专利名称：多焦点眼用透镜的设计方法
技术领域：
本发明涉及眼用透镜。具体地，本发明提供采用一种以上屈光力或焦距并用于矫正远视眼的透镜。
背景技术：
随着个体的老化，眼睛在聚焦离观察者较近的物体时其调节或弯曲晶状体(natural lens)的能力减弱。这种情况被看作是远视眼。另外，对于已摘除其晶状体并采用植入的眼内透镜作为替代的人来说，该调节能力完全丧失。
用来矫正丧失调节能力的眼睛的方法之一就是单视觉系统，在该系统中，人佩戴一个用于远距视觉的接触透镜和一个用于近距视觉的透镜。该单视觉系统可以使透镜佩戴者既能够辨别远处的物体又能够辨别近处的物体，但不利的是会导致显著丧失深度知觉。
在另一类多焦点接触透镜中，每个透镜的视区具有一种以上的屈光力(power)。例如，该视区可具有眼睛同时所用的远距和近距屈光力。
然而，这些方法都不能在视觉灵敏度和透镜佩戴者满意度方面提供良好的结果。从而，就需要一种透镜，既能为丧失调节能力的佩戴者提供矫正功能，还能克服已知透镜中的一些或全部缺陷。
附图的简要说明
图1为根据方程I所设计的改进透镜的屈光度图(map)的图解说明。
图2为根据方程I所设计的改进透镜的屈光度图的图解说明。
发明和优选实施方案的详细说明本发明提供设计透镜的方法，该透镜可用于矫正远视眼，结合这种设计的透镜、以及生产这些透镜的方法。在一个实施方案中，本发明的方法允许在从远距视觉到近距视觉屈光度或从近距视觉到远距视觉屈光度的屈光力变化上具有速率或外形的变化。这种变化的结果是在多焦点区域内具有更好的远距视觉和近距视觉的屈光力的分布，并从而提高视觉灵敏度和佩戴者的满意度。
在一个实施方案中，本发明提供一种多焦点眼用透镜，包含，实质上由、和由具有一个或多个多焦点屈光力区域的视区组成，其中视区的速率和外形由下列方程确定Add(x)＝Addpeak*(1/(a*(1+(x/xc)2*))(I)其中Add(x)为透镜表面任一点x处的实际瞬时附加屈光力；x为透镜表面上离中心处距离x的点；a为一个常数并优选为1；Addpeak为完全屈光峰值附加屈光力，或近距视觉矫正所需的附加屈光力；xc为截止半径，或者为从远到近屈光力或从近到远屈光力的屈光力转变的中点；n为在1和40之间的变量，优选在1和20之间的变量；以及Add为等于透镜近距视觉屈光力和远距视觉屈光力之间屈光力差值的值。
在方程I中，n为控制透镜从近距视觉到远距视觉屈光力以及从远距视觉到近距视觉屈光力的屈光力连续变化的斜率的变量。n值越小，变化将越平缓。
在第二实施方案中，本发明提供多焦点眼用透镜，包含、本质上由、和由具有一个或多个多焦点屈光力区域的视区组成，其中视区的速率和外形由下列方程确定Add(x)＝Addpeak*(1/(a*(1+(x/xc)2)*n)(II)其中Add(x)为透镜表面上任一点x处的实际瞬时附加屈光力；x为透镜表面上离中心处距离x的点；a为一个常数并优选为1；
Addpeak为完全屈光峰值的附加屈光力；xc为截止半径；n为在1和40之间的变量，优选在1和20之间的变量；以及Add为等于透镜近距视觉屈光力和远距视觉之间屈光力的差值的值。
在第三实施方案中，本发明提供多焦点眼用透镜，包含、本质上由、和由具有一个或多个多焦点屈光力区域的视区组成，其中视区的速率和外形由下列方程确定Add(x)＝Addpeak*(1/(a*(1+(x/xc)d)*n)(III)其中Add(x)为透镜表面上任一点x处的实际瞬时附加屈光力；x为透镜表面上离中心距离x的一点；a为一个常数并优选为1；d为1和40之间的任意值；Addpeak为完全屈光峰值的附加屈光力；xc为截止半径；n在1和40之间，优选在1和20之间；以及Add为等于透镜近距视觉屈光力和远距视觉屈光力之间的屈光力差值的值。
对于本发明，“眼用透镜”指的是眼镜片、接触透镜、眼内透镜等。优选地，本发明的透镜是接触透镜。“速率”或“外形”指的是从近距到远距屈光力的屈光力变化的斜率。“远距视觉屈光力”指的是矫正佩戴者远距视觉分辨力(acuity)到理想程度所需的折射能力的量。“近距视觉屈光力”指的是矫正佩戴者近距视觉分辨力到理想程度所需的折射能力的量。
在本发明的透镜中，多焦点屈光力区域可以位于物侧、或物前、物表面、眼侧、或眼后、眼表面或同时位于二个表面。该多焦点屈光力区域至少具有两个在远距视觉屈光力和近距视觉屈光力之间交替的不同屈光力区域。中间屈光力被看作是在近距视觉和远距视觉区域的峰值屈光力之间的屈光力渐变的结果而提供的。在本发明的透镜中，远、近和中间屈光力是球形或复曲面的屈光力。
在图1中，图示说明了根据方程I所设计在四个不同多焦点屈光力区域屈光力渐变。在每一种设计中，近距视觉屈光力位于区域中心，远距视觉屈光力位于该区域或朝着区域周边。周边指的是离该区域中心最远的区域或范围。对于每种设计，方程I中所用的各个值列在下表1中。
表1
在图2中，图示说明了根据方程I所设计在三个不同多焦点屈光力区域的屈光力渐变。对于每种设计，方程I中的各个值列在下表1中。
表2
图1和2分别描述了随着屈光力背离透镜视觉中心、附加屈光力的变化。本发明的设计提供从透镜光学中心到视觉区域周边的平坦、连续变化的屈光力。另外，这种设计能够控制屈光力改变的变化速率和位置。
方程I到III在每一个xc侧都具有相同的n值。作为一种替代，当X＜xc时，n可以是第一值，而当x＞xc时可以是第二值。在该实施方案中，X＝xc，n可以是第一或第二值。
本发明的透镜可以由任意适合透镜制造的材料制成。构成软接触透镜的示例性材料包括但不限于，硅氧烷弹性体，含硅氧烷的大分子(macromers)，这些大分子包括但不限于美国专利No.5371147，5314960和5057578中所披露的那些(在此引入本文其中的所有内容作为参考)，水凝胶，含硅氧烷的水凝胶等以及它们的组合物。更优选地是，所述表面是硅氧烷，或包含硅氧烷官能团，这些物质包括但不限于聚二甲基硅氧烷大分子，甲基丙烯酰氧基丙基聚烷基硅氧烷以及它们的混合物，硅氧烷水凝胶或水凝胶，例如etafilcon A。
优选的接触透镜材料为聚甲基丙烯酸(2-羟乙基)酯聚合物，即，具有在大约25000和约80000之间的峰值分子量，以及多分散性分别小于约1.5到小于约3.5，并在其上共价键合至少一个可交联功能基上。这种材料在代理人卷号为VTN588，美国序列号为60/363630中有描述(在此引入本文其中的所有内容作为参考)。
也作为另一种替代，该透镜材料可以是任意适合制造不同于接触透镜的眼用透镜的材料。例如，可以使用眼镜片材料，包括但不限于聚碳酸酯，例如双酚A聚碳酸酯，烯丙基二甘醇碳酸酯，例如二甘醇双烯丙基碳酸酯(CR-39TM)，烯丙基酯，例如氰尿酸三烯丙酯，磷酸三烯丙酯和柠檬酸三烯丙酯，丙烯酸酯类(acrylic esters)，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸的甲酯、乙酯和丁酯和丙烯酸的甲酯、乙酯和丁酯，苯乙烯树脂(styrenics)，聚酯等以及它们的组合物。另外，用于形成眼内透镜的材料包括但不限于，聚甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸羟乙酯，惰性清洁塑料，基于硅氧烷的聚合物等以及它们的组合物。
可以采用任意方便的方法实现透镜材料的固化。例如，可以将材料沉积在模具里，利用热、辐射、化学药品、电磁辐射硬化和类似方法以及它们的复合方法来固化。优选地，在接触透镜的实施方案中，利用紫外光或全波段可见光实现模塑成型。更具体地，适合固化透镜材料的准确条件要取决于选择的材料和所要形成的透镜。在美国专利U.S.No.5540410中已公开了适合的方法(在此引入本文其中的所有内容作为参考)。
权利要求
1.一种多焦点眼用透镜，其包含一视区，该视区包含具有远距视觉屈光力和近距视觉屈光力的一个或多个多焦点屈光力区域，其中所述视区的速率由下列方程确定Add(x)＝Addpeak*(1/(a*(1+(x/xc)2n))(I)其中Add(x)为透镜表面任一点x处的瞬时附加屈光力；x为透镜表面上离透镜中心处距离x的一点；a为一个常数；Addpeak为完全屈光峰值的附加屈光力；xc为截止半径；n为在1和40之间的变量；以及Add为等于透镜近距视觉屈光力和远距视觉屈光力之间屈光力差值的值。
2.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于a为1，并且n在1和20之间。
3.根据权利要求1或2所述的透镜，其特征在于该透镜为接触透镜。
4.一种多焦点眼用透镜，其包含一视区，该视区包含具有远距视觉屈光力和近距视觉屈光力的一个或多个多焦点屈光力区域，其中所述视区的速率由下列方程确定Add(x)＝Addpeak*(1/(a*(1+(x/xc)2)*n)(II)其中Add(x)为透镜表面任一点x处的瞬时附加屈光力；x为透镜表面上离透镜中心处距离x的一点；a为一个常数；Addpeak为完全屈光峰值的附加屈光力；xc为截止半径；n为在1和40之间的变量；以及Add为等于或小于透镜近距视觉屈光力和远距视觉屈光力之间屈光力差值的值。
5.根据权利要求4所述的透镜，其特征在于a为1，并且n在1和20之间。
6.根据权利要求4或5所述的透镜，其特征在于该透镜为接触透镜。
7.一种多焦点眼用透镜，其包含一视区，该视区包含具有远距视觉屈光力和近距视觉屈光力的一个或多个多焦点屈光力区域，其中所述视区的速率由下列方程确定Add(x)＝Addpeak*(1/(a*(1+(x/xc)d)*n)(III)其中Add(x)为透镜表面任一点x处的瞬时附加屈光力；x为透镜表面上离透镜中心处距离x的一点；a为一个常数；d为在1和40之间的任意值；Addpeak为完全屈光峰值的附加屈光力；xc为截止半径；n在1和20之间；以及Add为等于或小于透镜近距视觉屈光力和远距视觉屈光力之间屈光力差值的值。
8.根据权利要求7所述的透镜，其特征在于a为1，并且n在1和20之间。
9.根据权利要求7或8所述的透镜，其特征在于该透镜为接触透镜。
10.根据权利要求1所述的透镜，其特征在于对于x＜xc，n是第一值，对于x＞xc，n是第二值，对于x＝xc，n是第一值或第二值。
11.根据权利要求4所述的透镜，其特征在于对于x＜xc，n是第一值，对于x＞xc，n是第二值，对于x＝xc，n是第一值或第二值。
12.根据权利要求7所述的透镜，其特征在于对于x＜xc，n是第一值，对于x＞xc，n是第二值，对于x＝xc，n是第一值或第二值。
全文摘要
本发明提供透镜的设计方法，该透镜用于矫正远视眼，其具有在从远距视觉到近距视觉屈光力或近距视觉到远距视觉屈光力的屈光力变化的速率变化功能。该变化比率在中点附近可以是均匀(symmetrical)的，在中点两侧加快或减慢。
文档编号G02C7/06GK1708716SQ200380102581
公开日2005年12月14日 申请日期2003年10月28日 优先权日2002年10月31日
发明者J·H·罗夫曼, D·R·伊斯坎德尔, B·A·达维斯, M·J·科林斯 申请人:庄臣及庄臣视力保护公司