用于视力治疗的消色差镜片和具有不规则宽度的衍射轮廓的镜片的制作方法

用于视力治疗的消色差镜片和具有不规则宽度的衍射轮廓的镜片
1.相关申请的交叉引用
2.本专利申请要求提交于2019年12月30日的美国临时专利申请62/955,355的优先权，该专利申请的全部内容以引用方式并入本文。


背景技术：

3.本公开的实施方案涉及视力治疗技术，并且具体地涉及眼科镜片，诸如例如接触镜片、角膜嵌入物或覆盖物、或眼内镜片(iol)，包括例如有晶状体眼iol和背负式iol(即，植入已经具有iol的眼睛中的iol)。
4.老花眼是一种影响眼睛的适应性质的病症。随着物体移动成更靠近年轻的、功能正常的眼睛，睫状肌收缩和悬韧带松弛的作用允许眼睛的晶状体改变形状，并且因此增加了其屈光力和近距离聚焦能力。这种适应性能够允许眼睛在近物与远物之间聚焦和重新聚焦。
5.老花眼通常随着人上了年纪而出现，并且与适应性的自然逐步丧失相关联。老花眼常常丧失了快速且轻松地对不同距离处的物体重新聚焦的能力。老花眼的影响通常在45岁的年龄后变得明显。到了65岁的年龄，晶状体常常丧失几乎全部弹性性质，并且仅具有有限的改变形状的能力。
6.随着眼睛适应性的减退，年老也可能由于形成白内障而引起晶状体浑浊。白内障可形成于晶状体的硬中心核中、晶状体的较软周边皮质部分中或晶状体的背面处。通过用人工晶状体替代浑浊的自然晶状体，能够治疗白内障。人工晶状体替代眼睛中的自然晶状体，其中人工晶状体通常称为眼内镜片或“iol”。
7.单焦iol旨在仅在一个距离处提供视力矫正，通常为远焦。最低限度地，由于单焦iol仅在一个距离处提供视力治疗，并且由于典型的矫正是针对远距离，因此为了获得良好的近距视力以及有时为了获得良好的中距视力，通常需要戴眼镜。术语“近距视力”通常对应于当物体与受检者眼睛为以下距离时所提供的视力：等于1.5英尺；或小于1.5英尺。术语“远距视力”通常对应于当物体相距至少约5英尺-6英尺或更大时所提供的视力。术语“中距视力”对应于当物体与受检者眼睛相距约1.5英尺至约5英尺-6英尺时所提供的视力。近距视力、中距视力和远距视力的此类特性对应于下列文献所述的特性：morlock r,wirth rj,tally sr,garufis c,heichel cwd,patient-reported spectacle independence questionnaire(prsiq):development and validation.am j ophthalmology 2017；178:101-114。
8.已经进行了各种尝试来解决与单焦iol相关联的限制因素。例如，已经提出了多焦iol，其原则上提供两个焦点，一个近焦和一个远焦，任选地具有一定程度的中焦。此类多焦或双焦iol旨在提供良好的双距视力，并且包括折射型多焦iol和衍射型多焦iol两者。在一些情况下，旨在对两个距离处的视力进行矫正的多焦iol可提供约3.0或4.0屈光度的近(增加)屈光力。
9.例如，多焦iol可依赖于衍射光学表面，以将光能部分导向不同的焦距，从而允许患者清楚地看到近物和远物两者。也已经提出了不用去除自然晶状体来治疗老花眼的多焦眼科镜片(包括接触镜片等)。单焦或多焦衍射光学表面也可被配置成提供降低的色差。
10.衍射型单焦镜片和衍射型多焦镜片能够利用具有提供折光力的给定折射率和表面曲率的材料。衍射镜片具有衍射轮廓，该衍射轮廓赋予了镜片有助于提高镜片整体屈光力的衍射屈光力。衍射轮廓通常通过多个衍射区来表征。当用于眼科镜片时，这些区通常为围绕镜片的光轴而间隔开的环形镜片区或光栅。每个光栅可由光学区、该光学区与相邻光栅的光学区之间的过渡区、以及光栅几何形状来限定。光栅几何形状包括光学区的内径和外径以及形状或斜率、过渡区的高度或阶梯高度以及形状。光栅的表面积或直径主要决定了镜片的衍射屈光力，并且光栅之间的过渡区的阶梯高度主要决定了不同屈光力之间的光分布。这些光栅一起形成了衍射轮廓。
11.镜片的多焦衍射轮廓可用于通过提供两个或更多个屈光力来缓解老花眼；例如，一个用于近距视力并且一个用于远距视力。镜片也可采用放在眼睛囊袋内的眼内镜片的形式，从而替代原有晶状体，或者放在自然晶状体前面。镜片也可以是接触镜片的形式，最常见的是双焦接触镜片，或为本文提及的任何其它形式。
12.虽然多焦眼科镜片改善了许多患者的视觉质量，但另外的改善也将是有益的。例如，一些人工晶状体眼患者会经历不期望的视觉效果(闪光感异常)，例如眩光或光晕。当来自未用聚焦图像的光产生了重叠在所用聚焦图像上的离焦图像时，可能出现光晕。例如，如果来自远点光源的光通过双焦iol的远焦在视网膜上成像，则iol的近焦将同时将散焦图像重叠在由远焦形成的图像上方。此散焦图像可将其自身表现为对焦图像周围的光环的形式，并且称为光晕。另一改善方面涉及多焦镜片的典型双焦性。虽然多焦眼科镜片通常提供足够的近距视力和远距视力，但可能牺牲中距视力。
13.因此，具有扩展的视力范围的镜片可以为某些患者提供在一定距离范围内具有良好视力的益处，同时减少或消除闪光感异常。已经提出了各种用于扩展iol的焦深的技术。一种技术包含在johnson&johnson vision所提供的tecnis镜片中。一种技术可包括准心折射原理，并且可涉及具有略微增加的屈光力的中心区。一种技术可包括非球面或包括具有不同折射区屈光力的折射区。
14.虽然所提议的某些治疗可以为对其有需要的患者提供一些益处，但将期望进一步的进步。例如，将期望提供没有闪光感异常并且在较宽与扩展的焦距范围内具有增强的图像质量的改善的iol系统和方法。本公开的实施方案提供了可以解决上述问题的解决方案，并且因此可以提供这些尚未满足的需求中的至少一些需求的答案。


技术实现要素：

15.本文描述的实施方案包括眼科镜片，该眼科镜片包括光学件。光学件可包括衍射轮廓，该衍射轮廓包括光栅的至少一个集合，该集合中的每个光栅在r平方空间中具有与该集合中的任何其它光栅不同的宽度，并且光栅的该至少一个集合在该光学件上重复至少一次。
16.本文描述的实施方案包括一种方法，该方法包括制作用于眼科镜片的光学件，该光学件包括衍射轮廓，该衍射轮廓包括光栅的至少一个集合，该集合中的每个光栅在r平方
空间中具有与该集合中的任何其它光栅不同的宽度，并且光栅的该至少一个集合在该光学件上重复至少一次。
17.本文所述的实施方案包括用于制作眼科镜片的系统。该系统可包括处理器，该处理器被配置成确定光学件的衍射轮廓，该衍射轮廓包括至少一个光栅的集合，该集合的每个光栅在r平方空间中具有与该集合的任何其它光栅不同的宽度，并且该至少一个光栅的集合在该光学件上重复至少一次。该系统可包括制造组件，该制造组件基于衍射轮廓来制作光学件。
18.本文描述的实施方案包括眼科镜片，该眼科镜片包括光学件。光学件可包括衍射轮廓，该衍射轮廓包括多个光栅，该衍射轮廓的至少一个光栅在r平方空间中具有与该衍射轮廓的另一光栅相同的宽度，并且该衍射轮廓的至少一个光栅在r平方空间中具有与该衍射轮廓的任何其它光栅不同的宽度。
19.本文描述的实施方案包括一种方法，该方法包括制作用于眼科镜片的光学件，该光学件包括衍射轮廓，该衍射轮廓包括多个光栅，该衍射轮廓的至少一个光栅在r平方空间中具有与该衍射轮廓的另一光栅相同的宽度，并且该衍射轮廓的至少一个光栅在r平方空间中具有与该衍射轮廓的任何其它光栅不同的宽度。
20.本文所述的实施方案包括用于制作眼科镜片的系统。该系统可包括处理器，该处理器被配置成确定光学件的衍射轮廓，该衍射轮廓包括多个光栅，该衍射轮廓的至少一个光栅在r平方空间中具有与该衍射轮廓的另一光栅相同的宽度，并且该衍射轮廓的至少一个光栅在r平方空间中具有与该衍射轮廓的任何其它光栅不同的宽度。该系统可包括制造组件，该制造组件基于衍射轮廓来制作光学件。
21.本文描述的实施方案包括眼科镜片，该眼科镜片包括光学件。光学件可包括衍射轮廓，该衍射轮廓包括具有屈光力并且在r平方空间中具有与该衍射轮廓的另一光栅不同的宽度的至少一个光栅，该至少一个光栅被配置成将光分配到远焦。
22.光学件可包括折射轮廓，该折射轮廓具有宽度对应于至少一个光栅的宽度并且具有相对于该至少一个光栅的折光力为负或正的折光力的折射区，该折射区被配置成改变该至少一个光栅的远焦。
23.本文描述的实施方案包括一种方法，该方法包括制作用于眼科镜片的光学件。光学件可包括衍射轮廓，该衍射轮廓包括具有屈光力并且在r平方空间中具有与该衍射轮廓的另一光栅不同的宽度的至少一个光栅，该至少一个光栅被配置成将光分配到远焦。
24.光学件可包括折射轮廓，该折射轮廓具有宽度对应于至少一个光栅的宽度并且具有相对于该至少一个光栅的折光力为负或正的折光力的折射区，该折射区被配置成改变该至少一个光栅的远焦。
25.本文所述的实施方案包括用于制作眼科镜片的系统。该系统可包括处理器，该处理器被配置成确定光学件的衍射轮廓和折射轮廓，该衍射轮廓包括具有屈光力并且在r平方空间中具有与该衍射轮廓的另一光栅不同的宽度的至少一个光栅，该至少一个光栅被配置成将光分配到远焦，并且该折射轮廓具有宽度对应于该至少一个光栅的宽度并且具有相对于该至少一个光栅的折光力为负或正的折光力的折射区，该折射区被配置成改变该至少一个光栅的远焦。
26.该系统可包括制造组件，该制造组件基于衍射轮廓和折射轮廓来制作光学件。
27.本文描述的实施方案包括眼科镜片，该眼科镜片包括光学件。该光学件包括衍射轮廓，该衍射轮廓包括多个光栅，该衍射轮廓的每个光栅在r平方空间中具有与该衍射轮廓的任何其它光栅不同的宽度。
28.本文描述的实施方案包括一种方法，该方法包括制作用于眼科镜片的光学件，该光学件包括衍射轮廓，该衍射轮廓包括多个光栅，该衍射轮廓的每个光栅在r平方空间中具有与该衍射轮廓的任何其它光栅不同的宽度。
29.本文所述的实施方案包括用于制作眼科镜片的系统。该系统可包括处理器，该处理器被配置成确定光学件的衍射轮廓，该衍射轮廓包括多个光栅，该衍射轮廓的每个光栅在r平方空间中具有与该衍射轮廓的任何其它光栅不同的宽度。该系统可包括制造组件，该制造组件基于衍射轮廓来制作光学件。
附图说明
30.图1a示出了具有植入式多焦折射型眼内镜片的眼睛的剖视图；
31.图1b示出了具有植入式多焦衍射型眼内镜片的眼睛的剖视图；
32.图2a示出了衍射型多焦眼内镜片的前视图；
33.图2b示出了衍射型多焦眼内镜片的剖视图；
34.图3a至图3b是常规衍射型多焦镜片的衍射轮廓的一部分的图形表示；
35.图4示出了双焦光学件的衍射轮廓。
36.图5示出了三焦光学件的衍射轮廓。
37.图6示出了光学件的轮廓，其中三焦衍射图案仅定位在光学件的中心区上，其中周边区包括折射表面。
38.图7示出了不包括在r平方空间中重复具有相同宽度的光栅的光学件的轮廓。
39.图8示出了包括重复的光栅集合的光学件的轮廓。
40.图9示出了图8所示的光学件的轮廓的预测散焦曲线的曲线图。
41.图10示出了光学件的轮廓，其中衍射轮廓的至少一个光栅在r平方空间中具有与该衍射轮廓的任何其它光栅不同的宽度。
42.图11示出了包括中心区和周边区的光学件的轮廓，该中心区包括折射轮廓和衍射轮廓，该周边区包括折射表面。
43.图12示出了包括衍射轮廓并且具有多个折射区的光学件的轮廓。
44.图13示出了系统的实施方案。
具体实施方式
45.图1a、图1b、图2a、图2b、图3a和图3b示出了多焦iol镜片几何形状，其各方面在美国专利公布2011-0149236a1中有所描述，该专利公布据此全文以引用方式并入。
46.图1a是配有多焦iol 11的眼睛e的剖视图。如图所示，多焦iol 11可例如包括双焦iol。多焦iol 11接收来自眼睛e前方的至少一部分角膜12的光，并且通常以眼睛e的光轴为中心。为了便于参考和清楚起见，图1a和图1b没有公开眼睛的其它部分(诸如，角膜表面)的折射性质。仅示出了多焦iol 11的折射性质和/或衍射性质。
47.镜片11的每个主面(包括前(前方)表面和后(后方)表面)通常具有折射轮廓，例如
双凸面、平凸面、平凹面、弯月面等。相对于周围眼房水、角膜和整个光学系统的其它光学部件的性质，这两个表面一起限定了镜片11对眼睛e的成像性能的影响。常规的单焦iol具有基于镜片制作材料的折射率并且也基于镜片前表面与后表面或前面与后面的曲率或形状的折光力。一个或多个支撑元件可被配置成将镜片11固定到患者的眼睛上。
48.多焦镜片也可任选地特别利用镜片的折射性质。此类镜片一般在镜片的不同区域中包括不同的屈光力，以便减轻老花眼的影响。例如，如图1a所示，折射型多焦镜片11的周边区域可具有适于在远视物距离处进行视物的屈光力。相同的折射型多焦镜片11也可包括内部区域，该内部区域具有较高的表面曲率和通常较高的适于近距离视物的整体屈光力(有时称为正增加屈光力)。
49.多焦衍射型iol或接触镜片也能够具有衍射屈光力，而不是完全依赖于镜片的折射性质，如图1b示出的iol 18所示。衍射屈光力能够例如包括正屈光力或负屈光力，并且该衍射屈光力可以是提高镜片的整体屈光力的最大(或甚至主要)因素。衍射屈光力由形成衍射轮廓的多个同心衍射区所赋予。衍射轮廓可施加在前面或后面或两者上。
50.衍射型多焦镜片的衍射轮廓将入射光引导成多个衍射级。当光13从眼睛前方进入时，多焦镜片18引导光13，以在视网膜16上形成远场焦点15a用于观察远物以及近场焦点15b用于观察靠近眼睛的物体。根据相对于光源13的距离，视网膜16上的焦点相反可以是近场焦点15b。通常，远场焦点15a与第0个衍射级相关联，并且近场焦点15b与第1个衍射级相关联，但也可使用其它衍射级。
51.双焦眼科镜片18通常将大部分光能分布成两个视物级，其目标通常为使成像光能大致均匀地分离(50％:50％)，一个视物级对应于远距视力并且一个视物级对应于近距视力，但通常，某些部分归于非视物级。
52.矫正光学件可由有晶状体眼iol提供，其能够使自然晶状体留在适当位置的同时，用于治疗患者。有晶状体眼iol可为房角支撑式、虹膜支撑式或睫状沟支撑式。有晶状体眼iol能够放置在自然晶状体上或背负在另一iol上。也可设想，本公开可应用于嵌入物、覆盖物、适应性iol、人工晶状体眼iol、其它形式的眼内植入物、眼镜以及甚至激光视力矫正。
53.图2a和图2b示出了常规衍射型多焦镜片20的各个方面。多焦镜片20可具有与上述多焦iol 11、18中的那些大致类似的某些光学性质。多焦镜片20具有围绕光轴24设置的前镜片面21和后镜片面22，该光轴位于镜片20的中心区25处。面21、22或光学表面从光轴24径向向外延伸至光学件的外周边27。面21、22或光学表面彼此相对地面向。
54.当佩戴到受检者或患者的眼睛上时，镜片20的光轴与眼睛e的光轴大致对齐。镜片20的曲率赋予了镜片20前折射轮廓和后折射轮廓。虽然衍射轮廓也可施加在前面21和后面22中的任一者或两者上，但图2b示出了具有衍射轮廓的后面22。衍射轮廓通过围绕光轴24而间隔开的多个环形衍射区或光栅23来表征。虽然分析光学理论通常假设无限数量的光栅，但标准多焦衍射型iol通常具有至少9个光栅，并且可具有超过30个光栅。为了清楚起见，图2b仅示出了4个光栅。通常，iol为双凸面，或可能为平凸面或凸凹面，但iol可为双平面或其它折射型表面组合。
55.图3a和图3b是多焦镜片的典型衍射轮廓的一部分的图形表示。虽然曲线图仅示出了3个光栅，但典型的衍射镜片扩展到至少9个光栅至超过32个光栅。在图3a中，绘出了光栅表面上每个点的表面起伏轮廓(从垂直于光线的平面起)相对于镜片光轴(称为r平方空间)
的径向距离的平方(r2或ρ)的高度32。在多焦镜片中，每个光栅23可具有直径或距光轴的距离，其通常与√n成比例，n是从光轴24开始计数的光栅23的数量。每个光栅具有特征光学区30和过渡区31。光学区30通常具有如图3b所示的抛物线形状或向下斜率。然而，每个光栅在r平方空间中的斜率(如图3a所示)均相同。如此处所示，对于典型的衍射型多焦镜片，所有光栅都具有相同的表面积。光栅23的面积决定了镜片20的衍射屈光力，并且当面积和半径相关时，衍射屈光力也与光栅半径相关。每个光栅的后缘相对于相邻光栅的前缘的物理偏移为阶梯高度。相邻光栅之间的示例性阶梯高度在图3a中标记为参考标号33。阶梯高度在r平方空间(图3a)和线性空间(图3b)中保持相同。阶梯偏移是过渡区相对于下面基弧的高度偏移。示例性阶梯偏移在图5中标记为参考标号501。
56.常规的多焦衍射镜片通常提供近距视力和远距视力，忽略了中间距离处的视觉性能。例如，图4示出了双焦光学件的衍射轮廓。衍射轮廓400相对于y轴402示出，y轴表示衍射轮廓400的相移。高度以毫米(mm)为单位示出，并且可表示距镜片所生成的基础球面波前的距离。在其它实施方案中，可使用其它单位或标度。衍射轮廓400的高度或相移相对于r平方空间中x轴404上距光轴406的半径而示出。径向坐标表示在r平方空间中距光轴406的距离，并且以平方毫米为单位示出，但在其它实施方案中，可使用其它单位或标度。
57.衍射轮廓400包括多个光栅(标记代表性光栅408a、408b、408c)，这些光栅各自在r平方空间中具有相同的宽度。每个光栅的阶梯高度在衍射轮廓400中也是相同的。相应地，衍射图案可以将光引导到两个焦点(形成双焦光学件)。
58.图5示出了三焦光学件的衍射轮廓。衍射轮廓500相对于y轴502示出，y轴表示衍射轮廓500的相移。高度以毫米(mm)为单位示出，并且可表示距镜片所生成的基础球面波前的距离。在其它实施方案中，可使用其它单位或标度。衍射轮廓500的高度或相移相对于r平方空间中x轴504上距光轴506的半径而示出。径向坐标表示在r平方空间中距光轴506的距离，并且以平方毫米为单位示出，但在其它实施方案中，可使用其它单位或标度。
59.衍射轮廓500包括多个光栅。光栅被提供为两个不同光栅的重复集合，其中光栅的一种构型在图5中标记为光栅508a、508b，并且光栅的另一种构型在图5中标记为光栅510a、510b。在光学件上重复r平方空间中的宽度以及光栅的每种构型(例如，光栅508a、508b)的阶梯高度和阶梯偏移。例如，光栅508a、508b在r平方空间中具有彼此相同的宽度，并且光栅510a、510b在r平方空间中具有彼此相同的宽度。相应地，衍射图案可以将光引导到三个焦点(形成三焦光学件)。
60.图5中表示的光学件可以被修改以包括不包括衍射图案的至少一个区。例如，图6表示光学件，其中三焦衍射图案600仅定位在光学件的中心区上，其中周边区包括折射表面602。在图6中，衍射轮廓600相对于y轴604示出，y轴表示衍射轮廓600的相移。高度以毫米(mm)为单位示出，并且可表示距镜片所生成的基础球面波前的距离。在其它实施方案中，可使用其它单位或标度。衍射轮廓600的高度或相移相对于r平方空间中x轴606上距光轴608的半径而示出。径向坐标表示在r平方空间中距光轴608的距离，并且以平方毫米为单位示出，但在其它实施方案中，可使用其它单位或标度。
61.图7示出了不包括在r平方空间中重复具有相同宽度的光栅的光学件的实施方案。光学件包括衍射轮廓700，该衍射轮廓包括多个光栅，该衍射轮廓700的每个光栅在r平方空间中具有与该衍射轮廓700的任何其它光栅不同的宽度。在实施方案中，衍射轮廓700的每
个光栅可被配置成将光分配到远焦。衍射轮廓700可以用于提供扩展的视力范围，其可以帮助改善中间距离处的视觉性能，并且可以减少与衍射光学件相关联的其它视觉症状，包括眩光和晕圈。
62.在图7的实施方案中，提供了一种衍射轮廓700，该衍射轮廓包括多个光栅702a-d并且设置在光学件的表面上，使得该多个光栅702a-d中的每个光栅在r平方空间中具有彼此不同的宽度。衍射轮廓700相对于y轴706示出，y轴表示衍射轮廓700的相移。高度以毫米(mm)为单位示出，并且可表示距镜片所生成的基础球面波前的距离。在其它实施方案中，可使用其它单位或标度。衍射轮廓700的高度或相移相对于r平方空间中x轴708上距光轴704的半径而示出。径向坐标表示在r平方空间中距光轴704的距离，并且以平方毫米为单位示出，但在其它实施方案中，可使用其它单位或标度。
63.每个光栅702a-d可以定位在光学件的表面上，其中表面从光轴704径向向外延伸到光学件的外周边(如图2b中标记的外周边27)。每个光栅702a-d可以彼此相邻定位，如图7所示，或者在其它实施方案中，可以在光栅702a-d之间提供间距。
64.光栅702a-d的r平方空间中的不同宽度可以对应于光学件的不同衍射屈光力或增加屈光力。例如，光栅702b可以对应于例如3屈光度的衍射屈光力或增加屈光力。例如，光栅702c可以对应于例如2.4屈光度的衍射屈光力或增加屈光力。例如，光栅702d可以对应于例如1.8屈光度的衍射屈光力或增加屈光力。对于每个光栅702a-d，对应的衍射屈光力或增加屈光力可以不同。可以根据需要利用各种其它衍射屈光力或增加屈光力。
65.在实施方案中，光栅702a-d可以各自将某些光分配到远焦，以为个体提供平滑的、扩展的焦深或扩展的视力范围、减少的视觉症状和改善的远距视力。此外，光栅702a-d中的至少一个光栅可被配置成将光分配到近焦或中焦。在实施方案中，光栅702a-d可被配置成将光分离成远焦和近焦两者，或者将光分离成远焦、中焦和/或近焦。
66.光栅702a-d的不规则宽度可以为个体提供平滑的、扩展的焦深或扩展的视力范围，并且可以打破光栅之间的过渡区的r平方距离之间的对称性，从而减少不希望的视觉症状。衍射轮廓可以形成扩展的焦深。衍射轮廓还可以修改远焦的色差。可以根据需要提供特征的组合。
67.光栅702a-d中的一个或多个光栅可以具有彼此相同的阶梯高度。例如，如图7所示，光栅702a-d可以具有彼此相同的阶梯高度。在其它实施方案中，光栅702a-d中的任何光栅或至少两个光栅可以具有彼此相同的阶梯高度或不同的阶梯高度。
68.在一个实施方案中，衍射轮廓700可包括设置在光学件的表面上的多个光栅702a-d，使得光轴与光学件的外周边之间的多个光栅702a-d中的每个光栅在r平方空间中具有与在光轴和光学件的外周边之间光学件的表面上的任何其它光栅不同的宽度。
69.在一个实施方案中，衍射轮廓700的光栅702a-d可以定位在光轴704可以穿过的中心区710中。光学件可包括位于中心区710的径向外侧的周边区712，在某些实施方案中，该周边区可以不包括衍射轮廓。如图7所示的周边区712可包括折射表面，该折射表面可以与中心区710和衍射轮廓700相邻。可以利用光学件的其它配置，例如，衍射轮廓700可以在某些实施方案中向外延伸到光学件的外周边，或者中心区710可以不包括衍射轮廓，其中周边区包括衍射轮廓，或者中间区(在折射表面之间)包括衍射轮廓。在实施方案中，中心区710可包括折射表面，该折射表面可以定位在衍射轮廓700的径向内侧。在实施方案中，折射表
面可以提供中焦、近焦或扩展的焦深的一者或多者。
70.衍射轮廓700的光栅的数量可以变化。例如，该数量可以包括两个光栅。该数量可以包括至少三个光栅。该数量可以包括至少四个光栅。该数量可以包括至少五个光栅。可以根据需要利用更多或更少数量的光栅。在每个实施方案中，光栅中的至少两个光栅的阶梯高度可以相同，或者光栅中的至少两个光栅的阶梯高度可以不同。
71.在实施方案中，衍射轮廓可包括光栅的至少一个集合，其中该集合中的每个光栅在r平方空间中具有与该集合中的任何其它光栅不同的宽度。在实施方案中，该至少一个集合可以在光学件上重复至少一次。例如，图8示出了此类实施方案的衍射轮廓800的实线中的实施方案。图8以虚线示出了三焦光学件的轮廓802，诸如如图5所示，用于比较目的，其中衍射轮廓800以实线示出。
72.衍射轮廓800包括光栅806a-d的至少一个集合804。集合804中的光栅806a-d各自在r平方空间中具有与集合804中的任何其它光栅不同的宽度。集合804包括四个光栅光栅806a-d，然而，在实施方案中，该集合可包括更多或更少数量的光栅。例如，集合804可包括两个光栅、三个光栅、四个光栅、五个光栅，或者可以根据需要包括至少两个光栅、至少三个光栅、至少四个光栅、至少五个光栅等。
73.集合804中的光栅806a-d相对于y轴808示出，y轴表示衍射轮廓800的相移。衍射轮廓800的高度或相移相对于r平方空间中x轴810上距光轴812的半径而示出。径向坐标表示在r平方空间中距光轴812的距离，并且以平方毫米为单位示出，但在其它实施方案中，可使用其它单位或标度。
74.每个光栅806a-d可以定位在光学件的表面上，其中表面从光轴812径向向外延伸到光学件的外周边(如图2b中标记的外周边27)。每个光栅806a-d可以彼此相邻定位，如图8所示，或者在其它实施方案中，可以在光栅光栅806a-d之间提供间距。
75.集合804中的每个光栅806a-d可以具有不同的阶梯高度和阶梯偏移，如图8所示，或者在实施方案中，任何数量可以根据需要具有相同的阶梯高度或阶梯偏移。例如，集合中的至少两个光栅806a-d可以具有相同的阶梯高度和/或阶梯偏移，或者集合中的至少两个光栅806a-d可以具有不同的阶梯高度和/或阶梯偏移。
76.集合804可以定位在光学件的中心区814处，或者可以根据需要定位在不同的位置处。例如，在实施方案中，集合804可以与光轴812相距一定距离，并且在实施方案中可以位于光学件的中间区或周边区中。在实施方案中，可以提供可包括折射表面的周边区。在实施方案中，中心区814可包括折射表面，该折射表面定位在衍射轮廓的径向内侧。光学件可包括折射表面，该折射表面可以提供中焦、近焦或扩展的焦深的一者或多者。
77.集合804可以在光学件上重复至少一次。在图8所示的实施方案中，例如，在光学件上重复集合804以形成包括重复光栅806a
′
、806b
′
、806c
′
和806d
′
的重复集合804
′
。重复集合804
′
被示出为邻近集合804，但在实施方案中，衍射轮廓的间隔或其它部分可以定位在集合804、804
′
之间。重复集合804'中的光栅806a
′
、806b
′
、806c
′
和806d
′
可以与原始集合804中的相应光栅806a、806b、806c和806d相同，并且在r平方空间中可以具有与原始集合804中的相应原始光栅806a、806b、806c和806d相同的宽度。
78.在实施方案中，集合804可以在光学件上重复一次以上。例如，集合804可以在光学件上重复两次，或者在实施方案中在光学件上至少两次(例如，三次、四次等)。集合804可以
在光学件上重复至少三次或至少四次等。在实施方案中，集合804可以沿着光学件的整个瞳孔区重复，包括光学件的通过患者的瞳孔暴露于光的部分。瞳孔区可以从光轴812径向向外朝光学件的外周边延伸。根据需要，集合804可以重复所需次数以覆盖整个瞳孔区。在其它实施方案中，仅光学件或瞳孔区的一部分可包括重复的光栅集合。
79.光学件可包括单个重复的光栅集合，或者可包括重复的多个不同的光栅集合。在实施方案中，相应集合中的每个光栅可以在r平方空间中具有与该集合中的任何其它光栅不同的宽度。在实施方案中，该集合可以不在光学件上重复。例如，图7示出了不在光学件上重复的集合702a、702b、702c、702d的实施方案。
80.在如图8所示的实施方案中，集合中的每个光栅或至少一个光栅可被配置成将光分配到近焦或者可被配置成将光分配到中焦。衍射轮廓800可以形成扩展的焦深。衍射轮廓还可以修改远焦的色差。可以根据需要提供特征的组合。
81.如图8所示，重复的光栅集合可以在整个瞳孔中重复以提供改善的远距视力和近距视力，以及针对各种瞳孔尺寸(包括大瞳孔尺寸)的连续视力范围。例如，图9示出了图8所示的衍射轮廓800的散焦的曲线图900，其中以屈光度为单位的散焦在x轴902上示出，并且预测视敏度在y轴904上示出。图8所示的针对3毫米瞳孔的衍射轮廓800的散焦906以实线示出，其中示出了三焦衍射轮廓的散焦908(如图8中虚线所示)以用于比较。衍射轮廓的散焦906被示出为提供改善的连续视觉范围，而三焦衍射轮廓被示出为具有三个不同的峰。
82.在实施方案中，衍射轮廓可以导致色差的校正。衍射轮廓可以固有地部分或完全补偿眼睛的纵向色差。色差的校正可以通过具有步长为1个波长或更高的衍射轮廓来发生。这可以在单焦、多焦或扩展的焦深镜片中发生。
83.例如，如图7和图8所示的非周期性衍射轮廓可以导致纵向色差的校正，但可以将光引导到不同的远焦。例如，具有2.5屈光度的对应衍射屈光力的非周期性衍射轮廓的光栅可以将光引导到与具有1.5屈光度的对应衍射屈光力的轮廓的光栅的不同的距离处。
84.在实施方案中，可以提供可包括多个光栅的衍射轮廓，其中该衍射轮廓的至少一个光栅在r平方空间中具有与该衍射轮廓的另一光栅相同的宽度，并且该衍射轮廓的至少一个光栅在r平方空间中具有与该衍射轮廓的任何其它光栅不同的宽度。
85.例如，图10示出了此类实施方案，其中提供了衍射轮廓1000，其中至少一个光栅1002a在r平方中具有与衍射轮廓1000的另一光栅1002b相同的宽度，并且衍射轮廓1000的至少一个光栅1002h在r平方空间中具有与衍射轮廓1000的任何其它光栅不同的宽度。轮廓1000的光栅1002a-h相对于y轴1004示出，y轴表示衍射轮廓1000的相移。衍射轮廓1000的高度或相移相对于r平方空间中x轴1006上距光轴的半径而示出。
86.光栅1002a在r平方空间中具有与轮廓1000的其它光栅1002b、c、a-g相同的宽度，但具有与光栅1002h不同的宽度。因此，在实施方案中，至少一个光栅1002h可以在r平方空间中具有与轮廓1000的任何其它光栅不同的宽度，其中剩余的光栅1002a-c、d-g各自具有与在r平方空间中相同的宽度。可以提供各种其它修改(例如，至少两个光栅、至少三个光栅、至少四个光栅等可以在r平方空间中具有与衍射轮廓的任何其它光栅)不同的宽度。此外，在r平方空间中具有相同宽度的光栅的数量可以根据需要在实施方案中变化，例如，衍射轮廓的两个光栅、至少三个光栅、至少四个光栅等可以在r平方空间中具有彼此相同的宽度。
87.衍射轮廓1000的光栅的总数可以根据需要变化。例如，在实施方案中，衍射轮廓1000的多个光栅可以包括至少三个光栅、至少四个光栅、至少五个光栅等。八个光栅被示出为在图10中标记，然而，在图10中并且在本文所公开的衍射轮廓的所有其它实施方案中，可以提供更多或更少数量的光栅。衍射轮廓1000的光栅可以各自具有彼此相同的阶梯高度或不同的阶梯高度。在实施方案中，衍射轮廓的光栅中的至少两个光栅可以具有不同的阶梯高度。在实施方案中，衍射轮廓的光栅中的至少两个光栅可以具有相同的阶梯高度。可以根据需要提供各种修改。
88.本文所公开的其它实施方案的特征可以与衍射轮廓一起使用。例如，衍射轮廓的至少一个光栅可被配置成将光分配到远焦。在实施方案中，衍射轮廓的至少一个光栅可被配置成将光分配到近焦或中焦。衍射轮廓可以形成扩展的焦深。衍射轮廓还可以修改远焦的色差。可以根据需要提供特征的组合。
89.其它特征可以与衍射轮廓一起使用。例如，衍射轮廓1000可以设置在光学件的第一表面上，使得光轴与光学件的外周边之间的第一表面上的衍射轮廓的至少一个光栅在r平方空间中具有与在光轴和光学件的外周边之间的第一表面上的衍射轮廓的另一光栅相同的宽度。光轴与光学件的外周边之间的第一表面上的衍射轮廓的至少一个光栅在r平方空间中具有与光轴与光学件的外周边之间的第一表面上的衍射轮廓的任何其它光栅不同的宽度。光学件可包括中心区和周边区，并且衍射轮廓可以定位在中心区上，并且周边区可包括折射表面。如本文所公开的折射表面可以提供中焦、近焦或扩展的焦深中的一者或多者。
90.在实施方案中，中心区可包括折射表面，该折射表面定位在衍射轮廓1000的径向内侧。可以根据需要提供跨实施方案的各种其它修改和特征组合。
91.例如，图11示出了衍射轮廓1100的实施方案，该衍射轮廓与图7所示的轮廓类似地配置，但是具有包括折射表面的中心区1102。中心区1102的折射表面定位在衍射轮廓1100的径向内侧。轮廓还包括定位在周边区1104中的折射表面。中心区1102包括衍射轮廓1100，该衍射轮廓可以位于中心区1102的折射表面和周边区1104的中间。衍射轮廓1100可以与中心区1102的折射表面和周边区1104的折射表面相邻。本文所公开的衍射轮廓的任何实施方案可包括具有定位在衍射轮廓的径向内侧的折射表面的中心区。
92.在实施方案中，为了获得由非周期性衍射轮廓提供的纵向色差的校正的益处，并且为了使衍射轮廓的光栅将光引导到相同的远焦，可利用折射轮廓来改变衍射轮廓的光栅的远焦。衍射轮廓可包括具有屈光力并且在r平方空间中具有与该衍射轮廓的另一光栅不同的宽度的至少一个光栅，并且被配置成将光分配到远焦。折射轮廓可以具有宽度对应于至少一个光栅的宽度并且具有相对于至少一个光栅的折光力为负或正的折光力的折射区，并且被配置成改变至少一个光栅的远焦。
93.例如，图12示出了此类光学件的轮廓，该轮廓包括衍射轮廓1200和折射轮廓1202。衍射轮廓1200可被配置为非周期性轮廓，并且在实施方案中可以与图8所示的轮廓800类似地配置。例如，轮廓1200可包括光栅1204a-c的至少一个集合，光栅的该至少一个集合可以在光学件上重复(尽管在图12中未示出，光栅1204a-c可以与图8所示类似的方式在光学件上重复，例如一次或两次，或更多次重复)。在实施方案中，轮廓1200可包括光栅的至少一个集合，光栅的该至少一个集合包括至少两个光栅并且在光学件上重复。在实施方案中，集合
可包括至少三个光栅。在实施方案中，轮廓可以与图7所示的轮廓700类似地配置，并且可包括不在光学件上重复的集合，或者可以具有另一轮廓。衍射轮廓可包括具有屈光力并且在r平方空间中具有与该衍射轮廓的另一光栅不同的宽度的至少一个光栅，并且被配置成将光分配到远焦。
94.衍射轮廓1200可以在实施方案中配置，使得光栅1204a-c各自具有在1屈光度和2屈光度之间的对应衍射屈光力。在实施方案中，其它屈光力可用于光栅1204a-c。例如，在实施方案中，对应的衍射屈光力可以在1屈光度和3屈光度之间，或根据需要为其它屈光力。
95.折射轮廓1202可以是多区轮廓，并且可包括多个折射区1206a-c。每个折射区1206a-c可以具有对应于光栅1204a-c中的相应一个光栅的宽度的宽度，并且可以与例如图12所示的宽度匹配。每个折射区1206a-c可以具有相对于光栅1204a-c中的相应一个光栅的屈光力为负的屈光力。例如，如果光栅1204c具有1.5屈光度的对应衍射屈光力，则对应的折射区1206c可以具有负1.5屈光度的屈光力。在实施方案中，每个折射区1206a-c可以具有相对于光栅1204a-c中的相应一个光栅的屈光力(例如，正或负)为正的屈光力。在实施方案中，每个折射区1206a-c可被配置成具有抵消光栅1204a-c中的对应一个光栅的屈光力的屈光力。在实施方案中，每个折射区1206a-c可被配置成具有不抵消光栅1204a-c中的对应一个光栅的屈光力的屈光力。
96.每个折射区1206a-c可以改变对应的光栅1204a-c的远焦。以这种方式，可以实现由非周期性衍射轮廓1200提供的纵向色差的校正，而光栅1204a-c的远焦可以相同。
97.此外，在本文的其中光栅1204a-c的集合重复的实施方案中，折射轮廓1202的折射区可以重复，对应于衍射轮廓1200的重复光栅1204a-c。
98.在一些实施方案中，折射轮廓1202可以定位在光学件的相对的光学表面上，其中折射轮廓1202的每个区定位成与光栅1204a-c中的对应一个光栅光学对准。在其它实施方案中，折射轮廓1202可以定位在与衍射轮廓1200相同的光学表面上。
99.衍射轮廓1200和折射轮廓1202可以沿着光学件从光轴向外延伸，并且可以覆盖光学件的整个瞳孔区。光学件可以具有在空间上变化的色差校正量，并且可以具有从光轴向外朝向光学件的外周边在空间上不同的纵向色差校正量。纵向色差的量可能因瞳孔而异。
100.在实施方案中，衍射轮廓和折射轮廓可仅覆盖光学件的瞳孔区的一部分。例如，在包括如图7所示的衍射轮廓700的实施方案中，其中折射轮廓定位在光学件的周边区712处，如图所示的多区折射轮廓1202可以不在周边区712处利用。
101.在实施方案中，如果衍射轮廓1200的衍射屈光力在1屈光度-3屈光度的范围内，那么利用如所公开的多区域折射轮廓可以改善距离调制传递函数(mtf)，例如，对于3毫米瞳孔改善15％，并且对于5毫米瞳孔改善30％。
102.本文所附实施方案的光学或临床行为可以通过多焦行为或通过扩展的焦深或通过它们的组合来表征。在所有这些情况下，实施方案为患者提供了扩展的视力范围，比使用标准单焦镜片获得的扩展的视力范围更大。
103.在实施方案中，可以通过组合具有不同色散系数的两种镜片材料来减少纵向色差。此类双峰可以与如本文所公开的非周期性衍射轮廓组合。
104.可以利用各种方法制作包括本文所公开的衍射轮廓或折射轮廓的眼科镜片的光学件。方法可包括确定患者眼睛的光学像差。患者眼睛的测量可以在临床环境中进行，诸如
由验光师、眼科医生或其它医学或光学专业人员执行。可以经由明显折射、自动折射、断层扫描或这些方法或其它测量方法的组合来进行测量。可以确定患者眼睛的光学像差。
105.还可以确定患者的视觉范围的确定。例如，可以测量和确定患者对近物聚焦(老花眼)的能力。可以确定眼科镜片的对应衍射屈光力的范围。
106.患者眼睛的测量结果可以放入眼科镜片处方中，该眼科镜片处方包括旨在解决患者眼睛的光学像差的光学件的特征，以及解决患者的视觉范围的特征(例如，对应的衍射屈光力的量、聚焦的数量或由光学件提供的视力范围)。
107.眼科镜片处方可以用于制作眼科镜片的光学件。可以基于眼科镜片处方来确定光学件的折射曲线，以校正患者眼睛的光学像差。此类折射轮廓可以应用于光学件，无论是在包括衍射轮廓的表面上还是在相对的光学表面上。还可以确定衍射轮廓以为光学件提供对应衍射屈光力的期望分布。
108.折射轮廓或衍射轮廓中的一者或多者的确定以及光学件的制作可以由执行患者眼睛的测量的验光师、眼科医生或其它医学或光学专业人员远程执行，或者可以在此类个体的同一临床设施中执行。如果远程执行，则所制作的光学件可以被递送到验光师、眼科医生或其它医学或光学专业人员，以提供给患者。对于眼内镜片，可以提供制作的光学件以植入患者的眼睛。
109.所制作的光学件可以是特别针对患者的眼睛制作的定制光学件，或者可以在制造组件中制作，并且然后由验光师、眼科医生或其它医学或光学专业人员选择，以用于供应给患者，这可包括植入患者的眼睛。
110.图13示出了可以用于执行本文所公开的方法的全部或一部分的系统1300的实施方案。系统1300可包括处理器1302、输入部1304和存储器1306。在某些实施方案中，系统1300可包括制造组件1308。
111.处理器1302可包括中央处理单元(cpu)或其它形式的处理器。在某些实施方案中，处理器1302可包括一个或多个处理器。处理器1302可包括在某些实施方案中分布的一个或多个处理器，例如，处理器1302可以远离系统1300的其它部件定位，或者可以在云计算环境中利用。存储器1306可包括能够由处理器1302读取的存储器。存储器1306可以存储眼内镜片的指令或特征，或可被处理器1302利用以执行本文所公开的方法的其它参数。存储器1306可包括硬盘、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)或用于存储数据的其它形式的非暂态性介质。输入部1304可包括端口、端子、物理输入设备或其它形式的输入部。端口或端子可包括物理端口或端子、或者电子端口或端子。在某些实施方案中，端口可包括有线或无线通信设备。物理输入设备可包括键盘、触摸屏、小键盘、指针设备或其它形式的物理输入设备。输入部1304可被配置成向处理器1302提供输入。
112.系统1300可以用于执行本文所公开的方法，诸如确定光学件的衍射轮廓以及光学件的折射轮廓的过程。处理器1302可被配置成确定衍射轮廓以为光学件提供各种对应的衍射屈光力，以及确定折射轮廓以校正患者的眼像差。
113.处理器1302可以向制造组件1308提供折射轮廓和/或衍射轮廓，该制造组件可被配置成基于折射轮廓和/或衍射轮廓来制作用于眼科镜片的光学件。制造组件1308可包括用于形成光学件的一个或多个装置，并且可包括高体积制造组件或低体积制造组件。制造组件1308可以用于远离在其中执行个体眼睛的测量的诊所的制作，或在此类诊所的局部的
制作。制造组件可包括诸如车床工具的装置或制作光学件的其它镜片形成设备。
114.在一个实施方案中，处理器1302可以设置有用于个体眼睛的眼科镜片处方，该眼睛镜片处方可以如本文所论述提供。处理器1302可以经由输入部1304接收眼睛镜片。系统1300可以基于处方制作用于眼科镜片的光学件。
115.系统1300可被配置成制作本文所公开的眼科镜片的实施方案中的任一个实施方案。
116.在一个实施方案中，诸如轮廓700、轮廓800、轮廓1000、轮廓1100或轮廓1200的衍射轮廓可以定位在与非球面表面相对的镜片的表面上。镜片相对侧上的非球面表面可被设计成减少患者的角膜球面像差。
117.在一个实施方案中，镜片的一个或两个表面可以是非球面的，或者包括折射表面，该折射表面被设计成扩展焦深或形成多焦性。
118.在一个实施方案中，可利用镜片的一个或两个表面上的折射区，折射区的尺寸可以与衍射区中的一个区的尺寸相同或不同。折射区包括折射表面，该折射表面被设计成扩展焦深或形成多焦性。
119.本文所讨论的镜片轮廓的实施方案中的任一实施方案可变迹以产生所需结果。变迹可导致光栅的阶梯高度和阶梯偏移根据变迹而逐渐变化，以便逐渐增加作为瞳孔直径的函数的远焦中的光量。
120.本文所公开的光学件的特征可以本身或结合光学件的折射轮廓和/或提供色差校正的特征(例如，消色差，其可以是衍射的)利用。
121.本文所公开的眼内镜片形式的眼科镜片不限于用于放置在个体囊袋中的镜片。例如，眼内镜片可包括定位在眼睛的前房内的眼内镜片。在某些实施方案中，眼内镜片可包括“背负式”镜片或其它形式的补充眼内镜片。
122.可以根据需要修改、取代、排除或组合实施方案的特征。
123.另外，本文的方法不限于具体描述的方法，并且可包括利用本文所公开的系统和装置的方法。
124.最后，应理解，尽管通过参考具体实施方案突出显示本说明书的方面，但是本领域技术人员将容易理解，这些公开的实施方案仅说明本文所公开的主题的原理。因此，应当理解，所公开的主题绝不限于本文所述的特定方法、方案和/或试剂等。因此，在不脱离本说明书的实质的情况下，可以根据本文的教导进行所公开主题的各种修改或改变或替代配置。最后，本文使用的术语仅出于描述特定实施方案的目的，并且不旨在限制如本文所公开的系统、装置和方法的范围，该系统、装置和方法仅由权利要求限定。因此，系统、装置和方法不限于精确地如所示和描述的那样。
125.本文描述了系统、装置和方法的某些实施方案，包括发明人已知的用于执行其的最佳模式。当然，在阅读前述描述后，这些描述的实施方案的变化对于本领域普通技术人员将变得显而易见。发明人期望熟练的技术人员适当地采用此类变化，并且发明人旨在以不同于本文具体描述的方式来实践系统、装置和方法。因此，如适用法律允许的，系统、装置和方法包括所附权利要求中所述的主题的所有修改和等效物。此外，除非本文另有说明或以其它方式与上下文明显矛盾，否则在其所有可能变化中的上述实施方案的任何组合均涵盖于系统、装置和方法中。
126.系统、装置和方法的替代实施方案、元件或步骤的分组不应被解释为限制。每个组成员可以单独地或以与本文所公开的其它组成员的任何组合的方式提及和要求保护。可以预期，出于便利和/或专利性的原因，组的一个或多个成员可以包含在组中或从组中删除。当发生任何此类包含或删除时，本说明书被认为包含修改的组，从而满足所附权利要求中使用的所有马库什组的书面描述。
127.在描述系统、装置和方法的上下文中(特别是在下面的权利要求书的上下文中)所使用的术语“一”、“一个”和“该/所述”以及类似的指示物应理解为覆盖单数形式和复数形式两者，除非在此另外指明或明显与上下文矛盾。除非本文另外指明或者与上下文明显矛盾，否则本文所述的所有方法都可以按照任何合适的顺序进行。除非另外提出权利要求，否则本文所提供的任何和全部示例或示例性语言(如“诸如”)仅仅旨在更好地举例说明系统、装置和方法，而并不用来限制系统、装置和方法的范围。本说明书中的任何语言都不应理解为表示任何不受权利要求书保护的要素是实施系统、装置和方法所必需的。
128.出于描述和公开例如在可能与系统、装置和方法结合使用的此类出版物中描述的组合物和方法的目的，将本说明书中引用和鉴定的所有专利、专利公开和其它公开单独地并且以全文引用的方式明确地并入本文中。这些出版物仅用于其在本技术的提交日期之前的公开内容。在这方面中的任何内容都应被解释为承认发明人由于先前发明或任何其它原因而无权先于此类公开内容。对日期或表示的所有声明与这些文档的内容一样是基于申请人可用的信息，并且不构成对这些文档的日期或内容的正确性的任何承认。