Линза
Линза, предназначенная для ношения перед глазом носящего, содержит рецептурную часть, выполненную с возможностью предоставления носящему в стандартных условиях ношения первой оптической функции на основании рецепта носящего для коррекции аномальной рефракции указанного глаза носящего; и множество смежных оптических элементов. Каждый оптический элемент имеет одновременно бифокальную оптическую функцию, которая одновременно обеспечивает: вторую оптическую функцию в стандартных условиях ношения и третью оптическую функцию, заключающуюся в том, чтобы не фокусировать изображение на сетчатке глаза в указанных стандартных условиях ношения, чтобы замедлить развитие аномальной рефракции глаза. Технический результат – возможность подавлять или по меньшей мере замедлять развитие аномальной рефракции глаза и обеспечение удобного конфигурирования линз за счет множества смежных оптических элементов, которые обеспечивают одновременно вторую и третью оптические функции. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 11 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к линзе, предназначенной для ношения перед глазом человека для подавления развития аномальной рефракции глаза, такой как миопия или гиперопия.
Предпосылки к созданию изобретения
Миопия глаза характеризуется тем, что глаз фокусирует удаленные объекты перед сетчаткой. Коррекцию миопии обычно осуществляют с использованием вогнутой линзы, а коррекцию гиперметропии обычно осуществляют с использованием выпуклой линзы.
Было сделано наблюдение, что у некоторых людей, в частности у детей, при коррекции с использованием традиционных однофокальных оптических линз при наблюдении объекта, расположенного на небольшом расстоянии от них, т. е. в условиях зрения на малое расстояние, они фокусируются неточно. По причине этого дефекта фокусировки, со стороны ребенка с миопией, для которого проводят коррекцию зрения на большое расстояние, изображение расположенного рядом объекта также образуется за его сетчаткой и даже в фовеальной области.
Этот дефект фокусировки может оказывать влияние на развитие миопии у таких людей. У большинства указанных людей наблюдается усиление дефекта миопии с течением времени.
Поэтому оказывается, что существует потребность в линзе, которая могла бы подавлять или по меньшей мере замедлять развитие аномальной рефракции глаза, такой как миопия или гиперопия.
Сущность изобретения
С этой целью согласно настоящему изобретению предлагается линза, предназначенная для ношения перед глазом носящего, содержащая:
- рецептурную часть, выполненную с возможностью предоставления носящему в стандартных условиях ношения первой оптической силы на основании рецепта носящего для коррекции аномальной рефракции указанного глаза носящего; и
- множество смежных оптических элементов,
при этом каждый оптический элемент имеет одновременно бифокальную оптическую функцию, которая одновременно обеспечивает:
- вторую оптическую функцию в стандартных условиях ношения и
- третью оптическую функцию, заключающуюся в том, чтобы не фокусировать изображение на сетчатке глаза в указанных стандартных условиях ношения, чтобы замедлить развитие аномальной рефракции глаза.
Преимущественно наличие множества смежных оптических элементов, которые обеспечивают одновременно вторую и третью оптические функции, обеспечивает возможность наличия удобных для конфигурирования линз, которые уменьшают развитие аномалий рефракции глаза, таких как миопия или гиперопия, путем обеспечения фокусировки части света на сетчатке носящего и фокусировки части света либо перед, либо за сетчаткой носящего.
Потенциально линза согласно настоящему изобретению может дополнительно обеспечивать возможность выбора части света, которая должна быть сфокусирована на сетчатке, и части света, которая не должна быть сфокусирована на сетчатке глаза.
Согласно дополнительным вариантам осуществления, которые могут рассматриваться по отдельности или в комбинации:
- оптическая сила второй оптической функции в стандартных условиях ношения меньше или равна 0,25 диоптрии; и/или
- каждый оптический элемент имеет оптическую ось; и/или
- линза представляет собой фацетированную линза, предназначенную для установки в оправу очков, и вся поверхность по меньшей мере одной стороны линзы покрыта множеством смежных оптических элементов; и/или
- по меньшей мере часть рецептурной части не содержит оптических элементов, например, зона рецептурной части вокруг оптического центра линзы; и/или
- рецептурная часть образована как часть, отличная от частей, образованных как множество оптических элементов; и/или
- по меньшей мере часть, например все, из оптических элементов расположены в соответствии заданным массивом, например квадратным или шестиугольным массивом, на по меньшей мере одной из поверхностей линзы; и/или
- по меньшей мере часть, например все, из оптических элементов расположены вдоль множества концентрических колец; и/или
- по меньшей мере часть, например все, из оптических элементов находятся на передней поверхности линзы; и/или
- по меньшей мере часть, например все, из оптических элементов находятся на задней поверхности линзы; и/или
- по меньшей мере часть, например все, из оптических элементов находятся между передней и задней поверхностью линзы; и/или
- по меньшей мере часть, например все, из оптических элементов выполнены из двулучепреломляющего материала; и/или
- по меньшей мере часть, например все, из оптических элементов представляют собой дифракционные линзы; и/или
- по меньшей мере часть, например все, из оптических элементов представляют собой π-линзы Френеля; и/или
- по меньшей мере часть, например все, из дифракционных линз содержат метаповерхностную структуру; и/или
- по меньшей мере часть, например все, из оптических элементов представляют собой мультифокальные бинарные компоненты; и/или
- по меньшей мере часть, например все, из оптических элементов представляют собой пикселизированные линзы; и/или
- разность между оптической силой второй оптической функции и оптической силой третьей оптической функции больше или равна 0,5 D; и/или
- разность между оптической силой первой оптической функции и оптической силой третьей оптической функции больше или равна 0,5 D; и/или
- по меньшей мере один, например все, из оптических элементов имеет форму, выполненную так, что она создает каустику перед сетчаткой глаза человека; и/или
- по меньшей мере часть, например все, из оптических элементов имеют оптическую функцию, которая содержит оптические аберрации высокого порядка; и/или
- линза содержит офтальмологическую линзу, содержащую рецептурную часть, и насадку, содержащую множество смежных оптических элементов, приспособленную для съемного прикрепления к офтальмологической линзе, когда линзу носят.
Настоящее изобретение также относится к способу предоставления линзы, предназначенной для ношения перед глазом носящего, согласно настоящему изобретению, при этом способ включает этапы:
- предоставление элемента линзы, приспособленного для предоставления носящему в стандартных условиях ношения первой преломляющей способности на основании рецепта для носящего для коррекции аномальной рефракции указанного глаза носящего,
- предоставление оптической накладки, содержащей множество смежных оптических элементов,
- образование линзы путем размещения оптической накладки на одной из передней или задней поверхностей элемента линзы,
при этом каждый оптический элемент имеет, например, оптическую ось и одновременно бифокальную оптическую функцию, которая, когда указанная накладка размещена на одной из поверхностей элемента линзы, одновременно обеспечивает:
- вторую оптическую функцию в стандартных условиях ношения и
- третью оптическую функцию, заключающуюся в том, чтобы не фокусировать изображение на сетчатке глаза в указанных стандартных условиях ношения, чтобы замедлить развитие аномальной рефракции глаза.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу предоставления линзы, предназначенной для ношения перед глазом носящего, согласно настоящему изобретению, при этом способ включает этап литья линзы и во время этапа литья предоставление оптической накладки, содержащей множество смежных оптических элементов, причем каждый оптический элемент имеет, например, оптическую ось и одновременно бифокальную оптическую функцию, которая, когда указанную линзу носят перед указанным глазом носящего, одновременно обеспечивает:
- вторую оптическую функцию в стандартных условиях ношения и
- третью оптическую функцию, заключающуюся в том, чтобы не фокусировать изображение на сетчатке глаза в указанных стандартных условиях ношения, чтобы замедлить развитие аномальной рефракции глаза.
Краткое описание графических материалов
Неограничивающие варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылкой на сопроводительные графические материалы, в которых:
- на фиг. 1a представлен вид в плане линзы согласно настоящему изобретению;
- на фиг. 1b представлен общий вид в профиль линзы согласно настоящему изобретению;
- на фиг. 2 представлен пример линзы, покрытой множеством смежных оптических элементов Френеля;
- на фиг. 3 представлен пример первого радиального профиля дифракционной линзы;
- на фиг. 4 представлен пример второго радиального профиля дифракционной линзы;
- на фиг. 5 проиллюстрирован радиальный профиль π-линзы Френеля;
- на фиг. 6a и фиг. 6b проиллюстрирована дифракционная эффективность профиля π-линзы Френеля в зависимости от длины волны; и
- на фиг. 7a–7c проиллюстрирован вариант осуществления бинарной линзы согласно настоящему изобретению.
Элементы на фигурах проиллюстрированы для простоты и ясности и не обязательно вычерчены в масштабе. Например, размеры некоторых из элементов на фигуре могут быть преувеличены относительно других элементов для содействия пониманию вариантов осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Настоящее изобретение относится к линзе, в частности к линзе, предназначенной для ношения перед глазом человека.
В остальной части описания могут использоваться такие термины, как «верхний», «нижний», «горизонтальный», «вертикальный», «над», «под», «передний», «задний» или другие слова, указывающие относительное расположение. Эти термины следует понимать в условиях ношения линзы.
В контексте настоящего изобретения термин «линза» может относиться к контактной линзе, нефацетированной оптической линзе или очковой оптической линзе, фацетированной для соответствия конкретной очковой оправе, или к офтальмологической линзе и оптическому устройству, приспособленному для расположения на офтальмологической линзе. Оптическое устройство может быть расположено на передней или задней поверхности офтальмологической линзы. Оптическое устройство может представлять собой оптическую накладку. Оптическое устройство может быть приспособлено для съемного расположения на офтальмологической линзе, например как клипса, выполненная с возможностью зажимного прикрепления к очковой оправе, содержащей офтальмологическую линзу.
Линза 10 согласно настоящему изобретению приспособлена для человека и предназначена для ношения перед глазом указанного человека.
Как представлено на фиг. 1a, линза 10 согласно настоящему изобретению содержит:
- рецептурную часть 12 и
- множество смежных оптических элементов 14.
Рецептурная часть 12 выполнена с возможностью предоставления носящему в стандартных условиях ношения первой оптической функции на основании рецепта для глаза носящего для коррекции аномальной рефракции указанного глаза носящего.
Под условиями ношения следует понимать положение линзы относительно глаза носящего, например определенное пантоскопическим углом, расстоянием от роговицы до линзы, расстоянием от зрачка до роговицы, расстоянием от центра вращения глаза (CRE) до зрачка, расстоянием от CRE до линзы и углом обхвата.
Расстояние от роговицы до линзы – это расстояние вдоль зрительной оси глаза в первичном положении (обычно взятом горизонтальным) между роговицей и задней поверхностью линзы; например, равно 12 мм.
Расстояние от зрачка до роговицы – это расстояние вдоль зрительной оси глаза между зрачком и роговицей; обычно равно 2 мм.
Расстояние от CRE до зрачка – это расстояние вдоль зрительной оси глаза между его центром вращения (CRE) и роговицей; например, равно 11,5 мм.
Расстояние от CRE до линзы – это расстояние вдоль зрительной оси глаза в первичном положении (обычно взятом горизонтальным) между CRE и задней поверхностью линзы; например, равно 25,5 мм.
Пантоскопический угол представляет собой угол в вертикальной плоскости на пересечении между задней поверхностью линзы и зрительной осью глаза в первичном положении (обычно взятом горизонтальным) между нормалью к задней поверхности линзы и зрительной осью глаза в первичном положении; например равен -8°.
Угол обхвата представляет собой угол в горизонтальной плоскости на пересечении между задней поверхностью линзы и зрительной осью глаза в первичном положении (обычно взятом горизонтальным), между нормалью к задней поверхности линзы и зрительной осью глаза в первичном положении; например равен 0°.
Пример стандартного условия для носящего может быть определен пантоскопическим углом -8°, расстоянием от роговицы до линзы 12 мм, расстоянием от зрачка до роговицы 2 мм, расстоянием от CRE до зрачка 11,5 мм, расстоянием от CRE до линзы 25,5 мм и углом обхвата 0°.
Термин «рецепт» следует понимать как означающий набор оптических характеристик: оптической силы, астигматизма, призматического отклонения, определенных офтальмологом или окулистом для коррекции дефектов зрения носящего, например с помощью линзы, расположенной перед его глазом. Например, рецепт для глаза с миопией содержит значения оптической силы и астигматизма с осью для зрения вдаль.
Каждый оптический элемент 14 из множества смежных оптических элементов имеет одновременно бифокальную оптическую функцию и, например, оптическую ось.
Оптические функции каждого оптического элемента 14 могут отличаться от других.
Одновременно бифокальная оптическая функция обеспечивает одновременно:
- вторую оптическую функцию в стандартных условиях ношения и
- третью оптическую функцию, заключающуюся в том, чтобы не фокусировать изображение на сетчатке глаза в указанных стандартных условиях ношения, чтобы замедлить развитие аномальной рефракции глаза.
Вторая и третья оптические функции отличаются по меньшей мере в том, что оптические силы, которые они обеспечивают, отличаются друг от друга. В смысле настоящего изобретения две оптические силы являются разными, если абсолютное значение разности между этими двумя силами больше или равно 0,1 D.
В контексте настоящего изобретения два оптических элемента следует считать смежными, если имеется путь, связывающий два оптических элемента, по всей длине которого можно измерять в стандартных условиях ношения по меньшей мере одну оптическую силу, отличающуюся от оптической силы, основанной на рецепте носящего для коррекции аномальной рефракции глаза носящего.
Каждый оптический элемент из множества смежных оптических элементов является прозрачным на всем видимом участке спектра.
Как проиллюстрировано на фиг. 1b, линза 10 согласно настоящему изобретению содержит поверхность F1 на стороне объекта, например образованную в виде выпуклой изогнутой поверхности в сторону объекта, и поверхность F2 на стороне глаза, например образованную в виде вогнутой поверхности, имеющую кривизну, отличную от кривизны поверхности F1 на стороне объекта.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере часть, например все, из смежных оптических элементов расположены на передней поверхности линзы.
По меньшей мере часть, например все, из смежных оптических элементов могут быть расположены на задней поверхности офтальмологической линзы.
По меньшей мере часть, например все, из смежных оптических элементов могут быть расположены между передней и задней поверхностями линзы. Например, линза может содержать зоны с разным показателем преломления, образующие смежные оптические элементы.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения линза может содержать офтальмологическую линзу, содержащую область рефракции, и насадку, содержащую множество смежных оптических элементов, приспособленную для съемного прикрепления к офтальмологической линзе при ношении линзы. Преимущественно, если человек находится в окружающих условиях с большими расстояниями, например вне помещения, человек может отделять насадку от офтальмологической линзы и, в конечном итоге, заменять второй насадкой, не содержащей никаких смежных оптических элементов. Например, вторая насадка может содержать солнцезащитную тонировку. Человек также может использовать офтальмологическую линзу без какой-либо дополнительной насадки.
Смежные оптические элементы могут быть добавлены к линзе независимо на каждую поверхность линзы.
По меньшей мере часть, например все, из смежных оптических элементов могут быть расположены в определенном массиве, например массиве, содержащем идентичную ячейку квадратной или шестиугольной формы, или массиве, содержащем ячейки, расположенные случайным образом.
Преимущественно авторами изобретения было сделано наблюдение, что для заданной плотности оптического элемента размещение по меньшей мере части, например всех, из оптических элементов вдоль множества концентрических колец увеличивает общую остроту линзы. Например, наличие расстояния D между двумя соседними концентрическими кольцами оптических элементов более 2,00 мм обеспечивает возможность управления большей областью рефракции между этими кольцами оптических элементов и таким образом обеспечивает большую остроту зрения.
Смежный оптический элемент может покрывать конкретные зоны линзы, например в центре или любой другой области линзы.
Согласно варианту осуществления центр линзы может не содержать оптических элементов. Например, диск с центром в установочном кресте, имеющий радиус более 1,5 мм, например более 2 мм и менее 5 мм, может не содержать смежных оптических элементов.
Разные части линзы могут не содержать смежных оптических элементов в зависимости от требований к конструкции.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения рецептурная часть образована как часть, отличная от частей, образованных как множество оптических элементов.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения линза представляет собой контактную линзу, предназначенную для установки на глаз носящего, и вся поверхность со стороны объекта линзы покрыта множеством смежных оптических элементов.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения линза представляет собой фацетированную линзу, предназначенную для установки в оправу очков, и вся поверхность по меньшей мере одной стороны линзы покрыта множеством смежных оптических элементов.
Пример такого варианта осуществления проиллюстрирован на фиг. 2, где одна сторона линзы полностью покрыта множеством смежных оптических элементов Френеля.
Такой вариант осуществления обеспечивает возможность более легкого изготовления по сравнению с оптическим элементом, прерывисто распределенным по поверхности линзы.
Оптическая сила второй оптической функции в стандартных условиях ношения может быть меньше или равна 0,25 диоптрии, например меньше или равна 0,1 диоптрии. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения оптическая сила второй оптической функции может быть равна 0 диоптрий.
Поэтому каждый оптический элемент в комбинации с рецептурной частью может обеспечивать две оптические силы в стандартном условии ношения. Оптическая сила, соответствующая первой и второй оптическим функциям, обеспечивает оптическую силу, близкую к предписанной рецептом оптической силе, т.е. с разностью, меньшей или равной 0,25 диоптрии.
Оптическая сила, соответствующая первой и третьей оптическим функциям, обеспечивает оптическую силу, фокусирующую луч света в месте, отличном от сетчатки глаза.
В зависимости от зон линзы можно регулировать плотность смежных оптических элементов или величину силы. Обычно смежный оптический элемент может быть расположен на периферии линзы, чтобы усиливать влияние смежного оптического элемента на контроль миопии так, чтобы компенсировать периферическую расфокусировку, например обусловленную периферической формой сетчатки.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения для каждой круговой зоны, имеющей радиус, составляющий от 2 до 4 мм, с геометрическим центром, расположенным на расстоянии от оптического центра линзы, которое больше или равно сумме указанного радиуса и 5 мм, отношение между суммой площадей частей оптических элементов, расположенных внутри указанной круговой зоны, и площадью указанной круговой зоны составляет от 20% до 70%.
Смежные оптические элементы могут быть выполнены с использованием разных технологий, таких как прямая обработка поверхности, формование, литье или инжекция, тиснение, пленкообразование или фотолитография и т.д. Согласно настоящему изобретению фотолитография может быть особенно преимущественной, особенно если одна из поверхностей линзы является плоской.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один, например все, из смежных оптических элементов имеет форму, выполненную так, что она создает каустику перед сетчаткой глаза человека. Другими словами, такой оптический элемент, который не является смежным, выполнен таким образом, что каждая плоскость сечения, в которой концентрируется световой поток, если имеется, расположена перед сетчаткой глаза человека.
Согласно настоящему изобретению смежные оптические элементы имеют мультифокальную оптическую функцию преломления.
В смысле настоящего изобретения оптический элемент представляет собой «мультифокальную преломляющую микролинзу», которая содержит бифокальную сторону, т.е. с двумя поверхностными силами, трифокальную сторону, то есть с тремя поверхностными силами, сторону с прогрессивной аддидацией с непрерывно изменяющейся рефракцией поверхностной, например содержащую асферическую поверхность.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один, например все, из смежных оптических элементов выполнен из множества материалов. В частности, показатель преломления оптических элементов может отличаться от показателя преломления материала линзы (поэтому необходимо заявить приоритет CAS2339 ?)
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один, например все, из смежных оптических элементов выполнен из двулучепреломляющего материала. Другими словами, оптический элемент выполнен из материала, показатель преломления которого зависит от поляризации и направления распространения света. Двулучепреломление можно количественно определить как максимальную разность между показателями преломления, которые демонстрирует материал.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере часть, например все, из оптических элементов представляют собой дифракционные линзы.
Например, по меньшей мере часть, например все, из оптических элементов представляют собой пикселизированные оптические элементы, такие как пикселизированные линзы, в которых один пиксель из двух связан с одной из каждой оптической функции. Примеры пиксельных линз раскрыты в Eyal Ben-Eliezer, Emanuel Marom, Naim Konforti и Zeev Zalevsky. «Experimental realization of an imaging system with an extended depth of field». Appl. Opt., 44(14): 2792–2798, май 2005.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один, например все, из смежных оптических элементов имеет нарушения непрерывности, такие как прерывистая поверхность, например поверхности Френеля, и/или имеет профиль показателя преломления с нарушениями непрерывности.
На фиг. 3 представлен пример первого радиального профиля дифракционной линзы смежного оптического элемента, который может быть использован для настоящего изобретения.
На фиг. 4 представлен пример второго радиального профиля дифракционной линзы смежного оптического элемента, который может быть использован для настоящего изобретения.
Дифракционная линза может представлять собой линзу Френеля, фазовая функция ψ(r) которой имеет π скачков фазы на номинальной длине λ0 волны, как видно на фиг. 5. Этим структурам можно для ясности дать название «π-линз Френеля», чтобы противопоставить унифокальным линзам Френеля, скачки фазы которых кратны 2π. π-линзы Френеля, фазовая функция которых изображена на фиг. 5, осуществляют дифракцию света, главным образом, на два порядка дифракции (порядок 0 и +1), связанных с диоптрическими силами P(λ0) = 0 δ и положительной силой, например, P(λ0) = 3 δ, где λ0 = 550 нм.
Преимущество этой конструкции заключается в том, что порядок дифракции, предназначенный для рецепта носящего, не является хроматическим, тогда как порядок, используемый для обеспечения третьей оптической функции для замедления развития миопии, является очень хроматическим.
Типовой размер для оптического элемента больше или равен 2 мм и меньше или равен 2,5 мм. Действительно, авторами изобретения было сделано наблюдение, что выдерживание размера оптического элемента меньшим, чем зрачок глаза носящего, является преимущественным.
Например, дифракционная эффективность порядков 0 и +1 составляет приблизительно 40% на номинальной длине волны λ0.
Для повышения эффективности порядка дифракции, соответствующего рецепту носящего, можно предусмотреть следующее:
Чтобы повысить эффективность 0 порядка дифракции, можно уменьшить значение λ0. На фиг. 6a показаны значения дифракционной эффективности при λ0 = 550 нм, а на фиг. 6b показаны значения дифракционной эффективности, когда λ0 = 400 нм. Можно заметить, что в этом случае дифракционная эффективность порядка 0 обычно выше, тогда как эффективность порядка +1 ниже, на всем видимом участке спектра. В этом случае диоптрическая сила преломляющей фазовой функции, к которой мы применяем скачки фазы, должна быть равной 1,5*400/550 ≈ 1,1 δ для λ0 = 550 нм вместо 1,5 δ на фиг. 6a. Результатом этого является расширение колец, показанных на фиг. 5.
Дополнительно или альтернативно можно установить в ноль одно кольцо из двух в конфигурациях, проиллюстрированных на фиг. 5. В этом случае благодаря сохраняющимся кольцами Френеля все еще будет существовать одновременно бифокальная функция, тогда как кольца, установленные в 0, вызывают более значительную пропорцию 0δ диоптрической силы.
Можно дополнительно рассмотреть применение конструкций Френеля, выполненных из двух материалов, с двумя разными показателями преломления и разными числами Аббе, для получения фазовой функции по фиг 5 при λ = λ0 и для достижения более однородных значений эффективности на видимом участке спектра и/или для того, чтобы отдать предпочтение одному из двух главных порядков дифракции относительно другого.
Могут быть рассмотрены другие комбинации с наложенными конструкциями Френеля.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один, например все, из смежных оптических элементов представляет собой мультифокальный бинарный компонент, например мультифокальные бинарные линзы. Бинарная линза может иметь радиальный профиль с высотой нарушения непрерывности, составляющей приблизительно 1 мкм.
Например, бинарная конструкция, как представлено на фиг. 7a, демонстрирует главным образом две диоптрические силы, обозначенные -P/2 и P/2 и соответствующие двум главным порядкам дифракции. В связи с преломляющей структурой, представленной на фиг. 7b, диоптрическая сила которой равна P/2, конечная структура, представленная на фиг. 7c, обладает диоптрическими силами 0 δ и P. Проиллюстрированный случай связан с P=3 δ.
Преимущественно дифракционная эффективность порядков -1 и 1 составляет приблизительно 40 % на номинальной длине волны, в дополнение к этому дифракционная эффективность остается высокой на всем протяжении видимого участка спектра, обычно выше 35 %.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере часть, например все, из дифракционных линз содержат метаповерхностную структуру, также называемую металинзой.
Например, линза может содержать массив одновременно бифокальных металинз с диоптрической силой P1, P2 с P1 = 0δ и с регулируемым хроматизмом.
Как правило, P1 = 0δ может быть ахроматическим, то есть имеющим одинаковое фокальное значение для каждой длины волны, или частично ахроматическим.
Хроматизм P2 можно преимущественно регулировать, например фокусное расстояние и эффективность в зависимости от значений длины волны.
Хроматизм каждой металинзы может отличаться в зависимости от положения металинзы на поверхности линзы в зоне зрения вблизи, на среднем расстоянии и вдали.
Каждая металинза сама может быть выполнена из массива субволновых элементов:
Например, субволновые элементы могут иметь любую форму, например кольцевую, прямоугольную или эллиптическую, любой размер, могут быть расположены на равном расстоянии, все выровнены в одном направлении или с угловым смещением друг относительно друга.
Субволновые элементы металинзы должны быть выполнены из материала с высокой диэлектрической проницаемостью.
Каждая металинза может быть выполнена из комбинации «суб-металинз». Например, бифокальные свойства могут быть получены как функция длины волны путем пространственного мультиплексирования или укладывания нескольких суб-металинз с стек.
Бифокальные свойства могут быть получены как функция поляризации путем пространственного мультиплексирования или укладывания нескольких суб-металинз в стек.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один, например все, из смежных оптических элементов имеет оптическую функцию с оптическими аберрациями высокого порядка. Например, оптический элемент представляет собой микролинзу, состоящую из непрерывной поверхности, образованной полиномами Цернике.
Настоящее изобретение было описано выше с помощью вариантов осуществления без ограничения общей изобретательской идеи.
Множество дополнительных модификаций и изменений станут очевидны специалистам в данной области техники при обращении к приведенным выше иллюстративным вариантам осуществления, которые даны только для примера и не предназначенным для ограничения объема настоящего изобретения, который определяется только приложенной формулой изобретения.
В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает другие элементы или этапы, а форма единственного числа не исключает множественности. Простой факт, что различные признаки перечислены в отличных друг от друга зависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что комбинация этих признаков не может быть использована для получения преимущества. Никакие ссылочные позиции в формуле изобретения не следует толковать как ограничивающие объем настоящего изобретения.
1. Линза, предназначенная для ношения перед глазом носящего, содержащая:
- рецептурную часть, выполненную с возможностью предоставления носящему в стандартных условиях ношения первой оптической функции на основании рецепта носящего для коррекции аномальной рефракции указанного глаза носящего; и
- множество смежных оптических элементов,
при этом каждый оптический элемент имеет одновременно бифокальную оптическую функцию, которая одновременно обеспечивает:
- вторую оптическую функцию в стандартных условиях ношения и
- третью оптическую функцию, заключающуюся в том, чтобы не фокусировать изображение на сетчатке глаза в указанных стандартных условиях ношения, чтобы замедлить развитие аномальной рефракции глаза.
2. Линза по п. 1, отличающаяся тем, что оптическая сила второй оптической функции в стандартных условиях ношения меньше или равна 0,25 диоптрии.
3. Линза по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что линза представляет собой фацетированную линзу, предназначенную для установки в оправу очков, и вся поверхность по меньшей мере одной стороны линзы покрыта множеством смежных оптических элементов.
4. Линза по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что один оптический элемент или более одного, например все оптические элементы, расположены вдоль множества концентрических колец.
5. Линза по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что один оптический элемент или более одного, например все оптические элементы, находятся на передней поверхности линзы.
6. Линза по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что один оптический элемент или более одного, например все оптические элементы, выполнены из двулучепреломляющего материала.
7. Линза по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что один оптический элемент или более одного, например все оптические элементы, представляют собой дифракционные линзы.
8. Линза по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что один оптический элемент или более одного, например все оптические элементы, представляют собой π-линзы Френеля.
9. Линза по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что один оптический элемент или более одного, например все дифракционные линзы, содержат метаповерхностную структуру.
10. Линза по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что один оптический элемент или более одного, например все оптические элементы, представляют собой мультифокальные бинарные компоненты.
11. Линза по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что один оптический элемент или более одного, например все оптические элементы, представляют собой пикселизированные линзы.
12. Линза по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что разность между оптической силой второй оптической функции и оптической силой третьей оптической функции больше или равна 0,5 D.
13. Линза по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что разность между оптической силой первой оптической функции и оптической силой третьей оптической функции больше или равна 0,5 D.
14. Способ предоставления линзы, предназначенной для ношения перед глазом носящего, по любому из предыдущих пунктов, при этом способ включает следующие этапы:
- предоставление элемента линзы, приспособленного для предоставления носящему в стандартных условиях ношения первой преломляющей способности на основании рецепта для носящего для коррекции аномальной рефракции указанного глаза носящего,
- предоставление оптической накладки, содержащей множество смежных оптических элементов,
- образование линзы путем размещения оптической накладки на одной из передней или задней поверхностей элемента линзы,
при этом каждый оптический элемент имеет одновременно бифокальную оптическую функцию, которая, когда указанная накладка размещена на одной из поверхностей элемента линзы, одновременно обеспечивает:
- вторую оптическую функцию в стандартных условиях ношения и
- третью оптическую функцию, заключающуюся в том, чтобы не фокусировать изображение на сетчатке глаза в указанных стандартных условиях ношения, чтобы замедлить развитие аномальной рефракции глаза.
15. Способ предоставления линзы, предназначенной для ношения перед глазом носящего, по любому из пп. 1-13, при этом способ включает этап литья линзы и во время этапа литья предоставление оптической накладки, содержащей множество смежных оптических элементов, при этом каждый оптический элемент имеет одновременно бифокальную оптическую функцию, которая, когда указанную линзу носят перед указанным глазом носящего, одновременно обеспечивает:
- вторую оптическую функцию в стандартных условиях ношения и
- третью оптическую функцию, заключающуюся в том, чтобы не фокусировать изображение на сетчатке глаза в указанных стандартных условиях ношения, чтобы замедлить развитие аномальной рефракции глаза.
