TWI584021B - Method and structure of overlapping pattern of glasses - Google Patents

Description

眼鏡之疊紋加工方法及構造

本發明是有關於一種鏡片加工方法及其構造，尤指一種符合使用者視網膜成像之鏡片構造，其鏡片為透過周邊光學區上成形有至少一段疊紋部，用來干涉光線以改變成像於視網膜上的焦點位置，以延緩或阻止視力偏差程度加深，進而達到矯正近視之目的。

按，隨著各種電子、電氣產品的研發、創新，帶給人們在日常生活及工作上許多便捷，尤其是3C電子產品的大量問世，更造成在通訊及網際網路的應用的普及化，以致許多人沉浸在3C電子產品的使用領域中，長時間大量應用3C電子產品，不論是上班族、學生族群或是中老年人等，涵蓋的範圍也相當廣泛，進而衍生出低頭族的現象，也因此造就許多人的眼睛視力減損、傷害等情況日趨嚴重，近視人口也就相對提高。

然而，為了矯正近視的情況，便必須配戴鏡框式眼鏡或隱形眼鏡來進行視力矯正，而鏡框式眼鏡或隱形眼鏡係透過鏡片的中央光學區、周邊光學區之內、外層不同曲率的設置模式，以供外部光線清晰地投影成像於眼球的視網膜上，再透過周邊光學區使光線成像於視網膜前的預定視點，即可達到於眼球視野中央提供清晰的影像，而由於周邊視野的度 數略有不足，進而達到延緩或阻止近視加深的視力矯正之效果，而一般周邊光學區則是採用較中央光學區的度數減少之預設度數單一曲率，但是人的眼球及視網膜並不是絕對規律的形體，因此鏡框式眼鏡或隱形眼鏡與視網膜在周邊光學區位置深度的距離實際上並不會相同。

因此，如何對周邊光學區的成像的位置進行設計而能適用於大多數人們的眼球、達到預期的延緩或是阻止近視加深的目的，遂成為一值得研究的主題。

本發明之主要目的乃在於該鏡片包含外表面及內表面，並於外表面、內表面形成有中央光學區，以供光線通過並清晰成像於使用者眼球之視網膜中央清晰影像區上，且中央光學區圍繞有周邊光學區，再於周邊光學區位置成型有至少一段疊紋部，以干涉通過光線並使光線成像於眼球的視網膜前方之周邊失焦影像區位置，以符合於使用者眼球中視網膜形狀，且有效延緩或是阻止視力偏差程度加深，進而達到矯正近視之目的。

本發明之次要目的乃在於該鏡片於加工時，其檢測步驟為利用像差儀檢測使用者眼球中視網膜處之中央清晰影像區及周邊失焦影像區，藉由加工機台對鏡片之周邊光學區加工出至少一段疊紋部，而疊紋部可干涉通過的光線，以使光線成像於眼球的視網膜前方之周邊失焦影像區位置。

1‧‧‧鏡片

11‧‧‧外表面

12‧‧‧內表面

13‧‧‧中央光學區

14‧‧‧周邊光學區

15‧‧‧疊紋部

151‧‧‧第一圖形

152‧‧‧第二圖形

153‧‧‧第三圖形

16‧‧‧透光材料層

2‧‧‧眼球

21‧‧‧視網膜

211‧‧‧中央清晰影像區

212‧‧‧周邊失焦影像區

第一圖 係為本發明之光路示意圖。

第二圖 係為本發明之平面示意圖。

第三圖 係為本發明較佳實施例之平面示意圖。

第四圖 係為本發明鏡片之加工流程圖。

第五圖 係為本發明之疊紋部交錯疊紋示意圖。

第六圖 係為本發明另一實施例之光路示意圖。

請參閱第一、二、三圖，該鏡片1係包括外表面11及內表面12，並於外表面11、內表面12形成有供光線通過以清晰成像於使用者眼球2之視網膜21中央清晰影像區211上之中央光學區13，以及圍繞於中央光學區13之周邊光學區14，而鏡片1於周邊光學區14位置成型有供光線通過並可成像於眼球2的視網膜21前方之周邊失焦影像區212位置處之至少一段疊紋部15，且至少一段疊紋部15具有分別成型於鏡片1之外表面11及內表面12處且由複數間隔設置之光柵所組成之第一圖形151及第二圖形152。

且上述之周邊光學區14較佳實施為三百六十度環狀成形有一個疊紋部15，但於實際應用時，亦可於周邊光學區14上連續成形有呈環狀之複數疊紋部15(如第三圖)，即複數疊紋部15便會組成呈三百六十度之環形，或者於周邊光學區14上部份成形有至少一段疊紋部15，即僅成形有一段九十度、一百八十度或二百七十度等疊紋部15，或由二個、三個以上的非連續疊紋部15所組成，其周邊光學區14上成型的疊紋部15圖形、數量因視使用者眼球2之視網膜21形狀而定，以 供準確成像於周邊失焦影像區212上。

再者，需要說明的是，光柵(Grating)為由複數等寬等間距之平行狹縫所構成，且可使入射光的振幅或相位(或兩者同時)受到周期性空間調製之光學元件。

請參閱第一、二、三、四圖所示，本發明需要注意的是，一般使用者的眼球2的視網膜21為呈不規律狀之形體，也就是說鏡片1之周邊光學區14與視網膜21距離會更難預測，但是可以利用像差儀檢測使用者眼球2中視網膜21之像差並產生立體形狀之影像圖，並將視網膜21立體形狀圖區分為中央清晰影像區211及圍繞於中央清晰影像區211的周邊失焦影像區212，依據測出來的像差，透過消像差的程式計算出隱形眼鏡鏡片上的度數後，再將視網膜21立體形狀之影像圖輸入加工機台的控制單元中，便可依照視網膜21立體形狀之影像圖對周邊光學區14的外表面11及內表面12加工出疊紋部15之第一圖形151及第二圖形152，而疊紋部15之第一圖形151及第二圖形152重疊後可干涉通過之光線，以改變光線成像於眼球2的視網膜21上的焦點位置，使通過的光線成像於眼球2的視網膜21前方之周邊失焦影像區212位置處，而於周邊視野提供相同程度的失焦影像，增加成像的位置是位在與視網膜21最佳距離的位置，以達到符合於使用者眼球2中視網膜21形狀，而有效延緩或是阻止視力偏差程度加深，以達到用以矯正近視之目的。

另外，上述疊紋部15之第一圖形151及第二圖形152係可為相同或不同之設計，以製作成透明光柵(Grating)或格 紋(Grid)光柵，而予以上、下重疊呈疊紋狀，以對通過之光線產生干涉的現象，且通過之光線成像於眼球2的視網膜21前方之焦點位置處，可藉由第一圖形151與第二圖形152光柵間之間距，以及第一圖形151與第二圖形152的距離(即周邊光學區14的厚度)來作改變，則透過上、下配合方式以產生疊紋的方式，在製作過程中計算時可用的數值範圍相當少、倍受侷限，則於觀察改變第一圖形151及第二圖形152的角度，所產生疊紋的變化，並在改變些微的角度後，即會造成疊紋影像的變化，其角度越大、疊紋則越小，並可透過下列公式進行計算(請參閱第五圖所示)： 其中：W：係產生疊紋部15影像的大小。

P₁：係為第一圖形151的面積大小。

P₂：則為第二圖形152的面積大小。

θ：即為第一圖形151與第二圖形152間的夾角角度。

透過上述數學公式的計算，使得疊紋部15更為準確將所通過之光線成像於眼球2的視網膜21的前方處。

且上述之加工機台較佳實施為印刷機台，其印刷機台可利用平版式印刷或特殊網版紫外線光(UV)油墨印刷等印刷方式於鏡片1上印製複數光柵圖形，但加工機台於實際運用時，亦可為非旋轉對稱之超精密車床之機台，其可藉由非旋轉對稱之超精密車床對鏡片1加工出複數 光柵圖形，惟，有關此種加工機台之種類與型式很多，其基本構造與加工方式隨著應用範圍的不同也大多不盡相同，亦可依實際的應用變更實施，且該細部之構成並非本案之創設要點，在此僅作一簡單敘述，以供瞭解。

另外，需要說明的是，像差即是物體的光線成像於視網膜上需經過眼內不同組織的折射，所造成不同程度的影像差異度或清晰度；像差儀為藉由將光線射入視網膜，測出從視網膜反射的光程，就可以畫出視網膜的形狀，同時也能證明視網膜的不對稱，並能測出角膜的低階像差，如：近視、散光，及高階像差，例如：慧星像差、三葉草像差及球面像差。

再請參閱第一、二圖所示，係分別為本發明第一較佳實施例之光路示意圖及平面示意圖，其中該鏡片1之周邊光學區14的矯正度數是較中央光學區13為低，也就是說，當使用者欲矯正近視時，其使用者眼球2在被矯正前成像距離過短，而在戴上鏡片1後，經中央光學區13矯正後光線會成像在視網膜21上，而經周邊光學區14矯正後光線會成像於視網膜21前方之周邊失焦影像區212位置，以達到改善近視之功效。

請參閱第一、二、三、四圖所示，本發明鏡片1於加工時，其檢測步驟為：

(100)利用像差儀檢測使用者眼球2中視網膜21之像差並產生立體形狀之影像圖。

(101)並將視網膜21立體形狀之影像圖區分為中央清晰影像區211及圍繞中央清晰影像區211的周邊失焦影像區212 。

(102)依據測出來的像差，透過消像差的程式計算出隱形眼鏡鏡片上的度數後，再將視網膜21立體形狀之影像圖輸入印刷機台的控制單元中，再依照視網膜21立體形狀之影像圖由印刷機台對隱形眼鏡鏡片1加工出使影像清晰之中央光學區13，以及圍繞於中央光學區13且具至少一段疊紋部15之周邊光學區14的隱形眼鏡，而疊紋部15可使通過的光線成像於眼球2的視網膜21前方之周邊失焦影像區212位置。

再請搭配參閱第一、六圖所示，本發明之另一實施例可省略至少一段疊紋部15之第二圖形152的結構，改於鏡片1之外表面11上增加設有一透光材料層16之結構設計，而至少一段疊紋部15位於透光材料層16外表面且對位於第一圖形151處成形有第三圖形153，其第三圖形153重疊於第一圖形151後即形成疊紋圖案，便可用以干涉通過的光線，以改變光線成像於眼球2的視網膜21上的焦點位置，使通過的光線可成像於眼球2的視網膜21前方之周邊失焦影像區212位置處，以延緩或是阻止視力偏差程度加深，進而矯正近視。

再者，上述之透光材料層16較佳實施為貼附於鏡片1之外表面11上，且透光材料層16的曲率、大小為隨著外表面11而改變，但於實際應用時，該透光材料層16亦貼附於鏡片1之外表面11上，但其大小僅覆蓋鏡片1之周邊光學區14，惟，有關鏡片1上成型出疊紋部15的型式很多，其基本構造與製造方式隨著應用範圍的不同也大多不盡相同，僅須二圖形交疊後形成出疊紋圖案即可，其可依實際的應用、需 求作不同的變更實施。

另外，上述疊紋部15之第一圖形151及位於透光材料層16上之第三圖形153係可為相同或不同之設計，且通過之光線成像於眼球2的視網膜21前方之焦點位置處，可藉由第一圖形151與第三圖形153光柵間之間距，以及第一圖形151與第三圖形153的距離(即透光材料層16的厚度)來作改變。

是以，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此侷限本發明之專利範圍，本發明為主要針對鏡片1為透過圍繞於中央光學區13之周邊光學區14上成形有至少一段疊紋部15，其疊紋部15可用來干涉光線以改變成像於眼球2之視網膜21上的焦點，以達到延緩或是阻止視力偏差程度加深之目的，故舉凡可達成前述效果之結構、裝置皆應受本發明所涵蓋，此種簡易修飾及等效結構變化，均應同理包括於本發明之專利範圍內，合予陳明。

Claims (9)

1. 一種眼鏡之疊紋構造，其鏡片係包括外表面及內表面，並於外表面、內表面形成有供光線通過以清晰成像於使用者眼球之視網膜中央清晰影像區上之中央光學區，以及圍繞於中央光學區之周邊光學區，其特徵在於；該鏡片於周邊光學區位置成型有呈環形、供光線通過並成像於眼球的視網膜前方之周邊失焦影像區位置處之至少一段疊紋部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之眼鏡之疊紋構造，其中該鏡片之疊紋部為具有分別成型於外表面及內表面處且由複數間隔設置的光柵所組成之第一圖形及第二圖形，而第一圖形及第二圖形交疊後成形出疊紋圖形。
3. 如申請專利範圍第1項所述之眼鏡之疊紋構造，其中該鏡片之外表面設有透光材料層，而該疊紋部位於鏡片之外表面成型有由複數間隔設置的光柵所組成之第一圖形，並於透光材料層外表面成型有由複數間隔設置的光柵所組成之第三圖形，而第一圖形及第三圖形交疊後成形出疊紋圖形。
4. 如申請專利範圍第1項所述之眼鏡之疊紋構造，其中該鏡片之至少一段疊紋部呈九十度、一百八十度、二百七十度或三百六十度。
5. 一種隱形眼鏡加工方法，其步驟包含：(100)利用像差儀檢測使用者眼球中視網膜之像差並產生立體形狀之影像圖；(101)並將視網膜立體形狀之影像圖區分為中央清晰影像區及圍 繞中央清晰影像區的周邊失焦影像區；(102)依據測出來的像差，透過消像差的程式計算出隱形眼鏡鏡片上的度數後，再將視網膜立體形狀之影像圖輸入加工機台的控制單元中，再依照視網膜立體形狀之影像圖由加工機台對隱形眼鏡鏡片加工出使影像清晰之中央光學區，以及圍繞於中央光學區且具至少一段疊紋部之周邊光學區的隱形眼鏡，而疊紋部可使通過的光線成像於眼球的視網膜前方之周邊失焦影像區位置。
6. 如申請專利範圍第5項所述之隱形眼鏡加工方法，其中該步驟(102)中之加工機台為印刷機台。
7. 如申請專利範圍第5項所述之隱形眼鏡加工方法，其中該步驟(102)中之加工機台為非旋轉對稱之超精密車床之機台。
8. 如申請專利範圍第5項所述之隱形眼鏡加工方法，其中該鏡片之疊紋部為具有分別成型於外表面及內表面處且由複數間隔設置的光柵所組成之第一圖形及第二圖形，而第一圖形及第二圖形交疊後成形出疊紋圖形。
9. 如申請專利範圍第5項所述之隱形眼鏡加工方法，其中該鏡片外表面為設有透光材料層，而該疊紋部位於鏡片外表面成型有由複數間隔設置的光柵所組成之第一圖形，並於透光材料層外表面成型有由複數間隔設置的光柵所組成之第三圖形，而第一圖形及第三圖形交疊後成形出疊紋圖形。