DE3854782T2

DE3854782T2 - Ophthalmische linse mit mehreren brennpunkten

Info

Publication number: DE3854782T2
Application number: DE3854782T
Authority: DE
Inventors: Valdemar Portney
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-06-01
Filing date: 1988-05-17
Publication date: 1996-05-02
Anticipated expiration: 2008-05-18
Also published as: FI890407A0; EP0318561B1; NO890376D0; CN88103410A; BR8807089A; NO179629B; DK45489D0; ATE131628T1; KR890702065A; DK166336C; EP0318561A1; IL86399A0; JPH0623815B2; CN1012761B; DE3854782D1; NO890376L; AU1947288A; FI95173B; FI95173C; JPH02500468A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ophthalmische Linsen, beispielsweise Linsen im Augeninneren (Intraokular-Linsen - IOLs), Kontaktlinsen sowie in die Hornhaut implantierte oder an die Hornhaut angelegte Linsen; und sie bezieht sich auf das Problem, ophthalmische Linsen zur Verfügung zu stellen, mit denen bifokale und andere multifokale Korrekturen erfolgreich vorgenommen werden können.
Beim Gebrauch von Brillen oder Monokeln werden die unterschiedlichen Brennpunktsbedingungen für das Nah-Sehen und für das Fern-Sehen durch eine Bewegung der Augen relativ zu den Linsen ausgewählt. Beim Gebrauch von ophthalmischen Linsen müssen andere Mittel für diese Auswahl vorgesehen werden. Es sind mindestens drei Arten eines Linsenaufbaus, insbesondere für Kontaktlinsen, als mögliche Mittel zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen worden. Bei jeder derartigen Art eines Aufbaus der Kontaktlinse muß jedoch mit Problemen gerechnet werden, und zwar im wesentlichen aufgrund (a) der Notwendigkeit, die Linse auf dem Auge zu zentrieren, und (b) der Auswirkungen normaler Veränderungen in der Größe der Pupille des Auges.
Eine Art eines Aufbaus einer multifokalen ophthalmischen Linse ist in der US-A-4 593 981 dargestellt, wo eine bifokale Kontaktlinse beschrieben ist, deren Ausbildung so vorgesehen ist, daß das Nah-Sehen im zentralen Bereich der Linse und das Fern-Sehen im Randbereich der Linse korrigiert wird. Bei dieser Bauweise der Linse ist wesentlich, daß das Auge zentriert wird, um befriedigende Ergebnisse zu erhalten; die korrekte Größe der optischen Zonen ist ebenfalls wichtig. Falls eine dieser Bedingungen nicht eingehalten wird, kann eine Linse dieser Bauweise zu Doppeltsehen und Randunschärfen führen.
Eine andere Art eines Aufbaus einer multifokalen ophthalmischen Linse ist in der US-A-4 580 882 dargestellt, in der eine multifokale Kontaktlinse beschrieben ist, deren optische Brennstärke sich kontinuierlich von einem Minimalwert im Punkt des optischen Zentrums zu einem Maximalwert am Rande der optischen Zone verändert. Üblicherweise wird diese progressive (asphärische, mit veränderlichem Brennpunkt ausgestattete) Bauart von Linsen mit einer im Zentrum angeordneten, kleinen Zone konstanter Krümmung ausgeführt, von der asphärische Kurven bis hin zum Rand in allen Meridian-Richtungen ausgebildet werden. Die zentrale Fläche dient dabei zur Korrektur für die Ferne, wohingegen die Randkurven ein veränderliches Ausmaß an additivem Plus-Vermögen für die Nähe bewirken. Die Kurven können auf der vorderen Oberfläche vorgesehen werden, in welchem Fall sie an Konvexität zunehmen, oder sie können an der rückseitigen Oberfläche angebracht werden, in welchem Falle sie an Konkavität abnehmen (abflachen). Falls die Oberfläche mit der progressiven Kurvenform auf der Vorderseite der Linse vorgesehen wird, tritt eine Wechselwirkung der Tränenschicht mit der Leistung der Linse auf. Wenn hingegen die progressive Kurvenform auf der rückseitigen Oberfläche der Linse ausgebildet wird, beeinträchtigt dies die Paßeigenschaften der Kontaktlinse. In beiden Fällen ist das Bild "unterkorrigiert", was für das menschliche Sehvermögen natürlicher ist. Diese Linse mit "progressivem" Korrekturvermögen hat den Vorteil, daß Lichtblitze oder Doppeltsehen nicht auftritt, wenn die Linse sich geringfügig außerhalb des Zentrums befindet. Die Größe der Pupille beeinträchtigt jedoch das Sehvermögen mit dieser Linse, so wie dies bereits hinsichtlich der Linse im vorhergehenden Absatz erörtert wurde.
Eine dritte Form eines Aufbaus einer multifokalen ophthalmischen Linse ist in der US-A-4 549 794 und der US-A-4 573 775 dargestellt, die bifokale Kontaktlinsen in segmentierter Bauart beschreiben, das heißt Linsen, bei denen ein Segment mit abweichenden refraktiven Eigenschaften an einer ausgewählten Position im Linsenkörper eingebettet ist. Die Segmente sind entlang der vertikalen Achsen angeordnet. Linsen dieser Art sind relativ zu ihren Zentren unsymmetrisch; sie erfordern eine gewisse Art von Ballast, um die gewünschte Ausrichtung bei zubehalten. Eine Abweichung von der richtigen Ausrichtung beeinträchtigt die Bildqualität.
Ein Ansatz zur Lösung der Probleme der Zentrierung und Ausrichtung einer bifokalen Linse ist in der US-A-4 162 122 dargestellt, die eine in Zonen unterteilte bifokale Kontaktlinse beschreibt, bei der ringförmige konzentrische Zonen in der Brennstärke der Sehkraft für das Nah-Sehen und das Fern-Sehen einander abwechseln. Dies wird dadurch erreicht, daß man eine vordere Linsenoberfläche darstellt, deren Eigenschaften ähnlich denen einer Fresnel-Linse sind, mit der Abweichung, daß scharfe Kanten der Zonen vermieden werden. Diese Struktur hat Nachteile infolge der mehrfachen Diffraktion, die durch plötzliche Wechsel in der Krümmung der Linsenoberfläche von einer Zone zur anderen verursacht werden; und ferner infolge von Unsicherheiten hinsichtlich der Verteilung der Tränenschicht auf der vorderen Oberfläche der Kontaktlinse.
Aufbauten ähnlich den oben beschriebenen sind darüber hinaus für Linsen im Augeninneren vorgeschlagen worden: Beispielsweise in der US-A-4 636 211 und der EP-A-0 140 063. Diese beiden Schriften beschreiben unterschiedliche Zonen verschiedener Krümmung für das Fern-Sehen und das Nah-Sehen. Eine Kontinuität der Krümmung der Oberfläche ist ferner bei Linsen im Augeninneren wichtig, weil diese eine wirksame optische Zone von nur 3 mm Durchmesser für das Sehen am Tage aufweisen. Eine Unterbrechung in dieser relativ kleinen optischen Zone kann das Leistungsvermögen der Bildgebung vermindern. Darüber hinaus leiden derartige Linsen auch an all den Problemen, wie sie oben im Zusammenhang mit Kontaktlinsen beschrieben wurden.
Multifokale ophthalmische Linsen herkömmlicher Bauart weisen im allgemeinen die Tendenz auf, sich als instabile optische Systeme darzustellen, und zwar infolge von zufälligen Änderungen der Position der Linse relativ zur Pupille des Auges, und ferner infolge von Veränderungen in der Größe der Pupille, die das Leistungsvermogen bei der Bildgebung wesentlich beeinträchtigen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, so wie sie beansprucht ist, wird eine ophthalmischen Linse zur Verfügung gestellt, die zum Tragen durch das Auge vorgesehen ist, mit veränderlicher Korrektur-Brennstärke für die Sehkraft, wobei die Linse mindestens eine ringförmige Zone umfaßt und die Korrektur-Brennstärke sich in der ringförmigen Zone in radialer Richtung nach außen von einem ersten Korrekturwert für die Sehkraft zu einem zweiten Korrekturwert für die Sehkraft und dann zu einem dritten Korrekturwert für die Sehkraft verändert, der zwischen dem ersten und dem zweiten Korrekturwert für die Sehkraft liegt, und wobei ferner mindestens ein Teil der Veränderung der Korrektur- Brennstärke in der ringförmigen Zone stetig fortschreitend ist.
Vorzugsweise kombiniert die Erfindung (a) eine Reihe von Zonen unterschiedlicher Korrektur-Brennstärke mit (b) einer sich kontinuierlich verändernden Korrektur-Brennstärke innerhalb dieser Zonen, und auch im Übergang von einer Zone zu einer anderen. Mit anderen Worten, eine Mehrzahl von konzentrischen Zonen (mindestens zwei) ist vorgesehen, bei denen die Veränderung der Korrektur vom Fern-Sehen zum Nah-Sehen kontinuierlich ist, das heißt von einer Korrektur-Brennstärke für das Nah-Sehen zu einer Korrektur-Brennstärke für das Fern-Sehen, und dann wieder zum Nah-Sehen, und dann wieder zum Fern-Sehen, oder umgekehrt. Diese Veränderung ist kontinuierlich (fortschreitend), ohne jegliche plötzlichen Änderungen der Korrektur oder "Kanten". Die Bauart kann ferner so sein, daß die radiale Breite der Zone für den Übergang vom Fern-Sehen zum Nah-Sehen größer ist als die radiale Breite der Zone für den Übergang vom Nah-Sehen zum Fern-Sehen, so daß auf diese Weise eine "unterkorrigierte" Betriebsweise der gesamten Linse erreicht wird.
Nachstehend werden zwei Versionen der Erfindung beschrieben. Bei der ersten Version wird eine kontinuierliche und alternierende Veränderung der Korrektur-Brennstärke erreicht, indem die Krümmung der hinteren Oberfläche der Linse kontinuierlich verändert wird, wodurch der Auftreffwinkel von Lichtstrahlen auf das Auge verändert wird.
Die zweite Version erreicht eine kontinuierliche und alternierende Veränderung der Korrektur-Brennstärke durch die Erzeugung von nicht-homogenen Eigenschaften der Oberfläche, die refraktiven Indizes des Werkstoffs zugeordnet, die sich kontinuierlich in einer radialen Richtung der Linse verändern (von der optischen Achse fort). Diese Technik hat eine ähnliche Auswirkung auf die Asphärisierung der Oberfläche durch Verwendung einer kontinuierlichen Veränderung der Krümmung, wie oben beschrieben. Derartige Veränderungen der Refraktion der Oberfläche können entweder auf der konvexen vorderseitigen Oberfläche oder auf der konkaven rückseitigen Oberfläche der Linse vorgesehen werden. Diese Veränderung des refraktiven Indexes kann durch die Technik der Ionen-Implantation erreicht werden. Dieser Ansatz eignet sich besonders für in die Hornhaut implantierte Linsen (korneales Inlay) oder für an die Hornhaut angelegte Linsen (korneales Onlay), wobei erstere in die Hornhaut implantiert wird und letztere zwischen der Epithelschicht der Hornhaut und der vorderseitigen Oberfläche der Hornhaut angeordnet wird. Zum besseren Verständnis der Erfindung werden einige Ausführungsbeispiele derselben beschrieben, und zwar in beispielhafter Weise, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen
Figuren 1 bis 3
Skizzen sind, in denen die drei oben erörterten Ansätze des Standes der Technik veranschaulicht sind;
Fig. 4 in vergrößertem Maßstab eine Querschnittsdarstellung einer Kontaktlinse entsprechend der Erfindung ist, die eine sich kontinuierlich verändernde rückseitige Oberfläche mit mehreren Zonen aufweist (die übertrieben dargestellten Abmessungen der sich verändernden Linsenoberfläche sollen das Konzept der vorliegenden Erfindung veranschaulichen);
Fig. 5 eine Frontdarstellung der Rückseite der Linse gemäß Fig. 4 ist, wobei die konzentrische Anordnung der Spitzen und der Täler in der Linsenoberfläche veranschaulicht ist;
Figuren 6A und 6B
weitere Darstellungen in vergrößertem Maßstab eines kleinen Bereiches der rückwärtigen Linsenoberfläche gemäß Fig. 4 sind, und zwar zur Erläuterung der Fokussiereffekte für Lichtstrahlen von nahen und fernern Objekten;
Fig. 7 eine Schnittdarstellung eines anderen Ausführungsbeispiels einer Kontaktlinse entsprechend der Erfindung ist, bei der die vordere oder vorderseitige, konvexe Oberfläche der Linse einen sich verändernden Gradienten des Refraktionsindexes des Werkstoffs in radialer Richtung aufweist, um dasselbe Ergebnis wie mit der Linse gemäß den Figuren 4, 6A und 6B zu erreichen, jedoch unter Verwendung eines veränderlichen Refraktionsindexes anstatt einer Veränderung der Oberflächenkrümmung; und
Figuren 8A, 8B und 8C
jeweils Schnittdarstellungen sind, und zwar einer in die Hornhaut implantierten Linse, einer an die Hornhaut angelegten Linse und einer Linse im Augeninneren, wobei jede dieser Linsen in ihrer vorderseitigen Oberfläche oder ihrer rückseitigen Oberfläche ähnlich wie die rückseitige Oberfläche der Kontaktlinse gemäß Fig. 4 ausgebildet sein kann.
Betrachtet man zunächst Fig. 1, so ist dort ein Vorschlag nach dem Stand der Technik veranschaulicht, mit dem das Problem der Ausbildung bifokaler Kontaktlinsen gelöst werden soll. Eine im Querschnitt dargestellte Kontaktlinse 22 hat einen zentralen Bereich 24, der so gestaltet ist, daß er Licht von nahegelegenen Objekten auf der Netzhaut 26 fokussiert, wie mit den inneren Linien 25 dargestellt, die Lichtstrahlen symbolisieren. Die Kontaktlinse 22 hat einen Randbereich 28, der so gestaltet ist, daß Licht von fernen Objekten auf der Netzhaut 26 fokussiert wird, wie dies mit den äußeren Linien 29 dargestellt ist, die Lichtstrahlen veranschaulichen.
Die bifokale Linse gemäß Fig. 1 kann nur Objekte scharfstellen, die sich in bestimmtem Abstand (fern und nahe) befinden und getrennt sind. Darüber hinaus treten offensichtlich Probleme dann auf, wenn die Linse aus dem Zentrum des Auges entfernt wird und wenn sich die Pupille des Auges in ihrer Größe verändert.
Fig. 2 veranschaulicht einen weiteren Versuch des Standes der Technik, um das Problem der Ausbildung von Kontaktlinsen mit veränderlicher Scharfstellung zu lösen. Eine im Querschnitt dargestellte Linse 30 hat ihr Zentrum bei 32 und ihren Rand bei 34. Infolge der sich kontinuierlich verändernden Krümmung vom Zentrum zum Rand bewirkt sie eine kontinuierliche Veränderung im Fokussiervermögen von in der Ferne gesichteten Objekten im Zentrum zu in der Nähe gesichteten Objekten am Rand, und zwar in einem Bereich von, beispielsweise, zwei Dioptrien, wie dies mit Linien 36 veranschaulicht ist, die auf die Netzhaut fokussierte Lichtstrahlen darstellen. Der zentrale Strahl bei 32 kommt vom am weitesten entfernten gesichteten Objekt, und die fokussierten Strahlen 36 kommen progressiv von näheren Objekten, so wie ihre Auftreffpunkte auf die Linse 30 sich immer näher an den Rand bewegen.
Diese kontinuierliche Veränderung in der Linsen-Brennstärke hat Vorteile gegenüber der Anordnung gemäß Fig. 1, und zwar aus dem Blickwinkel, daß sie leichter von der Netzhaut und dem Gehirn akzeptiert wird. Sie ist auch weniger empfindlich hinsichtlich Problemen der Zentrierung, das heißt Lichtblitze oder Doppelbilder sind bei dieser Art Linse, auch wenn sie geringfügig dezentriert war, nicht berichtet worden. Sie wird jedoch durch Veränderungen in der Pupillengröße negativ beeinflußt sowie durch starke Dezentrierung; und diese Linse neigt ferner dazu, Haftungsprobleme zwischen der rückwärtigen Oberfläche der Linse und der Hornhaut zu erzeugen.
Fig. 3 veranschaulicht einen dritten Ansatz nach dem Stand der Technik, der im Konzept ähnlich dem von bifokalen Brillen ist. Eine Kontaktlinse 40 umfaßt ein eingebettetes Segment 42, das aus einem Werkstoff ausgebildet ist, dessen Refraktionsindex von dem der übrigen Linse abweicht. Das Segment 42 wird verwendet, um eine Korrektur des Nah-Sehens zu erreichen, wie mit Strahlen 43 dargestellt. Die übrigen Strahlen 45, die von weiter entfernten Objekten herrühren, werden auf der Netzhaut infolge der graduellen Veränderung in der Dicke des Körpers 46 der Linse fokussiert.
Die Linse gemäß Fig. 3 ist nicht zentralsymmetrisch und erfordert die Verwendung eines Ballasts, um die gewünschte Ausrichtung beizubehalten. Eine Abweichung von der exakten Ausrichtung beeinträchtigt die Bildqualität.
Um diejenigen Probleme zu minimieren, die auf dem Erfordernis der Zentrierung oder auf der Variation der Pupillengröße oder auf den Anforderungen hinsichtlich der Haftung (progressive Bauart) beruhen, sieht das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemäß Fig. 4 verschiedene Zonen vor, von denen jede mindestens zwei zunehmende Veränderungen des Korrekturvermögens zwischen einer Nah-Korrektur und einer Fern-Korrektur umfaßt. Mit anderen Worten, bei einer Kontaktlinse mit drei Zonen in der Art, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, wiederholt sich die zunehmende Veränderung der Linse gemäß Fig. 2 sechsmal, und zwar dreimal als Veränderung von niedrigerem zu höherer Korrektur-Brennstärke und dreimal als Veränderung von höherer zu niedrigerer Korrektur-Brennstärke. Die Linse ist mit einer kleinen, im Zentrum angeordneten Zone konstanter Krümmung ausgebildet, um die Korrektur-Brennstärke für ein Sehen in mittlerer Entfernung darzustellen. Von diesem Wert aus verändert sich die Krümmung bis zu einer Fern-Korrektur, dann zu einer Nah-Korrektur, wobei die Mittel-Korrektur durchlaufen wird. Dieser Wechsel wiederholt sich, so daß mehrere Zonen ausgebildet werden. Es erscheint wünschenswert, aber nicht notwendig, eine langsamere Veränderung für die fern-nach-nah-Korrektur und eine schnellere Veränderung für die nah-nach-fern-Korrektur zu haben, um auf diese Weise eine Art "Unterkorrektur" zu erhalten, wie sie bei den meisten Sehgeräten vorhanden ist.
Fig. 4 zeigt eine Kontaktlinse 50, deren äußere konvexe Oberfläche 52 eine leicht gekrümmte Gestalt hat, während die innere Oberfläche eine wellenförmige Oberfläche aufweist, wie man dies aus den stark übertriebenen Abmessungen in dieser Figur erkennen kann. Die innere Oberfläche einer Kontaktlinse wird zur Darstellung der veränderlichen Korrektur-Brennstärke bzw. zur Darstellung einer wellenförmigen Oberfläche bevorzugt, weil sich der Raum zwischen der Linse und dem Auge mit Tränenflüssigkeit füllt, wobei der Raum eine sich definiert verändernde Dicke aufweist. Diese vorbestimmte Dicke des Tränenraums gestattet es, den Refraktionsindex der Tränenflüssigkeit durch die Auslegung der Linse zu kompensieren. Wenn die wellenförmige Oberfläche auf der äußeren Oberfläche 52 der Linse ausgebildet würde, würde sich die Unbestimmtheit hinsichtlich der Verteilung der Schicht aus Tränenflüssigkeit dahingehend auswirken, daß eine optimale Bilderzeugung nicht erreicht würde.
Fig. 5 zeigt eine Ansicht von der richtigen Seite (nämlich der rückwärtigen Seite) der vorgeschlagenen Linse. Die mit gestrichelten Linien dargestellten Zonen haben in der Realität eine kontinuierliche Krümmung, beispielsweise bezeichnen die Zahlen innerhalb dieser Zonen den Bereich der Dioptrien.
Die Linse hat eine Einschränkung hinsichtlich ihrer rückseitigen Oberfläche, und zwar hinsichtlich der Paßeigenschaften für eine bestimmte Hornhaut. Im allgemeinen ist die hintere Oberfläche einer Kontaktlinse (Grundkrümmung) zwischen 0,5 und 1,0 Dioptrien steiler als die Form der Hornhaut, die sich zwischen ungefähr 0,1 mm bis 0,2 mm Abstand zwischen der inneren oder rückseitigen Oberfläche der Kontaktlinse und der vorderen Oberfläche der Hornhaut verändert. Dies ist üblicherweise bei Kontaktlinsen mit einem einzigen Brennpunkt der Fall. Die Wellen in der rückwärtigen Oberfläche der Linse 50 in Fig. 4 stellen einen Unterschied im Abstand oder der maximalen Tiefe, von weniger als 20 Micron zwischen den Spitzen 54 und Tälern 56 dar (wie dies erkennbar würde, wenn man Fig. 4 um 90º im Gegenuhrzeigersinn drehte). Die Zonen sind innerhalb eines Größenbereiches (Durchmesser) der Linse von ungefähr 5 mm angeordnet; innerhalb dieses Bereiches sind die Unterschiede zwischen Spitzen und Tälern immer wesentlich kleiner als der verfügbare Zwischenraum zwischen Linse und Hornhaut. Dies erleichtert die Anforderungen für eine Passung erheblich, weil die übliche, nur für eine Sehstärke ausgelegte Linse zunächst angebracht und dann durch eine multifokale Linse mit ähnlicher Konfiguration der Grundkrümmung ersetzt werden kann.
Die Spitzen 54 und Täler 56, die an tangentialen Punkten zu Kreisen auftreten, deren Mittelpunkte im Zentrum der äußeren Krümmung 52 der Linse liegen, stellen die Zwischenabstände des Brennpunktes oder die optischen Korrektur-Brennstärken der sich kontinuierlich verändernden Korrekturwerte der Linse 50 dar. Die höheren und die niedrigeren Korrektur-Brennstärken in jeder der vier konzentrischen Zonen, die in Fig. 4 dargestellt sind, treten auf, wenn die wellenförmige Krümmung von einer Spitze 54 zum benachbarten Tal 56 übergeht und dann wieder zurück zur nächsten Spitze 54. In diesem Sinne schließt eine Zone einen vollständigen Zyklus ein, das heißt von einer mittleren Korrektur-Brennstärke über eine hohe Korrektur-Brennstärke, dann zurück zu einer mittleren Korrektur-Brennstärke zu niedriger Korrektur-Brennstärke und schließlich zurück zu mittlerer Korrektur-Brennstärke.
Dies ist in den stark vergrößerten Figuren 6A und 6B veranschaulicht. Wie in Fig. 6B zu sehen, tritt ein erster Strahl 62 von einem Objekt in mittlerem Abstand durch ein Tal 56 in der rückwärtigen Linsenoberfläche hindurch. Ein zweiter Strahl 68 von einem Objekt in einer fernen Position (niedrigeres Korrekturvermögen) tritt durch einen Bereich 58 in der gewellten Krümmung durch, die dort ausgebildet ist, wo die Krümmung zur angrenzenden Spitze 54 in der rückwärtigen Linsenoberfläche ansteigt. Ein dritter Strahl 66 von einem Objekt in mittlerem Abstand tritt durch die Spitze 54 hindurch. Ein vierter Strahl 64 von einem Objekt in naher Position (höhere Korrektur-Brennstärke) tritt durch einen Bereich 60 der wellenförmigen Krümmung durch, die dort ausgebildet ist, wo die Krümmung sich zum nächsten Tal 56 in der rückwärtigen Linsenoberfläche hin verändert. Sämtliche Strahlen 62, 64, 66 und 68 werden, wie dargestellt, auf der Netzhaut fokussiert.
Fig. 6A veranschaulicht die bei der Ausbildung der wellenförmigen Krümmung verwendeten Prinzipien, indem die Krümmung so betrachtet wird, als hätte die sich verändernde Korrektur-Brennstärke entsprechend einzelner Linsen mit Krümmungen, die durch die gestrichelten Linien A, B, C und D dargestellt sind. Die gekrümmte Linie A verläuft tangential zum Tal 56. Die gekrümmte Linie B verläuft tangential zur Spitze 54. Die gekrümmte Linie C verläuft tangential zur wellenförmigen Krümmung an einem Punkt in der Mitte zwischen dem Tal 56 und der Spitze 54. Die gekrümmte Linie D verläuft tangential zur wellenförmigen Krümmung in einem Punkt auf halbem Wege zwischen der Spitze 54 und dem nächsten Tal. Im Sinne einer kontinuierlichen Veränderung hat jeder Punkt auf der wellenförmigen Krümmung einen Krümmungsmittelpunkt, der sich von dem der benachbarten Punkte unterscheidet.
Die wellenförmige Oberfläche der Linse wird vorzugsweise mittels einer computergesteuerten Bearbeitungsmaschine erzeugt. Das Computerprogramm dieser numerisch gesteuerten (CNC) Maschine erzeugt eine große Anzahl von dicht beabstandeten Punkten (Koordinaten), die die multifokale Oberfläche entsprechend den vorgegebenen Anforderungen des Aufbaus wiedergeben (Krümmung, Bereich der Akkommodation, Anzahl der Zonen usw.). Der Computer der CNC Maschine erzeugt dann eine lineare Annäherung zwischen diesen Punkten, um eine Oberfläche zu erzeugen, die in guter Näherung der idealen Oberflächenkontur entspricht. Ein Beispiel für derartige Punkte ist in der folgenden Tabelle angegeben. Für die Herstellung einer Kontaktlinse mit drei Zonen, wobei die drei Zonen durch die Codenummern "13M3", "23M3" bzw. "33M3" bezeichnet sind, ist ein beispielhafter Satz von Koordinaten in der Tabelle angegeben. Die erste Reihe von Zahlen gibt den Radius der Apertur der Linse an (Abstand vom Mittelpunkt der Linse). Die dritte Spalte gibt die Oberflächenkoordinaten entlang der optischen Achse an. Die zweite Spalte gibt die Abweichung der obigen Oberfläche von einer kugelförmigen Oberfläche mit mittlerer Brechkraft an.
Es versteht sich, daß auch andere Herstellungsverfahren verfügbar sind, beispielsweise Laserabtragung oder Gußformen.
Fig. 7 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dieser Figur wird der optische Gradient durch Veränderungen des Refraktionsindex desjenigen Werkstoffs erreicht, der von den Strahlen 70 erreicht wird. Die Veränderungen der Refraktion werden vorzugsweise auf der vorderseitigen konvexen Oberfläche der Linse 72 bewirkt. Dies ist deswegen bevorzugt, weil das wahrscheinliche Herstellungsverfahren bei Methoden der Ionen-Implantation einsetzen wird, um Veränderungen in der Dichte an der Oberfläche der Linse zu erreichen. Man betrachtet es daher als vorsorgliche Sicherheitsmaßnahme, die Ionen-implantierte Oberfläche auf der Seite der Linse anzuordnen, die vom Auge abgewandt ist.
Obwohl Fig. 7 Variationen der Tiefe (in der dunkleren Fläche 74) zeigt, um die Erfindung zu veranschaulichen, dürfen in der Praxis die Veränderungen der Refraktion eher Veränderungen der Dichte einschließen statt Veränderungen der Tiefe, oder beide.
Bei der Herstellung der Linse 72 gemäß Fig. 7 wird Ionen- Implantation eingesetzt, um den Refraktionsindex zu erhöhen, und zwar als Ergebnis einer Veränderung des Gittergefüges infolge der Implantation von nicht-substituierenden Ionen. Wenn man zum Beispiel Stickstoffionen oder Ionen anderer Elemente in einen Dickschichtfilm aus geschmolzenem Quarz implantiert, der auf das Linsensubstrat aufgebracht wurde, entsteht eine Schicht mit erhöhtem Refraktionsindex. Der Refraktionsindex wird eingestellt. Der Refraktionsindex ist direkt proportional der Ionenkonzentration pro cm³. Die Eindringtiefe der implantierten Ionen hängt von deren Masse und der Energie ab. Wenn man die Eindringeigenschaften und die Dosis der implantierten Ionen pro cm² kennt, die man sehr genau durch Messung der Stromdichte des Strahls des Systems und der Implantationszeit bestimmen kann, ist es möglich, das Profil der Konzentration der implantierten Ionen in unterschiedlichen Tiefen zu errechnen. Wie bei allen ladungsbehafteten Teilchen kann man die elektromagnetischen Linsen und den Strahlscanner dazu einsetzen, um praktisch jede Variation der Ionenkonzentration im Substrat auszubilden und insbesondere eine Linse mit veränderlichen Zonen auszubilden, die die optischen Eigenschaften der Figuren 6A und 6B hat.
Vergleichbare Resultate werden erzielt, indem man Masken mit veränderlicher Dichte einsetzt. Die Auswirkung hinsichtlich der Korrektur der Sehkraft entspricht derjenigen, die durch die Wellenform auf der rückwärtigen Oberfläche bei der Linse von Fig. 4 erzeugt wurde.
Die Figuren 8A, 8B bzw. 8C zeigen eine in die Hornhaut implantierte Linse, eine an die Hornhaut angelegte Linse sowie eine Linse im Augeninneren, von denen eine jede das Konzept der vorliegenden Erfindung verkörpert. Bei der in die Hornhaut implantierten Linse 80 gemäß Fig. 8A und bei der an die Hornhaut angelegten Linse 82 gemäß Fig. 8B werden die veranschaulichten kontinuierlichen Veränderungen in den Zonen erreicht, indem man den Refraktionsindex des Werkstoffs 84 der Linse verändert, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 7 beschrieben wurde.
Bei der Linse 86 im Augeninneren gemäß Fig. 8C ist die rückseitige Oberfläche 88 als wellenförmige Oberfläche dargestellt, die kontinuierliche Veränderungen in Zonen vergleichbar mit denen gemäß Fig. 4 aufweist.
Jede der drei Linsenimplantate gemäß den Figuren 8A, 8B oder 8C könnten entweder Veränderungen in der Oberfläche oder Veränderungen im Refraktionsindex aufweisen und könnten entweder die vorderseitige oder die rückseitige Oberfläche als multifokale Oberfläche verwenden. Die implantierten Linsen gemäß den Figuren 8A, 8B und 8C sind mit denselben Problemen wie Kontaktlinsen verknüpft, das heißt Problemen hinsichtlich der Pupillengröße und der Dezentrierung. Die Probleme hinsichtlich der Pupillengröße sind im wesentlichen dieselben. Die Probleme hinsichtlich der Dezentrierung sind weniger ausgeprägt bei implantierten Linsen, sind aber gleichwohl bedeutsam, weil die Operationstechniken eine Zentrierung nicht gewährleisten können und weil im Falle von intraokularen Linsen postoperative Bewegungen zu deutlichen Ergebnissen führen.
Aus der vorhergehenden Beschreibung wird ersichtlich, daß die in dieser Anmeldung beschriebene Vorrichtung und das beschriebene Verfahren die wesentlichen funktionellen Vorteile mit sich bringt, die in der Beschreibungseinleitung zusammengefaßt sind.

Claims

1. Ophthalmische Linse (50; 72; 80; 82; 86), die zum Tragen durch das Auge vorgesehen ist, mit veränderlicher Korrektur- Brennstärke für die Sehkraft, wobei die Linse mindestens eine ringförmige Zone umfaßt und die Korrektur-Brennstärke sich in der ringförmigen Zone in radialer Richtung nach außen von einem ersten Korrekturwert für die Sehkraft zu einem zweiten Korrekturwert für die Sehkraft und dann zu einem dritten Korrekturwert für die Sehkraft verändert, der zwischen dem ersten und dem zweiten Korrekturwert für die Sehkraft liegt, und wobei ferner mindestens ein Teil der Veränderung der Korrektur-Brennstärke in der ringförmigen Zone stetig fortschreitend ist.

2. Ophthalmische Linse (50; 72; 80; 82; 86) nach Anspruch 1, bei der die Korrektur-Brennstärke sich in radialer Richtung nach außen von dem zweiten Korrekturwert für die Sehkraft zurück zu dem ersten Korrekturwert für die Sehkraft verändert.

3. Ophthalmische Linse (50; 72; 80; 82; 86) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der mindestens ein Teil der Veränderung der Korrektur-Brennstärke in der ringförmigen Zone zwischen dem ersten und dem zweiten Korrekturwert für die Sehkraft und mindestens ein Teil der Veränderung der Korrektur- Brennstärke in der ringförmigen Zone zwischen dem zweiten und dem dritten Korrekturwert für die Sehkraft stetig fortschreitend ist.

4. Ophthalmische Linse (50; 72; 80; 82; 86) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Korrektur-Brennstärke in der ringförmigen Zone sich stetig fortschreitend in einer radialen Richtung im wesentlichen über die gesamte Zone verändert.

5. Ophthalmische Linse (50; 72; 80; 82; 86) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Linse eine zentrale Zone aufweist, die eine Korrektur der Sehkraft bewirkt, und wobei die ringförmige Zone die zentrale Zone umgibt.

6. Ophthalmische Linse (50; 72; 80; 82; 86) nach Anspruch 5, bei der die Korrektur-Brennstärke der zentralen Zone einen Korrekturwert für die Sehkraft einschließt, der zwischen dem ersten und dem zweiten Korrekturwert für die Sehkraft liegt.

7. Ophthalmische Linse (50; 72; 80; 82; 86) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Linse eine zweite ringförmige Zone umfaßt, die die erste ringförmige Zone umschließt, wobei die zweite ringförmige Zone in einer radial nach außen verlaufenden Reihenfolge einen vierten Korrekturwert für die Sehkraft, fortschreitende Korrekturwerte für die Sehkraft, einen fünften Korrekturwert für die Sehkraft und fortschreitende Korrekturwerte für die Sehkraft aufweist, wobei der vierte und der fünfte Korrekturwert für die Sehkraft unterschiedlich sind und die fortschreitenden Korrekturwerte für die Sehkraft der zweiten ringförmigen Zone Korrekturwerte für die Sehkraft einschließen, die zwischen dem vierten und dem fünften Korrekturwert für die Sehkraft liegen.

8. Ophthalmische Linse (50; 72; 80; 82; 86) nach Anspruch 7, bei der der erste und der vierte Korrekturwert für die Sehkraft kleiner sind als der zweite bzw. der fünfte Korrekturwert für die Sehkraft.

9. Ophthalmische Linse (50; 72; 80; 82; 86) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der erste Korrekturwert für die Sehkraft eine Korrektur-Brennstärke für das Fern- Sehen aufweist und der zweite Korrekturwert für die Sehkraft eine Korrektur-Brennstärke für das Nah-Sehen aufweist.

10. Ophthalmische Linse (50; 72; 80; 82; 86) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die ophthalmische Linse eine Linse im Augeninneren (86) ist.

11. Ophthalmische Linse (50; 72; 80; 82; 86) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die ophthalmische Linse (80, 82) zur Anbringung an der Hornhaut vorgesehen ist.

12. Ophthalmische Linse (50; 72; 80; 82; 86) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die ophthalmische Linse eine Kontaktlinse (50) ist.

13. Ophthalmische Linse (50; 72; 80; 82; 86) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Linse (72) einen sich fortschreitend verändernden Refraktionsindex aufweist, der die stetig fortschreitende Veränderung der Korrektur- Brennstärke bewirkt.

14. Verfahren zum Ausbilden einer ophthalmischen Linse (72), das umfaßt:

Vorbereiten einer Linse mit einer vorderseitigen und einer rückseitigen Oberfläche, die als Kugelsegmente ausgebildet sind, die am Rand der Linse konvergieren; und

Bewirken einer Ionen-Implantation auf mindestens einer der Oberflächen der Linse, derart, daß die Oberfläche mit unterschiedlichen Werten des optischen Refraktions-Indexes versehen wird, die eine Mehrzahl konzentrischer optischer Zonen darstellen, wobei jede dieser Zonen einen Bereich mit höherer Korrektur-Brennstärke und einen Bereich mit niedriger Korrektur-Brennstärke aufweist, die untereinander durch stetig fortschreitende Zwischenbereiche verbunden sind.