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微透镜可以矫正近视?弗劳恩霍夫研究所开发低成本新工艺,可量身定制微透镜眼镜

2025-02-07

弗劳恩霍夫材料与系统微观结构研究所(Fraunhofer IMWS)的一个项目开发出了一种新技术,通过对眼镜镜片表面进行修改,以治疗近视。

这项技术对于治疗刚开始出现近视症状的儿童可能特别有价值,并且可以作为减轻近视及其可能带来的后果(如白内障或黄斑变性)在年轻患者和成年人中造成的整体医疗负担的一种途径。
▲激光膨胀技术以低成本修改眼镜镜片表面,创造表面结构

研究人员早已知道,对儿童佩戴的隐形眼镜或眼镜的表面进行修改会影响其眼睛的生长和发育,其中创建微结构就是一种方法。

尽管具体操作有所不同,但通常的原则是创建一个未改变的单一光焦度镜片中央区,周围环绕着“近视离焦”区,改变入射光最终到达儿童视网膜的方式。

试验表明,使部分光线离焦并降低视网膜周边的对比度将有利于眼球的生理发育,并鼓励眼球在儿童成长过程中正确伸长。

现在,弗劳恩霍夫团队通过基于激光膨胀的工艺,设计出了一种在塑料眼镜镜片表面单独生产微透镜的新方法,其成本低于通常使用的注塑成型技术。

量身定制的眼镜

该项目使用聚焦红外激光作用于塑料镜片的表面,产生局部加热。聚合物材料内部的水分子受热并产生内部压力,该压力只能向上释放,最终结果是镜片表面形成一个小凸起,即微透镜或透镜单元,在激光移动后仍保持在原位。

弗劳恩霍夫IMWS光学材料与技术业务部门的负责人托马斯·赫切评论道:“激光束可以在表面上精确定位,因此我们可以生产出比现有方法可能生产的微透镜明显更小。”

“这意味着微透镜可以在眼镜上以极大的灵活性排列,因此可以根据广泛的应用场景进行修改。”

激光膨胀方法还可以应用于其他最终用途,例如在人工晶状体上创建微透镜、改善聚合物表面的粘附性能或设计紧凑型显微镜。然而,目前该项目的目标是眼科。

赫切说:“激光膨胀在微透镜的大小和形状方面为我们提供了很大的灵活性。从球面到非球面,甚至是柱面透镜,一切皆有可能。我们的愿景是开发出能够针对特定职业群体的需求量身定制的矫正眼镜。”



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请介绍微透镜在近视眼镜上的应用


微透镜在近视眼镜上的应用主要体现在多点离焦镜片中,这种设计旨在控制近视发展,尤其适用于儿童和青少年。


1. 多点离焦原理

微透镜通过在镜片上分布多个微小透镜,使光线在视网膜上形成多个离焦区域。中心区域的光线聚焦在视网膜上,提供清晰视力,而周边区域的光线则在视网膜前方形成离焦信号,抑制眼轴过度增长,从而减缓近视加深。


 2. 镜片设计

中心区域:用于矫正屈光不正,确保中心视力清晰。

周边区域:布满微透镜,形成离焦信号,控制近视进展。


3. 优点

控制近视:有效延缓近视发展,尤其适合儿童和青少年。

视觉质量:中心视力不受影响,周边离焦设计不影响日常用眼。

舒适性:镜片设计符合人眼视觉习惯,佩戴舒适。


4. 适用人群

儿童和青少年:近视快速发展的群体。

早期近视患者:近视度数较低时使用效果更佳。


5. 研究支持

多项研究表明,微透镜设计能有效延缓近视进展,部分研究显示近视加深速度可减缓30%-50%。


6. 注意事项

验配:需专业验光师进行个性化验配。

适应期:部分用户可能需要短暂适应。

定期检查:需定期复查,监控近视发展情况。


总结

微透镜在近视眼镜中的应用通过多点离焦设计,有效控制近视发展,尤其适合儿童和青少年,且不影响视觉质量和佩戴舒适性。


延伸阅读

用于聚合物基高性能光学器件的微透镜的激光写入

https://www.imws.fraunhofer.de/en/kompetenzfelder/optical-materials/highlights/laser-swelling-polymer-lenses.html


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