DE202023102371U1

DE202023102371U1 - Optische Linse, die von einem Träger getragen werden soll

Info

Publication number: DE202023102371U1
Application number: DE202023102371.1U
Authority: DE
Original assignee: Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
Current assignee: EssilorLuxottica SA
Priority date: 2022-05-03
Filing date: 2023-05-02
Publication date: 2023-05-15
Anticipated expiration: 2033-05-03
Also published as: CN220367491U; CN220289977U; WO2023213669A1

Abstract

Optische Linse, die von einem Träger getragen werden soll, umfassend:
- einen Brechkraftbereich mit einer Brechkraft, die auf einem Rezept für das besagte Auge des Trägers basiert;
- eine Vielzahl von optischen Elementen mit einer transparenten optischen Funktion ohne Fokussierung eines Bildes auf die Netzhaut des Auges des Trägers, wenn die optische Linse unter Standardtragebedingungen getragen wird,
- eine Zone von Interesse, umfassend eine Teilgruppe der optischen Elemente, wobei jedes optische Element in der Teilgruppe eine Zylinderkomponente auf seiner Oberfläche trägt,
wobei die Zone von Interesse den optischen Mittelpunkt der optischen Linse umfasst und mindestens 500 mm² beträgt, und
die Standardabweichung der Orientierungen der Zylinderachse jedes in der Zone von Interesse umfassten optischen Elements kleiner als oder gleich 15° bezüglich einer gemeinsamen vorgegebenen Richtung ist,
mindestens 50% der optischen Elemente auf einem strukturierten Netz angeordnet sind, wobei das strukturierte Netz ein quadratisches Netz oder ein wabenförmiges Netz oder ein dreieckiges Netz oder ein achteckiges Netz ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung betrifft eine optische Linse, die von einem Träger getragen werden soll, umfassend einen Brechkraftbereich mit einer Brechkraft, die auf einem Rezept für das besagte Auge des Trägers basiert, und eine Vielzahl von optischen Elementen mit einer transparenten optischen Funktion, die ein Bild nicht auf die Netzhaut des Auges des Trägers fokussiert, wenn die optische Linse unter Standardtragebedingungen getragen wird.
HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
Eine Kurzsichtigkeit eines Auges ist durch die Tatsache gekennzeichnet, dass das Auge ferne Objekte vor seiner Netzhaut fokussiert. Eine Kurzsichtigkeit wird üblicherweise mithilfe einer konkaven Linse korrigiert und eine Weitsichtigkeit wird üblicherweise mit einer konvexen Linse korrigiert.
Die Kurzsichtigkeit oder Myopie hat sich weltweit zu einem großen Problem für die öffentliche Gesundheit entwickelt. Folglich gibt es große Anstrengungen zur Entwicklung von Lösungen, die auf eine Verlangsamung des Fortschreitens von Kurzsichtigkeit abzielen.
Die meisten der neueren Managementstrategien für Fortschreiten von Kurzsichtigkeit beinhalteten eine Einwirkung auf das periphere Sehen mithilfe von optischer Defokussierung. Diese Vorgehensweise hat erhebliches Interesse geweckt, weil Studien an Hühnern und Primaten zeigten, dass ein fovealer Brechungsfehler durch periphere optische Defokussierung ohne Beteiligung einer intakten Fovea manipuliert werden könnte. Zum Verlangsamen des Fortschreitens der Kurzsichtigkeit durch Auslösen einer solchen peripheren optischen Defokussierung werden mehrere Verfahren und Produkte verwendet. Unter diesen Lösungen haben sich durch randomisierte kontrollierte Studien Orthokeratologie-Kontaktlinsen, weiche bifokale und progressive Kontaktlinsen, kreisförmige progressive ophthalmische Linsen und Linsen mit einem Mikrolinsen-Array als mehr oder weniger wirksam erwiesen.
Lösungen zur Kontrolle von Kurzsichtigkeit mit Mikrolinsen-Arrays wurden vorgeschlagen, insbesondere vom Anmelder. Zweck dieses Mikrolinsen-Arrays ist die Bereitstellung eines optischen verschwommenen Bildes vor der Netzhaut, das ein Stoppsignal für das Augenwachstum auslöst, während eine gute Sicht ermöglicht wird.
Obwohl sich die meisten der Studien des Standes der Technik auf den Einfluss von Größe, Dichte oder Brechwert der Mikrolinsen konzentrierten, haben die Erfinder beobachtet, dass die Mikrolinsen einen Zylinder aufweisen können und dass dieser Zylinder einen Einfluss auf die Qualität des Sehvermögens des Trägers hat und/oder die Funktion zur Verlangsamung der Kurzsichtigkeit verbessert.
Deshalb besteht eine Notwendigkeit zur Bereitstellung von optischen Linsen, die optische Elemente mit einer transparenten optischen Funktion ohne Fokussieren eines Bildes auf die Netzhaut des Trägers umfassen, wobei der Zylinder der optischen Elemente kontrolliert wird.
KURZDARSTELLUNG DER OFFENBARUNG
Dazu schlägt die Offenbarung eine optische Linse vor, die von einem Träger getragen werden soll, beispielsweise vor einem Auge des Trägers, umfassend:

- einen Brechkraftbereich mit einer Brechkraft, die auf einem Rezept für das besagte Auge des Trägers basiert;
- eine Vielzahl von optischen Elementen mit einer transparenten optischen Funktion, die ein Bild nicht auf die Netzhaut des Auges des Trägers fokussiert, wenn die optische Linse unter Standardtragebedingungen getragen wird,
- eine Zone von Interesse, umfassend eine Teilgruppe der optischen Elemente, wobei jedes optische Element in der Teilgruppe eine Zylinderkomponente auf seiner Oberfläche trägt,

²

Vorteilhafterweise ist das Vorliegen einer kontrollierten Zylinderorientierung ein Vorteil für den Träger, und dies verbessert insbesondere die Sehqualität und/oder die Funktion der optischen Elemente zur Verlangsamung der Kurzsichtigkeit.
Tatsächlich ermöglicht die Kontrolle der Zylinderorientierung die Kompensation des durch die Mikrolinsen erzeugten Astigmatismus beim peripheren Sehen. Deshalb hat die optische Linse gemäß der Offenbarung eine verbesserte Qualität von punktförmiger Defokussierung, insbesondere die Qualität des Lichtpunkts, der von den Mikrolinsen vor der Netzhaut erzeugt wird.
Gemäß weiteren Ausführungsformen, die allein oder in Kombination betrachtet werden können, gilt:

- die Zone von Interesse umfasst mindestens 10 optische Elemente, beispielsweise mindestens 20 optische Elemente, beispielsweise mindestens 200 optische Elemente, beispielsweise mindestens 700 optische Elemente, mit einer transparenten optischen Funktion, die ein Bild nicht auf die Netzhaut des Auges des Trägers fokussiert, wenn das Linsenelement unter Standardtragebedingungen getragen wird; und/oder
- mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 80% der, beispielsweise alle optischen Elemente weisen eine optische Funktion auf, die ein Bild auf eine andere Stelle als auf die Netzhaut des Auges der Person fokussiert, wenn die optische Linse unter Standardtragebedingungen getragen wird, beispielsweise unter Berücksichtigung eines Atchison-Augenmodells; und/oder
- mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 80% der, beispielsweise alle optischen Elemente weisen einen absoluten Wert der Zylinderstärke von größer als oder gleich 0,1 D auf, beispielsweise größer als oder gleich 0,2 D, und/oder
- mindestens eine Teil der Vorderseite oder der Rückseite der optischen Linse umfasst mindestens eine Schicht mindestens eines Beschichtungselements, das mindestens einen Teil der Oberflächen bedeckt, auf denen die optischen Elemente platziert sind; und/oder
- mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 80% der, beispielsweise alle optischen Elemente sind auf einer der Oberflächen der optischen Linse angeordnet, beispielsweise der Vorderseite der optischen Linse.
- Mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 80% der, beispielsweise alle optischen Elemente befinden sich zwischen der Vorderseite und der Rückseite der optischen Linse; und/oder
- mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 80% der, beispielsweise alle optischen Elemente sind refraktive Mikrolinsen; und/oder
- die Zone von Interesse erstreckt sich radial vom optischen Mittelpunkt der optischen Linse; und/oder
- mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 80% der, beispielsweise alle optischen Elemente sind entlang mindestens 5 konzentrischer Ringe angeordnet und wobei die Zone von Interesse sich radial über mindestens 5 der konzentrischen Ringe erstreckt; und/oder
- mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 80% der, beispielsweise alle optischen Elemente sind auf einem strukturierten Netz angeordnet, wobei das strukturierte Netz ein quadratisches Netz oder ein wabenförmiges Netz oder ein dreieckiges Netz oder ein achteckiges Netz ist; und/oder
- die Zone von optischem Interesse umfasst den optischen Mittelpunkt der optischen Linse und beträgt mindestens 150 mm², beispielsweise mindestens 500 mm²; und/oder
- die Zone von optischem Interesse ist eine kreisförmige Zone, die auf den optischen Mittelpunkt der optischen Linse zentriert ist; und/oder
- die Zone von optischem Interesse ist eine kreisförmige Zone, die auf den optischen Mittelpunkt der optischen Linse zentriert ist, mit einem Radius von größer oder gleich 15 mm, beispielsweise größer oder gleich 20 mm, beispielsweise größer oder gleich 25 mm; und/oder
- die Zone von optischem Interesse beträgt mindestens 700 mm², beispielsweise mindestens 1250 mm², beispielsweise mindestens 1900 mm²; und/oder
- die Standardabweichung der Orientierungen der Zylinderachse der mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 90% der, beispielsweise aller optischen Elemente der optischen Linse ist kleiner als oder gleich 20° bezüglich einer gemeinsamen vorgegebenen Richtung, beispielsweise kleiner als oder gleich 15° bezüglich einer gemeinsamen vorgegebenen Richtung, beispielsweise kleiner als oder gleich 10° bezüglich einer gemeinsamen vorgegebenen Richtung, beispielsweise kleiner als oder gleich 5° bezüglich einer gemeinsamen vorgegebenen Richtung, beispielsweise kleiner als oder gleich 2° bezüglich einer gemeinsamen vorgegebenen Richtung; und/oder
- mindestens 20% der, beispielsweise mindestens 40% der, beispielsweise mindestens 70% der, beispielsweise alle optischen Elemente weisen einen Orientierungsunterschied der Zylinderachse bezüglich einer gemeinsamen vorgegebenen Richtung von kleiner als oder gleich 5°, beispielsweise kleiner als oder gleich 2° auf; und/oder
- die optische Linse umfasst eine zentrale Zone entsprechend einer Zone, die auf den optischen Mittelpunkt der optischen Linse zentriert ist, und sie umfasst kein optisches Element; und/oder
- die optische Linse umfasst eine leere Zone, die auf den optischen Mittelpunkt des Linsenelements zentriert ist und einen Durchmesser von größer als bis gleich 7 mm, beispielsweise größer als oder gleich 8 mm und kleiner als oder gleich 15 mm, beispielsweise kleiner als oder gleich 12 mm aufweist, die kein optisches Element umfasst; und/oder
- der Brechkraftbereich ist als der andere Bereich als die Bereiche gebildet, die als die Vielzahl von optischen Elementen gebildet sind; und/oder
- der Bereich jedes optischen Elements ist größer als oder gleich 0,4 mm² und kleiner als oder gleich 5 mm², beispielsweise kleiner als oder gleich 4 mm²; und/oder
- das Verhältnis der Gesamtfläche der optischen Elemente bezüglich der Gesamtfläche der Oberfläche der optischen Linse ist größer als oder gleich 20%, beispielsweise größer als oder gleich 30% und kleiner als oder gleich 80%, beispielsweise kleiner als oder gleich 70%; und/oder
- mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 80% der, beispielsweise alle optischen Elemente sind multifokale Mikrolinsen; und/oder
- mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 80% der, beispielsweise alle optischen Elemente sind diffraktive Mikrolinsen; und/oder
- die diffraktiven Linsen sind zusammenhängende diffraktive Mikrolinsen; und/oder
- mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 80% der, beispielsweise alle optischen Elemente sind diffusive Mikrolinsen; und/oder
- mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 80% der, beispielsweise alle optischen Elemente befinden sich auf der Rückseite des optischen Linsenelements; und/oder
- für jede kreisförmige Zone, die einen Radius aufweist, der zwischen 2 und 4 mm liegt, umfassend einen geometrischen Mittelpunkt, der sich in einem Abstand von dem Fassungsreferenzpunkt befindet, welcher der Pupille des Benutzers, der unter Standardtragebedingungen geradeaus nach vorne blickt, gegenüberliegt, der größer als oder gleich dem Radius + 5 mm ist, liegt das Verhältnis zwischen der Summe der Bereiche der Teile der optischen Elemente, die sich innerhalb der kreisförmigen Zone befinden, und dem Bereich der kreisförmigen Zone bei größer als oder gleich 20 %, beispielsweise größer als oder gleich 30%, beispielsweise größer als oder gleich 40% und kleiner als oder gleich 80%, beispielsweise kleiner als oder gleich 70 %, beispielsweise kleiner als oder gleich 60%; und/oder
- für jede kreisförmige Zone, die einen Radius aufweist, der zwischen 2 und 4 mm liegt, umfassend einen geometrischen Mittelpunkt, der sich in einem Abstand von dem Fassungsreferenzpunkt befindet, welcher der Pupille des Benutzers, der unter Standardtragebedingungen geradeaus nach vorne blickt, gegenüberliegt, der gleich dem Radius + 5 mm ist, liegt das Verhältnis zwischen der Summe der Bereiche der Teile der optischen Elemente, die sich innerhalb der kreisförmigen Zone befinden, und dem Bereich der kreisförmigen Zone bei größer als oder gleich 20 %, beispielsweise größer als oder gleich 30%, beispielsweise größer als oder gleich 40% und kleiner als oder gleich 80%, beispielsweise kleiner als oder gleich 70%, beispielsweise kleiner als oder gleich 60%; und/oder
- das Linsenelement umfasst außerdem mindestens vier optische Elemente, die in mindestens zwei Gruppen von zusammenhängenden optischen Elementen organisiert sind; und/oder
- jede Gruppe von zusammenhängenden optischen Elementen ist in mindestens zwei konzentrischen Ringen organisiert, die den gleichen Mittelpunkt aufweisen, wobei der konzentrische Ring von jeder Gruppe des zusammenhängenden optischen Elements durch einen Innendurchmesser, der dem kleinsten Kreis entspricht, der von mindestens einem optischen Element der Gruppe berührt wird, und einen Außendurchmesser, der dem größten Kreis entspricht, der von mindestens einem optischen Element der Gruppe berührt wird, definiert wird; und/oder
- mindestens ein Teil, zum Beispiel alle, der konzentrischen Ringe von optischen Elementen sind auf den optischen Mittelpunkt der Oberfläche des Linsenelements, auf dem die optischen Elemente angeordnet sind, zentriert; und/oder
- die konzentrischen Ringe der optischen Elemente weisen einen Durchmesser von größer oder gleich 9,0 mm und kleiner oder gleich 60 mm auf; und/oder
- der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden konzentrischen Ringen aus optischen Elementen ist größer als oder gleich 0,5 mm, beispielsweise größer als oder gleich 2 mm, der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden konzentrischen Ringen wird definiert durch die Differenz zwischen dem Außendurchmesser eines ersten konzentrischen Rings und dem Innendurchmesser eines zweiten konzentrischen Rings, wobei der zweite konzentrische Ring näher an der Peripherie des Linsenelements liegt; und/oder
- mindestens 60%, beispielsweise mindestens 75%, beispielsweise mindestens 90%, beispielsweise alle optischen Elemente weisen eine radiale Orientierung der Zylinderachse auf; und/oder
- mindestens 60% der, beispielsweise mindestens 75% der, beispielsweise mindestens 90% der, beispielsweise alle optischen Elemente weisen eine Abweichung der Orientierung der Zylinderachse auf, wobei die lokale radiale Richtung bezüglich des optischen Mittelpunkts der optischen Linse kleiner als oder gleich 5° ist, beispielsweise kleiner als oder gleich 2°; und/oder
- mindestens 60% der, beispielsweise mindestens 75% der, beispielsweise mindestens 90% der, beispielsweise alle optischen Elemente weisen eine orthoradiale Orientierung der Zylinderachse auf; und/oder
- mindestens 0% der, beispielsweise mindestens 75% der, beispielsweise mindestens 90% der, beispielsweise alle optischen Elemente weisen eine Abweichung der Orientierung ihrer Zylinderachse mit der lokalen orthoradialen Richtung bezüglich des optischen Mittelpunkts der optischen Linse von kleiner als oder gleich 5°, beispielsweise kleiner als oder gleich 2° auf; und/oder
- das optische Element umfasst außerdem optische Elemente, die radial zwischen zwei konzentrischen Ringen angeordnet sind; und/oder
- die Netzstruktur ist ein willkürliches Netz, beispielsweise ein Voronoi-Netz; und/oder
- mindestens ein Teil, beispielsweise alle, der optischen Elemente weisen einen konstanten Brechwert und eine unstetige erste Ableitung zwischen zwei zusammenhängenden optischen Elementen auf; und/oder
- mindestens ein Teil, beispielsweise alle, der optischen Elemente weisen einen variierenden Brechwert und eine stetige erste Ableitung zwischen zwei zusammenhängenden optischen Elementen auf; und/oder
- die optischen Elemente sind derart ausgelegt, dass entlang mindestens eines Abschnitts des Linsenelements, beispielsweise entlang mindestens zehn gleichmäßig verteilter Abschnitte, beispielsweise ein Abschnitt oder Abschnitte, die den optischen Mittelpunkt des Linsenelements passieren, die mittlere Sphäre von optischen Elementen von einem Punkt jenes Abschnitts, beispielsweise des optischen Mittelpunkts, in Richtung des peripheren Teils des Abschnitts zunimmt; und/oder
- die optischen Elemente sind derart ausgelegt, dass entlang mindestens eines Abschnitts, beispielsweise entlang mindestens zehn gleichmäßig verteilter Abschnitte, der Linse die Zylinderstärke der optischen Elemente von einem Punkt des Abschnitts oder der Abschnitte, beispielsweise des optischen Mittelpunkts, in Richtung des peripheren Teils des Abschnitts zunimmt; und/oder
- die optischen Elemente sind derart ausgelegt, dass entlang des mindestens eines Abschnitts, beispielsweise entlang mindestens zehn gleichmäßig verteilter Abschnitte, der Linse die mittlere Sphäre und/oder der Zylinder der optischen Elemente vom Mittelpunkt des Abschnitts in Richtung des peripheren Teils des Abschnitts zunimmt; und/oder
- der Brechkraftbereich umfasst einen optischen Mittelpunkt und die optischen Elemente sind derart ausgelegt, dass entlang eines, beispielsweise mindestens 50%, beispielsweise jeden Abschnitts, der durch den optischen Mittelpunkt der Linse verläuft, die mittlere Sphäre und/oder die Zylinderstärke der optischen Elemente vom optischen Mittelpunkt in Richtung des peripheren Teils der Linse zunimmt bzw. zunehmen; und/oder
- der Brechkraftbereich umfasst einen Fernsicht-Referenzpunkt, einen Nahsicht-Referenzpunkt und einen Meridian, der die Fern- und Nahsicht-Referenzpunkte verbindet, wobei die optischen Elemente derart ausgelegt sind, dass unter Standardtragebedingungen entlang eines beliebigen horizontalen Abschnitts der Linse die mittlere Sphäre und/oder der Zylinder der optischen Elemente vom Schnittpunkt des horizontalen Abschnitts mit dem Meridian in Richtung des peripheren Teils der Linse zunimmt; und/oder
- die Zunahmefunktionen der mittleren Sphäre und/oder der Zylinderstärke entlang der Abschnitte sind unterschiedlich, abhängig von der Position des Abschnitts entlang des Meridians; und/oder
- die Zunahmefunktionen der mittleren Sphäre und/oder der Zylinderstärke entlang der Abschnitte sind unsymmetrisch; und/oder
- die optischen Elemente sind derart ausgelegt, dass der mindestens eine Abschnitt unter Standardtragebedingungen ein horizontaler Abschnitt ist; und/oder
- die mittlere Sphäre und/oder die Zylinderstärke der optischen Elemente nimmt von einem ersten Punkt des Abschnitts in Richtung des peripheren Teils des Abschnitts zu und nimmt von einem zweiten Punkt des Abschnitts in Richtung des peripheren Teils des Abschnitts ab, wobei der zweite Punkt näher an dem peripheren Teil des Abschnitts als der erste Punkt liegt; und/oder
- die Zunahmefunktion der mittleren Sphäre und/oder der Zylinderstärke entlang des mindestens einen Abschnitts ist eine Gauß-Funktion; und/oder
- die Zunahmefunktion der mittleren Sphäre und/oder der Zylinderstärke entlang des mindestens einen Abschnitts ist eine Quadrat-Funktion; und/oder
- die optischen Elemente sind derart ausgelegt, dass der mittlere Fokus der durch jedes optische Element durchtretenden Lichtstrahlen den gleichen Abstand zur Netzhaut hat; und/oder
- der Brechkraftbereich ist als der andere Bereich als die Bereiche gebildet, die als die Vielzahl von optischen Elementen gebildet sind; und/oder
- mindestens eines der, beispielsweise alle optischen Elemente sind eine torische refraktive Mikrolinse; und/oder
- die optische Linse ist ein geschliffenes oder ungeschliffenes Brillenglas; und/oder

Figurenliste
Nicht einschränkende Ausführungsformen der Offenbarung werden nun unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben, in der:

◯ 1 eine Draufsicht auf ein Linsenelement gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung ist;
◯ 2 eine Profilansicht eines Linsenelements gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung ist;
◯ 3 eine Vorderansicht eines Linsenelements gemäß einer zweiten Ausführungsform der Offenbarung ist;
◯ 4 die Astigmatismusachse γ einer Linse in der TABO-Konvention veranschaulicht;
◯ 5 die Zylinderachse γAX in einer Konvention, die verwendet wird, um eine asphärische Fläche zu charakterisieren, veranschaulicht;

Die Elemente in den Figuren sind zwecks Vereinfachung und Klarheit dargestellt und wurden nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet. Beispielsweise können die Abmessungen einiger Elemente in der Figur in Bezug auf andere Elemente übertrieben dargestellt sein, um das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu fördern.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN DER OFFENBARUNG
Die Erfindung betrifft ein Linsenelement, das dazu bestimmt ist, von einem Träger getragen zu werden.
Im Rest der Beschreibung können Begriffe wie „oben“, „unten“, „horizontal“, „vertikal“, „über“, „unter“, „vorne“, „hinten“ oder andere Wörter verwendet werden, die eine relative Position anzeigen. Diese Begriffe sind unter den Tragebedingungen des Linsenelements zu verstehen.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung Offenbarung kann sich der Begriff „optische Linse“ auf eine ungeschliffene optische Linse oder auf eine optische Linse für eine Brille, die geschliffen wurde, um in ein spezifisches Brillengestell zu passen, oder auf eine ophthalmische Linse und eine optische Vorrichtung, die dafür eingerichtet sind, auf der ophthalmischen Linse positioniert zu werden, beziehen. Die „optische Linse“ im Kontext der vorliegenden Offenbarung kann eine Beschichtung, wie eine Hartbeschichtung aufweisen.
Wie es in den 1 bis 3 zu sehen ist, umfasst die optische Linse 10 gemäß der Offenbarung einen Brechkraftbereich 12 und eine Vielzahl von optischen Elementen 14.
Wie es in 2 zu sehen ist, umfasst die optische Linse mindestens eine erste Oberfläche und eine der zweiten Oberfläche gegenüberliegende zweite Oberfläche. Beispielsweise kann die erste Oberfläche eine objektseitige Oberfläche F1, die als eine konvex gekrümmte Oberfläche in Richtung auf eine Objektseite gebildet ist, umfassen und die zweite Oberfläche kann eine augenseitige Oberfläche F2, die als eine konkave Oberfläche gebildet ist, die eine andere Krümmung als die Krümmung der objektseitigen Oberfläche aufweist, umfassen. Das Linsenelement 10 kann aus organischem Material, duroplastischem oder thermoplastischem Material bestehen, beispielsweise Polycarbonat, oder es kann aus einem mineralischen Material wie Glas bestehen.
Wie es in den 1 bis 3 zu sehen ist, umfasst das Linsenelement 10 einen Brechkraftbereich 12.
Der Brechkraftbereich 12 weist eine Brechkraft Px basierend auf dem Rezept des Auges des Trägers auf, beispielsweise der Person, für die die optische Linse eingerichtet ist. Das Rezept ist beispielsweise zur Korrektur einer anomalen Refraktion des Auges des Trägers der optischen Linse eingerichtet.
Der Begriff „Rezept“ ist so zu verstehen, dass er einen Satz von optischen Eigenschaften von Brechwert, Astigmatismus und/oder prismatischer Abweichung bedeutet, die durch einen Augenarzt oder einen Optiker ermittelt werden, um die Sehstörungen des Auges zum Beispiel mittels einer Linse zu korrigieren, die vor seinem Auge positioniert wird. Das Rezept für ein kurzsichtiges Auge umfasst zum Beispiel die Werte von Brechkraft und Astigmatismus mit einer Achse für die Fernsicht.
Das Rezept kann einen Hinweis umfassen, dass das Auge des Trägers keine Störung aufweist und dass keine Brechkraft für den Träger bereitgestellt werden soll.
In einem solchen Fall ist der Brechkraftbereich so ausgelegt, dass er keine Brechkraft bereitstellt.
Der Brechkraftbereich ist vorzugsweise als der andere Bereich als die Bereiche gebildet, die als die Vielzahl von optischen Elementen gebildet sind. Mit anderen Worten ist der Brechkraftbereich der komplementäre Bereich zu den Bereichen, die als die Vielzahl von optischen Elementen gebildet sind.
Wie es in den 1 und 3 zu sehen ist, kann der Brechkraftbereich 12 mindestens die zentrale Zone der optischen Linse 10 umfassen.
Die zentrale Zone kann eine charakteristische Abmessung von größer als 4 mm und kleiner als 22 mm, beispielsweise kleiner als 20 mm, aufweisen.
Beispielsweise ist die zentrale Zone auf den optischen Mittelpunkt des Linsenelements zentriert und weist einen Durchmesser von größer als bis gleich 7 mm, beispielsweise größer als oder gleich 8 mm und kleiner als oder gleich 15 mm, beispielsweise kleiner als oder gleich 12 mm auf.
Die zentrale Zone kann auf einen Referenzpunkt der optischen Linse 10 zentriert sein. Der Referenzpunkt, auf den die zentrale Zone zentriert sein kann, ist entweder ein geometrischer Mittelpunkt und/oder ein optischer und/oder ein Nahsicht-Referenzpunkt und/oder einer Fernsicht-Referenzpunkt der optischen Linse.
Vorzugsweise ist die zentrale Zone auf einen Fassungsreferenzpunkt zentriert, oder umfasst diesen mindestens, welcher der Pupille des Trägers, der unter Standardtragebedingungen geradeaus nach vorne blickt, gegenüberliegt.
Die zentrale Zone kann keine optischen Elemente aufweisen, wie es in den 1 und 3 zu sehen ist.
Die Tragebedingungen sind als die Position der optischen Linse in Bezug auf das Auge eines Trägers zu verstehen, die zum Beispiel durch einen pantoskopischen Winkel, einen Abstand von der Hornhaut zur Linse, einen Abstand von der Pupille zur Hornhaut, einen Abstand von einem Rotationszentrum des Auges (Center of Rotation of the Eye, CRE) zur Pupille, einem Abstand des CRE zur Linse und einen Fassungsscheibenwinkel definiert wird.
Der Abstand von der Hornhaut zur Linse ist der Abstand entlang der Sehachse des Auges in der primären Position (üblicherweise wird die Horizontale angenommen) zwischen der Hornhaut und der Rückseite der Linse; zum Beispiel gleich 12 mm.
Der Pupillen-Hornhaut-Abstand ist der Abstand entlang der Sehachse des Auges zwischen seiner Pupille und der Hornhaut; üblicherweise gleich 2 mm.
Der Abstand von dem CRE zur Pupille ist der Abstand entlang der Sehachse des Auges zwischen seinem Rotationszentrum (CRE) und der Hornhaut; zum Beispiel gleich 11,5 mm.
Der Abstand von dem CRE zur Linse ist der Abstand entlang der Sehachse des Auges in der primären Position (üblicherweise wird die Horizontale angenommen) zwischen dem CRE des Auges und der Rückseite der Linse, zum Beispiel gleich 25,5 mm.
Der pantoskopische Winkel ist der Winkel in der vertikalen Ebene, an dem Schnittpunkt zwischen der Rückseite der Linse und der Sehachse des Auges in der primären Position (üblicherweise wird die Horizontale angenommen), zwischen der Normalen auf die Rückseite der Linse und der Sehachse des Auges in der primären Position, zum Beispiel gleich -8°, vorzugsweise gleich 0°.
Der Fassungsscheibenwinkel ist der Winkel in der horizontalen Ebene, an dem Schnittpunkt zwischen der Rückseite der Linse und der Sehachse des Auges in der primären Position (üblicherweise wird die Horizontale angenommen), zwischen der Normalen auf die Rückseite der Linse und der Sehachse des Auges in der primären Position, zum Beispiel gleich 0°.
Ein Beispiel für eine Standardtragebedingung kann durch einen pantoskopischen Winkel von -8°, einen Abstand von der Hornhaut zur Linse von 12 mm, einen Abstand von der Pupille zur Hornhaut von 2 mm, einen Abstand von dem CRE zur Pupille von 11,5 mm, einen Abstand von dem CRE zur Linse von 25,5 mm und einen Fassungsscheibenwinkel von 0° definiert sein.
Ein weiteres Beispiel für eine Standardtragebedingung, die mehr für jüngere Träger angepasst ist, kann durch einen pantoskopischen Winkel von 0°, einen Abstand von der Hornhaut zur Linse von 12 mm, einen Abstand von der Pupille zur Hornhaut von 2 mm, einen Abstand von dem CRE zur Pupille von 11,5 mm, einen Abstand von dem CRE zur Linse von 25,5 mm und einen Fassungsscheibenwinkel von 0° definiert sein.
Die zentrale Zone kann den optischen Mittelpunkt der optischen Linse umfassen und eine charakteristische Abmessung von größer als 4 mm - entsprechend +/- 8° peripherem Winkel auf der Netzhautseite, und kleiner als 22 mm, entsprechend +/- 44° peripherem Winkel auf der Netzhautseite, beispielsweise kleiner als 20 mm, entsprechend +/- 40° peripherem Winkel auf der Netzhautseite, aufweisen. Die charakteristische Abmessung kann ein Durchmesser oder die Haupt- oder Nebenachsen einer ellipsenförmigen zentralen Zone sein.
Der Brechkraftbereich 12 kann außerdem mindestens eine zweite Brechkraft Pp umfassen, die sich von der im verordneten Brechkraft Px unterscheidet. Im Sinne der Offenbarung werden die beiden Brechkräfte als unterschiedlich angesehen, wenn die Differenz der beiden Brechkräfte größer oder gleich 0,25 D, beispielsweise größer als 0,5 D ist.
Wenn die Brechkraft Px zur Kompensation einer Kurzsichtigkeit des Auges des Trägers verordnet wird, kann die zweite Brechkraft Pp größer als die Brechkraft Px sein.
Wenn die Brechkraft Px zur Kompensation einer Weitsichtigkeit des Auges des Trägers verordnet wird, kann die zweite Brechkraft Pp kleiner als die Brechkraft Px sein.
Der Brechkraftbereich 12 kann eine kontinuierliche Variation des Brechwerts umfassen. Zum Beispiel kann der Brechkraftbereich eine Gleitsichtauslegung aufweisen. Die optische Auslegung des Brechkraftbereichs kann ein Montagekreuz umfassen, wo der Brechwert negativ ist, und eine erste Zone, die sich in die Schläfenseite des Brechkraftbereichs erstreckt, wenn das Linsenelement von einem Träger getragen wird. In der ersten Zone nimmt der Brechwert in Richtung auf die Schläfenseite zu und auf der Nasenseite der Linse ist der Brechwert der ophthalmischen Linse im Wesentlichen der gleiche wie an dem Montagekreuz. Eine solche optische Auslegung ist in WO2016/107919 ausführlicher offenbart.
Alternativ kann die Brechkraft im Brechkraftbereich 12 mindestens eine Unstetigkeit umfassen.
Wie es in den 1 bis 3 zu sehen ist, umfasst die optische Linse 10 eine Vielzahl von optischen Elementen 14 und eine Zone von Interesse 20, die eine Vielzahl der optischen Elemente 14 umfasst.
Mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 80% der, beispielsweise die gesamte Oberfläche des optischen Elements 10 kann von mindestens einer Schicht eines Beschichtungselements bedeckt sein. Die mindestens eine Schicht eines Beschichtungselements kann Merkmale umfassen, die aus der aus kratzfesten, Antireflexions-, Anti-Schmutz-, Anti-Staub- UV30-Filtrations-, Blaulichtfiltrations- und Anti-Abriebsmerkmalen bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
Die Schicht eines Beschichtungselements kann mithilfe beliebiger bekannter Techniken bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die Beschichtungsschicht mit einem Tauchverfahren bereitgestellt werden, wobei die optische Linse gleichzeitig eine Beschichtungsschicht auf jeder Oberfläche erhält.
Die optischen Elemente weisen eine transparente optische Funktion auf, die ein Bild nicht auf die Netzhaut des Auges des Trägers fokussiert, wenn die optische Linse unter Standardtragebedingungen getragen wird.
Wenn der Träger das Linsenelement trägt, beispielsweise unter Standardtragebedingungen, werden mit anderen Worten Lichtstrahlen, die durch die Vielzahl von optischen Elementen dringen, nicht auf der Netzhaut des Auges des Trägers fokussiert. Die optischen Elemente können beispielsweise vor und/oder hinter der Netzhaut des Auges des Trägers fokussieren.
Wenn ein Bild nicht auf die Netzhaut des Trägers fokussiert wird, erlaubt dies auf vorteilhafte Weise die Erzeugung eines Steuersignals, das das Fortschreiten anomaler Brechkräfte, wie Kurzsichtigkeit oder Weitsichtigkeit, des Auges der Person, die das Linsenelement trägt, unterdrückt, verringert oder mindestens verlangsamt.
Im Sinne der Offenbarung wird angenommen, dass ein optisches Element eine transparente optische Funktion aufweist, wenn das optische Element weniger als 50%, beispielsweise weniger als 80%, beispielsweise weniger als 95% des Lichts über dem sichtbaren Spektrum, d. h. 380 nm bis 750 nm, absorbiert.
Jedes optische Element 14 innerhalb der Zone von Interesse 20 trägt eine zylindrische Komponente auf seiner Oberfläche.
Die Zone von Interesse beträgt mindestens 50 mm², beispielsweise mindestens 75 mm² und die Standardabweichung der Orientierungen der Zylinderachse jedes in der Zone von Interesse umfassten optischen Elements ist kleiner als oder gleich 15° bezüglich einer gemeinsamen vorgegebenen Richtung, beispielsweise kleiner als oder gleich 10° bezüglich einer gemeinsamen vorgegebenen Richtung.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Zone von optischem Interesse den optischen Mittelpunkt der optischen Linse und beträgt mindestens 150 mm², beispielsweise mindestens 500 mm². Die Zone von optischem Interesse kann eine kreisförmige Zone sein, die auf den optischen Mittelpunkt der optischen Linse zentriert ist.
Beispielsweise ist die Zone von optischem Interesse eine kreisförmige Zone, die auf den optischen Mittelpunkt der optischen Linse zentriert ist, mit einem Radius von größer als oder gleich 15 mm, beispielsweise größer als oder gleich 20 mm, beispielsweise größer als oder gleich 25 mm. Die Zone von optischem Interesse kann mindestens 700 mm², beispielsweise mindestens 1250 mm² betragen und sie beträgt beispielsweise mindestens 1900 mm².
Das Vorhandensein einer kontrollierten Zylinderorientierung jedes der optischen Elemente verbessert auf vorteilhafte Weise die Qualität des Sehvermögens und die Qualität der die Kurzsichtigkeit oder Weitsichtigkeit verlangsamenden Funktion der optischen Linse.
Wie es in den 1 und 3 zu sehen ist, umfasst die Zone von Interesse mindestens 10 optische Elemente, beispielsweise mindestens 20 optische Elemente, beispielsweise mindestens 20 optische Elemente, beispielsweise mindestens 200 optische Elemente, beispielsweise mindestens 700 optische Elemente, mit einer transparenten optischen Funktion, die ein Bild nicht auf die Netzhaut des Auges des Trägers fokussiert, wenn das Linsenelement unter Standardtragebedingungen getragen wird.
Gemäß einer Ausführungsform können mindestens 50% der, vorzugsweise mindestens 80% der, bevorzugter alle optischen Elemente 14, beispielsweise unter Standardtragebedingungen dazu ausgelegt sein, auf eine andere Stelle als auf die Netzhaut des Trägers zu fokussieren. Mit anderen Worten kann die Vielzahl von optischen Elementen dazu ausgelegt sein, vor und/oder hinter der Netzhaut des Auges des Trägers zu fokussieren. Die optische Funktion der optischen Elemente kann unter Standardtragebedingungen und unter Berücksichtigung üblicher Augenmodelle, beispielsweise eines Atchison-Augenmodells, definiert werden.
Mindestens 50% der, vorzugsweise mehr als 80% der, beispielsweise alle optischen Elemente 14 weisen eine Form auf, die dafür ausgelegt ist, vor der Netzhaut des Auges der Person eine Kaustik zu schaffen. Mit anderen Worten ist dieses optische Element so ausgelegt, dass sich jede Abschnittsebene, in welcher der Lichtfluss, falls vorhanden, konzentriert wird, vor der Netzhaut des Auges der Person befindet, wenn die Person das Linsenelement unter Standardsehbedingungen trägt.
Mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 80% der, beispielsweise alle optischen Elemente, die in der Zone von Interesse enthalten sind, weisen einen absoluten Wert der Zylinderstärke von größer als oder gleich 0,1 D, beispielsweise größer als oder gleich 0,2 D auf. Der absolute Wert der Zylinderstärke ist der Wert der Zylinderstärke des optischen Elements selbst, wobei dieser Wert entweder positiv oder negativ ist.
Mit anderen Worten weisen mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 80% der, beispielsweise alle optischen Elemente, die in der Zone von Interesse enthalten sind, einen absoluten Wert der Zylinderstärke von größer als oder gleich - 0,1 D, beispielsweise größer als oder gleich - 0,2 D, beispielsweise kleiner als gleich -0,5 D und kleiner als oder gleich 0,1 D, beispielsweise kleiner als oder gleich 0,2 D, beispielsweise kleiner als oder gleich 0,5 D auf.
Gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung sind mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 80% der, beispielsweise alle optischen Elemente refraktive Mikrolinsen, beispielsweise asphärische Mikrolinsen, und mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 80% der, beispielsweise alle optischen Elemente der optischen Linse weisen einen absoluten Wert der Zylinderstärke von größer als oder gleich 0,1 D, beispielsweise größer als oder gleich 0,2 D auf.
Der absolute Wert der Zylinderstärke ist der Wert der Zylinderstärke des optischen Elements selbst, wobei dieser Wert entweder positiv oder negativ ist.
Mit anderen Worten sind mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 80% der, beispielsweise alle optischen Elemente refraktive Mikrolinsen, beispielsweise asphärische Mikrolinsen, und mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 80% der, beispielsweise alle optischen Elemente der optischen Linse weisen einen absoluten Wert der Zylinderstärke von größer als oder gleich -0,1 D, beispielsweise größer als oder gleich - 0,2 D, beispielsweise kleiner als gleich -0,5 D und kleiner als oder gleich 0,1 D, beispielsweise kleiner als oder gleich 0,2 D, beispielsweise kleiner als oder gleich 0,5 D auf.
Wie bekannt ist, kann eine minimale Krümmung CURVmin an einem beliebigen Punkt auf einer asphärischen Oberfläche durch die folgende Formel definiert werden: $C U R V_{min} = \frac{1}{R_{max}},$
, wobei Rmax der lokale maximale Krümmungsradius ausgedrückt in Metern ist und CURVmin in Dioptrien ausgedrückt wird.
Auf ähnliche Weise kann eine maximale Krümmung CURVmax an einem beliebigen Punkt auf einer asphärischen Oberfläche durch die folgende Formel definiert werden: $C U R V_{max} = \frac{1}{R_{min}},$
wobei Rmin der lokale minimale Krümmungsradius ausgedrückt in Metern ist und CURVmax in Dioptrien ausgedrückt wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn die Oberfläche lokal sphärisch ist, der lokale minimale Krümmungsradius Rmin und der lokale maximale Krümmungsradius Rmax gleich sind und dementsprechend sind die minimale und die maximale Krümmung CURVmin und CURVmax auch identisch. Wenn die Oberfläche asphärisch ist, sind der lokale minimale Krümmungsradius Rmin und der lokale maximale Krümmungsradius Rmax verschieden.
Aus diesen Ausdrücken der minimalen und maximalen Krümmung CURVmin und CURVmax können die minimale und maximale Sphäre, die mit SPHmin und SPHmax bezeichnet werden, gemäß der Art der betrachteten Oberfläche abgeleitet werden.
Wenn die betrachtete Oberfläche die objektseitige Oberfläche ist (auf die auch als Vorderseite Bezug genommen wird), lauten die Ausdrücke folgendermaßen: $S P H_{min} = (n - 1) * C U R V_{min} = \frac{n - 1}{R_{max}} {und SPH}_{max} = (n - 1) * C U R V_{max} = \frac{n - 1}{R_{min}}$
wobei n der Brechungsindex des Bestandteilmaterials der Linse ist.
Wenn die betrachtete Oberfläche eine augapfelseitige Oberfläche ist (auf die auch als Rückseite Bezug genommen wird), lauten die Ausdrücke folgendermaßen: $S P H_{min} = (1 - n) * C U R V_{min} = \frac{1 - n}{R_{max}} und S P H_{max} = (1 - n) * C U R V_{max} = \frac{1 - n}{R_{min}}$
wobei n der Brechungsindex des Bestandteilmaterials der Linse ist.
Wie wohlbekannt ist, kann eine mittlere Sphäre SPHmean an einem beliebigen Punkt auf einer asphärischen Oberfläche auch durch die folgende Formel definiert werden: $S P H_{M i t t e l} = \frac{1}{2} (S P H_{min} + S P H_{max})$
Der Ausdruck der mittleren Sphäre ist daher abhängig von der betrachteten Oberfläche:

- wenn die Oberfläche die objektseitige Oberfläche ist, $S P H_{M i t t e l} = \frac{n - 1}{2} (\frac{1}{R_{min}} + \frac{1}{R_{max}})$
- wenn die Oberfläche eine augapfelseitige Oberfläche ist, $S P H_{M i t t e l} = \frac{1 - n}{2} (\frac{1}{R_{min}} + \frac{1}{R_{max}})$
- Ein Zylinder CYL wird auch durch die Formel CYL = |SPH_max - SPH_min| definiert.

Die Eigenschaften einer beliebigen asphärischen Fläche der Linse können durch die lokalen mittleren Sphären und Zylinder ausgedrückt werden.
Für eine asphärische Oberfläche kann außerdem eine lokale Zylinderachse γ_AX definiert werden. 4 stellt die Astigmatismusachse γ dar, wie sie in der TABO-Konvention definiert wird und 5 stellt die Zylinderachse γ_AX in einer Konvention dar, die dafür definiert ist, eine asphärische Oberfläche zu charakterisieren.
Die Zylinderachse γ_AX ist der Winkel der Ausrichtung der maximalen Krümmung CURVmax in Bezug auf eine Bezugsachse und in der gewählten Rotationsrichtung. Bei der oben definierten Konvention ist die Bezugsachse horizontal (der Winkel dieser Bezugsachse ist 0°) und die Rotationsrichtung ist für jedes Auge gegen den Uhrzeigersinn, wenn der Träger angesehen wird (0°≤γ_AX≤180°). Ein Achsenwert für die Zylinderachse γ_AX von +45° stellt daher eine Achse dar, die schräg ausgerichtet ist und die sich, wenn der Träger angesehen wird, von dem Quadranten, der oben rechts liegt, zu dem Quadranten erstreckt, der unten links liegt.
Mindestens eine Teil der, beispielsweise mehr als 50%, vorzugsweise alle optischen Elemente 14 können Mikrolinsen mit einer Konturform sein, die in einem Kreis mit einem Durchmesser von größer als oder gleich 0,2 mm, beispielsweise größer als oder gleich 0,4 mm, beispielsweise größer als oder gleich 0,6 mm, beispielsweise größer als oder gleich 0,8 mm und kleiner als oder gleich 2,0 mm, beispielsweise kleiner als oder gleich 1,0 mm umschrieben werden können.
Beispielsweise ist der Bereich jedes optischen Elements größer als oder gleich 0,4 mm² und kleiner als oder gleich 5 mm², beispielsweise kleiner als oder gleich 4 mm².
Das Verhältnis der Gesamtfläche der optischen Elemente bezüglich der Gesamtfläche der Oberfläche der optischen Linse kann größer als oder gleich 20% und kleiner als oder gleich 80% sein.
Wie es in 2 zu sehen ist, kann mindestens ein Teil der, beispielsweise alle optischen Elemente 14 sich auf der Vorderseite der optischen Linse befinden. Die Vorderseite des Linsenelements entspricht der Objektseite F1 des dem Objekt zugewandten Linsenelements.
Mindestens ein Teil der, beispielsweise alle optischen Elemente 14 können sich auf der Rückseite der optischen Linse befinden. Die Rückseite des Linsenelements entspricht der Augenseite F2 des dem Auge zugewandten Linsenelements.
Mindestens ein Teil der, beispielsweise alle optischen Elemente 14 können sich zwischen der Vorderseite und der Rückseite der optischen Linse befinden, beispielsweise wenn das Linsenelement zwischen zwei Linsensubstraten eingekapselt ist. Vorteilhafterweise stellt es einen besseren Schutz für die optischen Elemente bereit.
Für jede kreisförmige Zone, die einen Radius aufweist, der zwischen 2 und 4 mm liegt, umfassend einen geometrischen Mittelpunkt, der sich in einem Abstand von dem optischen Mittelpunkt der optischen Linse befindet, welcher größer als der oder gleich dem Radius + 5 mm ist, kann das Verhältnis zwischen der Summe der Bereiche der optischen Elemente 14, die sich innerhalb der kreisförmigen Zone befinden, und dem Bereich der kreisförmigen Zone zwischen 20 % und 70 % liegen.
Die optischen Elemente können willkürlich auf dem Linsenelement verteilt sein.
Alternativ und wie es in 1 zu sehen ist, können die optischen Elemente 14 entlang einer Vielzahl von konzentrischen Ringen organisiert sein. Die konzentrischen Ringe von optischen Elementen können ringförmige Ringe sein.
Auf vorteilhafte Weise stellt eine solche Konfiguration ein hervorragendes Gleichgewicht zwischen der Verlangsamung der anomalen Refraktion des Auges des Trägers und den Sehleistungen oder dem Komfort des Trägers bereit.
Die optische Linse kann optische Elemente umfassen, die in mindestens zwei konzentrischen Ringen, bevorzugt in mehr als 5 und besonders bevorzugt in mehr als 10 konzentrischen Ringen angeordnet sind. Die optischen Elemente können zum Beispiel in 11 konzentrischen Ringen angeordnet sein, die auf den optischen Mittelpunkt der Linse zentriert sind.
Die konzentrischen Ringe der optischen Elemente können eine Durchmesser von größer als oder gleich 9,0 mm und kleiner als oder gleich 60 mm aufweisen.
Der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden konzentrischen Ringen aus optischen Elementen kann größer als oder gleich 0,5 mm, beispielsweise größer als oder gleich 2 mm sein, wobei der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden konzentrischen Ringen definiert wird durch die Differenz zwischen dem Außendurchmesser eines ersten konzentrischen Rings und dem Innendurchmesser eines zweiten konzentrischen Rings, wobei der zweite konzentrische Ring näher an der Peripherie des Linsenelements liegt.
Gemäß einer Ausführungsform sind die optischen Elemente in einem konzentrischen Ring angeordnet und mindestens 60% der, beispielsweise mindestens 75% der, beispielsweise mindestens 90% der, beispielsweise alle optischen Elemente weisen eine radiale oder orthoradiale Orientierung der Zylinderachse auf.
Beispielsweise weisen mindestens 60% der, beispielsweise mindestens 75% der, beispielsweise mindestens 90% der, beispielsweise alle optischen Elemente eine Abweichung der Orientierung ihrer Zylinderachse auf, wobei die lokale radiale oder orthoradiale Richtung bezüglich des optischen Mittelpunkts der optischen Linse kleiner als oder gleich 5°, beispielsweise kleiner als oder gleich 2° ist.
Der Durchmesser aller optischen Elemente auf einem konzentrischen Ring des Linsenelements kann identisch sein. Beispielsweise weisen alle optischen Elemente auf dem Linsenelement einen identischen Durchmesser auf.
Die Zone von Interesse, in der die optischen Elemente einen kontrollierten Zylinder aufweisen, kann sich radial vom optischen Mittelpunkt der optischen Linse erstrecken.
Wie es in 1 zu sehen ist, wenn die optischen Elemente entlang mindestens 5 konzentrischer Ringe angeordnet sind und wobei die Zone von Interesse sich radial über mindestens 5 der konzentrischen Ringe erstreckt.
Alternativ befinden sich mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 80% der, beispielsweise alle optischen Elemente auf dem Linsenelement auf einem Netz, beispielsweise einem strukturierten Netz. Das strukturierte Netz kann ein quadratisches Netz oder ein sechseckiges Netz oder ein dreieckiges Netz oder ein achteckiges Netz oder ein wabenförmiges Netz sein. Alternativ kann die Netzstruktur ein willkürliches Netz sein, beispielsweise ein Voronoi-Netz.
3 zeigt eine Ausführungsform, wobei sich die optischen Elemente auf einem wabenförmigen Netz befinden.
Wie es in 3 zu sehen ist, kann die Zone von Interesse 20 den optischen Mittelpunkt der optischen Linse umfassen und beträgt mindestens 150 mm², beispielsweise mindestens 200 mm².
Obwohl sie in 3 mit einem wabenförmigen Netz dargestellt ist, kann die Zone von Interesse mindestens 150 mm² betragen, wobei die optischen Elemente unterschiedlich angeordnet sind.
Die Standardabweichung der Orientierungen der Zylinderachse der mindestens 50% der, beispielsweise mindestens 90% der, aller optischen Elemente kann kleiner als oder gleich 20° bezüglich einer gemeinsamen vorgegebenen Richtung sein, beispielsweise kleiner als oder gleich 15° bezüglich einer gemeinsamen vorgegebenen Richtung.
Mindestens 20% der, beispielsweise mindestens 40% der optischen Elemente können einen Orientierungsunterschied der Zylinderachse bezüglich einer gemeinsamen vorgegebenen Richtung von kleiner als oder gleich 5°, beispielsweise kleiner als oder gleich 2° aufweisen.
Die Offenbarung betrifft auch ein Verfahren zur Bestimmung der Zylinderorientierung der optischen Elemente einer optischen Linse gemäß der Offenbarung.
Dieses Verfahren erfordert zuerst die Messung der Oberfläche der optischen Linse. Solche Oberflächenmessungen können mit einem taktilen Oberflächenmessinstrument oder einem kontaktlosen Instrument durchgeführt werden.
Es können Oberflächenprofilometer, Koordinaten-Messmaschinen oder Kontaktlose 3D Optische Profilometer oder jede andere bekannte Oberflächenmessvorrichtung verwendet werden.
Es kann ein lokaler oder globaler Bereich gemessen werden, je nach verwendeter Technologie. Einige Optionen können zum Messen eines größeren Bereichs verwendet werden, wie etwa rechteckiges oder kreisförmiges Stitching. Das Ziel ist die Messung optischer Elemente mindestens über die Zone von Interesse.
Es können die Oberseite der optischen Linse oder die Oberfläche unter der/den Beschichtungsschicht(en) oder sogar optische Elemente, die zwischen der Vorderseite und der Rückseite der optischen Linse eingekapselt sind, gemessen werden. Beispielsweise kann die Oberfläche der optischen Elemente mit Interferometrie gemessen werden. In einem solchen Fall sollte der Index der Beschichtungsschicht(en) bekannt sein, um die Höhe zu kompensieren und die wahre Oberfläche daraus abzuleiten.
Der zweite Schritt des Verfahrens ist die Entfernung der Form des Brechkraftbereichs der optischen Linse. Die Form des Brechkraftbereichs sollte vor jedem weiteren metrologischen Vorgang entfernt werden. Dieser Schritt kann mithilfe einer beliebigen bekannten Standardlösung zur Analyse von Profilometrie- und Topographie-Daten durchgeführt werden.
Die Form des Brechkraftbereichs ist üblicherweise eine umlaufende Form (Zylinder, Sphäre), die dem Rezept des Auges des Trägers entspricht. Der Metrologe soll eine Anpassung oder eine Formentfernung durchführen, bevor er mit der Berechnung der Oberflächenbedingungsparameter fortfährt. Der Vorgang umfasst die Modellierung einer Form und deren Assoziation mit den Messpunkten, um dann die Form zu subtrahieren und eine flache Oberfläche zu erhalten. Es kann nützlich sein, die natürliche Form durch eine sphärische Gleichung, durch eine komplexe Polynomgleichung, durch Filterung oder durch einen komplexen Algorithmus, der ein Zernike-Polynom verwendet, zu entfernen.
Wenn der Basisradius nicht bekannt ist, kann er mit dem Verfahren der kleinsten Quadrate berechnet werden. Dies ist ein Standardvorgang in der Regressionsanalyse zur Annäherung an die Lösung überbestimmter Systeme durch Minimierung der Summe der Quadrate der Reste in den Ergebnissen jeder einzelnen Gleichung.
Die gleiche Vorgehensweise kann mit einem Polynom mit einer Power von höher als 3 verwendet werden. Ein alternatives Verfahren ist die Definition einer Anpassungsfläche basierend auf einem klassischen Teilsatz von orthogonalen Zemike-Polynomen.
Zur Bestimmen des besten Verfahrens oder der besten Reihenfolge der Annäherung können mehrere statistische Parameter als Hinweis verwendet werden: RMS Quadratisches Mittel, mittlere Rauheit, Ebenheitsabweichung des Bereichs.
Der dritte Schritt dient der Erzeugung eines Clustering mit den optischen Elementen zur Durchführung der Analyse.
Mindestens drei Verfahren können verwendet werden:

◯ Steigungsfilterungsverfahren, oder
◯ Höhen-Clip-Verfahren, oder
◯ Histogrammverfahren.

Das Steigungsfilterungsverfahren besteht aus der Filterung oder Entfernung von Daten basierend auf ihrer Steigung oder dem Winkel, gebildet von einem Pixel zu den umgebenden Pixeln.
Das Höhen-Clip-Verfahren besteht aus der Entfernung von Daten basierend auf einer Funktion der Höhe in Bezug auf eine ausgewählte Referenz.
Das Histogrammverfahren besteht aus der Entfernung von Daten basierend auf einer Funktion der Höhe in Bezug auf ein Höhenhistogramm.
Der vierte Schritt ist die Bestimmung des Zylinders der optischen Elemente mithilfe orthogonaler Zernike-Polynome.
Der Zernike-Polynom-Ausdruck ist für Fachleute auf dem Gebiet wohlbekannt. Beispielsweise ist der Polynom-Ausdruck wie folgt definiert: $Z (r, θ) = C_{0}^{0} + \sum_{n = 1}^{\infty} [\sum_{m = 0}^{n} C_{n}^{m} . N_{n}^{m} . R_{n}^{| m |} (r) . c o s (m θ) + \sum_{m = n}^{- 1} C_{n}^{m} . N_{n}^{m} . R_{n}^{| m |} (r) . s i n (| m | θ)]$
Wobei r die radiale Koordinate im Bereich von 0 bis 1 ist, θ die Azimutkomponente im Bereich von 0 bis 2n ist, $C_{n}^{m}$
die individuellen Polynom-Koeffizienten definieren, $N_{n}^{m}$
der entsprechende Normalisierungsfaktor ist, und $R_{n}^{m} (r)$
das unten definierte radiale Polynom ist. Der Index n beschreibt die höchste Power (Ordnung) des radialen Polynoms, und der Index m beschreibt die azimutale Frequenz der sinusförmigen Komponente.
Die radialen Funktionen erfüllen die Orthogonalitätsbeziehung: $\int_{0}^{1} R_{n}^{m} (r) . R_{n}^{m} (r) . r . d r = \frac{1}{2 (n + 1)} . δ_{n n'} . R_{n}^{m} (1)$
und sind normalisiert, so dass $R_{n}^{m} (1) = 1$
Orthogonalität ist nur in Abwesenheit von Regionen „ohne Daten“ im Einheitskreis erfüllt. Nützlich für die Transformation zwischen polaren und kartesischen Koordinatensystemen sind die folgenden Beziehungen: $r = \sqrt{x^{2} + y^{2}}, θ = t a n^{- 1} (y / x), x = r c o s (θ), and y = r s i n (θ)$
Alternativ kann Gleichung (1) durch gerade und ungerade Polynome ausgedrückt werden: $Z (r, θ) = C_{0}^{0} + \sum_{n = 1}^{\infty} [\sum_{m = 0}^{n} C_{n}^{m}, Z_{n}^{m} (r, θ)] + \sum_{n = 1}^{\infty} [\sum_{m = 1}^{n} C_{n}^{- m} . Z_{n}^{- m} (r, θ)]$
wobei die geraden Polynome gegeben sind durch: $Z_{n}^{m} (r, θ) = N_{n}^{m} . R_{n}^{m} (r) . cos (m θ)$
und die ungeraden Polynome gegeben sind durch: $Z_{n}^{- m} (r, θ) = N_{n}^{m} . R_{n}^{m} (r) . sin (m θ)$
Das radiale Polynom kann im Allgemeinen geschrieben werden als: $R_{n}^{| m |} (r) = {\begin{matrix} \sum_{s = 0}^{\frac{n - | m |}{2}} \frac{{(- 1)}^{s} (n - s)!}{s! (\frac{n + | m |}{2} - s)! (\frac{n - | m |}{2} - s)!} r^{n - 2 s}; & f o r, n - | m | g e r a d e \\ 0; & f \ddot{u} r n - | m | u n g e r a d e \end{matrix}}$
Während der Normalisierungsfaktor definiert ist als: $N_{n}^{m} = {\begin{matrix} 1; f \ddot{u} r n i c h t - n o r m a l i s i e r t e n P V - K o e f f i z i e n t e n \\ \sqrt{\frac{2 (n + 1)}{1 + δ_{m 0}}}; f \ddot{u} r n o r m a l i s i e r t e n P V - K o e f f i z i e n t e n \end{matrix}}$
wobei δ_m0 Kronecker Deltafunktion: $δ_{m 0} = {\begin{matrix} 1; f \ddot{u} r m = 0 \\ 0; f \ddot{u} r m \neq 0 \end{matrix}}$
Unter RMS-Normalisierung sind die Polynome orthonormal und die Summe in Quadratur des Anpassungskoeffizienten gleicht der Energie der angepassten Funktion.
Die Zylinderstärke basierend auf Zernike-Polynomen ist eine Wellenfront-Aberration dritter Ordnung, wobei die Strahlen in zwei orthogonalen Achsen nicht auf die gleiche Ebene fokussieren. Zernike-Polynome werden zur Berechnung von Seidel-Resultaten verwendet, und mindestens 9 Zernike-Terme müssen analysiert werden, um dieses Resultat anzuzeigen.
Der Zylinderwinkel basierend auf Zernike-Polynomen ist der Winkel im Instrumentkoordinatensystem, bei dem Astigmatismus auftritt. Der Bereich der Werte beträgt ±90°. Zernike-Polynome werden zur Berechnung von Seidel-Resultaten verwendet, und mindestens 9 Zernike-Terme müssen analysiert werden, um das Resultat anzuzeigen. $Zylinderwinkel = 0.5 arctan ({Coef}_{2, - 2} / {Coef}_{2,2})$
Die Transformation von Zernike- in Seidel-Resultate von µm in Dioptrien ist für Fachleute bekannt und wird beispielsweise in Band 5, Seite 110 von „Encyclopedia of Modem Optics" Zweite Ausgabe, veröffentlicht von Elsevier Ltd. in 2018 offenbart.
Die Messung der Mikrolinsen über die gesamte Fläche der optischen Linse kann mit der derzeit verfügbaren Messvorrichtung kompliziert sein. Die Offenbarung betrifft außerdem ein Verfahren zur Messung der gesamten Fläche der optischen Linse unter Verwendung einer derzeit verfügbaren Interferometrievorrichtung.
Die Interferometrievorrichtung kann die Form, Welligkeit, Rauheit der Oberfläche der optischen Linse und insbesondere der optischen Elemente mit einer Technik messen, die die Interferenz überlagerter Wellen zum Extrahieren von Informationen zur Höhe (x, y, z Daten) verwendet.
In Kombination mit einem X, Y motorisiertem Tisch und Stitching-Verfahren kann das Maß verlängert werden, größer als das Feld des anfänglichen Objektivs.
Aufgrund der Einschränkungen der Steigung je nach Objektiv kann nur ein Teil des optischen Elements gemessen werden, der sich radial von der Mitte zur Peripherie der optischen Linse erstreckt. Dies erlaubt die Messung über eine Zone von Interesse, die sich radial vom optischen Mittelpunkt der optischen Linse erstreckt.
Es kann jedoch nicht über einen Kreis gemessen werden, beispielsweise über einen Ring von Mikrolinsen wie in 1 gezeigt.
Mit einem rotierenden Tisch, der auf der Messvorrichtung eingerichtet ist, kann jede Mikrolinse gemäß der Rotationsstellung gemessen werden. Mit einem elementaren mathematischen Prozess kann die reale x,y-Position jedes Bildes berechnet werden und das endgültige Ergebnis durch Stitching fixiert werden, um Messungen über einen vollständigen Ring von Mikrolinsen zu erhalten.
Die meisten Messvorrichtungen verwenden die x,y-Position jedes Einzelbildes zur Berechnung des endgültigen Stitching, weil die Genauigkeit besser als bei Verwendung der üblichen Daten für jedes Einzelbild ist. Am Ende kann die gesamte Struktur optischer Elemente gemessen werden, beispielsweise die 11 Ringe von optischen Elementen, wie es in 1 zu sehen ist.
Dieses Verfahren steht auch zur Messung optischer Elemente, die eingekapselt sind, d. h. sich zwischen der Vorderseite und der Rückseite der optischen Linse oder unter einer Beschichtung befinden, zur Verfügung.
Die Offenbarung ist oben mithilfe von Ausführungsformen ohne Beschränkung des allgemeinen erfinderischen Konzepts beschrieben worden. Viele weitere Modifikationen und Variationen sind für den Fachmann unter Bezugnahme auf die oben erwähnten veranschaulichenden Ausführungsformen offensichtlich, die nur als Beispiele angegeben sind und die nicht als Einschränkung des Umfangs der Offenbarung zu verstehen sind, der allein durch die angefügten Ansprüche bestimmt wird.
In den Ansprüchen schließt das Wort „umfassen“ keine weiteren Elemente oder Schritte aus und der unbestimmte Artikel „ein“, „eine“ oder „eines“ schließt eine Mehrzahl nicht aus. Die reine Tatsache, dass verschiedene Merkmale in gegenseitig unterschiedlichen Unteransprüchen wiedergegeben werden, bedeutet nicht, dass eine Kombination dieser Merkmale nicht vorteilhaft verwendet werden kann. Jegliche Bezugszeichen in den Ansprüchen sollten nicht als Beschränkung des Schutzumfangs der Offenbarung aufgefasst werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2016/107919 [0044]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Band 5, Seite 110 von „Encyclopedia of Modem Optics“ Zweite Ausgabe, veröffentlicht von Elsevier Ltd. in 2018 [0126]

Claims

Optische Linse, die von einem Träger getragen werden soll, umfassend: - einen Brechkraftbereich mit einer Brechkraft, die auf einem Rezept für das besagte Auge des Trägers basiert; - eine Vielzahl von optischen Elementen mit einer transparenten optischen Funktion ohne Fokussierung eines Bildes auf die Netzhaut des Auges des Trägers, wenn die optische Linse unter Standardtragebedingungen getragen wird, - eine Zone von Interesse, umfassend eine Teilgruppe der optischen Elemente, wobei jedes optische Element in der Teilgruppe eine Zylinderkomponente auf seiner Oberfläche trägt, wobei die Zone von Interesse den optischen Mittelpunkt der optischen Linse umfasst und mindestens 500 mm² beträgt, und die Standardabweichung der Orientierungen der Zylinderachse jedes in der Zone von Interesse umfassten optischen Elements kleiner als oder gleich 15° bezüglich einer gemeinsamen vorgegebenen Richtung ist, mindestens 50% der optischen Elemente auf einem strukturierten Netz angeordnet sind, wobei das strukturierte Netz ein quadratisches Netz oder ein wabenförmiges Netz oder ein dreieckiges Netz oder ein achteckiges Netz ist.
Optische Linse nach Anspruch 1, wobei die Zone von Interesse mindestens 200 optische Elemente umfasst, die eine transparente optische Funktion ohne Fokussierung eines Bildes auf die Netzhaut des Auges des Trägers aufweist, wenn die optische Linse unter Standardtragebedingungen getragen wird.
Optische Linse nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens 50% der optischen Elemente eine optische Funktion aufweisen, die ein Bild auf eine andere Stelle als auf die Netzhaut des Auges der Person fokussiert, wenn die optische Linse unter Standardtragebedingungen getragen wird.
Optische Linse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens 50% der optischen Elemente einen absoluten Wert der Zylinderstärke von größer als oder gleich 0,1 D aufweisen.
Optische Linse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine Teil der Vorderseite oder der Rückseite der optischen Linse mindestens eine Schicht mindestens eines Beschichtungselements umfasst, das mindestens einen Teil der Oberflächen bedeckt, auf denen die optischen Elemente platziert sind.
Optische Linse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich mindestens 50% der optischen Elemente auf einer der Oberflächen der optischen Linse befinden.
Linsenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens 50% der optischen Elemente refraktive Mikrolinsen sind.
Optische Linse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Zone von Interesse radial vom optischen Mittelpunkt der optischen Linse erstreckt.
Optische Linse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zone von Interesse den optischen Mittelpunkt der optischen Linse umfasst und mindestens 1250 mm² beträgt.
Optische Linse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Standardabweichung der Orientierungen der Zylinderachse der mindestens 50% der optischen Elemente kleiner als oder gleich 20° bezüglich einer gemeinsamen vorgegebenen Richtung beträgt.
Optische Linse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens 20% der optischen Elemente einen Orientierungsunterschied der Zylinderachse bezüglich einer gemeinsamen vorgegebenen Richtung von kleiner als oder gleich 5° aufweisen.
Optische Linse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis der Gesamtfläche der optischen Elemente bezüglich der Gesamtfläche der Oberfläche der optischen Linse größer als oder gleich 20% und kleiner als oder gleich 80% ist.
Optische Linse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die optische Linse ein geschliffenes oder ungeschliffenes Brillenglas ist.
Optische Linse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Bereich jedes optischen Elements größer als oder gleich 0.4 mm² und kleiner als oder gleich 5 mm² beträgt.
Optische Linse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die optische Linse einen Bereich aufweist, auf dem sich keine optischen Elemente befinden, die auf den optischen Mittelpunkt der Linse zentriert sind und einen Radius von größer als oder gleich 7 mm und kleiner als oder gleich 15 mm aufweisen.