CN104136964A - 多焦点光学镜片 - Google Patents

Abstract

一种多焦点镜片，具有用于创建光轴的2°之内的第一焦点的中心光学区以及邻近中心光学区用于创建光轴的2°至10°的第二焦点的外围光学区，外围光学区具有比中心光学区大至少2屈光度的校正。

Description

多焦点光学镜片

背景

许多人由于许多可能的情况遇到视力困难。最常见的视力问题是被称为近视或近视眼的情况。近视是常见情况，其中眼睛不能聚焦于远处的物体，因为眼睛的角膜太弯曲(即，其中角膜的曲率半径比正常的小)而不能提供在眼睛的视网膜上的充分聚焦。另一种情况被称为远视或远视眼。对于远视，眼睛不能聚焦于远处和近处的物体，因为眼睛的角膜的曲率太平(即，其中角膜的曲率半径比正常的大)而不能提供在眼睛的视网膜上的充分聚焦。远视在幼儿中常见。严重的远视会导致儿童的懒眼症或弱视。另一种常见的问题是散光，其中角膜的一处或多处屈光表面的不同曲率使光线不能清晰聚焦于视网膜上的一点，导致视觉模糊。

老花眼是40岁或更大年纪的成年人中最常见的视力问题。是否他们在远距视觉中是正视、近视或远视都不重要，40岁以上年纪的中年人群将开始遇到聚焦于近处物体的困难，由于眼睛晶状体灵活性的失去。老花眼可发生且复杂化其它屈光问题，诸如远视、近视或散光。

老花眼是一种对其还没有开发出完全适合的永久治疗方案的情况。最常见的传统方式是佩戴表示眼镜(spectacle glasses)。表示眼镜可包括两副单视眼镜，一副用于近视力而另一副用于远视力。所述眼镜也可被整合到单副多焦点眼镜中，其通过在远区和近区之间交变视觉或光学轴，在眼镜的不同区域具有两个或更多焦点。一种校正老花眼的方法是通过角膜的激光手术整形。不过，这样的手术过程并不是完全安全的，并且相对于近视眼手术，老花眼手术已经出现了不太有利的视觉结果。老花眼也可通过植入具有多焦点设计的眼内镜片(IOL)以便为接受白内障手术的患者代替受者的原始晶状体来校正。

另一种用于校正老花眼的方法是佩戴具有多焦点设计的隐形眼镜(contact lenses)。用于校正老花眼的多焦点隐形眼镜有两种主要类型，转变(translating)和同步(simultaneous)视觉设计。前一种类型(转变多焦点隐形眼镜)具有至少两个单独的区域或地带，分别用于远视力和近视力。阅读区段须被合适地定位以便有效阅读且不干扰远视力。用户经常需要用头部倾斜或向下凝视的姿态阅读来利用转变双焦点。

同步视觉隐形眼镜可以是双焦点或多焦点设计。在任一设计中，镜片的中心可以是远距(CD或中心远距)或近距(CN或中心近距)的屈光力。多焦点设计大体具有至少两个不同屈光力的两个不同地带。多焦点隐形眼镜的大多数是非球面且具有随着从镜片中心向外以特定偏心率值变化的梯度。所述同步多焦点镜片用图像的各种聚焦和散焦部分形成混合远、近焦点的图像。同步视觉镜片，尽管对于ADD较低的轻微老花眼患者更加便利，在更严重的老花眼中远不能令人满意。

另一种治疗老花眼的方法是通过佩戴隐形眼镜来改变角膜形状，隐形眼镜被设计成连续地施加压力在角膜的选定位置上来逐渐地迫使或模塑角膜成为所期望的正常角膜曲率。此治疗的方法也通常被称为角膜矫正术(orthokeratology)(本文中称为“ortho-k”)。例如，使用角膜矫正镜片治疗老花眼已在Tung的美国专利号No.6652095和7070275中公开。

尽管由现代眼镜、隐形眼镜、眼内接目镜(intraocular ocular lenses)、屈光手术以及角膜矫正为老花眼提供了改进，仍然需要能够实现更好的老花眼多焦点校正的光学器件。

附图

图1是在眼睛的中央凹(fovea)上形成在轴图像的示意图。

图2是在眼睛的围凹区(perifovea)或近凹区(parafovea)上形成旁轴图像的示意图。

图3是本发明器件的隐形眼镜实施例的图4中沿线3-3的截面图。

图4是PVS隐形眼镜的正面俯视图。

图5是本发明器件的角膜矫正隐形眼镜实施例的图6中沿线5-5的截面图。

图6是本发明器件的角膜矫正隐形眼镜实施例的正面俯视图。

概要

本发明提供光学器件，且在特定的镜片中，其提供具有阅读的优惠可视范围的更好的多焦点老花眼校正。按相同原理设计的角膜矫正隐形眼镜可提供模塑角膜表面用于具有阅读的优惠可视范围的多焦点老花眼校正。本发明镜片提供用于远视力(CD)的中心屈光力和用于近视力的外围屈光力，具有较佳的阅读可视范围(PVS)。本发明的光学器件具有对着大约5°的视角的中心光学区，对应于1.5mm视网膜中央凹区域。光学器件的邻近外围部分进一步提供具有较短焦距或ADD屈光力的近光学区来提供对着视觉或光轴的超过中央5°但在10°到20°内的近视力校正用于阅读，对应于近凹区(0.5mm至每一侧且包围中央凹)和围凹区(1.5mm到每一侧且包围所述近凹区)的区域。用于不同的焦距的远和近视力光学区域之间的清晰度对比必须足够显著，以便大脑自动地选择离轴近凹区和/或围凹区图像用于感知，来利用阅读的优惠可视范围(PVS)。

本发明包括用于辅助或校正视力的多焦点镜片，尤其用于老花眼校正。本发明的多焦点镜片包括位于镜片的中心区域的中心光学区以及位于邻近并从中心光学区径向向外的外围光学区。所述中心光学区聚焦以基本平行于镜片光轴方向进入镜片前表面的光来在光轴的2.5°以内创建第一焦点，而外围光学区聚焦在不平行于光轴的方向上的光来在相对于光轴2°到10°之间创建第二、非重叠的焦点。此外，在外围光学区的镜片的前表面或后表面的曲率比中心光学区的前表面或后表面的曲率陡峭至少2个屈光度，且较佳地陡峭至少4个屈光度。较佳地，中心光学区的前表面的曲率比外围光学区的前表面的曲率陡峭至少2个屈光度。在优选实施例中，外围光学区的前表面的曲率从内部径向区向外部径向区径向向外逐渐变陡，内部径向区的前表面的曲率比中心光学区的前表面的曲率陡峭至少4个屈光度，且外部径向区的前表面的曲率比中心光学区的前表面的曲率陡峭高达10个屈光度。中心光学区的前表面的曲率也较佳地与外围光学区的前表面的曲率通过具有预定e值(例如在-0.7到-3.0e之间的e值)的非球面或反向非球面曲面融合，曲率径向向外逐渐变陡。

本发明的镜片可以是，例如，眼镜片、隐形眼镜、或眼内镜片。当镜片是隐形眼镜时，中心光学区较佳地具有0.4mm到0.6mm之间的直径，而外围光学区优选在距镜片的中心0.75mm到2.0mm之间且较佳地在0.85mm到1.8mm之间的环直径径向向外延伸。这样的隐形眼镜可进一步包括耦合到外围光学区并从其径向向外延伸、具有用于远视力的屈光力的内部中间区，以及耦合到内部中间区并从其径向向外延伸的外部中间区。所述外部中间区可具有曲率比内部中间区的前表面曲率陡峭在1和30个屈光度之间的前表面，从而形成陡峭的脊，用于模拟近视延迟的角膜矫正治疗区。

在另一个实施例中，本发明的镜片可以是用于角膜矫正的隐形眼镜，在这种情况下，镜片的后表面适于模塑对象的角膜的前表面，从而使角膜表面包括对象角膜的中心部分内的中心光学区，其聚焦在基本上平行于光轴的方向上的光，以在光轴的2.5°以内创建第一焦点和位于邻近并从中心光学区径向向外的外围光学区，其聚焦在不平行于光轴的方向上的光，以在相对于光轴2°和10°之间创建第二、非重叠的焦点。在这个实施例中的中心光学区较佳地具有0.4mm和0.6mm之间的直径，且外围光学区较佳地在距镜片中心3mm和5mm之间的环直径处径向向外延伸。中心光学区的后表面的曲率也较佳地通过具有-0.8和-3.5e之间的e值的非球面或反向非球面曲面与外围光学区的后表面的曲率融合，曲率沿径向向外变得逐渐陡峭。此外，角膜矫正镜片的后表面较佳地包括耦合到外围光学区并从其径向向外延伸、具有比外围光学区平整1到10个屈光度之间的曲率的内部连接区，以及耦合到内部连接区并从其径向向外延伸用于在角膜上承载隐形眼镜的外部连接区。

当本发明镜片是眼镜片时，中心光学区较佳地具有1.35mm和1.75mm之间的直径，且外围光学区较佳地在距镜片的中心2.3mm和6mm之间的环直径处径向向外延伸。此外，本发明镜片可被用于老花眼和近视加深的治疗，但向有老花眼或有近视加深风险的对象提供本发明的镜片。

在进一步的实施例中，本发明的镜片可以是多焦点刚性隐形眼镜，用于进行角膜矫正。这种情况中的镜片可具有在镜片的中心部分中具有0.4mm和0.6mm之间的直径的中心光学区，其中中心光学区的后表面具有中心基础曲面。本发明的镜片进一步包括位于邻近且从中心光学区径向向外的外围光学区，外围光学区具有距镜片中心3mm到5mm之间的环直径。外围光学区的后表面进一步包括外围基础曲面，其比中心基础曲面陡峭2到10个屈光度之间。较佳地，镜片的中心基础曲面与外围基础曲面通过e值在-0.8和-3.5e之间的非球面或反向非球面曲面融合。本实施例的镜片可以可选地包括在中心光学区和外围光学区中的前曲率来如本文所述地校正老花眼。

描述

图3和4示出根据本发明的一个实施例的PVS隐形眼镜10。如图3中所示，隐形眼镜10为适于佩戴在患者眼睛14的角膜12上的隐形眼镜。从镜片10的中心到外围，隐形眼镜10具有两个前光学区201f和202f、可选的中间区24和前镜片区203f。

图5和6示出根据本发明的一个实施例的PVS角膜矫正隐形眼镜11。如图5中所示，隐形眼镜11为适于佩戴在患者眼睛14的角膜10上的角膜矫正隐形眼镜。从镜片11的中心到外围，隐形眼镜11具有两个后光学区201b和202b、连接区联合体22-26以及外围区28。

定义

如本文所使用的，如下术语及其变体具有下面给出的含义，除非不同的含义被在该术语所用的上下文中清晰地示出。

“附加屈光力”(ADD)是在镜片的远、近屈光力之间的屈光力差异。对于眼镜，ADD在角膜前表面前方12mm的平面处测得。对于距角膜前表面更近或更远位置的任意其它器件，ADD按顶点校正公式Fc＝F/(1-xF)针对距离分别增加或减少，其中Fc是对顶点距离校正的屈光力，F是初始镜片屈光力，以及x是以米为单位的顶点距离变化。

镜片的“后表面”指的是光按正常和预期用途离开镜片所通过的表面。例如，对于隐形眼镜，后表面是当被对象佩戴时，与对象的眼睛接触的表面。

“隐形眼镜”是置于对象的眼睛的外表面上的镜片。

“曲率”或“曲率半径”，通常以毫米(mm)为单位测量且以屈光度或毫米来引用。当以屈光度表示时，曲率通过适当的折射率来确定。例如，对于隐形眼镜，当以屈光度表示时，空气和泪水的折射率连同镜片材料的折射率一起被考虑，来确定曲率，而对于眼镜，仅仅空气和镜片材料的折射率需要被使用。对于其他镜片，例如更厚的镜片或眼内镜片，适当的公式和折射率可被使用，如本领域技术人员所知道的。曲率可以通过使用适当的折射率信息形貌器件或半径范围来确定。

“屈光度”(D)是屈光力的单位，其等于给定镜片或镜片一部分的焦距(以米为单位)的倒数。

“偏心率”是限定非球面轮廓的量度且指的是镜片表面的平坦化的速率，其中具有较高偏心率(e值)的表面向外围变平得更快。球面镜片具有零e值而抛物面具有1的e值。负或负的e值定义了反向非球面轮廓且指的是镜片表面变陡的速率，其中具有更负的偏心率(e值)的表面向外围变陡得更快。

“焦点”是源自物体或方向的光线收敛(例如通过折射)的点。

“中央凹(fovea)”是眼睛的一部分，位于视网膜的黄斑区域的中心。中央凹负责锐利的中心视力，其在人类中是必要的，用于阅读、看电视或电影、驾驶、以及视觉细节非常重要的任何活动。人类的中央凹具有大约1.2mm-1.5mm的直径并对着大约4-5度(到光轴或视轴的每侧2-2.5°)的视角。最佳可校正视力(BCVA)约为20/20。

镜片的“前表面”指的是光以其正常的和预期用途进入镜片所通过的表面。例如，对于隐形眼镜，前表面是当佩戴于对象的眼睛上时面向外的表面，与空气接触。

“眼内镜片”(IOL)是植入于眼睛内的镜片，其可以代替眼睛的晶状体或与之共存。

“镜片”指的是会聚或发散光的光学元件，尤其涉及不是对象的组织或器官的器件。

“镜片计”(也称为焦度计或焦点计)是测量眼镜、隐形眼镜、或其它光学镜片的屈光力的器件。手动和自动的镜片计都是已知的。

“LogMAR”表示分辨率的最小角度的对数，按通过用于评估个体的视敏度的标准图表来确定。LogMAR图表在线上的字母之间具有相同分度以及在线与线之间具有相同空间。在每条线上字母的数量是固定的，通常是五个。

“在轴”，当参考穿过镜片的光时，指的是基本平行于镜片光轴的方向。当来自物体的光从基本上在光轴上或平行于光轴的方向进入镜片时，该物体被称为中心物体而由镜片形成的图像被称为中心图像。在眼视觉系统中，在轴图像被共轭到视网膜的中央凹部分(如图1所示)。

“离轴”，当参考穿过镜片的光时，指的是基本上不平行于镜片光轴的方向，使得进入镜片的入射光以大于0度的角度偏离光轴。在眼视觉系统中，离轴图像被共轭到视网膜的中央凹部分以外的视网膜区域，特别是在近凹区或围凹区区域中(如图2中所示)。如果入射光进入光学器件以超过2度且在10度以内的角度偏离系统的光轴，离轴可被进一步定义为“旁轴”。

在光学器件(例如镜片)中的“光轴”表示某种程度的旋转对称所沿着的线，使得该器件是围绕该线径向对称。

“近凹区”是径向向外到距每侧为0.5mm距离且包围中央凹的中间区域，其中神经节细胞层是由多于五行细胞、以及最高密度的锥体构成。最外近凹区对着约8-10度(到光轴或视轴每侧4-5°)的视角。此区域内最佳可校正视力(BCVA)可以是20/50(0.4logMAR)到不超过20/20(0logMAR)。

“围凹区”是距每侧1.5mm且围绕近凹区的黄斑部(macula)的最外区，其中神经节细胞层包括两到四行细胞，并且其中视敏度低于最佳。最外围凹区对着约18-20度(到光轴或视轴的每侧9-10°)的视角。此区域内最佳可校正视力(BCVA)在20/50(0.4logMAR)和20/100(0.7logMAR)之间。

“优惠视觉跨度”(PVS)是视觉跨度内的轨迹(locus)，其中所感知的代码(如字母、字符和数字)比在视觉跨度的其它轨迹内相对更清晰和更可感知以便用于解释。

“主平面”是垂直于光轴的折射表面。在简化的示意眼球模型中，主平面大体位于前角膜顶点后方约5.6mm或中央视网膜前方17mm处。

“刚性隐形眼镜”是其表面不改变形状以呈现角膜表面轮廓的隐形眼镜。刚性镜片典型地由PMMA(聚(甲基丙烯酸甲酯))或透气性材料(例如聚硅氧烷丙烯酸酯、氟/聚硅氧烷丙烯酸酯、以及乙酸丁酸纤维素，其聚合物主分子通常不吸收或吸引水)制成。

用于标准的人眼的“简化的示意眼睛”模型是帮助概念化人眼的光学特性的示意性眼睛。简化的示意眼睛把眼睛当成单个折射元件，其由分隔折射率为1.00和1.33的两种介质的理想球面组成。简化的示意眼睛假定眼睛在角膜表面的屈光力为+60.00D(Gullstrand的示意眼睛的实际屈光力为+58.60D)。前焦点大约在角膜前方17mm处以及眼睛长度为22.6mm，主平面在角膜后方5.6mm处。

“屈光力”是镜片会聚(或发散)光的程度。

“软性隐形眼镜”是由当被置于角膜上时其表面大体呈现角膜表面轮廓的材料形成的隐形眼镜，软性隐形眼镜典型地由诸如HEMA(甲基丙烯酸羟乙酯)或聚硅氧烷水凝胶聚合物(含有约20-70％的水)之类的材料制成。

“眼镜”指的是保持镜片且被佩戴于眼睛前方的框架。所述框架通常由鼻梁和置于耳朵上的臂支撑。

“球差”指的是器件或其一部分与完美镜片的焦点的偏差，其聚焦所有入射光线到光轴上的一点。

“转变(translating)”双焦或多焦隐形眼镜是具有至少两个分别用于远和近视力的分开区域或地带的镜片。

“视敏度”指的是由特定光学系统(例如，镜片和/或眼角膜)提供的聚焦清晰度。

“视角”是光线相对于视轴或光轴所对着的角度，优选从主平面测量。

“视轴”是指从观察物体通过对象的瞳孔中心延伸到人眼视网膜的中央凹区域的直线。

用于读取的“视觉跨度”指的是可被人类对象识别而无须移动眼睛的字母或字符、格式化为文本的范围。

术语“包括”和该术语的变型，例如“包含”，并不旨在排除其他添加物、组分、整数或步骤。本文中所用的术语“一”、“一个”、以及“该”和类似的指代被解释为既包括单数也包括复数，除非其在上下文中的使用有其它表示。

老花眼校正

用于老花眼的多焦点器件的先前智慧可被分类为转变或同步视觉多焦点。转变多焦点器件可以采用眼镜或隐形镜片的形式，其具有远光学区以及通常位于所述远光学区之下的一个或多个近光学区。要用转变多焦点器件来看远处的物体，视轴要和在视网膜的中央凹区域形成远图像的远光学区的光轴重合。而对于近视力，用户需要将视轴或光轴从远光学区重新对准到器件的离轴近光学区，从而依旧在视网膜的中央凹区域形成近图像。在不同的实例中，远和近图像被清晰地形成于中央凹区域而不混合焦点。

同步视觉多焦点器件(通常采用隐形眼镜的形式)可被设计成镜片中心用于远视力(CD或中心远距)或中心用于近视力(CN或中心近距)屈光力。多焦点设计通常具有至少两个不同屈光力的两个不同区域。不过，同步多焦点器件，具有与镜片的在轴光学中心共轭的非球面光学区域，通过镜片的远和近屈光力共同贡献的混合焦点在中央凹上形成在轴图像，这有助于通过对远和近处物体以不同比率混合不同屈光力的聚焦和散焦图像，形成在轴图像的渐变模糊。也就是说，同步视觉多焦点器件的光轴与眼睛的眼部系统的视轴重合，而通过混合远和近焦点，以逐渐模糊在视网膜的中央凹区域形成在轴图像。同步视觉镜片，虽然对于具有低ADD的轻微老花眼患者更加便利，在更严重的老花眼中远不能让人满意并且需要额外的更高ADD用于在CN设计中集中近区或可能要求用户倾斜头部并向下凝视来利用具有CD设计的外围ADD区的转变效果。用于CN隐形眼镜的更高ADD可能造成在远处物体上较高的散焦，远视力过度模糊。

同步视觉隐形眼镜通过混合近和远焦点产生多焦效果，这将远近图像混合成渐变模糊并且可能只通过视网膜的在轴中央凹区域感知代码以便解释。通过比较，使用了优惠视觉跨度器件的本方法利用大脑的解码位于眼睛的近凹区或围凹区视网膜内且仍旧在视觉范围内并能够被大脑感知用于阅读的离轴、特别是旁轴文字的能力。在传统的同步视觉双焦点或多焦点器件中，在轴和旁轴(近凹区和围凹区)图像之间的对比不够显著来触发旁轴图像的优惠感知或解码，因为对于所有距离，它们大约是相同的感知清晰度或模糊度。

根据本发明的方法，光学器件(例如隐形眼镜、眼镜、或眼内镜片)被提供有具有用于校正远视力的屈光力的中心光学区，中心光学区对着与位于人眼角膜平面后方约22.6mm处的1.5mm中央凹区域相对应的大约中心4-5度的视角。光学器件的邻近向外部分进一步提供具有更短焦距或更高ADD的近光学区来提供比由中心光学区形成的图像更清晰的近图像，使得近处的对象触发优惠视觉跨度(PVS)用于从视网膜的旁轴区域的阅读。光学器件的外围近区对着超过中央凹远区的4-5度但在对应于用于阅读的视觉跨度范围内的近凹区(达到10度)和围凹区(达到20度)区域的中心18-20度内(或到光或视轴的每侧的9-10°)的视角。远和近光学区的清晰度对比需要足够显著以便人脑解读从器件的近光学区由视网膜的近凹区或围凹区部分所感知的更清晰的旁轴图像(文字)，而忽视对应于器件的远光学区的由中央凹所感知的在轴模糊图像(文字)。本发明的新颖方法可用于设计PVS多焦点器件。

BCVA从中央凹处的20/20下降到围凹区的最外部分处的20/100。最佳可校正视敏度(BCVA)应为斯内伦(Snellen)20/50(或0.4logMar)或之上，用于舒适地阅读在40厘米处的1M打印尺寸的普通新闻报纸。如果在更近距离阅读或阅读大于1M的印刷物，BCVA可比20/50进一步降低用于功能性阅读。所述1M近视力可用于与具有用于30-40厘米距离阅读的全ADD的光学器件的近区共轭的在视网膜近凹区和围凹区区内可感知的视觉跨度。如果由视角来定义，所述近区的全近ADD必须是离轴，但到视轴或光轴或视觉中心的每侧的偏差还在2-10度以内，这也被定义为旁轴。

本PVS器件必须是中心远距(CD)来体会到由视网膜的中心在轴中央凹区域所感知的清晰远图像。重新定位近中心到旁轴区域通常是可接受的，因为最低20/50 BCVA的低于正常的分辨率通常足够用于近任务。相反，如果使得器件中心近距(CN)和旁轴较远，所述4-5度中心近光学区将在近焦距且远处的物体将在视网膜的在轴中心中央凹区域形成散焦的模糊图像。而旁轴较远区域虽然在可在旁轴视网膜区域形成清晰的远图像的远焦距内，视网膜的近凹区和围凹区区域的BCVA(分辨率)将显著地降到20/50-20/100，尽管被清晰地聚焦。因此，CN同步视觉器件中无论是中心模糊远图像或旁轴视网膜区域所感知的低分辨率图像都不可能满足一般人群日常生活的视觉需求。

此外，结合到本发明器件的旁轴区域中的渐进ADD必须足够显著来诱发所需的球面像差且触发从更清晰的旁轴图像的图像解码，无视在旁轴视网膜图像中降低的分辨率，且不管用于PVS阅读的显著模糊的中心视网膜图像。

从业者众所周知的用于确定镜片的ADD的传统方法是补充从剩余调节和个体的期望工作距离导出的最低正屈光力。工作距离通常设为距眼睛40厘米远，用于老年人的最大ADD为+2.50D且几乎无剩余调节，而对于年轻人其将小于+2.50D，这依赖于剩余调节。在老花眼校正中的前述最低ADD的传统概念被授予使用转变或同步视觉器件的在轴阅读或者从中央凹感知。当用本发明PVS器件阅读时，穿过聚焦于中央凹的远光学区的在轴图像相对地模糊。“在轴模糊”的现象随年龄增加且平行于调节力的退化。传入自PVS器件的近光学区的旁轴图像必须比在轴模糊图像清晰得多，来提升PVS感知以便阅读。仅当旁轴区域内的焦距比在轴区域至少短(强)+2.00到+4.0D时，旁轴PVS图像可发挥功能来优先于在轴中央凹图像用于阅读。并入离轴近光学区的过多ADD放松剩余调节，这将由于老花眼而落入视网膜后方的中心在轴近图像进一步向后移动，形成显著的模糊，同时将旁轴近图像向前移动到旁轴视网膜上用于较清晰的图像，其可通过旁轴视网膜区域触发有意义的感知或解码并且忽视旁轴区域的较糟的分辨率。

知晓视角、字段尺寸以及图像尺寸来确定进入的光线可如何在用于执行PVS多焦点视力的合适视网膜区域形成图像也是很重要的。共轭到主平面的视角或光角可通过众所周知的公式：θ＝2*arctan(S/2D)来计算，其中θ为视角；S为物体的线性尺寸；D为从物体到眼睛的主平面的距离。对于更小的角度，共轭到人眼的主平面的图像尺寸或视网膜区域宽度可以由下式来推算：图像尺寸I＝[(2*π*d)*θ]/360，其中d为从主平面到视网膜的距离，而θ为物体的所对着的视角。另外，其也可通过以下来估算：图像尺寸I＝[2*(arctan(θ/2))*d]。对于22.6mm的标准人眼，图像或进入域(entrance field)应被从大约位于角膜顶点的前表面后方5.6mm或中心视网膜的前方17mm处的理论主平面向前或向后共轭。轴向长度可以对每-3D的近视加深延长1mm，这也可能会轻微增加图像尺寸，而通常对于设计器件是微不足道的。

进一步地，如果本光学器件是隐形眼镜，视网膜区域的视角可被共轭到位于中央凹的前方22.6mm或主平面前方5.6mm处的隐形眼镜或角膜平面上的区域宽度。如果光学器件是眼镜，视角可被共轭到位于角膜的前方12mm、主平面的前方17.6mm或视网膜的前方34.6mm处的眼镜上的区域宽度。为了将区域宽度共轭到视角，一度是圆的1/360，其被共轭到1米距离的17.5mm区域，或共轭到40厘米阅读距离的7mm区域，或共轭到主平面前方17.6mm的眼镜距离的0.31mm区域、或主平面前方5.6mm的角膜或隐形眼镜表面上0.1mm区域。

因此在数学上，中央凹的4-5度跨度被共轭到隐形眼镜平面上0.5±0.1mm区域或眼镜平面上1.55±0.2mm区域。近凹区的9-10度跨度则被共轭到隐形眼镜上的0.85±0.1mm环状区域或眼镜平面上的2.6±0.3mm环状区域。围凹区的18-20度跨度被共轭到隐形眼镜平面上1.8±0.2mm环状区域或眼镜平面上5.5±0.5mm环状区域。共轭到中央凹区域的区域形成远光学区，而共轭到视网膜的近凹区和围凹区区域的环状区域形成PVS器件上的近光学区。环状区域不限于是圆圈。其可以是对于所期望的视角共轭到视轴或光轴的每侧的任意形状以便有PVS功能。很容易基于所共轭的区域宽度、近和远视力的屈光力、以及相应的BCVA设计光学器件以实现优惠视觉跨度用于阅读。

参照图3和4，PVS多焦点系统的在轴部分或中心光学区，具有用于校正距离视觉的球面光焦度(spherical power)，是隐形眼镜10中的区域201f，其与眼睛14的眼部系统的视轴或光轴重合且在眼睛14的视网膜的中央凹区域形成在轴远图像。PVS多焦点系统的旁轴区域，具有用于近视力的足够ADD，是隐形眼镜10中的区域202f，其与眼睛14的眼部系统的旁轴进入域重合且在眼睛14内视网膜的旁轴(近凹区和围凹区)区域形成旁轴近图像。远和近图像被共轭到PVS多焦点器件的邻近但独立的部分，且也共轭到眼睛14的眼部系统的各个进入域，而它们也在眼睛14内的邻近但独立的视网膜区域形成远和近图像。所述轨迹、域宽度以及在PVS多焦点器件的远和近光学区内的显著屈光度差有助于实现远和近图像的分离，以便眼球14的邻近但不同的视网膜区域内的感知，而无需如在同步视觉镜片中一样为了渐变模糊而混合焦点。而分离PVS多焦点系统内邻近但不同的域中的图像的概念也改善了在转变多焦点器件中通过远和近光学区进行瞄准的视轴反复重对准的不便利。

三个视网膜地标，中央凹、近凹区和围凹区视网膜区域对于PVS多焦点器件很重要。对于三个视网膜地标，下表1展示了一些示例性的在轴轨迹，其相应的区域宽度共轭到眼睛的主平面。每个轨迹的示例性区域宽度从共轭到眼睛的主平面的视角导出，分别对于具有22.6mm轴长的标准人眼的中央凹(4-5°或1.5mm)、近凹区(9-10°或2.5mm)、围凹区区域(18-20°或5.5mm)。所对着的视角、区域或域宽度和轨迹可随人眼中的任意可能轴长轻微变动，这对于从业人员是众所周知的。对于PVS多焦点器件的额外应用，例如IOL，用于该器件的光学元件的区域宽度可从所述轨迹的位置以及分别用于中央凹、近凹区和围凹区区域的所对着的视角导出。

表1

近和远焦点的渐变以及在人眼上的PVS多焦点器件的所引起球面像差，可使用用于将焦点映射到眼部和光学器件的所期望的在轴和离轴视角的市售自动验光仪(例如，Shin-Nippon自动验光仪、Nidek-OPDIII)客观地检测。

能解离两眼之间的图像用于融合测试的双目测试仪可被用于证明所述PVS器件对于主观地在旁轴(近凹区或围凹区)区域阅读是否有效。这些器件之一是Keystone视力检查仪(可从内华达州里诺市的Mast Concepts获得)，其使用无限隔膜来分离双目视觉以便测试相关的或不相关的隐斜视以及可用视觉。该器件可以显示通过用户的一只眼睛、佩戴PVS器件的在轴中央凹视觉如何与用户的另一只眼的视觉相比较，而在旁轴区域的阅读比在用于如本文所述的阅读的PVS器件内所预期的要更清晰。

一些双目失准患者可能对本发明PVS器件反馈不佳的情况可能极少发生。例如，在外隐斜视(眯眼向外)的患者中，如果失准是如此严重以致双目中央凹对应已经受被损害成外固定视差(exo-fixation disparity)，即，在轴中央凹中心已经向鼻腔移位，患者可能不能体会设置用于在离轴区域内阅读的PVS器件，离轴区域已经进一步向视锥细胞太稀缺而不具有用于阅读的足够分辨率的视网膜部分移位。强烈建议在安装PVS器件之前，使用市售的双目视觉器件或测试仪，对任何现有的固定视差或相关的隐斜角度测试双眼功能性失调案例。

考虑到必须彼此共轭的眼睛的前述像轴和视轴，用于PVS的本器件需要随眼睛移动来保持关于视轴的图像的恒定对准或偏离。因此用于PVS的优选器件为眼内镜片(IOL)、角膜内镜片(ICL)、隐形眼镜(软性或刚性)、和角膜矫正模塑镜片(CRT或OK镜片)以及具有用于将角膜轮廓重塑为不同的或渐进的PVS远和近区域的软件程序的屈光角膜手术器件。

近视延迟(MR)

多焦点器件在延缓近视发展中是有益的，即，近视延迟。有两种平行视觉路径，P-和M-路径，在被大脑皮层解释前传递锥图像到LGB(外侧膝状体)。小细胞或持续的P-路径主要携带细节和色彩信息。大细胞或瞬时运动、M-路径携带视场的相同区域内的运动信息。具有运动图像的M-路径负责唤醒用于由大脑皮层解释的稳定的、色彩中心图像的持续P-路径。如果对象在观察目标时可保持其眼睛静止不动，也就是说，没有从他所见的移开，图像将消逝：此生理现象被称为Troxler(特克斯勒)消逝。特克斯勒消逝也被检测出伴随着完全的调节放松。消逝的图像伴随着M-路径的运动或激活而立即复现，且调节将也在同一时刻完全恢复。特克斯勒消逝的平均长度从刚过3秒至6秒的估计而发生变化。

在病理状态，ICS(间歇性的中心抑制)，定义为“单眼或双眼内视觉的非自愿、暂时中止”，被注意到与阅读障碍密切相关。ICS，作为特克斯勒消逝的病理版，被认为是在没有斜视或弱视的情况下的视觉中心区内的视觉感受的重复丢失。ICS可被检测为在非移动测试目标中的细节(敏锐度)的缺失。中心视觉将被抑制平均两到五秒、每十秒两次或更多。图像消逝-复现周期可只发生于一只眼睛(恒定-ICS)或交替地在两眼中发生(交替-ICS)。

对于患有恒定-ICS的幼儿或青少年患者也常发展成顽固性屈光参差症(2-5D以上)使得他们的近视单方面地更快恶化。通常是没有受到ICS困扰的眼睛(非-ICS眼睛)变得更近视而ICS眼睛保持具有更好远视力的正视眼、远视或轻度近视。在患有恒定-ICS的儿童中，非-ICS眼睛可更容易发展为近视并随之以正常速度恶化，而患有ICS的眼睛在发展近视方面更有抵抗性。这被认为是经常放松调节和/或ICS眼内降低的M-路径活动的结果，因为伴随着图像的瞬间消逝，ICS眼睛获得间歇性、充分调节放松，这可反过来舒缓眼部压力和/或由于更少的M-路径活动而少触发眼球伸长。

M-路径和/或其活动在中央凹区域最丰富并且向外朝视网膜的周边部分迅速消逝。鉴于此，本器件(较佳地但不限于PVS多焦点隐形眼镜)可通过将阅读中心重定位到近凹区或围凹区区域被用于延缓近视的发展，以便实现降低M-路径活动和/或放松调节而不诱发ICS的目的。如此，仅当旁轴区域内的焦距比在轴区域短(强)至少+2.00-+4.0D时，旁轴PVS图像发挥作用来优于在轴中央凹图像用于阅读。结合到离轴近光学区的附加ADD放松调节，其向后移动中心在轴近图像，形成显著的模糊，而将旁轴近图像向前拉到旁轴视网膜区域，用于更清晰的图像，更清晰的图像可通过旁轴视网膜区域触发有意义的感知或解码。本器件也可被用于与一些长效睫状肌麻痹剂(例如，阿托品(atropine))结合，用于近视延迟，以及改进由长期使用阿托品而严重损害的近视力。

多焦点镜片

图3和4示出根据本发明设计的隐形眼镜10，其可为由标准隐形眼镜材料制成的软性或刚性隐形眼镜。如图1-2中所示，隐形眼镜10适合于佩戴于患者眼睛14的角膜12。如图3中所示，隐形眼镜10具有在隐形眼镜10的凸起前表面13上的至少三个校正区域，从镜片10的中心到外周：中心(远视力)光学区201f、外围(近视力)光学区202f、以及可以是镜片区的中间区24。PVS隐形眼镜的凹陷背表面可以是传统的球面镜片、非球面镜片、或如用于角膜矫正RGP(刚性透气性)镜片的美国专利号No.6,652,095；7,070,275；和6,543,897中所教导的双几何和逆几何设计。

光学区20具有由基础曲面30界定的背表面，以及由前光学曲面301f和302f限定的前表面。本发明中的前光学区20被划分为至少两个同心区。光学区20的内部部分是具有前光学曲面301f的中心或远光学区201f，并被设计成具有用于校正远视力的屈光力。光学区20的外部部分是具有前光学曲面302f的外围或近光学区202f，并被设计成具有用于校正近视力的屈光力。远和近屈光力之间的差别是用于阅读的附加屈光力(ADD)。

尽管有可能创建两个相邻的环状区域分别用于远和近屈光力，但是具有显著ADD屈光力差别且具有突变交界的不同小区域有时可能诱发图像跳跃、混乱或复视。在优选实施例中，两个区域201f和202f因此通过连续的反向非球面曲率融合，用于球面像差的更平滑的过渡。为了执行本镜片用于阅读，近光学区202f必须是离轴且在距镜片的中心3-5mm的直径内或到视轴或光轴的每侧1.5-2.5mm内，融入隐形眼镜的最大附加ADD区域。更优选地，近光学区202f在4mm直径或到视轴或光轴的每侧2mm内融合。

近光学区202f通常被设置成两倍的尺寸，或到角膜12的1.8±0.2mm旁轴角膜区域的每侧大1mm，其被要求用于形成旁轴视网膜图像以便PVS阅读。因此，前光学区20，包括区域201f和202f，区域宽度为较佳地大约3-5mm，更佳地4mm，或到几何中心的每侧2mm，且具有从隐形眼镜10的几何中心径向向外分别逐渐陡峭的反向非球面前端光学曲率301f和302f。用于近光学区202f的最外(最外围)边缘的最大ADD屈光力，较佳地是+4到+8D，也较佳地被设成比PVS阅读所需要的(大约+2到+4D，例如+3D)强两倍。然后前远光学区201f和前近光学区202f可被平滑地融合，用于具有反向非球面前光学曲面301f-302f的连续前光学区201f-202f以确保在眼睛14的中央凹区域处形成清晰的中心远图像，以及在眼睛14的旁轴(近凹区或围凹区)区域形成邻近近图像用于PVS阅读，来消除图像跳跃或两个不同区域的重叠焦点。

分别考虑到媒介物的折射率、泪水折射率(n＝1.3375)相对于空气折射率(n＝1.0)的差异，可从后非球面隐形眼镜获得的ADD屈光力远小于隐形眼镜10的前表面上的反向非球面设计，所以在多数情况中的近区折射将不会只由本镜片的后曲率实现。在多数情况下，用于本隐形眼镜10的附加屈光力的大部分将被结合到前光学曲面，即，用于远区的曲面301f和用于近区的曲面302f。曲面302f比曲面301f陡峭(即，其具有更小的基础曲面)，两个区域的曲面可被融合成径向向外陡峭的连续曲面并被定义为反向非球面曲面。反向非球面前曲面可被进一步数学定义为具有负e值，其是具有相同e值的正e值的非球面背部曲面的镜像曲面。

为方便PVS用于阅读，ADD屈光力或反向非球面曲面的负e值应远高于传统双焦点或多焦点器件中所期望的，用于在旁轴近光学区202f内的较高的球面像差。传统的双焦点或多焦点隐形眼镜通常创建近光学区用于从屈光检查获得或按年龄估计的ADD屈光力。对于40cm的阅读距离，对于没有任何剩余调节的老年人最大ADD通常为+2.50。对于具有有用的剩余调节的年轻人，所需的ADD屈光力将小于+2.50D。

当用本隐形眼镜10阅读时，穿过远光学区201f且聚焦于中央凹的在轴图像会相对地模糊。来自隐形眼镜10的近光学区202f的旁轴图像需要比所述在轴模糊图像清晰得多以增强PVS感知用于阅读。当在1.8±0.2mm旁轴近光学区上的焦距相比如前所述的角膜平面处在轴近光学区201f的焦距至少短(强)+2.00D时，旁轴PVS图像通常会优于所述在轴图像用于阅读，。较佳地，近光学区202f的最外(最外围)边缘上的ADD(被设置为较大以平滑过渡)为至少+3D，较佳地是+4D，不管患者年龄，而对于从事繁重近距离工作的老年人，更优选地可以是+5D到+6D。对于一些极端的设计，到近光学区202f的最外边缘的+8D或+10D的ADD是可接受的，尤其对于用软性和柔韧材料(例如水凝胶(HEMA)或硅酮水凝胶)制成的很好地集中且很少移动的PVS隐形眼镜10。

在两个区域的曲率301f和302f之间有+4到+6D的差异的前光学曲面30f上创建两个不同的环状区域时，图像跳跃是关注点。图像跳跃可通过使用径向向外变得越来越陡的反向非球面光学区曲面301f-302f融合两个区域来得到解决。用来计算用于融合两个区域的负e值公式是e＝-SQRT((RA^2-RB^2))/(ZoneA+ZoneB)，在此，RA是用于远屈光力的曲率半径而RB为用于近屈光力的曲率半径。(ZoneA+ZoneB)是远光学区201f和近光学区202f的两个环状区域的半区宽度。分配给近光学区202f的最外边缘的较强ADD则定义负e值，该负e值将远光学区201f融合到近光学区202f以形成连续的、渐进的反向-非球面远-近光学区201f-202f，来执行用于在旁轴视网膜区域(例如，近凹区和围凹区)内阅读的PVS多焦效果。

使用具有大约为1.4到1.6的折射率的隐形眼镜材料，用于融合具有+4到+6D屈光力差异的两个前光学区201f和202f的负e值通常为-0.7--3.0e，当瞳孔扩大时这可能诱发在远物体中的过度正球面像差并在昏暗的光线下产生模糊或重影图像。为了避免诱发过度的球面像差，隐形眼镜10需要精确地居中以便中央凹仅为了较少球面像差而从远光学区201f感知光线。在我们的临床试验中，用于背面曲率的美国专利No.6,652,095和7,070,275中所教导的用于RGP的双几何设计对于镜片居中效果最好。设计具有可为了更少的正像差有助于ADD屈光力的非球面背面光学区曲率(BOZR)的隐形眼镜10也是有用的。向外到近光学区202f的前表面上中间区24内的镜片曲面203f可有助于避免外围光线进入中央凹并因此减少像差。镜片曲面203f的曲率针对适当的边缘厚度而设置且通常在更高近视PVS隐形眼镜10中比前光学区201f和202f更陡峭，并在低度近视、正视或远视PVS隐形眼镜10中比光学区201f和202f更平坦。曲率可针对边缘厚度通过弧矢(sagittal)深度计算来确定，这对于熟练的隐形眼镜设计师是众所周知的。

近视隐形眼镜往往会朝向具有更高屈光力的外围边缘变厚。为了减少本PVS隐形眼镜的外围边缘厚度，比区域201f或202f的曲面更陡峭的镜片曲面203f可被径向向外结合到前近光学区202f。和近视镜片相反，正视眼、低度近视或远视PVS隐形眼镜10可能在其边缘变得太薄，从而比期望的更容易裂纹或碎裂，所以为了增加PVS隐形眼镜10的外围边缘厚度，比曲面301f或302f更平坦的镜片曲面203f可径向向外结合到前近光学区202f。

出于光学的或治疗的原因，具有径向向外2.0-5.0mm的半区宽度的区域24内的一个或多个可选的中间区也可被加入到前近区202f和镜片曲面203f之间。例如，可以添加校正屈光力与远区201f相同的中间区24，其可进一步增强外围远入射光用于夜间更好的远视力。中间区24也可是形成进一步陡峭的脊的非常陡峭区域，该脊比前近光学区202f陡峭1-30D。

本隐形眼镜10也可在近视角膜矫正模塑之后模拟角膜的治疗区。在近视角膜矫正之后角膜的类似切除的治疗区因其在近视延迟中的潜力而公知，并且这可与本镜片的近视延迟相结合。隐形眼镜10可模拟角膜矫正模塑以即时近视延迟而不必等待模塑过程。用于模拟角膜矫正治疗区的隐形眼镜10可用刚性或软性隐形眼镜材料制成。不过，更优选的是以柔韧的软性隐形眼镜材料制成，覆盖角膜10的整个区域并延伸超出角膜缘到眼睛14的邻近巩膜区，用于以较少移动更好地居中来确保稳定的PVS多焦视力。设计隐形眼镜10是个新发明，优选但不限于使用软性隐形眼镜材料，用于为近视延迟模拟角膜矫正治疗区而不必角膜模塑。

在此实施例中，用于模拟角膜矫正之后角膜12的治疗区、用于帮助老花眼校正和近视延迟的近视PVS隐形眼镜10的前表面，可具有如下从镜片10的中心向外围所列的3-4个前光学区：用于校正远视力的更平坦的远光学区201f、用于PVS视力的比远光学区201f陡峭+2到+4D的近光学区202f、具有比近光学区202f进一步陡峭来形成陡峭脊的前曲率204f的可选中间区24、以及通过矢状计算用于控制边缘厚度的可选镜片区203f，该计算对于本领域技术人员是众所周知的。远和近光学区201f和202f优选用反向非球面曲面融合来得到平滑过渡。为近光学区202f的最外边缘分配的ADD被演示为但不限于+4-+8D。如果近光学区202f被表明为用于在大量需要近距离工作的案例中时，高达+10D的ADD是可能的。

本PVS隐形眼镜10的远和近屈光力也优选地结合到隐形眼镜10的前表面并用具有负e值的反向非球面曲率融合前远光学区201f和近光学区202f。隐形眼镜10的后部轮廓可以是传统的隐形眼镜设计、非球面隐形眼镜或更优选地结合双几何或反向几何设计中的任一种，双几何和反向几何涉及已于美国专利No.6,652,095、7,070,275、以及6,543,897中被公开，用于眼睛14上更好的居中。

角膜矫正隐形眼镜

图5和6示出根据本发明设计的PVS角膜矫正隐形眼镜11。如图5中所示，隐形眼镜11是易于被佩戴在患者眼睛14的角膜12上来将角膜重塑为PVS形状的角膜12用于阅读的角膜矫正隐形眼镜。如图5中所示，隐形眼镜11在隐形眼镜11的背表面或后表面15上优选具有至少三到四个校正区域。如从镜片11的中心向外周所列出的，所述区域可以是：具有曲率301b的远光学区201b、具有曲率302b的近光学区202b、分别具有曲率32、34、和36的连接区联合体22、24、26、以及具有曲率42的外围区28。在近光学区202b和外围区28之间可有多个连接区22-26。PVS角膜矫正隐形眼镜11的背表面可以是用于角膜矫正的双几何和反向几何设计，如已在美国专利No.6,652,095、7,070,275、以及6,543,897中所教导的。

本角膜矫正隐形眼镜11的背表面需要施加压力来在角膜上创建PVS形状。PVS角膜矫正或ortho-k隐形眼镜11的背光学区(BOZ)因此被设计成对对象的角膜施加如上针对PVS多焦点隐形眼镜10的前表面所述的形状或构造，具有相邻的远和近光学区。中心(远或远距视力)光学区201b位于隐形眼镜11的中心部分用于角膜矫正，具有为了目标屈光力相比角膜12的角膜曲率更平坦或更陡峭的远基础曲面301b，以对中心远角膜区重塑角膜12的前角膜表面，校正屈光异常，包括但不限于近视、散光、和远视。优选地，基础曲面301b被设计成向对象提供在没有隐形眼镜的情况下对象角膜的中心部分中介于-0.3和0.3LogMAR之间的视敏度。还存在从隐形眼镜11的远光学区201b径向向外的环状外围(近视力)光学区202b，具有比远基础曲面301b更陡峭的(具有更小的半径)近基础曲面302b，用于使角膜12上旁轴近角膜区变陡峭并形成用于PVS阅读的旁轴视网膜图像所需的轮廓。

然而，角膜模塑不仅仅是在角膜12上压印背光学区曲面，形成镜面图像。隐形眼镜11的背轮廓的其它部分需要正确地配合在角膜12上，用于居中隐形眼镜11以及施加合适的力用于组织模塑来帮助在角膜12的中心部分上形成多焦点PVS区。例如美国专利No.6,652,095和7,070,275教导了角膜12上中央钮的模塑，用于中心近距(CN)同步视觉多焦。了解了用于阅读的PVS的新概念，我们可使这样的角膜矫正隐形眼镜11适于模塑角膜12用于中心远(CD)视力而非用于阅读的旁轴PVS近光学区。CD模塑将在远视力中更卓越，没有CN模塑中中心近钮的干扰。所述改变可被实现用于近视或远视多焦点角膜矫正镜片11。

为了重塑角膜12用于执行用于阅读的PVS，近光学区202b需要离轴且为了最大ADD屈光力融合到在介于3-5mm直径内或到视轴或光轴的每侧1.5-2.5mm的区域中。更佳地，近光学区202b应该在4mm直径内或到视轴或光轴的每侧2mm内。尽管有可能分别为远和近屈光力创建两个邻近的环状区域，更好的选择是用连续的反向非球面曲率201b-202b融合两个区域，该曲率具有负e值用于平滑PVS角膜矫正隐形眼镜11的远光学区201b和近光学区202b之间的关键改变。

公知的用于设计角膜矫正镜片的弧矢计算适用于设计PVS角膜矫正隐形眼镜11以便发挥模塑力和镜片居中(参见，ADVANCED CL FITTING(先进的CL拟合)，第七部分，TRENDS IN MODERNORTHOKERATOLOGY(现代角膜矫正趋势)，Optician，No.5645，第215卷，1996年4月3日，20、24页)。用于模塑近视的角膜塑型镜片通常具有相比中心角膜曲率平坦得多的基础曲面来承受角膜上光学区的中心部分用于液压按摩。在PVS模塑中，中心远光学区201b可恰当地承载在中心角膜上以便形成远视力(远)角膜区，而径向向外抬高来变得越来越少地承载在角膜12的旁轴部分上以便形成近视力角膜区。这是新的发明：创建旁轴近光学区202b，该旁轴近光学区比中心远光学区201b陡峭约+2-+8D或优选地采用反向非球面轮廓，来降低环状旁轴弧矢高度以便恰当地将近光学区202b承载在角膜12的旁轴部分上用于将其整形为所期望的PVS轮廓。用于融合具有+2到+8D屈光力差异的两个后光学区201b和202b的负e值通常为-0.8到-3.5e，用于创建反向非球面形状来承载在具有平均折射率为1.336-1.3375的角膜12。添加到近光学区202b的ADD不是用于如同隐形眼镜10的近光学区202f一样的光学目的，而是用于降低近光学区202b的环状弧矢高度并将环状近光学区202b承载在角膜12的旁轴部分上，以便重塑角膜12上的近角膜区用于在移除隐形眼镜11之后的PVS阅读。结合到隐形眼镜11的旁轴近光学区202b的ADD用于更陡峭的近基础曲面302b，相反地使得近光学区202b相比远光学区201b在屈光力方面少正或更负。空气、眼泪和镜片材料的不同界面之间的折射率的进退维谷的现象是众所周知的。通过在前表面上结合前反向非球面区来抵销进退维谷的负ADD用于更佳的视力很重要，如同隐形眼镜10内的区域201f-202f，用于在觉醒时间佩戴隐形眼镜11时的更佳视力。

在PVS角膜矫正隐形眼镜11的背表面上的所述非常陡峭的近光学区202b可能在近光学区202b的下方旁轴角膜区上承载得太紧，尤其在用于低度近视或远视的镜片中，并且这需要与邻近且径向向外到近光学区202b的平坦得多的连接区22相抵销。所述内部连接区22，通常比近光学区平坦，也可有助于突显角膜12的旁轴角膜区的陡峭，用于更陡峭的近角膜区以便PVS阅读。因此，PVS角膜矫正模塑隐形眼镜11可被简化为平-陡-平-陡轮廓的典型特征用于较平坦的远光学区201b、在其最外接合处具有+2-+8DADD的逐渐陡峭的近光学区202b，然后径向向外连接到较平坦的第一连接区22，再到其它连接区24和26，并进一步向外连接到外围区28。

近光学区202b通常被设置成到角膜12的2mm旁轴角膜区的每侧相比用于形成旁轴视网膜图像用于PVS阅读所需要的要宽1mm。因此，光学区201b-202b的区域宽度大约是4mm，或到几何中心的每侧2mm，具有逐渐陡峭的反向非球面光学区曲率301b-302b，从隐形眼镜11的几何中心径向向外。用于近光学区202b的最外边缘的最大ADD屈光力(大约+2-+8D)也被设成比用于PVS阅读所需的屈光力(大约+2-+4D)强，且较佳地是其两倍。然后远光学区201b和近光学区202b可被平滑地融合，用于具有反向非球面曲率301b-302b的连续光学区201b-202b以便重塑角膜12的中心区域用于共轭到眼睛14的中央凹区域的中央远区以及共轭到眼睛14的旁轴(近凹区和围凹区)区域的邻近近区用于PVS阅读，没有图像跳跃或重叠。

参照图5和6，连接区联合体22、24和26被定位成邻近近光学区202b且从近光学区202b径向向外。最内连接区22较佳地比近光学区202b平坦1-10D且可被认为高原区，如美国专利No.6,652,095中所公开的。高原区22可具有由预定义高原曲面确定的曲率半径，该曲率半径比与光学区20的基础曲面相关联的曲率半径更长(即，更平)。较平坦的高原区22优选与较平坦的外部光学区20相融合且可被看作是具有正e值的连续并逐渐平坦化的曲面。

高原区22的更长曲率半径限定高原区曲率32，其相比角膜12的中心部分的所测得曲率和外接角膜12的中心部分的角膜12的部分的所测得曲率要更加平坦(更长半径)。在本镜片11的角膜矫正实施例中，高原区22对基本上围绕光学区20和适应区24之间的顶端中心角膜的中外围角膜区作为主要的压缩力。高原区22较佳地保持尽可能的狭窄，这样它可以作为使得中外围角膜平坦的压缩区。平坦化的中外围角膜将进而增强中心角膜12以进一步陡峭化。所述模塑技术被称为“双重模塑”，其包括用于中心角膜陡峭化的正模塑以及用于中外围角膜平坦化的负模塑。所述镜片设计也可被称为“双几何镜片”，其包括分别用于较陡峭光学区和较平坦高原区的正几何区和负几何区。狭窄的平坦化中外围角膜区和大的陡峭化的中心和近中心(juxta-central)角膜区域将避免对象被远视力中的重影所困扰。

高原区22优选地执行三个主要功能。首先，高原区22允许在中外围角膜上的有效压缩来向内推角膜组织，进而陡峭化角膜12的中心部分的角膜曲率。这代表了“双重模塑”的正模塑部分。通过更平坦的高原区22施加于中外围角膜部分的压缩力将远比通过一系列更陡峭的常规RGP的传统方法施加的压缩力更有效地用于组织模塑。由陡峭适应常规RGP提供的压缩力被施加于更外围的角膜上且更多地与所压缩区域相切，使得被模塑组织的大部分将在中外围区域而非中心区域堆积，引起不利影响。

第二，高原区22作为压缩区用于有效平坦化围绕陡峭化的中心角膜区12的中外围区域。通过高原区22的压缩力在角膜12的中外围区域上形成高原形状进而将增强中心角膜的陡峭化效果。“双重模塑”的负模塑部分平坦化中外围角膜12并有效地增强陡峭化角膜12的中心和近中心部分的正模塑。较平坦的高原区也将避免由对准区26(稍后描述)向内挤压的角膜组织在中外围区域堆积起来。中外围区域上的角膜组织堆积将有不利地扁平化中心角膜曲率并增加远视，而非降低。这是传统的角膜矫正经常遇到的问题之一。

第三，高原区22的背表面的平坦高原曲面为适应区24的垂直高度保留了更多空间，使得适应曲面可比高原曲面32适应得更陡峭。这允许适应曲面在连接到对准区26之前形成用于适当泪液循环的空间和用于组织模塑的空间。在本发明的一个实施例中，高原区22的直径范围从0.1mm到2.0mm。用于高原曲面32的曲率半径比中心基础曲面301b或外围基础曲面302b平坦(更长半径)3-60屈光度，且通常为8-25屈光度之间。

用于隐形眼镜11的进一步连接区24和26可被认为是如美国专利No.6,543,897和6,652,095所公开的适应区、促进区和对准区的组合。不过，根据本发明，连接区联合体22、24、以及26的弧矢深度被确定在模塑前、后用于在角膜12的外围部分上适当地承载隐形眼镜11。镜片10的适应区24具有由适应曲面34所确定的曲率半径，该曲率半径小于(即，短于)与高原曲面32相关联的曲率半径。适应区24的更短曲率半径产生适应曲率36，其比高原曲面32要陡峭得多。尽管适应曲面34比高原曲面32要陡峭(更小半径)得多，曲率34可不必比角膜12的中心部分的所测得曲率陡峭。

适应区24作为高原区22和对准区26之间的过渡区。适应区24使隐形眼镜10的后表面形成高原区22下方角膜12的中外围部分上的承载关系，并提供高原区22上的压缩力，从而压缩角膜12的中外围部分，用于角膜12的双重模塑。在本发明的一个实施例中，适应区24的宽度范围从0.1mm到2.0mm，用于适应曲面34的曲率半径相比高原曲面32陡峭5-30屈光度，且相比基础曲面平坦15屈光度到陡峭15屈光度。

对准区26被设计成通过具有与角膜12的中心曲率相同、或比其稍长的曲率半径(即，来匹配外围角膜)，提供并维持镜片10的居中。预确定的对准曲面36确定了对准区26的曲率，其几乎与外接角膜12的中心部分的角膜12的部分的所测得曲率相同。对准区26在对应于角膜12的部分的区域内创建大承载区域，其中维持光学区20基本位于角膜12的顶端中心的居中力被创建。在一个实施例中，对准区26的宽度范围从0.1mm到5.0mm(依赖于所需的适应特性和角膜12的特定形状因子)，用于对准曲面36的曲率半径相比高原曲面32陡峭1-30屈光度，且对准曲面36相比适应曲面34也有大约1-25屈光度的较少陡峭(即，更平坦)。

如图5中所示的镜片11具有被配置用于校正远视力的球状前表面，且合适用于作为角膜矫正固定镜片。然而，用了用根据本发明的角膜矫正镜片提供PVS视力，两个前光学区可被进一步按如上针对镜片10所述地提供，即，中心远光学区和具有ADD外围近光学区用于PVS阅读，类似于隐形眼镜10内的前光学区201f和202f。两个前光学区可用具有负偏心的反向非球面曲率融合，用于没有图像跳跃的平滑过渡。这样的双重功能隐形眼镜11如果在清醒时间佩戴则对PVS阅读是有效的，而且其在用于角膜矫正的睡眠时间中也有助于重塑角膜12，来创建PVS多焦视力而无须隐形眼镜。对隐形眼镜10的所描述的中间区24和镜片曲面203f的使用也适用于双重功能隐形眼镜11。

参照图3-6，外围区28被设计成具有比角膜12的曲率半径长的曲率半径，产生比外接角膜12的中心部分的角膜12的部分(对应于镜片11的连接区26)的所测得曲率小的曲率。外围区28具有通过预确定外围曲面42确定的表面轮廓，其具有近乎平行于角膜12在下面的部分的曲率，但比角膜12平坦。

外围区28也较佳地包括边缘抬高，通过利用当人眨动眼睑时所创造的泪液泵吸作用，来促进泪水在隐形眼镜10和11下方流动。泪液流动允许恒定的润滑和镜片-角膜界面的充氧(oxygenation)并导致更加舒适和耐磨的镜片10和11。额外地，边缘抬高较佳地允许隐形眼镜更容易从角膜12移除。

在本发明的一个实施例中，外围区28的宽度范围从1mm到6.0mm，且用于外围曲面42的曲率半径相比基础曲面30要长(平坦)0-15屈光度。

用于限定隐形眼镜10内基础曲面30和隐形眼镜11内后光学区曲面301b、302b、连接区联合体22-26、以及外围曲面42的不同半径及它们的相对厚度可以在仔细检测患者眼睛和相关的眼组织之后被计算出。角膜曲率必须被测量，合适的隐形眼镜屈光力被确定，以及对于隐形眼镜10和11的预期生理反应必须被确定。熟练于眼部系统的检查技术的人能够执行这些任务。

示例

示例1:用于近视控制和调节辅助的RGP

根据本发明的一副刚性透气PVS隐形眼镜被提供给21岁的高度近视患者(命名为AA790522)用于白天佩戴。该对象尽管是成年人，但正经历恶化的近视。他也是具有来自年轻年龄的异常调节的双目机能失调的受害者，且需要具有+2.00D的ADD的眼镜来补偿所述异常调节。我们为其设计了PVS多焦点RGP来模拟角膜矫正治疗，用于延缓近视加深以及辅助异常调节以便PVS阅读。所述隐形眼镜具有如下尺寸:

KM:OD:43.00/44.5090°

OS:43.25/44.5090°

屈光:OD:-10.00–1.50x180°(近视10D和负柱面1.50D)

OS:-10.00–1.25x175°(近视10D和负柱面1.25D)

ADD＝+2.00D(OU)在40cm通过交叉柱面

OD:MR镜片/43.75/-9.50/10.4mm/HDS

OS:MR镜片/43.75/-9.50/10.4mm/HDS

前轮廓:

中心(远)光学区201f:曲率半径9.42mm

外围(近)光学区202f:曲率半径8.58mm；

以-1.08e反向非球面曲面(ADD+5.00D)连接到201f

前中间区24:曲率半径7.88mm用于陡峭脊

后轮廓:

非球面光学区20:宽度5.2mm,曲率半径8.04mm；e＝0.78

连接区(22-24):宽度1.0mm,曲率半径7.51mm

对准区26:宽度1.2mm,曲率半径7.89mm；e＝0.40

外围区28:宽度0.4mm,曲率半径11.80mm

镜片屈光力:-7.75

中心厚度:0.14mm

患者佩戴该副PVS RGP镜片且具有20/25+远距视力以及J3近距视力而没有图像跳跃或炫光。所述隐形眼镜的形貌非常接近于具有PVS轮廓的后角膜矫正治疗区域。

示例2：用于老花眼的软性隐形眼镜

一副PVS软性隐形眼镜，具有如下尺寸，被提供给51岁的近视老花眼患者(命名AA500816)用于白天佩戴来校正远和近视力:

KM:OD:47.25/47.5090°

OS:47.0/47.5090°

屈光:OD:-5.00(近视5D)

OS:-4.75(近视4.75D)

近距视力:J15(OU)

ADD＝+2.00D(OU)在40cm

OD:SMR镜片/44.0/-4.75/14.0mm/methfilcon A55％水

前轮廓(右镜片):

中心(远)光学区201f:曲率半径10.60mm

外围(近)光学区202f:曲率半径8.76mm；

以-1.39e反向非球面曲面(ADD+8.00D)连接到201f

中间(镜片)区24/曲面203f:宽度8.61mm/曲率半径8.32mm

后轮廓(右镜片):

光学区(201f,202f,和24):宽度8.61mm,曲率半径9.37mm；

对准区26:宽度1.7mm,曲率半径7.34mm；e＝0.40

外围区28:宽度1.0mm,曲率半径10.13mm

镜片屈光力:-4.75

中心厚度:0.19mm

OS:SMR镜片/44.0/-4.50/14.0mm/methfilcon A55％水

前轮廓(左镜片):

中心远光学区201f:曲率半径10.53mm

外围(近)光学区202f:曲率半径8.72mm；

以-1.37e反向非球面曲面(ADD+8.00D)连接到201f

中间(镜片)区24/曲面203f:宽度8.61mm/曲率半径8.30mm

后轮廓(左镜片):

光学区(201f,202f,和24):宽度8.61mm,曲率半径9.37mm；

对准区(26):宽度1.7mm,曲率半径7.34mm；e＝0.40

外围区28:宽度1.0mm,曲率半径10.13mm

镜片屈光力:-4.50

中心厚度:0.20mm

该患者佩戴该副PVS软性隐形眼镜并具有20/20远距视力以及J3近距视力而没有图像跳跃或炫光。所述隐形眼镜的形貌非常接近具有PVS轮廓的后角膜矫正治疗区域。

示例3:用于远视力和老花眼矫正的角膜矫正RGP隐形眼镜

一副PVS双重功能角膜矫正隐形眼镜，具有如下尺寸，被提供给50岁近视老花眼患者(命名AA521002)用于夜间佩戴来矫正远和近视力以便在白天不用眼镜和隐形眼镜：

KM:OD:43.00/44.5090°

OS:43.00/44.0090°

屈光:OD:-6.00(近视6D)

OS:-6.50(近视6.50D)

近距视力:J15(OU)

ADD＝+2.00D(OU)在40cm

OD:MP2镜片/43.50/-6.00/10.8mm/HDS100/ADD+2.50

前轮廓(右镜片):

中心(远)光学区201f:曲率半径9.05mm

外围(近)光学区202f:曲率半径8.45mm；

以-0.95e反向非球面曲面(ADD+2.50D)连接到201f

中间(镜片)区24/曲面203f:宽度7.0mm/曲率半径7.88mm

后轮廓(右镜片):

远和近光学区201b-202b:宽度3.8mm,曲率半径9.21mm；

e＝-1.88,在最外边缘的ADD＝+2.5D

连接区1(22):宽度1.2mm,曲率半径9.54mm；

(用于模塑较平坦的光学区用于距离视力)

连接区2(24):宽度0.3mm,曲率半径5.28mm；

(用于模塑陡峭的脊)

对准区26:宽度1.6mm,曲率半径7.92mm；e＝0.40

外围区28:宽度0.4mm,曲率半径11.5mm

镜片屈光力:+1.25D

中心厚度:0.24mm

OS:MP2镜片/43.50/-6.50/10.8mm/HDS100/ADD+2.50

前轮廓(左镜片):

中心远光学区201f:曲率半径9.15mm

外围近光学区202f:曲率半径8.54mm；

以-0.97e反向非球面曲面(ADD+2.50D)连接到201f

中间(镜片)区24/曲面203f:宽度7.0mm/曲率半径7.82mm

后轮廓(左镜片):

远和近光学区201b-202b:宽度3.8mm,曲率半径9.32mm；

e＝-1.92,在最外边缘的ADD＝+2.5D

连接区1(22):宽度1.2mm,曲率半径9.65mm；

(用于模塑较平坦外围光学区用于距离视力)

连接区2(24):宽度0.3mm,曲率半径5.19mm；

(用于模塑陡峭的脊)

对准区(26):宽度1.6mm,曲率半径7.92mm；e＝0.40

外围区28:宽度0.4mm,曲率半径11.5mm

镜片屈光力:+1.25D

中心厚度:0.24mm

该患者佩戴该副双重功能PVS角膜矫正隐形眼镜并具有20/20远距视力以及J3近距视力而没有轻微炫光的图像跳跃。在佩戴该副镜片连续7夜之后，镜片移除之后的远距视力是20/20(OU),而近距视力如J3一样好。多焦视力清晰且舒适用于远和近而无显著炫光。作为PVS轮廓的治疗区形貌将中心远区融合到恰好在旁轴角膜区域的2-3mm内的全ADD近区。

尽管并参考特定的优选实施例以相当多的细节描述了本发明，但是其它实施例也是可能的。例如，为本方法所公开的步骤不旨在限制或指示每个步骤对于本方法是必要的，相反的仅是示例性步骤。因此，所附的权利要求的范围不应被限于在此公开中所包含的优选实施例的描述。

本文数值范围的阐述仅旨在作为用于单独引用落在该范围内的每个独立值的简单方法。除非另有说明，每个独立值被并入说明书中，如同在本文中被单独列举。本文中所引用的所有参考文献通过引用整体结合于此。

Claims (20)

1.一种具有前表面、后表面、以及光轴的多焦点镜片，包括：

在镜片的中心部分内的中心光学区，其中所述中心光学区聚焦以基本平行于光轴的方向进入镜片的前表面的光，创建位于光轴的2.5°内的第一焦点；

邻近所述中心光学区且从所述中心光学区径向向外的外围光学区，其中所述外围光学区聚焦以不平行于光轴的方向进入镜片的前表面的光，创建相对光轴呈2°至10°之间的第二焦点，

其中在外围光学区中的镜片前表面或后表面的曲率分别比中心光学区中的镜片前表面或后表面的曲率陡峭至少2屈光度，并且第一焦点和第二焦点不重叠。

2.如权利要求1所述的镜片，其特征在于，所述中心光学区的前表面的曲率比外围光学区的前表面的曲率陡峭至少2屈光度。

3.如权利要求1或2所述的镜片，其特征在于，所述外围光学区的前表面的曲率从内径向区到外径向区径向向外逐渐变陡峭，内径向区的前表面的曲率比中心光学区的前表面的曲率陡峭至少4屈光度，且外径向区的前表面的曲率比中心光学区的前表面的曲率陡峭达10屈光度。

4.如权利要求1-3中任一项所述的镜片，其特征在于，所述中心光学区的前表面的曲率通过具有预定e值的非球面或反向非球面曲面与外围光学区的前表面的曲率融合。

5.如权利要求1-4中任一项所述的镜片，其特征在于，所述中心光学区的前表面的曲率通过具有在-0.7和-3.0e之间的e值的非球面或反向非球面曲面与外围光学区的前表面的曲率融合，曲率径向向外逐渐变陡峭。

6.如权利要求1-5中任一项所述的镜片，其特征在于，所述镜片从包括眼镜镜片、隐形眼镜、以及眼内镜片的组中选择。

7.如权利要求6所述的镜片，其特征在于，所述镜片为隐形眼镜。

8.如权利要求7所述的镜片，其特征在于，所述中心光学区具有在0.4mm和0.6mm之间的直径。

9.如权利要求7和8所述的镜片，其特征在于，所述外围光学区以在0.75mm和2.0mm之间的环直径径向向外延伸。

10.如权利要求7-9中任一项所述的镜片，其特征在于，所述外围光学区以距镜片中心在0.85mm和1.8mm之间的环直径径向向外延伸。

11.如权利要求7-10中任一项所述的镜片，其特征在于，所述镜片为软性隐形眼镜。

12.如权利要求7-10中任一项所述的镜片，进一步包括：

耦合到内部中间区且从所述内部中间区径向向外延伸的外部中间区，所述外部中间区具有前表面，所述前表面具有比内部中间区的前表面的曲率陡峭1和30屈光度之间的曲率，从而形成陡峭的脊以便模拟角膜矫正治疗区域用于近视延迟。

13.如权利要求1所述的镜片，其特征在于，所述镜片为用于角膜矫正的隐形眼镜，包括：

在镜片的中心光学区的后表面中的中心基础曲面，其中所述中心光学区直径在0.4mm和0.6mm之间，以及

外围光学区的后表面中的外围基础曲面，所述外围光学区具有距镜片的中心在3mm和5mm之间的环直径，其中所述外围基础曲面比中心基础曲面陡峭2至10屈光度之间。

14.如权利要求13所述的镜片，其特征在于，所述中心基础曲面通过具有在-0.8和-3.5e之间的e值的非球面或反向非球面曲面与外围基础曲面融合，其中所融合的曲率径向向外逐渐变陡峭。

15.如权利要求14所述的镜片，其特征在于，所述后表面进一步包括耦合到外围光学区且从外围光学区径向向外延伸的内部连接区，所述内部连接区具有比外围光学区平坦1至10屈光度之间的曲率。

16.如权利要求15所述的镜片，其特征在于，所述后表面进一步包括耦合到内部连接区且从内部连接区径向向外延伸的外部连接区，用于将隐形眼镜承载在角膜上。

17.如权利要求6所述的镜片，其特征在于，所述镜片为眼镜镜片，其中所述中心光学区具有在1.35mm和1.75mm之间的直径，且其中所述外围光学区以距镜片中心在2.3mm和6mm之间的环直径径向向外延伸。

18.一种将如权利要求1所述的镜片用来治疗老花眼或近视加深的用途，包括间歇的中央抑制。

19.一种用于角膜矫正的多焦点刚性隐形眼镜，具有前表面、后表面、以及光轴，包括：

在镜片的中心部分中的中心光学区，所述中心光学区的后表面具有中心基础曲面，且其中所述中心光学区直径在0.4mm和0.6mm之间，以及

邻近所述中心光学区且从所述中心光学区径向向外的外围光学区，所述外围光学区具有距镜片的中心在3mm和5mm之间的环直径，其中所述外围光学区的后表面具有比中心基础曲面陡峭2至10屈光度之间的外围基础曲面。

20.如权利要求24所述的隐形眼镜，其特征在于，所述中心基础曲面通过具有在-0.8和-3.5e之间的e值的非球面或反向非球面曲面与外围基础曲面融合，且其中所述融合的曲率径向向外逐渐变陡峭。