專利名稱：設(shè)計多焦眼鏡片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及眼鏡片。特別地，本發(fā)明提供采用多于一個光焦度或焦距并且用于校正遠(yuǎn)視的鏡片。
背景技術(shù)：
在特殊年齡時，眼睛在聚焦在離觀察者相對較近的目標(biāo)上時其調(diào)節(jié)或彎曲自然晶狀體的能力降低。這種情況稱為遠(yuǎn)視。此外，對于已經(jīng)摘除了自然晶狀體并插入眼內(nèi)鏡片來代替的人來說，調(diào)節(jié)能力完全喪失。
在用于校正眼睛調(diào)節(jié)失靈的方法中，一種是單一視覺系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，人佩戴一個用于遠(yuǎn)視的隱形眼鏡和一個用于近視的鏡片。單一視覺系統(tǒng)使眼鏡片佩戴者可以區(qū)分遠(yuǎn)距離和近距離的目標(biāo)，但是不利的是明顯喪失了深度感知效果。
在另一類多焦隱形眼鏡中，每個鏡片的光學(xué)區(qū)(optic zone)具有多于一個光焦度。例如，光學(xué)區(qū)可以具有遠(yuǎn)距光焦度(distancepower)和近距光焦度(near power)，眼睛同時利用這兩個光焦度。
這些方法都沒有在視敏度和眼鏡佩戴者滿意度方面提供良好的結(jié)果。因此，需要既能夠為無調(diào)節(jié)能力的佩戴者提供校正又能夠克服公知鏡片的一些或所有缺陷的鏡片。
附圖簡述

圖1是在根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的不同寬度多焦視覺光焦度區(qū)中的光焦度漸變的圖解。
圖2是根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的五個光焦度區(qū)設(shè)計的圖解。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的五個光焦度區(qū)設(shè)計的另一實施方式的圖解。
圖4是根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的四個多焦光焦度區(qū)中的光焦度漸變的圖解。
本發(fā)明和優(yōu)選實施方式詳述本發(fā)明提供可用于校正遠(yuǎn)視的鏡片的設(shè)計方法，體現(xiàn)這種設(shè)計的鏡片，以及制造這些鏡片的方法。在一個實施方式中，本發(fā)明的方法使近視光焦度(near vision power)和遠(yuǎn)視光焦度(distance visionpower)的多焦區(qū)在幅度，位置和寬度方面改變。這種變化的結(jié)果是在多焦區(qū)域中遠(yuǎn)視光焦度和近視光焦度有更好的分布，以及因此有改進(jìn)的視敏度和佩戴者滿意度。
在一個實施方式中，本發(fā)明提供一種多焦眼鏡片，其包括，主要由和由一光學(xué)區(qū)構(gòu)成，該光學(xué)區(qū)包括，主要由和由一個或多個多焦光焦度區(qū)構(gòu)成，其中所述區(qū)的位置，幅度和寬度由下式確定 其中Y是表面上任一點x的Add光焦度；x是鏡片表面上的一個點；a等于0.5；k是光焦度區(qū)內(nèi)光焦度達(dá)到峰值的點；P是控制光焦度區(qū)的寬度的系數(shù)，約大于0并且約小于15；S是控制該區(qū)邊緣的幅度及其減少量的系數(shù)，約大于0并且約小于30；以及Add(附加光焦度)是等于或小于鏡片的近視光焦度和遠(yuǎn)視光焦度之間的光焦度差的值。
對本發(fā)明來說，所謂“眼鏡片”即為隱形眼鏡，眼內(nèi)鏡片等。優(yōu)選地，本發(fā)明的鏡片是隱形眼鏡。所謂“位置”是指關(guān)于瞳孔的光焦度區(qū)的位置。所謂“幅度”是指光焦度區(qū)內(nèi)光焦度漸變(progression)的程度和范圍。所謂“遠(yuǎn)視光焦度”是指將佩戴者的遠(yuǎn)距離視敏度校正到理想程度所需的折射光焦度的量。所謂“近視光焦度”是指將佩戴者的近距離視敏度校正到理想程度所需的折射光焦度的量。
在本發(fā)明的鏡片中，多焦光焦度區(qū)可以位于物側(cè)表面，或前表面，眼睛側(cè)表面，或后表面，或者上述兩個表面。多焦光焦度區(qū)具有在遠(yuǎn)視光焦度和近視光焦度之間交替的至少兩個不同的光焦度區(qū)域，優(yōu)選具有在遠(yuǎn)距，近距和中間距離視覺光焦度之間交替的三個區(qū)域。遠(yuǎn)距光焦度區(qū)域和近距光焦度區(qū)域中的每一個可以具有與其他遠(yuǎn)距區(qū)域和近距區(qū)域相同或不同的光焦度。另外，中間距離光焦度區(qū)域也可以利用等式I來設(shè)計。
多焦光焦度區(qū)可以出現(xiàn)在鏡片光學(xué)區(qū)內(nèi)的任一點處。多焦光焦度區(qū)是同軸的的，公共軸是Z軸，并且優(yōu)選是旋轉(zhuǎn)對稱的。在本發(fā)明的鏡片中，遠(yuǎn)距，近距和中間距離光焦度是球面光焦度或復(fù)曲面光焦度。因此，遠(yuǎn)距，近距，和中間距離光焦度區(qū)可以具有任何理想和實用的尺寸。
圖1中用圖表繪出四個不同的多焦光焦度區(qū)設(shè)計中的光焦度漸變。在每個設(shè)計中，近視光焦度位于光焦度區(qū)的中心，遠(yuǎn)視光焦度位于或朝向光焦度區(qū)的邊緣。所謂邊緣是指離光焦度區(qū)的中心最遠(yuǎn)的區(qū)域或范圍。對于每個設(shè)計在等式I中所用的值列于下表中1。
表1
圖2中用圖表繪出在具有五個光焦度區(qū)域的多焦光焦度區(qū)中的光焦度漸變。圖2的復(fù)合設(shè)計通過將如下兩種情況下利用等式I得到的值求和而實現(xiàn)表2
利用復(fù)合設(shè)計提供一種創(chuàng)建多焦光焦度區(qū)的簡單方法，其中表示最接近鏡片幾何中心的區(qū)域的內(nèi)光焦度區(qū)域的特性與外部區(qū)域或邊緣區(qū)域的特性不同。
圖3用圖表繪出多區(qū)域復(fù)合設(shè)計的光焦度漸變，其中Add在一個近視光焦度區(qū)域和另一個區(qū)域中不同。復(fù)合設(shè)計通過將如下兩種情況下利用等式I得到的值求和而實現(xiàn)表3
這種設(shè)計的優(yōu)點在于，因為近視光焦度在光學(xué)區(qū)的邊緣部分減小，因此該設(shè)計可以改進(jìn)鏡片佩戴者的夜視覺。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，提供設(shè)計鏡片的方法以及由該方法制造的鏡片，在該實施方式中，改變遠(yuǎn)距到近距和近距到遠(yuǎn)視光焦度發(fā)生的光焦度變化的速度和輪廓曲線。在該實施方式中，本發(fā)明提供一種多焦眼鏡片，其包括，主要由和由一光學(xué)區(qū)構(gòu)成，該光學(xué)區(qū)包括，主要由和由近視光焦度和遠(yuǎn)視光焦度構(gòu)成，其中根據(jù)下式構(gòu)成的組中選擇的一個等式確定在遠(yuǎn)距和近視光焦度之間發(fā)生的光焦度變化的速度和輪廓曲線光焦度＝A-((1-P)x)*A(II)和光焦度＝((1-P)x)*A (III)其中A是Add光焦度；P是從0到1的瞳孔部分(fraction)；以及X大于0，優(yōu)選大于1，更優(yōu)選是2，π，或2π。
對于等式II和III來說，按照如下過程來確定P。選擇最大和最小瞳孔直徑以及最小量到最大量的間隔步長(interval steps)。選擇的間隔步長是根據(jù)設(shè)計者的判斷，但是這些間隔步長最好適合于促進(jìn)鏡片的生產(chǎn)，例如通過計算機數(shù)控車床。根據(jù)最大直徑來確義總直徑P的百分比。
等式II用于中心遠(yuǎn)距鏡片設(shè)計，中心遠(yuǎn)距鏡片設(shè)計是指遠(yuǎn)視光焦度位于光學(xué)區(qū)的中心而近視光焦度位于光學(xué)區(qū)的邊緣。等式III用于中心近距鏡片設(shè)計，或者近視光焦度位于中心而遠(yuǎn)視光焦度位于邊緣的那些鏡片。
另外，仍然作為本發(fā)明的另一實施方式，利用下式改變遠(yuǎn)距到近距和近距到遠(yuǎn)視光焦度的光焦度變化的速度和輪廓曲線光焦度＝A-|Sin(t)x|*A(IV)和光焦度＝|Sin(t)x|*A (V)其中A是Add光焦度；t是從90到180度的瞳孔部分；以及X大于0，優(yōu)選大于1，更優(yōu)選是2，π，或2π。
對于等式IV和V來說，通過選擇最大和最小瞳孔直徑來確定t。給最小直徑指定90度的值，并以線性間隔指定180度的最大直徑。
等式IV用于中心遠(yuǎn)距設(shè)計，等式V用于中心近距鏡片。因此，在另一個實施方式中，本發(fā)明提供一種多焦眼鏡片，其包括，主要由和由一光學(xué)區(qū)構(gòu)成，該光學(xué)區(qū)包括，主要由和由近視光焦度和遠(yuǎn)視光焦度構(gòu)成，其中根據(jù)由下式構(gòu)成的組中選擇的一個等式來確定在遠(yuǎn)距和近視光焦度之間發(fā)生的光焦度變化的速度和輪廓曲線光焦度＝A-|Sin(t)x|*A(IV)和光焦度＝|Sin(t)x|*A (V)其中A是Add光焦度；t是從90到180度的瞳孔部分；以及
X大于0，優(yōu)選大于1，更優(yōu)選是2，π，或2π。
在圖4中用圖表繪出多種設(shè)計的光焦度漸變。利用等式III計算設(shè)計A至D，利用等式V計算設(shè)計E至G。這兩個等式表示出相同的間隔(0，1)，以及位于相同值(A和0)的開始和結(jié)束。然而，由于Sin(t)不是線性函數(shù)，因此產(chǎn)生的漸進(jìn)速度不同。這樣，利用一個等式代替另一個等式使給定瞳孔尺寸的Add光焦度的量能夠改變，類似于等式II和IV。
本發(fā)明的設(shè)計在生產(chǎn)隱形眼鏡中是有用的，這些隱形眼鏡可以是硬或軟鏡片。優(yōu)選使用軟隱形眼鏡，所述軟隱形眼鏡由適合生產(chǎn)這種鏡片的任何材料制成。本發(fā)明的鏡片可以具有除了遠(yuǎn)距和近距光焦度之外的結(jié)合到表面上的各種校正光學(xué)特性的任何一個，如，柱面光焦度。
本發(fā)明的鏡片可以通過任何常規(guī)的方法形成。例如，這里形成的多焦區(qū)可以通過利用交變半徑的金剛石車削而產(chǎn)生。該區(qū)域可以被金剛石車削到用于形成本發(fā)明的鏡片的模型中。接著，將合適的液態(tài)樹脂放在模型之間，隨后壓縮和硬化樹脂從而形成本發(fā)明的鏡片。另外，所述區(qū)可以金剛石車削成鏡片小塊(lens button)。
權(quán)利要求
1.一種多焦眼鏡片，包括一光學(xué)區(qū)，所述光學(xué)區(qū)包括一個或多個多焦光焦度區(qū)，其中所述光學(xué)區(qū)的位置，幅度和寬度由下式確定 其中Y是表面上任一點x的Add光焦度；x是鏡片表面上的一個點；a是0.5；k是光焦度區(qū)內(nèi)光焦度達(dá)到峰值的點；P約大于0且約小于15；S約大于0且約小于30；以及Add是等于或小于鏡片的近視光焦度和遠(yuǎn)視光焦度之間的光焦度差的值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的鏡片，其中鏡片是軟隱形眼鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的鏡片，其中多焦光焦度區(qū)在鏡片的前表面上，鏡片的后表面包括柱面光焦度。
4.一種多焦眼鏡片，包括一光學(xué)區(qū)，該光學(xué)區(qū)包括至少一個近視光焦度和至少一個遠(yuǎn)視光焦度，其中根據(jù)下式構(gòu)成的組中選擇的一個等式來確定在遠(yuǎn)距和近視光焦度之間的光焦度變化的速度和輪廓曲線光焦度＝A-((1-P)x)*A (II)和光焦度＝((1-P)x)*A (III)其中A是Add光焦度；P在大約0到1之間；以及X大于0。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的鏡片，其中鏡片是軟隱形眼鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的鏡片，其中遠(yuǎn)距和近距光焦度區(qū)在鏡片的前表面上，鏡片的后表面包括柱面光焦度。
7.根據(jù)權(quán)利要求4，5或6的鏡片，其中等式是光焦度＝A-((1-P)x)*A。
8.根據(jù)權(quán)利要求4，5或6的鏡片，其中等式是光焦度＝((1-P)x)*A。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的鏡片，其中X大于1。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的鏡片，其中X是2，π，或2π。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的鏡片，其中X大于1。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的鏡片，其中X是2，π，或2π。
13.一種多焦眼鏡片，包括一光學(xué)區(qū)，該光學(xué)區(qū)包括至少一個近視光焦度和至少一個遠(yuǎn)視光焦度，其中根據(jù)下式構(gòu)成的組中選擇的一個等式來確定在遠(yuǎn)距和近視光焦度之間的光焦度變化的速度和輪廓曲線光焦度＝A-|Sin(t)x|*A (IV)和光焦度＝|Sin(t)x|*A (V)其中A是Add光焦度；t是從90到180度的瞳孔部分；以及X大于0。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的鏡片，其中鏡片是軟隱形眼鏡。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的鏡片，其中遠(yuǎn)距和近距光焦度區(qū)在鏡片的前表面上，鏡片的后表面包括柱面光焦度。
16.根據(jù)權(quán)利要求14，15或16的鏡片，其中等式是光焦度＝A-|Sin(P)x|*A。
17.根據(jù)權(quán)利要求14，15或16的鏡片，其中等式是光焦度＝|Sin(P)x|*A。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的鏡片，其中X大于1。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的鏡片，其中X是2，π，或2π。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的鏡片，其中X大于1。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的鏡片，其中X是2，π，或2π。
全文摘要
本發(fā)明提供可用于校正遠(yuǎn)視的鏡片的設(shè)計方法，體現(xiàn)這種設(shè)計的鏡片以及制造這些鏡片的方法。本發(fā)明的鏡片在多焦區(qū)域中顯示出更好的遠(yuǎn)視光焦度和近視光焦度的分布，以及因此顯示出改進(jìn)的視敏度和佩戴者滿意度。
文檔編號G02C7/06GK1618036SQ02816058
公開日2005年5月18日 申請日期2002年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月14日
發(fā)明者J·H·羅夫曼, P·F·朱賓, T·R·波林, M·斯金納, S·?？松?庫蘭 申請人:莊臣及莊臣視力保護公司