专利名称：设计多焦眼镜片的方法
技术领域：
本发明涉及眼镜片。特别地，本发明提供采用多于一个光焦度或焦距并且用于校正远视的镜片。
背景技术：
在特殊年龄时，眼睛在聚焦在离观察者相对较近的目标上时其调节或弯曲自然晶状体的能力降低。这种情况称为远视。此外，对于已经摘除了自然晶状体并插入眼内镜片来代替的人来说，调节能力完全丧失。
在用于校正眼睛调节失灵的方法中，一种是单一视觉系统，在该系统中，人佩戴一个用于远视的隐形眼镜和一个用于近视的镜片。单一视觉系统使眼镜片佩戴者可以区分远距离和近距离的目标，但是不利的是明显丧失了深度感知效果。
在另一类多焦隐形眼镜中，每个镜片的光学区(optic zone)具有多于一个光焦度。例如，光学区可以具有远距光焦度(distancepower)和近距光焦度(near power)，眼睛同时利用这两个光焦度。
这些方法都没有在视敏度和眼镜佩戴者满意度方面提供良好的结果。因此，需要既能够为无调节能力的佩戴者提供校正又能够克服公知镜片的一些或所有缺陷的镜片。
附图简述
图1是在根据本发明设计的不同宽度多焦视觉光焦度区中的光焦度渐变的图解。
图2是根据本发明设计的五个光焦度区设计的图解。
图3是根据本发明的五个光焦度区设计的另一实施方式的图解。
图4是根据本发明设计的四个多焦光焦度区中的光焦度渐变的图解。
本发明和优选实施方式详述本发明提供可用于校正远视的镜片的设计方法，体现这种设计的镜片，以及制造这些镜片的方法。在一个实施方式中，本发明的方法使近视光焦度(near vision power)和远视光焦度(distance visionpower)的多焦区在幅度，位置和宽度方面改变。这种变化的结果是在多焦区域中远视光焦度和近视光焦度有更好的分布，以及因此有改进的视敏度和佩戴者满意度。
在一个实施方式中，本发明提供一种多焦眼镜片，其包括，主要由和由一光学区构成，该光学区包括，主要由和由一个或多个多焦光焦度区构成，其中所述区的位置，幅度和宽度由下式确定 其中Y是表面上任一点x的Add光焦度；x是镜片表面上的一个点；a等于0.5；k是光焦度区内光焦度达到峰值的点；P是控制光焦度区的宽度的系数，约大于0并且约小于15；S是控制该区边缘的幅度及其减少量的系数，约大于0并且约小于30；以及Add(附加光焦度)是等于或小于镜片的近视光焦度和远视光焦度之间的光焦度差的值。
对本发明来说，所谓“眼镜片”即为隐形眼镜，眼内镜片等。优选地，本发明的镜片是隐形眼镜。所谓“位置”是指关于瞳孔的光焦度区的位置。所谓“幅度”是指光焦度区内光焦度渐变(progression)的程度和范围。所谓“远视光焦度”是指将佩戴者的远距离视敏度校正到理想程度所需的折射光焦度的量。所谓“近视光焦度”是指将佩戴者的近距离视敏度校正到理想程度所需的折射光焦度的量。
在本发明的镜片中，多焦光焦度区可以位于物侧表面，或前表面，眼睛侧表面，或后表面，或者上述两个表面。多焦光焦度区具有在远视光焦度和近视光焦度之间交替的至少两个不同的光焦度区域，优选具有在远距，近距和中间距离视觉光焦度之间交替的三个区域。远距光焦度区域和近距光焦度区域中的每一个可以具有与其他远距区域和近距区域相同或不同的光焦度。另外，中间距离光焦度区域也可以利用等式I来设计。
多焦光焦度区可以出现在镜片光学区内的任一点处。多焦光焦度区是同轴的的，公共轴是Z轴，并且优选是旋转对称的。在本发明的镜片中，远距，近距和中间距离光焦度是球面光焦度或复曲面光焦度。因此，远距，近距，和中间距离光焦度区可以具有任何理想和实用的尺寸。
图1中用图表绘出四个不同的多焦光焦度区设计中的光焦度渐变。在每个设计中，近视光焦度位于光焦度区的中心，远视光焦度位于或朝向光焦度区的边缘。所谓边缘是指离光焦度区的中心最远的区域或范围。对于每个设计在等式I中所用的值列于下表中1。
表1
图2中用图表绘出在具有五个光焦度区域的多焦光焦度区中的光焦度渐变。图2的复合设计通过将如下两种情况下利用等式I得到的值求和而实现表2
利用复合设计提供一种创建多焦光焦度区的简单方法，其中表示最接近镜片几何中心的区域的内光焦度区域的特性与外部区域或边缘区域的特性不同。
图3用图表绘出多区域复合设计的光焦度渐变，其中Add在一个近视光焦度区域和另一个区域中不同。复合设计通过将如下两种情况下利用等式I得到的值求和而实现表3
这种设计的优点在于，因为近视光焦度在光学区的边缘部分减小，因此该设计可以改进镜片佩戴者的夜视觉。
在本发明的另一个实施方式中，提供设计镜片的方法以及由该方法制造的镜片，在该实施方式中，改变远距到近距和近距到远视光焦度发生的光焦度变化的速度和轮廓曲线。在该实施方式中，本发明提供一种多焦眼镜片，其包括，主要由和由一光学区构成，该光学区包括，主要由和由近视光焦度和远视光焦度构成，其中根据下式构成的组中选择的一个等式确定在远距和近视光焦度之间发生的光焦度变化的速度和轮廓曲线光焦度＝A-((1-P)x)*A(II)和光焦度＝((1-P)x)*A (III)其中A是Add光焦度；P是从0到1的瞳孔部分(fraction)；以及X大于0，优选大于1，更优选是2，π，或2π。
对于等式II和III来说，按照如下过程来确定P。选择最大和最小瞳孔直径以及最小量到最大量的间隔步长(interval steps)。选择的间隔步长是根据设计者的判断，但是这些间隔步长最好适合于促进镜片的生产，例如通过计算机数控车床。根据最大直径来确义总直径P的百分比。
等式II用于中心远距镜片设计，中心远距镜片设计是指远视光焦度位于光学区的中心而近视光焦度位于光学区的边缘。等式III用于中心近距镜片设计，或者近视光焦度位于中心而远视光焦度位于边缘的那些镜片。
另外，仍然作为本发明的另一实施方式，利用下式改变远距到近距和近距到远视光焦度的光焦度变化的速度和轮廓曲线光焦度＝A-|Sin(t)x|*A(IV)和光焦度＝|Sin(t)x|*A (V)其中A是Add光焦度；t是从90到180度的瞳孔部分；以及X大于0，优选大于1，更优选是2，π，或2π。
对于等式IV和V来说，通过选择最大和最小瞳孔直径来确定t。给最小直径指定90度的值，并以线性间隔指定180度的最大直径。
等式IV用于中心远距设计，等式V用于中心近距镜片。因此，在另一个实施方式中，本发明提供一种多焦眼镜片，其包括，主要由和由一光学区构成，该光学区包括，主要由和由近视光焦度和远视光焦度构成，其中根据由下式构成的组中选择的一个等式来确定在远距和近视光焦度之间发生的光焦度变化的速度和轮廓曲线光焦度＝A-|Sin(t)x|*A(IV)和光焦度＝|Sin(t)x|*A (V)其中A是Add光焦度；t是从90到180度的瞳孔部分；以及
X大于0，优选大于1，更优选是2，π，或2π。
在图4中用图表绘出多种设计的光焦度渐变。利用等式III计算设计A至D，利用等式V计算设计E至G。这两个等式表示出相同的间隔(0，1)，以及位于相同值(A和0)的开始和结束。然而，由于Sin(t)不是线性函数，因此产生的渐进速度不同。这样，利用一个等式代替另一个等式使给定瞳孔尺寸的Add光焦度的量能够改变，类似于等式II和IV。
本发明的设计在生产隐形眼镜中是有用的，这些隐形眼镜可以是硬或软镜片。优选使用软隐形眼镜，所述软隐形眼镜由适合生产这种镜片的任何材料制成。本发明的镜片可以具有除了远距和近距光焦度之外的结合到表面上的各种校正光学特性的任何一个，如，柱面光焦度。
本发明的镜片可以通过任何常规的方法形成。例如，这里形成的多焦区可以通过利用交变半径的金刚石车削而产生。该区域可以被金刚石车削到用于形成本发明的镜片的模型中。接着，将合适的液态树脂放在模型之间，随后压缩和硬化树脂从而形成本发明的镜片。另外，所述区可以金刚石车削成镜片小块(lens button)。
权利要求
1.一种多焦眼镜片，包括一光学区，所述光学区包括一个或多个多焦光焦度区，其中所述光学区的位置，幅度和宽度由下式确定 其中Y是表面上任一点x的Add光焦度；x是镜片表面上的一个点；a是0.5；k是光焦度区内光焦度达到峰值的点；P约大于0且约小于15；S约大于0且约小于30；以及Add是等于或小于镜片的近视光焦度和远视光焦度之间的光焦度差的值。
2.根据权利要求1的镜片，其中镜片是软隐形眼镜。
3.根据权利要求2的镜片，其中多焦光焦度区在镜片的前表面上，镜片的后表面包括柱面光焦度。
4.一种多焦眼镜片，包括一光学区，该光学区包括至少一个近视光焦度和至少一个远视光焦度，其中根据下式构成的组中选择的一个等式来确定在远距和近视光焦度之间的光焦度变化的速度和轮廓曲线光焦度＝A-((1-P)x)*A (II)和光焦度＝((1-P)x)*A (III)其中A是Add光焦度；P在大约0到1之间；以及X大于0。
5.根据权利要求4的镜片，其中镜片是软隐形眼镜。
6.根据权利要求4的镜片，其中远距和近距光焦度区在镜片的前表面上，镜片的后表面包括柱面光焦度。
7.根据权利要求4，5或6的镜片，其中等式是光焦度＝A-((1-P)x)*A。
8.根据权利要求4，5或6的镜片，其中等式是光焦度＝((1-P)x)*A。
9.根据权利要求7的镜片，其中X大于1。
10.根据权利要求9的镜片，其中X是2，π，或2π。
11.根据权利要求8的镜片，其中X大于1。
12.根据权利要求11的镜片，其中X是2，π，或2π。
13.一种多焦眼镜片，包括一光学区，该光学区包括至少一个近视光焦度和至少一个远视光焦度，其中根据下式构成的组中选择的一个等式来确定在远距和近视光焦度之间的光焦度变化的速度和轮廓曲线光焦度＝A-|Sin(t)x|*A (IV)和光焦度＝|Sin(t)x|*A (V)其中A是Add光焦度；t是从90到180度的瞳孔部分；以及X大于0。
14.根据权利要求13的镜片，其中镜片是软隐形眼镜。
15.根据权利要求13的镜片，其中远距和近距光焦度区在镜片的前表面上，镜片的后表面包括柱面光焦度。
16.根据权利要求14，15或16的镜片，其中等式是光焦度＝A-|Sin(P)x|*A。
17.根据权利要求14，15或16的镜片，其中等式是光焦度＝|Sin(P)x|*A。
18.根据权利要求16的镜片，其中X大于1。
19.根据权利要求18的镜片，其中X是2，π，或2π。
20.根据权利要求17的镜片，其中X大于1。
21.根据权利要求20的镜片，其中X是2，π，或2π。
全文摘要
本发明提供可用于校正远视的镜片的设计方法，体现这种设计的镜片以及制造这些镜片的方法。本发明的镜片在多焦区域中显示出更好的远视光焦度和近视光焦度的分布，以及因此显示出改进的视敏度和佩戴者满意度。
文档编号G02C7/06GK1618036SQ02816058
公开日2005年5月18日 申请日期2002年7月29日 优先权日2001年8月14日
发明者J·H·罗夫曼, P·F·朱宾, T·R·波林, M·斯金纳, S·希克森-库兰 申请人:庄臣及庄臣视力保护公司