ES2910013T3

ES2910013T3 - Lente oftálmica y procedimiento para diseñar lentes oftálmicas

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Publication number: ES2910013T3
Application number: ES15761883T
Authority: ES
Inventors: Haruo Ishikawa
Original assignee: Kowa Co Ltd
Current assignee: Kowa Co Ltd
Priority date: 2014-03-11
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2022-05-11
Anticipated expiration: 2035-01-28
Also published as: PL3118671T3; SG11201607593VA; US20220244568A1; CN106575047B; WO2015136997A1; KR102302427B1; EP3118671A1; EP3118671A4; EP3118671B1; JPWO2015136997A1; US20170045756A1; US20210063768A1; KR20160132908A; JP6049939B2; CN106575047A

Abstract

Lente oftálmica que tiene una forma en sección transversal en una dirección meridiana arbitraria sobre una superficie de lente de la lente oftálmica, caracterizada por que la lente oftálmica es una lente tórica, y la forma en sección transversal se expresa mediante la siguiente fórmula (1), **(Ver fórmula)** donde c es una curvatura paraxial de la lente oftálmica, r es una distancia desde el centro de lente de la lente oftálmica, k es una constante cónica de una superficie que está en simetría de rotación con respecto a un eje óptico de la lente en la lente oftálmica, c, r y k se utilizan en común en la dirección del meridiano en la superficie de la lente, y A(θ) y B(θ) se expresan mediante las siguientes fórmulas (2) y (3), **(Ver fórmula)** donde θ es el ángulo en la dirección meridiana sobre el eje óptico de la lente y a2x, a2y, a4x, a2x2y, a4y son parámetros configurables.

Description

DESCRIPCIÓN

Lente oftálmica y procedimiento para diseñar lentes oftálmicas

[Sector técnico]

Las realizaciones explicadas en el presente documento se refieren a una lente oftálmica para corregir el astigmatismo, y a un procedimiento para diseñar una lente oftálmica.

[Estado de la técnica anterior]

Como ejemplos de una lente oftálmica para corregir el astigmatismo, se citan gafas, lentes de contacto, lentes intraoculares y similares. En estas lentes oftálmicas, la superficie de la lente puede tener una forma asférica o una superficie óptica denominada superficie tórica. Se observa que es una forma de superficie de una lente en la que los radios de curvatura de, por lo menos, dos meridianos difieren entre sí, tal como en el caso de una superficie lateral de una pelota de rugby o un dónut. Convencionalmente, las lentes oftálmicas para corregir el astigmatismo han sido diseñadas y fabricadas utilizando una fórmula que define solo la forma en sección transversal de la lente en la dirección del eje de la lente y la dirección meridiana principal, una fórmula que define la forma en sección transversal de la lente basándose en la distancia desde un eje óptico de una lente y un ángulo formado por un meridiano principal y un meridiano, o similar (bibliografía de patentes 1 y bibliografía de patentes 2).

[Lista de referencias]

[Bibliografía de patentes]

[PTL 1] Patente Japonesa núm. 4945558

[PTL 2] JP-A-2011-519682

La Patente US-A-2011/205486 se refiere a una óptica tórica para uso oftálmico, para modificar o reducir aberraciones de orden superior no axisimétricas.

La Patente WO-A-01/89424 se refiere a un procedimiento para obtener lentes oftálmicas que proporcionan al ojo menores aberraciones.

La Patente DE-A-102008003770 se refiere a gafas de seguridad para la corrección de errores de refracción.

[Características]

[Problema técnico]

Sin embargo, en el procedimiento convencional para diseñar una lente oftálmica para corregir el astigmatismo que define solo la forma en sección transversal de la lente en una dirección meridiana principal, no se puede definir la forma en sección transversal de toda la lente. Además, también es difícil definir una forma en direcciones distintas de la dirección adoptada para definir la forma en sección transversal de la lente. Aún más, incluso cuando un ángulo tal como el ángulo formado por un meridiano principal y un meridiano se utiliza como variable, la variable es un valor que se determina de manera única una vez que se determina una forma en una dirección de meridiano inclinado y una dirección de meridiano plano en un plano perpendicular a un eje óptico de una lente. Como resultado, el grado de libertad en el diseño de una lente oftálmica es limitado. En consecuencia, incluso cuando se fabrica una lente utilizando estos procedimientos de diseño, existe la posibilidad de que la aberración no pueda ser corregida correctamente en toda la lente.

Recientemente, junto con el desarrollo de un dispositivo de medición de la aberración, ha habido una demanda de una lente en la que la aberración de alto orden también se pueda controlar favorablemente, además de la aberración de bajo orden, tal como la miopía, la hipermetropía o el astigmatismo. Concretamente, una lente oftálmica asférica se ha utilizado para un uso práctico, y ha habido una demanda de un procedimiento para diseñar una lente en la que la aberración esférica de la lente pueda ser controlada más favorablemente. Aunque esta aberración esférica es una aberración con simetría de rotación, se considera que sustancialmente el mismo fenómeno ocurre también con respecto a una lente tórica.

Es decir, se considera que, en una lente, un haz de luz que atraviesa una lente en una posición alejada de un eje óptico se cruza con el eje óptico en una posición diferente de un punto focal paraxial, en una dirección de un meridiano inclinado y en una dirección de un meridiano plano. En consecuencia, en una lente tórica, no siempre es el caso que la refractividad cilíndrica paraxial y la refractividad cilíndrica en una parte alejada del eje óptico concuerden entre sí. Por el contrario, es natural considerar que la refractividad cilíndrica no concuerda entre sí. Sin embargo, en el estado de la técnica, no se ha propuesto ningún procedimiento para diseñar una lente, que utilice una fórmula capaz de controlar ventajosamente la refractividad cilíndrica en una región paraxial y en una región no paraxial definiendo al mismo tiempo una superficie tórica sobre toda la lente.

La técnica de esta invención se realiza en vista de las circunstancias mencionadas anteriormente, y un objetivo de esta invención es realizar una lente oftálmica y un procedimiento para diseñar una lente oftálmica donde una superficie tórica y una forma esférica/asférica y similares se pueden definir sobre toda la superficie de la lente.

[Solución al Problema]

Una lente oftálmica acorde con la presente invención es según la reivindicación 1, y un procedimiento para diseñar la lente oftálmica de la reivindicación 1 está definido en la reivindicación 3. Con dicha configuración, es posible diseñar la lente oftálmica controlando al mismo tiempo la refractividad cilíndrica sobre toda la superficie de la lente en la dirección arbitraria desde el centro de la lente. Es decir, una forma en sección transversal en la dirección arbitraria se expresa mediante una fórmula general en una superficie asférica. Por lo tanto, se pueden calcular la refractividad paraxial y la aberración; concretamente la aberración esférica se puede obtener fácil y estrictamente dentro de una sección transversal en dicha dirección.

Además, los coeficientes de rn en los segundos y subsiguientes términos en la fórmula (1) son funciones que tienen un período de 180° con respecto a un ángulo en torno al eje óptico. Además, A(0) en la fórmula (1) es una función que tiene un período de 180°, y B(0) es una función que tiene un período de 180° o una suma de la función que tiene un período de 180° y la función que tiene un periodo de 90°.

[Resultados ventajosos de la invención]

Según la técnica de esta invención, es posible realizar una lente oftálmica y un procedimiento para diseñar la lente oftálmica que puede definir una superficie tórica y una superficie esférica/asférica y similares sobre toda la superficie de la lente. Además, es posible reducir o controlar eficazmente la aberración de alto grado (concretamente, la aberración esférica y la aberración de tetrafoil).

[Breve descripción de los dibujos]

La figura 1 es un diagrama esquemático que muestra la aberración esférica de una lente;

la figura 2A y la figura 2B son diagramas esquemáticos que muestran la aberración esférica de una lente tórica; la figura 3 es un diagrama esquemático que muestra un procedimiento para calcular la aberración esférica de la lente tórica;

la figura 4 es un diagrama que muestra un ejemplo de un resultado de simulación de una lente intraocular tórica, según una realización, y una lente intraocular tórica convencional;

la figura 5 es un diagrama que muestra la configuración esquemática de un ojo esquemático para evaluar la lente intraocular tórica, según una realización;

la figura 6 es una tabla que muestra un ejemplo de un resultado de evaluación del ojo esquemático mostrado en la figura 4;

las figuras 7A a 7C son gráficos que muestran un ejemplo de un resultado de medición de MTF de la lente intraocular tórica, según una realización;

las figuras 8A a 8C son gráficos que muestran un ejemplo de un resultado de medición de MTF de la lente intraocular tórica convencional;

la figura 9 es un gráfico que muestra un cambio en la magnitud del pandeo de una superficie tórica de la lente intraocular tórica, según una realización;

la figura 10 es una tabla que muestra un ejemplo de un resultado de evaluación con respecto a la desalineación del eje de la lente tórica, según una realización;

la figura 11 es una tabla que muestra un ejemplo de un resultado de simulación óptica con respecto a la desalineación del eje de la lente tórica, según una realización;

la figura 12A es una tabla que muestra un ejemplo de un resultado de simulación óptica con respecto a la desalineación del eje de la lente tórica, según una realización; y

la figura 12B es una tabla que muestra un ejemplo de un resultado de simulación óptica con respecto a la desalineación del eje de la lente tórica, según una realización.

[Descripción de las realizaciones]

A continuación, se describe el modo de llevar a cabo la presente invención. Aunque en la descripción que se hace a continuación se describirá una lente intraocular tórica, la presente invención no está limitada a la lente intraocular, y también es aplicable a diversas lentes oftálmicas, incluidas las lentes de contacto.

En primer lugar, se describen las fórmulas utilizadas en el diseño de una lente intraocular tórica convencional, haciendo referencia a los documentos de patente mencionados anteriormente. En la lente intraocular tórica, dependiendo de la superficie tórica, la refractividad de una lente difiere entre direcciones (una primera dirección meridiana y una segunda dirección meridiana) que son ortogonales entre sí y están dispuestas en la superficie tórica. El astigmatismo se puede corregir haciendo uso de esta diferencia de refractividad. En general, esta diferencia de refractividad se denomina refractividad cilíndrica. En una superficie tórica, un meridiano en una dirección en la que la refractividad es grande se denomina meridiano inclinado, y un meridiano en una dirección en la que la refractividad es pequeña se denomina meridiano plano. Además, el valor medio de la refractividad en los dos meridianos se denomina potencia esférica equivalente (o simplemente potencia esférica). Normalmente, en una lente oftálmica para corregir el astigmatismo, como índices indicativos de prestaciones ópticas, se utilizan la potencia esférica equivalente y la refractividad cilíndrica.

En la descripción que se hace a continuación, una dirección de meridiano inclinado de la lente intraocular tórica se asume como una dirección X, y una dirección de meridiano plano de la lente intraocular tórica se asume como una dirección Y. Sin embargo, es evidente que la dirección X y la dirección Y se pueden invertir. El detalle de los procedimientos para obtener las fórmulas que se describen a continuación está descrito en diversos documentos de patente y, por lo tanto, el detalle de los procedimientos para obtener las fórmulas se omite en esta memoria descriptiva. Como fórmula para definir una superficie tórica convencional, se pueden citar una fórmula (7), que expresa la forma en sección transversal de la lente tomada a lo largo de un plano que incluye un eje X y un eje óptico, y una fórmula (8), que expresa la forma en sección transversal de la lente tomada a lo largo de un plano que incluye un eje Y y el eje óptico. En estas fórmulas, Rx y Ry son, respectivamente, un radio de curvatura en sección transversal de la lente tomada a lo largo de un plano que incluye el eje X y el eje óptico, y un radio de curvatura en sección transversal de la lente tomada a lo largo de un plano que incluye el eje Y y el eje óptico. En estas fórmulas, Rx y Ry no son iguales (Rx^Ry). cx y cy son, respectivamente, la curvatura en sección transversal de la lente tomada a lo largo de un plano que incluye el eje X y el eje óptico, y la curvatura en sección transversal de la lente tomada a lo largo de un plano que incluye el eje Y y el eje óptico. En este caso, cx es 1/Rx (cx=1/Rx), y cy es 1/Ry (cy=1/Ry). kx y ky son, respectivamente, una constante cónica en la dirección X y una constante cónica en la dirección Y.

En la Patente Japonesa núm. 4945558, existe una descripción de que kx y ky no son iguales (kx^ky).

Z, ^{= 1/2 ü , ) , - - ( l+ í : l. ) y 2}

^{' ' (} 8 ⁾

Además, como fórmula utilizada para diseñar una lente intraocular tórica convencional, se pueden citar las fórmulas (9) y (10), en lugar de las fórmulas (7) y (8). En las fórmulas (9) y (10), Rx y Ry no son iguales (Rx^Ry). En la Patente Japonesa núm. 4945558, existe una descripción de que kx y ky no son iguales (kx^ky).

Cuando se utilizan las fórmulas (7) y (8) o las fórmulas (9) y (10), solo se puede definir una forma en sección transversal de la lente en la dirección X y una forma en sección transversal de la lente en la dirección Y, y no se puede definir una forma en sección transversal de toda la lente.

También se conoce un procedimiento en el que se diseña una lente intraocular tórica utilizando una fórmula (11).

Sin embargo, incluso cuando se utiliza la fórmula (11), cuando se determinan las formas de la lente en la dirección X y la dirección Y, es decir, cuando se determinan cx, cy, kx y ky, las formas de la lente en direcciones distintas de dos direcciones también se determinan de manera única y, por lo tanto, el grado de libertad para definir una forma en sección transversal de la lente completa es pequeño.

En vista de lo anterior, en la presente invención, se fabrica una lente intraocular definiendo una superficie de la lente utilizando la siguiente fórmula (12). Un primer término de la fórmula (12) define una superficie de lente que está en simetría de rotación con respecto a un eje óptico de la lente, y los segundo y sucesivos términos definen una superficie tórica.

En la fórmula, c es la curvatura de una superficie de referencia que tiene simetría de rotación con respecto al eje óptico de la lente antes de añadir una superficie tórica definida por el segundo y siguientes términos de la fórmula (12). X e Y son las distancias desde el centro de la lente en la primera dirección y la segunda dirección, respectivamente. Por ejemplo, X e Y son las distancias desde el centro de la lente en la dirección del meridiano inclinado y en la dirección del meridiano plano. r es la distancia (r2=X2+Y2) en la dirección radial. k es una constante cónica de la superficie de referencia que está en simetría de rotación con respecto al eje óptico de la lente antes de que se agregue una superficie tórica definida por el segundo y siguientes términos de la fórmula (12). c, r y k se utilizan en común en la dirección X y en la dirección Y. Además, a es un parámetro que se utiliza para añadir una superficie tórica. El segundo y sucesivos términos de la fórmula (12) son términos respectivos obtenidos al desarrollar (X2+Y2)n (n=1, 2...). Los coeficientes en los términos respectivos del segundo y sucesivos términos son parámetros utilizados para añadir una superficie tórica. El primer término de la fórmula (12) es un ejemplo de una fórmula de definición predeterminada para definir la superficie de la lente que está en simetría de rotación con respecto al eje óptico de la lente. El primer término de la fórmula (12) puede ser reemplazado con otras fórmulas cuando las fórmulas definen una superficie de lente sustancialmente de la misma manera que lo hace el primer término.

Con la utilización de la fórmula mencionada anteriormente, se puede definir una superficie de la lente sobre la lente completa. En consecuencia, en comparación con la técnica anterior la superficie de la lente se puede definir con mayor grado de libertad diseñando una forma en sección transversal de una lente. Concretamente, una forma en la dirección diferente a la dirección X y la dirección Y (por ejemplo, la dirección en la que X e Y son iguales (X=Y)) que no ha sido definida por las fórmulas convencionales descritas anteriormente también puede ser definida libremente.

El primer término de la fórmula (12) tiene la misma forma que una fórmula en una lente esférica o una fórmula en una lente asférica que incluye solo una constante cónica. En consecuencia, cuando se diseña una lente intraocular tórica utilizando la fórmula (12), una forma de base de la lente intraocular tórica se puede conformar como una lente con simetría de rotación, sustancialmente de la misma manera que en la técnica anterior. En consecuencia, la lente intraocular tórica que se diseña utilizando la fórmula (12) y se fabrica, puede ser instalada en un instrumento de introducción convencional sin ningún problema.

Convencionalmente, se ha propuesto un procedimiento para equiparar el grosor del borde de una lente en una dirección de 45° con el de una lente con simetría de rotación (por ejemplo, bibliografía de patentes 2 y similares). Sin embargo, no se puede calcular el grosor del borde hasta que se determinan los parámetros de la superficie tórica. Por otro lado, en el procedimiento de diseño de la presente invención que utiliza la fórmula (12), ajustando a 0 un coeficiente de X2jY2(n"j) (j: número natural distinto de n), o ajustando a²qx, -a²qy, y a²qxa²py a a²qx=-a²qy y a2qxa2py=0 (p, q: números naturales), es innecesario calcular un grosor del borde y, por lo tanto, es posible diseñar una forma de una lente que tenga sustancialmente el mismo grosor del borde en una dirección de 45°, como una lente con simetría de rotación.

Cuando se fabrica una lente mediante el denominado procedimiento de moldeo, es necesario tener en cuenta un cambio en la forma de la lente provocado por la contracción del material de la lente. Cuando se diseña una lente utilizando la fórmula (12) de la presente invención, cuando la forma de base de la lente es igual a la de una lente con simetría de rotación, se puede considerar que la velocidad de contracción de la lente es sustancialmente igual a la de la lente con simetría de rotación. En consecuencia, con la utilización del procedimiento de diseño de lentes de la presente invención, es posible evaluar una velocidad de contracción de manera más eficiente que en el procedimiento convencional, donde la velocidad de contracción se evalúa en base a en una lente intraocular tórica, que es una lente con simetría de rotación.

Tal como se describe más adelante, las curvaturas paraxiales en la dirección X y en la dirección Y también se pueden calcular fácilmente. Por lo tanto, la refractividad paraxial también se puede calcular fácilmente. En consecuencia, las potencias paraxiales se pueden calcular fácilmente basándose en la función de la fórmula (12). Además, con la utilización de la fórmula (12), es posible controlar las aberraciones esféricas de la lente intraocular tórica en la dirección X y en la dirección Y. De este modo, cuando se diseña la lente utilizando la fórmula (12), el grado de libertad de los parámetros que definen una superficie tórica de la lente intraocular tórica se incrementa de modo que es posible diseñar una forma de superficie de una lente que corrige diversas aberraciones, de manera más adecuada que la técnica anterior.

A continuación, se describen realizaciones relacionadas con una lente intraocular y con un procedimiento para diseñar una lente intraocular utilizando la fórmula (12) mencionada anteriormente.

(Realización 1)

La realización 1, que no forma parte de la invención, se describe a continuación. Con respecto a una lente intraocular, según la óptica paraxial, la refractividad paraxial P(D) se expresa mediante la siguiente fórmula (13).

ne es el índice de refracción de la lente intraocular en una línea e (A=546 nm), nemedio es el índice de refracción de un medio que rodea la lente en la línea e, R1 es el radio de curvatura del centro de la lente en la superficie delantera de la lente intraocular, R2 indica el radio de curvatura del centro de la lente en la superficie posterior de la lente intraocular, y t es el grosor del centro de la lente de la lente intraocular.

Cuando la lente intraocular es una lente intraocular tórica, el valor de R1 o el valor de R2 difiere entre la dirección X y la dirección Y. Es decir, suponiendo que una superficie R2 está formada por una superficie tórica, la potencia en la dirección X y la potencia en la dirección Y se expresan, respectivamente, mediante las siguientes fórmulas (14) y (15).

En este caso, la diferencia entre Px y Py es la refractividad cilíndrica, y (Px+Py)/2 es la potencia esférica equivalente. Las curvaturas en la dirección X y en la dirección Y se pueden obtener mediante la fórmula (12) como sigue. En primer lugar, una curvatura c se puede expresar mediante la fórmula (16), como el número inverso del radio de curvatura R.

Además, un radio de curvatura R en un punto x en una función f(x) se puede expresar mediante la siguiente fórmula (17).

En general, una función f(x) que expresa una superficie de una lente óptica puede ser considerada como una función que pasa por un origen, que es el punto de intersección entre una superficie de la lente y un eje óptico de la lente, y está en simetría con respecto a un eje óptico. En esta realización, un eje óptico se asume como un eje Z. Es decir, se puede obtener un radio de curvatura R sustituyendo x por 0 (x=0) en la fórmula (17), y también se puede obtener una curvatura como el número inverso de R.

Por ejemplo, una curvatura c’ en una superficie asférica Z(X) se obtiene expresada por la siguiente fórmula (18).

En primer lugar, con respecto al valor de la primera derivada Z’(X) de Z(X), incluso cuando se realiza la primera derivada, la variable X permanece en todos los términos. En consecuencia, cuando se sustituye X por 0 (X=0) en Z’(X), el valor de Z’(0) se convierte en 0 (Z’(0)=0).

A continuación, el valor de la segunda derivada Z”(X) de Z(X) viene dado por la fórmula (19).

( 19 )

En este caso, cuando se sustituye X por 0 (X=0) en Z” (X), se puede obtener la siguiente fórmula (20).

^{Z " ( 0 ) = c} 2a2x

⁽ 20 ⁾

De lo anterior, la curvatura c’ se expresa mediante la siguiente fórmula (21).

c'~ c 2a2x

⁽21 ⁾

De la misma manera que se describió anteriormente, en la fórmula (12) que expresa la superficie de la lente de la presente invención, las curvaturas cx y cy en la dirección X y en la dirección Y se expresan, respectivamente, mediante las siguientes fórmulas (22) y (23).

cx = c 2aix

⁽ 22 ⁾

Cy ~ C 2#2 ^y

( 23 )

De este modo, cx y cy pueden ser calculadas directamente a partir de a²x, a²y y c y, por lo tanto, Rx y Ry también se pueden calcular. En consecuencia, utilizando la fórmula (12), es posible diseñar y dar a conocer una lente intraocular tórica especificando arbitrariamente la refractividad (paraxial) en la dirección X y la refractividad (paraxial) en la dirección Y.

(Realización 2)

A continuación, se describe la realización 2, que no forma parte de la invención. En la fórmula (12) de la presente invención, cuando todos los parámetros en el segundo término y los siguientes se ajustan a 0, se puede obtener mediante el primer término una fórmula que expresa una lente con simetría de rotación. Es decir, la fórmula (12) de la presente invención define una superficie tórica que tiene una curvatura c, una constante cónica k y una superficie con simetría de rotación como forma de base. Por lo tanto, suponiendo que a²qx y -a²qy son iguales entre sí (a²qx=-a²qy) y a²qx²py es 0 (a²qx²py=⁰) (p, q: números naturales), la potencia esférica equivalente, que es un promedio de un meridiano inclinado y un meridiano plano de la lente intraocular tórica, se puede definir como la refractividad generada por una superficie con simetría de rotación que tiene una curvatura c y una constante cónica k. Es decir, la curvatura paraxial que define la potencia esférica equivalente de una superficie tórica se puede obtener fácilmente a partir del primer término de la fórmula (12). Como resultado, también se puede calcular fácilmente la refractividad esférica equivalente. De este modo, en la fórmula (12), solo con ajustar dos parámetros, esto es, un radio de curvatura R (c=1/R) de una forma de superficie de referencia y un par de coeficientes (a²qx=-a²qy) que tienen el mismo valor absoluto y que son opuestos entre sí solo en los signos positivo/negativo, es posible diseñar una lente intraocular tórica especificando la potencia esférica equivalente y la refractividad cilíndrica.

La refractividad del meridiano inclinado y la refractividad del meridiano plano son la refractividad asignada a partir de la potencia esférica equivalente, y la refractividad puede ser calculada utilizando curvaturas que se expresan mediante las siguientes fórmulas (24) y (25).

cy = c - 2 a 2x

( 25 }

La descripción anterior se ha realizado con respecto al caso en el que la lente intraocular tórica se diseña simplemente ajustando parámetros, por lo que no requiere cálculos complicados. Sin embargo, incluso cuando a²qx no es igual a -a²qy (a²qx -^a²qy) y a²qx²py no es 0 (a²qx²py ^{0^}) en la fórmula (12) de la presente invención, también es posible calcular una curvatura que define la potencia esférica equivalente realizando un cálculo simple donde a²x y a²y se suman a una curvatura c de una superficie con simetría de rotación.

Tal como se ha descrito anteriormente, el hecho de que se pueda calcular la refractividad esférica equivalente de una lente intraocular tórica utilizando la fórmula (12) es ventajoso para diseñar una lente que se requiere en una operación de cataratas. La razón es la siguiente. En primer lugar, se introduce una lente intraocular tórica en el globo ocular de un paciente para reducir el astigmatismo. En general, un resultado de una prueba de función visual realizada en una clínica oftalmológica se entrega en forma de potencia esférica y potencia astigmática. Por ejemplo, cuando el resultado de una prueba es “S+5,00C-1,00Ax90°”, el resultado de esta prueba indica que la potencia esférica (potencia esférica equivalente) es 5,00 D, la potencia astigmática es -1,00 D y el eje astigmático es 90°. En consecuencia, para tener en cuenta que un resultado de una prueba de función visual se proporciona en forma de potencia esférica y potencia astigmática (ángulo del eje astigmático), el diseño de una lente intraocular tórica mediante la fórmula (12) utilizando como entradas la potencia esférica (equivalente) y la potencia astigmática, es útil.

(Realización 3)

A continuación, se describe la realización 3, que no forma parte de la invención. En primer lugar, la aberración esférica, que es una de las cinco aberraciones de Seidel, se describe haciendo referencia a la figura 1. Cuando se produce una aberración esférica, se genera una diferencia de potencia entre una parte central (parte paraxial) y una parte periférica de una lente del tipo con simetría de rotación. La aberración esférica es un fenómeno en el que un haz de luz que atraviesa la parte central de la lente y un haz de luz que atraviesa la parte periférica de la lente no convergen en el mismo punto focal.

Tal como se muestra en la figura 1, suponiendo un punto principal posterior de una lente L1 como H’, un punto focal paraxial como F, una distancia focal como f, y la distancia desde el punto principal posterior H’ hasta un punto focal de un haz de luz periférico (un haz de luz que pasa a través de una parte periférica de la lente) como f’, la refractividad paraxial P de la lente L1 en el para-eje se expresa mediante la siguiente fórmula (26) utilizando la distancia focal f. Aunque la descripción se hace con respecto al caso en el que hay aire delante y detrás de la lente y el índice de refracción se ajusta a 1, la presente invención no está limitada a dicho caso.

En esta realización, el caso en el que se produce una aberración esférica significa el caso en el que la posición de un punto focal F’ de un haz de luz periférico y la posición del punto focal paraxial F difieren entre sí, y la refractividad paraxial P’ de una parte periférica de la lente L1 se expresa mediante la siguiente fórmula (27), utilizando la distancia f’.

En la figura 1, el punto focal F’ del haz de luz periférico está más cerca del punto principal posterior H’ que el punto focal paraxial F y, por lo tanto, se establece la siguiente fórmula (28). Es decir, cuando se produce una aberración esférica en la lente L1, se genera una diferencia de refractividad entre la parte central y la parte periférica de la lente L1.

P<P'

( 28 )

A continuación, se describe la aberración esférica que se produce en una lente tórica L2, haciendo referencia a la figura 2. Por facilidad de la descripción, la descripción se hace suponiendo que un eje óptico de la lente tórica L2 se toma en un eje Z, se establece un plano XY ortogonal al eje óptico y se fijan un eje X y un eje Y ortogonales entre sí. Sin embargo, el eje X y el eje Y pueden no ser siempre ortogonales entre sí, y pueden estar configurados de tal manera que el eje X se extienda en una primera dirección en el plano XY, y el eje Y se extienda en una segunda dirección que difiere de la primera dirección. Las figuras 2A y 2B muestran estados en los que los haces de luz en la dirección X y la dirección Y de la lente tórica L2 convergen respectivamente. Tal como se muestra en la figura 2A, se supone un punto principal posterior de la lente tórica L2 como H’, un punto focal paraxial en la dirección X de la lente como Fx, una distancia focal en la dirección X de la lente como fx y la distancia desde el punto principal posterior H’ a un punto focal de un haz de luz periférico en la dirección X de la lente como fx’. De la misma manera, tal como se muestra en la figura 2B, Fy, fy, fy’ también se ajustan respectivamente con respecto a la dirección Y de la lente.

En este caso, tal como se describe haciendo referencia a la figura 1, se establecen las siguientes fórmulas (29) a (32).

En este caso, SAx y SAy indican una distancia de una magnitud de aberración esférica en la dirección X de la lente y una distancia de una magnitud de aberración esférica en la dirección Y de la lente, respectivamente. Por ejemplo, SAx y SAy en la lente tórica L2 mostrada en la figura 2A y la figura 2B toman valores negativos.

La refractividad cilindrica Pc de la lente tórica L2 en una parte paraxial y la refractividad cilindrica Pc’ de la lente tórica L2 en una parte periférica se expresan mediante las siguientes fórmulas (33) y (34).

Pc=P,-P ,

( 33 )

PC'= P X'~P ¿

( 34 )

En el software óptico general, la aberración esférica se calcula en la dirección Y. En consecuencia, para calcular la aberración esférica en la dirección X, es necesario rotar los datos de la lente 90° o intercambiar los parámetros de una superficie tórica. Además, cuando se calcula la aberración esférica en la dirección X, no se puede calcular la aberración esférica en la dirección Y. Sin embargo, cuando el cálculo de la aberración esférica en la dirección X y el cálculo de la aberración esférica en la dirección Y no se pueden realizar simultáneamente, no existe la posibilidad de que se reduzca la funcionalidad del diseño de una lente intraocular tórica. En vista de lo anterior, esta realización propone una técnica mediante la cual se obtiene la aberración esférica SA en la dirección X de la siguiente manera.

Para calcular la refractividad cilindrica de una parte periférica de una lente, se definen parámetros respectivos tal como se muestra en la figura 3. En la figura 3, se supone un punto focal paraxial en la dirección X como Fx, un punto focal paraxial en la dirección Y como Fy, y la diferencia entre Fx y Fy como dF. Además, se supone una distancia de punto focal paraxial en la dirección X como fx, y el punto de intersección entre un haz de luz periférico arbitrario y un plano imaginario O como M. Además, se supone que la altura del punto de intersección M desde un eje óptico que se extiende a lo largo del plano imaginario O es h, la distancia entre el punto focal paraxial Fx en la superficie de punto focal paraxial y un haz de luz periférico A es COM, y la distancia entre el punto focal paraxial Fx y un punto focal Fx’ del haz de luz periférico A es SA (= aberración esférica). Siempre que el plano imaginario O esté dispuesto en cualquier posición dentro de un intervalo desde la superficie posterior de la lente hasta un punto focal. Se puede seleccionar cualquier haz de luz periférico, según se desee, siempre que la altura del haz de luz sea menor que la mitad del diámetro de la pupila incidente. Además, se pueden determinar arbitrariamente una materia prima para fabricar una lente y un medio alrededor de la lente.

De la figura 3, se establece la siguiente fórmula (35).

COM h

SA ~ L SA

( 35 )

A partir de la fórmula (35), se obtiene la siguiente fórmula (36).

^x SA = - ^L ----- ^C --- ^O -- ^M --h-COM

( 36 )

Sustituyendo SAx en la fórmula (36) por SA en la fórmula (30), es posible calcular la potencia en la dirección X en una periferia (una altura de pupila incidente arbitraria) de la lente. La potencia paraxial en la dirección X se puede obtener de x o se puede obtener como la suma de Fy y dF.

Los valores L, COM y h en las fórmulas (35) y (36) se pueden calcular mediante software óptico general, y es una operación fácil evaluar dicho cálculo durante el diseño. dF también se puede calcular mediante software óptico general. En esta modificación, es posible diseñar una lente intraocular tórica calculando y evaluando tanto la distribución de la refractividad en la dirección X como la distribución de la refractividad en la dirección Y, simultáneamente, con respecto a una superficie de la lente que está definida por la fórmula (12). En este caso, siempre que un haz de luz periférico sea un haz de luz que pasa a través de una pupila incidente, cualquier haz de luz periférico puede ser ajustado tal como se desee. Calculando simultáneamente la refractividad de los haces de luz que inciden sobre la lente en posiciones alejadas de un eje óptico a distancias fijas, es posible diseñar una lente intraocular tórica calculando y evaluando un cambio de la potencia.

A continuación, como ejemplo de esta realización, con respecto a una superficie de lente definida por la fórmula (12), se describe el resultado de la evaluación de las potencias en la dirección X y la potencia en la dirección Y que utiliza las fórmulas (29) a (32). Los datos de lente de la lente se muestran en la Tabla 1 que se describe a continuación. En la Tabla 1, R es un radio de curvatura, t es un grosor, n es un índice de refracción, D es un radio, k es una constante cónica y A es un parámetro utilizado para añadir una superficie tórica.

T l 1

Además, los coeficientes en la fórmula (12) se ajustan según la siguiente Tabla 2.

Tabla 2

En este caso, la potencia de la lente en la dirección X y la potencia de la lente en la dirección Y con respecto al diámetro de la pupila se muestran en la siguiente Tabla 3.

T l 1

En este caso, la refractividad cilindrica adopta un valor fijo independientemente del diámetro de la pupila. La potencia en la dirección X y la potencia en la dirección Y cambian según el diámetro de la pupila. Es decir, estas potencias aumentan gradualmente desde el centro hacia la periferia de la lente con un paso de 0,5 D. Asimismo, la potencia esférica equivalente, que es un promedio de la potencia en la dirección X y la potencia en la dirección Y, aumenta gradualmente desde el centro hasta la periferia de la lente con un paso de 0,5 D.

A continuación, como ejemplo adicional de esta realización, se utiliza una lente que tiene los datos de lente mostrados en la siguiente T abla 4.

T l 4

Además, los coeficientes en la fórmula (12) se ajustan según la siguiente Tabla 5.

En esta realización, la potencia de la lente en la dirección X y la potencia de la lente en la dirección Y con respecto al diámetro de la pupila se muestran en la siguiente Tabla 6.

T l

En este caso, la potencia en la dirección X adopta un valor fijo independientemente de la pupila, es decir, 21,5 D. La potencia en la dirección Y disminuye dependiendo de la pupila, y la refractividad cilíndrica aumenta desde el centro hasta la periferia de la lente en 1 D. Además, la potencia esférica equivalente disminuye desde el centro hasta la periferia de la lente solo en 0,5 D, que es la mitad de la magnitud del cambio en la refractividad cilíndrica.

Tal como se ha descrito en las realizaciones mencionadas anteriormente, según esta realización, cuando se diseña una lente utilizando la fórmula (12), es posible controlar fácilmente un cambio en la potencia en la dirección X y en la dirección Y de la lente, diseñando y dando a conocer de este modo una lente intraocular tórica que tiene diversas distribuciones de potencia refractiva.

En la industria clínica oftalmológica, la distribución de la potencia de refracción mencionada anteriormente se denomina mapa de potencia, y se utiliza para detectar anomalías en la forma de la córnea de un paciente. Por ejemplo, en un analizador de forma de la parte anterior del ojo, tal como Pentacam (marca registrada) (fabricado por la firma OCULUS) o TMS-5 (fabricado por la firma TOMEY CORPORATION), midiendo la forma de la córnea, es posible comprender cómo se distribuye la potencia en una córnea desde el centro hasta la periferia de la córnea. Además, en un aparato de inspección de lentes intraoculares, tal como IOLA plus (fabricado por la firma ROTLEX), se puede medir un mapa de potencia de una lente. En consecuencia, la distribución de la potencia de refracción en un globo ocular de un paciente puede obtenerse mediante estos aparatos. Utilizando la fórmula (12) mencionada anteriormente, basándose en la distribución obtenida de la potencia de refracción, es posible diseñar y disponer una lente intraocular tórica óptima.

A continuación, en esta realización, haciendo referencia a la figura 4, la descripción se hace con respecto a un resultado de simulación sobre imágenes del anillo de Landolt obtenidas por una lente intraocular tórica cuando la lente intraocular tórica está diseñada utilizando la fórmula (12). La figura 4 muestra imágenes del anillo de Landolt en el llamado mejor enfoque, en el que una lente tórica convencional y una lente tórica según esta realización se aplican a un ojo astigmático bajo una condición predeterminada como lentes intraoculares, imágenes del anillo de Landolt obtenidas cuando un plano de imagen se aleja de la lente en 0,04 mm (+) en la simulación, e imágenes del anillo de Landolt obtenidas cuando el plano de la imagen se acerca a la lente en 0,04 mm (-) en la simulación.

Tal como se puede comprender a partir de los anillos de Landolt, en el mejor enfoque mostrado en la figura 4, en la lente intraocular tórica según esta realización, el astigmatismo se reduce favorablemente de manera que se obtiene una imagen clara del anillo de Landolt. Por otro lado, en la lente intraocular tórica convencional, aunque se confirma una imagen del anillo de Landolt hasta el punto de que las imágenes son reconocibles, se genera el denominado desenfoque alrededor del anillo de Landolt.

Además, la diferencia en la imagen del anillo de Landolt aparece también cuando se mueve un plano de la imagen de modo que las imágenes se desenfoquen. Tal como se muestra en la figura 4, en la lente intraocular tórica según esta realización, incluso cuando un plano de la imagen es desplazado desde la posición para el mejor enfoque, se genera una borrosidad que tiene una forma de simetría de rotación. Es decir, se puede afirmar con seguridad que el astigmatismo se elimina sustancialmente por completo. En cambio, en la lente intraocular tórica convencional, el desenfoque se extiende en una dirección longitudinal (dirección vertical sobre un papel en el que está dibujada la figura 4) (plano de la imagen: 0,04 mm) o se extiende en una dirección lateral (dirección izquierda-derecha en el papel sobre el que está dibujada la figura 4) (plano de la imagen: -0,04 mm) y, por lo tanto, se comprende que el astigmatismo no se elimina por completo. A partir de lo anterior, se puede afirmar con seguridad que la lente intraocular tórica según esta realización puede obtener un efecto de corrección del astigmatismo más eficaz en comparación con la técnica anterior.

A continuación, se realiza la descripción de un resultado de evaluación con respecto al caso en el que se fabrica una lente de córnea de astigmatismo cuya magnitud del astigmatismo difiere entre una parte central y una parte periférica de la lente. La figura 5 muestra la configuración esquemática de un ojo esquemático utilizado para la evaluación. En el ojo esquemático mostrado en la figura 5, una lente L3 de córnea para astigmatismo puede rotar adecuadamente en torno a eje óptico. En consecuencia, es posible hacer que un eje de astigmatismo de la lente L3 de córnea de astigmatismo y un eje de astigmatismo de una lente intraocular tórica L4 concuerden entre sí. En la figura 5, la lente L3 de córnea de astigmatismo está formada por una lente biconvexa. Sin embargo, la lente L3 de córnea de astigmatismo puede ser una lente de menisco o una lente bicóncava.

En el ojo esquemático mostrado en la figura 5, la lente intraocular tórica L4 está dispuesta en agua, estimando el caso en el que la lente intraocular tórica L4 está dispuesta en el interior del ojo. Sin embargo, el ojo esquemático puede estar configurado de tal manera que la lente intraocular tórica L4 esté dispuesta en aire siempre que una lente de córnea que tenga astigmatismo pueda ser diseñada y fabricada adecuadamente. Como índices a observar con respecto al ojo esquemático mostrado en la figura 5, se utilizan anillos de Landolt descritos en una tabla de agudeza visual que tiene una longitud de 3 m. Un índice a fotografiar es un optotipo de visión 1,0. Se monta un filtro que permite el paso de luz de 546 nm sobre una lámpara halógena que forma una fuente de luz, y el haz de luz que pasa a través del filtro es irradiado al gráfico de agudeza visual desde el lado posterior del gráfico de agudeza visual. Una cámara 10 puede ser desplazada hacia adelante y hacia atrás en una dirección con respecto a un eje óptico de la lente intraocular tórica L4, para enfocar. Tal como se muestra en la figura 5, la lente intraocular tórica L4 está posicionada en el interior de un cuerpo envolvente 100 de paralelepípedo aproximadamente rectangular, en el que ambas superficies del cuerpo envolvente 100 están formadas por vidrios planos 101, 101. Tal como se describió anteriormente, el interior del cuerpo envolvente 100 está lleno de agua, y un diafragma S está montado en un lado L3 de la lente de córnea de astigmatismo de la lente intraocular tórica L4.

La figura 6 muestra un resultado obtenido formando imágenes de anillos de Landolt que son índices, mediante una cámara, cuando se utiliza el ojo esquemático mostrado en la figura 5. Tal como se muestra en la figura 6, de la misma manera que el resultado de la simulación mostrado en la figura 4, en la lente intraocular tórica L4 de esta realización, los anillos de Landolt se visualizan claramente en el mejor enfoque. Además, también con respecto a las imágenes que se desenfocan intencionadamente desplazando la cámara 10 en la dirección del eje óptico de la lente intraocular tórica L4, se produce un desenfoque con simetría de rotación. En consecuencia, se comprende que el astigmatismo se reduce favorablemente. Por otro lado, en la lente intraocular tórica convencional, aunque los anillos de Landolt se reconocen en el mejor enfoque, las imágenes se degradan notablemente cuando las imágenes se desenfocan intencionalmente. Por consiguiente, se comprende que el astigmatismo no se reduce suficientemente. Las figuras 7A a 7C muestran un resultado obtenido midiendo la MTF (Modulation Transfer Function, Función de Transferencia de Modulación) de la lente intraocular tórica de esta realización utilizando la configuración del ojo esquemático mostrada en la figura 6. En los dibujos, la frecuencia espacial indicativa de la distancia de las rayas de un patrón de rayas utilizado como objeto del que se va a formar una imagen, se toma en el eje de abscisas, y un valor de MTF de una imagen del patrón de rayas del que se forma una imagen en una superficie de recepción de luz de una cámara por parte de la lente intraocular tórica, se muestra en el eje de ordenadas. Una línea continua indica valores numéricos en una dirección sagital (radiación) de la lente intraocular tórica (dirección de 0 grados, en este caso), y una línea discontinua indica valores numéricos en una dirección meridional (concéntrica) de la lente intraocular tórica (dirección de 90 grados), en este caso). Tal como se muestra en las figuras 7A a 7C, en el caso del ojo esquemático en el que está introducida la lente intraocular tórica de esta realización, se comprende que la MTF presenta valores favorables tanto en la dirección de 0 grados como en la dirección de 90 grados en el mejor enfoque. Además, incluso en desenfoque, aunque se reduzcan los valores de MTF, la MTF presenta sustancialmente el mismo cambio tanto en la dirección de 0 grados como en la dirección de 90 grados y, por lo tanto, se comprende que, sustancialmente, no se ha producido astigmatismo.

A continuación, las figuras 8A a 8C muestran un resultado obtenido midiendo la MTF de una lente intraocular tórica convencional utilizando la configuración del ojo esquemático mostrada en la figura 6. Tal como se muestra en las figuras 8A a 8C, en la lente intraocular tórica convencional, la MTF a una frecuencia espacial de 100 piezas/mm es de 0,2 o más en el mejor enfoque y, por lo tanto, se considera que el ojo esquemático puede ver la visión de 1,0. Sin embargo, tal como se puede comprender a partir de las figuras 7A a 7C, la MTF presenta valores bajos en comparación con la lente intraocular tórica de esta realización. Además, tal como se muestra en las figuras 8A a 8C, en la lente intraocular tórica convencional, la MTF presenta diferentes cambios en la dirección de 0 grados y en la dirección de 90 grados, incluso en el momento del desenfoque. En consecuencia, se puede afirmar con seguridad que sigue habiendo astigmatismo en la lente intraocular tórica convencional. Tal como se describió anteriormente, con la utilización de la lente intraocular tórica que está diseñada de la manera mencionada anteriormente teniendo en cuenta no solo las magnitudes del astigmatismo en una parte central de la lente, sino también las magnitudes del astigmatismo en una parte periférica de la lente, según esta realización, la corrección del astigmatismo se puede realizar de manera más favorable en comparación con la técnica anterior.

(Realización 4)

A continuación, se describe la realización 4, que no forma parte de la invención. En la realización 4, se diseña una lente intraocular tórica según la siguiente especificación.

<Especificación de diseño>

diámetro del haz incidente: $6 mm

refractividad en la dirección X (bajo el agua): 21,5 D (paraxial), 22,0 D (periferia)

refractividad en la dirección Y (bajo el agua): 18,5 D (paraxial), 18,0 D (periferia)

aberración esférica Z{4,0}RMS: 0,1 A o menos; tipo de lente: lente biconvexa (superficie R1: superficie esférica, superficie R2: superficie tórica), donde |R1 |<|R2|

material de la lente: PMMA

grosor central de la lente: 0,8 mm

índice de refracción del agua: 1,333 (A=546 nm)

longitud de onda de la fuente óptica: 546 nm

En la fórmula (11) descrita anteriormente, suponiendo que x es rcos0 (x=rcos0) e y es rsen0 (y=rsen0), se obtiene la siguiente fórmula (37).

Esta fórmula expresa una superficie bicónica.

A continuación, se hace una comparación con respecto a la aberración de Zernike, entre el caso en el que se diseña una lente intraocular tórica utilizando la fórmula (37) y el caso en el que se diseña una lente intraocular tórica utilizando la fórmula (12).

Los datos de la lente cuando se diseña una lente intraocular tórica utilizando la fórmula (37) se describen en la siguiente Tabla 7. En la Tabla 7, Ry es un radio de curvatura en la dirección y, t es un grosor, n es un índice de refracción, D es un radio, ky es una constante cónica en la dirección y, Rx es un radio de curvatura en la dirección x, y kx es una constante cónica en la dirección x.

T l 7

Los datos de la lente cuando se diseña una lente intraocular tórica utilizando la fórmula (12) se describen en la siguiente Tabla 8.

T l

Además, en la fórmula (12), los coeficientes se establecen según la siguiente Tabla 9.

T l

En las condiciones mencionadas anteriormente, las aberraciones de Zernike de las respectivas lentes diseñadas se describen en la Tabla 10. Las aberraciones de Zernike se expresan en términos de valor RMS (Root Mean Square, Valor medio cuadrático) (unidad: A). El orden de aberración se establece según el Orden Estándar de Zernike.

T l 11

En el cálculo mencionado anteriormente, el desenfoque se establece en 10-3 o menos. Para comparar la aberración de una lente diseñada utilizando la fórmula (12), según la presente invención, y la aberración de una lente diseñada utilizando una superficie bicónica expresada por la fórmula (37), tal como se muestra en la Tabla 10, existe una gran diferencia en la aberración en el núm. 14 (aberración de tetrafoil). Es decir, en la lente según la presente invención, la aberración se puede reducir en comparación con la lente diseñada utilizando una superficie bicónica. Además, la fórmula según la presente invención requiere un tiempo de convergencia más corto que es necesario en durante el diseño, en comparación con la fórmula convencional, para que el diseño se pueda realizar de manera eficiente. Este fenómeno se vuelve más evidente durante el diseño de una lente oftálmica que tenga una gran diferencia de refractividad. Además, al fabricar una lente mediante un procedimiento de moldeo, aunque puede existir un caso en el que la lente tenga R1 en común con una lente con simetría de rotación, se puede diseñar una lente tórica tal como se desee, diseñando la lente utilizando la fórmula (12), incluso en dicho caso.

La razón es la siguiente. En el diseño mencionado anteriormente que utiliza una superficie bicónica, solo existen cuatro parámetros Rx, Ry, kx y ky y, por lo tanto, solo se puede definir la forma en la dirección X y la forma en la dirección Y. En consecuencia, no se puede suprimir la aberración en la dirección X-Y, es decir, una dirección arbitraria entre la dirección X y la dirección Y. Por otro lado, en el diseño que utiliza la fórmula (12), según la presente invención, la fórmula (12) tiene términos tales como X2Y2 que incluyen una variable X y una variable Y, por ejemplo, y, por lo tanto, la forma de la superficie de una lente se puede definir también con respecto a una dirección entre la dirección X y la dirección Y. Como resultado, se pueden eliminar las aberraciones no deseadas. Además, la aberración denominada aberración de tetrafoil es la aberración que tiene un tipo funcional expresado por cos40 (sen40), mientras que la fórmula (12) incluye un término de cuarto orden cuando n>2, tal como se describe más adelante, es decir, la fórmula (12) incluye una función de tipo cos40. En consecuencia, la aberración puede ser eliminada de manera eficaz añadiendo independientemente una superficie tórica a una lente, mediante cambiar los parámetros.

Recientemente, junto con el desarrollo de instrumentos de medición oftálmicos, es posible medir con más detalle las aberraciones de un ojo, en comparación con la técnica anterior. En consecuencia, está aumentando la importancia de fabricar una lente que tenga la función de corregir adecuadamente las aberraciones en toda la superficie de la lente. Según esta realización, es posible fabricar una lente que tenga la función de corregir adecuadamente las aberraciones mediante el diseño de una lente intraocular tórica, utilizando la fórmula (11).

(Realización 5)

A continuación, se describe la realización 5, que no forma parte de la invención. En esta realización, se observa que la fórmula (12) se expresa por la siguiente fórmula (38).

En la fórmula (38) mencionada anteriormente, m es un número natural, n es un número natural igual o menor que m, y j es un número entero igual o mayor que 0 o igual o menor que n. En la fórmula (38) mencionada anteriormente, X es la distancia desde el centro de la lente en la primera dirección, e Y es la distancia desde el centro de la lente en la segunda dirección. Con la utilización de esta fórmula (38), también se puede diseñar una lente con simetría de rotación, tal como una lente esférica o una lente asférica, siempre que se cumplan las dos condiciones que se describen a continuación, sin limitarse a una lente tórica. Es decir, cuando se diseña una lente utilizando la fórmula (12), una comparación entre una lente con simetría de rotación y una lente tórica se puede realizar fácilmente cambiando únicamente los parámetros. Por ejemplo, cuando se cambia la fórmula de una lente utilizando un software óptico ZEMAX, los datos de una lente no se pueden utilizar de manera modificada y es necesario preparar nuevos datos de lente. Por otro lado, según esta realización, una comparación de lentes se puede realizar utilizando una fórmula obtenida de la fórmula (12) y, por lo tanto, un cambio en los parámetros se puede realizar fácilmente utilizando una función de ZEMAX denominada configuración múltiple, por ejemplo.

En esta realización, un requisito es que las siguientes fórmulas (39), (40) se cumplan en la fórmula (38).

a 2nx ~ a 2ny

( 39 )

En las fórmulas mencionadas anteriormente, n es un número natural igual o menor que m, y j es un número entero igual o mayor que 0 o igual o menor que n.

Como ejemplo, se considera una lente que tiene una forma asférica expresada por la siguiente fórmula (41).

En el caso de esta lente, estableciendo los valores indicados en la columna “valores de coeficientes” como parámetros respectivos en la fórmula (12), tal como se muestra en la siguiente Tabla 11, es posible realizar una forma de superficie de la lente expresada por la fórmula (12) que concuerda con la forma de la superficie de la lente expresada por la fórmula (41).

T l 11

Se puede considerar que una lente asférica obtenida configurando R, a²y a⁴como R=10,000, a2=0,001 y a4=0,0001 tiene la misma forma superficial que una lente tórica obtenida configurando R, a²x, a²y, a⁴x, a⁴y y a²x²y como R=10,000, a2x=a2y=0,001, a4x=a4y=0,0001 y a2x2y=0,0002.

Además, con respecto a la magnitud del pandeo en una dirección en la que X es igual a Y (X=Y), tal como se muestra en la siguiente Tabla 12, la magnitud del pandeo cuando la lente se diseña utilizando la fórmula (12) y la magnitud del pandeo cuando la lente se diseña utilizando la fórmula (41) concuerdan entre sí.

Aunque la magnitud del pandeo en la dirección en la que X es igual a Y (X=Y) se describe como un ejemplo, se comprende que la magnitud del pandeo en el caso en que la lente se diseñe utilizando la fórmula (12), y el caso en el que la lente se diseñe utilizando la fórmula (41) son iguales también en una dirección arbitraria. En consecuencia, al establecer parámetros tales que solo se utilicen términos que incluyan X2n e Y2n en el segundo y siguientes términos de la fórmula (12), debido a las fórmulas (39) y (40), en la dirección de 45 grados (es decir, X=Y), la superficie de la lente se vuelve sustancialmente igual a una forma de superficie de referencia a la que no se añade una superficie tórica. En consecuencia, se puede realizar fácilmente la correlación mutua entre una pluralidad de grupos de productos (superficie esférica, superficie asférica, superficie tórica y similares) a los que se aplica el diseño de lentes utilizando la fórmula (12) y la evaluación de los grupos de productos. Asimismo, la fórmula (38) se puede utilizar en lugar de la fórmula (12) también en otras realizaciones.

(Realización 6)

A continuación, se describe la realización 6, que no forma parte de la invención. En esta realización se utiliza una superficie tórica obtenida añadiendo una fórmula de definición (n: número natural) basada en (X+Y)2n-1 a la fórmula (12). Cuando se diseña una lente intraocular tórica, es importante la alineación entre un eje de astigmatismo y un eje tórico. En consecuencia, también es necesario evaluar la desalineación entre el eje de astigmatismo y el eje tórico. Además, el grosor del borde de la lente intraocular tórica no es constante y cambia. Sin embargo, con la utilización de un software óptico general, es posible calcular solo un grosor del borde en la dirección X o en la dirección Y. En consecuencia, es necesario realizar una operación de rotación de un sistema óptico de una lente en el software, o calcular el grosor del borde basándose en la diferencia entre el grosor del borde y el grosor central de la lente, calculando la magnitud del pandeo de una superficie tórica.

En esta realización, la lente puede ser girada como se desee, realizando la conversión de parámetros tal como se describe a continuación. Realizando dicha operación, es posible establecer meridianos (diámetros) que tengan los ángulos deseados en el eje X y el eje Y en el software y, por lo tanto, se puede suprimir cantidad de cálculo durante el diseño de la lente. Por ejemplo, suponiendo las diferencias respectivas entre los coeficientes de X2 y los coeficientes de Y2 en la fórmula (12) como coeficientes de XY, la lente puede ser girada 45° (o -45°).

La lente puede ser girada tal como se desee mediante la conversión de las variables, utilizando la siguiente fórmula (42).

En la fórmula (42), 0 es un ángulo de rotación, X’, Y’ y Z’ son coeficientes y variables después de la conversión, y X, Y y Z son variables antes de la rotación.

Como ejemplo, se considera una superficie tórica expresada por la siguiente fórmula (43), que se obtiene a partir de la fórmula (12).

En el caso en que la superficie tórica gira solo en 0, el segundo término y el tercer término de la fórmula (43) se transforman tal como se describe en la siguiente fórmula (44). El primer término de la fórmula (43) expresa una forma de lente con simetría de rotación y, por lo tanto, se omite la descripción de la conversión.

aZv.X7 az>Y2 = a2]í(X eos 8 - Y sen O)1 a2v(X sen^-r-X cosí?)3

■= (a2x eos20 aly sen20 )X 2 + (^ü2j. sen29 a2y eos10)Y1 + 2 (-a 2x -\- a2y) sen Seos9XY

( 44 )

En la conversión mencionada anteriormente, las variables que tienen grados de hasta 2 son sometidas a la conversión. Sin embargo, también cuando una lente tiene una forma de lente expresada por una fórmula que tiene coeficientes de grados más altos, la lente puede ser girada en un ángulo deseado, realizando el cálculo de la misma manera que se describió anteriormente.

Como ejemplo, en el caso en que una lente que tiene una superficie tórica en la que R, k, a²x y a²y son ajustadas como R=10,000, k=0, a2x=0,001 y a2y=-0,001 se rota 30 grados, la superficie tórica después de la rotación se expresa como una superficie en la que R, k, a²x, axy, a²x²y son ajustadas como R=10,000, k=0, a2x=0,0005, axy=-0,0017321 y a2x2y=-0,0005. Cuando una lente de este tipo que tiene la superficie tórica se rota 15 grados de la misma manera, la superficie tórica después de la rotación se expresa como una superficie en la que R, k, a²x, axy, a²x²y son ajustadas como R=10,000, k=0, a2x=0,00086603, axy=0,001 y a2x2y=-0,00086603.

En el caso de una lente intraocular tórica, normalmente, el grosor del borde cambia en un período de 180° en torno a un eje óptico. En una lente intraocular tórica convencional, por ejemplo, tal como se describe en la Patente JP-T-2011-519682, cuando el grosor del borde cambia de manera sinusoidal en torno al eje óptico, debido a una característica de función sinusoidal (función seno), una función que está desplazada 90° coincide con una función cos y, por lo tanto, un cambio en el grosor del borde en la proximidad de un meridiano inclinado y un cambio en el grosor del borde en la proximidad de un meridiano plano son sustancialmente iguales. De este modo, un grosor del borde de una lente intraocular tórica sinusoidal cambia según sen20 (o cos20), mientras que un grosor del borde de una lente intraocular tórica diseñada mediante la fórmula (12) cambia según cos20+cos40, dado que la fórmula (12) incluye términos de X4, Y4 y X2Y2. En consecuencia, aunque el período de cambio en el grosor del borde es de 180°, el cambio en el grosor del borde en la proximidad del meridiano inclinado y el cambio en el grosor del borde en la proximidad del meridiano plano difieren entre sí.

Como ejemplo, la figura 9 muestra un resultado obtenido al representar gráficamente la magnitud del pandeo en un punto de $6 mm con respecto a una superficie tórica obtenida ajustando R, k, a²x y a⁴x como R=10,000, k=0, a2x=0,001 y a4x=0,0003 en la fórmula (12). Tal como se muestra en la figura 9, un cambio en la magnitud del pandeo es pronunciado en la proximidad de 90° y 270°, mientras que el cambio en la magnitud del pandeo es suave en 0°, 180° y 360°. Con respecto a una función que cambia de esta manera, a diferencia de una función que cambia de manera sinusoidal en general, la función dentro de un intervalo de 0° a 270° no se forma en simetría de rotación con respecto a 135°, que es el centro del intervalo. Que sea pequeña la magnitud del cambio en el grosor del borde significa que una forma de lente se aproxima a una forma con simetría de rotación. Es decir, un cambio en el grosor del borde es pequeño en la proximidad de 0°, 180° y 360°, de modo que es posible diseñar una lente intraocular tórica que presente un comportamiento cercano al comportamiento de una lente con simetría de rotación. En consecuencia, en esta realización, la magnitud del cambio en el grosor del borde en la proximidad del meridiano plano o del meridiano inclinado de la lente se puede hacer pequeña. Por lo tanto, es posible diseñar una lente intraocular tórica que pueda ser instalada fácilmente en un instrumento de introducción, de la misma manera que la lente con simetría de rotación en el momento de introducir la lente en un ojo de manera plegada, y que pueda ser transportada de manera estable.

(Realización 7)

A continuación, se describe la realización 7, según la invención. En general, en la fabricación de una pieza óptica, se dispone una etapa de comprobación de la pieza. Una superficie óptica de un sistema de simetría de rotación general está dada por la siguiente fórmula (45).

La superficie óptica dada b por la fórmula (45) está en simetría de rotación con respecto a un eje óptico. Por lo tanto, se obtiene el mismo resultado de evaluación incluso cuando la superficie óptica se evalúa en cualquier dirección diametral. Sin embargo, en el caso de evaluar una superficie óptica de rotación asimétrica como una superficie óptica de una lente tórica, con respecto a una superficie tórica convencional, la evaluación en direcciones distintas a la dirección axial (X=0 o Y=0) era extremadamente difícil. Por otro lado, definiendo una forma de superficie utilizando la fórmula (12) de la presente invención, una forma en sección transversal en una dirección arbitraria se puede estimar y expresar fácilmente en comparación con una forma de superficie tórica convencional.

En esta realización, a partir de la fórmula (12) se induce una fórmula de expresión de la forma en sección transversal de una superficie óptica de una lente en una dirección arbitraria (ángulo 0). En esta realización, como ejemplo, se considera el caso en el que el grado máximo en la fórmula (12) es 4. Suponiendo que x e y son x=rcos0 e y=rsen0 en la fórmula (12), la fórmula (46) se obtiene transformando la fórmula (12) tal como se describe a continuación.

En la fórmula (46), A(0) y B(0) se expresan mediante las siguientes fórmulas (47).

A{0) = a2x eos20 + a2y sen20 , B{0) = aAx eos40 + a2x2y eos29 sen20 aAy sen4 O

( 47 )

Además, en la fórmula (46), A(0) y B(0) se expresan mediante las siguientes fórmulas (48).

A(&) =^ [a2x + a2y (a2x - a2y) eos 20 ,

Át

B(0) - ~[(3aAx + a2x2y 3aAy) + 4(a4x - a4y) eos 26» (a4x - a2x2y + aAy) eos 40]

O

( 48 )

Tal como se puede comprender a partir de la fórmula (46), con la utilización de la fórmula (12), la forma en sección transversal de una superficie de la lente en una dirección arbitraria (0 arbitraria) se puede expresar utilizando una fórmula de definición de superficie óptica general. La realización de expresar una forma en sección transversal de una superficie de la lente utilizando una fórmula de definición de superficie óptica general es extremadamente conveniente para evaluar una lente. Esto se debe a que, por ejemplo, con la utilización de un software instalado en un dispositivo NH-3SP de medición de tamaño tridimensional sin contacto, disponible comercialmente, fabricado por la firma Mitaka Kohki Ltd., una forma en sección transversal medida puede ser modificada a una forma de la fórmula (45) mencionada anteriormente mediante ajuste. Además, se puede realizar fácilmente una comparación entre valores medidos y valores diseñados, y la simulación óptica dentro de una sección transversal deseada de una lente fabricada realmente.

Por otro lado, en el caso de una superficie óptica tórica convencional (en el caso de las superficies ópticas expresadas por la fórmula (11) o la fórmula (37)), aunque una forma en sección transversal concuerda con el primer término de la fórmula general (45) en el caso de que X o Y estén ajustados a 0 ((X=0 o Y=0) (0=0° o 0=90°)), es difícil expresar la forma en sección transversal en la forma de la fórmula general (45) cuando ni X ni Y son 0 (X^0 e Y^0), es decir, es extremadamente difícil obtener k, c y a que sean aplicables a la fórmula (45).

En consecuencia, en la evaluación de una forma en sección transversal distinta de una forma en sección transversal en un eje de la lente fabricada utilizando una fórmula de expresión de una lente utilizada convencionalmente, dado que la forma en sección transversal de la lente es extremadamente complicada, es necesario preparar un software de evaluación de forma, especial. Además, con respecto a una superficie tórica expresada por las fórmulas (7) a (10), excepto en el caso en que X o Y sea 0 (X=0 o Y=0), la forma de la lente cambia dependiendo del procedimiento de trabajo. Por lo tanto, el ajuste de la forma es extremadamente difícil.

Además, cuando se aplica el cálculo óptico a una superficie de lente, es necesario calcular la inclinación de la superficie de la lente en una posición arbitraria, y la diferenciación de una función se hace necesaria para calcular la inclinación. La fórmula de definición de la presente invención expresada por la fórmula (12) o la fórmula (38) no incluye otras funciones (por ejemplo, función triangular) en una ruta y, por lo tanto, el cálculo diferencial se puede realizar fácilmente. Además, también para confirmar que el funcionamiento de un instrumento de introducción de lentes no se obstaculiza incluso cuando una lente intraocular fabricada utilizando la fórmula de definición de la presente invención se instala en el instrumento de introducción de lentes, es posible calcular el área en sección transversal de la lente aplicando fácilmente cálculo integral a la fórmula de definición.

Una superficie de lente deseada se puede combinar con una superficie definida por la fórmula (12) o la fórmula (38) de la presente invención. Por ejemplo, ajustando correctamente la aberración esférica mediante la combinación de superficies asféricas adecuadas, la degradación de una imagen se puede reducir incluso cuando un eje de una lente tórica se desplaza respecto de un eje de astigmatismo. Dicho ajuste de la aberración esférica se puede realizar en una superficie definida mediante la fórmula de definición de la presente invención. Por ejemplo, dicho ajuste de la aberración esférica se puede realizar en una parte del primer término en la fórmula (12) o la fórmula (38). Alternativamente, dicha configuración de la aberración esférica se puede realizar utilizando parámetros en el segundo y subsiguientes términos en la fórmula (12) o la fórmula (38).

En este caso, se describe un resultado de evaluación con respecto a la desalineación del eje en una lente tórica combinada con una superficie asférica que controla la aberración esférica. La evaluación se realiza utilizando un ojo esquemático mostrado en la figura 5. La figura 10 muestra el resultado obtenido al formar mediante una cámara imágenes de anillos de Landolt que son índices, cuando se produce desalineación del eje al utilizar el ojo esquemático mostrado en la figura 5. La figura 10 muestra un estado de los anillos de Landolt formados girando la lente tórica ±5° desde un estado en que se hace que el eje de astigmatismo de una lente de córnea y el eje de una IOL tórica (lente intraocular) concuerden entre sí cuando la magnitud de una aberración esférica cambia a medida que el ojo esquemático es introducido en una IOL. En este caso, las condiciones de prueba en la figura 10 son las siguientes.

lente de córnea: PMMA

refractividad de la córnea: meridianos planos 40,4 D, meridianos inclinados 42,4 D

aberración esférica de la córnea: 0,28 pm (@ $6 mm)

diámetro del diafragma: $5,2 mm (@ superficie delantera de la IOL)

IOL: refractividad cilindrica 3,0 D, equivalente

potencia esférica 20 D

Tal como se muestra en la figura 10, cuando la aberración esférica que se obtiene combinando la aberración esférica de una IOL y la aberración esférica de una córnea de un globo ocular en el que se introduce la IOL, es de aproximadamente 0 (+0,03 pm en la figura 10), es decir, cuando la aberración esférica de la IOL es de aproximadamente -0,28 pm, un anillo de Landolt se puede observar claramente en un estado en el que un eje de astigmatismo de la lente de córnea y un eje de la IOL concuerdan entre sí. Sin embargo, cuando se gira la lente de manera que el eje de astigmatismo de la lente de córnea y el eje de la IOL se desplazan entre sí, la imagen del anillo de Landolt se degrada notablemente y, por lo tanto, el anillo de Landolt no se puede reconocer a simple vista. Por otro lado, cuando la aberración esférica que se obtiene combinando la aberración esférica de la IOL y la aberración esférica de la córnea del globo ocular en el que se introduce la IOL cae dentro de un intervalo comprendido entre 0,2 pm y 0,3 pm (+0,26 pm en la figura 10), es decir, cuando la aberración esférica de la IOL cae dentro de un intervalo comprendido entre -0,08 pm y 0,02 pm, se puede observar un anillo de Landolt en un estado en el que un eje de astigmatismo de la lente de córnea y un eje de la IOL concuerdan entre sí y, al mismo tiempo, el anillo de Landolt se puede reconocer incluso cuando se gira la lente de modo que el eje de astigmatismo de la lente de córnea y el eje de la IOL se desplazan entre sí. En la figura 10, en el caso de aberración esférica de una IOL (+0,13 pm) del ejemplo de comparación, se forma una imagen que está en una posición aproximadamente intermedia entre los dos tipos de imágenes mencionados anteriormente, en un estado en el que un eje de astigmatismo de la lente de córnea y un eje de la IOL concuerdan entre sí. Sin embargo, cuando se gira la lente de modo que el eje de astigmatismo de la lente de córnea y el eje de la IOL se desplazan entre sí, se forma una imagen en la que los anillos de Landolt se superponen longitudinal o lateralmente. En consecuencia, es difícil considerar este estado como un estado en el que un anillo de Landolt puede ser reconocido a simple vista.

A continuación, en la figura 11 se muestra un resultado obtenido realizando una simulación óptica de una imagen de la retina en el ojo esquemático mencionado anteriormente. Tal como se muestra en la figura 11, cuando la aberración esférica que se obtiene combinando la aberración esférica de la IOL y la aberración esférica de la córnea del globo ocular en el que se introduce la IOL es 0, es decir, cuando la aberración esférica de la IOL es de aproximadamente -0,28 pm, un anillo de Landolt se puede observar claramente en un estado en el que el eje de astigmatismo de la lente de córnea y el eje de la IOL concuerdan entre sí. Sin embargo, cuando se gira la lente de modo que el eje de astigmatismo de la lente de córnea y el eje de la IOL se desplazan entre sí, la imagen del anillo de Landolt se degrada notablemente y el anillo de Landolt no se puede reconocer a simple vista. Este resultado concuerda con el resultado de la evaluación del dispositivo real mostrado en la figura 10 y, por lo tanto, se considera que la precisión de la simulación óptica está probada.

Para estudiar con más detalle un resultado obtenido al realizar una simulación óptica mostrada en la figura 12A y la figura 12B, se comprende que cuando la aberración esférica que se obtiene combinando la aberración esférica de la IOL y la aberración esférica de la córnea del globo ocular en el que se introduce la IOL cae dentro de un intervalo comprendido entre 0,2 pm a 0,3 pm, es decir, cuando la aberración esférica de la IOL cae dentro de un intervalo comprendido entre -0,08 pm a 0,02 pm, un anillo de Landolt se puede observar en un estado en el que un eje de astigmatismo de la lente de córnea y un eje de la IOL concuerdan entre sí y, al mismo tiempo, el anillo de Landolt se puede reconocer incluso cuando la lente se rota de modo que el eje de astigmatismo de la lente de córnea y el eje de la IOL estén desplazados entre sí. También se comprende que, cuando la aberración esférica que se obtiene combinando la aberración esférica de la IOL y la aberración esférica de la córnea del globo ocular en el que se introduce la IOL es mayor de 0,5 pm, es decir, cuando la aberración esférica de la IOL es mayor de 0,22 pm, aunque la degradación entre anillos de Landolt causada por la desalineación del eje sea pequeña, se reduce el contraste en un estado en el que el eje de astigmatismo de la lente de córnea y el eje de la iOl concuerdan entre sí, lo que genera la preocupación de que la calidad de la imagen se reduzca en su conjunto.

La lente intraocular de esta invención se puede fabricar mediante un procedimiento de moldeo o un procedimiento de trabajo de corte. Sin embargo, es deseable realizar la formación de una superficie tórica utilizando un torno que pueda desplazar una herramienta de trabajo en la dirección de un eje óptico en sincronismo con una velocidad de rotación.

[Lista de signos de referencia]

L4 Lente intraocular tórica

Claims

REIVINDICACIONES

1. Lente oftálmica que tiene una forma en sección transversal en una dirección meridiana arbitraria sobre una superficie de lente de la lente oftálmica, caracterizada por que la lente oftálmica es una lente tórica, y la forma en sección transversal se expresa mediante la siguiente fórmula (1),

donde c es una curvatura paraxial de la lente oftálmica, r es una distancia desde el centro de lente de la lente oftálmica, k es una constante cónica de una superficie que está en simetría de rotación con respecto a un eje óptico de la lente en la lente oftálmica, c, r y k se utilizan en común en la dirección del meridiano en la superficie de la lente, y A(0) y B(0) se expresan mediante las siguientes fórmulas (2) y (3),

Á(0) - a2x eos20 + a2 v sen20

2 ⁾

B{6) = a^x eos 0 + a 2x2y eos" 0 sen10 aA _4y v sen 0

3 )

donde 0 es el ángulo en la dirección meridiana sobre el eje óptico de la lente y a²x, a²y, a⁴x, a²x²y, a⁴y son parámetros configurables.

2. Lente oftálmica, según la reivindicación 1, en la que A(0) en la fórmula (1) es una función que tiene un período de 180°, y B(0) es la suma de la función que tiene un período de 180° y la función que tiene un período de 90°.

3. Procedimiento para diseñar una lente oftálmica, según la reivindicación 1, comprendiendo el procedimiento obtener la forma en sección transversal de la lente oftálmica mediante la fórmula (1), donde A(0) y B(0) se obtienen mediante las fórmulas (2) y (3).

4. Procedimiento, según la reivindicación 3, en el que A(0) en la fórmula (1) es una función que tiene un período de 180°, y B(0) es la suma de la función que tiene un período de 180° y la función que tiene un período de 90°.