CN114787694A - 用于减少、最小化和/或消除失焦光对聚焦图像的干扰的眼科镜片 - Google Patents

用于减少、最小化和/或消除失焦光对聚焦图像的干扰的眼科镜片 Download PDF

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Abstract

一种眼科镜片，其包含：具有第一轴的至少一个第一光学区域，所述至少一个第一光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过所述至少一个第一光学区域的光的至少一部分被折射到所述第一轴上的第一焦点；以及至少一个第二光学区域，其配置为使得，在与所述眼睛一起使用时，穿过所述至少一个第二光学区域的光的至少一部分被折射到一个或多个焦点，所述一个或多个焦点相对于所述第一焦点离轴定位并且在与对应于所述第一焦点的焦平面不同的至少一个焦平面上；其中所述至少一个第二光学区域被配置为使得扩展超出所述一个或多个焦点的光提供扩展焦深。

Description

用于减少、最小化和/或消除失焦光对聚焦图像的干扰的眼科 镜片
相关申请的交叉引用
本公开要求2019年8月23日提交的美国临时申请号62/890,809的优先权。该优先权申请通过引用以其整体并入本文。本公开还与2017年10月25日提交的国际申请号PCT/AU2017/051173和2020年6月26日提交的国际申请号PCT/IB2020/056079相关。这些相关申请中的每一个通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本公开涉及眼科镜片，更具体地，涉及用于控制、减少、最小化和/或消除失焦图像对聚焦图像的干扰以改变(例如，改进)视网膜图像质量的眼科镜片。
背景技术
眼睛的光学器件确定图像是否聚焦在眼睛的视网膜上。聚焦在眼睛的视网膜上或其附近的图像通常被认为具有良好或可接受的图像质量。不聚焦的，基本上远离眼睛的视网膜(可能聚焦在视网膜前面或后面)的图像通常被认为是模糊的，具有降低的图像质量。近视(myopia)，通常称为近视眼(shortsightedness)，是眼睛的一种光学障碍并导致轴上图像聚焦在视网膜的前面。轴上图像是那些与视网膜的小凹或小凹区域(能够达到最高视敏度的区域)基本上成一直线的图像。老花眼是眼睛的一种光学障碍，其中晶状体的调节能力降低，从而导致靠近眼睛的距离处视力模糊。
眼科镜片可设计成通过提供来自一个或多个光学区域的一个或多个焦点来矫正远视力、中视力和/或近视力。具有多个区域的眼科镜片(例如，同视镜片)可导致视觉受损，因为穿过此类镜片的光由于来自一个光学区域的焦点受到来自其他光学区域的焦点的干扰而导致重叠图像，因此，导致减少视网膜图像的质量和/或对比度。
因此，需要用于控制、减少、最小化和/或消除失焦图像对聚焦光(例如，聚焦图像)的干扰以改进图像质量的眼科镜片。示例性实施方式可以减少、基本上减少，和/或消除包括(including)以下一种或多种的光学障碍的影响：近视、老花眼，和/或具有如本文所讨论的其他优点和/或改进。本公开旨在解决本文公开的这些和其他问题。本公开还旨在指出使用本文所述的示例性眼科镜片的一个或多个优点。
发明内容
本公开至少部分地旨在克服和/或改进本文所述的一个或多个问题。
本公开至少部分地涉及用于控制失焦光对聚焦图像的干扰以改进图像质量的眼科镜片。
本公开至少部分地涉及用于控制失焦图像与聚焦图像的重叠以扩展焦深的眼科镜片。
本公开至少部分地涉及用于控制在给定图像平面处的一个或多个焦点与一个或多个失焦图像或射线的焦点的重叠的眼科镜片，所述控制通过使与给定图像平面处的图像相关联的焦点和与一个或多个失焦图像或射线相关联的焦点间隔或移位来进行。
本公开至少部分地涉及用于控制一个或多个轴上焦点与一个或多个离轴光射线(light ray)的重叠以改进图像质量和/或扩展焦深的眼科镜片。
本公开至少部分地涉及用于控制在给定图像平面处的聚焦图像的一个或多个焦点与失焦图像的一个或多个焦点的重叠的眼科镜片，所述控制通过使用一个或多个光学间隔装置使与图像平面处的聚焦图像相关联的一个或多个焦点和与失焦图像相关联的一个或多个焦点间隔和/或移位来进行。
本公开至少部分地涉及用于控制在给定图像平面处的聚焦图像的一个或多个焦点和与失焦图像相关联的一个或多个焦点的重叠的眼科镜片，所述控制通过使用一个或多个横向间隔光学器件将与聚焦图像相关联的一个或多个焦点和与一个或多个失焦图像相关联的焦点间隔和/或移位来进行。
本公开至少部分地涉及一种用于利用一个或多个光学表面，使与给定图像平面处的聚焦图像相关联的焦点和与一个或多个失焦图像或射线相关联的焦点间隔和/或移位的光学间隔装置，其中所述光学表面包含(comprising)两个或更多个光学元件(例如，球面、椭圆、圆锥、非球面或其他合适的元件，包括非球面环面元件，例如线、圆锥面)，其中两个或更多个光学元件相对于彼此被放置、偏移、旋转、倾斜或移位成使得两个或更多个光学元件中的全部或一些不共享公共光轴。
本公开至少部分地涉及用于利用一个或多个光学表面，使与给定图像平面处的聚焦图像相关联的焦点和与一个或多个失焦图像或射线相关联的焦点间隔和/或移位的横向间隔光学器件，其中所述光学表面包含两个或更多个光学元件(例如，球面、椭圆、圆锥、非球面或其他合适的元件，包括非球面环面元件，例如线、圆锥面)，其中两个或更多个光学元件相对于彼此被放置、偏移、旋转、倾斜或移位成使得两个或更多个光学元件中的全部或一些不共享公共光轴。
本公开至少部分地涉及示例性设备，其被配置为，在使用时，利用一个或多个光学表面，将与给定图像平面处的聚焦图像相关联的至少一个焦点和与一个或多个失焦图像或射线相关联的焦点间隔和/或移位，其中所述光学表面包含两个或更多个光学元件(例如，球面、椭圆、圆锥、非球面或其他合适的元件，包括非球面环面元件，例如线、圆锥面)，其中两个或更多个光学元件相对于彼此被放置、偏移、旋转、倾斜或移位成使得两个或更多个光学元件中的全部或一些不共享公共光轴。
本公开至少部分地涉及用于改进图像质量的眼科镜片。
本公开至少部分地涉及用于改进图像对比度的眼科镜片。
本公开至少部分地涉及用于通过控制与给定图像平面处的聚焦图像相关联的焦点和与多个失焦图像之一相关联的焦点的重叠来改进给定图像平面处的聚焦图像的质量的眼科镜片。
本公开至少部分地涉及用于通过控制与给定图像平面处的聚焦图像相关联的焦点和与多个失焦图像之一相关联的焦点的重叠来改进给定图像平面处的聚焦图像的质量的眼科镜片，其中所述改进可以是RMS点尺寸减小约1μm或更多(例如，约0.8μm，约0.9μm，约1μm，约1.1μm，约1.2μm，约1.3μm，约1.4μm，约1.5μm，约1.6μm，约1.7μm，约1.8μm，或约1.9μm)。
本公开至少部分地涉及眼科镜片，其包含不共享公共光轴的一个或多个光学区域。
本公开至少部分地涉及眼科镜片，其包含多个光学区域或区段(segment)，其中针对多个光学区域或区段的光轴彼此独立并且不共享公共轴。
本公开至少部分地涉及眼科镜片，其包含多个光学区域或区段，其中多个光学区域或区段的光轴的移位可创建棱镜焦度。
本公开至少部分地涉及眼科镜片，其包含多个光学区域或区段，其中多个光学区域或区段的一个光轴相对于多个光学区域或区段的其他光轴之一的移位创建约0.05Δ屈光度至约15棱镜屈光度(Δ)(例如，约0.025Δ，约0.05Δ，约0.075Δ，约0.1△，约0.125△，约0.15△，约0.175Δ，约0.2Δ，约0.25Δ，约0.3Δ，约0.35Δ，约0.4Δ，约0.45Δ，约0.5Δ，约0.6Δ，约0.7Δ，约0.8Δ，约0.9Δ，约1Δ，约2Δ，约3Δ，约4Δ，约5Δ，约6Δ，约7Δ，约8△，约9Δ，约10△，约11△，约12Δ，约13Δ，约14Δ，约15△，约16△，约17△，或约18△)的棱镜焦度。
本公开至少部分地涉及眼科镜片，其包含：第一光学区域，所述第一光学区域至少部分地由具有第一半径并具有第一轴的球体限定，第一光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过第一光学区域的光被折射到第一轴上的第一焦点；以及第二光学区域，所述第二光学区域至少部分地由具有不同于第一半径的第二半径的球体限定并且配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过第二光学区域的光被折射到第二焦点(例如，在第二轴上)；其中第二焦点相对于第一轴移位的量基本上等于眼科镜片的中心区域直径。
本公开至少部分地涉及眼科镜片，其包含：多个光学区域(例如，2、3、4或5个光学区域)，所述多个光学区域配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过多个光学区域的光被折射到对应多个轴上的一个或多个焦点中的对应多个；其中多个光学区域中的至少两个不共享公共轴。
本公开至少部分地涉及眼科镜片，其包含：具有第一轴的至少一个第一光学区域，所述至少一个第一光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第一光学区域的光的至少一部分被折射到第一轴上的第一焦点；以及至少一个第二光学区域，其配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第二光学区域的光的至少一部分被折射到一个或多个焦点；其中来自至少一个第二光学区域的一个或多个焦点不在第一轴上。
在一些实施方式中，第一焦度可以是均匀的或者可以在第一光学区域的不同部分中变化。在一些实施方式中，眼科镜片可以包含具有第三焦度的第三光学区域。在一些实施方式中，第三光学区域可以是靠近(例如，围绕)中心光学区域的一个或多个同心区域。在一些实施方式中，第三光学区域可以是除了由第一光学区域和第二光学区域占据的镜片的节段(section)、子午线或部分之外的镜片的节段、子午线或部分。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域和至少一个第二光学区域可以限定眼科镜片的视区(optic zone)。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域和至少一个第二光学区域可以占据眼科镜片的视区的大部分(例如，基本上全部)。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域和至少一个第二光学区域可以占据眼科镜片的视区的表面积的至少90％、95％、98％或99％。
在一些实施方式中，眼科镜片可以被配置为使得，在与眼睛一起使用时，与至少一个第二光学区域相关联的失焦光基本上不干扰与至少一个第一光学区域相关联的焦点。
在一些实施方式中，眼科镜片可以被配置为使得，在与眼睛一起使用时，与至少一个第一光学区域相关联的失焦光基本上不干扰与至少一个第二光学区域相关联的焦点。
在一些实施方式中，眼科镜片可以被配置为使得，在与眼睛一起使用时，由失焦光在聚焦焦点处的干扰受到控制。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以包含第一光学焦度(opticalpower)并且至少一个第二光学区域包含与第一光学焦度不同的一个或多个第二光学焦度。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以包含第一光学焦度并且至少一个第二光学区域包含比第一光学焦度相对更正的第二光学焦度。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以包含第一光学焦度，并且至少一个第二光学区域包含比第一光学焦度相对不太正的第二光学焦度。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以被配置为矫正以下一种或多种：远视力、中视力和近视力；和/或至少一个第二光学区域被配置为矫正远视力、中视力或近视力中的不同的一种。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以被配置为矫正远视力并且至少一个第二光学区域被配置为矫正近视力。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域连同一个第二光学区域一起被配置为矫正以下一种或多种：远视力、中视力和近视力。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以被配置为矫正近视力并且至少一个第二光学区域被配置为矫正远视力。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以占据视区的上部部分并且第二光学区域可以占据视区的下部部分。
在一些实施方式中，第一轴可以是对称轴，眼科镜片的视区是围绕所述对称轴旋转对称的。
在一些实施方式中，第一轴可以是至少一个第一光学区域的光轴。
在一些实施方式中，第一焦点可以在第一轴上距眼科镜片的第一距离处并且第二焦点可以在距眼科镜片的第二距离处，第二距离不同于第一距离并且相对于第一轴移位。
在一些实施方式中，第二光学区域可以具有与第二光学区域相关联的第二轴，第二轴相对于第一轴移位。
在一些实施方式中，第一轴和第二轴在眼科镜片的表面上的横向间隔可以是约0.5mm(例如，约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，约0.6mm，约0.65mm，约0.7mm，约0.75mm，约0.8mm，约0.85mm，约0.9mm或约1mm)。在一些实施方式中，第一轴和第二轴在眼科镜片的表面上的横向间隔可以是约0.25mm，约0.5mm，或约0.75mm。在一些实施方式中，第一轴和第二轴在眼科镜片的表面上的横向间隔可以是约1mm，约2mm，或约3mm，约4mm，约5mm，约6mm，约7mm，或约8mm。
在一些实施方式中，第一轴和第二轴在眼科镜片的表面上的横向间隔可以为小于约0.5mm(例如，小于约50um，约60um，约70um，约80um，约90um，约0.1mm，约0.15mm，约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，或约0.6mm)。在一些实施方式中，第一轴和第二轴在眼科镜片的表面上的横向间隔可以为小于约0.1mm，约0.25mm，或约0.5mm。
在一些实施方式中，第一轴和第二轴在眼科镜片的表面上的横向间隔可以是大于约50um(例如，大于约50um，约60um，约70um，约80um，约90um，约0.1mm，约0.15mm，约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，或约0.6mm)。在一些实施方式中，第一轴和第二轴在眼科镜片的表面上的横向间隔可以是大于约0.1mm，约0.25mm，或约0.5mm。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以具有基本上圆形形状。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域位于眼科镜片的中心。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以具有位于眼科镜片中心的基本上圆形形状，并且至少一个第二光学区域具有围绕至少一个第一光学区域的基本上环形形状。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域的至少一部分可以具有位于眼科镜片中心的基本上圆形形状，并且至少一个第二光学区域的至少一部分具有围绕至少一个第一光学区域的基本上环形形状。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以包含具有位于眼科镜片中心的基本上圆形形状的第一部分；以及具有围绕第一部分的基本上环形形状的第二部分。
在一些实施方式中，至少一个第二光学区域可以包含具有围绕至少一个第一光学区域的基本上环形形状的第一部分；以及具有围绕第一部分的基本上环形形状的第二部分。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域和至少一个第二光学区域可以是同心的(例如，基本上同心的，和/或部分同心的)。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域和至少一个第二光学区域可以是基本上同心的但不共享公共轴。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域和/或至少一个第二光学区域可以是围绕第一轴旋转对称的。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以直接接触至少一个第二光学区域。
在一些实施方式中，混合区域可以位于至少一个第一光学区域和至少一个第二光学区域之间。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以占据眼科镜片的视区的表面积的大于50％(例如，约55％，60％，65％，70％，或75％)。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以占据眼科镜片的视区的表面积的小于50％(例如，约45％，40％，35％，30％，或25％)。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以占据眼科镜片的视区的表面积的约60％(例如，约55％，56％，57％，58％，59％，60％，61％，62％，63％，64％，或65％)。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以占据眼科镜片的视区的表面积的约40％(例如，约35％，36％，37％，38％，39％，40％，41％，42％，43％，44％，或45％)。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以占据眼科镜片的视区的表面积的小于约75％(例如，约55％，60％，65％，70％，或75％)。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以占据眼科镜片的视区的表面积的大于约25％(例如，约25％，30％，35％，40％，或45％)。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以至少部分地由具有第一半径的球体限定和/或至少一个第二光学区域至少部分地由具有不同于第一半径的第二半径的球体限定。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以至少部分地由具有第一半径的球体限定和/或至少一个第二光学区域至少部分地由具有小于第一半径的第二半径的球体限定。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以至少部分地由具有第一半径的球体限定和/或至少一个第二光学区域至少部分地由具有大于第一半径的第二半径的球体限定。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以是基本上圆形形状并且具有约3mm的直径(例如，在一些实施方式中，直径可以是约2mm，2.5mm，3mm，3.5mm，4mm，2-4mm，2-3mm，3-4mm，小于4mmm，小于3.5mm，和/或小于3mm)。
在一些实施方式中，至少一个第二光学区域可以是基本上环形形状并且具有约2mm的内径(例如，在一些实施方式中，内径可以是约2mm，2.5mm，3mm，3.5mm，4mm，2-4mm，2-3mm，3-4mm，小于4mm，小于3.5mm，和/或小于3mm)和约7mm的外径(例如，在一些实施方式中，外径可以是约3mm，4mm，5mm，5.5mm，6mm，6.5mm，7mm，7.5mm，8mm，5-8mm，6-7mm，6-8mm，小于8mm，小于7.5mm，和/或小于7mm)。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域可以是基本上圆形形状，并且至少一个第二光学区域是基本上环形形状，并且至少一个第二光学区域的内径基本上等于至少一个第一光学区域的直径。
在一些实施方式中，可以至少部分地通过减小和/或消除第二光学区域的前表面相对于第一光学区域的曲率半径的倾斜来确定第二焦点的位置。
在一些实施方式中，第二光学区域可以被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第二光学区域的光被折射到不在第一轴上的多个(例如，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，或16个)焦点。
本公开至少部分地涉及具有扩展焦深的眼科镜片。
本公开至少部分地涉及眼科镜片，其包含：具有第一轴的至少一个第一光学区域，所述至少一个第一光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第一光学区域的光的至少一部分被折射到第一轴上的第一焦点；以及至少一个第二光学区域，其配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第二光学区域的光的至少一部分被折射到一个或多个焦点，所述一个或多个焦点相对于第一焦点离轴定位并且在与对应于第一焦点的焦平面不同的至少一个焦平面上；其中至少一个第二光学区域被配置为使得扩展超过一个或多个焦点的光提供扩展焦深。
本公开至少部分地涉及眼科镜片，其包含：具有第一轴的至少一个第一光学区域，所述至少一个第一光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第一光学区域的光的至少一部分被折射到第一轴上的第一焦点；以及至少一个第二光学区域，其配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第二光学区域的光的至少一部分被折射到一个或多个焦点，所述一个或多个焦点相对于第一焦点离轴定位并且在与对应于第一焦点的焦平面不同的至少一个焦平面上；其中至少一个第一光学区域被配置为使得第一焦点被定位在视网膜平面的前面；并且其中至少一个第二光学区域被配置为使得扩展超出一个或多个焦点的光连同折射到第一焦点的光一起提供扩展焦深。
本公开至少部分地涉及眼科镜片，其包含具有第一轴的至少一个第一光学区域，所述至少一个第一光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第一光学区域的光的至少一部分被折射到第一轴上的第一焦点；以及至少一个第二光学区域，其配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第二光学区域的光的至少一部分被折射到一个或多个焦点，所述一个或多个焦点相对于第一焦点离轴定位并且在与对应于第一焦点的焦平面不同的至少一个焦平面上；其中至少一个第一光学区域被配置为使得第一焦点被定位在视网膜平面的前面；并且其中至少一个第二光学区域被配置为使得扩展超出一个或多个焦点的光连同折射到第一焦点的光一起提供扩展焦深，所述扩展焦深在导致第一焦点与前方平面和视网膜平面基本上等距的位置处从视网膜图像平面扩展到定位在第一焦点前面的前方平面。
本公开至少部分地涉及眼科镜片，其包含具有第一轴的至少一个第一光学区域，所述至少一个第一光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第一光学区域的光的至少一部分被折射到第一轴上的第一焦点；以及至少一个第二光学区域，其配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第二光学区域的光的至少一部分被折射到一个或多个焦点，所述一个或多个焦点相对于第一焦点离轴定位并且在与对应于第一焦点的焦平面不同的至少一个焦平面上；其中至少一个第一光学区域被配置为使得第一焦点被定位在视网膜平面的前面；并且其中至少一个第二光学区域被配置为使得扩展超出一个或多个焦点的光连同折射到第一焦点的光一起提供完全位于眼睛内的扩展焦深。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域具有基本上圆形形状并且位于眼科镜片的中心，并且至少一个第二光学区域可以具有围绕至少一个第一光学区域的基本上环形形状。
在一些实施方式中，至少一个第一光学区域和至少一个第二光学区域可以是同心的。
在一些实施方式中，相对于第一焦点离轴定位的一个或多个焦点可以包含有限数量的焦点(例如，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，180，360，或720个焦点)。
在一些实施方式中，相对于第一焦点离轴定位的一个或多个焦点包含无限数量的焦点。
在一些实施方式中，相对于第一焦点离轴定位的一个或多个焦点可以定位在至少2个焦平面(例如，至少2，3，4，或5个焦平面)上。
在一些实施方式中，一个或多个焦点的数量和位置可以至少部分地基于以下一种或多种的任何组合来确定：至少一个第二光学区域的宽度，至少一个第二光学区域的曲率，至少一个第二光学区域的位置，至少一个第二光学区域的基底焦度，和/或至少一个第二光学区域的横向间隔值。
在一些实施方式中，由眼科镜片提供的焦深可以至少部分地基于以下一种或多种的任何组合来确定：至少一个第二光学区域的宽度，至少一个第二光学区域的曲率，至少一个第二光学区域的位置，至少一个第二光学区域的基底焦度，至少一个第二光学区域的横向间隔值，和/或m和p分量。
在一些实施方式中，至少一个第二光学区域可以具有基本上环形形状，其中镜片的表面上的横向间隔值介于0.2到1mm之间(例如，镜片的表面上的横向间隔值可以为约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，约0.6mm，约0.65mm，约0.7mm，约0.75mm，约0.8mm，约0.85mm，约0.9mm或约1mm)。
在一些实施方式中，至少一个第二光学区域可以具有基本上环形形状，其中镜片的表面上的横向间隔值介于0.2到1mm之间(例如，镜片的表面上的横向间隔值可以为小于约50um，60um，70um，80um，90um，0.1mm，0.15mm，0.2mm，0.25mm，0.3mm，0.35mm，0.4mm，0.45mm，0.5mm，0.55mm，和/或0.6mm)。
在一些实施方式中，至少一个第二光学区域可以具有基本上环形形状，其中镜片的表面上的横向间隔值介于0.2到1mm之间(例如，镜片的表面上的横向间隔值可以是大于约50um，60um，70um，80um，90um，0.1mm，0.15mm，0.2mm，0.25mm，0.3mm，0.35mm，0.4mm，0.45mm，0.5mm，0.55mm，和/或0.6mm)。
在一些实施方式中，至少一个焦平面可以在第一焦点的前面、后面或与第一焦点基本上相同的平面中。
在一些实施方式中，扩展超过至少一个焦平面的射线也可以在第一焦点的后面和前面形成焦深。
在一些实施方式中，在第一焦点前面的焦深量与在第一焦点后面的焦深量的比率可以为约100:0(完全在第一焦点前面)，90:10，80:20，75:25，70:30，60:40，50:50(在第一焦点前面和后面均等)，40:60，30:70，25:75，20:80，10:90，和/或0:100(完全在第一焦点后面)。
在一些实施方式中，至少一个第二区域横截面在二维中可以具有独立于眼科镜片的其余部分的焦距。
在一些实施方式中，至少一个第二区域可以通过调节眼科镜片的前表面和/或眼科镜片的后表面中的至少一个上的基底镜片的曲率来创建。
在一些实施方式中，至少一个第二区域可以通过调节眼科镜片的前表面上的基底镜片的曲率以创建正光学区域或负光学区域中的一个来创建。
在一些实施方式中，至少一个第二区域可以通过调节眼科镜片的后表面上的基底镜片的曲率以创建正光学区域或负光学区域中的一个来创建。
在一些实施方式中，至少一个第二光学区域可以具有基本上环形形状，其包括倾斜曲率以影响(例如，偏移)焦深。
在一些实施方式中，至少一个第二光学区域可以具有基本上环形形状，其包含具有相同光学特性或不同光学特性的多个曲线注入(例如，2，3，4，5，6，7，8，9，和/或10个曲线注入)。
在一些实施方式中，至少一个第二光学区域可以具有基本上环形形状，其包含多个联合曲率(例如，2，3，4，5，6，7，8，9，和/或10个联合曲率)。
在一些实施方式中，至少一个第二光学区域可以具有基本上环形形状，其通过用线(例如，没有或基本上没有曲率的表面)代替镜片的至少一个(或两个)表面曲率来创建。
在一些实施方式中，由眼科镜片和/或环形区域提供的焦深的范围可以从约0.25D到5D(例如，约0.25D，0.5D，0.75D，1D，1.25D，1.5D，1.75D，2D，2.25D，2.5D，2.75D，3D，3.25D，3.5D，3.75D，4D，4.25D，4.5D，4.75D，和/或5D)。
在一些实施方式中，眼科镜片可以被配置为用于减缓、减少或阻止眼睛的近视进展。
在一些实施方式中，眼科镜片可以被配置为用于近视的矫正。
在一些实施方式中，眼科镜片可以被配置为用于矫正老花眼。
在一些实施方式中，眼科镜片可以是同视镜片。
在一些实施方式中，眼科镜片可以为分段型视觉镜片和/或渐进附加多焦(PAL)镜片。
在一些实施方式中，眼科镜片可以为以下一种或多种：眼镜镜片，隐形镜片，角膜覆盖物，角膜镶嵌物，以及前房或后房眼内镜片。
本文所述的主题的其他特征和优点将从说明书和附图以及从权利要求中显见。
附图说明
当结合附图阅读时，可以从以下详细描述中理解本文描述的实施方式的方面。
图1A和1B是示出双焦眼科镜片的平面图的示意图，该双焦眼科镜片结合了中心视力矫正区域，该中心视力矫正区域被其焦度用以创建近视散焦以进行近视控制的一个(或多个)区域围绕。
图2A和2B是示出通过图1A和1B的眼科镜片成像的远距离物体的射线追踪的示意图。
图3A和3B是示出由图1A和1B的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1的点图的示意图。
图4A和4B是示出根据某些实施方式的眼科镜片(例如，隐形镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片结合了中心视力矫正区域，该中心视力矫正区域被其焦度用以创建近视散焦以进行近视控制的区域围绕。
图5A和5B是示出根据某些实施方式通过图4A和4B的眼科镜片成像的远距离物体的射线追踪的示意图。
图6A和6B是示出根据某些实施方式由图4A和4B的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1的点图和RMS值的示意图。
图7A和7B是示出根据某些实施方式的眼科镜片(例如，眼镜镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片被配置用于近视控制并结合了中心视力矫正区域和多个环形区域，该多个环形区域在焦度之间交替以创建近视散焦。
图8A和8B是示出根据某些实施方式通过图7A和7B的眼科镜片成像的远距离物体的射线追踪的示意图。
图9A和9B是示出根据某些实施方式由图7A和7B的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1的点图和RMS值的示意图。
图10A和10B是示出眼科镜片(例如，用于老花眼的双焦软性隐形镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片结合了中心视力矫正区域和其焦度用以矫正老花眼的近视力的一个(或多个)区域。
图11A和11B是示出通过图10A和10B的眼科镜片成像的远距离物体和近处物体的射线追踪的示意图。
图12A、12B、12C和12D是示出由图10A和10B的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1和NF1的点图和RMS值的示意图。
图13是示出根据某些实施方式的眼科镜片(例如，软性双焦隐形镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片包含用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件。
图14是示出根据某些实施方式通过图13的眼科镜片成像的远距离物体和近处物体的射线追踪的示意图。
图15A和15B是示出根据某些实施方式由图13的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1和NF1的点图和RMS值的示意图。
图16是示出根据某些实施方式的使用球面几何形状的眼科镜片的示例性设计的示意图。
图17是示出根据某些实施方式的眼科镜片(例如，软性双焦隐形镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片包含用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件。
图18是示出根据某些实施方式通过图17的眼科镜片成像的远距离物体和近处物体的射线追踪的示意图。
图19A和19B是示出根据某些实施方式由图17的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1和NF1的点图和RMS值的示意图。
图20是示出根据某些实施方式的眼科镜片(例如，软性双焦隐形镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片包含用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件。
图21是示出根据某些实施方式通过图20的眼科镜片成像的远距离物体和近处物体的射线追踪的示意图。
图22A和22B是示出根据某些实施方式由图20的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1和NF1的点图和RMS值的示意图。
图23是示出根据某些实施方式的眼科镜片(例如，软性双焦隐形镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片包含用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件。
图24是示出根据某些实施方式通过图23的眼科镜片成像的远距离物体和近处物体的射线追踪的示意图。
图25A和25B是示出根据某些实施方式由图23的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1和NF1的点图和RMS值的示意图。
图26是示出根据某些实施方式的眼科镜片(例如，双焦眼镜镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片包含用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件。
图27是示出根据某些实施方式通过图26的眼科镜片成像的远距离物体和近处物体的射线追踪的示意图。
图28A和28B是示出根据某些实施方式由图26的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1和NF1的点图和RMS值的示意图。
图29A是示出执行双焦眼镜镜片的平面图的示意图。
图29B是示出根据某些实施方式的眼科镜片(例如，双焦眼镜镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片包含用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件。
图30是示出根据某些实施方式通过图29B的眼科镜片成像的远距离物体和近处物体的射线追踪的示意图。
图31A和31B是示出根据某些实施方式由图29B的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1和NF1的点图和RMS值的示意图。
图32是示出根据某些实施方式的眼科镜片(例如，双焦眼镜镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片包含用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件。
图33是示出根据某些实施方式通过图32的眼科镜片成像的远距离物体和近处物体的射线追踪的示意图。
图34A和34B是示出根据某些实施方式由图32的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1和NF1的点图和RMS值的示意图。
图35是示出根据某些实施方式的眼科镜片(例如，渐进眼镜镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片包含用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件。
图36是示出根据某些实施方式通过图35的眼科镜片成像的远距离物体和近处物体的射线追踪的示意图。
图37A和38B是示出根据某些实施方式由图35的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1和NF1的点图和RMS值的示意图。
图38是根据某些实施方式的渐进附加(PAL)眼镜镜片的示意图。
图39是示出根据某些实施方式用于形成图38所示的示例性渐进附加眼镜镜片(PAL)的前表面的更多细节的几何图。
图40详述了根据某些实施方式的图39所示的PAL眼镜镜片设计的焦度图。
图41是根据某些实施方式的眼科镜片的示意图，其示出了在几何上垂直于表面的光学区域的示例性实施方式。
图42是示出根据某些实施方式的眼科镜片的光学区域的垂直于表面的曲率的示例性实施方式的示意图。
图43A和43B是图示眼科镜片的示例性实施方式的示意图，该眼科镜片具有根据某些实施方式的光学区域的在几何上垂直于表面的线曲率(line curvature)。
图44A和44B是图示根据某些实施方式的眼科镜片的示意图，该眼科镜片结合了中心光学区域，该中心光学区域由环形区域围绕以创建离轴焦平面和焦深。
图45是示出根据某些实施方式的眼科镜片的示意图，该眼科镜片结合了中心光学区域，该中心光学区域由环形区域围绕以创建离轴焦平面和焦深。
图46是示出根据某些实施方式的眼科镜片的示意图，该眼科镜片结合了中心光学区域，该中心光学区域由环形区域围绕以创建离轴焦平面和焦深。
图47是示出根据某些实施方式的眼科镜片的示意图，该眼科镜片结合了中心光学区域，该中心光学区域由环形区域围绕以创建离轴焦平面和焦深。
图48是示出根据某些实施方式的眼科镜片的示意图，该眼科镜片结合了中心光学区域，该中心光学区域由环形区域围绕以创建离轴焦平面和焦深。
图49A和49B是示出根据某些实施方式的眼科镜片的示意图，该眼科镜片结合了中心光学区域，该中心光学区域由环形区域围绕以创建离轴焦平面和焦深。
图50是示出根据某些实施方式的眼科镜片的示意图，该眼科镜片结合了中心光学区域，该中心光学区域由环形区域围绕以创建离轴焦平面和焦深。
图51A和51B是示出根据某些实施方式的眼科镜片的示意图，该眼科镜片结合了中心光学区域，该中心光学区域由环形区域围绕以创建离轴焦平面和焦深。
图52是示出现有镜片设计和图44A、44B、51B所图示的镜片设计，以及具有同轴环形设计的镜片之间的视网膜图像质量(RIQ)的比较的图示。
具体实施方式
以下公开提供了许多不同的实施方式或示例，用于实现所提供的主题的不同特征。下面描述部件和布置的具体示例以简化本公开。当然，这些仅仅是示例而不是限制性的。此外，本公开可以在各种示例中重复参考数字和/或字母。此重复是为了简单和清楚的目的，其本身并不规定所讨论的各种实施方式和/或配置之间的关系。
详细描述中使用的主题标题是为了便于读者参考而包括在内的，并且不应用于限制在整个公开或权利要求中发现的主题。主题标题不应用于解释权利要求的范围或权利要求的限定。
如在本公开中使用的术语“约”应理解为可与术语近似或大致互换。
如在本说明书中使用的术语“包含”及其派生词(例如，包括、含有)应被视为包括其所指的特征，并且不意在排除附加特征的存在，除非另有说明或暗示。
如在本公开中使用的关于两个或更多个光轴的术语“移位的”或“间隔的”或“横向间隔的”意指两个或更多个光轴或与光轴相关的光射线基本上不重合和/或基本上不位于公共轴上，但可以相对于彼此平行、偏斜(skewed)、倾斜(tilted)或其组合。此外，如在本公开中使用的术语“移位的”或“间隔的”或“横向间隔的”还意指来自一个或多个光学区域的焦点可以与来自其他一个或多个光学区域的焦点或一个或多个其他光学区域的光轴间隔一定的距离，该距离是相对于彼此在横向、竖直、上(superior)、下(inferior)、成其他角度的方向，或其组合中的至少一种。
如在本公开中使用的术语“受控的”或“控制”意指改变或修改或减少视网膜处聚焦图像的一个或多个焦点与一个或多个失焦图像的焦点的重叠。
如在本公开中使用的关于光和/或图像的术语动词或名词形式的“干扰”(“interfere”or“interference”)意指来自不同光学区域的光的至少一部分、光射线的至少一部分、焦点中的一个或多个是彼此干扰的、重叠的、遮盖的、冲突的、同时出现的、覆盖的，或其组合。
如在本公开中使用的术语“光质量”或“图像质量”是指如可以通过，例如减小均方根(RMS)点尺寸、对比度、主观视觉性能测量，例如光晕、重影和/或其组合来确定的眼科镜片的性能。也可以使用其他合适的方式来确定眼科镜片的性能。
如在本公开中使用的术语“焦深”或“扩展焦深”是指图像平面的前面和/或后面的距离或范围，在该距离或范围内可以放置/定位/聚焦一个或多个图像，而不会显著降低系统(例如活眼或模型眼)的图像质量。
如在本公开中使用的术语“眼科镜片”旨在包括以下一种或多种：眼镜镜片、隐形镜片、膜、片材、角膜覆盖物、角膜镶嵌物、眼内镜片、前房镜片、用于重塑角膜的镜片和配置为附接到眼镜镜片的夹式功能件。
如在本公开中使用的术语“眼镜镜片”旨在包括镜片坯材、成品或基本上成品的眼镜镜片。
如在本公开中使用的术语“失焦”图像或光旨在表示对于特定用户来说显得模糊并且具有基本上位于除了视网膜之外的平面处的焦点的图像。
如在本公开中使用的术语“聚焦”图像旨在表示对于特定用户来说显得清晰、基本上清晰或适当清晰的图像。
如在本公开中使用的术语“光轴”意指以下一种或多种的光轴：镜片、光学区域和光学区域区段。
如以下关于各种示例更详细地讨论的，眼科镜片(例如，同视镜片)被配置为矫正以下一种或多种的组合：远视力、中视力和近视力。在同视眼科镜片的情况下，设计提供对应于共享公共轴的多个光学区域的多个焦点。在这种设计中，穿过眼科镜片的光可以在多个光学区域之间共享，结果，来自一个光学区域的焦点可与来自其他光学区域的散焦图像重叠—导致聚焦图像被失焦图像干扰。这可导致聚焦图像的图像质量(例如对比度、锐度)降低。
同视眼科镜片的示例是远距离中心双焦镜片(例如，用于老花眼的隐形镜片)。最常见的是，对于这种镜片，镜片设计可以具有中心视区(central optic zone)，其焦度用以矫正老花眼的远距离屈光不正，并且可以由具有交替区域的一个或多个环形或同心区域围绕，该交替区域的焦度用以矫正近处屈光不正。在一些其他设计中，双焦镜片可以是中心近处镜片，其中，该设计可以具有中心视区，其焦度用以矫正近处屈光不正并且可以被具有交替同心区域的一个或多个环形或同心区域围绕，该交替同心区域的焦度用以矫正远距离屈光不正。通常，光学区域被配置为同心且同轴，使得来自多个光学区域的焦点可以落在眼科镜片的公共对称轴上。
考虑到远距离中心双焦镜片的示例，当观察远处物体时，眼科镜片可以提供由远距离焦度光学区域折射的光射线导致的聚焦图像，同时产生由一个或多个同心近处焦度光学区域折射的射线导致的一个或多个失焦图像。这可能导致失焦图像干扰聚焦图像，并降低图像质量(例如，图像的对比度和/或锐度)。类似地，当观察近处物体时，眼科镜片可以提供由一个或多个近处焦度光学区域折射的射线导致的聚焦图像，同时或基本上同时产生由一个或多个远距离焦度光学区域折射的干扰聚焦图像的光射线导致的失焦图像，从而降低图像质量(例如，图像的对比度和/或锐度)。
图1A和1B是示出双焦眼科镜片的平面图的示意图，该双焦眼科镜片结合了中心视力矫正区域101，该中心视力矫正区域101被其焦度用以创建近视散焦以进行近视控制的一个(或多个)区域102围绕。图1A和1B中的双焦软性隐形镜片结合了中心视力矫正区域101，该中心视力矫正区域101被其焦度用以创建近视散焦以进行近视控制的区域围绕。图1A包含近视散焦102焦度(例如，与中心视力矫正区域101相比，焦度相对更正)的单环，并且图1B包含由进行远距离屈光不正矫正的区域101间隔的近视散焦焦度(102)的两个环(环形物)。在这两个镜片中，视力矫正区域与近视散焦区域同轴，并且在一个(或多个)环形区域中结合了例如+2.5D的近视散焦。
图2A和2B是示出通过图1A和1B的眼科镜片成像的远距离物体的射线追踪的示意图。如图所示，光射线穿过镜片和眼睛，并且远距离物体的图像在视网膜平面处形成。穿过各自区域的光射线被表示为对于通过视力矫正区域101行进的光射线来说在图像平面处的焦点，或者对于穿过近视散焦区域102的光射线来说在图像平面处的失焦模糊圈。在图2A和2B的示例中，远距离物体已进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在OP1任一侧约0.5度的点2和3(OP2和OP3)。
在图像平面处和附近形成的射线追踪的较高放大率小图中，OP1、OP2和OP3的焦点被图示为图像平面处的DF1、DF2和DF3。图2A和2B示出了在这些基于同轴的光学设计中来自近视散焦区域的物体点OP1、OP2和OP3的失焦光射线与由一个(或多个)远距离焦度区域产生的OP1、OP2和OP3的聚焦图像之间的相互作用的程度。
图3A和3B是由图1A和1B的配置有同轴光学器件的眼科镜片在图像平面处形成的物体点OP1的焦点DF1的点图的示意图。点图表示图像平面处的焦点尺寸。在一些实施方式中，焦点尺寸可以表示为以微米计的点半径的均方根(RMS)。较小的点尺寸可指示更明显的焦点(例如，聚焦的良好图像质量)。反之，较大尺寸的点半径可指例如因来自焦点上其他光学区域的失焦光的重叠和干扰产生的锐度较小和/或分散的图像焦点的较差图像质量。
在此示例中，对于单环和双环光学设计来说，DF1在图像平面处分别具有0.52um和0.4um的RMS尺寸。这些值可与由单视光学设计产生的焦点的预期值相似。然而，DF1的图像质量可受到来自远处物体上相邻点(例如OP2和OP3)的光射线的相互作用的影响。当考虑到来自图2A中描述的镜片的近视散焦环形区域的OP2和OP3的散焦光射线的影响时，对于OP2和OP3来说，DF1的RMS点尺寸在图像平面处分别从0.52um显著增加至145.2um(总体平均118.55um)。同样地，在由图2B中描述的镜片的近视散焦环形区域所形成的OP2和OP3的散焦光射线中，DF1的RMS点尺寸也在图像平面处分别从0.4um显著增加至147.05um(总体平均120.06um)。因此，孤立地考虑的OP1的小焦点DF1由于与由近视散焦区域形成的失焦光重叠的邻近物体点OP2和OP3的光射线的影响而变得模糊并且尺寸增加。在一些实施方式中，这可表明由OP1形成的图像因由同轴近视散焦区域生成的邻近物体点的失焦光射线而劣化(例如，基本上劣化)。
在一些实施方式中，一个或多个散焦图像对聚焦图像的干扰可以受控制；和/或图像的视觉性能、对比度和/或锐度或扩展焦深的范围可以通过将眼科设备的一个或多个光学区域设计为包含相对于至少一个其他光学区域而横向间隔或移位的光学器件来改进。
一些实施方式可以涉及一种眼科镜片设计，其控制图像的一个或多个焦点与失焦光的重叠。在一些实施方式中，可以至少部分地，或完全地减少图像的一个或多个焦点与失焦光的重叠。在其他实施方式中，图像的一个或多个焦点与一个或多个失焦图像的重叠可以减少约5％至100％，约10％至100％，约15％至100％，约20％至100％，约25％至100％，约30％至100％，约35％至100％，约40％至100％，约45％至100％，约50％至100％，约55％至100％，约60％至100％，约65％至100％，约70％至100％，约75％至100％，约80％至100％，约85％至100％，或约90％至100％。
在一些实施方式中，与图像相关联的焦点和与一个或多个失焦图像相关联的焦点的重叠可以通过使与图像相关联的一个或多个焦点和与失焦图像相关联的一个或多个焦点间隔或移位例如约0.01至约4mm、约0.01至约5mm或约0.01至约6mm来至少部分地或完全地进行控制。在其他实施方式中，聚焦图像与一个(或多个)失焦图像的重叠可以通过使与聚焦图像相关联的一个或多个焦点和与一个或多个失焦图像相关联的一个或多个焦点间隔或移位例如约0.01至约3.5mm，约0.01至约3mm，约0.01至约2.5mm，约0.01至约2mm，约0.01至约1.5mm，约0.01至约1mm，约0.01至约0.5mm，约0.01至约0.1mm，约0.1至约1.5mm，约0.1至约2mm，约0.1至约2.5mm来进行控制。在一些实施方式中，间隔可以是约0.1mm，约0.5mm，约1mm，约1.5mm，约2mm，或约2.5mm。
本文描述的一些实施方式可以涉及一种眼科镜片设计，其通过控制给定图像平面处的焦点和与多个失焦图像或光中的一个相关联的焦点的重叠来改进图像的质量，其中图像平面处的RMS点尺寸减小了1μm或更多。在一些实施方式中，通过控制给定图像平面处的焦点和与一个或多个失焦图像相关联的一个或多个焦点的重叠而实现的RMS点尺寸半径的减小可以是约1μm或更多。在一些实施方式中，通过控制给定图像平面处的焦点和与一个或多个失焦图像相关联的焦点的重叠而在图像平面处的RMS点尺寸半径的减小可以是约5μm，约10μm，约15μm，约20μm，约25μm，约30μm，约35μm，约40μm，约45μm，约50μm，约55μm，约60μm，约65μm，约70μm，约80μm，约90μm，约100μm，约110μm，约120μm，约130μm，约140μm，约150μm，约160μm，约170μm，约180μm，约190μm，约200μm，或约250μm。在一些实施方式中，通过控制给定图像平面处的焦点和与一个或多个失焦图像相关联的焦点的重叠而对RMS点尺寸半径的减小可以是约1μm，约10μm，约25μm，或约50μm。
在一些实施方式中，第一焦点可以在距眼科镜片第一距离处的第一轴上，并且第二焦点可以在距眼科镜片第二距离处，第二距离不同于第一距离并且相对于第一轴移位。
在一些实施方式中，与给定图像平面处的图像相关联的焦点和与失焦图像相关联的焦点的重叠可以通过设计具有多个光学区域或区段的眼科镜片来基本上进行控制，其中针对多个光学区域或区段的光轴彼此不同并且多个光学区域或区段不共享公共轴。在一些实施方式中，多个光学区域或区段的光轴可以不落在公共轴上。在一些实施方式中，多个光学区域或区段的一些光轴可以落在公共轴上。在一些实施方式中，与第一焦度相关联的多个光学区域的光轴可以落在第一光轴上，并且与第二焦度相关联的多个光学区域或区段的光轴可以落在第二光轴上。在一些实施方式中，与第一焦度相关联的多个光学区域的光轴可以落在第一光轴上，并且与第二焦度相关联的多个光学区域或区段的光轴可以落在与第一轴不同的对应多个轴(例如，第二光轴、第三光轴、第四光轴、第五光轴等)上。
在一些实施方式中，与第一焦度相关联的多个光学区域的光轴可以落在第一光轴上，并且与第二焦度相关联的多个光学区域或区段的光轴可以落在第二光轴上，并且与第三焦度相关联的多个光学区域或区段的光轴可以落在第三光轴上，依此类推。
在一些实施方式中，与给定图像平面处的图像相关联的焦点和与失焦图像相关联的焦点或射线的重叠可以通过将眼科镜片配置为具有多个光学区域或区段进行控制。一个或多个光学区域或区段可以具有光轴，并且一个或多个光学区域或区段可以不共享公共轴(例如，可以具有不同的光轴)。因此，由一个或多个光学区域或区段导致的焦点可以相对于来自眼科镜片的其他光学区域或区段的光轴和焦点移位。在一些实施方式中，由引导通过一个或多个光学区域或区段的光导致的焦点相对于由引导通过眼科镜片的其他光学区域或区段的光导致的焦点的移位可导致给定图像平面处图像的散焦或失焦光的修改或变化，因此视网膜图像的质量(例如，对比度和/或锐度)可以得到改进和/或可以导致扩展焦深。
在一些实施方式中，由引导通过一个或多个光学区域或区段的光导致的焦点相对于由引导通过眼科镜片上的其他光学区域和/或区段的光导致的焦点的移位可以通过光学间隔装置(例如，横向间隔光学器件)中的一个或多个来解决。在一些实施方式中，用于使由引导通过一个或多个光学区域或区段的光导致的焦点相对于由引导通过眼科镜片上的其他光学区域和/或区段的光导致的焦点移位的光学间隔装置(例如，横向间隔光学器件)可以包含利用包含两个或更多个光学元件(例如，球面、椭圆形、圆锥形、非球面，或其他合适的元件，包括非球形环面元件，例如线、圆锥面)的一个或多个光学表面，其中两个或更多个光学元件相对于彼此被放置、偏移、旋转、倾斜或移位成使得两个或更多个光学元件的至少大部分或至少一部分不共享公共光轴。在一些实施方式中，用于使由引导通过一个或多个光学区域或区段的光导致的焦点相对于由引导通过眼科镜片上的其他光学区域和/或区段的光导致的焦点移位的光学间隔装置(例如，横向间隔光学器件)可以包含利用包含两个或更多个光学元件(例如，球面、椭圆形、圆锥形、非球面，或其他合适的元件，包括非球形环面元件，例如线、圆锥面)的光学表面，其中两个或更多个光学元件可以具有不同的半径。眼科镜片的光学表面可以是镜片的前表面、后表面或这两个表面。
在一些实施方式中，具有第一焦度的光学区域可以在镜片的中心，或基本上在镜片的中心，并且具有第二焦度的光学区域可以作为同心区域或作为基本上同心的区域围绕中心光学区域。在一些实施方式中，具有第一焦度的光学区域可以占据镜片的节段、子午线或部分，并且具有第二焦度的光学区域可以占据镜片的其余节段、其余子午线或其余部分(例如，分段型眼科镜片)。在一些实施方式中，具有第一焦度的光学区域可以占据镜片的多个部分并且在具有第二焦度的光学区域之间交替(例如，多环)。在一些实施方式中，第一焦度可以是均匀的或者可以在第一光学区域的不同部分中变化。在一些实施方式中，眼科镜片可以包含具有第三焦度的第三光学区域。在一些实施方式中，第三光学区域可以是靠近(例如，围绕)中心光学区域的一个或多个同心区域。在一些实施方式中，第三光学区域可以是除了由第一光学区域和第二光学区域占据的镜片的节段、子午线或部分之外的镜片的节段、子午线或部分。
在一些实施方式中，例如，对于分段型眼科镜片，具有第一焦度的光学元件可以是第一光学区域并且第一轴可以是第一光学区域的光轴。在一些实施方式中，具有第二焦度的光学元件可以是第二光学区域。第二光学区域可以具有第二轴，第二轴相对于第一轴移位或与其横向间隔。在一些实施方式中，两个光学元件的中心相对于眼科镜片的中心的间隔的范围可以从约0.01到约20mm(例如，约0.01mm，约0.02mm，约0.03mm，约0.04mm，约0.05mm，约0.06mm，约0.07mm，约0.08mm，约0.09mm，约0.1mm，约0.15mm，约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，约0.6mm，约0.65mm，约0.7mm，约0.75mm，约0.8mm，约0.85mm，约0.9mm，约0.95mm，约1mm，约1.25mm，约1.5mm，约1.75mm，约2mm，约2.25mm，约2.5mm，约2.75mm，约3mm，约3.25mm，约3.5mm，约3.75mm，约4mm，约4.25mm，约4.5mm，约4.75mm，约5mm，约5.25mm，约5.5mm，约5.75mm，约6mm，约6.25mm，约6.5mm，约6.75mm，约7mm，约7.25mm，约7.5mm，约7.75mm，约8mm，约8.25mm，约8.5mm，约8.75mm，约9mm，约9.25mm，约9.5mm，约9.75mm，约10mm，约10.25mm，约10.5mm，约10.75mm，约11mm，约11.25mm，约11.5mm，约11.75mm，约12mm，约12.25mm，约12.5mm，约12.75mm，约13mm，约13.25mm，约13.5mm，约13.75mm，约14mm，约14.25mm，约14.5mm，约14.75mm，约15mm，约15.25mm，约15.5mm，约15.75mm，约16mm，约16.25mm，约16.5mm，约16.75mm，约17mm，约17.25mm，约17.5mm，约17.75mm，约18mm，约18.25mm，约18.5mm，约18.75mm，约19mm，约19.25mm，约19.5mm，约19.75mm，约20mm，约20.25mm，约20.5mm，约20.75mm，或约21mm)。在一些实施方式中，对眼镜镜片来说，间隔可以为约10mm并且对隐形镜片来说，间隔可以为约2mm。在一些实施方式中，对眼镜镜片来说，间隔可以为约9mm，约9.25mm，约9.5mm，约9.75mm，约10mm，约10.25mm，约10.5mm，约10.75mm，或约11mm。在一些实施方式中，对隐形镜片来说，间隔可以为约1mm，约1.25mm，约1.5mm，约1.75mm，约2mm，约2.25mm，约2.5mm，约2.75mm，或约3mm。
在一些实施方式中，使用光学间隔装置(例如，横向间隔光学器件)使由引导通过一个或多个光学区域或区段的光导致的焦点相对于由引导通过眼科镜片上的其他光学区域和/或区段的光导致的焦点的移位可导致棱镜焦度，并且可导致眼科镜片的佩戴者在使用期间感知到物体被移位。在一些实施方式中，可能期望减少但仍保持图像(例如，焦点)的间隔，这可导致镜片中的视力在较低的棱镜焦度(减少的图像间隔)和较高的图像质量(增加的图像间隔)之间进行取舍。
在一些实施方式中，具有第一焦度的光学区域可以是第一光学区域并且第一轴可以是第一光学区域的光轴。在一些实施方式中，具有第二焦度的光学区域可以是第二光学区域。第二光学区域可以具有第二轴，第二轴相对于第一轴移位或横向间隔。
在一些实施方式中，第二光学区域可以被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过第二光学区域的光被折射到多个第二焦点，该多个第二焦点在与一个或多个第二光学区域相关联的多个第二轴中的对应的一个或多个上，该多个第二轴相对于第一轴移位。在一些实施方式中，第二光学区域可以具有多个焦点。在一些实施方式中，第二光学区域可以被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过第二光学区域的光被折射到不在第一轴上的多个(例如，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，或16个)焦点。在一些实施方式中，穿过第二光学区域的光可以被折射到不在第一轴上的3，3，4，或5个焦点。在一些实施方式中，此配置可用于用以解决近视的眼科镜片。
在一些实施方式中，眼科镜片可以包含具有第一焦度的第一光学区域、具有均匀(或变化)焦度的第二光学区域、具有均匀(或变化)焦度的第三光学区域等。
在一些实施方式中，第一轴相对于第二轴的移位可以在眼科镜片上创建棱镜焦度。在一些实施方式中，由第一轴相对于第二轴的移位创建的棱镜焦度可以为约0.01△屈光度至约15△屈光度(例如，约0.01Δ，约0.015Δ，约0.02Δ，约0.025△，约0.05Δ，约0.075Δ，约0.1Δ，约0.125Δ，约0.15Δ，约0.175Δ，约0.2△，约0.25Δ，约0.3Δ，约0.35Δ，约0.4△，约0.45△，约0.5Δ，约0.6Δ，约0.7△，约0.8△，约0.9△，约1△，约1.25△，约1.5△，约1.75△，约2Δ，约2.25Δ，约2.5Δ，约2.75△，约3△，约3.25△，约3.5Δ，约3.75Δ，约4Δ，约4.25Δ，约4.5Δ，约4.75Δ，约5Δ，约5.25Δ，约5.5Δ，约5.75Δ，约6Δ，约6.25Δ，约6.5Δ，约6.75Δ，约7Δ，约7.25Δ，约7.5Δ，约7.75Δ，约8Δ，约8.1Δ，约8.2Δ，约8.3Δ，约8.4Δ，约8.5Δ，约8.6Δ，约8.7Δ，约8.8Δ，约8.9Δ，约9Δ，约9.1Δ，约9.2Δ，约9.3△，约9.4Δ，约9.5Δ，约9.6△，约9.7△，约9.8Δ，约9.9△，约10Δ，约10.1Δ，约10.2Δ，约10.3Δ，约10.4Δ，约10.5Δ，约10.6Δ，约10.7Δ，约10.8Δ，约10.9Δ，约11Δ，约11.25Δ，约11.5Δ，约11.75△，约12Δ，约12.25Δ，约12.5Δ，约12.75Δ，约13△，约13.25Δ，约13.5Δ，约13.75Δ，约14Δ，约14.25Δ，约14.5Δ，约14.75Δ，或约15Δ)。在一些实施方式中，由第一轴相对于第二轴的移位创建的棱镜焦度可以为约1Δ，约2Δ，约3Δ，约4Δ，约5Δ，约6Δ，约7Δ，约8Δ，或约9Δ。
在一些实施方式中，具有第一焦度的一个或多个光学区域可以占据眼科镜片的视区的表面积(例如，镜片的前或后表面积)的大于50％(例如，约55％，约60％，约65％，约70％，约75％，约80％，约85％，或约90％)。在一些实施方式中，具有第一焦度的一个或多个光学区域可以占据眼科镜片的视区的表面积(例如，镜片的前或后表面积)的小于50％(例如，约45％，约40％，约35％，约30％，约25％，或约20％)。在一些实施方式中，具有第一焦度的一个或多个光学区域可以占据眼科镜片的视区的表面积(例如，镜片的前或后表面积)的约60％(例如，约55％，约56％，约57％，约58％，约59％，约60％，约61％，约62％，约63％，约64％，或约65％)。在一些实施方式中，具有第一焦度的一个或多个光学区域可以占据眼科镜片的视区的表面积(例如，镜片的前或后表面积)的约40％(例如，约35％，约36％，约37％，约38％，约39％，约40％，约41％，约42％，约43％，约44％，或约45％)。在一些实施方式中，具有第一焦度的一个或多个光学区域可以占据眼科镜片的视区的表面积(例如，镜片的前或后表面积)的小于约75％(例如，约55％，约60％，约65％，约70％，或约75％)。在一些实施方式中，具有第一焦度的一个或多个光学区域可以占据眼科镜片的视区的表面积(例如，镜片的前或后表面积)的大于约10％，(例如，约15％，约20％，约25％，约30％，约35％，约40％，或约45％)。
在一些实施方式中，具有第一焦度的光学区域可以至少部分地由具有第一半径的球体限定和/或具有第二焦度的光学区域可以至少部分地由具有不同于第一半径的第二半径的球体限定。在一些实施方式中，具有第一焦度的光学区域可以至少部分地由具有第一半径的球体限定和/或具有第二焦度的光学区域可以至少部分地由具有小于第一半径的第二半径的球体限定。在一些实施方式中，具有第一焦度的光学区域可以至少部分地由具有第一半径的球体限定和/或具有第二焦度的光学区域可以至少部分地由具有大于第一半径的第二半径的球体限定。
在一些实施方式中，具有第二焦度的一个或多个光学区域可以包含具有一个或多个半径的一个或多个球体，其不同于具有第一焦度和第一半径的一个或多个光学区域。
在一些实施方式中(例如，对于隐形镜片来说)，第一光学区域可以为基本上圆形形状并且具有约3mm的直径(例如，在一些实施方式中，直径可以为约2mm，约2.5mm，约3mm，约3.5mm，约4mm，约2-4mm，约2-3mm，约3-4mm，小于约4mm，小于约3.5mm，和/或小于约3mm)。在一些实施方式中，第二光学区域可以为基本上环形形状并且具有约3mm的内径(例如，在一些实施方式中，内径可以为约2mm，约2.5mm，约3mm，约3.5mm，约4mm，约2-4mm，约2-3mm，约3-4mm，小于约4mm，小于约3.5mm，和/或小于约3mm)和约7mm的外径(例如，在一些实施方式中，外径可以为约5mm，约5.5mm，约6mm，约6.5mm，约7mm，约7.5mm，约8mm，约5-8mm，约6-7mm，约6-8mm，小于约8mm，小于约7.5mm，和/或小于约7mm)。在一些实施方式中，第一光学区域可以为基本上圆形形状并且第二光学区域可以为基本上环形形状并且第二光学区域的内径可以基本上等于第一光学区域的直径。
在一些实施方式中(例如，对于眼镜镜片来说)，第一光学区域可以为基本上圆形形状并且具有约10mm的直径(例如，在一些实施方式中，直径可以为约7mm，约7.5mm，约8mm，约8.5mm，约9mm，约9.5mm，约10mm，约10.5mm，约11mm，约11.5mm，约12mm，约12.5mm，约13mm，约13.5mm，约14mm，约14.5mm，约15mm，约15.5mm，约16mm，约16.5mm，约17mm，约17.5mm，约18mm，约18.5mm，约19mm，约19.5mm，约20mm，约8-10mm，约10-12mm，约9-11mm，约12-14mm，小于约10mm，小于约12.65mm，和/或小于约15mm)。在一些实施方式中，第二光学区域可以为基本上环形形状并且具有约10mm的内径(例如，在一些实施方式中，内径可以为约7mm，约7.5mm，约8mm，约8.5mm，约9mm，约9.5mm，约10mm，约10.5mm，约11mm，约11.5mm，约12mm，约12.5mm，约13mm，约7-9mm，约8-10mm，约10-12mm，小于约10mm，小于约11mm，和/或小于约12mm)和约15mm的外径(例如，在一些实施方式中，外径可以为约12mm，约12.5mm，约13mm，约13.5mm，约14mm，约14.5mm，约15mm，约15.5mm，约16mm，约16.5mm，约17mm，约17.5mm，约18mm，约18.5mm，约19mm，约19.5mm，约20mm，约12-15mm，约13-16mm，约15-18mm，小于约15mm，小于约17.5mm，和/或小于约20mm)。在一些实施方式中，第一光学区域可以为基本上圆形形状并且第二光学区域可以为基本上环形形状并且第二光学区域的内径可以基本上等于第一光学区域的直径。
本公开的教导可以应用于用于老花眼和/或近视眼的眼科镜片。本文所述的眼科镜片可以包括以下一种或多种：眼镜镜片、隐形镜片、角膜覆盖物，角膜镶嵌物、应用于镜片的膜或片材、夹式镜片和眼内镜片。例如，双焦眼科镜片(例如，隐形镜片或眼镜镜片)可以被配置为使得眼科镜片具有一个或多个光学区域，其具有第一焦度以矫正远视力、中视力或近视力中的一种；以及一个或多个光学区域，其具有比第一焦度更正的第二焦度。在一些实施方式中，光学区域可以被构造成使得当观察物体时，由从具有第二焦度的一个或多个光学区域折射的光射线(或光射线的至少一部分)导致的焦点相对于由从具有第一焦度的一个或多个光学区域折射的光射线(或光射线的至少一部分)导致的焦点移位，因此与第一图像相关联的图像质量可以得到改进(例如，可以存在来自具有第二焦度的一个或多个光学区域的减少量的重叠光射线)和/或提供扩展焦深。在一些实施方式中，当在远处观察物体时，引导通过具有第一焦度的一个或多个光学区域的光可以在第一焦点处聚焦，该第一焦点相对于引导通过具有第二焦度的一个或多个光学区域的光移位，因此，由引导通过具有第一焦度的光学区域的光导致的焦点可以被由引导通过具有第二焦度的光学区域的光导致的焦点最小地干扰(例如，存在较少、基本上较少和/或没有干扰)。在一些实施方式中，具有第一焦度的一个或多个光学区域和具有第二焦度的一个或多个光学区域具有独立的光轴，该光轴相对于彼此移位，其中所得图像有部分或减少的重叠。在一些实施方式中，在远距离和/或近处观察期间，来自具有第二焦度的一个或多个光学区域的失焦图像对来自具有第一焦度的一个或多个光学区域的图像的干扰可以通过使用光学表面进行控制，该光学表面包含2个或更多个光学元件(例如，球面、椭圆形、圆锥形、非球面或其他合适的元件，包括非球面环面元件，例如线、圆锥面)，其中两个或更多个光学元件相对于彼此被放置、偏移、倾斜、旋转或移位成使得它们不共享公共光轴。
图4A和4B是示出根据某些实施方式的眼科镜片(例如，隐形镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片结合了被区域402围绕的具有第一焦度的中心区域401，该区域402的焦度用以创建相对于区域401的近视散焦以用于近视控制。如图所示，中心区域401和围绕的近视散焦焦度区域402被配置为非同轴使得由近视散焦区域产生的焦点彼此横向间隔并且还与其上创建有远距离焦点的轴间隔。图4A具有近视散焦焦度的单环并且图4B具有由具有第一焦度的区域间隔的近视散焦焦度的2个环形物。两个镜片都包含具有第一焦度的轴上区域，而近视散焦区域的焦点被配置为横向间隔，例如在图4A中为0.5mm或在图4B中为0.6mm。在所示的示例中，两个镜片类型都在环形布置中结合了+2.5D的近视散焦。图4A和4B图示了连续的围绕区域，然而，还设想到了可以是不连续的或连续和不连续的组合的围绕区域。图4A和4B图示了同心圆形区域，然而，还设想到了其他形状，例如，球面、椭圆、圆锥、非球面或其他合适的元件，包括非球形环面元件，例如线、圆锥面。图4A和4B图示了同心区域，然而，还设想到了基本上同心和/或部分同心的区域。
图5A和5B是示出根据某些实施方式通过图4A和4B的眼科镜片成像的远距离物体的射线追踪的示意图。穿过各自区域的光射线被表示为对于通过具有第一焦度的区域行进的光射线来说在图像平面处的焦点，或者对于穿过近视散焦区域的光射线来说在图像平面处的失焦模糊圈。在图5A和5B中，远距离物体已进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在OP1任一侧上0.5度的点2和3(OP2和OP3)。
图5A和5B还图示了在视网膜平面处和附近形成的射线追踪的较高放大率小图。小图将OP1、OP2和OP3的焦点示出为图像平面处的DF1、DF2和DF3。此外，穿过近视散焦区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处的其余光射线。图5A和5B两者都图示了在这些被配置为横向间隔焦点的镜片中来自近视散焦区域的物体点OP1、OP2和OP3的失焦光射线与一个(或多个)远距离焦度区域的OP1、OP2和OP3的图像之间的相互作用的程度。
图6A和6B是示出基于创建焦点横向间隔的光学设计根据某些实施方式由图4A和4B的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1的点图和RMS值的示意图。对于单环和双环光学设计，DF1分别具有0.46um和0.41um的RMS值。这些值可类似于单视光学设计的焦点的预期值。然而，与例如图2A和2B中的配置有同轴光学器件的眼科镜片的示例不同，可能没有来自由近视散焦区域形成的物体点OP2和OP3的散焦光射线的相互作用(例如，RMS值＝0)。焦点DF1可能没有覆盖并增加RMS点尺寸的来自邻近物体点的散焦光射线，并且总体平均RMS值相对小地保持在0.46um和0.41um，因为镜片设计包含横向间隔的焦点。同样地，DF2和DF3也不受来自邻近物体点的散焦光的影响。因此，此示例中描述的横向间隔光学器件显示出比图2A和2B的基于同轴的设计改进的锐度和更高的图像质量。
图7A和7B是示出根据某些实施方式的眼科镜片(例如，眼镜镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片被配置用于近视控制并结合了被多个环形区域702围绕的具有第一焦度701的中心区域，该多个环形区域702在焦度之间交替以创建近视散焦。图7A中所示的镜片被配置为使得具有第一焦度的区域701和近视散焦区域可以是同轴的并且在近视散焦环形区域中结合+2.5D的近视散焦。图7B中所示的镜片被配置为使得具有第一焦度701的区域和近视散焦区域702可以包含横向间隔光学器件并且在近视散焦环形区域中结合+2.5D的近视散焦。图7A和7B图示了连续的围绕区域，然而，还设想到了可以是不连续的或连续和不连续的组合的围绕区域。图7A和7B图示了同心圆形区域，然而，还设想到了其他形状，例如，球面、椭圆、圆锥、非球面或其他合适的元件，包括非球形环面元件，例如线、圆锥面。图7A和7B图示了同心区域，然而，还设想到了基本上同心和/或部分同心的区域。
图8A和8B是示出根据某些实施方式通过图7A和7B的眼科镜片成像的远距离物体的射线追踪的示意图。穿过各自区域的光射线被表示为对于通过远距离焦度区域行进的光射线来说在视网膜处的焦点，或者对于穿过近视散焦区域的光射线来说在图像平面处的失焦模糊圈。远距离物体已进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在OP1任一侧上0.45度的点2和3(OP2和OP3)。
图8A和8B还包含在视网膜平面处和附近形成的射线追踪的较高放大率小图。小图将远距离物体点OP1、OP2和OP3的焦点示出为图像平面处的DF1、DF2和DF3。此外，穿过近视散焦区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处的其余光射线。图8A和8B两者都图示了在这些被配置有同轴光学设计(图8A)或横向间隔焦点的光学设计(图8B)的镜片中来自近视散焦区域的物体点OP1、OP2和OP3的失焦光射线与具有第一焦度的区域的OP1、OP2和OP3的聚焦图像之间的相互作用的程度。
图9A和9B是示出根据某些实施方式由图7A和7B的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1的点图和RMS值的示意图。图9A图示了由基于同轴光学设计的图8A的近视控制镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点F1的点图和RMS值。DF1具有0.38um的RMS值，该值与单视光学设计的焦点的预期值相当。然而，DF1的图像质量可受到来自远距离物体(例如OP2和OP3)上相邻点的光射线相互作用的影响。当考虑到来自图8A中描述的镜片的近视散焦环形区域的OP2和OP3的散焦光射线对F1的影响时，则对于OP2和OP3来说，DF1的RMS点尺寸分别从0.38um显著增加至126.39um(总体平均103.19um)。因此，孤立地考虑的OP1的定义焦点F1由于由近视散焦区域形成的邻近物体点OP2和OP3的近视散焦光射线的影响现在已变得模糊并且尺寸增加。这显示由OP1形成的图像因由同轴近视散焦区域生成的邻近物体点的失焦光射线而劣化。
图9B图示了由基于创建焦点横向间隔的光学设计的图8B的近视控制镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1的点图和RMS值。DF1具有0.36um的RMS值，并且该值如图9A中类似与单视光学设计的焦点的预期值相似。然而，与配置有同轴光学器件的镜片(例如在2A和图8A中，分别具有同轴光学设计的隐形镜片和眼镜)的情况不同，似乎没有来自由近视散焦区域形成的物体点OP2和OP3的散焦光射线相互作用(RMS值＝0.0)。在图9B的示例中，焦点DF1没有覆盖并增加RMS点尺寸的来自邻近物体点的散焦光射线，因此对于配置有横向间隔焦点的此眼镜镜片来说，总体平均RMS值微小地保持在0.36um。同样地，F2和F3也类似地不受来自邻近物体点的散焦光的影响。因此，在此示例性实施方式中描述的横向间隔光学器件显示出与基于同轴的设计相比改进的锐度和/或更高的图像质量。
图10A和10B是示出眼科镜片(例如，用于老花眼的双焦软性隐形镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片结合了中心视力矫正区域，该中心视力矫正区域由其焦度用以矫正老花眼的近视力的一个(或多个)区域围绕。图10A图示了用于老花眼的双焦软性隐形镜片的平面图，该双焦软性隐形镜片结合了中心远视力矫正区域1001，该中心远视力矫正区域1001被其焦度用以矫正老花眼的近视力的单个区域1002围绕。远距离和近处矫正区域可以被配置为同轴并且在围绕的环形区域中结合+2.5D近附加(near addition)。
图10B图示了软性双焦隐形镜片的平面图，该软性双焦隐形镜片结合了被区域1012围绕的中心远视力矫正区域1011，该区域1012的焦度用以矫正老花眼的近视力。远距离区域和围绕的近处焦度区域可以被配置为包含横向间隔光学器件，使得由区域产生的焦点彼此横向间隔并且还与其上创建有远距离焦点的轴间隔开。图10B的镜片可以被配置为使来自远距离区域的焦点形成在轴上，但由近视力区域形成的焦点与光轴横向间隔0.5mm。在此示例性实施方式中，近处环形区域不将光会聚到单个焦点，而是形成围绕远距离焦点所在的光轴并与该光轴间隔的连续焦环。因此，近焦环与光轴横向间隔0.5mm。此示例中的双焦镜片结合了+2.50D近附加。图10B图示了连续的围绕区域，然而，还设想到了可以是不连续的或连续和不连续的组合的围绕区域。图10A和10B图示了同心圆形区域，然而，还设想到了其他形状，例如，球面、椭圆、圆锥、非球面或其他合适的元件，包括非球形环面元件，例如线、圆锥面。图10A和10B图示了同心区域，然而，还设想到了基本上同心和/或部分同心的区域。
图11A和11B是示出通过图10A和10B的眼科镜片成像的远距离物体和近处物体的射线追踪的示意图。
图11A示出了通过图10A的隐形镜片成像的远距离物体的射线追踪。光射线穿过镜片和眼睛，并且远距离物体的图像在视网膜平面处形成。穿过各自区域的光射线被表示为对于通过远距离焦度区域行进的光射线来说在图像平面处的焦点，或者对于穿过近处附加区域的光射线来说在图像平面处的失焦模糊圈。远距离物体已进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在远距离物体的OP1任一侧0.5度和在近处物体OP1任一侧0.15度的点2和3(OP2和OP3)。
图11A还图示了在远距离物体聚焦(远距离)并且近处图像聚焦(近处)在视网膜平面时形成的射线追踪的较高放大率小图。图11A将远距离物体OP1、OP2和OP3的焦点示出为图像平面处的DF1、DF2和DF3，此外，穿过近处附加区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处的其余光射线。图11A将近处物体OP1、OP2和OP3的焦点进一步图示为在图像平面处的NF1、NF2和NF3。穿过远视力区域的OP1、OP2、OP3的失焦射线构成了落在图像平面处的其余光射线。图11A图示了在这些基于同轴的光学设计中物体点OP1、OP2和OP3的失焦光射线与由一个(或多个)远距离或近处焦度区域产生的OP1、OP2和OP3的图像之间的相互作用的程度。
图11B示出了通过图10B的隐形镜片成像的远距离物体的射线追踪的横截面。光射线穿过镜片和眼睛，并且远距离物体的图像在视网膜平面处形成。穿过各自区域的光射线被表示为对于通过远距离焦度区域行进的光射线来说在图像平面处的焦点，或者对于穿过近处附加区域的光射线来说在图像平面处的失焦模糊圈。远距离物体已进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在远距离物体的OP1任一侧0.5度和在近处物体OP1任一侧0.15度的点2和3(OP2和OP3)。
图11B还提供了在远距离物体聚焦(远距离)并且近处图像聚焦(近处)在视网膜平面时形成的射线追踪的较高放大率小图。图11B将远距离物OP1、OP2和OP3的焦点示出为图像平面处的DF1、DF2和DF3，并且穿过近处附加区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处的其余光射线。此示例将近处物体OP1、OP2和OP3的焦点进一步图示为图像平面处的NF1、NF2和NF3，此外，穿过远视力区域的OP1、OP2、OP3的失焦射线构成了落在图像平面处的其余光射线。图11B图示了在这些横向间隔的光学设计中物体点OP1、OP2和OP3的失焦光射线与由一个(或多个)远距离或近处焦度区域产生的OP1、OP2和OP3的聚焦图像之间的相互作用的程度。
图12A、12B、12C和12D是示出由图10A和10B的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1和NF1的点图和RMS值的示意图。
图12A图示了由图11A的双焦隐形镜片在视网膜平面处形成的远距离物体点OP1的焦点DF1的点图和RMS值。DF1具有0.71um的RMS尺寸。这些值与针对此孔径尺寸的单视光学设计产生的焦点大致相似。然而，DF1的图像质量可受到来自远距离物体上相邻点(例如OP2和OP3)的光射线的相互作用的影响。当考虑到来自图10A中描述的镜片的近处焦度环形区域的OP2和OP3的散焦光射线对D-F1的影响时，对于OP2和OP3来说，DF1的RMS点尺寸分别从0.71um显著增加至110.99um(总体平均90.62um)。因此，孤立地考虑的OP1的焦点DF1由于由近处焦度区域形成的邻近物体点OP2和OP3的散焦光射线的实际影响现在已变得模糊并且尺寸增加。在一些实施方式中，这说明由OP1形成的图像因由同轴近处焦度区域生成的邻近物体点的失焦光射线而劣化。
图12B图示了由图11A的双焦隐形镜片在视网膜平面处形成的近处物体点OP1的焦点NF1的点图和RMS值。N-F1具有0.2um的RMS尺寸。这些值与针对此孔径尺寸的单视光学设计产生的焦点的预期值大致相似。然而，NF1的图像质量可受到来自近处物体上相邻点(例如OP2和OP3)的光射线的相互作用的影响。当考虑到来自图10A中描述的镜片的远距离焦度中心区域的OP2和OP3的散焦光射线对N-F1的影响时，对于OP2和OP3来说，N-F1的RMS点尺寸分别从0.2um显著增加至44.15um(总体平均36.05um)。因此，孤立地考虑的OP1的焦点N-F1由于由远距离焦度区域形成的相邻近处物体点OP2和OP3的散焦光射线的影响现在已变得模糊并且尺寸增加。在一些实施方式中，这显示由OP1形成的近处图像因由同轴远距离焦度区域生成的邻近物体点的失焦光射线而劣化。
图12C图示了由具有用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件的图11B的双焦隐形镜片在视网膜平面处形成的远距离物体点OP1的焦点DF1的点图和RMS值。DF1具有0.7um的RMS尺寸。这些值与由单视光学设计产生的焦点的预期值大致相似。然而，与例如图10A中的配置有同轴光学器件的镜片的情况不同，没有来自由近处区域形成的物体点OP2和OP3的散焦光射线的相互作用(RMS值＝0.0)。焦点DF1没有覆盖并增加RMS点尺寸的来自邻近物体点的散焦光射线，因此对于配置有横向间隔焦点的镜片来说，总体平均RMS值微小地保持在0.7um。同样地，DF2和DF3也类似地不受来自邻近物体点的散焦光的影响。因此，本文描述的横向分离光学器件显示出比图10A的基于同轴的设计改进的锐度和/或更高的图像质量。
图12D图示了由图11B的双焦隐形镜片在视网膜平面处形成的近处物体点OP1的近处焦点N-F1的点图和RMS值。NF1具有0.05um的RMS尺寸。然而，与例如图10A中的配置有同轴光学器件的镜片的情况不同，可能没有来自由远距离区域形成的近处物体点OP2和OP3的散焦光射线的相互作用(RMS值＝0.0)。焦点NF1没有覆盖并增加RMS点尺寸的来自邻近物体点的散焦光射线，因此对于配置有横向间隔近焦环的镜片来说，总体平均RMS值微小地保持在0.05um。同样地，NF2和NF3也类似地不受来自邻近物体点的散焦光的影响。因此，本文描述的横向间隔光学器件显示出比图10A的基于同轴的设计改进的锐度和/或更高的图像质量。
图13是示出根据某些实施方式的眼科镜片(例如，软性双焦隐形镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片包含用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件。图13图示了具有用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件的软性双焦隐形镜片的平面图。在此示例中，远距离焦度区域1301和近处焦度区域1302两者均配置有单个焦点，其中其光轴配置为横向间隔0.5mm。此示例不同于图12B的示例，其中近处光轴的横向间隔被配置为形成与远距离光轴间隔并围绕该光轴的近处焦点环。近处区域具有+2.5D的焦度。图13的镜片还已被配置为使得近处焦点相对于远距离焦点已被横向间隔或向下移位。该平面图示出了光学区域分为两个半球：一个上部区域和一个下部区域。
图14是示出根据某些实施方式通过图13的眼科镜片成像的远距离物体和近处物体的射线追踪的示意图。图14还图示了在远距离物体聚焦在视网膜平面处(远距离焦点)以及在近处物体聚焦在图像平面处(近处焦点)时形成的射线追踪的较高放大率小图。在各自的图示中，穿过各自失焦区域的光射线被表示为图像平面处的失焦模糊圈。图14中的远距离物体已进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在OP1任一侧0.5度的点2和3(OP2和OP3)。同样地，图14B中的近处物体已进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在OP1任一侧上0.15度的点2和3(OP2和OP3)。
如远距离焦点图所示，远距离物体OP1、OP2和OP3的焦点为图像平面处的DF1、DF2和DF3并且，穿过近处附加区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处(聚焦远距离物体点下方)的其余光射线。近处焦点图将近处物体OP1、OP2和OP3的焦点图示为图像平面处的NF1、NF2和NF3并且穿过远视力区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处近处焦点上方的其余光射线。图14中的射线追踪图示了在横向间隔环双焦隐形镜片设计的此示例中物体点OP1、OP2和OP3的失焦光射线和由一个(或多个)远距离和/或近处焦度区域产生的OP1、OP2和OP3的聚焦图像之间不存在相互作用。
图15A和15B是示出根据某些实施方式由图13的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1和NF1的点图和RMS值的示意图。
图15A图示了由具有用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件的图13的双焦隐形镜片在视网膜平面处形成的远距离物体点OP1的焦点DF1的点图和RMS值。在此示例中，DF1具有2.16um的RMS尺寸。这些值与由单视光学设计产生的焦点的预期值大致相似。然而，与例如图10A中的配置有同轴光学器件的镜片的情况不同，可能没有来自由近处区域形成的物体点OP2和OP3的散焦光射线的相互作用(RMS值＝0)。焦点DF1没有覆盖并增加RMS点尺寸的来自邻近物体点的散焦光射线，因此对于配置有横向间隔焦点的示例性镜片来说，总体平均RMS值微小地保持在2.16um。同样地，DF2和DF3也可以类似地不受来自邻近物体点的散焦光的影响。
图15B图示了由图13的双焦隐形镜片在视网膜平面处形成的近处物体点OP1的近处焦点NF1的点图和RMS值。在此示例中，NF1具有1.80um的RMS尺寸。这些值与由单视光学设计产生的焦点的预期值相似。然而，与例如图10A中的配置有同轴光学器件的镜片的情况不同，可没有来自由远距离区域形成的近处物体点OP2和OP3的散焦光射线的的相互作用(RMS值＝0)。焦点NF1可没有覆盖并增加RMS点尺寸的来自邻近物体点的散焦光射线，因此对于配置有横向间隔近处焦点的镜片来说，总体平均RMS值微小地保持在1.8um。同样地，NF2和NF3也可以类似地不受来自邻近物体点的散焦光的影响。
因此，本文所述的配置有横向间隔光学器件的图15(例如，图13-15)的镜片显示出改进的锐度和更高的远距离和近处图像质量。
图16是图示根据某些实施方式的使用球面几何形状的眼科镜片的示例性设计的示意图。在一些实施方式中，为了减少两个光学区域之间的不连续性(如图13所示的实施方式中那样)，可以利用两个球体702、704来创建眼科镜片700。球体702、704具有变化的直径(其中球体702的直径大于球体704)并且可以在边界706处相交。视区708被限定并且包括第一光学区域710和第二光学区域712。第一光学区域710的特性由球体702限定，并且第二光学区域712的特性由球体704限定。由于球体在接合部706处相交，可存在减少的不连续性并且可以减少对混合(例如，混合区域)的需求。在一些实施方式中，可以不存在混合区域。可以使用几个参数来表征所得镜片700。在一些实施方式中，第一光学区域710包含第一光学焦度并且第二光学区域712包含不同于第一光学焦度的第二光学焦度。在一些实施方式中，第一光学区域包含第一光学焦度并且第二光学区域包含比第一光学焦度相对更正的第二光学焦度。在一些实施方式中，第一光学区域包含第一光学焦度并且第二光学区域包含比第一光学焦度相对更正大致+0.25D至大致+3D的第二光学焦度。在一些实施方式中，第二光学区域包含比第一光学焦度相对更正大致+0.25D至+2.5D，大致+0.25D至+2D，大致+0.25D至+1.5D，大致+0.25D至+1D和大致+0.25D至+0.5D的第二光学焦度。在一些实施方式中，第一光学区域包含第一光学焦度并且第二光学区域包含比第一光学焦度相对更正大致+3D或更多的第二光学焦度。在一些实施方式中，第一光学区域包含第一光学焦度并且第二光学区域包含比第一光学焦度相对较不正的第二光学焦度。在一些实施方式中，第一光学区域包含第一光学焦度并且第二光学区域包含比第一光学焦度相对更正大致-0.25D至大致-3D的第二光学焦度。在一些实施方式中，第一光学区域可以占据眼科镜片的上部。在一些实施方式中，第二光学区域可以占据眼科镜片的下部。在一些实施方式中，第一光学区域可以被配置为矫正远视力、中视力或近视力中的一种；和/或第二光学区域可以被配置为矫正远视力、中视力或近视力中的不同的一种。在一些实施方式中，第一光学区域可以被配置为矫正远视力并且第二光学区域可以被配置为矫正近视力。在一些实施方式中，第一光学区域可以被配置为矫正近视力并且第二光学区域可以被配置为矫正远视力。通过利用两个球体702和704以及沿镜片表面不相交的第一光学区域和第二光学区域的半径，图像被光学间隔(例如，横向移位)，因此，视网膜图像的所得RMS点尺寸可以减小。
图17是示出根据某些实施方式的眼科镜片(例如，软性双焦隐形镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片包含用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件。图17示出了配置有用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件的软性双焦隐形镜片的平面图。在此示例中，远距离焦度区域1701和近处焦度区域1702两者均已被配置有单个焦点，其中其光轴配置为横向间隔0.5mm。近附加具有+2.5D的焦度。此示例性镜片被配置为使得近处焦点在下部横向间隔。该平面图示出了光学区域分为两个半球：一个上部区域和一个下部区域。此示例不同于图13的示例，其中近处光轴的横向间隔进行配置而没有修改横向间隔的远距离和近处光学区域之间的接合部。图17的镜片中这两个区域的交叉部是弯曲的并且已经被配置为使得远距离和近处区域之间的接合部是基本上无缝的和/或基本上无接合部的(junction less)。通过使用本公开中讨论的球形表面曲率已经实现了改进的接合部。在一些实施方式中，可以利用球形表面曲率而不利用基本上无缝的和/或基本上无接合部的配置(例如，仍然可以利用混合区域或步骤)。
图18是示出根据某些实施方式通过图17的眼科镜片成像的远距离物体和近处物体的射线追踪的示意图。图18还提供了在远距离物体聚焦在视网膜平面处(远距离焦点)以及在近处物体聚焦在视网膜平面处(近处焦点)时形成的射线追踪的较高放大率小图。在各自的图中，穿过未聚焦区域的散焦光射线被表示为图像平面处的失焦模糊圈。远距离物体已进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在OP1任一侧上相距0.5度的点2和3(OP2和OP3)。同样地，图18中的近处物体已进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在OP1任一侧上相距0.15度的点2和3(OP2和OP3)。
图18中的远距离焦点图将远距离物体OP1、OP2和OP3的焦点图示为图像平面处的DF1、DF2和DF3并且穿过近处附加区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处(聚焦远距离物体点下方)的其余光射线。近处焦点图将近处物体OP1、OP2和OP3的焦点示出为图像平面处的NF1、NF2和NF3并且穿过远视力区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处近处焦点上方的其余光射线。图18图示了在这些横向间隔的双焦隐形镜片设计中在物体点OP1、OP2和OP3的失焦光射线和由一个(或多个)远距离或近处焦度区域产生的OP1、OP2和OP3的聚焦图像之间不存在相互作用。
图19A和19B是示出根据某些实施方式由图17的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1和NF1的点图和RMS值的示意图。
图19A图示了由具有用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件的图17的双焦隐形镜片在视网膜平面处形成的远距离物体点OP1的焦点DF1的点图和RMS值。在此示例中，DF1具有2.32um的RMS尺寸。这些值与由单视光学设计产生的焦点的值大致相似。然而，与例如图10A中的配置有同轴光学器件的镜片的情况不同，可没有来自由近处区域形成的物体点OP2和OP3的散焦光射线的相互作用(RMS值＝0)。焦点DF1没有覆盖并增加RMS点尺寸的来自邻近物体点的散焦光射线，因此对于配置有横向间隔焦点的镜片来说，总体平均RMS值微小地保持在2.32um。同样地，DF2和DF3也可以类似地不受来自邻近物体点的散焦光的影响。
图19B图示了由图17的双焦隐形镜片在视网膜平面处形成的近处物体点OP1的近处焦点NF1的点图和RMS值。在此示例中，NF1具有1.98um的RMS尺寸。这些值与由单视光学设计产生的焦点的值相似。然而，与例如图10A中的配置有同轴光学器件的镜片的情况不同，可没有来自由远距离区域形成的近处物体点OP2和OP3的散焦光射线的相互作用(RMS值＝0)。焦点NF1没有覆盖并增加RMS点尺寸的来自邻近物体点的散焦光射线，因此对于配置有横向间隔近处焦点的镜片来说，总体平均RMS值微小地保持在1.98um。同样地，NF2和NF3也可以类似地不受来自邻近物体点的散焦光的影响。
因此，配置有横向间隔光学器件的图17的镜片显示出比图10A的基于同轴的设计的改进的锐度和更高的远距离和近处图像质量。将横向间隔的光学几何结构引入隐形或眼镜镜片的其他示例可以包括：(1)设计物体图像的部分重叠，(2)以相等或不相等的量并且以相同或相反方向或其他相对方向或量独立地引入远距离和近处光学部分两者的横向间隔。此外，改变横向间隔可以影响这两个光学区域之间的接合部的形状，其中相对较小的间隔导致相对更弯曲的接合部并且相对较大的间隔导致相对较不弯曲的接合部。
图20是示出了根据某些实施方式的眼科镜片(例如，软性双焦隐形镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片包含用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件。在此示例中，远距离焦度区域2001和近处焦度区域2002两者均配置有单个焦点，其中其光轴配置为横向间隔0.25mm。近附加具有+2.5D的焦度。此示例性镜片被配置为使得近处焦点在下部横向间隔。该平面图示出了光学区域分为两个半球：一个上部区域和一个下部区域。此示例不同于图13的示例，其中近处光轴的横向间隔在横向间隔的远距离和近处光学区域之间配置有无接合部的连接。图20的镜片中这两个区域的交叉部是弯曲的并且已被配置为使得远距离和近处区域之间的接合部是基本上无缝的和/或基本上无接合部的。通过使用球形表面曲率已经实现了改进的接合部。
图21是示出根据某些实施方式通过图20的眼科镜片成像的远距离物体和近处物体的射线追踪的示意图。图21还提供在远距离物体聚焦在视网膜平面处(远距离焦点)以及在近处物体聚焦在视网膜平面处(近处焦点)时形成的射线追踪的较高放大率小图。在各自的图中，穿过未聚焦区域的散焦光射线被表示为图像平面处的失焦模糊圈。远距离焦点图中的远距离物体已进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在OP1任一侧上相距0.5度的点2和3(OP2和OP3)。同样地，近处焦点图中的近处物体已进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在OP1任一侧上相距0.15度的点2和3(OP2和OP3)。
远距离焦点图将远距离物体OP1、OP2和OP3的焦点图示为图像平面处的DF1、DF2和DF3并且，穿过近处附加区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处(聚焦远距离物体点下方)的其余光射线。近处焦点图将近处物体OP1、OP2和OP3的焦点图示为图像平面处的NF1、NF2和NF3并且穿过远视力区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处近处焦点上方的其余光射线。图21图示了通过近处区域在DF-1和DF-2而非DF-3上的远距离物体点的失焦光射线之间的相互作用，而近处焦点图示出了在这些横向间隔的双焦隐形镜片设计中通过远距离区域(由远距离焦度区域)在NF-3上的近处物体点的失焦光射线之间的相互作用。
图22A和22B是示出根据某些实施方式由图20的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1和NF1的点图和RMS值的示意图。
图22A图示了由具有用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件的图20的双焦隐形镜片在视网膜平面处形成的远距离物体点OP1的焦点DF1的点图和RMS值。在此示例中，DF1具有1.93um的RMS尺寸。这些值与由单视光学设计产生的焦点的值大致相似。然而，与图17的配置有较大横向间隔焦点的镜片的情况不同，存在来自由近处区域形成在DF-1上的物体点OP3的散焦光射线的某个相互作用(RMS值＝162.6um)而没有来自形成在DF-1上的OP2的散焦光射线的相互作用(RMS值＝0um)。因此，对于配置有横向间隔焦点的此镜片来说，焦点D-F1的总体模糊可仍受到覆盖并增加RMS点尺寸的来自邻近物体点的散焦光射线的影响(总体平均RMS值93.88um)。射线追踪还指示D-F2也类似地受到来自邻近物体点的散焦光的影响，而DF-3则没有。
图22B图示了由图20的双焦隐形镜片在视网膜平面处形成的近处物体点OP1的近处焦点NF1的点图和RMS值。NF1具有1.84um的RMS尺寸。这些值与由单视光学设计产生的焦点的值相似。然而，与如图22A中聚焦远距离物体时不同，可能没有来自由远距离区域形成的近处物体点OP2和OP3的散焦光射线的相互作用(RMS值＝0)。焦点NF1没有覆盖并增加RMS点尺寸的来自邻近物体点的散焦光射线，因此对于配置有横向间隔近处焦点的镜片来说，总体平均RMS值微小地保持在1.84um。
因此，图20的镜片图示了本文所述的配置有横向间隔光学器件的镜片可以在远距离和近处焦点之间差异地操纵图像质量。
图23是示出了根据某些实施方式的眼科镜片(例如，软性双焦隐形镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片包含用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件。在此示例中，远距离焦度区域2301和近处焦度区域2302两者均配置有单个焦点，其中其远距离和近处光轴配置为相对于隐形镜片的光学中心在下部横向间隔0.25mm以及在上部横向间隔0.50mm。近附加具有+2.5D的焦度。此示例性镜片被配置为使得近处焦点位于下部。该平面图示出了光学区域分为两个半球：一个上部区域和一个下部区域。此示例不同于图13的示例，其中近处光轴的横向间隔进行配置而没有修改横向间隔的远距离和近处光学区域之间的接合部。图26的镜片中这两个区域的交叉部是弯曲的并且已被配置为使得远距离和近处区域之间的接合部是基本上无缝的和/或基本上无接合部的。通过使用球形表面曲率已经实现了改进的接合部。
图24是示出通过图23的眼科镜片成像的远距离物体和近处物体的射线追踪的示意图。图24还提供在远距离物体聚焦在视网膜平面处(远距离焦点)以及在近处物体聚焦在视网膜平面处(近处焦点)时形成的射线追踪的较高放大率小图。在各自的图中，穿过未聚焦区域的散焦光射线被表示为图像平面处的失焦模糊圈。远距离焦点图中的远距离物体已进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在OP1任一侧上相距0.5度的点2和3(OP2和OP3)。同样地，图24中的近处物体已进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在OP1任一侧上相距0.15度的点2和3(OP2和OP3)。
远距离焦点图将远距离物体OP1、OP2和OP3的焦点图示为图像平面处的DF1、DF2和DF3，并且穿过近处附加区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处(聚焦远距离物体点下方)的其余光射线。近处焦点图将近处物体OP1、OP2和OP3的焦点图示为图像平面处的NF1、NF2和NF3并且穿过远视力区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处近处焦点上方的其余光射线。图24图示了在这些横向间隔的双焦隐形镜片设计中在物体点OP1、OP2和OP3的失焦光射线和由一个(或多个)远距离或近处焦度区域产生的OP1、OP2和OP3的聚焦图像之间不存在相互作用。
图25A和25B是示出根据某些实施方式由图23的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1和NF1的点图和RMS值的示意图。
图25A图示了由具有用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件的图17的双焦隐形镜片在视网膜平面处形成的远距离物体点OP1的焦点D-F1的点图和RMS值。在此示例中，DF1具有5.71um的RMS尺寸。这些值与由单视光学设计产生的焦点的预期值大致相似。然而，与例如图10A中的配置有同轴光学器件的镜片的情况不同，可没有来自由近处区域形成的物体点OP2和OP3的散焦光射线的相互作用(RMS值＝0)。焦点DF1没有覆盖并增加RMS点尺寸的来自邻近物体点的散焦光射线，因此对于配置有横向间隔焦点的镜片来说，总体平均RMS值微小地保持在5.71um。同样地，D-F2和D-F3也可以类似地不受来自邻近物体点的散焦光的影响。
图25B图示了由图23的双焦隐形镜片在视网膜平面处形成的近处物体点OP1的近处焦点N-F1的点图和RMS值。在此示例中，NF1具有2.01um的RMS尺寸。这些值与由单视光学设计产生的焦点的值相似。然而，与例如图10A中的配置有同轴光学器件的镜片的情况不同，可没有来自由远距离区域形成的近处物体点OP2和OP3的散焦光射线的相互作用(RMS值＝0)。焦点NF1没有覆盖并增加RMS点尺寸的来自邻近物体点的散焦光射线，因此对于配置有横向间隔近处焦点的镜片来说，总体平均RMS值微小地保持在2.01um。同样地，NF2和NF3也可以类似地不受来自邻近物体点的散焦光的影响。
因此，配置有横向间隔不同量的远距离和近处焦点的图23的镜片仍可以保持比例如图10A的基于同轴的设计改进的锐度和更高的远距离和近处图像质量。
图26是示出了根据某些实施方式的眼科镜片(例如，双焦眼镜镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片包含用于远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件。在此示例中，远距离焦度区域2601和近处焦度区域2602两者均配置有单个焦点，其中其光轴配置为横向间隔0.5mm。近附加具有+2.5D的焦度。图26的镜片还已被配置为使得近处焦点已被横向间隔或向下移位。该平面图示出了光学区域分为两个区域：一个上部区域和一个下部区域。如同图23中描述的隐形镜片，此眼镜镜片示例被配置为使得远距离和近处区域之间的接合部是基本上无缝的和/或基本上无接合部的。通过使用球形前表面曲率已经实现了改进的接合部，并且在此示例中，由于将近处焦点的横向和向下间隔选择为0.5mm，接合部可以是非线性的。
图27是示出根据某些实施方式通过图26的眼科镜片成像的远距离物体和近处物体的射线追踪的示意图。图27还提供在远距离物体聚焦在视网膜平面处(远距离焦点)以及在近处物体聚焦在视网膜平面处(近处焦点)时形成的射线追踪的较高放大率小图。在各自的图中，穿过各自失焦区域的光射线被表示为图像平面处的失焦模糊圈。远距离焦点图中的远距离物体已进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在OP1任一侧上相距0.50度的点2和3(OP2和OP3)。同样地，近处焦点图中的近处物体已进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在OP1任一侧上相距0.15度的点2和3(OP2和OP3)。
远距离焦点图将远距离物体OP1、OP2和OP3的焦点图示为图像平面处的DF1、DF2和DF3并且，穿过近处附加区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处(聚焦远距离物体点下方)的其余光射线。近处焦点图将近处物体OP1、OP2和OP3的焦点图示为图像平面处的NF1、NF2和NF3并且穿过远视力区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处近处焦点上方的其余光射线。图27图示了在这些横向间隔环眼镜镜片设计中在物体点OP1、OP2和OP3的失焦光射线和由一个(或多个)远距离或近处焦度区域产生的OP1、OP2和OP3的图像之间不存在相互作用。
图28A和28B是示出根据某些实施方式由图26的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1和NF1的点图和RMS值的示意图。
图28A图示了由图26的眼镜镜片在视网膜平面处形成的远距离物体点OP1的焦点DF1的点图和RMS值，该眼镜镜片具有用于在眼镜镜片平面处的5mm孔径上采样的远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件。在此示例中，DF1具有0.49um的RMS尺寸。这些值类似于由类似孔径尺寸的单视光学设计产生的焦点的值。然而，与例如图10A中的配置有同轴光学器件的镜片的情况不同，可没有来自由近处区域形成的物体点OP2和OP3的散焦光射线的相互作用(RMS值＝0)。焦点DF1没有覆盖并增加RMS点尺寸的来自邻近物体点的散焦光射线，因此对于配置有横向间隔焦点的镜片来说，总体平均RMS值微小地保持在0.49um。同样地，DF2和DF3也可以类似地不受来自邻近物体点的散焦光的影响。
图28B图示了由图26的眼镜镜片在视网膜平面处形成的近处物体点OP1的近处焦点NF1的点图和RMS值。在此示例中，NF1具有0.42um的RMS尺寸。由于缺少来自由远距离区域形成的近处物体点OP2和OP3的散焦光射线的相互作用(RMS值＝0)，这些值类似于由单视光学设计产生的焦点的预期值。焦点NF1没有覆盖并增加RMS点尺寸的来自邻近物体点的散焦光射线，因此对于配置有横向间隔近处焦点的镜片来说，总体平均RMS值微小地保持在0.42um。同样地，NF2和NF3也可以类似地不受来自邻近物体点的散焦光的影响。
因此，本文所述的配置有横向间隔光学器件的图26的眼镜镜片显示出比例如图10A的基于同轴的设计改进的锐度和更高的远距离和近处图像质量。
图29A是示出了执行双焦眼镜镜片的平面图的示意图。如图29A所示，执行双焦眼镜镜片包含远距离区域2901和近处区域2902之间的不连续接合部。
图29B是示出了根据某些实施方式的眼科镜片(例如，双焦眼镜镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片包含用于远距离光学区域2911和近处光学区域2912的横向间隔光学器件。在此示例中，远距离和近处焦度区域两者均配置有单个焦点，其中其光轴配置为横向间隔1mm。近附加具有+2.5D的焦度。图29B的镜片还已被配置为使得近处焦点横向间隔或向下移位。该平面图示出了光学区域分为两个区域：一个上部区域和一个下部区域。如同图26中描述的眼镜镜片，图29B的此眼镜镜片示例还被配置为使得远距离和近处区域之间的接合部是基本上无缝的和/或基本上无接合部的。通过使用球形前表面曲率可以实现改进的接合部，并且在此示例中，由于将近处焦点的横向和向下间隔选择为1mm，接合部可以是非线性的。然而，与图26中所示的示例(其中横向间隔值为0.5mm)相比，其中横向间隔值为1mm的图29B的镜片已经使得远距离和近处区域之间的接合部较不弯曲并且使得眼镜镜片的近处区域加宽以增加通过近处区域的视野。
图30是示出根据某些实施方式通过图29B的眼科镜片成像的远距离物体和近处物体的射线追踪的示意图。图30还提供在远距离物体聚焦在视网膜平面处(远距离焦点)以及在近处物体聚焦在视网膜平面处(近处焦点)时形成的射线追踪的较高放大率小图。在各自的图中，穿过各自失焦区域的光射线被表示为图像平面处的失焦模糊圈。远距离焦点小图中的远距离物体已进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在OP1任一侧上相距0.50度的点2和3(OP2和OP3)。同样地，近焦点小图中的近处物体已进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在OP1任一侧上相距0.15度的点2和3(OP2和OP3)。
远距离焦点图将远距离物体OP1、OP2和OP3的焦点图示为图像平面处的DF1、DF2和DF3并且穿过近处附加区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处(聚焦远距离物体点下方)的其余光射线。近处焦点图将近处物体OP1、OP2和OP3的焦点图示为图像平面处的NF1、NF2和NF3并且穿过远视力区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处近处焦点上方的其余光射线。图30图示了图像平面处聚焦和失焦光之间的较大间隔，以及在这些横向间隔环眼镜镜片设计中在物体点OP1、OP2和OP3的失焦光射线和由一个(或多个)远距离或近处焦度区域产生的OP1、OP2和OP3的图像之间不存在相互作用。
图31A和31B是示出根据某些实施方式由图29B的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1和NF1的点图和RMS值的示意图。
图31A图示了由图29B的眼镜镜片在视网膜平面处形成的远距离物体点OP1的焦点DF1的点图和RMS值，该眼镜镜片具有用于在眼镜镜片平面处的5mm孔径上采样的远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件。在此示例中，DF1具有0.72um的RMS尺寸。这些值类似于由类似孔径尺寸的单视光学设计产生的焦点的值。然而，与例如图10A中的配置有同轴光学器件的镜片的情况不同，可没有来自由近处区域形成的物体点OP2和OP3的散焦光射线的相互作用(RMS值＝0)。焦点DF1没有覆盖并增加RMS点尺寸的来自邻近物体点的散焦光射线，因此对于配置有横向间隔焦点的镜片来说，总体平均RMS值微小地保持在0.72um。同样地，DF2和DF3也可以类似地不受来自邻近物体点的散焦光的影响。
图31B图示了由图29B的眼镜镜片在视网膜平面处形成的近处物体点OP1的近处焦点NF1的点图和RMS值。在此示例中，NF1具有0.8um的RMS尺寸。这些值类似于由于缺少来自由远距离区域形成的近处物体点OP2和OP3的散焦光射线的相互作用(RMS值＝0)而由单视光学设计产生的焦点的预期值。焦点NF1没有覆盖并增加RMS点尺寸的来自邻近物体点的散焦光射线，因此对于配置有横向间隔近处焦点的镜片来说，总体平均RMS值微小地保持在0.8um。同样地，NF2和N-F3也可以类似地不受来自邻近物体点的散焦光的影响。
因此，本文所述的配置有横向间隔光学器件的图29B的眼镜镜片可以显示出比例如图10A的基于同轴的设计改进的锐度和更高的远距离和近处图像质量。此外，与例如图26中描述的配置有较小焦点间隔的镜片相比，增加的焦点横向间隔可以加宽近处区域和通过近处区域的视野。
图32是示出了根据某些实施方式的眼科镜片(例如，双焦眼镜镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片包含用于远距离光学区域3201和近处光学区域3202的横向间隔光学器件。在此示例中，远距离和近处焦度区域两者均配置有单个焦点，其中其光轴配置为横向间隔0.5mm。近附加具有+2.5D的焦度。然而，不同于图29B的镜片(其中仅近处焦点被横向间隔或向下移位)，图32中的镜片已被配置为使得远距离焦点在上部移位0.25mm，而近处焦点已被向下移位相等且相反量的0.25mm，焦点之间的总净横向间隔为0.5mm。该平面图示出了光学区域分为两个区域：一个上部区域和一个下部区域。如同图29B中描述的眼镜镜片，此眼镜镜片示例被配置为使得远距离和近处区域之间的接合部是基本上无缝的和/或基本上无接合部的。通过使用球形前表面曲率可以实现改进的接合部。
图33是示出根据某些实施方式通过图32的眼科镜片成像的远距离物体和近处物体的射线追踪的示意图。图33还提供在远距离物体聚焦在视网膜平面处(远距离焦点)以及在近处物体聚焦在视网膜平面处(近处焦点)时形成的射线追踪的较高放大率小图。在各自的图中，穿过各自失焦区域的光射线被表示为图像平面处的失焦模糊圈。远距离焦点图中的远距离物体进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在OP1任一侧上相距0.5度的点2和3(OP2和OP3)。同样地，近焦点小图中的近处物体已进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在OP1任一侧上相距0.15度的点2和3(OP2和OP3)。
远距离焦点图将远距离物体OP1、OP2和OP3的焦点图示为图像平面处的DF1、DF2和DF3以及穿过近处附加区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处(聚焦远距离物体点下方)的其余光射线。近处焦点图将近处物体OP1、OP2和OP3的焦点图示为图像平面处的NF1、NF2和NF3并且穿过远视力区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处近处焦点上方的其余光射线。图33图示了在眼镜镜片平面的5mm孔径的几何中心的任一侧上在图像平面处的聚焦和失焦光之间的间隔以及在这些横向间隔环眼镜镜片设计中在物体点OP1、OP2和OP3的失焦光射线和由一个(或多个)远距离或近处焦度区域产生的OP1、OP2和OP3的图像之间不存在相互作用。
图34A和34B是示出由图32的眼科镜片在视网膜平面处形成的物体点OP1的焦点DF1和NF1的点图和RMS值的示意图。
图34A图示了由图32的眼镜镜片在视网膜平面处形成的远距离物体点OP1的焦点DF1的点图和RMS值，该眼镜镜片具有用于在眼镜镜片平面处的5mm孔径上采样的远距离和近处光学区域的横向间隔光学器件。在此示例中，DF1具有0.8um的RMS尺寸。这些值类似于由类似孔径尺寸的单视光学设计产生的焦点的值。然而，与例如图10A中的配置有同轴光学器件的镜片的情况不同，可能没有来自由近处区域形成的物体点OP2和OP3的散焦光射线的相互作用(RMS值＝0)。焦点DF1没有覆盖并增加RMS点尺寸的来自邻近物体点的散焦光射线，因此对于配置有横向间隔焦点的镜片来说，总体平均RMS值微小地保持在0.84um。同样地，DF2和DF3也可以类似地不受来自邻近物体点的散焦光的影响。
图34B图示了由图32的眼镜镜片在视网膜平面处形成的近处物体点OP1的近处焦点NF1的点图和RMS值。在此示例中，NF1具有1.49um的RMS尺寸。由于缺少来自由远距离区域形成的近处物体点OP2和OP3的散焦光射线的相互作用(RMS值＝0)，这些值类似于由单视光学设计产生的焦点的预期值。焦点NF1没有覆盖并增加RMS点尺寸的来自邻近物体点的散焦光射线，因此对于配置有横向间隔近处焦点的镜片来说，总体平均RMS值微小地保持在1.49um。同样地，NF2和NF3也可以类似地不受来自邻近物体点的散焦光的影响。
因此，本文所述的配置有横向间隔光学器件的图32的眼镜镜片显示出比例如图10A的基于同轴的设计改进的锐度和更高的远距离和近处图像质量。此外，分别在上部和下部的远距离和近处焦点两者的横向间隔并未影响焦点DF-1和NF-1的期望图像质量。
图35是示出了根据某些实施方式的眼科镜片(例如，双焦眼镜镜片)的平面图的示意图，该眼科镜片包含用于远距离光学区域3501和近处光学区域3502的横向间隔光学器件。在此示例中，远距离和近处焦度区域两者均配置有单个焦点，其中其光轴和焦点配置为横向间隔0.5mm。近附加具有+2.5D的焦度。如同图35的镜片，图35中的镜片已被配置为使得远距离焦点在上部移位0.25mm，而近处焦点已被向下移位相等且相反量的0.25mm，焦点之间的总净横向间隔为0.5mm。该平面图示出了光学区域分为两个区域：一个上部区域和一个下部区域。在此示例中上部区域含有远距离焦度，而下部区域含有外围的近处焦度区和远距离焦度区两者。如同图32中描述的眼镜镜片，此眼镜镜片示例被配置为使得远距离和近处区域之间的接合部是基本上无缝的和/或基本上无接合部的。区域之间的基本上无缝和/或基本上无接合部的交叉部可以通过使用球形前表面曲率实现。在横向间隔光轴和焦点时，一定量的棱镜焦度可以被引入眼镜镜片。图35的镜片已被设计有球形后表面曲率，其创建了与提供给前表面远距离和近处区域的相等且相反量的横向间隔(-0.25mm)。该后表面设计的最终结果是，消除了由前表面设计引入的棱镜焦度，同时保留了远距离和近处光学区域的横向间隔在产生基本上无缝和/或基本上无接合部的交叉部中的优势。
图36是示出通过图35的眼科镜片成像的远距离物体和近处物体的射线追踪的示意图。图36还提供在远距离物体聚焦在视网膜平面处(远距离焦点)以及在近处物体聚焦在视网膜平面处(近处焦点)时形成的射线追踪的较高放大率小图。在各自的图中，穿过各自失焦区域的光射线被表示为图像平面处的失焦模糊圈。远距离焦点图中的远距离物体进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在OP1任一侧上相距0.5度的点2和3(OP2和OP3)。同样地，近焦点小图中的近处物体已进一步由三个点定义：轴上的中心物体点1(OP1)以及定位在OP1任一侧上相距0.15度的点2和3(OP2和OP3)。
远距离焦点图将远距离物体OP1、OP2和OP3的焦点图示为图像平面处的DF1、DF2和DF3以及穿过近处附加区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处的其余光射线(在聚焦远距离物体点上方)。近处焦点图将近处物体OP1、OP2和OP3的焦点图示为图像平面处的NF1、NF2和NF3并且穿过远视力区域的OP1、OP2和OP3的失焦射线构成了落在图像平面处的其余光射线。图36图示了在眼镜镜片平面的5mm孔径的几何中心的任一侧上在图像平面处的聚焦和失焦光之间的间隔，以及在结合了横向间隔的光轴和焦点的这些横向间隔眼镜镜片设计中，物体点OP1、OP2和OP3的失焦光射线和由一个(或多个)远距离或近处焦度区域产生的OP1、OP2和OP3的图像之间的相互作用程度。
图37A和37B是示出根据某些实施方式由图35的眼科镜片在视网膜平面处形成的相应物体点OP1的焦点DF1和NF1的点图和RMS值的示意图。在此示例中，DF1具有5.79um的RMS尺寸。少量的焦点横向间隔(0.25mm)不足以消除来自穿过近处区域在DF1上的失焦光的重叠。然而，与例如图10A中配置有同轴光学器件的眼科镜片的情况不同，即使具有例如在示例中使用的相对较小的横向间隔量(0.25mm)，仍然没有来自由近处区域形成的远距离物体点OP2和OP3的散焦光射线的相互作用(RMS值＝0)。焦点DF1仅具有来自物体点的覆盖并增加RMS点尺寸的减少量的散焦光射线，因此对于配置有横向间隔焦点的镜片来说，总体平均RMS值微小地保持在5.79um。同样地，DF2和DF3也会类似地受到来自邻近物体点的散焦光的影响。
图37B图示了由图36的眼镜镜片在图像平面处形成的近处物体点OP1的近处焦点NF1的点图和RMS值。在此示例中，NF1具有1.84um的RMS尺寸。这些值类似于由于缺少来自由远距离区域形成的近处物体点OP2和OP3的散焦光射线的相互作用(RMS值＝0)而由单视光学设计产生的焦点的预期值。然而，由于后表面被设计成在光学上消除焦点的横向间隔以抵消总体镜片的感应棱镜焦度，焦点NF1没有来自邻近物体点OP2的覆盖并增加RMS点尺寸到41.29um的散焦光射线，因此对于在无棱镜焦度的情况下进行配置的镜片来说，总体平均RMS值增加到23.86um。同样地，NF2和NF3也可以类似地受到来自邻近物体点的散焦光而不受焦点的残余横向间隔的影响。
因此，在前表面和后表面上配置有横向间隔光学器件的图36的眼镜镜片显示出在无棱镜焦度的情况下基本上无缝和/或基本上无接合部的表面，但对图像质量有轻微的损害。图像质量可以改进为单视质量，其中横向间隔略有增加并引入少量的棱镜焦度。
图38是根据某些实施方式的渐进镜片(PAL)的示意图。PAL镜片可以设计有可以大于常规PAL型镜片可用的远距离区的远距离区3801；以及由一个或多个渐进焦度区围绕的位于下部的近处焦度区3802。此示例中的渐进焦度区域从远距离屈光度到+2.5D的全近处屈光度分三个步骤渐进。在一些实施方式中，可以基于患者的屈光和视觉要求以及所需的焦距渐进将焦度渐进分布的增加结合到这种镜片设计中。在此示例中，焦距渐进为约17mm。此示例的渐进焦度区中的三个焦度区及其焦点与远距离焦点横向间隔开。渐进焦度区的第一、第二和第三焦度区与远距离焦度焦点横向间隔1.5mm。在此示例中，远距离区和渐进焦度区的前表面曲率是球形的，并且区之间的接合部基本上是无缝的和/或基本上无接合部的(例如，几乎不需要或不需要混合)。渐进焦度区域中的第一区的直径大于第二渐进焦度区域，并且第一和第二区两者在直径上均大于第三渐进区。此示例的改进接合部的位置在图38中图示为线B、C、D和E，但是对于观察者来说基本上是不可见的并且在眼科镜片上不存在实际的线或标记。图38包括PAL眼镜镜片的轮廓的示意图。平滑的渐进焦度分布和球形表面曲率以及表面曲率的基本上无缝和/或基本上无接合部的交叉部与接合部线B、C、D和E的假想位置一起表示。
图38中所示的PAL镜片已设计成在其上形成有远距离焦点的远距离区的光轴与渐进焦度区的三个焦度区的第一光轴和第一焦点之间有1.5mm的横向间隔。因此，一定量的棱镜焦度将通过区的表面曲率的差异引入到PAL眼镜镜片的前表面上。然而，类似于图35的镜片，图38的PAL眼镜镜片已被设计有后表面，其创建与提供给镜片的下部区域中的前表面渐进焦度区域的相等(或基本上相等)且相反(或基本上相反)量的横向间隔量(例如，-1.5mm)。在后表面曲率中结合此相反量的横向间隔的最终结果可以是，可以消除在前表面的下部区中引入的棱镜焦度，同时保留了远距离和近处光学区域的横向间隔在产生基本上无缝和/或基本上无接合部的交叉部中的优势。
图39是示出了用于形成图38中所示的示例性渐进附加眼镜镜片(PAL)的前表面的更多细节的几何图。该图示出了镜片的光学中心A，镜片的上部和下部区域的假想连接的位置B，以及三个渐进焦度区域C、D和E。在此示例中的镜片的上部区仅含有远距离焦度。下部区可以是其中该区的一部分含有渐进焦度区和近处焦度区并且其余部分是远距离焦度区的区域。上部远距离焦度区可以通过球形曲率描述，并且下部区可以通过一系列球形曲率来描述，以在渐进焦度区中创建三个焦度，并且其余是与描述远距离焦度相同的曲率。值以毫米计，其中远距离半径为180并且近处半径为R93、R120和R150。渐进焦度区域的横向间隔可以示出为镜片的光学中心A和渐进焦度区域之间的距离差。
图40详述了图39中所示的PAL眼镜镜片设计的焦度图。表示覆盖眼镜镜片区的两个焦度图。表示设计有远距离和渐进焦度区的横向间隔的PAL眼镜镜片的平均球面焦度图35mm x 35mm和柱面焦度图35mm x60mm。在此示例中，球面焦度图示出了远距离焦度、渐进焦度和近处焦度区中大而宽的均匀焦度区。图40中所示的球面和柱面焦度图是(比其他PAL设计的那些)基本上更均匀且显著更宽的平均球面焦度区域，其基本上没有混合区以及总体和表面柱面焦度，但仍然提供基本上无缝和基本上无接合部的表面。因此，眼科镜片设计和构造已通过渐进通道保持了基本上相似的切向和矢状表面曲率和焦度。为了在基本上无接合部的表面中提供渐进焦度的通道，现有技术PAL设计受到含有大于0.5DC、大于1.DC以及甚至大于2.DC的显著柱面焦度的显著混合区的损害。
图39中描绘的示例性实施方式PAL眼镜镜片是围绕竖直子午线对称的。PAL眼镜镜片的附加实施方式可以设计成用于佩戴者或从业者所期望的定制或个性化参数(例如，所期望的远距离和渐进区的尺寸或位置)。PAL镜片可以是例如不对称的并且可以设计成用于右眼或左眼，以及在从远视力看向近视力时眼睛会聚的变化和两只眼睛之间的相关距离变化，或者在使用渐进焦度区的一部分时用户更喜欢将被注视的物体偏移到一侧的偏好。PAL眼镜镜片可以设计有一定量的横向间隔，并且此横向间隔可以在镜片区之间分布到镜片的上部和下部以及远距离区和渐进区以及渐进区内部之间的期望程度。横向间隔可以在前表面和后表面之间分布到期望的适当程度，以满足佩戴者、从业者、制造商和/或制造过程的眼科需求。该设计可以全部或部分地包含在眼科镜片的前表面或眼科镜片的后表面上。光轴的横向间隔可以全部或部分地包含在半成品镜片坯材中，并且一旦患者的完整处方被确定和订购，最终期望的镜片设计就可以在最终制造过程中在相同位置或在不同位置和不同时间完成。新设计可应用于合适的制造工艺，如其他眼科镜片、眼镜镜片、隐形镜片或眼内镜片。在眼镜镜片和例如PAL的情况下，镜片可以在含有PAL表面的前或后表面部分的半成品坯材或单视坯材上完全模制、部分生产，并且PAL可以通过表面切割和抛光工艺在坯材的后表面上进行表面处理。可以构造和应用眼科镜片，以通过使用减少数量的库存的半成品坯材或基底弧坯材来提高制造过程和供应链的效率，或者因为视力矫正区的视野更广而减少对独特的左右不对称设计的需求。
患者的屈光不正所期望的最终球面和柱面屈光度以及散光焦度的轴可以在精加工(finishing)步骤中从实验室或办公室的半成品或未成品镜片坯材的库存中完成。光轴的最终横向间隔也可以在最终的精加工步骤期间连同老花眼或近视的最期望功能所需的渐进焦度分布和拟合高度和瞳孔间距离一起完成至期望的水平。例如，可能存在于半成品或成品镜片坯材上的残余棱镜焦度可以通过眼镜镜片的最终加工生产来消除。例如，可能期望棱镜焦度小于0.12D或0.25D或小于0.5D或小于1.5D或小于3D棱镜屈光度或更大。
扩展焦深(EDOF)
在一些实施方式中，本文所述的眼科镜片可以提供扩展焦深(EDOF)。在一些实施方式中，穿过眼科镜片并会聚以形成一个或多个离轴焦点的光射线继续进一步超出一个或多个离轴焦点并且可以连同轴上光射线一起提供EDOF。在一些实施方式中，穿过眼科镜片并会聚以形成一个或多个离轴焦点的光射线继续进一步超出一个或多个离轴焦点并且可以连同轴上光射线一起为EDOF提供良好的图像质量。在一些实施方式中，可以通过在一个或多个轴上和一个或多个离轴焦点之间具有期望量的焦点横向间隔来实现期望量的EDOF，其中在轴上和离轴焦点之间的焦点横向间隔是由眼科镜片中结合了在光学上垂直于表面的配置而导致的。在一些实施方式中，可以利用结合了第一和第二光学区域的眼科镜片来实现期望量的EDOF，其中第二光学区域的焦度分布结合了比第一区域焦度相对更负的焦度(m分量)和相对更正的焦度(p分量)并且其中m＝p<+/-20％。在一些实施方式中，EDOF基本上位于视网膜图像平面的前方。
图41是示出眼科镜片4100的示意图，该眼科镜片4100包含具有第一焦度的第一光学区域4101；至少一个第二区域4102，其与第一光学区域同心并具有被称为在几何上垂直于基底表面(即曲率)的配置的曲率结构。垂直于基底(此处的基底是指第一光学区域)表面的几何特征可以用于配置或实现由第二光学区域4102形成的离轴焦点与由第一光学区域4101形成的轴上焦点的期望量的横向间隔。如图41所示，在几何上垂直于表面的曲率是眼科镜片4100的第二光学区域4102的中心、4102的曲率/弧的中心和第一光学区域的曲率中心可以沿着单条线定位的位置。在一些实施方式中，设计有在几何上垂直于表面的特征的镜片的第一和第二光学区域的光轴可存在特定量的横向间隔。将第二光学区域4102配置为在几何上垂直于表面可导致第二光学区域与周围区域(例如第一光学区域和第三环形光学区域4103)不连续(不是平滑的过渡)。
图42是配置有第一中心光学区域4201和环形第二光学区域4202的眼科镜片的光学区域的轴上焦度分布的示意图，所述环形第二光学区域4202被配置为在几何上垂直于基底(即中心光学区域)。如图所示，第一光学区域4101可以具有比眼睛的远距离屈光不正焦度更正的第一焦度4201，并且因此通过第一光学区域行进的光可以在除眼睛的视网膜和其焦度用以提供与中心区域焦点重合的轴上焦点的第三光学区域4203以外的平面处导致一个或多个焦点。第二环形光学区域4102可以结合焦度分布4202，该焦度分布4202具有相对于第一焦度4201更正(“p”,4202a)和/或更负(“m”,4202b)的分量和在正焦度上从4202d增加到4202e的渐进焦度分布分量4202c。4202d和4202e之间的绝对焦度差是以屈光度计的轴上焦深的测量值。“m”分量源于第一光学区域和第二光学区域的最内部分之间的在几何上垂直于表面的不连续性；“p”分量源于第二光学区域的最外部分和第三光学区域的最内部分之间的在几何上垂直于表面的不连续性，从而提供与中心区域重合的同轴焦点。连接4202d和4202e的第二环形光学区域中的渐进焦度分布4202c可以是倾斜的(例如，弯曲的、曲线的或线性的或其他的)焦度分布，具体取决于第二光学区域的表面配置以及第一和第二光学区域的光轴的横向间隔量。在图41的实施方式中，眼科镜片配置有在几何上垂直于表面的特征，从而在轴上和离轴焦点之间创建横向间隔，导致轴上焦度分布，其中m＝p为<约±20％。当m＝p<约±20％时，眼科镜片被视为满足“在光学上垂直于表面的条件”。在一些实施方式中，配置有在光学上垂直于表面的配置的眼科镜片提供更好的图像质量，因为在几何上垂直于基底表面的配置可能不导致镜片满足例如(作为举例)m＝p<约±20％的条件。随着m和p之间的差变大，沿焦深的图像质量受到来自轴上的光射线和离轴光射线之间增加的干扰的损害。在一些实施方式中，第一光学区域的位置和直径可影响m:p比率。例如，较小的中心光学区域(例如，<约2mm)可导致m:p比率>20％，因为穿过第二光学区域的最内部分的光射线往往更平坦(更平行并导致‘m’具有与‘p’分量相比更大的相对负焦度)，因此这些射线与光轴之间的角度减小，从而导致射线与光轴相交，可导致“m”分量具有比‘p’分量相对更负的焦度，并且沿焦深的图像平面处的轴上和离轴光射线之间的干扰增加。此外，在更宽(例如>1.5至2.0mm或更大)的第二光学区域上的几何垂直于表面的配置可能无法保持几何垂直于表面的配置。随着区域变宽，第二光学区域的最外部分可以增加p分量，因此，沿焦深在图像平面处的轴上和离轴光射线之间的干扰增加。
因此，在本文描述的示例性实施方式中，为了实现基本上不包含图像质量的焦深，来自一个或多个第一光学区域和一个或多个第二光学区域的焦点之间的期望横向间隔量是通过结合一个或多个在光学上垂直于表面的特征而获得的，该特征是由于考虑和结合以下一个或多个特征而导致：a)在第二光学区域的两个边缘处的基本上相似的不连续性，b)一个或多个第二光学区域的m和p的分量，其中m:p分量为<约±20％，介于1到20％、1到5％、5到10％、10-15％或约10到20％之间，以及c)眼科镜片上的一个或多个第二光学区域的位置和宽度，以及d)眼科镜片上的中心光学区域的宽度。
在一些实施方式中，配置有在光学上垂直于表面的特征的眼科镜片可以包含具有第一轴的至少一个第一光学区域，所述至少一个第一光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第一光学区域的光的至少一部分被折射到第一轴上的一个或多个焦点；以及至少一个第二光学区域，其配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第二光学区域的光的至少一部分被折射到一个或多个焦点。来自至少一个第二光学区域的一个或多个焦点可以不在第一轴上并且第二区域可以被配置为使得会聚以形成一个或多个焦点的光继续或扩展超过一个或多个焦点并且连同来自第一光学区域的光射线一起提供扩展焦深。
在一些实施方式中，具有在光学上垂直于表面的特征的眼科镜片的至少一个第一光学区域可以包含第一部分，其具有位于眼科镜片中心的基本上圆形形状；以及第二光学区域，其具有基本上环形形状并位于第一光学区域的第一部分和第一光学区域的第二部分之间。至少一个第一光学区域和至少一个第二光学区域可以是同心的(例如，基本上同心的，和/或部分同心的)。在一些实施方式中，眼科镜片可以包含第一光学区域和第二光学区域的交替区域。在一些实施方式中，第二光学区域可以包含联合的并且焦度可变的一个或多个区域。
在一些实施方式中，具有在光学上垂直于表面的特征的眼科镜片的至少一个第二光学区域可以被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第二光学区域的光被折射到不在第一轴上的多个(例如，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，或16个)焦点。在一些实施方式中，由穿过至少一个第二光学区域的光导致的多个焦点可以形成围绕第一轴并与第一轴间隔开的连续焦点环(例如，具有大量和/或无限数量的焦点)。在某些实施方式中，由穿过至少一个第二光学区域的光导致的多个焦点可以形成不完整的焦点环。
在一些实施方式中，具有在光学上垂直于表面的特征的眼科镜片的一个或多个第二光学区域的一个或多个特性可以被配置为使得穿过一个或多个第二光学区域并会聚以形成一个或多个焦点的光继续或扩展超过一个或多个焦点并且可以连同穿过第一光学区域的光一起提供扩展焦深。在一些实施方式中，第二光学区域的一个或多个特性，例如与区域的一个或多个节段、眼科镜片上的位置、眼科镜片的基底焦度以及第一和第二光学区域之间的横向间隔的程度和/或方式相关联的一个或多个焦点的宽度、圆周范围(例如弧形或环形物)、曲率、区域数量、光焦度(focal power)和焦距，可影响由眼科镜片提供的扩展焦深。
在一些实施方式中，一个或多个第二光学区域可以介于约0.05mm到3mm之间。例如，在一些实施方式中，光学区域宽度可以为约0.05mm，0.1mm，0.15mm，0.2mm，0.3mm，0.4mm，0.5mm，0.6mm，0.7mm，0.75mm，0.8mm，0.9mm，1mm，1.25mm，1.5mm，1.75mm，2mm，2.25mm，2.5mm，2.75mm，或3mm。在一些实施方式中，环宽度可以介于约0.05到2.0mm，约0.1mm到2.0mm，约0.2-0.5mm，0.5-0.75mm，0.75-1mm，1-1.5mm，1.25-1.75mm，1.5-2mm，1.75-2.25mm，2-2.5mm，2.25-2.75mm，和/或2.5-3mm之间。
在一些实施方式中，一个或多个第二光学区域的曲率的绝对焦度可以介于约-10到+10D之间。例如，在一些实施方式中，环曲率可以为约-10D，-9D，-8D，-7D，-6D，-5D，-4D，-3D，-2D，-1D，+1D，+2D，+3D，+4D，+5D，+6D，+7D，+8D，+9D，和/或+10D。如本文所述，术语“曲率”可以指几何曲率(或线)或数学上最拟合镜片表面(焦度分布)区或横截面的曲率(或线)。
在一些实施方式中，来自第一光学区域和第二光学区域的焦点的横向间隔可以介于0.2到2mm之间。例如，在图像平面处来自一个或多个第一光学区域和一个或多个第二光学区域的焦点的横向间隔可以为约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，约0.6mm，约0.65mm，约0.7mm，约0.75mm，约0.8mm，约0.85mm，约0.9mm，约1mm，约1.1mm，约1.2mm，约1.25mm，约1.3mm，约1.35mm，约1.4mm，约1.45mm，约1.5mm，约1.55mm，约1.6mm，约1.65mm，约1.7mm，约1.75mm，约1.8mm，约1.85mm，约1.9mm或约2mm。在一些实施方式中，在图像平面处来自第一光学区域和第二光学区域的焦点的横向间隔可以为小于约50um，60um，70um，80um，90um，0.1mm，0.15mm，0.2mm，0.25mm，0.3mm，0.35mm，0.4mm，0.45mm，0.5mm，0.55mm，0.6mm，0.7mm，0.75mm，0.8mm，0.85mm，0.9mm，0.95mm，和/或1mm。在一些实施方式中，在图像平面处来自一个或多个第一光学区域和一个或多个第二光学区域的焦点的横向间隔可以是大于约50um，60um，70um，80um，90um，0.1mm，0.15mm，0.2mm，0.25mm，0.3mm，0.35mm，0.4mm，0.45mm，0.5mm，0.55mm，0.6mm，0.7mm，0.75mm，0.8mm，0.85mm，0.9mm，0.95mm，和/或1mm。
图43是示出结合了由环形区域4302围绕的中心光学区域4301的眼科镜片的示例性实施方式的示意图，其中穿过环形区域4302的光射线导致与来自中心光学区域4301的轴上射线相互作用的一个或多个离轴焦点。然而，在图43的实施方式中，使用线来代替如图41的实施方式中配置有曲面的第二光学区域，以在眼科镜片的后表面上形成环形区域(图43A)。如图所示，中心区域焦度4301比眼睛的屈光不正焦度更正，因此通过第一光学区域行进的光可以在除了眼睛的视网膜和其焦度用以提供与中心区域焦点重合的轴上焦点的第三光学区域4303之外的平面处导致一个或多个焦点。第二环形光学区域4302(图43B)可以结合焦度分布4202，该焦度分布4202具有相对于第一焦度4301更正(“p”,4302a)或更负(“m”,4302b)的分量和在正焦度上从4302d增加到4302e的渐进焦度分布分量4302c。“m”源于第一光学区域和第二光学区域的最内部分之间的在几何上垂直于表面的不连续性；“p”分量源于第二光学区域的最外部分和第三光学区域的最内部分之间的在几何上垂直于表面的不连续性，从而提供与中心区域重合的同轴焦点。连接4302d和4302e的第二环形光学区域中的渐进焦度分布4302c是线性焦度分布。眼科镜片的后表面上的此配置导致第二光学区域的最内部分形成比第一中心区域较不正的焦度，因此焦度分布在第二光学区域的最内部分处显示较正(p)，并且在第二光学区域的最外部分处显示较不正(m)。与图42中描述的实施方式一致，因为p＝m，约<±20％，第二光学区域在光学上垂直于表面，并且使用线来形成第二光学区域导致第一和第二光学区域之间的焦点的期望横向间隔。
图44是示出根据某些实施方式的眼科镜片的示意图，该眼科镜片结合了由环形区域(第二光学区域4404)围绕的中心光学区域(第一光学区域4401)以创建离轴焦平面4404a和扩展焦深4403。具体地，图44(A和B)的眼科镜片具有中心光学区域4401，其在视网膜图像平面4405前方沿光轴4402形成同轴(高强度)焦点1A；环形区域4404，其比中心区域4401焦度相对正并且在图像平面4404a处形成非同轴焦点5(在一些实施方式中，非轴点导致3D中理解的散焦环)。穿过环形区域4404的内部7、外部8和中心部分9的光射线与光轴4402相交以分别在视网膜的前方(10)、在前方和视网膜平面之间(11)以及在视网膜平面处(12)形成同轴焦点10、11和12。
在一些实施方式中，焦点10、11和12的光强度可以低于由穿过第一光学区域4401的射线形成的焦点1A，而在其他实施方式中，它们的光强度可以高于焦点1A。在一些实施方式中，焦点10、11和12的光强度可以彼此不同。在一些实施方式中，焦点10、11和12可以彼此等距分隔开，而在其他实施方式中，它们可以不彼此分隔开。在图44(B)实施方式中，焦点10、11和12在光强度方面基本上不相似。来自中心光学区域4401的焦点1A与由环形区域4404的最中心射线9形成的焦点11重合。穿过中心区域4401的光射线还在大小和强度相同的图像平面10B(视网膜前方)和12B(在视网膜处)处形成更高强度的光区13和14。穿过环形区域4404以形成同轴焦点10、11和12的光射线以及图像平面10B、11B和12B处的光强度区10A、11A和12A与来自中心区域4401的形成同轴焦点1A的光射线以及图像平面10B和12B处的光强度区13和14相长干扰以形成从图像平面10B扩展到图像平面12B的焦深4403。
在图44A和B中穿过环形区域4404的射线创建相对近视的(在视网膜前面)的离轴焦平面4404a，其在由中心光学区域创建的焦点1A前方，但在一些其他实施方式中，离轴焦平面4404a可以在针对穿过中心光学区域11B的射线的图像平面的前面、后面或在与该图像平面基本上相同的平面中。此外，射线继续并扩展超过离轴焦平面以在中心焦点1A的后面和前面形成焦深。在一些实施方式中，焦深4403可以完全在1A前面或完全在中心焦平面11B后面。在一些实施方式中，焦深4403的一部分可以在11B处在中心焦点的前面而另一部分在11B处在中心焦点后面。在一些实施方式中，在中心焦点的前面对比后面的焦深比率可以是约100:0(完全在中心焦点前面)、90:10、80:20、75:25、70:30、60:40、50:50(在中心焦点前面和后面均等)、40:60、30:70、25:75、20:80、10:90和/或0:100(完全在中心焦点后面)。
图44(A和B)中所示的示例创建焦深，该焦深是连续的并且在一些实施方式中改进了视网膜前面与后面相比的图像质量，因此可以用于控制/减缓/减少近视的进展。
在一些实施方式中，由中心或第一光学区域创建的焦点可以位于视网膜图像平面上(或基本上在视网膜图像平面上)、在视网膜图像平面的前面，和/或在视网膜图像平面后面。
在一些实施方式中，来自中心光学区域4401的射线可以具有相对于来自环形光学区域的射线更高的光强度。通过将更高强度的射线定位在近处(最前方)和远处(最后方或视网膜图像)图像平面的中点处(例如，在焦深的中点处)，这些射线对光点特性的影响可以基本上均匀地分布在包围焦深(DOF)的平面上。在一些实施方式中，此配置可以使得各种DOF平面处的视力改进。此外，如图44B所示，由于来自环形区域的光射线具有较低的光强度，它们可对近处、中间和/或远处平面具有减少或较低的破坏性影响，因此即使在光分布在更大面积上时也不会影响或干扰视力。如图所示，在此实施方式中，来自由环形区域4404创建的光射线对距视网膜最前方平面(近处平面10B)处的光强度区的干扰小于对在后方(远处平面12B)处形成的光强度区的干扰，因此近处平面上的图像可以比远处平面上的图像更好。
图45是结合了由环形区域4502围绕的中心光学区域4501的眼科镜片的示意图，其中穿过环形区域4502的光射线导致与轴上射线4501a相互作用的一个或多个离轴焦点4502a并导致焦深。在图45中，环形光学区域4502的后表面比中心区域4501的后表面焦度相对更负(曲率更陡)并且导致离轴焦平面4502b在中心区域后面形成轴上焦点4501a和视网膜图像平面4501b。环形区域4502可以被配置为在光学上垂直于表面(环形区域4502焦度分布提供m＝p<约±20％，导致a)离轴焦点中的一些与轴上焦点横向间隔以及，b)来自环形区域4503a的最中心部分的光射线在它们与光轴相交时与中心区域焦点4501a大致重合。同样地，来自环形区域4502的最内部分4503b和最外部分4503c的光射线在它们和与中心区域焦点4501a等距的光轴相交时在4506和4507处形成焦深的端点。在此配置中，焦深可以完全位于眼睛内(即，在视网膜平面的前方)。然而，由于镜片的后表面的较陡曲率导致离轴焦平面4502b在视网膜后面形成，因此在视网膜图像平面前方没有形成离轴焦点(或散焦环)。此配置在一些实施方式中可能是期望的，因为可以改进视网膜图像平面处的图像质量。此实施方式的镜片可以导致离轴焦点4502a的低光强度，并且由于离轴焦点定位在轴上图像点4502a的后方，所以在A处存在减少的光干扰并且因此可以改进图像质量。这不同于图44的示例，其中在最内图像平面10B的光强度区的光射线的干扰小于在视网膜图像平面12B处形成的干扰。
根据一种实施方式，图46是示出结合了中心光学区域4601的眼科镜片的示意图，该中心光学区域4601被环形区域4602围绕以创建离轴焦平面和焦深。如图所示，穿过中心区域4601的光在视网膜图像平面的前面形成轴上焦点4601a；中心区域4601被包含更平坦的后表面曲率(焦度比中心光学区域4601焦度更正)的环形区域4602围绕。在一些实施方式中，使用环形区域4602的更平坦的后表面曲率可以提供相对于中心光学区域4601焦度正的焦度，并且可以提供与图44的实施方式类似的结果。因此，离轴焦平面4602b定位在中心焦点4601a的前面，并且焦深4610可以定位在中心焦点4601a的前面和后面。因此，如本文所述，环形区域4602相对于中心区域4601的曲率可以影响离轴焦平面相对于中心焦点的位置和焦深。图46中的示例性眼科镜片包括与图44A和44B的眼科镜片相似的特性。例如，眼科镜片包括中心光学区域4601，其轴上焦点4601a未形成在视网膜平面上；环形区域，其配置为在光学上垂直于表面(环形区域焦度分布提供m＝p<约±20％)，从而导致a)一个或多个离轴焦点与一个或多个轴上焦点的横向间隔以及，b)来自环形区域4602的最中心部分的光射线4602a在它们与光轴相交时与中心区域焦点4601a大致重合。同样地，来自环形区域4602的最内部分4602d和最外部分4602c的光射线在它们和与中心区域焦点4601a等距的光轴相交时在4612和4611处形成焦深的端点。在此配置中，焦深可以完全位于眼睛内(即，在视网膜平面的前方)。在一些实施方式中，图46的眼科镜片的配置(其中环形区域4602的后表面具有比中心光学区域4601曲率更平坦的曲率4603)可能是期望的，因为光学区域之间的下垂差可以减小并且表面不会凹入镜片中。这种配置可能不太显眼，因此可更具美容吸引力并且可增加对镜片佩戴的顺从性。此外，在一些实施方式中，环形区域4602的更平坦的后表面曲率可更适于制造工艺，例如自由曲面(freeform)镜片制造，从而降低成本并增加镜片生产的灵活性。
根据一种实施方式，图47是示出结合了中心光学区域4701的眼科镜片的示意图，该中心光学区域4701被环形区域4702围绕以创建离轴焦平面和焦深。如图所示，穿过中心光学区域4701的光在视网膜图像平面处形成焦点4701a，并且环形区域4702可以包括倾斜曲率，使得焦深4710完全位于眼睛内。因此，此实施方式可以提供与图44的实施方式不同的结果。例如，中心光学区域4701结合了矫正远距离屈光不正的能力，因此中心焦点4701a基本上位于视网膜图像平面4712处。离轴焦平面4702b定位在中心焦点4701a的前面，然而，当环形区域4702未被配置为在光学上垂直于表面时(环形区域焦度分布m＝p>±20％)，焦深4710也可以定位在中心焦点4701a的更前方。因此，离轴焦点4702b与轴上焦点4701a的横向间隔可导致来自环形区域4702的最内部分4702d的光射线在它们在视网膜图像平面处与光轴相交时与中心区域焦点4701a大致重合。现在视网膜平面4701a处的光射线和来自环形区域的最外部分4702c的光射线在4712和4711处形成焦深的端点。来自环形区域的最中心部分4702a的光射线现在和与焦深的端点等距的光轴相交。在这种配置中，针对所图示的实施方式的焦深可以完全位于眼睛内(即，在视网膜平面的前方)，然而，与图44不同，图47中的中心区域焦点4701a现在处于视网膜平面处并且在它们与光轴相交时与环形区域4702的最中心射线不重合。环形区域中的焦度分布的变化已改变了m:p比率，使得p>m并且焦深可以在视网膜的前面向更前方偏移以避免任何焦点在视网膜后面。然而，在一些实施方式中，这可导致近处图像平面4711处的高强度光射线的干扰增加，这可降低近处图像平面图像质量并且还可不利地影响远处图像平面4712处的图像质量(例如，如与图44中描述的示例相比)。
根据一种实施方式，图48是示出了具有中心光学区域4801和环形区域4802以创建一个或多个离轴焦平面和焦深的眼科镜片4800的示意图。环形区域4802包含曲率基本上相似的三个联合曲率4802a、4802b和4802c(与单一曲率相反)。对于联合曲线，曲线的最内和最外部分过渡到基底曲线(第一光学区域的曲率)。为简单起见，提供了对通过前两个联合曲率4802a和4802b的光射线的描述。穿过中心区域4801的光射线在4813a处形成轴上焦点4801a并且位于视网膜图像平面4812a的前面。穿过环形区域4802的联合曲率4802a和4802b的光射线可以分别创建离轴焦平面4805a和4805b以及焦深4806a和4806b。环形区域4802的联合曲率在前表面上并且可以具有比中心光学区域4801的曲率更陡的曲率(导致比中心光学区域焦度的相对正焦度的区域4802)。在一些实施方式中，与图44的环形光学区域中的单一曲率相比，每个联合曲率可以类似地执行。离轴焦平面4805a和4805b可以定位在中心焦点4801a的前面，并且针对每个联合曲率的焦深4806a和4806b可以定位在中心焦点4801a的任一侧(即在前面和后面两者)上。在一些实施方式中，联合曲率可以在前表面上或后表面上或这两个表面上。此外，如本文所述，环形区域4802相对于中心光学区域4801的曲率可影响离轴焦平面相对于中心焦点的位置和焦深。如所配置的，穿过中心光学区域4801的光射线在视网膜平面的前面形成轴上焦点4801a；环形区域4802配置有在光学上垂直于表面的联合曲率4802a和4802b(每个联合曲线中的焦度分布提供m＝p，约<±20％)并且穿过环形区域4802的光导致离轴焦点4805a和4805b；离轴焦点4805a和4805b与轴上焦点4801a的横向间隔可导致来自环形区域中每个联合曲线的最中心部分4807a和4807b的光射线在它们与光轴相交时与中心区域焦点4801a大致重合。类似地，穿过环形区域的最内部分4808a和4808b以及最外部分4809a和4809b的光射线在它们和与中心区域焦点4801a等距的光轴相交时在4812a和4811a处形成焦深的端点。在此配置中，针对所图示的实施方式的焦深4806a和4806b可以完全位于眼睛内(即，在视网膜平面的前方)。与形成焦深的三个图像平面相交的光射线的放大视图在图48中示出。中心区域焦点4801a位于中间图像平面4813a处并且与由联合曲率4802a和4802b的最中心部分形成的光射线4809a和4809b大致重合。距第一联合曲率4802a的近处图像平面4811a和远处图像平面4812a以及因此焦深4806a可以略长于由图像平面4813b和4812b之间的第二联合曲率4802b形成的焦深4806b。然而，源自中心区域4801和第一联合曲率(约5mm孔径)的光射线在图像平面4811(a和b)、4812(a和b)和4813a处的光干扰可类似于源自中心区域和相结合的这两个联合曲率(约7mm孔径)的光射线在相同的三个图像平面上的光干扰。在一些实施方式中，由联合曲率4802a和4802b形成的焦深的微小差异可能因第二联合曲率相对于镜片中心的更外围位置而造成。在一些实施方式中，联合曲率的离轴光学焦度可以随着每个曲率位于离中心区域更远的位置而减小。该图示表明，当环形区域在宽度上增加时，联合曲率可以继续提供良好的图像质量和焦深。联合多个环形曲率的一个期望特征是围绕中心光学区域的环形光学区域的较大面积可用于扩展焦深。在一些实施方式中，图44的眼科镜片在中心光学区域4401具有3mm的直径并且环形区域4404具有1.0mm的宽度时可以为5mm的瞳孔尺寸提供最佳图像质量。然而，对于较大的瞳孔尺寸(即约6mm或更大)，光射线可以穿过图44的眼科镜片的第三光学区域(包含与中心光学区域相似的光学焦度)以贡献额外的高强度焦点，并可增加对重要图像平面处的图像质量的干扰。此外，在一些实施方式中，图44A和44B中描述的镜片还可以具有第二环形区域，其围绕第一环形环从而形成与由中心区域形成的焦点重合的同轴焦点。对于较大的瞳孔尺寸，从第二环形环形成轴上焦点的同轴光射线可落入瞳孔内并增加在图像平面(例如视网膜图像平面)处形成的光强度区。因此，在一些实施方式中，提供比图44中提供的更宽的环形区域可能是有利的。然而，使用单一曲率将环形区域的宽度增加(例如0.50mm或更多至1.50mm或更宽)可导致在各种图像平面处的光干扰增加并降低图像质量，因为在光学上垂直于表面的条件(其中环形区域焦度分布提供m＝p<约±20％)在更宽的环形光学区域上可能无法保持。因此，为了在较大的环形光学区域上保持良好的图像质量，具有基本上保持光学垂直于表面的条件(即m＝p，<约±20％)的个体宽度的多个联合环形区域使得图像质量和焦深改进。因此，图48的示例性实施方式可以提供改进的焦深和改进且一致的图像质量，尤其是在具有较大瞳孔或瞳孔尺寸变化(如随着照明变化)显著的眼睛中如此。
在一些实施方式中，图48的眼科镜片的多个联合曲率可以增加超出包含单一曲率的环形光学区域的焦深。例如，由联合曲率4802a、4802b和4802c产生的焦深可以通过在每个曲率中使用更高的屈光度(例如+4.00D)来进一步扩展。因此，在一些实施方式中，图48的联合区域设计可以是通过在位于视网膜图像平面前面的图像平面上扩展面积和光强度而可适用于近视治疗。同样地，在一些实施方式中，包含多个联合曲率的环形区域可适用于老花眼矫正。对于老花眼，实现从远到近的视力所需的焦深可取决于他们的老花眼程度。早期老花眼可能需要较小的焦深，因为他们的其余眼部调节可支持在高达50或60厘米的中间距离处聚焦，而具有最小残余眼部调节的晚期老花眼可能需要更长的焦深。因此，在一些实施方式中，仅包含两个联合曲率的环形光学区域对于早期或中期老花眼可能就足够了，而附加值较高的老花眼(higher add presbyope)可能需要三个或更多个联合曲率。此外，晚期老花眼可能需要从远视高达30-40厘米的更长焦深。除了多个联合曲率之外，每个曲率中屈光度的增加可增加超出单个环形光学区域的深度。因此，可以操纵每个联合曲率中的焦度量和用于焦深的增加面积以相应地延长焦深，同时仍然在中间和近距离处提供最佳图像质量。
在一些实施方式中，环形区域可以包含2、3、4、5、6、7、8、9和/或10个联合曲率。在一些实施方式中，可以使用彼此相邻放置的多个单一曲率来创建联合曲率。在一些实施方式中，此设计可以创建多个近视治疗平面(例如，多个离轴焦平面)。在一些实施方式中，近视治疗平面中的一个或多个可以不离轴定位。在一些实施方式中，可以利用多个近视治疗平面来增加更多焦深以用于老花眼和/或额外的近视治疗。
根据一种实施方式，图49(A和B)是具有中心光学区域4901和环形区域4902以创建一个或多个离轴焦平面和焦深的眼科镜片4900的示意图。环形区域4902包含多个注入曲率4902a、4902b、4902c和4902d(与单一曲率相反)，其中除了更宽并具有更陡曲率的4902d之外，每个曲率具有相同的曲率。注入曲率是指部分或不完整的环，其具有可能不满足基底表面(中心光学区域)曲率的最内部分和/或最外部分，并且不同于例如其中环是完整的并且环的内部和最外部分通常与基底曲率相会(并且可以是对称的)的联合曲率。在一些实施方式中，包含多个注入曲线的环形区域可以具有第一注入，其中第一(最内)注入曲线的最内部分与基底表面曲率相会，并且环形区域的最后(最外)注入曲线的最外部分与基底表面(或下一个光学区域的表面)相会，但其间的注入曲线可没有与基底表面曲率相会的部分。在一些实施方式中，第一曲线注入可在几何上或光学上不垂直于表面，因为最内部分可在基底表面上，然而，最外部分在其过渡到下一个注入曲线时可在几何上或光学上不垂直于表面。
为了简单和易于图示，将描述来自第一、第二和最后曲率注入4902a、4902b和4902d的光射线。中心区域4901在视网膜图像平面4912b的前面形成轴上焦点4901a。根据某些实施方式，曲率注入4902a、4902b和4902d可以创建离轴焦平面4905a、4905b和4905d以及焦深4906a、4906b和4906d。在此示例中，环形区域4902中的曲率注入在前表面上并且可以具有比中心光学区域4901曲率更陡的曲率(例如，比中心光学区域焦度更正的焦度)。曲率注入形状和矢状深度可在49-1中放大示出，并且除了上面提到的4902c之外都相似。每个曲率之间的注入程度由曲率(例如距离4914、4915和4916)之间的重叠量确定。在第一和第二注入4902a和4902b(4914)之间以及第三和最后注入4916之间以及第二和第三注入(4915)之间的环形区域4902中的注入程度是相似的。在一些实施方式中，重叠的程度控制每个注入的直径、对称性以及光射线提供焦深和干扰至由眼科镜片4900形成的图像平面的促成作用。
在一些实施方式(例如图49A)中，由曲率注入4902a、4902b和4902d形成的离轴焦平面可以定位在中心焦点4901a的前面，并且每个曲率注入的焦深4906a、4906b和4906d可以定位在中心焦点4901a的前面和后面两者处。在一些实施方式中，环形区域4902可以位于眼科镜片的后表面上并且可以具有多个曲率注入并且仍然创建相似或基本相似的结果。此外，如本文所述，环形区域相对于中心区域的曲率可影响离轴焦平面相对于中心焦点的位置和焦深。在一些实施方式中，可以利用本文讨论的球面几何形状来获得本文所述的特征，并且在一些实施方式中，可以利用其他技术。
如配置的那样，图49A中的示例性眼科镜片包括中心光学区域4901，其具有未形成在视网膜平面上(例如，在视网膜平面的前面)的轴上焦点4901a；环形区域，其配置有注入曲率4902a、4902b和4902d，其中仅4902b(和4902c)在光学上垂直于表面(其中每个曲率中的焦度分布提供m＝p，<约±20％)。因此，在一些实施方式(例如图49A)中，第一注入曲率4902a可以具有其中m:p>20％(即在光学上不垂直于表面)的焦度分布，并且同样地，最后的注入4902d可以具有类似和相反的焦度分布，其中m:p>20％并且在光学上不垂直于表面，如图49B所描绘。
如图49A所示，离轴焦点4905a、4905b和4905d与轴上焦点4901a的横向间隔可导致仅来自第二曲率注入(4902b)的最中心部分4907b的光射线在它们与光轴相交时与中心区域焦点4901a大致重合并且形成的焦深是4906b。由于注入曲线4902a和4902d没有被配置为在光学上垂直于表面，因此穿过注入曲线的最中心部分的光射线不在4901a处而是在4917a和4917d处与光轴相交。由注入曲率4902a和4902d形成的焦深是4906a和4906d。在此配置中，眼科镜片4900的每个注入曲率的焦深可以完全位于眼睛内(即，在视网膜平面的前方)。与图像平面相交形成焦深的光射线的放大视图在图49-1A中示出。每个注入曲率可以创建不同的焦深。例如，配置成垂直于表面的第二注入曲线的焦深4906b短于由第一注入曲率形成的焦深4906a和由第二注入曲率形成的焦深4906d。此外，这些焦深4906a和4906d都不等距地围绕中心区域4901a的轴上焦点。焦深4906a更长并且向更前方偏移，而4906d向更后方偏移但比4906a短，因为注入曲率位于离镜片中心更远的位置。与由包含单一曲率的环形区域形成的焦深4906e相比，由注入曲率形成的所有焦深扩展得较少。
注入曲线的宽度可以比多个联合曲线或包括单一曲率的环形区域窄，因此可以为每个注入曲线提供较短的焦深。然而，在由适当配置的多个较窄的注入曲线形成的眼科镜片中，总焦深可以保持或可以超过用单个环形区域或若干多个联合区域获得的焦深。因此，在环形区域中结合了多个注入曲线的眼科镜片可与图48的示例那样有利，并且在一些实施方式中可以提供进一步的改进。在一些实施方式中，离轴焦点与用具有多个注入曲线的眼科镜片获得的轴上焦点的横向间隔可以相同或可以不同。在一些实施方式中，注入曲率可以创建有基本上相同或基本上不同的曲率或者可以包括相邻放置或散布在曲率之间的“线”。在一些实施方式中，所有的注入曲率都可以形成有如图49B所示的光学焦度分布，其中除了第一和最后注入曲率之外，注入曲率都可以满足光学垂直于表面的条件，其中m＝p<约±20％。在一些实施方式中，可以调整注入曲率以提供具有m和p比率条件范围的焦度分布。因此，由于其狭窄的尺寸，注入曲率可以为镜片设计者提供在获得期望的图像质量和焦深方面的更大的灵活性。例如，利用多个注入曲线，环形区域可在几何上不垂直于表面，但可以提供这样的焦度分布，其中m＝p<约20％，从而满足在光学上垂直于表面的条件，因此可以配置为以光射线之间的最小干扰量在各自图像平面处提供最佳的焦深和图像质量。眼科镜片可以以例如对于晚期老花眼来说足够的扩展焦深，或对于具有较大瞳孔的老花眼和那些可能在不同的照明条件下其瞳孔大小经历较宽波动的老花眼来说更一致的图像质量来提供更有益的视力。在一些实施方式中，利用多个注入曲率来形成环形区域可以使连续表面能够与中心区域一起形成并且同时可以提供基本上没有不连续性的连续焦度分布。
在一些实施方式中，环形区域可以包含2、3、4、5、6、7、8、9和/或10个曲线注入。在一些实施方式中，多个曲线注入可以减小由环形区域提供的焦深，但是可以提供更具瞳孔独立性的设计。多个曲线注入还可以允许增加环形区域的总宽度而不影响景深。在一些实施方式中，多个曲线注入还可以创建在光学上显著的非垂直于表面的设计。在一些实施方式中，多个曲线注入可以具有相似或相同的光学特性。如图49B所示，多个曲线注入也可以具有不同的光学特性。例如，基于归一化的基底镜片像差分布，曲线注入可以具有不同的m和/或p焦度值。如图所示，在图49B中，第一(最接近中心的)注入曲线的焦度分布可以具有显著大于p-a正焦度的m负焦度(m-a)。同样地，最后(离中心最远的)注入曲线D的焦度分布可具有显著小于p-d正焦度的m负焦度(m-d)，而中间两个(第二和第三)注入曲线B和C的焦度分布可具有分别约等于p-b和p-c正焦度值的m负焦度(m-b和m-c)。因此，注入曲线B和C的焦度分布在光学上垂直于表面。此外，第一注入曲线A的正和负焦度分布可比第二、第三等注入曲线(例如曲线B、C和D)的焦度分布更长。这可由曲线注入的不对称创建。当曲线注入的最内部分处于与最外部分不同的矢状高度时，曲线注入是不对称的。如前所述，图49A的第一和最后曲线注入是不对称的并且提供m＝p>±20％的焦度。
根据一种实施方式，图50是示出了具有中心光学区域5001和环形第二光学区域5002以创建离轴焦平面和焦深的眼科镜片5000的示意图。在一些实施方式中，环形第二光学区域5002可以通过利用具有零曲率或基本上零曲率(在本文中称为线曲率)的表面来创建并且形成比中心光学区域5001焦度更正的环形区域5002。在一些实施方式中，该线可以与前表面的曲率相结合，从而导致眼科镜片用作平凸镜片并创建位于中心光学区域焦点5001a的前面或后面(但在视网膜图像平面5001c的前面)的期望离轴图像平面5001b。在一些实施方式中，此设计可以创建相对相似量的焦深，但使用小得多的环形宽度(例如，对于隐形镜片设计来说，约1/5、1/10或1/15)。在一些实施方式中，此设计也可以与本文所述的注入和/或联合曲率结合使用。虽然该线可能适用于所有眼科镜片，但当用于隐形镜片时，线曲率可能非常窄，例如50um宽，并且可产生非常高的离轴焦度，例如>50D或约100D，因此从该焦度的这种离轴焦点射出的光射线可能是高度分散的并且尽管具有扩展焦深但可降低对比度。应用于眼镜镜片，1mm左右的线可以提供5.0D左右的离轴焦度，同时还保持焦深。
在一些实施方式中，眼科镜片5000可以通过使用镜片的后表面上的线(非球形环面)提供与图44(A和B)的镜片相似的结果。换言之，围绕眼科镜片的表面旋转的几种形式的非球形环面可以增加相对于根据某些实施方式创建离轴焦平面和焦深所需的中心光学区域焦度的环形光学区域中的正焦度。在一些实施方式中，可以利用非球形环面，例如一个线或圆锥面，或多个联合或注入曲线或线，或散布在环形区域中的线和曲线来获得本文所述的特征，并且在一些实施方式中可以利用其他技术。因此，离轴焦平面5001b定位在中心焦点5001a的前面，并且焦深5006可以定位在中心焦点5001a的前面和后面两者处。此外，如本文所述，环形区域相对于中心区域的曲率可影响离轴焦平面相对于中心焦点的位置和焦深。
图50中的示例性眼科镜片包括与图44(A和B)相似的特征。例如，眼科镜片包括中心光学区域5001，其具有不在视网膜平面上(例如，在视网膜平面的前面)形成的轴上焦点5001a；环形区域5002，其由在光学上垂直于后表面的线配置(其中环形区域焦度分布提供m＝p，<约±20％)，使得离轴焦点与轴上焦点的横向间隔可以导致来自环形区域的最中心部分的光射线5002a在它们与光轴相交时与中心区域焦点5001a大致重合。同样地，来自环形区域的最内部分5002b和最外部分5002c的光射线在它们和与中心区域焦点5001a等距的光轴相交时形成焦深5006的端点。在此配置中，针对所图示的实施方式的焦深可以完全位于眼睛内(即，在视网膜平面的前方)。
根据一种实施方式，图51A是示出根据某些实施方式的结合了中心光学区域的眼科镜片的示意图，该中心光学区域由环形区域围绕以创建离轴焦平面和焦深。如此示例中所示，镜片的环形光学区域的两个表面可以利用具有零曲率或基本上零曲率(在本文中称为线曲率)的表面形成。在一些实施方式中，此配置可以从低强度环形区域射线创建具有最小光强度区的焦深，并因此产生更好的图像质量。在一些实施方式中，此设计还可以减少或消除沿光轴的离轴焦平面的存在。
图51A是示出眼科镜片的示意图，该眼科镜片包含在视网膜平面的前面导致轴上焦点5101a的中心光学区域5101；围绕中心光学区域的环形区域5102，环形光学区域5102的曲率由线5102a(例如，平坦的线或比中心区域更平坦的线)形成在前表面上并由由线5102b(例如平坦的线或比中心区域更陡的线)形成在后表面上，其中穿过环形区域5102的光射线可没有离轴光焦度，因此导致穿过环形区域5102的光射线5104a、5104b和5104c以平行的平直路径行进到图像平面5111、5113和5112。离轴光射线与光轴相交并与来自中心光学区域的轴上射线相互作用并导致焦深5106。此实施方式的镜片可不形成离轴焦点，也没有可增加沿焦深5106的图像平面处的光干扰的会聚或发散超出离轴焦点的光射线。
环形区域5102配置有可能不形成任何离轴焦度的线，因此环形区域在光学上垂直于表面(其中轴上焦度分布上的环形区域提供m＝p<约±20％)并且来自环形区域的最中心部分的光射线5104b在它们与光轴相交时与中心区域焦点5101a大致重合。同样地，来自环形区域的最内部分5104c和最外部分5104a的光射线在它们和与中心区域焦点5101a等距的光轴相交时在5107和5108处形成焦深的端点。在此配置中，针对所图示的实施方式的焦深5106可以完全位于眼睛内(即，在视网膜平面的前方)。不存在离轴焦度意味着在视网膜图像平面的前方或后面没有形成离轴焦点(或散焦环)。此配置在一些实施方式中可能是期望的，因为可以在沿焦深5106的图像平面处改进图像质量，因为沿焦深的光射线的干扰可能小于许多实施方式，例如图44A和44B的眼科镜片。
图51B图示了镜片的示例性焦度分布，该镜片包含中心区域和由在前表面和后表面上的线形成的环形区域内的三个区域。图51B中模拟的眼科镜片结合了直径为2.0mm的中心光学区域5121，其具有不形成在视网膜平面上(例如，在视网膜平面的前面)的轴上焦点；由环形区域5122围绕，该环形区域5122由前表面上的3个联合线5123a、5123b和5123c以及配置在后表面上的5124a、5124b和5124c形成，以形成包含零离轴焦度的3x 1mm宽的同心环形光学区域的3mm宽的环形光学区域。如图51A中所描述，穿过没有离轴光焦度的环形区域的光射线简单地穿过以与光轴相交并与来自中心光学区域5121的轴上射线相互作用并导致在沿焦深的图像平面处具有减少光干扰的焦深5206。图51B示出了在图51B中描述的镜片的6mm孔径上的矢状焦度分布的模拟。6mm的孔径可以捕获来自中心和3个环形线区域中的2个的光射线。焦度分布示出中心区域5122的轴上焦度和由前和后表面上的线形成的两个环形同心区域(5123a最内和5123b中间)的轴上焦度分布。如图所示，示例性设计提供约1.5D的焦深5129。在这两个环形区域中，p＝m，＜约±20％，并且与每个区域中在光学上垂直于表面的配置一致。
用镜片的两个表面上的线形成环形区域的一个期望特征是它创建了没有离轴光焦度的环形区域，因此可佩戴性可能非常容易。区域的宽度可以类似于用单一曲线或多个联合或注入曲线产生的环形区域，并且可以更宽。不存在离轴焦度意味着在视网膜图像平面的前方或后面没有形成离轴焦点(或散焦环)。由于从离轴环散焦发出的光射线不存在，光射线在图像平面处的干扰相应地减少。
图52是通过聚焦视网膜图像质量(RIQ)计算的以下项之间的比较：a)可商购镜片，其包含远距离中心区域，该远距离中心区域围绕有焦度为更正和远距离焦度的同轴镜片的交替环形区域，并且在本文中称为‘同轴镜片设计(CLD)’；以及b)图44和51中所图示的眼科镜片设计。这3种镜片设计的关键参数在图52中详述。图44的隐形镜片(FIG44CL)具有3mm中心光学区域，其具有相对于眼睛的远距离屈光不正为远视(正)的光学焦度，以及具有+3.5D附加值焦度的1mm宽的环形区域。图51的隐形镜片(图51BCL)具有直径为2mm的中心光学区域，其具有相对于眼睛的远距离屈光不正为远视(正)的光学焦度并且被在前和后表面上均配置有‘线’的具有‘平光’离轴焦度的2x1mm联合环形区域围绕。CLD具有3.0mm中心光学区域，其焦度用于眼睛的远距离屈光不正并被直径为1mm、相对于中心光学区域焦度为+2.00D并与中心区域焦度交替的3个环形光学区域围绕。CLD的所有光学区域都与光轴同轴。RIQ是针对范围从-1.75D(在视网膜后面)到+2.25D(在视网膜前方)的离焦(through focus)在5mm瞳孔尺寸上计算的(图52)。如图所示，CLD的RIQ在两个同轴区域焦度周围是双峰的，即远距离焦度以视网膜平面为中心(RIQ＝0.34)以及在视网膜图像平面前方有+2.00D附加焦度(RIQ＝0.38)。两峰之间的RIQ显著较低。相比之下，图44和图51B的镜片具有0.46和0.44的峰值RIQ，该RIQ在广泛的聚散度范围上优于CLD的RIQ并指示具有良好RIQ的真正扩展焦深。
在一些实施方式中，眼科镜片可以具有中心区域屈光力，对于近视和老花眼两者而言，其等于眼睛的远距离屈光不正加上约1.00D。在其他实施方式中，中心区域屈光力等于眼睛的远距离屈光不正加上约0.75D、0.50D或0.25D，可以是约1.00D-0.50D、0.75D至0.25、0.50D至0.25D。在一些实施方式中，眼科镜片的多于一个屈光区域有助于恢复眼睛的视敏度。在一些实施方式中，眼科镜片的多于一个屈光区域可以包括中心区域加上以下项中之一：交替的角环(区域)、联合环形环、注入环、具有平坦线的环形区域等。
在一些实施方式中，环形区域相对于中心光学区域的倾斜可以被配置为提供关于离轴焦平面、扩展焦深和良好图像质量的期望功能。在一些实施方式中，当环形区域/环的曲率垂直于表面时，环形区域可以具有零倾斜。
在一些实施方式中，由眼科镜片提供的焦深的范围可以从约0.25D到5.0D。例如，焦深可以是约0.25D，0.5D，0.75D，1D，1.25D，1.5D，1.75D，2D，2.25D，2.5D，2.75D，3D，3.25D，3.5D，3.75D，4D，4.25D，4.5D，4.75D，和/或5D。在一些实施方式中，焦深可以是约1D或更多，或1.5D或更多和/或2D或更多。如上所讨论的，焦深可以相对于轴上焦点平衡或不平衡。在一些实施方式中，当存在于轴上焦点的任一侧上时，焦深可以被认为是平衡的(即，轴上焦点位于焦深范围的大致中点处)，其中焦深是最接近前眼的较正平面与距前眼最远的较不正焦点之间的距离。在一些实施方式中，焦深的大小和位置可以通过环和/或环形区域宽度、环形区域/环焦度和给定环形区域的中心视区尺寸控制。一些实施方式可以在镜片组的中心区域焦度范围内具有恒定的焦深，而其他实施方式的焦深范围可以取决于中心光学区域的焦度。在一些实施方式中，可以提供一组镜片，其具有一定的焦深范围以管理患者(例如，用短焦深、平均焦深和长焦深进行近视控制以减缓/控制/减少眼睛的轴向进展)。一些实施方式可以具有镜片组，其具有一定的焦深范围，从而提供一个或多个焦深以管理患者(例如，老花眼可以具有短焦深、平均焦深和长焦深以进行附加矫正)。在一些实施方式(例如，老花眼矫正)中，开具的焦深对于个体的两只眼睛而言可能不相似。例如，在一些实施方式中，一只眼睛中的焦深可以是1.0D而在对侧眼睛中的焦深是2.0D，或者可以相等但彼此偏移。例如，双眼中的焦深可以是2D，但非优势眼中的焦深可定位成比优势眼中的更靠视网膜前方，从而提供附加焦深范围并因此提供从中距离到近距离的清晰视力的范围以管理老花眼。在一些实施方式中，偏移可以是至少约0.25D或更多或0.5D或更多或约1.5D或更多或约2.50D或更少。
在一些实施方式中，离轴焦点可导致环焦，而在一些其他实施方式中可导致不完整的环。例如，不完整的焦环可仅具有有限数量的焦点(每0.5度具有一个焦点，即720个焦点；或每1.0度具有一个焦点，即360个焦点；或每2度具有一个焦点，即180个焦点)，可具有因环形光学区域的结构而导致的结果[治疗区域不是一个完整的环形物，(例如，10度或15度的弧包括所有焦点和/或10度或15度的弧没有焦点)]；和/或眼科镜片上的一个(或多个)相关区域被配置为螺旋形、多边形或任何预定义的方向，从而形成连续的离轴焦点形状，从镜片的俯视图看，该离轴焦点形状是螺旋形、线形。
如本文所述，可以在前表面(例如，正的升高的表面轮廓)和/或后表面(例如，负的凹陷的表面高度)或两者上提供环形区域的期望表面轮廓。在一些实施方式中，环形区域的表面轮廓可以是或可以不是球形环面。在一些实施方式中，可以注入环形区域的表面轮廓。在一些实施方式中，环形区域可以具有同轴球形曲率作为结合了注入环的环形区域的一部分。在一些实施方式中，环形区域的表面轮廓可以是圆锥面。在一些实施方式中，环面可以在后表面上并且与前表面相等且相反(例如，可以在镜片内并且倾斜如果应用在后表面上则在与其中精确的倾斜应用于前表面的同一曲线上的情况相反的方向上移动焦点)。
在一些实施方式中，本文所述的眼科镜片可以提供改进的视力，如由整体视力评分、视网膜图像质量(RIQ)值和/或散焦图像质量(TFIQ)视力评分的任何组合所确定的那样。
在一些实施方式中，眼科镜片可以包含围绕中心区域的联合环形物。在一些实施方式中，眼科镜片可以包含围绕中心区域的注入环形物。
在一些实施方式中，眼科镜片可以包含中心区域，其半径范围从1mm到8mm(例如，1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm和/或8mm)。
在一些实施方式中，中心区域为约3mm或更小或大于约0.5mm。
在一些实施方式中，眼科镜片可以包含中心光学区域和包含多个环形物的环形光学区域，其中环形光学区域的每个环形物的宽度的范围可以从0.05mm到2mm(例如，0.05mm，0.1mm，0.15mm，0.2mm，0.25mm，0.3mm，0.35mm，0.4mm，0.45mm，0.5mm，0.55mm，0.6mm，0.65mm，0.7mm，0.75mm，0.8mm，0.85mm，0.9mm，0.95mm，1mm，1.1mm，1.2mm，1.3mm，1.4mm，1.5mm，1.6mm，1.7mm，1.8mm，1.9mm，和/或2mm)。在一些实施方式中，环形物宽度可以为小于约0.05mm，0.1mm，0.15mm，0.2mm，0.25mm，0.3mm，0.35mm，0.4mm，0.45mm，0.5mm，0.55mm，0.6mm，0.65mm，0.7mm，0.75mm，0.8mm，0.85mm，0.9mm，0.95mm，1mm，1.1mm，1.2mm，1.3mm，1.4mm，1.5mm，1.6mm，1.7mm，1.8mm，1.9mm，和/或2mm。在一些实施方式中，宽度可以在环形物内变化，或者宽度可以在每个个体环形物上变化。在一些实施方式中，环形物中的每个的宽度小于2mm和/或小于1.5mm。在一些实施方式中，环形区域可以具有约为零的倾斜。在一些实施方式中，对于相对焦度为+2.0D的环形物，视网膜图像质量(RIQ)可以在0.4以上。
表1中的镜片1和镜片2的镜片设计组被设计有垂直于表面的配置的环形区域。镜片1和2两者都具有中心光学区域和环形光学区域，其中环形光学区域在焦度上比中心区域相对正(称为ADD)。镜片1的中心光学区域结合了用以矫正眼睛的远距离屈光不正的焦度，而镜片2的中心光学区域没有用以矫正眼睛的远距离屈光不正的焦度。镜片1被配置为使得环形区域焦度提供恒定的相对正的焦度，而与中心区域焦度无关，例如，ADD焦度是恒定的并且不随中心区域焦度变化而变化。相比之下，镜片2的环形区域可以被配置为在中心光学区域的焦度范围内提供不同量的相对正焦度或ADD焦度。镜片2可以配置有针对每个中心区域焦度的不同的附加值，同时保持两个重要标准：环形光学区域设计有垂直于表面的几何形状以实现所需的横向间隔量，并且眼睛的附加屈光矫正不是基于其焦度用以矫正眼睛的远距离屈光不正的中心光学区域。
Figure BDA0003600880070000671
表1.依赖(实施例1)和独立(实施例2)于中心视区焦度的外围区域焦度的示例性设计.
如本文所述，图像平面处的图像质量可以与由来自位于眼科镜片上的光学区域的光射线在一个或多个图像平面处形成的光点的特性直接相关。因此，眼科镜片的光学质量可以由在镜片和最终图像平面之间形成的无限数量的图像平面上形成的光点的图像质量之间的相互作用产生。光点的横截面具有以微米测量的称为点尺寸的尺寸。光点还将在直径范围内具有一系列强度更高和强度更低的峰形式的光强度分布。斯特列尔比率是光点上光强度分布的量度，并通过在指定直径上的点图像的峰值光强度除以由衍射受限镜片形成的图像的峰值光强度的比率来确定。完美的图像质量将具有1的比率，而较差的图像质量将接近0。图像平面处的光点可由从位于镜片孔径内的轴上和离轴光学元件穿过图像平面从而在图像平面处形成图像的所有光射线组成。因此，光点可以包括聚焦在图像平面处的光射线和朝向图像平面后面的焦点会聚的任何光射线以及从在感兴趣的图像平面前方形成的焦点发散的任何光射线。因此，在图像平面处的光点的尺寸和光强度分布以及因此图像质量反映了从离轴光学区域发出的任何较低强度的光射线与在图像平面处由轴上光学区域形成的任何较高强度的光射线之间的干扰。光点特性的相对重要性可以变化，具体取决于光学设计和应用。就用于近视控制和老花眼的改进眼科镜片以及受益于扩展焦深的其他应用来说，光强度分布可能是一个重要特性。
因此，在图像平面处形成的光点的光强度分布对图像质量至关重要，应加以指定。
在一些实施方式中，为了优化眼科镜片图像质量，光学模拟已经显示了在几个图像平面处形成的点的光分布，并且它们的位置可被指定。第一图像平面可以位于视网膜图像平面处并且第二图像平面可以位于视网膜图像平面更前方并且共同可以形成至少0.50D或更大的焦深的边界，而第三图像平面可位于其他两个图像平面之间距离的中点处。
出乎意料地，发现显示当来自中心区域的高强度射线聚焦在第三图像平面处而不是视网膜图像平面处时出现最佳图像质量。就此而言，在一些实施方式中，期望的是来自中心区域的高强度光射线在第一和第二图像平面处形成散焦的点尺寸而没有强峰并且导致这两个平面处的斯特列尔比率与第三图像平面相比较低。由于第三图像平面在第一和第二图像平面之间的距离的中点处，因此在第一图像平面上形成的高强度点尺寸的光分布(来自会聚到第三图像平面的光射线)和在第二图像平面上形成的高强度点尺寸的光分布(来自从第三图像平面发散的光射线)大致相等并且具有大致相似的斯特列尔比率。
对佩戴具有变化的中心光学区域尺寸和焦度、环形光学区域宽度和焦度以及m:p比率的原型隐形镜片的眼睛的临床观察已经确定，对于5mm镜片孔径，形成在第一和第二图像平面处的光点中的最佳光分布强度如通过斯特列尔比率测量的那样，小于0.15(例如，<0.10或0.07或更小)。同样地，第三图像平面处的最佳斯特列尔比率高于第一和第二图像平面处并且例如<0.15、<0.10和/或0.07或更小。基于如图44–51中的几个示例中讨论的光学模拟，在环形环中形成的焦度分布的m＝p比率已被显示是对光学质量有影响的控制参数，即m约等于p。在第三图像平面位于第一和第二图像平面之间的中点距离处的情况下，m也等于p，临床观察确定最佳图像质量发生在m:p比率在约<20％之间时。
在一些实施方式中，本文所述的眼科镜片可以以多种方式实施以用于一系列目的，包括：隐形镜片和/或眼镜镜片以矫正和/或减缓近视；隐形镜片，用于老花眼隐形镜片(高、中、低)；用于抗疲劳的镜片；作为单光镜片；用于散光的隐形镜片；复曲面多焦隐形镜片；眼内镜片；植入式隐形镜片；角膜镶嵌物，以及用于屈光手术中的角膜成形物。
本文公开的镜片设计可以使用合适的眼科镜片生产方法来生产。例如，隐形镜片可以是完全模制的、旋铸的或半模制的，其中一个表面是模制的而第二表面是通过诸如车削之类的额外工艺创建的并且镜片表面可以是完全车削的。眼科镜片可以是具有用于远视力矫正和中近视力矫正的双焦、三焦或多焦焦度区的眼内镜片。眼镜镜片可以完全由模具或研磨或数字自由曲面工艺生产。具有不同基底曲线和参数的半成品坯材或坯材库存可以含有形成的前表面或后表面，并且在一个或多个附加处理步骤中可以制造成患者的最终处方，其具有所描述的改进的眼科镜片的一个或多个优点。例如，半成品眼科镜片坯材可以具有至少40mm的尺寸。在一些实施方式中，半成品眼科镜片坯材可以具有至少55mm、60mm、70mm、75mm或更大直径的尺寸，并且可以具有比最终眼镜镜片更大的厚度，并且可以具有基本上不是可由患者使用的成品眼科镜片的最终形状或曲率的后表面，并且也可以用作最终眼科镜片的前体。半成品镜片坯材可能需要进一步的处理步骤，使得具有最终镜片表面和厚度以矫正佩戴者最终处方的最终眼科镜片然后可以被成形为适合眼镜镜片框架。半成品镜片坯材或最终眼科镜片还可以含有期望的镜片标记，以实现进一步的生产步骤或镜片装配或框架装配步骤。镜片标记可以是激光雕刻的，并且可以在制造过程的适当点进行添加。此示例中的眼科镜片的前表面可以与半成品坯材的前表面相同，使得用于患者的最终镜片也可以是最终处方的最终前表面形状，因此半成品镜片坯材可包括或可不包括或已包括任何镜片涂层的应用，以用于镜片的抗反射、抗刮擦、改光或滤光处理，或颜色改变或着色。在此示例中，半成品镜片坯材可能需要对坯材后表面的处理以便完成最终眼科镜片，与镜片折射率协同作用的最终后表面形状，前表面镜片表面曲率，镜片处理和镜片厚度以在许多远距离或近处屈光不正中提供眼科镜片的最终处方和形状，包括但不限于患者可能需要的球面、柱面、柱面轴、中心、棱镜、渐进附加或多焦焦度排列。改进的眼科眼镜镜片设计可以提供改进的光学性能，包括改进的图像质量、减少的歪斜散光或其他畸变或像差，包括柱面焦度和更宽的视野而无关于单眼瞳孔距离、装配高度、渐进长度、四面体角度、全景倾斜或顶点距离。
本文所公开的一种或多种眼科镜片实施方式也可以被结合到合适的系统或过程、附加步骤或处理，或程序中以提高镜片生产的效率。本文所公开的一种或多种眼科镜片实施方式也可以被结合到从材料生产到镜片设计再到镜片成形和镜片涂层以及所应用或包括的特殊特征或将镜片装配到眼镜架中的镜片供应链中。本文所公开的一种或多种眼科镜片实施方式可适用于其中存在多个焦点的眼科眼镜镜片或可能固有地畸变并且需要改进的图像质量和/或视力的其他光学设计。例如，对于套架(wrap frame)来说可能需要的独特的镜片形状、框架形状或高度弯曲的镜片表面。横向间隔的光轴可适用于像差控制，包括：表面畸变、歪斜散光和/或像差，其中改进的设计可受益于包括光轴的上部间隔、下部间隔、颞间隔或鼻间隔或这些项以笛卡尔坐标或极坐标方式的组合，并且可以设计成操纵镜片焦度以获得期望光学性能的基本上无缝和/或基本上无接合部的表面曲率。本文公开的眼科镜片的示例性实施方式的最终形状可以通过合适的工艺生产并且可以包括研磨工艺、数字金刚石打磨工艺或数字自由曲面工艺。例如，从标准单视镜片、镜片坯材，或具有最终前表面形状的半成品坯材，然后最终镜片设计特征可被设计为结合患者的处方以矫正以下一种或多种：屈光不正、老花眼、近视控制和其他光学功能，以支持由从业者开具或由用户订购或两者兼有的患者要求。示例性设计实施方式可以与来自制造商的数字表面处理算法结合使用，例如，数字表面和自由曲面工艺，例如数字射线路径追踪(IOT，西班牙马德里)，在同一表面上结合，或者可以只是单个表面。
在一些实施方式中，第一光学区域可以具有基本上圆形形状。在一些实施方式中，第一光学区域可以位于眼科镜片的中心。在一些实施方式中，第一光学区域可以具有位于眼科镜片中心的基本上圆形形状，并且第二光学区域可以具有围绕第一光学区域的基本上环形形状。在一些实施方式中，第一光学区域和第二光学区域可以是基本上同心的。在一些实施方式中，第一光学区域和第二光学区域可以是基本上同心的但可以不共享公共轴。在一些实施方式中，第一光学区域和/或第二光学区域可以围绕第一轴旋转对称或不对称。
在一些实施方式中，眼科镜片可以被配置为用于减缓、减少或阻止眼睛的近视进展。在一些实施方式中，眼科镜片可以配置为用于矫正近视。在一些实施方式中，眼科镜片可以被配置为用于矫正老花眼。
在一些实施方式中，眼科镜片可以是同视镜片。在一些实施方式中，眼科镜片可以是同视双焦镜片。在一些实施方式中，眼科镜片可以是远距离中心双焦镜片。在一些实施方式中，眼科镜片可以是远距离中心双焦隐形镜片。在一些实施方式中，眼科镜片可以是同视多焦点镜片。在一些实施方式中，眼科镜片可以是分段型视觉镜片。
在一些实施方式中，眼科镜片可以被配置为矫正远视力、中视力和近视力中的多个的任意组合。
在一些实施方式中，眼科镜片可以是以下一种或多种：眼镜镜片、隐形镜片、角膜覆盖物，角膜镶嵌物、眼内镜片、可应用于或附接于眼科镜片的片材或膜。
所要求保护的主题的其他优点将从描述所要求保护的主题的某些实施方式的以下示例中变得显见。在某些实施方式中，以下进一步实施方式中的一个或多于一个(包括例如全部)可以包含其他实施方式中的每一个或其部分。
实施例A
A1.一种眼科镜片，其包含：第一光学区域，所述第一光学区域至少部分地由具有第一半径并具有第一轴的球体限定，第一光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过第一光学区域的光被折射到第一轴上的第一焦点；以及第二光学区域，所述第二光学区域至少部分地由具有不同于第一半径的第二半径的球体限定并配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过第二光学区域的光被折射到第二焦点(例如，在第二轴上)；其中第二焦点相对于第一轴移位的量基本上等于眼科镜片的中心区域直径。
实施例B：
B1.一种眼科镜片，其包含：多个光学区域(例如，2，3，4，或5个光学区域)，所述多个光学区域配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过多个光学区域的光被折射到相应多个轴上的一个或多个焦点中的相应多个；其中多个光学区域中的至少两个不共享公共轴。
实施例C：
C1.一种眼科镜片，其包含：具有第一轴的至少一个第一光学区域，所述至少一个第一光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第一光学区域的光的至少一部分被折射到第一轴上的第一焦点；以及至少一个第二光学区域，其配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第二光学区域的光的至少一部分被折射到一个或多个焦点；其中来自至少一个第二光学区域的一个或多个焦点不在第一轴上。
C2.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域和至少一个第二光学区域限定眼科镜片的视区。
C3.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域和至少一个第二光学区域占据眼科镜片的视区的大部分(例如，眼科镜片的视区的表面积的至少90％，95％，98％或99％)。
C4.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中眼科镜片被配置为使得，在与眼睛一起使用时，与至少一个第二光学区域相关联的失焦光基本上不干扰与至少一个第一光学区域相关联的焦点。
C5.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中眼科镜片被配置为使得，在与眼睛一起使用时，与至少一个第一光学区域相关联的散焦光基本上不干扰与至少一个第二光学区域相关联的焦点。
C6.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中眼科镜片被配置为使得，在与眼睛一起使用时，由失焦光在聚焦焦点处的干扰被减少，基本上减少，或消除。
C7.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域包含第一光学焦度并且至少一个第二光学区域包含不同于第一光学焦度的第二光学焦度。
C8.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域包含第一光学焦度并且至少一个第二光学区域包含比第一光学焦度相对更正的第二光学焦度。
C9.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域包含第一光学焦度并且至少一个第二光学区域包含比第一光学焦度相对较不正的第二光学焦度。
C10.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域被配置为矫正以下多种中的一种：远视力、中视力和近视力；和/或至少一个第二光学区域被配置为矫正远视力、中视力或近视力中的不同的一种。
C11.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域被配置为矫正远视力并且至少一个第二光学区域被配置为矫正近视力。
C12.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域被配置为矫正近视力并且至少一个第二光学区域被配置为矫正远视力。
C13.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中第一轴穿过第一光学区域。
C14.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域占据视区的上部部分并且至少一个第二光学区域占据视区的下部部分。
C15.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中第一轴是对称轴，眼科镜片的视区是围绕所述对称轴旋转对称的。
C16.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中第一轴是至少一个第一光学区域的光轴。
C17.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中第一焦点在第一轴上距眼科镜片第一距离处并且第二焦点在距眼科镜片第二距离处，第二距离不同于第一距离并且相对于第一轴移位。
C18.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中第二光学区域具有与第二光学区域相关联的第二轴，第二轴相对于第一轴移位。
C19.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中第一轴和第二轴在眼科镜片的表面上的横向间隔为约0.5mm(例如，约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，约0.6mm，约0.65mm，约0.7mm，约0.75mm，约0.8mm，约0.85mm，约0.9mm或约1mm)或在一些实施方式中，第一轴和第二轴在眼科镜片的表面上的横向间隔可以是约0.25mm，约0.5mm，或约0.75mm。
C20.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中第一轴和第二轴在眼科镜片的表面上的横向间隔为小于约0.5mm(例如，小于约50um，约60um，约70um，约80um，约90um，约0.1mm，约0.15mm，约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，或约0.6mm)或在一些实施方式中，第一轴和第二轴在眼科镜片的表面上的横向间隔可以为小于约0.1mm约0.25mm，或约0.5mm。
C21.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中第一轴和第二轴在眼科镜片的表面上的横向间隔为小于约0.5mm(例如，小于约50um，约60um，约70um，约80um，约90um，约0.1mm，约0.15mm，约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，或约0.6mm)或在一些实施方式中，第一轴和第二轴在眼科镜片的表面上的横向间隔可以为小于约0.1mm约0.25mm，或约0.5mm。
C22.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中第一轴和第二轴在眼科镜片的表面上的横向间隔为大于约50um(例如，大于约50um，约60um，约70um，约80um，约90um，约0.1mm，约0.15mm，约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，或约0.6mm)或在一些实施方式中，第一轴和第二轴在眼科镜片的表面上的横向间隔可以为大于约0.1mm约0.25mm，或约0.5mm。
C23.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中第二焦点在与至少一个第二光学区域相关联的第二轴上，第二轴相对于第一轴移位。
C24.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第二光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第二光学区域的光被折射到多个第二焦点，多个第二焦点在与至少一个第二光学区域相关联的多个第二轴中的相应一个或多个上，多个第二轴相对于第一轴移位。
C25.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域具有基本上圆形形状。
C26.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域位于眼科镜片的中心。
C27.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域具有位于眼科镜片的中心的基本上圆形形状并且至少一个第二光学区域具有围绕至少一个第一光学区域的基本上环形形状。
C28.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域的至少一部分具有位于眼科镜片的中心的基本上圆形形状并且至少一个第二光学区域的至少一部分具有围绕至少一个第一光学区域的基本上环形形状。
C29.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域包含具有位于眼科镜片的中心的基本上圆形形状的第一部分和具有围绕第一部分的基本上环形形状的第二部分。
C30.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第二光学区域包含具有围绕第一光学区域的基本上环形形状的第一部分和具有围绕第一部分的基本上环形形状的第二部分。
C31.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域和至少一个第二光学区域是同心的(例如，基本上同心的，和/或部分同心的)。
C32.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域和至少一个第二光学区域是基本上同心的但是不共享公共轴。
C33.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域和/或至少一个第二光学区域是围绕第一轴旋转对称的。
C34.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域直接接触至少一个第二光学区域。
C35.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中混合区域位于至少一个第一光学区域和至少一个第二光学区域之间。
C36.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域占据眼科镜片的视区的表面积的大于50％(例如，约55％，60％，65％，70％，或75％)。
C37.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域占据眼科镜片的视区的表面积的小于50％(例如，约45％，40％，35％，30％，或25％)。
C38.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域占据眼科镜片的视区的表面积的约60％(例如，约55％，56％，57％，58％，59％，60％，61％，62％，63％，64％，或65％)。
C39.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域占据眼科镜片的视区的表面积的约40％(例如，约35％，36％，37％，38％，39％，40％，41％，42％，43％，44％，或45％)。
C40.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域占据眼科镜片的视区的表面积的小于约75％(例如，约55％，60％，65％，70％，或75％)。
C41.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域占据眼科镜片的视区的表面积的大于约25％(例如，约25％，30％，35％，40％，或45％)。
C42.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域至少部分地由具有第一半径的球体限定和/或至少一个第二光学区域至少部分地由具有不同于第一半径的第二半径的球体限定。
C43.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域至少部分地由具有第一半径的球体限定和/或至少一个第二光学区域至少部分地由具有小于第一半径的第二半径的球体限定。
C44.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域至少部分地由具有第一半径的球体限定和/或至少一个第二光学区域至少部分地由具有大于第一半径的第二半径的球体限定。
C45.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域是基本上圆形形状并且具有约3mm的直径(例如，在一些实施方式中，直径可以为约2mm，2.5mm，3mm，3.5mm，4mm，2-4mm，2-3mm，3-4mm，小于4mm，小于3.5mm，和/或小于3mm)。
C46.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第二光学区域是基本上环形形状并且具有约3mm的内径(例如，在一些实施方式中，内径可以为约2mm，2.5mm，3mm，3.5mm，4mm，2-4mm，2-3mm，3-4mm，小于4mm，小于3.5mm，和/或小于3mm)和约7mm的外径(例如，在一些实施方式中，外径可以为约5mm，5.5mm，6mm，6.5mm，7mm，7.5mm，8mm，5-8mm，6-7mm，6-8mm，小于8mm，小于7.5mm，和/或小于7mm)。
C47.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域是基本上圆形形状并且至少一个第二光学区域是基本上环形形状并且至少一个第二光学区域的内径基本上等于至少一个第一光学区域的直径。
C48.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少部分地通过减小和/或消除第二光学区域的前表面相对于第一光学区域的曲率半径的倾斜来确定第二焦点的位置。
C49.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第二光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第二光学区域的光被折射到不在第一轴上的多个(例如，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，或16)个焦点。
C50.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中眼科镜片被配置为用于减缓、减少或阻止眼睛的近视进展。
C51.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中眼科镜片被配置为用于近视的矫正。
C52.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中眼科镜片被配置为用于矫正老花眼。
C53.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中眼科镜片是同视镜片。
C54.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中眼科镜片是分段型视觉镜片和/或渐进附加多焦(PAL)镜片。
C55.如实施例A、B或C中任一项所述的眼科镜片，其中眼科镜片为以下一种或多种：眼镜镜片，隐形镜片，角膜覆盖物，角膜镶嵌物，以及眼内镜片。
实施例D：
D1.一种眼科镜片，其包含：具有第一轴的至少一个第一光学区域，所述至少一个第一光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第一光学区域的光的至少一部分被折射到第一轴上的第一焦点；以及至少一个第二光学区域，其配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第二光学区域的光的至少一部分被折射到一个或多个焦点，所述一个或多个焦点相对于第一焦点离轴定位并且在与对应于第一焦点的焦平面不同的至少一个焦平面上；其中至少一个第二光学区域被配置为使得扩展超出一个或多个焦点的光提供扩展焦深。
D2.一种眼科镜片，其包含：具有第一轴的至少一个第一光学区域，所述至少一个第一光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第一光学区域的光的至少一部分被折射到第一轴上的第一焦点；以及至少一个第二光学区域，其配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第二光学区域的光的至少一部分被折射到一个或多个焦点，所述一个或多个焦点相对于第一焦点离轴定位并且在与对应于第一焦点的焦平面不同的至少一个焦平面上；其中至少一个第一光学区域被配置为使得第一焦点被定位在视网膜平面的前面；并且其中至少一个第二光学区域被配置为使得扩展超出一个或多个焦点的光连同折射到第一焦点的光一起提供扩展焦深。
D3.一种眼科镜片，其包含：具有第一轴的至少一个第一光学区域，所述至少一个第一光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第一光学区域的光的至少一部分被折射到第一轴上的第一焦点；以及至少一个第二光学区域，其配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第二光学区域的光的至少一部分被折射到一个或多个焦点，所述一个或多个焦点相对于第一焦点离轴定位并且在与对应于第一焦点的焦平面不同的至少一个焦平面上；其中至少一个第一光学区域被配置为使得第一焦点被定位在视网膜平面的前面；并且其中至少一个第二光学区域被配置为使得扩展超出一个或多个焦点的光连同折射到第一焦点的光一起提供扩展焦深，所述扩展焦深在导致第一焦点与前方平面和视网膜平面基本上等距的位置处从视网膜图像平面扩展到定位在第一焦点前面的前方平面。
D4.一种眼科镜片，其包含：具有第一轴的至少一个第一光学区域，所述至少一个第一光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第一光学区域的光的至少一部分被折射到第一轴上的第一焦点；以及至少一个第二光学区域，其配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过至少一个第二光学区域的光的至少一部分被折射到一个或多个焦点，所述一个或多个焦点相对于第一焦点离轴定位并且在与对应于第一焦点的焦平面不同的至少一个焦平面上；其中至少一个第一光学区域被配置为使得第一焦点被定位在视网膜平面的前面；并且其中至少一个第二光学区域被配置为使得扩展超出一个或多个焦点的光连同折射到第一焦点的光一起提供完全位于眼睛内的扩展焦深。
D5.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域具有基本上圆形形状并且位于眼科镜片的中心并且至少一个第二光学区域具有围绕至少一个第一光学区域的基本上环形形状。
D6.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域和至少一个第二光学区域是同心的。
D7.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中相对于第一焦点离轴定位的一个或多个焦点包含有限数量的焦点(例如，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，180，360，或720个焦点)。
D8.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中相对于第一焦点离轴定位的一个或多个焦点包含无限数量的焦点。
D9.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中相对于第一焦点离轴定位的一个或多个焦点定位在至少2个焦平面(例如，至少2，3，4，或5个焦平面)上。
D10.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中一个或多个焦点的数量和位置至少部分地基于以下一种或多种的任何组合来确定：至少一个第二光学区域的宽度，至少一个第二光学区域的曲率，至少一个第二光学区域的位置，至少一个第二光学区域的基底焦度，和/或至少一个第二光学区域的横向间隔值。
D11.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中由眼科镜片提供的焦深至少部分地基于以下一种或多种的任何组合来确定：至少一个第二光学区域的宽度，至少一个第二光学区域的曲率，至少一个第二光学区域的位置，至少一个第二光学区域的基底焦度，至少一个第二光学区域的横向间隔值，和/或m和p分量。
D12.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其宽度介于约0.2到3mm之间(例如，约0.2mm，0.3mm，0.4mm，0.5mm，0.6mm，0.7mm，0.75mm，0.8mm，0.9mm，1mm，1.25mm，1.5mm，1.75mm，2mm，2.25mm，2.5mm，2.75mm，3mm，0.2-0.5mm，0.5-0.75mm，0.75-1mm，1-1.5mm，1.25-1.75mm，1.5-2mm，1.75-2.25mm，2-2.5mm，2.25-2.75mm，和/或2.5-3mm)。
D13.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其曲率介于约-10到+10D之间(例如，约-10D，-9D，-8D，-7D，-6D，-5D，-4D，-3D，-2D，-1D，+1D，+2D，+3D，+4D，+5D，+6D，+7D，+8D，+9D，和/或+10D)。
D14.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其基底焦度介于约-20到+20D之间(-20D，-19D，-18D，-17D，-16D，-15D，-14D，-13D，-12D，-11D，-10D，-9D，-8D，-7D，-6D，-5D，-4D，-3D，-2D，-1D，+1D，+2D，+3D，+4D，+5D，+6D，+7D，+8D，+9D，+10D，+11D，+12D，+13D，+14D，+15D，+16D，+17D，+18D，+19D，和/或+20D)。
D15.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其中镜片的表面上的横向间隔值介于0.2到1mm之间(例如，镜片的表面上的横向间隔值可以为约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，约0.6mm，约0.65mm，约0.7mm，约0.75mm，约0.8mm，约0.85mm，约0.9mm或约1mm)。
D16.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其中镜片的表面上的横向间隔值介于0.2到1mm之间(例如，镜片的表面上的横向间隔值可以为小于约50um，60um，70um，80um，90um，0.1mm，0.15mm，0.2mm，0.25mm，0.3mm，0.35mm，0.4mm，0.45mm，0.5mm，0.55mm，和/或0.6mm)。
D17.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其中镜片的表面上的横向间隔值介于0.2到1mm之间(例如，镜片的表面上的横向间隔值可以是大于约50um，60um，70um，80um，90um，0.1mm，0.15mm，0.2mm，0.25mm，0.3mm，0.35mm，0.4mm，0.45mm，0.5mm，0.55mm，和/或0.6mm)。
D18.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，至少一个焦平面在第一焦点的前面、后面或与第一焦点基本上相同的平面中。
D19.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中扩展超过至少一个焦平面的射线也在第一焦点的后面和前面形成焦深。
D20.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中在第一焦点前面的焦深量与在第一焦点后面的焦深量的比率可以为约100:0(完全在第一焦点前面)，90:10，80:20，75:25，70:30，60:40，50:50(第一焦点前面和后面均等)，40:60，30:70，25:75，20:80，10:90，和/或0:100(完全在第一焦点后面)。
D21.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第二区域横截面在二维中具有独立于眼科镜片的其余部分的焦距。
D22.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第二区域通过调节眼科镜片的前表面和/或眼科镜片的后表面中的至少一个上的基底镜片的曲率来创建。
D23.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第二区域通过调节眼科镜片的前表面上的基底镜片的曲率以创建正光学区域或负光学区域中的一个来创建。
D24.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第二区域通过调节眼科镜片的后表面上的基底镜片的曲率以创建正光学区域或负光学区域中的一个来创建。
D25.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其包括倾斜曲率以影响(例如，偏移)焦深。
D26.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其包含具有相同光学特性或不同光学特性的多个曲线注入(例如，2，3，4，5，6，7，8，9，和/或10个曲线注入)。
D27.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其包含多个联合曲率(例如，2，3，4，5，6，7，8，9，和/或10个联合曲率)。
D28.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其通过用线(例如，没有或基本上没有曲率的表面)代替镜片的至少一个(或两个)表面曲率来创建。
D29.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中由眼科镜片和/或环形区域提供的焦深的范围可以从约0.25D到5D(例如，约0.25D，0.5D，0.75D，1D，1.25D，1.5D，1.75D，2D，2.25D，2.5D，2.75D，3D，3.25D，3.5D，3.75D，4D，4.25D，4.5D，4.75D，和/或5D)。
D30.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域和至少一个第二光学区域限定眼科镜片的视区。
D31.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域和至少一个第二光学区域占据眼科镜片的视区的基本上全部。
D32.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中眼科镜片被配置为使得，在与眼睛一起使用时，与至少一个第二光学区域相关联的失焦光不干扰与至少一个第一光学区域相关联的焦点(例如，基本上不干扰与至少一个第一光学区域相关联的焦点)。
D33.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中眼科镜片被配置为使得，在与眼睛一起使用时，与至少一个第一光学区域相关联的失焦光不干扰与至少一个第二光学区域相关联的焦点(例如，基本上不干扰与至少一个第二光学区域相关联的焦点)。
D34.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中眼科镜片被配置为使得，在与眼睛一起使用时，由失焦光在聚焦焦点处的干扰受到控制，减少，基本上减少，和/或消除。
D35.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域包含第一光学焦度并且至少一个第二光学区域包含不同(例如，相对正或负)于第一光学焦度的一个或多个第二光学焦度。
D36.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域被配置为矫正远视力、中视力或近视力中的一种；和/或至少一个第二光学区域被配置为矫正远视力、中视力或近视力中的不同的一种。
D37.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域和至少一个第二光学区域中的一个被配置为矫正远视力并且另一个光学区域被配置为矫正近视力。
D38.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中第一轴穿过第一光学区域。
D39.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中第一轴是对称轴，眼科镜片的视区是围绕所述对称轴旋转对称的。
D40.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中第一轴是第一光学区域的光轴。
D41.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中第一轴和第二轴在眼科镜片的表面上的横向间隔为约0.5(例如，约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，约0.6mm，约0.65mm，约0.7mm，约0.75mm，约0.8mm，约0.85mm，约0.9mm或约1mm)。
D42.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中第一轴和第二轴在眼科镜片的表面上的横向间隔为小于约0.5mm(例如，小于约50um，约60um，约70um，约80um，约90um，约0.1mm，约0.15mm，约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，或约0.6mm)。
D43.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中第一轴和第二轴在眼科镜片的表面上的横向间隔为小于约0.5mm(例如，约50um，约60um，约70um，约80um，约90um，约0.1mm，约0.15mm，约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，或约0.6mm)。
D44.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中第一轴和第二轴在眼科镜片的表面上的横向间隔为大于约50um(例如，大于约50um，约60um，约70um，约80um，约90um，约0.1mm，约0.15mm，约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，或约0.6mm)。
D45.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域和/或至少一个第二光学区域是围绕第一轴旋转对称的。
D46.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域直接接触至少一个第二光学区域。
D47.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域占据眼科镜片的视区的表面积的大于50％(例如，约55％，约60％，约65％，约70％，或约75％)。
D48.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域至少部分地由具有第一半径的球体限定和/或至少一个第二光学区域至少部分地由具有不同于(例如，小于或大于)第一半径的第二半径的球体限定。
D49.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域是基本上圆形形状并且具有约3mm的直径(例如，在一些实施方式中，直径可以为约2mm，约2.5mm，约3mm，约3.5mm，约4mm，约2-4mm，约2-3mm，约3-4mm，小于约4mm，小于约3.5mm，和/或小于约3mm)。
D50.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第二光学区域是基本上环形形状并且具有约3mm的内径(例如，在一些实施方式中，内径可以为约2mm，约2.5mm，约3mm，约3.5mm，约4mm，约2-4mm，约2-3mm，约3-4mm，小于约4mm，小于约3.5mm，和/或小于约3mm)和约7mm的外径(例如，在一些实施方式中，外径可以为约5mm，约5.5mm，约6mm，约6.5mm，约7mm，约7.5mm，约8mm，约5-8mm，约6-7mm，约6-8mm，小于约8mm，小于约7.5mm，和/或小于约7mm)。
D51.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中至少一个第一光学区域是基本上圆形形状并且至少一个第二光学区域是基本上环形形状并且至少一个第二光学区域的内径基本上等于至少一个第一光学区域的直径。
D52.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中眼科镜片被配置为用于减缓、减少或阻止眼睛的近视进展。
D53.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中眼科镜片被配置为用于近视的矫正。
D54.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中眼科镜片被配置为用于矫正老花眼。
D55.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中眼科镜片是同视镜片。
D56.如实施例D中任一项所述的眼科镜片，其中眼科镜片是分段型视觉镜片和/或渐进附加多焦(PAL)镜片。
应当理解，在本说明书中公开和定义的实施方式扩展到从文本或附图中提及或显见的单独特征中的两个或更多个特征的所有替代组合。所有这些不同的组合构成了本公开的各种替代方面。
前文概述了几个实施方式的特征，以便本领域技术人员可以更好地理解本公开各方面。本领域技术人员应当理解，他们可以容易地使用本公开作为设计或修改其他工艺和结构的基础，以实现与本文介绍的实施方式相同的目的和/或实现相同的优点。本领域技术人员也应该认识到，这样的等同构造并不脱离本发明的精神和范围，并且他们可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下对本文进行各种改变、替换和变更。

Claims (56)

1.一种眼科镜片，其包含：
具有第一轴的至少一个第一光学区域，所述至少一个第一光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过所述至少一个第一光学区域的光的至少一部分被折射到所述第一轴上的第一焦点；以及
至少一个第二光学区域，其配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过所述至少一个第二光学区域的光的至少一部分被折射到一个或多个焦点，所述一个或多个焦点相对于所述第一焦点离轴定位并且在与对应于所述第一焦点的焦平面不同的至少一个焦平面上；
其中所述至少一个第二光学区域被配置为使得扩展超出所述一个或多个焦点的光提供扩展焦深。
2.一种眼科镜片，其包含：
具有第一轴的至少一个第一光学区域，所述至少一个第一光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过所述至少一个第一光学区域的光的至少一部分被折射到所述第一轴上的第一焦点；以及
至少一个第二光学区域，其配置为使得，在与所述眼睛一起使用时，穿过所述至少一个第二光学区域的光的至少一部分被折射到一个或多个焦点，所述一个或多个焦点相对于所述第一焦点离轴定位并且在与对应于所述第一焦点的焦平面不同的至少一个焦平面上；
其中所述至少一个第一光学区域被配置为使得第一焦点被定位在视网膜平面的前面；以及
其中所述至少一个第二光学区域被配置为使得扩展超出所述一个或多个焦点的光连同折射到所述第一焦点的光一起提供扩展焦深。
3.一种眼科镜片，其包含：
具有第一轴的至少一个第一光学区域，所述至少一个第一光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过所述至少一个第一光学区域的光的至少一部分被折射到所述第一轴上的第一焦点；以及
至少一个第二光学区域，其配置为使得，在与所述眼睛一起使用时，穿过所述至少一个第二光学区域的光的至少一部分被折射到一个或多个焦点，所述一个或多个焦点相对于所述第一焦点离轴定位并且在与对应于所述第一焦点的焦平面不同的至少一个焦平面上；
其中所述至少一个第一光学区域被配置为使得第一焦点被定位在视网膜平面的前面；以及
其中所述至少一个第二光学区域被配置为使得扩展超出所述一个或多个焦点的光连同折射到所述第一焦点的光一起提供扩展焦深，所述扩展焦深在导致所述第一焦点与前方平面和所述视网膜平面基本上等距的位置处从所述视网膜图像平面扩展到定位在所述第一焦点前面的所述前方平面。
4.一种眼科镜片，其包含：
具有第一轴的至少一个第一光学区域，所述至少一个第一光学区域被配置为使得，在与眼睛一起使用时，穿过所述至少一个第一光学区域的光的至少一部分被折射到所述第一轴上的第一焦点；以及
至少一个第二光学区域，其配置为使得，在与所述眼睛一起使用时，穿过所述至少一个第二光学区域的光的至少一部分被折射到一个或多个焦点，所述一个或多个焦点相对于所述第一焦点离轴定位并且在与对应于所述第一焦点的焦平面不同的至少一个焦平面上；
其中所述至少一个第一光学区域被配置为使得第一焦点被定位在视网膜平面的前面；以及
其中所述至少一个第二光学区域被配置为使得扩展超出所述一个或多个焦点的光连同折射到所述第一焦点的光一起提供完全位于眼睛内的扩展焦深。
5.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第一光学区域具有基本上圆形形状并且位于所述眼科镜片的中心并且所述至少一个第二光学区域具有围绕所述至少一个第一光学区域的基本上环形形状。
6.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第一光学区域和所述至少一个第二光学区域是同心的。
7.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中相对于所述第一焦点离轴定位的所述一个或多个焦点包含有限数量的焦点(例如，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，180，360，或720个焦点)。
8.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中相对于所述第一焦点离轴定位的所述一个或多个焦点包含无限数量的焦点。
9.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中相对于所述第一焦点离轴定位的所述一个或多个焦点定位在至少2个焦平面(例如，至少2，3，4，或5个焦平面)上。
10.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述一个或多个焦点的数量和位置至少部分地基于以下一种或多种的任何组合来确定：所述至少一个第二光学区域的宽度，所述至少一个第二光学区域的曲率，所述至少一个第二光学区域的位置，所述至少一个第二光学区域的基底焦度，和/或所述至少一个第二光学区域的横向间隔值。
11.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中由所述眼科镜片提供的所述焦深至少部分地基于以下一种或多种的任何组合来确定：所述至少一个第二光学区域的宽度，所述至少一个第二光学区域的曲率，所述至少一个第二光学区域的位置，所述至少一个第二光学区域的基底焦度，所述至少一个第二光学区域的横向间隔值，和/或m和p分量。
12.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其宽度介于约0.2到3mm之间(例如，约0.2mm，0.3mm，0.4mm，0.5mm，0.6mm，0.7mm，0.75mm，0.8mm，0.9mm，1mm，1.25mm，1.5mm，1.75mm，2mm，2.25mm，2.5mm，2.75mm，3mm，0.2-0.5mm，0.5-0.75mm，0.75-1mm，1-1.5mm，1.25-1.75mm，1.5-2mm，1.75-2.25mm，2-2.5mm，2.25-2.75mm，和/或2.5-3mm)。
13.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其曲率介于约-10到+10D之间(例如，约-10D，-9D，-8D，-7D，-6D，-5D，-4D，-3D，-2D，-1D，+1D，+2D，+3D，+4D，+5D，+6D，+7D，+8D，+9D，和/或+10D)。
14.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其基底焦度介于约-20至+20D之间(-20D，-19D，-18D，-17D，-16D，-15D，-14D，-13D，-12D，-11D，-10D，-9D，-8D，-7D，-6D，-5D，-4D，-3D，-2D，-1D，+1D，+2D，+3D，+4D，+5D，+6D，+7D，+8D，+9D，+10D，+11D，+12D，+13D，+14D，+15D，+16D，+17D，+18D，+19D，和/或+20D)。
15.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其中所述镜片的表面上的横向间隔值介于0.2到1mm之间(例如，所述镜片的表面上的横向间隔值可以为约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，约0.6mm，约0.65mm，约0.7mm，约0.75mm，约0.8mm，约0.85mm，约0.9mm或约1mm)。
16.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其中所述镜片的表面上的横向间隔值介于0.2到1mm之间(例如，所述镜片的表面上的横向间隔值可以为小于约50um，60um，70um，80um，90um，0.1mm，0.15mm，0.2mm，0.25mm，0.3mm，0.35mm，0.4mm，0.45mm，0.5mm，0.55mm，和/或0.6mm)。
17.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其中所述镜片的表面上的横向间隔值介于0.2到1mm之间(例如，所述镜片的表面上的横向间隔值可以是大于约50um，60um，70um，80um，90um，0.1mm，0.15mm，0.2mm，0.25mm，0.3mm，0.35mm，0.4mm，0.45mm，0.5mm，0.55mm，和/或0.6mm)。
18.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个焦平面在所述第一焦点的前面、后面或与所述第一焦点基本上相同的平面中。
19.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中扩展超过所述至少一个焦平面的所述射线也在所述第一焦点的后面和前面形成焦深。
20.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中在所述第一焦点前面的焦深量与在所述第一焦点后面的焦深量的比率可以为约100:0(完全在所述第一焦点前面)，90:10，80:20，75:25，70:30，60:40，50:50(所述第一焦点前面和后面均等)，40:60，30:70，25:75，20:80，10:90，和/或0:100(完全在所述第一焦点后面)。
21.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第二区域横截面在二维中具有独立于所述眼科镜片的其余部分的焦距。
22.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第二区域通过调节所述眼科镜片的前表面和/或所述眼科镜片的后表面中的至少一个上的基底镜片的曲率来创建。
23.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第二区域通过调节所述眼科镜片的所述前表面上的所述基底镜片的所述曲率以创建正光学区域或负光学区域中的一个来创建。
24.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第二区域通过所述调节眼科镜片的所述后表面上的所述基底镜片的所述曲率以创建正光学区域或负光学区域中的一个来创建。
25.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其包括倾斜曲率以影响(例如，偏移)所述焦深。
26.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其包含具有相同光学特性或不同光学特性的多个曲线注入(例如，2，3，4，5，6，7，8，9，和/或10个曲线注入)。
27.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其包含多个联合曲率(例如，2，3，4，5，6，7，8，9，和/或10个联合曲率)。
28.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第二光学区域具有基本上环形形状，其通过用线(例如，没有或基本上没有曲率的表面)代替所述镜片的至少一个(或两个)表面曲率来创建。
29.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中由所述眼科镜片提供的所述焦深和/或所述环形区域的范围可以从约0.25D到5D(例如，约0.25D，0.5D，0.75D，1D，1.25D，1.5D，1.75D，2D，2.25D，2.5D，2.75D，3D，3.25D，3.5D，3.75D，4D，4.25D，4.5D，4.75D，和/或5D)。
30.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第一光学区域和所述至少一个第二光学区域限定所述眼科镜片的视区。
31.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第一光学区域和所述至少一个第二光学区域占据所述眼科镜片的视区的基本上全部。
32.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述眼科镜片被配置为使得，在与所述眼睛一起使用时，与所述至少一个第二光学区域相关联的失焦光不干扰与所述至少一个第一光学区域相关联的焦点(例如，基本上不干扰与所述至少一个第一光学区域相关联的焦点)。
33.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述眼科镜片被配置为使得，在与所述眼睛一起使用时，与所述至少一个第一光学区域相关联的失焦光不干扰与所述至少一个第二光学区域相关联的焦点(例如，基本上不干扰与所述至少一个第二光学区域相关联的焦点)。
34.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述眼科镜片被配置为使得，在与所述眼睛一起使用时，由所述失焦光在聚焦焦点处的干扰受到控制，减少，基本上减少，和/或消除。
35.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第一光学区域包含第一光学焦度并且所述至少一个第二光学区域包含不同(例如，相对正或负)于所述第一光学焦度的一个或多个第二光学焦度。
36.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第一光学区域被配置为矫正远视力、中视力或近视力中的一种；以及/或所述至少一个第二光学区域被配置为矫正远视力、中视力或近视力中的不同的一种。
37.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第一光学区域和所述至少一个第二光学区域中的一个被配置为矫正远视力并且另一个光学区域被配置为矫正近视力。
38.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述第一轴穿过所述第一光学区域。
39.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述第一轴是对称轴，所述眼科镜片的所述视区是围绕所述对称轴旋转对称的。
40.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述第一轴是所述第一光学区域的光轴。
41.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述第一轴和所述第二轴在所述眼科镜片的表面上的所述横向间隔为约0.5(例如，约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，约0.6mm，约0.65mm，约0.7mm，约0.75mm，约0.8mm，约0.85mm，约0.9mm或约1mm)。
42.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述第一轴和所述第二轴在所述眼科镜片的表面上的所述横向间隔为小于约0.5mm(例如，小于约50um，约60um，约70um，约80um，约90um，约0.1mm，约0.15mm，约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，或约0.6mm)。
43.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述第一轴和所述第二轴在所述眼科镜片的表面上的所述横向间隔为小于约0.5mm(例如，约50um，约60um，约70um，约80um，约90um，约0.1mm，约0.15mm，约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，或约0.6mm)。
44.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述第一轴和所述第二轴在所述眼科镜片的表面上的所述横向间隔为大于约50um(例如，大于约50um，约60um，约70um，约80um，约90um，约0.1mm，约0.15mm，约0.2mm，约0.25mm，约0.3mm，约0.35mm，约0.4mm，约0.45mm，约0.5mm，约0.55mm，或约0.6mm)。
45.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第一光学区域和/或所述至少一个第二光学区域是围绕所述第一轴旋转对称的。
46.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第一光学区域直接接触所述至少一个第二光学区域。
47.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第一光学区域占据所述眼科镜片的所述视区的表面积的大于50％(例如，约55％，约60％，约65％，约70％，或约75％)。
48.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第一光学区域至少部分地由具有第一半径的球体限定和/或所述至少一个第二光学区域至少部分地由具有不同于(例如，小于或大于)所述第一半径的第二半径的球体限定。
49.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第一光学区域是基本上圆形形状并且具有约3mm的直径(例如，在一些实施方式中，所述直径可以为约2mm，约2.5mm，约3mm，约3.5mm，约4mm，约2-4mm，约2-3mm，约3-4mm，小于约4mm，小于约3.5mm，和/或小于约3mm)。
50.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第二光学区域是基本上环形形状并且具有约3mm的内径(例如，在一些实施方式中，所述内径可以为约2mm，约2.5mm，约3mm，约3.5mm，约4mm，约2-4mm，约2-3mm，约3-4mm，小于约4mm，小于约3.5mm，和/或小于约3mm)和约7mm的外径(例如，在一些实施方式中，所述外径可以为约5mm，约5.5mm，约6mm，约6.5mm，约7mm，约7.5mm，约8mm，约5-8mm，约6-7mm，约6-8mm，小于约8mm，小于约7.5mm，和/或小于约7mm)。
51.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述至少一个第一光学区域是基本上圆形形状并且所述至少一个第二光学区域是基本上环形形状并且所述至少一个第二光学区域的内径基本上等于所述至少一个第一光学区域的所述直径。
52.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述眼科镜片被配置为用于减缓、减少或阻止眼睛的近视进展。
53.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述眼科镜片被配置为用于近视的矫正。
54.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述眼科镜片被配置为用于矫正老花眼。
55.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述眼科镜片是同视镜片。
56.如前述权利要求中任一项所述的眼科镜片，其中所述眼科镜片是分段型视觉镜片和/或渐进附加多焦(PAL)镜片。
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