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特表2023-513316補助的光学素子を有する眼鏡レンズ

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-30

(54)【発明の名称】補助的光学素子を有する眼鏡レンズ

(51)【国際特許分類】

G02C 7/02 20060101AFI20230323BHJP

G02C 7/08 20060101ALI20230323BHJP

G02C 7/06 20060101ALI20230323BHJP

【ＦＩ】

G02C7/02

G02C7/08

G02C7/06

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022548682

(86)(22)【出願日】2021-02-08

(85)【翻訳文提出日】2022-09-22

(86)【国際出願番号】 AU2021050103

(87)【国際公開番号】W WO2021159170

(87)【国際公開日】2021-08-19

(31)【優先権主張番号】2020900397

(32)【優先日】2020-02-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】AU

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522317796

【氏名又は名称】ンタルミックホールディングピーティーワイエルティーディ

(74)【代理人】

【識別番号】100131842

【弁理士】

【氏名又は名称】加島広基

(72)【発明者】

【氏名】バカラジュ，ラヴィチャンドラ

(72)【発明者】

【氏名】エールマン，クラウス

【テーマコード（参考）】

2H006

【Ｆターム（参考）】

2H006BA00

2H006BD02

(57)【要約】

本開示は、近視眼の焦点深度の拡張又は伸長を提供するために、少なくとも１つの補助的又は局部的光学素子を利用する眼鏡レンズを通る入射光を修正する装置及び／又はシステムに向けられている。本開示は、眼鏡レンズの内部に、又は眼鏡レンズと連携させて、組み合みわせて、若しくは並置して構成された少なくとも１つの補助的又は局部的光学素子によって提供される焦点深度の拡張を利用して、近視を矯正し、近視の進行の速度を制御又は低減する方法に関する。本開示は、局部的光学素子又はサブレンズ内のアキシコン、光ソード素子、又はピーコックアイ素子の使用に関する。本開示はまた、眼鏡レンズの内部で又は眼鏡レンズと連携させて、組み合わせて、若しくは並置して構成された、複数のアキシコン、光ソード素子、又はピーコックアイ素子の使用に関する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

近視眼のための眼鏡レンズであって、
前記近視眼の屈折異常を少なくとも部分的に矯正するための距離ベース処方を有して構成された、インテグラルベース眼鏡レンズと、
前記インテグラルベース眼鏡レンズの内部に、又は該インテグラルベース眼鏡レンズと連携させて若しくは並置して形成された少なくとも１つの補助的光学素子とを備え、
前記少なくとも１つの補助的光学素子は、前記インテグラルベース眼鏡レンズによって提供される光学効果とは異なる光学効果を前記眼に提供するように構成され、
前記インテグラルベース眼鏡レンズと前記少なくとも１つの補助的光学素子との組み合わせが、前記近視眼の網膜上の少なくとも１つの部分に対して焦点深度の伸長を提供するように構成される、
眼鏡レンズ。

【請求項2】

前記インテグラルベース眼鏡レンズは球面又は円環状のベース処方を有する、請求項１に記載の眼鏡レンズ。

【請求項3】

各補助的光学素子の直径が０．７５ｍｍより大きい、請求項１～２に記載の眼鏡レンズ。

【請求項4】

各補助的光学素子の表面積が１．７５平方ｍｍより大きい、請求項１～３に記載の眼鏡レンズ。

【請求項5】

実質的に全ての補助的光学素子の合計した総表面積が、前記眼鏡レンズの総表面積の３０％未満である、請求項１～４に記載の眼鏡レンズ。

【請求項6】

前記補助的光学素子の少なくとも１つが、少なくとも部分的に、アキシコン、リニアアキシコン、前方アキシコン、後方アキシコン、逆対数アキシコン、対数アキシコン、又はこれらの組み合わせを利用する、請求項１～５に記載の眼鏡レンズ。

【請求項7】

少なくとも１つの補助的光学素子のサグが、以下の式で表される奇数次非球によって更に特徴付けられるアキシコン面によって特徴付けられ、

【数1】

係数β１の値は－３Ｅ－０３～＋３Ｅ－０３の範囲であり
β２の値は－３Ｅ－０３～＋３Ｅ－０３の範囲であり、
β３の値は－９Ｅ－０３～＋９Ｅ－０３の範囲であり、
β４の値は－３Ｅ－０３～＋３Ｅ－０３の範囲であり、
β５の値は－３Ｅ－０４～＋３Ｅ－０４の範囲であり、
β６の値は－６Ｅ－０４～＋６Ｅ－０４の範囲であり、
β７の値は－２Ｅ－０４～＋２Ｅ－０４の範囲である、
請求項１～６に記載の眼鏡レンズ。

【請求項8】

前記インテグラルベース眼鏡レンズと少なくとも部分的に組み合わされた前記アキシコンは、幅と強度パターンとを有するリング状光分布を生成し、前記リング状光分布は、前記網膜の実質的なスルーフォーカス領域にわたって、実質的に同様の幅と強度パターンとを有し、
前記網膜の前記実質的なスルーフォーカス領域は、少なくとも前記網膜の前に０．５ｍｍ、前記網膜の後ろに０．５を含む、
請求項１～７に記載の眼鏡レンズ。

【請求項9】

前記補助的光学素子の少なくとも１つが、少なくとも部分的に、光ソード素子、修正光ソード素子、シングルピーコックアイ素子、ダブルピーコックアイ素子、又はこれらの組み合わせピーコックアイ素子を利用する、請求項１～６に記載の眼鏡レンズ。

【請求項10】

前記眼に提供される前記光学効果は、前記少なくとも１つの光ソード、又は修正光ソード、素子補助的光学素子を、以下によって定義される光路差（ＯＰＤ）で前記インテグラルベース眼鏡レンズと組み合わせて構成することにより達成され、

【数2】

Ｆは前記眼の根本的な屈折異常にほぼ一致しており、ΔＦは幅０．２５～１．５ｍｍであってよく、
前記補助的光学素子及びインテグラルベース眼鏡レンズのいずれかに隣接する界面において、実質的にレッジ、リッジ、エッジがない、
請求項１～６及び請求項９に記載の眼鏡レンズ。

【請求項11】

前記光学効果は、以下によって定義される光路差（ＯＰＤ）を利用して前記インテグラルベース眼鏡レンズと組み合わせた前記少なくとも１つのピーコックアイ補助的光学素子によって前記眼に提供され、

【数3】

ここで、ｘ及びｙは前記局部的又は補助的光学素子の光学位相関数のデカルト座標であり、パラメータＦ及びΔＦは、いずれもレンズ単位（ｍｍ）で定義された、前記インテグラルベース眼鏡レンズ及び前記局部的光学素子の焦点距離、並びに前記局部的又は補助的光学素子の拡張焦点深度の範囲を表し、「ｄ」は前記補助的光学素子の直径であり、
Ｆは前記眼の根本的な屈折異常にほぼ一致し、ΔＦは前記網膜に関して定義され、幅０．２５～１．５ｍｍであってよく、ｄは０．３７５～２ｍｍであり、
前記補助的光学素子及びインテグラルベース眼鏡レンズのいずれかに隣接する界面において、実質的にレッジ、リッジ、エッジがない、
請求項１～６及び請求項９に記載の眼鏡レンズ。

【請求項12】

焦点深度の前記伸長は、正端と負端とを備え、
焦点深度の前記伸長は、前記負端が実質的に前記網膜の前に位置し、正端が実質的に前記近視眼の前記網膜上に位置するように構成される、
請求項１０又は１１に記載の眼鏡レンズ。

【請求項13】

前記補助的光学素子の各々によって提供される焦点深度の前記伸長は、幅０．２ｍｍ～１．５ｍｍである、請求項１０又は１１に記載の眼鏡レンズ。

【請求項14】

焦点深度の前記伸長は、４６０ｎｍ～７６０ｎｍ（両端の値を含む）の可視光の複数の波長について達成される、１つ以上の先行する請求項に記載の眼鏡レンズ。

【請求項15】

焦点深度の前記伸長は、３ｍｍ～６ｍｍ（両端の値を含む）の複数の瞳孔径について達成される、１つ以上の先行する請求項に記載の眼鏡レンズ。

【請求項16】

前記網膜上の前記少なくとも１つの部分は、前記近視眼の３０度視野内にある、１つ以上の先行する請求項に記載の眼鏡レンズ。

【請求項17】

前記少なくとも１つの補助的光学素子は、前記眼鏡レンズの前面、後面、又は両面に構成される、１つ以上の先行する請求項に記載の眼鏡レンズ。

【請求項18】

前記少なくとも１つの補助的光学素子は、前記眼鏡レンズのマトリックス内に構成される、１つ以上の先行する請求項に記載の眼鏡レンズ。

【請求項19】

前記少なくとも１つの補助的光学素子は、円形、楕円形、正多角形、又は非正多角形のうちの１つ以上の形状を有する、１つ以上の先行する請求項に記載の眼鏡レンズ。

【請求項20】

前記眼鏡レンズは、伝統的な又は従来の単一視眼鏡レンズと美容的に区別がつかない、１つ以上の先行する請求項に記載の眼鏡レンズ。

【請求項21】

前記眼鏡レンズは、前記少なくとも１つの局部的光学素子を含む前記眼鏡レンズの領域の視野角の合計の少なくとも５０％に対して、進行眼を提供するように構成される、１つ以上の先行する請求項に記載の眼鏡レンズ。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

本出願は、２０２０年２月１２日に出願されたオーストラリア仮出願シリアル番号第２０２０／９００３９７号、発明の名称「矯正レンズ」の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【技術分野】

【0002】

本開示は、乱視を伴う又は伴わない近視などの眼の長さの障害に対処するための眼鏡レンズに関する。本開示は、装着者の眼に拡張焦点深度又は伸長焦点深度を提供するために、インテグラルベース眼鏡レンズの内部に、又は該インテグラルベース眼鏡レンズと連携させて、組み合わせて、若しくは並置して構成された、少なくとも１つの局部的（ｒｅｇｉｏｎａｌ）又は補助的光学素子を使用することによって、近視を矯正し、近視の進行の速度を制御又は低減する装置に関する。

【背景技術】

【0003】

ヒトの眼の成長は、フィードバック機構によって制御され、正視化と呼ばれる、世界の視覚経験によって主に調節される。正視化プロセスを導く信号は、網膜で受ける光エネルギーの変調によって開始される。像の特性は、信号を変調して眼の成長を開始、停止、加速、又は減速する生物学的プロセスによって監視される。正視化プロセスから逸脱すると、近視のような屈折障害になる可能性がある。近視は眼の光学的障害であり、遠くの物体の像の焦点が窩又は網膜の前に来る。近視の発生率は、世界の多くの地域、特に東アジア地域で、警戒すべき速度で増加している。一対の負レンズは近視を光学的に矯正できるが、過度の眼の成長の根本的原因に取り組むものではなく、しばしば高度近視を引き起こし、更には、白内障、緑内障、近視性黄斑症、及び網膜剥離などの、視力を脅かす重大な状態に関連する。したがって、根本的なエラーを矯正するだけでなく過度の眼の伸長を防止する、そのような個人のための具体的な光学的治療法に対するニーズが残っている。

定義

【0004】

用語は、以下で特に定義されない限り、当業者によって一般的に使用されるように本明細書において使用される。

【0005】

用語「近視眼」は、既に近視を経験中であり、より近視が進行している屈折状態を有すると診断され、且つ１ＤＣ未満の乱視を有する、眼を意味する。

【0006】

用語「乱視性近視眼」は、既に近視を経験中であり、より近視が進行している屈折状態を有すると診断され、且つ１ＤＣより高い乱視を有する、眼を意味する。

【0007】

用語「進行近視眼（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｇｍｙｏｐｉｃｅｙｅ）」は、少なくとも－０．２５Ｄ／年の屈折異常における変化又は少なくとも０．１０ｍｍ／年の眼軸長における変化のいずれかにより、進行していると診断される、確立された近視を有する、眼を意味する。

【0008】

用語「近視前眼」又は「近視になるリスクのある眼」は、その時は正視又は低遠視であり得るが、遺伝的要因（例えば、両親が近視である）及び／又は年齢（例えば、若年で低遠視である）及び／又は環境要因（例えば、屋外で過ごす時間）及び／又は行動要因（例えば、近距離の作業を行う時間）に基づいて、近視になるリスクの増大が確認された、眼を意味する。

【0009】

用語「光学的ストップシグナル」又は「ストップシグナル」は、眼の屈折状態及び／又は眼の成長を減速、反転、抑止、遅延、抑制、又は制御することを容易にし得る、光信号又は方向性手がかりを意味する。

【0010】

用語「標準単一視眼鏡レンズ」又は「単一視眼鏡レンズ」又は「インテグラルベース眼鏡レンズ」又は「標準単一視インテグラルベース眼鏡レンズ」は、眼の根本的な屈折異常を矯正するために使用されるベース処方で構成された、完成品の、半完成品の、又はブランクの眼鏡レンズを意味し、屈折異常は乱視を伴う又は伴わない近視であってよい。

【0011】

用語「屈折異常を矯正するためのベース処方」は、乱視を伴う又は伴わない、個人における根本的な近視を矯正するために必要とされる標準的な眼鏡処方を意味する。

【0012】

用語「眼鏡レンズの光心」は、カットされていない眼鏡レンズ又は眼鏡ブランクの幾何中心を意味する。エッジ又はカットされた眼鏡レンズの場合、用語「眼鏡レンズの光心」は、眼鏡レンズのフロント面及びバック面の曲率中心を結ぶ略真直ぐな線を意味する。

【0013】

用語「眼鏡レンズの光軸」は、光心と眼鏡レンズブランクのエッジを含む平面に対して略垂直に引かれた平面とを通る、線を意味する。

【0014】

用語「スルーフォーカス（ｔｈｒｏｕｇｈ－ｆｏｃｕｓ）」は、網膜の略前後にある領域を意味する。換言すれば、網膜の略真ん前の領域、及び／又は網膜の略真後ろの領域である。

【0015】

用語「補助的光学素子」又は「局部的光学素子」は、眼鏡レンズのインテグラルベース処方によって提供される光学効果とは異なる所定の光学効果を有する眼鏡レンズ上の領域を意味する。

【0016】

用語「補助的光学素子の光心」は、眼鏡レンズ上の個々の補助的光学素子の幾何中心を意味する。

【0017】

用語「補助的光学素子の光軸」は、補助的光学素子の光心と補助的光学素子の略接線方向に引かれた平面とを通り、且つ眼鏡レンズの補助的光学素子の光心としての点を通る、線を意味する。

【0018】

用語「モデル眼」は、模式的な、レイトレーシングの、又は物理的な、モデル眼を意味する。

【0019】

本明細書で使用する用語「ジオプター」、「ジオプトリ」、又は「Ｄ」は、光軸に沿ったレンズ又は光学系の焦点距離の逆数をメートル単位で定義した屈折度数の単位尺度である。

【0020】

文字「Ｄ」は球面屈折度数を表し、文字「ＤＣ」は円柱屈折度数を表す。

【0021】

用語「補助的光学素子の度数マップ」は、デカルト座標又は極座標における補助的光学素子の二次元度数分布を意味する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0022】

【特許文献1】米国特許１０２６８０５０Ｂ２

【特許文献2】ＵＳ２０１６／０３７７８８４Ａ１

【特許文献3】Newman、特許出願「Apparatus and methods for controlling axial growth with an ocular lens」

【特許文献4】ＷＯ２０１９／１６６６５９Ａ９

【特許文献5】ＷＯ２０２０／０７９１０５Ａ１

【特許文献6】ＷＯ２０２０／０７８６９１Ａ１

【特許文献7】ＷＯ２０２０／０７８９６４Ａ１

【特許文献8】ＵＳ２０２０００７３１４７Ａ１

【特許文献9】ＷＯ２０１６／０３５０５５Ａｌ

【非特許文献】

【0023】

【非特許文献1】Bakaraju., Chapter 7, PhD Thesis, 2010, Optometry & Vision Science, Faculty of Science, UNSW

【非特許文献2】Benardら、「Subjective depth of field in presence of 4th-order and 6th-order Zernike spherical aberration using adaptive optics technology」J. Cataract Refract. Surg., 36, 2129-2138 (2010)

【非特許文献3】Yiら、「Depth of focus and visual acuity with primary and secondary spherical aberration」Vision Research, 51, 1648-1658 (2011)

【非特許文献4】Lamら、「Defocus Incorporated Multiple Segments (DIMS) spectacle lenses slow myopia progression: a 2-year randomised clinical trial」, Br J Ophthalmol, 2019, 104, 363–368

【非特許文献5】Kolodziejczykら、「The light sword optical element, a new diffraction structure with extended depth of focus」J. Mod. Opt., 37, 1990

【非特許文献6】Garciaら、「Imaging with the extended focal depth utilizing the refractive light sword optical element」Opt. Express, 16, 2008

【非特許文献7】Petelczycら、「Strehl ratio characterising elements designed for presbyopia compensation」Opt. Express, 19, 2011

【非特許文献8】Petelczycら、「Imaging the optical properties of a light sword optical element used as a contact lens in a presbyopic eye model」Opt. Express, 19, (2011)

【非特許文献9】Gallegoら、「Visual Strehl performance of IOL designs with extended depth of focus」Optom. Vis. Set, 89, 2012

【非特許文献10】Lin、「Production of Integratable Monolithic Micro Logarithmic Axicon Lenses」Journal of Lightwave Technology, Volume 28(8) 2010

【非特許文献11】Forbes、「Shape specification for axially symmetric optical surfaces」Optics Express (2007), Volume (15), Issue (8)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0024】

特定の開示された実施形態は、ヒトの眼に入る入射光の特性を変更するための、眼鏡レンズ、装置、システム、及び／又は方法を含む。特定の開示された実施形態は、屈折異常を矯正及び治療するための眼鏡レンズ、方法、及び／又はシステムの構成に向けられる。

【0025】

本開示の特定の実施形態は、近視屈折異常を矯正し、同時に、近視の更なる進行を阻止するための光学的ストップシグナルを提供することを目的とする。本開示は、眼に焦点深度の拡張又は焦点深度の伸長を提供するために、インテグラルベース眼鏡レンズの内部に、又は該インテグラルベース眼鏡レンズと連携させて、組み合わせて、若しくは並置して構成された少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子を使用することによって、近視を矯正し、近視の進行の速度を制御、抑制、又は低減する方法に関する。

【0026】

本開示は、近視の進行の速度を低減するための光学的ストップシグナルとして、インテグラルベース眼鏡レンズと組み合わせて利用される少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子を介して達成される、焦点深度の拡張又は焦点深度の伸長の効果を適用する光学的介入方法に関する。本開示は、眼鏡レンズの内部に、又は該眼鏡レンズと連携させて、組み合わせて、若しくは並置した少なくとも１つの補助的光学素子の意図的構成に関し、標準単一視インテグラルベース眼鏡レンズと連携させて構成された少なくとも１つの補助的光学素子は、装着者の眼の網膜レベルにおいて焦点深度の拡張又は焦点深度の伸長を提供し、これが、進行近視眼に対するストップシグナルとして機能し得る。

【0027】

本開示は、特に、少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子に関し、少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子は、少なくとも部分的に、アキシコン、光ソード（ｓｗｏｒｄ）素子、修正光ソード素子、シングルピーコックアイ素子、又はダブルピーコックアイ素子を利用する。いくつかの実施形態では、複数のアキシコン、複数の光ソード素子、複数の修正光ソード素子、複数のシングルピーコックアイ素子、及び／又は複数のダブルピーコックアイ素子が、標準単一視眼鏡レンズと組み合わせて構成され得る。

【0028】

いくつかの実施形態では、アキシコンは、レンズの角度座標の関数として線形に構成されてもよく、一方で、いくつかの他の実施形態では、アキシコンの望ましい構成は対数的であってもよい。

【0029】

本開示はまた、網膜が受ける光信号を変更することを目的として、標準単一視眼鏡レンズと並置して永久的に構成され得る光学フィルムに組み込まれ得るアキシコン又は光ソード素子を備える、少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子に関する。インテグラルベース眼鏡レンズ上に接着され得る永久的な光学フィルムを使用することの開示は、製造関連コスト及びユーザ関連コストを最小限に抑えるために望ましい場合がある。

【0030】

焦点深度の拡張又は焦点深度の伸長の導入により達成又は提供される変更された光信号は、進行近視眼に対するストップシグナルとして機能し得る。永久光学フィルムに組み込まれた少なくとも１つの補助的光学素子は、標準単一視インテグラルベース眼鏡レンズと連携して使用される場合に、焦点深度の伸長の望ましいレベルを眼に提供するために、表面を変更すること及び／又は材料のマトリックスを変更することのいずれかを含んでもよい。いくつかの他の実施形態では、企図された光ソード光学素子は、光ソードの円周に明確なレッジ（ｌｅｄｇｅ）が形成されないように修正されてもよい。

【0031】

本開示は、少なくとも１つの補助的又は局部的光学素子と連携させて、組み合わせて、又は並置して構成され、眼鏡装着者の中心及び／又は周辺網膜部分若しくは領域上に焦点深度の伸長を提供する、眼鏡レンズを説明する。上記中心及び／又は周辺網膜部分若しくは領域上の焦点深度の伸長は、進行近視眼に対する光学的ストップシグナルとして機能し得る。

【0032】

いくつかの実施形態では、眼鏡装着者の中央網膜部分は、中央の１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５又は５度視野を含んでもよい。いくつかの実施形態では、眼鏡装着者の周辺網膜部分は、５、１０、１５、２０、２５、又は３０度視野内の網膜フィールドを含んでもよい。

【0033】

特定の実施形態は、インテグラルベース眼鏡レンズの内部に、又はその一部として、インテグラルベース眼鏡レンズと連携して、若しくは並置して、複数の局部的又は補助的光学素子を使用することによって、装着者の眼の１つ以上の網膜位置に光学的ストップシグナルを強制的に送ることができる装置、方法、及び／又はシステムに向けられている。特定の実施形態は、複数の局部的又は補助的光学素子を組み込んだ眼鏡レンズに向けられており、眼鏡レンズは、装着者の眼の凝視方向とは無関係に（又は実質的に無関係に）光学的ストップシグナルを提供することが可能である。

【0034】

特定の実施形態は、眼の成長を減速させるために焦点深度の拡張又は伸長を提供するために眼鏡レンズを通る入射光を修正することができる装置、方法、及び／又はシステムに向けられている。これは、標準単一視眼鏡レンズと連携させて又は組み合わせて使用される複数の光学素子の使用を介して達成され得る。特定の例示的な実施形態に示すように、網膜における拡張又は伸長された焦点深度パターンの導入によって近視の進行を制御、抑制、及び／又は抑止するため、個々の眼のために眼鏡レンズを選択する方法が、本明細書に記載される。本開示は、その性能が装着者の凝視の角度に実質的に依存しない装置を用いて進行近視眼に光学的ストップシグナルを導入することに、少なくとも部分的に関する。

【0035】

本開示の特定の実施形態は、眼の成長を低減又は減速させるための方法に向けられている。本開示の特定の実施形態は、近視の進行の速度を低減するための装置に向けられている。本開示の例示的な方法は、装着者の少なくとも１つの眼の屈折を測定することを含む。該方法は、眼の屈折測定に少なくとも部分的に基づく距離処方を更に特定する。該方法は、各眼のために眼鏡レンズを更に選択する。該眼鏡レンズは、眼の屈折測定に実質的に近いベース距離処方度数を有するインテグラルベース眼鏡レンズで構成される。インテグラルベース眼鏡レンズは、インテグラルベース眼鏡レンズと連携させて、組み合わせて、又は並置して使用される少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子で更に構成される。少なくとも１つの補助的又は局部的光学素子は、インテグラルベース眼鏡レンズによって提供される光学効果とは異なる光学効果を眼に提供するように構成される。インテグラルベース眼鏡レンズと少なくとも１つの補助的又は局部的光学素子との組み合わせが、近視眼の網膜上の少なくとも１つの領域又は部分に対して焦点深度の拡張又は伸長を提供するように構成される。少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子は、少なくとも部分的に、リニアアキシコン、対数アキシコン、光ソード素子、又は修正光ソード素子である。少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子が、眼鏡装着者の網膜平面における焦点深度の拡張又は伸長の導入を提供する。これにより、眼の長さが長くなることの進行を遅らせるための光信号を更に提供することができる。

【0036】

発明の概要のセクションで議論された実施形態に加えて、他の実施形態が、詳細な説明、図、例示的な請求項のセット、及び特許請求の範囲に開示されている。この概要は、本開示で企図される全ての実施形態、組み合わせ、又は変形例を網羅することを意図していない。この概要は、本明細書に開示された実施形態に関して限定することを意図していない。更に、ある実施形態の限定を他の実施形態の限定と組み合わせて、追加の実施形態を形成してもよい。

【0037】

本開示に示される実施形態は、装着者が日常的に行い得る様々な活動に対して、装着者に妥当且つ十分な視力性能を提供しつつ、近視の進行を抑制し得る、強化された光学設計及び眼鏡レンズに対する継続的なニーズに向けられたものである。本発明の開示の実施形態の様々な態様は、装着者のそのようなニーズに対処するものである。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】可視波長（例えば、５５５ｎｍ）と光学的無限遠を示す０Ｄのバージェンスとを有する入射光が未矯正の－２Ｄの近視モデル眼に入射し、網膜上にぼやけたデフォーカスの像をもたらす場合の、網膜平面におけるオンアクシス幾何学的スポット分析の模式図である。

【図2】可視波長（５５５ｎｍ）と光学的無限遠を示す０Ｄのバージェンスとを有する入射光が、本明細書に開示される拡張焦点深度の局部的又は補助的光学素子と組み合わせた眼鏡レンズの実施形態の１つで矯正された－２Ｄの近視モデル眼に入射したときの、オンアクシス－スルーフォーカス網膜像広がりの模式図である。図２に開示される局部的又は補助的光学素子は、リニアアキシコンである。

【図3】可視波長（５５５ｎｍ）と光学的無限遠を示す０Ｄのバージェンスとを有する入射光が、本明細書に開示される拡張焦点深度の補助的光学素子と組み合わせた眼鏡レンズの実施形態の１つで矯正された－２Ｄの近視モデル眼に斜めに入射したときの、オフアクシス－スルーフォーカス網膜像広がりの模式図である。図３に開示される局部的又は補助的光学素子は、リニアアキシコンである。

【図4】図２に記載された例示的な実施形態で矯正した場合の、図１に記載された近視モデル眼のオンアクシス－スルーフォーカス光学的伝達関数のモジュラスを示す。モデル眼の光学性能は、瞳孔４ｍｍで評価した。

【図5a】本明細書に開示されるような、例えば、眼鏡レンズのフロント又はバック面のいずれかに位置付けられた対数アキシコン、及び、例えば、眼鏡レンズのバック面に位置付けられた光ソード局部的又は補助的光学素子など、本開示の例示的な実施形態を選択して示す。

【図5b】本開示の光ソード局部的又は補助的光学素子のうちの１つの特徴を示す。例えば、例示的な光ソード素子は、光ソードを通過する光がその焦平面に対して拡張焦点深度領域をもたらすように、構成される。光ソード素子の曲率半径の角度変動は、本明細書に開示されるように、眼に見えるレッジ又はリッジ（ｒｉｄｇｅ）をもたらす。

【図5c】本開示のシングルピーコックアイ局部的又は補助的光学素子のうちの１つの特徴を示す。例えば、例示的なシングルピーコックアイは、シングルピーコックアイを通過する光がその焦平面に対して拡張焦点深度領域をもたらすように、構成される。

【図5d】本開示のダブルピーコックアイ局部的又は補助的光学素子のうちの１つの特徴を示す。例えば、例示的なシングルピーコックアイは、ダブルピーコックアイを通過する光がその焦平面に対して拡張焦点深度領域をもたらすように、構成される。

【図6】本明細書に開示される発明の補助的光学素子と組み合わされた別の眼鏡レンズの実施形態の正面図である。本開示の企図された補助的光学素子の実施形態は、専用の遠方及び近傍ゾーン内に構成される。

【図7】本明細書に開示される発明の補助的光学素子と組み合わされた別の眼鏡レンズの実施形態の正面図である。本開示の企図された実施形態は、素子を任意の専用の遠方及び近傍ゾーンに限定することなく、眼鏡レンズにわたって構成される。

【図8】従来技術の眼鏡レンズの正面図であり、約１２個の局部的デフォーカスベースのレンズレットが特定の配置で構成されている。第１の中央の４つのデフォーカスベースのレンズレットは、光心から約３ｍｍの固定半径内に構成され、それぞれ光軸を中心に約９０度離間している。一方で、残りの８つのレンズレットは、それぞれ光心から約６ｍｍの固定半径内に構成され、光軸を中心に約４５度離間している。

【図9】図８に記載された従来技術の眼鏡レンズのデフォーカスベースのレンズレットとデフォーカスベースのレンズレットの周りの包囲領域との度数プロファイルを示す。

【図10】図９に記載された、従来技術の眼鏡レンズのデフォーカスベースのレンズレットと、従来技術のデフォーカスベースのレンズレットの周りの包囲領域との残存サグプロファイルを示す。

【図11】図８に記載された、従来技術の眼鏡レンズ全体の（水平軸又はｘ軸に沿った）残存サグプロファイルを示す。記載された従来技術の眼鏡レンズは、複数のデフォーカスベースのレンズレットを備える。度数プロファイルは、図９に記載されているように、レンズレットの幾何中心に関して回転対称である。

【図12】可視波長（５８９ｎｍ）と光学的無限遠を示す０Ｄのバージェンスとを有する入射光が、図９に記載された従来技術の眼鏡レンズの１つで矯正された－３Ｄ近視モデル眼に入射したときの、広角スルーフォーカス網膜像点広がりをスポット図として描いた模式図である。従来技術のレンズの１つで矯正された模式モデル眼の性能は、瞳孔４ｍｍで評価される。

【図13】図９に記載された従来技術のデフォーカスベースのレンズレットで構成された単一視眼鏡レンズ（Ｒｘ：－３Ｄ）を使用して－３Ｄ近視モデル眼を矯正した場合の、オフアクシス－スルーフォーカス光学的伝達関数のモジュラスを示す。スルーフォーカス光学的伝達関数は、瞳孔４ｍｍ、画角（１０，０）度で求めた。

【図14】本開示の眼鏡レンズの一例を示し、約１２個の局部的／補助的修正光ソード光学素子が特定の配置で構成されている。最初の４つの局部的／補助的修正光ソード光学素子は、光心から約３ｍｍの固定半径内に構成され、それぞれ光軸を中心に互いから約９０度離間しており、一方で、残りの８つの局部的／補助的修正光ソード光学素子は、光心から約６ｍｍの固定半径内に構成され、それぞれ光軸を中心に互いから約４５度離間している。

【図15】図１４に記載された本開示の例示的な実施形態の補助的又は局部的修正光ソード光学素子と、補助的又は局部的光学素子の周りの包囲領域との度数プロファイルを示す。

【図16】図１５に記載された本開示の例示的な実施形態の補助的又は局部的修正光ソード光学素子と、補助的光学素子の周りの包囲領域との残存サグプロファイルを示す。

【図17】図１４に記載された、実施形態の眼鏡レンズ全体の（水平軸又はｘ軸に沿った）残存サグプロファイルを示す。記載された例示的な眼鏡レンズの実施形態は、図１５に記載された補助的修正光ソードベースの光学素子の幾何中心の周りの度数プロファイルの角度変調によって特徴付けられる、目に見えるレッジ又はリッジを有しないように特別に設計された複数の修正光ソード素子を備える。

【図18】可視波長（５８９ｎｍ）と光学的無限遠を示す０Ｄのバージェンスとを有する入射光が、図１５に記載された本開示の実施形態の１つで矯正された－３Ｄ近視モデル眼に入射したときの、広角スルーフォーカス網膜像点広がりをスポット図として描いた模式図である。例示的な実施形態で矯正された模式モデル眼の性能は、瞳孔４ｍｍで評価される。

【図19】図１５に記載された修正光ソードベースの補助的光学素子特徴を用いて構成された単一視眼鏡レンズ（Ｒｘ：－３Ｄ）を使用して－３Ｄ近視モデル眼を矯正した場合の、オフアクシス－スルーフォーカス光学的伝達関数のモジュラスを示す。スルーフォーカス光学的伝達関数は、瞳孔４ｍｍ、画角（１０，０）度で求めた。

【図20】本開示の眼鏡レンズの一例を示し、約１２個の局部的／補助的修正光ソードベースの光学素子が特定の配置で構成されている。最初の４つの局部的／補助的修正光ソードベースの光学素子は、光心から約３ｍｍの固定半径内に構成され、それぞれ光軸を中心に互いから約９０度離間しており、一方で、残りの８つの局部的／補助的修正光ソードベースの光学素子は、光心から約６ｍｍの固定半径内に構成され、それぞれ光軸を中心に互いから約４５度離間している。

【図21】図２０に記載された本開示の例示的な実施形態の補助的又は局部的修正光ソードベースの光学素子と、補助的又は局部的光学素子の周りの包囲領域との度数プロファイルを示す。

【図22】図２１に記載された本開示の例示的な実施形態の補助的又は局部的光学素子と、補助的又は局部的修正光ソードベースの光学素子の周りの包囲領域との残存サグプロファイルを示す。

【図23】図２０に記載された、実施形態の眼鏡レンズ全体の（水平軸又はｘ軸に沿った）残存サグプロファイルを示す。記載された例示的な眼鏡レンズの実施形態は、図２１に記載された補助的修正光ソードベースの光学素子の幾何中心の周りの度数プロファイルの角度変調によって特徴付けられる、目に見えるレッジ又はリッジを有しないように特別に設計された複数の修正光ソード素子を備える。

【図24】可視波長（５８９ｎｍ）と光学的無限遠を示す０Ｄのバージェンスとを有する入射光が、図２１に記載された本開示の実施形態の１つで矯正された－３Ｄ近視モデル眼に入射したときの、広角スルーフォーカス網膜像点広がりをスポット図として描いた模式図である。例示的な実施形態で矯正された模式モデル眼の性能は、瞳孔４ｍｍで評価される。

【図25】図２１に記載された修正光ソードベースの補助的光学素子特徴を用いて構成された単一視眼鏡レンズ（Ｒｘ：－３Ｄ）を使用して－３Ｄ近視モデル眼を矯正した場合の、オフアクシス－スルーフォーカス光学的伝達関数のモジュラスを示す。スルーフォーカス光学的伝達関数は、瞳孔４ｍｍ、画角（１０，０）度で求めた。

【図26】本開示の眼鏡レンズの一例を示し、約８個の局部的／補助的アキシコン光学素子が円形配置で構成される。８個の局部的／補助的前方リニアアキシコン光学素子は、光心から約３．５ｍｍの固定半径内に構成され、それぞれ光軸を中心に互いから約４５度離間している。

【図27】図２６に記載された、実施形態の眼鏡レンズ全体の（水平軸又はｘ軸に沿った）残存サグプロファイルを示す。記載された例示的な眼鏡レンズの実施形態は、眼鏡レンズの光心の周りに特別に設計された複数のアキシコンを備え、この例では、図２６に記載された補助的光学素子は、前方リニアアキシコンである。

【図28】可視波長（５８９ｎｍ）と光学的無限遠を示す０Ｄのバージェンスとを有する入射光が、図２６に記載された本開示の実施形態の１つで矯正された－３Ｄ近視モデル眼に入射したときの、広角スルーフォーカス網膜像点広がりをスポット図として描いた模式図である。スルーフォーカス光学的伝達関数は、瞳孔２．５ｍｍ、画角（０，１２．５）度で求めた。

【図29】本開示の眼鏡レンズの一例を示し、約８個の局部的／補助的後方リニアアキシコン光学素子が円形配置で構成される。８個の局部的／補助的後方リニアアキシコン光学素子は、光心から約２．２５ｍｍの固定半径内に構成され、それぞれ光軸を中心に互いから約４５度離間している。

【図30】図２９に記載された実施形態の眼鏡レンズ全体の残存サグプロファイルを示す。記載された例示的な眼鏡レンズの実施形態は、眼鏡レンズの光心の周りに特別に設計された複数のアキシコンを備え、この例では、図２９に記載された補助的光学素子は、後方リニアアキシコンである。

【発明を実施するための形態】

【0039】

近視を管理するための従来技術の眼鏡設計は、エグゼクティブ二焦点レンズ、Ｄ型二焦点レンズ、同心二焦点レンズ、従来の累進付加レンズ、対称及び非対称型を含む特殊タイプの累進付加レンズ、多焦点レンズ、眼鏡レンズ上のマルチセグメントデフォーカス領域を組み込んだもの、周辺プラスレンズとも呼ばれる正の球面収差を有する眼鏡の使用を含む。これらの眼鏡レンズ設計のそれぞれには長所も短所もある。短所のいくつかを本明細書において記載する。例えば、いくつかの短所は、様々なタイプの二焦点、多焦点、及び累進レンズ、又は周辺プラス度数に基づいており、揺れ効果、像飛び、残存収差、及び周辺歪みのような著しい視覚障害をもたらすことにより、周辺視野角における見え方の質を損なう。この副作用は、同時及び／若しくは複数のデフォーカス領域、ゾーン、又はセグメントのレベルが非常に高いこと、レンズにおいて著しい量の正の球面収差を使用すること、又は眼鏡レンズの所与のゾーン内の度数が劇的に変化すること、に起因する。

【0040】

若年成人において標準的な二焦点、多焦点、累進付加眼鏡レンズを使用することによって遭遇される視覚機能の問題を回避するために、焦点深度を拡張するために球面収差を意図的に操作することを含む、いくつかの他の従来技術の老眼コンタクトレンズ設計もまた、近視管理の選択肢として検討された。以下の参考文献はその全体が本明細書に組み込まれる。Bakaraju., Chapter 7, PhD Thesis, 2010, Optometry & Vision Science, Faculty of Science, UNSW。Benardら、「Subjective depth of field in presence of 4th-order and 6th-order Zernike spherical aberration using adaptive optics technology」J. Cataract Refract. Surg., 36, 2129-2138 (2010)。Yiら、「Depth of focus and visual acuity with primary and secondary spherical aberration」Vision Research, 51, 1648-1658 (2011)。

【0041】

老眼の管理のために提案され効果的に利用される殆どの従来技術のコンタクトレンズ設計は、当然、近視の治療又は管理のための、すなわち近視の進行を遅らせるための、実りのある効果的な選択肢にもなっている。しかし、これは、老眼の管理用に提案され効果的に利用される眼鏡レンズの場合は、一般的にはそうではない。例えば、老眼の管理のゴールドスタンダードであると考えられている累進付加眼鏡レンズは、複数の無作為化対照臨床試験により近視の管理のためにテストされたが、殆ど効果は認められなかった。

【0042】

更に、若い眼における変化を考慮し、関連する光学的特徴を組み込んだ、累進付加レンズ設計を修正するいくつかの試みの結果も殆ど実を結んでいない。累進眼鏡レンズや他の従来の二焦点及び多焦点眼鏡レンズで近視を効果的に管理できないことに関連する、観察された無益の根本的な理由は、以下の２つにまとめることができる。（ａ）光学矯正が装着者の凝視に依存していること、換言すれば、装着者の凝視から明確に独立しているコンタクトレンズ選択肢とは異なり、装着者が眼鏡レンズ内の治療オプティクスを使用するか無視するかを選択するということ、及び／又は（ｂ）装着者の瞳孔領域／視軸に対して治療ゾーンが離れていること。

【0043】

例えば、設計開発に従来技術の上記制限を計算に入れた眼鏡レンズ設計は、眼鏡レンズ内に伝統的又は従来の二焦点、多焦点、又は累進付加「様」オプティクスを組み込んだ設計と比較して、近視の進行を低減するのに大きな成功を実証してみせた。

【0044】

以下の参考文献は、上記の知見をサポートするために、その全体が本明細書に組み込まれる。Ｔｏら、米国特許１０２６８０５０Ｂ２は、近視の進行を制御するためにデフォーカスを組み込んだマルチセグメント光学素子の使用を教示している。Lamらの査読付き科学論文Br J Ophthalmol, 2019, 104, 363–368 は「Defocus Incorporated Multiple Segments (DIMS) spectacle lenses slow myopia progression: a 2-year randomised clinical trial」と題し、米国特許１０２６８０５０Ｂ２の臨床有用性を実証している。従来技術ＵＳ１０２６８０５０Ｂ２に開示されたデフォーカス組込みマルチセグメントレンズを使用して進行性近視を管理するアプローチが初めて成功した後、眼科業界は、眼鏡態様とコンタクトレンズ態様の両方の用途のために、確立された従来技術１０２６８０５０Ｂ２の改良を目的とした、眼鏡レンズへ組み込まれるレンズレットとマイクロレンズレットとに基づく技術を求めて、殺到している。以下の参考文献は、コンタクトレンズに基づく用途に関するその全体が本明細書に組み込まれる。例えば、Brennanら、米国特許２０１６／０３７７８８４Ａ１、発明の名称「Contact Lens comprising non-co-axial micro lenslets for preventing and/or slowing myopia progression」は、近視の進行のための複数の非同軸レンズレット又は光学素子の使用を教示している。この米国特許２０１６／０３７７８８４Ａ１の開示は、近視を管理するためにコンタクトレンズ視覚ゾーン内の小さな領域に組み込まれた高度のデフォーカスを使用することを企図している。更に、他の特許出願、発明の名称「Apparatus and methods for controlling axial growth with an ocular lens」では、Newmanが、近視の進行を防止するために、網膜の中心領域から離れた眼の中に周辺光を向けなおすことを目的とした複数の光学素子又は特徴の使用を開示している。

【0045】

以下の参考文献は、従来技術１０２６８０５０Ｂ２に対する改良を主張する眼鏡レンズに基づく用途に関するその全体が本明細書に組み込まれる。例えば、Matthieuら、特許出願ＷＯ２０１９／１６６６５９Ａ９、発明の名称「Optical Lens Element」は、局部的光学素子における非球面オプティクスの使用と、近視の進行を効果的に遅らせるよう構成された複数の少なくとも２つの近接する光学素子の使用とを開示している。従来技術１０２６８０５０Ｂ２に記載された従来の球面オプティクスの代わりに用いる非球面オプティクスの有用性、企図された非球面オプティクスの特定の配置は、従来技術に対して改良を有すると主張されている。更に、Matthieuらの特許出願ＷＯ２０２０／０７９１０５Ａ１、発明の名称「Optical Lens」は、近視の進行を制御するために眼鏡レンズと連携させて使用される光学レンズ素子を決定する追加の手段を教示している。

【0046】

特許出願ＷＯ２０２０／０７８６９１Ａ１、発明の名称「Optical Articles comprising encapsulated microlenses and methods of making the same」において、Matthieuらは、入射光の一部を網膜の前に集中させ近視の進行を制御するために所望の正の度数を容易に付加することができる、レンズ表面上のマイクロレンズなどの複数の光学素子の利用を拡張している。従来技術ＵＳ１０２６８０５０Ｂ２に記載されたデフォーカス組込みマルチセグメントに基づく光学素子の開示に対する更なる一連の改良において、Sauxらは、特許出願ＷＯ２０２０／０７８９６４Ａ１、発明の名称「Improved Optical Article Incorporating Optical elements and Manufacturing Method thereof」において、近視の進行を防止するために眼鏡レンズへ埋め込まれたフレネル構造を利用したマイクロレンズの使用について更に教示している。

【0047】

他の態様の出願において、米国特許ＵＳ２０２０００７３１４７Ａ１において、Bakarajuらは、近視の進行の速度の減速を容易にする色彩的手がかりを眼に提供するために、眼鏡レンズ内に組み込まれたマイクロレンズの使用を提案している。簡単に要約すると、近視眼のために提案されたレンズレットに基づく全ての技術は、デフォーカス又は非球面レンズレットを使用して網膜の中心及び／又は周辺領域に何らかのレベルのデフォーカスを課すことを伴う。更に、視覚機能を向上させるために、眼鏡レンズ内に組み込まれるレンズレット「様」の特徴の様々な配置が企図されてきた。米国特許１０２６８０５０Ｂ２、特許出願ＷＯ２０１９／１６６６５９Ａ９、ＷＯ２０２０／０７９１０５Ａ１、ＷＯ２０２０／０７８６９１、ＷＯ２０２０／０７８９６４Ａ１、及びＵＳ２０２０／００７３１４７Ａ１の例を参照されたい。

【0048】

近視の進行の治療効力に対する眼鏡レンズ装着のコンプライアンスの影響を考えると、視覚機能が著しく低下すると、コンプライアンスがますます低下し、その結果、効力が低下してしまう可能性がある。したがって、必要とされるのは、本明細書で議論される欠点の少なくとも１つ以上を引き起こすことなく、近視の矯正及び進行の遅延をもたらすための改良された眼鏡設計である。

【0049】

本開示で企図される近視管理のための次世代の眼鏡解決策は、近視制御効力の所望のレベルを達成するためにしばしばトレードされるような技術で広角視覚機能の必要な低下を改善することを目的とする。

【0050】

従来技術の従来のデフォーカス又は非球面レンズレットに基づく技術よりも視覚機能を改善するために、本開示は、光透過率関数の角度変調の利用を介して達成され、標準的な眼鏡レンズと連携させて、組み合わせて、又は並置して使用される、拡張焦点深度のオプティクス特徴を組み込んだ複数のサブレンズの使用を提案する。

【0051】

光透過率の半径方向変調を有する従来の屈折光学素子に対する回折光ソード光学素子の改善された有用性が示されている。

【0052】

その全体が本明細書に組み込まれる以下の参考文献を参照されたい。Kolodziejczykら、「The light sword optical element, a new diffraction structure with extended depth of focus」J. Mod. Opt., 37, 1990。しかし、回折光ソード光学素子の使用は、視覚機能の更なる低下を引き起こす、著しいレベルの望ましくない色収差を引き起こし得る。

【0053】

技術の出現により、回折アプローチにおいて観察された欠陥は、近年、老眼治療のための屈折光ソード素子の正確且つ精密な製造のための道を開いた高精度の旋盤技術によって緩和された。

【0054】

その全体が本明細書に組み込まれる以下の参考文献を参照されたい。Garciaらの「Imaging with the extended focal depth utilizing the refractive light sword optical element」Opt. Express, 16, 2008。Petelczycらの「Strehl ratio characterising elements designed for presbyopia compensation」Opt. Express, 19, 2011。Petelczycらの「Imaging the optical properties of a light sword optical element used as a contact lens in a presbyopic eye model」Opt. Express, 19, (2011)。Gallegoらの「Visual Strehl performance of IOL designs with extended depth of focus」Optom. Vis. Set, 89, 2012。Tjundewo Lawuの「Wide depth of focus vortex intraocular lenses and associated methods」ＷＯ２０１６／０３５０５５Ａｌ。

【0055】

従来技術を改良し、いくつかの実施形態において、本開示は、従来技術の設計において観察される見え方の妥協というトレードオフを最小化しつつ近視制御効力の望ましいレベルを維持する、近視の管理のための眼鏡レンズに小型化屈折光ソード素子を組込む方法を提供することを企図している。

【0056】

視覚機能におけるトレードオフを最小化することを主な目的とする従来技術の設計に対する改良を目的とした次世代眼鏡解決策が本発明の開示の主題である。

【0057】

更に、従来技術のいくつかは、例えばＤ型二焦点レンズ、エグゼクティブ二焦点レンズなどの区画線など、子供、ティーンエイジャー、及び若年成人にとっては美容的に魅力的でない場合がある。他の解決策は本明細書で議論するにつれて、明らかになるであろう。装着者の眼の凝視の方向にかかわらず眼の成長にストップシグナルを与える眼鏡レンズに対するニーズがある。

【0058】

使用中の眼鏡レンズの部分に関係なく、進行眼（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅｅｙｅ）にストップシグナルを提供する眼鏡レンズに対する当該技術におけるニーズがある。また、眼鏡レンズと組み合わせることができる光学素子に対する当該技術におけるニーズもあり、企図された光学素子と連携させて、組み合わせて、又は並置して構成された眼鏡レンズは、焦点深度の拡張を使用して進行近視眼にストップシグナルを提供する。更に、光学素子及び眼鏡レンズによって提供されるストップシグナルは、装着者の視野角の一部又は実質的な部分の役に立つ。本開示は、本明細書で明らかになる従来技術の１つ以上の不都合な点を克服及び／又は改善することに向けられている。

【0059】

従来技術及び全般的な対象主題についての詳細な議論は、開示される実施形態の文脈を説明するために、そして従来技術に対する本開示によって企図される進歩を区別するために、本開示の背景として、ここに提供される。ここに提示されたいかなる資料も、本開示において概説される様々な実施形態及び／又は請求項の優先権に基づき、本開示において提案された資料が、以前に開示され、公知であり、又はありふれた一般知識の一部であることを認めるものとして、受け取られるべきではない。

【0060】

本セクションでは、本開示は、１つ以上の実施形態を参照して詳細に説明され、いくつかは、添付の図によって例示され、サポートされる。例及び実施形態は、説明のために提供され、本開示の範囲を限定するものとして解釈されることはない。

【0061】

以下の説明は、本開示の共通の特性及び特徴を共有し得るいくつかの実施形態に関連して提供される。１つの実施形態の１つ以上の特徴は、更なる実施形態を構成し得る任意の他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わされ得ることが理解されよう。

【0062】

本明細書に開示された機能及び構造の情報は、いかなる方法においても限定的に解釈されるべきものではなく、単に、開示された実施形態及びそれら実施形態の変形例を様々な方法で採用することを当業者に教示するための代表的な基礎をなすものとして解釈されるべきである。

【0063】

詳細な説明のセクションで使用されるサブタイトル及び関連する主題の見出しは、読者の参照を容易にするためにのみ含まれており、決して、本発明又は本開示の請求項を通して見出される主題を限定するために使用されるべきではない。サブタイトル及び関連する主題の見出しは、特許請求の範囲又は特許請求の限定を解釈する際に使用されるべきではない

【0064】

【0065】

【0066】

近視又は進行性近視を発症するリスクは、以下の要因、すなわち、遺伝、民族性、ライフスタイル、環境、過度の近距離の仕事など、のうちの１つ以上に基づき得る。

【0067】

本開示の特定の実施形態は、近視又は進行性近視を発症するリスクのある人に向けられる。開示される光学装置、及び／又は眼鏡レンズ設計の方法の１つ以上に、１つ以上の以下の利点が見出される。焦点深度の拡張又は伸長に基づき、装着者の眼の成長の速度を遅らせる又は眼の成長を停止させるためのストップシグナルを提供する眼鏡レンズ装置又は方法。焦点深度の拡張又は伸長により、眼鏡装着者の特定のスルーフォーカス領域にわたって、特定の閾値を上回る網膜像の質が構成できるようになる。

【0068】

従来技術の潜在的な視覚機能低下による、光軸の周りの同時デフォーカス、又は正の球面収差のいずれかのみに基づく、ということのない眼鏡レンズ装置又は方法。以下の例示的な実施形態は、矯正眼の網膜平面における焦点深度の拡張又は伸長を提供する眼鏡レンズを通る入射光を修正する方法に向けられている。これは、近視の矯正のために使用される眼鏡レンズの内部で、又は該眼鏡レンズと連携させて、組み合わせて、若しくは並置して、少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子を使用することによって達成され得る。要するに、眼鏡レンズと連携させた少なくとも１つの局部的光学素子の使用は、網膜レベルでの焦点深度の拡張を導入することによって近視の進行速度を低減させるために用いられてもよい。単焦点レンズ、二焦点レンズ、及び多焦点レンズは、１つ以上の視距離で矯正するよう好都合に構成された１つ以上の焦点領域を有するように設計されてもよい。網膜における拡張された、伸長された、又は広い範囲の焦点深度は、スルーフォーカス網膜領域（すなわち、網膜の前後）を提供し、像の質は、特定の像の質の閾値を下回ることがない。拡張された、伸長された、又は広い範囲の焦点深度光学素子は、進行近視眼に遅延、制御、又は抑止信号を提供するように企図される。

【0069】

企図された光学素子を眼鏡レンズと連携させて使用することを介して、拡張された、伸長された、又は広い範囲の焦点深度を達成する様々な方法が、本明細書に開示される。より広い意味では、眼鏡レンズの内部で、又は該眼鏡レンズと連携させて、組み合わせて、若しくは並置して使用される企図された光学素子は、入射光線を、光軸に沿った（すなわち、網膜の前及び／又は後ろ）線分であって、所望の長さ、光軸との向き又は傾斜、及び長手方向の強度分布を有する線分に集中させることが可能である。

【0070】

アキシコンは、眼鏡レンズと組み合わせた場合、拡張された、伸長された、又は広い範囲の拡張焦点深度（すなわち、進行眼へのストップシグナル）を提供することによって近視の進行の速度を抑制、遅延、又は制御するための適切な候補となり得る回転対称の光学素子である。

【0071】

簡単に言えば、アキシコンは、入射平面波を、像平面において均一な強度を有する狭い焦点セグメントに変換する光学素子である。均一な強度を有する狭い焦点セグメントが投影される方向によって、アキシコンは前方（ｆｏｒｗａｒｄ）アキシコン又は後方（ｂａｃｋｗａｒｄ）アキシコンと呼ばれることがある。

【0072】

例示的な実施形態において、アキシコンは、装着者の眼の網膜における焦点深度の拡張を提供するために、インテグラルベース単一視眼鏡レンズの内部で、又は該眼鏡レンズと組み合わせて若しくは並置して用いられる、局部的又は補助的光学素子として機能し得る。

【0073】

本開示の一実施形態では、アキシコンは、式１で記述される以下の位相関数によって定義されるリニアアキシコンであってよい。

【数1】

【0074】

本開示の更に別の実施形態では、アキシコンは、４次アキシコン又はレンザコン（ｌｅｎｓａｃｏｎ）であってもよく、眼鏡レンズと組み合わせた４次アキシコン又はレンザコンは、式２に記載される以下の位相関数又は光路差によって定義されてもよい。

【数2】

【0075】

本開示の更に別の実施形態では、アキシコンは対数アキシコンであってもよく、眼鏡レンズと組み合わせた対数アキシコン光学素子は、式３に記述される以下の位相関数又は光路差（ＯＰＤ）によって定義されてもよい。

【数3】

【0076】

回転対称性は、拡張された、伸長された、又は広い範囲の焦点深度を提供可能であり得る光学素子を設計及び製造するための前提条件ではない。他の実施形態では、光ソード光学素子のような回転非対称素子も、眼鏡レンズと連携させて好都合に構成され得る。

【0077】

本開示の更に別の実施形態では、光学素子は光ソード素子であってもよく、眼鏡レンズと組み合わせた光ソード光学素子は、式４で記述される以下の位相関数又は光路差（ＯＰＤ）によって定義されてもよい。

【数4】

【0078】

本開示の更に別の実施形態では、光学素子は光ソード素子であってもよく、眼鏡レンズと連携させた光ソード素子は、式５で記述される以下の位相関数又は光路差（ＯＰＤ）によって定義されてもよい。

【数5】

【0079】

本開示の更に別の実施形態では、光学素子はアキシレンズ（ａｘｉｌｅｎｓ）であってもよく、インテグラルベース単一視眼鏡レンズと連携させた又は組み合わせたアキシレンズは、式６で記述される以下の位相関数又は光路差（ＯＰＤ）によって定義されてもよい。

【数6】

【0080】

本開示の更に別の実施形態では、光学素子は、シングルピーコックアイ光学素子と呼ばれる任意偏心光路差であってよく、これは、インテグラルベース単一視眼鏡レンズの内部に、又は該眼鏡レンズと連携させて、組み合わせて、若しくは並置して構成された任意偏心光学素子であり、式７に記述される以下の位相関数又は光路差（ＯＰＤ）によって定義されてもよい。

【数7】

【0081】

本開示のいくつかの他の実施形態では、２つの個々のピーコックアイ光学素子が、空間的に多重化されるか、又は適切に組み合わされて、ダブルピーコックアイ光学素子をもたらしてもよい。そのようなダブルピーコックアイ光学素子は、焦点深度の所望のレベルの拡張又は伸長を提供するために、インテグラルベース眼鏡単一視レンズと連携させて使用されてもよい。ダブルピーコックアイ光学素子の場合、２つの光学素子は、一方のピーコックアイ素子の１つの焦点セグメントが光軸に沿って他方に部分的に重なりながら隣接して位置するように構成される。両方の個々のピーコックアイ光学素子の２つの焦点セグメントの長さを合計すると、インテグラルベース単一視レンズと組み合わせた場合、矯正近視眼に対し非常に大きな焦点深度又は焦点深度の伸長をもたらす。ダブルピーコックアイ光学素子の場合、スルーフォーカスエネルギー分布は、良好な性能の２つの別々のセグメントから恩恵を受けつつ、両方の焦点成分が重なるトータル焦点セグメントの中央部において許容可能な性能を維持する。

【0082】

本明細書に開示されるように、局部的シングル／ダブルピーコックアイ光学素子を使用する場合、ピーコックアイベースの素子によって得られる焦点深度の拡張又は伸長は、従来の屈折又は回折フレネルレンズを用いて得られる焦点深度の拡張又は伸長よりも、滑らかであり、性能低下の明確な谷がない。

【0083】

アキシコン、アキシレンズ、レンザコン、対数アキシコン、逆アキシコン、逆対数アキシコン、光ソード素子、任意に偏心した光学素子軸などの企図された光学素子の１つ以上と組み合わせた眼鏡レンズの実施形態の１つ以上において、眼鏡レンズの透過関数（Ｔ）は、式８に記載される以下の式で求められる。

【数8】

ここで、λは光の波長であり、眼鏡レンズの振幅関数は光学素子のオプティカルゾーンにわたって一定であると仮定する。

【0084】

図１は、未矯正の－２Ｄ近視モデル眼（１００）を示す。バージェンス０Ｄの可視波長（例えば、５５５ｎｍ）の入射光（１０１）が、未矯正の近視眼に入射すると、結果として生じる網膜上の像は、デフォーカスによる対称的なぼやけ（１０２）を有する。この模式図は、網膜平面におけるオンアクシス幾何学的スポット分析を表す。

【0085】

図２は、図１の未矯正（Ｒｘ：－２Ｄ）近視モデル眼を本開示の眼鏡レンズの実施形態で矯正した場合の、網膜平面におけるオンアクシス－スルーフォーカス分析の模式図である。

【0086】

ここで、この例では、－２Ｄの度数を有するインテグラル単一視ベース眼鏡レンズ（２０２）と組み合わせたリニアアキシコン（２０３）は、バージェンス０Ｄの可視波長（例えば、５５５ｎｍ）の入射光（２０１）が矯正済み近視眼に入射すると、網膜上の結果的に生じるオンアクシス－スルーフォーカス点広がり像（２０３）が矯正済み近視眼の網膜において焦点深度の拡張を示すように、構成される。眼鏡レンズの実施形態の１つによってもたらされるオンアクシス－スルーフォーカス点広がり像は、プロット（２０４）を用いて更に記述されており、オンアクシス－スルーフォーカス強度分布は、焦点深度の拡張部、伸長部、又は広い範囲とも称される、網膜上のスルーフォーカス領域にわたって略一定のままである。本開示のいくつかの他の実施形態では、複数の４次アキシコン又は複数の対数アキシコンが検討されてもよい。

【0087】

図３は、図１の未矯正の－２Ｄ近視モデル眼を本開示の眼鏡レンズの実施形態で矯正した場合の、網膜平面におけるオフアクシス－スルーフォーカス分析の模式図である。ここで、この例では、－２Ｄの度数を有するインテグラル単一視ベース眼鏡レンズ（３０２）と組み合わせたリニアアキシコン（３０３）は、バージェンス０Ｄの可視波長（例えば、５５５ｎｍ）のオフアクシス入射光（３０１）が矯正済み近視眼に入射すると、網膜（３０３）上の結果的に生じるオフアクシス－スルーフォーカス点広がり像が焦点深度の拡張を示すように、構成される。

【0088】

眼鏡レンズの実施形態によって提供されるオフアクシス－スルーフォーカス点広がり像は、プロット（３０４）を用いて更に記述されており、オフアクシス－スルーフォーカス強度分布は、網膜上のスルーフォーカス領域にわたって略一定のままである。

【0089】

図２及び図３のインテグラルベース単一視眼鏡レンズの実施形態の内部で、又は、該眼鏡レンズと組み合わせて、連携させて、若しくは並置して使用される企図された局部的又は補助的光学素子は、リニアアキシコンである。しかし、この例は、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

【0090】

他の実施形態では、企図された局部的又は補助的光学素子は、所望の網膜位置で眼鏡装着者の眼に所望の拡張又は伸長焦点深度を提供するために、アキシコン、アキシレンズ、逆アキシコン、リニアアキシコン、前方リニアアキシコン、後方リニアアキシコン、対数アキシコン、逆対数アキシコン、光ソード素子、修正光ソード素子、シングルピーコックアイ素子、ダブルピーコックアイ素子、又はそれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態では、企図された局部的又は補助的光学素子のいずれかが、前向き又は後向きに構成されてもよい。

【0091】

いくつかの他の実施形態では、複数の光学素子が、複数のアキシコン、複数のリニアアキシコン、複数の前方リニアアキシコン、複数の後方アキシコン、複数の４次アキシコン、複数のアキシレンズ、複数の逆アキシコン、複数の対数アキシコン、複数の逆対数アキシコン、複数の光ソード素子、複数の修正光ソード素子、明確なリッジ／レッジ／エッジのない複数の修正光ソード素子、複数のシングルピーコックアイ素子、複数のダブルピーコックアイ素子、複数の対数アキシコン、又はそれらの組み合わせを備えてよい、インテグラルベース単一視眼鏡レンズ実施形態の内部で、又は該眼鏡レンズ実施形態と組み合わせて若しくは並置して、使用されてもよい。いくつかの実施形態では、企図された複数の局部的又は補助的光学素子のいずれかが、前向き又は後向きに構成されてもよい。

【0092】

図１～図３においては、例示の目的で模式モデル眼が選択されている。しかし、他の例示的な実施形態では、上記の単純なモデル眼の代わりに、Liou-Brennan、Escudero-Navarro、他、の模式的なレイトレーシングモデル眼が使用されてもよい。

【0093】

また、本明細書に開示される実施形態の更なるシミュレーションを支援するために、角膜、レンズ、網膜、透光体（ｏｃｕｌａｒｍｅｄｉａ）、又はそれらの組み合わせのパラメータを変更してもよい。

【0094】

本明細書に記載されるように、平均的なヒトの眼に匹敵する光学特性を有するモデル眼を使用して、以下の局部的又は補助的光学素子、すなわち、リニアアキシコン、４次アキシコン、対数アキシコン、アキシレンズ、光ソード素子、修正光ソード素子、ピーコックアイ素子、又はそれらの組み合わせ、の１つ以上を有する企図された眼鏡の実施形態の原位置（ベンチトップ）性能を評価しもよい。

例示的な実施形態の設計実施例１

【0095】

表１は、例示的な近視モデル眼を表す。光学シミュレーションは、Optic Studio version 20.1 (Zemax, LLC, USA)を用いて行ったが、同様のレイトレーシングアルゴリズムを用いて同様の実験を行ってもよい。

【0096】

この例では、５８９ｎｍの単一波長を光学計算のために使用したが、４２０ｎｍ～７８０ｎｍ（両端の値を含む）の可視スペクトル内の任意の波長を含むように、このモデリング演習を容易に拡張することができるであろう。

【0097】

例示的な近視モデル眼の特定の選択された眼のパラメータは、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。それは、当業者にとって利用可能なモデリング演習の網羅的なリストの一例としてのみ捉えられるべきである。

【0098】

例えば、異なる角膜形状、前房深度、レンズ形状、硝子体腔深度、又は網膜形状が考慮されてもよい。更に、例示的な実施形態は標準的なＣＲ３９を使用して設計されているが、この演習は、当業者によって任意の他の選択される眼鏡材料に対しても企図され得る。

【表1】

表１：本開示の例示的な実施形態の１つ（アキシコン）及び従来のＣＲ－３９からなる眼鏡レンズを装着した、処方－３ＤＳの近視モデル眼。

【0099】

サグ（ｚ）が式９で表される眼鏡レンズのフロント面上に構成されたアキシコン表面（実施例１）を特徴付けるために、奇数次非球を使用した。

【数9】

【0100】

設計実施例１で言及したアキシコンの実施形態を表すために奇数次非球面上で使用される７項の係数を以下の表に示す（表２）。

【表2】

表２：例示的なアキシコン実施形態（実施例１）の光学処方

【0101】

光学的伝達関数は、モデル眼の網膜上に形成される視像の質を評価するために使用される尺度の１つである。他の実施形態では、他の網膜像の質の測定法、例えば、本明細書に開示されるようなスルーフォーカススポット図、スルーフォーカス点広がり関数図、スルーフォーカス変調伝達関数、又はスルーフォーカス位相伝達関数など、を使用して焦点深度の拡張の達成されたレベルを確認してもよい。

【0102】

図４は、本明細書の表１に記載されるような近視モデル眼を矯正するために例示的なアキシコン実施形態（実施例１）が（ＣＲ３９ポリマー材料での）インテグラルベース単一視眼鏡レンズと連携して使用される場合に、７５サイクル／ｍｍの特定の空間周波数で測定される、オンアクシス－スルーフォーカス光学的伝達関数のモジュラスを示す。

【0103】

光学性能は４ｍｍの瞳孔で評価し、性能評価のために選択された画角はオンアクシスであった。図４から分かるように、例示的な実施形態の光学的伝達関数は、－０．３ｍｍ（網膜の前）～０．１ｍｍ（網膜上又は後）で滑らかな光学的伝達関数となっており、モデル眼の網膜上で焦点深度の所望の拡張が達成されたことを示している。

【0104】

他の実施形態では、スルーフォーカス光学的伝達関数測定は、他の空間周波数で、例えば、２５サイクル／ｍｍで、５０サイクル／ｍｍで、又は１００サイクル／ｍｍで検討されてもよい。いくつかの他の例では、開示された実施形態の性能を測るために、複数の空間周波数又は空間周波数の帯域が検討されてもよい。

【0105】

他の実施形態では、性能評価は、他の、例えば、少なくとも２．５、３、３．５、４、４．５、５、５．５、又は６ｍｍの、瞳孔で、検討されてもよい。いくつかの他の例では、性能は、満足する性能であるとみなされるために、複数の瞳孔で評価されてもよい。いくつかの他の実施形態では、性能評価は、例えば、少なくとも５度、少なくとも１０度、少なくとも１５度、又は少なくとも２０度画角のオフアクシスで、検討されてもよい。

【0106】

設計実施例１で説明した例示的な実施形態は、孤立した位置、すなわち、インテグラルベース眼鏡レンズの１箇所のみで使用することができ、又は、インテグラルベース眼鏡レンズの複数の所望の位置で使用することも可能である。

【0107】

例えば、いくつかの他の実施形態では、アキシコン実施形態の所望の位置は、特に遠方視領域に近接して瞳孔領域にわたって構成されてもよく、又はいくつかの他の例では、アキシコン実施形態の所望の位置は、インテグラルベース眼鏡レンズを通して近くの物体を見るために用いられる領域に近接しているか、又は完全に含まれてもよい。

【0108】

例示的な実施形態（設計実施例１のアキシコン）の直径は４ｍｍである。しかし、他の実施形態では、例えば、０．７５ｍｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍ、又は２ｍｍなどのはるかに小さい直径の別のアキシコン素子を作成することによって、網膜上の焦点深度の拡張の要求レベルを達成するべく、アキシコンを定義する係数を再構成することが可能である。本明細書に開示される例示的な実施形態の好ましい直径は、０．７５ｍｍ～４ｍｍ、０．７５ｍｍ～２ｍｍ、又は０．７５ｍｍ～３ｍｍである。

【0109】

本開示の実施例１を設計するための選択した材料は、１．５６の屈折率（表１：表面アキシコン）と、１．４９８の別の隣接する低屈折率材料（表１：表面カバー及び前面）とを有する。この例では、アキシコン表面は、より低い屈折率の材料とインテグラルベースレンズ基板との間に挟まれる。本開示の様々な実施形態において、局部的又は補助的光学素子と隣接表面との間の屈折率不一致が低いほど、本開示に記載の所望の光学効果をもたらすために必要な表面サグのバリエーションは大きくなる。他の実施形態については、当業者は、本開示で提示される同様の結果を達成するために、他の選択した屈折材料を使用することができる。局部的又は補助的光学素子に隣接する材料の選択及び所望屈折率の不一致のいかなるバリエーションも、本開示の範囲内に十分に含まれると考えられる。

【0110】

いくつかの他の実施形態では、設計実施例１のアキシコン実施形態を表す奇数次非球面を記述するために使用される７つの項の係数は、好ましい範囲の値で構成されてもよい。

【表3】

表３：本開示で企図されるアキシコンを記述するための係数β１～β７の最小値及び最大値。

【0111】

図５は、本開示で企図される局部的又は補助的光学素子と組み合わされた眼鏡レンズの実施形態のいくつかの変形例を示す。例えば、対数アキシコン（例５０１ｂ及び５０２ｂ）及び光ソード素子（５０３ｂ）を、インテグラルベース単一視眼鏡レンズ（それぞれ５０１、５０２及び５０３）と組み合わせたものである。

【0112】

いくつかの実施形態は、局部的又は補助的光学素子が実施形態のフロント面と並置されることを例示し（５０２ｂ）、一方で、いくつかの他の局部的又は補助的光学素子は実施形態のバック面と並置される（５０１ｂ）。

【0113】

光ソード素子又は修正光ソード素子を含む局部的又は補助的光学実施形態は、レッジの形成が潜在的に美的問題になること、すなわち装着者にとって美容的に魅力がない又は不快となること、を避けるために、好ましくは、インテグラルベース眼鏡レンズの後面に構成されてもよい。更に、バック面上に光ソード素子又は修正光ソード素子を検討するとことは、局部的又は補助的光学素子がインテグラルベースレンズの屈折率と実質的に異なる屈折率を有する場合に、局部的又は補助的光学素子の製造を容易にする。インテグラルベースレンズと補助的光学素子との好ましい絶対屈折率の不一致又は差は、少なくとも０．０２、少なくとも０．０４、少なくとも０．０６、少なくとも０．０８、又は少なくとも０．１の間で構成されてもよい。屈折率の不一致が小さいほど、サグプロファイルのバリエーションが大きくなり、特徴をより容易に製造することができ、またその逆も真である。

【0114】

いくつかの実施形態では、好ましい実施形態は、網膜上の所定の範囲にわたってほぼ一定のビームサイズ及び強度を有する準回折フリービームを生成する屈折対数アキシコンをいかにして設計及び製造できるか、によって決定されてもよい。

【0115】

例えば、いくつかの実施形態では、補助的又は局部的光学素子は、インコヒーレント光で特徴付けられることができ、網膜上の強度分布及びスポットサイズの予測された挙動と良好に対応することを実証することができる。スルーフォーカスエネルギー分布は、設計された範囲の大部分にわたってほぼ一定であるように構成されてもよい。そのような対数アキシコンは、本明細書に記載されるように、大きな被写界深度、及び網膜の様々な領域にわたって均一な軸方向の強度又はエネルギー分布を提供することができる。

【0116】

図５ａに示す実施形態例における眼鏡レンズと組み合わされた局部的又は補助的光学素子は、本明細書に開示される対数アキシコン（５０１ｂ及び５０２ｂ）と光ソード素子（５０３ｂ）とを備える。

【0117】

いくつかの実施形態では、インテグラルベース眼鏡レンズ内の屈折対数アキシコンの実装は、Journal of Lightwave Technology, Volume 28(8) 2010のLinらの論文「Production of Integratable Monolithic Micro Logarithmic Axicon Lenses」（その全体が本明細書に組み込まれる）に記載されているように、樹脂の二光子重合を介したフェムト秒レーザーを用いた直接レーザー書き込みを要する場合がある。実施形態（５０１ｂ）は、フロント面と組み合わされた対数アキシコンを示し、一方で、実施形態（５０２ｂ）は、バック面と並置された対数アキシコンを示し、実施形態（５０３ｂ）は、眼鏡レンズの後面と連携させて構成された光ソード素子を示している。

【0118】

いくつかの実施形態では、屈折対数アキシコンは、前向き構成で構成されてもよく、いくつかの他の実施形態では、屈折対数アキシコンは、後向き構成で構成されてもよい。

【0119】

本開示のいくつかの他の実施形態では、アキシコンの広がりの異なるゾーンにおいて異なるトポロジカル又は表面変化を有する２つの対数アキシコンの結合は、ベースインテグラル単一視眼鏡レンズと組み合わせて、連携させて、実施されると考えられ得る。

【0120】

２つの対数アキシコンを結合したものは、本明細書では、渦アキシコンと呼ぶ。例えば、渦アキシコンは、２つの対数アキシコンを、１つは眼鏡レンズのフロント面上に、もう１つは眼鏡レンズのバック面上に、それらの幾何中心が実質的に整列するように用いて、インテグラルベース眼鏡と組み合わせて構成され得る。

【0121】

いくつかの実施形態では、光ソード光学素子、又は修正光ソード光学素子、又はピーコックアイ光学素子は、局部的又は補助的光学素子の幾何中心を中心とした方位角の関数としての瞬間曲率半径の連続的変化を必要とする場合がある。

【0122】

インテグラルベース眼鏡レンズの内部で、又は該インテグラルベース眼鏡レンズの前面と連携させて若しくは並置して使用される場合、局部的又は補助的光学素子は、結果として前面（５１２）から外向きに突出するリッジ又はレッジをもたらし得る。これは、眼鏡装着者にとって美容的に許容されないことがあり得、又は、通常の使用中に塵及び汚れを引き寄せる場合があるので魅力のない設計選択となり得る。

【0123】

そのような場合、本明細書で議論される欠点に対処するために、眼鏡レンズのバック面に光ソード素子を位置付けることが企図され得る。

【0124】

いくつかの実施形態では、以下の変数：光学素子によって達成可能な焦点深度の所望の拡張；光学素子の表面の製造可能性；及び隣接する表面間の屈折率の勾配；は、企図される光学素子が、眼鏡レンズの材料の前面、後面、又はマトリックスと連携させて使用されるべきかの選択を左右し得る。いくつかの実施形態では、企図される光学素子は、前面及び後面の両方の眼鏡表面と連携させて使用されてもよく、一方で、いくつかの他の実施形態では、素子は、材料のマトリックス内に組み込まれてもよい。

【0125】

いくつかの実施形態では、修正光ソード素子又はピーコックアイ素子での必要な度数バリエーションは、許容可能な精度レベルで製造するには、表面における望まれる曲率半径の変化で測ると、小さすぎる場合がある。そのような場合、光ソード素子を眼鏡後面と連携させて位置付けることが企図され得る。

【0126】

屈折面間の屈折率勾配がより小さいと、光ソード素子の小さいが所望される瞬間曲率変化をより実現しやすくなる。

【0127】

本開示の更に別の例示的な実施形態では、眼鏡レンズ上の入射光の屈折焦点を制御するために実装された、アキシコン及び／又は光ソード素子を備える眼鏡レンズが企図され得る。図５ａに示された実施形態におけるインテグラルベース眼鏡レンズと組み合わされた局部的光学素子及び補助的光学素子は、複数のアキシコン、対数アキシコン、光ソード素子を備える。

【0128】

いくつかの実施形態では、例えば、焦点深度の所望のレベルを最適化するために、アキシコン、対数アキシコン、又は光ソード素子の上にＱ型非球によって表面が更に画成されてもよい。

【0129】

Ｑ型非球の具体的な詳細は、以下の論文に記載されており、この論文は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。Forbes、「Shape specification for axially symmetric optical surfaces」, Optics Express (2007), Volume (15), Issue (8)。

【0130】

企図される開示のいくつかの他の実施形態では、前記リニアアキシコン、対数アキシコン、又は光ソード素子の上に更なる表面が企図され、例えば、非球、奇数次非球、拡張奇数多項式、拡張偶数多項式、円錐曲線、双円錐曲線、円環曲面、ベッセル関数、ヤコビ多項式展開、又はそれらの組み合わせによって定義されるベース表面が企図される。

【0131】

本開示の例示的な実施形態では、インテグラルベース単一視眼鏡レンズは、位相透過率の角度変調を有して構成された補助的光学素子（複数可）を備える（図５ａ）。局部的又は補助的光学素子の機能性は、図５ｂに更に記載されている。

【0132】

アキシコン及び光ソード素子ベースの光学素子は、光を焦点線分に集光するので、拡張焦点深度用途によく適している。光ソード素子の場合、位相透過率の角度変動により、瞳孔の変化に対する度数の独立性がもたらされる。

【0133】

光学素子の幾何中心（５１１）を中心として、角度座標の関数としての瞬間曲率半径の勾配を意図的に構成することにより、図５ｂに記述したように、焦点（Ｆ）についての焦点深度の範囲（ΔＦ）が生じる。角度座標の関数としての瞬間曲率半径の変化率は、要求される設計ニーズ、例えば、ジオプトリでの焦点深度の拡張の要求レベルに従って、操作され得る。

【0134】

例示的な実施形態では、インテグラルベース眼鏡レンズは、補助的又は局部的光学素子を備え、光学素子は、図５ｃに開示されるように、シングルピーコックアイ光学素子（５２０）と呼ばれる、任意偏心光学素子であってもよい。偏心光学素子は、式７で記述される光路差を有して構成される。

【0135】

この局部的又は補助的シングルピーコックアイ光学素子（５２０）の機能性は、図５ｃに更に記載されており、光の入射平面波は、焦点距離Ｆに関し、焦点セグメント５２３上に集光される。この場合、光学素子の直径は「ｄ」であり、水平経線５２１と垂直経線５２２との間で、変化する光路差を有する。

【0136】

本開示の別の例示的な実施形態では、２つの任意偏心光学素子を重ね合わせて、ダブルピーコックアイ素子（５３０）を構築してもよい。この局部的又は補助的ダブルピーコックアイ光学素子（５３０）の機能性は、図５ｄに更に記載されており、光の入射平面波は、焦点距離Ｆに関し、焦点セグメント５３３上に集光される。この場合、光学素子の直径は「ｄ」であり、水平経線５３１と垂直経線５３２との間で、変化する光路差を有する。

【0137】

この例では、ダブルピーコックアイ素子によって生じる焦点セグメントの全長は、その構成要素素子であるシングルピーコックアイ素子によってもたらされる個々の焦点セグメントの総和である。

【0138】

いくつかの実施形態では、曲率半径の意図的に構成されたバリエーションは、焦点深度の少なくとも０．５Ｄ、少なくとも１Ｄ、少なくとも１．５Ｄ、少なくとも２Ｄ、又は少なくとも２．５Ｄが得られるように最適化されてもよい。局部的光学素子内の最大瞬間曲率半径と最小瞬間曲率半径との間の不一致が大きいほど、観察される形状不連続性は大きくなる。

【0139】

本開示のいくつかの実施形態では、本明細書に開示される、特定の光学プロファイルを考慮することによって、著しい形状不連続性を回避する代替選択肢が提案される。図６に示す実施形態におけるインテグラルベース単一視眼鏡レンズと組み合わされる局部的又は補助的光学素子は、眼鏡レンズ上の２つの異なる領域又はゾーン内に制限される。

【0140】

この例では、遠方視距離を見えるようにする処方に対応するゾーン（６０１）は、主凝視において眼鏡装着者の瞳孔を覆う。近方視距離を見ることに対応する別のゾーン（６０２）は、下鼻凝視（すなわち、下向き且つ鼻６０４へ向かう内向き）において眼鏡装着者の瞳孔を覆う。

【0141】

この例では、ゾーン（６０３）は、企図された拡張焦点深度の局部的又は補助的光学素子がない又は実質的にない、あるいはこれを欠く又は実質的に欠く、距離処方を有するゾーンである。これは、本開示の企図された設計の１つである。本開示のいくつかの他の実施形態では、これらのゾーン又は領域（遠方及び／又は近方）の各々において、１つの局部的又は補助的光学素子のみがインテグラルベース単一視眼鏡レンズと組み合わされてもよい。

【0142】

更に別の実施形態では、これらの前記距離及び／又は近方ゾーン（すなわち、遠方及び／又は近方ゾーン）の各々において、複数の光学素子が構成されてもよい。

【0143】

本開示の別の例示的な実施形態では、眼鏡レンズは、装着者が遠方視距離及び近方視距離をそれぞれ見ている間、装着者の瞳孔中心と実質的に整列し得る、遠方視矯正ゾーン及び近方視矯正ゾーンの２つの別々の領域を有していてもよい。

【0144】

いくつかの例では、遠方視力矯正及び近方視力矯正の上記別々の領域は、本明細書に開示されるように、眼鏡装着者の網膜レベルで拡張焦点深度を提供する１つ以上の局部的又は補助的光学素子を有してもよい。

【0145】

図７に示す実施形態におけるインテグラルベース単一視眼鏡レンズと組み合わされる局部的又は補助的光学素子は、インテグラルベース単一視眼鏡レンズにわたって広がる異なる配置で位置付けられる。例えば、図７に記載された眼鏡の実施形態の左レンズ（７０１）は、光心を中心として、略円形状の光学素子（７０５）の特定の配置を有する。

【0146】

他方、図７に記載された眼鏡の実施形態の右レンズ（７０２）は、眼鏡レンズの水平経線を実質的に横切って配置されている六角形状の光学素子（７０６）を備える。前述のように、ゾーン（７０３）は、企図された拡張焦点深度光学素子がない又は実質的にない、あるいはこれを欠く又は実質的に欠くベース距離処方で構成されたゾーンである。

従来技術の設計

【0147】

デフォーカスベースのレンズレット、例えば、従来技術ＵＳ１０２６８０５０Ｂ２に開示されたデフォーカス組込みマルチセグメント眼鏡レンズ、を用いて記載された従来技術に対する本開示の改良点を示すために、従来技術レンズの性能を特定の実験設定で記述し、同じ実験設定下で本開示の実施形態で得られた結果と比較する。

【0148】

図８は、デフォーカスベースのレンズレットを使用して設計された従来技術の眼鏡レンズ（８００）を示す。ベース眼鏡レンズ（８０１）は、特定の配置で構成された１２個のデフォーカスベースのレンズレット（８０２）を有して設計される。

【0149】

この例では、デフォーカスベースのレンズレットの特定の配置（図８、８００）は、光心（８０４）からの固定距離によって特徴付けられる２つのセットとして説明され得る。

【0150】

この例では、第１のセットの４つのデフォーカスベースのレンズレットは、光心（８０４）から約３ｍｍの固定半径（８０６）内に構成される。一方で、第２のセットの８つのデフォーカスベースのレンズレット（８０７）は、光心（８０４）から約６ｍｍの固定半径内に構成される。

【0151】

この例では、第１のセットの４つのデフォーカスベースのレンズレットは、光心（８０４）を中心として測られる約９０度だけ、すぐ隣のレンズレットから離間している。第２のセットの８つのデフォーカスベースのレンズレットは、光心（８０４）を中心として測られる約４５度だけ、すぐ隣のレンズレットから離間している。眼鏡レンズの直径は、約５０ｍｍである。

【0152】

この例では、眼鏡レンズのフロント面上に構成されたデフォーカスベースのレンズレットの各々の直径（８０５）は、約２ｍｍである。従来技術の眼鏡レンズのデフォーカスベースのレンズレットの周りに直径約４ｍｍの包囲領域（８０３）を選択し、これを使用してその光学特性を説明する。この包囲領域を、従来技術の眼鏡レンズの１２個のレンズレット全てについての代表とする。

【0153】

この例では、従来技術の眼鏡レンズの包囲領域（８０３）の度数プロファイルが図９（９００）に示されている。この例では、包囲領域の総直径（９０３）は約４ｍｍである。従来技術の眼鏡レンズのデフォーカス組込み領域（９０２）は、直径約２ｍｍである。９０１に示された従来技術の眼鏡レンズのベース処方は、約－３Ｄであり、デフォーカス組込み領域９０２は、ベース処方に対して約＋３Ｄの球面屈折力で組み込まれている。上述した従来技術の眼鏡レンズは、図９に記載するように、複数のデフォーカス組込みマルチセグメント領域を備える。

【0154】

この例において、従来技術の眼鏡レンズの包囲領域（８０３）の残存サグプロファイルが、図１０に更に示されている。残存サグは、眼鏡レンズのフロント面の根本的曲率半径のサグを差し引くことによって得られる。残存サグプロファイル（１００２）（単位ｍｍ）は、包囲領域の直径（１００１）（単位ｍｍ）の関数としてプロットされる。

【0155】

この例では、包囲領域の総直径（１００１）は約４ｍｍである。従来技術の眼鏡レンズのデフォーカス組込み領域は、直径約２ｍｍである。この例では、所望の量のデフォーカス（１００３）を提供するためには、残存サグに約２ミクロンのバリエーションが必要である。この例では、対象の包囲領域（８０３）の幾何中心が基準であると考えられる。

【0156】

図８で説明したような、水平軸に沿った、従来技術の眼鏡レンズ全体の残存サグプロファイルが、図１１に示されている。図８から分かるように、水平方向（ｘ軸）に沿って、４つのデフォーカス組込みマルチセグメント領域が存在する。直径（１１０１）の関数としてのマルチセグメント領域の残存サグプロファイル（１１０２）が、図１１から分かる。対象の包囲領域（１１０３）の幾何中心が基準であると考えられる。

【0157】

図８～図１１に記載された、－３Ｄのベース処方と、各々が＋３Ｄの相対的付加度数を有する１２個のデフォーカス組込み素子とで構成された従来技術の眼鏡レンズを、表１の模式近視眼（Ｒｘ：－３Ｄ）を矯正するために使用した。

【0158】

従来技術のベース眼鏡レンズは、フロント面曲率半径１０００ｍｍ、バック面曲率半径１４２ｍｍ、中心厚１．５ｍｍであり、眼鏡レンズはＣＲ－３９ポリマーで設計された。

【0159】

本開示のいくつかの他の例では、様々な他の適切なフロント面曲率半径、中心厚、及び材料の選択が検討されてもよい。図１２は、可視波長（５８９ｎｍ）と光学的無限遠を表す０Ｄのバージェンスとを有する入射光が表１の－３Ｄ模式近視モデル眼に入射したときの、広角スルーフォーカス網膜像点広がりをスポット図として描いた模式図である。光学性能は、瞳孔径４ｍｍで評価した。分かるように、オンアクシス－スルーフォーカス光学性能は、行１２０１に記載されているように、網膜上のインフォーカス像と網膜の直前及び直後のアウトオブフォーカス像とをもたらす。行１２０２～１２０５は、模式近視モデル眼と連携させて使用された従来技術の眼鏡レンズのオフアクシス性能を表し、それぞれ４つの画角（単位は度）、すなわち（０，１０）、（０，－１０）、（１０，０）、及び（－１０，０）を表している。図１２の５つの列は、網膜の前後方向の様々な位置を表し、それぞれ、第１列（－０．７ｍｍ、網膜の前）、第２列（－０．３５ｍｍ、網膜の前）、第３列（０ｍｍ、網膜上）、第４列（０．３５ｍｍ、網膜の後ろ）、及び第５列（０．７ｍｍ、網膜の後ろ）である。

【0160】

行１２０２～行１２０５の第１列に見られるように、スポット図により、実質的に網膜の前（－０．７ｍｍ、網膜の前）で検出された全体的なぼやけ内のインフォーカスサブ領域が明らかになっている。図１３は、ベース処方（Ｒｘ：－３Ｄ）と複数のデフォーカスセグメントとを有する従来技術の眼鏡レンズを使用して表１の－３Ｄ模式近視モデル眼を矯正した場合の、オフアクシス－スルーフォーカス光学的伝達関数のモジュラスを示している。

【0161】

スルーフォーカス光学的伝達関数は、瞳孔４ｍｍ、画角１０度で求めた。分かるように、従来技術の眼鏡レンズのオフアクシス－スルーフォーカス性能は、ピーク（１３０１）がほぼ網膜上に形成され、他のピーク（１３０２）が実質的に網膜の前にある、二峰性の性能となっている。更に、オフアクシス－スルーフォーカス性能は、２つの性能ピークの間に実質的な谷又はトラフを形成している。これは最適な視覚機能にとって望ましくない。

例示的な実施形態の設計実施例２

【0162】

図１４は、複数の局部的又は補助的光学素子と組み合わせて意図的に構成された本開示の例示的な実施形態の眼鏡レンズ（１４００）を示しており、ここでは、光学素子が、インテグラルベース眼鏡レンズに隣接する局部的又は補助的光学素子の界面に明確なレッジ、又はリッジ、又はエッジを生じさせないよう特別に設計された、修正光ソード光学素子を用いて構成されている。

【0163】

この例では、インテグラルベース眼鏡レンズ内に組み込まれた複数の局部的又は補助的光学素子の特定の配置（図１４、１４００）は、光心（１４０４）からの固定距離によって特徴付けられる２つのセットとして説明され得る。第１のセットの４つの局部的又は補助的光学修正光ソード素子は、光心（１４０４）から約３ｍｍの固定半径（１４０６）内に構成され、一方で、第２のセットの８つの局部的又は補助的修正光ソード光学素子（１４０７）は、光心（１４０４）から約６ｍｍの固定半径内に構成される。第１のセットの４つの局部的又は補助的修正光ソード光学素子は、光心（１４０４）を中心として測られる約９０度だけ、すぐ隣の局部的光学素子から離間している。第２のセットの局部的又は補助的修正光ソード光学素子は、光心（１４０４）を中心として測られる約４５度だけ、すぐ隣の局部的光学素子から離間している。眼鏡レンズの直径は、約５０ｍｍである。

【0164】

この例では、眼鏡レンズのフロント面に構成された局部的又は補助的修正光ソード光学素子の各々の直径（１４０５）は、約２ｍｍである。局部的又は補助的修正光ソード光学素子の周りに直径約４ｍｍの包囲領域（１４０３）を選択し、これを使用してその光学特性を説明する。この包囲領域を、本開示の眼鏡レンズの実施形態の１２個の局部的又は補助的修正光ソード光学素子全てについての代表とする。本開示のインテグラルベース眼鏡レンズは、フロント面曲率半径１０００ｍｍ、バック面曲率半径１４２ｍｍ、中心厚１．５ｍｍを有して構成され、インテグラルベース眼鏡レンズはＣＲ－３９ポリマーを用いて設計された。この例におけるインテグラルベース眼鏡レンズの直径は、３０ｍｍであった。

【0165】

この例では、本開示の眼鏡レンズの実施形態の包囲領域（１４０３）の度数プロファイルが、図１５に更に示されている。この例では、包囲領域の総直径（１５０３）は、約４ｍｍである。局部的又は補助的修正光ソード光学素子（１５０２）内の修正光ソード素子は、直径約２ｍｍである。

【0166】

この例では、インテグラルベース眼鏡レンズ（１５０１）は約－３Ｄの度数を有し、局部的又は補助的修正光ソード光学素子１５０２は、図１５に示すように、ベース処方に対して局部的素子の幾何中心を中心として測られる角度セグメントで変化する度数プロファイルで組み込まれている。

【0167】

この例では、実施形態の眼鏡レンズの包囲領域（１４０３）の残存サグプロファイルが、図１６に更に示されている。残存サグは、インテグラルベース眼鏡レンズのフロント面の根本的曲率半径のサグを差し引くことによって得られる。残存サグプロファイル（１６０２）（単位ｍｍ）は、包囲領域の直径（１６０１）（単位ｍｍ）の関数としてプロットされる。

【0168】

この例では、包囲領域の総直径（１６０１）は、約４ｍｍである。実施形態の眼鏡レンズの修正光ソード素子領域は、直径約２ｍｍである。

【0169】

この例では、局部的又は補助的修正光ソード光学素子（１５０３）の幾何中心を中心とした所望の量の度数バリエーションを提供するためには、水平方向（０度）の約３ミクロンの非対称サグ変化（１６０３）、及び鉛直（９０度）／垂直方向における２ミクロンの対称サグ変化（１６０４）が必要である。

【0170】

水平軸に沿った、実施形態の眼鏡レンズ全体の残存サグプロファイルが、図１７に更に示されている。図１４から分かるように、水平方向（ｘ軸）に沿って構成された４つの修正光ソード光学素子が存在する。直径（１７０１）（単位ｍｍ）の関数としての修正光ソード素子の残存サグプロファイル（１７０２）（単位ｍｍ）が、図１７から分かる。対象の包囲領域（１７０３）の幾何中心が基準であると考えられる。

【0171】

図１８は、図１４で説明した開示された実施形態で矯正した場合に、可視波長（５８９ｎｍ）とバージェンス０Ｄとを有する入射光が表１の－３Ｄ模式近視モデル眼に入射したときの、広角スルーフォーカス網膜像点広がりをスポット図として描いた模式図である。光学性能は、瞳孔径４ｍｍで評価した。

【0172】

分かるように、オンアクシス－スルーフォーカス光学性能は、行１８０１に記載されているように、網膜上のインフォーカス像と網膜の直前及び直後のアウトオブフォーカス像とをもたらす。行１８０２～１８０５は、模式近視モデル眼と連携させて使用された実施形態の眼鏡レンズのオフアクシス性能を表し、それぞれ４つの画角（単位は度）、すなわち（０，１０）、（０，－１０）、（１０，０）、及び（－１０，０）を表している。

【0173】

図１８の５つの列は、網膜の前後方向の様々な位置を表し、それぞれ、第１列（－０．７ｍｍ、網膜の前）、第２列（－０．３５ｍｍ、網膜の前）、第３列（０ｍｍ、網膜上）、第４列（０．３５ｍｍ、網膜の後ろ）、及び第５列（０．７ｍｍ、網膜の後ろ）である。

【0174】

行１８０２～１８０５の第１列に見られるように、スポット図により、実質的に網膜の前（－０．７ｍｍ及び－０．３ｍｍ、網膜の前）で検出された全体的なぼやけ内のインフォーカスの線状のセグメントのサブ領域が明らかになっている。

【0175】

図１９は、複数修正光ソード素子を用いて構成されたベース処方（Ｒｘ：－３Ｄ）の実施形態の眼鏡レンズを使用して表１の－３Ｄ模式近視モデル眼を矯正した場合の、オフアクシス－スルーフォーカス光学的伝達関数のモジュラスを示している。

【0176】

スルーフォーカス光学的伝達関数は、瞳孔４ｍｍ、画角１０度で求めた。分かるように、実施形態の眼鏡レンズのオフアクシス－スルーフォーカス性能は、実施例１の従来技術の設計による性能（図１３）とは異なり、二峰性の性能ではない。

【0177】

ほぼ網膜上に形成される距離ピーク（１９０１）は、実質的に網膜の前の像を表す方向に、焦点深度の伸長を示す光学性能の細長いアーム（１９０２）を有する。

【0178】

従来技術の眼鏡の実施形態（図１３）で得られた性能とは異なり、オフアクシス－スルーフォーカス性能は、実質的な谷又はトラフを形成せず、従来の二焦点レンズで観察される明確な性能ピークを形成しない。模式モデル眼に対する光学性能として測られるこの改善は、従来技術のレンズに対する本明細書に記載の例示的な実施形態を装着する近視眼にとって視覚機能の有意且つ有意義な改善であると解釈されるように提案される。更に、模式モデル眼に対する光学性能として測定される改善は、全体的な耐性も改善するように提案される。

例示的な実施形態の設計実施例３

【0179】

図２０は、複数の局部的又は補助的光学素子と組み合わせて設計された本開示の眼鏡レンズ（２０００）を示しており、ここでは、光学素子が修正光ソード光学素子の別の変形例を用いて構成され、局部的又は補助的修正光ソード光学素子は、インテグラルベース眼鏡レンズに隣接する局部的又は補助的光学素子の界面に明確なレッジ、又はリッジ、又はエッジを生じさせないよう特別に設計されている。

【0180】

この例では、インテグラルベース眼鏡レンズ内に組み込まれた複数の局部的又は補助的修正光ソード光学素子の特定の配置（図２０、２０００）は、光心（２００４）からの固定距離によって特徴付けられる２つのセットとして説明され得る。第１のセットの４つの局部的又は補助的修正光ソード光学素子は、光心（２００４）から約３ｍｍの固定半径（２００６）内に構成され、一方で、第２のセットの８つの局部的又は補助的修正光ソード光学素子は、光心（２００４）から約６ｍｍの固定半径（２００５）内に構成される。第１のセットの４つの局部的又は補助的修正光ソード光学素子は、光心（２００４）を中心として測られる約９０度だけ、すぐ隣の局部的光学素子から離間している。第２のセットの８つの局部的又は補助的修正光ソード光学素子は、光心（２００４）を中心として測られる約４５度だけ、すぐ隣の局部的光学素子から離間している。眼鏡レンズの直径は、約３０ｍｍである。

【0181】

この例では、眼鏡レンズのフロント面に構成された局部的又は補助的修正光ソード光学素子（２００２）の各々の直径は、約２ｍｍである。局部的又は補助的修正光ソード光学素子の周りに直径約４ｍｍの包囲領域（２００３）を選択し、これを使用してその光学特性を説明する。この包囲領域を、本開示の眼鏡レンズの実施形態の１２個の局部的又は補助的修正光ソード光学素子全てについての代表とする。本開示のインテグラルベース眼鏡レンズは、フロント面曲率半径１０００ｍｍ、バック面曲率半径１４２ｍｍ、中心厚１．５ｍｍを有して構成され、インテグラルベース眼鏡レンズはＣＲ－３９ポリマーを用いて設計された。この例におけるインテグラルベース眼鏡レンズの直径は、３０ｍｍであった。

【0182】

この例では、本開示の眼鏡レンズの実施形態の包囲領域（２００３）の度数プロファイルが、図２１に更に示されている。この例では、包囲領域の総直径（２１０３）は、約４ｍｍである。局部的又は補助的光学素子（２１０２）内の修正光ソード素子の別の変形例は、直径約２ｍｍである。インテグラルベース眼鏡レンズ（２１０１）は約－３Ｄの度数を有し、局部的又は補助的修正光ソード光学素子２１０２は、図２１に示すように、ベース処方に対して局部的素子の幾何中心を中心として測られる角度セグメントで変化する度数プロファイルで組み込まれている。

【0183】

この例では、実施形態の眼鏡レンズの包囲領域（２００３）の残存サグプロファイルが、図２２に更に示されている。残存サグは、インテグラルベース眼鏡レンズのフロント面の根本的曲率半径のサグを差し引くことによって得られる。残存サグプロファイル（２２０２）（単位ｍｍ）は、包囲領域の直径（２２０１）（単位ｍｍ）の関数としてプロットされる。この例では、包囲領域（２２０１）の総直径は約４ｍｍである。実施形態の眼鏡レンズの局部的又は補助的修正光ソード光学素子のこの変形例は、直径約２ｍｍである。この例では、局部的又は補助的修正光ソード光学素子（２１０３）の幾何中心を中心とした所望の量の度数バリエーションを提供するためには、水平方向及び垂直方向（０及び９０度）（２２０３及び２２０４）における約３ミクロンの非対称サグ変化が必要である。

【0184】

水平軸に沿った、実施形態の眼鏡レンズ全体の残存サグプロファイルが、図２３に更に示されている。図２０から分かるように、水平方向（ｘ軸）に沿って構成された４つの修正光ソード光学素子が存在する。直径（２３０１）の関数としての修正光ソード素子の残存サグプロファイル（２３０２）が、図２３から分かる。対象の包囲領域（２３０３）の幾何中心が基準であると考えられる。

【0185】

図２４は、図２０で説明した開示された実施形態で矯正した場合に、可視波長（５８９ｎｍ）とバージェンス０Ｄとを有する入射光が表１の－３Ｄ模式近視モデル眼に入射したときの、広角スルーフォーカス網膜像点広がりをスポット図として描いた模式図である。光学性能は、瞳孔径４ｍｍで評価した。

【0186】

分かるように、オンアクシス－スルーフォーカス光学性能は、行２４０１に記載されているように、網膜上のインフォーカス像と網膜の直前及び直後のアウトオブフォーカス像とをもたらす。行２４０２～２４０５は、模式近視モデル眼と連携させて使用された実施形態の眼鏡レンズのオフアクシス性能を表し、それぞれ４つの画角（単位は度）、すなわち（０，１０）、（０，－１０）、（１０，０）、及び（－１０，０）を表している。図２４の５つの列は、網膜の前後方向の様々な位置を表し、それぞれ、第１列（－０．７ｍｍ、網膜の前）、第２列（－０．３５ｍｍ、網膜の前）、第３列（０ｍｍ、網膜上）、第４列（０．３５ｍｍ、網膜の後ろ）、及び第５列（０．７ｍｍ、網膜の後ろ）である。

【0187】

行２４０２～２４０５の第１列に見られるように、スポット図により、実質的に網膜の前（－０．７ｍｍ及び－０．３ｍｍ、網膜の前）で検出された全体的なぼやけ内のインフォーカスの弧状のセグメントのサブ領域が明らかになっている。

【0188】

図２５は、複数の修正光ソード素子を用いて構成されたベース処方（Ｒｘ：－３Ｄ）の実施形態の眼鏡レンズを使用して表１の３Ｄ模式近視モデル眼を矯正した場合の、オフアクシス－スルーフォーカス光学的伝達関数のモジュラスを示している。スルーフォーカス光学的伝達関数は、瞳孔４ｍｍ、画角１０度で求めた。

【0189】

分かるように、実施形態の眼鏡レンズのオフアクシス－スルーフォーカス性能は、実施例１の従来技術の設計による性能（図１３）とは異なり、二峰性の性能ではない。ほぼ網膜上に形成される距離ピーク（２５０１）は、実質的に網膜の前の像を表す方向に、焦点深度の伸長を示す光学性能の細長いアーム（２５０２）を有する。従来技術の眼鏡の実施形態（図１３）で得られた性能とは異なり、オフアクシス－スルーフォーカス性能は、実質的な谷又はトラフを形成せず、従来の二焦点レンズで観察される明確な性能ピークを形成しない。

【0190】

模式モデル眼に対する光学性能として測られるこの改善は、従来技術のレンズに対する本明細書に記載の例示的な実施形態を装着する近視眼にとって視覚機能の有意且つ有意義な改善であると解釈されるように提案される。更に、模式モデル眼に対する光学性能として測定される改善は、全体的な耐性も改善するように提案される。

例示的な実施形態の設計実施例４

【0191】

図２６は、複数の局部的又は補助的前方リニアアキシコン光学素子と組み合わせて構成された本開示の眼鏡レンズの一例を示しており、ここでは、約８個の局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子が、眼鏡レンズの光心を中心とする円形配置で構成される。この例では、８つの局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子は、眼鏡レンズの光心から約３．５ｍｍの固定半径内に構成される。円形配置された局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子は、それぞれ、眼鏡レンズの光軸を中心に測って、その隣接する光学素子の幾何中心から約４５度だけ離間している。この例では、眼鏡レンズのフロント面上に構成された局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子の各々の直径（２６０５）は、約１．５ｍｍである。局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子の周りに直径約３ｍｍの包囲領域（２６０３）を選択し、その表面特性を説明する。選択された包囲領域を、本開示の眼鏡レンズの実施形態の８つの局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子全てについての代表とする。

【0192】

この例では、本開示のインテグラルベース眼鏡レンズは、ＣＲ３９材料において、フロント面曲率半径１０００ｍｍ、バック面曲率半径１４２ｍｍ、中心厚１．５ｍｍを有して構成され、インテグラルベース眼鏡レンズはＣＲ－３９ポリマーを用いて設計された。この例におけるインテグラルベース眼鏡レンズの直径は、３０ｍｍであった。この例の局部的又は補助的前方リニアアキシコン光学素子の各々は、根本的ベースフロント面球面半径に対して定義される、－５００の非球面性（Ｑ、コーニック定数）と０．１ｍｍの極めて急峻な曲率半径とを用いて前方リニアアキシコンとして構成された。

【0193】

この例では、局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子を組み込んだ眼鏡レンズの実施形態の前面が、屈折率１．４を有する、インテグラルベース眼鏡レンズＣＲ３９材料とは異なる、第２の材料でコーティングされた。フロント面に構成された局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子とコーティングとの間の屈折率の不一致は、約０．１である。水平軸に沿った、実施形態の眼鏡レンズ全体の残存サグプロファイルが、図２７に更に示されている。図２６から分かるように、眼鏡レンズの実施形態の水平方向（ｘ軸）に沿って構成された２つの局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子が存在する。直径（２７０１）（単位ｍｍ）の関数としての局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子の残存サグプロファイル（２７０２）（単位ｍｍ）が、図２７から分かる。対象の包囲領域（２７０３）の幾何中心が基準であると考えられる。局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子の残存サグプロファイルを得るために、眼鏡のフロント面の曲率半径が除かれた。

【0194】

図２８は、図２７で説明した開示された実施形態で矯正した場合に、可視波長（５５５ｎｍ）と光学的無限遠を示す０Ｄのバージェンスとを有する入射光が表１の－３Ｄ模式近視モデル眼に入射したときの、広角スルーフォーカス網膜像点広がりをスポット図として描いた模式図である。光学性能は、瞳孔径２．５５ｍｍで評価した。分かるように、オンアクシス－スルーフォーカス光学性能は、行２８０１に記載されているように、網膜上のインフォーカス像と網膜の直前及び直後のアウトオブフォーカス像とをもたらす。行２８０２は、模式近視モデル眼と連携させて使用された実施形態の眼鏡レンズのオフアクシス性能を表し、（０，１２．５度）画角を表している。

【0195】

この例では、図２８の５つの列は、網膜の前後方向の様々な位置を表し、それぞれ、第１列（－０．５ｍｍ、網膜の前）、第２列（－０．２５ｍｍ、網膜の前）、第３列（０ｍｍ、網膜上）、第４列（０．２５ｍｍ、網膜の後ろ）、及び第５列（０．５ｍｍ、網膜の後ろ）である。

【0196】

２８０２から分かるように、局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子とインテグラルベース眼鏡レンズとの組み合わせを通過するオフアクシス入射平面波に関して、比較的横方向に一定のリング状の強度プロファイルが得られている。

【0197】

この例では、符号２８０２のオフアクシス－スルーフォーカス領域で観察される比較的一定な横方向サイズ及び比較的一定な強度プロファイル又は比較的一定なエネルギー分布は、模式モデル眼の網膜上でインテグラルベース眼鏡レンズと組み合わせた局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子によってもたらされる焦点深度の拡張の代替尺度である。

【0198】

他の実施形態では、リニア又は対数アキシコンが、インテグラルベース眼鏡レンズと組み合わされた局部的又は補助的光学素子であるとき、それらは、装着者の網膜上の所定の焦点領域にわたって実質的に非回折性の一定のビームサイズ及び比較的一定の強度を生成してもよい。網膜に関する所望のスルーフォーカス領域にわたるほぼ均一な又は実質的にほぼ均一なオンアクシス強度は、進行近視眼にストップシグナルを提供し得る。例に見られるように、インテグラルベース眼鏡レンズと組み合わされた、結果として得られる前方又は後方リニアアキシコンは、網膜の実質的なスルーフォーカス領域にわたって実質的に同様の幅及び強度パターンを有するリング状光分布パターンを生成する。

例示的な実施形態の設計実施例５

【0199】

図２９は、複数の局部的又は補助的後方リニアアキシコン光学素子と組み合わせて構成された本開示の眼鏡レンズの一例を示しており、ここでは、約８個の局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子が、眼鏡レンズの光心を中心とする円形配置で構成される。

【0200】

この例では、８つの局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子は、眼鏡レンズの光心から約２．２５ｍｍの固定半径内に構成される。円形配置された局部的又は補助的な後方リニアアキシコン光学素子は、それぞれ、眼鏡レンズの光軸を中心に測って、その隣接する光学素子の幾何中心から約４５度だけ離間している。この例では、眼鏡レンズのバック面上に構成された局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子の各々の直径（２９０５）は、約０．７５ｍｍである。局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子の周りに直径約３ｍｍの包囲領域（２９０３）を選択し、その表面特性を説明する。選択された包囲領域を、本開示の眼鏡レンズの実施形態の存在する８つの局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子全てについての代表とする。この例では、本開示のインテグラルベース眼鏡レンズは、ＣＲ３９材料において、フロント面曲率半径１０００ｍｍ、バック面曲率半径１４２ｍｍ、中心厚１．５ｍｍを有して構成され、インテグラルベース眼鏡レンズはＣＲ－３９ポリマーを用いて設計された。この例におけるインテグラルベース眼鏡レンズの直径は、３５ｍｍであった。

【0201】

この例では、この例の局部的又は補助的光学素子の各々は、根本的ベースバック面球面半径に対して定義される、－２０００の非球面性（Ｑ、コーニック定数）と０．１ｍｍの極めて急峻な曲率半径とを用いて、眼鏡のバック面上のアキシコンとして構成された。この例では、局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子を組み込んだ眼鏡レンズの実施形態の前面が、眼鏡レンズの材料マトリックス内に突き出していたため、特別な又は追加のコーティングは検討されなかった。水平軸に沿った、実施形態の眼鏡レンズ全体の残存サグプロファイルが、図３０に更に示されている。図２９から分かるように、眼鏡レンズの実施形態の水平方向（ｘ軸）に沿って構成された２つの局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子が存在する。直径（３００１）（単位ｍｍ）の関数としての局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子の残存サグプロファイル（３００２）（単位ｍｍ）が、図３０から分かる。対象の包囲領域（３００３）の幾何中心が基準であると考えられる。局部的又は補助的リニアアキシコン光学素子の残存サグプロファイルを得るために、眼鏡のバック面の曲率半径が除かれた。

【0202】

図３１は、図２９で説明した開示された実施形態で矯正した場合に、可視波長（５５５ｎｍ）と光学的無限遠を示す０Ｄのバージェンスとを有する入射光が表１の－３Ｄ模式近視モデル眼に入射したときの、広角スルーフォーカス網膜像点広がりをスポット図として描いた模式図である。光学性能は、２．５ｍｍの瞳孔径で評価した。

【0203】

分かるように、オンアクシス－スルーフォーカス光学性能は、行３１０１に記載されているように、網膜上のインフォーカス像と網膜の直前及び直後のアウトオブフォーカス像とをもたらす。行３１０２は、模式近視モデル眼と連携させて使用された実施形態の眼鏡レンズのオフアクシス性能を表し、（０，３０度）画角を表している。図３１の５つの列は、網膜の前後方向の様々な位置を表し、それぞれ、第１列（－０．５ｍｍ、網膜の前）、第２列（－０．２５ｍｍ、網膜の前）、第３列（０ｍｍ、網膜上）、第４列（０．２５ｍｍ、網膜の後ろ）、及び第５列（０．５ｍｍ、網膜の後ろ）である。

【0204】

この例では、３１０２から分かるように、局部的後方リニアアキシコン光学素子とインテグラルベース眼鏡レンズとの組み合わせを通過するオフアクシス入射平面波に関して、比較的横方向に一定のリング状の強度プロファイルが得られている。

【0205】

この例では、符号３１０２のオフアクシス－スルーフォーカス領域で観察される比較的一定な横方向サイズ及び比較的一定な強度プロファイル又は比較的一定なエネルギー分布は、模式モデル眼の網膜上でインテグラルベース眼鏡レンズと組み合わせた局部的又は補助的後方リニアアキシコン光学素子によってもたらされる焦点深度の拡張の代替尺度である。

【0206】

例に見られるように、インテグラルベース眼鏡レンズと組み合わされた、結果として得られる前方又は後方リニアアキシコンは、網膜の実質的なスルーフォーカス領域にわたって実質的に同様の幅及び強度パターンを有するリング状光分布パターンを生成する。

実施例１～４の他の変形例

【0207】

いくつかの他の実施形態では、眼鏡レンズ上の局部的又は補助的光学素子の配置は、装着者の眼の網膜の異なる所望の位置に焦点深度の所望のレベルの拡張を導入し、且つ進行近視眼に対して望ましいストップシグナルを生成するために、円形、非円形、半円形、環状、卵形、矩形、八角形、六角形、ランダム、又は正方形の形状であってもよい。

【0208】

特定の実施形態では、インテグラルベース眼鏡レンズと共に、又は連携させて、組み合わせて、若しくは並置して構成される複数の局部的又は補助的光学素子は、本明細書に開示される補助的光学素子の様々な組み合わせを含んでもよい。例えば、一実施形態では、複数の前方／後方アキシコンが、複数の光ソード又は修正光ソード素子と組み合わされてもよい。別の例示的な実施形態では、複数の前方／後方アキシコンは、シングル又はダブルピーコックアイ素子と組み合わされてもよい。

【0209】

特定の実施形態では、インテグラルベース眼鏡レンズと共に、又は連携させて、組み合わせて、若しくは並置して構成される複数の局部的又は補助的光学素子は、眼鏡レンズの異なる領域に沿って異なって配置されてもよく、又は右眼と左眼との間で異なって配置されてもよい。

【0210】

特定の実施形態では、眼鏡レンズと組み合わされた１つ以上の局部的又は補助的光学素子間の中心間距離は、少なくとも０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、又はそれらの組み合わせであってよい。いくつかの他の実施形態では、眼鏡レンズと組み合わされた１つ以上の局部的又は補助的光学素子間の中心間距離は、０．５～５ｍｍ、１～３ｍｍ、２～５ｍｍ、３～５ｍｍ、又はそれらの組み合わせであってもよい。

【0211】

いくつかの他の実施形態では、眼鏡レンズ上の局部的又は補助的光学素子の直径は、少なくとも０．７５ｍｍ、１ｍｍ、１．２５ｍｍ、１．５ｍｍ、１．７５ｍｍ、又は２ｍｍであってよい。いくつかの他の実施形態では、眼鏡レンズ上の局部的又は補助的光学素子の直径は、０．７５ｍｍ～１．５ｍｍ、１．２５ｍｍ～１．７５ｍｍ、１ｍｍ～２ｍｍであってよい。

【0212】

いくつかの他の実施形態では、眼鏡レンズ上の局部的又は補助的光学素子のいずれかの表面積は、少なくとも１．７５平方ｍｍ、２平方ｍｍ、２．２５平方ｍｍ、２．５平方ｍｍ、２．７５平方ｍｍ、３平方ｍｍ、３．２５平方ｍｍ、又は３．５平方ｍｍであってよい。

【0213】

いくつかの他の実施形態では、眼鏡レンズ上の局部的又は補助的光学素子の直径は、１．７５平方ｍｍ～２．５平方ｍｍ、２．２５平方ｍｍ～２．７５平方ｍｍ、１．７５平方ｍｍ～３．５平方ｍｍであってよい。

【0214】

いくつかの他の実施形態では、眼鏡レンズ上の実質的に全ての局部的又は補助的光学素子の総表面積は、眼鏡レンズ又は眼鏡レンズブランクの総表面積の１０％、１２．５％、１５％、１７．５％、２０％、２２．５％、２５％、２７．５％又は３０％未満であってよい。他の実施形態では、眼鏡レンズ上の実質的に全ての局部的又は補助的光学素子の総表面積は、眼鏡レンズ又は眼鏡レンズブランクの総表面積の１０％～２０％、１０％～１５％、１５％～２５％、１０％～２０％であってよい。

【0215】

特定の実施形態では、少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子と連携させた眼鏡レンズ内に構成される焦点深度の誘導される拡張又は伸長（すなわち、ストップシグナル）は、少なくとも＋０．５Ｄ、＋０．７５Ｄ、＋１Ｄ、＋１．２５Ｄ、＋１．５Ｄ、＋１．７５Ｄ、＋２Ｄ、又は＋２．５Ｄであってよい。

【0216】

特定の実施形態では、少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子と連携させた眼鏡レンズ内に構成される焦点深度の誘導される拡張又は伸長は、＋０．５Ｄ～＋１Ｄ、＋０．５Ｄ～＋１．５Ｄ、＋０．５Ｄ～＋２Ｄ、又は＋０．５Ｄ～＋２．５Ｄであってよい。

【0217】

いくつかの実施形態では、インテグラルベース単一視眼鏡レンズは、ベース眼鏡レンズの光学プロファイルと組み合わせたときの光学プロファイルが装着者の眼の網膜上の少なくとも１つの所望の領域に拡張焦点深度を提供できる個々の局部的又は補助的光学素子を有する複数の領域を有して構成されてもよい。補助的光学素子（複数可）と組み合わせた前記インテグラルベース単一視眼鏡レンズは、本開示の例示的な態様によりその実施形態が個人の近視の進行速度を低減、抑制、又は制御することができるように、構成され得る。

【0218】

いくつかの実施形態では、主凝視において眼鏡装着者の瞳孔を覆う、遠方視距離を見ることに対応する領域又はゾーン；及び下鼻凝視（すなわち、下向き且つ鼻に向かう内向き）において眼鏡装着者の瞳孔を覆う、近方視距離を見ることに対応する別の領域又はゾーンが、企図され得る。いくつかの他の実施形態では、１つの局部的又は補助的光学素子のみが、これらのゾーン又は領域（遠方及び／又は近方）の各々において眼鏡レンズと組み合わされてよい。

【0219】

更に別の実施形態では、これらのゾーン又は領域（遠方及び／又は近方）の各々において、複数の局部的又は補助的光学素子が企図されてもよい。本明細書に開示される眼鏡レンズと組み合わせた局部的又は補助的光学素子は、その光学的及び物理的特性が実質的に異なっていてもよい。

【0220】

いくつかの実施形態では、単層からなっていてもよく他の実施形態では複数の層からなっていてもよいシートで製造されてもよい局部的又は補助的光学素子が、インテグラルベース眼鏡レンズと並置して構成されてもよい。そのようなシートは、その後、眼鏡レンズと連携して適切にフィット又は機能するように接ぎ合わされ得る。局部的又は補助的光学素子を構成するシートは、熱的、機械的、又は化学的接着を含むがこれらに限定されないいくつかの方法で、眼鏡レンズと連携して作用するように眼鏡レンズに塗布又は接着されてもよい。いくつかの実施形態では、眼鏡レンズの少なくとも１つの局部的光学素子は、前面、後面、又はそれらの組み合わせにおいて位置し、形成され、又は配置されてもよい。いくつかの実施形態では、眼鏡レンズの少なくとも１つの局部的光学素子は、ストップシグナルの特定の特徴、例えば、焦点深度の拡張若しくは伸長又は網膜の実質的に前に分布する光エネルギー、を生成するために充てられる。

【0221】

特定の実施形態では、局部的又は補助的光学素子の１つ以上の屈折率は、局部的又は補助的光学素子の周囲の材料の屈折率より高くてもよく、一方で、他の実施形態では、局部的又は補助的光学素子の１つ以上の屈折率は、光学素子の周囲の材料の屈折率より低くてもよい。いくつかの実施形態では、光学素子の屈折率の有用な範囲は、１．３５～１．７５である。特定の他の実施形態では、局部的又は補助的光学素子の１つ以上の屈折率は、屈折率分布型媒体とも呼ばれる勾配形態のものであってよい。

【0222】

いくつかの眼鏡レンズの実施形態では、１つ以上の局部的又は補助的光学素子の周囲の領域と比較して、該局部的又は補助的光学素子の屈折率間の差がより小さいことが、製造精度を向上するために有利である場合がある。いくつかの実施形態では、約０．００５、０．０１、０．０５、又は０．１の屈折率差が考えられる。

【0223】

特定の他の実施形態では、眼鏡レンズの少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子は、眼鏡レンズの２つの表面のうちの１つに位置し、形成され、又は配置され、他の表面は、眼の成長を更に低減するための他の特徴を有していてもよい。例えば、デフォーカス、コマ（ｃｏｍａ）、又は球面収差のような追加の特徴の使用など。

【0224】

本明細書で提供される例は、本発明を開示するために－３Ｄの近視モデル眼を使用したが、同じ開示を、他の近視の度数、例えば－１Ｄ、－２Ｄ、－５Ｄ、又は－６Ｄに拡張できる。更に、当業者ならば眼に対して乱視と連携して例えば最大１ＤＣ又は２ＤＣまで近視の度数が変化するよう拡張可能であることが、理解される。

【0225】

例示的な実施形態において、５５５ｎｍの特定の波長を参照したが、当業者ならば４２０ｎｍ～７６０ｎｍの他の可視波長へ拡張可能であることが、理解される。

【0226】

別の実施形態では、眼鏡レンズを製造するための方法又はプロセスは、以下のステップを含む。（ａ）眼鏡レンズの表面上に光学素子を形成するために材料を成形及び／又は切断し、動径及び／又は方位角方向の度数分布を実装するステップと、（ｂ）前記眼鏡レンズ上の前記方位角方向の度数分布に沿って任意の不連続性を実質的に排除するために取られる所望のステップとを含む。

【0227】

例えば、光ソード光学素子を眼鏡レンズの後面と並置して、角度的又は回転的に非対称な度数分布を有する前記光ソード光学素子を生成するために必要な表面プロファイルの角度変化によって生じるレッジを回避することが考えられる。

【0228】

図及び例に開示された特定の構造的及び機能的な詳細は、限定的に解釈されるものではなく、単に、開示された実施形態を多くの変形例で採用することを当業者に教示するための代表的な基礎として解釈されるものである。

【0229】

本開示の一実施形態において、以下の近視眼のための眼鏡レンズが開示される。該眼鏡レンズは、近視眼の屈折異常を少なくとも部分的に矯正するための距離ベース処方を有して構成された、インテグラルベース眼鏡レンズを備え、インテグラルベース眼鏡レンズの内部に、又は該インテグラルベース眼鏡レンズと連携させて、組み合わせて、若しくは並置して形成された少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子とを更に備え、少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子は、インテグラルベース眼鏡レンズによって提供される光学効果とは異なる光学効果を眼に提供するように構成され、インテグラルベース眼鏡レンズと少なくとも１つの補助的光学素子との組み合わせが、近視眼の網膜上の少なくとも１つの部分に対して焦点深度の伸長を提供するように構成される。

【0230】

一例では、インテグラルベース眼鏡レンズは、球面又は円環状のベース処方を有する。一例では、各局部的又は補助的光学素子の直径は、０．７５ｍｍより大きい。一例では、各局部的又は補助的光学素子の表面積は、１．７５平方ｍｍより大きい。一例では、局部的又は補助的光学素子の合計した総表面積は、眼鏡レンズの総表面積の３０％未満である。一例では、局部的又は補助的光学素子の各々は、少なくとも部分的に、アキシコン、逆アキシコン、又は対数アキシコンを利用する。本開示の特定の他の実施形態では、局部的又は補助的光学素子の各々は、少なくとも部分的に、光ソード素子、修正光ソード素子、又はピーコックアイ素子を利用する。

【0231】

本開示の他の実施形態では、焦点深度の伸長は、正端と負端とを備え、焦点深度の伸長は、負端が実質的に網膜の前に位置し、正端が実質的に近視眼の網膜上に位置するように構成される。例えば、一例では、局部的又は補助的光学素子の各々によって提供される焦点深度の伸長は、幅０．２ｍｍ～１．５ｍｍである。

【0232】

本開示の特定の他の実施形態では、焦点深度の伸長は、４６０ｎｍ～７６０ｎｍ（両端の値を含む）の可視光の複数の波長について達成される。一例では、網膜上の少なくとも１つの部分は、近視眼の３０度視野内にある。特定の例では、少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子は、眼鏡レンズの前面、後面、又は両面に構成される。

【0233】

いくつかの例では、少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子は、眼鏡レンズのマトリックス内に構成される。いくつかの例では、少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子は、円形、楕円形、正多角形、又は非正多角形のうちの１つ以上の形状を有する。眼鏡レンズのいくつかの他の例示的な実施形態を、以下の例セットＡに記載する。

請求項例のセット「Ａ」

【0234】

人における近視の進行を低減するための眼鏡レンズであって、
眼鏡レンズと、
インテグラルベース単一視眼鏡レンズの内部で、又は該インテグラルベース単一視眼鏡レンズと連携させて、組み合わせて、若しくは並置して使用される少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子と、
を備え、
前記少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子は、前記眼鏡レンズの前面若しくは前記眼鏡レンズの後面に塗布若しくは接着され得る永久オーバーレイであるか、又は前記眼鏡レンズのマトリックス内に形成され、
前記少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子は、少なくとも部分的に、アキシコン、対数アキシコン、リニアアキシコン、前方アキシコン、後方アキシコン、逆対数アキシコン、４次アキシコン、アキシレンズ、光ソード素子、明確なリッジ若しくはレッジを有しないように意図的に設計された修正光ソード、シングルピーコックアイ素子、又はダブルピーコックアイ素子を利用する、
眼鏡レンズ。

【0235】

前記眼鏡レンズは、少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子であって、前記局部的又は補助的光学素子の幾何中心を中心とした度数バリエーションの角度変調を実装する少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子を備え、
前記構成された度数バリエーションは、前記眼鏡レンズと、隣接する局部的又は補助的光学素子との接合部に明確なリッジ、エッジ、レッジを生じないよう意図的に選択される、
１つ以上の先行する例Ａに記載の眼鏡レンズ。

【0236】

前記眼鏡レンズは、少なくとも１つの補助的又は局部的光学素子を備え、
前記眼鏡レンズを組み合わされた前記少なくとも１つの補助的又は局部的光学素子は、前記補助的又は局部的光学素子の領域の少なくとも３０％、４０％、５０％、６０％、又は７０％の、前記局部的光学素子の幾何中心又は光心をまたぐ、角度的度数バリエーションが存在するように、結果的に意図的に構成され、前記眼鏡レンズと前記隣接する局部的又は補助的光学素子との接合部に明確なリッジ、エッジ、レッジを生じないように意図的に選択される、
１つ以上の先行する例Ａに記載の眼鏡レンズ。

【0237】

前記複数の補助的又は局部的光学素子が、前記眼鏡レンズ又は眼鏡レンズブランクの表面積の少なくとも５％、８％、１０％、１２％、１５％、１８％、２０％、２２％、２４％、２６％、２８％、３０％、３２％、又は３４％を覆う、１つ以上の先行する例Ａに記載の眼鏡レンズ。

【0238】

前記少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子は、装着者の眼に対して、少なくとも＋０．５Ｄ、＋０．７５Ｄ、＋１Ｄ、＋１．２５Ｄ、＋１．５Ｄ、＋１．７５Ｄ、又は＋２Ｄの焦点深度の拡張又は伸長を提供するように構成される、１つ以上の先行する例Ａに記載の眼鏡レンズ。

【0239】

前記少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子は、前記装着者にとって使用可能な視野角の１０％、１５％、２０％、２５％、又は３０％にわたって焦点深度の拡張又は伸長を提供するように構成される、１つ以上の先行する例Ａに記載の眼鏡レンズ。

【0240】

前記眼鏡レンズの前記少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子が、少なくとも１つの永久的な層を備え、前記層は、スプレーコーティング又は接着剤であってよい、１つ以上の先行する例Ａに記載の眼鏡レンズ。

【0241】

前記少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子を形成するために使用される材料の少なくとも１つの屈折率は、前記眼鏡レンズを形成するために使用される材料の屈折率とは異なる、１つ以上の先行する例Ａに記載の眼鏡レンズ。

【0242】

前記複数の局部的又は補助的光学素子が、前記眼鏡レンズ内で少なくとも１、２、３、４、５、又は６つの異なる直径を有する、１つ以上の先行する例Ａに記載の眼鏡レンズ。

【0243】

前記複数の局部的又は補助的光学素子が、近視眼に対して焦点深度の少なくとも１、２、３、４、５、又は６つの異なる範囲の拡張又は伸長を提供する、１つ以上の先行する例Ａに記載の眼鏡レンズ。

【0244】

前記眼鏡レンズは、眼鏡レンズを通る入射光を修正するように構成され、近視の進行の速度を減速させるために焦点深度の拡張又は伸長を利用する、１つ以上の先行する例Ａに記載の眼鏡レンズ。

【0245】

前記眼鏡レンズは、前記眼鏡レンズの視野角の実質的な部分に対して、進行眼にストップシグナルを提供可能である、１つ以上の先行する例Ａに記載の眼鏡レンズ。

【0246】

前記眼鏡レンズは、前記眼鏡レンズの視野角の合計の少なくとも５０％に対して、進行眼にストップシグナルを提供するように構成される、１つ以上の先行する例Ａに記載の眼鏡レンズ。

【0247】

前記眼鏡レンズは、前記少なくとも１つの局部的又は補助的光学素子を含む前記眼鏡レンズの領域の前記視野角の実質的な部分に対して、進行眼にストップシグナルを提供するように構成される、１つ以上の先行する例Ａに記載の眼鏡レンズ。

【0248】

前記眼鏡レンズは、前記少なくとも１つの局部的光学素子を含む前記眼鏡レンズの領域の視野角の合計の少なくとも５０％に対して、進行眼を提供するように構成される、１つ以上の先行する例Ａに記載の眼鏡レンズ。

【0249】

前記眼鏡レンズは、伝統的な又は従来の単一視眼鏡レンズと美容的に区別がつかない、１つ以上の先行する例Ａに記載の眼鏡レンズ。

【0250】

前記眼鏡レンズは、前記局部的又は補助的光学素子のいずれかに隣接する界面において、レッジ、リッジ、又はエッジがない、１つ以上の先行する例Ａに記載の眼鏡レンズ。

【0251】

人における近視の進行を低減する方法であって、
装着者の眼の屈折の測定を行うことと、
前記眼の前記屈折測定に少なくとも部分的に基づく距離処方を特定することと、
各眼のためにレンズを選択することと、
を含み、
前記レンズは、前記眼鏡装着者の網膜平面において焦点深度の必要な拡張又は伸長を導入するように構成されたＡ例の１つ以上で規定される少なくとも１つの眼鏡レンズを提供する前記眼の前記屈折測定に実質的に近いベース距離処方度数を有して構成され、
前記方法は、日中、長時間、この装置を装着することを含む、
方法。

請求項例のセット「Ｂ」

【0252】

近視眼のための眼鏡レンズであって、
前記近視眼の屈折異常を少なくとも部分的に矯正するための距離単一視ベース処方を有して構成されたインテグラルベースレンズと、
前記インテグラルベースレンズと連携させて又は並置して形成された少なくとも１つの補助的又は局部的光学素子と
を備え、
前記少なくとも１つの補助的光学素子は、前記インテグラルベースレンズによって提供される光学効果とは異なる光学効果を前記眼に提供するよう構成され、
前記インテグラルベースレンズと前記少なくとも１つの補助的光学素子との組み合わせが、前記近視眼の網膜上の少なくとも１つの部分に対して焦点深度の伸長を提供するよう構成される、
眼鏡レンズ。

【0253】

前記インテグラルベースレンズは球面又は円環状のベース処方を有する、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0254】

前記補助的又は局部的光学素子の各々の直径が０．７５ｍｍより大きい、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0255】

各補助的光学素子の表面積が１．７５平方ｍｍより大きい、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0256】

補助的光学素子の合計した総表面積が、前記眼鏡レンズの総表面積の３０％未満である、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0257】

前記補助的光学素子の少なくとも１つが、少なくとも部分的に、アキシコン、前方アキシコン、後方アキシコン、リニアアキシコン、逆アキシコン、又は対数アキシコンを利用する、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0258】

前記補助的光学素子の各々が、少なくとも部分的に、光ソード素子、修正光ソード素子、シングルピーコックアイ素子、又はダブルピーコックアイ素子を利用する、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0259】

焦点深度の前記伸長は、正端と負端とを備え、
焦点深度の前記伸長は、前記負端が実質的に前記網膜の前に位置し、正端が実質的に前記近視眼の前記網膜上に位置するように構成される、
１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0260】

前記補助的又は局部的光学素子の各々によって提供される焦点深度の前記伸長は、前記眼の前記網膜における幅が０．２ｍｍ～１．５ｍｍである、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0261】

焦点深度の前記伸長は、４６０ｎｍ～７６０ｎｍ（両端の値を含む）の可視光の複数の波長について達成される、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0262】

焦点深度の前記伸長は、２．５ｍｍ～６ｍｍ（両端の値を含む）の複数の瞳孔径について達成される、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0263】

前記網膜上の前記少なくとも１つの部分は、前記近視眼の３０度視野内にある、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0264】

前記少なくとも１つの補助的光学素子は、前記眼鏡レンズの前面、後面、又は両面に構成される、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0265】

前記少なくとも１つの補助的光学素子は、前記眼鏡レンズのマトリックス内に構成される、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0266】

前記少なくとも１つの補助的光学素子は、円形、楕円形、正多角形、又は非正多角形のうちの１つ以上の形状を有する、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0267】

前記眼鏡レンズは、伝統的な又は従来の単一視眼鏡レンズと美容的に区別がつかない、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0268】

前記眼鏡レンズは、前記少なくとも１つの局部的光学素子を含む前記眼鏡レンズの領域の視野角の合計の少なくとも５０％に対して、進行眼を提供するように構成される、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0269】

前記眼鏡レンズは、前記眼鏡レンズの視野角の実質的な部分に対して、進行眼にストップシグナルを提供可能である、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0270】

前記眼鏡レンズは、前記眼鏡レンズの視野角の合計の少なくとも５０％に対して、進行眼にストップシグナルを提供するように構成される、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0271】

前記眼鏡レンズは、前記少なくとも１つの局部的光学素子を含む眼鏡レンズの領域の視野角の実質的な部分に対して、進行眼にストップシグナルを提供するように構成される、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0272】

ダブルピーコックアイ素子が、２つの実質的に類似したシングルピーコックアイ光学素子を備える、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0273】

ダブルピーコックアイ素子が、２つの実質的に相違するシングルピーコックアイ光学素子を備える、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0274】

前記インテグラルベースレンズと組み合わせた少なくとも１つの補助的又は局部的光学素子の光路が、以下のように定義され、

【数9】

ここで、ｘ及びｙは、前記局部的又は補助的光学素子の光学位相関数のデカルト座標であり、パラメータＦ及びΔＦは、いずれもレンズ単位（ｍｍ）での、前記レンズの焦点距離及び前記局部的又は補助的光学素子の拡張焦点深度の範囲を表し、「ｄ」は光学素子の直径であり、
Ｆは前記眼の根本的な屈折異常にほぼ一致し、ΔＦは幅０．２５～１．５ｍｍであってよく、ｄは０．３７５～２ｍｍである、
１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0275】

前記少なくとも１つの補助的又は局部的光学素子は、０．０５ｍｍ～０．５ｍｍの急峻な曲率半径と、－２５０～－５０００のコーニック定数（Ｑ）値によって特徴付けられる非常に大きな非球面性係数とを用いて定義されるアキシコンである、１つ以上の先行するＢ例に記載の眼鏡レンズ。

【0276】

前記インテグラルベースレンズと組み合わせた少なくとも１つの補助的又は局部的光学素子の光路が、以下のように定義され、

【数10】