Область применения изобретения
Настоящее изобретение относится к многофокусным офтальмическим линзам. В частности, изобретение относится к линзам с постепенным увеличением оптической силы, в которые, в целях улучшения качества изображения, добавлена призматическая сила.
Предпосылки изобретения
Использование офтальмических линз для коррекции аметропии общеизвестно. Например, для лечения пресбиопии используются многофокусные линзы, в частности линзы прогрессивного добавления (ЛПД), т.е. линзы с постепенным увеличением оптической силы. ЛПД обычно обеспечивает зоны дальнего, промежуточного и ближнего видения за счет постепенной, непрерывной прогрессии возрастающей диоптрической силы. ЛПД привлекательны для пользователя тем, что в линзах отсутствуют видимые уступы между зонами разной оптической силы, которые имеют место в многофокусных линзах других типов, например, двухфокусных и трехфокусных линзах.
Однако для ЛПД свойственны изменения местоположения, увеличения и размытости изображения при движении головы и глаз пользователя. Эти проблемы с качеством изображения и движением затрудняют адаптацию к линзам и их использование для пользователя ЛПД. Известные из уровня техники способы сглаживания этих проблем с изображением включают в себя распределение нежелательного астигматизма или астигматизма, привнесенного линзой, на периферию линзы, удлинение канала для обеспечения более постепенного увеличения силы и использование более одной прогрессивной поверхности для формирования линзы. Недостаток этих способов заключается в том, что они не компенсируют влияние на качество изображения непредписанной призматической силы, т.е. призматической силы, привнесенной или обусловленной одной или несколькими поверхностями линзы, приводящей к размытию изображения, искажению и смещению для пользователя линз. Таким образом, требуются ЛПД с устранением этого недостатка.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет увеличенный вид в разрезе линзы с постепенным увеличением оптической силы согласно известному уровню техники.
Фиг.2 представляет увеличенный вид в разрезе линзы с постепенным увеличением оптической силы, изображенной на фиг.1, в которую добавлена призматическая сила.
Фиг.3 представляет увеличенный вид в разрезе линзы с постепенным увеличением оптической силы, описанная в Примере 1.
Фиг.4 представляет увеличенный вид в разрезе линзы с постепенным увеличением оптической силы, описанной в Примере 1 и изображенной на фиг.3, в которую добавлена призматическая сила.
Фиг.5 представляет увеличенный вид в разрезе линзы с постепенным увеличением оптической силы, в которую добавлена однородная призматическая сила на границе раздела.
Фиг.6 представляет увеличенный вид в разрезе линзы с постепенным увеличением оптической силы, в которую добавлена плавно изменяющаяся призматическая сила на границе раздела.
Описание изобретения и предпочтительных вариантов его осуществления
Настоящее изобретение обеспечивает линзы, а также способы их формирования и изготовления, согласно которым в линзы вносят призматическую силу. Это добавление призматической силы позволяет, полностью или частично, скомпенсировать неблагоприятное влияние на качество изображения со стороны непредписанной призматической силы.
Один вариант осуществления изобретения предусматривает линзу с постепенным увеличением оптической силы, содержащую, состоящую по существу и состоящую из добавленной силы, вертикальной призмы зоны ближнего видения, имеющей силу и основание, и вертикальной призмы, имеющей силу и основание, добавленной, по существу, ко всей линзе, причем основание добавленной вертикальной призмы ориентировано в направлении, противоположном направлению основания вертикальной призмы зоны ближнего видения, и сила добавленной вертикальной призмы составляет около 0,25 процента добавленной силы.
Под «линзой с постепенным увеличением оптической силы» подразумевается линза, имеющая, по меньшей мере, одну поверхность с постепенным увеличением оптической силы. «Поверхность с постепенным увеличением оптической силы» - это непрерывная асферическая поверхность, имеющая зоны дальнего и ближнего видения или обзора и зону возрастающей диоптрической силы, соединяющую дальнюю и ближнюю зоны. Под «добавленной силой» подразумевают величину разности диоптрических сил между зонами ближнего и дальнего видения линзы с постепенным увеличением оптической силы.
Другой вариант осуществления изобретения обеспечивает пару линз с постепенным увеличением оптической силы, содержащую, состоящую по существу и состоящую из: а) первой линзы, содержащей, состоящей по существу и состоящей из первой добавленной силы, первой вертикальной призмы зоны ближнего видения, имеющей силу и основание, и первой вертикальной призмы, имеющей силу и основание, добавленной, по существу, ко всей линзе; b) второй линзы, содержащей, состоящей по существу и состоящей из второй добавленной силы, второй вертикальной призмы зоны ближнего видения, имеющей силу и основание, и второй вертикальной призмы, имеющей силу и основание, добавленной, по существу, ко всей линзе; причем основание каждой из первой и второй добавленных призм ориентировано в направлении, противоположном направлению основания вертикальной призмы зоны ближнего видения, к которой она добавлена, сила каждой из добавленных вертикальных призм составляет около 0,25 процента добавленной силы линзы, к которой она добавлена, и разность вертикальных призматических сил между любой точкой первой линзы и соответствующей точкой второй линзы меньше или равна примерно 0,5 диоптрии.
Новизна изобретения заключается в том, что непрерывное изменение силы линзы с постепенным увеличением оптической силы от зоны дальнего видения к зоне ближнего видения вносит в линзу вертикальная призма, причем сила внесенной призмы изменяется в соответствии с изменением силы от установочной точки линзы к зоне ближнего видения. Сила и направление этой вертикальной призмы зависит от сферических сил зон дальнего и ближнего видения линзы.
Обычно призма бывает с основанием вверх или с основанием вниз. «Основанием вверх» означает, что основание призмы ориентировано в направлении под углом 90 градусов относительно поверхности линзы. «Основанием вниз» означает, что основание призмы ориентировано в направлении под углом 270 градусов относительно поверхности линзы. Для положительных сферических сил в зоне ближнего видения вертикальная призма является призмой с основанием вверх, а для отрицательной сферической силы призма является призмой с основанием вниз. Влияние призмы с основанием вверх заключается в искривлении и удлинении изображения, воспринимаемого пользователем линз. Призма с основанием вниз дает искривление изображения и смещение изображения вверх. Таким образом, непредписанная призма, присущая зоне ближнего видения линзы с постепенным увеличением оптической силы, в результате обеспечивает снижение качества изображения воспринимаемого пользователем линз.
Характеристика новизны настоящего изобретения состоит в том, что качество изображения линзы с постепенным увеличением оптической силы можно улучшить за счет добавления вертикальной призмы, по существу, ко всей линзе. Основание добавленной призмы ориентировано в противоположном направлении по отношению к основанию непредписанной вертикальной призмы, присущей зоне ближнего видения линзы. Поскольку вертикальная линза добавляется, по существу, ко всей линзе, добавленная призматическая сила должна быть ограничена настолько, чтобы пользователь линз не испытывал существенного снижения остроты зрения в зоне дальнего видения. Обычно снижение остроты зрения более чем на одну строчку, измеренное по таблице остроты зрения, является неприемлемым для пользователя линз. Поэтому, предпочтительно, чтобы величина добавленной призматической силы составляла около 0,25 процента от добавленной силы линзы. Более предпочтительно, в случае ношения пары линз, чтобы величина добавленной призматической силы была одинаковой в обеих линзах, которые носит пользователь линз. Наиболее предпочтительно добавлять к паре линз призму такой величины, чтобы разница между вертикальными призмами в любой точке правой глазной линзы и соответствующей точке левой глазной линзы была меньше или равна примерно 0,5 диоптрий.
Линзы согласно изобретению можно изготавливать любыми традиционными средствами и из любого известного материала, предназначенного для изготовления офтальмических линз. В число пригодных материалов входят, без ограничения, поликарбонат, аллилдигликоль, полиметакрилат и т.п. Такие материалы либо имеются в продаже, либо известны способы их производства. Кроме того, линзы можно изготавливать любыми традиционными способами производства линз, включая, без ограничения, шлифовку, литье линзы целиком, формовку, термоформовку, ламинирование, поверхностное литье или их сочетание. Литье можно осуществлять любыми средствами, но предпочтительно осуществлять ее методом поверхностного литья, в том числе, без ограничения, согласно описанию, приведенному в патентах США № 5147585, 5178800, 5219497, 5316702, 5358672, 5480600, 5512371, 5531940, 5702819 и 5793465, полностью включенных в настоящее описание посредством ссылки.
Добавление в линзу вертикальной призматической силы можно осуществлять разными способами. В зависимости от выбора технологии изготовления линзы можно использовать тот или иной способ. Если, например, для формирования одной или нескольких поверхностей линзы используется поверхностная обработка, добавленную вертикальную призматическую силу можно вводить в линзу посредством процесса поверхностной обработки, в том числе, без ограничения, с использованием методов блокировки смещения. В качестве альтернативного способа, если линзы изготавливают, отливая одну или несколько поверхностей или всю линзу, то, для добавления вертикальной призматической силы, формы, используемые для отливки линзы или поверхности, наклоняют. Сила вертикальной призмы, добавленной в линзу путем такого наклона, приблизительно равна наклону поверхности формы по отношению к поверхности заготовки. Например, один градус наклона соответствует примерно 3 диоптрии добавленной призматической силы. В зависимости от направления наклона получается призма с основанием вверх или с основанием вниз.
На фиг.1 показана линза 10 с постепенным увеличением оптической силы согласно уровню техники, в которой добавленная сила линзы обеспечена на выпуклой поверхности. Сплошные линии 11 и 12 указывают ход лучей для линий наблюдения дальнего и ближнего видения, соответственно, и показывают, что объекты, наблюдаемые через линзу, кажутся смещенными вследствие непредписанной вертикальной призмы в зоне ближнего видения, возникающей из-за увеличенной кривизны поверхности. Для сравнения, пунктирная линия 13 иллюстрирует форму линзы с нулевой добавленной силой (линзы одного видения), а пунктирная линия 14 показывает разницу в ходе лучей между прогрессивной линзой и линзой одного видения. На фиг.2 показана линза 20, которая является линзой с постепенным увеличением оптической силы с добавленной силой, обеспеченной на выпуклой поверхности. Пунктирная линия 23 изображает форму линзы в отсутствие добавленной призмы. Сплошные линии 21 и 22 изображают линзу 20, выпуклая поверхность которой наклонена для создания призмы с основанием вниз. Окончательная форма линзы и линии 25 и 26 хода лучей показывают, что объекты, наблюдаемые через линзу, кажутся по большей части несдвинутыми вследствие ослабления непредписанной призмы в зоне ближнего видения.
Согласно предпочтительному варианту осуществления используют оптическую заготовку и на, по меньшей мере, одной поверхности заготовки отливают один или несколько слоев. Под «оптической заготовкой» понимают оформленное, оптически прозрачное изделие, способное преломлять свет и обладающее выпуклой и вогнутой поверхностями, каковое изделие можно использовать для изготовления очковых линз. Преломляющая способность как оптической заготовки, так и отлитого слоя может обеспечивать, частично или полностью, дальнее видение, ближнее видение, промежуточное видение или цилиндрическую преломляющую способность формируемой готовой линзы или их комбинацию. Предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, одна поверхность оптической заготовки была поверхностью прогрессивного добавления, и отлитый слой образовывал дополнительную прогрессивную поверхность, наиболее предпочтительно, сформированную на передней поверхности заготовки.
Позиционирование формы и заготовки для добавления требуемой вертикальной призматической силы можно осуществлять с использованием любого традиционного средства позиционирования, например, шарнирного держателя, захвата, вакуумного захвата и т.п. или их комбинации. Для осуществления позиционирования предпочтительно размещать форму, с использованием средства позиционирования, например, присоски, в фиксирующем приспособлении с возможностью шарнирного действия. Необходимые перемещение и наклон формы можно осуществлять с помощью любых традиционных средств, включая, без ограничения, сервомоторы.
По достижении нужной ориентации формы-заготовки, материал для формирования отлитого слоя закладывают в форму и отверждают, чтобы сформировать отлитый слой. Материалы, предназначенные для использования в процессе, включают в себя, без ограничения, раскрытые в патенте США № 5470892, полностью включенном в настоящее описание посредством ссылки. Дополнительные пригодные мономеры включают в себя, без ограничения, аллил- и бис(аллил)-карбонаты, например, диэтиленгликоль-бис(аллил)карбонат, бисфенол-А-диаллилкарбонат и т.п., акриловую кислоту, тетраэтиленгликоль-диакрилат, трипропиленгликоль-диакрилат, триметилопропан-триакрилат, тетрагидрофурфурил-метакрилат, бутил-метакрилат, пропил-метакрилат, пентеритритол-тетраакрилат, акрилаты и метакрилаты уретана, стирен и производные стирени, например, дивинил-бензол, 4-винил-анизол, различные сложные эфиры или малеиновую и итаконовую кислоты, метакриловые и акриловые ангидриды и т.п., а также их комбинации. Такие мономеры имеются в продаже или известны способы их производства. Для изготовления заготовки можно использовать вышеперечисленные материалы, применимые в качестве материала очковой линзы.
Отверждение заложенного материала можно осуществлять любыми традиционными методами, включая, без ограничения, термоотверждение, радиационное отверждение, светоотверждение и их комбинации. Предпочтительно использовать ультрафиолетовое отверждение, более предпочтительно - двухэтапное УФ-отверждение, при котором форму облучают ультрафиолетовым светом низкой интенсивности, а затем - высокой интенсивности.
Согласно другому варианту осуществления призму вводят на границе раздела двух слоев линзы, причем эти два слоя, предпочтительно, имеют разные показатели преломления. Величина призмы может быть либо постоянной по всей площади линзы, либо иметь одно постоянное значение над осью х и другое постоянное значение под осью х, либо иметь сглаженный разрыв поперек оси х, либо постепенно изменяться как гладкая, монотонная функция от установочной точки до зоны ближнего видения линзы, или в сочетании. Согласно вариантам осуществления, предусматривающим изменение величины добавленной призмы от установочной точки до зоны ближнего видения, изменение должно быть постепенным во избежание внесения в канал прогрессивного добавления нежелательного астигматизма. Величину добавленной призмы следует выбирать с учетом разности показателей преломления между двумя слоями в соответствии с общеизвестными законами оптики. Размещение призмы на внутренней границе раздела имеет то преимущество, что позволяет независимо регулировать величину призмы в зонах дальнего и ближнего видения и упрощает изготовление линзы.
Для дальнейшего разъяснения изобретения рассмотрим следующие неограничительные примеры.
Примеры
Пример 1
На фиг.3 показана линза 30 с постепенным увеличением оптической силы, в которой часть суммарной добавленной силы линзы обеспечена на выпуклой поверхности 35 и еще одна часть - на вогнутой поверхности 36. Линзу, описанную в этом примере, сформировали путем литья поверхности прогрессивного добавления на выпуклой поверхности оптической заготовки. Изготовили линзу с суммарной добавленной силой 2,25 диоптрий, обеспечив добавленную силу 0,75 диоптрий на вогнутой поверхности и добавленную силу 1,50 диоптрий на выпуклой поверхности. Изготовили линзу с суммарной добавленной силой 1,50 диоптрий, обеспечив добавленную силу 0,75 диоптрий на вогнутой поверхности и добавленную силу 0,75 диоптрий на выпуклой поверхности. Сплошные линии 31 и 32 указывают ход лучей на дальней и ближней линии наблюдения, соответственно. Пунктирные линии 32 и 33 изображают форму линзы в случае, если бы она была линзой одного видения, а пунктирная линия 34 указывает смещение хода луча для линзы одного видения. В Таблице 1 приведены горизонтальные и вертикальные призматические силы линз, например, линзы 30 без добавленной призмы. Для линз с добавленной силой 2,25 диоптрий непредписанная вертикальная призма в ближней зоне составляет от 0,65 до 1,12 диоптрий призмы с основанием вверх.
Для линз с добавленной силой 1,50 диоптрий непредписанная вертикальная призма в ближней зоне составляет от 0,49 до 0,59 диоптрий призмы с основанием вверх.
На фиг.4 показаны линзы 40 с постепенным увеличением оптической силы, при изготовлении которых их выпуклую поверхность 45 наклоняли для создания призмы с основанием вниз. Эти линзы сформировали путем литья поверхности с постепенным увеличением оптической силы на оптической заготовке. Вертикальную призму добавили к линзам, наклонив стеклянную форму, используемую для литья поверхности прогрессивного добавления, на угол В градусов относительно заготовки вокруг оси х заготовки, который задан формулой:
B=[1/(n-1)]xarctg(P/100)
где n - показатель преломления отлитого слоя и Р - введенная призма. Затем добавили подходящую литьевую смолу, которую отвердили, чтобы сформировать показанные линзы. Величина добавленной вертикальной призмы равна половине добавленной силы. В линзы с добавленной силой 2,25 диоптрий добавили призму с основанием вниз силой около 1,12 диоптрий. В линзы с добавленной силой 1,50 диоптрий добавили призму с основанием вниз силой около 0,75 диоптрий. Сплошные линии 41 и 42 указывают ход лучей через линзу для линий взора дальнего и ближнего видения, соответственно. Пунктирная линия 44 изображает ход лучей в отсутствие добавления призмы.
В Таблице 2 приведены данные для линз, охарактеризованных в Таблице 1, в которые была добавлена вертикальная призматическая сила. Из сравнения этих таблиц можно видеть, что вертикальная призматическая сила зоны ближнего видения снизилась на величину добавленной призматической силы.
Пример 2
На фиг.5 показана линза 50, в которой введена однородная величина призмы с основанием вниз на границе раздела двух поверхностей 54 и 55 линзы, одна из которых выполнена из материала с показателем преломления 1,60, а другая - из материала с показателем преломления 1,50. На выпуклой поверхности 54 линзы кривизна дальней зоны равна 6,00 диоптрий, а кривизна ближней зоны - 7,00 диоптрий. На вогнутой поверхности 55 кривизна дальней зоны равна 6,00 диоптрий, а кривизна ближней зоны - 5,00 диоптрий. Дальняя сила линзы равна 0,00 диоптрий, и добавленная сила равна 2,00 диоптрии. Граница раздела 56 имеет кривизну 6,00 диоптрий и наклонена относительно выпуклой поверхности на 6 градусов (D) для создания призмы (Р) с основанием вниз по всей линзе:
Сплошные линии 51 и 52 указывают ход лучей через линзу для дальней и ближней линии наблюдения, соответственно, а пунктирная линия 53 указывает ход лучей в отсутствие добавленной призмы.
Пример 3
На фиг.6 показана линза 60, в которой введена постепенно возрастающая величина призмы с основанием вниз на границе раздела между двумя поверхностями 64 и 65 линзы, выполненными из материалов с показателями преломления 1,60 и 1,50. На выпуклой поверхности 64 линзы кривизна дальней зоны равна 6,00 диоптрий, а кривизна ближней зоны - 7,00 диоптрий. На вогнутой поверхности кривизна дальней зоны равна 6,00 диоптрий, а кривизна ближней зоны - 5,00 диоптрий. Дальняя сила линзы равна 0,00 диоптрий, и добавленная сила равна 2,00 диоптрий. Граница раздела 66 имеет в дальней зоне от установочной точки и выше (у>0 мм) кривизну 6,00 диоптрий и идет параллельно выпуклой поверхности в зоне. Таким образом, в установочной точке не введено никакой призмы. Под вершиной ближней зоны (у<-15 мм) она имеет кривизну 6,00 диоптрий и наклонена относительно выпуклой поверхности на 6 градусов, что обеспечивает призму с основанием вверх в ближней зоне:
Между установочной точкой и вершиной ближней зоны (0>у>-15 мм) кривизна границы раздела плавно изменяется между значениями кривизны над и под этими координатами, чтобы минимизировать визуально наблюдаемые возмущения. Сплошные линии 61 и 62 показывают ход лучей через линзу для дальней и ближней линии наблюдения, соответственно, а пунктирная линия 63 указывает ход лучей в отсутствие добавленной призмы.
Изобретение относится к области офтальмологии, а именно к мультифокальным линзам, а также к способам их изготовления. Изобретение направлено на создание таких линз с последовательным добавлением, в которых добавление призматической силы позволяет скомпенсировать неблагоприятное влияние на качество изображения со стороны не предписанной призматической силы. Этот результат достигается за счет того, что линза с постепенным увеличением оптической силы содержит добавленную силу, вертикальную призму зоны ближнего видения, имеющую силу и основание, и вертикальную призму, имеющую силу и основание, добавленную, по существу, ко всей линзе, причем основание добавленной вертикальной призмы ориентировано в направлении, противоположном направлению основания вертикальной призмы зоны ближнего видения, и сила добавленной вертикальной призмы составляет около 0.25 процента добавленной силы. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.
US 3507565 А, 21.04.1970 | |||
US 5219497 А, 15.06.1993 | |||
Система глазных линз | 1926 |
|
SU5936A1 |
Экономайзер | 0 |
|
SU94A1 |
МНОГОФОКУСНАЯ ДВОЯКОПРЕЛОМЛЯЮЩАЯ ЛИНЗОВАЯ СИСТЕМА | 1989 |
|
RU2081442C1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИНЗЫ, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛНОСТЬЮ ОБРАБОТАННОЙ ЛИНЗЫ И ЕЕ ЗАГОТОВОК | 1992 |
|
RU2116891C1 |
Авторы
Даты
2006-08-20—Публикация
2002-04-26—Подача