MXPA03002012A - Lentes oftalmicas multifocales con abertura inducida. - Google Patents

Abstract

Las lentes multifocales se definen por superficies opticas asfericas, no conicas. Las diferentes formas superficiales alternativas proporcionan una region de vision con distancia central rodada por un paso optico. El paso optico tiene aumento rapidamente creciente en la direccion radial que crea una abertura inducida a traves de la cual los elementos corticales del sistema de vision se inducen a la concentracion. La abertura inducida da origen a un aumento de claridad en la vision a distancia. Las superficies opticas asfericas, no conicas se definen por producir las distribuciones del aumento optico deseada. Estas funciones de superficie tambien se proporcionan en forma de series polinomiales por simplicidad de uso en tornos accionados por computadora para conformar lentes de contacto. Para permitir manipulacion incrementada de las funciones de definicion se adicionan otros elementos como termicos conicos. Para mejorar la correccion de la vision cercana en algunas configuraciones, una region de vision cercana anular se extiende radialmente hacia el exterior a partir del paso optico. Para mejorar la vision a distancia con poca luz, se reduce el aumento en la region de la lente fuera de la dimension pupilar mesopica. En las modalidades alternativas, la region de vision a distancia y el paso optico se forman mediante funciones ciclicas. Estas tienen beneficios en la facilidad de manipulacion para adaptar los diferentes requisitos geometricos especificos del usuario. En algunas configuraciones, una region de vision cercana extendida se utiliza fuera del paso optico para mejorar la correccion de la vision cercana. La invencion incluye lentes de contacto, lentes esclerales, lentes intraoculares y lentes grabados o conformados quirurgicamente dentro del tejido corneo asi como los metodos para disenar y adaptar estas lentes. Aunque las lentes de aumento nominal positivo tambien estan dentro de la presente invencion, las lentes negativas obtienen particular beneficio por el espesor disminuido de la lente en el perimetro de la lente y la aberracion esferica reducida consecuente.

Description

LENTES OFTÁLMICAS MULTIFOCALES CON ABERTURA INDUCIDA Referencia a la solicitud relacionada Esta solicitud reclama prioridad a la solicitud de patente US serie No. 09/657,562; presentada el 8 de septiembre de 2000.

Antecedentes de la invención La presente invención se refiere a las lente oftálmicas que tienen más de una sola longitud focal. Lo métodos y estructuras proporcionadas se pueden aplicar las lentes próximas y para gafas y otras lentes par corregir la vista humana.

La mayor parte de las lentes para corregir la visión están diseñadas para corregir la vista solamente para ver a distancia —con una sola longitud focal. Cuando una persona ve objetos cercanos, el ojo acomoda la luz divergente, en lugar de la paralela, que llega del objeto cercano. El acto de acomodo por el ojo humano da origen a un cambio fisico en la forma de la lente del cristalino dentro del ojo. La flexión de esta lente hace que la luz divergente entrante emitida por objetos cercanos vuelva a converger y se enfoque sobre la retina. El acomodo aumenta la convergencia de las ondas luminosas haciendo que las superficies de la lente sean curvas con mucho más pendiente, lo cual a su vez adiciona poder o aumento focal al sistema óptico del ojo. Cuanto más cerca se vea un objeto, se demanda mayor acomodo en el ojo. Cuando el cristalino humano envejece, lentamente pierde su flexibilidad tipo gel. Aunque el proceso pasa desapercibido durante la mejor parte de cuatro décadas, el cuerpo de la lente se extiende en su contorno y endurece, perdiendo la habilidad de cambiar de forma con una pérdida resultante en la habilidad para ajustarse. Este estado es conocido como presbiopia o presbicia. Por lo regular, los usuarios de lentes correctivas comienzan a percibir presbiopia casi a final de la década de los 40 y luego comienzan a necesitar más que una lente para ver con claridad y eficacia a todas las distancias. El requisito de poder focal convergente de este sistema de lentes múltiples entonces por lo regular aumenta progresivamente durante los siguientes 15 años.

Las primeras versiones de los sistemas de lentes correctivas múltiples para gafas para el ojo humano simplemente adicionaron otra lente por debajo de la lente para distancia y diseñaron un sistema de los lentes o bifocal. El poder focal adicional producido por este arreglo fue conocido como el poder adicional para la visión cercana. Por último se colocó una tercera lente entre estas dos lentes para mejorar la visión en distancias intermedias, y el sistema se convirtió en trifocal. Por las innovaciones recientes en el campo del diseño de lentes oftálmicas, las gafas ahora están disponibles en multifocales que se elaboran en un arreglo continuo de poderes focales. Estas gafas se elaboran para acomodar el ojo para distancias desde el infinito hasta el plano de lectura, y se conocen como lentes de adición progresiva. Aunque las lentes multifocales para gafas han tenido muy buenos resultados cubriendo las necesidades de los usuarios de gafas, las lentes multifocales que se colocan sobre o dentro del ojo (lentes próximas) : las lentes de contacto, lentes intraoculares y las lentes alternativas córneas que se colocan con cirugía han tenido resultado menos satisfactorios. Muchos de los presbíopes recientes son usuarios de largo tiempo de lentes de contacto que corrigen solo la visión de distancia. Cuando se desarrolla la presbiopía, la mayoría de estos pacientes se ven obligados a utilizar gafas para lectura sobre sus lentes de contacto o a utilizar una lente para distancia en un ojo y una lente cercana en el otro ojo (mono-visión) . Estos dos modos son muy inconvenientes y en ocasiones riesgosos para el usuario. Los usuarios de la modalidad denominada mono-visión deben necesariamente perder la función binocular natural necesaria para apreciar profundidad. Otra población creciente en necesidad de corrección multifocal es el paciente seudo-afásico después de cirugía de cataratas cuyas lentes naturales han sido reemplazadas con lentes poliméricas implantadas. Estos pacientes deben usar gafas para leer después de una cirugía satisfactoria, pero muchos de estos podrían beneficiarse si las lentes implantadas fueran formadas eficazmente multifocales . Un implante multifocal como este debe ser capaz de reemplazar la habilidad de enfoque variable de sus lentes naturales juveniles. Todavía otro grupo grande y creciente de usuarios de lentes son los receptores recientes de cirugía de córnea quienes se ven obligados a utilizar lentes de lectura después de un procedimiento quirúrgico muy costoso que corrige solo la visión de distancia. Si la "cirugía de córnea pudiera introducir un multifocal en el estroma córneo de forma adecuada y distribución de poder focal, aliviaría la necesidad de utilizar gafas para lectura en presbíopes postoperatorios .

Los intentos anteriores para proporcionar poder multifocal al ojo humano utilizando lentes de contacto u otras lentes próximas (las que se colocan sobre o dentro del ojo) han tenido resultados limitados. La imitación de la gafa bifocal simple, el dispositivo como esta descrito en la Patente US No. 4,693,572 de Tsuetaki, y col., es un ejemplo de lentes de contacto bifocales alternantes segmentadas. Este tipo de lentes debe trasladarse sobre la córnea del usuario por presión desde el margen del párpado inferior sensible cuando el usuario mira hacia abajo. A pesar de la incomodidad de la presión del parpado, este diseño ha tenido algún éxito. El éxito surge en parte del amplio campo de visión producido al usuario cuando la abertura pupilar se expone a un componente muy grande de la lente inferior (cercana) o la lente de distancia (superior) en las dos posiciones de la mirada.

Diseños más recientes, como los que se encuentran en la patente US No. 5,436,678 de Carroll, dependen del fenómeno del enfoque simultáneo para obtener poder adicional junto con corrección de visión distante. Con el uso de este método se presentan enfoques múltiples: cercano, lejano e intermedio dentro de la zona pupilar al mismo tiempo. Estos dispositivos dependen de la discriminación por el sistema de visión cortical para seleccionar el mejor enfoque disponible para la distancia que se está observando. Aunque este método ha tenido resultados considerables, la mayor parte de los diseños pueden corregir solo cantidades moderadas de presbiopia y por lo regular son más exitosos cuando se aplica el tratamiento a la forma superficial en el lado de la córnea de las lentes de contacto permeables a gases, rígidas. En estos diseños se aplican curvaturas extremas a la curva base, con frecuencia creando problemas metabólicos para la córnea. Los dispositivos de la patente de Carroll se modifican en la patente US No. 5,835,187 de Martin para incluir una pluralidad de zonas esféricas sobre la superficie frontal manteniendo las curvas cónicas en la superficie posterior de modo que se obtiene poder multifocal de ambas superficies. Por desgracia, las zonas esféricas se juntan y no son un arreglo continuo o radios con primera y segunda derivadas continuas, con el resultado que la difracción desempeñará una función degradando el funcionamiento óptico de estas lentes .

Se han aplicado diferentes formas a las superficies de las lentes para mejorar el enfoque simultáneo. Las lentes multifocales asféricas han sido diseñadas utilizando múltiples zonas de superficies conicoides. En los diseños concéntricos como las lentes de contacto o lentes infraoculares, las superficies de revolución contiguas de diferentes formas se suavizan matemáticamente para desarrollar poder adicional que incrementa radialmente sobre las superficies de las lentes. Los conicoides evolucionaron como formas útiles para lentes oftálmicas principalmente por su forma variable y facilidad de manejo propio. En consecuencia, las lentes de contacto asféricas evolucionaron a partir de estas funciones cónicas. Aunque altamente eficaces en la generación de focos variables, las lentes diseñadas en torno de estas formas cónicas no siempre proporcionan óptica aceptable para el ojo y pueden ser algo incómodas cuando se utilizan con superficies de lentes con interconexión. Los ejemplos de lentes bifocales (no multifocales) con mejores resultados están descritos en las Patentes US Nos. 5,448,312, y 5,929,969 de Roffman. El bifocal de Roffman se produce alternando anillos de dos radios, uno para poder a distancia y otro para poder cercano en tal forma para mantener excelente poder cercano para tamaños de pupilas y condiciones de luz ambiental comunes. La visión de distancia presenta efectos de difracción causados aparentemente por los anillos más centrales que rodean la zona de poder a distancia y por la pérdida de luz y claridad óptica creadas por las hendiduras entre los radios. Un mejoramiento en este diseño buscaria utilizar una zona central asférica e intermedia con anillos alternantes y sólo la zona de poder adicional externa.

En la mayoría de las lentes multifocales las zonas de poder contiguas tienen contornos que inducen a difracción y otras aberraciones ópticas que degradan la agudeza visual. Para reducir este problema se han desarrollado algunos métodos de pulimentado y transición. La Patente US No. 5,815,236 de Vayntraub describe el uso de una función logarítmica para definir transiciones más suaves entre curvas zonales de lentes. La Patente US No. 4, 640, 595 de Volk describe el uso de una forma variable (valor e) para suavizar superficies conicoides. La Patente US No. 5,452,031 de Ducharme describe el uso de técnicas polinomiales o de ranuración pieza por pieza para alisar transiciones de curvas zonales. Por desgracia, las áreas ópticas tomadas por estas transiciones son en el mejor de los casos desperdiciadas para el beneficio de corregir la visión y por lo regular todavía introducen zonas desenfocadas que reducen la claridad visual general. Las discontinuidades ópticas y transiciones ineficaces son particularmente problemáticas dentro de o junto a las zonas de las lentes que se utilizan para visión de distancia donde estas son más perceptibles para el usuario en comparación con las que se encuentran dentro de zonas de visión cercana. La visión de distancia clara exige óptica clara, y la población miópica preponderante no tolerarla la visión borrosa a distancia. También es primordial la buena economía de la pupila para obtener buenos resultados de cualquier lente colocada sobre o dentro del propio ojo. De cuerdo con el tamaño limitado de la abertura pupilar, un arreglo de lentes introducido al sistema óptico del ojo debe colocarse con gran precisión y sin áreas ópticas mal aprovechadas o no utilizadas.

Para el mejoramiento de la visión a distancia se han estudiado otros dispositivos. Es bien conocida la habilidad del ojo para ver a distancia con mayor claridad con una abertura pequeña relativamente fija. En consecuencia, se han propuesto métodos para corregir la visión a distancia los cuales utilizan dispositivos con perforaciones o diseños con aberturas pequeñas similares. Las Patentes US Nos. 3,794,414 de Wesley y 5,192,317 de Kalb ofrecen ejemplos de este método. Aunque se pueden obtener beneficios para corregir la presbiopía, la mayoría de estos diseños presentan algunos defectos causados por la difracción en la orilla de un anillo oscuro o área enmascarada, un fenómeno que se aparta de cualquier mejoramiento posible obtenido de estos diseños con aberturas pequeñas. Además, el enmascaramiento perimetral que se utiliza para crear estos dispositivos impide el funcionamiento multifocal que se desea para corregir presbiopia.

Las lentes hechas de acuerdo con las patentes y métodos antes mencionados reflejan las limitaciones ópticas resultantes de un gran número de requisitos para la visipn humana clara a todas las distancias y en un amplio intervalo de condiciones de luz. Estas condiciones se pueden satisfacer más estrechamente si los atributos y habilidades especiales del ojo se utilizan por completo y se aplican en forma económica dentro de la zona pupilar limitada. Originalmente, el sistema de la visión humana esta compuesto de un dispositivo óptico más bien simple que suele necesitar corrección óptica por su tamaño diminuto y cambios orgánicos. Este dispositivo rudimentario esta acoplado a un sistema de visión cortical complejo que puede controlar y suprimir áreas borrosas ventajosamente si se presentan con óptica cuidadosamente diseñada. Seria conveniente un método para formar una lente oftálmica que proporcione múltiples longitudes focales sin pérdida de eficacia o agudeza óptica a partir de zonas de transición ineficaces, en particular zonas de visión a distancia contiguas. De preferencia, una lente como esta también crea eficazmente una abertura pequeña para mejorar la visión a distancia sin problemas propios de los dispositivos con aberturas pequeñas comunes.

Compendio de la invención La presente invención define lentes oculares multifocales que proporcionan poder óptico para corregir la visión sobre un intervalo de distancias continuas de distancias visuales desde el infinito hasta cercanas. Se introduce un paso óptico que tiene poder rápidamente creciente desde una zona de visión a distancia. El paso óptico aumenta la agudeza de la visión a distancia en parte generando una abertura eficaz a través de la cual se introducen elementos corticales del sistema de visión para concentrarse en la zona de visión a distancia. Desde el ápice de la lente se define una distribución uniforme del poder con primera y segunda derivadas continuas, a través de la zona de visión a distancia y el paso óptico para un poder máximo de la lente. La continuidad de la zona de visión a distancia y el paso óptico combinados se logra formando una superficie de la lente con un poder óptico definido por una sola ecuación que tenga elementos de crecimiento y declinación. La naturaleza uniforme y continua de la distribución del poder garantiza que no existan efectos de difracción u otros efectos de desenfogue en o cerca de la zona de visión a distancia. Se definen las superficies ópticas asféricas, no cónicas para producir las distribuciones deseadas del poder óptico. Estas funciones de superficie se proporcionan en forma de series polinomiales por simplicidad de uso en los tornos accionados por computadora para dar forma a las lentes de contacto. Para el mismo propósito, el poder y las funciones de superficie se pueden reducir a valores tabulares representativos. Para permitir mejor manipulación de las funciones de definición se adicionan otros elementos como términos cónicos. Para mejorar la corrección de la visión cercana en algunas configuraciones, una zona de visión cercana anular se extiende radialmente hacia el exterior desde el paso óptico. Para mejorar la visión a distancia con poca luz se reduce el poder en la zona de la lente fuera de la dimensión pupilar mesópica.

En otras modalidades, la zona de visión a distancia y el paso óptico se forman por funciones ciclicas. Estas presentan beneficios en la facilidad de manejo para ajustarse a los diferentes requisitos geométricos de un usuario específico. En algunas configuraciones se utiliza una zona de visión cercana extendida fuera del paso óptico para mejorar la corrección de la visión cercana.

Las distribuciones de poder presentes se pueden aplicar a lentes de contacto, lentes para gafas, lentes intraoculares y lentes impresos o formados quirúrgicamente dentro del tejido córneo. Se proporcionan las ecuaciones para crear superficies ópticas anteriores que tengan las propiedades deseadas. No obstante, también están contemplados los dispositivos ópticos que generan las distribuciones de poder definidas a partir de las superficies posteriores. Aunque las lentes de aumento con nominación positiva están también dentro de la presente invención, las lentes negativas obtienen beneficio particular debido al menor grosor de la lente en el perímetro de la lente y la aberración esférica reducida consiguiente. Las lentes para gafas también se pueden definir utilizando las distribuciones de poder de la presente invención, aunque sin el beneficio de una abertura eficaz.

La presente invención incluye también los métodos para ajusfar lentes en los cuales se manipulan las ecuaciones que definen las formas de la superficie de las lentes para producir una lente que cumpla con la geometría y necesidades de funcionamiento especificas del usuario. Otros beneficios y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de los siguientes ejemplos detallados y las figuras asociadas.

Descripción de los dibujos La Figura 1 es una gráfica del poder óptico como función del radio para una modalidad de la invención.

La Figura 2a representa una lente de contacto de conformidad con la presente invención.

La Figura 2b es una gráfica del poder óptico como función del radio para la modalidad de la Figura 2a.

La Figura 3 son tres gráficas del poder óptico como función del radio para una ecuación de distribución de poder alternativa con diferentes valores para un factor de configuración.

La Figura 4 es una gráfica de una distribución de poder de la presente invención modificada para equilibrar la visión a distancia con la visión cercana .

La Figura 5 es una gráfica de una superficie óptica de una lente de contacto de conformidad con una modalidad de la invención.

La Figura 6 es una gráfica de poder adicional para diferentes distribuciones de poder cíclicas de conformidad con la presente invención.

La Figura 7 es una gráfica de una distribución de poder cíclica que se utiliza en un paso óptico y en una zona de transición del poder decreciente con una zona de visión cercana intermedia.

La Figura 8 es una gráfica del poder como una función de la dimensión radial en una modalidad de la presente invención con múltiples picos de poder.

La Figura 9 representa una superficie de lente axi-simétrica como una gráfica de la profundidad sagital como función de la dimensión radial para la superficie óptica anterior de una lente que tienen distribución de poder de múltiples picos de conformidad con la presente invención.

Descripción de las modalidades preferidas La Figura 1 representa una gráfica de la distribución local del poder óptico 20 como función de la dimensión radial a partir de un ápice de una modalidad de la invención. El eje vertical es el poder óptico P(r) mientras que el eje horizontal es la dimensión radial del ápice. Una zona de visión a distancia 22 ubicada al centro tiene un poder para la corrección de la distancia que es efectivamente aproximado por el poder apical 24. El poder para la corrección de la distancia es el poder necesario para corregir la visión para ver objetos infinitamente distantes. El poder para corrección de la distancia necesario puede variar con los requisitos específicos de los usuarios. El poder focal se incrementa progresivamente con el aumento en el radio en la zona de visión a distancia 22 hasta que se llega al nivel de poder 28 diseñado. La adición de poder en -incrementos desde el poder apical 24 (aumento de la visión a distancia) para la adición de poder que causa el desenfoque en la entrada del margen de la pupila se define en este caso como el nivel de diseño 28. El poder en incrementos que causa desenfoque en la mayoría de las personas se ha encontrado entre +0.50 y +1.25 dioptrías (metros _1) y el poder a nivel del diseño se selecciona para que esté dentro de este intervalo. La variación en la adición de poder para el poder a nivel del diseño es un resultado, en parte, del análisis algo subjetivo de lo que se considera la visión borrosa. Por ejemplo, si el valor del poder a nivel de diseño elegido por el diseñador de la lente es +0.50, y el poder de distancia nominal en la zona central es +1.00 dioptría, entonces la abertura efectiva es aquella zona unida por +1.50 dioptrías de poder. A partir del nivel del diseño 28, la distribución de poder 20 aumenta rápidamente con el radio en lo que se denomina paso óptico 26. El aumento en el poder en el paso óptico 26 es suficientemente alto que, durante la visión a distancia, el aspecto cortical del sistema de visión del usuario no puede resolver a través de la zona borrosa circundante del paso óptico 26. Como resultado, se induce al usuario a ver objetos distantes solamente a través de la zona de visión a distancia 22. El efecto que se percibe es similar al que se conoce y se logra por dispositivos con aberturas pequeñas como dispositivos con perforaciones. El dispositivo óptico que tiene este efecto, resultante de la combinación de la zona de visión a distancia y el paso óptico circundante, se menciona en la presente como una abertura efectiva inducida. A diferencia de los dispositivos con perforaciones y las aberturas enmascaradas, la abertura eficaz presente no esta unida por un área opaca que reduzca la luz que entra por la pupila. La abertura eficaz de la presente invención esta rodeada por zonas que funcionan ópticamente para corregir la visión con el intento de enfocar distancias más cercanas que el infinito. Limite y dimensión de la abertura eficaz no se puede definir con precisión en vista de que se determina en parte por una respuesta cortical subjetiva. No obstante, los limites de la abertura eficaz se pueden aproximar por el nivel de diseño 28. Cuando esta zona es de configuración circular en la modalidad de la figura, la abertura eficaz se puede cuantificar como el doble de la dimensión radial para el nivel de diseño 28. Para efecto más grande, el diámetro de la abertura eficaz debe estar en el intervalo de 1.0 a 3.5 mm (milímetros).

El paso óptico incluye el aumento continuo del poder local desde el nivel de diseño 28 a un poder máximo 29, proporcionando en este un poder correctivo asociado con todas las distancias desde el infinito hasta las distancias de la vista cercana. "Vista cercana" por lo regular se considera en la técnica distancias de aproximadamente 40 mm a partir del ojo. El poder por encima del poder apical 24 por lo regular se conoce en la presente como poder "adicional". El poder adicional de la zona de visión a distancia por definición es efectivamente 0. El poder adicional necesario para corregir completamente la visión de la vista cercana por lo regular es en el intervalo de 1.0 a 3.0 dioptrías, dependiendo de la edad del usuario y la distancia de la vista cercana específica que utilice el usuario. Fuera del paso óptico, el poder cae uniformemente en una zona de poder reducido 27 para aproximarse al poder apical. El diámetro de la pupila para visión mesópica, durante niveles de iluminación moderados, abarca desde 3.5 a 4.0 mm (milímetros) para la persona promedio. La zona de visión a distancia y el paso óptico ocurren dentro de las dimensiones de la pupila mesópica eficaces en los niveles de luz normal. En condiciones de poca luz la pupila por lo regular se abre a un diámetro de aproximadamente 6 a 8 mm. En condiciones de poca luz se desea corrección de distancia en lugar de corrección de la vista cercana puesto que la visión a distancia es el principal modo en poca luz para la mayoría de las personas. Por esta razón suele ser conveniente que se reduzca el poder de la lente en la zona más allá del diámetro mesópico de la pupila. La distribución del poder en la zona de luz disminuida o escotópica toma diferentes formas en las modalidades alternativas. En una modalidad, el poder de la zona escotópica es más negativo que el poder de la distancia apical. Esto es deseable por la mayor corrección negativa que, según se sabe, necesita la mayoría de las personas para la visión nocturna.

Para la visión a distancia clara, la distribución de poder debe ser continua dentro y próximo a los límites de las zonas de adición a distancia. Para obtener la distribución de poder necesaria se requiere formar una configuración de la superficie de la lente que tenga el radio de curvatura primero decreciente y luego creciente. En la presente invención, esto se obtiene utilizando una ecuación tipo catenaria con funciones de crecimiento y declinación exponenciales combinadas. Las superficies ópticas basadas en catenarias tienen características ópticas superiores para lentes multifocales debido a la presencia de los centros de radio cercanos a los ejes ópticos, en lugar de inclinados para el eje como en el caso de las funciones cónicas. La presente invención manipula las ecuaciones tipo catenarias permitiendo a la base de la función variar desde la base logarítmica natural. La distribución de poder en la figura 1 se produce sobre una superficie óptica anterior de la lente por una superficie de revolución obtenida de la ecuación siguiente : Ecuación 1 Z (x) donde: Z (x) es la profundidad sagital a partir de un dato común X es una distancia perpendicular desde el ápice en milímetros k es la inversa del radio de curvatura apical; (mnf1) P es una base del poder exponencial variable Ci,C2Son coeficientes que se determinan por las condiciones del contorno conocidas como son : La ecuación 1 tiene valores continuos desde el ápice hasta los limites del área efectiva de la lente. La primera y segunda derivadas también son continuas. El radio de curvatura apical se define en la forma común por la geometría del ojo del usuario, las propiedades de los materiales y la corrección de la visión a distancia necesaria. Las constantes ¾ y c2 se determinan a partir de las condiciones limitantes conocidas como: Ecuación 2 c1 = (2 ¦ k (ln P)2) 1 c2 = {k(ln P)2) La base del poder P puede ser cualquier número positivo mayor que 1, pero es, para las lentes de contacto prácticas, menor que aproximadamente 60. Los valores de P dependen de las unidades de medida y en estos valores son con respecto a las ecuaciones expresadas en la presente en milímetros. Al utilizar diferentes valores de P, la configuración y poder máximo de la distribución de poder mostrada en la Figura 1 se altera para un diseño de lentes especifico. De preferencia, para obtener un poder para la corrección de la visión cercana útil, se selecciona un valor P de modo que el valor de la distribución del poder llegue al poder de la visión cercana en o antes del contorno pupilar mesópico. Esto garantiza que la corrección de la visión cercana este disponible para el usuario en condiciones de luz normales. Para obtener el beneficio del poder correctivo para el usuario para distancias intermedias — entre la vista cercana y el infinito— no debe ser excesiva la primera derivada de la distribución de poder. Los limites superiores prácticos en la pendiente de la distribución de poder no se conocen y pueden depender del usuario. La modificación adecuada o la selección de la distribución de poder, mediante la modificación o selección de la base del poder P, puede ser guiada necesariamente por retroalimentación empírica obtenida del usuario. En algunos casos, el aumento de claridad de visión en una distancia puede significar sacrificio de la claridad en una segunda distancia. A valores P que produzcan el poder e visión cercana necesario dentro de la pupila mesópica, la distribución de poder resultante por lo regular da origen a un radio creciente muy por encima del poder adicional necesario. Los ejemplos de diseños de lentes de contacto de conformidad con la presente invención se proporcionan en la Tabla 1 siguiente para diferentes combinaciones de parámetros. Estas lentes se basan en hidrogel a base de HEMA con un índice de refracción de 1.4.

Tabla 1 En cada caso se supuso un radio de curvatura base de 8.5 mm y un diámetro pupilar mesópico de 3.5 mm. Las lentes fueron diseñadas con un poder adicional cercano en este contorno mesópico. La abertura eficaz se calculó a partir de un poder de diseño crítico de +.75 dioptrías por encima del poder a distancia. El valor del poder en dioptrías en la tabla anterior y en cualquier parte en la presente es en metros Todas menos dos de las lentes ejemplares anteriores son lentes con poder negativo (incluyendo la divergencia aumentada de los rayos de luz incidentes) . Una lente de contacto negativa por lo regular tendrá mayor espesor con el radio creciente desde el centro de la lente. Se sabe que el espesor de la lente produce aberración esférica que degrada la claridad de la visión que se puede lograr con la lente. En cada caso anterior, el poder adicional máximo de la lente es significativamente mayor que el poder adicional cercano necesario. En cada una de las lentes negativas, la adición máxima es cuando menos tres veces el poder adicional cercano. La configuración superficial que produce este poder alto fuera del paso óptico también da origen a un adelgazamiento de la lente en el perímetro. Una ventaja del diseño presente en las lentes negativas es un espesor reducido que resulta cuando la configuración superficial definida por la Ecuación 1 se aplica a una superficie anterior de la lente. Este espesor reducido se considera que reduce la aberración esférica y aumenta la claridad para el usuario.

El paso óptico en la orilla de la abertura eficaz se conoce como tal porque su aumento de poder rápido es semejante a una función "paso" entre la zona de visión a distancia 22 y el poder máximo 29. Para garantizar la visión clara es necesario crear el paso óptico sin discontinuidades que pudieran inducir difracción de la luz u otra alteración desenfocada de la luz incidente. Tales efectos son particularmente perjudiciales cuando ocurren en zonas de visión a distancia porque el ojo humano es más sensible a la luz desenfocada en la visión a distancia que en la visión cercana. Los métodos anteriores para formar zonas de diferente poder óptico que incluyan estas discontinuidades no ofrecen una visión óptima. Algunos de los métodos ya sugeridos que requieren transiciones ópticas no funcionales o zonas de pulimentado presentan estos inconvenientes. En la presente invención se desea proporcionar un paso óptico como un continuo liso de la curva de poder de la lente si tiene que obtenerse una visión a distancia óptima. Los términos de la Ecuación 1 son definidos y continuos sobre el completo alcance de la superficie de la lente. Al evitar múltiples funciones discontinuas o configuraciones que produzcan pequeñas zonas de poder para la visión a distancia, se evitan las transiciones necesarias subsecuentes y sus efectos.

La Ecuación 1 se puede transformar por la expansión de Taylor en la siguiente ecuación polinomial: Ecuación 3 *5-0ttJ»)Sr* +. que también se puede expresar como la sumatoria: Ecuación 4 ¾ donde los términos son como ya se definió y m es menor que 15 y, de preferencia, menor que 5 para conveniencia en la fabricación. Esta ecuación es conveniente para diseños de lentes y operaciones de fabricación. La convergencia rápida de la función de poder de esta invención necesita el uso de unos tres términos de la ecuación anterior en muchos casos. Ecuaciones de superficie como estas expresadas como polinomiales se aplican fácilmente en sistemas de torno por computadora para maquinar superficies de lentes o moldes para colar superficies de lentes. Del mismo modo, estas ecuaciones que definen las lentes inventivas presentes se pueden expresar en tablas de valores de radio pequeños y las dimensiones sagitales asociadas.

Desde el punto de vista matemático, una superficie de revolución puede gontener solo exponentes pares como se muestra en la forma anterior; no obstante, los sistemas de torno para lentes computarizados, modernos, pueden generar superficies de revolución para exponentes impares utilizando los valores absolutos de estos términos. Esto permite que se puedan adicionar otros términos con exponenciales impares a la ecuación anterior para manipular el resultado para el efecto de diseño. Son posibles otras expresiones polinomiales para expresar la misma función básica que incluya expresiones con términos de exponentes fracciónales. Además, el primer término de la Ecuación 3 se puede modificar a partir de su forma parabólica simple para que incluya otras formas cónicas que proporcionen beneficio ocasional sin perjudicar las ventajas de la forma de poder. La siguiente ecuación es una expresión general de una distribución de poder alternativa que incluye un término cónico general : Ecuación 5 donde S es una asfericidad o factor de configuración. Para S = 0, todo el primer término desaparece para obtener la forma exponencial original de la Ecuación 1. Las siguientes configuraciones cónicas se definen en la Ecuación 5 por el valor de S aplicado: Las lentes que se producen utilizando esta ecuación y el método tienen características semejantes con los ejemplos anteriores, pero con el grado de libertad adicionado proporcionado por el factor de configuración S incluido que se puede manipular para cambiar el tamaño de la abertura eficaz y configuración del paso óptico.

La Figura 3 contiene gráficas de poder adicional para lentes definidas por la Ecuación 5 con diversos valores del factor de configuración S. Para cada distribución de poder mostrada, el valor de P se ha ajustado de modo que la distribución de poder pase a través del ppder de visión cercana 34 en la misma dimensión radial. Al ajustar S y P de este modo, la configuración de paso óptico y la pendiente de la distribución de poder entre la zona de visión a distancia y la zona de visión cercana se pueden manipular. Para la mayor parte de las lentes de contacto, el factor de configuración S tendrá un valor en el intervalo de -5 a 2. En valores S más allá de este intervalo, el valor de P se hace excesivamente pequeño o grande dando origen a una distribución de poder distorsionada. La Tabla 2 proporciona ejemplos de diseños de lentes de conformidad con la presente invención con diferentes valores de S.

Tabla 2 Como en los ejemplos anteriores, en cada caso se supuso un radio de curvatura base de 8.5 mm y un diámetro pupilar mesópico de 3.5 mm. Las lentes fueron diseñadas con el poder adicional cercano en este contorno mesópico. La abertura eficaz se calculó a partir de un poder de diseño crítico de +.75 dioptrías por encima del poder a distancia.

Debido a que las distribuciones de poder obtenidas de las ecuaciones anteriores por lo regular aumentan continuamente en el poder de visión cercana, el área de la lente que proporciona poder de visión cercana por lo regular también es pequeña. Una consecuencia para algunos usuarios puede ser reducción en la claridad en la vista cercana. Para proporcionar mayor corrección de la visión cercana en condiciones mesópicas, las distribuciones de poder anteriores se modifican fuera de la zona de la visión a distancia central para mejorar la corrección de la visión cercana. La Figura 2a representa una lente de contacto como esta de conformidad con una modalidad preferida de la invención. La Figura 2b es una gráfica del poder óptico de la lente de la Figura 2a como una función de la dimensión radial desde el ápice de la lente. La lente 30 incluye la zona central 32 con una distribución de poder 32a correspondiente a la zona de visión a distancia 22, y el paso óptico 26, como se muestra en la Figura 1. La distribución de poder 32a se produce en diferentes modalidades por la aplicación alterna de las ecuaciones anteriores . El poder focal en la zona central aumenta gradualmente en un paso óptico 26 para crear una abertura inducida como ya se describió. El poder máximo que se alcanza es el poder de la visión cercana específicamente requerido 34. En este poder, el paso óptico se trunca y se mantiene el poder de la visión cercana 34 a lo largo de una zona de visión cercana anular 36 que se extiende hacia afuera desde la zona central 32. La zona central 32 y la zona de visión cercana 36 ambas se encuentran dentro de la dimensión pupilar mesópica. En modalidades alternativas, la zona de visión cercana 36 tiene una distribución de poder variable que sigue las diferentes configuraciones para permitir transición más uniforme entre el paso óptico y una zona de transición 38. A partir del perímetro externo de la zona de visión cercana 36, el poder óptico disminuye con rapidez en una zona de transición 38 a un poder igual al poder apical 24. De preferencia, el perímetro exterior de la zona de transición 38 es aproximadamente en el límite exterior de la pupila mesópica. En este ejemplo la distribución de poder de transición 38a en la zona de transición 38 sigue una hipérbola simple. Es importante que la zona de transición sea tan uniforme como sea posible para no introducir desenfoque, mientras que al mismo tiempo el poder se retrae rápidamente de modo que se utilice un mínimo de extensión radial. Otras curvas también pueden llevar a cabo estos requisitos, como se puede expresar por los diferentes polinomios . Radialmente afuera de la zona de transición 38 esta una zona de visión escotópica de la lente 40 que tiene el poder de visión a distancia —el poder apical 24. Como ya se describió, en una modalidad alternativa, la zona de visión escotópica tiene un poder reducido que es menor que el poder apical. Fuera de la zona escotópica de la lente en una pestaña o reborde lenticular 42. La pestaña 42 no proporciona efecto óptico pero proporciona soporte físico a la lente. Es importante uniformidad o alisamiento necesario entre las zonas anteriores sea fuera de la zona de la visión a distancia primaria que está dentro de la zona central. Tal alisamiento se puede llevar a cabo en cualquiera de una variedad de métodos conocidos .

En las modalidades alternativas, para proporcionar visión cercana y a distancia equilibradas, las distribuciones de poder se manipulan para ajusfar las áreas correctivas respectivas en la lente. Se considera que una combinación más eficaz de la visión cercana y la visión a distancia pueden obtenerse proporcionando una zona de poder de visión cercana cuando menos tan grande como el área de la lente con poder de visión a distancia. Es decir, utilizando áreas normales a la trayectoria óptica, el área dentro de la zona de visión cercana anular es igual o mayor al área dentro de la abertura eficaz. Se necesira manipulación de P y S para obtener el resultado deseado de la ecuación 5. Esto se puede llevar a cabo por un proceso iterativo como ahora se describe con respecto a la Figura 4 que es una gráfica de una distribución de poder 20. Se supone que se ha definido el usuario y los parámetros específicos de la lente y se han introducido en la ecuación 5. A partir de los requisitos del usuario también se determina el poder de visión cercana. Se selecciona un factor de conformación como prueba: se sugiere S = -1. Se elige un primer cálculo de la dimensión radial del poder de visión cercana (RNADD) I menor que la dimensión radial pupilar mesópica del usuario. 50. La ecuación 5 entonces se calcula para diferentes valores de P y el poder de adición resultante (ADDP(r)) se calcula en RNADD- Cuando la distribución de poder en ¾¾DD es igual al poder de visión cercana necesario 34, la abertura eficaz 51 se determina a partir de la ecuación y el nivel de diseño seleccionado (véase en lo anterior) . Esto se puede hacer por prueba y error iterativos. Entonces se calculan las áreas respectivas de la zona de visión cercana y dentro de la abertura eficaz. Si es insuficiente la zona de visión cercana —menor que dentro de la abertura eficaz— se disminuye el factor de conformación. Si la zona de visión cercana es demasiado grande -mayor que dentro de la abertura eficaz- se incrementa el factor de conformación. Es posible utilizar de nuevo la iteración en P para obtener el poder de visión cercana deseado y verificar las áreas. En las lentes producidas a partir de este método, la distribución de poder se trunca en el poder de visión cercana para formar una zona de visión cercana 36 que se extienda a la dimensión pupilar 50 como se describe con respecto a la Figura 3. La zona de visión cercana 36 tiene un poder constante sobre su área. Las zonas de la lente fuera de la pupila mesópica pueden ser diseñadas como se describe con respecto a la Figura 3. Los procesos iterativos anteriores pueden ser automatizados por métodos de cómputo. También es posible utilizar los valores tabulados para parámetros comunes para simplificar el proceso. Otros métodos para llevar a cabo estos pasos también están disponibles para el experto en la técnica.

La Figura 5 es una gráfica de una superficie óptica correspondiente a la distribución de poder y las zonas correctivas representadas en la Figura 2b. ? partir del ápice, una zona superficial central 61 se curva hacia adentro a partir de una linea de referencia esférica 62. La linea de referencia esférica 62 corresponde a la superficie de una lente de un solo poder. La zona de la superficie central 61 corresponde a la distribución de poder de la zona de visión central (32a en la Figura 2b) . La zona superficial central 61 termina en una superficie en surco 63 correspondiente al poder visión cercana. A partir de la superficie surcada 63 se extiende una zona superficial escotópica 65 que tiene radio de curvatura creciente que corresponde a la transición y los poderes de la zona escotópica. En el margen externo de la superficie está una superficie reborde lenticular 67.

Una aproximación de las distribuciones de poder anteriores se obtiene en una modalidad diferente mediante el uso de funciones cíclicas que proporcionan otros beneficios. La siguiente ecuación para un poder adicional de la lente proporciona mejor transición entre los poderes intermedios y el poder de la visión cercana mientras que también proporciona control del poder máximo y su ubicación radial.

Ecuación 6 Donde: ADD(x) es el poder adicional en un punto x como ya se definió, ADDM es el poder máximo que se selecciona para que sea igual al poder de visión cercana necesario, y Xc es la ubicación deseada del poder máximo.

La Figura 6 es una gráfica de las distribuciones de poder 69, 69' , 69" generadas por esta ecuación para diferentes valores de ADDM y Xc en la ecuación anterior. Las lentes formadas con estas distribuciones de poder muestran el mismo beneficio óptico que proporciona la abertura eficaz y el paso óptico ya descritos. Debido a la habilidad para controlar el poder máximo de la distribución estas son particularmente bien adecuadas para modificación por la introducción de una zona de visión cercana extendida en la forma de la modalidad anterior. La figura 7 representa una distribución de poder de la lente formada extendiendo una distribución de poder cíclica 70 como ésta, a partir del poder máximo ADDM, con una zona de visión cercana 72 que tiene poder de visión cercana constante en la dirección radial. La configuración de la distribución cíclica de poder 70 proporciona una transición uniforme a la zona de visión cercana y mejora la calidad óptica. En el limite exterior de la zona de visión cercana 70 se utiliza una imagen especular 74 de la distribución cíclica del poder 70 para definir una transición uniforme que reduzca el poder óptico en la dirección radial para el poder a distancia apical .

La función de superficie completa se puede obtener de la ecuación 6, pero da origen a una ecuación difícil de aplicar en la fabricación de las lentes. Una aproximación eficaz de las superficies ópticas asociadas con la distribución de poder de la ecuación 6 se puede desarrollar a partir de la siguiente ecuación: Ecuación 7 Donde: M y T son variables que deben determinadas .

Para llegar a la configuración de la superficie adecuada, la Figura 7 se manipula en una forma normal para llegar a una función de poder aproximada correspondiente en términos de M y T. Los valores adecuados de M y T se determinan por iteración y comparación de la forma de la función de poder aproximada con la función de poder deseada de la ecuación 6. Cuando las dos formas de función de poder son suficientemente similares, los valores correspondientes de M y T se aplican a la ecuación 7. Esta superficie entonces se aplica para crear una superficie óptica de la lente que produzca la función de poder deseada de la ecuación 6.

Las ecuaciones anteriores para la configuración de la superficie óptica generan las distribuciones de poder óptico deseadas cuando se aplican a la superficie anterior de una lente de contacto. Aunque se pueden utilizar para formar lentes positivas, se obtienen beneficios adicionales cuando se utilizan para formar lentes negativas como ya se mencionó.

Debido al tamaño pequeño de la zona de visión a distancia ubicada al centro, es deseable que el eje óptico de la lente esté centrado, durante el uso, con respecto al eje de visión de la pupila. Las lentes de contacto suaves, hidrofílicas, actualmente disponibles, por lo regular se centran bien en el ojo y por tanto son preferidas para llevar a cabo la invención más que las lentes rígidas comunes que por lo regular no se centran bien. No obstante, en cualquier lente de contacto que se pueda mantener en la posición centrada, los conceptos de la presente son igualmente aplicables. Un método para mejorar el centrado de la lente con lentes permeables a gas rígidas utiliza una base de geometría inversa similar a los conceptos conocidos y utilizados para moldeado córneo en ortoqueratología . La base de la geometría inversa aplica a la superficie posterior de una lente una curva relativamente plana centrada al ápice córneo y rodea esta zona con una porción de radio progresivo que crea una succión hacia la córnea. Rodeando estas zonas está una tercera zona que tiene una curvatura que se alinea con la córnea. Un efecto combinado de estas características es una fuerza de centrado aplicada a la lente. Las configuraciones superficiales definidas por las ecuaciones 1 y 5 anteriores también se pueden aplicar a la curva base de las lentes permeables a gases, rígidas, utilizando estas características plano-pendiente-plano naturales del modelo, proporcionan el mismo efecto de centrado.

En los ejemplos anteriores se supone que la óptica de la pupila se centra sobre la geometría del cuerpo de la pupila. Este suele no ser el caso cuando se encuentra un desplazamiento geométrico natural de las pupilas en algunas personas. Para colocar una lente de contacto excéntrica con respecto a la geometría del cuerpo de la pupila, en modalidades alternativas, se aplica un bisel excéntrico al perímetro de la superficie posterior. Del mismo modo, se puede utilizar un reborde excéntrico para el mismo efecto. Para establecer la excentricidad de una lente con respecto a la geometría de la pupila que iguale la excentricidad óptica, la lente puede ser centrada con el eje óptico. Estas modalidades se utilizan con mayor eficacia en lentes permeables a gases suaves y rígidas.

Las lentes de contacto de conformidad con la presente invención incluyen lentes duras, blandas, y lentes permeables a gases, rígidas formadas de cualquier material comúnmente utilizado. La lente preferida es una lente blanda de hidrogel a base de hidrogel o silicona. El poder óptico de una lente es una función de la configuración de la lente y las propiedades del material. Las configuraciones de las lentes y las funciones descritas en la presente son con respecto a la condición propuesta de la lente durante el uso. Esto significa, por ejemplo, qµ las lentes diseñadas con un contenido de agua importante están completamente hidratadas. Los sistemas de tornos actuales son capaces de transformar parámetros de entrada para tomar en cuenta los cambios en las propiedades de los materiales como ocurre en las lentes de contacto que tienen un contenido de agua alto durante el uso. Del mismo modo, las lentes coladas se pueden formar tomando en cuenta las mismas transformaciones de los materiales.

Aunque la descripción anterior ha sido principalmente con respecto a las lentes de contacto, la invención incluye otras lentes que incorporan los conceptos novedosos de la presente, que incluye, pero no se limita a, lentes para gafas, lentes infraoculares y lentes impresas o configuradas quirúrgicamente dentro del tejido córneo. En particular, las distribuciones de poder que tienen pasos ópticos creando aberturas eficaces se forman en estos dispositivos ópticos alternativos. En la Tabla 3 siguiente se proporcionan los parámetros de diseño para una IOL y un perfil de la superficie córnea formada de acuerdo con la presente invención.

Tabla 3 En el diseño IOL el índice de refracción de la lente y el cuerpo vitreo se supone de 1.49 y 1.34, respectivamente. La IOL es una lente en forma de "D" con un espesor central de 0.50 mm. El índice de refracción de la córnea se toma de 1.376 con un radio córneo de 7.7 mm. Los detalles de la conformación de estos dispositivos con las superficies ópticas definidas en la presente son conocidos para el trabajador experto.

En una modalidad alternativa, los beneficios del poder ajustable y las funciones de superficie anteriores se obtienen en lentes para gafas. Por su falta de proximidad con la pupila, los efectos de una abertura eficaz no se observan en lentes para gafas de conformidad con la presente invención. No obstante, las ecuaciones de poder y superficie anteriores proporcionan los métodos únicos para formar lentes para gafas progresivas donde una primera distribución de poder define una línea umbilical a lo largo de un eje de la lente. Las distribuciones de poder ortogonales se definen con valores de poder coincidentes en los puntos de intersección con la primera distribución de poder en la línea umbilical.

El efecto de la abertura inducida producido por la presente invención también es valioso para corregir la visión a distancia cuando no se requiere corrección de la visión cercana. La presente invención incluye lentes de contacto que tienen un paso óptico y abertura inducida sin necesidad específica para corrección de la vista cercana .

En todavía otras modalidades alternativas de la invención, la distribución de poder de la lente tiene una pluralidad de picos de poder en dimensiones radiales en incrementos. Una modalidad ejemplar se muestra en la Figura 8 que muestra una gráfica del poder como función de dimensión radial de una modalidad como esta. Tres picos de poder óptico 80 alcanzan un poder máximo 82 que es igual, o mayor que, el poder de visión cercana del diseño 81. A partir de ápice del primer pico, la distribución de poder se define en la misma forma como se expresa en las modalidades anteriores. En el ápice de la lente, el poder es igual al poder de distancia deseado 84 y aumenta rápidamente en la dirección radial para afectar una abertura inducida. No obstante, la distribución de poder 83 no se nivela o aplana en el poder máximo 82. La distribución de poder entonces se refleja simétricamente en torno del pico de modo que el poder desciende en la misma forma hasta casi el poder a distancia 84. Los picos subsiguientes se definen repitiendo esta distribución de poder en la dimensión radial. La ubicación radial del pico más interno está en o dentro de la dimensión pupilar mesópica. Aunque la Figura 8 representa tres picos, es posible incluir dos o más de tres picos —el máximo siendo limitado por la necesidad de ubicarlos todos dentro de la dimensión de la pupila máxima de diseño para que sea eficaz durante la visión. Estas distribuciones de poder que tienen picos múltiples proporcionan mejor visión a distancia como consecuencia del efecto de la abertura inducida antes descrita. También, los picos repetidos proporcionan cuando menos otros dos beneficios . El primer beneficio es mejorar la visión intermedia y cercana debido al hecho de que cada pico proporciona una zona de poder 85 efectiva en incrementos en poderes de distancia intermedia y cercana menores que el poder máximo 82. Otro beneficio es el adelgazamiento consecuente de la lente que resulta de la configuración superficial de la lente asociada.

La Figura 9 representa una superficie de la lente axi-simétrica 90 mostrada como una gráfica de la profundidad sagital como función de la dimensión radial para la superficie óptica anterior de una lente. Esta superficie proporciona una distribución de poder como se describió con respecto a la Figura 8, pero teniendo dos picos. Cada pico de poder está asociado con un surco 91 en la superficie de la lente 90. Aunque cada surco se muestra con una depresión discontinua, la práctica de fabricación dicta que estos serán de hecho algo redondeados o combinados. Aunque estos potencialmente pueden inducir algún nivel de interferencia de difracción, se considera que tiene efecto mínimo en la mayoría de las lentes. Las modalidades de la invención con múltiples picos de poder se caracterizan en parte por una pluralidad de surcos radiales. En las dimensiones radiales externas, el efecto de adelgazamiento de los surcos se puede observar cuando la superficie de la lente sigue estrechamente la línea de curvatura base de la lente 93. La configuración superficial de la lente para producir la distribución de poder antes descrita entre el ápice y el primer pico se define en diferentes modalidades por las ecuaciones antes descritas. Esta configuración entonces se puede reflejar simétricamente alrededor del pico y se puede imponer sobre la curvatura de la lente utilizando los métodos conocidos .

Estas operaciones se llevan a cabo fácilmente utilizando los tornos modernos numéricamente controlados diseñados para el propósito. En las modalidades alternativas, los diferentes picos cada uno puede tener una configuración superficial distinta. Es decir, una o más inclinaciones, o declinaciones, de la superficie que definen los picos individuales pueden ser especificadas por una configuración superficial distinta de las otras inclinaciones y declinaciones. Por ejemplo, la configuración superficial del ápice de la lente para el primer pico se puede especificar por la ecuación 5 anterior con una primera serie de parámetros (es decir, los valore P y S) , mientras que la configuración de la superficie que declina a partir del primer pico, y los picos subsiguientes, se definen por la ecuación 5 con una segunda serie de parámetros diferentes (reflejados según sea necesario en cada caso) .

La descripción anterior se proporciona solo como ejemplo. Otras variaciones de los conceptos inventivos reclamados serán obvias para el trabajador experto. También se contempla la adaptación o incorporación de los dispositivos y materiales alternativos, actuales y futuros. El alcance la invención propuesto se define por las siguientes cláusulas.

Claims (21)

REIVINDICACIONES

1. Una lente oftálmica que comprende: una superficie óptica de revolución en torno de un ápice que tiene un poder de distancia apical, el ápice también tiene un radio de curvatura apical, la superficie se define por: Z (x) = (2'k(lnP)2)'1 ·? '? + (2 -kdnP)2)'1 -P'k'z + (£(1??)2)-1 donde: x es una distancia perpendicular desde el ápice en mililitros, Z (x) define una profundidad sagital en el punto x, k es la inversa del radio de curvatura apical en milímetros P es una base de poder exponencial, ln es la función logaritmo natural; y la superficie óptica formando: una zona de visión a distancia que rodea el ápice; un paso óptico que rodea la zona de visión a distancia el poder óptico de la lente aumentando uniformemente en el sentido radial en la zona de visión a distancia y el paso óptico a un poder máximo en el paso óptico.

2. La lente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque: P tiene un valor en el intervalo de 1 a 60.

3. La lente de conformidad con la reivindicación 2, además comprende : una zona de poder reducido rodeando el paso óptico y con un poder óptico disminuyendo rápidamente desde el poder máximo en el sentido radial hacia afuera hasta un poder reducido no mayor que el poder a distancia.

4. La lente de conformidad con la reivindicación 3, además comprende : una zona de visión escotópica rodeando la zona de poder reducido.

5. La lente de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque: el poder a distancia es negativo y la zona escotópica tiene un poder más negativo que el poder a distancia.

6. La lente de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque: la zona escotópica tiene un poder igual al poder a distancia.

7. La lente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque: la lente es una lente intraocular.

8. Una lente que tiene mejor corrección de visión a distancia y que comprende: una zona de visión a distancia ubicada al centro que tiene un ápice y un poder apical; y un paso óptico rodeado la zona de visión a distancia; y cuando menos una superficie óptica creando una distribución de poder de la lente que aumenta uniformemente en el sentido radial hacia afuera desde el poder apical hasta un poder máximo mayor, y la distribución de poder aumentando con suficiente rapidez en el paso óptico hasta el poder máximo para inducir a un usuario a recibir imágenes distantes pasando a través de la lente para ver la porción de la imagen pasando a través de la zona de visión a distancia.

9. La lente de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque: la distribución de poder incluye un valor de poder igual a un poder de visión cercana predeterminado en una dimensión radial menor que una dimensión pupilar mesópica predeterminada.

10. La lente de conformidad con la reivindicación 9, además comprende : una zona de visión cercana extendiéndose radialmente hacia afuera desde el paso óptico y con un poder igual al poder de visión cercana.

11. La lente de conformidad con la reivindicación 10, además comprende: una zona de visión escotópica rodeando la zona de visión cercana y con un poder escotópico no mayor que el poder apical .

12. La lente de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque: el poder escotópico es menor que el poder apical.

13. La lente de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque: cuando menos una superficie óptica es una superficie óptica definida por la suma: en donde : x es una distancia perpendicular desde el ápice en milímetros, Z(x) define una profundidad sagital en el punto x, k es la inversa del radio de curvatura apical en milímetros, P es una base de poder, In es la función logaritmo natural m es igual a cuando menos 3.

4. La lente de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada porque: P tiene un valor en el intervalo de 1 a 60.

15. La lente de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque: cuando menos una superficie óptica es una superficie óptica definida por: en donde: x es una distancia perpendicular desde el ápice en milímetros Z (x) define una profundidad sagital en el punto k es la inversa del radio de curvatura apical en milímetros, P es una base de poder, In es la función logaritmo natural, y S es un factor de configuración.

16. La lente de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque: P tiene un valor en el intervalo de 1 a 60.

17. La lente de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque: S tiene un valor en el intervalo de -5 a 2.

18. La lente de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque: la distribución de poder a partir del poder apical hasta el poder máximo se define por una función cíclica.

19. La lente de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque: la función cíclica es: donde: ADD(x) es el poder adicional por encima del poder apical en x, x es una distancia perpendicular desde el ápice, ADDM es igual al poder máximo, Xc es una ubicación predeterminada del poder máximo, y p es el valor trigonométrico pi, igual a la razón de la circunferencia al diámetro del circulo .

20. La lente de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque: la superficie óptica comprende la superficie de una córnea humana.

21. La lente de conformidad con la reivindicación 8, además comprende : una pluralidad de surcos radiales que definen las zonas de poder óptico pico. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Las lentes multifocales se definen por superficies ópticas asfericas, no cónicas. Las diferentes formas superficiales alternativas proporcionan una región de visión con distancia central rodada por un paso óptico. El paso óptico tiene aumento rápidamente creciente en la dirección radial que crea una abertura inducida a través de la cual los elementos corticales del sistema de visión se inducen a la concentración. La abertura inducida da origen a un aumento de claridad en la visión a distancia. Las superficies ópticas asféricas, no cónicas se definen por producir las distribuciones del aumento óptico deseadas. Estas funciones de superficie también se proporcionan en forma de series polinomiales por simplicidad de uso en tornos accionados por computadora para conformar lentes de contacto. Para permitir manipulación incrementada de las funciones de definición se adicionan otros elementos como térmicos cónicos. Para mejorar la corrección de la visión cercana en algunas configuraciones, una región de visión cercana anular se extiende radialmente hacia el exterior a partir del paso óptico. Para mejorar la visión a distancia con poca luz, se reduce el aumento en la región de la lente fuera de la dimensión pupilar mesópica. En las modalidades alternativas, la región de visión a distancia y el paso óptico se forman mediante funciones cíclicas. Estas tienen beneficios en la facilidad de manipulación para adaptar los diferentes requisitos geométricos específicos del usuario. En algunas configuraciones, una región de visión cercana extendida se utiliza fuera del paso óptico para mejorar la corrección de la visión cercana. La invención incluye lentes de contacto, lentes esclerales, lentes infraoculares y lentes grabados o conformados quirúrgicamente dentro del tejido córneo así como los métodos para diseñar y adaptar estas lentes. Aunque las lentes de aumento nominal positivo también están dentro de la presente invención, las lentes negativas obtienen particular beneficio por el espesor disminuido de la lente en el perímetro de la lente y la aberración esférica reducida consecuente.