DE3854957T2

DE3854957T2 - Multifokale diffraktive Linse für die Korrektur von Sehfehlern

Info

Publication number: DE3854957T2
Application number: DE3854957T
Authority: DE
Inventors: Allen L Cohen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-11-12
Filing date: 1988-11-10
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2008-11-11
Also published as: EP0317168A3; US4881805A; KR0132783B1; ATE133795T1; JPH02137814A; CA1316381C; EP0317168B1; DE3854957D1; JP2951334B2; AU605724B2; ZA888414B; GR3019418T3; CN1033884A; KR890008585A; IL88347A; AU2500388A; ES2081812T3; IL88347A0; CN1019865B; EP0317168A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrfokale diffraktive Linse für die Korrektur von Sehfehlern.
Die Erfindung stützt sich auf eine Verbesserung von Zonenplattenoptiken, die Kontakt- und Intraokularlinsen umfassen. Eine "Zonenplatte", so wie dieser Begriff hierin und in den Ansprüchen verwendet wird, ist ein einheitlicher optischer Bereich einer Linse mit optischen Facetten in den Zonen, so daß Licht gebeugt wird, um eine spezielle Wellenfront zu erzeugen, was zu einer spezifischen Intensitätsverteilung von Licht in den verschiedenen Brennpunktordnungen (z. B. nullter, erster, etc.) der Zonenplatte führt.
Die Erfindung befaßt sich zum Beispiel mit Kontaktlinsen und insbesondere mit Kontaktlinsen, die Zonenplattenoptiken verwenden, wie bifokale Zonenplatten und "abgestimmte" Fresnel-Linsen unter Verwendung von konzentrischen, ringförmigen Zonen. Derartige Linsen entsprechen im allgemeinen den Modellen, die beispielsweise von Allen L. Cohen beschrieben wurden, und sehen darüberhinaus vor, daß die Radien "rn" der ringförmigen und konzentrischen Zonen im wesentlichen proportional zu n sind und daß die Zonen so geschnitten sind, daß sie Licht auf mehr als einen Brennpunkt lenken (hier als "Cohen-Linsenmodell" bezeichnet).
Das Cohen-Linsenmodell mit Zonenplattenoptik erlaubt Konstruktionen von Linsen, die außerordentlich dünn sind. Kontaktlinsen können mit einer Phasenplattenoptik ausgestattet werden, um eine bifokale oder mehrfokale Wirkung zu erzielen. Die speziellen chromatischen Eigenschaften einer Zonenplatte können in das Modell einer Kontaktlinse, einschließlich einer Kontaktlinse mit mehrfokalen Eigenschaften, eingearbeitet werden.
Bei mehrfokalen Linsen ist es außerdem notwendig, die Möglichkeit zur Gestaltung zu haben, um zur Anpassung der Pupillenweitung und -verengung die Intensität von Licht, das durch die Linse tritt, zu variieren. Es ist bekannt, daß eine Pupille zwischen 3 und 6mm variieren kann, abhängig vom Pegel der Umgebungsbeleuchtung. Es wäre erwünscht, die Energieverteilung zwischen weitem und nahem Brennpunkt nach den Bedürfnissen des Verwenders variieren zu können. Bei schwacher Beleuchtung zum Beispiel ist der Träger einer Kontaktlinse normalerweise zur Weitsicht gezwungen, wie beim Fahren eines Autos. Es wäre wünschenswert, eine Kontaktlinse zu haben, die sich dieser Bedingung anpaßt. Umgekehrt könnte ein Verwender versuchen, eine maximale Ausrichtung auf den nahen Brennpunkt der Linse zu erhalten, was jedoch eine geeignete Lichtintensität für Fernsicht erforderlich machen würde. Es wäre wünschenswert, Linsen zu haben, die nach den Bedürfnissen eines Verwenders oder nach der Lichtintensität beeinflußt werden können.
Das Wesen des Problems der Lichtintensität ist bezugnehmend auf Figuren 1 und 2 gezeigt. Der in Figur 1 dargestellte Linsenbereich ist eine Seitenquerschnittsansicht eines Abschnitts einer bifokalen Halbwellenzonenplatte mit der Echelettentiefe h, definiert durch die Gleichung:
h = w/2(n'-n)
worin: w = Wellenlänge des Lichts
n' = Brechungsindex der Kontaktlinse
n = Brechungsindex der Tränenschicht des Auges
In Figur 1 werden die einzelnen Amplituden des Lichts a&sub0; und a&sub1; durch die einzelnen Echeletten E ausgebildet. Die insgesamt daraus resultierenden Amplituden des Lichts A&sub0; und A&sub1;, die am nullten und ersten Beugungsbrennpunkt entstehen, sind ebenfalls in Figur 1 dargestellt. In dieser Darstellung zeigt die parallele Eigenschaft der Vektoren a&sub0; und a&sub1;, daß die Intensität des Lichts zwischen den beiden Brennpunkten gleichmäßig aufgeteilt ist. Die Intensitäten an den Beugungsbrennpunkten nullter und erster Ordnung sind gegeben durch:
I&sub0; = sin c²(1/2)
(Intensität am Beugungsbrennpunkt nullter Ordnung)
I&sub1; = sin c²(1/2)
(Intensität am Beugungsbrennpunkt erster Ordnung)
Für eine bifokale Zonenplatte ist es nicht erforderlich, das auftreffende Licht gleichmäßig zwischen ihren beiden Beugungsbrennpunkten aufzuspalten, wenn die Vektoren a&sub0; und a&sub1; parallel sind. Dies ist in Figur 2 gezeigt, einem Querschnitt eines Bereichs einer bifokalen Phasenplatte mit der Echelettentiefe d, gegeben durch die Formel:
d = a h
worin: h= w/2(n'-n)
0 < a < 2
Im Fall der Darstellung in Figur 2 ist die Intensität des Lichts nicht gleichmäßig zwischen den beiden Brennpunkten aufgespaltet. Die Intensitäten an den Beugungsbrennpunkten erster und zweiter Ordnung dieses Beispiels erhält man durch folgende Gleichung:
I&sub0; = sin c²(a/2)
(Intensität am Beugungsbrennpunkt nullter Ordnung)
I&sub1; = sin c²(1-a/2)
(Intensität am Beugungsbrennpunkt erster Ordnung)
In diesem Fall sind die Amplituden des Lichts A&sub0; und A&sub1; in Phase hin zu parallelen, nicht vertikal angeordneten Amplituden verschoben, die von einer bifokalen Halbwellenzonenplatte erzeugt werden. Die Phasenverschiebung geht hervor aus der Gleichung:
e = (1-a)π/2
Obwohl die laufenden Entwicklungen bedeutende Verbesserungen auf dem Gebiet sind, besteht immer eine Notwendigkeit, die Anpassungsfähigkeit der Linsen an Veränderungen des Pupillendurchmessers und Dezentrierung zu verbessern. Man möchte bei einer Linse des Cohen-Modells bifokale Leistung mit der Eigenschaft liefern, daß sie fokussiertes Licht in Abstimmung mit der Pupille des menschlichen Auges, die sich bei Nahsicht normalerweiser zusämmenzieht, von fern nach nah verschieben kann.
Es wurde festgestellt, daß Kontaktlinsen mit Zonenplattenoptik für den Träger einige Probleme verursachen können. Eines ist das Leuchten, das durch die nicht- optischen Kanten der Stufen zwischen den ringförmig angeordneten Echeletten, die eine Zonenplatte bilden, entsteht und durch Welleninterferenz für den Kontaktinsenbenutzer als ein beunruhigendes, intensives Licht erscheint.
Ein weiteres mögliches Problem rührt (i) daher, daß weiche Kontaktlinsen ausreichend Beweglichkeit in der Linsenpaßform auf der Hornhaut benötigen, um den Austausch von Tränenflüssigkeit zum Reinigen der Augenoberfläche von Stoffwechselabfällen zu ermöglichen, und (ii) aus dem Unvermögen der weichen Linse, sich während des Tragens ausreichend zu bewegen, um diese benötigte Beweglichkeit zu erfüllen.
Das Anbringen einer Vielzahl mehrfokaler Fresnel-Echeletten in der ringförmigen Zonenplattenanordnung des Cohens-Linsenmodells in einer weichen Kontaktlinse neigt dazu, die Beweglichkeit der Linse zu begrenzen. Es wäre wünschenswert, die Form solcher Linsen mit ausreichend Beweglichkeit zu vereinigen, so daß die Linse die Fähigkeit besitzt, sich während des Tragens um etwa 0,5 bis 1 Millimeter Entfernung zu bewegen. Dies würde die Fähigkeit der Linse verstärken, eine Behandlung von unter der Linse aufgebautem Stoffwechselabfall zu ermöglichen.
Ein weiteres Merkmal dieser Erfindung ist es, neben anderen Dingen ein mehrfokales Kontaktlinsenmodell mit dem obigen ringförmigen Aufbau der Cohen- Patente zu liefern, das darüberhinaus die grellen Lichteffekte durch die nicht- optischen Kanten minimiert und/oder die erforderliche Beweglichkeit während der Verwendung, wie oben gekennzeichnet, besitzt.
Im US-A-4,340,283 wird eine phasenverschiebende, mehrfokale Zonenplatte beschrieben. Diese einzige Zonenplatte umfaßt eine Vielzahl von abwechselnd ungeraden und geraden, ringförmigen konzentrischen Zonen mit Echeletten verschiedener Höhen. Dieses Dokument aus dem bekannten Stand der Technik liefert nicht eine Linse mit einer Vielzahl von Zonenplatten in deren optischer Zone, worin jede Zonenplatte in der optischen Zone eine gesonderte radiale Umfang einnimmt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine mehrfokale, diffraktive Linse für die Korrektur von Sehfehlern geliefert, die in ihrer optischen Zone eine Vielzahl konzentrischer Zonenplatten umfaßt, wobei die Ausmaße der Zonen in einer Zonenplatte sich von den Ausmaßen der Zonen in einer anderen Zonenplatte unterscheiden, gekennzeichnet dadurch, daß jede der Zonenplatten eine gesonderte radiale Ausdehnung einnimmt, wobei bei der Verwendung als Reaktion auf eine Änderung der Pupillengröße eine Brennpunktverlagerung von fern nach nah bewirkt wird.
Ausführungsformen der Erfindung liefern eine Linse für die Korrektur von Sehfehlern, wie Kontakt- und Intraokularlinsen, mit mehr als einer Zonenplatte innerhalb ihrer optischen Zone, worin jede der Zonenplatten eine gesonderte radiale Ausdehnung einnimmt. Ein bevorzugter Aspekt der Erfindung richtet sich auf eine Kontaktlinse für die Korrektur von Sehfehlern mit mindestens zwei Zonenplatten in ihrer optischen Zone. Die Erfindung beabsichtigt die Erzeugung einer resultierenden Wellenfront, die durch Überlagerung aus dem Beitrag der Wellenfronten, die von jeder Zonenplatte ausgehen, erhalten wird.
In einem anderen Punkt befaßt sich diese Erfindung mit einer Kontaktlinse, die in ihrer optischen Zone Zonenplattenoptiken besitzt, die ständig die Intensität des Lichts, das von bifokalen Zonenplatten gebündelt wird, zwischen den diffraktiven Brechkräften unter Verwendung von Echeletten variierender Tiefen und Höhen in den Zonenplatten, die zusammenwirkend relativ zur Oberfläche der Basiskurve der Linse so angeordnet sind, daß sie sich offen gegenüberliegen, verändern.
In einer bevorzugten Ausführungsform dieses Gesichtspunkts befaßt sich die Erfindung mit einer Linse des Cohen-Linsenmodells, bei der die ständige Veränderung der Intensität des Lichts, das durch die bifokale Platte gebündelt wird, zwischen den diffraktiven Brechkräften liegt, die durch Echeleiten in der Zonenplatte mit variierenden Tiefen und Höhen, die zusammenwirkend, relativ zur Oberfläche der Basiskurve der Linse, sich offen gegenüberliegend angeordnet sind, bewirkt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung fällt der Mittelwert der Höhen von zumindest einer überwiegenden Anzahl der Echeletten (in einer Fresnel- Anordnung) einer drapierten, bifokalen Phasenplattenlinse im wesentlichen auf die selbe imaginäre, gebogene oder gerade Ebene in der Linse, deren Punkte im wesentlichen gleich weit entfernt auf einer senkrechten, geraden Linie von der Hornhaut aus liegen. Im oben genannten Zusammenhang ist eine "drapierte", bifokale Zonenplattenlinse eine Linse auf der Hornhaut, die in dem Ausmaß drapiert ist, daß die Linse sich innerhalb ihres vorgesehenen Anwendungsbereichs drapieren kann. In einer bevorzugteren Ausführungsform liegen im wesentlichen alle, am besten alle, der Echeletten im wesentlichen in der selben imaginären, gebogenen oder geraden Ebene innerhalb der Linse, deren Punkte im wesentlichen gleich weit entfernt auf einer senkrechten, geraden Linie von der Hornhaut aus liegen.
Figur 1 zeigt eine Seitenquerschnittsansicht eines Abschnitts einer bifokalen Halbwellenzonenplatte mit bis zur Tiefe h ausgebildeten Echeletten E. Sie kennzeichnet die einzelnen Lichtamplituden a&sub0; und a&sub1;, die durch die einzelnen Echeletten F ausgebildet werden. Die Vektoranalyse zeigt die resultierenden Gesamtamplituden des Lichts A&sub0; und A&sub1;, die am nullten und ersten Beugungsbrennpunkt entstehen.
Figur 2 zeigt eine Seitenquerschnittsansicht eines Abschnitts einer bifokalen Phasenplatte mit bis zur Tiefe ah ausgebildeten Echeletten E. Sie kennzeichnet die einzelnen Lichtamplituden a&sub0; und a&sub1;, die durch die einzelnen Echeletten E ausgebildet werden. Die Vektoranalyse zeigt die resultierenden Gesamtamplituden des Lichts A&sub0; und A&sub1;, die am nullten und ersten Beugungsbrennpunkt entstehen.
Figur 3 zeigt eine Seitenquerschnittsansicht eines Abschnitts einer bifokalen Linse, bestehend aus zwei getrennten Phasenplatten mit bis zur Tiefe h bzw. ah ausgebildeten Echeletten F bzw E (mit 0 < a < 1). Sie kennzeichnet die einzelnen Lichtamplituden A&sub0; und A'&sub0; am nullten Beugungsbrennpunkt und die resultierenden Gesamtamplituden des Lichts A&sub1; und A'&sub1;, die am nullten Beugungsbrennpunkt entstehen, und die resultierenden Gesamtamplituden des Lichts A&sub1; und A'&sub1;, die am ersten Beugungsbrennpunkt entstehen
Figur 4 zeigt eine Seitenquerschnittsansicht eines Abschnitts einer bifokalen Linse, bestehend aus zwei getrennten Zonenplatten und einem Phasenkanal der Tiefe bh. Sie kennzeichnet die einzelnen Lichtamplituden a&sub0; und a'&sub0;, die durch die einzelnen Echeletten E und E' der getrennten Zonenplatten ausgebildet werden. Sie zeigt die resultierenden Gesamtamplituden A&sub0; und A'&sub0;, die am nullten Beugungsbrennpunkt entstehen, und die resultierenden Gesamtamplituden A&sub1; und A'&sub1;, die am ersten Beugungsbrennpunkt entstehen.
Figur 5 zeigt eine Seitenquerschnittsansicht einer weichen Kontaktlinse CL, die auf einer Tränenschicht TL liegt, und veranschaulicht, wie bekannt ist, eine Tränenlinse ohne Drapierung und eine Luftlinse, die bei auftretender Drapierung durch die vertiefte Oberfläche D gebildet wird.
Figur 6 zeigt eine Seitenquerschnittsansicht eines Abschnitts einer bifokalen Linse mit zwei getrennten Zonenplatten mit Echelettentiefen h bzw. ah und einem Phasenkanal der Tiefe ch.
Figur 7 zeigt eine Seitenquerschnittsansicht einer Kontaktlinse CL, die mit einer Basiskurve BC konstruiert ist. Diese Linse umfaßt drei getrennte Zonenplatten, von denen jede drei auf eine spezielle Tiefe geschnittene Echeletten enthält. Die beiden äußeren Zonenplatten sind von der Basiskurve der Linse zurückgesetzt, wobei sie Phasenveschiebungskanäle ausbilden, die ausgeglichen sind, um der Linse zu ermöglichen, sich erfindungsgemäß entlang der Basiskurve zu drapieren.
Figur 8 zeigt eine Seitenquerschnittsansicht einer Kontaktlinse CL, die mit einer Basiskurve BC konstruiert ist. Diese Linse umfaßt drei getrennte Zonenplatten, von denen jede drei auf eine spezielle Tiefe geschnittene Echeletten enthält. Die beiden äußeren Zonenplatten sind von der Basiskurve der Linse zurückgesetzt, wobei sie Phasenveschiebungskanäle ausbilden, die ausgeglichen sind, um der Linse zu ermöglichen, sich erfindungsgemäß entlang der Basiskurve zu drapieren.
Figur 9 zeigt eine Seitenquerschnittsansicht einer Kontaktlinse CL, die mit einer Basiskurve BC konstruiert ist. Diese Linse umfaßt eine Zusammensetzung aus Zonenplatten mit Echeletten von kontinuierlich variierender Tiefe. Die äußeren Echeletten sind die flachsten und sind zunehmend von der Basiskurve der Linse zurückgesetzt, um gemäß der Erfindung Phasenverschiebungskanäle zu bilden.
Figur 10 zeigt eine Seitenquerschnittsansicht einer Kontaktlinse CL, die mit einer Basiskurve BC konstruiert ist. Diese Linse umfaßt eine Zusammensetzung aus Zonenplatten mit Echeletten von kontinuierlich vanierender Tiefe. Die äußeren Echeletten sind die tiefsten und sind von der Basiskurve der Linse ausreichend zurückgesetzt, um der Linse zu ermöglichen, sich erfindungsgemäß entlang der Basiskurve zu drapieren.

Einzelheiten der Erfindung

Die bifokale Leistung der Linse dieser Erfindung stammt von dem Merkmal, daß sie fokussiertes Licht in Abstimmung mit der Pupille des menschlichen Auges, die sich bei Nahsicht normalerweise zusammenzieht, von fern nach nah verschieben kann. Die Linse kann durch Verminderung der Echelettentiefe an der Linsenperipherie und dadurch eine Verkleinerung der nicht brechenden Fläche dieser Echeletten den Pegel von grellem Leuchten reduzieren.
Die Erfindung umfaßt eine Kontaktlinse eines Cohen-Linsenmodells mit einer optischen Zone, die aus einer Zusammensetzung aus mehr als einer Zonenplatte verschiedener Ausmaße, bevorzugt aus zwei oder mehreren verschiedenen Zonenplatten verschiedener Ausmaße, gebildet wird. Neben Cohen gibt es darüberhinaus in der Technik keine Leitprinzipien zur Vereinigung mehrerer Zonenplatten in der optischen Zone einer mehrfokalen Kontaktlinse. Obwohl es offensichtlich erscheint, daß das Phasenverhältnis zwischen den getrennt fokussierten Lichtbereichen bei der Wirkung solch einer Vereinigung in Betracht gezogen werden muß, gibt es in der Technik keine Vorschläge, eine zusammengesetzte Linse so herzustellen, daß die verschiedenen Zonenplatten in funktionell akzeptabler Art und Weise miteinander wirken, um die oben erwähnten Probleme zu überwinden.
Es wurde festgestellt, daß jede Zonenplatte einer allgemeinen Phasenplattenformel folgen sollte, damit sie alle Licht zu dem selben Brennpunkt beisteuern. Das Verhältnis der Radien der Zonenplattenzonen folgt den Kennzeichen des Cohen- Linsenmodells mit:
rm = [2mwf]
w = die Wellenlänge des Lichts
m = eine ganze Zahl
f = Brennweite der Beugung erster Ordnung
wobei aber w und f für alle Phasenplatten identisch sind. Speziell die Position der m-ten Zone der zusammengesetzten Linse hängt unabhängig von der Phasenplatte, zu der die Zone gehört, von einer einzigen Formel für rm ab.
Es wäre vorteilhaft, wenn die getrennten Zonenplatten eines Cohen-Linsenmodells oder eine getrennte Zonenplatte und Teil einer anderen Zonenplatte Licht beisteuern würden, das in Phase ausgerichtet ist. Ein Weg dies zu erreichen ist, jede Zonenplatte mit einem Phasenkanal zu verbinden, der eine konstante Phasenverschiebung einführt, um die Phasenverschiebung e, die in Figur 2 beobachtet wird, zu korrigieren.
Die bifokale Kontaktlinse in Figur 3 besitzt eine optische Zone, die zwei getrennte Zonenplatten umfaßt. In dieser Kennzeichnung sind alle der Zonen gemäß einem einzigen Zonenplattenabstand, wie oben als erwünscht erwähnt, positioniert. Jedoch erklärt die Beschreibung nicht die Phasenverschiebung, die am Übergang zwischen den Zonenplatten auftritt. Dafür zeigt Figur 3, daß die einzelnen Lichtamplituden a&sub0; und a'&sub0;, die durch die Echeletten E und E' der zwei Zonenplatten ausgebildet werden, nicht in Phase sind. Als Folge davon ist die resultierende Gesamtamplitude des Lichts A&sub0;, die am nullten Beugungsbrennpunkt ausgebildet wird, gegenüber ihrer maximal möglichen Amplitude vermindert. Die gleiche Situation tritt am ersten Beugungsbrennpunkt auf.
Figur 4 zeigt ebenfalls eine bifokale Kontaktlinse mit einer optischen Zone, die zwei getrennte Zonenplatten umfaßt. Jedoch ist in diesem Fall ein Kanal von der Tiefe bh vorgesehen, um die Phasen des Lichts in Übereinstimmung zu bringen. Der Faktor b wird bestimmt durch die Formel:
b = (1-α)/2
Aufgrund dieses Kanals erreichen die resultierenden Gesamtamplituden des Lichts A&sub0; und A&sub1; am nullten und ersten Beugungsbrennpunkt ihre maximal mögliche Höhe. Es sollte erwähnt werden, daß ein Festlegen des Kanals auf eine Tiefe d, wie oben beschrieben wurde, gleichbedeutend mit der Erforderlichkeit ist, daß die Linie durch die Mittelpunkte aller resultierender Echeletten im wesentlichen parallel zur Basiskurve verläuft und von der Basiskurve um die halbe Tiefe der tiefsten Echelette zurückgesetzt ist.
Weiche Kontaktlinsen besitzen normalerweise die Eigenschaft sich zu drapieren. Es wird allgemein angenommen und erwartet, daß sich eine weiche Kontaktlinse auf die Oberfläche des Auges, auf das sie angepaßt ist, drapiert und dessen Gestalt und Form annimmt. Figuren 5A und B zeigen eine weiche Kontaktlinse, die so gestaltet ist, daß sie eine Mittendicke T und eine Tränenschichtdicke L besitzt. Aufgrund der Drapierung jedoch muß sie mit einer Mittendicke T neugestaltet werden, um das Fehlen der Tränenschicht und das Hinzukommen einer Luftlinse, die durch die Vertiefung D in der Oberfläche der Kontaktlinse entsteht, zu berücksichtigen. Daher erhält man unter Einbeziehung dieser Faktoren in die Standardformeln für Kontaktlinsen bei Drapierung den Ausdruck:
T' = T+L(n-1)/(n'-1).
Eine weiche Kontaktlinse, die als eine Zusammensetzung verschiedener Zonenplatten, jede mit einem verbundenen Kanal, gestaltet ist, ermöglicht den Phasenkanälen, einfach durch Anpassung der Phäsenkanaltiefe, um die Drapierung auszugleichen, sich weich auf das Auge zu drapieren. Bei der in Figur 6 gezeigten Linse mit einem Phasenkanal der Tiefe ch über der Basiskurve der Linse wird c bestimmt durch die Gleichung:
c = b(n'-n)/(n-1).
Die in Figur 7 gezeigte Ausführungsform der Erfindung umfaßt eine Kontaktlinse CL mit einer hinteren Oberfläche, die einer Basiskurve BC angepaßt ist. Der mittige Schnitt in die Basiskurve ist eine Halbwellenzonenplatte mit drei ringförmigen Zonen aus Echeletten mit einer Tiefe von einer halben Wellenlänge. Der Schnitt in den dazwischenliegenden Bereich der Basiskurve ergibt eine weitere Zonenplatte mit drei ringförmigen Zonen. Die Echeletten dieser Zonenplatte sind von etwas geringerer Tiefe und sind ein wenig von der Basiskurve der Linse zurückgesetzt. Der äußerste Abschnitt der Basiskurve ist mit wiederum einer weiteren Zonenplatte mit drei ringförmigen Zonen durchschnitten. Die Tiefen der Echeletten dieser äußersten Zonenplatte sind am flachsten und am weitesten von der Basiskurve zurückgesetzt. Gemäß dieser Erfindung verläuft die Linie durch die Mitten aller Echeletten parallel zur Basiskurve und ist von der Basiskurve um eine Viertelwelle zurückgesetzt.
Die in Figur 8 gezeigte Ausführungsform der Erfindung beschreibt eine Kontaktlinse CL mit einer hinteren Oberfläche, die einer Basiskurve BC angepaßt ist. Diese Linse umfaßt drei getrennte ringförmige Zonenplatten, von denen jede drei ringförmige Echeletten enthält, die bis zu einer speziellen Tiefe eingeschnitten sind. in dieser Linse sind die zwei äußeren Zonenplatten von der Basiskurve der Linse zurückgesetzt, wobei Phasenverschiebungskanäle entstehen, die ausgeglichen sind, damit sich die Linse erfindungsgemäß entlang der Basiskurve drapieren kann. Folglich verläuft die Linie durch die Mitten aller Echeletten in dieser Linse nicht parallel zur Basiskurve, sonders ist eher steiler, bevor die Linse auf dem Auge plaziert ist und sich drapieren kann. Anschließend werden die Mitten im wesentlichen parallel zur Basiskurve verlaufen.
Die in Figur 9 gezeigte Ausführungsform der Erfindung ist eine Kontaktlinse CL, die mit einer Basiskurve BC gestaltet ist. Diese Linse umfaßt eine Zusammensetzung aus Zonenplatten mit Echeletten von kontinuierlich variierender Tiefe. Die äußersten Echeletten sind die flachsten und sind ansteigend von der Basiskurve der Linse zurückgesetzt, damit Phasenverschiebungskanäle gemäß der Erfindung entstehen. Der am Rand liegende Bereich der Linse ist von der Basiskurve bis mindestens zu dem Punkt, an dem er tangential zu den äußersten Echeletten liegt, eingeschnitten, um ein vollständiges Drapieren der Kontaktlinse zuzulassen. Erfindungsgemäß verläuft die Linie durch die Mitten aller Echeletten wiederum parallel zur Basiskurve. Bei dieser Ausführungsform nimmt die Tiefe der Echeletten von der Linsenmitte nach außen hin gleichförmig ab.
Die in Figur 10 gezeigte Ausführungsform der Erfindung ist eine Kontaktlinse CL, die mit einer Basiskurve BC gestaltet ist und eine Zusammensetzung aus Zonenplatten mit Echeletten von kontinuierlich variierender Tiefe umfaßt. In diesem Fall sind die äußeren Echeletten die tiefsten und von der Basiskurve der Linse nur so weit zurückgesetzt, daß die Linse sich gemäß der Erfindung entlang der Basiskurve drapieren kann. Bei dieser Ausführungsform nimmt die Tiefe der Echeletten von der Linsenmitte nach außen hin gleichförmig zu. In diesem Fall wird eine Linie durch die Mitten aller Echeletten flacher sein als die Basiskurve der Linse, bis sie über dem Auge drapiert wird.
Eine erwünschte Linse dieser Erfindung besitzt eine optische Zone von etwa 6 bis 8 Millimetern mit einer konzentrischen Zonenplatte von etwa 4 bis 5 Millimetern Durchmesser, nämlich etwa 4,5 Millimeter Durchmesser, und einen ringförmigen Kanal mit einer Weite von etwa 0,5 bis 2,0 Millimetern.
In solchen Fällen, in denen der Grad der Linsenbeweglichkeit äußerst hoch ist, aber der Grad der Verminderung des grellen Leuchtens, der durch die Erfindung erreicht wird, als sehr gut eingeschätzt wird, kann die Linse durch Einschluß eines Kielaufbaus so verändert werden, daß der Grad der Beweglichkeit vermindert wird, wobei die Vorteile der Erfindung erhalten bleiben.
Die Linse der Erfindung kann durch technisch übiche Verfahren hergestellt werden. Zum Beispiel können wasserfreie Formen der Basisphase einer weichen Kontaktlinse geschliffen werden, um der Linse Strukturen der Erfindung zu verleihen. Linsen können nach Formen gegossen werden, die die Linsenstrukturen der Erfindung wiedergeben. Die Linsen können aus Glas und den üblichen Kunststoffen, die zur Produktion von Kontaktlinsen verwendet werden, hergestellt werden.

Claims

1. Mehrfokale, diffraktive Linse (CL) für die Korrektur von Sehfehlern mit einer Vielzahl konzentrischer Zonenplatten in ihrer optischen Zone, wobei sich die Ausmaße der Zonen in einer Zonenplatte von den Ausmaßen der Zonen in einer anderen Zonenplatte unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Zonenplatten einen getrennten radialen Bereich einnimmt, wobei bei Verwendung als Reaktion auf eine Veränderung der Pupillengröße eine Brennpunktverschiebung von fern nach nah bewirkt wird.

2. Mehrfokale Linse (CL) für die Korrektur von Sehfehlern nach Anspruch 1, bei der eine Oberfläche der Linse durch eine Basiskurve (BC) begrenzt ist und jede Zonenplatte eine oder mehrere Echeletten (E, E') umfaßt, wobei die mit einzelnen der Zonenplatten verbundenen Echeletten alle gleiche Stufenhöhen und -tiefen von der Basiskurve (BC) aus besitzen, sich aber in den Stufenhöhen und -tiefen von der Basiskurve (BC) aus von Echeletten (E, E') in anderen Zonenplatten unterscheiden.

3. Mehrfokale Linse (CL) für die Korrektur von Sehfehlern nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Abstand der konzentrischen Zonen jeder der Zonenplatten der selben Zonenplattenformel folgt.

4. Linse (CL) für die Korrektur von Sehfehlern nach Anspruch 3, bei der die Zonenplattenformel lautet:

rm = [2mwf]

worin:

m = eine ganze Zahl

w = eine vorbestimmte Musterwellenlänge des Lichts

f = Brennweite der Beugung erster Ordnung

5. Linse (CL) für die Korrektur von Sehfehlern nach Anspruch 2, 3 oder 4, bei der die Linse für die Korrektur von Sehfehlern zwei konzentrische Zonenplatten in ihrer optischen Zone umfaßt, wobei jede der Zonenecheletten (E, E') in einer der besagten Zonenplatten eine Stufenhöhe "h" besitzt und jede der Zonenecheletten (E, E') in den anderen der besagten Zonerlplatteil eine Stufenhöhe "ah" besitzt, wobei:

0 < a < 1,

h = w/2(n'-n),

w = eine vorbestimmte Musterwellenlänge des Lichts

n'= der Brechungsindex der Linse und

n = der Brechungsindex der Tränenschicht des Auges.

6. Linse (CL) für die Korrektur von Sehfehlern nach Anspruch 5, bei der jede der Zonenecheletten (E, E') mit einer Stufenhöhe "ah" in einem Abstand "bh" von der Basiskurve zurückgesetzt ist, wobei b = (1-a)/2 ist.

7. Linse (CL) für die Korrektur von Sehfehlern nach Anspruch 5, die eine Zonenplatte mit Echeletten (E, E') von einer Stufenhöhe gleich ah, die in einem Abstand "ch" von der Basiskurve zurückgesetzt sind, umfaßt, wobei c = b(n'-n)/(n-1) und b = (1-a)/2 ist.

8. Linse (CL) für die Korrektur von Sehfehlern nach Anspruch 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, bei der die Stufenhöhe von Echeletten (E, E') in Zonenplatten, die radial außerhalb der Mitte der Linse (CL) plaziert sind, größer ist.

9. Linse (CL) für die Korrektur von Sehfehlern nach Anspruch 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, bei der die Stufenhöhe von Echeletten (E, E') in Zonenplatten, die radial außerhalb der Mitte der Linse (CL) plaziert sind, geringer ist.

10. Linse (CL) für die Korrektur von Sehfehlern nach Anspruch 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, bei der jede Echelette von der Basiskurve aus in einem Abstand, der der Drapierung der Linse (CL) auf einem Auge während der Verwendung entspricht, zurückgesetzt ist.

11. Linse (CL) für die Korrektur von Sehfehlern nach Anspruch 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, bei der die Echelettentiefen vom Linsenzentrum aus nach außen hin stetig abnehmen und bei der der periphere Bereich der Linse (CL) von der Basiskurve (BC) aus bis mindestens zu dem Punkt, an dem er tangential zu den äußersten Echeletten liegt, verkürzt ist, um eine Drapierung der Linse (CL) auf einem Auge während der Verwendung zuzulassen.

12. Linse (CL) für die Korrektur von Sehfehlern nach Anspruch 1, bei der die Zonenplatten relativ zueinander so angeordnet sind, daß die Zonenplatten Licht, das durch die Zonenplatten hindurchtritt, in einem gemeinsamen Brennpunkt bündeln.