CN109445127A - 一种用于人眼的光学治疗系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于人眼的光学治疗系统，包括包含主光学区域和辅助光学区域的菲涅尔型同心多焦镜片，其中主光学区域具有用于矫正屈光度异常的主屈光度，辅助屈光区域具有用于产生至少一个离焦的至少一个辅助屈光度，该菲涅尔型同心多焦透镜用于引入聚焦到人眼的视网膜上的一个图像以及同时以叠加方式引入一个离焦图像；主屈光区域的主屈光度和辅助屈光区域的辅助屈光度符号相反。通过主光学区域将目标反射的光线束聚焦到人眼的视网膜上形成一个清晰的像以矫正近视或者远视，同时通过辅助光学区域将目标周围的物体反射的光线束聚焦在人眼视网膜的前方或者后方一形成前离焦或者后离焦，抑制或者促进眼球的生长，从而减缓近视或者远视的加深。

Description

一种用于人眼的光学治疗系统

技术领域

本发明涉及光学治疗系统技术领域，特别涉及一种用于人眼的光学治疗系统。

背景技术

视网膜是眼球中的最内层，而且是由该眼睛的透镜所生成的光学图像所聚集的地方。来自图像的信息被转变成神经脉冲，然后这些神经脉冲经由视觉神经传递到大脑。根据“离焦学说”，如果视网膜与眼镜的光学部分的合成焦点不一致，按照屈光学概念，就会产生“离焦”，焦点落在视网膜前面者称之为前离焦(即远视化离焦)，落在视网膜后面者称之为后离焦(即近视化离焦)。研究证实，对于非老花眼的人群来说，眼球延长依赖视网膜周边离焦，近视眼的视网膜周边呈后离焦(近视化)，这种视网膜周边后离焦(即近视化离焦)是促进近视眼度数不断增加的主要原因；同理，远视眼的视网膜周边呈前离焦(远视化)，这种视网膜周边前离焦(即远视化离焦)是促进远视眼度数不断增加的主要原因。

参照图1，裸眼时，对于近视眼，目标反射出来的光线束11通过眼球光学系统的折射而聚焦成像在视网膜中央区域12的前方的B点位置，人只能看到一个模糊的目标图像，视网膜周边区域13获得一个前离焦图像。

参照图2，裸眼时，对于远视眼，目标反射出来的光学束21通过眼球光学系统的折射而聚焦成像在视网膜中央区域22的后方的B｀点位置，人只能看到一个模糊的目标图像，视网膜周边区域23获得一个后离焦图像。

人类眼睛存在正视化机制，即眼球具有依赖视网膜周边区域成像诱导眼球发育的特点，尤其是18岁以下青少年，如果视网膜周边区域成像为后离焦图像，眼球长度就将延长，如果视网膜周边区域成像为前离焦图像，眼球就将停止延长，因此裸眼时人的近视或者远视均会相应的加深，因此需要佩戴相应的眼睛进行矫正。传统用于治疗近视或远视的眼镜，都是只具有一个屈光度的单光镜片，从镜片的设计原理来说，镜片的光学成像设计仍然是在平面上完成的，参照图3，对于近视患者佩戴单光近视眼镜37，除了目标33(目标33指的是人眼需要将其在视网膜中央区域31上形成清晰图像的物体)通过镜片中央部分的成像正好落在视网膜中央区域31上形成清晰的像34，目标33周边的物体35通过单光近视眼镜37的成像落在视网膜周边区域32，如果这个目标33周边的物体35比目标33位于更近的位置，则其成像36仍然落在视网膜3之后，在视网膜周边区域32产生后离焦(即近视化离焦)，由于正视化机制存在，从而促进眼球生长，导致角膜弯曲度增加、晶状体厚度增加，加深近视。参照图4，对于远视患者佩戴远视单光眼镜47，除了目标43通过镜片中央部分的成像正好落在视网膜中央区域41上形成清晰的像44，目标43周边的物体45比目标位于更远的位置，则目标43周边的物体45通过单光远视眼镜47的成像46仍然落在视网膜4之前，在视网膜周边区域42形成前离焦，由于正视化机制存在，从而抑制眼球生长，导致角膜弯曲度下降、晶状体厚度减小，加深远视。

除了传统的单光镜片，现有技术中还存在一种具有多屈光度镜片的光学治疗系统，该光学治疗系统公开了一种用于治疗在人眼内屈光异常加深的系统，包括主光学区域和辅助光学区域的菲涅耳型同心多焦镜片，其中，所述主光学区域具有主屈光度，所述辅助光学区域具有至少一个辅助屈光度，其中利用所述主屈光度矫正屈光异常并且利用所述辅助屈光度产生至少一个散焦(该技术中使用的术语“散焦”对应本专利中的术语“离焦”)。该技术公开的镜片结构，其主光学区域和辅助光学区域镜片的屈光度符号都是相同的(光学中，物点和像点成为一对共轭点，对于透镜，一对共轭点分布在透镜两侧是称透镜具有正的屈光度，当一对共轭点分布在透镜同一侧时称透镜具有负的屈光度。例如：用于近视眼镜片的凹透镜具有负的屈光度，用于远视眼镜片的凸透镜具有正的屈光度)。

分析上述技术中提供的用于人眼的光学治疗系统，其主光学区域用于将目标在视网膜上清晰成像，并通过辅助光学区域将目标周边的物体作为“离焦”图像引入，用于促进或者抑制眼球生长。但是上述技术提供的用于人眼的光学治疗系统中，其采用的引入“离焦”图像的光学结构存在不足，使用上述技术提供的方法虽然可以在一定程度上缓解眼睛的屈光度异常，但是其仍未能结合视网膜弯曲的结构特性以及人眼球发育的生理特性，实现最佳的治疗效果。

发明内容

为解决上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种利用主屈光区域将目标清晰成像在视网膜上，又利用辅助屈光区域通过加强前离焦抑制眼球发育从而抵消近视加深以及通过加强后离焦促进眼球发育从而抵消远视加深，并且根据青少年眼球可塑性强的特点，合理控制辅助屈光区域形成的前离焦图像和后离焦图像的位置，以实现眼球向屈光正常发展的方向上生长的一种用于人眼的光学治疗系统。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种用于人眼的光学治疗系统，包括包含主光学区域和辅助光学区域的菲涅尔型同心多焦镜片，其中，所述主光学区域具有用于矫正屈光度异常的主屈光度，所述辅助屈光区域具有用于产生至少一个离焦的至少一个辅助屈光度，该菲涅尔型同心多焦透镜用于引入聚焦到人眼的视网膜上的一个图像以及同时以叠加方式引入一个离焦图像；所述主屈光区域的主屈光度和辅助屈光区域的辅助屈光度符号相反。

进一步，在人眼内的所述屈光异常包括近视，则所述主光学区域的屈光度为负值，用于将目标反射的光线束聚焦到人眼的视网膜上以矫正近视，所述辅助光学区域的屈光度为正值，用于将目标周边物体反射的光线束聚焦到所述视网膜之前以产生至少一个前离焦，所述前离焦位于裸眼时目标在人眼内的成像点位置的前方；

或在人眼内的所述屈光异常包括远视，则所述主光学区域的屈光度为正值，用于将目标反射的光线束聚焦到人眼的视网膜上以矫正远视，所述辅助光学区域的屈光度为负值，用于将目标周边物体反射的光线束聚焦到所述视网膜之后产生至少一个后离焦，所述后离焦位于裸眼时目标在人眼内成像点位置的后方。

进一步，所述菲涅尔型同心多焦镜片为菲涅尔同心双焦镜片以产生所述至少一个离焦图像。

进一步，所述菲涅尔型同心多焦镜片产生至少两个离焦图像。

进一步，所述菲涅尔型同心多焦镜片包括以下中的任一种形式：眼镜、眼镜附件、隐形眼镜和眼植入。

本发明的有益效果是：本发明的实施例提供了一种用于人眼的光学治疗系统，通过主光学区域将目标反射的光线束聚焦到人眼的视网膜上形成一个清晰的像以矫正近视或者远视，同时通过辅助光学区域将目标周围的物体反射的光线束聚焦在人眼视网膜的前方或者后方一形成前离焦或者后离焦，抑制或者促进眼球的生长，从而减缓近视或者远视的加深。特别的，根据正视化机制以及青少年眼球的可塑性强的特点，设计辅助光学区域的屈光度和住光学区域的屈光度为不同符号。对应于治疗近视时，目标周边的物体反射光线束经由辅助光学区域在眼球内裸眼时目标成像位置的前方，辅助光学区域产生的前离焦程度相较于裸眼时产生的前离焦程度更严重，根据正视化机制，此时视网膜周边区域成像为程度更深的成像向前的前离焦，眼球生长受到的抑制程度更深，近视被遏制更快，治疗效果更好。对应于治疗远视时，目标周边的物体反射光线束经由辅助光学区域在眼球内裸眼时目标成像位置的后方，辅助光学区域产生的后离焦程度相较于裸眼时产生的后离焦程度更严重，根据正视化机制，此时视网膜周边区域成像为程度更深的成像向后的后离焦，眼球生长得到的促进程度更深，远视被遏制更快，治疗效果更好。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

图1近视患者裸眼时目标在眼球内成像位置示意图；

图2远视患者裸眼时目标在眼球内成像位置示意图；

图3是近视患者佩戴单光近视眼镜时的图解；

图4是远视患者佩戴单光远视眼镜是的图解；

图5是本发明的实践中使用的菲涅尔型同心双焦或多焦镜片的横截面示意图；

图6是图5中的菲涅尔型同心双焦或多焦镜片的后视图；

图7是根据本发明实施例的配有同心双焦镜片的近视眼的图解；

图8是根据本发明实施例的配有同心双焦镜片的远视眼的图解；

图9是根据本发明实施例的配有同心多焦镜片的近视眼的图解；

图10是根据本发明实施例的配有同心多焦镜片的远视眼的图解。

具体实施方式

本发明涉及一种光学治疗系统，特别地，本发明实施例提供了一种通过加强前离焦来抵消近视发育的光学治疗系统，并且将该前离焦成像于患者裸眼时目标成像点位置的前方，利用青少年眼球可调节性强的生理特点，加强前离焦对视网膜周边区域的刺激进而增强人体的正视化机制，促进近视患者的恢复。同时，本发明还提供了一种通过加强后离焦来抵消远视发育的光学治疗系统，并且将该后离焦成像与患者裸眼时目标成像点位置的后方，利用青少年眼球可调节性强的生理特点，加强后离焦对视网膜周边区域的刺激进而增强人体的正视化机制，促进远视患者的恢复。

在眼镜的光学系统中，人为地产生离焦可以通过多种患者希望的方式来引入，例如通过眼镜、眼镜附件、隐形眼镜、角膜整形、眼植入等方式。优选地，与传统的矫正结合起来引入这种离焦，以便于在整个治疗过程中维持正常的视力。这意味着目标反射出来的光线束被聚焦到视网膜中区形成清晰的图像，同时将一个或更多的离焦图像引入眼睛的光学系统中。

根据本发明实施例公开的光学治疗系统，以叠加的方式引入至少一个目标周边物体的离焦图像和一个目标的聚焦图像。例如，通过如图5－图10所述的同心菲涅尔型双焦或多焦镜片、衍射多焦镜片及其派生产品，目标周边物体的离焦和目标的聚焦能够被同时引入。

现在参考图5和图6，其所示出的是在本发明的实践中所使用的菲涅尔型同心双焦或多焦镜片，该镜片具有交替的至少两个屈光度的同心光学区域51和52，制造菲涅尔型同心双焦镜片的一般方式是制作一个具有两个曲率半径的表面，并且两个具有不同曲率半径的表面分别产生正的屈光度和负的屈光度，具有正的屈光度的区域62和具有负的屈光度的区域61以同心方式交替出现。结果，近轴光线和周边光线共享两个公共焦点。

图7表示配有根据本发明的菲涅尔型同心双焦镜片73的近视眼，其中，镜片具有用来矫正近视的主屈光度和用于引入前离焦的辅助屈光度，所述主屈光度为负值，其数值与近视患者佩戴的单光近视眼镜的数值相同，其用于改变目标反射的光线75在眼球内的光路，将目标成像的位置从裸眼时的点B往后推移至视网膜中央区域71，形成清晰的像使近视患者可以正常视物；所述辅助屈光度为正值，其数值在+1.5D至+3.0D之间，用于改变目标周边的物体反射的光线74在眼球内的光路，将目标周边的物体成像位置从裸眼时点B位置附近向前拉动落在D点，并于视网膜周边区域72形成相较裸眼时更强幅度的前离焦，加强正视化机制作用。入射到具有主屈光度的光学区域的光线75被聚焦在视网膜中央区域71上，并且产生目标的清晰图像。现有技术中，具有多屈光度镜片的光学治疗系统，其辅助屈光度和主屈光度符号相同，即对于治疗近视而言，其具有辅助屈光度的光学区域产生的图像位于裸眼时眼球中目标成像位置后方，并且位于视网膜前方，因此其具有辅助辅助屈光度的光学区域在视网膜周边区域产生的前离焦相较于裸眼时眼球产生的前离焦对正视化机制的刺激都稍弱，治疗效果不理想。而本发明提供的是辅助屈光度和主屈光度符号相反的方案，入射到具有辅助屈光度的光学区域的光线74被聚焦在视网膜7之前的点D上，该点D位于眼球裸眼时目标成像位置B点的前方，并且在视网膜周边区域72产生前离焦。当近视患者利用镜片去观察目标时，前离焦防止眼睛生长或伸长。所以近视眼中的近视加深被缓解，由于具有辅助屈光度的光学区域产生的像位于裸眼时目标成像位置B点的前方，因此在视网膜周边区域72产生的前离焦对正视化机制的刺激更强烈，加快正视化的过程。

图8表示配有菲涅尔型同心双焦镜片83的远视眼，其中镜片具有用来矫正远视的主屈光度和用于引入后离焦的辅助屈光度，所述主屈光度为正值，其数值与远视患者佩戴的单光远视眼镜的数值相同，用于改变目标反射的光线85在眼球内的光路，将目标成像的位置从裸眼时的点B｀往前拉动至视网膜中央区域81，形成清晰的像使远视患者可以正常视物；所述辅助屈光度为负值，其数值在－1.5D至－3.0D之间，用于改变目标周边的物体反射的光线84在眼球内的光路，将目标周边的物体成像位置从裸眼时点B｀位置附近向后推移落在D｀点，并于视网膜周边区域82形成更强幅度的后离焦，加强正视化机制作用。入射到具有主屈光度的光学区域的光线85被聚焦在视网膜中央区域81上，并产生目标的清晰图像。现有技术中，具有多屈光度镜片的光学治疗系统，其辅助屈光度和主屈光度符号相同，即对于治疗远视而言，其具有辅助屈光度的光学区域产生的图像位于裸眼时眼球中目标成像位置前方，并且位于视网膜后方，因此其具有辅助屈光度的光学区域在视网膜周边区域产生的后离焦相较于裸眼时产生的后离焦对正视化机制的刺激都稍弱，治疗效果不理想。同时，入射到具有辅助屈光度的光学区域的光线84被聚焦在视网膜8之后的点D｀上，该点D｀位于眼球裸眼时目标成像位置点B｀的后方，并且在视网膜周边区域82产生后离焦。当远视患者利用镜片去观察目标时，后离焦促进眼睛生长或伸长。所以远视眼中的远视加深被缓解，由于具有辅助屈光度的光学区域产生的像位于裸眼时目标成像位置点B｀的后方，因此在视网膜周边区域82产生的后离焦对正视化的刺激更强烈，加快正视化过程。

菲涅尔型同心多焦镜片是菲涅尔型同心双焦镜片的派生产品。它有交替出现的多于两个屈光度的同心光学区域。主屈光度矫正屈光误差，而多重辅助屈光度引入用于治疗的光学离焦。这可通过辅助光学区域的曲率半径上的细小变化来实现。

图9表示配有根据本发明的菲涅尔型同心多焦镜片93的近视眼，入射到具有主屈光度的光学区域的光线94被聚焦到视网膜中央区域91上，并且产生目标的清晰图像。同时入射到具有辅助屈光度的光学区域的其他光线95被聚焦在视网膜9之前的点E、点F上，而且这些点E、点F均位于裸眼时眼球中目标成像位置点B的前方，并且在视网膜周边区域92产生具有不同幅度的多重前离焦。所述主屈光度为负值，其数值与近视患者佩戴的单光近视眼镜的数值相同，其用于改变目标反射的光线94在眼球内的光路，将目标成像的位置从裸眼时的点B往后推移至视网膜中央区域91，形成清晰的像使近视患者可以正常视物；所述多个辅助屈光度均为正值，其数值在+1.5D至+3.0D之间，用于改变目标周边的物体反射的光线95在眼球内的光路，将目标周边的物体成像位置从裸眼时点B位置附近向前拉动落在E点和F点，并于视网膜周边区域92形成相较裸眼时更强幅度的前离焦，加强正视化机制作用。当近视患者利用镜片去观察目标时，由于具有辅助屈光度的光学区域产生的像位于裸眼时目标成像位置点B的前方，因此在视网膜周边区域92产生的前离焦对正视化的刺激更加强烈，加快正视化过程。所以，在近视眼中的近视加深被减缓，停止或得到逆转。

图10表示配有根据发明的菲涅尔型同心多焦镜片103的远视眼，入射到具有主屈光度的光学区域的光线104被聚焦到视网膜中央区域101上，并且产生目标的清晰图像。同时，入射到具有辅助屈光度的光学区域的光线105被聚焦在视网膜100之后的点E｀、点F｀上，而且这些点E｀、点F｀均位于裸眼时眼球中目标成像位置点B｀的后方，并且在视网膜周边区域102产生具有不同幅度的多重后离焦。所述主屈光度为正值，其数值与远视患者佩戴的单光远视眼镜的数值相同，用于改变目标反射的光线104在眼球内的光路，将目标成像的位置从裸眼时的点B｀往前拉动至视网膜中央区域101，形成清晰的像使远视患者可以正常视物；所述辅助屈光度为负值，其数值在－1.5D至－3.0D之间，用于改变目标周边的物体反射的光线105在眼球内的光路，将目标周边的物体成像位置从裸眼时点B｀位置附近向后推移落在E｀点和F｀点，并于视网膜周边区域102形成更强幅度的后离焦，加强正视化机制作用。当远视患者利用镜片去观察目标时，由于具有辅助屈光度的光学区域产生的像位于裸眼时目标成像位置点B｀的后方，因此在视网膜周边区域102产生的后离焦对正视化的刺激更加强烈，加快正视化过程。所以远视眼中的远视加深被减缓，停止或得到逆转。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于人眼的光学治疗系统，其特征在于：包括包含主光学区域和辅助光学区域的菲涅尔型同心多焦镜片，其中，所述主光学区域具有用于矫正屈光度异常的主屈光度，所述辅助屈光区域具有用于产生至少一个离焦的至少一个辅助屈光度，该菲涅尔型同心多焦透镜用于引入聚焦到人眼的视网膜上的一个图像以及同时以叠加方式引入一个离焦图像；所述主屈光区域的主屈光度和辅助屈光区域的辅助屈光度符号相反。

2.根据权利要求1所述的一种用于人眼的光学治疗系统，其特征在于：

在人眼内的所述屈光异常包括近视，则所述主光学区域的屈光度为负值，用于将目标反射的光线束聚焦到人眼的视网膜上以矫正近视，所述辅助光学区域的屈光度为正值，用于将目标周边物体反射的光线束聚焦到所述视网膜之前以产生至少一个前离焦，所述前离焦位于裸眼时目标在人眼内的成像点位置的前方；

或在人眼内的所述屈光异常包括远视，则所述主光学区域的屈光度为正值，用于将目标反射的光线束聚焦到人眼的视网膜上以矫正远视，所述辅助光学区域的屈光度为负值，用于将目标周边物体反射的光线束聚焦到所述视网膜之后产生至少一个后离焦，所述后离焦位于裸眼时目标在人眼内成像点位置的后方。

3.根据权利要求1所述的一种用于人眼的光学治疗系统，其特征在于：所述菲涅尔型同心多焦镜片为菲涅尔同心双焦镜片以产生所述至少一个离焦图像。

4.根据权利要求1所述的一种用于人眼的光学治疗系统，其特征在于：所述菲涅尔型同心多焦镜片产生至少两个离焦图像。

5.根据权利要求1所述的一种用于人眼的光学治疗系统，其特征在于：所述菲涅尔型同心多焦镜片包括以下中的任一种形式：眼镜、眼镜附件、隐形眼镜和眼植入。