EP4681018A1 - Ophthalmische linse mit erweiterter schärfentiefe und verfahren zur erzeugung eines linsendesigns - Google Patents

Ophthalmische linse mit erweiterter schärfentiefe und verfahren zur erzeugung eines linsendesigns

Info

Publication number
EP4681018A1
EP4681018A1 EP24710701.4A EP24710701A EP4681018A1 EP 4681018 A1 EP4681018 A1 EP 4681018A1 EP 24710701 A EP24710701 A EP 24710701A EP 4681018 A1 EP4681018 A1 EP 4681018A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lens
function
ophthalmic lens
modulation
ophthalmic
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
EP24710701.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mario Gerlach
Francesca Nicoli
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.)
Carl Zeiss Meditec AG
Original Assignee
Carl Zeiss Meditec AG
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 Carl Zeiss Meditec AG filed Critical Carl Zeiss Meditec AG
Publication of EP4681018A1 publication Critical patent/EP4681018A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/024—Methods of designing ophthalmic lenses
    • G02C7/028—Special mathematical design techniques
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses or corneal implants; Artificial eyes
    • A61F2/16—Intraocular lenses
    • A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2240/00—Manufacturing or designing of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2240/001—Designing or manufacturing processes

Definitions

  • an ophthalmic lens with extended depth of field a lens design for producing an ophthalmic lens with extended depth of field, a method for producing an ophthalmic lens, a data set in the form of a computer-readable data signal, a method for generating a lens design for producing an ophthalmic lens with extended depth of field, a computer program, a computer-readable storage medium, a data signal and a data processing device.
  • the disclosure thus lies in particular in the field of designs for ophthalmic lenses, in particular for intraocular lenses.
  • IOLs intraocular lenses
  • monofocal lenses have virtually no side effects but only correct the patient's distance vision, while some multifocal lenses may have undesirable properties but allow the patient to live a glasses-free life as they usually correct vision at different focal lengths.
  • EDOF enhanced depth of focus
  • US2020/0249501A1 describes a hybrid switchable liquid crystal lens device that uses a nanoparticle-doped liquid crystal layer and a nanoparticle-doped alignment layer. Using an applied voltage, the refractive index of the liquid crystal layer can be controlled and the focal length and optical power of the lens can be tuned and/or adjusted.
  • this document describes a contact lens designed to influence the phase function on the front surface of the contact lens.
  • WO2016/076714A1 describes an ophthalmic lens with an optical surface which has a shape according to a fourth degree polynomial, wherein the arrangement is adapted to provide an optical function for a third degree polynomial to extend the depth of field.
  • a further surface can have a shape according to a straight polynomial function, a spherical shape or a shape according to a combination of sphere and parabola.
  • WO2017/165679A1 describes toric lenses with a freeform polynomial surface that forms a meridian band for a desired correction meridian.
  • WO2017/165695A1 describes toric lenses with multiple zones, wherein an optical zone has a polynomial-based surface with a plurality of meridians with certain cylindrical powers.
  • W02017/165700A1 describes toric lenses with one or more angle-varying phase elements, which have diffractive and refractive structures.
  • the object of the present disclosure is to provide an ophthalmic lens and/or a method, each of which is suitable for enriching the prior art.
  • an ophthalmic lens with extended depth of field having a topographic surface modulation formed on a lens surface relative to the base curve of the lens surface.
  • the ophthalmic lens is characterized in that the topographic surface modulation is based on a third degree polynomial function at least on a portion of the at least one lens surface.
  • a lens design for the manufacture of an ophthalmic lens with extended depth of field.
  • the lens design is characterized in that the manufacture of an ophthalmic lens according to the lens design results in an ophthalmic lens according to the disclosure.
  • a method of manufacturing an ophthalmic lens characterized in that the method manufactures the ophthalmic lens using a lens design according to the disclosure.
  • a data set in the form of a computer-readable data signal comprising at least one type of the following data:
  • a method for generating a lens design for producing an ophthalmic lens with extended depth of field.
  • the method comprises defining a base curve for a lens surface of the ophthalmic lens, as well as defining a topographic surface modulation relative to the base curve of the lens surface.
  • the method is characterized in that the topographic surface modulation is defined relative to the base curve of the lens surface in such a way that the topographic surface modulation is based on a third degree polynomial function at least on a portion of the lens surface.
  • a computer program comprising instructions which, when executed by a computer, cause the computer to perform a method according to the disclosure.
  • a computer-readable storage medium is provided on which a computer program according to the disclosure is stored.
  • a data signal which includes a computer program according to the disclosure.
  • a data processing device which is configured to carry out a method according to the disclosure.
  • the data processing device can optionally be designed as a computer and/or server and/or smartphone and/or tablet computer.
  • the data processing device may optionally comprise a processor and a memory.
  • An ophthalmic lens is an optical lens designed to correct a patient's vision defect.
  • the ophthalmic lens can be an intraocular lens according to
  • an intraocular lens is an ophthalmic lens that is intended for implantation in an eye.
  • the ophthalmic lens can be designed as a contact lens and/or a spectacle lens.
  • the intraocular lens can optionally have one or more haptics.
  • a haptic is a non-optical, generally external component of an intraocular lens that is intended to hold the intraocular lens in place in the eye (see section 3.1.28 of DIN EN ISO 11979.1:2018).
  • the ophthalmic lens can be designed as an implantable contact lens.
  • the base curve of a lens surface can correspond to a surface refractive power of the lens surface.
  • the base curve can optionally correspond to a profile of the lens surface without taking into account topographical modulations on the lens surface.
  • a topographic surface modulation can represent a structural change in the lens surface, so that the actual topographic profile of the lens surface deviates from the base curve.
  • the topographic surface modulation can include local elevations and/or depressions of the lens body compared to the base curve.
  • the topographic surface modulation can be designed in such a way that it leads to changed refractive properties of the lens surface and optionally of the ophthalmic lens.
  • the topographic surface modulation can be designed in such a way that it leads exclusively to changed refractive properties of the lens surface and does not produce a diffractive effect.
  • a polynomial function is a mathematical function that has power terms with natural exponents, whereby several power terms can be added together.
  • the highest power term has an exponent of the natural number three.
  • the third-degree polynomial function can also have terms of lower power, i.e. two, one and/or zero.
  • a third-degree polynomial function does not have a power term with an exponent greater than three that is not equal to zero.
  • topographic surface modulation is based on a third-order polynomial function
  • the spatial design of the topographic surface modulation at least partially or completely follows a third-order polynomial function or is otherwise at least partially determined by a third-order polynomial function. This can lead to a global tilting of the lens surface relative to the base surface.
  • the topographic surface modulation can be designed such that along the radial or diametrical course of the lens surface, the topographic surface modulation in cross-sectional view perpendicular to the base curve corresponds at least in places or in part to the third-order polynomial function.
  • the topographic surface modulation can be designed such that along a spiral course, optionally starting from the center of the topographic surface modulation and running outwards, the topographic surface modulation in cross-sectional view perpendicular to the base curve corresponds at least in places or in part to the third-order polynomial function.
  • the topographic surface modulation can be based on a third-order polynomial function such that a combination of the third-order polynomial function with another function, such as an apodization function and/or a Rotation function, which determines the design of the topographic surface modulation at least partially or locally.
  • the lens design can optionally be in the form of data, in particular in the form of electronically stored or storable and/or electronically readable data.
  • the lens design can contain information that enables an ophthalmic lens to be manufactured according to the lens design.
  • the lens design can optionally represent a “digital twin” of a physically existing ophthalmic lens.
  • the method for producing a lens design can optionally be designed as a computer-implemented method, i.e. one, several or all steps of the method can be carried out at least partially by a computer or a device for data processing, optionally the data processing device.
  • the disclosure offers the advantage that an ophthalmic lens with an extended depth of field can be provided which has a lower level of undesirable side effects than conventional EDOF lenses.
  • intraocular lenses (IOLs) with an extended depth of field can thereby be provided which have a lower level of side effects than conventional EDOF IOLs.
  • the disclosure offers the advantage that a large depth of field can still be provided, for example from +0.5 D to +4 D and in particular from +1.5 D or more. Optionally, this can be achieved while the side effects can be kept similarly low as with monofocal ophthalmic lenses.
  • the disclosure offers the advantage that the extended depth of field can be achieved with refractive means.
  • the ophthalmic lens can be provided without the need for diffractive structures. This can simplify the manufacture of the ophthalmic lens and reduce the manufacturing costs.
  • this can offer the advantage of that the production of filigree diffractive structures, especially in the peripheral areas of intraocular lenses, can be avoided, which can often pose a challenge in terms of manufacturability.
  • the disclosure offers the advantage that ophthalmic lenses can be provided which have a high degree of optical sharpness and contrast sensitivity.
  • the disclosure offers the advantage that undesirable artifacts can be avoided or reduced when imaging through an ophthalmic lens.
  • the disclosure offers the advantage that, in contrast to ophthalmic lenses with diffractive structures, undesirable foci due to further orders of diffraction can be avoided.
  • an ophthalmic lens can be provided which enables higher visual acuity than conventional aspheric lenses.
  • the disclosure can make it possible to provide maximum visual acuity which can be comparable to the visual acuity provided by a monofocal lens.
  • the ophthalmic lens has a topographic surface modulation on only one lens surface. This can be, for example, the lens surface on the front or on the back, i.e. on the side facing away from or facing the retina of the eye.
  • the ophthalmic lens has a topographic surface modulation on both lens surfaces, for example on the front and on the back.
  • the two topographic surface modulations can be identical, similar or different from one another.
  • the optical effect of the ophthalmic lens can be provided mainly or exclusively by a refractive effect of the ophthalmic lens.
  • Refractive effect can be determined by the topographic surface modulation on the lens surface.
  • the ophthalmic lens can be designed such that at least in a region of at least 20%, optionally at least 50% and optionally at least 80% of the ophthalmic lens no diffractive elements contribute to providing the optical effect of the ophthalmic lens.
  • the optical effect of the ophthalmic lens can be based exclusively on the properties of the ophthalmic lens determined by the topographical surface modulation.
  • topographic surface modulation is not rotationally symmetrical. This can be because a third-degree polynomial function is not symmetrical to the vertical axis through the zero point, but can have a change of sign.
  • the topographic surface modulation can be designed such that a first part of the lens surface is raised relative to the base surface by the topographic surface modulation, while another part of the lens surface is lowered relative to the base surface by the topographic surface modulation.
  • the topographic surface modulation can be designed such that the lens surface is tilted relative to the base surface. This can be advantageous for expanding the depth of field. In particular, this can be advantageous in that an expansion of the depth of field can be achieved with particularly few side effects.
  • the polynomial function can optionally correspond to the following mathematical relationship, here for example of third degree: where x and y correspond to Cartesian coordinates of a lens plane, and where at least a 0.
  • the coordinate origin can be in the center of the lens surface or at a distance of 0.5 mm or less from the center of the lens surface.
  • the center of the lens surface can be on the optical axis of the ophthalmic lens.
  • the polynomial function can have a further constant term which depends neither on x nor on y.
  • the following can apply to the parameters a and d: -0.5 ⁇ a ⁇ 0.5 and/or -0.5 ⁇ d ⁇ 0.5.
  • These parameter ranges can be particularly suitable for providing an ophthalmic lens, in particular an IOL, with a suitable depth of field.
  • the parameters can each lie in a range between -0.1 and 0.1.
  • the shape of the base curve of the lens surface can optionally have one or more of the following properties: rotationally symmetrical, non-rotationally symmetrical, spherical, conical, toric, biconic and aspherical.
  • the base curve can be determined at least partially rotationally symmetrically by polynomial terms around the center of the lens surface.
  • various designs of the base curve are possible, whereby the designs can be based, for example, on one or more of the geometric shapes mentioned. This offers the advantage that the choice of a shape for the base curve can offer a degree of freedom for the optimization of the ophthalmic lens.
  • the base curve of the lens surface can follow one of the following mathematical functions:
  • c B is the inverse radius of curvature of the lens surface or the base surface
  • r is the radial coordinate
  • a t are the coefficients of rotationally symmetric aspheric terms.
  • the base curve of the lens surface can follow the following mathematical function:
  • c x and c y represent the curvature of the lens in the meridian of the x-coordinate and y-coordinate, respectively
  • Q x and Q y are the Konin constants in the x-coordinate and y-coordinate, respectively.
  • any toric base curve can additionally have rotationally symmetric polynomial terms.
  • the topographic surface modulation can optionally extend over only a part of the lens surface. Alternatively, the topographic surface modulation can optionally extend over the entire lens surface. Optionally, the topographic surface modulation can extend over at least 20%, optionally at least 30%, optionally at least 40%, optionally at least 50%, optionally at least 60%, optionally at least 70%, and optionally at least 80% of the lens surface.
  • the area over which the topographic surface modulation extends can extend from an intended viewing point of the ophthalmic lens radially outwards in the direction of an edge of the ophthalmic lens.
  • the topographic surface modulation can be limited to an area of the lens surface that is adapted to a typical pupil size. The choice of the extent of the topographic surface modulation Surface modulation on the lens surface can serve as a degree of freedom to adapt the topographic lens to different pupil sizes under different lighting conditions.
  • the polynomial function can be modified by an apodization function at least in a partial area of the topographic surface modulation. This can serve to weaken and/or modify the expression of the topographic surface modulation in some areas of the invention compared to the polynomial function.
  • the apodization function can be designed such that the topographic surface modulation deviates from the polynomial function in one or more areas in which the topographic surface modulation would have a particularly large amplitude or expression according to the polynomial function.
  • the apodization function can be designed such that the expression of the topographic surface modulation is weakened in edge areas of the lens surface, which are typically covered by the iris of the eye.
  • the ophthalmic lens can optionally be designed such that the polynomial function is not modified by the apodization function in a radial central area of the lens surface, and is modified by the apodization function in a radial outer area adjacent to the radial central area.
  • the apodization function can reduce an amplitude of the polynomial function in the radial outer region.
  • the apodization function can reduce the amplitude in the radial outer region to zero. The apodization function can thus offer another degree of freedom for optimizing the ophthalmic lens.
  • the apodization function can have a minimum radius at which it starts and/or a maximum radius at which it ends.
  • the minimum radius can be zero and accordingly the apodization function can start at the center of the lens surface.
  • the minimum radius can be greater than zero and accordingly the apodization function does not necessarily have to be in the center of the lens surface
  • the minimum radius can be equal to 0.5 mm.
  • the maximum radius can optionally extend to the edge of the lens surface.
  • the maximum radius can optionally be smaller than the radius of the lens surface and accordingly the apodization function can already end within the lens surface.
  • the maximum radius of the apodization function can be 3 mm.
  • the apodization function can optionally be used to reduce the polynomial function at the edges so that the apodization is not most pronounced at the edge of the lens surface, but already further inside the lens surface. However, the apodization function does not necessarily reduce the polynomial modulation to zero.
  • the apodization function may optionally correspond to at least one of the following functions: a step function, a linear function, a quadratic function, an exponential function, and/or a parabolic function.
  • the topographic surface modulation can correspond to the polynomial function at least in a partial area of the lens surface.
  • the topographic surface modulation can be determined exclusively by the polynomial function and/or follow the polynomial function at least in a partial area of the lens surface or on the entire lens surface.
  • the topographic surface modulation can optionally be based on the third degree polynomial function on at least part of the lens surface in such a way that the topographic surface modulation corresponds to the third degree polynomial function modified with a rotation function.
  • the rotation function can rotate the polynomial function locally by a predetermined angle of rotation in the circumferential direction of the lens surface depending on the radial position on the lens surface.
  • the circumferential direction can be perpendicular to an optical axis of the ophthalmic lens.
  • the rotation function can be designed such that these different radial sections of the polynomial function-based topographic surface modulation by a rotation angle that depends on the radial position in the circumferential direction of the lens surface.
  • the radial sections can represent discrete sections that can be separated from one another or can be infinitesimally small and represent a continuum.
  • the rotation function can be designed such that different radial components of the polynomial function underlying the topographic surface modulation are rotated to different extents in the circumferential direction. This can offer the advantage that the rotational asymmetry of the topographic surface modulation can be reduced. In other words, this can offer the advantage that a degree of radial isotropy of the topographic surface modulation starting from a center of the lens surface can be increased. This can optionally further improve mechanical and/or optical properties of the ophthalmic lens.
  • the rotation function can optionally be designed such that the dependence of the predetermined angle of rotation on the radial position on the lens surface is linear or quadratic or polynomial or hyperbolic or exponential or step-like. This can offer a further degree of freedom for optimizing the ophthalmic lens.
  • the angle of rotation can be approximately in a range from 0° to 360°.
  • the angle of rotation can extend from the center of the lens surface to the edge of the lens surface in a range from 0° to 360°.
  • the dependence of the predetermined angle of rotation on the radial position on the lens surface according to the rotation function can optionally extend over the entire radial region of the lens surface on which the topographic surface modulation is formed, or can be limited to only a partial region of the topographic surface modulation or the lens surface.
  • the rotation function can be combined with an apodization function. This can offer further degrees of freedom in the design of the ophthalmic lens.
  • the course of a height profile at the edge of the ophthalmic lens follows the course of the third degree polynomial function even if the polynomial function has been modified with a rotation function.
  • the height profile at the edge of the ophthalmic lens, i.e. at the radially outer end of the ophthalmic lens can remain the same even after modification of the polynomial function with a rotation function.
  • the topographic surface modulation can still correspond to the third degree polynomial function. This can be particularly evident when the surface profile is displayed in polar coordinates or in coordinates that have been transformed with the rotation function, rather than in the Cartesian coordinates x and y.
  • the rotation function can optionally be designed as follows: where Rmax is the maximum radius of the application area of the rotation function and ⁇ p is the angle that characterizes a "spiral" induced by the rotation function in the polynomial function.
  • the maximum radius for an IOL can be 3 mm.
  • the rotation function can optionally have a minimum radius. This means that the rotation function does not start in the center of the lens, but only affects the polynomial function from a minimum radius greater than zero.
  • the minimum radius for an IOL can be 0.5 mm.
  • the method of producing a lens design for producing an ophthalmic lens with extended depth of field may further comprise modifying the polynomial function at least in a partial area of the topographic surface modulation by means of an apodization function.
  • the method for generating a lens design for producing an ophthalmic lens with an extended depth of field can further comprise modifying the third degree polynomial function with a rotation function such that the rotation function locally rotates the polynomial function by a predetermined angle of rotation in the circumferential direction of the ophthalmic lens depending on the radial position on the lens surface. This can offer further degrees of freedom for generating the lens design and in particular facilitate the generation of a lens design with an extended depth of field and few side effects.
  • the computer-readable storage medium can be any digital data storage device, such as a USB stick, a hard drive, a CD-ROM, an SD card, or an SSD card.
  • the computer-readable storage medium can be readable over a network.
  • the computer-readable storage medium can form part of a server that provides data as a cloud server.
  • Figure 1 is a schematic representation of an ophthalmic lens with extended depth of field according to an optional embodiment
  • Figure 2A shows a schematic representation of an exemplary
  • Figure 2B schematically shows an apodization function according to an optional embodiment
  • Figures 3A and 3B show a comparison of a topographical surface modification according to an optional embodiment without and with modification by a rotation function
  • Figure 5 shows a defocus curve of visual acuity.
  • Figure 6 shows the point spread function of an ophthalmic lens according to an optional embodiment
  • Figure 7 Image sharpness of an IOL according to an optional
  • Figure 8 schematically shows a method for producing an ophthalmic lens according to an optional embodiment
  • Figure 9 shows a method for producing a lens design for the
  • Figure 10 schematically shows a data processing device according to an optional embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an ophthalmic lens 10 with an extended depth of field according to an optional embodiment.
  • the ophthalmic lens 10 is designed as an intraocular lens (IOL) which has a lens body 12 and two haptics 14. According to the embodiment shown, the lens body has a lens surface on the front and on the back.
  • IOL intraocular lens
  • the ophthalmic lens 10 has a topographic surface modulation formed on a lens surface relative to the base curve of the lens surface (see, for example, Figures 2A, 2B and 3A).
  • the ophthalmic lens 10 is thereby characterized in that the topographic surface modulation on at least a portion of the at least one lens surface is based on a third degree polynomial function.
  • the topographic surface modulation can be non-rotationally symmetric.
  • the third degree polynomial function can correspond to the following mathematical relationship:
  • a shape of the base curve of the lens surface can be rotationally symmetrical and/or non-rotationally symmetrical and/or spherical and/or conical and/or toric and/or biconic and/or aspherical.
  • the topographical surface modulation may extend over a portion of the lens surface.
  • the topographical surface modulation may extend over at least 80% of the lens surface.
  • the polynomial function can be modified by an apodization function at least in a partial area of the topographic surface modulation.
  • the polynomial function can not be modified by the apodization function in a radial central area of the lens surface and can be modified by the apodization function in a radial outer area adjacent to the radial central area.
  • the apodization function can optionally reduce an amplitude of the polynomial function in the radial outer area.
  • the apodization function can reduce the amplitude in the radial outer area to zero.
  • the apodization function can optionally be modified by at least one of the following functions: a step function, a linear function, a quadratic function, an exponential function, and/or a parabolic function.
  • the topographic surface modulation can correspond to the polynomial function at least in a partial area of the lens surface.
  • the topographic surface modulation may be based on the third degree polynomial function on at least a part of the lens surface such that the topographic surface modulation corresponds to the third degree polynomial function modified with a rotation function, wherein the rotation function locally rotates the polynomial function by a predetermined angle of rotation in the circumferential direction of the lens surface depending on the radial position on the lens surface.
  • the rotation function can be designed such that the dependence of the predetermined angle of rotation on the radial position on the lens surface is linear or quadratic or polynomial or hyperbolic or exponential or step-like.
  • the dependence of the predetermined angle of rotation may optionally extend from the radial position on the lens surface according to the rotation function over the entire radial region of the lens surface on which the topographic surface modulation is formed, or be limited to a partial region of the topographic surface modulation or the lens surface.
  • the lens body 12 of the ophthalmic lens 10 has a lens surface with a Base curve and a topographic surface modulation.
  • the base curve has a conical shape.
  • the topographic surface modulation follows a third degree polynomial function.
  • the lens surface has a shape according to the following mathematical function: c ( c ß (x 2 + y 2 )
  • c B is the curvature of the base surface of the lens and Q is the conical constant.
  • the lens surface has a global inclination or bevel, which is determined by the terms of the third-order polynomial function.
  • the third-order polynomial function creates a shape of the lens surface that is not rotationally symmetrical about the optical axis of the lens body 12. Due to the asymmetric properties of the third-order polynomial function, each meridian of the ophthalmic lens has its own shape, which makes the lens body non-rotationally symmetrical and thus differs greatly from conventional designs of intraocular lenses with an extended depth of field.
  • the lens surface has a toric base curve on the front side of the lens body.
  • the shape of the lens surface can be described by a biconical function.
  • the lens surface ie taking into account the base curve and the topographical Surface modification, a shape which can be described by the following mathematical function:
  • the parameters c x and c y indicate the curvature of the lens surface with respect to the meridian of the x-coordinate and the y-coordinate, respectively, and Q x and Q y represent the conic constants for the x-coordinate and the y-coordinate, respectively.
  • Figure 2A shows a schematic representation of an example visualization of the shape of a lens surface 16 with a conical base curve and a topographic surface modulation in the form of a third-degree polynomial function.
  • the axes indicate the spatial coordinates x and y in millimeters.
  • Several meridians are shown as examples, which characterize the shape of the lens surface 16.
  • the coordinate origin is at the vertex 18 of the lens surface 16, which can coincide with the optical axis of the lens body 12.
  • the topographic surface modulation in the form of a third-degree polynomial function creates a shape of the lens surface that is not oriented rotationally symmetrically around the optical axis.
  • the extent of the extension of the depth of field can depend strongly on the extension of the entrance pupil.
  • the entrance pupil can be the object-side conjugated image of the iris of the human eye, which can represent a dynamic system that can change its diameter depending on the lighting and visibility conditions (e.g. in the case of near myosis). This can lead to the extent of the extended depth of field of such an ophthalmic lens being strongly dependent on the lighting conditions. In particular, the extension of the depth of field with a larger pupil increase. This is not always desirable.
  • a large extension of the depth of field is desired for near and intermediate vision, such as for close vision activities.
  • These often take place in a well-lit environment and benefit from the physiological effect of myosis (pupil constriction), also known as the small pupil state (typically 3 mm pupil diameter for photopic conditions), while activities that take place in mesopic conditions (low light, pupil > 4.5 mm) often benefit from a low degree of extended depth of field to reduce any visual side effects.
  • A(r) S(r) for r min ⁇ ⁇ r ⁇ ⁇ r max
  • r min and r max represent the values of the radius at which the apodization function begins and ends.
  • the function S(r) can take different forms, for example linear, quadratic or parabolic.
  • Apodization can also be useful for manufacturing purposes as it can help adjust and/or reduce a transition zone between an optical region of the lens body and the surrounding mechanical lens frame, such as an IOL.
  • a rotation function r(r) can be used, by means of which the third degree polynomial function or the topographic surface modulation can be modified.
  • the rotation function can depend on the radial position on the lens surface and rotate one or more ring-shaped sections at the respective radial position of the polynomial function or the topographic surface modulation around the optical axis of the lens body. This rotation of the polynomial function or the topographic surface modulation can serve to bring the lens surface into an increasingly rotationally symmetrical configuration.
  • the rotation function is a unique function that adjusts the local angle of rotation depending on the radial position defined by the magnitude of x and y on the lens surface.
  • the rotation function can be designed, for example, linear, polynomial or according to any other technically reasonable relationship.
  • Figure 2B shows an example of a topographical
  • FIG. 2B shows the topographical changes brought about by the topographical surface modulation starting from the base curve.
  • the horizontal axis shows the radius in millimeters, whereby the coordinate origin can correspond to the center of the lens surface.
  • the vertical axis shows the topographical elevation (positive values) or depression (negative values) relative to the base curve in millimeters.
  • Graph 200 represents a topographical modification which corresponds to a third-order polynomial function without being modified by an apodization function.
  • Graph 202 represents a topographical modification which corresponds to a third-order polynomial function which has been modified with an apodization function so that the expression in the radial outer region is flattened.
  • the apodization function begins at a minimum radius of 0.5 mm and ends at a maximum radius of 3 mm starting from the center of the lens surface at the coordinate origin.
  • the apodization function only modifies the polynomial function of the topographic surface modulation, but not the base area of the lens surface.
  • Figures 3A and 3B show a comparison of a topographic surface modification without (Figure 3A) and with modification by a rotation function (Figure 3B).
  • the false color representation shown in Figure 3A shows that a topographic surface modulation can lead to a tilting of the surface shape relative to the base curve, with the surface shape being raised relative to the base curve on one side and lowered on the opposite side.
  • Figure 3B illustrates the effect of modifying the polynomial function by a rotation function. As indicated by the dashed arrows, the topographic surface modification is rotated to different degrees in the circumferential direction depending on the radial position starting from the center of the lens surface. This creates a surface shape which has a is somewhat closer to a rotationally symmetric shape than the surface shape without modification by a rotation function ( Figure 3A).
  • the ophthalmic lens 10 designed as an IOL according to Figure 2 can have advantageous optical properties.
  • the Through Focus Modulation Transfer Function (TF-MTF) was calculated for polychromatic light according to the luminous efficacy function in order to correspond to the spectral sensitivity of human perception and thus correspond most closely to the real conditions that patients find with an ophthalmic lens.
  • the TF-MTF for small and large pupils is shown in Figure 4, where the horizontal axis represents the refractive power in diopters and the vertical axis represents the TF-MTF in line pairs per mm (Ip/mm).
  • Graph 402 represents the TF-MTF for a pupil diameter of 3 mm and graph 404 represents the TF-MTF for a pupil diameter of 4.5 mm.
  • the TF-MTF is characterized by slowly decreasing values around the focal point, indicating that the ophthalmic lens provides a good extended depth of field for a wide diopter range, while maintaining or slowly changing contrast sensitivity over this range.
  • the polynomial function of the topographic surface modification is modified with a quadratic apodization function that smooths the contribution of the polynomial function at the edges of the lens surface.
  • the MTF calculations can be used to simulate the monocular visual acuity that such an IOL can offer the patient. According to the reference
  • Aixa Alarcon et al. "Preclinical metrics to predict through-focus visual acuity for pseudophakic patients," Biomed. Opt. Express 7, 1877-1888 (2016) the defocus curve of visual acuity can be calculated. This is shown as an example in Figure 5.
  • the horizontal axis shows the optical refractive power in diopters and the vertical axis the visual acuity.
  • Graph 502 shows the case for a pupil diameter of 3 mm and graph 504 for a pupil diameter of 4.5 mm.
  • the area which is available in the form of an extended depth of field is indicated by the arrow 506.
  • the EDOF effect ie the extension of the depth of field up to 2 diopters, can be estimated.
  • the large width of the curve in the hyperopic direction shows that visual acuity remains high even if the plane of emmetropia is not perfectly met after surgery, making the lens design very tolerant of small deviations from the perfect plane in the eye.
  • Graphs 502 and 504 represent calculated polychromatic visual acuity curves for photopic and mesopic conditions, respectively.
  • Arrow 506 indicates an effective EDOF, i.e., an effective range of extended depth of field. This refers to the fact that for a patient, the useful part of the visual acuity curve lies in the myopic direction, where a diopter increase corresponds to vision at a certain distance (e.g., +1.5 D at the spectacle plane may correspond to vision at ⁇ 70 cm).
  • FIG. 2A Another special feature of the ophthalmic lens according to Figure 2A is the "triangular" point spread function (PSF), which can result from an asymmetry of the lens that is caused by the topographic surface modulation following a third degree polynomial function.
  • PSF point spread function
  • FIG. 6 An example of a PSF shape is shown in Figure 6.
  • the horizontal axis shows the position in the x-direction in micrometers and the vertical axis shows the y-direction in micrometers.
  • the light focused by the ophthalmic lens is not completely concentrated in the central focal point, but is distributed asymmetrically in the x- and y-directions.
  • the extent of the light distribution in the x- and y-directions can can be controlled by the size of the polynomial coefficients a and d. The higher the value of a coefficient, the more light is distributed along that axis.
  • Figure 7 shows that the image sharpness of an IOL according to an optional embodiment of Figure 2A is maintained from the measurement points -0.82 D to +0.82 D.
  • the top row shows the results for a pupil diameter of 3 mm and the bottom row for a pupil diameter of 4.5 mm.
  • an effect of the PSF can be seen in the details of the optical imaging, since the resulting image through an optical system is always the product of the convolution between the imaged object and the PSF of the optical system.
  • the effect of asymmetry can be achieved (i) by apodizing the polynomial function, (ii) by limiting an extension of the topographic surface modulation to a restricted part of the lens surface and/or (iii) by modifying it using a rotation function.
  • Figure 8 schematically shows a method 800 for producing an ophthalmic lens 10, characterized in that the method 800 in a step 802 produces the ophthalmic lens using a lens design according to the disclosure.
  • Figure 9 schematically shows a method 900 for generating a lens design for producing an ophthalmic lens 10 with extended depth of field according to an optional embodiment.
  • the method 900 includes, in a step 902, defining a base curve for a lens surface 16 of the ophthalmic lens 10. In a step 904, the method 900 includes establishing a topographical surface modulation relative to the base curve of the lens surface 16.
  • the method 900 is characterized in that the topographic surface modulation is determined relative to the base curve of the lens surface 16 such that the topographic surface modulation is based on a third degree polynomial function on at least a portion of the lens surface 16.
  • the method 900 may comprise, in a step 906, modifying the polynomial function at least in a partial region of the topographic surface modulation by means of an apodization function.
  • the method 900 may include, in a step 908, modifying the third degree polynomial function with a rotation function such that the rotation function locally rotates the polynomial function by a predetermined angle of rotation in the circumferential direction of the ophthalmic lens depending on the radial position on the lens surface 16.
  • Figure 10 schematically shows a data processing device 20 according to an optional embodiment, which is configured to carry out a method described above for generating a lens design.
  • the data processing device can have a processor 22 and a memory 24. List of reference symbols

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)

Abstract

Bereitgestellt wird eine ophthalmische Linse (10) mit erweiterter Schärfentiefe, wobei die ophthalmische Linse (10) an einer Linsenoberfläche (16) eine relativ zur Basiskurve der Linsenoberfläche (16) ausgebildete topographische Oberflächenmodulation aufweist. Die ophthalmische Linse (10) ist dadurch gekennzeichnet, dass die topographische Oberflächenmodulation zumindest auf einem Teil der zumindest einen Linsenoberfläche (16) auf einer Polynomfunktion dritten Grades basiert.

Description

OPHTHALMISCHE LINSE MIT ERWEITERTER SCHÄRFENTIEFE UND VERFAHREN ZUR ERZEUGUNG EINES LINSENDESIGNS
Bereitgestellt werden eine ophthalmische Linse mit erweiterter Schärfentiefe, ein Linsendesign für die Herstellung einer ophthalmischen Linse mit erweiterter Schärfentiefe, ein Verfahren zur Herstellung einer ophthalmischen Linse, ein Datensatz in Form eines computerlesbaren Datensignals, ein Verfahren zur Erzeugung eines Linsendesigns für die Herstellung einer ophthalmischen Linse mit erweiterter Schärfentiefe, ein Computerprogramm, ein computerlesbares Speichermedium, ein Datensignal und eine Datenverarbeitungsvorrichtung. Die Offenbarung liegt somit insbesondere auf dem Gebiet der Designs für ophthalmische Linsen, insbesondere für Intraokularlinsen.
Die derzeit auf dem Markt verfügbaren optischen Designs von Intraokularlinsen (lOLs) reichen von einfachen refraktiven Monofokallinsen mit sphärischem oder asphärischem Design bis hin zu komplexen diffraktiven Multifokallinsen. Monofokale Linsen haben so gut wie keine Nebenwirkungen, korrigieren aber nur die Fernsicht des Patienten, während manche multifokalen Linsen unerwünschte Eigenschaften aufweisen können, aber dem Patienten ein brillenfreies Leben ermöglichen, da sie in der Regel die Sehkraft in verschiedenen Brennweiten korrigieren.
In manchen Fällen kann ein Kompromiss zwischen Brillenunabhängigkeit und etwaigen Nebenwirkungen der lOLs wünschenswert sein. So wurden mehrere optische Linsendesigns entwickelt, um lOLs mit erweiterter Schärfentiefe (engl.: enhanced depth of focus, EDOF) mit geringen Nebenwirkungen zu entwickeln, die das Sehvermögen der Patienten von der Feme bis zur mittleren Sicht korrigieren können, um einen brillenfreien Lebensstil für die meisten alltäglichen Aufgaben zu ermöglichen. Bei derartigen lOLs benötigt der Patient oftmals dennoch eine Brille zum Lesen. Diese lOLs haben sich aufgrund der Zufriedenheit der Patienten dennoch als sehr vielversprechend erwiesen. Ein Beispiel für eine EDOF IOL ist eine IOL mit der Produktbezeichnung AT LARA von ZEISS.
US2020/0249501A1 beschreibt eine hybride schaltbare Flüssigkristalllinsenvomchtung, die eine mit Nanopartikeln dotierte Flüssigkristallschicht und eine mit Nanopartikeln dotierte Ausrichtungsschicht verwendet. Mit Hilfe einer angelegten Spannung kann der Brechungsindex der Flüssigkristallschicht gesteuert und die Brennweite und die optische Leistung der Linse abgestimmt und/oder eingestellt werden. Darüber hinaus wird in diesem Dokument eine Kontaktlinse beschrieben, die so gestaltet ist, dass die Phasenfunktion an der Vorderfläche der Kontaktlinse beeinflusst wird.
Die WO2016/076714A1 beschreibt eine ophthalmische Linse mit einer optischen Oberfläche, welche eine Form gemäß einem Polynom vierten Grades aufweist, wobei die Anordnung dazu angepasst ist, eine optische Funktion für ein Polynom dritten Grades zur Erweiterung der Schärfentiefe bereitzustellen. Eine weitere Oberfläche kann dabei eine Form gemäß einer geraden Polynomfunktion, eine sphärische Form oder eine Form gemäß einer Kombination aus Sphäre und Parabel aufweisen.
Die WO2017/165679A1 beschreibt torische Linsen mit einer Freiformpolynomischen Oberfläche, die ein Meridianband für einen gewünschten Korrekturmeridian ausbildet.
Die WO2017/165695A1 beschreibt torische Linsen mit mehreren Zonen, wobei eine optische Zone eine auf einem Polynom basierende Oberfläche mit einer Mehrzahl von Meridianen mit bestimmten zylindrischen Wirkungen aufweist.
Die W02017/165700A1 beschreibt torische Linsen mit einem oder mehreren Winkel-variierenden Phasenelementen, welche diffraktive und refraktive Strukturen aufweisen. Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, eine ophthalmische Linse und/oder ein Verfahren anzugeben, welche jeweils geeignet sind, den Stand der Technik zu bereichern.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die nebengeordneten Ansprüche und die Unteransprüche haben jeweils optionale Weiterbildungen der Offenbarung zum Inhalt.
In einem ersten Aspekt wird eine ophthalmische Linse mit erweiterter Schärfentiefe bereitgestellt, wobei die ophthalmische Linse an einer Linsenoberfläche eine relativ zur Basiskurve der Linsenoberfläche ausgebildete topographische Oberflächenmodulation aufweist. Die ophthalmische Linse ist dadurch gekennzeichnet, dass die topographische Oberflächenmodulation zumindest auf einem Teil der zumindest einen Linsenoberfläche auf einer Polynomfunktion dritten Grades basiert.
In einem weiteren Aspekt wird ein Linsendesign für die Herstellung einer ophthalmischen Linse mit erweiterter Schärfentiefe bereitgestellt. Das Linsendesign ist dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung einer ophthalmischen Linse gemäß dem Linsendesign zu einer offenbarungsgemäßen ophthalmischen Linse führt.
In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einer ophthalmischen Linse bereitgestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verfahren die ophthalmische Linse unter Verwendung eines offenbarungsgemäßen Linsendesigns herstellt.
In einem weiteren Aspekt wird ein Datensatz in Form eines computerlesbaren Datensignals bereitgestellt, welcher zumindest eine Art der folgenden Daten umfasst:
(i) Eine numerische Repräsentation der offenbarungsgemäßen ophthalmischen Linse, wobei die numerische Repräsentation dazu ausgelegt ist, einer Herstellungsmaschine zur Herstellung der ophthalmischen Linse zugeführt zu werden; und
(ii) Daten beinhaltend computerlesbare Instruktionen zum Steuern und/oder Regeln einer oder mehrerer Herstellungsmaschinen zur Herstellung einer offenbarungsgemäßen ophthalmischen Linse.
In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Erzeugung eines Linsendesigns für die Herstellung einer ophthalmischen Linse mit erweiterter Schärfentiefe bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Festlegen einer Basiskurve für eine Linsenoberfläche der ophthalmischen Linse, sowie ein Festlegen einer topographischen Oberflächenmodulation relativ zur Basiskurve der Linsenoberfläche. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Festlegen der topographische Oberflächenmodulation relativ zur Basiskurve der Linsenoberfläche derart erfolgt, dass die topographische Oberflächenmodulation zumindest auf einem Teil der Linsenoberfläche auf einer Polynomfunktion dritten Grades basiert.
In einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, umfassend Instruktionen, welche, wenn von einem Computer ausgeführt, den Computer dazu veranlassen, ein offenbarungsgemäßes Verfahren auszuführen.
In einem weiteren Aspekt wird ein computerlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf welchem ein offenbarungsgemäßes Computerprogramm gespeichert ist.
In einem weiteren Aspekt wird ein Datensignal bereitgestellt, welches ein offenbarungsgemäßes Computerprogramm beinhaltet.
In einem weiteren Aspekt wird eine Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt, welche dazu eingerichtet ist, ein offenbarungsgemäßes Verfahren auszuführen. Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann optional als Computer und/oder Server und/oder Smartphone und/oder Tablet-Computer ausgebildet sein. Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann optional einen Prozessor und einen Speicher aufweisen.
Eine ophthalmische Linse ist dabei eine optische Linse, welche für die Korrektur einer Fehlsichtigkeit eines Patienten ausgebildet ist. Insbesondere kann es sich bei der ophthalmischen Linse um eine Intraokularlinse gemäß
DIN EN ISO 11979.1 :2018 handeln. Gemäß Abschnitt 3.1.33 der DIN EN ISO
11979.1 :2018 ist eine Intraokularlinse dabei eine ophthalmische Linse, welche für die Implantation in ein Auge vorgesehen ist. Alternativ kann die ophthalmische Linse als eine Kontaktlinse und/oder ein Brillenglas ausgebildet sein. Die Intraokularlinse kann optional eine oder mehrere Haptiken aufweisen. Eine Haptik ist dabei gemäß dem allgemeinen Verständnis ein nicht zur Optik gehöriger, im Allgemeinen außen gelegener Bestandteil einer Intraokularlinse, der dazu bestimmt ist, die Intraokularlinse im Auge am Platz zu halten (siehe Abschnitt 3.1 .28 der DIN EN ISO 11979.1 :2018). Optional kann die ophthalmische Linse als implantierbare Kontaktlinse ausgestaltet sein.
Die Basiskurve einer Linsenoberfläche kann dabei einem Flächenbrechwert der Linsenoberfläche entsprechen. Die Basiskurve kann optional einem Verlauf der Linsenoberfläche ohne Berücksichtigung von topographischen Modulationen auf der Linsenoberfläche entsprechen.
Eine topographische Oberflächenmodulation kann dabei eine strukturelle Änderung der Linsenoberfläche darstellen, sodass das tatsächliche topographische Profil der Linsenoberfläche von der Basiskurve abweicht. Die topographische Oberflächenmodulation kann lokale Erhebungen und/oder Vertiefungen des Linsenkörpers gegenüber der Basiskurve umfassen. Die topographische Oberflächenmodulation kann dabei derart ausgestaltet sein, dass diese zu veränderten refraktiven Eigenschaften der Linsenoberfläche und optional der ophthalmischen Linse führt. Die topographische Oberflächenmodulation kann dabei derart ausgestaltet sein, dass diese ausschließlich zu veränderten refraktiven Eigenschaften der Linsenoberfläche führt und keine diffraktive Wirkung erzeugt.
Eine Polynomfunktion ist dabei eine mathematische Funktion, welche Potenzterme mit natürlichen Exponenten aufweist, wobei mehrere Potenzterme miteinander addiert werden können. Bei einer Polynomfunktion dritten Grades weist dabei der höchste Potenzterm einen Exponenten der natürlichen Zahl drei auf. Auch kann die Polynomfunktion dritten Grades Terme von geringerer Potenz, also zwei, eins und/oder Null aufweisen. Eine Polynomfunktion dritten Grades weist allerdings keinen Potenzterm mit einem Exponenten größer als drei auf, der ungleich Null ist.
Dass die topographische Oberflächenmodulation auf einer Polynomfunktion dritten Grades basiert, bedeutet dabei, dass die räumliche Ausgestaltung der topographischen Oberflächenmodulation zumindest teilweise oder vollständig einer Polynomfunktion dritten Grades folgt oder anderweitig zumindest teilweise durch eine Polynomfunktion dritten Grades bestimmt ist. Dies kann zu einer globalen Verkippung der Linsenoberfläche relativ zur Basisfläche führen. Optional kann die topographische Oberflächenmodulation derart ausgebildet sein, dass entlang des radialen oder diametralen Verlaufs der Linsenoberfläche die topographische Oberflächenmodulation in Querschnittsansicht senkrecht zur Basiskurve zumindest stellenweise oder teilweise der Polynomfunktion dritten Grades entspricht. Optional kann die topographische Oberflächenmodulation derart ausgebildet sein, dass entlang eines spiralförmigen Verlaufs, optional ausgehend vom Mittelpunkt der topographischen Oberflächenmodulation nach außen verlaufend, die topographische Oberflächenmodulation in Querschnittsansicht senkrecht zur Basiskurve zumindest stellenweise oder teilweise der Polynomfunktion dritten Grades entspricht. Optional kann die topographische Oberflächenmodulation derart auf einer Polynomfunktion dritten Grades basieren, dass eine Kombination der Polynomfunktion dritten Grades mit einer weiteren Funktion, etwa einer Apodisationsfunktion und/oder einer Drehfunktion, die Ausgestaltung der topographischen Oberflächenmodulation zumindest teilweise oder stellenweise bestimmt.
Das Linsendesign kann optional in Form von Daten vorliegen, insbesondere in Form von elektronisch gespeicherten oder speicherbaren, und/oder elektronisch lesbaren Daten. Das Linsendesign kann Informationen enthalten, welche eine Herstellung einer ophthalmischen Linse gemäß dem Linsendesign ermöglichen. Das Linsendesign kann optional einen „digitalen Zwilling“ einer physikalisch existierenden ophthalmischen Linse darstellen.
Das Verfahren zur Erzeugung eines Linsendesigns kann optional als computerimplementiertes Verfahren ausgebildet sein, d. h. einer, mehrere oder alle Schritte des Verfahrens können zumindest teilweise von einem Computer bzw. einer Vorrichtung zur Datenverarbeitung, optional der Datenverarbeitungsvorrichtung, ausgeführt werden.
Die Offenbarung bietet den Vorteil, dass eine ophthalmische Linse mit erweiterter Schärfentiefe bereitgestellt werden kann, welche ein geringeres Maß an unerwünschten Nebenwirkungen aufweist als herkömmliche EDOF Linsen. Insbesondere können dadurch Intraokularlinsen (lOLs) mit erweiterter Schärfentiefe bereitgestellt werden, welche ein geringeres Maß an Nebenwirkungen aufweisen als herkömmliche EDOF lOLs. Darüber hinaus bietet die Offenbarung den Vorteil, dass dennoch eine große Schärfentiefe bereitgestellt werden kann, etwa von +0,5 D bis +4 D und insbesondere von +1 ,5 D oder mehr. Optional kann dies erreicht werden, während die Nebenwirkungen ähnlich gering gehalten werden können, wie bei monofokalen ophthalmischen Linsen.
Zudem bietet die Offenbarung den Vorteil, dass die erweiterte Schärfentiefe mit refraktiven Mitteln erzielt werden kann. Somit kann die ophthalmische Linse ohne eine Notwendigkeit von diffraktiven Strukturen bereitgestellt werden. Dadurch können die Herstellung der ophthalmischen Linse vereinfacht und die Herstellungskosten verringert werden. Insbesondere kann dies den Vorteil bieten, dass eine Herstellung von filigranen diffraktiven Strukturen, vor allem in Randbereichen von Intraokularlinsen, vermieden werden kann, welche oftmals hinsichtlich der Herstellbarkeit eine Herausforderung darstellen können.
Außerdem bietet die Offenbarung den Vorteil, dass ophthalmische Linsen bereitgestellt werden können, welche ein hohes Maß an optischer Schärfe und Kontrastsensitivität aufweisen.
Außerdem bietet die Offenbarung den Vorteil, dass unerwünschte Artefakte bei der Abbildung durch eine ophthalmische Linse vermieden oder reduziert werden können. Insbesondere bietet die Offenbarung den Vorteil, dass im Gegensatz zu ophthalmischen Linsen mit diffraktiven Strukturen unerwünschte Foki aufgrund von weiteren Beugungsordnungen vermieden werden können. Entsprechend kann eine ophthalmische Linse bereitgestellt werden, welche eine höhere Sehschärfe ermöglicht als herkömmliche asphärische Linsen. Insbesondere kann die Offenbarung ermöglichen, eine maximale Sehschärfe zu bieten, welche mit der Sehschärfe vergleichbar sein kann, welche durch eine monofokale Linse bereitgestellt wird.
Optional weist die ophthalmische Linse eine topographische Oberflächenmodulation an nur einer Linsenoberfläche auf. Dies kann beispielsweise die Linsenoberfläche an der Vorderseite oder an der Rückseite sein, also an der der Retina des Auges abgewandten oder zugewandten Seite. Optional weist die ophthalmische Linse an beiden Linsenoberflächen eine topographische Oberflächenmodulation auf, etwa an der Vorderseite und an der Rückseite. Die beiden topographischen Oberflächenmodulation können dabei identisch, gleichartig, oder verschiedenartig voneinander ausgebildet sein.
Optional kann die optische Wirkung der ophthalmischen Linse hauptsächlich oder ausschließlich durch eine refraktive Wirkung der ophthalmischen Linse bereitgestellt werden. Dabei kann refraktive Wirkung durch die topographische Oberflächenmodulation an der Linsenoberfläche bestimmt sein. In anderen Worten ausgedrückt kann die ophthalmische Linse derart beschaffen sein, dass zumindest in einem Bereich von mindestens 20%, optional mindestens 50% und optional mindestens 80% der ophthalmischen Linse keine diffraktiven Elemente zur Bereitstellung der optischen Wirkung der ophthalmischen Linse beitragen. In anderen Worten ausgedrückt, kann die optische Wirkung der ophthalmischen Linse ausschließlich auf den durch die topographische Oberflächenmodulation bestimmten Eigenschaften der ophthalmischen Linse beruhen.
Optional ist topographische Oberflächenmodulation nicht rotationssymmetrisch. Dies kann daher rühren, dass eine Polynomfunktion dritten Grades nicht symmetrisch zur vertikalen Achse durch den Nullpunkt ist, sondern einen Vorzeichenwechsel aufweisen kann. Insbesondere kann die topographische Oberflächenmodulation derart ausgestaltet sein, dass ein erster Teil der Linsenoberfläche durch die topographische Oberflächenmodulation relativ zur Basisfläche angehoben wird, während ein anderer Teil der Linsenoberfläche durch die topographische Oberflächenmodulation relativ zur Basisfläche abgesenkt wird. Optional kann die topographische Oberflächenmodulation derart ausgebildet sein, dass die Linsenoberfläche relativ zur Basisfläche verkippt wird. Dies kann für die Erweiterung der Schärfentiefe vorteilhaft sein. Insbesondere kann dies dahingehend vorteilhaft sein, dass eine Erweiterung der Schärfentiefe mit besonders geringen Nebenwirkungen ausgebildet werden kann.
Die Polynomfunktion kann optional dem folgenden mathematischen Zusammenhang entsprechen, hier bspw. dritten Grades: wobei x und y kartesischen Koordinaten einer Linsenebene entsprechen, und wobei zumindest a 0 gilt. Der Koordinatenursprung kann dabei im Zentrum der Linsenoberfläche liegen oder in einem Abstand von 0,5 mm oder weniger vom Zentrum der Linsenoberfläche entfernt. Das Zentrum der Linsenoberfläche kann auf der optischen Achse der ophthalmischen Linse liegen. Optional kann die Polynomfunktion einen weiteren konstanten Term aufweisen, welcher weder von x noch von y abhängt. In der Einheit mm-2 kann für die Parameter a und d gelten: -0,5 < a < 0,5 und/oder -0,5 < d < 0,5. Diese Parameterbereiche können besonders geeignet für die Bereitstellung einer ophthalmischen Linse, insbesondere einer IOL, mit geeigneter Schärfentiefe sein. Optional können die Parameter jeweils in einem Bereich zwischen -0,1 und 0,1 liegen.
Für die Parameter b und/oder c kann optional gelten: b = 0 und/oder c = 0. Dies hat zur Folge, dass die Mischterme, welche sowohl von x und y abhängen, gleich Null sind und somit nicht zur Polynomfunktion beitragen. Dadurch kann die Polynomfunktion dritten Grades besonders einfach gehalten werden. Allerdings sind optional auch solche Polynomfunktionen dritten Grades möglich, bei denen die Parameter b und/oder c ungleich Null sind und entsprechend zur Polynomfunktion beitragen.
Die Form der Basiskurve der Linsenoberfläche kann optional eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften aufweisen: rotationssymmetrisch, nichtrotationssymmetrisch, sphärisch, konisch, torisch, bikonisch und asphärisch. Optional kann die Basiskurve zumindest teilweise rotationssymmetrisch durch Polynomialterme um das Zentrum der Linsenoberfläche bestimmt sein. Mit anderen Worten, diverse Ausgestaltungen der Basiskurve sind möglich, wobei die Ausgestaltungen beispielsweise auf einer oder mehreren der genannten geometrischen Formen beruhen können. Dies bietet den Vorteil, dass die Wahl einer Form für die Basiskurve einen Freiheitsgrad für die Optimierung der ophthalmischen Linse bieten kann.
Optional kann die Basiskurve der Linsenoberfläche einer der folgenden mathematischen Funktionen folgen:
Wobei cB der inverse Krümmungsradius der Linsenoberfläche bzw. der Basisfläche, r die radiale Koordinate und at die Koeffizienten von rotationssymmetrischen asphärischen Termen bezeichnen.
Optional kann die Basiskurve der Linsenoberfläche der folgenden mathematischen Funktion folgen:
Dabei stellen cx und cy die Krümmung der Linse im Meridian der x-Koordinate bzw. y-Koordinate dar, und Qx und Qy die koninschen Konstanten in der x- Koordinate bzw. y-Koordinate. Im Allgemeinen kann jede torische Basiskurve zusätzlich rotationssymmetrische polynomiale Terme aufweisen.
Die topographische Oberflächenmodulation kann sich optional lediglich über einen Teil der Linsenoberfläche erstrecken. Alternativ kann sich die topographische Oberflächenmodulation optional über die gesamte Linsenoberfläche erstrecken. Optional kann sich die topographische Oberflächenmodulation über mindestens 20%, optional mindestens 30%, optional mindestens 40%, optional mindestens 50%, optional mindestens 60%, optional mindestens 70%, und optional mindestens 80% der Linsenoberfläche erstrecken. Der Bereich, über welchen sich die topographische Oberflächenmodulation erstreckt, kann sich dabei von einem vorgesehenen Durchblickspunkt der ophthalmischen Linse radial nach außen in Richtung eines Randes der ophthalmischen Linse erstrecken. Optional kann die topographische Oberflächenmodulation auf einen solchen Bereich der Linsenoberfläche beschränkt sein, welcher an eine typischer Pupillengröße angepasst ist. Die Wahl der Ausdehnung der topographischen Oberflächenmodulation auf der Linsenoberfläche kann als Freiheitsgrad dienen, um die topographische Linse an verschiedene Pupillengrößen bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen anzupassen.
Die Polynomfunktion kann zumindest in einem Teilbereich der topographischen Oberflächenmodulation durch eine Apodisationsfunktion modifiziert sein. Dies kann dazu dienen, die Ausprägung der topographischen Oberflächenmodulation in manchen Bereichen der Erfindung gegenüber der Polynomfunktion abzuschwächen und/oder abzuändern. Optional kann die Apodisationsfunktion derart ausgestaltet sein, dass die topographische Oberflächenmodulation in einem oder mehreren solchen Bereichen von der Polynomfunktion abweicht, in welchen die topographische Oberflächenmodulation gemäß der Polynomfunktion eine besonders große Amplitude oder Ausprägung aufweisen würde. Alternativ oder zusätzlich kann die Apodisationsfunktion derart ausgebildet sein, dass in Randbereichen der Linsenoberfläche, welche typischerweise durch die Iris des Auges bedeckt werden, die Ausprägung der topographische Oberflächenmodulation abgeschwächt wird. Die ophthalmische Linse kann optional derart ausgebildet sein, dass die Polynomfunktion in einem radialen Zentralbereich der Linsenoberfläche nicht durch die Apodisationsfunktion modifiziert ist, und in einem an den radialen Zentralbereich angrenzenden radialen Außenbereich durch die Apodisationsfunktion modifiziert ist. Optional kann die Apodisationsfunktion eine Amplitude der Polynomfunktion im radialen Außenbereich verringern. Optional kann die Apodisationsfunktion die Amplitude im radialen Außenbereich auf null reduzieren. Die Apodisationsfunktion kann somit einen weiteren Freiheitsgrad für die Optimierung der ophthalmischen Linse bieten.
Die Apodisationsfunktion kann einen minimalen Radius aufweisen, bei welchem sie beginnt, und/oder einen maximalen Radius, bei welchem sie endet. Der minimale Radius kann dabei gleich null sein und entsprechend kann die Apodisationsfunktion im Zentrum der Linsenoberfläche beginnen.
Alternativ kann der minimale Radius größer als null sein und entsprechend muss die Apodisationsfunktion nicht zwingend im Zentrum der Linsenoberfläche beginnen. Beispielsweise kann der minimale Radius gleich 0,5 mm betragen. Der maximale Radius kann sich optional bis zum Rand der Linsenoberfläche erstrecken. Optional kann der maximale Radius jedoch kleiner sein als der Radius der Linsenoberfläche und entsprechend kann die Apodisationsfunktion bereits innerhalb der Linsenoberfläche enden. Optional kann der maximale Radius der Apodisationsfunktion 3 mm betragen. Die Apodisationsfunktion kann optional verwendet werden, um die Polynomfunktion an den Rändern zu verringern, so dass die Apodisation nicht am Rand der Linsenoberfläche am stärksten ausgeprägt ist, sondern bereits weiter innerhalb der Linsenoberfläche. Die Apodisationsfunktion reduziert jedoch nicht notwendigerweise die Polynommodulation auf null.
Die Apodisationsfunktion kann optional zumindest einer der folgenden Funktionen entsprechen: einer Stufenfunktion, einer linearen Funktion, einer quadratischen Funktion, einer Exponentialfunktion, und/oder einer parabolischen Funktion.
Die topographische Oberflächenmodulation kann zumindest in einem Teilbereich der Linsenoberfläche der Polynomfunktion entsprechen. Mit anderen Worten kann zumindest in einem Teilbereich der Linsenoberfläche oder auf der gesamten Linsenoberfläche die topographische Oberflächenmodulation ausschließlich durch die Polynomfunktion bestimmt sein und/oder der Polynomfunktion folgen.
Die topographische Oberflächenmodulation kann zumindest auf einem Teil der Linsenoberfläche optional derart auf der Polynomfunktion dritten Grades basieren, dass die topographische Oberflächenmodulation der mit einer Drehfunktion modifizierten Polynomfunktion dritten Grades entspricht. Die Drehfunktion kann dabei die Polynomfunktion in Abhängigkeit von der radialen Position auf der Linsenoberfläche lokal um einen vorbestimmten Drehwinkel in Umfangsrichtung der Linsenoberfläche drehen. Die Umfangsrichtung kann dabei senkrecht zu einer optischen Achse der ophthalmischen Linse stehen.
Mit anderen Worten, die Drehfunktion kann derart ausgebildet sein, dass sich diese verschiedenen radialen Abschnitte der auf der Polynomfunktion basierenden topographischen Oberflächenmodulation um einen von der radialen Position abhängigen Drehwinkel in Umfangsrichtung der Linsenoberfläche drehen. Die radialen Abschnitte können dabei diskrete voneinander abgrenzbare Abschnitte darstellen oder infinitesimal klein ausgebildet sein und ein Kontinuum darstellen. Mit anderen Worten, die Drehfunktion kann derart ausgebildet sein, dass unterschiedliche radiale Komponenten der der topographischen Oberflächenmodulation zugrunde liegenden Polynomfunktion unterschiedlich weit in Umfangsrichtung gedreht sind. Dies kann den Vorteil bieten, dass die Rotations- Asymmetrie der topographischen Oberflächenmodulation verringert werden kann. Mit anderen Worten kann dies den Vorteil bieten, dass ein Maß an radialer Isotropie der topographischen Oberflächenmodulation ausgehend von einem Zentrum der Linsenoberfläche vergrößert werden kann. Dies kann optional mechanische und/oder optische Eigenschaften der ophthalmischen Linse weiter verbessern.
Die Drehfunktion kann optional derart ausgestaltet sein, dass die Abhängigkeit des vorbestimmten Drehwinkels von der radialen Position auf der Linsenoberfläche linear oder quadratisch oder polynomisch oder hyperbolisch oder exponentiell oder stufenförmig ist. Dies kann einen weiteren Freiheitsgrad für die Optimierung der ophthalmischen Linse bieten. Der Drehwinkel kann in etwa in einem Bereich von 0° bis 360° liegen. Optional kann sich der Drehwinkel ausgehend von Zentrum der Linsenoberfläche bis zum Rand der Linsenoberfläche in einem Bereich von 0° bis 360° erstrecken.
Die Abhängigkeit des vorbestimmten Drehwinkels von der radialen Position auf der Linsenoberfläche gemäß der Drehfunktion kann sich optional über den gesamten radialen Bereich der Linsenoberfläche, auf welchem die topographische Oberflächenmodulation ausgebildet ist, erstrecken, oder lediglich auf einen Teilbereich der topographischen Oberflächenmodulation oder der Linsenoberfläche beschränkt sein. Insbesondere kann die Drehfunktion mit einer Apodisationsfunktion kombiniert werden. Dies kann weitere Freiheitsgrade bei der Gestaltung der ophthalmischen Linse bieten. Optional folgt der Verlauf eines Höhenprofils am Rand der ophthalmischen Linse dem Verlauf der Polynomfunktion dritten Grades auch dann, wenn die Polynomfunktion mit einer Drehfunktion modifiziert wurde. Das Höhenprofil am Rand der ophthalmischen Linse, das heißt am radial äußeren Ende der ophthalmischen Linse, kann auch nach Modifikation der Polynomfunktion mit einer Drehfunktion gleichbleiben.
Bei Modifikation der Polynomfunktion dritten Grades mit einer Drehfunktion kann die topographische Oberflächenmodulation immer noch der Polynomfunktion dritten Grades entsprechen. Dies kann insbesondere dann erkennbar sein, wenn das Oberflächenprofil abweichend von den kartesischen Koordinaten x und y in Polarkoordinaten oder in Koordinaten, welche mit der Drehfunktion transformiert wurden, dargestellt wird.
Die Drehfunktion kann optional wie folgt ausgestaltet sein: wobei Rmax der maximale Radius des Anwendungsbereichs der Drehfunktion und <p der Winkel ist, welcher eine von der Drehfunktion in die Polynomfunktion induzierte „Spirale“ charakterisiert. Optional kann der maximale Radius bei einer IOL 3 mm betragen.
Die Drehfunktion kann optional einen minimalen Radius aufweisen. Dies heißt, dass die Drehfunktion nicht im Zentrum der Linse beginnt, sondern erst ab einem minimalen Radius größer null auf die Polynomfunktion wirkt. Optional kann der minimale Radius bei einer IOL 0,5 mm betragen.
Das Verfahren zur Erzeugung eines Linsendesigns für die Herstellung einer ophthalmischen Linse mit erweiterter Schärfentiefe kann ferner ein Modifizieren der Polynomfunktion zumindest in einem Teilbereich der topographischen Oberflächenmodulation mittels einer Apodisationsfunktion umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren zur Erzeugung eines Linsendesigns für die Herstellung einer ophthalmischen Linse mit erweiterter Schärfentiefe ferner ein Modifizieren der Polynomfunktion dritten Grades mit einer Drehfunktion derart umfassen, dass die Drehfunktion die Polynomfunktion in Abhängigkeit von der radialen Position auf der Linsenoberfläche lokal um einen vorbestimmten Drehwinkel in Umfangsrichtung der ophthalmischen Linse dreht. Dies kann weitere Freiheitsgrade für die Erzeugung des Linsendesigns bieten, und insbesondere die Erzeugung eines Linsendesigns mit erweiterter Schärfentiefe und geringen Nebenwirkungen erleichtern.
Bei dem computerlesbaren Speichermedium kann es sich um ein beliebiges digitales Datenspeichergerät handeln, wie zum Beispiel einen USB-Stick, eine Festplatte, eine CD-ROM, eine SD-Karte, oder eine SSD-Karte. Das computerlesbare Speichermedium kann dabei über ein Netzwerk auslesbar sein. Optional kann das computerlesbare Speichermedium einen Teil eines Servers bilden, welcher Daten als Cloud-Server bereitstellt.
Sämtliche Offenbarung und Erläuterungen mit Bezug auf eine ophthalmische Linse sind als ebenso offenbart für sämtliche anderen Offenbarungsgegenstände anzusehen und umgekehrt, also insbesondere für ein Linsendesign, ein Verfahren zur Herstellung einer ophthalmischen Linse, einen Datensatz in Form eines computerlesbaren Datensignals, ein Verfahren zur Erzeugung eines Linsendesigns für die Herstellung einer ophthalmischen Linse mit erweiterter Schärfentiefe, ein Computerprogramm, ein computerlesbares Speichermedium, ein Datensignal und eine Datenverarbeitungsvorrichtung.
Die oben genannten und im Folgenden erläuterten Merkmale und
Ausführungsformen sind dabei nicht nur in den jeweils explizit genannten
Kombinationen als offenbart anzusehen, sondern sind auch in anderen technisch sinnhaften Kombinationen und Ausführungsformen vom Offenbarungsgehalt umfasst.
Weitere Einzelheiten und Vorteile sollen nun anhand der folgenden Beispiele und optionalen Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren näher erläutert werden.
Es zeigen:
Figur 1 einer schematischen Darstellung eine ophthalmische Linse mit erweiterter Schärfentiefe gemäß einer optionalen Ausführungsform;
Figur 2A in einer schematischen Darstellung eine beispielhafte
Visualisierung der Form einer Linsenoberfläche mit einer konischen Basiskurve und einer topographischen Oberflächenmodulation in Form einer Polynomfunktion dritten Grades;
Figur 2B zeigt schematisch eine Apodisationsfunktion gemäß einer optionalen Ausführungsform;
Figuren 3A und 3B einen Vergleich einer topographischen Oberflächenmodifikation gemäß einer optionalen Ausführungsform ohne und mit Modifikation durch eine Drehfunktion;
Figur 4 Modulationstransferfunktionen einer ophthalmischen Linse gemäß einer optionalen Ausführungsform;
Figur 5 eine Defokuskurve der Sehschärfe. Figur 6 die Punktspreizfunktion einer ophthalmischen Linse gemäß einer optionalen Ausführungsform;
Figur 7 Bildschärfe einer IOL gemäß einer optionalen
Ausführungsform;
Figur 8 schematisch ein Verfahren zur Herstellung einer ophthalmischen Linse gemäß einer optionalen Ausführungsform;
Figur 9 ein Verfahren zur Erzeugung eines Linsendesigns für die
Herstellung einer ophthalmischen Linse mit erweiterter Schärfentiefe gemäß einer optionalen Ausführungsform;
Figur 10 schematisch eine Datenverarbeitungsvorrichtung gemäß einer optionalen Ausführungsform.
In den folgenden Figuren werden gleiche oder ähnliche Elemente in den verschiedenen Ausführungsformen der Einfachheit halber mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine ophthalmische Linse 10 mit erweiterter Schärfentiefe gemäß einer optionalen Ausführungsform. Dabei ist die ophthalmische Linse 10 als eine Intraokularlinse (IOL) ausgebildet, welche einen Linsenkörper 12 und zwei Haptiken 14 aufweist. Gemäß der gezeigten Ausführungsform weist der Linsenkörper an der Vorderseite und an der Rückseite jeweils eine Linsenoberfläche auf.
Gemäß der erläuterten optionalen Ausführungsform weist die ophthalmische Linse 10 an einer Linsenoberfläche eine relativ zur Basiskurve der Linsenoberfläche ausgebildete topographische Oberflächenmodulation auf (siehe beispielsweise Figuren 2A, 2B und 3A). Die ophthalmische Linse 10 ist dabei dadurch gekennzeichnet, dass die topographische Oberflächenmodulation zumindest auf einem Teil der zumindest einen Linsenoberfläche auf einer Polynomfunktion dritten Grades basiert.
Die topographische Oberflächenmodulation kann dabei nicht-rotationssymmetrisch sein.
Die Polynomfunktion dritten Grades kann dem folgenden mathematischen Zusammenhang entsprechen:
P(x,y) = ax3 + bx2y + cxy2 + dy3 wobei x und y kartesischen Koordinaten einer Linsenebene entsprechen, und wobei zumindest 0 gilt. In der Einheit mm-2 kann für die Parameter a und d gelten: -0,5 < a < 0,5 und/oder -0,5 < d < 0,5. Für die Parameter b und/oder c kann gelten: b = 0 und/oder c = 0
Eine Form der Basiskurve der Linsenoberfläche kann dabei rotationssymmetrisch und/oder nicht-rotationssymmetrisch und/oder sphärisch und/oder konisch und/oder torisch und/oder bikonisch und/oder asphärisch sein.
Die topographische Oberflächenmodulation kann sich über einen Teil der Linsenoberfläche erstrecken. Die topographische Oberflächenmodulation kann sich insbesondere über mindestens 80% der Linsenoberfläche erstrecken.
Die Polynomfunktion kann zumindest in einem Teilbereich der topographischen Oberflächenmodulation durch eine Apodisationsfunktion modifiziert sein. Insbesondere kann die Polynomfunktion in einem radialen Zentralbereich der Linsenoberfläche nicht durch die Apodisationsfunktion modifiziert sein und in einem an den radialen Zentralbereich angrenzenden radialen Außenbereich durch die Apodisationsfunktion modifiziert sein. Dabei kann die Apodisationsfunktion optional eine Amplitude der Polynomfunktion im radialen Außenbereich verringern. Optional kann die Apodisationsfunktion die Amplitude im radialen Außenbereich auf null reduzieren. Die Apodisationsfunktion kann optional zumindest einer der folgenden Funktionen entsprechen: eine Stufenfunktion, eine lineare Funktion, eine quadratische Funktion, eine Exponentialfunktion, und/oder eine parabolische Funktion.
Die topographische Oberflächenmodulation kann zumindest in einem Teilbereich der Linsenoberfläche der Polynomfunktion entsprechen.
Die topographische Oberflächenmodulation kann zumindest auf einem Teil der Linsenoberfläche auf der Polynomfunktion dritten Grades derart basieren, dass die topographische Oberflächenmodulation der mit einer Drehfunktion modifizierten Polynomfunktion dritten Grades entspricht, wobei die Drehfunktion die Polynomfunktion in Abhängigkeit von der radialen Position auf der Linsenoberfläche lokal um einen vorbestimmten Drehwinkel in Umfangsrichtung der Linsenoberfläche dreht.
Die Drehfunktion kann dabei derart ausgestaltet sein, dass die Abhängigkeit des vorbestimmten Drehwinkels von der radialen Position auf der Linsenoberfläche linear oder quadratisch oder polynomisch oder hyperbolisch oder exponentiell oder stufenförmig ist.
Die Abhängigkeit des vorbestimmten Drehwinkels kann sich optional von der radialen Position auf der Linsenoberfläche gemäß der Drehfunktion über den gesamten radialen Bereich der Linsenoberfläche erstrecken, auf welchem die topographische Oberflächenmodulation ausgebildet ist, oder auf einen Teilbereich der topographischen Oberflächenmodulation oder der Linsenoberfläche beschränkt sein.
Im Folgenden wird eine optionale Ausführungsform einer ophthalmischen Linse mit erweiterter Schärfentiefe im Detail beschrieben.
Gemäß dieser optionalen Ausführungsform weist der Linsenkörper 12 der ophthalmischen Linse 10 an der Vorderseite eine Linsenoberfläche mit einer Basiskurve und einer topographischen Oberflächenmodulation auf. Die Basiskurve weist dabei eine konische Form auf. Die topographische Oberflächenmodulation folgt einer Polynomfunktion dritten Grades.
In Summe, d. h. unter Berücksichtigung der Basiskurve und der topographischen Oberflächenmodulation, ergibt sich für die Linsenoberfläche eine Form gemäß der folgenden mathematischen Funktion: c ( cß(x2 + y2)
Saq(x, y) = - , + ax + bx£y + cxy£ + ayJ
1 + V1 - (1 + Q)cß 2(x2 + y2)
Wobei cB die Krümmung der Basisfläche der Linse angibt und Q die konische Konstante darstellt.
Die Linsenoberfläche weist dabei eine globale Neigung bzw. Abschrägung auf, welche durch die Terme der Polynomfunktion dritten Grades bestimmt wird. Je größer die Terme der Polynomfunktion dritten Grades sind, insbesondere mit der dritten Potenz, desto größer wird die Neigung bzw. Abschrägung der Linsenoberfläche. Durch die Polynomfunktion dritten Grades entsteht dabei eine Form der Linsenoberfläche, welche nicht rotationssymmetrisch um die optische Achse des Linsenkörpers 12 orientiert ist. Durch die asymmetrischen Eigenschaften der Polynomfunktion dritten Grades, weist jeder Meridian der ophthalmischen Linse eine eigenständige Form auf, wodurch der Linsenkörper nicht-rotationssymmetrisch wird und sich somit stark von herkömmlichen Designs von Intraokularlinsen mit erweiterter Schärfentiefe unterscheidet.
Im Folgenden wird eine ophthalmische Linse 10 gemäß einer weiteren optionalen Ausführungsform beschrieben. Gemäß dieser Ausführungsform weist die Linsenoberfläche an der Vorderseite des Linsenkörpers eine torische Basiskurve auf. Die Form der Linsenoberfläche kann dabei durch eine bikonische Funktion beschrieben werden. In Summe weist die Linsenoberfläche, d. h. unter Berücksichtigung der Basiskurve und der topographischen Oberflächenmodifikation, eine Form auf, welche durch die folgende mathematische Funktion beschreibbar ist:
Die Parameter cx and cy indizieren dabei die Krümmung der Linsenoberfläche betreffend den Meridian der x-Koordinate bzw. der y-Koordinate und Qx und Qy stellen die konischen Konstanten für die x-Koordinate bzw. die y-Koordinate dar.
Figur 2A zeigt in einer schematischen Darstellung eine beispielhafte Visualisierung der Form einer Linsenoberfläche 16 mit einer konischen Basiskurve und einer topographischen Oberflächenmodulation in Form einer Polynomfunktion dritten Grades. Die Achsen indizieren die Raumkoordinaten x und y in Millimetern. Dabei sind beispielhaft mehrere Meridiane dargestellt, welche die Form der Linsenoberfläche 16 kennzeichnen. Der Koordinatenursprung liegt am Scheitelpunkt 18 der Linsenoberfläche 16, welche mit der optischen Achse des Linsenkörpers 12 zusammenfallen kann. Durch die topographische Oberflächenmodulation in Form einer Polynomfunktion dritten Grades entsteht eine Form der Linsenoberfläche, welche nicht rotationssymmetrisch um die optische Achse orientiert ist.
Da die Polynomfunktion schnell mit den Raumkoordinaten (x,y) wächst, kann die Ausprägung der Erweiterung der Schärfentiefe stark von der Ausdehnung der Eintrittspupille abhängen. Im Falle von ophthalmischen Linsen, wie lOLs oder implantierbaren Kontaktlinsen, kann die Eintrittspupille das objektseitige konjugierte Bild der Iris des menschlichen Auges sein, welche ein dynamisches System darstellen kann, das seinen Durchmesser in Abhängigkeit von den Licht- und Sichtverhältnissen (z. B. bei Nahmyose) verändern kann. Dies kann dazu führen, dass die Ausprägung der erweiterten Schärfentiefe einer solchen ophthalmischen Linse stark von den Beleuchtungsbedingungen abhängig sein kann. Insbesondere kann die Erweiterung der Schärfentiefe mit größerer Pupille zunehmen. Dies ist nicht immer wünschenswert. Typischerweise wird eine große Erweiterung der Schärfentiefe für das Sehen im Nahbereich und mittleren Sehbereich gewünscht, etwa für Nahsichtaktivitäten. Diese finden häufig in einer gut beleuchteten Umgebung statt und profitieren von dem physiologischen Effekt der Myose (Pupillenverengung), auch bekannt als kleiner Pupillenzustand (üblicherweise 3 mm Pupillendurchmesser für photopische Bedingungen), während Aktivitäten, die unter mesopischen Bedingungen stattfinden (wenig Licht, Pupille > 4,5 mm) häufig von einer niedrigen Ausprägung der erweiterten Schärfentiefe profitieren, um etwaige visuelle Nebenwirkungen zu verringern.
Daher kann es für manche optionale Ausführungsformen wünschenswert sein, die Abhängigkeit der optischen Wirkung der ophthalmischen Linse von der Pupillengröße zu reduzieren. Dies kann optional durch eine Apodisationsfunktion A(r) erfolgen, mit welcher die Polynomfunktion dritten Grades bzw. die topographische Oberflächenmodulation modifiziert werden kann. Diese Modifikation der Polynomfunktion dritten Grades durch die Apodisationsfunktion wird im Folgenden in Abhängigkeit vom Radius r = ^x2 + y2 beschrieben:
A(r) = 1 für |r | < rmin
A(r) = S(r) für rmin < \r\ < rmax
Wobei rmin und rmax jene Werte des Radius darstellen, an welchen die Apodisationsfunktion beginnt bzw. endet. Die Funktion S(r) kann verschiedene Formen annehmen, zum Beispiel linear, quadratisch oder parabolisch.
Die Apodisation kann auch für Fertigungszwecke nützlich sein, da sie dazu beitragen kann, eine Übergangszone zwischen einem optischen Bereich des Linsenkörpers und dem umgebenden mechanischen Linsenrahmen, beispielsweise einer IOL, anzupassen und/oder zu reduzieren. Gemäß einer weiteren optionalen Ausführungsform kann die Anwendung einer Drehfunktion r(r) erfolgen, mittels welcher die Polynomfunktion dritten Grades bzw. die topographische Oberflächenmodulation, modifiziert werden kann. Die Drehfunktion kann von der radialen Position auf der Linsenoberfläche abhängen und einen oder mehrere ringförmige Abschnitte an der jeweiligen radialen Position der Polynomfunktion bzw. der topographischen Oberflächenmodulation um die optische Achse des Linsenkörpers drehen. Diese Drehung der Polynomfunktion bzw. der topographischen Oberflächenmodulation kann dazu dienen, die Linsenoberfläche in eine zunehmend rotationssymmetrische Ausgestaltung zu bringen.
Die folgende Formel beschreibt beispielhaft eine Kombination aus einer konischen Basiskurve und einer Polynomfunktion dritten Grades, welche zu einer gesamten Oberflächenform führen, welche wie folgt beschrieben werden kann:
Dabei können die Raumkoordinaten x und y durch eine Koordinatentransformation hin zu einer radialen Darstellung wie folgt ersetzt werden: xr(x,y) = x cos(r(x,y)) — y sin(r(x,y))
Die Drehfunktion ist dabei eine eigentümliche Funktion, die den lokalen Drehwinkel in Abhängigkeit von der radialen Position definiert durch den Betrag von x und y auf der Linsenoberfläche anpasst. Die Drehfunktion kann beispielsweise linear, polynomisch oder gemäß jedem anderen technisch sinnvollen Zusammenhang ausgestaltet sein.
Figur 2B zeigt beispielhaft den Verlauf einer topographischen
Oberflächenmodifikation entlang des Durchmessers durch eine Linsenoberfläche 16 relativ zur Basiskurve, welche zur besseren Verdeutlichung nicht dargestellt ist. Mit anderen Worten, die Graphen in Figur 2B zeigen die topographischen Änderungen, welche durch die topographische Oberflächenmodulation ausgehend von der Basiskurve herbeigeführt werden. Die horizontale Achse zeigt dabei den Radius in Millimeter, wobei der Koordinatenursprung dem Zentrum der Linsenoberfläche entsprechen kann. Die vertikale Achse zeigt die topographische Erhebung (positive Werte) bzw. Vertiefung (negative Werte) relativ zur Basiskurve in Millimeter. Dabei stellt der Graph 200 eine topographische Modifikation dar, welcher einer Polynomfunktion dritten Grades entspricht, ohne dass diese durch eine Apodisationsfunktion modifiziert wurde. Graph 202 stellt eine topographische Modifikation dar, welche einer Polynomfunktion dritten Grades entspricht, die mit einer Apodisationsfunktion modifiziert wurde, sodass die Ausprägung in den radialen Außenbereich abgeflacht werden. Gemäß der gezeigten Ausführungsform beginnt die Apodisationsfunktion bei einem minimalen Radius von 0,5 mm und endet bei einem maximalen Radius von 3 mm ausgehend vom Zentrum der Linsenoberfläche am Koordinatenursprung. Die Apodisationsfunktion modifiziert dabei lediglich die Polynomfunktion der topographischen Oberflächenmodulation, nicht aber die Basisfläche der Linsenoberfläche.
Die Figuren 3A und 3B zeigen einen Vergleich einer topographischen Oberflächenmodifikation ohne (Figur 3A) und mit Modifikation durch eine Drehfunktion (Figur 3B). Die dargestellte Falschfarbendarstellung zeigt in Figur 3A, dass eine topographische Oberflächenmodulation zur einer Verkippung der Oberflächenform gegenüber der Basiskurve führen kann, wobei die Oberflächenform gegenüber der Basiskurve auf einer Seite angehoben ist und auf der gegenüberliegenden Seite abgesenkt ist.
Figur 3B verdeutlich den Effekt einer Modifikation der Polynomfunktion durch eine Drehfunktion. Dabei wird, wie mit den gestrichelten Pfeilen angedeutet wird, die topographische Oberflächenmodifikation in Abhängigkeit von der radialen Position ausgehend vom Zentrum der Linsenoberfläche unterschiedlich weit in Umfangsrichtung gedreht. Dadurch entsteht eine Oberflächenform, welche eine etwas näher an einer rotationssymmetrischen Form ist als die Oberflächenform ohne Modifikation durch eine Drehfunktion (Figur 3A).
Die als IOL ausgebildete ophthalmische Linse 10 gemäß Figur 2 kann vorteilhafte optische Eigenschaften aufweisen. Die Through Focus Modulation Transfer Function (TF-MTF) wurde für polychromatisches Licht nach der Lichtausbeutefunktion berechnet, um der spektralen Empfindlichkeit der menschlichen Wahrnehmung zu entsprechen und somit den realen Bedingungen am ehesten entsprechen, die Patienten mit einer ophthalmologischen Linse vorfinden.
Die TF-MTF für kleine und große Pupillen ist in Figur 4 dargestellt, wobei die horizontale Achse die Brechkraft in Dioptrien und die vertikale Achse die TF-MTF in Linienpaaren pro mm (Ip/mm) darstellt. Dabei stellt der Graph 402 die TF-MTF für einen Pupillendurchmesser von 3 mm dar und der Graph 404 für einen Pupillendurchmesser von 4,5 mm.
Wie in Figur 4 zu erkennen ist, ist die TF-MTF durch langsam abnehmende Werte um den Fokuspunkt herum gekennzeichnet, was zeigt, dass die ophthalmische Linse eine gute erweiterte Schärfentiefe für einen großen Dioptrienbereich bietet, wobei die Kontrastempfindlichkeit beibehalten wird oder sich über diesen Bereich nur langsam verändert. Hier wird zur Beeinflussung des pupillengrößenabhängigen Verhaltens der erweiterten Schärfenzeite die Polynomfunktion der topographischen Oberflächenmodifikation mit einer quadratischen Apodisationsfunktion modifiziert, die den Beitrag der Polynomfunktion an den Rändern der Linsenoberfläche glättet.
Anhand der MTF-Berechnungen kann man die monokulare Sehschärfe simulieren, die eine solche IOL dem Patienten bieten kann. Nach der Referenz
Aixa Alarcon et al.: "Preclinical metrics to predict through-focus visual acuity for pseudophakic patients," Biomed. Opt. Express 7, 1877-1888 (2016) kann die Defokuskurve der Sehschärfe berechnet werden. Diese ist beispielhaft in Figur 5 aufgetragen. Dabei zeigt die horizontale Achse die optische Brechkraft in Dioptrien und die vertikale Achse die Sehschärfe. Graph 502 zeigt den Fall für einen Pupillendurchmesser von 3 mm und Graph 504 für einen Pupillendurchmesser von 4,5 mm. Der Bereich, welcher in Form einer erweiterten Schärfentiefe zur Verfügung steht, ist dabei beispielhaft durch den Pfeil 506 kenntlich gemacht. Hier kann der EDOF-Effekt, d. h. die Erweiterung der Schärfentiefe auf bis zu 2 Dioptrien geschätzt werden. Außerdem verdeutlicht die große Breite der Kurve in hyperoper Richtung, dass die Sehschärfe auch dann hoch bleibt, wenn die Ebene der Emmetropie nach der Operation nicht perfekt getroffen wird, wodurch das Linsendesign sehr tolerant gegenüber kleinen Abweichungen von der perfekten Ebene im Auge ist.
Die Graphen 502 und 504 stellen berechnete polychromatische Sehschärfe- Kurven für photopische bzw. mesopische Bedingungen dar. Dabei wird mit Pfeil 506 ein effektiver EDOF angegeben, d. h. ein effektiver Bereich der erweiterten Schärfentiefe. Dieser bezieht sich auf die Tatsache, dass für einen Patienten der nützliche Teil der Sehschärfe-Kurve in der myopen Richtung liegt, wobei eine Dioptrienzunahme dem Sehvermögen in einer bestimmten Entfernung entspricht (z. B. können +1 ,5 D auf der Brillenebene einem Sehvermögen in ~70 cm entsprechen).
Eine weitere Besonderheit der ophthalmischen Linse gemäß Figur 2A ist die "dreieckige" Punktspreizfunktion (PSF), die sich aus einer Asymmetrie der Linse ergeben kann, die durch die einer Polynomfunktion dritten Grades folgenden topographischen Oberflächenmodulation entsteht. Ein Beispiel für eine PSF-Form ist in Figur 6 dargestellt. Dabei zeigt die horizontale Achse die Position in x- Richtung in Mikrometer und die vertikale Achse die y-Richtung in Mikrometer. Hier ist das von der ophthalmischen Linse fokussierte Licht nicht vollständig im zentralen Brennpunkt konzentriert, sondern es ist asymmetrisch in x- und y- Richtung verteilt. Die Ausdehnung der Lichtverteilung in x- und y-Richtung kann sich durch die Größe der Polynomkoeffizienten a und d gesteuert werden. Je höher der Wert eines Koeffizienten ist, desto mehr Licht wird entlang dieser Achse verteilt.
Die Fähigkeit dieses Linsendesigns, eine hohe Kontrastempfindlichkeit für einen großen Dioptrienbereich zu gewährleisten, wurde auch durch Abbildung eines USAFT-Testobjektträgers mit der ophthalmischen Linse getestet.
In Figur 7 ist zu sehen, dass die Bildschärfe einer IOL gemäß einer optionalen Ausführungsform von Figur 2A von den Messpunkten -0,82 D bis +0,82 D beibehalten wird. Dabei zeigt die obere Zeile die Ergebnisse für einen Pupillendurchmesser von 3 mm und die untere Zeile für einen Pupillendurchmesser von 4,5 mm. Bei größerer Pupille kann eine Auswirkung der PSF in den Details der optischen Abbildung erkennbar sein, da das resultierende Bild durch ein optisches System stets das Produkt der Konvolution zwischen dem abgebildeten Objekt und der PSF des optischen Systems ist. Der Effekt der Asymmetrie kann (i) durch eine Apodisation der Polynomfunktion, (ii) durch eine Begrenzung einer Ausdehnung der topographischen Oberflächenmodulation auf einen eingeschränkten Teil der Linsenoberfläche und/oder (iii) durch eine Modifikation mittels einer Drehfunktion erreicht werden.
Figur 8 zeigt schematisch ein Verfahren 800 zur Herstellung einer ophthalmischen Linse 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren 800 in einem Schritt 802 die ophthalmische Linse unter Verwendung eines offenbarungsgemäßen Linsendesigns herstellt.
Figur 9 zeigt schematisch ein Verfahren 900 zur Erzeugung eines Linsendesigns für die Herstellung einer ophthalmischen Linse 10 mit erweiterter Schärfentiefe gemäß einer optionalen Ausführungsform.
Das Verfahren 900 umfasst ein einem Schritt 902 ein Festlegen einer Basiskurve für eine Linsenoberfläche 16 der ophthalmischen Linse 10. In einem Schritt 904 umfasst das Verfahren 900 ein Festlegen einer topographischen Oberflächenmodulation relativ zur Basiskurve der Linsenoberfläche 16.
Das Verfahren 900 ist dadurch gekennzeichnet, dass das Festlegen der topographische Oberflächenmodulation relativ zur Basiskurve der Linsenoberfläche 16 derart erfolgt, dass die topographische Oberflächenmodulation zumindest auf einem Teil der Linsenoberfläche 16 auf einer Polynomfunktion dritten Grades basiert.
Ferner kann das Verfahren 900 in einem Schritt 906 ein Modifizieren der Polynomfunktion zumindest in einem Teilbereich der topographischen Oberflächenmodulation mittels einer Apodisationsfunktion umfassen.
Außerdem kann das Verfahren 900 in einem Schritt 908 ein Modifizieren der Polynomfunktion dritten Grades mit einer Drehfunktion derart umfassen, dass die Drehfunktion die Polynomfunktion in Abhängigkeit von der radialen Position auf der Linsenoberfläche 16 lokal um einen vorbestimmten Drehwinkel in Umfangsrichtung der ophthalmischen Linse dreht.
Figur 10 zeigt schematisch eine Datenverarbeitungsvorrichtung 20 gemäß einer optionalen Ausführungsform, welche dazu eingerichtet ist, ein oben-beschriebenes Verfahren zur Erzeugung eines Linsendesigns auszuführen. Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann einen Prozessor 22 und einen Speicher 24 aufweisen. Bezugszeichenliste
10 ophthalmische Linse
12 Linsenkörper
14 Haptik
16 Linsenoberfläche
18 Scheitelpunkt
20 Datenverarbeitungsvorrichtung
22 Prozessor
24 Speicher
200 Polynomfunktion ohne Modifikation durch Apodisationsfunktion
202 Polynomfunktion mit Modifikation durch Apodisationsfunktion
402, 404 Modulationstransferfunktion
502, 504 Sehschärfe
506 EDoF, erweiterter Schärfentiefebereich
800 Herstellungsverfahren für ophthalmische Linse
802 Verfahrensschritt
900 Verfahren zur Erzeugung eines Linsendesigns
902 - 908 Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche
1 . Ophthalmische Linse (10) mit erweiterter Schärfentiefe, wobei die ophthalmische Linse (10) an einer Linsenoberfläche (16) eine relativ zur Basiskurve der Linsenoberfläche (16) ausgebildete topographische Oberflächenmodulation aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die topographische Oberflächenmodulation zumindest auf einem Teil der zumindest einen Linsenoberfläche (16) auf einer Polynomfunktion (200) dritten Grades basiert.
2. Ophthalmische Linse (10) gemäß Anspruch 1 , wobei die topographische Oberflächenmodulation nicht rotationssymmetrisch ist.
3. Ophthalmische Linse (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Polynomfunktion (200) dem folgenden mathematischen Zusammenhang entspricht:
P(x,y) = ax3 + bx2y + cxy2 + dy3 wobei x und y kartesischen Koordinaten einer Linsenebene entsprechen, und wobei zumindest gilt.
4. Ophthalmische Linse (10) gemäß Anspruch 3, wobei in der Einheit mm-2 für die Parameter a und d gilt: -0,5 < a < 0,5 und/oder -0,5 < d < 0,5.
5. Ophthalmische Linse (10) gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei für die Parameter b und/oder c gilt: b = 0 und/oder c = 0.
6. Ophthalmische Linse (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Form der Basiskurve der Linsenoberfläche eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften aufweist: rotationssymmetrisch, nichtrotationssymmetrisch, sphärisch, konisch, torisch, bikonisch und asphärisch.
7. Ophthalmische Linse (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die topographische Oberflächenmodulation über einen Teil der Linsenoberfläche (16) erstreckt.
8. Ophthalmische Linse (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die topographische Oberflächenmodulation über mindestens 20% der Linsenoberfläche (16) erstreckt.
9. Ophthalmische Linse (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polynomfunktion (202) zumindest in einem Teilbereich der topographischen Oberflächenmodulation durch eine Apodisationsfunktion modifiziert ist.
10. Ophthalmische Linse (10) gemäß Anspruch 9, wobei die Polynomfunktion (202) in einem radialen Zentralbereich der Linsenoberfläche (16) nicht durch die Apodisationsfunktion modifiziert ist und in einem an den radialen Zentralbereich angrenzenden radialen Außenbereich durch die Apodisationsfunktion modifiziert ist.
11 . Ophthalmische Linse (10) gemäß Anspruch 10, wobei die Apodisationsfunktion eine Amplitude der Polynomfunktion (202) im radialen Außenbereich verringert.
12. Ophthalmische Linse (10) gemäß Anspruch 11 , wobei die Apodisationsfunktion die Amplitude im radialen Außenbereich auf null reduziert.
13. Ophthalmische Linse (10) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Apodisationsfunktion zumindest einer der folgenden Funktionen entspricht: eine Stufenfunktion, eine lineare Funktion, eine quadratische Funktion, eine Exponentialfunktion, und eine parabolische Funktion.
14. Ophthalmische Linse (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die topographische Oberflächenmodulation zumindest in einem Teilbereich der Linsenoberfläche (16) der Polynomfunktion entspricht.
15. Ophthalmische Linse (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die topographische Oberflächenmodulation derart zumindest auf einem Teil der Linsenoberfläche (16) auf der Polynomfunktion (200, 202) dritten Grades basiert, dass die topographische Oberflächenmodulation der mit einer Drehfunktion modifizierten Polynomfunktion (200, 202) dritten Grades entspricht, wobei die Drehfunktion die Polynomfunktion (200, 202) in Abhängigkeit von der radialen Position auf der Linsenoberfläche (16) lokal um einen vorbestimmten Drehwinkel in Umfangsrichtung der Linsenoberfläche (16) dreht.
16. Ophthalmische Linse (10) gemäß Anspruch 15, wobei die Drehfunktion derart ausgestaltet ist, dass die Abhängigkeit des vorbestimmten Drehwinkels von der radialen Position auf der Linsenoberfläche (16) linear oder quadratisch oder polynomisch oder hyperbolisch oder exponentiell oder stufenförmig ist.
17. Ophthalmische Linse (10) gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei sich die Abhängigkeit des vorbestimmten Drehwinkels von der radialen Position auf der Linsenoberfläche (16) gemäß der Drehfunktion über den gesamten radialen Bereich der Linsenoberfläche (16), auf welchem die topographische Oberflächenmodulation ausgebildet ist, erstreckt, oder auf einen Teilbereich der topographischen Oberflächenmodulation oder der Linsenoberfläche (16) beschränkt ist.
18. Ophthalmische Linse (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ophthalmische Linse (10) als eine Intraokularlinse ausgebildet ist.
19. Linsendesign für die Herstellung einer ophthalmischen Linse (10) mit erweiterter Schärfentiefe, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung einer ophthalmischen Linse (10) gemäß dem Linsendesign zu einer ophthalmischen Linse (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche führt.
20. Verfahren (800) zur Herstellung einer ophthalmischen Linse (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (800) die ophthalmische Linse (10) unter Verwendung eines Linsendesigns gemäß Anspruch 19 herstellt.
21 . Datensatz in Form eines computerlesbaren Datensignals umfassend zumindest eine Art der folgenden Daten:
(i) eine numerische Repräsentation der ophthalmischen Linse (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die numerische Repräsentation dazu ausgelegt ist, einer Herstellungsmaschine zur Herstellung der ophthalmischen Linse (10) zugeführt zu werden;
(ii)Daten beinhaltend computerlesbare Instruktionen zum Steuern und/oder Regeln einer oder mehrerer Herstellungsmaschinen zur Herstellung einer ophthalmischen Linse (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19.
22. Verfahren (900) zur Erzeugung eines Linsendesigns für die Herstellung einer ophthalmischen Linse (10) mit erweiterter Schärfentiefe, umfassend die Schritte:
- Festlegen (902) einer Basiskurve für eine Linsenoberfläche (16) der ophthalmischen Linse (10);
- Festlegen (904) einer topographischen Oberflächenmodulation relativ zur Basiskurve der Linsenoberfläche (16); dadurch gekennzeichnet, dass das Festlegen (904) der topographische Oberflächenmodulation relativ zur Basiskurve der Linsenoberfläche (16) derart erfolgt, dass die topographische Oberflächenmodulation zumindest auf einem Teil der Linsenoberfläche (16) auf einer Polynomfunktion (200) dritten Grades basiert.
23. Verfahren (900) gemäß Anspruch 22, ferner umfassend: Modifizieren (906) der Polynomfunktion (200, 202) zumindest in einem Teilbereich der topographischen Oberflächenmodulation mittels einer Apodisationsfunktion.
24. Verfahren (900) gemäß Anspruch 22 oder 23, ferner umfassend:
- Modifizieren (908) der Polynomfunktion dritten Grades mit einer Drehfunktion derart, dass die Drehfunktion die Polynomfunktion (200, 202) in Abhängigkeit von der radialen Position auf der Linsenoberfläche (16) lokal um einen vorbestimmten Drehwinkel in Umfangsrichtung der ophthalmischen Linse dreht.
25. Computerprogramm umfassend Instruktionen, welche, wenn von einem Computer ausgeführt, den Computer dazu veranlassen, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 22 bis 24 auszuführen.
26. Computerlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm gemäß Anspruch 25 im Speicher gespeichert ist.
27. Datensignal, welches ein Computerprogramm gemäß Anspruch 25 beinhaltet.
28. Datenverarbeitungsvorrichtung (20), welche dazu eingerichtet ist, ein Verfahren (900) gemäß einem der Ansprüche 22 bis 24 auszuführen.
EP24710701.4A 2023-03-13 2024-03-07 Ophthalmische linse mit erweiterter schärfentiefe und verfahren zur erzeugung eines linsendesigns Pending EP4681018A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023106207.7A DE102023106207A1 (de) 2023-03-13 2023-03-13 Ophthalmische Linse mit erweiterter Schärfentiefe und Verfahren zur Erzeugung eines Linsendesigns
PCT/EP2024/056059 WO2024188817A1 (de) 2023-03-13 2024-03-07 Ophthalmische linse mit erweiterter schärfentiefe und verfahren zur erzeugung eines linsendesigns

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4681018A1 true EP4681018A1 (de) 2026-01-21

Family

ID=90364156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24710701.4A Pending EP4681018A1 (de) 2023-03-13 2024-03-07 Ophthalmische linse mit erweiterter schärfentiefe und verfahren zur erzeugung eines linsendesigns

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4681018A1 (de)
CN (1) CN120826642A (de)
DE (1) DE102023106207A1 (de)
WO (1) WO2024188817A1 (de)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6596025B2 (en) * 2001-03-15 2003-07-22 Valdemar Portney Narrow profile intraocular lens
US6554427B1 (en) * 2001-12-11 2003-04-29 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods for designing contact lenses
US6923539B2 (en) * 2003-05-12 2005-08-02 Alcon, Inc. Aspheric lenses
WO2016076714A1 (en) 2014-11-10 2016-05-19 Akkolens International B.V. Ophthalmic lenses for extended depth of field
AU2017237090B2 (en) 2016-03-23 2021-10-21 Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. Ophthalmic apparatus with corrective meridians having extended tolerance band by modifying refractive powers in uniform meridian distribution
WO2017165623A1 (en) 2016-03-23 2017-09-28 Abbott Medical Optics Inc. Power calculator for an ophthalmic apparatus with corrective meridians having extended tolerance or operation band
US12625391B2 (en) 2019-02-01 2026-05-12 Guoqiang Li Wavefront engineered lenses for correction of presbyopia and astigmatism and nanoparticle-doped liquid crystal structures for continuously tunable phase modulation and adaptive lens

Also Published As

Publication number Publication date
CN120826642A (zh) 2025-10-21
WO2024188817A1 (de) 2024-09-19
DE102023106207A1 (de) 2024-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007032001B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der erforderlichen Korrektur der Fehlsichtigkeit eines Auges
DE69113178T2 (de) Methode zur Herstellung von Linsen.
DE60131964T2 (de) Verfahren zur herstellung ophtalmischer linsen mit verringerten abberrationen
EP3555695B1 (de) Gleitsicht-brillenglas mit variablem brechungsindex und verfahren zu dessen entwurf und herstellung
DE212019000204U1 (de) Linsenelement
DE69129217T2 (de) Multifokale intraokulare Augenlinse
EP2023856B1 (de) Hornhautimplantat zur korrektur von fehlsichtigkeiten des menschlichen auges
DE102017007990B4 (de) Computerimplementierte Verfahren und Vorrichtungen zum Ermitteln individueller Aberrationsdaten oder zum Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases für zumindest ein Auge eines Brillenträgers, Computerimplementiertes Verfahren zum Ermitteln optimierter sphärozylindrischer Werte für zumindest ein Auge eines Brillenträgers, Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Brillenglases, Brillengläser und Computerprogrammerzeugnis
DE202010010365U1 (de) Ophthalmische Linse mit optischen Sektoren
EP3785601B1 (de) Helligkeitsabhängige anpassung eines brillenglases
EP3033042A1 (de) Augenlinse mit einem torisch brechenden oberflächenprofil und eine in radialer richtung gestufte oberflächenstruktur
DE112023004054B4 (de) Kontaktlinsen und damit verbundene Verfahren
DE112022006190B4 (de) Kontaktlinsen und damit verbundene Verfahren
DE102010049168A1 (de) Verordnungs- und individualisierungsabhängige Modifikation des temporalen peripheren Sollastigmatismus und Anpassung der Objektabstandsfunktion an veränderte Objektabstände für die Nähe und/oder die Ferne
EP3669230B1 (de) Optimierung eines brillenglases unter berücksichtigung eines visusmodells
AT507254B1 (de) Linse mit unabhängigen nichtinterferierenden teilzonen
DE10241208B4 (de) Presbyopiekorrigierende Kontaktlinse und Herstellungsverfahren für eine solche Kontaktlinse
EP3586721B1 (de) Verfahren zum optimieren eines optischen hilfsmittels mittels automatischer bestimmung subjektiver sehleistung
WO2024188817A1 (de) Ophthalmische linse mit erweiterter schärfentiefe und verfahren zur erzeugung eines linsendesigns
DE69428807T2 (de) Verfahren zur auswahl einer vorrichtung zum modifizieren der brechungseigenschaften der hornhaut
Barišić et al. The clinical depth of field achievable with trifocal and monofocal intraocular lenses: theoretical considerations and proof of concept clinical results
EP4587883A1 (de) Reduktion der progression von myopie mit angepasstem wirkungsbereich
DE102005023126B4 (de) Serie von Brillengläsern, Verfahren zur Herstellung
DE102023136434B3 (de) Brillenglasberechnung unter Berücksichtigung der peripheren Refraktion, Verfahren, Vorrichtung sowie Computerprogrammerzeugnis
DE20213760U1 (de) Presbyopiekorrigierende Kontaktlinse

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20250814

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR