NO303473B1 - FremgangsmÕte ved fremstilling av linser - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å utforme en linse for å frembringe et optimalt korrektivt linse-øyesystem med minimal bildeforvrengning og den resulterende linsen har en asfærisk overflate for bruk som en kontakt-, intraokular- eller brillelinse, spesielt en linse hvor overflaten har en hyperbolsk eller parabolsk krumning.

Krumningen til en konvensjonell 1inseoverflate kan beskrives ved hjelp av koniske seksjoner. Gruppen av koniske seksjoner inkluderer kuler, parabler, elipser og hyperbler. Alle de rotasjonssymmetriske koniske seksjonene kan uttrykkes ved hjelp av en enkelt ligning:

hvor X er det asfæriske overflatepunktet ved posisjon Y, r er midtre radius og kappafaktoren, k er den asfæriske koeffisienten .

Andre koniske konstanter eller asfæriske koeffisienter inkluderer eksentrisiteten, e, som forholder seg til k ved ligningen k •= - e%, og rho-faktoren, p, definert som (1-e2).

Verdien av den asfæriske koeffisienten bestemmer formen til den koniske seksjonen. For en kule er e = 0 og k = 0. En elipse har en eksentrisitet mellom 0 og 1 og en k mellom 0 og -1. En parabel erkarakterisert veden e = 1 (k = -1). For en hyperbel er e større enn 1 og k er mindre enn -1.

Vanligvis har de fleste linseoverflater sfærisk eller nesten sfærisk krumning. For en uendelig tynn linse, er det teoretisk sett ideelt med en sfærisk krumning for å skarp-fokusere lyset som passerer gjennom linsen.

Krumningen og tykkelsen til en virkelig linse vil gi velkjente optiske forvrengninger, inkludert sfærisk avvik, koma, forstyrrelser og astigmatisme, det vil si at lys fra en punktkilde passerer gjennom forskjellige områder av linsen og ikke fokuseres i et enkelt punkt. Dette medfører en viss grad av uskarphet. Videre er de rent sfæriske linser ikke passende for korreksjon av astigmatisk syn eller for å fjerne presbyopi.

Av denne årsak, er det utformet en rekke forskjellige linsetyper for å minimalisere sfærisk forvrengning, korreksjon av okkular astigmatisme, eller for frembringelse av en bifokal effekt som gjør at øyet kan se både nære og fjerne objekter. Uheldigvis lider nåværende utforminger av alvorlige ulemper, som for eksempel at det dannes tåkete eller forvrengte bilder eller at de ikke er istand til å frembringe et skarpt fokus på enhver synsavstand.

Asfæriske linser med elliptiske overflater har vært brukt for å redusere optisk forvrengning. Noen velkjente eksempler er anvendelsen av parabolske objektivspeil i astronomiske teleskoper og bruken av ellipser med lav eksentrisitet for å korrigere forvrengninger i kontaktlinser.

Utformingen av en asfærisk linse i isolasjon er vel kjent. Det er en rekke kommersielt tilgjengelige programvarepakker som bruker variasjoner av den tidligere nevnte ligningen for å generere asfæriske linseutforminger. Et eksempel på disse er: Super OSLO fra Sinclair Optics, Inc., Code-V fra Optical Research Associates og GENII-PC fra Genesee Optics, Inc. Disse optiske designprogrammene er av de mest brukte tilgjengelige programvarepakker. På tross av de forskjellige tilnærmelsesmåtene som disse tre fremgangsmåtene bruker, gir alle programvarepakkene identiske resultater ved beregninger av asfærisk linseutforming. Når de kun brukes for synskor-reksjon, frembringer nøyaktig utformede eliptiske linser en forbedret fokus. Når de imidlertid brukes i et system, inkludert det menneskelige øyet, er eliptiske linser ikke betydelig bedre enn sfæriske linser. Grunnen til dette er at øyet innehar en grad av mengde avvik enn den eliptiske linsen kan korrigere som endel av det totale korrektive linse-øyesystemet.

Fremgangsmåter som tidligere er brukt for fremstilling av korrektive linser for øyet har resultert i linser som er ikke-sfæriske. I US-PS 4.170.193 til Volk, er det beskrevet en linse som korrigerer for dårlig tilpasning ved å øke den dioptriske styrke langs periferien. Selv om denne linsen og andre tidligere 1inseutforminger ikke er strengt sfæriske, er de ikke rent asfæriske, og inkluderer deformasjonskoeffisi-enter av høyere orden. Dette gir overflater som er radikalt forskjellig fra det som er foreslått her. En avf latende kurve, for eksempel en hyperbel, vil vise en liten dioptrisk økning langs periferien. Tidligere linseutforminger som har prøvd å løse forskjellige optiske problemer ved å variere fra en strengt sfærisk linseutforming, medfører ikke forbedret syn ved å redusere forvrengningen av bildet som treffer øyets netthinne.

Fra EP 362 004 er det kjent et optisk system som består av en kombinasjon av en oftalmisk linse og en intraokkulær linse for fukosering av lys på øyets netthinne. En av linsene har en asfærisk overflate og det er gitt en ligning for denne. Konstanten K i ligningen må tilpasses slik at det optiske systemet gir et bilde på netthinnen som er korrigert for koma og sfærisk aberrasjon.

Fra FR 2 615 965 er det kjent en asfærisk kontaktlinse med en sone for nærsyn og en sone for avstandssyn. Det gis også en ligning for linsens overflate.

Ingen av systemene som er kjent fra de to ovenstående publikasjoner, tar på samme måte som foreliggende oppfinnelse hensyn til de forskjellige trekkene ved brukerens øye.

En viktig grunn til den vanlige bruk av elipseutforminger som har de tidligere beskrevne begrensninger, er manglende hensyntagen til hele linse-øyesystemets virkning. Linsene blir vanligvis utformet som om linsen er det eneste elementet som bidrar til bildeforvrengninger, men det er mange elementer i øyet som påvirker bildefokus som for eksempel overflatene til hornhinnen og øyets naturlige linse. Selv om den eliptiske formen var anvendelig ved reduksjon av forvreninger i selve linsen, men når linsen plasseres i et system som omfatter alle refraksjonsoverflåtene til det menneskelige øyet, er det påkrevet med ytterligere asfærisk korreksjon.

Foreliggende oppfinnelse ligger i at den nødvendige korrek-sjonen er funnet å være i form av visse hyperbler eller en parabol og frembringer en fremgangsmåte ved fremstilling av en linse for fokusering av lys på øyets netthinne, hvilken linse har minst en overflate, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at den innbefatter: (a) tilveiebringe en Fourier transformasjonsfunksjonsmodell som genererer modulasjonsoverføringsfrekenser for det menneskelige øyet og en preliminær linse, hvilken ene overflate av linsen er rotasjonssymmetrisk og definert ved ligningen: hvor X er det asfæriske overflatepunktet ved posisjon Y, r er midtre radius og k er en vanlig brukt asfærisk konstant, hvor verdiene av k er mindre eller lik -1, (b) utføre en analyse ved anvendelse av den ovenfor fremstilte modellen for å følge lysstrålebanene gjennom linse-øyesystemet, (c) variere verdien av den asfæriske konstanten, k, for den preliminære linsen for å erholde et 1inse-øyesystem med en bane av lysstråler optimalisert for skarpest fokus og minimal netthinnepunktstørrelse til strålen, (d) forme en linse med minst en rotasjonssymmetrisk overflate, definert av ligningen i punkt a), der X, Y og r er som definert i punkt a) og der k har den optimale verdien bestemt i punkt c ).

Ytterligere fordelaktige trekk ved fremgangsmåten er angitt i de uselvstendige krav.

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å frembringe en fremgangsmåte for den systematiske tilnærmelsen til utformingen av en asfærisk linse, hvor linsen betraktes og optimaliseres som endel av hele det korrektive linse-øyesystemet.

En annen hensikt med foreliggende oppfinnelse er å bruke modulasjonsoverføringsfunksjonen (modulasjonsskalaen fra svart og hvitt til grått) og rommelig frekvens (som viser oppløsningsgraden av objekter med økende rommelig frekvens) for å optimalisere en korrektiv linseutforming, betraktet ut fra det korrektive linse-øyesystemet.

En ytterligere hensikt med foreliggende oppfinnelse er å frembringe en fremgangsmåte ved fremstilling av en linse som optimaliserer • fokuseringen av et bilde på netthinnen i øyet og som minimaliserer bildeforvrengning og uklarhet.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å frembringe en ny asfærisk linseutforming som passende kan brukes i en kontaktlinse, en intraokulær linse eller en brillelinse.

Ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å frembringe en linse for bruk på overflaten i eller nær det menneskelige øyet, hvor linseoverflaten er krummet i form av en hyperbel.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å frembringe en linse for bruk på overflaten av, i eller nær det menneskelige øyet, hvor en 1inseoverflate er krummet i form av en parabel.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å frembringe en asfærisk linse som hensiktsmessig kan brukes av dem som lider av presbyopi, myopi, hyperopi, astigmatisme eller andre bildefokuseringslidelser. Figur 1 viser en kontaktlinse i henhold til oppfinnelsen, sett forfra. Figur 2 viser et tverrsnitt av linsen i figur 1 langs linjen 2-2. Figur 3 viser en intraokulær linse i henhold til oppfinnelsen sett forfra. Figur 4 viser et tverrsnitt av linsen i figur 3 langs linjen 4-4. Figur 5 er en kurve som sammenligner størrelsen av netthin-nebildet til en punktlyskilde som funksjon av pupildiameter for et myopisk øye/hyperbolsk kontaktlinsesystem til et myopisk øye/sfærisk kontaktlinsesystem og et emmotropisk øye, hvor hver linse har den optimale optiske styrke til å korrigere øye-ts myopi. Figur 6 viser den beste fokusposisjonen i forhold til netthinnen for avbildningen i figur 5. Figur 7 sammenligner grafisk krumningen til en sfærisk overflate og en asfærisk overflate med samme ytre eller apikalradius. Figur 8 er en typisk kurve av modulasjonsoverføringsfunk-sjonen som viser oppløsningskraf ten til øyet med en konvensjonell korrektiv linse og den innebygde begrensningen av oppløsningsstyrken på grunn av diffraksjonsbegrensninger. Figur 9A til F sammenligner modulasjonsoverføringsfrekvensen til diffraksjonsbegrensningen i en linse-myop system. Hver figur presenterer sammenligningen for en spesiell kappafaktor i området fra k = 0 i figur 9A til k = -2.5 i figur 9F.

Foreliggende oppfinnelse bruker optiske strålefølgings-teknikker til en optisk skjematisk fremstilling av det menneskelige øyet for å frembringe hittil uoppnålige ytelser fra et korrektivt linse-øyesystem. Modellen av det menneskelige øyet ble utviklet etter grundige literaturstudier innen human okular fysiologi, fysiologisk optikk og anatomi. Utgangspunktet for modellen var spesielt Gullstrand (1862-1930) skjematisk fremstilte øyne. Gullstrand utviklet disse modellene på basis av tilgjengelige data om øyets anatomi, frembragt av han selv og andre forskere. Gullstrandøyet inneholder sentrerte sfæriske overflater, og ble brukt i løpet av det 20. århundre for å evaluere første ordens (d.v.s. lokasjon, ikke aberrasjonsnivå) bildedannelse i det menneskelige øyet.

Det er vel kjent at det er individuelle variasjoner fra det gjennomsnittet som Gullstrand presenterte, og i tillegg har utviklingen innen måleteknikken muliggjort mere detaljerte analyser av • fordelingen av refraksjonsindeks og også variasjoner i asfærisk krumning til forskjellige elementer. Ved å bruke Gullstrand skjemaet som et utgangspunkt, sammenholdt med mer moderne viten om øyets anatomi, ble komposittøyemodellen fremstilt.

Først kan modellen anses som et trelinsesystem hvor linsene er korrektive 1inseanordninger, hornhinne og øyets krystal-linske linse. Dette kan videre brytes ned til 13 overflater for strålebaneanalyse. Disse overflatene er:

1) Objekt

2) Fremre overflate til den korrektive linsen 3) Bakre overflate til den korrektive linsen

4) Tåresjikt

5) Korneal epitel

6) Korneal endotel vanndig grenseflate

7) Pupill i væske

8) Fremre linsebark

9) Fremre linsekjerne

10) Bakre linsekjerne

11) Bakre linsebark

12) Glasslegeme

13) Netthinne

Det er ikke vanlig at bildet faller på netthinnen. Dette er en klar definisjon på refraktlv feil. Ved å bruke stråle-følgeteknikken, kan den aktuelle posisjonen i forhold til netthinnen og kvaliteten på bildet, bestemmes. Figurene 1 og 2 viser en utførelsesform av en linse 1 er fremstilt ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen som er passende for bruk som kontaktlinse. Denne linsen 1 har en rotasjonssymmetrisk hyperbolsk overflate 2 og en konkav sfærisk overflate 3. Den sfæriske overflaten 3 har en krumningsradius som tilsvarer den ytre overflaten av det menneskelige øyet, slik at linsen 1 kan hvile komfortabelt på øyets overflate. Størrelsen av kontaktlinsen 1 bør være passende for den påtenkte bruk, for eksempel ca. 12-15 mm i diameter og ikke mer enn ca. 0.05 til 0.40 mm tykk. Figurene 3 og 4 viser en intraokulær linse 4 fremstilt ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Denne linsen 4 har en rotasjonssymmetrisk hyperbolsk overflate 5 og en konkav sfærisk overflate 6. Den intraokulære linsen 4 bør være ca. 4-7 mm i diameter og ha en maksimal tykkelse på ca. 0.7 til 1.0 mm.

Linsene fremstilt i henhold til oppfinnelsen er ikke begrenset til de fysiske dimensjoner som er nevnt over, disse dimensjonene er kun grove retningelinjer. En linse kan ha enhver størrelse som er passende for den påtenkte bruk.

En linse fremstilt ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan ha to symmtriske asfæriske overflater i steden for en, men minst en overflate må være en symmetrisk asfære som er definert av den følgende ligning:

hvor X er det asfæriske overflatepunktet ved posisjon Y, r er midtre radius, og kappa faktoren, k er en vanlig brukt asfærisk konstant, hvor verdien av k er mindre eller lik -1. Fortrinnsvis er krumningen hyperbolsk, det vil si < er mindre enn -1, selv om en parabolsk krumning (k = -1) også ligger innen oppfinnelsens beskyttelsesomfang. Den asfæriske overflaten kan være konveks eller konkav og hvor det er to asfæriske overflater kan hver uavhengig være konveks eller konkav.

Linsen fremstilt i henhold til foreliggende oppfinnelse minimaliserer den optiske forvrengningen av linse/øyesystemet. Den frembringer en skarpere fokus på netthinnen som vist i figur 5. Figur 5 ble dannet ved strålefølge datameto-cer og viser at størrelsen av den uklare flekken på retina er mye mindre for et myopisk øye korrigert med en hyperbolsk fremre krumning enn for enten et emmotropisk (d.v.s. normalt) øye eller et myopisk øye korrigert av en sfærisk linse.

Videre har lyset en tendens til å bli mer nøyaktig fokusert på netthinnen som vist i figur 6. Figur 6 ble fremstilt ved datastrålefølge samtidig med figur 5, og viser at posisjonen til det fokuserte bildet er nærmest netthinnen for det hyperbolske 1inse/øyesystemet.

Som et direkte resultat av disse fordelene, kan en linse fremstilt i henhold til foreliggende oppfinnelse gi et akseptabelt syn for de som Ilder av astigmatisme eller presbyopi. Den vanlige tilnærmelsen for å korrigere astigmatisme er å frembringe en korrektiv linse som er radielt avsymmetrisk i komplimentær kompensasjon for radiell asymmetri i enten den naturlige øyelinsen eller i netthinnen. Denne tilnærmelsen krever fremstilling av et stort antall linser som ikke bare retter den grunnleggende feilen, men også sørger for komplimentær radiell asymmetri til øyet. Videre må linsen ha midler for å holde dens radielle posisjon med hensyn til øyet for at den radielle variasjonen av linsen stemmer overens med øyets radielle krav. Midler som er utviklet hittil har ikke vært fullt tilfredsstillende.

Kompensasjon for den ikke-tilpassede naturlige øyelinsen blir tradisjonelt frembragt ved å ha en oppdelt linse, med to eller flere fokale lengder for å gi langt og nærsyn eller, i enkelte nyere utforminger, en diffraktiv eller refraktiv linse med to eller flere fokale lengder som kan gi tilfredsstillende nær og langt syn. Denne typen systemer oppdeler imidlertid det innkommende lyset blandt de forskjellige fokusene og presenterer hvert fokus ved hvert punkt på netthinnen. Dette resulterer klart i en reduksjon av mengden av lys som er tilgjengelig for hvert individuelle fokus og i konkurrerende bilder ved hvert punkt på netthinnen .

Den asfæriske linsen frembringer ikke visuell kompensasjon for astigmatismen eller presbyopien med gradert kraft eller multiple fokallengder, men forbedrer det korrektive linse/

øyesystemet til punktet hvor, på tross av variasjoner på grunn av astigmatisme eller presbyoti, den totale ytelsen faller innen eller nær området for visuell skarphet hos det normale individet.

Dette opptrer fordi den tidligere nevnte flekkstørrelsen til hvert punkt som faller på netthinnen blir redusert under det som er mulig med det ikke påvirkede emmotropiske øyet alene som inneholder en naturlig sfærisk linse. På grunn av den optiske overlegenhet til det asfæriske korrektive linse/øyesystemet, vil uskarpheten til et punkt på netthinnen, introdusert ved presbyopi eller astigmatisme, bli forskjøvet ved den asfæriske forbedring og er derfor betydelig mindre (eller innen området av) det som finnes i det normale øyet.

Ved en passende utførelse kan nesten alle fokuseringsfeil korrigeres med denne linsen. Typisk vil en linse i henhold til foreliggende oppfinnelse ha en optisk styrke på mellom +20.00 og ca. -20.00 dioptere.

Figur 7 viser forskjellen mellom en asfærisk kurve 10 som definert med ligningen over og en sfærisk kurve 11, hvor begge kurvene kan ha samme apikalradius, r. For en gitt avstand fra apex 12, xaeller Xs, er det et punkt Yapå den asfæriske kurven 10 og et punkt Yspå den sfæriske kurven 11. Jo lenger Xaeller Xs er fra apex 12, jo større er diffe-ransen Ys- Ya..

En linse med de tidligere beskrevne egenskaper blir utformet ved en fremgangsmåte hvor strålefølgeteknikker brukes for å kalkulere banen til lysstrålene gjennom et korrektivt linse/øyesystem ved å bruke en sofistikert matematisk modell av et menneskelig øye og en korrektiv linse. Tykkelsen, krumningen og den material-avhengige refraksjonsindeksen til linsen varieres matematisk og strålefølgeberegninger utføres på hver variasjon for å finne den optimale linsen til et gitt øye. Den optimale linsen er en som resulterer i et skarpt fokus og et minimum av bildeforvrengning. Det er funnet at i de fleste tilfeller vil den optimale linsen ha en kappafaktor i området rundt ca. -1 til ca. -2.

Bildeanalyse medfører følging av et stort antall stråler gjennom et optisk system. Den fundamentale ligningen for å følge en stråle, d.v.s. bestemmelse av vinkelen til strålen og dens posisjon) fra et optisk medium til et annet, via en grenseflate mellom mediene, skjer ved hjelp av den klassiske og fundamentale Snell's lov ligningen:

Ni sin Gi<=>ri2 sin 02-

For et system med tretten overflater, kan dette ta meget lang tid, selv for en enkeltstråle. Multippelstråleanalyser ved flere hundre stråler utgjør et betydelig antall operasjoner, selv for en enkelt elementlinse.

Bildene kan analyseres på mange forskjellige måter. Den klassiske Seidelforvrengningen eller reduksjoner i billedkvaliteten kan beregnes ved å følge kun noen få stråler. En bredt akseptert metode for å kvantifisere billedkvaliteten, er MTF, eller Modulation Transfer Function. Denne kan betraktes som en forlengelse av tidligere begrensende oppløsningsmetoder.

I figur 8 er det vist av MTF gir modulasjon eller kontrast-oppløsning (målt fra null til en) mot romlig frekvens eller et objekt med fin dealjstørrelse. Den typiske modulasjons transfer modulasjonsgrafen vist i figur 8, angir oppløsnings-kraft til et optisk system bestående av en serie linser, for eksempel det menneskelige øyet med en korrektiv linse med det som kan oppnås teoretisk.

Objektstrekene under X-aksen viser fra null til avskjaeringsfrekvensen, streker med økende rommelig frekvens. Null til en skalaen på Y-aksen er målet for oppløsning av strekene av et optisk system og det er teoretisk oppnåelig ved diffrak-sjonsgrensen. Ved en Y-verdi på en, er strekene skarpt adskilt i svarte og hvite bilder. Når Y-verdiene avtar, er den økende gråfarging av de hvite til sort på bildene. Til slutt ved en Y-verdi på null, kan strekene ikke adskilles i det hele tatt.

Modulasjonen kan bestemmes ved å beregne gråfargingen av sorte og hvite streker ved hver rommelig frekvens i et maksimum og minimumnivå. MTF modulasjonen er (max-min)/(max- min) kontrasten. MTF vil være begrenset i verdi til et visst nivå kalt dif f raksjonsgrensen, som vil være det nivået av modulasjonskontrast som kan oppnås av et perfekt optisk system.

Oppløsningskraften til et optisk instrument av enhver type er definert som skarphetsmålet, hvor små bilder meget nær hverandre kan adskilles og er direkte proporsjonale med diameteren av objektivåpningen og inverst proporsjonalt med lysets bølgelengde. Interferensmønsteret som resulterer fra stråler som passerer igjennom forskjellige deler av en åpning eller kommer fra forskjellige punkter rundt et opakt objekt og deretter faller sammen i et punkt, er manifestasjonen av diffraksjon. Diffraksjon og interferenseffekter er karak-teristiske til alle bølgefenomener. Diffraksjonen begrenser dermed oppløsningskraften til alle optiske instrumenter.

Når strekene av svart og hvitt er grove og i avstand fra hverandre, har linsen ingen problemer med å reprodusere dem nøyaktig. Når strekene kommer nærmere hverandre, vil diffraksjon og forvrengninger i linsen, medføre at noe lys fra de lyse strekene bøyes inn i de mørke områdene mellom dem og dette resulterer i at den lyse streken blir mørkere og de mørke områdene blir lysere, eventuelt inntil det ikke er mulig å skille lys fra mørke og oppløsningen forsvinner.

MTF beregnes ved å følge et stort antall stråler gjennom systemet og evaluere fordelingstettheten av disse strålene i bildeposisjonen. Strålene i denne bildeposisjonen er lokalisert i bildeflekken. Jo mindre flekkstørrelse desto bedre bilde. Metoden for å omdanne flekkdiagrammet til MTF er som følger: bildet av et punktobjekt kalles en punkt-spredefunksjon, siden det er oppstått en viss uskarphet ved passering gjennom systemet. Bildet er dermed spredd. Ved å bruke en Fouriertransformeringsfunksjon til punktet eller flekkspredefunksjon, dannes en kurve av MTF. MTF frekvensen går fra null (DC med elektriske begreper) til maksimum eller avskjæringsfrekvensen, og utenfor denne kan objektet ikke oppløses i bildet.

Optiske systemer kan optimaliseres ved å variere tykkelse, krumning, asfærisitet til overflaten, materiale etc. til en eller flere overflater. Kjente numeriske metoder bruker datamaskiner for å få en rask evaluering av resultatet med variasjon av disse parameterne med hensyn til forvrengning, flekkstørrelse eller MTF.

Denne utformingsmetoden krever en tetthetsanalyse av strålene i bildeposisjon. Denne analysen gjøres ved å bruke en Fourier transformasjonsfunksjon for å frembringe modulasjons-overføringsfrekvenser. Det brukes en datamskin for å utføre det store antall beregninger innen en rimelig tid. Et eksempel på resultater av slike beregninger er vist i figur 9A til 9F. Disse figurene sammenligner modulasjonsover-føringsf rekvensen til dif f raksjonsgrensen i et myopisk øye-linsesystem, hvor hver kurve viser resultatetene for en forskjellig linsekrumning. Disse resultatene indikerer at de beste linsene er de som har en hyperbolsk overflate hvor k er mellom -1 og -2.

I det menneskelige øyet/korrektive linsemodellen, er man begrenset til endringer i den korrektive linsen.

Når den brukes som en kontaktlinse, omfatter linsen fortrinnsvis en konveks asfærisk fremre overflate og en konkav sfærisk bakre overflate som er tilpasset øyets krumning for komfortabel tilpasning.

Når linsen er i form av en intraokulær linse, har den fortrinnsvis en konveks asfærisk overflate. Den motsatte overflaten vil fortrinnsvis være plan, konkav, sfærisk, konveks asfærisk, konkav asfærisk eller konveks sfærisk. Andre utførelsesformer er imidlertid mulig.

Når den brukes i briller, kan linsen omfatte fremre og bakre overflater som er uavhengig konkav eller konveks og enten den ene eller begge av disse overflatene kan være asfæriske. Typisk vil frontoverflaten være konveks og den bakre overflaten konkav.

En annen tilnærmelse som brukes for å korrigere fokuseringsproblemer er kirurgiske inngrep, hvor øyet blir mekanisk skåret eller omformet ved hjelp av laser. Spesielt er eksimer-laser formingsmetode passende ved praktisering av foreliggende oppfinnelse. I dette tilfellet vil den passende hyperbolske hornhinneformen for optimalt syn, bestemmes ved å bruke fremgangsmåten i foreliggende oppfinnelse og formen frembringes derved ved denne kjente teknikk. Resultatet vil ikke kreve noen ytterligere korrektiv linse (selv ved astigmatisme eller presbyopi) og gi et visuelt bilde som er bedre enn naturlig perfekt sfærisk linse.

Selv om fordelen med foreliggende oppfinnelse kan erholdes i et system som har en enkel asfærisk overflate, kan foreliggende oppfinnelse også omfatte bruk av multiple asfæriske overflater, enten i en enkel linse eller i en kombinasjon av linser.

En linse fremstilt i henhold til foreliggende oppfinnelse kan fremstilles fra ethvert passende materiale med høy optisk kvalitet som for eksempel optisk glass eller plast, men fortrinnsvis er linsen fremstilt av gjennomsiktig, støpt plast med optisk kvalitet. Passende materialer inkluderer også polymerer (inkludert fluorpolymerer), harpiksmaterialer, faste- eller halvfaste gelatinøse materialer, stive gass-permeable materialer og lignende. En kontaktlinse fremstilt i henhold til fremgangsmåten ved foreliggende oppfinnelse er fortrinnsvis fremstilt av en hydrofil polymer som er polymerisert fra en metacrylatbasert monomer. En linse fremstilt i henhold til fremgangsmåten kan også brukes i briller, men de foretrukne utførelsesformene er kontaktlinser og intraokulaere linser.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av en linse for fokusering av lys på øyets netthinne, hvilken linse har minst en overflate,karakterisert vedat fremgangsmåten innbefatter: a) tilveiebringe en Fourier transformasjonsfunksjonsmodell som genererer modulasjonsoverføringsfrekenser for det menneskelige øyet og en preliminær linse, hvilken ene overflate av linsen er rotasjonssymmetrisk og definert ved 1igningen:

hvor X er det asfæriske overflatepunktet ved posisjon Y, r er midtre radius og k er en vanlig brukt asfærisk konstant, hvor verdiene av k er mindre eller lik -1, (b) utføre en analyse ved anvendelse av den ovenfor fremstilte modellen for å følge lysstrålebanene gjennom linse-øyesystemet, (c) variere verdien av den asfæriske konstanten, k, for den preliminære linsen for å erholde et linse-øyesystem med en bane av lysstråler optimalisert for skarpest fokus og minimal netthinnepunktstørrelse til strålen, (d) forme en linse med en rotasjonssymmetrisk overflate, definert av ligningen i punkt a), der X, Y og R er definert som i punkt a) og der k har den optimale vert len bestemt i punkt c).

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat den fremstilte linsen er en kontaktlinse .

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat verdien av k varieres mellom ca. -1 og ca. -2 ved optimalisering av ytelsen til det korrektive linse-øye systemet.

4. Fremgangsmåte i henhold til ett eller flere av de foregående krav,karakterisert vedat modulasjons-overføringsfrekvensen sammenlignes med diffrasjonsgrensen for å optimalisere det korrektive linse-øye systemet.

5. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat øyet i det korrektive linse-øye systemet er emmotropisk og optimaliseringsprosessen frembringer et syn som overskrider det normale øyet.

6. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat det korrektive linse-øye systemet optimaliseres ved å minimalisere retinal flekkstørrelsene for punktkildene av lys som passerer gjennom systemet og treffer netthinnen.

7. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat det korrektive linse-øye systemet optimaliseres ved å plassere det fokuserte bildet nærmest netthinnen.