CN110268303A - 低会聚眼镜 - Google Patents

Abstract

低会聚眼镜的会聚减小镜片的特征在于会聚减小镜片的中心法线限定z‑轴，并且该会聚减小镜片的中心限定切线、居中的x‑y平面，其一起限定x‑y‑z坐标系，该会聚减小镜片包括：远距视觉区域，具有非负远距视觉光焦度，被配置为折射在距离坐标系的y‑z平面的x‑距离处的远距视觉区域点处平行于z‑轴定向的光线，以在远距视觉交叉z‑距离处与y‑z平面相交；以及近距视觉区域，具有在0.5D内与远距视觉光焦度匹配的近距视觉光焦度，被配置为折射在远距视觉区域点的x‑距离处的近距视觉区域点处平行于z‑轴定向的光线，以在比远距视觉交叉z‑距离大的近距视觉交叉z‑距离处与y‑z平面相交。

Description

低会聚眼镜

技术领域

本发明一般而言涉及改进的眼镜镜片，更详细地涉及减少眼睛疲劳和放松聚光的眼镜镜片，并改变本体感受(proprioceptive)反馈。

背景技术

在正常视力下，个体能够在位于不同距离的物体处进行聚焦。理想地，个体能够聚焦在远处物体上，被称为远距视觉，并且能够聚焦在近处物体上，被称为近距视觉。眼睛的光学系统使用许多肌肉来针对远距视觉和近距视觉进行聚焦。当在远距视觉和近距视觉之间转换时，这些肌肉调整眼睛的各个方面。肌肉调整包括对晶状体的形状进行细微变化以调整晶状体的焦距、旋转眼球以旋转其光轴，以及改变瞳孔的大小。

老花眼(prebyopia)是随着年龄的增长由眼睛晶状体的柔韧性损失引起的近距视觉的自然劣化。老花眼可以通过佩戴“阅读”眼镜来进行部分补偿，该眼镜矫正近距视觉屈光不正，使得当眼睛注视近处物体时，眼睛不必强烈聚焦。老花眼人需要针对远距视觉和近距视觉进行不同的光学校正。但是，使用两个眼镜并以极高频率改变它们会分散注意力。为了避免不断地更换眼镜，可以使用为远距视觉和近距视觉提供不同的光学校正的双焦点。这两个视觉区域之间的过渡可能是突兀的或渐进的。后一种眼镜被称为渐进式加成镜片(PAL)。突兀变化双焦点具有将两个视觉区域分开的可见线，而PAL在具有不同屈光力的区域之间没有可见的线或边缘。

虽然取得了所有这些进步，但仍存在一些与视觉相关的不适。其中一个不适与现代数字生活方式中习惯的转变相关。越来越多的专业要求工作人员在近距离数字界面(包括计算机屏幕和移动设备)上花费大量且不断增加的工作时间。对于许多人的私人生活也是如此，花费数小时玩视频游戏、收发短信和检查蜂窝电话上的更新等。所有这些专业和行为的变化迅速增加了人们花费在以比以前更近的距离看数字屏幕、设备、显示器和监视器的时间。眼睛瞄准在近处视觉目标处的时间增加对近距视觉中所涉及的肌肉置于过高的要求，通常使它们超过舒适范围。这可能导致疲劳、不适、疼痛、或者甚至数字引起的偏头痛。到目前为止，关于这些与数字设备相关的视觉不适、疼痛和偏头痛的精确因果关系机制尚无广泛接受的共识。因此，需要可以为数字眼睛不适提供缓解的眼镜或其它视光解决方案。

发明内容

在一些实施例中，低会聚眼镜的会聚减小镜片的特征在于限定z-轴的会聚减小镜片的中心法线，并且该会聚减小镜片的中心限定切线、居中的x-y平面，其一起限定会聚减小镜片的x-y-z坐标系，该会聚减小镜片包括：远距视觉区域，具有非负远距视觉光焦度，被配置为折射在距离坐标系的y-z平面的x-距离处的远距视觉区域点处平行于z-轴定向的光线，以在远距视觉交叉z-距离处与y-z平面相交；以及近距视觉区域，具有在0.5 D内与远距视觉光焦度匹配的近距视觉光焦度，被配置为折射在远距视觉区域点的x-距离处的近距视觉区域点处平行于z-轴定向的光线，以在比远距视觉交叉z-距离大的近距视觉交叉z-距离处与y-z平面相交。

在一些实施例中，会聚减小镜片的特征在于会聚减小镜片的中心法线限定z-轴，并且该会聚减小镜片的中心限定切线、居中的x-y平面，其一起限定会聚缩小镜片的x-y-z坐标系，该会聚减小镜片包括：远距视觉区域，具有非负远距视觉光焦度，被配置为折射由在距离坐标系的y-z平面x-距离处的远距视觉区域点处的源定向的光线，以与y-z平面形成远距视觉光会聚角，其中所述源位于距离坐标系的中心的交叉z-距离处的z-轴上；以及近距视觉区域，具有在0.5 D内与远距视觉光焦度匹配的近距视觉光焦度，被配置为折射由在距离坐标系的y-z平面相同的x-距离处的近距视觉区域点处的源定向的光线，以与y-z平面形成近距视觉光会聚度，其中所述源位于距离坐标系的中心相同交叉在-距离处的z-轴上；其中近距视觉光会聚角的x-分量大于远距视觉光会聚角的x-分量。

附图说明

图1A-B图示了光学镜片的折射角。

图2A-C图示了单视(mono-vision)镜片的折射角。

图3A-B图示了引入的折射，从而增加注视会聚角。

图4A-B图示了会聚减小(convergence-reducing)镜片的效果。

图5A-D图示了在会聚减小镜片中的光传播。

图6A-B图示了会聚减小镜片的实施例，

图7A-D图示了会聚减小镜片的实施例。

图8A-C图示了接近零的光焦度的各种会聚减小镜片的轮廓表示。

图9A-D图示了光焦度D的各种会聚减小镜片的轮廓表示。

图10A-C图示了近距视觉区域的各种设计。

图11A-B图示了镜片设计。

图12A-B图示了会聚减小镜片的各种实施例中的轴外(off-axis)曲率中心。

具体实施方式

通过首先描述现有眼镜的普通、正焦度镜片如何引起近距视觉的增加的注视会聚角度，从而加剧已经存在的数字眼睛疲劳将本发明的实施例置于上下文中。这之后将描述本发明的实施例。

图1A图示了典型的正焦度单视光学镜片1如何影响入射光线2。当平行光线2入射在镜片1上时，镜片1将它们聚焦到焦点F上。

图1B放大入射光线的偏心或轴外部分。可见地，根据公认的光折射定律，偏心或离轴平行光线通过镜片1的成角度的前表面和成角度的后表面朝焦点F折射。通过这两个成角度的表面传播的光线的总体效果是它们以引入的折射角α被折射。

存在不同的相关方式来特征化由距离轴线径向距离r处的镜片区域折射的量。一种特征化是通过折射角α本身。另一种特征化是通过该相同折射角的切值，被表达为镜片的区域距光学轴3的径向距离r与镜片的焦距f的比率：

tannα＝r/f. (1)

该关系表明，D屈光度的光焦度的镜片(被定义为D＝1/f[1/m])对于在距镜片1的轴3的径向距离r处的镜片处入射的光线引入折射角α，其中α通过以下给出：

tanα＝r*D. (2)

图2A图示了具有光焦度D的简单单视镜片10。

图2B图示了上述概念，即，图2A的单视镜片10的成角度的表面在远离镜片的轴的区域中引入折射角α。由于折射角α的大小仅取决于距轴的径向距离，因此iso-α轮廓，即，其中折射角α的大小相等的点，形成同心圆。所示圆圈的半径约为r＝0.8mm，r＝1.6mm，r＝2.4mm，r＝3.2mm，以及r＝4.0mm。公式(2)提供了tanα，即，折射角α的切值作为半径r和光焦度D的乘积给出。这里，D的单位是[1/m]，并且r的单位是[m]。由于r的典型值是1-20毫米，并且D的值是几个屈光度[1/m]，因此tanα通常为10^-3-10^-2弧度的阶，这转换为几个弧分。作为示例，对于r＝1mm，并且D＝1[1/m]，tanα＝1＊10^-3，弧度＝3.5弧分。在小角度时，tanα很好地近似为α。因此，返回到图2A，在所示的圆圈上，偏转角度α以弧分为单位取值2.8D、5.6D、8.4D、11.2D和14D。

最后，图2B的下图图示了折射角α的x-分量α^x，其中x-y坐标系基于镜片10的中心处，其轴在镜片10的平面内是水平和垂直的，如图所示。有若干种彼此类似的方法定义α^x。一个实际的定义是α^x＝sinφ*α，其中φ是从在图2B的平面中笔直向下的y轴的负轴或下半部分测得的角度，如图所示。结合公式(2)并且使用sinφ^xr＝x，长度r的径向向量的x坐标，得到简单关系：

α^x＝x^*D. (3)

图2B中的下图示出通常作为角度φ的函数的α^x。上图示出了使用sin(±45)＝±0.7，α^x的沿着+45度和沿着-45度线的特定值。这些值是：αx＝±2D，±4D，±6D，±8D和±10D，如图所示。

α^x的类似定义包括α^x＝sinφ^*tanα，其更精确地说明了折射光2的投影的几何形状。但是，对于目前的小角度，这两个定义产生非常相似的数学关系和数值。最终，该公式可以扩展到与光轴3不平行但是与光轴3形成某个角度的光线2。通常，这种扩展将通过取决于角度β产生与物体角度相关的表达。但是，值得注意的是，这样的β相关公式可以在a中扩展。这样的扩展将以α中的前导阶再现公式(2)。

α^x特征化折射角α的x-分量，其又确定了眼镜的佩戴者需要转动她/他的注视以集中于这些光线的程度。镜片的区域中的α^x越大，穿过该区域的光2越多地被镜片折射并且佩戴者必须更多地转动她/他的注视。

图2C图示了图2B的镜片10的iso-α^x轮廓，其中α^x假设相同的值。可见地，对于光焦度D的单视镜片10，iso-α^x轮廓是近似地与y-轴平行的直线，因为α^x仅取决于轮廓的点的x坐标。对于其中线性近似开始获得校正的较大的光焦度和半径，iso-α^x轮廓开始径向向外凸出靠近x-轴。

图3A-B图示了基于这些一般性考虑，由正焦度镜片引入的折射角如何影响戴眼镜者的注视的会聚。

图3A图示了当人注视远程物体时，左眼和右眼的注视方向基本上是平行的，因此不存在注视方向的会聚并且眼睛肌肉根本没有紧张。在这种情况下，通过眼睛5的中心指向远程物体的两个z-轴3与两个眼睛光轴9重合。来自远程物体的光2在其到达眼睛5的视网膜的途中通过眼睛镜片7进入眼睛5。这些平行轴将用作参考，以特征化通过下面的各种镜片定向附近物体的注视的注视-会聚角。

图3B图示了当人正在注视附近物体时，左眼和右眼的注视朝彼此倾斜或旋转，每个注视与z-轴3形成非零的注视-会聚角β。由于注视-会聚角β特征化两只眼睛的注视朝彼此的会聚，因此在注视-会聚角β之后将具体指眼睛的整体注视-旋转角的x-分量。这使得注视-会聚角β类似于折射角α^x的x-分量，这同时也简化了术语。

如前所述，眼球通过外部附着于眼睛的肌肉旋转。特别地，横向、x-方向旋转由内直肌和外直肌控制，并且垂直旋转由上直肌和下直肌以及下斜肌控制。当左眼和右眼的内直肌收缩时，这些眼睛的注视朝彼此会聚。长时间将他/她的眼睛看近处物体(诸如电子屏幕、数字屏幕、移动电子设备的屏幕、工作相关的纸张或者甚至书籍)的人需要持续地收缩内直肌，因此对它们施加了很大的张力。这种“数字眼睛疲劳”可能导致疲劳，从而导致头痛，最终导致偏头痛，这是由现代数字生活方式的需求引起的。

数字生活方式可以引起其它形式的视疲劳或眼疲劳，以及其它类型的会聚障碍，包括本体感受差异和固视差异。本体感受差异是指眼睛有意识地聚焦的位置与物体在空间中所位于的位置的非可视感知之间的不平衡。这种差异通常随着空间而变化。具有本体感受差异的患者的大脑可以在一定程度上补偿该差异，以便维持目标的清晰图像。但是，当差异变得太大而无法进行补偿时，三叉神经会被过度刺激，从而导致患者出现头痛、眼睛疲劳、眼睛周围疼痛、视力模糊、颈部疼痛、干眼和其它一般症状的视疲劳。

特别值得一提的一类症状是计算机视觉综合症(CVS)，估计其影响超过1亿美国人。计算机视觉综合症是指在近处数字设备前长时间之后感受到的身体眼睛不适，从而导致一系列不必要的症状，并且可能对生产力产生影响。

另一大类症状以慢性日常头痛(CDH)的名称而为人所知。据估计，CDH症状影响超过3千万美国人。这些患者患有以慢性日常头痛的形式表现出来的三叉神经的过度刺激。各种因素和诱因被认为是造成慢性日常头痛的衰弱问题的原因。因此，患有CDH的患者仅限于试图使症状消失的治疗选择。一大群慢性日常头痛患者(据信大到33％的人群)表现出中心视觉系统、外围视觉系统和神经系统如何相互作用之间不一致的客观迹象。

图4A图示了正焦度眼镜10′可以加剧由数字设备引起的眼疲劳、视力疲劳、计算机视觉综合症和本体感受差异的症状，因为看附近的数字设备或物体11迫使佩戴者通过他们的眼镜的下部内部鼻象限，即“近距视觉”区域注视。如前所示，在这个偏心近距视觉区域中，正焦度镜片10通过折射角α折射光，如公式(1)-(3)所述。从近处物体11传播到视网膜的具有折射角α的光线比从相同物体传播到相同视网膜但没有折射角α的光线对佩戴者迫使更大的注视-会聚角β。因此，当佩戴者正在看近处物体时，正焦度镜片10迫使增加的注视-会聚角β并因此导致内直肌上的张力增加。内直肌的持续和过度收缩增加了影响并可能使佩戴者衰弱的数字偏头痛的趋势，

图4B图示了可以减少并且经常消除由眼睛疲劳、视力疲劳、计算机视觉综合症和本体感受差异引起的症状的会聚减小眼镜100′中的会聚减小镜片100的实施例。具有会聚减小镜片100的会聚减小眼镜100′具有经适当修改的折射角α，其在它们的佩戴者看近处物体(诸如，看数字设备)时减小注视-会聚角β。减小的注视-会聚角β需要眼睛在鼻子方向上的较小旋转，因此减轻了眼睛的内直肌的连续收缩和拉力。这种减少的肌肉拉力减少并通常消除了数字偏头痛。

图5A-B详细图示了眼睛疲劳减少镜片100，或减轻眼睛疲劳和相关的数字眼睛不适的会聚减小镜片100的实施例。在整个应用中，术语眼睛疲劳减少镜片和会聚减小镜片将被互换使用和处理。为了清楚起见，仅示出了会聚减小眼镜100′的会聚减小镜片100中的一个。以下描述适用于具有适当修改的会聚减小眼镜100′的其它镜片。示出了戴眼镜者的鼻子以供参考。会聚减小镜片100的实施例可以如下定义x-y-z坐标系。会聚减小镜片100的中心法线可以限定z-轴3，并且会聚减小镜片100的中心区域可以限定切线的居中x-y平面。坐标系的中心可以位于镜片100的中心。采用的惯例是x-轴相对于眼镜100′是“水平的”，因此穿过左和右会聚减小镜片100的中心。相应的，y-轴是垂直的。

利用该坐标系，并且进一步参考图8A，会聚减小镜片100可以包括具有非负远距视觉光焦度的远距视觉区域110，其被配置为折射由在距离坐标系的中心的远距视觉x-距离X_Pd处的远距视觉区域点P_d处的源11定向的光线2，以传播到眼睛为中心的代表性位置8。在一些实施例中，眼睛为中心的代表性位置8可以是眼睛中心8本身。在其它实施例中，它可以是位于位置8处的传感器，或者位于跨位置8的屏幕，其中眼睛为中心的代表性位置8位于z-轴3上，在与源的方向相反的方向上距离镜片的坐标系的中心15-25mm的范围内的z-距离处。后面这些眼睛为中心的代表性位置8可以更适合并且可访问用于测量和特征化。

会聚减小镜片10还可以包括近距视觉区域120，其具有在0.5屈光度D内与远距视觉光焦度匹配的近距视觉光焦度、被配置为折射由在距离坐标系的中心的近距视觉x-距离XP_a处的近距视觉区域点P_n处的源11定向的光线2，以传播到眼睛为中心的代表性位置8。由于近距视觉区域120的光焦度可以非常接近，并且在一些实施例中，等于远距视觉区域110的光焦度，因此会聚减小镜片100的实施例可以被称为单视(mono-vision)镜片或独视(single-vision)镜片。这方面可以将这些镜片与其它远距视觉和近距视觉光焦度不同的传统双焦镜片区分开来。

为了清楚起见，在本文档中，术语“光焦度”是指与镜片的焦距f特别相关的光焦度，并且以与焦距成反比关系的屈光度D测量：D＝1/f。此外，图5A可以是在高的正y坐标处的会聚减小镜片100的横截面，而图5B可以图示在较低的负y坐标处的相同会聚减小镜片100的横截面。

在实施例中，近距视觉x-距离X_Pu小于远距视觉x-距离X_Pd，如图所示。可见地，由于在这些实施例中近距视觉x-距离X_Pu小于远距视觉x-距离X_Pd，因此该会聚减小镜片100的佩戴者可以在通过近距视觉区域120看源11时相对于当佩戴者通过正在通过远距视觉区域110看相同的源11时的情况朝z-轴3更靠近地旋转他/她的眼睛的眼睛光轴9，从而减小注视会聚角度，如下面进一步描述的。如图5B所指示的，减小的注视-会聚角β转换为眼睛5的减少张力的旋转。相应地，会聚减小镜片100也可以被称为减少眼睛疲劳的镜片100，由于这个原因，会聚减小眼镜100′提供了急需的一般地减少眼睛疲劳、数字偏头痛、本体感觉差异、固视差异、视力疲劳和会聚障碍的医学益处。

所描述的技术的第一发明层涉及双焦眼镜，其已经具有与通常的远距视觉区域分开的近距视觉区域。通过使这两个视觉区域的会聚性质也不同，可以赋予这种眼镜附加的减少眼睛疲劳的医学益处。

除了该层之外，这里描述的独视或单视会聚减小镜片100的区别特征是它们具有近距视觉区域120，其具有与远距视觉区域110的屈光力不同的屈光力，尽管这两个区域具有匹配的光焦度。这与其中两个视觉区域的折射和光焦度都不同的双焦点镜片形成对比。至少由于以下原因，这是一种定性的、至关重要的区别。

(1)双焦眼镜已经具有两个具有不同光学性质-光焦度的视觉区域。因此，镜片设计者可能想到使另外的光学性质(诸如屈光力)也不同，以减少会聚。但是，在单视镜片中，对于设计师来说，想到并创建近距视觉区域以实现提供不同屈光力同时确保近距视觉区域保持与镜片的其余部分相同光焦度的单个目的远远不够明显。

(2)眼镜镜片的全球市场在2015年世界范围内销售了超过10亿件，仅在美国就超过3.2亿件。据估计，美国75％的人口，或者约2亿4千万人佩戴某种视觉纠正眼镜。到目前为止，当今在美国销售的最广泛的眼镜市场，约整个市场的90％，具有单视镜片，并且只有约10％或2千万-2千5百万人佩戴双焦镜片。单视镜片的大多数年轻和中青年佩戴者根本不需要双焦镜片。一些行业调查估计遭受或报告计算机视觉综合症的人数超过1亿人。因此，将会聚减小近距视觉区域引入到单视眼镜中将把会聚减小技术的范围从双焦镜片的市场细分的每年小的1千万至2千万件扩大到单视眼镜的市场细分的每年1亿多件。因此，这里描述的单视眼镜将极大地拓宽可以向其提供会聚减少技术的医学益处的人群。

(3)具有零或接近零的光焦度的会聚减小的单视眼镜将在质量上把市场渗透扩宽到另一个广泛类别。这些眼镜将为不需要光焦度校正并且因此到目前为止没有考虑佩戴眼镜的人提供会聚减小的医学益处。由于这个原因，零光焦度单视眼镜将极大地扩展进一步向其提供会聚减小的医学益处的人口群体。

最后，已提到在现今的视光学实践中，大多数医生对眼睛疲劳的原因有不同的理论，因此提供非常不同的治疗和程序来缓解眼睛疲劳或视力疲劳。视光师经常开处方切换到配有蓝光滤光片的眼镜，或建议使用加湿器。因此，开具利用这里描述的会聚减小技术的眼镜依赖于关于导致眼睛疲劳的原因的非常不同的医学见解，以及真正不同于当今视光学从业者所开具的减轻眼睛疲劳的创造性治疗。

在这里及后面的文字中，光传播被描述为由源11始发或源自物体11，它们可互换。源11可以是激光指示器或主动产生光线2的其它定向光源。在一些其它实施例中，物体11可以不是有源光源，而是在所描述的方向上反射光的物体或镜子，其中光源自其它地方。从光传播的角度来看，这两种情况可以互换。物体11或源11可以在与会聚减小镜片100的x-y平面相距z-距离Z_a/e处。

在会聚减小镜片100的实施例中，远距视觉区域110可以被配置为折射由在远距视觉x-距离X_Pd处的远距视觉区域点P_d处的源11或物体11定向的光线2，从而以远距视觉注视-会聚角β_d与坐标系的y-z平面相交；而近距视觉区域120可以被配置为折射由在近距视觉x-距离X_Pd处的近距视觉区域点P_n处的源11定向的光线2，从而以近距视觉注视-会聚角β_n与y-z平面相交。在会聚减小镜片100的这些实施例中，近距视觉注视-会聚角β_n可以小于远距视觉注视-会聚角β_d。通常，折射光2与y-z平面以注视-会聚角β_n/d相交发生在眼睛为中心的代表性位置8处。

这里，注视-会聚角β_d和β_n特征化左眼和右眼注视的会聚，因此它们可以对应于眼睛的整体3d维度旋转角度的x-分量，类似于整体折射角α的x-分量α^x。

这是第二种表达，当佩戴者通过会聚减小镜片100的近距视觉区域120看物体11时，她/他不需要将她/他的眼睛旋转离开z-轴3与通过镜片100的远距视觉区域110看相同物体的情况一样多。因此，与通过远距视觉区域110，或者甚至通过类似的常规正焦度镜片10看相比，当通过近距视觉区域120看物体时，会聚减小镜片100的实施例确实减小了其佩戴者的注视的会聚角β。

在会聚减小镜片100的一些实施例中，距离-视觉区域110可以被配置为将由在远距视觉x-距离X_Pd处的远距视觉区域点P_d处的源11定向或来自其的光线2折射远距视觉折射角α_d，而近距视觉区域120可以被配置为将由在近距视觉x-距离X_Pn处的近距视觉区域点P_n处的源11定向或来自其的光线2折射近距视觉折射角α_n。在会聚减小镜片100的这样的实施例中，近距视觉折射角α_n的x-分量α_n ^x可以小于远距视觉折射角α_d的x-分量α_d ^x。这是第三种表达，当镜片100的佩戴者通过近距视觉区域120看物体11时，相对于通过远距视觉区域150看同一物体11，镜片100正在减小注视-会聚β。

会聚减小镜片100的注视-会聚减小方面的上述三种表达被表示为图5B中的加方框不等式。这里重复这些不等式：

χ_Pn＜X_Pd、 (4)

β_n＜β_d， (5)以及

α_a ^x＜α_d ^x. (6)

会聚减小镜片100的实施例满足这三个不等式(4)-(6)中的至少一个。

以上对会聚减小镜片100的实施例的描述也清楚地表达了确定镜片是否是会聚减小镜片的审核协议。(I)当镜片的佩戴者通过镜片的潜在远距视觉区域看物体时，可以直接测量所描述的距离X_Pd和角度α_d ^x和β_d，之后通过测量当佩戴者通过镜片的潜在近距视觉区域看时对应的距离X_pn以及角度α_n ^x和β_n，并且然后比较测得的角度和距离以验证它们是否满足所描述的三个不等式中的至少一个。对于其中角度的变化小的潜在镜片，可以使用眼睛跟踪或眼睛成像系统来确定佩戴者的注视角度的变化以检测小的变化和差异。(2)代替测量佩戴者的注视的角度和方向，也可以使用具有实际参数的眼睛模型。眼睛模型可以包括直径为约20-25mm(诸如24mm)、可绕眼睛为中心的代表性位置8处的y-轴旋转的盘。眼睛模型的前部可以被定位在镜片100后面10-15mm处，眼睛为中心的代表性位置8在镜片100后面约20-30mm处。眼睛模型可以包括适当的眼睛镜片7，其总光焦度大约等于角膜的大约40-45D的光焦度加上镜片的大约15-25D的光焦度。定向光源，诸如激光指示器或等效物可以代替源11被部署并且其光可以指向被检镜片的潜在远距视觉区域和近距视觉区域，使得被镜片折射之后，光在两种情况下都通过眼睛模型的眼睛为中心的代表性位置8。然后可以测量所描述的角度和距离以确定上述三个不等式中的至少一个是否适用，

(3)最后，不涉及佩戴者的眼睛或甚至眼睛模型的测量也可以足以确定镜片是否是会聚减小镜片100的实施例。通过将激光指示器从源11的位置指向镜片，使得其光在被镜片折射之后传播通过眼睛为中心的代表性位置8的候选点，大约沿着z-轴3在镜片100的中心后面20-30mm处，可以在固定的光学平台上审核镜片。可以例如通过在与源11相对的一侧上在镜片100的y-z平面中实现屏幕来跟踪光的传播。激光指示器11的光可以被定向在被检镜片的潜在远距视觉区域处并且通过被测镜片的潜在近距视觉区域，从而确保在两种情况下折射光在距离代表眼睛中心8的坐标系的中心的相同z-距离处与y-z平面相交。如上所述，这样的代表性位置可以在z-轴3上在镜片的中心后面20-30mm。一旦前面讨论的角度和距离针对定向在潜在远距视觉和然后潜在近距视觉区域处的光被测量，如果在图5B中的三个不等式中的至少一个并且在上面公式(4)-(6)中讨论的，对于测得的角度和距离成立，则镜片是会聚减小镜片的实施例。其它审核协议将在后面关于图5C-D和图7A-D进行描述。

图5A-B图示了物体/源11可以是位于距坐标系的z-轴3的大于会聚减小镜片100的半径的源x-距离处，以及位于在10cm和100cm之间的源z-距离处的近物体。如图所示，这种偏心的轴外源11可以是很好的与戴眼镜者的鼻子对齐的近物体的表示。

图6A-B图示了在其它实施例中，物体11可以更远。例如，源/对象11可以位于距离坐标系的z-轴3的小于会聚减小镜片100的半径的源x-距离处；以及在大于100厘米的源z-距离处。一类这些物体/源11可以包括来自激光指示器的在近距视觉区域点P_n处和远距视觉区域点P_d处平行于z-轴3定向的光。会聚减小镜片100的实施例满足作为图5A-B的三个不等式的类似物的三个不等式中的至少一个，如图6B的三个方框中所示。在图5A-B和图6A-B的实施例中，源11的位置多少有些不同，因此满足两组不等式的距离和角度范围可能不完全相等。但是，不等式的有效范围大部分重叠，因此，两组不等式都是会聚减小镜片100的实施例的表示。

图5C-D图示了会聚减小镜片100的其它方面。图5C-D的实施例的特征化大部分类似于图5A-B的实施例的特征化，因为特征化是由传播光线2的路径的可逆性驱动的。为了指示图5C-D中的元素通过路径反转与图5A-B中的元素相关，使用了对应的标记，在适当的情况下添加了“r”。通过这些介绍性考虑，会聚减小镜片100的一些实施例可以具有远距视觉区域110，其具有非负远距视觉光焦度，其被配置为折射由在距离坐标系的中心的远距视觉x-距离X_Pd处的远距视觉区域点P_d处的源8r定向的光线2，以传播到图像点11r或物体/源11r。图像点11r，即，在某种意义上图5A-B中的实施例的物体/源11的反向对，可以位于距离镜片100的x-y平面的z-距离z₁处。源8r，即，在某种意义上图5A-B中的实施例的眼睛为中心的代表性位置8的反向对，可以位于距离坐标系的中心的源-z-距离z_s处的z-轴3上。

会聚减小镜片100的该实施例还可以包括近距视觉区域120，其具有在0.5D内与远距视觉光焦度匹配的近距视觉光焦度、被配置为折射由位于距离坐标系的中心的相同源z-距离z_s的源8r定向到距离坐标系的中心的近距视觉x-距离X_Pn处的近距视觉区域点P_n处的光线2，以传播到相同的图像点11r。在这些实施例中，类似于图5A-B的实施例的不等式(4)，近距视觉x-距离X_Pn可以小于远距视觉x-距离X_Pd。

在一些实施例中，远距视觉区域110可以被配置为使得源8r可以通过相对于坐标系的y-z平面以远距视觉注视-会聚角β_d定向光线2经由在远距视觉区域点P_d处的折射来定向光线2以传播到图像点11r；并且近距视觉区域120可以被配置为使得源8r可以通过相对于坐标系的y-z平面以近距视觉注视-会聚角β_n定向光线经由在近距视觉区域点P_n处的折射来定向光线2以传播到相同的图像点11r。在这些实施例中，类似于上面的不等式(5)，近距视觉注视-会聚角β_n可以小于远距视觉注视-会聚角β_d。

在一些实施例中，远距视觉区域110可以被配置为以远距视觉折射角α_d折射由在远距视觉区域点P_d处的源8r定向的光线2以传播到图像点11r。近距视觉区域120可以被配置为以近距视觉折射角α_n折射由在近距视觉区域点P_n处的源8r定向的光线2以传播到相同的图像点11r。在实施例中，类似于上面的不平等(6)，近距视觉折射角α_n的x-分量可以小于α_d ^x，即，远距视觉折射角α_d的x-分量。

图8A-B图示了从z-轴方向看镜片的x-y平面上时会聚减小镜片100的实施例的正视图。图8A示出了光焦度的等屈光轮廓线，而图8B示出了会聚减小镜片100的iSO-α^x折射角轮廓线。在会聚减小镜片100的一些实施例中，远距视觉区域110可以具有D屈光度的远距视觉光焦度。近距视觉区域120可以具有在0.5D内与远距视觉光焦度匹配的近距视觉光焦度；以及可以连接远距视觉区域110和近距视觉区域120的通道区域115。在一些实施例中，近距视觉光焦度可以在0.25D内匹配远距视觉光焦度。由于远距视觉光焦度与近距视觉光焦度的紧密匹配，这些实施例可以被称为单视镜片、独视镜片或单焦镜片。通道区域115可以具有在0.5D内与远距视觉光焦度和近距视觉光焦度匹配的光焦度。在其中远距视觉光焦度和近距视觉光焦度相同的设计中，通道区域光焦度也可以具有这个共享值。在其中远程视觉光焦度和近距视觉光焦度相差很小(诸如小于0.5D)的设计中，通道区域光焦度可以平滑地插在这些近似相等的光焦度之间。

如图8A所示，在一些实施例中，远距视觉光焦度和近距视觉光焦度可以“接近零”，诸如小于0.5D。在一些实施例中，远距视觉和近距视觉光焦度可以是零屈光度0D。

这样的0D会聚减小镜片1.00可以由不需要校正他们的眼睛的光焦度但仍然感觉到对他们的眼睛引起的数字疲劳的人使用，“数字眼睛疲劳”是由于长时间注视诸如数字、电子或计算机屏幕的近距离物体引起的。这些人即使他们不需要光焦度校正，也可能决定佩戴减少他们的数字眼睛疲劳的会聚减小眼镜100′。

会聚减小镜片100的实施例还可以包括鼻过渡区域135n和太阳穴过渡区域135t。在这些区域中，由于下面说明的原因，光焦度可以偏离0D。

在一些实施例中，近距视觉区域120的面积可以大于5mm²。在一些实施例中，近距视觉区域120的面积可以大于10mm²。

图8B图示了在具有接近0D光焦度的会聚减小镜片100的一些实施例中，基于公式(2)-(3)并且回想光焦度为0D，远距视觉区域110中的远距视觉折射角α_d的x-分量α_d ^x也可以接近0，因为α_d本身接近零。在这些实施例中，近距视觉区域120中的近距视觉折射角α_n的x-分量α_n ^x可以是正的。前面讨论了折射角α的大小。在许多实施例中，α^x可以落在0.5-50弧分的范围内，在一些实施例中，在1-10弧分的范围内。在图8B中，近距视觉区域120中的弧分如通过给指加下划线所示。

这些值将在距离远距视觉区域110和近距视觉区域120的坐标系的中心相同的x-距离处取得。这通过近距视觉区域点P_n为跨x-轴的远距视觉区域点P_d的反射，并且因此具有与坐标系的中心相同的x-距离示出。

最后，这些镜片可以包括至少部分地在远距视觉区域110和近距视觉区域120之间的进展(progression)区域130，其中由在进展x-距离处的进展区域点处的源11定向的光线2被折射以传播到眼睛为中心的代表性位置8，其中进展x-距离在近距视觉x-距离X_Pn和远距视觉x-距离X_Pd之间。这样的进展区域30的特征还在于在远距视觉折射角α_d ^x和近距视觉折射角α_n ^x的x-分量之间进展的进展折射角α_P的x-分量α_p ^x。在所示的示例中，α_p ^x在和弧分之间进展。应该注意的是，至少在一些实施例中，进展区域130不需要与图8A的通道区域115一致。

在图8A中。过渡区域135n和135t可以由于以下原因而合并。通常，当远距视觉区域110和近距视觉区域120在一些方面中它们的光学性质不同时，在它们之间形成如鼻过渡区域135n和时间过渡区域135t的过渡区域。这种光学性质可以是它们的光焦度、柱面或散光。光学性质的这种差异可能导致不希望的光学畸变。过度区域135n/t被设计为使这些畸变最小化，在目前描述的会聚减小镜片100中，远距视觉区域110和近距视觉区域120的光焦度可以接近或者甚至相同。

但是，这些会聚减小镜片100在对应的远距视觉区域110和近距视觉区域120中具有不同的折射角α_d和α_n。这种差异可能引起光学畸变。由于这个原因，可以减少这些镜片100中由折射角α_d和α_n的差异驱动的光学畸变，以包括过渡区域135n/t，以及进展区域130在α_d和α_n折射区域之间平滑地内插。图9A示出了在一些实施例中，仅鼻过渡区域135n就足够用于此目的。

图8B示出了在一些实施例中，近距视觉区域120的大部分可以占据镜片100的下部鼻象限或下鼻象限。在一些实施例中，如图所示，近距视觉区域120可以扩展到下部太阳系象限。

图8C示出了在一些实施例中，近距视觉区域120可以甚至仅部分地填充下部鼻象限。

图9A示出了具有光焦度D的会聚减小镜片100。图9B-D示出了图9A的会聚减小镜片100的各种实施例的iso-α^x轮廓。如关于图2C所讨论的，在具有固定光焦度的镜片中，iso-α^x轮廓可以是垂直线。

图9B图示了其中近距视觉区域120仅部分地填充下部鼻象限的镜片100的实施例。图9C图示了其中近距视觉区域120完全填充下部鼻象限的镜片100的实施例。图9D图示了其中近距视觉区域120填充了下部鼻象限并且还延伸到下部太阳穴象限的镜片100的实施例。

图9B-D还图示了会聚减小镜片100的实施例可以如此好地在近距视觉区域120中通过正光焦度远距视觉区域110补偿和减少折射，使得远距视觉折射角α_d ^x的负x-分量可以被补偿到图9B中较小的量值负α_n ^x中、图9C中的零α_n ^x中、或者甚至图9D中的过度补偿的相反符号的正α_n ^x中。这种过度补偿的情况已经用图4B的具有与图4A中符号相反的折射角的光线图示。

在特殊情况下，当远距视觉区域110的光焦度近似为零时，α_d ^x相应地小或者为零。在这些情况下，近距视觉区域可以将远距视觉折射角α_d ^x的近零x-分量补偿到正α_n ^x中。

图10A-C图示了近距视觉区域120可以具有不同的形状，包括椭圆形、四分之一圆、三角形、矩形、细长区域、对角线区域、通道形或走廊形。

图11A-B图示了会聚减小镜片100的两个实施例，其可以实现并提供会聚减小镜片100的上述性质，特别地，其示出了至少满足前面描述的三个不等式(4)-(6)中的至少一个的镜片100的构造和设计。

图11A图示了会聚减小镜片100的实施例可以包括前表面140f，其具有在距离坐标系的中心的x-距离处的远距视觉前切线145fd，以及在相同x-距离处的近距视觉前切线145fh；并且这些实施例可以包括后表面140r，其具有在相同x-距离处的远距视觉后切线145rd和在相同x-距离处的近距视觉后切线145m。这些切线145由虚线表示。远距视觉前切线145fd和远距视觉后切线145rd形成远距视觉表面会聚角γ_dvr，而近距视觉前切线145fn和近距视觉后切线145rn形成近距视觉表面会聚角γ_avr。在图11A中，近距视觉区域120的前表面140f和后表面140r是靠近镜片100的中心的凹入表面，因此近距视觉表面会聚角γ_nvr小于远距视觉表面会聚角γ_dvr，

γ_nvr＜γ_dvr. (7)

该不等式是设计会聚减小镜片100的一种方式，其实现三个不等式(4)-(6)中的至少一个。几种设计可以与该不等式一致，在一些情况下，公式(7)中的角度的不等可以仅由其中一个切线为不同并且另一个表面的切线对于前表面和后表面为相同来驱动。在一些情况下，镜片100可以是弯月形镜片100。还应该注意的是，这些角γ_nvr和γ_dvr取决于其中切线与表面140r和140f拟合的x-距离：γ_nvr＝γ_nvr(x)和γ_dvr＝γ_dvr(x)。角γ_nvr(X)和γ_dvr(X)将在距离中心相同的x-距离处被确定和比较。

图11B图示了产生以另一种方式实现三个不等式(4)-(6)中的至少一个的镜片100的另一种镜片设计。在这个设计中：

γ_nvr＝γ_dvr. (8)

代替修改表面切线，在这些实施例中，远距视觉区域110具有远距视觉z-轴；近距视觉区域120具有近距视觉z-轴，并且近距视觉z-轴在相对于远距视觉z-轴的鼻方向上旋转或扭曲。图示了从+y轴方向俯视镜片时的扭曲。在其中远距视觉区域120自然定位的镜片100的最高y水平处的远距视觉z-轴可以基本上平行于整个镜片z-轴3。朝其中近距视觉区域120自然定位的较低的y水平进展，镜片的x-y平面被旋转，使得z-轴在鼻方向上被旋转。图11B中示出了两个扭曲的横截面。中间横截面可以对应于进展区域130，并且底部最扭曲的横截面可以对应于近距视觉区域120，其具有扭曲的近距视觉z-轴。

应该注意的是，图11B的实施例的制造过程可能非常容易，因为该过程可能包括形成具有期望光焦度的镜片，然后加热镜片直到其材料软化到允许镜片扭曲设计量的程度。

接下来，将描述图7A-D的实施例。图7A示出了会聚减小镜片100的实施例可以包括具有非负远距视觉光焦度的远距视觉区域110，其被配置为折射光线2，该光线2在距离坐标系X_Pd的y-z平面x-距离处的远距视觉区域点P_d处平行于z-轴3定向，以在远距视觉交叉z-距离Z_Id处与y-z平面相交。会聚减小镜片100还可以包括近距视觉区域120，其具有在0.5D内与远距视觉光焦度匹配的近距视觉光焦度、被配置为折射光线2，该光线2在与远距视觉区域点P_d：X_Pn＝X_Pd相等的x-距离X_Pn处的近距视觉区域点P_n处平行于z-轴3定向，以在大于远距视觉交叉z-距离的近距视觉交叉z-距离z_ln处与y-z平面相交：

Z_In＞Z_Id. (9)

在会聚减小镜片100的一些实施例中，远距视觉区域110可以被配置为将光线2折射远距视觉折射角α_d，该光线2在x-距离X_Pd处的远距视觉区域点P_d处平行于z-轴3定向。近距视觉区域120可以被配置为将光线2折射近距视觉折射角α_n，该光线2在x-距离X_Pn处的近距视觉区域点P_n处平行于z-轴3定向。在实施例中，近距视觉折射角α_n的x-分量α_n ^x可以小于对应于相同x-距离XP_n＝X_Pd：的远距视觉折射角α_d的x-分量α_d ^x：

α_n ^x＜α_d ^x. (10)

在会聚减小镜片100的一些实施例中，远距视觉区域110可以被配置为折射在x-距离X_Pd处的远距视觉区域点P_d处平行于z-轴3定向的光线2，从而以远距视觉注视-会聚角β_d与y-z平面相交；近距视觉区域120可以被配置为折射在相同x-距离X_Pn＝X_Pd处的近距视觉区域点P_n处平行于z-轴3定向的光线2，从而以近距视觉注视-会聚角β_n与y-z平面相交。在实施例中，近距视觉注视-会聚角β_n可以小于对应于相同x-距离的远距视觉注视-会聚角β_d：

β_n＜β_d. (11)

类似于特征化图5A-B和图6A-B的实施例的不等式(4)-(6)，不等式(9)-(11)特征化图7A-B的实施例。会聚减小镜片100的实施例满足三个不等式(9)-(11)中的至少一个。

如前所述，会聚减小镜片100的实施例还可以包括至少部分地在远距视觉区域110和近距视觉区域120之间的进展区域130，其被配置为折射在与远距视觉区域点X_Pp＝X_Pu＝X_Pd相同的x-距离X_Pp处的进展区域点P_p处平行于z-轴3定向的光线2，以在近距视觉交叉z-距离z_In和远距视觉交叉z-距离Z_Id之间的进展交叉z-距离Z_Ip处与y-z平面相交：Z_Id＜Z_Ip＜Z_In。

图7C-D描述了与反转图7A-B的实施例中的光线2的路径相关的实施例，但是具有一些必要的适应。图7C图示了会聚减小镜片100的实施例可以包括具有非负远距视觉光焦度的远距视觉区域110，其被配置为折射由在距离坐标系的y-z平面x-距离X_Pd处的远距视觉区域点P_d处的源15r定向的光线2，以与y-z平面形成远距视觉光会聚角δ_d，其中源15r位于距离坐标系的中心的交点z-距离Z_1d处的z-轴3上。镜片100还可以包括近距视觉区域120，其具有在0.5D内与远距视觉光焦度匹配的近距视觉光焦度、被配置为折射由在距离坐标系的y-z平面的与远距视觉点P_d：X_Pd＝X_Pd相同的x-距离X_Pn处的近距视觉区域点P_n处的源15r定向的光线2，以与y-z平面形成近距视觉光会聚角δ_u。这里，源15r可以在交点z-距离z_1u处，其再次与远距视觉Z_1d：Z_1n＝Z_1d-的源15r相同。在这样的实施例中，近距视觉光会聚角δ_u的x-分量δ_n可以大于远距视觉光会聚角δ_d的x-分量δ_d ^x：

δ_n ^x＞δ_d ^x. (12)

在镜片100的一些实施例中，远距视觉区域110可以被配置为将光线2折射远距视觉折射角α_d，该光线2由在距离坐标系的y-z平面的x-距离的X_Pd处的远距视觉区域点P_d处的源15r定向。此外，近距视觉区域120可以被配置为将光线2折射近距视觉折射角α_n，该光线2由在距离坐标系的y-z平面的x-距离的X_Pn处的近距视觉区域点P_n处的源15r定向。在实施例中，近距视觉折射角α_n的x-分量α_n ^x可以小于远距视觉折射角α_d的x-分量α_d ^x：

α_n ^x＜α_d ^x. (13)

类似于特征化图5C-D的实施例的不等式(4)-(6)，以及特征化图7A-B的实施例的不等式(9)-(11)，不等式(12)-(13)特征化图7C-D的实施例。

前面描述了图5A-D和图6A-B的实施例的若干附加特性。这些特性也可以应用于图7A-D的实施例或与图7A-D的实施例组合。

图12A-B示出了减少眼睛疲劳的镜片100或会聚减小镜片100的实施例。这些实施例的特征在于镜片表面的曲率和它们对应的曲率中心的偏心位置的描述。在一些细节中，减少眼睛疲劳的镜片100或会聚减小镜片100的实施例可以具有限定z-轴3的会聚减小镜片的中心法线。该z-轴3通常也是远距视觉区域110的z-轴。会聚减小镜片100的中心区域还可以限定切线、居中的x-y平面。该z-轴3和x-y平面一起限定x-y-z坐标系。

会聚减小镜片100可以包括具有非负远距视觉光焦度的上述远距视觉区域110，其具有曲率半径为R_df的前远距视觉表面140df和前远距视觉曲率中心CC_df，以及曲率半径为R_dr的后远距视觉表面140dr和后远距视觉曲率中心CC_dr。镜片100还可以包括具有在远距视觉光焦度的0.5D内的光焦度的近距视觉区域120，其具有曲率半径为R_nf的前近距视觉表面140nf和前近距视觉曲率中心CC_nf，以及曲率半径为R_nr的后近距视觉表面140nr和后近距视觉曲率中心CC_nr，其中前近距视觉曲率中心x(CC_nf)可以是相对于前远距视觉曲率中心x(CC_df)的x-坐标的鼻子，或者后近距视觉曲率中心X(CC_nr)的x-坐标可以是相对于后远距视觉曲率中心x(CC_dr)的x-坐标的太阳穴。在不等式中表达上述属性，并且使用x-轴的方向性，使得位于右侧太阳穴方向上的点具有比位于左侧鼻方向上的点更大的x坐标，这些条件被写为：

x(CC_nf)＜x(CC_df)，or (14)

x(CC_nr)＞x(CC_df). (15)

在一些典型的实施例中，远距视觉表面140df和140dr的CC_df前曲率中心和CC_dr后曲率中心可以位于z-轴3上，因此，它们的x坐标可以为零。在正式的术语中，x(CC_df)＝x(CC_dr)＝0。在这样的实施例中，会聚减小镜片100可以被配置为使得前近距视觉曲率中心CC_nf的x-坐标x(CC_nf)是相对于坐标系的z-轴3的鼻子，即：

x(CC_nf)＜0，or (16)

后近距视觉曲率中心的x-坐标x(CC_nr)是相对于坐标系的z-轴3是太阳穴，即：

x(CC_nr)＞0. (17)

就此而言，会聚减小镜片100的实施例是离轴曲率中心镜片。

上述曲率中心的坐标和x-距离X(CC_nf)，X(CC_nr)，X(CC_dr)和x(CC_dr)可以用专门的工具和设备(诸如球形仪和镜片轮廓仪)来确定。

会聚减小镜片100的设计可以实现近距视觉区域120的光焦度以在0.5D内匹配远距视觉区域110的光焦度，因为第一近似中的光焦度由镜片前后表面的曲率半径给出：光焦度(远距视觉)＝f(R_df，R_dr)，并且光焦度(近距视觉)＝f(R_nf，R_nr)。在薄镜片近似中，光焦度与f(R₁，R₂)＝(n-1)(1/R₁-1/R₂)成比例。只要f(R_nf、R_m)＝f(R_df、R_dr)，两个区域中的光焦度就在前导阶近似中匹配。

但是，上述关系假设曲率中心位于镜片的主光轴上。因此，镜片100的设计可以被视为建立在以下认知上，即，可以通过不操纵对应的曲率的半径，而是通过使曲率中心移出镜片的轴线而调整和操纵相对于远距视觉折射角来使近距视觉区域120的光焦度基本上等于远距视觉区域110的光焦度。更简洁地说，在镜片100的设计中，可以使近距视觉区域的折射角与远距视觉区域的折射角不同，同时保持近距视觉区域的光焦度与远距视觉区域的光焦度匹配。这两个区域的折射角和光焦度可相对于彼此独立地调整。

这些会聚减小镜片100的一些实施例还可以被特征化为如下。参考图11A，前远距视觉表面140df和后远距视觉表面140dr，在距离坐标系的中心的x-距离处，可以限定远距视觉表面会聚角γ_dvr；并且前近距视觉表面140nf和后近距视觉表面140nr在距离坐标系的中心的相同的x-距离处可以限定近距视觉表面会聚角γ_nvr，其中，在实施例中，近距视觉表面会聚角小于远距视觉表面会聚角：

γ_nvr＜γ_dvr (18)

会聚减小的轴外曲率中心镜片100的特征还在于结合图1-11所述的特征并与之组合。

虽然本文档包含许多细节，但这些细节不应被解释为对本发明或可要求保护的范围的限制，而是作为对本发明的特定实施例特有的特征的描述。在本文档中在单独的实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或在任何合适的子组合中在多个实施例中实现。此外，虽然上面可能将特征描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此要求保护，但是在一些情况下来自所要求保护的组合中的一个或多个特征可以从组合中去除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。

Claims (17)

1.一种低会聚眼镜的会聚减小镜片，其中：

所述会聚减小镜片的中心法线限定z-轴，并且所述会聚减小镜片的中心限定切线、居中的x-y平面，其一起限定所述会聚减小镜片的x-y-z坐标系，所述会聚减小镜片包括：

远距视觉区域，具有非负远距视觉光焦度，被配置为折射在距离坐标系的y-z平面的x-距离处的远距视觉区域点处平行于z-轴定向的光线，以在远距视觉交叉z-距离处与y-z平面相交；以及

近距视觉区域，具有在0.5D内与远距视觉光焦度匹配的近距视觉光焦度，被配置为折射在远距视觉区域点的x-距离处的近距视觉区域点处平行于z-轴定向的光线，以在比远距视觉交叉z-距离大的近距视觉交叉z-距离处与y-z平面相交。

2.如权利要求1所述的会聚减小镜片，其中：

所述远距视觉区域被配置为将在x-距离处的远距视觉区域点处平行于z-轴定向的光线折射远距视觉折射角；

所述近距视觉区域被配置为将在x-距离处的近距视觉区域点处平行于z-轴定向的光线折射近距视觉折射角；以及

所述近距视觉折射角的x-分量小于对应于相同x-距离的远距视觉折射角的x-分量。

3.如权利要求1所述的会聚减小镜片。其中；

所述远距视觉区域被配置为折射在x-距离处的远距视觉区域点处平行于z-轴定向的光线，从而以远距视觉注视-会聚角与y-z平面相交；

所述近距视觉区域被配置为折射在x-距离处的近距视觉区域点处平行于z-轴定向的光线，从而以近距视觉注视-会聚角与y-z平面相交；以及

所述近距视觉注视-会聚角小于对应于相同x-距离的远距视觉注视-会聚角。

4.如权利要求1所述的会聚减小镜片，包括：

渐进区域，至少部分地在所述远距视觉区域和所述近距视觉区域之间，被配置为折射在远距视觉区域点的x-距离处的渐进区域点处平行于z-轴定向的光线，以在近距视觉交叉z-距离和远距视觉交叉z-距离之间的渐进交叉z-距离处相交。

5.如权利要求1所述的会聚减小镜片，其中：

所述近距视觉区域具有大于5平方毫米的面积。

6.如权利要求1所述的会聚减小镜片，其中：

所述近距视觉区域具有大于10平方毫米的面积。

7.如权利要求1所述的会聚减小镜片，其中：

所述近距视觉光焦度在0.25D内与远距视觉光焦度匹配。

8.如权利要求1所述的会聚减小镜片，其中：

所述远距视觉光焦度和所述近距视觉光焦度小于0.5D。

9.如权利要求8所述的会聚减小镜片，其中：

所述远距视觉光焦度和所述近距视觉光焦度为0D。

10.如权利要求1所述的会聚减小镜片，其中：

所述近距视觉区域是椭圆形、四分之一圆、三角形、矩形、细长区域、对角线区域、通道形或走廊形之一。

11.如权利要求1所述的会聚减小镜片，其中：

所述近距视觉区域的大部分位于所述会聚减小镜片的下部-下鼻象限。

12.如权利要求1所述的会聚减小镜片，包括：

前表面，具有：

距离坐标系的中心x-距离处的远距视觉切线，以及

在相同的x-距离处的近距视觉前切线；以及

后表面，具有：

在相同的x-距离处的远距视觉后切线，以及

在相同的x-距离处的近距视觉后切线；其中：

所述远距视觉前切线和所述远距视觉后切线形成远距视觉表面会聚角，以及

所述近距视觉前切线和所述近距视觉后切线形成近距视觉表面会聚角，其中：

所述近距视觉表面会聚角小于所述远距视觉表面会聚角。

13.如权利要求1所述的会聚减小镜片，其中：

所述远距视觉区域具有远距视觉z-轴；

所述近距视觉区域具有近距视觉z-轴，其中：

所述近距视觉z-轴相对于所述远距视觉z-轴在鼻方向上旋转。

14.一种会聚减小镜片，其中：

所述会聚减小镜片的中心法线限定z-轴，并且所述会聚减小镜片的中心限定切线、居中的x-y平面，其一起定义所述会聚减小镜片的x-y-z坐标系，所述会聚减小镜片包括：

远距视觉区域，具有非负远距视觉光焦度，被配置为折射由距离坐标系的y-z平面x-距离处的远距视觉区域点处的源定向的光线，以与y-z平面形成远距视觉光会聚角，其中所述源位于距离坐标系的中心的交叉z-距离处的z-轴上；以及

近距视觉区域，具有在0.5D内与远距视觉光焦度匹配的近距视觉光焦度，被配置为折射由在距离坐标系的y-z平面相同x-距离处的近距视觉区域点处的源定向的光线，以与y-z平面形成近距视觉光会聚角，其中所述源位于距离坐标系的中心的相同交叉z-距离处的z-轴上；其中；

所述近距视觉光会聚角的x-分量大于所述远距视觉光会聚角的x-分量。

15.如权利要求14所述的会聚减小镜片，其中：

所述远距视觉区域被配置为将由距离坐标系的y-z平面x-距离处的远距视觉区域点处的源定向的光线折射远距视觉折射角；

所述近距视觉区域被配置为将由距离坐标系的y-z平面x-距离处的近距视觉区域点处的源定向的光线折射近距视觉折射角；以及

所述近距视觉折射角的x-分量小于所述远距视觉折射角的x-分量。

16.如权利要求14所述的会聚减小镜片，包括：

前表面，具有：

距离坐标系的中心x-距离处的远距视觉前切线，以及

在相同的x-距离处的近距视觉前切线；以及

后表面，具有：

在相同的x-距离处的远距视觉后切线，以及

在相同的x-距离处的近距视觉后切线；其中：

所述远距视觉前切线和所述远距视觉后切线形成远距视觉表面会聚角，以及

所述近距视觉前切线和所述近距视觉后切线形成近距视觉表面会聚角，其中；

所述近距视觉表面会聚角小于所述远距视觉表面会聚角。

17.如权利要求14所述的会聚减小镜片，其中：

所述远距视觉区域具有远距视觉z-轴；

所述近距视觉区域具有近距视觉z-轴，其中：

所述近距视觉z-轴相对于所述远距视觉z-轴在鼻方向上旋转。