DE69317804T2

DE69317804T2 - Segmentierte multifokale Kontaktlinse mit ungeteiltem zentralen Teil

Info

Publication number: DE69317804T2
Application number: DE69317804T
Authority: DE
Inventors: Carl Crowe; Robert Labelle; Edgar Menezes; Jeffrey Roffman
Original assignee: Johnson and Johnson Vision Products Inc
Current assignee: Johnson and Johnson Vision Care Inc
Priority date: 1992-01-28
Filing date: 1993-01-11
Publication date: 1998-08-20
Anticipated expiration: 2013-01-12
Also published as: US5485228A; CA2088219A1; IL104249A0; DK0553959T3; JPH063629A; CZ282423B6; US5349396A; CZ377492A3; ATE164949T1; SG68540A1; DE69317804D1; AU663744B2; EP0553959B1; AU3103993A; SK377492A3; EP0553959A1; CA2088219C; IL104249A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

In den letzten Jahrzehnten wurden Kontaktlinsen und insbesondere weiche hydrophile Kontaktlinsen von jenen, die eine Korrektur des Sehvermögens benötigen, allgemein akzeptiert. Der Grund für diese Akzeptanz war die überlegene Sehschärfe, das Fehlen unnormaler optischer Effekte, wie sie bei Brillen auftreten (kein Randsehen, Beschlagen, Verschieben der Linse) und das bessere persönliche Erscheinungsbild des Trägers.
Es ist allgemein bekannt, daß beim Älterwerden die Akkomodationsfähigkeit des Auges abnimmt, d.h. die Fähigkeit, die natürliche Linse im Auge so zu verformen, daß Gegenstände scharf erscheinen, die sich relativ nahe am Betrachter befinden. Dieser Zustand wird als Altersweitsichtigkeit bezeichnet, und Altersweitsichtige benutzten in der Vergangenheit Brillen oder andere Linsen mit einer Anzahl von Zonen unterschiedlicher Brechkraft, zu denen der Träger sein Sehfeld verschieben kann, um die geeignete Brechkraft für den oder die Gegenstände zu finden, auf den oder die sich der Betrachter konzentrieren will.
Bei Brillen heißt dies, daß das Sehfeld von in der Regel einem oberen Femsichtbereich zu einem unteren Nahsichtbereich verschoben wird. Bei ophtalmischen Linsen wie intraokularen oder Kontaktlinsen ist diese Vorgehensweise jedoch alles andere als zufriedenstellend. Die ophtalmische Linse, die in Verbindung mit der natürlichen Linse arbeitet, bildet dadurch eine Abbildung auf der Netzhaut des Auges ab, daß Licht, daß unter verschiedenen Winkeln auf jeden Teil der Hornhaut fällt, auf jeden Teil der Netzhaut fokussiert wird, um die Abbildung zu erzeugen. Wenn sich zum Beispiel die Pupille in Reaktion auf helleres Licht zusammenzieht, wird die Abbildung auf der Netzhaut nicht kleiner, sondern es wird nur weniger Licht, das durch einen kleineren Teil der Linse einfällt, zum Aufbau der gesamten Abbildung verwendet.
Es ist bekannt, daß unter bestimmten Umständen das Gehirn zwischen verschiedenen, konkurrierenden Abbildungen dadurch unterscheidet kann, daß es die scharfe Abbildung akzeptiert und die unscharfe Abbildung nicht.
Ein Beispiel für eine Linse dieser Art, die zur Korrektur der Altersweitsichtigkeit durch das gleichzeitige Erzeugen einer Nah- und Fernsicht verwendet wird, ist in der US 4 923 296 an Erickson beschrieben. Es ist in dieser Druckschrift ein Linsensystem beschrieben, das zwei Kontaktlinsen umfaßt, wobei ein Auge mit einer Linse mit einem oberen Nahbereich und einem unteren Fernbereich versehen ist, während das andere Auge eine Linse mit einem oberen Fernbereich und einen unteren Nahbereich enthält. Es wird angegeben, daß zusammen damit in beiden Augen eine wenigstens teilweise klare Abbildung entsteht, und daß durch Unterdrücken der unscharfen Abbildungen im Gehirn eine Ausrichtung auf die klare Abbildung möglich ist, um ein scharfes Abbild zu erzeugen. Das System erfordert jedoch eine Stabilisierung durch periphere Prismen oder Gewichte, um die richtige Orientierung der Linsen im Auge sicherzustellen, mit der der obige Effekt erhalten werden kann.
In der europäischen Patentschrift mit der Publikationsnummer 0 107 444 und der Anmeldnummer 83 306 172.2 ist ein weiterer Vorschlag für eine bifokale Kontaktlinse beschrieben. Im Gegensatz zum obigen Patent braucht die Linse dieser europäischen Anmeldung nicht ausgerichtet zu werden. Die Linse dieser Anmeldung ist aus verschiedenen Materialien mit verschiedenen Brechungsindizes aufgebaut, um verschiedenen Brechkräfte zu erhalten, oder sie weist verschiedene Sichtzonen auf, die als Profil auf der Rückseite der Linse ausgebildet sind. Diese Linse kann verschiedene Verhältnisse für die Nah- und Fernsichtoberflächenbereiche aufweisen, und die Menge an Licht kann entweder für den Nah- oder den Fembereich nicht ausreichen, wenn die Pupille verschiedene Durchmesser annimmt.
Die bekannten Linsen mit Zonen verschiedener refraktiver Brennweiten sind in der Regel theoretische Konstruktionen, die nicht hergestellt wurden. Die Unmöglichkeit, ein echtes Produkt zu erzeugen, beruht auf der Unmöglichkeit, die vorgeschlagene Linse auch herzustellen. Die Produktion von Kontaktlinsen sowie von Intraokularlinsen erfolgt durch Schleudergießen oder Präzisionsdrehen. Diese Prozesse ergeben radial symmetrische Linsen, wobei es extrem schwierig ist, Bereiche mit verschiedenen Brennweiten zu erzeugen, da es nicht möglich ist, um die Linse verschiedene Krümmungen auszuarbeiten.
Ein bekannter Vorschlag zur Kompensation der Altersweitsichtig keit ohne aufwendige Linsenherstellung ist als "Monovision" bekannt. Beim Monovisionssystem wird der Patient mit einer Kontaktlinse zur Fernsicht in einem Auge und mit einer zweiten Kontaktlinse zur Nahsicht im anderen Auge ausgestattet. Es wurde zwar festgestellt, daß mit der Monovision der Patient ausreichend sowohl nahe als auch entfernte Gegenstände unterscheiden kann, die Tiefenwahmehmung geht jedoch im wesentlichen verloren.
Aus diesen Gründen sind, auch wenn einfache Systeme wie die Monovision in etwa verstanden werden, kompliziertere Systeme für multifokale refraktive Linsen vor allem theoretisch.
Ein anderer Vorschlag zur Herstellung multifokaler Augenlinsen beinhaltet die Verwendung von beugender Optik. Einer der Nachteile dieses Vorschlags ist, daß wie bei den vorstehend beschriebenen Arten von multifokalen Linsen mit radial symmetrischen, konzentrischen Nah- und Fernbereichszonen besonders bei geringen Lichtpegeln die Nahsicht nicht gut ist. Beim Beugungsdesign werden nur etwa 40% des Lichtes, das auf die Linse einfällt, für die Nahsicht verwendet, und weitere 40% für die Fernsicht. Die verbleibenden 20% werden weder für die Nah- noch die Fernsicht verwendet, sondern sie gehen aufgrund höherer Beugungsordnungen und Streueffekte verloren. Dies stellt den theoretisch günstigsten Fall dar, und in der Realität steht aufgrund von Herstellungsschwierigkeiten sogar noch weniger Licht zur Verfügung. Die schwierige Herstellung stellt generell einen weiteren Nachteil der Beugungslinsen dar, da die Toleranzen für die beugende Oberfläche im Bereich der Wellenlänge des Lichts liegen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bifokale Kontaktlinse zu schaffen, die nicht orientierungsabhängig ist und die daher keine Stabilisierung oder Belastung erfordert und die eine adäquate Tiefenwahrnehmung ergibt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Linse zu schaffen, deren Verhältnis von Bereichen verschiedener Brennweiten unabhängig vom Pupillendurchmesser gleich bleibt.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine multifokale refraktive Linse zum Fokussieren von Licht in das Auge zu schaffen, die wenigstens eine Oberflächenkrümmung mit einer optischen Brechkraft aufweist, die asphärisch ist und die einen weichen Übergang zu benachbarten Segmenten besitzt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von multifokalen Linsen mittels Formen für Linsenflächen zu schaffen, die multifokale Brechkräfte erzeugen. Die Formen für die Linsenoberflächen sind in auswechselbare Segmente aufgeteilt, die so zusammengesetzt werden können, daß sich eine segmentierte multifokale Linse ergibt, wobei die Form dann dazu verwendet wird, eine Linse zu erzeugen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Diese Aufgaben werden mit der nicht orientierten, multifokalen refraktiven Linse nach dem Patentanspruch 1 gelöst.
Es hat sich gezeigt, daß bei multifokalen refraktiven Kontaktlinsen keine Ausrichtung der Linse erforderlich ist. Mit einer Anzahl von Segmenten für jede Brechkraft ist um die gesamte Linse effektiv jede Brennweite vorhanden, so daß die Orientierung der Linse nicht kritisch ist.
Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist, daß wenigstens ein Satz von Segmenten mit einer gemeinsamen optischen Brechkraft eine asphärische Oberflächenkrümmung aufweist. Diese asphärische Linsenfläche ermöglicht es, die Krümmungen der Segmente entlang der Grenzen so anzugleichen, daß sie weich und im wesentlichen kontinuierlich ineinander übergehen.
Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung ist das Verfahren zum Herstellen einer multifokalen Linse gemäß dem Patentanspruch 8. Diese Art von Linsen kann dadurch hergestellt werden, daß Formen für Linsenflächen verschiedener Brechkraft genommen und diese Linsenflächen längs eines Weges von der Mitte der Flächenform zum umlaufenden Rand davon so in Segmente aufgeteilt werden, daß die Segmente die gleiche Größe haben und austauschbar sind. Aus den Segmenten einer ersten und zweiten Form für Linsenflächen kann dann eine Form für eine multifokale Linse zusammengesetzt werden, die aus diesen beiden Formen für Linsenflächen gebildet wird. Es kann dann damit eine segmentierte multifokale Linse gegossen werden, und nach dem Gießen können die Linsensegmente für eine spätere Wiederverwendung getrennt werden.
Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung ist die Verwendung eines besonders gekrümmten Weges zum Aufteilen der Segmente derart, daß der Höhenunterschied zwischen den Segmenten minimal ist.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Fig. 1 bis 9 zeigen multifokale Kontaktlinsen, wie sie in der EP-A-0 522 852 beschrieben sind, die einen Stand der Technik nach Artikel 54(3) EPÜ darstellt.
Die Fig. 1 ist eine Aufsicht auf eine multifokale Kontaktlinse.
Die Fig. 2 ist eine Aufsicht auf eine andere Version einer multifokalen Kontaktlinse.
Die Fig. 3 ist eine Aufsicht auf eine andere Ausführungsform einer multifokalen Kontaktlinse.
Die Fig. 4 ist eine Aufsicht auf eine andere Version der Ausführungsform der Fig. 3.
Die Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform einer multifokalen Kontaktlinse.
Die Fig. 6 zeigt eine Diagramm für den Vergleich zwischen den Höhenpositionen der Linsenflächen der brechenden Segmente einer bifokalen Kontaktlinse, einer asphärischen und einer sphärischen.
Die Fig. 7 ist ein Diagramm für den vergrößerten Unterschied zwischen den beiden Gruppen der Fig. 6.
Die Fig. 8 ist eine Aufsicht auf eine alternative Ausführungsform einer Linse, bei der das Verhältnis des Oberflächenbereiches zwischen Nah- und Fernsicht nicht gleich und von einem konsistenten Verhältnis konzentrisch vom Mittelpunkt zum Umfang der Linse ist.
Die Fig. 9 ist eine Aufsicht auf eine alternative Ausführungsform einer Linse mit im wesentlichen gleich großen Bereichen von Nah- und Fernbrennweiten in der Nähe des Mittelpunktes der Linse und einem ungleichen Verhältnis der Bereiche von Nah- und Fernbrennweiten zum Umfang der Linse hin.
Die Fig. 10 ist eine Aufsicht auf eine alternative Ausführungsform einer Linse gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der der optische Abschnitt auf den Zentralbereich der Linse beschränkt ist und die Nah- und Fernsegmente so angeordnet sind, daß ein Segment die ganze zentrale optische Zone belegt.
Die Fig. 11 zeigt ein skaliertes Diagramm für eine alternative Ausführungsform der Erfindung, die der der Fig. 10 ähnlich ist, mit der Ausnahme, daß die Grenze zwischen den optischen Nah- und Fernzonen durch eine Hyperbel statt durch einen Halbkreis festgelegt ist; sie wird mit einer Konstruktion verglichen, die Segmente gleicher Fläche mit linearen Grenzen aufweist, die sich radial vom Mittelpunkt der Linse weg erstrecken.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

In der Fig. 1 ist eine multifokale Kontaktlinse in ihrer einfachsten Form dargestellt, die abwechselnd aus Nah- und Fernbereichen besteht. Ein fundamentaler Vorteil dieser Erfindung ist, daß die gezeigte Linse keine Beschwerung, keine Stabilisierung und keine Prismen benötigt, um die Linse in einer bestimmten Orientierung auszurichten. Ein weiterer Gesichtspunkt dieser Ausführungsform ist, daß die Bereiche von Nah- und Fernbrennweiten gleich groß und unabhängig von der Pupillengröße sind. Diese Unabhängigkeit von der Pupillengröße kann dadurch realisiert werden, daß das Verhältnis der Bereiche für die Nah- und die Fernsicht für jeden Kreis innerhalb der Linse, der konzentrisch zur Linse ist, gleich bleibt.
In der Fig. 2 ist eine Linse gezeigt, die der Linse der Fig. 1 ähnlich ist und die gleich große Bereiche für die Nah- und Fernbrennweiten aufweist. Es gibt wieder keine Beschwerung, keine Prismen und keine Stabilisierung der Linse, jedoch eine größere Anzahl von Segmenten, was potentiell schwieriger herzustellen ist, aber eine bessere Sicht ergibt, da die Nah- und Fernbrennweiten gleichmäßiger über die ganze Linse verteilt sind.
Der Fachmann erkennt, daß eine im Grunde ähnliche, jedoch grobe Annäherung an diese segmentierte Linse das Kompensationsverfahren für Altersweitsichtigkeit darstellt, das als "Monovision" bekannt ist. Beim Monovisionssystem wird der Patient in einem Auge mit einer Kontaktlinse zum Fernsehen und im anderen Auge mit einer zweiten Kontaktlinse für das Nahsehen ausgerüstet. Auch wenn sich herausgestellt hat, daß bei der Monovision der Patient annehmbar sowohl weit entfernte als auch nahe Gegenstände erkennen kann, geht dabei ein Großteil der Tiefenwahrnehmung verloren.
Durch das Vorsehen sowohl von Fern- als auch Nahbrennweiten in beiden Augen hat der Träger der erfindungsgemäßen Linse nicht nur bei Fern- und Nahbrennweiten eine annehmbare Sicht, sondern er besitzt auch eine gute stereoskopische Sicht mit guter Tiefenwahrnehmung.
Aus den Fig. 1 und 2 ergibt sich, daß im Gegensatz zu den bekannten Linsenkonstruktionen, bei denen durch eine radial symmetrische Linse (eine Linse mit konzentrischen Fern- und Nahbereichen) das Erfordernis nach einer Beschwerung beseitigt wird, das Design keine Ausrichtung erfordert, da es aus radialen Segmenten besteht. Diese Segmente ergeben gleiche Flächenbereiche für die Nah- und Fernbrennweiten innerhalb jedes Bereiches in einem zur Linse konzentrischen Kreis, unabhängig von der Größe des Kreises, analog zur Pupille des Auges, wenn sie sich mit der Menge des auf das Auge einfallenden Lichts erweitert und zusammenzieht.
Auf diese Weise hat die Linse den Vorteil, daß das Verhältnis zwischen dem Fern- und Nahbereich der Linse bei jedem Radius eingestellt werden oder eine kontrollierte Funktion der Pupillengröße sein kann.
Der Vorteil der Verwendung einer asphärischen Fläche für den Nah- oder Fernbereich oder für beides ist, daß die asphärische Form eine Konstruktion erlaubt, die mit einem gleichmäßigen und gleichen linsenförmigen Übergang und einer gleichmäßigen Randdicke hergestellt werden kann.
Mit sphärischen Abschnitten ist dies nicht möglich. Auch wenn die erfindungsgemäße Linse mit sphärischen Abschnitten versehen werden kann, die die optischen Anforderungen erfüllen, verringert die Verwendung von asphärischen Flächen an einem oder beiden der Brennweitenbereiche die Höhendifferenz der Stufen zwischen den Flächen und damit die Irritation des Auges.
Das Anordnen der optischen Flächen an der Vorderseite der Linse beseitigt darüberhinaus Hornhautreizungen, Verletzungen und die Möglichkeit des Hängenbleibens von Fremdkörpern.
Wie oben angegeben ist, kann die Verwendung von sphärischen Flächen unter dem optischen Gesichtspunkt voll akzeptiert werden; sie können bei bestimmten Ausführungsformen auch angewendet werden, insbesondere mit dem Anordnen der optischen Flächen an der Vorderseite der Linse gegenüber dem Augenlid anstelle der Hornhaut.
Das geeignete Design von asphärischen optischen Flächen für künstliche Augenlinsen ist im US-Patent Nr. 5 050 981 beschrieben. Außerdem sind in diesem Patent weitere Vorteile der asphärischen Linsen gegenüber den typischen sphärischen optischen Flächen angegeben.
Es können andere Designtechniken angewendet werden, um den Höhenunterschied in der Stufe zwischen den Nah- und Fernsegmenten bei Linsen mit asphärischen oder sphärischen Segmenten zu verringern. Wie in der Fig. 3 gezeigt, kann eine bogenförmige Grenzlinie zwischen den Nah- und Fernsegmenten der Linse vorgesehen werden, um den Höhenunterschied zu verringern, insbesondere an den Zwischenpunkten.
Die Verwendung einer bogenförmigen Grenzlinie zwischen den Segmenten verringert die Höhe der Stufe durch Erzeugen eines Weges, der unter einem Winkel zum Gradienten zwischen den beiden Segmenthöhen verläuft. In der Praxis wird der Bogen so gezogen, daß das eine Ende des Bogens im Linsenmittelpunkt liegt und das andere am Rand der optischen Zone, wobei der Krümmungsmittelpunkt auf der Senkrechten FG zu der Linie liegt, die die beiden Endpunkte der Bogensehne CB verbindet. Die Bogensehne CB gehört zu einem Kreis mit dem Mittelpunkt längs des Liniensegments FG und dem Radius r, wie es in der Fig. 3 dargestellt ist. Ein typisches Bogensegment ist eines, bei dem der Radius größer ist als die Bogensehne, zum Beispiel ein Verhältnis von zwei zu eins zwischen dem Bogenradius und dem Sehnenbisektor besitzt. Verhältnisse von zwei zu eins oder größer sollten gute Ergebnisse bringen, auch wenn ein Verhältnis von kleiner als zwei zu eins verwendet werden kann, wobei der Grenzfall ein Halbkreis mit dem Mittelpunkt auf dem Liniensegment CB ist.
Die die Grenzlinien bildenden Bögen werden wie in der Fig. 3 gezeigt mit dem dargestellten symmetrischen Muster auf der Linse angeordnet.
Die Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform mit bogenförmigen Grenzlinien und mit dem Vorteil von zusätzlichen Nah- und Fernsegmenten.
In der Fig. 5 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der ein im wesentlichen konstantes Verhältnis von Fern- und Nahlinsenflächenbereichen unabhängig von der Pupillengröße erhalten wird. Statt Segmente zu verwenden, deren Grenzlinien vom Mittelpunkt zum Umfang verlaufen, ist diese Linse längs Liniensegmentbögen über die Linse aufgeteilt.
Anhand eines speziellen Beispiels erfolgt nun ein Bezug zur Fig. 6, die den Vergleich zwischen der Segment-Oberflächenposition des Fernfokusabschnittes der Linse zum Nahfokusabschnitt für eine segmentierte asphärische Bifokallinse nach der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform zeigt. Bei diesem Beispiel wird eine Linse mit einer Fernvorgabe von -5,25 Dioptrien und einer Nahsichtabschnittzugabe von +1,50 Dioptrien verwendet, was einen Nahsichtabschnitt mit einer absoluten Brechkraft von -3,75 ergibt.
In numerischer Form ist ersichtlich, daß der Höhenunterschied an der Stufe zwischen den Segmenten für asphärische Flächen kleiner ist als für sphärische Linsenflächen. Als Funktion der Position vom Mittelpunkt der Linse ist sowohl für asphärische als auch sphärische Linsenkonstruktionen die Höhe der Fernfokusfläche, die Höhe der Nahfokusfläche und der Unterschied zwischen diesen beiden Höhen an der Grenzfläche angegeben. Flächenhöhenvergleich: Asphärische Fern- und asphärische Nahkontaktlinse Flächenhöhenvergleich: Sphärische Fern- und sphärische Nahkontaktlinse
Wie der Fachmann anhand meiner oben angegebenen Patentanmeldung für die Verwendung von asphärischen Flächen bei Augenlinsen erkennt, ist die Konstante k, die mit einer bestimmten Linsenflächenkrümmung verknüpft ist, ein wichtiger Auswahlfaktor. Bei dem obigen Beispiel sind die k- Werte zum Ausbilden der asphärischen Krümmung für die Nah- und Fernsichtflächen in der asphärischen Linse verschieden. Der k-Wert für den Fernabschnitt ist -0,2 und der k-Wert für den Nahabschnitt -1,06. Diese Werte lassen sich bei der vorliegenden Erfindung durch Versuche finden, wobei zu berücksichtigen ist, daß der k-Wert für den Nahabschnitt etwa -1,00 sein sollte und der für den Fernabschnitt so gewählt wird, daß der linsenförmige Übergangsunterschied bei oder nahe Null liegt.
In der Fig. 7 ist in graphischer Form der Höhenunterschied der Stufen zwischen Segmenten bei asphärischen Linsenflächen dargestellt. In der Nähe der Mitte der Linse ist die Verbesserung gegenüber sphärischen Linsenflächen nur wenig besser, und die Stufenhöhe ist in jedem Fall klein.
Halbwegs zwischen dem Mittelpunkt und dem Rand, etwa 3 Millimeter vom Mittelpunkt der Linse entfernt, ist die Stufe jedoch nur mehr 0,008 Millimeter groß, mit einer Verbesserung von etwa 0,011 mm. Am Rand beträgt die Verbesserung 0,034 mm.
Zusätzlich zur geringeren Irritation der Hornhaut oder des Augenlids ermöglicht der geringere Unterschied der Stufen und die geringere Dicke in der Mitte eine bessere lokale Sauerstoffversorgung der Hornhaut.
Die bogenförmige Grenzlinie zwischen den Segmenten einer multifokalen Linse an Stelle einer Grenzlinie, die im wesentlichen dem Gradienten zwischen den beiden Höhen der Linsensegmente folgt, verringert die Stufenhöhe zwischen den Segmenten durch Verfolgen eines Weges, der unter einem wesentlichen Winkel zu dem Gradienten verläuft, der durch die beiden verschiedenen Höhen des Linsenmaterials gebildet wird.
Formtechniken, die ein präzises Gießen von korrigierenden Augenlinsen mit hoher Qualität und reproduzierbaren optischen Flächen ermöglichen, erlauben die Herstellung von Linsen mit komplexen Krümmungen und Oberflächen. Nachdem die Form einmal hergestellt wurde, kann praktisch jede Art von Linsenform unabhängig von ihrer Komplexität immer wieder und mit sehr geringen zusätzlichen Kosten gegenüber einfacheren 40 Formen hergestellt werden.
Die Linse der obigen Art wird vorzugsweise durch Gießen hergestellt. Der bevorzugte Formprozeß ist in den US-Patenten 4 495 313 und 4 889 664 beschrieben. Bei diesem Prozeß wird die Form für die herzustellende Linsenfläche nicht an der Oberfläche ausgebildet, die unmittelbar die Linse formt, sondern sie wird einen Schritt früher an einer Metallfläche ausgebildet, die dann dazu verwendet wird, eine Kunststoff- Styrolform herzustellen, die dann zur Herstellung der Linse verwendet wird. In dieser Beschreibung wird das Wort "Form" zur Bezeichnung jeder vorhergehenden Vorbereitung von Formen zum Herstellen der Linse verwendet, das heißt nicht nur für die Oberflächen, mit denen die Linse ausgebildet wird, sondern auch der Flächen, mit denen die Formen hergestellt werden, die schließlich dann die Linse ausbilden.
Die Metallformen mit den multifokalen segmentierten Flächen werden durch Auswahl der geeigneten Brechkraft aus konventionellen sphärischen oder asphärischen Formen hergestellt. Bei dem obigen Beispiel sind dies die Flächen, die den -5,25 Dioptrien und den -3,75 Dioptrien entsprechen.
Diese Formflächen werden dann in Segmente geschnitten, die ähnlich und austauschbar sind. Vorzugsweise erfolgen Segmentschnitte, die dem Durchmesser der Linsenfläche durch den Mittelpunkt der Linse entsprechen. Diese Metallformen werden mittels elektrodynamischer Drahtschneidemaschinen präzisionsgeschnitten, um die Segmente mit sehr geringem Materialverlust zu erzeugen, und durch optisches Polieren der Schnittflächen extrem genau angepaßt.
Die auf diese Weise hergestellten Formen können zusammengesetzt werden, um eine segmentierte multifokale Linse zu erzeugen, und mit einer Oberfläche verbunden werden, die für die Herstellung einer Form geeignet ist, die schließlich die Kontaktlinse ausbildet. Die Segmente können beim Herstellen der Kontaktlinsenform miteinander verbunden und dann für eine spätere Wiederverwendung wieder getrennt werden.
Wie in der Fig. 8 gezeigt, können, auch wenn es ein Vorteil der Erfindung ist, daß sowohl für die Nah- als auch die Fernbrennweiten unabhängig vom Pupillendurchmesser gleiche Oberflächen ausgebildet werden, erfindungsgemäße Linsen auch mit einem vorgegebenen Verhältnis der Nah- und Fernbrennweitenbereiche hergestellt werden. Manchmal ist dies von Vorteil, da insbesondere die Nahsicht bei schlechten Lichtverhältnissen schwierig ist. Mit der in der Fig. 8 gezeigten Linse ist es möglich, ein vorgegebenes Verhältnis von Fern- zu Nahbrennweiten unabhängig vom Pupillendurchmesser einzustellen.
In der Fig. 9 ist eine andere Ausführungsform gezeigt, bei der das Verhältnis zwischen den Flächen mit Nah- und Fernbrennweiten eine Funktion des Pupillendurchmessers ist. Wenn der Pupillendurchmesser klein ist, sind in diesem Fall die Flächen der Nah- und Fernbrennweiten gleich. Bei zunehmenden Pupillendurchmesser, wie unter schlechten Lichtverhältnissen, steigt das Verhältnis von Nah- zu Fernbrennweite an, wie der Fachmann sofort erkennt. Es ist leicht, nicht nur das Verhältnis der Flächen von Nah- und Fernbrennweiten einzustellen, sondern auch den Punkt, an dem der Übergang erfolgt, und jede dieser Konfigurationen kann durch Gießen leicht hergestellt werden, nachdem die erste Linsenform wie oben angegeben erzeugt wurde.
In der Fig. 10 ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei der der optische Abschnitt der Linse auf den zentralen Bereich beschränkt ist. Diese Ausführungsform der Linse ist des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzlinien zwischen den Nahsegmenten und dem Fernsegment durch halbkreisförmige Wege gebildet werden, wobei beide Enden des Weges am angrenzenden Umfang der Nah- und Fernsegmente liegen. Außerdem liegen die durch den Weg gebildeten Grenzlinien außerhalb der zentralen Zone, die im optischen Bereich der Linse liegt.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß im zentralen optischen Achsensegment keine Grenzlinien liegen, auch nicht der zentrale Verbindungspunkt der vorher beschriebenen Ausführungsformen.
Als spezielles Beispiel wird eine Kontaktlinse geschaffen, bei der die optischen Nah- und Fernabschnitte sphärische optische Radien von 8,696 Millimetern bzw. 9,027 Millimetern haben. Das optische Fernsegment wird vorzugsweise so gewählt, daß es die zentrale Zone des optischen Bereiches umfaßt. Die halbkreisförmige Grenze zwischen den Nah- und Fernsegmenten hat einen Durchmesser von 5,165 Millimetern, ihr Mittelpunkt liegt am Umfang der zentralen optischen Zone. Die Linse hat einen typischen Durchmesser von 14 Millimetern, und der minimale Abstand an der Mittelachse zwischen den Segmentgrenzen beträgt 1,5 Millimeter.
In der Fig. 11 ist auf einer graphischen Skala eine Aufsicht auf eine Hälfte einer erfindungsgemäßen Linse mit einer Grenzlinie gezeigt, die ein hyperbolischer Bogen ist. Dabei ist auch gezeigt, wo die radialen linearen Grenzlinien zwischen den optischen Nah- und Fernbereichen bei der bekannten Ausführungsform mit 4 Segmenten und gleichen Flächen liegen würden.
Durch den hyperbolischen Bogen kann die Linse eine von Grenzlinien freie zentrale Zone aufweisen, und sie kann so konstruiert sein, daß gleiche Flächen für die optischen Nah- und Fernbereiche erhalten werden.
Bei einer Linse mit diesen bestimmten Abmessungen ist die Gleichung für den hyperbolischen Bogen dieser Ausführungsform gegeben durch
y=x²/rs+ [r -(k+1)x²]
wobei rs = 0,4535 und
k = -1,25 ist.
Die Verschiebung oder der minimale Abstand der Mittelachse der Linse zur Nah/Ferngrenze beträgt 0,6803 Millimeter. Bei dieser Ausführungsform ist jedoch, wie aus der Abbildung ersichtlich ist, der hyperbolische Bogen derart geformt, daß der geringe Verlust an optischer Nahfokusfläche im zentralen Bereich der Linse durch einen Anstieg der optischen Nahfokusfläche am Umfang ausgeglichen wird.
Mit jeder der Ausführungsformen der Fig. 10 und 11 ist es möglich, die Linse nicht nur durch Schneiden der gesamten Kontaktlinsenform herzustellen, sondern auch durch Bearbeiten des optischen Bereiches der Form. Dem Fachmann ist klar, daß, wenn die optischen Flächen nicht am Stück bearbeitet werden, die Linse durch den oben beschriebenen Prozeß hergestellt werden kann, bei dem die Formen für verschiedene Brechkräfte längs des geeigneten gekrümmten Weges mit elektrodynamischen Drahtschneidemaschinen präzisionsgeschnitten und dann poliert werden können. Die Schnitte im äußeren, umlaufenden, nicht-optischen Abschnitt der Linse sind ohne größere Bedeutung, solange sie so angepaßt werden, daß sich eine glatte Oberfläche ergibt.
Die erfindungsgemäße Linse zeigte die erwarteten Ergebnisse. Für einen altersweitsichtigen Patienten wurde eine Linse gemäß Fig. 1 hergestellt, wobei die Brechkraft des Fernsegments seiner Verschreibung entsprach mit einer zusätzlichen Brechkraft von +2,00 Dioptrien. Die Linse wies abwechselnd sphärische Segmente mit -5,50 Dioptrien/minus -3,50 Dioptrien auf.
Klinische Untersuchungen an diesem Patienten ergaben eine Fern- und eine Nahsehschärfe von jeweils 20/20. Das stereoskopische Sehen wurde bis zu 40 Bogensekunden gemessen. Diese Zahl stellt einen klinisch normalen Wert für die Stereopsis dar, der bei Normalsichtigkeit sowie korrigierter Fehlsichtigkeit einschließlich Altersweitsichtigen gefunden wird, die korrigierende Brillen tragen.
Die obige Beschreibung ist nur beispielhaft, und innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche können Abänderungen erfolgen.

Claims

1. Nicht orientierte, multifokale, refraktive Kontaktlinse zum Fokussieren von Licht auf die Netzhaut des Auges, wobei die Linse eine konkave Seite aufweist, die dafür vorgesehen ist, die Außenseite des menschlichen Auges zu bedecken, und wobei die Linse umfaßt

eine Anzahl von Segmenten und einen Mittelpunkt;

wobei eines der Segmente ein erstes Segment mit einer ersten Brechkraft für die Ferne ist; und

wobei eines der Segmente ein zweites Segment mit einer zweiten Brechkraft für die Nähe ist;

wobei das zweite Segment angrenzend an das erste Segment angeordnet ist und damit eine Grenzlinie bildet;

dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Segment eine asphärische Oberflächenkrümmung aufweist und der Höhenunterschied an der Stufe längs der Segmentgrenzlinie kleiner ist als der, der von zwei sphärischen Linsenflächen mit der gleichen Nah- und Fernbrechkraft gebildet wird; und

der Mittelpunkt der Linse vollständig innerhalb nur eines der Segmente liegt.

2. Linse nach Anspruch 1, wobei das Segment, das den Mittelpunkt der Linse umfaßt, die erste Fern-Brechkraft aufweist.

3. Linse nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das zweite Segment eine asphärische Oberflächenkrümmung aufweist.

4. Linse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die optischen Brechkräfte durch eine Variation der Dicke des refraktiven Linsenmaterials bewirkt werden.

5. Linse nach Anspruch 4, wobei die optischen Brechkräfte durch Anordnen der Variation der Dicke des refraktiven Linsenmaterials als Krümmung an der Vorderseite der Linse bewirkt werden.

6. Linse nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Anzahl der Segmente von einem gemeinsamen Umfang umgeben ist, und wobei jede Grenzlinie zwischen den Segmenten ein Weg ist, dessen Enden auf dem gemeinsamen Umfang der Segmente liegen, wobei der Weg nicht durch den Mittelpunkt der Linse verläuft und davon einen bestimmten Abstand aufweist.

7. Linse nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis zwischen den Flächen der Segmente für jede Brechkraft im wesentlichen gleich ist.

8. Verfahren zum Herstellen einer segmentierten multifokalen Linse zum Fokussieren von Licht auf die Netzhaut des Auges, wobei die Linse einen Mittelpunkt besitzt, mit

dem Herstellen einer ersten Linsenflächenform für eine erste Linsenbrechkraft,

dem Herstellen einer zweiten Linsenflächenform für eine zweite Linsenbrechkraft,

dem Aufteilen jeder Linsenflächenform in wenigstens zwei Segmente längs eines Weges von einem Punkt am Umfangsrand jeder Flächenform zu einem zweiten Punkt am Umfangsrand der Flächenform und dem Zusammensetzen der Segmente der ersten und zweiten Linsenflächenform zur Bildung einer multifokalen Linsenflächenform mit jeweils wenigstens einem Segment aus der ersten Linsenflächenform und der zweiten Linsenflächenform, wobei der Weg nicht durch den Mittelpunkt der multifokalen Linsenflächenform verläuft und dazu einen bestimmten Abstand aufweist, und mit dem Ausformen einer segmentierten multifokalen Linse zum Fokussieren von Licht auf der Netzhaut des Auges mittels der multifokalen Flächenform.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die multifokale Linsenflächen form dazu verwendet wird, eine Kontaktlinse zu bilden, deren optische Fläche an der vorderen gekrümmten Oberfläche liegt.

10. Verfahren nach Anspruch 8, mit, nach dem Ausbilden der Linse, dem Trennen der Segmente der multifokalen Linsenflächenform, und mit dem Wiederverwenden der getrennten Segmente mit den gleichen Segmenten oder mit Segmenten einer dritten Linsenflächenform, um eine weitere segmentierte multifokale Linse auszubilden.