用于控制近视、延长焦深和矫正老花眼的脉冲正镜片设计制造技术

本发明专利技术题为“用于控制近视、延长焦深和矫正老花眼的脉冲正镜片设计”。本发明专利技术公开了一种眼科镜片，该眼科镜片结合了多焦点特性，以用于减慢、延缓、控制或预防近视发生或发展、矫正老花眼视力或允许延长焦深的目的。该镜片具有电子控制的可调节焦点，其中焦点的变化快速振荡以使得人类视觉对其不可感知。

【技术实现步骤摘要】
用于控制近视、延长焦深和矫正老花眼的脉冲正镜片设计相关申请的交叉引用本申请要求2016年3月22日提交的美国临时专利申请62/311,485的权益。
技术介绍
1.
本专利技术涉及眼科镜片，并且更具体地涉及被设计成减慢、延缓或预防近视发展、延长眼睛的焦深或提供老花眼矫正的接触镜片。本专利技术的眼科镜片利用透射式高速可调谐光学器件向人眼显示短周期(脉冲)改变的光焦度或光学设计，以提供眼睛生长停止信号或延长眼睛的焦深。此类透射式高速可调谐光学器件的示例包括透射式空间光调制器(液晶)或可变静电液体光学器件，诸如油/水封闭镜片。2.相关领域描述导致视敏度下降的常见病症是近视和远视，对于该病症需配戴呈眼镜或刚性或软性接触镜片形式的矫正镜片。该病症一般被描述为在眼睛的长度和眼睛的光学元件的聚焦之间的不平衡。近视眼在视网膜平面的前方聚焦，并且远视眼在视网膜平面的后方聚焦。通常因为眼睛的轴向长度生长至长于眼睛的光学部件的焦距，即眼睛生长得过长，所以形成近视。通常因为眼睛的轴向长度与眼睛的光学部件的焦距相比过短，即眼睛长得不够长，所以远视发展。正如指出的，近视通常由于眼睛的过度轴向生长或伸长而发生。现在公认的是，主要来自动物研究，轴向眼睛生长可以受视网膜图像的质量和聚焦的影响。利用多个不同的实验范式，在一系列不同的动物种类上进行实验，已经示出了改变视网膜图像质量可以导致在眼睛生长中的一致的和可预测的变化。此外，已知通过正透镜(近视性散焦)或负透镜(远视性散焦)使在小鸡和灵长类动物模型中的视网膜图像散焦导致可预测的(在方向和量值两个方面)眼睛生长的变化，该变化符合眼睛生长以补偿强加的散焦。与光学模糊相关联的眼睛长度的变化已被示出是由巩膜生长和脉络膜厚度两者的变化调制的。带有正透镜的模糊，其导致近视模糊且降低巩膜生长速率，致使远视性屈光不正。带有负透镜的模糊，其导致远视模糊且提高巩膜生长速率，致使近视性屈光不正。响应视网膜图像散焦的这些眼睛生长的变化已经被证明在很大程度上是通过局部视网膜机构中介的，因为当视神经受损时，眼睛长度的变化仍会发生，而且强加散焦在局部视网膜区域上已被示出导致被局限于特定的视网膜区域的改变的眼睛生长。在人类中，存在支持视网膜图像质量可以影响眼睛生长的概念的间接和直接两种证据。各种不同的眼部病症，所有这些都导致形成视力的干扰诸如上睑下垂、先天性白内障、角膜混浊、玻璃体出血和其他眼部疾病，已经被发现与在年轻人中的异常的眼睛生长相关联，这表明在视网膜图像质量中的相对大的改变确实影响在人类受试者中眼睛的生长。基于在可以为人类的眼睛生长和近视发展提供刺激的近距离工作期间在人类聚焦系统中的光学误差，也已经假设了更精细的视网膜图像变化对人类眼睛生长的影响。近视在世界许多地区均具有高患病率。该病症最值得关注的是其可能持续发展为高度近视，例如屈光度大于五(5)或六(6)，在没有光学辅助工具的情况下这将显著地影响一个人的行为能力。高度近视还与视网膜疾病、白内障和青光眼的风险增大相关联。矫正眼科镜片用于分别通过从视网膜平面的前方转移焦点以矫正近视或从视网膜平面的后方转移焦点以矫正远视来改变眼睛的总聚焦，以使得在视网膜平面处呈现更清晰的图像。然而，这些病症的矫正方法并未解决病因，而只是修复性的并且仅解决症状。用于减慢近视发展的许多方法依赖于在镜片的一些区域中引入附加的正光焦度，诸如同心双焦点和/或多焦点接触镜片。例如，在归本申请人所有并且以引用方式并入本文的美国已公布专利申请US20160054588中，镜片包含具有用于近视视力矫正的负光焦度的中心区，该中心区被治疗区包围，该治疗区具有这样的光焦度分布：其从中心区的外边缘到治疗区增加至多+5屈光度的光焦度。治疗区中的这种附加的正光焦度提供延缓眼睛生长的信号；而具有负光焦度的中心区提供近视视力矫正。为获得良好的视力，还必须在镜片的一些区域中为远距(远视)视力提供最佳矫正。在一个简单的示例中，双区同心双焦点设计可具有中心距屈光矫正和旨在减慢眼睛生长的具有附加的正光焦度的外部同心区域。诸如此类的光学设计在一定程度上降低了视敏度和对比敏感度，因为并非通过佩戴者的入射光瞳的所有光都将在眼睛内的相同焦距(或平面)处聚焦。另一种方法考虑到眼睛对光的光谱分布的响应。在美国专利5,838,419中，光学滤光器或色调用于眼部装置上，以便偏移进入眼睛视网膜上的光的光谱分布。具体地，通过利用将光谱分布朝向短的可见波长移动的蓝色滤光器来实现近视矫正。同样，可采用红色滤光器治疗远视。虽然这种方法可用于屈光矫正，但它无法解决近视发展的问题。还提出了眼部装置诸如具有光源的眼镜以提供治疗效果，如在美国已公布的专利申请US20090192437中提出，其中描述了一种可佩戴的眼部光活化装置。该装置由受试者以类似于佩戴眼镜的方式佩戴，并且该装置具有能够在佩戴装置时被导向眼睛的光源。光的功率和波长均可调节。这通常与由光源活化的光敏治疗剂结合来实现。(即：光线疗法似乎是本专利申请的焦点)。尽管该申请的专利技术人声称光可以单独施用以用于治疗目的，但是并未提供更多描述或治疗方法。该专利技术人继续提到将眼睛角膜暴露于特定波长的光的益处，暴露时间长于便于受试者保持静止的时间(例如：>10秒，>20秒，…>2分钟)。这可能适用于在佩戴眼镜并执行其它功能时待进行治疗的受试者，而非另选的在光被导向眼睛时一直坐在一件设备前。他们还指出光可以为“脉冲的”，并且解释这样可以是有利的，因为在连续暴露期间，脉冲峰值功率高于平均功率。该专利技术公开的内容未提到近视治疗，调制的焦点是用人工光源实现的波长，并且在他们的申请中所用的术语“功率”涉及强度而非屈光度。专利技术人也没有提出光疗法的频率和持续时间，而关注的是光敏治疗剂。在美国专利8,764,185中，公开了一种具有被导向视网膜的光源的眼睛可安装装置，其中与电路耦接的光源被配置成可调制的。调制可以呈颜色、亮度、强度或持续时间的形式，然而在这种情况下，目的是向佩戴者发送消息。‘185专利的专利技术人公开了一种调制形式，其提供了一系列光脉冲诸如莫尔斯码，有效实现与佩戴者通信的目的，关键在于脉冲是装置的佩戴者可理解和可辨别的。‘185专利及同类领域的一个关键方面在于光源为人造光源并且包括在内作为装置本身的一部分，这与本申请人的专利技术相反，本申请人的专利技术利用通过镜片的入射光，因此不需要人造光源，但是如果本申请人的专利技术有需要的话，也可以利用人造光源。此外，‘185专利的意图在于佩戴者完全感知脉冲并且通过专利技术人公开的莫尔斯码或其它合适的手段来理解脉冲所含的信息。这与本申请人的专利技术相反，因此不具有教导意义。根据本申请人的专利技术，以足够高而不被大脑感知(高于临界闪光融合速率)但足以被视网膜感知的频率并且具有适当的焦点/功率的光脉冲对于有效的治疗至关重要，并且据本申请人的了解是新颖的，并且与使用脉冲光作为与佩戴者的可感知的通信装置直接相反。在归本申请人所有并且以引用方式并入本文的美国专利9,289,623中，一种呈接触镜片形式的通电眼科装置利用光源来治疗与季节性情感障碍相关联的症状。公开了“智能光疗法”的使用，意味着处理器的存在允许数据分析，然后可采用数据分析调整光疗法计划表或功能，诸如频率、持续时间、波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种眼科镜片系统，所述眼科镜片系统包括用于使视网膜上的入射光的焦点电子振荡的装置，其中所述焦点被调制在所述镜片的佩戴者不可感知的水平，同时在近视距和远视距处提供可接受的视力，所述眼科镜片系统包括：第一镜片；所述镜片内的可变焦光学器件，其中所述可变焦光学器件能够被调谐；控制器，所述控制器用以控制具有可选占空比的所述可变焦光学器件；和功率源，所述功率源用于所述可变焦光学器件和所述控制器。

【技术特征摘要】
2016.03.22 US 62/3114851.一种眼科镜片系统，所述眼科镜片系统包括用于使视网膜上的入射光的焦点电子振荡的装置，其中所述焦点被调制在所述镜片的佩戴者不可感知的水平，同时在近视距和远视距处提供可接受的视力，所述眼科镜片系统包括：第一镜片；所述镜片内的可变焦光学器件，其中所述可变焦光学器件能够被调谐；控制器，所述控制器用以控制具有可选占空比的所述可变焦光学器件；和功率源，所述功率源用于所述可变焦光学器件和所述控制器。2.根据权利要求1所述的眼科镜片系统，其中所述焦点被调制以实现减慢、延缓、逆转或预防近视发生或发展中的至少一者。3.根据权利要求1所述的眼科镜片系统，其中所述焦点被调制以实现延长的焦深。4.根据权利要求1所述的眼科镜片系统，其中所述焦点被调制以允许老花眼佩戴者同时实现良好的近距视力和远距视力。5.根据权利要求1所述的眼科镜片系统，其中焦点的变化能够从0.50屈光度变为20屈光度。6.根据权利要求1所述的眼科镜片系统，其中焦点的振荡速率在人类临界闪光融合频率之上。7.根据权利要求1所述的眼科镜片系统，其中正光焦度被呈现给所述佩戴者的时间的比例为1％至75％。8.根据权利要求1所述的眼科镜片系统，其中所述可变焦光学器件包括液晶插入件。9.根据权利要求1所述的眼科镜片系统，其中所述可变焦光学器件包括液体弯月形插入件。10.根据权利要求1所述的眼科镜片系统，其中所述第一镜片内的焦点的变化的90％在小于20ms内发生。11.根据权利要求1所述的眼科镜片系统，其中焦点的变化程度能够跨所述第一镜片变化。12.根据权利要求1所述的眼...

【专利技术属性】
技术研发人员：NA布伦南，S卡达里塞，K彻哈布，程序，MJ科林斯，BA达维斯，J赫南德兹，A托纳，F叶，
申请(专利权)人：庄臣及庄臣视力保护公司，
类型：发明
国别省市：美国,US