CN112673302A - 抗近视发展眼镜及相关联方法 - Google Patents

Abstract

控制近视发展的眼镜具有实现中央凹视力矫正的中心区带以及在所述眼镜的近中心及/或周边区带周围的分布式微标线及对应微镜片。每一微镜片安置于其对应微标线与佩戴者眼睛的瞳孔之间。所述微标线及微镜片与所述眼镜的结构集成在一起以部分地阻挡来自周围光学环境的近中心及/或周边物体中的一些近中心及/或周边物体。近中心及/或周边视网膜区的其余部分仍可用于使佩戴者的眼睛感测周围物体的存在及移动。

Description

抗近视发展眼镜及相关联方法

技术领域

本发明的一或多个实施例一般来说涉及近视发展控制或近视预防。特定来说，实施例涉及抗近视发展眼镜的各种设计。

背景技术

随着年幼儿童广泛使用个人计算机及移动电话，在过去的几十年中，形成近视的学龄儿童的百分比已大大增加。与个人计算机及移动电话普及之前的时间相比，近视的发作还发生在更小的年龄。虽然近视的原因及治疗已争论了数十年，但近视形成的确切机制仍不清楚。然而，最近的临床研究表明，近视发展可被减缓及控制。除了使用如阿托品及哌仑西平等药物进行治疗之外，另一临床证明的方法是通过使遥远及附近物体均处于焦点中而光学地扩展焦深(或景深)，使得基本上减少了对充分调节的需求。仍另一临床证明的方法是光学地诱导视网膜上的近中心及/或周边近视散焦，即，其中在中央凹或黄斑上形成遥远物体的清晰聚焦图像，且在视网膜前方形成遥远离轴物体的近中心及/或周边图像外壳(shell)。

可使用数种技术来实现在周边视网膜前方的近视散焦及/或焦深(或景深)的扩展。除了使用(举例来说)角膜塑形术(Ortho-K)来重塑角膜以实现两种光学效果中的至少一者之外，还向公众公开了产生两种光学效果中的至少一者的许多镜片设计。其包含不同类型的渐进镜片(PAL)、双焦点镜片、多焦点镜片、渐进多焦点镜片及扩展焦深镜片。

这些镜片中的大多数是包括一个光学元件的隐形眼镜，所述一个光学元件具有从中心到周边的光学路径长度的各种修改。使用隐形眼镜的一个问题是，当儿童相对年龄较小(举例来说，从约4岁到约10岁)时，他们可能不够成熟，无法进行训练以自己安全地将隐形眼镜戴在其眼睛上。对于这组儿童，为了既矫正其屈光不正且又减慢或停止他们的近视发展，更期望为他们提供抗近视眼镜。

一些次优的次等抗近视发展眼镜已被商业化或作为新闻发布向公众公开，以提供近视发展控制。其包含来自蔡司(Zeiss)的成长乐(MyoVision)眼镜、来自依视路国际公司(Essilor International)的好学生(Myopilux)眼镜以及来自豪雅公司(Hoya Corp.)的具有D.I.M.S.技术(并入散焦的多分段技术(Defocus Incorporated Multiple SegmentsTechnology))的新乐学(MyoSmart)眼镜。已发现这些眼镜在近视发展控制方面提供有限功效。举例来说，在临床上已发现蔡司成长乐眼镜镜片对有近视父母的儿童有效，且与控制组相比，近视发展平均降低约30％。好学生红宝贝(Myopilux Max)眼镜声称已将近视发展减缓多达62％，但仅用于经过适当测量及处方的棱镜双焦点矫正的外隐斜视儿童。在依视路国际公司的好学生绿宝贝(Myopilux Pro)(一种针对内隐斜视儿童专门设计的渐进镜片)的情形中，声称的近视发展降低百分比为约38％。新乐学眼镜的临床试验表明，佩戴散焦镜片的儿童近视发展减少60％，且在21.5％的儿童中，近视发展完全停止。然而，这些结果仍不足以完全停止大多数儿童中的近视发展来解决前所未有的全球近视流行病问题。

因此，存在对于改进的抗近视发展眼镜设计的需要，所述改进的抗近视发展眼镜设计将不仅会减少对较大调节的需求，而且同时始终确保总是存在由佩戴者的眼睛感测为在焦点内或者在近中心及/或周边视网膜上稍微近视散焦的主导性近中心及/或周边视网膜图像，以针对所有近视儿童或针对具有较高近视形成可能性但在近视发作之前的儿童基本上改进近视发展控制的临床功效。

发明内容

根据本发明，微标线及对应微镜片分布于眼镜镜片或镜片组合的近中心及/或周边区域周围，其中每一微镜片布置于其对应微标线与佩戴者眼睛的瞳孔之间。微镜片使来自微标线的光射线折射，使得当微标线至少沿着一个方向呈现给佩戴者的眼睛时，标线图像的清晰聚焦线基本上形成于近中心及/或周边视网膜上(即，如由佩戴者的眼睛所感知的在焦点内)或形成于近中心及/或周边视网膜前方(即，如由佩戴者的眼睛所感知的在所要范围内近视散焦)。每一微标线与微镜片对经布置使得所述对被排列成其中来自微标线的通过微镜片的微标线成像光射线还通过佩戴者眼睛的瞳孔以落在佩戴者眼睛的近中心及/或周边视网膜区域上。

在一个实施例中，将单视力矫正眼镜镜片设计成使得近中心及/或周边微标线制作于镜片的前表面上或嵌入于眼镜镜片材料的前部分内，且使得所述近中心及/或周边微标线的对应微镜片形成于单视力矫正镜片的后表面上或嵌入于眼镜镜片材料的后部分内。微镜片的光学效果是使得微标线由微镜片与标线成像光路径中的所有其它光学元件(包含佩戴者的眼睛的那些光学元件)的组合进行成像，以使微标线图像基本上形成于近中心及/或周边视网膜上(即，如由眼睛所感知的在焦点内)或形成于近中心及/或周边视网膜前方(即，如由眼睛所感知的在所要范围内近视散焦)。

在另一实施例中，将渐进或周边附加倍率视力矫正眼镜镜片设计成使得近中心及/或周边微标线制作于镜片的前表面上或嵌入于眼镜镜片材料的前部分内，且使得所述近中心及/或周边微标线的对应微镜片形成于眼镜镜片的后表面上或嵌入于眼镜镜片材料的后部分内。微镜片的光学效果是使得微标线由微镜片与标线成像光路径中的所有其它光学元件(包含佩戴者的眼睛的那些光学元件)的组合进行成像，以使微标线图像基本上形成于近中心及/或周边视网膜上(即，如由眼睛所感知的在焦点内)或形成于近中心及/或周边视网膜前方(即，如由眼睛所感知的在所要范围内近视散焦)。

在仍另一实施例中，将双焦点或多焦点或者扩展焦深视力矫正眼镜镜片设计成使得近中心及/或周边微标线制作于镜片的前表面上或嵌入于眼镜镜片材料的前部分内，且使得所述近中心及/或周边微标线的对应微镜片形成于眼镜镜片的后表面上或嵌入于眼镜镜片材料的后部分内。微镜片的光学效果是使得微标线由微镜片与标线成像光路径中的所有其它光学元件(包含佩戴者的眼睛的那些光学元件)的组合进行成像，以使微标线图像基本上形成于近中心及/或周边视网膜上(即，如由眼睛所感知的在焦点内)或形成于近中心及/或周边视网膜前方(即，如由眼睛所感知的在所要范围内近视散焦)。

在仍另一实施例中，如申请人的美国专利申请案第16/366,972号(其以其全文引用的方式并入本文中)中所揭示的经增加可分辨物体距离范围(IRODR)视力矫正镜片组合经设计以包含位于IRODR镜片组合的近中心及/或周边区带中的微标线及对应微镜片，其中每一微镜片布置于其对应微标线与佩戴者的眼睛之间，使得微标线由微镜片与标线成像光路径中的所有其它光学元件(包含佩戴者的眼睛的那些光学元件)的组合进行成像，以使标线图像基本上形成于近中心及/或周边视网膜上(即，如由眼睛所感知的在焦点内)或形成于近中心及/或周边视网膜前方(即，如由眼睛所感知的在所要范围内近视散焦)。

在其中第一负折射镜片与第二正折射镜片的组合形成眼镜镜片组合的IRODR眼镜情形中，存在用以相对于每一微标线的对应微镜片来布置所述微标线的若干种方式，这是因为存在四个光学界面且还在镜片组合内部的两个折射镜片之间存在间隙。

一种方法是将玻璃或塑料或者聚合物层插入于所述间隙中，其中所述层具有在其前表面上布置于环形区域周围的微标线以及在其后表面上位于环形区域周围的对应微镜片。另一方法是将微标线布置于第一负折射镜片的后表面上，且将所述微标线的对应微镜片布置于第二正折射镜片的前表面上。在这两种方法中，微标线及微镜片埋入于眼镜镜片组合内部且间隙空间可被适当地密封，因此所述微标线及微镜片将不容易被损坏而使其光学效果受影响，这是因为灰尘/污迹收集及清洁将仅发生在镜片组合的两个外表面上。

与IRODR眼镜情形相关联的其它方法包含将微标线布置于第一负镜片的前表面上且将所述微标线的对应微镜片布置于第一负镜片的后表面上或第二正镜片的前表面上或者第二正镜片的后表面上；将微标线布置于第一负镜片的后表面上且将所述微标线的对应微镜片布置于第二正镜片的后表面上；以及将微标线布置于第二正镜片的前表面上且将所述微标线的对应微镜片布置于第二正镜片的后表面上。

微镜片的聚焦倍率及/或光学表面轮廓及/或折射率分布在与微标线成像路径中的所有其它光学元件(包含佩戴者的眼睛的那些光学元件)的光学倍率组合时，将使最终微标线图像外壳(即，球面等效图像外壳)基本上落在对应近中心及/或周边视网膜上(即，如由眼睛所感知的在焦点内)或落在对应近中心及/或周边视网膜前方(即，如由眼睛所感知的在所要范围内近视散焦)。

在一些实施例中，微标线图案线的定向方向使得相对于眼睛的瞳孔或眼镜镜片的中心，一些线在径向方向上而其它线在圆周方向上。目标是产生切向及矢状图像外壳，所述切向及矢状图像外壳将由于正视眼睛的自然离轴或倾斜散光而通过所述眼睛在近中心及/或周边视网膜中由远离轴或近中心及/或周边物体形成。

在本发明的一个实施例中，将微镜片设计成具有离轴散光矫正能力，使得最终微标线图像在形成于近中心及/或周边视网膜上或其前方时将使离轴散光被中和，因此微标线的近中心及/或周边视网膜图像将被聚焦，其中其切向及矢状图像外壳基本上彼此重叠。

在一些实施例中，在如下意义上将微标线及微镜片的设计个性化：首先进行解剖及/或视觉及/或光学测量，其中将测量结果作为因素考虑以指导微标线及微镜片的设计。这些测量包含在中心以及近中心及/或周边视网膜中的光学生物测定法及/或光学折射/波前及/或视觉敏锐度及/或视觉对比敏感度。因此，微镜片可为自由形式微镜片，使得不仅可矫正低阶像差而且还可矫正高阶像差以在近中心及/或周边视网膜上或稍微在其前方产生清晰聚焦的微标线图像。

在一些实施例中，第一组微标线图案线的定向方向使得相对于眼睛的瞳孔或眼镜镜片的中心，微标线在径向方向上且对应第一组微镜片被设计成具有或不具有离轴散光矫正能力以在近中心及/或周边视网膜上或其前方具体形成清晰聚焦的径向线微图像；并且第二组微标线图案线的定向方向使得相对于眼睛的瞳孔或眼镜镜片的中心，微标线在圆周方向上且对应第二组微镜片被设计成具有或不具有离轴散光矫正能力以在近中心及/或周边视网膜上或其前方具体形成清晰聚焦的圆周线微图像。目标是单独地产生分别清晰地聚焦于近中心及/或周边视网膜上或其前方的切向及矢状图像。

如在一些实施例中，微镜片的聚焦倍率及/或光学表面轮廓及/或折射率分布在与标线成像路径中的所有其它光学元件(包含佩戴者的眼睛的那些光学元件)的光学倍率组合时，将使最终标线图像的切向图像外壳基本上落在对应近中心及/或周边视网膜上(即，如由佩戴者的眼睛所感知的在焦点内)或落在对应近中心及/或周边视网膜前方(即，如由眼睛所感知的在所要范围内近视散焦)。在一个实施例中，微标线图案为同心或跑道形环或者圆周线段且对应微镜片为圆周柱面环形镜片或圆周柱面线段镜片，其中所述微镜片的聚焦倍率仅在径向方向上，使得所述微镜片将同心或跑道形环或圆周线段微标线图案在近中心及/或周边视网膜上聚焦成清晰聚焦的或近视散焦的线图像(即，如由眼睛所感知的在焦点内，或如由眼睛所感知的在所要范围内近视散焦)。

在一些实施例中，微镜片的聚焦倍率及/或光学表面轮廓及/或折射率分布在与标线成像路径中的所有其它光学元件(包含佩戴者的眼睛的那些光学元件)的光学倍率组合时，将使最终微标线图像的矢状图像外壳基本上落在佩戴者的眼睛的对应近中心及/或周边视网膜区域上或其前方。在一个实施例中，微标线图案为径向线段且对应微镜片也为径向分段的柱面镜片，其中所述微镜片的聚焦仅在圆周方向上，使得所述微镜片将径向线段微标线图案在近中心及/或周边视网膜上聚焦成清晰聚焦的或近视散焦的径向线段图像(即，如由佩戴者的眼睛所感知的在焦点内，或如由佩戴者的眼睛所感知的在所要范围内近视散焦)。

在仍另一实施例中，微标线图案为同心或跑道形环(或圆周线段)与径向线段的组合，且对应微镜片为圆周柱面环形(或线段)镜片(其聚焦仅在径向方向上)与径向分段的柱面镜片(其聚焦仅在圆周方向上)的组合，使得每一组微镜片分别将同心或跑道形环(或圆周线段)及径向线段微标线图案在近中心及/或周边视网膜上聚焦成清晰聚焦的或近视散焦的同心或跑道形环及径向线图像(即，如由佩戴者的眼睛所感知的在焦点内，或如由佩戴者的眼睛所感知的在所要范围内近视散焦)。切向及矢状图像外壳可为非重叠或重叠的。

在一些实施例中，微标线与微镜片对经设计使得当在眼睛的中心或中央凹区域正观看远距离物体的情况下所述眼睛的调节处于其放松状态中时，近中心及/或周边视网膜上的微标线图像沿着至少一个方向在焦点内，且当在眼睛的中心或中央凹区域正观看近距离物体的情况下所述眼睛被调节时，近中心及/或周边视网膜上的这些微标线图像沿着至少一个方向近视散焦。

在一些实施例中，两组不同的微标线与微镜片对经设计以将不同组微标线图像投影于近中心及/或周边视网膜上。第一组微标线与微镜片对经设计以在眼睛的调节处于其放松状态中时沿着至少一个方向基本上在佩戴者的眼睛的近中心及/或周边视网膜上或稍微在其前方形成清晰聚焦的标线图像，且第二组微标线与微镜片对经设计以在眼睛经调节以聚焦于较近物体上时沿着至少一个方向基本上在佩戴者的眼睛的近中心及/或周边视网膜上或稍微在其前方形成清晰聚焦的标线图像。

在一些实施例中，将微镜片设计成具有双焦点或多焦点或者扩展焦深性质，使得微标线以扩展焦深成像到近中心及/或周边视网膜以总是确保微标线图像沿着至少一个方向在焦点内，而不管眼睛的调节状态如何。微镜片设计可为具有不同聚焦倍率的同心环的微镜片设计，例如同心菲涅耳(Fresnel)多焦点镜片或渐进(或渐减)镜片或轴锥镜片或多聚焦倍率复曲面镜片或多聚焦倍率柱面镜片或者不同镜片类型的组合。

在本发明的一个实施例中，将微镜片设计成使得其中心部分如微镜片一样起作用以单独地致使微标线图像基本上落在近中心及/或周边视网膜上或其前方(即，如由佩戴者的眼睛所感知的在焦点内，或如由佩戴者的眼睛所感知的在所要范围内近视散焦)，且使得所述微镜片的周围部分如微型镜片一样起作用，所述微型镜片具有基本上比中心部分微镜片小的光学聚焦倍率，并具有逐渐过渡以基本上减少微镜片边缘诱导的散焦图像对近中心及/或周边视网膜的影响。同时，微镜片中用作微型镜片的周围部分将相对于眼镜镜片的中心折射倍率具有足够的附加倍率以将佩戴者眼睛的周围光学环境中的近中心及/或周边离轴物体再现或投射为近视散焦于近中心及/或周边视网膜上。

在本发明的仍另一实施例中，将微镜片及微型镜片的不同群组设计成使得仅微镜片具有对应微标线以完全用于将微标线成像以基本上落在近中心及/或周边视网膜上或其前方(即，如由佩戴者的眼睛所感知的在焦点内，或如由佩戴者的眼睛所感知的在所要范围内近视散焦)的功能，且使得其它微型镜片不具有对应微标线但完全用以将佩戴者眼睛的周围光学环境中的近中心及/或周边物体再现为近视散焦于近中心及/或周边视网膜上。

在一些实施例中，将固持眼镜镜片或镜片组合的机械框架的眼部圈线/边框制作为透明的。这将基本上减少落在周边视网膜上的框架的眼部圈线/边框图像的强烈远视散焦光学信号。

在一个实施例中，以与用于近视矫正的常规单视力矫正镜片或与经增加可分辨物体距离范围(IRODR)视力矫正镜片组合类似的方式设计眼镜镜片，且框架的眼部圈线/边框由相对宽的透明光学介质制成，其中微标线位于所述眼部圈线/边框的外侧上且对应微镜片位于所述眼部圈线/边框的内侧上，使得微标线图像由微镜片连同其它光学元件(包含眼睛的光学元件)一起投射以基本上落在周边视网膜上(即，如由佩戴者的眼睛所感知的在焦点内)或落在周边视网膜前方(即，如由佩戴者的眼睛所感知的在所要范围内近视散焦)。

在另一实施例中，以与用于近视矫正的常规单视力矫正镜片或与IRODR视力矫正镜片组合类似的方式设计眼镜镜片，但其中微标线及微镜片已制作于眼镜镜片的近中心及/或周边周围，且同时，框架的眼部圈线/边框由相对宽的透明光学介质制成，其中微标线沉积于外侧上且对应微镜片制作于内侧上。微标线图像由微镜片连同其它光学元件(包含眼睛的光学元件)一起中继以基本上落在近中心及周边视网膜上(即，如由佩戴者的眼睛所感知的在焦点内)或落在近中心及周边视网膜前方(即，如由佩戴者的眼睛所感知的在所要范围内近视散焦)。

在一些实施例中，微标线包含例如线段、环、十字及/或井字(hash)等图案，其中线方向相对于眼睛的瞳孔或眼镜镜片的中心在径向(或经线)方向上及/或在圆周方向上。

在另一实施例中，当微标线图案在近中心及/或周边视网膜上或其前方成像时，使微标线图案的线宽度及线长度以及微标线图案的间距相关以实现眼睛的近中心及/或周边视网膜检测及/或分辨敏锐度(即，根据佩戴者的近中心及/或周边视觉敏感度，近中心及/或周边视网膜区域中的微标线图像仍可由近中心及/或周边视网膜分辨)。

在一些实施例中，当微标线图案被光学中继到近中心及/或周边视网膜时，微标线图案的线宽度等于或大于近中心及/或周边视网膜锥体细胞的大小。

在一些实施例中，当微标线图案被光学中继到近中心及/或周边视网膜时，微标线图案的线长度等于或大于两个相邻的近中心及/或周边视网膜神经节细胞之间的间距/距离。

在一些实施例中，当两个相邻的微标线图案被光学中继到近中心及/或周边视网膜时，所述两个相邻的微标线图案之间的间距/距离等于或大于两个相邻的近中心及/或周边视网膜神经节细胞之间的间距/距离。

此分布的目的是确保根据视网膜锥体细胞及神经节细胞在视网膜的近中心及/或周边区域中的分布，这些区域上的微标线图像可由佩戴者的眼睛分辨。

在一个实施例中，微标线与微镜片对的分布使得尽管保留特定百分比的近中心及/或周边视网膜以用于感知近中心及/或周边物体的存在及/或移动，但剩余百分比的近中心及/或周边视网膜被基本上形成于视网膜上(即，如由佩戴者的眼睛所感知的在焦点内)或形成于视网膜前方(即，如由佩戴者的眼睛所感知的在所要范围内近视散焦)的微标线图像截取或覆盖，其中与可能由近中心及/或周边物体图像产生以刺激眼睛伸长的光学信号相比，微标线图像产生用以停止眼睛生长的总体较强光学信号。

在一些实施例中，微标线可为完全不透明或半透明的。在一个实施例中，微标线的不透明性或半透明性或者可变透明性经设计使得在正常室内及/或室外照明条件下，投影于近中心及/或周边视网膜上的微标线图像总是具有足够高的对比度，使得这些图像相对于由佩戴者的眼睛实际上看到的周围环境所产生的真实光学环境近中心及/或周边物体图像为主导性的，而不管眼睛是针对近距离观看被调节还是针对远距离观看而放松。

在一个实施例中，微标线的半透明性或可变透明性或者不透明性经设计使得在正常室外及/或室内周围照明条件下，当眼睛的调节经放松以观看远距离物体时，沿着至少一个方向基本上聚焦于近中心及/或周边视网膜上的第一组微标线图像具有足够的对比度以针对近中心及/或周边视网膜产生主导性的感知于焦点内的信号，而未聚焦于近中心及/或周边视网膜上(因此在一定程度上模糊)的第二组微标线图像不具有足够的对比度以针对近中心及/或周边视网膜产生可感知的信号；然而当眼睛的调节改变为观看近距离物体时，现在沿着至少一个方向基本上聚焦于近中心及/或周边视网膜上的第二组微标线图像具有足够的对比度以针对近中心及/或周边视网膜产生主导性的感知于焦点内的信号，而未聚焦于近中心及/或周边视网膜上的第一组微标线图像不具有足够的对比度以针对近中心及/或周边视网膜产生可感知的信号。

在另一实施例中，微标线及/或眼镜镜片的近中心及/或周边区域经着色以探索将产生最强光学信号来减慢或停止眼睛伸长的最高效色带或色彩对比度。在不同的微标线图像以及眼镜镜片的近中心及/或周边区域当中，着色可为相同或不同的。由于存在与当前所发明眼镜镜片相关联的多于一个光学表面，因此表面中的任一者均可被着色，包含微镜片的表面以及眼镜镜片的表面。微标线及/或眼镜镜片的近中心及/或周边区域的色彩经设计使得在正常室内及/或室外照明条件下，投影于近中心及/或周边视网膜上的具有一定波长范围的经着色微标线图像总是具有足够高的彩色对比度，使得相对于佩戴者的眼睛实际上看到的由周围光学环境所产生的真实近中心及/或周边物体图像，这些经着色图像在产生光学信号以减慢或停止眼睛伸长方面为主导性的，而不管眼睛是针对近距离观看被调节还是针对远距离观看而放松。

作为本发明的一个实施例，微镜片及对应微标线制作于不具有或具有眼镜镜片的眼镜框架的透明眼部圈线/边框上，其中微镜片经配置以将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方。本发明的另一实施例是仅使用不具有眼镜镜片的眼镜框架作为抗近视构件以治疗近视发展。在此情形中，眼镜框架的眼部圈线/边框为透明的且具有制作于其上的微标线及微镜片以将微标线图像投射于周边视网膜上。

作为本发明的另一实施例，微镜片及对应微标线既制作于眼镜框架的透明眼部圈线/边框上又制作于眼镜镜片的近中心及/或周边区带周围。微镜片经配置以将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方。

作为本发明的仍另一实施例，微镜片及对应微标线制作于夹式玻璃/层的近中心及/或周边区域周围，所述夹式玻璃/层可以与夹式太阳镜类似的方式添加到眼镜镜片。

本发明的一个实施例是将太阳能电池或蓄电池(连同微电子电路一起)及光传感器嵌入于眼镜框架或眼镜框架的眼部圈线/边框上或其中以实现对特定功能的感测及/或激活。在此情形中，微标线及微镜片制作于眼部圈线/边框及/或眼镜镜片(或镜片组合)上且微标线图案或其衬底可为透明并发光的。当周围照明为昏暗的以导致微标线图像的低于阈值的对比度时，微标线图案可被照亮以补偿所述昏暗且仅增加近中心及/或周边视网膜上的微标线图像的对比度以使微标线图像的对比度高于阈值，使得可总是形成神经生理信号。

本发明的仍另一实施例是使用弯曲全景护目镜玻璃/层以治疗近视发展。在此情形中，替代使用镜腿，使用环绕在头部周围的弹性带来相对于眼睛安装全景护目镜。在此情形中，微标线与微镜片对制作于全景护目镜玻璃/层的近中心及/或周边区带上以将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上。此实施例可更适合于相对年幼的儿童。

注意，上文所描述的本发明的各种特征可单独地或以组合形式实践。下文在本发明的详细描述中且结合以下各图将较详细地描述本发明的这些及其它特征。

附图说明

为更清楚地确定本发明，现在将参考附图以实例方式来描述一些实施例，在附图中：

图1A展示当年轻的正视眼睛正佩戴具有当前所揭示微标线及其对应微镜片的零屈光度眼镜镜片时且当所述眼睛正注视远处物体时，各种物体相对于此眼睛的视网膜的清晰聚焦图像位置；

图1B展示当年轻的正视眼睛正佩戴具有当前所揭示微标线及其对应微镜片的零屈光度眼镜镜片时且当所述眼睛正注视近处物体时，各种物体相对于此眼睛的视网膜的清晰聚焦图像位置；

图2A展示当年轻的近视眼睛正佩戴具有当前所揭示微标线及其对应微镜片的负屈光度值眼镜镜片时且当所述眼睛正注视远处物体时，各种物体相对于此眼睛的视网膜的清晰聚焦图像位置；

图2B展示当年轻的近视眼睛正佩戴具有当前所揭示微标线及其对应微镜片的负屈光度值眼镜镜片时且当所述眼睛正注视近处物体时，各种物体相对于此眼睛的视网膜的清晰聚焦图像位置；

图3A展示当年轻的正视或近视眼睛正佩戴具有当前所揭示微标线及其对应微镜片的经增加可分辨物体距离范围(IRODR)中心视力矫正眼镜镜片时且当所述眼睛正注视远处物体时，各种物体相对于此眼睛的视网膜的清晰聚焦图像位置；

图3B展示当年轻的正视或近视眼睛正佩戴具有当前所揭示微标线及其对应微镜片的经增加可分辨物体距离范围(IRODR)中心视力矫正眼镜镜片时且当所述眼睛正注视近处时，各种物体相对于此眼睛的视网膜的清晰聚焦图像位置；

图4A到B展示在应用于单视力矫正眼镜镜片时的本发明的实施例，其中眼镜镜片的前表面沉积有在近中心及/或周边区带周围的微标线图案且单视力矫正眼镜镜片的后表面具有对应微镜片；

图5A到B展示在应用于渐进视力矫正眼镜镜片时的本发明的实施例，其中眼镜镜片的前表面沉积有在近中心及/或周边区带周围的微标线图案且单视力矫正眼镜镜片的后表面具有对应微镜片；

图6A到B展示在应用于执行双焦点视力矫正眼镜镜片时的本发明的实施例，其中眼镜镜片的前表面沉积有在近中心及/或周边区带周围的微标线图案且视力矫正眼镜镜片的后表面具有对应微镜片；

图7A到B展示在应用于经增加可分辨物体距离范围(IRODR)眼镜镜片组合时的本发明的实施例，其中微标线制作于第一负镜片的前表面上且其中微镜片制作于IRODR眼镜镜片组合的第一负镜片的后表面上；

图8A到B展示在应用于经增加可分辨物体距离范围(IRODR)眼镜镜片组合时的本发明的实施例，其中微标线制作于第一负镜片的前表面上且其中微镜片制作于IRODR眼镜镜片组合的第二正镜片的前表面上；

图9A到B展示在应用于经增加可分辨物体距离范围(IRODR)眼镜镜片组合时的本发明的实施例，其中微标线制作于第一负镜片的前表面上且其中微镜片制作于MRGT眼镜镜片组合的第二正镜片的后表面上；

图10A到B展示在应用于经增加可分辨物体距离范围(IRODR)眼镜镜片组合时的本发明的实施例，其中微标线制作于第一负镜片的后表面上且其中微镜片制作于IRODR眼镜镜片组合的第二正镜片的前表面上；

图11A到B展示在应用于经增加可分辨物体距离范围(IRODR)眼镜镜片组合时的本发明的实施例，其中微标线制作于第一负镜片的后表面上且其中微镜片制作于IRODR眼镜镜片组合的第二正镜片的后表面上；

图12A到B展示在应用于经增加可分辨物体距离范围(IRODR)眼镜镜片组合时的本发明的实施例，其中微标线制作于第二正镜片的前表面上且其中微镜片制作于IRODR眼镜镜片组合的第二正镜片的后表面上；

图13A到B展示在应用于经增加可分辨物体距离范围(IRODR)眼镜镜片组合时的本发明的实施例，其中微标线制作于附加板/层的前表面上且其中微镜片制作于附加板/层的后表面上，其中附加板/层安置于IRODR眼镜镜片组合的第一负镜片与第二正镜片之间；

图14A到C展示本发明的实施例，其中基于同心环及径向线段的微标线图案与基于同心环及径向线段的柱面微镜片组合以分别将切向及矢状线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方；

图15A到C展示本发明的实施例，其中基于圆周线段及径向线段的微标线图案与基于圆周线段及径向线段的微柱面镜片组合以分别将切向及矢状线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方；

图16A到B展示本发明的实施例，其中微标线图案与在圆周方向上具有额外正柱面聚焦倍率的微复曲面镜片组合，以使矢状图像外壳更接近于切向图像外壳或甚至使矢状图像外壳与切向图像外壳重叠，且将切向及矢状线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方；

图17A到B展示本发明的实施例，其中微标线图案与微多焦点镜片组合以将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方。将微标线与微多焦点镜片对设计为其中每一微多焦点镜片具有多个聚焦倍率以扩展焦深，使得微标线图像将由佩戴者的眼睛感知为在焦点内，或感知为在近中心及/或周边视网膜中的所要近视散焦范围内，而不管佩戴者的眼睛的调节状态如何；

图18A到B展示本发明的实施例，其中在眼镜镜片或镜片组合的近中心及/或周边区域周围布置两组微标线与微镜片对，使得两组微标线图像将形成于近中心及/或周边视网膜上或其前方，其中一组微标线图像经设计以用于佩戴者的眼睛的未调节或放松状态，且另一组经设计以用于佩戴者的眼睛的经调节状态；

图19A到B展示本发明的实施例，其中一组微镜片具有对应微标线且经设计以将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方，且另一组微型镜片(其大小比微镜片的大小大)经配置将从近中心及/或周边视网膜上或其前方的周围光学环境投射近中心及/或周边物体的图像；

图20A到B展示本发明的实施例，其中具有对应微标线的微镜片制作于对应微型镜片(其制作于眼镜镜片的后侧上)的顶部上，或制作于眼镜镜片的后表面上，而微标线制作于微型镜片(其制作于眼镜镜片的前侧上)上；

图21展示本发明的实施例，其中微镜片及对应微标线制作于眼镜的透明眼部圈线/边框上，其中微镜片经设计以将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方，而眼镜镜片部分与常规眼镜镜片相同；

图22展示本发明的实施例，其中微镜片及对应微标线制作于眼镜框架的透明眼部圈线/边框以及眼镜镜片的近中心及/或周边区带两者上，其中微镜片经设计以将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方；

图23A到B展示本发明的实施例，其中微镜片及对应微标线在夹式层的近中心及/或周边区带中制作于所述夹式层上从而以与夹式太阳镜类似的方式添加到眼镜镜片，其中微镜片经设计以将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方；

图24A到C展示实施例，其中将太阳能电池或蓄电池(连同微电子电路一起)及光传感器嵌入于眼镜框架或眼镜框架的眼部圈线/边框中以使得能够感测及/或激活特定作用功能，如微标线图案的照亮。同时，在眼部圈线/边框及/或眼镜镜片(或镜片组合)的近中心及/或周边区带上，存在制作于此处的微标线及微镜片，其中微镜片经设计以将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方；

图25展示实施例，其中仅将不具有眼镜镜片的眼镜框架(或具有零屈光度眼镜镜片的眼镜)用作抗近视构件以治疗近视发展，其中微标线及微镜片仅制作于眼镜框架上且其中微镜片经设计以将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方；以及

图26展示实施例，其中将弯曲全景护目镜玻璃/层设计成具有制作于其近中心及/或周边区带中的微标线与微镜片对，其中微镜片经设计以将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的各种实施例。在附图中图解说明这些实施例的实例。尽管将连同这些实施例一起描述本发明，但将理解，并不打算将本发明限于任何实施例。相反，打算涵盖可包含于本发明的精神及范围内的替代方案、修改及等效内容。在以下描述中，陈述众多特定细节以便提供对各种实施例的透彻理解。然而，可在不具有这些特定细节中的一些或所有细节的情况下实践本发明。在其它实例中，并未详细地描述众所周知的过程操作以免不必要地使本发明模糊也不对本发明施加限制。此外，在说明书中各种地方每一次出现短语“实施例”未必是指同一实例性实施例。

将结合附图关于以下描述而更好地理解本发明的示范性实施例的方面、特征及优点。所属领域的技术人员应明了，本文中所提供的本发明的所描述实施例仅为说明性的而非限制性的，已仅通过实例方式而呈现。除非另外明确陈述，否则在此描述中所揭示的所有特征可由用于相同或类似目的的替代特征来替换。因此，其修改的众多其它实施例被考虑为属于如在本文中所界定的本发明的范围及其等效内容内。因此，对例如“将(will)、“将不(will not)”、“应(shall)”、“应不(shall not)”、“必须(must)”、“必须不(must not)”、“首先(first)”、“最初(initially)”、“接下来(next)”、“随后(subsequently)”、“在…之前(before)”、“在…之后(after)”、“最后(lastly)”及“最终(finally)”等绝对及/或顺序术语的使用并非打算将本发明的范围限制为本文中所揭示的实施例而是仅为示范性的。

由于儿童在近距离视觉任务(包含移动装置及计算机)上花费的时间越来越长，因此已存在前所未有的全球近视流行病(近视眼)。所述流行病对全球医疗保健成本及发病率具有重大影响。当前，世界人口的30％为近视的且到2050年，将近50％将为近视的。到2050年，预计结果是5亿的近视者及1亿的高度近视者。

影响眼睛生长并因此影响屈光不正形成的生物学机制不仅取决于中央凹视力，而且还取决于视网膜的其它部分。这意味着视网膜在光学调节眼部生长方面具有中心以及近中心及/或周边视网膜作用，且视网膜的每一区处理视网膜图像并影响巩膜的生长及/或生物力学。因此，可影响整个视网膜上的图像质量以及区别地影响不同视网膜区带上的图像质量的光学干预可对屈光不正形成具有影响。

所有儿童均有形成近视的风险，近视发生在4岁到10岁之间并持续发展直到25岁。在此周期期间，存在用以预防近视发展的数种方法，包含药物方法(即，低剂量阿托品)及光学方法(即，专门设计的隐形眼镜)。然而，在此易受伤害的年龄组中，利用药用滴剂或隐形眼镜进行慢性治疗尤其具有挑战性。因此，基于眼镜的解决方案是有利的。

然而，传统单视力矫正眼镜已被发现将促进而非延缓近视发展。近视发展相对增加的一个可能原因是，规定此单视力矫正眼镜仅在佩戴者在室内并注视着近处物体时才完全矫正远距离物体的中心或中央凹视力，调节范围的限制(称为调节滞后)可导致近处物体的图像落在中央凹后方，从而产生将触发眼睛伸长的神经生理信号。

在中央凹视力矫正方面的一个有趣发现是，矫正不足无法减慢近视发展；相反，矫正不足会加速近视发展。此发现意味着有必要设计在某一扩展调节范围内具有至少某一程度的中央凹完全矫正的抗近视发展镜片。此类设计的实例包含双焦点(例如执行双焦点)及基于渐进镜片(PAL)的眼镜。然而，已发现这些眼镜在近视发展中提供有限的控制，部分原因是无法保证佩戴者总是注视着近处部分以进行近处工作的顺从性。

当佩戴单视力矫正眼镜时，造成近视发展的另一可能原因是，对于近中心及/或周边离轴物体，眼镜镜片将光学中继离轴物体以形成聚焦于近中心及/或周边视网膜后方(即，远视散焦于近中心及/或周边视网膜上)的近中心及/或周边离轴图像，从而产生将触发眼睛伸长的神经生理信号。

当佩戴单视力矫正眼镜时，造成近视发展的仍另一可能原因是，周围环境的光学结构可针对在近中心及/或周边视网膜后方(即，远视散焦于近中心及/或周边视网膜上)的不同室内环境而跨越视野产生主导性近中心及/或周边视网膜图像。关于这种情况，近中心及/或周边图像相对于近中心及/或周边视网膜的位置不仅取决于周围环境的光学结构，而且取决于佩戴者的眼睛的注视点及调节。这意味着在室内近视力的情形中，尽管调节可增加自然晶状体的聚焦倍率以实现清晰的中央凹视力，但与室外情形相比，此调节还可致使近距离近中心及/或周边物体的图像落在近中心及/或周边视网膜的更后方。换句话说，当佩戴单视力矫正眼镜的人将他/她的注视从远处改变到近处或在室内场景中移动他/她的注视时，虽然中央凹可由于进行自然调节以将中心图像重新聚焦于中央凹上而经历中心图像的清晰度的极小改变，但近中心及/或周边物体可取决于周围光学环境而相对显著地改变且因此在近中心及/或周边视网膜上产生主导性远视模糊的近中心及/或周边图像，从而导致眼睛伸长。

已对矫正不足周边视力进行的次等尝试(即，仅在眼镜镜片的周边区带周围利用附加倍率以使周边视网膜图像处于近视散焦)包含使用周边附加倍率眼镜(举例来说，参见美国专利7,025,460(“Smitth‘460”)及美国专利10,268,050(“To‘050”)。然而，还发现这些眼镜在近视发展中提供有限的控制。关于为何所述眼镜未能产生足够高的功效来停止近视发展的一种可能解释是，环境、尤其是室内环境的周围光学结构不受眼镜设计者或佩戴者的控制，且可因此由于眼睛注视及周围环境改变而使不同周边物体的周边视网膜图像在周边视网膜上处于清晰聚焦或处于近视散焦或者处于远视散焦。

根据本发明，提供了大大改进的控制以确保在近中心及/或周边视网膜上以所要聚焦状态形成足够的主导性近中心及/或周边图像。这些基本上主导性的近中心及/或周边图像是由位于眼镜镜片及/或眼镜眼部圈线/边框上或其中的标线聚焦器产生的，以聚焦与眼镜镜片及/或眼镜眼部圈线/边框集成在一起的标线，使得集成标线作为来自定义明确的近中心及/或周边距离的近中心及/或周边物体呈现给眼镜佩戴者的眼睛，因此标线图像将由佩戴者感知为在焦点内或稍微近视散焦于近中心及/或周边视网膜上。换句话说，每一标线聚焦器与佩戴者的眼睛的光学元件(包含角膜及晶状体)组合将光学中继集成标线，以至少沿着一个视网膜方向清晰地聚焦于近中心及/或周边视网膜上或者稍微在近中心及/或周边视网膜前方。

在一些实施例中，微标线与微镜片(具有在至少一个方向上的聚焦倍率，呈柱面镜片的形式，或者在两个方向上的聚焦倍率，呈球面或非球面镜片或者复曲面镜片的形式，或者呈双焦点或多焦点或者扩展焦深镜片的形式，或者甚至呈轴锥或自由形式镜片的形式)组合地集成为眼镜镜片的一部分及/或集成为眼镜框架的眼部圈线/边框的一部分，所述微镜片也被制作为眼镜镜片的一部分及/或制作为眼镜框架的眼部圈线/边框的一部分。因此，将受控制的微标线图像有意投射到近中心及/或周边视网膜上。眼镜的这些眼部圈线/边框及/或近中心及/或周边区带设计在近中心及/或周边视网膜上以所要大小、对比度及空间分布产生对焦及/或近视散焦的标线图像，从而与由周围光学环境产生的信号相比，产生整体主导性的神经生理信号来停止眼睛伸长且因此停止近视发展。

图1A展示当年轻的正视眼睛104正佩戴具有当前所揭示微标线R及其对应微镜片L的零屈光度眼镜镜片110时且当所述眼睛正注视由虚线106表示的远处物体时，各种物体相对于此眼睛104的视网膜的清晰聚焦图像位置。在此情形中，微标线R由微镜片L及眼睛104成像以落在近中心及/或周边视网膜上或稍微在其前方。来自周围光学环境的其它物体(作为中心物体的M、P、Q及作为近中心或周边物体的X、Y、Z)由零屈光度眼镜镜片110及眼睛104成像以相对于视网膜落在不同位置处。

图1B展示当年轻的正视眼睛104正佩戴具有当前所揭示微标线R及其对应微镜片L的零屈光度眼镜镜片110时且当所述眼睛正注视由虚线106’表示的近处物体时，各种物体相对于此眼睛104的视网膜的清晰聚焦图像位置。在此情形中，晶状体的聚焦倍率与图1A中的所述聚焦倍率相比增加且因此，微标线R由微镜片L及眼睛104以经增加聚焦倍率成像以落在近中心及/或周边视网膜前方。来自周围光学环境的其它物体(作为中心物体的M、P、Q及作为近中心或周边物体的X、Y、Z)由零屈光度眼镜镜片110及眼睛104成像以相对于视网膜落在不同位置处。

图2A展示当年轻的近视眼睛204正佩戴具有当前所揭示微标线R及其对应微镜片L的负屈光度值眼镜镜片210时且当所述眼睛正注视由虚线206表示的远处物体时，各种物体相对于此眼睛的视网膜的清晰聚焦图像位置。在此情形中，微标线R由微镜片L及眼睛204成像以落在近中心及/或周边视网膜上或稍微在其前方。来自周围光学环境的其它物体(作为中心物体的M、P、Q及作为近中心或周边物体的X、Y、Z)由负屈光度值眼镜镜片210及眼睛204成像以相对于视网膜落在不同位置处。

图2B展示当年轻的近视眼睛204正佩戴具有当前所揭示微标线R及其对应微镜片L的负屈光度值眼镜镜片210时且当所述眼睛正注视由虚线206’表示的近处物体时，各种物体相对于此眼睛的视网膜的清晰聚焦图像位置。在此情形中，晶状体的聚焦倍率与图2A中的所述聚焦倍率相比增加且因此，微标线R由微镜片L及眼睛204以经增加聚焦倍率成像以落在近中心及/或周边视网膜前方。来自周围光学环境的其它物体(作为中心物体的M、P、Q及作为近中心或周边物体的X、Y、Z)由负屈光度值眼镜镜片210及眼睛204成像以相对于视网膜落在不同位置处。

图3A展示当年轻的正视或近视眼睛304正佩戴具有当前所揭示微标线R及其对应微镜片L的经增加可分辨物体距离范围(IRODR)中心视力矫正眼镜镜片310时且当所述眼睛正注视由虚线306表示的远处物体时，各种物体相对于此眼睛的视网膜的清晰聚焦图像位置。在此情形中，微标线R由微镜片L及眼睛304成像以落在近中心及/或周边视网膜上或稍微在其前方。来自周围光学环境的其它物体(作为中心物体的M、P、Q及作为近中心或周边物体的X、Y、Z)由IRODR中心视力矫正眼镜镜片310及眼睛304成像以相对于视网膜而彼此相对更靠近地落在不同位置处。

图3B展示当年轻的正视或近视眼睛304正佩戴具有当前所揭示微标线R及其对应微镜片L的经增加可分辨物体距离范围(IRODR)中心视力矫正眼镜镜片310时且当眼睛304正注视由虚线306’表示的近处物体时，各种物体相对于此眼睛的视网膜的清晰聚焦图像位置。在此情形中，晶状体的聚焦倍率与图3A中的所述聚焦倍率相比增加且因此，微标线R由微镜片L及眼睛304以经增加聚焦倍率成像以稍微更多地落在近中心及/或周边视网膜前方。来自周围光学环境的其它物体(作为中心物体的M、P、Q及作为近中心或周边物体的X、Y、Z)由IRODR中心视力矫正眼镜镜片310及眼睛304成像以相对于视网膜而彼此相对更靠近地落在不同位置处。

图4A到4B展示本发明的一个实施例，其中集成标线包含多个微标线，且其中标线聚焦器包含位于单视力矫正眼镜镜片上或作为所述单视力矫正眼镜镜片的一部分的微镜片。在此实施例中，每一单视力矫正眼镜镜片402具有前表面404及后表面406。在前表面404上，在单视力矫正眼镜镜片402的近中心及/或周边区带周围定位、沉积或嵌入具有任选保护性外涂层的微标线408。在此实施例中，微标线408包含例如井字符号等图案(但例如十字形、棋盘图案或仅线段等其它图案均可作为选项)。图4A是单视力矫正眼镜的前视图，且所述微标线作为图4B中单视力矫正眼镜镜片左侧上的较短较粗线宽分段，图4B作为定位于佩戴者的眼睛前方的单视力矫正眼镜镜片的横截面图。在单视力矫正眼镜镜片402的后表面406上，存在压印或模制或者嵌入于此处的对应微镜片410。这些微镜片410在图4A中表示为较细的线宽圆圈且在图4B中表示为位于单视力矫正眼镜镜片402右侧上的凸块。

在此实施例中，每一微标线图案具有对应微镜片。每一微标线与微镜片对的相对位置使得来自微标线的光射线将由其对应微镜片聚焦而以所要物体距离在佩戴者的眼睛前方形成虚拟微标线图像，使得眼睛可将此虚拟标线图像与来自微标线的通过眼睛瞳孔的光射线聚焦以形成真实标线图像，所述真实标线图像基本上落在近中心及/或周边视网膜上(如图4B中所展示)，或落在近中心及/或周边视网膜前方(图4B中未展示)。

应注意，本发明在数个方面与To’050(其描述来自豪雅公司的具有D.I.M.S.技术(并入散焦的多分段技术)的新乐学眼镜的操作原理)非常不同。首先，如To’050中所揭示的岛状镜片经设计以将来自周围光学环境的物体光学成像到在周边视网膜前方的某个地方。想法是向眼镜镜片的倍率增加具有约2D到5D的屈光度增加值的倍率，但以分散岛状物的形式，使得佩戴者的眼睛将来自周围光学环境的周边物体看作为近视散焦于周边视网膜上。在本发明中，被制作为眼镜镜片的一部分的微镜片经设计以将对应微标线(其为并非来自周围光学环境而是来自眼镜镜片前表面的物体)光学成像使其落在近中心及/或周边视网膜上或其前方。由于微标线与微镜片之间的通常为几毫米的极短距离，因此微镜片在屈光度值上的聚焦倍率大约为100D到1000D且因此比To’050中的聚焦倍率大得多。

不同于本发明，如To‘050中所揭示的岛状微型镜片可制作于前表面或物体侧表面上，仅仅因为所述岛状微型镜片旨在对来自周围光学环境的物体进行成像。相比来说，申请人的微镜片无法位于最前表面或第一物体侧表面，这是因为在眼镜镜片上的微标线与也在眼镜镜片上的微镜片之间需要存在实际距离，以将微标线图像光学投射到眼睛。

同时，由于本发明的微标线与对应微镜片之间的极短距离，因此微镜片的焦距为极短的(大约为数毫米)且与微镜片相关联的光学放大率为极大的，其方式与典型显微镜的方式类似。相比来说，To‘050的岛状微型镜片具有大得多的焦距(大约为数米)，因此相关联光学放大率小得多。

另外，将由如To’050中所揭示的岛状微型镜片聚焦的周围光学环境物体的物体距离无法控制，这是因为周围环境可改变很多。在本发明中，相对于对应微镜片的微标线物体距离为固定的，因此可对其进行更好的控制。

不同于本发明，如To‘050中所揭示的岛状微型镜片旨在从周围光学环境透射出尽可能多的光，使得可维持足够的可见度。在本发明中，存在由微标线的布置在其对应微镜片前方的较暗部分进行的故意光阻挡(至少部分阻挡)，因此可在近中心及/或周边视网膜上或其前方基本上形成具有特定对比度的微图案图像。

仍另一差异是，如To‘050中所揭示的岛状微型镜片相对紧密地排列(彼此分开几乎等于镜片直径中心到中心的值的距离)且每一岛状微型镜片的尺寸大约为数毫米(0.8mm到2.0mm，如专利说明书中所陈述)。在本发明中，微镜片较稀疏地分布且至少在光聚焦方向上的每一微镜片的大小大约为几百微米。

图5A到B展示本发明的实施例，其中微标线及微镜片制作于常规渐进眼镜镜片上或制作为所述常规渐进眼镜镜片的一部分。在此情形中，眼镜镜片具有位于每一眼镜镜片的左边及右边上的两个虚线曲线界定的混合区带、位于两个混合区带上方的上部远距视力区带、位于两个混合区带之间充当中距视力区带的渐进走廊，及位于两个混合区带下方的近距视力区带。

在此实施例中，每一渐进眼镜镜片502具有前表面504及后表面506。在渐进眼镜镜片502的前表面504上，在渐进眼镜镜片502的近中心及/或周边区带周围沉积或嵌入具有保护性外涂层的微标线图案508。这些微标线在作为渐进镜片眼镜的前视图的图5A中表示为井字符号，且在作为定位于佩戴者的眼睛前方的渐进镜片的横截面图的图5B中表示为渐进眼镜镜片左侧上的较短较粗线宽分段。在渐进眼镜镜片502的后表面506上，存在压印或模制或者嵌入于此处的对应微镜片510。这些微镜片510在图5A中表示为较细的线宽圆圈且在图5B中表示为位于渐进眼镜镜片502右侧上的凸块。

应注意，除了改进渐进眼镜镜片之外，本发明的微标线及微镜片还可用于改进任何周边附加倍率眼镜镜片(包含来自依视路国际公司的好学生加强版眼镜镜片、来自蔡司的成长乐镜片以及来自豪雅的新乐学眼镜，如To’050中所揭示)，其中附加倍率旨在使得能够以减少的调节需求来实现近距视力或使得周围光学环境的离轴物体能够在周边视网膜前方成像。

还应注意，如针对单视力矫正眼镜镜片的情形所论述的在微标线与微镜片之间的相对位置及关系以及其空间分布及大小等方面的所有那些特征可全部适用于渐进眼镜镜片情形且也适用于其它周边附加倍率眼镜镜片情形。

图6A到B展示本发明的实施例，其中示范性微标线及微镜片另外与执行双焦点眼镜镜片(例如来自依视路国际公司的好学生红宝贝眼镜镜片)合并。在此情形中，眼镜镜片具有跨越中心水平地绘制的虚线以将眼镜镜片划分成上部远距视力区带及下部近距视力区带。

在此实施例中，每一执行双焦点眼镜镜片602具有前表面604及后表面606。在执行双焦点眼镜镜片602的前表面604上，在执行双焦点眼镜镜片602的近中心及/或周边区带周围沉积或嵌入具有保护性外涂层的微标线图案608。这些微标线608在作为执行双焦点镜片眼镜的前视图的图6A中表示为井字符号，且在作为定位于佩戴者的眼睛前方的执行双焦点镜片602的横截面图的图6B中表示为执行双焦点眼镜镜片左侧上的较短较粗线宽分段。在执行双焦点眼镜镜片602的后表面606上，存在压印或模制或者嵌入于此处的对应微镜片610。这些微镜片610在图6A中表示为较细的线宽圆圈且在图6B中表示为位于执行双焦点眼镜镜片602右侧上的凸块。

应注意，除了执行双焦点眼镜镜片之外，本发明的示范性微标线及微镜片还可另外与常规双焦点(如D分段双焦点、圆形分段双焦点及混合双焦点)或三焦点(如平顶三焦点及执行三焦点)或者多焦点或扩展焦深眼镜镜片合并。

还应注意，如针对单视力矫正眼镜镜片的情形所论述的在微标线与微镜片之间的相对位置及关系以及其空间分布及大小等方面的所有那些特征可全部适用于执行双焦点眼镜镜片情形且也适用于其它双焦点(如D分段双焦点、圆形分段双焦点及混合双焦点)或三焦点(如平顶三焦点及执行三焦点)或者多焦点(如基于不同焦距的同心菲涅耳区带的多焦点)或扩展焦深(如基于衍射同心环的扩展焦深)眼镜镜片情形。

以下数图展示本发明的不同实施例，其中微标线及微镜片制作于如美国临时专利申请案第62/649,669号中所揭示的经增加可分辨物体距离范围(IRODR)眼镜镜片组合上或作为所述IRODR眼镜镜片组合的一部分，或者作为对所述IRODR眼镜镜片组合的补充。应指出，存在用以布置微镜片及对应微标线的数种方式的原因是以下事实：IRODR眼镜镜片组合的基本结构包括第一负镜片及第二正镜片(或负镜片与正镜片组合)，且因此存在可用来布置微标线及微镜片的可能四个光学界面及介于第一负镜片与第二正镜片之间的间隙。

图7A到B展示本发明的实施例，其中微标线708制作于第一负镜片的前表面704上且其中微镜片710制作于IRODR眼镜镜片组合的第一负镜片702的后表面706上。

在此实施例中，第一负镜片702具有前表面704及后表面706，且第二正镜片703具有前表面705及后表面707。在第一负镜片702的前表面704上，在第一负镜片702的近中心及/或周边区带周围沉积或嵌入具有保护性外涂层的微标线图案708。这些微标线708在作为IRODR镜片组合眼镜的前视图的图7A中表示为井字符号，且在作为定位于佩戴者的眼睛前方的IRODR镜片组合的横截面图的图7B中表示为位于第一负镜片702左侧上的较短较粗线宽分段。在第一负镜片702的后表面706上，存在压印或模制或者嵌入于此处的对应微镜片710。这些微镜片710在图7A中表示为较细的线宽圆圈且在图7B中表示为位于第一负镜片702右侧上的凸块。

图8A到B展示本发明的实施例，其中微标线808制作于第一负镜片802的前表面804上且其中微镜片810制作于IRODR眼镜镜片组合的第二正镜片803的前表面805上。

在此实施例中，第一负镜片802具有前表面804及后表面806，且第二正镜片803具有前表面805及后表面807。在第一负镜片802的前表面804上，在第一负镜片802的近中心及/或周边区带周围沉积或嵌入具有保护性外涂层的微标线图案808。这些微标线808在作为IRODR镜片组合眼镜的前视图的图8A中表示为井字符号，且在作为定位于佩戴者的眼睛前方的IRODR镜片组合的横截面图的图8B中表示为位于第一负镜片802左侧上的较短较粗线宽分段。在第二正镜片803的前表面805上，存在压印或模制或者嵌入于此处的对应微镜片810。这些微镜片810在图8A中表示为较细的线宽圆圈且在图8B中表示为位于第二正镜片803左侧上的凸块。

图9A到B展示本发明的实施例，其中微标线908制作于第一负镜片902的前表面904上且其中微镜片910制作于IRODR眼镜镜片组合的第二正镜片903的后表面907上。

在此实施例中，第一负镜片902具有前表面904及后表面906，且第二正镜片903具有前表面905及后表面907。在第一负镜片902的前表面904上，在第一负镜片902的近中心及/或周边区带周围沉积或嵌入具有保护性外涂层的微标线图案908。这些微标线908在作为IRODR镜片组合眼镜的前视图的图9A中表示为井字符号，且在作为定位于佩戴者的眼睛前方的IRODR镜片组合的横截面图的图9B中表示为位于第一负镜片902左侧上的较短较粗线宽分段。在第二正镜片903的后表面907上，存在压印或模制或者嵌入于此处的对应微镜片910。这些微镜片910在图9A中表示为较细的线宽圆圈且在图9B中表示为位于第二正镜片903右侧上的凸块。

图10A到B展示本发明的实施例，其中微标线1008制作于第一负镜片1002的后表面1006上且其中微镜片1010制作于IRODR眼镜镜片组合的第二正镜片1003的前表面1005上。

在此实施例中，第一负镜片1002具有前表面1004及后表面1006，且第二正镜片1003具有前表面1005及后表面1007。在第一负镜片1002的后表面1006上，在第一负镜片1002的近中心及/或周边区带周围沉积或嵌入微标线图案1008。这些微标线在作为IRODR镜片组合眼镜的前视图的图10A中表示为井字符号，且在作为定位于佩戴者的眼睛前方的IRODR镜片组合的横截面图的图10B中表示为位于第一负镜片1002的右侧1006上的较短较粗线宽分段。在第二正镜片1003的前表面1005上，存在压印或模制或者嵌入于此处的对应微镜片1010。这些微镜片1010在图10A中表示为较细的线宽圆圈且在图10B中表示为位于第二正镜片1003的左侧1005上的凸块。

应注意，如图10A到B中所展示的实施例具有如下优点：微标线1008及微镜片1010两者可被密封于IRODR眼镜镜片组合内且因此可被制作为不可由佩戴者接达，以确保在相对频繁地清洁眼镜时，所述微标线及微镜片将不容易被佩戴者损坏。

图11A到B展示本发明的实施例，其中微标线1108制作于第一负镜片1102的后表面1106上且其中微镜片1110制作于IRODR眼镜镜片组合的第二正镜片1103的后表面1107上。

在此实施例中，第一负镜片1102具有前表面1104及后表面1106，且第二正镜片1103具有前表面1105及后表面1107。在第一负镜片1102的后表面1106上，在第一负镜片1102的近中心及/或周边区带周围沉积或嵌入微标线图案1108。这些微标线1108在作为IRODR镜片组合眼镜的前视图的图11A中表示为井字符号，且在作为定位于佩戴者的眼睛前方的IRODR镜片组合的横截面图的图11B中表示为位于第一负镜片1102的右侧1106上的较短较粗线宽分段。在第二正镜片1103的后表面1107上，存在压印或模制或者嵌入于此处的对应微镜片1110。这些微镜片1110在图11A中表示为较细的线宽圆圈且在图11B中表示为位于第二正镜片1103的右侧1107上的凸块。

图12A到B展示本发明的实施例，其中微标线1208制作于第二正镜片1203的前表面1205上且其中微镜片1210制作于IRODR眼镜镜片组合的第二正镜片1203的后表面1207上。

在此实施例中，第一负镜片1202具有前表面1204及后表面1206，且第二正镜片1203具有前表面1205及后表面1207。在第二正镜片1203的前表面1205上，在第二正镜片1203的近中心及/或周边区带周围沉积或嵌入微标线图案1208。这些微标线在作为IRODR镜片组合眼镜的前视图的图12A中表示为井字符号，且在作为定位于佩戴者的眼睛前方的IRODR镜片组合的横截面图的图12B中表示为位于第二正镜片1203的左侧1205上的较短较粗线宽分段。在第二正镜片1203的后表面1207上，存在压印或模制或者嵌入于此处的对应微镜片1210。这些微镜片1210在图12A中表示为较细的线宽圆圈且在图12B中表示为位于第二正镜片1203的右侧1207上的凸块。

图13A到B展示本发明的实施例，其中微标线1308制作于附加层1312的前表面1314上且其中微镜片1310制作于附加层1312的后表面1316上，其中附加层1312安置于IRODR眼镜镜片组合的第一负镜片1302与第二正镜片1303之间。

在此实施例中，第一负镜片1302具有前表面1304及后表面1306，且第二正镜片1303具有前表面1305及后表面1307。呈环或类跑道环形环或者跑道形式(但可为不具有中心孔的完整层)的附加层1312安置于第一负镜片1302的后表面1306与第二正镜片1303的前表面1305之间。附加层1312具有前表面1314及后表面1316，其中所述附加层的中心部分在此所展示情形中打开以允许实现佩戴者眼睛的最佳中心视力。在附加层1312的前表面1314上，在附加层1312的近中心及/或周边区带周围沉积或嵌入微标线图案1308。这些微标线1308在作为IRODR镜片组合眼镜的前视图的图13A中表示为井字符号(其中虚线环或跑道表示环或类跑道环形环或者跑道的中心打开部分)，且在作为定位于佩戴者的眼睛前方的IRODR镜片组合加上环或类跑道环形的横截面图的图13B中表示为位于附加层1312的左侧1314上的较短较粗线宽分段。在附加层1312的后表面1316上，存在压印或模制或者嵌入于此处的对应微镜片1310。这些微镜片1310在图13A中表示为较细的线宽圆圈且在图13B中表示为位于附加层1312的右侧1316上的凸块。

应注意，如图13A到B中所展示的实施例具有如下优点：除了微标线1308及微镜片1310两者可被密封于IRODR眼镜镜片组合内且因此可被制作为不可由佩戴者接达以确保在相对频繁地清洁眼镜时所述微标线及微镜片将不容易被佩戴者损坏的事实之外，微标线1308及微镜片1310还制作或制造于单独层上，所述单独层可添加到最初不具有微标线及微镜片的IRODR眼镜。

然而，这不应将本发明的范围限制于具有仅夹在第一负镜片与第二正镜片之间的附加层。相反，添加具有微标线及微镜片的层的概念可适用于单个眼镜镜片以及位于任何光学界面上或其旁边的镜片组合两者。举例来说，可以与将粘贴式镜片添加到常规单视力矫正眼镜镜片的后侧上的下部区域以将所述常规单视力矫正眼镜镜片转换成双焦点眼镜镜片类似的方式在眼镜镜片的一个界面的近中心及/或周边区带周围添加或堆叠所述层。

还应注意，在与从图7A到B到图13A到B的IRODR眼镜情形相关联的实施例中，可存在第一负镜片及第二正镜片的不同设计以及微镜片及微标线的不同设计。举例来说，那些IRODR设计可具有第一负镜片及第二位置镜片、尤其是具备近中心及/或周边同心菲涅耳区带的镜片的不同横截面表面轮廓。由于已在美国临时专利申请案第62/649,669号(其以其全文引用的方式并入本文中)中论述了这些变化，因此此处将不重复所有细节。而且，微镜片可为镜片组合，所述镜片组合具有位于一个光学界面(例如第一负镜片的后表面)上的第一聚焦级微镜片及位于另一光学界面(例如第二正微镜片的前表面)上或甚至嵌入于后面的光学介质(例如在第二正镜片或整个镜片结构中制作的基于梯度指数的微镜片)中的第二聚焦级微镜片。还应注意，如在单视力矫正眼镜镜片情形中，关于与IRODR眼镜镜片组合情形相关联的布置，微标线及微镜片还可埋入于眼镜镜片材料的对应部分中而非布置于表面上以进一步保护所述微标线及微镜片以免被容易地损坏。

到此为止，已就微标线及微镜片相对于不同眼镜镜片或眼镜镜片组合设计的布置或相对位置来论述了本发明的不同实施例。应注意，已关于图4A到B实施例简要论述的所有额外特征、尤其是关于本发明相对于US 10268050的差异的那些额外特征可全部适用于图5A到B直到图13A到B的实施例。

现在将继续就微镜片的结构或三维结构/形状或折射率分布、就微标线图案以及就微图案与微镜片对的分布来论述不同实施例。

应注意，虽然在从图4A到B直到图13A到B的实施例中，微标线图案展示为井字符号，其中井字线方向参考眼镜镜片的中心或佩戴者眼睛的瞳孔位置而沿着径向(或经线)方向或者沿着圆周方向，但可存在许多变化。举例来说，棋盘图案、圆点或同心或跑道形环图案或者纯水平/垂直图案可全部为可能的选择。

经隔离微标线井字图案线沿着径向(或经线)方向及/或圆周方向对准的一个原因是人眼具有自然离轴或倾斜散光，这意味着离轴物体将以两个垂直聚焦的图像外壳，即切向图像外壳及矢状图像外壳成像到近中心及/或周边视网膜。通过沿着径向及圆周方向对准微标线图案线，可在矢状及切向图像外壳上形成清晰聚焦的微标线线图像，且存在用以设计微镜片来控制微标线的矢状及切向图像外壳相对于近中心及/或周边视网膜的位置的各种方式。

应注意，虽然图4A到B直到13A到B中所展示的微镜片绘制为圆圈以表示球面微镜片；但其可具有许多不同的设计变化。举例来说，所述微镜片可经设计以计及眼睛的调节改变。现在将论述这些微镜片设计变化中的一些微镜片设计变化。

图14A到C图解说明本发明的一些实施例，其中集成标线包含布置成同心环及/或径向线段的示范性微标线图案并与呈同心环及/或相对长的径向线段形式的微柱面镜片组合以将切向及/或矢状线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方。

根据本发明，图14A是实现如图4A到B直到图13A到B中所揭示的示范性眼镜镜片或镜片组合实施例的设计目标的眼镜的前视图。实线1408及1409表示集成标线(例如微标线图案)，且虚线对1410及1411分别表示标线聚焦器，例如分别呈同心环形式及呈相对长的径向线段形式的微柱面镜片，且这些微柱面镜片作为眼镜镜片或镜片组合设计的一部分布置于微标线与佩戴者眼睛的瞳孔之间。应注意，虽然在图14A中，已绘制呈同心环形式及呈相对长的径向线段形式的两种类型的微柱面镜片，但实施例可具有呈同心环形式或呈相对长的径向线段形式的一种类型的微柱面镜片，相应地具有对应微标线图案。换句话说，实施例可仅具有如图14B中所展示的同心环微标线及同心环微柱面镜片，或实施例可包含如图14C中所展示的示范性径向线段微标线及径向线段微柱面镜片。

扩大插图展示两种类型的微柱面镜片的透视图。在如图14B中所展示的同心环微标线图案1408及同心环微柱面镜片1410的情形中，微柱面镜片1410的轴方向在圆周方向上，而聚焦倍率在径向方向上。这些微标线图案及微柱面镜片的布置及设计使得清晰聚焦的切向微标线同心环图像将形成于近中心及/或周边视网膜上或其前方或者其后方。在如图14C中所展示的径向线段微标线图案1409及径向线段微柱面镜片1411的情形中，微柱面镜片的轴方向在径向方向上，而聚焦倍率在圆周方向上。这些微标线图案及微柱面镜片的布置及设计使得清晰聚焦的矢状微标线线图像将形成于近中心及/或周边视网膜上或其前方或者其后方。

应注意，微柱面镜片的一个设计目标是将对应微标线线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方以由眼睛感知为在焦点内或由眼睛感知为稍微近视散焦。关于微柱面镜片设计细节，可采用常规柱面设计及更先进的非柱面设计或者甚至多焦点或扩展焦深柱面设计。而且，径向及圆周微柱面镜片的聚焦倍率可为不同的，以将对应切向及矢状图像外壳投射于相对于彼此以及相对于近中心及/或周边视网膜的不同位置处。一种可能设计是使切向图像外壳与矢状图像外壳重叠且将此两者投射于近中心及/或周边视网膜上以由眼睛感知为在焦点内或由眼睛感知为稍微近视散焦。

图15A到C图解说明本发明的一些实施例，其中示范性基于圆周线段及径向线段的微标线图案与基于圆周线段及径向线段的微柱面镜片组合以分别将切向及矢状线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方或者其后方。在此实施例中，多个经隔离或未经连接的微柱面镜片1510及1511分散于眼镜镜片或镜片组合的近中心及/或周边区带周围，其中第一组经隔离微柱面镜片1511沿着径向方向对准、具有在圆周方向上的聚焦倍率，及/或其中第二组经隔离微柱面镜片1510沿着圆周方向对准、具有在径向方向上的聚焦倍率。

根据本发明，图15A是也实现如图4A到B直到图13A到B中所揭示的示范性眼镜镜片或镜片组合实施例的设计目标的另一眼镜的前视图。实线1508及1509表示集成标线(例如微标线图案)，且虚线类矩形图案1510及1511表示标线聚焦器，例如呈圆周杆分段形式及呈径向杆分段形式的微柱面镜片，且这些微柱面镜片作为眼镜镜片或镜片组合的一部分布置于微标线与佩戴者眼睛的瞳孔之间。应注意，虽然在图15A中，已绘制呈短圆周线段形式及呈短径向线段形式的两种类型的微柱面镜片，但实施例可具有呈如图15B中所展示的短圆周线段形式或呈短径向线段形式的一种类型的微柱面镜片，相应地具有如图15C中所展示的对应微标线图案。换句话说，实施例包含如图15B中所展示的示范性圆周线段微标线及圆周线段微柱面镜片，或实施例包含如图l5C中所展示的示范性径向线段微标线及径向线段微柱面镜片。

扩大插图展示两种类型的微柱面镜片的透视图。在圆周线段微标线图案1508及圆周对准的微柱面镜片1510的情形中，微柱面镜片1510的轴方向在圆周方向上，而其聚焦倍率在径向方向上。这些微标线图案及微柱面镜片的布置及设计使得清晰聚焦的切向微标线线图像将形成于近中心及/或周边视网膜上或其前方或者其后方。在径向线段微标线图案1509及径向线段微柱面镜片1511的情形中，微柱面镜片1511的轴方向在径向方向上，而其聚焦倍率在圆周方向上。这些微标线图案及微柱面镜片的布置及设计使得清晰聚焦的矢状微标线线段图像将形成于近中心及/或周边视网膜上或其前方或者其后方。

如在图14A到C的情形中，关于微柱面镜片设计，可采用常规柱面设计及更先进的非柱面设计以及甚至多焦点或扩展焦深柱面设计。而且，径向及圆周微柱面镜片的聚焦倍率可为不同的，以将对应切向及矢状图像外壳投射于相对于彼此且还相对于近中心及/或周边视网膜的不同位置处。设计目标是使切向图像外壳与矢状图像外壳重叠且将此两者投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方以由眼睛感知为在焦点内或由眼睛感知为稍微近视散焦。

图16A到B图解说明本发明的实施例，其中微标线图案与在圆周方向上具有额外正柱面聚焦倍率的微复曲面镜片组合以使矢状图像外壳更接近于切向图像外壳或甚至致使矢状图像外壳与切向图像外壳重叠，且将切向及矢状线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方。

在此实施例中，多个微标线与微复曲面镜片对经排列使得来自微标线的光射线在行进穿过所述微标线的对应微复曲面镜片之后将朝向眼睛瞳孔方向传播。多个经隔离微标线与微复曲面镜片对的空间布置使得其分散于眼镜镜片或镜片组合的近中心及/或周边区带周围。每一经隔离微复曲面镜片具有沿着圆周方向的额外正柱面聚焦倍率以使矢状微标线线图像更接近于切向微标线线图像或甚至致使矢状微标线线图像与切向微标线线图像重叠且同时两个垂直定向的微标线线图像聚焦于近中心及/或周边视网膜上或其前方。

图16A是可具有如图4A到B直到图13A到B中所揭示的不同基本眼镜镜片或镜片组合设计的眼镜的前视图。图16B展示同一微复曲面镜片1610连同其对应微标线1608的两个横截面图。图16B的左部分展示沿着较强的聚焦倍率方向的横截面图且图16B的右部分展示沿着较不强的聚焦倍率方向的横截面图。图16A中的较粗实线井字图案1608表示具有沿着径向(或经线)及圆周方向的井字图案线的微标线，且较细椭圆1610表示作为眼镜镜片或镜片组合的一部分布置于微标线与佩戴者的眼睛瞳孔之间的微复曲面镜片。

扩大插图展示微复曲面镜片1610的透视图。除了沿着所有横向方向的基本球面聚焦倍率之外，微复曲面镜片1610还具有沿着圆周方向的柱面聚焦倍率。由于人眼的自然离轴或倾斜散光将通常致使矢状图像外壳落在切向图像外壳后方，因此通过使微复曲面镜片在圆周方向上具有较强的光聚焦倍率，可因此使矢状微标线线图像更接近于切向微标线线图像。这些微标线图案及微复曲面镜片的布置及设计使得清晰聚焦的矢状及切向微标线线图像将更接近于彼此或彼此重叠，且同时在近中心及/或周边视网膜上或其前方形成清晰聚焦的微标线相互垂直的线图像。

图17A到B展示本发明的实施例，其中微标线图案与微多焦点镜片组合以将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方。微标线与微多焦点镜片对经排列使得来自微标线的光射线在行进穿过所述微标线的对应微多焦点镜片之后将朝向眼睛瞳孔方向传播。微标线与微多焦点镜片对的空间布置使得其分散于眼镜镜片或镜片组合的近中心及/或周边区带周围。每一微多焦点镜片具有多个聚焦倍率以扩展焦深，使得微标线图像将由佩戴者的眼睛感知为在焦点内，或在近中心及/或周边视网膜中的所要近视散焦范围内，而不管佩戴者的眼睛的调节状态如何。

应注意，扩展近中心及/或周边视网膜上或其前方的微标线图像的焦深的原因是眼睛可利用其调节机制聚焦远近。因此，微镜片的非扩展焦深设计可由于所述调节改变而不会总是将微标线投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方以由眼睛感知为在聚焦内或在所要近视散焦范围内。

图17A是可具有如图4A到B直到图13A到B中所揭示的不同基本眼镜镜片或镜片组合设计的眼镜的前视图。下部部分为微多焦点镜片1710及其对应微标线1708的侧视图或横截面图。图17A中的较粗实线井字图案1708表示具有沿着径向(或经线)及圆周方向对准的井字图案线的微标线，且图17A中的较细同心双线(或多线，如扩大插图中所展示)椭圆1710表示作为眼镜镜片或镜片组合的一部分布置于微标线与眼睛瞳孔之间的微多焦点复曲面镜片1710。应注意，微多焦点镜片可为复曲面或非复曲面的，但在图17A到B中展示复曲面多焦点微镜片。

微多焦点复曲面镜片1710具有沿着所有横向方向的一些基本多焦点球面聚焦倍率及沿着圆周方向的一些额外多焦点柱面聚焦倍率。多焦点倍率设计可为多个同心菲涅耳区带设计或多个同心衍射环(或跑道)设计或者双折射设计或甚至轴锥镜片设计。注意，此处的术语多焦点可指代可扩展焦深的所有类型的设计，包含双焦点、三焦点、连续或步进式附加倍率、正或负球面像差设计。

由于人眼的倾斜或离轴散光将通常致使矢状图像外壳在切向图像外壳后方，因此通过使微多焦点复曲面镜片在圆周方向上具有较强的多个光聚焦倍率，可因此使扩展焦深的矢状微标线图像线更接近于扩展焦深的切向微标线图像线。这些微标线图案及微多焦点复曲面镜片的布置及设计使得扩展焦深的矢状及切向微标线线图像可更接近于彼此或彼此重叠且同时在近中心及/或周边视网膜上或其前方形成具有扩展焦深的微标线线图像。

应注意，虽然微多焦点复曲面镜片展示于图17A到B中，但其可用所有其它类型的微镜片设计来替换。

图18A到B展示本发明的实施例，其中两组微标线与微镜片对经排列使得来自微标线的光射线在行进穿过所述微标线的对应微镜片之后将朝向眼睛瞳孔方向传播。两组微标线与微镜片对的空间布置使得其近似均匀地分散于眼镜镜片或镜片组合的近中心及/或周边区带周围。两组微镜片的设计使得两组微标线图像将形成于近中心及/或周边视网膜上或其前方，其中一组的微标线图像经设计以用于佩戴者的眼睛的未调节或放松状态，且另一组的微标线图像经设计以用于佩戴者的眼睛的经调节状态。

应注意，在近中心及/或周边视网膜中形成两组微标线图像的原因是眼睛可利用其调节机制聚焦远近。通过将微镜片划分成两组，可使一组计及具有放松眼睛调节的远视力情形且使另一组计及具有强眼睛调节的典型近距视力。在具有此设计的情况下，针对远及近观看条件，至少一组微标线图像将在近中心及/或周边视网膜上或其前方具有足够对比度以产生主导性神经生理信号，从而增加近视抑制刺激。

图18A是可具有如图4A到B直到图13A到B中所揭示的不同基本眼镜镜片或镜片组合设计的眼镜的前视图。图18B是两组不同聚焦倍率的微镜片与其对应微标线的侧视图或横截面图。图18A中所展示的较粗实线井字图案1808表示具有沿着径向(或经线)及圆周方向对准的井字图案线的微标线。存在两组较细椭圆1810及1811，其中每一组表示作为眼镜镜片或镜片组合设计的一部分布置于微标线与眼睛瞳孔之间的不同群组的微镜片。第一组微镜片1810由较小椭圆表示且具有比由较大椭圆表示的第二组微镜片1811强的聚焦倍率。两组微镜片的设计使得当眼睛针对远视力在未调节状态中放松时，第一组微镜片将投射其对应微标线以在近中心及/或周边视网膜上或其前方形成对应微标线图像(即，如由佩戴者的眼睛所感知的在焦点内或如由佩戴者的眼睛所感知的在所要范围内近视散焦)，而当眼睛针对典型近距视力未放松但处于经调节状态中时，第二组微镜片将投射其对应微标线以在近中心及/或周边视网膜上或其前方形成对应微标线图像(即，如由佩戴者的眼睛所感知的在焦点内或如由佩戴者的眼睛所感知的在所要范围内近视散焦)。

应注意，虽然已使用术语微镜片来指代图18A到B的实施例且已将微镜片绘制为椭圆，但所述微镜片应包含所有类型的微镜片设计、尤其是微复曲面镜片设计及微多焦点镜片设计。

此外，虽然已仅图解说明及论述具有不同聚焦倍率的两组微镜片，但应注意，相同概念可扩展到多于两组。举例来说，其可扩展到三组，其中第一组计及在眼睛正观看较远物体时的经调节状态、第二组计及在眼睛正观看中间距离物体时的调节状态，且第三组计及在眼睛正观看较近物体时的强调节状态。

图19A到B展示本发明的实施例，其中一组微镜片具有对应微标线且经配置以将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方，且大小(大约为数毫米)比微镜片的大小(大约为几百微米)大的另一组微型镜片经配置以将来自周围光学环境的近中心及/或周边物体的图像投射到近中心及/或周边视网膜前方。

如在其它实施例中，微标线与微镜片对经排列使得来自微标线的光射线在行进穿过所述微标线的对应微镜片之后将朝向眼睛瞳孔方向传播。

旨在将来自周围光学环境的近中心及/或周边物体的图像投射到近中心及/或周边视网膜前方的微型镜片的空间布置可与如US 10268050中所揭示的空间布置类似。尽管在图19A到B中，将这些微型镜片绘制于眼镜镜片的后表面上，但所述微型镜片还可制作于眼镜镜片的前表面上。旨在将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方的微镜片横向布置于微型镜片当中的空间之间。

图19A是可具有如图4A到B直到图13A到B中所揭示的不同基本眼镜镜片或镜片组合设计的眼镜的前视图。图19B是制作于基础眼镜镜片的后表面上的微镜片及微型镜片的横截面图。图19A中所展示的较粗实线井字图案1908表示具有沿着径向(或经线)及圆周方向对准的井字图案线的微标线。存在第一组对应微镜片1910，其由作为眼镜镜片或镜片组合的一部分布置于微标线与佩戴者的眼睛瞳孔之间的那些较细线较小椭圆表示。这些微镜片1910具有比微型镜片1920强得多的聚焦倍率，这是因为微镜片1910经设计以将对应微标线光学投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方。还存在第二组微型镜片，其由不具有对应标线的那些较细线较大椭圆1920表示。这些微型镜片1920具有比微镜片1910小得多的聚焦倍率，这是因为微型镜片经设计以光学投射来自周围光学环境的近中心及/或周边物体从而在近中心及/或周边视网膜前方形成对应图像。

如在图18A到B的情形中，应注意，虽然已将微镜片及微型镜片两者绘制为椭圆，但所述微镜片及微型镜片应表示所有类型的镜片设计、尤其是复曲面镜片设计及多焦点镜片设计。

图20A到B展示本发明的实施例，其中微镜片制作于微型镜片(其制作于眼镜镜片的后侧上)的顶部上或者微镜片制作于后表面上，而微标线制作于微型镜片(其制作于眼镜镜片的前表面上)上。再次，微镜片及对应微标线经配置以将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方。微型镜片的直径大约为数毫米且微镜片的直径大约为几百微米。每一微型镜片的在其对应微镜片区外部的部分经配置以将来自周围光学环境的近中心及/或周边物体的图像投射到近中心及/或周边视网膜前方。

如在其它实施例中，微标线与微镜片对经排列使得来自微标线的光射线在行进穿过所述微标线的对应微镜片之后将朝向眼睛瞳孔方向传播。

旨在将来自周围光学环境的近中心及/或周边物体的图像投射到近中心及/或周边视网膜前方的微型镜片的空间布置可与如美国专利10,268,050中所揭示的空间布置类似。旨在将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方的微镜片布置于微型镜片的中心处。

图20A是可具有如图4A到B直到图13A到B中所揭示的不同基本眼镜镜片或镜片组合设计的眼镜的前视图。图20B是标线2008(在左侧上)及其对应较强聚焦倍率微镜片2010的侧视图或横截面图，所述对应较强聚焦倍率微镜片(在右侧上)制作于较不强聚焦倍率微型镜片(也在右侧上)的顶部上。图20B的右部分是侧视图或横截面图，其展示制作于微型镜片2021(在左侧上)上的标线2008(也在左侧上)及(在右侧上)制作于眼镜镜片的后表面上的对应较强聚焦倍率微镜片2010。

图20A中所展示的较粗实线井字图案2008表示具有沿着径向(或经线)及圆周方向对准的井字图案线的微标线。较细线较小椭圆表示微镜片2010，其经配置以将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方。较细线较大椭圆2020表示微型镜片，其经设计以光学投射来自周围光学环境的近中心及/或周边物体从而在近中心及/或周边视网膜前方形成对应图像。微型镜片具有比微镜片小得多的聚焦倍率。微镜片2010制作于微型镜片2020的顶部上且可存在从每一微镜片到其下面的微型镜片的表面轮廓的逐渐过渡。

再次，应注意，虽然已将微镜片及微型镜片两者绘制为椭圆，但所述微镜片及微型镜片应表示所有类型的镜片设计、尤其是复曲面镜片设计及多焦点镜片设计。

图21展示本发明的实施例，其中微镜片及对应微标线仅制作于眼镜框架的透明眼部圈线/边框上且眼镜镜片与具有不同视力矫正性质的常规眼镜镜片相同。微镜片经配置以在眼镜镜片进行视力矫正的同时将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方。如在其它实施例中，微标线与微镜片对经排列使得来自微标线的光射线在行进穿过所述微标线的对应微镜片之后将朝向眼睛瞳孔方向传播。在此情形中，眼镜框架的眼部圈线/边框可由透明材料制成且被制作成比常规眼部圈线/边框宽以允许在此处布置更多微标线与微镜片对。

在图21的此实施例中，眼镜镜片可具有不同基本眼镜镜片或镜片组合设计，尤其是单视力矫正镜片设计及IRODR镜片组合设计。在此情形中，眼镜镜片不具有位于眼镜镜片或镜片组合上的微标线及微镜片。在图21中，较粗实线井字图案2108表示具有沿着径向(或经线)及圆周方向对准的井字图案线的微标线。对应较细线椭圆2110表示微镜片且作为眼镜框架设计的一部分布置于微标线与眼睛瞳孔之间。

再次应注意，虽然已在图21的实施例中使用术语微镜片，但应再次强调，微镜片设计可具有任何形式，包含所有类型的微镜片设计、尤其是微复曲面镜片设计、简单球面或非球面镜片设计及微多焦点镜片设计。

仅在眼镜框架的眼部圈线/边框上制作微标线及微镜片的一个益处是从美观的角度来看，所述实施例将看起来更像常规单视力矫正眼镜镜片，因此其可为更可接受的，尤其是在年龄较大的儿童当中。

可能的是，与单视力矫正或甚至基于双焦点或渐进镜片的眼镜相关联的近视发展的一个原因是，眼镜框架将总是在周边视网膜上投影强烈远视散焦的眼部圈线/边框图像，而不管佩戴者的调节状态如何。这是因为眼镜框架的常规眼部圈线/边框通常为不透明的、如此接近于眼睛(比周围光学环境的任何其它物体更接近)，且还通常在佩戴者的眼睛的视野内。

图22展示本发明的实施例，其中微镜片及对应微标线既制作于眼镜框架的透明眼部圈线/边框上又制作于眼镜镜片的近中心及/或周边区带上，其中微镜片经配置以将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方。

如在其它实施例中，微标线与微镜片对经排列使得来自微标线的光射线在行进穿过所述微标线的对应微镜片之后将朝向眼睛瞳孔方向传播。在此情形中，眼镜框架的眼部圈线/边框被制作成比常规眼部圈线/边框宽且由透明材料制成。

图22是可具有如图4A到B直到图13A到B中所揭示的不同基本眼镜镜片或镜片组合设计的眼镜的前视图。较粗实线井字图案2208表示具有沿着径向(或经线)及圆周方向对准的井字图案线的微标线。对应较细线圆圈2210表示微镜片且作为眼镜设计的一部分布置于微标线与佩戴者的眼睛瞳孔之间。

再次应注意，虽然已在图22的实施例中使用术语微镜片，但应再次强调，微镜片设计可具有任何形式，包含所有类型的微镜片设计、尤其是微复曲面镜片设计、简单球面或非球面镜片设计及微多焦点镜片设计。

图23A到B展示本发明的实施例，其中微镜片及对应微标线在夹式或附加玻璃/层的近中心及/或周边区带中制作于所述夹式或附加玻璃/层上，其中夹式或附加玻璃/层以与夹式太阳镜类似的方式添加到眼镜镜片。夹式或附加设计可为可移除或上掀式/下拉式或者永久附接类型。夹式或附加玻璃/层可为不具有任何基础聚焦倍率的简单塑料或玻璃层，但其也可具有基础附加倍率以除了添加微标线及微镜片的功能之外，还提供额外功能，例如读取或执行双焦点类型的读取功能以实现近距离读取。

如在其它实施例中，微镜片经配置以将对应微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或其前方。微标线与微镜片对经排列使得来自微标线的光射线在行进穿过所述微标线的对应微镜片之后将朝向眼睛瞳孔方向传播。

图23A是添加到眼镜的夹式或附加层2303的前视图，所述眼镜可具有如图4A到B直到图13A到B中所揭示的不同基本眼镜镜片或镜片组合设计。图23B是添加到定位于佩戴者的眼睛前方的眼镜的夹式或附加层2303的侧视图或横截面图。微标线2308及微镜片2310在夹式或附加层2303的近中心及/或周边区带中分别制作于所述夹式或附加层的前表面2304及后表面2306上。图23A中所展示的较粗实线井字图案2308表示具有沿着径向(或经线)及圆周方向对准的井字图案线的微标线。还存在对应较细线圆圈2310，其表示微镜片且作为将被夹到眼镜框架上或堆叠到眼镜镜片上的夹式或附加层设计的一部分布置于微标线与眼睛瞳孔之间。

再次应注意，虽然已在图23A到B的实施例中使用术语微镜片，将微镜片绘制为圆圈，但所述微镜片应包含所有类型的微镜片设计、尤其是微复曲面镜片设计及微多焦点镜片设计。

另外，还应注意，还可通过折射率分布的改变以及表面轮廓与折射率分布的组合来实现所有微镜片的聚焦效果。因此，也应将这些变化视为在本发明的范围内。

此外，还应注意，可在如下意义上将微镜片的设计个性化：可首先进行解剖及/或视觉及/或光学折射测量以表征眼睛的光学图像形成或折射性质。这些测量包含在中心以及近中心及/或周边视网膜中的光学生物测定法及/或光学折射/波前及/或视觉敏锐度及/或视觉对比敏感度。可将测量结果作为因素考虑以指导微镜片的设计来不仅矫正包含与眼睛相关联的离轴或倾斜散光的低阶像差而且矫正高阶像差，使得完全矫正的微标线图像可形成于近中心及/或周边视网膜上或其前方。

现在将看看微标线及微镜片的大小、其空间密度或分布从而以更多技术细节来进一步图解说明本发明的实用性。为了便于就图解说明基本要素来进行成像分析，将使用简单的薄镜片公式来首先计算出在微标线被成像到典型人眼的视网膜时的近似光学放大率。

假定光射线从左到右朝向薄镜片行进，薄镜片方程式为

其中

p为物体距离(从物体到薄镜片)，其针对位于镜片左边的真实物体为正的，且针对位于薄镜片右边的虚拟物体为负的，

q为图像距离(从图像到薄镜片)，其针对形成到镜片右边的真实图像为正的，且针对形成到薄镜片左边的虚拟图像为负的，

f为焦距(从前焦点或后焦点到薄镜片)，其针对会聚镜片为正的且针对发散镜片为负的。

由薄镜片产生的光学放大率m由下式给出

如果放大率为负的，那么图像将与物体相比而倒置。如果放大率为正的，那么图像将具有与物体相同的定向。

在微标线布置于微镜片前方的情形中，典型物体距离限制于基础眼镜镜片及镜片组合(或其中的间隙)或者插入式或夹式层的厚度。实际上，此厚度约为1mm到10mm。为获得一个数量级的估计，可假定物体距离为p＝1mm到10mm。当发现眼睛稍微近视时，屈光度值通常为约-ID，这意味着位于约1米或1000mm距离处的物体将被此稍微近视的眼睛清晰聚焦以落在视网膜上而无需进行调节。对于微镜片，这意味着仅由微镜片形成的微标线图像需要为在物体空间而非图像空间中相对于微镜片位于约1000mm距离处的非反转虚拟图像，因此q＝-1000mm。因此，微镜片的焦距也为约1mm到10mm，这是因为1/q的量值比1/p的量值小得多，这意味着p≈f＝1mm到10mm。同时，微镜片的光学放大率大约为m＝-q/p＝1000/10到1000/1＝100到1000。仅由微镜片形成的此虚拟图像可被视为针对人眼的真实物体。因此，如果使用撇号来指示与人眼的简化薄镜片系统相关的参数，那么物体距离为近似p’＝1000mm，此人眼(在被视为薄镜片时)的焦距为近似f’＝17mm，因此使用薄镜片公式，图像距离为

因此，第二人眼薄镜片系统的光学放大率为

因此，总体光学放大率近似等于

这意味着微标线在最终被成像到视网膜时将被反转、为真实的且在视网膜上近似放大到其实际大小的约1.7倍到17倍。换句话说，如果想要在视网膜上形成相同大小的微标线图像，那么取决于微镜片的焦距，原始微标线大小可比视网膜上的小1.7倍到17倍。

下一问题是近中心及/或周边视网膜上的标线图像的最小线宽应为多少，使得所述标线图像仍可由人眼的近中心及/或周边视网膜检测到及/或分辨出，以产生神经生理信号。此问题可根据与周边视网膜检测及分辨敏锐度相关的临床研究来回答。由于仅锥体在明视(即，室外日光照明或室内房间照明)条件中起作用，因此检测暗(或亮)背景上的亮(或暗)线的存在需要至少一行受刺激(或未受刺激)的锥体位于未受刺激(或受刺激)的锥体行之间。近中心及/或周边视网膜中的锥体细胞的大小为约50μm。回想从微标线到视网膜的总体光学放大率为从1.7到17，因此实际微标线图案线宽度应为至少50μm/(从1.7到17)≈3μm(针对f＝1mm)到30μm(针对f＝10mm)以使其可由周边视网膜锥体细胞检测到。显然，可使用各种现代光刻或激光刻写或打印技术来实际上制作此大小或更大大小的微标线线宽度。

同时，在周边视网膜中，单个视网膜神经节细胞将从数千个感光细胞(包含锥体及视杆)接收信息，且周边视网膜神经节细胞密度或空间分布决定了周边视觉分辨力或分辨敏锐度。换句话说，为了使由锥体细胞接收到的信号变成与另一附近信号不同的可分辨神经生理信号，需要不同的视网膜神经节细胞。考虑到在周边视网膜中视网膜神经节细胞感受野的大小为约500μm的事实，因此为了将微标线图案线的方向或两个不同标线图案解析或感测为空间可分辨信号，微标线图案线图像长度或两个微标线图案之间的间隔距离需要在周边视网膜上为至少500μm。

针对每一微标线与微镜片对，可从标线的中心穿过微镜片的中心、接着穿过眼睛瞳孔的中心到周边视网膜绘制一线，从眼镜镜片到眼睛瞳孔的距离通常为约12mm，眼睛的焦距为约17mm，因此周边视网膜上的500μm间隔将转化为实际微标线放置表面上的约500μmX(12/17)≈350μm的间隔。这意味着微标线表面上的两个相邻微标线的中心之间的间隔距离需要为至少350μm以使所述两个相邻标线被分辨为两个不同的神经生理信号。

如果想要确保标线图案线定向方向将由近中心及/或周边视网膜分辨，那么需要考虑1.7倍到17倍的微镜片诱导的光学放大率，因此微标线图案线长度需要为从至少500μm/17＝30μm(如果微长度焦距为约f＝1mm)到至少500μm/1.7＝300μm(如果微镜片焦距为f＝10mm)。

在一些实施例中，在两个相邻微镜片之间留有足够的间距，因此来自周围光学环境的近中心及/或周边物体也可由眼睛感测到但具有较小对比度，因此来自微标线的总体信号将相对于来自周围光学环境的近中心及/或周边物体的总体信号为主导性的。一种可能情景是在眼镜镜片的近中心及/或周边区带中或在眼镜框架的眼部圈线/边框上均匀地分布微标线与微镜片对。可将近中心及/或周边区带划分成多个互连的正六边形或蜂窝形。这样，对应于微镜片的每一正六边形或蜂窝形可由不具有微镜片的6个相邻空白正六边形或蜂窝形环绕。因此，根据微镜片横向直径的要求，每一正六边形或蜂窝形需要具有至少350μm的大小。

应注意，针对具有从1mm到10mm的焦距f的微镜片，其光学聚焦倍率大约为1000屈光度到100屈光度。关于对应凸形光聚焦界面的曲率半径，假定仅存在形成于高折射率材料(n2＝1.5)与空气(n1＝1.0)之间的一个凸形光学界面，那么如所属领域的技术人员众所周知，此凸形光学界面的曲率半径R为R＝f(n2-n1)/n2＝(1mm到10mm)(1.5-1)/1.5≈0.3mm到3mm，其为实际上非常可实现的值，这是因为微镜片可通过压印、压花、模制、3D打印及甚至基于光刻的化学蚀刻而制作且此类镜片已可在商业上购得。

为确定每一微镜片的横向直径D的实际值，存在应考虑的一对参数。第一个是直径D不能大于凸形聚焦界面的曲率半径(R)的两倍。因此，这将直径D限制于2R或从0.6mm到6mm的范围内。

第二参数与控制傍轴射线跟踪或简单薄镜片公式的一般规则相关，所述一般规则指出以弧度为单位的角度的正弦或正切需要近似等于以弧度为单位的角度本身。因此，数值孔径或半聚光锥角度应小于0.25弧度。假定每一微标线远离其对应微镜片约1mm到10mm，那么微镜片直径D因此应小于如下范围：0.5x(1mm到10mm)＝从500μm到5000μm(对应于从1mm到10mm的微镜片的焦距)。

将此限制(微镜片横向直径D需要小于500μm(针对f＝1mm)到小于5000μm(针对f＝10mm))与两个相邻微镜片之间的间隔距离需要大于350μm的限制以及对于微标线图案线长度大于30μm(针对f＝1mm)到300μm(针对f＝10mm)的需要组合，可将每一微镜片的横向直径选择为约500μm。此微镜片横向直径将在近中心及/或周边视网膜上投影500μm X(17/12)≈700μm的微镜片阴影。相应地，微标线图案线长度在被投射(以相关联光学放大率)到近中心及/或周边视网膜时需要具有约700μm的大小，以便确保就打算用于感测微标线图案的区与打算用于感测来自周围光学环境的近中心及/或周边物体的区来说，在近中心及/或周边视网膜上不存在区重叠。为实现此，对应微标线线长度应为700μm/17≈40μm(针对f＝1mm)到700μm/1.7≈400μm。这些参数再次就微制造及空间分布来说是非常实用的，这是因为其中每一微镜片具有几百微米的直径及几毫米的焦距的微镜片阵列已可在商业上购得。差异在于分布，因为大多数可在商业上购得的微镜片阵列是紧密堆积的，且对于本申请案，微镜片阵列需要更稀疏地分布。可用于制作此类微镜片以及基础眼镜镜片或镜片组合的材料可为不同玻璃及塑料或聚合物，尤其是可通过热定型、压印、压花、模制、3D打印及甚至基于光刻的化学蚀刻而成形的具有高折射率的材料。

应注意，虽然仅详细地将正六边形或蜂窝形图案分布论述为其中每一微标线与微镜片对由6个相邻近似相等区环绕的实施例，但可存在应全部在本发明的范围内的许多不同的空间分布可能性。如果微镜片的横向直径D等于六边形或蜂窝形的长对角线或最大直径，那么平均来说，由每一微镜片占用的面积是未占用面积的三分之一，这是因为6个环绕的六边形或蜂窝形平均由两个微镜片共享。因此，对于具有实例性空间分布设计，25％的近中心及/或周边区带将由微镜片占用且75％的近中心及/或周边视网膜将可用于感测来自周围光学环境的物体。显然，可通过相对于六边形或蜂窝形的长对角线或最大直径改变微镜片的横向直径D或反过来操作而改变此比率，且微标线图案的线长度还可具有不同值，只要所述线长度在近中心及/或周边视网膜上(在总体光学放大率之后)大于500μm以使微标线线定向方向由近中心及/或周边视网膜分辨出即可。

此时应注意，与眼镜相关联的本发明具有隐形眼镜所不具有的优点，即相对于眼镜镜片的相对眼睛移动。此相对移动意味着不同的近中心及/或周边视网膜锥体细胞及/或神经节细胞将被微标线图像触发以产生可影响局部视网膜生长的神经生理信号。如果不存在此相对眼睛移动，那么可存在如下可能性：锥体细胞或神经节细胞中的仅一些锥体细胞或神经节细胞将总是接收到微标线图像诱导的神经生理信号且因此，仅那些局部近中心及/或周边视网膜区将不会生长或比其它区更缓慢地生长，这可致使视网膜表面不再平滑，而是具有峰部或谷部。

现在将继续就控制微标线图案的透明性或不透明性或者其局部周围区以及滤色来论述微标线图像的对比度。作为本发明的一个特征，微标线可为完全不透明的或半透明的。半透明性可为反射性或吸收性的或者以不同透明度百分比着色的。微标线图案的不透明性或半透明性可通过涂覆或蒸发或者印刷具有不同层厚度的不同材料或掺杂有色染料来实现。举例来说，图案可由一薄层黑色涂料或者一薄层光吸收或反射金属制成。

微标线的不透明性或透明性可经设计使得在正常室内及/或室外照明条件下，根据微镜片的设计(其可为多焦点或扩展焦深微镜片)，投影于近中心及/或周边视网膜上的微标线图像总是具有足够高的对比度，使得这些微标线图像总是如由具有或不具有调节的眼睛所感知的在焦点内或稍微近视散焦，从而总是产生相对于由来自周围光学环境或来自常规眼镜框架的眼部圈线/边框的近中心及/或周边物体产生的神经生理信号而为主导性的神经生理信号。

在一个实施例中，两组微镜片聚焦倍率或微镜片到微标线距离及/或微标线的两组半透明性经设计使得在正常室外及/或室内照明条件下，当眼睛的调节经放松以观看远距离物体时，第一组微标线图像将具有足够的对比度以在近中心及/或周边视网膜上产生主导性的感知于焦点内或稍微近视散焦的神经生理信号，而未聚焦于近中心及/或周边视网膜上(因此在一定程度上模糊)的第二组微标线图像不具有足够的对比度以针对近中心及/或周边视网膜产生可感知的神经生理信号；然而当眼睛的调节改变为观看近距离物体时，现在基本上聚焦于近中心及/或周边视网膜上的第二组微标线图像将具有足够的对比度以针对视网膜产生主导性的感知于焦点内或稍微近视散焦的神经生理信号，而未聚焦于近中心及/或周边视网膜上的第一组微标线图像不具有足够的对比度以在近中心及/或周边视网膜上产生可感知的信号。

在另一实施例中，微标线及/或其局部周围区及/或眼镜镜片的近中心及/或周边区带经着色以探索将产生最强神经生理信号来减慢或停止眼睛伸长的最高效色带或色彩对比度。滤色可通过多层介电涂层来实现(如对标准光学带通或者长通或短通滤光器所进行的那样)或直接从光学材料获得(如在彩色玻璃的情形中)。在不同的微标线图像当中，着色可为相同或不同的。由于存在与眼镜镜片或镜片组合相关联的多于一个光学表面，因此表面中的任一者均可用于着色/滤光，包含微镜片的表面以及眼镜镜片的表面。

微标线图案及/或其局部周围区及/或眼镜镜片的近中心及/或周边区带的滤色可经设计使得在正常室内及/或室外照明条件下，投影于近中心及/或周边视网膜上的经着色微标线图像总是具有足够高的彩色对比度，使得相对于佩戴者的眼睛实际上看到的由周围光学环境产生的真实近中心及/或周边物体图像，这些经着色标线图像在产生神经生理信号以减慢或停止眼睛伸长方面为主导性的，而不管眼睛是针对近距视力被调节还是针对远视力未被调节(即，放松)。

目前为止，已仅论述了本发明的在如下意义上为无源的那些实施例：未涉及有源元件(例如太阳能电池、蓄电池或可移动部件)，或可塑形或材料性质可改变的组件，或者可检测光及/或自身照亮的材料。然而，这并非意味着本发明已排除这些可能性；而是，这些可能性应视为已在共同让与的美国临时专利申请案第62/649,669号中论述的不同实施例。

图24A到C展示其中太阳能电池及/或蓄电池(如果需要，连同微电子电路一起)2434及光传感器2432嵌入于眼镜框架或眼镜框架的眼部圈线/边框中以实现对特定功能的感测及/或激活的此实施例。同时，在眼部圈线/边框及/或眼镜镜片(或镜片组合)上，存在制作于此处的微标线及微镜片。在图24A到C中，较粗实线井字图案2408表示具有沿着径向(或经线)及圆周方向对准的井字图案线的微标线。对应较细线圆圈2410表示微镜片且作为眼镜设计的一部分布置于微标线与眼睛瞳孔之间。

再次应注意，虽然已在图24A到C的实施例中使用术语微镜片，但微镜片设计可具有任何形式，包含所有类型的微镜片设计、尤其是微复曲面镜片设计、简单球面或非球面镜片设计及微多焦点镜片设计。实际上，图24A，展示与已在图4A到B中所论述类似的其中仅眼镜镜片具有微标线及微镜片的眼镜且将微镜片绘制为在对应微标线周围的圆圈；在图24B中，展示与已在图21中所论述类似的其中仅眼部圈线/边框具有微标线及微镜片的眼镜且将微镜片绘制为在对应微标线周围的椭圆；及图24C，展示与已在图22中所论述类似的其中眼镜镜片以及眼部圈线/边框两者均具有微标线及微镜片的眼镜且将微镜片绘制为在对应微标线周围的圆圈。

在此实施例中，除了在眼镜的框架及/或眼部圈线/边框中嵌入光传感器及太阳能电池及/或蓄电池以提供供电能力之外，图24A到C中的眼镜的一个特定作用功能是当来自周围光学环境的照明低于特定阈值且因此并非如所需的那样有利地在近中心及/或周边视网膜上产生主导性微标线图像时，所述眼镜稍微照亮微标线。为实现此，在眼部圈线/边框上及/或在眼镜镜片上沉积由(举例来说)氧化铟锡制成的光学透明电极以将太阳能电池及/或蓄电池(如果需要，连同微电子器件一起)连结到微标线及/或其局部周围区。微标线图案线或微标线图案线周围的材料可由具有窄光谱带宽的单个色带或宽光谱带宽的多个色带发光能力的半透明或类有机发光二极管材料制成。

应注意，本发明的关键特征是布置每一微标线与微镜片对以通过佩戴者眼睛的瞳孔投射微标线图像，从而以使得微标线图像在被眼睛感知时是在焦点内或近视散焦的方式在眼睛的近中心及/或周边视网膜上或其前方形成微标线图像。可将措辞由眼睛感知为在焦点内解释为矢状及切向图像外壳的球面等效图像外壳近似在近中心及/或周边视网膜上或接近于所述近中心及/或周边视网膜(即，在眼睛的焦深内)。可将措辞由眼睛感知为近视散焦解释为矢状及切向图像外壳的球面等效图像外壳稍微在近中心及/或周边视网膜前方(即，在眼睛的焦深之前及之外)但仍可由眼睛感测到以诱导神经生理信号来停止眼睛伸长。此特征应可适用于所有以上论述的实施例。

图25展示实施例，其中仅将不具有眼镜镜片或具有零屈光度眼镜镜片的眼镜框架用作抗近视构件以预防近视的发作。图25是眼镜框架的前视图。在框架上，存在一对透明眼部圈线/边框2542，其上制作有微标线2508及微镜片2510。图25中所展示的较粗实线井字图案2508表示具有沿着径向(或经线)及圆周方向对准的井字图案线的微标线。还存在对应较细线椭圆2510，其表示微镜片且作为眼镜框架的眼部圈线/边框设计的一部分布置于微标线与眼睛瞳孔之间。

所述眼部圈线/边框的宽度比常规眼部圈线/边框的宽度宽，使得至少一或多行微标线与微镜片对可布置于围绕眼部圈线/边框的宽度内。注意，如果无眼镜镜片的事实使所述装置不太可接受，那么可将零屈光度眼镜镜片附接到框架，以使其在外观上看起来更像真实眼镜，可将具有零屈光度折射倍率的类太阳镜眼镜镜片(举例来说)安装到框架以将其制成近视预防太阳镜。

如在其它实施例的情形中，与如已论述的微标线及微镜片、眼部圈线/边框以及框架相关联的所有那些变化或可能性质可全部适用于此实施例，尤其是与以下各项相关的那些变化或可能性质：微标线及微镜片设计以及添加有源元件(如太阳能电池、光传感器)及透明发光子区或图案以在背景照明昏暗时照亮微标线图案来增加近中心及/或周边视网膜上的微标线图像的对比度。

此实施例的独特之处在于，其非常适合于近视发作之前的相对年幼的儿童(如4岁)，尤其是如果儿童的父母一方或父母双方为近视，或如果存在家族近视史。因此，所述实施例更多是用于预防近视而非用于控制近视的发展。

相同的概念还可扩展到零屈光度全景护目镜，其不具有框架但替代地仅具有弹性带以将护目镜系在佩戴者的头部周围。图26展示其中弯曲全景护目镜层被设计成具有制作于其近中心及/或周边区带上的微标线与微镜片对的实施例。

图26是具有一对镜片的全景护目镜的前视图，在所述对镜片上在近中心及/或周边区带周围制作微标线2608及微镜片2610。图26中所展示的较粗实线井字图案2608表示具有沿着径向(或经线)及圆周方向对准的井字图案线的微标线。还存在对应较细线椭圆2610，其表示微镜片且作为全景护目镜设计的一部分布置于微标线与眼睛瞳孔之间。

如图25的实施例，与如已论述的眼镜镜片、微标线及微镜片相关联的所有那些变化或可能性质可全部适用于此实施例，尤其是与以下各项相关的那些变化或可能性质：微标线及微镜片设计以及添加有源元件(如太阳能电池、光传感器)及透明发光子区或图案以在背景照明昏暗时照亮微标线图案来增加近中心及/或周边视网膜上的微标线图像的对比度。还如图25的实施例，此实施例可用于近视发作之前的相对年幼的儿童(如4岁)，尤其是如果儿童的父母一方或父母双方为近视，或如果存在家族近视史。

对于以上所有论述，还可设想出充分利用本发明的各种有利特征的组合设计实施例。就基本眼镜镜片设计来说，其可利用经增加可分辨物体距离范围(IRODR)眼镜镜片组合设计，这是因为此基本设计将解决近视发展的第一关键可能的根本原因，即，调节性需求或滞后(调节范围或幅度不足)。IRODR设计可使其基本中心部分设计计及中和佩戴者的眼睛的球面折射误差与柱面折射误差。IRODR设计可经个性化使得其景深(或焦深)有效地增加以恰好补偿调节需要或滞后，从而确保至少中央凹可总是从光学环境看到远及近物体的清晰聚焦图像。存在四个光学界面的事实提供了极大的眼镜镜片设计灵活性，因此可实现更加个性化及/或优化的IRODR设计。

就基本眼镜镜片组合的近中心及/或周边区带设计来说，第一负镜片及/或第二正镜片可具有位于内侧上或两个镜片之间的两个内侧上的菲涅耳近中心及/或周边区带，因此尽管IRODR眼镜镜片组合的总体厚度可制作为相对薄的(举例来说，小于6mm)，但菲涅耳台阶还可含于眼镜镜片组合内部且因此不容易被用户损坏。另外，菲涅耳近中心及/或周边区带设计还可使得在近中心及/或周边区带中存在总体附加倍率以使来自周围光学环境的近中心及/或周边远距离物体图像变得稍微在近中心及/或周边视网膜前方(即，稍微近视散焦)，而不管眼睛是针对近距视力被调节还是针对远视力未被调节。菲涅耳近中心及/或周边区带设计还可为双焦点的，以计及眼睛的放松对经调节状态。此近中心及/或周边区带设计将解决近视发展的第二关键可能的根本原因，即，由来自周围光学环境的近中心及/或周边物体形成的图像的主导性近中心及/或周边远视散焦。

就将在近中心及/或周边区带中制作的微标线与微镜片对来说，其可经设计使得近中心及/或周边视网膜上的最终微标线图像与由来自周围光学环境的远距离近中心及/或周边物体形成于正视眼睛的近中心及/或周边视网膜上的最终微标线图像非常相似。所述微标线与微镜片对还可经个性化以总是将微标线图像投射于近中心及/或周边视网膜上或稍微在其前方，其中不仅矫正低阶像差而且矫正高阶像差。微镜片设计可还为多焦点或扩展焦深类型的微镜片设计。因此，微标线图像将总是如由佩戴者的眼睛所感知的在焦点内或稍微近视散焦，而不管眼睛是针对近距视力被调节还是针对远视力未被调节(放松)。为保护微标线与微镜片对以免被容易地损坏，可将其制作于IRODR眼镜镜片组合内部，其中微标线制作于第一负镜片的菲涅耳后表面上且其中微镜片制作于第二正镜片的菲涅耳前表面上。微标线与微镜片对的空间分布可使得保留足够的近中心及/或周边区以用于感测周围光学环境的近中心及/或周边物体，且微标线图案的不透明性或半透明性可使得在典型室外及室内照明条件下，近中心及/或周边视网膜上的微标线图像将总是产生主导性神经生理信号以克服近中心及/或周边视网膜上的可由周围光学环境产生的那些可能的远视散焦信号。因此，此设计将解决近视发展的第三可能的根本原因，即，来自周围光学环境的近中心及/或周边物体的不可控性以及眼睛的调节致使来自周围光学环境的近中心及/或周边物体的图像外壳落在近中心及/或周边视网膜后方。

另外，还可完成组合设计，其中将眼镜框架或至少框架的眼部圈线/边框部分制作为透明的且同时使微标线与微镜片对制作于眼部圈线/边框上以完全消除或至少基本上减少总是强烈远视散焦于周边视网膜上的眼部圈线/边框图像的影响。因此，此设计将解决近视发展的第四可能的根本原因，即，眼镜框架或眼部圈线/边框在周边视网膜上诱导强烈远视的眼部圈线/边框图像。

还应注意，可在如下意义上将相同概念应用于治疗远视：微标线图像可经设计以总是稍微落在近中心及/或周边视网膜的后方，从而产生主导性神经生理信号来刺激眼睛生长。

虽然已在本文中详细地展示及描述并入有本发明的教示的各种实施例，但所属领域的技术人员可容易设想出仍并入有这些教示的许多其它不同的实施例。

尽管已就数个实施例描述了本发明，但存在属于本发明的范围内的更改、修改、置换及替代等效物。虽然已提供子章节标题来帮助描述本发明，但这些标题仅为说明的且并不打算限制本发明的范围。

Claims (22)

1.一种经配置以用于在眼睛前方进行近视发展控制的光学系统，所述光学系统包括：

中心区带，其提供中央凹视力矫正；及

近中心区带及周边区带中的至少一者，其中所述近中心区带及所述周边区带中的至少一者包含集成标线及标线聚焦器，其中所述标线聚焦器布置于所述集成标线与所述眼睛的瞳孔之间，且借此将所述集成标线的图像投射到所述眼睛的视网膜的近中心区域及周边区域中的至少一者上，以由所述眼睛感知为在所述视网膜处位于焦点内。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述光学系统为具有至少一个镜片的眼镜，且其中所述集成标线及所述标线聚焦器集成到所述至少一个镜片中。

3.根据权利要求2所述的眼镜，其中所述至少一个镜片为单个镜片。

4.根据权利要求2所述的眼镜，其中所述至少一个镜片为复合镜片。

5.根据权利要求2所述的眼镜，其中所述集成标线包含多个微标线。

6.根据权利要求2所述的眼镜，其中所述标线聚焦器包含多个微镜片。

7.根据权利要求2所述的眼镜，其中所述标线聚焦器包含至少一个微柱面镜片，所述至少一个微柱面镜片形成用于投射矢状图像的至少环形分段。

8.根据权利要求2所述的眼镜，其中所述标线聚焦器包含至少一个微柱面镜片，所述至少一个微柱面镜片形成用于投射切向图像的至少径向分段。

9.根据权利要求6所述的眼镜，其中所述微镜片是通过改变至少一种眼镜镜片材料的局部折射率分布而形成的。

10.根据权利要求6所述的眼镜，其中所述微镜片为球面微镜片。

11.根据权利要求6所述的眼镜，其中所述微镜片为非球面微镜片。

12.根据权利要求6所述的眼镜，其中所述微镜片为非柱面微镜片。

13.根据权利要求6所述的眼镜，其中所述微镜片为复曲面微镜片。

14.根据权利要求6所述的眼镜，其中所述微镜片为双焦点微镜片。

15.根据权利要求6所述的眼镜，其中所述微镜片为多焦点微镜片。

16.根据权利要求6所述的眼镜，其中所述微镜片为扩展焦深微镜片。

17.根据权利要求2所述的眼镜，其中所述集成标线包含多个微标线。

18.根据权利要求17所述的眼镜，其中所述微标线相对于所述眼睛的所述瞳孔在径向方向、经线方向及圆周方向中的至少一者上对准。

19.根据权利要求17所述的眼镜，其中所述微标线相对于所述眼镜镜片的中心在径向方向、经线方向及圆周方向中的至少一者上对准。

20.一种经配置以用于在眼睛前方进行近视发展控制的光学系统，所述光学系统包括：

中心区带，其提供中央凹视力矫正；及

近中心区带及周边区带中的至少一者，其中所述近中心区带及所述周边区带中的至少一者包含集成标线及标线聚焦器，其中所述标线聚焦器布置于所述集成标线与所述眼睛的瞳孔之间，且借此将所述集成标线的图像投射到所述眼睛的视网膜的近中心区域及周边区域中的至少一者上，以由所述眼睛感知为在所述视网膜处近视散焦。

21.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述集成标线为有源的，借此具有发光能力。

22.根据权利要求20所述的光学系统，其中所述集成标线为有源的，借此具有发光能力。

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