[发明专利]可调的手性眼用透镜

说明书

背景技术

眼用透镜(也称“OL”)对眼睛的光学误差进行矫正，例如，对折射误差(如近视、远视和老花眼)以及其他误差(如散光)进行矫正。眼用透镜可以以眼镜片或接触镜片的形式位于人眼外部，其可以是单焦点的(具有一个焦距)、多焦点的(具有多个焦距)或渐进多焦点的(具有一个焦距范围)。单焦点眼用透镜以单焦距提供清晰的视力，且作为阅读眼镜和大部分隐形眼镜，也是最常见的。多焦点眼用透镜提供至少两个焦点，如双焦点眼镜片和多焦点接触镜片，或者，可替换地提供一个连续的焦距范围，如渐进眼镜。

人工晶体(也称“IOL”)是置入人眼内部的眼用透镜，其可以是单焦点的、多焦点的、渐进的和适应性的(具有可变焦点)。本文所述的发明可被用于所有眼用透镜，如眼镜、双焦点眼镜；人工晶体将被用于在下文说明所述透镜的原理和实施例。

人工晶体通常在除去自然晶状体后由外科医生植入。单焦点眼内透镜、和提供多个焦点(通常两个或三个焦点)的衍射和折射多焦点眼内透镜是最常见的。提供可变焦点且由眼睛的适应过程驱动的适应性眼内透镜正在开发中。

人工晶体可以是单焦点的，提供了单个焦点且具有单个焦距。与眼睛的自然光学元件相结合的单焦点人工晶体使在视网膜上投射单个物体平面的单个清晰图像。人工晶体还可以是多焦点的，提供了多个焦点且具有多个截然不同的焦距。通过多焦点人工晶体，可以在视网膜上获得多个物体平面的多个清晰图像的混合。此外，在固定焦点单焦点人工晶体或固定多焦点人工晶体中，透镜的焦距在制造时被固定。

可替代地，人工晶体的焦距可以像可调焦点单焦点眼用透镜(其单焦距可调)和可调多焦点人工晶体(其至少一个焦距可调)那样是可调的。可调节人工晶体在静止状态下(在正视者眼中)具有固定焦距，在调节状态下具有可变焦距。在适应过程中，人工晶体的焦距是由眼睛的适应程度来决定的。在可调的可调节人工晶体中，透镜的固定焦距是可调的，这对获得正常眼是很重要的。

衍射人工晶体结合多个衍射区域以提供多焦点。衍射多焦点人工晶体具有许多陡峭的过渡区，且过渡区由于光的散射造成明显的图像退化。有时，衍射人工晶体可能在视网膜上投射重像，即不必要的衍射级，从而导致视觉的严重障碍。

由于有光滑的表面和有限数量的过渡区，折射多焦点人工晶体不会由于散射而产生图像退化。这种折射多焦点人工晶体包括具有多个光学区的设计，如US2006192919和WO2007037690；具有径向对称的设计，如WO0108605和WO9206400；具有非球面光学表面和沿方位角具有倾斜光学表面的设计，如WO0203126和DE10241208；以及包括光滑立方相位掩模的设计，如US2003225455。

发明内容

本发明公开了可调单焦点和多焦点眼用透镜，包括对光束进行手性调制的手性光学表面。手性光学器件特别适合于本申请且甚至没有在任何现有技术的文献中被暗示过。

[1]本文公开的透镜包括至少两个适合于对光束进行手性调制的手性光学表面的组合。该组合适合于提供至少一个可调焦点(在可调单焦点透镜中，一个焦点，或者，在可调多焦点透镜中，多个焦点)，且该组合适合于使焦点的调整程度取决于手性光学表面的相互位置。手性表面的定义及其数学解释在本文的其它部分以分开的段落提供。这样的透镜可包括具有有限数量过渡区的几乎连续的自由形态的光学表面、或者具有多个过渡区的衍射光学表面、或上述光学表面的组合。在本文的上下文中，自由形态的表面为可具有至多仅一个对称轴X或Y，但不包括光轴(Z轴)的光学表面。

[2，3]透镜可包括至少两个光学元件，每个光学元件包括一个手性光学表面，其中光学元件的相互位置可调。或者，透镜可包括一个光学元件，该光学元件包括至少两个手性光学表面，其中光学元件被制造后，两个手性光学表面的相互位置是固定的。

透镜的焦距可以被仅调整一次，此后保持固定。这种透镜可包括，例如，至少一个光学元件，该光学元件具有至少两个手性光学表面的组合，其中该组合提供至少一个固定焦点。焦点的距离取决于设计、手性光学表面的陡度以及在透镜被制造后可保持固定的手性表面的相对位置。手性表面可以组合在元件的一个表面上，或者，手性表面可以分布在相同光学元件的两个表面上。

[4]透镜通常还包括至少一个矫正光学表面，适合于矫正眼睛的至少一个像差，如折射误差，或任何其他像差，如散光，或矫正由透镜本身引起的像差。这种像差在透镜应用后仅对折射误差矫正之后仍然存在，或者剩余像差例如由于测量误差仍然存在，或者随着衰老由于眼睛的折射漂移，剩余误差随时间发展。对于当前所有的眼用透镜来说，这种矫正表面是很常见的。