膜表面和視網膜表面的單一屈光表面簡化模型眼睛，其中具有一定折 射率的眼內液將以上兩個表面分離；
[0150] b)具有兩個屈光表面的簡化模型眼睛，其可以通過添加后角膜表面到（a)中所描 述的模型眼睛來形成；
[0151] c)具有三個屈光表面的簡化模型眼睛，其可以通過添加兩個透鏡表面到模型眼睛 (a)和兩個透鏡表面之間的折射率實質上超過眼內液的折射率來形成；
[0152] d)具有四個屈光表面的模型眼睛，例如洛特馬模型眼睛（Lotmar' s model eye)、 利歐-布倫南模型眼睛（Liou-Brennan's model eye)或古耳斯特蘭德氏模型眼睛 (Gullstrand, s model eye)；
[0153] e)從（a)到（d)論述的模型眼睛之一，其中一個所公開的表面可以是實質上球形 的；
[0154] f)從（a)到⑷論述的模型眼睛之一，其中一個表面可以是實質上非球形的；
[0155] g)從（a)到⑷論述的模型眼睛之一，其中一個表面可以是實質上非球形的；
[0156] h)從（a)到（d)論述的模型眼睛之一，其中一個表面可以是實質上離中心或傾斜 的；
[0157] i)修改的模型眼睛（d)，其中透鏡表面之間的折射率可以視為具有梯度折射率； 以及
[0158] (j)基于具體人類眼睛或選擇群組的人類眼睛所測得的特征性特征的個性化模型 眼睛。
[0159] 一些示例性實施例的性能可以不通過光學裝置、鏡片和所選模型眼睛的組合進行 光線追蹤，而是代之以使用傅里葉光學來評估，其中在鏡片的后表面界定的波前通過采用 二維傅里葉變換來傳播到視網膜空間。
[0160] 第1部分：視網膜成像質量（RIQ)
[0161] 使用例如哈特曼-夏克儀（Hartmann-Shack instrument)等波前像差儀，可以測 量有或無屈光校正的候選眼睛、有或無屈光校正的模型眼睛的光學特征，以便鑒別視網膜 成像質量（RIQ)的量度。在一些實例中，使用的模型眼睛可以是在解剖學上光學上等同于 平均人眼的物理模型。在某些實例中，RIQ可以通過如光線追蹤和/或傅里葉光學等光學 計算方法來計算。本文中描述RIQ的若干量度。
[0162] ⑷斯特列爾比
[0163] 一旦候選眼睛的波前像差可用，那么就可以通過如等式1中所描述，計算簡單斯 特列爾比，來確定眼睛視網膜的成像質量。在某些應用中，眼睛視網膜的成像質量可以通過 如等式1中所示，計算簡單斯特列爾比來表征。斯特列爾比可以在空間域（即使用如以下 等式1(a)中所示的點擴散函數）與傅里葉域（即使用如以下等式1(b)中所示的光學傳遞 函數）中計算。斯特列爾比量度約束在〇與1之間，其中1與最佳可實現(xiàn)的成像質量相關。 在某些實施例中，由鏡片和/或裝置在其焦距下產生的成像質量可以在不使用模型眼睛下 計算。舉例來說，等式1(a)和1(b)也可以在無模型眼睛下使用。
【主權項】
1. 一種用于眼睛的鏡片，所述鏡片包含： 光軸； 圍繞所述光軸并具有焦距的像差分布；以及 至少兩個光學表面； 其中所述鏡片的光學特性可以在測試時通過至少以下特性來表征：具有以下分量中的 一或多者的兩個或兩個以上高階像差：初級球面像差c(4, 0)、二級球面像差C(6, 0)、三級 球面像差C (8, 0)、四級球面像差C (10, 0)、五級球面像差C (12, 0)、六級球面像差C (14, 0)、 七級球面像差C(16,0)、八級球面像差C(18,0)和九級球面像差C(20,0);并且 其中在不具有或實質上不具有像差并且軸上長度等于或實質上等于所述焦距的模型 眼睛上測試時所述像差分布產生一種視網膜成像質量（RIQ)，其具有使得所述RIQ在眼睛 生長的方向上下降的離焦斜度，其中所述RIQ通過實質上沿著所述光軸測量的視覺斯特列 爾比（visual Strehl Ratio)確定；并且所述RIQ是針對不具有或實質上不具有像差的模 型眼睛測量，并沿著所述光軸，針對在3_到6_范圍內的至少一個瞳孔直徑，在包括0到 包括30個循環(huán)/度的空間頻率范圍上，在選自包括540nm到包括590nm范圍內的波長下測 量。
2. -種用于眼睛的鏡片，所述鏡片包含： 光軸； 圍繞所述光軸并具有焦距的像差分布； 至少兩個光學表面； 其中所述鏡片的光學特性可以在測試時通過至少以下特性來表征：具有以下分量中的 一或多者的兩個或兩個以上高階像差：初級球面像差C(4, 0)、二級球面像差C(6, 0)、三級 球面像差C (8, 0)、四級球面像差C (10, 0)、五級球面像差C (12, 0)、六級球面像差C (14, 0)、 七級球面像差C(16, 0)、八級球面像差C(18, 0)和九級球面像差C(20, 0);在不具有或實質 上不具有像差并且軸上長度等于或實質上等于所述焦距的模型眼睛上測試時所述像差分 布產生離焦RIQ ;在所述離焦范圍內的第一 RIQ，所述第一 RIQ是峰值RIQ并且在包括所述 焦距的所述離焦范圍上保持等于或超過第二RIQ ;并且所述第一 RIQ和第二RIQ是針對不 具有或實質上不具有像差的模型眼睛測量，并沿著所述光軸，針對在3_到6_范圍內的至 少一個瞳孔直徑，在包括0到包括30個循環(huán)/度的空間頻率范圍上，在選自包括540nm到 包括590nm范圍內的波長下測量。
3. 如權利要求1或2所述的鏡片，其中所述鏡片的進一步特征為在近距、中距和遠距下 最少重像。
4. 如權利要求1到3所述的鏡片，其中所述鏡片被進一步配置成提供近距范圍內至少 0. 1的RIQ、中距范圍內至少0. 27的RIQ和遠距范圍內至少0. 35的RIQ。
5. 如權利要求1到3所述的鏡片，其中所述鏡片被進一步配置成提供以下中的兩者 或兩者以上：近距范圍內至少〇. 1的RIQ、中距范圍內至少0.27的RIQ和遠距范圍內至少 0· 35 的 RIQ。
6. 如權利要求1或3所述的鏡片，其中在至少-20°到+20°的水平視場上平均的所述 斜度在眼睛生長的方向上下降。
7. 如權利要求1或3所述的鏡片，其中在至少-20°到+20°的水平視場上平均的所述 斜度在眼睛生長的方向上提高。
8. 如權利要求1或3所述的鏡片，其中在至少-20°到+20°的垂直視場上平均的所述 斜度在眼睛生長的方向上下降。
9. 如權利要求1或3所述的鏡片，其中在至少-20°到+20°的垂直視場上平均的所述 斜度在眼睛生長的方向上提高。
10. 如權利要求1、3、6、7、8或9所述的鏡片，其中當初級或二級散光添加到所述像差分 布時，所述像差分布提供具有在眼睛生長的方向上下降的離焦斜度的RIQ。
11. 如權利要求1到8或9所述的鏡片，其中所述初級或二級散光通過改變以下各項中 的一或多者來添加到所希望的像差分布：C (2, -2)、C (2, 2)、C (4, -2)、C (4, 2)、C (6, -2)和 / 或 C(6,2)。
12. 如權利要求1到10或11所述的鏡片，其中所述RIQ通過以下來表征：
其中： Fmin是0個循環(huán)/度并且Fmax是30個循環(huán)/度； CSF (x，y)表示對比敏感度函數，CSF (F) = 2.6(0.0192+0. 114f)丨(0· 114f)~l· 1， 其中f指示所測試的空間頻率，在FniilJlj F _范圍內； FT表示2D快速傅里葉變換； Α(Ρ，Θ )表示跨越所述瞳孔直徑的瞳孔振幅函數； W ( P，Θ )表示針對i = 1到20測量的測試情況的波前；
Wdiff (P，Θ )表示衍射限制情況的波前； P和Θ是標準化的極坐標，其中P表示徑向座標并且Θ表示角座標或方位角；以及 λ表不波長。
13. 如權利要求2或3所述的鏡片，其中所述第一視覺斯特列爾比是至少0. 3。
14. 如權利要求2、3或13所述的鏡片，其中所述第二視覺斯特列爾比是至少0. 1。
15. 如權利要求2、3、13或14所述的鏡片，其中所述離焦范圍是至少I. 7D。
16. 如權利要求1、2或3所述的鏡片，其中光焦度分布與所述光軸相關并且所述光焦度 分布具有在最大值與最小值之間的轉變，并且所述最大值在視區(qū)中心的〇. 2mm內，并且所 述最小值離所述最大值的距離小于或等于〇. 3_ ;其中在所述最大值與所述最小值之間的 所述轉變的振幅為至少2.
17. 如權利要求16所述的鏡片，其中在所述最大值與所述最小值之間的所述轉變?yōu)橐?下各者中的一或多者：連續(xù)、不連續(xù)、單調及非單調。
18. -種多焦鏡片，其包含： 光軸； 至少ID的有效近距附加光焦度； 所述多焦鏡片的光學特性被配置有與所述光軸相關的像差分布；所述像差分布由散焦 項和至少兩個球面像差項構成； 所述多焦鏡片被配置成提供在中距和遠距上至少實質上等同于在遠視覺距離下準確 指定的單視鏡片的視覺性能的視覺性能且所述鏡片被配置成提供遠距、中距和近距下最少 重像。
19. 如權利要求18所述的多焦鏡片，其中所述鏡片被配置成在可以實現(xiàn)6/6視力的個 體中提供至少6/6的近距視力。
20. 如權利要求18或19所述的多焦鏡片，其中所述鏡片被配置成提供近距下至少可接 受的視覺性能。
【專利摘要】本公開涉及用于解決屈光不正的鏡片、裝置、方法和/或系統(tǒng)。某些實施例涉及改變或控制進入人眼的光的波前。所述鏡片、裝置、方法和/或系統(tǒng)可以用于校正、解決、減輕或治療屈光不正并提供在涵蓋遠距到近距的距離下極佳的視覺并且無顯著重像。屈光不正可能是例如由有或無散光的近視、遠視或老視引起。鏡片、裝置和/或方法的某些公開實施例包括解決中央窩和/或周圍視覺的實施例。在某些實施例的領域中的示例性鏡片包括隱形眼鏡、角膜高嵌體、角膜嵌體和用于前房和后房眼內裝置的鏡片、調節(jié)性人工晶狀體、電活性眼鏡鏡片和/或屈光手術。
【IPC分類】A61F2-14, A61F2-16, A61B3-00, G02C7-02
【公開號】CN104768499
【申請?zhí)枴緾N201380051988
【發(fā)明人】拉維·錢德拉·巴卡拉朱, 克勞斯·艾爾曼, 阿瑟·霍, 布萊恩·安東尼·霍爾登
【申請人】華柏恩視覺研究中心
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2013年10月4日
【公告號】CA2887655A1, CN203950079U, EP2908773A1, US20150277145, WO2014059465A1