可以组合为一棱镜，即通过矢量加减可得
出对应棱镜量与基底方向。通过球镜联合柱镜的形式，可以达到对近视伴散光或者远视伴散光人群的矫正作用；通过球镜联合棱镜的形式，可以达到对近视伴斜视或远视伴斜视人群的矫正作用。
39.菲涅尔透镜可以理解为透镜连续表面部分“坍陷”到一个平面上，从而将具有偏折光线能力部分的透镜保留和去除不具有偏折光线能力部分的透镜，以达到减轻镜片总重量的效果。菲涅尔透镜的镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆凹槽。球面菲涅尔透镜从截面看，为一系列锯齿型凸棱组成，当凸棱之间的间距趋于足够小时，可将每个锯齿视为微小棱镜；从俯面看为旋转对称的同心环状凸棱。对于菲涅尔透镜而言，其屈光力、凹槽间距、凹槽深度或高度三者成一定关系，当高度固定时，屈光度随凸棱之间间距的增加的而减小；宽度固定时，屈光度随凸棱高度的增加而增加。
40.传统技术中的菲涅尔透镜为单一的球镜菲涅尔透镜或者柱镜菲涅尔透镜，不能同时满足用户的近视或者远视伴斜视或斜视的矫正需求。本发明提供了一种联合菲涅尔透镜1，包括：透镜主体2，透镜主体2具有菲涅尔工作面5以及搭载菲涅尔工作面5的基底4，透镜主体2的屈光度为球镜联合柱镜或球镜联合棱镜屈光度；其中，菲涅尔工作面5上具有多个环形凸棱6，各环形凸棱6的横截面近似呈直角三角形，各环形凸棱6均具有倾斜于菲涅尔工作面5的第一表面，第一表面用于光线的折射；菲涅尔工作面5具有最大屈光力方向和最小屈光力方向，菲涅尔工作面5的屈光力由最大方向屈光力向最小方向屈光力呈渐减设置，且呈非旋转对称性。在本发明提供的技术方案中，透镜主体2的屈光力由基底4的屈光力与菲涅尔工作面5的屈光力叠加形成，用于矫正屈光不正。
41.需要说明的是，在本发明提供的技术方案中，由于菲涅尔工作面5涉及到在非主子午线上球镜与柱镜的矢量叠加和球镜与棱镜的矢量叠加，因此菲涅尔工作面5上各个区域的屈光力大小不同，屈光力逐渐变化设置。因此，菲涅尔工作面5具有最大屈光力方向以及最小屈光力方向，菲涅尔工作面5的屈光力由最大屈光力方向向最小屈光力方向呈渐减设置。
42.具体地，在用于负球镜联合负柱镜或者正球镜联合正柱镜、且菲涅尔工作面5的柱镜轴沿第一方向延伸的情况下，菲涅尔工作面5所需的屈光力于各方向不一，最小屈光力方向为第一方向，最大屈光力方向为垂直于第一方向的第二方向，菲涅尔工作面5的屈光力沿第一方向向第二方向呈渐增设置。可以理解的是，负球镜联合负柱镜(正球镜联合正柱镜)的菲涅尔工作面5为相互垂直的最大屈光力方向和最小屈光力方向联合的微小棱镜，且两方向由最大屈光力方向向最小屈光力方向逐渐改变屈光力进行连续变化，即同一圈形内环形凸棱6的间距或高度或间距以及高度逐渐变化。负球镜联合负柱镜可以矫正近视伴散光，正球镜联合正柱镜可以矫正远视伴散光。
43.近似地，在用于正球镜联合负柱镜或者负球镜联合正柱镜、且柱镜轴沿第一方向延伸的情况下，最大屈光力方向为第一方向，最小屈光力方向为所述第二方向，菲涅尔工作面5的屈光力沿第二方向向第一方向呈渐增设置。
44.如前所述，当各环形凸棱6之间的间距固定时，屈光度随环形凸棱6高度的增加而增加。在用于正球镜联合负柱镜或者负球镜联合正柱镜、且菲涅尔工作面5的柱镜轴沿第一方向延伸的情况下，环形凸棱6之间形成有第一间距7，当各第一间距7相等的情况下，各环形凸棱6的高度自第一方向向第二方向呈渐增设置。
45.请参阅图1
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图2，在本发明提供的第一实施例中(负球镜联合负柱镜且菲涅尔工作面5的柱镜轴沿第一方向延伸)，第一方向沿水平向延伸，第二方向沿竖直向延伸，由于各环形凸棱6的高度自第一方向向第二方向呈渐增设置，即图2环形凸棱6的高度大于图1中环形凸棱6的高度。此外，以透镜的中心为原点，建立直角坐标系为参考，即第一方向沿x轴延伸，第二方向沿y轴延伸，在第一象限内，自x轴正半轴至y轴正半轴，环形凸棱6的高度逐渐增大；在第二象限内，自y轴正半轴至x轴负半轴，环形凸棱6的高度逐渐减小；在第三象限内，自x轴负半轴至y轴负半轴，环形凸棱6的高度逐渐增大；在第四象限内，自y轴负半轴至x轴正半轴，环形凸棱6的高度逐渐减小。若设球镜的最大屈光力为|a|，柱镜的最大屈光力为|b|，该联合菲涅尔透镜1沿第一方向的屈光力为|a|，沿第二方向的屈光力为|a b|，屈光力由第一方向向第二方向呈渐增设置。需要说明的是，图1与图2中的虚线仅做标注示意，并不代表实际结构。
46.近似地，在用于正球镜联合负柱镜或者负球镜联合正柱镜、且菲涅尔工作面5的柱镜轴沿第一方向延伸的情况下，由于最大屈光力方向与最小屈光力方向与上述联合情况相反，当各第一间距7相等的情况下，各环形凸棱6的高度自第一方向向第二方向呈渐减设置。
47.进一步地，在各环形凸棱6的高度相等的情况下，屈光度随第一间距7的增加而减少。在负球镜联合负柱镜以及正球镜联合正柱镜、且菲涅尔工作面的柱镜轴沿第一方向延伸的情况下，若各环形凸棱6的高度相等，各第一间距7自第一方向向第二方向呈渐减设置，各环形凸棱6俯视呈椭圆形凸棱。请参阅图3，在本发明提供的第二实施例(负球镜联合负柱镜且柱镜轴沿第一方向延伸)中，加粗的圆形为镜片在俯视状态下的外缘，圆形区域内部为镜片的可视区域，去除圆形区域则为菲涅尔工作面5的实际俯视图情况。以坐标系为参考，即第一方向沿x轴延伸，第二方向沿y轴延伸，在第一象限内，自x轴正半轴至y轴正半轴，各第一间距7逐渐减小；在第二象限内，自y轴正半轴至x轴负半轴，各第一间距7逐渐增大；在第三象限内，自x轴负半轴至y轴负半轴，各第一间距7逐渐减小；在第四象限内，自y轴负半轴至x轴正半轴，各第一间距7逐渐增大，即俯视镜片，各环形凸棱6呈现出椭圆形的形状。
48.近似地，在用于正球镜联合负柱镜或者负球镜联合正柱镜、且菲涅尔工作面5的柱镜轴沿第一方向延伸的情况下，由于最大屈光力方向与最小屈光力方向与上述联合情况相反，在各环形凸棱6的高度相等的情况下，各第一间距7自第一方向向第二方向呈渐增设置。
49.本发明提供的另一实施例关于球镜以及棱镜的联合，在用于负球镜联合棱镜的情况下，菲涅尔工作面5的棱镜基底方向沿第三方向延伸，棱镜顶角方向沿第四方向延伸，第三方向与第四方向方向相反。第三方向为最大屈光力方向，第四方向为最小屈光力方向；菲涅尔工作面5的屈光力沿第三方向向第四方向呈渐减设置，透镜主体2用于矫正近视伴斜视；
50.近似地，在用于正球镜联合棱镜、且棱镜顶角方向沿第四方向延伸的情况下，第三方向为最小屈光力方向，第四方向为最大屈光力方向，菲涅尔工作面5的屈光力沿第三方向向所述第四方向呈渐增设置，透镜主体2用于矫正远视伴斜视。
51.需要说明的是，由于垂棱镜基底方向经棱镜矢量相加无变化，即垂棱镜基底方向仅为正/负球镜所需屈光力，无需进行正/负球镜与棱镜的屈光力矢量叠加。此外，沿棱镜第三、第四方向经棱镜矢量相加后同一方向屈光力于光心左右不一，且叠加后最大屈光力以及最小屈光力分别为一定值，菲涅尔工作面5的屈光力沿第三方向向第四方向连续变化设
置，即同一圈形内环形凸棱6的间距或高度或间距以及高度逐渐进行连续变化。
52.如前所述，当各环形凸棱6之间的间距固定时，屈光度随环形凸棱6高度的增加而增加。在本发明提供的技术方案中，在用于负球镜联合棱镜的情况下，各环形凸棱6之前形成有第二间距3，在各第二间距3相等的情况下，各环形凸棱的高度自第三方向经y轴方向向第四方向呈渐减设置。请参阅图4
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图5，在本实施例(负球镜联合棱镜、且棱镜顶角沿第四方向)中，以透镜的中心为原点，建立直角坐标系为参考，第三方向沿x轴正半轴延伸，第四方向沿x轴负半轴延伸，由于各环形凸棱6的高度自第三方向向第四方向呈渐减设置，即图5中x轴正半轴区域内的环形凸棱6的高度大于x轴负半轴区域内的环形凸棱6的高度，图4中环形凸棱6的高度位于两者之间。此外，在第一象限内，自x轴正半轴至y轴正半轴，环形凸棱6的高度逐渐减小；在第二象限内，自y轴正半轴至x轴负半轴，环形凸棱6的高度逐渐减小；在第三象限内，自x轴负半轴至y轴负半轴，环形凸棱6的高度逐渐增大；在第四象限内，自y轴负半轴至x轴正半轴，环形凸棱6的高度逐渐增大。若设球镜的最大屈光力为|a|，棱镜屈光力为|b|，该联合菲涅尔透镜1沿第三(x轴正半轴)方向的屈光力为|a b|，沿第四方向的屈光力(x轴负半轴)为|a
‑
b|，y轴方向的屈光力为|a|，屈光力由第三方向经y轴方向向第四方向呈渐减设置。
53.需要说明的是，在正球镜联合棱镜的情况下，第三方向为最小屈光力方向，第四方向为最大屈光力方向，在各第二间距3相等的情况下，各环形凸棱6的高度自所述第三方向经y轴方向向所述第四方向呈渐增设置。
54.在各环形凸棱6的高度相等的情况下，屈光度随第一间距7的增加而减少。在本发明提供的第四实施例(负球镜联合棱镜顶角沿第四方向)中，在各环形凸棱6的高度相等的情况下，各第二间距3自第三方向经y轴方向向第四方向呈渐增设置。请参阅图4，如前所述，加粗的圆形为镜片在俯视状态下的外缘，圆形区域内部为镜片的可视区域，去除圆形区域则为菲涅尔工作面5的实际俯视图情况。以坐标系为参考，在第一象限内，自x轴正半轴至y轴正半轴，各第一间距7逐渐增大；在第二象限内，自y轴正半轴至x轴负半轴，各第一间距7逐渐增大；在第三象限内，自x轴负半轴至y轴负半轴，各第一间距7逐渐减小；在第四象限内，自y轴负半轴至x轴正半轴，各第一间距7逐渐减小。
55.近似地，在正球镜联合棱镜的情况下，第三方向为最小屈光力方向，第四方向为最大屈光力方向，在各环形凸棱6的高度相等的情况下，各第二间距3自第三方向经y轴方向向第四方向呈渐减设置。
56.此外，需要说明的是，基底4可以设置为屈光度为0的镜面，在进行镜片屈光度联合的计算时，则不需要计算基底4的屈光度；基底4也可以设置为具有一定屈光度的镜片，可包括单纯球镜、单纯柱镜、单纯棱镜、无屈光力透镜中的任意一种或多种。需要注意的是，当基底4涉及到多种透镜形式的组合时，基底设为菲涅尔形式。在进行镜片屈光度联合的计算时，需要将基底4的屈光度与菲涅尔工作面5的屈光度共同进行矢量合成运算。
57.需要说明的是，附图中的图形尺寸仅做示意设置，并不代表实际尺寸，附图中的各尺寸参数也不与实际尺寸参数成比例设置。
58.在上述联合菲涅尔透镜1的基础上，本发明还提供了一种眼睛佩戴物，包括上述联合菲涅尔透镜1以及载体，载体用于安装联合菲涅尔透镜1，具体可以是眼镜框等，本发明对此并不加以限定。由于联合菲涅尔透镜1为本发明的主要发明点，因此本实施例中将不再对
眼睛佩戴物的其它结构加以赘述。
59.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。