包括多焦點(diǎn)衍射鏡片組件的系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】包括多焦點(diǎn)衍射鏡片組件的系統(tǒng)
[0001] 本發(fā)明涉及一種包括多焦點(diǎn)衍射鏡片組件的系統(tǒng)。具體而言，本發(fā)明涉及一種包 括被配置成同時(shí)雙焦點(diǎn)衍射鏡片組件的系統(tǒng)。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種確定包括鏡片組件的 同時(shí)雙焦點(diǎn)衍射系統(tǒng)的方法。
[0002] 在視覺(jué)改善和視覺(jué)缺陷矯正的領(lǐng)域中可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的應(yīng)用。眼鏡片被佩戴并廣 泛用于矯正各種類型的視覺(jué)缺陷。這些缺陷包括如近視眼（近視）、遠(yuǎn)視眼（遠(yuǎn)視）、散光 等缺陷，以及通常與老齡化相關(guān)聯(lián)的近距離視力缺陷（老花眼）。
[0003] 在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語(yǔ)"眼鏡片（ophthalmiclens)"指的是視覺(jué)矯正鏡片，如 眼鏡片（spectaclelens)、接觸鏡片、眼內(nèi)鏡片、人工角膜等。
[0004] 眼鏡片包括多焦點(diǎn)鏡片，其中鏡片的第一區(qū)域被設(shè)計(jì)為具有第一焦距，并且鏡片 的另一個(gè)不同的區(qū)域被設(shè)計(jì)為具有不同于該第一焦距的第二焦距。通常，這些焦距之一 對(duì)應(yīng)于一個(gè)用于觀看遠(yuǎn)處物體的焦距，并且另一個(gè)焦距對(duì)應(yīng)于一個(gè)用于觀看近處物體的焦 距。相應(yīng)地，近視覺(jué)（NV)區(qū)對(duì)應(yīng)于眼鏡片的包括用于近距離視覺(jué)（如閱讀）的使用者視線 的交點(diǎn)的表面面積，并且遠(yuǎn)視覺(jué)（FV)區(qū)對(duì)應(yīng)于眼鏡片的包括用于觀看遠(yuǎn)處物體的遠(yuǎn)距離 視覺(jué)的使用者視線的交點(diǎn)的表面面積。這種多焦點(diǎn)眼鏡片包括具有遠(yuǎn)視覺(jué)區(qū)和近視覺(jué)區(qū)的 雙焦點(diǎn)鏡片，以及具有遠(yuǎn)視覺(jué)區(qū)、近視覺(jué)區(qū)以及在遠(yuǎn)視覺(jué)區(qū)與近視覺(jué)區(qū)之間的中間區(qū)的漸 進(jìn)式鏡片，其中，一條主漸進(jìn)子午線穿過(guò)這三個(gè)區(qū)。多焦點(diǎn)鏡片經(jīng)常用于對(duì)由老花眼所造成 的視力缺陷進(jìn)行矯正。
[0005] 其他類型的雙焦點(diǎn)鏡片被配置為用于同時(shí)雙焦點(diǎn)視覺(jué)。
[0006] 在某些情況下，此類鏡片具有一個(gè)內(nèi)部區(qū)和一個(gè)圍繞該內(nèi)部區(qū)的外部環(huán)形區(qū)，該 內(nèi)部區(qū)具有一個(gè)第一焦距并且該外部環(huán)形區(qū)具有一個(gè)不同的第二焦距。穿過(guò)該內(nèi)部區(qū)的光 在該第一焦距處形成一個(gè)圖像，并且穿過(guò)外部區(qū)的光在該第二焦距處形成一個(gè)圖像。這些 圖像之一被投影到使用者的眼睛的視網(wǎng)膜上，同時(shí)，另一個(gè)圖像被同時(shí)投影到視網(wǎng)膜后面 或前面。人腦對(duì)接收到的視覺(jué)信號(hào)進(jìn)行處理，其方式為使得不正確聚焦的圖像被忽略，由此 給使用者留下一個(gè)聚焦圖像的印象。
[0007] 這種鏡片的設(shè)計(jì)就視覺(jué)質(zhì)量方面提供了許多挑戰(zhàn)。
[0008] 已將本發(fā)明設(shè)計(jì)成用于解決上述問(wèn)題中的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)第一方面，提供了一種同時(shí)雙焦點(diǎn)光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)由 一個(gè)第一系統(tǒng)焦點(diǎn)和一個(gè)第二系統(tǒng)焦點(diǎn)以及一個(gè)瞳孔所定義，所述系統(tǒng)包括一個(gè)同時(shí)雙焦 點(diǎn)衍射鏡片組件，該鏡片組件具有一個(gè)第一焦點(diǎn)、一個(gè)第二焦點(diǎn)和多個(gè)衍射區(qū)，該多個(gè)衍射 區(qū)包括一個(gè)中央?yún)^(qū)和圍繞該中央?yún)^(qū)的多個(gè)環(huán)形同心區(qū)，該鏡片組件具有分別與該第一焦點(diǎn) 和該第二焦點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)第一光學(xué)屈光力P1和一個(gè)第二光學(xué)屈光力P2,該第一焦點(diǎn)和 該第二焦點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)于由該鏡片組件針對(duì)一個(gè)標(biāo)稱波長(zhǎng)所生成的最亮衍射級(jí)的會(huì)聚點(diǎn)，該 第一系統(tǒng)焦點(diǎn)和該第二系統(tǒng)焦點(diǎn)具有一個(gè)分別取決于該鏡片的該第一光學(xué)屈光力P1和該 第二光學(xué)屈光力P2的值的位置，其中，該中央?yún)^(qū)具有一個(gè)被配置成使得一個(gè)預(yù)先確定的光 學(xué)性能優(yōu)化參數(shù)9被優(yōu)化的表面面積值，所述光學(xué)性能優(yōu)化參數(shù)9在該第一和第二系統(tǒng)焦 點(diǎn)附近被考慮并且在不修改這些衍射區(qū)的運(yùn)算函數(shù)的情況下根據(jù)該中央?yún)^(qū)的該表面面積 值而變化，所述預(yù)定光學(xué)性能優(yōu)化參數(shù)9是如在該第一和第二系統(tǒng)焦點(diǎn)附近的亮度和/或 調(diào)制傳遞函數(shù)，由此，該中央?yún)^(qū)具有一個(gè)根據(jù)該光學(xué)系統(tǒng)的該瞳孔、該第一光學(xué)屈光力P1 和該第二光學(xué)屈光力P2所確定的表面面積值。
[0010] 在一個(gè)實(shí)施例中，該多個(gè)衍射區(qū)中的每一個(gè)衍射區(qū)具有一個(gè)球面輪廓或者是一種 二元類型的。球面輪廓對(duì)應(yīng)于產(chǎn)生球面波前的雙曲線相位函數(shù)。
[0011] 在一個(gè)實(shí)施例中，該光學(xué)系統(tǒng)的瞳孔具有一個(gè)可變的表面面積值。
[0012] 在一個(gè)實(shí)施例中，該光學(xué)系統(tǒng)的瞳孔具有一個(gè)固定的表面面積值。
[0013] 在一個(gè)實(shí)施例中，該鏡片組件被配置成一個(gè)接觸鏡片。在一個(gè)實(shí)施例中，該鏡片組 件是一個(gè)眼內(nèi)植入物的一部分。
[0014] 在某些實(shí)施例中，該鏡片組件構(gòu)成該光學(xué)系統(tǒng)。
[0015] 在一個(gè)實(shí)施例中，該鏡片組件是一個(gè)漸進(jìn)式多焦點(diǎn)眼鏡片的一個(gè)近視覺(jué)區(qū)的一部 分，該漸進(jìn)式多焦點(diǎn)眼鏡片具有一個(gè)復(fù)合表面，該復(fù)合表面包括帶有一個(gè)遠(yuǎn)視覺(jué)參考點(diǎn)的 一個(gè)遠(yuǎn)視覺(jué)區(qū)、所述帶有一個(gè)近視覺(jué)參考點(diǎn)的近視覺(jué)區(qū)、以及一個(gè)中間視覺(jué)區(qū)，其中，一條 主漸進(jìn)子午線穿過(guò)所述三個(gè)視覺(jué)區(qū)，其中，該第一光學(xué)屈光力P1不同于該第二光學(xué)屈光力 P2〇
[0016] 在一個(gè)實(shí)施例中，該鏡片組件包括一個(gè)折射組件和一個(gè)同時(shí)雙焦點(diǎn)衍射組件，其 中，該折射組件與該衍射組件并置，并且其中，該折射組件具有一個(gè)等于P1/2+P2/2的光學(xué) 屈光力，并且該衍射組件具有等于AP/2的一個(gè)第一屈光力和等于-AP/2的一個(gè)第二屈光 力，其中，AP=P1-P2。圖2示出了這種實(shí)施例的示例。
[0017] 在一個(gè)實(shí)施例中，第一光學(xué)屈光力P1為正，并且第二光學(xué)屈光力P2為零。
[0018] 本發(fā)明的一個(gè)第二方面提供了一種確定同時(shí)雙焦點(diǎn)衍射光學(xué)系統(tǒng)的方法，所述光 學(xué)系統(tǒng)由一個(gè)第一系統(tǒng)焦點(diǎn)和一個(gè)第二系統(tǒng)焦點(diǎn)以及一個(gè)瞳孔所定義，所述系統(tǒng)包括一個(gè) 鏡片組件，該鏡片組件具有一個(gè)第一焦點(diǎn)、一個(gè)第二焦點(diǎn)和多個(gè)衍射區(qū)，該多個(gè)衍射區(qū)包括 一個(gè)中央?yún)^(qū)和圍繞該中央?yún)^(qū)的多個(gè)環(huán)形同心區(qū)，該鏡片組件具有分別與該第一焦點(diǎn)和該第 二焦點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)第一光學(xué)屈光力P1和一個(gè)第二光學(xué)屈光力P2,該第一焦點(diǎn)和該第二 焦點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)于由該鏡片組件針對(duì)一個(gè)標(biāo)稱波長(zhǎng)所生成的最亮衍射級(jí)的會(huì)聚點(diǎn)，該第一系 統(tǒng)焦點(diǎn)和該第二系統(tǒng)焦點(diǎn)具有一個(gè)分別取決于該鏡片的該第一光學(xué)屈光力P1和該第二光 學(xué)屈光力P2的值的位置，其中，該方法包括一個(gè)通過(guò)對(duì)一個(gè)預(yù)先確定的光學(xué)性能優(yōu)化參數(shù) 9進(jìn)行優(yōu)化來(lái)確定該中央?yún)^(qū)的一個(gè)表面面積值的步驟，所述光學(xué)性能優(yōu)化參數(shù)9在該第一 和第二系統(tǒng)焦點(diǎn)附近被考慮并且在不修改這些衍射區(qū)的運(yùn)算函數(shù)的情況下根據(jù)該中央?yún)^(qū) 的該表面面積值而變化，所述預(yù)先確定的光學(xué)性能優(yōu)化參數(shù)9是如在該第一和第二系統(tǒng)焦 點(diǎn)附近的亮度和/或調(diào)制傳遞函數(shù)，由此，根據(jù)該光學(xué)系統(tǒng)的該瞳孔、該第一光學(xué)屈光力P1 和該第二光學(xué)屈光力P2來(lái)確定該中央?yún)^(qū)的該表面面積值。
[0019] 在一個(gè)實(shí)施例中，該組件構(gòu)成該光學(xué)系統(tǒng)。
[0020] 在一個(gè)實(shí)施例中，該光學(xué)系統(tǒng)的瞳孔具有一個(gè)固定的表面面積值，并且考慮該瞳 孔表面面積值來(lái)實(shí)施所述通過(guò)對(duì)該光學(xué)性能優(yōu)化參數(shù)9進(jìn)行優(yōu)化來(lái)確定該中央?yún)^(qū)的該表 面面積值的步驟。
[0021] 在一個(gè)實(shí)施例中，該光學(xué)系統(tǒng)的該瞳孔具有一個(gè)在一個(gè)表面面積值范圍內(nèi)可變的 表面面積值，并且其中，所述確定該中央?yún)^(qū)的表面面積值的步驟包括：
[0022] 通過(guò)針對(duì)所述光學(xué)系統(tǒng)的一組瞳孔中的每一個(gè)瞳孔對(duì)該光學(xué)性能優(yōu)化參數(shù)9進(jìn) 行優(yōu)化來(lái)對(duì)該中央?yún)^(qū)的與此組瞳孔相關(guān)聯(lián)的多個(gè)表面面積值進(jìn)行求值，每一個(gè)瞳孔具有一 個(gè)在所述表面面積值范圍內(nèi)的表面面積值；
[0023] 針對(duì)該中央?yún)^(qū)的這些表面面積值中的每一個(gè)表面面積值，將該光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)性 能求值成在所述光學(xué)系統(tǒng)的該組瞳孔表面面積值上的這些優(yōu)化的光學(xué)性能優(yōu)化參數(shù)9的 一個(gè)平均值；以及
[0024] 在所述光學(xué)系統(tǒng)的所求值的這些光學(xué)性能當(dāng)中確定一個(gè)最佳性能，并且從其中推 導(dǎo)出該中央?yún)^(qū)的與所確定的該最佳性能相對(duì)應(yīng)的表面面積值。
[0025] 在一個(gè)實(shí)施例中，該光學(xué)性能優(yōu)化參數(shù)9基于與該第一和第二焦