DE3137068C2

DE3137068C2 - Kontaktlinse mit asphärischer Anpaßfläche

Info

Publication number: DE3137068C2
Application number: DE19813137068
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 8080 Emmering Wilms
Original assignee: Optische Werke G Rodenstock
Current assignee: Optische Werke G Rodenstock
Priority date: 1981-09-17
Filing date: 1981-09-17
Publication date: 1983-10-20
Also published as: DE3137068A1

Abstract

Beschrieben wird eine Kontaktlinse mit asphärischer Anpaßfläche sowie ein Verfahren zur Herstellung von Kontaktlinsenflächen. Die Anpaßfläche ist eine "quasi-parabolische" Fläche mit zunehmender Abflachung, und wird dem jeweiligen Auge so angepaßt, daß sie im ophthalmometrisch-topometrischen Bereich der Cornea parallel zu dieser verläuft und sich außerhalb dieses Bereichs schneller als die Cornea abflacht. Bei dem beschriebenen Verfahren werden die einzelnen Meridiane der Linsenfläche abschnittsweise mit einem Kugelfräser bearbeitet, der über die Evolute des jeweiligen Meridians geführt wird.

Description

und die Pfeilhöhe p₂ des vertikalen Meridians durch

P₂

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J=I

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K₁ =/i²/2/-,₀,
h die Zonenhöhe,

r_i0 der Krümmungsradius des jeweiligen Meridians im Scheitelbereich, c₀ Abflachungskonstanten,

ι 1 oder 2, j I (I)W, und
N eine natürliche Zahl > 4 sind und

daß die Größen r_i0 und C₀ derart festgelegt sind, daß die Anpaßfläche im ophthalmometrisch-topometrisehen Bereich der Cornea parallel zu dieser verläuft und sich außerhalb dieses Bereichs schneller als die Cornea abflacht, wobei die Werte von r,₀, c,, und c_/2 innerhalb folgender Bereiche liegen:

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6,7 < r_i0 < 8,7 mm

0,04 < c_n <0,07

-0,0075 < c,₂< 0,0125

2. Kontaktlinse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Abflachungskonstanten c₀ mit y > 2 gilt:

45

3. Kontaktlinse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfeilhöhe p_a eines um den Winkel α gegen den horizontalen Meridian geneigten Zwischenmeridians gegeben ist durch:

p_a =

K_n = h²/2r„

Kl +c₂

55

- r₂₀)sin²a

5. Kontaktlinse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte von λ,₀ und c,j durch Vermessung der Cornea mittels eines Opthalmometers festgelegt werden.

6. Kontaktlinse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Fläche der Kontaktlinse ebenfalls asphärisch ist.

7. Kontaktlinse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Meridianverlauf der vorderen Fläche ebenfalls durch die im Anspruch 1 angegebenen Beziehungen gegeben ist, und daß die Scheitel-Krümmungsradien der vorderen Fläche von denen der Cornea abweichen.

8. Kontaktlinse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Fläche zur Korrektion monochromatischer Abweichungen des Auges optimiert ist.

9. Kontaktlinse nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechkraft der vorderen Fläche zum Rand hin zunimmt.

10. Verfahren zur Herstellung von Kontaktlinsen mit asphärischen Flächen nach einem der Ansprüche 1 -9, wobei die Bearbeitung der asphärischen Flächen meridianweise erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Meridian der asphärischen Anpaßfläche abschnittsweise mit einem schnell umlaufenden Kugelfräser bearbeitet wird, dessen Achse für jeden Bearbeitungsabschnitt des Meridians in der Tangente vom Mittelpunkt des Bearbeitungsabschnittes an die Evolute des Meridians liegt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beseitigung eines im Scheitelbereich eines Bearbeitungsabschnittes entstandenen »Bevels« die Achse des Kugelfräsers nach Beendigung der Bearbeitung dieses Abschnittes um den Mittelpunkt des Fräserkopfes so geschwenkt wird, daß die Achse parallel zur Tangente vom Mittelpunkt des folgenden Bearbeitungsabschnittes an die Evolute des Meridians ist.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktlinse während des Bearbeitungsvorgangs kleine oszillierende Drehbewegungen ausführt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius des Fräserkopfes um mindestens 1 mm kleiner als der kleinste an der Fläche vorkommende Radius (/·„ r_s, r₀) gewählt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, daß zum Polieren der Fläche ein Polierkugelkopf verwendet wird, der in gleicher Weise wie der Kugelfräser meridianweise geführt wird.

c_a\

sin² α

4. Kontaktlinse nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktlinse gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf ein Verfahren zur Herstellung von Kontaktlinsen.

Das Bestehen einer ununterbrochenen und gleichmäßig dicken Tränenschicht zwischen Cornea und Kontaktlinse ist sowohl fur die Verträglichkeit als auch fur das Sitzverhalten der Kontaktlinse von entscheidender Bedeutung. Ferner ist es zur Versorgung des Auges erforderlich, daß die Tränenflüssigkeit unter der Kon-

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taktlinse weitgehend ungehindert ausgetauscht werden kann, d. h., daß der Tränenfluß nicht einseitig unterbrochen oder als Tränensee unter der Linse gestaut wird. Diese Forderungen sind mit sphärischen Anpaßflächen nur in Sonderfällen erfüllbar. Deshalb ist mehrfach vorgeschlagen worden, Kontaktlinsen mit conicoidischen Anpaßflächen zu versehen. Beispielsweise ist aus der US-PS 32 83 446 eine Kontaktlinse gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 bekannt, deren nicht-rotationssymmetrische Anpaßfläche in zwei Hauptschnitten elliptisch ausgebildet ist. Hierdurch soll eine optimale Anpassung an die Cornea-Oberfläche erreicht werden. - Aber auch bei Kontaktlinsen mit conicoidischer Anpaßfläche läßt die Verträglichkeit und/oder das Sitzverhalten in vielen Fällen zu wünschen übrig.

Bei der aus der DE-OS 29 25 194 bekannten Kontaktlinse ist die Anpaßfläche in drei Bereiche unterteilt: Eine sphärische optische Zone, einen konischen Zwischenbereich und einen gekrümmten peripheren Bereich. Die Linse ist dabei so angepaßt, daß sie am Rand auf der Cornea aufliegt, nachdem sie im Zwischenbereich von der Cornea abgehoben hatte. Durch diese Ausbildung der Anpaßfläche in Verbindung mit der durch diese Ausbildung erforderlichen Anpassung wird jedoch die eingangs erwähnte Bildung eines Staus unter der Linse gerade gefordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktlinse gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 hinsichtlich einer besseren Verträglichkeit und eines verbesserten Sitzverhalten weiterzubilden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Erfindungsgemäß ist festgstellt worden, daß eine hervorragende Verträglichkeit und ein ausgezeichnetes Sitzverhalten sowohl von sog. harten als auch von weichen Kontaktlinsen bei nahezu allen Personen erzielt werden, wenn die Anpaßfläche im ophthalmometrisch-topometrischen Bereich der Cornea, d. h. in einer Zone um den Scheitelpunkt der Cornea mit einem Durchmesser von etwa 8 mm, parallel zur Cornea-Oberfläche verläuft und außerhalb dieser Zone von der Cornea-Oberfläche zunehmend abhebt. In den weitaus meisten Fällen kann dieser erfindungsgemäße Verlauf entgegen der herrschenden Lehrmeinung nicht durch Anpassung einer conicoidischen Fläche, sondern nur durch eine Anpaßfläche erreicht werden, deren horizontaler und vertikaler Meridianverlauf durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Beziehungen gegeben ist, d. h. durch eine Anpaßfläche mit zunehmender Abflachung.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben:

Beispielsweise ist es für die erfindungsgemäße Anpassung der Kontaktlinse häufig ausreichend, wenn gemäß Anspruch 2 nur die Abflachungskonstanten q, und ς 2 von Null verschieden sind. - Die Meridiane zwischen dem horizontalen und dem vertikalen Meridian können grundsätzlich entsprechend den verschiedenen, bei torischen Flächen, bei denen zwei Schnitte festgelegt sind, üblichen Formen gestaltet werder.. Besonders vorteilhaft ist jedoch ein Verlauf der Zwischenmeridiane gemäß Anspruch 3, da hierdurch die Verträglichkeit und das Sitzverhalten der Kontaktlinse weiter verbessert werden. - Die asphärische Ausbildung der vorderen Fläche gemäß den Ansprüchen 6-9 ermöglicht eine hervorragende Korrektur von Augenfehlern.

Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 10 erlaubt in einfacher Weise die Herstellung von Kontaktlinsen mit asphärischer Anpaßfläche. Dieses Verfahren ermöglicht insbesondere die wirtschaftliche Herstellung von gemäß Anspruch 5 individuell angepaßten Kontaktlinsen mit erfindungsgemäßer augenseitiger Fläche.

In den Ansprüchen 11-14 sind vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend exemplarisch anhand der Zeichnung, auf die bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht erwähnten Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird, näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kontaktlinse, und

Fig. 2 eine Erläuterung des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kontaktlinse mit einer Anpaßfläche a und einer vorderen Fläche b. Die Anpaßfläche a ist eine »quasiparabolische« Fläche, deren Verlauf durch weitere Abflachungskonstanten bestimmt wird. In Fig. 1 bedeuten:

h die Zonenhöhe,

ρ die Pfeilhöhe,

r₀ der Krümmungsradius des »Schnitt«-Meridians der

Anpaßfläche im Scheitelbereich,

r, der Tangentialradius,

r„ der Sagittalradius,

n_s die Subnormale, und

φ der Normalenwinkel zum Halbmeridian.

Die erfindungsgemäße Anpassung der Kontaktlinse erfordert eine Vermessung der Cornea mit dem Ophthalmometer. Verwendet man hierbei das Sagittalradien-Meßverfahren, so erhält man die Sagittalradien r, in Abhängigkeit vom Normalenwinkel (Zentriwinkel) φ. Daneben kann zur Vermessung der Cornea das Meridiankoordinaten-Bestimmungsverfahren (Top-Testverfahren) verwendet werden, bei dem die Koordinaten (p, Ii) der Hauptmeridiane bestimmt werden.

In etwa 95% aller Fälle wird ein hervorragendes Sitzverhalten und eine ausgezeichnete Verträglichkeit erreicht, wenn zur erfindungsgemäßen Anpassung der Kontaktlinse von der Beziehung

p, = K₁+C_nKf+ C₁₂Kf

ausgegangen wird: oft kann sogar c,₂ =0 gesetzt werden.

Verwendet man zur Vermessung der Cornea das Sagittalradien-Meßverfahren, so erhält man als Zusammenhang zwischen den Meßwerten r,₀ und r_s(q>) und den Bestimmungsgrößen der erfindungsgemäßen Anpaßfläche:

c_n = S_nIlT_n -7,C₁₁T_nJl

c_n = (T_nS₁₁- S₁₂S_n)IiT_nT₁₁(T₁I- T_n)
bzw. mit c_n = 0: C_n = T/2 S
mit

Τ,, = rl sin² φ, Il r₀;

S_n = r_i0/r_xicos φ,- 1;
Im Falle des Top-Testverfahrens erhält man als

Zusammenhang:

C₁₂ = (T_nQ₁₂-T₁₂Q_n)IT_nT₁₂(T₁₂- T_n)

bzw. mit c_l2 = O: c_n = QlT;
mit

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T₁, = h}/2r_l0;

Q₁, = Pn Ih.i- 1;

Die Berechnungen sind für jeden Hauptmeridian (ι: 1,2) getrennt auszuführen.

Fig. 2 dient zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens, bei dem jeweils Halbmeridiane der zu erstellenden Fläche bearbeitet werden. Hierzu wird folgendermaßen vorgegangen:

Man wählt einen Kugelfräser mit einem Radius /yaus, der deutlich kleiner (um ca 1 mm) als der kleinste an der Fläche vorkommende Radius (r„ r_s, r₀) ist. - Die vorbearbeitete (gedrehte) Fläche der Kontaktlinse wird bis zum Fräser verschoben, so daß dieser die Fläche im Zentrum leicht anfräst. Hierbei entsteht u. U. ein kleiner »Bevel« im Scheitel. - Anschließend wird die Achse des Kugelfräsers um den Mittelpunkt des Fräserkopfes um den Winkel A φ = φ_λ geschwenkt, so daß der Bevel reduziert wird. - Nun wird der Fräserkopf um ein Stück der Subnormalen (A n_s) relativ von der Kontaktlinse wegbewegt und anschließend (über die Tangente an die Evolute) auf die Kontaktlinse zu bewegt (Vorschub A r_s in Richtung auf P₁). - Anschließend an die Bearbeitung des Abschnittes um P₁ wird die Achse des Kugelfräsers wieder um den Mittelpunkt des Fräserkopfes um den Winkel A φ geschwenkt, so daß der Bevel reduziert wird.

Auf diese Weise wird der Halbmeridian abschnittsweise (A, P₁, P₂,... P_n) bearbeitet. Die Kontaktlinse soll während der Bearbeitung kleinere oszillierende Drehbewegungen ausführen.

Nach der vollständigen Bearbeitung mindestens eines Halbmeridians erfolgt die Bearbeitung des nächsten, um den Winkel A α geneigten Meridians.

Nach Beendigung des Fräsvorgangs kann eine Kontrolle vorgenommen werden, bei der der Fräser durch einen Meßwertgeber ersetzt wird. Zur Politur der Fläche kann der Fräser durch einen Polierkugelkopf ersetzt werden, der in gleicher Weise wie der Kugelfräser meridianweise geführt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich natürlich zur Herstellung beliebiger asphärischer Flächen und erlaubt aufgrund der abschnittsweisen Bearbeitung eine schnelle und damit wirtschaftliche Herstellung dieser Flächen.

Verwendet man das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Kontaktlinse mit erfindungsgemäßer Anpaßfläche, so sind die folgenden Beziehungen nützlich:

n₅ = r_ol(l + 2 c,, K+ 3 c_i2 K² +4C_nK³ +...)

r_s = njcosφ - r₀ /cosφ(1 + 2 q_xK+ 3 C_nK¹ + ...)

Zur Herstellung konvexer Flächen ist das erfindungsgemäße Verfahren in entsprechender Weise zu modifizieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kontaktlinse mit asphärischer Anpaßfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfeilhöhe P₁ des horizontalen Meridians der Anpaßfläche gegeben ist durch

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