TW202430972A - 隱形眼鏡及其相關方法 - Google Patents

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馬丁 韋伯
保羅 張伯倫
巴斯卡 阿魯穆加姆
亞瑟 布拉德利
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英商庫博光學國際有限公司
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Abstract

本發明描述一種隱形眼鏡(301)及製造此一眼鏡(301)之方法。該眼鏡(301)包含一光學區(302)。該光學區(302)包括一中心區域(305),該中心區域(305)具有一第一光學軸、位於該第一光學軸上之一曲率中心及小於2.0 mm之一直徑。該光學區(302)包括一環形區域(303)。該環形區域(303)包括複數個同心治療區(303a、303b),其中各治療區(303a、303b)具有隨著與該光學軸之徑向距離增加而增加之一徑向矢狀屈光度輪廓。

Description

隱形眼鏡及其相關方法
本發明係關於隱形眼鏡。本發明尤其但不僅係關於用於減緩近視加深之隱形眼鏡。本發明亦尤其但不僅係關於由遠視者使用之隱形眼鏡。本發明亦係關於製造此等眼鏡之方法。
許多人(包含兒童及成人)需要隱形眼鏡來矯正近視(myopia/short-sightedness),且許多成人可需要眼鏡來矯正遠視(與年齡相關之無法適應,且因此無法聚焦於近處物體上)。
未矯正之近視眼將來自遠處物體之傳入光聚焦至視網膜前面之一位置。因此,光朝向視網膜前面之一平面會聚,且朝向視網膜發散,且在到達視網膜時失焦。用於矯正近視之習知眼鏡(例如,眼鏡鏡片及隱形眼鏡)在來自遠處物體之傳入光到達眼睛之前減少會聚(針對隱形眼鏡)或導致發散(針對眼鏡鏡片),使得焦點之位置轉移位至視網膜上。
遠視眼之內部水晶體不會改變形狀來增加聚焦於近處物體上所需之需要屈光度。用於矯正遠視之習知眼鏡(例如,眼鏡鏡片及隱形眼鏡)包含雙焦或漸進眼鏡中缺失之額外正屈光度,其等包含針對近視力最佳化之區域及針對遠視力最佳化之區域。遠視亦可使用雙焦或多焦眼鏡或單視眼鏡來治療(其中為各眼睛提供不同處方,一隻眼睛被提供有一遠視力眼鏡,且一隻眼睛被提供有一近視力眼鏡)。
幾十年前已提出,兒童或年輕人之近視加深可藉由矯正不足來減緩或防止,即,將焦點移向但不完全移至視網膜上。然而,與用完全矯正近視之一眼鏡獲得之視力相比,該途徑必然導致退化遠視力。此外,現認為矯正不足是否有效地控制加深近視係有疑問的。矯正近視之一較新途徑係提供具有提供遠視力之完全矯正之一或多個區域及矯正不足或故意誘導近視散焦之一或多個區域兩者之眼鏡。已提出,此途徑可防止或減緩兒童或年輕人之近視發展或加深,同時提供良好遠視力。
在具有提供散焦之區域之眼鏡之情況下,提供遠視力之完全矯正之區域通常被稱為基底屈光度區域,且提供矯正不足或故意誘導近視散焦之區域通常被稱為近視散焦區域或附加屈光度區域(由於焦度屈光度更正或較不負於距離區域之屈光度)。(若干)附加屈光度區域之一表面(通常係前表面)具有小於(若干)距離屈光度區域之曲率半徑的一曲率半徑,且因此向眼睛提供一更正或較不負屈光度。(若干)附加屈光度區域經設計以將傳入平行光(即,來自遠處之光)聚焦於眼睛內之視網膜前面(即,較靠近眼鏡),而(若干)距離屈光度區域經設計以聚焦光且在視網膜處形成一影像(即,較遠離於眼鏡)。
減少近視加深之一已知類型之隱形眼鏡係可購得名為MISIGHT (CooperVision, Inc.)之一雙焦點隱形眼鏡。此雙焦點眼鏡與經構形以改良遠視者之視力的雙焦或多焦隱形眼鏡之不同之處在於,雙焦點眼鏡經構形具有特定光學尺寸以使能夠適應使用距離矯正(即,基底屈光度)之一人能夠觀看遠處物體及近處物體兩者。具有附加屈光度之雙焦點眼鏡之治療區亦在遠處及近處觀看距離兩者處提供一近視散焦影像。
雖然已發現此等眼鏡在防止或減緩近視發展或加深方面係有益的,但環形附加屈光度區域可引起非所要視力副作用。由環形附加屈光度區域聚焦於視網膜前面之光從焦點發散以在視網膜處形成一散焦環形。因此,在一些情況下,此等眼鏡之佩戴者可在形成於視網膜上之影像周圍看到一環或「光暈」,特定言之針對小明亮物體,諸如路燈及汽車頭燈。此外,理論上,佩戴者可利用由環形附加屈光度區域導致之視網膜前面之額外焦點來聚焦近處物體,而非使用眼睛之自然適應(即,眼睛改變焦距之自然能力)來聚焦近處物體;換言之,佩戴者可無意地以與使用遠視矯正眼鏡相同之方式使用眼鏡,此對於年輕受試者而言係不期望的,且可損害其等藉由移除近視散焦光來減緩近視加深之能力。
已開發可用於治療近視之進一步眼鏡,且其等經設計以消除在聚焦距離影像周圍觀察到之光暈。在此等眼鏡中,環形區域經構形,使得未在視網膜前面形成單一軸上影像,藉此防止此一影像被用於避免眼睛適應近處目標之需要。實情係,遠處點光源由環形區域成像至一近處附加屈光度焦面處之一環形焦線,從而防止在此平面處產生一有用影像。此類型之眼鏡之第二優點係,當到達視網膜時,形成環形影像之光線可重疊,從而導致視網膜上之一小光點大小,而不具有一周圍「光暈」效應。
為了治療近視,應認識到,提供引入額外近視散焦之一眼鏡可為有益的。為了治療遠視,提供產生一拓展焦深之一眼鏡可為有益的。
根據一第一態樣,本發明提供一種包含一光學區之隱形眼鏡。該光學區包括一中心區域,該中心區域具有一第一光學軸、位於該第一光學軸上之一曲率中心及小於2.0 mm之一直徑。該光學區包括一環形區,其中該環形區包括複數個同心治療區。各治療區具有隨著與該光學軸之距離增加而增加之一徑向矢狀屈光度輪廓。
根據一第二態樣,本發明提供一種製造一眼鏡之方法。該方法可包括形成一隱形眼鏡。該隱形眼鏡包含包括一中心區域之一光學區,該中心區域具有一第一光學軸、位於該第一光學軸上之一曲率中心及小於2.0 mm之一直徑。該光學區包括包含複數個治療區之一環形區域,其中各治療區具有隨著與該光學軸之徑向距離增加而增加之一徑向矢狀屈光度輪廓。
當然,將瞭解,關於本發明之一個態樣描述之特徵可併入至本發明之其他態樣中。例如,本發明之方法可併入參考本發明之裝置描述之特徵且反之亦然。
根據一第一態樣,本發明提供一種隱形眼鏡。眼鏡包含包括一中心區域之一光學區,該中心區域具有一第一光學軸、位於第一光學軸上之一曲率中心及小於2.0 mm之一直徑。光學區包括一環形區,其中環形區包括複數個同心治療區。各治療區具有隨著與光學軸之徑向距離增加而增加之一徑向矢狀屈光度輪廓。
如本文中使用,術語隱形眼鏡係指可放置至眼睛之前表面上之一眼科眼鏡。將瞭解,此一隱形眼鏡將提供臨床上可接受之隨眼移動,且不結合至一人之一或多隻眼睛。隱形眼鏡可呈一角膜眼鏡之形式(例如,擱置於眼睛之角膜上之一眼鏡)。隱形眼鏡可為一軟性隱形眼鏡,諸如一水凝膠隱形眼鏡或一聚矽氧水凝膠隱形眼鏡。眼鏡可為用於防止或減緩近視發展或加深之一眼鏡。眼鏡可為用於將一拓展焦深提供至一遠視眼之一眼鏡。
根據本發明之一隱形眼鏡包括一光學區。光學區涵蓋眼鏡之具有光學功能性之部分。光學區經組態以在使用時定位於眼睛之瞳孔上方。針對根據本發明之隱形眼鏡,光學區包括一小中心區域及圍繞中心區域之一環形區域。光學區可被一周邊區圍繞。周邊區並非光學區之部分,而是當眼鏡被佩戴時位於光學區之外部及虹膜之上方,且其提供機械功能,例如,增加眼鏡之大小,藉此使眼鏡更易於處置,提供垂重(ballast)以防止眼鏡旋轉,及/或提供改良眼鏡佩戴者之舒適度之一塑形區域。周邊區可延伸至隱形眼鏡之邊緣。
根據本發明之一實施例之一隱形眼鏡可包含一垂重以在將眼鏡定位於一佩戴者之眼睛上時對眼鏡進行定向。當放置於佩戴者之眼睛上時,將一垂重併入至隱形眼鏡中之本發明之實施例將在佩戴者之眼瞼之作用下旋轉至一預定靜止角度;例如,垂重可為一楔形物,且旋轉可由眼瞼在楔形物上之作用導致。此項技術中熟知垂重一隱形眼鏡以對一隱形眼鏡進行定向;例如,複曲面隱形眼鏡經垂重以對眼鏡進行定向,使得由眼鏡提供之正交柱面矯正正確地對準佩戴者之眼睛之散光。
隱形眼鏡可為實質上圓形形狀,且具有約4 mm至約20 mm之一直徑。光學區可為實質上圓形的,且可具有約2 mm至約10 mm之一直徑。在一些實施例中,隱形眼鏡具有13 mm至15 mm之一直徑,且光學區具有7 mm至9 mm之一直徑。
第一光學軸可沿著眼鏡之中心線。中心區域可具有一實質上圓形形狀。中心區域可具有一實質上卵形或橢圓形形狀。中心區域具有小於2.0 mm之一小直徑。中心區域可具有小於1 mm、小於0.5 mm或小於0.25 mm之一直徑。如果中心區域係實質上橢圓形或卵形形狀,則最大直徑可小於2.0 mm、小於1.0 mm或小於0.5 mm或小於0.25 mm。
環形區域可從中心區域之一周長徑向向外延伸。中心區域之周長可界定中心區域與環形區域之間之一邊界,且因此,環形區域可相鄰於中心區域。環形區域可為圍繞光學區之一實質上環形區域,其可具有一實質上圓形形狀或一實質上橢圓形形狀,其可完全圍繞光學區,其可部分圍繞光學區。
環形區域包括複數個同心治療區。環形區域可包括介於2個與10個之間之同心治療區,較佳地介於4個與8個之間之同心治療區。各治療區可具有介於約0.1 mm與2.5 mm之間,較佳地介於約0.2 mm與1.2 mm之間,更佳地介於約0.3 mm與1.0 mm之間之一徑向寬度。各治療區可具有相同徑向寬度。治療區可具有不同徑向寬度。
各治療區可直接鄰接一相鄰治療區,即,一第一治療區之一外周長可界定第一治療區與一第二治療區之間之一邊界。因此,第二治療區可相鄰於第一治療區。
在本發明之內容脈絡中,眼鏡之中心區域及治療區之屈光度可被定義為徑向曲率屈光度、一圓周曲率屈光度、一徑向矢狀屈光度及一圓周矢狀屈光度。
眼鏡之曲率及矢狀屈光度被定義如下:
針對一波前W,在與垂直於波前之中心之一直線相距一徑向距離r (瞳孔半徑)之一點處,W(r) = A*r 2,其中A係一函數。
波前曲率或曲率屈光度P c係波前之二階導數之一函數。波前斜率或基於斜率或矢狀屈光度P S係波前之一階導數之一函數且隨著波前之斜率而變化。
曲率屈光度P c,且針對一簡單球面眼鏡,係 。 矢狀屈光度P S,且針對一簡單球面眼鏡,係 。 針對具有球面波前之一簡單同軸眼鏡,在近軸假設下,P C=P S
徑向曲率屈光度係從眼鏡之光學軸徑向向外延伸之一方向上之曲率屈光度。圓周曲率屈光度係圍繞眼鏡之圓周延伸之一恆定徑向座標處之曲率屈光度。
徑向矢狀屈光度係從眼鏡之光學軸徑向向外延伸之一方向上之矢狀屈光度。圓周矢狀屈光度係圍繞眼鏡之圓周延伸之一恆定徑向座標處之矢狀屈光度。
可使用光學設計軟體來判定眼鏡之曲率屈光度及矢狀屈光度。例如,可藉由分析隱形眼鏡對透射穿過眼鏡之光之一波前之影響來判定徑向曲率屈光度。光學設計軟體之一實例可從ZEMAX (美國華盛頓)以Optical Design Studio之名稱購得。
在本發明之實施例中,各治療區相對於中心區徑向傾斜。因此,各治療區具有隨著與光學軸之徑向距離增加而增加之一徑向矢狀屈光度輪廓。中心區域之徑向矢狀屈光度輪廓可近似平坦的。替代地,跨中心區域之徑向矢狀屈光度輪廓可具有一彎曲輪廓。跨中心區域之徑向矢狀屈光度輪廓可具有一二次或拋物線形狀。如本文中使用,治療區之傾斜意謂徑向傾斜而非橫向傾斜。因此,例如,在眼鏡之一徑向橫截面中,界定第一環形區域之前表面之一弧之一外端可移位至其在一對應未傾斜治療區中之位置上方或下方。相應地,在三個維度中,治療區之一圓周邊界(由徑向弧之端部形成)可移位至其在一對應未傾斜治療區中之位置上方或下方。實際上,傾斜可體現在眼鏡之治療區之一前表面之光學設計中。替代地,傾斜可體現在眼鏡之治療區之一後表面之光學設計中,或體現在眼鏡之治療區之前表面及後表面兩者之光學設計中。
相對於中心區徑向傾斜一治療區使該治療區之曲率中心移位遠離光學軸。相對於中心區域之一較大徑向傾斜將導致治療區之曲率中心之一較大移位及徑向矢狀屈光度輪廓之一較陡梯度。來自一遠處點源之穿過一徑向傾斜治療區之光線將不聚焦朝向光學軸上之一單一點,而代替地聚焦朝向一離軸點。針對具有一恆定徑向矢狀屈光度之一環形治療區,來自一遠處點源之穿過一徑向傾斜治療區之光線將在一焦面處形成一環形環。環形環之直徑將部分取決於治療區相對於中心區域之傾斜。環形環之直徑亦將取決於治療區與光學軸之徑向距離及治療區之徑向附加屈光度。
在具有提供聚焦之同心環形區域之一眼鏡中,光可被視為由環形區域以兩種不同方式「聚焦」。
在一第一聚焦形式中,由環形區域之局部曲率聚焦光。考量穿過眼鏡之一橫向2D橫截面,且在幾何光學之近似下,來自一遠處源之穿過環形區域之徑向寬度(即,穿過環形之一單一「側」,即,穿過環形區域之內周長與環形區域之外周長之間之一半徑之一部分)之相鄰光線由環形區域之局部曲率聚焦至一點;且來自圍繞環形之徑向寬度之各者之點共同圍繞眼鏡之光學軸形成一焦點環。由環形區域之徑向寬度內之局部曲率導致之此局部聚焦在本文中被稱為聚焦,且含有焦環之表面被稱為一焦面。環形區域之曲率屈光度取決於(局部)聚焦之程度。
在一第二聚焦形式中,可由結合在一起之一或多個環形之全域曲率聚焦光。再次考量穿過眼鏡之一橫向2D橫截面,且在幾何光學之近似下,來自一遠處源之穿過環形區域之徑向寬度之中點之光線在由眼鏡上之環形之徑向位置及環形區域之徑向「傾斜」判定之一方向上行進。傾斜可經選擇以確保穿過環形之相對「側」上之徑向寬度之中點之光線會聚至光學軸上之一點。當眼鏡包含複數個環形時,穿過全部環形之徑向寬度之中點之光線可會聚至同一點。穿過整個環形(而不僅係中點)之光線可在此點處會聚至一小光點。為了更清楚地區分其與第一聚焦形式,由眼鏡之曲率及環形之徑向傾斜導致之此全域聚焦在本文中被稱為會聚,且含有中點會聚至之點之表面被稱為一會聚表面。環形區域之矢狀屈光度取決於(全域)會聚之程度。
如本文中使用,術語焦面及會聚表面並不指代實體表面,而指代可透過來自遠處物體之光將被聚焦或達到一局部最小光點大小之點繪製之表面。眼睛將光線聚焦至彎曲之視網膜上,且在一完全聚焦之眼睛中,表面之曲率將匹配視網膜之曲率,因此眼睛不會將光線聚焦至一平坦數學平面上。然而,在此項技術中,視網膜之彎曲表面通常被稱為一平面。
在本發明之實施例中,治療區之至少兩者可具有不同徑向矢狀屈光度輪廓。在中心區與一第一最內環形區之間之邊界處,徑向矢狀屈光度輪廓之梯度可存在一改變。在相鄰治療區之間之邊界處,徑向矢狀屈光度之梯度可存在一改變。環形區域可包括介於2個與10個之間之同心治療區,較佳地介於4個與8個之間之同心治療區。各治療區可具有一不同徑向矢狀屈光度輪廓。替代地,交替治療區可具有相同徑向矢狀屈光度輪廓。各治療區之徑向矢狀屈光度輪廓可具有介於約0.5 D/mm與約20.0 D/mm之間,較佳地介於約0.5 D/mm與約10.0 D/mm之間,更佳地介於約1.0 D/mm與約5.0 D/mm之間之一梯度。一第一最內治療區(即,最靠近中心區域)可具有一第一徑向矢狀屈光度輪廓梯度。一第二相鄰治療區可具有一第二不同徑向矢狀屈光度輪廓梯度,且相鄰於第二治療區之一第三治療區可具有與第一治療區相同之徑向矢狀屈光度輪廓梯度。
使一治療區相對於中心區域徑向傾斜更改該治療區之徑向矢狀屈光度輪廓,因為此係波前之一階導數之一函數,但將不更改該治療區之徑向曲率屈光度,其係波前之二階導數之一函數。
針對根據本發明之實施例之眼鏡,中心區域可具有一實質上平坦徑向矢狀屈光度輪廓。中心區域之徑向矢狀屈光度將等於中心區域之徑向曲率屈光度。此可在下文被稱為中心區域之基底屈光度。跨中心區域之徑向矢狀屈光度可具有彎曲輪廓。跨中心區域之徑向矢狀屈光度輪廓可具有一拋物線或二次形狀。
根據本發明之實施例之眼鏡將具有一標稱距離屈光度(通常係寫在隱形眼鏡包裝上之屈光度)。眼鏡之標稱距離屈光度取決於一最佳遠端焦面之位置,且此取決於來自遠處點源之穿過治療區之光線之路徑。如上文論述,來自一遠處點源之穿過各治療區之徑向寬度之中點(即,跨各治療區之徑向寬度之中途)之光線會聚至以光學軸為中心且容納在一會聚表面中之一點。針對一第一近似值,一最佳遠端焦面可被定義為會聚表面,其中穿過各治療區之徑向寬度之光之光點大小係最小的。此最佳遠端焦面之位置判定眼鏡之標稱距離屈光度。
針對用於治療近視之眼鏡,眼鏡之標稱距離屈光度將為負或接近於零。標稱距離屈光度可介於+0.5焦度(D)與-15.0 D之間。標稱距離屈光度可介於-0.25 D至-15.0 D之間。
針對根據本發明之實施例之眼鏡,中心區域可具有近似等於標稱距離屈光度之一基底屈光度。中心區域可具有小於(即,較不正或更負於)標稱距離屈光度之一基底屈光度。中心區域可具有隨著一彎曲輪廓而變化之一徑向矢狀屈光度。跨中心區域之平均徑向矢狀屈光度可近似等於標稱距離屈光度,或可小於(即,較不正或更負於)標稱距離屈光度。跨中心區域之平均徑向矢狀屈光度可大於(即,更正或較不負於)標稱距離屈光度。
針對根據之本發明之實施例之眼鏡,至少一個治療區可具有大於眼鏡之標稱距離屈光度之一徑向曲率屈光度。各治療區可具有大於眼鏡之標稱距離屈光度之一徑向曲率屈光度。因此,各治療區可提供一徑向曲率附加屈光度。此後,各治療區之徑向曲率屈光度與標稱距離屈光度之差可被稱為一徑向曲率附加屈光度或一曲率附加屈光度。
增加一治療區之曲率半徑將更改該治療區之徑向曲率屈光度,因為此係波前之二階導數之一函數。各治療區之徑向曲率屈光度可由環形區域之至少一個表面之曲率來判定。各治療區之徑向曲率屈光度可由眼鏡之一前表面及/或一後表面之曲率導致。各治療區可具有大於中心區域之一曲率或小於中心區域之一曲率半徑。各治療區之前表面可具有大於中心區域之曲率之一曲率或小於中心區域之曲率之曲率半徑。替代地或另外,各治療區之後表面可具有大於中心區域之曲率之一曲率。
眼鏡之標稱距離屈光度可為正的,且各治療區可具有比標稱距離屈光度更正之一曲率屈光度。在此情況下,來自一遠處點源之穿過各治療區之光將被聚焦朝向比遠端焦面更靠近眼鏡之一附加屈光度焦面。
眼鏡之標稱距離屈光度可為負的,且各治療區可具有較不負於標稱距離屈光度之一曲率屈光度,或各治療區可具有一正曲率屈光度。考量定位於角膜上之眼鏡,如果一治療區之曲率屈光度較不負於基底屈光度,則來自一遠處點源之穿過該治療區之光將被聚焦朝向比遠端焦面在眼睛中更靠前之一附加屈光度焦面。考量不定位於角膜上之眼鏡,如果一治療區之曲率屈光度係正的,則一附加屈光度焦面將位於眼鏡之相對於遠端焦面(其將為眼鏡之物體側上之一虛擬焦面)之(影像)側上;如果一治療區之曲率屈光度係負的(但較不負於標稱距離屈光度),則一虛擬附加屈光度焦面將比一虛擬遠端焦面更遠離於眼鏡。
針對根據本發明之實施例之眼鏡,中心區域之徑向曲率屈光度可等於或近似等於標稱距離屈光度。在此情況下,當眼鏡位於一眼睛上時,來自一遠處點源之穿過中心區域之光可被聚焦至一遠端焦面處之第一光學軸上之一光點。替代地,中心區域可具有小於標稱距離屈光度之一徑向曲率附加屈光度。在此情況下,當眼鏡位於一眼睛上時,來自一遠處點源之穿過中心區域之光可被聚焦至第一光學軸上比遠端焦面更靠近眼鏡之一光點。
一第一最內治療區可具有大於(即,更正或較不負於)標稱距離屈光度之一第一徑向曲率屈光度值。當眼鏡定位於一眼睛上時,一第一最內治療區可將來自一遠處點源之光聚焦朝向比遠端焦面更靠近眼鏡之一焦面。
各治療區可具有一不同徑向曲率附加屈光度。一第一最內治療區之徑向曲率屈光度可具有一第一值,且定位於與第一光學軸相距一更大徑向距離處之一相鄰第二治療區之徑向曲率屈光度可具有一第二更大值。此可改良一眼鏡佩戴者之視力。替代地,定位於與第一光學軸相距一更大徑向距離處之一第二治療區可具有一第二更小值。一第一最內治療區可具有介於+0.5 D與+20.0 D之間,較佳地介於約+2.0 D與+10.0 D之間,更佳地介於約+1.0 D與+5.0 D之間之一徑向曲率附加屈光度。一第二相鄰治療區可具有介於+0.5 D與+20.0 D之間,較佳地介於+4.0 D與+20.0 D之間之一更大徑向曲率附加屈光度。治療區之徑向曲率附加屈光度可在一高徑向曲率附加屈光度值與一低徑向曲率附加屈光度值之間交替,高徑向曲率屈光度大於眼鏡之標稱距離屈光度。高徑向曲率附加屈光度值及低徑向曲率附加屈光度值兩者皆可大於眼鏡之標稱距離屈光度。高徑向曲率附加屈光度可介於+4.0 D與+20.0 D之間。低徑向曲率附加屈光度可介於+1.0 D與+5.0 D之間。針對一眼睛上之一眼鏡,高徑向曲率附加屈光度治療區將來自一遠處點源之光聚焦朝向比遠端焦面更靠近眼鏡之近端焦面。低徑向曲率附加屈光度治療區可將來自一遠處點源之光聚焦朝向位於近端焦面與遠端焦面之間之一中間焦面。
替代地,各治療區可具有相同徑向曲率附加屈光度。各治療區之徑向曲率附加屈光度可大於標稱距離屈光度。
在相鄰治療區之間之邊界處,取決於治療區之相對徑向曲率附加屈光度,徑向曲率屈光度可存在一急劇、不連續增加或減小。
在相鄰治療區之間之邊界處,徑向矢狀屈光度可存在一急劇、不連續增加或減小。在跨一第一最內治療區之徑向寬度之一中途點處,徑向矢狀屈光度可匹配眼鏡之標稱距離屈光度。在跨任何或全部治療區之徑向寬度之一中途點處,徑向矢狀屈光度可匹配眼鏡之標稱距離屈光度。
在跨各治療區之寬度之一中途點處,徑向矢狀屈光度可為相同的。
在相鄰治療區之間之任何邊界處,徑向矢狀屈光度可存在一急劇增加。在跨各治療區之徑向寬度之一中途點處之徑向矢狀屈光度將小於該治療區之徑向曲率屈光度。至少一個治療區可為一矢狀附加治療區,其具有大於眼鏡跨該治療區之寬度之標稱距離屈光度之一徑向矢狀屈光度。針對各治療區,徑向曲率屈光度可大於跨治療區之寬度之徑向矢狀屈光度。矢狀附加治療區以此一方式徑向傾斜,使得徑向矢狀屈光度大於眼鏡跨該治療區之寬度之標稱距離屈光度。跨一矢狀附加治療區之寬度之徑向矢狀屈光度將小於具有相同徑向曲率附加屈光度之一同軸或軸上治療區。針對此等治療區,來自一遠處點源之穿過治療區之徑向中點之光將被聚焦朝向一矢狀附加屈光度焦面。針對一眼睛上之一眼鏡,矢狀附加屈光度焦面將比該眼鏡之遠端焦面更靠近眼鏡。
隱形眼鏡可包括彈性體材料、聚矽氧彈性體材料、水凝膠材料或聚矽氧水凝膠材料或其等之組合。如在隱形眼鏡之領域中所理解,水凝膠係將水保持在一平衡狀態且不具有含聚矽氧化學物質之一材料。聚矽氧水凝膠係包含含聚矽氧化學物質之水凝膠。如在本發明之內容脈絡中所描述,水凝膠材料及聚矽氧水凝膠材料具有至少10%至約90% (wt/wt)之一平衡水含量(EWC)。在一些實施例中,水凝膠材料或聚矽氧水凝膠材料具有約30%至約70% (wt/wt)之一EWC。相比之下,如在本發明之內容脈絡中所描述,聚矽氧彈性體材料具有約0%至小於10% (wt/wt)之一水含量。通常,與本方法或裝置一起使用之聚矽氧彈性體材料具有0.1%至3% (wt/wt)之一水含量。適合眼鏡配方之實例包含具有以下美國採用名稱(USAN)之眼鏡配方:methafilcon A、ocufilcon A、ocufilcon B、ocufilcon C、ocufilcon D、omafilcon A、omafilcon B、comfilcon A、enfilcon A、stenfilcon A、fanfilcon A、etafilcon A、senofilcon A、senofilcon B、senofilcon C、narafilcon A、narafilcon B、balafilcon A、samfilcon A、lotrafilcon A、lotrafilcon B、somofilcon A、riofilcon A、delefilcon A、verofilcon A、kalifilcon A及類似物。
替代地,眼鏡可包括聚矽氧彈性體材料、實質上由聚矽氧彈性體材料組成或由聚矽氧彈性體材料組成。例如,眼鏡可包括具有3至50之蕭氏A型硬度之聚矽氧彈性體材料、實質上由具有3至50之蕭氏A型硬度之聚矽氧彈性體材料組成或由具有3至50之蕭氏A型硬度之聚矽氧彈性體材料組成。蕭氏A型硬度可使用如一般技術者所理解之習知方法來判定(例如,使用一方法DIN 53505)。其他聚矽氧彈性體材料可例如從NuSil Technology或Dow Chemical Company獲得。
根據一第二態樣,本發明提供一種製造一眼鏡之方法。該方法可包括形成一隱形眼鏡。該隱形眼鏡包含包括一中心區域之一光學區,該中心區域具有一第一光學軸、一基底徑向矢狀屈光度、位於該第一光學軸上之一曲率中心及小於2.0 mm之一直徑。該光學區包括包含複數個治療區之一環形區域,其中各治療區具有隨著與該光學軸之徑向距離增加而增加之一徑向矢狀屈光度輪廓。
眼鏡可包含上文關於本發明之第一態樣陳述之任何特徵。
製造方法可包括形成具有一凹眼鏡形成表面之一母模部件及具有一凸眼鏡形成表面之一公模部件。該方法可包括用塊體眼鏡材料填充母模部件與公模部件之間之一間隙。該方法可進一步包括使塊體眼鏡材料固化以形成眼鏡。
隱形眼鏡可使用一車床加工程序形成。眼鏡可藉由鑄造模製程序、旋轉鑄造模製程序或車床加工程序或其等之一組合形成。如熟習此項技術者所理解,鑄造模製指代藉由將一眼鏡形成材料放置於具有一凹眼鏡部件形成表面之一母模部件與具有一凸眼鏡部件形成表面之一公模部件之間來模製眼鏡。
圖1A展示用於減緩近視加深(例如,近視控制)之一先前技術眼鏡之一示意性俯視圖。圖1B展示圖1A之眼鏡之一示意性橫截面側視圖。眼鏡1包括大致覆蓋瞳孔之一光學區2及位於虹膜上方之一周邊區4。周邊區4提供機械功能,包含增加眼鏡之大小,藉此使眼鏡1更易於處置,提供垂重以防止眼鏡1旋轉,及提供改良眼鏡1佩戴者之舒適度之一塑形區域。光學區2提供眼鏡1之光學功能性,且光學區2包括一環形區域3及一中心區域5。針對此眼鏡1,中心區域5具有對應於眼鏡1之距離屈光度之一基底曲率屈光度。環形區域3具有大於中心區域5之基底曲率屈光度之一徑向曲率屈光度。圖2A係展示當圖1A至圖1B之眼鏡1定位於一眼睛上時,眼鏡如何聚焦光之一示意光線圖。環形區域3之焦點11位於一近端焦面13上,且中心區域5之焦點15位於一遠端焦面17上,遠端焦面17更遠離於眼鏡1之後表面。環形區域3之焦點11及中心區域5之焦點15共用一共同光學軸19。如圖2A及圖2C中展示,針對無限遠之一點源,由中心區域5聚焦之光線在遠端焦面17處形成一聚焦影像23。如圖2A及圖2B中展示,由中心區域5聚焦之光線亦在近端焦面13處產生一未聚焦模糊光點27。
如圖2A及圖2B中展示,由環形區域3聚焦之光線在近端焦面13處形成一聚焦軸上影像21。由環形區域3聚焦之光線在近端焦面13之後發散,且如圖2A及圖2C中展示,發散光線在遠端焦面17處產生一未聚焦環形25。如上文論述,未聚焦環形25影像可導致眼鏡之佩戴者在聚焦距離影像周圍看到一「光暈」。圖1A至圖2C之眼鏡1之環形區域3可被稱為一同軸環形區域3,因為來自一遠處點源之穿過環形區域3之光線被聚焦至光學軸19上之一光點。
圖3A及圖3B展示另一已知眼鏡101之一示意性俯視圖。類似於圖1A及圖1B中展示之眼鏡1,眼鏡101包括一光學區102及圍繞光學區102之一周邊區104。光學區102包括一中心區域105及圍繞中心區域105之一第一環形區域103。如圖4A及圖4D中展示,中心區域105具有位於一光學軸119上之一曲率中心。第一環形區域103相對於中心區域105徑向傾斜,且第一環形區域103具有與光學軸119相距一第一距離之一離軸曲率中心。第一環形區域103之前表面具有大於中心區域105之前表面之一曲率,且因此提供大於中心區域105之基底曲率屈光度之一曲率屈光度。圖4D係當圖3A至圖3B之眼鏡101定位於一眼鏡上時之眼鏡101之一局部光線圖以及指示眼鏡101之中心距離區域(實線圓)及環形附加區域(虛線圓)之曲率半徑之圓。如圖4D中展示,中心區域105之前表面界定具有較大半徑109之一球體之一表面之一部分。環形區域103之前表面界定具有較小半徑106之一彎曲環形表面。
圖4A及圖4C展示當圖3A至圖3B之眼鏡定位於一眼睛上時在眼鏡101之一遠端焦面117處由一遠處點源形成之一光圖案。在遠端焦面117處,穿過中心區域105之光線被聚焦。穿過環形區域103之寬度之中點之光線會聚在與穿過中心區域105之光線聚焦之同一點處。環形區域103充當一光束止擋,其在遠端焦面117處導致光之一小光點133。
圖4B展示當圖3A至圖3B之眼鏡101定位於一眼睛上時在眼鏡101之一近端焦面113處由一遠處點源形成之一光圖案。未在近端焦面113處形成一單一影像。在近端焦面113處,針對無限遠之一點源,穿過中心區域105之光線產生一模糊圓128。然而,來自一遠處點源之穿過環形區域103之光線產生一環形環122,如圖4B中展示,其圍繞模糊圓128。圖4B展示針對一遠處點源產生之光圖案。
與圖1A及圖1B之眼鏡1相比,圖2A及圖2B之眼鏡101未在近端焦面113處產生一單一影像或一軸上影像,此可用於避免眼睛適應近處物體之需要。針對一遠距離延伸物體,在近端焦面113處形成之影像係(i)將用具有環形區域之光學屈光度之一習知眼鏡獲得之延伸物體之聚焦影像與(ii)表示環形區域103之光學效應之一光學傳遞函數之一卷積。
與圖1A及圖1B之先前技術眼鏡相比,未在遠端焦面117處出現一環形或「光暈」效應。圖3A至圖3B之眼鏡101之環形區域103可被稱為一非同軸環形區域103或一離軸環形區域103,因為來自一遠處點源之穿過環形區域103之光線未被聚焦於光學軸119上之一光點處。
圖5A展示具有橫跨寬度203、203’之兩個同軸或軸上附加屈光度環形區域(即,將來自一遠處點源之光聚焦朝向光學軸上之一光點之環形區域)之一眼鏡之一徑向矢狀屈光度輪廓231 (虛線)與具有橫跨寬度203、203’之兩個非同軸或離軸附加屈光度環形區域(即,未將光聚焦朝向光學軸上之一光點之環形區域)之一眼鏡之一徑向矢狀屈光度輪廓233 (實線)之間之一比較。圖5B展示具有橫跨寬度203及203’之兩個同軸附加屈光度環形區域之一眼鏡之一徑向曲率輪廓232 (虛線)及具有橫跨寬度203、203’之兩個非同軸附加屈光度環形區域之一眼鏡之一徑向曲率屈光度輪廓234 (實線)之一對應比較。以焦度(D)為單位之徑向矢狀屈光度及徑向曲率屈光度被繪製為依據眼鏡之中心(r=0)之徑向距離而變化。兩個眼鏡皆具有橫跨一中心區域205之一平坦徑向矢狀輪廓及徑向曲率屈光度。在中心區域205及第一環形區域203之邊界處,針對軸上或同軸眼鏡,徑向矢狀屈光度231存在一急劇增加且徑向曲率屈光度232存在一急劇增加;徑向矢狀屈光度輪廓231及徑向曲率屈光度輪廓232跨環形區域203之寬度係恆定的。在中心區域205及環形區域203之邊界處,針對非同軸眼鏡,徑向曲率屈光度234存在一急劇增加,但徑向矢狀屈光度233存在一急劇減小。由於環形區域相對於中心區域之徑向傾斜,針對非同軸眼鏡,徑向矢狀屈光度233跨環形區域203之徑向寬度以一恆定梯度增加。針對非同軸眼鏡,在跨環形區域203之寬度之一中途點處,徑向矢狀屈光度233匹配跨中心區域205之徑向矢狀屈光度233,其在此情況下對應於眼鏡之距離屈光度。兩個眼鏡皆具有定位於與眼鏡之中心相距一更大徑向距離處之一第二環形區域。兩個眼鏡皆具有跨兩個環形區域203、203'之相同徑向曲率屈光度232、234。針對同軸眼鏡,跨第二環形區域之寬度203’之徑向矢狀屈光度231實質上相同於跨第一環形區域203之徑向矢狀屈光度231。針對非同軸眼鏡,需要較小徑向矢狀附加屈光度以達成相同徑向曲率屈光度,且因此跨第二環形區域203’之徑向矢狀屈光度輪廓233之梯度小於跨第一環形區域203之梯度。兩個眼鏡皆具有一距離屈光度區域207,該距離屈光度區域207在第一203及第二203’環形區域之間具有一實質上平坦徑向矢狀屈光度輪廓231、233及實質上平坦徑向曲率屈光度輪廓232、234。跨距離屈光度區域207之徑向曲率屈光度232、234匹配跨中心區域205之徑向曲率屈光度232、234。
圖6A展示根據本發明之一實施例之一眼鏡301之一示意性俯視圖。圖6B展示圖6A之眼鏡301之一示意性橫截面視圖。眼鏡301包括大致覆蓋瞳孔之一光學區302及位於虹膜上方之一周邊區304。周邊區304提供機械功能,包含增加眼鏡之大小,藉此使眼鏡301更易於處置,提供垂重以防止眼鏡301旋轉,及提供改良眼鏡301佩戴者之舒適度之一塑形區域。光學區302提供眼鏡301之光學功能性。光學區302包括具有0.5 mm之一直徑之一小中心區域305及圍繞中心區域305之一環形區域303。環形區域303包括兩個同心治療區303a、303b。各治療區303a、303b相對於中心區305徑向傾斜。各治療區303a、303b提供一徑向曲率附加屈光度。針對此眼鏡301,徑向曲率附加屈光度由眼鏡301之前表面之一較大曲率導致。內治療區303a具有一低徑向曲率附加屈光度,且外治療區303b具有一高徑向曲率附加屈光度。
圖7展示沿著圖6A及圖6B中展示之眼鏡301之一徑向直徑截取之徑向矢狀屈光度輪廓331及徑向曲率屈光度輪廓332。跨中心區域305之寬度,徑向矢狀屈光度輪廓331係平坦的。跨中心區域305之寬度,徑向矢狀屈光度331等於徑向曲率屈光度332。針對圖6A及圖6B之眼鏡601,跨中心區域305之徑向矢狀屈光度331及徑向曲率屈光度332更負於眼鏡之標稱距離屈光度(由虛線330指示)。
在中心區305與內治療區303a之間之邊界處,徑向曲率屈光度332存在一增加。內治療區303a具有大於中心區305之一曲率,且因此提供一徑向附加曲率屈光度。徑向曲率屈光度332跨內治療區303a之寬度係近似恆定的。在內治療區303a與外治療區303b之間之邊界處,徑向曲率屈光度332存在另一急劇增加。外治療區303b具有大於最內治療區303a之一曲率,且提供一更大徑向曲率附加屈光度。
跨內治療區303a,徑向矢狀屈光度331以一恆定正梯度增加。在跨各治療區303a、303b之徑向寬度之一中途點處,徑向矢狀屈光度331匹配眼鏡303之標稱距離屈光度。跨外治療區303b之徑向矢狀屈光度輪廓331之梯度大於跨內治療區303a之梯度。
圖8係展示當圖6A及圖6B之眼鏡301定位於眼睛上時,眼鏡301之治療區303a、303b如何聚焦光之一示意性部分光線圖(未按比例)。來自一遠處點源之穿過小中心區域305之光被聚焦朝向一中心區焦面318處之光學軸319上之一光點。內治療區303a及外治療區303b兩者皆相對於中心區305徑向傾斜,且因此來自一遠處點源之穿過治療區303a、303b之光不被聚焦朝向光學軸319上之一單一光點。來自一遠處點源之穿過各治療區303a、303b之徑向中點之光線會聚在與光學軸319相交之一會聚表面317處,且當眼鏡301定位於眼睛上時,會聚表面317定位於眼鏡301之後面。此會聚表面317係最佳遠端焦面,且以一第一近似值判定眼鏡301之標稱距離屈光度。針對圖6A至圖6B之眼鏡301,標稱距離屈光度大於中心區域305之徑向曲率屈光度,且因此與中心區焦面318相比,最佳遠端焦面位於眼睛之前面。
針對圖6A及圖6B中展示之眼鏡301,各治療區303a、303b具有大於中心區域305之標稱距離屈光度及徑向曲率屈光度的一徑向曲率屈光度。因此,來自一遠處點源之穿過治療區303a、303b之光被聚焦朝向與標稱距離焦面317及中心區焦面318相比位於眼睛之前面之表面341、343。徑向曲率屈光度輪廓跨各治療區303a、303b之寬度係近似恆定的。
最內徑向治療區303a具有一低徑向曲率附加屈光度。因此,來自一遠處點源之穿過此治療區303a之光線之焦面341比遠端焦面317更靠近眼鏡301移位。此內治療區303a相對於中心區305徑向傾斜,且因此,來自一遠處點源之穿過此治療區303a之光線不被聚焦朝向光學軸319上之一單一光點。代替地,來自一遠處點源之穿過最內治療區303a之光線在一低附加焦面341處形成一環形環337。
相鄰於內治療區303a定位於與光學軸319相距一較大徑向距離處之外治療區303b具有大於內治療區303a之徑向曲率附加屈光度的一高徑向曲率附加屈光度。因此,此外治療區303b將來自一遠處點源之光聚焦朝向與遠端焦面317及低附加焦面341相比更靠近眼鏡301之一高附加焦面343。外治療區303b亦相對於中心區305傾斜,且因此來自一遠處點源之穿過第二治療區303b之光不被聚焦朝向光學軸319上之一光點,而代替地在高附加焦面343處形成一環形環339。
圖9A展示根據本發明之另一實施例之一眼鏡401之一示意性俯視圖。圖9B展示圖9A之眼鏡之一示意性橫截面視圖。眼鏡401包括大致覆蓋瞳孔之一光學區402及位於虹膜上方之一周邊區404。周邊區404提供機械功能,包含增加眼鏡401之大小,藉此使眼鏡401更易於處置,提供垂重以防止眼鏡401旋轉,及提供改良眼鏡401佩戴者之舒適度之一塑形區域。光學區402提供眼鏡401之光學功能性。光學區402包括具有0.5 mm之一直徑之一小中心區域405及圍繞中心區域405之一環形區域403。環形區域403包括兩個同心治療區403a、403b。兩個治療區403a、403b相對於中心區405徑向傾斜。兩個治療區403a、403b具有大於中心區405之徑向曲率屈光度且大於眼鏡401之標稱距離屈光度之一徑向曲率屈光度。針對此眼鏡401,各治療區403a、403b相對於中心區域405提供相同徑向曲率附加屈光度。
圖10展示沿著圖9A及圖9B中展示之眼鏡401之一徑向直徑截取之徑向矢狀屈光度輪廓431及徑向曲率屈光度輪廓432。跨中心區域405之寬度,徑向矢狀屈光度輪廓431及徑向曲率輪廓432係平坦的。跨中心區域405之寬度,徑向矢狀屈光度431等於徑向曲率屈光度432,且此在下文可被稱為基底屈光度。針對圖9A及圖9B之眼鏡401,基底屈光度等於眼鏡之標稱距離屈光度(由虛線430指示)。
在中心區405與內治療區403a之間之邊界處,徑向曲率屈光度432存在一急劇增加。內治療區403a具有大於中心區405之一曲率,且因此提供一徑向附加曲率屈光度。徑向曲率屈光度432跨最內治療區403a之寬度係恆定的。在內治療區403a與外治療區403b之間之邊界處,徑向曲率屈光度432不存在改變。外治療區403b具有與內治療區403a相同之徑向曲率附加屈光度。
在中心區405與內治療區403a之間之邊界處,徑向矢狀屈光度431存在一急劇減小,且跨內治療區403a,徑向矢狀屈光度431以一恆定正梯度增加。在內治療區403a與外治療區403b之間之邊界處,徑向矢狀屈光度431存在另一急劇減小。徑向矢狀屈光度輪廓431之梯度跨外治療區403b係小的,此係因為在與光學軸之較大徑向距離處,需要一較小徑向矢狀屈光度來產生相同徑向曲率屈光度。
圖11係展示當圖9A及圖9B之眼鏡401定位於眼睛上時,眼鏡401之治療區403a、403b如何聚焦光之一示意性部分光線圖(未按比例)。來自一遠處點源之穿過小中心區域405之光被聚焦朝向一中心區焦面418處之光學軸419上之一光點。內治療區403a及外治療區403b兩者皆相對於中心區405徑向傾斜,且因此來自一遠處點源之穿過治療區403a、403b之光不被聚焦朝向光學軸419上之一單一光點。來自一遠處點源之穿過各治療區403a、403b之徑向中點之光線會聚在與光學軸419相交之一會聚表面417處,且當眼鏡401定位於眼睛上時,會聚表面417定位於眼鏡401之後面。此會聚表面417係最佳遠端焦面,且以一第一近似值判定眼鏡401之標稱距離屈光度。針對圖9A至圖9B之眼鏡401,最佳遠端焦面與中心區焦面418重合。
針對圖9A及圖9B中展示之眼鏡401,兩個治療區403a、403b具有相同徑向曲率附加屈光度。由於徑向曲率附加屈光度,來自一遠處點源之穿過治療區403a或治療區403b之光被聚焦在比遠端焦面417更靠近眼鏡401之一附加屈光度焦面441處。
此最內治療區403a相對於中心區405徑向傾斜,且因此,來自一遠處點源之穿過此治療區403a之光線不被聚焦朝向光學軸419上之一單一光點。代替地,如圖11中展示,來自一遠處點源之穿過最內治療區403a之光線在一附加屈光度焦面441處形成一環形環437。
外治療區403b亦相對於中心區405且相對於內治療區傾斜。來自一遠處點源之穿過外治療區403b之光不被聚焦朝向光學軸419上之一光點,而代替地在附加屈光度焦面441處形成一環形環439。由於外治療區403b與內治療區403a相比定位於與光學軸相距一更大徑向距離處,且由於內治療區403a及外治療區403b之相對徑向傾斜不同,因此由穿過外治療區403b之光形成之環形環439之直徑大於由穿過內治療區403a之光形成之環形環437之直徑。
圖12A展示根據本發明之另一實施例之用於減緩近視加深(例如,近視控制)之一眼鏡501之一示意性俯視圖。圖12B展示圖12A之眼鏡501之一示意性橫截面視圖。眼鏡501包括大致覆蓋瞳孔之一光學區502及位於虹膜上方之一周邊區504。周邊區504提供機械功能,包含增加眼鏡之大小,藉此使眼鏡501更易於處置,提供垂重以防止眼鏡501旋轉,及提供改良眼鏡501佩戴者之舒適度之一塑形區域。光學區502提供眼鏡501之光學功能性。光學區502包括具有0.5 mm之一直徑之一小中心區域505及圍繞中心區域505之一環形區域503。環形區域503包括兩個同心治療區503a、503b。兩個治療區503a、503b相對於中心區505徑向傾斜,且兩個治療區503a、503b相對於中心區域505且相對於眼鏡501之標稱距離屈光度提供一徑向曲率附加屈光度。
圖13展示沿著圖12A及圖12B中展示之眼鏡501之一徑向直徑截取之徑向矢狀屈光度輪廓531及徑向曲率屈光度輪廓532。跨中心區域505之寬度,徑向矢狀屈光度輪廓531及徑向曲率屈光度輪廓532係平坦的。跨中心區域505之寬度,徑向矢狀屈光度531等於徑向曲率屈光度532。針對圖12A及圖12B之眼鏡501,跨中心區域505之徑向矢狀屈光度531及徑向曲率屈光度532更負於眼鏡之標稱距離屈光度(由虛線530指示)。
兩個治療區503a、503b皆具有大於標稱距離屈光度之一徑向曲率屈光度532。在中心區505與內治療區503a之間之邊界處,徑向曲率屈光度輪廓532存在一急劇增加。內治療區503a具有大於中心區505及眼鏡501之標稱距離屈光度之一曲率,且因此提供一徑向附加曲率屈光度。徑向曲率屈光度532跨最內治療區503a之寬度係恆定的。在內治療區503a與外治療區503b之間之邊界處,徑向曲率屈光度532存在一進一步增加。外治療區503b具有大於內治療區503a之一徑向曲率附加屈光度。
跨最內治療區503a,徑向矢狀屈光度531以一恆定正梯度增加。外治療區503b已相對於中心區域505及內治療區503a傾斜,且跨外治療區503之寬度之徑向矢狀屈光度531大於跨內治療區503a之寬度之徑向矢狀屈光度531。跨外治療區503b之寬度,徑向矢狀屈光度531以一恆定梯度增加。跨外治療區503b之寬度,外治療區之徑向曲率屈光度532大於徑向矢狀屈光度531。
圖14係展示當圖12A及圖12B之眼鏡501定位於眼睛上時,眼鏡501之治療區503a、503b如何聚焦光之一示意性部分光線圖(未按比例)。來自一遠處點源之穿過小中心區域505之光被聚焦朝向一中心區焦面518處之光學軸519上之一光點。內治療區503a及外治療區503b兩者皆相對於中心區505徑向傾斜,且因此來自一遠處點源之穿過治療區503a、503b之光不被聚焦朝向光學軸519上之一單一光點。來自一遠處點源之穿過治療區503a、503b之徑向中點之光線會聚在與光學軸519相交之一會聚表面517處,且當眼鏡501定位於眼睛上時,會聚表面517定位於眼鏡501之後面。會聚表面517係最佳遠端焦面,且以一第一近似值判定眼鏡501之標稱距離屈光度。針對圖12A至圖12B之眼鏡501,標稱距離屈光度較不負於中心區域505之徑向曲率屈光度,且因此最佳遠端焦面517比中心區焦面518更靠近眼鏡501。
針對圖12A及圖12B中展示之眼鏡501,內治療區503a具有大於中心區域505之標稱距離屈光度及徑向曲率屈光度但小於外治療區503b之徑向曲率屈光度的一徑向曲率屈光度。因此,來自一遠處點源之穿過內治療區503a之光被聚焦朝向比遠端焦面517及中心區焦面518更靠近眼鏡501之一低附加屈光度焦面541。內治療區503a相對於中心區505徑向傾斜,且因此來自一遠處點源之穿過內治療區503a之光在低附加屈光度焦面541處形成一環形環537。外治療區503b相對於中心區域505及內治療區503a傾斜,且外治療區503b跨其寬度具有大於跨內治療區503a之徑向矢狀屈光度之一徑向矢狀屈光度。來自一遠處點源之穿過外治療區503b之徑向中點(即,跨外治療區503b之徑向寬度之一中途點)之光線會聚在一矢狀附加屈光度會聚表面545處之光學軸上之一點544處。來自一遠處點源之穿過外治療區503b之光線被聚焦朝向比低附加屈光度焦面541、遠端焦面517及中心區焦面518更靠近眼鏡501之一高附加屈光度焦面543。外治療區503b相對於中心區505徑向傾斜,且因此來自一遠處點源之穿過外治療區503b之光在高附加屈光度焦面543處形成一環形環539。
圖15係展示根據本發明之一實施例之製造一隱形眼鏡之一方法660之一流程圖。該隱形眼鏡包含包括一中心區域之一光學區,該中心區域具有一第一光學軸、一基底徑向矢狀屈光度、位於該第一光學軸上之一曲率中心及小於0.5 mm之一徑向直徑。該光學區包括包含複數個治療區之一環形區域,其中各治療區具有隨著與該光學軸之徑向距離增加而增加之一徑向矢狀屈光度輪廓。眼鏡可包含上文陳述之任何特徵。在一第一步驟661中,該方法包括形成具有一凹眼鏡形成表面之一母模部件及具有一凸眼鏡形成表面之一公模部件。在一第二步驟663中,該方法包括用塊體眼鏡材料填充母模部件與公模部件之間之一間隙。在一第三步驟665中,該方法包括使塊狀眼鏡材料固化以形成眼鏡。
在本發明之替代實施例中,可使用一車床加工程序、一鑄造模製程序、一旋轉鑄造模製程序或若干車床加工程序或其等之一組合來形成眼鏡。
一般技術者將瞭解,此等實例實施例之特徵可組合在落入本發明之範疇內之其他實施例中。
在上文圖6A至圖14中描述之本發明之實例實施例中,隱形眼鏡包含兩個同心治療區。在其他實施例中,隱形眼鏡可包含多於兩個同心治療區。例如,隱形眼鏡可包含介於兩個與十個之間之同心治療區。在上文圖6A至圖14中描述之本發明之實例實施例中,治療區具有近似相同徑向寬度。在其他實施例中,治療區可具有不同徑向寬度。
在本發明之實施例中,隱形眼鏡之同軸區域及非同軸區域可具有相同曲率屈光度。在其他實施例中,隱形眼鏡之同軸區域及非同軸區域可具有不同曲率屈光度。
雖然在前述描述中提及具有已知明顯或可預見等效物之整數或元素,但此等等效物宛若單獨闡述般併入本文中。應參考發明申請專利範圍以判定本發明之真實範疇,其應被解釋為涵蓋任何此等等效物。讀者亦將瞭解,被描述為有利、方便或類似物之本發明之整數或特徵係選用的,且不限制獨立請求項之範疇。此外,應理解,雖然在本發明之一些實施例中可能有益,但此等選用整數或特徵可能並非期望的,且因此在其他實施例中可能不存在。
1:眼鏡 2:光學區 3:環形區域 4:周邊區 5:中心區域 11:焦點 13:近端焦面 15:焦點 17:遠端焦面 19:光學軸 21:聚焦軸上影像 23:聚焦影像 25:未聚焦環形 27:未聚焦模糊光點 101:眼鏡 102:光學區 103:第一環形區域 104:周邊區 105:中心區域 106:較小半徑 109:較大半徑 113:近端焦面 117:遠端焦面 119:光學軸 122:環形環 128:模糊圓 133:小光點 203:寬度/環形區域 203’:寬度/環形區域 205:中心區域 207:距離屈光度區域 231:徑向矢狀屈光度輪廓 232:徑向曲率屈光度輪廓 233:徑向矢狀屈光度輪廓 234:徑向曲率屈光度輪廓 301:眼鏡 302:光學區 303:環形區域 303a:內治療區 303b:外治療區 304:周邊區 305:中心區域 317:會聚表面/標稱距離焦面/遠端焦面 318:中心區焦面 319:光學軸 330:虛線 331:徑向矢狀屈光度輪廓 332:徑向曲率屈光度輪廓 337:環形環 339:環形環 341:表面/低附加焦面 343:表面/高附加焦面 401:眼鏡 402:光學區 403:環形區域 403a:內治療區 403b:外治療區 404:周邊區 405:中心區域 417:會聚表面/遠端焦面 418:中心區焦面 419:光學軸 430:虛線 431:徑向矢狀屈光度輪廓 432:徑向曲率屈光度輪廓 437:環形環 439:環形環 441:附加屈光度焦面 501:眼鏡 502:光學區 503:環形區域 503a:治療區 503b:治療區 504:周邊區 505:中心區域 517:會聚表面/遠端焦面 518:中心區焦面 519:光學軸 530:虛線 531:徑向矢狀屈光度輪廓 532:徑向曲率屈光度輪廓 537:環形環 539:環形環 541:低附加屈光度焦面 543:高附加屈光度焦面 544:點 545:矢狀附加屈光度會聚表面 660:方法 661:第一步驟 663:第二步驟 665:第三步驟
現將僅藉由實例參考隨附示意圖式來描述本發明之實施例,其中:
圖1A係用於防止近視之一先前技術隱形眼鏡之一俯視圖;
圖1B係圖1A之隱形眼鏡之一側視圖;
圖2A係圖1A之眼鏡之一光線圖;
圖2B展示在圖1A之眼鏡之一近端焦面處由一遠處點源形成之一光圖案;
圖2C展示在圖1A之眼鏡之一遠端焦面處由一遠處點源形成之一光圖案;
圖3A係具有非同軸光學器件之一不同隱形眼鏡之一俯視圖;
圖3B係圖3A之隱形眼鏡之一側視圖;
圖4A係圖3A及圖3B之眼鏡之一光線圖;
圖4B展示在圖3A及圖3B之眼鏡之一近端焦面處由一遠處點源形成之一光圖案;
圖4C展示在圖3A及圖3B之眼鏡之一遠端焦面處由一遠處點源形成之一光圖案;
圖4D係圖3A及圖3B之眼鏡之一部分光線圖以及指示隱形眼鏡之中心距離區域(實線)及環形附加區域(虛線)之曲率半徑之圓;
圖5A係展示圖1A及圖1B中展示之眼鏡以及圖3A及圖3B中展示之眼鏡之矢狀屈光度變化之一曲線圖;
圖5B係展示圖1A及圖1B中展示之眼鏡以及圖3A及圖3B中展示之眼鏡之曲率屈光度變化之一曲線圖;
圖6A係根據本發明之一實施例之一眼鏡之一俯視圖;
圖6B係圖6A之隱形眼鏡之一側視圖;
圖7係展示圖6A及圖6B中展示之眼鏡之矢狀屈光度及曲率屈光度變化之一曲線圖;
圖8係圖6A及圖6B之眼鏡之一光線圖;
圖9A係根據本發明之一實施例之一眼鏡之一俯視圖;
圖9B係圖9A之隱形眼鏡之一側視圖;
圖10係展示圖9A及圖9B中展示之眼鏡之矢狀屈光度及曲率屈光度變化之一曲線圖;
圖11係圖9A及圖9B之眼鏡之一光線圖;
圖12A係根據本發明之一實施例之一眼鏡之一俯視圖;
圖12B係圖12A之隱形眼鏡之一側視圖;
圖13係展示圖12A及圖12B中展示之眼鏡之矢狀屈光度及曲率屈光度變化之一曲線圖;
圖14係圖12A及圖12B之眼鏡之一光線圖;及
圖15係展示根據本發明之一實施例之製造一眼鏡之一方法之一流程圖。
301:眼鏡
302:光學區
303:環形區域
303a:內治療區
303b:外治療區
304:周邊區
305:中心區域

Claims (24)

  1. 一種隱形眼鏡,該眼鏡包含一光學區,該光學區包括: 一中心區域,該中心區域具有一第一光學軸、位於該第一光學軸上之一曲率中心及小於2.0 mm之一直徑;及 一環形區域,其包括複數個同心治療區,其中各治療區具有隨著與該光學軸之徑向距離增加而增加之一徑向矢狀屈光度輪廓。
  2. 如請求項1之隱形眼鏡,其中該等治療區之至少兩者具有不同徑向矢狀屈光度輪廓。
  3. 如請求項1或請求項2之隱形眼鏡,其中該環形區包括介於2個與10個之間之同心治療區。
  4. 如請求項1或請求項2之隱形眼鏡,其中該複數個同心治療區之各者具有一不同徑向矢狀屈光度輪廓。
  5. 如請求項1或請求項2之隱形眼鏡,其中各治療區具有介於約0.1 mm與2.5 mm之間之一徑向寬度。
  6. 如請求項1或請求項2之隱形眼鏡,其中各治療區具有介於約0.5 D/mm與約20.0 D/mm之間之一徑向矢狀屈光度梯度。
  7. 如請求項1或請求項2之隱形眼鏡,其具有介於+0.5 D與-15.0 D之間之一標稱距離屈光度。
  8. 如請求項7之隱形眼鏡,其中至少一個治療區具有大於該眼鏡之該標稱距離屈光度之一徑向曲率屈光度。
  9. 如請求項7之隱形眼鏡,其中各治療區具有大於該眼鏡之該標稱距離屈光度之一徑向曲率屈光度。
  10. 如請求項1或請求項2之隱形眼鏡,其中該中心區域之該徑向曲率屈光度等於該標稱距離屈光度。
  11. 如請求項1或請求項2之隱形眼鏡,其中該眼鏡之該標稱距離屈光度大於該中心區域之該徑向曲率屈光度。
  12. 如請求項1或請求項2之隱形眼鏡,其中交替同心治療區提供較高徑向曲率屈光度及較低徑向曲率屈光度,其中該較高徑向曲率屈光度大於該眼鏡之該標稱距離屈光度。
  13. 如請求項12之隱形眼鏡,其中該較低徑向曲率附加屈光度大於該眼鏡之該標稱距離屈光度。
  14. 如請求項1或請求項2之隱形眼鏡,其中各治療區提供介於+2.0 D與10.0 D之間之一徑向曲率附加屈光度。
  15. 如請求項1或請求項2之隱形眼鏡,其中在跨該治療區之一最內側之徑向寬度之一中途點處,該治療區之該徑向矢狀屈光度匹配該眼鏡之該標稱距離屈光度。
  16. 如請求項15之隱形眼鏡,其中在跨各治療區之該徑向寬度之一中途點處,該治療區之該徑向矢狀屈光度匹配該眼鏡之該標稱距離屈光度。
  17. 如請求項1或請求項2之隱形眼鏡,其中至少一個治療區係一矢狀附加治療區,其具有大於該眼鏡跨該治療區之該寬度之該標稱距離屈光度之一徑向矢狀屈光度。
  18. 如請求項1或請求項2之隱形眼鏡,其中跨該中心區域之該徑向矢狀屈光度輪廓係近似平坦的。
  19. 如請求項1或請求項2之隱形眼鏡,其中跨該中心區域之該徑向矢狀屈光度輪廓係彎曲的。
  20. 如請求項19之隱形眼鏡,其中跨該中心區域之該徑向矢狀屈光度輪廓具有一二次或拋物線形狀。
  21. 如請求項1或請求項2之隱形眼鏡,其中各治療區之該徑向曲率屈光度由該眼鏡之一前表面及/或一後表面之曲率導致。
  22. 如請求項1或請求項2之隱形眼鏡,其中該眼鏡包括彈性體材料、聚矽氧彈性體材料、水凝膠材料或聚矽氧水凝膠材料或其等之混合物。
  23. 如請求項1或請求項2之隱形眼鏡,其中使用一車床加工程序或一鑄造模製程序形成該眼鏡。
  24. 一種製造一隱形眼鏡之方法,該方法包括: 形成如任何前述請求項之隱形眼鏡。
TW112136513A 2022-09-29 2023-09-25 隱形眼鏡及其相關方法 TW202430972A (zh)

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