TWI440445B - 評估眼瞼活動及隱形眼鏡位置的方法及其所提供之隱形眼鏡 - Google Patents

Description

評估眼瞼活動及隱形眼鏡位置的方法及其所提供之隱形眼鏡

本發明有關設計眼科透鏡之方法。特別地是，本發明提供一藉著考慮眼瞼活動及眼睛上之(on－eye)隱形眼鏡位置設計隱形眼鏡的方法。本發明亦提供一用於設計一對個人定製之透鏡的方法。

用於屈光異常之校正的眼科透鏡、諸如隱形眼鏡之使用係熟知的。許多設計隱形眼鏡之方法係亦習知的。這些方法典型涉及習知設計之評量基準、開發用於控制光學參數之理論目標值、獲得主觀之病人回饋、及使用客觀之測試方法以產生一透鏡設計之一或多個。這些設計方法之一缺點係它們未在透鏡穩定性正確地考慮該透鏡之眼睛上的活動效應或眼瞼活動之效應。

另外，用於某些光學缺陷之校正，非球面校正之特徵必需設計進入該隱形眼鏡之一或更多表面，諸如圓柱形、雙焦點、或多焦點特徵。然而，這些透鏡之設計係有問題的，其中必需設計該透鏡以施行，以便同時在該眼睛上迅速地獲得且接著維持一有效之特定方位。評估併入非球面校正的透鏡設計之性能需要很多次反覆執行，該透鏡係於反覆執行期間在眼睛上測試，來自該透鏡配戴者之反饋係用於最佳化該透鏡設計，且該透鏡係在眼睛上再次測試，導致一冗長的透鏡設計及評估週期。

在本發明中，提供用於設計隱形眼鏡、包含複曲面隱形眼鏡(toric contact lenses)之方法，及由該方法所製成之透鏡。本發明之方法允許該透鏡性能之個人主觀判斷與眼睛上之透鏡位置及眼瞼活動之一或兩者的客觀測量之直接相互關係。該方法允許比傳統設計方法於較少之時間中具有增強之眼睛上穩定性的透鏡設計之產生。另外，該方法可用於設計一對個人定製之透鏡。

於一具體實施例中，本發明提供一方法，其包括、本質上由以下所組成、及含有該等步驟：a.)將包含第一設計之隱形眼鏡放置在個人之眼睛上；b.)遍及一有效之時期記錄該個人的眼瞼活動及該隱形眼鏡位置之一或兩者；c．)分析該記錄，以評估該個人的眼瞼活動及該隱形眼鏡位置之一或兩者；及d.)使用步驟c.)中所獲取之資訊修改該第一設計，以提供具有第二設計之第二透鏡。

本發明可用於設計球面隱形眼鏡，但可於非旋轉地對稱式隱形眼鏡之設計中發現其最大效用，該設計無限制地包含複曲面及多焦點隱形眼鏡及旋轉地對稱式、但非球面之隱形眼鏡。

於本發明之方法的第一步驟中，具有第一透鏡設計之第一隱形眼鏡係放置在個人之眼睛上。可使用任何傳統上可用之方法設計該透鏡，用於設計隱形眼鏡。譬如，可使用市售軟體設計該透鏡，無限制地包含ZEMAX^{T M} 、CODEV^{T M} 、OSLO^{T M} 等。該透鏡典型將藉著以數學術語描述該透鏡之每一表面所設計。所敘述表面可能採取之形狀係僅只受限於用於描述該表面的要素或係數之密度。較佳地是，該透鏡係一透鏡，其中前面、或接物側面及該背面、或眼睛側面表面之一係非旋轉地對稱式或係非球面。

一旦該第一透鏡之設計係完成，根據該第一設計之透鏡係藉著任何方便之方法所製成。用於製成隱形眼鏡之方法係熟知的，且無限制地包含用車床旋削、模製、或切削加工及模製之一組合。

一旦該透鏡係放置在眼睛上，一記錄係由該透鏡所作成，同時在該個人之眼睛上。該記錄提供該隱形眼鏡在眼睛上之位置以及個人之眼瞼活動之一或兩者上的資訊，及其隨著時間消逝在透鏡位置上之效應。可使用任何方便之方法及設備進行該記錄。較佳地是，使用一高速攝影機，意指一能夠在大約500畫面/秒、或較大速度下記錄之攝影機。合適之攝影機係市售的，且無限制地包含可用來自視覺研究公司之PHANTOM V5^{T M} 、可用來自Photron公司之PHOTRON FASTCAM PCI^{T M} 、可用來自Redlake MASD公司之MOTIONPRO^{T M} 500等。

照相機離該眼睛之正確距離係不重要的，且將視該照相機鏡頭之聚焦功率而定，較佳地是，該眼睛及眼瞼的800x600像素之一影像係適當的。亦較佳地是，於一延伸於該透鏡之中心至該眼睛中心間之直線中，該照相機係定位在離該透鏡配戴者之眼睛大約1至大約2呎處。可藉著周圍之照明設備提供明亮度。另一選擇係，該照相機可附接至一裂隙燈，經過一適當之光學連結，而無限制地包含一鏡片、一分光器等。一裂隙燈之使用係不利的，其中該燈泡之亮光亦可造成閃爍。如此，當作又另一選擇及較佳地是，一紅外線燈泡可位於該照相機之一側面，且用於照射該眼睛，或紅外線照明可併入一裂隙燈。所使用之紅外線光量較佳地是將與所使用之照相機的頻率成比例。譬如，在每秒500畫面(frames)下，一具有Wratten 89B過濾器之25瓦特燈炮係充分的。

該個人之頭部較佳地是藉著任何方便之機構所穩定，無限制地包含藉著一前額頭靠、一下巴墊枕等之使用。當作一選擇性步驟，及不論是否已穩定該頭部，記號可放在該個人之臉面上，以致頭部活動可被追蹤，且隨後由該眼瞼活動扣除。

用於該記錄之時期係一有效地收集充分之資料以執行想要的分析之時期。該時期將視所使用照相機之記憶體容量及取樣速率、以及該個人之眨眼速率而定。人類之眨眼速率典型係於每分鐘大約6至大約15次眨眼之間，而使每一次眨眼持續大約四分之一秒。較佳地是，該時期係充分的，以記錄至少五次眨眼。因為將記錄與照明條件所造成之眨眼相反的自然眨眼，個人之多數記錄期間可為需要的。

典型地，該眼瞼及透鏡移動將在該記錄上可輕易地看見。然而，為了有利於該移動之識別，該透鏡及眼瞼之一或兩者較佳地是能以一可輕易地看見之記號標示。該等記號可位於該眼瞼之任何區域，但傳統上及較佳地是位於離該眼瞼之最外邊部份大約1至大約5毫米處，意指該眼瞼之最靠近眼睛的部份。如果該透鏡係一非旋轉地對稱式透鏡，諸如一複曲面透鏡，該透鏡通常將製成具有典型用在此一透鏡上之方位記號。如果這些記號不可輕易地看見，或如果該透鏡之額外能見度係想要的，該透鏡能以任何合適之標示材料標示。

於本發明之方法中，一旦完成該記錄，該眼瞼活動及透鏡位置之一或兩者可使用軟體藉著跟蹤其活動所分析，該軟體能夠施行該等記錄影像之一線分析。可使用任何合適之市售軟體，無限制地包含MAXTRAQ^{T M} 、FACELAB^{T M} 等。該軟體係安裝在任何合適之電腦上，無限制地包含一以WINDOWS^{T M} 為基礎之個人電腦，諸如IBM THINKPAD^{T M} T40。該照相機可藉著任何方便之連結裝置連接至該電腦，該連結裝置能夠將該照相機的記憶體中所儲存之影像傳送至該電腦，該連結裝置無限制地包含一FIREWIRE^{T M} 連結裝置。市售軟體可用來將該等記錄影像轉換成想要之格式，無限制地包含TIFF檔、JPEG檔等。

於圖1中係顯示裝置10，其於執行本發明之方法中係有用的。裝置10係由高速照相機14及可移去地附接至該照相機上之紅外線光源17所構成。照相機14係定位於眼睛11及眼瞼12與13之前面。照相機14係連結至電腦15，該電腦係依序連結至監視器16。

使用該電腦，用於該眼瞼活動及透鏡位置之一或兩者的諸值係藉著該跟蹤軟體所繪製。如果想要額外之分析，資料點之一檔案能以任何方便之形式輸出，諸如於一EXCEL^{T M} 試算表。

於圖2中係顯示一眼睛及其上眼瞼21與下眼瞼22之視圖。如所示，多數點23被標示在該上及下眼瞼之每一個上且繪製。圖3係於一眨眼週期之過程期間，上眼瞼上之一點的移動之繪圖A及下眼瞼之繪圖B的範例之一放大圖。該繪圖係使用輸出進入EXCEL之MaxTraq資料所建立，及顯示該上眼瞼在一上下方向中移動，但該下眼瞼在一橫側方向中移動。

該等繪圖值可為、且較佳地是目視地分析，及藉著使用來自該周遭各點之資訊消除該等錯誤擄獲之點、或未順著一平滑輪廓之點。該繪圖可藉著使用任何數目之數學函數進一步變平滑，該等數學函數無限制地包含樣條函數、多項式、經過該等點之內插法等。變平滑操作減少或消除所使用之數值跟蹤演算法的人工因素之顫動。一旦該變平滑操作結束，可藉著測量來自每一次眨眼的透鏡旋轉之數量量化該眼瞼－透鏡相互作用，且所測量之透鏡旋轉及眼瞼活動係繪製在一時間序列圖中，以使呈度數之透鏡旋轉相對眨眼之次數有相互關係。

於本發明之方法的最後步驟中，該第一隱形眼鏡設計係使用由該眼瞼－透鏡移動分析所獲得之資訊作修改。譬如，藉著瞭解該眼瞼邊緣抵達該透鏡之一穩定區域的方式，該穩定區域可移動、再成形、或兩者，直至獲得該透鏡之停靠位置及該最大透鏡穩定性之任一個或兩者，而該透鏡係在眼睛上。該透鏡之重新設計可使用以數學名詞描述該透鏡之每一表面的市售軟體進行。可使用本發明之方法評估該第二設計是否達成該想要之性能的確認。

10．．．裝置

11．．．眼睛

12．．．眼瞼

13．．．眼瞼

14．．．照相機

15．．．電腦

16．．．監視器

17．．．紅外線光源

21．．．上眼瞼

22．．．下眼瞼

23．．．點

圖1係用於執行本發明之方法的設備之一具體實施例的概要圖。

圖2係一示意圖，其顯示一人之眼瞼及用於該眼瞼活動之跟蹤及繪製的各點。

圖3係一曲線圖，其描述用於一上及下眼瞼之活動量變曲線。

Claims (9)

1. 一種設計隱形眼鏡之方法，包含該等步驟：a.)將包含第一設計之隱形眼鏡放在個人之眼睛上；b.)遍及一時期記錄該個人的眼瞼活動及該隱形眼鏡位置之兩者；c.)分析該記錄，以評估該個人的眼瞼活動及該隱形眼鏡位置之兩者；及d.)使用步驟c.)中所獲得之資訊修改該第一設計，以提供具有第二設計之第二透鏡。
2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中步驟b.)係藉著使用一高速攝影機記錄個人之眼睛所進行。
3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中步驟b.)尚包含以一紅外線燈泡照射該眼睛。
4. 如申請專利範圍第1項之方法，尚包含標示該等眼瞼及透鏡之一或兩者的步驟。
5. 一種隱形眼鏡，其係由使用一種設計隱形眼鏡之方法所提供之隱形眼鏡，該方法包含該等步驟：a.)將包含第一設計之第一透鏡放在個人之眼睛上；b.)遍及一時期記錄該個人的眼瞼活動及該第一透鏡位置之兩者；c.)分析該記錄，以評估該個人的眼瞼活動及該第一透鏡位置之兩者；及d.)使用步驟c.)中所獲得之資訊修改該第一設計，以提供具有第二設計之第二透鏡作為該隱形眼鏡。
6. 一種設計隱形眼鏡之方法，包含該等步驟：a.)將包含第一設計之隱形眼鏡放在個人之眼睛上；b.)遍及一時期記錄該個人的上眼瞼及下眼瞼活動；c.)分析該記 錄，以評估該個人的上眼瞼及下眼瞼，藉著瞭解該眼瞼邊緣抵達包含第一設計之該隱形眼鏡之一穩定區域的方式，該穩定區域可移動、再成形、或兩者，直至獲得包含第一設計之該隱形眼鏡之停靠位置及該最大透鏡穩定性之任一個或兩者；及d.)使用步驟c.)中所獲得之資訊修改該第一設計，以提供具有第二設計之第二透鏡。
7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中步驟b.)係藉著使用一高速攝影機記錄個人之眼睛所進行。
8. 如申請專利範圍第6項之方法，其中步驟b.)尚包含以一紅外線燈泡照射該眼睛。
9. 如申請專利範圍第6項之方法，尚包含標示該等眼瞼及透鏡之一或兩者的步驟。