DE69634282T2

DE69634282T2 - Konzentrische, asphärische, multifokale Linse

Info

Publication number: DE69634282T2
Application number: DE69634282T
Authority: DE
Inventors: Jeffrey H. Jacksonville Roffman; Edgar V. Jacksonville Menezes
Original assignee: Johnson and Johnson Vision Care Inc
Current assignee: Johnson and Johnson Vision Care Inc
Priority date: 1995-05-04
Filing date: 1996-05-03
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2016-05-04
Also published as: TW350922B; CN1105313C; ATE288593T1; IL117936A0; EP0741314B1; MX9601672A; NO961800D0; CN1159587A; BR9602151A; AU5195096A; JP4467653B2; JPH0926560A; NO961800L; AU698433B2; EP0741314A3; KR960040325A; SG67352A1; US5715031A; ZA963543B; DE69634282D1

Description

Hintergrund der Erfindung
In einem ersten allgemeinen Aspekt verbessert die Erfindung die Funktionalität konzentrischer Multifokal-Ringlinsenentwürfe. Die Erfindung vereint die nützlichen charakteristischen Merkmale asphärischer und konzentrischer Linsenentwürfe und verbindet asphärische vordere Wölbungen mit konzentrischen hinteren Wölbungen, um Simultansehen zu liefern, welches sich dem kontinuierlichen Fokusbereich annähert, welcher bei jungen, nicht presbyopischen Subjekten gefunden wird. Die Entwurfform ist für Kontaktlinsen und intraokulare Linsen gültig.
Die asphärische Oberfläche verbessert die Modulationstransferfunktion (MTF) der Linsen-Augen-Kombination. Die verbesserte Modulationstransferfunktion verbessert den Fokus und Kontrast von sowohl Fern- als auch Nahbildern. Die konzentrische Oberfläche liefert eine optische Pupillenaufteilung des einfallenden Lichts in Nah- und Fernfokusse. Des Weiteren muß die Brechkraft in den alternierenden Linsenzonen nicht konstant sein, sondern kann mittels mehrerer mathematischer Funktionen variieren. Dieses Konzept ermöglicht dem Designer Linsenentwürfe zu erzeugen, welche die Summierung und ihre Stelle auf der Linse einstellen, um sich den besonderen visuellen Bedürfnissen eines Patienten anzupassen.
Die Erfindung betrifft in einem zweiten allgemeinen Aspekt konzentrische asphärische Multifokal-Linsenentwürfe und betrifft insbesondere konzentrische asphärische Multifokal-Linsenentwürfe, welche eine Kombination einer asphärischen Oberfläche, welche zu einer Verminderung von Aberrationen und einer Erhöhung des Kontrasts führt, zusammen mit einer konzentrischen Multifokal-Oberfläche verwenden, um einen Linsenentwurf zu erzeugen, welcher zu klarem Sehen in der Ferne und auch klarem Sehen nahe ohne einen Kontrastverlust führt, welcher im Allgemeinen typisch für konzentrische Multifokal-Simultanseh-Linsenentwürfe vom Stand der Technik ist.
Stand der Technik
Konzentrische Multifokal-Linsenentwürfe vom Stand der Technik teilen die Linse in einen Zentralbereich und umliegende konzentrische Bereiche, von denen einige eine Fern-Brechkraft haben und von denen einige eine Nah-Brechkraft haben, wobei die Nah-Brechkraft anhand der Standard-Nahsummierung berechnet ist, welche in einer ophthalmischen Vor schrift vorgegeben ist. In solchen konzentrischen Multifokal-Kontaktlinsenentwürfen ist der Pupillenbereich zwischen Fern-Brechkraftbereichen und Nah-Brechkraftbereichen geteilt, und die wirksame Brechkraft bei irgendeiner Brechkraft wird aufgrund der Teilung des Bereichs vermindert.
EP-A-0 601 846 offenbart eine für presbyopische Patienten entworfene, konzentrische Multifokal-Augenlinse, welche mit drei allgemeinen Ringlinsenabschnitten in einem Multifokal-Entwurf konstruiert ist. Ein kreisförmiger Zentralabschnitt der Linse hat nur die Fernkorrekturbrechkraft des Patienten und ist von einem ersten inneren ringförmigen Abschnitt umgeben, welcher aus mehreren Ringen mit einem inneren radialen Abschnitt bestehen kann, welcher die Nah-Fokusbrechkraft des Patienten erhöht, welche von radialen Abschnitten von im Wesentlichen gleichen kumulativen Mengen der Fern- und Nah-Brechkraft-Fokuskorrektur für den Patienten umfaßt ist. Dieser ist von einem zweiten äußeren ringförmigen Abschnitt umgeben, welcher aus einem oder mehreren Ringen mit einer zusätzlichen Fern-Fokusbrechkraft nahe der Peripherie des optischen Bereichs der Augenlinse bestehen kann. Jeder Ring hat entweder eine Nah- oder Fern-Brechkraft und arbeitet in Kombination mit anderen Linsenabschnitten, um das gewünschte Fokusverhältnis in jenem Abschnitt der Linse zum Resultat zu haben.
EP-A-0 601 845 offenbart ein Paar Augenlinsen, eine für jedes Auge, wobei jede Linse mindestens zwei Brechkräfte, eine für Nahsehen und eine für Fernsehen, hat. Der mittlere Abschnitt der Linse ist mit der Fern-Brechkraft versehen und ist von Nah-Brechkraft- und Fern-Brechkraftringen umgeben, um das gewünschte kombinierte kumulierte Verhältnis von Nah- und Fern-Fokuslängenbereichen bei jedem Pupillendurchmesser zu liefern. Dem dominanten Auge des Patienten wird eine Linse mit mehr als 50 % Fern-Brechkraft gegeben, und dem nicht dominanten Auge wird eine Linse mit mehr als 50 % Nah-Brechkraft gegeben.
US-Patent Nr. 5,125,729 offenbart eine Linse, welche an ihrer Vorderfläche einen sphärischen kreisförmigen Zentralbereich beinhaltet, welcher von einem ringförmigen asphärischen Bereich umgeben ist. Die Linse kann einen zweiten sphärischen ringförmigen Bereich beinhalten, welcher den ersten ringförmigen Bereich umgibt. Ein weiterer ringförmiger Bereich, der durch einen ringförmigen Übergangsbereich von dem zweiten ringförmigen Bereich getrennt sein kann, kann die Vorderfläche der Linse vervollständigen. Die Rückfläche kann einen sphärischen kreisförmigen Zentralbereich beinhalten, der von einem tangentialen ringförmi gen Bereich umgeben sein kann. Ein torischer Bereich kann auf dem Rückseiten-Zentralbereich zentral angeordnet sein.
Herkömmliche Multifokal-Kontaktlinsenentwürfe haben entweder übersetzende/ alternierende Brechkraftentwürfe oder eine Menge von Simultansehentwürfen, wie zum Beispiel asphärische, konzentrische, beugende usw. verwendet. Von konzentrischen Entwürfen ist bekannt, daß sie fähig sind, in speziellen Zonenaufteilungen sowohl Fern- als auch Nah-Brechkraft zu bieten. Dies ermöglicht dem Träger bei beiden Entfernungen klar zu sehen und funktioniert besonders gut in Umgebungen mit einem hohen Kontrast/einer hohen Helligkeit. Bei Objekten mit niedriger Helligkeit/niedrigem Kontrast gibt es etwas Verlust an Kontrast und visueller Sehschärfe. Asphärische vordere Oberflächenentwürfe bieten eine erweiterte Feldtiefe mit einer Erhöhung der visuellen kontrast-empfindlichen Sehschärfe.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung bietet eine asphärische konzentrische Augen-Multifokal-Ringlinse, welche Aberrationen vermindert und den Kontrast steigert, um eine verbesserte Augensehschärfe zu bieten, umfassend eine Linse mit einer vorderen Oberfläche und einer hinteren Oberfläche, wobei eine der vorderen und hinteren Oberflächen eine multifokale Form mit mehreren konzentrischen sphärischen Ringen umfaßt, die sowohl ein Fernbild als auch ein Nahbild liefern; wobei die Linse dadurch gekennzeichnet ist, daß die andere der vorderen und hinteren Oberflächen eine asphärische Form hat, welche einen sphärischen Zentralbereich und einen umgebenden Kreisring mit einer einfachen elliptischen, parabolischen oder hyperbolischen Form, umfaßt.
Eine Ausführungsform der Erfindung bietet konzentrische asphärische Multifokal-Linsenentwürfe, welche eine Kombination einer asphärischen Oberfläche, welche zu einer Reduzierung von Aberrationen und einer Erhöhung des Sehkontrasts führt, zusammen mit einer konzentrischen Multifokal-Oberfläche verwenden, um einen Linsenentwurf zu erzeugen, welcher klares Sehen in der Ferne und auch nahe ohne einen Kontrastverlust ermöglicht, welcher im Allgemeinen typisch für konzentrische Multifokal-Simultanseh-Linsenentwürfe vom Stand der Technik ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vereint die nützlichen charakteristischen Merkmale asphärischer und konzentrischer Entwürfe und verbindet asphärische vordere Wöl bungen mit konzentrischen hinteren Wölbungen, um Simultansehen zu liefern, welches sich dem kontinuierlichen Fokusbereich annähert, welcher bei jungen, nicht presbyopischen Subjekten gefunden wird. Die asphärische Oberfläche verbessert die Modulationstransferfunktion (MTF) der Linsen-Augen-Kombination. Dies verbessert den Fokus und Kontrast von sowohl Fern- als auch Nahbildern. Die konzentrische Oberfläche bietet eine optimale Aufteilung des einfallenden Lichts in Nah- und Fernfokusse. Die Entwurfform ist für Kontaktlinsen und intraokulare Linsen gültig.
Die Erfindung verbessert die Funktionalität konzentrischer Multifokal-Simultanseh-Entwürfe. Bei solchen Entwürfen muß die Brechkraft in den alternierenden konzentrischen Zonen nicht konstant sein, sondern kann mittels mehrerer mathematischer Funktionen variieren. Dieses Konzept ermöglicht dem Designer Linsenentwürfe zu erzeugen, welche die Summierung und ihre Stelle auf der Linse einstellen, um sich den visuellen Bedürfnissen eines Patienten anzupassen.
Gemäß den Lehren hierin liefert die Erfindung einen konzentrischen asphärischen Multifokal-Ringlinsenentwurf welcher Aberrationen vermindert und den Kontrast steigert, um eine verbesserte Augensehschärfe zu bieten. Die vordere Oberfläche der Linse hat eine asphärische Wölbung, welche die Modulationstransferfunktion der Linse verbessert und zu verminderten Aberrationen und gesteigerten Kontrast führt. Die hintere Oberfläche der Linse umfaßt eine Multifokal-Wölbung mit mehreren konzentrischen sphärischen Ringen, wobei die verbesserte Modulationstransferfunktion den Fokus und Kontrast von sowohl dem Fernbild als auch dem Nahbild verbessert und einen Linsenentwurf erzeugt, welcher zu klarem Sehen in der Ferne und auch klarem Sehen nahe ohne einen Kontrastverlust führt.
Im Einzelnen umgeben in mehreren bevorzugten Ausführungsformen die mehreren Ringe einen Zentralbereich, welcher eine kreisförmige Scheibe mit einer sphärischen Oberfläche entsprechend einer grundlegenden vorgeschriebenen Rx-Fern-Brechkraft eines Patienten umfaßt. Darüber hinaus beinhalten die mehreren Ringe mindestens einen Ring mit einer grundlegenden vorgeschriebenen sphärischen Rx-Fern-Brechkraft und mindestens einen zweiten sphärischen Ring mit einer vorgeschriebenen sphärischen Rx-Nah-Brechkraft. In alternativen Ausführungsformen kann die zentrale Scheibe die vorgeschriebene sphärische Rx-Nah-Brechkraft des Patienten haben. Die Linse kann eine Kontaktlinse sein, wie zum Beispiel eine weiche Hydrogelkontaktlinse oder eine intraokulare Linse.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die asphärische vordere Oberflächenwölbung eine einfache elliptische, parabolische oder hyperbolische Wölbung, und die sphärische konzentrische hintere Multifokal-Ringwölbung hat einen pupillen-intelligenten Entwurf ähnlich der Patentanmeldung EP-A-0 601 846, in welcher die Pupille, ungeachtet der Pupillengröße, im Wesentlichen das gleiche Verhältnis zwischen Fern-Brechkraft und Nah-Brechkraft erhält.
In alternativen Ausführungsformen kann die asphärische Oberflächenwölbung einen sphärischen Zentralbereich, welcher bevorzugt weniger als 2,0 mm im Durchmesser beträgt, um In-Vitro-Parametermessung und In-Vivo-Anpassung zu erleichtern, und einen umliegenden Kreisring, der eine einfache elliptische, parabolische oder hyperbolische Wölbung sein kann, oder eine zentrale sphärische oder asphärische Mittelzone, umgeben von mehreren Kreisringen mit zunehmenden k-Werten umfassen; oder hat einen fortschreitenden kontinuierlichen asphärischen k-Wert, welcher sich mittels einer definierten Funktion von 0 für eine sphärische Wölbung in der Mitte der Linse zu einem definierten Endpunkt gemäß einer elliptischen, hyperbolischen oder parabolischen Wölbung erstreckt; oder hat einen sphärischen Zentralbereich mit einem Durchmesser von bevorzugt weniger als 2,00 mm, um In-Vitro-Parametermessung und In-Vivo-Anpassung zu erleichtern, mit einer umgebenden asphärischen Wölbung mit einem fortschreitenden kontinuierlichen asphärischen k-Wert, welcher sich mittels einer definierten Funktion von 0 für eine sphärische Wölbung in der Mitte der Linse zu einem definierten Endpunkt gemäß einer elliptischen, hyperbolischen oder parabolischen Wölbung erstreckt.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die hintere Multifokus-Ringoberflächenwölbung einen pupillen-intelligenten Entwurf ähnlich zu EP-A-0 601 846 oder einen pupillenintelligenten Entwurf, wobei die ringförmigen Zonen für das linke und rechte Auge ähnlich zu EP-A-0 601 845 verschieden sind, oder einen Pupillenentwurf mit einer maximalen Summierungsbrechzahlfunktion, welche es in dem mittleren Bereich der Pupille auf einen Höchstwert bringt; oder einen Entwurf haben, wobei sich die Summierungsbrechzahl mit der Pupillengröße mit einer definierten linearen oder ganzrationalen Funktion ändert, wobei bei alternativen Ausführungsformen sich die Summierungsbrechzahl mit der Pupillengröße erhöhen oder mit der Pupillengröße verringern kann; oder wobei die Ringe asphärisch sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorangehenden Aufgaben und Vorteile der Erfindung für konzentrische asphärische Multifokal-Linsenentwürfe können von einem Fachmann unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den Figuren einer Zeichnung besser verstanden werden, wobei gleiche Elemente durch identische Bezugszeichen überall in den mehreren Ansichten gekennzeichnet sind. Hierbei zeigen:
1 eine Draufsicht einer exemplarischen konzentrischen Multifokal-Kontaktlinse oder eines intraokularen Linsenentwurfs mit einem runden Zentralbereich, welcher von n ringförmigen Zonen umgeben ist;
2 exemplarische Funktionskurven für Funktionen A, D, E und F, wobei die Kurven Brechkraft im Vergleich zu Linsenfunktion (i) sind;
3 exemplarische Funktionskurven für Funktionen A, B und C, wobei die Kurven Brechkraft im Vergleich zu Linsenfunktion (i) sind;
4 ein graphisches Schaubild, welches nur die optische Zone verschiedener Typen exemplarischer vorderer Wölbungen und verschiedener Typen hinterer Wölbungen darstellt, von denen einige für eine Linse gemäß der Erfindung sind;
5 die retinalen Fokusverteilungen für vier verschiedene Linsentypen, wobei Säulen A, B und C Linsenentwürfe vom Stand der Technik verkörpern, und Säule D Linsenentwürfe gemäß der Erfindung verkörpert;
6 mehrere Graphen, welche verdeutlichen, wie die Verwendung kombinierter asphärischer Wölbungs-/konzentrischer Wölbungsentwürfe Patientenvariabilität für drei Patienten A, B und C desensibilisiert, deren Nah- (N) und Fern- (D) Sehen durch die Entwürfe der Erfindung manchmal signifikant verbessert werden;
7 Graphen radialer sphärischer und asphärischer Energieverteilung für einen Fernsehfall; und
8 Graphen radialer sphärischer und asphärischer Energieverteilung für einen Nahsehfall.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Bei konzentrischen Multifokal-Linsenentwürfen (variable Summierungsversionen) betrachten Sie eine konzentrische Multifokal-Kontaktlinse oder einen intraokularen Linsenentwurf 10 mit einem runden Zentralbereich 12, welcher von n ringförmigen Zonen umgeben ist, wie in 1 dargestellt.
Wenn r_D = der Radius der Krümmung für Fernkorrektur und r_N = der Radius der Krümmung für Nahkorrektur ist, dann ist gemäß der Erfindung die Brechkraft (P_i) der i. ringförmigen Zone bei r_i gegeben durch:
wobei P_i die Brechkraft bei Ring i in Dioptrien ist,
P_d die Fern-Brechkraft i in Dioptrien ist, und
P_N die Nah-Brechkraft i in Dioptrien ist.
In der obigen Gleichung kann die Oberflächen-Brechkraft mittels der folgenden bekannten Gleichung in einen äquivalenten Radius geändert werden:
wobei n = der Refraktionsindex des Linsenmaterials ist,
k = eine Konstante für die beteiligten Einheiten ist,
für mm zum Beispiel k = 1000.
Das Ersetzen verschiedener Funktionalitäten durch f₁(i) f₂(i), f₃(i) und f₄(i) in Gleichung (1) erlaubt einem verschiedene variable Summierungsausführungsformen zu generieren, von denen einige nachstehend gezeigt werden.
Die allgemeine Gleichung (1) kann man sich wie ein Paar Binärschalter vorstellen, wobei mittels "i" zwischen dem linken und rechten Teil der Gleichung umgeschaltet wird. In Gleichung (1) ist der führende Term im linken und rechten Teil der Gleichung entweder Null oder Eins, wie nachstehend dargestellt:
Die Werte von fn (i) schalten die "Polarität" der allgemeinen Gleichung (1) um.
In einem ersten Ausführungsbeispiel, worin f1(i) = f2(i) = f3(i) = f4(i) = 1 ist, wird die allgemeine Gleichung wie nachstehend vereinfacht:
In diesem Ausführungsbeispiel ermöglicht die Kombination der zwei Umschalter, der erste aufgrund von i, der zweite aufgrund von f(n), der Funktion selektiv auf Pd oder Pn mit einer Mitte-Fern-Polarität umzuschalten. Dieses Ausführungsbeispiel ist gleichzusetzen mit einer konzentrischen Multifokal-Linse mit Ferne in der Mitte und alternierenden konzentrischen Nah- und Fernringen, wie in der obigen Tabelle gezeigt, wobei die Brechkraft aller Nahringe gleich und konstant ist, und die Brechkraft aller Fernringe gleich und konstant ist.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel ist f1(i) = f2(i) = f3(i) = f4(i) = 0. Dies vereinfacht die allgemeine Gleichung wie nachstehend: Gleichung 1 vereinfacht sich dann nahe der Mitte zu Gleichung 3.
Dieses Ausführungsbeispiel ist gleichzusetzen mit einer konzentrischen Multifokal-Linse mit Nähe in der Mitte und alternierenden konzentrischen Fern- und Nahringen, wie in der obigen Tabelle gezeigt, wobei die Brechkraft aller Fernringe gleich und konstant ist, und die Brechkraft aller Nahringe gleich und konstant ist.
Eine dritte Klasse von Ausführungsbeispielen hat ein konstantes Pd, wobei die Mitte und ungeraden Ringe Pd und gerade Ringe Pn sind; wobei Pn nicht konstant ist, weil f4(i) nicht konstant ist. In der dritten Klasse von Ausführungsbeispielen ist f1(i) = f2(i) = f3(i) = 1, und f4(i) ist eine definierte Funktion wie in den folgenden Beispielen A bis F. Die Funktionen modifizieren die normalisierte Nah-Brechkraft (Pn = 1) wie folgt. In diesem Fall wirkt die Nah- Brechkraft Pn nur bei den geraden Ringen, auch wenn die ungeraden Ringe berechnet und gezeigt werden.
Die folgende Tabelle verdeutlicht die dritte Klasse von Ausführungsbeispielen, wobei f1(i) = f2(i) = f3(i) = 1 ist, und f4(i) die oben in der Tabelle für f4(i) beschriebene Funktion mit den Einschränkungen, wie angegeben, für die Säulenbeispiele A, B, C, D, E und F ist.
Die Beispiele A] bis F] werden in 2 und 3 graphisch dargestellt.
Einige Funktionsbeispiele für f₄(i):

A] f4(i) = k = PN = 1
D] f4(i) = e–a(i–1) + k wobei a = willkürliche Konstante
E] f4(i) = e–a(r–i) + k

2 stellt exemplarische Funktionskurven für Funktionen A, D, E und F dar, wobei die Kurven Brechkraft im Vergleich zu Linsenfunktion (i) sind.
3 stellt exemplarische Funktionskurven für Funktionen A, B und C von Brechkraft im Vergleich zu Linsenfunktion (i) dar.
In einem zweiten allgemeinen Aspekt vereint die Erfindung in spezieller Art und Weise die besten charakteristischen Merkmale asphärischer und konzentrischer Entwürfe, indem sie eine asphärische Oberfläche mit einer konzentrischen Oberfläche verbindet. Im Allgemeinen wird bevorzugt, daß die konzentrische auf der hinteren Grundfläche oder Wölbungsseite der Linse ist, wobei die asphärische auf der vorderen Wölbungsseite ist. Die asphärische Oberfläche verbessert die Modulationstransferfunktion (MTF) der Linsen-Augen-Kombination. Dies verbessert den Fokus/Kontrast von sowohl dem Fernbild als auch dem geteilten Nahbild. Die konzentrische Oberfläche liefert die pupillen-intelligente Aufteilung der Pupille in Nah- und Fern-Brechkräfte.
Eine allgemeine konische Gleichung, welche alle Kegelschnitte, einschließlich Kugeln, Parabeln, Ellipsen und Hyperbeln, beschreibt, ist:
wobei
k = 0 für eine Kugel,
k = –1 für eine Parabel,
0 > k > –1 für eine Ellipse,
k < –1 für eine Hyperbel steht.
Allgemeine Linsenklassen:
Bei dem MTF-Steigerungsmodell steigert der -K-Wert jegliche geometrische Pupillenaufteilung.
4 ist in der Form eines graphischen Schaubilds, welches nur die optische Zone verschiedener Typen exemplarischer vorderer Wölbungen und verschiedener Typen exemplarischer hinterer Wölbungen darstellt, von denen einige für verschiedene Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden können.
4A und 4F stellen zusammen eine Linse mit einer asphärischen vorderen Wölbung 40 dar, welche eine einfache elliptische, parabolische oder hyperbolische Wölbung sein kann, in Kombination mit einer konzentrischen sphärischen hinteren Multifokal-Ringwölbung 42, welche ein pupillen-intelligenter Entwurf, wie in EP-A-0 601 846 offenbart, sein kann, in welchem die Pupille, ungeachtet der Pupillengröße, im Wesentlichen das gleiche Verhältnis zwischen Fern-Brechkraft und Nah-Brechkraft erhält.
4B stellt eine vordere Wölbung 44 mit einem sphärischen Zentralbereich 46 mit einem Durchmesser von ungefähr 2,00 mm dar, um mit einem umliegenden Kreisring 48, welcher eine einfache elliptische, parabolische oder hyperbolische Wölbung sein kann, In-Vitro-Parametermessung und In-Vivo-Anpassung zu erleichtern.
4C stellt eine vordere Wölbung 54 mit einer zentralen sphärischen oder asphärischen Mittelzone 56 dar, welche von mehreren Kreisringen 58 mit unterschiedlichen oder zunehmenden k-Werten umgeben ist.
4D stellt eine asphärische vordere Wölbung mit einem fortschreitenden, kontinuierlichen Asphärischen 63 mit einem k-Wert (gemäß der obigen Gleichung) dar, welcher mittels einer definierten Funktion, wie zum Beispiel eine lineare Funktion 64 oder eine polynomiale oder quadratische Funktion 65, von 0 für eine sphärische Wölbung in der Mitte der Linse zu einem definierten Endpunkt gemäß einer elliptischen, hyperbolischen oder parabolischen Wölbung variiert.
4E stellt eine vordere Wölbung 70 mit einem sphärischen Zentralbereich 72 mit einem Durchmesser von ungefähr 2,00 mm dar, um In-Vitro-Parametermessung und In-Vivo-Anpassung zu erleichtern, mit einer umliegenden asphärischen Wölbung 74 mit einem fortschreitenden kontinuierlichen asphärischen k-Wert, welcher sich mittels einer definierten Funktion, wie zum Beispiel eine lineare Funktion oder eine polynomiale oder quadratische Funktion, in Kombination mit einer konzentrischen sphärischen hinteren Multifokal-Ringwölbung 76 von 0 für eine sphärische Wölbung in der Mitte der Linse zu einem definierten Endpunkt gemäß einer elliptischen, hyperbolischen oder parabolischen Wölbung erstreckt.
4F stellt eine konzentrische sphärische hintere Multifokal-Ringwölbung 42 dar, welche ein pupillen-intelligenter Entwurf, wie in EP-A-0 601 846 offenbart, sein kann, in welcher die Pupille, ungeachtet der Pupillengröße, im Wesentlichen das gleiche Verhältnis zwischen Fern-Brechkraft und Nah-Brechkraft erhält.
4G stellt eine konzentrische sphärische hintere Multifokal-Ringwölbung dar, welche einen Entwurf, wie in Patentanmeldung EP-A-0 601 845 offenbart, haben kann, wobei die Kontaktlinse für das rechte Auge 50 eine unterschiedliche konzentrische Ringstruktur als die Kontaktlinse für das linke Auge 52 hat.
4H stellt eine hintere Oberfläche 60 mit einem Pupillen-Entwurf mit einer maximalen Summierungsbrechzahlfunktion 61 dar, welche es in dem mittleren Bereich der Pupille auf einen Höchstwert bringt.
4I stellt eine konzentrische hintere Multifokal-Ringoberfläche 66 dar, wobei die Summierungsbrechzahl mit der Pupillengröße mit entweder einer linearen 67 oder polynomialen 68 Funktion entweder zunimmt 67 oder abnimmt 68.
4J stellt eine konzentrische asphärische hintere Multifokal-Ringwölbung 76 dar.
5 und 6 stellen die Vorteile des Kombinierens asphärischer vorderer Wölbungsentwürfe mit konzentrischen (oder radialen) sphärischen hinteren Wölbungsentwürfen in einer einzelnen Linse dar.
5 zeigt die retinalen Fokusverteilungen für:
Säule A (sphärische vordere und hintere Oberflächen, Einfachsehen-Entwurf wie im Stand der Technik);
Säule B (asphärische vordere Multifokal- und sphärische hintere Oberflächen, Entwurf wie im Stand der Technik);
Säule C (sphärische vordere und konzentrische sphärische hintere Oberflächen, Bifokalentwurf wie im Stand der Technik); und
Säule D (asphärische vordere und konzentrische sphärische hintere Oberflächen, Multifokalentwurf, Erfindung).
5 verdeutlicht, daß die Intensität des Lichts, welches sich sowohl bei einem Nah- als auch einem Fern-Fokus auf der Retina fokussiert, für Entwürfe der Erfindung (Beispiel D) erhöht wird, wenn mit herkömmlichen sphärischen Entwürfen vom Stand der Technik (Beispiel A), oder herkömmlichen asphärischen Multifokal-Entwürfen vom Stand der Technik (Beispiel B) oder herkömmlichen konzentrischen Entwürfen vom Stand der Technik (Beispiel C) verglichen. In der Darstellung liefert eine sphärische Optik (in Beispiel A) eine Referenzintensität von 1,0, welche für konzentrische Entwürfe (Beispiel C) auf einen Wert von 0,5 gleich aufgeteilt wird; im Gegensatz dazu erzeugen die asphärischen vorderen und konzentrischen sphärischen hinteren Entwürfe der Erfindung in Beispiel D eine Intensität, welche signifikant größer als 1,0 für sowohl Nah- als auch Fernsehen ist, sowie eine erhöhte Fokustiefe.
6 verdeutlicht, wie die Verwendung kombinierter asphärischer Wölbungs-/konzentrischer Wölbungsentwürfe Patientenvariabilität desensibilisiert. In dieser Darstellung werden drei Patienten A, B und C gezeigt, deren Nah- (N) und Fern- (D) Fokus in Bezug auf einen herkömmlichen konzentrischen Multifokal-Wölbungsentwurf 80 leicht verschoben ist. Bitte beachten, daß Patient A signifikant verbessertes Nah- N und Fern- D Sehen hat. Bitte auch beachten, daß wenn Patienten B und C nur mit einer konzentrischen Multifokal-Wölbung ausgestattet wurden, wie auf den linken Seiten von 6 dargestellt, Patient B einen Verlust des Fern- D Sehen erleidet, während Patient C einen Verlust des Nah- N Sehens erleidet. Wenn die gleiche konzentrische Multifokal-Wölbung mit einer asphärischen Wölbung kombiniert wird, wie durch Kurven 82 an den rechten Seiten von 6 dargestellt, werden sowohl Nah- N und insbesondere Fern- D Sehen von Patient B signifikant verbessert, und werden sowohl insbesondere das Nah- N als auch das Fern- D Sehen von Patient C ebenfalls signifikant verbessert. Zusammengefaßt, das Sehen wird signifikant aufgrund der verbesserten Feldtiefe verbessert, welche durch die Kombination einer asphärischen vorderen Oberfläche mit der konzentrischen hinteren Multifokal-Oberfläche erreicht wird, da die Verteilung bimodal ist.
Strahlenverfolgung wurde für eine typische vordere asphärische/hintere konzentrische Kombination durchgeführt. Das Strahlenverfolgungsmodell war das axiale myopische menschliche Auge erlangt mittels des Super-OSLO^TM Computerprogramms bei einem Eintrittspupillendurchmesser von 5,50 mm.
Die gezeigten Daten sind Leuchtpunktgrößendurchmesser in mm. Andere Modelle sind mit ähnlichen Ergebnissen getestet worden.
Für die nahe Ferne wurde die Objektdistanz auf 40 cm verschoben, und das Modell wurde geändert, um eine begrenzte Menge anatomischer Akkommodation, welche für einen Patienten in seinen altersmäßigen Spät-40igern verfügbar ist, wiederzugeben. Das Sichtfeld war axial bei einem 0 GRAD Höhenwinkel.
7 stellt Graphen radialer sphärischer und asphärischer Energieverteilung für einen Fernsehfall dar, und 8 stellt Graphen radialer sphärischer und asphärischer Energieverteilung für einen Nahsehfall dar.
Dieses Verfahren kennzeichnet ein Bild durch Umfassen der Energie mit Kreisen zunehmender Durchmesser und Normalisieren der "erfassen" Energie. Dies führt zu größeren Radien als die oben besprochene Leuchtpunktgröße, da diese Leuchtpunktgrößen Standardabweichungen von dem Punktschwerpunkt sind. Andere werden offensichtlicher durch das Radialenergieverteilungs- (Fokuskreis-) Verfahren. Es kann jedoch leicht gesehen werden, daß das Asphärische/Konzentrische das rein Sphärisch-Konzentrische sowohl in der Ferne als auch nah übertrifft.
Eine Aufgabe der Erfindung ist mit asphärischen und konzentrischen Multifokal-Ringlinsenentwürfen, wie hier offenbart, zu beginnen, und dann In-Vivo-Bildqualitätsanalysegeräte zu verwenden, wie zum Beispiel ein Aberroskop oder eine MTF-Punktverteilungs-Vorrichtung, um jegliche verbliebenen Aberrationen zu befunden, identifizieren und quantifizieren. Diese verbliebenen Aberrationen können dann weiter durch Neuentwerfen der Asphärisierung der bevorzugt nicht konzentrischen Oberfläche der Linse oder alternativ mittels Asphärisierung der konzentrischen Oberfläche der Linse verringert werden, um visuelle Sehschärfe und das Verhalten zu verbessern. Daher liefert die Erfindung eine Verbesserung der Leistung von Entwürfen für sphärische Ametropie, Presbyopie oder Astigmatismus, was durch eine Reduzierung von Aberrationen der Kombination des Linsen- und des Augen-Systems erreicht wird. Die Reduzierung von Aberrationen korrigiert die Ametropie nicht von selbst. Als erstes wird ein Subjekt (oder eine Population) mit einer konzentrischen Linse versehen, und dann wird das Subjekt (oder die Population) mit einem In-Vivo-Bildqualitätsgerät geprüft, um verbliebene Aberrationen zu bestimmen, wobei die Linse auf dem Auge plaziert ist. Als nächstes wird die Linse, wie oben angedeutet, neu entworfen, um die gemessenen verbliebenen Aberrationen zu vermindern.

Claims

Asphärische Augen-Multifokal-Ringlinse, welche Aberrationen vermindert und den Kontrast erhöht, um eine verbesserte Augensehschärfe zu bieten, mit einer Linse, welche eine vordere Oberfläche (44) und eine hintere Oberfläche (42) hat, wobei eine der vorderen und hinteren Oberflächen (42) eine multifokale Form mit mehreren konzentrischen sphärischen Ringen umfaßt, die sowohl ein Fernbild als auch ein Nahbild liefern, dadurch gekennzeichnet, daß die andere der vorderen und hinteren Oberflächen (44) eine asphärische Form hat, welche einen sphärischen Zentralbereich (46) und einen umgebenden asphärischen Ring (48) mit einer einfachen elliptischen, parabolischen oder hyperbolischen Form, umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Oberfläche (44) die asphärische Form hat.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Oberfläche die multifokale Form hat.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren konzentrischen sphärischen Ringe einen Zentralbereich mit einer kreisförmigen Scheibe umgeben.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmige Scheibe eine sphärische Oberfläche entsprechend einer grundlegenden vorgeschriebenen Fern-Brechkraft hat.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren konzentrischen sphärischen Ringe mindestens einen Ring mit einer grundlegenden vorgeschriebenen sphärischen Fern-Brechkraft und mindestens einen zweiten sphärischen Ring mit einer vorgeschriebenen sphärischen Nah-Brechkraft umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sphärische Zentralbereich einen Durchmesser von weniger als 2,00 mm hat.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren konzentrischen sphärischen Ringe so angeordnet sind, daß die multifokale Form einen pupillenunabhängigen Entwurf hat, worin die Pupille, ungeachtet der Pupillengröße, im wesentlichen das gleiche Verhältnis zwischen Fern-Brechkraft und Nah-Brechkraft erhält.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die multifokale konzentrische Ringoberfläche eine Summierungsbrechzahl besitzt, welche sich mit der Pupillengröße aufgrund einer definierten linearen oder polynomialen Funktion ändert.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Summierungsbrechzahl mit der Pupillengröße zunimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Summierungsbrechzahl mit der Pupillengröße abnimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrischen sphärischen Ringe zusätzlich zu den sphärischen Ringen eine asphärische Oberfläche haben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse eine Kontaktlinse ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktlinse eine weiche Hydrogelkontaktlinse ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse eine intraokulare Linse ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aspherische Form einen zentralen sphärischen Bereich (46) umfaßt, welches von mehreren aspherischen Kreisringen (48) umgeben ist, deren k-Werte ansteigen, wobei k eine Variable in der allgemeinen konischen Gleichung y = x²/(r + √(r² – (k + 1)x²)) ist, so daß k = 0 für ei ne Kugel, k = –1 für eine Parabel, 0 > k > –1 für eine Ellipse, und k < –1 für eine Hyperbel.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die asphärische Form einen fortschreitenden asphärischen k-Wert hat, der sich mittels einer definierten Funktion von 0 für eine sphärische Form im sphärischen Zentralbereich (46) der Linse zu einem definierten Endpunkt gemäß einer elliptischen, hyperbolischen oder parabolischen Form erstreckt, wobei k eine Variable in der allgemeinen konischen Gleichung y = x²/(r + √(r² – (k + 1)x²)) ist, so daß k = 0 für eine Kugel, k = –1 für eine Parabel, 0 > k > –1 für eine Ellipse, und k < –1 für eine Hyperbel.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der sphärische Zentralbereich (46) der asphärischen Form In-Vitro-Parameter und In-Vivo-Anpassung erleichtert.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der sphärische Zentralbereich (46) einen Durchmesser von weniger als 2,00 mm besitzt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linse zum Passen zu einem rechten Auge eines Patienten und die zweite Linse zum Passen zu einem linken Auge des Patienten angepaßt sind, wobei die multifokale Form auf der Linse für das rechte Auge eine andere konzentrische Ringstruktur aufweist als die Linse für das linke Auge.
Verfahren zur Herstellung einer asphärischer Augen-Multifokal-Ringlinse, welche Aberrationen vermindert und den Kontrast steigert, um eine verbesserte Augensehschärfe zu bieten, gekennzeichnet durch: a) Herstellen einer Linse nach einem der vorangehenden Ansprüche; b) Anpassen der Linsen an ein Auge des Subjekts; c) Vornehmen einer In-Vivo-Qualitätsanalyse der Linse auf dem Auge mit einem Qualitätsanalyseinstrument, um jegliche verbliebenen Aberrationen zu messen, d) Reduzierung der gemessenen verbliebenen Aberrationen mittels Neuentwurf der Linse, um die visuelle Sehschärfe und das Verhalten zu verbessern.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Neuentwurf der Linse einen Neuentwerfen der asphärischen Form umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Neuentwurf der Linse ein Asphärisieren der konzentrischen Ringe umfaßt.