Мультифокальная коррекция, обеспечивающая улучшенное качество зрения
Корректирующая оптическая линза, адаптированная для перемещения вместе с глазом пользователя и изменения его преломляющей силы содержит первую радиальную оптическую зону, имеющую первую преломляющую силу, которая в совокупности с преломляющей силой глаза пользователя приводит к первой эффективной преломляющей силе, возрастающей с увеличением радиуса первой радиальной оптической зоны, и вторую радиальную оптическую зону, имеющую вторую преломляющую силу, которая в совокупности с преломляющей силой глаза пользователя приводит ко второй эффективной преломляющей силе, уменьшающейся с увеличением радиуса второй радиальной оптической зоны. Первая эффективная преломляющая сила больше второй эффективной преломляющей силы. Размеры и преломляющие силы первой и второй радиальных оптических зон предназначены для ослабления видимости пользователем расфокусированного излучения. Технический результат - устранение или минимизация видимости побочных изображений с помощью зависящего от конкретной зоны управления знаком сферической аберрации или иной асферичности. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 9 ил.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
По заявке испрашивается приоритет предварительной заявки на патент US 61/238774 от 1 сентября 2009 г., полное содержание которой включено в настоящий документ в виде данной ссылки на нее.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится, в основном, к области офтальмологической оптической и хирургической коррекции зрения и, в частности, к способу, устройству и системе для лечения пресбиопии (старческой дальнозоркости) и прочих заболеваний органов зрения и для разработки предписаний для лечения пресбиопии и других заболеваний органов зрения и/или чего-то подобного.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
По мере старения человеческого глаза его способность видения объектов на различных расстояниях снижается. Такое ухудшение называется «пресбиопией», и она влияет на всех людей. Подобная неспособность регулировать преломляющую силу хрусталика возникает у пациентов, естественный хрусталик которых был заменен на искусственный хрусталик (например, после хирургической операции по удалению катаракты). При этом проблемы, связанные со способностью видеть на различном расстоянии, с которыми сталкиваются страдающие пресбиопией, присущи и людям с псевдофакией (с псевдохрусталиком). В настоящее время не существует лекарства от пресбиопии, и не существует приемлемого способа лечения глаз, которое восстановит полный диапазон зрения, который специалисты называют «аккомодацией». Были разработаны заменяющие оптические устройства и методики, которые предназначены для увеличения диапазона расстояний, на которые можно видеть (глубины резкости). Такие устройства создают так называемую «псевдоаккомодацию». То есть они увеличивают глубину резкости без изменения преломляющей силы самого глаза. Все эти устройства и методики хуже, чем нормальная аккомодация, и все они требуют компромиссов со стороны страдающих пресбиопией пациентов. Имеется очевидная потребность в разработке усовершенствованных устройств и методик улучшения качества зрения страдающих пресбиопией пациентов.
Существуют несколько общепринятых методик повышения глубины резкости страдающих пресбиопией пациентов. Наиболее простые включают в себя реализацию тех или иных видов узкого («сильно суженного») зрачка, который увеличивает глубину резкости без изменения оптических характеристик лежащей в основе оптики. Такая методика не действует при низком уровне освещенности и может значительно ограничивать размер поля зрения. Более типичными являются методики, в которых активно используется оптическая линза или устройство, которое фокусирует свет на сетчатке от объектов, расположенных на различных расстояниях. В одном таком способе используются стандартные монофокальные линзы различной преломляющей силы для двух глаз, называемые «моновизуальными». Однако в большинстве способов используются линзы, которые содержат более одной преломляющей силы - либо бифокальные, либо трифокальные, либо мультифокальные линзы.
При использовании очковой линзы различные коэффициенты преломления для бифокальных, трифокальных или мультифокальных линз распределены по очковой линзе, и за счет комбинации движений головы и глаза пациент может выбирать область очковой линзы, которая обеспечивает сфокусированное изображение на сетчатке для объектов на различных расстояниях (и тем самым высококачественное зрение). Такой подход при выборе различной преломляющей силы путем перемещения глаз и головы не действует для мягких контактных линз (КЛ), либо интраокулярных линз (ИОЛ), либо коррекции, создаваемой в роговице или на роговице с помощью рефрактивной хирургии, поскольку линзы или роговичные коррекции перемещаются вместе с глазом. Поэтому независимо от направления взгляда пациент всегда смотрит через одну и ту же оптику.
Для страдающих пресбиопией пациентов бифокальные, трифокальные и мультифокальные оптические коррекции, при которых происходит перемещение вместе с глазом коррекции в роговице или на роговице (роговичные вкладки или накладки, другая рефрактивная хирургия, КЛ и ИОЛ), должны в связи с вышесказанным иметь множество преломляющих сил в одной и той же области или в смежных областях оптического устройства, либо должны использоваться методики, которые вносят вклад в изображение на сетчатке. То есть в отличие от пресбиопической коррекции очковой линзой, при которой пациент последовательно выбирает физическое положение линзы наиболее подходящей преломляющей силы, пациенты с пресбиопическими коррекциями в КЛ, ИОЛ или рефрактивной хирургии одновременно используют различные преломляющие силы, и, следовательно, такие устройства и методы называются линзами или коррекциями «одновременного зрения».
В этом состоит основная проблема, возникающая при коррекциях с помощью КЛ, ИОЛ или рефрактивной хирургии, цель которых состоит в увеличении глубины резкости для страдающих пресбиопией пациентов. В дополнение к свету, который хорошо фокусируется на сетчатке с помощью одной из преломляющих сил, одновременно присутствует несфокусированное излучение, которое отображается с помощью другой силы (сил) при коррекции одновременного зрения. Качество изображения на сетчатке (и, следовательно, зрения пациента) в связи с этим определяется совокупностью сфокусированного и расфокусированного излучения. Большая часть усилий офтальмологической промышленности по обеспечению улучшенных оптических коррекций для страдающих пресбиопией пациентов сконцентрирована на управлении сфокусированной частью этого излучения и ее усилении. Описанное в данном патенте изобретение направлено на улучшение зрения страдающих пресбиопией пациентов путем уменьшения влияния расфокусированной части света.
Основной оптической характеристикой всех коррекций одновременного зрения для пресбиопии является обеспечиваемая увеличенная глубина резкости. Важнейшим фактором, определяющим увеличенную глубину резкости, является диапазон преломляющих сил в оптическом устройстве или рефрактивной хирургии. На рынке реализованы многочисленные пресбиопические коррекции для страдающих пресбиопией пациентов, и изобретены другие коррекции, в которых сила в линзе (или рефрактивной хирургии) распределяется с использованием большого числа методик. Проще говоря, такие оптические коррекции могут выполняться с получением 2 сил (бифокальные очки), трех сил (трифокальные очки) или множества сил (мультифокальные очки). Один метод создания мультифокальной линзы состоит в постепенном изменении преломляющей силы линзы от центра по направлению к краю. Этого можно достичь внесением в линзу большой величины сферической аберрации (СА), которая может также сделать удаленную от центра область линзы менее сильной, чем центр линзы (отрицательная СА, см. патент US 7261412 B2 от 28.08.2007 и заявку на патент US 0051876 А1, 2009). Такая линза имеет максимальную преломляющую силу в своем центре и поэтому рассматривается как имеющая «центрально-ближнюю» конструкцию, в которой для фокусирования ближних объектов требуется увеличенная преломляющая сила. В соответствии с другим вариантом, аналогичной методикой формируется «центрально-дальняя» конструкция путем добавления к линзе положительной СА (см. патент US 5089024 от 18.02.1992). При использовании обеих указанных методик осуществляется управление СА в конструкции линзы для увеличения диапазона имеющихся преломляющих сил и тем самым увеличения глубины резкости.
Имеется и другой общий способ, в котором используются дискретные преломляющие силы, например бифокальная линза с двумя преломляющими силами или трифокальная линза с тремя преломляющими силами вместо постепенного изменения преломляющей силы по всей линзе. В таких конструкциях оптическое качество изображения на сетчатке, формируемого при нахождении одного из оптических устройств в фокусе, может быть повышено введением в каждую зону полной (например, патент US 5220359 от 15.06.1993 и международная публикация WO 2005/019906 A1) или частичной (например, патент US 7118.214 от 10.10.2006) поправки на сферическую аберрацию (СА), имеющуюся в человеческом глазу. Поскольку человеческий глаз обычно имеет положительную СА, эти линзы корректируют ее введением отрицательной СА. Однако могут существовать и глаза с отрицательной СА, поэтому для их корректировки такие линзы должны вносить положительную СА. Во многих таких изобретениях сначала осуществляется измерение СА с помощью того или иного аберрометра.
При введении в линзу управляемого уровня СА такая линза часто описывается как являющаяся «асферической». В соответствии с третьим общим методом разработки пресбиопических коррекций одновременного зрения для управления переходом между зонами с различной преломляющей силой используется СА или иные радиально симметричные асферичности. То есть вместо пространственно дискретного перехода преломляющая сила постепенно изменяется по всей переходной области линзы. Такое постепенное изменение преломляющей силы иногда называется асферичностью или СА. Такая асферичность используется в нескольких изобретениях (например, патент US 6457826 В1, международная публикация WO 2007/015001 A1, международная публикация WO 0221194 A2).
Реализованы еще две методики, в которых СА или иные радиально симметричные асферичности используются в рамках пресбиопической или псевдофакической коррекции. Сначала, в противоположность конструкциям, в которых коррекция СА в различных оптических зонах используется для улучшения качества сфокусированного изображения, можно ввести СА в различные зоны для увеличения глубины резкости (например, патент US 0176572 А1, 2006). Кроме того, увеличенная глубина резкости может быть введена в конструкцию для реализации монофокальной коррекции путем добавления в оптику небольших асферичностей (патент US 0230299 А1, 2004).
Все вышеописанные конструкции, в которых используется СА или подобные асферичности, направлены либо на улучшение качества сфокусированного изображения в рамках коррекции одновременного зрения, либо на увеличение глубины резкости при коррекции того же типа. В одном изобретении предлагалось использовать управление СА в линзе одновременного зрения для уменьшения видимости расфокусированного изображения (публикация WO 2010/014767). Это была простая методика: внести определенную СА в бифокальную коррекцию, которая скорректировала бы СА глаза, и тем самым максимизировать качество сфокусированной части излучения. В этом изобретении заявлялось (без каких-либо подтверждающих данных), что когда сфокусированная часть излучения действительно хорошо сфокусирована, видимость расфокусированного изображения (часто называемого «побочным» изображением) уменьшается. Разумеется, были выданы многочисленные предшествующие патенты, в которых уже использовалась коррекция СА в бифокальной линзе (см. выше). В настоящем изобретении предложена новая методика использования управляемой СА (или подобной асферичности) для минимизации видимости несфокусированного «побочного» изображения, формируемого при бифокальной, трифокальной или мультифокальной пресбиопической коррекции (см. ниже подробное описание).
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном аспекте настоящего изобретения предлагаются линзы, способы проектирования, устройства, способы и системы для устранения или минимизации видимости (обзора) побочных изображений, присутствующих в пресбиопических коррекциях, с помощью зависящего от конкретной зоны управления знаком сферической аберрации или иной асферичности. В предшествующем уровне техники либо сферическая аберрация корректировалась, либо сферическая аберрация беспорядочно вносилась независимо от соотношения между преломляющей силой линзы и знаком СА (см. выше). Несмотря на то что такие подходы могут различным образом позволить увеличить глубину резкости пресбиопического или псевдофакического глаза, они создают достаточно заметные и неприятные для зрения расфокусированные побочные изображения. Такие побочные изображения снижают общий успех таких пресбиопических коррекций. Современный уровень техники отличается от всего предыдущего уровня техники тем, что его целью также является, в частности, соединение положительной СА с областями с наиболее положительной преломляющей силой (или наименее отрицательной преломляющей силой) бифокальной линзы и внесение отрицательной СА в индивидуальную оптическую зону с наименее положительной преломляющей силой (или наиболее отрицательной преломляющей силой) для максимизации глубины резкости при минимизации видимости побочного изображения. Задачей нашего изобретения является внесение положительной СА в оптику для ближнего зрения и отрицательной СА в оптику для дальнего зрения бифокальной, трифокальной или мультифокальной КЛ, ИОЛ или рефрактивной хирургии. Оно требует, в частности, чтобы коррекция для дальнего зрения и коррекция для ближнего зрения включали в себя СА противоположных знаков относительно друг друга: отрицательную СА при коррекции дальнего зрения и положительную при коррекции ближнего зрения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На чертежах:
фиг. 1а-с изображают последовательности диаграмм световых лучей, на которых показана фокусировка световых лучей от удаленного объекта линзой с нулевой (а), положительной (b) и отрицательной (с) сферической аберрацией (С4 0=0, >0 или <0 соответственно). В каждом случае вертикальной пунктирной линией изображена плоскость наилучшей фокусировки (минимальное среднеквадратичное значение, кружок наименьшего рассеяния). Крайними левыми вертикальными пунктирными линиями показана более близкая к линзе плоскость, которая требует большей преломляющей силы, чем имеет линза, и тем самым создает отрицательный дефокус, или отрицательный С2 0. Крайними правыми вертикальными пунктирными линиями изображена более дальняя от линзы плоскость, которая требует меньшей преломляющей силы, чем имеет линза, и тем самым создает положительный дефокус, или положительный С2 0;
фиг. 2а-с изображают последовательности диаграмм световых лучей, на которых показан путь луча через линзу с нулевой (а), положительной (b) и отрицательной (с) сферической аберрацией. На Фиг. 2(b) объект является удаленным, а на Фиг. 2(с) он является ближним. При этом на 2(b) С4 0 является положительным и находится в плоскости сетчатки, поэтому является дефокусом. На 2(с) С4 0 является отрицательным и находится в плоскости сетчатки, поэтому является дефокусом;
фиг. 3 изображает имитирующее изображение на сетчатке высококонтрастной буквы D. Изображения вычисляются для ряда уровней дефокуса при положительном дефокусе справа и отрицательном дефокусе слева. Моделируются три типа СА: нулевая СА, +0,21 эквивалента дефокуса (Deq) СА и +0,50 Deq СА;
фиг. 4 изображает имитирующее изображение на сетчатке глаза с бифокальной коррекцией, сформированное с дефокусом и сферической аберрацией одного и того же знака;
фиг. 5 изображает имитирующее изображение на сетчатке глаза с бифокальной коррекцией, сформированное с дефокусом и сферической аберрацией противоположных знаков.
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В целях ясного, краткого и точного описания примеров осуществления изобретения, способа и процесса его создания и использования и для обеспечения его практического осуществления, изготовления и использования ниже приведены примеры осуществления, иллюстрируемые на чертежах, при этом для их описания будут использоваться специальные формулировки. Тем не менее, понятно, что при этом не создается какого-либо ограничения объема изобретения и что изобретение включает в себя и защищает такие изменения иллюстрируемых вариантов осуществления и такие последующие применения проиллюстрированных и описанных в данном документе вариантов осуществления, которые очевидны для специалиста в данной области.
Некоторые примеры осуществления включают в себя линзы, методы проектирования, устройства, системы и способы для контактных линз, ИОЛ, роговичных вкладок, роговичных накладок, офтальмологических хирургических предписаний, таких как коррекции с помощью лазерного кератомилеза (LASIK), и прочих линз или корректирующих предписаний и т.д., в которых используется коррекция для дальнего или ближнего зрения в комбинации, включающей в себя все формы монозрения или варианты монозрения, иногда называемые модифицированным монозрением. Следует понимать, что ссылка на линзы одновременного зрения включает в себя вышеупомянутые и иные корректирующие предписания. К линзам одновременного зрения относятся бифокальные, трифокальные, прочие мультифокальные линзы и использование монофокальных линз, применяемых в моновизуальных предписаниях. В некоторых примерах осуществления устраняются или минимизируются ошибки в этих и иных линзах одновременного зрения.
Примеры осуществления включают в себя управление аберрацией для управления видимостью расфокусированной части изображения, присутствующей в линзах одновременного зрения и моновизуальных коррекциях. Расфокусированная часть изображения неизбежна в примерах одновременных и моновизуальных линзовых методик, при этом видимость расфокусированного излучения в изображении снижает оптическое качество и зрительный опыт, обеспечиваемый такими линзовыми методиками. Видимая расфокусированная часть света в изображении часто называется пациентами и клиническими врачами побочным изображением или фантомом. Описанные в данном документе варианты осуществления включают в себя линзы, способы проектирования, устройства, способы и системы для устранения или минимизации видимости таких побочных изображений. Ниже со ссылками на фиг. 1a, 1b, 1c, 2a, 2b и 2с описываются оптические принципы, относящиеся к таким побочным изображениям и к сокращению или устранению таких побочных изображений.
На фиг. 1а показана фокусировка световых лучей от удаленного объекта линзой с положительной преломляющей силой и нулевой сферической аберрацией (т.е. с коэффициентом Цернике С4 0=0). На фиг. 1а лучи расположены через равные интервалы в плоскостях гиперметропического дефокуса (С2 0<0) и миопического дефокуса (С2 0>0), что означает, что кружки рассеяния, образуемые этими плоскостями, представляют собой равномерно освещенные диски света. На фиг. 1b показано влияние положительной сферической аберрации, при которой краевые лучи преломляются больше, а центральные лучи преломляются меньше, чем на верхней схеме. Результатом является сжатие света в пару небольших кружков рассеяния высокой интенсивности в плоскости гиперметропического дефокуса, но расширение света в большего размера и более равномерный кружок рассеяния низкой интенсивности с нечеткими краями в плоскости миопического дефокуса. На фиг. 1с показано влияние отрицательной сферической аберрации, при которой краевые лучи преломляются меньше, а центральные лучи преломляются больше, чем на верхней схеме. Результатом является сжатие света в пару небольших кружков рассеяния высокой интенсивности в плоскости миопического дефокуса, но расширение света в большего размера равномерный кружок рассеяния низкой интенсивности с нечеткими краями в плоскости гиперметропического дефокуса. Преимуществом большего размера равномерного кружка рассеяния меньшей интенсивности является большее ослабление контраста паразитного расфокусированного изображения, создаваемого бифокальной контактной линзой. Недостатком пары небольших кружков рассеяния высокой интенсивности является диплопия или кольцевидный ореол, при котором на сетчатке формируются мешающие побочные изображения или ореолы высокого контраста.
На фиг. 2а, 2b и 2с показан оптический механизм, составляющий основу описанных в данном документе примеров осуществления. Бифокальные контактные линзы формируют на сетчатке два изображения каждого объекта. Одно из этих изображений является более расфокусированным, чем другое, и целью настоящего изобретения является уменьшение заметности изображения с большим дефокусом путем уменьшения его контраста и общей видимости. На схемах хода лучей показана только расфокусированная часть изображения точечного источника (например, лучей для ближней оптики с большей преломляющей силой, когда объекты находятся на удалении, и лучей от дальней оптики с меньшей преломляющей силой, когда объекты находятся вблизи). На фиг. 2а показано расфокусированное изображение удаленного объекта, сформированного частью бифокальной линзы, реализующей предписание для ближнего зрения для случая нулевой сферической аберрации. Глаз в этом случае перегружен, поэтому коэффициент дефокуса С2 0>0. Кружок рассеяния на сетчатке освещен неравномерно. На фиг. 2b выше показаны те же условия, но для линзы с положительной сферической аберрацией (С4 0>0). Результатом является увеличенный, менее интенсивный и более равномерно освещенный кружок рассеяния, который ослабляет размытое изображение за счет уменьшения его контраста. На фиг. 2с выше показано формирование изображения излучения от ближней цели удаленной компонентой предписания. Поскольку коэффициент дефокуса С2 0 в данном примере является отрицательным, знак коэффициента сферической аберрации С4 0> должен быть отрицательным для достижения желаемого результата в виде большого равномерно освещенного кружка рассеяния низкой интенсивности. Необходимо отметить, что обоснование является одинаковым независимо от того, обеспечивает ли центральная часть бифокальной контактной линзы предписание для дальнего зрения, а краевая часть предписание для ближнего зрения, или наоборот. Положительный дефокус должен быть связан с положительной СА, и наоборот.
Некоторые примеры осуществления применяются во всех бифокальных, мультифокальных и моновизуальных коррекциях и легко могут быть поняты на примере пациента, использующего бифокальную линзу одновременного зрения. Коррекция для дальнего зрения в такой линзе фокусирует удаленный объект, но создаст дефокус при наблюдении ближнего объекта. И наоборот, аддидация для ближнего зрения линзы фокусирует ближний объект, но создает расфокусированное изображение при наблюдении удаленного объекта. В некоторых примерах осуществления, описанных в данном документе, устраняется или минимизируется видимость этих расфокусированных изображений (фантомов).
Пациенты, использующие бифокальную линзу или линзы, могут испытывать либо положительную, либо отрицательную сферическую аберрацию («СА») (пациенты часто испытывают положительную СА, но некоторые глаза и некоторые пациенты с отрицательными линзами высокой преломляющей силы могут иметь отрицательную СА). В некоторых примерах осуществления обеспечивается, чтобы расфокусированное изображение ближнего объекта (создаваемое преломляющей силой для дальнего зрения линзы) или расфокусированное изображение дальнего объекта (создаваемое аддидацией линзы) совпадали с тем же знаком, что и СА. В некоторых вариантах осуществления предусматривается независимое управление сферической аберрацией в оптике для дальнего и ближнего зрения для минимизации нежелательных эффектов расфокусированных изображений как дальних, так и ближних объектов. Некоторые варианты осуществления включают в себя линзы одновременного зрения, которые минимизируют видимость несфокусированных фантомов. Показано, что эти и другие варианты осуществления обеспечивают улучшение коррекции зрения, которое ощущают пациенты.
Некоторые примеры осуществления включают в себя линзы бифокального или моновизуального типа или рефрактивную хирургию, в которых используется СА противоположных знаков в оптике для дальнего и ближнего зрения. В частности, аддидация включает в себя положительную СА, а оптика для дальнего зрения включает в себя отрицательную СА, поскольку дефокус, вызываемый аддидацией, возникает из-за положительного дефокуса (избыточная преломляющая сила) при наблюдении удаленного объекта. И наоборот, коррекция для дальнего зрения включает в себя отрицательную СА, поскольку дефокус, вызываемый коррекцией для дальнего зрения, отрицателен (недостаточная преломляющая сила), когда объект находится вблизи. В отличие от современного уровня техники, на котором создаются линзы и оптика, которые имеют либо положительную, либо отрицательную СА для полной коррекции, либо асферичности в переходных зонах, в некоторых вариантах осуществления обеспечивается СА противоположных знаков для коррекции для ближнего и дальнего зрения.
В некоторых примерах конструкции линз знание сферической аберрации пациента используется для создания бифокальной/мультифокальной контактной линзы, интраокулярной линзы (ИОЛ) и прочих конструкций линзы, в которых несфокусированное побочное изображение минимизируется. Качество изображения в глазу, корректируемом с помощью бифокальной линзы одновременного зрения, может моделироваться качеством сфокусированного изображения и характеристиками расфокусированного изображения, которые присутствуют одновременно. СА окуляра может быть включена в конструкцию или реализацию данного изобретения с СА противоположных знаков.
В некоторых вариантах осуществления улучшается одновременное зрение за счет улучшения расфокусированного изображения в зависимости от уровней и типов НОА. На фиг. 3 видно, что для глаз с положительной СА изображение на сетчатке для глаза с положительным дефокусом (избыточная преломляющая сила) сильно отличается от изображения, формируемого при отрицательном дефокусе (недостаточная преломляющая сила). Первое из упомянутых имеет низкий контраст и размытые края и, следовательно, плохую видимость, а последнее может иметь высокий контраст и может быть пространственно искаженным из-за изменений фазы в изображении. Примером задачи проектирования бифокальной линзы одновременного зрения является формирование расфокусированного изображения с низкой видимостью. Таким образом, для глаза с типичными уровнями положительной СА новая конструкция линзы обеспечила бы, чтобы ближняя оптическая зона (зона, находящаяся не в фокусе из-за избыточной преломляющей силы при наблюдении удаленных объектов) имела положительную СА при нахождении на глазу. Кроме того, когда участок линзы для дальнего зрения находится не в фокусе (ввиду недостаточной преломляющей силы при наблюдении ближнего объекта), он имеет отрицательную СА при нахождении на глазу. Уровень СА в совокупности глаз+линза является суммой СА, создаваемых глазом и линзой.
Используя средства вычислительной оптики, авторы изобретения сформировали имитирующие изображения на сетчатке глаз с помощью примера бифокальной оптики. Сравнение двух примеров, показанных на фиг. 4 и фиг. 5, демонстрирует разность в качестве бифокального изображения, когда знаки дефокуса и СА одинаковы (фиг. 4) и когда они противоположны (фиг. 5).
На фиг. 4 показано имитирующее изображение на сетчатке глаза с бифокальной коррекцией, сформированное с дефокусом и сферической аберрацией одного и того же знака. Расфокусированные фантомы были минимизированы и почти невидимы. На фиг. 5 показано имитирующее изображение на сетчатке глаза с бифокальной коррекцией, сформированное с дефокусом и сферической аберрацией противоположных знаков. Следует отметить, что расфокусированные фантомы видны отчетливо. Видимость фантомов, показанных на фиг. 5, дополнительно повышается по мере того, как КЛ, ИОЛ, или рефрактивная хирургия, или имплантат децентрируется относительно зрачка.
В некоторых примерах осуществления путем управления СА в оптических зонах для дальнего и ближнего зрения обеспечивается, чтобы дефокус и СА (или иная подобная радиально симметричная асферичность) всегда имели один и тот же знак, при этом фантом является невидимым (или, по крайней мере, значительно менее видимым, чем в случае противоположных знаков дефокуса и СА). Это достигается введением достаточно негативной СА в коррекцию для дальнего зрения и обеспечением, чтобы достаточно положительная СА имелась в коррекции для ближнего зрения. Соответствующая отрицательная и положительная СА в коррекции для дальнего и ближнего зрения достигается при нахождении на глазу и, следовательно, при необходимости может включить в конструкцию собственную СА глаза. Уровни результирующей положительной и отрицательной СА могут варьироваться от небольших (например, 0,1 микрометра) до больших (например, 0,4 микрометра) по зрачку диаметром 6 мм, но она может быть приведена в соответствие с любым размером зрачка и регулироваться по уровню для обеспечения требуемой видимости побочных изображений. В данном документе мы используем термин СА для описания радиально симметричных изменений в преломляющей силе по всей линзе или зрачку. К примерам СА могут относиться СА Зайделя, СА Цернике или любое другое постепенное изменение преломляющей силы в зависимости от расстояния от центра линзы или зрачка. Такие изменения могут быть созданы путем придания оптической поверхности определенной формы, варьирования коэффициента преломления и варьирования разнесения и профилей зон в дифракционных бифокальных линзах. В одном варианте осуществления знак такой СА определяется как положительный, если преломляющая сила становится более положительной с расстоянием от центра, и как отрицательный, если преломляющая сила становится более отрицательной с расстоянием от центра.
Некоторые примеры осуществления включают в себя конструкцию мультифокальной линзы, обеспечивающую уменьшенный или минимизированный фантом. Некоторые варианты осуществления содержат контактную линзу. Некоторые варианты осуществления содержат ИОЛ. Некоторые варианты осуществления включают в себя офтальмологическое хирургическое предписание, а не отдельную корректирующую линзу. Некоторые варианты осуществления включают в себя рефрактивную хирургическую коррекцию, такую как коррекция LASIK. Некоторые варианты осуществления включают в себя моновизуальные коррекции, и варианты этого вида предписания часто называют модифицированным монозрением.
Некоторые примеры осуществления включают в себя способ определения мультифокального предписания, включающий в себя уменьшенный или минимизированный фантом. Некоторые варианты осуществления включают в себя очковую линзу. Некоторые варианты осуществления включают в себя контактную линзу. Некоторые варианты осуществления включают в себя ИОЛ. Некоторые варианты осуществления включают в себя офтальмологическое хирургическое предписание, а не отдельную корректирующую линзу. Некоторые варианты осуществления включают в себя предписание LASIK.
Варианты осуществления данного изобретения, подробно проиллюстрированные и показанные на чертежах и в вышеизложенном описании, являются пояснительными, а не ограничительными. Были показаны и описаны только предпочтительные в настоящее время варианты осуществления, при этом все варианты, находящиеся в пределах объема изобретения, подлежат защите. Следует понимать, что различные особенности описанных выше вариантов осуществления могут быть необязательными и варианты осуществления, в которых они отсутствуют, также подлежат защите. В формуле изобретения предполагается, что использование единственного числа, а также словосочетаний «по меньшей мере, один», «по меньшей мере, одна часть» не ограничивает пункт формулы изобретения только одним элементом, если в пункте формулы изобретения специально не оговорено обратное. При использовании формулировки «по меньшей мере, часть» и/или «часть» элемент может содержать часть и/или весь элемент, если специально не оговорено обратное.
Данное изобретение отличается от всех предыдущих изобретений, которые либо увеличивают СА, либо уменьшают СА путем введения положительной СА либо отрицательной СА по всему зрачку или отдельной оптической зоне. Оно требует, в частности, чтобы коррекция для дальнего зрения и коррекция для ближнего зрения включали в себя СА противоположных знаков относительно друг друга: отрицательную СА при коррекции дальнего зрения и положительную при коррекции ближнего зрения.
1. Корректирующая оптическая линза, адаптированная для перемещения вместе с глазом пользователя и изменения его преломляющей силы, содержащая:
первую радиальную оптическую зону, имеющую первую преломляющую силу, которая в совокупности с преломляющей силой глаза пользователя предназначена для приведения к первой эффективной преломляющей силе, которая возрастает с увеличением радиуса первой радиальной оптической зоны; и
вторую радиальную оптическую зону, имеющую вторую преломляющую силу, которая в совокупности с преломляющей силой глаза пользователя предназначена для приведения ко второй эффективной преломляющей силе, которая уменьшается с увеличением радиуса второй радиальной оптической зоны;
причем первая эффективная преломляющая сила больше второй эффективной преломляющей силы; и
размеры и преломляющие силы первой и второй радиальных оптических зон предназначены для ослабления видимости пользователем расфокусированного излучения.
2. Корректирующая оптическая линза по п. 1, в которой первая радиальная оптическая зона отделена в радиальном направлении от второй радиальной оптической зоны.
3. Корректирующая оптическая линза по п. 1, в которой первая радиальная оптическая зона отделена в осевом направлении от второй радиальной оптической зоны.
4. Корректирующая оптическая линза по п. 1, в которой первая преломляющая сила обеспечивается, по меньшей мере, частично с помощью, по меньшей мере, одной из преломляющей или дифракционной оптик.
5. Корректирующая оптическая линза по п. 1, в которой вторая преломляющая сила обеспечивается, по меньшей мере, частично с помощью, по меньшей мере, одной из преломляющей или дифракционной оптик.
6. Корректирующая оптическая линза по п. 1, которая содержит бифокальную линзу.
7. Корректирующая оптическая линза по п. 1, которая содержит трифокальную линзу.
8. Корректирующая оптическая линза по п. 1, которая содержит мультифокальную линзу.
9. Корректирующая оптическая линза по п. 1, которая содержит контактную линзу (КЛ).
10. Корректирующая оптическая линза по п. 1, которая содержит интраокулярную линзу (ИОЛ).
11. Корректирующая оптическая линза по п. 1, в которой корректирующая оптическая линза содержит роговицу.
12. Корректирующая оптическая линза по п. 1, в которой корректирующая оптическая линза содержит роговичную вкладку.
13. Корректирующая оптическая линза по п. 1, в которой первая радиальная оптическая зона проходит радиально наружу до первого диаметра, а вторая радиальная оптическая зона проходит радиально наружу от второго диаметра, который, по меньшей мере, имеет величину первого диаметра.
14. Корректирующая оптическая линза по п. 1, в которой вторая радиальная оптическая зона проходит радиально наружу до первого диаметра, а первая радиальная оптическая зона проходит радиально наружу от второго диаметра, который, по меньшей мере, имеет величину первого диаметра.
15. Корректирующая оптическая линза по п. 1, в которой, по меньшей мере, одна из первой радиальной оптической зоны или второй радиальной оптической зоны определяет приблизительно кольцевую форму.
16. Корректирующая оптическая линза по п. 1, в которой величина изменения преломляющей силы либо по первой радиальной оптической зоне, либо по второй радиальной оптической зоне может определяться волновым фронтом, пропорциональным волновому фронту, имеющему среднеквадратическое значение от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,4 микрометров для зрачка диаметром 6 миллиметров.
17. Пара корректирующих оптических линз, адаптированных для перемещения вместе с первым и вторым глазами пользователя и изменения их преломляющей силы, содержащая:
первую корректирующую оптическую линзу для использования с первым глазом пользователя, при этом первая корректирующая оптическая линза содержит первую радиальную оптическую зону, имеющую первую преломляющую силу, которая в совокупности с преломляющей силой первого глаза пользователя предназначена для приведения к первой эффективной преломляющей силе, которая возрастает с увеличением радиуса первой радиальной оптической зоны; и
вторую корректирующую оптическую линзу для использования со вторым глазом пользователя, при этом вторая корректирующая оптическая линза содержит вторую радиальную оптическую зону, имеющую вторую преломляющую силу, которая в совокупности с преломляющей силой второго глаза пользователя предназначена для приведения ко второй эффективной преломляющей силе, которая уменьшается с увеличением радиуса второй радиальной оптической зоны;
причем первая эффективная преломляющая сила больше второй эффективной преломляющей силы; и
причем размеры и преломляющие силы первой и второй радиальных оптических зон предназначены для ослабления видимости пользователем расфокусированного излучения.
18. Способ адаптирования оптической линзы, чтобы иметь более одной преломляющей силы, содержащий этапы:
формирования первой радиальной оптической зоны линзы, имеющей первую преломляющую силу, которая в совокупности с преломляющей силой глаза пользователя адаптирована для приведения к первой эффективной преломляющей силе, которая возрастает с увеличением радиуса первой радиальной оптической зоны;
формирования второй радиальной оптической зоны линзы, имеющей вторую преломляющую силу, которая в совокупности с преломляющей силой глаза пользователя адаптирована для приведения ко второй эффективной преломляющей силе, которая уменьшается с увеличением радиуса второй радиальной оптической зоны;
адаптирования первой радиальной оптической зоны и второй радиальной оптической зоны для обеспечения первой эффективной преломляющей силы, которая больше второй эффективной преломляющей силы; и
адаптирования размеров и преломляющих сил первой и второй радиальных оптических зон для ослабления видимости пользователем расфокусированного излучения.
19. Способ по п. 18, в котором оптическая линза содержит роговицу, при этом, по меньшей мере, один из этапов выполняется с использованием лазерной хирургии.
20. Способ по п. 18, в котором шаг адаптирования размеров и преломляющих сил первой и второй радиальных оптических зон для ослабления видимости пользователем расфокусированного излучения дополнительно включает в себя, по меньшей мере, один из следующих шагов:
формирование оптического профиля линзы;
варьирование переходной зоной между зонами с различной преломляющей силой линзы;
варьирование коэффициентом преломления линзы.
