專利名稱：用于控制光學(xué)像差以改變調(diào)制傳遞函數(shù)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明針對用于通過控制像差由此操縱視覺圖像的中高空間頻率峰值的定位延緩或消除個人的近視的發(fā)展同時提供清晰成像的方法和裝置。
背景技術(shù)：
近視(近視眼)的發(fā)病率迅速增加，尤其在亞洲兒童中。研究例如表明，在1986年至2000年，7歲臺灣兒童中的近視(-0.25D或更高)的發(fā)生率驚人地從4％上升到16％，并且年齡為16～18歲的臺灣學(xué)齡兒童中的近視(-0.25D或更高)的發(fā)病率高達84％。中國大陸的基于人口的研究報道，年齡為15歲的55％的女孩和37％的男孩患有嚴重近視(-1.00D或更高)。
研究表明，50％的患有高度近視(-6.00D以上)的人患有某些形式的視網(wǎng)膜病變。近視大大增加了視網(wǎng)膜脫落(取決于近視的程度)、后期白內(nèi)障和青光眼的危險。近視的光學(xué)、視覺和潛在的病理學(xué)作用及其導(dǎo)致的不便和對個人和社會帶來的成本都使得希望具有延緩近視的發(fā)展、或防止或延緩近視的開始、或限制兒童和年青人中發(fā)生近視的人數(shù)的有效對策。
因此，很大比例的世界人口患有為了看清楚需要某些形式的光學(xué)矯正的程度的近視。眾所周知，不管開始的年齡大小，近視趨于增加需要越來越強的矯正的量?？梢酝ㄟ^包括眼鏡、隱形眼鏡和屈光外科手術(shù)(refractive surgery)的廣泛的器件進行這些矯正。但是，它們在延緩或阻止近視的發(fā)展方面作用很小。
一種形式的近視(常稱為“先天性近視”)，在出生時發(fā)生，常具有較高的程度，并會變得越來越差。第二類型(有時稱為“青少年近視”或“學(xué)生近視”)在年齡為5～10歲的兒童中開始并發(fā)展到成年人，有時直到更大的年齡。第三“類型”的近視(可被稱為“成年近視”)在成年早期或青少年晚期(16～19歲)開始并在成年年齡期間增加，有時穩(wěn)定，有時繼續(xù)增加。
已提出包括用諸如阿托品(常用于使眼調(diào)節(jié)無力)或pirenzipine(派瑞品)的解痙劑進行藥物干涉的防止或延緩近視的對策。但是，與長期使用這些藥物有關(guān)的潛在缺點會使得這種形式存在問題。
用靈長類動物或其它動物模型進行的研究表明，操縱到達眼睛的光的量的光學(xué)干涉可促使向近視轉(zhuǎn)變。其它研究表明，年幼的靈長類動物中的光學(xué)散焦可使眼睛改變其生長模式，使得佩戴負光焦度或正光焦度的眼鏡可分別誘發(fā)近視或遠視(遠視眼)。例如，當(dāng)圖像被負光焦度透鏡定位到視網(wǎng)膜的后方的位置例如視網(wǎng)膜后面時，近視被誘發(fā)。這種近視的發(fā)展由軸向伸長(導(dǎo)致眼球的“變長”的生長)驅(qū)使。
這些事實促使使用雙焦或漸進型眼鏡(progressive spectacle)或雙焦隱形眼鏡作為延緩個人近視的發(fā)展的對策。但目前研究表明，這些對策的有效性有限。在雙焦眼鏡的情況下，經(jīng)過穿過近處的附加部分觀看近處的工作的佩戴者的順應(yīng)性不能得到保證。目前已被使用的雙焦隱形眼鏡是同步視覺雙焦透鏡。但是，已知這些雙焦透鏡產(chǎn)生諸如暈圈(haloes)、強光和重影的視覺問題，使得它們不受佩戴者歡迎。
其它研究表明，中斷誘發(fā)近視的刺激源即使相對較短的時間周期也會降低或甚至消除這種刺激源的誘發(fā)近視的作用。因此，近視患者在白天停止使用降低近視的器件一定的時間的“日常佩戴”方法效率不會高，并會大大損害其功效。
用于試圖延緩個人近視的發(fā)展的另一光學(xué)方法是“欠矯(under-correction)”。在欠矯中，向佩戴者指定和提供光焦度低于清晰觀察所需的完全的折射率指示的矯正(例如，眼鏡或隱形眼鏡)。例如，可向-5D近視患者提供一副-4D的眼鏡，使得該近視患者仍有-1D的相對近視。因此，該方法隱含地要求視覺圖像在某些方面被模糊或降級。由于佩戴者的視覺功能長期被降低(例如，由于合法視力要求方面的原因使佩戴者不能駕車)，因此這損害了器件的有用性。并且，有跡象表明欠矯方法甚至?xí)铀俳暟l(fā)展。減輕、延緩和最終逆轉(zhuǎn)近視發(fā)展的裝置將會使成千上萬的受近視困擾的人們大大受益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供通過控制像差、由此以預(yù)定的方式操縱視覺圖像的中高空間頻率峰值的位置、由此減少或消除調(diào)節(jié)滯后并最終改變、降低或消除眼睛軸向伸長，減輕、延緩(retard)或消除近視或遠視的發(fā)展的方法。
并且，為了使本發(fā)明的方法最有效，如上所述，基本上連續(xù)地對近視患者進行操縱，以覆蓋所有的睜開眼睛的情況。并且，在用于像差的最優(yōu)控制的另一個實施例中，本發(fā)明的方法提供一致地與眼睛的光學(xué)結(jié)構(gòu)保持相對共軸(基本上對中)的器件。
本發(fā)明還針對這樣一種方法，即，通過該方法，使用具有減輕、延緩或消除眼睛生長的預(yù)定像差控制設(shè)計的新型光學(xué)器件，可以延緩(在許多情況下，中止或逆轉(zhuǎn))近視發(fā)展。
并且，根據(jù)本發(fā)明，通過精確地控制矯正器件的光學(xué)像差或眼睛和矯正器件的組合的光學(xué)像差，使得中空間頻率峰值的位置接近高空間頻率峰值或比其更靠后(即，“在其后面”)，改變近視的發(fā)展。這種配置消除了調(diào)節(jié)滯后，這種調(diào)節(jié)滯后是導(dǎo)致近視的眼睛軸向伸長的刺激源。由于器件不引入明顯的散焦(例如，由欠矯正方法或雙焦或漸進式光學(xué)器件引入)，因此，本發(fā)明的器件向配戴者提供高質(zhì)量的視覺圖像。因此，本發(fā)明提供延遲折射誤差的發(fā)展的優(yōu)點，同時基本上同時為配戴者保持清晰、有用的視覺圖像。為了清楚起見，根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語“后面”在取向上反映一點到角膜(并且朝向(towards)視網(wǎng)膜)的距離比另一比較點大的概念。
可以通過任何適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)器件實現(xiàn)本發(fā)明的像差控制方面，這些光學(xué)器件包括例如單獨或組合的眼鏡、隱形眼鏡、角膜矯正術(shù)(目的在于通過特定設(shè)計的隱形眼鏡的短期配戴重塑角膜和上皮層以改變眼睛的折射狀態(tài)的專門的隱形眼鏡技術(shù))、角膜植入(例如外裝(on-lays)或內(nèi)裝(in-lays))、前房透鏡和眼內(nèi)透鏡(IOL)。優(yōu)選地，以諸如前房透鏡、IOL、屈光外科手術(shù)(例如，角膜表面鏡片術(shù)、熱成型(thermoplasty)、LASIK、PRK、LASEK)、角膜植入和隱形眼鏡和角膜矯正術(shù)的可以與眼睛的軸保持基本上對中的光學(xué)形態(tài)實現(xiàn)本發(fā)明的器件。這樣，不管眼睛移動情況如何，都可以可預(yù)測地保持導(dǎo)致空間頻率峰值位置的精確、預(yù)定操縱的像差的精確控制。
在一個實施例中，以隱形眼鏡(軟的或剛性的或鞏膜觸覺類型)配戴形態(tài)、角膜矯正術(shù)形態(tài)中使用的隱形眼鏡或角膜外裝形態(tài)實現(xiàn)本發(fā)明，這是因為可以容易地進行折光力和像差側(cè)面的變化(當(dāng)配戴者的近視量變化時需要)。
在隱形眼鏡或角膜矯正術(shù)形態(tài)的情況下，可以容易地指示和分配新的眼鏡。對于外裝，上皮層被刮去，存在的外裝被去除，新的外裝被貼在允許在器件上重新生長的上皮層原位。
本發(fā)明特別適于長期配戴或連續(xù)配戴隱形眼鏡形態(tài)或通過角膜矯正術(shù)形態(tài)的隱形眼鏡，由此為近視延緩提供基本上連續(xù)的刺激源。一般地，可以為軟性或剛性透氣性(RGP)透鏡的長期配戴或連續(xù)配戴隱形眼鏡具有足夠的氧氣滲透性和其它性能，以允許在睡覺的過程中眼鏡仍可被留在眼睛中并仍能從眼瞼軟骨結(jié)膜(tarsal conjunctiva)接收足夠的氧，使得即使在由于眼瞼閉合而不能得到大氣氧的情況下也能保持眼睛健康。
在矯正角膜術(shù)中，隱形眼鏡(也可為適于長期或連續(xù)或整晚配戴的高氧滲透率類型)被短期(例如，在睡覺時間內(nèi))配戴，以重新塑造上皮層和角膜，然后隱形眼鏡被去除，使得在矯正角膜術(shù)的有效期內(nèi)，患者在沒有配戴隱形眼鏡的情況下保持根據(jù)本發(fā)明的希望的折射和像差狀態(tài)。
可以以各種方式實現(xiàn)本發(fā)明，以延緩或消除近視，使得用指示量的適當(dāng)像差設(shè)計的眼鏡器件被提供，或者直接和預(yù)定折射變化被實現(xiàn)，使得與眼鏡像差結(jié)合，中空間頻率峰值位于高空間頻率峰值“后面”。這種配置為配戴者提供連續(xù)清晰的視覺，同時促進近視的發(fā)展的延緩。


圖1是光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)的曲線圖。
圖2是非近視眼的通焦調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)的曲線圖。
圖3是近視眼的通焦調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)的曲線圖。
圖4a～4d是用空間頻率峰值的特定相對定位表示調(diào)節(jié)滯后對軸向伸長的影響的示圖。
圖5是表示像差與調(diào)節(jié)滯后的聯(lián)系的一組物體的調(diào)節(jié)梯度與三階球面像差的關(guān)系圖。
圖6a～6e是表示未矯正和矯正的眼睛的通焦調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)圖的示圖。
圖7a～7b是表示通過用多項式級數(shù)描述和產(chǎn)生前表面以改變軟隱形眼鏡實現(xiàn)的光學(xué)效果的示圖。
圖8a～8b表示通過組合圓錐曲線和多項式實現(xiàn)的光學(xué)效果。
圖9a～9b表示將任何需要的折射指示加入本發(fā)明以矯正眼睛中的折射誤差的能力。
圖10a～10g表示本發(fā)明的矯正波前像差同時控制空間峰值的相對位置的能力。
圖11a～11b表示遠視者的空間峰值的相對定位和由由具有球形前后表面設(shè)計的隱形眼鏡引入的像差提供的定位偏移。
圖11c表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的隱形眼鏡設(shè)計用的指示、厚度和表面輪廓。
具體實施例方式
有事實表明，在使用諸如眼鏡、隱形眼鏡、前房透鏡(anteriorchamber lense)或眼內(nèi)透鏡(intra-ocular lense)(IOL)的視覺器件時，引起近視發(fā)展的光學(xué)刺激源并不是如眼睛保護從業(yè)人員、眼科學(xué)家、驗光技師和光學(xué)儀器商指定的那樣以常規(guī)的方式(即，球面和散光散焦)嚴格地產(chǎn)生折射作用。業(yè)已表明，近視患者具有更高的量的更高階的光學(xué)像差(例如，球面像差，即，不簡單地散焦或散光)，并且，近視還與諸如彗形像差的一定類型的光學(xué)像差有關(guān)。研究已表明，近視患者不能象非近視患者那樣精確或容易地調(diào)節(jié)(accommodate)(如下面定義的那樣，稱為“調(diào)節(jié)滯后”)。并且，眾所周知，調(diào)節(jié)主要由約5周每度(cpd)的中空間頻率驅(qū)動。
我們已在實驗上表明，作為模糊的結(jié)果，近視患者和非近視患者在他們的對比度敏感性響應(yīng)上表現(xiàn)出明顯差異。這種對比度敏感性響應(yīng)的差異可由調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)的差異解釋，這種調(diào)制傳遞函數(shù)的差異可受近視患者和非近視患者之間的像差的差異影響。
眾所周知，在具有包括眼睛的光學(xué)系統(tǒng)的像差的某些類型和組合時，不同量的高(約15cpd以上)、中(約15cpd)和低(約15cpd以下)空間頻率以不同等級的保真度(“模量(modulus)”，量化為0～1的指數(shù)(index)，0為信號完全損失，1代表沒有信號損失或保真)沿光學(xué)視軸被發(fā)送到不同的位置。如圖1所示，通過畫出MTF，可以描繪包括人眼的光學(xué)系統(tǒng)的性能。這種MTF圖示出一只眼睛的例子的性能。圖中的曲線表示眼睛發(fā)送各種空間頻率的信息的相對能力向圖的右邊發(fā)送高空間頻率(代表非常細的視覺細節(jié))，向圖的左邊發(fā)送中低空間頻率(代表較粗的視覺細節(jié))。這些空間頻率由橫軸表示。對于人眼，100周(cycle)每毫米大致對應(yīng)于30周每度，這名義上等于20/20視覺敏銳度。眼睛向視網(wǎng)膜再現(xiàn)/發(fā)送各頻率的能力由MTF曲線表示。眼睛的性能越好，則MTF曲線趨于越高?！袄硐搿毖劬Φ腗TF曲線將等于“衍射極限”曲線。
不同的空間頻率的這種不同的發(fā)送的結(jié)果是，不同的空間頻率的MTF峰值(最大值)的軸向位置不同。這種不同可以由“通焦(through-focus)”MTF圖表示。如圖2所示，各空間頻率被發(fā)送的量還取決于軸向位置(沿眼睛向視網(wǎng)膜的距離)。該圖表示的是非近視眼睛的情況。對于給定的空間頻率，當(dāng)軸向位置改變(沿橫軸)時，該空間頻率的傳遞模量也改變。一般地，可以為各空間頻率識別峰值模量(最大值)。這種空間頻率峰值可位于像面(視網(wǎng)膜)上、像面前(更靠前或接近角膜)或像面后(更靠后或進一步遠離角膜)。不同空間頻率的峰值不總是位于相同的軸向位置。因此，我們的試驗支持這樣一種假設(shè)，即，對于非近視患者，他們的高中空間頻率峰值的軸向位置一般被定位為使得中空間頻率峰值相對于高空間頻率峰值位于更靠后的位置上(例如，“在其后面”)。另外，在中空間頻率峰值的位置比更高的空間頻率峰值靠前(例如，“在其前面”)的情況下，中高空間頻率峰值離得很近；即，相互之間的距離一般小于約0.25D的等效折光力差(圖2)。
我們進一步假設(shè)，對于近視患者和具有近視傾向的眼睛(即，還沒有近視，但將發(fā)展為近視)，假如它們具有不同的像差，那么高空間頻率峰值的軸向位置比中空間頻率峰值大大靠后(距離約0.25D以上)。如圖3所示，為具有近視傾向的眼睛(即，已近視，或可變?yōu)榻?畫出通焦MTF圖像。在該例子中，5cpd中頻峰值(約0.85模量)位于25cpd高頻峰值(約0.35模量)的前面約120μm。這種軸向位置的差等于本例子中的約0.35D的折光力差。
我們還進一步假設(shè)，例如在近視誘發(fā)期間的作為眼睛生長的一部分的軸向長度伸長由高空間頻率峰值的位置驅(qū)動。在諸如閱讀的近距離工作期間，眼睛的聚焦(稱為“調(diào)節(jié)”的過程)受晶體透鏡的形狀的變化影響，因此增加眼睛的聚焦力(focusing power)。由于調(diào)節(jié)由中空間頻率驅(qū)動，因此焦點被設(shè)置，使得中空間頻率峰值將位于視網(wǎng)膜上。但是，由于近視患者的高空間頻率峰值的位置更靠后，因此這為眼睛生長提供了刺激源，導(dǎo)致軸向伸長和近視的誘發(fā)或發(fā)展。由中空間頻率視覺內(nèi)容驅(qū)動調(diào)節(jié)和用于觀察高頻視覺內(nèi)容所需要的調(diào)節(jié)導(dǎo)致的調(diào)節(jié)聚焦的差異是調(diào)節(jié)滯后。圖4a～4d用空間頻率峰值的特定相對定位表示調(diào)節(jié)滯后對軸向伸長的影響。在這些圖中，高空間頻率峰值由符號 表示，中空間頻率峰值由符號 表示，視網(wǎng)膜由垂直實線表示，并且，在生長的刺激源被誘發(fā)前的空間頻率峰值之間的位置差值的可接收容限由視網(wǎng)膜后面的垂直虛線表示。對于這些圖中的方向，眼睛的前面(例如，角膜)朝左，光線從左(前)至右(后)進入并通過眼睛。
對于距離觀察(distance viewing)，用高空間頻率峰值將眼睛聚焦到視網(wǎng)膜附近或視網(wǎng)膜上。對于沒有折射矯正的近視患者，在距離觀察的過程中高和中空間頻率峰值均位于視網(wǎng)膜的前面，這是這種折射條件的典型情況。對于這一點，附圖對于非近視患者或正視者(不遠視也不近視的人)(圖4a)和具有近視傾向的眼睛(圖4b)進行了解釋。
在諸如閱讀的近距離工作過程中，眼睛通過增加其聚焦力被重新聚焦到更近的可視物體上。由于調(diào)節(jié)由中空間頻率驅(qū)動，因此近焦點被設(shè)置，使得中空間頻率峰值將位于視網(wǎng)膜上。在這種情況下，中空間頻率視覺內(nèi)容和高空間頻率視覺內(nèi)容之間的焦點位置之間的差值代表眼睛的調(diào)節(jié)滯后。對于這一點，附圖示出了非近視患者(圖4c)和近視患者(圖4d)。
但對于近視患者，由于驅(qū)動軸向生成的高空間頻率峰值現(xiàn)在的位置更靠后，并超過觸發(fā)生長的容限，因此為了試圖將視網(wǎng)膜置于高空間頻率峰值上，眼睛生長(沿箭頭的方向)的刺激被喚起。這導(dǎo)致軸向伸長和近視的誘發(fā)或發(fā)展。
上述解釋與有關(guān)近視發(fā)展的上述研究結(jié)果一致。例如，近視患者的欠矯不會延緩發(fā)展，并且實際上可進一步誘發(fā)發(fā)展，正如眼睛的使用實際上會增加進一步將中空間頻率峰值和高空間頻率峰值的位置分開的像差。類似地，對于漸變或雙焦眼鏡，如果其光學(xué)構(gòu)造使得中空間頻率峰值和高空間頻率峰值的相對位置保持不變，那么這些器件的使用也不會改變近視發(fā)展。事實上，在一些情況下，這些器件會進一步將中空間頻率峰值和高空間頻率峰值分開，由此進一步驅(qū)動近視的發(fā)展。從上述內(nèi)容可以看出，以下是本發(fā)明的內(nèi)容近視誘發(fā)和發(fā)展的一個原因是近視患者和具有近視傾向的人的光學(xué)像差的結(jié)果，該光學(xué)像差導(dǎo)致中空間頻率峰值和高空間頻率峰值的不同軸向定位，這種不同軸向定位在近距離聚焦的過程中引起調(diào)節(jié)滯后(由于調(diào)節(jié)由中空間頻率驅(qū)動)，導(dǎo)致更高的空間頻率峰值的定位落在視網(wǎng)膜后面，最終引發(fā)軸向伸長(elongation)和近視發(fā)展。
在我們的研究中，我們已在一組物體中論證了這種關(guān)系。在該研究中，患者被要求通過一系列折光力逐漸增加的(increasinglypowerful)負折光力透鏡聚焦(調(diào)節(jié))，同時，由患者的眼睛完成的調(diào)節(jié)的實際量被測量。如果不存在調(diào)節(jié)滯后，那么稱為“調(diào)節(jié)梯度”的調(diào)節(jié)量與負透鏡的折光力的關(guān)系圖會為斜率為1的直線。即，對于在眼睛的前面引起的負折光力的每一個屈光度，眼睛會調(diào)節(jié)1個屈光度作為響應(yīng)。(實際中，存在一些測量誤差，使得實際測量斜率稍微與1不同)。如果調(diào)節(jié)滯后存在，那么調(diào)節(jié)梯度將小于1。即，眼睛沒有調(diào)節(jié)負透鏡需要的全部量。在相同的研究中，對于各個物體，我們還測量了作為眼睛的光學(xué)像差的一種類型的三階球面像差的量。我們的研究結(jié)果如圖5所示。在該圖中，畫出調(diào)節(jié)梯度與物體的三階球面像差的關(guān)系。可以清楚地看出，對于球面像差比約0μm大的物體，存在較大的調(diào)節(jié)滯后量。相反，具有小于約0μm的球面像差的物體實際上示出沒有調(diào)節(jié)滯后。
三階球面像差是可改變高空間頻率峰值和中空間頻率峰值的相對軸向定位的一種方式，并且，我們的研究表明，它與調(diào)節(jié)滯后有關(guān)，該調(diào)節(jié)滯后又如上所述可導(dǎo)致近視的發(fā)展。因此，本發(fā)明的基礎(chǔ)被表達。通過操縱或控制眼睛或組合的眼睛和矯正光學(xué)系統(tǒng)的像差，高空間頻率峰值和中空間頻率峰值的相對軸向位置可被操縱或控制，以減少或消除調(diào)節(jié)滯后，由此消除軸向生長的刺激，并反過來減少或消除近視的開始或發(fā)展。
本發(fā)明提供這樣一種方法，該方法通過控制眼睛的像差和對眼睛的刺激，由此操縱視覺圖像的中空間頻率峰值和高空間頻率峰值的定位，由此減少或消除調(diào)節(jié)滯后并最終減少或消除眼睛軸向伸長，延緩或消除個人的近視的發(fā)展。
并且，為了使該方法如上面討論的那樣最有效，優(yōu)選基本上連續(xù)地對近視患者進行預(yù)定的矯正和像差設(shè)計，以覆蓋所有睜開眼睛的情況。并且，為了像差的最佳控制，該方法必須提供一致地基本上保持與眼睛的光學(xué)構(gòu)造共軸(基本上對中)的器件。通過使用延緩或消除眼睛生長的新型光學(xué)器件和系統(tǒng)，本發(fā)明還提供可以減輕近、延緩近視發(fā)展以及在許多情況下使近視發(fā)展停止或逆轉(zhuǎn)的方法。
本發(fā)明的方法和裝置通過以預(yù)定的方式精確控制矯正器件的光學(xué)像差或眼睛和矯正器件的組合光學(xué)像差，使得中空間頻率峰值比高空間頻率峰值更靠后，改變近視的發(fā)展。這種配置消除調(diào)節(jié)滯后，由此去除眼睛軸向伸長和近視發(fā)展的刺激源。
由于該器件不象欠矯方法或雙焦或漸變光學(xué)器件那樣引入任何散焦效果，因此該器件基本上同時向配戴者提供高質(zhì)量的視覺圖像。因此，本發(fā)明提供延緩折射誤差發(fā)展的優(yōu)點，同時為配戴者保持基本上連續(xù)、清晰、有用的視覺圖像。
雖然可以以包含眼鏡、隱形眼鏡、矯正角膜術(shù)(尋求通過短期配戴特定設(shè)計的隱形眼鏡重新塑造角膜和上皮層以改變眼睛的折射狀態(tài)的特定隱形眼鏡技術(shù))、角膜植入體(例如，外裝(on-lays)或內(nèi)裝(in-lays))、前房透鏡、眼內(nèi)透鏡(IOL)等的光學(xué)器件、以及通過外科折射過程(例如，角膜表面鏡片術(shù)、熱成型(thermoplasty)、LASIK、PRK、LASEK等)，實現(xiàn)本發(fā)明的像差控制方面，但優(yōu)選以諸如前房透鏡、IOL、角膜植入體、隱形眼鏡、矯正角膜術(shù)或折射外科技術(shù)的可相對地保持與眼睛的軸對中的光學(xué)形式(modality)實現(xiàn)像差控制。這樣，不管眼睛移動的情況如何，都可以保持像差的精確控制，這種像差的精確控制導(dǎo)致空間頻率峰值的位置的精確、預(yù)定操縱。
并且，由于可容易地改變折光力和像差曲線(profile)的變化(配戴者的近視量改變需要)，因此，優(yōu)選以隱形透鏡(軟性或剛性或鞏膜觸覺類型)配戴形式或在矯正角膜術(shù)形式或角膜外裝(on-lays)形式中使用的隱形透鏡實現(xiàn)本發(fā)明。
在包含以矯正角膜術(shù)形式使用的隱形透鏡的隱形透鏡的情況下，可以容易地指定和配制新的透鏡。對于外裝的情況，上皮層被刮去，存在的外裝物(on-lay)被去除，并且允許貼在原位和上皮層上的新的外裝物在器件上重新生長。
并且，最優(yōu)選以長期配戴或連續(xù)配戴隱形眼鏡或矯正角膜術(shù)形式實現(xiàn)本發(fā)明，由此為近視延緩提供基本上連續(xù)的刺激。
一般地，可以為軟性或剛性透氣性(RGP)的長期配戴或連續(xù)配戴隱形眼鏡具有足夠的氧氣滲透性和其它性能，以允許在睡覺的過程中眼鏡仍可被留在眼睛中并仍能從眼瞼軟骨結(jié)膜(tarsal conjunctiva)接收足夠的氧，使得即使在由于眼瞼閉合而不能得到大氣氧的情況下也能保持眼睛健康。
對于矯正角膜術(shù)，隱形眼鏡(也可為適于長期或整晚配戴的高氧滲透率類型)被短期(例如，在睡覺時間內(nèi))配戴，以重新塑造上皮層和角膜，然后隱形眼鏡被去除，使得在矯正角膜術(shù)的有效期內(nèi)，患者在沒有配戴隱形眼鏡的情況下保持根據(jù)本發(fā)明的希望的折射和像差狀態(tài)。供矯正角膜術(shù)形式使用的隱形眼鏡設(shè)計具有雙重功能。隱形眼鏡被設(shè)計為使得當(dāng)在“治療”期間或重新塑造期間被配戴時，組合的眼睛和隱形眼鏡像差根據(jù)本發(fā)明被操縱。并且，共同控制上皮層和角膜的重新塑造的透鏡后表面或背面輪廓以及透鏡剛度和厚度輪廓可被操縱，使得一旦眼鏡被去除(在矯正角膜術(shù)的眼鏡配戴“治療”期后)，被重新塑造的角膜和上皮輪廓就使得殘留的眼睛像差根據(jù)本發(fā)明被控制。
圖6中示出使用圓錐曲線側(cè)面作為其光學(xué)表面的本實施例的一個例子的指示(prescription)和“通焦MTF”圖，該圖表示中空間頻率峰值和高空間頻率峰值的軸向位置。
應(yīng)當(dāng)注意，這種隱形眼鏡的設(shè)計與通過像差的矯正進行視覺優(yōu)化的設(shè)計大大不同。當(dāng)透鏡被設(shè)計為大大降低或消除包含被稱為“高階像差”的眼睛的像差、以諸如提供上述不一般的(above-normal)視覺性能(有時稱為“超視覺”)時，中空間頻率峰值和高空間頻率峰值的軸向位置離得非常近。相反，根據(jù)本發(fā)明，為了延緩或消除近視發(fā)展，中空間頻率峰值優(yōu)選位于高空間頻率峰值“后面”(更靠后)。
可以以多種方式實現(xiàn)本發(fā)明，使得提供用指定和預(yù)定量的適當(dāng)像差設(shè)計的眼鏡器件，或者實現(xiàn)直接和預(yù)定的折射率變化，使得中空間頻率峰值位于高空間頻率峰值后面。這種配置為配戴者提供連續(xù)清晰的視覺，同時促進延緩近視的發(fā)展。在圖6a～6d中示出使用圓錐曲線圖形作為其光學(xué)表面的本實施例的一個例子的指示(prescription)和“通焦MTF”圖，該圖表示中空間頻率峰值和高空間頻率峰值的軸向位置。為具有近視傾向的眼睛示出高(25cpd)和中(5cpd)空間頻率的通焦MTF。該眼睛的高空間頻率峰值的位置比中空間頻率峰值大大靠后(見圖6a)。
當(dāng)使用常規(guī)球面前后表面的標(biāo)準(zhǔn)隱形眼鏡被用于矯正該眼睛時，結(jié)果示于圖6b中的通焦MTF圖中。注意，在應(yīng)用這種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計隱形眼鏡時，兩個空間頻率峰值的相對距離和軸向位置沒有明顯變化。
實現(xiàn)不一般視覺(或超視覺)的更新的方法是，通過產(chǎn)生像差矯正設(shè)計，減少或消除眼睛和隱形眼鏡的像差。圖6c中示出結(jié)果通焦MTF圖。在這種情況下，兩個空間頻率峰值的軸向位置已“縮”到一個位置上。雖然這種設(shè)計可以提供優(yōu)良的視覺，但它在延緩、消除或逆轉(zhuǎn)配戴者的近視的發(fā)展方面效果不好。
因此，本發(fā)明的關(guān)鍵方面不是簡單地(explicitly)歸因于任何光學(xué)設(shè)計中包含的球面像差，而是要實現(xiàn)的高空間頻率峰值和中空間頻率峰值的相對定位。
因此，根據(jù)本發(fā)明，通過將適當(dāng)?shù)牧亢皖愋偷南癫钤O(shè)計到隱形眼鏡中，例如通過使用圓錐曲線非球面表面作為前后隱形眼鏡表面，可以實現(xiàn)圖6d中所示的通焦MTF。注意，鑒于在隱形眼鏡矯正前，眼睛具有比中空間頻率峰值靠后的高空間頻率峰值，因此，在本新型設(shè)計中，現(xiàn)在中空間頻率峰值相對于高空間頻率峰值的位置更靠后。由于在近距離工作的過程中的軸向伸長的刺激源已被全部去除，因此，這種配置將促進配戴者的近視發(fā)展的延緩和消除，并可能使其逆轉(zhuǎn)。
在本例子中，眼睛是正視眼，并因此簡單地需要Plano(零折光力或0D)矯正。但是，通過非球形表面設(shè)計的適當(dāng)選擇和應(yīng)用，如上所述，仍能實現(xiàn)這種效果。圖6e中示出這種特定例子的指示、厚度輪廓和表面輪廓。前表面中心半徑(也被稱為“前光區(qū)半徑”或FOZR)是8.196mm，非球面性k＝-0.51，中心厚度為100μm，后表面中心半徑(也被稱為“后光區(qū)半徑”或BOZR)是8.30mm，非球面性k＝0.45。光區(qū)直徑(OZD)是8.00mm。假定透鏡的折射率是水合甲基丙烯酸羥乙酯(hydrated hydroxyethylmethyacrylate)(HEMA)的折射率，該水合羥乙基甲基丙烯酸酯是眼睛科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的廣泛使用的軟隱形眼鏡材料。
上述實施例的說明的讀者容易理解，可以以若干種方式實現(xiàn)使用像差的控制量對中空間頻率峰值和高空間頻率峰值的相對位置的操縱。例如，可以使用其它表面描述符，這些表面描述符包含多項式、圓錐曲線和多項式的組合、樣條函數(shù)(spline)、Bezier(貝塞爾)函數(shù)、傅立葉級數(shù)合成、作為弧矢高度描述符的Zernike(查涅克)多項式或通過檢查表或類似的方法的更一般的逐點表面說明，以代替使用圓錐曲線以限定光學(xué)表面的輪廓。并且，本發(fā)明的光學(xué)器件的設(shè)計不限于控制光學(xué)表面輪廓(profile)。例如，如果可以以單獨或相互組合或與表面輪廓設(shè)計方法組合的方式使用菲涅耳型光學(xué)器件、全息照相(holographic)或衍射光學(xué)器件，那么可以使用梯度折射率(GRIN)材料，以操縱中空間頻率峰值和高空間頻率峰值的相對位置。
在圖7a中，通過通過使用多項式級數(shù)以說明和產(chǎn)生前表面修改軟隱形眼鏡的輪廓，實現(xiàn)光學(xué)效果。這導(dǎo)致中空間頻率峰值位于高空間頻率峰值后面約80μm(等同于約0.25D)的適當(dāng)相對定位。在圖7b中示出該特定例子的隱形眼鏡設(shè)計的指示、厚度輪廓和表面輪廓。這種情況下的FOZR由半徑為8.312mm的基本球面表示，從該基本球面的附加弧矢(sagittal)高度偏離值由形式s(x)＝a.x2+b.x4+c.x6+d.x8的多項式等式表示，其中，x是單位是毫米的從隱形眼鏡軸的距離，a＝0.000160，b＝0.000052，c＝-0.000014，d＝-0.000005。OZD是8.00mm。中心厚度是100lμm，后表面是BOZR是8.30mm的球面。透鏡的折射率被假定為HEMA的折射率。
通過組合圓錐曲線和多項式，在限定表面輪廓中可得到的更大的自由度可在空間頻率峰值的適當(dāng)相對定位方面提供更大的光學(xué)效果。在圖8a中，本發(fā)明的隱形眼鏡的設(shè)計使用圓錐曲線和多項式的組合，以實現(xiàn)約150μm的空間頻率峰值的分離(等同于約0.4D)。在圖8b中示出該特定例子的隱形眼鏡設(shè)計的指示、厚度輪廓和表面輪廓。這種情況下的FOZR由中心半徑為8.197mm且非球面度(k因子)為-0.95的基本圓錐曲線表示，從該基本球面的附加弧矢高度偏離值由形式s(x)＝a.x2+b.x6+c.x8的多項式等式表示，其中，x是單位是毫米的從隱形眼鏡軸的距離，a＝0.000128，b＝-0.000004，c＝-0.000001。OZD是8.00mm。中心厚度是100μm，后表面是BOZR是8.30mm的球面。透鏡的折射率被假定為HEMA的折射率。
本發(fā)明還設(shè)想本發(fā)明的器件可被設(shè)計為加入矯正眼睛的存在的折射誤差需要的任何折射指示(prescription)。例如，-6D指示可被引入器件，然后適當(dāng)量的像差被加入以適當(dāng)?shù)貙χ锌臻g頻率峰值和高空間頻率峰值進行重建定位，由此為-6D近視配戴者提供連續(xù)的良好的矯正視力，同時延緩他/她的近視的發(fā)展。在圖9b中，為-6D近視患者加入折射矯正的本發(fā)明的軟隱形眼鏡的設(shè)計使用圓錐曲線和多項式的組合，以實現(xiàn)約120μm的空間頻率峰值的分離(等同于約0.32D)。在圖9b中示出該特定例子的隱形眼鏡設(shè)計的指示、厚度輪廓和表面輪廓。這種情況下的FOZR由中心半徑為9.279mm且非球面度(k因子)為-0.95的基本圓錐曲線表示，從該基本球面的附加弧矢高度偏離值由形式s(x)＝a.x2+b.x4+c.x6+d.x8的多項式等式表示，其中，x是單位是毫米的從隱形眼鏡軸的距離，a＝0.000186，b＝0.000005，c＝-0.000003，d＝-0.000001。OZD是8.00mm。中心厚度是100μm，后表面是BOZR是8.30mm的球面。透鏡的折射率被假定為HEMA的折射率。
現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)理解，給出上述說明，也可以矯正眼睛中的散光，同時延緩配戴者的近視的發(fā)展。
可以簡單地將規(guī)則散光的設(shè)計處理為、用于不同折光力的兩個球面折光力矯正并沿同一眼睛和光學(xué)矯正器件的兩個垂直軸的設(shè)計。例如，要矯正具有-6D/-2D×180的指示(寫作諸如光學(xué)儀器商、驗光技師和眼科學(xué)家的視力保護從業(yè)者可理解的“負圓柱形式(minus-cylinder form)”)的配戴者，設(shè)計方法僅僅是分別治療垂直方向(90度軸)和水平方向(180度軸)。遵循與上面類似的原理為垂直軸設(shè)計-6D矯正。仍然遵循與上面類似的原理為水平軸設(shè)計-8D矯正。視力保護從業(yè)者可理解，散光的矯正需要保持相對于眼睛的軸取向的器件。實現(xiàn)這種取向?qū)?zhǔn)的大量的設(shè)計配置和特征是從業(yè)者所公知的。例如，對于隱形眼鏡的情況，可以使用棱鏡穩(wěn)定器、層狀剝落(slab-off)設(shè)計和截斷(truncation)。
不規(guī)則散光的矯正可被看作波前像差的矯正的特定情況，將在下面進行說明。
視力矯正中的一種先進方法提供用于眼睛的波前像差(一般包含高階像差)的矯正。本發(fā)明的透鏡設(shè)計可以包含部分的波前像差矯正，同時控制中空間頻率峰值的位置，使其比更高的空間頻率峰值靠后。這種方法可進一步改善視力，同時保持延緩近視的發(fā)展所需要的刺激源。
可以通過使用一套使用眼睛波前傳感器(例如Hartmann-Shack設(shè)備)測量個人的像差。在圖10a中示出個人的波前像差的例子。為了更清楚地揭示更高階的像差，已在該波前圖中去除了散焦效果。為了定量分析，視力科學(xué)家和光學(xué)工程師可以將波前像差描述為Zernike多項式級數(shù)。這種說明像差的方法的附加優(yōu)點在于，Zernike多項式的項涉及光學(xué)工程師和視力科學(xué)家熟悉的像差類型。例如，系數(shù)Z20表示眼睛的光學(xué)構(gòu)造的散焦，Z31表示眼睛的光學(xué)構(gòu)造中的慧形像差(一種像差)的存在。圖10b中示出與直到Z40的各Zernike多項式的項相關(guān)的RMS波前誤差。從該特定個人的情況可以看出，存在大量的散焦(defocus)(在這種情況下，是近視)。圖10b中的插入體表示為了以更高的精度表示散焦被去除的更高階的Zernike項。從插入體可以看出，此人具有可辨別量的散光(Z2-2和Z22)、慧形像差(Z3-1和Z31)和球面像差(Z04)。圖10c中示出此人的散焦被去除的眼睛的通焦MTF圖。由于該眼睛具有一定量的散光，因此，示出兩條通焦MTF曲線，每一個用于與散光相關(guān)的各線焦點(line foci)。但是，可以看出，對于兩個線焦點，中空間頻率峰值的位置比更高的空間頻率峰值更靠前，這是具有近視生長傾向的眼睛的典型狀態(tài)。
該眼睛的波前像差的總的矯正會導(dǎo)致與圖6c中所示的情況類似的中空間頻率峰值和高空間頻率峰值的協(xié)同定位(co-location)。這不適于近視發(fā)展的延緩和逆轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的原理設(shè)計的軟隱形眼鏡可以將中空間頻率峰值重新定位到比更高的空間頻率峰值更靠后的位置，同時部分地矯正眼睛的更高階的像差。這種配置會促進近視發(fā)展的延緩和潛在逆轉(zhuǎn)，同時提供像差矯正的一些其它優(yōu)點。圖10d中示出一種這種配置的通焦MTF圖。通過像差的明智的部分矯正，與更高的空間頻率峰值相比，中空間頻率現(xiàn)在靠前約150μm(等同于約0.38D)。組合的軟隱形眼鏡和眼睛的得到的波前誤差圖(圖10e)僅表現(xiàn)出同心環(huán)，表示慧形像差和散光已被有效去除。
由于該例子中的眼睛的波前像差是非旋轉(zhuǎn)對稱的，因此本發(fā)明的眼鏡設(shè)計例子也是非旋轉(zhuǎn)對稱的(在這種情況下，是為了矯正散光和慧形像差)。這種眼鏡設(shè)計的描述也可以由一系數(shù)Zernike多項式系數(shù)表達。圖10f示出這種情況。這里，Zernike多項式級數(shù)代表附加的弧矢高度，即添加到FOZR為8.70mm的軟隱形眼鏡(圖10g)的球形前表面的厚度。OZD是8.00mm。軟隱形眼鏡的后表面的BOZR是8.35mm，中心厚度為100μm。透鏡的折射率被假定為HEMA的折射率。
由于這種設(shè)計的非旋轉(zhuǎn)對稱，因此器件需要以與(上述)用于矯正散光的器件相同的方式保持關(guān)于眼睛的矯正軸取向。可以使用與為矯正散光說明的相同的設(shè)計配置和特征。
為了減少遠視的量，或為了完全恢復(fù)到正視眼，遠視者會希望誘發(fā)眼睛生長和軸向加長。由于透鏡的形式，具有球形前后表面設(shè)計的常規(guī)隱形眼鏡已提供一定量的像差，這種像差導(dǎo)致高空間頻率峰值的位置比中空間頻率峰值更靠后(圖11a)。由此，已存在用于誘發(fā)眼睛軸向生長的一些刺激源。但是，本發(fā)明的方法表示，通過加入附加的像差以進一步使高空間頻率峰值位于比中空間頻率峰值靠后的位置，可以實現(xiàn)大大刺激向正視眼更快恢復(fù)的大大加速的眼睛生長。
例如，可以在器件中包含用于遠視者的+6D指示，然后增加適當(dāng)量的像差，以適當(dāng)?shù)貙χ锌臻g頻率峰值和高空間頻率峰值重新定位，由此為+6D遠視者提供連續(xù)的良好的矯正視力，同時減少或消除遠視。在圖11b中，加入用于+6D遠視者的折射矯正的本發(fā)明的隱形眼鏡的設(shè)計使用圓錐曲線和多項式的組合，以實現(xiàn)比標(biāo)準(zhǔn)、常規(guī)球形表面隱形眼鏡可實現(xiàn)的更大的空間頻率峰值的分離。
在該配置(圖11b)中，與僅可以提供約150μm的分離(等同于約0.4D)的常規(guī)設(shè)計(圖11a)不同，空間頻率峰值被分開超過240μm(等同于約0.65D)。
在圖11c中示出該特定例子的隱形眼鏡設(shè)計的指示、厚度輪廓和表面輪廓。這種情況下的FOZR由中心半徑為7.769mm且非球面度(k因子)為0.09的基本圓錐曲線表示，從該基本球面的附加弧矢高度偏離值由形式s(x)＝a.x2+b.x4+c.x6+d.x8的多項式等式表示，其中，x是單位是毫米的從隱形眼鏡軸的距離，a＝-0.000116，b＝-0.000003，c＝0.000002，d＝0.0000008。中心厚度是225μm，后表面是BOZR是8.60mm的球面。OZD是8.00mm。透鏡的折射率被假定為HEMA的折射率。
關(guān)鍵要求是，本發(fā)明的設(shè)計將提供有用的視力，同時將中空間頻率峰值向后重新定位，優(yōu)選將其重新定位到高空間頻率峰值的“后面”。本發(fā)明還設(shè)想本方法和裝置可被用于矯正眼睛的存在的折射誤差需要的任何指示。例如，-6D指示可被引入器件，然后增加適當(dāng)量的像差，以對中空間頻率峰值和高空間頻率峰值重新定位，由此為-6D近視配戴者提供連續(xù)的良好的矯正視力，同時延緩他/她的近視的發(fā)展。
可以作為例如通過高容量成型技術(shù)的大規(guī)模生產(chǎn)器件或作為定制設(shè)計器件實現(xiàn)本發(fā)明。在大規(guī)模生產(chǎn)器件的情況下，像差可被設(shè)計為適于近視患者的典型亞人群(sub-population)。例如，對于目的在于延緩-3D近視發(fā)展的大規(guī)模生產(chǎn)-3D指示器件，像差設(shè)計會包含對于典型-3D近視患者的像差的補償。可以通過在許多個人中的總體平均數(shù)大規(guī)模生產(chǎn)的設(shè)計實現(xiàn)有用的效果。但是，對于給定的個人，通過定制設(shè)計器件產(chǎn)生最佳的近視延緩效果。對于定制設(shè)計器件，可以例如通過使用一套眼睛波前傳感器(例如，Hartmann-Shack器件)中的一個，測量單個計劃的配戴者的實現(xiàn)眼睛像差。這種設(shè)計除了考慮重新定位中空間頻率峰值和高空間頻率峰值需要的像差，還考慮實際像差。
本發(fā)明還設(shè)想促進遠視眼向正視眼有恢復(fù)。這是通過以下方法實現(xiàn)的將適當(dāng)量的像差引入器件使得高空間頻率峰值基本上位于中空間頻率峰值的“后面”或后部，由此促進軸向伸長，并由此降低遠視程度。
雖然優(yōu)選的實施例是軟的或RGP隱形眼鏡的形式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，也可以其它形式的隱形眼鏡(例如觸覺或鞏膜隱形眼鏡和串聯(lián)地配戴兩個或更多個眼鏡的“背載(piggy-back)”系統(tǒng))、眼鏡、前房透鏡、IOL、人工角膜(例如，內(nèi)裝、外裝和人工角膜(keratoprosthese))、前房透鏡以及屈光外科手術(shù)(例如，角膜表面鏡片術(shù)、熱成型(thermoplasty)、PRK、LASIK、LASEK等)實現(xiàn)本發(fā)明。在使用RGP或觸覺/鞏膜隱形眼鏡的情況下，像差輪廓也將被設(shè)計為考慮眼淚透鏡(tear-lens)(由RGP的后表面和前角膜之間的眼淚層(tear layer)制成)的光學(xué)影響。
如果引入可以實時矯正折射誤差和眼睛像差的有源(active)光學(xué)器件(例如，波前矯正系統(tǒng)和“自適應(yīng)光學(xué)構(gòu)造”系統(tǒng))，那么可以設(shè)想本發(fā)明的設(shè)計方法也可被包含在這些器件中。
本領(lǐng)域技術(shù)人容易想到本發(fā)明保持具有上面給出的教導(dǎo)的優(yōu)點的本發(fā)明的許多修改、變更和其它實施例。因此，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于公開的特定實施例，并且修改和實施例目的在于被所附的權(quán)利要求書的范圍包括。雖然這里使用了特定的術(shù)語，但是以一般的和解釋性的意義對它們進行使用，其目的不在于限定。
權(quán)利要求
1.一種用于控制光學(xué)像差以改變調(diào)制傳遞函數(shù)的方法，包括以下步驟提供包含預(yù)定像差控制設(shè)計以使中空間頻率峰值和高空間頻率峰值相對于彼此重新定位的眼鏡系統(tǒng)，峰值的所述重新定位產(chǎn)生實質(zhì)矯正的刺激源；和向眼睛提供實質(zhì)矯正的刺激源，以減少調(diào)節(jié)滯后，其中，重新定位被實現(xiàn)，同時基本上同時提供清晰的視覺圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，刺激源被基本上連續(xù)地提供。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，眼鏡系統(tǒng)與眼睛基本上對中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，預(yù)定設(shè)計提供負的球面像差。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，重新定位中空間頻率峰值和高空間頻率峰值的步驟還包括以下步驟將中空間頻率峰值重新定位到一點上，該點到眼睛的角膜并且朝向視網(wǎng)膜的距離比從角膜到高空間頻率峰值的距離大。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中，對于表現(xiàn)出近視的眼睛，軸向伸長減少。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中，對于表現(xiàn)出近視的眼睛，近視發(fā)展減緩。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，重新定位中空間頻率峰值和高空間頻率峰值的步驟還包括以下步驟將高空間頻率峰值重新定位到一點上，該點到眼睛的角膜并且朝向視網(wǎng)膜的距離比從角膜到中空間頻率峰值的距離大。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中，對于表現(xiàn)出遠視的眼睛，遠視被減輕。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，眼鏡系統(tǒng)選自包含隱形眼鏡、矯正角膜術(shù)透鏡、外裝、內(nèi)裝、前房透鏡、眼內(nèi)透鏡、角膜重塑的組和它們的組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，隱形眼鏡選自包含長期配戴隱形眼鏡和連續(xù)配戴隱形眼鏡的組。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，使中空間頻率峰值和高空間頻率峰值相對于彼此重新定位的步驟由選自包含矯正角膜術(shù)和折射角膜重塑的組的方法完成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，折射角膜重塑方法選自包含角膜表面鏡片術(shù)、熱角膜成型術(shù)、LASIK外科手術(shù)、LASEK外科手術(shù)和PRK外科手術(shù)的組。
14.一種眼鏡系統(tǒng)，包括使中空間頻率峰值和高空間頻率峰值相對于彼此重新定位的預(yù)定矯正因素，以對眼睛產(chǎn)生實質(zhì)矯正的刺激源，以改變調(diào)節(jié)滯后，其中，重新定位被實現(xiàn)，同時基本上同時提供清晰的視覺圖像。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中，刺激源被基本上連續(xù)地提供。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中，預(yù)定矯正因素提供負的球面像差。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中，眼鏡系統(tǒng)與眼睛基本上對中。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中，中空間頻率峰值被重新定位一點上，該點到眼睛的角膜并且朝向視網(wǎng)膜的距離比從角膜到高空間頻率峰值的距離大。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中，高空間頻率峰值被重新定位到一點上，該點到眼睛的角膜并且朝向視網(wǎng)膜的距離比從角膜到中空間頻率峰值的距離大。
20.根據(jù)權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中，眼鏡系統(tǒng)包含選自包含隱形眼鏡、矯正角膜術(shù)透鏡、外裝、內(nèi)裝、前房透鏡和眼內(nèi)透鏡的組的器件。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其中，隱形眼鏡選自包含長期配戴隱形眼鏡和連續(xù)配戴隱形眼鏡的組。
22.根據(jù)權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中，預(yù)定矯正因素通過矯正角膜術(shù)方法被引入系統(tǒng)中。
23.根據(jù)權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中，預(yù)定矯正因素通過角膜重塑方法被引入系統(tǒng)中。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其中，角膜重塑方法選自包含角膜表面鏡片術(shù)、熱角膜成型術(shù)、LASIK外科手術(shù)、LASEK外科手術(shù)和PRK外科手術(shù)的組。
25.一種眼鏡器件，包括可預(yù)測地使高空間頻率峰值和中空間頻率峰值相對于彼此重新定位并向眼睛傳輸預(yù)定的刺激源的預(yù)定的指示強度和預(yù)定像差，其中，重新定位被實現(xiàn)，同時基本上同時提供清晰的視覺圖像。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的器件，其中，所述器件使中空間頻率峰值被重新定位一點上，該點到眼睛的角膜并且朝向視網(wǎng)膜的距離比從角膜到高空間頻率峰值的距離大。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的器件，其中，所述器件使高空間頻率峰值被重新定位到一點上，該點到眼睛的角膜并且朝向視網(wǎng)膜的距離比從角膜到中空間頻率峰值的距離大。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的器件，其中，所述刺激源被基本上連續(xù)地提供給眼睛。
29.根據(jù)權(quán)利要求25的器件，其中，所述器件選自包含隱形眼鏡、矯正角膜術(shù)透鏡、外裝、內(nèi)裝、前房透鏡和眼內(nèi)透鏡的組。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的器件，其中，隱形眼鏡選自包含長期配戴隱形眼鏡和連續(xù)配戴隱形眼鏡的組。
31.根據(jù)權(quán)利要求25的器件，其中，所述像差通過選自包含以下光學(xué)設(shè)計特征的使用被控制圓錐曲線、多項式、樣條函數(shù)、Bezier曲線和表面、傅立葉級數(shù)合成、Zernike多項式、弧矢高度描述和檢查表、梯度折射率曲線、菲涅耳光學(xué)部件、衍射光學(xué)部件、全息照相光學(xué)部件和它們的組合。
全文摘要
公開了通過提供眼鏡系統(tǒng)控制光學(xué)像差以改變調(diào)制傳遞函數(shù)的方法和裝置，該眼鏡系統(tǒng)包含用于使中空間頻率峰值和高空間頻率峰值相對于彼此重新定位的、產(chǎn)生實質(zhì)矯正的刺激源的預(yù)定矯正因素，以改變調(diào)節(jié)滯后。本發(fā)明將被用于提供連續(xù)、有用的清晰視覺圖像，同時延緩和減緩近視或遠視的發(fā)展。
文檔編號A61B3/103GK1833191SQ200480020687
公開日2006年9月13日 申請日期2004年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月2日
發(fā)明者赫馬·拉達克里希南, 丹尼爾·奧利里, 阿瑟·霍, 布賴恩·霍爾登, 沙辛那·帕達姆, 理查德·卡爾弗 申請人:影像Crc有限公司