DE69636425T2

DE69636425T2 - Konzentrische Ringlinsengestaltungen für Astigmatismus

Info

Publication number: DE69636425T2
Application number: DE69636425T
Authority: DE
Inventors: Jeffrey H. Jacksonville Roffmann; 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: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2016-05-04
Also published as: KR100407734B1; RO117130B1; DE69636425D1; EP0745876A2; US5652638A; KR960040328A; JPH0915541A; CN1162748A; TW334518B; JP4198204B2; MX9601680A; NZ286482A; CA2175631A1; BR9602145B1; HUP9601128A3; AU698529B2; AU5206896A; EP0745876A3; CA2175631C; SG48441A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen konzentrische Ringlinsengestaltungen für astigmatische Patienten und Verfahren zum Korrigieren von Astigmatismus und betrifft genauer solche Linsengestaltungen, die die Empfindlichkeit des Patienten auf Fehlausrichtungen der torischen Achse verringern, was somit die erforderliche Anzahl von auf Lager zu haltenden Einheiten im Bestand (die Gesamtanzahl unterschiedlicher Verschreibungen, die auf Lager gehalten werden und verschrieben werden können) für ein torisches Produkt verringert.
Die vorliegende Erfindung stellt einen neuen Ansatz zum Korrigieren von Ametropien, so wie Astigmatismus, Weitsichtigkeit und Kurzsichtigkeit, zur Verfügung, mit einer hauptsächlichen Korrektur des Astigmatismus.
2. Diskussion des Standes der Technik
Gegenwärtig werden torische Linsen im Stand der Technik mit den folgenden Gestaltungsmerkmalen hergestellt:

a. einer torischen Kurve auf der Vorder- oder Rückfläche der Linse;
b. prismatischem Ballast und Slab-off-Merkmalen auf der Vorderfläche der Linse;
c. die nicht-torische Fläche ist sphärisch.

Diese Gestaltungen des Standes der Technik korrigieren Astigmatismus in adäquater Weise nur, wenn die Achse der zylindrischen Brechkraft genau in Bezug auf die Achse der astigmatischen Hornhaut ausgerichtet ist. Eine Fehlausrichtung der Achsen (größer als 10°) führt zu einem wesentlichen Verlust der Sehschärfe. Die Hauptquelle dieser Fehlausrichtung bei weichen Hydrogel-Kontaktlinsen ist schlechte Drehstabilität.
Bei herkömmlichen Gestaltungen von torischen Linsen im Stand der Technik wird eine einzige torische Fläche, die eine Haupt- und eine Nebenachse aufweist, in den optischen Bereich entweder der Vorder- oder der Rückfläche der Linse gebracht. Zusätzlich werden die Achsen der torischen Linse üblicherweise in bezug auf die Achsen der Hornhaut des Patienten durch die Verwendung entweder eines prismatischen Ballast/Slab-off-Merkmals oder eines Doppel-Slab-off-Merkmals, die auf die Vorderfläche der Linse aufgebracht werden, stabilisiert. Diese Merkmale werden die Dicke der sich ergebenden Linsen erhöhen und einen Kompromiß zwischen Tragekomfort und physiologischer Akzeptanz bilden.
Darüberhinaus erfordern herkömmliche Gestaltungen von torischen Linsen eine große Anzahl von auf Lager zu haltenden Einheiten im Bestand (die Gesamtzahl unterschiedlicher Verschreibungen, die auf Lager gehalten werden und verschrieben werden können), um einer breiten Basis für astigmatische Patienten zu entsprechen. Zum Beispiel sind gegenwärtig oft zu ersetzende torische Linsenprodukte in 800 auf Lager zu haltenden Einheiten pro Basiskurve im Bestand verfügbar (40 sphärische Brechkräfte x 2 zylindrische Brechkräfte x 10 unterschiedliche Anordnungen der zylindrischen Achse). Eine solche große Anzahl von auf Lager zu haltenden Einheiten pro Basiskurve im Bestand ist nicht ökonomisch herzustellen und zu halten, insbesondere für ein Produkt, das nach seiner Ausführungsart entsorgbar ist. Die große Anzahl von auf Lager zu haltenden Einheiten im Bestand entsteht hauptsächlich aus der Notwendigkeit, 10 oder mehr unterschiedliche Anordnungen von Zylinderachsen zur Verfügung zu stellen. Weiterhin führt jede beträchtliche Fehlausrichtung der zylindrischen Achse in Bezug auf die zylindrischen Achsen des Auges normalerweise zu einem beträchtlichen Verlust an Sehschärfe.
In einem Versuch, die erforderliche Anzahl der Anordnungen der zylindrischen Achse bei auf Lager zu haltenden Einheiten zu verringern, kombiniert die australische veröffentlichte Patentanmeldung WO 93/03409 asphärische Flächen mit torischen Flächen, um die axiale Fehlausrichtung durch die erhöhte Fokustiefe zu kompensieren, die von den Asphären geliefert wird. Die Verwendung einer asphärischen Fläche verstärkt die Feldtiefe der torischen Linsen und minimiert die Wirkung der Dreh-Fehlausrichtung der torischen Linsen. Komplexe Optik, so wie Brechungsoptik, bei der Echelettes oder Doppelbrechungsoptiken verwendet werden, werden auch in dieser veröffentlichten Patentanmeldung offenbart. Ein Nachteil beim Verwenden dieses Ansatzes des Standes der Technik ist die Schwierigkeit beim Herstellen und Kontrollieren solcher komplexen Optiken und Asphären. Zusätzlich hat sich gezeigt, daß bei asphärischer Optik die anatomischen Variationen bei Patienten die Sehschärfe beeinträchtigen. Zusammengefaßt ist dieser Ansatz des Standes der Technik wegen des hohen Grades der visuellen Unvorhersagbarkeit der asphärischen Optik auf Grundlage der wirklichen Welt des Patienten unerwünscht und wegen der Schwierigkeit beim Herstellen und Steuern asphärischer und anderer komplexer Optik unerwünscht.
In der EP-A-O 601 846 ist eine multifokale konzentrische Ringlinse offenbart. Die Linse dient nicht zum Korrigieren von Astigmatismus bei einem Patienten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, konzentrische Ringlinsengestaltungen für astigmatische Patienten zur Verfügung zu stellen, welche die Empfindlichkeit des Patienten auf Fehlausrichtung der torischen Achse verringert, was somit die Anzahl der auf Lager zu haltenden Einheiten, die in einem Bestand für ein torisches Produkt gehalten werden, verringert. Die vorliegende Erfindung stellt torische Linsengestaltungen zur Verfügung, welche die Anzahl der Anordnungen der zylindrischen Achse, die erforderlich sind, um bei astigmatischen Patienten anzugleichen, relativ zu herkömmlichen torischen Linsengestaltungen verringert.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen von konzentrischen Ringlinsengestaltungen für astigmatische Patienten, welche eine multifokale konzentrische Ringgestaltung auf entweder der Vorder- oder der Rückfläche und eine torische Krümmung auf der entgegengesetzten Fläche haben, um Astigmatismus zu korrigieren.
Die vorliegende Erfindung nutzt abwechselnde konzentrische Ringe, um die optische Zone einer Kontaktlinse in Bereiche aufzuteilen, die wenigstens zwei optische Brechstärken haben, eine erste optische Brechkraft, die der sphärischen Brechkraftkomponente einer grundlegenden Vorschrift Rx entspricht und eine zweite optische Brechkraft, die der zylindrischen Brechkraf einer grundlegenden Vorschrift Rx oder eines Teils davon entspricht.
Die vorliegende Erfindung liefert verstärkte und verbesserte Sehschärfe für astigmatische Patienten, indem konzentrische Ringlinsengestaltungen für die Korrektur von niedrigen Werten des Astigmatismus verwendet werden, und kann auch nach Wahl asphärische Krümmungen verwenden, um die Sicht für höhere Werte des Astigmatismus zu verbessern.
Gemäß den Lehren hierin stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Korrigieren von Astigmatismus zur Verfügung, mit dem Schritt des Bereitstellens einer multifokalen konzentrischen Ringlinse für astigmatische Patienten, welche eine astigmatische Vorschrift erfordern, mit einer grundlegenden sphärischen Vorschrift und einer grundlegenden zylindrischen Vorschrift, wobei eine, die Vorder- oder die Rückfläche, der Linse eine torische Krümmung definiert und die andere Fläche eine Vielzahl von sphärischen konzentrischen Ringen definiert, mit wenigstens einem ersten sphärische Ring und wenigstens einem zweiten sphärischen Ring, wobei die optische Brechkraft des ersten sphärischen Ringes einer grundlegenden sphärischen Basisbrechkraft für die Ferne entspricht und die optische Brechkraft des zweiten sphärischen Ringes der grundlegenden sphärischen Basisbrechkraft für die Ferne plus dem Wert einer zylindrischen Brechkraft entspricht, so daß die multifokale torische Linse gegen Drehung unempfindlich gemacht worden ist, wegen der verbesserten Feldtiefe, die durch die Vielzahl der konzentrischen kreisförmigen Ringe zur Verfügung gestellt wird; und wobei die Differenz zwischen der optischen Brechkraft des ersten und zweiten sphärischen Rings nicht größer als 2.00 Dioptrien ist.
Der/die zweite(n) sphärische(n) Ring(e) entspricht/entsprechen einem Teil der vollen zylindrischen Vorschrift Rx. Die Gestaltung kann auch (einen) dritte(n) sphärische(n) Ring(e), entsprechend einer zwischenliegenden optischen Brechkraft, die zwischen der optischen Brechkraft des ersten und des zweiten Rings liegt" umfassen. Die konzentrischen Ringe umgeben eine mittlere Scheibe mit einer grundlegenden sphärischen Vorschrift Rx für die Ferne. Darüberhinaus kann eine asphärische Fläche über die torische Krümmung gelegt werden, um die Feldtiefenwirkung der Linse zu verbessern. Die Linse kann eine Kontaktlinse sein, so wie eine weiche Hydrogel-Kontaktlinse, oder eine intraokulare Linse.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorangehenden Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leichter von dem Fachmann mit Bezug auf die folgende genaue Beschreibung mehrerer bevorzugter Aus führungsformen von konzentrischen Ringlinsengestaltungen für Astigmatismus, die durch Verfahren der Erfindung zur Verfügung gestellt werden, verstanden werden, zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, bei denen in den mehreren Ansichten gleiche Elemente mit identischen Bezugsziffern bezeichnet sind, und in denen:
1 und 2 jeweils Drauf- und Seitenansichten einer ersten Ausführungsform einer konzentrischen kreisförmigen Ringlinse veranschaulichen, welche entsprechend den Lehren der vorliegenden Erfindung gestaltet ist, die eine konzentrische kreisförmige sphärische Ring-Vorderfläche mit einer ersten und zweiten optischen Brechkraft X und Y und eine torische Rückfläche aufweist;
3 und 4 jeweils Drauf- und Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer konzentrischen kreisartigen Ringlinse ähnlich der Ringlinse der 1 und 2 veranschaulichen, welche Ringe mit zwischenliegender optischer sphärischer Brechkraft I in der Linsengestaltung zusätzlich zu der ersten und zweiten optischen sphärischen Brechkraft X und Y umfaßt.
5 eine Draufsicht auf die Rückfläche einer offenbarten konzentrischen Ringlinse veranschaulicht, welche die torische Fläche vermeidet und eine sphärische oder asphärische Fläche auf einer Seite der Linse verwendet, kombiniert mit einer multifokalen konzentrischen sphärischen Ringfläche auf der gegenüberliegenden Seite der Linse;
6 eine Draufsicht auf die Rückfläche einer weiter offenbarten Linsengestaltung veranschaulicht, welche eine sphärische Vorderfläche aufweist, entsprechend der sphärische Vorschrift für die Ferne beim Patienten, und eine torische Rückfläche, die aus den konzentrischen torischen Ringflächen besteht;
7 eine Linse, die durch eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Verfügung gestellt ist, veranschaulicht, bei der die Vorderfläche der Linse eine einfache torische Krümmung in der optischen Zone aufweist und die Rückfläche der Linse mehrere abwechselnde konzentrische sphärische Ringe aufweist;
8 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform einer Linsengestaltung ist, die durch die Erfindung zur Verfügung gestellt wird, bei der die optische Zone der Linse in drei Zonen aufgeteilt ist, eine innerste Zone, welche eine sphärische Scheibe mit der Basis-Vorschrift Rx des Patienten für die Ferne, eine mittlere Zone, die aus einem oder mehreren Ringen mit sphärischer und zylindrischer optischer Brechkraft besteht, eine äußere Zone, die aus einem oder mehreren kreisförmigen Ringen mit vorwiegend zylindrischer optischer Brechkraft besteht;
9 eine Draufsicht auf die Rückfläche einer offenbarten Linse mit einem konzentrischen multifokalen entweder sphärischen oder asphärischen Ring auf der Rückfläche mit jeweils einer sphärischen oder asphärischen Vorderfäche ist;
10 eine Draufsicht auf die Vorderfläche einer offenbarten Linse mit einer Vorderfläche mit einem konzentrischen multifokalen entweder sphärischen oder asphärischen Ring mit jeweils entweder einer asphärischen oder einer sphärischen Rückfläche ist;
11 ein typisches Brechkraftprofil für asphärische multifokale Linsen zeigt und eine graphische Darstellung % sphärischer Sicht als einer Funktion von % Pupille veranschaulicht, wobei die größeren Prozentanteile der Pupille größeren radialen Abständen der optischen Zone der Linse entsprechen.
GENAUE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 und 2 veranschauliche jeweils Vorder- und Seitenansichten einer ersten Ausführungsform einer konzentrischen Ringlinse 10, die entsprechend den Lehren der vorliegenden Erfindung gestaltet ist, die aufweist:

a. eine sphärische Vorderfläche 12 mit konzentrischem Ring;
b. eine torische Rückfläche 14;
c. prismatischen Ballast und Slab-off-Merkmale 16 auf der Vorderfläche.

Grundsätzlich können die beiden optischen sphärischen Brechkräfte X und Y der abwechselnden konzentrischen kreisförmigen Ringe X und Y auf der Vorderfläche erste konzentrische kreisförmige Ringe mit einer sphärischen Brechkraft umfassen, die der Basis-Vorschrift Rx des Patienten für die Ferne entspricht, und zweite sphärische kreisförmige Ringe, entsprechend der zylindrischen Vorschrift Rx des Patienten, die einem Teil der zylindrischen Vor schrift des Patienten entsprechen. Die sich ergebende torische Linse ist gegen Drehung unempfindlich, in derselben Weise, als wenn die Vorderfläche asphärisch wäre, mit einem Feldtiefeneffekt, wie es in der veröffentlichten Patentanmeldung WO 93/03409 offenbart ist.
3 und 4 veranschaulichen jeweils Vorder- und Seitenansichten einer zweiten Ausführungsform einer konzentrischen kreisförmigen Ringlinse 20 gemäß der vorliegenden Erfindung ähnlich der ersten Ausführungsform 10, wobei, zusätzlich zu den zwei optischen sphärischen Brechkräften X und Y, Ringe I mit zwischenliegender sphärischer optischer Brechkraft auch in die Linsengestaltung eingeschlossen sind.
Das folgende Beispiel ist für die Arbeitsgrundsätze der vorliegenden Erfindung in den Ausführungsformen der 1-4 veranschaulicht.
Für einen Patienten mit einer Vorschrift Rx mit –3.00/–1.50 x 180 (wobei -3.00D die grundlegende Korrektur der optischen Brechkraft des Patienten für die Ferne ist, –1.50D die Korrektur für die zylindrische optische Basis-Brechkraft des Patienten ist, wobei die zylindrische Achse bei 180° festgelegt ist), ist die Brechkraft auf der 90°-270° Achse –4.50D (was die Summe aus –3.00D und dem vollen zylindrischen –1.50D ist, die auf dieser Achse zur Verfügung' stehen), während die Brechkraft auf der 0-180°-Achse –3.00D ist (die zylindrische Fläche trägt auf dieser Achse nichts bei).
Bei der ersten Ausführungsform sind die folgenden die Werte für die sphärische optische Brechkraft für x und y: x = –3.00D, y = –4.50D
Für die zweite Ausführungsform ist x = -3.00D, y = –4.50D und I = 3.75D.
Für die meisten Patienten ist die Sehschärfe akzeptabel, selbst wenn die brechende Linse 0.5D von der gemessenen Brechkraft entfernt ist. Daher sind bei dem obigen Beispiel die wirksamen Bereiche der sphärischen optischen Brechkraft:
Bei der ersten Ausführungsform: –2.50D ≤ x ≤ –3.50D; –4.00D ≤ y ≤ –5.00D.
Bei der zweiten Ausführungsform: –2.50D ≤ x ≤ -3.50D; -4.00D ≤ y ≤ -5.00D; –3.25D ≤ I ≤ .4.25D.
Es ist in dem Stand der Technik erkannt, daß das Gehirn eines Patienten die Anpassungsfähigkeit hat, ein Bild im Fokus zu akzeptieren, während Bilder außerhalb des Fokus mißachtet werden. Wenn man die grundlegenden Anpassungsfähigkeiten eines Patienten erkennt, sollten die obigen Vorschriften akzeptable Sehschärfe liefern, ungeachtet einer kleinen (10°-20°) Fehlausrichtung der Achse der torischen Linse.
Es ist bekannt, daß bei astigmatischen Menschen ein astigmatisches Auge ein Bild bilden wird, welches drei Hauptbereiche enthält:

1. die sphärische Brechkraft wird als eine Linie fokussieren;
2. die zylindrische Brechkraft wird auch als eine Linie fokussieren, senkrecht zu der Linie des sphärischen Bildes;
3. ein kreisförmiges Bild wird zwischen den beiden Brennpunktlinien fokussieren, bekannt als der „Kreis der geringsten Verwirrung", welcher eine zwischenliegende optische Brechkraft zwischen der sphärischen und der zylindrischen optischen Brechkraft ist.

5 veranschaulicht eine Draufsicht auf die Rückfläche einer offenbarten konzentrischen Ringlinse 50, welche die torische Fläche und auch den prismatischen Ballas und Slab-off-Merkmale vermeidet und eine sphärische oder asphärische Fläche 52 auf einer Seite der Linse 50 benutzt, bevorzugt der Vorderfläche, obwohl die Rückfläche in alternativen Ausführungsformen verwendet werden kann, kombiniert mit einer multifokalen konzentrischen sphärischen Ringfläche 54 auf der gegenüberliegenden Seite der Linse, bevorzugt der Rückfläche, obwohl bei alternativen Ausführungsformen die Vorderfläche verwendet werden kann.
Bei dieser offenbarten Ausführungsform liefern die konzentrischen Ringe in der optischen Zone der Linse wenigstens drei unterschiedliche optische Brechkräfte:

A- die Basis-Vorschrift für die sphärische optische Brechkraft für die Ferne, die entlang der zylindrischen Achse vorliegt;
B- die Vorschrift für die zylindrische optische Brechkraft (sphärische und zylindrische Brechkraft kombiniert);
C- eine zwischenliegende optische Brechkraft basierend auf dem besten Brennpunkt oder dem Kreis der geringsten Verwirrung einer torischen Fläche. Diese Ausführungsform nutzt den Grundsatz des Anpassens der sphärischen äquivalenten optischen Brechkraft zusammen mit der sphärischen und zylindrischen optischen Brechkraft.

Mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erreichen eine erhöhte Fokustiefenwirkung ohne den Einsatz asphärischer Flächen und ihrer begleitenden Komplexitäten und Nachteile. Anstelle der Asphären werden konzentrische Sphären mit kleinen Brechkraftunterschieden zwischen abwechselnden Zonen verwendet, um eine erhöhte Fokustiefenwirkung zu liefern.
6 veranschaulicht eine Draufsicht auf die Rückfläche einer weiter offenbarien Linsengestaltung 60, welche eine sphärische Vorderfläche 62 entsprechend der Basis-Vorschrift der sphärischen Brechkraft des Patienten für die Ferne, eine torische Rückfläche 64, die aus konzentrischen torischen Ringflächen 66 mit abwechselnder optischer Brechkraft P2 und P2 bestehen und einem Doppel-Slab-off-Merkmal, um die Linse entweder in einer 90°- oder 180°-Achsenposition zu stabilisieren. Die abwechselnden konzentrischen Ringe entsprechen der Vorschrift Rx für den Patienten und umfassen erste kreisförmige Ringe mit Brechkraft P1 entsprechend der Vorschrift Rx des Patienten für die Ferne und zweite Ringe einer Brechkraft P2 entsprechend der zylindrischen Vorschrift Rx des Patienten, bevorzugt eines Teiles von dieser. Die Differenz der optischen Brechkraft zwischen den abwechselnden konzentrischen kreisförmigen torischen Ringe P1 und P2 ist nicht größer als 2.00D. Diese geringe Brechkraftdifferenz liefert eine ausreichende Fokustiefenwirkung, um eine Achsenfehlausrichtung bis hinauf zu + oder –20° zu einer Referenz zu erlauben, so wie entweder der 90°- oder der 180°-Position.
7 veranschaulicht eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Vorderfläche 72 der Linse 70 eine einfache torische optische Zone 74 aufweist, die durch ein Doppel-Slab-off-Merkmal 76 in der 90°- und/oder 180°-Position stabilisiert ist, und die Rückfläche 78 der Linse weist mehrere abwechselnde konzentrische sphärische Ringe auf. Die abwechselnden konzentrischen Ringe entsprechen der Vorschrift Rx des Patienten und umfassen erste Ringe mit Brechkraft P1, entsprechend der Vorschrift Rx des Patienten für die Ferne und zweite Ringe einer Brechkraft P2 entsprechend der zylindrischen Vorschrift Rx des Patienten, bevorzugt eines Teiles von dieser. Wieder ist die Differenz der Brechkraft der abwechselnden konzentrischen sphärischen kreisförmigen Ringe der Rückfläche nicht größer als 2.00D, was eine Achsenfehlausrichtung bis hinauf zu + oder –20° zu der Referenzposition der Vorschrift erlaubt.
Bei dieser Ausführungsform wird die Anzahl der auf Lager zu haltenden Einheiten pro Basiskrümmung, die in dem Bestand gehalten werden, auf 160 verringern (40 sphärische Brechkräfte x 2 zylindrische Brechkräfte x 2 Achsen –90°, 180°). Weiterhin erlaubt die Fokustiefenwirkung, die von den konzentrischen Ringlinsen geliefert wird, axiale Fehlausrichtungen ohne beträchtlichen Verlust der Sehschärfe.
Mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung arbeiten mit sphärischer Brechkraft, die mit zylindrischer Brechkraft abwechseln, um angemessene Werte für beide Brechkräfte für die Netzhaut des Auges zur Verfügung zu stellen. Die tatsächliche zylindrische Brechkraft kann die volle zylindrische Brechkraft oder irgendein Bruchteil davon sein, im Bereich von 25 % bis 100 % der vollen zylindrischen Brechkraft.
Bei einigen bevorzugten Ausführungsformen sind die konzentrischen Ringstrukturen auf der Rückseite der Kontaktlinse angebracht, mit der grundlegenden sphärischen Brechkraft für die Ferne in einer Scheibe in deren Mitte.
Die folgende TABELLE I veranschaulicht mehrere vorgeschlagene Pupillenfunktionalitäten für diesen Typ der multifokalen Ringlinsengestaltung, wobei jede Zone eine Vielzahl von Ringen umfassen kann. Die Pupille des Menschen wird in drei Zonen aufgeteilt, und die innerste Zone ist als sphärisch bevorzugt.
TABELLE I – Bevorzugte Pupillenfunktion
Bei dieser Tabelle bedeutet zylindrisch eine sphärische optische Brechkraft entsprechend der zylindrischen Vorschrift (sphärische plus zylindrische Brechkraft) oder einen Teil davon.
8 ist eine Draufsicht auf diesen Typ der Linsengestaltung 80, bei dem die optische Zone der Linse, die einer Pupille entspricht, die unter verschiedenen Beleuchtungsbedingungen zusammengezogen oder vergrößert wird, in drei Zonen aufgeteilt wird, eine innerste Zone 82, eine mittlere Zone 84, eine äußere Zone 86, die auch in den Ausführungsformen der 9 und 10 veranschaulicht sind. Die innerste Zone 82 ist eine sphärische Scheibe mit der Basis-Vorschrift Rx des Patienten für die Ferne. Die mittlere Zone 84 besteht aus einem oder mehreren Ringen entsprechend der obigen Tabelle und die äußere Zone 86 entspricht auch aus einem oder mehreren Ringen entsprechend der Tabelle. 8 veranschaulicht eine beispielhaft gestaltete Ausführungsform einer Linsengestaltung 100 des Typs B in der Tabelle gemäß der vorliegenden Erfindung mit: einer inneren sphärischen Zone S, umgeben von einer Zwischenzone mit jeweiligen kreisförmigen Ringen ZSZS, umgeben von einer äußeren Zone mit nur zylindrischer Brechkraft, mit einem Krümmungsradius für die Ferne von 8.4 mm; einem Krümmungsradius für die Nähe von 8.51173 mm; einem zwischenliegenden Krümmungsradius von 8.39209 mm; und einem Umfangskrümmungsradius von 9.832 mm.
Die vorliegende Erfindung betrifft konzentrische Ringlinsengestaltungen für die Korrektur von Astigmatismus, welche verstärkte und verbesserte Sehschärfe zur Verfügung stellen. Mehrere dieser Linsengestaltungen sind klinisch auf einer experimentellen Basis bewertet worden, und es ist gefunden worden, daß sie in den meisten Fällen bis hinauf zu zylindrischen Brechkräften von –1.50DZ wirksam sind, mit etwas positivem Effekt bis hinauf zu –2.00DZ. Die Wirksamkeit dieser Linsengestaltungen kann auch in dem Bereich von –1.50DZ bis –2.00DZ verstärkt werden, indem die konzentrischen Ringlinsengestaltungen mit asphärischen optischen Flächen kombiniert werden.
TABELLE II – Gestaltungstypen
9 ist eine Draufsicht auf die Rückfläche einer offenbarten Linse 90, wie in Tabelle II aufgelistet, mit entweder einer konzentrischen multifokalen sphärischen oder asphärischen Ring-Rückfläche 92 mit jeweils entweder einer asphärischen oder sphärischen Vorderfläche 94.
10 ist eine Draufsicht auf die Vorderfläche einer offenbarten Linse 100, wie in Tabelle II aufgelistet, mit entweder einer konzentrischen multifokalen sphärischen oder asphärischen Ring-Vorderfläche 102 mit jeweils entweder einer asphärischen oder sphärischen Rückfläche 104.
Vorangehende Ausführungsformen und Offenbarungen hierin teilen die optische Zone der Linse (entsprechend unterschiedlichen Pupillengrößen) in diskrete konzentrische Zonen mit abwechselnden sphärischen optischen Brechkräften für die Ferne und zylindrischen optischen Brechkräften. Die Anordnung dieser Brechkraftzonen könnte eingerichtet werden, um eine optimale Aufteilung zwischen sphärischer und zylindrischer optischer Brechkraft zur Verfügung zu stellen, die erhalten wird, wenn der mittlere Teil der Linse eine optische Brechkraft für die Ferne hat, die einen Zwischenwert aufweisenden Pupillen eine nahezu gleiche Aufteilung haben und die größten Pupillengrößen eine vergrößerte optische Brechkraft für die Ferne haben.
Asphärische Flächen können durch die folgende allgemeine Gleichung beschrieben werden, welches eine allgemeine konische Gleichung ist, die alle konischen Körper beschreibt, einschließlich Sphären, Parabeln, Ellipse und Hyperbel:
wobei
k = 0 für eine Sphäre,
k = –1 für eine Parabel,
0 > k > –1 für eine Ellipse,
k < –1 für eine Hyperbel.
Eine Linse mit einer Vorderfläche mit einer Asphäre kombiniert mit einer Rückfläche mit konzentrischen sphärischen Ringen ist eine bevorzugte Ausführungsform, da sie leicht zu gestalten und zu implementieren ist. Das meiste der Korrektur der Brechkraftdifferenz für Astigmatismus wird durch die konzentrische Ringlinsengestaltung erreicht, und demgemäß ist eine Asphäre, die nur eine leichte Verstärkung liefert, erforderlich, um die Sehschärfe zu verbessern. Um dies zu erreichen ist, ein kleiner asphärischer Wert für k erforderlich. Der k-Wert ist geringer als erforderlich, um den Unschärfe-Kreis (Kreis der geringsten Verwirrung) im Durchmesser sowohl für sphärische als auch zylindrische Brechkraft einzeln zu verringern. Eine optimale Form ist eine elliptische Form, mit einem k-Wert zwischen –0.05 und –0.5. Somit sind die hierin verwendeten Ellipsen nur leicht von Sphären entfernt.
In dem Fall asphärischer Ringe können entweder die sphärischen oder die zylindrischen Ringe oder beide asphärisch gemacht werden. In dem Fall verbleiben auch die k-Werte zwischen –0.05 bis –0.5.
Die vorliegende Erfindung kann auch die diskreten konzentrischen Bänder mit einer sanften asphärischen Funktion ersetzen. Asphärisch in diesem Sinne kann eine konische Asphäre, eine konische Asphäre mit variierender Exzentrizität oder eine Polynomfunktion, welche die funktionale diskrete Brechkraftaufteilung simuliert, angeben.
11 zeigt ein typisches Brechkraftprofil, wie es von einer solchen asphärischen Fläche abgeleitet wird, welche entweder auf der Vorder- oder Rückfläche der Linse sein könnte. 11 veranschaulicht eine graphische Darstellung für asphärische multifokale Linsen mit Spärensicht in der Ferne als einer Funktion von % Pupille, wobei die größeren Prozentanteile für die Pupille größeren radialen Entfernungen entsprechen, bis hinauf zu einem Radius, der den Außenumfang der optischen Zone der Linse definiert.
Obwohl mehrere Ausführungsformen und Abänderungen der vorliegenden Erfindung für konzentrische Linsengestaltungen für Astigmatismus in Einzelheiten hierin beschrieben sind, sollte deutlich sein, daß die Offenbarung und Lehren der vorliegenden Erfindung den Fachleuten viele alternative Gestaltungen vorschlagen werden.

Claims

Verfahren zum Korrigieren von Astigmatismus, mit den Schritten des Bereitstellens einer multifokalen konzentrischen Ringlinse (10; 70) für astigmatische Patienten, für die eine astigmatische Verordnung erforderlich ist, mit einer grundlegenden sphärischen Verordnung und einer grundlegenden zylindrischen Verordnung, wobei: a. die Linse eine Vorderfläche (12, 72) und eine gegenüberliegende Rückfläche (14; 78) hat; b. entweder die Vorder- oder die Rückfläche eine torische Kurve (74) definiert; entweder die Vorder- oder die Rückfläche eine torische Kurve (74) definiert; c. die andere Vorder- bzw. Rückfläche eine Vielzahl sphärischer konzentrischer Ringe definiert, mit wenigstens einem ersten sphärischen Ring und wenigstens einem zweiten sphärischen Ring, wobei die optische Brechkraft (X) des ersten sphärischen Rings einer grundlegenden sphärischen Entfernungs-Basisbrechkraft entspricht und die optische Brechkraft (Y) des zweiten sphärischen Ringes einer grundlegenden sphärischen Entfernungs-Basisbrechkraft plus dem Wert einer zylindrischen Brechkraft entspricht, der ein Teil der vollständigen zylindrischen Verordnung ist, so daß die multifokale torische Linse drehunempfindlich ist, wegen der verbesserten Schärfentiefe, die durch die Vielzahl der konzentrischen Ringe hervorgerufen wird; und d. die Differenz zwischen den optischen Brechkräften (X, Y) des ersten und zweiten sphärischen Rings nicht größer ist als 2.0 Dioptrien.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der wenigstens ein zweite sphärische Ring ein Teil der grundlegenden zylindrischen Verordnung Rx ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiter wenigstens einen dritten sphärischen Ring umfassend, der einer zwischenliegenden optischen Brechkraft (I) entspricht, die zwischen den optischen Brechkräften (X, Y) des ersten und zweiten Rings liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die konzentrischen Ringe eine zentrale Scheibe umgeben, welche die sphärische Basisvorschrift Rx für die Entfernung hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die konzentrischen Ringe auf der Rückfläche der Linse sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Linse eine Kontaktlinse ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Linse eine Intraokularlinse ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiter eine asphärische Fläche umfassend, die auf die torische Kurve (34) gelegt ist, um den Schärfentiefe-Effekt der Linse zu vergrößern.