專利名稱：用于防止或延緩近視發(fā)展的透鏡設(shè)計(jì)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及接觸透鏡。具體是，本發(fā)明涉及旨在通過在接觸透鏡佩戴者的眼視網(wǎng) 膜中提供近視折射刺激來減少近視發(fā)展的接觸透鏡設(shè)計(jì)和方法。
背景技術(shù)：
接觸透鏡是由如塑料或玻璃的光學(xué)透明材料制成的、覆蓋在眼睛角膜上的用于矯 正視覺缺陷的薄透鏡?，F(xiàn)存各種種類的接觸透鏡，其被設(shè)計(jì)用于治療各種視覺缺陷，如近 視、遠(yuǎn)視、老花或散光，以及這些缺陷的組合。接觸透鏡的種類可進(jìn)一步分為置于眼睛角膜 上的“硬”接觸透鏡和置于眼睛角膜和周圍鞏膜上的“軟”接觸透鏡。典型的接觸透鏡具有作為透鏡的光學(xué)部分的中心部分和作為透鏡的承載部分的 周緣部分。承載部分通常包含光學(xué)部分和承載部分接觸處的過渡區(qū)，或混合區(qū)。光學(xué)部分通 常從透鏡的中心向外延伸約3. 5到4毫米(mm)至光學(xué)部分與承載部分接觸之處。這對應(yīng) 于弧矢半徑r，其范圍從透鏡中心的r = 0. Omm到r 3. 5或4. Omm的光學(xué)部分與承載部分 接觸處的邊沿。典型的接觸透鏡的承載部分開始于光學(xué)部分末端(如在r 3. 5或4. Omm 處)并向外延伸至r 7.0的距透鏡中心的徑向距離。因而，典型的接觸透鏡的總直徑為 約 14. 0mm。在典型的接觸透鏡設(shè)計(jì)中，透鏡的光學(xué)部分提供視覺矯正的光焦度。透鏡的承載 部分用于固定透鏡并使透鏡舒適地適配在角膜上和/或眼睛的邊緣，但一般并不被設(shè)計(jì)用 于提供視覺矯正。眾所周知，中心視覺比周緣視覺更為準(zhǔn)確。受光體最為集中的部分是接 近視網(wǎng)膜中心的稱為中央凹的小凹陷。中央凹的直徑為約0. 2mm，在眼睛的視軸線的兩側(cè)呈 約20分角。靈敏度在視網(wǎng)膜的周緣區(qū)域急劇下降，從而在偏離視軸大約5度處，靈敏度已 下降到中心值的約1/3。盡管接觸透鏡通常不被設(shè)計(jì)用于提供周緣視覺的光學(xué)控制，已提出，周緣視網(wǎng)膜 可能對控制眼睛生長的正視化系統(tǒng)具有重要的影響。例如，已提出，周緣視網(wǎng)膜的模糊和散 焦影響軸向眼生長，并在諸如近視的折射誤差的發(fā)展中起作用。近視是近視眼的醫(yī)學(xué)用語。 近視產(chǎn)生于眼球沿其縱軸方向的過度生長。近視個(gè)體看近處的物體更為清晰，而看遠(yuǎn)距的 物體模糊或不清晰。這些個(gè)體不借助矯正透鏡無法看清遠(yuǎn)距的物體。因?yàn)檠矍虻倪^度軸向 生長通常貫穿整個(gè)孩童時(shí)期和青春期，近視眼的狀況常常隨著時(shí)間惡化。近視已成為最常 見的視覺問題。而且，近視眼個(gè)體易于患上多種嚴(yán)重的眼科障礙，如視網(wǎng)膜脫落或青光眼。 可能這是因?yàn)樵谠龃蟮慕曆劬χ写嬖诮馄首冃巍＿@些障礙的極端病征是導(dǎo)致失明的重要 原因。眾所周知，近視源自于個(gè)體自身的遺傳因素和環(huán)境因素的組合。多重復(fù)雜的遺傳 因素與折射誤差的發(fā)展有關(guān)。迄今，沒有現(xiàn)存的基因治療方法可以防止或延緩近視的發(fā)展。 研究者提出，近距離視覺的調(diào)節(jié)延遲產(chǎn)生導(dǎo)致眼睛軸向生長的遠(yuǎn)視散焦刺激，從而導(dǎo)致近 視的發(fā)展。已經(jīng)提出，使用提供軸上近視散焦的透鏡可以除去導(dǎo)致眼睛過度生長的軸上遠(yuǎn) 視散焦。例如，研究者已表明，在三年中，相比于佩戴相同時(shí)間的單個(gè)視覺透鏡的同年齡且同度數(shù)的兒童人群，佩戴漸變增加透鏡(PAL)的近視兒童表現(xiàn)出減少的近視發(fā)展。PAL產(chǎn)生 軸上近視散焦。推測是PAL提供的軸上近視散焦移除了由光學(xué)構(gòu)件產(chǎn)生的軸上遠(yuǎn)視散焦， 從而降低近視發(fā)展。還提出了，周緣遠(yuǎn)視散焦可能刺激眼睛軸向生長，從而導(dǎo)致近視發(fā)展。已經(jīng)提出一 種光學(xué)治療系統(tǒng)用于對抗該影響，所述光學(xué)治療系統(tǒng)包括透鏡，其被設(shè)計(jì)用于通過在周緣 (即偏軸)產(chǎn)生折射的近視偏移，并不造成中心(即軸上)影響以移除遠(yuǎn)視散焦。為達(dá)到 這些功能，透鏡具有(1)軸上光學(xué)元件，其中心折射被優(yōu)化，使得最小化通過眼睛的光學(xué) 構(gòu)件產(chǎn)生的任何中心(軸上)視網(wǎng)膜散焦，以提供最好的可能的中心視覺敏銳度；以及(2) 偏軸光學(xué)元件，其被整形以提供用于矯正周緣(偏軸)遠(yuǎn)視散焦的周緣(偏軸)近視散焦。 從而，該方法旨在僅移除由眼睛的光學(xué)構(gòu)件產(chǎn)生的周緣(偏軸)遠(yuǎn)視散焦，而并不用于對由 眼睛的光學(xué)構(gòu)件產(chǎn)生的中心(軸上)遠(yuǎn)視散焦起任何影響。盡管該方法可能對近視程度較高的個(gè)體適用，但是對于僅為輕微近視或近視早期 的個(gè)體可能并不適用。對于僅為輕微近視或近視早期的個(gè)體，考慮到近距離視覺(即近距 離視覺工作)折射狀態(tài)，存在著較少的或不存在的周緣遠(yuǎn)視。在這些情況下，周緣近視散焦 是過度的且會造成可能最終會提升近視發(fā)展速度的周緣遠(yuǎn)視刺激。因此，在以上情況下，使 用產(chǎn)生周緣近視散焦的透鏡不是防止或延緩近視發(fā)展的充分方案。因此，需要有效防止或延緩近視發(fā)展的透鏡設(shè)計(jì)和方法。
發(fā)明內(nèi)容
提供了 一種用于防止近視或延緩近視發(fā)展的透鏡和方法。透鏡至少包括光學(xué)部分 和承載部分。光學(xué)部分從透鏡中心向外延伸至光學(xué)部分的外周緣。透鏡的承載部分與光學(xué) 部分的外周緣通過承載部分的混合區(qū)連接。承載部分從光學(xué)部分的外周緣向外延伸至承載 部分的外周緣。透鏡具有光焦度分布，其產(chǎn)生軸上和偏軸近視散焦以減少由眼睛的光學(xué)構(gòu) 件產(chǎn)生的軸上和偏軸遠(yuǎn)視散焦。通過對為分別穿過透鏡光學(xué)部分的中心視覺和周緣區(qū)域的 中心和周緣光線提供增加的正(+)光焦度而產(chǎn)生軸上和偏軸的近視散焦。根據(jù)另一實(shí)施例，透鏡至少包括光學(xué)部分和承載部分。光學(xué)部分由透鏡中心向外 延伸至光學(xué)部分的外周緣。透鏡的承載部分通過承載部分的混合區(qū)連接到光學(xué)部分的外周 緣。承載部分從光學(xué)部分的外周緣向外延伸至承載部分的外周緣。透鏡具有由復(fù)合數(shù)學(xué)函 數(shù)限定的光焦度分布。限定光焦度分布的復(fù)合數(shù)學(xué)函數(shù)使得產(chǎn)生軸上和偏軸近視散焦，其 作用以減少由眼睛的光學(xué)構(gòu)件產(chǎn)生的軸上和偏軸遠(yuǎn)視散焦。所述分布通過對分別穿過透鏡 光學(xué)部分的中心視覺和周緣區(qū)域的中心和周緣光線提供增加的正(+)光焦度，從而產(chǎn)生軸 上和偏軸的近視散焦。所述方法包括選擇用于限定透鏡的光焦度分布的第一部分的第一數(shù)學(xué)函數(shù)，選擇 用于限定透鏡的光焦度分布的第二部分的第二數(shù)學(xué)函數(shù)，以及組合第一個(gè)和第二數(shù)學(xué)函數(shù) 以產(chǎn)生復(fù)合函數(shù)。限定所述分布的復(fù)合數(shù)學(xué)函數(shù)使得產(chǎn)生軸上和偏軸近視散焦，其作用以 減少由眼睛的光學(xué)構(gòu)件產(chǎn)生的軸上和偏軸遠(yuǎn)視散焦。所述分布通過對分別穿過透鏡光學(xué)部 分的中心視覺和周緣區(qū)域的中心和周緣光線提供正(+)光焦度的增加，從而產(chǎn)生軸上和偏 軸的近視散焦。本發(fā)明的這些和其他特征與優(yōu)勢通過以下的描述、附圖和權(quán)利要求將變得顯而易見。
圖1示出了根據(jù)用于防止或延緩近視發(fā)展的實(shí)施例的接觸透鏡1的俯視圖；圖2示出了適用于圖1所示透鏡的兩種不同的光焦度分布，其用于移除軸上和偏 軸遠(yuǎn)視刺激以至少延緩近視發(fā)展；圖3示出了適用于圖1所示透鏡的光焦度分布的另一實(shí)例，其用于移除軸上和偏 軸遠(yuǎn)視刺激以防止或延緩近視發(fā)展；以及圖4示出了呈現(xiàn)根據(jù)用于設(shè)計(jì)防止或延緩近視發(fā)展的透鏡的實(shí)施例的方法的流 程圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明，提供一種透鏡，其產(chǎn)生軸上和偏軸近視散焦以減少由佩戴者的眼睛 中產(chǎn)生的軸上和偏軸遠(yuǎn)視散焦。使用軸上和偏軸近視散焦減少軸上和偏軸遠(yuǎn)視散焦具有防 止或至少延緩眼球沿縱軸的過度生長的效果。此外，雖然透鏡產(chǎn)生軸上近視散焦，透鏡不產(chǎn) 生任何可察覺的佩戴者中心視覺的下降。根據(jù)本發(fā)明，使用三類透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)⑴僅提供軸上近視散焦的已知透鏡設(shè)計(jì)； (2)僅提供偏軸近視散焦的已知透鏡設(shè)計(jì)；以及C3)根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的提供軸上和偏軸近 視散焦的透鏡。實(shí)驗(yàn)的目的之一是確定佩戴第C3)類透鏡的個(gè)體的中心視覺的下降比佩戴 第(1)和( 類透鏡的個(gè)體大多少。另一目的是確定第C3)類透鏡對于防止或延緩近視發(fā) 展的效果如何。預(yù)期的是，第C3)類透鏡相比于第(1)和( 類透鏡將會產(chǎn)生顯著更多的中心視 覺的下降。這是目前用于防止或延緩近視發(fā)展的嘗試僅限于使用第(1)類或第(2)類透鏡 的主要原因。然而意外的是，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，第(3)類透鏡未造成可察覺的中心視覺的下 降。如所預(yù)期的，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，第(3)類透鏡對于防止或延緩近視發(fā)展有效。這里所用術(shù)語“軸上”指沿眼球的縱向視軸線的位置。這里所用術(shù)語“偏軸”指未 沿眼球縱向視軸線的位置。這里所用術(shù)語“近視散焦”表示在視網(wǎng)膜前方形成遠(yuǎn)距物體的 圖像的任何折射狀態(tài)。這里所用術(shù)語“偏軸近視散焦”表示由透鏡產(chǎn)生的不位于眼球縱向 視軸線上的近視散焦。這里所用術(shù)語“偏軸近視散焦”可與術(shù)語“周緣近視散焦”相互替換。 術(shù)語“軸上近視散焦”表示由透鏡產(chǎn)生的在眼球縱向視軸線上的近視散焦。這里所用術(shù)語 “偏軸近視散焦”可與術(shù)語“中心近視散焦”相互替換。這里所用術(shù)語“遠(yuǎn)視散焦”表示在視網(wǎng)膜后方形成遠(yuǎn)距物體的圖像的任何折射狀 態(tài)。這里所用術(shù)語“偏軸遠(yuǎn)視散焦”表示由透鏡產(chǎn)生的不在眼球縱向視軸線上的遠(yuǎn)視散焦。 這里所用術(shù)語“偏軸遠(yuǎn)視散焦”可與術(shù)語“周緣遠(yuǎn)視散焦”相互替換。術(shù)語“軸上遠(yuǎn)視散焦” 表示由透鏡產(chǎn)生的在眼球縱向視軸線上的遠(yuǎn)視散焦。這里所用術(shù)語“軸上遠(yuǎn)視散焦”可與 術(shù)語“中心遠(yuǎn)視散焦”相互替換。圖1示出了根據(jù)用于防止近視或延緩近視發(fā)展的實(shí)施例的接觸透鏡1的俯視圖。 透鏡1包括光學(xué)部分10和承載部分20。承載部分20包括連接光學(xué)部分10和承載部分20 的混合部分30。光學(xué)部分10具有半徑r，其范圍通常為從透鏡1的中心2的0. Omm到約3. 5
7到4. Omm的光學(xué)部分10的周緣3的外邊沿處。承載部分20有內(nèi)半徑Γι，其與光學(xué)部分10 的半徑r 一致，以及外半徑4，其與承載部分20的周緣11的外邊沿一致且通常為約7. Omm 到 8. 0mm。光學(xué)部分10包括中心視覺區(qū)域和周緣區(qū)域。中心視覺區(qū)域位于光學(xué)部分10的中 心部分，由虛線圓40表示。光學(xué)部分10的周緣區(qū)域位于中心視覺區(qū)域與光學(xué)部分10和混 合部分30的相交位置之間。軸上近視散焦由光學(xué)部分10的中心視覺區(qū)域產(chǎn)生，其對穿過 其的中心光線提供正(+)光焦度。穿過光學(xué)部分10的中心視覺區(qū)域的中心光線通常是指 傍軸光線，其基本與眼球的縱向視軸線同軸。偏軸近視散焦由透鏡的光學(xué)部分10的周緣區(qū) 域產(chǎn)生，其也為穿過其的周緣光線提供正(+)光焦度。盡管透鏡1同時(shí)產(chǎn)生軸上和偏軸近視散焦，如上所述，已通過實(shí)驗(yàn)確定其不會可 察覺地減損個(gè)體的中央視覺。亦如上所述，透鏡提供的軸上和偏軸近視散焦防止或延緩過 度眼生長的發(fā)展。這一效果可能是由于使用具有光焦度分布的透鏡，光焦度分布由多個(gè)誤 差函數(shù)的組合限定或者由至少一個(gè)誤差函數(shù)與至少一個(gè)不是誤差函數(shù)的其他函數(shù)的組合 限定，以上將在圖2和3中詳細(xì)描述。圖2示出了兩種適用于圖1中所示透鏡的不同的光焦度分布100和200。透鏡1可 以被設(shè)計(jì)成具有與圖2中所示不同的光焦度分布。圖2中所示分布100和200僅為能夠?qū)?現(xiàn)本發(fā)明目標(biāo)的適當(dāng)光焦度分布的實(shí)例。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本說明書可以理解如何設(shè)計(jì) 能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目標(biāo)的其他光焦度分布。水平軸對應(yīng)于到透鏡1的中心的徑向距離(以毫 米為單位)。垂直軸對應(yīng)于隨著到透鏡1的中心的距離變化的由透鏡1提供的光焦度(以 屈光度為單位)。分布100和200都關(guān)于在或者在非常接近透鏡1的中心的一點(diǎn)上呈徑向 對稱。從而，只描述與圖2相關(guān)的分布100和200的左邊部分。首先參考分布100，其分別包括誤差函數(shù)(Erf(x))的第一和第二部分，100A和 100B。第一和第二部分100A和100B在距透鏡1的中心約2. 5毫米處的半徑或半直徑處接 觸。光焦度分布100的第一部分100A在從透鏡1中心到距透鏡1中心約1. Omm的半徑處 具有遠(yuǎn)距視覺光焦度(如0屈光度)，并且其光焦度在距透鏡1中心約2. 5mm的半徑處逐漸 升高至約1. 0屈光度。所述分布100的第二部分100B在距透鏡1中心約2. 5mm的半徑處 具有約1. 0屈光度的光焦度，并且其光焦度在距透鏡1中心約4. Omm的半徑處逐漸升高至 約3.0屈光度。至于分布200，與分布100相似，其包括誤差函數(shù)(Erf(x))的第一部分200A和第 二部分200B。第一部分200A和第二部分200B在距透鏡1中心約2. 5毫米的半徑處接觸。 光焦度分布200的第一部分200A從透鏡中心向外到約1. Omm的半徑處具有遠(yuǎn)距視覺光焦 度(如0屈光度)，并在距透鏡中心約2. 5mm的半徑處光焦度逐漸升高至約1. 0屈光度。分 布200的第二部分200B在距透鏡中心約2. 5mm的半徑處具有約1. 0屈光度的光焦度并在 半徑約4. Omm的半徑處光焦度逐漸升高至約2. 0屈光度。孩童的平均瞳孔尺寸為直徑約5. 0毫米，其通常對應(yīng)于透鏡1的光學(xué)部分10的中 心視覺區(qū)域的直徑。所以，設(shè)計(jì)分布100和200，從而，在透鏡1的光學(xué)部分10的中心視覺 區(qū)域之外，所述分布100的光焦度從約1. 0屈光度升高到約3. 0屈光度，或者分布200從約 1. O屈光度升高到約2. 0屈光度。換言之，該升高發(fā)生在光學(xué)部分10的周緣區(qū)域。光學(xué)部分10的中心視覺區(qū)域提供的相對低的正(+)光焦度使得大部分或全部軸上遠(yuǎn)視散焦被移除。這減少或移除了軸上遠(yuǎn)視刺激，有助于防止或延緩近視發(fā)展。此外，在 中心視覺區(qū)域中提供的低的正(+)光焦度減小了近距視覺緊張(stress)并增加了中心視 覺的景深。從而，個(gè)體不會感覺到中心視覺的下降。在光學(xué)部分10的周緣區(qū)域提供的較高 的正(+)光焦度使得大部分或全部偏軸遠(yuǎn)視散焦被移除。此外，在光學(xué)部分10的周緣區(qū)域 提供的更高的正(+)光焦度產(chǎn)生偏軸近視刺激的總體增加，其對防止眼睛生長或至少延緩 眼睛生長的發(fā)展有效果。圖3示出了適用于本發(fā)明的光焦度分布300的另一實(shí)例。與圖2所示分布100和 200相似，分布300關(guān)于在或者在非常接近透鏡1的中心的一點(diǎn)呈旋轉(zhuǎn)對稱。分布300分別 包括第一部分300A和第二部分300B，其在距透鏡1的中心約2. 5mm的半徑處接觸。第一 部分300A對應(yīng)余弦函數(shù)而第二部分300B對應(yīng)誤差函數(shù)(Erf (χ))。第一部分300A具有光 焦度，其對應(yīng)于透鏡1的中心處的約0. 8屈光度并在距透鏡中心約1. 5mm處逐漸下降至遠(yuǎn) 距視覺光焦度(如0屈光度)。第一部分300A保持遠(yuǎn)距視覺光焦度直至距透鏡中心的約 2. Omm的半徑處然后逐漸上升至在約2. 25mm的半徑處的約4. 0屈光度的光焦度。與分布300的300A部分對應(yīng)的余弦函數(shù)在透鏡1的中心處提供相對低的正(+)光 焦度，其相比于分布100或者200中的任一個(gè)提供了更多的遠(yuǎn)視刺激，而不會可察覺地降低 佩戴者的中心視覺質(zhì)量。與分布300的部分300B對應(yīng)的誤差函數(shù)提供大于分布100或者 200中的任一個(gè)提供的逐漸升高的正(+)光焦度。該上升出現(xiàn)在透鏡1的光學(xué)部分10的周 緣區(qū)域。由于分布300提供較大正(+)光焦度面積，分布300比圖2所示的分布100和200 提供了更主要的遠(yuǎn)視刺激。因此，對于一些佩戴者，分布300產(chǎn)生了更好的抗近視效果。相比參考圖2所描述的分布100和200，圖3所示分布300在光學(xué)部分10的中心 視覺區(qū)域提供了相對低的正(+)屈光度，其使得大部分或全部軸上遠(yuǎn)視散焦被移除。這減 少了軸上遠(yuǎn)視刺激，從而防止或延緩近視發(fā)展。另外，中心視覺區(qū)域提供的低的正(+)光焦 度對防止近距視覺緊張和增加中心視覺的景深具有影響。所以，個(gè)體不會覺察到中心視覺 的下降。分布300在光學(xué)部分10的周緣區(qū)域提供較高的正(+)光焦度，使得大部分或全部 偏軸遠(yuǎn)視散焦被移除。另外，光學(xué)部分10的周緣區(qū)域提供的較高的正(+)光焦度使得增加 了偏軸近視刺激，其對防止眼睛生長或至少延緩眼睛生長的發(fā)展有效果。透鏡1的光焦度分布不局限于分布100、200和300。透鏡1的分布也可以如下限 定為隨著距透鏡1的中心的徑向距離變化的正(+)光焦度的增加。根據(jù)分布由多個(gè)誤差函 數(shù)限定的實(shí)施例，如上參考圖2所述，所述分布具有正(+)光焦度的第一增加，其范圍為在 從距透鏡中心的約1.5mm的第一徑向距離至約3. Omm的第二徑向距離的徑向距離上的自約 0. 5屈光度的最小第一正(+)光焦度至約1. 5屈光度的最大第一正(+)光焦度。所述分布 具有正(+)光焦度的第二最小增加，其等于在第二徑向距離處的第一最大正(+)光焦度，和 在比第二徑向距離大至少0. 5mm的第三徑向距離處比第一最大正(+)光焦度大至少0. 5屈 光度的第二最大正(+)光焦度。在光焦度分布由誤差函數(shù)和至少一個(gè)其他函數(shù)(如余弦函數(shù))限定的情況中，如 參考圖3所述的情況，透鏡1的光焦度分布不限于分布300，且可被如下限定為隨著距透鏡 1中心的徑向距離變化的正(+)光焦度的增加。所述分布具有正(+)光焦度的第一增加，其 范圍為從在基本對應(yīng)于透鏡中心的位置處的約1. 5屈光度的最大第一正(+)光焦度，至在 從距透鏡中心約1. Omm的第一徑向距離到約2. Omm的第二徑向距離的徑向距離處的約0屈光度的最小第一正(+)光焦度。所述分布具有正(+)光焦度的第二增加，其范圍為從等于 在第二徑向距離上的第一最小正(+)光焦度的第二最小正(+)光焦度，至在等于或大于約 2. Omm的第三徑向距離上的等于或大于約2. 0屈光度的第二最大正(+)光焦度。圖4示出了根據(jù)用于設(shè)計(jì)防止或至少延緩近視發(fā)展的透鏡的實(shí)施例的方法流程 圖。第一函數(shù)被選擇用于限定透鏡光焦度分布的第一部分，如方框401所示。該函數(shù)將是 誤差函數(shù)或一些其他函數(shù)，如余弦函數(shù)。第二函數(shù)被選擇用于限定透鏡光焦度分布的第二 部分，如方框402所示。該函數(shù)將是誤差函數(shù)。第一和第二函數(shù)組合成為復(fù)合函數(shù)，如方框 403所示。執(zhí)行由方框401-403所示過程的順序可以與圖4所描述的順序不同，且具體過程 (如方框401和402)可被作為單個(gè)過程的部分來執(zhí)行。函數(shù)中各項(xiàng)的取值可以在選擇過程期間確定或在函數(shù)被組合成復(fù)合函數(shù)之后確 定。通常，在通過上述參考圖4的方法獲得光焦度分布之后，可以在軟件中進(jìn)行計(jì)算機(jī)模 擬，并可以對復(fù)合函數(shù)的各項(xiàng)的取值進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)獲得最終的光焦度分布后，可通過多種技 術(shù)中的任一種制造具有所述分布的接觸透鏡，如噴射模制、拋光等。本發(fā)明不限定透鏡制造 技術(shù)或透鏡制造材料。例如，透鏡可以是由塑料材料制成的軟接觸透鏡或由例如玻璃材料 的剛性材料制成的硬接觸透鏡。應(yīng)該注意，本發(fā)明通過旨在闡明本發(fā)明原理和構(gòu)思的幾個(gè)說明性實(shí)施條例得到描 述。然而，本發(fā)明并不局限于此處所描述的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)此處的描述可以 理解，可對此處描述的實(shí)施例進(jìn)行多個(gè)修改而不偏離本發(fā)明范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于防止近視或減少近視發(fā)展的透鏡，所述透鏡包括光學(xué)部分，其從透鏡中心向外延伸至所述光學(xué)部分的外周緣，所述光學(xué)部分具有中心 視覺區(qū)域和周緣區(qū)域；以及承載部分，其通過所述承載部分的混合區(qū)與所述光學(xué)部分的外周緣連接，所述承載部 分從所述光學(xué)部分的外周緣向外延伸至所述承載部分的外周緣，以及，其中所述透鏡具有 光焦度分布，該分布產(chǎn)生軸上和偏軸近視散焦以減少或移除由透鏡佩戴者的眼睛的光學(xué)構(gòu) 件產(chǎn)生的軸上和偏軸散焦，所述分布通過對穿過所述光學(xué)部分的中心視覺區(qū)域和周緣區(qū)域 的光線提供正(+)光焦度的增加而產(chǎn)生軸上和偏軸散焦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的透鏡，其中所述光焦度分布由至少包括第一和第二誤差函數(shù)的復(fù) 合數(shù)學(xué)函數(shù)限定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的透鏡，其中對穿過所述光學(xué)部分的中心視覺區(qū)域的光線提供的正 (+)光焦度的增加小于對穿過所述光學(xué)部分的周緣區(qū)域的光線提供的正(+)光焦度的增 加。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的透鏡，其中所述光焦度分布具有正(+)光焦度的第一增加，其范圍 為在從距透鏡中心的約1. 5mm的第一徑向距離至約3. Omm的第二徑向距離的徑向距離上的 自約0. 5屈光度的最小第一正(+)光焦度至約1. 5屈光度的最大第一正(+)光焦度，其中 所述光焦度分布具有正(+)光焦度的第二最小增加，其等于在第二徑向距離處的第一最大 正(+)光焦度，所述光焦度分布還具有在第三徑向距離處比所述第一最大正(+)光焦度大 至少0.5屈光度的正(+)光焦度的第二最大增加，其中所述第三徑向距離比第二徑向距離 大至少0. 5mmο
5.根據(jù)權(quán)利要求1的透鏡，其中所述光焦度分布由至少包括第一函數(shù)和第二函數(shù)的復(fù) 合數(shù)學(xué)函數(shù)限定，所述第一函數(shù)是誤差函數(shù)，所述第二函數(shù)是除誤差函數(shù)之外的函數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的透鏡，其中所述第二函數(shù)是余弦函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的透鏡，其中所述光焦度分布具有正(+)光焦度的第一增加，其范圍 為從在基本對應(yīng)于透鏡中心的位置處的約1. 5屈光度的最大第一正(+)光焦度，至在從距 透鏡中心約1. Omm的第一徑向距離到約2. Omm的第二徑向距離的徑向距離處的約0屈光度 的最小第一正(+)光焦度，以及其中，所述分布具有正(+)光焦度的第二增加，其范圍為從 等于在第二徑向距離上的第一最小正(+)光焦度的第二最小正(+)光焦度，至在等于或大 于約2. Omm的第三徑向距離上的等于或大于約2. 0屈光度的第二最大正(+)光焦度。
8.一種用于防止近視或減少近視發(fā)展的透鏡，所述透鏡包括光學(xué)部分，其從透鏡中心向外延伸至所述光學(xué)部分的外周緣，所述光學(xué)部分具有中心 視覺區(qū)域和周緣區(qū)域；以及承載部分，其通過所述承載部分的混合區(qū)與所述光學(xué)部分的外周緣連接，所述承載部 分從所述光學(xué)部分的外周緣向外延伸至所述承載部分的外周緣，以及，其中所述透鏡具有 由復(fù)合數(shù)學(xué)函數(shù)限定的光焦度分布，以及其中，所述由復(fù)合數(shù)學(xué)函數(shù)限定的分布被設(shè)計(jì)以 產(chǎn)生軸上和偏軸近視散焦以減少或移除由眼睛的光學(xué)構(gòu)件產(chǎn)生的軸上和偏軸遠(yuǎn)視散焦，以 及其中，所述分布通過對穿過所述光學(xué)部分的中心視覺區(qū)域和周緣區(qū)域的光線提供正(+) 光焦度的增加而產(chǎn)生軸上和偏軸散焦。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的透鏡，其中所述第一和第二函數(shù)分別是第一和第二誤差函數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的透鏡，其中所述光焦度分布具有正(+)光焦度的第一增加，其范 圍為在從距透鏡中心的約1. 5mm的第一徑向距離至約3. Omm的第二徑向距離的徑向距離上 的自約0.5屈光度的最小第一正(+)光焦度至約1.5屈光度的最大第一正(+)光焦度，其 中所述光焦度分布具有正(+)光焦度的第二最小增加，其等于在第二徑向距離處的第一最 大正(+)光焦度，所述光焦度分布還具有在第三徑向距離處比所述第一最大正(+)光焦度 大至少0.5屈光度的正(+)光焦度的第二最大增加，其中所述第三徑向距離比第二徑向距 離大至少0. 5mm。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的透鏡，其中所述第一函數(shù)是誤差函數(shù)，且所述第二函數(shù)是除誤差 函數(shù)之外的函數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的透鏡，其中所述第二函數(shù)是余弦函數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的透鏡，其中所述光焦度分布具有正(+)光焦度的第一增加，其范 圍為從在基本對應(yīng)于透鏡中心的位置處的約1.5屈光度的最大第一正(+)光焦度，至在從 距透鏡中心約1. Omm的第一徑向距離到約2. Omm的第二徑向距離的徑向距離處的約0屈光 度的最小第一正(+)光焦度，以及其中，所述分布具有正(+)光焦度的第二增加，其范圍為 從等于在第二徑向距離上的第一最小正(+)光焦度的第二最小正(+)光焦度，至在等于或 大于約2. Omm的第三徑向距離上的等于或大于約2. 0屈光度的第二最大正(+)光焦度。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的透鏡，其中對穿過所述光學(xué)部分的中心視覺區(qū)域的光線提供的 正(+)光焦度的增加小于對穿過所述光學(xué)部分的周緣區(qū)域的光線提供的正(+)光焦度的增 加。
15.一種用于防止或延緩近視發(fā)展的方法，該方法包括選擇第一數(shù)學(xué)函數(shù)用于限定透鏡光焦度分布的第一部分；選擇第二數(shù)學(xué)函數(shù)用于限定透鏡光焦度分布的第二部分；以及組合所述第一數(shù)學(xué)函數(shù)和第二數(shù)學(xué)函數(shù)以產(chǎn)生復(fù)合函數(shù)，其中由所述復(fù)合數(shù)學(xué)函數(shù)限 定的所述分布被設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生軸上和偏軸近視散焦，以減少或移除由眼睛的光學(xué)構(gòu)件產(chǎn)生 的軸上和偏軸遠(yuǎn)視散焦，且其中所述分布通過對穿過所述光學(xué)部分的中心視覺區(qū)域和周緣 區(qū)域的光線提供正(+)光焦度的增加而產(chǎn)生軸上和偏軸散焦。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中在所述選擇步驟中選擇的第一和第二數(shù)學(xué)函數(shù)中的 至少一個(gè)是誤差函數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中在所述選擇步驟中選擇的第一和第二數(shù)學(xué)函數(shù)分別 是第一和第二誤差函數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中所述光焦度分布具有正(+)光焦度的第一增加，其范 圍為在從距透鏡中心的約1. 5mm的第一徑向距離至約3. Omm的第二徑向距離的徑向距離上 的自約0.5屈光度的最小第一正(+)光焦度至約1.5屈光度的最大第一正(+)光焦度，其 中所述光焦度分布具有正(+)光焦度的第二最小增加，其等于在第二徑向距離處的第一最 大正(+)光焦度，所述光焦度分布還具有在第三徑向距離處比所述第一最大正(+)光焦度 大至少0.5屈光度的正(+)光焦度的第二最大增加，其中所述第三徑向距離比第二徑向距 離大至少0. 5mm。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中在所述選擇步驟中選擇的第一和第二數(shù)學(xué)函數(shù)中的 一個(gè)是誤差函數(shù)，以及其中在所述選擇步驟中選擇的第一和第二數(shù)學(xué)函數(shù)中的一個(gè)是余弦函數(shù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中所述光焦度分布具有正(+)光焦度的第一增加，其范 圍為從在基本對應(yīng)于透鏡中心的位置處的約1.5屈光度的最大第一正(+)光焦度，至在從 距透鏡中心約1. Omm的第一徑向距離到約2. Omm的第二徑向距離的徑向距離處的約0屈光 度的最小第一正(+)光焦度，以及其中，所述分布具有正(+)光焦度的第二增加，其范圍為 從等于在第二徑向距離上的第一最小正(+)光焦度的第二最小正(+)光焦度，至在等于或 大于約2. Omm的第三徑向距離上的等于或大于約2. 0屈光度的第二最大正(+)光焦度。
21.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中對穿過所述光學(xué)部分的中心視覺區(qū)域的光線提供的 正(+)光焦度的增加小于對穿過所述光學(xué)部分的周緣區(qū)域的光線提供的正(+)光焦度的增 加。
全文摘要
提供一種透鏡，其在由佩戴者佩戴時(shí)具有防止或延緩近視發(fā)展的作用。透鏡具有光焦度分布，其通過產(chǎn)生軸上和偏軸近視散焦以減少由眼睛的光學(xué)構(gòu)件產(chǎn)生的軸上和偏軸遠(yuǎn)視散焦。軸上和偏軸近視散焦通過對穿過光學(xué)部分的中心視覺區(qū)域的光線和穿過光學(xué)部分的周緣區(qū)域的光線提供正(+)光焦度的增加而產(chǎn)生。整體效果是在沒有任何可察覺的個(gè)體中心視覺下降下防止或延緩近視發(fā)展。
文檔編號G02C7/04GK102119354SQ200980130693
公開日2011年7月6日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月11日
發(fā)明者G·F·施米德, J·M·林達(dá)徹, M·葉, R·E·保約爾 申請人:諾瓦提斯公司