眼科透镜以及用于设计眼科透镜的方法技术

提供了眼科透镜以及用于眼科透镜的设计方法，其中可以跨透镜的整个表面规定复曲面表面和球面表面/非球面表面等。眼科透镜被配置以使得由包括（1）的等式表达在透镜表面上的任意子午线方向上的眼科透镜的横截面形状，其中c是眼科透镜中的近轴曲率，r是距所述眼科透镜的透镜中心的距离，k是用于围绕所述眼科透镜中的透镜光轴旋转对称的表面的二次曲线常数，c、r和k共同用于透镜表面上的子午线方向，并且A(θ)和B(θ)是由取决于子午线方向上的角度的函数表达的参数。…（1）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
在此所讨论的实施例有关于用于校正散光的眼科透镜以及用于设计眼科透镜的方法。
技术介绍
作为用于校正散光的眼科透镜的示例，举出的有：眼镜、隐形眼镜、和眼内透镜等。在这些眼科透镜中，透镜表面可能具有非球面形状或称为复曲面表面的光学表面。注意复曲面表面是如下的透镜表面形状：其中至少两个子午线的曲率半径彼此不同，如在橄榄球或环状体的侧表面的情况下那样。常规地，已经使用仅在透镜轴方向和主子午线方向上定义透镜横截面形状的公式、或者基于距透镜的光轴的距离以及由主子午线与子午线所成的角度而定义透镜横截面形状的公式等来设计并且制造用于校正散光的眼科透镜（专利文献1和专利文献2）。[引文列表][专利文献][专利文献1]日本专利No.4945558[专利文献2]JP-A-2011-519682。
技术实现思路
[技术问题]然而，在仅在主子午线方向上定义透镜横截面形状的用于设计用于校正散光的眼科透镜的常规方法中，不能定义整个透镜的横截面形状。进一步地，在除了在定义透镜横截面形状中所采用的方向之外的方向上定义形状也是困难的。还进一步地，甚至当角度（诸如由主子午线与子午线所成的角度）被用作为变量时，变量是一旦确定与透镜的光轴垂直的平面上的陡峭子午线方向和平坦子午线方向上的形状就唯一地确定的值。作为结果，设计眼科透镜方面的自由度被限制。相应地，甚至当使用这些设计方法来制造透镜时，存在不能在整个透镜上正确地校正像差的可能性。近来，连同像差测量设备的发展一起，已经存在针对其中除了低阶的像差（诸如近视、远视或散光）之外还能够适宜地控制高阶像差的透镜的需求。特别地，非球面眼科透镜已经被用于实际用途，并且已经存在针对如下的用于设计透镜的方法的需求：在该方法中能够更适宜地控制透镜的球面像差。虽然该球面像差是旋转对称像差，但是认为的是关于复曲面透镜实质上也发生相同的现象。也就是，认为的是，在透镜中，在远离光轴的位置处通过透镜的光束在陡峭子午线的方向上并且在平坦子午线的方向上在与近轴焦点不同的位置处与光轴相交。相应地，在复曲面透镜中，并非总是如下的情况：其中在近轴处的圆柱折射率和在远离光轴的部分处的圆柱折射率彼此相一致。相反，自然的是认为圆柱折射率彼此不一致。然而，在现有技术中，尚未提出使用能够在整个透镜上定义复曲面表面的同时有利地控制近轴区域中和非近轴区域中的圆柱折射率的公式的用于设计透镜的方法。鉴于上面提到的情形作出了本公开的技术，并且本公开的目的是实现眼科透镜以及用于设计其中可以在整个透镜表面上定义复曲面表面和球面/非球面形状等的眼科透镜的方法。[对问题的解决方案]根据本公开的眼科透镜具有由以下公式（1）表达的在眼科透镜的透镜表面上的在任意子午线方向上的横截面形状，(1)其中，c是眼科透镜的近轴曲率，r是距所述眼科透镜的透镜中心的距离，k是关于所述眼科透镜中的透镜的光轴旋转对称的表面的二次曲线常数，c、r和k被共同用在透镜表面上的子午线方向上，并且A(θ)和B(θ)是由取决于子午线方向上的角度的函数所表达的参数。进一步地，所述眼科透镜是复曲面透镜。利用这样的配置，可能的是在从透镜中心起的任意方向上在整个透镜表面上控制圆柱折射率的同时设计眼科透镜。也就是，在任意方向上的横截面形状由关于非球面表面的一般公式来表达。因此，可以计算近轴折射率和像差，特别是，可以在这样的方向上的横截面内容易地并且严格地获得球面像差。进一步地，公式（1）中的第二项和后续各项中的rn的系数是关于围绕光轴的角度具有180°的周期的函数。此外，公式（1）中的A(θ)是具有180°的周期的函数，B(θ)是具有180°的周期的函数或者是具有180°的周期的函数与具有90°的周期的函数的和。替换地，所述眼科透镜的透镜形状由通过如下获得的公式来定义：将基于以下的公式（2）的复曲面表面的定义公式与定义关于透镜的光轴旋转对称的透镜表面的定义公式相加，(2)其中，n为1、2……，X是在所述眼科透镜的第一方向上的距透镜中心的距离，并且Y是在所述眼科透镜的第二方向上的距透镜中心的距离。相应地，通过将复曲面表面的上面提到的定义公式与定义关于所述球面透镜或非球面透镜等的透镜的光轴旋转对称的透镜表面的公式相加，可能的是在从透镜中心起的任意方向上在整个透镜表面上控制圆柱折射率的同时制造眼科透镜。进一步地，通过仅将(X2+Y2)n的系数设置为0，还可能的是在无不使用另外的公式的情况下制造关于球面透镜或非球面透镜等的透镜的光轴旋转对称的透镜表面。进一步地，可以提供所述眼科透镜，其中，通过将复曲面表面的定义公式与定义关于透镜的光轴旋转对称的透镜表面的定义公式相加而获得的公式被给出为以下的公式（3），(3)其中，c是在加上复曲面表面之前的关于所述眼科透镜中的透镜的光轴旋转对称的基准表面的曲率，r是距所述眼科透镜的透镜中心的距离，k是在加上复曲面表面之前的关于所述眼科透镜中的透镜的光轴旋转对称的基准表面的二次曲线常数，并且a2jx2(n-j)y是添加到复曲面表面的参数。进一步地，所述眼科透镜的透镜形状可以被定义为如下这样：所述眼科透镜的围绕光轴的边沿厚度上的改变在平坦子午线附近的区域与在陡峭子午线附近的区域之间不同。在此，m指示在设计上的最大次数，并且可以是有第6次（m＝3）或第4次（m＝2）。n是m或比m更小的自然数，并且j是0或比0更大并且是n或比n更小的整数。进一步地，可以提供所述眼科透镜，其中，在公式（3）中满足以下的公式（4）和（5），(4)(5)其中，n是m或比m更小的自然数，并且j是0或比0更大并且是n或比n更小的整数。通过采用这样的值，可以使用公式（2）至（5）将透镜表面的形状形成为非球面表面。因此，可能的是在使用公式（2）根据上面提到的处理而制造的眼科透镜与非球面表面透镜之间执行比较。进一步地，可以提供用于控制泽尔尼克（Zernike）像差中的四叶草形（tetrafoil）像差的眼内透镜。所述眼内透镜可以被配置为如下这样：在公式（3）中，满足m≥2并且a2xa2y≠0或a4x≠-a4y。所述眼内透镜可以被配置为如下这样：通过控制球面像差，甚至当在复曲面透镜轴与散光轴之间生成移位时也能够降低图像的劣化。所述眼内透镜可以被配置为如下这样：球面像差落入到包括所述眼科透镜插入到其中的眼球的角膜的球面像差的从+0.2μm到+0.5μm的范围内。所述眼内透镜可以被配置为如下这样：当使具有φ5.2mm的直径的光束通过所述眼内透镜时，球面像差落入到从-0.08μm到+0.22μm的范围内。所述球面像差可以是当会聚的光束在水中入射到所述眼内透镜上时的球面像差。所述眼内透镜可以被配置为如下这样：球面像差更优选地落入到包括所述眼科透镜插入到其中的眼球的角膜的球面像差的从+0.2μm到+0.3μm的范围内。所述眼内透镜可以被配置为如下这样：当使具有φ5.2mm的直径的光束通过所述眼内透镜时，球面像差更优选地落入到从-0.08μm到+0.02μm的范围内。用于设计本公开的眼科透镜的方法是用于设计具有上面提到的技术特征的眼科透镜的方法。进一步地，可以提供一种用于设计眼科透镜的方法，其中，通过以下的公式（6）获得的X'和Y'(6)替代公式（3）中的X、Y而被使用，θ是围绕透镜的光轴的旋转角度，X'、Y'和Z本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在眼科透镜的透镜表面上的任意子午线方向上具有横截面形状的眼科透镜，所述横截面形状由以下的公式（1）表达，(1)其中，c是眼科透镜的近轴曲率，r是距所述眼科透镜的透镜中心的距离，k是关于所述眼科透镜中的透镜的光轴旋转对称的表面的二次曲线常数，c、r和k共同用在透镜表面上的子午线方向上，并且A(θ)和B(θ)是由取决于子午线方向上的角度的函数表达的参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.11 JP 2014-0480261.一种在眼科透镜的透镜表面上的任意子午线方向上具有横截面形状的眼科透镜，所述横截面形状由以下的公式（1）表达，(1)其中，c是眼科透镜的近轴曲率，r是距所述眼科透镜的透镜中心的距离，k是关于所述眼科透镜中的透镜的光轴旋转对称的表面的二次曲线常数，c、r和k共同用在透镜表面上的子午线方向上，并且A(θ)和B(θ)是由取决于子午线方向上的角度的函数表达的参数。2.如权利要求1所述的眼科透镜，其中，所述眼科透镜是复曲面透镜。3.如权利要求1或权利要求2所述的眼科透镜，其中，权利要求1中所描述的公式（1）中的第二项和后续各项中的rn的系数是关于围绕光轴的角度具有180°的周期的函数。4.如权利要求1至3中的任一项所述的眼科透镜，其中公式（1）中的A(θ)是具有180°的周期的函数，并且B(θ)是具有180°的周期的函数或者是具有180°的周期的函数和具有90°的周期的函数的和。5.如权利要求1或权利要求2所述的眼科透镜，其中，所述眼科透镜的透镜形状由通过如下获得的公式来定义：将基于以下的公式（2）的复曲面表面的定义公式与定义关于透镜的光轴旋转对称的透镜表面的定义公式相加，(2)其中，n为1、2……，X是在所述眼科透镜的第一方向上的距透镜中心的距离，并且Y是在所述眼科透镜的第二方向上的距透镜中心的距离。6.如权利要求5所述的眼科透镜，其中，通过将复曲面表面的定义公式与定义关于透镜的光轴旋转对称的透镜表面的定义公式相加而获得的公式被给出为以下的公式（3），(3)其中，c是在加上复曲面表面之前的关于所述眼科透镜中的透镜的光轴旋转对称的基准表面的曲率，r是距所述眼科透镜的透镜中心的距离，k是在加上复曲面表面之前的关于所述眼科透镜中的透镜的光轴旋转对称的基准表面的二次曲线常数，并且a2jx2(n-j)y是添加到复曲面表面的参数。7.如权利要求5或权利要求6所述的眼科透镜，其中，所述眼科透镜的透镜形状被定义为如下这样：所述眼科透镜的围绕光轴的边沿厚度上的改变在平坦子午线附近的区域与在陡峭子午线附近的区域之间不同。8.如权利要求6所述的眼科透镜，其中，在公式（3）中满足以下的公式（4）和（5），(4)(5)其中，n是m或比m更小的自然数，并且j是0或比0更大并且是n或比n更小的整数。9.如权利要求5或权利要求6所述的眼科透镜，其中，提供用于控制泽尔尼克像差中的四叶草形像差的所述眼科透镜。10.如权利要求9所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川治雄，
申请(专利权)人：兴和株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP