被安排成用于输出补充图像的多焦点眼科眼镜片的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种能够矫正佩戴者的眼科视力并且具有后表面(BS)和前表面(FS)的多焦点眼科眼镜片(10)，所述镜片包括导光光学元件，该导光光学元件被安排成用于通过所述导光光学元件的出射面(ES)向该佩戴者输出补充图像(SI)，其中，该出射面(ES)、该后表面(BS)以及位于所述出射面(ES)与所述后表面(BS)之间的光学材料形成了光学器件(OD)，并且其中，所述光学器件(OD)包括具有稳定的光焦度的区域。
【专利说明】
被安排成用于输出补充图像的多焦点眼科眼镜片
技术领域
[0001]本发明总体上涉及多焦点眼科眼镜片领域。更确切地，本发明涉及一种能够矫正佩戴者的眼科视力并且包括导光光学元件的多焦点眼科眼镜片，该导光光学元件被安排成用于向该佩戴者输出补充图像。
【背景技术】
[0002]提供眼科视力和补充视力的眼科眼镜片是现有技术中已知的。所述眼科眼镜片具有前表面和后表面并且包括导光光学元件。所述导光光学元件是被设计成用于将光从光源(例如，光束发生器系统)传送至佩戴者的眼睛从而使得能够以最小的信息损失查看信息内容的器件。根据实施例，光束在两个“反射”面之间、在被引入眼镜片和从眼镜片射出之间被反射多次，所述两个反射面是导光光学元件的面。
【发明内容】
[0003]本发明旨在解决的问题是提供一种多焦点眼科眼镜片，该多焦点眼科眼镜片提供合适的眼科视力和合适的补充视力两者，从而使得观看者清晰地看见两张图像。
[0004]为了这个目的，本发明的目标是一种能够矫正佩戴者的眼科视力并且具有后表面和前表面的多焦点眼科镜片，其中，当该多焦点眼科镜片被佩戴时，该后表面被定位成离佩戴者的眼睛最近，该多焦点眼科镜片包括导光光学元件，该导光光学元件被安排成用于通过所述导光光学元件的出射面向该佩戴者输出补充图像，其中，该出射面、该后表面和位于所述出射面与所述后表面之间的光学材料形成了光学器件，并且其中，所述光学器件包括具有稳定的光焦度的区域，并且其中，该出射面是由表示为AC(a，i3)的孔径张角轮廓限定的，α是眼睛倾角并且β是眼睛方位角，其中，该孔径张角轮廓Α(Χα，β)位于具有稳定的光焦度的区域内，从而使得当(α，β)在该轮廓Α(Χα，β)内时，该光学器件满足下面方程式(El)的要求:
[0005]化1):-0.5屈光度彡卩(€[，0)-?_彡0.5屈光度；
[0006]其中，Ρ(α，β)是该光学器件的屈光度，并且P平均是该光学器件在该轮廓AC(a，i3)R的平均屈光度，其中，P (α，β)和Pfl5是用屈光度表示的。
[0007]在本发明的背景下，表达“具有稳定的光焦度的区域”指佩戴者在不改变其适应性的情况下朝所有注视方向都能够看清楚的区域。根据本发明，具有稳定的光焦度的区域是满足以下方程式要求的区域:
[0008]-0.5屈光度彡Ρ(α，β)-Ρ.彡0.5屈光度；
[0009]借助于根据本发明的多焦点眼科镜片，佩戴者可以舒适地看见场景和/或看向补充图像。
[0010]在本发明的背景下，表达“眼科视力”指对场景的可视感知，使得这个场景出现在他前面。场景的图像直接源于当观看所述场景时佩戴者的环境。从而感知到包含在该场景中所包含的全局信息，即使使该场景的图像变形以根据佩戴者的处方提供经矫正的图像。
[0011]与眼科视力不同，补充视力可以为受试者提供不直接源自他的环境的信息。该信息可以是呈现给受试者的数据。例如，被投影为覆盖在飞机飞行员的头戴式耳机的面罩上的导航数据构成信息视力类型的补充视力。另一种类型的补充视力可以提供受试者的环境的某些部分的经修改的图像。从而，补充视力的其他实例是提供被转换成可见光的红外图像、或受试者的环境的一部分的被放大的图像。
[0012]本发明所应用于的眼镜片被设计成用于在佩戴者的视野内、或在此视野的一部分内呈现此类补充图像，同时保持眼科视力。换言之，佩戴者可使用这两种视力(眼科视力和补充视力)。它们可以是可同时或交替使用的。在信息补充视力的情况下，补充图像对应于信息数据的视觉呈现。这些数据可以以覆盖在眼科图像上的形式出现，尤其是具有更大的光强度或具有不同的颜色。当信息补充视力的数据呈现给佩戴者时，眼科图像可以保持是可见的或不可见的。
[0013]在本发明的背景下，表达“光学器件”是眼科眼镜片的子部分。光学器件由两个表面和位于所述表面之间的光学材料(即，由其折射率)所限定。
[0014]“多焦点镜片”被设计成用于提供具有不同焦度的两个或更多部分。焦度变化在镜片的一部分上或在整个镜片上可能是不连续的或者可能是连续的。
[0015]除了多焦点镜片以外，我们可以找到双焦点镜片、三焦点镜片、和渐进多焦镜片。
[0016]双焦点镜片是具有两个部分的多焦点镜片，通常针对远视力和近视力；焦度变化则是不连续的。
[0017]三焦点镜片是具有三个部分的多焦点镜片，通常针对远视力、中间视力和近视力；焦度变化则是不连续的。
[0018]渐进焦度镜片或渐进多焦镜片是具有正屈光下加光的镜片。
[0019]“渐进多焦表面”指具有至少两个距离视力区和连接所述两个距离视力区的区的连续的非球面表面，其中，该连接区中，屈光度在最远距离视力区(远端视力区)和最近距离视力区(较近的视力区)之间增大。
[0020]“回归表面”指具有至少两个距离视力区和连接所述两个距离视力区的区的连续的非球面表面，其中，该连接区中，屈光度在最远距离视力区和最近距离视力区之间减小。
[0021]“距离视力区”指多焦点镜片的观看者针对给定距离具有舒适视力区；距离视力区通常是在由远视力区(远看距离，即大于四米的观看距离)、中间视力区(中距离，如计算机观看距离，即约60cm至四米的观看距离)、近视力区(阅读距离，即小于60cm的观看距离)组成的列表中选择的。
[0022]“屈光下加光”指两个距离视力区之间的屈光度差的量，其中，所述差是在最近距离视力区的屈光度与最远距离视力区的屈光度之间计算的。
[0023]根据本发明的不同实施例，其可以根据所有有技术价值的实施例组合:
[0024].Α(Χα，β)内的α变化范围和Α(Χα，β)内的β变化范围各自等于或大于5° (度)；根据前一项特征的实施例，Α(:(α，β)内的α变化范围和/或Α(:(α，β)内的β变化范围等于或大于15° ;根据另外一个实施例，Α(:(α，β)内的α变化范围和/或Α(:(α，β)内的β变化范围等于或大于30。；
[0025].该光学器件位于具有稳定散光的区域;在本发明的背景下，表达“具有稳定散光的区域”指光学器件的散光的范数相对均匀的区域。根据实施例，具有稳定散光的区域是满足以下方程式要求的区:
[0026]-0.5屈光度^^8衍(€[，0)48^_彡0.5屈光度；
[0027]Asti (α，β)是α、β注视方向上的散光的范数，并且Asti平均是所述区域上的散光范数的平均值，其中，Asti(α，β)和Asti^!用屈光度表示；
[0028].该出射面是由表示为AC(a，i3)的孔径张角轮廓限定的，α是眼睛倾角并且β是眼睛方位角，其中，该孔径张角轮廓Α(Χα，β)位于具有稳定的散光的该区域内，从而使得当(α，β)在该轮廓Α(Χα，β)内时该光学器件满足下面方程式(Ε2)的要求:
[0029](Ε2):0 屈光度彡 UnAsti(aJ)彡 0.5 屈光度；
[0030]其中，UnAsti(a，i3)是该光学器件的不想要的散光的范数，并且其中，UnAsti是用屈光度表达的；
[0031]?所述具有稳定的光焦度的区域是由后表面(BS)的几何形状所产生的光焦度所引起的。
[0032]根据本发明，不想要的散光UnAsti(a，i3)是适合于矫正佩戴者的眼科视力的散光(即，佩戴者的处方散光)与光学器件的实际散光之间的散光向量差。术语‘不想要的散光’用于表示由幅度值和角度值形成的数据对。尽管这是语言的滥用，但有时它还用于仅表示不想要的散光的幅度。
[0033]根据本发明的实施例，该多焦点眼科镜片是在由以下各项组成的列表中选择的渐进多焦镜片:包括远视力区、中间视力区和近视力区的镜片;包括中间视力区和近视力区的镜片;包括远视力区和中间视力区的镜片。
[0034]渐进多焦眼科镜片现在是公知的。此类镜片用于补偿老花眼并且允许眼镜佩戴者在不必摘掉他或她的眼镜的情况下看到许多各种不同距离内的物体。渐进多焦镜片通常(但不限于)具有位于镜片顶部的远端视力区和位于镜片底部的较近的视力区。
[0035]根据佩戴者的需要，渐进多焦眼科镜片包含如下不同实施例:
[0036].该远端视力是远视力，并且较近的视力是近视力；
[0037].远端视力是中间视力，并且较近的视力是近视力；
[0038].远端视力是远视力，并且较近的视力是中间视力。
[0039]给定老花眼佩戴者的处方包括远端视力的处方屈光力值和表示远端视力和较近视力之间需要的屈光力增量的处方屈光力增加。屈光力增加被叫做“处方下加光”。
[0040]我们一般认为当处方下加光大于0.5屈光度(优选地，等于或大于0.75屈光度)时佩戴者是老花眼。
[0041]相应地，本领域技术人员将认为，只有在镜片上所观察到的屈光力变化至少为0.5屈光度、优选地等于或大于0.75屈光度时，眼科镜片才是渐进多焦镜片。
[0042]根据前一个实施例，本发明可以涉及以下附加但替代性特征:
[0043].该多焦点眼科镜片是包括远视力区、中间视力区和近视力区的渐进多焦镜片或者是包括远视力区和中间视力区的镜片，其中，该后表面是渐进表面或回归表面，并且其中，该孔径张角轮廓Α(Χα，β)位于该远视力区；
[0044].该多焦点眼科镜片是包括远视力区、中间视力区和近视力区的渐进多焦镜片或者是包括中间视力区和近视力区的镜片，其中，该后表面是渐进表面或回归表面，并且其中，该孔径张角轮廓Α(Χα，β)位于该远近力区；
[0045].该后表面是渐进表面或回归表面，并且其中，该孔径张角轮廓Α(Χα，β)位于该镜片的颞区或鼻区，位于α满足该中间视力区的区；
[0046].该前表面是渐进表面，并且该后表面是下述表面:所述表面上的平均球镜值差的绝对值等于或小于0.5屈光度；
[0047].该后表面是渐进表面或回归表面，并且其中，该孔径张角轮廓AC(Ctj)位于该中间视力区的下述部分:该中间视力区的所述部分上的平均球镜值差的绝对值等于或小于
0.5屈光度；
[0048]?该后表面是渐进表面，包括位于孔径张角轮廓Α(Χα，β)周围的表面不连续性。
[0049]根据本发明的实施例，该多焦点眼科眼镜片是在由双焦点镜片和三焦点镜片组成的列表中选择的。
[0050]根据前一个实施例，该双焦点眼镜片是在由以下各项组成的列表中选择的镜片:包括中间视力区和近视力区的镜片;包括远视力区和中间视力区的镜片;包括远视力区和近视力区的镜片。
[0051]根据实施例，该三焦点镜片是包括远视力区、中间视力区和近视力区的镜片。
[0052]本发明还涉及一种借助于计算机装置计算多焦点眼科镜片的方法，该多焦点眼科眼镜片能够矫正佩戴者的眼科视力并且具有后表面和前表面，其中，当该多焦点眼科镜片被佩戴时，该后表面被定位成离佩戴者的眼睛最近，该多焦点眼科镜片包括导光光学元件，该导光元件被安排成用于通过所述导光光学元件的出射面向该佩戴者输出补充图像，其中，该出射面、该后表面和位于所述出射面与所述后表面之间的光学材料形成了光学器件，从而使得所述光学器件位于具有稳定的光焦度的区域。
[0053]根据实施例，该后表面的几何形状和该前表面的几何形状是借助于涉及具有虚拟光学功能的目标镜片的优化方法根据佩戴者的处方计算的。
[0054]可以借助于前述用于计算的方法来计算根据本发明的所有之前引用和涉及多焦点眼科镜片的所有实施例。
[0055]可以使用光线跟踪方法或优化算法来执行计算步骤。这些方法对于本领域的技术人员而言是已知的，例如在出版物“Applicat1n of optimizat1n in computer-aidedophthalmic lens design(计算机辅助眼科镜片设计的优化的应用)”(P.艾利森(P.All1ne)、F.阿斯巴斯(F.Ahsbahs)、以及G.勒索克斯(G.Le Saux)，国际光学工程学会(SPIE)，第3737卷，EUR0PT0光学系统的设计与工程会议，柏林，1999年5月)中，其通过引用结合在本文件中。
[0056]使用给定的正面来计算镜片的光学系统对本领域的技术人员而言也是已知的，并且在专利文件WO 2007/017766中披露了精确方法的实例。
[0057]在本发明的背景下，表达“佩戴者的处方”指光焦度、散光以及下加光(在相关情况下)的一组光学特性，这些光学特性是由眼科医师或眼睛护理从业者(ECR)确定的以便例如借助于定位在他的眼睛前方的镜片来矫正个人的视力缺陷。术语‘散光’用于表示由幅度值和角度值形成的数据对。尽管这是语言的滥用，但有时它还用于仅表示散光的幅度。上下文使得本领域技术人员可以理解该术语使用的本意。一般来讲，渐进眼镜片的处方数据包括在远视点处的光焦度和散光的值以及在屈光下加光。
【附图说明】
[0058]现在将参考附图描述实例，在附图中:
[0059]图1a和图1b是佩戴者的眼睛和能够矫正佩戴者的眼科视力并且包括导光光学元件的眼科眼镜片的草图，该导光光学元件被安排成用于输出补充图像。
[0060]图2至图7是根据本发明的多焦点眼科眼镜片的实施例的草图。
【具体实施方式】
[0061]附图中的元件仅是为了简洁和清晰而展示的，并且不一定是按比例绘制的。例如，图中的一些元件的尺寸可以相对于其他尺寸被放大，以便帮助提高对本发明的实施例的理解。
[0062]图1a和图1b是展示了眼镜片10的原理的草图，该眼镜片通过向佩戴者的眼睛100输出补充图像SI提供了眼科视力OV和补充视力两者。该眼镜片能够矫正佩戴者的眼科视力;该眼镜片具有后表面BS和前表面FS，其中，当该眼镜片被佩戴时该后表面被定位成离佩戴者的眼睛最近;所述眼镜片还包括导光光学元件2，该导光光学元件被安排成用于通过所述导光光学元件的出射面ES向佩戴者输出补充图像SI。
[0063]镜片10由至少两种透明且有折射力的材料组成，这些材料可以是眼科领域中所使用的任何有机或矿物材料。导光光学元件2插在后表面BS和前表面FS之间。导光光学元件2具有命名为“近端表面”PS和“远端表面”DS的两个相对面，其中，当眼镜片被佩戴时，近端表面比远端表面更靠近佩戴者的眼睛。相应地，近端表面PS是导光光学元件离后表面BS最近的表面，而远端表面DS是光学元件离前表面FS最近的面。
[0064]根据实施例，近端表面PS和远端表面DS是平行的表面。
[0065]根据另一实施例，近端表面PS和远端表面DS是非平行的表面。
[0066]根据实施例，近端表面PS和/或远端表面DS是平面表面。
[0067]根据实施例，近端表面PS和/或远端表面DS是弯曲表面;这种弯曲表面是例如球面、复曲面、复球面;这种弯曲表面还可以是非球状的球面或复曲面或复球面。
[0068]第一种透明且具有折射力的材料位于导光光学元件2周围；导光光学元件2由第二种透明且具有折射力的材料制成;所述两种材料的折射率可以完全相同、稍微不同或明显不同。
[0069]根据本实施例，镜片10具有凸形前表面FS和凹形后表面BS。表面FS和BS具有相应的曲率，这些曲率一起根据所述两个表面之间的材料的光折射率的值确定针对眼科视力OV的眼镜片光焦度。
[0070]在本发明的框架中，这个光焦度在视线方向之间变化，从而提供多焦点视力。
[0071]导光光学元件2适于从未详细展示的源3带来补充光，从而产生补充图像SI。导光光学元件2的结构不是本说明书的主题，并且可以参照关于这个主题上可用的其他文件。专利文件W02005024491中或专利文件W0200195027中以LUMUS公司的名义描述了合适的轻光学元件的一个实例。总体上，本发明可以适用于任何嵌入镜片中的提供补充图像的轻光学元件，为此可以通过镜片的后表面BS的光学特性使补充图像畸变或对其进行修改。
[0072]镜片10具有位于导光光学元件2与前表面FS之间的前部部分13以及位于导光光学元件2和后表面BS之间的后部部分12。
[0073]在大致平行于面FS和BS的某些方向上，导光光学元件2被横向地限制在镜片10的区域内。在这种构型下，镜片10的前部部分13和后部部分12延伸到导光光学元件2的周缘2e之外。镜片10则具有延伸到导光光学元件2的边缘2e之外并且连续地连接部分13和12至镜片10的周缘E的中间部分11。
[0074]导光光学元件2虚拟地分成被虚拟边缘2e ’分开的两个区2a和2b。区2a是成像部分，根据佩戴者的眼睛，补充图像来自该成像部分；区2b是传播部分，在该传播部分，从源3传播补充图像但不向佩戴者提供图像。
[0075]区2a的边缘是导光光学元件所输出的补充图像的轮廓。所述补充图像根据出射面ES拦截近端表面PS。将对应于远端表面上的出射面ES的表面为“相对表面” OS。根据本实例，成像部分基本上是矩形，其宽度为W并且其高度为H。
[0076]根据一般使用的光学参照，出射面ES由表示为AC(a，i3)的孔径张角轮廓所限定，α是眼睛倾角并且β是眼睛方位角，α、β顶点是镜片后面的佩戴者的眼睛100的转动中心CRE。101对应于α = β = O时的轴线。
[0077]根据实例，孔径AC可以是补充视力的光轴任一侧+/-15°(度)，该光轴穿过出射面ES的中心。所述孔径在方位平面中由I 1 + I β21限定。它在垂直平面中由I Ct11 + I α21限定。在所述实施例中，Α(Χα，β)内β的变化范围为约30°。在所述实施例中，Α(Χα，β)内α的变化范围为约15°。
[0078]孔径张角轮廓的界限的母线与镜片的后表面BS在眼科和补充视力两者重叠的区域内交叉。在图1a和图1b的构型下，眼科视力和补充视力的相应光轴是同一条光轴，但它们可以不同。
[0079]图1a和图1b表示处于被佩戴者的使用位置的眼镜片。因此，佩戴者100的眼睛位于镜片10的后表面这一侧的后面，从而使得它一方面接收源自位于镜片前面的环境的光0V，并且另一方面接收导光光学元件2带来的对应于补充图像SI的光。这两种光OV和SI的光束分别对应于眼科视力和补充视力。在穿过瞳孔120之后，这些光束在佩戴者的视网膜110上形成眼科图像和补充图像。参考号130指代佩戴者的环绕其瞳孔120的虹膜。佩戴者所看向的方向对应于眼睛100的光轴。该方向在相应点与眼镜片的表面FS和BS交叉，这些相应点在眼睛100在佩戴者的眼眶内转动时改变。
[0080]考虑到光OV穿过镜片的这两个表面FS和BS，它们都对镜片的关于眼科视力的光学特性有贡献。然而，光SI不穿过表面FS，从而使得这个表面对镜片的关于补充视力的光学特性没有贡献。由于光OV与SI之间的这个差，这些光在它们穿过后表面BS之后不会呈现完全相同的会聚特性。由于这个原因，形成于视网膜上的眼科图像和附加图像可能不是同时清楚的。
[0081]表达“镜片的关于眼科视力和补充视力中一者或另一者的光学特性”应当尤其被理解为指针对佩戴者观看的每个方向镜片的光焦度值、散光值、光学畸变值等。
[0082]给出了以下实例(示例I至9)来展示实施例，在这些实施例中，根据图1a和图1b的能够矫正佩戴者的眼科视觉并且包括被安排成用于输出补充图像的导光光学元件的眼科眼镜片被设计成用于满足本发明的要求。
[0083]根据所述实施例，近端表面PS和远端表面DS是平行的表面。
[0084]根据所述实施例，近端表面PS和远端表面DS是平面表面。根据其他可能的实施例，近端表面PS和远端表面DS是弯曲表面。
_5] 实例1:后表面BS是渐进表面并且孔径张角轮廓AC(a，g)位于远视力区的渐进多焦眼镜片:
[0086]图1对实例2进行了展示。
[0087]图2是所述镜片根据β= 0的切割面。
[0088]多焦点眼科眼镜片10是包括远视力区21、中间视力区和近视力区(在本案例中是22)的渐进多焦眼镜片或者是包括远视力区21和中间视力区(在本案例中是22)的渐进多焦眼镜片。
[0089]前表面FS是在由以下各项组成的列表中选择的:球面、复曲面、复球面。前表面FS还可以是非球状的球面或复曲面或复球面。
[0090]后表面BS是渐进表面。
[0091]孔径张角轮廓AC(CtJ)位于远视力区21。
[0092]发明人已经确定这样一个区既是具有稳定的光焦度的区域又是具有稳定散光的区域。
[0093]在所述区中，当(α，β)在轮廓AC(a，β)内时，由出射面ES、后表面BS和位于所述出射面ES与所述后表面BS之间的光学材料所形成的光学器件OD满足方程式(El)的要求:
[0094]化1):-0.5屈光度彡卩(€[，3)-?_彡0.5屈光度；
[0095]当(α，β)在轮廓AC(aj)内时，光学器件OD还满足以下方程式(Ε2)的要求:
[0096](Ε2):0 屈光度彡 UnAsti(a，β)彡 0.5 屈光度。
[0097]实例2:后表面BS是渐进表面或回归表面并且孔径张角轮廓AC(a，g)位于远视力区的渐进多焦眼镜片:
[0098I图2对实例3进行了展示。
[0099]图3是所述镜片根据β= 0的切割面。
[0100]多焦点眼科眼镜片10是包括远视力区21、中间视力区和近视力区的渐进多焦眼镜片或者是包括远视力区21和中间视力区的渐进多焦眼镜片。
[0101 ]前表面FS是在由以下各项组成的列表中选择的:回归面表和渐进表面。
[0102]后表面BS是渐进表面或回归表面。
[0103]孔径张角轮廓AC(a，i3)位于远视力区21。
[0104]发明人已经确定这样一个区既是具有稳定的光焦度的区域又是具有稳定散光的区域。
[0105]在所述区中，当(α，β)在轮廓AC(a，β)内时，由出射面ES、后表面BS和位于所述出射面ES与所述后表面BS之间的光学材料所形成的光学器件OD满足方程式(El)的要求:
[0106]“1):-0.5屈光度彡卩(€[，3)-?_彡0.5屈光度；
[0107]当(α，β)在轮廓AC(aj)内时，光学器件OD还满足以下方程式(Ε2)的要求:
[0108](Ε2):0 屈光度彡 UnAsti(a，β)彡 0.5 屈光度。
[0109]示例3:后表面BS是渐进表面或回归表面并且孔径张角轮廓AC(a，f3)位于近视力区的渐进多焦眼镜片:
[0110]实例3未加以表示。
[0111]多焦点眼科眼镜片10是包括远视力区、中间视力区和近视力区的渐进多焦眼镜片或者是包括中间视力区和和近视力区的渐进多焦眼镜片。
[0112]后表面BS是渐进表面或回归表面。
[0113]前表面FS可以在由以下各项组成的列表中选择:球面、复曲面、复球面。前表面FS还可以是非球状的球面或复曲面或复球面。
[0114]前表面FS还可以在由以下各项组成的列表中选择:回归表面和渐进表面。
[0115]孔径张角轮廓AC(CtJ)位于近视力区。
[0116]发明人已经确定这样一个区既是具有稳定的光焦度的区域又是具有稳定散光的区域。
[O1 H]在所述区中，当(α，β)在轮廓AC(a，β)内时，由出射面ES、后表面BS和位于所述出射面ES与所述后表面BS之间的光学材料所形成的光学器件OD满足方程式(El)的要求:
[0118]“1):-0.5屈光度彡卩(€[，3)-?_彡0.5屈光度；
[0119]当(α，β)在轮廓AC(a，i3)内时，光学器件OD还满足以下方程式(Ε2)的要求:
[0120](Ε2):0 屈光度彡 UnAsti(a，β)彡 0.5 屈光度。
[0121]实例4:后表面BS是渐进表面或回归表面并且孔径张角轮廓AC(a，f3)位于α满足中间视力区的区的渐进多焦眼镜片:
[0122]图4a和图4b对实例4进行了展示。
[0123]多焦点眼科眼镜片10是在由以下各项组成的列表中选择的渐进多焦眼镜片:包括远视力区、中间视力区和近视力区的眼镜片;包括中间视力区和近视力区的眼镜片;包括远视力区和中间视力区的眼镜片。
[0124]后表面BS是渐进表面或回归表面。
[0125]图4a是表示所述后表面BS的iso球镜曲线42的后表面BS的示意图。两条相邻iso球镜曲线之间的球镜值差是0.5屈光度。
[0126]图4b是表示所述后表面BS的iso散光曲线43的后表面BS的示意图。两条相邻iso散光曲线之间的散光差是0.5屈光度。
[0127]前表面FS可以在由以下各项组成的列表中选择:球面、复曲面、复球面。前表面FS还可以是非球状的球面或复曲面或复球面。
[0128]前表面FS还可以在由以下各项组成的列表中选择:回归表面和渐进表面。
[0129]孔径张角轮廓AC(Ctj)位于眼镜片的颞区或鼻区，位于α满足中间视力区的区。
[0130]发明人已经确定这样一个区41既可以是具有稳定的光焦度的区域又可以是具有稳定散光的区域。
[0131 ]在所述区中，当(α，β)在轮廓AC(a，β)内时，由出射面ES、后表面BS和位于所述出射面ES与所述后表面BS之间的光学材料所形成的光学器件OD满足方程式(El)的要求:
[0132]化1):-0.5屈光度彡卩(€[，3)-?_彡0.5屈光度；
[0133]当(α，β)在轮廓AC(a，i3)内时，光学器件OD还满足以下方程式(Ε2)的要求:
[0134](Ε2):0 屈光度彡 UnAsti(a，β)彡 0.5 屈光度。
[0135]实例5:后表面BS是包括位于孔径张角轮廓AC(a，f3)周围的表面不连续性的渐进表面或回归表面的渐进多焦眼镜片:
[0136]图5对实例5进行了展示。
[0137]多焦点眼科眼镜片10是在由以下各项组成的列表中选择的渐进多焦眼镜片:包括远视力区、中间视力区和近视力区的眼镜片;包括中间视力区和近视力区的眼镜片;包括远视力区和中间视力区的眼镜片。
[0138]图5是表不所述后表面BS的iso散光曲线53的后表面BS的不意图。两条相邻iso散光曲线之间的散光差是0.5屈光度。
[0139]区52是位于孔径张角轮廓Α(Χα，β)51周围的表面不连续性。根据所述实施例，区52内的表面是复球面，其中，该表面是区52之外的渐进表面或回归表面。
[0140]所述区51被设计成使得当(α，β)在轮廓Α(:(α，β)内时，由出射面ES、后表面BS和位于所述出射面ES与所述后表面BS之间的光学材料所形成的光学器件OD满足方程式(El)的要求:
[0141]“1):-0.5屈光度彡？(€1，0)-?_彡0.5屈光度。
[0142]当(α，β)在轮廓AC(α，β)内时，光学器件OD还可以满足以下方程式(Ε2)的要求:
[0143](Ε2):0 屈光度彡 UnAsti(a，β)彡 0.5 屈光度。
[0144]当设计渐进多焦眼镜片的后表面BS时，可以获得区51中的这种表面不连续性。还可以通过对渐进多焦眼镜片的后表面BS进行机加工来获得该表面不连续性。
[0145]实例6:前表面FS是渐进表面并且后表面BS是下述表面的渐进多焦眼镜片:所述表面上的平均球镜值差的绝对值等于或小于0.5屈光度。
[0146]图6对实例6进行了展示。
[0147]图6是所述镜片根据β= 0的切割面。
[0148]多焦点眼科眼镜片10是在由以下各项组成的列表中选择的渐进多焦眼镜片:包括远视力区、中间视力区和近视力区的眼镜片;包括中间视力区和近视力区的眼镜片;包括远视力区和中间视力区的眼镜片。
[0149]后表面BS可以在由以下各项组成的列表中选择:球面、复曲面、复球面。相应地，所述整个后表面上的平均球镜值差的绝对值等于或小于0.5屈光度。
[0150]后表面BS还可以是非球状的球面或复曲面或复球面，其中，在整个所述后表面上，所述表面上的平均球镜值差的绝对值等于或小于0.5屈光度。
[0151]还可以在由回归表面和渐进表面组成的列表中选择后表面BS，其中，屈光下加光等于或小于0.5屈光度。
[0152]发明人已经确定，这样的后表面BS是适合于形成具有出射面ES的光学器件OD的、具有稳定的光焦度的区域。
[0153]在整个所述后表面BS上，当(α，β)在轮廓Α(Χα，β)内时，由出射面ES、后表面BS和位于所述出射面ES与所述后表面BS之间的光学材料所形成的光学器件OD满足方程式(El)的要求:
[0154]“1):-0.5屈光度彡？(€1，3)-?_彡0.5屈光度。
[0155]当(α，β)在轮廓AC(aj)内时，光学器件OD还可以满足以下方程式(Ε2)的要求:
[0156](Ε2):0 屈光度彡 UnAsti(a，β)彡 0.5 屈光度。
[0157]相应地，当导光光学元件2、2’、2”中的一个或若干个元件插入前表面FS和后表面BS时，可以将出射面置于后表面BS的若干区中，比如像ES、ES’、ES”所展示的。
[0158]根据不同或组合的实例，ES位于远视力区，ES’位于中间视力区，ES”位于近视力区。
[0159]实例7:后表面(BS)是渐进表面或回归表面并且孔径张角轮廓AC(a，g)位于中间视力区的下述部分的渐进多焦眼镜片:中间视力区的所述部分上的平均球镜值差的绝对值等于或小于0.5屈光度。
[0160]图7对实例7进行了展示。
[0161]图7是所述镜片根据β= 0的切割面。
[0162]多焦点眼科眼镜片10是在由以下各项组成的列表中选择的渐进多焦眼镜片:包括远视力区、中间视力区和近视力区的眼镜片;包括中间视力区和近视力区的眼镜片;包括远视力区和中间视力区的眼镜片。
[0163]前表面FS可以在由以下各项组成的列表中选择:球面、复曲面、复球面。前表面FS还可以是非球状的球面或复曲面或复球面。
[0164]前表面FS还可以在由以下各项组成的列表中选择:回归表面和渐进表面。
[0165]后表面BS是渐进表面或回归表面。孔径张角轮廓AC(a，i3)位于中间视力区的下述部分:该中间视力区的所述部分上的平均球镜值差的绝对值等于或小于0.5屈光度。
[0166]在设计渐进多焦眼镜片的后表面BS和前表面FS时，可以获得这样的结果。
[0167]根据实施例，设计后表面BS和前表面FS首先使用初始后表面BS，该初始后表面是在中间视力区以及还有整个后表面上具有标准设计的渐进表面或回归表面72(虚线)；初始后表面BS和初始前表面FS的组合限定了初始渐进镜片的初始光学系统。对初始后表面BS的初始设计进行修改，并且对处于中间视力区的最终渐进表面或回归表面71进行计算，该渐进表面或回归表面是复杂表面。计算所述复杂表面，使得当(α，β)在轮廓Α(Χα，β)内时，由出射面ES、最终后表面BS和位于所述出射面ES与所述最终后表面BS之间的光学材料所形成的光学器件OD满足方程式(El)的要求:
[0168]“1):-0.5屈光度彡？(€1，3)-?_彡0.5屈光度。
[0169]当(α，β)在轮廓AC(α，β)内时，光学器件OD还可以满足以下方程式(Ε2)的要求:
[0170](Ε2):0 屈光度彡 UnAsti(a，β)彡 0.5 屈光度。
[0171]然后，对位于中间视力区的初始前表面74(虚线)进行修改，并且计算位于中间视力区的最终前表面73，从而使得最终光学系统(其是最终后表面BS与最终前表面FS的组合)限定渐进镜片的与初始渐进镜片的光学系统基本上完全相同的最终光学系统。
[0172]在此，以上实例证明了本发明在渐进镜片的情况下是有利的，例如当后表面呈现屈光力和/或散光变化时。
[0173]这种镜片的一个实例是“全反面”渐进镜片，其中，前表面是球面二后表面是渐进表面。在这种情况下，后表面呈现屈光力和散光变化。如果这些变化发生在补充图像的光路上，它们将引起像差并且产生模糊的补充图像。为了给佩戴者提供具有高分辨能力的补充图像，根据本发明将镜片设计成使得屈光力变化和散光变化被限制在轮廓AC(a，i3)内是有用的。
[0174]另一实例是“双面”渐进镜片，其中，前表面和后表面都是渐进表面。同样在这种情况下，后表面呈现屈光力和散光变化。前述相同的论证适用。
[0175]实例8:双焦点眼科眼镜片。
[0176]实例8未加以表不。
[0177]根据所述示例，该多焦点眼科眼镜片是双焦点镜片，其中，光学器件OD包括具有稳定的光焦度的区域，并且其中，孔径张角轮廓AC(a，i3)位于具有稳定的光焦度的区域内，从而使得当(α，β)在轮廓Α(Χα，β)内时光学器件(OD)满足下面方程式(El)的要求:
[0178]化1):-0.5屈光度彡卩(€[，3)-?_彡0.5屈光度；
[0179]根据另外一个实施例，该多焦点眼科眼镜片是双焦点镜片，其中，光学器件OD还包括具有稳定散光的区域，并且其中，孔径张角轮廓AC(a，i3)位于具有稳定的散光的该区域内，从而使得当(α，β)在轮廓Α(Χα，β)内时，光学器件(OD)满足下面方程式(Ε2)的要求:
[0180](Ε2):0 屈光度彡 UnAsti(a，β)彡 0.5 屈光度。
[0181]实例9:三焦点眼科眼镜片。
[0182]实例9未加以表示。
[0183]根据所述实例，该多焦点眼科眼镜片是三焦点镜片，其中，光学器件OD包括具有稳定光焦度的区域，并且其中，孔径张角轮廓AC(a，i3)位于具有稳定的光焦度的区域内，从而使得当(α，β)在轮廓AC(a，i3)内时光学器件(OD)满足下面方程式(El)的要求:
[0184]化1):-0.5屈光度彡卩(€[，0)-?_彡0.5屈光度；
[0185]根据另外一个实施例，该多焦点眼科眼镜片是三焦点镜片，其中，光学器件OD还包括具有稳定散光的区域，并且其中，孔径张角轮廓AC(a，i3)位于具有稳定的散光的该区域内，从而使得当(α，β)在轮廓AC(a，i3)内时，光学器件(OD)满足下面方程式(E2)的要求:
[0186](Ε2):0 屈光度彡 UnAsti(a，β)彡 0.5 屈光度。
[0187]以上已经借助于实施例描述了本发明，这些实施例并不限制本发明的发明构思。具体地，这些参数不限于所讨论的实例。
【主权项】
1.一种能够矫正佩戴者的眼科视力并且具有后表面(BS)和前表面(FS)的多焦点眼科眼镜片(10)，其中，当该多焦点眼科眼镜片被佩戴时，该后表面被定位成离佩戴者的眼睛最近，该多焦点眼科眼镜片包括导光光学元件，该导光光学元件被安排成用于通过所述导光光学元件的出射面(ES)向该佩戴者输出补充图像(SI)，其中，该出射面(ES)、该后表面(BS)以及位于所述出射面(ES)与所述后表面(BS)之间的光学材料形成了光学器件(OD)，并且其中，所述光学器件(OD)包括具有稳定的光焦度的区域;并且 其中，该出射面(ES)是由表示为Α(Χα，β)的孔径张角轮廓限定的，α是眼睛倾角并且β是眼睛方位角，其中，该孔径张角轮廓Α(Χα，β)位于所述具有稳定的光焦度的区域内，从而使得当(α，β)在该轮廓Α(Χα，β)内时，该光学器件(OD)满足以下方程式(El)的要求: (已1):-0.5屈光度^^(€[#)-?_<0.5屈光度; 其中，Ρ(α，β)是该光学器件(OD)的屈光度，并且P平均是该光学器件(OD)在该轮廓AC(a，β)内的平均屈光度，其中，Ρ(α，β)和Pflt是用屈光度表示的。2.如权利要求1所述的多焦点眼科眼镜片(10)，根据该多焦点眼科眼镜片，Α(Χα，β)内的α变化范围和AC(a，β)内的β变化范围各自等于或大于5°。3.如权利要求1或权利要求2所述的多焦点眼科眼镜片(10)，根据该多焦点眼科眼镜片，该光学器件(OD)位于具有稳定散光的区域。4.如前一项权利要求所述的多焦点眼科眼镜片(10)，根据该多焦点眼科眼镜片，该出射面(ES)是由表示为AC(Ctj)的孔径张角轮廓限定的，α是眼睛倾角并且β是眼睛方位角，其中，该孔径张角轮廓AC (α，β)位于具有稳定的散光的该区域内，从而使得当(α，β)在该轮廓Α(Χα，β)内时，该光学器件(OD)满足下面方程式(Ε2)的要求: (Ε2):0屈光度彡UnAsti(aj)彡0.5屈光度; 其中，UnAsti(a，i3)是该光学器件(OD)的不想要的散光值，并且其中，UnAsti是用屈光度表示的。5.如以上权利要求中任一项所述的多焦点眼科眼镜片(10)，根据该多焦点眼科眼镜片，所述具有稳定的光焦度的区域是由该后表面(BS)的几何形状所产生的光焦度引起的。6.如以上权利要求中任一项所述的多焦点眼科眼镜片(10)，根据该多焦点眼科眼镜片，该多焦点眼科眼镜片是在由以下各项镜片组成的列表内选择的渐进多焦眼镜片:包括远视力区、中间视力区和近视力区的眼镜片;包括中间视力区和近视力区的眼镜片;包括远视力区和中间视力区的眼镜片。7.如权利要求6所述的多焦点眼科眼镜片(10)，根据该多焦点眼科眼镜片，该多焦点眼科眼镜片是包括远视力区、中间视力区和近视力区的眼镜片或者是包括远视力区和中间视力区的眼镜片，其中，该后表面(BS)是渐进表面或回归表面，并且其中，该孔径张角轮廓AC(α，β)位于该远视力区。8.如权利要求6所述的多焦点眼科眼镜片(10)，根据该多焦点眼科眼镜片，该多焦点眼科眼镜片是包括远视力区、中间视力区和近视力区的眼镜片或者是包括中间视力区和近视力区的眼镜片，其中，该后表面(BS)是渐进表面或回归表面，并且其中，该孔径张角轮廓AC(α，β)位于该近视力区。9.如权利要求6所述的多焦点眼科眼镜片(10)，根据该多焦点眼科眼镜片，该后表面(BS)是渐进表面或回归表面，并且其中，该孔径张角轮廓Α(Χα，β)位于该眼镜片的颞区或鼻区，位于α满足该中间视力区的区。10.如权利要求6所述的多焦点眼科眼镜片(10)，根据该多焦点眼科眼镜片，该前表面(FS)是渐进表面，并且该后表面(BS)是下述表面:所述表面上的平均球镜值差的绝对值等于或小于0.5屈光度。11.如权利要求6所述的多焦点眼科眼镜片(10)，根据该多焦点眼科眼镜片，该后表面(BS)是渐进表面或回归表面，并且其中，该孔径张角轮廓Α(Χα，β)位于该中间视力区的下述部分:该中间视力区的所述部分上的平均球镜值差的绝对值等于或小于0.5屈光度。12.如权利要求6所述的多焦点眼科眼镜片(10)，根据该多焦点眼科眼镜片，该后表面(BS)是渐进表面并且包括位于该孔径张角轮廓Α(Χα，β)周围的表面不连续性。13.如权利要求1至5中任一项所述的多焦点眼科眼镜片(10)，根据该多焦点眼科眼镜片，该多焦点眼科眼镜片是在由双焦点镜片和三焦点镜片组成的列表中选择的。14.一种用于借助于计算机装置计算多焦点眼科眼镜片(10)的方法，该多焦点眼科眼镜片能够矫正佩戴者的视力并且具有后表面(BS)和前表面(FS)，其中，当该多焦点眼科眼镜片被佩戴时，该后表面被定位成离佩戴者的眼睛最近，该多焦点眼科眼镜片包括导光光学元件，该导光光学元件被安排成用于通过所述光传导元件的出射面(ES)向该佩戴者输出补充图像(SI)，其中，该出射面(ES)、该后表面(BS)以及位于所述出射面(ES)与所述后表面(BS)之间的光学材料形成了光学器件(OD)，从而使得所述光学器件(OD)位于具有稳定的光焦度的区域中。15.如前一权利要求所述的用于计算多焦点眼科眼镜片的方法，根据该多焦点眼科眼镜片，该后表面(BS)的几何形状和该前表面(FS)的几何形状是借助于涉及具有虚拟光学功能的目标镜片的优化方法根据佩戴者的处方计算的。
【文档编号】G02C7/06GK106062616SQ201580010814
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年3月27日
【发明人】本杰明·卢梭, 塞巴斯蒂恩·弗里克
【申请人】依视路国际集团（光学总公司）