TWI472828B - 用於預防近視加深的眼透鏡 - Google Patents

Description

用於預防近視加深的眼透鏡

本發明係關於眼用鏡片。更特定言之，本發明為提供具有防止或減緩近視加深功效之眼用鏡片。

近視問題影響美國高達百分之二十五的人口，世界上某些區域，甚至有高達百分之七十五的人口受近視所苦。所謂近視，是指眼球形狀拉長，以致於入射於眼睛之光線聚焦於視網膜前方。近視的傳統治療方式是配戴矯正鏡片。然而，一般矯正鏡片並無預防近視加深之功效。

目前已知有多種減緩近視加深之方法，尤其以孩童為對象者，被提出。習知方法包含利用多焦鏡片、引入像差或控制像差鏡片、離軸焦度鏡片、角膜塑形、眼部運動以及藥物治療等等。

然而，使用多焦鏡片或具有像差之鏡片已證實有其缺點，因其會使配戴者之遠距視覺減弱。而其他方法同樣有其缺點，包括角膜塑型所造成之不適，藥物治療所引發之副作用。

本申請案為2007年5月21日提出之美國專利申請第11/751,205號之部分連續申請案，並依35 U.S.C. 121主張該案優先權。

本發明提供眼用鏡片及其設計與製造之方法，所述鏡片可顯著預防近視加深。本發明之發現為提供一種多焦鏡片可顯著預防近視加深，此多焦鏡片之光學區域的中央具有遠距視覺焦度區，且該光學區域為至少一提供正縱向球面像差之區段所圍繞。

所謂「眼用鏡片」意指隱形眼鏡鏡片、嵌入式鏡片、覆蓋式鏡片或相似物。本發明之鏡片較佳為隱形眼鏡鏡片。所謂「遠距光學焦度」、「遠距視覺焦度」及「遠距焦度」意指將配戴者遠距視覺銳度矯正至理想度數所需之屈光力值。「縱向球面像差」意指鏡片中央與邊緣之間的焦距屈光差，其計算方式為將外圍光線焦點之屈光值減去近軸光線焦點之屈光值。所謂「正縱向球面像差」意指外圍與近軸光線之屈光差為一正值。

在本發明之第一實施例中之眼用鏡片具有一光學區域，此光學區域包含，主要組成為、組成為一具有實質上固定之遠距視覺焦度的中央區域，以及至少一與該中央區域同心且具有正縱向球面像差之第一環狀區域。在另一實施例中，可提供一與該第一環狀區域同心之第二環狀區域，此第二區域可提供固定焦度或遞減焦度其中之一。在又一實施例中，本發明之鏡片具有一光學區域，此光學區域包含，主要組成為、組成為在正中心部分具有實質上固定之遠距視覺焦度，且於遠距視覺焦度週圍具有至少一具正縱向球面像差之區段。

如圖1所示，鏡片10具有光學區域11及非光學之透鏡區域14。光學區域11係由中央區域12與外圍區域13所組成。中央區域12為以鏡片之光學軸為中心，且具自鏡片光學中心起算之一半徑約為0.5至2 mm，較佳的是約1至1.5 mm。中央區域12內之焦度為實質上固定之遠距視覺焦度，為約+12.00屈光度至約-12.00屈光度。由於外圍區域增加了正焦度，理想上為可於中央區域提供遠距視覺焦度之過度矯正，亦即超過矯正配戴者遠距視覺銳度所需之焦度。過度矯正之量取決於中央區域12之直徑及所提供正球面像差之大小。但通常為約0.25至約1.00屈光度。

外圍區域13提供之正縱向球面像差係從區域13之最內側邊界14，或最接近鏡片光學中心之邊緣，朝向區域13之最外側邊界15持續遞增。縱向球面像差於外圍區域13之增加，在自鏡片光學中心起算約2.5 mm半徑處，可為約0.25至約2屈光度，且較佳的為約0.5至約1.50屈光度。外圍區域13之寬度可為約0.5至約3.5 mm，且較佳的是約1至約2 mm。

如圖1所示，中央區域12及外圍區域13為其間具複數分離接面之區域。在另一實施例中，實質上固定之遠距焦度與正縱向球面像差之間並無分離接面，兩者係形成為同一區域。

設計本發明之鏡片時，正縱向球面像差為配戴者眼球像差之淨值。因此，基於本發明目的，較佳的是先確定鏡片配戴者之球面像差，爾後提供矯正此像差所必需之球面像差。或者，可採用群體平均值，例如採0.1 D/mm² 為球面像差。球面像差之測量可採用任何已知便利方法，包括但不限於使用可經商業管道購得之像差計。

多種數學函數中任一者可用於本發明鏡片光學區域之設計，包括但不限於球面、非球面、平滑曲線、圓錐、多項式與相類者。在一較佳實施例中，該中央區域較佳的是球面，且中央與外圍區域間呈現平緩過渡。此種平緩過渡可利用其數值以及一階和二階導數均屬連續之數學函數計算而得。

用於設計本發明鏡片光學區域之一種適合方程式為：

其中y為距鏡片中心之距離；x為垂度值；r為曲率半徑；以及k為圓錐常數，0時為球面，-1<k<0為橢圓，k<-1為雙曲線。

以下述類型方程式表示之圓錐可用於設計具中央球面區域，其直徑d為介於-d/2<x<d/2，之直徑為D的光學區域

以及當d/2<x<D/2時

任一點之垂度值可換算為半徑，且鏡片於該點之焦度可利用以下方程式計算：

其中P為焦度；且n為鏡片材質之折射率。

遠距焦度與正縱向球面像差可，較佳為，同設於鏡片前後表面中之一者，或分別設於鏡片前後表面。鏡片之一表面可提供遠距焦度及正縱向球面像差，而另一表面可為球面、非球面或結合柱面焦度以矯正配戴者的散光問題。對此技藝具有通常技術之人應可瞭解，當隱形眼鏡鏡片實施例中具柱面焦度時，鏡片中需採用穩定手段。適用之穩定手段可為本技藝中任何已知之靜態及動態穩定手段，包括但不限於稜鏡穩定件、厚薄區域、凸面與相類似者與上述之組合。

在具有中央區域及至少一同心區域之實施例中，可提供一與第一該種區域同心並將之包圍之第二區域。此第二區域可提供實質上固定之焦度，或較佳為於該區域中之焦度為由內向外圍遞減。該第二同心區域對於瞳孔較大之鏡片配戴者有其利用性，例如於低光度下用眼的年輕人。該第二區域較佳是從約3.5 mm半徑處延伸至約4.5 mm半徑處。在此區域中焦度為遞減的實施例中，較佳的是減少量達約為區域最內側部位焦度之一半。例如，若鏡片在半徑約2.5 mm處之第一同心區域具有1.0屈光度正縱向球面像差，在第二區域最外側的焦度為減至約0.5屈光度。在固定遠距焦度與正縱向球面像差之間無分離接面的實施例中，可於正縱向球面像差區段之外圍設置提供此固定遠距焦度或遞減焦度之第二區段。包含第二外圍區域的優點在於，因為其可用於降低外圍之正焦度，從而減少低照明條件下正焦度對視覺產生之負面影響。

本發明鏡片較佳的是軟式隱形眼鏡，其材質可為任何適合用於製造此種鏡片者。製作軟式隱形眼鏡之範例材料包含但不限於矽彈性體、含矽高分子物質，其包含但不限於揭示於美國專利第5,371,147號、5,314,960號及5,057,578號之水凝膠、含矽水凝膠與相似物及其組合。上述專利之全部於此合併參照。更佳的是，表面為矽氧烷，或包含矽氧烷官能性，包括但不限於，聚二甲基矽氧烷大分子單體、甲基丙烯醯氧丙基聚烷基矽氧烷及其混合物、矽水凝膠或水凝膠，例如etafilcon A。

較佳的鏡片形成材料為聚甲基丙烯酸2-羥乙酯聚合物(poly 2-hydroxyethyl methacrylate polymer)，意即峰值分子量是在約25,000至80,000之間且在約1.5以下至約3.5以下具多分散性(polydispersity)，並且至少有一可交聯的官能基共價鍵結於其上。此一材料在美國專利第6,846,892號中有描述，此文獻全部併入本文作為參考資料。用於形成人工水晶體的合適材料包含，但不受限於，聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate)、甲基丙烯酸羥乙酯(hydroxyethyl methacrylate)、惰性透明塑膠、基於聚矽氧的聚合物、其類似物和上述物之組合。

可用任何習知方法完成該鏡片形成材料的固化，包含但不限於加熱、照射輻射、化學、電磁輻射固化法及類似方法和上述之組合。使用紫外光或全譜可見光來模造該鏡片為較佳。更特定言之，適當用以之固化鏡片材料之精確條件與材料選擇和所要形成之鏡片種類有關。眼科眼鏡的聚合過程包含，但不受限於，隱形眼鏡已為眾所周知。合適過程在美國專利第5,540,410號有描述，此一文獻全部併入本文作為參考資料。

可用任一上述習知方法來形成本發明的隱形眼鏡。例如，光學區可用鑽石車削法(diamond-turning)或經鑽石車削製成用來形成本發明鏡片的模製成。隨後，適當的液態樹脂置於模子之間，之後再壓縮及固化該樹脂以形成本發明的鏡片。或者，可將該區以鑽石車削成數個鈕扣型鏡片。

本發明可透過以下實例加以進一步闡明：

實例 實例1

本發明之鏡片其後表面曲率半徑為8.8mm，且其前表面依據方程式II計算，其中k+10⁵ ，r=1.1且d=0.75mm。中央區域焦度為-3.00屈光度且5mm處之正縱向球面像差為+1屈光度。鏡片為自以單點鑽石車削法製成之黃銅嵌件進行鏡片模型之射出成形製造，並採用etafilcon A依據習知鏡片製造工序加以塑製。圖2中之實線描繪鏡片光學區域之焦度分布。

圖3及4描繪其他實施例之焦度分布。圖3係以鏡片光學中心起算之一半徑的四次多項式表示焦度分布。圖4描繪中央區域(區域1)自鏡片光學中心起算之一半徑約為1mm，其焦度從約-0.25至約0.2屈光度；第一同心區域(區域2)自鏡片光學中心起算之一半徑約為1至3.25mm，其焦度從約0至約3.5屈光度；第二同心區域(區域3)自鏡片光學中心起算之一半徑約為3.25至4mm，其焦度從約3.5至約3屈光度。

比較實例1

前案鏡片係依據美國專利第6,045,578號之揭露內容設計製作，其背面曲率半徑為8.8mm，前表面則據方程式I以k+3.5計算。光學區域中央區域焦度為3.00屈光度，且5mm處之正縱向球面像差為+1屈光度。鏡片為自以單點鑽石車削法製成之黃銅嵌件進行鏡片模型之射出成形製造， 並採用etafilcon A依據習知鏡片製造工序加以塑製。圖2之虛線描繪鏡片光學區域之焦度分布。

10‧‧‧鏡片

11‧‧‧光學區域

12‧‧‧中央區域

13‧‧‧外圍區域

14‧‧‧最內側邊界

15‧‧‧最外側邊界

圖1描繪本發明鏡片之前表面。

圖2為實例鏡片之焦度分布圖。

圖3為本發明鏡片之焦度分布圖。

圖4為本發明鏡片之焦度分布圖。

10．．．鏡片

11．．．光學區域

12．．．中央區域

13．．．外圍區域

14．．．最內側邊界

15．．．最外側邊界

Claims (12)

1. 一種眼用鏡片，包括一光學區域，該光學區域包括具有實質上固定之遠距視覺焦度之一中央區域，以及至少一第一環狀區域與該中央區域同心，以及具有正縱向球面像差量足以防止或延緩近視加深，其焦度從0至約3.5屈光，與至少一第二環狀區域同心且圍繞該第一環狀區域，其中該第二環狀區域包括朝鏡片外圍方向之一遞減焦度，其焦度從約3.5至約3屈光度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之眼用鏡片，其中該鏡片為一隱形眼鏡鏡片，其中在該第一環狀區域內之焦度分布係以一四次多項式表示。
3. 如申請專利範圍第1項所述之眼用鏡片，其中該第二環狀區域包括實質上固定之焦度。
4. 一種隱形眼鏡鏡片，包括一光學區域，該光學區域包含具有實質上固定之遠距視覺焦度的一中央區域，以及至少一第一環狀區域與該中央區域同心，且具有正縱向球面像差，其焦度從約0至約3.5屈光，其中該遠距視覺焦度係過度矯正約0.25至約1.00屈光度。
5. 如申請專利範圍第4項所述之隱形眼鏡鏡片，其中該光學區域更包括一第二環狀區域與該第一環狀區域同心。
6. 如申請專利範圍第5項所述之隱形眼鏡鏡片，其中該第二環狀區域包括實質上固定之焦度。
7. 如申請專利範圍第5項所述之隱形眼鏡鏡片，其中該第二環狀區域包括遞減之焦度。
8. 一種眼用鏡片，包括一光學區域在該光學區域最中央部分具有一實質上固定之遠距視覺焦度，以及至少一第一外圍區段，位在該遠距視覺焦度外圍且具有正縱向球面像差，其焦度從約0至約3.5屈光。
9. 如申請專利範圍第8項所述之眼用鏡片，其中該鏡片為一隱形眼鏡鏡片。
10. 如申請專利範圍第8項所述之眼用鏡片，其中該光學區域更包括一第二外圍區段，位在該第一外圍區段外圍。
11. 如申請專利範圍第10項所述之眼用鏡片，其中該第二外圍區段包括實質上固定之焦度。
12. 如申請專利範圍第10項所述之眼用鏡片，其中該第二外圍區段包括遞減之焦度。