KR20230028440A - 안과용 렌즈를 위한 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 및 이러한 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 생성 방법 - Google Patents
안과용 렌즈를 위한 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 및 이러한 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 생성 방법 Download PDFInfo
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Abstract
안과용 렌즈는 전방 표면; 후방 표면; 및 안과용 렌즈의 전방 표면 및/또는 안과용 렌즈의 후방 표면 중 적어도 하나의 곡률을 변경하여 형성된 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하고, 안과용 렌즈의 표면 상의 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 안과용 렌즈의 미리 정의된 영역에 미리 정의된 방향으로 안과용 렌즈의 하나 이상의 매개변수에 함수를 적용하여 형성된다.
Description
관련된 출원에 대한 상호참조
이 출원은 2020년 6월 26일에 출원된 미국 가특허 출원 제63/044,460호, 2020년 8월 21일에 출원된 국제 출원 제 PCT/IB2020/057863호 및 2020년 10월 15일에 출원된 미국 가특허 출원 제63/092,199호의 우선권을 주장한다. 이들 우선권 출원 각각은 그 전체로서 본원에 참조로 포함된다.
이 개시는 2016년 10월 25일에 출원된 미국 가특허 출원 제62/412,507호에 대한 우선권을 주장하는, 2017년 10월 25일에 출원된 국제 출원 제 PCT/AU2017/051173호 및 2019년 6월 28일에 출원된 미국 가특허 출원 제62/868,348호와 2019년 9월 6일에 출원된 미국 가특허 출원 제62/896,920호에 대한 우선권을 주장하는, 2020년 6월 26일에 출원된 국제 출원 제 PCT/AU2020/056079호와 관련된다. 이들 관련된 출원 각각은 그 전체로서 본원에 참조로 포함된다.
이 개시는 안과용 렌즈 및/또는 굴절 수술 시스템에 관한 것이다. 더 구체적으로, 이 개시는 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈 및 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 형성하는 연관된 방법에 관한 것이다.
이 개시에서 배경에 대한 논의는 개시된 실시양태의 맥락을 설명하기 위해 포함된다. 이것은 언급된 자료가 이 개시에 제시된 실시양태 및 청구범위의 우선일에 공개되었거나, 공지되었거나, 공통 일반 지식의 일부라고 인정하는 것으로 간주되지 않는다.
눈의 광학은 이미지가 눈의 망막에 초점을 맞추는지 여부를 결정한다. 눈의 망막에 초점이 맞춰진 이미지는 일반적으로 초점이 맞는 것으로 인식된다. 눈의 망막에 초점이 맞춰지지 않은(예를 들어, 망막 앞 또는 뒤) 이미지는 일반적으로 이미지 품질이 저하된 흐릿한 것으로 인식된다. 근시(myopia, shortsightedness)는 축상 이미지가 망막 앞에 초점이 맺히게 하는 눈의 시각 장애이다. 축상 이미지는 가장 높은 시력을 얻을 수 있는 영역인 망막의 중심와(fovea) 또는 중심와 영역(foveal region)과 실질적으로 일치하는 이미지이다. 노안(presbyopia)은 수정체의 수용 능력이 감소되어 눈에 가까운 거리가 흐릿하게 보이는 눈의 시각 장애이다.
안과용 렌즈는 시각 장애의 진행을 교정, 지연, 감소 및/또는 제어하도록 설계될 수 있다. 시각 장애를 해결하기 위해 설계된 여러 가지 전략이 있다. 양 및/또는 음의 디포커스(defocus), 초점(focus) 또는 미리 정의된 방향으로 빛의 방향 전환 (예를 들어, 대칭, 비대칭 및/또는 수차)을 생성하는 하나 이상의 광학 요소를 편입하여 망막 이미지 품질을 수정하고 시각 장애를 해결하도록 보조할 수 있다.
따라서, 시각 장애(예를 들어, 근시 또는 노안)의 진행을 교정, 지연, 감소 및/또는 제어하기 위해 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 갖는 안과용 렌즈를 제공할 필요가 있다. 본 개시는 본원에 개시된 이들 및 다른 문제를 해결하는 것에 관한 것이다. 본 개시는 또한 본원에 기재된 예시적인 안과용 렌즈 및 방법을 사용하는 것에 대한 하나 이상의 이점을 지적하고자 한다.
본 개시는 본원에 기재된 문제점 중 하나 이상을 극복 및/또는 개선하는 것에 관한 것이다.
본 개시는, 적어도 부분적으로, 근시의 진행을 교정, 지연, 감소 및/또는 제어하기 위한 안과용 렌즈 및/또는 방법에 관한 것이다.
본 개시는, 적어도 부분적으로, 노안을 교정하거나 실질적으로 교정하기 위한 안과용 렌즈 및/또는 방법에 관한 것이다.
본 개시는, 적어도 부분적으로, 양 또는 음의 디포커스(defocus), 초점(focus) 및/또는 미리 정의된 방향으로 빛의 방향 전환(예를 들어, 대칭, 비대칭 및/또는 수차)을 생성함으로써 시각 장애(예를 들어, 근시 또는 노안)의 진행을 교정, 지연, 감소 및/또는 제어하기 위하여 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 이용하는 안과용 렌즈 및/또는 방법에 관한 것이다.
본 개시는, 적어도 부분적으로, 안과용 렌즈 표면의 곡률을 변경(예를 들어, 점진적으로 변경)함으로써 형성된 안과용 렌즈 표면 상의 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 이용하는 안과용 렌즈 및/또는 방법에 관한 것이다.
본 개시는, 적어도 부분적으로, 편평면의 교차 또는 렌즈의 미리 정의된 영역과 미리 정의된 방향으로 안과용 렌즈 기하구조 및/또는 특성의 하나 이상의 매개변수에 변조 함수를 적용함에 의해 형성된 안과용 렌즈 표면 상의 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈에 관한 것이다. 변조 함수를 안과용 렌즈 기하구조 및/또는 특성에 적용하는 과정은 선택된 매개변수의 변조를 가져온다.
일부 실시양태에서, 변조 함수는 하나 이상의 유형의 수학 함수(예를 들어, 로그, 사인, 원뿔, 다항식 또는 임의의 미리-정의된 표면 패턴)의 임의의 조합에서 유래될 수 있다. 예를 들어, 주기적인 수학 함수를 사용하는 경우에, 결과적인 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 서로에 대해 주기적일 수 있다.
일부 실시양태에서, 안과용 렌즈의 하나 이상의 매개변수는 기하학적 및/또는 비기하학적 매개변수를 포함할 수 있다. 예를 들어, 설계의 목표는 시상 및/또는 접선 및/또는 광학 변조 전달 함수(modulation transfer function; MTF) 및/또는 광 산란 특성을 포함하는 미리 정의된 방향의 광학 도수(optical power)일 수 있다. 기하학적 매개변수의 예는 (기하구조의 임의의 위치 및/또는 영역에 걸친) 곡률 반경, 반경 및/또는 축 방향 두께, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 기하구조의 곡률 반경의 중심 좌표를 포함할 수 있다. 비기하학적 매개변수는, 예를 들어, 굴절률을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 안과용 렌즈의 미리 정의된 영역은 렌즈의 하나 이상의 표면의 전체 표면 또는 렌즈의 하나 이상의 표면의 일부를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 변조 함수를 적용하기 위한 미리 정의된 방향은 렌즈의 임의의 공간적 방향(예를 들어, 방사상, 각, 산술 나선, 대각선, 사인 중 하나 이상의 임의의 조합)을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 함수는 미리 정의된 방향으로 연속적일 수 있다.
일부 실시양태에서, 함수는 렌즈 표면 또는 렌즈 표면의 일부의 정의일 수 있다.
일부 실시양태에서, 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 임의의 형상, 형태 또는 광학 구성을 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 임의의 방향(예를 들어, 방사상, 원주, 수평, 수직, 대각선, 나선 또는 이들 방향의 임의의 조합)으로 분포될 수 있다.
일부 실시양태에서, 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 임의의 조합의 도수를 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 디포커스, 프리즘, 광 산란, 회절, 확산, 분산, 수차, 광 편차 또는 그 조합 중 하나 이상의 임의의 조합을 생성하도록 구성될 수 있다.
일부 실시양태에서, 개별적인 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 디포커스, 프리즘, 광 산란, 회절, 확산, 분산, 수차, 편차, 대비 변조 또는 그 조합 중 하나 이상의 임의의 조합을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 단일 광학 요소(또는 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소)가 빛의 산란, 디포커스 및 초점을 제공하도록 구성될 수 있다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 특정 매개변수를 조정 및/또는 최적화함으로써 다소 눈에 띄지 않도록(예를 들어, 쉽게 보이지 않도록) 구성될 수 있다.
일부 실시양태에서, 안과용 렌즈 표면 상의 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈는 CNC 가공 또는 자유 형태 제조 기술 또는 몰딩(예를 들어, 전체 또는 일부) 기술을 사용하여 제조될 수 있다.
일부 실시양태에서, 안과용 렌즈는 안경 렌즈, 콘택트 렌즈, 렌즈 웨이퍼, 광학 필름, 전방(anterior chamber) 또는 후방(posterior chamber) 안내 렌즈(intraocular lens)일 수 있다.
본 개시는, 적어도 부분적으로, 전방 표면; 후방 표면; 및 안과용 렌즈의 하나 이상의 표면 상에 형성된 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈에 관한 것으로서, 안과용 렌즈의 표면 상의 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 요소는 안과용 렌즈 기하구조 및/또는 특성의 하나 이상의 매개변수에 하나 이상의 변조 함수를 적용하여 형성되고, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 요소는 안과용 렌즈의 미리 정의된 영역(예를 들어, 안과용 렌즈의 전방 및/또는 후방 표면의 임의의 위치)에서 미리 정의된 방향(예를 들어, 고리형, 나선형 및/또는 비환형)으로 형성된다.
본 개시는, 적어도 부분적으로, 안과용 렌즈의 표면 상에 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 형성하는 방법에 관한 것으로서, 이는 안과용 렌즈의 미리 정의된 영역(예를 들어, 안과용 렌즈의 전방 및/또는 후방 표면의 임의의 위치)에서 미리 정의된 방향(예를 들어, 고리형, 나선형 및/또는 비환형)으로 안과용 렌즈 표면 기하구조 및/또는 렌즈 특성의 하나 이상의 매개변수를 수정하기 위한 변조 함수를 정의하는 단계; 및 안과용 렌즈의 전방 표면 및/또는 안과용 렌즈의 후방 표면 중 적어도 하나의 곡률을 변경하기 위하여 안과용 렌즈의 표면 기하구조 및/또는 렌즈 특성의 하나 이상의 매개변수에 변조 함수를 적용하여 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 형성하는 단계를 포함한다.
일부 실시양태에서, 안과용 렌즈는 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 미리 정의된 방향 및/또는 미리 정의된 방향에 수직인 방향으로 변하는 도수 프로파일을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 미리 정의된 방향의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 가장자리에서 증가하거나 감소할 수 있는 도수 프로파일을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 미리 정의된 방향에 수직인 방향으로 증가하거나 감소할 수 있는 도수 프로파일을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 크기는 안과용 렌즈의 중심으로부터 방사상으로 연장되는 방향으로 증가, 감소 및/또는 동일하게 유지될 수 있다.
일부 실시양태에서, 변조 함수는 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 대응하는 하나 이상의 함몰부, 면(facet), 홈 또는 선을 생성하기 위해 안과용 렌즈의 후방 및/또는 전방 표면 또는 모두의 표면 기하구조 및/또는 렌즈 특성의 하나 이상의 매개변수에 적용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 변조 함수는 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 대응하는 하나 이상의 융기부, 능선 또는 선을 생성하기 위해 안과용 렌즈의 후방 및/또는 전방 표면 또는 모두의 표면 기하구조 및/또는 렌즈 특성의 하나 이상의 매개변수에 적용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 시각 장애(예를 들어, 근시, 원시, 난시 및/또는 노안)의 진행을 교정, 지연, 감소 및/또는 제어하도록 구성될 수 있다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 미리 정의된 방향으로 양의 디포커스, 음의 디포커스, 초점, 편차, 분산 및/또는 빛의 방향 전환(예를 들어, 대칭, 비대칭, 적어도 한 방향으로 수차, 단일 초점 및/또는 다중 초점) 중 하나 이상의 임의의 조합을 생성하도록 구성될 수 있다.
일부 실시양태에서, 변조 함수는, 예를 들어, 부호 함수, 로그 함수, 사인 함수, 원뿔 함수, 다항 함수 및/또는 임의의 미리 정의된 수학 함수를 포함하는 하나 이상의 수학 함수의 임의의 조합에 의해 생성될 수 있다.
일부 실시양태에서, 변조 함수는 주기 함수이며 결과적인 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 서로에 대해 주기적이다.
일부 실시양태에서, 변조 함수는 제1 주파수를 갖는 사인 함수와 제2 주파수를 갖는 제곱 함수의 수학적 조합(예를 들어, 곱)에 의해 생성될 수 있다.
일부 실시양태에서, 변조 함수는 미리 정의된 영역에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 수를 정의하기 위하여 제1 주파수를 갖는 사인 함수와 제2 주파수를 갖는 제곱 함수의 수학적 조합(예를 들어, 곱)에 의해 생성될 수 있다.
일부 실시양태에서, 안과용 렌즈의 하나 이상의 매개변수는 하나 이상의 기하학적 및/또는 비기하학적 매개변수의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 안과용 렌즈의 표면 기하구조 및/또는 렌즈 특성은 미리 정의된 방향(예를 들어, 시상 및/또는 접선 및/또는 광학 변조 변환 함수(modulation transform function; MTF) 및/또는 광 산란 함수)의 광학 도수 및/또는 프리즘 파워 및/또는 프리즘 방향 중 하나 이상의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 안과용 렌즈의 표면 기하구조 및/또는 렌즈 특성의 하나 이상의 매개변수는 (기하구조의 임의의 위치 및/또는 영역에 걸친) 곡률 반경; 반경 및/또는 축 방향 두께; 곡률 반경의 중심 좌표; 표면 두께 및/또는 굴절률을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 미리 정의된 영역은 렌즈의 전체 표면 또는 안과용 렌즈의 영역을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 미리 정의된 영역은 안과용 렌즈의 외부 가장자리로 연장되며 내부 반경 및 외부 가장자리에 의해 정의되는 안과용 렌즈의 부분을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 미리 정의된 영역은 내부 반경과 외부 반경에 의해 정의되는 안과용 렌즈의 하나 이상의 표면 상의 고리를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 미리 정의된 영역은 내부 반경과 대응하는 외부 반경에 의해 정의되는 안과용 렌즈의 하나 이상의 표면 상의 복수의 동심 고리를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 미리 정의된 영역은 내부 반경과 대응하는 외부 반경에 의해 정의되는 고리를 포함할 수 있으며 미리 정의된 영역은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 또는 25 개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함한다.
일부 실시양태에서, 안과용 렌즈는 적어도 2개(예를 들어, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개)의 동심 고리 내에서 동일한(또는 상이한) 수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 갖는 동심 고리에 의해 정의되는 적어도 2개의 미리 정의된 영역을 포함할 수 있으며, 하나의 고리에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 위치는 다른 고리에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소와 동위상(또는 다른 위상)이다.
일부 실시양태에서, 미리 정의된 방향은 안과용 렌즈의 하나 이상의 공간적 방향의 임의의 조합(예를 들어, 방사상, 각, 산술 나선, 대각선 및/또는 사인 방향 중 하나 이상의 임의의 조합)을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 미리 정의된 방향은 방사상 방향, 비-방사상, 각 및/또는 비-각(예를 들어, 선형) 방향의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 변조 함수는 미리 정의된 방향으로 연속적일 수 있다.
일부 실시양태에서, 렌즈 표면 형상을 정의하는 전-변조된(pre-modulated) 표면 기하구조는 안과용 렌즈 표면 또는 안과용 렌즈 표면의 일부의 정의일 수 있다.
일부 실시양태에서, 변조 함수는 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 형상, 형태, 도수, 구성, 수량 및/또는 위치 중 하나 이상의 임의의 조합을 정의하도록 선택될 수 있다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 반경 방향, 비-반경 방향, 각 방향, 비-각(예를 들어, 선형) 방향, 원주 방향, 수평 방향, 수직 방향, 대각선 방향 및/또는 나선 방향 중 하나 이상의 임의의 조합으로 또는 선형, 삼각형, 정사각형, 원형, 반원형, 아치형, 방사형, 스포크형(spoke-like) 또는 임의의 다른 원하는 형태 또는 형상 또는 이들의 조합으로 분포될 수 있다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 임의의 조합의 도수 프로파일을 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 디포커스, 프리즘, 광 산란, 회절, 확산, 분산, 수차, 편차 및 대비 및 광 진폭 변조의 하나 이상의 광학 효과의 임의의 조합을 생성하도록 구성될 수 있다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 중 임의의 하나는 도수 프로파일 및/또는 광 진폭 변조(예를 들어, 투명도 감소, 상이한 굴절률)를 사용하거나 사용하지 않고 광 산란, 회절 및/또는 확산 중 하나 이상의 광학 효과의 임의의 조합을 생성하도록 구성될 수 있다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 특정 매개변수를 조정 및/또는 최적화함으로써 다소 또는 실질적으로 눈에 띄지 않도록(예를 들어, 쉽게 보이지 않도록) 구성될 수 있다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 하나 이상의 공간적 편평면의 일부/부분들일 수 있다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 편평면과 안과용 렌즈의 후방 또는 전방 표면 또는 양면의 교차에 의해 생성될 수 있다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈는 CNC 가공, 자유 형태 제조 기술, 몰딩, 3차원 인쇄 기술, 레이저(예를 들어, 펨토초 레이저) 및/또는 다른 적합한 기술을 사용하여 제조될 수 있다.
일부 실시양태에서, 안과용 렌즈는 렌즈 웨이퍼, 광학 필름, 전방 또는 후방 안내 렌즈 중 하나일 수 있다.
일부 실시양태에서, 안과용 렌즈는 근시, 원시 및/또는 난시의 진행을 교정, 지연, 감소 및/또는 제어하도록 구성될 수 있다.
일부 실시양태에서, 안과용 렌즈는 노안을 교정하거나 실질적으로 교정하도록 구성될 수 있다.
본원에 기재된 주제의 다른 특징 및 이점은 상세한 설명 및 도면 및 청구범위로부터 명백할 것이다.
본원에 기재된 실시양태의 양상은 첨부된 도면과 함께 읽을 때 다음의 상세한 설명으로부터 이해될 수 있을 것이다.
도 1a, 도 1b, 도 1c, 도 1d 및 도 1e는 제1 표면 기하구조 방정식에 의해 정의되는 광학 도수를 갖는 후방 표면을 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 2d, 도 2e, 도 2f, 도 2g, 도 2h, 도 2i, 도 2j 및 도 2k는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 3은 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 5는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 6은 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 7은 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 8은 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 9a, 도 9b 및 도 9c는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 11은 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 12는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 13은 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 14는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 15a, 도 15b, 도 15c, 도 15d 및 도 15e는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 16a, 도 16b, 도 16c, 도 16d, 도 16e 및 도 16f는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 17a, 도 17b 및 도 17c는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 18은 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 설계/적용하기 위한 프로세스의 예시적인 실시양태를 예시하는 흐름도이다.
도 19a, 도 19b 및 도 19c는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소로서 안과용 렌즈의 한쪽 또는 양쪽 표면에 사용될 수 있는 공간적 편평 표면을 설명하기 위한 상이한 예시적인 표면 기하구조를 포함하는 데카르트 좌표계를 도시한다.
도 20a 및 도 20b는 상이한 크기의 원형 윤곽을 포함할 수 있는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 특징을 생성하기 위해, 안과용 렌즈의 후방 또는 전방 표면 또는 양면을 형성할 수 있는 구의 예시적인 부분과 바람직한 평면의 기하학적 교차를 도시한다.
도 21은 평면이 기본 기하구조와 교차하여 공간적으로 편평한 표면, 즉 면(facet)을 생성하는 프로세스를 도시한다.
도 22는 렌즈의 전방 표면 상의 공간적 편평 표면에 의해 생성된 하나의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 해당 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소로부터 망막 앞쪽의 이미지를 가져오는, 안과용 렌즈 및 인간의 눈 모델 내부 및 망막 상의 그 단순화된 광선의 위치를 도시한다.
도 23은 렌즈의 후방 표면 상의 공간적 편평 표면에 의해 생성된 하나의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 해당 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소로부터 망막 뒤쪽의 이미지를 가져오는, 안과용 렌즈 및 단순화된 도식적인 인간의 눈 모델 내부 및 망막 상의 그 단순화된 광선의 위치를 도시한다.
도 24a, 도 24b 및 도 24c는 렌즈의 전방 및 후방 표면 상의 공간적 편평 표면에 의해 생성된 두 개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 해당 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소로부터 망막 상의 초점 및 프리즘 효과를 가져오는, 안과용 렌즈 및 단순화된 인간의 눈 모델 내부 및 망막 상의 그 단순화된 광선의 위치를 도시한다.
도 25a, 도 25b 및 도 25c는 거의 타원형 윤곽을 갖는 편평 표면 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 생성하는 LSR 고리와 평면 표면의 교차를 도시한다.
도 26은 렌즈 상의 LSR 고리의 전방 표면 상의 공간적 편평 표면에 의해 생성된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 망막 뒤에 축외 초점을 형성하는 타원형 윤곽을 갖는 렌즈 상의 광학적으로 음의 도수인 영역의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 형성을 가져오는, 안과용 렌즈 및 인간의 눈 모델 내부 및 망막 상의 그 단순화된 광선의 위치를 도시한다.
도 27a, 도 27b 및 도 27c는 기본 기하구조가 2개의 LSR 곡선 및 편평한 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 기본 기하구조와 평면의 교차를 도시한다.
도 28은 도 27의 안과용 시스템의 광학계를 보여주기 위한 단순화된 모델 눈 내부의 광선 추적 및 초점을 도시한다.
도 29a는 렌즈의 전방 표면 상 및 렌즈의 전방 및 후방 표면 사이에 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 평면도 및 단면도를 도시한다.
도 29b 내지 도 29h 및 도 29i 내지 도 29l은 다양한 광학 효과를 생성하는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 추가 실시양태를 도시한다.
도 1a, 도 1b, 도 1c, 도 1d 및 도 1e는 제1 표면 기하구조 방정식에 의해 정의되는 광학 도수를 갖는 후방 표면을 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 2d, 도 2e, 도 2f, 도 2g, 도 2h, 도 2i, 도 2j 및 도 2k는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 3은 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 5는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 6은 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 7은 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 8은 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 9a, 도 9b 및 도 9c는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 11은 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 12는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 13은 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 14는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 15a, 도 15b, 도 15c, 도 15d 및 도 15e는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 16a, 도 16b, 도 16c, 도 16d, 도 16e 및 도 16f는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 17a, 도 17b 및 도 17c는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 18은 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 설계/적용하기 위한 프로세스의 예시적인 실시양태를 예시하는 흐름도이다.
도 19a, 도 19b 및 도 19c는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소로서 안과용 렌즈의 한쪽 또는 양쪽 표면에 사용될 수 있는 공간적 편평 표면을 설명하기 위한 상이한 예시적인 표면 기하구조를 포함하는 데카르트 좌표계를 도시한다.
도 20a 및 도 20b는 상이한 크기의 원형 윤곽을 포함할 수 있는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 특징을 생성하기 위해, 안과용 렌즈의 후방 또는 전방 표면 또는 양면을 형성할 수 있는 구의 예시적인 부분과 바람직한 평면의 기하학적 교차를 도시한다.
도 21은 평면이 기본 기하구조와 교차하여 공간적으로 편평한 표면, 즉 면(facet)을 생성하는 프로세스를 도시한다.
도 22는 렌즈의 전방 표면 상의 공간적 편평 표면에 의해 생성된 하나의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 해당 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소로부터 망막 앞쪽의 이미지를 가져오는, 안과용 렌즈 및 인간의 눈 모델 내부 및 망막 상의 그 단순화된 광선의 위치를 도시한다.
도 23은 렌즈의 후방 표면 상의 공간적 편평 표면에 의해 생성된 하나의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 해당 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소로부터 망막 뒤쪽의 이미지를 가져오는, 안과용 렌즈 및 단순화된 도식적인 인간의 눈 모델 내부 및 망막 상의 그 단순화된 광선의 위치를 도시한다.
도 24a, 도 24b 및 도 24c는 렌즈의 전방 및 후방 표면 상의 공간적 편평 표면에 의해 생성된 두 개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 해당 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소로부터 망막 상의 초점 및 프리즘 효과를 가져오는, 안과용 렌즈 및 단순화된 인간의 눈 모델 내부 및 망막 상의 그 단순화된 광선의 위치를 도시한다.
도 25a, 도 25b 및 도 25c는 거의 타원형 윤곽을 갖는 편평 표면 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 생성하는 LSR 고리와 평면 표면의 교차를 도시한다.
도 26은 렌즈 상의 LSR 고리의 전방 표면 상의 공간적 편평 표면에 의해 생성된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 망막 뒤에 축외 초점을 형성하는 타원형 윤곽을 갖는 렌즈 상의 광학적으로 음의 도수인 영역의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 형성을 가져오는, 안과용 렌즈 및 인간의 눈 모델 내부 및 망막 상의 그 단순화된 광선의 위치를 도시한다.
도 27a, 도 27b 및 도 27c는 기본 기하구조가 2개의 LSR 곡선 및 편평한 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 기본 기하구조와 평면의 교차를 도시한다.
도 28은 도 27의 안과용 시스템의 광학계를 보여주기 위한 단순화된 모델 눈 내부의 광선 추적 및 초점을 도시한다.
도 29a는 렌즈의 전방 표면 상 및 렌즈의 전방 및 후방 표면 사이에 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 평면도 및 단면도를 도시한다.
도 29b 내지 도 29h 및 도 29i 내지 도 29l은 다양한 광학 효과를 생성하는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 추가 실시양태를 도시한다.
다음 개시는 제공된 주제의 상이한 특징을 구현하기 위한 많은 상이한 실시양태 또는 실시예를 제공한다. 구성요소 및 배열의 특정 실시예는 본 개시를 단순화하기 위해 아래에서 설명된다. 물론 이들은 단지 예일 뿐이며 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 본 개시는 다양한 예에서 참조 번호 및/또는 문자를 반복할 수 있다. 이러한 반복은 단순함과 명료함을 위한 것이며 그 자체로 논의된 다양한 실시양태 및/또는 구성 사이의 관계를 지시하지는 않는다.
상세한 설명에 사용된 주제 제목은 독자의 참조 용이성을 위해 포함되며 개시 또는 청구범위에 걸쳐 나타나는 주제를 제한하는 데 사용되어서는 안 된다. 주제 제목은 청구범위 또는 청구범위 한정의 범위를 해석하는 데 사용되어서는 안 된다.
이 개시에서 사용되는 "약"이라는 용어는 근사 또는 대략이라는 용어와 상호 교환 가능한 것으로 이해되어야 한다.
이 개시에서 사용되는 용어 "포함하다" 및 그의 파생어(예를 들어, 포함하며, 포함하는)는 그것이 지칭하는 특징을 포함하는 것으로 간주되어야 하며, 달리 명시 또는 암시되지 않으면 추가 특징의 존재를 배제하는 것을 의미하지 않는다.
이 개시에서 사용되는 "근시" 또는 "근시의"라는 용어는 이미 근시이거나, 전 근시(pre myopic)이거나, 근시를 향하여 진행 중인 굴절 상태를 갖는 눈을 지칭하도록 의도된다.
이 개시에서 사용되는 "원시" 또는 "원시의"라는 용어는 이미 원시이거나, 전 원시(pre-hyperopic)이거나 원시를 향해 진행 중인 굴절 상태를 갖는 눈을 지칭하도록 의도된다.
이 개시에서 사용되는 "난시" 또는 "난시의"라는 용어는 이미 난시이거나, 난시이거나, 난시를 향해 진행 중인 굴절 상태를 갖는 눈을 지칭하도록 의도된다.
이 개시에서 사용되는 "노안" 또는 "노안의"라는 용어는 중간 및 근거리 물체에 초점을 맞추는 능력이 감소된 눈을 지칭하도록 의도된다.
이 개시에서 사용되는 용어 "안과용 렌즈(ophthalmic lens)"는 안경 렌즈 또는 콘택트 렌즈 또는 안내 렌즈(intraocular lens)(예를 들어, 전방(anterior chamber) 또는 후방(posterior chamber) 안내 렌즈) 중 하나 이상을 포함하도록 의도된다.
이 개시에서 사용되는 용어 "안경 렌즈"는 렌즈 블랭크, 완성된 또는 실질적으로 완성된 안경 렌즈를 포함하도록 의도된다.
이 개시에서 사용되는 "기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(geometrically defined shape and/or contour optical element)"라는 용어는 변조된 렌즈 및/또는 렌즈 표면 상 또는 내(예를 들어, 렌즈 매트릭스 내) 영역 또는 지역 또는 구역 또는 섹션 또는 일부 또는 단편으로서 렌즈 및/또는 표면 상 또는 내의 이 영역 또는 지역 또는 구역 또는 섹션 또는 일부 또는 단편 내의 렌즈 표면 형상 및/또는 렌즈 특성을 정의하는 표면 기하구조 및/또는 비기하학적 특성의 하나 이상의 매개변수가 수학 함수(예를 들어, 변조 함수)의 사용을 통해 수정되어 비변조 또는 전-변조된(pre-modulated)(예를 들어, 이전에 변조된) 기본 렌즈 및/또는 기본 표면과 비교해 상이하거나 변경되거나(예를 들어, 연속적으로 또는 점진적으로) 변화되거나 수정된 기하구조 및/또는 광학 특성 및/또는 광학 효과를 가져오는 것을 지칭한다. "기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소"는 또한 하나 이상의 공간적 평면과 비변조 또는 전-변조된(예를 들어, 이전에 변조된) 기본 렌즈 및/또는 기본 표면의 교차에 의해 렌즈 및/또는 표면 상 또는 내의 영역 또는 지역 또는 구역 또는 섹션 또는 일부 또는 단편에 생성될 수 있으며 공간적으로 편평한 "기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소"라고 지칭된다.
이 개시에서 사용되는 용어 "변조 함수"는 렌즈의 영역에 방향을 따라 적용되어 안과용 렌즈의 렌즈 표면 형상 및/또는 렌즈 특성을 정의하는 표면 기하구조 및/또는 비기하학적 특성의 하나 이상의 구성요소(또는 매개변수)를 변경, 수정 및/또는 조정하는 데 사용되는 정의된 형태 및 유한 범위의 출력을 갖는 수학적 공식 또는 함수이다. 변조 함수는 비변조 또는 전-변조된(예를 들어, 이전에 변조된) 기본 렌즈 또는 표면에 비해 실질적으로 상이하거나 변경되거나(예를 들어, 연속적으로 또는 점진적으로) 변화되거나 수정된 기하구조 및/또는 광학 특성 또는 상이한 광학 효과를 가져오는 광학 특성을 생성하기 위하여 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 생성하고자 안과용 렌즈 또는 표면의 하나 이상의 영역에서 렌즈 표면 형상 및/또는 렌즈 특성을 정의하는 시작 표면 기하구조 및/또는 렌즈 특성에 적용된다.
용어 "방향"은 변조 함수가 적용되는 방향을 지칭하며, 예를 들어 안과용 렌즈의 임의의 점으로부터 각, 방사상, 수직, 수평, 지그재그, 사인, 나선, 무작위, 준-무작위, 동심, 곡선, 직선, 와류, 나선 또는 하나 이상의 방향의 조합일 수 있다.
용어 "영역"은 공간적으로 기술된 안과용 렌즈, 안과용 렌즈의 매트릭스 및/또는 안과용 렌즈의 표면의 임의의 일부 또는 부분 또는 섹션 또는 단편 또는 구역이다.
이 개시에서 사용되는 "변조 범위"라는 용어는 기본 렌즈 또는 비변조 표면의 렌즈 표면 형상 및/또는 렌즈 특성을 정의하는 표면 기하구조 및/또는 비기하학적 특성의 주어진 매개변수의 시작 지점 또는 값 및 매개변수가 변조되고 수정될 수 있는 주어진 매개변수의 최종 지점 또는 값을 정의하는 범위이다.
이 개시에서 사용되는 용어 "표면"은 안과용 렌즈 또는 기본 렌즈의 전방 또는 후방 표면 또는 생물의 눈의 층 또는 표면을 지칭할 수 있다.
용어 "프리즘릿(prismlet)"은 안과용 렌즈 또는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 적어도 일부의 효과를 지칭하며, 여기에서 렌즈 및/또는 형상 및/또는 요소의 적어도 일부를 통과하는 광선은 발산 또는 수렴하거나 그렇지 않을 수 있으며 또한 광학 경로에서 벗어날 수도 있다.
본 개시는 노안 및/또는 근시 및/또는 원시 및/또는 난시와 같은 눈의 굴절 이상을 관리, 치료 또는 제어하기 위해 안과용 렌즈의 표면 또는 안구 표면 상에 형성된 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈 및 굴절 수술을 위한 방법 및 설계에 관한 것이다. 근시가 있는 눈의 경우, 상대적으로 렌즈 도수가 균일한 광학 렌즈를 사용하는 것이 근시를 지연시키는 것으로는 밝혀지지 않았다. 그러한 눈에서, 가변적이거나 불균일한 광학 표면(들) 또는 특징을 갖는 광학 렌즈 또는 표면이 근시의 시작 및 진행을 늦추거나 감소시키거나 정지시킬 수 있다. 유사하게, 원시의 눈에서, 가변적이거나 불균일한 광학 표면(들) 또는 특징을 갖는 광학 렌즈 또는 표면이 원시의 시작 및 진행을 감소시키거나 저지할 수 있다. 노안이 있는 눈의 경우, 상대적으로 렌즈 도수가 균일한 광학 렌즈를 사용하면 특정 거리에서만 양호하거나 허용 가능한 시력을 제공할 수 있다. 그러한 눈의 경우, 가변적이거나 불균일한 광학 표면(들)을 갖는 광학 렌즈는 원거리, 중간 거리 및/또는 근거리에서 양호하거나 허용 가능한 시력을 제공할 수 있다. 일부 눈의 경우, 다수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 갖는 광학 렌즈가 원거리, 중간 거리 및/또는 근거리에서 양호하거나 허용 가능한 시력을 제공할 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈는 안경 렌즈, 콘택트 렌즈, 광학 필름 및/또는 전방 또는 후방 안내 렌즈일 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 표면은 안과용 렌즈의 표면이거나 살아있는 존재의 눈의 층을 포함할 수 있다. 안과용 렌즈의 표면 또는 눈의 표면 상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 표면의 하나 이상의 매개변수를 변경/수정 또는 조정함으로써 형성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 렌즈 및/또는 표면의 미리 정의된 영역에서 미리 정의된 방향으로 안과용 렌즈의 렌즈 표면 형상 및/또는 렌즈 특성을 정의하는 표면 기하구조 및/또는 비기하학적 특성의 하나 이상의 매개변수에 적용되는 하나 이상의 변조 함수(예를 들어, 수학 함수)에 의해 형성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 안과용 렌즈의 렌즈 표면 형상 및/또는 렌즈 특성을 정의하는 표면 기하구조 및/또는 비기하학적 특성의 하나 이상의 매개변수에 변조 함수를 적용하면 광학 요소의 선택된 방향으로 기하학적으로 연속적인 표면이 생성될 수 있다(예를 들어, 선택된 매개변수의 변조).
일부 실시양태에서, 변조 함수는 하나 이상의 유형의 수학 함수(예를 들어, 로그, 사인, 원뿔, 다항식 또는 임의의 미리 정의된 수학 함수)의 임의의 조합에서 유래할 수 있다. 예를 들어, 주기 함수를 사용하는 경우에, 결과적인 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 서로에 대해 주기적일 수 있다. 일부 실시양태에서, 결과적인 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 서로에 대해 비주기적일 수 있고, 단조적일 수 있고, 비단조적일 수 있거나, 이들의 조합일 수 있다.
일부 실시양태에서, 렌즈 또는 렌즈 표면 또는 안구 표면의 하나 이상의 매개변수 또는 구성요소는 원하는 광학 효과를 가져오는 원하는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 초래하도록 변조되는 기하학적 및/또는 비기하학적 매개변수를 포함할 수 있다. 예를 들어, 원하는 광학 효과는 광 산란 함수 및/또는 광학 변조 전달 함수(modulation transfer function; MTF) 및/또는 시상 및/또는 접선을 포함하는 미리 정의된 방향의 광학 도수일 수 있다. 기하학적 매개변수의 예는 (기하구조의 임의의 위치 및/또는 영역에 걸친) 곡률 반경, 반경 및/또는 축 방향 두께, 광학 요소 기하구조의 중심 좌표 및/또는 광축 각도 및 방향을 포함할 수 있다. 비기하학적 매개변수는 예를 들어 굴절률을 포함할 수 있다.
예를 들어, 공간 벡터를 따른 안과용 렌즈 또는 안구 표면의 광학 특성은 함수 f로 지칭될 수 있고, 함수 f는 스칼라가 아닐 수 있고, 예를 들어 기하학적 및 비기하학적 매개변수를 포함하는 하나 이상의 변수에 의존하는 벡터일 수 있다. 예를 들어, 함수 f는 임의의 공간 방향(즉, 시상 및 접선 방향)을 따라 렌즈의 광학 도수를 기술하는 프로파일 맵일 수 있다. 일부 실시양태에서, 함수 f는 광학 변조 전달 함수(MTF)일 수 있거나, 디포커스, 프리즘, 광 산란, 회절, 확산, 분산, 수차, 편차 및 대비 변조를 유도하거나 바꾸거나 변경하거나 수정하는 함수일 수 있다. 일반적으로 함수 f는 다음과 같이 기술될 수 있다.
여기에서 
은 f의 상이한 값에 기여하는 매개변수 또는 변수이다.
일부 실시양태에서, 함수 f는 데카르트, 원통형 및/또는 구형 좌표를 사용하여 정의될 수 있다. 일부 실시양태에서, 함수 f는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 생성 방향을 따라 연속적일 수 있다.
일부 실시양태에서, 변조 함수가 적용되는 미리 정의된 영역은 실질적으로 렌즈의 전체 표면 또는 렌즈의 일부(예를 들어, 렌즈 표면 상의 고리 또는 복수의 고리)를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조 함수가 적용되는 미리 정의된 영역은 전방 표면 또는 후방 표면 또는 둘 모두를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 변조 함수가 적용되는 미리 정의된 방향은 렌즈의 임의의 공간적 방향(예를 들어, 방사상, 각, 산술 나선, 대각선, 사인 중 하나 이상의 임의의 조합)을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 변조 함수는 미리 정의된 방향으로 연속적일 수 있다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 임의의 크기, 형상, 형태, 윤곽 또는 광학 구성을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 임의의 방향(예를 들어, 방사상, 원주, 수평, 수직, 대각선, 나선 또는 이들 방향의 임의의 조합)으로 분포될 수 있다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 임의의 조합의 도수를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 양 또는 음의 디포커스(defocus), 영(0)의 디포커스, 프리즘, 광 산란, 회절, 확산, 분산, 수차, 편차 및 대비 및 진폭 변조 중 하나 이상의 광학 효과의 임의의 조합을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 단일의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(또는 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소)가 양 또는 음의 디포커스, 영의 디포커스, 프리즘, 광 산란, 회절, 확산, 분산, 수차, 편차, 대비 및 광 진폭 변조 중 하나 이상을 제공하도록 구성될 수 있다.
일부 실시양태에서, 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 렌즈 표면 형상 및/또는 렌즈 특성을 정의하는 표면 기하구조 및/또는 비기하학적 특성의 특정 매개변수를 조정 및/또는 최적화함으로써 눈에 띄지 않도록(예를 들어, 쉽게 보이지 않도록) 구성될 수 있다.
일부 실시양태에서, 안과용 렌즈의 표면 상 또는 매트릭스 내에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈는 CNC 가공 또는 자유 형태 제조 기술 몰딩, 예를 들어, 캐스트 몰딩 또는 사출 몰딩 또는 레이저 기반 공정, 예를 들어, 펨토초 또는 기타 파장 또는 재료를 제거하는 이산화탄소 공정 또는 스탬핑 또는 엠보싱 공정 또는 재료 특성 변경 또는 마이크로 블라스팅 공정 또는 리소그래피 기술 또는 인쇄 공정, 예를 들어, 잉크젯 또는 3D 인쇄 및/또는 잉크 또는 폴리머 경화 또는 증착 또는 건조 단계를 사용하는 인쇄 공정 또는 코팅 공정, 예를 들어, 진공 또는 스핀 공정 또는 기타 적합한 기술을 사용하여 렌즈 상에 직접 또는 렌즈 시스템의 일부로 사용될 렌즈 전구체 또는 필름 또는 층 상에 제조될 수 있다.
일부 실시양태에서, 사람 또는 개인의 눈의 하나 이상의 층 상의 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 굴절 수술 절차를 사용하여 생성될 수 있다.
이 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 바와 같이, "변조"에 대한 설명은 정의된 영역의 매개변수에 원하는 방향을 따라 변조 함수를 적용하는 프로세스를 지칭한다. 예를 들어, 변조 함수가 적용될 수 있는, 렌즈 표면 형상 및/또는 렌즈 특성을 정의하는 표면 기하구조 및/또는 비기하학적 특성의 매개변수는, 렌즈의 굴절률 또는 광 투과 마스크의 밀도일 수 있고, 이것은 예를 들어 안과용 렌즈의 재료와 같은, 렌즈 특성을 정의하는 (기하학적 매개변수가 아닌) 비기하학적 특성 매개변수로 정의될 수 있다. 변조 함수가 이 매개변수, 예를 들어 레이저 에너지 수준 또는 레이저 에너지에 대한 노출 시간 또는 프린트 헤드의 이동 속도 또는 인쇄된 층 두께에 적용될 때, 이는 매개변수를 변경/수정/변화시켜 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 요소와 렌즈의 광학 효과를 생성하거나 초래할 수 있다. 다른 이러한 매개변수는 곡률 반경, 광축의 측면 분리의 광학적 효과를 가질 수 있는 곡률 반경의 좌표 위치, 굴절률 등 중 하나 이상일 수 있다. 변조 값 범위는 렌즈의 매개변수를 변화 또는 변경 또는 바꾸고자 하는 범위를 지칭한다. 예를 들어, 약 200mm인 안과용 렌즈의 곡률 반경을 약 150mm 내지 220mm로 변경하는 것이 바람직할 수 있으면, 이에 따라 곡률의 변화 범위는 약 -50 내지 +20일 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조 함수는 정의된 형태 및 유한 범위의 입력을 갖는 수학 함수일 수 있으며, 이는 안과용 렌즈 또는 표면(들)의 렌즈 표면 형상 및/또는 렌즈 특성을 정의하는 표면 기하구조 및/또는 비기하학적 특성의 하나 이상의 매개변수에 적용되어 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 요소를 생성하여 변화/변경/수정된 광학 효과를 렌즈에 발생시킨다. 변조된 표면 기하구조/특성은 변조 함수를 적용하는 프로세스가 완료된 후의 최종 기하구조/특성이다.
도 1a는 안과용 렌즈(100)의 예시적인 실시양태의 단면도 및 평면도를 도시하며, 이는 전방 표면(101), 후방 표면(102), 중앙 구역(103) 및 주변 영역(104)을 갖는 기본 렌즈를 포함하고 영역(104)은 안과용 렌즈(100)의 표면(예를 들어, 후방 표면(102)) 상에 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하도록 설계된 표면 변조 프로세스에 의해 형성된다. 도 1b는 안과용 렌즈(100)의 후방 표면(102)의 3차원 도면을 도시한다. 중앙 구역(103) 및 주변 영역(104)(예를 들어, 기하학적 정의 형상 및/또는 광학적 윤곽 요소가 없는 전-변조된 시작 표면)은 전방 표면(101), 렌즈 두께 및 굴절률과 결합하여 렌즈(100)의 기본 도수 -2D를 형성한다. 변조 대상인, 영역(104)의 구형 기본 표면은, 예를 들어, 원통형 좌표계를 사용하여 구형 표면(105)에 대해 정의된 시작 기하학적 함수(예를 들어, 렌즈 표면 형상 및/또는 렌즈 특성을 정의하는 표면 기하구조 및/또는 비기하학적 특성)를 가질 수 있다. 따라서, (예를 들어, 후방 표면(102)에 대한) 시작 표면 기하구조는 다음과 같이 정의될 수 있다.
여기에서 
, 
및
는 각각 도 1b에 도시된 관련 매개변수 r,z 및 θ의 단일 벡터이다.
일부 실시양태에서, 안과용 렌즈의 전방 표면은 시작 표면 기하구조(렌즈 표면 형상 및/또는 렌즈 특성을 정의하는 표면 기하구조 및/또는 비기하학적 특성)에 의해 정의될 수 있다. 일부 실시양태에서, 안과용 렌즈의 전방 및 후방 표면 모두는 각각 시작 표면 기하구조에 의해 정의될 수 있다.
설명된 실시양태에서, 도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d 에 도시된 바와 같이, 변조 함수에 의해 변조되는 기하학적 구면 렌즈(100)의 시작 표면 기하구조의 매개변수는 곡률 반경 R(106)이다(예를 들어, 도 1b 참조). "변조 함수"가 적용되는 안과용 렌즈의 영역(104)은 rs(예를 들어, rs = (렌즈의 중심으로부터) 약 4mm)와 동일한 내부 반경(107) 내지 re(예를 들어, re = 렌즈 중심으로부터 약 15mm)와 동일한 외부 반경(108)을 갖는 것으로 정의되며, 이 예에서 "변조 범위"는 0 내지 +2Rm으로 정의될 수 있다(여기에서 0은 변조되지 않은 표면을 나타내고, 2Rm은 곡률 반경 R에 더해지는 최대값이다. 예를 들어, 도 1d 참조). 도시된 바와 같이, "변조 함수"의 적용 방향은 임의의 지점에서 렌즈 중심으로부터 방사상 선에 수직이다(예를 들어, 
). 달리 말하자면, 변조의 방향은 벡터 
의 방향이다(예를 들어, 도 1d에 도시된 바와 같이, R@r=rs 내지 re, θ=0 내지 2π).
도 1c는 시작 기하구조의 매개변수에 적용되는 "변조 함수"를 정의하며 360도의 주기 간격을 갖는 사인파(예를 들어, y=sin x)의 수학 함수에 의해 생성된다. 변조 함수는 변조 범위 내에서 정의된 영역에 걸쳐, 변조되는 매개변수, 곡률 반경에 적용될 수 있고, R을 R+(Rm*(1+sinθ))로 변경한다(예를 들어, 도 1d 참조). 결과적으로 변조된 표면 기하구조 
은 다음과 같을 수 있다.
도 1e는 전술한 표면 변조 프로세스를 주변 영역(104)에 적용한 후 예시적인 안과용 렌즈의 중앙(103) 및 주변 부분(104)의 기하학적 표면(121), 시상 도수 맵(122) 및 접선 도수 맵(123)을 도시한다. 중앙 구역(103)은 -2D의 기본 도수를 가지며(예를 들어, 113(시상 도수 맵) 참조) 주변 영역(104)은 변조 프로세스(예를 들어, 단일 사인파 사이클)에 의해 형성된 기하학적 정의 형상 및/또는 광학 윤곽 요소를 포함하고 +2D(예를 들어, 도 1e 참조)의 최대 대 최소 도수 차이를 제공하는 0D(예를 들어, 114 참조)의 도수를 갖는다. 도시된 바와 같이, 정의된 영역에 대한 사인파 변조는 기하학적 표면의 연속성을 유지하면서 광학 도수 p-값을 변경한다. 시상 및 접선 도수 맵은 두 방향에서 렌즈의 광학 도수 값을 설명하는 데 사용되며, 일부 실시양태에서는, 광학 소프트웨어(예를 들어, Zemax) 내에서 정의될 수 있다. 예를 들어 "용어 "접선"은 선과 한 점으로 정의되는 평면인 접선 평면에서 계산된 데이터를 의미하며, 선은 대칭축이고 점은 객체 공간의 필드 점이다. 시상면은 접선면에 직교하는 평면이며, 이는 또한 입사 동공 위치에서 대칭축과 교차한다".
도 1a의 안과용 렌즈는 환형 영역 내에서 각 방향으로 기복 도수 프로파일(예를 들어, 도 1e 참조)을 초래하는 단일 사인파 사이클의 곡률 반경 변조(예를 들어, 도 1d 참조)를 생성하는 단순한 환형 표면 변조를 설명한다. 그러나, 안과용 렌즈의 착용자에게 다른 바람직한 광학 효과를 제공하기 위해 안과용 렌즈 상에 하나 이상, 예를 들어 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서 적어도 하나의 변조 함수(들)이 설계되고 적어도 하나의 안과용 렌즈 기하학적 매개변수(들) 및/또는 비기하학적 매개변수(들)에 적용되어 임의의 영역(들)에 또는 임의의 방향(들)로 또는 임의의 정도(들)로 또는 임의의 치수(들)로 적어도 하나 이상의 기하학적 정의 형상(들) 및/또는 윤곽 광학 요소(들)을 생성하여 렌즈 표면(들) 상에 또는 기본 표면(들)과의 임의의 연속성(들) 또는 불연속성(들)을 갖고 또는 렌즈 표면들 사이에 임의의 구성(들) 또는 임의의 배열(들)을 생성하여 굴절, 비굴절, 회절, 대비 변조, 위상 변조, 메타 표면, 광 산란, 수차, 홀로그램, 확산, 광 편향(프리즘), 광 진폭 변조 또는 그 하나 이상의 광학 특성의 조합을 포함하되 이에 제한되지 않는 임의의 원하는 광학 효과 또는 이들의 조합을 생성할 수 있다.
도 2 내지 도 17은 생성되는 광학 효과를 수정하기 위하여 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 수, 치수, 형상, 광학적 윤곽 및 분포를 제어하기 위한 변조 함수의 예시적인 상이한 형태를 설명하는 여러 도면을 포함하여 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 상이한 구성 및 배열을 포함하는 안과용 렌즈의 몇몇 예시적인 실시양태를 도시한다.
도 2a는 안과용 렌즈의 후방 표면 상의 변조를 위해 정의된 환형 영역을 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다. 안과용 렌즈(200)는 전방 표면(201), 후방 표면(202), 중앙 구역(203) 및 주변 영역(204, 205)을 갖는 기본 렌즈를 포함한다. 안과용 렌즈(200)의 시작 전-변조된 표면 기하구조(202)(도 2a)는 도 1a의 전-변조된 후방 표면 기하구조와 실질적으로 유사할 수 있다. 즉, 시작 표면 기하구조는 다음과 같이 작성될 수 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 변조된 기하학적 매개변수 곡률 반경 R(도 1b의 106)은 영역(204)에 걸쳐 다음과 같이 변조될 수 있으며: 
= 
내지 rm,
, 도 1의 예에서와 같이, 도 2a의 안과용 렌즈의 변조 방향(209)은 
일 수 있고 "변조 함수"는 y=sin x일 수 있으며, 여기에서 x는 도 1d에서 이전에 나타난 바와 같이, 임의의 각도 값일 수 있다.
도 2의 예에서, 영역(204)에서 원하는 "변조 함수"를 생성하기 위해, 수학적 부호 함수(예를 들어, 도 2b 참조)가 수학적 사인 함수(224)에 적용되어 도 2c에 도시된 바와 같이 주기적인 구형파 함수(225)를 생성한다. 부호 함수(도 2b)는 다음 식에 의해 수학적으로 설명될 수 있다.
sign (x)= 
이 예에서 변조 방향(209)은 벡터 
(예를 들어, 도 2a의 209)를 따라 각 방향이므로 부호 함수(예를 들어, 도 2b 참조)의 x 인수는 다음과 같이 각도 변수 θ(212)의 사인 함수로 변경될 수 있다.
x = sin (2π
)
그리고 부호 함수에 x를 대입하면 sign(x) 방정식은 다음과 같이 된다.
sign (sin(2π
)) 여기에서 sin(2π
)≠0
결과적으로 이는 도 2c에 도시된 바와 같은 주기적인 구형파 함수(225)가 된다. 예를 들어, 도 2c에 도시된 바와 같이, 함수 sin(2π
)의 새로운 인수가 fsgn의 주파수를 가질 때, 부호 함수의 인수가 사인파이기 때문에, 값은 -1(222)과 +1(220) 사이의 출력을 생성할 수 있으며 결과적으로 부호 함수 값은 계속해서 +1과 -1 사이를 전환하고 도 2c에 도시된 바와 같이 다음과 같이 구형파 함수(225) sign(sin(2π
))를 생성할 수 있고, 여기에서 sin(2π
)≠0이다. -1 및 1의 2가지 출력 값만을 생성하기 위하여 도 2c의 함수(225)에 영(0) 조건이 추가될 수 있다.
일부 실시양태에서, 양의 출력을 얻기 위해, 도 2d에 도시된 바와 같이 S(θ)+1에 도달하도록 S(θ)에 1의 값을 더하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시양태에서, 0 및 1의 출력 값에 도달하기 위해, 도 2e에 도시된 바와 같이 S(θ)+1을 2로 나누는 것이 바람직할 수 있다.
일부 실시양태에서, 도 2e에 도시된 주기적 구형파는 그 자체로 "변조 함수"로 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 도 2a의 렌즈의 영역(204)에서 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 설계하기 위하여, x = sin(2fsgn θ)의 함수 인수 θ는 계수 ω로 곱해져, 주기 간격의 수가 변경되도록 할 수 있다. 예를 들어, 다음과 같이 사인파의 주파수에 기초하여 증가될 수 있다: 
, 여기에서 
는 사인파 주파수이고, Tsgn은 주기 간격이다.
그러나, 도 2d 및 도 2e와 관련하여 설명된 단계에서 나타난 바와 같이, 구형파 함수(225)는 수정되어 또한 다른 "변조 함수"로 사용될 수 있고, 예를 들어, 변조된 영역(204)의 표면 기하구조 및 결과적으로 영역(204)의 도수 프로파일을 변경할 수 있는 추가 실시양태를 생성할 수 있다. 렌즈 도수 프로파일은 기본 도수(221) 주변의 값(220 및 222)을 지나며 순환할 수 있고, 도 2c에 도시된 바와 같이, 변조 방향을 따라 영역(204) 내의 표면 곡률 및 따라서 기본 표면 곡률과 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 사이의 급격한 불연속성 및 도수 프로파일을 생성할 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조 방향으로 기본 표면과 매끄럽고 연속적인 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 생성하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시양태에서, 영역(204) 내의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 요소는, 기본 렌즈 표면(202), 예를 들어 주변 영역(205)의 기본 렌즈 표면과 교차, 예를 들어 만나지 않을 수 있고, 영역(204)의 적어도 일부에 대하여 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 사이에서 기본 렌즈 표면(202) 위(또는 아래)로 떠 있을 수 있으며, 이에 따라 안과용 렌즈(200)의 착용자의 굴절 이상을 교정할 수 있는, 기본 구역(203, 205) 도수 프로파일에 대해 상이한 도수 프로파일을 가질 수 있다.
도 2f는 사인 성분 함수(240)(Tsin)와 결합된 도 2e의 구형파 함수(저주파수 사인 함수(244)(Tsgn)에 의해 구동됨)를 도시한다. 도 2f에 도시된 바와 같이, 사인 성분 함수(240)(Tsin)의 주파수는 구형파 성분 함수(242)(저주파수 사인 함수(244)(Tsgn)에 의해 구동됨)에 비해 증가될 수 있고, 함수의 조합은 예를 들어 각 요소에 걸쳐 상이한 비율의 곡률 반경 변화를 갖는 복수의, 예를 들어, 더 작은 형상, 따라서 또한 그러한 표면 윤곽 및/또는 광학 윤곽, 예를 들어, 도수 프로파일 및 기본 표면(202)과의 요소의 연속성을 제공할 수 있다. 도 2g는 고주파수 사인 함수(240)와 구형파 함수(242)(저주파수 사인 함수(244)에 의해 구동됨)의 조합에 의해 형성되는 도 2f 에 설명된 주기 함수의 추가적인 세부사항을 제공하고 단일 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(264)의 일부를 형성할 수 있는 단일 구형파 사이클(Tsgn)을 도시한다. 도 2g에 도시된 바와 같이, 변조 프로세스는 단면 프로파일(264)에서 볼 수 있는 바와 같이 요소의 형상 및 윤곽 특징을 제어할 수 있다. 예를 들어, 사인 함수(240) 및/또는 구형파 함수(242)의 주파수가 결합되어 주기적 "변조 함수" 및 따라서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 특징 및/또는 특성을 형성할 수 있다. 도 2g에 도시된 바와 같이, 예를 들어 전이부(258, 259, 260 및 261)에서 곡률 반경의 변화율을 포함하여, 기본 렌즈 표면과 광학 요소(264)의 치수 및 윤곽 사이의 전이부 평활도가, 적어도 부분적으로, 사인 함수(240)의 주파수에 의해 제어될 수 있는 한편, 예를 들어 262와 같은 요소 일부의 길이 및 예를 들어 263과 같은 요소의 분리는, 적어도 부분적으로, 구형파 함수(242)의 주파수에 의해 제어될 수 있다. 따라서 사인 함수(240)에 적용되는 고주파수 항은 약 259에서 시작하여 약 260에서 끝나는, 전이부(요소(264)와 기본 렌즈 표면(202) 사이의 244)에서 곡률 반경의 더 빠른 변화를 생성할 수 있다. 반대로, 사인 함수(240)의 더 낮은 주파수는 259에서 요소(264)와, 예를 들어, 260에서 기본 렌즈 표면(202) 사이의 전이부에서 곡률 반경의 느리고 점진적인 변화를 생성할 수 있다. 또한 도 2g에 도시된 바와 같이, 예를 들어 영역(262)의 길이 및 요소들, 예를 들어, 263사이의 분리를 포함하는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(264)의 치수는 구형파 함수(242)의 주파수에 의해 제어될 수 있으며, 예를 들어 높은 주파수는 더 짧은 길이의 262 및 263을 생성할 수 있는 반면 구형파 함수(242)의 더 낮은 주파수는 더 긴 길이의 262 및 263을 생성할 수 있다.
일부 실시양태에서, 적어도 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는, 예를 들어, 복수의 (그리고 예를 들어, 더 작은) 요소로 설계될 수 있는 반면, 일부 실시양태에서는 원하는 안과용 렌즈 응용이 더 적은 및/또는 더 큰 및/또는 더 윤곽이 있는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소, 예를 들어, 자유 형상 및/또는 더 변하는 도수 프로파일 및/또는 다른 특성 또는 안과용 렌즈의 다른 부분과의 상호작용, 예를 들어, 변조된 영역에서 및 안과용 렌즈의 비변조 부분으로의 전이를 위해 매끄럽고 연속적인 표면이 있거나 없는 것을 요구할 수 있다. 일부 실시양태에서, 도 2c의 주기 함수(225)에서 구형파 주파수 항 fsgn을 변경함으로써, 도 2a의 안과용 렌즈의 정의된 영역(204)에서 변조 방향(209)을 따른 구형파(Tsgn, 223)의 크기가 제어될 수 있으며, 이는 예를 들어, 렌즈 상의 영역(들)에 형성된 기하학적 정의 형상 및/또는 광학적 윤곽 요소의 수, 크기, 형상 및 윤곽을 변경하고 이에 따라 유도되는 광학적 효과를 제어하도록, 도 2g의 더 짧거나 더 긴 평평한 피크, 예를 들어, 262 및 평평한 골, 예를 들어, 263이 설계될 수 있음을 의미한다.
도 2g에 도시된 바와 같이 주기 함수 항, 예를 들어 구형파 함수 항(242)과 조합하여 사용되는 사인 함수(240)의 주파수(fsin)는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 설계의 부분들 사이의 전이부의 표면 곡률 변화의 속도(예를 들어, 빠르거나 느림)를 결정할 수 있다. 도 2f에 나타나고 도 2g에서 더욱 상세하게 나타난 바와 같이, 2개의 주기 함수(240 및 242)의 항, 즉 Tsgn=(2i+1)*Tsin(여기에서 i=1,2,3.)의 형태의 fsin 및 fsgn(Tsin 및 Tsgn)은, 일부 실시양태에서, 요소의 피크(258, 259)와 골(260, 261) 사이의 변조 방향으로 매끄럽고 연속적인 전이를 가능하게 한다. 따라서, 일부 실시양태에서, "변조 함수"는 이제 도 2h에 도시된 바와 같이 일반적으로 설명되고 다음 식에 의해 y 및 x로 작성될 수 있다.
여기에서
k = 1, 2, 3. . .
Tsgn= (2i+1)*Tsin 여기에서 i= 1,2,3...
도 2i는 환형 영역(204) 내에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(예를 들어, 265, 266)를 포함하는 안과용 렌즈(200)의 후 변조된(post modulated) 후방 표면 기하구조(202)를 도시한다. 렌즈(200)는 중앙 구역(203), 변조 영역(204) 및 외부 주변 구역(205)을 갖는다. 또한 주파수, 윤곽, 표면 연속성 및 깊이를 포함하는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 더 자세한 사항을 제공하는 슬라이스 섹션(263a)의 위치 및 단면(263b) 및 3차원 슬라이버(sliver) 도면(263c)이 나타나 있다. 도 2i의 렌즈 기하구조는 도 2a에 도시된 렌즈(200)와 유사하게 구성될 수 있고, 예를 들어, 중앙 구역(203)을 가지며 변조된 기하학적 매개변수는 영역(203)과 외부 주변 영역(205) 사이의 영역(204)에 걸쳐 
(209) 방향으로 다음과 같이 변조된 곡률 반경 R(도 1b의 106)이고: R@r= rs 내지 rm, θ=0 내지 2π, 변조 함수는 도 2c에서 설명한 고주파수 사인 함수(224)이다(예를 들어, 구형파(223) 없음). 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(예를 들어, 영역(204) 내의 265, 266)는 단면(263b)에 도시된 바와 같이 렌즈 후방 표면(202) 내로의 오목부 또는 함몰부로서 도시될 수 있으며 작고 고도로 만곡될 수 있고 높은 수차를 가질 수 있는 도수 프로파일을 생성할 수 있다. 이와 같이, 각 형상(예를 들어, 265, 266)의 광학 효과는, 예를 들어, 망막 이미지 평면에 초점을 맞추는 데 필요한 것보다 더 많거나 적은 초점 도수를 가질 수 있고 수차가 적거나 수차가 없거나 심지어 구형일 수 있는 윤곽 요소와 비교하여 이미지 품질 예를 들어 MTF 또는 이미지 대비를 저하시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조된 영역, 예를 들어 도 2i에 도시된 바와 같은 환형 영역(204)에 형성된 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(예를 들어, 265, 266)는 특정 응용에 바람직할 수 있는 결합된 광학 효과를 제공할 수 있다. 일부 실시양태에서, 본원에 기재된 표면 변조 프로세스에 의해 생성된 안과용 렌즈는 원하는 광학 효과를 제공하는 적어도 하나 이상, 예를 들어, 복수의 이격된 기하학적 정의 형상 및/ 윤곽 광학 요소로 채워진 렌즈의 적어도 하나 이상의 변조된 영역을 포함하는 안과용 렌즈를 초래할 수 있다. 예를 들어, 고주파수의 도 2i의 작고, 이격되어 있고, 고도로 만곡되고 수차가 있는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(265, 266)가 집합적으로 착용자의 눈 안에 형성되는 이미지의 이미지 품질을 저하시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 예를 들어, 근시 조절을 위해 사용되는 안과용 렌즈에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 주변 구역의 적어도 일부에 위치할 수 있으며 안과용 렌즈 상 또는 내에 진행 근시의 굴절 이상을 교정하기 위한 시력 우선 구역과 병치되는 치료 우선 구역을 형성할 수 있다. 일부 실시양태에서, 치료 우선 구역의 적어도 일부는 망막 평면에 형성되는 망막 이미지의 대비를 감소시킬 수 있는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 의해 형성되는 초점은 망막 뒤에서 원시 디포커스 또는 망막 평면 앞에서 근시 디포커스를 형성할 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 적어도 하나 이상의 원시 및/또는 근시 또는 초점이 맞는(in focus) 초점에 걸쳐 연장되는 스루 포커스(through focus) 광 분포를 형성하도록 설계되고 윤곽이 형성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 의해 형성되는 초점은 축외 초점 및/또는 축상 초점일 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 확장된 초점 심도에 기여할 수 있는 초점을 형성할 수 있으며 근시 제어 응용 또는 근시, 원시 또는 난시를 포함하는 굴절 이상 교정 또는 원거리, 중간 및 근거리 초점 및 그 사이의 임의의 노안 굴절 이상 교정에 유용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 광학 윤곽 프로파일은 실질적으로 망막 이미지 평면 근처 또는 그 주위에 초점(들)을 제공하도록 형상화 및/또는 윤곽화될 수 있지만, 이미지 품질은 정규 초점에 비해 감소될 수 있고, 따라서 망막 이미지 평면에서 또는 그 주변에서 이미지 품질은 디포커스되지 않을 수 있지만 수차가 생겨, 예를 들어, 디포커스로 인하여 전형적인 망막 이미지 초점에 비해 감소된 대비 또는 광 산란과 관련된 이미지를 제공할 수 있다. 일부 실시양태에서, 이러한 유형의 광학 효과는, 예를 들어 약 0 디옵터의 도수 또는 다른 광학 원리로 설계된 위상 변조 윤곽 요소에 의해 무초점 또는 실질적으로 무초점일 수 있는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 의해 생성될 수 있다.
도 2j는 환형 영역(274)에서 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(272A-272H)를 포함하는 안과용 렌즈의 후 변조된 후방 표면 기하구조(271)의 3차원 슬라이버 단면도(270)를 도시한다. 렌즈(270)는 중앙 구역(273), 변조 영역(274) 및 외부 주변 구역(275)을 갖는다. 또한 윤곽, 표면 연속성 및 깊이를 포함하여 렌즈 상에 형성된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(272E) 중 하나의 3차원도를 나타내는 확대도(280)가 도시된다. 도 2j의 렌즈 기하구조는 도 2i에 도시된 렌즈(200)와 유사하게 구성될 수 있고, 예를 들어, 변조된 매개변수는 영역(204)에 걸쳐 
(209) 방향으로 R@r= rs 내지 rm, θ=0 내지 2π과 같이 변조된 기하학적 매개변수, 예를 들어 곡률 반경 R(도 1b의 106)이지만, 도 2i에서 설명된 변조 표면을 생성하기 위하여 사용된 고주파수 사인 함수(240)에 더하여, 도 2j의 렌즈 표면(271)을 생성하기 위하여 도 2h에 설명된 바와 같이(최종 "변조 함수") 더 낮은 주파수의 주기 구형파 함수(242)가 결합될 수 있다. 따라서 도 2i의 렌즈와 같이, 도 2j의 렌즈 표면 슬라이버 섹션(270)은 도 2a에서 이전에 설명된 렌즈 후방 표면(202)에 기초한 시작 기본 후방 표면 기하구조를 가질 수 있으며 최종 변조된 표면 기하구조(271)는 원하는 주파수로 0에서 +2Rm(여기에서 0은 변조되지 않은 표면을 나타내고, 2 Rm은 곡률 반경 R에 추가되는 최대값이다)까지의 "변조 범위"에서 정의된 영역(274)에 걸쳐 원하는 방향 
으로 곡률 반경 R을 수정하기 위해, 매개변수 R에 도 2h의 변조 함수를 적용함으로써 형성할 수 있다. 도 2j에 도시된 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 새로운 배열, 예를 들어 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(264)의 표면 윤곽을 생성하기 위하여, "변조 함수"의 주파수(fsgn)는, 예를 들어, 도 2i의 렌즈 표면(202)을 형성하기 위해 사용된 고주파수 사인 함수(240)로부터 도 2h에서 설명한 주기적인 "변조 함수"로 변경될 수 있다. 도 2j에 도시된 후방 표면(271)의 3차원 슬라이버 섹션(270)에 도시된 바와 같이, 후방 표면 변조는 정의된 영역(274)에서 8개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 요소 광학 요소(272A 내지 272H)를 형성하였다. 도 2j의 렌즈를 설명하는 "변조 함수"는 다음과 같은 저주파수 항을 포함할 수 있다.
정의된 영역의 사이클 수 = 8 = 2πfsgn, fsgn=4/π이며 최종 변조된 표면 기하구조는 다음과 같이 설명할 수 있다:
여기에서
k=[1, 2, 3...].
Tsgn=(2i+1)*Tsin 여기에서 i=[1,2,3…].그리고 i는 렌즈 주위로 0도에서 360도까지 Tsin을 곱한 정수이다.
후방 표면(271)의 슬라이버 섹션(270)의 3차원 도면은 도 2j의 안과용 렌즈의 결과적인 표면의 후방 표면 내로 함몰된 8개의 요소(272A 내지 272H)의 샘플을 도시한다. 창(280)은 단일 형상/요소(272A)를 도시하고 요소의 형상, 윤곽 및 기본 후방 표면(271)과의 교차에 대해 더 자세히 보여준다. 요소(272A)는 대략 직사각 형상이며 형상/요소가 반경 방향(278)보다 원주 방향(277)에서 더 길다는 것을 나타낸다. 형상/요소는 상대적으로 안정적인 곡률 반경을 갖는 부분(279)을 가지며 렌즈 후방 표면(271) 내로 형상/요소의 오목한 표면을 형성할 수 있다. 형상/요소는 예를 들어 위치(275, 276)에 도시된 바와 같이 변조 방향(281)으로 비변조 기본 표면 영역(271)과 형상/요소(272A)에 의해 형성된 요소 표면 오목부(284)의 베이스 사이의 점진적 전이(282, 283)가 기본 표면(271)과의 교차점을 따라 매끄럽고 연속적인 표면을 형성한다. 형상/요소(272A)는 또한 반경 방향으로 285, 286 및 287에서 기본 표면(271)으로의 급격한 복귀를 형성한다(불연속).
도 2k는 도 2j에 도시된 예시적인 안과용 렌즈 표면(271)에 대한 후방 표면(271)의 기하구조의 평면도(288) 및 시상 및 접선 도수 맵(289, 290)을 도시한다. 평면도(288)에 도시된 바와 같이, 안과용 렌즈의 중앙 구역(273)과 외부 주변 구역(275) 사이에 위치된 변조 영역(274)의 후방 표면(271) 상에서 8개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(272A 내지 272H)를 볼 수 있다. 시상 도수 맵(289) 및 포함된 디옵터 눈금은 렌즈 기본 도수가 약 -2D이고 8개의 개별 요소가 도수 프로파일에서 실질적으로 동일할 수 있음을 보여준다. 예를 들어, 요소 중 하나(272A)를 고려하면, 요소는 중앙 부분(291)이 상대적으로 더 양의 도수 0D를 포함하는 반면, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 주변 부분은 292 및 293에서 중앙 부분(291)보다 상대적으로 적은 양의 도수를 갖는 가변 도수 프로파일을 가질 수 있다. 접선 도수 맵(290)은 8개의 형상/광학 요소(272A-272H)의 도수가 도수 프로파일에서 실질적으로 동일할 수 있음을 나타내고, 예를 들어 요소 중 하나(272A)를 고려하면, 요소는 예를 들어 약 +13.3D의 내부 부분(294)으로부터 약 -19.3D의 외부 부분(295)으로 요소를 가로질러 방사상으로 상대적인 양의 도수가 감소하는 강하게 변화하는 도수 프로파일을 가질 수 있다. 요소/형상 중심 도수는 296에서 -19.3D의 외부 요소 부분(295)보다 상대적으로 더 양의 피크 중심 도수를 가질 수 있고 또한 기본 도수보다 상대적으로 더 양일 수 있다. 예시적인 형상/요소(272A)는 또한 297에서 양의 도수가 급격히 증가하고 기본 렌즈 표면과 형상/요소(272A) 사이의 불연속점(298)에서 방사상으로 양의 도수가 감소할 수 있다. 영역(274)에서 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(272A-H)의 형상 및/또는 윤곽은, 예를 들어, 망막 이미지 평면에 초점을 맞추는 데 필요한 것보다 더 많거나 적은 초점 도수를 가질 수 있고 수차가 적거나 심지어 구형일 수 있는 윤곽 요소와 비교하여 이미지 품질을 낮출 수 있는 광학 특성을 초래하는, 예를 들어, 도수 프로파일 및/또는 더 높은 차수의 수차 프로파일을 제공할 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조된 영역, 예를 들어 도 2i 또는 도 2j 내지 도 2k에 나타난 바와 같은 환형 영역(274)에 형성된 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 특정 응용에 바람직할 수 있는 결합된 광학 효과를 제공할 수 있다. 일부 실시양태에서, 본원에 기재된 표면 변조 프로세스에 의해 제조된 안과용 렌즈는 원하는 광학 효과를 제공하는 적어도 하나 이상, 예를 들어, 복수의 이격된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소로 채워진 렌즈의 적어도 하나 이상의 변조된 영역을 포함하는 안과용 렌즈를 초래할 수 있다.
변조된 표면 기하구조의 추가 제어는 주기 함수의 변조 값 범위에 대한 추가 항 및 조건을 정의함으로써 달성될 수 있으며, 예를 들어, 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 특징 및/또는 특성은, 예를 들어, 함수 주기의 주파수, 높이, 폭, 길이, 변화율, 전이 등을 포함하여, 변조 함수 항에 추가 조건을 적용하여 설계될 수 있다.
도 3은 환형 영역(304) 내에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(306-311)를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태의 안과용 렌즈(301)의 변조된 후방 표면 기하구조(302)의 평면도(300A), 시상 도수 맵(300B) 및 접선 도수 맵(300C)을 도시한다. 렌즈(301)는 중앙 구역(303), 변조 영역(304) 및 외부 주변 구역(305)을 갖는다. 도 3의 렌즈 기하구조는 예를 들어, 도 2j/도 2k의 렌즈(200)와 유사하게 구성될 수 있으며, 여기에서 변조된 기하학적 매개변수는 영역(204)에 걸쳐 변조된 곡률 반경 R(도 1b의 106)이지만, 도 2j의 렌즈와는 달리, 렌즈 표면(302)을 형성할 수 있는 변조 함수는 더 낮은 주파수를 가질 수 있고 더 적은 수의 요소, 예를 들어 6개의 요소(306-311)만을 형성할 수 있다. 시작 기본 후방 표면 기하구조(변조 전)은 도 2a의 렌즈 후방 표면(203)을 기반으로 하였으며, 렌즈(301)의 최종 변조된 후방 표면 기하구조(302)(도 3의 300A)는 0에서 +2Rm(여기에서 0은 변조되지 않은 표면을 나타내고, 2Rm은 곡률 반경 R에 추가되는 최대값이다)까지의 "변조 범위" 에서 정의된 영역(304)에 걸쳐 원하는 방향 
으로 R을 수정하기 위해, 매개변수 R에 대해 더 낮은 주파수 항을 갖는 도 2h의 "변조 함수"를 적용함으로써 형성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 요소의 수는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및/또는 10일 수 있다.
도 3의 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(306-311)의 새로운 배열을 형성하기 위하여 "변조 함수"의 주파수(fsgn)가 도 2j/도 2k에서 설명된 렌즈에 적용되는 더 높은 주파수에서 더 낮은 주파수로 변경될 수 있다. "변조 함수" 및 결과적으로 변조된 표면 기하구조(302)는 도 3의 렌즈 표면(302) 상에 더 적은 수의, 예를 들어 6개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(306 내지 311)를 형성하기 위하여 주파수 항 '정의된 영역의 사이클 수 = 6 = ω= 2πfsgn, fsgn=3/π를 도 2h에 설명된 "변조 함수" 내로 대체하여 매개변수 R에 적용되는 "변조 함수"의 주파수를 변경(예를 들어, 감소)함으로써 변화될 수 있다. 변조는 도 3의 안과용 렌즈(301)의 영역(304)에서 후방 표면(302) 내로 오목한 6개의 윤곽 광학 요소(306 내지 311)를 갖는 후방 표면 기하학적 구조(302)를 형성하였다. 예를 들어, 도 2j 및 도 2k에 도시된 요소와 유사하게, 요소(306-311)는 대략 직사각 형상이다. 요소 중 하나(311)를 고려하면, 요소는 반경 방향(313)보다 원주 방향(312)으로 더 길고, 상대적으로 안정적인 곡률 반경(314)을 갖는 부분을 가질 수 있고, 영역(304)에서 렌즈 후방 표면(302) 내로 오목한 표면을 형성할 수 있다. 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(306-311)는 변조 방향(318)으로 매끄럽고 연속적인 표면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 316 및 317에서 요소(307)를 고려하면, 요소 표면은 오목한 기본 표면(319)으로 점진적인 윤곽을 이룬다. 형상/요소, 예를 들어 요소(309)는 또한 반경 방향으로 320, 321 및 322에서 더 날카로운 전이부를 형성한다. 시상 도수 맵(300B)은 안과용 렌즈(301)의 변조된 영역(304)에서 6개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(306 내지 311)를 예시한다. 300B의 디옵터 눈금은 렌즈 기본 도수가 약 -2D이고 개별 요소(306 내지 311)는 도수 프로파일에서 실질적으로 동일(또는 유사)함을 보여준다. 예를 들어 요소 중 하나(311)를 고려하면, 요소는 0D의 상대적으로 더 양의 피크 중심 도수(323)를 갖는 가변 도수 프로파일을 가질 수 있고 324 및 325에서 요소의 가장자리는 중앙 부분(323)보다 도수가 상대적으로 덜 양이다. 접선 도수 맵(300C)은 6개의 기하학적 정의 형상/윤곽 광학 요소(306 내지 311)가 도수 프로파일에서 실질적으로 동일할 수 있음을 도시하고, 예를 들어 광학 요소(311)를 고려하면, 요소가 강하게 변화하는, 예를 들어, 약 +13.3D의 내부 부분(327)으로부터 약 -19.3D의 외부 부분(328)으로 요소를 가로질러 반경 방향으로 상대적 양의 도수가 감소하는 도수 프로파일을 가질 수 있음을 예시한다. 요소/형상 중심 도수(329)는 기본 도수(-2D)보다 약간 더, 실질적으로 더, 대략 동일하거나 약간 더 작은 중심 도수를 가질 수 있다. 영역(304)의 다른 요소들과 유사하게, 요소(309)는 또한 기본 렌즈 표면과 형상/요소(309) 사이의 불연속부에서 방사상으로 330에서 양의 도수가 급격히 증가하고 331에서 양의 도수가 감소할 수 있다. 영역(304) 내의 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(306-311)는, 이미지 품질을 실질적으로 감소시키거나 어느 정도 감소시킬 수 있는 광학 특성을 초래하는, 예를 들어, 도수 프로파일 및/또는 고차 수차 프로파일을 제공할 수 있다. 도 3에 도시된 렌즈 표면에 형성된 더 적은 형상/요소는 도 2k의 렌즈보다 더 낮은 충전율(fill factor)를 제공할 수 있으며 따라서 망막 평면에서 더 적은 이미지 품질 변화를 제공하도록 설계될 수 있으며 따라서 근시 제어를 위해 안과용 렌즈를 사용하는 진행성 근시인의 시력, 착용성 및 순응도를 개선할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상의 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈(400)의 다른 예시적인 실시양태를 도시한다. 이 예에서, 도 3의 안과용 렌즈(301)의 표면에 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 형성하는 데 사용된 "변조 함수", 변조된 매개변수 및 변조 값 범위가 동일한 방향을 따라 적용되었지만 3개의 환형 영역에 상이한 주파수로 적용된다.
도 4a는 중앙 구역(403), 외부 환형 주변 부분(409)에 의해 둘러싸인 4개의 환형 구역(404-408)을 갖는 내부 주변 영역을 포함하는 여러 환형 영역을 보여주는 안과용 렌즈(400)의 변조된 후방 표면 기하구조(402)의 평면도를 도시한다. 도 4b는 각각 구역(404, 406, 408)에서 렌즈 후방 표면에 적용된 "변조 함수"에 의해 형성된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(422, 424, 426)를 보여주는 렌즈 후방 표면(402)의 추가 평면도(400A)를 도시한다. 다른 구역(403, 405, 407 및 409)은 변조되지 않으며 안과용 렌즈 착용자의 굴절 이상을 교정하기 위해 기본 도수 프로파일을 형성하는 데 기여하는 기본 표면 기하구조를 포함할 수 있다. 또한, 도 4a의 안과용 렌즈(400)의 시상 도수 맵(400B) 및 접선 도수 맵(400C)이 도시되어 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 3개의 변조 영역(404, 406, 408)은 rs1과 rm1, rs2와 rm2 및 rs3과 rm3 사이에 위치할 수 있고 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 생성되는 방식은 예를 들어 도 2j 내지 도 2k의 예시적인 실시양태에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 생성된 방식과 유사할 수 있다. 예를 들어, 곡률 반경 R은 원하는 주파수로 0에서 +2Rm(여기에서 0은 변조되지 않은 표면을 나타내고 2Rm은 곡률 반경 R에 추가되는 최대값이다)까지의 변조 범위에서 3개의 정의된 영역(404, 406 및 408) 각각에 걸쳐 원하는 방향 
(도 2a의 209에서와 같이)으로 변조될 수 있다. 따라서, 렌즈(400)의 새로운 후방 표면 기하구조(402)는 새로운 주파수 및 각도 항을 예를 들어 도 2h에 설명된 일반적인 "변조 함수" 내로 대체함으로써 생성될 수 있으며, 예를 들어 각도는 3개 영역 모두에 대해 변조의 한 사이클만을 포함하도록 다음과 같이(예를 들어, 0<θ≤π/4) 조정될 수 있으며 새로운 변조된 표면 기하구조는 다음과 같이 설명될 수 있다(r 값은 표면에 있을 수 있다고 가정; 도 4a에서 r<re).
도 4b에 도시된 바와 같이, 단일의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(422, 424, 426)가 안과용 렌즈 표면(402)의 3개의 영역(404, 406, 408)에 형성될 수 있고 형상이 거의 직사각형일 수 있으며 렌즈 후방 표면으로 오목하거나 함몰될 수 있고 실질적으로 유사한 폭(412) 및 각각의 광학 요소 사이의 거리(414)를 갖도록 구성될 수 있으며 또한 실질적으로 상이한 원주 치수(416)를 가질 수 있다. 광학 윤곽 요소(422)는 중심(448)으로부터 가장 작은 각도 거리에 걸쳐 있는 반면, 최외측 광학 윤곽 요소(426)는 가장 넓은 각도 거리에 걸쳐 있으므로 3개의 광학 윤곽 요소 모두가 상이한 치수를 가질 수 있다. 시상 도수 맵(400B)은 각 개별 요소를 따라 도수 프로파일이 실질적으로 변하는 것을 도시하며, 예를 들어, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(422)의 가장자리(4221, 4222)가 중앙 부분(4223)보다 상대적으로 더 낮은 도수(예를 들어, 더 적은 음의 도수)를 갖는다. 그러나, 접선 도수 맵(400C)은 최내측 가장자리(417) 및 최외측 가장자리(418)에서 각 광학 요소(예를 들어, 요소(426))의 도수가 상이하며, 도수 차이는 각 요소에 걸쳐 그리고 각각의 요소(422, 424 및 426) 사이에서 방사상으로 증가함을(절대 도수 차이) 표시한다. 또한 400B에서 형상/요소, 예를 들어 요소(424)가 변조 방향으로 427 및 428에서 매끄럽고 연속적인 표면을 형성할 수 있음을 볼 수 있으며 점진적 전이(400A 및 400B에서 회색 영역(429)으로 도시))가 변조되지 않은 표면 영역(402) 사이에서 형상/소자(424)에 의해 형성된 표면 오목부(434)의 베이스까지 아래로 매끄럽게 전이한다(400A). 각 광학 요소, 예를 들어 424(400B)는 반경 방향으로 433, 435에서 기본 표면으로 급격한 복귀를 형성할 수 있다(불연속부). 시상 도수 맵(400B) 및 포함된 디옵터 눈금은 렌즈 기본 도수가 약 -2D이고 개별 요소가 도수 프로파일에서 실질적으로 동일하며, 예를 들어, 요소(424)가 상대적으로 더 양의 중앙 도수(444) 0D를 가지고 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 가장자리는 427 및 428에서 중앙 부분(444)보다 상대적으로 적은 양의 도수를 갖는 가변 도수 프로파일을 가질 수 있음을 보여준다. 접선 도수 맵(400C)은 3개의 광학 요소의 도수가 또한 도수 프로파일에서 실질적으로 동일할 수 있음을 나타내고, 예를 들어 요소(426)를 고려하면 강하게 변화하는 도수 프로파일을 가질 수 있으며, 예를 들어 요소에 걸쳐 방사상으로 상대적 양의 도수가 약 +40.9D의 내부 부분(418)에서 약 -47.7D의 외부 부분(417)까지 감소할 수 있다. 광학 요소 중심 도수는 446에서 외부 요소 부분(417)보다 상대적으로 더 양의 중심 도수를 가질 수 있고 또한 기본 도수(-2D)보다 상대적으로 더 양일 수 있다. 형상/요소(426)는 또한 기본 렌즈 표면(402)과 광학 요소(426) 사이의 불연속부에서 방사상으로 418에서 양의 도수가 급격히 증가하고 417에서 양의 도수가 감소할 수 있다. 3개의 각 영역의 중심이 방사상으로 정렬되지만(즉, 오프셋되지 않음, 예를 들어 요소의 중심(432, 434, 436)이 렌즈(400A)의 렌즈 중심(448)을 통과하는 방사상 선(465)을 따라 놓일 수 있는 경우), 일부 실시양태에서, 하나 이상의 영역에 오프셋을 적용하여 하나 이상의 영역 내의 광학 요소의 중심이 안과용 렌즈의 상이한 영역 내의 다른 광학 요소의 중심과 방사상으로 정렬되지 않도록 하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시양태에서, 안과용 렌즈의 하나 이상의 영역은 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 크기가 상이(또는 동일)할 수 있다. 일부 실시양태에서, 각 영역의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 다른 영역의 형상 또는 요소에 방사상으로 정렬되지 않을 수 있다. 일부 실시양태에서, 각 영역의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 영역 내에서 및 안과용 렌즈의 다른 영역에 대해 무작위로 분포될 수 있다. 일부 실시양태에서, 각 영역에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 요소가 패턴 배열, 예를 들어, 체커보드 또는 육각형 또는 그리드 또는 대각선 또는 동심원 또는 나선형 패턴을 형성하도록 영역 내에서 및 안과용 렌즈의 다른 영역에 대해 분포될 수 있다.
도 5는 예를 들어, 도 4a에 설명된 바와 같이 동일한 3개의 환형 영역에 위치한 안과용 렌즈의 표면 상의 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈 표면의 예시적인 실시양태를 도시한다. 그러나, 이 예에서, 6개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 안과용 렌즈(500)의 후방 표면(502) 상의 3개의 환형 영역(504, 506, 508) 각각에 형성될 수 있다. 안과용 렌즈(500)의 변조된 후방 표면 기하구조(502)의 평면도(500A)는 중앙 구역(503) 및 외부 환형 주변 부분(509)에 의해 둘러싸인 5개의 환형 구역(504-508)을 갖는 내부 주변 부분을 포함하는 여러 환형 영역을 보여준다. 6개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소, 예를 들어, 522, 524, 526은 각 변조 영역에서 렌즈 후방 표면에 적용된 "변조 함수"에 의해 각 영역(504, 506 및 508)에 각각 형성될 수 있다. 다른 구역(503, 505, 507 및 509)은 변조되지 않을 수 있고 안과용 렌즈 착용자의 굴절 이상을 교정하기 위해 기본 도수 프로파일을 형성하는 데 기여하는 기본 표면 기하구조를 포함할 수 있다. 또한, 도 5의 안과용 렌즈(500)의 시상 도수 맵(500B) 및 접선 도수 맵(500C)이 도시되어 있다. 도 4a에 도시된 렌즈(400)와 같이, 500A에 도시된 3개의 변조 영역(504, 506, 508)은 rs1과 rm1, rs2와 rm2 및 rs3과 rm3 사이에 위치할 수 있고(도 4a에 도시된 바와 같음) 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 생성되는 방식은 도 2j 내지 도 2k의 예시적인 실시양태에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 생성된 방식과 유사할 수 있다. 예를 들어, 곡률 반경 R은 0 내지 +2Rm의 변조 범위(여기에서 0은 변조되지 않은 표면을 나타내고, 2Rm은 곡률 반경 R에 더해지는 최대값이다)에서 3개의 정의된 영역(도 5의 504, 506 및 508) 각각에 걸쳐 원하는 방향 
(도 2a의 209에서와 같이)으로 변조될 수 있다. 따라서, 렌즈(500)의 새로운 후방 표면 기하구조(502)는 새로운 주파수 및 각도 항을 도 2h에 설명된 일반적인 "변조 함수" 내로 대체함으로써, 예를 들어, 3개의 영역(504, 506 및 508)이 (도 4에서와 같은 단일 요소가 아니라) 영역당 6개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함할 수 있도록 "변조 함수"의 주파수가 선택되어 생성될 수 있다. 변조된 표면 기하구조는 다음과 같을 수 있다.
500A에 도시된 바와 같이, 6개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 안과용 렌즈 표면(502)의 3개의 영역(504, 506, 508) 각각에 형성될 수 있다. 요소(522, 524, 526)(도 500A) 형상은 거의 직사각형일 수 있고 렌즈 후방 표면(502) 내로 오목하거나 함몰될 수 있으며 실질적으로 유사한 폭(512) 및 각각의 광학 요소 사이의 거리(514)를 갖고 또한 실질적으로 상이한 원주 치수(516)를 갖도록 구성될 수 있다. 광학 윤곽 요소, 예를 들어 요소(522)는 중심(548)으로부터 가장 작은 각 거리에 걸쳐 있는 반면 최외측 광학 윤곽 요소(예를 들어, 526)는 가장 넓은 각 거리에 걸쳐 있으므로 3개의 광학 윤곽 요소 모두 치수가 다르다. 시상 도수 맵(500B)은 도수 프로파일이 각각의 개별 요소를 따라 실질적으로 변하는 것을 도시하며, 예를 들어, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(522)의 가장자리(5221, 5222)는 중앙 부분(5223)보다 상대적으로 더 낮은 도수(예를 들어, 더 적은 음의 도수)를 갖는다. 그러나, 접선 도수 맵(500C)은 최내측 가장자리(518) 및 최외측 가장자리(517)에서 각 광학 요소(예를 들어, 요소(526))의 도수가 상이하고 도수 차이가 각 요소에 걸쳐 및 각 요소(522, 524 및 526) 사이에서 방사상으로 증가(예를 들어, 절대 도수 차이)하는 것을 표시한다. 또한 500B에서 형상/요소, 예를 들어 요소(524)가 변조 방향으로 527 및 528에서 매끄럽고 연속적인 표면을 형성할 수 있음을 볼 수 있다. 각 광학 요소(예를 들어, 524)는 반경 방향으로 533, 535에서 기본 표면으로 날카로운 복귀를 형성한다(불연속성). 시상 도수 맵(500B) 및 포함된 디옵터 눈금은 렌즈 기본 도수가 약 -2D임을 나타내고 개별 요소는 도수 프로파일이 실질적으로 동일할 수 있으며, 예를 들어 요소(524)는 0D의 상대적으로 더 양의 중앙 도수(544) 및 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 가장자리 527 및 528에서 중앙 부분(544)보다 상대적으로 적은 양의 도수를 갖는 가변 도수 프로파일을 가질 수 있다. 접선 도수 맵(500C)은 3개의 광학 요소의 도수가 또한 도수 프로파일에서 실질적으로 동일할 수 있고, 예를 들어 요소(526)를 고려할 때, 요소가 강하게 변화하는, 예를 들어 상대적 양의 도수가 약 +40.9D의 내부 부분(518)에서 약 -47.7D의 외부 부분(517)까지 요소를 가로질러 방사상으로 감소하는 도수 프로파일을 가질 수 있음을 나타낸다. 광학 요소 중심 도수는 외부 요소 부분(517)보다 544에서 상대적으로 더 큰 양의 중심 도수를 가질 수 있고 또한 기본 도수(-2D)보다 상대적으로 더 양일 수 있다. 형상/요소(526)는 또한 기본 렌즈 표면(502)과 광학 요소(526) 사이의 불연속부에서 518에서 양의 도수가 급격히 증가하고 방사상으로 517에서 양의 도수가 감소할 수 있다. 3개의 영역 각각 내의 요소의 중심이 방사상으로 정렬되지만(즉, 오프셋되지 않음, 예를 들어 요소의 중심(542, 544, 546)이 렌즈 중심(548)을 통과하는 방사상 선(565)을 따라 놓일 수 있는 경우), 일부 실시양태에서, 하나의 영역에 있는 광학 요소의 중심이 안과용 렌즈의 상이한 영역에 있는 다른 광학 요소의 중심과 방사상으로 정렬되지 않도록 하나 이상의 영역에 오프셋을 적용하는 것이 바람직할 수 있다.
도 6은 도 5의 안과용 렌즈(500)에 설명된 바와 같이 동일한 3개의 환형 영역에 위치한 안과용 렌즈의 표면 상의 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈 표면의 다른 예시적인 실시양태를 도시한다. 그러나, 도 6의 실시양태에서는, 각 환형 영역에 적용되는 변조 함수가 안과용 렌즈(600)의 후방 표면 상에 설계된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 상이한 배열을 초래하는 상이한 항을 가질 수 있다. 도 6에 나타난 바와 같이, 안과용 렌즈(600)의 변조된 후방 표면 기하구조(602)의 평면도(600A)는 중앙 구역(603) 및 외부 환형 주변 부분(609)에 의해 둘러싸인 5개의 환형 구역(604-608)을 갖는 내부 주변 부분을 포함하는 여러 환형 영역을 보여준다. 도 4a에서 이전에 도시된 바와 같이, 도 6의 3개의 변조 영역(604, 606 및 608)은 rs1과 rm1, rs2와 rm2 및 rs3과 rm3 사이에 위치할 수 있고 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 형성되는 방식은 도 2j 내지 도 2k의 예시적인 실시양태에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 생성된 방식과 유사할 수 있고, 예를 들어, 곡률 반경(R)은 0 내지 +2Rm의 변조 범위(여기에서 0은 변조되지 않은 표면을 나타내고, 2Rm은 곡률 반경 R에 더해지는 최대값이다)에서 3개의 정의된 영역(604, 606 및 608) 각각에 걸쳐 원하는 방향 
(도 2a의 209에서와 같이)으로 변조될 수 있다. 도 6의 실시양태에서, "변조 함수"의 주파수는 3개의 영역에 걸쳐 차등적으로 적용될 수 있고, 예를 들어, 제3(최외측) 영역(608)의 주파수 항은 다른 2개의 내부 영역(604, 606)에 비해 증가할 수 있고 외부 영역(608)에 내부 2개의 영역(604 및 606)보다 더 많은 광학 요소가 형성되도록 할 수 있다(각각 10개 대 6개 및 6개의 요소). 추가적으로, 제3 영역(608)에 적용된 "변조 함수"의 위상은 또한 다른 영역과 상이할 수 있어 제3 영역(608)의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(예를 들어, 요소(626a))는 다른 2개의 영역(604 및 606)에 형성된 요소, 예를 들어 622a 및 624a와 비교하여 방사상으로 오프셋될 수 있다(예를 들어, 동일한 각도 위치에서 시작하지 않는다). 결과적으로, 요소(626a)의 중심(636)은 다른 두 요소(각각 622a 및 624a)의 중심(632 및 634)이 위치하는 방사상 선을 따라 위치하지 않을 수 있다. 도 6에 도시된 안과용 렌즈(600)의 후방 표면(602)을 생성하는 데 사용되는 변조 함수에 포함되는 주파수 및 위상 항은 다음과 같이 기재될 수 있다.
따라서, 새로운 표면 기하구조(602)는 이러한 새로운 주파수 및 위상 항을 기하구조를 기술하는 "변조 함수" 내로 대체함으로써 생성될 수 있고 다음과 같이 표현될 수 있다.
변조된 표면(602)의 평면도(600A)에 도시된 바와 같이, 영역(604 및 606) 내에 생성된 6개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 및 영역(608)에서 생성된 10개의 요소, 예를 들어 광학 요소(622a, 624a 및 626a)는 각각 모양이 대략 직사각형일 수 있고 안과용 렌즈 표면의 렌즈 후방 표면(602) 내로 오목하거나 함몰될 수 있으며 실질적으로 다른 원주 치수(616a-c)를 가질 수 있지만 유사한 방사상 폭(612a-c)을 가질 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 영역(604 및 606) 내의 광학 요소는 서로 동위상일 수 있는 반면, 외부 영역(608)에서는 광학 요소가 적어도 부분적으로 방사상으로 오프셋될 수 있고 개수가 증가한다(각각 10 대 6). 최내측 영역(604)의 광학 윤곽 요소, 예를 들어 요소(622a)는 가장 작은 각 거리(616a)에 걸쳐 있는 반면 최외측 광학 윤곽 요소, 예를 들어, 626a는 가장 넓은 각 거리(616c)에 걸쳐 있으므로 3개의 광학 윤곽 요소 모두 치수, 예를 들어, 면적 및/또는 부피가 다를 수 있다. 시상 도수 맵(600B) 및 포함된 디옵터 눈금은 렌즈 기본 도수가 약 -2D임을 나타내고 개별 요소는 영역(604, 606 및 608) 내에서 및 이에 걸쳐 도수 프로파일이 실질적으로 동일할 수 있다. 영역(606) 내의 예시적인 요소(624a)는 도수 프로파일이 각각의 개별 요소를 따라 실질적으로 변하는 것을 도시하며, 예를 들어, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(624a)의 가장자리(627, 628)는 상대적으로 더 양의 중앙 부분, 예를 들어 634에서보다 상대적으로 더 낮은 도수(예를 들어, 더 적은 음의 도수)를 가질 수 있으며 이 도수는 예를 들어 영역(603)에 의해 제공되는 기본 도수보다 클 수 있다. 그러나, 접선 도수 맵(600C)은 각 광학 요소의 도수를 나타낸다. 예를 들어 요소(626a)를 고려하면, 최내측 가장자리(618)에서의 도수는 최외측 가장자리(617)에서의 도수와 상이할 수 있고, 또한 도수는 각 요소에 걸쳐 방사상으로 변한다(절대 도수 차이). 일부 실시양태에서, 각 광학 요소의 도수 프로파일은 영역 내의 다른 광학 요소와 유사할 수 있으며 접선 도수 맵(600C)에 도시된 바와 같다. 일부 실시양태에서, 접선 도수 변화는 영역 내 및/또는 영역들에 걸쳐 요소들 사이에서 유사하지 않을 수 있다. 600C에 도시된 바와 같이, 영역(604, 606 및 608)의 광학 요소의 도수는 도수 프로파일이 동일하지 않을 수 있으며, 예를 들어 요소(626a)는 크게 변하는 도수 프로파일을 가질 수 있으며, 예를 들어 상대적 양의 도수가 약 +40.9D의 내부 부분(618)에서 약 -47.7D의 외부 부분(617)까지 요소를 가로질러 방사상으로 감소한다. 비교해 보면, 최내측 영역(604)의 예시적인 요소(622a)는 내부 부분(620)으로부터 외부 부분(621)까지 덜 강하게 변하는 도수 프로파일을 가질 수 있다. 600A의 안과용 렌즈의 평면도에서 설명된 바와 같이, 각 형상/요소는 변조 방향으로 627 및 628에서 매끄럽고 연속적인 표면을 형성할 수 있으며 여기에서 점진적 전이(627, 628)가 비변조 표면 영역(602)과 형상/요소(622a)에 의해 형성된 표면 오목부(644)의 베이스 사이에서 전이한다. 3개 영역의 광학 요소는 반경 방향으로 635에서 더 날카로운 전이를 형성할 수 있다.
600A에 도시된 바와 같이, 2개의 영역(604 및 608) 내의 요소의 중심은 방사상으로 정렬(예를 들어, 오프셋되지 않음)(예를 들어 요소(622a 및 624a)의 중심(632 및 634)은 렌즈 중심(647)을 통과하는 방사상 선(648)을 따라 놓일 수 있음)될 수 있는 반면 최외측 영역(608)의 요소는 영역(604 및 608)의 요소와 방사상으로 정렬되지 않을 수 있다(예를 들어, 오프셋) (예를 들어 요소(626a)의 중심(636)은 렌즈 중심(647)을 통과하는 방사상 선(648)을 따라 놓이지 않을 수 있음). 일부 실시양태에서, 하나의 영역에 있는 광학 요소의 중심이 안과용 렌즈의 상이한 영역에 있는 다른 광학 요소의 중심과 방사상으로 정렬되지 않도록 하나 이상의 영역에 오프셋을 적용하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 오프셋 또는 무작위 분포는 더 정돈되고 규칙적으로 패터닝된 배열보다 왜곡, 머리 움직임에 따른 동적 시야 교란, 후광(halo), 고스팅(ghosting) 또는 이중 시야 또는 흐릿한 시야 또는 감소된 대비 시력과 같은 불리한 광학 효과를 완화 또는 경감할 수 있다.
일부 실시양태에서, 안과용 렌즈의 하나 이상의 영역은 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함할 수 있다. 안과용 렌즈 표면의 영역 사이에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 상대적인 수를 변경하면 예를 들어 근시 제어 응용 분야에서 개선된 안과용 렌즈를 제공할 수 있다. 렌즈의 근시 조절 효능 및/또는 착용성을 증가시키기 위해, 예를 들어 디포커스 및 프리즘을 포함하는 광학 특성의 더욱 제어된 분포를 갖는 근시 제어를 위한 개선된 안과용 렌즈가 필요할 수 있다. 예를 들어, 렌즈의 중앙 영역에 더 가까운 영역은 렌즈의 더 외부 또는 주변 영역에 비해 상이한 수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 또는 다른 도수 및/또는 도수 프로파일의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 필요로 할 수 있다. 일부 실시양태에서, 렌즈 착용성은 렌즈의 더 최외측 영역에 비해 내부 영역의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 수를 줄이거나 도수 및/또는 도수 프로파일을 감소시킴으로써 개선될 수 있다. 일부 실시양태에서, 렌즈 착용성은 렌즈의 더 낮은(예를 들어, 렌즈 중심 아래) 영역에 비해 위쪽(예를 들어, 렌즈 중심 위)의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 수를 줄이거나 도수 및/또는 도수 프로파일을 감소시킴으로써 개선될 수 있다. 일부 실시양태에서, 렌즈 착용성은 렌즈의 사분면(예를 들어, 렌즈 중심으로부터 코 또는 측두 사분면)에서 렌즈의 다른 사분면(예를 들어, 렌즈 중심으로부터 측두 또는 코 사분면)에 비해 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 수를 줄이거나 도수 및/또는 도수 프로파일을 감소시킴으로써 개선될 수 있다. 일부 실시양태에서, 근시 제어 효과는 렌즈의 다른 영역에 비해 렌즈 중심에 더 가까운 형상 및/또는 요소의 수를 변경(예를 들어, 렌즈 중심 주변에서 증가)하거나 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 도수 및/또는 도수 프로파일을 변경함으로써 개선될 수 있다. 일부 실시양태에서, 근시 제어 효과는 렌즈의 영역에 걸쳐(예를 들어, 측방으로 또는 수직으로 또는 대각선으로) 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 도수 및/또는 도수 프로파일을 교번함으로써 개선될 수 있다. 일부 실시양태에서, 근시 제어 효과는 렌즈의 영역에 걸쳐 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 다른 광학 특성, 예를 들어 디포커스, 프리즘 파워, 광 산란, 회절, 확산, 분산, 수차, 편차, 대비 및 광 진폭 변조를 변경함으로써 개선될 수 있다. 일부 실시양태에서, 상이한 변조된 광학 특성을 갖는 안과용 렌즈가 렌즈 치료 시스템의 일부를 형성할 수 있으며, 예를 들어 사용자는 처음에는 예를 들어 1개월, 2개월, 3개월, 4개월, 5개월, 6개월, 9개월 또는 1년의 기간 동안 근시 진행을 제어하는 데 효과적일 수 있는 굴절 디포커스가 있는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 제공하는 기하학적 매개변수 예를 들어 반경 곡률의 변조를 갖는 안과용 렌즈를 처방받을 수 있지만 그 이후에는 근시 진행 조절에 대한 효과가 떨어지거나 효과를 잃게 된다. 그러나, 그 후 상이한 광학 원리, 예를 들어 표면 거칠기와 같은 광 산란 매개변수의 변조에 의해 형성될 수 있으며 상이한 광학 특성으로부터 상이한 유형의 망막 이미지 품질을 초래하고 따라서 대안적이고 효과적인 방식으로 망막 수용체를 자극하여 근시 조절 효과를 갱신하는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함할 수 있는 렌즈 치료 시스템으로부터 제2 쌍의 안과용 렌즈가 처방될 수 있다. 일부 실시양태에서, 망막 수용체에 대한 광 신호를 주기적으로 변경하기 위하여 광학 원리의 임의의 조합이 눈 사이에서 또는 쌍 내에서 나란히 또는 순서대로 사용될 수 있다. 치료 시스템에서 사용되는 변조된 안과용 렌즈는 하루 동안 몇 시간과 같이 짧은 시간 기간에 걸쳐 또는 하루 이상 또는 몇 주 또는 몇 달 또는 그 이상에 걸쳐 사용될 수 있다.
도 7은 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상에 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 다른 예시적인 실시양태의 평면도를 도시한다. 도 7의 안과용 렌즈(700) 상에 후방 표면(702)을 생성하기 위하여, 도 4의 안과용 렌즈(400)의 표면(402) 상에 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 형성하는 데 사용된 변조 함수, 변조 매개변수, 변조 영역 및 변조 값 범위가 동일한 방향을 따라 적용되었지만, 변조 영역의 각도는 단일 환형 영역에서 단일의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 형성하도록 조절된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 안과용 렌즈(700)의 후방 표면(702)의 변조된 기하구조의 평면도(700A)는 중앙 구역(703) 및 단일의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(706)를 포함하는 내부 주변 영역(704) 및 영역(703)과 같이 안과용 렌즈 착용자의 굴절 이상을 적어도 부분적으로 교정하기 위해 기본 렌즈 도수 프로파일을 포함할 수 있는 영역(705)을 포함하는 여러 영역을 포함한다. 렌즈 후방 표면 기하구조(703)의 평면도(700A)는 구역(704)에서 렌즈 후방 표면에 변조 함수를 적용함으로써 형성된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(706)의 치수, 형상 및 위치를 도시한다. 또한 도 7에는 안과용 렌즈(700)의 시상 도수 맵(700B) 및 접선 도수 맵(700C)이 나타나 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 변조 영역(704)은 rs1과 rm1 사이에 위치할 수 있고, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 생성될 수 있는 방식은 도 2j 내지 도 2k의 예시적인 실시양태에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 생성된 방식과 유사할 수 있고, 예를 들어, 곡률 반경 R은 0 내지 +2Rm의 변조 범위(여기에서 0은 변조되지 않은 표면을 나타내고, 2Rm은 곡률 반경 R에 더해지는 최대값이다)에서 정의된 영역(704)에 걸쳐 원하는 방향 
(도 2a의 209에서와 같이)으로 변조된다. 따라서, 새로운 후방 표면(702)은 정의된 영역(704) 내에서 하나의 변조 사이클만을 포함하게끔 각도가 조절될 수 있도록 새로운 각도 항을 도 2h에 설명된 일반적인 "변조 함수" 내로 대체함으로써 생성될 수 있다. 단일의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(706)가 형성되고 이는 대략 직사각 형상일 수 있으며 렌즈 후방 표면 내로 오목하거나 함몰될 수 있다. 시상 도수 맵(700B)은 도수 프로파일이 광학 요소(706)를 따라 실질적으로 변하는 것을 도시한다(예를 들어, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(706)의 가장자리(711, 712)는 중앙 부분(713)보다 상대적으로 더 낮은 도수(예를 들어, 더 적은 음의 도수)를 갖는다). 그러나, 접선 도수 맵은 최내측 가장자리(721) 및 최외측 가장자리(723)에서 광학 요소(706)의 도수가 상이할 수 있고 도수 차이가 방사상으로 변한다는 것을 보여준다(절대 도수 차이). 700A의 요소(706)를 고려하면, 요소는 비변조 표면 영역(703 또는 705)과 형상/요소(706)에 의해 형성된 요소 표면(713)의 중심 사이의 변조 방향으로 724 및 725에서 부드럽고 연속적인 표면을 형성할 수 있지만 반경 방향으로 735에서 더 날카로운 전이를 형성할 수 있다. 접선 도수 맵(700C)은 광학 요소의 도수가 또한 강하게 변하는 도수 프로파일을 가질 수 있음을 나타내며, 예를 들어 약 +26.9D의 내부 부분(721)에서 약 -34.6D의 외부 부분(723)으로 요소를 가로질러 방사상으로 상대적 양의 도수가 감소한다.
일부 실시양태에서, 적어도 하나의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 클 수 있고 렌즈 표면 중 하나의 임의의 영역에 위치할 수 있다. 예를 들어 광학 요소는 렌즈 표면의 아래쪽 부분에 있는 렌즈 표면 영역의 적어도 10% 이상을 덮을 수 있다. 일부 실시양태에서, 표면 영역 커버리지는 20% 이상일 수 있거나 40% 이상일 수 있거나 50% 이상일 수 있다. 일부 실시양태에서, 크고 아래쪽에 위치한 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 노안인의 근거리 굴절 이상을 교정하도록 설계될 수 있고 기본 렌즈 표면보다 비교적 더 양의 도수 프로파일을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 점진적 도수 프로파일을 형성하는 항을 가질 수 있는 변조 함수에 의해 형성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조 매개변수의 변조 방향에서 기본 렌즈 표면과 매끄럽고 연속적인 표면을 형성할 수 있는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 형성하는 것이 바람직할 수 있고, 일부 실시양태에서 광학 요소의 접합부의 적어도 일부에서 또는 광학 요소 주변의 적어도 모든 부분 및 임의의 방향에서 기본 렌즈 표면과 매끄럽고 연속적인 표면을 형성할 수 있는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 형성하는 것이 바람직할 수 있다.
도 8은 복수의 환형 영역에 위치한 안과용 렌즈의 표면 상의 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈 표면의 다른 예시적인 실시양태를 도시한다. 이 예시적인 실시양태는 도 4 내지 도 7 에서 이전에 설명한 바와 같은 예시적인 안과용 렌즈의 표면 상의 목표 변조 영역에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 형성하기 위해 동일한 원주 방향에서 동일한 시작 표면 기하구조(그러나 상이한 기본 도수)에 적용되는 동일한 변조 함수, 변조 매개변수 및 변조 값 범위를 사용한다. 그러나, 도 8의 실시양태에서, 전-변조된 렌즈 표면에 적용되는 변조 함수는 상이한 주파수 항을 가질 수 있어 안과용 렌즈(800)의 후방 표면 상에 설계된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 상이한 배열을 초래한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 안과용 렌즈(800)의 후방 표면(802)의 변조된 기하구조의 평면도(800A)는 중앙 구역(803) 및 변조되지 않은 기본 렌즈 표면의 5개의 환형 구역과 교번하는 복수의, 예를 들어 6개의 환형 변조 구역(804 내지 809)을 포함한다. 환형 변조 영역(804 내지 809) 각각은 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하고, 변조되지 않은 기본 표면의 교번하는 영역은 적어도 부분적으로 안과용 렌즈 착용자의 굴절 이상을 교정하기 위해 기본 렌즈 도수 프로파일을 포함할 수 있다. 렌즈 후방 표면 기하구조(803)의 평면도(800A)는 영역(804 내지 809)에서 렌즈 후방 표면에 적용되는 변조 함수에 의해 형성된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 치수, 형상 및 위치를 보여준다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 이제 도 8의 렌즈 후방 표면(802) 상에 생성된6개의 변조 영역(804 내지 809)은 rs1과 rm1, rs2와 rm2 내지 rs6과 rm6 사이에 위치할 수 있으며 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 생성되는 방식은 도 2j 내지 도 2k의 예시적인 실시양태에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 형성된 방식과 유사할 수 있고, 예를 들어, 곡률 반경(R)은 0 내지 +2Rm의 변조 범위(여기에서 0은 변조되지 않은 표면을 나타내고, 2Rm은 곡률 반경 R에 더해지는 최대값이다)에서 6개의 정의된 영역(804에서 809) 각각에 걸쳐 원하는 방향 
(도 2a의 209)으로 변조될 수 있고 804에서 809까지 영역당 더 많은 요소를 생성한다. 800A에 도시한 바와 같이, 각 영역 내(예를 들어, 800A의 영역 808의 요소 808a 및 808c) 및 영역을 가로질러(예를 들어, 800A의 영역 804 내지 809의 요소 804a 내지 809a) 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 치수는 유사한 형상, 길이(800A에서 811) 및 너비(800A에서 812) 및 따라서 면적 및/또는 체적일 수 있다. 따라서, 변조 함수는 또한 각 영역에서 상이한 주파수 항에 의해 사용될 수 있고, 따라서 각 영역 내의 형상 및/또는 요소의 수는 상이할 수 있다. 예를 들어 최내측 영역에 더 적은 요소, 예를 들어 804는 동일한 치수의 12개 요소를 가질 수 있고 최외측 영역, 예를 들어 809는 동일한 치수의 40개 요소를 가질 수 있다. 중요하게는, 환형 영역의 수 및/또는 각 영역에 적용되는 변조 함수의 주파수 값은 충전율(fill ratio)을 증가/감소시키도록(예를 들어, 원하는 충전율을 얻도록) 선택될 수 있다. 충전율은 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(따라서 그로부터 파생된 광학 효과의 정도)에 전용될 수 있는 안과용 렌즈 상의 정의된 영역과, 예를 들어, 안과용 렌즈 사용자의 굴절 이상을 교정할 수 있는 기본 렌즈 도수에 전용될 수 있는 영역의 비율로 정의될 수 있다. 도 8에 도시된 예에서, 결과 렌즈는 -3D의 기본 도수 프로파일 및 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 내부에서 상대적으로 더 큰 양의 도수를 갖는다.
시상(800B) 및 접선(800C) 도수 맵은 또한 시상 자오선에서 요소의 광학 특성이 모든 요소 및 영역(예를 들어, 808a 및 804a)에 걸쳐 실질적으로 동일할 수 있지만, 접선 자오선은 각 영역, 예를 들어 808a 및 808c에서 유사하지만, 상이한 영역의 요소는 동일하지 않을 수 있음을 나타내고, 예를 들어, 각 요소에 걸친 절대 도수 변화 차이는 최내측 영역(804), 예를 들어 요소(804a) 내의 가장 작은 차이로부터 최외측 영역(809), 예를 들어 요소(809a) 내의 가장 큰 차이까지 변할 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 임의의 매개변수 또는 특성은 안과용 렌즈의 사용자에 의해 관찰되는 광학 효과를 변경하기 위해 집합적으로 또는 개별적으로 또는 이들의 임의의 조합으로 조작될 수 있다.
본원의 개시에 기초하고 본원에 기재된 방법론을 사용하여 당업자에 의해 쉽게 이해되는 바와 같이, 영역 및/또는 영역 내의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 수는 원하는 충전율 또는, 더 일반적으로, 원하는 결과를 얻기 위해 조정될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 영역(예를 들어, 고리) 내의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 수는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 10 이하, 15 이하, 20 이하, 25 이하, 30 이하 등일 수 있다. 일부 실시양태에서, 영역(예를 들어, 고리)의 수는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10일 수 있다. 일부 실시양태에서, 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 10 이하, 15 이하, 20 이하, 25 이하, 30 이하 중 임의의 수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10 중 임의의 수의 영역(예를 들어, 고리)의 임의의 조합으로 존재할 수 있다. 일부 실시양태에서, 영역 내의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 또는 영역들 사이의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 도수 또는 도수 프로파일은 상이하거나 동일할 수 있다. 일부 실시양태에서, 영역 내의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 치수는 상이할 수 있거나, 기하학적 정의 형상 및/또는 광학 윤곽을 포함하는 각 영역의 치수는 상이할 수 있다.
도 1 내지 도 8의 예시적인 실시양태는 안과용 렌즈의 사용자에게 원하는 광학 효과를 생성하기 위해 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 상이한 구성 및 배열을 형성하기 위해 안과용 렌즈의 기하학적 또는 비기하학적 매개변수에 적용될 수 있는 변조 함수의 사용을 설명한다. 설계 프로세스의 일부로서, 변조 프로세스는 광학 설계 구현을 용이하게 할 수 있는 기하학적으로 설계된 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 제어할 수 있는 정의된 여러 항을 가질 수 있다. 이러한 항 중 하나는 정의된 변조 영역에서의 변조 방향이며 도 1 내지 도 8은 (예를 들어, 도 2a에서 209로 도시된 바와 같이) 원주 방향 
으로 변조되는 것으로 설명될 수 있고, 이와 같이 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 본원의 예시적인 도면에 설명된 바와 같이 변조 방향으로 기본 렌즈 표면과 매끄럽고 연속적인 표면을 형성할 수 있다. 그러나, 일부 실시양태에서, 변조되는 안과용 렌즈의 임의의 영역에서 다른 방향으로, 예를 들어 적어도 반경 방향 
(예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이) 또는 원주 및 반경 방향 모두(예를 들어, 
및 
)로 적어도 하나 이상의 기하학적 또는 비기하학적 매개변수(들)의 변조에 의해 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 생성하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조 함수에서 변조 방향의 제어는 원주 방향 및 반경(또는 모든) 방향 모두에서 형상 및 요소를 따라 그 도수가 연속적으로 변하는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 초래할 수 있고 또한 임의의(또는 모든) 방향으로 기본 렌즈 표면과 매끄럽고 연속적인 표면을 형성하는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 초래할 수 있다.
도 9a는 복수의 변조 환형 영역에서 원주 및 반경 방향 모두로 곡률 반경의 변조에 의해 형성된 안과용 렌즈의 표면 상의 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 표면의 평면도를 도시한다. 도 9b는 본원에 도시된 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태의 변조된 렌즈 후방 표면의 기하구조의 평면도(900A), 시상 도수 맵(900B) 및 접선 도수 맵(900C)을 도시한다. 도 9a의 렌즈(900)는 후방 표면(902), 착용자의 굴절 이상을 교정하기 위해 안과용 렌즈(900)의 도수 프로파일에 기여하는 기본 렌즈 표면을 포함하는 중앙 구역(903), 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 복수의 변조된 환형 구역(904-909) 및 착용자의 굴절 이상을 교정하기 위해 안과용 렌즈의 도수 프로파일에 또한 기여할 수 있는 변조된 환형 구역 사이에서 교번하는 기본 렌즈 표면의 복수의 환형 구역을 갖는다. 도 9b의 900A에 도시된 바와 같이, 복수의 변조된 환형 구역(904-909)은 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함한다. 변조 프로세스는 0 내지 +2Rm의 정의된 변조 값 범위(여기에서 0은 변조되지 않은 표면을 나타내고, 2Rm은 곡률 반경 R에 더해지는 최대값이다) 내에서 원주 방향(예를 들어,
) 및 반경 방향(예를 들어,
) 모두에서 환형 구역(904) 내의 기본 렌즈 표면의 곡률 반경 R을 변조하기 위해 변조 함수를 적용함으로써 각각의 변조된 환형 구역, 예를 들어, rs1 내지 re1 사이에 정의된 최내측 영역(904)에서 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 생성할 수 있다. 변조 함수는 나머지 다른 영역(905-909)에서 기본 렌즈의 반경 곡률을 유사하게 변조하여 동일한 수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 각 영역에서 생성하기 위한 항을 포함할 수 있고 각 영역에서 각 광학 요소의 치수를 조정하기 위한 추가의 특정 항을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 9b의 900A에 도시된 바와 같이, 최내측 및 최외측 변조 환형 영역(904 및 909)은 각각 서로 동위상으로 설계된 19개의 광학 윤곽 요소를 갖고, 즉, 19개의 광학 윤곽 요소 각각의 중심은 동일한 방사상 축(910)을 따라 정렬될 수 있지만, 광학 윤곽 요소는 영역(909)에서 904보다(예를 들어 각각 요소 909a 및 904a) 더 클 수 있다. 각 영역의 복수의 광학 윤곽 요소가 원주 방향과 반경 방향 모두에서 곡률 반경의 변조에 의해 생성될 수 있기 때문에(도 9a), 기하학적 표면(900A)의 평면도는 광학 요소와 기본 렌즈 표면 사이의 전이가 표면 기하구조의 평면도에서 볼 때 양방향으로, 예를 들어 영역(908)의 예시적인 요소(908p)에 대하여 원주 방향으로 위치 911 및 912에서 및 반경 방향으로 913 및 914에서 매끄럽고 연속적인 표면임을 보여준다. 도 9b에 도시된 안과용 렌즈의 시상 및 접선 도수 맵(900B 및 900C)은 각각 개별 요소(예를 들어, 영역(908)의 908p)가 원주 방향에서 변하는 시상 도수 프로파일을 가질 수 있음을 보여주며, 예를 들어, 영역(908)에 위치한 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(908p)의 가장자리(911 및 914)는 도 2 내지 도 8에 설명된 이전 실시양태와 유사하게 중앙 부분(913)에 비해 변하는 도수를 가질 수 있다. 유사하게, 접선 도수 맵(900C)은 개별 요소(예를 들어, 영역(908)의 908p)가 반경 방향으로 변하는 접선 도수 프로파일을 가질 수 있음을 보여주며(예를 들어 영역(908)에 위치한 예시적인 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(908p)의 가장자리(911 및 912)가 중앙 부분(913)과 비교하여) 따라서 도 2 내지 도 8에서 이전에 설명된 바와 같이, 변조가 원주 방향에만 있었고 반경 방향에는 없으며 반경 방향에서 요소의 전이가 표면 기하구조의 날카로운 전이를 나타낼 수 있는 이전 실시양태의 렌즈와 상이할 수 있다.
도 9c는 중앙 광학 구역(903)(도 9b에서 900A) 및 도 9a에 도시된 바와 같이 안과용 렌즈의 변조된 영역(902-908) 각각에 위치한 6개의 광학 요소, 예를 들어 921 내지 926 의 중심을 통과하는 방사상 자오선(919)(도 9b에서 900A)을 따라 접선(900D) 및 시상(900E) 도수 프로파일을 도시한다. 900D(도 9c)에 표시된 접선 도수 프로파일에서 알 수 있는 바와 같이, 자오선, 예를 들어 919를 따른 안과용 렌즈의 기본 렌즈 도수는 약 -3D이고 반경 방향으로 곡률 반경의 변조의 추가는 예를 들어, 형성된 형상 및/또는 요소의 도수가 도 9c의 900D에서 922D와 921D 사이의 920에 도시된 바와 같이 반경 방향을 따라 더 순차적인 변화(예를 들어, 기본 도수의 위아래로 진동)을 가질 수 있음을 보여주는 접선 도수 맵 단면을 생성할 수 있다. 광학 요소(904)는 요소 길이(920)에 걸쳐 약 +12D 내지 +17D 및 -18D 내지 -22D의 범위 사이에서 -3D의 기본 렌즈 도수 주위에서 접선 도수 변화의 진동을 보여준다. 렌즈 영역에 걸쳐 기본 도수 주변의 도수 변화는 영역(909)(도 9a에 도시됨) 내의 최외측 요소(909p)가 거의 +/- 60D의 변화를 나타내도록 점진적으로 증가한다. 이는 도 9c의 900E에서도 볼 수 있는데, 명확한 중앙 구역(903) 이후에, 영역(904 내지 909)은 시상 도수 프로파일 단면(919)에 약 +1.5D 추가 도수 요소를 포함한다. 구역(904)에서 920E로 도시된 높은 플러스 도수의 3개의 피크는 이 구역 및 다른 구역 내부의 반경 방향 변조의 결과이다.
또한, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 도수 및 도수 프로파일을 변경하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시양태에서, 렌즈를 가로질러 또는 렌즈의 일부에서 원주 방향 및 반경 방향 모두에서 요소 내부의 도수의 변화가 제어될 수 있고 광학 설계자가 이미지 품질을 조정하고 특정 안과용 렌즈 응용에 대한 광 신호를 눈에 전달할 수 있게 한다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 안과용 렌즈의 스루 포커스 광 분포는 안과용 렌즈의 표면 상의 단일 또는 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 내의 상이한 도수 값들 사이에 분산되어 망막 이미지 평면에 형성된 이미지의 광학 대비를 낮출 수 있다. 일반적으로 망막 이미지 대비를 낮추거나 특별히 선택된 공간 주파수를 필터링(예를 들어, 감소 또는 향상 또는 제거)하는 안과용 렌즈는 근시 제어 응용에 유용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 임의의(또는 모든) 방향으로 매끄럽고 연속적인 표면을 형성할 수 있지만 기본 렌즈 표면으로 복귀하지 않을 수 있다. 예를 들어 기본 렌즈 표면 위 또는 아래의 높이에 유지될 수 있다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 변조된 환형 구역(904 내지 909)은 기본 렌즈 표면 및 기본 렌즈 도수 프로파일의 환형 구역과 교번할 수 있고 본원에 기재된 바와 같이 원주 및/또는 반경 방향으로 매끄럽고 연속적인 전이를 형성할 수 있다. 일부 실시양태에서, 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 변조된 환형 구역(904 내지 909)은 기본 렌즈 표면(902)을 포함하지 않을 수 있는 환형 구역과 교번할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나 이상의 교번하는 구역은 또한 환형 구역(904 내지 909)을 변조하였을 수 있는 프로세스와 유사한 변조 프로세스를 거칠 수 있으며, 904 내지 909 사이의 교번 환형 구역은 이제 또한 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조 프로세스는 기하학적 매개변수에 적용될 때 변경될 수 있는데, 예를 들어 유사한 변조 함수가 환형 구역(904 내지 909) 사이의 교번하는 환형 영역 중 하나 이상에서 곡률 반경에 적용될 수 있지만 변조 값 범위는 영역(902 내지 909)에 적용되는 변조 범위와 상이, 예를 들어 점점 작아지는 범위일 수 있으며, 예를 들어 생성된 복수의 요소가 영역(904 내지 909)에 비해 곡률 변화가 덜할 수 있고 그에 따라, 예를 들어, 구역(904 내지 909) 내의 복수의 요소보다 더 작은 도수 프로파일을 갖지만 여전히 기본 렌즈 표면 도수 프로파일보다 더 클 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조 방향은 원주 및/또는 반경 방향일 수 있고, 원주 및/또는 반경 방향 또는 임의의 방향으로 환형 구역 사이에 매끄러운 및/또는 연속적인 전이를 형성할 수 있다. 일부 실시양태에서, 환형 구역(904 내지 909)의 표면과 그 사이의 교번하는 구역을 변조할 수 있는 변조 함수는 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 미만, 예를 들어, 적어도 하나의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 생성하도록 조절될 수 있다. 일부 실시양태에서, 요소는 완전한 고리를 형성할 수 있고 전체 환형 구역 렌즈 표면이 요소에 의해 점유될 수 있다. 일부 실시양태에서, 구역 내 또는 임의의 구역 내의 적어도 하나 이상의 요소는 예를 들어 곡률 반경과 같은 변조 매개변수의 변조 범위가 상이할 수 있으며, 이에 따라, 예를 들어, 구역(904 내지 909) 사이에서 교번하는 환형 구역을 포함하는 다른 구역(들)보다 곡률 반경의 변조 범위가 더 클 수 있는 적어도 하나의 영역 내의 하나의 환형 요소를 생성할 수 있다. 따라서, 환형 구역(904 내지 909)의 하나 이상의 구역 및/또는 구역(904 내지 909) 사이의 교번하는 환형 구역은 변조, 예를 들어 안과용 렌즈 사용자의 굴절 이상을 교정하기 위해 도수 프로파일을 포함할 수 있는 임의의 구역, 예를 들어 중앙 구역(903) 및/또는 전-변조된 기본 렌즈 표면과 상이한, 예를 들어 더 적은 강도 또는 더 큰 강도의 도수 프로파일 또는 광학 특성을 초래하는 곡률 반경 변조를 갖는 하나 이상의 구역을 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 정의된 영역의 광축 각도를 변조함으로써 생성될 수 있다. 곡률 반경과 마찬가지로, 정의된 영역의 광축은 이 매개변수에 "변조 함수"를 적용하여 변경할 수 있다. 일부 실시양태에서, 이는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 프리즘 파워를 포함시키는 결과를 가져올 수 있다. 일부 실시양태에서, 영역에 대한 변조 함수 적용은 표면 상의 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 광학 축을 기본 렌즈의 광학 축에 대해 이동(예를 들어, 측방으로 또는 임의의 방향으로)할 수 있다. 광축을 변경하기 위한 임의의 적절한 기술이 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 원하는 광학적 및/또는 기하학적 특성을 생성하기 위해 곡률 반경의 중심 좌표가 이 프로세스에 대한 매개변수로 사용될 수 있다. 마찬가지로, 본원에 기재된 바와 같이 안과용 렌즈에서 기하학적 및/또는 비기하학적 매개변수의 변조에 의해 안과용 렌즈의 설계에 원하는 광학 효과를 도입하도록 임의의 다른 광학 특성이 조작될 수 있다. 이러한 광학 효과는 굴절, 비굴절, 회절, 대비 변조, 위상 변조, 광 산란, 수차, 홀로그램, 확산, 광 편차(프리즘), 광 진폭 변조 또는 이들의 하나 이상의 광학 특성의 조합을 포함할 수 있다.
도 10a 내지 도 10c는 이전에 도 8에 도시된 바와 동일한 배열로 안과용 렌즈의 표면에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 생성하기 위해 변조 함수에 의해 변조된 복수의 환형 구역을 포함하는 안과용 렌즈의 또 다른 실시양태를 설명하며 광학 요소의 치수는 거의 동일할 수 있고 각 영역의 요소 수는 상이할 수 있다. 도 10a 내지 도 10b는 도 8에 설명된 안과용 렌즈를 생성하기 위한 이전 변조에 더하여 사용된 2차 기하학적 매개변수(ROC(radius of curvature; 곡률 반경) 중심 위치) 변조를 포함하지 않고(도 10a) 및 포함하고(도 10b) 생성된 렌즈 표면의 일부의 기하구조의 단면을 도시한다.
도 10c는 기하학적 표면의 평면도를 도시하고 후 변조된 안과용 렌즈 표면의 도수 맵을 표시한다. 도 10c 에 도시된 바와 같이, 도 10의 안과용 렌즈는, 따라서, 착용자의 굴절 이상을 교정하기 위해 안과용 렌즈의 도수 프로파일에 기여하는 기본 렌즈 표면(1002)을 포함하는 중앙 구역(1003), 중앙 구역(1003)을 둘러싸며 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 6개의 변조 환형 구역(1004 내지 1009) 및 착용자의 굴절 이상을 교정하기 위해 안과용 렌즈의 도수 프로파일에 또한 기여할 수 있는 변조된 구역(1004 내지 1009) 사이에서 교번하는 기본 렌즈 표면의 복수의 환형 구역을 가질 수 있다. 도 10a는 도 8에서 이전에 설명된 바와 같은(ROC 중심 위치가 변조되지 않은) 중앙 구역(1003) 및 최내측 변조 구역(1004) 내의 하나의 기하학적 정의 형상 및/또는 광학적 윤곽 요소의 일부를 포함하는 안과용 렌즈(1000)의 후방 표면의 일부의 단면을 도시한다. 중앙 구역(1003)을 포함하는 기본 렌즈 표면(1001)은 중심 곡률 반경 R을 가질 수 있으며 각 방향(
)을 따라 원주 방향으로 변조 함수에 의해 변조된 변조 곡률 반경 RM1을 갖는 제1 환형 후 변조 영역(1004)에 의해 둘러싸여 있다. 변조 영역(1004)에 적용된 변조 함수는 ROC 중심 위치 매개변수의 변조를 포함하지 않을 수 있고, 예를 들어 광축 측면 분리(lateral separation of an optical axis; LSR) 기술을 적용하지 않는다. 영역(1004) 위의 변조된 곡률(RM1)은, 단면에서, 도 10a에 도시된 바와 같이 안과용 렌즈의 표면 상의 제1 영역(1004) 내에 생성된 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1005) 중 하나를 형성한다. 곡률 R과 RM1의 교차점에 형성된 접선(1006)(곡률 반경이 R인 표면으로부터) 및 1007(곡률 반경이 RM1인 표면으로부터)은 가시각(angle of visibility)(1008)을 형성하고 렌즈 표면의 광학적 특징의 눈에 띄는 정도와 관련될 수 있다. 예를 들어, 각도가 클수록 안과용 렌즈의 착용자에게 또는 예를 들어 정면 위치에서 착용자가 착용한 안과용 렌즈를 바라보는 관찰자에게 기하학적 정의 형상 및/또는 광학적 윤곽 요소가 더 눈에 띌 수 있다.
도 10a와 유사하게, 도 10b는 도 8에서 이전에 설명된 바와 같은 중심 영역(1003) 및 최내측 변조 영역(1004) 내의 하나의 기하학적 정의 형상 및/또는 광학 윤곽 요소(1010)의 일부를 포함하는 안과용 렌즈(1000)의 후방 표면의 일부의 단면을 도시한다. 중앙 구역(1003)을 포함하는 기본 렌즈 표면(1001)은 중심 곡률 반경 R을 가질 수 있으며 각 방향(
)을 따라 원주 방향으로 변조 함수에 의해 변조된 변조 곡률 반경 RM2을 갖는 제1 환형 후 변조 영역(1004)에 의해 둘러싸여 있다. 도 10b의 렌즈는 도 10a의 렌즈와 유사한 매개변수 R의 변조를 이용하지만, 변조된 영역(1004)에 적용되는 변조 프로세스는 이제 ROC 중심 위치 매개변수의 변조를 포함하고, 예를 들어, 광축의 측면 분리(LSR) 기술이 변조 함수에 포함된 항이었으며 변조 영역(1004)에 적용될 수 있다. 새로운 변조된 곡률 RM2는 도 10b에 도시된 안과용 렌즈 표면 상의 제1 영역(1004)에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1010)를 형성한다. 곡률 R 및 RM2의 교차점에 형성된 접선(1006)(도 10a의 기본 렌즈 표면(1006)과 동일) 및 1014(곡률 반경 Rm1을 갖는 표면으로부터)은 가시각(1016)을 형성한다. 도 10b에 도시된 바와 같이, (예를 들어, 1018로 도시된 바와 같이) 변조된 곡률 반경 RM2의 중심 좌표에 적용되는 LSR 기술에 의해 제공되는 ROC 중심 위치 변조는 도 10a의 각(1008)에 비해 가시각(1016)을 감소시켰다. 따라서, 광축 매개변수를 변조함으로써, 안과용 렌즈의 표면에 형성된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 눈에 잘 띄지 않고 기하학적 정의 형상 및/또는 광학 윤곽 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 착용성 및 미관을 향상시킬 수 있다. 일반적으로 두 표면(예를 들어, 미분 가능한 표면) 사이의 접합부의 가시성이 모델링(예를 들어, 수학적 또는 기타 방식)될 수 있음을 쉽게 이해해야 한다.
도 10c는 도 10b에 설명된 후 변조된(post mudulated) 안과용 렌즈 표면의 기하학적 표면(1000A)의 평면도, 시상 도수 맵(1000B) 및 접선 도수 맵(1000C)을 도시한다. 도수 맵에 의해 입증된 바와 같이, 변조된 렌즈 표면(1002)은 6개의 환형 변조 영역의 곡률 반경 및 ROC 중심 위치 매개변수(LSR)의 변조를 포함하는 변조 프로세스에 의해 생성된 안과용 렌즈의 표면 상의 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함할 수 있다. 그러나, 이전에 언급된 바와 같이, ROC 중심 위치 매개변수(LSR) 매개변수의 변조는 도 10a의 렌즈의 각(1008)(따라서 도 8의 렌즈(800)의 제1 영역(804)에서 생성된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소와 동일한 가시각)에 비해 가시각(1016)을 실질적으로 감소시킬 수 있으며, 따라서 도 10c의 팬 도면(pan view)(1000B)에 도시된 렌즈 표면(1002)의 기하구조는 가시성이 매우 낮을 수 있고 광학 윤곽 요소는 눈에 띄지 않을 수 있으며, 예를 들어 실질적으로 보이지 않을 수 있다.
따라서, 복수의 영역(1004 내지 1009)(예를 들어, 고리)에서 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 배열은 보이지 않을 수 있지만 도 8의 후방 표면 기하구조 도면(800A)에 도시된 바와 같이 실질적으로 동일한 위치에 존재할 수 있다. 도 8과 같이, 비교적 보이지 않는 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소, 예를 들어 도 10b의 평면도(1000A)에 도시된 영역(1004)의 요소(1010a)는 도 8의 유사한 요소와 실질적으로 동일하게 위치할 수 있으며 도수 맵으로만 식별할 수 있다. 도 10c에 도시된 바와 같이, 렌즈(1000)의 도수 맵(시상 1000B 및 접선 1000C)은 각 영역의 형상 및/또는 요소의 수가 상이하며 최내측 영역 예를 들어 1004에서 더 적고 최외측 영역 예를 들어 1009에서 가장 많음을 나타내고 도 8의 안과용 렌즈에 대해 이전에 설명된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소와 거의 동일한 형상 및 치수를 나타낼 수 있다. 도 10c의 개별 요소는 가변 도수 프로파일을 가질 수 있지만, ROC 중심 위치 매개변수 LSR의 변조를 포함할 때, 기본 렌즈와 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 사이의 도수 차이(각각 1000B 및 1000C에서, 시상(축상) 도수 범위 약 0.7D, 접선(축상) 도수 범위 약 6D)는 ROC 중심 위치 매개변수(LSR)가 변조 프로세스에 포함되지 않을 때 기본 렌즈와 도 8의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 사이의 도수 차이(각각 800B 및 800C에서, 시상(축상) 도수 범위 약 3D, 접선(축상) 도수 범위는 약 150D)보다 훨씬 작을 수 있다. 일부 실시양태에서, 기본 렌즈와 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 사이의 이러한 더 작은 도수 차이는 최소로 가시적이거나 비가시적인 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 가져올 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조 프로세스에서 광축 매개변수의 포함으로 인한 기본 렌즈와 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 사이의 이러한 더 작은 도수 차이는 눈에 대한 스루 포커스 광 강도 분포를 개선(예를 들어, 광 손실 감소)할 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 광학 윤곽 요소의 더 낮은 가시성을 가져오는 감소된 접선 각도는 안과용 렌즈, 예를 들어 안경 렌즈의 제조에서 바람직할 수 있다. 일부 실시양태에서, 형상 및/또는 광학 요소와 주변 기본 렌즈 표면 사이의 시상면 높이 차이가 높을 때, 예를 들어 전방 표면에 위치하는 양의 도수 요소에 대해 기본 렌즈 표면보다 더 높아지거나 후방 표면에 위치하는 양의 도수 요소에 대해 렌즈 표면 내로 더 오목하면, 렌즈 표면 처리 및/또는 렌즈 연마 및/또는 렌즈 코팅 공정 단계(예를 들어, 경도 또는 긁힘 방지 또는 UV 코팅 또는 반사 방지 또는 김서림 방지 또는 광선 투과 필터) 동안 또는 안과용 렌즈 착용자가 사용하는 경우 렌즈가 특정 제조 결함 및 렌즈 수율 감소 또는 시간 경과에 따른 결함 진행에 더 취약할 수 있다. 그러나, 예를 들어 광축 변조를 갖는 안과용 렌즈는 덜 가시적일 수 있는 기하학적 정의 형상 및/또는 광학적 윤곽 요소를 생성할 수 있고 그에 따라 도 10a에 도시된 바와 같이 광축 변조가 없는 더 높은 가시성 형상 또는 광학 윤곽 요소와 비교하여 (렌즈 전방 또는 후방 표면 또는 둘 다보다 높게 상승하거나 더 낮게 오목해질 때) 요소를 둘러싸는 기본 렌즈 표면으로부터 상대적으로 더 낮은 시상면 높이 차이를 제공할 수 있다.
도 11은 도 9b(900A)에서 이전에 도시된 바와 같은 동일한 배열로 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 생성하기 위해 변조 함수에 의해 변조된 복수의 환형 구역을 포함하는 안과용 렌즈의 다른 실시양태를 설명하며 여기에서 광학 요소의 수는 각 영역에서 거의 동일할 수 있지만 각 영역 내의 요소의 치수는 상이할 수 있다. 도 11은 후 변조 안과용 렌즈 표면의 기하학적 표면의 평면도(1100A), 시상 도수 맵(1100B) 및 접선 도수 맵(1100C)을 도시한다. 따라서, 도 11 의 렌즈는 착용자의 굴절 이상을 교정하기 위해 안과용 렌즈의 도수 프로파일에 기여하는 기본 렌즈 표면(1100)을 포함하는 중앙 구역(1103), 복수, 예를 들어 6개 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 6개의 변조 환형 구역(1104-1109) 및 착용자의 굴절 이상을 교정하기 위해 안과용 렌즈의 도수 프로파일에 또한 기여할 수 있는 변조된 구역(1104 내지 1109) 사이에서 교번하는 기본 렌즈 표면의 복수의 환형 구역을 가질 수 있다. 도 11의 예시적인 렌즈는 기본 렌즈 도수, 변조 매개변수 R, 변조 방향(예를 들어, 원주 방향 및 반경 방향 모두), 변조 영역 및 주파수, 표면 상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 도수 및 치수를 포함하여 도 9b에서 설명한 안과용 렌즈에 기초한다. 그러나, 도 9b의 렌즈와 달리, 도 11의 렌즈는 도 9b에 도시된 것과 비교하여 비가시적인(또는 덜 가시적인) 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 형성하기 위하여 기본 렌즈의 광축에 대한 광축의 각도를 변경(예를 들어, 광축의 측면 분리)하기 위하여 변조 프로세스에서 ROC 중심 위치 매개변수(LSR)의 변조를 더 포함한다. 도수 맵(1100B 및 1100C)에 의해 입증되는 바와 같이, 변조된 렌즈 표면은 곡률 반경 및 ROC 중심 위치 매개변수(LSR)의 변조를 포함하는 변조 프로세스에 의해 생성된 안과용 렌즈의 표면 상의 복수(예를 들어, 6개 이상)의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 6개의 환형 변조 영역(1104-1109)에 의해 둘러싸인 중앙 구역(1103)을 포함할 수 있다. 그러나, 이전에 언급된 바와 같이, ROC 중심 위치 매개변수(LSR)의 변조는 도 9b의 렌즈의 각과 비교하여 원주 방향 및 접선 방향 모두에서 가시각을 실질적으로 감소시킬 수 있으며 도 11에 도시된 렌즈 표면의 기하구조(1100A)는 가시성이 매우 낮을 수 있고 광학 윤곽 요소는 눈에 띄지 않을 수 있으며, 예를 들어 거의 보이지 않을 수 있다. 따라서, 복수의 영역(1104 내지 1109)(예를 들어, 고리) 내의 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 배열은 보이지 않을 수 있지만 도 9b의 후방 표면 기하구조 도면(900A)에 도시된 바와 같이 동일한 위치에 존재할 수 있고, 예를 들어, 도 9b의 900A에 도시된 요소(908p)는 이제 도 11의 1100A에서 1108p에 위치할 수 있다. 렌즈(1100)의 도수 맵(시상 1100B 및 접선 1100C)에 표시되는 바와 같이, 각 영역의 모양 및/또는 요소의 수는 동일할 수 있다, 예를 들어, 영역당 6개이며, 각 영역에서 상이한 모양과 치수를 나타낼 수 있고, 예를 들어, 도 9b의 안과용 렌즈에 대해 이전에 설명된 바와 같이, 최내측 영역, 예를 들어 1104 내의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 길이가 가장 작을 수 있으며 최외측 영역, 예를 들어 1109 내의 요소는 가장 길 수 있다. 도 9b의 안과용 렌즈와 유사하게, 도 11의 렌즈의 도수 맵(시상 1100B 및 접선 1100C)은 개별 요소들이 가변 도수 프로파일을 갖는 것을 보여주지만, 도 11의 기본 렌즈와 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 사이의 도수 차이(시상(축상) 도수 범위 약 0.7D, 접선(축상) 도수 범위 약 15D) 는 ROC 중심 위치 매개변수(LSR)가 변조 프로세스에 포함되지 않았을 때 도 9b의 기본 렌즈와 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 사이의 도수 차이(시상(축상) 도수 범위 약 3D, 접선(축상) 도수 범위 약 156D) 보다 훨씬 작다. 일부 실시양태에서, 기본 렌즈와 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 사이의 이러한 더 작은 도수 차이는 최소로 가시적이거나 비가시적인 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 가져올 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조 프로세스에서 ROC 중심 위치 매개변수(LSR)의 포함으로 인한 기본 렌즈와 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 사이의 이러한 더 작은 도수 차이는 눈에 대한 스루 포커스 광 강도 분포를 개선(예를 들어, 정점에 걸친 광 손실 감소)할 수 있다. 일부 실시양태에서, ROC 중심 위치 매개변수(LSR)의 변조는 영역의 일부 또는 다수의 영역에 적용될 수 있다. 일부 실시양태에서, ROC 중심 위치 매개변수(LSR)의 변조는 반경 방향으로만 적용될 수 있다. 일부 실시양태에서, ROC 중심 위치 매개변수(LSR)의 변조는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 어레이 또는 선택 패턴에 적용될 수 있다.
도 12는 변조 프로세스에서 비기하학적 매개변수, 예를 들어 굴절률 변화 항을 변조함으로써 생성된 안과용 렌즈의 표면 상의 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈를 설명한다. 도 12는 벌크에, 예를 들어 렌즈(1200)의 표면 사이에 형성된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 치수 및 위치의 평면도(1200A), 후 변조된 안과용 렌즈 표면의 시상 도수 맵(1200B) 및 접선 도수 맵(1200C)을 도시한다. 도 12의 예에서, 변조 기하학적 매개변수 R(예를 들어, 곡률 반경)이 도 2e에 도시된 바와 같이 구형파 주기 변조 함수를 사용하는 변조 프로세스에서 굴절률 N의 비기하학적 매개변수로 대체될 수 있다는 점을 제외하고, 렌즈 구성, 변조 프로세스 및 목표 광 도수 프로파일 및 그에 따른 광학 효과는 도 2a 및 도 2j/도 2k에 설명된 이전의 예시적인 렌즈와 유사할 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조 함수는 구형파 주기 함수만을 포함할 수 있거나 도 2h에 설명된 변조 함수일 수 있다. 일부 실시양태에서, 굴절률의 변화는 마스크를 사용하거나 사용하지 않고 표면 재료 또는 벌크 재료의 레이저, 예를 들어 펨토초 레이저 또는 단일 광자 레이저에 의해 달성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 상이한 굴절률의 재료가 예를 들어 추가 프로세스, 예를 들어 인쇄 또는 렌즈 코팅 도포에 의해 렌즈 표면에 증착 또는 추가될 수 있다. 따라서 도 12의 렌즈는 벌크 재료 변경이 에너지 프로세스에 의해 이루어지는 일부 실시양태에서, 변조 전후에 동일한 표면 기하구조를 가질 수 있다(예를 들어, 표면 기하구조가 변조 프로세스에 의해 변경되지 않음). 따라서, 도 12의 안과용 렌즈(1200)는 예를 들어, 도 2a에 도시된 렌즈(200)의 평면도와 유사하게 구성될 수 있으며, 예를 들어, 기본 렌즈 후방 표면(1202), 중심 구역(1203) 및 주변 영역(1204 및 1205)을 포함할 수 있으며, 영역(1204)은 안과용 렌즈(1200)의 영역(1204)의 표면 사이에 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하도록 설계된 굴절률 매개변수의 변조에 의해 형성된다. 시작 표면 기하구조(1202)는 후 변조된 후방 표면 기하구조와 실질적으로 유사하게 유지되며, 예를 들어 변경되지 않을 수 있는데, 이전에 설명한 바와 같이 레이저가 -2D에서 0D까지의 범위에서 거의 동일한 시상 도수 프로파일을 갖는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1206A-H)를 형성하는 영역(1204)에서 렌즈 매트릭스의 벌크 내의 재료 굴절률을 수정하기 때문이다. 도 12a에 도시된 바와 같이, 변조된 비기하학적 매개변수 굴절률 N은 도 2a와 유사하게 변조 영역(1204)에 걸쳐 다음과 같이 같이 변조될 수 있으며:
= 
내지 rm ,
, 
, 도 2e에서 전술한 바와 같은 변조 함수를 사용하며, 변조 방향은 원주 방향, 예를 들어, 
이다. 변조 함수에 동일한 주파수 항이 포함되어 도 2j/도 2k와 같이 매개변수 N에 적용되기 때문에, 8개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1206A 내지 1206H)가 도 2k에 설명된 이전의 예시적인 렌즈와 동일한 주파수, 분포 및 도수 프로파일로 형성될 수 있다. 따라서 렌즈의 굴절 재료가 N으로 기술될 수 있다면, 기본 재료의 굴절률은 N1이고 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 굴절률은 N2이며, diff=N2-N1이고 N은 다음과 같이 변조될 수 있다.
여기에서,
여기에서 주파수는 도 2f와 동일하게 다음과 같이 작성될 수 있다.
고리 내의 사이클 수 = 8 = 2πfsgn, fsgn=4/π이고, 이 예에서 "변조 값 범위"는 0 내지 +diff이며, 이는 매개변수 N이 변조 함수를 통해 이 범위만큼 변경될 수 있음을 의미한다.
도시된 바와 같이, 8개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1206A 내지 1206H)가 안과용 렌즈의 변조된 영역(1204)에서 생성될 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 비기하학적 매개변수 N을 사용한 변조 프로세스에 의해 안과용 렌즈 내에 형성된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 및 결과적인 시상(1200B) 및 접선(1200C) 도수 맵은 곡률 반경의 변조로 생성된 도 2k의 안과용 렌즈의 것(289, 290)과 실질적으로 동일하였다. 시상 도수 맵(1200B) 및 포함된 디옵터 눈금은 렌즈 기본 도수가 약 -2D이고 개별 요소가 도수 프로파일에서 실질적으로 동일하며, 예를 들어 요소(1206A)가 상대적으로 더 양의 피크 중심 도수(1210) 0D를 갖고 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 요소의 가장자리(1211 및 1212)는 중앙 부분(1210)보다 비교적 적은 양의 도수를 갖는 가변 도수 프로파일을 가질 수 있음을 보여준다. 접선 도수 맵(1200C)은 8개의 형상/광학 요소(1206A-H)의 도수가 또한 도수 프로파일에서 실질적으로 동일할 수 있고, 예를 들어 요소(1206A)는, 예를 들어, 약 +13.3D의 내부 부분(1214)으로부터 약 -19.3D의 외부 부분(1215)까지 요소를 가로질러 방사상으로 상대 도수가 변하는, 강하게 변화하는 도수 프로파일을 가질 수 있음을 나타낸다. 요소/형상 중심 도수는1216에서 13.30D의 외부 요소 부분(1214)과 상이한 피크 중심 도수를 가질 수 있고 또한 기본 도수(-2D)와도 상이할 수 있다. 1200C의 예시적인 형상/요소(1206A)는 또한 기본 렌즈 표면과 형상/요소(1206A) 사이의 경계에서 반경 방향으로 1214 및 1215에서 도수가 급격하게 변할 수 있다. 영역(1204)에서 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1206A-H)에 걸쳐 형성된 굴절률의 변화는, 예를 들어, 망막 이미지 평면에 초점을 맞추는 데 필요한 것보다 더 많거나 적은 초점 도수를 가질 수 있고 수차가 적거나 심지어 구형일 수 있는 윤곽 요소와 비교하여 이미지 품질을 감소시킬 수 있는 광학 특성을 초래하는, 예를 들어, 도수 프로파일 및/또는 고차 수차 프로파일을 제공할 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조된 영역, 예를 들어 환형 영역(1204)에 형성된 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 특정 응용에 바람직할 수 있는 조합된 광학 효과를 제공할 수 있다. 일부 실시양태에서, 본원에 기재된 기하학적 및/또는 비기하학적 매개변수의 변조 프로세스에 의해 생성된 안과용 렌즈는 원하는 광학 효과를 제공하는 적어도 하나 이상, 예를 들어, 복수의 이격된 요소로 채워진 렌즈의 적어도 하나 이상의 변조된 영역을 포함하는 안과용 렌즈를 가져올 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 이격되지 않을 수 있거나 원하는 광학 효과를 제공할 수 있는 임의의 패턴으로 배열될 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 하나를 넘는 기하학적 및/또는 비기하학적 매개변수의 변조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펨토초 레이저 프로세스는 형성된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 영역에 걸쳐 레이저 에너지 및/또는 에너지 노출 시간 및/또는 이동 속도 또는 초점 도수를 변조할 수 있다. 변조 값 범위에 대해 정의된 방향에서 및 정의된 영역에 걸쳐 하나 이상의 변조된 레이저 가공 매개변수는 요소 영역의 적어도 일부에 걸쳐 하나 이상의 광학 특성을 변경할 수 있고, 예를 들어, 낮은 레이저 에너지 또는 짧은 노출 시간 또는 빠른 이동 속도는 굴절률만을 변조할 수 있지만 레이저 에너지의 변조를 포함하면, 더 큰 재료 변화가 유도되므로 요소의 광 투과율을 적어도 부분적으로 또한 변경할 수 있는 한편, 훨씬 더 긴 노출 시간은 상당한 재료 변화와 더 큰 요소 치수로 더 높은 정도의 광 산란을 가능하게 할 수 있다.
도 13은 안과용 렌즈의 표면 상의 복수의 상이하게 구성된 환형 영역에 위치한 복수의 상이하게 배열되고, 성형되고, 크기가 정해진 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈 표면의 다른 예시적인 실시양태를 도시한다. 도 13은 안과용 렌즈(1300)의 후방 표면(1301)의 변조된 기하구조의 평면도를 도시하고 중앙 구역(1302) 및 비변조 기본 렌즈 표면의 환형 구역과 교번하는 복수의 환형 변조 영역(1303 내지 1313)을 포함할 수 있다. 환형 변조 영역(1303 내지 1313)은 안과용 렌즈 착용자의 굴절 이상을 적어도 부분적으로 교정하기 위해, 중앙 구역(1302)과 유사하게, 기본 렌즈 도수 프로파일을 포함할 수 있는 비변조 기본 표면의 교번 영역에 의해 이격된 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함할 수 있다. 안과용 렌즈(1300)의 후방 표면 기하구조(1301)의 평면도는 안과용 렌즈의 후방 표면의 상이한 환형 영역에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 치수, 형상, 위치 및 간격의 범위를 상세히 설명한다. 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 생성하는 데 사용되는 변조 프로세스는 적어도 하나의 주기 함수(예를 들어, 정의된 변조 값 범위 내에서 원주(예를 들어,
) 방향으로 11개의 환형 영역(1303-1313) 내에서 적어도 하나의 선택된 매개변수, 예를 들어, 기본 렌즈 표면의 곡률 반경을 변조하기 위한 변조 함수로서, 도 2h에 설명된 것과 같은 함수)의 적용을 포함할 수 있다. 변조 프로세스는 요소 또는 영역 수, 치수, 분리, 패턴, 배열, 충전율, 도수 프로파일, 광학 특성 및 다른 요소 및 영역에 대한 요소 오프셋을 포함하여, 예를 들어 도 13의 이 예시적인 렌즈에 설명된 영역(1303-1313) 내에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 및/또는 이들이 생성될 수 있는 영역을 추가로 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 영역(1303-1313)에서 요소의 길이는 원주상 길이가 점진적으로 증가하지만(1313H의 1315와 유사)(예를 들어 요소(1303H)는 1311H보다 길이가 더 짧음) 방사상으로는 유사한 폭(1313H의 1316과 유사)이며 등거리로 떨어져 있다. 이는 또한 도 13의 평면도에서 영역(1312 및 1313)에 형성된 요소는 영역(1303 내지 1311)에 형성된 요소보다 모두 방사상으로 더 넓을 수 있음을 볼 수 있는데, 이는 상이한 변조 함수, 변조 영역, 변조 방향 및 변조 값 범위가 사용되고 결과적으로 영역(1313)이 영역(1312) 내의 요소보다 더 넓은 생성된 요소를 가질 수 있으며 두 영역 모두 나머지 영역(1303-1311)보다 더 넓은 요소를 가질 수 있기 때문이다.
상이한 영역들 및/또는 한 영역 내에 위치한 요소의 상대적인 오프셋 또는 위상을 제어하기 위해 상이한 변조 함수가 사용될 수 있다. 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 사이의 오프셋 또는 위상 차이는 영역들 사이 및/또는 한 영역 내에 위치한 요소 중심의 상대 위치에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 두 요소의 중심이 방사상 자오선을 따라 정렬되지 않을 때(예를 들어, 상이한 영역 또는 원주 자오선에 있는 요소들 및/또는 한 영역 내의 요소들에 대해) 요소가 오프셋되거나 위상이 다른 것으로 간주될 수 있다. 도 13에서, 예시적인 요소(1312F 및 1312G)는 모두 요소(1313D 또는 1311D)와 오프셋될 수 있는데, 이는 요소 원주 중심이 렌즈(1325)의 중심을 통과하는 자오선(1324)을 따라 방사상으로 정렬되지 않을 수 있기 때문이다. 유사하게, 예를 들어, 영역들(1303-1311 및 1313)은 동일한 수의 요소를 가질 수 있고 요소는 동위상일 수 있다(예를 들어, 영역 내의 요소의 중심은 렌즈의 광학 중심(1325)을 통과하는 방사상 자오선(1324)을 따라 정렬될 수 있다). 일부 실시양태에서, 위상 또는 오프셋은 렌즈 상의 선택된 기준점을 통과하는 목표 자오선(예를 들어, 렌즈 또는 광학 중심을 통과하거나 통과하지 않는 수직 또는 수평 또는 각도 자오선)에 대해 정의될 수 있으며 자오선은 직선 또는 곡선일 수 있고, 도 13에 도시된 바와 같이 환형 동심원 패턴으로 구성되지 않은 요소 및 영역에 대해 정의될 수 있다(예를 들어, 정사각형, 육각형, 나선형, 스포크형(spoke-like)또는 기타 비환형 또는 비동심 배열 또는 패턴). 본원에 기재된 실시양태가 렌즈 상의 중심점에 대해 동심인 안과용 렌즈의 영역을 예시하지만, 비동심 영역이 또한 이용될 수 있다는 것이 또한 고려된다. 일부 실시양태에서 영역은 중첩될 수 있다. 따라서, 변조 프로세스는 상이한 변조 함수, 변조 영역, 변조 방향 및 변조 값 범위를 선택함으로써 원하는 광학 효과를 갖는 렌즈 디자인을 생성하고 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 및 따라서 그로부터 유도된 광학 효과(들)의 목표 정도를 구성하기 위해 안과용 렌즈의 상이한 표면에 적용할 수 있는 실질적인 자유를 설계자에게 제공할 수 있다.
도 14는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 표면 상의 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태의 3차원 및 단면도를 도시한다. 상이한 도면(1400A-1400D)은 도 5와 관련하여 전술한 안과용 렌즈의 후방 표면의 저배율 및 고배율 예시를 보여주며 동일한 변조 프로세스에 의해, 예를 들어 동일한 시작 렌즈 기하구조에 적용된 동일한 변조 함수 및 동일한 원주 방향 및 매개변수 값 범위에서 동일한 환형 영역에 걸쳐 변조된 기하학적 매개변수(곡률 반경)에 의해 형성될 수 있다. 1400A에 도시된 바와 같이, 안과용 렌즈(1400)는 전방 표면(1401) 및 후방 표면(1402) 및 후방 표면에 형성된 복수(예를 들어, 6개)의 이격된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1406A-F, 1407A-F 및 1408A-F)를 포함하는 3개의 환형 동심 영역(1406, 1407 및 1408)을 포함하는 주변 구역(1404)에 의해 둘러싸인 중앙 구역(1403)을 갖는다. 도면(1400D)에 도시된 바와 같이, 영역(1408)의 예시적인 요소(1408D)는 1411의 폭을 가질 수 있고 1414에서의 렌즈 두께보다 두꺼운 렌즈 가장자리 두께(1412)에 의해 표시되는 바와 같이 렌즈 표면 내로 함몰부를 형성하는 것으로 보일 수 있다. 일부 실시양태에서, 이 예에서 설명된 바와 같은 광학 윤곽 요소는 렌즈(1402)의 후방 표면에 오목하게 될 수 있고(예를 들어, 오목면), 일부 실시양태에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 전방 또는 후방 또는 모든 표면에서 융기될 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 안과용 렌즈의 전방 및 후방 표면 모두에 존재할 수 있고, 임의의 표면 또는 이들의 임의의 조합에서 변조된 임의의 영역 또는 영역들 내에서 오목 및/또는 융기될 수 있다. 예를 들어, 도 12에서 이전에 설명된 바와 같이, 굴절률과 같은 비기하학적 매개변수의 변조는 렌즈 표면에 적용될 때 또는 표면들 사이의 위치에 적용될 때 표면 기하구조를 실질적으로 변경하지 않을 수 있다. 또한, 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 최적 구성 및 배열은 응용에 대해 원하는 광학 특성 및 효과 및/또는 제조 공정 또는 단계 중 임의의 것의 용이성 및/또는 효율성 및/또는 비용에 대한 이점 또는 예를 들어 착용 용이성 및 규정 준수 및 렌즈 품질을 포함하여 안과용 렌즈의 제조업체 또는 유통업체 또는 판매자 또는 착용자에게 중요한 기타 특징 및 특성을 제공하기 위해 설계될 수 있다.
도 15는 본원에 기재된 바와 같은 안과용 렌즈의 후방 표면 상의 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 예시적인 실시양태를 도시한다. 이 예에서, 변조 함수는 수학적으로 사인 또는 구형파 함수에서 유래하는 것이 아니라 비주기적인 수학 함수, 예를 들어 다항식에서 유래하며 도 15a에 수학적으로 설명되어 있다. 도 15b에 도시된 바와 같이, 안과용 렌즈(1500)는 기본 렌즈 곡률을 갖는 기본 렌즈 후방 표면(1502), 중앙 구역(1503), rs 내지 re 사이의 변조 영역(1504) 및 중앙 구역(1503)과 동일한 베이스 곡률을 갖는 외부 주변 구역(1505) 및 전-변조된 영역(1504)을 갖는다.
도 15a의 이 수학 함수가 수학적으로 주기적이지 않으므로, 안과용 렌즈 변조 프로세스에서 사용가능한 변조 함수를 제조하기 위해 (예를 들어, 비주기 함수를 원하는 변조 방향을 따라 주기 함수로 변환하기 위해) 이 함수에 프로세스가 적용될 수 있다. 함수를 원하는 변조 방향을 따라 주기적 함수로 변환하기 위해, 제1 변경이 수학 함수 인수 x에 추가될 수 있다.
ls는 x축을 따른 시작점을 나타내는 수학적 항이며 여기에서 도 15a에서 언급한 함수는 최종 "변조 함수"에 사용되는 것으로 간주된다. 매개변수 l은 수학 함수가 "변조 함수"에서 사용될 수 있는 점 ls 이후의 길이이다. 위에서 쓴 것처럼, 인수 x는 결과적인 주기 함수를 생성하기 위해 각 θ의 주기 함수로 수정된다.
위에서, T는 내부에 완전한 다항식 사이클을 가질 수 있는 도/라디안 단위의 호의 크기이고, l(1512)은 도 15a 및 도 15b에 도시된 바와 같이 사용된 함수의 길이이며, δ는 표면에 주기적인 특징을 생성하는 θ의 각 함수이다.
여기에서 round는 나눗셈 결과를 더 낮은 정수로 반올림하는 프로그래밍 함수이다.
따라서, 인수 x에서 위의 새로운 값을 사용하여, 수학 함수는 이제 이 문서에 개시된 변조 프로세스에 적용 가능한 도 15c에서 설명한 바와 같은 "변조 함수"가 될 수 있다.
한편, 목표 변조 매개변수는 곡률 반경 R일 수 있고 단일 환형 변조 영역(1504)에서 rs에서 re까지 그리고 단일 벡터
를 따라 변조 방향으로 0에서 +Rm 사이의 변조 값 범위에 걸쳐 변조될 수 있다. 이 예에서 기본 렌즈 표면(1502)의 시작 표면 기하구조는 이전 예(도 1 내지 도 14)와 동일할 수 있으며 다음과 같이 표시될 수 있다.
"변조 함수"(도 15c)를 대상 기하학적 매개변수, 곡률 반경에 적용한 후, 변조된 표면 기하구조는 이제 다음 식으로 설명될 수 있으며 도 15c에 도시된 바와 같다.
여기에서
그리고 x는 다음과 같이 정의될 수 있다.
위 식에서 T의 값이 상이하면 변조 영역(1504)에서 표면(1502)에 형성된 다항식 패턴(1515)의 반복 횟수가 달라질 수 있다. 예를 들어, T 값을 24도로 설정하면, ω는 360/24=15로 변화될 수 있으며, 이는 미리 정의된 영역(1504)에서 도 15d의 표면(1502) 상의 원주 방향을 따라 형성된 동일한 다항식 패턴의 15회 반복이 있을 수 있음을 의미한다. 도 15d의 예시는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소, 예를 들어 변조된 영역(1504)에서 단일 요소(1518)의 하위 표면 3차원 슬라이버 섹션(1516)의 오목한 후방 표면(1502)을 위에서 내려다보는 3차원 도면(및 도 15e의 확대된 도면(1517))을 도시한다. 도 15d 및 도 15e에 도시된 바와 같이, 광학 윤곽 요소(1518)는 도 15c에 도시되고 수학적으로 설명된 단일 다항식 변조 함수(1515)와 부합하는 다항식 표면 곡률(1526)을 가질 수 있다. 광학 윤곽 요소(1518)는 길이(1520)에 걸쳐 1519로 도시된 깊이만큼 오목한 후방 표면(1502) 내로 함몰될 수 있고, 1522 및 1523에서 변조 방향(1521)으로 매끄럽고 연속적인 표면을 나타내며, 1525에서 변조된 영역(1524)의 방사상 가장자리와 기본 렌즈 표면(1502) 사이에서 날카로운 불연속성을 갖는다. 예에서 예시적인 렌즈의 변조 매개변수 변화는 R에서 R+Rm으로 될 수 있고, 여기에서 R은 곡률 반경의 기본 값이고, Rm은 도 15c에 도시된 바와 같이 R 값에서 R+Rm으로 동적으로 변화하는데 필요한 최대 변화량이다. 도 15d 및 도 15e의 렌즈에서 "변조값 범위"는 0 내지 +Rm으로 선택될 수 있으며, 이에 따라 매개변수 R은 도 15c의 "변조 함수"를 통해 이 범위만큼 변경될 수 있고, 도 15d 및 도 15e에 도시한 바와 같이 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 광학 윤곽 요소, 예를 들어 1517의 구성을 제공한다. 따라서, 임의의 원하는 광학 원리 또는 이들의 조합을 사용하여 원하는 광학 효과를 생성하기 위해 기하학적 및/또는 비기하학적 매개변수(들)를 임의의 방향으로 그리고 전방 또는 후방 렌즈 표면 또는 표면 사이 벌크의 임의의 영역 또는 영역들에서 변조하기 위해 임의의 유형의 수학 함수가 원하는 임의의 수의 항 및 조건과 함께 사용될 수 있다.
도 16a는 중앙 구역(1603) 및 곡률 반경 이외의 기하학적 매개변수를 사용하여 생성된 안과용 렌즈의 표면(1602) 상의 주변 구역(1605)에 의해 둘러싸인 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1606A-1606H)를 포함하는 단일 환형 변조 구역(1604)을 포함하는 안과용 렌즈(1600)의 다른 예시적인 실시양태의 평면도를 도시한다. 이 예시적인 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1606A-1606H)는 형상 및/또는 광학 요소에 걸쳐 광 산란 특성 변화에 영향을 미칠 수 있는 표면 거칠기 매개변수를 변조함으로써 생성될 수 있다. 도 16의 예에서, 기하학적 매개변수 R(예를 들어, 곡률 반경)이 변조되지 않고 다른 기하학적 매개변수, 예를 들어 표면 거칠기 SR이 예를 들어 도 2e에 이전에 도시된 바와 같이, 변조 함수로서 구형파 주기 함수를 사용하여 변조된 것을 제외하고, 변조 프로세스는, 예를 들어, 도 2j/도 2k에 설명된 이전의 예시적인 렌즈와 유사할 수 있다. 따라서, 도 16a의 새로운 변조 렌즈 표면(1602)은 매개변수 SR에 적용되는 변조 함수에서 동일한 주파수 항을 가지고 동일한 변조 영역 rs<r≤rm에서 변조되어, 예를 들어 도 2j/도 2k에서 설명된 이전의 예시적인 렌즈와 유사한 기하학적 정의 형상 및 분포로 형성된 8개의 광학 요소를 생성할 수 있다. SR 매개변수의 변조 값 범위는 전체 표면의 표면 거칠기를 SR로 기술할 수 있고, 기본 재료의 표면 거칠기, 예를 들어 평균 표면 거칠기를 SR1, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 표면 거칠기를 SR2이라고 하면, diff=SR2-SR1로 정의될 수 있고 SR은 다음과 같이 변조될 수 있다.
여기에서
여기에서 주파수는 도 2k와 동일하게 다음과 같이 표현될 수 있다.
고리 내의 사이클 수 = 8 =2πfsgn, fsgn=4/π이며, 이 예에서 변조 값 범위는 0 내지 +diff이고, 이는 매개변수 SR이 변조 함수를 통해 이 범위만큼 변경될 수 있음을 의미한다.
도 16a에 도시된 바와 같이, 기하학적 매개변수 SR을 사용하는 변조 프로세스에 의해 안과용 렌즈 표면(1602) 상의 변조된 표면에 의해 형성된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1606A-H)는 곡률 반경의 변조에 의해 생성된 안과용 렌즈(271) 상에 형성된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(272A-H)로부터 초래되는 예를 들어, 도 2k에 나타난 시상(289) 및 접선(290) 도수 맵과 상이한 광학 특성을 제공할 수 있다. 도 16a의 실시양태에서, 변조 매개변수 SR의 변조 값 범위는, 예를 들어, 기본 렌즈 표면의 표면 거칠기를, 예를 들어, +/- 20um만큼 변경할 수 있다. 일부 실시양태에서, 표면 거칠기는 +/- 17um 또는 +/- 15um 또는 +/- 12um 또는 +/- 10um 또는 +/- 7.5um 또는 +/- 6um 또는 +/- 5um 또는 +/- 1um 또는 +/- 500 나노미터 또는 +/- 250 나노미터 또는 +/- 150 나노미터 또는 +/- 100 나노미터 또는 +/- 50 나노미터 이하만큼 변경될 수 있다. 변조 함수에서 주파수 항을 갖는 변조 방향(들)을 따라 변조 영역(들)에서 변조 매개변수 SR의 변조 값 범위는 안과용 렌즈의 사용자를 대상으로 하는 광 산란(미광) 정도에 기초하여 선택될 수 있으며, 예를 들어, 1 내지 10도 각도 영역 및/또는 1 내지 5도 각도 영역에 걸쳐 도입되는 협각 및/또는 광각 미광의 양은 < 400 미광 단위 또는 < 200 미광 단위 또는 < 150 미광 단위 또는 < 100 미광 단위 또는 < 75 미광 단위일 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 및/또는 비기하학적 매개변수는 임의의 형상의 기하학적 정의 형상 및/또는 광학적 윤곽 요소를 제공하도록 변조되어 더 좁은 각도, 예를 들어, 각도 < 5도 또는 < 2.5도 또는 < 1.5도 또는 < 1도 이하 및 더 넓은 각도, 예를 들어 각도 > 1도 또는 > 2.5도 또는 > 5도 및/또는 더 넓은 각도 영역 사이, 예컨대 1 내지 5도 및/또는 2 내지 4도 및/또는 2.5 내지 5도 및/또는 > 5 내지 15도에 걸친 광 산란 수준(미광)을 제공할 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 및/또는 비기하학적 매개변수는 더 좁은 각도의 미광보다 더 넓은 각도의 미광을 갖는 광 산란 수준(미광)을 제공하는 임의의 형상의 기하학적 정의 형상 및/또는 광학 윤곽 요소를 제공하도록 변조될 수 있으며, 예를 들어, 광각 대 협각 미광의 비율이 약 0.5 초과 또는 약 0.9 초과 또는 약 1 초과 또는 약 1.1 초과 또는 약 1.2 초과 또는 약 1.25 초과 또는 약 1.3 초과 또는 약 1.4 초과 또는 약 1.5 초과 또는 약 1.6 초과 또는 약 1.7 초과 또는 약 1.8 초과 또는 약 1.9 초과 또는 약 2 초과 또는 약 4 초과 또는 약 6 초과 또는 약 8 초과일 수 있다. 일부 실시양태에서, 더 넓은 각도의 미광을 생성하는 기하학적 정의 형상 및/또는 광학적 윤곽 요소는 더 좁은 각도의 미광을 생성할 수 있는 기하학적 정의 형상 및/또는 광학 윤곽 요소보다 이미지 대비를 줄이는 데 더 효과적일 수 있고 근시 제어에 더 효과적일 수 있으며 및/또는 더 허용할 만한 시력 및/또는 이미지 품질 및/또는 착용성을 제공할 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 안과용 렌즈에 의해 형성되는 이미지의 대비 또는 변조 전달 함수를 감소시키는 미광 수준 또는 광 진폭 투과율 감소, 예를 들어, 10% 초과 또는 12.5% 초과 또는 15% 초과 또는 17.5% 초과 또는 20% 초과 또는 25% 초과 또는 30% 초과 또는 35% 초과 또는 40% 초과 또는 45% 초과 또는 50% 초과의 MTF 및/또는 대비 감소의 변화를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시양태에서, 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 무작위로 분포될 수 있고, 일부 실시양태에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 어레이로 또는 환형 구역 또는 동심 구역으로 패터닝되거나 비대칭적으로 배열되거나 이들의 임의의 다른 조합 또는 이들의 적절한 배열로 될 수 있다. 일부 실시양태에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 복수의 개별 도트 형상일 수 있고 일부 실시양태에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광 산란 광학 요소는 도트 형상이 아닐 수 있고, 예를 들어, 도트가 아닐 수 있는 임의의 다른 구성은 예를 들어, 도 5, 도 6, 도 8, 도 9b, 도 10, 도 11, 도 13 또는 도 15 또는 도 16에 도시된 패턴을 포함한다.
일부 실시양태에서, 변조된 표면은 적어도 2개 이상의 변조 매개변수의 변조에 의해 생성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 제1 변조 및 적어도 하나의 제2 또는 그 이상의 변조가 표면에 순차적으로 적용되어 안과용 렌즈의 하나 이상의 표면 또는 하나 이상의 표면의 조합 및/또는 표면 사이에 더욱 복잡한 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 제공할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나 이상의 기하학적 매개변수 및/또는 비기하학적 매개변수가 변조될 수 있고 하나 이상의 변조된 광학 특성(굴절, 비굴절, 회절, 대비 변조, 위상 변조, 광 산란, 수차, 홀로그램, 확산, 광 편향(프리즘), 광 진폭 변조 또는 이들의 하나 이상의 광학 특성의 조합)을 초래할 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 변조 값 범위 내의 적어도 하나 이상의 기하학적 및 비기하학적 매개변수를 적어도 부분적으로 겹치는 부분을 포함하여 안과용 렌즈의 부분 또는 부분들에 위치할 수 있는 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 포함된 하나 이상의 광학 효과 또는 광학 특성의 변화 또는 도입을 초래하는 변조 함수에 적용함으로써 적어도 하나 이상의 변조가 동시에 수행될 수 있다.
도 16b는 중심 구역(1613) 및 곡률 반경 이외의 기하학적 매개변수를 사용하여 생성된 안과용 렌즈의 표면(1612) 상의 주변 구역(1615)에 의해 둘러싸여 있는 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1616A-1616H)를 포함하는 단일 환형 변조 영역(1614)을 포함하는 안과용 렌즈(1610)의 다른 예시적인 실시양태의 평면도를 도시한다. 이 예시적인 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1616A-1616H)는 형상 및/또는 광학 요소에 걸친 광 진폭 투과 특성 변화에 영향을 미칠 수 있는 밀도 마스크를 변조함으로써 생성될 수 있다. 도 16b의 예에서, 변조 프로세스는 기하학적 매개변수 R(예를 들어, 곡률 반경)이 변조되지 않고 다른 기하학적 매개변수, 예를 들어 밀도 마스크 DM이, 예를 들어 도 2e에서 이전에 나타난 바와 같이, 변조 함수로서 구형파 주기 함수를 사용하여 변조된 것을 제외하고는 예를 들어 도 2j/도 2k에서 설명된 이전의 예시적인 렌즈와 유사할 수 있다. 따라서, 도 16b의 새로운 변조 렌즈 표면(1612)은 매개변수 DM에 적용되는 "변조 함수"에서 동일한 주파수 항을 가지고 동일한 변조 영역 rs<r≤rm에서 변조되어 도 2j/도 2k에서 설명된 예시적인 렌즈와 동일한 기하학적 정의 형상 및 분포로 형성된 8개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1616A-1616H)를 생성할 수 있다. DM 매개변수의 변조 값 범위는 전체 표면의 밀도 마스크 값을 DM으로 기술할 수 있고, 기본 재료의 밀도 마스크, 예를 들어 평균 DM은 DM1, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 밀도 마스크가 DM2이면, diff = DM2 - DM1으로 정의될 수 있고 DM은 (예를 들어, 도 15와 관련하여) 전술한 것과 유사한 방식으로 변조될 수 있다. 매개변수 DM은 이진수 한계 0(100% 투과율)에서 1(0% 투과율) 사이의 범위일 수 있으며 변조 함수를 통해 이 범위로 변경될 수 있다.
도 16b에 도시된 바와 같이, 기하학적 매개변수 DM을 사용하는 변조 프로세스에 의해 안과용 렌즈 표면(1612) 상의 변조된 표면에 의해 형성된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1616A-H)는 이제 곡률 반경의 변조에 의해 생성된 안과용 렌즈(271) 상에 형성된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(272A-H)로부터 초래되는 예를 들어, 도 2k에 나타난 시상(289) 및 접선(290) 도수 맵과 상이한 광학 특성을 제공할 수 있다. 도 16b의 실시양태에서, 변조된 매개변수(DM)의 변조 값 범위는, 예를 들어, 기본 렌즈 표면의 밀도 마스크 광 투과율을, 예를 들어, 0 내지 1 사이의 광 진폭 투과율로 변경할 수 있으며, 여기에서 0은 광 투과율이 없음, 즉, 빛이 차단됨을 의미하고 값 1은 기본 렌즈와 관련된 요소에 의해 빛이 차단되지 않음을 의미한다. 변조 함수에서 주파수 항을 갖는 변조 방향(들)을 따라 변조 영역(들)에서 변조 매개변수 DM의 변조 값 범위는 안과용 렌즈의 사용자를 대상으로 하는 광 투과율 또는 광 진폭 변조의 정도, 예를 들어, 시야에 걸쳐 변화되는, 예를 들어 광 투과율의 양에 기초하여 선택될 수 있다. 일부 실시양태에서, 광 진폭은 임의의 특정 변조 영역에 걸쳐 임의의 특정 변조 방향으로 임의의 특정 기울기에 의해 변경될 수 있다. 변조 매개변수 DM의 변조 영역, 방향 및 값 범위는 임의의 원하는 이미지 품질 및/또는 대비 변화를 제공하기 위해 임의의 공간 주파수 분포 또는 광 산란에 대해 MTF를 변조하기 위해 원하는 광 투과율의 정도에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 광 진폭을 변조하는 크기 및 면적 및 분포(예를 들어, 충전율) 또는 배열 또는 패턴(예를 들어, 무작위 또는 어레이) 또는 광 진폭 투과율 기울기의 적어도 하나의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 원하는 광학 품질, 예를 들어 MTF 및 그에 따른 원하는 이미지 품질을 제공하기 위해 안과용 렌즈 상에 또는 내부에 생성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 하나 이상의 광학 효과를 포함하기 위해 변조 함수에서 하나 이상의 변조 매개변수에 의해 변조될 수 있으며, 예를 들어 요소는 마스크 밀도 매개변수 및/또는 또는 굴절률 매개변수 및/또는 광 산란 매개변수 및/또는 광 편향 매개변수를 변조하여 형성될 수 있다.
도 16c는 안과용 렌즈(1620)의 다른 예시적인 실시양태의 평면도를 도시하며, 도 16a 및 도 16b와 유사하게, 영역(1624)에 도시된 바와 같은 (예를 들어, 8개의) 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1626A-H)를 생성하기 위하여 도 2e에서 설명될 수 있는 변조 함수가 표면 단차의 기하학적 매개변수에 적용될 수 있다. 이러한 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 광 위상 값을 변경하고 안과용 렌즈의 회절 및/또는 굴절 특성을 초래할 수 있다.
도 16d는 안과용 렌즈(1630)의 다른 예시적인 실시양태의 평면도를 도시하며, 시작 기하구조가 도 1 및 도 2에 도시된 것과 유사할 수 있고, 도 2e에 설명된 변조 함수가 도 2a에서 각도 방향(209)을 따라 도 2a에서 204의 영역 상에 도 1b에서 곡률 반경(106)에 적용될 수 있다. 이 변조 함수는 더 낮은 주파수 사인 항(구형파 형상)만을 가지며 영역(1634) 상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1631)의 크기가 더 크거나 실질적으로 더 큰 것에 대한 이유가 될 수 있는 훨씬 더 높은 Tsgn 값을 갖는다. 이러한 렌즈는 망막 앞 또는 뒤에 눈 내부에 초점의 부분적인 고리를 생성할 수 있고 1631과 중심 구역(1633) 사이의 기본 표면과만 연속적일 수 있다.
도 16e는 시작 기하구조가 도 1 및 도 2에 도시된 것과 유사하거나 실질적으로 유사할 수 있는 안과용 렌즈(1640)의 다른 예시적인 실시양태의 평면도를 도시한다. 전방 표면(1642)은 도 1b의 곡률 반경(106)에 적용된 변조 함수로 변조될 수 있고, 변조의 방향 및 영역은 도 1 및 도 2와 유사하거나 실질적으로 유사할 수 있다. 그러나, 변조 함수는 수학적으로 비균등하게 조정될 수 있는 각 간격에서 수정된 정사각형 길이를 갖는 구형파일 수 있다. 이러한 변조는 변조 영역(1644)에서 불규칙한 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1641A-C)를 생성할 수 있다.
도 16f는 비환형의, 예를 들어, 수평 영역(1654)에서 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1654-A 내지 1654-D)를 포함하는 변조된 전방 표면 기하구조(1652)를 갖는 안과용 렌즈(1651)의 예시적인 실시양태의 단면도 및 평면도를 도시한다. 렌즈(1651)는 중심 구역(1653), 변조 영역(1654) 및 외부 주변 구역(1655)을 갖는다. 렌즈 표면(1652)의 기하구조는 R 내지 Rm의 변조 값 범위에 걸쳐 벡터 유니티 ax의 방향으로 변조 영역 x1 내지 x2 및 y1 내지 y2에 걸쳐 변조 매개변수 곡률 반경 R에 주기적 변조 함수를 적용함으로써 구성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조 함수는 주기적 구형파 함수 또는 사인파 함수일 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조 함수는 도 2h에 설명된 바와 같을 수 있고 일부 실시양태에서, 변조 함수는 임의의 주기 함수일 수 있다. 렌즈(1651)의 최종 변조된 전방 표면 기하구조(1652)는 4개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1654-A 내지 1654-D)가 수평 자오선에서 전방 표면에 형성될 수 있도록 "변조 범위" 내에서 정의된 영역(1654)에 걸쳐 원하는 방향 ax 로 R을 수정하기 위해, 매개변수 R에 대한 주파수 항을 갖는 변조 함수, 즉 구형파 주기 함수를 적용함으로써 형성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 주파수 항 및 그에 따라 정의된 영역에 형성된 요소의 수는 적어도 하나일 수 있고 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및/또는 10 이상일 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 새로운 배열을 생성하기 위하여 정의된 영역의 수가 변경될 수 있으며, 예를 들어 하나를 넘는 영역이 정의될 수 있으므로 영역의 수는 적어도 하나일 수 있고 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및/또는 10 또는 그 이상일 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조 방향은 수평 방향 또는 수직 방향 또는 각도 방향 또는 임의의 방향 또는 이들의 조합일 수 있다.
일부 실시양태에서, 표면을 기술할 수 있는 임의의 수학 함수가, 예를 들어, 원추형 또는 다항식 또는 제르니케(Zernike) 파면 또는 초원추형 등과 같이 광 투과율을 변조할 수 있는 마스크의 밀도 및 분포를 정의하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 안과용 렌즈에 의해 형성되는 이미지의 대비를 감소시키는 광 진폭 투과율 변화의 수준을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시양태에서, 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 무작위로 분포될 수 있고, 일부 실시양태에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 어레이 또는 환형 구역 또는 동심 구역으로 패터닝되거나 비대칭적으로 배열되거나 또는 이들의 다른 조합 또는 적절한 배열로 될 수 있다. 일부 실시양태에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 복수의 개별 원형 또는 스폿 형상일 수 있고 일부 실시양태에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광 진폭 수정 광학 요소는 임의의 형상일 수 있고, 예를 들어, 원형이 아닐 수 있는 임의의 다른 구성은 예를 들어, 동심일 수도 있고 그렇지 않을 수도 있는 환형 링의 적어도 일부 또는 전체를 포함하며 또는 예를 들어 도 5, 도 6, 도 8, 도 9b, 도 10, 도 11, 도 13 또는 도 15에 도시된 패턴일 수 있다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나 이상의 형상은 이격될 수 있거나 결합되거나 뭉칠 수 있는 또는 이들의 임의의 조합일 수 있는 개방 형상 또는 폐쇄 형상 또는 부채꼴 또는 길쭉한 선 또는 밴드, 또는 직사각형 또는 곡선 또는 소용돌이 또는 원호일 수 있다.
일부 실시양태에서, 변조된 표면은 적어도 2개의 변조 매개변수의 변조에 의해 생성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조된 표면은 적어도 하나 이상의 기하학적 매개변수의 변조에 의해 생성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조된 표면은 적어도 하나 이상의 비기하학적 매개변수의 변조에 의해 생성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조된 표면은 렌즈의 광학 특성을 변경할 수 있는 변조된 기하학적 및 비기하학적 매개변수를 포함할 수 있는 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 새로운 변조된 표면을 생성하기 위해 적어도 하나의 기하학적 매개변수의 변조 및 적어도 하나의 비기하학적 매개변수의 변조에 의해 생성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 안과용 렌즈는 적어도 하나 이상의 광학 원리에 기초할 수 있는 변조된 표면 및/또는 렌즈의 변조된 부분 및/또는 기하학적 정의 형상 및/또는 광학 윤곽 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 안과용 렌즈는 굴절 및/또는 비굴절 광학 효과를 포함할 수 있는 변조된 표면 및/또는 렌즈의 변조된 부분 및/또는 기하학적 정의 형상 및/또는 광학 윤곽 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 안과용 렌즈는 굴절 및 광 산란 광학 효과를 제공할 수 있는 변조된 표면 및/또는 렌즈의 변조된 부분 및/또는 기하학적 정의 형상 및/또는 광학 윤곽 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 안과용 렌즈는 굴절 및 광 산란 및 수정된 광 진폭 투과율 광학 효과를 제공할 수 있는 변조된 표면 및/또는 렌즈의 변조된 부분 및/또는 기하학적 정의 형상 및/또는 광학 윤곽 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 안과용 렌즈는 굴절 및/또는 광 산란 및/또는 수정된 광 진폭 투과율 및/또는 프리즘 빛 편차 광학 효과를 제공할 수 있는 변조된 표면 및/또는 렌즈의 변조된 부분 및/또는 기하학적 정의 형상 및/또는 광학 윤곽 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기하학적 매개변수, 예를 들어 도 2j, 도 2k에서와 같은 곡률 반경의 변조에 의해 생성된 변조된 표면은 비기하학적 매개변수의 변조에 의해, 예를 들어 도 12에서와 같은 재료 특성 굴절률에 의해 더 변조되어 변조된 기하학적 매개변수(예를 들어, 곡률 반경, 표면 거칠기, 광축의 측면 분리, 두께, 시상면 깊이) 및 비기하학적 매개변수(예를 들어, 굴절률, 결과적인 도수 프로파일을 형성하기 위한 특성 및/또는 굴절, 비굴절, 회절, 대비, 위상, 광 산란, 수차, 홀로그램, 확산, 광 편향, 광 진폭 변조 또는 이들의 하나 이상의 광학 특성의 조합과 같은 이미지 품질을 변경할 수 있는 적어도 하나 이상의 광학 특성)를 포함할 수 있는 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 새로운 변조 표면을 생성할 수 있다.
일부 실시양태에서, 기하학적 매개변수, 예를 들어 도 2j, 도 2k에서와 같은 곡률 반경의 변조에 의해 생성된 변조된 표면은 다른 기하학적 매개변수, 예를 들어 도 16a에서와 같은 표면 거칠기 매개변수의 변조에 의해 더 변조되어, 변조된 기하학적 매개변수, 예를 들어 곡률 반경 R 및 표면 거칠기 SR을 포함할 수 있는 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 새로운 변조된 표면을 생성하여 이미지 품질을 변경할 수 있는 굴절 및 광 산란 광학 특성을 결합하여 결과적인 광학 효과를 형성할 수 있고, 예를 들어, 이미지 대비는 시야, 예를 들어 10 또는 15 또는 20도 또는 그 이상의 시야에 걸친 원하는 협각(예를 들어, 굴절 수차 및/또는 미광) 및 광각 광 산란(미광) 조합을 규정하여 변경할 수 있다. 결과적인 이미지 품질은 정의된 공간 주파수에서 예를 들어 MTF(대비 손실)와 같은 더 최적의 및/또는 목표 이미지 품질을 전달할 수 있다. 어린이와 젊은 성인의 축 신장 및 근시 진행으로 이어지는 눈의 성장 반응이 영향을 받을 수 있으며, 예를 들어, 중간 공간 주파수에 대한 이미지 품질에 의해 제어될 수 있으며 따라서 이미지 대비가 본원에 개시된 제어된 방식으로 변조하기 위한 원하는 광학 특성일 수 있는 것으로 가정하였다.
일부 다른 예에서, 도 12에서와 같이, 예를 들어, 굴절률과 같은 제1 비기하학적 매개변수의 변조에 의해 생성된 변조된 표면이 도 16b에서와 같이, 예를 들어, (광 진폭 투과율에 영향을 미치는) 밀도 마스크 DM과 같은 제2 비기하학적 매개변수의 변조에 의해 추가로 변조되어 적어도 2개의 변조된 광학 특성, 예를 들어 굴절 및 광 진폭 투과율을 포함하여 예를 들어 10 또는 15 도 또는 그 이상의 시야에 걸친 원하는 결과 이미지 대비, 예를 들어 광 굴절 및 광 진폭 조합을 갖는 안과용 렌즈를 형성할 수 있는 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 새로운 변조된 표면을 생성할 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 및 비기하학적 매개변수 변조는 동일한 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 대응할 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 및 비기하학적 매개변수 변조는 동일한 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 대응하지 않을 수 있으며, 예를 들어, 기하학적 및 비기하학적 매개변수 변조된 요소는 이격되거나 부분적으로 대응하거나, 적어도 부분적으로 겹치거나 결합된다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 적어도 부분적으로 기하학적 매개변수 및/또는 비기하학적 매개변수에 의해 변조된다. 일부 실시양태에서, 변조된 적어도 하나 이상의 매개변수는 동일한 광학 특성에 영향을 미칠 수 있거나 일부 실시양태에서 상이한 광학 특성에 영향을 미칠 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조된 적어도 하나 이상의 매개변수는 동일한 광학 특성에 영향을 미칠 수 있거나 일부 실시양태에서 하나 이상의 굴절, 회절, 대비, 광 산란, 광 편향, 수차, 홀로그램, 확산, 및/또는 위상 또는 광 진폭 변조의 유형, 배열, 크기, 규모 및/또는 강도를 포함하는 상이한 광학 특성에 영향을 미칠 수 있다. 근시 제어 요소 또는 요소 중 하나 이상의 조합은 적어도 부분적으로 개인 눈의 근시 진행 속도에 기초하여 안과용 렌즈의 영역에 걸쳐 변경될 수 있다. 예를 들어, 목표 이미지 품질을 달성하기 위해 단일 광학 특성을 변경하기 위해 단일 기하학적 매개변수를 과도하게 변조하는 것을 제한하는 것이 안과용 렌즈의 착용자에게 바람직할 수 있다. 예를 들어, 진행 중인 근시안 어린이의 근시는 근시의 이미지 품질 및/또는 초점 위치를 변경하기 위하여, 예를 들어, 표면 곡률 매개변수 R 및/또는 표면 거칠기 매개변수 SR을 변조하여 굴절 디포커스 광학 특성 또는 광 산란 광학 특성을 도입함으로써 제어될 수 있다. 단일 광학 특성 원리를 조작하여 근시 진행을 제어할 수 있는 안과용 렌즈 설계는 바람직하지 않은 특성, 예를 들어, 시력, 시력 품질, 렌즈의 외관, 편안한 착용감, 왜곡 및 동적 눈 또는 머리 움직임에 의해 악화되는 왜곡을 초래할 수 있으며 따라서 착용자에게 눈에 덜 띄게 될 수 있는 광학 특성 및 이미지 품질의 결과적인 변화를 제공하는 광학 특성의 조합 또는 상이한 수단에 의해 필요한 이미지 품질을 전달하는 것이 바람직하다.
일부 실시양태에서, 안과용 렌즈는 진행성 근시의 축 신장을 늦추는 데 효과적일 수 있는 망막 이미지 품질을 형성할 수 있는 적어도 2개 이상의 광학 특성을 제공할 수 있는 적어도 하나 이상의 형상의 적어도 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하도록 설계 및/또는 제조될 수 있다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 임의의 원하는 형상(들)일 수 있고, 기본 렌즈에 대해 적어도 하나 이상의 상이한 굴절률을 가질 수 있고 및/또는 감소된 광 진폭 투과율을 가질 수 있고 및/또는 광 산란 특성을 가질 수 있고 및/또는 굴절 도수 프로파일을 가질 수 있고 및/또는 고차 수차 도수 프로파일을 가질 수 있고 및/또는 물체 및/또는 착용자의 눈이 안과용 렌즈의 광학에 상대적으로 이동함에 따라 광 편향 효과를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나 이상의 형상의 적어도 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 돔 형상을 형성하거나 그렇지 않을 수 있고, 예를 들어 기본 표면으로부터 융기되지 않을 수 있는 및/또는 표면 사이에서 렌즈의 매트릭스 내에 형성될 수 있거나 렌즈 코팅 공정의 일부로서 형성될 수 있거나 렌즈 코팅 공정에 의해 커버되거나 코팅될 수 있는 임의의 형상 또는 돔을 형성할 수 있다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나 이상의 형상의 적어도 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 돔 형상을 형성할 수 있고, 예를 들어 기본 표면으로부터 융기될 수 있고 및/또는 전방 또는 후방 표면 중 적어도 하나에 형성될 수 있거나 렌즈 코팅 공정의 일부로 형성될 수 있거나 렌즈 코팅 공정에 의해 커버 또는 코팅될 수 있거나, 인쇄 공정, 예를 들어 잉크젯 프린팅 또는 3D 프린팅에 의해 형성 또는 커버될 수 있는 임의의 형상 또는 요소를 형성할 수 있다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 광 투과율을 약 10% 초과 또는 15% 초과 또는 20% 초과 또는 25% 초과 또는 30% 초과 35% 초과 또는 40% 초과 또는 45% 초과 또는 50% 초과 또는 55% 초과 또는 60% 초과 또는 75% 초과 또는 80% 초과 감소시킬 수 있고 및/또는 빛을 산란시킬 수 있고 및/또는 약 0.5 초과 또는 약 0.9 초과 또는 약 1 초과 또는 약 1.1 초과 또는 약 1.2 초과 또는 약 1.25 초과 또는 약 1.3 초과 또는 약 1.4 초과 또는 약 1.5 초과 또는 약 1.6 초과 또는 약 1.7 초과 또는 약 1.8 초과 또는 약 1.9 초과 또는 약 2 초과 또는 약 4 초과 또는 약 6 초과 또는 약 8 초과일 수 있는 광각 미광 대 협각 미광의 비율을 생성할 수 있고 및/또는 약 0.01 이상 또는 약 0.02 이상 또는 약 0.04 이상 또는 약 0.07 이상 또는 약 0.09 또는 약 0.15 또는 약 0.3 또는 약 1 초과 또는 약 1.5 초과만큼 상이한 굴절률을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 광학 원리 또는 광학 효과를 포함할 수 있는 적어도 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 몰딩 프로세스 또는 레이저 또는 프린터, 예를 들어 잉크젯 프린터 및/또는 3D 프린터, 경화 공정에 의해 폴리머가 증착 및/또는 형성되는, 예를 들어 UV 경화 공정 또는 2 광자 리소그래피 공정 또는 스탬핑 또는 엠보싱 또는 코팅 공정 또는 건조 및/또는 증발 단계를 포함할 수 있는 코팅 공정에 의해 생성될 수 있다.
도 17a는 중앙 영역(1703) 및 기하학적 매개변수, 예를 들어 곡률 반경 중심 위치를 사용하여 생성된 안과용 렌즈의 표면(1702) 상의 주변 구역(1705)에 의해 둘러싸인 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1706)를 포함하는 단일 환형 변조 영역(1704)을 포함하는 안과용 렌즈(1700)의 예시적인 실시양태의 후방 표면의 기하구조의 평면도를 도시한다. 도 17a는 또한 렌즈(1700)의 확대된 단면 및 아래로 오목한 렌즈 후방 표면(1702)의 3차원 슬라이버 섹션(1709)을 도시한다. 도 17a의 렌즈는 도 2i에 설명된 표면 변조된 안과용 렌즈(200)에 기초한다. 도 2i에 설명된 렌즈와 같이, 도 17a에 도시된 안과용 렌즈(1700)는 영역(1704)에서 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1706A-1706W)를 생성하기 위하여 유사한 변조 환형 영역(1704) 및 변조 방향, 예를 들어 단위 벡터 
(도 2a의 209와 유사)에 적용되는 동일한 고주파수 사인 변조 함수, 즉 도 2f의 함수(240)를 사용한다. 그러나, 도 17a의 안과용 렌즈(1700)는 (프리즘 각도의 광학 특성에 영향을 미치는) 렌즈의 각 자오선을 따라 (프리즘 파워의 광학 특성에 영향을 미치는) 상이한 변조 값 범위에 걸쳐 상이한 변조 기하학적 매개변수(곡률 반경 중심 위치)를 사용한다.
도 17b는 비변조 구역(1703 및 1705)에서 곡률(1702a)을 갖는 안과용 렌즈 후방 표면(1702)의 중앙 구역(1703), 변조 영역(1704) 및 일부 구역(1705)의 기하구조의 단면을 도시한다. 1704a와 1704b 사이의 영역(1704)에서 전-변조된 곡률(1702a)로부터 곡률 반경 중심 위치 매개변수를 변조하기 위하여 설명된 사인 변조 함수를 사용하여, 예를 들어, 외향 방향의 곡률(1707 또는 1708) 또는 내향 방향의 곡률(1710 또는 1711)과 같은 경사진 표면 곡률을 형성할 수 있고 프리즘 파워와 프리즘 각도를 초래할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 곡률 경사(1708)는 1707로 표시된 곡률 경사보다 더 큰 각도에서 더 큰 프리즘 파워를 생성할 수 있다. 따라서, 더 큰 표면 곡률 경사(1708(외향) 및 1711(내향))는 더 큰 프리즘 파워 및 프리즘 각도의 방향으로 초점(들)에서 더 큰 이동 또는 편차를 초래할 수 있다. 도 17c는 중심 구역(1703), 주변 구역(1705) 및 거리(1719)에 의한 제1 예시 외향 프리즘 각도 및 거리(1720)에 의한 제2 예시 내향 프리즘 각도의 방향으로 곡률 반경 중심 위치(경사) 매개변수의 변조에 의해 생성되는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1706)를 포함하는 변조 영역(1704)을 포함하는 안과용 렌즈(1700)를 통과하는 멀리 떨어진 물체로부터의 광선에 대한 (즉, 눈의 굴절 요소를 포함하지 않는) 단순화된 개략적인 광선 다이어그램을 도시한다. 도 17c에 도시된 바와 같이, 제1 그룹의 광선(1713a)은 먼 거리에 있는 단일 물체로부터 발원하고 광축(1714)에 평행하며 안과용 렌즈(1700)의 기본 렌즈 도수 프로파일을 포함하는 구역(1703 및 1705) 및 눈의 광학계(1715)에 의해 굴절(1713b)되어 착용자의 원거리 굴절 이상을 교정하기 위하여 광축을 따라 망막 평면(1717)에 초점(1718)을 형성한다. 제2 그룹의 원거리 광선(1716a)은 기본 렌즈 곡률 반경(1702a)(도 17b)에 대해 제1 예시 외향 경사 곡률 반경(1706) 및 제2 예시 내향 경사 곡률(1710)을 갖는 기하학적 정의 형상 및/또는 외형 광학 요소(1706)를 포함하는 변조된 표면 영역(1704)의 일부를 통과하며, 비경사 곡률(1702a)에 의해 축상 초점(1718)을 형성한 광선(1713b)에 대해 광선(1716c(제1 예시의 경우) 또는 1716b(제2 예시의 경우))을 편향시킴으로써 각각 외향 및 내향 곡률(경사)에 대하여, 1722 또는 1721에서 망막 상에 초점을 형성할 수 있다. 편차, 예를 들어, 1718에서 1721 또는 1722로의 초점의 변위(1719 및 1720)는 변조 값 범위 및 방향에 걸친 곡률 경사 매개변수 변조로 인한 프리즘 파워 및/또는 프리즘 각도에 비례할 수 있다. 따라서, 도 17b에 도시된 더 큰 표면 곡률 경사, 예를 들어 1708(외향) 및 1711(내향)은, 예를 들어 1723 및 1724에 위치된 프리즘 각도의 방향으로 초점(들)에서 훨씬 더 큰 프리즘 파워 및 더 큰 이동을 초래할 수 있다.
안과용 렌즈의 표면 상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 변조 방향으로 매끄럽고 연속적이도록 설계될 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 원주 방향 또는 반경 방향으로 또는 임의의 방향 또는 모든 방향 또는 임의의 조합으로 변조되어 해당 주변 표면이 렌즈 기본 표면의 비변조 부분일 수 있거나 주변 렌즈 표면과의 교차점이 변조 영역 내에 있을 때 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소와 주변 렌즈 표면의 교차점에서 렌즈 표면의 원하는 윤곽을 구성할 수 있다. 전술한 바와 같이, 변조 함수는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 임의의 구성 또는 특징을 제어하도록 정의될 수 있고, 예를 들어 (예를 들어, 도 2i에 도시된 바와 같이) 구형파 함수에 사인파 함수를 추가하는 것이 안과용 렌즈의 표면에 변조 방향으로 매끄럽고 연속적인 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 형성하는 데 필요하거나 바람직할 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조 함수는 매끄럽거나 및/또는 연속적이지 않을 수 있는 요소를 생성하도록 정의될 수 있다.
본원에서 이전에 개시된 바와 같은 일부 실시양태에서, 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 도 18에 개략적으로 설명된 변조 프로세스에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 안과용 렌즈의 기하학적 매개변수(들) 또는 비기하학적 매개변수(들) 또는 이들의 조합은 수학 함수에서 유래하는 상이한 변조 함수에 의해 정의된 매개변수(들) 값의 범위에 걸쳐 정의된 영역 및 방향에서 순차적으로 변조되어 원하는 광학 품질 및 이미지 품질을 초래하는 원하는 치수 및 광학 특성을 갖는 기하학적 정의 형상 및/또는 광학 윤곽 요소를 포함하는 새로운 변조된 표면 기하구조를 생성할 수 있다. 일부 실시양태에서, 변조된 매개변수는 예를 들어 안과용 렌즈의 표면 상에 적어도 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 형성하기 위해 단일 방향으로 변조된 곡률반경으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 단계 1은 변조될 렌즈 표면 형상 및/또는 렌즈 특성을 정의하는 전-변조된 표면 기하구조 및/또는 비기하학적 특성을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 이는 매개변수가 존재하고 변경될 수 있는 수학 방정식일 수 있다. 단계 2는 예를 들어 곡률 반경, LSR, ROC 중심 위치, 굴절률과 같이 변조될 전-변조된 표면 기하구조 및/또는 렌즈 특성의 매개변수를 선택하는 것을 포함할 수 있다. 다음으로, 단계 3은 변조될 매개변수에 대한 변조 값 범위를 설정하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 곡률 반경은 150mm 내지 220mm 범위에서 변조될 수 있으며, 따라서 변조 값 범위는 -50mm 내지 +20mm일 수 있다. 단계 4는 전-변조된 표면 기하구조 및/또는 렌즈 특성이 변조될 수 있는 영역 및 방향 양자를 정의하는 것을 포함할 수 있다. 단계 5는 전-변조된 표면 기하구조 및/또는 렌즈 특성(들)을 변조할 수 있는 정의된 형태, 매개변수, 값 범위, 영역 및 방향 중 하나 이상의 임의의 조합을 고려하여 변조 함수(수학 함수로부터 유래)를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 단계 6은 원하는 광학 효과를 제공하는 새로운 기하학적 정의 표면 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 또는 렌즈 특성을 생성하기 위해 전-변조된 표면/렌즈 특성에 변조 함수를 적용하는 것을 포함할 수 있다. 새로운 표면/렌즈 특성은 "변조된 표면 기하구조/특성"으로 지칭될 수 있다. 일부 실시양태에서, 본원에 기재된 프로세스는 요소를 생성하기 위한 변조 함수를 포함할 수 있을 뿐만 아니라 렌즈 표면(또는 렌즈 표면의 일부)을 소급하여 설명하는 데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 요소는 변조 함수를 사용하지 않고 점 단위로 또는 일련의 함께 스티치된 영역에 의해 설명 및 지정될 수 있다. 그러나 결과적인(예를 들어, 최종) 표면 기하구조 또는 광학 특성은 지정된 광학적 매개변수를 갖는 요소를 형성하는 임의의 매개변수(예를 들어, 본원에 기재된 매개변수 포함)의 변조 프로세스 및/또는 변조 함수에 의해 설명될 수 있다.
일부 실시양태에서, 도 19a에 도시된 바와 같이, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(1906)는 도 18에 설명된 변조 프로세스를 사용하여 생성되지 않을 수 있으며, 기하학적 평면과 기본 표면의 교차에 의해 생성될 수 있으며, 실질적으로 편평할 수 있다.
일부 실시양태에서, 한 방향(1903)으로만 편평할 수 있는 도 19a의 선 기하구조(1902)는 편평 부분이 아닌 축(1903) 주위의 선(1902)의 회전에 의해 표면(1901)을 생성할 수 있다. 그러나, 일부 실시양태에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 하나 이상의 공간 평면의 일부일 수 있는 곡률 또는 형상의 교차에 의해 안과용 렌즈 표면 상에 생성될 수 있다.
도 19b에 도시된 바와 같이, 공간 평면(1904)은 상이한 형상(1905a-d, 1906, 1907 및 1908)을 포함할 수 있으며, 여기에서 일부 형상은 선(1905a-d)일 수 있고 개방 윤곽을 가질 수 있고 평면(1904) 상에 위치할 수 있고 또는 일부 상이한 형상, 예를 들어 1906, 1907 및 1908은 교차점에서 형성된 닫힌 윤곽을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 도 19c에 도시된 바와 같이, 편평한 부분(1910)은 축이 직각(1913)인 법선 축(1912) 주위의 1911(선 기하구조)의 회전에 의해 형성될 수 있다. 일부 실시양태에서 윤곽 형상은 개방되거나 폐쇄될 수 있고 임의의 크기, 형상 또는 여러 형상의 조합일 수 있다. 일부 실시양태에서, 윤곽 형상은 기하학적 및/또는 비기하학적 매개변수의 임의의 배열 및 조합으로 안과용 렌즈의 표면 상에 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 제공하기 위해 적어도 하나 이상의 공간 평면 상에 있을 수 있어 굴절, 회절, 대비, 광 산란, 광 편향, 수차, 홀로그램, 확산 및/또는 위상 또는 광 진폭 변조 중 하나 이상의 유형, 배열, 크기, 규모 및/또는 강도를 포함하는 임의의 광학 특성을 부여할 수 있고 근시 제어 요소 또는 하나 이상의 요소의 조합은 개인 눈의 근시 진행 속도에 적어도 부분적으로 기초하여 안과용 렌즈의 영역에 걸쳐 변화된다.
도 20a 내지 도 20b는 상이한 크기의 실질적으로 원형 또는 둥근 윤곽의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(도 20a 및 도 20b)를 가져오는 안과용 렌즈의 전방 표면의 일부와 평면의 기하학적 교차에 의해 형성된 원형의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈의 전방 표면의 개략도를 도시한다. 도 20a에 도시된 바와 같이, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2003)는 공간적 편평면(2004)을 실질적 구형 또는 구형 기본 표면(2002)과 교차하여 평면(2004)이 평면(2004)에 수직한 방향으로 축(2005)을 따라 이동할 때 실질적으로 원형 또는 둥근 윤곽(2003)을 생성함으로써 안과용 렌즈(2002)의 구형 기본 전방 표면 상에 형성될 수 있다. 축(2005)을 따라 이동하는 동안, 평면(2004)은 제1 표면 교차 위치(2006)에서 기본 표면(2002)과 먼저 교차하며, 제1 교차 위치(2006)로부터 거리(2007)에서 정지한다. 이 예에서, 생성된 실질적으로 원형 또는 둥근 윤곽(2003)의 크기는 기본 표면(2002)과의 제1 교차 위치(2006) 후에 평면이 축(2005)을 따라 이동하는 거리(2007)에 비례한다. 도 20b는 도 20a의 동일한 렌즈의 예시를 도시하지만, 여기에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2009)는 도 20a의 예에서의 요소(2003)보다 작다. 더 작은 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2009)는 편평면(2010)과 기본 표면(2008) 사이의 제1 교차 위치(2013)로부터 축(2012)을 따라 도 20a의 이동 거리(2007)보다 더 작은 수직 거리(2011)를 이동하는 공간 평면(2010)에 의해 형성될 수 있다.
도 21은 안과용 렌즈(2101) 표면의 추가 확대된 3차원 투시도를 도시하며 여기에서 편평면(2102)이 구형 기본 렌즈 표면(2101)의 일부와 교차하여, 도 20a에 설명된 것과 유사한, 원형의, 편평한 면(facet)과 같은 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2103)를 형성한다. 평면(2102)은 제1 교차 위치(2105)에서 렌즈 표면(2101)과 교차하고 제1 교차 위치에서 표면에 수직인 축을 거리만큼 이동하여 평면(2102)의 내측에 편평한 부분 요소(2103)를 형성함으로써 새로운 렌즈 표면 기하구조(2104)를 생성하는 한편 원래의 표면 기본 기하구조(2101) 및 새로운 표면 기하구조(2104)의 렌즈 체적 변화와 동일하게 평면(2102)의 외측 상에 제2 기하구조(2106)가 생성(및 제거)될 수 있다.
도 22는 렌즈 상에 적어도 하나의 편평한 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2206)를 포함하는 안과용 렌즈(2201)의 평면도 및 단면도를 도시한다. 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 공간적으로 편평한 표면일 수 있고 본원에 개시된 바와 같이 렌즈 전방 표면 상의 편평면 표면의 교차에 의해 형성될 수 있다. 도 22의 도면은, 예를 들어, 단순화된 모델 눈 내의 단순화된 광선 다이어그램을 포함하며 여기에서 각막, 접안 렌즈, 꼭지점 거리(안경의 경우) 등과 같이, 눈과 함께 사용할 때 존재하는 안과용 렌즈의 다른 구성요소 및 안구 광학계를 도시하지 않고 렌즈(2201)를 향하고 이로부터 나오는 광선만을 도시한다. 도 22는 단순화된 모델 눈 시스템에 들어오고 나가는 다수의 광선 그룹의 광선 추적을 도식적으로 보여준다. 렌즈(2201)는 눈의 원거리 굴절 이상을 교정하기 위한 기본 도수 프로파일을 가지며, 이에 따라 광축(2214)에 평행한 원거리 물체로부터 이동하는 제1 그룹의 광선(2205a)을 굴절시킬 수 있고 광선(2205b)을 지향시켜 망막 이미지 평면(2212) 상의 축상 초점(2211)을 형성할 수 있다. 원거리 물체로부터의 제2 그룹의 광선(2208a)은 광선(2208b)을 지향시킬 수 있는 전방 표면에 위치한 편평한 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2206) 및 모델 눈 광학 시스템을 통과하여 망막 이미지 평면(2212) 뒤의 이미지 평면(2210)에서 축외 초점(2209)을 형성한다. 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2206)의 확대된 창(2207)이 2207에 도시되며 여기에서 전방 표면(2202) 곡률이 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2206)의 윤곽(2206c)을 생성하는 공간적 편평면의 일부로 변경된다.
도 23은 렌즈 후방 표면(2304) 상에 적어도 하나의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2306)를 포함하는 안과용 렌즈(2301)의 평면도 및 단면도를 도시한다. 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2306)는 공간적 편평면이며 변조 공정을 통해서가 아니라 본원에 개시된 바와 같이 렌즈 후방 표면 상에서 편평면의 교차에 의해 형성될 수 있다. 도 23의 도면은 예를 들어, 단순화된 모델 눈 내의 단순화된 광선 다이어그램을 포함하며 여기에서 각막, 접안 렌즈, 꼭지점 거리(안경의 경우) 등과 같이, 눈과 함께 사용할 때 존재하는 안과용 렌즈의 다른 구성요소 및 안구 광학계를 도시하지 않고 렌즈(2301)를 향하고 이로부터 나오는 광선만을 도시한다. 도 23은 단순화된 모델 눈 시스템에 들어오고 나가는 다수의 광선 그룹의 광선 추적을 도식적으로 보여준다. 렌즈(2301)는 눈의 원거리 굴절 이상을 교정하기 위한 기본 도수 프로파일을 가지며, 이에 따라 광축(2314)에 평행한 원거리 물체로부터 이동하는 제1 그룹의 광선(2305a)을 굴절시킬 수 있고 광선(2305b)을 지향시켜 망막 이미지 평면(2312) 상의 축상 초점(2311)을 형성할 수 있다. 원거리 물체로부터의 제2 그룹의 광선(2308a)은 후방 표면에 위치한 편평면 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2306) 및 모델 눈 광학 시스템을 통과하며 광선(2308b)을 지향시켜 망막 이미지 평면(2310) 앞의 이미지 평면(2310)에서 축외 초점(2309)을 형성할 수 있다. 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2306)의 확대된 창(2307)이 2307에 도시되며 여기에서 후방 표면(2304) 곡률이 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2306)를 생성하는 공간적 편평면의 일부로 변경된다.
도 24는 각각 렌즈의 전방 및 후방 표면 상에 편평면 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2406 및 2408)를 포함하는 안과용 렌즈(2401)의 평면도 및 단면도를 도시한다. 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 공간적으로 편평한 표면이고, 본원에서 이전에 개시된 바와 같이 렌즈 전방 및 후방 표면 상의 편평면 표면의 교차에 의해 형성될 수 있다. 도 24a 내지 도 24c 에 도시된 바와 같이, 전방 및 후방 표면에 위치한 편평면 표면 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 상이한 치수이고, 적어도 부분적으로 정렬되어 위치되며 서로에 대해 기울어질 수 있으며, 예를 들어, 평행하지 않을 수 있다. 도 24a의 도면은, 예를 들어, 단순화된 모델 눈 내의 단순화된 광선 다이어그램을 포함하며 여기에서 각막, 접안 렌즈, 꼭지점 거리(안경의 경우) 등과 같이, 눈과 함께 사용할 때 존재하는 안과용 렌즈의 다른 구성요소 및 안구 광학계를 도시하지 않고 렌즈(2401)를 향하고 이로부터 나오는 광선만을 도시한다.
도 24a에 도시된 바와 같이, 전방 표면에 위치한 편평면 표면 요소(2406)는 적어도 부분적으로 후방 표면에 위치한 편평면 표면 요소(2408)와 직접 정렬되어 위치하며 조합은 안과용 렌즈(2401)의 해당 부분에 굴절력을 제공하지 않을 수 있다. 예를 들어, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 도수 프로파일은 빛을 굴절시키지 않을 수 있고 광선(2407a)은 광선을 굴절시키지 않고 두 요소를 통과할 수 있다. 도 24b 및 24c는 안과용 렌즈의 전방 표면(2402) 및 후방 표면(2404) 상의 편평한 표면 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 확대된 창을 도시하며, 여기에서 표면 곡률은 각 표면에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2406 및 2408)를 생성하는 공간적 편평면의 일부로 변경된다. 전방 표면(2402) 상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2406)는 후방 표면(2404) 상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2408)의 것과 상이한 크기일 수 있다. 또한, 각 표면 상의 적어도 하나의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2406 및 2408)는 상이한 기하학적 치수 및 상이한 광학적 치수를 가질 수 있으며, 이는 전방 표면 평면(2406)의 가장자리로 들어가는 빛이 후방 표면 평면(2408)의 가장자리를 통과하지 않을 수 있음을 의미한다. 결과적으로, 전방 표면 요소(2406)를 통과하는 빛은 적어도 사용자가 기본 시선(primary gaze)으로 원거리 물체를 보고 있을 때, 안과용 렌즈의 후방 표면에 위치한 평면(2408)을 통과하지 않고 기본 렌즈(2401)를 통과할 수 있다. 도 24c는 양면에 도시된 표면 벡터 축(각각 2421 및 2422)에 대한 법선의 각도로 도시된 바와 같이 전방 및 후방 표면 상의 편평면 표면의 상대 기울기(프리즘 각도(2423))를 도시한다. 결과적으로, 안과용 렌즈에 입사되어 상대적으로 서로에 대해 기울어질 수 있는 양면의 편평면을 통과하는 광선은, 굴절되지는 않지만, 각 평면의 기울기의 양(프리즘 파워)과 방향(프리즘 각도)에 따라 편향될 수 있다. 이러한 2개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2406 및 2408)의 조합은 본 개시에서 "프리즘릿(prismlet)"으로 지칭된다. 일부 실시양태에서, 프리즘릿은 렌즈 및 눈 광학 시스템의 다른 광학 요소와 조합되어 영(0), 플러스, 마이너스 또는 하나 이상의 조합의 도수를 나타낼 수 있다.
도 24a는 단순화된 모델 눈 시스템에 들어오고 나가는 다수의 광선 그룹의 광선 추적을 도식적으로 보여준다. 렌즈(2401)는 근시안의 원거리 굴절 이상을 교정하기 위하여 -2D 기본 도수 프로파일을 가지며, 이에 따라 광축(2420)에 평행한 원거리 물체로부터 이동하는 제1 그룹의 광선(2405a)을 굴절시킬 수 있고 망막 이미지 평면(2412) 상의 축상 초점(2411)을 형성할 수 있다. 원거리 물체로부터의 제2 그룹의 광선(2407a)은 전방 표면 상의 편평면 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2406)를 통과하고 렌즈의 후방 표면에 위치한 편평면 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2408)를 포함하는 렌즈 광학 눈 시스템을 통과하며 편평면이 굴절력을 제공하지 않을(즉, 렌즈를 통해 시준된 상태를 유지할) 수 있기 때문에 망막 이미지 평면(2412) 앞에서 축외 초점(2413)을 형성할 수 있다. 초점은 또한 평면이 서로에 대해 기울어질 수 있고(도 24c) 그에 따라 결과적인 프리즘 파워가 광 편향 구성을 제공하기 때문에 광축(2424)으로부터 측방향으로 변위될 수 있다. 원거리 물체로부터의 제3 그룹의 광선(2409a)은 전방 표면에 위치한 편평면 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2406) 및 모델 눈 광학 시스템을 통과하지만 후방 표면에 위치한 편평면 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2408)는 제외하며 망막 이미지 평면(2412) 뒤의 이미지 평면(2417)에서 축외 초점(2416)을 형성할 수 있다. 원거리 물체로부터의 제4 그룹의 광선(2410a)은 전방 표면의 요소(2406)를 통과하지 않을 수 있으며 후방 표면에 위치한 편평면 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2408) 및 모델 눈 광학 시스템을 포함하는 렌즈 광학 눈 시스템만을 통과하고 망막 이미지 평면(2412)의 앞의 이미지 평면(2414)에서 축외 초점(2415)을 형성할 수 있다.
안과용 렌즈의 전방 및/또는 후방 표면 상의 편평면 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 이러한 예시적인 구성은 안과용 렌즈 착용자가 사용할 때 눈이 안경면에 위치한 렌즈 광학과 독립적으로 움직일 때 망막에 광 분산 및/또는 광 편향 광학 효과를 가져올 수 있다. 일부 실시양태에서, 전방 및 후방 표면 상의 복수의 편평면 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 안과용 렌즈의 표면 상에 통합되어 안과용 렌즈가, 예를 들어, 안경 렌즈일 때 안구 또는 머리 움직임과 함께 복수의 독립적인 광 편차를 생성할 수 있다. 일부 실시양태에서, 망막에 대한 광 분산 및/또는 광 편향 광학 효과는 적어도 부분적으로 모두 동일한 방향일 수 있거나 모두 동일한 방향이 아닐 수 있다. 일부 실시양태에서, 망막에 대한 광 분산 및/또는 광 편향 광학 효과는 무작위적일 수 있다. 일부 실시양태에서, 망막에 대한 광 분산 및/또는 광 편향 광학 효과는 모두 동일한 양일 수 있거나 모두 동일한 양이 아닐 수 있다. 일부 실시양태에서, 망막에 대한 광 분산 및/또는 광 편향 광학 효과는 모든 시야각 또는 시선 방향 또는 망막 위치에 걸쳐 일정할 수 있으며, 일부 실시양태에서 망막에 대한 광 분산 및/또는 광 편향 광학 효과는 시선 방향이나 망막 위치에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 실시양태에서, 편평면 요소는 적어도 부분적으로 굴절 부분을 포함하거나 굴절 부분을 포함하지 않을 수 있는 광 분산 및/또는 광 편향 광학 효과를 제공하도록 구성될 수 있다. 도 24a에 도시된 예시적인 렌즈에서 각 표면 상의 두 평면의 치수는 동일하지 않을 수 있으며, 이 예에서 전방 표면 평면은 후방 표면 평면보다 크고 편평면은 직접 정렬되지 않는다. 따라서, 두 평면의 일부가 겹치고 원거리 물체에서 발생하는 빛의 경우 평면은 광선이 두 평면을 완전히 통과하는 영역을 갖게 되며 상대 기울기에 기초하여 편향되거나 분산될 수 있지만 렌즈에 의해 굴절되지 않을 수 있다. 그러나, 평면의 치수가 다르기 때문에 전방 표면 평면을 통과하는 일부 광선은 후방 표면 평면을 통과하지 못하고 기본 렌즈 후방 표면 곡률을 통과할 수 있으며 전방 평면 기울기와 표면의 상대 곡률에 기초하여 굴절되고 편향될 수 있다. 일부 실시양태에서, 각 평면의 상대 형상, 기울기, 위치 및 치수는 기본 시선 또는 임의의 편심 시선 또는 머리 또는 눈 움직임에서, 하나의 평면이 다른 평면을 완전히 둘러싸고 따라서 더 큰 치수의 평면으로부터의 굴절(또는 임의의 다른 광학 원리 또는 그 조합)로 광 분산 및/또는 광 편향 효과를 둘러싸는 것으로부터 또는 평면이 적어도 부분적으로 다른 평면의 일부와 중첩하여 적어도 부분적으로 굴절 효과가 없을 수 있는 광 분산 및/또는 광 편향 광학 효과의 일부를 제공하는 것까지, 중첩의 가능한 구성을 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 평면은 또한 전방 평면을 통과하는 모든 빛이 후방 평면을 통과하도록 2개의 평면이 실질적으로 직접 정렬되고 실질적으로 동일한 치수일 수 있도록 기본 시선에서 구성될 수 있다. 그러나, 이 구성에서 광선은 기본이 아닌 시선에 대해 또는 비평행 광선에서 광축으로, 예를 들어 축외 광선은 광선 각도 및/또는 렌즈의 두께로 인하여 한 평면을 통과할 수 있지만 다른 평면은 통과할 수 없고 사용 중인 착용자의 눈이 안경 평면에서 렌즈 광학과 독립적으로 움직일 때 망막에 대한 광 분산 및/또는 광 편향 광학 효과를 초래할 수 있다. 결과적으로, 광선은 굴절 효과가 있거나 없이 편향 및/또는 분산될 수 있다. 안과용 렌즈(2401)의 전방 및 후방 표면 상의 적어도 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 구성 및 위치 지정은 사용 중인 착용자의 눈이 안경 평면에서 렌즈 광학과 독립적으로 움직일 때 망막에 대한 광 분산 및/또는 광 편향 광학 효과를 초래할 수 있으며 다양한 유형의 망막 신경절 세포, 예를 들어 중앙 주변 ON-OFF 및 OFF-ON 유형 신경절 세포를 차별적으로 자극하는 데 유용할 수 있다. 사용 중의 눈 움직임, 머리 움직임 또는 이들의 조합에 따른 빛의 반복되는 및/또는 반복적인 및/또는 일정한 및/또는 일관성 없는 편차 또는 분산은 진행성 근시를 가진 어린이, 청소년 및 청년의 눈 성장 신호를 담당하는 수용체 세포의 불리한 신호 전달을 중단하거나 늦출 수 있다.
도 25는 본원에서 이전에 개시된 기술에 따라 형성된 환형 만곡 고리(2503) 및 비원형, 예를 들어, 타원형 편평면 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2505)를 포함하는 안과용 렌즈 표면의 3차원(도 25a 내지 도 25b) 및 2차원(도 25c) 도면을 도시한다. 환형 만곡 고리(2503)는 기본 렌즈 상에 사전-형성될(pre-formed) 수 있다. 안과용 렌즈(2501)의 기본 렌즈 기하구조는 안과용 렌즈의 비구체 형태를 나타낸다. 표면은 단일 환형(2504)을 포함한다. 편평면 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2505)는 도 20의 예에서 본원에서 이전에 개시된 기술에 따라 환형 만곡 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2503)와 단일 편평면(2506)의 교차에 의해 형성될 수 있다(도 25b). 형성된 요소(2505)는 원형이 아닐 수 있으며, 예를 들어 그 윤곽 형상이 타원형일 수 있다. 일부 실시양태에서, 평면의 교차에 의해 형성된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 구성, 예를 들어 치수 및/또는 형상은 변조 프로세스를 겪는 렌즈 표면의 표면 형상에 의존할 수 있다.
도 26은 이전에 도 25에 도시된 안과용 렌즈 및 모델 눈을 포함하는 단순화된 광학 시스템을 통과하는 원거리 물체로부터의 광선에 대한 광선 추적 및 초점을 도시한다. 도 26은 사전-형성된 전방 표면(2602)을 갖는 안과용 렌즈(2601)의 평면도 및 단면도를 도시한다. 표면은 이미 광학 LSR(laterally shifting ring) 요소(2605)를 포함한다. 사전-형성된 표면 기하구조 상에는 또한 도 20에서 본원에서 이전에 개시된 것에 따라 환형 LSR 요소(2605)와 공간적 편평면 표면의 교차점에 의해 형성된 하나의 타원 형상의 편평면 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2606)가 포함된다. 개략적으로 도시된 바와 같이, 안과용 렌즈(2601)는 눈에 사용될 때 광학 설계에 기초하여 초점 및 광학 효과를 형성할 수 있는 광학 특성을 갖는 광학 시스템을 형성한다. 설명의 단순화를 위해, 도 26의 단면에 도시된 광선 추적은 단순화된 모델 눈을 도시하며, 각막, 접안 렌즈, 꼭지점 거리(안경의 경우) 등과 같이, 눈과 함께 사용할 때 존재하는 안과용 렌즈의 다른 구성요소 및 안구 광학계를 도시하지 않고, 예를 들어, 렌즈(2601)를 향하고 렌즈(2601)로부터 나오는 광선만이 도시된다. 도 26은 단순화된 모델 눈 시스템에 들어오고 나가는 다수의 광선 그룹의 광선 추적을 도식적으로 보여준다. 렌즈(2601)는 눈의 원거리 굴절 이상을 교정하기 위한 기본 도수 프로파일을 가지며, 이에 따라 광축(2620)에 평행한 원거리 물체로부터 이동하는 제1 그룹의 광선(2609a)을 굴절시킬 수 있고 망막 평면(2612)에 초점(2611)을 형성할 수 있다. 원거리 물체로부터의 제2 그룹의 광선(2610a)은 환형 고리(2605)를 통과하고 축외 초점(2613a 및 2613b)(또한 3D에서 초점 고리로 표시됨)을 형성할 수 있다. 원거리 물체로부터의 제3 그룹의 광선(2607a)은 편평면(2606)을 통과하고 망막 이미지 평면(2612) 뒤의 이미지 평면(2615)에서 단일 축외 초점(2614)을 형성한다.
도 27은 본원에서 이전에 개시된 기술에 따른 2개의 환형 LSR 고리(2703, 2704) 및 하나의 편평면 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2707)를 포함하는 안과용 렌즈의 3차원(도 27a 내지 도 27b) 및 2차원(도 27c) 도면을 도시한다. 편평면 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2707)는 도 20의 예에서 본원에서 이전에 개시된 기술에 따라 2개의 환형 만곡 LSR 고리(2703, 2704)(도 27b)와 단일 편평면(2708)의 교차에 의해 형성될 수 있다. 편평면 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2707)는 공간적 편평면 표면(2708)과 2개의 환형 LSR 결합 고리(2703 및 2704)의 교차에 의해 형성될 수 있고 모양이 원형이 아닐 수 있고 불규칙하거나 임의의 모양일 수 있는 기하학적 정의 형상 및/또는 광학 윤곽 요소(2707)를 생성할 수 있다.
도 28은 도 27에 도시된 안과용 렌즈에 대한 단순화된 모델 눈 내부의 광선 추적 및 초점을 도시한다. 도 28은 안과용 렌즈(2801)의 평면도 및 단면도를 예시한다. 표면은 LSR 고리(2804, 2805)를 갖는 사전-정의된 형태를 갖는다. 또한 표면 기하구조에는 도 20에서 본원에서 이전에 개시된 것에 따라 2개의 환형 고리(2804, 2805)와 공간적 편평면 표면의 교차에 의해 형성된 2개의 결합된 편평면 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2806a및 2806b)가 포함된다. 개략적으로 도시된 바와 같이, 안과용 렌즈(2801)는 눈에 사용될 때 광학 설계에 기초하여 초점 및 광학 효과를 형성할 수 있는 광학 특성을 갖는 광학 시스템을 형성한다. 설명의 단순화를 위해, 도 28의 단면에 도시된 광선 추적은 단순화된 모델 눈을 도시하며, 예를 들어, 각막, 접안 렌즈, 꼭지점 거리(안경의 경우) 등과 같이, 눈과 함께 사용할 때 존재하는 안과용 렌즈의 다른 구성요소 및 안구 광학계를 도시하지 않고 렌즈(2801)를 향하고 렌즈(2801)로부터 나오는 광선만이 도시된다. 도 28은 단순화된 모델 눈 시스템에 들어가고 나오는 다수의 광선 그룹의 광선 추적을 도식적으로 보여준다. 렌즈(2801)는 눈의 원거리 굴절 이상을 교정하기 위한 기본 도수 프로파일을 가지며, 이에 따라 광축(2820)에 평행한 원거리 물체로부터 이동하는 제1 그룹의 광선(2809a)을 굴절시킬 수 있고 망막 평면(2812)에 초점(2811)을 형성할 수 있다. LSR 고리(2805, 2804)로부터의 제2 그룹의 광선(2808a 및 2810a)은 상이한 이미지 평면에서 축외 초점(2814 및 2813)(또한 3D에서 초점 고리로 표시됨)을 형성할 수 있다. 원거리 물체로부터의 제3 그룹의은 광선(2807a)은 편평면(2806a 및 2806b)을 통과하고 망막 이미지 평면(2812) 뒤의 이미지 평면(2816)에서 단일 축외 초점(2815)을 형성한다. 일부 실시양태에서, 본원에 개시된 광학 요소는, 하나 이상의 공간적 평면 또는 평면들의 교차에 의해 생성된다. 광학 요소의 접합부는 기본 기하구조와 연속적일 수 있으며, 둘 사이의 접합부는 기본 렌즈 표면과 하나 이상의 공간적 평면의 교차에 의해 정의된 형상을 형성할 수 있다.
일부 실시양태에서, 광학 요소의 접합부는 반드시 연속적이지 않을 수 있고 다른 기하구조에 의해 혼합될 수 있으며, 접합부는 설계자에 의해 정의될 수 있으며, 광학 요소는 여전히 하나 이상의 공간적 평면의 일부일 수 있다. 일부 실시양태에서, 특정 형상으로 설계될 때 초점 심도를 생성하기 위해 회절 요소와 유사하게 프리즘릿이 또한 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 안과용 렌즈의 설계에 위상 단계가 또한 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 광학 요소는 눈 모델과 결합하여 망막에서 평행한 광선을 생성하도록 광학 도수 프로파일을 생성하도록 설계될 수 있다. 일부 실시양태에서, 프리즘릿은 모델 눈 내부의 높은 분산 수준으로 인해 효과적인 초점을 형성하지 못할 수 있다.
도 29a는 렌즈의 전방 표면 상에 8개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2904a-h)를 포함하는 안과용 렌즈(2901)의 평면도 및 단면도를 도시하며 8개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2905a-h)는 (예를 들어, 요소(2904a 및 2905a)에 대하여 단면에 도시된 바와 같이) 렌즈의 전방 및 후방 표면 사이에 위치한다. 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2904a-h)는 공간적으로 편평한 표면일 수 있고 및/또는 본원에서 이전에 개시된 바와 같이 기본 렌즈 전방 표면 상의 편평면 표면의 교차에 의해 형성될 수 있고 및/또는 예를 들어, 도 18에 상세히 설명된 바와 같은 변조 함수 프로세스를 사용하여 형성될 수 있다. 렌즈 표면 사이의 렌즈 벌크에 위치한 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2905a-h)는 비기하학적 매개변수를 사용하여, 예를 들어, 도 12를 참조하여 본원에 설명된 바와 같은 "변조 함수"로서 구형파 함수를 사용하여 변조된 굴절률 매개변수 N을, 예를 들어, 정의함으로써 생성될 수 있다. 변조 함수에 적용되는 주파수 항은, 예를 들어, 도 12를 참조하여 설명된 것과 동일한 형상, 분포 및 도수 프로파일(접선 및 시상 도수 맵)로 형성된 렌즈 벌크 내의 8개의 광학 요소를 갖도록 형성된 도 29의 렌즈의 변조된 부분을 초래한다. 일부 실시양태에서, 요소는 실질적으로 직접 정렬될 수 있다. 예를 들어 전방 표면 요소는 렌즈 매트릭스 내의 요소와 쌍을 이룰 수 있고 일부 실시양태에서는 2개의 대응하는 요소가 직접 정렬되지 않을 수 있다. 예를 들어 전방 표면 요소가 렌즈 벌크 내의 요소와 쌍을 이루지 않을 수 있고 적어도 부분적으로 공간적으로 이격되거나 적어도 부분적으로 공간적으로 중첩될 수 있다. 일부 실시양태에서 일부 요소는 정렬될 수 있고 일부 요소는 정렬되지 않을 수 있다. 일부 실시양태에서 2개의 요소는 상이한 치수일 수 있고 일부 실시양태에서 치수는 실질적으로 동일할 수 있다. 일부 실시양태에서, 2개의 요소는 서로 평행할 수 있고 일부 실시양태에서 요소는 서로에 대해 기울어질 수 있다. 일부 실시양태에서, 요소는 실질적으로 동일한 광학 효과를 가질 수 있으며, 예를 들어 모두 곡률, 선 곡률, 편평면, 굴절률, 위상 차이 및/또는 프리즘으로부터 유도된 것과 같은 굴절 특성을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 2개의 요소는 상이한 광학 특성을 가질 수 있으며 예컨대 하나의 요소, 예를 들어 전방 표면 요소가 굴절 특성을 가질 수 있고 쌍의 제2 요소가 비굴절 특성, 광 산란 특성, 회절 및/또는 광 투과율 진폭 특성을 제공할 수 있다. 일부 실시양태에서, 요소는 쌍을 이룰 수 있고, 일부 실시양태에서 2개의 요소는 적어도 부분적으로 이격될 수 있고 쌍을 이루지 않을 수 있다. 도 29a에 도시된 바와 같이, 전방 표면 상에 위치한 편평면 표면 요소(2904a-h)는 실질적으로 직접적인 정렬로, 예를 들어 각 요소의 적어도 일부에 대하여, 예를 들어 착용자가 원거리에서 렌즈의 광학 중심을 통해서 보고 2905a-h 요소가 렌즈 매트릭스의 벌크에 위치할 때, 적어도 정의된 시선 위치, 예를 들어, 기본 정면 응시에서, 쌍을 이루고 광학적으로 협력하도록 배치될 수 있다. 따라서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 조합은 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 각 요소를 통과하는 광을 굴절시킬 수 있기 때문에 안과용 렌즈(2901)의 해당 영역에서 변경된 광학 효과, 예를 들어, 굴절 도수를 제공할 수 있다. 그러나, 도 24a 내지 도 24c의 예에서 상세히 설명된 바와 같이, 편평면 요소(2904a-h) 및 비기하학적 요소(2905a-h)는 서로에 대해 기울어질 수 있으며, 예를 들어 요소는 서로 평행하지 않을 수 있다. 또한, 적어도 하나의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소, 예를 들어 요소(2904a 및 2905a)는 상이한 기하학적 치수일 수 있지만 광학적으로 동일한 치수일 수 있으며, 이는 전방 표면 평면(2904a)의 바로 그 가장자리로 들어가는 광이 또한 후방 표면 평면(2905a)의 바로 그 가장자리를 통과하고, 결과적으로 전방 표면 요소(2904a)를 통과하는 빛은 (기본 시선에서) 실질적으로 제2 요소(2905a)를 통과하지 않고 렌즈를 통과할 수 없다는 것을 의미한다. 그러나, 일부 실시양태에서, 요소들이 비-기본 시선에서 수신된 광선에 대해 또는 안과용 렌즈에 들어가는 비평행 광선으로부터 광학적으로 상이한 치수일 때, 적어도 하나의 기하학적 정의된 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 안과용 렌즈(2901)의 전방, 벌크 및/또는 후방 표면 상의 위치 지정은 사용 중인 착용자의 눈이 안과용 렌즈의 렌즈 광학과 독립적으로 움직일 때 특히 안경 렌즈의 경우 광 분산 및/또는 광 편차 및/또는 이미지 크기 변경, 예를 들어 확대 또는 축소 또는 왜곡 또는 망막에 대한 다른 그러한 광학적 효과를 초래할 수 있다. 그러한 구성은 본원의 다른 곳에서 설명한 바와 같이 다양한 유형의 망막 신경절 세포, 예를 들어 중앙 주변 ON-OFF 및 OFF-ON 유형 신경절 세포를 차별적으로 자극하는 데 유용할 수 있다. 특히 눈 움직임과 함께 이미지 크기 조정 또는 신호 왜곡의 반복적인 및/또는 반복되는 및/또는 간헐적인 광 편향 또는 광 분산은 진행성 근시를 가진 어린이, 청소년 및 청년의 눈 성장 신호를 담당하는 수용체 세포의 불리한 신호 전달을 중단하거나 늦출 수 있다.
도 29b 내지 도 29h는 기하학적 또는 비기하학적 매개변수로부터 유도된 적어도 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 갖는 적어도 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 조합을 통과하는 광선으로부터 초래되는 광학 효과 및/또는 광학 효과의 조합의 범위를 생성하는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 예시적인 실시양태를 도시하며 여기에서 적어도 하나 이상의 요소의 광학 특성이 비균질이며, 예를 들어, 여기에서 요소 내의 광학 특성이 비균질하거나 일부 실시양태에서 적어도 하나 이상의 요소가 전체적으로 또는 부분적으로 적어도 하나 이상의 다른 요소와 결합하여 하나 이상의 요소의 임의의 조합 사이의 결과로서 형상, 치수, 분리, 위치, 정렬 또는 기울기 또는 광학 특성 또는 광선 편차 또는 광 투과율 또는 광 반사 또는 광 산란 불일치를 가져온다. 일부 실시양태에서, 요소는 기하학적 매개변수 및/또는 비기하학적 매개변수의 변조에 의해 및/또는 편평면에 분포된 형상의 교차로부터 형성될 수 있고 및/또는 기하학적 또는 비기하학적 광학 특성 또는 이들의 임의의 조합을 형성할 수 있다. 임의의 광학 원리는 단독으로 또는 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소와 조합하여 사용될 수 있으며, 예를 들어, 적어도 하나 이상의 기하학적 매개변수 및/또는 비기하학적 매개변수가 변조될 수 있으며 하나의 요소 및/또는 어레이의 하나 이상의 요소 내에서 하나 이상의 변조된 광학 특성(굴절, 비굴절, 회절, 대비 변조, 위상 변조, 광 산란, 수차, 홀로그램, 확산, 광 편향(프리즘), 광 진폭 변조 또는 이들의 하나 이상의 광학 특성의 임의의 조합)을 가져올 수 있다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나 이상의 변조는 하나 이상의 변조 값 범위 내의 적어도 하나 이상의 기하학적 및 비기하학적 매개변수를 변조 함수에 적용함으로써 순차적으로 또는 동시에 수행될 수 있으며 이는 안과용 렌즈의 부분 또는 부분들에 위치할 수 있는 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 포함된 하나 이상의 광학 특성을 초래한다.
특정 실시양태에서, "평균"보다 더 높은 정도의 근시 제어를 갖는 근시 제어를 위한 안과용 렌즈를 제공하거나 예상된 근시 제어보다 낮은 눈의 근시 제어를 개선하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 특정 실시양태에서, 렌즈의 착용성을 개선하기 위해 시각적 품질에 영향을 미치지 않는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 증가된 굴절 디포커스 또는 광 산란 또는 광 투과율 변조 또는 광 편차 또는 다른 바람직하지 않은 광학적 부작용은 렌즈가 장기간 착용되지 않을 수 있고 덜 효과적일 수 있으며 및/또는 근시를 유발할 수도 있는 정도로 이미지 품질을 저하시킬 수 있다. 따라서 안과용 렌즈를 사용하여 시력 및 진행성 근시의 시력 및 착용성에 악영향을 미치지 않으면서 치료 우선 구역의 효과를 개선하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 특정 실시양태에서, 안과용 렌즈의 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 및/또는 하나 이상의 치료 우선 구역을 개선하거나 "맞춤화(customize)"하여 눈의 망막에 전달되는 광 신호를 "개조(remodel)"하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 개조된 광 신호를 눈의 망막에 전달하도록 맞춤화될 수 있다. 일부 실시양태에서, 안과용 렌즈는 주로 눈의 굴절 이상을 교정하기 위한 도수 프로파일을 갖는 하나 이상의 시력 우선 구역 및 눈의 성장을 변경하기 위해 눈의 망막에서 광 신호를 개조하도록 설계된 하나 이상의 "맞춤형" 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 하나 이상의 치료 우선 구역을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 눈 성장을 변경하기 위해 눈의 망막에서 광 신호를 개조하도록 설계된 하나 이상의 "맞춤형" 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 요소는 비맞춤형 요소에 비해 눈 성장을 더 감소시키거나 지연시키거나 늦추거나 억제하거나 방지할 수 있다. 일부 실시양태에서, 눈의 성장을 변경하기 위해 눈의 망막에서 광 신호를 개조하도록 설계된 하나 이상의 "맞춤형" 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 요소는 눈 성장을 강화하거나 자극하거나 진행시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 굴절, 비굴절, 회절, 대비 변조, 위상 변조, 광 산란, 수차, 홀로그램, 확산, 광 편향 (프리즘), 광 진폭 변조 특징 및/또는 이들 특징의 임의의 조합을 포함하여 맞춤화될 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 표면 또는 이들의 조합의 일부 또는 둘러싸는 일부의 내부 또는 주변 또는 둘러싸거나 포함하는 굴절, 비굴절, 회절, 대비 변조, 위상 변조, 광 산란, 수차, 홀로그램, 확산, 광 편향 (프리즘), 광 진폭 변조 특징 및/또는 특징의 임의의 조합을 포함하여 맞춤화될 수 있다. 특정 실시양태에서, 안과용 렌즈는 망막에서 하나 이상의 초점이 근시 디포커스 또는 원시 디포커스 또는 둘 모두에 있을 수 있도록 디포커스를 재변조할 수 있는 하나 이상의 "맞춤형" 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 요소를 포함할 수 있다. 특정 다른 실시양태에서, 하나 이상의 치료 우선 구역(들) 내의 하나 이상의 "맞춤형" 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 요소는 망막 이미지 품질을 개조할 수 있다. 일부 실시양태에서, 안경 렌즈 또는 콘택트 렌즈와 같은 안과용 렌즈는 치료 구역의 렌즈릿(lenslet) 또는 고리 또는 형상 또는 영역의 형태일 수 있는 하나 이상의 "맞춤형" 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 하나 이상의 치료 우선 구역(들)을 포함할 수 있다. 일부 다른 실시양태에서, 안경 렌즈 또는 콘택트 렌즈와 같은 안과용 렌즈는 하나 이상의 "맞춤형" 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 하나 이상의 치료 우선 구역(들)을 포함할 수 있으며, 이는 어레이 또는 마스크에 배열된 광 산란 요소 및/또는 광 진폭 변조 요소의 형태일 수 있으며 충돌하는 광 신호, 예를 들어 눈의 망막에서 비맞춤형 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 의해 제공되는 것과 상이한 광 신호를 제공하도록 설계되어 대비를 변경 또는 수정 또는 제어하고 및/또는 대비 검출 및/또는 망막 수용체에 의한 근시 제어 광 신호 및/또는 근시 유도 광 신호를 변경 또는 수정 또는 제어할 수 있다. 일부 다른 실시양태에서, 안경 렌즈 또는 콘택트 렌즈와 같은 안과용 렌즈는 하나 이상의 "맞춤형" 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 하나 이상의 치료 우선 구역(들)을 포함할 수 있으며, 이는 어레이 또는 마스크에 배열된 광 산란 요소 및/또는 광 진폭 변조 요소의 형태일 수 있으며 눈의 망막에 개조된 광 신호를 제공하도록 설계되어 산란 및/또는 광 투과율 변조를 변경 또는 수정 또는 도입한다. 일부 실시양태에서, 안과용 렌즈는 근시안의 굴절 이상을 주로 교정하기 위한 도수 프로파일을 갖는 하나 이상의 시력 우선 구역 및 눈의 성장을 변경하기 위해 눈의 망막에 개조된 광 신호를 도입하도록 설계된 하나 이상의 "맞춤형" 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 하나 이상의 치료 우선 구역을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 더 높은 도수 프로파일 또는 더 높은 수차의 도수 프로파일로 "맞춤화"함으로써 개조된 광 신호가 망막에 전달된다. 특정한 다른 실시양태에서, 단위 면적당 "맞춤화된" 기하학적 정의 요소의 밀도를 변경하거나 증가시킴으로써 개조된 광 신호가 망막에 전달된다. 특정한 다른 실시양태에서, 단위 면적당 "맞춤화된" 내지 "맞춤화되지 않은" 기하학적 정의 요소의 수를 변경 또는 증가 또는 감소시킴으로써 개조된 광 신호가 망막에 전달된다. 일부 실시양태에서, 요소를 둘러싸는 광 산란 영역 및/또는 요소를 둘러싸는 광 진폭 변조 영역으로 하나 이상의 굴절 기반의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 "맞춤화"함으로써 개조된 광 신호가 망막에 전달된다. 일부 실시양태에서, 맞춤화된 특징은 치료 우선 구역의 적어도 일부 내에 및/또는 요소의 적어도 일부 내에 분포될 수 있고 및/또는 시력 우선 구역의 적어도 일부 내에 분포될 수 있다.
특정 다른 실시양태에서, 안과용 렌즈는 하나 이상의 시력 우선 구역 및 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 하나 이상의 치료 우선 구역을 포함할 수 있으며, 여기에서 하나 이상의 시력 우선 구역 및/또는 치료 우선 구역 중 하나 이상은 "맞춤화"되어 눈의 망막에 개조된 광 신호를 전달한다. 특정 실시양태에서, 개조된 광 신호는 안과용 렌즈에 의해 전달되는 광 신호에 비해 향상되거나 변경되거나 변조되거나 변화되거나 바뀌거나 강화되며, 여기에서 하나 이상의 시력 우선 구역 또는 하나 이상의 치료 우선 구역 및/또는 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 맞춤화되지 않는다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 "맞춤형" 치료 우선 순위 구역을 갖는 안과용 렌즈는 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 내부 또는 주변 또는 인접하여 또는 결합하여 또는 근접하여 또는 멀리 떨어져 또는 이격되어 또는 중첩되어 또는 위에 또는 아래에 또는 이들 사이에 또는 주위에 산재하여 위치하거나 배치되는 하나 이상의 특징을 포함할 수 있어 착용성을 크게 손상시키지 않으면서 눈의 망막에서 광 신호를 개조한다. 일부 실시양태에서, 특징은 시력 우선 구역 또는 치료 우선 구역에 포함될 수 있고 및/또는 눈의 망막에서 상충되는 광 신호를 제공하도록 설계된 임의의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소와 연관될 수 있고 망막 이미지 평면에 도달하는 광 신호, 예를 들어, 망막 이미지 평면에 도달하는 광 신호의 망막 이미지 품질 및/또는 변조 전달 함수 및/또는 이미지 대비 및/또는 망막 조명 및/또는 이미지 전체의 균일성 또는 평탄도를 를 선택적으로 개조할 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 "맞춤형" 치료 우선 구역 또는 시력 우선 구역은 미세 단속 운동 및/또는 다른 더 큰 안구 운동과 같은 자연스러운 안구 운동 중에 개조된 광 신호를 제공함으로써 더 효과적으로 작동하도록 설계될 수 있다. 일부 실시양태에서, 개조된 광 신호는 억제를 강화할 수 있는데, 예를 들어, 검출을 감소시키거나 망막 수용체에 의한 근시 성장 자극 이미지의 이미지 품질을 추가로 감소시키고 및/또는 검출을 향상시키거나 개조되지 않은 광 신호에 의해 제공되는 것 이상으로 망막 수용체에 의한 근시 제어 이미지의 이미지 품질을 개선할 수 있다. 일부 실시양태에서, 개조된 광 신호는 그러한 광 신호에 대해 상이한 감도를 가질 수 있는 망막의 하나 이상의 영역, 예를 들어 황반(macula) 주위 5도 내의 더 중앙 영역 또는 5도에서 15도 사이의 또는 중심와 주위(parafoveal) 또는 중간 주변 영역 또는 황반으로부터 > 15도의 주변 망막을 차등적으로 표적화하도록 설계될 수 있다. 일부 실시양태에서, 광 신호에 대한 망막 민감도가 망막에서 지역적으로 변할 수 있기 때문에 임의의 지역적 방향이 표적이 될 수 있다. 예를 들어, 수평 및/또는 수직 및/또는 각도 방향이 표적이 될 수 있으며 광 신호의 변경 정도가 상이할 수 있다. 따라서 근시 제어를 위한 안과용 렌즈의 효율성은 치료 우선 구역의 강도 또는 충전율을 실질적으로 변화하거나 변경하거나 증가시키지 않고, 예를 들어 이미지 품질, 머리 및/또는 안구 움직임에 따른 동적 시력 품질 및 착용성을 포함하는 시력 및/또는 치료 우선 구역의 이미지 품질을 추가로 손상시키지 않고 하나 이상의 시력 우선 구역 및/또는 치료 우선 구역 및/또는 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 맞춤화함으로써 개선될 수 있다.
일부 실시양태에서, 시력 우선 구역 및/또는 치료 우선 구역은 개조된 광 신호를 눈의 망막에 제공할 수 있다. 일부 실시양태에서, 치료 우선 구역에서 예시적인 어레이를 형성하는 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 환형 영역(들)으로 둘러쌈으로써 맞춤화될 수 있으며, 여기에서 적어도 부분적으로, 환형 영역(들)은 비맞춤형 시력 우선 구역 및/또는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소와 비교하여 수정되거나 변경된 대비 광 신호와 같은 개조된 광 신호를 제공할 수 있다. 변경되거나 충돌하는 광 신호는, 예를 들어, 중심와로부터 5도에서 약 15도까지 눈의 중심와 주위 영역에서 망막 수용체를 표적으로 할 수 있고, 망막 대비 검출을 변경할 수 있는데, 예를 들어, 예를 들어 변경된 시력 우선 영역(들)으로 둘러싸여 있지 않은 기하학적 정의 형상 및/또는 광학적 윤곽 요소에 비해 약 20% 이상, 약 40% 이상, 약 50% 이상 또는 약 75% 이상 또는 약 100% 이상 이미지를 덜 감지할 수 있도록 한다. 일부 실시양태에서, 개조된 광 신호는 회전 대칭일 수 있고 다른 실시양태에서는 회전 비대칭일 수 있고, 수평 배향 및/또는 수직 배향 및/또는 각도 배향 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 실시양태에서, 맞춤화되고 개조된 광 신호에 기여하는 렌즈의 면적 비율은 적어도 하나 이상의 요소 면적의 약 10% 또는 연관된 요소의 면적의 약 30% 이상 또는 약 50% 이상 또는 약 100% 이상일 수 있다. 일부 실시양태에서, 맞춤화되고 변경될 수 있는 광 신호는 공간 주파수 및/또는 이미지 대비일 수 있고 낮은 공간 주파수(< 5 사이클/도) 또는 중간 공간 주파수(5-10 사이클/도) 또는 높은 공간 주파수(>10 사이클/도)일 수 있다. 일부 실시양태에서, 대비는 연관된 요소 및/또는 시력 우선 구역의 대비보다 약 10% 이상 또는 25% 이상 또는 약 50% 이상 또는 약 100% 이상 변경될 수 있다. 일부 실시양태에서, "맞춤형" 시력 우선 구역은 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 개조된 광 신호를 초래하는 환형 영역으로 둘러싸는 것을 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 환형 영역은 망막 이미지의 대비를 약 20%만큼 개조하는 대비 감소 특징을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 치료 구역 내의 요소를 둘러싸는 시력 우선 구역의 환형 영역이 중심와 주위 망막 상에서 약 3도 돌출하는 폭을 가지고 낮은 공간 주파수 범위에서 약 2배에서 약 40%의 망막 이미지 대비를 제공할 때 치료 구역의 요소에 의해 망막 수용체에 제공되는 광 신호는 50% 이상 감소될 수 있다. 일부 실시양태에서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 둘러싸는 "맞춤형" 시력 우선 구역은 표면 거칠기를 변경하거나 광 산란 특징 또는 임의의 다른 대비 감소 광학 설계를 형성함으로써 형성될 수 있다. 따라서, 근시 제어를 위한 안과용 렌즈에 포함되는 치료 우선 영역을 형성하는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 효과는 각각 치료 우선 또는 시력 우선 구역을 변경하지 않고 개선될 수 있다. 따라서, 착용성에 영향을 미칠 수 있는 시각적 방해의 증가 없이 더 효과적인 근시 제어가 달성될 수 있다. 예를 들어, 본원에 기재된 안과용 렌즈는 축 방향 신장 및 따라서 근시 진행을 변경하거나 느리게 하기 위하여 눈의 망막에 개조된 광 신호를 제공하는 렌즈 상에 위치된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 일부 및/또는 하나 이상의 시력 우선 구역 내에 "맞춤형" 특징을 포함할 수 있다. 개조된 광 신호는 눈의 망막의 하나 이상의 영역에서 디포커스 또는 광 산란 또는 광 편향 또는 광 투과율 또는 임의의 다른 광 특성과 같은 광의 하나 이상의 특성의 변경 또는 변화 또는 향상 또는 감소를 초래하고, 굴절, 비굴절, 회절, 대비 변조, 위상 변조, 광 산란, 수차, 홀로그램, 확산, 광 편향(프리즘), 광 진폭 변조 또는 이들의 하나 이상의 요소의 조합을 포함하는 하나 이상의 기하학적 매개변수 및/또는 비기하학적 매개변수를 변조하여 전달될 수 있다.
도 29i는 중앙 시력 우선 구역(2924) 및 주변 시력 우선 구역(2926) 및 복수의 주변 치료 우선 구역(2927)을 포함하는 주변 구역(2925)을 포함하는 안과용 렌즈, 안경 렌즈(2921)의 단면도 및 평면도를 도시한다. 중앙 시력 우선 구역(2924) 및 주변 시력 우선 구역(2926)은 예를 들어 젊은 진행성 근시인의 2D 근시 굴절을 교정하기 위한 기본 도수 프로파일을 포함한다. 창(2930, 2931, 2932 및 2933)은 안경 렌즈(2921)의 4개의 예시적인 실시양태에 대해 주변 구역(2925)을 통해 분포된 주변 시력 우선 구역(2926) 및 주변 치료 우선 구역(2927)의 광학 구성의 확대된 세부사항을 도시한다. 2930-2933에 나타난 4개의 실시양태 각각은 치료 우선 구역이 안과용 렌즈의 전방 표면(2922)에 형성된 적어도 하나의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 의해 형성될 수 있고 시력 우선 구역보다 약 +3D만큼 상대적으로 더 큰 양의 도수 프로파일을 가질 수 있음을 보여준다. 일부 실시양태에서, 요소는 몰딩, 예를 들어 캐스트 또는 사출 몰딩에 의해 또는 인쇄 예를 들어 폴리머의 잉크젯 인쇄 또는 3D 인쇄에 의해 형성될 수 있으며 경화 단계를 포함할 수 있다. 도 29i의 예시적인 구성에서, 주변 시력 우선 구역(2926)은 적어도 부분적으로 각 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 둘러싼다. 따라서, 주변 구역(2927)은 복수의 치료 우선 구역에 의해 덮일 수 있고, 예를 들어 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는, 예를 들어, 창(2930)에 따라 구성된 실시양태의 경우, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2930b)에 의해 40% 및 기본 도수 프로파일을 포함하는 주변 시력 우선 구역(2930a)에 의해 60%의 충전율, 예를 들어, 요소에 의해 덮이는 주변 구역의 비율을 갖는 것으로 간주될 수 있다. 따라서 초점이 흐려진 초점의 존재 및/또는 망막 이미지 품질의 변화 및/또는 안경 렌즈를 사용하는 동안 시야에 대응하는 착용자의 망막 수용체에 대한 변경된 광 신호는 충전율에 관련된 양만큼 변경될 수 있고 따라서 근시 제어 신호가 망막 수용체에 의해 검출될 수 있고 근시가 제어될 수 있다. 따라서, 망막에 대한 근시 제어 신호는, 예를 들어, 충전율을 변경하는 것, 예를 들어, 주어진 영역에 대한 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 수를 증가시키거나 치수를 증가시키는 것 또는 주어진 영역 내에서 예를 들어 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 직경을 증가시킴으로써 사이의 간격을 줄이는 것 및/또는 요소 자체의 도수 프로파일을 증가시키는 것에 의해 예를 들어 충전율을 40%로부터 45% 이상으로 또는 50% 이상으로 변경하여 신호를 증가시킴으로써 변경될 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 요소(2930b)의 직경은 근시 제어 신호를 증가시키기 위해 충전율의 원하는 증가를 획득하기 위하여0.1mm 이상 또는 0.2mm 이상 또는 0.5mm 이상 증가될 수 있으며 또는 요소 도수 프로파일이 +0.5D 이상 또는 +1D 이상 증가하거나 요소 전체의 도수 변화율이 원래 도수 프로파일보다 증가하거나 요소 간 간격이 0.2mm 이상 또는 0.3mm 이상 감소할 수 있다. 이러한 모든 접근법에서 주변 구역(2925) 내의 치료 우선 구역의 증가된 영역 및/또는 강도가 달성될 수 있지만 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 둘러싸는 시력 우선 구역(2926) 이미지 품질을 희생하며 시력, 착용성 및 안과용 렌즈 착용 순응도에 바람직하지 않은 영향이 증가하는 결과를 초래할 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원에 개시된 안과용 렌즈는 치료 우선 구역 내에 위치한 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 맞춤화될 수 있게 하고 시력, 착용성 및 순응도에 악영향을 미치지 않고 안과용 렌즈에서 생성되고 망막 수용체에서 수신되는 광 신호의 유효성을 증가시킴으로써 근시 진행을 더 효과적으로 치료하고 제어할 수 있다. 치료 우선 구역 및/또는 치료 우선 구역 내에 위치된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 증가된 효과는 충전율을 실질적으로 또는 과도하게 증가시키지 않고 및/또는 각 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 걸친 강도 및/또는 도수 변화율을 증가시키지 않고 동일한 정도로 전달될 수 있으며 이에 따라 시력 품질 및 착용성 및 렌즈 착용 순응성을 유지한다. 일부 실시양태에서, 망막에 도달하는 근시 제어 광 신호를 변경함에 있어서 주변 치료 우선 구역 내의 맞춤화된 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 효과는 적어도 부분적으로 치료 우선 구역을 둘러싸는 및/또는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 둘러싸는 주변 시력 우선 구역을 변경함으로써 향상될 수 있다. 일부 실시양태에서, 망막에 도달하는 근시 제어 광 신호를 변경함에 있어서 복수의 주변 치료 우선 구역의 효율성은 치료 우선 구역 또는 치료 우선 구역 어레이 내에 위치된 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 중 일부를 변경함으로써 향상될 수 있다. 일부 실시양태에서, 망막에 도달하는 근시 제어 광 신호는 이미지 대비 및/또는 이미지 대비 프로파일 및/또는 이미지 편차 및/또는 광 진폭일 수 있다. 예를 들어, 창(2930-2933)은 근시 제어 치료에 사용되는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 맞춤화하는 향상된 주변 시력 우선 구역의 여러 예를 보여준다. 창(2930 및 2931)은 근시 시력 교정을 위해 망막에 초점을 맞춘 이미지 품질을 실질적으로 변경하지 않지만 각각 치료 우선 구역(2930b, 2931b)을 구성하는 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 중 하나 이상으로부터의 축 신장을 촉진하는 망막 수용체 신호를 실질적으로 수정할 수 있는, 예를 들어, 미광으로서 적절한 양의 광 산란을 도입할 수 있는 작은 광 산란 요소(2930a) 및 더 큰 광 산란 요소(2931a)의 존재를 예시한다. 일부 실시양태에서, 도 29i에서 단면으로 도시된 바와 같이, 작은 광 산란 특징(2930a) 및 더 큰 광 산란 특징(2931)은 안과용 렌즈의 한쪽 또는 양쪽 표면에 위치하거나 양쪽 표면 사이에 있는 벌크 내에 위치하거나 렌즈 코팅 프로세스의 일부로 형성되거나 렌즈 코팅 재료 내의 입자로 통합되거나 렌즈 코팅 아래에 적층될 수 있으며 원하는 배열 및 효과를 달성하기 위해 임의의 적합한 크기, 형상 및/또는 치수를 가질 수 있다. 광 산란 요소는 예를 들어 레이저, 예를 들어 펨토초 레이저 또는 CO2 레이저를 사용하여 재료 특성, 예를 들어 광 투과율 및/또는 굴절률 및/또는 광 산란의 변화를 생성함으로써 형성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 요소는 몰딩 공정에 의해 또는 스탬핑 또는 엠보싱 또는 인쇄, 예를 들어 폴리머의 잉크젯 인쇄 또는 3D 인쇄에 의해 형성될 수 있으며 경화 단계 또는 건조 또는 증발 단계를 포함할 수 있고 또는 마이크로블라스팅 공정을 포함하는 표면 거칠기 또는 재료 제거 공정에 의해 형성될 수 있다. 다른 실시양태에서, 광학 특성(들)을 제공하는 필름 또는 층이 렌즈 재료 상에 또는 내에 포함될 수 있다. 2930a 및 2931a의 광 산란 요소는 형상 및/또는 요소를 둘러싸는 시력 우선 구역에 실질적으로 고르게 분포될 수 있으므로 요소를 맞춤화하고 망막 수용체에 개조된 광 신호를 제공하여 치료 우선 구역(들)의 효과를 향상시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 광 산란 요소의 분포는 표면 중 하나 또는 둘 모두에 및/또는 표면 사이 또는 이들의 임의의 조합에 위치할 수 있다. 일부 실시양태에서, 특징은 고르게 분포되지 않고 오히려 무작위로 분포될 수 있다. 일부 실시양태에서, 특징은 패턴 또는 배열로 분포될 수 있다.
도 29j에 도시된 바와 같은 일부 실시양태에서, 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 안과용 렌즈의 전방 표면 상의 중심 구역(2944) 및 주변 구역(2945)에 걸쳐 분포될 수 있고 광 산란 특징은 또한 전방 표면(2951a 및 2952a) 상의 주변 시력 우선 구역(2946) 및 주변 치료 우선 구역(2947) 모두에 걸쳐 또는 전체적으로 치료 우선 구역(2950b)의 복수의 형상/요소 내에 분포될 수 있다. 일부 실시양태에서, 광 산란 요소는 요소 자체에 통합될 수 있거나 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소로서 작용하거나 이를 형성할 수 있다. 일부 실시양태에서, 치료 우선 구역은 시력 우선 향상 구역과 동일한 표면 또는 상이한 표면 상에 또는 표면 사이 또는 이들의 임의의 조합에 있을 수 있다. 일부 실시양태에서, 시력 우선 구역은 치료 우선 구역(들) 주위에서 더 국소화되거나 집중된 배열로 분포된 향상된 광학 특징을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 29i는 창(2930 또는 2931)에 도시된 것과 유사한 단일 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 확대된 도면 창(2932 및 2933)을 도시한다. 요소(2932c)는 진행성 근시인의 근시 굴절 이상을 교정하기 위해 사용되는 주변 시력 우선 구역(2932a)의 -2D 도수보다 +3D만큼 더 양의 도수의 도수 프로파일을 갖는다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 또는 모든 요소의 도수 프로파일은 기본 도수보다 더 음일 수 있다. 요소(2932c)를 둘러싸는 것은 주변 시력 우선 구역(2932b)의 일부이며, 또한 근시 굴절 이상을 교정하기 위해 -2D의 도수 프로파일을 갖고, 또한 2930 또는 2931에 도시된 것에 따라 광 산란 특징을 포함한다. 향상된 주변 시력 우선 구역(2932b)은 주변 시력 우선 구역(2932a)(광학 설계 특징 없음) 및 2932b의 다른 영역에 존재할 수 있는 것보다 단일 치료 요소(2932c)의 적어도 일부를 바로 둘러싸는 광 산란 특징의 더 집중된 분포를 포함할 수 있다. 광학 특징(2932b)은 상이한 공간 주파수에 대한, 예를 들어, 주변 시력 우선 구역의 다른 영역에 비해 더 낮은 공간 주파수에 대한, 이미지 품질의 제어된 변화, 예를 들어 치료 우선 구역에 있는 요소의 이미지 품질과 비교하여 감소된 이미지 대비 및/또는 감소된 이미지 대비 및/또는 불균일한 이미지 대비를 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 시력 우선 구역의 향상된 부분 및/또는 향상된 및/또는 맞춤형 치료 우선 구역 또는 치료 우선 구역 또는 어레이 내의 맞춤형 요소는 망막 수용체에 개조된 광 신호를 제공할 수 있고 안과용 렌즈의 사용자가 사용할 때 이미지 품질 또는 이미지 대비 검출 또는 이미지 억제 및/또는 이미지 편차 및/또는 일시적인 이미지 편차 및/또는 광 진폭을 변경할 수 있다.
하나 이상의 치료 우선 구역을 형성할 수 있는 복수의 맞춤형 요소 중 하나 이상을 둘러싸는 주변 시력 우선 구역의 향상된 부분은 시력 우선 구역으로부터 대비를 변경(예를 들어, 대비를 약간 변경하고 충돌하는 광 신호 및/또는 개조된 광 신호를 제공)할 수 있는광학 설계를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 주변 시력 우선 구역의 향상된 부분은 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 둘러쌀 수 있고 약 1도 이상 또는 약 3도 이상 또는 약 5도 이상에 해당하는 폭을 가질 수 있거나 8도 이상일 수 있거나 10도 이상일 수 있으며 약 10% 이상 또는 30% 이상 또는 50% 이상의 대비 또는 평균 대비를 가질 수 있으며 낮은 또는 중간 또는 높은 공간 주파수를 가질 수 있다. 적어도 부분적으로, 고리의 폭 및 이미지 품질, 예를 들어 고리를 통과하는 광에 의해 형성되는 이미지 대비는 모두, 치료 우선 구역의 이미지 품질, 예를 들어 이미지 대비 및/또는 공간 주파수와 상이할 수 있고 충돌할 수 있으며, 시력 우선 구역의 일부, 예를 들어 < 50% 또는 < 30% 또는 < 15% 또는 < 10% 또는 5% 미만을 차지할 수 있고 나머지 시력 우선 구역의 크기에 비해 선택된 부분의 치수가 상대적으로 작기 때문에 효과적으로 시력 우선 구역으로부터 유도된 기본 도수 및/또는 굴절 이상 교정 및/또는 시력에 임상적으로 유의하지 않은 영향을 미칠 수 있다. 그러나, 설명된 바와 같이 주변 시력 우선 구역의 향상된 부분의 존재는 치료 우선 구역을 실제로 변경하지 않고 안과용 렌즈의 사용자에게 제공되는 시력 및 착용성에 대한 역효과를 증가시키지 않으면서 치료 우선 구역으로부터 망막에 도달하는 근시 제어 광 신호의 효과를 실질적으로 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 향상된 시력 우선 구역의 폭이 치료 우선 구역을 둘러싸는 고리이고 약 3도에 대응하며 약 50%의 대비일 때 치료 우선 구역 요소는 이미지 품질을 30% 초과만큼 감소시키고 50% 초과이거나 또는 100% 초과일 수 있다. 일부 실시양태에서, 치료 구역의 일부, 예를 들어 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 근시 제어 광 신호를 망막에 전달하기 위한 요소의 효율성을 향상시키기 위해 본원에 기재된 바와 같은 광학 특징을 포함할 수 있다. 결과적으로, 안과용 렌즈는 안경 렌즈의 착용성 또는 시력에 부정적인 영향을 주지 않고 더 강력할 수 있는, 예를 들어, 이미지 대비 손실을 증가시키고 및/또는 근시 유도 광 신호의 망막 수용체 검출을 감소시키고 및/또는 근시 제어 광 신호의 망막 수용체를 증가시키는 치료 우선 구역을 가질 수 있다.
일부 실시양태에서 영역(2932b)은 시력 우선 구역의 다른 영역에 비해 대비를 약 10% 이상 또는 약 20% 이상 또는 약 50% 이상 감소시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 향상된 시력 우선 구역(2932b)을 통과하는 빛의 낮은, 중간 및/또는 높은 공간 주파수는 약 10% 이상 또는 약 20% 이상 또는 약 50% 이상 감소될 수 있다. 일부 실시양태에서, 주변 치료 우선 구역(2932c) 내의 적어도 하나의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 일부를 둘러싸는 영역(2932b) 내의 광 산란 특징은 고차 수차 도수 프로파일, 예를 들어, 향상된 주변 시력 우선 구역(2933b)으로서 창(2933)에 도시된 바와 같은 구면 수차 도수 프로파일로 대체될 수 있다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나 이상의 중심 및/또는 주변 치료 우선 구역의 효과를 향상시키기 위해 임의의 다른 광학 원리가 중심 또는 주변 시력 우선 구역(들)의 적어도 일부 및/또는 치료 우선 구역의 임의의 일부 또는 임의의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 적용될 수 있다. 예를 들어, 다른 광학 원리는 굴절, 비굴절, 회절, 대비 변조, 위상 변조, 광 산란, 수차, 홀로그램, 확산, 광 편차(프리즘), 광 진폭 변조 또는 그 하나 이상의 광학 특성의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 예를 들어 도 29k의 안경 렌즈는 어린이의 근시 굴절을 교정하기 위한 -3D의 기본 도수를 포함하는 중심 시력 우선 구역(2964) 및 또한 -3D 도수 프로파일의 복수의 환형 주변 시력 우선 구역(2965) 및 +2.5D의 시력 우선 구역보다 상대적으로 더 양의 도수를 갖는 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 의해 형성된 복수의 환형 주변 치료 우선 구역(2966)을 갖는다. 이 구성에서, 안경 렌즈의 주변 시력 우선 구역(예를 들어, 확대창(2970)에 도시된 바와 같은 2970a-d)의 복수의 환형 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 환형 치료 우선 구역(예를 들어, 확대창(2970)에 도시된 바와 같은 2970g-j) 사이에서 교번한다. 주변 시력 우선 구역(2970a-d)은 향상된 시력 우선 구역일 수 있고, 망막 이미지 품질 및/또는 근시 유도 또는 근시 제어 광 신호의 망막 수용체 검출을 변경함에 있어서 치료 우선 구역(2970g-j)의 효과를 변경할 수 있는 본원에 개시된 바와 같은 광학 설계 특징을 포함할 수 있으며 이에 따라 시력 우선 구역을 통해 시력에 상당한 영향을 주지 않으면서 향상된 시력 우선 구역이 없는 것과 비교하여 안과용 렌즈(2961)의 근시 제어 효과를 개선할 수 있다. 일부 실시양태에서, 전체 환형 주변 시력 우선 구역(2966)이 광학 설계 특징으로 향상될 수 있다. 일부 실시양태에서, 예를 들어, 확대 창(2971)에 상세히 설명된 바와 같이 환형 주변 치료 우선 구역(2971c)은 적어도 부분적으로 향상된 시력 우선 구역(2971b)의 일부와 결합될 수 있는 반면, 시력 우선 구역(2971a)의 나머지 부분은 2971b에 도시된 광학 설계 특징에 의해 향상되지 않거나, 대안적으로, 일부 실시양태에서 2971a는 어떠한 향상된 광학 설계 특징도 포함하지 않을 수 있다. 일부 실시양태에서, 시력 우선 구역은 치료 우선 구역을 둘러싸는 전체 구역에 걸쳐 형성될 수 있거나 치료 우선 구역을 둘러싸거나 둘러싸고 결합되는 영역에 국한될 수 있는 수차 예컨대 고차 수차 또는 점진적 도수 프로파일 또는 수차 도수 프로파일 또는 다른 광학 설계를 도입하여 이에 따라 치료 우선 구역을 포함하는 안과용 렌즈로부터 망막 수용체에 도달하는 근시 제어 광 신호를 향상시킴으로써 치료 우선 구역의 성능을 향상시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 시력 우선 구역(들)의 향상 영역은 고르게 분포되거나 집중될 수 있거나, 시력 우선 구역에만 배타적으로 있을 수 있거나, 치료 우선 구역에만 배타적으로 있을 수 있거나, 두 구역 모두의 적어도 일부일 수 있거나, 또는 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 적어도 일부 내일 수 있다.
도 29l에 도시된 일부 실시양태에서 향상된 주변 시력 우선 구역(2995(2980a, 2981a))은 주변 구역(2996)에 걸쳐 분포된 광학 설계 특징을 가질 수 있고, 렌즈형이고, 예를 들어, 분리되거나(2980) 결합된(2981) 환형 및 동심원 고리 배열로 도시된 바와 같이 규칙적인 패턴 또는 어레이로 배열된 원형의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소(2996(2980b, 2981b))의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 임의의 배열 및 치수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소가 본원에 개시된 바와 같이 가능할 수 있다. 대안적인 실시양태는 필터 또는 굴절률 변화 또는 첨가제 재료 또는 코팅 또는 처리 또는 필름 또는 포토리소그래피 변화를 포함하는 광학적 변화를 치료 우선 구역에 인접하거나 둘러싸는 시력 우선 구역에 도입할 수 있다. 변화는 또한 표면 기하구조 변화만 또는 광학적 변화만 또는 이들의 조합일 수 있다. 일부 실시양태에서, 표면 중 하나 또는 모두는 치료 구역 바로 아래의 영역을 포함하여 변경될 수 있다.
청구된 주제의 추가 이점은 청구된 주제의 특정 실시양태를 설명하는 다음 실시예로부터 명백해질 것이다. 특정 실시양태에서, 다음 추가 실시양태 중 하나 이상(예를 들어 모두를 포함)은 각각의 다른 실시양태 또는 그 일부를 포함할 수 있다.
A 실시예:
A1. 안과용 렌즈로서, 전방 표면; 후방 표면; 및 안과용 렌즈의 하나 이상의 표면에 형성된 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하며, 안과용 렌즈의 표면 상의 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 요소는 안과용 렌즈의 하나 이상의 매개변수에 하나 이상의 변조 함수를 적용하여 형성되고, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 요소는 안과용 렌즈의 미리 정의된 영역(예를 들어, 안과용 렌즈의 전방 표면 및/또는 후방 표면의 임의의 위치)에 미리 정의된 방향(예를 들어, 고리형, 나선형 및/또는 비환형)으로 형성된다.
A2. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 안과용 렌즈는 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함한다.
A3. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 미리 정의된 방향 및/또는 미리 정의된 방향에 수직인 방향으로 변하는 도수 프로파일을 갖는다.
A4. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 미리 정의된 방향의 가장자리에서 감소하는 도수 프로파일을 갖는다.
A5. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 미리 정의된 방향에 수직인 방향으로 감소하는 도수 프로파일을 갖는다.
A6. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 크기는 안과용 렌즈의 중심으로부터 방사상으로 연장되는 방향으로 증가, 감소 및/또는 동일하게 유지된다.
A7. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 대응하여 렌즈의 전방 및/또는 후방 표면 상에 하나 이상의 함몰부를 생성하기 위하여 기하학적 매개변수의 변조가 안과용 렌즈의 전방 및/또는 후방 표면에 적용된다.
A8. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 대응하여 렌즈의 전방 및/또는 후방 표면 상에 하나 이상의 융기부를 생성하기 위하여 기하학적 매개변수의 변조가 안과용 렌즈의 전방 및/또는 후방 표면에 적용된다.
A9. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 시각 장애(예를 들어, 근시 및/또는 노안)의 진행을 교정, 지연, 감소 및/또는 제어하도록 구성된다.
A10. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 양의 디포커스, 음의 디포커스, 초점 및/또는 미리 정의된 방향으로 광의 방향 전환 (예를 들어, 대칭, 비대칭, 적어도 한 방향으로 수차, 단일 초점 및/또는 다중 초점) 중 하나 이상의 임의의 조합을 생성하도록 구성된다.
A11. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 변조 함수는, 예를 들어, 로그 함수, 사인 함수, 원뿔 함수, 다항 함수 및/또는 임의의 미리-정의된 표면 패턴을 포함하는 하나 이상의 수학 함수의 임의의 조합에서 유래한다.
A12. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 변조 함수는 주기 함수이며 결과적인 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 서로에 대해 주기적이다.
A13. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 변조 함수는 제1 주파수를 갖는 사인 함수와 제2 주파수를 갖는 제곱 함수의 조합(예를 들어, 곱)에서 유래한다.
A14. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 변조 함수는 미리 정의된 영역에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 수를 정의하기 위한 제1 주파수를 갖는 사인 함수와 제2 주파수를 갖는 제곱 함수의 조합(예를 들어, 곱)에서 유래한다.
A15. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 변조 프로세스에서 변조될 하나 이상의 매개변수는 하나 이상의 기하학적 및/또는 비기하학적 매개변수의 임의의 조합을 포함한다.
A16. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 변조 프로세스 동안 변조된 하나 이상의 기하학적 및/또는 비기하학적 매개변수는 미리 정의된 방향의 광학 도수 특성(예를 들어, 시상 및/또는 접선 및/또는 광학 변조 변환 함수(modulation transform function; MTF) 및/또는 광 산란 함수); 굴절 도수; 프리즘 파워; 광축 각도 및 방향(예를 들어, 광축의 측면 분리) 중 하나 이상의 임의의 조합에 영향을 미친다.
A17. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 미리 정의된 영역은 렌즈의 전체 표면 또는 안과용 렌즈의 영역을 포함한다.
A18. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 미리 정의된 영역은 내부 반경에 의해 정의되고 안과용 렌즈의 외부 가장자리로 연장되는 안과용 렌즈의 부분을 포함한다.
A19. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 미리 정의된 영역은 내부 반경 및 외부 반경에 의해 정의되는 안과용 렌즈의 표면 상의 고리를 포함한다.
A20. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 미리 정의된 영역은 내부 반경 및 대응하는 외부 반경에 의해 정의되는 안과용 렌즈의 표면 상의 복수의 동심 고리를 포함한다.
A21. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 미리 정의된 변조 영역은 내부 반경 및 대응하는 외부 반경에 의해 정의되는 고리를 포함하며 미리 정의된 변조 영역은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 또는 25 개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함한다.
A22. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 안과용 렌즈는 적어도 2개(예를 들어, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개)의 동심 고리 내에서 동일한(또는 상이한) 수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 갖는 동심 고리에 의해 정의되는 적어도 2개의 미리 정의된 변조 영역을 포함하며, 하나의 고리에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 위치는 다른 고리에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소와 동위상이다(또는 위상이 다르다).
A23. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 미리 정의된 방향은 안과용 렌즈의 하나 이상의 공간적 방향의 임의의 조합(예를 들어, 방사상, 각, 산술 나선, 대각선 및/또는 사인 곡선 방향 중 하나 이상의 임의의 조합)을 포함한다.
A24. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 미리 정의된 방향은 방사상 방향, 비-방사상, 각 및/또는 비-각(예를 들어, 선형) 방향의 임의의 조합을 포함한다.
A25. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 변조 함수는 미리 정의된 방향으로 연속적이다.
A26. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 변조 함수는 안과용 렌즈 표면의 부분 또는 안과용 렌즈 표면의 정의인 수학적 표면 기하구조에 적용된다.
A27. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 변조 함수는 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 형상, 형태, 도수, 구성, 수량 및/또는 위치 중 하나 이상의 임의의 조합을 정의하도록 선택된다.
A28. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 방사상 방향, 비-방사상 방향, 각 방향, 비-각(예를 들어, 선형) 방향, 원주 방향, 수평 방향, 수직 방향, 대각선 방향 및/또는 나선 방향 중 하나 이상의 임의의 조합으로 분포된다.
A29. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 임의의 조합의 도수 프로파일을 갖는다.
A30. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 도수 프로파일 및/또는 광 진폭 변조(예를 들어, 투명도 감소, 상이한 굴절률)를 사용하거나 사용하지 않고 광 산란, 회절 및/또는 확산 중 하나 이상의 임의의 조합을 생성하도록 구성된다.
A31. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 중 임의의 하나는 광 산란, 회절, 확산 중 하나 이상의 임의의 조합을 생성하도록 구성된다.
A32. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 특정 매개변수를 더 변조함으로써 눈에 띄지 않도록(예를 들어, 쉽게 보이지 않도록) 구성된다.
A33. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈는 CNC 가공, 자유 형태 제조 기술, 3차원 인쇄 기술 및/또는 레이저(예를 들어, 펨토초 레이저)를 사용하여 제조된다.
A34. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 안과용 렌즈는 안경 렌즈, 콘택트 렌즈 또는 안구내 렌즈 중 하나이다.
A35. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 안과용 렌즈는 근시의 진행을 교정, 지연, 감소 및/또는 제어하도록 구성된다.
A36. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 안과용 렌즈는 노안을 교정하거나 실질적으로 교정하도록 구성된다.
A37. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 접합부는 안과용 렌즈의 기본 기하구조와 연속적이지 않다.
A38. A 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 접합부는 안과용 렌즈의 기본 기하구조와 연속적이다.
B 실시예
B1. 안과용 렌즈의 표면에 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 형성하는 방법으로서, 안과용 렌즈의 미리 정의된 영역에서 미리 정의된 방향(예를 들어, 고리형, 나선형 및/또는 비환형)으로 안과용 렌즈의 하나 이상의 매개변수에 대해 변조 함수를 적용함으로써 안과용 렌즈의 하나 이상의 매개변수를 수정하기 위한 변조 함수를 정의하는 단계; 및 안과용 렌즈의 전방 표면 및/또는 안과용 렌즈의 후방 표면 중 적어도 하나의 곡률 변화를 초래하는 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 안과용 렌즈 내에 형성하는 단계를 포함한다.
B2. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 안과용 렌즈는 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함한다.
B3. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 미리 정의된 방향 및/또는 미리 정의된 방향에 수직인 방향으로 변하는 도수 프로파일을 갖는다.
B4. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 미리 정의된 방향의 가장자리에서 감소하는 도수 프로파일을 갖는다.
B5. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 미리 정의된 방향에 수직인 방향으로 감소하는 도수 프로파일을 갖는다.
B6. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 크기는 안과용 렌즈의 중심으로부터 방사상으로 연장되는 방향으로 증가, 감소 및/또는 동일하게 유지된다.
B7. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 대응하여 렌즈의 전방 및/또는 후방 표면 상에 하나 이상의 함몰부를 생성하기 위하여 변조 함수가 안과용 렌즈의 전방 및/또는 후방 표면 상의 매개변수에 적용된다.
B8. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 대응하여 렌즈의 전방 및/또는 후방 표면 상에 하나 이상의 융기부를 생성하기 위하여 변조 함수가 안과용 렌즈의 전방 및/또는 후방 표면 상의 매개변수에 적용된다.
B9. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 시각 장애(예를 들어, 근시 및/또는 노안)의 진행을 교정, 지연, 감소 및/또는 제어하도록 구성된다.
B10. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 양의 디포커스, 음의 디포커스, 초점 및/또는 미리 정의된 방향으로 광의 방향 전환 (예를 들어, 대칭, 비대칭, 적어도 한 방향으로 수차, 단일 초점 및/또는 다중 초점) 중 하나 이상의 임의의 조합을 생성하도록 구성된다.
B11. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 변조 함수는, 예를 들어, 로그 함수, 사인 함수, 원뿔 함수, 다항 함수 및/또는 임의의 미리-정의된 표면 패턴을 포함하는 하나 이상의 함수의 임의의 조합에서 유래한다.
B12. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 변조 함수는 주기 함수이며 결과적인 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 서로에 대해 주기적이다.
B13. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 변조 함수는 제1 주파수를 갖는 사인 함수와 제2 주파수를 갖는 제곱 함수의 조합(예를 들어, 곱)이다.
B14. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 변조 함수는 미리 정의된 영역에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 수를 정의하기 위한 제1 주파수를 갖는 사인 함수와 제2 주파수를 갖는 제곱 함수의 조합(예를 들어, 곱)에서 유래한다.
B15. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 변조된 하나 이상의 매개변수는 하나 이상의 기하학적 및/또는 비기하학적 매개변수의 임의의 조합을 포함한다.
B16. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 변조된 하나 이상의 매개변수는 미리 정의된 방향의 광학 도수(예를 들어, 시상 및/또는 접선 및/또는 광학 변조 변환 함수(modulation transform function; MTF) 및/또는 광 산란 함수); 굴절 도수; 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 기하구조의 프리즘 파워 및 각도; 광축 각도 및 방향(예를 들어, 광축의 측면 분리) 중 하나 이상의 임의의 조합에 영향을 미친다.
B17. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 미리 정의된 영역은 렌즈의 전체 표면 또는 안과용 렌즈의 영역을 포함한다.
B18. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 미리 정의된 영역은 내부 반경에 의해 정의되고 안과용 렌즈의 외부 가장자리로 연장되는 안과용 렌즈의 부분을 포함한다.
B19. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 미리 정의된 영역은 내부 반경 및 외부 반경에 의해 정의되는 안과용 렌즈의 표면 상의 고리를 포함한다.
B20. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 미리 정의된 영역은 내부 반경 및 대응하는 외부 반경에 의해 정의되는 안과용 렌즈의 표면 상의 복수의 동심 고리를 포함한다.
B21. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 미리 정의된 영역은 내부 반경 및 대응하는 외부 반경에 의해 정의되는 고리를 포함하며 미리 정의된 영역은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 또는 25 개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함한다.
B22. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 안과용 렌즈는 적어도 2개(예를 들어, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개)의 동심 고리 내에서 동일한(또는 상이한) 수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 갖는 동심 고리에 의해 정의되는 적어도 2개의 미리 정의된 영역을 포함하며, 하나의 고리에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 위치는 다른 고리에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소와 동위상이다(또는 위상이 다르다).
B23. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 미리 정의된 방향은 안과용 렌즈의 하나 이상의 공간적 방향의 임의의 조합(예를 들어, 방사상, 각, 산술 나선, 대각선 및/또는 사인 곡선 방향 중 하나 이상의 임의의 조합)을 포함한다.
B24. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 미리 정의된 방향은 방사상 방향, 비-방사상, 각 및/또는 비-각(예를 들어, 선형) 방향의 임의의 조합을 포함한다.
B25. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 변조 함수는 미리 정의된 방향으로 연속적이다.
B26. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 전-변조된 표면 기하구조는 안과용 렌즈 표면의 부분 또는 안과용 렌즈 표면의 정의이다.
B27. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 변조 함수는 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 형상, 형태, 도수, 구성, 수량 및/또는 위치 중 하나 이상의 임의의 조합을 변경하도록 선택된다.
B28. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 방사상 방향, 비-방사상 방향, 각 방향, 비-각(예를 들어, 선형) 방향, 원주 방향, 수평 방향, 수직 방향, 대각선 방향 및/또는 나선 방향 중 하나 이상의 임의의 조합으로 분포된다.
B29. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 임의의 조합의 도수 프로파일을 갖는다.
B30. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 도수 프로파일 및/또는 광 진폭 변조(예를 들어, 투명도 감소, 상이한 굴절률)를 사용하거나 사용하지 않고 광 산란, 회절 및/또는 확산 중 하나 이상의 임의의 조합을 생성하도록 구성된다.
B31. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 중 임의의 하나는 광 산란, 회절, 확산 중 하나 이상의 임의의 조합을 생성하도록 구성된다.
B32. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 특정 매개변수를 더 변조함으로써 눈에 띄지 않도록(예를 들어, 쉽게 보이지 않도록) 구성된다.
B33. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈는 CNC 가공, 자유 형태 제조 기술, 3차원 인쇄 기술 및/또는 레이저(예를 들어, 펨토초 레이저)를 사용하여 제조된다.
B34. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 안과용 렌즈는 안경 렌즈, 콘택트 렌즈 또는 안구내 렌즈 중 하나이다.
B35. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 안과용 렌즈는 근시의 진행을 교정, 지연, 감소 및/또는 제어하도록 구성된다.
B36. B 실시예 중 임의의 방법에 있어서, 안과용 렌즈는 노안을 교정하거나 실질적으로 교정하도록 구성된다.
B37. B 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 접합부는 안과용 렌즈의 기본 기하구조와 연속적이지 않다.
B38. B 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 접합부는 안과용 렌즈의 기본 기하구조와 연속적이다.
C 실시예
C1. 전방 표면, 후방 표면 및 안과용 렌즈의 전방 표면 또는 후방 표면 중 적어도 하나와 하나 이상의 공간적 편평면의 교차에 의해 형성되는 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈.
C2. C 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 안과용 렌즈는 노안 및/또는 근시 및/또는 원시를 교정 및/또는 근시 진행을 중지/지연하도록 구성된다.
C3. C 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 안과용 렌즈는 CNC 가공, 자유 형태 제조 기술, 3차원 인쇄 기술 및/또는 레이저(예를 들어, 펨토초 레이저)를 사용하여 제조된다.
C4. C 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 접합부는 안과용 렌즈의 기본 기하구조와 연속적이지 않다.
C5. C 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 접합부는 안과용 렌즈의 기본 기하구조와 연속적이다.
D 실시예
D1. 안과용 렌즈로서, 전방 표면; 후방 표면; 전방 표면과 후방 표면 사이에 위치한 렌즈 벌크; 및 안과용 렌즈의 하나 이상의 표면 상 및/또는 렌즈 벌크 내에 형성된 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하며, 안과용 렌즈의 표면 상 및/또는 렌즈 벌크 내의 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 요소는 안과용 렌즈의 하나 이상의 매개변수에 하나 이상의 변조 함수를 적용하여 형성되고, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 요소는 안과용 렌즈의 미리 정의된 영역(예를 들어, 안과용 렌즈의 전방 표면 및/또는 후방 표면 상 및/또는 렌즈 벌크 내의 임의의 위치)에 미리 정의된 방향(예를 들어, 고리형, 나선형 및/또는 비환형)으로 형성된다.
D2. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 안과용 렌즈는 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함한다.
D3. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 미리 정의된 방향 및/또는 미리 정의된 방향에 수직인 방향으로 변하는 도수 프로파일을 갖는다.
D4. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 미리 정의된 방향의 가장자리에서 감소하는 도수 프로파일을 갖는다.
D5. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 미리 정의된 방향에 수직인 방향으로 감소하는 도수 프로파일을 갖는다.
D6. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 크기는 안과용 렌즈의 중심으로부터 방사상으로 연장되는 방향으로 증가, 감소 및/또는 동일하게 유지된다.
D7. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 대응하여 렌즈의 전방 및/또는 후방 표면 상에 하나 이상의 함몰부를 생성하기 위하여 기하학적 매개변수의 변조가 안과용 렌즈의 전방 및/또는 후방 표면에 적용된다.
D8. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 대응하여 렌즈의 전방 및/또는 후방 표면 상에 하나 이상의 융기부를 생성하기 위하여 기하학적 매개변수의 변조가 안과용 렌즈의 전방 및/또는 후방 표면에 적용된다.
D9. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 시각 장애(예를 들어, 근시 및/또는 노안)의 진행을 교정, 지연, 감소 및/또는 제어하도록 구성된다.
D10. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 양의 디포커스, 음의 디포커스, 초점 및/또는 미리 정의된 방향으로 광의 방향 전환 (예를 들어, 대칭, 비대칭, 적어도 한 방향으로 수차, 단일 초점 및/또는 다중 초점) 중 하나 이상의 임의의 조합을 생성하도록 구성된다.
D11. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 변조 함수는, 예를 들어, 로그 함수, 사인 함수, 원뿔 함수, 다항 함수 및/또는 임의의 미리-정의된 표면 패턴을 포함하는 하나 이상의 수학 함수의 임의의 조합에서 유래한다.
D12. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 변조 함수는 주기 함수이며 결과적인 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 서로에 대해 주기적이다.
D13. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 변조 함수는 제1 주파수를 갖는 사인 함수와 제2 주파수를 갖는 제곱 함수의 조합(예를 들어, 곱)에서 유래한다.
D14. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 변조 함수는 미리 정의된 영역에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 수를 정의하기 위한 제1 주파수를 갖는 사인 함수와 제2 주파수를 갖는 제곱 함수의 조합(예를 들어, 곱)에서 유래한다.
D15. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 변조 프로세스에서 변조될 하나 이상의 매개변수는 하나 이상의 기하학적 및/또는 비기하학적 매개변수의 임의의 조합을 포함한다.
D16. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 변조 프로세스 동안 변조된 하나 이상의 기하학적 및/또는 비기하학적 매개변수는 미리 정의된 방향의 광학 도수 특성(예를 들어, 시상 및/또는 접선 및/또는 광학 변조 변환 함수(modulation transform function; MTF) 및/또는 광 산란 함수); 굴절 도수; 프리즘 파워; 광축 각도 및 방향(예를 들어, 광축의 측면 분리) 중 하나 이상의 임의의 조합에 영향을 미친다.
D17. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 미리 정의된 영역은 렌즈의 전체 표면 또는 안과용 렌즈의 영역을 포함한다.
D18. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 미리 정의된 영역은 내부 반경에 의해 정의되고 안과용 렌즈의 외부 가장자리로 연장되는 안과용 렌즈의 부분을 포함한다.
D19. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 미리 정의된 영역은 내부 반경 및 외부 반경에 의해 정의되는 안과용 렌즈의 표면 상 및/또는 렌즈 벌크 내의 고리를 포함한다.
D20. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 미리 정의된 영역은 내부 반경 및 대응하는 외부 반경에 의해 정의되는 안과용 렌즈의 표면 상 및/또는 렌즈 벌크 내의 복수의 동심 고리를 포함한다.
D21. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 미리 정의된 변조 영역은 내부 반경 및 대응하는 외부 반경에 의해 정의되는 고리를 포함하며 미리 정의된 변조 영역은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 또는 25 개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함한다.
D22. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 안과용 렌즈는 적어도 2개(예를 들어, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개)의 동심 고리 내에서 동일한(또는 상이한) 수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 갖는 동심 고리에 의해 정의되는 적어도 2개의 미리 정의된 변조 영역을 포함하며, 하나의 고리에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 위치는 다른 고리에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소와 동위상이다(또는 위상이 다르다).
D23. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 미리 정의된 방향은 안과용 렌즈의 하나 이상의 공간적 방향의 임의의 조합(예를 들어, 방사상, 각, 산술 나선, 대각선 및/또는 사인 곡선 방향 중 하나 이상의 임의의 조합)을 포함한다.
D24. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 미리 정의된 방향은 방사상 방향, 비-방사상, 각 및/또는 비-각(예를 들어, 선형) 방향의 임의의 조합을 포함한다.
D25. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 변조 함수는 미리 정의된 방향으로 연속적이다.
D26. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 변조 함수는 안과용 렌즈 표면의 부분 또는 안과용 렌즈 표면의 정의인 수학적 표면 기하구조에 적용된다.
D27. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 변조 함수는 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 형상, 형태, 도수, 구성, 수량 및/또는 위치 중 하나 이상의 임의의 조합을 정의하도록 선택된다.
D28. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 방사상 방향, 비-방사상 방향, 각 방향, 비-각(예를 들어, 선형) 방향, 원주 방향, 수평 방향, 수직 방향, 대각선 방향 및/또는 나선 방향 중 하나 이상의 임의의 조합으로 분포된다.
D29. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 임의의 조합의 도수 프로파일을 갖는다.
D30. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 도수 프로파일 및/또는 광 진폭 변조(예를 들어, 투명도 감소, 상이한 굴절률)를 사용하거나 사용하지 않고 광 산란, 회절 및/또는 확산 중 하나 이상의 임의의 조합을 생성하도록 구성된다.
D31. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 중 임의의 하나는 광 산란, 회절, 확산 중 하나 이상의 임의의 조합을 생성하도록 구성된다.
D32. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 특정 매개변수를 더 변조함으로써 눈에 띄지 않도록(예를 들어, 쉽게 보이지 않도록) 구성된다.
D33. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 안과용 렌즈는 CNC 가공, 자유 형태 제조 기술, 3차원 인쇄 기술 및/또는 레이저(예를 들어, 펨토초 레이저)를 사용하여 제조된다.
D34. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 안과용 렌즈는 안경 렌즈, 콘택트 렌즈 또는 안구내 렌즈 중 하나이다.
D35. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 안과용 렌즈는 근시의 진행을 교정, 지연, 감소 및/또는 제어하도록 구성된다.
D36. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 안과용 렌즈는 노안을 교정하거나 실질적으로 교정하도록 구성된다.
D37. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 접합부는 안과용 렌즈의 기본 기하구조와 연속적이지 않다.
D38. D 실시예 중 임의의 안과용 렌즈에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 접합부는 안과용 렌즈의 기본 기하구조와 연속적이다.
이 명세서에 개시되고 정의된 실시양태는 텍스트 또는 도면으로부터 언급되거나 명백한 개별 특징 중 2개 이상의 모든 대안적 조합으로 확장된다는 것을 이해할 것이다. 이들 상이한 조합 모두는 본 개시의 다양한 대안적 양상을 구성한다.
전술한 내용은 당업자가 본 개시의 양상을 더 잘 이해할 수 있도록 여러 실시양태의 특징을 개략적으로 설명한다. 당업자는 본원에 소개된 실시양태와 동일한 목적을 수행하고 및/또는 동일한 이점을 달성하기 위해 다른 프로세스 및 구조를 설계 또는 수정하기 위한 기초로서 본 개시를 쉽게 사용할 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 당업자는 그러한 등가 구성이 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않으며, 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본원에서 다양한 변화, 대체 및 변경을 가할 수 있음을 인식할 것이다.
Claims (79)
- 안과용 렌즈로서,
전방 표면;
후방 표면; 및
상기 안과용 렌즈의 하나 이상의 표면에 형성된 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하며,
상기 안과용 렌즈의 상기 표면 상의 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 요소는 상기 안과용 렌즈의 하나 이상의 매개변수에 하나 이상의 변조 함수를 적용하여 형성되고,
상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 요소는 상기 안과용 렌즈의 미리 정의된 영역(예를 들어, 상기 안과용 렌즈의 상기 전방 표면 및/또는 상기 후방 표면의 임의의 위치)에 미리 정의된 방향(예를 들어, 고리형, 나선형 및/또는 비환형)으로 형성되는, 안과용 렌즈. - 제1항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는, 안과용 렌즈.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 상기 미리 정의된 방향 및/또는 상기 미리 정의된 방향에 수직인 방향으로 변하는 도수 프로파일을 갖는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 상기 미리 정의된 방향의 가장자리에서 감소하는 도수 프로파일을 갖는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 상기 미리 정의된 방향에 수직인 방향으로 감소하는 도수 프로파일을 갖는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 크기는 상기 안과용 렌즈의 중심으로부터 방사상으로 연장되는 방향으로 증가, 감소 및/또는 동일하게 유지되는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 대응하여 상기 렌즈의 상기 전방 표면 및/또는 후방 표면 상에 하나 이상의 함몰부를 생성하기 위하여 상기 기하학적 함수가 상기 안과용 렌즈의 상기 전방 표면 및/또는 후방 표면에 적용되는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 대응하여 상기 렌즈의 상기 전방 표면 및/또는 후방 표면 상에 하나 이상의 융기부를 생성하기 위하여 상기 기하학적 함수가 상기 안과용 렌즈의 상기 전방 표면 및/또는 후방 표면에 적용되는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 시각 장애(예를 들어, 근시 및/또는 노안)의 진행을 교정, 지연, 감소 및/또는 제어하도록 구성되는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 양의 디포커스, 음의 디포커스, 초점 및/또는 미리 정의된 방향으로 광의 방향 전환(예를 들어, 대칭, 비대칭, 적어도 한 방향으로 수차, 단일 초점 및/또는 다중 초점) 중 하나 이상의 임의의 조합을 생성하도록 구성되는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 함수는, 예를 들어, 로그 함수, 사인 함수, 원뿔 함수, 다항 함수 및/또는 임의의 미리-정의된 표면 패턴을 포함하는 하나 이상의 함수의 임의의 조합인, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 함수는 주기 함수이며, 결과적인 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 서로에 대해 주기적인, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 함수는 제1 주파수를 갖는 사인 함수와 제2 주파수를 갖는 제곱 함수의 조합(예를 들어, 곱)인, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 함수는 상기 미리 정의된 영역에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 수를 정의하기 위한, 제1 주파수를 갖는 사인 함수와 제2 주파수를 갖는 제곱 함수의 조합(예를 들어, 곱)인, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 매개변수는 하나 이상의 기하학적 및/또는 비기하학적 매개변수의 임의의 조합을 포함하는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 매개변수는 미리 정의된 방향의 광학 도수(예를 들어, 시상 및/또는 접선 및/또는 광학 변조 변환 함수(modulation transform function; MTF) 및/또는 광 산란 함수); (기하구조의 임의의 위치 및/또는 영역에 걸친) 곡률 반경; 방사상 및/또는 축방향 두께; 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 기하구조의 중심 좌표; 광축 각도 및 방향(예를 들어, 광축의 측면 분리); 및/또는 굴절률 중 하나 이상의 임의의 조합을 포함하는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 정의된 영역은 상기 렌즈의 전체 표면 또는 상기 안과용 렌즈의 영역을 포함하는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 정의된 영역은, 내부 반경에 의해 정의되고 상기 안과용 렌즈의 외부 가장자리로 연장되는 상기 안과용 렌즈의 부분을 포함하는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 정의된 영역은 내부 반경 및 외부 반경에 의해 정의되는 상기 안과용 렌즈의 상기 표면 상의 고리를 포함하는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 정의된 영역은 내부 반경 및 대응하는 외부 반경에 의해 정의되는 상기 안과용 렌즈의 상기 표면 상의 복수의 동심 고리를 포함하는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 정의된 영역은 내부 반경 및 대응하는 외부 반경에 의해 정의되는 고리를 포함하며, 상기 미리 정의된 영역은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 또는 25개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 적어도 2개(예를 들어, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개)의 동심 고리 내에서 동일한(또는 상이한) 수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 갖는 동심 고리에 의해 정의되는 적어도 2개의 미리 정의된 영역을 포함하며, 하나의 고리에서 상기 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 위치는 다른 고리에서 상기 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소와 동위상인(또는 위상이 다른), 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 정의된 방향은 상기 안과용 렌즈의 하나 이상의 공간적 방향의 임의의 조합(예를 들어, 방사상, 각, 산술 나선, 대각선 및/또는 사인 곡선 방향 중 하나 이상의 임의의 조합)을 포함하는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 정의된 방향은 방사상 방향, 비-방사상, 각 및/또는 비-각(예를 들어, 선형) 방향의 임의의 조합을 포함하는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 함수는 상기 미리 정의된 방향으로 연속적인, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 함수는 안과용 렌즈 표면의 부분 또는 안과용 렌즈 표면의 정의인, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 함수는 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 형상, 형태, 도수, 구성, 수량 및/또는 위치 중 하나 이상의 임의의 조합을 정의하도록 선택되는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 방사상 방향, 비-방사상 방향, 각 방향, 비-각(예를 들어, 선형) 방향, 원주 방향, 수평 방향, 수직 방향, 대각선 방향 및/또는 나선 방향 중 하나 이상의 임의의 조합으로 분포되는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 임의의 조합의 도수 프로파일을 갖는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 도수 프로파일 및/또는 광 진폭 변조(예를 들어, 투명도 감소, 상이한 굴절률)을 사용하거나 사용하지 않고 광 산란, 회절 및/또는 확산 중 하나 이상의 임의의 조합을 생성하도록 구성되는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 중 임의의 하나는 광 산란, 회절, 확산 중 하나 이상의 임의의 조합을 생성하도록 구성되는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 상기 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 특정 매개변수를 조정 및/또는 최적화함으로써 눈에 띄지 않도록(예를 들어, 쉽게 보이지 않도록) 구성되는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 상기 안과용 렌즈는 CNC 가공, 자유 형태 제조 기술, 3차원 인쇄 기술 및/또는 레이저(예를 들어, 펨토초 레이저)를 사용하여 제조되는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 안경 렌즈, 콘택트 렌즈 또는 안구내 렌즈 중 하나인, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 근시의 진행을 교정, 지연, 감소 및/또는 제어하도록 구성되는, 안과용 렌즈.
- 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 노안을 교정하거나 실질적으로 교정하도록 구성되는, 안과용 렌즈.
- 안과용 렌즈의 표면에 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 형성하는 방법으로서,
상기 안과용 렌즈의 미리 정의된 영역에서 미리 정의된 방향(예를 들어, 고리형, 나선형 및/또는 비환형)으로 상기 안과용 렌즈의 하나 이상의 매개변수를 수정하기 위한 함수를 정의하는 단계; 및
상기 안과용 렌즈의 전방 표면 및/또는 상기 안과용 렌즈의 후방 표면 중 적어도 하나의 곡률을 변경하기 위하여 상기 안과용 렌즈의 상기 표면에 상기 함수를 적용하여 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 형성하는 단계를 포함하는, 방법. - 제37항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 복수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는, 방법.
- 제37항 또는 제38항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 미리 정의된 방향 및/또는 상기 미리 정의된 방향에 수직인 방향으로 변하는 도수 프로파일을 갖는, 방법.
- 제37항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 상기 미리 정의된 방향의 가장자리에서 감소하는 도수 프로파일을 갖는, 방법.
- 제37항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 상기 미리 정의된 방향에 수직인 방향으로 감소하는 도수 프로파일을 갖는, 방법.
- 제37항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 크기는 상기 안과용 렌즈의 중심으로부터 방사상으로 연장되는 방향으로 증가, 감소 및/또는 동일하게 유지되는, 방법.
- 제37항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 대응하여 상기 렌즈의 상기 전방 표면 및/또는 후방 표면 상에 하나 이상의 함몰부를 생성하기 위하여 상기 기하학적 함수가 상기 안과용 렌즈의 상기 전방 표면 및/또는 후방 표면에 적용되는, 방법.
- 제37항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소에 대응하여 상기 렌즈의 상기 전방 표면 및/또는 후방 표면 상에 하나 이상의 융기부를 생성하기 위하여 상기 기하학적 함수가 상기 안과용 렌즈의 상기 전방 표면 및/또는 후방 표면에 적용되는, 방법.
- 제37항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 시각 장애(예를 들어, 근시 및/또는 노안)의 진행을 교정, 지연, 감소 및/또는 제어하도록 구성되는, 방법.
- 제37항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 양의 디포커스, 음의 디포커스, 초점 및/또는 미리 정의된 방향으로 광의 방향 전환(예를 들어, 대칭, 비대칭, 적어도 한 방향으로 수차, 단일 초점 및/또는 다중 초점) 중 하나 이상의 임의의 조합을 생성하도록 구성되는, 방법.
- 제37항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 함수는, 예를 들어, 로그 함수, 사인 함수, 원뿔 함수, 다항 함수 및/또는 임의의 미리-정의된 표면 패턴을 포함하는 하나 이상의 함수의 임의의 조합인, 방법.
- 제37항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 함수는 주기 함수이며, 결과적인 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 서로에 대해 주기적인, 방법.
- 제37항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 함수는 제1 주파수를 갖는 사인 함수와 제2 주파수를 갖는 제곱 함수의 조합(예를 들어, 곱)인, 방법.
- 제37항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 함수는 미리 정의된 영역에서 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 수를 정의하기 위한, 제1 주파수를 갖는 사인 함수와 제2 주파수를 갖는 제곱 함수의 조합(예를 들어, 곱)인, 방법.
- 제37항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 매개변수는 하나 이상의 기하학적 및/또는 비기하학적 매개변수의 임의의 조합을 포함하는, 방법.
- 제37항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 매개변수는 미리 정의된 방향의 광학 도수(예를 들어, 시상 및/또는 접선 및/또는 광학 변조 변환 함수(modulation transform function; MTF) 및/또는 광 산란 함수); (기하구조의 임의의 위치 및/또는 영역에 걸친) 곡률 반경; 방사상 및/또는 축방향 두께; 상기 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 기하구조의 중심 좌표; 광축 각도 및 방향(예를 들어, 광축의 측면 분리); 및/또는 굴절률 중 하나 이상의 임의의 조합을 포함하는, 방법.
- 제37항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 정의된 영역은 상기 렌즈의 전체 표면 또는 상기 안과용 렌즈의 영역을 포함하는, 방법.
- 제37항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 정의된 영역은, 내부 반경에 의해 정의되고 상기 안과용 렌즈의 외부 가장자리로 연장되는 상기 안과용 렌즈의 부분을 포함하는, 방법.
- 제37항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 정의된 영역은 내부 반경 및 외부 반경에 의해 정의되는 상기 안과용 렌즈의 상기 표면 상의 고리를 포함하는, 방법.
- 제37항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 정의된 영역은 내부 반경 및 대응하는 외부 반경에 의해 정의되는 상기 안과용 렌즈의 상기 표면 상의 복수의 동심 고리를 포함하는, 방법.
- 제37항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 정의된 영역은 내부 반경 및 대응하는 외부 반경에 의해 정의되는 고리를 포함하며, 상기 미리 정의된 영역은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 또는 25개의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는, 방법.
- 제37항 내지 제57항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 적어도 2개(예를 들어, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개)의 동심 고리 내에서 동일한(또는 상이한) 수의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 갖는 동심 고리에 의해 정의되는 적어도 2개의 미리 정의된 영역을 포함하며, 하나의 고리에서 상기 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 위치는 다른 고리에서 상기 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소와 동위상인(또는 위상이 다른), 방법.
- 제37항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 정의된 방향은 상기 안과용 렌즈의 하나 이상의 공간적 방향의 임의의 조합(예를 들어, 방사상, 각, 산술 나선, 대각선 및/또는 사인 곡선 방향 중 하나 이상의 임의의 조합)을 포함하는, 방법.
- 제37항 내지 제59항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 정의된 방향은 방사상 방향, 비-방사상, 각 및/또는 비-각(예를 들어, 선형) 방향의 임의의 조합을 포함하는, 방법.
- 제37항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 함수는 상기 미리 정의된 방향으로 연속적인, 방법.
- 제37항 내지 제61항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 함수는 안과용 렌즈 표면의 부분 또는 안과용 렌즈 표면의 정의인, 방법.
- 제37항 내지 제62항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 함수는 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 형상, 형태, 도수, 구성, 수량 및/또는 위치 중 하나 이상의 임의의 조합을 정의하도록 선택되는, 방법.
- 제37항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 방사상 방향, 비-방사상 방향, 각 방향, 비-각(예를 들어, 선형) 방향, 원주 방향, 수평 방향, 수직 방향, 대각선 방향 및/또는 나선 방향 중 하나 이상의 임의의 조합으로 분포되는, 방법.
- 제37항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 임의의 조합의 도수 프로파일을 갖는, 방법.
- 제37항 내지 제65항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 도수 프로파일 및/또는 광 진폭 변조(예를 들어, 투명도 감소, 상이한 굴절률)를 사용하거나 사용하지 않고 광 산란, 회절 및/또는 확산 중 하나 이상의 임의의 조합을 생성하도록 구성되는, 방법.
- 제37항 내지 제66항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소 중 임의의 하나는 광 산란, 회절, 확산 중 하나 이상의 임의의 조합을 생성하도록 구성되는, 방법.
- 제37항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 상기 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 특정 매개변수를 조정 및/또는 최적화함으로써 눈에 띄지 않도록(예를 들어, 쉽게 보이지 않도록) 구성되는, 방법.
- 제37항 내지 제68항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는 상기 안과용 렌즈는 CNC 가공, 자유 형태 제조 기술, 3차원 인쇄 기술 및/또는 레이저(예를 들어, 펨토초 레이저)를 사용하여 제조되는, 방법.
- 제37항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 안경 렌즈, 콘택트 렌즈 또는 안구내 렌즈 중 하나인, 방법.
- 제37항 내지 제70항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 근시의 진행을 교정, 지연, 감소 및/또는 제어하도록 구성되는, 방법.
- 제37항 내지 제71항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 노안을 교정하거나 실질적으로 교정하도록 구성되는, 방법.
- 안과용 렌즈로서,
전방 표면,
후방 표면, 및
상기 안과용 렌즈의 상기 전방 표면 또는 후방 표면 중 적어도 하나와 하나 이상의 공간적 편평면의 교차에 의해 형성되는 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소를 포함하는, 안과용 렌즈. - 제73항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 노안 및/또는 근시 및/또는 원시를 교정 및/또는 근시 진행을 중지/지연하도록 구성되는, 안과용 렌즈.
- 제73항 또는 제74항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 CNC 가공, 자유 형태 제조 기술, 3차원 인쇄 기술 및/또는 레이저(예를 들어, 펨토초 레이저)를 사용하여 제조되는, 안과용 렌즈.
- 제73항 내지 제75항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 접합부는 상기 안과용 렌즈의 기본 기하구조와 연속적이지 않은, 안과용 렌즈.
- 제73항 내지 제76항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소의 접합부는 상기 안과용 렌즈의 기본 기하구조와 연속적인, 안과용 렌즈.
- 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는, 눈 모델과 결합하여, 망막에서 이미지를 형성하지 않고 거의 평행 또는 평행에 가까운 광선을 생성하도록 하는 광학 도수; 프리즘 무한 초점 함수를 생성하도록 설계된, 안과용 렌즈.
- 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 기하학적 정의 형상 및/또는 윤곽 광학 요소는 프리즘릿을 형성하고, 해당 구역 또는 해당 구역들에서 광 분산을 생성하는, 안과용 렌즈.
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