TWI871430B - 具有輔助光學元件之眼鏡鏡片 - Google Patents

Abstract

本公開內容針對修改通過眼鏡鏡片的入射光的裝置和/或 系統，該眼鏡鏡片利用至少一個輔助或局部光學元件，可以提供近視眼焦深的延長或拓展。本公開涉及一種方法，即利用由至少一個輔助或區域光學元件所提供的焦深的擴展來矯正近視並控制或降低近視進展，所述至少一個輔助或區域光學元件被配置在眼鏡片內或與眼鏡片組合或配置。本公開涉及在局部光學元件或子鏡片內的軸錐，光劍元件或孔雀眼元件的使用。本公開還涉及與眼鏡鏡片以合用，組合或並置方式配置的多個軸錐，光劍元件或孔雀眼元件的使用。

Description

具有輔助光學元件之眼鏡鏡片 [相關申請案的交叉參考]

本申請要求於2020年2月12日提交的名稱為“矯正鏡片”的澳大利亞臨時申請序號2020/900397的優先權，其全部內容通過引用合併於此。

本公開涉及一種眼鏡鏡片，該眼鏡鏡片用於處理眼軸長度失調，例如具有或不具有散光的近視。本公開涉及是用於矯正近視，控制或降低近視進展率的設備，通過使用配置在一體式基本眼鏡鏡片之內的，或結合的，或組合的，或並置的至少一個區域或輔助光學元件，對佩戴者眼睛提供焦深延展或焦點擴展的深度。

人眼的生長由回饋機制控制，並且主要由被稱為正視化的外界視覺體驗來調節。引導正視化過程的信號是通過在視網膜上接收到的光能的調製來啟動的。圖像特徵通過生物過程進行監控，該過程對信號進行調製以啟動，停止，加速或減慢眼軸的生 長速度。正視過程的脫軌可能會導致屈光不正，如近視。近視是眼睛的一種光學疾病，其中遠處物體的圖像聚焦在中央凹或視網膜的前方。在世界許多地區，特別是在東亞地區，近視的發生率正以驚人的速度增加。儘管一副負透鏡可以光學矯正近視，但它們並不能解決眼軸過度生長的根本原因，後者通常會導致高度近視，而高度近視和嚴重視力威脅有關，例如白內障，青光眼，近視性黃斑病變，視網膜脫離。因此，仍然需要針對此類個體

除非在下面另外定義，否則本文所使用的術語與本領域技術人員通常所使用的一樣。

術語“近視眼”是指眼睛已經經歷近視，被診斷為具有屈光狀況，該屈光狀況朝著更高近視發展並且具有小於1DC的散光。

術語“散光近視眼”是指眼睛已經經歷近視，被診斷為具有屈光狀況，該屈光狀況正在向更高近視發展並且散光大於1DC。

術語“進行中的近視眼”是指已被診斷為正在發展的近視眼，其通過至少-0.25 D/年的屈光不正的變化或至少0.10毫米/年的軸向長度變化來衡量。

術語“近視前眼睛”或“具有近視風險的眼睛”是指當時可能是正視眼或低度遠視，但根據遺傳因素(例如，父母雙方都是近視的)和/或年齡(例如，年輕時是遠視的)和/或環境因素(例如，在戶外度過的時間)和/或行為因素(例如，在完成近任務時 花費的時間)，其時已被確定具有近視增加風險的眼睛。

術語“光學停止信號”或“停止信號”是指可有助於減慢，反轉，制動，延遲，抑制或控制眼軸生長和/或眼睛的屈光狀況的光學信號或方向提示。

術語“標準單光眼鏡鏡片”或“單光眼鏡鏡片”或“一體基礎眼鏡鏡片”或“標準單光一體鏡片眼鏡”是指以基本處方配置，用於矯正潛在的眼睛屈光不正的成品，半成品或空白眼鏡鏡片；其中屈光不正可能是近視，有或沒有散光。

術語“用於矯正屈光不正的基本處方”是指在有或沒有散光的情況下矯正個體的潛在近視所需的標準眼鏡處方。

術語“眼鏡鏡片的光學中心”是指未切割的眼鏡鏡片或眼鏡毛坯的幾何中心。對於邊緣或切割的眼鏡鏡片，術語“眼鏡鏡片的光學中心”是指連接眼鏡鏡片的前表面和後表面的曲率中心的基本直線。

術語“眼鏡鏡片的光軸”是指穿過光學中心和基本垂直於包含眼鏡鏡片毛坯邊緣面的繪製平面的直線。

術語“貫穿焦點”是指基本上在視網膜前後的區域。換句話說，大約在視網膜前面和/或大約在視網膜後面的區域。

術語“輔助光學元件”或“區域光學元件”是指眼鏡鏡片上具有與眼鏡鏡片的整體基本處方所提供的光學效果不同的處方光學效果的區域。

術語“輔助光學元件的光學中心”是指單個輔助光學元件 在眼鏡鏡片上的幾何中心。

術語“輔助光學元件的光軸”是指穿過輔助光學元件的光學中心和大致與輔助光學元件相切的平面，和穿過作為眼鏡片輔助光學元件光學中心的點的線。

術語“模型眼睛”是指示圖式，射線追蹤式或物理式眼睛模型。

本文所使用的術語“屈光度”，“光度”或“D”是屈光度的單位量度，其定義為透鏡或光學系統的焦距沿光軸的倒數，以米為單位。

字母“D”表示球面屈光度，字母“DC”表示柱面屈光度。

術語“輔助光學元件的光度圖”是指在笛卡爾座標或極座標中跨輔助光學元件的二維光度分佈。

某些公開的實施例包括用於改變進入人眼的入射光特性的眼鏡鏡片，裝置，系統和/或方法。某些公開的實施例針對用於矯正和治療屈光不正的眼鏡鏡片，方法和/或系統的配置。

本公開的某些實施例旨在矯正近視屈光不正並同時提供光學停止信號以阻止近視的進一步發展。本公開涉及通過使用至少一個區域或輔助光學元件來矯正近視，並控制，抑制或降低近視進展速度的方法，所述至少一個區域或輔助光學元件被配置在與整體式基本眼鏡鏡片一起或組合或並置的情況下，為眼睛提供擴展的景深或景深的延長。

本公開涉及一種光學干預方法，其應用了焦深延申或景 深拓展的效果，通過至少一個區域或輔助光學元件與一體式基礎眼鏡片的組合，以光學停止信號來實現近視發展速度的降低。本公開涉及一種有目的配置，即至少一個輔助光學元件或配置在眼鏡鏡片內，或與之結合，或與之組合或與之並置，其中，至少一個輔助光學元件與標準單光一體眼鏡鏡片一起配置，在佩戴者眼睛視網膜水準上提供了焦深擴展或景深拓展，這可以作為進展性近視眼的停止信號。

本公開特別地涉及至少一個區域或輔助光學元件，其中所述至少一個區域或輔助光學元件至少部分地利用軸錐，光劍元件，改良的光劍元件，單個孔雀眼睛元素或雙孔雀眼睛元素。在一些實施例中，多個軸錐，多個光劍元件，多個修改的光劍元件，多個單孔雀眼元件和/或多個雙孔雀眼元件可以與標準單光眼鏡片組合配置。

在一些實施例中，軸錐可以以鏡片的角座標函數線性地配置，而在一些其他實施例中，軸錐所需的配置可以是對數的。

本公開還涉及至少一種區域或輔助光學元件，其包括軸錐或光劍元件，其可以被併入光學膜中，該光學膜可以與標準單光眼鏡鏡片並置地永久配置，以改變視網膜接收的光信號。本公開的使用可以粘附到整體式基礎眼鏡鏡片上的永久性光學膜，可以期望將與製造有關和使用者有關的成本降到最低。

通過引入焦深延申或焦深擴展而實現或提供的改變光信號可以用作對進展性近視眼的停止信號。當與標準單光一體式基 礎鏡片結合使用時併入到永久光學膜中的至少一個輔助光學元件，可以包括表面改變和/或材料基質的改變，為眼睛提供理想的焦深延伸水準。在一些其他實施例中，可以修改所考慮的光劍光學元件，使得在光劍的周圍沒有明顯的凸緣形成。

本公開內容描述的一種眼鏡鏡片，其與至少一個區域或輔助光學元件結合，組合或並置地配置，從而提供了在眼鏡佩戴者視網膜中央和/或周邊區域上的焦深延長。在視網膜中央和/或周邊部分或區域上的焦深延長可以用作針對進展性近視眼的光學停止信號。

在一些實施例中，眼鏡佩戴者的中央視網膜部分可包括視網膜中央的1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5或5度視野。在一些實施例中，眼鏡佩戴者的外周視網膜部分可包括在5度，10度，15度，20度，25度或30度視野內。

某些實施例針對的是一種這樣的裝置，方法和/或系統，它是通過以多個區域或輔助光學元件作為一體式基本眼鏡鏡片的一部分，或配置在內，或與之結合，或與之並置的使用，可以在佩戴者眼睛視網膜一個或多個位置施加光學停止信號。某些實施例針對一種包括多個區域或輔助光學元件的眼鏡鏡片，其中該眼鏡鏡片可以提供與佩戴者的眼睛凝視的方向無關(或基本無關)的光學停止信號。

某些實施例針對一種可以修改通過眼鏡鏡片的入射光以提供焦深擴展或延長以減慢眼睛生長的設備，方法和/或系統。這 是通過使用與標準單光眼鏡鏡片結合或組合使用的多個光學元件來實現。根據某些示例性實施例，本文描述了一種選擇眼鏡鏡片的方法，通過在視網膜上引入焦深擴展的或延展圖案來控制，抑制和/或阻止近視的發展。本公開至少部分涉及到，通過使用基本上與佩戴者視角無關的裝置，將光學停止信號引入到進展性近視眼中。

本公開的某些實施例針對用於減少或減慢眼軸生長的方法。本公開的某些實施例針對用於降低近視發展速度的設備。本公開的示例性方法包括：測量佩戴者的至少一隻眼睛的屈光度；以及測量眼睛的屈光度。所述方法還至少部分地基於眼睛屈光的測量來確定距離處方，所述方法還為每只眼睛選擇眼鏡片，其中所述眼鏡鏡片配置有具有基本距離處方的一體式基本眼鏡鏡片。所述基本鏡眼鏡進一步配置有至少一個區域或輔助光學元件，所述至少一個區域或輔助光學元件與所述基本鏡眼鏡結合，組合或並列使用；以及其中所述至少一個輔助或局部光學元件被配置為向眼睛提供與一體式基礎眼鏡鏡片光學效果不同的光學效果；並且其中所述一體式基礎眼鏡鏡片和所述至少一個輔助或局部光學元件的組合被配置為向近視眼視網膜上至少一個區域或部分提供焦深擴展或伸長；其中所述至少一個區域或輔助光學元件至少部分是線性軸錐，對數軸錐，光劍元件或改進的光劍元件；並且其中至少一個區域或輔助光學元件在眼鏡佩戴者的視網膜平面處提供焦深的延伸或延長的引入，其可以進一步提供光學信號以減慢 眼軸長度的生長。

除了在概述部分中討論的實施例之外，在詳細說明書，附圖，示例權利要求集和權利要求中公開了其他實施例。該概述並不意味著覆蓋本公開預期的每個實施例，組合或變形。該概述並非旨在限制本文所公開的實施例。此外，一個實施例的限制可以與其他實施例的限制相結合以形成另外的實施例。

在本公開中提出的實施例針對了一種對優化光學設計和眼鏡鏡片的持續需求，所述光學設計和眼鏡鏡片可以抑制近視的發展，同時為佩戴者提供合理且適當的視力表現，以進行佩戴者可以進行的一系列活動，日常工作。本發明公開的實施例的各個方面解決了佩戴者的這種需求。

100:2D近視模型眼

101:入射光

102:模糊

200:未矯正的(Rx：-2D)近視模型眼

201:入射光

202:單光鏡眼鏡

203:視網膜

204:曲線圖

300:未矯正的-2D近視模型眼

301:入射光

302:單光眼鏡鏡片

303:線性軸錐

304:曲線圖

401、402:光學傳遞函數

500、501、502、503、600、700:基本單光眼鏡鏡片

501b、502b:對數軸錐

503b:光劍元件

511:圍繞光學元件

512:壁架

520:單孔雀眼光學元件

521、522、531、532:垂直子午線

523、533:焦段

530:孔雀眼光學元件

601、602、603、703:區域

604、704:鼻子

701:左透鏡

702:右透鏡

705、706:光學元件

800、900、901:眼鏡鏡片

801:基本眼鏡鏡片

802:設計

803:外接區域

804:光學中心

805、807:離焦小透鏡

806:3毫米

902:離焦結合區域

903:外接區域

1001:外接區域

1002:剩餘凹陷形態

1003:離焦

1101:直徑

1102:殘餘凹陷形態

1103:外接區域

1201、1202、1203、1204、1205:行

1301、1302:峰

1400:眼鏡鏡片

1401:基礎眼鏡鏡片

1402:光劍光學元件

1403:光劍光學元件

1404:光學中心

1405:光劍光學元件

1406:3毫米

1407:6毫米

1500:眼鏡鏡片

1501:基本眼鏡鏡片

1502:光劍光學元件

1503:外接區域

1601:外接區域

1602:剩餘凹陷形態

1603:外接區域

1604:不對稱凹陷

1701:直徑

1702:剩餘凹陷形態

1703:外接邊界區域

1801、1802、1803、1804、1805:行

1901:峰

1902:細長臂

2000:眼鏡鏡片

2001:眼鏡鏡片

2002:光學元件

2003:外接區域

2004:光學中心

2005:6毫米

2006:3毫米

2100:眼鏡鏡片

2101:基本眼鏡鏡片

2102:光學元件

2103:外接區域

2201:外接區域

2202:凹陷形態

2203:外接區域

2204:凹陷變化

2301:直徑

2302:凹陷形態

2303:外接區域

2401、2402、2403、2404、2405:行

2501:峰

2502:細長臂

2600:眼鏡透鏡

2601:眼鏡鏡片

2602:光學元件

2603:外接區域

2604:光學中心

2605:直徑

2606:3mm

2701:直徑

2702:凹陷形態

2703:外接邊界區域

2801、2802:列

2900:眼鏡鏡片

2901:眼鏡鏡片

2902:光學元件

2903:外接區域

2904:幾何中心

2905:直徑

2906:直徑

3001:直徑

3002:凹陷形態

3003:外接邊界區域

3101、3102:行

F:焦點

△F:焦深延展的範圍

d:直徑

圖1示出了當具有可見波長(例如555nm)和0 D光度(表示平行光線)的入射光投射到未經矯正的-2 D近視模型眼睛上視網膜平面上時的軸上幾何斑點分析的示意圖。其產生了視網膜上圖像模糊和離焦。

圖2示出的是：以眼鏡鏡片實施例之一與本文公開的焦深擴展區域或輔助光學元件相結合，矯正-2D近視模型眼，以可見波長(555nm)和光度為0 D的入射光(表示平行光線)傾斜地入射近視模型眼，它的離軸的貫穿焦點視網膜圖像散佈示意圖。圖2中公開的區域或輔助光學元件是線性軸錐。

圖3示出的是：用眼鏡鏡片實施例之一矯正的-2D近視模型眼與本文公開的焦深擴展輔助光學元件相結合時，以可見波長(555nm)和光度為0 D的入射光傾斜地入射在光學器件上時，它的離軸的貫穿焦點視網膜圖像散佈的示意圖。圖3中公開的區域或輔助光學元件是線性軸錐。

圖4示出了圖1中描述的近視模型眼睛的軸上貫穿焦點的光學傳遞函數401和402的模量；當用圖2中描述的示例性實施例矯正時，在4mm瞳孔處評估模型眼睛的光學性能。

圖5a示出了本公開的示例性實施例的選擇，例如，位於眼鏡片的前表面或後表面上的對數軸錐；以及，如本文所公開的，定位在眼鏡鏡片的後表面上的光劍區域或輔助光學元件。

圖5b示出了本公開的光劍區域或輔助光學元件之一的特徵，例如，示例性光劍元件的配置可使穿過光劍的光導致圍繞其焦平面的焦深延展。如本文所公開的，光劍元件的曲率半徑的角度變化導致可見的壁架或脊。

圖5c示出了本公開的單孔雀眼區域或輔助光學元件之一的特徵，例如，示例性的單孔雀眼被配置為：使穿過單孔雀眼的光導致圍繞其焦點平面的焦深延展。

圖5d示出了本公開的雙孔雀眼區域或輔助光學元件之一的特徵，例如，示例性的單孔雀眼被配置為：使穿過雙孔雀眼的光導致圍繞其焦點平面的焦深延展。

圖6示出了與本文中公開的發明的輔助光學元件組合的 另一眼鏡鏡片實施例的正視圖。本公開的預期的輔助光學元件實施例被配置在專用距離和附近區域內。

圖7示出了與本文中公開的發明的輔助光學元件結合的另一眼鏡鏡片實施例的正視圖。以覆蓋眼鏡鏡片來配置本公開的預期實施例，不會將元件限制到任何專用的距離和附近區域。

圖8示出了現有技術的眼鏡鏡片的正視圖，其中以某種佈置配置了大約12個基於區域離焦的小透鏡。第一中央4個基於離焦的小透鏡被配置在距光學中心大約3mm的固定半徑內，並且分別圍繞光軸分開大約90度；而其餘8個小透鏡則配置在距光學中心約6毫米的固定半徑內，並分別圍繞光軸分開約45度。

圖9示出了在圖8中描述的現有技術的眼鏡鏡片的基於離焦的小透鏡的屈光曲線以及圍繞基於離焦的小透鏡的外接區域。

圖10示出了現有技術的基於離焦的小透鏡的剩餘凹陷形態，以及圖9中描述的現有技術的眼鏡片的基於離焦的小透鏡的周圍區域。

圖11示出了圖8中描述的現有技術整個眼鏡鏡片的剩餘凹陷形態(沿水準軸或x軸)。所描述的現有技術眼鏡鏡片包括多個基於離焦的小透鏡。屈光分佈圍繞小透鏡的幾何中心旋轉對稱，如圖9所示。

圖12示出的是：以可見波長(589nm)和光度為0 D的入射光(表述為平行光線)入射到以圖9描述的現有技術的眼鏡 鏡片矯正的-3D近視模型眼睛時，它的廣角，貫穿焦點，視網膜圖像散佈(以點狀圖描述)的示意圖。在4mm瞳孔處評估這種現有技術鏡片矯正的示意性模型眼睛的性能。

圖13展示了當以配置有圖9中所述的基於現有技術的基於離焦的小透鏡的單光眼鏡片(Rx：-3 D)矯正-3D近視模型眼時，它的離軸貫穿焦點光學傳遞函數的模量。在(10,0)度的視場角下，瞳孔為4mm時，可以獲得貫穿焦點的光學傳遞函數。

圖14示出了本公開的眼鏡鏡片的示例，其中以某種佈置配置了大約12個區域/輔助修改的光劍光學元件。前四個區域/輔助修改後的光劍光學元件配置在距光學中心大約3mm的固定半徑內，每個固定半徑圍繞光軸彼此分開大約90度；其餘8個區域/輔助修改後的光劍光學元件則配置在距光學中心大約6毫米的固定半徑內，每個固定半徑圍繞光軸彼此分開大約45度。

圖15示出了圖14中描述的本公開示例性實施例的輔助或區域修改的光劍光學元件的光度分佈以及圍繞該輔助或區域光學元件的外接區域。

圖16示出了在圖15中描述的本公開示例性實施例的輔助或區域修改的光劍光學元件的剩餘凹陷形態以及圍繞輔助光學元件的外接區域。

圖17示出了圖14中描述的整個實施例的眼鏡鏡片的剩餘凹陷形態(沿水準軸或x軸)。所描述的示例性眼鏡鏡片實施例包括專門設計為沒有可見的壁架或脊的多個改進的光劍元件，其 特徵在於，光度形態的角調製圍繞圖15中所述的基於輔助的改進的光劍光學元件的幾何中心。

圖18示出了以可見波長(589nm)和光度為0 D的入射光(表述為平行光線)入射到以圖15描述的本公開的實施例之一矯正的-3D近視模型眼睛時，它的廣角，貫穿焦點，視網膜圖像散佈(以點狀圖描述)的示意圖。在4mm瞳孔處評估示例性實施例矯正的示意性模型眼睛的性能。

圖19展示了當以配置有圖15中所述的基於改進的光劍的輔助光學元件特徵的單光眼鏡片(Rx：-3 D)矯正-3D近視模型眼時，它的離軸貫穿焦點光學傳遞函數的模量。在(10,0)度的視場角下，瞳孔為4mm時，可以獲得貫穿焦點的光學傳遞函數。

圖20示出了本公開的眼鏡鏡片的示例，其中，以某種佈置配置了大約12個基於區域/輔助修改的基於光劍的光學元件。前四個基於區域/輔助修改式光劍的光學元件配置在距光學中心大約3毫米的固定半徑內，每個固定半徑圍繞光軸彼此分開大約90度；其餘8個基於區域/輔助光劍的光學元件則配置在距光學中心大約6毫米的固定半徑內，每個固定光學元件圍繞光軸彼此分開大約45度。

圖21示出了圖20中描述的本公開示例性實施例的輔助或區域修改的基於光劍的光學元件的光度分佈，以及圍繞該輔助或區域光學元件的外接區域。

圖22示出了在圖21中描述的本公開示例性實施例的輔 助或區域光學元件，以及圍繞輔助或區域修改的基於光劍的光學元件外接區域的剩餘凹陷形態

圖23示出了圖20中描述的整個實施例眼鏡鏡片的剩餘凹陷形態(沿水準軸或x軸)。所描述的示例性眼鏡鏡片實施例包括多個經特別設計的改進的光劍元件，沒有可見的壁架或山脊，其特徵是圍繞圖21中描述的基於光學元件的輔助改良光劍的幾何中心的光度分佈圖進行角調製。

圖24示出了以可見波長(589nm)和光度為0 D的入射光(表述為平行光線)入射到以圖21描述的本公開的實施例之一矯正的-3D近視模型眼睛時，它的廣角，貫穿焦點，視網膜圖像點散佈(以點狀圖描述)的示意圖。在4mm瞳孔處評估示例性實施例矯正的示意性模型眼睛的性能。

圖25展示了當以配置有圖21中所述的基於改進的光劍的輔助光學元件特徵的單光眼鏡片(Rx：-3 D)矯正-3D近視模型眼時，它的離軸貫穿焦點光學傳遞函數的模量。在(10,0)度的視場角下，瞳孔為4mm時，可以獲得貫穿焦點的光學傳遞函數。

圖26示出了本公開的眼鏡鏡片的示例，其中大約8個區域/輔助軸錐光學元件以圓形佈置配置。8個區域/輔助正向線性軸錐光學元件配置在距光學中心大約3.5毫米的固定半徑內，每個半徑圍繞光軸彼此分開大約45度。

圖27示出了圖26中描述的整個實施例眼鏡鏡片的剩餘凹陷形態(沿水準軸或x軸)。所描述的示例性眼鏡鏡片實施例包 括圍繞視光學中心特別設計的多個軸錐。在眼鏡鏡片中，圖26中描述的輔助光學元件是前向線性軸錐。

圖28示出了以可見波長(589nm)和光度為0 D的入射光(表述為平行光線)入射到以圖26描述的本公開的實施例之一矯正的-3D近視模型眼睛時，它的廣角貫穿焦點在視網膜圖像點散佈(以點狀圖描述)的示意圖。在(0、12.5)度的視場角下，瞳孔為2.5mm時，可獲得貫穿焦點的光學傳遞函數。

圖29示出了本公開的眼鏡鏡片的示例，其中，大約8個區域/輔助後向線性軸錐光學元件被配置成圓形佈置。將8個區域/輔助後向線性軸錐光學元件配置在距光學中心約2.25mm的固定半徑內，每個固定半徑圍繞光軸彼此分開約45度。

圖30示出了圖29中描述的整個實施例的眼鏡鏡片的剩餘凹陷形態。所描述的示例性眼鏡鏡片的實施例包括圍繞眼鏡鏡片的光學中心特別設計的多個軸錐，在該示例中圖29中所描述的輔助光學元件是後向線性軸錐。圖31顯示了一個廣角，全焦點，視網膜圖像點散佈的示意圖，該圖以點圖的形式表示，當可見光(589nm)和光度為0 D的平行入射光入射在用圖29中描述的本公開實施例之一矯正的-3D近視模型眼上。通過焦點為(0，12.5)度的2.5mm瞳孔獲得通過焦點的光學傳遞函數。

用於管理近視的現有技術眼鏡設計包括使用行政雙焦點 眼鏡，D形雙焦點眼鏡，同心雙焦點眼鏡，傳統漸進多焦鏡片和特殊類型的漸進式附加鏡片，包括對稱和不對稱形式，多焦點，眼鏡鏡片上的多段離焦區域的結合以及具有正球差的眼鏡，它們可以稱為周邊離焦鏡片。這些眼鏡鏡片設計中的每一個都有其優點和缺點。本文描述了一些弱點。例如，某些鏡片是基於各種類型的雙焦點眼鏡，多焦點和漸進多焦鏡片或周邊離焦度數，因引入嚴重的視覺干擾(例如搖擺效應，圖像跳動，殘留像差和週邊畸變)而損害週邊視野的視覺品質。他們的副作用可歸因於同時和/或多個離焦區域，區域或片段的顯著水準，或者在鏡片中使用了大量的正球面像差，或者在眼鏡的給定區域內光度急劇變化。

為了避免年輕人中在使用標準雙焦點眼鏡，多焦點和漸進屈光眼鏡時遇到的視覺性能問題，一些其他現有技術的老花眼隱形眼鏡設計涉及有目的地操縱球面像差以擴大焦深，也被認為是近視治療的一種選擇。以下參考文獻全文併入本文：Bakaraju，第7章，博士論文，2010，新南威爾士大學視光光與視覺科學學院；Benard等人，“使用自我調整光學技術在4階和6階Zernike球差的情況下的主觀景深”，J.Cataract Refract.Surg.,36,2129-2138(2010)；Yi et al“焦距和視敏度以及主要和次要球面像差的深度”，視覺研究，51，1648-1658(2011)。

在大多數現有技術中提出並有效地用於老花眼治療的隱形眼鏡設計，自然而然令人推理到這是治療或管理近視的卓有成效的選擇；即，用於減緩近視的發展。然而，對於提出並有效地 用於老花眼治療的眼鏡鏡片來說，情況通常並非如此。例如，漸進多焦眼鏡片被認為是老花眼治療的金標準，經過對近視眼的治療的多中心隨機對照臨床試驗，證實了幾乎沒有任何顯著效果。

此外，考慮到年輕人眼睛的變化，結合累進的相關光學特徵的，嘗試了多次的修改漸進式鏡片設計，但很大程度上也沒有理想結果。以漸進和其他傳統的雙焦點眼鏡和多焦點眼鏡鏡片來治療近視，可以看到是無效和徒勞的，根本原因可以歸結為兩個：(a)光學矯正取決於佩戴者的視線，換句話說，配戴者可以選擇使用或者不使用眼鏡鏡片中的治療區，與隱形眼鏡不同，它與配戴者的視線明顯無關。和/或(b)治療區距佩戴者的瞳孔區域/視軸的距離。

例如，與結合了傳統的或傳統的雙焦點眼鏡，多焦點或漸進多焦鏡片的眼鏡內的光學元件的設計相比，在設計開發中考慮了上述現有技術局限性的眼鏡鏡片的設計，在減少近視發展方面已顯示出更大的成功。

以下參考文獻全文結合到本文中以支持上述發現。To等人，美國專利10268050B2教導了使用結合離焦的多段光學元件來控制近視進展；由Lam等人在Br J Ophthalmol，2019，104，363-368中進行的同行評審科學論文，標題為“多區結合的離焦(DIMS)眼鏡片可延緩近視進展：2年的隨機臨床試驗“顯示了對美國專利10268050B2應用。之後，在以現有技術US10268050B2”使用結合離焦多段鏡片來控制進展性近視“的中公開第一種成功方法之 後，眼視光行業急於將微陣列鏡片和微鏡片的技術結合到眼鏡鏡片中，兩種技術同樣適用於框架眼鏡和隱形眼鏡兩種應用，旨在改進已建立的現有技術10268050B2。以下與基於隱形眼鏡的應用有關的參考文獻整體合併到本文中。例如，Brennan等人的題為“由非同軸微透鏡組成的隱形眼鏡用於防止和/或減緩近視發展的”的美國專利2016/0377884 A1教導了將多個非同軸小透鏡或光學元件用於進展性近視。該公開美國專利2016/0377884A1考慮了使用高度離焦併入隱形眼鏡光區內的小區域以管理近視。此外，在另一篇名為“用眼透鏡控制眼軸生長的裝置和方法”的專利申請中，紐曼公開了多個光學元件或特徵的使用，這些光學元件或特徵旨在將週邊光重定向到遠離視網膜中央區域的眼睛中，以防止近視的發展。

以下涉及基於眼鏡鏡片申請的參考文獻整體併入本文，該申請宣稱對現有技術10268050B2的改進。例如，標題為“光學透鏡元件”的Matthieu等人的專利申請WO 2019/166659 A9標題為“光學鏡片器件“公開了非球面光學器件在局部光學元件中的使用以及配置為有效減緩近視發展的多個至少兩個連續光學元件的使用。非球面光學器件的實用性代替了現有技術10268050B2中描述的常規球面光學器件，並且所設想的非球面光學器件的特定配置被宣稱為對現有技術的改進。此外，Mattheual等人的專利申請WO 2020/079105 A1標題為“光學鏡片”教導了確定與控制近視發展的眼鏡鏡片結合的光學鏡片元件的附加方法。

在標題為“含有封裝微透鏡的光學製品及其製造方法”的專利申請WO 2020/078691 A1中，Matthieu等人拓展了透鏡表面上的多個光學元件的應用，例如鏡片上的微透鏡可以促進所需的附加正度數將部分入射光聚焦在視網膜前面以控制近視進展。對現有技術US10268050B2中描述的基於離焦多段光學元件的有了進一步的改良，Saux等人在專利申請WO 2020/078964 A1中題為“改良的嵌入光學元件的製品及其製造方法”中進一步教導了利用嵌入眼鏡片中的菲涅耳結構的微透鏡來防止近視的發展。

在另一種應用模式中，Bakaraju等人在美國專利US20200073147A1中提出了使用嵌入在眼鏡鏡片中的微透鏡為眼睛提供色差提示，以促進近視進展速度的減慢。簡而言之，為近視眼提出的所有基於微透鏡的技術都涉及到使用離焦或非球面小透鏡在視網膜的中央和/或周邊區域施加一定程度的離焦。此外，已經考慮了以嵌入眼鏡鏡片中的小透鏡“似”的特徵的各種配置來改善視覺性能。參見美國專利10268050B2，專利申請WO 2019/166659 A9，WO 2020/079105 A1，WO 2020/078691，WO 2020/078964 A1和US 2020/0073147A1中的示例。

鑒於眼鏡鏡片的依從性對近視進展的治療功效的影響，視覺性能的顯著降低可促進不良的依從性，從而導致較差的功效。因此，我們需要是的，在不引起本文討論的至少一個或多個缺點的前提下，對用於矯正近視和延緩近視進展的眼鏡的設計進行改良。

當前公開中所期望的用於近視管理的下一代眼鏡解決方案旨，以這種經常被用來達到理想水準的近視控制的技術來改善必然的廣角視覺性能降低。

為了改善現有技術的傳統離焦或非球面小透鏡技術下的視覺性能，當前的公開內容提出了帶有焦深延展特徵的多個子透鏡的使用，它是通過利用透光率函數的角度調製，並與標準眼鏡片的結合，組合或並置使用來實現。

衍射光劍光學元件相對于傳統折射光學元件在光透射率的徑向調製下的改良實用性已被記錄。

參見以下參考文獻的全文：Kolodziejczyk等人，“光劍光學元件，具有焦深延展的新型衍射結構”，J.Mod.Opt.37,1990。然而，使用衍射光劍光學元件會引起顯著水準的非期望色差，從而導致視覺性能的進一步降低。

隨著新技術的出現，通過高精度的車床技術已經減少了在衍射方法中觀察到的缺陷，為近年來治療老花眼的屈光性光劍元件的精確生產鋪平了道路。

參見以下整體併入本文的參考文獻：Garcia等，“利用屈光性光劍學元件的焦深延展成像”，Opt.Express,16,2008；Petelczyc等，“用於老視補償的斯特列爾比特徵的元件”，Opt.Express,19,2011；Petelczyc等人，“老視眼模型中用於隱形眼鏡屈光性光劍元件的影像光學特性”，Opt.Express,19,(2011)；Gallego等，“以焦深延展設計的人工晶體的視覺Strehl性能”， Optom.Vis.Set,89,2012和Tjundewo Lawu，“廣角渦旋人工晶狀體及其相關方法”，WO 2016/035055 A1。

在本文公開的實施例中的對現有技術上的改進，旨在提供一種方法，可以將小型化的屈光性光劍元件結合到用於近視的眼鏡鏡片中，該方法使到在現有技術設計中觀察到權衡的視覺折衷最小化，同時保持理想水準的近視控制功效。

旨在改進現有技術設計的下一代眼鏡解決方案，主要是權衡對視覺性折衷的最小化，是本發明的主題。

此外，一些現有技術可能在外觀上對兒童，青少年和年輕人沒有吸引力，例如D形雙焦點眼鏡，行政雙焦點眼鏡等設計的分界線。如本文所述，其他解決方案將變得很明確。即需要一種不受佩戴者的眼睛注視方向影響的，並可提供控制眼軸生長的停止信號的眼鏡鏡片。

在本領域中需要一種眼鏡，不論使用眼鏡鏡片的哪個部分，可以向進展性近視提供停止信號。在本領域中還需要一種光學元件技術，可以將所考慮的光學元件與眼鏡鏡片結合，組合或並置配置，以焦深延展來向進展性近視眼提供停止信號。此外，由光學元件和眼鏡鏡片提供的停止信號作用於佩戴者的視角的一部分或大部分。本文中明確地顯示了本公開旨在克服和/或改進現有技術的一個或多個缺點。

作為現有技術的背景，在此提供了對現有技術和總體上感興趣的主題的詳細討論，以說明所公開的實施例的上下文，並 以現有技術與本公開所預期的改良技術予以區分。這裡本公開中提出的任何材料都不應被視為已經先前公開的，已知的或公知常識的一部分。在本公開中概述的各種實施例和/或權利要求的是有優先的。

在這一部分中，將參考一個或多個實施例來詳細描述本公開，其中一些被圖示並由附圖所支持。示例和實施例以解釋的方式提供，並且不應將其解讀為對本公開範圍的限制。

以下提供了與可以共用本公開的共同特徵和特性有關的幾個實施例。應當理解，一個實施例的一個或多個特徵可以與任何其他實施例的一個或多個特徵組合，構成另外的實施例

本文公開的功能和結構資訊不應以任何方式解釋為限制，而應僅解釋為用於教導本領域技術人員以各種方式採用所公開的實施例和實施例變型的代表性依據。

在詳細描述部分中使用的副標題和相關主題標題僅是為了便於讀者參考而使用的，並且絕不應該用於限制本公開的發明或本發明權利要求書所發現的主題。在解釋權利要求或權利要求的範圍時，不應使用副標題和相關主題標題。

在這一部分中，將參考一個或多個實施例來詳細描述本公開，其中一些被圖示並由附圖支持。通過解釋的方式提供示例和實施例，並且不應將其解釋為限制本公開的範圍。

以下提供了與可以共用本公開的共同特徵和特性有關的幾個實施例。應當理解，一個實施例的一個或多個特徵可以與任 何其他實施例的一個或多個特徵組合，構成另外的實施例。

發生近視或進展性近視的風險可以基於以下因素中的一種或多種：遺傳學，種族，生活方式，環境，過度的近距離工作等。

本公開的某些實施例針對處於進行性近視或進展性近視風險的人。在一個或多個所公開的光學裝置和/或眼鏡鏡片設計方法中，發現了以下一個或多個優點。一種眼鏡鏡片裝置或方法，它是基於焦深延展或擴展來延遲或停止佩戴者的眼軸生長速度提供了停止信號。焦深延展或擴展允許在眼鏡佩戴者的特定的貫穿焦點區域上的視網膜圖像品質高於一定的閾值。

眼鏡鏡片裝置或方法並非僅基於正球面像差或同時圍繞光軸離焦，其可能表現出現有技術潛在的視覺性能下降。以下示例性實施例針對修改穿過眼鏡鏡片的入射光的方法，提供了被矯正眼睛的視網膜平面處的焦深擴展或延長。這可以通過在用於矯正近視的眼鏡鏡片內，或與之組合，或並列使用至少一個區域或輔助光學元件來實現。簡而言之，至少一種區域光學元件與眼鏡鏡片的結合可用於通過在視網膜水準上引入焦深擴展來降低近視發展的速度。單光，雙焦點眼鏡和多焦點鏡片可被設計為具有一個或多個焦點區域，方便地配置為在一個或多個觀看距離處矯正。視網膜上焦點的延伸，拉長或拉寬提供了貫穿焦點視網膜區域(即，在視網膜的前面和後面)，其中圖像品質不低於某個圖像品質閾值。光學元件的焦深的擴展或拉長或拉寬被預期為向進展 性近視眼提供延遲，控制或阻止的信號。

本文公開了通過使用預期的光學元件嵌入眼鏡鏡片來獲得焦深擴展的，拉長的或拉寬的各種方式。從廣義上講，在眼鏡鏡片內或結合，組合使用或並置使用的預期光學元件可將入射光束集中在沿光軸的線段中(即，視網膜的前面和/或後面)，該光軸具有所需的長度，與光軸的方向或傾斜度以及縱向強度分佈。

軸錐是旋轉對稱的光學元件，當與眼鏡片組合時，可以用作合適的候選物，通過提供焦深的擴展，拉長或拉寬來抑制，延遲或控制近視的發展速度(即，對進展性近視的停止信號)。

簡單地說，軸錐是一種光學元件，可在圖像平面上，將入射平面波轉換為具有均勻強度的狹窄焦段。依賴於具有均勻強度的狹窄焦點段的方向是可以預測的，軸錐可被稱為前向軸錐或後向軸錐。

在示例實施例中，軸錐可以用作在一體式體基礎單光眼鏡鏡片內或與之結合或結合使用的區域或輔助光學元件，以提供在佩戴者眼睛視網膜的焦深延展。

在本公開的一個實施例中，軸錐可以是線性軸錐，用以下相位函式定義，以公式1描述：

其中，ρ是相位函數的徑向座標(

)，F是光學元件的焦距，以透鏡單元(mm)為單位；C是任意係數。

在本公開的又一個實施例中，軸錐可以是四次軸錐或透鏡，與眼鏡片組合的四次軸錐或透鏡可以由以下的相位函數或光程差定義，以公式2描述：

其中，ρ是相位函數的徑向座標(

)，，△F是光學元件在透鏡單元中的焦深延展範圍，以透鏡單元(mm)為單位；R是光學元件的半直徑。

在本公開的又一個實施例中，軸錐可以是對數軸錐，對數軸錐光學元件與眼鏡鏡片的組合可以由以下的相位函數或光程差(OPD)來定義，以等式3描述：

其中，ρ是相位函數的徑向座標(

)，A=△F/R2，F和△F表示在鏡片單元中的鏡片焦距和光學元件的鏡片焦深延展的範圍，均以透鏡單元(mm)為單位；R是光學元件的半直徑。

旋轉對稱不是設計和製造光學元件的先決條件，該光學元件可能能夠提供延展，拉長或拓寬的焦深。在其他實施例中，旋轉不對稱元件諸如光劍光學元件也可以方便地與眼鏡鏡片一起配置。

在本公開的又一實施例中，光學元件可以是光劍元件，與眼鏡鏡片組合的光劍光學元件可以通過以下的相位函數或光程 差(OPD)來定義。以公式4描述：

其中，ρ和θ分別是相位函數的徑向座標(

)和方位角座標(

)；參數F和△F代表鏡頭的焦距和光學元件的焦深延展的範圍，均以透鏡單元(mm)為單位。

在本公開的又一個實施例中，光學元件可以是光劍元件，與眼鏡鏡片結合的光劍元件可以由以下的相位函數或光程差(OPD)來定義，以等式5描述：OPD(ρ,θ)=Aρ ²-Bθρ ²

其中，ρ和θ分別是徑向座標(

)和方位角(θ=

)；參數A和B代表：其中，參數F和△F代表透鏡的焦距和光學元件的焦深延展的範圍，均以透鏡單位(mm)為單位。

在本公開的又一個實施例中，光學元件可以是軸鏡，與整體基礎單光眼鏡鏡結合或組合的軸鏡可以由以下相位函數或光程差(OPD)定義，以公式6描述：

其中，ρ是相位函數的徑向座標(

)；F和△F代表透鏡的焦距和光學元件的焦深延展的範圍，均以透鏡單位(mm)為單位；R是光學元件的半直徑，b是確定中心峰的強度分佈的常數。

在本公開的又一個實施例中，光學元件可以是任意偏心的光程差，被稱為單孔雀眼光學元件，其是配置在整體式基本單光眼鏡鏡片內，或與之組合，或並置使用的任意偏心的光學元件，可以通過以下等式7中描述的相位函數或光程差(OPD)定義：

其中，x和y是相位函數的笛卡爾座標；參數F和△F代表透鏡的焦距和光學元件的焦深延展的範圍，均以透鏡單位(mm)為單位；“d”是光學元件的直徑。

在本公開的一些其他實施例中，兩個單獨的孔雀眼光學元件可以在空間上複合或適當地組合以產生雙孔雀眼光學元件。這樣的雙孔雀眼光學元件可以與整體基礎眼鏡單光鏡結合使用，以提供期望的焦深延伸或伸長。在雙孔雀眼光學元件的情況下，以這樣的方式配置兩個光學元件，使得一個孔雀眼元件的一個焦點段沿光軸彼此相鄰且部分重疊。當與一體式基本單光鏡結合使用時，兩個單獨的孔雀眼光學元件的兩個焦點段的總長度將導致矯正後的近視眼的焦深度更大或更長。在雙孔雀眼光學元件的情 況下，貫穿焦點焦能量分佈得益於兩個單獨的性能良好的部分，但在總焦點部分的中心部分(兩個焦點部分重疊)仍保持了可接受的性能。

如本文所公開的，當使用區域單孔雀眼或雙孔雀眼光學元件時，由孔雀眼為基礎的元件所獲得的焦深擴展比使用傳統的折射或衍射菲涅耳透鏡所獲得的焦深擴展或延長更平滑，並且沒有明顯的性能下降。

在一個或多個眼鏡鏡片實施例中，與一個或多個預期的光學元件，例如軸錐，軸鏡，透鏡，對數軸錐，反軸錐，反對數軸錐軸，光劍元件，任意偏心的光學元件軸組合，眼鏡鏡片的透射函數(T)以公式8中描述的以下運算式獲得：

其中，λ是光的波長；並假設眼鏡鏡片的振幅函數在光學元件的光學區域上是恒定的。

圖1示出了未經矯正的-2D近視模型眼(100)。當光度為0 D的可見波長(例如555nm)的入射光(101)入射到未矯正的近視眼上時，視網膜上的合成圖像會由於散焦而產生對稱的模糊(102)。此示意圖表示視網膜平面上軸上幾何斑點分析。

圖2示出了當以本公開的眼鏡鏡片實施例矯正圖1的未矯正的(Rx：-2D)近視模型眼200時，在視網膜平面處軸上貫穿焦點分析的示意圖。

在此示例中，以線性軸錐(203)與具有-2 D光度的一體 式單光鏡眼鏡(202)組合，當可見波長(例如555nm)光度為0 D的入射光(201)入射到矯正的近視眼上時，在視網膜(203)上貫穿焦點軸上擴散圖像顯示了被矯正的近視眼的視網膜的焦深擴展。使用曲線圖(204)進一步描述由眼鏡鏡片實施例之一提供的軸上貫穿焦點的擴展圖像，其中，軸上貫穿焦點的強度分佈在整個視網膜上的貫穿焦點區域上保持基本恒定，也稱為焦點深度的延伸，延伸或拓寬。在本公開的一些其他實施例中，可以考慮多個四次軸錐或多個對數軸錐。

圖3示出了當用本公開的眼鏡鏡片實施例矯正圖1未矯正的-2D近視模型眼300時，在視網膜平面處離軸貫穿焦點的分析示意圖。這裡，在該示例中，線性軸錐(303)與具有-2 D的光度的一體式單光眼鏡鏡片(302)配置，當可見波長的離軸入射光(301)(例如，555nm)的0D光度入射到被矯正的近視眼上，在視網膜(303)上所得到的離軸貫穿焦點的散佈圖像，結果顯示了焦深的擴展。

使用曲線圖(304)進一步描述由眼鏡鏡片實施例提供的離軸貫穿焦點擴展圖像，其中離軸貫穿焦點強度分佈在視網膜上的貫穿焦點區域上保持基本恒定。

配置在整體基礎單光眼鏡鏡片實施例圖2和圖3之內的，或與之組合使用，或與之並列使用的預期區域或輔助光學元件是線性視軸。然而，該示例不應被解釋為對範圍的限制。

在其他實施例中，預期的區域或輔助光學元件可以包括 軸錐，軸鏡，反向軸錐，線性軸錐，正向線性軸錐，向後線性軸錐，對數軸錐，反向對數軸錐，光劍元件，改進的光劍元件孔雀眼元件，單孔雀眼元件，或它們的組合，以在期望的視網膜位置向眼鏡佩戴者的眼睛提供期望的景深的延伸或延長。在一些實施例中，任何預期的區域或輔助光學元件可以以向前或向後的方向配置。

在一些其他實施例中，多個光學元件可以在整體基礎單光眼鏡鏡片實施例之內或以其組合，結合或並置地使用，其可以包括多個軸錐，多個線性軸錐，多個正向線性軸錐，多個反向軸錐，多個四次軸錐，多個軸鏡，多個反向軸錐，多個對數軸錐，多個反向對數軸錐，多個光劍元素，多個修改的光劍元素，多個沒有明顯的脊/角/邊緣的修改的光劍元素，多個單孔雀眼元素，多個雙孔雀眼元素，多個對數軸突或其組合。在一些實施例中，可以將多個預期的多個區域或輔助光學元件中的任何一個配置為向前或向後。

圖1至3是為了說明性目的而選擇的示意性模型眼。但是，在其他示例性實施例中，可以使用諸如Liou-Brennan，Escudero-Navarro等的示意性射線追蹤模型眼來代替上述簡單模型眼。

還可以改變角膜，晶狀體，視網膜，眼介質或其組合的參數，以進一步輔助模擬本文公開的實施例。

具有與普通人眼可比的光學特性的模型眼睛可用於評估 具有以下區域或輔助光學元件中的一個或多個的預期眼鏡實施例的原位(臺式)性能：如本文所述的線性軸錐，四次軸錐，對數軸錐，軸鏡，光劍元件，改良的光劍元件，孔雀眼元件或它們的組合。

示例性實施例設計示例1

表1表示近視模型眼的示例。光學類比是使用Optic Studio版本20.1(Zemax，LLC，美國)執行的，然而，也可以使用類似的光線跟蹤演算法來執行相同的實驗。

在該示例中，將589nm的單波長用於光學計算；然而，也可以容易地將這一建模工作擴展到包括可見光譜範圍內(包括420nm至780nm)的所有波長。

示例性近視模型眼睛的特定選擇的眼睛參數不應被解釋為範圍的限制。僅應將其視為本領域技術人員可以使用的，詳盡的建模練習清單中的一個示例。

例如，可以考慮不同的角膜形狀，前房深度，晶狀體形狀，玻璃體房深度或視網膜形狀。此外，該示例實施例是使用標準CR39設計的。然而，本領域技術人員也可以選擇任何其他眼鏡材料上預期來操作。

使用奇數非球面來表徵配置在眼鏡鏡片的前表面上的軸錐表面(在示例1中)，其凹陷度(z)由等式9表示；z=β ₁ ρ ¹-β ₂ ρ ²-β ₃ ρ ³-β ₄ ρ ⁴-β ₅ ρ ⁵-β ₆ ρ ⁶-β ₇ ρ ⁷

其中，β是奇數非球面的係數；ρ是徑向座標，描述為

在下表中列出了7項的係數，它用於在奇數非球面表面上以表示設計示例1中所提及的軸錐實施例的。

光學傳遞函數是用於評估在模型眼睛的視網膜上形成的光學圖像品質的措施之一。在其他實施例中，可以使用其他視網膜圖像品質度量來確定所達到的焦深擴展水準，例如，如本文所公開的，貫穿焦點點狀圖像，貫穿焦點點擴散函數圖，貫穿焦點調製傳遞函數，或者貫穿焦點相轉移函數。

圖4示出了當示例性軸錐實施例(實施例1)與整體式基礎單光眼鏡鏡片結合使用矯正近視模型眼睛時，在75個週期/mm的特定空間頻率下測得的軸上貫穿焦點的光學傳遞函數的模量(在CR39聚合物材料中)，如本文表1所述。

在4mm瞳孔處評估光學性能，並且在軸上評估所選擇的視場角性能。如圖4所示，示例性實施例的光學傳遞函數在-0.3mm(在視網膜前面)和0.1mm(在視網膜上或後面)之間提供了平滑的光學傳遞函數，這表示已經在模型眼睛視網膜上實現了期望的焦深擴展了。

在其他實施例中，可以在其他空間頻率下，例如以25週期/毫米，以50週期/毫米或以100週期/毫米來考慮貫穿焦點光學傳遞函數的測量。在一些其他示例中，可以考慮以多個空間頻率或空間頻率帶來測量所公開實施例的性能。

在其他實施例中，可以在其他瞳孔處來考慮性能的評估，例如至少在2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5或6mm處。在一些 其他示例中，可以在多個瞳孔處評估該性能，以使該性能表現令人滿意。在一些其他實施例中，性能評估可以被認為是離軸的，例如至少5度，至少10度，至少15度或至少20度的視場角。

設計示例1中描述的示例性實施例可以在單獨的位置中使用，即，在一體式基礎眼鏡鏡片上僅一個位置處使用，或者也可以在一體式基礎眼鏡鏡片的多個期望的位置中使用。

例如，在一些其他實施例中，軸錐實施例的期望位置可以被具體地配置在緊鄰距離觀察區的瞳孔區域上，或者在一些其他情況下，軸錐實施例的期望的位置可以在當使用一體式基本眼鏡鏡片觀察近距離物體時大致上或整體上的區域上。

示例性實施例(設計示例1中的軸錐)的直徑為4毫米；但是，在其他實施例中，可以通過創建直徑較小的另一個軸錐元件(例如0.75mm，1mm，1.5mm，或2mm)來重新配置所定義的軸錐係數，以達到在視網膜上焦深延展所需的水準。本文公開的示例性實施例的優選直徑在0.75mm至4mm，0.75mm至2mm或0.75mm至3mm之間。

用於設計本公開的實施例1的選擇材料是1.56折射率(如表1中所示：表面軸錐)和另一種較低折射率為1.498的相鄰材料(如表1中所示：表面覆蓋層和前表面)。在該示例中，軸錐表面被夾在較低折射率的材料和一體式基礎鏡片的基板之間。在本公開的各種實施例中，區域或輔助光學元件與相鄰表面之間的折射率失配越低，產生本公開中描述的期望的光學效果所需的表面下 垂變化越大。對於其他實施例，本領域技術人員可以使用其他選擇的折射材料來實現本公開中呈現的類似結果。與區域或輔助光學元件相鄰的材料選擇和期望的折射率失配的任何變化都被認為完全在本公開的範圍內。

在一些其他實施例中，用於描述代表示例1設計的軸錐實施例的奇數非球面的七(7)項係數可以用優選值範圍來配置。

圖5示出了與本公開中所設想的區域或輔助光學元件組合的眼鏡鏡片實施例的一些變型。例如，與一體式基本單光眼鏡鏡片500(分別為501、502和503)結合的對數軸錐(示例501b和502b)和光劍元件(503b)。

一些實施例示出了區域或輔助光學元件與實施例(502b)的前表面並置，而一些其他區域或輔助光學元件與實施例(501b)的後表面並置。

涉及光劍元件或改進的光劍元件的區域或輔助光學實施例可以優選地配置在一體式基礎眼鏡鏡片的後表面上，以避免形成壁架而成為美觀問題，即在美觀上對穿戴者不有吸引力或不悅人。此外，考慮到在後表面上的光劍元件或改進的光劍元件也將 有助於區域或輔助光學元件的可製造性，條件是該區域或輔助光學元件的折射率與一體式基礎鏡片的折射率實質上不同。一體式基礎透鏡與輔助光學元件之間的優選絕對折射率失配或差值可以被配置在至少0.02，至少0.04，至少0.06，至少0.08或至少0.1之間。折射率失配越小，凹陷形態的變化就越大，從而可以更容易地製造特徵，反之亦然。

在一些實施例中，優選的實施例可以以設計和製造屈光對數軸錐的可行性來確定，該對數軸錐像在視網膜上的預定範圍內產生具有幾乎恒定大小和強度的准無衍射光束。

例如，在一些實施例中，輔助或區域光學元件可以用不相干的光來表徵，並表現出與視網膜上預期的強度分佈和斑點尺寸的良好對應。貫穿焦點的能量分佈可以配置為在大部分設計範圍內幾乎恒定。這樣的對數軸錐可以提供大的景深和整個視網膜各個區域上均勻的軸向強度或能量分佈，如本文所述。

在圖5a所示的實施例中與眼鏡鏡片組合的區域或輔助光學元件包括本文公開的對數軸錐(501b和502b)和光劍元件(503b)。

在一些實施例中，在一體基礎眼鏡鏡片內實施屈光性對數軸錐，可能需要以樹脂雙光子聚合飛秒鐳射的直接鐳射寫入。如在Lin等人在Journal of Lightwave Technology，28(8)2010卷的論文中所描述的，論文標題為“可集成單片微鏡對數軸錐透鏡的生產”，已在此全文併入。實施例(501b)示出了與前表面組合的對 數軸錐，實施例(502b)示出了與後表面並置的對數軸錐，實施例(503b)示出了與眼鏡鏡片後表面結合配置的光劍元件。

在一些實施例中，可以將對數屈光軸錐配置成正向配置，而在一些其他實施例中，可以將對數屈光軸錐配置成向後配置。

在本公開的一些其他實施例中，兩個對數軸錐的並集是可以考慮與基本一體式單光眼鏡鏡片組合使用的，該並集在軸錐擴展的不同區域具有不同的拓撲或表面變化。

兩個對數軸錐的並集在本文中被稱為渦流軸錐。例如，可以使用兩個對數軸錐將渦流軸錐與整體基礎眼鏡組合配置，一個在眼鏡鏡片的前表面上，另一個在眼鏡鏡片的後表面上，它們的幾何中心基本對準。

在一些實施例中，光劍光學元件，或改進的光劍光學元件或孔雀眼光學元件可能需要圍繞局部或輔助光學元件幾何中心的方位角函數的暫態曲率半徑的連續變化

當區域或輔助光學元件配置在一體式基礎眼鏡鏡片前表面內，或與之組合或並置使用時，可導致從前表面向外突出的脊或壁架(512)，對於眼鏡佩戴者而言，這可能是美觀上不能接受的，或者可能是的在正常使用過程中會吸引灰塵和污垢的設計。

在這種情況下，可以考慮將光劍元件的定位在眼鏡鏡片的後表面上，以解決本文所討論的缺點。

在一些實施例中，以下變數可以決定是否考慮將光學元 件與眼鏡鏡片的材料的前表面，後表面或基體結合使用：光學元件產生的期望的焦深擴展；光學元件表面的可製造性；相鄰表面之間的折射率梯度。在一些實施例中，可以將預期的光學元件與眼鏡前和後表面結合使用；例如，可以將前表面和後表面都結合使用。在一些其他實施例中，這些元件可以併入到材料的基質中。

在一些實施例中，以表面所需的曲率半徑的變化進行測量，改進光劍元件或孔雀眼元件的所需光度變化可能太小，以至於不能以可接受的精度水準進行製造。在這種情況下，可以考慮將光劍元件與後眼鏡表面一起定位。

由於折射表面之間的較小的折射率梯度可以促進光劍元件較小但理想的暫態曲率變化的改良製造性。

在本公開的又一個示例實施例中，可以想到一種眼鏡鏡片，該眼鏡鏡片包括軸錐和/或光劍元件，該眼鏡鏡片被實現為控制所述眼鏡鏡片上的入射光的折射焦點。在圖5a所示的實施例中，與一體基礎眼鏡鏡片組合的區域和輔助光學元件包括多個軸錐，對數軸錐，光劍元件。

例如，在一些實施例中，可以由在軸錐，對數軸錐或光劍元件上的Q型非球面進一步定義表面，以優化所需的焦深水平。

Q型非球面的具體細節在以下論文中描述，其全文以引用方式併入本文：《福布斯》，“軸向對稱光學表面的形狀規範”，Optics Express(2007)，第(15)卷，第(8)期。

在預期的公開的一些其他實施例中，可以在所述線性軸 錐，對數軸錐或光劍元件上構想其他表面描述，例如，由非球面，奇數非球面，擴展奇數多項式定義的基面，擴展的偶多項式，圓錐截面，雙錐截面，複曲面，貝塞爾函數，雅可比多項式展開或它們的組合。

在本公開的示例實施例中，一體式基礎單光眼鏡鏡片包括有以相位透射率的角度調製配置的輔助光學元件(圖5a)。局部或輔助光學元件的功能在圖5b中有進一步的描述。

基於軸錐和光劍元件的光學元件將光聚焦到焦線段中，因此非常適合擴展的焦深的應用。在光劍元素的情況下，相位透射率的角度變化提供了瞳孔光度變化的獨立性。

圍繞光學元件(511)的幾何中心，暫態曲率半徑中的梯度作為角度座標的函數的有目的地配置產生了圍繞焦點(F)的焦深延展的範圍(△F)，如圖5b中所述。可以根據所需的設計需求，例如所需的焦深擴展水準，以屈光度來操縱暫態曲率半徑隨角座標的變化率。

在示例實施例中，一體式基礎眼鏡鏡片包括輔助或局部光學元件，該光學元件可以是任意偏心的光學元件，稱為單孔雀眼光學元件(520)，如在圖5c。偏心光學元件配置有由等式7描述的光程差。

該局部或輔助單孔雀眼光學元件(520)的功能在圖5c中進一步描述；其中，入射的平面光聚焦在焦距F附近的焦段523上；在這種情況下，光學元件的直徑為d，水準子午線和垂直子午 線521、522之間的光程差會發生變化。

在本公開的另一示例實施例中，兩個任意偏心的光學元件可以被疊加以構造雙孔雀眼光學元件(530)。該局部或輔助孔雀眼光學元件(530)的功能在圖5d中有進一步的描述。其中，入射的平面光在焦距F附近聚焦到焦段533上；在這種情況下，光學元件的直徑為“d”，在水準子午線531和垂直子午線532子午線之間具有變化的光程差。

在該示例中，由雙孔雀眼元素創建的焦點段的總長度是由其組成的單個孔雀眼元素引起的各個焦點段的總和。

在一些實施例中，有目的配置的曲率半徑變化可以進行優化，以產生至少0.5D，至少1D，至少1.5D，至少2D或至少2.5D的焦深。局部光學元件內最大和最小暫態曲率半徑之間的失配越大，觀察到的形狀不連續性就越大。

在本公開的一些實施例中，通過考慮本文公開的特定光學形態，提出了避免明顯的形狀不連續性的替代性選擇。在圖6所示的實施例中，與一體基礎單光眼鏡鏡片600組合的區域或輔助光學元件被限制在眼鏡鏡片上的兩個不同的片區或區域中。

在該示例中，與處方相對應的區域(601)允許用於遠距離觀看，該區域(601)在主要的注視中覆蓋了眼鏡佩戴者的瞳孔。另一個區域(602)對應於在近距離處觀看，以鼻下注視(即，向下並向內朝向鼻子604)覆蓋眼鏡佩戴者的瞳孔。

在該示例中，具有距離處方的區域(603)基本上是沒有 或基本上沒有預期的焦深擴展的區域或輔助光學元件。這是當前公開的預期設計之一。在本公開的一些其他實施例中，在這些片區或區域(遠和/或近)中的每一個中，僅一個區域或輔助光學元件可以與一體式基本單光眼鏡鏡片組合。

在又一個實施例中，可以在每一個這些所述距離和/或近距離區域(即，遠和/或近距離區域)裡配置多個光學元件。

在本公開的另一個示例實施例中，眼鏡鏡片可以具有遠視力矯正區和近視力矯正區的兩個不同區域，其可以讓佩戴者在觀看遠看近距離時分別與佩戴者的瞳孔中心基本對準。

在一些示例中，如本文所公開的，看遠和看近矯正的不同區域可以具有一個或多個區域或輔助光學元件，該區域或輔助光學元件在眼鏡佩戴者的視網膜水準上提供的焦深擴展。

在圖7所示的實施例中，與一體式基礎單光眼鏡鏡片700組合的區域或輔助光學元件以遍佈一體基礎單光眼鏡鏡片的不同佈置來定位。例如，圖7中描述的眼鏡實施例的左透鏡(701)是具有圍繞光學中心的大致圓形的光學元件(705)的某種佈置。

另一方面，在圖7中描述的眼鏡實施例的右透鏡(702)包括六邊形光學元件(706)，它們基本上是跨眼鏡鏡片水準子午線的佈置。正如所描述的，區域(703)的基本處方基本上沒有或不配置有光學元件所引起的焦深擴展。

現有技術設計

為了證明對本公開的離焦小透鏡的現有技術的改進(例 如，在現有技術US10268050B2中公開的多段離焦結合的眼鏡鏡片)，在特定的實驗設置下描述了現有技術鏡片的性能，並且與本公開實施例在相同實驗設置下獲得的結果進行比較。

圖8示出了以離焦小透鏡設計的現有技術的眼鏡鏡片(800)。基本眼鏡鏡片(801)以12個離焦小透鏡按一定的佈置來配置設計(802)。

在該示例中，離焦小透鏡的某些佈置(圖8、800)可以描述為兩組，其特徵在於它們距光學中心804的固定距離。

在該示例中，第一組四(4)個離焦小透鏡被配置在距光學中心(804)約3毫米(806)的固定半徑內；而第二組八(8)個離焦小透鏡(807)配置在距光學中心(804)約6mm的固定半徑內。

在該示例中，第一組4個離焦小透鏡與緊鄰的小透鏡以圍繞光學中心限定的大約90度分開(步驟804)。第二組八(8)個離焦小透鏡與緊鄰的小透鏡的大約45度分開(圍繞光學中心定義)。眼鏡鏡片的直徑約為50mm。

在該示例中，配置在眼鏡鏡片的前表面上的每個離焦小透鏡(805)的直徑大約為2mm。在現有技術的眼鏡鏡片的離焦小透鏡周圍選擇直徑大約為4mm的外接區域，以描述其光學特性。它們作為現有技術眼鏡鏡片的所有12個小透鏡的代表。

在該示例中，在圖9中示出了現有技術的眼鏡鏡片900的外接區域(903)的屈光分佈圖。在該示例中，外接區域903的 總直徑為大約4mm。現有技術的眼鏡鏡片的離焦結合區域902的直徑約為2mm。在圖9中描述的現有技術的眼鏡鏡片901的基本處方大約為-3D，並且相對於基本處方，離焦結合區域902以大約+3D的球面度被結合。所描述的現有技術的眼鏡片包括多個離焦結合的多段區域，如圖9所示。

在該示例中，在圖10中進一步示出了現有技術的眼鏡鏡片的外接區域(803)的殘餘凹陷形態。通過減去眼鏡的鏡片前表面的基礎曲率半徑的凹陷來獲得剩餘凹陷形態(1002)(單位為mm)被繪製為外接區域(1001)的直徑(單位為mm)的函數。

在此示例中，外接區域(1001)的總直徑約為4毫米。現有技術的眼鏡鏡片的離焦結合區域的直徑約為2mm。在該示例中，需要約2微米的殘餘凹陷變化以提供所期望量的離焦(1003)。在該示例中，外接邊界區域(803)的幾何中心是用來做參考的。

如圖11所示，整個現有技術的眼鏡鏡片沿水準軸的殘留凹陷形態如圖11所示。如圖8所示，有四(4)個離焦合併的多段鏡片沿水準尺寸(x軸)的區域。可以在圖11中注意到作為直徑(1101)的函數的多段區域的殘餘凹陷形態(1102)。外接區域(1103)的幾何中心可以作為參考。

圖8至11中描述的現有技術的眼鏡鏡片被配置為-3 D的基本處方和12個離焦結合的元件，每個元件具有+3 D的相對增加光度，用於矯正表1的示意近視眼(Rx：-3 D)。

現有技術的基本眼鏡鏡片具有1000mm的前表面曲率半 徑，142mm的後表面曲率半徑，1.5mm的中心厚度，並且所述眼鏡鏡片由CR-39聚合物設計。

在本公開的一些其他示例中，可以考慮各種其他合適的前表面曲率半徑，中心厚度和材料選擇。圖12表示了：當可見光(589nm)和光度為0 D的入射光(表示平行光線)入射到表1的-3 D示意性近視模型眼睛上時的廣角貫穿焦點視網膜圖像點散佈的示意圖，以點圖的形式表示。在4mm瞳孔直徑下評估光學性能。可以注意到，如行1201所述，軸上的貫穿焦點光學性能會立即在視網膜的前和後，產生聚焦圖和離焦圖。行1202至1205表示與示意性近視模型眼結合使用的現有技術眼鏡鏡片時的偏軸性能，代表4個視場角(以度為單位)，即(0,10)，(0，-10)，(10,0)和(-10,0)。圖12的五列代表了視網膜前後方向上的各個位置。第一列(-0.7mm，在視網膜前)，第二列(-0.35mm，在視網膜前)，第三列(在視網膜上的0mm)，第四列(在視網膜後的0.35mm)和第5列(0.7毫米，在視網膜後面)。

如在行1202至行1205的第一列中所見，點圖揭示了在基本上在視網膜前方(-0.7mm，在視網膜前方)檢測到的總體模糊內的對焦子區域。圖13示出了當使用具有基本處方(Rx：-3D)和多個離焦段的現有技術的眼鏡鏡片來矯正-3D示意性近視模型眼(表1)時的離軸貫穿焦點光學傳遞函數的模量。

在4mm瞳孔處以10度的視場角獲得貫穿焦點光學傳遞函數。可以看出，現有技術眼鏡鏡片的離軸貫穿焦點性能表現出 雙峰性能，其中一個峰1301大約形成在視網膜上，另一個峰(1302)基本上形成在視網膜的前面。另外，離軸貫穿焦點性能在兩個性能峰值之間產生了明顯的穀或下陷，這對於最佳視覺性能是不利的。

示例性實施例設計示例2

圖14示出了本公開的示例性實施例的眼鏡鏡片(1400)，該眼鏡鏡片(1400)有目的地與多個區域或輔助光學元件組合配置，從而使用專門設計的改進的光劍光學元件來配置光學元件，而無需特別設計。在與一體式基礎眼鏡鏡片鄰接的區域或輔助光學元件的介面處引起明顯的凸緣，脊或邊緣。

在該示例中，可以將嵌入在一體式基礎眼鏡鏡片1401內的多個區域或輔助光學元件的某些佈置(圖14、1400)分為兩組，其特徵在於它們距光學中心的固定距離(1404)。第一組四(4)個區域或輔助光學改進的光劍元件配置在距光學中心(1404)約3毫米(1406)的固定半徑內；第二組八(8)個區域或輔助的改進的光劍光學元件(1402)配置在距光學中心(1404)大約6毫米1407的固定半徑內。第一組4個區域或輔助的改進型光劍光學元件與緊鄰的區域光學元件之間的距離大約為90度(圍繞光學中心1404)。第二組區域或輔助的改進型光劍光學元件與緊鄰的區域光學元件之間的距離大約為45度(圍繞光學中心1404)。眼鏡鏡片的直徑約為50mm。

在該示例中，配置在眼鏡鏡片的前表面上的每個區域或 輔助的改進光劍光學元件(1405)的直徑約為2毫米。圍繞區域或輔助的改進光劍光學元件(1403)直徑約為4mm的外接區域，以描述其光學特性，代表本公開的實施例眼鏡鏡片的所有12個的區域或輔助的改進光劍光學元件。本公開的一體式基礎眼鏡鏡片被配置為具有1000mm的前表面曲率半徑，142mm的後表面曲率半徑，1.5mm的中心厚度，並且使用CR-39聚合物設計了一體式基礎眼鏡鏡片。在該示例中，一體式基礎眼鏡透鏡的直徑為30mm。

在此示例中，在圖15中進一步示出了本公開的眼鏡鏡片1500實施例的外接區域(1503)的屈光曲線。在此示例中，外接區域(1503)的總直徑約為4mm。局部或輔助的改進光劍光學元件(1502)內的改進光劍元件的直徑大約為2mm。

在此示例中，一體式基本眼鏡鏡片(1501)具有大約-3 D的光度，區域或輔助的改進光劍光學元件1502含有光度分佈特徵，其相對於基本處方，其隨圍繞區域元件的幾何中心定義的角線段變化，如圖15所示。

在該示例中，在圖16中進一步示出了實施例眼鏡片的外接區域(1603)的殘餘凹陷形態。通過減去一體式基礎眼鏡鏡片前表面的基礎曲率半徑的凹陷度，可以得到剩餘凹陷。剩餘凹陷形態(1602)(以毫米為單位)被繪製為外接區域(1601)的直徑(以毫米為單位)的函數。

在此示例中，外接區域(1601)的總直徑約為4毫米。實施例的眼鏡鏡片的改進光劍元件區域的直徑約為2mm。

在此示例中，需要大約3微米的水準方向(0度)不對稱凹陷變化(1603)和2微米的垂直方向(90度)/垂直定位的不對稱凹陷(1604)，以在區域或輔助改進光劍光學元件(1503)的幾何中心附近提供期望的光度變化量。

在圖17中進一步示出了整個實施例的眼鏡透鏡沿水準軸的剩餘凹陷形態。如圖14所示，沿水準方向配置了四(4)個改進光劍光學元件。(x軸)。改進光劍元素的剩餘凹陷形態(1702)(mm)作為直徑(1701)(mm)的函數，如圖17。外接邊界區域(1703)的幾何中心可以考慮作為參考。

圖18表示的是：在圖14中描述的所公開的實施例進行矯正時，以可見光波長(589nm)和光度為0 D的入射光入射到表1的-3D示意性近視模型眼上時，它的廣角貫穿焦點視網膜圖像點擴展的示意圖，以點狀示圖表示。光學性能是在4mm的瞳孔直徑下進行評估。

如在行1801中所描述的，可以通過軸向上的聚焦光學性能在視網膜上產生聚焦圖像並且在視網膜的正前方和後方產生聚焦圖像。行1802至1805代表與示意性近視模型眼結合使用的實施例眼鏡片的離軸性能，代表4個視場角(以度為單位)，即(0,10)，(0，-10)，(10,0)和(-10,0)。

圖18的五列代表視網膜前後方向上的各個位置；第一列(-0.7mm，在視網膜前)，第二列(-0.35mm，在視網膜前)，第三列(在視網膜上的0mm)，第四列(在視網膜後的0.35mm)和 第5列(在視網膜後面的0.7mm)。

如在行1802至1805的第一列中所見，點圖揭示了聚焦線形段，該區域在總體模糊內的子區域基本在視網膜的前面被檢測到(在視網膜前面-0.7毫米和-0.3毫米)。

圖19示出了當使用具有基本處方(Rx：-3 D)配置有多個修改的光劍元件的實施例眼鏡鏡片來矯正表1的3D近視模型眼示意圖時，離軸透焦光學傳遞函數的模量。

通過4mm的瞳孔在10度的視場角處獲得通過焦點的光學傳遞函數。可以看出，與實施例1的現有技術設計的性能(圖13)不同，實施例眼鏡片的離軸透焦性能沒有描繪出雙峰性能。

大致在視網膜上形成的距離峰(1901)具有光學性能的細長臂(1902)，該細長臂(1902)基本上在代表視網膜前面的圖像的方向上顯示出焦點深度的延長。

與通過現有技術的眼鏡實施例獲得的性能(圖13)不同，離軸透焦性能不會產生明顯的穀或低谷，並且不會產生在常規雙焦點鏡片中觀察到的明顯的性能峰值。提出了以示意性模型眼上的光學性能來衡量的這種改進，以轉化為配戴該示例性實施例的近視眼的視覺性能相對于本文所述的現有技術鏡片的顯著且有意義的改進。此外，提出了以示意性模型眼上的光學性能衡量的改進，以提高總體容差。

示例性實施例設計示例3

圖20示出了與多個區域或輔助光學元件(2002)結合設計 的當前公開的眼鏡鏡片(2000)，使得光學元件使用修改的光劍光學元件的另一種變型配置；其中局部地或輔助的改進的光劍光學元件被特別地設計，而不會在與整體式基礎眼鏡鏡片鄰接的區域性或輔助光學元件的介面處引起明顯的凸耳，脊或邊緣。

在該示例中，可以將結合在整體式基礎眼鏡片中的多個區域或輔助的改良光劍光學元件的某些佈置(圖20、2000)描述為兩組，其特徵在於它們與光學中心2004的固定距離。第一組四(4)個區域或輔助修改的光劍光學元件配置在距光學中心(2004)約3毫米(2006)的固定半徑內；八(8)個區域或輔助修改後的光劍光學元件的第二組配置在距光學中心(2004)大約6毫米2005的固定半徑內。第一組4個區域或輔助修飾的光劍光學元件與緊鄰的區域光學元件之間的距離大約為90度(圍繞光學中心定義)(2004)。八(8)個區域或輔助修改後的光劍光學元件的第二組與緊鄰的區域光學元件分開大約45度(圍繞光學中心定義)(2004)。眼鏡鏡片的直徑約為30mm。

在該示例中，配置在眼鏡鏡片2001的前表面上的每個區域或輔助的修改的光劍光學元件(2002)的直徑為大約2mm。圍繞區域或輔助修改的光劍光學元件(2002)選擇直徑約4mm的外接區域2003，以描述其光學特性，作為眼鏡鏡片的所有12個區域或輔助修改的光劍光學元件的代表本公開的實施例。本公開的一體式基礎眼鏡鏡片被配置為具有1000mm的前表面曲率半徑，142mm的後表面曲率半徑，1.5mm的中心厚度，並且使用CR-39 聚合物設計了一體式基礎眼鏡鏡片。在該示例中，一體式基礎眼鏡透鏡的直徑為30mm。

在該示例中，在圖21中進一步示出了本公開的眼鏡鏡片2100實施例的外接區域(2103)的屈光曲線。在該示例中，外接區域(2103)的總直徑為大約4mm。局部或輔助光學元件(2102)內的修改後的光劍元件的另一種變型的直徑約為2mm。一體式基本眼鏡鏡片(2101)具有大約-3 D的屈光力，並且區域或輔助修改的光劍光學元件2102被合併有屈光力形態，該屈光形態隨圍繞該區域元素的幾何中心定義的角段而變化到基本處方，如圖21中所述。

在該示例中，在圖22中進一步示出了實施例眼鏡片的外接區域(2203)的殘餘凹陷形態。一體式基礎眼鏡殘餘凹陷形態(2202)(以毫米為單位)繪製為外接區域(2201)的直徑(以毫米為單位)的函數。在該示例中，外接區域(2201)的總直徑為大約4mm。實施例眼鏡鏡片的局部或輔助的改進的光劍光學元件的該變體的直徑約為2mm。在此示例中，需要在水準和垂直方向(0和90度)中大約3微米的不對稱凹陷變化2204，以提供所需的圍繞區域或輔助元件修改光的幾何中心的光劍光學光度變化量。

在圖23中進一步示出了整個實施例的眼鏡透鏡沿水準軸的殘留凹陷形態。如圖20所示，沿水準方向(x軸)配置了四(4)個修改後的光劍光學元件。修改後的光劍元件的剩餘凹陷形態 (2302)隨直徑(2301)而變，可以在圖23中看到。外接區域(2303)的幾何中心被認為是參考。

圖24表示入射到可見光波長(589nm)和光度為0 D的入射光入射時，廣角全焦點視網膜圖像點擴展的示意圖，以點圖的形式示出。當用圖20中描述的所公開的實施例矯正時，在表1的-3D示意性近視模型眼上的光學性能得到評價。這是在4mm瞳孔直徑下評估光學性能。

可以注意到，如行2401所述，軸上對焦點光學性能導致視網膜上的焦點對準圖像和視網膜正前方和後方的焦點對準圖像。行2402至2405代表與示意性近視模型眼睛一起使用的實施例眼鏡片的離軸性能，代表4個視場角(以度為單位)，即(0,10)，(0，-10)，(10,0)和(-10,0)。圖24的五列表示視網膜前後方向上的各個位置；第一列(-0.7mm，在視網膜前)，第二列(-0.35mm，在視網膜前)，第三列(在視網膜上的0mm)，第四列(在視網膜後的0.35mm)和第5列(在視網膜後面的0.7毫米)。

如在行2402至2405的第一列中所見，點圖顯示了在整個模糊範圍內的焦點對準的弧形段子區域，該子區域基本上在視網膜的前面(-0.7毫米和-0.3毫米)被檢測。

圖25示出了當基本處方(Rx：-3 D)的眼鏡鏡片配置有多個修改後的光劍元件時，離軸直焦光學傳遞函數的模量用於矯正3D表1的示意性近視模型眼圖。在10度的視場角下，瞳孔在4mm時獲得了全焦點光學傳遞函數。

可以看出，與實施例1的現有技術設計的性能(圖13)不同，實施例的眼鏡透鏡的離軸透焦性能沒有描繪出雙峰2501性能。大致在視網膜上具有光學性能的細長臂(2502)，該細長臂(2502)基本上在代表視網膜前面的圖像的方向上顯示出焦點深度的延長。與通過現有技術的眼鏡實施例(圖13)獲得的性能不同，離軸透焦性能不會產生明顯的穀或低谷，並且不會產生在常規雙焦點鏡片中觀察到的明顯的性能峰值。

被提議為該示意性模型眼睛上的光學性能的這種改進相對于本文所述的現有技術鏡片而言，轉化為配戴示例性實施例的近視眼的視覺性能的顯著且有明顯的改進。此外，提出了以示意性模型眼上的光學性能衡量的改進，以提高總體容差。

示例性實施例設計示例4

圖26示出了配置為與多個區域或輔助前向線性軸錐光學元件組合的本公開的眼鏡透鏡2600的示例，其中大約八(8)個區域或輔助線性軸錐光學元件2602被配置為圓形圍繞眼鏡鏡片2601的光學中心2604來設置。在該示例中，八(8)個區域或輔助線性軸錐光學元件被配置在距眼鏡鏡片的光學中心大約3.5毫米的固定半徑內。區域或輔助線性軸錐光學元件的圓形排列分別與其相鄰光學元件的幾何中心(圍繞眼鏡鏡片的光軸進行量度)相隔大約45度。在該示例中，配置在眼鏡鏡片的前表面上的每個區域或輔助線性軸錐光學元件的直徑2605約為1.5mm。在區域或輔助線性軸錐光學元件周圍直徑約3mm(2606)的外接區域2603 被選為以描述其表面性質。所選的外接區域用作本公開的眼鏡鏡片實施例的所有八(8)個區域或輔助線性軸錐光學元件的代表。

在該示例中，本發明的一體式基礎眼鏡鏡片由CR39材料配置，其前表面曲率半徑為1000mm，後表面曲率半徑為142mm，中心厚度為1.5mm，並且使用CR-39聚合物設計了一體式基礎眼鏡片。在該示例中，一體式基礎眼鏡鏡片的直徑為30mm。此示例的每個區域或輔助正向線性軸錐光學元件均配置為正向線性軸錐，並使用0.1毫米的極陡曲率半徑和-500的非球面度(Q，圓錐常數)來定義在所述的基本前表面球面半徑。

在該示例中，結合了區域或輔助線性軸錐光學元件的眼鏡鏡片實施例的前表面塗覆有第二材料，該第二材料不同於整體基礎眼鏡鏡片CR39材料，並且具有1.4的折射率。配置在前表面上的區域或輔助線性軸錐光學元件與塗層之間的折射率失配約為0.1。整個實施例的眼鏡鏡片沿水準軸的殘留凹陷形態在圖27中進一步說明。如圖26所示，沿水準尺寸(眼鏡鏡片實施例的x-軸線)，區域或輔助線性軸錐光學元件的剩餘凹陷形態(2702)(mm)作為直徑(2701)(mm)的函數，可以在圖27中看到。外接邊界區域(2703)的幾何中心被視為參考。為了獲得區域或輔助線性軸錐光學元件的剩餘凹陷形態，而去除了眼鏡前表面的曲率半徑。

圖28表示當入射光具有可見波長(555nm)和光度為0 D時表示出來光點的廣角全焦點視網膜圖像點散佈的示意圖，該點散點圖表示為點圖當用圖27中描述的所公開的實施例矯正時，平 行光入射到表1的-3D示意性近視模型眼上，並在2.55mm的瞳孔直徑處評估了光學性能。可以注意到，如行2801中所述，軸上的全焦點光學性能導致視網膜上的焦點對準圖像和視網膜正前方和後方的焦點對準圖像。行2802表示離軸與示意性近視模型眼睛一起使用的實施例眼鏡片的性能，代表了(0，12.5度)視場角。

在該示例中，圖28的五列表示視網膜前後方向上的各個位置；第一列2801(-0.5mm，在視網膜前面)，第二列2802(-0.25mm，在視網膜前面)，第三列(在視網膜上的0mm)，第四列(在視網膜後面的0.25mm)和第5列(在視網膜後面的0.5mm)。

如在列2802中可以看到的，對於穿過區域或輔助線性軸錐光學元件和一體式基本眼鏡鏡片的組合的離軸入射平面波，獲得了相對橫向恒定的環形強度分佈。

在該示例中，在列2802的離軸直通焦點區域中觀察到的相對恒定的橫向尺寸和相對恒定的強度分佈或相對恒定的能量分佈是由區域或輔助線性軸錐視光學元件與示意性模型眼睛的視網膜上的一體式基礎眼鏡片組合提供的聚焦深度擴展的替代度量。

在其他實施例中，當線性或對數軸像是與整體基礎眼鏡鏡片組合的區域或輔助光學元件時，它們可以在預定焦點上產生基本無衍射的恒定光束大小和相對恒定的強度佩戴者視網膜上的區域。在圍繞視網膜所期望的貫穿焦點區域上的接近均勻或基本接近均勻的軸上強度可以向進行中的近視眼提供停止信號。如在該示例中看到的，前向或後向線性軸錐與整體基本眼鏡鏡片的組 合產生了環形的光分佈圖案，該光分佈圖案在視網膜的基本貫穿焦點區域上基本上具有相似的寬度和強度圖案。

示例性實施例設計示例5

圖29示出了配置為與多個區域或輔助後向線性軸錐光學元件組合的本公開的眼鏡鏡片2900的示例，其中大約八(8)個區域或輔助線性軸錐光學元件被配置為圓形圍繞眼鏡鏡片的光學中心的佈置。

在該示例中，八(8)個區域或輔助線性軸錐光學元件被配置在距眼鏡鏡片2901的光學中心大約2.25mm的固定半徑內。區域或輔助後向線性軸錐光學元件的圓形排列分別與其相鄰光學元件的幾何中心2904(圍繞眼鏡鏡片的光軸進行測量)相距約45度。在該示例中，配置在眼鏡鏡片的背面上的每個區域或輔助線性軸錐光學元件2902的直徑2905約為0.75mm。在區域或輔助線性軸錐光學元件周圍直徑2906約為3毫米被選擇為外接區域2903，以描述其表面特性。所選的外接區域用作本公開的眼鏡鏡片實施例的所有其餘八(8)個區域或輔助線性軸錐光學元件的代表。在該示例中，本公開的一體式基礎眼鏡鏡片由CR39材料配置，具有1000mm的前表面曲率半徑，142mm的後表面曲率半徑，1.5mm的中心厚度和一體式基礎眼鏡。鏡片是使用CR-39聚合物設計的。在該示例中，一體式基礎眼鏡鏡片的直徑為35mm。

在該示例中，該示例的每個區域或輔助光學元件被配置為眼鏡的背面上的軸錐，其曲率半徑為0.1mm，且非球面度(Q， 圓錐常數)為-2000，定義了下面的基礎背面球面半徑。在該示例中，結合了區域或輔助線性軸錐光學元件的眼鏡鏡片實施例的前表面突出到眼鏡鏡片的材料基質中，因此沒有考慮特殊或額外的塗層。整個實施例的眼鏡鏡片沿水準軸的殘留下垂形態在圖30中進一步說明。從圖29可以看出，眼鏡鏡片的實施例沿水準尺寸配置有兩(2)個區域或輔助線性軸錐光學元件。區域或輔助線性軸錐光學元件的剩餘凹陷形態(3002)(mm)作為直徑(3001)(mm)的函數，可以在圖30中看到。外接邊界區域(3003)的幾何中心被視為參考。為了獲得區域或輔助線性軸錐光學元件的剩餘凹陷形態，去除了眼鏡背面的曲率半徑。

圖31表示當入射光具有可見波長(555nm)和光度為0 D時，入射光的廣角全焦點視網膜圖像點散佈為點圖的示意圖，當用圖29中描述的所公開的實施例矯正時，平行光入射到表1的-3D示意性近視模型眼上。在2.5mm瞳孔直徑下評估了光學性能。

可以注意到，如行3101所述，軸上對焦點光學性能導致視網膜上的焦點對準圖像和視網膜正前方和後方的焦點對準圖像。行3102表示與示意性近視模型眼睛一起使用的實施例眼鏡片的離軸性能，代表(0，30度)視場角。圖31的五列表示視網膜前後方向上的各個位置；第一列(-0.5mm，在視網膜前面)，第二列(-0.25mm，在視網膜前面)，第三列(在視網膜上的0mm)，第四列(在視網膜後面的0.25mm)和第5列(在視網膜後面0.5mm)。

在該示例中，如在3102中可以看到的，對於穿過區域後向線性軸錐光學元件和一體式基本眼鏡鏡片的組合的離軸入射平面波，獲得了相對橫向恒定的環形強度分佈。

在該示例中，在圖3102的離軸直通焦點區域中觀察到的相對恒定的橫向尺寸和相對恒定的強度分佈或相對恒定的能量分佈是由區域或輔助向後線性軸錐視光學元件與示意性模型眼睛的視網膜上的一體式基礎眼鏡片組合提供的聚焦深度擴展的替代度量。

如在示例中所見，前向或後向線性軸錐與一體式基本眼鏡鏡片的合成物產生環形光分佈圖案，該環形光分佈圖案在光的基本貫穿焦點視網膜區域上基本上具有相似的寬度和強度圖案。

示例1到4的其他變體

在一些其他實施例中，眼鏡鏡片上的區域或輔助光學元件的佈置可以是圓形，非圓形，半圓形，環形，橢圓形，矩形，八邊形，六邊形，隨機或正方形的形狀在佩戴者眼睛的視網膜的不同期望位置處引入期望的聚焦深度擴展水準，並為發展中的近視眼產生所期望的停止信號。

在某些實施例中，將與整體基礎眼鏡鏡片一起配置或組合或並置配置的多個區域或輔助光學元件可以包括本文公開的輔助光學元件的各種組合。例如，在一個實施例中，可以將多個向前/向後的軸錐與多個光劍或改進的光劍元素組合。在另一個示例實施例中，多個向前/向後軸錐可以與單孔雀眼元件或雙孔雀眼元 件組合。

在某些實施例中，多個區域或輔助光學元件將被配置為與一體式基本眼鏡鏡片一起或以組合或並置的方式配置，或者可沿眼鏡鏡片的不同區域不同地設置或可被不同的設置于左眼和右眼上。

在某些實施例中，與眼鏡鏡片組合的一個或多個區域或輔助光學元件之間的中心到中心的間隔可以是至少0.5mm，1mm，2mm，3mm，4mm，5mm，或其組合。在一些其他實施例中，與眼鏡鏡片組合的一個或多個區域或輔助光學元件之間的中心到中心的間隔可以在0.5至5mm，1至3mm，2至5mm，3至5mm之間，或其組合。

在一些其他實施例中，眼鏡鏡片上的區域或輔助光學元件的直徑可以是至少0.75mm，1mm，1.25mm，1.5mm，1.75mm或2mm。在一些其他實施例中，眼鏡鏡片上的區域或輔助光學元件的直徑可以在0.75mm與1.5mm之間，在1.25mm與1.75mm之間，在1mm與2mm之間。

在一些其他實施例中，眼鏡鏡片上的任何區域或輔助光學元件的表面積可以是至少1.75平方毫米，2平方毫米，2.25平方毫米，2.5平方毫米，2.75平方毫米，3平方毫米，3.25平方毫米或3.5平方毫米。

在一些其他實施例中，眼鏡鏡片上的區域或輔助光學元件的直徑可以在1.75平方毫米與2.5平方毫米之間，在2.25平方 毫米與2.75平方毫米之間，在1.75平方毫米與3.5平方毫米之間。

在一些其他實施例中，眼鏡鏡片上的基本上所有區域或輔助光學元件的總表面積可以小於眼鏡鏡片或眼鏡鏡片鏡片的總表面積的10%，12.5%，15%，17.5%，20%，22.5%，25%，27.5%或30%。在其他實施例中，眼鏡鏡片上的基本上所有區域或輔助光學元件的總表面積可以在眼鏡鏡片或眼鏡鏡片毛坯的總表面積的10%至20%，10%至15%，15%至25%，10%至20%之間。

在某些實施例中，結合至少一個區域或輔助光學元件，在眼鏡鏡片內配置的景深(即，停止信號)的誘導延伸可以是至少+0.5D，+0.75D，+1D，+1.25 D，+1.5 D，+1.75 D，+2 D或+2.5D。

在某些實施例中，結合至少一個區域或輔助光學元件，在眼鏡鏡片的內部配置的景深的誘導延伸可以在+0.5D與+1D，+0.5D與+1.5 D，+0.5 D和+2 D或+0.5 D和+2.5D之間。

在一些實施例中，一體式基礎單光眼鏡鏡片可以配置有多個區域，這些區域具有單獨的區域或輔助光學元件，當與基礎眼鏡鏡片的光學形態組合時，其光學形態能夠為眼鏡提供擴展的焦深于配戴者眼睛的視網膜上的至少一個所需區域。所述整體基礎單光眼鏡鏡片與輔助光學元件組合可以被配置為使得根據本發明的一個實施例能夠減少，抑制或控制個體的近視發展速度。

在一些實施例中，對應於觀看遠視覺距離的區域或區域，其覆蓋了主視線中的眼鏡佩戴者的瞳孔；可以考慮用另一種區域或區域來觀察近視距離，該區域或區域以鼻下注視(即，向 下並向內朝向鼻子)覆蓋眼鏡佩戴者的瞳孔。在一些其他實施例中，在這些區域(遠和/或近)中，僅一個區域或輔助光學元件可以與眼鏡鏡片組合。

在又一個實施例中，可以在這些區域或區域(遠和/或近)中的每一個設置多個本文公開的眼鏡鏡片組合的區域或輔助光學元件。本文公開的眼鏡鏡片組合的區域或輔助光學元件在其光學和物理性質上可以顯著變化。

在一些實施例中，區域或輔助光學元件可以被配置成與整體基礎眼鏡鏡片並列，該整體基礎眼鏡可以被製造成可以包括單層的片材，而在其他實施例中可以包括多層。然後可以將這些片材料結合以與眼鏡片適當地配合或起作用。可以將包括區域或輔助光學元件的片材以熱能，機械或化學粘合劑施加或粘附到眼鏡鏡片，以便以幾種方式與眼鏡鏡片一起提供所需要的效果。在一些實施例中，眼鏡鏡片的至少一個區域光學元件可以位於，形成或放置在前表面，後表面或其組合上。在一些實施例中，眼鏡鏡片的至少一個區域光學元件專用於產生停止信號的特定特徵，例如景深或光能的擴展或伸長或基本上分佈在視網膜前面。

在某些實施例中，一個或多個區域或輔助光學元件的折射率可以高於圍繞該區域或輔助光學元件的材料的折射率，而在其他實施例中，一個或多個區域或輔助光學元件的折射率可以低於光學元件周圍材料的折射率。在一些實施例中，光學元件的折射率的有用範圍在1.35和1.75之間。在某些其他實施例中，一個 或多個區域或輔助光學元件的折射率可以是梯度形式，這稱為梯度折射率介質。

在一些眼鏡鏡片實施例中，與圍繞區域或輔助光學元件的區域相比，一個或多個區域或輔助光學元件的折射率之間的較小差異對於提高製造精度可能是有利的。在一些實施例中，可以應用的折射率差約0.005、0.01、0.05或0.1。

在某些其他實施例中，眼鏡鏡片的至少一個區域或輔助光學元件位於，形成或放置在眼鏡鏡片的兩個表面之上，並且另一表面可以具有用於進一步減輕眼睛加深的其他特徵，例如，使用諸如散焦，彗差或球差之類的其他功能。

本文提供的實施例已經使用了-3D近視模型眼來公開本發明，但是相同的公開內容可以擴展到其他近視度數，例如-1D，-2D，-5D或-6D。此外，應理解，本領域技術人員可以應用于不同近視的近視眼睛包括有例如至多1 DC或2 DC的散光。

在示例實施例中，參考了555nm的特定波長，但是應該理解，本領域技術人員可以將擴展範圍擴展到420nm至760nm之間的其他可見波長。

在另一個實施例中，一種用於製造眼鏡鏡片的方法或工藝包括以下步驟：(a)模制和/或切割材料以在眼鏡鏡片的表面上形成光學元件，設置有徑向或方位角光度分佈；(b)採取所需步驟，以基本上消除所述眼鏡鏡片上的方位角光度分佈的任何不連續性。

例如，通過考慮將光劍光學元件與眼鏡鏡片的後表面並置，以避免由產生具有角度或旋轉不對稱的所述光劍光學元件所需的表面形態的角度變化引起的凸耳預期光度分配。

在這些附圖和示例中公開的具體結構和功能細節不應被解釋為限制性的，而僅僅是作為教導本領域技術人員以多種變化形式採用所公開的實施例的代表基礎。

在本公開的一個實施例中，公開了一種用於近視眼的眼鏡鏡片，其包括一體的基礎眼鏡鏡片，該基礎眼鏡鏡片配置有距離基礎處方以至少部分地矯正近視眼睛的屈光不正；進一步包括至少一個區域或輔助光學元件，該區域或輔助光學元件形成在所述一體式基本眼鏡鏡片之內或與之結合，組合或並列。其中，所述至少一個區域或輔助光學元件被配置為向眼睛提供與由一體式基礎眼鏡鏡片提供的光學效果不同的光學效果；其中，一體式基本眼鏡鏡片和至少一個輔助光學元件的組合被配置為為近視眼的視網膜上的至少一部分提供焦深的延長。

在一個示例中，一體式基礎眼鏡鏡片具有球形或複曲面基礎處方。在一個示例中，每個區域或輔助光學元件的直徑大於0.75mm。在一個示例中，每個區域或輔助光學元件的表面積大於1.75平方毫米。在一示例中，區域或輔助光學元件的總組合表面積小於眼鏡鏡片的總表面積的30%。在一個示例中，區域或輔助光學元件中的每一個至少部分地使用軸錐，逆軸錐或對數軸錐。在本公開的某些其他實施例中，每個區域或輔助光學元件至少部 分地利用光劍元件，改進的光劍元件或孔雀眼元件。

在本公開的其他實施例中，焦點深度的延伸包括正端和負端，並且其中焦點深度的延伸被配置成使得負端基本上位於視網膜前方，而正端基本上位於近視眼的視網膜上。例如，在一種情況下，每個區域或輔助光學元件提供的焦點深度的寬度在0.2mm至1.5mm之間。

在本公開的某些其他實施例中，對於460nm至760nm(包括兩端)之間的多個可見光波長，實現了景深的延長。在一實例中，視網膜上的至少一部分在近視眼的30度視野內。在某些示例中，至少一個區域或輔助光學元件被配置在眼鏡片的前表面或後表面或兩個表面上。

在一些示例中，至少一個區域或輔助光學元件被配置在眼鏡鏡片的基質內。在一些示例中，至少一個區域或輔助光學元件具有以下形狀中的一種或多種：圓形，橢圓形，規則多邊形或不規則多邊形。其他示例性實施例可在以下示例組A中描述。

“A”類權利要求示例組

一種用於減少人的近視進展的眼鏡鏡片，包括眼鏡鏡片；至少一個區域或輔助光學元件在一體式單光眼鏡鏡片中或與之結合使用，或與之結合或並列使用；其中所述至少一個區域或輔助光學元件是永久性覆蓋物，其可以被施加或膠合到所述眼鏡鏡片的前表面，所述眼鏡鏡片的後表面或形成在所述眼鏡鏡片的基質內；其中所述至少一個區域或輔助光學元件至少部分地利用 軸錐，對數軸錐，線性軸錐，前向軸錐，後向軸錐，反向對數軸錐，四方軸錐，軸突，光劍元素，一種經過改進的輕型劍以設計成沒有明顯的脊或壁架，單個孔雀眼元素或雙孔雀眼元素。

一個或多個前述示例A的眼鏡鏡片，其中所述眼鏡鏡片包括至少一個區域或輔助光學元件，所述至少一個區域或輔助光學元件實現關於所述區域或輔助光學元件的幾何中心的光度變化的角調製；其中有目的地選擇配置的光度變化，以使其不會在眼鏡鏡片和相鄰的區域或輔助光學元件的接合處引起明顯的脊，邊緣，凸緣。

一個或多個前述示例A的眼鏡鏡片，其中所述眼鏡鏡片包括至少一個輔助或局部光學元件；其中所述至少一個輔助或局部光學元件與眼鏡鏡片組合導致有目的地配置為使得在局部光學元件的幾何或光學中心的角光度變化比輔助或局部光學元件的區域的百分比至少30%，40%，50%，60%或70%，並且有選擇地進行設置以使其不會在眼鏡鏡片和相鄰的區域或輔助光學元件的接合處引起明顯的脊，邊緣，凸緣。

一個或多個前述示例A的眼鏡鏡片，其中所述多個輔助或局部光學元件覆蓋眼鏡鏡片的表面積的至少5%，8%，10%，12%，15%，18%，20%，22%，24%，26%，28%，30%，32%或34%。

一個或多個前述示例A的眼鏡透鏡，其中，所述至少一個區域或輔助光學元件被配置為對佩戴者提供的焦深的擴展或伸 長至少+0.5 D，+0.75 D，+1 D，+1.25 D，+1.5 D，+1.75 D或+2 D。

一個或多個前述示例A的眼鏡鏡片，其中所述至少一個區域或輔助光學元件被配置為佩戴者可用視野提供聚焦深度延伸或伸長的百分比超過10%，15%，20%，25%或30%。

一個或多個前述示例A的眼鏡鏡片，其中所述眼鏡鏡片的所述至少一個區域或輔助光學元件包括至少一個永久層；其中所述層可以是噴塗層或粘合劑。

一個或多個前述示例A的眼鏡鏡片，其中用於形成至少一個區域或輔助光學元件的材料的至少一種折射率與用於形成眼鏡的材料的折射率不同。

一個或多個前述示例A的眼鏡鏡片，其中所述多個區域或輔助光學元件在所述眼鏡鏡片內具有至少1、2、3、4、5或6個不同的直徑。

一個或多個前述示例A的眼鏡鏡片，其中所述多個區域或輔助光學元件為近視眼睛提供至少1、2、3、4、5或6個不同的景深擴展或伸長範圍。

一個或多個前述示例A的眼鏡鏡片，其中所述眼鏡鏡片被配置為修改通過眼鏡鏡片的入射光，並利用焦深的延長或延長來降低近視的發展速度。

一個或多個前述示例A的眼鏡鏡片，其中所述眼鏡鏡片能夠針對所述眼鏡鏡片的大部分視角為眼睛提供近視發展停止信 號。

一個或多個前述示例A的眼鏡鏡片，其中所述眼鏡鏡片被配置為在所述眼鏡鏡片的總視角的至少50%中向眼睛提供近視發展停止信號。

一個或多個前述示例A的眼鏡鏡片，其中所述眼鏡鏡片被配置區域或輔助光學元件為至少一個眼鏡鏡片的區域的大部分視角提供近視發展停止信號。

一個或多個前述示例A的眼鏡鏡片，其中所述眼鏡鏡片被配置為在包含至少一個眼鏡鏡片的區域局部光學元件的所述眼鏡鏡片的近視眼的至少50%的總視角。

一個或多個前述實施例A的眼鏡鏡片，其中所述眼鏡鏡片在外觀上與傳統或常規單光眼鏡鏡片沒有區別。

一個或多個前述示例A的眼鏡鏡片，其中該眼鏡鏡片在與任何區域或輔助光學元件相鄰的介面處是無凸緣，脊或邊緣的。

一種減少近視進展的方法，包括：測量佩戴者眼睛的屈光度；以及至少部分地基於眼睛的屈光度測量來識別視力處方，為每只眼睛選擇一個鏡片，其中該鏡片配置有基本接近於眼睛遠距離基本屈光度，從而提供至少一個或多個實施例示例A中闡述的眼鏡鏡片，其被配置為在眼鏡佩戴者的視網膜平面上引入所需的焦深的擴展或伸長；以及該方法包括在白天長時間佩戴此設備。

“B”類權利要求示例組

一種用於近視眼的眼鏡鏡片，包括：一體式基礎鏡片， 其配置有遠距離單光基礎處方以至少部分地矯正近視眼的屈光不正；至少一個輔助或局部光學元件與所述一體式基礎鏡片結合或並列形成；其中，所述至少一個輔助光學元件被配置為向眼睛提供與一體式基礎鏡片所提供的光學效果不同的光學效果；其中，一體式基礎鏡片和至少一個輔助光學元件的組合被配置成為近視眼的視網膜上的至少一部分提供焦深的延長。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中所述一體式基本鏡片具有球形或複曲面基本處方。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中，所述輔助或局部光學元件中的每個的直徑大於0.75mm。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中每個輔助光學元件的表面積均大於1.75平方毫米。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中輔助光學元件的總組合表面積小於眼鏡鏡片的總表面積的30%。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中所述輔助光學元件中的至少一個至少部分地利用了軸錐，正向軸錐，向後軸錐，線性軸錐，反向軸錐或對數軸軸錐。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中，每個輔助光學元件至少部分地利用光劍元件，改進的光劍元件，單孔雀眼元件或雙孔雀眼元件。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中，所述景深的延伸包括正端和負端，並且其中所述景深的延伸被配置為使得所 述負端基本上位於視網膜前面而負端大致上位於近視眼的視網膜上。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中由所述輔助或區域光學元件中的每個光學元件在眼睛的視網膜處提供的焦點深度的寬度在0.2mm至1.5mm之間。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中對於460nm至760nm(包括兩端)之間的多個可見光波長，實現了景深的延長。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中對於2.5mm至6mm(包括兩端)之間的多個不同的瞳孔直徑，實現了焦深的延長。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中所述視網膜上的至少一部分在近視眼的30度視野內。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中所述至少一個輔助光學元件配置在所述眼鏡鏡片的前表面或後表面或兩個表面上。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中所述至少一個輔助光學元件被配置在所述眼鏡鏡片的基質內。

根據一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中，所述至少一個輔助光學元件具有以下形狀中的一個或多個：圓形，橢圓形，規則多邊形或不規則多邊形。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中所述眼鏡鏡片在外觀上與傳統或常規單光眼鏡鏡片沒有區別。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中所述眼鏡鏡片被配置為在包含至少一個眼鏡鏡片的區域局部光學元件的全部視角的發展中眼睛提供至少50%的總視角。

前述一個或多個B實例的眼鏡鏡片，其中所述眼鏡鏡片能夠針對所述眼鏡鏡片的大部分視角為在發展中的眼睛提供停止信號。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中所述眼鏡鏡片被配置為在所述眼鏡鏡片的總視角的至少50%處向在發展中的眼睛提供停止信號。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中所述眼鏡鏡片被配置為針對包含至少一個眼鏡鏡片的眼鏡鏡片的區域局部光學元件的大部分視角提供停止信號給在發展中的眼睛。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中雙孔雀眼元件包括兩個基本相似的單孔雀眼光學元件。

前述一個或多個B實例的眼鏡鏡片，其中雙孔雀眼元件包括兩個基本上不同的單孔雀眼光學元件。

根據一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中，至少一個輔助或局部光學元件與一體式基礎鏡片的組合的光路由下式定義：

其中，x和y是局部或輔助光學元件的光學相位函數的笛卡 爾座標；參數F和△F代表鏡片的焦距以及局部或輔助光學元件的擴展焦深範圍，均以鏡片單位(mm)為單位；“d”是光學元件的直徑；其中F與眼睛的基本屈光不正相匹配，△F的寬度可以在0.25至1.5mm之間；d在0.375和2mm之間。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中所述至少一個輔助或局部光學元件是採用0.05mm至0.5mm之間的陡峭曲率半徑和非常大的非球面係數來限定的軸錐，通過介於-250和-5000之間的圓錐常數(Q)值。

根據一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中至少一個輔助或局部光學元件與一體式基本鏡片的組合的光路由下式定義：

其中，ρ是相位函數的徑向座標(ρ=√(x^2+y^2))，F是局部或輔助光學元件的焦距，以鏡片單位(mm)表示；C是任意係數；其中F近似匹配眼睛的基本屈光不正。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中，至少一個輔助或局部光學元件與所述一體式基礎鏡片的組合的光路由下式定義：

其中，ρ是相位函數的徑向座標(ρ=√(x^2+y^2))，△F是光學元件在鏡片單元中的擴展焦深範圍(mm)；R是局部或輔助光學元件的半直徑；其中△F的寬度可以在0.25至1.5mm之間； R在0.375和2mm之間。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中至少一個輔助或局部光學元件與一體式基礎鏡片的組合的光路由下式定義：

其中，ρ是相位函數的徑向座標(ρ=√(x^2+y^2))，A=△F/R2，F和△F表示鏡片的焦距和擴展深度的範圍光學元件的焦點，均以鏡片單位(mm)為單位；R是光學元件的半直徑；其中F與眼睛的基本屈光不正相匹配，△F的寬度可以在0.25至1.5mm之間。R在0.375和2mm之間。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中至少一個輔助或局部光學元件與一體式基礎鏡片的組合的光路由下式定義：

其中，ρ和θ分別是相位函數的徑向座標(ρ=√(x^2+y^2))和方位角座標(θ=tan^(-1)(y/x))；參數F和△F代表鏡片的焦距和局部或輔助光學元件的擴展焦深範圍，均以鏡片單位(mm)為單位；其中F大約與眼睛的基礎屈光不正相匹配，△F的寬度可以在0.25至1.5mm之間。

根據一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中至少一個輔助或局部光學元件與一體式基本鏡片的組合的光路由下式定義：OPD(ρ,θ)=Aρ ²-Bθρ ²

其中，ρ和θ分別是徑向座標(ρ=√(x^2+y^2))和方位角(θ=tan^(-1)(y/x))；參數A和B代表：

其中，參數F和△F代表鏡片的焦距和輔助或局部光學元件的擴展焦深範圍，均以鏡片單位(mm)為單位；其中F大約與眼睛的基礎屈光不正相匹配，△F的寬度可以在0.25至1.5mm之間。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中至少一個輔助或局部光學元件與一體式基本鏡片的組合的光路由下式定義：

其中，ρ是相位函數的徑向座標(ρ=√(x^2+y^2))；F和△F代表鏡片的焦距和光學元件的擴展焦深範圍，均以鏡片單位(mm)為單位；R是輔助或局部光學元件的半直徑，b是確定中心峰強度分佈的常數；其中F與眼睛的基本屈光不正相匹配，△F的寬度可以在0.25至1.5mm之間。R在0.375和2mm之間。

一個或多個前述B實例的眼鏡鏡片，其中至少一個輔助光學元件的凹陷的特徵在於，配置在一體式基本鏡片的前表面或後表面上的奇數非球面軸錐表面由等式表示；sag(z)=β ₁ ρ ¹-β ₂ ρ ²-β ₃ ρ ³-β ₄ ρ ⁴-β ₅ ρ ⁵-β ₆ ρ ⁶-β ₇ ρ ⁷

其中，β為奇數非球面的係數；ρ是徑向座標，記作√(x^2+y^2)；其中，係數β_1至β_7具有在本公開的表3中描述的 最小值和最大值。

2900:眼鏡鏡片

2901:眼鏡鏡片

2902:光學元件

2903:外接區域

2904:幾何中心

2905:直徑

2906:直徑

Claims (17)

1. 一種用於近視眼的眼鏡鏡片，包括：具有前表面和後表面的一體式的基礎眼鏡鏡片，其配置以遠距離基礎處方至少部分地矯正近視眼的屈光不正；其中，整體基部眼鏡片具有球面或複曲面基礎處方；多個區域光學元件，形成在整體基礎眼鏡鏡片的前表面或後表面內，或與整體基礎眼鏡鏡片的前表面或後表面結合；其中多個區域光學元件中的每一個均配置有剩餘矢高輪廓、大於1.75平方毫米的表面積以及至少0.5毫米的中心距離；並且其中至少一個區域光學元件至少部分地利用以下至少之一：a)一個或多個軸棱鏡，b)一個或多個光劍元件或改進的光劍元件，以及c)一個或多個軸透鏡，其中多個區域光學元件的總組合表面積小於整體基礎眼鏡鏡片的總表面積的35%；並且其中多個區域光學中的每一個的組合元件和一體成型基礎眼鏡鏡片被配置為為近視眼視網膜上的至少一部分提供區域焦深的延伸。
2. 如請求項1所述的眼鏡鏡片，其中該至少一個區域光學元件至少部分地利用一個或多個軸棱鏡，該一個或多個軸棱鏡包括線性軸棱鏡、前向軸棱鏡、後向軸棱鏡、反對數軸棱鏡、對數軸棱鏡或其組合。
3. 如請求項2所述的眼鏡鏡片，其中，剩餘矢高輪廓的特徵由以下奇數非球面的方程式表示；sag(z)=β ₁ ρ ¹-β ₂ ρ ²-β ₃ ρ ³-β ₄ ρ ⁴-β ₅ ρ ⁵-β ₆ ρ ⁶-β ₇ ρ ⁷其中，β1至β7為奇數非球面的係數；ρ是徑向座標，可以

   

   來描述；其中係數β1的值在-3E-03和+3E-03之間，β2的值在-3E-03和+3E-03之間，β3的值在-9E-03和+9E-03之間，β4的值介於-3E-03和+3E-03，β5值介於-3E-04和+3E-04之間，β6值介於-6E-04和+6E-04之間，β7值介於-2E-04和+2E-04之間。
4. 如請求項2所述的眼鏡鏡片，其中該至少一個區域光學元件至少部分地利用一個或多個對數軸棱鏡，並且其中該一個或多個對數軸棱鏡包括被配置為產生光程差(OPD)的對數軸棱鏡：

   

   其中，ρ和θ分別是徑向座標(

   

   )，A=△F/R2，參數F(mm)代表整體底座的組合焦距眼鏡鏡片和區域光學元件，參數△F(mm)代表使用區域光學獲得的區域擴展焦深範圍元素；R為區域光學元件的半徑；其中△F寬度在0.25至1.5毫米之間。
5. 如請求項1所述的眼鏡鏡片，所述至少一個區域光學元件至少部分地利用一個或多個軸棱鏡，其中，所述一個或多個軸棱鏡中的至少一個被配置為四次軸棱錐或透鏡棱鏡，以產生以下定義的光程差(OPD)路逕：

   

   其中，ρ為相位函數的徑向座標(

   

   )，參數△F(mm)為區域光學元件所獲得的區域擴展焦深的範圍；R為區域光學元件的半徑；其中△F的寬度在0.25至1.5mm之間。
6. 如請求項2至5中任一項所述的眼鏡鏡片，其中所述區域光學元件與所述一體式基礎眼鏡鏡片結合在近視眼的視網膜上產生具有寬度和強度圖案的環形光分佈，由此所述寬度配置有相對恆定的橫向尺寸，且強度圖案配置有在視網膜的透過焦點區域上相對恆定的能量分佈；其中，視網膜的透過焦點區域包括視網膜前方至少0.5mm和視網膜後方0.5mm。
7. 根據前述請求項1所述的眼鏡鏡片，其中所述至少一個區域光學元件至少部分地包括一個或多個光劍元件或改進的光劍元件、或其組合以產生由下式定義的光程差(OPD)路逕：

   

   其中，ρ和θ分別是徑向座標(

   

   )和方位角座標

   

   ；參數F(mm)為整體基礎眼鏡鏡片與區域光學元件的組合焦距，參數△F(mm)為區域光學元件所獲得的區域擴展景深範圍；其中△F的寬度在0.25至1.5mm之間。
8. 根據前述請求項1所述的眼鏡鏡片，其中至少一個區域光學元件至少包含第一部分或多個光劍元素或修改的光劍元素或其組合，以產生由以下定義的光程差(OPD)路逕：OPD(ρ,θ)=Aρ ²-Bθρ ²其中，ρ和θ分別是徑向座標(

   

   )和方位角座標

   

   ；參數A和B是：

   

   其中，參數F(mm)為整體基礎眼鏡鏡片與區域光學元件的組合焦距，參數△F(mm)為區域光學元件所獲得的區域擴展焦深的範圍，其中△F的寬度在0.25至1.5mm之間。
9. 根據前述請求項7和8中的一項或多項所述的眼鏡鏡片，其中剩餘矢高輪廓至少包括導致區域光學元件的水平和垂直取向至少2微米的不對稱性。
10. 根據前述請求項1所述的眼鏡鏡片，其中至少一個區域光學元件至少部分地包括一個或多個軸透鏡，以產生由下式定義的光程差(OPD)路逕：

    

    其中，ρ是相函數的徑向座標(

    

    )；參數F(mm)為整體基礎眼鏡鏡片與區域光學元件的組合焦距，參數△F為區域光學元件所獲得的區域擴展景深範圍；其中△F的寬度在0.25至1.5mm之間；R是區域光學元件的半直徑，b是決定中心峰的強度分佈的常數。
11. 根據前述請求項1所述的眼鏡鏡片，其中使用包括正端和負端的離焦光學傳遞函數來測量區域焦深的延伸，並且其中區域焦深的延伸被配置為使得負端位於近視眼視網膜的至少一部分的前方，正端位於近視眼視網膜的至少一部分的後方；且其中區域焦深的延伸範圍在+0.5D和+2D之間，且離焦光學傳遞函數不是雙峰的。
12. 根據前述請求項1所述的眼鏡鏡片，其中區域焦深的延伸被配置在近視眼的至少10%的視角上。
13. 根據前述請求項1所述的眼鏡鏡片，其中區域焦深的擴展可實現於2.5mm至6mm之間的瞳孔直徑。
14. 根據前述請求項1所述的眼鏡鏡片，其中多個區域光學元件以排列方式配置在所述一體式基礎眼鏡鏡片上，其中所述排列為圓形、非圓形、半圓形、環形、橢圓形、長方形、八邊形、六邊形、隨機或正方形形狀。
15. 根據前述請求項1所述的眼鏡鏡片，其中所述多個區域光學元件包括以下各項中的兩種或更多種的組合：一個或多個軸棱鏡、一個或多個軸透鏡、一個或多個透鏡棱鏡、一個或多個光劍元件，以及一個或多個修改過的光劍元素。
16. 根據前述請求項1所述的眼鏡鏡片，其中所述一體式基礎眼鏡鏡片包括不同的遠用區域和不同的近用區域，其中所述多個區域光學元件基本上不同地配置或佈置在所述不同的遠用區域和不同的近用區域之間。
17. 根據前述請求項1所述的眼鏡鏡片，其中其特徵在於所述一副眼鏡鏡片被配置用於右近視眼和左近視眼；其中，多個區域光學元件被不同地配置或佈置於右近視眼和左近視眼。

Images