CN101957502A - 个性化角膜接触镜的设计方法 - Google Patents

个性化角膜接触镜的设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101957502A
CN101957502A CN 201010267455 CN201010267455A CN101957502A CN 101957502 A CN101957502 A CN 101957502A CN 201010267455 CN201010267455 CN 201010267455 CN 201010267455 A CN201010267455 A CN 201010267455A CN 101957502 A CN101957502 A CN 101957502A
Authority
CN
China
Prior art keywords
contact lens
cornea
human eye
thickness
aberration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN 201010267455
Other languages
English (en)
Inventor
全薇
柏葆华
何晓东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jilin University
Original Assignee
Jilin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jilin University filed Critical Jilin University
Priority to CN 201010267455 priority Critical patent/CN101957502A/zh
Publication of CN101957502A publication Critical patent/CN101957502A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

本发明属于矫正眼镜领域。本发明个性化角膜接触镜的设计方法，应用眼前节分析仪测量出人眼角膜厚度、角膜前后表面地形图，用ZEMAX光学设计软件中多项式对角膜前后表面地形图进行拟合。应用超声波测厚仪测量出人眼前房、晶状体、玻璃体等各部分的眼轴向厚度。应用哈特曼-夏克波前像差仪测量出人眼出瞳面的波像差。以人眼出瞳面波前像差数据作为系统优化函数，将晶状体面形数据为变量，利用多项式所表示的角膜前后表面、角膜厚度、人眼前房、晶状体、玻璃体等各部分的眼轴向厚度和光学常数，应用ZEMAX光学设计软件进行优化，得到晶状体的结构，进而获得个性化眼光学系统结构。在个性化眼光学系统结构的角膜前表面，加入角膜接触镜包括角膜接触镜的光学常数和厚度，以角膜接触镜面形参数为变量。像差为零作为优化目标进行优化，获得角膜接触镜的面形参数，得到角膜接触镜的设计方案。

Description

个性化角膜接触镜的设计方法
技术领域
本发明属于矫正眼镜领域。
背景技术
在人类的长期进化过程中，眼睛得到了很大的发展。生理解剖学和生物实验研究表明：人眼经长期进化已趋于完善，作为整体，人眼是一个结构复杂而功能完善的视觉系统，然而作为个体的人眼并非是理想的光学系统。个体人眼除受衍射极限和视锥细胞结构而限制了它的分辨极限外，还因个体眼存在的像差而使其视力与人类整体的理想视力有很大的差距，因此，人眼像差的矫正一直是人们关注并努力探索的科学领域。
视力矫正是涉及几乎全体大众健康的大事。传统上用球-柱眼镜或角膜接触镜矫正眼的离焦和像散已经百余年。直到上世纪90年代德国海德堡大学的Josef F.Bille博士和梁俊忠博士创造了用哈特曼-夏克(Hartmann-Shack)波前传感器测量人眼波像差的技术，使人眼的初级像差和高级像差得以精确地测量，才使得人眼高级像差的矫正、视觉的改善成为可能。Josef F.Bille博士和梁俊忠博士应用哈特曼-夏克波像差的技术将人眼像差以Zernike项的形式较详细表达出来，结合自适应光学的应用，揭示了人眼高级像差对视力的严重影响。他们的研究为视觉矫正工程带来革命性的变化。在此之前，基于离焦和像散的视力矫正，可获得最佳20/20(即1.0)的矫正视力，亦即正常人眼的视力，它相当于28c/deg的分辨率。而由6mm瞳孔衍射极限所决定的分辨率是100c/deg，视锥细胞的尺寸所决定的Nyquist极限分辨率为58c/deg。这说明以前的视力矫正是非常有限的，人的视力改善尚留有很大的空间。Josef F.Bille博士和梁俊忠博士指出：之前的视力矫正之所以受到局限，是因为没有矫正高级像差的缘故。事实上人眼除离焦、像散之外，还普遍存在着球差、彗差、以及其它高级像差，其波前像差的Zernike展开可达65项，这些像差同样影响人的视力，在有些情况下对视力的影响更为严重。如果采用一定的技术，克服掉所有这些波前像差，人类有可能获得超过20/20的更好的视力。
发明内容
本发明提供了一种矫正人眼初级像差和高级像差的个性化接触镜的设计方法。采用该方法设计的个性化接触镜不仅可以矫正离焦、像散，还可以矫正球差、彗差等初级像差和高级像差，使人眼的视力远远超过正常人眼1.0的视力，即28c/deg的分辨率，最高可达到近58c/deg的分辨率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
首先建立个性化眼光学结构。应用眼前节分析仪测量出人眼角膜厚度以及角膜前表面和后表面的地形图，即角膜前后表面各点相对参考球面沿径向的高度值和参考球面的曲率半径；选取ZEMAX光学设计软件中的面形对角膜前表面和后表面的地形图进行拟合，得到用ZEMAX光学设计软件中的多项式所表示的角膜前表面和后表面。应用超声波测厚仪测量出人眼前房、晶状体、玻璃体等各部分的眼轴向厚度。关于晶状体的面形数据，应用ZEMAX光学设计软件进行优化来获得。应用哈特曼-夏克波前像差仪测量出人眼出瞳面的波前像差，并以该人眼波前像差数据作为系统的优化目标，即优化函数，将晶状体面形数据为变量，利用ZEMAX光学设计软件中多项式所表示的角膜前表面和后表面、人眼前房、晶状体、玻璃体等各部分的眼轴向厚度和光学常数，应用ZEMAX光学设计软件的优化功能进行优化。从而得到晶状体的结构，这样就获得了个性化眼光学系统结构。
在个性化眼光学系统结构的基础上，在角膜前表面，加入角膜接触镜包括角膜接触镜的光学常数和厚度，以角膜接触镜面形参数为变量，像差为零作为优化目标，进行优化，进而可获得角膜接触镜的面形参数，得到可以矫正球差、彗差等初级像差和高级像差的角膜接触镜的设计方案。
下面结合附图具体说明本发明的实施方案。
附图说明
附图1是本发明个性化角膜接触镜的设计方法的原理图。
如图1所示，应用眼前节分析仪〔1〕测量出人眼角膜厚度以及角膜前表面和后表面的地形图，即角膜表面各点相对参考球面沿径向的高度值和参考球面的曲率半径；选取ZEMAX光学设计软件中的面形对角膜前表面和后表面的地形图进行拟合，得到用ZEMAX光学设计软件中多项式所表示的角膜前表面和后表面的面形〔4〕。应用超声波测厚仪〔3〕测量出人眼前房、晶状体、玻璃体等各部分的眼轴向厚度〔6〕。应用哈特曼-夏克波前像差仪〔2〕测量出人眼出瞳面的波前像差〔5〕。以人眼出瞳面的波前像差数据作为系统的优化目标，即优化函数〔5〕，将晶状体面形数据为变量，并利用ZEMAX光学设计软件中多项式所表示的角膜前表面和后表面〔4〕、人眼前房、晶状体、玻璃体等各部分的眼轴向厚度〔6〕和光学常数〔7〕，应用ZEMAX光学设计软件的优化功能进行优化。从而得到晶状体的面形结构〔8〕，这样就获得了个性化眼光学系统结构〔9〕。
在个性化眼光学系统结构〔9〕的基础上，在角膜前表面，加入角膜接触镜包括角膜接触镜的光学常数和厚度，以角膜接触镜面形参数为变量，像差为零作为优化目标，进行优化，进而可获得角膜接触镜的面形参数〔10〕，得到角膜接触镜的设计方案。

Claims (3)

1.一种个性化角膜接触镜的设计方法，其特征在于：眼前节分析仪测量出的人眼角膜前表面和后表面的地形图，拟合为ZEMAX光学设计软件中多项式所表示的角膜前表面和后表面的面形。
2.如权利要求1所述的个性化角膜接触镜的设计方法，其特征在于：以应用哈特曼-夏克波前像差仪测量出的人眼出瞳面的波前像差数据作为系统的优化目标，即优化函数，将晶状体面形数据为变量，并利用以ZEMAX光学设计软件中多项式所表示的角膜前表面和后表面面形、人眼前房、晶状体、玻璃体等各部分的眼轴向厚度和光学常数，应用ZEMAX光学设计软件的优化功能进行优化，得到晶状体的面形结构，进而获得个性化眼光学系统结构。
3.如权利要求1所述的个性化角膜接触镜的设计方法，其特征在于：在个性化眼光学系统结构中，在角膜前表面，加入角膜接触镜包括角膜接触镜的光学常数和厚度，以角膜接触镜面形参数为变量，像差为零作为优化目标，利用ZEMAX光学设计软件的优化功能进行优化，获得角膜接触镜的面形参数，得到角膜接触镜的设计方案。所设计的个性化角膜接触镜不仅可以矫正离焦、像散，还可以矫正球差、彗差等初级像差和高级像差。
CN 201010267455 2010-08-31 2010-08-31 个性化角膜接触镜的设计方法 Pending CN101957502A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010267455 CN101957502A (zh) 2010-08-31 2010-08-31 个性化角膜接触镜的设计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010267455 CN101957502A (zh) 2010-08-31 2010-08-31 个性化角膜接触镜的设计方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101957502A true CN101957502A (zh) 2011-01-26

Family

ID=43484925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010267455 Pending CN101957502A (zh) 2010-08-31 2010-08-31 个性化角膜接触镜的设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101957502A (zh)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101972135A (zh) * 2010-11-02 2011-02-16 吉林大学 一种个性化晶状体面形数据的检测方法
CN102467612A (zh) * 2010-11-18 2012-05-23 沈阳理工大学 个性化眼光学模型的构建方法
CN102508944A (zh) * 2011-10-10 2012-06-20 沈阳理工大学 一种角膜面形拟合方法
CN106291923A (zh) * 2016-10-25 2017-01-04 吉林大学 一种矫正眼光学系统像差的投影式头盔物镜设计方法
CN106324833A (zh) * 2016-09-07 2017-01-11 吉林大学 以眼视网膜理想成像为目标的投影式头盔物镜设计方法
CN106983491A (zh) * 2017-03-30 2017-07-28 温州医科大学 角膜地形诊断的角膜像散分析方法
CN107003541A (zh) * 2014-10-08 2017-08-01 印诺维嘉有限公司 接触镜和用于构造接触镜的方法和系统
CN108066006A (zh) * 2016-11-11 2018-05-25 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 视力矫正效果模拟系统及方法
CN108508630A (zh) * 2017-02-24 2018-09-07 周树镐 镜片设计机器和相关方法
CN112361972A (zh) * 2020-11-18 2021-02-12 华侨大学 一种多层膜厚度及光学特性检测方法
CN112415774A (zh) * 2020-12-14 2021-02-26 上海美沃精密仪器股份有限公司 一种角膜接触镜的设计方法
CN112493983A (zh) * 2020-12-02 2021-03-16 上海美沃精密仪器股份有限公司 一种间接实现分析人眼内外及全眼波前像差方法
CN113940811A (zh) * 2020-07-15 2022-01-18 菁眸生物科技(上海)有限公司 一种调整周围高阶像差控制近视的方法及光学器材
CN114779497A (zh) * 2022-05-09 2022-07-22 天津世纪康泰生物医学工程有限公司 一种基于相位调制技术的巩膜接触镜

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6305802B1 (en) * 1999-08-11 2001-10-23 Johnson & Johnson Vision Products, Inc. System and method of integrating corneal topographic data and ocular wavefront data with primary ametropia measurements to create a soft contact lens design
CN1951340A (zh) * 2005-10-17 2007-04-25 南开大学 基于个性化人眼模型的人工晶体设计
CN101140357A (zh) * 2006-09-05 2008-03-12 南开大学 基于个性化人眼模型的角膜接触镜的设计
CN101229052A (zh) * 2007-01-23 2008-07-30 南开大学 个性化视觉矫正中波像差数据的修正

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6305802B1 (en) * 1999-08-11 2001-10-23 Johnson & Johnson Vision Products, Inc. System and method of integrating corneal topographic data and ocular wavefront data with primary ametropia measurements to create a soft contact lens design
CN1951340A (zh) * 2005-10-17 2007-04-25 南开大学 基于个性化人眼模型的人工晶体设计
CN101140357A (zh) * 2006-09-05 2008-03-12 南开大学 基于个性化人眼模型的角膜接触镜的设计
CN101229052A (zh) * 2007-01-23 2008-07-30 南开大学 个性化视觉矫正中波像差数据的修正

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101972135A (zh) * 2010-11-02 2011-02-16 吉林大学 一种个性化晶状体面形数据的检测方法
CN102467612A (zh) * 2010-11-18 2012-05-23 沈阳理工大学 个性化眼光学模型的构建方法
CN102508944A (zh) * 2011-10-10 2012-06-20 沈阳理工大学 一种角膜面形拟合方法
CN102508944B (zh) * 2011-10-10 2014-09-10 沈阳理工大学 一种角膜面形拟合方法
CN107003541A (zh) * 2014-10-08 2017-08-01 印诺维嘉有限公司 接触镜和用于构造接触镜的方法和系统
CN106324833A (zh) * 2016-09-07 2017-01-11 吉林大学 以眼视网膜理想成像为目标的投影式头盔物镜设计方法
CN106291923A (zh) * 2016-10-25 2017-01-04 吉林大学 一种矫正眼光学系统像差的投影式头盔物镜设计方法
CN108066006A (zh) * 2016-11-11 2018-05-25 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 视力矫正效果模拟系统及方法
CN108508630B (zh) * 2017-02-24 2021-03-16 周树镐 镜片设计机器和相关方法
US11460718B2 (en) 2017-02-24 2022-10-04 Edward Chow Methods of designing reverse geometry lenses for myopia control
CN108508630A (zh) * 2017-02-24 2018-09-07 周树镐 镜片设计机器和相关方法
CN106983491B (zh) * 2017-03-30 2019-04-02 温州医科大学 角膜地形诊断的角膜像散分析方法
CN106983491A (zh) * 2017-03-30 2017-07-28 温州医科大学 角膜地形诊断的角膜像散分析方法
CN113940811A (zh) * 2020-07-15 2022-01-18 菁眸生物科技(上海)有限公司 一种调整周围高阶像差控制近视的方法及光学器材
CN112361972A (zh) * 2020-11-18 2021-02-12 华侨大学 一种多层膜厚度及光学特性检测方法
CN112493983A (zh) * 2020-12-02 2021-03-16 上海美沃精密仪器股份有限公司 一种间接实现分析人眼内外及全眼波前像差方法
CN112493983B (zh) * 2020-12-02 2022-09-16 上海美沃精密仪器股份有限公司 一种间接实现分析人眼内外及全眼波前像差方法
CN112415774A (zh) * 2020-12-14 2021-02-26 上海美沃精密仪器股份有限公司 一种角膜接触镜的设计方法
WO2022127030A1 (zh) * 2020-12-14 2022-06-23 上海美沃精密仪器股份有限公司 一种角膜接触镜的设计方法
CN114779497A (zh) * 2022-05-09 2022-07-22 天津世纪康泰生物医学工程有限公司 一种基于相位调制技术的巩膜接触镜

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101957502A (zh) 个性化角膜接触镜的设计方法
TWI588560B (zh) 用於屈光不正之鏡片、裝置、方法及系統
CN1289038C (zh) 获得能减少眼像差的眼科透镜的方法
EP2560040B1 (en) Contact lens for correction of irregular astigmatism
CN102566085B (zh) 基于波前技术的非球面眼镜的设计方法
CN102129132B (zh) 基于波前技术的角膜接触镜制作方法
US11561413B2 (en) Population of an eye model using measurement data in order to optimize spectacle lenses
WO2007133245A1 (en) Wavefront fusion algorithms for refractive vision correction and vision diagnosis
Dubbelman et al. The contribution of the posterior surface to the coma aberration of the human cornea
CN1951340A (zh) 基于个性化人眼模型的人工晶体设计
JP2010541085A (ja) デザインの計算又は選択による眼科用メガネレンズの提供方法
CN102914879A (zh) 基于波前技术的自由曲面眼镜的设计方法
US8882264B2 (en) Simultaneous vision lenses, design strategies, apparatuses, methods, and systems
KR20140119143A (ko) 개선된 안구내 렌즈 및 이에 상응하는 제조 방법
Tan et al. How keratoconus influences optical performance of the eye
CN102467612A (zh) 个性化眼光学模型的构建方法
Fernández-Sánchez et al. Effect of 3rd-order aberrations on human vision
Yazar et al. Comparison of monochromatic aberrations in young adults with different visual acuity and refractive errors
Pettersson et al. Spherical aberration in contact lens wear
López-Gil et al. Limitations of the ocular wavefront correction with contact lenses
Charman Visual optics
CN101617966A (zh) 角膜屈光手术后人工晶状体的设计
Jinabhai et al. Higher order aberrations in keratoconus: a review
CN101972135A (zh) 一种个性化晶状体面形数据的检测方法
Zhao et al. Statistical analysis of ocular monochromatic aberrations in Chinese population for adaptive optics ophthalmoscope design

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20110126