(詳細な説明)
以下の開示は、提供される主題の異なる特徴を実施するための、多くの異なる実施形態、または実施例を提供する。以下、本開示を簡略化するために、構成要素と配置の具体例を説明する。もちろん、これらは単なる例であって、限定することを意図したものではない。さらに、本開示では、様々な例で参照数字および/または文字を繰り返すことがある。この繰り返しは、単純化と明確化の目的のためであり、それ自体が議論されている様々な実施形態および/または構成の間の関係を決定づけるものではない。
詳細な説明で使用されている主題の見出しは、読者の参照を容易にするために含まれており、本開示または特許請求の範囲全体で見られる主題を限定するために使用されるべきではない。主題の見出しは、クレームの範囲やクレームの限定を解釈する際に使用されるべきではない。
本開示で使用されている「約」という用語は、「おおよその」または「おおよそ」という用語と互換性があると理解される。
本開示で使用されている「備える」という用語およびその派生語(例えば、備える、備えている)は、それが言及している特徴を包含しているとみなされ、特段の記載または暗示がない限り、追加の特徴の存在を排除することを意味しない。
本開示で使用されている「近視」または「近視性」という用語は、すでに近視性であるか、近視性になる前であるか、または近視性に向かって進行している屈折疾患の眼を指すことを意図している。
本開示で使用されている「ストップ信号」という用語は、眼の成長および/または眼の屈折疾患を減速、停止、後退、防止、または抑制することを容易にする可能性のある光信号を意味している。
本開示で使用されている「眼用レンズ」という用語は、眼鏡レンズまたはコンタクトレンズの1つ以上を含むことを意図している。いくつかの実施形態では、眼用レンズは、ベースレンズを含んでもよい。また、ベースレンズに貼り付けたり、付着させたり、ベースレンズと併用するように設計されたフィルム、またはシート、またはコーティングの1つ以上を含んでもよい。
本開示で使用されている「眼鏡レンズ」という用語は、レンズブランク、半完成品、完成品、または実質的に完成した眼鏡レンズを含むことを意図している。
本開示で使用されている「光変調セル」という用語は、屈折型または回折型、または屈折型と回折型の組み合わせの光学素子(例えば、レンズレット、屈折レンズ、フレネル型レンズ、または回折エシェット、回折格子、回折アヌーリ、または振幅マスク、二値振幅マスク、位相マスク、キノホルム、二値位相マスクなどの位相変調マスク、またはメタ表面やナノ構造などの位相変更面など)であって、円、楕円、半円、六角形、正方形、円筒、またはその他の適切な形状であってもよい(またはそのような形状であってもよい)。光変調セルは、球状、非球状、多焦点、またはプリズム状であってもよく、光変調セルの直径は、約20μmから約3mmの範囲(例えば、約20μm、約50μm、約75μm、約100μm、約200μm、約250μm、約300μm、約400μm、約500μm、約600μm、約700μm、約750μm、約800μm、約900μm、約1mm、約1.5mm、約2mm、約2.5mm、および/または約3mm)であってもよい。光変調セルは、ゼロのパワーを有するか、またはパワーを有さなくともよいし、正のパワーまたは負のパワーを有していてもよいし、および/または複数のパワーを有していてもよい。光変調セルは、1つの焦点距離を有していてもよいし、1つ以上の焦点距離を有していてもよい。光変調セルの形状(または表面形状)は、凸型、平面(例えば、フラットまたは実質的にフラット)、凹型、または適切な形状の組み合わせであってもよい。光変調セルは、低次収差(非点収差)を有していてもよい。光変調セルは、垂直、水平、斜め、放射状、円周方向に、および/または、ランダム、クアジランダム、および/または、疑似ランダムに配置された非点収差の軸を有していてもよい。光変調セルは、球面収差、コマ、トレフォイル、テトラフォイルなどの高次収差の1つまたは複数の組み合わせを有していてもよい。光変調セルは、垂直、水平、斜め、放射状、円周方向に、および/または、ランダム、クアジランダム、および/または、疑似ランダムに配置された非回転高次収差(例えば、コマ、トレフォイル、テトラフォイルなど)の軸または子午線を有していてもよい。光変調セルは、眼用レンズの基材として、例えば、ベースレンズと同じ材料(例えば、同じ屈折率を有する)で構成されていてもよいし、眼用レンズの基材に対して材料および/または屈折率が異なっていてもよい。光変調セルは、サブトラクティブなまたは局所的なレンズ材料変更プロセスにおいて、例えばフェムト秒レーザなどのレーザによって生成されてもよい。また、複数の光変調セルは、光変調セルの生産効率を高めるために、マスクと組み合わせて形成されてもよい。光変調セルは、ベースレンズの前面または後面のいずれか一方または両方に形成または付着されてもよいし、ベースレンズに埋め込まれてもよいし、それらの組み合わせ(例えば、ベースレンズに埋め込まれた1つ以上の光変調セルと、1つ以上の表面に形成された1つ以上の光変調セル)で構成されてもよい。光変調セルは、レンズ表面のコーティングの一部として形成されてもよいし、レンズの製造工程(例えば成形工程)の一部として表面に転写されてもよい。光変調セルは収差があってもよく、例えば、光変調セルの一部または全体に非球面を用いて、光変調セル全体にわたってパワー変動、例えば球面収差またはその他の適切な光学収差を導入してもよい。光変調セルのパワーは、屈折力の測定に用いられる確立された技術および/または手順を用いて決定してもよく、または使用する材料の屈折率、厚さ、曲率、またはそれらの組み合わせに基づいて計算されてもよく、または他の適切な材料特性を用いて計算されてもよい。
本開示で使用される「多焦点」光変調セルという用語は、複数の焦点距離および/またはパワーを有する光変調セルを意味している。また、円柱型または非点収差型またはトーリック型の光変調セルを意味することもある。いくつかの実施形態では、多焦点光変調セルは、可変パワーを有する光変調セルと呼ばれることがある。
図1は、単焦点の眼用レンズと、その眼鏡レンズで矯正された近視眼の概略図である。図示されているように、眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)は眼の前に置かれ、眼の視力に影響を与える。図1において、眼用レンズ1(1aは側面図、1bは正面図)は、ほぼ均一なパワーを有しており、レンズ1の側面図で観察できるように、眼用レンズ1(例えば、眼鏡レンズ)を通過した光は、眼の中心窩またはその近傍で単一の像面にフォーカスする。
眼の前の自然のシーンの像を考えると、そのシーンは、通常、ピントの合った要素と、近視性と遠視性デフォーカスがかかった要素とで構成されている。このようなピントの合った要素と合わない要素の範囲や大きさは、シーンごとに異なる。従って、眼の中では、網膜の領域または部分が、ピントの合った像と合わない像から生じる、競合する光信号にさらされることがある。ピントの合わない像は、近視性デフォーカスだけでなく、遠視性デフォーカスにもあり得る。動物モデルでは、近視性または遠視性のデフォーカスを導入すると正視化が阻害されることがあるように、このような競合するフォーカス/デフォーカス信号は、眼を正視化に導くために影響を及ぼす可能性がある。同様に、均一なパワーの眼用レンズを有するデバイスで近視眼を矯正しても、眼の成長を遅らせることはできない可能性がある。そのため、光を複数の面に導く要素を組み込むことで、網膜での信号が競合し、眼の成長を減速、および/または阻止するための手がかりとなる可能性がある。
したがって、光を複数の面に導くことによって、網膜で競合するデフォーカス信号を提供し、眼の成長を減速、および/または停止させる信号を提供する必要がある。いくつかの実施形態では、周囲と比較してピントが合った像の強度を減衰させることで、これらの結果を達成することが望ましい場合がある。このような状況では、眼用レンズ使用時の眼の注視方向の一部のために、網膜の複数の面に導かれた入射光が望ましい場合がある。
したがって、いくつかの実施形態では、本明細書に記載された眼用レンズおよび/または方法は、眼用レンズが人の眼によって使用されるときに、眼の注視方向のすべてまたは相当な割合のために、複数の面に光を導くことが可能である。いくつかの実施形態では、任意の眼の注視方向の相当な割合は、眼用レンズが人の眼によって使用されるときの眼の注視位置の少なくとも55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%または99%を含んでもよい。
眼用レンズのベースレンズ
図2は、本明細書に記載された、いくつかの実施形態による、ベースレンズとベースレンズ上に組み込まれた光変調セルを有する例示的な眼用レンズと、その眼用レンズで矯正された眼の概略図である。図2において、眼用レンズ2(例えば、眼鏡レンズ)(2aは側面図、2bは正面図)は、レンズの表面に形成された、あるいはレンズに埋め込まれた複数の光変調セル2fを備えている。眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)は、中央光学ゾーン2c、中間周辺光学ゾーン2d、および周辺光学ゾーン2eの3つの光学ゾーンを有している。
いくつかの実施形態では、眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)のベースレンズは、これらの3つのゾーンの1つ以上を有していてもよい。いくつかの実施形態では、眼用レンズは、眼鏡レンズの1つ以上の表面に取り付けられるか、または適用されるか、ベースレンズの前面および/または後面に装着されるか、および/またはベースレンズに埋め込まれるシート、またはフィルム、またはコーティングを組み込んでもよい。いくつかの実施形態では、眼用レンズの中央光学ゾーンは、円形で、約1.5mmから5mmの範囲の半径を有してもよい。いくつかの実施形態では、中央光学ゾーンは非円形の形状を呈してもよい。いくつかの実施形態では、光学ゾーンは、楕円形または正方形の形状、または他の適切な形状であってもよい。いくつかの実施形態では、中央光学ゾーンは、眼用レンズの中心軸または光軸からオフセットされていてもよい。いくつかの実施形態では、中間周辺光学ゾーンは、環状の形状であってもよく、または他の適切な形状であってもよく、約15mmの内半径と約15mmの外半径を有してもよい。いくつかの実施形態では、周辺光学ゾーンは、環状の形状であってもよく、または他の適切な形状であってもよく、約10mmの内半径と約30mmの外半径を有してもよい。いくつかの実施形態では、ベースレンズの基材は、透明または少なくとも実質的に透明な材料で構成されていてもよい。いくつかの実施形態では、ベースレンズは、レンズ全体でパワーが均一であってもよく、またレンズ全体でパワーが異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、ベースレンズの周辺光学ゾーンは、中央および/または中間周辺光学ゾーンと比較して、より正のパワーを有していてもよい。いくつかの実施形態では、ベースレンズの周辺光学ゾーンおよび中間周辺光学ゾーンは、中央光学ゾーンと比較して、より正のパワーを有していてもよい。いくつかの実施形態では、ベースレンズの周辺光学ゾーンは、中央および/または中間周辺光学ゾーンと比較して、より負のパワーを有していてもよい。いくつかの実施形態では、中央から中間周辺および/または周辺ゾーンへの正のパワーの増加は、段階的であってもよいし、または単調または非単調な調子で徐々に増加してもよい。いくつかの実施形態では、中央から中間周辺および/または周辺ゾーンへの負のパワーの増加は、段階的であってもよいし、または単調または非単調な調子で徐々に増加してもよい。いくつかの実施形態では、中央ゾーンから周辺ゾーンへのパワーの変化は、ベースレンズ全体(または実質的に全体)にわたってもよいし、レンズの特定の領域または象限またはセクションに適用されてもよい。いくつかの実施形態では、眼用レンズのベースレンズは、フィルタを組み込んでもよいし、振幅マスクのような位相変更マスクを組み込んでもよい。いくつかの実施形態では、フィルタは、ベースレンズ全体にわたって適用されてもよいし、レンズの選択された領域または象限またはセクションに適用されてもよい。いくつかの実施形態では、位相変更マスクは、ベースレンズ全体にわたって適用されてもよいし、レンズの選択された領域または象限またはセクションに適用されてもよい。
光変調セル
いくつかの実施形態では、本明細書に記載された眼用レンズおよび/または方法は、ベースレンズと複数の光変調セルとの組み合わせを利用することにより、眼用レンズが人の眼によって使用されるときに、眼の注視方向のすべてまたは相当な割合のために、複数の面に光を導くことが可能である。光変調セルは、レンズ全体に存在していても、レンズの1つ以上のゾーン(領域またはエリア)に存在していてもよい(光変調ゾーンまたは処理ゾーンと呼ばれる)。いくつかの実施形態では、眼用レンズの中央ゾーンは、例えば遠方視のための明瞭な視界を可能にするために、光変調セルを欠いていてもよい。いくつかの実施形態では、眼用レンズは、1つ以上のパワーを有するベースレンズと、レンズ全体または1つ以上の光変調ゾーンにある複数の光変調セルと、を備えていてもよい。いくつかの実施形態では、眼用レンズは、1つ以上のパワーを有するベースレンズと、複数の光変調セルと、光変調セルを囲むエンベロープゾーンと、を備えていてもよい。他のいくつかの実施形態では、眼用レンズは、1つ以上のパワーを有するベースレンズと、1つ以上のパワーを有する、1つ以上の同心円状のリング、または環状のゾーン、またはリングまたは環状のゾーンの少なくとも一部と、複数の光変調セルと、を備えていてもよい。いくつかの実施形態では、眼用レンズは、位相変更マスクと、1つ以上の光変調ゾーンにある複数の光変調セルとを有するベースレンズを備えていてもよい。
いくつかの実施形態では、複数の光変調セルは、ベースレンズ上に規則的にまたは不規則に配置されていてもよく、または互いに分離していてもよく、接していてもよく、オーバーラップしていてもよく、重なっていてもよい。1つ以上の光変調セルは、個別に眼鏡レンズのベースレンズ上に配置またはパックされてもよく、アレイや配列、または集合体、スタック、クラスター、またはその他の適切なパック配置(幾何学的配置ともいう)でパックされてもよい。個々の光変調セルまたは配列、集合体、アレイ、クラスターのスタック(例えば、結合した連続したセル、および/または相互作用するか、さもなければ互いに依存するセルを含む)は、正方形、六角形、円形、ダイヤモンド、同心円、非同心円、スパイラル、不完全なループ、回転対称、回転非対称、または他の任意の適切な配列(例えば、正方形、六角形、または他の適切な配列に対応する繰り返しパターン、または任意の非繰り返しまたはランダム配置)でベースレンズ上に配置されてもよく、またベースレンズの幾何学的中心または光学的中心を中心にしてもよいし、ベースレンズの幾何学的中心または光学的中心を中心にしなくてもよい。いくつかの実施形態では、個々の光変調セルの幾何学的中心は、光変調セルのアレイの幾何学的中心と一致していてもよい。いくつかの実施形態では、個々の光変調セルの幾何学的中心は、光変調セルのアレイの幾何学的中心と一致していなくてもよい。いくつかの実施形態では、個々の光変調セルの幾何学的中心または光変調セルのアレイの幾何学的中心は、ベースレンズの中心からオフセットしている。いくつかの実施形態では、光変調セルのアレイの幾何学的中心は、ベースレンズの光学的または幾何学的中心と一致し、個々の光変調セルはアレイの幾何学的中心からオフセットしていてもよい。
いくつかの実施形態では、中央光学ゾーンにおける1つ以上の光変調セルの直径は、約20μmから約400μmの間(例えば、約20~60μm、40~80μm、60~100μm、80~120μm、100~140μm、120~160μm、140~180μm、160~200μm、180~220μm、200~240μm、220~260μm、240~280μm、260~300μm、280~320μm、300~340μm、320~360μm、340~380μm、360~400μm、20~100μm、100~200μm、200~300μm、300~400μm)であってもよい。いくつかの実施形態では、中間周辺光学ゾーンにおける1つ以上の光変調セルの直径は、約20μmから約1.5mmの間(例えば、約20~100μm、100~200μm、200~300μm、300~400μm、400~500μm、500~600μm、600~700μm、700~800μm、800~900μm、900μm~1mm、1~1.1mm、1.1~1.2mm、1.2~1.3mm、1.3~1.4mm、1.4~1.5mm、1~1.5mm、500μm~1mm、100~500μmの間)であってもよい。いくつかの実施形態では、周辺光学ゾーンにおける光変調セルの直径は、約20μmから約3mmの間(例えば、約20~100μm、100~200μm、200~300μm、300~400μm、400~500μm、500~600μm、600~700μm、700~800μm、800~900μm、900μm~1mm、1~1.1mm、1.1~1.2mm、1.2~1.3mm、1.3~1.4mm、1.4~1.5mm、1.5~1.6mm、1.6~1.7mm、1.7~1.8mm、1.8~1.9mm、1.9~2mm、2~2.1mm、2.1~2.2mm、2.2~2.3mm、2.3~2.4mm、2.4~2.5mm、2.5~2.6mm、2.6~2.7mm、2.7~2.8mm、2.8~2.9mm、2.9~3mmの間)であってもよい。いくつかの実施形態では、光変調セルの最長の子午線または軸の長さ(x)と最短の子午線または軸の長さ(y)の比は、約1.1、約1.2、約1.3、約1.4、約1.5、約1.6、約1.7、約1.8、約1.9、および約2.0であってもよい。いくつかの実施形態では、特定の光学ゾーンにおける複数の光変調セルの直径は、同一または実質的に同一であってもよい。いくつかの実施形態では、特定の光学ゾーンにおける複数の光変調セルの直径は、上述の範囲の間で変化してもよい。いくつかの実施形態では、光変調レンズのサジタル深さは、約20nm~約1mm、約20nm~約500μm、約20nm~約400μm、約20nm~約300μm、約20nm~約200μm、約20nm~約100μm、約20nm~約50μm、約20nm~約40μm、約20nm~約30μm、約20nm~約20μm、約20nm~約10μm、と変化してもよい。いくつかの実施形態では、ベースレンズに対する光変調セルのサジタル差、すなわち、ベースレンズの延長線または窪みのいずれかからの高さの差は、約+20nm~約+50μm、+20nm~約+40μm、+20nm~約+30μm、+20nm~約+20μm、+20nm~約+10μm、+20nm~約+5μm、-20nm~約-50μm、-20nm~約-40μm、-20nm~約-30μm、-20nm~約-20μm、-20nm~約-10μm、-20nm~約-5μm、であってもよい。
図3は、屈折性を有する例示的な光変調セル(例えば、多焦点光変調セルを含む)の可能なパワープロファイルのいくつかの例を示している。例3aに図示されているように、光変調セルは、2つのゾーン(例えば、Z1とZ2)から構成されてもよいし、3bに示すように、環状のゾーン(例えば、環状のゾーンZ3とZ5に囲まれた中央ゾーンZ4)から構成されてもよいし、例3cに示すように、トーリックまたは非点収差の光変調セルであってもよい(例えば、Z6は水平方向の子午線を意味し、Z7は垂直方向の子午線を意味している)。また、他の適切な配置も可能である(例えば、1つのゾーンまたは3つ以上のゾーンを有する光変調セル)。図示されているように、光変調セルを横切るパワーの分布は、実質的に均一であってもよいし、光変調セルを横切って変化してもよい。トーリック/非点収差の光変調セルのいくつかの実施形態では、子午線軸は、垂直/水平または斜めの方向にあってもよい。トーリック/非点収差の光変調セルのいくつかの実施形態では、サジタルおよび接線方向の子午線に沿ったパワーが均一でなくともよい。いくつかの実施形態では、光変調セルは、実質的に正のパワーであってもよいし、実質的に負のパワーであってもよいし、および/または正と負のパワーの組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、実質的に正のパワーを有する光変調セルは、単一の焦点に光を導くための均一なパワーを有していてもよいし、光を導いて複数の面にフォーカスさせるための可変パワー(多焦点)を有していてもよい。いくつかの実施形態では、実質的に負のパワーを有する光変調セルは、単一の焦点に光を導くための均一な(例えば、実質的に均一な)パワーを有していていてもよいし、光を導いて複数の面にフォーカスさせるための可変パワー(マルチフォーカル)を有していてもよい。いくつかの実施形態では、光変調セルは、光変調セルの主子午線または軸または最長子午線のいずれかが互いに平行に配置されるか、放射状に配置されるか、円周方向に配置するか、または、例えば、三角形の配置、正方形、長方形、六角形などの任意の適切な幾何学的配置で配置することができる。いくつかの実施形態では、光変調セルは、拡張された焦点深度を生成するために、球面収差、コマ、トレフォイル、テトラフォイルなどの高次収差の1つまたは複数の組み合わせを有していてもよい。いくつかの実施形態では、拡張された焦点深度の光変調セルは、少なくとも2つの一次収差と少なくとも2つの二次収差を組み込んでもよい。いくつかの実施形態では、拡張された焦点のポイントの像品質は、約0.4以上(例えば、0.35、0.4、0.45など)であってもよく、または0.50Dだけデフォーカスされた2つの焦点の像品質の差よりも小さくてもよい。
図4は、図3に図示された光変調セル3aおよび3bのための可能な表面形状のいくつかを示している。
いくつかの実施形態では、ベースレンズ上の1つ以上の光変調セルのパワーは、中央光学ゾーンにおいて、約-3Dから約+3D(例えば、約-3D、-2.5D、-2D、-1.5D、-1D、-0.5D、+0.5D、+1D、+1.5D、+2D、+2.5D、+3D)まで変化してもよい。いくつかの実施形態では、眼用レンズ上の1つ以上の光変調セルのパワーは、中間周辺光学ゾーンにおいて、約-3Dから+5D(例えば、約-3D、-2.5D、-2D、-1.5D、-1D、-0.5D、+0.5D、+1D、+1.5D、+2D、+2.5D、+3D、+3.5D、+4D、+4.5D、+5D)まで変化してもよい。いくつかの実施形態では、ベースレンズ上の1つ以上の光変調セルのパワーは、周辺光学ゾーンにおいて、約-3Dから約+5D(例えば、約-3D、-2.5D、-2D、-1.5D、-1D、-0.5D、+0.5D、+1D、+1.5D、+2D、+2.5D、+3D、+3.5D、+4D、+4.5D、+5D)まで変化してもよい。いくつかの実施形態では、1つ以上の多焦点光変調セルのパワーは、約-3Dから約+5D(例えば、約-3D、-2.5D、-2D、-1.5D、-1D、-0.5D、0.00、+0.5D、+1D、+1.5D、+2D、+2.5D、+3D、+3.5D、+4D、+4.5D、+5D)の範囲の複数のパワーを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、ベースレンズ上の1つ以上の光変調セルのパワーは、中央光学ゾーンにおいて、約-3Dから約+3D(例えば、約-3D、-2.5D、-2D、-1.5D、-1D、-0.5D、+0.5D、+1D、+1.5D、+2D、+2.5D、+3D)の範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、ベースレンズ上の1つ以上の光変調セルのパワーは、中間周辺光学ゾーンにおいて、約-3Dから+5D(例えば、約-3D、-2.5D、-2D、-1.5D、-1D、-0.5D、+0.5D、+1D、+1.5D、+2D、+2.5D、+3D、+3.5D、+4D、+4.5D、+5D)の範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、ベースレンズ上の1つ以上の光変調セルのパワーは、周辺光学ゾーンにおいて、約-3Dから約+5D(例えば、約-3D、-2.5D、-2D、-1.5D、-1D、-0.5D、+0.5D、+1D、+1.5D、+2D、+2.5D、+3D、+3.5D、+4D、+4.5D、+5D)の範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、1つ以上の多焦点光変調セルのパワーは、約-3Dから約+5D(例えば、約-3D、-2.5D、-2D、-1.5D、-1D、-0.5D、0.00、+0.5D、+1D、+1.5D、+2D、+2.5D、+3D、+3.5D、+4D、+4.5D、+5D)の範囲の複数のパワーを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、光変調セルは、振幅マスク、二値振幅マスク、位相マスク、またはキノフォーム、または二値位相マスクなどの位相変更マスク、またはメタ表面やナノ構造などの位相変更マスクを有してもよい。図5は、光の位相が変調された光変調セルのいくつかの例を示している。光変調セルの例を考慮すると、光変調セル(5d)の外側の領域は、光の位相が、例えば、pi/2、pi、3.pi/2、または、0とpi/2の間、pi/2とpiの間、piと3.pi/2の間、または、3.pi/2と2の間で変調された領域を表し、内側の白い円(5e)は、光の位相が第1の領域の位相とは異なるように変調された光変調セルの第2の領域を表し、中間の灰色の円(5f)は、光の位相が第1または第2の領域の位相とは異なるように変調された光変調セルの第3の領域を表す。
いくつかの実施形態では、ベースレンズ上の方向性と、位相変更マスクなどの1つ以上のフィルタを有する他の機能の組み込みに基づいて、屈折力を有する光変調セルは、約100%から約30%、約100%から約40%、約100%から約50%、約100%から約60%、約100%から約70%、約100%から約80%、約100%から約90%、約90%から約50%、約50%より大きい、約60%以上、約70%以上、約80%以上、約90%以上、の範囲の入射光を選択的に透過させてもよい。いくつかの実施形態では、光変調セルの光透過領域は、光変調セル全体であってもよく、光変調セルの選択された部分または領域であってもよい。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載され、図6に図示されているような光変調セルは、本明細書に記載されたベースレンズのすべてのゾーンにわたって分布してもよく、またはベースレンズの1つ以上のゾーン(光変調ゾーンまたは処理ゾーン)にわたって分布してもよい。いくつかの実施形態では、光変調セルは、中央ゾーンのみにわたって(6a)、中間周辺ゾーンのみにわたって(6b)、周辺ゾーンのみにわたって(6c)、中央および中間周辺ゾーンのみにわたって(6e)、中間周辺および周辺ゾーンのみにわたって(6f)、または中央および周辺ゾーンのみにわたって(6g)分布してもよい。いくつかの実施形態では、光変調セルは、1つ以上のゾーンのすべてに分布していてもよいし、(例えば、図6dおよび6hに図示されているように)ゾーンの象限または領域に限定されていてもよいし、分布が非対称であってもよい(6i)。光変調セルのサイズ、1平方mmあたりの密度、およびパック配置は、ゾーン間で均一であってもよく、ゾーン間で異なっていてもよい。図6jは、光変調セルの密度が、中間周辺ゾーンと比較して、周辺ゾーンの方が高い例を示している。図6kは、光変調セルが同心円状に配置されているが、リング(R1、R2)の幾何学的中心(CR1、CR2)が互いに、あるいはベースレンズの幾何学的中心(G1)と一致していない例を示している。図6lは、光変調セルがスパイラル状に配置され、第1の円の最後の光変調セルが第1のループの最初の変調セルと整列していない例を示している。他の実施形態では、光変調は、第1の円の最後の変調セルが、第1のループの第1のセル、第2のループの第1のセル、第3のループの第1のセルなどと整列していない、複数のループを有するスパイラル状の配列であってもよい。
いくつかの実施形態では、ベースレンズの全表面領域にわたって、またはベースレンズの1つ以上のゾーンにわたって分布する光変調セルは、パワーが屈折していてもよく、実質的に負のパワーの光変調セルのみ、実質的に正のパワーの光変調セルのみ、1つ以上のパワーの実質的に負のパワーの光変調セルのみ、1つ以上のパワーの実質的に正のパワーの光変調セル、実質的に多焦点の光変調セルのみ、実質的に負のパワーを有する光変調セルの1つ以上のパワーと多焦点光変調セルの組み合わせ、実質的に正のパワーを有する光変調セルの1つ以上のパワーと多焦点光変調セルの組み合わせ、実質的に正のパワーを有する光変調セルの1つ以上のパワーと実質的に負のパワーを有する光変調セルの1つ以上のパワーの組み合わせ、または実質的に正のパワーを有する光変調セルと負のパワーを有する光変調セルと多焦点光変調セルの組み合わせ、で構成されてもよい。
いくつかの実施形態では、ベースレンズの1つ以上のゾーンのそれぞれについて、1つ以上のパワーを有する実質的に負のパワーの光変調セルと、1つ以上のパワーを有する実質的に正のパワーの光変調セルの分布(例えば、負のパワーの光変調セルの数と正のパワーの光変調セルの数の比)は、約100/0、95/5、90/10、85/15、80/20、75/25、70/30、65/35、60/40、55/45、50/50、45/55、40/60、35/65、30/70、25/75、20/80、15/85、10/90、5/95、または0/100、であってもよい。いくつかの実施形態では、ベースレンズの1つ以上のゾーンにわたる、実質的に負のパワーの光変調セルと、多焦点光変調セルの分布(例えば、負のパワーの光変調セルの数と多焦点光変調セルの数の比)は、約100/0、95/5、90/10、85/15、80/20、75/25、70/30、65/35、60/40、55/45、50/50、45/55、40/60、35/65、30/70、25/75、20/80、15/85、10/90、5/95、または0/100、であってもよい。いくつかの実施形態では、ベースレンズの1つ以上のゾーンにわたる、実質的に正のパワーの光変調セルと、多焦点光変調セルの分布(例えば、正のパワーの光変調セルの数と多焦点光変調セルの数の比)は、約95/5、90/10、85/15、80/20、75/25、70/30、65/35、60/40、55/45、50/50、45/55、40/60、35/65、30/70、25/75、20/80、15/85、10/90、5/95、0/100、であってもよい。いくつかの実施形態では、ベースレンズの1つ以上のゾーンにわたる、実質的に正の光変調セル、実質的に負の光変調セル、および多焦点光変調セルの分布(例えば、正の光変調セルの数と負の光変調セルと多焦点光変調セルの数の比)は、等しい割合で変化してもよいし、不均等であってもよい。いくつかの実施形態では、ベースレンズの1つ以上のゾーンにわたる、実質的に正の光変調セル、実質的に負の光変調セル、多焦点光変調セル、および位相変更マスクを有する光変調セルの分布(例えば、正の光変調セルの数と負の光変調セルと多焦点光変調セルの数の比)は、等しい割合で変化してもよいし、不均等であってもよい。
いくつかの実施形態では、ベースレンズの1つ以上のゾーンにわたる、負のパワーの光変調セルの分布は、象限、ゾーン、領域、ランダムに散らばっている、クラスター、スタック、集合体、2つ以上の光変調セルのアレイに配置されている、またはベースレンズ上に規則的に配置されているなど、限定されていてもよい。いくつかの実施形態では、ベースレンズの1つ以上のゾーンにわたる、正のパワーの光変調セルの分布は、象限、ゾーン、領域、ランダムに散らばっている、クラスター、スタック、集合体、2つ以上の光変調セルのアレイに配置されている、またはベースレンズ上に規則的に配置されているなど、限定されていてもよい。いくつかの実施形態では、ベースレンズの1つ以上のゾーンにわたる、多焦点光変調セルの分布は、象限、ゾーン、領域、ランダムに散らばっている、2つ以上の光変調セルのクラスターに配置されている、または眼用レンズ上に規則的に配置されているなど、限定されていてもよい。
幾何学的充填率/スルーフォーカス光分布:
いくつかの実施形態では、眼用レンズは、充填率を有することを特徴とすることができる。充填率(フィルまたはフィルファクタ率)は、光変調セルが占める面積と、光変調セルに充てられたベースレンズの領域の総面積との比として定義することができる。この領域は、光変調セルゾーンとも呼ばれている(例えば、光変調セルのない特定の中央ゾーン/領域を除く)。いくつかの実施形態では、レンズ設計者および/または臨床医は、光変調セルの幾何学的分布または充填率を、近視抑制効果、視力、および/または装用感を含む眼用レンズの臨床性能の指標として使用することができる。例えば、パワーを有するベースレンズに、25%の幾何学的充填率を有する周辺環状光学ゾーンに正のパワーの光変調セルを組み込んだ眼用レンズは、臨床医に、周辺ゾーンを通過する光の25%が、軸方向の眼の成長を遅らせるために網膜面の前方にフォーカスされるのに対し、レンズの周辺部を通過する光の75%が、屈折異常の矯正と良好な視力を提供するために網膜面にフォーカスされ得ると結論づけさせることができる。このような状況で、近視の進行が予想以上に速い場合、臨床医は、正のパワーの光変調セルの幾何学的充填率を約35%まで高めることを検討してもよい。しかし、眼用レンズの周辺ゾーンを通過して眼内に入る入射光のTFLD(Through Focus Light Distribution)は、幾何学的充填率で表されるTFLDと一致しない場合がある。図7は、ある範囲の実施形態における幾何学的充填率と、それに対応する眼のTFLDを提供する表である。表から分かるように、入射光が眼用レンズ1(図7)を介して導かれた場合、正のパワーを有する光変調セルによって、近視性デフォーカスの面(すなわち、ベースレンズパワーに対応する網膜面または像面の相対的に前方)に導かれる光が得られることが予想されるが、例えば、セル間の間隔、セルの直径またはサイズ、サジタル深さ、セルの曲率または表面形状、セルのパワーまたは焦点距離、および/または配列の他の光変調効果を含む、ベースレンズおよび光変調セルの幾何学的特性から生じる相互作用により、この配列から出てくる光が、複数の面、例えば、網膜面や像面、さらには近視性デフォーカス(網膜面や像面の前方)と遠視性デフォーカス(像面の相対的に後方)の一方または両方に向けられることがある。図7のレンズ1の場合、周辺ソーンの結果的な光分布は、近視性デフォーカス(像面の前方)では約23.8%であるのに対し、遠視性デフォーカス(像面の後方)では34.7%と、より多くの光量が得られている。このことは、図8にさらに図示されており、眼用レンズ上の光変調ゾーンから配列から出てくる光が、網膜像面(C)(レンズ単体の場合は、ベースレンズパワーに対応する像面)に導かれるとともに、近視性デフォーカスの複数の面(AおよびA’)に導かれるとともに、遠視性デフォーカスの複数の面(BおよびB’)に導かれることがわかる。
本明細書に記載されているいくつかの実施形態は、ベースレンズと、複数の光変調セルを有する1つ以上の光変調ゾーンとを備える眼用レンズを含む、1つ以上の像面にわたって延びるTFLDの方法を提供してもよい。ここで、1つ以上の像面に導かれるTFLDを提供するように調整され得る光変調ゾーンを通過する光は、像面に対して近視性デフォーカスの光の割合が大きく、像面に対して遠視性デフォーカスの光の割合が大きく、近視性デフォーカスと遠視性デフォーカスの間で均等に分配され、像面の前方に向けられた全ての光、像面の後方に向けられた全ての光、などである。いくつかの実施形態では、眼用レンズの表面幾何学的特性が、光変調セルの幾何学的充填率を含む方法を提供してもよい。本明細書に記載されたいくつかの実施形態は、第1の像面に光を導くベースパワーを有するベースレンズと、光変調セルに隣接する(ただし、下敷きにならない)ベースパワーの一部が相互作用して第1の像面ではない像面に光を導く複数の光変調セルを有する1つ以上の光変調ゾーンと、を備える眼用レンズに関するものである。いくつかの実施形態では、第1の像面上にない像面は、光変調セルによって導かれる光の方向と同様の方向であり、他の実施形態では、光変調セルによって導かれる光の方向と逆の方向である。
いくつかの実施形態では、1つ以上の光変調セルを組み込んだ光変調ゾーンを有する眼用レンズが、光変調ゾーンを通過する光のTFLDを提供することが望ましい。ここで、遠視性デフォーカスと比較したときの、近視性デフォーカスに分布する光の比率が、約<1.0、約<0.9、約<0.8、約<0.7、約<0.6、約<0.5、約<0.4、約<0.3、約<0.2、約<0.1、であってもよい。
いくつかの実施形態では、1つ以上の光変調セルを組み込んだ光変調ゾーンを有する眼用レンズが、光変調ゾーンを通過する光のTFLDを提供することが望ましい。ここで、遠視性デフォーカスと比較したときの、近視性デフォーカスに分布する光の比率が、約>1.0、約>1.1、約>1.2、約>1.3、約>1.4、約>1.5、約>1.6、約>1.7、約>1.8、約>1.9、であってもよい。
いくつかの実施形態では、1つ以上の光変調セルを組み込んだ光変調ゾーンを有する眼用レンズが、実質的な遠視性デフォーカスのない光変調ゾーンを通過する光に対してTFLDを提供することが望ましい場合がある。いくつかの実施形態では、1つ以上の光変調セルを組み込んだ光変調ゾーンを有する眼用レンズが、実質的な近視性デフォーカスのない光変調ゾーンを通過する光に対してTFLDを提供することが望ましい場合がある。
いくつかの実施形態では、1つ以上の光変調セルを組み込んだ光変調ゾーンを有する眼用レンズが、光変調ゾーンを通過する光のTFLDを提供することが望ましい場合がある。ここで、近視性デフォーカスで像面に導かれる光の割合は、約15%~約80%、約15%~約75%、約15%~約70%、約15%~約60%、約20%~約50%、約25%~約50%、約30%~約50%、約35%~約50%、約25%~約30%、約30%~約40%、好ましくは>25%、好ましくは>30%、好ましくは>35%、である。
いくつかの実施形態では、1つ以上の光変調セルを組み込んだ光変調ゾーンを有する眼用レンズが、光変調ゾーンを通過する光のTFLDを提供することが望ましい場合がある。ここで、遠視性デフォーカスで像面に導かれる光の割合は、約15%~約80%、約15%~約75%、約15%~約70%、約15%~約60%、約20%~約50%、約25%~約50%、約30%~約50%、約35%~約50%、約25%~約30%、約30%~約40%、好ましくは>25%、好ましくは>30%、好ましくは>35%、である。
いくつかの実施形態では、1つ以上の光変調セルを組み込んだ光変調ゾーンを有する眼用レンズが、光変調ゾーンを通過する光のTFLDを提供することが望ましい場合がある。ここで、近視性デフォーカス用の像面と遠視性デフォーカス用の像面に導かれる光の割合の差は、TFLD全体の約20~80%、約20%~75%、約20%~70%、約20%~65%、約20%~60%、約20%~55%、約20%~50%、約20%~45%、約20%~40%、である。
図9は、クリアな中央ゾーンを有する平面パワーのベースレンズを有する眼用レンズ(図7のレンズ1)全体のサジタル方向および接線方向のパワー分布を示す図である。周辺ゾーンには、パワーがプラス(+3.50D)の光変調セルが複数あり、周辺ゾーンの幾何学的充填率は58%である。ベースレンズと光変調セルの幾何学的特性(幾何学的充填率を含む)に起因する相互作用により、結果として得られたパワーマップは、レンズ上に正負両方のパワーゾーンが形成されていることを示している。累積光分布からわかるように、スルーフォーカス光分布では、周辺ゾーンを通過した光線のうち、23.8%の光が像面の前方、つまり近視性デフォーカスであるのに対し、34.7%の光が像面の後方、つまり遠視性デフォーカスであり、残りの41.5%が像面であることがわかる。さらに、近視性デフォーカスのピーク振幅は約3.5Dであり、遠視性デフォーカスと比較して近視性デフォーカスの方がピーク振幅が大きいことがわかる。光変調セルは、直径1mmで、1.5mm間隔で配置されている。
したがって、いくつかの実施形態では、望ましいTFLDを実現するために、眼用レンズのベースレンズ上の光変調ゾーンの全表面積に対する光変調セルの幾何学的充填率(例えば、眼用レンズの総表面積に対する光変調セルの総表面積の比)は、約5%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、または約85%であってもよく、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、または少なくとも85%、または5~15%、20~30%、35~45%、40~50%、45~55%、60~70%、70~75%、70~80%、または75~85%の間である。いくつかの実施形態では、光変調ゾーンは、レンズの中央領域のみに存在してもよく、中間周辺環状領域のみに存在してもよく、周辺環状領域のみに存在してもよく、中間周辺領域と周辺領域の両方に存在してもよく、レンズ表面領域全体に存在してもよく、特定の象限(例えば、鼻側、側頭側、下側、および/または上側の象限のうちの1つ以上)のみに限定されてもよく、特定のセグメントに限定されてもよく、また特定の領域に限定されてもよい。
いくつかの実施形態では、望ましいTFLDを実現するために、セル間の間隔(すなわち、光変調セル間の間隔)は、光変調セルの直径よりも大きいか、等しいか、小さいか、または間隔を変えてもよい。いくつかの実施形態では、セル間の間隔に、マスク、不透明な領域、または透過率を低下させる手段が含まれてもよい。いくつかの実施形態では、望ましいTFLDを実現するために、特定のアレイ、または配列、またはクラスター、またはスタック、または集合体内の光変調セルは、セル間の間隔がすべてのセルの間で一定であってもよく、すべてのセルの間で可変であってもよく、いくつかのセルについては一定であり、いくつかのセルについては可変であるように配置されてもよい。
図10は、光変調セルゾーンの幾何学的充填率が、光変調セルによって、約50%の光が網膜像面に導かれ、約25%の光が網膜像面より前方の面に導かれ(近視性デフォーカス)、約25%の光が網膜像面より後方の面に向けられる(遠視性デフォーカス)ようになっている眼用レンズの一実施形態を示している。TFLDを考えると、像面Cで光の振幅のピークがあり、Aで近視性デフォーカス(像面の前方)の光の振幅のピークがあり、同様にBで遠視性デフォーカス(像面の後方)の光の振幅のピークがあることがわかる。さらに、CとAの間のディオプターA'の範囲にある複数の焦点面と、CとBの間のディオプターB'の範囲にある複数の焦点面にも光が導かれている。
いくつかの実施形態では、光変調セルを含む眼用レンズは、Aにおける像面前方のデフォーカス光のピーク振幅が、Bにおける像面後方のデフォーカス光の振幅よりも実質的に大きく、やや大きく、実質的に同一、やや小さく、実質的に小さくなるように設計された光変調ゾーンの幾何学的充填率を有する。
いくつかの実施形態では、像面の前方に導かれた光のピーク振幅Aの距離は、像面の後方に導かれた光のピーク振幅Bの距離よりも、像面に実質的に近い位置に配置されてもよい。
いくつかの実施形態では、光変調セルを有する眼用レンズは、結果として得られるTFLDが近視性デフォーカスA(像面の前方)の光に対して振幅のピークを有するように設計された光変調ゾーンにおける幾何学的充填率を有し、さらに、Aと像面Cとの間の面(A’)の範囲に導かれる光があってもよく、A’の1つ以上の像面における光の振幅は、Aにおける振幅よりも実質的に小さいか、またはやや小さい。同様に、いくつかの実施形態では、光変調ゾーンに光変調セルを有する眼用レンズは、TFLDが遠視性デフォーカスB(網膜の後方)の光に対して振幅のピークを有するように設計された幾何学的充填率を有し、さらに、BとCの間の面(B’)の範囲に導かれる光があってもよく、B’の1つ以上の像面における振幅がBにおける振幅よりも実質的に小さいか、またはやや小さい。いくつかの実施形態では、光は、AおよびBでデフォーカスのピーク振幅を提供し、さらに、A’でのみ近視性デフォーカスを提供する複数の焦点面のバンドに導かれ、一方、B’には焦点面が存在しない(図11)。いくつかの実施形態では、A’またはB’におけるTFLDのデフォーカスの振幅は、A’では例えば、0.05D以上ごと、または0.125D以上ごと、または0.25D以上ごとなど、離散的なステップで複数の焦点面のバンドを形成することができるのに対し、B’では一部にのみ複数の焦点面のバンドがあるだけである(図12)。いくつかの実施形態では、A’、B’、またはその両方におけるTFLDのデフォーカスの振幅は、少なくとも一部が、少なくとも約0.05D以上、約0.125D以上、約0.25D以上、約0.37D以上、約0.50D以上の間隔でデフォーカスの不連続な分布を形成してもよい(図13のA’)。
いくつかの実施形態では、TFLDは、少なくとも一部が、近視眼的にデフォーカスされた光、遠視眼的にデフォーカスされた光、またはその両方の非周期的かつ非単調な振幅を形成してもよい。
いくつかの実施形態では、A'またはB'における、デフォーカスされた光の任意の連続したバンドの光の振幅は、TFLDの少なくとも約20%であってもよく、約25%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約10%~50%、約10%~40%、約10%~30%、または約10%~20%であってもよい。いくつかの実施形態では、像面の前方(または手前、または近視性デフォーカス)のTFLDのピーク振幅が、網膜面の前方に導かれた全ての光の約50%であってもよく、実質的に>50%、多少>50%、または<50%、であってもよい。いくつかの実施形態では、網膜面の後方(または後ろ、または遠視性デフォーカス)のTFLDのピーク振幅が、網膜面の後方に導かれた光の約50%であってもよく、実質的に>50%、多少>50%、または<50%、であってもよい。
いくつかの実施形態では、網膜面の前方(または手前、または近視性デフォーカス)で、かつ網膜面の1.00D以内のTFLDの振幅が、網膜面の手前の全ての光の約<10%、または約<20%、または約<30%、または約<50%であってもよい。いくつかの実施形態では、網膜面の後方(または後ろ、または遠視性デフォーカス)で、かつ網膜面の1.00D以内のTFLDの振幅が、網膜面の後ろの全ての光の約<10%、または約<20%、または約<30%、または約<50%であってもよい。いくつかの実施形態では、TFLDの振幅は、網膜像面の1.00D以内、または1.50D以内では、BおよびB’での振幅が約ゼロであってもよく、一方で、網膜像面の1.00D以内、または1.50D以内では、AおよびA’での振幅がゼロよりも大きくなるようにしてもよい。いくつかの実施形態では、TFLDの振幅は、網膜像面の1.00D以内、または1.50D以内では、AおよびA’での振幅が約ゼロであり、一方で、網膜像面の1.00D以内、または1.50D以内では、BおよびB’での振幅がゼロよりも大きくなるようにしてもよい。
いくつかの実施形態では、ある焦点におけるTFLDの振幅は、ベースレンズ上の光変調セルの配置によって変更することができる。ある実施形態では、2つ以上の光変調セルを従属的に配置して、所定の焦点または焦点面におけるTFLDの振幅を変更することができる。例えば、図14aでは、2つの光変調セルが、共通の焦点を共有するように従属的に配置されており、その結果、一定の焦点の振幅が得られている。共通の焦点(焦点1と焦点2)における光強度の合計は、焦点1だけの光強度または焦点2だけの光強度よりも大きくなる。一対の光変調セルの一方が変更されたり、覆われた場合(図14b)、共通の焦点における光の振幅または強度が減少する。いくつかの実施形態では、近視抑制に使用される光変調セルを組み込んだ眼用レンズは、幾何学的充填率が負のパワーを有する屈折要素を含まない、近視性および遠視性の両方のデフォーカスの像面に導かれる光を有するTFLDを提供することができる。いくつかの実施形態では、近視抑制に使用される光変調セルを組み込んだ眼用レンズは、幾何学的充填率が正のパワーを有する屈折セルを含まない、近視性および遠視性の両方のデフォーカスの像面に導かれる光を有するTFLDを提供することができる。いくつかの実施形態では、近視抑制に使用される光変調セルを組み込んだ眼用レンズは、近視性および遠視性の両方のデフォーカスの像面に導かれる光を有するTFLDを提供することができる。ここで、幾何学的充填率は、正または負のパワーを有する光変調セルを実質的に含まないか、正のパワーを有する屈折光変調セルのみを含むか、負のパワーを有する屈折光変調セルのみを含むか、正および負のパワーを有する屈折光変調セルの両方を含むか、実質的にゼロのパワーを有する光変調セルのみを含むか、回折セルまたは位相シフトマスクを持つ光変調セルのみを含む。いくつかの実施形態では、近視抑制に使用される光変調セルを組み込んだ眼用レンズは、幾何学的充填率がゼロ屈折力の光変調セルを含む、実質的に近視性デフォーカスのみ、実質的に遠視性デフォーカスのみ、近視性および遠視性デフォーカスの両方の像面に導かれる光を有するTFLDを提供することができる。いくつかの実施形態では、近視抑制に使用される光変調セルを組み込んだ眼用レンズは、網膜面での像コントラストが約10%以上、約20%以上、約30%以上減少するTFLDを提供することができる。いくつかの実施形態では、近視抑制に使用される光変調セルを組み込んだ眼鏡レンズは、光変調セルを含むレンズの部分を通して見たときに、光変調セルが拡散性のボケ(低コントラストVAと高コントラストVAの差)を引き起こす可能性があるTFLDを提供することができる。いくつかの実施形態では、近視抑制に使用される光変調セルを組み込んだ眼用レンズは、レンズによる拡散性のボケが約0.07 logMAR以上、約0.10 logMAR以上、約0.15 logMAR以上、約0.20 logMAR以上、または約0.25 logMAR以上であるTFLDを提供することができる。
これまでの例や説明は、近視抑制用の眼用レンズに限定されていたが、光学的デフォーカスの操作は、他の視力矯正用途や視力補助用途、あるいは、老眼、近視、遠視、乱視、視覚疲労、夜間視力など、一般的な視力や視覚の質を向上させるために、望ましいTFPDを生成するために容易に適用することができる。
例示的な眼用レンズ
図15は、図16~30(実施例1~13)に記載された例示的な屈折光変調セルの分布、光変調セルのパワー、光変調セルの分布率、光変調セルに充てられたゾーンの面積、および光変調セルの総充填率を詳細に示す表である。
図16は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、近視眼用の例示的な眼用レンズのパワーマップである。図示されているように、図16は、ベースレンズまたはキャリアレンズと、ベースレンズ内またはベースレンズ上に組み込まれた複数の光変調セルと、を備えた図2の眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)の中央ゾーンおよび中間周辺ゾーンのパワーマップを示している。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンも、約-2.00Dのベース光学パワーを有している。中間周辺光学ゾーン2d(光変調セルゾーン)には、複数の光変調セルが散在している。図示されているように、光変調セルは円形で、約0.8mmの直径を有している。光学的には、複数の光変調セルの第1のサブセットは、+1.50Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、結果としてパワーは-0.50Dとなる)。光学的には、複数の光変調セルの第2のサブセットは、-0.50Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、結果としてパワーは-2.50Dとなる)。+1.50Dの光変調セルを通過した光線は、-2.00Dのベースレンズパワーを通過した光線よりも前方にフォーカスし、-0.50Dの光変調セルを通過した光線は、ベース光学パワー(および+2.50Dの光変調セル)を通過した光線よりも後方にフォーカスする。その結果、図16に図示されたレンズデザインでは、少なくとも3つの異なる像面に光線が導かれる。さらに図示されているように、光変調セルのサブセットは、実質的に四角い配列で繰り返し配置されている。光変調セルの第1のサブセットと光変調セルの第2のサブセットとの配分は、約50/50である。中間周辺ゾーンを超えた周辺光学ゾーンは、パワーが均一であってもよいし、本明細書に記載されたものと実質的に同じ(または異なる)方法で光変調セルが散在してもよい。
図17は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、近視眼用の例示的な眼用レンズのパワーマップである。図示されているように、図17は、ベースレンズまたはキャリアレンズと、ベースレンズ内またはベースレンズ上に組み込まれた複数の光変調セルと、を備えた図2の眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)の中央ゾーンおよび中間周辺ゾーンのパワーマップを示している。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンも、約-2.00Dのベース光学パワーを有している。中間周辺光学ゾーン2dには、複数の光変調セル(光変調セルゾーン)が散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、複数の光変調セルの第1のサブセットは、約+2.00Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、結果としてパワーは0.00Dとなる)。複数の光変調セルの第1のサブセットは、約0.8mmの直径を有している。光学的には、複数の光変調セルの第2のサブセットは、-0.50Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、結果としてパワーは-2.50Dとなる)。複数の光変調セルの第2のサブセットは、約1.2mmの直径を有している。+2.00Dのパワーを有する光変調セルを通過した光線は、-2.00Dのベースレンズパワーを通過した光線よりも前方にフォーカスし、-0.50Dのパワーを有する光変調セルを通過した光線は、ベース光学パワー(および+2.00Dの光変調セル)を通過した光線よりも後方にフォーカスする。その結果、図17に図示されたレンズデザインでは、少なくとも3つの異なる像面に光線が導かれる。さらに図示されているように、光変調セルのサブセットは、実質的に四角い配列で繰り返し配置されている。光変調セルの第1のサブセットと光変調セルの第2のサブセットとの配分は、約50/50である。中間周辺ゾーンを超えた周辺光学ゾーンは、パワーが均一であってもよいし、本明細書に記載されたものと実質的に同じ(または異なる)方法で光変調セルが散在してもよい。
図18は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、近視眼用の例示的な眼用レンズのパワーマップである。図示されているように、図18は、ベースレンズまたはキャリアレンズと、ベースレンズ内またはベースレンズ上に組み込まれた複数の光変調セルと、を備えた図2の眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)の中央ゾーンおよび中間周辺ゾーンのパワーマップを示している。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。中央光学ゾーン2cには、複数の光変調セル(光変調セルゾーン)が散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、中央光学ゾーンの複数の光変調セルは、+1.50Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、パワーは-0.50Dとなる)。複数の光変調セルは、約0.2mmの直径を有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンも、約-2.00Dのベース光学パワーを有している。中間周辺光学ゾーン2dには、複数の光変調セル(光変調セルゾーン)が散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、中間周辺光学ゾーンの複数の光変調セルの第1のサブセットは、約+2.00Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、パワーは0.00Dとなる)。中間周辺光学ゾーンの複数の光変調セルの第1のサブセットは、約0.8mmの直径を有している。光学的には、中間周辺光学ゾーンの複数の光変調セルの第2のサブセットは、約-0.50Dの光学的パワー(ベースレンズと組み合わせると、パワーは-2.50D)と、約1.2mmの直径を有している。中間周辺ゾーンの+2.00Dのパワーを有する光変調セルと中央ゾーンの+1.50Dのパワーを有する光変調セルを通過した光線は、-2.00Dのベースパワーを通過した光線と比較して、より前方にフォーカスする。中間周辺ゾーンの-0.50Dのパワーを有する光変調セルを通過した光線は、ベース光学パワーを通過した光線や+2.00Dと+1.50Dの光変調セルを通過した光線と比較して、より後方にフォーカスする。その結果、図18に図示されたレンズデザインでは、少なくとも4つの異なる像面に光線が導かれる。さらに図示されているように、光変調セルのサブセットは、実質的に四角い配列で繰り返し配置されている。中間周辺光学ゾーン2dでは、光変調セルの第1のサブセットの数と光変調セルの第2のサブセットの数の配分は、約50/50である。中間周辺ゾーンを超えた周辺光学ゾーンは、パワーが均一であってもよいし、本明細書に記載されたものと実質的に同じ(または異なる)方法で光変調セルが散在してもよい。
図19は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、近視眼用の例示的な眼用レンズのパワーマップである。図示されているように、図19は、ベースレンズまたはキャリアレンズと、ベースレンズ内またはベースレンズ上に組み込まれた複数の光変調セルと、を備えた図2の眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)の中央ゾーンおよび中間周辺ゾーンのパワーマップを示している。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、中央光学ゾーンの複数の光変調セルの第1のサブセットは、約+1.50Dの光学的パワー(ベースレンズと組み合わせると、パワーは-0.50D)と、約0.2mmの直径を有している。光学的には、中央光学ゾーンの複数の光変調セルの第2のサブセットは、約-0.50Dの光学的パワー(ベースレンズと組み合わせると、パワーは-2.50D)と、約0.2mmの直径を有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンも、約-2.00Dのベース光学パワーを有している。中間周辺光学ゾーン2dには、複数の光変調セルが散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、中間周辺光学ゾーンの複数の光変調セルの第1のサブセットは、約+1.50Dの光学的パワー(ベースレンズと組み合わせると、パワーは-0.50Dとなる)と、約0.8mmの直径を有している。光学的には、中間周辺光学ゾーンの複数の光変調セルの第2のサブセットは、約-0.50Dの光学的パワー(ベースレンズと組み合わせると、パワーは-2.50D)と、約0.8mmの直径を有している。中央および中間周辺光学ゾーンの両方で、+1.50Dの光変調セルを通過した光線は、-2.00Dのベースパワーを通過した光線や-0.50Dのパワーを有する光変調セルを通過した光線と比較して、より前方にフォーカスする。同様に、中央および中間周辺光学ゾーンの両方で、-0.50Dのパワーを有する光変調セルを通過した光線は、ベース光学パワーを通過した光線や+1.50Dの光変調セルを通過した光線と比較して、より後方にフォーカスする。その結果、図19に図示されたレンズデザインでは、少なくとも3つの異なる像面に光線が導かれる。さらに図示されているように、光変調セルのサブセットは、実質的に四角い配列で繰り返し配置されている。中央光学ゾーンおよび中間周辺光学ゾーンでは、光変調セルの第1のサブセットの数と光変調セルの第2のサブセットの数の配分は、約50/50である。中間周辺ゾーンを超えた周辺光学ゾーンは、パワーが均一であってもよいし、本明細書に記載されたものと実質的に同じ(または異なる)方法で光変調セルが散在してもよい。
図20aは、正の光変調セル(光変調セルパワー:+0.50D、ベースレンズとの組み合わせでは、レンズパワーは-1.50D)を有する-2.00Dの近視用レンズのパワーマップを示している。図20bは、図20aに示されるようなパワーマップを有する眼鏡レンズで、-2.00Dの近視眼を矯正した場合の、波長555nmでの光学性能シミュレーションの幾何学的錯乱円を示している。図20bでは、光がよくフォーカスされていること、すなわち幾何学的錯乱円がエアリーディスクと同程度であることがわかり、良好な視覚性能を示している。同じ眼の網膜面を0.2mm前方に移動させた場合、これは0.50Dの屈折誤差の変化に相当し、幾何学的錯乱円は増加するが、図20cに見られるように、正の光変調セルを通過した光はピントが合っている。
図21aは、負の光変調セル(光変調セルパワー:-0.50D)を有する-2.00Dの近視用レンズのパワーマップを示している。図21bは、図21aに示されるようなパワーマップを有する眼鏡レンズで、-2.00Dの近視眼を矯正した場合の、波長555nmでの光学性能シミュレーションの幾何学的錯乱円を示している。図21bでは、光がよくフォーカスされていること、すなわち幾何学的錯乱円がエアリーディスクと同程度であることがわかり、これも良好な視覚性能を示している。同じ眼の網膜面を0.2mm後方に移動させた場合、これは0.50Dの屈折誤差の変化に相当し、幾何学的錯乱円は増加するが、図21cに見られるように、負の光変調セルを通過した光はピントが合っている。
図22は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、近視眼用の例示的な眼用レンズのパワーマップである。図示されているように、図22は、ベースレンズと、ベースレンズ内またはベースレンズ上に組み込まれた複数の光変調セルと、を備えた図2の眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)のパワーマップを示している。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンも、約-2.00Dのベースパワーを有している。中間周辺光学ゾーン2dには、複数の光変調セルが散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、複数の光変調セルは、約-0.50Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、パワーは-2.50D)。光変調セルは、約0.8mmの直径を有している。また、-0.50Dのパワーを有する光変調セルを通過した光線は、ベース光学パワーを通過した光線と比較して、より後方にフォーカスされる。その結果、図22に図示されたレンズデザインでは、少なくとも2つの異なる像面に光線がフォーカスされる。中間周辺ゾーンを超えた周辺光学ゾーンは、パワーが均一であってもよいし、本明細書に記載されたものと実質的に同じ(または異なる)方法で光変調セルが散在してもよい。
図23は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、近視眼用の例示的な眼用レンズのパワーマップである。図示されているように、図23は、ベースレンズと、ベースレンズ内またはベースレンズ上に組み込まれた複数の光変調セルと、を備えた図2の眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)のパワーマップを示している。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンも、約-2.00Dのベースパワーを有している。中間周辺光学ゾーン2dには、複数の光変調セルが散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、複数の光変調セルは、-3.50Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、パワーは-5.50D)。光変調セルは、約0.8mmの直径を有している。また、-3.50Dのパワーを有する光変調セルを通過した光線は、ベースパワーを通過した光線と比較して、より後方にフォーカスされる。その結果、図23に図示されたレンズデザインでは、少なくとも2つの異なる像面に光線がフォーカスされる。中間周辺ゾーンを超えた周辺光学ゾーンは、パワーが均一であってもよいし、本明細書に記載されたものと実質的に同じ(または異なる)方法で光変調セルが散在してもよい。
図24は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、近視眼用の例示的な眼用レンズのパワーマップである。図示されているように、図24は、ベースレンズと、ベースレンズ内またはベースレンズ上に組み込まれた複数の光変調セルと、を備えた図2の眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)のパワーマップを示している。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンも、約-2.00Dのベースパワーを有している。中間周辺光学ゾーン2dには、複数の光変調セルが散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、複数の光変調セルの第1のサブセットは、約+2.00Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、パワーは0.00D)。複数の光変調セルの第1のサブセットは、約0.8mmの直径を有している。光学的には、複数の光変調セルの第2のサブセットは、約-0.50Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、パワーは-2.50D)。複数の光変調セルの第2のサブセットは、約0.8mmの直径を有している。+2.00Dのパワーを有する光変調セルを通過した光線は、-2.00Dのベースレンズパワーを通過した光線よりも前方にフォーカスし、-0.50Dの光変調セルを通過した光線は、ベース光学パワー(および+2.00Dの光変調セル)を通過した光線よりも後方にフォーカスする。その結果、図24に図示されたレンズデザインでは、少なくとも3つの異なる像面に光線がフォーカスされる。さらに図示されているように、光変調セルは、実質的に四角い配列で繰り返し配置されている。光変調セルの第1のサブセットの数と光変調セルの第2のサブセットの数の配分は、約90/10である。中間周辺ゾーンを超えた周辺光学ゾーンは、パワーが均一であってもよいし、本明細書に記載されたものと実質的に同じ(または異なる)方法で光変調セルが散在してもよい。
図25は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、近視眼用の例示的な眼用レンズのパワーマップである。図示されているように、図25は、ベースレンズと、ベースレンズ内またはベースレンズ上に組み込まれた複数の光変調セルと、を備えた図2の眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)のパワーマップを示している。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンも、約-2.00Dのベースパワーを有している。中間周辺光学ゾーン2dには、複数の光変調セルが散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、複数の光変調セルの第1のサブセットは、約+3.50Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、パワーは+1.50D)。複数の光変調セルの第1のサブセットは、約1.1mmの直径を有している。光学的には、複数の光変調セルの第2のサブセットは、約-0.50Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、パワーは-2.50D)。複数の光変調セルの第2のサブセットは、約0.5mmの直径を有している。+3.50Dの光変調セルを通過した光線は、-2.00Dのベースパワーを通過した光線よりも前方にフォーカスし、-0.50Dの光変調セルを通過した光線は、ベース光学パワー(および+3.50Dの光変調セル)を通過した光線よりも後方にフォーカスする。その結果、図25に図示されたレンズデザインでは、少なくとも3つの異なる像面に光線がフォーカスされる。さらに図示されているように、光変調セルのサブセットは、実質的に四角い配列で繰り返し配置されている。光変調セルの第1のサブセットの数と光変調セルの第2のサブセットの数の配分は、約90/10である。中間周辺ゾーンを超えた周辺光学ゾーンは、パワーが均一であってもよいし、本明細書に記載されたものと実質的に同じ(または異なる)方法で光変調セルが散在してもよい。
図26は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、近視眼用の例示的な眼用レンズのパワーマップである。図示されているように、図26は、ベースレンズと、ベースレンズ内またはベースレンズ上に組み込まれた複数の光変調セルと、を備えた図2の眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)のパワーマップを示している。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンも、約-2.00Dのベースパワーを有している。中間周辺光学ゾーン2dには、複数の光変調セルが散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、中間周辺ゾーンの複数の光変調セルの第1のサブセットは、約+2.00Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、パワーは0.00D)。複数の光変調セルの第1のサブセットは、約0.8mmの直径を有している。光学的には、中間周辺光学ゾーンの複数の光変調セルの第2のサブセットは、約-0.50Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、パワーは-2.50D)。複数の光変調セルの第2のサブセットは、約0.8mmの直径を有している。中間周辺光学ゾーン2dの周囲には、直径が約50mmの周辺光学ゾーン2eがある。周辺光学ゾーンも、約-2.00Dのベース光学パワーを有している。周辺光学ゾーン2eには、複数の光変調セルが散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、複数の光変調セルの第1のサブセットは、約+3.50Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、パワーは+1.50D)。複数の光変調セルの第1のサブセットは、約3mmの直径を有している。光学的には、複数の光変調セルの第2のサブセットは、約-1.00Dの光学的パワーを有し、その結果、ベースパワーよりも約-1.00Dだけ相対的に負のパワーとなる(ベースレンズと組み合わせると、パワーは-3.00D)。複数の光変調セルの第2のサブセットは、約2mmの直径を有している。+2.00Dの光変調セルと+3.50Dの光変調セルを通過した光線は、-2.00Dのベースパワーを通過した光線よりも前方にフォーカスし、-0.50Dの光変調セルと-1.00Dの光変調セルを通過した光線は、ベース光学パワー(および+2.00Dと+3.50Dの光変調セル)を通過した光線よりも後方にフォーカスする。その結果、図26に図示されたレンズデザインでは、少なくとも5つの異なる像面に光線がフォーカスされる。さらに図示されているように、光変調セルのサブセットは、実質的に四角い配列で繰り返し配置されている。中間周辺光学ゾーンおよび周辺光学ゾーンにおける、光変調セルの第1のサブセットの数と光変調セルの第2のサブセットの数の配分は、約90/10である。
図27は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、近視眼用の例示的な眼用レンズのパワーマップである。図示されているように、図27は、ベースレンズと、ベースレンズ内またはベースレンズ上に組み込まれた複数の光変調セルと、を備えた図2の眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)のパワーマップを示している。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンも、約-2.00Dのベースパワーを有している。中間周辺光学ゾーン2dには、複数の光変調セルが散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、複数の光変調セルの第1のサブセットは、約+2.00Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、パワーは0.00D)。複数の光変調セルの第1のサブセットは、約0.8mmの直径を有している。光学的には、複数の光変調セルの第2のサブセットは、約-2.00Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、パワーは-4.00D)。複数の光変調セルの第2のサブセットは、約0.2mmの直径を有している。+2.00Dのパワーを有する光変調セルを通過した光線は、-2.00Dのベースレンズパワーを通過した光線よりも前方にフォーカスし、-2.00Dの光変調セルを通過した光線は、ベース光学パワー(および+2.00Dの光変調セル)を通過した光線よりも後方にフォーカスする。その結果、図27に図示されたレンズデザインでは、少なくとも3つの異なる像面に光線がフォーカスされる。さらに図示されているように、すべての光変調セルのサブセットは、実質的に四角い配列で繰り返し配置されている。光変調セルの第1のサブセットの数と光変調セルの第2のサブセットの数の配分は、約90/10である。中間周辺ゾーンを超えた周辺光学ゾーンは、パワーが均一であってもよいし、本明細書に記載されたものと実質的に同じ(または異なる)方法で光変調セルが散在してもよい。
図28は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、近視眼用の例示的な眼用レンズのパワーマップである。図示されているように、図28は、ベースレンズと、ベースレンズ内またはベースレンズ上に組み込まれた複数の光変調セルと、を備えた図2の眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)のパワーマップを示している。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンも、約-2.00Dのベースパワーを有している。中間周辺光学ゾーン2dには、複数の光変調セルが散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、複数の光変調セルの第1のサブセットは、約+2.00Dの正のパワーを有している(ベースパワーとの組み合わせのパワーは平面)。複数の光変調セルの第1のサブセットは、約0.2mmの直径を有している。光学的には、複数の光変調セルの第2のサブセットは、ベースパワーよりも約-2.00Dだけ相対的に負のパワーとなる(ベースレンズとの組み合わせでは、パワーは-4.00D)。複数の光変調セルの第2のサブセットは、約0.2mmの直径を有している。+2.00Dの光変調セルを通過した光線は、-2.00Dのベースレンズパワーを通過した光線よりも前方にフォーカスし、-2.00Dの光変調セルを通過した光線は、ベース光学パワー(および+2.00Dの光変調セル)を通過した光線よりも後方にフォーカスする。その結果、図28に図示されたレンズデザインでは、少なくとも3つの異なる像面に光線がフォーカスされる。さらに図示されているように、すべての光変調セルのサブセットは、実質的に四角い配列で繰り返し配置されている。光変調セルの第1のサブセットの数と光変調セルの第2のサブセットの数の配分は、約50/50である。中間周辺ゾーンを超えた周辺光学ゾーンは、パワーが均一であってもよいし、本明細書に記載されたものと実質的に同じ(または異なる)方法で光変調セルが散在してもよい。
図29は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、近視眼用の例示的な眼用レンズのパワーマップである。図示されているように、図29は、ベースレンズと、ベースレンズ内またはベースレンズ上に組み込まれた複数の光変調セルと、を備えた図2の眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)のパワーマップを示している。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンも、約-2.00Dのベース光学パワーを有している。中間周辺光学ゾーン2dには、複数の光変調セルが散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、複数の光変調セルの第1のサブセットは、約+2.00Dの正のパワーを有している(ベースレンズとの組み合わせでは、パワーは平面)。複数の光変調セルの第1のサブセットの一部は、約0.2mmの直径を有し、複数の光変調セルの第1のサブセットの一部は、約0.8mmの直径を有する。光学的には、複数の光変調セルの第2のサブセットは、ベースレンズパワーよりも約-2.00Dだけ相対的に負のパワーとなる(ベースレンズとの組み合わせでは、パワーは-4.00D)。複数の光変調セルの第2のサブセットの一部は、約0.2mmの直径を有し、複数の光変調セルの第2のサブセットの一部は、約0.8mmの直径を有する。+2.00Dの光変調セルを通過した光線は、-2.00Dのベースレンズパワーを通過した光線よりも前方にフォーカスし、-2.00Dの光変調セルを通過した光線は、ベースレンズパワー(および+2.00Dの光変調セル)を通過した光線よりも後方にフォーカスする。その結果、図29に図示されたレンズデザインでは、少なくとも3つの異なる像面に光線がフォーカスされる。さらに図示されているように、すべての光変調セルのサブセットは、実質的に四角い配列で繰り返し配置されている。光変調セルの第1のサブセットの数と光変調セルの第2のサブセットの数の配分は、約50/50である。中間周辺ゾーンを超えた周辺光学ゾーンは、パワーが均一であってもよいし、本明細書に記載されたものと実質的に同じ(または異なる)方法で光変調セルが散在してもよい。
図30は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、凹型および凸型の両方の光変調セルを有する近視眼用の例示的な眼用レンズのパワーマップである。図示されているように、図30は、ベースレンズと、ベースレンズ内またはベースレンズ上に組み込まれた複数の光変調セルと、を備えた図2の眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)のパワーマップを示している。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンも、約-2.00Dのベースパワーを有している。中間周辺光学ゾーン2dには、複数の光変調セルが散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、複数の光変調セルの第1のサブセットは、約+3.50Dの正のパワーを有している(ベースパワーとの組み合わせでは、パワーは+1.50Dとなる)。複数の光変調セルの第1のサブセットは、約0.8mmの直径を有している。光学的には、複数の光変調セルの第2のサブセットは、約-3.50Dの負のパワーを有している(ベースパワーとの組み合わせでは、パワーは-5.50Dとなる)。複数の光変調セルの第2のサブセットは、約0.8mmの直径を有している。+3.50Dの光変調セルを通過した光線は、-2.00Dのベースレンズパワーを通過した光線よりも前方にフォーカスし、-3.50Dの光変調セルを通過した光線は、ベースレンズパワー(および+3.50Dの光変調セル)を通過した光線よりも後方にフォーカスする。その結果、図30に図示されたレンズデザインでは、少なくとも3つの異なる像面に光線がフォーカスされる。さらに図示されているように、すべての光変調セルのサブセットは、実質的に四角い配列で繰り返し配置されている。光変調セルの第1のサブセットの数と光変調セルの第2のサブセットの数の配分は、約10/90である。中間周辺ゾーンを超えた周辺光学ゾーンは、パワーが均一であってもよいし、本明細書に記載されたものと実質的に同じ(または異なる)方法で光変調セルが散在してもよい。
図31は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、多焦点光変調セルを有する近視眼用の例示的な眼用レンズのパワーマップである。図示されているように、図31は、ベースレンズと、ベースレンズ内またはベースレンズ上に組み込まれた複数の多焦点光変調セルと、を備えた図2の眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)のパワーマップを示している。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンも、約-2.00Dのベースパワーを有している。中間周辺光学ゾーン2dには、複数の多焦点光変調セルが散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。多焦点光変調セルは可変パワーを有し、多焦点光変調セルの一部は約-0.50Dの負のパワーを有し(ベースレンズとの組み合わせでは、パワーは-2.50Dとなる)、多焦点光変調セルの一部は約+2.00Dの正のパワーを有する(ベースレンズとの組み合わせでは、パワーは0.00Dとなる)。その結果、図31に図示されたレンズデザインでは、少なくとも3つの異なる像面に光線がフォーカスされる。さらに図示されているように、光変調セルは、実質的に四角い配列で繰り返し配置されている。いくつかの実施形態では、多焦点光変調セルは同じ方法で配向されてもよく(図31に示すように)、いくつかの実施形態では、多焦点光変調セルは異なる方向に配向されてもよく(例えば、図32を参照)、いくつかの実施形態では、多焦点光変調セルに加えて、正および/または負のパワーを有する光変調セルがあってもよい(例えば、図33を参照)。いくつかの実施形態では、レンズの一部分にある多焦点光変調セルは、レンズの反対側の部分にある多焦点光変調セルの鏡像であってもよい。中間周辺ゾーンを超えた周辺光学ゾーンは、パワーが均一であってもよいし、本明細書に記載されたものと実質的に同じ(または異なる)方法で光変調セルが散在してもよい。
図34は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、近視眼用の例示的な眼用レンズのパワーマップである。図示されているように、図34は、ベースレンズと、ベースレンズ内またはベースレンズ上に組み込まれた複数の光変調セルと、を備えた図2の眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)のパワーマップを示している。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンも、約-2.00Dのベースパワーを有している。中間周辺光学ゾーン2dには、複数の光変調セルが散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、眼用レンズの前面の中間周辺ゾーンの下半分にある、複数の光変調セルの第1のサブセットは、約+3.50Dの正のパワーを有している(ベースパワーとの組み合わせでは、パワーは+1.50Dとなる)。複数の光変調セルの第1のサブセットは、約0.8mmの直径を有している。光学的には、眼用レンズの裏面の中間周辺ゾーンの上半分にある、複数の光変調セルの第2サブセットは、約+2.00D(ベースレンズとの組み合わせでは、パワーは平面Dとなる)の正のパワーを有し、約-0.50D(ベースレンズとの組み合わせでは、パワーは-2.50Dとなる)の負の光変調セルを有する。複数の光変調セルの第2サブセットは、正および平面型の光変調セルでは約0.8mm、負の光変調セルでは約0.5mmと、直径が異なる。+3.50Dの光変調セルを通過した光線は、+2.00Dの光変調セルと-2.00Dのベースレンズパワーを通過した光線よりも前方にフォーカスし、-0.50Dの光変調セルを通過した光線は、ベースレンズパワー(および+3.50Dと+2.00Dの光変調セル)を通過した光線よりも後方にフォーカスする。その結果、図34に図示されたレンズデザインでは、少なくとも4つの異なる像面に光線がフォーカスされる。さらに図示されているように、すべての光変調セルのサブセットは、実質的に四角い配列で繰り返し配置されている。光変調セルの第1のサブセットの数と光変調セルの第2のサブセットの数の配分は、約50/50である。中間周辺ゾーンを超えた周辺光学ゾーンは、パワーが均一であってもよいし、本明細書に記載されたものと実質的に同じ(または異なる)方法で光変調セルが散在してもよい。
図35は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、眼用レンズの前面に凹型および凸型の両方の光変調セルを有する例示的な眼用レンズの概略図である。図35に図示されているように、光変調セルは、眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ2e)の表面に配置されている。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンも、約-2.00Dのベースパワーを有している。中間周辺光学ゾーン2dには、複数の光変調セルが散在している。いくつかの実施形態では、凹型光変調セル3bは、レンズ3aのベースレンズパワーよりも相対的に負のパワーを有していてもよい。いくつかの実施形態では、光変調セルは、ベースレンズパワーよりも相対的に正の部分と、ベースレンズパワーよりも相対的に負の部分とを有する多焦点光変調セル(3c)であってもよい。いくつかの実施形態では、凸型光変調セル3dは、レンズ3aのベースレンズパワーよりも相対的に正のパワーを有していてもよい。
図36は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、眼用レンズのレンズマトリクスに凹型、多焦点および凸型の光変調セルが埋め込まれた、例示的な眼用レンズの概略図である。図36に図示されているように、光変調セルは、眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ2e)のレンズマトリクスに埋め込まれている。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンも、約-2.00Dのベースパワーを有している。中間周辺光学ゾーン2dには、複数の光変調セルが散在している。いくつかの実施形態では、光変調セルは、眼用レンズ4aとオフセット層4eとの間に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、光変調セルは、眼用レンズとコーティングの間に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、コーティングは、傷防止コーティング、反射防止コーティング、または光波長吸収コーティングであってもよい。いくつかの実施形態では、凹型光変調セル4bは、レンズ4aのベースパワーよりも相対的に負のパワーを有していてもよい。いくつかの実施形態では、光変調セルは、ベースレンズパワーよりも相対的に正の部分と、ベースレンズパワーよりも相対的に負の部分とを有する可変(多焦点)パワーを有する光変調セル(4c)であってもよい。いくつかの実施形態では、凸型の光変調セル4dは、レンズ4aのベースパワーよりも相対的に正のパワーを有していてもよい。
図37は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、眼鏡レンズを介して導かれ、網膜の複数の面にフォーカスする光を説明するために、眼用レンズの前面に凹型および凸型の両方の光変調セルを有する例示的な眼用レンズの拡大概略図である。図37に図示されているように、光変調セルは、眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)の表面に配置されているが、眼用レンズの中に埋め込まれていてもよい。いくつかの実施形態では、光は、ベースパワー6aを有する眼用レンズの部分、凹型光変調セル6cを有する眼用レンズの部分、および凸型光変調セル6bを有する眼用レンズの部分のうちの1つ以上(またはすべて)において、レンズを通過してもよい。図示されているように、いくつかの実施形態では、眼鏡レンズ6a、6b、および6cの異なる部分を通過した光線は、対応する像面7a、7b、および7cにフォーカスされてもよい。眼鏡レンズ6aのベースパワー部は、光を像面7aにフォーカスさせてもよい。図示されているように、いくつかの実施形態では、像面7aの手前(前方)の像面7bは、眼用レンズの凸型(ベースパワーよりも相対的に正のパワーが大きい)の光変調セルを通過する光に対応してもよい。図示されているように、いくつかの実施形態では、像面7aの後ろ(後方)の像面7cは、眼用レンズの凹型(ベースパワーよりも相対的に負のパワーが大きい)の光変調セルを通過する光に対応してもよい。
図38は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、コンタクトレンズを介して導かれ、網膜の複数の面にフォーカスする光を説明するために、眼用レンズ、すなわちコンタクトレンズ(8)の前面に凹型および凸型の両方の光変調セルを有する例示的な眼用レンズの拡大概略図である。図38に図示されているように、光変調セルは、眼用レンズ(例えば、コンタクトレンズ)の表面に配置されているが、コンタクトレンズの中に埋め込まれていてもよい。いくつかの実施形態では、光は、ベースパワー8aを有する眼用レンズの部分、凹型光変調セル8cを有する眼用レンズの部分、および凸型光変調セル8bを有する眼用レンズの部分のうちの1つ以上(またはすべて)において、レンズを通過してもよい。図示されているように、いくつかの実施形態では、眼鏡レンズ8a、8b、および8cの異なる部分を通過した光線は、対応する像面7a、7b、および7cにフォーカスされてもよい。眼鏡レンズ8aのベースパワー部は、光を像面7aにフォーカスさせてもよい。図示されているように、いくつかの実施形態では、像面7aの手前(前方)の像面7bは、コンタクトレンズの凸型(ベースパワーよりも相対的に正のパワーが大きい)の光変調セルを通過する光に対応してもよい。図示されているように、いくつかの実施形態では、像面7aの後ろ(後方)の像面7cは、コンタクトレンズの凹型(ベースパワーよりも相対的に負のパワーが大きい)の光変調セルを通過する光に対応してもよい。
図39は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、近視眼用の例示的な眼用レンズのパワーマップである。図示されているように、図39は、ベースレンズと、ベースレンズ内またはベースレンズ上に組み込まれた複数の光変調セルと、を備えた図2の眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)のパワーマップを示している。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンは、約-1.00Dのベースパワーを有している。中間周辺光学ゾーン2dには、複数の光変調セルが散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、複数の光変調セルは、約+1.00Dの正のパワーを有している(ベースレンズ周辺ゾーンとの組み合わせでは、パワーは平面D)。複数の光変調セルは、約0.8mmの直径を有している。+1.00Dの光変調セルを通過した光線は、-1.00Dの中間周辺ゾーンおよび-2.00Dのベースレンズパワーを通過した光線よりも前方にフォーカスする。その結果、図39に図示されたレンズデザインでは、少なくとも3つの異なる像面に光線がフォーカスされる。中間周辺ゾーンを超えた周辺光学ゾーンは、パワーが均一であってもよく、中間周辺ゾーンと同様のパワーであってもよく、本明細書に記載されたものと実質的に同じ(または異なる)方法で光変調セルが散在してもよい。
図40は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、近視眼用の例示的な眼用レンズのパワーマップである。図示されているように、図40は、ベースレンズと、ベースレンズ内またはベースレンズ上に組み込まれた複数の光変調セルと、を備えた図2の眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)のパワーマップを示している。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンは、中央ゾーンと同様に、約-2.00Dのベースパワーを有している。中間周辺光学ゾーン2dには、複数の光変調セルが散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、複数の光変調セルは、約+3.50Dの正のパワーを有している(ベースパワーとの組み合わせでは、パワーは+1.50Dとなる)。複数の光変調セルは、約0.8mmの直径を有している。+3.50Dの光変調セルを通過した光線は、-2.00Dのベースレンズパワーを通過した光線よりも前方にフォーカスする。複数の光変調セルは、ゾーン(エンベロープゾーン)によって囲まれている、または包囲されており、そのパワーは、ベースパワーや光変調セルのパワーとは異なるものである。図40では、エンベロープゾーンは円形であり、+2.00D(ベースレンズとの組み合わせでは、パワーは平面)のパワーを有している。その結果、図30に図示されたレンズデザインでは、少なくとも3つの異なる像面に光線がフォーカスされる。中間周辺ゾーンを超えた周辺光学ゾーンは、パワーが均一であってもよく、中間周辺ゾーンと同様のパワーであってもよく、本明細書に記載されたものと実質的に同じ(または異なる)方法で光変調セルが散在してもよい。
図41は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、近視眼用の例示的な眼用レンズのパワーマップである。図示されているように、図41は、ベースレンズと、ベースレンズ内またはベースレンズ上に組み込まれた複数の光変調セルと、を備えた図2の眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)のパワーマップを示している。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。中央ゾーンの周囲には、直径が約20mmの中間周辺光学ゾーン2dがある。中間周辺光学ゾーンは、中央ゾーンと同様に、約-2.00Dのベースパワーを有している。中央および中間周辺光学ゾーン2dには、複数の光変調セルが散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、複数の光変調セルの第1のサブセットは、+1.50Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、結果としてパワーは-0.50Dとなる)。光学的には、複数の光変調セルの第2のサブセットは、-0.50Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、結果としてパワーは-2.50Dとなる)。+1.50Dの光変調セルを通過した光線は、-2.00Dのベースレンズパワーを通過した光線よりも前方にフォーカスし、-0.50Dの光変調セルを通過した光線は、ベース光学パワー(および+1.50Dの光変調セル)を通過した光線よりも後方にフォーカスする。その結果、図41に図示されたレンズデザインでは、少なくとも3つの異なる像面に光線がフォーカスされる。さらに図示されているように、光変調セルのサブセットは、実質的に四角い配列で繰り返し配置されている。光変調セルの第1のサブセットと光変調セルの第2のサブセットとの配分は、約50/50である。さらに、中間周辺光学ゾーンは、約+2.00D(ベースパワーとの組み合わせ:平面)のパワーを有するリングで構成されている。このように、光変調セルの一部は、同心円状のゾーンによって囲まれているか、オーバーラップしているか、あるいは側面に接合していてもよい。中間周辺ゾーンを超えた周辺光学ゾーンは、パワーが均一であってもよく、中間周辺ゾーンと同様のパワーであってもよく、本明細書に記載されたものと実質的に同じ(または異なる)方法で光変調セルが散在してもよい。
図42は、本明細書に記載された、いくつかの実施形態による、ベースレンズとレンズ上に組み込まれた光変調セルを有する例示的な眼用レンズと、その眼用レンズで矯正された眼の概略図である。いくつかの実施形態では、本明細書に記載された眼用レンズおよび/または方法は、光変調セルを利用してもよく、それによって、光変調セルの1つ以上の焦点距離または焦点パワーは、コントラストを低下させるために、対応する焦点面を眼の入射瞳の近く、約、または近傍に配置するように選択されてもよい。図42では、本明細書に記載された、いくつかの実施形態による、ベースレンズ322とレンズ上に組み込まれた光変調セル323を有する例示的な眼用レンズ321と、その眼用レンズで矯正された眼320の概略図が示されている。図42は、1つの光変調セル325に入射し、屈折する光線324を示している。光変調セル325の焦点距離は、その焦点面326が眼320の入射瞳327の近くに配置されるように選択される。眼の入射瞳とは、眼を覗き込む観察者から見た眼の瞳(虹彩の開口部によって形成される)のことである。つまり、虹彩/瞳孔の手前にある眼の光学要素(例えば、角膜)による、観察者から見た見かけ上の瞳孔である。
図43は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、ベースレンズと光変調セルを有する例示的な眼用レンズのパワーマップである。いくつかの実施形態では、本明細書に記載された眼用レンズおよび/または方法は、光変調セルを利用してもよく、実質的に正または負またはゼロのパワーのセルは、光変調セル全体にわたって常に可変で非単調なパワープロファイルを有していてもよい。いくつかの実施形態では、パワープロファイルの最大値がベースパワーよりも負の屈折力であってもよいし(図43a)、パワープロファイルの最小値がベースパワーよりも正の屈折力であってもよいし(図43b)、最大値と最小値の平均値がベースパワーとほぼ同じであってもよい(図43c)。いくつかの実施形態では、連続的に変化するパワープロファイルは、周期的に、または非周期的に変化してもよい。連続的に変化するパワープロファイルは、一連の変化する曲率によって形成されてもよいし、1つ以上の高次収差の取り込みによって形成されてもよいし、上記の組み合わせでもよい。
図44は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、ベースレンズと光変調セルを有する例示的な眼用レンズのパワーマップである。いくつかの実施形態では、本明細書に記載された眼用レンズおよび/または方法は、光変調セルを利用してもよく、光変調セルは、光を1つ以上の面に導くことに加えて、光を拡散させてもよい。光変調セルは屈折性で、1つ以上の高次収差によって形成されていてもよいし、光散乱機能によって形成されていてもよいし、両者の組み合わせであってもよい。
図45は、本明細書に記載したいくつかの実施形態による、近視眼用の例示的な眼用レンズの概略図である。図示されているように、図45は、ベースレンズと、ベースレンズ内またはベースレンズ上に組み込まれた複数の光変調セルと、を備えた図2の眼用レンズ(例えば、眼鏡レンズ)のパワーマップを示している。眼用レンズの中央光学(例えば、瞳孔)ゾーン2cは、直径が約5.0mmで、-2.00Dの近視眼の遠方屈折誤差を補正するために、約-2.00Dの均一な(または実質的に均一な)パワーを有している。眼用レンズの中間周辺光学ゾーン2dには、約+1.00Dのパワーを有する2つのリングが組み込まれている(ベースパワーとの組み合わせ:-1.0D)。リングには、複数の光変調セルが散在している。図示されているように、光変調セルは円形の形状を呈している。光学的には、複数の光変調セルは、+3.50Dの光学的パワーを有している(ベースレンズと組み合わせると、結果としてパワーは+2.50Dとなる)。その結果、図45に図示されたレンズデザインでは、少なくとも3つの異なる像面に光線がフォーカスされる。
請求項に記載の主題のさらなる利点は、請求項に記載の主題のいくつかの実施形態を説明する以下の例から明らかになるだろう。いくつかの実施形態では、以下のさらなる実施形態の1つまたは複数の(例えばすべてを含む)が、他の実施形態またはその一部のそれぞれを含んでもよい。
実施例:
A1. ベースレンズ;および複数の多焦点光変調セルを備える眼用レンズ。
A2. 第1の像面に光を導くように構成されたベースレンズ;および複数の多焦点光変調セルを備え、複数の多焦点光変調セルのうち1つ以上が、第1の像面とは異なる少なくとも2つの像面に光を屈折させる、眼用レンズ。
A3. 第1および第2の像面に光を導くように構成されたベースレンズ;および複数の多焦点光変調セルを備え、複数の多焦点光変調セルのうち1つ以上が、第1および第2の像面とは異なる少なくとも2つの像面に光を屈折させる、眼用レンズ。
A4. 第1の像面に光を導くように構成されたベースレンズ;第1の像面に対して前方に位置する1つ以上の像面に光を屈折させるために、0.5Dから5Dの範囲で変化するパワーを有する複数の正のパワーを有する光変調セル;および第1の像面に対して後方に位置する1つ以上の像面に光を屈折させるために、-0.5Dから-5Dの範囲で変化するパワーを有する複数の負のパワーを有する光変調セル、を備える眼用レンズ。
A5. 第1の像面に光を導くように構成されたベースレンズ;および複数の光変調セルを備え、複数の光変調セルのうち1つ以上が、第1の像面とは異なる1つ以上の像面に光を屈折させる、眼用レンズ。
A6. 複数の光変調セルの1つ以上は、第1の像面とは異なる第2の像面に光を屈折させ、および/または、複数の光変調セルの1つ以上は、第1の像面および第2の像面とは異なる第3の像面に光を屈折させる、A例のいずれかの眼用レンズ。
A7. 複数の光変調セルが、第1の像面とは異なる、少なくとも2つ(例えば、2、3、4、5、または6)の像面に光を屈折させるように構成されている、A例のいずれかの眼用レンズ。
A8. 複数の光変調セルの少なくとも1つが、第1の像面とは異なる、少なくとも2つ(例えば、2、3、または4)の像面に光を屈折させるように構成されている、A例のいずれかの眼用レンズ。
A9. 第2の像面および第3の像面の少なくとも一方が、第1の像面よりも前方に位置している、例A6からA8のいずれかの眼用レンズ。
A10. 第2の像面および第3の像面の少なくとも一方が、第1の像面よりも後方に位置している、例A6からA9のいずれかの眼用レンズ。
A11. 複数の光変調セルの1つ以上が、約20μmから約3mmの範囲の直径を有する、A例のいずれかの眼用レンズ。
A12. 複数の光変調セルの1つ以上が、ベース面のパワーに対して相対的に正のパワー(例えば、凸型の表面形状)を有する、A例のいずれかの眼用レンズ。
A13. 複数の光変調セルの少なくとも一部は、周囲の表面領域と比較して相対的に負のパワーを有する(例えば、凹型の表面形状)、A例のいずれかの眼用レンズ。
A14. 複数の光変調セルは、中央光学部、中間周辺光学ゾーン、および周辺光学ゾーンのうちの1つ以上の任意の組み合わせに配置されている、A例のいずれかの眼用レンズ。
A15. 眼用レンズの総表面積に対する光変調セルの充填率(例えば、眼用レンズの総表面積に対する光変調セルの総表面積の比)が、約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、または85%(例えば、少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、または85%、または5~15%、20~30%、35~45%、40~50%、45~55%、60~70%、70~75%、70~80%、または75~85%の間)である、A例のいずれかの眼用レンズ。
A16. 中央光学ゾーン、中間周辺光学ゾーン、または周辺光学ゾーンのいずれかに対応する表面積に対する光変調セルの充填率(例えば、該当ゾーンの総表面積に対する光変調セルの総表面積の比)が、約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%または85%(例えば、少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、または85%、または5~15%、20~30%、35~45%、40~50%、45~55%、60~70%、70~75%、70~80%、または75~85%の間)である、A例のいずれかの眼用レンズ。
A17. 複数の光変調セルの直径が、約20μmから約3mmの間で変化する、例えば、約20~100μm、100~200μm、200~300μm、300~400μm、400~500μm、500~600μm、600~700μm、700~800μm、800~900μm、900μm~1mm、1~1.1mm、1.1~1.2mm、1.2~1.3mm、1.3~1.4mm、1.4~1.5mm、1.5~1.6mm、1.6~1.7mm、1.7~1.8mm、1.8~1.9mm、1.9~2mm、2~2.1mm、2.1~2.2mm、2.2~2.3mm、2.3~2.4mm、2.4~2.5mm、2.5~2.6mm、2.6~2.7mm、2.7~2.8mm、2.8~2.9mm、2.9~3mmの間)である、A例のいずれかの眼用レンズ。
A18. 中央光学ゾーンにおける1つ以上の光変調セルの直径が、約20μmから約1000μmの間(例えば、約20~60μm、40~80μm、60~100μm、80~120μm、100~140μm、120~160μm、140~180μm、160~200μm、180~220μm、200~240μm、220~260μm、240~280μm、260~300μm、280~320μm、300~340μm、320~360μm、340~380μm、360~400μm、20~100μm、100~200μm、200~300μm、300~400μm、400~500μm、500~600μm、600~700μm、700~800μm、800~900μm、900~1000μmの間)である、A例のいずれかの眼用レンズ。
A19. 中間周辺光学ゾーンにおける1つ以上の光変調セルの直径が、約20μmから約2mmの間(例えば、約20~100μm、100~200μm、200~300μm、300~400μm、400~500μm、500~600μm、600~700μm、700~800μm、800~900μm、900μm~1mm、1~1.1mm、1.1~1.2mm、1.2~1.3mm、1.3~1.4mm、1.4~1.5mm、1.5~1.6mm、1.6~1.7mm、1.7~1.8mm、1.8~1.9mm、1.9~2mm、1~1.5mm、1.5~2mm、500μm~1mm、100~500μmの間)である、A例のいずれかの眼用レンズ。
A20. 周辺光学ゾーンにおける1つ以上の光変調セルの直径が、約20μmから約3mmの間(例えば、約20~100μm、100~200μm、200~300μm、300~400μm、400~500μm、500~600μm、600~700μm、700~800μm、800~900μm、900μm~1mm、1~1.1mm、1.1~1.2mm、1.2~1.3mm、1.3~1.4mm、1.4~1.5mm、1.5~1.6mm、1.6~1.7mm、1.7~1.8mm、1.8~1.9mm、1.9~2mm、2~2.1mm、2.1~2.2mm、2.2~2.3mm、2.3~2.4mm、2.4~2.5mm、2.5~2.6mm、2.6~2.7mm、2.7~2.8mm、2.8~2.9mm、2.9~3mmの間)である、A例のいずれかの眼用レンズ。
A21. 特定の光学ゾーンにおける複数の光変調セルの直径は、上述した範囲の間で変化してもよい(例えば、複数の光変調セルのうち第1の1つ以上が第1の直径を有し、複数の光変調セルのうち第2の1つ以上が第2の直径を有する)、A例のいずれかの眼用レンズ。
A22. 複数の光変調セルが、互いに分離されている(または互いに隣接している)、A例のいずれかの眼用レンズ。
A23. 複数の光変調セルのうちの1つ以上(例えば、複数の光変調セルのうちの第1の1つ以上および/または複数の光変調セルのうちの第2の1つ以上)が、正方形、六角形または他の任意の適切な配置(例えば、正方形、六角形または他の任意の適切な配置に対応する繰り返しパターン)で眼用レンズ上に配置されている、A例のいずれかの眼用レンズ。
A24. 複数の光変調セルのパワーが、中央光学ゾーン、中間周辺光学ゾーン、周辺光学ゾーンの1つ以上の任意の組み合わせにおいて、約-3D~+5D(例えば約-3D、-2.5D、-2D、-1.5D、-1D、-0.5D、+0.5D、+1D、+1.5D、+2D、+2.5D、+3D、+3.5D、+4D、+4.5D、+5D)の範囲で変化する、A例のいずれかの眼用レンズ。
A25. 眼用レンズ上の負のパワーと正のパワーの光変調セルの数の配分(例えば、負のパワーの光変調セルに対する正のパワーの光変調セルの数の比)が、約95/5;90/10、85/15、80/20、75/25、70/30、65/35、60/40、55/45、50/50、45/55、40/60、35/65、30/70、25/75、20/80、15/85、10/90、5/95、または0/100の範囲で変化する、A例のいずれかの眼用レンズ。
A26. 複数の光変調セルのうち1つ以上は、円、楕円、半円、六角形、正方形、その他の適切な形状のうち少なくとも1つに対応する形状を有する、A例のいずれかの眼用レンズ。
A27. 眼用レンズが、実質的に円形状の中央光学ゾーンと、実質的に環状の形状であって中央光学ゾーンの周囲に位置する中間周辺光学ゾーンと、および/または実質的に環状の形状であって中間周辺光学ゾーンの周囲に位置する周辺光学ゾーンと、を備える、A例のいずれかの眼用レンズ。
A28. 複数の光変調セルが、中間周辺光学ゾーンに配置されており、複数の光変調セルのうち、第1の1つ以上の光変調セルは、第1の直径および第1のパワーを有し、複数の光変調セルのうち、第2の1つ以上の光変調セルは、第2の直径および第2のパワーを有する、A例のいずれかの眼用レンズ。
A29. 第1のパワーは、ベースレンズのパワーよりも相対的に正であり、第2のパワーは、ベースレンズのパワーよりも相対的に負である、例A28の眼用レンズ。
A30. 第1のパワーは、ベースレンズのパワーよりも相対的に正であり、第2のパワーは、第1のパワーおよびベースレンズのパワーよりも相対的により正である、例A28の眼用レンズ。
A31. 第1のパワーは、ベースレンズのパワーよりも相対的に負であり、第2のパワーは、第1のパワーおよびベースレンズのパワーよりも相対的により負である、例A28の眼用レンズ。
A32. 眼用レンズは、近視の進行を矯正、減速、軽減、および/または抑制するために使用されるように構成されている、A例のいずれかの眼用レンズ。
A33. 眼用レンズが、眼鏡レンズである、A例のいずれかの眼用レンズ。
B1. 対応する第1の像面を有するベースレンズ;および1つ以上の光変調セルを有する1つ以上の光変調ゾーン;を備え、光変調ゾーンを通過した光は、第1の像面および第1の像面とは異なる1つ以上の像面にわたってスルーフォーカス光分布をもたらす、眼用レンズ。
B2. 複数の光変調セルのうち1つ以上が本質的に屈折型である、例B1の眼用レンズ。
B3. 1つ以上の屈折光変調セルは、ベースレンズの屈折力に対してゼロまたは異ならない屈折力を有する、例B1からB2の眼用レンズ。
B4. 複数の光変調セルが、ベースレンズのパワーに対して負のパワーを有する、例B1からB2の眼用レンズ。
B5. 複数の光変調セルが、ベースレンズのパワーに対して正のパワーを有する、例B1からB2の眼用レンズ。
B6. 複数の光変調セルのうち1つ以上の光変調セルは、複数の焦点パワーを有する、例B1からB2のいずれかの眼用レンズ。
B7. 光変調セルゾーンを透過した光のスルーフォーカス光分布の割合が、第1の像面よりも前方にある、例B1からB6の眼用レンズ。
B8. 光変調セルゾーンを透過した光のスルーフォーカス光分布の割合が、第1の像面よりも後方にある、例B1からB6の眼用レンズ。
B9. 光変調セルゾーンを透過した光のスルーフォーカス光分布の割合が、第1の像面に対して前方と後方の両方にある、例B1からB8の眼用レンズ。
B10. 第1の像面に対して前方または後方のいずれかであるスルーフォーカス光分布の割合が、約>20%である、例B1からB9の眼用レンズ。
B11. 第1の像面に対して前方または後方のいずれかであるスルーフォーカス光分布の割合が、約>30%である、例B1からB9の眼用レンズ。
B12. 複数の光変調セルのうち1つ以上が本質的に回折型である、例B1の眼用レンズ。
B13. 第1のパワーと対応する第1の像面を有するベースレンズ;第1のパワーに対して負のパワーを有する複数の光変調セルを有する1つ以上の光変調セルゾーン;を備えた眼用レンズであって、眼用レンズを透過した光は、第1の像面、第1の像面の前方にある1つ以上の像面、および第1の像面の後方にある1つ以上の像面に広がるスルーフォーカス配光となる、眼用レンズ。
B14. 第1のパワーと対応する第1の像面を有するベースレンズ;第1のパワーに対して正のパワーを有する複数の光変調セルを有する1つ以上の光変調セルゾーン;を備えた眼用レンズであって、眼用レンズを透過した光は、第1の像面、第1の像面の前方にある1つ以上の像面、および第1の像面の後方にある1つ以上の像面に広がるスルーフォーカス光分布となる、眼用レンズ。
B15. 眼の屈折誤差に基づく第1のパワーを有する第1のゾーンと、第1のパワーに比べて相対的に正の第2のパワーを有する第2のゾーンと、第2のゾーン上に設けられた複数の光変調セルと、を有するベースレンズ;を備え、眼用レンズを透過した光が、第1の像面、第1の像面より前方の1つ以上の像面、および第1の像面より後方の1つ以上の像面に広がるスルーフォーカス光分布をもたらす、個人の眼のための眼用レンズ。
B16. 第2のパワーは、第2のゾーン全体で不均一である、例B15の眼用レンズ。
B17. 第2のゾーンの内縁から外縁までの不均一なパワーは、増加、減少、または非単調なパワーの1つ以上を含むことができる、例B15からB16の眼用レンズ。
B18. 複数の光変調セルのうち1つ以上が本質的に屈折型である、例B15およびB17の眼用レンズ。
B19. 1つ以上の屈折光変調セルは、ベースレンズの屈折力に対してゼロまたは異ならない屈折力を有する、例B15からB18の眼用レンズ。
B20. 複数の光変調セルが、ベースレンズのパワーに対して負のパワーを有する、例B15からB19の眼用レンズ。
B21. 複数の光変調セルが、ベースレンズのパワーに対して正のパワーを有する、例B15からB19の眼用レンズ。
C1. 近視の進行を矯正、減速、軽減、および/または抑制するために使用するように構成された眼用レンズであって、少なくとも第1の像面に光を導くように構成されたベースレンズ;中央に位置し、実質的に円形の中央光学ゾーン;中央光学ゾーンの周囲に位置し、実質的に環状の中間周辺光学ゾーン;中周辺光学ゾーンの周囲に位置し、実質的に環状の周辺光学ゾーン;および中央光学ゾーン、中周辺光学ゾーン、または周辺光学ゾーンの少なくとも1つ以上に配置された複数の光変調セル;を備え、複数の光変調セルの1つ以上が、第1の像面よりも前方の1つ以上の像面に光を導くように構成されており、複数の光変調セルの1つ以上が、第1の像面よりも後方の1つ以上の像面に光を導くように構成されている、眼用レンズ。
D1. 少なくとも第1の面に光を導くベースレンズ;および少なくとも1つの光変調セルゾーンに設けられた複数の光変調セル;を備えた眼用レンズであって、眼用レンズは、少なくとも1つの光変調セルゾーンを透過した光が、第1の面に対して後方(遠視性デフォーカス)および/または前方(近視性デフォーカス)の少なくとも1つの方向にある1つ以上の追加面に広がるスルーフォーカス光分布(TFLD)をもたらすように構成されている、眼用レンズ。
D2. ベースレンズ;および少なくとも1つの光変調セルゾーンに設けられた複数の光変調セル;を備えた眼用レンズであって、ベースレンズは、少なくとも第1の像面に光を導くように構成され、複数の光変調セルは、第1の像面に対して後方(遠視性デフォーカス)および/または前方(近視性デフォーカス)に位置する1つ以上の像面に光を導くように構成されている、眼用レンズ。
D3. ベースレンズ;および少なくとも1つの光変調セルゾーンに設けられた複数の光変調セルであって、光を1つ以上の面に導くまたはシフトさせることにより、眼の成長の進行を矯正、減速、低減、および/または抑制するための複数の光変調セルを備えた眼用レンズであって、ベースレンズは、少なくとも第1の像面に光を導くように構成されており、複数の光変調セルは、第1の像面に対して後方(遠視性デフォーカス)および/または前方(近視性デフォーカス)に位置する1つ以上の像面に光を導くように構成されている、眼用レンズ。
D4. 第1の像面は、網膜面に対応している、D例のいずれかの眼用レンズ。
D5. ベースレンズは、レンズ全体で均一なパワーを有している、D例のいずれかの眼用レンズ。
D6. ベースレンズのパワーが、レンズ全体にわたって変化する、D例のいずれかの眼用レンズ。
D7. ベースレンズの周辺光学ゾーンが、中央および/または中間周辺光学ゾーンと比較して、より正のパワーを有している、D例のいずれかの眼用レンズ。
D8. ベースレンズの周辺および中間周辺光学ゾーンが、中央光学ゾーンと比較して、より正のパワーを有している、D例のいずれかの眼用レンズ。
D9. ベースレンズの周辺光学ゾーンが、中央および/または中間周辺光学ゾーンと比較して、より負のパワーを有している、D例のいずれかの眼用レンズ。
D10. 中央から中間周辺および/または周辺ゾーン部への正のパワーの増加が、単調または非単調に、段階的または徐々に増加する、D例のいずれかの眼用レンズ。
D11. 中央から中間周辺および/または周辺ゾーン部への負のパワーの増加が、単調または非単調に、段階的および/または徐々に増加する、D例のいずれかの眼用レンズ。
D12. 中央ゾーンから周辺ゾーンへのパワーの変化は、ベースレンズ全体にわたり、および/またはレンズの特定の領域または象限またはセクションに適用される、D例のいずれかの眼用レンズ。
D13. 眼用レンズのベースレンズが、フィルタを内蔵し、および/または位相変更マスク(例えば、振幅マスク)を内蔵している、D例のいずれかの眼用レンズ。
D14. フィルタがベースレンズ全体にわたって適用され、および/またはレンズの選択された領域または象限またはセクションに適用される、D例のいずれかの眼用レンズ。
D15. 位相変更マスクがベースレンズ全体にわたって適用され、および/またはレンズの選択された領域または象限またはセクションに適用される、D例のいずれかの眼用レンズ。
D16. 眼用レンズは、1つ以上の同心円状のリングまたは環状のゾーン、または1つ以上のパワーを持つリングまたは環状のゾーンの少なくとも一部と、複数の光変調セルと、をさらに備える、D例のいずれかの眼用レンズ。
D17. 眼用レンズは、位相変更マスクを有するベースレンズと、複数の光変調セルと、を備える、D例のいずれかの眼用レンズ。
D18. 1つ以上の光変調セルが、眼用レンズのベースレンズ上に、個々の配列または配で、または集合体、アレイ、スタック、クラスター、または他の適切なパック配置で、配置またはパックされる、D例のいずれかの眼用レンズ。
D19. 光変調セルの個々の配列、集合体、アレイ、スタック、またはクラスターが、正方形、六角形、または他の任意の適切な配列(例えば、正方形、六角形、または他の任意の適切な配列に対応する繰り返しパターン、または任意の非繰り返しまたはランダムな配列)で、および/またはベースレンズの幾何学的または光学的中心を中心に、および/またはベースレンズの幾何学的または光学的中心を中心にしないように、ベースレンズ上に配置されている、D例のいずれかの眼用レンズ。
D20. 1つ以上の光変調セルの少なくとも1つの最長の子午線または軸の長さ(x)と最短の子午線または軸の長さ(y)の比が、約1.1、約1.2、約1.3、約1.4、約1.5、約1.6、約1.7、約1.8、約1.9、約2.0である、D例のいずれかの眼用レンズ。
D21. 光変調セルのサジタル深さが、約20nm~約1mm、約20nm~約500μm、約20nm~約400μm、約20nm~約300μm、約20nm~約200μm、約20nm~約100μm、約20nm~約50μmである、D例のいずれかの眼用レンズ。
D22. 1つ以上の光変調セルは、光変調セルの主子午線または軸または最長の子午線のいずれか一方が互いに平行に並ぶように配置されているか、または放射状に並ぶか、または円周方向に並ぶか、または任意の適切な幾何学的配置(例えば、三角形の配置または正方形または長方形または六角形)で並ぶ、D例のいずれかの眼用レンズ。
D23. 光変調セルが、振幅マスク、二値振幅マスク、位相マスク、またはキノフォーム、または二値位相マスクなどの位相変更マスク、またはメタ表面やナノ構造などの位相変更面を有する、D例のいずれかの眼用レンズ。
D24. 1つ以上の光変調セルの光の位相が変調されている(例えば、光変調セルの外側の領域は、光の位相が、例えば、pi/2、pi、3.pi/2、または、0とpi/2の間、pi/2とpiの間、piと3.pi/2の間、または、3.pi/2と2の間で変調された領域を表し、内側の白い円は、光の位相が第1の領域の位相とは異なるように変調された光変調セルの第2の領域を表し、および/または、中間の灰色の円は、光の位相が第1および/または第2の領域の位相とは異なるように変調された光変調セルの第3の領域を表す)、D例のいずれかの眼用レンズ。
D25. 光変調セルのサイズ、1平方mmあたりの密度、およびパック配置が、ゾーンにわたって均一であるか、またはゾーンにわたって変化可能である(例えば、光変調セルの密度は、中間周辺ゾーンと比較して周辺ゾーンで大きいか、または小さい)、D例のいずれかの眼用レンズ。
D26. 眼用レンズの1つ以上のゾーンにわたる、実質的に正の光変調セル、実質的に負の光変調セル、多焦点光変調セル、および位相変更マスクを有する光変調セルの分布(例えば、正の光変調セルの数と負の光変調セルと多焦点光変調セルの数の比)は、等しいまたは不均等な割合で変化する、D例のいずれかの眼用レンズ。
D27. レンズ設計者および臨床医が、光変調セルの幾何学的分布および/または充填率を、近視抑制効果、視力および装用感を含む眼用レンズの臨床性能の指標として使用することができる、D例のいずれかの眼用レンズ。
D28. 眼用レンズのベースレンズの全表面積に対する光変調セルの幾何学的充填率(例えば、眼用レンズの総表面積に対する光変調セルの総表面積の比)は、約5%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、または約85%であってもよく、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、または少なくとも85%、または5~15%、20~30%、35~45%、40~50%、45~55%、60~70%、70~75%、70~80%、または75~85%の間である、D例のいずれかの眼用レンズ。
D29. 中央光学ゾーンに対応する表面領域が、光変調セルを有していない、または複数の光変調セルを有している、D例のいずれかの眼用レンズ。
D30. 中央光学ゾーンに対応する表面領域に対する、光変調セルの幾何学的充填率が、約5%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、または約85%、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、または少なくとも85%、または5~15%、20~30%、35~45%、40~50%、45~55%、60~70%、70~75%、70~80%、もしくは75~85%の間である、D例のいずれかの眼用レンズ。
D31. 周辺光学ゾーンに対応する表面領域に対する、光変調セルの幾何学的充填率が、約5%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、または約85%、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、または少なくとも85%、または5~15%、20~30%、35~45%、40~50%、45~55%、60~70%、70~75%、70~80%、もしくは75~85%の間である、D例のいずれかの眼用レンズ。
D32. 眼用レンズは、遠視性デフォーカスと比較して近視性デフォーカスに分布する光の比率が、約<1.0、約<0.9、約<0.8、約<0.7、約<0.6、約<0.5、約<0.4、約<0.3、約<0.2、約<0.1、であるTFLDを提供するために、1つ以上の光変調セルを組み込んでいる、D例のいずれかの眼用レンズ。
D33. 眼用レンズは、遠視性デフォーカスと比較して近視性デフォーカスに分布する光の比率が、約>1.0、約>1.1、約>1.2、約>1.3、約>1.4、約>1.5、約>1.6、約>1.7、約>1.8、約>1.9、であるTFLDを提供するために、1つ以上の光変調セルを組み込んでいる、D例のいずれかの眼用レンズ。
D34. 眼用レンズは、実質的な遠視性デフォーカスのないTFLDを提供するために光変調セルを組み込んでいる、D例のいずれかの眼用レンズ。
D35. 眼用レンズは、実質的な近視性デフォーカスのないTFLDを提供するために光変調セルを組み込んでいる、D例のいずれかの眼用レンズ。
D36. 眼用レンズは、光変調セルによって、約75%の光が網膜像面に導かれ、約25%の光が網膜像面よりも前方の面に導かれる(近視性デフォーカス)ような幾何学的充填率を有する、D例のいずれかの眼用レンズ。
D37. 眼用レンズは、像面の前方のデフォーカス光のピーク振幅が、像面の後方のデフォーカス光の振幅よりも実質的に大きく、多少大きく、実質的に等しく、多少小さく、実質的に小さくなるようの設計された幾何学的充填率を有する光変調セルを備える、D例のいずれかの眼用レンズ。
D38. 像面の手前に導かれた光のピーク振幅の距離が、像面の後方に導かれた光のピーク振幅の距離よりも、像面に実質的に近い位置に配置されている、D例のいずれかの眼用レンズ。
D39. TFLDは、少なくとも一部が、近視眼的にデフォーカスされた光、遠視眼的にデフォーカスされた光、またはその両方の非周期的かつ非単調な振幅を形成する、D例のいずれかの眼用レンズ。
D40. デフォーカスされた光の、任意の連続したバンドの光の振幅が、光の振幅の合計の少なくとも約20%、約25%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約10%~50%、約10%~40%、約10%~30%、または約10%~20%である、D例のいずれかの眼用レンズ。
D41. 像面の前方(または手前、または近視性デフォーカス)のTFLDのピーク振幅が、網膜面の前方に導かれた全ての光の約50%であり、実質的に>50%であり、多少>50%であり、または<50%である、D例のいずれかの眼用レンズ。
D42. 網膜面の後方(または後ろ、または遠視性デフォーカス)のTFLDのピーク振幅が、網膜面の後方に導かれた全ての光の約50%であり、実質的に>50%であり、多少>50%であり、または<50%である、D例のいずれかの眼用レンズ。
D43. 網膜面の前方(または手前、または近視性デフォーカス)で、かつ網膜面の1.00D以内のTFLDの振幅が、網膜面の手前の全ての光の約<10%、または約<20%、または約<30%、または約<50%である、D例のいずれかの眼用レンズ。
D44. 網膜面の後方(または後ろ、または遠視性デフォーカス)で、かつ網膜面の1.00D以内のTFLDの振幅が、網膜面の後ろの全ての光の約<10%、または約<20%、または約<30%、または約<50%である、D例のいずれかの眼用レンズ。
D55.少なくとも中央光学ゾーンと周辺光学ゾーンを含むベースレンズであって、少なくとも第1の面に光を導くように構成されているベースレンズ;およびベースレンズの少なくとも周辺光学ゾーンの表面に配置され、光を1つ以上の面に導くまたはシフトさせることによって眼の成長の進行を修正、減速、低減、および/または抑制するように構成された複数の光変調セル;とを備える眼用レンズであって、眼用レンズは、眼用レンズを透過した光が、1つ以上の追加面に対して後方(遠視性デフォーカス)または前方(近視性デフォーカス)の少なくとも一方の方向に広がるスルーフォーカス光分布(TFLD)をもたらすように構成されている眼用レンズ。
E1. 少なくとも第1の面に光を導くように構成されたベースレンズ;およびベースレンズの中央光学ゾーン、中間周辺光学ゾーン、および周辺光学ゾーンのうちの1つ以上の任意の組み合わせのベースレンズの少なくとも一方の表面に、または該ベースレンズ内に埋め込まれて配置され、光を1つ以上の面に導くまたはシフトさせるように構成された、複数の光変調セルを有する1つ以上の光変調セルゾーン;を備える眼用レンズであって、1つ以上の光変調セルゾーンを透過した光が、第1の面に対して後方(遠視性デフォーカス)および/または前方(近視性デフォーカス)の少なくとも一方の方向にある1つ以上の追加面に広がるスルーフォーカス光分布(TFLD)をもたらす眼用レンズ。
E2. 1つ以上の光変調セルゾーンが、第1の面に対して後方に位置する1つ以上の面(遠視性デフォーカス)および第1の像面に対して前方に位置する1つ以上の面(近視性デフォーカス)に光を導くように構成されている、E例のいずれかの眼用レンズ。
E3. 複数の光変調セルは、本質的に屈折型および/または回折型の少なくとも一方を有する、E例のいずれかの眼用レンズ。
E4. 光変調セルのサジタル深さが、約20nm~約1mm、約20nm~約500μm、約20nm~約400μm、約20nm~約300μm、約20nm~約200μm、約20nm~約100μm、および/または約20nm~約50μmである、E例のいずれかの眼用レンズ。
E5. 光変調セルは、平面のパワー、および/または正のパワー、および/または負のパワー、および/または複数のパワーのうちの少なくとも1つである、E例のいずれかの眼用レンズ。
E6. 第1の像面よりも前方にあるTFLDの割合が、1つ以上の光変調セルゾーンを透過した光の20%よりも大きい、E例のいずれかの眼用レンズ。
E7. 第1の像面よりも後方にあるTFLDの割合が、1つ以上の光変調セルゾーンを透過した光の20%よりも大きい、E例のいずれかの眼用レンズ。
E8. 1つ以上の光変調セルを組み込んだ1つ以上の光変調セルゾーンは、遠視性デフォーカスと比較して近視性デフォーカスに分布する光の比率が、約<1.0、約<0.9、約<0.8、約<0.7、約<0.6、約<0.5、約<0.4、約<0.3、約<0.2、約<0.1であるTFLDを提供するように構成されている、E例のいずれかの眼用レンズ。
E9. 1つ以上の光変調セルを組み込んだ1つ以上の光変調セルゾーンは、遠視性デフォーカスと比較して近視性デフォーカスに分布する光の比率が、約>1.0、約>1.1、約>1.2、約>1.3、約>1.4、約>1.5、約>1.6、約>1.7、約>1.8、約>1.9であるTFLDを提供するように構成されている、E例のいずれかの眼用レンズ。
E10. 1つ以上の光変調セルを組み込んだ1つ以上の光変調セルゾーンが、実質的な遠視性デフォーカスのないTFLDを提供するように構成されている、E例のいずれかの眼用レンズ。
E11. 1つ以上の光変調セルを組み込んだ1つ以上の光変調セルゾーンが、実質的な近視性デフォーカスのないTFLDを提供するように構成されている、E例のいずれかの眼用レンズ。
E12. 光変調セルゾーンは、像面の前方のデフォーカス光のピーク振幅が、像面の後方のデフォーカス光の振幅よりも実質的に大きく、多少大きく、実質的に等しく、多少小さく、および/または実質的に小さくなるようの設計された幾何学的充填率を有する、E例のいずれかの眼用レンズ。
E13. 像面の手前に導かれた光のピーク振幅の距離が、像面の後方に導かれた光のピーク振幅の距離よりも、像面に実質的に近い位置に配置されている、E例のいずれかの眼用レンズ。
E14. TFLDは、少なくとも一部が、近視眼的にデフォーカスされた光、遠視眼的にデフォーカスされた光、またはその両方の非周期的かつ非単調な振幅を形成する、E例のいずれかの眼用レンズ。
E15. デフォーカスされた光の、任意のバンドの光の振幅が、光の振幅の合計の少なくとも約20%、約25%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約10%~50%、約10%~40%、約10%~30%、または約10%~20%である、E例のいずれかの眼用レンズ。
E16. 像面の前方(または手前、または近視性デフォーカス)のTFLDのピーク振幅が、網膜面の前方に導かれた全ての光の約50%であり、実質的に>50%であり、多少>50%であり、または<50%である、E例のいずれかの眼用レンズ。
E17. 網膜面の後方(または後ろ、または遠視性デフォーカス)のTFLDのピーク振幅が、網膜面の後方に導かれた全ての光の約50%であり、実質的に>50%であり、多少>50%であり、または<50%である、E例のいずれかの眼用レンズ。
E18. 網膜面の前方(または手前、または近視性デフォーカス)で、かつ網膜面の1.00D以内のTFLDの振幅が、網膜面の手前の全ての光の約<10%、または約<20%、または約<30%、または約<50%である、E例のいずれかの眼用レンズ。
E19. 網膜面の後方(または後ろ、または遠視性デフォーカス)で、かつ網膜面の1.00D以内のTFLDの振幅が、網膜面の後ろの全ての光の約<10%、または約<20%、または約<30%、または約<50%である、E例のいずれかの眼用レンズ。
E20. ベースレンズのパワーが、レンズ全体にわたって変化する、E例のいずれかの眼用レンズ。
E21. ベースレンズの周辺光学ゾーンが、中央および/または中間周辺光学ゾーンと比較して、より大きな正のパワーまたはより大きな負のパワーである、E例のいずれかの眼用レンズ。
E22. ベースレンズの周辺および中間周辺光学ゾーンが、中央光学ゾーンと比較して、より正のパワーを有している、E例のいずれかの眼用レンズ。
E23. 中央から中間周辺および/または周辺ゾーンへのパワーの変化が、単調または非単調に、段階的にまたは徐々に増加する、E例のいずれかの眼用レンズ。
E24. 中央ゾーンから周辺ゾーンへのパワーの変化は、ベースレンズ全体にわたり、および/またはレンズの特定の領域または象限またはセクションに適用される、E例のいずれかの眼用レンズ。
E25. 眼用レンズのベースレンズが、フィルタを内蔵し、および/または位相変更マスク(例えば、振幅マスク)を内蔵している、E例のいずれかの眼用レンズ。
E26. フィルタがベースレンズ全体にわたって適用され、および/またはレンズの選択された領域または象限またはセクションに適用される、E例のいずれかの眼用レンズ。
E27. 位相変更マスクがベースレンズ全体にわたって適用され、および/またはレンズの選択された領域または象限またはセクションに適用される、E例のいずれかの眼用レンズ。
E28. 眼用レンズは、1つ以上の同心円状のリングまたは環状のゾーン、または1つ以上のパワーを持つリングまたは環状のゾーンの少なくとも一部と、複数の光変調セルと、をさらに備える、E例のいずれかの眼用レンズ。
E29. 1つ以上の光変調セルは、個別に、またはアレイもしくは配列で、または集合体、またはスタック、またはクラスター、または他の適切なパック配置のいずれかで、ベースレンズの1つ以上のゾーン上に配置またはパックされる、E例のいずれかの眼用レンズ。
E30. 光変調セルの個々の配列、集合体、アレイ、スタック、またはクラスターが、正方形、六角形、または他の任意の適切な配列(例えば、正方形、六角形、または他の任意の適切な配列に対応する繰り返しパターン、または任意の非繰り返しまたはランダムな配列)で、および/またはベースレンズの幾何学的または光学的中心を中心に、および/またはベースレンズの幾何学的または光学的中心を中心にしないように、ベースレンズ上に配置されている、E例のいずれかの眼用レンズ。
E31. 1つ以上の光変調セルの少なくとも1つの最長の子午線または軸の長さ(x)と最短の子午線または軸の長さ(y)の比が、約1.1、約1.2、約1.3、約1.4、約1.5、約1.6、約1.7、約1.8、約1.9、約2.0である、E例のいずれかの眼用レンズ。
E32. 1つ以上の光変調セルは、光変調セルの主子午線または軸または最長の子午線のいずれか一方が互いに平行に並ぶように配置されているか、または放射状に並ぶか、または円周方向に並ぶか、または任意の適切な幾何学的配置(例えば、三角形の配置または正方形または長方形または六角形)で並ぶ、E例のいずれかの眼用レンズ。
E33. 1つ以上の光変調セルが、振幅マスク、二値振幅マスク、位相マスク、またはキノフォーム、または二値位相マスクなどの位相変更マスク、またはメタ表面やナノ構造などの位相変更面を有する、E例のいずれかの眼用レンズ。
E34. 1つ以上の光変調セルの光の位相が変調されている(例えば、光変調セルの外側の領域は、光の位相が、例えば、pi/2、pi、3.pi/2、または、0とpi/2の間、pi/2とpiの間、piと3.pi/2の間、または、3.pi/2と2の間で変調された領域を表し、内側の白い円は、光の位相が第1の領域の位相とは異なるように変調された光変調セルの第2の領域を表し、および/または、中間の灰色の円は、光の位相が第1および/または第2の領域の位相とは異なるように変調された光変調セルの第3の領域を表す)、E例のいずれかの眼用レンズ。
E35. 光変調セルのサイズ、1平方mmあたりの密度、および/またはパック配置のうちの1つ以上の組み合わせが、ゾーンにわたって均一であるか、またはゾーンにわたって変化する(例えば、光変調セルの密度は、中間周辺ゾーンと比較して周辺ゾーンで大きいか、または小さい)、E例のいずれかの眼用レンズ。
E36. レンズ設計者および臨床医が、光変調セルの幾何学的分布および/または充填率を、近視抑制効果、視力および装用感の1つ以上の組み合わせを含む眼用レンズの臨床性能の指標として使用することができる、E例のいずれかの眼用レンズ。
E37. 中央光学ゾーンに対応する表面領域が、光変調セルを有していない、または複数の光変調セルを有している、E例のいずれかの眼用レンズ。
E38. 中央光学ゾーンに対応する表面領域に対する、中央光学ゾーン内の光変調セルの幾何学的充填率が、約5%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、または約85%、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、または少なくとも85%、または5~15%、20~30%、35~45%、40~50%、45~55%、60~70%、70~75%、70~80%、もしくは75~85%の間である、E例のいずれかの眼用レンズ。
E39. 周辺光学ゾーンおよび/または中間周辺光学ゾーンに対応する表面領域に対する、周辺光学ゾーンおよび/または中間周辺光学ゾーン内の光変調セルの幾何学的充填率が、約5%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、または約85%、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、または少なくとも85%、または5~15%、20~30%、35~45%、40~50%、45~55%、60~70%、70~75%、70~80%、もしくは75~85%の間である、E例のいずれかの眼用レンズ。
E40. 少なくとも第1の像面に光を導くように構成された前面および後面を有するベースレンズ;ベースレンズ上または内部に設けられた1つ以上の光変調セルゾーンであって、1つ以上の光変調セルゾーンが特定の構成で配置された複数の光変調セルを含む光変調セルゾーン;を備える眼用レンズであって、光変調セルの幾何学的配置、充填率比、直径、サジタル深さ、曲率、パワー、およびセル間の間隔のうち、1つ以上の組み合わせが、光変調セルゾーンを透過した光が第1の像面に対して前方および/または後方に位置する複数の面に導かれたスルーフォーカス光分布となるように構成されている眼用レンズ。
E41. 眼用レンズを設計/製造する方法であって、パワープロファイルを有し、少なくとも第1の面に光を導くように構成されたベースレンズを選択するステップ;ベースレンズの中央光学ゾーン、中間周辺光学ゾーンおよび/または周辺光学ゾーンのうちの1つ以上の組み合わせにおいて、1つ以上の光変調セルゾーンの位置を決定するステップであって、1つ以上の光変調セルゾーンは、複数の光変調セルを含み、光変調セルは、ベースレンズの表面または埋め込みの少なくとも1つに配置されるステップ;1つ以上の光変調セルゾーンを透過した光が、第1の面に対して後方(遠視性デフォーカス)および前方(近視性デフォーカス)の少なくとも1つの方向にある1つ以上の追加面に広がるスルーフォーカス光分布(TFLD)となるように、光変調セルの幾何学的配置、フィルファクター比、光変調セルの直径、光変調セルのサジタル深さ、光変調セルの曲率、光変調セルのパワー、およびセル間の間隔を利用するステップ、とを含む方法。
本明細書中で開示および定義されている実施形態は、本文や図面に記載されている、または明らかになっている2つ以上の個々の特徴のすべての代替的な組み合わせにまで及ぶことが理解されるであろう。これらの異なる組み合わせのすべてが、本開示のさまざまな代替的側面を構成する。
以上、当業者が本開示の態様をよりよく理解できるように、いくつかの実施形態の特徴を概説した。当業者であれば、本開示を、本明細書で紹介されている実施形態の同じ目的を遂行するため、および/または同じ利点を達成するための他のプロセスおよび構造を設計または修正するための基礎として容易に使用できることを理解すべきである。また、当業者であれば、そのような同等の構造が本開示の精神と範囲を逸脱するものではなく、本開示の精神と範囲を逸脱することなく、本明細書に様々な変更、置換、改変を加えることができることを理解すべきである。