KR20220126803A - 보조 광학 요소를 구비하는 안경 렌즈 - Google Patents
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Abstract
본 개시내용은 근시안에 대해 초점 심도의 확대 또는 연장을 제공하기 위해, 적어도 하나의 보조 또는 국부 광학 요소를 활용하는 안경 렌즈를 통해 입사광을 수정하는 디바이스 및/또는 시스템에 관한 것이다. 본 개시내용은 안경 렌즈 내에, 또는 이와 함께, 또는 이와 결합하여, 또는 이와 병치되어 구성된 적어도 하나의 보조 또는 국부 광학 요소에 의해 제공되는 초점 심도의 확대를 활용하여 근시를 교정하고 근시 진행 속도를 제어 또는 감소시키는 방법에 관한 것이다. 본 개시내용은 국부 광학 요소 또는 서브-렌즈 내의 액시콘(axicon), 라이트 소드(light sword) 요소, 또는 공작 눈(peacock eye) 요소의 사용에 관한 것이다. 본 개시내용은 또한, 안경 렌즈 내에서, 또는 이와 함께, 이와 결합하여, 또는 이와 병치되게 구성된 복수의 액시콘, 라이트 소드 요소 또는 공작 눈 요소의 사용에 관한 것이다.
Description
본 출원은 2020년 2월 12일자로 출원된, "Corrective lenses"라는 명칭의 호주 임시 출원 제2020/900397호에 대한 우선권을 주장하며, 이 임시 출원은 전체가 참조로 본원에 포함된다.
본 발명의 개시 내용은 난시가 있거나 없는 근시와 같은 눈 길이 장애를 다루기 위한 안경 렌즈에 관한 것이다. 본 발명의 개시 내용은, 착용자의 눈에 확대된 초점 심도 또는 연장 초점 심도를 제공하기 위해서, 일체형 베이스 안경 렌즈 내에, 또는 이와 함께, 이와 조합하여, 또는 이와 병치되어 구성된 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소를 사용함으로써, 근시를 교정하고, 근시 진행 속도를 제어하거나 감소시키는 디바이스에 관한 것이다.
인간의 눈의 성장은 피드백 메커니즘에 의해 제어되고, 정시화(emmetropisation)라고 하는 세계의 시각적 경험에 의해 주로 조절된다. 정시화 과정을 안내하는 신호는 망막에서 수신된 광 에너지의 변조에 의해 개시된다. 이미지 특성은 신호를 변조하여 눈 성장 속도를 시작, 중지, 가속화 또는 느리게 하는 생물학적 프로세스에 의해 모니터링된다. 정시화 과정으로부터 벗어나는 것은 잠재적으로 근시와 같은 굴절 장애로 귀결된다. 근시는 눈의 광학 장애이며, 먼 객체의 이미지가 중심와(fovea) 또는 망막 앞에 초점이 맞춰진다. 근시의 발병률은 세계의 많은 지역, 특히 동아시아 지역에서 놀라운 속도로 증가하고 있다. 한 쌍의 오목 렌즈가 광학적으로 근시를 교정할 수 있지만, 이들은 종종 백내장, 녹내장, 근시 황반병증 및 망막 박리와 같은 심각한 시력 위협 조건과 더 관련이 있는 고도 근시로 이어지는 과도한 안구 성장의 근본 원인을 해결하지 않는다. 따라서, 근본적인 오류를 교정할 뿐만 아니라 과도하게 눈이 길어지는 것을 방지하는, 이러한 개인을 위한 특정 광학 치료가 여전히 필요하다.
본 발명에서의 용어는, 다음에서 달리 정의되지 않는 한 당업자가 일반적으로 사용하는 바와 같이 사용된다.
"근시안"이라는 용어는 이미 근시를 경험하고 있고, 굴절 상태가 더 근시로 진행되고, 1 DC 미만의 난시를 갖는 것으로 진단된 눈을 의미한다.
"난시성 근시안"이라는 용어는 이미 근시를 경험하고 있고, 굴절 상태가 더 근시로 진행되고, 1 DC보다 더 큰 난시를 갖는 것으로 진단된 눈을 의미한다.
"진행성 근시안"이라는 용어는, 최소 -0.25 D/년의 굴절 오류 변화 또는 최소 0.10 mm/년의 축방향 변화가 측정되는 바와 같이, 진행 중인 것으로 진단되는 확립된 근시를 갖는 눈을 의미한다.
"근시 전 눈" 또는 "근시가 될 위험이 있는 눈"이라는 용어는, 당시에는 정시일 수 있거나 경도 원시였지만, 유전적 요인(예: 부모 모두 근시) 및/또는 연령(예: 어린 나이에 경도 원시) 및/또는 환경적 요인(예: 야외에서 보내는 시간) 및/또는 행동적 요인(예: 근거리 작업 수행에 소요된 시간)에 기초하여 근시가 될 위험이 증가된 것으로 확인된 눈을 의미한다.
"광학 정지 신호" 또는 "정지 신호"라는 용어는, 눈의 성장 및/또는 눈의 굴절 상태를 느리게 하거나, 역전시키거나, 저지하거나, 지연시키거나, 억제하거나, 제어할 수 있는 광학 신호 또는 방향성 큐(directional cue)를 의미한다.
"표준 단초점 안경 렌즈" 또는 "단초점 안경 렌즈" 또는 "일체형 베이스 안경 렌즈" 또는 "표준 단초점 일체형 베이스 안경 렌즈"라는 용어는, 눈의 근본적인 굴절 이상을 교정하기 위해서 사용되는 기본 처방으로 구성된 완성품, 반제품 또는 블랭크 안경 렌즈를 의미한다.
"굴절 이상 교정을 위한 기본 처방"이란 용어는 난시가 있든 없든 개인의 기저 근시를 교정하기 위해 필요한 표준 안경 처방을 의미한다.
"안경 렌즈의 광학중심"이란 용어는 절단되지 않은 안경 렌즈 또는 안경 블랭크의 기하학적 중심을 의미한다. 에지 또는 컷 안경렌즈에 있어서, "안경렌즈의 광학중심"이란 용어는 안경렌즈의 전방 표면과 후방 표면의 곡률중심을 연결하는 실질적인 직선을 의미한다.
"안경 렌즈의 광축"이라는 용어는, 광학 중심과 안경 렌즈 블랭크의 가장자리를 포함하는 평면에 실질적으로 수직으로 그려진 평면을 통과하는 선을 의미한다.
"초점 통과(through-focus)"라는 용어는 망막에 대해 실질적으로 전측-후측인 영역을 의미한다. 다시 말해서, 대략 망막 바로 앞 그리고/또는 대략 망막 바로 뒤의 영역이다.
"보조 광학 요소" 또는 "국부 광학 요소"라는 용어는, 안경 렌즈의 일체형 베이스 처방에 의해 제공되는 광학 효과와 다른, 규정된 광학 효과를 갖는 안경 렌즈 상의 영역을 의미한다.
"보조 광학 요소의 광학 중심"이라는 용어는 안경 렌즈 상에서 개별 보조 광학 요소의 기하학적 중심을 의미한다.
"보조 광학 요소의 광축"이란 용어는, 보조 광학 요소의 광학 중심 및 보조 광학 요소에 실질적으로 접하는 평면을 통과하고, 안경 렌즈의 보조 광학 요소의 광학 중심이 되는 점을 통과하는 선을 의미한다.
"모형안"이라는 용어는 개략적인, 광선 추적 또는 물리적 모형안을 의미한다.
본원에서 사용된 용어 "디옵터", "디옵터" 또는 "D"는, 광축을 따라 미터 단위로 렌즈 또는 광학 시스템의 초점 거리의 역수로 정의되는, 굴절력(dioptric power)의 단위 측정값이다.
문자 "D"는 구면 굴절력을 의미하고, 문자 "DC"는 원통형 굴절력을 의미한다.
"보조 광학 요소의 배율 맵(power map)"이라는 용어는 직교 좌표 또는 극좌표에서 보조 광학 요소의 2차원 배율 분포를 의미한다.
개시된 특정 실시형태는 인간의 눈에 들어오는 입사광의 특성을 변경하기 위한 안경 렌즈, 디바이스, 시스템 및/또는 방법을 포함한다. 개시된 특정 실시형태는 굴절 오류를 교정 및 치료하기 위한 안경 렌즈의 구성, 방법 및/또는 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 개시내용의 특정 실시형태는 근시 굴절 오류를 교정하고, 부수적으로 광학 정지 신호를 제공하여 근시의 추가 진행을 억제하는 것을 목표로 한다. 본 개시내용은, 확대된 초점 심도 또는 초점 심도의 연장을 눈에 제공하기 위해서, 일체형 베이스 안경 렌즈 내에, 또는 이와 함께, 이와 조합하여, 또는 이와 병치되어 구성된 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소를 사용함으로써, 근시를 교정하고, 근시 진행 속도를 제어하거나, 억제하거나, 감소시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 개시내용은, 근시 진행 속도를 감소시키기 위해 광학 정지 신호로서 일체형 베이스 안경 렌즈와 결합하여 사용되는 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소를 통해 달성되는 확대된 초점 심도 또는 초점 심도의 연장의 효과를 적용하는 광학 개입 방법에 관한 것이다. 본 개시내용은, 안경 렌즈 내부에 있는, 또는 이와 함께인, 이와 결합되는, 또는 이와 병치되는 적어도 하나의 보조 광학 요소의 의도적인 구성에 관한 것이며, 표준 단초점 일체형 베이스 안경 렌즈와 관련하여 구성된 적어도 하나의 보조 광학 요소는 착용자의 눈의 망막 수준에서 확대된 초점 심도 또는 초점 심도의 연장을 제공하며, 진행 중인 근시안에게 정지 신호로서 작용될 수 있다.
본 발명의 개시내용은, 특히 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소에 관한 것이며, 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소는 액시콘(axicon), 라이트 소드(light sword) 요소, 수정된 라이트 소드 요소, 단일 공작 눈(peacock eye) 요소, 또는 이중 공작 눈 요소를 적어도 부분적으로 활용한다. 일부 실시형태에서, 복수의 액시콘, 복수의 라이트 소드 요소, 복수의 수정된 라이트 소드 요소, 복수의 단일 공작 눈 요소, 및/또는 복수의 이중 공작 눈 요소가 표준 단초점 안경 렌즈와 결합하여 구성될 수 있다.
일부 실시형태에서, 액시콘은 렌즈의 각도 좌표의 함수로서 선형으로 구성될 수 있는 한편, 일부 다른 실시형태에서 액시콘의 바람직한 구성은 로그(logarithmic)일 수 있다.
본 발명의 개시내용은 또한, 망막에 의해 수용되는 광학 신호를 변경하는 것을 목표로 하는, 표준 단초점 안경 렌즈와 병치되어 영구적으로 구성될 수 있는 광학 필름에 통합될 수 있는 액시콘 또는 라이트 소드 요소를 포함하는 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소에 관한 것이다. 일체형 베이스 안경 렌즈 상에 부착될 수 있는 영구 광학 필름을 사용하는 개시내용은 제조 관련 비용 및 사용자 관련 비용을 최소화하기 위해 바람직할 수 있다.
초점 심도의 확대, 또는 초점 심도의 연장의 도입에 의해서 달성되거나 제공되는 변경된 광학 신호는 진행 중인 근시안에 대해 정지 신호로서 역할을 할 수 있다. 영구 광학 필름에 통합된 하나 이상의 보조 광학 요소는, 표준 단초점 일체형 베이스 안경 렌즈와 함께 사용할 때 눈에 원하는 수준의 초점 심도 연장을 제공하기 위해서, 표면 변경, 및/또는 재료 매트릭스에 대한 변경을 포함할 수 있다. 일부 다른 실시형태에서, 고려되는 라이트 소드 광학 요소는, 라이드 소드의 원주 주위에 형성되는 뚜렷한 레지(ledge)가 없도록 수정될 수 있다.
본 발명의 개시내용은, 안경 착용자의 중앙 및/또는 주변 망막 부분 또는 영역 상에 초점 심도의 연장을 제공하는, 적어도 하나의 보조 또는 국부 광학 요소와 함께, 이와 결합하여, 또는 이와 병치되어 구성된 안경 렌즈를 설명한다. 중앙 및/또는 주변 망막 부분 또는 영역 상에 대한 초점 심도의 연장은 진행 중인 근시안에 대한 광학 정지 신호의 역할을 할 수 있다.
일부 실시형태에서, 안경 착용자의 중앙 망막 부분은 중앙 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5 또는 5도 시야를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 안경 착용자의 주변 망막 부분은 5, 10, 15, 20, 25, 또는 30도 시야 내의 망막 시야를 포함할 수 있다.
특정 실시형태는, 일체형 베이스 안경 렌즈 내에, 또는 이의 일부로서, 이와 함께, 또는 이와 병치되어 복수의 국부 또는 보조 광학 요소를 사용함으로써 착용자의 눈의 하나 이상의 망막 위치에 광학 정지 신호를 부과할 수 있는 디바이스, 방법 및/또는 시스템에 관한 것이다. 특정 실시형태는 복수의 국부 또는 보조 광학 요소를 포함하는 안경 렌즈에 관한 것이며, 안경 렌즈는 착용자의 눈의 시선 방향과 무관하게(또는 실질적으로 무관하게) 광학 정지 신호를 제공할 수 있다.
특정 실시형태는 안구 성장을 늦추도록 초점 심도의 확대 또는 연장을 제공하기 위해 안경 렌즈를 통해 들어오는 광을 수정할 수 있는 디바이스, 방법 및/또는 시스템에 관한 것이다. 이것은 표준 단초점 안경 렌즈와 함께 또는 이와 결합하여 사용되는 복수의 광학 요소의 사용을 통해 달성될 수 있다. 특정 예시적인 실시형태에 따라, 망막에서 확대되거나 연장된 초점 심도 패턴의 도입에 의해서 근시의 진행을 제어, 억제 및/또는 저지하기 위해 개별 눈을 위한 안경 렌즈를 선택하는 방법이 본원에 설명된다. 본 개시내용은, 성능이 착용자의 응시 각도와 실질적으로 무관한 디바이스를 사용하여 진행 중인 근시안에 광학 정지 신호를 도입하는 것에 적어도 부분적으로 관한 것이다.
본 발명의 개시내용의 특정 실시형태는 눈 성장을 감소시키거나 늦추기 위한 방법에 관한 것이다. 본 개시내용의 특정 실시형태는 근시 진행의 속도를 감소시키기 위한 디바이스에 관한 것이다. 본 개시내용의 예시적인 방법은, 착용자의 눈들 중 적어도 하나의 굴절을 측정하는 단계로 구성되며, 방법은, 눈의 굴절 측정에 적어도 부분적으로 기초하여 거리 처방을 식별하는 단계를 더 포함하며, 방법은 각각의 눈에 대한 안경 렌즈를 선택하는 단계를 더 포함하며, 안경 렌즈는 눈의 굴절 측정에 실질적으로 가까운 기본 거리 처방 배율을 갖는 일체형 베이스 안경 렌즈로 구성되고, 일체형 베이스 안경 렌즈는 추가로, 일체형 베이스 단초점 안경 렌즈 내에 또는 이와 함께, 이와 결합하여, 또는 이와 병치되어 사용되는 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소로 구성되며, 적어도 하나의 보조 또는 국부 광학 요소는 상기 일체형 베이스 안경 렌즈에 의해 제공되는 것과 다른 광학 효과를 상기 눈에 제공하도록 구성되고, 일체형 베이스 안경 렌즈와 적어도 하나의 보조 또는 국부 광학 요소의 결합은 근시안의 망막 상의 적어도 하나의 국부 또는 부분에 대한 초점 심도의 확대 또는 연장을 제공하도록 구성되며, 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소는 적어도 부분적으로 선형 액시콘, 로그 액시콘, 라이트 소드 요소, 또는 수정된 라이트 소드 요소이며; 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소는 안경 착용자의 망막 평면에서 초점 심도의 확대 또는 연장의 도입을 제공하며, 이는 눈의 길이의 진행을 늦추기 위해 광학 신호를 추가로 제공할 수 있다.
발명의 내용 섹션에서 논의된 실시형태에 추가하여, 다른 실시형태가 상세한 설명, 도면, 예시적인 청구항 세트 및 청구범위에 개시된다. 발명의 내용은 본 개시내용과 함께 고려되는 모든 실시형태, 조합예 또는 변형예를 커버하도록 의도되지 않는다. 이러한 발명의 내용은 본원에 개시된 실시형태를 제한하려는 것이 아니다. 게다가, 일 실시형태의 한정요소는 다른 실시형태의 한정요소와 결합되어 추가적인 실시형태를 형성할 수 있다.
본 발명의 개시내용에 제시된 실시형태는, 착용자가 일상적으로 수행할 수 있는 다양한 활동을 위해 착용자에게 합리적이고 적절한 시력 성능을 제공하면서, 근시의 진행을 억제할 수 있는 향상된 광학 설계 및 안경 렌즈에 대한 지속적인 필요성에 관한 것이다. 본 발명 개시내용의 실시형태의 다양한 양태는 착용자의 이러한 필요성을 해소한다.
도 1은, 가시 파장(예: 555 nm) 및 광학적 무한대를 나타내는 0D의 버전스를 가진 입사광이 교정되지 않은 -2D 모형안에 입사하여 망막 상에 흐릿하고 초점이 맞지 않는 이미지가 생성되는 경우, 망막 평면에서 정축(on-axis)의 기하학적 스팟 분석의 개략도를 예시한다.
도 2는, 가시 파장(555 nm) 및 광학적 무한대를 나타내는 0D의 버전스를 갖는 입사광이, 본원에 개시된 국부 또는 보조 광학 요소에 의해서 확대된 초점 심도와 결합된 안경 렌즈 실시형태들 중 하나로 교정된 -2D 근시 모형안 상에 입사할 경우의, 정축 초점 통과 망막 이미지 확산의 개략도를 예시한다. 도 2에 개시된 국부 또는 보조 광학 요소는 선형 액시콘이다.
도 3은, 가시 파장(555 nm) 및 광학적 무한대를 나타내는 0D의 버전스를 갖는 입사광이, 본원에 개시된 보조 광학 요소에 의해서 확대된 초점 심도와 결합된 안경 렌즈 실시형태들 중 하나로 교정된 -2D 근시 모형안 상에 비스듬하게 입사할 경우의, 비축(off-axis) 초점 통과 망막 이미지 확산의 개략도를 예시한다. 도 3에 개시된 국부 또는 보조 광학 요소는 선형 액시콘이다.
도 4는, 도 2에 설명된 예시적인 실시형태로 교정될 때, 도 1에 설명된 근시 모형안의 정축 초점 통과 광학 전달 함수의 모듈러스를 시연한다. 모형안의 광학 성능은 4 mm 동공에서 평가되었다.
도 5a는, 본원에 개시된 바와 같은, 예를 들어, 안경 렌즈의 전방 표면 또는 후방 표면에 위치된 로그 액시콘, 및 예를 들어, 안경 렌즈의 후방 표면에 위치된 라이트 소드 국부 또는 보조 광학 요소와 같은, 본 개시내용의 예시적인 실시형태의 선택을 예시한다.
도 5b는 본 개시내용의 라이트 소드 국부 또는 보조 광학 요소 중 하나의 특징을 예시하며, 예를 들어, 예시적인 라이트 소드 요소는, 라이트 소드를 통과하는 광이 초점 평면에 대해 확대된 초점 심도로 귀결되도록 구성된다. 라이트 소드 요소의 곡률 반경의 각도 변화는, 본원에 개시된 바와 같이 가시적인 레지 또는 리지로 귀결된다.
도 5c는 본 개시내용의 단일 공작 눈 국부 또는 보조 광학 요소 중 하나의 특징을 예시하며, 예를 들어, 예시적인 단일 공작 눈 요소는, 공작 눈 요소를 통과하는 광이 초점 평면에 대해 확대된 초점 심도로 귀결되도록 구성된다.
도 5d는 본 개시내용의 이중 공작 눈 국부 또는 보조 광학 요소 중 하나의 특징을 예시하며, 예를 들어, 예시적인 이중 공작 눈 요소는, 공작 눈 요소를 통과하는 광이 초점 평면에 대해 확대된 초점 심도로 귀결되도록 구성된다.
도 6은 본원에 개시된 발명의 보조 광학 요소와 결합된 다른 안경 렌즈 실시형태의 정면도를 예시한다. 본 개시내용의 고려되는 보조 광학 요소 실시형태는 지정된 거리 구역 및 근거리 구역 내에 구성된다.
도 7은 본원에 개시된 발명의 보조 광학 요소와 결합된 다른 안경 렌즈 실시형태의 정면도를 예시한다. 본 개시내용의 고려되는 실시형태는 요소를 임의의 지정된 거리 구역 및 근거리 구역으로 제한하지 않으면서 안경 렌즈를 가로질러 구성된다.
도 8은, 약 12개의 국부 디포커스 기반 렌즈릿(lenslet)이 특정 배열로 구성된 종래 기술의 안경 렌즈의 정면도를 도시한다. 중앙의 첫 4개의 디포커스 기반 렌즈릿은 광학 중심으로부터 대략 3 mm의 고정 반경 내에 구성되고 광축을 중심으로 각각 대략 90도만큼 분리되는 한편, 나머지 8개의 렌즈릿은 광학 중심으로부터 약 6 mm의 고정 반경 내에 구성되고 광축을 중심으로 각각 약 45도만큼 분리된다.
도 9는 도 8에 설명된 종래 기술의 안경 렌즈의 디포커스 기반 렌즈릿 및 디포커스 기반 렌즈릿 중심의 외접 영역의 배율 프로파일을 예시한다.
도 10은 도 9에 설명된 종래 기술의 안경 렌즈의 종래 기술의 디포커스 기반 렌즈릿 및 종래 기술의 디포커스 기반 렌즈릿 중심의 외접 영역의 잔류 새그를 예시한다.
도 11은 도 8에 설명된 전체 종래 기술 안경 렌즈의 잔류 새그 프로파일(수평 축 또는 x축을 따라)을 예시한다. 설명된 종래 기술 안경 렌즈는 복수의 디포커스 기반 렌즈릿을 포함한다. 배율 프로파일은 도 9에 설명된 것처럼 렌즈릿의 기하학적 중심에 대해 회전 대칭이다.
도 12는, 가시 파장(589 nm)과 광학적 무한대를 나타내는 0D의 버전스를 갖는 입사광이 도 9에 설명된 종래 기술의 안경 렌즈 중 하나로 교정된 -3D 근시 모형안에 입사될 경우의, 스폿 다이어그램으로서 묘사된 광각, 초점 통과, 망막 이미지 포인트 확산의 개략도를 예시한다. 종래 기술 렌즈들 중 하나로 교정된 개략적 모형안의 성능은 4 mm 동공에서 평가된다.
도 13은, 도 9에 설명된 종래 기술 디포커스 기반 렌즈릿으로 구성된 단초점 안경 렌즈(Rx: -3D)가 -3D 근시 모형안을 교정하기 위해서 사용되었을 경우의, 비축 초점 통과 광학 전달 함수의 모듈러스를 시연한다. 초점 통과 광학 전달 함수는 (10,0)도(degree)의 필드 각도에서 4 mm의 동공으로 획득되었다.
도 14는 약 12개의 수정된 국부/보조 라이트 소드 광학 요소가 특정 배열로 구성된 본 개시내용의 안경 렌즈의 일 예를 예시한다. 첫 4개의 국부/보조 수정 라이트 소드 광학 요소는 광학 중심으로부터 대략 3 mm의 고정 반경 내에 구성되고 각각 광축을 중심으로 서로 대략 90도만큼 분리되는 한편, 나머지 8개의 수정된 국부/보조 라이트 소드 광학 요소는 광학 중심으로부터 약 6 mm의 고정 반경 내에 구성되고 각각 광축을 중심으로 서로 약 45도만큼 분리된다.
도 15는 도 14에 설명된 본 개시내용의 예시적인 실시형태의 변형된 보조 또는 국부 라이트 소드 광학 요소 및 보조 또는 국부 광학 요소 중심의 외접 영역의 배율 프로파일을 예시한다.
도 16은 도 15에 설명된 본 개시내용의 예시적인 실시형태의 변형된 보조 또는 국부 라이트 소드 광학 요소 및 보조 광학 요소 중심의 외접 영역의 새그 프로파일을 예시한다.
도 17은 도 14에 설명된 전체 실시형태 안경 렌즈의 잔류 새그 프로파일(수평 축 또는 x축을 따라)을 예시한다. 설명된 예시적인 안경 렌즈 실시형태는 가시적인 레지 또는 리지 없이 특별히 설계된 복수의 수정된 라이트 소드 요소를 포함하며, 이는 도 15에 설명된, 수정된 보조 라이트 소드 기반 광학 요소의 기하학적 중심에 대한 배율 프로파일의 각도 변조를 특징으로 한다.
도 18은, 가시 파장(589 nm)과 광학적 무한대를 나타내는 0D의 버전스를 갖는 입사광이 도 15에 설명된 본 개시내용의 실시형태들 중 하나로 교정된 -3D 근시 모형안에 입사될 경우의, 스폿 다이어그램으로서 묘사된 광각, 초점 통과, 망막 이미지 포인트 확산의 개략도를 예시한다. 예시적인 실시형태로 교정된 개략적 모형안의 성능은 4 mm 동공에서 평가된다.
도 19는, 도 15에 설명된, 수정된 라이트 소드 기반 보조 광학 요소 특징부로 구성된 단초점 안경 렌즈(Rx: -3D)가 -3D 근시 모형안을 교정하기 위해서 사용되었을 경우의, 비축 초점 통과 광학 전달 함수의 모듈러스를 시연한다. 초점 통과 광학 전달 함수는 (10,0)도의 필드 각도에서 4 mm의 동공으로 획득되었다.
도 20은 약 12개의 수정된 국부/보조 라이트 소드 기반 광학 요소가 특정 배열로 구성된 본 개시내용의 안경 렌즈의 일 예를 예시한다. 첫 4개의 국부/보조 수정 라이트 소드 기반 광학 요소는 광학 중심으로부터 대략 3 mm의 고정 반경 내에 구성되고 각각 광축을 중심으로 서로 대략 90도만큼 분리되는 한편, 나머지 8개의 수정된 국부/보조 라이트 소드 기반 광학 요소는 광학 중심으로부터 약 6 mm의 고정 반경 내에 구성되고 각각 광축을 중심으로 서로 약 45도만큼 분리된다.
도 21은 도 20에 설명된 본 개시내용의 예시적인 실시형태의 변형된 보조 또는 국부 라이트 소드 기반 광학 요소 및 보조 또는 국부 광학 요소 중심의 외접 영역의 배율 프로파일을 예시한다.
도 22는 도 21에 설명된 본 개시내용의 예시적인 실시형태의 보조 또는 국부 광학 요소 및 수정된 보조 또는 국부 라이트 소드 기반 광학 요소 중심의 외접 영역의 잔류 새그 프로파일을 예시한다.
도 23은 도 20에 설명된 전체 실시형태 안경 렌즈의 잔류 새그 프로파일(수평 축 또는 x축을 따라)을 예시한다. 설명된 예시적인 안경 렌즈 실시형태는 가시적인 레지 또는 리지 없이 특별히 설계된 복수의 수정된 라이트 소드 요소를 포함하며, 이는 도 21에 설명된, 수정된 보조 라이트 소드 기반 광학 요소의 기하학적 중심에 대한 배율 프로파일의 각도 변조를 특징으로 한다.
도 24는, 가시 파장(589 nm)과 광학적 무한대를 나타내는 0D의 버전스를 갖는 입사광이 도 15에 설명된 본 개시내용의 실시형태들 중 하나로 교정된 -3D 근시 모형안에 입사될 경우의, 스폿 다이어그램으로서 묘사된 광각, 초점 통과, 망막 이미지 포인트 확산의 개략도를 예시한다. 예시적인 실시형태로 교정된 개략적 모형안의 성능은 4 mm 동공에서 평가된다.
도 25는, 도 21에 설명된, 수정된 라이트 소드 기반 보조 광학 요소 특징부로 구성된 단초점 안경 렌즈(Rx: -3D)가 -3D 근시 모형안을 교정하기 위해서 사용되었을 경우의, 비축 초점 통과 광학 전달 함수의 모듈러스를 시연한다. 초점 통과 광학 전달 함수는 (10,0)도의 필드 각도에서 4 mm의 동공으로 획득되었다.
도 26은 약 8개의 국부/보조 액시콘 광학 요소가 원형 배열로 구성된 본 개시내용의 안경 렌즈의 일 예를 예시한다. 8개의 국부/보조 순방향 선형 액시콘 광학 요소는 광학 중심으로부터 약 3.5 mm의 고정 반경 내에 구성되며, 각각은 광축을 중심으로 서로 약 45도만큼 떨어져 있다.
도 27은 도 26에 설명된 전체 실시형태 안경 렌즈의 잔류 새그 프로파일(수평 축 또는 x축을 따라)을 예시한다. 설명된 예시적인 안경 렌즈 실시형태는 안경 렌즈의 광학 중심을 중심으로 특별히 설계된 복수의 액시콘으로 구성되며, 이 예에서 도 26에 설명된 보조 광학 요소는 순방향 선형 액시콘이다.
도 28은, 가시 파장(589 nm)과 광학적 무한대를 나타내는 0D의 버전스를 갖는 입사광이 도 15에 설명된 본 개시내용의 실시형태들 중 하나로 교정된 -3D 근시 모형안에 입사될 경우의, 스폿 다이어그램으로서 묘사된 광각, 초점 통과, 망막 이미지 포인트 확산의 개략도를 예시한다. 초점 통과 광학 전달 함수는 (0, 12.5)도의 필드 각도에서 2.5 mm의 동공으로 획득되었다.
도 29는 약 8개의 국부/보조 역방향 선형 액시콘 광학 요소가 원형 배열로 구성된 본 개시내용의 안경 렌즈의 일 예를 예시한다. 8개의 국부/보조 역방향 선형 액시콘 광학 요소는 광학 중심으로부터 약 2.25 mm의 고정 반경 내에 구성되며, 각각은 광축을 중심으로 서로 약 45도만큼 떨어져 있다.
도 30은 도 29에 설명된 전체 실시형태 안경 렌즈의 잔류 새그 프로파일을 예시한다. 설명된 예시적인 안경 렌즈 실시형태는 안경 렌즈의 광학 중심을 중심으로 특별히 설계된 복수의 액시콘으로 구성되며, 이 예에서 도 29에 설명된 보조 광학 요소는 역방향 선형 액시콘이다.
도 2는, 가시 파장(555 nm) 및 광학적 무한대를 나타내는 0D의 버전스를 갖는 입사광이, 본원에 개시된 국부 또는 보조 광학 요소에 의해서 확대된 초점 심도와 결합된 안경 렌즈 실시형태들 중 하나로 교정된 -2D 근시 모형안 상에 입사할 경우의, 정축 초점 통과 망막 이미지 확산의 개략도를 예시한다. 도 2에 개시된 국부 또는 보조 광학 요소는 선형 액시콘이다.
도 3은, 가시 파장(555 nm) 및 광학적 무한대를 나타내는 0D의 버전스를 갖는 입사광이, 본원에 개시된 보조 광학 요소에 의해서 확대된 초점 심도와 결합된 안경 렌즈 실시형태들 중 하나로 교정된 -2D 근시 모형안 상에 비스듬하게 입사할 경우의, 비축(off-axis) 초점 통과 망막 이미지 확산의 개략도를 예시한다. 도 3에 개시된 국부 또는 보조 광학 요소는 선형 액시콘이다.
도 4는, 도 2에 설명된 예시적인 실시형태로 교정될 때, 도 1에 설명된 근시 모형안의 정축 초점 통과 광학 전달 함수의 모듈러스를 시연한다. 모형안의 광학 성능은 4 mm 동공에서 평가되었다.
도 5a는, 본원에 개시된 바와 같은, 예를 들어, 안경 렌즈의 전방 표면 또는 후방 표면에 위치된 로그 액시콘, 및 예를 들어, 안경 렌즈의 후방 표면에 위치된 라이트 소드 국부 또는 보조 광학 요소와 같은, 본 개시내용의 예시적인 실시형태의 선택을 예시한다.
도 5b는 본 개시내용의 라이트 소드 국부 또는 보조 광학 요소 중 하나의 특징을 예시하며, 예를 들어, 예시적인 라이트 소드 요소는, 라이트 소드를 통과하는 광이 초점 평면에 대해 확대된 초점 심도로 귀결되도록 구성된다. 라이트 소드 요소의 곡률 반경의 각도 변화는, 본원에 개시된 바와 같이 가시적인 레지 또는 리지로 귀결된다.
도 5c는 본 개시내용의 단일 공작 눈 국부 또는 보조 광학 요소 중 하나의 특징을 예시하며, 예를 들어, 예시적인 단일 공작 눈 요소는, 공작 눈 요소를 통과하는 광이 초점 평면에 대해 확대된 초점 심도로 귀결되도록 구성된다.
도 5d는 본 개시내용의 이중 공작 눈 국부 또는 보조 광학 요소 중 하나의 특징을 예시하며, 예를 들어, 예시적인 이중 공작 눈 요소는, 공작 눈 요소를 통과하는 광이 초점 평면에 대해 확대된 초점 심도로 귀결되도록 구성된다.
도 6은 본원에 개시된 발명의 보조 광학 요소와 결합된 다른 안경 렌즈 실시형태의 정면도를 예시한다. 본 개시내용의 고려되는 보조 광학 요소 실시형태는 지정된 거리 구역 및 근거리 구역 내에 구성된다.
도 7은 본원에 개시된 발명의 보조 광학 요소와 결합된 다른 안경 렌즈 실시형태의 정면도를 예시한다. 본 개시내용의 고려되는 실시형태는 요소를 임의의 지정된 거리 구역 및 근거리 구역으로 제한하지 않으면서 안경 렌즈를 가로질러 구성된다.
도 8은, 약 12개의 국부 디포커스 기반 렌즈릿(lenslet)이 특정 배열로 구성된 종래 기술의 안경 렌즈의 정면도를 도시한다. 중앙의 첫 4개의 디포커스 기반 렌즈릿은 광학 중심으로부터 대략 3 mm의 고정 반경 내에 구성되고 광축을 중심으로 각각 대략 90도만큼 분리되는 한편, 나머지 8개의 렌즈릿은 광학 중심으로부터 약 6 mm의 고정 반경 내에 구성되고 광축을 중심으로 각각 약 45도만큼 분리된다.
도 9는 도 8에 설명된 종래 기술의 안경 렌즈의 디포커스 기반 렌즈릿 및 디포커스 기반 렌즈릿 중심의 외접 영역의 배율 프로파일을 예시한다.
도 10은 도 9에 설명된 종래 기술의 안경 렌즈의 종래 기술의 디포커스 기반 렌즈릿 및 종래 기술의 디포커스 기반 렌즈릿 중심의 외접 영역의 잔류 새그를 예시한다.
도 11은 도 8에 설명된 전체 종래 기술 안경 렌즈의 잔류 새그 프로파일(수평 축 또는 x축을 따라)을 예시한다. 설명된 종래 기술 안경 렌즈는 복수의 디포커스 기반 렌즈릿을 포함한다. 배율 프로파일은 도 9에 설명된 것처럼 렌즈릿의 기하학적 중심에 대해 회전 대칭이다.
도 12는, 가시 파장(589 nm)과 광학적 무한대를 나타내는 0D의 버전스를 갖는 입사광이 도 9에 설명된 종래 기술의 안경 렌즈 중 하나로 교정된 -3D 근시 모형안에 입사될 경우의, 스폿 다이어그램으로서 묘사된 광각, 초점 통과, 망막 이미지 포인트 확산의 개략도를 예시한다. 종래 기술 렌즈들 중 하나로 교정된 개략적 모형안의 성능은 4 mm 동공에서 평가된다.
도 13은, 도 9에 설명된 종래 기술 디포커스 기반 렌즈릿으로 구성된 단초점 안경 렌즈(Rx: -3D)가 -3D 근시 모형안을 교정하기 위해서 사용되었을 경우의, 비축 초점 통과 광학 전달 함수의 모듈러스를 시연한다. 초점 통과 광학 전달 함수는 (10,0)도(degree)의 필드 각도에서 4 mm의 동공으로 획득되었다.
도 14는 약 12개의 수정된 국부/보조 라이트 소드 광학 요소가 특정 배열로 구성된 본 개시내용의 안경 렌즈의 일 예를 예시한다. 첫 4개의 국부/보조 수정 라이트 소드 광학 요소는 광학 중심으로부터 대략 3 mm의 고정 반경 내에 구성되고 각각 광축을 중심으로 서로 대략 90도만큼 분리되는 한편, 나머지 8개의 수정된 국부/보조 라이트 소드 광학 요소는 광학 중심으로부터 약 6 mm의 고정 반경 내에 구성되고 각각 광축을 중심으로 서로 약 45도만큼 분리된다.
도 15는 도 14에 설명된 본 개시내용의 예시적인 실시형태의 변형된 보조 또는 국부 라이트 소드 광학 요소 및 보조 또는 국부 광학 요소 중심의 외접 영역의 배율 프로파일을 예시한다.
도 16은 도 15에 설명된 본 개시내용의 예시적인 실시형태의 변형된 보조 또는 국부 라이트 소드 광학 요소 및 보조 광학 요소 중심의 외접 영역의 새그 프로파일을 예시한다.
도 17은 도 14에 설명된 전체 실시형태 안경 렌즈의 잔류 새그 프로파일(수평 축 또는 x축을 따라)을 예시한다. 설명된 예시적인 안경 렌즈 실시형태는 가시적인 레지 또는 리지 없이 특별히 설계된 복수의 수정된 라이트 소드 요소를 포함하며, 이는 도 15에 설명된, 수정된 보조 라이트 소드 기반 광학 요소의 기하학적 중심에 대한 배율 프로파일의 각도 변조를 특징으로 한다.
도 18은, 가시 파장(589 nm)과 광학적 무한대를 나타내는 0D의 버전스를 갖는 입사광이 도 15에 설명된 본 개시내용의 실시형태들 중 하나로 교정된 -3D 근시 모형안에 입사될 경우의, 스폿 다이어그램으로서 묘사된 광각, 초점 통과, 망막 이미지 포인트 확산의 개략도를 예시한다. 예시적인 실시형태로 교정된 개략적 모형안의 성능은 4 mm 동공에서 평가된다.
도 19는, 도 15에 설명된, 수정된 라이트 소드 기반 보조 광학 요소 특징부로 구성된 단초점 안경 렌즈(Rx: -3D)가 -3D 근시 모형안을 교정하기 위해서 사용되었을 경우의, 비축 초점 통과 광학 전달 함수의 모듈러스를 시연한다. 초점 통과 광학 전달 함수는 (10,0)도의 필드 각도에서 4 mm의 동공으로 획득되었다.
도 20은 약 12개의 수정된 국부/보조 라이트 소드 기반 광학 요소가 특정 배열로 구성된 본 개시내용의 안경 렌즈의 일 예를 예시한다. 첫 4개의 국부/보조 수정 라이트 소드 기반 광학 요소는 광학 중심으로부터 대략 3 mm의 고정 반경 내에 구성되고 각각 광축을 중심으로 서로 대략 90도만큼 분리되는 한편, 나머지 8개의 수정된 국부/보조 라이트 소드 기반 광학 요소는 광학 중심으로부터 약 6 mm의 고정 반경 내에 구성되고 각각 광축을 중심으로 서로 약 45도만큼 분리된다.
도 21은 도 20에 설명된 본 개시내용의 예시적인 실시형태의 변형된 보조 또는 국부 라이트 소드 기반 광학 요소 및 보조 또는 국부 광학 요소 중심의 외접 영역의 배율 프로파일을 예시한다.
도 22는 도 21에 설명된 본 개시내용의 예시적인 실시형태의 보조 또는 국부 광학 요소 및 수정된 보조 또는 국부 라이트 소드 기반 광학 요소 중심의 외접 영역의 잔류 새그 프로파일을 예시한다.
도 23은 도 20에 설명된 전체 실시형태 안경 렌즈의 잔류 새그 프로파일(수평 축 또는 x축을 따라)을 예시한다. 설명된 예시적인 안경 렌즈 실시형태는 가시적인 레지 또는 리지 없이 특별히 설계된 복수의 수정된 라이트 소드 요소를 포함하며, 이는 도 21에 설명된, 수정된 보조 라이트 소드 기반 광학 요소의 기하학적 중심에 대한 배율 프로파일의 각도 변조를 특징으로 한다.
도 24는, 가시 파장(589 nm)과 광학적 무한대를 나타내는 0D의 버전스를 갖는 입사광이 도 15에 설명된 본 개시내용의 실시형태들 중 하나로 교정된 -3D 근시 모형안에 입사될 경우의, 스폿 다이어그램으로서 묘사된 광각, 초점 통과, 망막 이미지 포인트 확산의 개략도를 예시한다. 예시적인 실시형태로 교정된 개략적 모형안의 성능은 4 mm 동공에서 평가된다.
도 25는, 도 21에 설명된, 수정된 라이트 소드 기반 보조 광학 요소 특징부로 구성된 단초점 안경 렌즈(Rx: -3D)가 -3D 근시 모형안을 교정하기 위해서 사용되었을 경우의, 비축 초점 통과 광학 전달 함수의 모듈러스를 시연한다. 초점 통과 광학 전달 함수는 (10,0)도의 필드 각도에서 4 mm의 동공으로 획득되었다.
도 26은 약 8개의 국부/보조 액시콘 광학 요소가 원형 배열로 구성된 본 개시내용의 안경 렌즈의 일 예를 예시한다. 8개의 국부/보조 순방향 선형 액시콘 광학 요소는 광학 중심으로부터 약 3.5 mm의 고정 반경 내에 구성되며, 각각은 광축을 중심으로 서로 약 45도만큼 떨어져 있다.
도 27은 도 26에 설명된 전체 실시형태 안경 렌즈의 잔류 새그 프로파일(수평 축 또는 x축을 따라)을 예시한다. 설명된 예시적인 안경 렌즈 실시형태는 안경 렌즈의 광학 중심을 중심으로 특별히 설계된 복수의 액시콘으로 구성되며, 이 예에서 도 26에 설명된 보조 광학 요소는 순방향 선형 액시콘이다.
도 28은, 가시 파장(589 nm)과 광학적 무한대를 나타내는 0D의 버전스를 갖는 입사광이 도 15에 설명된 본 개시내용의 실시형태들 중 하나로 교정된 -3D 근시 모형안에 입사될 경우의, 스폿 다이어그램으로서 묘사된 광각, 초점 통과, 망막 이미지 포인트 확산의 개략도를 예시한다. 초점 통과 광학 전달 함수는 (0, 12.5)도의 필드 각도에서 2.5 mm의 동공으로 획득되었다.
도 29는 약 8개의 국부/보조 역방향 선형 액시콘 광학 요소가 원형 배열로 구성된 본 개시내용의 안경 렌즈의 일 예를 예시한다. 8개의 국부/보조 역방향 선형 액시콘 광학 요소는 광학 중심으로부터 약 2.25 mm의 고정 반경 내에 구성되며, 각각은 광축을 중심으로 서로 약 45도만큼 떨어져 있다.
도 30은 도 29에 설명된 전체 실시형태 안경 렌즈의 잔류 새그 프로파일을 예시한다. 설명된 예시적인 안경 렌즈 실시형태는 안경 렌즈의 광학 중심을 중심으로 특별히 설계된 복수의 액시콘으로 구성되며, 이 예에서 도 29에 설명된 보조 광학 요소는 역방향 선형 액시콘이다.
근시의 관리를 위한 종래 기술의 안경 디자인은, 대칭 및 비대칭 버전, 다초점, 안경 렌즈의 다중 세그먼트 디포커스 영역의 통합, 주변 플러스 렌즈라고 하는 양의 구면 수차가 있는 안경을 포함하여, 등분이중초점렌즈(executive bifocal), D자형 이중 초점, 동심 이중 초점, 기존 누진 가입도 렌즈(progressive additional lenses) 및 특수형 누진 가입도 렌즈(progressive addition lense)의 사용을 포함한다. 이러한 안경 렌즈 디자인은 각각 장단점이 있다. 몇 가지 약점이 본원에서 설명된다. 예를 들어, 일부는 다양한 유형의 이중 초점, 다초점 및 누진 렌즈 또는 주변 플러스 배율에 기반하고, 스윙 효과, 이미지 점프, 잔여 수차 및 주변 왜곡과 같은 심각한 시각 장애를 도입함으로써 주변 시야각에서 시력의 품질을 손상시킨다. 부작용은, 상당한 수준의 동시 및/또는 다중 디포커스 영역, 구역 또는 세그먼트에, 또는 렌즈에서 양의 구면 수차를 상당한 양으로 사용하는 것에, 또는 안경 렌즈의 주어진 영역 내에서 도수의 급격한 변화에 기인한다.
표준 이중 초점, 다초점, 누진 가입도 안경 렌즈를 사용함으로써 젊은 성인에게 발생되는 시각적 성능 문제를 피하기 위해, 초점 심도를 확대하도록 의도적으로 구면 수차를 조작하는 것을 포함하는 일부 다른 종래 기술의 노안 콘택트 렌즈 디자인이 또한 근시 관리의 옵션으로서 간주되었다. 다음 참고 문헌이 전체가 본원에 포함된다: 문헌[Bakaraju., Chapter 7, PhD Thesis, 2010, Optometry & Vision Science, Faculty of Science, UNSW]; 문헌[Benard et al., "Subjective depth of field in presence of 4th-order and 6th-order Zernike spherical aberration using adaptive optics technology," J. Cataract Refract. Surg., 36, 2129-2138 (2010)]; 문헌[Yi et al., "Depth of focus and visual acuity with primary and secondary spherical aberration," Vision Research, 51, 1648-1658 (2011)].
노안의 관리를 위해 제안되고 효과적으로 활용되는 대부분의 종래 기술 콘택트 렌즈 디자인은 자연적으로 근시의 치료 또는 관리를 위한, 즉 근시의 진행을 늦추기 위한 유익하고 효과적인 옵션이 되었다. 그러나, 일반적으로, 노안의 관리를 위해 제안되고 효과적으로 활용되는 안경 렌즈의 경우에는 이렇지 않다. 예를 들어, 노안 관리의 황금 표준으로 간주되는 누진 가입도 안경 렌즈는, 여러 무작위 대조 임상 시험에서 측정된 바와 같이, 거의 눈에 띄는 효과 없이 근시 관리에 대해 테스트되었다.
또한, 더 젊은 눈에서의 변화를 고려한 관련 광학적 특징부를 통합하여 누진 가입도 렌즈 디자인을 수정하려는 여러 시도의 결과도 대부분 결실이 없었다. 누진 및 기타 기존의 이중 초점 및 다초점 안경 렌즈로 근시를 비효율적으로 관리하는 것과 관련하여 관찰된 무익함의 근본적인 이유는 다음 두 가지 이유로 집약될 수 있다: (a) 착용자의 시선에 의존하는 광학적 교정, 즉 착용자의 안구의 시선과 뚜렷하게 독립적인 콘택트 렌즈 옵션과 달리, 착용자가 안경 렌즈 내에서 치료 광학 장치를 사용하거나 무시할 수 있는 선택; 및/또는 착용자의 동공 영역/시축(visual axis)에 대한 치료 구역의 원격성.
예를 들어, 디자인 개발에 종래 기술의 위의 한정요소를 고려한 안경 렌즈 디자인은 전통적 또는 기존의 이중 초점, 다초점 또는 누진 가입도 '유사' 광학을 안경 렌즈 내에 통합하는 디자인에 비해 근시의 진행을 줄이는 데 더 성공적임을 보여주었다.
다음 참조는 전체가 위의 발견을 뒷받침하기 위해 여기에 포함된다. To 등의 미국 특허 제10268050B2호는 근시 진행을 제어하기 위해 디포커스 통합 다중 세그먼트 광학 요소의 사용을 교시한다. Lam 등의 동료 검토 과학 논문[Br J Ophthalmol, 2019, 104, 363-368 titled "Defocus Incorporated Multiple Segments (DIMS) spectacle lenses slow myopia progression: a 2-year randomised clinical trial"]은 미국 특허 제10268050B2호의 임상적 유용성을 시연한다. 종래 기술 US10268050B2호에 개시된 디포커스 통합 다중 세그먼트 렌즈를 사용하여 진행성 근시를 관리하는 최초의 성공적인 접근법에 이어, 확립된 종래 기술 10268050B2호를 안경 및 콘택트 렌즈 적용 모드 모두에 대해 개선하기 위해 안경 렌즈에 통합된 렌즈릿 및 마이크로렌즈릿 기반 기술로 안과 산업이 쇄도하고 있다. 콘택트 렌즈 기반 적용과 관련된 다음 참조는 그 전체가 본원에 포함된다. 예를 들어, Brennan 등의 "Contact Lens comprising non-co-axial micro lenslets for preventing and/or slowing myopia progression"라는 명칭의 미국 특허 공개 2016/0377884 A1호는 근시 진행에 대한 복수의 비동축(non-coaxial) 렌즈릿 또는 광학 요소의 사용을 교시한다. 미국 특허 공개 2016/0377884 A1호의 이러한 개시내용은 근시를 관리하기 위해 콘택트 렌즈 광학 구역 내의 작은 영역에 통합된 높은 크기의 디포커스의 사용을 고려한다. 또한, "Apparatus and methods for controlling axial growth with an ocular lens"이라는 명칭의 또 다른 특허 출원에서, Newman은, 근시의 진행을 방지하기 위해 망막의 중앙 영역으로부터 멀리 눈 안으로 주변 광을 리디렉션하는 것을 목표로 하는 복수의 광학 요소 또는 특징부의 사용을 개시한다.
종래 기술 10268050B2호에 대한 개선을 주장하는 안경 렌즈 기반 애플리케이션과 관련된 다음 참조는 전체가 본원에 포함된다. 예를 들어, Matthieu 등의 "Optical Lens Element"라는 명칭의 특허 출원 WO 2019/166659 A9호는 국부 광학 요소에서 비구면 광학의 사용, 및 근시의 진행을 효과적으로 늦추도록 구성된 복수의 적어도 2개의 인접한 광학 요소의 사용을 개시한다. 종래 기술 10268050B2호에 설명된 기존의 구면 광학 장치 대신 비구면 광학 장치의 유용성, 및 고려된 비구면 광학 장치의 특정 배열은 종래 기술에 비해 개선된 것으로 주장된다. 또한, Matthieu 등의 "Optical Lens"라는 명칭의 특허 출원 WO 2020/079105 A1호는 근시의 진행을 제어하기 위해 안경 렌즈와 함께 사용되는 광학 렌즈 요소를 결정하는 추가 수단을 교시한다.
"Optical Articles comprising encapsulated microlenses and methods of making the same"이라는 명칭의 특허 출원 WO 2020/078691 A1에서, Matthieu 등은, 입사광의 일부를 망막 앞에 집중시키고 근시의 진행을 제어하기 위해 원하는 양의 추가 배율을 촉진할 수 있는 마이크로렌즈와 같은 복수의 광학 요소의 렌즈 표면 상에서의 활용을 확장한다. 종래 기술 US10268050B2호에 설명된 디포커스 통합 다중 세그먼트 기반 광학 요소의 개시내용에 대한 추가적인, Saux 등은, 발명의 명칭이 "Improved Optical Article Incorporating Optical Elements and Manufacturing Method thereof"인 특허 출원 WO 2020/078964 A1호에서 근시의 진행을 방지하기 위해 안경 렌즈에 내장된 프레넬 구조체를 활용하는 마이크로렌즈의 사용을 추가로 교시한다.
다른 적용 모드에서, Bakaraju 등은 미국 특허 공개 US20200073147A1호에서 근시 진행의 속도의 감속을 용이하게 하는 색상 신호(chromatic cue)를 눈에 제공하기 위해 안경 렌즈 내에 통합된 마이크로렌즈의 사용을 제안한다. 간략히 요약하면, 근시안용으로 제안된 모든 렌즈릿 기반 기술은 디포커스 또는 비구면 렌즈릿을 사용하여 망막의 중앙 및/또는 주변 영역에 일정 수준의 디포커스를 부과하는 것을 포함한다. 또한, 안경 렌즈 내에 통합될 렌즈릿 '유사' 특징부의 다양한 배열체가 시각적 성능을 향상시키기 위해 고려되었다. 미국 특허 10268050B2호, 특허 출원 WO 2019/166659 A9호, WO 2020/079105 A1호, WO 2020/078691호, WO 2020/078964 A1호 및 US 2020/0073147A1호의 예를 참조한다.
근시 진행의 치료 효능에 안경 렌즈 착용의 컴플라이언스(compliance)의 영향을 고려할 때, 시각적 성능의 상당한 감소는 열악한 컴플라이언스를 촉진하여, 열악한 효율성으로 귀결될 수 있다. 따라서, 본원에서 논의되는 하나 이상의 결점을 일으키지 않으면서, 근시 교정 및 진행의 지연을 위한 개선된 안경 디자인이 필요하다.
본 개시내용에서 고려되는 근시 관리를 위한 차세대 안경 솔루션은, 원하는 수준의 근시 제어 효능을 달성하기 위해 종종 트레이드되는 이러한 기술을 사용하여 광각 시각 성능에서 필요한 감소를 개선하는 것을 목표로 한다.
종래 기술의 기존의 디포커스 또는 비구면 렌즈릿 기반 기술을 넘어 시각적 성능을 향상시키기 위해, 본 개시내용은, 광 투과율 함수의 각도 변조의 활용을 통해 달성되고 표준 안경 렌즈와 함께, 이와 조합하여, 또는 이와 병치되어 사용되는 확대된 초점 심도 광학 특성과 통합된 복수의 서브 렌즈의 사용을 제안한다.
광 투과율의 방사형 변조를 갖는 기존의 굴절 광학 요소를 넘는 회절 라이트 소드 광학 요소의 향상된 유용성이 주목된다.
그 전체가 본원에 통합된 다음 참고 문헌을 참조한다: 문헌[Kolodziejczyk et al., "The light sword optical element, a new diffraction structure with extended depth of focus", J. Mod. Opt., 37, 1990]. 그러나, 회절 라이트 소드 광학 요소의 사용은 상당한 수준의 바람직하지 않은 색수차를 초래하여 시각적 성능의 추가 저하를 유발한다.
기술의 도래로 인해, 회절 접근법에서 관찰된 결점은, 최근에 노안 치료를 위한 굴절 라이트 소드 요소의 정확하고 정밀한 제조를 위한 길을 열었던 고정밀 라싱(lathing) 기술로 완화되었다.
본원에 전체로 포함된 다음 참고 문헌을 참조한다: 문헌[Garcia et al., "Imaging with the extended focal depth utilizing the refractive light sword optical element", Opt. Express, 16, 2008]; 문헌[Petelczyc et al., "Strehl ratio characterising elements designed for presbyopia compensation", Opt. Express, 19, 2011]; 문헌[Petelczyc et al., "Imaging the optical properties of a light sword optical element used as a contact lens in a presbyopic eye model", Opt. Express, 19, (2011)]; 문헌[Gallego et al., "Visual Strehl performance of IOL designs with extended depth of focus," Optom. Vis. Set, 89, 2012]; 및 문헌[Tjundewo Lawu., "Wide depth of focus vortex intraocular lenses and associated methods"], 및 국제출원공개 WO 2016/035055 Al.
일부 실시형태에서, 종래 기술을 개선하는 본 개시내용은 근시 관리를 위해 안경 렌즈에 소형화된 굴절 라이트 소드 요소를 통합하는 방법을 제공하는 것을 고려하며, 이 방법은 근시 제어 효능의 바람직한 수준을 유지하면서 종래 기술 디자인에서 관찰된 시각적 손상의 절충을 최소화한다.
주로 시각적 성능의 트레이드오프를 최소화하는 데 중점을 둔 종래 기술 디자인에 대한 개선을 목표로 하는 차세대 안경 솔루션이 본 발명 개시내용의 주제이다.
또한, 일부 종래 기술, 예를 들어, D자형 이중 초점, 등분이중초점렌즈 등의 경계선은 어린이, 십대 및 젊은 성인에게 미용적으로 매력적이지 않을 수 있다. 본원에서 논의된 바와 같이 다른 해결책이 명백해질 것이다. 착용자의 눈의 시선 방향에도 불구하고 눈 성장에 대한 정지 신호를 제공하는 안경 렌즈에 대한 필요성이 있다.
사용 중인 안경 렌즈의 부분에 관계없이 진행 중인 눈에 대해 정지 신호를 제공하는 안경 렌즈에 대한 필요성이 당업계에 있다. 또한, 안경 렌즈와 결합될 수 있는 광학 요소에 대한 필요성이 당업계에 있으며, 고려된 광학 요소와 함께, 이와 결합하여, 또는 이와 병치되어 구성된 안경 렌즈는 초점 심도의 확대를 사용하여 진행 중인 근시안에 정지 신호를 제공한다. 또한, 광학 요소 및 안경 렌즈에 의해 제공되는 정지 신호는 착용자의 시야각의 일부 또는 실질적인 일 부분에 소용이 된다. 본 개시내용은 종래 기술의 하나 이상의 단점을 극복 및/또는 개선하기 위한 것이며, 이는 본원에서 명백해질 것이다.
종래 기술 및 일반적으로 관심 있는 주제에 대한 상세한 논의는, 개시된 실시형태의 맥락을 예시하고 종래 기술에 비해 본 개시내용에 의해 고려되는 진보를 구별하기 위해서 본 개시내용의 배경으로서 여기에 제공된다. 여기에 제시된 어떤 재료도, 본 개시내용에서 제안된 자료가 본 개시내용에서 개괄된 다양한 실시형태 및/또는 청구범위의 우선권에 대해 이전에 개시되거나, 공지되어 있거나, 또는 주지관용기술(common general knowledge)의 일부라는 것을 인정하는 것으로 간주되어서는 안 된다.
이 섹션에서, 본 개시내용은 하나 이상의 실시형태를 참조하여 상세하게 설명될 것이며, 일부는 수반되는 도면에 의해 예시되고 뒷받침된다. 실시예 및 실시형태는 설명을 위해 제공되고, 본 개시의 범위를 제한하는 것으로서 해석되어서는 안 된다.
다음 설명은 본 개시내용의 공통 특성 및 특징을 공유할 수 있는 여러 실시형태와 관련하여 제공된다. 일 실시형태의 하나 이상의 특징부는 추가 실시형태를 구성할 수 있는 임의의 다른 실시형태의 하나 이상의 특징부와 결합될 수 있음이 이해되어야 한다.
본원에 개시된 기능 및 구조 정보는 어떤 식으로든 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되고, 개시된 실시형태 및 이러한 실시형태의 변형을 다양한 방식으로 채용하는 것을 당업자에게 교시하기 위한 대표적인 기초로서만 해석되어야 한다.
상세한 설명 부분에 사용된 부제목과 관련 주제 제목은 독자가 쉽게 참조할 수 있도록 하기 위해서 포함되었고, 본 발명 또는 본 개시내용의 청구범위 전체에서 발견되는 주제물을 제한하기 위해서 사용되어서는 안 된다. 부제목 및 관련 주제 제목은 청구범위 또는 청구항 한정요소를 해석하는 데 사용되어서는 안 된다.
이 섹션에서, 본 개시내용은 하나 이상의 실시형태를 참조하여 상세하게 설명될 것이며, 일부는 수반되는 도면에 의해 예시되고 뒷받침된다. 실시예 및 실시형태는 설명을 위해 제공되고, 본 개시의 범위를 제한하는 것으로서 해석되어서는 안 된다.
다음 설명은 본 개시내용의 공통 특성 및 특징을 공유할 수 있는 여러 실시형태와 관련하여 제공된다. 일 실시형태의 하나 이상의 특징부는 추가 실시형태를 구성할 수 있는 임의의 다른 실시형태의 하나 이상의 특징부와 결합될 수 있음이 이해되어야 한다.
근시 또는 진행성 근시의 발병 위험은 유전, 민족, 생활 방식, 환경, 과도한 근거리 노동 등의 요인 중 하나 이상에 기초할 수 있다.
본 개시내용의 특정 실시형태는 근시 또는 진행성 근시가 발병할 위험이 있는 사람에 관한 것이다. 다음 장점 중 하나 이상은 개시된 광학 디바이스, 및/또는 안경 렌즈 설계의 방법 중 하나 이상에서 발견된다. 안경 렌즈 장치 또는 방법은, 초점 심도의 확대 또는 연장을 기반으로 착용자의 눈의 성장 속도를 지연시키거나 눈 성장을 중지시키기 위해 정지 신호를 제공한다. 초점 심도의 확대 또는 연장은 안경 착용자를 위한 특정 초점 통과 영역에 걸쳐 특정 임계값 이상의 망막 이미지 품질의 구성을 허용한다.
안경 렌즈 장치 또는 방법은, 종래 기술의 잠재적인 시각적 성능 저하를 겪을 수 있는 양의 구면 수차 또는 광축에 대한 동시 디포커스에만 기반하지 않는다. 다음의 예시적인 실시형태는 교정된 눈의 망막 평면에서 초점 심도의 확대 또는 연장을 제공하는 안경 렌즈를 통해 입사광을 수정하는 방법에 관한 것이다. 이것은 근시 교정을 위해 사용되는 안경 렌즈 내에서, 또는 이와 함께, 이와 결합하여, 또는 이와 병치하여 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소를 사용함으로써 달성될 수 있다. 요컨대, 안경 렌즈와 함께 적어도 하나의 국부 광학 요소를 사용하는 것은 망막 수준에서 초점 심도의 확대를 도입함으로써 근시 진행의 속도를 감소시킬 수 있다. 단초점, 이중초점 및 다초점 렌즈는 하나 이상의 시야 거리에서 보정하도록 편리하게 구성된 하나 이상의 초점 영역을 갖도록 설계될 수 있다. 망막에서 확대된, 연장된, 또는 넓은 범위의 초점 심도는 초점 통과(through-focus) 망막 영역(즉, 망막 앞과 뒤)을 제공하며, 이미지 품질이 특정 이미지 품질 임계값 아래로 떨어지지 않았다. 확대된, 연장된, 또는 넓은 범위의 초점 심도 광학 요소는 진행 중인 근시안에 지연, 제어 또는 억제 신호를 제공하기 위해서 고려된다.
안경 렌즈와 함께 고려되는 광학 요소의 사용을 통해 확대된, 연장된 또는 넓은 범위의 초점 심도를 달성하는 다양한 방법이 본원에 개시된다. 더 넓은 의미에서, 안경 렌즈의 내부에서, 또는 이와 함께, 이와 조합하여, 또는 이와 병치되어 사용되는, 고려되는 광학 요소는, 입사 광선을 광축을 따른(즉, 망막 앞 및/또는 뒤) 원하는 길이, 광축에 대한 배향 또는 경사, 및 세로 강도 분포를 가지는 선분으로 집중시킬 수 있다.
액시콘은, 안경 렌즈와 결합할 때, 확대된, 연장된, 또는 넓은 범위의 연장된 초점 심도를 제공하여 근시 진행 속도를 억제, 지연 또는 제어하기 위해 적합한 후보 역할을 할 수 있는 회전 대칭 광학 요소이다.
간단히 말해서, 액시콘은, 입사 평면파를 이미지 평면에서 균일한 강도를 갖는 좁은 초점 세그먼트로 변환하는 광학 요소이다. 균일한 강도를 갖는 좁은 초점 세그먼트가 투영되는 방향에 따라, 액시콘은 순방향 또는 역방향 액시콘이라고 지칭될 수 있다.
일 실시형태에서, 액시콘은, 착용자의 눈의 망막에서 초점 심도의 확대를 제공하기 위해서, 일체형 베이스 단초점 안경 렌즈 내에서, 또는 이와 결합하여, 이와 함께 또는 이와 병치되어 사용되는 국부 또는 보조 광학 요소의 역할을 할 수 있다.
본 개시내용의 일 실시형태에서, 액시콘은 수식 1에 설명된 다음 위상 함수에 의해 정의되는 선형 액시콘일 수 있다.
ρ는 위상 함수의 방사형 좌표(ρ
)이고, F는 렌즈 단위(mm)의 광학 요소의 초점 거리이고, C는 임의의 계수이다.
본 개시내용의 또 다른 실시형태에서, 액시콘은 4차 액시콘(quartic axicon) 또는 렌사콘(lensacon)일 수 있고, 안경 렌즈와 결합된 4차 액시콘 또는 렌사콘은 수식 2에 설명된 다음 위상 함수 또는 광 경로 차이에 의해 정의될 수 있다:
ρ는 위상 함수(ρ
)의 방사형 좌표이고, ΔF는 렌즈 단위(mm)의 광학 요소의 확대된 초점 심도의 범위이고, R은 광학 요소의 반직경이다.
본 개시내용의 또 다른 실시형태에서, 액시콘은 로그 액시콘일 수 있고, 안경 렌즈와 결합된 로그 액시콘 광학 요소는 수식 3에 설명된 다음 위상 함수 또는 광 경로 차이(OPD: optical path difference)에 의해 정의될 수 있다:
ρ는 위상 함수(ρ
)의 방사형 좌표이고, A = ΔF/R2, F 및 ΔF는 렌즈의 초점 거리와 보조 광학 요소의 확대된 초점 심도의 범위를 나타내며, 둘 다 렌즈 단위(mm)이고, R은 광학 요소의 반직경이다.
회전 대칭은, 확대된, 연장된, 또는 넓은 범위의 초점 심도를 제공할 수 있는 광학 요소를 설계 및 제조하기 위한 전제 조건이 아니다. 다른 실시형태에서, 라이트 소드 광학 요소와 같은 회전 비대칭 요소가 또한 안경 렌즈와 함께 편리하게 구성될 수 있다.
본 개시내용의 또 다른 실시형태에서, 광학 요소는 라이트 소드 요소일 수 있고, 안경 렌즈와 결합된 라이트 소드 광학 요소는 수식 4에 설명된 다음 위상 함수 또는 광 경로 차이(OPD)에 의해 정의될 수 있다:
ρ 및 θ는 각각 위상 함수의 방사형 좌표(ρ
) 및 방위각 좌표(θ = 
)이고, 파라미터 F 및 ΔF는 렌즈의 초점 거리와 보조 광학 요소의 확대된 초점 심도의 범위를 나타내며, 둘 다 렌즈 단위(mm)이다.
본 개시내용의 또 다른 실시형태에서, 광학 요소는 라이트 소드 요소일 수 있고, 안경 렌즈와 함께 사용된 라이트 소드 요소는 수식 5에 설명된 다음 위상 함수 또는 광 경로 차이(OPD)에 의해 정의될 수 있다:
ρ 및 θ는 각각 방사형 좌표(ρ
) 및 방위각 좌표(θ = 
)이고, 파라미터 A 및 B는 다음을 나타낸다:
파라미터 F 및 ΔF는 렌즈의 초점 거리와 보조 광학 요소의 확대된 초점 심도의 범위를 나타내며, 둘 다 렌즈 단위(mm)이다.
본 개시내용의 또 다른 실시형태에서, 광학 요소는 엑실리언(axilen)일 수 있고, 일체형 베이스 단초점 안경 렌즈와 함께이거나 결합된 엑실리언은 수식 6에 설명된 다음 위상 함수 또는 광 경로 차이(OPD)에 의해 정의될 수 있다:
ρ는 위상 함수의 방사형 좌표(ρ
)이고, F 및 ΔF는 렌즈의 초점 거리와 보조 광학 요소의 확대된 초점 심도의 범위를 나타내며, 둘 다 렌즈 단위(mm)이고, R은 광학 요소의 반직경이고, b는 중심 피크의 강도 분포를 결정하는 상수이다.
본 개시내용의 또 다른 실시형태에서, 광학 요소는 단일 공작 눈 광학 요소로 지칭되는 임의적으로 편심된 광 경로 차이일 수 있으며, 이는, 수식 7에 설명된 다음 위상 함수 또는 광 경로 차이(OPD)에 의해 정의될 수 있는 일체형 베이스 단초점 안경 렌즈 내에서, 이와 함께, 이와 결합하여, 또는 이와 병치되어 구성된 임의적으로 편심된 광학 요소이다:
여기서, x 및 y는 위상 함수의 직교 좌표이고, 파라미터 F 및 ΔF는 렌즈의 초점 거리와 보조 광학 요소의 확대된 초점 심도의 범위를 나타내며, 둘 다 렌즈 단위(mm)이고, 'd'는 광학 요소의 직경이다.
본 개시내용의 일부 다른 실시형태에서, 2개의 개별 공작 눈 광학 요소는 공간적으로 멀티플렉스되거나, 적절하게 결합되어 이중 공작 눈 광학 요소로 귀결될 수 있다. 이러한 이중 공작 눈 광학 요소는, 원하는 수준의 초점 심도 확대 또는 연장을 제공하기 위해 일체형 베이스 안경 단초점 렌즈와 함께 사용될 수 있다. 이중 공작 눈 광학 요소의 경우, 하나의 공작 눈 요소의 한 초점 세그먼트가 다른 것에 인접하게 광축을 따라 위치되어 부분적으로 오버랩되는 방식으로 두 개의 광학 요소가 구성된다. 개별 공작 눈 광학 요소의 두 개의 초점 세그먼트의 총 길이는, 일체형 베이스 단초점 렌즈와 결합될 경우, 수정된 근시안에 대해 훨씬 더 큰 초점 심도 또는 초점 심도의 연장으로 귀결된다. 이중 공작 눈 광학 요소의 경우, 초점 통과 에너지 분배는, 두 개의 초점 구성요소가 오버랩되는 전체 초점 세그먼트의 중앙 부분에서 허용 가능한 성능을 유지하면서도, 우수한 성능의 두 개의 개별 세그먼트로부터 이점을 얻는다.
본원에 개시된 바와 같이, 국부 단일 또는 이중 공작 눈 광학 요소를 사용할 때, 공작 눈 기반 요소에 의해서 획득된 초점 심도의 확대 또는 연장은 기존의 굴절 또는 회절 프레넬 렌즈를 사용하여 획득된 초점 심도의 확대 또는 연장보다 더 부드럽고 뚜렷한 성능 저하가 없다.
액시콘, 액실렌, 렌사콘, 로그 액시콘, 역 액시콘, 역 로그 액시콘, 라이트 소드 요소, 임의적으로 편심된 광학 요소 축과 같은 고려되는 광학 요소 중 하나 이상과 결합된 안경 렌즈 실시형태들 중 하나 이상에서, 안경 렌즈의 투과 함수(T)는 수식 8에 설명된 다음 식을 사용하여 구한다:
여기서, λ는 광의 파장이고, 안경 렌즈의 진폭 함수는 광학 요소의 광학 구역에 걸쳐 일정하다고 가정된다.
도 1은 교정되지 않은 -2D 근시 모형안(100)을 도시한다. 버전스(vergence) 0D의 가시 파장(예: 555 nm)의 입사광(101)이 교정되지 않은 근시안에 입사되면, 망막 상의 결과 이미지는 디포커스로 인한 대칭 블러(blur)(102)를 갖는다. 이 개략도는 망막 평면에서 정축(on-axis) 기하학적 스팟 분석을 나타낸다.
도 2는, 도 1의 교정되지 않은(Rx: -2D) 근시 모형안이 본 개시내용의 안경 렌즈 실시형태로 교정된 경우, 망막 평면에서 정축 초점 통과 분석의 개략도를 도시한다.
이러한 실시예에서, -2D의 배율을 갖는 일체형 단초점 베이스 안경 렌즈(202)와 결합된 선형 액시콘(axicon)(203)은, 버전스 0D의 가시 파장(예: 555 nm)의 입사광(201)이 교정된 근시안에 입사될 때, 망막(203) 상의 결과적인 정축 초점 통과 확산 이미지는 교정된 근시안의 망막에서 초점 심도의 확대를 보여주도록 구성된다. 안경 렌즈 실시형태 중 하나에 의해 제공되는 정축 초점 통과 확산 이미지는 플롯(204)을 사용하여 추가로 설명되며, 정축 초점 통과 강도 분포는 망막 상의 초점 통과 영역에 걸쳐 실질적으로 일정하게 유지되며, 이는 초점 심도의 확대, 연장 또는 광역으로도 지칭된다. 본 개시내용의 일부 다른 실시형태에서, 복수의 4차 액시콘 또는 복수의 로그 액시콘이 고려될 수 있다.
도 3은, 도 1의 교정되지 않은 -2D 근시 모형안이 본 개시내용의 안경 렌즈 실시형태로 교정된 경우, 망막 평면에서 초점 분석을 통해, 비축(off-axis)의 개략도를 도시한다. 이러한 실시예에서, -2D의 배율을 갖는 일체형 단초점 베이스 안경 렌즈(302)와 결합된 선형 액시콘(303)은, 버전스 0D의 가시 파장(예: 555 nm)의 비축 입사광(301)이 교정된 근시안에 입사될 때, 망막(303) 상의 결과적인 비축 초점 통과 확산 이미지는 초점 심도의 확대를 보여주도록 구성된다.
안경 렌즈 실시형태에 의해 제공되는 비축 초점 통과 확산 이미지는 플롯(304)을 사용하여 추가로 설명되며, 비축 초점 통과 강도 분포는 망막 상의 초점 통과 영역에 걸쳐 실질적으로 일정하게 유지된다.
도 2 및 도 3의 일체형 베이스 단초점 안경 렌즈 실시형태 내에서, 이에 조합하여, 이와 함께, 또는 이와 병렬로 사용되는, 고려되는 국부 또는 보조 광학 요소는 선형 액시콘들이다. 그러나, 이 실시예는 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
다른 실시형태에서, 고려되는 국부 또는 보조 광학 요소는 원하는 망막 위치에서 안경 착용자의 눈에 초점 심도의 원하는 확대 또는 연장을 제공하기 위해, 액시콘, 선형 액시콘, 순방향 선형 액시콘, 역방향 선형 액시콘, 로그 액시콘, 역 로그 액시콘, 라이트 소드 요소, 수정된 라이트 소드 요소, 단일 공작 눈 요소, 이중 공작 눈 요소 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 고려되는 국부 또는 보조 광학 요소들 중 임의의 것은 순방향 또는 역방향 배향으로 구성될 수 있다.
일부 다른 실시형태에서, 복수의 광학 요소는 일체형 베이스 단초점 안경 렌즈 실시형태 내에서, 또는 이에 조합하여, 이와 함께 사용되거나, 이와 병치되어 사용될 수 있으며, 이 실시형태는 복수의 액시콘, 복수의 선형 액시콘, 복수의 순방향 액시콘, 복수의 역방향 액시콘, 복수의 4차 액시콘, 복수의 액시콘, 복수의 역 액시콘, 복수의 로그 액시콘, 복수의 역 로그 액시콘, 복수의 라이트 소드 요소, 복수의 수정된 라이트 소드 요소, 뚜렷한 능선/레지/에지가 없는 복수의 수정된 라이트 소드 요소, 복수의 단일 공작 눈 요소, 복수의 이중 공작 눈 요소, 복수의 로그 액시콘, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 고려되는 복수의 국부 또는 보조 광학 요소들 중 임의의 것은 순방향 또는 역방향 배향으로 구성될 수 있다.
개략적 모형안이 도 1 내지 도 3에서 예시적 목적을 위해 선택되었다. 그러나, 다른 예시적인 실시형태에서, Liou-Brennan, Escudero-Navarro 등과 같은 개략적인 레이트레이싱(raytracing) 모형안이 위의 단순 모형안 대신에 사용될 수 있다.
본원에 개시된 실시형태의 추가 시뮬레이션을 돕기 위해, 각막, 수정체, 망막, 안구 매체 또는 이들의 조합의 파라미터가 변경될 수도 있다.
평균적인 인간의 눈과 비슷한 광학 특성을 갖는 모형안은 다음의 국부 또는 보조 광학 요소들 중 하나 이상을 구비하는, 고려되는 안경 실시형태의 인시투(in-situ)(벤치 탑(bench-top)) 성능을 평가하기 위해서 사용될 수 있다: 본원에 설명된 바와 같은, 선형 액시콘, 4차 액시콘, 로그 액시콘, 액실렌, 라이트 소드 요소, 수정된 라이트 소드 요소, 공작 눈 요소, 또는 이들의 조합.
[예시적 실시형태 설계 실시예 1]
표 1은 예시적인 근시 모형안을 나타낸다. 광학 시뮬레이션은 Optic Studio 버전 20.1 (Zemax, LLC, USA)을 사용하여 수행되었지만, 동일한 실험은 유사한 광선 추적 알고리즘을 사용하여 수행될 수 있다.
이 실시예에서는 광학 계산을 위해서 589 nm의 단일 파장이 사용되었지만, 이 모델링 실습은 420 nm에서 780 nm까지(경계값 포함)의 가시 스펙트럼 내의 모든 파장을 포함하도록 용이하게 확대될 수 있다.
예시적인 근시 모형안의 특정 선택된 안구 파라미터는 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 이것은 당업자가 이용할 수 있는 모델링 실습들의 총망라된 목록 중 한 예로서만 고려되어야 한다.
예를 들어, 다른 각막 모양, 전측 챔버(anterior chamber) 깊이, 수정체 모양, 유리체방 깊이 또는 망막 모양이 고려될 수 있다. 또한, 예시적인 실시형태는 표준 CR39를 사용하여 설계되었지만, 이 실습은 또한 당업자가 선택하는 임의의 다른 안경 재료에 대해 고려될 수 있다.
| 반경 (mm) | 두께 (mm) | 굴절률 | 반직경 (mm) | 원추 | |
| 객체 | 무한대 | 6000.000 | 0.000 | 0.000 | |
| 시작 | 무한대 | 5.000 | 2.000 | 0.000 | |
| 커버 | 무한대 | 0.500 | 1.498 | 2.000 | 0.000 |
| 액시콘 | 무한대 | 1.000 | 1.560 | 2.000 | 0.000 |
| 전측 표면 | 무한대 | 1.500 | 1.498 | 2.000 | 0.000 |
| 후측 표면 | 162.000 | 13.000 | 2.000 | 0.000 | |
| 전측 각막 | 7.750 | 0.550 | 1.376 | 5.750 | -0.250 |
| 후측 각막 | 6.400 | 3.000 | 1.334 | 5.500 | -0.400 |
| 동공 | 무한대 | 0.450 | 1.334 | 5.000 | 0.000 |
| 전측 수정체 | 10.800 | 3.800 | 1.423 | 4.500 | -4.798 |
| 후측 수정체 | -6.250 | 17.725 | 1.334 | 4.500 | -4.101 |
| 망막 | -12.000 | 0.000 | 10.000 | 0.000 |
오드 비구면(odd asphere)이, 수식 9로 표시되는 새그(sag)(z)를 갖는 안경 렌즈의 전방 표면 상에 구성되는 액시콘 표면(예 1에서)을 특성화하기 위해서 사용되었다.
여기서, β는 오드 비구면 표면계수이고; ρ는 
로 설명되는 방사형 좌표(radial co-ordinate)이다.
설계 실시예 1에서 언급된 액시콘 실시형태를 나타내기 위해 오드 비구면 표면에 사용된 7개의 항의 계수들은 아래에 표로 정리된다(표 2).
| β1 | β2 | β3 | β4 | β5 | β6 | β7 |
| -2.76E-03 | 2.77E-03 | 8.30E-03 | -2.78E-03 | -2.03E-04 | 5.44E-04 | -1.28E-04 |
광학 전달 함수는 모형안의 망막에 형성되는 광학 이미지의 품질을 평가하기 위해서 사용되는 측정 방법들 중 하나이다. 다른 실시형태에서, 초점 심도 확대의 달성된 수준을 확인하기 위해 다른 망막 이미지 품질 메트릭, 예를 들어, 본원에 개시된 바와 같은, 초점 통과 스폿 다이어그램, 초점 통과 포인트 확산 함수 다이어그램, 초점 통과 변조 전달 함수, 또는 초점 통과 위상 전달 함수가 사용될 수 있다.
도 4는, 예시적인 액시콘 실시형태(실시예 1)가 본원의 표 1에 설명된 바와 같은 근시 모형안을 교정하기 위해 일체형 베이스 단초점 안경 렌즈(CR39 폴리머 재료)와 함께 사용될 경우 75 사이클/mm의 특정 공간 주파수에서 측정된 정축 초점 통과 광 전달 함수의 모듈러스를 시연한다.
광학 성능은 4 mm 동공에서 평가되었고, 성능 평가를 위해 선택된 필드 각도는 정축이었다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 예시적인 실시형태의 광학 전달 함수는 -0.3 mm(망막 앞)와 0.1 mm(망막 상 또는 뒤) 사이에서 부드러운 광학 전달 함수를 제공하여, 이는 모형안의 망막 상에서 원하는 초점 심도의 확대가 달성되었음을 나타낸다.
다른 실시형태에서, 초점 통과 광학 전달 함수 측정치는 다른 공간 주파수, 예를 들어, 25 사이클/mm, 50 사이클/mm, 또는 100 사이클/mm에서 고려될 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 다수의 공간 주파수 또는 공간 주파수의 대역이 개시된 실시형태의 성능을 측정하기 위해 고려될 수 있다.
다른 실시형태에서, 성능 평가는 다른 동공, 예를 들어, 적어도 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5 또는 6 mm에서 고려될 수 있다. 일부 다른 예에서, 성능은 다수의 동공에서 평가되어 만족스러운 것으로 간주될 수 있다. 일부 다른 실시형태에서, 성능 평가는 비축으로, 예를 들어 적어도 5도, 적어도 10도, 적어도 15도, 또는 적어도 20도 필드 각도로 간주될 수 있다.
설계 실시예 1에 설명된 예시적인 실시형태는 고립된 위치, 즉 일체형 베이스 안경 렌즈의 단지 하나의 위치에서만 사용될 수 있거나, 또는 일체형 베이스 안경 렌즈의 다수의 원하는 위치에서 사용될 수도 있다.
예를 들어, 일부 다른 실시형태에서, 액시콘 실시형태의 원하는 위치는 원거리 관찰 영역에 매우 근접한 동공 영역에 걸쳐 구체적으로 구성될 수 있거나, 또는 일부 다른 예에서, 액시콘 실시형태의 원하는 위치는 일체형 베이스 안경 렌즈를 통해 가까운 물체를 보기 위해 사용되는 영역에 근접하게 또는 전체에 있을 수 있다.
예시적인 실시형태(설계 실시예 1의 액시콘)의 직경은 4 mm이나, 다른 실시형태에서, 액시콘을 정의하는 계수는 훨씬 더 작은 직경, 예를 들어 0.75 mm, 1 mm, 1.5 mm, 또는 2 mm를 갖는 또 다른 액시콘 요소를 생성함으로써 망막 상의 초점 심도에서 필요한 확대 수준을 달성하도록 재구성될 수 있다. 여기에 개시된 예시적인 실시형태의 바람직한 직경은 0.75 mm와 4 mm, 0.75 mm와 2 mm, 또는 0.75 mm와 3 mm 사이이다.
본 개시내용의 실시예 1을 설계하기 위해 선택된 재료는 1.56의 굴절률(표 1: 표면 액시콘에서와 같이)을 가지며, 다른 1.498의 저굴절률 재료(표 1: 표면 커버 및 전측 표면과 같이)와 인접한다. 이 실시예에서, 액시콘 표면은 저굴절률 재료와 일체형 베이스 렌즈 기판 사이에 샌드위치되어 있다. 본 개시내용의 다양한 실시형태에서, 국부 또는 보조 광학 요소와 인접 표면 사이의 굴절률 불일치가 작을수록, 본 개시내용에 설명된 원하는 광학 효과를 생성하기 위해 요구되는 표면 새그 변화가 더 크다. 다른 실시형태에 대해, 당업자는 본 개시내용에 제시된 유사한 결과를 달성하기 위해 선택된 다른 굴절 재료를 사용할 수 있다. 국부 또는 보조 광학 요소들에 인접한 재료 선택 및 원하는 굴절률 불일치의 임의의 변형예는 본 개시내용의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.
일부 다른 실시형태에서, 설계 실시예 1의 액시콘 실시형태를 나타내는 비구면 렌즈 표면을 설명하기 위해서 사용되는 7개의 항의 계수는 바람직한 범위의 값으로 구성될 수 있다.
| 계수 | β1 | β2 | β3 | β4 | β5 | β6 | β7 |
| 최소 | -3E-03 | -3E-03 | -9E-03 | -3E-03 | -3E-04 | -6E-04 | -2E-04 |
| 최대 | +3E-03 | 3E-03 | 9E-03 | 3E-03 | 3E-04 | 6E-04 | 2E-04 |
도 5는 본 개시내용에서 고려되는 국부 또는 보조 광학 요소와 결합된 안경 렌즈 실시형태의 몇 가지 변형예를 예시한다. 예를 들어, 일체형 베이스 단초점 안경 렌즈(각각 501, 502 및 503)와 결합된 로그 액시콘(예: 501b 및 502b) 및 라이트 소드 요소(503b).
일부 실시형태는, 국부 또는 보조 광학 요소가 실시형태(502b)의 전방 표면과 병치되어 있는 반면, 일부 다른 국부 또는 보조 광학 요소가 실시형태(501b)의 후방 표면과 병치되어 있다는 것을 예시한다.
라이트 소드 요소 또는 수정된 라이트 소드 요소를 포함하는 국부 또는 보조 광학 실시형태는 바람직하게는 잠재적으로 미적 문제, 즉 착용자에게 미용적으로 매력적이지 않거나 불쾌해지는 레지(ledge)의 형성을 피하기 위해 일체형 베이스 안경 렌즈의 후방 표면에 구성될 수 있다. 또한, 국부 또는 보조 광학 요소가 일체형 베이스 렌즈의 굴절률과 실질적으로 상이한 굴절률을 갖는다면, 후방 표면의 라이트 소드 요소 또는 수정된 라이트 소드 요소가 또한 국부 또는 보조 광학 요소의 제조 가능성에 도움이 될 것이라고 고려한다. 일체형 베이스 렌즈와 보조 광학 요소 사이의 바람직한 절대 굴절률 불일치 또는 차이는 적어도 0.02, 적어도 0.04, 적어도 0.06, 적어도 0.08, 또는 적어도 0.1 사이에서 구성될 수 있다. 굴절률 불일치가 낮을수록, 새그 프로파일 변동이 커져 특징부를 더 쉽게 제조할 수 있으며 이 반대의 경우도 마찬가지이다.
일부 실시형태에서, 바람직한 실시형태는, 망막 상의 미리 결정된 범위에 걸쳐 거의 일정한 빔 크기 및 강도를 갖는 유사-회절 없는 빔을 생성하는 굴절 로그 액시콘을 설계하고 제조하는 실현 가능성에 의해 결정될 수 있다.
예를 들어, 일부 실시형태에서, 보조 또는 국부 광학 요소는 비간섭성 광으로 특성화될 수 있고, 망막 상에서 강도 분포 및 스폿 크기의 예측된 거동과 잘 일치됨을 보여 주었다. 초점 통과 에너지 분포는 대부분의 설계된 범위에 걸쳐 거의 일정하도록 구성될 수 있다. 이러한 로그 액시콘은 본원에 기재된 바와 같이 망막의 다양한 영역에 걸쳐서 큰 피사계 심도 및 균일한 축 강도 또는 에너지 분포를 제공할 수 있다.
도 5a에 도시된 실시형태의 예에서 안경 렌즈와 결합된 국부 또는 보조 광학 요소는 여기에 개시된 로그 액시콘(501b 및 502b) 및 라이트 소드 요소(503b)로 구성된다.
일부 실시형태에서, 일체형 베이스 안경 렌즈 내 굴절 로그 액시콘의 구현예는 논문(문헌[Lin et al in Journal of Lightwave Technology, Volume 28(8) 2010, entitled "Production of Integratable Monolithic Micro Logarithmic Axicon Lenses"])에 설명된 바와 같이 수지의 2광자 중합을 통해 펨토초 레이저를 사용하여 직접 레이저 쓰기를 요구할 수 있다. 실시형태(501b)는 전방 표면과 결합된 로그 액시콘을 예시하는 한편, 실시형태(502b)는 후방 표면과 병치된 로그 액시콘을 예시하고, 실시형태(503b)는 안경 렌즈의 후측 표면과 함께 구성된 라이트 소드 요소를 예시한다.
일부 실시형태에서, 굴절 로그 액시콘은 순방향 구성으로 구성될 수 있는 한편, 일부 다른 실시형태에서 굴절 로그 액시콘은 역방향 구성으로 구성될 수 있다.
본 개시내용의 일부 다른 실시형태에서, 액시콘 확대의 서로 다른 영역에서 상이한 토폴로지 또는 표면 변화를 갖는 두 개의 로그 액시콘의 결합은 일체형 베이스 단초점 안경 렌즈와 함께 조합으로 구현되는 것으로 간주될 수 있다.
2개의 로그 액시콘의 연합은 여기에서 와류 액시콘으로 지칭된다. 예를 들어, 와류 액시콘은 2개의 로그 액시콘을 사용하여 일체형 베이스 안경과 조합하여 구성될 수 있으며, 이들의 기하학적 중심이 실질적으로 정렬되도록 하나는 안경 렌즈의 전방 표면 상에 그리고, 다른 하나는 안경 렌즈의 후방 표면 상에 있다.
일부 실시형태에서, 라이트 소드 광학 요소, 수정 라이트 소드 광학 요소 또는 공작 눈 광학 요소는 국부 또는 보조 광학 요소의 기하학적 중심에 대한 방위각의 함수로 순간 곡률 반경의 연속적인 변화를 요구할 수 있다.
일체형 베이스 안경 렌즈의 전측 표면 내에, 또는 이와 함께, 이와 결합하거나 병치하여 사용되는 경우, 국부 또는 보조 광학 요소는 전측 표면(512)으로부터 외부로 돌출된 융기 또는 레지로 귀결될 수 있으며, 이는 안경 착용자에게 미학적으로 허용되지 않을 수 있거나, 정상적인 사용 중에 먼지 및 티끌을 끌어들일 수 있기 때문에 매력적이지 않은 디자인 선택이 될 수 있다.
이러한 경우에, 안경 렌즈의 후방 표면 상에 라이트 소드 요소를 위치시키는 것은 여기에서 논의된 결점을 해소하기 위해 고려될 수 있다.
일부 실시형태에서, 광학 요소에 의해 달성 가능한 초점 심도의 원하는 확대; 광학 요소 표면의 제조 가능성; 및 인접한 표면들 사이의 굴절률 그라디언트의 변수는, 고려된 광학 요소가 안경 렌즈의 재료의 전측 표면, 후측 표면 또는 매트릭스와 함께 사용되어야 하는지 여부의 선택을 지배할 수 있다. 일부 실시형태에서, 고려된 광학 요소는 전측 및 후측 안경 표면 모두와 함께 사용될 수 있는 한편, 일부 다른 실시형태에서, 요소들은 재료의 매트릭스 내에 통합될 수 있다.
일부 실시형태에서, 수정된 라이트 소드 요소 또는 공작 눈 요소로 요구되는 배율 변동은 허용 가능한 정밀도 수준으로 제조하기에는, 표면 상의 원하는 곡률 반경의 변화에 의해 측정될 때, 너무 작을 수 있다. 이러한 경우에, 후측 안경 표면과 함께 라이트 소드 요소를 위치시키는 것이 고려될 수 있다.
굴절 표면 사이의 더 작은 굴절률 그라디언트는 라이트 소드 요소의 작지만 요망되는 순간 곡률 변화의 개선된 제조성을 용이하게 할 수 있다.
본 개시내용의 또 다른 예시적인 실시형태에서, 상기 안경 렌즈 상의 입사광의 굴절 초점을 제어하도록 구현된 라이트 소드 요소 및/또는 액시콘을 포함하는 안경 렌즈가 고려될 수 있다. 도 5a에 도시된 실시형태에서 일체형 베이스 안경 렌즈와 결합된 국부 및 보조 광학 요소는 복수의 액시콘, 로그 액시콘, 라이트 소드 요소를 포함한다.
일부 실시형태에서, 예를 들어, 표면은 요망되는 수준의 초점 심도를 최적화하기 위해 액시콘, 로그 액시콘 또는 라이트 소드 요소에 걸친 Q형 비구면에 의해 추가로 정의될 수 있다.
Q형 비구면의 구체적인 세부 사항은 다음 문서에 설명되어 있으며, 이 문서는 전체 내용이 여기에 인용되어 포함된다: 문헌[Forbes, "Shape specification for axially symmetric optical surfaces", Optics Express (2007), Volume (15), Issue (8)].
고려된 개시내용의 일부 다른 실시형태에서, 추가 표면 설명이 상기 선형 액시콘, 로그 액시콘 또는 라이트 소드 요소, 예를 들어 비구면, 오드 비구면, 확대된 기수 다항식, 확대된 우수 다항식, 원추 섹션, 쌍원추 섹션(biconic section), 원환체 표면, 베셀 함수, Jacobi 다항식 전개 또는 이들의 조합에 대해 고려될 수 있다.
본 개시내용의 일 예시적 실시형태에서, 일체형 베이스 단초점 안경 렌즈는 위상 투과율의 각도 변조로 구성된 보조 광학 요소(들)로 구성된다(도 5a). 국부 또는 보조 광학 요소의 기능은 도 5b에 자세히 설명된다.
액시콘 및 라이트 소드 요소 기반 광학 요소는 초점 선분 안으로 광을 집중시키고, 따라서 확대된 초점 심도 응용분야에 매우 적합하다. 라이트 소드 요소의 경우, 위상 투과율의 각도 변화는 동공 변화에 대한 배율의 독립성을 제공한다.
광학 요소(511)의 기하학적 중심을 중심으로 한 각도 좌표의 함수로서 순간 곡률 반경의 그라디언트를 의도적으로 구성하면, 도 5b에 설명된 바와 같은 초점(F)에 대한 초점 심도의 범위(ΔF)가 생성된다. 각도 좌표의 함수로서 순간 곡률 반경의 변화율은, 필요한 설계 요구의 함수, 예를 들어, 디옵터 단위의 필요한 초점 심도 확대 수준으로 조작될 수 있다.
예시적인 실시형태에서, 일체형 베이스 안경 렌즈는 보조 또는 국부 광학 요소를 포함하고, 광학 요소는, 도 5c에 개시된 바와 같이, 단일 공작 눈 광학 요소(520)로 지칭되는 임의적으로 편심된 광학 요소일 수 있다. 편심된 광학 요소는 수식 7에 의해서 설명된 광 경로 차이로 구성된다.
이 국부 또는 보조 단일 공작 눈 광학 요소(520)의 기능은 도 5c에 추가로 설명되며, 광의 입사 평면파는 초점 길이(F) 주위의 초점 세그먼트(523)에 초점이 맞춰지고; 이 경우 광학 요소의 직경은 수평 자오선(521) 및 수직 자오선(522) 사이의 변하는 광 경로 차이를 갖는 'd'이다.
본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에서, 두 개의 임의로 편심된 광학 요소가 중첩되어 이중 공작 눈 요소(530)를 구성할 수 있다. 이 국부 또는 보조 이중 공작 눈 광학 요소(530)의 기능은 도 5d에 추가로 설명되며, 광의 입사 평면파는 초점 길이(F) 주위의 초점 세그먼트(533)에 초점이 맞춰지고; 이 경우 광학 요소의 직경은 수평 자오선(531) 및 수직 자오선(532) 사이의 변하는 광 경로 차이를 갖는 'd'이다.
이 예에서, 이중 공작 눈 요소에 의해 생성된 초점 세그먼트의 총 길이는 구성 요소인 단일 공작 눈 요소들로 인해 유발되는 개별 초점 세그먼트들의 합이다.
일부 실시형태에서, 곡률 반경의 의도적으로 구성된 변화는 초점 심도의 적어도 0.5D, 적어도 1D, 적어도 1.5D, 적어도 2D, 또는 적어도 2.5D를 산출하도록 최적화될 수 있다. 지역 광학 요소 내에서 최대 및 최소 순간 곡률 반경 사이의 불일치가 클수록, 관찰되는 형상 불연속성이 더 크다.
본 개시내용의 일부 실시형태에서, 중요한 형상 불연속성을 회피하는 대안적인 옵션은 본원에 개시된 특정 광학 프로파일을 고려함으로써 제안된다. 도 6에 도시된 실시형태에서 일체형 베이스 단초점 안경 렌즈와 결합된 국부 또는 보조 광학 요소는 안경 렌즈 상의 2개의 별개의 영역 또는 구역으로 제한된다.
이 예에서, 구역(601)은 원시적 거리를 볼 수 있는 처방에 대응되며, 이는 1차 응시에서 안경 착용자의 동공을 덮는다. 또 다른 구역(602)은 근시적 거리를 보는 것에 대응되며, 하비강(inferior-nasal) 응시에서(즉, 아래쪽으로, 그리고 코(604)를 향해 안쪽으로) 안경 착용자의 동공을 덮는다.
이 예에서, 거리 처방이 있는 구역(603)은, 고려되는 확대된 초점 심도 국부 또는 보조 광학 요소가 없거나, 실질적으로 없거나, 결여되거나, 실질적으로 결여된다. 이것은 고려되는 본 개시내용의 설계 중 하나이다. 본 개시내용의 일부 다른 실시형태에서, 단지 하나의 국부 또는 보조 광학 요소가 이러한 구역 또는 범위(원거리 및/또는 근거리) 각각에서 일체형 베이스 단초점 안경 렌즈와 결합될 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 복수의 광학 요소가 이러한 상기 원거리 및/또는 근거리 구역(즉, 멀고/멀거나 가까운 구역) 각각에서 구성될 수 있다.
본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에서, 안경 렌즈는 원거리 시력 교정 구역 및 근거리 시력 교정 구역의 2개의 별개의 영역을 가질 수 있으며, 이는 착용자가 각각 원 시거리(far viewing distance) 및 근 시거리(near viewing distance)를 보는 동안 착용자의 동공 중심과 실질적으로 정렬될 수 있다.
일부 예에서, 원거리 시력 교정 및 근거리 시력 교정의 별개의 영역은 본원에 개시된 바와 같이 안경 착용자의 망막 수준에서 연장된 초점 심도를 제공하는 하나 이상의 국부 또는 보조 광학 요소를 가질 수 있다.
도 7에 도시된 실시형태에서 일체형 베이스 단초점 안경 렌즈와 결합된 국부 또는 보조 광학 요소는 일체형 베이스 단초점 안경 렌즈 전체에 걸쳐 펼쳐지는 서로 다른 배열로 위치된다. 예를 들어, 도 7에 설명된 안경 실시형태의 좌측 렌즈(701)는 광학 중심을 중심으로 실질적으로 원형 형상의 광학 요소(705)의 특정 배열을 갖는다.
반면에, 도 7에 설명된 안경 실시형태(702)의 우측 렌즈(702)는 실질적으로 안경 렌즈의 수평 자오선을 가로질러 배열된 육각형 광학 요소(706)를 포함한다. 언급된 바와 같이, 기본 거리 처방으로 구성되는 구역(703)은, 고려되는 연장된 초점 심도 국부 또는 보조 광학 요소가 없거나, 실질적으로 없거나, 결여되거나, 실질적으로 결여된다.
[종래기술 설계]
디포커스 기반 렌즈릿, 예를 들어 종래 기술 US10268050B2호에 개시된 디포커스 통합 다중 세그먼트 안경 렌즈를 사용하여 설명된 종래 기술에 대한 본 개시내용의 개선점을 보여주기 위해, 종래 기술 렌즈의 성능이 특정 실험 설정에서 설명되고, 동일한 실험 설정 하에서 본 개시내용의 실시형태로 얻어진 결과와 비교된다.
도 8은 디포커스 기반 렌즈릿을 사용하여 설계된 종래 기술의 안경 렌즈(800)를 예시한다. 베이스 안경 렌즈(801)는 특정 배열로 구성된 12개의 디포커스 기반 렌즈릿(802)으로 설계된다.
이 예에서, 디포커스 기반 렌즈릿의 특정 배열(도 8, 800)은 광학 중심(804)으로부터 고정된 거리를 특징으로 하는 두 개의 세트로서 설명될 수 있다.
본 실시예에서, 첫번째 세트인 4개의 디포커스 기반 렌즈릿은 광학 중심(804)으로부터 약 3 mm(806)의 고정 반경 내에서 구성되는 한편, 두번째 세트인 8개의 디포커스 기반 렌즈릿(807)은 광학 중심(804)으로부터 약 6 mm의 고정 반경 내에 구성된다.
이 예에서, 첫번째 세트인 4개의 디포커스 기반 렌즈릿은 바로 인접한 렌즈릿으로부터 광학 중심(804)을 중심으로 정의된 대략 90도만큼 분리된다. 두번째 세트인 8개의 디포커스 기반 렌즈릿은 바로 인접한 렌즈릿으로부터 광학 중심(804)을 주잇?瀏? 정의된 대략 45도만큼 분리된다. 안경 렌즈의 직경은 약 50 mm이다.
이 예에서, 안경 렌즈의 전방 표면 상에 구성된 디포커스 기반 렌즈릿(805) 각각의 직경은 대략 2 mm이다. 직경이 약 4 mm인 외접 영역이 광학 특성을 설명하기 위해서 사용되는 종래 기술의 안경 렌즈(803)의 디포커스 기반 렌즈릿을 중심으로 선택되며, 이는 종래 기술의 안경 렌즈의 12개 렌즈릿 모두를 대표하는 역할을 한다.
본 실시예에서, 종래 기술의 안경 렌즈의 외접 영역(803)의 배율 프로파일은 도 9(900)에 예시된다. 이 예에서, 외접 영역(903)의 전체 직경은 대략 4 mm이다. 종래 기술의 안경 렌즈의 디포커스 통합 영역은 직경(902)이 약 2 mm이다. 901에서 설명된 종래 기술의 안경 렌즈의 기본 처방은 대략 -3D이고, 디포커스 통합 영역(902)은 기본 처방에 대해 대략 +3D 구면 굴절력(spherical power)과 함께 통합된다. 설명된 종래 기술의 안경 렌즈는, 도 9에 설명된 바와 같이, 복수의 디포커스 통합 다중 세그먼트 영역으로 구성된다.
본 실시예에서, 종래 기술의 안경 렌즈의 외접 영역(803)의 잔류 새그 프로파일이 도 10에 추가로 예시된다. 잔류 새그는 안경 렌즈 전방 표면의 기저 곡률 반경(underlying radius of curvature)의 새그를 뺌으로써 획득된다. 잔류 새그 프로파일(1002)(mm)은 외접 영역(1001)의 직경(mm)의 함수로서 플로팅된다.
이 예에서, 외접 영역(1001)의 전체 직경은 대략 4 mm이다. 종래 기술의 안경 렌즈의 디포커스 통합 영역은 직경이 약 2 mm이다. 본 실시예에서, 원하는 양의 디포커스(1003)를 제공하기 위해서 약 2미크론의 잔류 새그의 변화가 필요하다. 이 예에서, 외접 관심 영역(803)의 기하학적 중심이 기준으로 간주된다.
도 8에 설명된 바와 같이 수평 축선을 따른 전체 종래 기술의 안경 렌즈의 잔류 새그 프로파일이 도 11에 예시된다. 도 8에서 알 수 있듯이, 수평 차원(x축)을 따라 4개의 디포커스 통합 다중 세그먼트 영역이 있다. 직경(1101)의 함수인 다중 세그먼트 영역의 잔류 새그 프로파일(1102)은 도 11에서 주목될 수 있다. 관심 외접 영역(1103)의 기하학적 중심이 기준으로 간주된다.
-3D의 기본 처방, 및 각각 +3D의 상대 가산 배율(relative add power)을 갖는 12개의 디포커스 통합 요소로 구성된, 도 8 내지 도 11에 설명된 종래 기술의 안경 렌즈가 표 1의 개략적 근시안(Rx: -3D)을 교정하기 위해 사용되었다.
종래 기술의 베이스 안경 렌즈는 1000 mm의 전방 표면 곡률 반경, 142 mm의 후방 표면 곡률 반경, 1.5 mm의 중심 두께를 갖고, 안경 렌즈는 CR-39 폴리머로 설계되었다.
본 개시내용의 일부 다른 예에서, 다양한 다른 적절한 전방 표면 곡률 반경, 중심 두께 및 재료의 선택이 고려될 수 있다. 도 12는, 가시 파장(589 nm)과 광학적 무한대를 나타내는 0D의 버전스를 갖는 입사광이 표 1의 -3D 개략적 근시 모형안에 입사될 경우의, 스폿 다이어그램으로서 묘사된 광각, 초점 통과, 망막 이미지 포인트 확산의 개략도를 나타낸다. 광학 성능은 4 mm 동공 직경에서 평가되었다. 알 수 있는 바와 같이, 정축 초점 통과 광학 성능은 행(1201)에 설명된 바와 같이, 망막 상에 초점이 맞는 이미지를 생성하고, 망막 바로 앞과 뒤에 초점이 맞지 않는 이미지를 생성한다. 행(1202) 내지 행(1205)은 개략적인 근시 모형안과 관련하여 사용되는 종래 기술의 안경 렌즈의 비축 성능을 나타내며, 4개의 필드 각도들(단위: 도), 즉 (0,10), (0,-10), (10,0) 및 (-10,0)을 각각 나타낸다. 도 12의 5개의 열은 망막의 전측-후측 방향으로 다양한 위치를 나타낸다: 제1 열(-0.7 mm, 망막 앞), 제2 열(-0.35 mm, 망막 앞), 제3 열(0 mm, 망막 상), 제4 열(0.35 mm, 망막 뒤), 및 제5 열(0.7 mm, 망막 뒤).
행(1202) 내지 행(1205)의 제1 열에서 알 수 있는 바와 같이, 스폿 다이어그램은 실질적으로 망막 앞(-0.7mm, 망막 앞)에서 검출된 전체 블러 내에서 초점이 맞춰진 하위 영역을 드러낸다. 도 13은, 기본 처방(Rx: -3D) 및 다중 디포커스 세그먼트를 구비하는 종래 기술의 안경 렌즈가 표 1의 -3D 개략적 근시 모형안을 교정하기 위해서 사용될 경우의, 비축 초점 통과 광학 전달 함수의 모듈러스를 예시한다.
초점 통과 광학 전달 함수는 10도의 필드 각도에서 4 mm의 동공으로 획득되었다. 알 수 있는 바와 같이, 종래 기술의 안경 렌즈의 비축 초점 통과 성능은 대략적으로 망막(1301)에 피크가 형성되고 실질적으로 망막의 전방에 다른 피크(1302)가 형성되는 이중 모드 성능을 묘사한다. 또한, 비축 초점 통과 성능은 최적의 시각적 성능에 바람직하지 않은 두 개의 성능 피크 사이에 상당한 기복을 생성한다.
[예시적 실시형태 설계 실시예 2]
도 14는, 광학 요소가 일체형 베이스 안경 렌즈에 인접한 국부 또는 보조 광학 요소의 경계면에서 뚜렷한 레지, 리지 또는 에지를 야기하지 않고 특정적으로 설계된 수정된 라이트 소드 광학 요소를 사용하여 구성되도록, 복수의 국부 또는 보조 광학 요소와 조합하여 의도적으로 구성된 본 개시내용의 예시적인 실시형태의 안경 렌즈(1400)를 예시한다.
본 실시예에서, 일체형 베이스 안경 렌즈 내에 통합된 복수의 국부 또는 보조 광학 요소의 특정 배열(도 14, 1400)은 광학 중심(1404)으로부터 고정된 거리를 특징으로 하는 두 개의 세트로서 설명될 수 있다. 첫번째 세트인 4개의 수정된 국부 또는 보조 광학 라이트 소드 요소는 광학 중심(1404)으로부터 약 3 mm(1406)의 고정 반경 내에 구성되는 한편, 두번째 세트인 8개의 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소(1407)는 광학 중심(1404)으로부터 약 6 mm의 고정 반경 내에 구성된다. 첫번째 세트인 4개의 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소는 광학 중심(1404)을 중심으로 정의된 약 90도만큼 바로 인접한 국부 광학 요소로부터 분리된다. 두번째 세트인 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소는 광학 중심(1404)을 중심으로 정의된 약 45도만큼 바로 인접한 국부 광학 요소로부터 분리된다. 안경 렌즈의 직경은 약 50 mm이다.
본 실시예에서, 안경 렌즈의 전방 표면 상에 구성된, 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소(1405) 각각의 직경은 약 2 mm이다. 직경이 약 4 mm인 외접 영역이 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소(1403)를 중심으로 선택되며, 이는 본 개시내용의 안경 렌즈 실시형태의 모든 12개의 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소를 대표하는 역할을 하는 광학 특성을 설명하기 위해서 사용된다. 본 개시내용의 일체형 베이스 안경 렌즈는 1000 mm의 전방 표면 곡률 반경, 142 mm의 후방 표면 곡률 반경, 1.5 mm의 중심 두께로 구성되었고, 일체형 베이스 안경 렌즈는 CR-39 폴리머를 사용하여 설계되었다. 본 실시예에서 일체형 베이스 안경 렌즈의 직경은 30 mm였다.
본 실시예에서, 본 개시내용의 안경 렌즈 실시형태의 외접 영역(1403)의 배율 프로파일이 도 15에 추가로 예시된다. 본 실시예에서, 외접 영역(1503)의 전체 직경은 대략 4 mm이다. 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소(1502) 내의 수정된 라이트 소드 요소는 직경이 대략 2 mm이다.
본 실시예에서, 일체형 베이스 안경 렌즈(1501)는 약 -3D의 배율을 갖고, 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소(1502)는, 도 15에 설명된 바와 같이, 기본 처방에 상대적으로, 국부 요소의 기하학적 중심을 중심으로 정의된 각도 세그먼트에 따라 변하는 배율 프로파일과 통합된다.
본 실시예에서, 일 실시형태의 안경 렌즈의 외접 영역(1403)의 잔류 새그 프로파일이 도 16에 추가로 예시된다. 잔류 새그는 일체형 베이스 안경 렌즈 전방 표면의 기저 곡률 반경의 새그를 뺌으로써 획득된다. 잔류 새그 프로파일(1602)(mm)은 외접 영역(1601)의 직경(mm)의 함수로서 플로팅된다.
본 실시예에서, 외접 영역(1601)의 전체 직경은 대략 4 mm이다. 실시형태 안경 렌즈의 수정된 라이트 소드 요소 영역은 직경이 대략 2 mm이다.
본 실시예에서, 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소(1503)의 기하학적 중심을 중심으로 한 원하는 양의 배율 변동을 제공하기 위해서, 수평 방향(0도)(1603)에서 대략 3미크론 비대칭 새그 변화 및 수직(90도)/수직 배향(1604)에서 2미크론 대칭 새그 변화가 필요하다.
수평 축선을 따른 전체 실시형태 안경 렌즈의 잔류 새그 프로파일이 도 17에 추가로 예시된다. 도 14에서 알 수 있는 바와 같이, 수평 차원(x축)을 따라 구성된 4개의 수정된 라이트 소드 광학 요소가 있다. 직경(1701)(mm)의 함수인 수정된 라이트 소드 요소의 잔류 새그 프로파일(1702)(mm)은 도 17에서 주목될 수 있다. 관심 외접 영역(1703)의 기하학적 중심이 기준으로 간주된다.
도 18은, 가시 파장(589 nm)과 0D의 버전스를 갖는 입사광이, 도 14에 설명된 개시된 실시형태에 의해 교정된, 표 1의 -3D 개략적 근시 모형안에 입사될 경우의, 스폿 다이어그램으로서 묘사된 광각, 초점 통과, 망막 이미지 포인트 확산의 개략도를 나타낸다. 광학 성능은 4 mm 동공 직경에서 평가되었다.
알 수 있는 바와 같이, 정축 초점 통과 광학 성능은 행(1801)에 설명된 바와 같이, 망막 상에 초점이 맞는 이미지를 생성하고, 망막 바로 앞과 뒤에 초점이 맞지 않는 이미지를 생성한다. 행(1802) 내지 행(1805)은 개략적인 근시 모형안과 관련하여 사용되는 실시형태의 안경 렌즈의 비축 성능을 나타내며, 4개의 필드 각도들(단위: 도), 즉 (0,10), (0,-10), (10,0) 및 (-10,0)을 각각 나타낸다.
도 18의 5개의 열은 망막의 전측-후측 방향으로 다양한 위치를 나타낸다: 제1 열(-0.7 mm, 망막 앞), 제2 열(-0.35 mm, 망막 앞), 제3 열(0 mm, 망막 상), 제4 열(0.35 mm, 망막 뒤), 및 제5 열(0.7 mm, 망막 뒤).
행(1802) 내지 행(1805)의 제1 열에서 알 수 있는 바와 같이, 스폿 다이어그램은 실질적으로 망막 앞(-0.7mm 및 -0.3 mm, 망막 앞)에서 검출된 전체 블러 내에서의 하위 영역인, 초점이 맞춰진 선 모양 세그먼트을 드러낸다.
도 19는, 다수의 수정된 라이트 소드 요소로 구성된 기본 처방(Rx: -3D)이 있는 실시형태 안경 렌즈가 표 1의 -3D 개략 근시 모형안을 교정하기 위해서 사용될 경우의, 비축 초점 통과 광학 전달 함수의 모듈러스를 예시한다.
초점 통과 광학 전달 함수는 10도의 필드 각도에서 4 mm의 동공으로 획득되었다. 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1의 종래 기술 설계의 성능(도 13)과 달리 실시형태 안경 렌즈의 비축 초점 통과 성능은 이중 모드 성능을 나타내지 않는다.
대략 망막 상에 형성되는 거리 피크(1901)는, 실질적으로 망막 전방의 이미지를 나타내는 방향으로 초점 심도의 연장을 보여 주는 광학 성능의 연장된 아암(1902)을 갖는다.
종래 기술의 안경 실시형태(도 13)로 얻은 성능과 달리, 비축 초점 통과 성능은 실질적인 기복을 생성하지 않고, 기존 이중 초점 렌즈에 의해 관찰되는 뚜렷한 성능 피크를 생성하지 않는다. 개략적 모형안에 대한 광학 성능으로서 측정된 이러한 개선은, 본원에 설명된 종래 기술의 렌즈에 비해 예시적인 실시형태를 착용한 근시안에 대한 시각적 성능의 중요하고 의미 있는 개선으로 이어지도록 제안된다. 또한, 개략적 모형안의 광학 성능으로서 측정된 개선은 전체 허용 오차를 또한 개선하기 위해 제안된다.
[예시적 실시형태 설계 실시예 3]
도 20은 복수의 수정된 국부 또는 보조 광학 요소가 라이트 소드 광학 요소의 다른 변형예를 사용하여 구성되도록 광학 요소와 결합하여 설계된 본 개시내용의 안경 렌즈(2000)를 예시하며, 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소는 일체형 베이스 안경 렌즈에 인접한 국부 또는 보조 광학 요소의 경계면에서 뚜렷한 레지, 리지 또는 에지를 유발함 없이 특정적으로 설계된다.
본 실시예에서, 일체형 베이스 안경 렌즈 내에 통합된 복수의 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소의 특정 배열(도 20, 2000)은 광학 중심(2004)으로부터 고정된 거리를 특징으로 하는 두 개의 세트로서 설명될 수 있다. 첫번째 세트인 4개의 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소는 광학 중심(2004)으로부터 약 3 mm(2006)의 고정 반경 내에 구성되는 한편, 두번째 세트인 8개의 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소는 광학 중심(2004)으로부터 약 6 mm(2005)의 고정 반경 내에 구성된다. 첫번째 세트인 4개의 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소는 광학 중심(2004)을 중심으로 정의된 약 90도만큼 바로 인접한 국부 광학 요소로부터 분리된다. 두번째 세트인 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소는 광학 중심(2004)을 중심으로 정의된 약 45도만큼 바로 인접한 국부 광학 요소로부터 분리된다. 안경 렌즈의 직경은 약 30 mm이다.
본 실시예에서, 안경 렌즈의 전방 표면 상에 구성된, 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소(2002) 각각의 직경은 약 2 mm이다. 직경이 약 4 mm인 외접 영역(2003)이 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소를 중심으로 선택되며, 이는 본 개시내용의 안경 렌즈 실시형태의 모든 12개의 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소를 대표하는 역할을 하는 광학 특성을 설명하기 위해서 사용된다. 본 개시내용의 일체형 베이스 안경 렌즈는 1000 mm의 전방 표면 곡률 반경, 142 mm의 후방 표면 곡률 반경, 1.5 mm의 중심 두께로 구성되었고, 일체형 베이스 안경 렌즈는 CR-39 폴리머를 사용하여 설계되었다. 본 실시예에서 일체형 베이스 안경 렌즈의 직경은 30 mm였다.
본 실시예에서, 본 개시내용의 안경 렌즈 실시형태의 외접 영역(2003)의 배율 프로파일이 도 21에 추가로 예시된다. 본 실시예에서, 외접 영역(2103)의 전체 직경은 대략 4 mm이다. 국부 또는 보조 광학 요소(2102) 내의 수정된 라이트 소드 요소의 다른 변형예는 직경이 약 2 mm이다. 일체형 베이스 안경 렌즈(2101)는 약 -3D의 배율을 갖고, 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소(2102)는, 도 21에 설명된 바와 같이, 기본 처방에 상대적으로, 국부 요소의 기하학적 중심을 중심으로 정의된 각도 세그먼트에 따라 변하는 배율 프로파일과 통합된다.
본 실시예에서, 일 실시형태의 안경 렌즈의 외접 영역(2003)의 잔류 새그 프로파일이 도 22에 추가로 예시된다. 잔류 새그는 일체형 베이스 안경 렌즈 전방 표면의 기저 곡률 반경의 새그를 뺌으로써 획득된다. 잔류 새그 프로파일(2202)(mm)은 외접 영역(2201)(mm)의 직경의 함수로서 플로팅된다. 본 실시예에서, 외접 영역(2201)의 전체 직경은 대략 4 mm이다. 실시형태의 안경 렌즈의 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소의 이러한 변형예는 직경이 대략 2 mm이다. 본 실시예에서, 수정된 국부 또는 보조 라이트 소드 광학 요소(2103)의 기하학적 중심을 중심으로 한 원하는 양의 배율 변동을 제공하기 위해서, 수평 방향 및 수직 방향(0 및 90도)(2203 및 2204)에서 대략 3미크론 비대칭 새그 변화가 필요하다.
수평 축선을 따른 전체 실시형태 안경 렌즈의 잔류 새그 프로파일이 도 23에 추가로 예시된다. 도 20에서 알 수 있는 바와 같이, 수평 차원(x축)을 따라 구성된 4개의 수정된 라이트 소드 광학 요소가 있다. 직경(2301)의 함수인 수정된 라이트 소드 요소의 잔류 새그 프로파일(2302)은 도 23에서 주목될 수 있다. 관심 외접 영역(2203)의 기하학적 중심이 기준으로 간주된다.
도 24는, 가시 파장(589 nm)과 0D의 버전스를 갖는 입사광이, 도 20에 설명된 개시된 실시형태에 의해 교정된, 표 1의 -3D 개략적 근시 모형안에 입사될 경우의, 스폿 다이어그램으로서 묘사된 광각, 초점 통과, 망막 이미지 포인트 확산의 개략도를 나타낸다. 광학 성능은 4 mm 동공 직경에서 평가되었다.
알 수 있는 바와 같이, 정축 초점 통과 광학 성능은 행(2401)에 설명된 바와 같이, 망막 상에 초점이 맞는 이미지를 생성하고, 망막 바로 앞과 뒤에 초점이 맞지 않는 이미지를 생성한다. 행(2402) 내지 행(2405)은 개략적인 근시 모형안과 관련하여 사용되는 실시형태의 안경 렌즈의 비축 성능을 나타내며, 4개의 필드 각도들(단위: 도), 즉 (0,10), (0,-10), (10,0) 및 (-10,0)을 각각 나타낸다. 도 24의 5개의 열은 망막의 전측-후측 방향으로 다양한 위치를 나타낸다: 제1 열(-0.7 mm, 망막 앞), 제2 열(-0.35 mm, 망막 앞), 제3 열(0 mm, 망막 상), 제4 열(0.35 mm, 망막 뒤), 및 제5 열(0.7 mm, 망막 뒤).
행(2402) 내지 행(2405)의 제1 열에서 알 수 있는 바와 같이, 스폿 다이어그램은 실질적으로 망막 앞(-0.7 mm 및 -0.3 mm, 망막 앞)에서 검출된 전체 블러 내에서 하위 영역인, 초점이 맞춰진 호 형상 세그먼트를 드러낸다.
도 25는, 다수의 수정된 라이트 소드 요소로 구성된 기본 처방(Rx: -3D)이 있는 실시형태 안경 렌즈가 표 1의 -3D 개략 근시 모형안을 교정하기 위해서 사용될 경우의, 비축 초점 통과 광학 전달 함수의 모듈러스를 예시한다. 초점 통과 광학 전달 함수는 10도의 필드 각도에서 4 mm의 동공으로 획득되었다.
알 수 있는 바와 같이, 실시예 1의 종래 기술 설계의 성능(도 13)과 달리 실시형태 안경 렌즈의 비축 초점 통과 성능은 이중 모드 성능을 나타내지 않는다. 대략 망막 상에 형성되는 거리 피크(2501)는, 실질적으로 망막 전방의 이미지를 나타내는 방향으로 초점 심도의 연장을 보여 주는 광학 성능의 연장된 아암(2502)을 갖는다. 종래 기술의 안경 실시형태(도 13)로 얻은 성능과 달리, 비축 초점 통과 성능은 실질적인 기복을 생성하지 않고, 기존 이중 초점 렌즈에 의해 관찰되는 뚜렷한 성능 피크를 생성하지 않는다.
개략적 모형안에 대한 광학 성능으로서 측정된 이러한 개선은, 본원에 설명된 종래 기술의 렌즈에 비해 예시적인 실시형태를 착용한 근시안에 대한 시각적 성능의 중요하고 의미 있는 개선으로 이어지도록 제안된다. 또한, 개략적 모형안의 광학 성능으로서 측정된 개선은 전체 허용 오차를 또한 개선하기 위해 제안된다.
[예시적 실시형태 설계 실시예 4]
도 26은 복수의 국부 또는 보조 순방향 선형 액시콘 광학 요소와 결합하여 구성된 본 개시내용의 안경 렌즈의 예를 예시하며, 약 8개의 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소들이 안경 렌즈의 광학 중심을 중심으로 원형 배열로 구성된다. 본 실시예에서, 8개의 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소는 안경 렌즈의 광학 중심으로부터 약 3.5 mm의 고정 반경 내에 구성된다. 원형 배열의 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소들은 각각, 안경 렌즈의 광축을 중심으로 측정된, 인접 광학 요소의 기하학적 중심으로부터 약 45도만큼 분리된다. 본 실시예에서, 안경 렌즈의 전방 표면 상에 구성된, 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소(2605) 각각의 직경은 약 1.5 mm이다. 직경이 대략 3 mm인 외접 영역이 표면 특성을 설명하기 위해 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소(2603)를 중심으로 선택된다. 선택된 외접 영역은 본 개시내용의 안경 렌즈 실시형태의 8개 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소 모두에 대해 대표하는 역할을 한다.
본 실시예에서, 본 개시내용의 일체형 베이스 안경 렌즈는 1000 mm의 전방 표면 곡률 반경, 142 mm의 후방 표면 곡률 반경, 1.5 mm의 중심 두께로, CR39 재료로 구성되었고, 일체형 베이스 안경 렌즈는 CR-39 폴리머를 사용하여 설계되었다. 본 실시예에서 일체형 베이스 안경 렌즈의 직경은 30 mm였다. 본 실시예의 국부 또는 보조 순방향 선형 액시콘 광학 요소 각각은, 기저 베이스 전방 표면 구면 반경에 걸쳐 정의, 0.1 mm의 매우 가파른 곡률 반경과 -500의 비구면도(Q, 원추 상수)를 사용하는 순방향 선형 액시콘으로서 구성되었다.
본 실시예에서, 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소를 포함하는 안경 렌즈 실시형태의 전측 표면은, 1.4의 굴절률을 갖는 일체형 베이스 안경 렌즈 CR39 재료와 다른 제2 재료로 코팅되었다. 전방 표면 상에 구성된 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소와 코팅 사이의 굴절률 불일치는 약 0.1이다. 수평 축선을 따른 전체 실시형태 안경 렌즈의 잔류 새그 프로파일이 도 27에 추가로 예시된다. 도 26에서 주목되는 바와 같이, 안경 렌즈 실시형태의 수평 차원(x축)을 따라 구성된 2개의 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소가 있다. 직경(2701)(mm)의 함수인 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소의 잔류 새그 프로파일(2702)(mm)은 도 27에서 주목될 수 있다. 관심 외접 영역(2703)의 기하학적 중심이 기준으로 간주된다. 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소의 잔류 새그 프로파일을 얻기 위해, 안경 전방 표면의 곡률 반경이 제거되었다.
도 28은, 가시 파장(555 nm)과 광학적 무한대를 나타내는 0D의 버전스를 갖는 입사광이, 도 27에 설명된 개시된 실시형태에 의해 교졍된, 표 1의 -3D 개략적 근시 모형안에 입사될 경우의, 스폿 다이어그램으로서 묘사된 광각, 초점 통과, 망막 이미지 포인트 확산의 개략도를 나타낸다. 광학 성능은 2.55 mm 동공 직경에서 평가되었다. 알 수 있는 바와 같이, 정축 초점 통과 광학 성능은 행(2801)에 설명된 바와 같이, 망막 상에 초점이 맞는 이미지를 생성하고, 망막 바로 앞과 뒤에 초점이 맞지 않는 이미지를 생성한다. 행(2802)은 (0,12.5도) 필드 각도를 나타내는 개략적인 근시 모형안과 관련하여 사용되는 실시형태의 안경 렌즈의 비축 성능을 나타낸다.
본 실시예에서, 도 28의 5개의 열은 망막의 전측-후측 방향으로 다양한 위치를 나타낸다: 제1 열(-0.5 mm, 망막 앞), 제2 열(-0.25 mm, 망막 앞), 제3 열(0 mm, 망막 상), 제4 열(0.25 mm, 망막 뒤), 및 제5 열(0.5 mm, 망막 뒤).
2802에서 볼 수 있듯이, 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소와 일체형 베이스 안경 렌즈의 조합을 통과하는 비축 입사 평면파에 대해 상대적으로 측방향으로 일정한 링 모양의 강도 프로파일이 얻어진다.
본 실시예에서, 도면의 비축 초점 통과 영역(2802)에서 관찰된 상대적으로 일정한 측방향 크기와 상대적으로 일정한 강도 프로파일 또는 상대적으로 일정한 에너지 분포는, 개략적 모형안의 망막 상에 일체형 베이스 안경 렌즈와 결합하여 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소에 의해서 제공되는 초점 심도 확대의 대용의 측정 방법이다.
다른 실시형태에서, 선형 또는 로그 액시콘이, 일체형 베이스 안경 렌즈와 결합된 국부 또는 보조 광학 요소들인 경우, 이들은 착용자의 망막 상의 미리 결정된 초점 영역에 걸쳐 실질적으로 비회절적인 일정한 빔 크기 및 비교적 일정한 강도를 생성할 수 있다. 망막 주위의 원하는 초점 통과 영역에 걸쳐 거의 균일하거나 실질적으로 거의 균일한 정축 강도는 진행 중인 근시안에 정지 신호를 제공할 수 있다. 본 실시예에서 볼 수 있는 바와 같이, 일체형 베이스 안경 렌즈와 결합된 전방 또는 후방 선형 액시콘의 결과는 링 형상의 광 분포 패턴을 생성하며, 이는 망막의 실질적인 초점 통과 영역에 걸쳐 실질적으로 유사한 폭 및 강도의 패턴이다.
[예시적 실시형태 설계 실시예 5]
도 29는 복수의 국부 또는 보조 역방향 선형 액시콘 광학 요소와 결합하여 구성된 본 개시내용의 안경 렌즈의 예를 예시하며, 약 8개의 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소들이 안경 렌즈의 광학 중심을 중심으로 원형 배열로 구성된다.
본 실시예에서, 8개의 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소는 안경 렌즈의 광학 중심으로부터 약 2.25 mm의 고정 반경 내에 구성된다. 원형 배열의 국부 또는 보조 역방향 선형 액시콘 광학 요소들은 각각, 안경 렌즈의 광축을 중심으로 측정된, 인접 광학 요소의 기하학적 중심으로부터 약 45도만큼 분리된다. 본 실시예에서, 안경 렌즈의 후방 표면 상에 구성된, 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소(2905) 각각의 직경은 약 0.75 mm이다. 직경이 대략 3 mm인 외접 영역이 표면 특성을 설명하기 위해 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소(2903)를 중심으로 선택된다. 선택된 외접 영역은 본 개시내용의 안경 렌즈 실시형태의 나머지 8개 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소 모두에 대해 대표하는 역할을 한다. 본 실시예에서, 본 개시내용의 일체형 베이스 안경 렌즈는 1000 mm의 전방 표면 곡률 반경, 142 mm의 후방 표면 곡률 반경, 1.5 mm의 중심 두께로, CR39 재료로 구성되었고, 일체형 베이스 안경 렌즈는 CR-39 폴리머를 사용하여 설계되었다. 본 실시예에서 일체형 베이스 안경 렌즈의 직경은 35 mm였다.
본 실시예에서, 국부 또는 보조 광학 요소 각각은, 기저 베이스 후방 표면 구면 반경에 걸쳐 정의된, 0.1 mm의 매우 가파른 곡률 반경과 -2000의 비구면도(Q, 원추 상수)를 사용하여 안경 후방 표면의 액시콘으로서 구성되었다. 본 실시예에서, 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소를 포함하는 안경 렌즈 실시형태의 전측 표면은 안경 렌즈의 재료 매트릭스 안으로 돌출되고, 따라서 특수 또는 추가 코팅이 고려되지 않았다. 수평 축선을 따른 전체 실시형태 안경 렌즈의 잔류 새그 프로파일이 도 30에 추가로 예시된다. 도 29에서 알 수 있는 바와 같이, 안경 렌즈 실시형태의 수평 차원(x축)을 따라 구성된 2개의 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소가 있다. 직경(3001)(mm)의 함수인 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소의 잔류 새그 프로파일(3002)(mm)은 도 30에서 주목될 수 있다. 관심 외접 영역(3003)의 기하학적 중심이 기준으로 간주된다. 국부 또는 보조 선형 액시콘 광학 요소의 잔류 새그 프로파일을 얻기 위해, 안경 후방 표면의 곡률 반경이 제거되었다.
도 31은, 가시 파장(555 nm)과 광학적 무한대를 나타내는 0D의 버전스를 갖는 입사광이, 도 29에 설명된 개시된 실시형태에 의해 교졍된, 표 1의 -3D 개략적 근시 모형안에 입사될 경우의, 스폿 다이어그램으로서 묘사된 광각, 초점 통과, 망막 이미지 포인트 확산의 개략도를 나타낸다. 광학 성능은 2.5 mm 동공 직경에서 평가되었다.
알 수 있는 바와 같이, 정축 초점 통과 광학 성능은 행(3101)에 설명된 바와 같이, 망막 상에 초점이 맞는 이미지를 생성하고, 망막 바로 앞과 뒤에 초점이 맞지 않는 이미지를 생성한다. 행(3102)은 (0,30도) 필드 각도를 나타내는 개략적인 근시 모형안과 관련하여 사용되는 실시형태의 안경 렌즈의 비축 성능을 나타낸다. 도 31의 5개의 열은 망막의 전측-후측 방향으로 다양한 위치를 나타낸다: 제1 열(-0.5 mm, 망막 앞), 제2 열(-0.25 mm, 망막 앞), 제3 열(0 mm, 망막 상), 제4 열(0.25 mm, 망막 뒤), 및 제5 열(0.5 mm, 망막 뒤).
본 실시예에서, 3102에서 볼 수 있듯이, 국부 역방향 선형 액시콘 광학 요소와 일체형 베이스 안경 렌즈의 조합을 통과하는 비축 입사 평면파에 대해 상대적으로 측방향으로 일정한 링 모양의 강도 프로파일이 얻어진다.
본 실시예에서, 도면의 비축 초점 통과 영역(3102)에서 관찰된 상대적으로 일정한 측방향 크기와 상대적으로 일정한 강도 프로파일 또는 상대적으로 일정한 에너지 분포는, 개략적 모형안의 망막 상에 일체형 베이스 안경 렌즈와 결합하여 국부 또는 보조 역방향 선형 액시콘 광학 요소에 의해서 제공되는 초점 심도 확대의 대용의 측정 방법이다.
본 실시예에서 볼 수 있는 바와 같이, 일체형 베이스 안경 렌즈와 결합된 전방 또는 후방 선형 액시콘의 결과는 링 형상의 광 분포 패턴을 생성하며, 이는 망막의 실질적인 초점 통과 영역에 걸쳐 실질적으로 유사한 폭 및 강도의 패턴이다.
[실시예 1 내지 실시예 4의 다른 변형예]
일부 다른 실시형태에서, 안경 렌즈 상의 국부 또는 보조 광학 요소의 배열은, 착용자 눈의 망막의 다양한 원하는 위치에서 원하는 수준의 초점 심도 확대를 도입하도록, 그리고 진행 중인 근시안을 위한 바람직한 정지 신호 생성하도록, 원형, 비원형, 반원형, 환형, 타원형, 직사각형, 팔각형, 육각형, 무작위 또는 정사각형 모양일 수 있다.
특정 실시형태에서, 일체형 베이스 안경 렌즈와, 또는 이와 함께, 이와 결합하여, 또는 이와 병치로 구성될 복수의 국부 또는 보조 광학 요소는 본원에 개시된 보조 광학 요소의 다양한 조합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 복수의 순방향/역방향 액시콘은 복수의 라이트 소드 또는 수정된 라이트 소드 요소와 결합될 수 있다. 다른 예시적인 실시형태에서, 복수의 순방향/역방향 액시콘은 단일 또는 이중 공작 눈 요소와 결합될 수 있다.
특정 실시형태에서, 일체형 베이스 안경 렌즈와, 또는 이와 함께, 이와 결합하여, 또는 이와 병치로 구성될 복수의 국부 또는 보조 광학 요소는 안경 렌즈의 다양한 영역을 따라 다양하게 배열될 수 있거나, 또는 오른쪽 눈과 왼쪽 눈 사이에 상이하게 배열될 수 있다.
특정 실시형태에서, 안경 렌즈와 결합된 하나 이상의 국부 또는 보조 광학 요소 사이의 중심 대 중심 간격은 적어도 0.5 mm, 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 또는 이들의 조합일 수 있다. 일부 다른 실시형태에서, 안경 렌즈와 결합된 하나 이상의 국부 또는 보조 광학 요소 사이의 중심 대 중심 간격은 0.5 내지 5 mm, 1 내지 3 mm, 2 내지 5 mm, 3 내지 5 mm 또는 이들의 조합일 수 있다.
일부 다른 실시형태에서, 안경 렌즈 상의 국부 또는 보조 광학 요소의 직경은 적어도 0.75 mm, 1 mm, 1.25 mm, 1.5 mm, 1.75 mm, 또는 2 mm일 수 있다. 일부 다른 실시형태에서, 안경 렌즈 상의 국부 또는 보조 광학 요소의 직경은 0.75 mm 내지 1.5 mm, 1.25 mm 내지 1.75 mm, 1 mm 내지 2 mm일 수 있다.
일부 다른 실시형태에서, 안경 렌즈 상의 국부 또는 보조 광학 요소들 중 어느 하나의 표면적은 적어도 1.75 mm2, 2 mm2, 2.25 mm2, 2.5 mm2, 2.75 mm2, 3 mm2, 3.25 mm2, 또는 3.5 mm2일 수 있다.
일부 다른 실시형태에서, 안경 렌즈 상의 국부 또는 보조 광학 요소의 직경은 1.75 mm2 내지 2.5 mm2, 2.25 mm2 내지 2.75 mm2, 1.75 mm2 내지 3.5 mm2일 수 있다.
일부 다른 실시형태에서, 안경 렌즈 상의 실질적으로 모든 국부 또는 보조 광학 요소의 총 표면적은 안경 렌즈 또는 안경 렌즈 블랭크의 전체 표면적의 10%, 12.5%, 15%, 17.5%, 20%, 22.5%, 25%, 27.5% 또는 30% 미만일 수 있다. 다른 실시형태에서, 안경 렌즈 상의 실질적으로 모든 국부 또는 보조 광학 요소의 총 표면적은 안경 렌즈 또는 안경 렌즈 블랭크의 전체 표면적의 10% 내지 20%, 10% 내지 15%, 15% 내지 25%, 10% 내지 20%일 수 있다.
특정 실시형태에서, 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소와 관련하여 안경 렌즈 내에 구성된 초점 심도(즉, 정지 신호)의 유도된 확대 또는 연장은 최소 +0.5 D, +0.75 D, +1 D, +1.25 D, +1.5 D, +1.75 D, +2 D 또는 +2.5 D이다.
특정 실시형태에서, 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소와 관련하여 안경 렌즈 내에 구성된 초점 심도의 유도된 확대 또는 연장은 +0.5 D 내지 +1 D, +0.5 D 내지 +1.5 D, +0.5 D 내지 +2 D, 또는 +0.5 D 내지 +2.5 D이다.
일부 실시형태에서, 일체형 베이스 단초점 안경 렌즈는 개별 국부 또는 보조 광학 요소를 구비하는 다수의 영역으로 구성될 수 있으며, 이 광학 요소는, 베이스 안경 렌즈의 광학 프로파일과 결합될 때, 착용자의 눈 망막의 적어도 하나의 원하는 영역에 확대된 초점 심도를 제공할 수 있는 광학 프로파일을 갖는다. 보조 광학 요소(들)와 조합된 상기 일체형 베이스 단초점 안경 렌즈는, 실시형태는 본 개시내용의 예시적인 측면에 따라 개인에 대한 근시의 진행 속도를 감소, 억제 또는 제어할 수 있도록 구성될 수 있다.
일부 실시형태에서, 1차 응시에서 안경 착용자의 동공을 덮는 원거리 시야에 대응되는 영역 또는 구역; 및 하비강(즉, 아래로, 그리고 코를 향해 안쪽으로) 응시에서 안경 착용자의 동공을 덮는 근거리 시야에 대응되는 다른 영역 또는 구역이 고려될 수 있다. 일부 다른 실시형태에서, 단지 하나의 국부 또는 보조 광학 요소가 이러한 구역 또는 범위(원거리 및/또는 근거리) 각각에서 안경 렌즈와 결합될 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 이러한 구역 또는 영역(원거리 및/또는 근거리) 각각에서 복수의 국부 또는 보조 광학 요소가 고려될 수 있다. 본원에 개시된 안경 렌즈와 조합된 국부 또는 보조 광학 요소는 광학적 특성 및 물리적 특성이 실질적으로 변할 수 있다.
일부 실시형태에서, 국부 또는 보조 광학 요소는, 단일 층으로 구성될 수 있는 시트로 제조될 수 있는(한편, 다른 실시형태에서, 다수의 층으로 구성될 수 있음) 일체형 베이스 안경 렌즈에 병치로 구성될 수 있다. 다음으로 이러한 시트는 안경 렌즈와 관련하여 적절하게 맞거나 기능하도록 그라프트될 수 있다. 국부 또는 보조 광학 요소를 포함하는 시트는, 열, 기계적 또는 화학적 접착제를 포함하지만 이에 한정되지 않는 여러 방식으로, 안경 렌즈와 함께 작동하기 위해 안경 렌즈에 적용되거나 접착될 수 있다. 일부 실시형태에서, 안경 렌즈의 적어도 하나의 영역 광학 요소는 전측 표면, 후측 표면, 또는 이들의 조합에 위치, 형성 또는 배치될 수 있다. 일부 실시형태에서, 안경 렌즈의 적어도 하나의 국부 광학 요소는, 정지 신호의 특정 특징, 예를 들어, 초점 심도의 확대 또는 연장, 또는 실질적으로 망막 앞에 분포된 광 에너지를 생성하기 위해서 사용된다.
특정 실시형태에서, 하나 이상의 국부 또는 보조 광학 요소의 굴절률은 국부 또는 보조 광학 요소를 둘러싸는 재료의 굴절률보다 더 높을 수 있는 한편, 다른 실시형태에서 하나 이상의 국부 또는 보조 광학 요소의 굴절률은 광학 요소를 둘러싸는 재료의 굴절률보다 더 낮을 수 있다. 일부 실시형태에서, 광학 요소의 굴절률에 대한 유용한 범위는 1.35 내지 1.75이다. 다른 특정 실시형태에서, 하나 이상의 국부 또는 보조 광학 요소의 굴절률은, 그라디언트 굴절률 매체라고도 하는 그라디언트 형태일 수 있다.
일부 안경 렌즈 실시형태에서, 국부 또는 보조 광학 요소를 둘러싸는 영역과 비교하여, 하나 이상의 국부 또는 보조 광학 요소의 굴절률들 사이의 더 작은 차이는 개선된 제조 정밀도를 위해 유리할 수 있다. 일부 실시형태에서, 약 0.005, 0.01, 0.05 또는 0.1의 굴절률 차이가 고려된다.
특정 다른 실시형태에서, 안경 렌즈의 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소는 안경 렌즈의 두 개의 표면 중 하나에 위치, 형성 또는 배치되고, 나머지 표면은 안구 성장을 추가로 감소시키기 위한 다른 특징을 가질 수 있다. 예를 들어, 디포커스, 코마 또는 구면 수차와 같은 추가 특징의 사용.
본원에 제공된 실시예는 본 발명을 개시하기 위해 -3D 근시 모형안을 사용했지만, 동일한 개시내용이, 예를 들어, -1 D, -2 D, -5 D 또는 -6 D와 같은 다른 정도의 근시로 확장될 수 있다. 또한, 당업자가, 예를 들어 최대 1 DC 또는 2 DC의 난시와 함께 다양한 정도의 근시를 갖는 눈으로 확장할 수 있다는 것이 이해된다.
예시적인 실시형태에서, 555 nm의 특정 파장이 언급되었지만, 당업자가 420 nm와 760 nm 사이의 다른 가시 파장으로 확장할 수 있다는 것이 이해된다.
다른 실시형태에서, 안경 렌즈를 제조하기 위한 방법 또는 공정은 다음 단계를 포함한다: (a) 안경 렌즈의 표면에 광학 요소를 형성하기 위해 재료를 성형 및/또는 절단하여 방사형 및/또는 방위각 배율 분포를 구현하는 단계; 및 (b) 상기 안경 렌즈 상의 상기 방위각 배율 분포를 따라 임의의 불연속성을 실질적으로 제거하기 위해 취해진 원하는 단계.
예를 들어, 안경 렌즈의 후측 표면과 병치된 라이트 소드 광학 요소를 고려함으로써, 각도 또는 회전 비대칭 배율 분포를 갖는 상기 라이트 소드 광학 요소를 생성하기 위해 요구되는 표면 프로파일의 각도 변화에 의해 야기되는 레지를 회피하는 것이 고려된다.
이 도면 및 실시예에 개시된 특정 구조적 및 기능적 세부사항은 제한적인 것으로 해석되어서는 안 되며, 단지 개시된 실시형태를 다양한 변형예에 채용하는 것을 당업자에게 교시하기 위한 대표적인 기초로서 해석되어야 한다.
개시내용의 일 실시형태에서, 근시안의 굴절 오차를 적어도 부분적으로 교정하기 위해 거리 기준 처방으로 구성된 일체형 베이스 안경 렌즈를 포함하는 근시용 안경 렌즈가 개시되며; 이는, 일체형 베이스 안경 렌즈 내에 또는 이와 함께, 이와 결합하여, 또는 이와 병치되어 형성된 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소를 더 포함하며; 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소는 일체형 베이스 안경 렌즈에 의해 제공되는 것과 다른 광학 효과를 눈에 제공하도록 구성되며; 일체형 베이스 안경 렌즈와 적어도 하나의 보조 광학 요소의 결합은 근시안의 망막 상의 적어도 하나의 부분에 대한 초점 심도의 연장을 제공하도록 구성된다.
일 실시예에서, 일체형 베이스 안경 렌즈는 구면 또는 원환체 베이스 처방을 갖는다. 일 실시예에서, 각각의 국부 또는 보조 광학 요소의 직경은 0.75 mm보다 더 크다. 일 실시예에서, 각각의 국부 또는 보조 광학 요소의 표면적은 1.75 mm2보다 더 크다. 일 실시예에서, 국부 또는 보조 광학 요소의 총 결합 표면적은 안경 렌즈의 총 표면적의 30% 미만이다. 일 실시예에서, 각각의 국부 또는 보조 광학 요소는 액시콘, 역 액시콘, 또는 로그 액시콘을 적어도 부분적으로 활용한다. 본 개시내용의 다른 특정 실시형태에서, 각각의 국부 또는 보조 광학 요소는 적어도 부분적으로 라이트 소드 요소, 수정된 라이트 소드 요소, 또는 공작 눈 요소를 활용한다.
본 개시내용의 다른 실시형태에서, 초점 심도의 연장은 양의 단부 및 음의 단부를 포함하며, 초점 심도의 연장은, 음의 단부가 실질적으로 근시안의 망막 앞에 위치되고 양의 단부가 실질적으로 망막 상에 위치되도록 구성된다. 예를 들어, 일 예에서, 국부 또는 보조 광학 요소 각각에 의해 제공되는 초점 심도의 연장은 폭이 0.2 mm와 1.5mm 사이이다.
본 개시내용의 다른 특정 실시형태에서, 초점 심도의 연장은 460 nm 내지 760 nm 사이(경계값 포함)의 복수의 가시광 파장에 대해 달성된다. 일 실시예에서, 망막 상의 적어도 하나의 부분은 근시안의 30도 시야 내에 있다. 특정 실시예에서, 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소는 안경 렌즈의 전측 표면, 후측 표면, 또는 양쪽 표면 상에 구성된다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소는 안경 렌즈의 매트릭스 내에 구성된다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소는 원형, 타원형, 정다각형 또는 불규칙 다각형 중 하나 이상을 갖는다. 안경 렌즈의 몇몇 다른 예시적인 실시형태는 다음 예시 세트 A에서 설명된다.
[세트 "A"의 청구항 예]
사람의 근시 진행을 감소시키기 위한 안경 렌즈로서, 안경 렌즈; 및 일체형 베이스 단초점 안경 렌즈 내에 또는 이와 함께, 이와 결합하여, 또는 이와 병치되어 사용되는 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소를 포함하며, 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소는 안경 렌즈의 전측 표면 또는 안경 렌즈의 후측 표면에 적용되거나 접착될 수 있는 영구 오버레이이거나 안경 렌즈의 매트릭스 내에 형성되고, 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소는, 액시콘, 로그 액시콘, 선형 액시콘, 순방향 액시콘, 역방향 액시콘, 역 로그 액시콘, 4차 액시콘, 액실렌, 라이트 소드 요소, 뚜렷한 리지나 레지 없이 의도적으로 설계된 수정된 라이트 소드 요소, 단일 공작 눈 요소 또는 이중 공작 눈 요소를 적어도 부분적으로 활용하는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 예 A에 있어서, 안경 렌즈는 국부 또는 보조 광학 요소의 기하학적 중심을 중심으로 배율 변동의 각도 변조를 구현하는 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소를 포함하고; 구성된 배율 변동은, 안경 렌즈와 인접한 국부 또는 보조 광학 요소의 접합부에서 뚜렷한 리지, 에지, 레지를 유발하지 않도록 의도적으로 선택된, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 예 A에 있어서, 안경 렌즈는 적어도 보조 또는 국부 광학 요소를 포함하고; 안경 렌즈와 결합된 적어도 하나의 보조 또는 국부 광학 요소는 보조 또는 국부 광학 요소의 영역의 적어도 30%, 40%, 50%, 60% 또는 70%에 대해 국부 광학 요소의 기하학적 또는 광학 중심에 걸쳐 각도 배율 변동이 있도록 의도적으로 구성되는 것으로 귀결되고, 이것은, 안경 렌즈와 인접한 국부 또는 보조 광학 요소의 접합부에서 뚜렷한 리지, 에지, 레지를 유발하지 않도록 의도적으로 선택된, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 예 A에 있어서, 복수의 보조 또는 국부 광학 요소는 안경 렌즈 또는 안경 렌즈 블랭크 표면적의 적어도 5%, 8%, 10%, 12%, 15%, 18%, 20%, 22%, 24%, 26%, 28%, 30%, 32% 또는 34%를 덮는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 예 A에 있어서, 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소는, 착용자의 눈에 대해 적어도 +0.5D, +0.75D, +1D, +1.25D, +1.5D, +1.75D 또는 +2D의 초점 심도의 확대 또는 연장을 제공하도록 구성된, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 예 A에 있어서, 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소는 착용자가 이용할 수 있는 시야각의 10%, 15%, 20%, 25%, 또는 30%에 걸쳐 초점 심도의 확대 또는 연장을 제공하도록 구성된, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 예 A에 있어서, 안경 렌즈의 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소는 적어도 하나의 영구 층으로 구성되고; 층들은 스프레이 코팅물 또는 접착제일 수 있는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 예 A에 있어서, 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소를 형성하기 위해서 사용되는 재료의 적어도 하나의 굴절률은 안경 렌즈를 형성하기 위해서 사용되는 재료의 굴절률과 상이한, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 예 A에 있어서, 복수의 국부 또는 보조 광학 요소들은 안경 렌즈 내에서 적어도 1, 2, 3, 4, 5 또는 6개의 상이한 직경들을 갖는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 예 A에 있어서, 복수의 국부 또는 보조 광학 요소는 근시안을 위한 초점 심도의 확대 또는 연장의 적어도 1, 2, 3, 4, 5 또는 6개의 다른 범위를 제공하는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 예 A에 있어서, 안경 렌즈는 안경 렌즈를 통해 들어오는 광을 수정하도록 구성되고, 초점 심도의 확대 또는 연장을 활용하여 근시 진행 속도를 늦추는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 예 A에 있어서, 안경 렌즈는 안경 렌즈의 시야각의 상당 부분에 대해 진행 중인 눈에 정지 신호를 제공할 수 있는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 예 A에 있어서, 안경 렌즈는 안경 렌즈의 총 시야각의 적어도 50%에 대해 진행 중인 눈에 정지 신호를 제공하도록 구성된, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 예 A에 있어서, 안경 렌즈는, 적어도 하나의 국부 또는 보조 광학 요소를 포함하는 안경 렌즈 영역의 시야각의 상당 부분에 대해 진행 중인 눈에 정지 신호를 제공하도록 구성된, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 예 A에 있어서, 안경 렌즈는 적어도 하나의 국부 광학 요소를 포함하는 안경 렌즈의 영역의 총 시야각의 적어도 50%에 대해 진행 중인 눈을 제공하도록 구성된, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 예 A에 있어서, 안경 렌즈는 전통적 또는 기존의 단초점 안경 렌즈와 외관상 구별할 수 없는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 예 A에 있어서, 안경 렌즈는 국부 또는 보조 광학 요소들 중 어느 하나에 인접한 경계면에서 레지, 리지 또는 에지가 없는, 안경 렌즈.
사람의 근시 진행을 감소시키는 방법으로서, 착용자의 눈의 굴절을 측정하는 단계; 눈의 굴절 측정에 적어도 부분적으로 기초하여 거리 처방을 식별하여 각 눈에 대한 렌즈를 선택하는 단계를 포함하며, 렌즈는 눈의 굴절 측정에 실질적으로 가까운 기본 거리 처방 배율로 구성되어, 안경 착용자의 망막 평면에서 초점 심도의 필요한 확대 또는 연장을 도입하도록 구성된 A 예들 중 하나 이상에서 설명된 적어도 하나의 안경 렌즈를 제공하고, 방법은 낮 동안 장시간 동안 이 장치를 착용하는 것을 포함하는, 방법.
[세트 "B"의 청구항 예]
근시안용 안경 렌즈로서, 근시안의 굴절 오차를 적어도 부분적으로 교정하기 위해 거리 단초점 베이스 처방으로 구성된 일체형 베이스 렌즈; 및 일체형 베이스 렌즈와 함께 또는 이와 병치되어 형성된 적어도 하나의 보조 또는 국부 광학 요소를 포함하며, 적어도 하나의 보조 광학 요소는 일체형 베이스 렌즈에 의해 제공되는 것과 다른 광학 효과를 눈에 제공하도록 구성되며; 일체형 베이스 렌즈와 적어도 하나의 보조 광학 요소의 결합은 근시안의 망막 상의 적어도 하나의 부분에 대한 초점 심도의 연장을 제공하도록 구성된, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 일체형 베이스 안경 렌즈는 구면 또는 원환체 베이스 처방을 갖는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 보조 또는 국부 광학 요소 각각의 직경은 0.75 mm보다 더 큰, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 각각의 보조 광학 요소의 표면적은 1.75 mm2보다 더 큰, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 보조 광학 요소의 총 결합 표면적은 안경 렌즈의 총 표면적의 30% 미만인, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 보조 광학 요소 중 적어도 하나는 액시콘, 순방향 액시콘, 역방향 액시콘, 선형 액시콘, 역 액시콘, 또는 로그 액시콘을 적어도 부분적으로 활용하는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 각각의 보조 광학 요소는 라이트 소드 요소, 수정된 라이트 소드 요소, 단일 공작 눈 요소 또는 이중 공작 눈 요소를 적어도 부분적으로 활용하는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 초점 심도의 연장은 양의 단부 및 음의 단부를 포함하며, 초점 심도의 연장은, 음의 단부가 실질적으로 근시안의 망막 앞에 위치되고 양의 단부가 실질적으로 망막 상에 위치되도록 구성된, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 보조 또는 국부 광학 요소 각각에 의해 제공되는 초점 심도의 연장은 눈의 망막에서 폭이 0.2 mm와 1.5 mm 사이인, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 초점 심도의 연장은 460 nm 내지 760 nm 사이(경계값 포함)의 복수의 가시광 파장에 대해 달성된, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 초점 심도의 연장은 2.5 mm와 6 mm 사이(경계값 포함)의 복수의 동공 직경에 대해 달성된, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 망막 상의 적어도 하나의 부분은 근시안의 30도 시야 내에 있는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 적어도 하나의 보조 광학 요소는 안경 렌즈의 전측 표면, 후측 표면, 또는 양쪽 표면 상에 구성된, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 적어도 하나의 보조 광학 요소는 안경 렌즈의 매트릭스 내에 구성된, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 적어도 하나의 보조 광학 요소는 원형, 타원형, 정다각형 또는 불규칙 다각형 중 하나 이상을 갖는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 안경 렌즈는 전통적 또는 기존의 단초점 안경 렌즈와 외관상 구별할 수 없는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 안경 렌즈는 적어도 하나의 국부 광학 요소를 포함하는 안경 렌즈의 영역의 총 시야각의 적어도 50%에 대해 진행 중인 눈을 제공하도록 구성된, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 안경 렌즈는 안경 렌즈의 시야각의 상당 부분에 대해 진행 중인 눈에 정지 신호를 제공할 수 있는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 안경 렌즈는 안경 렌즈의 총 시야각의 적어도 50%에 대해 진행 중인 눈에 정지 신호를 제공하도록 구성된, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 안경 렌즈는, 적어도 하나의 국부 광학 요소를 포함하는 안경 렌즈 영역의 시야각의 상당 부분에 대해 진행 중인 눈에 정지 신호를 제공하도록 구성된, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 이중 공작 눈 요소는 2개의 실질적으로 유사한 단일 공작 눈 광학 요소를 포함하는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 이중 공작 눈 요소는 2개의 실질적으로 비유사한 단일 공작 눈 광학 요소를 포함하는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 일체형 베이스 렌즈와 결합된 적어도 하나의 보조 또는 국부 광학 요소의 광 경로는 다음과 같이 정의되며,
x 및 y는 국부 또는 보조 광학 요소의 광학 위상 함수의 직교 좌표이고, 파라미터 F 및 ΔF는 렌즈의 초점 거리와 국부 또는 보조 광학 요소의 확대된 초점 심도의 범위를 나타내며, 둘 다 렌즈 단위(mm)이고, 'd'는 광학 요소의 직경이고, F가 눈의 기저 굴절 오차와 대략 일치할 때, ΔF는 너비가 0.25 mm와 1.5 mm 사이일 수 있고, d는 0.375와 2 mm 사이인, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 적어도 하나의 보조 또는 국부 광학 요소는, 0.05 mm와 0.5 mm 사이의 가파른 곡률 반경, 및 -250과 -5000 사이의 원추 상수(Q) 값을 특징으로 하는 매우 큰 비구면 계수를 사용하여 정의되는 액시콘인, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 일체형 베이스 렌즈와 결합된 적어도 하나의 보조 또는 국부 광학 요소의 광 경로는 다음과 같이 정의되며,
ρ는 위상 함수의 방사형 좌표(ρ
)이고, F는 렌즈 단위(mm)의 국부 또는 보조 광학 요소의 초점 거리이고, C는 임의의 계수이고, F는 눈의 기저 굴절 오차와 대략적으로 일치하는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 일체형 베이스 렌즈와 결합된 적어도 하나의 보조 또는 국부 광학 요소의 광 경로는 다음과 같이 정의되며,
ρ는 위상 함수(ρ
)의 방사형 좌표이고, ΔF는 렌즈 단위(mm)의 광학 요소의 확대된 초점 심도의 범위이고, R은 국부 또는 보조 광학 요소의 반직경이며, ΔF는 너비가 0.25 mm에서 1.5 mm 사이일 수 있고, R은 0.375와 2mm 사이인, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 일체형 베이스 렌즈와 결합된 적어도 하나의 보조 또는 국부 광학 요소의 광 경로는 다음과 같이 정의되며,
ρ는 위상 함수(ρ
)의 방사형 좌표이고, A = ΔF/R2, F 및 ΔF는 렌즈의 초점 거리와 보조 광학 요소의 확대된 초점 심도의 범위를 나타내며, 둘 다 렌즈 단위(mm)이고, R은 광학 요소의 반직경이고, F가 눈의 기저 굴절 오차와 대략 일치할 때, ΔF는 너비가 0.25 mm와 1.5 mm 사이일 수 있고, R은 0.375와 2 mm 사이인, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 일체형 베이스 렌즈와 결합된 적어도 하나의 보조 또는 국부 광학 요소의 광 경로는 다음과 같이 정의되며,
ρ 및 θ는 각각 위상 함수의 방사형 좌표(ρ
) 및 방위각 좌표(θ = 
)이고, 파라미터 F 및 ΔF는 렌즈의 초점 거리와 국부 또는 보조 광학 요소의 확대된 초점 심도의 범위를 나타내며, 둘 다 렌즈 단위(mm)이고, F가 눈의 기저 굴절 오차와 대략 일치할 때, ΔF는 너비가 0.25 mm와 1.5 mm 사이일 수 있는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 일체형 베이스 렌즈와 결합된 적어도 하나의 보조 또는 국부 광학 요소의 광 경로는 다음과 같이 정의되며,
ρ 및 θ는 각각 방사형 좌표(ρ
) 및 방위각 좌표(θ= 
)이고, 파라미터 A 및 B는 다음을 나타내고:
파라미터 F 및 ΔF는 렌즈의 초점 거리와 보조 또는 국부 광학 요소의 확대된 초점 심도의 범위를 나타내며, 둘 다 렌즈 단위(mm)이고, F가 눈의 기저 굴절 오차와 대략 일치할 때, ΔF는 너비가 0.25 mm와 1.5 mm 사이일 수 있는, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 일체형 베이스 렌즈와 결합된 적어도 하나의 보조 또는 국부 광학 요소의 광 경로는 다음과 같이 정의되며,
ρ는 위상 함수의 방사형 좌표(ρ
)이고, F 및 ΔF는 렌즈의 초점 거리와 보조 광학 요소의 확대된 초점 심도의 범위를 나타내며, 둘 다 렌즈 단위(mm)이고, R은 보조 또는 국부 광학 요소의 반직경이고, b는 중심 피크의 강도 분포를 결정하는 상수이고, F가 눈의 기저 굴절 오차와 대략 일치할 때, ΔF는 너비가 0.25 mm와 1.5 mm 사이일 수 있고, R은 0.375와 2 mm 사이인, 안경 렌즈.
하나 이상의 선행 B 예에 있어서, 적어도 하나의 보조 광학 요소의 새그는 일체형 베이스 렌즈의 전방 표면 또는 후방 표면 상에 구성된 오드 비구면 액시콘 표면을 특징으로 하며, 다음 방정식으로 표현되며:
β는 오드 비구면 표면계수이고, ρ는 
과 같이 설명되는 방사형 좌표이며, 계수 
내지 
는 본 개시내용의 표 3에 기재된 최소값 및 최대값을 갖는, 안경 렌즈.
Claims (21)
- 근시안용 안경 렌즈로서, 상기 근시안의 굴절 오차를 적어도 부분적으로 교정하기 위해 거리 베이스 처방)으로 구성된 일체형 베이스 안경 렌즈; 및 상기 일체형 베이스 렌즈 내에, 또는 이와 함께, 또는 이와 병치되어 형성된 적어도 하나의 보조 광학 요소를 포함하되, 상기 적어도 하나의 보조 광학 요소는 상기 일체형 베이스 안경 렌즈에 의해 제공되는 것과 다른 광학 효과를 상기 눈에 제공하도록 구성되고, 상기 일체형 베이스 안경 렌즈와 상기 적어도 하나의 보조 광학 요소의 결합은 상기 근시안의 망막 상의 적어도 하나의 부분에 대한 초점 심도의 연장을 제공하도록 구성된, 안경 렌즈.
- 제1항에 있어서,
상기 일체형 베이스 안경 렌즈는 구면 또는 원환체 베이스 처방을 갖는, 안경 렌즈.
- 제1항 내지 제2항에 있어서,
각각의 보조 광학 요소의 직경은 0.75 mm보다 더 큰, 안경 렌즈.
- 제1항 내지 제3항에 있어서,
각각의 보조 광학 요소의 표면적은 1.75 mm2보다 더 큰, 안경 렌즈.
- 제1항 내지 제4항에 있어서,
실질적으로 모든 보조 광학 요소의 총 결합 표면적은 상기 안경 렌즈의 총 표면적의 30% 미만인, 안경 렌즈.
- 제1항 내지 제5항에 있어서,
상기 보조 광학 요소 중 적어도 하나는 액시콘(axicon), 선형 액시콘, 순방향 액시콘, 역방향 액시콘, 역 로그(logarithmic) 액시콘, 로그 액시콘, 또는 이들의 조합을 적어도 부분적으로 활용하는, 안경 렌즈.
- 제1항 내지 제6항에 있어서,
적어도 하나의 보조 광학 요소의 새그는 수식으로 표시되는 오드 비구면(odd asphere)을 또한 특징으로 하는 상기 액시콘 표면을 특징으로 하고,
β1 내지 β7은 상기 오드 비구면의 표면계수이고, ρ는로 설명되는 방사형 좌표이고, 계수 β1 값은 -3E-03과 +3E-03 사이의 범위이며, β2 값은 -3E-03과 +3E-03 사이의 범위이며, β3 값은 -9E-03과 +9E-03 사이의 범위이며, β4 값은 -3E-03과 +3E-03 사이의 범위이며, β5 값은 -3E-04와 +3E-04 사이의 범위이며, β6 값은 -6E-04와 +6E-04 사이의 범위이며, β7 값은 -2E-04와 +2E-04 사이의 범위인, 안경 렌즈.
- 제1항 내지 제7항에 있어서,
상기 일체형 베이스 안경 렌즈와 적어도 부분적으로 결합된 상기 액시콘은 폭 및 강도 패턴을 갖는 링 형상 광 분포를 생성하며, 상기 링 형상 광 분포는 상기 망막의 실질적인 초점 통과 영역에 걸쳐 실질적으로 유사한 폭 및 강도 패턴이고, 상기 망막의 상기 실질적인 초점 통과 영역은 상기 망막 앞 적어도 0.5 mm 및 상기 망막 뒤 0.5 mm를 포함하는, 안경 렌즈.
- 제1항 내지 제6항에 있어서,
상기 보조 광학 요소 중 적어도 하나는 라이트 소드(light sword) 요소, 수정된 라이트 소드 요소, 단일 공작 눈(peacock-eye) 요소, 이중 공작 눈 요소, 또는 이들의 조합을 적어도 부분적으로 활용하는, 안경 렌즈.
- 제1항 내지 제6항 및 제9항에 있어서,
상기 눈에 제공되는 광학 효과는, 다음 수식에 의해서 정의되는 광 경로 차이(OPD: optical path difference)를 갖는 일체형 베이스 안경 렌즈와 결합하여 적어도 하나의 라이트 소드, 또는 수정된 라이트 소드 요소, 보조 광학 요소를 구성함으로써 달성되고,
ρ 및 θ는 각각 방사형 좌표() 및 방위각 좌표(
)이고, 파라미터 F 및 ΔF는 렌즈의 초점 거리(focal length)와 보조 광학 요소의 확대된 초점 심도의 범위를 나타내며, 둘 다 렌즈 단위(mm)이고, F가 상기 눈의 기저 굴절 오차와 대략 일치할 때, ΔF는 너비가 0.25 mm와 1.5 mm 사이일 수 있고, 상기 보조 광학 요소 및 일체형 베이스 안경 렌즈 중 어느 하나에 인접한 경계면에 실질적으로 레지(ledge), 리지(ridge), 에지(edge)가 없는, 안경 렌즈.
- 제1항 내지 제6항 및 제9항에 있어서,
상기 일체형 베이스 안경 렌즈와 결합하여 상기 적어도 하나의 공작 눈 보조 광학 요소에 의해 눈에 제공되는 광학 효과는 다음과 같이 정의되는 광 경로 차이(OPD)를 활용하며:
x 및 y는 상기 국부 또는 보조 광학 요소의 광학 위상 함수의 직교 좌표이고, 파라미터 F 및 ΔF는 상기 일체형 베이스 안경 렌즈 및 상기 국부 광학 요소의 초점 거리와, 상기 국부 또는 보조 광학 요소의 확대된 초점 심도의 범위를 나타내며, 둘 다 렌즈 단위(mm)이고, 'd'는 상기 보조 광학 요소의 직경이고, F가 상기 눈의 기저 굴절 오차와 대략 일치할 때, ΔF는 상기 망막에 대해 정의되며 너비가 0.25 mm에서 1.5 mm 사이일 수 있고, d는 0.375와 2 mm 사이이고, 상기 보조 광학 요소 및 일체형 베이스 안경 렌즈 중 어느 하나에 인접한 경계면에 실질적으로 레지, 리지, 에지가 없는, 안경 렌즈.
- 제10항 또는 제11항에 있어서,
초점 심도의 연장은 양의 단부 및 음의 단부를 포함하며, 초점 심도의 연장은, 상기 음의 단부가 실질적으로 상기 근시안의 망막 앞에 위치되고 상기 양의 단부가 실질적으로 상기 망막 상에 위치되도록 구성된, 안경 렌즈.
- 제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 보조 광학 요소 각각에 의해 제공되는 상기 초점 심도의 연장은 폭이 0.2 mm와 1.5 mm 사이인, 안경 렌즈.
- 제1항 내지 제13항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 초점 심도의 연장은 460 nm 내지 760 nm 사이(경계값 포함)의 복수의 가시광 파장에 대해 달성된, 안경 렌즈.
- 제1항 내지 제14항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 초점 심도의 연장은 3 mm와 6 mm 사이(경계값 포함)의 복수의 동공 직경에 대해 달성된, 안경 렌즈.
- 제1항 내지 제15항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 망막 상의 적어도 하나의 부분은 상기 근시안의 30도 시야 내에 있는, 안경 렌즈.
- 제1항 내지 제16항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 보조 광학 요소는 상기 안경 렌즈의 전측 표면, 후측 표면, 또는 양쪽 표면 상에 구성된, 안경 렌즈.
- 제1항 내지 제17항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 보조 광학 요소는 상기 안경 렌즈의 매트릭스 내에 구성된, 안경 렌즈.
- 제1항 내지 제18항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 보조 광학 요소는 원형, 타원형, 정다각형 또는 불규칙 다각형 중 하나 이상을 갖는, 안경 렌즈.
- 제1항 내지 제19항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 안경 렌즈는 전통적 또는 기존의 단초점 안경 렌즈와 외관상 구별할 수 없는, 안경 렌즈.
- 제1항 내지 제20항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 안경 렌즈는 상기 적어도 하나의 국부 광학 요소를 포함하는 상기 안경 렌즈의 영역의 총 시야각의 적어도 50%에 대해 진행 중인 눈을 제공하도록 구성된, 안경 렌즈.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU2020900397A AU2020900397A0 (en) | 2020-02-12 | Corrective lenses | |
| AU2020900397 | 2020-02-12 | ||
| PCT/AU2021/050103 WO2021159170A1 (en) | 2020-02-12 | 2021-02-08 | Spectacle lenses with auxiliary optical elements |
Publications (1)
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