CN111095082B - 镜片元件 - Google Patents

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Abstract

一种旨在配戴在人眼前方的镜片元件，所述镜片元件包括：‑处方部分，所述处方部分具有基于用于矫正所述人眼的屈光异常的处方的第一屈光力和不同于所述第一屈光力的第二屈光力；‑多个至少三个光学元件，至少一个光学元件具有不将图像聚焦在眼睛的视网膜上的光学功能，以便减缓眼睛的屈光异常的发展。

Description

镜片元件
技术领域
本发明涉及一种镜片元件，所述镜片元件旨在配戴在人眼前方，以抑制眼睛的比如近视或远视等屈光异常的发展。
背景技术
眼睛的近视的特征为眼睛将远处的物体聚焦在其视网膜前方。通常使用凹镜片矫正近视，并且通常使用凸镜片矫正远视。
已经观察到一些个人在使用常规单光光学镜片矫正时、特别是儿童在其观察位于近距离处的物体时(即，在视近条件下)聚焦不准确。因为针对视远进行矫正的近视儿童的一部分的这种聚焦缺陷，其视网膜后面(甚至在中央凹区内)还形成附近物体的图像。
这种聚焦缺陷可能对这类个体的近视发展有影响。可以观察到，对于大多数所述个体，近视缺陷往往随时间加重。
中央凹视力对应于所观看的物体的图像通过眼睛形成在视网膜的被称为中央凹区的中心区内的观察状况。
周边视力对应于对相对于所观看的物体侧向偏移的场景要素的感觉，所述要素的图像形成在视网膜的周边区域上，远离中央凹区。
为屈光不正受试者提供的眼科矫正通常适于他的中央凹视力。然而，众所周知，相对于为中央凹视力确定的矫正，必须针对周边视力减小矫正。特别是，对猴子进行的研究表明，远离中央凹区域发生的视网膜后面的明显光散焦可能导致眼睛的视网膜伸长，因此可能导致近视缺陷加重。
因此，似乎需要一种能够抑制或至少减缓眼睛的比如近视或远视等屈光异常的发展的镜片元件。
发明内容
为此，本发明提出了一种旨在在标准配戴条件下配戴在配戴者眼睛前方的镜片元件，所述镜片元件包括：
-处方部分，所述处方部分被配置用于基于所述配戴者的用于矫正所述配戴者的所述眼睛的屈光异常的处方针对中央凹视力向所述配戴者提供第一光焦度；
-多个至少三个光学元件，至少一个光学元件具有针对周边视力不将图像聚焦在所述眼睛的视网膜上的光学功能，以便减缓所述眼睛的屈光异常的发展。
有利地，具有被配置用于针对周边视力不将图像聚焦在配戴者的视网膜上的光学元件减少了眼睛的视网膜变形、特别是伸长的自然趋势。因此，眼睛的屈光异常的发展减缓。
根据可以单独考虑或组合考虑的另外的实施例：
-至少一个、例如所有的所述光学元件具有在标准配戴条件下并且针对周边视力将图像聚焦在视网膜之外的位置上的光学功能；和/或
-至少一个光学元件在标准配戴条件下并且针对周边视力具有非球面聚焦光学功能；和/或
-所述光学元件中的至少一个具有柱镜度；和/或
-所述光学元件被配置成使得沿着所述镜片的至少一个区段，光学元件的平均球镜从所述区段的点朝向所述区段的周边部分增大；和/或
-所述光学元件被配置成使得沿着所述镜片的至少一个区段，光学元件的柱镜从所述区段的点朝向所述区段的周边部分增大；和/或
-所述光学元件被配置成使得沿着所述镜片的至少一个区段，光学元件的平均球镜和/或柱镜从所述区段的中心朝向所述区段的周边部分增大；和/或
-所述处方部分包括光学中心，并且所述光学元件被配置成使得沿着穿过所述镜片的光学中心的任何区段，所述光学元件的平均球镜和/或柱镜从所述光学中心朝向所述镜片的周边部分增大；和/或
-所述处方部分包括视远参考点、视近参考点、以及连接所述视远参考点和近视参考点的子午线，所述光学元件被配置成使得在标准配戴条件下沿着所述镜片的任何水平区段，所述光学元件的平均球镜和/或平均柱镜从所述水平区段与所述子午线的交叉点朝向所述镜片的周边部分增大；和/或
-沿着所述区段的平均球镜和/或柱镜增大函数根据所述区段沿着所述子午线的位置而不同；和/或
-沿着所述区段的平均球镜和/或柱镜增大函数是不对称的；和/或
-所述光学元件被配置成使得在标准配戴条件下，所述至少一个区段是水平区段；和/或
-光学元件的平均球镜和/或柱镜从所述区段的第一点朝向所述区段的周边部分增大，并且从所述区段的第二点朝向所述区段的周边部分减小，第二点比第一点更靠近所述区段的周边部分；和/或
-沿着所述至少一个区段的平均球镜和/或柱镜增大函数是高斯函数；和/或
-沿着所述至少一个区段的平均球镜和/或柱镜增大函数是二次函数；和/或
-所述光学元件被配置成使得穿过每个光学元件的光线的平均焦点在距视网膜相同距离处；和/或
-所述处方部分形成为除了形成为所述多个光学元件的部分之外的部分；和/或
-对于半径包含在2mm与4mm之间的每个圆形区包括位于距面向在标准配戴条件下笔直向前注视的使用者的瞳孔的参考系大于或等于所述半径+5mm的距离处的几何中心，位于所述圆形区内的光学元件部分的面积之和与所述圆形区的面积之间的比率在20％与70％之间；和/或
-所述至少三个光学元件是不连续的；和/或
-至少一部分、例如所有的所述光学元件位于所述眼科镜片的前表面上；和/或
-至少一部分、例如所有的所述光学元件位于所述眼科镜片的后表面上；和/或
-至少一部分、例如所有的所述光学元件位于所述眼科镜片的前表面与后表面之间；和/或
-所述光学元件中的至少一个是多焦点屈光微镜片；和/或
-所述至少一个多焦点屈光微镜片包括非球面表面，具有或不具有任何旋转对称性；和/或
-所述光学元件中的至少一个是复曲面屈光微镜片；和/或
-所述至少一个多焦点屈光微镜片包括复曲面表面；和/或
-所述至少一个多焦点屈光微镜片包括柱镜度；和/或
-所述光学元件中的至少一个由双折射材料制成；和/或
-所述光学元件中的至少一个是衍射镜片；和/或
-所述至少一个衍射镜片包括超颖表面(metasurface)结构；和/或
-至少一个光学元件的形状被配置为在人眼的视网膜前方形成焦散点；和/或
-至少一个光学元件是多焦点二元部件；和/或
-至少一个光学元件是像素化镜片；和/或
-至少一个光学元件是π-菲涅耳镜片；和/或
-至少一部分、例如所有的光学功能包括高阶光学像差；和/或
-所述镜片元件包括承载处方部分的眼科镜片和承载以下光学元件的夹片，所述光学元件适于在配戴镜片元件时可移除地附接到眼科镜片；和/或
-所述光学元件具有可内接在直径大于或等于0.8mm且小于或等于3.0mm的圆内的外形形状；和/或
-所述处方部分进一步被配置为在标准配戴条件下并且针对中央凹视力为所述配戴者提供与所述第一光焦度不同的第二光焦度；和/或
所述第一光焦度与所述第二光焦度之差大于或等于0.5D；和/或
-至少一个、例如至少70％、例如所有的光学元件是可以由光学镜片控制器装置激活的有源光学元件；和/或
-所述有源光学元件包括具有可变折射率的材料，折射率的值由光学镜片控制器装置控制，和/或
-光学元件定位于网络上；和/或
-网络是结构化网络；和/或
-结构化网络是方形网络或六边形网络或三角形网络或八边形网络；和/或
-所述镜片元件进一步包括至少四个光学元件，所述光学元件被组织成至少两组光学元件；和/或
-每组光学元件被组织成具有相同中心的至少两个同心环，每组光学元件的同心环由对应于与所述组中的至少一个光学元件相切的最小圆的内径以及对应于与所述组中的至少一个光学元件相切的最大圆的外径限定；和/或
-至少一部分、例如所有光学元件的同心环以镜片元件的表面的光学中心为中心，所述光学元件设置在所述镜片元件上；和/或
-光学元件同心环的直径在9.0mm与60mm之间；和/或
-两个连续的光学元件同心环之间的距离大于或等于5.0mm，两个连续同心环之间的距离由第一同心环的内径与第二同心环的外径之差限定，第二同心环更靠近镜片元件的周边。
本发明进一步涉及一种用于确定适于减缓配戴者眼睛的屈光异常的发展的镜片元件的方法，所述方法包括：
-配戴者处方数据提供步骤，在该步骤过程中，提供与所述配戴者的处方相关的配戴者处方数据，
-配戴条件数据提供步骤，在该步骤过程中，与所述配戴者配戴所述镜片元件的条件相关的配戴条件数据，
-配戴者视网膜数据提供步骤，在该步骤过程中，提供在与配戴条件相同的参考系中与配戴者视网膜的形状相关的视网膜数据，
-镜片元件确定步骤，在该步骤过程中，确定包括处方部分和多个至少三个光学元件的镜片元件，使得所述处方部分在与所述配戴数据相对应的配戴条件下并且针对中央凹视力基于所述配戴者的处方提供第一光焦度，并且至少一个光学元件具有针对周边视力不将图像聚焦在所述眼睛的视网膜上的光学功能。
有利地，本发明的方法允许使用光线追踪通过光学元件控制周边视力下的光的折射。因此，可以决定具有光学元件以便在配戴者的视网膜之前聚焦光线或者不聚焦光线。可以考虑标准或定制的条件，诸如配戴条件或视网膜的形状。
此外，本发明的方法允许在特定配戴条件下通过光学元件在距视网膜一定距离处控制平均聚焦或点或最小和最大范围，并且考虑配戴者的视网膜并且取决于偏心率。
例如，对于球面光学元件，本发明的方法允许确定视网膜的、最佳焦点为2D的周边散光图像。
例如，对于复曲面光学元件，本发明的方法允许确定周边点图像，无论光学元件的位置如何，其最佳焦点恒定为3D。
根据可以单独考虑或组合考虑的另外的实施例：
-在镜片元件确定步骤过程中，确定至少50％、例如至少80％的光学元件，以便将图像聚焦在距视网膜给定距离处；和/或
-在镜片元件确定步骤过程中，确定至少50％、例如至少80％的光学元件，以便沿着连接每个光学元件的参考点和配戴者的瞳孔中心的轴线将图像聚焦在距视网膜相同距离处；和/或
-在配戴条件数据提供步骤过程中提供的配戴条件数据对应于标准配戴条件；和/或
-在配戴条件数据提供步骤过程中提供的配戴条件数据对应于在配戴者身上测量的配戴条件；和/或
-在配戴者视网膜数据提供步骤过程中提供的配戴者视网膜数据对应于标准视网膜形状；和/或
-在配戴者视网膜数据提供步骤过程中提供的配戴者视网膜数据对应于在配戴者身上测量的视网膜的形状；和/或
-所述方法进一步包括前表面数据提供步骤，在该步骤过程中，提供表示所述镜片元件的前表面的前表面数据，并且其中，在所述镜片元件确定步骤过程中，确定后表面的形状和要放置在所述前表面上的光学元件，使得所述处方部分在与所述配戴数据相对应的配戴条件下并且针对中央凹视力基于所述配戴者的处方提供第一光焦度，并且至少一个光学元件具有针对周边视力不将图像聚焦在所述眼睛的视网膜上的光学功能。
附图说明
现在将参照附图来描述本发明的非限制性实施例，在附图中：
o图1是根据本发明的镜片元件的平面视图；
o图2是根据本发明的镜片元件的总体轮廓视图；
o图3表示菲涅耳镜高度轮廓的实例；
o图4表示衍射镜片径向轮廓的实例；
o图5展示了π-菲涅耳镜片轮廓；
o图6a至图6c展示了本发明的二元镜片实施例；
o图7a展示了在TABO惯例中的镜片的散光轴位γ；
o图7b展示了在用于表征非球面表面的惯例中的柱镜轴位γAX；
o图8至图10a以图解方式示出了眼睛和镜片的光学系统；
o图10b展示了斜轴散光；
o图11是根据本发明的方法的流程图。
o图12是根据本发明的实施例的镜片元件的平面视图；
o图13至图17展示了根据本发明的不同实施例的光学元件的不同组织；并且
o图18a至图19b展示了根据本发明的光学元件之间的不同类型的接合。
附图中的元件仅为了简洁和清晰而展示并且不一定按比例绘制。例如，图中的某些元件的尺寸可以相对于其他元件被放大，以帮助提高对本发明的实施例的理解。
具体实施方式
本发明涉及一种镜片元件，所述镜片元件旨在配戴在配戴者的眼睛前方。
在本说明书的剩余部分，可以使用如《上》、《底》、《水平》、《竖直》、《上方》、《下方》、《前》、《后》等术语、或其他指示相对位置的单词。在镜片元件的配戴条件下理解这些术语。
在本发明的上下文中，术语“镜片元件”可以指未切割的光学镜片或被磨边以配合特定眼镜架的眼镜光学镜片或眼科镜片以及适于定位在眼科镜片上的光学装置。光学装置可以定位于眼科镜片的前表面或后表面上。所述光学装置可以是光学贴片。光学装置可以适于可移除地定位在眼科镜片上，例如夹片(clip)，所述夹片被配置为夹在包括眼科镜片的眼镜架上。
根据本发明的镜片元件10适于配戴者并且旨在配戴在所述配戴者的眼睛前方。
如图1中所表示的，根据本发明的镜片元件10包括：
-处方部分12，以及
-多个至少三个光学元件14。
处方部分12被配置用于基于配戴者的用于矫正配戴者的所述眼睛的屈光异常的处方在标准配戴条件下和针对中央凹视力向配戴者提供第一光焦度。
配戴条件应被理解为镜片元件相对于配戴者眼睛的位置，例如由前倾角、角膜到镜片距离、瞳孔与角膜距离、眼睛转动中心(CRE)到瞳孔距离、CRE到镜片距离、以及包角来限定。
角膜到镜片距离是沿着处于第一眼位的眼睛的视轴(通常被视为是水平的)在角膜与镜片的后表面之间的距离，例如等于12mm。
瞳孔与角膜距离是沿着眼睛的视轴在其瞳孔与角膜之间的距离，通常等于2mm。
CRE到瞳孔距离是沿着眼睛的视轴在其转动中心(CRE)与角膜之间的距离，例如等于11.5mm。
CRE到镜片距离是沿着处于第一眼位的眼睛的视轴(通常被视为是水平的)在眼睛的CRE与镜片的后表面之间的距离，例如等于25.5mm。
前倾角是在镜片的后表面与处于第一眼位的眼睛的视轴(通常被视为是水平的)之间的相交处、在所述镜片的后表面的法线与处于第一眼位的眼睛的视轴之间在竖直平面上的角，例如等8°。
包角是在镜片的后表面与处于第一眼位的眼睛的视轴(通常被视为是水平的)之间的相交处、在所述镜片的后表面的法线与处于第一眼位的眼睛的视轴之间、在水平平面上的角，例如等0°。
标准配戴者条件的实例可以由8°的前倾角、12mm的角膜到镜片距离、2mm的瞳孔-角膜距离、11.5mm的CRE到瞳孔距离、25.5mm的CRE到镜片距离、以及0°的包角来限定。
术语“处方”应当被理解为指光焦度、散光、棱镜偏差的一组光学特性，所述光学特性是由眼科医师或验光师确定的以便例如借助于定位于配戴者眼睛前方的镜片矫正眼睛的视力缺陷。例如，近视眼的处方包括光焦度值和具有用于视远的轴位的散光值。
虽然本发明不涉及渐变镜片，但是在文件WO 2016/146590的图1至图10中展示了针对渐变镜片在本说明书中使用的措辞。技术人员可以针对单光镜片调整这些定义。
一种渐变镜片包括至少一个但优选地两个非旋转对称的非球面表面，例如但不限于渐变表面、回归表面、复曲面表面、或非复曲面表面。
已知的是，非球面表面上的任一点处的最小曲率CURVmin由以下公式来定义：
Figure GDA0003026036740000091
其中Rmax为局部最大曲率半径，用米来表示，并且CURVmin用屈光度来表示。
类似地，非球面表面上的任一点处的最大曲率CURVmax可以由以下公式来定义：
Figure GDA0003026036740000101
其中Rmin为局部最小曲率半径，用米来表示，并且CURVmax用屈光度来表示。
可以注意到，当表面局部为球面时，局部最小曲率半径Rmin和局部最大曲率半径Rmax是相同的，并且相应地，最小和最大曲率CURVmin和CURVmax也是相同的。当表面是非球面时，局部最小曲率半径Rmin和局部最大曲率半径Rmax是不同的。
根据最小曲率CURVmin和最大曲率CURVmax的这些表达式，标记为SPHmin和SPHmax的最小球镜和最大球镜可以根据所考虑的表面类型来推断。
当所考虑的表面是物体侧表面(又称为前表面)时，这些表达式如下：
Figure GDA0003026036740000102
以及
Figure GDA0003026036740000103
其中，n为镜片的成分材料的折射率。
如果所考虑的表面是眼球侧表面(又称为后表面)时，这些表达式如下：
Figure GDA0003026036740000104
以及
Figure GDA0003026036740000105
其中，n为镜片的成分材料的折射率。
如众所周知的，在非球面表面上的任一点处的平均球镜SPHmean也可以通过如下公式定义：
Figure GDA0003026036740000106
因此，平均球镜的表达式取决于所考虑的表面：
如果所述表面是物体侧表面，则
Figure GDA0003026036740000111
如果所述表面是眼球侧表面，则
Figure GDA0003026036740000112
还通过公式CYL＝|SPHmax-SRHmin|定义柱镜CYL。
镜片的任何非球面的特性可以借助于局部平均球镜和柱镜来表示。当柱镜为至少0.25屈光度时，可以认为表面是局部非球面的。
对于非球面而言，局部柱镜轴位γAX可以被进一步定义。图7a展示了在TABO惯例中定义的散光轴位γ，而图7b展示了在被定义用于表征非球面表面的惯例中的柱镜轴位γAX。
柱镜轴位γAX为最大曲率CURVmax的取向相对于参考轴位并且在所选的旋转方向上的角度。在上面定义的惯例中，参考轴位是水平的(该参考轴位的角度为0°)并且所述旋转方向在看向配戴者时对于每一只眼来说是逆时针的(0°≤γAX≤180°)。因此，+45°的柱镜轴位γAX的轴位值表示一条倾斜定向的轴线，在看向配戴者时所述轴线从位于右上方的象限延伸到位于左下方的象限。
此外，考虑到配戴着镜片的人的状况，渐变多焦点镜片还可以由光学特性限定。
图8和图9是眼睛和镜片的光学系统的图解展示，因此示出了在本说明书中使用的定义。更精确地，图8表示这种系统的透视图，展示了用于定义注视方向的参数α和β。图9是平行于配戴者头部的前后轴线的竖直平面图，并且在参数β等于0时的情况下所述竖直平面经过眼睛转动中心。
将眼睛转动中心标记为Q’。图9上以点划线示出的轴线Q’F’是经过眼睛转动中心并且在配戴者前方延伸的水平轴线，即对应于主注视视角的轴线Q’F’。此轴线在被称为配镜十字的点上切割镜片的非球面表面，所述点存在于镜片上而使眼镜师能够将镜片定位在镜架中。镜片的后表面与轴线Q’F’的相交点是点O。如果O位于后表面上，它可以是配镜十字。具有中心Q’和半径q’的顶球，在水平轴线的一点上与镜片的后表面相切。作为实例，25.5mm的半径q’的值对应于一个常用值，并且在配戴镜片时提供令人满意的结果。
给定注视方向—图8中的实线所表示—对应于眼睛绕着Q’转动的位置和顶球的点J；角β是在轴线Q’F’与直线Q’J在包括轴线Q’F’的水平平面上的投影之间形成的角；这个角出现在图3的示意图上。角α是在轴线Q’J与直线Q’J在包括轴线Q’F’的水平平面上的投影之间形成的角；这个角出现在图8和图9的示意图上。因此，给定的注视图对应于顶球的点J或者对应于一对(α，β)。如果注视降低角的值在正向越大，则注视降低越多；并且如果所述值在负向越大，则注视升高越多。
在给定的注视方向上，在物体空间中位于给定物距处的点M的图像形成在对应于最小距离JS和最大距离JT的两个点S与T之间，所述最小距离和最大距离将是矢状局部焦距和切向局部焦距。在点F’处形成了物体空间中无穷远处的点的图像。距离D对应于镜片的后冠状面。
艾格玛函数(Ergorama)是使物点的通常距离关联于每一个注视方向的函数。典型地，在遵循主注视方向的视远中，物点处于无穷远处。在遵循基本上对应于在朝向鼻侧的绝对值为约35°的角α和约5°的角β的注视方向的视近中，物距大约为30cm到50cm。为了了解关于艾格玛函数的可能定义的更多细节，可以考虑美国专利US-A-6,318,859。所述文件描述了艾格玛函数、其定义及其建模方法。对于本发明的方法而言，点可以处于无穷远处或不处于无穷远处。艾格玛函数可以是配戴者的屈光不正或配戴者的下加光的函数。
使用这些要素可以在每一个注视方向上定义配戴者的光焦度和散光。针对注视方向(α，β)来考虑在由艾格玛函数给定的物距处的物点M。在物体空间中针对对应光线上的点M将物体接近度ProxO定义为点M与顶球的点J之间的距离MJ的倒数：
ProxO＝1/MJ
这使得能够在针对顶球的所有点的一种薄镜片近似内计算物体接近度，所述薄镜片近似用于确定艾格玛函数。对于真实镜片而言，物体接近度可以被视为在对应光线上物点与镜片的前表面之间的距离的倒数。
对于同一注视方向(α，β)而言，具有给定物体接近度的点M的图像形成于分别对应于最小焦距和最大焦距(其将是矢状焦距和切向焦距)的两个点S与T之间。量ProxI被称为点M的图像接近度：
Figure GDA0003026036740000131
通过用薄镜片的情况类推，因此针对给定注视方向和给定物体接近度，即，针对物体空间在对应光线上的一点，可以将光焦度Pui定义为图像接近度与物体接近度之和。
Pui＝ProxO+ProxI
用相同的符号表示法，针对每个注视方向和给定物体接近度将散光Ast定义为：
Figure GDA0003026036740000132
此定义对应于由镜片产生的光束的散光。可以注意到，所述定义在主注视方向上给出了散光的典型值。通常被称为轴位的散光角是角γ。角γ是在与眼睛关联的参考系{Q’，xm，ym，zm}中测量的。它对应于借以形成图像S或T的角，所述角取决于结合平面{Q’，zm，ym}中的方向zm所使用的惯例。
考虑到经过配戴者眼睛的转动中心的光线，已经针对中央凹视力限定了光焦度和散光。
考虑到图10a所示的经过配戴者瞳孔中心的光线，可以以类似的方式针对周边视力限定光焦度和散光。
在配戴条件下，镜片的光焦度和散光的可能定义因此可以如B.Bourdoncle等人的论文中所阐释那样计算，所述论文的题目为“通过渐变眼科镜片的光线追踪[Ray tracingthrough progressive ophthalmic lenses]”(1990年国际镜片设计会议，D.T.Moore编，英国光电光学仪器学会会议记录)。
处方部分12可以进一步被配置为针对中央凹视力基于配戴者的处方向配戴者提供针对中央凹视力的第二光焦度，所述第二光焦度与第一光焦度不同。
在本发明的意义上，当两个光焦度之间的差大于或等于0.5D时，认为两个光焦度是不同的。
当人的眼睛的屈光异常对应于近视时，第二光焦度大于第一光焦度。
当人的眼睛的屈光异常对应于远视时，第二光焦度小于第一光焦度。
处方部分优选地形成为除了形成为多个光学元件的部分之外的部分。换言之，处方部分是与由多个光学元件形成的部分互补的部分。
处方部分可以具有连续的光焦度变化。例如，处方部分可以具有渐变多焦点设计。
处方部分的光学设计可以包括
-配镜十字，在所述配镜十字处，光焦度为负，
-第一区，当配戴者戴着镜片元件时，所述第一区在处方部分的颞侧延伸。在第一区中，当朝颞侧延伸时，光焦度增大，并且在镜片的鼻侧，眼科镜片的光焦度与在配镜十字处的基本上相同。
在WO 2016/107919中更详细地披露了这种光学设计。
替代性地，处方部分中的光焦度可以包括至少一种不连续性。
如图1上所表示，镜片元件可以分成五个互补区：中心区16，所述中心区的光焦度等于第一屈光力；四个在45°处的象限Q1、Q2、Q3、Q4，至少一个象限至少具有光焦度等于第二光焦度的点。
在本发明的意义上，根据图1上所示的TABO惯例，“在45°处的象限”应理解为朝45°/225°和135°/315°方向定向的90°的等角度象限。
优选地，中心区16包括框架参考点并且具有大于或等于4mm且小于或等于22mm的直径，所述框架参考点面向在标准配戴条件下直视前方的配戴者的瞳孔。
根据本发明的实施例，至少下部象限Q4具有针对中央视力的第二光焦度，所述第二光焦度与符合用于矫正屈光异常的处方的第一光焦度不同。
例如，处方部分具有渐变多焦点屈光函数。渐变多焦点屈光函数可以在上部象限Q2与下部象限Q4之间延伸。
有利地，这样的配置允许补偿由于添加镜片而当人在例如视近距离观看时的调节滞后。
根据实施例，颞侧象限Q3和鼻侧象限Q1中的至少一个具有第二光焦度。例如，颞侧象限Q3具有随镜片偏心率变化的焦度变化。
有利地，这种配置提高了周边视力的屈光异常控制的效率，并且在水平轴线上具有更大的效果。
根据实施例，四个象限Q1、Q2、Q3和Q4具有同心的焦度渐变。
根据本发明的实施例，镜片的中心区对应于以镜片元件的光学中心为中心的区，不包括光学元件。例如，镜片元件可以包括以所述镜片元件的光学中心为中心并且具有等于0.9mm的直径的空区，所述空区不包括光学元件。
镜片元件的光学中心可以对应于镜片的配适点。
替代性地，光学元件可以设置在镜片元件的整个表面上。
多个至少三个光学元件14中的至少一个光学元件具有不将图像聚焦在配戴者眼睛的视网膜上、用于周边视力的光学功能。
在本发明的意义上，“聚焦”应理解为产生具有圆形截面的聚焦斑点，所述圆形截面可以减小到焦平面中的一点。
有利地，光学元件的这种光学功能减小在周边视力下配戴者眼睛的视网膜的变形，允许减缓配戴镜片元件的人的眼睛的屈光异常的发展。
光学元件可以如图1所表示，是不连续的光学元件。
在本发明的意义上，如果沿着由镜片元件的表面支撑、连接位于镜片元件的所述表面上的两个光学元件的所有路径，会到达光学元件所位于的基础表面，则所述两个光学元件是不连续的。
当至少两个光学元件所位于的表面是球面时，基础表面对应于所述球面表面。换言之，如果沿着连接位于球面表面上的两个光学元件并且由所述球面表面支撑的所有路径，会到达所述球面表面，则所述两个光学元件是不连续的。
当至少两个光学元件所位于的表面是非球面时，基础表面对应于最适合所述非球面表面的局部球面表面。换言之，如果沿着连接位于非球面表面上的两个光学元件并且由所述非球面表面支撑的所有路径，会到达最适合非球面表面的球面表面，则所述两个光学元件是不连续的。
如图12所表示，多个光学元件14可以包括至少两个连续的光学元件。
在本发明的意义上，如果存在由镜片元件的表面支撑、连接位于镜片元件的所述表面上的两个光学元件的所有路径，则所述两个光学元件是连续的，并且如果沿着所述路径，则一个光学元件没有到达光学元件所位于的基础表面。
当至少两个光学元件所位于的表面是球面时，基础表面对应于所述球面表面。换言之，如果存在由球面表面支撑并且连接位于所述球面表面上的两个光学元件的路径，则所述两个光学元件是连续的，并且如果沿着所述路径，则一个光学元件可能没有到达所述球面表面。
当至少两个光学元件所位于的表面是非球面时，基础表面对应于最适合所述非球面表面的局部球面表面。换言之，如果存在由非球面表面支撑并连接位于所述非球面表面上的两个光学元件的路径，则所述两个光学元件是连续的，并且如果沿着所述路径，则一个光学元件可能没有到达最适合非球面表面的球面表面。
有利地，具有连续的光学元件有助于改善镜片元件的美观并且更容易制造。
多个光学元件14中的至少一个、优选所有光学元件具有不将图像聚焦在配戴者眼睛的视网膜上的光学功能，特别是针对周边视力和优选地针对中央视力和周边视力。
有利地，光学元件的这种光学功能减小在周边视力下配戴者眼睛的视网膜的变形，允许减缓配戴镜片元件的人的眼睛的屈光异常的发展。
根据本发明的优选实施例，至少两个连续的光学元件是独立的。
在本发明的意义上，如果产生独立图像，则认为两个光学元件是独立的。
特别地，当“在中央视力下”被平行光束照射时，每个“独立的连续光学元件”在图像空间中的平面上形成与其相关的斑点。换言之，当隐藏“光学元件”之一时，即使这个光学元件与另一光学元件连续，斑点也会消失。
对于US 7976158中披露的经典菲涅耳环(具有单焦度)，所述菲涅耳环产生单个斑点，如果隐藏环的一小部分，斑点位置不会改变。因此，菲涅耳环不能被认为是一系列“独立的连续光学元件”。根据本发明的实施例，光学元件具有特定尺寸。特别地，所述光学元件具有可内接在直径大于或等于0.8mm且小于或等于3.0mm、优选地大于或等于1.0mm且小于2.0mm的圆内的外形形状。
根据本发明的实施例，光学元件位于网络上。
光学元件所位于的网络可以是结构化网络，如图12至图16所示。
在图12至图15所示的实施例中，光学元件沿多个同心环定位。
光学元件的同心环可以是环形环。
根据本发明的实施例，镜片元件进一步包括至少四个光学元件。所述至少四个光学元件被组织成至少两组光学元件，每组光学元件被组织成具有相同中心的至少两个同心环，每组光学元件的同心环由内径和外径限定。
根据本发明的实施例，每组光学元件中的光学元件是连续的。
每组光学元件的同心环的内径对应于与所述组光学元件中的至少一个光学元件相切的最小圆。光学元件的同心环的外径对应于与所述组中的至少一个光学元件相切的最大圆。
例如，镜片元件可以包括n个光学元件环，f内1指的是最靠近镜片元件的光学中心的同心环的内径，f外1指的是最靠近镜片元件的光学中心的同心环的外径，f内n指的是最靠近镜片元件的周边的环的内径，并且f外n指的是最接近镜片元件的周边的“同心环”的外径。
两个连续光学元件同心环i和i+1之间的距离Di可以表示为：
Di＝|f内i+1-f外i|,
其中，f外i指的是第一光学元件环i的外径并且f内i+1指的是第二光学元件环i+1的内径，其与第一光学元件环相连并且更靠近镜片元件的周边。
根据本发明的另一个实施例，光学元件被组织成以镜片元件的表面的光学中心为中心的同心环，所述镜片元件的表面上设置有所述光学元件并连接每个光学元件的几何中心。
例如，镜片元件可以包括n个光学元件环，f1指的是最靠近镜片元件的光学中心的环的直径，并且fn指的是最靠近镜片元件的周边的环的直径。
两个连续光学元件同心环i和i+1之间的距离Di可以表示为：
Figure GDA0003026036740000181
其中，fi指的是第一光学元件环i的直径，并且fi+1指的是第二光学元件环i+1的直径，其与第一光学元件环相连并且更靠近镜片元件的周边，并且
其中，di指的是在第一光学元件环上的光学元件的直径，并且di+1指的是在第二光学元件环上的光学元件的直径，第二光学元件环与第一环相连并且更靠近镜片元件的周边。光学元件的直径对应于内接光学元件的外形形状的圆的直径。
光学元件的同心环可以是环形环。
有利地，镜片元件的光学中心和光学元件同心环的中心重合。例如，镜片元件的几何中心、镜片元件的光学中心和光学元件同心环的中心重合。
在本发明的意义上，术语“重合”应理解为非常靠近在一起，例如相距小于1.0mm。
两个连续同心环之间的距离Di可以根据i而变化。例如，两个连续同心环之间的距离Di可以在2.0mm与5.0mm之间变化。
根据本发明的实施例，两个连续光学元件同心环之间的距离Di大于2.00mm、优选为3.0mm、更优选为5.0mm。
有利地，在两个连续光学元件同心环之间具有大于2.00mm的距离Di允许在这些光学元件环之间管理更大的折射面积，从而提供更好的视敏度。
考虑到镜片元件的环形区具有大于9mm的内径和小于57mm的外径，使几何中心位于距镜片元件的光学中心小于1mm的距离，位于所述圆形区内的光学元件部分的面积总和与所述圆形区的面积之间的比率在20％与70％之间、优选在30％与60％之间、更优选在40％与50％之间。
换言之，发明人已经观察到，对于上述比率的给定值，光学元件的组织成同心环，其中这些环间隔大于2.0mm的距离，允许提供折射区域的环形区比当光学元件设置在六边形网络中或随机地设置在镜片元件的表面上时管理的折射区域更容易制造，从而提供更好的眼睛屈光异常矫正，并因此提供更好的视敏度。
根据本发明的实施例，镜片元件的所有光学元件的直径di是相同的。
根据本发明的实施例，当i朝向镜片元件的周边增加时，两个连续同心环i和i+1之间的距离Di可以增加。
光学元件同心环可以具有9mm与60mm之间的直径。
根据本发明的实施例，镜片元件包括设置成至少2个同心环、优选地多于5个、更优选地多于10个同心环的光学元件。例如，光学元件可以设置成以镜片的光学中心为中心的11个同心环。
在图12中，光学元件是沿一组5个同心环定位的微镜片。微镜片的光焦度和/或柱镜可以根据它们沿同心环的位置而不同。
在图13中，光学元件对应于同心圆的不同扇区。
在图14b中，光学元件对应于纯圆柱形同心环的一部分，如图14a所示。在该实例中，光学元件具有恒定的焦度但是具有可变的柱镜轴位。
根据本发明的实施例，例如图12所示，镜片元件可以进一步包括径向定位在两个同心环之间的光学元件14。在图12所示的实例中，在两个同心环之间仅放置4个光学元件，然而，可以在两个环之间放置更多光学元件。
光学元件可以放置在结构化网络上，所述结构化网络是方形网络或六边形网络或三角形网络或八边形网络。
在图16中示出了本发明的这种实施例，其中光学元件14放置在方形网络上。
替代性地，光学元件可以放置在随机结构网络上，诸如Voronoid网络，如图17所示。
有利地，使光学元件放置在随机结构上限制了光散射或衍射的风险。
两个连续光学元件之间的不同连接是可能的。
例如，如图18a和图18b所示，至少一部分、例如所有的光学元件在两个连续光学元件之间具有恒定的光焦度和不连续的一阶导数。在图18a和图18b所示的实例中，teta是极坐标参考中的角坐标。如在该实施例中可以观察到的，在没有球镜的连续光学元件之间没有区域。
替代性地，如图19a和图19b所示，至少一部分、例如所有的光学元件在两个连续光学元件之间具有变化的光焦度和连续的一阶导数。
为了获得这种变化，这里可以使用两个恒定焦度，一个是正的，一个是负的。负焦度的面积远小于正焦度的面积，因此总体焦度具有正焦度效应。
图19a和图19b所示的该实施例中的一个重点是Z坐标与折射区域相比总是正的。
如图2上所示，根据本发明的镜片元件10包括形成为朝向物体侧的凸曲面的物体侧表面F1、以及形成为具有与物体侧表面F1的曲率不同的曲率的凹面的眼睛侧表面F2。
根据本发明的实施例，至少一部分、例如所有的光学元件位于镜片元件的前表面上。
至少一部分、例如所有的光学元件可以位于镜片元件的后表面上。
至少一部分、例如所有的光学元件可以位于镜片元件的前表面与后表面之间。例如，镜片元件可以包括形成光学元件的具有不同折射率的区。
根据本发明的实施例，至少一个光学元件具有针对周边视力将图像聚焦在除视网膜之外的位置上的光学功能。
优选地，至少50％、例如至少80％、例如所有的光学元件具有针对周边视力将图像聚焦在除视网膜之外的位置上的光学功能。
根据本发明的优选实施例，至少针对周边视力而言，所有的光学元件被配置成使得穿过每个光学元件的光线的平均焦点在距配戴者的视网膜相同的距离处。
可以优化每个光学元件的光学功能、特别是屈光功能，以便在配戴者眼睛的视网膜的恒定距离处提供焦点图像，特别是在周边视力下。这种优化需要根据光学元件在镜片元件上的位置来调整每个光学元件的屈光功能。
特别地，发明人已经确定穿过在周边视力(距瞳孔中心30°)下分析的球形3D形状微镜片的光束的点图不是一个点。
为了获得一个点，发明人已经确定光学元件应该具有柱镜度，例如具有复曲面形状。
通常作为视觉缺陷遇到的散光类型是不同平面中不同镜片曲率引起的。但即使是完全对称的球面镜片也表现出一种光散光，光从光轴外的一点开始接近镜片。如图10b上所示，斜轴散光是轴外光线的像差，其导致物平面中的径向线和切线在图像空间中清晰聚焦在不同距离处。
因此，沿其光轴观看球面镜片不产生散光。如果看到光学元件使得光学元件的轴线穿过眼睛、特别是针对周边视力穿过瞳孔的中心，则没有散光。然而，在所有其他情况下，甚至当光学元件与注视方向相比偏心时更是如此，特别是对于周边视力，人们具有斜轴散光。穿过光学元件的光在所有子午线上、即从光学元件的中心到边缘“看不到”相同的焦度。
根据本发明的实施例，光学元件被配置成使得至少沿着镜片的一个区段，光学元件的平均球镜从所述区段的某个点朝向所述区段的周边增大。
光学元件可以被进一步被配置成使得至少沿着镜片的一个区段，例如至少与光学元件的平均球镜增大所沿着的区段相同的区段，柱镜从所述区段的某个点(例如，与平均球镜相同的点)朝所述区段的周边部分增大。
有利地，使光学元件配置成沿着镜片的至少一个区段，光学元件的平均球镜和/或平均柱镜从所述区段的点朝向所述区段的周边部分增大，允许在近视情况下增大光线在视网膜前方的散焦，或在远视情况下增大光线在视网膜后面的散焦。
换言之，发明人已经观察到将光学元件配置成使得沿着所述镜片的至少一个区段，光学元件的平均球镜从所述区段的点朝向所述区段的周边部分增大，有助于减缓眼睛的比如近视或远视等屈光异常的发展。
光学元件可以被配置成使得沿着镜片的至少一个区段，光学元件的平均球镜和/或柱镜从所述区段的中心朝向所述区段的周边部分增大。
根据本发明的实施例，光学元件被配置成使得在标准配戴条件下，至少一个区段是水平区段。
平均球镜和/或柱镜可以沿着至少一个水平区段根据增大函数而增大，增大函数是高斯函数。高斯函数在镜片的鼻部与颞部之间可以是不同的，以便考虑人的视网膜的不对称性。
替代性地，平均球镜和/或柱镜可以沿着至少一个水平区段根据增大函数而增大，所述增大函数是二次函数。所述二次函数在镜片的鼻部与颞部之间可以是不同的，以便考虑人的视网膜的不对称性。
根据本发明的实施例，光学元件的平均球镜和/或柱镜从所述区段的第一点朝向所述区段的周边部分增大，并且从所述区段的第二点朝向所述区段的周边部分减小，第二点比第一点更靠近所述区段的周边部分。
在表1中展示了这样的实施例，其根据它们到镜片元件的光学中心的径向距离来提供光学元件的平均球镜。
在表1的实例中，光学元件是放置在具有329.5mm的曲率的球面前表面上的微镜片，并且镜片元件由具有1.591的折射率的光学材料制成，配戴者的处方光焦度为6D。光学元件应在标准配戴条件下配戴，并且配戴者的视网膜被认为在30°的角度下具有0.8D的散焦。
确定光学元件具有2D的周边散焦。
距光学中心的距离(mm) 光学元件的平均球镜(D)
0 1.992
5 2.467
7.5 2.806
10 3.024
15 2.998
20 2.485
表1
如表1中所示，从靠近镜片元件的光学中心开始，光学元件的平均球镜朝向所述区段的周边部分增大，然后朝向所述区段的周边部分减小。
根据本发明的实施例，光学元件的平均柱镜从所述区段的第一点朝向所述区段的周边部分增大，并且从所述区段的第二点朝向所述区段的周边部分减小，第二点比第一点更靠近所述区段的周边部分。
在表2和表3中展示了这样的实施例，其提供了在对应于局部径向的第一方向Y和与第一方向正交的第二方向X上投影的柱镜向量的幅度。
在表2的实例中，光学元件是放置在具有167.81mm的曲率的球面前表面上的微镜片，并且镜片元件由具有1.591的折射率的材料制成，配戴者的处方光焦度是-6D。应在标准配戴条件下配戴镜片元件，并且认为配戴者的视网膜在30°的角度下具有0.8D的散焦。确定光学元件提供2D的周边散焦。
在表3的实例中，光学元件是放置在具有167.81mm的曲率的球面前表面上的微镜片，并且镜片元件由具有1.591的折射率的材料制成，配戴者的处方光焦度是-1D。应在标准配戴条件下配戴镜片元件，并且认为配戴者的视网膜在30°的角度具有0.8Di的散焦。确定光学元件提供2D的周边散焦。
Figure GDA0003026036740000241
表2
Figure GDA0003026036740000242
表3
如表2和3所示，从靠近镜片元件的光学中心开始，光学元件的柱镜朝向所述区段的周边部分增大，然后朝向所述区段的周边部分减小。
根据本发明的实施例，处方部分包括光学中心，并且光学元件被配置成使得沿着穿过镜片的光学中心的任何区段，光学元件的平均球镜和/或柱镜从光学元件朝向镜片的周边部分增大。
例如，光学元件可以沿着以所述部分的光学中心为中心的圆规则地分布。
在直径为10mm且以处方部分的光学中心为中心的圆上的光学元件可以是具有2.75D的平均球镜的微镜片。
在直径为20mm且以处方部分的光学中心为中心的圆上的光学元件可以是具有4.75D的平均球镜的微镜片。
在直径为30mm且以处方部分的光学中心为中心的圆上的光学元件可以是具有5.5D的平均球镜的微镜片。
在直径为40mm且以处方部分的光学中心为中心的圆上的光学元件可以是具有5.75D的平均球镜的微镜片。
可以基于人的视网膜的形状来调整不同微镜片的柱镜。
根据本发明的实施例，处方部分包括视远参考点、视近参考点、以及连接视远参考点和视近参考点的子午线。例如，处方部分可以包括渐变多焦点镜片设计，其适于人的处方或适于减缓配戴镜片元件的人的眼睛的屈光异常的发展。
优选地，根据这样的实施例，光学元件被配置成使得在标准配戴条件下沿着镜片的任何水平区段，光学元件的平均球镜和/或柱镜从所述水平区段与子午线的交叉点朝向镜片的周边部分增大。
所述子午线对应于主注视方向与镜片表面的交叉点的轨迹。
沿着所述区段的平均球镜和/或平均柱镜增大函数可以根据所述区段沿着子午线的位置而不同。
特别地，沿着所述区段的平均球镜和/或平均柱镜增大函数是不对称的。例如，在标准配戴条件下，平均球镜和/或平均柱镜增大函数沿着竖直和/或水平区段是不对称的。
根据本发明的实施例，在标准配戴条件下并且针对周边视力，所述光学元件中的至少一个具有非聚焦光学功能。
优选地，在标准配戴条件下并且针对周边视力，至少50％、例如至少80％、例如所有的光学元件14具有非聚焦光学功能。
在本发明的意义上，“非聚焦光学功能”应理解为在标准配戴条件下并且针对周边视力不具有单个焦点。
替代性地，光学元件的这种光学功能减小配戴者的眼睛视网膜的变形，允许减缓配戴所述镜片元件的人的眼睛的屈光异常的发展。
具有非聚焦光学功能的至少一个元件是透明的。有利地，非连续的光学元件在镜片元件上不可见并且不影响镜片元件的美观。
根据本发明的实施例，镜片元件可以包括承载处方部分的眼科镜片和承载多个至少三个光学元件的夹片，所述光学元件适于在配戴镜片元件时可移除地附接到眼科镜片。
有利地，当人处于远距离环境中、例如室外时，人可以将夹片与眼科镜片分开，并最终替换上没有至少三个光学元件中的任何一个的第二夹片。例如，第二夹片可以包括防晒色调。人还可以使用眼科镜片而无需任何额外的夹片。
光学元件可以独立地添加到镜片元件上，添加到镜片元件的每个表面上。
可以将这些光学元件添加在定义的阵列上，如正方形或六边形或随机或其他。
光学元件可以覆盖镜片元件的特定区，如在中心或任何其他区域。
可以根据镜片元件的区来调整光学元件密度或焦度量。通常，光学元件可以定位于镜片元件的周边，以增加光学元件对近视控制的影响，从而补偿由于例如视网膜的周边形状引起的周边散焦。
根据本发明的优选实施例，半径包含在2mm与4mm之间的每个圆形区包括位于距光学元件的光学中心一段距离处的几何中心，所述距离大于或等于所述半径+5mm，位于所述圆形区内的光学元件部分的面积之和与所述圆形区的面积之间的比率在20％与70％之间、优选地在30％与60％之间、更优选地在40％与50％之间。
光学元件可以使用不同的技术制造，如直接表面处理、成型、铸造或注塑、压花、成膜、或光刻法等......
根据本发明的实施例，至少一个、例如所有的光学元件的形状被配置为在人眼的视网膜前方形成焦散点。换言之，这样的光学元件被配置成使得光通量集中的每个区段平面(如果有的话)位于人眼的视网膜前方。
根据本发明的实施例，至少一个、例如所有的具有非球面光学功能的光学元件是多焦点屈光微镜片。
在本发明的意义上，光学元件是“多焦点屈光微镜片”，包括双焦点(具有两个焦度)、三焦点(具有三个焦度)、渐变多焦点镜片，具有连续变化的焦度，例如非球面渐变表面镜片。
在本发明的意义上，“微镜片”具有可内接在直径大于或等于0.8mm且小于或等于3.0mm、优选地大于或等于1.0mm且小于2.0mm的圆内的外形形状。
根据本发明的实施例，光学元件中的至少一个、优选地多于50％、更优选地多于80％的光学元件是非球面微镜片。在本发明的意义上，非球面微镜片在其表面上具有连续的焦度演变。
非球面微镜片可以具有介于0.1D与3D之间的非球面性。非球面微镜片的非球面性对应于在微镜片中心测量的光焦度与在微镜片周边测量的光焦度之比。
微镜片的中心可以由以微镜片的几何中心为中心并且直径在0.1mm与0.5mm之间、优选地等于2.0mm的球面区域限定。
微镜片的周边可以由以微镜片的几何中心为中心并且内径在0.5mm与0.7mm之间、外径在0.70mm与0.80mm之间的环形区限定。
根据本发明的实施例，非球面微镜片在其几何中心的光焦度的绝对值在2.0D与7.0D之间，并且在其周边的光焦度的绝对值在1.5D与6.0D之间。
在涂覆上面设置有光学元件的镜片元件的表面之前，非球面微镜片的非球面性可以根据距所述镜片元件的光学中心的径向距离而变化。
另外，在涂覆上面设置有光学元件的镜片元件的表面之后，非球面微镜片的非球面性可以进一步根据距所述镜片元件的光学中心的径向距离而变化。
根据本发明的实施例，至少一个多焦点屈光微镜片具有复曲面表面。复曲面表面是旋转表面，其可以通过围绕旋转轴线(最终定位在无穷远处)旋转一个圆或弧来产生，所述旋转轴线不穿过其曲率中心。
复曲面镜片具有彼此成直角的两个不同的径向轮廓，因此产生两个不同的焦度。
复曲面镜片的复曲面和球面部件产生像散光束，而不是单点焦点。
根据本发明的实施例，至少一个、例如所有的具有非球面光学功能的光学元件是复曲面屈光微镜片。例如，球镜度值大于或等于0屈光度(δ)且小于或等于+5屈光度(δ)并且柱镜度值大于或等于0.25屈光度(δ)的复曲面屈光微镜片。
穿过球面微镜片的周边光线的倾斜效应产生斜轴散光，从而产生未聚焦的光束。
有利地，具有复曲面微镜片允许将穿过微镜片的光线聚焦在距配戴者的视网膜给定距离处。
作为具体实施例，复曲面屈光微镜片可以是纯柱镜，意味着子午线最小焦度为零，而子午线最大焦度严格为正，例如小于5屈光度。
根据本发明的实施例，至少一个、例如所有的光学元件由双折射材料制成。换言之，光学元件由具有取决于光的偏振和传播方向的折射率的材料制成。双折射可以被量化为材料展现出的折射率之间的最大差异。
根据本发明的实施例，至少一个、例如所有的光学元件具有不连续性，比如不连续表面，例如菲涅耳表面和/或具有不连续的折射率分布。
图3表示可以用于本发明的光学元件的菲涅耳镜高度轮廓的实例。
根据本发明的实施例，至少一个、例如所有的光学元件由衍射镜片制成。
图4表示可以用于本发明的光学元件的衍射镜片径向轮廓的实例。
至少一个、例如所有的衍射镜片可以包括如WO 2017/176921中披露的超颖表面结构。
衍射镜片可以是菲涅耳镜片，其相位函数ψ(r)在标称波长处具有π相位跃变，如图5中所看到的。为了清晰起见，可以给这些结构命名为“π-菲涅耳镜片”，因为它与相位跃变是2π的多个值的单焦点菲涅耳镜片相反。相位函数在图5中显示的π-菲涅耳镜片主要在与屈光度0δ和正屈光度P、例如3δ相关的两个衍射级中衍射光。
根据本发明的实施例，至少一个、例如所有的光学元件是多焦点二元部件。
例如，如图6a中所示，二元结构主要显示两个屈光度，表示为-P/2和P/2。当与如图6b中所示的屈光结构相关联时，屈光度为P/2，图6c中表示的最终结构具有屈光度0δ和P。所示的情况与P＝3δ相关。
根据本发明的实施例，至少一个、例如所有的光学元件是像素化镜片。在EyalBen-Eliezer等人的“APPLIED OPTICS[应用光学]，第44卷，第14期，2005年5月10日”中披露了多焦点像素化镜片的实例。
根据本发明的实施例，至少一个、例如所有的光学元件具有带高阶光学像差的光学功能。例如，光学元件是由泽尼克多项式定义的连续表面构成的微镜片。
根据本发明的实施例，至少一个、例如至少70％、例如所有的光学元件是有源光学元件，其可以手动激活或由光学镜片控制器装置自动激活。
有源光学元件可以包括具有可变折射率的材料，折射率的值由光学镜片控制器装置控制。
本发明还涉及一种用于确定适于减缓配戴者眼睛的屈光异常发展的镜片元件的方法。
如图11上所展示的，本发明的方法至少包括：
-配戴者处方数据提供步骤S1，
-配戴条件数据提供步骤S2，
-配戴者视网膜数据提供步骤S3，以及
-镜片元件确定步骤S4，
在配戴者处方数据提供步骤S1过程中，提供与所述配戴者的处方相关的配戴者处方数据。
在配戴者条件数据提供步骤S2过程中，提供与配戴者配戴镜片元件的条件有关的配戴条件数据。
根据本发明的实施例，在配戴条件数据提供步骤过程中提供的配戴条件数据对应于标准配戴条件。
替代性地，在配戴条件数据提供步骤过程中提供的配戴条件数据对应于在配戴者身上测量的或者例如基于与配戴者有关的形态或姿势数据而定制的配戴条件。
在配戴者视网膜数据提供步骤S3过程中，提供在与配戴条件相同的参考系中与配戴者视网膜的形状相关的视网膜数据。
根据本发明的实施例，在配戴者视网膜数据提供步骤过程中提供的配戴者视网膜数据对应于标准视网膜形状。
标准视网膜形状的实例在Mutti DO1、Hayes JR、Mitchell GL、Jones LA、Moeschberger ML、Cotter SA、Kleinstein RN、Manny RE、Twelker JD、Zadnik K的“Refractive error,axial length,and relative peripheral refractive errorbefore and after the onset of myopia[屈光不正、轴向长度和近视发作前后的相对周边屈光不正]”中进行了披露；CLEERE研究组，Invest Ophthalmol Vis Sci.2007年6月；48(6):2510-9。
标准视网膜形状的其他实例在Atchison DA1、Pritchard N、Schmid KL的“Peripheral refraction along the horizontal and vertical visual fields inmyopia[近视下沿着水平和竖直视野的周边屈光]”中进行了披露，Vision Res.2006年4月；46(8-9):1450-8。
标准视网膜形状的其他实例在Donald O.Mutti、Robert I.Sholtz、NinaE.Friedman和Karla Zadnik，IOVS，2000年4月，第41卷，第5期的“Peripheral Refractionand Ocular Shape in Children[儿童的周边屈光和眼形状]”。
替代性地，在配戴者视网膜数据提供步骤过程中提供的配戴者视网膜数据可以对应于在配戴者身上测量的或者例如基于配戴者的形态或处方而定制的视网膜的形状。
在镜片元件确定步骤S4过程中，确定包括处方部分和多个至少三个光学元件的镜片元件。
确定镜片元件，使得处方部分在与配戴数据相对应的配戴条件下并且针对中央凹视力基于配戴者的处方提供第一光焦度。
此外，确定至少一个光学元件，例如至少50％、优选至少80％的光学元件必须具有针对周边视力不将图像聚焦在眼睛的视网膜上的光学功能。
有利地，提供所确定的镜片元件用于对应于配戴者的处方的中央凹视力矫正，并且对于。
根据本发明的实施例，在镜片元件确定步骤过程中，确定至少50％、例如至少80％的光学元件以便将图像聚焦在距视网膜的给定距离处。沿着连接所述光学元件的参考点(例如镜片元件的光学中心)和配戴者的瞳孔中心的轴线为每个光学元件限定所述距离。
替代性地，确定至少50％、例如至少80％的光学元件以便沿着连接每个光学元件的参考点和配戴者的瞳孔中心的轴线将图像聚焦在视网膜的相同距离处。
如图11上所示，本发明的方法可以进一步包括前表面数据提供步骤S40。
在前表面数据提供步骤S40过程中，提供表示镜片元件的前表面的前表面数据。
根据这样的实施例，在镜片元件确定步骤过程中，确定后表面的形状和要放置在前表面上的光学元件，使得处方部分在与配戴数据相对应的配戴条件下并且针对中央凹视力基于配戴者的处方提供第一光焦度，并且至少一个光学元件具有针对周边视力不将图像聚焦在眼睛的视网膜上的光学功能。
根据优选实施例，在镜片元件确定步骤过程中，确定后表面的形状，使得处方部分在与配戴数据相对应的配戴条件下并且针对中央凹视力基于配戴者的处方提供第一光焦度。
确定光学元件以便将其放置在先前确定的镜片的前表面或后表面上，并针对周边视力将图像聚焦在眼睛的视网膜的给定距离处。
如所看到的，可以优化光学元件本身，但是也可以优化相反的镜片表面，或者将两者结合，以针对周边视力减少光学元件的像差。在这种情况下，它将是处方部分和光学元件的优化之间的折衷。这在光学元件大规模生产时(模具、嵌入镜片中的薄膜)尤其相关。
以上已经借助于实施例描述了本发明，而并不限制总体发明构思。
在参考前述说明性实施例时，许多进一步的修改和变化将对本领域的技术人员而言是明显的，这些实施例仅以举例方式给出并且无意限制本发明的范围，本发明的范围仅是由所附权利要求来确定的。
在权利要求中，词语“包括”并不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一(a)或(an)”并不排除复数。在相互不同的从属权利要求中叙述不同的特征这个单纯的事实并不表示不能有利地使用这些特征的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为限制本发明的范围。

Claims (18)

1.一种旨在配戴在配戴者的眼睛的前方的镜片元件，所述镜片元件包括：
-处方部分，所述处方部分被配置用于在标准配戴条件下和针对中央凹视力向所述配戴者提供基于所述配戴者的处方的第一光焦度，用于矫正所述配戴者的所述眼睛的屈光异常；
-多个的至少三个光学元件，至少一个光学元件具有在标准配戴条件下并且针对周边视力不将图像聚焦在所述眼睛的视网膜上的光学功能，
其中，所述光学元件被配置为使得沿着所述镜片元件的至少一个区段，光学元件的平均球镜从所述区段的第一点朝向所述区段的周边部分增大，并且从所述区段的第二点朝向所述区段的周边部分减小，该第二点比该第一点更靠近所述区段的周边部分。
2.根据权利要求1所述的镜片元件，其中，至少一个所述光学元件具有在标准配戴条件下并且针对周边视力将图像聚焦在除视网膜之外的位置上的光学功能。
3.根据权利要求1或2所述的镜片元件，其中，至少一个光学元件在标准配戴条件下并且针对周边视力具有非聚焦光学功能。
4.根据前述权利要求1或2所述的镜片元件，其中，所述光学元件中的至少一个具有柱镜度。
5.根据前述权利要求1或2所述的镜片元件，其中，所述光学元件被配置成使得沿着所述镜片元件的至少一个区段，光学元件的平均球镜从所述区段的点朝向所述区段的周边部分增大。
6.根据前述权利要求1或2所述的镜片元件，其中，所述光学元件被配置成使得沿着所述镜片元件的至少一个区段，光学元件的柱镜从所述区段的点朝向所述区段的周边部分增大。
7.根据前述权利要求1或2所述的镜片元件，其中，所述光学元件被配置成使得沿着所述镜片元件的至少一个区段，光学元件的平均球镜和/或柱镜从所述区段的中心朝向所述区段的周边部分增大。
8.根据前述权利要求1或2所述的镜片元件，其中，所述处方部分包括光学中心，并且所述光学元件被配置成使得沿着穿过所述镜片元件的光学中心的任何区段，所述光学元件的平均球镜和/或柱镜从所述光学中心朝向所述镜片元件的周边部分增大。
9.根据前述权利要求1或2所述的镜片元件，其中，所述处方部分形成为除了形成为所述多个光学元件的部分之外的部分。
10.根据前述权利要求1或2所述的镜片元件，其中，对于半径包含在2mm与4mm之间的每个圆形区包括位于距面向在标准配戴条件下笔直向前注视的使用者的瞳孔的参考系大于或等于所述半径+5mm的距离处的几何中心，位于所述圆形区内的光学元件部分的面积之和与所述圆形区的面积之间的比率在20％与70％之间。
11.根据前述权利要求1或2所述的镜片元件，其中，所述至少三个光学元件是不连续的。
12.根据前述权利要求1或2所述的镜片元件，其中，至少一部分所述光学元件位于所述镜片元件的前表面上。
13.根据权利要求2所述的镜片元件，其中，所有的所述光学元件具有在标准配戴条件下并且针对周边视力将图像聚焦在除视网膜之外的位置上的光学功能。
14.根据前述权利要求12所述的镜片元件，其中，所有的所述光学元件位于所述镜片元件的前表面上。
15.一种用于确定适于减缓配戴者眼睛的屈光异常的发展的镜片元件的方法，所述方法包括：
-配戴者处方数据提供步骤，在该步骤过程中，提供与所述配戴者的处方相关的配戴者处方数据，
-配戴条件数据提供步骤，在该步骤过程中，提供与所述配戴者配戴所述镜片元件的条件相关的配戴条件数据，
-配戴者视网膜数据提供步骤，在该步骤过程中，提供与所述配戴者的视网膜的形状相关的配戴者视网膜数据，
-镜片元件确定步骤，在该步骤过程中，确定包括处方部分和多个的至少三个光学元件的镜片元件，使得所述处方部分在与所述配戴数据相对应的配戴条件下并且针对中央凹视力提供基于所述配戴者的处方的第一光焦度，并且至少一个光学元件具有针对周边视力不将图像聚焦在所述眼睛的视网膜上的光学功能。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述镜片元件确定步骤过程中，确定至少50％的所述光学元件，以便将图像聚焦在距视网膜给定距离处。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，在所述镜片元件确定步骤过程中，确定至少80％的所述光学元件，以便将图像聚焦在距视网膜给定距离处。
18.根据权利要求15-17中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括前表面数据提供步骤，在该步骤过程中，提供表示所述镜片元件的前表面的前表面数据，并且其中，在所述镜片元件确定步骤过程中，确定后表面的形状和要放置在所述前表面上的光学元件，使得所述处方部分在与所述配戴数据相对应的配戴条件下并且针对中央凹视力基于所述配戴者的处方提供第一光焦度，并且至少一个光学元件具有针对周边视力不将图像聚焦在所述眼睛的视网膜上的光学功能。
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