KR20200124236A

KR20200124236A - 렌즈 요소

Info

Publication number: KR20200124236A
Application number: KR1020207024531A
Authority: KR
Inventors: 마티유 기요; 비요른 드로베
Original assignee: 에씰로 앙터나시오날
Priority date: 2018-03-01
Filing date: 2019-03-01
Publication date: 2020-11-02
Also published as: US20210116720A1; RU2768515C1; HUE065624T2; EP3759545B1; US11442290B2; US20210311330A1; US12085784B2; BR112020017586B1; RU2757820C1; BR112020017510A2; EP4339695A3; US20210311331A1; US20210048689A1; SG11202007813SA; CN111095082B; CN216561273U; US20210109379A1; JP7466450B2; US20210199990A1; US10948744B1

Abstract

사람의 눈의 전방에 착용되도록 의도된 렌즈 요소로서, - 상기 사람의 눈에 대한 처방에 기초하는 굴절력을 갖는 굴절 영역; 및 - 복수의 적어도 3개의 광학 요소를 포함하며, 광학 요소는, 렌즈의 적어도 하나의 구역을 따라, 광학 요소의 평균 구면이 상기 구역의 지점으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 증가하도록 구성된다.

Description

렌즈 요소

본 발명은 근시 또는 원시와 같은 눈의 이상 굴절의 진행을 억제하기 위해 사람의 눈의 전방에 착용되도록 의도된 렌즈 요소(lens element)에 관한 것이다.

근시안은 눈이 이의 망막 앞에 원거리 물체를 집속(focus)시키는 점을 특징으로 한다. 근시는 일반적으로 오목 렌즈를 사용하여 보정되며, 원시는 일반적으로 볼록 렌즈를 사용하여 보정된다.

통상적인 단초점 광학 렌즈를 사용하여 보정되는 경우, 일부 사람들, 특히 어린이는 근거리로 떨어져서 위치되는(즉, 근거리 시력 조건에서) 물체를 주시할 때 부정확하게 집속시키는 것으로 확인되었다. 원거리 시력이 보정되는 근시 어린이에 의한 이러한 집속 장애로 인해, 가까운 물체의 상이 그의 망막 뒤에도 형성되며, 심지어 중심와(foveal) 영역에도 형성된다.

이러한 집속 장애는 이러한 사람들의 근시 진행에 영향을 줄 수 있다. 상기 사람들의 대부분의 경우, 근시 장애는 시간이 지남에 따라 증대되는 경향이 있음을 알 수 있다.

따라서, 근시 또는 원시와 같은 눈의 이상 굴절의 진행을 억제시키거나 적어도 둔화시키는 렌즈 요소가 필요한 것으로 보인다.

이를 위해, 본 발명은 사람의 눈의 전방에 착용되도록 의도된 렌즈 요소를 제안하고, 렌즈 요소는,

- 상기 사람의 눈에 대한 처방에 기초하는 굴절력을 갖는 굴절 영역; 및

- 복수의 적어도 3개의 광학 요소(optical element)를 포함하며,

광학 요소는, 렌즈의 적어도 하나의 구역을 따라, 광학 요소의 평균 구면(mean sphere)이 상기 구역의 지점으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 증가하도록 구성된다.

유리하게는, 렌즈의 적어도 하나의 구역을 따라, 광학 요소의 평균 구면이 상기 구역의 지점으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 증가하도록 구성된 광학 요소를 가짐으로써, 근시의 경우 망막의 전방에서 또는 원시의 경우 망막의 후방에서 광선의 디포커스(defocus)를 증가시킬 수 있다.

즉, 본 발명자들은, 렌즈의 적어도 하나의 구역을 따라, 광학 요소의 평균 구면이 상기 구역의 지점으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 증가하도록 구성된 광학 요소를 가짐으로써, 근시 또는 원시와 같은 눈의 이상 굴절의 진행을 둔화시키도록 돕는다는 것을 주시하였다.

또한, 본 발명의 해결책은 렌즈의 심미감을 개선하도록 돕고, 원근 조절 지연을 보정하도록 돕는다.

단독으로 또는 조합하여 고려될 수 있는 추가적인 실시형태에 따라,

- 광학 요소는, 렌즈의 적어도 하나의 구역을 따라, 광학 요소의 평균 원기둥(mean cylinder)이 상기 구역의 지점으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 증가하도록 구성된다; 및/또는

- 광학 요소는, 렌즈의 적어도 하나의 구역을 따라, 광학 요소의 평균 구면 및/또는 평균 원기둥이 상기 구역의 중심으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 증가하도록 구성된다; 및/또는

- 굴절 영역은 광학 중심을 포함하며, 광학 요소는, 렌즈의 광학 중심을 통과하는 임의의 구역을 따라, 광학 요소의 평균 구면 및/또는 평균 원기둥이 광학 중심으로부터 렌즈의 주변부를 향하여 증가하도록 구성된다; 및/또는

- 굴절 영역은 원거리 시력 기준점, 근거리 시력 기준점, 그리고 원거리 및 근거리 시력 기준점을 연결하는 자오선을 포함하며, 광학 요소는, 렌즈의 임의의 수평 구역을 따라 표준 착용 조건에서, 광학 요소의 평균 구면 및/또는 평균 원기둥이 자오선과 상기 수평 구역의 교차점으로부터 렌즈의 주변부를 향하여 증가하도록 구성된다; 및/또는

- 구역을 따르는 평균 구면 및/또는 평균 원기둥 증가 함수는 자오선을 따르는 상기 구역의 위치에 따라 상이하다; 및/또는

- 구역을 따르는 평균 구면 및/또는 평균 원기둥 증가 함수는 비대칭적이다; 및/또는

- 광학 요소는, 표준 착용 조건에서 적어도 하나의 구역이 수평 구역이도록 구성된다; 및/또는

- 광학 요소의 평균 구면 및/또는 평균 원기둥은 상기 구역의 제1 지점으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 증가하며, 상기 구역의 제2 지점으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 감소하고, 제2 지점은 제1 지점보다 상기 구역의 주변부에 더 가깝다; 및/또는

- 적어도 하나의 수평 구역을 따르는 평균 구면 및/또는 평균 원기둥 증가 함수는 가우스 함수이다; 및/또는

- 적어도 하나의 수평 구역을 따르는 평균 구면 및/또는 평균 원기둥 증가 함수는 이차 함수이다; 및/또는

- 광학 요소는 눈의 이상 굴절의 진행을 둔화시키기 위해, 망막 이외의 위치에 상을 집속시키는 광학 기능을 갖도록 구성된다; 및/또는

- 광학 요소 중 적어도 하나는 구면 마이크로렌즈이다; 및/또는

- 광학 요소의 적어도 일부, 예를 들어 전부는 안구 렌즈의 전면 표면 상에 위치된다; 및/또는

- 광학 요소의 적어도 일부, 예를 들어 전부는 안구 렌즈의 후면 표면 상에 위치된다; 및/또는

- 광학 요소의 적어도 일부, 예를 들어 전부는 안구 렌즈의 전면 표면과 후면 표면 사이에 위치된다; 및/또는

- 4 내지 8 mm에 포함되는 반경을 갖고, 상기 반경 + 5 mm 이상으로 렌즈 요소의 광학 중심과 거리를 두고 위치된 기하학적 중심을 포함하는 모든 원형 구역에 대해, 상기 원형 구역 내부에 위치된 광학 요소의 부분의 면적의 합과 상기 원형 구역의 면적 사이의 비율은 20% 내지 70%에 포함된다; 및/또는

- 적어도 3개의 광학 요소는 불연속적이다; 및/또는

- 광학 요소는 0.8 mm 이상 그리고 3.0 mm 이하의 직경을 갖는 원에 내접 가능한 윤곽 형상을 갖는다; 및/또는

- 굴절 영역은 상기 사람의 눈의 이상 굴절을 보정하기 위한 처방에 기초하는 제1 굴절력, 및 제1 굴절력과 상이한 제2 굴절력을 갖는다; 및/또는

- 제1 굴절력과 제2 굴절력 간의 차는 0.5 D 이상이다; 및/또는

- 굴절 영역은 복수의 광학 요소로서 형성된 영역 이외의 영역으로 형성된다; 및/또는

- 광학 요소 중 적어도 하나, 예를 들어 전부는 눈의 이상 굴절의 진행을 둔화시키기 위해, 눈의 망막에 상을 집속시키지 않는 광학 기능을 갖는다; 및/또는

- 굴절 영역에서, 굴절력은 연속적인 변화를 갖는다; 및/또는

- 굴절 영역에서, 굴절력은 적어도 하나의 불연속부를 갖는다; 및/또는

- 렌즈 요소는 5개의 상보적 구역으로 분할되며, 5개의 상보적 구역은 제1 굴절력과 동일한 굴절력을 갖는 중앙 구역, 및 45°로 있는 4개의 사분면이고, 사분면 중 적어도 하나는 제2 굴절력과 동일한 굴절력을 갖는다; 및/또는

- 중앙 구역은 표준 착용 조건에서 똑바로 응시하는 사람의 동공을 향하는 프레이밍(framing) 기준점을 포함하며, 4 mm 초과 그리고 20 mm 미만의 직경을 갖는다; 및/또는

- 적어도 하부 사분면은 제2 굴절력을 갖는다; 및/또는

- 굴절 영역은 프로그레시브 가산(progressive addition) 시력 보정 기능을 갖는다; 및/또는

- 측두 및 코 사분면 중 적어도 하나는 제2 굴절력을 갖는다; 및/또는

- 4개의 사분면은 동심 굴절력 진행을 갖는다; 및/또는

- 광학 요소 중 적어도 하나는 다초점 굴절 마이크로렌즈이다; 및/또는

- 적어도 하나의 다초점 굴절 마이크로렌즈는 임의의 회전 대칭을 갖거나 갖지 않는 비구면 표면을 포함한다; 및/또는

- 적어도 하나의 다초점 굴절 마이크로렌즈는 원기둥 굴절력을 포함한다; 및/또는

- 광학 요소 중 적어도 하나는 원환체 굴절 마이크로렌즈이다; 및/또는

- 적어도 하나의 다초점 굴절 마이크로렌즈는 원환체 표면을 포함한다; 및/또는

- 광학 요소 중 적어도 하나는 복굴절 재료로 제조된다; 및/또는

- 광학 요소 중 적어도 하나는 회절 렌즈이다; 및/또는

- 적어도 하나의 회절 렌즈는 메타표면(metasurface) 구조를 포함한다; 및/또는

- 적어도 하나의 광학 요소는 사람의 눈의 망막의 전방에 초곡면(caustic)을 생성하도록 구성된 형상을 갖는다; 및/또는

- 적어도 하나의 광학 요소는 다초점 이원 구성 요소이다; 및/또는

- 적어도 하나의 광학 요소는 픽셀화(pixelated) 렌즈이다; 및/또는

- 적어도 하나의 광학 요소는 π-프레넬 렌즈이다; 및/또는

- 적어도 일부, 예를 들어 모든 광학 기능은 고차 광학 수차를 포함한다; 및/또는

- 렌즈 요소는 굴절 영역을 갖는 안구 렌즈, 및 렌즈 요소가 착용될 때 안구 렌즈에 착탈식으로 부착되도록 적응된 복수의 적어도 3개의 광학 요소를 갖는 클립 고정식 물체(clip-on)를 포함한다; 및/또는

- 적어도 하나의, 예를 들어 적어도 70%의, 예를 들어 모든 광학 요소는 광학 렌즈 제어기 장치에 의해 활성화될 수 있는 능동 광학 요소이다; 및/또는

- 능동 광학 요소는 가변 굴절률을 갖는 재료를 포함하며, 가변 굴절률의 값은 광학 렌즈 제어기 장치에 의해 제어된다; 및/또는

- 광학 요소는 망(network)으로 위치된다; 및/또는

- 망은 구조화된 망이다; 및/또는

- 구조화된 망은 정사각형 망, 또는 육각형 망, 또는 삼각형 망, 또는 팔각형 망이다; 및/또는

- 렌즈 요소는 적어도 2개의 광학 요소 그룹으로 구성된 적어도 4개의 광학 요소를 더 포함한다; 및/또는

- 각각의 광학 요소 그룹은 동일한 중심을 갖는 적어도 2개의 동심 링으로 구성되며, 각각의 광학 요소 그룹의 동심 링은, 상기 그룹의 적어도 하나의 광학 요소에 접하는 최소 원에 해당하는 내경, 및 상기 그룹의 적어도 하나의 광학 요소에 접하는 최대 원에 해당하는 외경에 의해 한정된다; 및/또는

- 광학 요소의 동심 링의 적어도 일부, 예를 들어 전부는 상기 광학 요소가 배치된 렌즈 요소의 표면의 광학 중심에 중심을 둔다; 및/또는

- 광학 요소의 동심 링은 9.0 mm 내지 60 mm에 포함되는 직경을 갖는다; 및/또는

- 광학 요소의 2개의 연속적인 동심 링 사이의 거리는 5.0 mm 이상이며, 2개의 연속적인 동심 링 사이의 거리는 제1 동심 링의 내경과 제2 동심 링의 외경 간의 차로 정의되고, 제2 동심 링은 렌즈 요소의 주변부에 더 가깝다.

본 발명의 내용에 포함됨.

이제 본 발명의 제한적이지 않은 실시형태가 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이며, 첨부된 도면으로서:
도 1은 본 발명에 따른 렌즈 요소의 평면도이다;
도 2는 본 발명에 따른 렌즈 요소의 전반적인 측면도이다;
도 3은 프레넬 높이 프로파일의 일 실시예를 나타낸다;
도 4는 회절 렌즈 반경 방향 프로파일의 일 실시예를 나타낸다;
도 5는 π-프레넬 렌즈 프로파일을 도시한다;
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 이원 렌즈 실시형태를 도시한다;
도 7a는 TABO 규정으로 렌즈의 비점수차 축(

)을 도시한다;
도 7b는 비구면 표면을 특성화하기 위해 사용되는 규정으로 원기둥 축(

)을 도시한다; 그리고
도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따른 렌즈 요소의 평면도이다.
도면의 요소는 간명성 및 명료성을 위해 도시되며, 반드시 일정한 비율로 도시된 것은 아니다. 예를 들어, 도면에서 일부 요소의 치수는 본 발명의 실시형태의 이해를 향상시키도록 돕기 위해 다른 요소에 비해 과장될 수 있다.

본 발명은 사람의 눈의 전방에 착용되도록 의도된 렌즈 요소에 관한 것이다.

설명의 주의 사항으로서, "상부", "하부", "수평", "수직", "위", "아래", "전면", "후면"과 같은 용어, 또는 상대적 위치를 나타내는 다른 단어가 사용될 수 있다. 이러한 용어는 렌즈 요소의 착용 조건에서 이해되어야 한다.

본 발명의 맥락에서, "렌즈 요소"라는 용어는 특정 안경테에 끼워 맞추기 위해 에징되는 미가공 광학 렌즈 또는 안경 광학 렌즈를 지칭할 수 있거나, 안구 렌즈 및 안구 렌즈 상에 위치되도록 적응된 광학 장치를 지칭할 수 있다. 광학 장치는 안구 렌즈의 전면 또는 후면 표면 상에 위치될 수 있다. 광학 장치는 광학 패치(optical patch)일 수 있다. 광학 장치는 예를 들어 안구 렌즈를 포함하는 안경테 상에 클립 고정되도록 구성된 클립과 같이, 안구 렌즈 상에 착탈식으로 위치되도록 적응될 수 있다.

본 발명에 따른 렌즈 요소(10)는 사람을 위해 적합하며, 상기 사람의 눈의 전방에 착용되도록 의도된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 렌즈 요소(10)는,

- 굴절 영역(12); 및

- 복수의 적어도 3개의 광학 요소(14)를 포함한다.

굴절 영역(12)은 렌즈 요소가 맞춰지는 사람의 눈의 처방에 기초하는 굴절력(P1)을 갖는다. 처방은 사람의 눈의 이상 굴절을 보정하기 위해 적합하다.

"처방"이라는 용어는, 예를 들어 눈의 전방에 위치된 렌즈를 사용하여, 눈의 시각 장애를 보정하기 위해 안과 의사 또는 검안사에 의해 결정되는, 광 굴절력, 비점수차, 각기둥 편차의 광학 특성 세트를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 근시안을 위한 처방은 원거리 시력을 위한 축을 사용하는 비점수차 및 광 굴절력의 값을 포함한다.

바람직하게는, 굴절 영역은 복수의 광학 요소로서 형성된 영역 이외의 영역으로 형성된다. 즉, 굴절 영역은 복수의 광학 요소에 의해 형성된 영역에 대한 상보적 영역이다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 굴절 영역(12)은 굴절력(P1)과 상이한 적어도 제2 굴절력(P2)을 더 포함한다.

본 발명의 의미에서, 2개의 굴절력 간의 차가 0.5 D 이상인 경우, 2개의 굴절력은 상이한 것으로 간주된다.

사람의 눈의 이상 굴절이 근시에 해당하는 경우, 제2 굴절력은 굴절력(P1)보다 더 크다.

사람의 눈의 이상 굴절이 원시에 해당하는 경우, 제2 굴절력은 굴절력(P1)보다 더 작다.

굴절 영역은 굴절력의 연속적인 변화를 가질 수 있다. 예를 들어, 굴절 영역은 프로그레시브 가산 설계를 가질 수 있다.

굴절 영역의 광학 설계는,

- 광 굴절력이 음수인 피팅 크로스(fitting cross);

- 렌즈 요소가 착용자에 의해 착용되어 있는 경우, 굴절이 측두 측으로 연장되는 제1 구역을 포함할 수 있다. 제1 구역에서, 측두 측을 향해 이동할 때 광 굴절력이 증가하고, 렌즈의 코 측에 걸쳐서, 안구 렌즈의 광 굴절력은 피팅 크로스에서와 실질적으로 동일하다.

이러한 광학 설계는 WO 2016/107919에 보다 상세하게 개시되어 있다.

대안적으로, 굴절 영역에서의 굴절력은 적어도 하나의 불연속부를 포함할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 렌즈 요소는 5개의 상보적 구역으로 분할될 수 있으며, 5개의 상보적 구역은, 처방에 해당하는 굴절력과 동일한 굴절력을 갖는 중앙 구역(16), 및 45°로 있는 4개의 사분면(Q1, Q2, Q3, Q4)이고, 사분면 중 적어도 하나는 굴절력이 제2 굴절력과 동일한 적어도 하나의 지점을 갖는다.

본 발명의 의미에서, "45°로 있는 사분면"은 도 1에 도시된 TABO 규정에 따라, 45°/225° 및 135°/315° 방향으로 배향된 90°의 동일 각도 사분면으로 이해되어야 한다.

바람직하게는, 중앙 구역(16)은 표준 착용 조건에서 똑바로 응시하는 사람의 동공을 향하는 프레이밍 기준점을 포함하며, 4 mm 이상 그리고 22 mm 이하의 직경을 갖는다.

착용 조건은, 예를 들어, 범초점 각도, 각막 대 렌즈 거리, 동공-각막 거리, 눈의 회전 중심(CRE) 대 동공 거리, CRE 대 렌즈 거리, 및 포위각에 의해 정의되는, 착용자의 눈에 대한 렌즈 요소의 위치로서 이해되어야 한다.

각막 대 렌즈 거리는 주 위치에서의 눈의 시선축(일반적으로 수평인 것으로 간주됨)을 따라, 각막과 렌즈의 후면 표면 사이의 거리로서, 예를 들어 12 mm와 같다.

동공-각막 거리는 눈의 시선축을 따라, 눈의 동공과 각막 사이의 거리로서, 일반적으로 2 mm와 같다.

CRE 대 동공 거리는 눈의 시선축을 따라, 눈의 회전 중심(CRE)과 각막 사이의 거리로서, 예를 들어 11.5 mm와 같다.

CRE 대 렌즈 거리는 주 위치에서의 눈의 시선축(일반적으로 수평인 것으로 간주됨)을 따라, 눈의 CRE와 렌즈의 후면 표면 사이의 거리로서, 예를 들어 25.5 mm와 같다.

범초점 각도는, 렌즈의 후면 표면과 주 위치에서의 눈의 시선축(일반적으로 수평인 것으로 간주됨) 사이의 교차점에서, 렌즈의 후면 표면에 대한 법선과 주 위치에서의 눈의 시선축 사이의 수직 평면의 각도로서, 예를 들어 -8°와 같다.

포위각은, 렌즈의 후면 표면과 주 위치에서의 눈의 시선축(일반적으로 수평인 것으로 간주됨) 사이의 교차점에서, 렌즈의 후면 표면에 대한 법선과 주 위치에서의 눈의 시선축 사이의 수평 평면의 각도로서, 예를 들어 0°와 같다.

표준 착용 조건의 일 실시예는, -8°의 범초점 각도, 12 mm의 각막 대 렌즈 거리, 2 mm의 동공-각막 거리, 11.5 mm의 CRE 대 동공 거리, 25.5 mm의 CRE 대 렌즈 거리, 및 0°의 포위각으로 정의될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 적어도 하부 사분면(Q4)은 이상 굴절을 보정하기 위한 처방에 해당하는 굴절력과 상이한 제2 굴절력을 갖는다.

예를 들어, 굴절 영역은 프로그레시브 가산 시력 보정 기능을 갖는다. 프로그레시브 가산 시력 보정 기능은 상부 사분면(Q2)과 하부 사분면(Q4) 사이로 연장될 수 있다.

유리하게는, 이러한 구성은 렌즈의 가산으로 인해, 예를 들어 사람이 근거리 시력 거리로 볼 때 원근 조절 지연을 보정할 수 있게 한다.

일 실시형태에 따라, 측두 사분면(Q3) 및 코 사분면(Q1) 중 적어도 하나는 그 사람의 처방에 해당하는 굴절력과 상이한 제2 굴절력을 갖는다. 예를 들어, 측두 사분면(Q3)은 렌즈의 편심률에 따른 굴절력의 변화를 갖는다.

유리하게는, 이러한 구성은 수평 축으로 훨씬 더 많은 영향을 주면서, 주변 시력의 이상 굴절 제어의 효율을 증가시킨다.

일 실시형태에 따라, 4개의 사분면(Q1, Q2, Q3 및 Q4)은 동심 굴절력 진행을 갖는다.

광학 요소는, 렌즈의 적어도 하나의 구역을 따라, 광학 요소의 평균 구면이 상기 구역의 지점으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 증가하도록 구성된다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 광학 요소는, 렌즈의 적어도 하나의 구역(예를 들어, 적어도 광학 요소의 평균 구면이 증가하는 구역과 동일한 구역)을 따라, 평균 원기둥이 상기 구역의 지점(예를 들어, 평균 구면에 대한 것과 동일한 지점)으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 증가하도록 구성된다.

알려진 바와 같이, 최소 곡률(

)은 비구면 표면 상의 임의의 지점에서 다음의 수식으로 정의된다:

여기서,

는 미터로 표현되는 국부적 최대 곡률 반경이고,

은 디옵터로 표현된다.

유사하게, 최대 곡률(

)은 비구면 표면 상의 임의의 지점에서 다음의 수식으로 정의될 수 있다:

여기서,

은 미터로 표현되는 국부적 최소 곡률 반경이고,

는 디옵터로 표현된다.

표면이 국부적으로 구면인 경우, 국부적 최소 곡률 반경(

) 및 국부적 최대 곡률 반경(

)은 동일하며, 이에 따라 최소 및 최대 곡률(

및

)도 동일하다는 것을 알 수 있다. 표면이 비구면인 경우, 국부적 최소 곡률 반경(

) 및 국부적 최대 곡률 반경(

)은 상이하다.

최소 및 최대 곡률(

및

)의 이러한 수식으로부터,

및

로 표시되는 최소 및 최대 구면은 고려된 표면의 종류에 따라 추정될 수 있다.

고려된 표면이 물체측 표면(전면 표면으로도 지칭됨)인 경우, 수식은 다음과 같다:

, 및

여기서, n은 렌즈의 구성 성분 재료의 굴절률이다.

고려된 표면이 안구측 표면(후면 표면으로도 지칭됨)인 경우, 수식은 다음과 같다:

및

여기서, n은 렌즈의 구성 성분 재료의 굴절률이다.

잘 알려진 바와 같이, 비구면 표면 상의 임의의 지점에서 평균 구면(

)은 다음의 수식으로도 정의될 수 있다:

따라서, 평균 구면의 수식은 고려된 표면에 따라 좌우된다:

표면이 물체측 표면인 경우,

표면이 안구측 표면인 경우,

원기둥(

)은 또한 수식

에 의해 정의된다.

렌즈의 임의의 비구면 면의 특성은 국부적 평균 구면 및 원기둥으로 표현될 수 있다. 원기둥이 적어도 0.25 디옵터인 경우, 표면은 국부적으로 비구면인 것으로 간주될 수 있다.

비구면 표면의 경우, 국부적 원기둥 축(

)이 추가로 정의될 수 있다. 도 7a는 TABO 규정에 정의된 바와 같은 비점수차 축(

)을 도시하며, 도 7b는 비구면 표면을 특성화하기 위해 정의된 규정으로 원기둥 축(

)을 도시한다.

원기둥 축(

)은 기준 축에 대한 그리고 선택된 회전 방향으로의 최대 곡률(

)의 배향 각도이다. 위에 정의된 규정에서, 기준 축은 수평이며(이러한 기준 축의 각도는 0°임), 회전 방향은 착용자를 보았을 때, 각각의 눈에 대해 반시계 방향이다(

). 따라서, +45°의 원기둥 축(

)에 대한 축 값은 착용자를 보았을 때, 우측 상단에 위치된 사분면으로부터 좌측 하단에 위치된 사분면으로 연장되는 비스듬히 배향된 축을 나타낸다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 렌즈 요소(10)는 물체 측을 향하여 볼록 곡면으로 형성된 물체측 표면(F1), 및 물체측 표면(F1)의 곡률과 상이한 곡률을 갖는 오목 표면으로 형성된 안구측 표면(F2)을 포함한다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 광학 요소의 적어도 일부, 예를 들어 전부는 렌즈 요소의 전면 표면 상에 위치된다.

광학 요소의 적어도 일부, 예를 들어 전부는 렌즈 요소의 후면 표면 상에 위치될 수 있다.

광학 요소의 적어도 일부, 예를 들어 전부는 렌즈 요소의 전면 표면과 후면 표면 사이에 위치될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 요소는 광학 요소를 형성하는 상이한 굴절률의 구역을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따라, 2 내지 4 mm에 포함되는 반경을 갖는 모든 원형 구역은, 상기 반경 + 5 mm 이상으로 렌즈 요소의 광학 중심과 거리를 두고 위치된 기하학적 중심을 포함하며, 상기 원형 구역 내부에 위치된 광학 요소의 부분의 면적의 합과 상기 원형 구역의 면적 사이의 비율은 20% 내지 70%, 바람직하게는 30% 내지 60%, 그리고 보다 바람직하게는 40% 내지 50%에 포함된다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 광학 요소 중 적어도 하나, 예를 들어 전부는 마이크로렌즈이다.

본 발명의 의미에서, "마이크로렌즈"는 0.8 mm 이상 그리고 3.0 mm 이하, 바람직하게는 1.0 mm 이상 그리고 2.0 mm 미만의 직경을 갖는 원에 내접 가능한 윤곽 형상을 갖는다.

광학 요소는, 렌즈의 적어도 하나의 구역을 따라, 광학 요소의 평균 구면 및/또는 평균 원기둥이 상기 구역의 중심으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 증가하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 광학 요소는, 표준 착용 조건에서 적어도 하나의 구역이 수평 구역이도록 구성된다.

평균 구면 및/또는 평균 원기둥은 적어도 하나의 수평 구역을 따르는 증가 함수에 따라 증가할 수 있으며, 증가 함수는 가우스 함수이다. 가우스 함수는 사람의 망막의 비대칭을 고려하기 위해, 렌즈의 코 부분과 측두 부분 간에 상이할 수 있다.

대안적으로, 평균 구면 및/또는 평균 원기둥은 적어도 하나의 수평 구역을 따르는 증가 함수에 따라 증가할 수 있으며, 증가 함수는 이차 함수이다. 이차 함수는 사람의 망막의 비대칭을 고려하기 위해, 렌즈의 코 부분과 측두 부분 간에 상이할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 광학 요소의 평균 구면 및/또는 평균 원기둥은 상기 구역의 제1 지점으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 증가하며, 상기 구역의 제2 지점으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 감소하고, 제2 지점은 제1 지점보다 상기 구역의 주변부에 더 가깝다.

이러한 실시형태는 렌즈 요소의 광학 중심까지의 이들의 반경 방향 거리에 따른 광학 요소의 평균 구면을 제공하는 표 1에 나타낸다.

표 1의 실시예에서, 광학 요소는 329.5 mm의 곡률을 갖는 구면 전면 표면 상에 배치된 마이크로렌즈이며, 렌즈 요소는 1.591의 굴절률을 갖는 광학 재료로 제조되고, 착용자의 처방된 광 굴절력은 6 D이다. 광학 요소는 표준 착용 조건에서 착용되어야 하며, 착용자의 망막은 30°의 각도로 0.8 D의 디포커스를 갖는 것으로 간주된다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 렌즈 요소의 광학 중심에 가깝게 시작하여, 광학 요소의 평균 구면은 상기 구역의 주변부를 향해 증가한 다음, 상기 구역의 주변부를 향해 감소한다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 광학 요소의 평균 원기둥은 상기 구역의 제1 지점으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 증가하며, 상기 구역의 제2 지점으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 감소하고, 제2 지점은 제1 지점보다 상기 구역의 주변부에 더 가깝다.

이러한 실시형태는 국부적 반경 방향에 해당하는 제1 방향(Y), 및 제1 방향에 직교하는 제2 방향(X)에 대해 추정된 원기둥 벡터의 크기를 제공하는 표 2 및 표 3에 나타낸다.

표 2의 실시예에서, 광학 요소는 167.81 mm의 곡률을 갖는 구면 전면 표면 상에 배치된 마이크로렌즈이며, 렌즈 요소는 1.591의 굴절률을 갖는 재료로 제조되고, 착용자의 처방된 광 굴절력은 -6 D이다. 렌즈 요소는 표준 착용 조건에서 착용되어야 하며, 착용자의 망막은 30°의 각도로 0.8 D의 디포커스를 갖는 것으로 간주된다. 요소는 2 D의 주변 디포커스를 제공하는 것으로 결정된다.

표 3의 실시예에서, 광학 요소는 167.81 mm의 곡률을 갖는 구면 전면 표면 상에 배치된 마이크로렌즈이며, 렌즈 요소는 1.591의 굴절률을 갖는 재료로 제조되고, 착용자의 처방된 광 굴절력은 -1 D이다. 렌즈 요소는 표준 착용 조건에서 착용되어야 하며, 착용자의 망막은 30°의 각도로 0.8 D의 디포커스를 갖는 것으로 간주된다. 광학 요소는 2 D의 주변 디포커스를 제공하는 것으로 결정된다.

표 2 및 표 3에 나타낸 바와 같이, 렌즈 요소의 광학 중심에 가깝게 시작하여, 광학 요소의 원기둥은 상기 구역의 주변부를 향해 증가한 다음, 상기 구역의 주변부를 향해 감소한다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 굴절 영역은 광학 중심을 포함하며, 광학 요소는, 렌즈의 광학 중심을 통과하는 임의의 구역을 따라, 광학 요소의 평균 구면 및/또는 평균 원기둥이 광학 중심으로부터 렌즈의 주변부를 향하여 증가하도록 구성된다.

예를 들어, 광학 요소는 굴절 영역의 광학 중심에 중심을 둔 원을 따라 규칙적으로 분포될 수 있다.

직경 10 mm의 원 상에 있고 굴절 영역의 광학 중심에 중심을 둔 광학 요소는 2.75 D의 평균 구면을 갖는 마이크로렌즈일 수 있다.

직경 20 mm의 원 상에 있고 굴절 영역의 광학 중심에 중심을 둔 광학 요소는 4.75 D의 평균 구면을 갖는 마이크로렌즈일 수 있다.

직경 30 mm의 원 상에 있고 굴절 영역의 광학 중심에 중심을 둔 광학 요소는 5.5 D의 평균 구면을 갖는 마이크로렌즈일 수 있다.

직경 40 mm의 원 상에 있고 굴절 영역의 광학 중심에 중심을 둔 광학 요소는 5.75 D의 평균 구면을 갖는 마이크로렌즈일 수 있다.

상이한 마이크로렌즈들의 평균 원기둥은 사람의 망막의 형상에 기초하여 조정될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 굴절 영역은, 원거리 시력 기준점, 근거리 시력 기준점, 그리고 원거리 및 근거리 시력 기준점을 연결하는 자오선을 포함한다. 예를 들어, 굴절 영역은, 그 사람의 처방에 맞춰지거나, 렌즈 요소를 착용하는 사람의 눈의 이상 굴절의 진행을 둔화시키도록 맞춰진 프로그레시브 가산 렌즈 설계를 포함할 수 있다.

자오선은 주 시선 방향과 렌즈 표면의 교차점의 궤적에 해당한다.

바람직하게는, 이러한 실시형태에 따라, 광학 요소는, 렌즈의 임의의 수평 구역을 따라 표준 착용 조건에서, 광학 요소의 평균 구면 및/또는 평균 원기둥이 자오선과 상기 수평 구역의 교차점으로부터 렌즈의 주변부를 향하여 증가하도록 구성된다.

구역을 따르는 평균 구면 및/또는 평균 원기둥 증가 함수는 자오선을 따르는 상기 구역의 위치에 따라 상이할 수 있다.

특히, 구역을 따르는 평균 구면 및/또는 평균 원기둥 증가 함수는 비대칭적이다. 예를 들어, 평균 구면 및/또는 평균 원기둥 증가 함수는 표준 착용 조건에서 수직 및/또는 수평 구역을 따라 비대칭적이다.

적어도 하나의 광학 요소(14)는 렌즈 요소가 표준 착용 조건에서 착용되는 경우, 사람의 눈의 망막에 상을 집속시키지 않는 광학 기능을 갖는다.

유리하게는, 처방의 굴절력과 상이한 적어도 하나의 굴절력을 갖는 굴절 영역과 조합된 광학 요소의 이러한 광학 기능은 렌즈 요소를 착용하는 사람의 눈의 이상 굴절의 진행을 둔화시킬 수 있게 한다.

광학 요소는 도 1에 도시된 바와 같이, 불연속적 광학 요소일 수 있다.

본 발명의 의미에서, 렌즈 요소의 표면 상에 위치된 2개의 광학 요소는, 2개의 광학 요소를 연결하는 상기 표면에 의해 지원되는 모든 경로를 따라, 광학 요소가 위치된 기저 표면에 도달하는 경우 불연속적이다.

적어도 2개의 광학 요소가 위치된 표면이 구면인 경우, 기저 표면은 상기 구면 표면에 해당한다. 즉, 구면 표면 상에 위치된 2개의 광학 요소는, 이들을 연결하고 상기 구면 표면에 의해 지원되는 모든 경로를 따라, 구면 표면에 도달하는 경우 불연속적이다.

적어도 2개의 광학 요소가 위치된 표면이 비구면인 경우, 기저 표면은 상기 비구면 표면에 최적합한 국부적 구면 표면에 해당한다. 즉, 비구면 표면 상에 위치된 2개의 광학 요소는, 이들을 연결하고 상기 비구면 표면에 의해 지원되는 모든 경로를 따라, 비구면 표면에 최적합한 구면 표면에 도달하는 경우 불연속적이다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 광학 요소 중 적어도 하나는 망막 이외의 위치에 상을 집속시키는 광학 기능을 갖는다.

바람직하게는, 광학 요소의 적어도 50%, 예를 들어 적어도 80%, 예를 들어 전부는 망막 이외의 위치에 상을 집속시키는 광학 기능을 갖는다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 광학 요소 중 적어도 하나는 비구면 광학 기능을 갖는다.

바람직하게는, 광학 요소(14)의 적어도 50%, 예를 들어 적어도 80%, 예를 들어 전부는 비구면 광학 기능을 갖는다.

본 발명의 의미에서, "비구면 광학 기능"은 단초점을 갖지 않는 것으로 이해되어야 한다.

유리하게는, 광학 요소의 이러한 광학 기능은 착용자의 눈의 망막의 변형을 감소시킴으로써, 렌즈 요소를 착용하는 사람의 눈의 이상 굴절의 진행을 둔화시킬 수 있게 한다.

비구면 광학 기능을 갖는 적어도 하나의 요소는 투명하다.

유리하게는, 광학 요소는 렌즈 요소 상에서 보이지 않으며, 렌즈 요소의 심미감에 영향을 주지 않는다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 렌즈 요소는, 굴절 영역을 갖는 안구 렌즈, 및 렌즈 요소가 착용될 때 안구 렌즈에 착탈식으로 부착되도록 적응된 복수의 적어도 3개의 광학 요소를 갖는 클립 고정식 물체를 포함할 수 있다.

유리하게는, 사람이 예를 들어 바깥과 같은 원거리 환경에 있는 경우, 사람은 안구 렌즈로부터 클립 고정식 물체를 분리시킬 수 있고, 결국 임의의 적어도 3개의 광학 요소가 없는 제2 클립 고정식 물체로 교체할 수 있다. 예를 들어, 제2 클립 고정식 물체는 태양광 색조를 포함할 수 있다. 또한, 그 사람은 임의의 추가적인 클립 고정식 물체 없이 안구 렌즈를 사용할 수 있다.

광학 요소는 렌즈 요소의 각각의 표면 상에서 독립적으로 렌즈 요소에 추가될 수 있다.

정사각형, 또는 육각형, 또는 랜덤, 또는 기타와 같은 한정된 어레이로 이러한 광학 요소를 추가할 수 있다.

광학 요소는 중심 또는 임의의 다른 영역과 같은 렌즈 요소의 특정 구역을 커버할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 렌즈 요소의 광학 중심에 중심을 둔 구역에 해당하는 렌즈의 중앙 구역은 광학 요소를 포함하지 않는다. 예를 들어, 렌즈 요소는, 상기 렌즈 요소의 광학 중심에 중심을 두고 광학 요소를 포함하지 않는 빈 구역을 포함할 수 있으며, 빈 구역은 0.9 mm와 동일한 직경을 갖는다.

렌즈 요소의 광학 중심은 렌즈의 피팅 지점에 해당할 수 있다.

대안적으로, 광학 요소는 렌즈 요소의 전체 표면 상에 배치될 수 있다.

광학 요소 밀도 또는 굴절력의 양은 렌즈 요소의 구역에 따라 조정될 수 있다. 전형적으로, 예를 들어 망막의 주변 형상으로 인한 주변 디포커스를 보정하기 위해, 근시 제어를 통해 광학 요소의 효과를 증대시키도록, 광학 요소가 렌즈 요소의 주변부에 위치될 수 있다.

본 발명의 실시형태에 따라, 광학 요소는 망으로 위치된다.

광학 요소가 위치되는 망은 구조화된 망일 수 있다.

도 8에 도시된 실시형태에서, 광학 요소는 복수의 동심 링을 따라 위치된다.

광학 요소의 동심 링은 환형 링일 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 렌즈 요소는 적어도 4개의 광학 요소를 더 포함한다. 적어도 4개의 광학 요소는 적어도 2개의 광학 요소 그룹으로 구성되며, 각각의 광학 요소 그룹은 동일한 중심을 갖는 적어도 2개의 동심 링으로 구성되고, 각각의 광학 요소 그룹의 동심 링은 내경 및 외경에 의해 한정된다.

각각의 광학 요소 그룹의 동심 링의 내경은 상기 광학 요소 그룹의 적어도 하나의 광학 요소에 접하는 최소 원에 해당한다. 광학 요소의 동심 링의 외경은 상기 그룹의 적어도 하나의 광학 요소에 접하는 최대 원에 해당한다.

예를 들어, 렌즈 요소는 n개의 광학 요소 링을 포함할 수 있으며,

은 렌즈 요소의 광학 중심에 가장 가까운 동심 링의 내경을 나타내고,

은 렌즈 요소의 광학 중심에 가장 가까운 동심 링의 외경을 나타내며,

은 렌즈 요소의 주변부에 가장 가까운 링의 내경을 나타내고,

은 렌즈 요소의 주변부에 가장 가까운 동심 링의 외경을 나타낸다.

광학 요소의 2개의 연속적인 동심 링(i 및 i+1) 사이의 거리(

)는 다음과 같이 표현될 수 있다:

여기서,

는 광학 요소의 제1 링(i)의 외경을 나타내고,

은 제1 링에 연속적이고 렌즈 요소의 주변부에 더 가까운 광학 요소의 제2 링(i+1)의 내경을 나타낸다.

본 발명의 다른 실시형태에 따라, 광학 요소는, 광학 요소가 배치된 렌즈 요소의 표면의 광학 중심에 중심을 두고, 각각의 광학 요소의 기하학적 중심을 연결하는 동심 링으로 구성된다.

은 렌즈 요소의 광학 중심에 가장 가까운 링의 직경을 나타내고,

은 렌즈 요소의 주변부에 가장 가까운 링의 직경을 나타낸다.

광학 요소의 2개의 연속적인 동심 링(i 및 i+1) 사이의 거리(

)는 다음과 같이 표현될 수 있다:

여기서,

는 광학 요소의 제1 링(i)의 직경을 나타내고,

은 제1 링에 연속적이고 렌즈 요소의 주변부에 더 가까운 광학 요소의 제2 링(i+1)의 직경을 나타내며,

여기서,

는 광학 요소의 제1 링에 대한 광학 요소의 직경을 나타내고,

은 제1 링에 연속적이고 렌즈 요소의 주변부에 더 가까운 광학 요소의 제2 링에 대한 광학 요소의 직경을 나타낸다. 광학 요소의 직경은 광학 요소의 윤곽 형상이 내접되는 원의 직경에 해당한다.

유리하게는, 렌즈 요소의 광학 중심과 광학 요소의 동심 링의 중심은 일치한다. 예를 들어, 렌즈 요소의 기하학적 중심, 렌즈 요소의 광학 중심, 및 광학 요소의 동심 링의 중심은 일치한다.

본 발명의 의미에서, "일치한다"는 용어는 예를 들어 1.0 mm 미만으로 떨어진, 서로 매우 가까운 것으로 이해되어야 한다.

2개의 연속적인 동심 링 사이의 거리(

)는 i에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 2개의 연속적인 동심 링 사이의 거리(

)는 2.0 mm 내지 5.0 mm의 범위일 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 광학 요소의 2개의 연속적인 동심 링 사이의 거리(

)는 2.00 mm 초과, 바람직하게는 3.0 mm 초과, 보다 바람직하게는 5.0 mm 초과이다.

유리하게는, 2.00 mm 초과로 광학 요소의 2개의 연속적인 동심 링 사이의 거리(

)를 가짐으로써, 이러한 광학 요소 링 사이의 더 넓은 굴절 영역을 관리할 수 있으므로, 더 나은 시력을 제공한다.

1 mm 미만으로 렌즈 요소의 광학 중심과 거리를 두고 위치된 기하학적 중심을 갖고, 9 mm 초과의 내경 및 57 mm 미만의 외경을 갖는 렌즈 요소의 원형 구역을 고려하면, 상기 원형 구역 내부에 위치된 광학 요소의 부분의 면적의 합과 상기 원형 구역의 면적 사이의 비율은 20% 내지 70%, 바람직하게는 30% 내지 60%, 그리고 보다 바람직하게는 40% 내지 50%에 포함된다.

즉, 본 발명자들은, 전술한 비율의 주어진 값으로, 광학 요소를 동심 링으로 구성하여, 이러한 링이 2.0 mm 초과의 거리만큼 이격됨으로써, 광학 요소가 육각형 망으로 배치되거나 렌즈 요소의 표면 상에 무작위로 배치되는 경우 관리되는 굴절 영역에 비해, 제조하기에 더 용이한 굴절 영역의 환형 구역을 제공할 수 있고, 이에 따라, 눈의 이상 굴절의 더 양호한 보정을 제공하여, 더 나은 시력을 제공할 수 있음을 주시하였다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 렌즈 요소의 모든 광학 요소의 직경(di)은 동일하다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, i가 렌즈 요소의 주변부를 향해 증가하는 경우, 2개의 연속적인 동심 링(i 및 i+1) 사이의 거리(

)가 증가할 수 있다.

광학 요소의 동심 링은 9 mm 내지 60 mm에 포함되는 직경을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 렌즈 요소는, 적어도 2개의 동심 링, 바람직하게는 5개 초과, 보다 바람직하게는 10개 초과의 동심 링으로 배치된 광학 요소를 포함한다. 예를 들어, 광학 요소는 렌즈의 광학 중심에 중심을 둔 11개의 동심 링으로 배치될 수 있다.

광학 요소는 직접 표면 처리, 성형, 주조 또는 사출, 엠보싱, 막 형성(filming), 적층 가공, 또는 포토리소그래피 등과 같은, 상이한 기술을 사용하여 제조될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 광학 요소 중 적어도 하나, 예를 들어 전부는 사람의 눈의 망막의 전방에 초곡면을 생성하도록 구성된 형상을 갖는다. 즉, 이러한 광학 요소는, 광속이 집중되는 모든 구역 평면(있는 경우)이 사람의 눈의 망막의 전방에 위치되도록 구성된다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 비구면 광학 기능을 갖는 광학 요소 중 적어도 하나, 예를 들어 전부는 다초점 굴절 마이크로렌즈이다.

본 발명의 의미에서, 광학 요소는 "다초점 굴절 마이크로렌즈"로서, 연속적으로 가변되는 초점 굴절력을 갖는, 이중초점(2개의 초점 굴절력을 가짐), 삼중초점(3개의 초점 굴절력을 가짐) 프로그레시브 가산 렌즈, 예를 들어 비구면 프로그레시브 표면 렌즈를 포함한다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 광학 요소 중 적어도 하나, 바람직하게는 50% 초과, 보다 바람직하게는 80% 초과의 광학 요소는 비구면 마이크로렌즈이다. 본 발명의 의미에서, 비구면 마이크로렌즈는 이들의 표면에 걸쳐서 연속적인 굴절력 전개를 갖는다.

비구면 마이크로렌즈는 0.1 D 내지 3 D에 포함되는 비구면성(asphericity)을 가질 수 있다. 비구면 마이크로렌즈의 비구면성은 마이크로렌즈의 중심에서 측정된 광 굴절력과 마이크로렌즈의 주변부에서 측정된 광 굴절력의 비율에 해당한다.

마이크로렌즈의 중심은 마이크로렌즈의 기하학적 중심에 중심을 둔 구면 영역으로 정의될 수 있으며, 구면 영역은 0.1 mm 내지 0.5 mm에 포함되는 직경, 바람직하게는 2.0 mm와 동일한 직경을 갖는다.

마이크로렌즈의 주변부는 마이크로렌즈의 기하학적 중심에 중심을 둔 환형 구역으로 정의될 수 있으며, 환형 구역은 0.5 mm 내지 0.7 mm에 포함되는 내경, 및 0.70 mm 내지 0.80 mm에 포함되는 외경을 갖는다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 비구면 마이크로렌즈는 절대값으로 2.0 D 내지 7.0 D에 포함되는 이들의 기하학적 중심의 광 굴절력을 가지며, 절대값으로 1.5 D 내지 6.0 D에 포함되는 이들의 주변부의 광 굴절력을 갖는다.

광학 요소가 배치된 렌즈 요소의 표면 코팅 전의 비구면 마이크로렌즈의 비구면성은, 상기 렌즈 요소의 광학 중심으로부터의 반경 방향 거리에 따라 달라질 수 있다.

추가적으로, 광학 요소가 배치된 렌즈 요소의 표면 코팅 후의 비구면 마이크로렌즈의 비구면성은, 상기 렌즈 요소의 광학 중심으로부터의 반경 방향 거리에 따라 추가로 달라질 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 적어도 하나의 다초점 굴절 마이크로렌즈는 원환체 표면을 갖는다. 원환체 표면은 이의 곡률 중심을 통과하지 않는 회전 축(결국 무한대에 위치됨)을 중심으로 원 또는 호를 회전시킴으로써 생성될 수 있는 회전 표면이다.

원환체 표면 렌즈는 서로 직각인 2개의 상이한 반경 방향 프로파일을 가지므로, 2개의 상이한 초점 굴절력을 생성한다.

원환체 렌즈의 원환체 및 구면 표면 성분은 단일 지점 초점과 대조적으로, 비점수차 광 빔을 생성한다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 비구면 광학 기능을 갖는 광학 요소 중 적어도 하나, 예를 들어 광학 요소의 전부는 원환체 굴절 마이크로렌즈이다. 예를 들어, 원환체 굴절 마이크로렌즈는 0 디옵터(δ) 이상 그리고 +5 디옵터(δ) 이하의 구면 굴절력 값, 및 0.25 디옵터(δ) 이상의 원기둥 굴절력 값을 갖는다.

구체적인 실시형태로서, 원환체 굴절 마이크로렌즈는 순수 원기둥일 수 있으며, 이는 최소 자오선 굴절력이 제로인 반면에, 최대 자오선 굴절력은 정확히 양수로서 예를 들어, 5 디옵터 미만임을 의미한다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 광학 요소 중 적어도 하나, 예를 들어 전부는 복굴절 재료로 제조된다. 즉, 광학 요소는 광의 편광 및 전파 방향에 따라 좌우되는 굴절률을 갖는 재료로 제조된다. 복굴절은 재료에 의해 나타나는 굴절률들 간의 최대 차로서 정량화될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 광학 요소 중 적어도 하나, 예를 들어 전부는 불연속적 표면, 예를 들어 프레넬 표면과 같은 불연속부를 갖거나/갖고, 불연속부를 갖는 굴절률 프로파일을 갖는다.

도 3은 본 발명에 사용될 수 있는 광학 요소의 프레넬 높이 프로파일의 일 실시예를 나타낸다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 광학 요소 중 적어도 하나, 예를 들어 전부는 회절 렌즈로 제조된다.

도 4는 본 발명에 사용될 수 있는 광학 요소의 회절 렌즈 반경 방향 프로파일의 일 실시예를 나타낸다.

회절 렌즈 중 적어도 하나, 예를 들어 전부는 WO 2017/176921에 개시된 바와 같은 메타표면 구조를 포함할 수 있다.

회절 렌즈는 도 5에 도시된 바와 같이, 이의 위상 함수(

)가 공칭 파장으로 π 위상 도약을 갖는 프레넬 렌즈일 수 있다. 이의 위상 도약이 2π의 다중 값인 단초점 프레넬 렌즈와 대조적으로, 명확성을 위하여 이러한 구조에 "π-프레넬 렌즈"라는 명칭을 부여할 수 있다. 위상 함수가 도 5에 표시되는 π-프레넬 렌즈는 주로, 0 δ의 굴절력 및 양의 굴절력(P)(예를 들어, 3 δ)과 관련된 2개의 회절 차수로 광을 회절시킨다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 광학 요소 중 적어도 하나, 예를 들어 전부는 다초점 이원 구성 요소이다.

예를 들어, 도 6a에 도시된 바와 같이, 이원 구조는 주로 -P/2 및 P/2로 표시된 2개의 굴절력을 나타낸다. 이의 굴절력이 P/2인 도 6b에 도시된 바와 같은 굴절 구조와 관련된 경우, 도 6c에 나타낸 최종 구조는 0 δ 및 P의 굴절력을 갖는다. 예시된 사례는 P = 3 δ와 관련된다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 광학 요소 중 적어도 하나, 예를 들어 전부는 픽셀화 렌즈이다. 다초점 픽셀화 렌즈의 일 실시예는 Eyal Ben-Eliezer 등의 APPLIED OPTICS(Vol.44, No. 14, 2005년 5월 10일)에 개시되어 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 광학 요소 중 적어도 하나, 예를 들어 전부는 고차 광학 수차를 갖는 광학 기능을 갖는다. 예를 들어, 광학 요소는 제르니케 다항식으로 정의된 연속적 표면으로 구성된 마이크로렌즈이다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 적어도 하나의, 예를 들어 적어도 70%의, 예를 들어 모든 광학 요소는 광학 렌즈 제어기 장치에 의해 활성화될 수 있는 능동 광학 요소이다.

능동 광학 요소는 가변 굴절률을 갖는 재료를 포함할 수 있으며, 가변 굴절률의 값은 광학 렌즈 제어기에 의해 제어된다.

본 발명은 포괄적인 발명의 개념의 제한 없이 실시형태를 사용하여 위에서 설명되었다.

많은 추가적인 변형 및 변경은 상술한 예시적인 실시형태를 참조할 때 당업자에게 명백해질 것이며, 상술한 예시적인 실시형태는 단지 실시예로서만 주어지고, 첨부된 청구범위에 의해 전적으로 결정되는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다.

청구범위에서, "포함하는(comprising)"이라는 단어는 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않으며, 부정 관사 "a" 또는 "an"은 복수형을 배제하지 않는다. 단지 서로 상이한 종속 청구항들에 상이한 특징들이 나열된다는 점만으로 이러한 특징들의 조합이 유리하게 사용될 수 없음을 나타내지 않는다. 청구범위에서 임의의 참조 부호는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.

Claims

사람의 눈의 전방에 착용되도록 의도된 렌즈 요소로서,
- 상기 사람의 눈에 대한 처방에 기초하는 굴절력을 갖는 굴절 영역; 및
- 복수의 적어도 3개의 광학 요소를 포함하며,
상기 광학 요소는, 상기 렌즈의 적어도 하나의 구역을 따라, 광학 요소의 평균 구면이 상기 구역의 지점으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 증가하도록 구성되는,
사람의 눈의 전방에 착용되도록 의도된 렌즈 요소.
제1항에 있어서,
상기 광학 요소는, 상기 렌즈의 적어도 하나의 구역을 따라, 광학 요소의 평균 원기둥이 상기 구역의 지점으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 증가하도록 구성되는, 렌즈 요소.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광학 요소는, 상기 렌즈의 적어도 하나의 구역을 따라, 광학 요소의 평균 구면 및/또는 평균 원기둥이 상기 구역의 중심으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 증가하도록 구성되는, 렌즈 요소.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 굴절 영역은 광학 중심을 포함하며,
광학 요소는, 상기 렌즈의 상기 광학 중심을 통과하는 임의의 구역을 따라, 상기 광학 요소의 평균 구면 및/또는 평균 원기둥이 상기 광학 중심으로부터 상기 렌즈의 주변부를 향하여 증가하도록 구성되는, 렌즈 요소.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 굴절 영역은 원거리 시력 기준점, 근거리 시력 기준점, 그리고 상기 원거리 및 근거리 시력 기준점을 연결하는 자오선을 포함하며,
상기 광학 요소는, 상기 렌즈의 임의의 수평 구역을 따라 표준 착용 조건에서, 상기 광학 요소의 평균 구면 및/또는 평균 원기둥이 상기 자오선과 상기 수평 구역의 교차점으로부터 상기 렌즈의 주변부를 향하여 증가하도록 구성되는, 렌즈 요소.
제5항에 있어서,
상기 구역을 따르는 상기 평균 구면 및/또는 상기 평균 원기둥 증가 함수는 상기 자오선을 따르는 상기 구역의 위치에 따라 상이한, 렌즈 요소.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 구역을 따르는 상기 평균 구면 및/또는 상기 평균 원기둥 증가 함수는 비대칭적인, 렌즈 요소.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 요소는, 표준 착용 조건에서 상기 적어도 하나의 구역이 수평 구역이도록 구성되는, 렌즈 요소.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 요소의 평균 구면 및/또는 평균 원기둥은 상기 구역의 제1 지점으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 증가하며, 상기 구역의 제2 지점으로부터 상기 구역의 주변부를 향하여 감소하고,
상기 제2 지점은 상기 제1 지점보다 상기 구역의 주변부에 더 가까운, 렌즈 요소.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 수평 구역을 따르는 상기 평균 구면 및/또는 상기 평균 원기둥 증가 함수는 가우스 함수인, 렌즈 요소.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 수평 구역을 따르는 상기 평균 구면 및/또는 상기 평균 원기둥 증가 함수는 이차 함수인, 렌즈 요소.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 요소는 상기 눈의 이상 굴절의 진행을 둔화시키기 위해, 망막 이외의 위치에 상을 집속시키는 광학 기능을 갖도록 구성되는, 렌즈 요소.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 요소는 구면 마이크로렌즈인, 렌즈 요소.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
4 내지 8 mm에 포함되는 반경을 갖고, 상기 반경 + 5 mm 이상으로 상기 렌즈 요소의 광학 중심과 거리를 두고 위치된 기하학적 중심을 포함하는 모든 원형 구역에 대해, 상기 원형 구역 내부에 위치된 광학 요소의 부분의 면적의 합과 상기 원형 구역의 면적 사이의 비율은 20% 내지 70%에 포함되는, 렌즈 요소.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 3개의 광학 요소는 불연속적인, 렌즈 요소.