[发明专利]用于屈光力可调节眼镜的光学元件

说明书

技术领域

本文所述的技术通常涉及用于也称为可调节眼镜的屈光力可调节眼镜的光学元件的设计，并且也通常涉及光学元件和屈光力可调节眼镜。

背景技术

人们在45岁左右开始失去其聚焦在附近对象的能力。这种医疗状况称为远视眼。它是由眼睛的晶状体缩小(适应)的能力降低引起。一个解决方案是老花镜(阅读器(reader))，其提供对附近对象的聚焦。他们由不需要远距离视力矫正的人们使用。阅读器也能够由需要远距离视力矫正的人们使用，其在此情况下使用两副不同眼镜(用于远距离的一副，和用于近距离的阅读器)。另一解决方案是双焦点眼镜。在这里，透镜分成两部分，在所述部分之间具有尖锐的不连续性。更接近所述鼻区的较小部分提供比在较大部分中更高的屈光力，并且因此较小部分具有用于近距离视力的焦点。另一解决方案是多焦点透镜，也称为渐进多焦点透镜(PAL)。在这里，所述透镜表面是平滑的，并且随着眼睛向下并在鼻方向上移动，屈光力逐渐地改变。

题为“两元件的可变屈光力球形透镜(Two-element variable-power spherical lens)”的授予阿尔瓦雷斯(Alvarez)的美国专利No.3305294公开了将具有特殊轮廓的两透镜元件放置在眼镜的每一半处，以便相对于另一元件横向地滑动一个元件改变所组合的两元件透镜的屈光力。特定示例是当两个透镜元件均具有平的表面时，而其他表面分别是和的形式。Alvarez使用薄透镜近似值，以得到在该文件中详细阐述的透镜等式(参见第8列第3-16行)。快速标准计算基于薄透镜近似值示出δ的水平偏移暗示在向前凝视方向上的屈光力变化dS＝4(n-1)Aδ，其中n是透镜的折射率。调节参数A和偏移δ能够提供规定的屈光力变化，以考虑到戴眼镜的人的迷路(lost)适应。Alvarez轮廓(使用上述形式的表面)具有差的整体光学器件。他的设计具有至少两个难度。首先，Alvarez不明确地考虑两元件透镜厚度对屈光力的影响。这是有问题的，因为他使用的特殊轮廓产生快速增长的厚度，并且因此薄透镜近似值不是有效的。其次，Alvarez忽略眼睛在许多方向上扫描视觉场景并且光学性能由此受影响这一事实。

Alvarez概念在近年来再次复兴，其具有完全不同的目的：提供付得起的可调节透镜，以解决在发展中国家的功能性失明问题。此问题影响世界的几亿人。这些人中的一些人不访问护眼专业人士，并因此甚至不知道其处方。提供这些人正确的眼镜也是困难的。因此，能够由穿戴者调节以最优地固定他的/她的视力的屈光力可调节眼镜的选项似乎有前途。

原始公开的Alvarez概念已经连同允许透镜相对偏移的框架的新设计一起在授予Baron van Asbeck的美国专利No.7980690中和在授予Van Der Heijde等人的美国专利No.7637608中应用。另外感兴趣的是在PCT公开No.WO2013/030603、PCT公开No.WO2012/076840和美国公开No.2013/0141692中公开的设计。

正在考虑的申请中指定的发明人在过去25年内使用在理解并设计眼镜透镜方面的进步，以改进每个光学元件(由两个透镜组合)的光学性能。这在S.Barbero和J.Rubinstein的2011年公布的J.Optics的第13卷125705，“基于Alvarez-Lohmann原理的可调节聚焦透镜(Adjustable-focus lenses based on the Alvarez-Lohmann principle)”中公开。事实上，可接受光学性能在小的光学窗口内并在5屈光度的动态范围内实现，5屈光度的动态范围是用于发展中国家的屈光力可调节眼镜的质量分布目的的良好范围。

可替代的框架设计在A.Zapata和S.Barbero的2011年公布的J.Biomed.Opt.的第16卷055001-6，“屈光力可调节眼镜透镜框架的机械设计(Mechanical design of a power-adjustable spectacle lens frame)”中提出。

用于在发展中国家的功能性失明问题的大动态范围(至少5屈光度)的要求使提供在围绕向前凝视方向的合理尺寸的光学窗口内的良好光学质量非常困难。

发明内容

在屈光力可调节眼镜中使用的光学元件包括前透镜和后透镜，其能够相对于彼此横向滑动，以实现第一相对位置和第二相对位置。