CN117460984A - 透镜元件 - Google Patents
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Abstract
一种适于配戴者并旨在配戴在配戴者的眼睛前方的透镜元件，该透镜元件包括：‑屈光区域，该屈光区域具有基于配戴者的所述眼睛的处方屈光力Px的屈光力并且至少包括中心区，‑多个光学元件，该多个光学元件具有不将图像聚焦在配戴者的眼睛的视网膜上的光学功能，其中，这些光学元件至少基于处方屈光力Px和配戴者的视野上的功能不对称来组织。
Description
技术领域
本公开涉及一种旨在配戴在配戴者的眼睛前方并具有至少一个处方屈光力的透镜元件，以及一种例如由计算机装置实施的用于确定根据本公开的透镜元件的方法。
背景技术
眼睛近视的特征是眼睛将远处的物体聚焦在其视网膜前方。通常使用凹透镜矫正近视，并且通常使用凸透镜矫正远视。
近视(也被称为近视眼)已经成为世界范围内的主要公众健康问题。相应地，已做出很大努力来开发旨在减缓近视进展的解决方案。
针对近视进展的目前管理策略中的大多数涉及使用光学离焦来作用于周边视力。这种方式已经获得了极大关注，因为对幼雏和灵长类动物的研究表明，中央凹屈光不正可以通过周边光学离焦来操纵，而无需涉及完整的中央凹。若干方法和产品通过引入这种周边光学离焦来用于减缓近视进展。在这些解决方案中，通过随机对照试验，角膜矫正接触透镜、双焦软性和渐进式接触透镜、圆形渐进式眼科透镜、以及具有微透镜阵列的透镜已被证明或多或少有一定效果。
具有微透镜阵列的近视控制解决方案已经被提出了、特别是由申请人提出。该微透镜阵列的目的是在视网膜前方提供光学模糊的图像，从而触发对眼睛生长的停止信号，同时实现良好的视力。
大量研究表明，感知能力在整个视野中并不一致。例如，平均而言，当刺激物处于下半视野时比处于上半视野时，受试者表现更好。同样，左右视野也表现出不同的视觉处理特异性。典型地，空间信息在左视野中被更精确地处理，而非空间信息在右视野中被更精确地处理。
所有这些不对称都具有先天的神经/生理根源，但也容易受到视觉经验的影响，从而导致个体可变性。
因此，需要提供包括适于视野的个体功能不对称的微透镜图案的透镜。
发明内容
为此，本公开提出了一种适于配戴者并旨在配戴在配戴者的眼睛前方的透镜元件，该透镜元件包括：
-屈光区域，该屈光区域具有基于配戴者的所述眼睛的处方屈光力Px的屈光力并且至少包括中心区，
-多个光学元件，该多个光学元件具有不将图像聚焦在配戴者的眼睛的视网膜上的光学功能，
其中，这些光学元件至少基于处方屈光力Px和配戴者的视野上的功能不对称来组织。
有利地，不将图像聚焦在配戴者的视网膜上允许产生控制信号，该控制信号降低了眼睛的屈光异常(比如近视或远视)的进展。此外，考虑配戴者的偏好和不对称允许改进配戴者的视觉表现。换言之，本发明既允许减缓配戴者眼睛的屈光异常的进展，又允许保持配戴者的最佳视觉敏锐度。
根据可以单独或组合考虑的进一步实施例：
-透镜元件被分为五个互补区，中心区和45°的四个象限，
-四个象限包括TABO惯例中在315°与45°之间的右象限Q1、TABO惯例中在45°与135°之间的上象限Q2、TABO惯例中在135°与225°之间的左象限Q3、以及TABO惯例中在225°与315°之间的下象限Q4；和/或
-中心区具有大于4mm且小于20mm的特征尺寸；和/或
-中心区以透镜元件的参考点为中心；和/或
-参考点是透镜元件的几何中心、光学中心、视近点或视远点之一；和/或
-屈光区域具有基于用于矫正配戴者眼睛的屈光异常的处方的第一屈光力并且至少具有与第一屈光力不同的第二屈光力；和/或
-第一光焦度与第二光焦度之间的差异大于或等于0.5D；和/或
-屈光区域形成为除了由多个光学元件形成的区域之外的区域；和/或
-至少一个、例如所有的光学元件被配置为不聚焦在配戴者的视网膜上；和/或
-至少一个、例如所有的光学元件被配置为聚焦在配戴者的视网膜前方；和/或
-至少一个、例如所有的光学元件被配置为聚焦在配戴者的视网膜后方；和/或
-至少一个、例如所有的光学元件被配置为在配戴者的眼睛的视网膜前方形成焦散面；和/或
-至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件在标准配戴条件下具有球面光学功能；和/或
-至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件在标准配戴条件下具有非球面光学功能；和/或
-至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件包括柱镜度；和/或
-至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件是多焦点屈光微透镜；和/或
-至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件是非球面微透镜；和/或
-至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件包括非球面表面，有或没有旋转对称性；和/或
-至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件是复曲面屈光微透镜；和/或
-至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件包括复曲面表面；和/或
-至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件由双折射材料制成；和/或
-至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件是衍射元件；和/或
-至少一个、例如超过50％、优选地所有的衍射元件包括超颖表面结构；和/或
-至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件是多焦点二元部件；和/或
-至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件是像素化透镜；和/或
-至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件是π-菲涅耳透镜；和/或
-至少两个、例如超过50％、优选地所有的光学元件是独立的；和/或
-左象限Q3和下象限Q4中光学元件的密度低于右象限Q1和上象限Q2中光学元件的密度；和/或
-左象限Q3和下象限Q4中光学元件的光焦度高于右象限Q1和上象限Q2中光学元件的光焦度；和/或
-左象限Q3和下象限Q4中光学元件的平均光焦度高于右象限Q1和上象限Q2中光学元件的光焦度；和/或
-光学元件被配置为使得沿着透镜元件的至少一个区段，光学元件的平均球镜度从所述区段的某个点朝向所述区段的周边部分增加；和/或
-光学元件被配置为使得沿着透镜元件的至少一个区段，光学元件的平均柱镜度从所述区段的某个点朝向所述区段的周边部分增加；和/或
-光学元件被配置为使得沿着透镜元件的至少一个区段，光学元件的平均球镜度和/或平均柱镜度从所述区段的中心朝向所述区段的周边部分增加；和/或
-屈光区域包括光学中心，并且光学元件被配置为使得沿着穿过透镜元件的光学中心的任何区段，光学元件的平均球镜度和/或平均柱镜度从光学中心朝向透镜元件的周边部分增加；和/或
-光学元件被配置为使得在标准配戴条件下，至少一个区段是水平区段；和/或
-屈光区域包括视远参考点、视近参考点、以及连接视远参考点和视近参考点的子午线，光学元件被配置为使得在标准配戴条件下沿着透镜元件的任何水平区段，光学元件的平均球镜度和/或平均柱镜度从所述水平区段与子午线的交叉点朝向透镜元件的周边部分增加；和/或
-沿着区段的平均球镜度和/或平均柱镜度增加函数取决于所述区段沿着子午线的位置而不同；和/或
-沿着区段的平均球镜度和/或平均柱镜度增加函数是不对称的；和/或
-光学元件被配置为使得沿着透镜元件的至少一个区段，光学元件的平均球镜度和/或平均柱镜度从所述区段的第一点朝向所述区段的周边部分增加并且从所述区段的第二点朝向所述区段的周边部分减小，第二点比第一点更靠近所述区段的周边部分；和/或
-沿着至少一个区段的平均球镜度和/或平均柱镜度变化函数是高斯函数；和/或
-沿着至少一个区段的平均球镜度和/或平均柱镜度变化函数是二次函数；和/或
-至少一部分、例如所有的光学元件具有可内接在直径大于或等于0.2mm、例如大于或等于0.4mm、例如大于或等于0.6mm、例如大于或等于0.8mm且小于或等于2.0mm、例如小于或等于1.0mm的圆内的外形形状：和/或
-至少一个、例如所有的光学元件是非毗连的；和/或
-至少一个、例如所有的光学元件是毗连的；和/或
-至少一个、例如所有的光学元件具有例如围绕屈光区域的一部分的环形形状；和/或
-至少一部分、例如所有的光学元件位于透镜元件的前表面上；和/或
-至少一部分、例如所有的光学元件位于透镜元件的后表面上；和/或
-至少一部分、例如所有的光学元件位于透镜元件的前表面与后表面之间；和/或
-透镜元件包括承载屈光区域的眼科透镜和承载该多个至少三个光学元件、适于在配戴透镜元件时可移除地附接到眼科透镜上的夹片；和/或
-对于半径介于2mm与4mm之间、包括位于距透镜元件的光学中心大于或等于所述半径+5mm的距离处的几何中心的每个圆形区，位于所述圆形区内的部分光学元件的面积之和与所述圆形区的面积之间的比率介于20％与70％之间；和/或
-光学元件被定位在网络、例如结构化网上；和/或
-光学元件被定位在正方形网或六边形网或三角形网或八边形网上；和/或
-网结构是随机网，例如Voronoi网；和/或
-光学元件沿着多个同心环定位；和/或
-光学元件被组织成至少两组光学元件，每组光学元件被组织成具有相同中心的至少两个同心环，每组光学元件的同心环由对应于与所述组中的至少一个光学元件相切的最小圆的内径以及对应于与所述组中的至少一个光学元件相切的最大圆的外径定义；和/或
-至少一部分、例如所有的光学元件同心环以透镜元件的设置有所述光学元件的表面的光学中心为中心；和/或
-光学元件同心环的直径介于9.0mm与60mm之间；和/或
-两个相继光学元件同心环之间的距离大于或等于2.0mm、例如3.0mm、优选地5.0mm，两个相继同心环之间的距离由第一同心环的内径与第二同心环的外径之间的差异来定义，第二同心环更靠近透镜元件的周边；和/或
-透镜元件进一步包括在径向上定位在两个同心环之间的光学元件；和/或
-光学元件被组织成多个径向段；和/或
-多个径向段以透镜元件的中心区为中心。
本公开进一步涉及一种例如由计算机装置实施的用于确定和/或优化和/或提供适于配戴者并旨在配戴在配戴者的眼睛前方的透镜元件的方法，该透镜元件包括：
-屈光区域，该屈光区域具有基于配戴者的所述眼睛的处方屈光力Px的屈光力并且至少包括中心区；以及
-多个光学元件，该多个光学元件具有不将图像聚焦在配戴者的眼睛的视网膜上的光学功能；
其中，该方法包括：
-获得配戴者的数据，该配戴者的数据至少包括与处方屈光力Px有关的处方数据；
-获得不对称数据，该不对称数据与配戴者在视野上的功能不对称有关；以及
-基于配戴者的数据和不对称数据优化光学元件的至少一个参数。
有利地，根据本公开的方法允许提供包括具有不同光学特性的区域的透镜元件。特别地，该过程允许提供最适于配戴者的透镜元件，同时提供减缓配戴者的屈光异常的最佳功能，同时保持配戴者的最佳视觉表现和/或舒适度。
根据本公开的可以单独或组合考虑的进一步实施例：
-优化光学元件的至少一个参数包括确定透镜元件的下象限和左象限中光学元件的密度和/或光焦度；和/或
-该方法包括获得至少与配戴者在整个视野中的视觉敏感度有关的敏感度数据，并且考虑所述敏感度数据来优化光学元件的至少一个参数；和/或
-视觉敏感度与视觉敏锐度和/或对比敏感度和/或运动敏感度和/或视觉舒适度有关
-该方法包括基于配戴者的数据和光学元件的优化参数制造透镜元件；和/或
-该方法包括将一层涂层至少部分地施加在透镜元件的部分表面、例如部分屈光区域和部分光学元件上。
附图说明
现在将参考以下附图仅以举例方式来描述本发明的实施例，在附图中：
-图1展示了根据本公开的实施例的透镜元件的前视图；
-图2展示了根据本公开的实施例的透镜元件的轮廓图；
-图3展示了根据本公开的实施例的透镜元件的前视图；
-图4展示了根据本公开的实施例的透镜元件的前视图；
-图5展示了根据本公开的实施例的用于提供透镜元件的方法的流程图实施例。
图中的要素是为了简洁和清楚而展示的，并不一定按比例绘制。例如，附图中的一些元素的尺寸可以相对于其他元素被放大，以帮助改进对本发明的实施例的理解。
具体实施方式
在本说明书的其余部分，可能使用了如“上部”、“底部”、“水平”、“竖直”、“上方”、“下方”、“前”、“后”等术语、或其他指示相对位置的词。在光学透镜的配戴条件下理解这些术语。
本公开涉及一种适于人并旨在配戴在所述人的眼睛前方的透镜元件。
在本发明的上下文中，术语“透镜元件”可以是指未切割的光学透镜或被磨边以配合特定眼镜架的眼镜光学透镜或眼科透镜或人工晶状体或接触透镜，或者指适于定位在眼科透镜上的光学装置。光学装置可以定位于眼科透镜的前表面或后表面上。光学装置可以是光学补片或光学膜片。光学装置可以适于可移除地定位在眼科透镜上，例如夹片，该夹片被配置为夹在包括眼科透镜的眼镜架上。
如图1和图2所表示的，根据本公开的透镜元件10包括屈光区域12和多个光学元件14。
如图2所表示的，透镜元件至少包括第一表面和与第二表面相反的第二表面。例如，第一表面可以包括形成为朝向物体侧的凸曲面的物体侧表面F1，并且第二表面可以包括形成为具有与物体侧表面的曲率不同的曲率的凹面的眼睛侧表面F2。透镜元件10可以由有机材料(例如聚碳酸酯)制成，或者由比如玻璃等矿物材料制成。
如图1所表示的，透镜元件可以被分为五个互补区，中心区16和四个象限Q1、Q2、Q3和Q4。四个象限包括在315°与45°之间的右象限Q1、在45°与135°之间的上象限Q2、在135°与225°之间的左象限Q3、以及在225°与315°之间的下象限Q4。不同象限的排列在TABO惯例中进行了定义。
透镜元件10的表面的至少一部分、优选地所有可以被至少一层涂层元件覆盖。至少一层涂层元件可以包括选自于由防划痕、减反射、防污垢、防尘、UV30过滤、蓝光过滤、防磨损特征组成的组中的特征。
如图1和图2所展示的，透镜元件10包括屈光区域12。
屈光区域12具有基于人(透镜元件适于该人)的眼睛的处方的屈光力Px。处方例如适于矫正配戴者的眼睛的屈光异常。
术语“处方”应被理解为是指光焦度、散光、棱镜偏差的一组光学特征，这些光学特征是由眼科医生或验光师确定的，以便例如借助于定位于配戴者眼睛前方的透镜来矫正眼睛的视力缺陷。例如，近视眼的处方包括用于视远的光焦度值和具有轴位的散光值。
处方可以包括配戴者的眼睛没有缺陷并且不向配戴者提供屈光力的指示。在这种情况下，屈光区域被配置为不提供任何屈光力。
屈光区域优选地形成为除了由多个光学元件形成的区域之外的区域。换言之，屈光区域是与由多个光学元件形成的区域互补的区域。
如图1和图2所展示的，屈光区域12可以至少包括透镜元件10的中心区16。
中心区16可以具有大于4mm且小于22mm、例如小于20mm的特征尺寸。
中心区16可以以透镜元件10的参考点为中心。参考点(中心区可以以该参考点为中心)是透镜元件的几何中心和/或光学和/或视近参考点和/或视远参考点中的一个。
优选地，中心区16以框架参考点为中心或至少包括框架参考点，该框架参考点面向配戴者在标准配戴条件下直视前方时的瞳孔。
配戴条件应被理解为透镜元件相对于配戴者眼睛的位置，例如由前倾角、角膜到透镜距离、瞳孔到角膜距离、眼睛转动中心(CRE)到瞳孔距离、CRE到透镜距离、以及包角来定义。
角膜到透镜距离是沿着处于第一眼位的眼睛的视轴(通常被视为是水平的)在角膜与透镜的后表面之间的距离，例如等于12mm。
瞳孔到角膜距离是沿着眼睛的视轴在其瞳孔与角膜之间的距离，通常等于2mm。
CRE到瞳孔距离是沿着眼睛的视轴在其转动中心(CRE)与角膜之间的距离，例如等于11.5mm。
CRE到透镜距离是沿着处于第一眼位的眼睛的视轴(通常被视为是水平的)在眼睛的CRE与透镜的后表面之间的距离，例如等于25.5mm。
前倾角是在透镜的后表面与处于第一眼位的眼睛的视轴(通常被视为是水平的)之间的相交处、在透镜的后表面的法线与处于第一眼位的眼睛的视轴之间在竖直平面上的角，例如等于-8°、优选地等于0°。
包角是在透镜的后表面与处于第一眼位的眼睛的视轴(通常被视为是水平的)之间的相交处、在透镜的后表面的法线与处于第一眼位的眼睛的视轴之间在水平平面上的角，例如等于0°。
标准配戴条件的示例可以由-8°的前倾角、12mm的角膜到透镜距离、2mm的瞳孔到角膜距离、11.5mm的CRE到瞳孔距离、25.5mm的CRE到透镜距离、以及0°的包角来定义。
更适于年轻配戴者的标准配戴条件的另一个示例可以由0°的前倾角、12mm的角膜到透镜距离、2mm的瞳孔到角膜距离、11.5mm的CRE到瞳孔距离、25.5mm的CRE到透镜距离、以及0°的包角来定义。
优选地，中心区16包括透镜的光学中心并且具有大于4mm(对应于视网膜侧面+/-8°的周边角)且小于22mm(对应于视网膜侧面+/-44°的周边角)、例如小于20mm(对应于视网膜侧面+/-40°的周边角)的特征尺寸。特征尺寸可以是直径或者是椭圆形中心区的长短轴。
屈光区域12可以进一步至少包括不同于处方屈光力Px的第二屈光力Pp。在本发明的意义上，当两个屈光力之间的差异大于或等于0.5D时，则认为所述屈光力是不同的。
当处方屈光力Px被确定成补偿配戴者眼睛的近视时，第二屈光力Pp可以大于屈光力Px。
当处方屈光力Px被确定成补偿配戴者眼睛的远视时，第二屈光力Pp可以小于屈光力Px。
屈光区域12可以包括屈光力的连续变化。例如，屈光区域可以具有渐进式多焦点设计。屈光区域的光学设计可以包括：配镜十字，在该配镜十字处，光焦度为负；以及第一区，当配戴者配戴透镜元件时，该第一区在屈光的颞侧延伸。在第一区中，当朝向颞侧移动时，光焦度增加，并且在透镜的鼻侧上，眼科透镜的光焦度与在配镜十字处的基本上相同。在WO 2016/107919中更详细地公开了这种光学设计。
替代地，屈光区域12中的屈光力可以包括至少一种不连续性。
如图1和图2所展示的，透镜元件10包括多个光学元件14。
多个至少三个光学元件具有不将图像聚焦在配戴者眼睛的视网膜上的光学功能。换言之，当配戴者例如在标准配戴条件下配戴透镜元件时，穿过多个光学元件的光线将不会聚焦在配戴者的眼睛的视网膜上。例如，光学元件可以聚焦在配戴者的眼睛的视网膜的前方和/或后方。
有利地，不将图像聚焦在配戴者的视网膜上允许产生控制信号，该控制信号抑制、减少或至少减缓配戴透镜元件的人的眼睛的屈光异常(比如近视或远视)的进展。
至少一个、优选地超过50％、更优选地所有的光学元件14可以被配置为例如在标准配戴条件下聚焦在配戴者的视网膜之外的其他地方。换言之，多个光学元件可以被配置为聚焦在配戴者的眼睛的视网膜的前方和/或后方。
至少一个、优选地超过50％、例如所有的光学元件14的形状被配置为在人的眼睛的视网膜前方形成焦散面。换言之，这种光学元件被配置为使得当人在标准观看条件下配戴透镜元件时光通量集中的每个区段平面(如果有的话)位于人的眼睛的视网膜前方。
至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件可以在标准配戴条件下具有球面光学功能。
至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件可以在标准配戴条件下具有非球面光学功能。“非球面光学功能”应理解为并非具有单个焦点。例如，光线穿过具有非球面光学功能的光学元件将提供一定体积的未聚焦光。
至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件可以包括柱镜度。
至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件可以是多焦点屈光微透镜。在本发明的意义上，“多焦点屈光微透镜”包括双焦点透镜(具有两个焦度)、三焦点透镜(具有三个焦度)、渐进式多焦点透镜(具有连续变化的焦度，例如非球面表面透镜)。
至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件可以是非球面微透镜。在本发明的意义上，非球面微透镜在其表面上具有连续的焦度演化，例如从微透镜的几何中心或光学中心到其周边。
非球面微透镜的非球面性可以介于0.1D与3D之间。非球面微透镜的非球面性对应于在微透镜中心所测得的光焦度与在微透镜周边所测得的光焦度的比率。微透镜中心可以由以微透镜的几何中心为中心并且具有介于0.1mm与0.5mm之间、优选地等于2.0mm的直径的球面区域来定义。微透镜周边可以由以微透镜的几何中心为中心并且具有介于0.5mm与0.7mm之间的内径和介于0.70mm与0.80mm之间的外径的环形区来定义。根据本发明的实施例，非球面微透镜在其几何中心的光焦度绝对值介于2.0D与7.0D之间，并且在其周边的光焦度绝对值介于1.5D与6.0D之间。
至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件可以包括非球面表面，有或没有旋转对称性。
至少一个、例如超过50％、优选地所有的光学元件可以包括复曲面表面。复曲面表面是旋转表面，其可以通过围绕不穿过其曲率中心的(最终定位在无穷远处的)旋转轴线旋转出圆或弧来产生。复曲面表面透镜具有彼此成直角的两个不同的径向轮廓，因此产生两个不同的焦度。复曲面透镜的复曲面和球面表面分量产生像散光束，而不是单点焦点。
至少一个、优选地超过50％、例如所有的光学元件由双折射材料制成。换言之，光学元件由具有取决于光的偏振和传播方向的折射率的材料制成。双折射可以被量化为材料表现出的折射率之间的最大差异。
至少一个、优选地超过50％、例如所有的光学元件由衍射透镜制成。至少一个、优选地超过50％、例如所有的衍射透镜可以包括WO 2017/176921中公开的超颖表面结构。衍射透镜可以是菲涅耳透镜，该菲涅耳透镜的相位函数ψ(r)在标称波长下具有π相位跃变。为了清晰起见，可以给这些结构命名为“π-菲涅耳透镜”，与相位跃变是2π的倍数值的单焦点菲涅耳透镜不同。相位函数在图5中显示的π-菲涅耳透镜主要在与屈光度0δ和正屈光度P(例如，3δ)相关联的两个衍射级中衍射光。
至少一个、优选地超过50％、例如所有的光学元件是多焦点二元部件。二元结构主要同时显示两种屈光度，例如表示为-P/2和P/2。
至少一个、优选地超过50％、例如所有的光学元件是像素化透镜。Eyal Ben-Eliezer等人，APPLIED OPTICS[应用光学]，第44卷，第14期，2005年5月10日中公开了多焦点像素化透镜的示例。
至少两个、优选地超过50％、例如所有的光学元件是独立的。在本发明的意义上，如果产生独立图像，则认为两个光学元件是独立的。特别地，当“在中心视力下”被平行光束照射时，每个“独立的毗连光学元件”在图像空间中的平面上形成与其相关联的斑点。换言之，当隐藏“光学元件”之一时，即使这个光学元件与另一个光学元件毗连，斑点也会消失。
光学元件14至少基于屈光区域12的处方屈光力Px和配戴者视野上的功能不对称来组织。
感知能力在整个视野中并不一致。取决于视觉刺激物在人的视野中的位置，视觉信息基于视野的区域而不同地处理，平均而言，当刺激物处于下半视野时比处于上半视野时，受试者表现更好。类似地，空间信息在左视野中比在右视野中被更精确地处理。所有这些功能不对称都具有先天的神经/生理根源，但也容易受到视觉经验的影响。因此，这些功能不对称对每个人来说都是非常具体的。
术语“功能不对称”是指由对一些视觉刺激物和/或一些特定视网膜位置处的刺激物的优先生理反应引起的感知可变性或不对称。
例如，功能不对称可以是指配戴者在取向处理方面的不对称，其中，感知与刺激物的关系会随着刺激物的取向而改变。类似地，功能不对称可以是指配戴者在运动处理方面的不对称和/或配戴者在空间频率处理方面的不对称。
有利地，考虑配戴者的偏好和不对称允许改进配戴者的视觉表现和视觉舒适度。
如图3和图4所展示的，左象限Q3和/或下象限Q4中光学元件的密度可以低于右象限Q1和/或上象限Q2中光学元件的密度。
已知，下视野在时间和对比敏感度、视觉敏锐度、空间分辨率、取向、色调和运动处理方面优于上视野。已知，右视野在高空间频率和局部刺激物方面优于左视野。
光学元件在透镜元件上的密度会直接影响配戴透镜的人的视觉敏锐度。特别地，光学元件在透镜元件上的高密度与比光学元件在透镜元件上的低密度更低的视觉敏锐度相关联。
有利地，透镜元件的左象限和/或下象限中光学元件的密度更低提供了更好的视觉敏锐度、对比敏感度、空间分辨率、色调和运动处理、高频处理和局部刺激物处理。换言之，配戴所述透镜元件的人的视觉表现和舒适度都得到了改进。
如图3和图4所展示的，左象限Q3和/或下象限Q4中光学元件14的光焦度可以高于右象限Q1和/或上象限Q2中光学元件的光焦度。类似地，左象限Q3和/或下象限Q4中光学元件的平均光焦度可以高于右象限Q1和/或上象限Q2中光学元件的平均光焦度。
有利地，光学元件在透镜元件的下象限和/或左象限中的光焦度比在透镜元件的上象限和/或右象限中的光焦度更高允许产生近视控制***信号，该近视控制***信号减缓配戴者眼睛的屈光异常的进展，同时改进配戴者的整体视觉表现。
如图3所展示的，在透镜元件的下象限和/或左象限中比在上象限和右象限中，光学元件14的密度可以更低并且光学元件的平均光焦度或平均光焦度可以更高。
有利地，在光学元件密度较低的象限中增加光学元件的光焦度允许提供较强的近视控制信号，从而减缓配戴者眼睛的屈光异常的进展，同时保持配戴者的最佳视觉表现和视觉舒适度。
光学元件14可以被配置为使得沿着透镜元件的至少一个区段，光学元件的平均球镜度从所述区段的某个点朝向所述区段的周边部分变化，例如增加或减小。
如已知的是，非球面表面上的任一点处的最小曲率CURVmin由以下公式来定义：
其中，Rmax为局部最大曲率半径，用米来表示，并且CURVmin用屈光度来表示。
类似地，非球面表面上的任一点处的最大曲率CURVmax可以由以下公式来定义：
其中，Rmin为局部最小曲率半径，用米来表示，并且CURVmax用屈光度来表示。
可以注意到，当表面局部为球面时，局部最小曲率半径Rmin和局部最大曲率半径Rmax是相同的，并且相应地，最小曲率CURVmin和最大曲率CURVmax也是相同的。当表面是非球面时，局部最小曲率半径Rmin和局部最大曲率半径Rmax是不同的。
从最小曲率CURVmin和最大曲率CURVmax这些表达式，标记为SPHmin的最小球镜度和SPHmax的最大球镜度可以根据所考虑的表面类型来推断。
当所考虑的表面是物体侧表面(又称为前表面)时，这些表达式如下：
和/>
其中，n为透镜的成分材料的折射率。
如果所考虑的表面是眼球侧表面(又称为后表面)时，这些表达式如下：
和/>
其中，n为透镜的成分材料的折射率。
如众所周知的，在非球面表面上的任一点处的平均球镜度SPHmean也可以通过如下公式定义：
因此，平均球镜度的表达式取决于所考虑的表面：
如果表面是物体侧表面，则
如果表面是眼球侧表面，则
柱镜度CYL也通过如下公式定义：
CYL＝|SPHmaX-SPHmin|。
光学元件14可以被配置为使得沿着透镜元件的至少一个区段，光学元件的平均柱镜度从所述区段的某个点朝向所述区段的周边部分变化，例如增加或减小。
沿着透镜元件的区段改变光学元件的平均球镜度和/或平均柱镜度允许改变离焦和近视控制信号的强度，从而更好地控制眼睛屈光异常的进展。
光学元件14可以被配置为使得沿着透镜元件的至少一个区段，光学元件的平均球镜度和/或平均柱镜度从所述区段的中心朝向所述区段的周边部分增加。
光学元件可以被配置为使得在标准配戴条件下，至少一个区段是水平区段。
屈光区域12可以包括光学中心，并且光学元件14可以被配置为使得沿着穿过透镜元件的光学中心的任何区段，光学元件的平均球镜度和/或平均柱镜度从光学中心朝向透镜元件的周边部分变化，例如增加。
屈光区域12可以包括视远参考点、视近参考点、以及连接视远参考点和视近参考点的子午线，并且光学元件14可以被配置为使得在标准配戴条件下沿着透镜元件的任何水平区段，光学元件的平均球镜度和/或平均柱镜度从所述水平区段与子午线的交叉点朝向透镜元件的周边部分变化，例如增加。
沿着区段的平均球镜度和/或平均柱镜度增加或减小函数可以取决于所述区段沿着子午线的位置而不同。
沿着区段的平均球镜度和/或平均柱镜度增加或减小函数可以是不对称的。
光学元件14可以被配置为使得沿着透镜元件的至少一个区段，光学元件的平均球镜度和/或平均柱镜度从所述区段的第一点朝向所述区段的周边部分增加并且从所述区段的第二点朝向所述区段的周边部分减小，第二点比第一点更靠近所述区段的周边部分。
有利地，这允许改进对配戴者眼睛的屈光异常的进展的减缓。
沿着至少一个区段的平均球镜度和/或平均柱镜度变化函数是高斯函数或二次函数。
至少一部分、例如超过50％、优选地所有的光学元件14可以是微透镜，这些微透镜具有可内接在直径大于或等于0.2mm、例如大于或等于0.4mm、例如大于或等于0.6mm、例如大于或等于0.8mm且小于或等于2.0mm、例如小于或等于1.0mm的圆内的外形形状。
替代地，如图3所展示的，光学元件可以具有半环形形状。
有利地，半环形形状增加了由光学元件覆盖的透镜元件区域，从而产生更高水平的近视控制信号，从而改善了对配戴者眼睛的屈光异常的进展的控制。
如图4所表示的，至少一个、例如所有的光学元件14可以是非毗连的。
如图1和图3所表示的，至少一个、优选地所有的光学元件是毗连的。
在本公开的意义上，如果存在由透镜衬底的表面支撑、连接位于透镜衬底的所述表面上的两个光学元件的路径，并且如果沿着所述路径，没有到达光学元件所位于的基础表面，则这两个光学元件是毗连的。
当这至少两个光学元件所位于的表面是球面时，基础表面对应于所述球面表面。换言之，如果存在由球面表面支撑并且连接位于所述球面表面上的两个光学元件的路径，并且如果沿着所述路径，可能没有到达该球面表面，则这两个光学元件是毗连的。
当这至少两个光学元件所位于的表面是非球面时，基础表面对应于最佳拟合所述非球面表面的局部球面表面。换言之，如果存在由非球面表面支撑并连接位于所述非球面表面上的两个光学元件的路径，并且如果沿着所述路径，可能没有到达最佳拟合该非球面表面的球面表面，则这两个光学元件是毗连的。
有利地，光学元件是毗连的有助于改进透镜元件的美观并且更容易制造。
至少一个、例如所有的光学元件14具有例如围绕屈光区域的一部分的环形形状或半环形形状。有利地，这提供了屈光区域和光学元件的良好的再分割，从而允许提供对配戴者眼睛的屈光异常的更好矫正，同时保持光学元件减少或至少减缓所述屈光异常的进展的有效功能。
至少一部分、例如所有的光学元件14可以位于透镜元件的前表面上。透镜元件的前表面对应于透镜元件的面向物体的物体侧F1。
至少一部分、例如所有的光学元件14可以位于透镜元件的后表面上。透镜元件的后表面对应于透镜元件的面向眼睛的眼睛侧F2。
例如当透镜元件被封装在两个透镜衬底之间时，至少一部分、例如所有的光学元件14可以位于透镜元件的前表面与后表面之间。有利地，这为光学元件提供了更好的保护。
替代地，透镜元件可以包括承载屈光区域12的眼科透镜和承载多个光学元件14并适于在配戴透镜元件时可移除地附接到眼科透镜上的夹片。有利地，这允许管理何时应该存在减缓眼睛的屈光异常的功能。
对于半径介于2mm与4mm之间、包括位于距透镜元件的光学中心大于或等于所述半径+5mm的距离处的几何中心的每个圆形区，光学元件14的位于所述圆形区内的面积之和与所述圆形区的面积之间的比率介于20％与70％之间。
光学元件可以随机分布在透镜元件上。替代地，光学元件在透镜元件上被定位在网络、例如结构化网上。结构化网可以是正方形网或六边形网或三角形网或八边形网。替代地，网结构可以是随机网，例如Voronoi网。
如图1和图4所展示的，光学元件14可以沿着多个同心环组织。光学元件同心环可以是环形环。
有利地，这种配置在减缓配戴者眼睛的屈光异常与配戴者的视觉表现或舒适度之间提供了很大的平衡。
特别地，光学元件可以被组织成至少两组光学元件，每组光学元件被组织成具有相同中心的至少两个同心环。每组光学元件的同心环被内径和外径定义。
每组光学元件的同心环的内径对应于与所述组光学元件中的至少一个光学元件相切的最小圆。光学元件的同心环的外径对应于与所述组中的至少一个光学元件相切的最大圆。
例如，透镜元件可以包括n个光学元件环，finner 1是指最靠近透镜元件的光学中心的同心环的内径，fouter 1是指最靠近透镜元件的光学中心的同心环的外径。
两个相继光学元件同心环i与i+1之间的距离Di可以表示为：
Di＝|finner i+1-fouter i|，
其中，fouter i是指第一光学元件环i的外径并且finner i+1是指第二光学元件环i+1的内径，该第二光学元件环与第一光学元件环相继并且更靠近透镜元件的周边。
光学元件可以被组织成以透镜元件表面的光学中心为中心的同心环。换言之，透镜元件的光学中心和光学元件同心环的中心可以重合。例如，透镜元件的几何中心、透镜元件的光学中心和光学元件同心环的中心重合。在本公开的意义上，术语“重合”应理解为非常靠近在一起，例如相距小于1.0mm。
两个相继同心环之间的距离Di可以根据i而变化。例如，两个相继同心环之间的距离Di可以在1.0mm与5.0mm之间变化。
两个相继光学元件同心环之间的距离Di可以大于1.00mm、优选地2.0mm、更优选地4.0mm、甚至更优选地5.0mm。有利地，两个相继光学元件同心环之间的距离Di大于1.00mm允许管理这些光学元件环之间的更大的屈光区域，从而提供更好的视觉敏锐度。
根据本公开的实施例，当i朝向透镜元件的周边增加时，两个相继同心环i与i+1之间的距离Di可以增加。
光学元件同心环的直径可以介于9mm与60mm之间。
透镜元件可以包括被设置成至少两个同心环、优选地超过5个、更优选地超过10个同心环的光学元件。例如，光学元件可以被设置成以透镜的光学中心为中心的11个同心环。
透镜元件的同心环上的所有光学元件的直径di可以相同。例如，透镜元件上的所有光学元件具有相同的直径。
如图4所展示的，光学元件14可以沿着多个径向段组织。这些径向段可以以透镜元件的参考点、例如透镜元件的光学或几何中心为中心。
发明人观察到，在斜方向上传递的近视控制信号水平明显高于在基本方向上提出的近视控制信号水平，从而在视觉感知方面实现了全局更好的近视控制治疗且无副作用。换言之，这种配置改进了对配戴者眼睛的屈光异常的减缓，同时保持配戴者的最佳视觉表现或舒适度。
光学元件可以被配置为使得沿着透镜的至少一个区段，光学元件的大小或直径从所述区段的某个点朝向所述区段的周边部分变化，例如增加或减小。
光学元件可以被配置为使得光学元件的大小或直径从透镜元件的所述区段的第一点朝向所述区段的周边部分增加并且从所述区段的第二点朝向所述区段的周边部分减小，第二点比第一点更靠近所述区段的周边部分。
透镜元件可以进一步包括在径向上定位在两个同心环之间的光学元件。
本公开进一步涉及一种例如由计算机装置实施的用于确定和/或优化和/或提供透镜元件10的方法。
如图5所展示的，该方法包括步骤S2，在该步骤过程中，获得配戴者的数据。配戴者的数据至少包括处方数据。处方数据至少与适于矫正配戴者眼睛的屈光异常的处方屈光力Px有关。
配戴者的数据可以进一步包括与适于配戴者的透镜元件10的配戴条件有关的配戴条件数据。例如，配戴条件数据可以对应于标准配戴条件。替代地，配戴条件数据可以在配戴者身上测量和/或例如基于从配戴者获得的形态或姿势信息定制。
该方法进一步包括步骤S4，在该步骤过程中，获得不对称数据。不对称数据至少与配戴者在视野上的功能不对称有关。
术语“功能不对称”是指由对一些视觉刺激物和/或一些特定视网膜位置处的刺激物的优先生理反应引起的感知可变性或不对称。例如，功能不对称可以是指配戴者在取向处理方面的不对称，其中，感知与刺激物的关系会随着刺激物的取向而改变。类似地，功能不对称可以是指配戴者在运动处理方面的不对称和/或配戴者在空间频率处理方面的不对称。
功能不对称数据可以通过对配戴者对沿着竖直和水平子午线显示的视觉刺激物(即，在与四个象限相对应的视野部分中)的反应的测量来获得。例如，对于视觉敏锐度，在视野的不同象限中显示不同空间频率的100％对比度正弦光栅。
该方法进一步包括步骤S8，在该步骤过程中，基于配戴者的数据和不对称数据确定和/或优化光学元件的至少一个参数。
光学元件的参数可以是指光学元件14的光焦度和/或透镜元件10的每个象限Q1至Q4中光学元件14的平均光焦度和/或透镜元件10的每个象限Q1至Q4中光学元件14的密度。
优化光学元件的至少一个参数可以是指确定左象限Q3和下象限Q4中光学元件的密度和/或光焦度和/或平均光焦度。
有利地，基于配戴者的数据和不对称数据优化光学元件的至少一个参数允许提供最适于减缓和矫正配戴者眼睛的屈光异常的透镜元件。换言之，这允许提供在视觉表现和舒适度与减缓眼睛屈光异常的功能之间具有最佳平衡的透镜元件。
如图5所展示的，该方法可以进一步包括步骤S6，在该步骤过程中，获得敏感度数据。敏感度数据至少与配戴者在其整个视野中的视觉敏感度有关。
视觉敏感度数据可以与配戴者的视觉敏锐度有关，更具体地与配戴者的视觉敏锐度下降有关。配戴者的视觉敏锐度是对所述配戴者的视觉处理***的空间分辨率的量度。视觉敏锐度通常是指视觉的清晰度。
视觉敏感度数据可以与对比敏感度有关，更具体地与对比敏感度的损失有关。对比敏感度与人辨别相邻区域的亮度差异的能力有关。通常，对比敏感度是使用由字母的水平行组成的贝利罗布森(Pelli Robson)表测量的，这些字母的对比度随着每个相继的行减小。另外，可以使用Gabor光斑和正弦波光栅测量对比敏感度。
视觉敏感度数据可以与运动敏感度有关，更具体地与运动敏感度的损失有关。运动敏感度与人辨别运动刺激物的能力有关。
视觉敏感度数据可以与配戴者的舒适度水平有关。配戴者的舒适度水平代表其在通过眼科透镜看东西时感知到的舒适度品质。
该方法可以进一步包括基于配戴者的数据和光学元件的优化参数制造透镜元件的步骤S10。制造透镜元件的步骤还可以包括将至少一层涂层元件至少施加在部分屈光和部分光学元件上。
本公开涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括一个或多个存储的指令序列，该一个或多个存储的指令序列对于处理器而言是可存取的，并且当被处理器执行时使处理器执行根据本公开的方法的步骤。
本公开进一步涉及一种计算机可读介质，该计算机可读介质承载根据本公开的计算机程序产品的一个或多个指令序列。
此外，本公开涉及一种使计算机执行本公开的方法的程序。
本公开还涉及一种其上记录有程序的计算机可读存储介质；其中，该程序使计算机执行本公开的方法。
本公开进一步涉及一种装置，该装置包括处理器，该处理器适于存储一个或多个指令序列并且执行根据本公开的方法的至少一个步骤。
本公开进一步涉及一种可由计算机读取的非暂时性程序存储装置，该非暂时性程序存储装置有形地体现具有指令的程序，这些指令可由计算机执行以执行本公开的方法。
从以下讨论中显而易见的是，除非另有具体规定，否则应认识到，在整篇说明书中，利用比如“运算”、“计算”、“产生”等术语的讨论是指计算机或计算***或类似的电子计算装置的动作和/或过程，这些动作和/或过程对在该计算***的寄存器和/或存储器内表示为物理(比如电子)量的数据进行操纵和/或将其变换成在该计算***的存储器、寄存器或其他这种信息存储、传输或显示装置内类似地表示为物理量的其他数据。
本发明的实施例可以包括用于执行本文中的操作的设备。该设备可以是为所期望的目的而专门构建的，或其可以包括通用计算机或被存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的数字信号处理器(“DSP”)。这种计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，比如但不限于任何类型的磁盘，包括软盘、光盘、CD-ROM、磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电子可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁卡片或光卡片、或适合于存储电子指令并且能够耦接到计算机***总线的任何其他类型的介质。
本文中呈现的过程和显示器并非固有地与任何特定的计算机或其他设备相关。各种通用***都可以与根据本文中的教导的程序一起使用，或者其可以证明很方便地构建更专用的设备以执行所期望的方法。各种这些***所期望的结构将从下文的描述中显现。另外，本发明的实施例并没有参考任何特定的编程语言进行描述。应认识到的是，可以使用各种编程语言来实施本文中所描述的本发明的教导。
在参考前述说明性实施例时，许多进一步修改和变化将对本领域技术人员而言是显而易见的，这些实施例仅以示例方式给出并且并不旨在限制本公开的范围，本公开的范围仅是由所附权利要求来确定的。
在权利要求中，词语“包括”不排除其他元素或步骤，并且不定冠词“一(a)或(an)”并不排除复数。在相互不同的从属权利要求中叙述不同的特征这一简单事实并不指示无法有利地使用这些特征的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为限制本公开的范围。
Claims (17)
1.一种适于配戴者并旨在配戴在所述配戴者的眼睛前方的透镜元件，所述透镜元件包括：
-屈光区域，所述屈光区域具有基于所述配戴者的所述眼睛的处方屈光力Px的屈光力并且至少包括中心区，
-多个光学元件，所述多个光学元件具有不将图像聚焦在所述配戴者的眼睛的视网膜上的光学功能，
其中，所述光学元件至少基于所述处方屈光力Px和所述配戴者的视野上的功能不对称来组织。
2.根据权利要求1所述的透镜元件，其中，所述光学元件的密度和/或光焦度至少基于所述处方屈光力Px和所述配戴者的眼睛的视野上的功能不对称。
3.根据权利要求1或2所述的透镜元件，其中，所述透镜元件被分为五个互补区，所述中心区和45°的四个象限，并且其中，所述光学元件的密度在下象限和左象限中比在上象限和右象限中更低。
4.根据前述权利要求中任一项所述的透镜元件，其中，所述透镜元件被分为五个互补区，所述中心区和45°的四个象限，并且其中，所述透镜元件的光焦度在下象限和左象限中比在上象限和右象限中更高。
5.根据前述权利要求中任一项所述的透镜元件，其中，所述光学元件被组织成以所述中心区为中心的多个同心环。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的透镜元件，其中，所述光学元件被组织成以所述中心区为中心的多个径向段。
7.根据前述权利要求中任一项所述的透镜元件，其中，所述光学元件是毗连的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的透镜元件，其中，至少一个、例如超过50％的所述光学元件是非球面微透镜。
9.根据前述权利要求中任一项所述的透镜元件，其中，至少一个、例如超过50％的所述光学元件是衍射微透镜。
10.根据权利要求9所述的透镜元件，其中，所述衍射微透镜是π-菲涅尔微透镜。
11.根据前述权利要求中任一项所述的透镜元件，其中，所述光学元件具有可内接在直径大于或等于0.2mm、例如大于或等于0.4mm、例如大于或等于0.6mm且小于或等于2.0mm、例如小于1.0mm的圆内的外形形状。
12.根据前述权利要求中任一项所述的透镜元件，其中，所述屈光区域形成为除了形成为所述多个光学元件的区域之外的区域。
13.根据前述权利要求中任一项所述的透镜元件，其中，至少一部分、例如所有的所述光学元件位于所述透镜元件的前表面上。
14.一种用于确定适于配戴者并旨在配戴在所述配戴者的眼睛前方的透镜元件的方法，所述光学透镜包括：
-屈光区域，所述屈光区域具有基于所述配戴者的所述眼睛的处方屈光力Px的屈光力并且至少包括中心区，
-多个光学元件，所述多个光学元件具有不将图像聚焦在所述配戴者的眼睛的视网膜上的光学功能，
其中，所述方法包括：
-获得配戴者的数据，所述配戴者的数据至少包括与所述处方屈光力Px有关的处方数据，
-获得不对称数据，所述不对称数据与所述配戴者在视野上的功能不对称有关，
-基于所述配戴者的数据和所述不对称数据优化所述光学元件的至少一个参数。
15.根据前一权利要求所述的方法，其中，优化所述光学元件的至少一个参数包括确定所述光学元件的密度和/或光焦度。
16.根据前一权利要求所述的方法，其中，优化所述光学元件的至少一个参数包括确定所述透镜元件的下象限和右象限中所述光学元件的密度和/或光焦度。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的方法，进一步包括获得至少与所述配戴者在整个视野中的视觉敏感度有关的敏感度数据，并且其中，考虑所述敏感度数据来优化所述光学元件的至少一个参数。
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