DE202019005795U1

DE202019005795U1 - Linsenelement

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Publication number: DE202019005795U1
Application number: DE202019005795.1U
Authority: DE
Original assignee: Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
Current assignee: EssilorLuxottica SA
Priority date: 2018-03-01
Filing date: 2019-03-01
Publication date: 2022-03-07
Anticipated expiration: 2029-03-02
Also published as: DE202019005772U1; US20210311330A1; US11567344B2; CA3092605C; JP2021524051A; CN114545660B; CO2020011713A2; RU2020131393A3; JP7601828B2; WO2019166659A9; JP2024083545A; US11067832B2; US20210311331A1; WO2019166657A1; EP3759548A1; WO2019166659A1; CA3092428A1; CN114545660A; EP4220283A1; RU2757820C1

Abstract

Linsenelement, das dafür vorgesehen ist, vor einem Auge einer Person getragen zu werden und das umfasst:
einen Brechungsbereich mit einer Brechkraft, die auf Rezeptdaten für das Auge der Person beruht; und
eine Vielzahl von mindestens drei nicht zusammenhängenden optischen Elementen, wobei mindestens ein optisches Element eine nicht-sphärische optische Funktion hat,
wobei mindestens eines der nicht zusammenhängenden optischen Elemente mit einer nicht-sphärischen optischen Funktion eine multifokale refraktive Mikrolinse mit einer asphärischen Oberfläche ist,
wobei die asphärischen Mikrolinsen eine Asphärizität zwischen 0,1 D und 3 D aufweisen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Linsenelement, das vor einem Auge einer Person getragen werden soll, um ein Fortschreiten von abnormalen Refraktionen des Auges wie zum Beispiel eine Kurzsichtigkeit oder eine Weitsichtigkeit zu unterdrücken.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Kurzsichtigkeit eines Auges wird durch die Tatsache gekennzeichnet, dass das Auge ferne Objekte vor seiner Netzhaut fokussiert. Eine Kurzsichtigkeit wird üblicherweise mithilfe einer konkaven Linse korrigiert und eine Weitsichtigkeit wird üblicherweise mit einer konvexen Linse korrigiert.
Es wurde beobachtet, dass einige Personen, wenn sie mithilfe von herkömmlichen optischen Einstärkengläsern korrigiert werden, insbesondere Kinder, ungenau fokussieren, wenn sie ein Objekt betrachten, das sich in einer kurzen Entfernung befindet, das heißt, sich sozusagen in Nahsichtbedingungen befindet. Wegen dieses Fokussierfehlers seitens eines kurzsichtigen Kindes, das für seine Fernsicht korrigiert wird, wird auch das Bild eines in der Nähe befindlichen Objekts selbst im Foveabereich hinter seiner Netzhaut gebildet.
Ein derartiger Fokussierfehler kann einen Einfluss auf das Fortschreiten einer Kurzsichtigkeit dieser Personen haben. Man kann beobachten, dass für die meisten dieser Personen der Kurzsichtigkeitsfehler dazu neigt, sich im Laufe der Zeit zu vergrößern
Daher scheint es, dass eine Notwendigkeit für ein Linsenelement besteht, das ein Fortschreiten einer abnormalen Refraktion des Auges wie zum Beispiel eine Kurzsichtigkeit oder eine Weitsichtigkeit unterdrückt oder zumindest verlangsamt.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung ein Linsenelement vor, das vor einem Auge einer Person getragen werden soll und das umfasst:

- einen Brechungsbereich mit einer Brechkraft, die auf Rezeptdaten für das Auge der Person beruht; und
- eine Vielzahl von mindestens drei nicht zusammenhängenden optischen Elementen, wobei mindestens ein optisches Element eine nicht sphärische optische Funktion hat.

Vorteilhafterweise ermöglicht das Vorhandensein einer Vielzahl von mindestens drei nicht zusammenhängenden optischen Elementen mit mindestens einem optischen Element mit einer nicht sphärischen optischen Funktion das Fortschreiten abnormaler Refraktionen des Auges wie Kurzsichtigkeit oder Weitsichtigkeit zu verlangsamen.
Gemäß weiteren Ausführungsformen, die allein oder in Kombination betrachtet werden können, gelten die folgenden Merkmale:

- mindestens eines der nicht zusammenhängenden optischen Elemente ist eine multifokale refraktive Mikrolinse; und/oder
- die mindestens eine multifokale refraktive Mikrolinse umfasst eine zylindrische Kraft; und/oder
- die mindestens eine multifokale refraktive Mikrolinse umfasst eine asphärische Oberfläche mit einer oder ohne eine Rotationssymmetrie; und/oder
- mindestens eines der nicht zusammenhängenden optischen Elemente ist eine torisch refraktive Mikrolinse; und/oder
- die mindestens eine multifokale refraktive Mikrolinse umfasst eine torische Oberfläche; und/oder
- mindestens eines der nicht zusammenhängenden optischen Elemente ist aus einem doppelbrechenden Material gefertigt; und/oder
- mindestens eines der nicht zusammenhängenden optischen Elemente ist eine diffraktive Linse; und/oder
- die mindestens eine diffraktive Linse umfasst eine Metaoberflächenstruktur; und/oder
- mindestens ein nicht zusammenhängendes optisches Element weist eine Form auf, die konfiguriert ist, um vor der Netzhaut des Auges der Person eine Kaustik zu erzeugen; und/oder
- mindestens ein nicht zusammenhängendes optisches Element ist eine multifokale binäre Komponente; und/oder
- mindestens ein nicht zusammenhängendes optisches Element ist eine verpixelte Linse; und/oder - mindestens ein nicht zusammenhängendes optisches Element ist eine π-Fresnellinse; und/oder
- zumindest ein Teil, zum Beispiel alle, der nicht zusammenhängenden optischen Elemente befinden sich auf der Vorderseite der ophthalmischen Linse; und/oder
- zumindest ein Teil, zum Beispiel alle, der nicht zusammenhängenden optischen Elemente befinden sich auf der Rückseite der ophthalmischen Linse; und/oder
- zumindest ein Teil, zum Beispiel alle nicht zusammenhängenden optischen Elemente befinden sich zwischen der Vorder- und der Rückseite der ophthalmischen Linse; und /oder
- zumindest ein Teil, zum Beispiel alle optischen Funktionen, umfassen optische Aberrationen hoher Ordnung; und/oder
- das Linsenelement umfasst eine ophthalmische Linse, die den Brechungsbereich trägt, und ein Aufsteckelement, das die Vielzahl von mindestens drei nicht zusammenhängenden optischen Elementen trägt und das geeignet ist, um abnehmbar an der ophthalmischen Linse befestigt zu werden, wenn das Linsenelement getragen wird; und/oder
- für jede kreisförmige Zone, die einen Radius zwischen 2 und 4 mm aufweist und die ein geometrisches Zentrum umfasst, das in einem Abstand des optischen Mittelpunkts des Linsenelements angeordnet ist, der größer oder gleich dem Radius + 5 mm ist, liegt das Verhältnis zwischen der Summe der Flächen der Teile der nicht zusammenhängenden optischen Elemente, die sich innerhalb der Kreiszone befinden, und der Fläche der Kreiszone zwischen 20% und 70%; und/oder
- das mindestens eine optische Element mit einer nicht sphärischen optischen Funktion ist so konfiguriert, das Fortschreiten abnormaler Refraktionen des Auges der Person zu unterdrücken; und/oder
- die nicht zusammenhängenden optischen Elemente sind so konfiguriert, dass die mittlere Sphäre der nicht zusammenhängenden optischen Elemente entlang mindestens eines Abschnitts der Linse von einem Punkt des Abschnitts in Richtung auf den peripheren Teil des Abschnitts zunimmt; und/oder
- die nicht zusammenhängenden optischen Elemente sind so konfiguriert, dass der mittlere Zylinder der nicht zusammenhängenden optischen Elemente entlang mindestens eines Abschnitts der Linse von einem Punkt des Abschnitts in Richtung auf den peripheren Teil des Abschnitts zunimmt; und/oder
- die nicht zusammenhängenden optischen Elemente sind so konfiguriert, dass die mittlere Sphäre und/oder der Zylinder der nicht zusammenhängenden optischen Elemente entlang des mindestens einen Abschnitts der Linse von dem Zentrum des Abschnitts in Richtung auf den peripheren Teil des Abschnitts zunimmt; und/oder
- der Brechungsbereich umfasst ein optisches Zentrum und die optischen Elemente sind so konfiguriert, dass die mittlere Sphäre und/oder der Zylinder der optischen Elemente entlang eines beliebigen Abschnitts, der das optische Zentrum der Linse durchquert, von dem optischen Mittelpunkt in Richtung auf den peripheren Teil der Linse zunehmen; und/oder
- der Brechungsbereich umfasst einen Fernsichtbezugspunkt, einen Nahsichtbezugspunkt und einen Meridian, der den Fern- und den Nahsichtbezugspunkt verbindet, wobei die optischen Elemente so konfiguriert sind, dass die mittlere Sphäre und/oder der mittlere Zylinder der nicht zusammenhängenden optischen Elemente unter Standardtragebedingungen entlang eines beliebigen horizontalen Abschnitts der Linse von dem Schnittpunkt des horizontalen Abschnitts mit dem Meridian in Richtung auf den peripheren Teil der Linse zunehmen; und/oder
- die Zunahmefunktionen der mittleren Sphäre und/oder des Zylinders sind entlang der Abschnitte abhängig von der Position des Abschnitts entlang des Meridians unterschiedlich; und/oder
- die Zunahmefunktionen der mittleren Sphäre und/oder des Zylinders sind entlang der Abschnitte unsymmetrisch; und/oder
- die nicht zusammenhängenden optischen Elemente sind so konfiguriert, dass der mindestens eine Abschnitt unter Standardtragebedingungen ein horizontaler Abschnitt ist; und/oder
- die mittlere Sphäre und/oder der Zylinder der nicht zusammenhängenden optischen Elemente nehmen von einem ersten Punkt des Abschnitts in Richtung auf den peripheren Teil des Abschnitts zu und nehmen von einem zweiten Punkt des Abschnitts in Richtung auf den peripheren Teil des Abschnitts ab, wobei der zweite Punkt näher an dem peripheren Teil des Abschnitts liegt als der erste Punkt; und/oder
- - die Zunahmefunktion der mittleren Sphäre und/oder des Zylinders entlang des mindestens einen Abschnitts ist eine Gauß-Funktion; und/oder
- - die Zunahmefunktion der mittleren Sphäre und/oder des Zylinders entlang des mindestens einen Abschnitts ist eine quadratische Funktion; und/oder
- - der Brechungsbereich ist als ein anderer Abschnitt ausgebildet als der Abschnitt mit der Vielzahl nicht zusammenhängender optischer Elemente; und/oder
- - die nicht zusammenhängenden optischen Elemente weisen eine Umrissform auf, die in einen Kreis einschreibbar ist, der einen Durchmesser aufweist, der größer als oder gleich 0,8 mm und kleiner als oder gleich 3,0 mm ist; und/oder
- - der Brechungsbereich hat eine erste Brechkraft, die auf Rezeptdaten zum Korrigieren einer abnormalen Brechung des Auges des Trägers beruht, und eine zweite Brechkraft, die sich von der ersten Brechkraft unterscheidet; und/oder
- - die Differenz zwischen der ersten optischen Leistung und der zweiten optischen Leistung ist größer als oder gleich 0,5D; und/oder
- - mindestens ein, zum Beispiel mindestens 70%, zum Beispiel alle optischen Elemente sind aktive optische Elemente, die durch eine optische Linsensteuervorrichtung aktiviert werden können; und/oder
- - das aktive optische Element umfasst ein Material, das einen variablen Brechungsindex aufweist, dessen Wert durch die optische Linsensteuervorrichtung gesteuert wird; und/oder
- - die optischen Elemente werden auf einem Netzwerk positioniert; und/oder
- - das Netzwerk ist ein strukturiertes Netzwerk; und/oder
- - das strukturierte Netzwerk ist ein quadratisches Netzwerk oder ein sechseckiges Netzwerk oder ein dreieckiges Netzwerk oder ein achteckiges Netzwerk; und/oder
- - das Linsenelement umfasst außerdem mindestens vier optische Elemente, die in mindestens zwei Gruppen von optischen Elementen organisiert sind; und/oder
- - jede Gruppe von optischen Elementen ist in mindestens zwei konzentrischen Ringen organisiert, die den gleichen Mittelpunkt aufweisen, wobei der konzentrische Ring von jeder Gruppe des optischen Elements durch einen Innendurchmesser, der dem kleinsten Kreis entspricht, der von mindestens einem optischen Element der Gruppe berührt wird, und einen Außendurchmesser definiert wird, der dem größten Kreis entspricht, der von mindestens einem optischen Element der Gruppe berührt wird; und/oder
- - zumindest ein Teil, zum Beispiel alle, der konzentrischen Ringe von optischen Elementen sind auf den optischen Mittelpunkt der Oberfläche des Linsenelements zentriert, auf dem die optischen Elemente angebracht sind; und/oder
- - die konzentrischen Ringe von optischen Elementen weisen einen Durchmesser auf, der zwischen 9,0 mm und 60 mm liegt; und/oder
- - der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden konzentrischen Ringen aus optischen Elementen ist größer als oder gleich 5,0 mm, der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden konzentrischen Ringen wird definiert durch die Differenz zwischen dem Innendurchmesser eines ersten konzentrischen Rings und dem Außendurchmesser eines zweiten konzentrischen Rings, wobei der zweite konzentrische Ring näher an der Peripherie des Linsenelements liegt.

Figurenliste
Nicht einschränkende Ausführungsformen der Erfindung werden jetzt unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben, wobei:

◯ 1 eine Draufsicht auf ein Linsenelement gemäß der Erfindung ist;
◯ 2 eine allgemeine Profilansicht eines Linsenelements gemäß der Erfindung ist;
◯ 3 ein Beispiel eines Fresnel-Höhenprofils darstellt;
◯ 4 ein Beispiel eines radialen Profils einer diffraktiven Linse darstellt;
◯ 5 ein π-Fresnel-Linsenprofil darstellt;
◯ die 6a bis 6c eine binäre Linsenausführungsform der Erfindung darstellen;
◯ 7a die Astigmatismusachse γ einer Linse in der TABO-Konvention darstellt;
◯ 7b die Zylinderachse γAX in einer Konvention darstellt, die verwendet wird, um eine asphärische Oberfläche zu charakterisieren; und
◯ 8 eine Draufsicht auf ein Linsenelement gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt.

Die Elemente in den Figuren werden zu Zwecken einer Vereinfachung und einer Deutlichkeit dargestellt und sie sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet. Zum Beispiel können die Abmessungen einiger der Elemente in der Figur unverhältnismäßig groß sein im Vergleich mit anderen Elementen, um dadurch beim Verbessern des Verständnisses der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu helfen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein Linsenelement, das vor einem Auge einer Person getragen werden soll.
In der ganzen nachfolgenden Beschreibung können Begriffe wie „oben“, „unten“, „horizontal“, „vertikal“, „über“, „unter“, „vorne“, „hinten“ oder andere Wörter verwendet werden, um eine relative Position anzuzeigen. Diese Begriffe sind unter den Tragebedingungen des Linsenelements zu verstehen.
In dem Zusammenhang der vorliegenden Erfindung kann sich der Begriff „Linsenelement“ auf eine ungeschliffene optische Linse oder auf ein optisches Brillenglas beziehen, das geschliffen wurde, um in ein spezifisches Brillengestell zu passen, oder auf eine ophthalmische Linse und eine optische Vorrichtung beziehen, die geeignet ist, um auf der ophthalmischen Linse angebracht zu werden. Die optische Vorrichtung kann auf der Vorder- oder der Rückseite der ophthalmischen Linse angebracht werden. Die optische Vorrichtung kann eine optische Korrektur sein. Die optische Vorrichtung kann geeignet sein, um abnehmbar auf der ophthalmischen Linse angebracht zu werden, zum Beispiel eine Klammer, die konfiguriert ist, um an ein Brillengestell geklemmt zu werden, das die ophthalmische Linse umfasst.
Ein Linsenelement 10 gemäß der Erfindung ist für eine Person geeignet und soll vor einem Auge der Person getragen werden.
Wie in 1 dargestellt wird, umfasst ein Linsenelement 10 gemäß der Erfindung:

- einen Brechungsbereich 12, und
- eine Vielzahl von mindestens drei nicht zusammenhängenden optischen Elementen 14.

Der Brechungsbereich 12 weist eine Brechkraft P1 aufgrund von Rezeptdaten für das Auge der Person auf, für die das Linsenelement geeignet ist. Die Rezeptdaten sind geeignet zum Korrigieren der abnormalen Refraktion des Auges des Trägers.
Der Begriff „Rezeptdaten“ ist so zu verstehen, dass er einen Satz von optischen Eigenschaften einer Brechkraft, eines Astigmatismus, einer prismatischen Abweichung bedeutet, die durch einen Augenarzt oder einen Optiker ermittelt werden, um die Sehstörungen des Trägers zum Beispiel mithilfe einer Linse zu korrigieren, die vor seinem Auge angebracht wird. Die Rezeptdaten für ein kurzsichtiges Auge können zum Beispiel die Werte einer Brechkraft und eines Astigmatismus mit einer Achse für die Fernsicht umfassen.
Der Brechungsbereich wird vorzugsweise als der Bereich gebildet, der verschieden von den Bereichen ist, die als die Vielzahl von optischen Elementen gebildet werden. Mit anderen Worten ist der Brechungsbereich komplementär zu den Bereichen, die von der Vielzahl von optischen Elementen gebildet werden.
Der Brechungsbereich 12 kann außerdem mindestens eine zweite Brechkraft P2, die verschieden von der ersten Brechkraft P1 ist, umfassen.
Im Sinne der Erfindung werden die beiden Brechkräfte als unterschiedlich betrachtet, wenn die Differenz zwischen den beiden Brechkräften größer als oder gleich 0,5 D ist.
Wenn die abnormale Refraktion des Auges der Person einer Kurzsichtigkeit entspricht, ist die zweite Brechkraft größer als die erste Brechkraft.
Wenn die abnormale Refraktion des Auges der Person einer Weitsichtigkeit entspricht, ist die zweite Brechkraft kleiner als die erste Brechkraft.
Der Brechungsbereich kann eine kontinuierliche Variation der Brechkraft aufweisen. Der Brechungsbereich kann zum Beispiel eine Gleitsichtauslegung aufweisen.
Die optische Auslegung des Brechungsbereichs kann umfassen:

- ein Anpassungskreuz, wo die Brechkraft negativ ist,
- eine erste Zone, die sich in die Schläfenseite des Brechungsbereichs erstreckt, wenn das Linsenelement von einem Träger getragen wird. In der ersten Zone nimmt die Brechkraft in Richtung auf die Schläfenseite zu und auf der Nasenseite der Linse ist die Brechkraft der ophthalmischen Linse im Wesentlichen die gleiche wie an dem Anpassungskreuz.

Eine derartige optische Auslegung wird in dem Dokument WO2016/107919 ausführlicher offenbart.
Alternativ kann die Brechkraft in dem Brechungsbereich mindestens eine Diskontinuität aufweisen.
Wie in 1 dargestellt wird, kann das Linsenelement in fünf komplementäre Zonen unterteilt werden, eine zentrale Zone 16, die eine Kraft, die gleich der Brechkraft ist, die den Rezeptdaten entspricht, und vier Quadranten Q1, Q2, Q3, Q4 bei 45° aufweist, wobei mindestens einer der Quadranten mindestens einen Punkt aufweist, wo die Brechkraft gleich der zweiten Brechkraft ist.
Im Sinne der Erfindung sind die „Quadranten bei 45°“ als gleiche Winkelquadranten von 90° zu verstehen, die in den Richtungen 45°/225° und 135°/315° gemäß der TABO-Konvention ausgerichtet sind, wie in 1 dargestellt wird.
Vorzugsweise umfasst die zentrale Zone 16 einen rahmenden Bezugspunkt, welcher der Pupille der Person gegenüberliegt, die unter Standardtragebedingungen geradeaus blickt, und weist einen Durchmesser auf, der größer als oder gleich 4 mm und kleiner als oder gleich 22 mm ist.
Die Tragebedingungen sind als die Position des Linsenelements in Bezug auf das Auge des Trägers zu verstehen, die zum Beispiel durch einen pantoskopischen Winkel, einen Abstand von der Hornhaut zur Linse, einen Abstand von der Pupille zur Hornhaut, einen Abstand von einem Rotationszentrum des Auges (Center of Rotation of the Eye, CRE) zur Pupille, einem Abstand des CRE zur Linse und einen Fassungsscheibenwinkel definiert wird.
Der Abstand von der Hornhaut zur Linse ist der Abstand entlang der Sehachse des Auges in der primären Position (üblicherweise wird die Horizontale angenommen) zwischen der Hornhaut und der Rückseite der Linse: zum Beispiel gleich 12 mm.
Der Abstand von der Pupille zur Hornhaut ist der Abstand entlang der Sehachse des Auges zwischen seiner Pupille und der Hornhaut: üblicherweise gleich 2 mm.
Der Abstand von dem CRE zur Pupille ist der Abstand entlang der Sehachse des Auges zwischen seinem Rotationszentrum (CRE) und der Hornhaut: zum Beispiel gleich 11,5 mm.
Der Abstand von dem CRE zur Linse ist der Abstand entlang der Sehachse des Auges in der primären Position (üblicherweise wird die Horizontale angenommen) zwischen dem CRE des Auges und der Rückseite der Linse, zum Beispiel gleich 25,5 mm.
Der pantoskopische Winkel ist der Winkel in der vertikalen Ebene, an dem Schnittpunkt zwischen der Rückseite der Linse und der Sehachse des Auges in der primären Position (üblicherweise wird die Horizontale angenommen), zwischen der Normalen zu der Rückseite der Linse und der Sehachse des Auges in der primären Position, zum Beispiel gleich -8°.
Der Fassungsscheibenwinkel ist der Winkel in der horizontalen Ebene, an dem Schnittpunkt zwischen der Rückseite der Linse und der Sehachse des Auges in der primären Position (üblicherweise wird die Horizontale angenommen), zwischen der Normalen zu der Rückseite der Linse und der Sehachse des Auges in der primären Position, zum Beispiel gleich 0°.
Ein Beispiel einer Standardtragebedingung kann durch einen pantoskopischen Winkel von -8°, einen Abstand von der Hornhaut zur Linse von 12 mm, einen Abstand von der Pupille zur Hornhaut von 2 mm, einen Abstand von dem CRE zur Pupille von 11,5 mm, einen Abstand von dem CRE zur Linse von 25,5 mm und einen Fassungsscheibenwinkel von 0° definiert sein.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist zumindest der untere Teilquadrant Q4 eine zweite Brechkraft auf, die verschieden von der Brechkraft ist, die den Rezeptdaten zum Korrigieren der abnormalen Refraktion entspricht.
Der Brechungsbereich weist zum Beispiel eine Gleitsichtdioptrienfunktion auf. Die Gleitsichtdioptrienfunktion kann sich zwischen dem oberen Teilquadrant Q2 und dem unteren Teilquadrant Q4 erstrecken.
Vorteilhafterweise erlaubt eine solche Konfiguration Dank der Ergänzung der Linse ein Kompensieren einer Akkommodationsverzögerung, wenn die Person zum Beispiel in Nahsichtentfernungen blickt.
Gemäß einer Ausführungsform weist mindestens einer des Schläfenquadranten Q3 und des Nasenquadranten Q1 eine zweite Brechkraft auf, die verschieden von der Brechkraft ist, die den Rezeptdaten der Person entspricht. Der Schläfenquadrant Q3 weist zum Beispiel eine Variation der Brechkraft mit der Exzentrizität der Linse auf.
Vorteilhafterweise vergrößert eine derartige Konfiguration den Wirkungsgrad der abnormalen Refraktionssteuerung beim peripheren Sehen mit einem noch größeren Effekt auf der horizontalen Achse.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die vier Quadranten Q1, Q2, Q3 und Q4 eine konzentrische Kraftzunahme auf.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die zentrale Zone der Linse, die einer Zone entspricht, die auf den optischen Mittelpunkt des Linsenelements zentriert ist, keine optischen Elemente. Das Linsenelement kann zum Beispiel eine leere Zone umfassen, die auf den optischen Mittelpunkt des Linsenelements zentriert ist und die einen Durchmesser aufweist, der gleich 0,9 mm ist, und die keine optischen Elemente umfasst.
Der optische Mittelpunkt des Linsenelements kann dem Zentrierpunkt der Linse entsprechen.
Alternativ können die optischen Elemente auf der gesamten Oberfläche des Linsenelements angeordnet sein.
Mindestens ein optisches Element der Vielzahl von mindestens drei nicht zusammenhängenden optischen Elementen 14 weist eine nicht sphärische optische Funktion auf.
Im Sinne der Erfindung sind zwei optische Elemente, die sich auf einer Oberfläche des Linsenelements befinden, nicht zusammenhängend, wenn man entlang aller Pfade, die sie verbinden und von der Oberfläche getragen werden, die Basisoberfläche erreicht, auf der sich die optischen Elemente befinden.
Wenn die Oberfläche, auf der sich die mindestens zwei optischen Elemente befinden, sphärisch ist, entspricht die Basisoberfläche der sphärischen Oberfläche. Mit anderen Worten, zwei optische Elemente, die sich auf einer sphärischen Oberfläche befinden, sind nicht zusammenhängend, wenn man entlang aller Pfade, die sie verbinden und von der sphärischen Oberfläche getragen werden, die sphärische Oberfläche erreicht.
Wenn die Oberfläche, auf der sich die mindestens zwei optischen Elemente befinden, nicht sphärisch ist, entspricht die Basisoberfläche der lokalen sphärischen Oberfläche, die am besten zu der nicht sphärischen Oberfläche passt. Mit anderen Worten, zwei optische Elemente, die sich auf einer nicht sphärischen Oberfläche befinden, sind nicht zusammenhängend, wenn man entlang aller Pfade, die sie verbinden und von dieser nicht sphärischen Oberfläche getragen werden, die sphärische Oberfläche erreicht, die am besten zur nicht sphärischen Oberfläche passt.
Vorzugsweise weisen mindestens 50%, zum Beispiel mindestens 80%, beispielsweise alle nicht zusammenhängenden optischen Elemente 14 eine nicht sphärische optische Funktion auf. Im Sinne der Erfindung ist eine „nicht sphärische optische Funktion“ so zu verstehen, dass sie keinen einheitlichen Brennpunkt aufweist.
Vorteilhafterweise verringert eine solche optische Funktion des optischen Elements die Verformung der Netzhaut des Auges des Trägers, was ein Verlangsamen des Fortschreitens der abnormalen Refraktion des Auges der Person erlaubt, die das Linsenelement trägt.
Das mindestens eine nicht zusammenhängende optische Element, das eine nicht sphärische optische Funktion aufweist, ist transparent. Vorteilhafterweise sind die nicht zusammenhängenden optischen Elemente auf dem Linsenelement nicht sichtbar und beeinträchtigen die Ästhetik des Linsenelements nicht.
Wie in 2 dargestellt wird, umfasst ein Linsenelement 10 gemäß der Erfindung eine objektseitige Oberfläche F1, die als konvexe gekrümmte Oberfläche in Richtung auf eine Objektseite gebildet ist, und eine augenseitige Oberfläche F2, die als konkave Oberfläche gebildet ist, die eine andere Krümmung als die Krümmung der objektseitigen Fläche F1 aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung befindet sich zumindest ein Teil, zum Beispiel alle, der nicht zusammenhängenden optischen Elemente, auf der Vorderseite der ophthalmischen Linse.
Zumindest ein Teil, zum Beispiel alle, der nicht zusammenhängenden optischen Elemente können sich auf der Rückseite der ophthalmischen Linse befinden.
Zumindest ein Teil, zum Beispiel alle, der nicht zusammenhängenden optischen Elemente können sich zwischen der Vorder- und Rückseite der ophthalmischen Linse befinden. Das Linsenelement kann zum Beispiel Zonen mit unterschiedlichen Brechungsindizes umfassen, welche die nicht zusammenhängenden optischen Elemente bilden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Linsenelement eine ophthalmische Linse, die einen Brechungsbereich trägt, und ein Aufsteckelement umfassen, das die Vielzahl von mindestens drei nicht zusammenhängenden optischen Elementen trägt, das geeignet ist, um abnehmbar an der ophthalmischen Linse befestigt zu werden, wenn das Linsenelement getragen wird.
Vorteilhafterweise, wenn sich die Person in einer Fernsichtumgebung, zum Beispiel draußen, befindet, kann die Person das Aufsteckelement von der ophthalmischen Linse abnehmen und gegebenenfalls durch ein zweites Aufsteckelement ersetzen, das keines der mindestens drei nicht zusammenhängenden optischen Elemente aufweist. Das zweite Aufsteckelement kann zum Beispiel eine Sonnenschutzfärbung enthalten. Die Person kann die ophthalmische Linse auch ohne zusätzliches Aufsteckelement verwenden.
Das nicht zusammenhängende optische Element kann unabhängig auf jeder Oberfläche des Linsenelements zu dem Linsenelement hinzugefügt werden.
Diese nicht zusammenhängenden optischen Elemente können in einer definierten Anordnung wie zum Beispiel einem Quadrat oder einem Sechseck oder einer Zufallsform oder einer anderen Anordnung hinzugefügt werden.
Die nicht zusammenhängenden optischen Elemente können spezifische Zonen des Linsenelements abdecken, wie das Zentrum oder einen beliebigen anderen Bereich.
Die nicht zusammenhängende optische Elementdichte oder die Größe der Kraft kann abhängig von den Zonen des Linsenelements angepasst werden. Typischerweise kann das nicht zusammenhängende optische Element in der Peripherie des Linsenelements angebracht werden, um den Effekt des nicht zusammenhängenden optischen Elements auf die Kurzsichtigkeitkontrolle zu vergrößern, um dadurch die periphere Defokussierung aufgrund zum Beispiel der peripheren Form der Netzhaut zu kompensieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist jede kreisförmige Zone einen Radius zwischen 2 und 4 mm auf und umfasst ein geometrisches Zentrum, das in einem Abstand des optischen Mittelpunkts des Linsenelements angeordnet ist, der größer oder gleich dem Radius + 5 mm ist, das Verhältnis zwischen der Summe der Flächen der Teile der optischen Elemente, die sich innerhalb der Kreiszone befinden, und der Fläche der Kreiszone liegt zwischen 20% und 70%, vorzugsweise zwischen 30% und 60% und noch weiter bevorzugt zwischen 40% und 50%.
Die nicht zusammenhängenden optischen Elemente können mithilfe verschiedener Technologien wie direkter Oberflächenbehandlung, Formgebung, Gießen oder Spritzgießen, Prägen, Beschichten mit einem Film oder Fotolithografie usw. hergestellt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist mindestens eines, zum Beispiel alle, der nicht zusammenhängenden optischen Elemente eine Form auf, die so konfiguriert ist, um vor der Netzhaut des Auges der Person eine Kaustik zu erzeugen. Mit anderen Worten ist dieses nicht zusammenhängende optische Element so konfiguriert, dass jede Abschnittsebene, in welcher der Lichtfluss, falls vorhanden konzentriert wird, vor der Netzhaut des Auges der Person liegt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine, zum Beispiel alle, der nicht zusammenhängenden optischen Elemente, das eine nicht sphärische optische Funktion aufweist, eine multifokale refraktive Mikrolinse.
Im Sinne der Erfindung weist eine „Mikrolinse“ eine Umrissform auf, die in einen Kreis einschreibbar ist, der einen Durchmesser aufweist, der größer oder gleich 0,8 mm und kleiner als oder gleich 3,0 mm, vorzugsweise größer oder gleich 1,0 mm und kleiner als 2,0 mm ist.
Im Sinne der Erfindung weist eine „multifokale refraktive Mikrolinse“ Bifokale (mit zwei Brechkräften), Trifokale (mit drei Brechkräften), Gleitsichtlinsen mit kontinuierlich variierender Brechkraft, zum Beispiel asphärische progressive Oberflächenlinsen auf.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind mindestens eines der optischen Elemente, vorzugsweise mehr als 50%, noch weiter bevorzugt mehr als 80% der optischen Elemente, asphärische Mikrolinsen. Im Sinne der Erfindung weisen asphärische Mikrolinsen eine kontinuierliche Brechkraftveränderung im Verlauf ihrer Oberfläche auf.
Eine asphärische Mikrolinse kann eine Asphärizität zwischen 0,1D und 3D aufweisen. Die Asphärizität einer asphärischen Mikrolinse entspricht dem Verhältnis der Brechkraft, die im Zentrum der Mikrolinse gemessen wird, und der Brechkraft, die in der Peripherie der Mikrolinse gemessen wird.
Das Zentrum der Mikrolinse kann durch einen sphärischen Bereich definiert werden, der auf den geometrischen Mittepunkt der Mikrolinse zentriert ist und einen Durchmesser zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, vorzugsweise gleich 2,0 mm, aufweist.
Die Peripherie der Mikrolinse kann durch eine kreisförmige Zone definiert werden, die auf den geometrischen Mittelpunkt der Mikrolinse zentriert ist und einen Innendurchmesser zwischen 0,5 mm und 0,7 mm und einen Außendurchmesser zwischen 0,70 mm und 0,80 mm aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weisen die asphärischen Mikrolinsen eine Brechkraft in ihrem geometrischen Mittelpunkt zwischen 2,0 D und 7,0 D als Absolutwert und eine Brechkraft in der Peripherie zwischen 1,5 D und 6,0 D als Absolutwert auf.
Vor dem Beschichten der Oberfläche des Linsenelements, auf der die optischen Elemente angeordnet werden, kann die Asphärizität der asphärischen Mikrolinsen gemäß dem radialen Abstand von dem optischen Mittelpunkt des Linsenelements variieren. Nach dem Beschichten der Oberfläche des Linsenelements, auf der die optischen Elemente angeordnet werden, kann die Asphärizität der asphärischen Mikrolinsen außerdem gemäß dem radialen Abstand von dem optischen Mittelpunkt des Linsenelements zusätzlich variieren.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die mindestens eine multifokale refraktive Mikrolinse eine torische Oberfläche auf. Eine torische Oberfläche ist eine Rotationsfläche, die erzeugt werden kann, indem ein Kreis oder Bogen um eine Rotationsachse (die eventuell im Unendlichen positioniert ist) rotiert, welche den Mittelpunkt ihrer Krümmung nicht durchquert.
Linsen mit einer torischen Oberfläche weisen zwei unterschiedliche radiale, zueinander rechtwinklige Profile auf und erzeugen daher zwei unterschiedliche Brechkräfte. Torische und sphärische Oberflächenkomponenten von torischen Linsen erzeugen einen astigmatischen Lichtstrahl im Gegensatz zu einem einzigen Fokuspunkt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine der nicht zusammenhängenden optischen Elemente, das eine nicht sphärische optische Funktion aufweist, zum Beispiel alle der nicht zusammenhängenden optischen Elemente, eine torische refraktive Mikrolinse. Zum Beispiel eine torische refraktive Mikrolinse mit einem Sphärenbrechkraftwert größer oder gleich 0 Dioptrien (δ) und kleiner oder gleich +5 Dioptrien (δ) und einem Zylinderbrechkraftwert größer oder gleich 0,25 Dioptrien (δ).
Bei einer spezifischen Ausführungsform kann die torische refraktive Mikrolinse ein reiner Zylinder sein, was bedeutet, dass die minimale Meridianbrechkraft null ist, während die maximale Meridianbrechkraft rein positiv ist, zum Beispiel weniger als 5 Dioptrien beträgt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eines, zum Beispiel alle der nicht zusammenhängenden optischen Elemente, aus einem doppelbrechenden Material gefertigt. Mit anderen Worten wird das optische Element aus einem Material gefertigt, das einen Brechungsindex aufweist, der von der Polarisations- und Ausbreitungsrichtung des Lichts abhängig ist. Die Doppelbrechung kann als die maximale Differenz zwischen den Brechungsindizes quantifiziert werden, die von dem Material gezeigt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist mindestens eines, zum Beispiel alle, der nicht zusammenhängenden optischen Elemente, Diskontinuitäten wie zum Beispiel eine diskontinuierliche Oberfläche, zum Beispiel Fresnel-Oberflächen, auf und/oder weist ein Brechungsindexprofil mit Diskontinuitäten auf.
3 stellt ein Beispiel eines Fresnel-Höhenprofils eines nicht zusammenhängenden optischen Elements dar, das für die Erfindung verwendet werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eines, zum Beispiel alle der nicht zusammenhängenden optischen Elemente, aus einer diffraktiven Linse gefertigt.
4 stellt ein Beispiel eines radialen Profils einer diffraktiven Linse eines nicht zusammenhängenden optischen Elements dar, das für die Erfindung verwendet werden kann.
Mindestens eine, zum Beispiel alle, der diffraktiven Linsen können eine Metaoberflächenstruktur umfassen, wie sie in dem Dokument WO2017/176921 offenbart wird.
Die diffraktive Linse kann eine Fresnellinse sein, deren Phasenfunktion Ψ(r) π Phasensprünge bei der nominalen Wellenlänge aufweist, wie in 5 zu sehen ist. Diesen Strukturen kann der Deutlichkeit halber der Name „π-Fresnei-Linsen“ im Gegensatz zu unifokalen Fresnel-Linsen gegeben werden, deren Phasensprünge Vielfache von 2π sind. Die π-Fresnei-Linse, deren Phasenfunktion in 5 gezeigt wird, beugt das Licht hauptsächlich in zwei Beugungsordnungen, denen die Brechwerte 0 δ und ein positiver Brechwert P, zum Beispiel 3 δ, zugeordnet sind.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eines, zum Beispiel alle, der nicht zusammenhängenden optischen Elemente, eine multifokale binäre Komponente.
Eine binäre Struktur, wie sie in 6a dargestellt wird, zeigt zum Beispiel hauptsächlich zwei Brechwerte, die mit -P/2 und P/2 bezeichnet werden. Wenn diese einer refraktiven Struktur zugeordnet werden, wie sie in 6b gezeigt wird, deren Brechwert P/2 ist, weist die endgültige Struktur, die in 6c dargestellt wird, die Brechwerte 0 δ und P auf. Der dargestellte Fall gehört zu P = 3 δ.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eines, zum Beispiel alle, der nicht zusammenhängenden optischen Elemente, eine verpixelte Linse. Ein Beispiel einer multifokalen verpixelten Linse wird in Eyal Ben-Eliezer et al., APPLIED OPTICS, Band. 44, Nr. 14, 10. Mai 2005, offenbart.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung hat mindestens eines, zum Beispiel alle, der nicht zusammenhängenden optischen Elemente, eine optische Funktion mit optischen Aberrationen hoher Ordnung. Zum Beispiel ist das optische Element eine Mikrolinse, die aus kontinuierlichen Oberflächen zusammengesetzt ist, die durch Zernike-Polynome definiert werden.
Gemäß Ausführungsformen der Erfindung werden die optischen Elemente auf einem Netzwerk angebracht.
Das Netzwerk, auf dem die optischen Elemente angebracht werden, kann ein strukturiertes Netzwerk sein.
Bei den in 8 dargestellten Ausführungsformen sind die optischen Elemente entlang einer Vielzahl von konzentrischen Ringen angebracht.
Die konzentrischen Ringe von optischen Elementen können kreisförmige Ringe sein.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Linsenelement außerdem mindestens vier optische Elemente. Die mindestens vier optischen Elemente sind in mindestens zwei Gruppen von optischen Elementen organisiert, wobei jede Gruppe von optischen Elementen in mindestens zwei konzentrischen Ringen organisiert ist, die den gleichen Mittelpunkt aufweisen, wobei der konzentrische Ring von jeder Gruppe von optischen Elementen durch einen Innendurchmesser und einen Außendurchmesser definiert wird. Der Innendurchmesser eines konzentrischen Rings von jeder Gruppe von optischen Elementen entspricht dem kleinsten Kreis, der von mindestens einem optischen Element der Gruppe von optischen Elementen berührt wird. Der Außendurchmesser eines konzentrischen Rings von optischen Elementen entspricht dem größten Kreis, der von mindestens einem optischen Element der Gruppe berührt wird.
Das Linsenelement kann zum Beispiel n Ringe von optischen Elementen umfassen, wobei sich f_inner ₁ auf den Innendurchmesser des konzentrischen Rings bezieht, der sich am nächsten zum optischen Mittelpunkt des Linsenelements befindet, sich f_outer1 auf den Außendurchmesser des konzentrischen Rings bezieht, der sich am nächsten zum optischen Mittelpunkt des Linsenelements befindet, sich f_{inner n} auf den Innendurchmesser des Rings bezieht, der sich am nächsten zur Peripherie des Linsenelements befindet, und sich f_{outer n} auf den Außendurchmesser des konzentrischen Rings bezieht, der sich am nächsten zu der Peripherie des Linsenelements befindet.
Der Abstand D_i zwischen zwei aufeinanderfolgenden konzentrischen Ringen von optischen Elementen i und i + 1 kann ausgedrückt werden als: $D_{i} = | ƒ_{i n n e r i + 1} - ƒ_{o u t e r i} |,$
wobei sich f_outer _i auf den Außendurchmesser eines ersten Rings von optischen Elementen i bezieht und wobei sich ƒ_inner _i+1 auf den Innendurchmesser eines zweiten Rings von optischen Elementen i + 1 bezieht, der dem ersten Ring folgt und sich näher an der Peripherie des Linsenelements befindet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die optischen Elemente in konzentrischen Ringen organisiert, die auf den optischen Mittelpunkt der Oberfläche des Linsenelements zentriert sind, auf dem die optischen Elemente angeordnet sind und der die geometrischen Mittelpunkte von jedem optischen Element verbindet.
Das Linsenelement kann zum Beispiel n Ringe von optischen Elementen umfassen, wobei sich f₁ auf den Durchmesser des Rings bezieht, der sich am nächsten zum optischen Mittelpunkt des Linsenelements befindet und wobei sich f_n auf den Durchmesser des Rings bezieht, der sich am nächsten zur Peripherie des Linsenelements befindet.
Der Abstand D_i zwischen zwei aufeinanderfolgenden konzentrischen Ringen von optischen Elementen i und i + 1 kann ausgedrückt werden als: $D_{i} = | ƒ_{i + 1} - ƒ_{i} - \frac{d_{i + 1}}{2} - \frac{d_{i}}{2} |,$
wobei sich f_i auf den Durchmesser eines ersten Rings von optischen Elementen i bezieht und wobei sich f_i+1 auf den Durchmesser eines zweiten Rings von optischen Elementen i + 1 bezieht, der dem ersten Ring folgt und sich näher an der Peripherie des Linsenelements befindet, und wobei sich d_i auf den Durchmesser der optischen Elemente auf dem ersten Ring von optischen Elementen bezieht und wobei sich d_i+1 auf den Durchmesser der optischen Elemente auf dem zweiten Ring von optischen Elementen bezieht, der dem ersten Ring folgt und sich näher an der Peripherie des Linsenelements befindet. Der Durchmesser des optischen Elements entspricht dem Durchmesser des Kreises, in den die Umrissform des optischen Elements eingeschrieben ist.
Die konzentrischen Ringe von optischen Elementen können kreisförmige Ringe sein.
Vorteilhafterweise stimmen der optische Mittelpunkt des Linsenelements und der Mittelpunkt der konzentrischen Ringe von optischen Elementen überein. Zum Beispiel stimmen der geometrische Mittelpunkt des Linsenelements, der optische Mittelpunkt des Linsenelements und der Mittelpunkt der konzentrischen Ringe von optischen Elementen überein.
Im Sinne der Erfindung ist der Begriff „übereinstimmen“ als sehr dicht zusammenliegend zu verstehen, zum Beispiel mit einem Abstand von weniger als 1,0 mm.
Der Abstand D_i zwischen zwei aufeinanderfolgenden konzentrischen Ringen kann gemäß i variieren. Der Abstand D_i zwischen zwei aufeinanderfolgenden konzentrischen Ringen kann zum Beispiel zwischen 2,0 mm und 5,0 mm variieren.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Abstand Di zwischen zwei aufeinanderfolgenden konzentrischen Ringen von optischen Elementen größer als 2,00 mm, vorzugsweise 3,0 mm und noch weiter bevorzugt 5,0 mm.
Wenn der Abstand D_i zwischen zwei aufeinanderfolgenden konzentrischen Ringen von optischen Elementen größer als 2,00 mm ist, erlaubt es dies vorteilhafterweise, zwischen diesen Ringen von optischen Elementen einen größeren Brechungsbereich zu schaffen und somit eine bessere Sehschärfe bereitzustellen.
Unter der Annahme, dass eine ringförmige Zone des Linsenelements einen Innendurchmesser von mehr als 9 mm und einen Außendurchmesser von weniger als 57 mm aufweist, dass sie einen geometrischen Mittelpunkt aufweist, der in einem Abstand von dem optischen Mittelpunkt des Linsenelements von weniger als 1 mm angebracht ist, liegt das Verhältnis zwischen der Summe von Bereichen der Teile der optischen Elemente, die innerhalb der kreisförmigen Zone angebracht sind, und dem Bereich der kreisförmigen Zone zwischen 20% und 70%, vorzugsweise zwischen 30% und 60% und noch weiter bevorzugt zwischen 40% und 50%.
Mit anderen Worten haben die Erfinder beobachtet, dass für einen gegebenen Wert des oben erwähnten Verhältnisses die Organisation von optischen Elementen in konzentrischen Ringen, wobei diese Ringe durch einen Abstand von mehr als 2,0 mm voneinander beabstandet sind, ein Bereitstellen von ringförmigen Zonen von Brechungsbereichen gestattet wird, die einfacher als der Brechungsbereich herzustellen sind, der geschaffen wird, wenn die optischen Elemente in einem sechseckigen Netzwerk oder zufällig auf der Oberfläche des Linsenelements angebracht werden, wodurch eine bessere Korrektur der abnormalen Refraktion des Auges und somit eine bessere Sehschärfe bereitgestellt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Durchmesser di aller optischen Elemente des Linsenelements identisch.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der Abstand D_i zwischen zwei aufeinanderfolgenden konzentrischen Ringen i und i + 1 zunehmen, wenn i in Richtung auf die Peripherie des Linsenelements zunimmt. Die konzentrischen Ringe von optischen Elementen können einen Durchmesser aufweisen, der zwischen 9 mm und 60 mm liegt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Linsenelement optische Elemente, die in mindestens 2 konzentrischen Ringen, vorzugsweise in mehr als 5 und noch weiter bevorzugt in mehr als 10 konzentrischen Ringen angeordnet sind. Die optischen Elemente können zum Beispiel in 11 konzentrischen Ringen angeordnet sein, die auf den optischen Mittelpunkt der Linse zentriert sind.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die optischen Elemente so konfiguriert, dass die mittlere Sphäre der optischen Elemente zumindest entlang eines Abschnitts der Linse von einem Punkt des Abschnitts in Richtung auf die Peripherie des Abschnitts zunimmt.
Die optischen Elemente können außerdem so konfiguriert sein, dass mindestens entlang eines Abschnitts der Linse, zum Beispiel mindestens entlang des gleichen Abschnitts wie jener, entlang dessen die mittlere Sphäre der optischen Elemente zunimmt, der Zylinder von einem Punkt des Abschnitts, zum Beispiel dem gleichen Punkt wie für die mittlere Sphäre, in Richtung auf den peripheren Teil des Abschnitts zunimmt.
Wenn die optischen Elemente so konfiguriert sind, dass die mittlere Sphäre und/oder der mittlere Zylinder der optischen Elemente entlang mindestens eines Abschnitts der Linse von einem Punkt des Abschnitts in Richtung auf den peripheren Teil des Abschnitts zunehmen, erlaubt dies vorteilhafterweise eine Zunahme der Defokussierung der Lichtstrahlen vor der Netzhaut im Fall von Kurzsichtigkeit oder hinter der Netzhaut im Fall von Weitsichtigkeit. Mit anderen Worten haben die Erfinder beobachtet, dass, wenn die optischen Elemente so konfiguriert sind, dass die mittlere Sphäre der optischen Elemente entlang mindestens eines Abschnitts der Linse von einem Punkt des Abschnitts in Richtung auf den peripheren Teil des Abschnitts zunimmt, dies dabei hilft, das Fortschreiten der abnormalen Refraktion des Auges, wie zum Beispiel eine Kurzsichtigkeit oder eine Weitsichtigkeit, zu verlangsamen.
Wie bekannt ist, wird eine minimale Krümmung CURV_min an einem beliebigen Punkt auf einer asphärischen Oberfläche durch die folgende Formel definiert: $C U R V_{m i n} = \frac{1}{R_{m a x}},$
wobei Rmax der lokale maximale Krümmungsradius ausgedrückt in Metern ist und CURV_min in Dioptrien ausgedrückt wird.
Auf ähnliche Weise kann eine maximale Krümmung CURVmax an einem beliebigen Punkt auf einer asphärischen Oberfläche durch die folgende Formel definiert werden: $C U R V_{m a x} = \frac{1}{R_{m i n}},$
wobei Rmin der lokale minimale Krümmungsradius ausgedrückt in Metern ist und CURV_max. in Dioptrien ausgedrückt wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn die Oberfläche lokal sphärisch ist, der lokale minimale Krümmungsradius Rmin und der lokale maximale Krümmungsradius Rmax gleich sind und dementsprechend sind die minimale und die maximale Krümmung CURV_min und CURV_max auch identisch. Wenn die Oberfläche asphärisch ist, sind der lokale minimale Krümmungsradius Rmin und der lokale maximale Krümmungsradius Rmax verschieden.
Aus diesen Ausdrücken der minimalen und maximalen Krümmung CURVmin und CURVmax können die minimale und maximale Sphäre, die mit SPH_min und SPH_max bezeichnet werden, gemäß der Art der betrachteten Oberfläche abgeleitet werden.
Wenn die betrachtete Oberfläche die objektseitige Oberfläche ist (auf die auch als Vorderseite Bezug genommen wird), lauten die Ausdrücke folgendermaßen: $S P H_{m i n} = (n - 1) * C U R V_{m i n} = \frac{n - 1}{R_{m a x}} und S P H_{m i n} = (n - 1) * C U R V_{m i n} = \frac{n - 1}{R_{m a x}}$
wobei n der Brechungsindex des Bestandteilmaterials der Linse ist.
Wenn die betrachtete Oberfläche eine augapfelseitige Oberfläche ist (auf die auch als Rückseite Bezug genommen wird), lauten die Ausdrücke folgendermaßen: $S P H_{m i n} = (1 - n) * C U R V_{m i n} = \frac{n - 1}{R_{m a x}} und S P H_{m i n} = (1 - n) * C U R V_{m a x} = \frac{n - 1}{R_{m i n}}$
wobei n der Brechungsindex des Bestandteilmaterials der Linse ist.
Wie wohlbekannt ist, kann eine mittlere Sphäre SPH_mean an einem beliebigen Punkt auf einer asphärischen Oberfläche auch durch die folgende Formel definiert werden: $S P H_{m e a n} = \frac{1}{2} (S P H_{m i n} + S P H_{m a x}) .$
Der Ausdruck der mittleren Sphäre ist daher abhängig von der betrachteten Oberfläche:

wenn die Oberfläche die objektseitige Oberfläche ist: $S P H_{m e a n} = \frac{n - 1}{2} (\frac{1}{R_{m i n}} + \frac{1}{R_{m a x}})$
wenn die Oberfläche eine augapfelseitige Oberfläche ist: $S P H_{m e a n} = \frac{1 - n}{2} (\frac{1}{R_{m i n}} + \frac{1}{R_{m a x}})$
ein Zylinder CYL wird auch durch die Formel CYL = |SPH_max - SPH_min| definiert.

Die Eigenschaften einer beliebigen asphärischen Fläche der Linse können durch die lokalen mittleren Sphären und Zylinder ausgedrückt werden. Eine Oberfläche kann als lokal asphärisch betrachtet werden, wenn der Zylinder mindestens 0,25 Dioptrien aufweist. Für eine asphärische Oberfläche kann außerdem eine lokale Zylinderachse γ_AX definiert werden. 7a stellt die Astigmatismusachse γ dar wie sie in der TABO-Konvention definiert wird und 7b stellt die Zylinderachse γ_AX in einer Konvention dar, die definiert wird, um eine asphärische Oberfläche zu charakterisieren.
Die Zylinderachse γ_AX ist der Winkel der Ausrichtung der maximalen Krümmung CURV_max in Bezug auf eine Bezugsachse und in der gewählten Rotationsrichtung. Bei der oben definierten Konvention ist die Bezugsachse horizontal (der Winkel dieser Bezugsachse ist 0°) und die Rotationsrichtung ist für jedes Auge gegen den Uhrzeigersinn, wenn der Träger angesehen wird (0°≤ γAX ≤ 180°). Ein Achsenwert für die Zylinderachse γ_AX von +45° stellt daher eine Achse dar, die schräg ausgerichtet ist und die sich, wenn der Träger angesehen wird, von dem Quadranten, der oben rechts angebracht ist, zu dem Quadranten erstreckt, der unten links angebracht ist.
Die optischen Elemente können so konfiguriert werden, dass die mittlere Sphäre und/oder der Zylinder von optischen Elementen entlang des mindestens einen Abschnitts der Linse von dem Mittelpunkt des Abschnitts in Richtung auf den peripheren Teil des Abschnitts zunehmen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die optischen Elemente so konfiguriert, dass der mindestens eine Abschnitt unter Standardtragebedingungen ein horizontaler Abschnitt ist.
Die mittlere Sphäre und/oder der Zylinder können gemäß einer Zunahmefunktion entlang des mindestens einen horizontalen Abschnitts zunehmen, wobei die Zunahmefunktion eine Gauß-Funktion ist. Die Gauß-Funktion kann in dem Nasen- und dem Schläfenbereich der Linse verschieden sein, um die Asymmetrie der Netzhaut der Person zu berücksichtigen.
Alternativ können die mittlere Sphäre und/oder der Zylinder gemäß einer Zunahmefunktion entlang des mindestens einen horizontalen Abschnitts zunehmen, wobei die Zunahmefunktion eine quadratische Funktion ist. Die quadratische Funktion kann in dem Nasen- und dem Schläfenbereich der Linse verschieden sein, um die Asymmetrie der Netzhaut der Person zu berücksichtigen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung nehmen die mittlere Sphäre und/oder der Zylinder der optischen Elemente von einem ersten Punkt des Abschnitts in Richtung auf einen peripheren Teil des Abschnitts zu und nehmen von einem zweiten Punkt des Abschnitts in Richtung auf den peripheren Teil des Abschnitts ab, wobei der zweite Punkt näher an dem peripheren Teil des Abschnitts als der erste Punkt ist.
Diese Ausführungsform wird in Tabelle 1 dargestellt, welche die mittlere Sphäre gemäß ihrem radialen Abstand zu dem optischen Mittelpunkt des Linsenelements bereitstellt.
In dem Beispiel der Tabelle 1 sind die optischen Elemente Mikrolinsen, die auf einer sphärischen Vorderseite angebracht sind, die eine Krümmung von 329,5 mm aufweist, und das Linsenelement ist aus einem optischen Material gefertigt, das einen Brechungsindex von 1,591 aufweist, wobei die verschriebene Brechkraft des Trägers 6 D beträgt. Das optische Element muss unter Standardtragebedingungen getragen werden und für die Netzhaut des Trägers wird angenommen, dass sie eine Defokussierung von 0,8 D in einem Winkel von 30° aufweist. Es wird festgestellt, dass die optischen Elemente eine periphere Defokussierung von 2 D aufweisen. Tabelle 1

Abstand zum optischen Mittelpunkt (mm) Mittlere Sphäre des optischen Elements (D)

0 1,992

5 2,467

7,5 2,806

10 3,024

15 2,998

20 2,485
Wie in Tabelle 1 dargestellt wird, nimmt die mittlere Sphäre der optischen Elemente beginnend in der Nähe des optischen Mittelpunkts des Linsenelements in Richtung auf den peripheren Teil des Abschnitts zu und nimmt danach in Richtung auf den peripheren Teil des Abschnitts ab.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung nimmt der mittlere Zylinder der optischen Elemente von einem ersten Punkt des Abschnitts in Richtung auf den peripheren Teil des Abschnitts zu und nimmt von einem zweiten Punkt des Abschnitts in Richtung auf den peripheren Teil des Abschnitts ab, wobei der zweite Punkt näher an dem peripheren Teil des Abschnitts als der erste Punkt ist.
Diese Ausführungsform wird in den Tabellen 2 und 3 dargestellt, welche die Amplitude des Zylindervektors bereitstellen, der auf eine erste Richtung Y, die der lokalen radialen Richtung entspricht, und auf eine zweite Richtung X projiziert wird, die orthogonal zur ersten Richtung ist.
In dem Beispiel der Tabelle 2 sind die optischen Elemente Mikrolinsen, die auf einer sphärischen Vorderseite angebracht sind, die eine Krümmung von 167,81 mm aufweist, und das Linsenelement ist aus einem Material gefertigt, das einen Brechungsindex von 1,591 aufweist, wobei die verschriebene Brechkraft des Trägers -6 D beträgt. Das Linsenelement muss unter Standardtragebedingungen getragen werden und für die Netzhaut des Trägers wird angenommen, dass sie eine Defokussierung von 0,8 D in einem Winkel von 30° aufweist. Die optischen Elemente werden bestimmt, um eine periphere Defokussierung von 2 D bereitzustellen.

In dem Beispiel derTabelle 3 sind die optischen Elemente Mikrolinsen, die auf einer sphärischen Vorderseite angebracht sind, die eine Krümmung von 167,81 mm aufweist, und das Linsenelement ist aus einem Material gefertigt, das einen Brechungsindex von 1,591 aufweist, wobei die verschriebene Brechkraft des Trägers -1 D beträgt. Das Linsenelement soll unter Standardtragebedingungen getragen werden und für die Netzhaut des Trägers wird angenommen, dass sie eine Defokussierung von 0,8 D in einem Winkel von 30° aufweist. Die optischen Elemente werden bestimmt, um eine periphere Defokussierung von 2 D bereitzustellen. Tabelle 2

Blickrichtung (in Grad)	Px (in Dioptrien)	Py (in Dioptrien)	Zylinder (in Dioptrien)
0	1,987	1,987	1,987
18,581	2,317	2,431	2,374
27,002	2,577	2,729	2,653
34,594	2,769	2,881	2,825
47,246	2,816	2,659	2,7375
57,02	2,446	1,948	2,197

Tabelle 3

Blickrichtung (in Grad)	Px (in Dioptrien)	Py (in Dioptrien)	Zylinder (in Dioptrien)
0	1,984	1,984	1,984
18,627	2,283	2,163	2,223
27,017	2,524	2,237	2,3805
34,526	2,717	2,213	2,465
46,864	2,886	1,943	2,4145
56,18	2,848	1,592	2,22

Wie in den Tabellen 2 und 3 dargestellt wird, nimmt der Zylinder der optischen Elemente beginnend in der Nähe des optischen Mittelpunkts des Linsenelements in Richtung auf den peripheren Teil des Abschnitts zu und nimmt danach in Richtung auf den peripheren Teil des Abschnitts ab.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Brechungsbereich ein optisches Zentrum und die optischen Elemente sind so konfiguriert, dass die mittlere Sphäre und/oder der Zylinder der optischen Elemente entlang jedes Abschnitts, der das optische Zentrum der Linse durchquert, von dem optischen Mittelpunkt in Richtung auf den peripheren Teil des Abschnitts zunehmen.
Die optischen Elemente können zum Beispiel regelmäßig auf Kreisen verteilt sein, die auf den optischen Mittelpunkt des Bereichs zentriert sind.
Die optischen Elemente auf dem Kreis mit einem Durchmesser von 10 mm, der auf den optischen Mittelpunkt des Brechungsbereichs zentriert ist, können Mikrolinsen sein, die eine mittlere Sphäre von 2,75 D aufweisen.
Die optischen Elemente auf dem Kreis mit einem Durchmesser von 20 mm, der auf den optischen Mittelpunkt des Brechungsbereichs zentriert ist, können Mikrolinsen sein, die eine mittlere Sphäre von 4,75 D aufweisen.
Die optischen Elemente auf dem Kreis mit einem Durchmesser von 30 mm, der auf den optischen Mittelpunkt des Brechungsbereichs zentriert ist, können Mikrolinsen sein, die eine mittlere Sphäre von 5,5 D aufweisen.
Die optischen Elemente auf dem Kreis mit einem Durchmesser von 40 mm, der auf den optischen Mittelpunkt des Brechungsbereichs zentriert ist, können Mikrolinsen sein, die eine mittlere Sphäre von 5,75 D aufweisen.
Der Zylinder der verschiedenen Mikrolinsen kann aufgrund der Form der Netzhaut der Person angepasst werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Brechungsbereich einen Fernsichtbezugspunkt, einen Nahsichtbezugspunkt und einen Meridian, der den Fern- und den Nahsichtbezugspunkt verbindet. Der Brechungsbereich kann zum Beispiel eine Gleitsichtlinsenauslegung umfassen, die auf die Rezeptdaten der Person angepasst ist oder geeignet ist, um das Fortschreiten der abnormalen Refraktion des Auges der Person zu verlangsamen, die das Linsenelement trägt.
Vorzugsweise sind die optischen Elemente gemäß dieser Ausführungsform so konfiguriert, dass die mittlere Sphäre und/oder der Zylinder der optischen Elemente unter Standardtragebedingungen entlang eines horizontalen Abschnitts der Linse von dem Schnittpunkt des horizontalen Abschnitts mit der Meridianlinie in Richtung auf den peripheren Teil der Linse zunehmen. Die Meridianlinie entspricht dem geometrischen Ort des Schnittpunkts der Hauptblickrichtung mit der Oberfläche der Linse.
Die Zunahmefunktion der mittleren Sphäre und/oder des mittleren Zylinders entlang der Abschnitte können abhängig von der Position des Abschnitts entlang der Meridianlinie unterschiedlich sein. Insbesondere ist die Zunahmefunktion der mittleren Sphäre und/oder des mittleren Zylinders entlang der Abschnitte unsymmetrisch. Die Zunahmefunktion der mittleren Sphäre und/oder des mittleren Zylinders ist zum Beispiel unter Standardtragebedingungen unsymmetrisch entlang eines vertikalen und/oder eines horizontalen Abschnitts.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind mindestens eines, zum Beispiel mindestens 70%, zum Beispiel alle, der optischen Elemente aktive optische Elemente, die manuell oder automatisch von einer optischen Linsensteuerungsvorrichtung aktiviert werden können.
Das aktive optische Element kann ein Material mit einem variablen Brechungsindex umfassen, dessen Wert von der optischen Linsensteuervorrichtung gesteuert wird.
Die Erfindung wurde oben mit Hilfe von Ausführungsformen ohne Einschränkung des allgemeinen erfinderischen Konzepts beschrieben. Viele weitere Modifikationen und Variationen sind für den Fachmann unter Bezugnahme auf die oben erwähnten veranschaulichenden Ausführungsformen offensichtlich, die nur als Beispiele angegeben sind und die nicht als Einschränkung des Umfangs der Erfindung zu verstehen sind, der ausschließlich durch die angefügten Ansprüche bestimmt wird.
In den Ansprüchen schließt das Wort „umfassen“ keine weiteren Elemente oder Schritte aus, und der unbestimmte Artikel „ein“, „eine“ oder „eines“ schließt eine Mehrzahl nicht aus. Die reine Tatsache, dass verschiedene Merkmale in gegenseitig unterschiedlichen Unteransprüchen wiedergegeben werden, bedeutet nicht, dass eine Kombination dieser Merkmale nicht vorteilhaft verwendet werden kann. Die Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als eine Einschränkung des Umfangs der Erfindung auszulegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2016/107919 [0025]
WO 2017/176921 [0085]

Claims

Linsenelement, das dafür vorgesehen ist, vor einem Auge einer Person getragen zu werden und das umfasst: einen Brechungsbereich mit einer Brechkraft, die auf Rezeptdaten für das Auge der Person beruht; und eine Vielzahl von mindestens drei nicht zusammenhängenden optischen Elementen, wobei mindestens ein optisches Element eine nicht-sphärische optische Funktion hat, wobei mindestens eines der nicht zusammenhängenden optischen Elemente mit einer nicht-sphärischen optischen Funktion eine multifokale refraktive Mikrolinse mit einer asphärischen Oberfläche ist, wobei die asphärischen Mikrolinsen eine Asphärizität zwischen 0,1 D und 3 D aufweisen.
Linsenelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei mindestens 50% der nicht zusammenhängenden optischen Elemente eine nicht-sphärische optische Funktion aufweisen.
Linsenelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei mindestens 80% der nicht zusammenhängenden optischen Elemente eine nicht-sphärische optische Funktion aufweisen.
Linsenelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei alle der nicht zusammenhängenden optischen Elemente eine nicht-sphärische optische Funktion aufweisen.
Linsenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehr als 50% der optischen Elemente asphärische Mikrolinsen sind.
Linsenelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei mehr als 80% der optischen Elemente asphärische Mikrolinsen sind.
Linsenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die asphärischen Mikrolinsen eine Umrissform aufweisen, die in einen Kreis einschreibbar ist, der einen Durchmesser aufweist, der größer als oder gleich 0,8 mm und kleiner als oder gleich 3,0 mm ist.
Linsenelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Durchmesser größer oder gleich 1,0 mm und kleiner als 2,0 mm ist.
Linsenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Asphärizität der asphärischen Mikrolinsen nach dem Beschichten der Oberfläche des Linsenelements, auf dem die Elemente angeordnet werden, gemäß dem radialen Abstand von dem optischen Mittelpunkt des Linsenelements variieren.
Linsenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine multifokale refraktive Mikrolinse eine torische Oberfläche umfasst.
Linsenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eines der nicht zusammenhängenden optischen Elemente eine torisch refraktive Mikrolinse ist.
Linsenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die asphärischen Mikrolinsen eine Brechkraft in ihrem geometrischen Mittelpunkt zwischen 2,0 D und 7,0 D als Absolutwert aufweisen.
Linsenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die asphärischen Mikrolinsen eine Brechkraft in ihrer Peripherie zwischen 1,5 D und 6,0 D als Absolutwert aufweisen.
Linsenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die asphärischen Mikrolinsen eine Brechkraft in ihrem geometrischen Mittelpunkt zwischen 2,0 D und 7,0 D als Absolutwert und eine Brechkraft in ihrer Peripherie zwischen 1,5 D und 6,0 D als Absolutwert aufweisen.
Linsenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich zumindest ein Teil, beispielsweise alle der nicht zusammenhängenden optischen Elemente, auf der Vorderseite der Augenlinse befindet.
Linsenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich zumindest ein Teil, beispielsweise alle der nicht zusammenhängenden optischen Elemente, auf der Rückseite der Augenlinse befindet.
Linsenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede kreisförmige Zone mit einem Radius zwischen 2 und 4 mm ein geometrisches Zentrum umfasst, das in einem Abstand von dem optischen Mittelpunkt des Linsenelements angeordnet ist, der größer oder gleich dem Radius + 5 mm ist; das Verhältnis zwischen der Summe der Flächen der Teile der optischen Elemente, die sich innerhalb der Kreiszone befinden, und der Fläche der Kreiszone liegt zwischen 20% und 70%.