用于屈光不正的镜片、装置、方法和系统的制作方法

用于屈光不正的镜片、装置、方法和系统的制作方法
【专利摘要】本公开涉及用于解决屈光不正的镜片、装置、方法和/或系统。某些实施例涉及改变或控制进入人眼的光的波前。所述镜片、装置、方法和/或系统可以用于校正、解决、减轻或治疗屈光不正并提供在涵盖远距到近距的距离下极佳的视觉并且无显著重像。屈光不正可能是例如由有或无散光的近视、远视或老视引起。镜片、装置和/或方法的某些公开实施例包括解决中央窝和/或周围视觉的实施例。在某些实施例的领域中的示例性镜片包括隐形眼镜、角膜高嵌体、角膜嵌体和用于前房和后房眼内装置的镜片、调节性人工晶状体、电活性眼镜镜片和/或屈光手术。
【专利说明】用于屈光不正的镜片、装置、方法和系统

【技术领域】
[0001] 某些公开的实施例包括用于改变或控制进入眼睛、特别是人眼的光的波前的镜 片、装置和/或方法。
[0002] 某些公开的实施例涉及用于校正或治疗屈光不正的镜片、装置、方法和/或系统 的配置。
[0003] 某些公开的实施例涉及用于解决屈光不正的镜片、装置、方法和/或系统的配置， 同时提供从远到近的极佳的视觉并且无显著重像。
[0004] 某些公开的实施例包括用于校正、治疗、减轻和/或解决特别是人眼中的屈光不 正的镜片、装置和/或方法。屈光不正可能是例如由有或无散光的近视或远视引起。屈光 不正可能是由单独老视或与近视或远视组合并且有或无散光引起。
[0005] 镜片、装置和/或方法的某些公开的实施例包括解决中央窝视觉的实施例；解决 中央窝视觉与周围视觉的某些实施例；和解决周围视觉的某些其它实施例。
[0006] 在某些实施例的领域中的示例性镜片包括隐形眼镜、角膜高嵌体、角膜嵌体和用 于眼内装置的镜片（前房与后房）。
[0007] 某些公开的实施例的领域中的示例性装置包括调节性人工晶状体和/或电活性 眼镜镜片。
[0008] 某些实施例的领域中的示例性方法包括改变进入眼睛并被眼睛的视网膜接收的 光的屈光状态和/或波前的方法（例如屈光手术、角膜切削）、设计和/或制造镜片和光学 装置的方法、改变眼睛的屈光状态的手术方法和控制对眼睛生长进展的刺激的方法。
[0009] 相关材料的夺叉参考
[0010] 本申请案要求2012年4月5日提交的标题为"用于控制屈光不正的装置和方法" 的澳大利亚临时申请案第2012/901，382号和2012年10月17日提交的标题为用于眼部屈 光不正的镜片、装置和方法的澳大利亚临时申请案第2012/904, 541号的优先权。这些澳 大利亚临时申请案都以全文引用的方式并入本文中。此外，美国专利第7, 077, 522号和第 7, 357, 509号各以全文引用的方式并入本文中。

【背景技术】
[0011] 对于有待清晰感知的影像，眼睛的光学应产生聚焦在视网膜上的影像。通常称为 近视（short-sightedness)的近视是眼睛的一种光学病症，其中轴上影像聚焦在视网膜中 央窝的前方。通常称为远视（long-sightedness)的远视是眼睛的一种光学病症，其中轴上 影像聚焦在视网膜中央窝后方。影像聚焦在视网膜中央窝的前方或后方产生散焦的低阶像 差。另一低阶像差是散光。眼睛也可以具有高阶光学像差，包括例如球面像差、彗星像差 和/或三叶草像差。许多经历天然屈光不正的人都是进展性的（屈光不正随时间推移而增 加）。在近视的人中进展尤其普遍。显示近视或远视和散光的眼睛的示意图分别展示在图 IA-C中。在近视眼100中，平行的入射光束102通过眼睛的折射元件，即角膜104和晶状 体106,到达尚未达到视网膜110的焦点108。因此，视网膜110上的影像模糊。在远视眼 120中，平行的入射光束122通过眼睛的折射元件，即角膜124和晶状体126,到达超出视网 膜130的焦点128,再次使得视网膜130上的影像模糊。在散光眼睛140中，平行的入射光 束142通过眼睛的折射元件，即角膜144和晶状体146,并产生两个焦点，即切向148和径 向158焦点。在图IC中展示的散光的实例中，切向焦点148在视网膜160前方，而径向焦 点158在视网膜160后方。散光情况下视网膜上的影像被称作最小弥散圆160。
[0012] 出生时，人眼一般是远视的，即眼球的轴向长度对于其光焦度来说过短。随着年龄 的增长，从婴儿期到成人期，眼球继续生长，直到其屈光状态稳定为止。发育的人类中眼睛 的伸长可以通过被称为正视化过程的反馈机制来控制，使得焦点相对于视网膜的位置在控 制眼睛生长程度中起作用。与此过程的偏离将可能引起屈光障碍，比如近视、远视和/或散 光。虽然正在研究从稳定化在正视眼下的正视化偏离的原因，但一种理论是光学反馈可以 部分地控制眼睛生长。举例来说，图2展示根据正视化过程的反馈机制理论，将改变正视化 过程的情况。图2A中，平行的入射光束202穿过负折射元件203和眼睛的折射元件（角膜 204和晶状体206)，在超越视网膜210的焦点208形成影像。视网膜上被称为远视离焦的 所得影像模糊是可能根据此反馈机制下促进眼睛生长的散焦的一个实例。相比之下，如图 2B中所见，平行的入射光束252穿过正折射元件253、眼睛的折射元件（角膜254和晶状体 256)，在视网膜260前方的焦点258形成影像。此视网膜上被称为近视散焦的所得影像模 糊被视为在视网膜诱发的将不促进眼睛生长的散焦的一个实例。因此，已经提议，可以通过 将焦点定位在视网膜的前方来控制近视屈光不正的进展。对于散光系统，等效球镜，即在切 向焦点与径向焦点之间的中点，可以安置在视网膜的前方。然而，这些提议尚未提供一个完 整的解释或解决方案，特别是在进展性近视的情况下。
[0013] 已经提议多种光学装置设计和屈光手术方法来控制在正视化期间眼睛的生长。很 多一般是基于改进以上概括的想法，即中央窝影像提供了控制眼睛生长的刺激。人类中，目艮 睛在正视化期间生长得较长，并无法生长得较短。因此，在正视化期间，眼睛可能生长得较 长而校正远视，但其无法生长得较短来校正近视。已经提议解决近视的进展。
[0014] 除所提议的抵消屈光不正的发展和其进展、特别是近视的光学策略外，也关注涉 及如例如阿托品（atropine)或哌仑西平（pirenzipine)等药物的非光学干预的策略。
[0015] 眼睛的另一病状是老视，其中眼睛调节的能力减小或眼睛丧失其调节的能力。老 视可以与近视、远视、散光和高阶像差组合经历。已经提议解决老视的不同的方法、装置和 镜片，包括呈双焦、多焦或渐进增加镜片/装置的形式，其同时向眼睛提供两个或两个以上 焦点。常见类型的用于老视的镜片包括以下：单视觉阅读眼镜、双焦或多焦眼镜；中心-近 距或中心-远距双焦和多焦隐形眼镜、同心（环型）双焦隐形眼镜或多焦人工晶状体。
[0016] 此外，有时需要去除眼睛的晶状体，例如在一个人患有白内障时。去除的天然晶状 体可以被人工晶状体替换。调节性人工晶状体例如通过从镜片扩展到睫状体的触觉学，允 许眼睛控制镜片的屈光力。
[0017] 已经提议掩蔽作为一种提高眼睛的焦深的方式。但是，掩蔽导致进入眼睛的光损 失，这是一种不希望的质量，因为其至少使投射在视网膜上的影像的对比度退化。此外，这 些特征难以在例如隐形眼镜和/或人工晶状体等镜片上建构。
[0018] 现有镜片、装置、方法和/或系统的一些问题是，例如其尝试校正屈光不正但损害 不同距离的视觉质量，和/或引入重像和/或失真。因此，需要的是用于减轻和/或解决例 如近视、远视或老视等有或无散光的屈光不正，而不引起本文中论述的至少一个或多个缺 点的镜片、装置、方法和/或系统。其他解决方案将随着本文中所论述而变得显而易见。


【发明内容】

[0019] 某些实施例涉及用于为眼睛提供像差分布的各种镜片、装置和/或方法。针对近 视眼、远视眼和/或老视眼描述像差分布的特征和/或用于鉴别像差分布的方法。另外，公 开用于具有散光的眼睛的镜片、装置和方法。
[0020] 在某些实施例中，眼睛的镜片具有光轴和围绕其光轴的像差分布，所述像差分布 具有焦距并包括初级球面像差分量C (4, 0)和二级球面像差分量C (6, 0)。所述像差分布 提供了具有在眼睛生长的方向上下降的离焦斜度的视网膜成像质量（RIQ);和至少0.3的 RIQ。RIQ是沿着光轴，针对在3mm到6mm范围内的至少一个瞳孔直径，在包括0到包括30 个循环/度的空间频率范围上，并在选自包括540nm到包括590nm范围内的波长下测量的 视觉斯特列尔比（Visual Strehl Ratio)。在其它实施例中，RIQ量度可以是不同的。
[0021] 在某些实施例中，镜片包括光轴和围绕所述光轴的像差分布，所述像差分布提 供：针对C(2,0)泽尼克系数项的焦距；在离焦范围内的峰值视觉斯特列尔比（'第一视觉 斯特列尔比'），和在包括所述焦距的离焦范围上保持等于或超过第二视觉斯特列尔比的视 觉斯特列尔比，其中所述视觉斯特列尔比是针对在3mm到5mm范围内的至少一个瞳孔直径， 在包括0到包括30个循环/度的空间频率范围上,在选自包括540nm到包括590nm范围内 的波长下测量，并且其中所述第一视觉斯特列尔比是至少〇. 35,所述第二视觉斯特列尔比 是至少0. 10并且所述离焦范围是至少1. 8屈光度。
[0022] 在某些实施例中，用于老视眼的方法包括鉴别所述眼睛的波前像差分布，所述波 前像差分布包括至少两个球面像差项。所述像差分布的处方焦距是考虑所述球面像差来确 定，并且其中所述处方焦距相对于针对所述波前像差分布的C(2,0)泽尼克系数项的焦距 是至少+0. 2?。所述方法可以包括产生用于眼睛的装置、镜片和/或角膜分布以影响所述 波前像差分布。
[0023] 在某些实施例中，用于近视眼的方法包括鉴别所述眼睛的波前像差分布并应用或 指定所述像差分布。所述波前像差分布包括至少两个球面像差项，其中所述像差分布的所 述处方焦距是考虑所述球面像差确定并且其中所述处方焦距相对于针对所述波前像差分 布的C(2,0)泽尼克系数项的焦距是至少+0.10D。波前像差分布又提供在视网膜后部的方 向上下降的视网膜成像质量。
[0024] 某些实施例涉及一种用于远视眼的方法，所述方法包含鉴别所述眼睛的波前像差 分布并且应用或指定所述像差分布。所述波前像差分布包括至少两个球面像差项，其中所 述波前像差分布的所述处方焦距是考虑所述球面像差确定。在处方焦距下，波前像差分布 提供在视网膜后部方向上提高的视网膜成像质量。
[0025] 在某些实施例中，计算装置包括接收像差的第一组合的输入端、计算一或多个光 学表面的像差的第二组合的一个或多个处理器和输出像差的第二组合的输出端，其中所计 算的像差的第二组合与像差的第一组合进行组合，提供了如本文所公开的高阶像差（HOA) 的总体组合。在某些实施例中，计算装置可以用以产生光焦度分布、像差分布、波前切削分 布或其组合。这些计算随后可以用于隐形眼镜、角膜嵌体、角膜高嵌体、单元件和双元件前 房和/或后房人工晶状体、调节性人工晶状体、用于角膜屈光手术技术的波前切削和其它 适合的装置和/或应用。
[0026] -或多个实施例的其它实施例和或优点将从以下描述，通过实例并参考附图而变 得显而易见。

【专利附图】

【附图说明】
[0027] 提及以下描述、所附权利要求书和附图，本发明的这些和其它特征、方面和优点将 变得更好地了解。
[0028] 图1A-1C分别是显示近视、远视和散光的眼睛的示意图。
[0029] 图2A和2B分别是在视网膜上诱发的远视散焦和近视散焦的示意图。
[0030] 图3展示根据某些实施例，在无高阶像差（HOA)下和在存在球面像差、垂直彗星像 差和水平三叶草像差的HOA下在视网膜平面上计算的二维离焦点扩散函数。
[0031] 图4到7分别展示根据某些实施例，初级球面像差与水平彗星像差、垂直彗星像 差、水平三叶草像差和垂直三叶草像差的相互作用的图。
[0032] 图8展示根据某些实施例，对于初级球面像差对比初级垂直散光对比初级水平散 光，表明根据眼睛生长的光学反馈机制的近视进展的量值的图。
[0033] 图9展示根据某些实施例，对于初级球面像差对比二级垂直散光对比二级水平散 光，表明近视进展的量值的图。
[0034] 图10展示根据某些实施例，在初级球面像差对比二级球面像差的二元量表上，表 明近视进展的图。
[0035] 图11展示根据某些实施例，在初级球面像差对比三级球面像差的二元量表上，表 明近视进展的图。
[0036] 图12展示根据某些实施例，在初级球面像差对比四级球面像差的二元量表上，表 明近视进展的图。
[0037] 图13展示根据某些实施例，在初级球面像差对比二级球面像差对比三级球面像 差的二元量表上，表明近视进展的图。
[0038] 图14展示根据某些实施例，提供在眼睛生长的方向上负和正梯度RIQ的像差分布 的示例设计。
[0039] 图15展示根据某些实施例，进展性或非进展性近视眼的工作流程图。
[0040] 图16展示根据某些实施例，朝向正视眼进展性或非进展性远视眼的工作流程图。
[0041] 图17到25展示根据某些实施例，为影响近视的光学反馈机制，横越视区直径的校 正镜片的光焦度分布的示例设计。
[0042] 图26展示根据某些实施例，为影响远视的光学反馈机制，横越视区直径，校正镜 片的光焦度分布的示例设计。
[0043] 图27展示对应于单视镜片的像差分布的总体离焦视网膜成像质量（TFRIQ)。
[0044] 图28展示第一像差分布（迭代Al)的总体TFRIQ，其可以应用于进展性近视眼。
[0045] 图29展示根据某些实施例，用于提供第一像差分布（迭代Al)的镜片的光焦度分 布。
[0046] 图30展示根据某些实施例，第二像差分布（迭代A2)的总体TFRIQ，其也可以应用 于进展性近视眼。
[0047] 图31展示根据某些实施例，第二像差分布（迭代A2)的横越全弦直径的光焦度分 布。
[0048] 图32和33展示根据某些实施例，第三和第四像差分布（表示为图34和35中横 越光弦直径的光焦度分布的迭代Cl和迭代C2)的总体TFRIQ，其可以应用于远视眼。
[0049] 图36展示在2. 离焦范围上七个像差分布的视网膜成像质量（RIQ)。七个像差 分布对应于示例中心-远距和中心-近距非球面多焦镜片和同心环/环带型双焦镜片和在 根据某些实施例使离焦性能达到最佳后获得的三个示例性像差分布（迭代B1、迭代B2、迭 代 B3)。
[0050] 图37到43展示根据某些实施例，隐形眼镜的横越视区直径的光焦度分布，用于提 供图36中描述的TFRIQ。
[0051] 图44到46展示横越四个瞳孔直径（3mm到6mm)的老视眼的三个示例性实施例 (迭代Bl、B2和B3)的轴上TFRIQ，并且图47和48展示根据某些实施例，横越四个瞳孔直 径（3謹到6mm)的中心-远距和中心-近距同心设计的轴上TFRIQ。
[0052] 图49和50展示根据某些实施例，横越四个瞳孔直径（3mm到6mm)的中心-远距 和中心-近距非球面多焦设计的轴上TFRIQ。
[0053] 图51和52分别展示根据某些实施例，老视的一种单眼校正方法，其中针对右眼 和左眼提供不同的高阶像差分布，因此右眼和左眼中的离焦光学和/或视觉性能是不同的 (所希望的聚散度），从而在离焦曲线的负侧上提供I. 5D与2. 的组合附加光焦度范围。
[0054] 图53和54分别展示根据某些实施例，老视的一种单眼校正方法，其中针对右眼 和左眼提供不同的高阶像差分布，因此右眼和左眼中的离焦光学和/或视觉性能是不同的 (所希望的聚散度），从而在离焦曲线的正侧上提供I. 5D与2. 的组合附加光焦度范围。
[0055] 图55展示根据某些实施例，像差分布的三个其它迭代（分别在图56、57和58中 表示的迭代A3、A4和A5)的总体TFRIQ，用于提供横越0到30°的水平视场的实质上恒定 的视网膜成像质量。
[0056] 图59和60展示根据某些实施例，具有相反相位分布的校正隐形眼镜的光焦度分 布的示例设计（迭代El和迭代E2)并且图61到63展示根据某些实施例，具有候选眼睛的 三个不同水平的固有初级球面像差的迭代El和E2的轴上TFRIQ。
[0057] 图64展示包括球面像差项的组合的78个示例性像差分布（附录A)的TFRIQ性 能量度（焦深）。图中的Y轴表示'Q'性能度量并且X轴表示-1.5到+ID的离焦范围。在 此示例中，计算在4_瞳孔下进行。实黑线指示不具有球面像差模式的组合的离焦性能，而 灰线指示包括至少一个高阶球面像差项的78个组合。根据某些实施例，关于在离焦曲线的 负侧上的性能，选择78个组合。
[0058] 图65展示根据某些实施例，来自图56的一个示例性组合的TFRIQ性能，所述组合 与无球面像差的组合相比，仅仅包括正球面像差。
[0059] 图66展示包括球面像差项的组合的67个示例性像差分布（附录C)的TFRIQ性 能量度（焦深）。图中的Y轴表示'Q'性能度量并且X轴表示-1.5到+ID的离焦范围。在 此示例中，计算在4_瞳孔下进行。实黑线指示不具有球面像差模式的组合的离焦性能，而 灰线指示包括至少一个高阶球面像差项的67个组合。根据某些实施例，此67个组合提高 离焦曲线的正侧上的性能。
[0060] 图67展示根据某些实施例，老视眼的工作流程图。
[0061] 图68展示根据某些实施例，用于散光与老视的隐形眼镜的环面处方的光焦度分 布。
[0062] 图69展示从球面像差项的示例性组合获得的示例镜片光焦度分布，并且图70展 示根据某些实施例，转化成隐形眼镜的轴向厚度分布的镜片光焦度分布。
[0063] 图71展示根据某些实施例，横越整弦直径的镜片（迭代Gl)的轴向光焦度分布的 实例，其为性能实质上与候选眼睛的固有球面像差无关的一个示例性设计组。
[0064] 图72展示描述为迭代Gl的示例在4mm瞳孔直径下的TFRIQ。Y轴表示RIQ性能 度量并且X轴表示-ID到+1. 7?的离焦范围。四个不同图标实黑线、实灰线、虚黑线和实 双线表示根据某些实施例，在5mm瞳孔直径下，患病群体的样品中的四种不同水平的球面 像差。
[0065] 图73展示描述为迭代Gl的示例在5mm瞳孔直径下的TFRIQ。Y轴表示RIQ性能度 量并且X轴表示-ID到+1.7?的离焦范围。四个不同图标体黑线、实灰线、虚黑线、实双线 表示根据某些实施例，在5mm瞳孔直径下，患病群体的样品中的四种不同水平的球面像差。 [0066] 图74展示根据某些实施例，横越半弦直径的镜片（迭代Jl)的轴向光焦度分布的 实例，其是在去除眼睛中的晶状体后用于恢复在涵盖远距到近距的距离下的视觉的人工晶 状体的一个示例性设计组。图75展示根据某些实施例，横越半弦直径的镜片（迭代Jl)的 轴向厚度分布的实例，其是在去除眼睛中的晶状体后用于恢复在涵盖远距到近距的距离下 的视觉的人工晶状体的一个示例性设计组。
[0067] 图76展示横越半弦直径的十一种不同隐形眼镜的光焦度分布，此十一个是不同 的设计（迭代Kl到Kl 1)。这些是市售镜片的一些设计。
[0068] 图77展示横越半弦直径的四种不同镜片的光焦度分布，此四种不同设计（迭代Rl 到R4)是某些实施例的示例。
[0069] 图78展示i^一种不同隐形眼镜（迭代Kl到K11)的快速傅里叶变换作为空间频 率（循环/毫米）的函数的振幅谱的标准化绝对值。这些是图76中呈现的十一种镜片。
[0070] 图79展示四种不同镜片设计（迭代Rl到R4)的快速傅里叶变换作为空间频率 (循环/毫米）的函数的振幅谱的标准化的绝对值。此四种设计是某些实施例的示例。
[0071] 图80展示十一种不同隐形眼镜（迭代Kl到K11)作为半弦直径（mm)的函数的绝 对一阶导数。这些是图76中呈现的十一种镜片。
[0072] 图81展示四种不同隐形眼镜（迭代Rl到R4)作为半弦直径（mm)的函数的绝对 一阶导数。此四种设计是某些实施例的示例。
[0073] 图82展示对于患病老视群体的样品，在视觉模拟量表上针对远距视觉测量的平 均主观评价。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜片A到G是商业镜片。
[0074] 图83展示对于患病老视群体的样品，在视觉模拟量表上针对中距视觉测量的平 均主观评价。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜片A到G是商业镜片。
[0075] 图84展示对于患病老视群体的样品，在视觉模拟量表上针对近距视觉测量的平 均主观评价。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜片A到G是商业镜片。
[0076] 图85展示对于患病老视群体的样品，在重像模拟量表上针对远距视觉测量的平 均主观评价。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜片A到G是商业镜片。
[0077] 图86展示对于患病老视群体的样品，在重像模拟量表上针对近距视觉测量的平 均主观评价。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜片A到G是商业镜片。
[0078] 图87展示对于患病老视群体的样品，在视觉模拟量表上针对整体视觉测量的平 均主观评价。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜片A到G是商业镜片。
[0079] 图88展示对于患病老视群体的样品，在缺乏重像模拟量表上针对远距视觉测量 的平均主观评价。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜片A到G是商业镜片。
[0080] 图89展示对于患病老视群体的样品，在缺乏重像模拟量表上针对近距视觉测量 的平均主观评价。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜片A到G是商业镜片。
[0081] 图90展示对于患病老视群体的样品，在重像模拟量表上针对组合的远距和近距 视觉测量的平均主观评价。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜片A到G是商业镜 片。
[0082] 图91展示对于患病老视群体的样品，在视觉模拟量表上针对包括远距、中距、近 距视觉和在远距和近距下缺乏重像在内的视觉的累积性能测量的平均主观评价。镜片H到 K四者是某些实施例的示例，而镜片A到G是商业镜片。
[0083] 图92展示在视觉模拟量表上针对远距视觉的主观评分超过9的人的百分比。数 据从患病老视群体的样品获得。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜片A到G是商 业镜片。
[0084] 图93展示在视觉模拟量表上针对中距视觉的主观评分超过9的人的百分比。数 据从患病老视群体的样品获得。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜片A到G是商 业镜片。
[0085] 图94展示在视觉模拟量表上针对近距视觉的主观评分超过9的人的百分比。数 据从患病老视群体的样品获得。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜片A到G是商 业镜片。
[0086] 图95展示在视觉模拟量表上针对整体视觉的主观评分超过9的人的百分比。数 据从患病老视群体的样品获得。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜片A到G是商 业镜片。
[0087] 图96展示在重像模拟量表上针对远距视觉的主观评分超过3的人的百分比。数 据从患病老视群体的样品获得。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜片A到G是商 业镜片。
[0088] 图97展示在重像模拟量表上针对近距视觉的主观评分超过3的人的百分比。数 据从患病老视群体的样品获得。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜片A到G是商 业镜片。
[0089] 图98展示在视觉模拟量表上针对累积视觉的主观评分超过9的人的百分比。累 积视觉评价是通过对远距、中距、近距、整体视觉评价，还包括远距和近距缺乏重像在内求 平均值来获得。数据从患病老视群体的样品获得。镜片H到K四者是某些实施例的示例， 而镜片A到G是商业镜片。
[0090] 图99展示在患病老视群体的样品上高对比度视力的平均客观量度。量度是使用6 米的测试距离获得并呈现在log MAR量表中。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜 片A到G是商业镜片。
[0091] 图100展示在患病老视群体的样品上对比敏感度的平均客观量度。量度是使用6 米的测试距离获得并呈现在log量表中。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜片A 到G是商业镜片。
[0092] 图101展示在患病老视群体的样品上低对比度视力的平均客观量度。量度是使用 6米的测试距离获得并呈现在log MR量表中。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜 片A到G是商业镜片。
[0093] 图102展示使用70厘米的测试距离，在患病老视群体的样品上中距视力的平均客 观量度。量度呈现在log MAR量表中。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜片A到 G是商业镜片。
[0094] 图103展示使用50厘米的测试距离，在患病老视群体的样品上近距视力的平均客 观量度。量度呈现在log MAR量表中。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜片A到 G是商业镜片。
[0095] 图104展示使用40厘米的测试距离，在患病老视群体的样品上近距视力的平均客 观量度。量度呈现在log MAR量表中。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜片A到 G是商业镜片。
[0096] 图105展示在患病老视群体的样品上组合的视力的平均客观量度。组合的视力包 括在远距、中距和50cm近距下的量度。量度呈现在log MAR量表中。镜片H到K四者是某 些实施例的示例，而镜片A到G是商业镜片。
[0097] 图106展示在患病老视群体的样品上组合的视力的平均客观量度。组合的视力包 括在远距、中距、50cm近距和50cm近距下的量度。量度呈现在log MAR量表中。镜片H到 K四者是某些实施例的示例，而镜片A到G是商业镜片。
[0098] 图107展示在视觉模拟量表上，针对远距或近距下的重像的主观评分等于1的人 的百分比。数据从患病老视群体的样品获得。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜 片A到G是商业镜片。
[0099] 图108展示在视觉模拟量表上，针对远距或近距下的重像的主观评分低于2的人 的百分比。数据从患病老视群体的样品获得。镜片H到K四者是某些实施例的示例，而镜 片A到G是商业镜片。

【具体实施方式】
[0100] 现将参考一或多个实施例详细地描述本公开，其中一些实例在附图中展示和/或 证实。实例和实施例通过说明来提供并且不视为局限于本公开的范围。
[0101] 此外，展示或描述为一个实施例的一部分的特征可以单独用以提供其它实施例并 且展示或描述为一个实施例的一部分的特征可以与一或多个其它实施例一起用以提供其 它实施例。应了解，本发明将涵盖这些变化形式和实施例以及其它变化形式和/或修改。
[0102] 应了解，如本说明书中所使用的术语"包含（comprise)"和其任何派生词（例如 包含（comprises)、包含（comprising))视为包括其所提及的特征，并且除非另有说明或暗 示，否则不意味着排除任何其它特征的存在。除非另外明确说明，否则本说明书（包括所附 权利要求书、摘要和图式）中所公开的特征可以被用于达成相同、同等或类似目的的替代 特征替换。
[0103] 用于【具体实施方式】中的主题标题仅仅是为了便于读者参考而包括并且不应该用 于限制在本公开或权利要求书中所发现的主题。主题标题不应该用于解释为限制权利要求 书或权利要求的范围。
[0104] 人眼的光学和/或视觉性能可以由一或多个光学和/或视觉因素限制。一些 因素可能包括单色和多色光学波前像差和可能对空间视觉施加奈奎斯特极限（Nyquist limit)的视网膜抽样。一些其它因素可能包括斯蒂尔斯-克劳福德效应（Stiles-Crawford effect)和/或散射。根据某些实施例，这些因素或这些因素的组合可以用来确定视网膜成 像质量（RIQ)。举例来说，视网膜成像质量（RIQ)可以通过在适当的位置有或无校正镜片 下，使用适当调节，需要时使用例如斯蒂尔斯-克劳福德效应因素等因素，测量眼睛的波前 像差来获得。如本文所公开，也可以使用确定RIQ的各种方式，例如（但不限于）简单斯特 列尔比、点扩散函数、调制传递函数、复合调制传递函数、相位传递函数、光学传递函数、空 间域中的斯特列尔比、傅里叶域中的斯特列尔比或其组合。
[0105] 第1部分：视网膜成像质量（RIQ)
[0106] 使用例如哈特曼-夏克仪（Hartmann-Shack instrument)等波前像差仪，可以测 量有或无屈光校正的候选眼睛、有或无屈光校正的模型眼睛的光学特征，以便鉴别视网膜 成像质量（RIQ)的量度。在一些实例中，使用的模型眼睛可以是在解剖学上光学上等同于 平均人眼的物理模型。在某些实例中，RIQ可以通过如光线追踪和/或傅里叶光学等光学 计算来计算。本文中描述RIQ的若干量度。
[0107] ⑷斯特列尔比
[0108] 一旦候选眼睛的波前像差可用，那么就可以通过如等式1中所描述，计算简单斯 特列尔比，来确定眼睛视网膜的成像质量。在某些应用中，眼睛视网膜的成像质量可以通过 如等式1中所示，计算简单斯特列尔比来表征。斯特列尔比可以在空间域（即使用点扩散 函数）与傅里叶域（即使用如以下等式1中所示的光学传递函数）中计算。斯特列尔比量 度约束在0与1之间，其中1与最佳可实现的成像质量相关。
[0109]

【权利要求】
1. 一种用于眼睛的镜片，所述镜片具有光轴、焦距并且通过以下来表征： 沿着所述光轴的像差分布，所述像差分布： 包括具有初级球面像差分量C (4, 0)和二级球面像差分量C (6, 0)中的至少一者的高阶 像差，此处所述像差分布为不具有像差并且轴上长度等于所述焦距的模型眼睛提供： 具有在眼睛生长的方向上下降的离焦斜度的视网膜成像质量（RIQ);和 至少0. 3的RIQ， 其中所述RIQ是实质上沿着所述光轴，针对在3mm到6mm范围内的至少一个瞳孔直径， 在包括0到包括30个循环/度的空间频率范围上,并在选自包括540nm到包括590nm范围 内的波长下测量的视觉斯特列尔比。
2. -种用于眼睛的镜片，所述镜片具有光轴、焦距并且通过沿着所述光轴的像差分布 来表征，所述像差分布： 包括具有初级球面像差分量C (4, 0)和二级球面像差分量C (6, 0)中的至少一者的高阶 像差，此处所述像差分布为不具有像差并且轴上长度等于所述焦距的模型眼睛提供： 具有在眼睛生长的方向上提高的离焦斜度的视网膜成像质量（RIQ);和 至少0. 3的RIQ， 其中所述RIQ是实质上沿着所述光轴，针对在3mm到6mm范围内的至少一个瞳孔直径， 在包括0到包括30个循环/度的空间频率范围上,并在选自包括540nm到包括590nm范围 内的波长下测量的视觉斯特列尔比。
3. 如权利要求1所述的镜片，其中所述焦距是针对近视眼的处方焦距并且其中所述焦 距不同于针对所述像差分布的C(2, 0)泽尼克系数的焦距。
4. 如权利要求2所述的镜片，其中所述焦距是针对远视眼的处方焦距并且其中所述焦 距不同于针对所述像差分布的C(2, 0)泽尼克系数的焦距。
5. 如权利要求1所述的镜片，其中所述镜片用于在有或无散光下控制近视。
6. 如权利要求2所述的镜片，其中所述镜片用于在有或无散光下治疗远视。
7. 如权利要求1到6中任一项所述的镜片，其中所述高阶像差包括选自群组C (4, 0)到 C (20, 0)的至少两个球面像差项。
8. 如权利要求1到6中任一项所述的镜片，其中所述高阶像差包括选自群组C (4, 0)到 C (20, 0)的至少三个球面像差项。
9. 如权利要求1到8中任一项所述的镜片，其中所包括的高阶像差的量值在3mm、4mm、 5mm或6mm瞳孔直径上是至少0. 02 μ m。
10. 如权利要求I、权利要求3、权利要求5或从属于权利要求1时的权利要求7到9中 的任一项所述的镜片，其中在至少-20°到+20°的水平视场上的平均斜度在眼睛生长的 方向上下降。
11. 如权利要求1、权利要求3、权利要求5、权利要求10或从属于权利要求1时的权利 要求7到9中的任一项所述的镜片，其中在至少-20°到+20°的垂直视场上的平均斜度在 眼睛生长的方向上下降。
12. 如权利要求2、权利要求4、权利要求6或从属于权利要求2时的权利要求7到9中 的任一项所述的镜片，其中在至少-20°到+20°的水平视场上的平均斜度在眼睛生长的 方向上提
13. 如权利要求2、权利要求4、权利要求6或权利要求12或从属于权利要求2时的权 利要求7到9中的任一项所述的镜片，其中在至少-20°到+20°的垂直视场上的平均斜度 在眼睛生长的方向上提高。
14. 如前述权利要求中任一项所述的镜片，其中所述像差分布提供实质上横越在3mm 到6mm范围内的瞳孔直径，在焦距下至少0. 3的RIQ。
15. 如前述权利要求中任一项所述的镜片，其中当初级或二级散光中的至少一者添加 到所述像差分布时，所述像差分布提供具有在眼睛生长的方向上下降的离焦斜度的RIQ。
16. 如前述权利要求中任一项所述的镜片，其中所述RIQ通过以下表征： _ lCZX CSF^ * (((FTdFT {a(P> 0) * exp ，W(p, 8) ]} I2)))) RIQ =-Tf-；- /I+Ff^r csf^y) * (?(ρη\ρτ{α(ρ, θ) * exp ψψ * wdifm β) ]} ι2))? 其中： Fmin是0个循环/度并且Fmax是30个循环/度； CSF (x，y)表示对比敏感度函数 CSF(F) = 2.6(0.0192+0. 114f)e'.114f) 11 ; 其中f指示所测试的空间频率,在Fmin到Fmax范围内； FT表示2D快速傅里叶变换； Α(Ρ，Θ)表示瞳孔直径； W(p，Θ )表示针对i = 1到20测量的测试情况的波前相位； k W(pt0) = Y α^ρ,θ) dmmA Wdiff(P，θ )表示衍射限制情况的波前相位； P和Θ是标准化的极坐标，其中P表示径向座标并且Θ表示角座标或方位角；并且 λ表不波长。
17. -种用于眼睛的镜片，所述镜片具有光轴、焦距并通过以下来表征： 围绕所述光轴的像差分布； 所述像差分布包括具有初级球面像差分量C (4, 0)和二级球面像差分量C (6, 0)中的至 少一者的高阶像差，其中所述像差分布为不具有像差并且轴上长度等于所述焦距的模型眼 睛提供： 在离焦范围内的峰值视觉斯特列尔比（第一视觉斯特列尔比）； 在包括所述焦距的所述离焦范围上保持等于或超过第二视觉斯特列尔比的视觉斯特 列尔比，其中所述视觉斯特列尔比是至少0. 35,所述第二视觉斯特列尔比是至少0. 1，并且 所述离焦范围是至少1. 8屈光度；并且 其中所述RIO是实质上沿着所述光轴，针对在3mm到6mm范围内的至少一个瞳孔直径， 在包括O到包括30个循环/度的空间频率范围上,并在选自包括540nm到包括590nm范围 内的波长下测量的视觉斯特列尔比。
18. 如权利要求17所述的镜片，其中所述第一视觉斯特列尔比选自包含以下的群组： 至少0. 4、至少0. 5、至少0. 6和至少0. 7。
19. 如权利要求17或18所述的镜片，其中所述第一视觉斯特列尔比选自包含以下的群 组：至少0. 1、至少0. 12、至少0. 14、至少0. 16、至少0. 18和至少0. 2。
20. 如权利要求17到19中任一项所述的镜片，其中所述离焦范围选自包含以下的群 组：至少1. 9、至少2、至少2. 1、至少2. 2、至少2. 3、至少2. 4和至少2. 5屈光度。
21. 如权利要求17到20中任一项所述的镜片，其中所述镜片具有位于所述离焦范围末 端的0.25屈光度内的处方焦距。
22. 如权利要求21所述的镜片，其中离焦范围具有负光焦度末端和正光焦度末端并且 其中所述离焦范围的所述末端是负光焦度末端。
23. 如权利要求21所述的镜片，其中离焦范围具有负光焦度末端和正光焦度末端并且 其中所述离焦范围的所述末端是正光焦度末端。
24. 如权利要求17到23中任一项所述的镜片，其中所述视觉斯特列尔比在至少I. 5mm 的一系列瞳孔直径上保持等于或超过所述第二视觉斯特列尔比。
25. 如权利要求17到24中任一项所述的镜片，其中高阶像差的组合包括初级球面像差 和二级球面像差中的至少一者。
26. 如权利要求17到24中任一项所述的镜片，其中所述高阶像差包括选自群组 C (4, 0)到C (20, 0)的至少两个球面像差项。
27. 如权利要求17到24中任一项所述的镜片，其中所述高阶像差包括选自群组 C (4, 0)到C (20, 0)的至少三个球面像差项。
28. 如权利要求17到27中任一项所述的镜片，其中在至少-20°到+20°的水平视场 上每一视场角的所述RIQ都是至少0. 3、0. 35或0. 4。
29. -种用于有或无散光的近视眼的方法，其使用像差的第一集合，所述像差的第一集 合包含并为所述眼睛提供镜片、光学装置和改变的角膜形状中的至少一者；像差的第二组 合，所述像差的第二组合包含高阶像差，其中所述第一和第二组合的总体组合提供在眼睛 生长的方向上不提高的离焦视网膜成像质量。
30. 如权利要求29所述的方法，其中所述总体组合提供在所述眼睛的视网膜上或其附 近具有在眼睛生长的方向上下降的瞬时梯度的离焦视网膜成像质量。
31. -种用于有或无散光的远视眼的方法，其使用像差的第一集合，所述像差的第一 集合包含、为所述眼睛提供镜片、光学装置和改变的角膜形状中的至少一者；像差的第二组 合，所述像差的第二组合包含高阶像差，其中所述第一和第二组合的总体组合提供在眼睛 生长的方向上提高的离焦视网膜成像质量。
32. 如权利要求31所述的方法，其中所述总体组合提供在所述眼睛的视网膜上或其附 近具有在眼睛生长的方向上提高的瞬时梯度的离焦视网膜成像质量。
【文档编号】A61F2/14GK104321037SQ201380027340
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2013年4月5日 优先权日:2012年4月5日
【发明者】拉维·钱德拉·巴卡拉朱, 克劳斯·艾尔曼, 阿瑟·霍, 布莱恩·安东尼·霍尔登 申请人:华柏恩视觉研究中心