CN1160853A - 复合多焦点复曲面透镜设计 - Google Patents

Abstract

公开了把角膜或晶体的散光校正与老视校正相结合的复合多焦点复曲面透镜设计。透镜前镜面和后镜面之一限定校正散光用的复曲面，透镜前镜面和后镜面中的另一个限定校正老视用的多焦点镜面，以便为散光老花眼提供视觉敏锐度。公开了多个实施例，其中透镜的一个镜面具有复合同心圆环多焦点复曲面，而透镜的另一个镜面具有球面或非球面表面。

Description

复合多焦点复曲面透镜设计

一般地说，本发明涉及复合多焦点复曲面透镜设计，尤其涉及把校正角膜或晶体散光与校正老视结合起来的复合多焦点复曲面透镜设计。

更详细地说，本发明提供老花眼用多焦点同心园环透镜，其中透镜的前镜面或后镜面中的一个限定散光光学校正用的复曲面，并且，透镜前镜面或后镜面中的一个限定老视光学校正用的多焦点面，以便为老花眼提供视觉敏锐度。

传统的多焦点软质贴眼透镜和眼内透镜不仅提供远距而且提供近距球面折光本领。但是，许多患者由于角膜或晶体散光，不能获得足够的视觉敏锐度。

本发明涉及具有复合多焦点复曲面透镜设计的眼科透镜，尤其涉及具有一种以上折光本领或焦距，特别为老花眼设计的贴眼透镜，例如软质水凝胶贴眼透镜，以及眼内透镜。

如所周知，随着年龄增大，眼睛的适应能力减弱，所谓适应能力就是使眼睛内的天然透镜弯曲，以便聚焦在离观察者较近的物体上。这种情况称为老视眼，过去老视患者依靠具有不同折光本领区域的眼镜或透镜，使戴眼镜的人移动他的视线，为他想聚焦的一个或多个物体找到适当的折光本领。

类似地，因为灾难性的情况不得不摘除眼睛里的天然透镜而代之以眼内透镜的人，完全丧失调整透镜以适应欲视的物体距离的能力。在这种情况下，提供的透镜通常是设置在单一的有限距离的聚焦能力上，再配戴眼镜，以便为焦点以内较近的视觉提供所需额外的正向折光本领。对于这样的患者，功能性的多焦点透镜会是特别有用的。

先有技术还知道，在某些情况下，大脑会接受聚焦的图像，而排斥不聚焦的图像，从而识别分离的的相互竞争的几个图像。

复曲面贴眼透镜具有圆柱形光学表面/折光本领，用以校正患者的散光。按统计，人的散光首先发生在眼的水平轴或垂直轴附近，但也可能发生在任何位置。在先有技术中，对于贴眼透镜的每种不同的复曲面折光本领以及对于复曲面圆柱轴的每一种不同取向，都需要单独一种复曲面贴眼透镜，这是适应不同患者不同轴线上的不同散光度所必需的。

于是，复曲面贴眼透镜的存货或模制复曲面贴眼透镜用的塑料模压件就要包括复曲面轴位置与复曲面折光本领的多种不同组合。

题为′瞳孔微调多焦点眼科透镜′申请号为07/988,088的专利申请书(attorney docket VTN56)揭示了一种老视患者用的多焦点同心眼科透镜，由三个一般的环形透镜部分构成，采用多焦点设计。透镜的圆形中心部分对病人只有远距校正能力，外面环绕第一内环部分，它由多个园环组成，径向靠里的园环提高患者的近距聚焦本领，外面环绕着对患者的远距折光本领和近距折光本领聚焦校正累积量可变的径向部分。它们的外面又环绕着第二外园环部分，它也是由一个或多个园环组成，在接近眼科透镜光学表面区域的圆周部分，具有附加的远距聚焦本领。每个园环不是具有近距折光本领就是具有远距折光本领，结合透镜其余部分一起工作，就在透镜的该部分产生要求的焦点比率。

于是，本发明的第一个目的是提供一种把校正角膜或晶体散光与校正老视结合起来的复合多焦点复曲面透镜设计。

下面公开本发明的几个实施例，其中：

该透镜设计的一个镜面含有复曲面校正功能，而透镜设计的另一个镜面提供老视校正功能，它可以包括如申请号为07/988,088及07/988,071的美国专利申请书(attorney docket VTN56及VTN57)所描述的同心多焦点透镜设计，或者包括含有一个以上的球面或非球面折光本领(诸如非球面、弧段、渐变非球面、衍射、双折射或其他同心面)的其他老视透镜设计，一般地说包括：

复曲面前镜面与多焦点后镜面相结合，或

多焦点前镜与面复曲面后镜面相结合，或在其他实施例中，

透镜设计的一个镜面含有复合的同心多焦点复曲面，而透镜设计的另一个镜面含有球面或非球面校正功能，而且一般包括：

复曲面多焦点后镜面与球面前镜面相结合，这是一个最佳实施例，或者

复曲面多焦点后镜面与放大镜面(booster)或非球面前镜面相结合，这是第二最佳实施例，或者

球面后镜面与复曲面多焦点前镜面相结合，或者

放大镜面或非球面后镜面与复曲面多焦点前镜面相结合。

上述所有的实施例在透镜的前镜面或后镜面都可能要求涉及ballast及slab-off特点的位置稳定，这是先有技术已知的，因此这些已知的特点在附图中不再示出。

按照这里的教导，本发明提供一种老花眼用的多焦点同心园环透镜，其中透镜的前镜面和后镜面中的一个限定散光校正用的复曲面，而透镜的前镜面和后镜面中的另一个限定老视校正用的多焦点面，以便为老花眼提供视觉敏锐度。在某些实施例中，单独一个镜面就可以含有两种校正功能，并具有带多个复曲面园环的复合复曲面多焦点镜面。

更详细地说，复曲面可以限定一个中心区，该中心区包括具有与远距折光本领对应的复曲面的复曲面园盘。该中心区被多个复曲面园环环绕着，这些复曲面圆环包含至少一个具有近距折光本领的复曲面园环和至少一个具有远距折光本领的复曲面园环。所述多个复曲面园环最好包括交替的具有近距折光本领的复曲面园环和具有远距折光本领的复曲面园环，而最里面的复曲面园环具有近距折光本领，最里面的下一个复曲面园环具有远距折光本领。另外，还可以改变各个复曲面园环的宽度，以产生一条远距折光本领对近距折光本领的不同比率的折光本领曲线。复曲面镜面可以包括透镜的前镜面或者后镜面，而多焦点镜面的可以包括透镜的同一个后镜面或前镜面，或者其反面。

在几个实施例中，多焦点镜面限定一个中心区，该中心区包括具有与远距折光本领对应的球面的球面园盘。多个园环环绕着该中心区，并且包括至少一个具有近距折光本领的园环和至少一个具有远距折光本领的园环。所述多个园环最好包括交替的具有近距折光本领的园环和具有远距折光本领的园环，而最里面的园环具有近距折光本领，最里面的下一个园环具有远距折光本领。另外，各个园环的宽度可以不同，以产生一条远距折光本领对近距折光本领的不同比率的折光本领曲线。在这些园环实施例中，复曲面在多焦点镜面的反面(前镜面对后镜面)。这个透镜可以包括戴在角膜上的贴眼透镜，例如软质水凝胶贴眼透镜，也可以是眼内透镜。

结合附图，参考以下结合附图进行的对几个最佳实施例的详细描述，本专业的技术人员可以更容易理解本发明关于复合多焦点复曲面透镜设计的上述目的及优点。在附图的所有几个视图中，类似的部件标以相同的标号。其中：

图1和2分别是本发明的复合多焦点复曲面透镜设计的第一个实施例的后视平面图及侧视图，在一个最佳实施例中，该透镜具有一个同心园环多焦点复曲面后镜面，与球面前镜面相结合；而在第二最佳实施例中，所述后镜面与放大镜(booster)或非球面前镜面相结合。

图3和4分别是本发明的复合多焦点复曲面贴眼透镜的第二个实施例的前视平面图及侧视图，该透镜具有与一个同心园环多焦点复曲面前镜面相结合的球形后镜面或者非球形后镜面。

图5和6分别是本发明的复合多焦点复曲面贴眼透镜的第三实施例的前视和后视平面图，该透镜具有与同心园环多焦点后镜面相结合的复曲面前镜面。

图7和8分别是本发明的复合多焦点复曲面贴眼透镜的第四实施例的前视和后视平面图，该透镜具有与复曲面后镜面相结合的同心园环多焦点前镜面。

在第一个一般的实施例中，透镜设计的一个镜面含有复曲面校正作用，而透镜设计的另一个镜面提供老视校正作用，它包括如申请号为07/988,088及07/988,071的美国专利申请书(attorney docketVTN56及VTN57)所描述的同心多焦点透镜设计，或者其他含有一个以上的球面或非球面折光本领(例如非球面、弧段、渐变非球面、衍射、双折射或其他同心园)的老视透镜设计，并且一般包括：

一个复曲面前镜面与一个多焦点后镜面相结合，或

一个多焦点前镜面与一个复曲面后镜面相结合。

在第二个一般的实施例中，透镜设计的一个镜面含有一个同心多焦点复曲面镜面，而透镜设计的另一个镜面含有球面或非球面校正，并且一般包括：

在最佳实施例中，一个复曲面多焦点后镜面与一个球形前镜面相结合，或

在第二最佳实施例中，一个复曲面多焦点后镜面与一个放大镜非球面前镜面相结合，或

一个球面后镜面与一个多焦点复曲面前镜面相结合，或

一个非球面后镜面与一个多焦点复曲面前镜面相结合。

图1和2分别是本发明的复合多焦点复曲面贴眼透镜10设计的第一实施例的后视平面图及侧视图，在最佳实施例中，该透镜具有同心园环多焦点复曲面后镜面12，与球面前镜面14相结合；而在第二最佳实施例中，所述后镜面与放大镜(boost)非球面前镜面14相结合。该非球形镜面可以是适宜于对佩戴者进行视觉校正的任何一种选定的非球面。

复曲面后镜面12限定一个中心区，该中心区包括具有与远距折光本领(标志为D)相对应的复曲面的复曲面园盘16。多个复曲面园环18，20，22，24环绕中心区16，复曲面园环18和22具有近距折光本领(标志为N)，而复曲面园环20和24具有远距折光本领(标志为D)。这多个复曲面园环最好包括交替的具有近距折光本领的复曲面园环和具有远距折光本领的复曲面园环，而最里面的复曲面园环18具有近距折光本领，最里面的下一个复曲面园环20具有远距折光本领。另外，如图1所示，各个复曲面园环的宽度可以不同，以产生一条远距折光本领对近距折光本领的不同比率的折光本领曲线。

更详细地说，在一个作为例子而设计的实施例中，中心复曲面园盘16及园环20和24具有远距折光本领半径8.4毫米，而园环18和22具有近距折光本领半径8.694毫米。中间曲率半径是8.380毫米，圆周曲率半径是9.82毫米，以提供-1.25D的圆柱体折光本领。

中心复曲面园盘16具有水平宽度2.00毫米，垂直高度1.7828毫米，复曲面园环18具有水平宽度3.3毫米，垂直高度2.9279毫米，复曲面园环20具有水平宽度4.25毫米，垂直高度3.7968毫米，复曲面园环22具有水平宽度5.2毫米，垂直高度4.6265毫米，复曲面园环24具有水平宽度8.0毫米，垂直高度7.1745毫米。

中心复曲面园盘16与环绕它的圆环18到24组成的复合区包括透镜的有效光学区，环绕它的是一个眼球晶状体(非光学)区26，区域26在其外圆周28处逐渐变薄，直至透镜的外圆周缘。在图1及2的作为例子设计的实施例中，眼球晶状体环形区26的直至变薄区28的开始处的直径是13.0毫米，透镜外圆周直径14.0毫米。

图3和4分别是本发明的复合多焦点复曲面贴眼透镜30的第二个实施例的前视平面图及侧视图，该透镜具有与同心园环多焦点复曲面前镜面34相结合的球形后镜面32或者非球形后镜面32。同心园环多焦点复曲面前镜面34限定中心区，该中心区具有与远距折光本领相对应的复曲面镜面的复曲面园盘36。多个复曲面园环38，40，42，44环绕着所述中心区，其中复曲面园环38和42具有近距折光本领，而复曲面园环40和44具有远距折光本领。除了边是相反以外，复曲面镜面34基本上与图1及2中的复曲面镜面14相似，对于图1及2的实施例所作的说明、直径和折光本领等适用于图3及4的实施例。

图5和6分别是本发明的复合多焦点复曲面贴眼透镜30的第三实施例的前视和后视平面图，该透镜具有与同心园环多焦点后镜面54相结合的复曲面前镜面52。复曲面前镜面52包括大的复曲面镜面56，复曲面镜面56具有图5中的水平轴，其面积覆盖了与透镜反面54上各同心园环基本上相同的面积。圆柱体折光本领及圆柱体轴的取向遵循患者的散光处方。复曲面镜面56被眼球晶状体(非光学)区58环绕，后者在59处开始变薄，直至透镜的外圆周缘。

多焦点后镜面54限定中心区，该中心区包括具有与远距折光本领对应的球面的球面园盘60。多个园环62，64，66，68，70及72环绕着中心区60，其中园环62，66和70具有近距折光本领，而园环64，68和72具有远距折光本领。所述多个园环最好包括交替的具有近距折光本领的园环和具有远距折光本领的复曲面园环，而最里面的园环62具有近距折光本领。另外，如图6所示，各个园环的宽度可以不同，以产生一条远距折光本领对近距折光本领的不同比率的折光本领曲线。园环72的外直径所包围的透镜光学区被一个眼球晶状体(非光学)区74所环绕，直至透镜圆周边缘。

图7和8分别是本发明的复合多焦点复曲面贴眼透镜80的第四实施例的前视和后视平面图，该透镜具有与复曲面后镜面84相结合的同心园环多焦点前镜面82。图7和8的实施例大体上与图5和6的实施例相似，但这里多焦点镜面是透镜的前镜面，而复曲面镜面是透镜的后镜面。但是，现在图8的圆柱体轴线的取向是垂直的，而图6的圆柱体轴线的取向是水平的。因此，对于图5和6实施例的解释和说明同样适用于图7和8的实施例。

透镜可以是佩戴在眼睛角膜上的贴眼透镜，例如软质水凝胶贴眼透镜，或者可以是眼内透镜。中心区及多个园环最好在贴眼透镜的后镜面上形成，以便把闪光耀眼的问题减到最小。

人眼瞳孔的尺寸是一个取决与光强度的函数，而且在眼科透镜，尤其是贴眼透镜和眼内透镜的设计上是一个重要的参数。

另外，眼睛体内(INVIVO)图像质量测量仪器可以用来使得同心园环透镜设计中的眼睛图像质量达到最优，以产生进一步改进的设计。这是采用以下方法来实现的，即，使用体内(INVIVO)图像质量测量仪器来测量并减小第一次设计的患者眼睛上的透镜的总象差，以便测量剩余象差，然后从新设计透镜，以减小测出的剩余象差，改进视觉敏锐度和性能。透镜的从新设计可以包括把与限定中心区和多个园环的镜面相对的镜面非球面化，或者将同心园环镜面非球面化。另外，最好还利用象差仪及MTF点分布仪来测量透镜—眼睛组合的调制传递函数。

显然，通过改变园环的数目、园环的宽度和排列，以及赋予每个园环的折光本领，本发明可以有许多不同的实施例。

在这里详细地描述了本发明复合多焦点复曲面透镜设计的几个实施例及其变化，但本发明的发现和教导，对于熟悉本行的人来说，提示了许多不同的设计，这应该是很清楚的。

Claims (18)

1.散光老花眼用的多焦点同心园环透镜，其特征在于：

a.该透镜具有前镜面和相对的后镜面，前镜面和后镜面中的一个限定散光校正用的复曲面镜面，以及

b.前镜面和后镜面中的另一个限定老视校正用的多焦点镜面，以便为散光老花眼患者提供视觉敏锐度。

2.如权利要求1提出的散光老花眼用的多焦点同心园环透镜，其特征在于：复曲面镜面限定一个中心区，该中心区包括具有与远距折光本领对应的复曲面的复曲面园盘，多个复曲面园环环绕着所述中心区，所述多个复曲面圆环中至少有一个复曲面园环具有近距折光本领，而且至少有一个复曲面园环具有远距折光本领。

3.如权利要求1提出的散光老花眼用的多焦点同心园环透镜，其特征在于：所述多焦点镜面包括多个球形镜面。

4.如权得要求1提出的散光老花眼用的多焦点同心园环透镜，其特征在于：所述多焦点镜面包括放大镜面或非球形镜面。

5.如权利要求2提出的散光老花眼用的多焦点同心园环透镜，其特征在于：所述多个复曲面圆环包括交替的近距折光本领复曲面园环和远距折光本领复曲面园环。

6.如权利要求2提出的散光老花眼用的多焦点同心园环透镜，其特征在于：最里面的复曲面园环具有近距折光本领，而最里面的第二个复曲面园环具有远距折光本领。

7.如权利要求2提出的多焦点同心园环透镜，其特征在于：各个复曲面园环的宽度不同，以便产生远距折光本领对近距折光本领的不同比率的折光本领曲线。

8.如权利要求1提出的散光老花眼用的多焦点同心园环透镜，其特征在于：所述复曲面镜面包括透镜的前镜面，而多焦点镜面也包括透镜的前镜面。

9.如权利要求1提出的散光老花眼用的多焦点同心园环透镜，其特征在于：所述复曲面镜面包括透镜的后镜面，多焦点镜面也包括透镜的后镜面。

10.如权利要求1提出的散光老花眼用的多焦点同心园环透镜，其特征在于：所述多焦点镜面限定一个中心区，所述中心区包括具有远距折光本领的球面园盘，多个园环环绕该中心区，而且所述多个圆环中至少有一个园环具有近距折光本领，至少有一个园环具有远距折光本领。

11.如权利要求10提出的散光老花眼用的多焦点同心园环透镜，其特征在于：所述多个园环包括交替的具有远距折光本领的园环和具有近距折光本领的园环。

12.如权利要求10提出的散光老花眼用的多焦点同心园环透镜，其特征在于：所述最里面的园环具有近距折光本领，而最里面的第二个园环具有远距折光本领。

13.如权利要求10提出的多焦点同心园环透镜，其特征在于：各个园环的宽度不同，以便产生远距折光本领对近距折光本领的不同比率的折光本领曲线。

14.如权利要求10提出的多焦点同心园环透镜，其特征在于：所述复曲面镜面包括透镜的前镜面，并且，所述多焦点镜面包括透镜的后镜面。

15.如权利要求10提出的多焦点同心园环透镜，其特征在于：所述复曲面镜面包括透镜的后镜面，并且，所述多焦点镜面包括透镜的前镜面。

16.如权利要求1提出的多焦点同心园环透镜，其特征在于：所述透镜包括配戴在眼睛角膜上的贴眼透镜。

17.如权利要求13提出的多焦点同心园环透镜，其特征在于：所述贴眼透镜包括软质水凝胶贴眼透镜。

18.如权利要求1提出的多焦点同心园环透镜，其特征在于：所述透镜包括眼内透镜。

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