用于治疗近视的光散射镜片和包括该光散射镜片的眼镜的制作方法

1.本发明的特征在于用于治疗近视并减慢近视发展的眼科镜片。


背景技术：

2.眼睛是一种光学传感器，其中来自外部光源的光通过晶状体聚焦到视网膜的表面上，视网膜是依赖于波长的光电传感器阵列。眼睛的晶状体可以通过改变形状来调节，使得外部光线最佳或接近最佳地聚焦的焦距在视网膜的表面上产生倒像，倒像相应于眼睛观察到的外部图像。眼睛的晶状体最佳或接近最佳地聚焦位于眼睛的特定距离范围内的外部物体发出或反射的光，并且不是最佳聚焦或者不能聚焦位于距离范围之外的物体。
3.在正常视力的个体中，眼睛的轴向长度或从角膜前部到视网膜中央凹的距离相应于远距离物体接近最佳聚焦的焦距。正常视力的个体的眼睛在没有对肌肉神经输入的情况下将远距离物体聚焦，该肌肉通过施加力来改变眼睛晶状体的形状，这一过程称为“调节”。由于调节，正常个体将更靠近的附近物体聚焦。
4.然而，许多人患有与眼睛长度有关的疾病，诸如近视(“短视”)。在近视个体中，眼睛的轴向长度比在没有调节的情况下聚焦远距离物体所需的轴向长度长。结果，近视个体可以清楚地观察到一定距离附近的物体，但是比该距离更远的物体却模糊不清。
5.通常，婴儿出生时是远视的，其眼睛长度短于在没有调节的情况下最佳或接近最佳聚焦远距离物体所需的长度。在眼睛的正常发育期间(称为“正视”)，相对于眼睛的其他尺寸，眼睛的轴向长度会增大到高达在没有调节的情况下提供对远距离物体的接近最佳聚焦的长度。理想情况下，随着眼睛长成最终的成年大小，生物过程保持接近最佳的与眼睛大小的相对眼睛长度(例如，轴向长度)。然而，在近视个体中，眼睛与整体眼睛大小的相对轴向长度在发育期间继续增大，超过提供远距离物体的接近最佳聚焦的长度，导致近视越来越明显。
6.据认为，近视受环境因素以及遗传因素影响。因而，可以通过解决环境因素的治疗装置来减轻近视。例如，在u.s.pub.no.2011/0313058a1中描述了用于治疗与眼睛长度有关的疾病(包括近视)的治疗装置。


技术实现要素：

7.本发明的各个方面总结如下。
8.总体上，在第一方面，本发明的特征在于一种眼科镜片，包括：镜片材料，其具有两个彼此相对的弯曲表面；光散射区；第一孔隙(例如，与光散射区相比是透明的或具有减少的散射密度/焦度)，其被光散射区围绕；以及第二孔隙(例如，与光散射区相比是透明的或具有减少的散射密度/焦度)，其通过光散射区的一部分与第一透明孔隙分离。
9.眼科镜片的实施例可以具有以下特征和/或其他方面的特征中的一个或多个。例如，眼科镜片可具有光焦度。
10.透明和光散射区的分离可以通过散射密度/焦度的逐渐改变来混合。
11.眼科镜片可以是单视镜片或多焦点镜片(例如，渐进镜片，自由曲面镜片或双焦点镜片，诸如棱镜双焦点镜片)。镜片可以在第一透明孔隙处具有第一光焦度，并且在第二透明孔隙处具有第二光焦度，第一和第二光焦度不同。可以选择第一光焦度以校正使用者的远视视力的屈光不正。可以选择第二光焦度以校正使用者的近视视力的屈光不正或放大以辅助近视视力工作。第二光焦度可以是正的，通过第一透明孔隙在远视视力中提供近视周边散焦。
12.第一孔隙可以基本上在镜片光轴上居中。
13.第二孔隙可以从镜片光轴移位。
14.与光散射区的其他区域相比，将第一孔隙与第二孔隙分离的光散射区的区域具有不同的(例如，减少的)光散射特性。将第一孔隙与第二孔隙分离的光散射区的区域限定随着使用者在第一和第二孔隙之间的自然聚散(vergence)而减少散射的路径。
15.第二孔隙可以被光散射区包围。
16.眼科镜片可以包括围绕光散射区的透明区域，其中，第二透明孔隙与透明区域连续。
17.光散射区可以包括光学结构，光学结构被定尺寸并被布置成与第一或第二透明孔隙相比，减小了通过光散射区观察到的图像的对比度。
18.另一方面，本发明的特征主要在于一种眼科镜片，其包括：
19.多焦点镜片，其第一区域具有用于远视视力的光焦度，而第二区域具有用于近视视力的不同光焦度；光散射区；第一透明区，其由光散射区围绕，透明区至少部分地与多焦点镜片的第一区域重叠；第二透明区，其至少部分地与多焦点镜片的第二区域重叠。
20.眼科镜片的实施例可以包括以下特征和/或其他方面的特征中的一个或多个。例如，多焦点镜片可以是双焦点镜片(例如，棱镜双焦点镜片)，渐进镜片或自由曲面镜片。
21.第一和第二透明区可以是公共孔隙区。公共孔隙可以被光散射区包围。公共孔隙可以延伸到光散射区的边缘。
22.第一和第二透明区可以各自限定离散孔隙。
23.另一方面，本发明的特征主要在于一种眼科镜片，包括：镜片材料，其具有两个相对表面，表面是弯曲表面并限定镜片轴线；光散射区；孔隙，其从镜片轴线延伸到光散射区的周边。
24.眼科镜片的实施例可以包括以下特征和/或其他方面的特征中的一个或多个。与光散射区相比，孔隙可以是透明的或具有较少散射。
25.镜片可以具有：在镜片轴线处具有第一光焦度的区；和具有与第一光焦度不同的第二光焦度的区，并且透明孔隙与两个区重叠。可以选择第一光焦度以校正使用者的远视视力的屈光不正。可以选择第二光焦度以校正使用者的近视视力的屈光不正或放大以辅助近视视力工作。
26.眼科镜片可以是渐进镜片或自由曲面镜片。在一些实施例中，眼科镜片是双焦点镜片。
27.另一方面，本发明的特征在于一种眼科镜片，包括：多焦点镜片，其具有第一区域和第二区域，第一区域具有用于远视视力的光焦度，第二区域具有用于近视视力的不同光焦度；对比度降低区，其包括散射中心和/或一个或多个小镜片，用于为眼科镜片的使用者
降低图像对比度；第一透明区，其被对比度降低区围绕，透明区至少部分地与多焦点镜片的第一区域重叠；以及第二透明区，其至少部分地与多焦点镜片的第二区域重叠。眼科镜片的实施例可以包括其他方面的一个或多个特征。
28.又另一方面，本发明的特征在于一种眼科镜片，包括：镜片材料，其具有两个相对的弯曲表面，弯曲表面限定镜片轴线；对比度降低区，用于为眼科镜片的使用者降低图像对比度；以及透明孔隙，其从镜片轴线延伸到散焦区的周边。对比度降低区包括一个或多个小镜片和多个散射中心。眼科镜片的实施例可以包括其他方面的一个或多个特征。
29.另一方面，本发明的特征在于眼镜，其包括前述方面中任一项所述的眼科镜片。
30.第二孔隙可以沿轴线从第一孔隙移位，该轴线利用眼镜框架的垂直轴线限定非零角α。角α可以相应于当使用者的注视方向从第一透明孔隙过渡到第二透明孔隙时的使用者眼睛的路径。角α可以相应于当从远视视力切换到近视视力时使用者眼睛的自然聚散路径的路径。α可以在从5
°
至20
°
的范围内。
31.眼科镜片的至少一个透明孔隙可以在眼镜的垂直方向上拉长。
32.眼科镜片的至少一个透明孔隙可以在眼镜的水平方向上拉长。
33.在眼镜的使用期间，在水平方向上拉长的至少一个透明孔隙被定位用于近视视力。
34.在其他优点当中，公开的实施例还包括可以减少与近视发展有关的眼睛加长而不会显著影响使用者视力的眼镜。例如，实施例的特征在于具有光散射区域的镜片，以用于降低使用者周边视力的对比度，同时包括用于远视视力的透明孔隙和用于近视视力任务(诸如阅读)的透明孔隙。可以使用双焦点或多焦点镜片。
35.通过附图，详细描述和权利要求书，其他优点将显而易见。
附图说明
36.图1是用于治疗近视的眼科镜片的实施例的平面图。
37.图2a是包含如图1中所示的眼科镜片的一副眼镜的视图。
38.图2b示出了普通的人的水平视野。
39.图2c示出了普通的人的垂直视野。
40.图3是用于治疗近视的眼科镜片的另一实施例的平面图。
41.图4是用于治疗近视的眼科镜片的进一步实施例的平面图。
42.图5是用于治疗近视的眼科镜片的又另一实施例的平面图。
43.图6是用于治疗近视的眼科镜片的另一实施例的平面图。
44.图7是用于治疗近视的眼科镜片的进一步实施例的平面图。
45.图8是用于治疗近视的眼科镜片的另一实施例的平面图。
46.图9是用于治疗近视的眼科镜片的另一实施例的平面图。
47.图10是用于治疗近视的眼科镜片的另一实施例的平面图。
48.图11是用于治疗近视的眼科镜片的另一实施例的平面图。
49.图12是用于治疗近视的眼科镜片的另一实施例的平面图。
50.图13是用于治疗近视的眼科镜片的散射中心样式的示例。
具体实施方式
51.参考图1，眼科镜片100包括第一透明孔隙110，和围绕透明孔隙的环状散射区域130。在这种情况下，镜片100具有均匀的光学特性，例如，为单视镜片，诸如球面镜片或者复合或复曲面镜片(即，具有球面组件和圆柱面组件)，或平面镜片(即，无光焦度的镜片)。为了便于参考，图1还示出了垂直轴和水平轴。尽管将镜片100描绘为圆形坯件，并且因此对于球形镜片是旋转对称的，但是应理解，水平和垂直方向是指当安装在眼镜框架中时镜片将如何定向。
52.第一透明孔隙110被基本定位在镜片100的中心附近。散射区域130也关于镜片中心居中。散射区域130也被透明区域140围绕。第二透明孔隙120也被设置在光散射区域130中，沿与镜片的垂直轴偏移角α的轴线132与透明孔隙110分离。
53.水平和垂直轴是指镜片100在一幅眼镜框架中最终如何定向。在为了安装在框架中而成型之前的未安装的眼镜镜片100中，在镜片是平面镜片或球面镜片的情况下，这样的镜片通常是径向对称的，并且角α是任意的，直到镜片为了安装而被成型为止。然而，在不具有旋转对称性的镜片(诸如复曲面镜片)中，与圆柱面组件的轴线相比，角α可以被可替选地相对于第二孔隙120的方向定义。当然，在圆柱轴线平行于垂直轴的情况下，无论如何定义α都相同。
54.在图1中所示的实施例中，透明孔隙110是远视视力孔隙，其可以参与远视视力活动，诸如阅读路面标识。第二透明孔隙120是近视视力孔隙，其可以参与近视视力活动，诸如读书。
55.通常，α可以变化。当与圆柱面焦度的轴线相比时，偏移角α可以在0至180度之间变化。
56.当α表示安装后与垂直子午线的偏移角时，可以将其选择为调节使用者聚焦在近处物体上时使用者眼睛的路径。当一个人调节以聚焦在附近物体上时，这也会产生会聚，或眼睛在水平方向上向内移动，称为聚散。因此，为了使近视物体通过第二孔隙对被调节的眼睛可见，可以选择该角度以匹配使用者对近处物体的聚散。在一些实施例中，α为45
°
或更小，例如，大约30
°
或更小，大约25
°
或更小，大约20
°
或更小，大约15
°
或更小，大约10
°
或更小，大约8
°
或更小，例如，1
°
或更大，2
°
或更大，3
°
或更大，4
°
或更大，5
°
或更大或0
°
。例如，用于近视的透明孔隙120可以从穿过透明孔隙110的中心的垂直轴朝着使用者的鼻子偏移，以便在佩戴者聚焦在近处物体上时调节佩戴者眼睛的聚散。该偏移可以为1mm或更大(例如2mm或更大，3mm或更大，4mm或更大，5mm或更大，6mm或更大，7mm或更大，诸如10mm或更小，9mm或更小，8mm或更小)，其中，在透明孔隙120的水平方向上的中心点到透明孔隙110的水平方向上的中心点(在一些实施例中，可以相应于镜片的中心)测量该距离。透明孔隙110和透明孔隙120两者的形状都是圆形的，孔隙120具有比孔隙110稍大的直径。通常，孔隙的尺寸可以变化，并被设置成它们向使用者提供足够的轴上视力(通过孔隙110)和足够的近视力(通过孔隙120)，同时又不能太大，以免显著阻碍由于散射区域而引起的周边视力对比度降低的效果。通常，两个透明孔隙的直径均为2mm或更大(例如，3mm或更大，4mm或更大，5mm或更大，诸如10mm或更小)。
57.非圆形的孔隙也是可能的(具体示例参见下文)。例如，孔隙的水平宽度可以不同于孔隙的垂直高度。在图1中，孔隙110和120的水平宽度分别命名为w
110
和w
120
。通常，孔隙的
水平宽度可以相同或不同。在一些实施例中，诸如在图1中所示的，w
120
可以大于w
110
。例如，w
120
可以比w
110
大10％或更多(例如，20％或更多，30％或更多，40％或更多，50％或更多，75％或更多，100％或更多，诸如200％或更小，150％或更小，120％或更小)。在一些实施例中，w
120
被选择为使得对于近视，使用者的视轴在使用者从事其眼睛水平扫描视野期间(例如，在阅读时)的特定任务时停留在透明孔隙120内。在允许使用者通过透明孔隙扫描视野而不必移动其头部的情况下，这可能是有利的。
58.孔隙之间的距离也可以变化并且通常被设置成使得孔隙相应于使用者的舒适轴上视力和舒适近视。透明孔隙的最近边缘之间的距离可以为1mm或更大(例如，2mm或更大，5mm或更大，诸如10mm或更小)。
59.在图1中以δ
nf
表示的孔隙110和孔隙120的中心之间的距离可以变化，以便当聚焦在近处物体上时，孔隙120相应于使用者的注视方向。在一些实施例中，δ
nf
可以在0.5mm至20mm的范围内(例如，0.6mm或更大，0.7mm或更大，0.8mm或更大，0.9mm或更大，10mm或更大，11mm或更大，12mm或更大，13mm或更大，14mm或更大，例如19mm或更小，18mm或更小，17mm或更小，16mm或更小，15mm或更小)。
60.孔隙110和孔隙120之间的间隔取决于每个孔隙的尺寸以及它们的中心之间的距离。在一些实施例中，间隔可以为0.5mm或更大(例如，1mm或更大，2mm或更大，3mm或更大)。间隔可以小于10mm(例如，9mm或更小，8mm或更小，7mm或更小，6mm或更小，5mm或更小)。
61.光散射区域130包括散射中心，散射中心散射入射在这些区域中的镜片上的至少一些光。这可以减小使用者的周边视力的对比度，其被认为可以降低使用者的近视的发展。通常，散射中心可以包括镜片表面上的特征(例如，凸起或凹陷)或大块镜片材料中的内含物。适合光散射区域的散射中心的样式例如在下列文献中描述：2017年7月31日提交的，标题为“ophthalmic lenses for treating myopia(用于治疗近视的眼科镜片)”的pct专利申请wo 2018/026697；2018年5月15日提交的，标题为“ophthalmic lenses with light scattering for treating myopia(具有用于治疗近视的光散射的眼科镜片)”的临时专利申请第62/671,992号；以及2019年8月1日出版的，标题为“ophthalmic lenses with light scattering for treating myopia(具有用于治疗近视的光散射的眼科镜片)”的美国专利公开第us
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2019
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0235279
‑
a1号。这些申请每一个的内容都通过引用以其整体并入本文。
62.通常，可以基于多种设计参数来选择散射中心的性质，以在使用者的视网膜上提供期望程度的光散射。通常，这些设计参数例如包括散射中心密度，它们的大小和形状以及它们的屈光率，并且在下面更详细地讨论。理想地，选择散射中心以在中央凹上提供高视觉敏锐度，以及在视网膜的其他部分上的降低的图像对比度，使佩戴者的不适感足够低，以允许长时间连续佩戴。例如，可能期望儿童在一天中的大部分时间(如果不是全部)中都舒适地配戴眼镜。可替选地或另外，散射中心可以被设计用于特定任务，尤其是被认为强烈促进眼长增长的任务，例如，视频游戏，阅读或其他广角、高对比度图像曝光。例如，在这样的情况下(例如，使用者在其周边视力中经历高对比度和/或不需要佩戴者使用周边视力来移动和定向自己的情况)，周边的散射强度和散射角可以增大，同时可以较少关注对意识和自尊的考虑。在这种高对比度环境中，这可以引起更高效率的周边对比度降低。
63.认为使用者眼睛中央凹上的降低的图像对比度与使用者视网膜其他部分上的降低的图像对比度相比，在控制眼长方面效率较低。因而，散射中心可以被定制成减少(例如，
最小化)散射到使用者的中央凹中的光，而在视网膜的其他部分上的相对更多的光是散射的光。中央凹上的散射光量可能会受到透明孔隙的大小的影响，还会受到散射中心(尤其是最靠近透明孔隙的那些散射中心)的性质的影响。例如，在一些实施例中，可以将最接近透明孔隙的散射中心设计成比更远处的那些散射中心的光散射效率低。可替选地或另外，在一些实施例中，可以将最接近透明孔隙的散射中心设计成用于比更远离孔隙的那些散射中心的较小角度向前散射。
64.在某些实施例中，散射中心可以被设计成通过散射中心的几何形状传递减小的窄角散射和增大的广角散射，以在视网膜/低对比度信号上产生均匀的光分布，同时保持视觉敏锐度。例如，散射中心可以被设计成产生显著的广角向前散射(例如，诸如大于10％，20％或更大，30％或更大，40％或更大，50％或更大，偏转大于2.5度)。可以将窄角前向散射(即，在2.5度内)保持相对较低(例如，50％或更小，40％或更小，30％或更小，20％或更小，10％或更小)。
65.通常，可以使用多种不同的指标来评价散射中心的性能，以便优化散射中心从而用于减少近视的眼镜。例如，散射中心可以例如基于具有不同散射中心形状、尺寸和布局的镜片的物理测量值来经验性地优化。例如，可以基于雾度测量值来表征光散射，诸如雾度的国际测试标准(例如，astm d1003和bs en iso 13468)。可以使用常规的雾度计，例如byk
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gardner雾度计(诸如haze
‑
gard plus仪器)，该雾度计测量透射通过镜片的总光量，不受干扰透射的光量(例如，在0.5度以内)，偏转超过2.5度的程度，以及清晰度(量在2.5度以内)，其可以被认为是窄角散射的量度。为了经验性地优化散射样式，也可以使用其他设备来表征光散射。例如，可以使用通过测量2.5度左右的环形圈中的光来测量光扩散的设备(例如，标准en 167中所述的来自hornell的设备)。
66.可替选地或另外，可以通过计算机建模软件(例如，zemax或code v)来优化散射中心。
67.在一些实施例中，可以基于点扩散函数的优化来设计散射中心，点扩散函数是视网膜上的散射中心的图像的表示。例如，可以改变散射中心的大小，形状，组成，间距和/或屈光率，以均匀地扩散视网膜的照明，以便中央凹外部的视网膜被散射光均匀地覆盖，以降低(例如，最小化)视网膜的该区域处的对比度。
68.在一些实施例中，覆盖周边视网膜的光散射的优化强调了散射光的强度与视网膜的某些区域中的未受干扰光的关系，以更强烈地抑制高对比度图像。高对比度图像(例如，阅读黑白文本)往往更多地来自视觉眼眶的下半部分。因此，用散射光更强地覆盖上部视网膜眼眶可以有益于减少用于轴向长度增长的信号，同时减少对上视觉眼眶的视觉影响，例如，眩光或光晕。
69.可替选地或另外，可以基于调制传递函数的优化来设计散射中心，调制传递函数是指人类视觉系统的空间频率响应。例如，可以改变散射中心的大小，形状和间距，以平滑一系列空间频率的衰减。散射中心的设计参数可以改变，以便根据需要增加或减少某些空间频率。通常，视力所关注的空间频率在精细侧上为每度18个循环，在粗略侧上为每度1.5个循环。散射中心可以被设计成在此范围内的空间频率的某些子集上提供增强的信号。
70.上述度量可以用于基于散射中心的大小和/或形状来评价散射中心，散射中心的大小和形状两者可以根据需要变化。例如，散射中心可以是基本上圆形的(例如，球形的)，
细长的(例如，椭圆形的)或不规则形状的。通常，在散射中心是镜片表面上的突起的情况下，突起的尺寸(例如，直径)应足够大以散射可见光，但又要足够小以至于在正常使用期间不会被佩戴者分辨。例如，散射中心的尺寸可以在大约0.001mm或更大(例如，大约0.005mm或更大，大约0.01mm或更大，大约0.015mm或更大，大约0.02mm或更大，大约0.025mm或更大，大约0.03mm或更大，大约0.035mm或更大，大约0.04mm或更大，大约0.045mm或更大，大约0.05mm或更大，大约0.055mm或更大，大约0.06mm或更大，大约0.07mm或更大，大约0.08mm或更大，大约0.09mm或更大，大约0.1mm)至大约1mm或更小(例如，大约0.9mm或更小，大约0.8mm或更小，大约0.7mm或更小，大约0.6mm或更小，大约0.5mm或更小，大约0.4mm或更小，大约0.3mm或更小，大约0.2mm或更小，大约0.1mm)的范围内。
71.应注意，对于较小的散射中心，例如具有与光的波长相当的尺寸(例如，0.001mm至大约0.05mm)的散射中心，可以将光散射视为罗利散射或米氏散射。对于较大的散射中心，例如大约0.1mm或更大，光散射可能主要是由于几何散射。
72.通常，散射中心的尺寸在每个镜片上可以相同，也可以不同。例如，尺寸可以根据散射中心的位置而增加或减小，例如，如从透明孔隙中测量的和/或根据距镜片边缘的距离。在一些实施例中，散射中心尺寸随着距镜片中心的距离的增加而单调变化(例如，单调增加或单调减小)。在一些情况下，尺寸的单调增加/减少包括根据离镜片中心的距离线性地改变散射中心的直径。
73.可以选择散射中心的形状以提供适当的光散射轮廓。例如，散射中心可以是基本上球面的或非球面的。在一些实施例中，诸如在椭圆形中心的情况下，散射中心可以在一个方向(例如，在水平或垂直方向)上伸长。在一些实施例中，中心的形状是不规则的。
74.通常，散射区域130中的散射中心的分布可以变化以提供适当水平的光散射。在一些实施例中，散射中心以规则的阵列布置，例如，布置在正方形网格上，在每个方向上以均匀的量间隔隔开。通常，散射中心是间隔隔开的，以使它们共同为观察者的周边提供足够的对比度降低，以减少近视。通常，散射中心之间的较小间距将引起更大的对比度降低(假设相邻的散射中心不重叠或合并)。通常，散射中心可以与它们的最近邻点间隔隔开从大约0.05mm(例如，大约0.1mm或更大，大约0.15mm或更大，大约0.2mm或更大，大约0.25mm或更大，大约0.3mm或更大，大约0.35mm或更大，大约0.4mm或更大，大约0.45mm或更大，大约0.5mm或更大，大约0.55mm或更大，大约0.6mm或更大，大约0.65mm或更大，大约0.7mm或更大，大约0.75mm或更大)到大约2mm(例如，大约1.9mm或更小，大约1.8mm或更小，大约1.7mm或更小，大约1.6mm或更小，大约1.5mm或更小，大约1.4mm或更小，大约1.3mm或更小，大约1.2mm或更小，大约1.1mm或更小，大约1mm或更小，大约0.9mm或更小，大约0.8mm或更小)范围内的量。例如，间距可以是0.55mm，0.365mm或0.240mm。
75.散射中心可能排列在非正方形的网格中。例如，可以使用六边形(例如，六边形密堆积)的网格。非规则阵列也是可能的，例如，可以使用随机或半随机放置。
76.通常，散射中心对镜片的覆盖率可以根据需要变化。这里，覆盖率是指镜片的总面积中投射到如图1中所示的相应于散射中心的平面上的比例。通常，较低的散射中心覆盖率将产生与较高的覆盖率相比较低散射(假设各个散射中心是离散的，即，它们不会合并而形成较大的散射中心)。散射中心覆盖率可以从5％或更多到大约75％变化。例如，覆盖率可以为10％或更多，15％或更多，20％或更多，25％或更多，30％或更多，35％或更多，40％或更
多，45％或更多，诸如50％或55％。可以根据使用者的舒适水平来选择覆盖率，例如，以提供足够舒适以使佩戴者将在较长时间段(例如，整天)内自动佩戴眼镜的周边视力水平，和/或根据通过其抑制轴向眼长增长信号的期望强度来选择覆盖率。
77.认为来自场景的光入射在散射中心之间的散射区域130中的镜片上，有助于场景在使用者视网膜上的可识别图像，而来自场景的入射到散射中心上光则没有可识别图像。此外，入射在散射中心上的光中的至少一些被透射到视网膜，因此具有降低图像对比度而基本上不降低视网膜上的光强度的效果。因而，认为在使用者的周边视野中对比度降低的量与被散射中心覆盖的对比度降低区域的表面积的比例相关(例如，近似成比例)。
78.通常，散射中心旨在降低佩戴者周边视力中物体图像的对比度，而不显著降低观看者在该区域中的视觉敏锐度。例如，散射中心可以主要散射成广角。这里，周边视力是指在透明孔隙的视野之外的视野。相对于使用确定的镜片的透明孔隙观看的图像对比度，这些区域中的图像对比度可以降低40％或更多(例如，45％或更多，50％或更多，60％或更多，70％或更多，80％或更多)。可以根据每种个别情况的需要设置对比度降低。认为普通的对比度降低将在大约50％至55％的范围内。低于50％的对比度降低可以用于非常轻度的情况，而倾向更高的受试者可能需要高于55％的对比度降低。通过主观验光可以将周边视觉敏锐度校正为20/30或更高(例如，20/25或更高，20/20或更高)，同时仍然实现有意义的对比度降低。在实施例中，对比度降低可以导致两条或更少的斯泰伦图表线(例如，1.5条或更少的线，一条线或更少)的损失，其中一条线损失相应于从20/20到20/25的视觉敏锐度下降。
79.这里的对比度是指同一视野内两个物体之间的亮度差异。因而，对比度降低是指该差异的改变。
80.对比度和对比度降低可以通过多种方式进行测量。在一些实施例中，可以在受控条件下，基于通过镜片的透明孔隙和散射中心样式获得的标准样式的不同部分(诸如黑色和白色正方形的棋盘)之间的亮度差来测量对比度。
81.可替选地或另外，可以基于镜片的光学传递函数(otf)来确定对比度降低(参见，例如http://www.montana.edu/jshaw/documents/18％20eele582_s15_otfmtf.pdf)。对于otf，指定了用于刺激透射的对比度，在刺激透射中，亮区和暗区以不同的“空间频率”进行正弦调制。这些刺激看起来像是交替的亮条和暗条，条之间的间距在一定范围内变化。对于所有光学系统，具有最高空间频率的正弦变化刺激的对比度透射最低。描述所有空间频率的对比度透射的关系是otf。可以通过对点扩散函数进行傅里叶变换来获得otf。通过将穿过镜片的点光源成像到检测器阵列上并确定来自点的光如何分布在检测器上，可以获得点扩散函数。
82.在出现冲突的测量结果的情况下，优选otf技术。在一些实施例中，可以基于散射中心覆盖的镜片的面积与透明孔隙的面积之比来估计对比度。在这种近似中，假定到达散射中心的所有光在整个视网膜区域内均匀地分散，这减少了图像较亮区域中可用的光量，并且向较暗区域增加了光。因而，可以基于通过透明孔隙和镜片的散射区域进行的光透射测量来计算对比度降低。
83.光散射区域130具有圆形形状，尽管其他形状也是可能的(例如，椭圆形，多边形或其他形状)。通常选择光散射区域的大小，以便即使在不直接通过轴上孔隙观察的情况下，
也能在使用者视野的很大一部分上感受到使用者周边视力对比度的降低。光散射区域130可以具有30mm或更大(例如，40mm或更大，50mm或更大，60mm或更大，70mm或更大，80mm或更大，例如，100mm或更小，90mm或更小，80mm或更小，70mm或更小，60mm或更小)的直径(或对于非圆形区域是最大尺寸)。在一些实施例中，光散射区域延伸到镜片的边缘。
84.在一些实施例中，可以通过逐渐减小光散射量，密度或焦度来将光散射区域的周边与透明区域混合。
85.在一些实施例中，与光散射区域相比，透明区域可以表现出较少量的光散射。
86.参考图2a，眼镜101在眼镜框架150中包括两个镜片100a和100b。每个镜片都相应于图1中所示的镜片100，被成形且被定尺寸以适合于框架150，其中第二透明孔隙120沿着轴线132与透明孔隙110下方对准，与垂直轴成角α。在每种情况下，偏移角α都朝向使用者鼻子的方向。尽管在镜片100a和100b中该角度是相同的，但是在一些实施例中，偏移角可以是不同的。例如，可以使用不同的偏移角来调节每只眼睛的聚散之间的变化。
87.参考图2b和图2c，透明孔隙110和120可以被定尺寸、被成形并被定位在眼镜101中，以沿着使用者的标准视线(例如，用于远视视力)提供通过孔隙110的视线，并沿着正常坐视线(例如，用于近视视力，诸如阅读)提供通过孔隙120的视线。透明孔隙110可以被定尺寸并被定位成在水平和/或水平方向上提供
±2°
或更大(例如，
±3°
或更大，
±4°
或更大，
±5°
或更大，诸如
±
10
°
或更小，
±9°
或更小，
±8°
或更小，
±7°
或更小，
±6°
或更小)的穿过透明孔隙的视线。水平和垂直方向上的角度范围可以相同或不同。上部视野中的角度范围可以与下部视野中的角度范围相同或不同。
88.透明孔隙120可以被定尺寸，并且被定位成在垂直和/或水平方向上绕正常坐视线提供针对
±2°
或更大(例如，
±3°
或更大，
±4°
或更大，
±5°
或更大，诸如
±
10
°
或更小，
±9°
或更小，
±8°
或更小，
±7°
或更小，
±6°
或更小)的穿过透明孔隙的视线。水平和垂直方向上的角度范围可以相同或不同。在一些实施例中，透明孔隙120可以具有足够的水平宽度，以便使用者在符号识别区中(例如在标准视线下方15
°
)具有穿过孔隙的视线。例如，透明孔隙120的水平宽度可以被定尺寸以提供针对高达
±
30
°
(例如，高达
±
25
°
，高达
±
20
°
，高达
±
15
°
，高达
±
12
°
)的穿过透明孔隙的视线。
89.尽管眼科镜片100的特征在于圆形远视视力孔隙和圆形近视视力孔隙，但是更一般地，这些孔隙中的一个或两个可以具有非圆形形状，例如，以沿着标准视线轴和正常坐视线轴提供期望的视野侧。例如，一个或两个透明孔隙可以是椭圆形的，多边形的，或具有不规则形状。
90.在一些实施例中，眼科镜片可以包括从镜片的远视视力区延伸到近视视力区的单个细长孔隙。例如，参考图3，眼科镜片300包括透明椭圆孔隙310和围绕透明孔隙310的圆形光散射区域330。圆形光散射区域330也关于镜片中心基本居中。散射区域330也被透明区域340包围。
91.透明孔隙310是椭圆形孔隙，其一端位于镜片的中心附近，并且在圆形光散射区域330内径向向外朝透明区域340延伸。因而，孔隙从镜片中心附近的远视视力区延伸到圆形光散射区域330的边缘附近的镜片的近视视力区。椭圆形孔隙的长轴沿着轴线332延伸，其从镜片的垂直轴以角α偏移。通常，α可以变化。在一些实施例中，α为45
°
或更小，例如，大约30
°
或更小，大约25
°
或更小，大约20
°
或更小，大约15
°
或更小，大约10
°
或更小，大约8
°
或更
小，例如，1
°
或更大，2
°
或更大，3
°
或更大，4
°
或更大，5
°
或更大或0
°
。通常，可以选择偏移角以调节使用者在聚焦于近处物体时眼睛的路径。通常，可以选择偏移角以调节使用者在聚焦于近处物体时眼睛的路径。
92.尽管透明孔隙310为椭圆形的，但是其他形状也是可能的(例如，多边形或任何其他形状，诸如偶极或花生形状)。通常，孔隙的尺寸可以改变并被设置成使得它们向使用者提供足够的同轴视力(通过孔隙310的第一端)和足够的近视视力(通过孔隙320的第二端)。由于远、近或中间视力场景中的散射区域，所以孔隙不应太大，以免显著阻碍周边视力对比度下降的效果。
93.孔隙310沿垂直方向具有高度h。通常，可以选择h，以使孔隙跨越远视视力区域到近视视力区域。在一些实施例中，h可以足够大以调节眼镜放置的变化，例如，通过眼镜绕着佩戴者的鼻梁旋转或眼镜沿佩戴者的鼻子向下滑动的位置。换句话说，孔隙具有足够的高度，使得在正常使用期间眼镜的位置或方向在佩戴者身上移位的情况下，佩戴者仍可以看穿透明孔隙310。通常，h可以在10mm至25mm的范围内(例如，12mm或更大，15mm或更大，18mm或更大，例如，22mm或更小，20mm或更小)。
94.在另一示例中，参考图4，眼科镜片400包括第一透明孔隙410和围绕第一透明孔隙410的圆形光散射区域430。第一透明孔隙410基本位于镜片400的中心附近。散射区域430也关于镜片中心基本居中。散射区域430也被透明区域440包围。
95.第二透明孔隙420也被设置在圆形光散射区域430中。第二透明孔隙420是圆形的，并且沿着与镜片的垂直轴以角α偏移的轴线432对准。
96.镜片400还包括过渡区域460，过渡区域460具有与散射区域430不同的散射特性，以减小使用者周边视力中的对比度。例如，与散射区域430相比，过渡区域460可以具有较少散射(例如，通过散射中心的较低密度，不同的散射大小)，同时当使用者参与通过透明孔隙410或透明孔隙420任一个观察时，仍提供针对周边视力的一些对比度下降。当从远视视力向近视视力过渡时，过渡区域460可以与使用者眼睛的自然聚散路径重合。
97.透明孔隙410和透明孔隙420两者均是圆形的，其中，孔隙420的直径比孔隙410的直径略大。在一些实施例中，第二孔隙可以具有与第一孔隙相同大小的直径或较小的直径。更一般地，其他形状也是可能的(例如，多边形或任何其他形状)，并且可以改变和设置孔隙的大小，以便它们为使用者提供足够的轴向视力(通过孔隙410)和足够的近视视力(通过孔隙420)，如上所述。
98.如前所述，透明孔隙的形状可以变化。参考图5，眼科镜片500包括第一透明泪滴形孔隙510和围绕第一透明孔隙510的圆形光散射区域530。第一透明孔隙510基本定位在镜片500的中心附近。散射区域530也关于镜片中心基本居中。散射区域530也被透明区域540包围。
99.第二泪滴形透明孔隙520也被设置在圆形光散射区域530中。第二透明孔隙530沿着与镜片的垂直轴以角α偏移的轴线532对准。透明孔隙510是远视视力孔隙，其可以参与远视视力活动，诸如阅读路标。第二透明孔隙520是近视视力孔隙，其可以参与近视视力活动。
100.尽管前述示例包括用于近视和远视视力的透明孔隙(即，没有散射的孔隙)，但是其他实施方式也是可能的。例如，参考图6，眼科镜片600包括第一透明孔隙610和围绕第一透明孔隙610的圆形光散射区域630。第一透明孔隙610基本上位于用于远视视力的镜片600
中心附近。散射区域630也关于镜片中心基本居中。散射区域630也被透明区域640包围。
101.与被定位成用于近视视力的光散射区域630相比，镜片600包括具有不同散射特性的区域620，而不是第二透明孔隙。例如，与区域630相比，区域620可以提供较少的光散射，使得通过区域620观看的图像的对比度降低不如通过区域630观看的图像明显。在一些实施例中，与区域630相比，区域620可以具有较低的光散射中心密度。可替选地或另外，区域620中的光散射中心的大小和/或形状可以与区域630中的光散射中心的大小和/或形状不同。区域620沿轴线632对齐，轴线632与镜片的垂直轴以角α偏移。
102.光散射区域630包括散射至少一些光的散射中心。
103.在一些实施例中，近视视力孔隙可以延伸到镜片的散射区域的边缘。例如，参考图7，眼科镜片700包括透明椭圆孔隙710和围绕透明孔隙710的圆形光散射区域730。圆形光散射区域730关于镜片中心基本居中。散射区域730也被透明区域740包围。
104.透明孔隙710的一端位于镜片的中心附近，而孔隙710径向延伸到光散射区域730的边缘并进入透明区域740，包括镜片中心附近的远视视力区域，以及圆形光散射区域730的边缘附近的镜片的近视视力区域。透明孔隙710沿轴线732伸出，轴线732从镜片的垂直轴偏移角α。
105.如前所述，尽管透明孔隙710是椭圆形的，但是其他形状也是可能的(例如，多边形或任何其他形状)。
106.在前述实施例中，眼科镜片是单视，复曲面，非球面或光学中性或平面(即，无光焦度)镜片。更一般地，其他实施例也是可能的。例如，可以使用多焦点镜片，诸如双焦点(例如，棱镜双焦点)，三焦点，多焦点，自由曲面或渐进镜片。
107.作为示例，参考图8，双焦点镜片800具有两个不同光焦度的区域。双焦点眼科镜片800包括用于远视视力的第一透明孔隙810，和围绕第一透明孔隙810的圆形光散射区域830。散射区域830也被透明区域840围绕。也在光散射区域830中设置用于近视视力的第二透明孔隙820，光散射区域830沿轴线832对齐，轴线832从镜片的垂直轴以角α偏移。近视视力区域870占用镜片的下部区域(关于垂直轴)，并具有为了促进近视视力任务而选定的光焦度。近视视力孔隙820位于镜片的该区域中。近视视力镜片区域870与近视视力孔隙820重叠，并且可以比孔隙(如图8中所示)大，大约与近视视力孔隙820相同大小或更小。近视视力区域870可以具有在基础曲线上方的 0.25d或更大(例如， 0.5d或更大， 0.75d或更大， 1.0d或更大， 1.25d或更大， 1.5d或更大， 2d或更大， 2.5d或更大， 3d或更大；诸如高达例如为 5d)的附加焦度。
108.在使用多焦点镜片时，近视视力镜片区域具有两种功能。当观看者通过远视观察孔隙观看时，近视观察区域提供周边散焦。例如，如美国专利7,025,460中所述的，已知周边散焦减少近视进展。当观看者通过近视视力孔隙观看时，近视视力镜片通常包含正镜片焦度(即，与镜片的远视观察部相比，具有更多的屈光聚焦)，从而帮助用户聚焦于近视视力任务。
109.镜片区域的其余部分具有为远视视力任务选定的不同光焦度。孔隙810位于远视视力镜片区域中。
110.在一些实施例中，可以使用棱镜双焦点镜片。例如，可以将1
‑
δ或更大(例如，2
‑
δ或更大，3
‑
δ或更大，4
‑
δ或更大；诸如高达5
‑
δ)外散训练镜添加到近视视力区域870。与
使用正常双焦点的镜片相比，使用棱镜双焦点镜片可以减少儿童的近视发展，在这方面，包括具有散射区域的底入式棱镜可以提供进一步的益处。
111.参考图9，也可以使用渐进镜片900。渐进镜片的特征通常在于增加了镜片焦度的梯度，其附加于佩戴者对其他屈光不正的矫正。梯度从镜片顶部的配戴者的距离处方开始，并在镜片下部达到最大附加焦度或全阅读附加，从而在眼睛聚焦于近处物体时匹配眼睛的自然路径。镜片表面上的渐进焦度梯度的长度通常取决于镜片的设计，最终附加焦度通常在0.75至3.50屈光度之间。
112.如图所示，镜片900包括五个不同的分区，在图中由虚线922、923、924和925分离。这些分区包括近视分区911，中间分区912，远视分区913。这样的镜片还可以包括周边变形分区914和915。尽管用虚线划定了界限，但是从一个分区到下一分区的光焦度变化通常是渐进的。
113.关于镜片的散射/透明性质，渐进眼科镜片900包括透明的外区940，光散射区域930，以及用于远视视力的第一透明孔隙910和用于近视视力的第二透明孔隙920。第二透明孔隙920沿着轴线932对齐，轴线932从镜片的垂直轴以角α偏移。远视视力透明孔隙910与渐进镜片的近视分区913(在这种情况下是部分地)重叠，而近视孔隙920与近视分区911重叠。
114.通常，所公开的任何透明孔隙布置都可以与多焦点镜片(例如，双焦点或渐进镜片)一起使用。此外，在一些实施例中，当使用多焦点镜片时，第二透明孔隙(例如，镜片9000中的孔隙920专门对准在具有近视视力的附加焦度镜片区域上)。例如，与第一透明孔隙(即，用于远视视力的孔隙)处的光焦度相比，第二孔隙的位置可以具有 0.25d(例如， 0.5d或更大， 0.75d或更大， 1.0d或更大， 1.25d或更大， 1.5d或更大， 1.75d或更大， 2.0d)或更大的光焦度。
115.图10示出了眼科镜片1000的进一步示例，眼科镜片1000具有轴上透明孔隙1010和第二透明孔隙1020，第二透明孔隙1020沿着方向1032从轴线偏移距离δ
nf
。孔隙1010和1020通过透明颈部1022链接，在散射区域1030内提供具有哑铃形状的组合透明孔隙。散射区域1030被透明区域1040围绕。为了近视视力活动(诸如阅读)而对齐的孔隙1020的水平宽度w
1020
充分大于其垂直高度h
1020
。例如，w
1020
可以为1.5
×
h
1020
或更高(例如，1.8
×
h
1020
或更高，2
×
h
1020
或更高，2.5
×
h
1020
或更高，3
×
h
1020
或更高，例如，高达5
×
h
1020
)。在一些实施例中，w
1020
可以相应于当以普通的阅读距离阅读标准的文本页面时，使用者的眼睛所跨越的立体角。立体角可以为
±
10
°
或更大(例如，
±
12
°
或更大，
±
15
°
或更大)。
116.前述示例镜片均包括通常位于镜片中心的用于远视视力的透明孔隙。然而，其他实施例也是可能的。例如，参考图11，在一些实施例中，镜片可以包括仅位于近视视力轴而不是远视视力轴处的透明孔隙。这里，眼科镜片1100包括单个透明孔隙1120，其中心从中心镜片轴线1101偏移(例如，如上文讨论的，量为δ
nf
)。
117.此外，尽管前述实施例的特征在于具有散射而非聚焦入射光的特征(即，散射中心)的散射区域，但是也可能有其他实施方式。例如，在上述实施例中，在被识别为“散射区域”的区域中，镜片可以包括一个或多个具有与基本镜片不同的光焦度的小镜片。例如，在下列文献中公开了这样的小镜片的示例：2019年4月23日提交的，标题为“spectacle lens(眼镜片)”的美国专利第10,268,050号；和2019年9月6日出版的，标题为“lens element(镜片元件)”的pct公开wo2019/166653。参考图12，示例镜片1200包括透明外部区1240，光散射
区域1230，用于远视视力的第一透明孔隙1210，以及用于近视视力的第二透明孔隙1220。第二透明孔隙1220沿轴线1232偏移，轴线1232从镜片的垂直轴以角α偏移。
118.通常，小镜片的光学特性可以取决于认为适合使用者的散焦程度而变化。例如，小镜片可以是球面的或非球面的。小镜片可以具有正或负光焦度。在一些实施例中，小镜片的光焦度为零(例如，其中镜片的基本光焦度强烈为负)。每个小镜片都具有相同的光焦度，或者不同的小镜片可以具有不同的光焦度。在一些实施例中，与镜片的基本光焦度相比，小镜片可以具有 0.25d或更大(例如， 0.5d或更大， 0.75d或更大， 1.0d或更大， 1.25d或更大， 1.5d或更大， 1.75d或更大， 2.0d或更大， 3.0d或更大， 4.0d或更大；诸如高达 5.0d)的附加焦度。在某些实施例中，与镜片的基本光焦度相比，小镜片可以具有
‑
0.25d或更小(例如，
‑
0.5d或更小，
‑
0.75d或更小，
‑
1.0d或更小，
‑
1.25d或更小，
‑
1.5d或更小)的附加焦度。
119.小镜片的大小也可以适当地变化。小镜片的直径可以为0.5mm或更大(例如，0.8mm或更大，1mm或更大，1.5mm或更大，2mm或更大，3mm或更大；诸如高达5mm)。
120.散射区域1230包括如上所述的散射中心。另外，散射区域1230包括绕孔隙1210成环布置的小镜片1235。小镜片向波前的部分引入散焦，否则这些部分将聚焦在使用者的视网膜上。在小镜片1235的位置处包括散射中心。例如，散射中心可以在每个小镜片1235的表面上形成，处于相对的镜片表面上，但是与小镜片1235的相同侧向位置重叠，和/或被包括在与小镜片1235侧向重叠的大块镜片1200中。在一些实施例中，散射中心被包括在小镜片1235之间，但是不与小镜片侧向重叠。在某些实施例中，镜片的散射区域仅包括小镜片，但是不包括附加的散射中心。
121.在一些实施例中，镜片可以是经数字表面处理的镜片。这样镜片是为每个佩戴者量身定制的，并基于佩戴者的处方，使用比传统工具更精确的计算机控制的表面处理设备制作。与常规眼镜镜片工具通常可能的0.125至0.25屈光度增量相比，数字镜片制作技术可以以0.01屈光度的焦度增量对镜片进行表面处理。数字镜片的制作可以考虑多种因素，并可以针对多种因素进行定制，诸如：(i)在眼镜框架中佩戴者眼睛前面的镜片位置，以提供最准确的镜片焦度；(ii)在不同的凝视位置中(例如，当佩戴者从侧面而不是直视穿过镜片的中心观看时)的眼睛与镜片背表面之间的角度；(iii)镜框大小；和/或(iv)佩戴者瞳孔在镜框轮廓内的位置。通常，数字镜片可以是单视镜片，自由曲面或多焦点镜片。
122.尽管利用多焦点镜片的现有示例每个都包括两个离散的圆形孔隙，但更一般地，关于上面的单视镜片描述的原理和孔隙布置(例如，如图3、图5、图7、图10所示，以及其他不规则形状)可以类似地应用于多焦点镜片。
123.此外，通常对于上述镜片，例如在下列文献中描述了适合于光散射区域的散射中心的样式：2017年7月31日提交的，标题为“ophthalmic lenses for treating myopia(用于治疗近视的眼科镜片)”的pct申请wo 2018/026697；和2018年5月15日提交的，标题为“ophthalmic lenses with light scattering for treating myopia(具有用于治疗近视的光散射的眼科镜片)”的临时专利申请第62/671,992号。两个申请的公开内容都在此通过引用以其整体并入。
124.通常，可以通过多种方式，诸如使用下列文献中公开的方法形成本文所述的镜片：2017年7月31日提交的，标题为“ophthalmic lenses for treating myopia(用于治疗近视
的眼科镜片)”的pct申请wo 2018/026697；2018年5月15日提交的，标题为“ophthalmic lenses with light scattering for treating myopia(具有用于治疗近视的光散射的眼科镜片)”的临时专利申请第62/671,992号；以及2019年8月1日发布的，标题为“ophthalmic lenses with light scattering for treating myopia(具有用于治疗近视的光散射的眼科镜片)”的美国专利公开第us
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2019
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0235279
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a1号。
125.而且，虽然上述孔隙主要是透明孔隙(即，没有散射中心)，但是更一般地，孔隙可以相应于具有散射中心，但是被定尺寸并被布置成使得与散射区相比，光散射的量降低的区域。
126.示例
127.参考图13，示出了用于镜片1300的用于散射中心的示例样式，并且其包括透明孔隙1310和围绕透明孔隙的散射区域1330。透明孔隙1310由两个圆1310和1310b组成，两个圆的中心沿着14
°
的角α偏移6.5mm。圆1310a在相应于远视视力方向的镜片轴上居中，并且具有7mm直径。圆1310b具有5mm直径。透明孔隙1310的周边在孔隙的相对侧上沿圆1310和1310b，并且沿两个圆之间连接两个圆的切线1310c。
128.在美国专利公开us
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2019
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0235279
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a1号中，散射区域1330由喷墨打印散射中心组成，其根据图5b中所示而描述的样式打印。
129.其他实施例在所附权利要求中。