CN117136292A - 用于表征镜片元件的至少一部分的方法 - Google Patents

Abstract

一种例如通过计算机装置实现的用于表征镜片元件的至少一部分的方法，该镜片元件适用于配戴者并且包括多个光学元件，该多个光学元件中的每个光学元件提供至少一个光焦度，例如以便减缓、延缓或防止配戴者眼睛的屈光异常的进展中的至少一种；其中，该方法包括：‑使用偏折测量方法、例如条纹偏折测量方法获得镜片元件的至少一部分的局部光焦度的二维表示，‑确定在镜片元件的二维表示的至少一部分上的光焦度分布，以及‑通过分析经确定的光焦度分布表征镜片元件在镜片元件的二维表示的所述至少一部分内的至少一部分。

Description

用于表征镜片元件的至少一部分的方法

技术领域

本披露内容涉及一种例如通过计算机装置实现的用于表征镜片元件的至少一部分的方法，该镜片元件适用于配戴者并且包括多个光学元件，该多个光学元件中的每个光学元件提供至少一个光焦度，例如以便减缓、延缓或防止配戴者眼睛的屈光异常的进展中的至少一种。

本披露内容进一步涉及一种例如通过计算机装置实现的用于检查制造的镜片元件的符合性的方法，该制造的镜片元件适用于配戴者并且包括多个光学元件，该多个光学元件中的每个光学元件提供至少一个光焦度，以便减缓、延缓或防止配戴者眼睛的屈光异常的进展中的至少一种。

本披露内容还涉及一种例如通过计算机装置实现的用于控制制造镜片元件的镜片元件制造工艺的方法，每个镜片元件适用于配戴者并且包括多个光学元件，该多个光学元件中的每个光学元件提供至少一个光焦度，以便减缓、延缓或防止配戴者眼睛的屈光异常的进展中的至少一种。

背景技术

眼睛近视的特征是眼睛将远处的物体聚焦在其视网膜前方。通常使用凹镜片矫正近视，并且通常使用凸镜片矫正远视。

已经观察到一些个体在使用常规单光光学镜片矫正时、特别是儿童在其观察位于近距离处的物体时(即，在视近条件下)聚焦不准确。因为就针对视远进行矫正的近视儿童而言的这种聚焦缺陷，其视网膜后方(甚至在中央凹区域中)还形成附近物体的图像。

这种聚焦缺陷可能对这种个体的近视进展有影响。可以观察到，对于大多数所述个体，近视缺陷往往随时间加重。

最近的对照临床试验提供了证据，证明了周边视野中的光学元件(比如微镜片)对减缓近视进展有益处。光学元件的目的是在配戴者的视网膜前方提供光学模糊的图像，从而触发对眼睛生长的停止信号。

具有光学元件的镜片元件的中心区域可以不含光学元件，以实现良好的视力。

最近的研究还表明，近视进展可以用小点的阵列、通过在周边视野中提供轻微的漫射来减缓。此解决方案的基本原则是减少周边视野中眼睛拉长信号的对比度。

在包括光学元件(如微镜片、或漫射点、或离焦同心环)的镜片元件领域中，可以发现两个主要区域的交替：用于矫正配戴者的近视的“屈光区域”和用于控制近视的“离焦区域”。

新的光学设计提出了覆盖镜片元件的毗连的微镜片阵列，没有不含光学元件的大“屈光区域”：这意味着每个光学元件都能产生近视Rx矫正(或产生对于配戴者的良好视力可接受的模糊)和近视控制离焦信号这两种功能。

毗连的光学元件的不同设计已被设计为具有折射设计(单焦点球面或非球面、双焦点微镜片)或衍射设计(π-菲涅耳微镜片)。

如WO 2021/069443中所披露的，表征镜片元件上的光学元件是有挑战性的。

光学元件的新设计，比如毗连的和直径较小的，或光学元件内部的小区域使表征更加复杂。

WO 2021/069443中所披露的方法在光学元件的一些新设计上似乎不是很有效，尤其是在衍射设计(比如在每个光学元件内部具有非常小的环和不连续性的π-菲涅耳光学元件)方面。由于在光学元件内部的区的尺寸、以及由于光学元件的衍射行为，使得表征变得更加复杂。

因此，似乎需要一种表征镜片元件的至少一部分的新方法，该镜片元件适用于配戴者并且包括多个光学元件，该多个光学元件中的每个光学元件提供至少一个光焦度，例如以便减缓、延缓或防止配戴者眼睛的屈光异常的进展中的至少一种。该方法不应存在现有方法的缺点。

发明内容

为此，本披露内容提出了一种例如通过计算机装置实现的用于表征镜片元件的至少一部分的方法，该镜片元件适用于配戴者并且包括多个光学元件，该多个光学元件中的每个光学元件提供至少一个光焦度，例如以便减缓、延缓或防止配戴者眼睛的屈光异常的进展中的至少一种。

其中，该方法包括：

-使用偏折测量方法、例如条纹偏折测量方法获得镜片元件的至少一部分的局部光焦度的二维表示，

-确定在镜片元件的二维表示的至少一部分上的光焦度分布，以及

-通过分析经确定的光焦度分布表征镜片元件在镜片元件的二维表示的所述至少一部分内的至少一部分。

有利地，确定在镜片元件的二维表示的至少一部分上的光焦度分布并且分析这种光焦度分布已被发现允许准确地表征镜片元件的至少一部分、特别是镜片元件的光学元件中的至少一部分。

本披露内容的方法允许使用现有的偏折测量装置来表征镜片元件。这种测量可以非常快速地进行。

替代性地，也可以使用其他的偏折测量方法，例如使用将一束光线投射通过镜片元件的光波分析器，并且从对光线偏差的测量中推断出镜片元件的局部曲率。

与WO2021/069443中所披露的、使用局部焦度测量的表征方法不同，本披露内容的方法基于局部曲率的分布并提取统计数字((多个)峰位置、(多个)峰宽度)来表征镜片元件、特别是光学元件(镜片的焦度、非球面参数或全局缺陷)。

本披露内容的方法对于同步多焦度设计特别有益，因为即使镜片元件产生多个波前(例如，对于π-菲涅耳，0级的波前和1级的第二波前)，本披露内容的方法也可以用于表征。

根据可以单独或组合考虑的进一步实施例：

-镜片元件包括屈光区域，该屈光区域被配置成在标准配戴条件下、特别是针对中央凹视力向配戴者提供基于配戴者的处方的第一光焦度，光学元件提供至少第二光焦度；和/或

-将屈光区域形成为与形成为多个光学元件的区域不同的区域；和/或

-镜片元件包括屈光区域，该屈光区域被配置成在标准配戴条件下、特别是针对中央凹视力向配戴者提供第一光焦度，光学元件提供至少第二光焦度，第一光焦度和至少第二光焦度基于配戴者的处方；和/或

-镜片元件包括屈光区域，该屈光区域被配置成在标准配戴条件下、特别是针对中央凹视力向配戴者提供第一光焦度，这些光学元件提供至少第二光焦度，第一光焦度和至少第二光焦度之和基于配戴者的处方；和/或

-局部光焦度的二维表示是使用大于或等于4mm且小于或等于15mm的光瞳直径来获得的；和/或

-局部光焦度的二维表示对应于镜片元件的表面的至少25％、例如至少50％、例如至少80％；和/或

-局部光焦度的二维表示对应于镜片元件的至少一部分，该部分包括至少25％、例如至少40％、例如至少80％的光学元件；和/或

-用于偏折测量方法的图像由小于或等于0.05mm×0.05mm的像素组成；和/或

-镜片元件在镜片元件的二维表示的所述至少一部分内的部分是基于经确定的光焦度分布的至少一个峰的至少光焦度值来表征的，和/或

-镜片元件在镜片元件的二维表示的所述至少一部分内的部分是基于经确定的光焦度分布的至少一个峰的至少表面来表征的，和/或

-镜片元件在镜片元件的二维表示的所述至少一部分内的部分是基于经确定的光焦度分布的至少一个峰的至少宽度值来表征的，和/或

-镜片元件在镜片元件的二维表示的所述至少一部分内的部分是基于经确定的光焦度分布的至少一个峰的至少对称程度来表征的；和/或

-该方法表征光学元件中的在镜片元件的二维表示的所述至少一部分内的至少一部分光学元件；和/或

-至少50％、例如90％、例如所有的光学元件是多焦点小镜片；和/或

-至少50％、例如90％、例如所有的光学元件是衍射小镜片；和/或

-衍射小镜片是毗连的衍射小镜片；和/或

-该方法包括：

o使用偏折测量方法在至少两个不同的波长下获得镜片元件的至少一部分的局部光焦度的至少两个二维表示，

o确定在镜片元件的至少两个二维表示中的每一个的至少一部分上的光焦度分布，以及

o通过比较至少两个经确定的光焦度分布表征光学元件；和/或

-至少两个不同的波长中的一个波长对应于衍射小镜片的标称波长；和/或

-至少50％、例如至少90％、例如所有的光学元件是折射小镜片；和/或

-至少50％、例如至少90％、例如所有的光学元件是漫射小镜片；和/或

-镜片元件包括屈光区域，该屈光区域具有基于用来矫正配戴者眼睛的屈光异常的处方的屈光力；和/或

-镜片元件的前表面和/或后表面的至少一部分、例如所有被涂覆有涂层；和/或

-至少一部分、例如所有的光学元件位于镜片元件的前表面上；和/或

-至少一部分、例如所有的光学元件位于镜片元件的后表面上；和/或

-至少一部分、例如所有的光学元件位于镜片元件的前表面与后表面之间；和/或

-表征多个光学元件中的至少一部分包括至少识别光学元件中的至少一部分的中心，例如使用霍夫变换算法(Hough transform algorithm)；和/或

-表征多个光学元件中的至少一部分包括至少确定光学元件中的至少一部分的中心处的光焦度；和/或

-表征多个光学元件中的至少一部分包括至少确定光学元件中的至少一部分的全局光焦度；和/或

-表征多个光学元件中的至少一部分包括至少确定光学元件中的至少一部分的光学柱镜值和光学柱镜轴位；和/或

-表征多个光学元件中的至少一部分包括至少确定光学元件中的至少一部分的周边光焦度；和/或

-表征多个光学元件中的至少一部分包括至少确定光学元件中的至少一部分的非球面性；和/或

-表征多个光学元件中的至少一部分包括至少确定光学元件的数量；和/或

-表征多个光学元件中的至少一部分包括至少确定光学元件的密度；和/或

-表征多个光学元件中的至少一部分包括确定镜片元件的具有大于或等于第一阈值且小于或等于第二阈值的光焦度的表面的比率；和/或

-表征多个光学元件中的至少一部分包括至少确定光学元件的位置；和/或

-表征多个光学元件中的至少一部分包括至少确定光学元件中的至少一部分的大小；和/或

-表征多个光学元件中的至少一部分包括确定在光学元件周围、例如附近的屈光光焦度，并且将所述光焦度减去局部光焦度的二维表示；和/或

-光学元件具有可内接在直径大于或等于0.1mm且小于或等于7.0mm、例如小于或等于3.0mm的圆内的外形形状；和/或

-将光学元件定位在网上；和/或

-该网是结构化网；和/或

-光学元件沿着多个同心环定位；和/或

-镜片元件进一步包括至少四个光学元件，这些光学元件被组织成至少两组毗连的光学元件；和/或

-将每组毗连的光学元件组织成具有相同中心的至少两个同心环，每组毗连的光学元件的同心环由对应于与所述组中的至少一个光学元件相切的最小圆的内径以及对应于与所述组中的至少一个光学元件相切的最大圆的外径定义；和/或

-至少一部分、例如所有的光学元件同心环以镜片元件的设置有所述光学元件的表面的光学中心为中心；和/或

-光学元件同心环具有介于9.0mm与60mm之间的直径；和/或

-光学元件的两个相继同心环之间的距离大于或等于0.5mm，两个相继同心环之间的距离由第一同心环的外径与第二同心环的内径之间的差异来定义，第二同心环更靠近镜片元件的周边；和/或

-光学元件进一步包括径向定位在两个同心环之间的光学元件；和/或

-结构化网是正方形网或六边形网或三角形网或八边形网；和/或

-网结构是随机网，例如Voronoid网；和/或

-至少一部分、例如所有的光学元件在两个毗连的光学元件之间具有恒定的光焦度和不连续的一阶导数；和/或

-至少一部分、例如所有的光学元件在两个毗连的光学元件之间具有变化的光焦度和连续的一阶导数；和/或

-至少一个、例如所有的所述光学元件具有在标准配戴条件下将图像聚焦在不同于视网膜的位置上的光学功能；和/或

-在标准配戴条件下并且针对周边视力，至少一个光学元件具有非球面聚焦光学功能；和/或

-光学元件中的至少一个光学元件具有柱镜度；和/或

-将光学元件配置成使得沿着镜片元件的至少一个区段，例如经过镜片元件的光学中心的区段，光学元件的平均球镜从所述区段的某个点朝向所述区段的周边部分增加；和/或

-将光学元件配置成使得沿着镜片的至少一个区段，光学元件的柱镜从所述区段的某个点朝向所述区段的周边部分增加；和/或

-将光学元件配置成使得沿着镜片的至少一个区段，光学元件的平均球镜和/或柱镜从所述区段的中心朝向所述区段的周边部分增加；和/或

-屈光区域包括光学中心，并且光学元件被配置成使得沿着穿过镜片的光学中心的至少一个、例如50％、例如任何的区段，光学元件的平均球镜和/或柱镜从光学中心朝向镜片的周边部分增加；和/或

-屈光区域包括视远参考点、视近参考点、以及连接视远参考点和视近参考点的子午线，光学元件被配置成使得在标准配戴条件下沿着镜片的任何水平区段，光学元件的平均球镜和/或柱镜从所述水平区段与子午线的交叉点朝向镜片的周边部分增加；和/或

-沿着区段的平均球镜和/或柱镜增加函数根据所述区段沿着子午线的位置而不同；和/或

-沿着区段的平均球镜和/或柱镜增加函数是不对称的；和/或

-将光学元件配置成使得在标准配戴条件下，至少一个区段是水平区段；和/或

-光学元件的平均球镜和/或柱镜从所述区段的第一点朝向所述区段的周边部分增加，并且从所述区段的第二点朝向所述区段的周边部分减小，第二点比第一点更靠近所述区段的周边部分；和/或

-沿着至少一个区段的平均球镜和/或柱镜增加函数是高斯函数；和/或

-沿着至少一个区段的平均球镜和/或柱镜增加函数是二次函数；和/或

-将光学元件配置成使得穿过每个光学元件的光线的平均焦点在距视网膜相同距离处；和/或

-将屈光区域形成为与形成为多个光学元件的区域不同的区域；和/或

-对于半径介于2mm与4mm之间的每个圆形区包括位于距面向在标准配戴条件下笔直向前注视的使用者的瞳孔的参考系大于或等于所述半径+5mm的距离处的几何中心，位于所述圆形区内的光学元件部分的面积之和与所述圆形区的面积之间的比率介于20％与70％之间；和/或

-至少一部分、例如所有的光学元件位于镜片元件的前表面上；和/或

-至少一个多焦点折射小镜片包括柱镜度；和/或

-至少一个、例如所有的多焦点折射小镜片包括非球面表面，有或没有任何旋转对称性；和/或

-至少一个、例如所有的光学元件是复曲面折射小镜片；和/或

-至少一个多焦点折射小镜片包括复曲面表面；和/或

-至少一部分、例如所有的光学功能包括高阶光学像差。

本披露内容进一步涉及一种例如通过计算机装置实现的用于检查制造的镜片元件的符合性的方法，该制造的镜片元件适用于配戴者并且包括多个光学元件，该多个光学元件中的每个光学元件提供至少一个光焦度，以便减缓、延缓或防止配戴者眼睛的屈光异常的进展中的至少一种，

其中，该方法包括：

-获得与要制造的镜片元件的光学元件的至少一个光学特征有关的表征数据，

-使用根据本披露内容的方法表征制造的镜片元件的光学元件，

-将制造的镜片元件的光学元件的特征与表征数据进行比较，以便检查制造的镜片元件的符合性。

本披露内容还涉及一种例如通过计算机装置实现的用于控制制造镜片元件的镜片元件制造工艺的方法，每个镜片元件适用于配戴者并且包括多个光学元件，该多个光学元件中的每个光学元件提供至少一个光焦度，以便减缓、延缓或防止配戴者眼睛的屈光异常的进展中的至少一种，

其中，该方法包括以下步骤：

a)根据制造工艺制造镜片元件，

b)根据本披露内容的方法确定步骤a)中制造的镜片元件的至少一个特征，

c)记录经确定的至少一个特征与参考值之间的差异，

d)定期重复步骤a)至c)，并且检查该差异随时间的演变，

其中，随时间检查用于制造镜片元件的制造工艺的至少一个参数的演变，并且所述差异随时间的演变与制造工艺的至少一个参数随时间的演变相关。

本披露内容进一步涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括一个或多个存储的指令序列，该一个或多个存储的指令序列对于处理器而言是可存取的，并且当被处理器执行时使该处理器执行本披露内容的任何方法的这些步骤。

本披露内容还涉及一种使计算机执行本披露内容的方法的程序。

本披露内容进一步涉及一种计算机可读存储介质，其上记录有程序，其中，该程序使计算机执行根据本披露内容的方法。

本披露内容还涉及一种包括处理器的装置，该处理器适于存储一个或多个指令序列并且执行根据本披露内容的方法的这些步骤。

本披露内容还涉及一种计算机可读介质，该计算机可读介质承载根据本披露内容的计算机程序产品的一个或多个指令序列。

附图说明

现在将参考附图来描述本披露内容的非限制性实施例，在附图中：

o图1是可以通过根据本披露内容的方法来表征的镜片元件的平面图；

o图2是可以通过根据本披露内容的方法来表征的镜片元件的总体轮廓视图；

o图3是条纹偏折测量装置的示意图；

o图4展示了偏折测量的结果与表面测量的结果之间的相关性；

o图5是根据本披露内容的镜片元件的二维表示的示例；

o图6a和图6b表示衍射小镜片径向轮廓的示例；

o图7展示了π-菲涅尔镜片径向轮廓；

o图8a和图8b展示了π-菲涅尔镜片的衍射效率与波长的相互关系的曲线；以及

o图9至图16是使用本披露内容的方法针对具有不同类型光学元件的不同镜片元件获得的分布曲线。

附图中的要素是为了简洁和清晰而展示的，并且不一定是按比例绘制。例如，附图中的一些要素的尺寸可能相对于其它要素被放大，以帮助提高对本披露的实施例的理解。

具体实施方式

本披露内容涉及一种旨在配戴在配戴者的眼睛前方的镜片元件。

在本说明书的其余部分，可能使用了如“上部”、“底部”、“水平”、“竖直”、“上方”、“下方”、“前”、“后”等术语、或其他指示相对位置的词。在镜片元件的配戴条件下理解这些术语。

在本披露内容的上下文中，术语“镜片元件”可以指未切割的光学镜片或被磨边以配合特定眼镜架的眼镜光学镜片或眼科镜片以及适于定位在眼科镜片上的光学装置。在本披露内容的上下文中，“镜片元件”可以具有比如硬质涂层等涂层。

“镜片元件”还可以指用于获得光学镜片的透明镜片模具，该透明镜片模具具有光学元件。

本披露内容至少涉及一种通过计算机装置实现的用于表征镜片元件10的至少一部分的方法。

如图1所示，可以通过本披露内容的方法表征的镜片元件10可以包括：

-屈光区域12，该屈光区域具有基于用来矫正配戴者眼睛的屈光异常的处方的屈光力，以及

-多个光学元件14，该多个光学元件提供至少一个光焦度，例如以便减缓、延缓或防止配戴者眼睛的屈光异常的进展中的至少一种。

根据本披露内容的方法包括使用偏折测量方法来获得镜片元件的至少一部分的局部光焦度的二维表示。本披露内容的方法可以使用条纹偏折测量方法。

在本披露内容中，本披露内容的方法是使用透射条纹反射测量法来描述的。然而，普通技术人员可以很容易地使用其他的偏折测量方法、例如反射偏折测量方法来调整本披露内容。

如图3所示，条纹偏折测量方法包括将要表征的镜片元件10定位在图像显示装置20(比如屏幕)与图像采集装置22(比如相机)之间。在屏幕上滚动显示黑色和白色的条纹。这些条纹的滚动是经由相机观察到的，其延迟或加速度与由镜片元件10在局部上造成的光线偏差有关。

根据本披露内容的方法的一个实施例，屏幕与镜片元件10之间的距离可以是150mm，并且屏幕与图像采集装置22之间的距离可以是475mm。

光线的偏差是算法的对象，该算法允许将镜片元件和与局部光焦度成正比的色阶或灰度级的映射放在一起。

为了表征镜片元件，发明人不得不调整在传统的条纹偏折测量方法中所使用的现有技术图像。

发明人已确定，为了提高表征的准确性，用于偏折测量的图像应由小于或等于0.05mm×0.05mm的像素组成。

在本披露内容的意义上，特征“所使用的图像”对应于由图像采集装置22获取的图像通过使用算法的变换结果。换句话说，该计算被配置成生成经校准的图像，使得一个像素覆盖0.05mm×0.05mm。

局部光焦度的二维表示是通过比较由偏折测量方法获得的二维相移表示与由所述偏折测量方法在先前测量的参考光学镜片上获得的二维参考相移表示而获得的。

换句话说，局部光焦度的二维表示可以基于先前使用另一个装置(例如检镜仪或焦距仪)测量的参考光学镜片所执行的校准来获得。这种校准优选地是在后顶点焦度中进行的，并且在校准期间不考虑柱镜。

如WO 2021/069443中所解释的，当这种表面测量可行时，由偏折测量方法获得的相位导数图像的灰度级与由表面测量获得的光焦度值之间存在非常强的相关性。

因此，很明显的是，偏折测量方法允许获得镜片元件的至少一部分的局部焦度的准确二维表示。

有利地，偏折测量方法、例如条纹偏折测量方法比表面测量实现得更容易、更便宜且更短暂。

此外，本披露内容的方法允许表征镜片元件的至少一部分、特别是光学镜片的光学元件中的至少一部分，即使所述光学元件不在镜片元件的前表面或后表面之一上(例如在前表面与后表面之间)和/或是衍射光学元件也是如此。

如图3所示，镜片元件10可以被定位在支架上，其凸面朝向屏幕20。在屏幕上可以放置减少最终结果上的噪音的漫射器，并且也可以在屏幕上放置波长滤光器，特别是当光学元件是衍射小镜片时。

通过镜片元件10看到的、在屏幕上所显示的条纹的图像被相机22记录。

图5展示了可以通过本披露内容的条纹偏折测量方法获得的光焦度图的示例。

局部光焦度的二维表示可以使用大于或等于4mm且小于或等于15mm的光瞳直径来获得。

局部光焦度的二维表示对应于镜片元件的表面的至少25％、例如至少50％、例如至少80％。

本披露内容的方法可以有利地用于表征光学元件中的至少一部分或镜片元件的包括光学元件的至少一部分。因此，局部光焦度的二维表示可以对应于镜片元件的至少一部分，该部分包括至少25％、例如至少40％、例如至少80％的光学元件。

本披露内容的方法可以用于从表示焦度级的图像中识别光学元件。例如，可以应用霍夫变换，其允许识别光学元件、特别是作为微镜片或小镜片的光学元件。

替代性地，可以提供以下各项来识别光学元件，特别是所述光学元件的中心：

可以对图像进行二值化，以便检测在图像中存在的对象，任何二值化方法都可以使用，

对检测到的对象按大小进行过滤，特别是与光学元件的理论大小相比太小和太大的对象被去除，

对剩下的对象应用圆形回归，以获得描述对象的圆，

可以计算出在被测对象与其最佳圆之间的二次误差，以便知道该对象是否为圆形，并且只保留圆形对象。

只保留表示光学元件的对象和其先前计算得出的最佳圆。

根据本披露内容的实施例，一旦检测到光学元件，该方法就可以包括在确定光焦度分布之前，对检测到的光学元件或互补区进行掩蔽的步骤。有利地，对光学元件或互补区的表征是更有效的。

光学元件可以具有各种各样的位置和光学功能。这里描述了具有不同类型光学元件的镜片元件的不同示例。本披露内容的方法可以用于例如根据光学元件的配置确定镜片元件的至少一部分的不同特征。

根据本披露内容的方法，将通过偏折测量方法获得的镜片元件的至少一部分的二维表示的至少一部分、例如所有用来确定在镜片元件的二维表示的至少一部分上的光焦度分布。

可以基于每个灰阶的像素数量在局部焦度的二维表示的至少一部分上获得光焦度分布。出于存储和计算的目的，二维表示典型地包括256种不同的灰阶。

每个灰阶都可以转化为局部焦度的值。因此，允许获得在镜片元件的二维表示的至少一部分上的光焦度分布。

镜片元件、例如镜片元件的光学元件是通过分析经确定的光焦度分布来表征的。

例如，光焦度分布可以包括至少一个峰。

根据本披露内容，峰可以通过其最大值、此最大值的位置来表征，也可以通过其在基部处或其高度一半处的宽度来表征。峰也可以通过其积分值(像素数量或者受分析的整个面积的面积分数)来表征。

峰面积或峰比率可以与整个面积进行比较。例如，“受分析的光学表面的50％位于峰中”。可以在对应于曲线基部的极限之间进行计数。这些极限也可以对应于一些选定的容差。例如“L最小＝峰最大位置(以屈光度为单位)-0.25屈光度，L最大＝峰最大位置(以屈光度为单位)+0.25屈光度。这个容差也可以是+/-0.12屈光度或+/-0.50屈光度。该容差可以与眼睛感受性的数量级相关。

镜片元件、例如镜片元件的光学元件可以通过确定光焦度分布中至少一个峰的值来表征。

镜片元件、例如镜片元件的光学元件可以通过确定光焦度分布中的峰数量来表征。

可以确定经确定的光焦度分布的至少一个峰的表面并且将其用于表征镜片元件的至少一部分和/或光学元件中的至少一部分。当光焦度分布包括多于一个峰时，可以确定不同峰的表面并且将其用于表征镜片元件的至少一部分和/或光学元件中的至少一部分。

可以确定经确定的光焦度分布的至少一个峰的宽度值并且将其用于表征镜片元件的至少一部分和/或光学元件中的至少一部分。当光焦度分布包括多于一个峰时，可以确定不同峰的宽度值并且将其用于表征镜片元件的至少一部分和/或光学元件中的至少一部分。

可以确定经确定的光焦度分布的至少一个峰的对称程度并且将其用于表征镜片元件的至少一部分和/或光学元件中的至少一部分。当光焦度分布包括多于一个峰时，可以确定不同峰的对称程度并且将其用于表征镜片元件的至少一部分和/或光学元件中的至少一部分。

本披露内容的方法可以用于表征具有不同配置的镜片元件。下面的描述展示了可能的配置，对于这些配置，本披露内容的方法可以是特别有用的。

镜片元件可以包括屈光区域12，该屈光区域被配置成在标准配戴条件下、特别是针对中央凹视力向配戴者提供基于配戴者的处方的第一光焦度，该处方用于矫正所述配戴者眼睛的屈光异常。

配戴条件应被理解为镜片元件相对于配戴者眼睛的位置，例如由前倾角、角膜到镜片距离、瞳孔到角膜距离、眼睛转动中心(CRE)到瞳孔距离、CRE到镜片距离、以及包角来定义。

角膜到镜片距离是沿着处于第一眼位的眼睛的视轴(通常被视为是水平的)在角膜与镜片的后表面之间的距离；例如等于12mm。

瞳孔到角膜距离是沿着眼睛的视轴在其瞳孔与角膜之间的距离；通常等于2mm。

CRE到瞳孔距离是沿着眼睛的视轴在其转动中心(CRE)与角膜之间的距离，例如等于11.5mm。

CRE到镜片距离是沿着处于第一眼位的眼睛的视轴(通常被视为是水平的)在眼睛的CRE与镜片的后表面之间的距离，例如等于25.5mm。

前倾角是在镜片的后表面与处于第一眼位的眼睛的视轴(通常被视为是水平的)之间的相交处、在镜片的后表面的法线与处于第一眼位的眼睛的视轴之间在竖直平面上的角；例如，等于-8°。

包角是在镜片的后表面与处于第一眼位的眼睛的视轴(通常被视为是水平的)之间的相交处、在镜片的后表面的法线与处于第一眼位的眼睛的视轴之间在水平平面上的角，例如等于0°。

标准配戴者条件的示例可以由-8°的前倾角、12mm的角膜到镜片距离、2mm的瞳孔到角膜距离、11.5mm的CRE到瞳孔距离、25.5mm的CRE到镜片距离、以及0°的包角来定义。

术语“处方”应被理解为是指光焦度、散光、棱镜偏差的一组光学特征，这些光学特征是由眼科医生或验光师确定的，以便例如借助于定位于配戴者眼睛前方的镜片来矫正眼睛的视力缺陷。例如，近视眼的处方包括用于视远的光焦度值和具有轴位的散光值。

屈光区域可以具有连续变化的光焦度。例如，光学区域可以具有渐变多焦点设计。

多个光学元件14中的至少一个、优选所有光学元件具有不将图像聚焦在配戴者眼睛的视网膜上的光学功能，特别是针对周边视力和优选地针对中央视力和周边视力。

例如，多个光学元件中的每个光学元件在整个可见光谱上是透明的。

例如，多个光学元件14中的至少一个、优选所有光学元件具有将图像聚焦在视网膜前方的光学功能。

在本披露内容的意义上，“聚焦”应理解为产生具有圆形截面的聚焦斑点，该聚焦斑点可以减小到焦平面中的一点。

有利地，光学元件的这种光学功能减小在周边视力下配戴者眼睛的视网膜的变形，从而允许减缓配戴镜片元件的配戴者的眼睛的屈光异常的进展。

根据本披露内容，光学元件可以具有特定大小。特别地，光学元件可以具有可内接在直径大于或等于0.1mm且小于或等于7.0mm、优选地大于或等于1.0mm且小于3.0mm、例如小于2.0mm的圆内的外形形状。

光学元件可以被定位在网上。

光学元件所位于的网可以是结构化网，如WO 2021/069443中所展示的。

如图2所展示，根据本披露内容的镜片元件10包括例如形成为朝向物体侧的凸曲表面的物体侧表面F1、以及例如形成为具有与物体侧表面F1的曲率不同的曲率的凹表面的眼睛侧表面F2。

至少一部分、例如所有的光学元件可以位于镜片元件的前表面上。

至少一部分、例如所有的光学元件可以位于镜片元件的后表面上。

至少一部分、例如所有的光学元件可以位于镜片元件的前表面与后表面之间。例如，镜片元件可以包括形成光学元件的具有不同折射率的区。

光学元件中的至少一个光学元件可以具有针对周边视力将图像聚焦在与视网膜不同的位置上的光学功能。

优选地，至少50％、例如至少80％、例如所有的光学元件可以具有针对周边视力将图像聚焦在与视网膜不同的位置上的光学功能。

至少针对周边视力，所有的光学元件可以被配置成使得穿过每个光学元件的光线的平均焦点距配戴者的视网膜的距离相同。

可以优化每个光学元件的光学功能、特别是屈光功能，以便在配戴者眼睛的视网膜的恒定距离处提供焦点图像，特别是在周边视力下。这种优化需要根据每个光学元件在镜片元件上的位置来调整每个光学元件的屈光功能。

光学元件可以被配置成使得至少沿着镜片的一个区段，光学元件的平均球镜从所述区段的某个点朝向所述区段的周边增加。

光学元件中的至少一部分，例如至少50％、例如所有的光学元件是多焦点小镜片。有利地，这种多焦点小镜片可以具有与处方相对应的第一光焦度和不同于第一光焦度的第二光焦度，以便将光聚焦在与配戴者的视网膜不同之处。

根据本披露内容的替代性方案，至少50％、例如所有的光学元件是衍射小镜片，例如毗连的衍射小镜片。

在本披露内容的上下文中，如果存在链接两个光学元件的路径，则这两个光学元件被认为是毗连的，沿着该路径，可以在标准配戴条件下测量至少一个光焦度，该至少一个光焦度与基于配戴者的用来矫正配戴者眼睛的屈光异常的处方的光焦度不同。

根据本披露内容的实施例，至少一个、例如所有的光学元件具有不连续性，比如不连续表面，例如菲涅耳表面和/或具有不连续性的折射率分布。

图6a表示可以用于本披露内容的毗连的光学元件的第一衍射镜片径向轮廓的示例。

图6b表示可以用于本披露内容的毗连的光学元件的第二衍射镜片径向轮廓的示例。

衍射小镜片可以是菲涅耳小镜片，其相位函数ψ(r)在标称波长λ₀下具有π相位跃变，如图7中所看到的。为了清晰起见，可以给这些结构命名为“π-菲涅耳镜片”，因为它与相位跃变是2π的多个值的单焦点菲涅耳镜片相反。相位函数在图5中显示的π-菲涅耳镜片主要在与屈光度P(λ₀)＝0δ和正屈光度、例如λ₀＝550nm情况下P(λ₀)＝3δ相关的两个衍射级(0级和+1级)中衍射光。

这种设计的优点在于，专用于配戴者处方的衍射级不是彩色的，而一个用于提供第二光学功能来减缓近视进展的衍射级是明显彩色的。

光学元件的典型大小是大于或等于2mm且小于或等于2.5mm。实际上，发明人已观察到，维持光学元件的大小小于配戴者眼睛瞳孔的大小是有利的。

例如，0级和+1级的衍射效率在标称波长λ₀处约为40％。

为了提高与配戴者处方相对应的衍射级效率，可以考虑以下各项：

为了提高0衍射级的效率，可以降低λ₀的值。图8a示出了λ₀＝550nm时的衍射效率并且图8b示出了λ₀＝400nm时的衍射效率。人们可以注意到，在这种情况下，在整个可见光谱上，0级衍射效率通常较高，然而+1级衍射效率较低。在这种情况下，针对λ₀＝550nm施加相位跃变的折射相位函数的屈光度应等于1.5*400/550≈1.1δ而不是图8a中的1.5δ。这使得图7的环加宽。

可以附加地或替代性地将图7展示的两种配置中的一个环设定为零。在这种情况下，由于剩余的菲涅耳环，双焦点功能仍然同时存在，而设定为0的环会引起更大比例的0δ屈光度。

可以进一步考虑应用由具有两种不同折射率和不同阿贝数的两种材料制成的菲涅耳结构，以获得图7中λ＝λ₀处的相位函数，并且获得在可见光谱上更均匀的效率和/或使两个主要衍射级中的一个相对于另一个更为优越。

可以考虑其他带有叠加菲涅耳结构的组合。

本披露内容的方法对于表征包括多个衍射小镜片的镜片元件的至少一部分特别有用，特别是当多个衍射小镜片包括在镜片元件的前表面与后表面之间时。

图9是通过本披露内容的用于表征包括多个π-菲涅耳小镜片的镜片元件的方法获得的光焦度分布的示例。

如图9所展示，光焦度分布包括一个峰，该峰是具有最大功效的两个衍射级(π菲涅耳上的0级和+1级)的焦度和能量比率的混合。

可以对光焦度分布进行分析，以帮助表征光学元件。例如，如果在550nm下在两个级(平光镜上为0/+4dp)之间的比率是40/40，则峰位置将是+2dp左右。如果在550nm下在两个级0/+1之间的比率变成60/20，则峰位置将向左移动，即在朝向0级的方向上移动。如果在550nm下在两个级之间的比率变成20/60，则峰位置将向右移动，即在朝向+1级的方向上移动。

发明人已观察到，如果添加不以围绕550nm为中心的滤光器，则它也将对结果产生影响，因为就π-菲涅耳方案(衍射方案)而言，每个衍射级的焦度和功效随λ移动。

特别地，发明人已发现，当在屏幕与镜片之间具有不同于550nm的另一个波长的滤光器时，峰定位会发生变化。例如，考虑到图8a所展示的理论图表，即针对550nm优化的π-菲涅耳设计，在两个级(-10dp镜片上为0/+20dp，在0级具有-10dp且在+1级具有+10dp)之间的比率是40/40，则如果添加490nm的滤光器，则测量出的比率增加了+1级“+10dp”的权重，并且峰更接近或高于0dp。相反，如果添加610nm的滤光器，则0级“-10dp”的权重增加，并且峰以负值进一步接近0dp。

图10a展示了通过添加黄色滤光器获得的光焦度分布，并且图10b展示了通过添加红色滤光器获得的光焦度分布。

因此，峰值取决于铺设在π-菲涅耳镜片上的滤光器，这证实了测量意义。

根据本披露内容的实施例，该方法进一步包括：

-使用偏折测量方法在至少两个不同的波长下获得镜片元件的至少一部分的局部光焦度的至少两个二维表示，

-确定在镜片元件的至少两个二维表示中的每一个的至少一部分上的光焦度分布，以及

-通过比较至少两个经确定的光焦度分布表征光学元件。

例如，至少两个不同的波长中的一个对应于衍射小镜片的标称波长。

本披露内容的方法也可以表征镜片元件的品质，特别是不同光学元件的光焦度和/或比率的差异。

光焦度分布上的峰宽度可以提供光学元件、特别是π-菲涅耳光学元件的缺陷概率的指示。例如，如果针对一个镜片元件获得的峰具有比其他镜片元件更大的宽度，则在这个镜片上存在一些缺陷的概率很高，尤其在于，镜片元件上具有不同焦度和/或不同比率的小镜片设计是不稳定的。

图11a和图11b是通过本披露内容的方法获得的包括π-菲涅尔小镜片分布的镜片元件的焦度分布的示例。图11a和图11b的镜片元件之间的差异仅仅是图11b的镜片元件的小镜片中存在焦度分布差异。

在图11a上，小镜片是相似的，并且没有复制缺陷或有低的复制缺陷。

在图11b上，镜片元件在表面上具有缺陷。这些缺陷改变了小镜片的设计，使得它们不再相似，从而增加了设计分散性。

比较图11a和图11b的光焦度分布表明，即使峰的位置相似，峰的宽度也会随着缺陷的存在而增加很多，如图11b所示。

即使对于表征包括π-菲涅耳小镜片的镜片元件特别有利，本披露内容的方法也可以用于其他类型的光学元件。

例如，至少有50％、例如所有的光学元件是折射小镜片。

图12是包括毗连的球面小镜片的镜片元件的一部分的光焦度分布的示例。

对于这种毗连的球面小镜片的方案，光焦度分布仅示出了一个峰，该峰在小镜片的全局焦度周围，所以取决于球面小镜片的光焦度。还可以观察到，峰是相当“对称”的(高斯)。

峰的定位和峰的宽度是小镜片设计方面的良好指标。

本披露内容的方法对于快速评估全局设计方面以及快速比较不同批次的镜片元件(例如光学镜片)特别值得关注。

本披露内容的方法可以被实施为表征包括毗连的非球面小镜片的镜片元件。

包括毗连的非球面小镜片的镜片元件的至少一部分的光焦度分布只包括在小镜片的全局焦度周围的一个峰，所以取决于这些非球面小镜片的曲率。这种峰远不如用毗连的球面小镜片获得的光焦度分布的峰“对称”，而是在峰的左边更加扩散，这是由于非球面轮廓随着小镜片的偏心率而减少焦度。

因此，峰的定位、峰的形状和宽度是小镜片设计方面的良好指标。

根据本披露内容的方法提供了一种容易区分球面和非球面小镜片设计的方式：球面是对称峰，而非球面是非对称峰。

本披露内容的方法可以用于表征具有定位在同心圆上的非球面小镜片的镜片元件，如图1所展示并且在WO 2019/166659中更详细地披露。

图13是用本披露内容的方法在镜片元件的至少一部分上获得的光焦度分布的示例，该镜片元件在前表面上具有定位在同心圆上的、用浸渍涂层覆盖的非球面小镜片。

在光焦度分布上，可以识别出Rx的一个峰，然后在右边的一个非常扩散的、对应于非球面小镜片的焦度的峰。进一步可以在“负”部分中识别出在左边的另一个峰，它主要是由于涂层沿着小镜片扩散，尤其是在小镜片与Rx区域的过渡处(由于涂层在小镜片上的非均匀沉积，尤其是在产生焦度不连续区的过渡处)。

不同峰的定位、形状和宽度是小镜片和Rx区域设计方面的良好指标。

图14是用本披露内容的方法在镜片元件的至少一部分上获得的光焦度分布的示例，该镜片元件在前表面上具有定位在同心圆上的、不含涂层的非球面小镜片。

在光焦度分布上，可以识别出Rx的一个峰，然后在右边的一个扩散且非对称的(但比图13中涂覆后的“扩散”更小)、对应于涂覆之前光学元件上的非球面小镜片的焦度的峰。可以进一步观察到，在左边的“负”部分中没有任何更多的峰，这证明在涂覆后出现的这个峰是由于涂覆的沉积改变了小镜片的形状并且在与Rx的过渡处产生了局部的负曲率。

因此，不同峰的定位、形状和宽度是小镜片和Rx区域设计方面的良好指标。本披露内容的方法也是在生产中容易比较一批不同镜片元件的良好解决方案，其可以允许限制要非常详细地测量的镜片元件的数量。

图15是用本披露内容的方法在镜片元件的至少一部分上获得的光焦度分布的示例，该镜片元件在前表面与后表面之间具有定位在同心圆上的球面小镜片。

这些球面小镜片是使用将这些球面小镜片封装在镜片内部的工艺来获得的。因此，没有涂层覆盖球面小镜片。

在光焦度分布上，可以识别出两个峰：一个峰对应于Rx区域，并且在右边的第二个峰对应于小镜片的球面曲率(球面小镜片的对称且定义明确的特征)。光焦度分布不包括在Rx峰左边的峰，这可以通过以下事实来解释：由于小镜片封装在镜片元件内部，因此不再有产生负局部曲率的涂层效应。

图15中的光焦度分布与定义的设计(球面小镜片+Rx区域：像“高斯”一样非常对称的2个峰)和工艺的改进(封装)非常一致。

本披露内容的方法可以进一步用于表征镜片元件，其中例如至少有50％的光学元件是漫射小镜片。

图16是在包括没有涂层的漫射小镜片的镜片元件上测量的、用根据本披露内容的偏折测量方法获得的灰度级分布的示例。

图16上的分布曲线示出了在Rx(漫射小镜片之间的灰色区，例如产生漫射的激光微结构)处的峰，以及在左边的扩散，其中漫射小镜片本身具有更多的负值。图16的分布曲线与图12至图15的球面小镜片或非球面小镜片的分布曲线非常不同，因为没有由漫射小镜片产生的峰，而是在负部分中有更多的焦度“连续扩散”。

上面已经在不限制总发明构思的情况下借助于实施例描述了本披露内容。在参考前述说明性实施例时，许多其他的修改和变化将对本领域技术人员而言是显而易见的，这些实施例仅以示例方式给出并且并不旨在限制本披露内容的范围，本披露内容的范围仅是由所附权利要求来确定的。

在权利要求中，词语“包括”不排除其他元素或步骤，并且不定冠词“一(a)或(an)”并不排除复数。在相互不同的从属权利要求中叙述不同的特征这个单纯的事实并不表明不能有利地使用这些特征的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为限制本披露内容的范围。

Claims (15)

1.一种用于表征镜片元件的至少一部分的方法，所述镜片元件适用于配戴者并且包括多个光学元件，所述多个光学元件中的每个光学元件提供至少一个光焦度；

其中，所述方法包括：

-使用偏折测量方法获得所述镜片元件的至少一部分的局部光焦度的二维表示，

-确定在所述镜片元件的二维表示的至少一部分上的光焦度分布，以及

-通过分析经确定的光焦度分布表征所述镜片元件在所述镜片元件的二维表示的所述至少一部分内的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述局部光焦度的二维表示对应于所述镜片元件的表面的至少25％。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述局部光焦度的二维表示对应于所述镜片元件的至少一部分，所述部分包括至少25％的光学元件。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，用于偏折测量方法的图像由小于或等于0.05mm×0.05mm的像素组成。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述镜片元件在所述镜片元件的二维表示的所述至少一部分内的部分是基于以下各项中的至少一项来表征的：

-经确定的光焦度分布的至少一个峰的光焦度值，和/或

-经确定的光焦度分布的至少一个峰的表面，和/或

-经确定的光焦度分布的至少一个峰的宽度值，和/或

-经确定的光焦度分布的至少一个峰的对称程度。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法表征所述光学元件中的在所述镜片元件的二维表示的所述至少一部分内的至少一部分光学元件。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，至少50％的光学元件是多焦点小镜片。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，至少50％的光学元件是衍射小镜片。

9.根据权利要求8中任一项所述的方法，其中，所述方法包括：

-使用偏折测量方法在至少两个不同的波长下获得所述镜片元件的至少一部分的局部光焦度的至少两个二维表示，

-确定在所述镜片元件的至少两个二维表示中的每一个的至少一部分上的光焦度分布，以及

-通过比较至少两个经确定的光焦度分布表征所述光学元件。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述至少两个不同的波长中的一个波长对应于所述衍射小镜片的标称波长。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，至少50的光学元件是折射小镜片。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，至少50％的光学元件是漫射小镜片。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述镜片元件包括屈光区域，所述屈光区域具有基于用来矫正所述配戴者眼睛的屈光异常的处方的屈光力。

14.一种用于检查制造的镜片元件的符合性的方法，所述制造的镜片元件适用于配戴者并且包括多个光学元件，所述多个光学元件中的每个光学元件提供至少一个光焦度，以便减缓、延缓或防止所述配戴者眼睛的屈光异常的进展中的至少一种，

其中，所述方法包括：

-获得与要制造的镜片元件的光学元件的至少一个光学特征有关的表征数据，

-使用如权利要求1至13中任一项所述的方法表征所述制造的镜片元件的光学元件，

-将所述制造的镜片元件的光学元件的特征与所述表征数据进行比较，以便检查所述制造的镜片元件的符合性。

15.一种用于控制制造镜片元件的镜片元件制造工艺的方法，每个镜片元件适用于配戴者并且包括多个光学元件，所述多个光学元件中的每个光学元件提供至少一个光焦度，以便减缓、延缓或防止所述配戴者眼睛的屈光异常的进展中的至少一种，其中，所述方法包括以下步骤：

a)根据制造工艺制造镜片元件，

b)根据权利要求1至13中任一项所述的方法确定步骤a)中制造的镜片元件的至少一个特征，

c)记录经确定的至少一个特征与参考值之间的差异，

d)定期重复步骤a)至c)，并且检查所述差异随时间的演变，

其中，随时间检查用于制造所述镜片元件的所述制造工艺的至少一个参数的演变，并且所述差异随时间的演变与所述制造工艺的至少一个参数随时间的演变相关。