专利名称：结合有高阶像差校正的用于校正老视的眼镜片的制作方法
技术领域：
本发明涉及校正老视的眼镜片。具体而言，本发明提供校正老视的镜片，其校正佩带者的基础屈光不正(basic refractive error)以及佩带 者的高阶光学像差。
背景技术：
随着个体年龄的增长，眼睛调节或者弯曲天然晶状体以聚焦到相对 靠近观察者的对象上的能力下降。这种状况称为老视。同样，对于摘除 了天然晶状体并插入人工晶状体进行替代的人来说，调节能力缺乏。为了校正佩带者的老视，已经使用了众多的镜片设计。在已知的设 计中，有双焦点镜片和渐变镜片。另外，已知有多焦点接触和眼内镜片 以及单眼视(monovision)接触镜片。单眼视接触镜片提供一只镜片，它校正佩带者的远距离视力精度， 佩戴在优势眼(dominant eye)或者主管个体远距离视力的眼睛上。另 外，提供校正佩带者近距离视力精度并佩戴在非优势眼上的第二镜片。光，而镜片佩带者的高阶像差没有得到校正。、' "" '发明详述以及优选实施方案本发明提供用于设计眼镜片的方法以及由所述方法制备的镜片，所 述镜片校正镜片佩带者眼睛的低阶和高阶波阵面像差。本发明方法制备 的镜片的优点在于和用于老视校正的常规接触镜片相比，它们提供了改 进的双眼视(binocular vision) 、 i曾力口禁j果、并且 文进了j風带者^;只于t匕 度。在一种实施方案中，本发明提供用于为个体制备眼镜片对的方法， 包括如下步骤、基本由如下步骤组成、和由如下步骤组成a)通过提 供至少一个远距离固定的靶，测量个体优势眼的第一基础屈光验光单 (basic refractive prescription) ; b )通过提供至少 一个远距离固定革巴测 量所述个体的非优势眼的笫二基础屈光验光单，和通过提供至少一个近距离固定粑来测量所述非优势眼的近屈光验光单；c)通过提供至少一 个远距离固定靼来测量优势眼的第一套高阶波阵面像差；d)通过提供 至少一个近距离固定靶来测量非优势眼的第二套高阶波阵面像差；e)将第一和第二套高阶波阵面像差测量值中的每一套转换成高度差；和f) 使用优势眼的第一基础屈光验光单和高度差来提供第一眼镜片，和使用 非优势眼的第二基础屈光验光单、近屈光验光单和高度差来提供第二眼 镜片。"镜片"是指软焦点镜片、接触镜片、眼内镜片、角膜植入镜片 (corneal implant lens)、高嵌4覔片(onlay lens)等、或者其组合。优选, 本发明的镜片是接触镜片。"基础屈光验光单"是指校正远距离视力精度所需的远距离焦度和 校正散光所需的任何柱镜顶焦度。"近屈光l^光单"是指校正近距离视力精度所需的近距离(或者， 加)焦度。"优势眼"是指主管远距离视力的眼睛。"远距离固定靶"是指在距离个体眼睛大约15英尺或者更远处提 供的可视靶。"近距离固定耙"是指在距离个体眼睛大约30 -大约50cm 处的可视3巴。在本发明的第一步骤中，使用至少一个远距离固定靶，针对个体的 优势眼和非优势眼测量镜片佩带者的第 一和笫二基础屈光验光单。任何 常规方法可用来进行所述测量，包括但不限于使用综合屈光检查仪、自 动-睑光4义或者试光4竟片(trial case lense)等。或者，测量可以通过眼睛 波阵面分析来进行。在本发明的另 一步骤中，采用至少 一个近距离固定靶针对个体的非 优势眼测量近屈光验光单。任何常规方法可用来进行所述测量，包括但 不限于使用综合屈光^r查仪、自动^r光仪或者试光镜片(trial case lense ) 等。或者，可以采用能够提供近距离固定靶的修改的波阵面像差计来进 行测量。在本发明方法的另一步骤中，在远距离固定靶处测量个体的优势眼 和非优势眼各自的高阶波阵面像差。"高阶波阵面像差"是指不同于低 阶球面和柱面的波阵面像差。"波阵面像差"是指和从眼睛开始的波阵 面平面或者会聚在^L网膜上的完美球面波阵面相比，/人眼睛开始的球面像差、散光、彗差和其它扭曲的波阵面的差异。在本发明的方法中，通 过为镜片佩带者提供至少一个远距离固定靶来测量优势眼的高阶波阵 面。在至少一个近距离固定耙处测量个体非优势眼的高阶波阵面像差。 用于进行像差测量的装置包括但不限于像差仪、通过点扩展或者线扩展测量眼睛调制传递函数(modulation transfer function)的设备、或 者任何测量、估算、插值或者计算该眼睛光学波阵面的类似设备。能够 测量远距离 一见力耙的4象差仪可得自 Wavefront Sciences , Inc., Albuquerque, New Mexico。如何采用所述4象差4义以及其它可以进4亍4象 差测量的设备来测量近距离的靶是本领域所公知的。在得到了像差测量值之后，可以将每个像差测量值数学转换成高度 差，从而提供在指定的平均球面值之上和之下的高低立视图(elevation map),称作光程差。通过在镜片设计中引入光程差或者像差反转滤光 片(其抵消由于眼睛像差导致的扭曲)，提供对像差的校正。高度差以及基础屈光验光单和任选的角膜拓朴数据随后被用来提 供针对佩带者的镜片。数据可以转变成直线性、极性同心性或者螺旋性 格式的格栅图，以和如下机制对应通过所述机制，镜片或者镜片沖莫具 的表面可以采用计算机数控("CNC")车床、聚合物扣(polymer button) 的直接加工、磨制、激光蚀刻、或者注塑嵌体等或其组合进行加工。为 了校正像差而需要对镜片表面高度或者斜率进行的改变可以结合到镜 片的前表面、后表面或者其组合上。在本发明的一个实施方案中，镜片的前(或者，凸起的)表面或者 后(或者凹下的)表面结合镜片佩带者的基础屈光验光单，并且在非优 势眼镜片的情况下，也结合近屈光验光单。镜片的相对表面包含校正镜 片佩带者的高阶波阵面像差的光学区。在替换性的实施方案中，优选， 基础屈光验光单和像差校正之一或者两者可以在优势眼镜片的前表面 和后表面之间分配，并且基础屈光验光单、近屈光-睑光单和像差校正类 似地可以在非优势眼镜片的表面之间分配。作为替换性实施方案，屈光 验光单和像差校正的全部可以或者在镜片的前表面上或者后表面上。如 果将角膜拓朴数据结合到镜片设计中，那么优选屈光验光单和像差校正 全部都在前表面上，将该拓朴数据用在后表面的设计中。对本发明的接触镜片而言，在其中基础屈光焦度和近屈光焦度都以 环状区域形式提供的实施方案中，基础屈光焦度环形区域优选和近屈光焦度环形区域交替。或者，柱镜顶焦度(cylinder power)、棱镜顶焦度 (prism power)或者两者可以和基础屈光焦度和近屈光焦度之一或者两 者结合。在那些近屈光焦度环形区域和基础屈光焦度环形区域两者都用在 针对优势眼的接触镜片的情况中，致力于基础屈光焦度(basic refractive power)和近屈光焦度(near refractive power)的4竟片光学区i或面积之比 必须使得更多区域致力于所述远距离焦度。在美国专利No.5835192、 5485228和5448312中公开了针对优势眼镜片和非优势眼镜片的优选面 积，以百分比计。在另一实施方案中，本发明提供用于为个体制备眼镜片对的方法， 包括如下步骤、基本由如下步骤组成和由如下步骤组成a)通过提供 至少一个远距离固定粑，测量个体优势眼的第一基础屈光验光单(basic refractive prescription) ; b)通过提供至少一个远3巨离固定覃巴测量所述 个体的非优势眼的第二基础屈光验光单，和通过提供至少一个近距离固 定靶来测量所述非优势眼的近屈光验光单；c)通过提供至少一个远距 离固定靶来测量优势眼的笫一套高阶波阵面像差；d)通过提供至少一 个远距离固定靶来测量非优势眼的第二套高阶波阵面像差，和通过提供 至少一个近距离固定靶来测量非优势眼的第三套高阶波阵面像差；e) 将第一套高阶波阵面像差测量值转换成第一高度差；f)计算第二和第三 套测量的高阶波阵面像差的平均测量值，并将所述平均测量值转换成第 二高度差，和g)针对优势眼采用第一基础屈光验光单和第一高度差来 提供第一眼镜片，和针对非优势眼采用第二基础屈光验光单、近屈光验 光单和第二高度差来提供第二眼镜片。在本发明的又一实施方案中，可 以针对优势眼和非优势眼两者在近和远距离固定靶测量高阶波阵面像 差，并且，对于每只眼，可以计算这些波阵面的平均值。在另一实施方 案中，针对优势眼和非优势眼都在近和远距离固定靶处测量高阶波阵面 像差，并且，对于每只眼，可以计算这些波阵面的平均值，但是对于非 优势眼没有测量近屈光验光单。在这些实施方案的任一中，可以通过各种方便方法计算平均测量 值。例如，可以通过计算Zernike项的平均值、Zemike项的加权平均值、 或者Zernike项的指数加权平均值来进行计算。或者，可以通过最优化 图像质量规格、最小化总波阵面RMS、选择性最小化所选的波阵面项、最优化PSF半带宽、或者最优化Visual Strehl比、MTF或者OTF中的任一，来计算平均值。在本发明镜片的其它实施方案中， 一个或者两个镜片的背表面和佩 带者的角膜拓朴结构相配。对于结合了镜片佩带者角膜的反相拓朴高低 立视图的镜片而言，角膜拓朴结构可以通过任何已知的方法包括但不限 于使用角膜拓朴仪来确定。对于软接触镜片的制备而言，所述高低立视 图数据初始应用到处于未弯曲状态的镜片模型上。接下来，通过考虑当 将该软镜片置于眼睛上时软镜片的弯曲或者翘曲，对数据进行变换。因 此，当使用角膜拓朴数据时，考虑了角膜立视图和翘曲两者的影响。经 过弯曲变换的数据随后可以映射到CNC格栅图案上，用于制备镜片或 者模具工具表面。可用于本发明中的接触镜片可以是硬镜片或者软镜片。优选使用由 适于制备所述镜片的任何材料制成的软接触镜片。除了像差校正、远光 焦度和近光焦度比如例如柱镜顶焦度以外，本发明的镜片还可以具有结 合在表面上的各种校正性光学特征。本发明的接触镜片可以通过任何常规方法形成。例如，其中形成的 环形区域可以通过采用交替半径的金刚石车削来制备。所述区域可以通 过金刚石车削到用于形成本发明镜片的模具上。随后，将合适的液体树 脂放置在^t具之间，然后压缩和固化所述树脂以形成本发明的镜片。或 者，所述区域可以通过金刚石车削成镜片扣(lens button)。在另一实施方案中，上述校正提供在柔性焦距镜片对的每只镜片 上。柔性焦距镜片可以通过任何公知方法包括但不限于研磨镜片坯料、 浇铸、^t塑或者其组合形成。在优选实施方案中，采用对优势眼而言具 有一些或者全部基础屈光验光单并且对非优势眼而言具有一些或者全 部基础以及近屈光验光单的光学预制体，将一个或者多个表面浇铸到该 光学预制体上以提供像差校正，并任选的，提供另外的基础屈光验光单 焦度。
权利要求
1、用于制备个体用眼镜片对的方法，包括如下步骤a)通过提供至少一个远距离固定靶，测量所述个体优势眼的第一基础屈光验光单；b)通过提供至少一个远距离固定靶测量所述个体的非优势眼的第二基础屈光验光单，和通过提供至少一个近距离固定靶来测量所述非优势眼的近屈光验光单；c)通过提供至少一个远距离固定靶来测量优势眼的第一套高阶波阵面像差；d)通过提供至少一个近距离固定靶来测量非优势眼的第二套高阶波阵面像差；e)将第一和第二套高阶波阵面像差测量值中的每一套转换成高度差；和f)使用优势眼的第一基础屈光验光单和高度差来提供第一眼镜片，和使用非优势眼的第二基础屈光验光单、近屈光验光单和高度差来提供第二眼镜片。
2、 用于制备个体用眼镜片对的方法，包括如下步骤a) 通过提供至少一个远距离固定靶，测量所述个体优势眼的第一 基础屈光-睑光单；b) 通过提供至少一个远距离固定靶测量所述个体的非优势眼的第 二產础屈光验光单，和通过提供至少一个近距离固定輩巴来测量所述非优 势眼的近屈光验光单；c) 通过提供至少一个远距离固定靶来测量优势眼的第一套高阶波 阵面像差；d) 通过提供至少一个远距离固定靶来测量非优势眼的第二套高阶 波阵面像差，和通过提供至少一个近距离固定靶来测量非优势眼的第三 套高阶波阵面像差；e) 将第一套高阶波阵面像差测量值的每一个转换成第一高度差；f) 计算第二和第三套测量的高阶波阵面像差的平均测量值，并将所述平均测量值转换成第二高度差，和g) 采用针对优势眼的第 一基础屈光验光单和第 一 高度差来提供第 一眼镜片，和采用针对非优势眼的第二基础屈光验光单、近屈光验光单和第二高度差来提供第二眼镜片。
3、 用于制备个体用眼镜片对的方法，包括如下步骤a) 通过提供至少一个远距离固定靶，测量所述个体优势眼的第一 基础屈光验光单；b) 通过提供至少一个远距离固定靶测量所述个体的非优势眼的第 二基础屈光验光单，和通过提供至少一个近距离固定靶来测量所述非优 势眼的近屈光验光单；c) 通过提供至少一个远距离固定靶来测量优势眼的第一套高阶波 阵面像差，和通过提供至少一个近距离固定靶来测量第二套高阶波阵面 像差；d) 计算第一套和笫二套波阵面像差测量值的平均值；e) 将步骤d中计算的平均波阵面像差转换成第一高度差；f) 通过提供至少一个远距离固定靶来测量非优势眼的第三套高阶波 阵面像差，和通过提供至少一个近距离固定耙来测量非优势眼的第四套 高阶波阵面像差；g) 计算第三套和第四套波阵面像差测量值的平均值；h) 将步骤f中计算的平均波阵面像差转变成第二高度差；和i )采用针对优势眼的第一基础屈光验光单和第一高度差来提供第一眼镜片，和采用针对非优势眼的第二基础屈光验光单、近屈光验光单和 第二高度差来提供第二眼镜片。
4、 用于制备个体用眼镜片对的方法，包括如下步骤a) 通过提供至少一个远距离固定靶，测量所述个体优势眼的第一 基础屈光验光单；b) 通过提供至少一个远距离固定靶测量所述个体的非优势眼的第 二基础屈光验光单；c) 通过提供至少一个远距离固定耙来测量优势眼的第一套高阶波 阵面像差，和通过提供至少一个近距离固定靶来测量第二套高阶波阵面 像差；d) 计算第一套和笫二套波阵面像差测量值的平均值；e) 将步骤d中计算的平均波阵面像差转换成第一高度差；f) 通过提供至少一个远距离固定靶来测量非优势眼的第三套高阶波 阵面像差，和通过提供至少一个近距离固定靶来测量非优势眼的第四套高阶波阵面像差；g) 计算第三套和第四套波阵面像差测量值的平均值；h) 将步骤f中计算的平均波阵面像差转变成笫二高度差；和i) 采用针对优势眼的第一基础屈光验光单和第一高度差来提供第一 眼镜片，和采用针对非优势眼的笫二基础屈光验光单和第二高度差来提 供第二眼镜片。
5、 根据权利要求1的方法制备的镜片。
6、 根据权利要求2的方法制备的镜片。
7、 根据权利要求3的方法制备的镜片。
8、 根据权利要求4的方法制备的镜片。
全文摘要
本发明提供设计眼镜片的方法以及由该方法制备的眼镜片，所述镜片校正所述镜片的佩带者眼睛的低阶和高阶波阵面像差。
文档编号G02C7/04GK101297230SQ200680040370
公开日2008年10月29日 申请日期2006年10月19日 优先权日2005年10月28日
发明者B·A·达维斯, J·H·罗夫曼, K·彻哈布, M·J·科林斯, R·J·弗兰克林, X·程 申请人:庄臣及庄臣视力保护公司