RU2822403C2 - Contact lens and method of development thereof - Google Patents
Contact lens and method of development thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2822403C2 RU2822403C2 RU2022100438A RU2022100438A RU2822403C2 RU 2822403 C2 RU2822403 C2 RU 2822403C2 RU 2022100438 A RU2022100438 A RU 2022100438A RU 2022100438 A RU2022100438 A RU 2022100438A RU 2822403 C2 RU2822403 C2 RU 2822403C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- eyelid
- data
- shape
- eye
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 42
- 238000011161 development Methods 0.000 title description 3
- 210000000744 eyelid Anatomy 0.000 claims abstract description 170
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 37
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 29
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 19
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 19
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000004397 blinking Effects 0.000 claims description 7
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 17
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 2
- 238000007620 mathematical function Methods 0.000 description 2
- 241000226585 Antennaria plantaginifolia Species 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯPREREQUISITES FOR CREATION OF THE INVENTION
[0001] Пользователь может носить контактную линзу на поверхности глаза для улучшения зрения. Эксплуатационные характеристики конкретного типа контактной линзы могут быть разными у разных пользователей. Контактная линза конкретного типа может больше перемещаться во время ношения на поверхности глаза одного пользователя и меньше перемещаться во время ношения на поверхности глаза другого пользователя. Для контактной линзы конкретного типа может быть не характерно единообразное установившееся положение у разных пользователей. Таким образом, существует потребность в улучшении эксплуатационных характеристик контактных линз и улучшении единообразия эксплуатационных характеристик контактных линз у разных пользователей.[0001] The user may wear a contact lens on the surface of the eye to improve vision. The performance characteristics of a particular type of contact lens may vary between users. A particular type of contact lens may move more when worn on the surface of one user's eye and move less when worn on the surface of another user's eye. A particular type of contact lens may not have a consistent alignment across wearers. Thus, there is a need to improve the performance characteristics of contact lenses and improve the consistency of contact lens performance characteristics among different users.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
[0002] В настоящем изобретении предлагается контактная (офтальмологическая) линза, содержащая: первую поверхность; вторую поверхность, расположенную противоположно первой поверхности с образованием между ними объема материала линзы, имеющего различную толщину, причем указанные первая и вторая поверхности соединены у общего круглого периферийного края линзы; и оптическую зону, расположенную внутри периферийного края линзы, при этом профиль максимальной толщины линзы по существу соответствует целевой форме края верхнего века и является производным от данных из одного или более изображений одного или более профилей века, подогнанных к кривой с использованием заранее определенного оптимально подогнанного полинома, и градиент толщины указанного профиля максимальной толщины вдоль его длины ориентирован так, чтобы быть перпендикулярным профилю максимальной толщины; и профиль максимальной толщины непрерывно проходит по контактной линзе, за исключением указанных оптической зоны и периферического края линзы.[0002] The present invention provides a contact (ophthalmic) lens comprising: a first surface; a second surface positioned opposite the first surface to define therebetween a volume of lens material having varying thicknesses, said first and second surfaces being connected at a common circular peripheral edge of the lens; and an optical zone located within the peripheral edge of the lens, wherein the maximum thickness profile of the lens substantially corresponds to the target shape of the upper eyelid margin and is derived from data from one or more images of one or more eyelid profiles fitted to a curve using a predetermined optimally fitted polynomial , and the thickness gradient of said maximum thickness profile along its length is oriented so as to be perpendicular to the maximum thickness profile; and a profile of maximum thickness extends continuously across the contact lens, excluding said optical zone and the peripheral edge of the lens.
[0003] Кроме того, в настоящем изобретении предлагается способ разработки контактной линзы, включающий: получение данных из одного или более изображений одного или более профилей века, ассоциированных с одним или более веками; определение целевой формы края века посредством подгонки к кривой с использованием заранее определенного оптимально подогнанного полинома; разработку контактной линзы, имеющей первую поверхность и вторую поверхность, расположенную напротив первой поверхности с образованием между ними объема материала линзы, имеющего различную толщину, и общего круглого периферийного края линзы, причем профиль максимальной толщины линзы по существу соответствует целевой форме края верхнего века и проходит по контактной линзе за исключением оптической зоны и периферического края линзы, и градиент толщины указанного профиля максимальной толщины вдоль его длины ориентирован так, чтобы быть перпендикулярным профилю максимальной толщины.[0003] Additionally, the present invention provides a method for developing a contact lens, comprising: obtaining data from one or more images of one or more eyelid profiles associated with one or more eyelids; determining a target eyelid margin shape by fitting to a curve using a predetermined optimally fitted polynomial; development of a contact lens having a first surface and a second surface positioned opposite the first surface with a volume of lens material having varying thicknesses formed therebetween and a common circular peripheral edge of the lens, wherein the maximum thickness profile of the lens substantially corresponds to the target shape of the upper eyelid edge and extends along contact lens except for the optical zone and the peripheral edge of the lens, and the thickness gradient of said maximum thickness profile along its length is oriented to be perpendicular to the maximum thickness profile.
[0004] В настоящем документе также описан соответствующий способ формирования контактной линзы. Пример способа может включать определение одного или более профилей века, ассоциированных с одним или более веками. Пример способа может включать определение целевой формы края века на основе одного или более профилей века. Приведенный в качестве примера способ может включать формирование офтальмологической линзы, содержащей первую поверхность и вторую поверхность, расположенную напротив первой поверхности, причем между ними образован объем материала линзы, на основе по меньшей мере целевой формы края века. Профиль толщины объема материала линзы может быть производным от одного или более профилей века, так что градиент толщины объема материала линзы ориентирован так, чтобы быть по существу перпендикулярным данной целевой форме края века.[0004] Also described herein is a corresponding method for forming a contact lens. An example method may include determining one or more eyelid profiles associated with one or more eyelids. An example method may include determining a target eyelid margin shape based on one or more eyelid profiles. An exemplary method may include forming an ophthalmic lens comprising a first surface and a second surface opposed to the first surface, with a volume of lens material formed therebetween, based on at least a target eyelid margin shape. The lens material volume thickness profile may be derived from one or more eyelid profiles such that the lens material volume thickness gradient is oriented to be substantially perpendicular to a given target eyelid margin shape.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS
[0005] На приведенных ниже графических материалах по существу в качестве примера, но не в качестве ограничения, показаны различные примеры, описанные в настоящем описании. В графических материалах показано следующее.[0005] The following graphics show, by way of example and not by way of limitation, various examples described herein. The graphic materials show the following.
[0006] На Фиг. 1 показан пример глаза, в котором края верхнего и нижнего века обозначены вручную и аппроксимированы полиномиальными функциями 2-го порядка (пунктирные линии). Полиномиальные функции задаются по отношению к центроиду эллипса, обозначенного сплошной линией, причем этот эллипс подгоняют к точкам, выбранным вдоль края роговицы.[0006] In FIG. Figure 1 shows an example eye in which the edges of the upper and lower eyelids are manually marked and approximated by 2nd order polynomial functions (dashed lines). Polynomial functions are specified with respect to the centroid of an ellipse, indicated by a solid line, with this ellipse being fitted to points selected along the edge of the cornea.
[0007] На Фиг. 2 представлена серия подобных изображений, полученных с глаза при изменении угла взгляда между смежными изображениями на 10°.[0007] In FIG. Figure 2 shows a series of similar images obtained from the eye when the viewing angle between adjacent images changes by 10°.
[0008] На Фиг. 3 представлены данные о форме века для верхнего и нижнего век у 102 правых глаз, при этом каждая линия представляет собой аппроксимацию полиномиальной функцией 2-го порядка серии точек, которые были очерчены по фотографиям края века с глазом в основном положении взгляда.[0008] In FIG. Figure 3 presents eyelid shape data for the upper and lower eyelids of 102 right eyes, with each line representing a 2nd order polynomial function approximation of a series of points that were delineated from photographs of the eyelid margin with the eye in the primary gaze position.
[0009] На Фиг. 4 представлен график отдельно для верхнего и нижнего век, показывающий усредненную форму края века, для получения которой брали медианное значение по всем полиномиальным функциям на каждом миллиметровом интервале вдоль оси X.[0009] In FIG. Figure 4 shows a graph separately for the upper and lower eyelids, showing the average shape of the eyelid margin, which was obtained by taking the median value over all polynomial functions at each millimeter interval along the X axis.
[0010] На Фиг. 5 представлены «отраженные» и «неотраженные» слева направо данные, показанные вместе с использованием одних и тех же осей.[0010] In FIG. Figure 5 shows "reflected" and "non-reflected" data from left to right, shown together using the same axes.
[0011] На Фиг. 6 представлены средние значения для отраженных и неотраженных данных, где средние значения по оси у для каждого получали для каждого миллиметрового интервала.[0011] In FIG. Figure 6 presents the average values for reflected and non-reflected data, where the average y-axis values for each were obtained for each millimeter interval.
[0012] На Фиг. 7 представлены «отраженные» и «неотраженные» сверху вниз данные, показанные вместе с использованием одних и тех же осей.[0012] In FIG. Figure 7 shows "reflected" and "non-reflected" data from top to bottom, shown together using the same axes.
[0013] На Фиг. 8 показан результат в виде трехмерного массива точек данных.[0013] In FIG. Figure 8 shows the result as a three-dimensional array of data points.
[0014] На Фиг. 9 показана «оптимально подогнанная» к этим точкам данных полиномиальная функция с использованием уравнения данной формы.[0014] In FIG. Figure 9 shows the “optimally fitted” polynomial function to these data points using an equation of this form.
[0015] На Фиг. 10 показан график с примером полиномиальной функции, на котором затенение представляет высоту (значение z) формы поверхности.[0015] In FIG. Figure 10 shows a plot of an example polynomial function in which the shading represents the height (z value) of a surface shape.
[0016] На Фиг. 11 представлен профиль толщины с вырезанными областями оптической зоны и края линзы.[0016] In FIG. Figure 11 shows the thickness profile with cut out areas of the optical zone and lens edge.
[0017] На Фиг. 12 представлен график с примером изображения конструкции, наложенным на исходные полиномиальные функции формы век, причем формы век центрированы относительно начала координат.[0017] In FIG. 12 is a graph showing an example image of the structure superimposed on the original polynomial functions of the eyelid shapes, with the eyelid shapes centered around the origin.
[0018] На Фиг. 13 показана модель глаза, где стрелки иллюстрируют перпендикулярные относительно век векторы.[0018] In FIG. Figure 13 shows a model of the eye, where the arrows illustrate vectors perpendicular to the eyelids.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION
[0019] В настоящем документе описаны системы и способы получения контактной линзы. Можно выбрать определенную популяцию. Популяция может включать одно или более из этнической принадлежности, возрастного диапазона, пола и т.п. и/или любой комбинации вышеперечисленного. Можно получить множество изображений левого глаза или правого глаза, связанных с популяцией. Множество изображений может быть расположено таким образом, что центр роговицы глаза на каждом изображении может находиться в одном и том же вертикальном и горизонтальном положениях относительно центров роговицы на других изображениях. Дополнительно или альтернативно каждое изображение может быть выровнено по центру контактной линзы, размещенной на поверхности глаза (либо измеренное, либо ожидаемое смещение центра линзы). Например, при использовании изображений под множеством углов взгляда линза с большой вероятностью будет перемещаться, т.е. будет немного изменять свою центровку, когда глаз смотрит в разных направлениях, поэтому в качестве ориентира выравнивания лучше иметь центр линзы, а не центр роговицы. Это множество изображений можно использовать для получения данных о форме глаза для популяции. Полученные данные о форме глаза можно использовать для конструирования контактной линзы для этой популяции таким образом, чтобы контактная линза содержала стабилизирующую область. Стабилизирующая область может иметь градиент профиля толщины, имеющий прямые углы к ожидаемой форме края века, причем ожидаемая форма края века основана на полученных данных о форме.[0019] Systems and methods for producing a contact lens are described herein. You can select a specific population. The population may include one or more of ethnicity, age range, gender, and the like. and/or any combination of the above. It is possible to obtain multiple images of the left eye or right eye associated with a population. The plurality of images may be arranged such that the center of the cornea of the eye in each image may be in the same vertical and horizontal positions relative to the centers of the cornea in the other images. Additionally or alternatively, each image may be aligned with the center of a contact lens placed on the surface of the eye (either a measured or expected offset of the lens center). For example, when using images from multiple viewing angles, the lens is likely to move, i.e. will change its alignment slightly when the eye looks in different directions, so it is better to have the center of the lens rather than the center of the cornea as an alignment guide. This set of images can be used to obtain eye shape data for a population. The resulting eye shape data can be used to design a contact lens for this population such that the contact lens contains a stabilizing region. The stabilizing region may have a thickness profile gradient at right angles to the expected shape of the eyelid margin, wherein the expected shape of the eyelid margin is based on the acquired shape data.
[0020] В настоящем документе описаны офтальмологические линзы. Пример офтальмологической линзы может содержать первую поверхность. Первая поверхность может иметь круглую форму. Первая поверхность может иметь некруглую форму.[0020] Ophthalmic lenses are described herein. An example of an ophthalmic lens may comprise a first surface. The first surface may have a circular shape. The first surface may have a non-circular shape.
[0021] Пример офтальмологической линзы может содержать вторую поверхность, расположенную противоположно первой поверхности, причем между ними образован объем материала линзы. Вторая поверхность может иметь круглую форму. Вторая поверхность может иметь некруглую форму.[0021] An example of an ophthalmic lens may include a second surface located opposite the first surface, with a volume of lens material formed between them. The second surface may have a circular shape. The second surface may have a non-circular shape.
[0022] Профиль толщины объема материала линзы может быть производным от одного или более профилей века, так что градиент толщины объема материала линзы ориентирован так, чтобы быть по существу перпендикулярным целевой форме края века. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для глаз в популяции. Популяция может включать одно или более из этнической принадлежности, возрастного диапазона и пола. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при целевом положении взгляда. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при множестве положений взгляда.[0022] The volume thickness profile of the lens material may be derived from one or more eyelid profiles such that the volume thickness gradient of the lens material is oriented to be substantially perpendicular to the target shape of the eyelid margin. The one or more eyelid profiles may contain biometric data associated with one or more of the following: the position or shape of one or more upper or lower eyelid edges for eyes in the population. The population may include one or more of ethnicity, age range, and gender. One or more eyelid profiles may contain biometric data associated with eyes from the population at a target gaze position. One or more eyelid profiles may contain biometric data associated with eyes from a population at a variety of gaze positions.
[0023] Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при одной или более стадиях моргания. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для по меньшей мере одного глаза. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при целевом положении взгляда. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при множестве положений взгляда.[0023] One or more eyelid profiles may contain biometric data associated with eyes from the population at one or more stages of blinking. The one or more eyelid profiles may comprise biometric data associated with one or more of the following: the position or shape of one or more upper or lower eyelid edges for at least one eye. The one or more eyelid profiles may contain biometric data associated with at least one eye at a target gaze position. One or more eyelid profiles may contain biometric data associated with at least one eye at a plurality of gaze positions.
[0024] Пример офтальмологической линзы может содержать стабилизирующую область, образованную внутри или на поверхности объема материала. Профиль толщины может быть ассоциирован со стабилизирующей областью.[0024] An example of an ophthalmic lens may include a stabilizing region formed within or on the surface of a volume of material. The thickness profile may be associated with a stabilizing region.
[0025] Целевая форма края века может быть определена по отношению к центру роговицы по меньшей мере одного глаза. Профиль толщины может быть основан на множестве изображений. Профиль толщины может быть по меньшей мере частично определен полиномиальным уравнением. Полиномиальное уравнение может представлять собой полиномиальное уравнение второго порядка. Профиль толщины может быть симметричным относительно центральной вертикальной оси и/или центральной горизонтальной оси.[0025] The target shape of the eyelid margin may be determined in relation to the center of the cornea of at least one eye. The thickness profile can be based on a variety of images. The thickness profile can be at least partially determined by a polynomial equation. The polynomial equation may be a second order polynomial equation. The thickness profile may be symmetrical about a central vertical axis and/or a central horizontal axis.
[0026] Производитель контактных линз может получить множество изображений. Каждое из множества изображений может включать изображение левого глаза азиатской женщины в возрасте от двадцати четырех до пятидесяти четырех лет. Множество изображений может быть расположено таким образом, что центр роговицы глаза на каждом изображении может находиться в одном и том же вертикальном и горизонтальном положениях относительно центров роговицы на других изображениях. Множество изображений можно использовать для получения данных о форме глаз, таких как данные о крае века, для азиатских женщин в возрасте от двадцати четырех до пятидесяти четырех лет. Производитель контактных линз может использовать полученные данные о форме глаза для разработки контактной линзы для левых глаз азиатских женщин в возрасте от двадцати четырех до пятидесяти четырех лет. Разработанная контактная линза может содержать стабилизирующую область. Стабилизирующая область может иметь градиент профиля толщины, имеющий прямые углы к ожидаемой форме края века, причем ожидаемая форма края века основана на полученных данных о форме.[0026] A contact lens manufacturer may obtain multiple images. Each of the plurality of images may include an image of the left eye of an Asian woman between the ages of twenty-four and fifty-four. The plurality of images may be arranged such that the center of the cornea of the eye in each image may be in the same vertical and horizontal positions relative to the centers of the cornea in the other images. A variety of images can be used to obtain eye shape data, such as eyelid edge data, for Asian women aged twenty-four to fifty-four. A contact lens manufacturer could use the eye shape data obtained to design a contact lens for the left eyes of Asian women between the ages of twenty-four and fifty-four. The designed contact lens may include a stabilizing region. The stabilizing region may have a thickness profile gradient at right angles to the expected shape of the eyelid margin, wherein the expected shape of the eyelid margin is based on the acquired shape data.
[0027] Способы описаны в настоящем документе. Пример способа может включать определение одного или более профилей века, ассоциированных с одним или более веками. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для глаз в популяции. Популяция может включать одно или более из этнической принадлежности, возрастного диапазона и пола. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при целевом положении взгляда. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при множестве положений взгляда.[0027] The methods are described herein. An example method may include determining one or more eyelid profiles associated with one or more eyelids. The one or more eyelid profiles may contain biometric data associated with one or more of the following: the position or shape of one or more upper or lower eyelid edges for eyes in the population. The population may include one or more of ethnicity, age range, and gender. One or more eyelid profiles may contain biometric data associated with eyes from the population at a target gaze position. One or more eyelid profiles may contain biometric data associated with eyes from a population at a variety of gaze positions.
[0028] Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при одной или более стадиях моргания. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для по меньшей мере одного глаза. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при целевом положении взгляда. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при множестве положений взгляда.[0028] One or more eyelid profiles may contain biometric data associated with eyes from the population at one or more stages of blinking. The one or more eyelid profiles may comprise biometric data associated with one or more of the following: the position or shape of one or more upper or lower eyelid edges for at least one eye. The one or more eyelid profiles may contain biometric data associated with at least one eye at a target gaze position. One or more eyelid profiles may contain biometric data associated with at least one eye at a plurality of gaze positions.
[0029] Пример способа может включать определение целевой формы края века на основе одного или более профилей века. Целевая форма края века может быть определена по отношению к центру роговицы по меньшей мере одного глаза.[0029] An example method may include determining a target eyelid margin shape based on one or more eyelid profiles. The target shape of the eyelid margin may be determined in relation to the center of the cornea of at least one eye.
[0030] Приведенный в качестве примера способ может включать разработку офтальмологической линзы, содержащей первую поверхность и вторую поверхность, расположенную напротив первой поверхности, причем между ними образован объем материала линзы, на основе по меньшей мере целевой формы края века. Офтальмологическая линза может содержать стабилизирующую область, образованную внутри или на поверхности объема материала. Одна или более из первой поверхности и второй поверхности могут иметь круглую форму. Одна или более из первой поверхности и второй поверхности могут иметь некруглую форму.[0030] An exemplary method may include developing an ophthalmic lens comprising a first surface and a second surface opposed to the first surface, with a volume of lens material formed therebetween, based on at least a target eyelid margin shape. The ophthalmic lens may include a stabilizing region formed within or on the surface of a volume of material. One or more of the first surface and the second surface may be circular in shape. One or more of the first surface and the second surface may have a non-circular shape.
[0031] Профиль толщины объема материала линзы может быть производным от одного или более профилей века, так что градиент толщины объема материала линзы ориентирован так, чтобы быть по существу перпендикулярным данной целевой форме края века. Профиль толщины может быть ассоциирован со стабилизирующей областью. Профиль толщины может быть основан на множестве изображений. Профиль толщины может быть по меньшей мере частично определен полиномиальным уравнением. Полиномиальное уравнение может представлять собой полиномиальное уравнение второго порядка. Профиль толщины может быть симметричным относительно центральной вертикальной оси и/или центральной горизонтальной оси.[0031] The volume thickness profile of the lens material may be derived from one or more eyelid profiles such that the volume thickness gradient of the lens material is oriented to be substantially perpendicular to a given target eyelid margin shape. The thickness profile may be associated with a stabilizing region. The thickness profile can be based on a variety of images. The thickness profile can be at least partially determined by a polynomial equation. The polynomial equation may be a second order polynomial equation. The thickness profile may be symmetrical about a central vertical axis and/or a central horizontal axis.
[0032] Производитель контактных линз может получить множество изображений. Каждое из множества изображений может включать изображение правого глаза азиатской женщины в возрасте от двадцати четырех до пятидесяти четырех лет. Множество изображений может быть расположено таким образом, что центр роговицы глаза на каждом изображении может находиться в одном и том же вертикальном и горизонтальном положениях относительно центров роговицы на других изображениях. Множество изображений можно использовать для получения данных о форме глаз, таких как данные о крае века, для азиатских женщин в возрасте от двадцати четырех до пятидесяти четырех лет. Производитель контактных линз может использовать полученные данные о форме глаза для разработки контактной линзы для правых глаз азиатских женщин в возрасте от двадцати четырех до пятидесяти четырех лет. Разработанная контактная линза может содержать стабилизирующую область. Стабилизирующая область может иметь градиент профиля толщины, имеющий прямые углы к ожидаемой форме края века, причем ожидаемая форма края века основана на полученных данных о форме.[0032] A contact lens manufacturer may obtain multiple images. Each of the plurality of images may include an image of the right eye of an Asian woman between the ages of twenty-four and fifty-four. The plurality of images may be arranged such that the center of the cornea of the eye in each image may be in the same vertical and horizontal positions relative to the centers of the cornea in the other images. A variety of images can be used to obtain eye shape data, such as eyelid edge data, for Asian women aged twenty-four to fifty-four. A contact lens manufacturer could use the eye shape data obtained to design a contact lens for the right eyes of Asian women aged twenty-four to fifty-four. The designed contact lens may include a stabilizing region. The stabilizing region may have a thickness profile gradient at right angles to the expected shape of the eyelid margin, wherein the expected shape of the eyelid margin is based on the acquired shape data.
[0033] Способы описаны в настоящем документе. Пример способа может включать определение одного или более профилей века, ассоциированных с одним или более веками. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для глаз в популяции. Популяция может включать одно или более из этнической принадлежности, возрастного диапазона и пола. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при целевом положении взгляда. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при множестве положений взгляда.[0033] The methods are described herein. An example method may include determining one or more eyelid profiles associated with one or more eyelids. The one or more eyelid profiles may contain biometric data associated with one or more of the following: the position or shape of one or more upper or lower eyelid edges for eyes in the population. The population may include one or more of ethnicity, age range, and gender. One or more eyelid profiles may contain biometric data associated with eyes from the population at a target gaze position. One or more eyelid profiles may contain biometric data associated with eyes from a population at a variety of gaze positions.
[0034] Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при одной или более стадиях моргания. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для по меньшей мере одного глаза. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при целевом положении взгляда. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при множестве положений взгляда.[0034] One or more eyelid profiles may contain biometric data associated with eyes from the population at one or more stages of blinking. The one or more eyelid profiles may comprise biometric data associated with one or more of the following: the position or shape of one or more upper or lower eyelid edges for at least one eye. The one or more eyelid profiles may contain biometric data associated with at least one eye at a target gaze position. One or more eyelid profiles may contain biometric data associated with at least one eye at a plurality of gaze positions.
[0035] Пример способа может включать определение целевой формы края века на основе одного или более профилей века. Целевая форма края века может быть определена по отношению к центру роговицы по меньшей мере одного глаза.[0035] An example method may include determining a target eyelid margin shape based on one or more eyelid profiles. The target shape of the eyelid margin may be determined in relation to the center of the cornea of at least one eye.
[0036] Приведенный в качестве примера способ может включать формирование офтальмологической линзы, содержащей первую поверхность и вторую поверхность, расположенную напротив первой поверхности, причем между ними образован объем материала линзы, на основе по меньшей мере целевой формы края века. Офтальмологическая линза может содержать стабилизирующую область, образованную внутри или на поверхности объема материала. Одна или более из первой поверхности и второй поверхности могут иметь круглую форму. Одна или более из первой поверхности и второй поверхности могут иметь некруглую форму.[0036] An exemplary method may include forming an ophthalmic lens comprising a first surface and a second surface opposed to the first surface, with a volume of lens material formed therebetween, based on at least a target eyelid margin shape. The ophthalmic lens may include a stabilizing region formed within or on the surface of a volume of material. One or more of the first surface and the second surface may be circular in shape. One or more of the first surface and the second surface may have a non-circular shape.
[0037] Профиль толщины объема материала линзы может быть производным от одного или более профилей века, так что градиент толщины объема материала линзы ориентирован так, чтобы быть по существу перпендикулярным данной целевой форме края века. Профиль толщины может быть ассоциирован со стабилизирующей областью. Профиль толщины может быть основан на множестве изображений. Профиль толщины может быть по меньшей мере частично определен полиномиальным уравнением. Полиномиальное уравнение может представлять собой полиномиальное уравнение второго порядка. Профиль толщины может быть симметричным относительно центральной вертикальной оси и/или центральной горизонтальной оси.[0037] The volume thickness profile of the lens material may be derived from one or more eyelid profiles such that the volume thickness gradient of the lens material is oriented to be substantially perpendicular to a given target eyelid margin shape. The thickness profile may be associated with a stabilizing region. The thickness profile can be based on a variety of images. The thickness profile can be at least partially determined by a polynomial equation. The polynomial equation may be a second order polynomial equation. The thickness profile may be symmetrical about a central vertical axis and/or a central horizontal axis.
[0038] Производитель контактных линз может получать изображение глаза. Изображение можно использовать для получения данных о форме глаза, таких как данные о крае века. Производитель контактных линз может использовать полученные данные о форме глаза для разработки конфигурации контактной линзы для этого глаза. Разработанная контактная линза может содержать стабилизирующую область. Стабилизирующая область может иметь градиент профиля толщины, имеющий прямые углы к ожидаемой форме края века, причем ожидаемая форма края века основана на полученных данных о форме.[0038] The contact lens manufacturer may obtain an image of the eye. The image can be used to obtain data about the shape of the eye, such as data about the eyelid margin. A contact lens manufacturer can use the data obtained about the shape of an eye to design a contact lens configuration for that eye. The designed contact lens may include a stabilizing region. The stabilizing region may have a thickness profile gradient at right angles to the expected shape of the eyelid margin, wherein the expected shape of the eyelid margin is based on the acquired shape data.
[0039] В настоящем документе описана стабилизирующая конструкция торической линзы, в которой карта толщины создана на основании положения века в популяции глаз таким образом, что градиент толщины линзы ориентирован перпендикулярно «усредненной» форме края века.[0039] Described herein is a stabilizing toric lens design in which a thickness map is created based on the position of the eyelid in a population of eyes such that the lens thickness gradient is oriented perpendicular to the “average” shape of the eyelid margin.
[0040] В настоящем документе описаны системы и/или способы улучшения вращательных характеристик торической линзы (более высокая стабильность с течением времени и большее единообразие установившегося положения на разных глазах).[0040] Disclosed herein are systems and/or methods for improving the rotational performance of a toric lens (greater stability over time and greater uniformity of steady-state position across different eyes).
[0041] Ниже описан новый способ разработки или оптимизации конструкции контактной линзы с возможностью стабилизации положения на поверхности глаза.[0041] A new method for developing or optimizing the design of a contact lens with the ability to stabilize the position on the ocular surface is described below.
[0042] Этот способ можно применять для круглых или некруглых контактных линз.[0042] This method can be used for round or non-round contact lenses.
[0043] Процесс разработки может включать получение биометрических данных о положении и форме краев верхнего и нижнего века для популяции глаз. Положение и форму краев верхнего и нижнего века анализируют, когда глаз имеет естественное положение взгляда (т.е. основное положение, взгляд прямо вперед, без прищуривания и без широкого открытия век). Форма и положение краев века определяют относительно положения роговицы или положения контактной линзы, надетой на глаз. Для обозначения краев верхнего и нижнего века применяют программное обеспечение для анализа изображений путем выбора нескольких точек вдоль краев век. Затем выбранные точки могут быть аппроксимированы полиномиальной или сходной функцией для математического описания формы и положения краев века относительно заранее заданного ориентира (например, относительно центра роговицы). На Фиг. 1 показан пример глаза, в котором края верхнего и нижнего века обозначены вручную и аппроксимированы полиномиальными функциями 2-го порядка (пунктирные линии). Полиномиальные функции задаются по отношению к центроиду эллипса, обозначенного сплошной линией, причем этот эллипс подгоняют к точкам, выбранным вдоль края роговицы.[0043] The development process may include obtaining biometric data about the position and shape of the upper and lower eyelid margins for a population of eyes. The position and shape of the upper and lower eyelid margins are analyzed with the eye in its natural gaze position (i.e., basic position, looking straight ahead, without squinting or wide eyelid opening). The shape and position of the eyelid margins are determined relative to the position of the cornea or the position of the contact lens placed on the eye. Image analysis software is used to mark the edges of the upper and lower eyelids by selecting multiple points along the edges of the eyelids. The selected points can then be fitted by a polynomial or similar function to mathematically describe the shape and position of the eyelid margins relative to a predetermined landmark (eg, the center of the cornea). In FIG. Figure 1 shows an example eye in which the edges of the upper and lower eyelids are manually marked and approximated by 2nd order polynomial functions (dashed lines). Polynomial functions are specified with respect to the centroid of an ellipse, indicated by a solid line, with this ellipse being fitted to points selected along the edge of the cornea.
[0044] В дополнение к сбору этих данных при основном положении взгляда (т.е. когда глаз смотрит прямо вперед), биометрические данные о краях век также можно собирать, когда глаз направляет взгляд на периферию под разными углами. Например, данные о положении и форме век (по отношению либо к роговице, либо к контактной линзе, надетой на глаз) можно собирать, когда глаз поворачивается в определенном горизонтальном, вертикальном или наклонном направлении с сохранением при этом естественного положения век (т.е. без прищуривания или «широкого раскрытия»). На Фиг. 2 представлена серия подобных изображений, полученных с глаза при изменении угла взгляда между смежными изображениями на 10°.[0044] In addition to collecting this data at the primary gaze position (i.e., when the eye is looking straight ahead), biometric data about the eyelid margins can also be collected when the eye looks to the periphery at different angles. For example, data about the position and shape of the eyelids (in relation to either the cornea or a contact lens placed on the eye) can be collected when the eye is rotated in a particular horizontal, vertical or oblique direction while maintaining the natural position of the eyelids (i.e. without squinting or “opening wide”). In FIG. Figure 2 shows a series of similar images obtained from the eye when the viewing angle between adjacent images changes by 10°.
[0045] Такие изображения могут быть собраны для одного глаза или для популяции глаз. Такая популяция глаз может включать в себя репрезентативную популяцию для определенного региона или репрезентативную популяцию глаз для определенной этнической принадлежности, возрастного диапазона, пола или их комбинации.[0045] Such images may be collected for a single eye or for a population of eyes. Such a population of eyes may include a representative population for a particular region or a representative population of eyes for a particular ethnicity, age range, gender, or a combination thereof.
[0046] Помимо сбора изображения при множестве направлений взгляда также можно собрать множество изображений на разных стадиях естественного моргания (например, с использованием высокоскоростной видеозаписи).[0046] In addition to collecting images from multiple viewing directions, it is also possible to collect multiple images from different stages of natural blinking (eg, using high-speed video recording).
[0047] При получении изображений с множеством направлений взгляда к данным о форме века можно применить процесс усреднения таким образом, чтобы получить «усредненную» форму края века (т.е. усредненную форму края века при множестве направлений взгляда). Это усреднение может включать усреднение полиномиальных коэффициентов по всем изображениям или какую-либо другую математическую методику усреднения. Такое усреднение может включать присвоение каждому из изображений разных весовых коэффициентов, например, можно использовать функцию взвешивания, при которой изображения, на которых глаз находится в положении, более близком к основному положению взгляда, получают больший вес в функции усреднения, чем изображения, в которых глаз направлен на дальнюю периферию. Такая функция взвешивания может быть получена из данных, показывающих распределение времени пребывания глаза в разных положениях взгляда.[0047] When acquiring images with multiple gaze directions, an averaging process can be applied to the eyelid shape data so as to obtain an “average” eyelid edge shape (ie, an average shape of the eyelid edge across multiple gaze directions). This averaging may involve averaging the polynomial coefficients across all images or some other mathematical averaging technique. Such averaging may involve assigning different weights to each of the images, for example a weighting function may be used whereby images in which the eye is in a position closer to the primary gaze position receive more weight in the averaging function than images in which the eye is directed to the far periphery. Such a weighting function can be derived from data showing the distribution of eye dwell times at different gaze positions.
[0048] Аналогичным образом при сборе данных для популяции глаз данные о форме края века можно усреднять по множеству глаз. Этого можно добиться путем усреднения полиномиальных коэффициентов или с использованием какой-либо другой математической методики усреднения. Усреднение данных о форме по множеству глаз можно выполнить до или после усреднения данных по множеству направлений взгляда, как описано выше.[0048] Similarly, when collecting data from a population of eyes, eyelid margin shape data can be averaged across multiple eyes. This can be achieved by averaging the polynomial coefficients or using some other mathematical averaging technique. Averaging the shape data across multiple eyes can be performed before or after averaging the data across multiple gaze directions, as described above.
[0049] Далее на основе данных о форме края века можно получить стабилизирующую конструкцию контактной линзы. Для этого можно определить профиль толщины стабилизирующих областей линзы для создания такого профиля толщины, чтобы градиент толщины был расположен под прямым углом (т.е. перпендикулярно) к усредненному краю века.[0049] Next, based on the shape data of the eyelid margin, a stabilizing structure of the contact lens can be obtained. To do this, the thickness profile of the stabilizing regions of the lens can be determined to create a thickness profile such that the thickness gradient is at right angles (ie, perpendicular) to the average eyelid margin.
[0050] Иными словами, профиль толщины линзы (когда линза расположена в стандартной ориентации на поверхности глаза) определяется относительно положения и формы краев века таким образом, что градиент (направление наибольшего наклона) профиля толщины находился под прямым углом к усредненной форме краев века.[0050] In other words, the thickness profile of the lens (when the lens is positioned in a standard orientation on the surface of the eye) is determined relative to the position and shape of the eyelid margins such that the gradient (direction of greatest slope) of the thickness profile is at right angles to the average shape of the eyelid margins.
[0051] Вместо усреднения данных о форме века или в сочетании с усреднением можно использовать математическую интерполяцию для создания непрерывного профиля толщины линзы по серии форм края века.[0051] Instead of averaging eyelid shape data, or in combination with averaging, mathematical interpolation can be used to create a continuous profile of lens thickness across a series of eyelid edge shapes.
[0052] Некоторые области линзы исключают из стабилизирующих областей, включая центральную оптическую зону и периферийный край линзы. Конструкция переходит в эти области за счет использования переходных областей.[0052] Certain regions of the lens are excluded from the stabilizing regions, including the central optical zone and the peripheral edge of the lens. The design transitions into these areas through the use of transition areas.
[0053] В альтернативном варианте осуществления для каждого глаза (или для каждого угла взгляда одного глаза) можно создать уникальную стабилизированную конструкцию линзы, и толщину этих конструкций можно усреднить для создания конечной единой стабилизирующей конструкции. В ходе этого процесса усреднения можно использовать функцию взвешивания, например, с присваиванием большего веса конструкциям, созданным по изображениям, в которых глаз находится ближе к основному положению взгляда.[0053] In an alternative embodiment, a unique stabilized lens structure can be created for each eye (or for each viewing angle of one eye), and the thickness of these structures can be averaged to create a final single stabilizing structure. During this averaging process, a weighting function can be used, for example assigning more weight to constructs generated from images in which the eye is closer to the primary gaze position.
[0054] Вместо усреднения данных по множеству глаз можно создавать уникальные профили стабилизации линзы для каждого индивидуального глаза, причем форму стабилизирующих областей можно адаптировать к форме и положению век в одном или множестве направлений взгляда этого глаза.[0054] Instead of averaging data across multiple eyes, unique lens stabilization profiles can be created for each individual eye, where the shape of the stabilizing regions can be tailored to the shape and position of the eyelids in one or multiple viewing directions of that eye.
[0055] Усреднение также можно применять таким образом, чтобы итоговая стабилизирующая конструкция линзы обладала зеркальной симметрией относительно центральной вертикальной или горизонтальной осей, или она может иметь как вертикальную, так и горизонтальную симметрию. В этих случаях конструкцию можно определить путем усреднения профиля толщины во всех точках симметрии.[0055] Averaging can also be applied such that the resulting stabilizing lens structure has mirror symmetry about a central vertical or horizontal axes, or it can have both vertical and horizontal symmetry. In these cases, the design can be determined by averaging the thickness profile at all symmetry points.
[0056] Ниже приведен пример одного способа обработки и усреднения данных по множеству глаз при основном положении взгляда для получения «усредненной по популяции» конструкции линзы. Например, на Фиг. 3 показаны данные о форме века, причем каждая линия представляет собой аппроксимацию полиномиальной функцией 2-го порядка серии точек, которые были очерчены на фотографиях края века глаза при основном положении взгляда. Фотографии также делали в миллиметровом масштабе таким образом, чтобы был известен масштаб изображений (в миллиметрах на пиксель), и положение и форма век описаны в миллиметрах. Начало координат (0,0) привязано к центру роговицы. Все глаза, использованные для сбора данных, были правыми глазами (т.е. в данный конкретный набор данных не включены левые глаза, однако процесс конструирования можно обобщить на сбор данных о левом глазе).[0056] The following is an example of one method of processing and averaging data across multiple eyes at a primary gaze position to obtain a “population average” lens design. For example, in FIG. Figure 3 shows eyelid shape data, with each line representing a 2nd order polynomial function approximation of a series of points that were outlined in photographs of the eyelid margin at the primary gaze position. Photographs were also taken at a millimeter scale so that the scale of the images (in millimeters per pixel) was known and the position and shape of the eyelids were described in millimeters. The origin (0,0) is tied to the center of the cornea. All eyes used for data collection were right eyes (i.e., this particular data set does not include left eyes, but the design process can be generalized to left eye data collection).
[0057] Очерчивание края века и подгонку полиномиальной функцией выполняли с использованием специально записанного программного обеспечения для анализа изображений в MATLAB. Камеру, используемую для сбора информации о форме века, выбирают таким образом, чтобы полученные изображения являлись истинным представлением формы века в пространстве. Можно применять компенсацию оптического искажения или коррекцию аберраций или геометрических искажений для линзы (например, подушкообразного искажения или цилиндрического искажения).[0057] Eyelid margin delineation and polynomial function fitting were performed using custom-written image analysis software in MATLAB. The camera used to collect information about the shape of the eyelid is selected so that the resulting images are a true representation of the shape of the eyelid in space. Optical distortion compensation or aberration or geometric distortion correction for the lens (eg, pincushion distortion or barrel distortion) can be applied.
[0058] Отдельно для верхнего и нижнего век получали усредненную форму края века, для этого брали медианное значение по всем полиномиальным функциям на каждом миллиметровом интервале вдоль оси X. На Фиг. 4 представлен график отдельно для верхнего и нижнего век, показывающий усредненную форму края века, для получения которой брали медианное значение по всем полиномиальным функциям на каждом миллиметровом интервале вдоль оси X. На каждом миллиметровом интервале по оси х для определения значения у брали медианное значение по всем значениям у для полиномиальных функций верхних век, как показано на Фиг. 3. Аналогичный процесс выполнялся для нижнего века.[0058] Separately for the upper and lower eyelids, the average shape of the eyelid margin was obtained by taking the median value over all polynomial functions at each millimeter interval along the X axis. In FIG. Figure 4 shows a graph separately for the upper and lower eyelids, showing the average shape of the eyelid edge, to obtain which we took the median value over all polynomial functions at each millimeter interval along the X axis. At each millimeter interval along the x axis, to determine the y value, we took the median value over all y values for the polynomial functions of the upper eyelids, as shown in FIG. 3. A similar process was performed for the lower eyelid.
[0059] Чтобы итоговая конструкция линзы могла иметь симметрию в направлении лево-право, данные были «отражены» слева направо относительно оси у. Затем «отраженные» и «неотраженные» данные усредняли, взяв среднее от отраженных и неотраженных значений у в каждом положении. Таким образом, полученные «усредненные» данные симметричны относительно оси у.[0059] In order for the final lens design to have symmetry in the left-right direction, the data was "flipped" from left to right about the y-axis. The “reflected” and “nonreflected” data were then averaged by taking the average of the reflected and nonreflected y values at each position. Thus, the resulting “averaged” data are symmetrical about the y-axis.
[0060] На Фиг. 5 представлены «отраженные» и «неотраженные» слева направо данные, показанные вместе с использованием одних и тех же осей.[0060] In FIG. Figure 5 shows "reflected" and "non-reflected" data from left to right, shown together using the same axes.
[0061] На Фиг. 6 представлены средние значения для отраженных и неотраженных данных, где средние значения по оси у для каждого получали для каждого миллиметрового интервала. Например, для обеспечения симметричности итоговой конструкции в направлении верх-низ относительно оси х данные снова отражали, на этот раз относительно оси х. На Фиг. 7 представлены «отраженные» и «неотраженные» сверху вниз данные, показанные вместе с использованием одних и тех же осей.[0061] In FIG. Figure 6 presents the average values for reflected and non-reflected data, where the average y-axis values for each were obtained for each millimeter interval. For example, to ensure that the final design was symmetrical in the top-bottom direction relative to the x-axis, the data was again mirrored, this time relative to the x-axis. In FIG. Figure 7 shows "reflected" and "non-reflected" data from top to bottom, shown together using the same axes.
[0062] Затем создали конструкцию толщины линзы следующим образом:[0062] The lens thickness design was then created as follows:
- Выбирали точки с миллиметровыми интервалами (от -8 мм до +8 мм по оси х, т.е. -8 мм, -7 мм, -6 мм и т.д.) вдоль линий, показанных на фигуре выше.- Points were selected at millimeter intervals (from -8 mm to +8 mm along the x-axis, i.e. -8 mm, -7 mm, -6 mm, etc.) along the lines shown in the figure above.
- Для линий, представляющих усредненную форму края верхнего века (как отраженную, так и неотраженную), указанным точкам присваивали значение z-координаты, равное 1.- For lines representing the average shape of the upper eyelid margin (both reflected and non-reflected), the indicated points were assigned a z-coordinate value of 1.
[0063] Например, значения координат точек форм края верхнего века:[0063] For example, the coordinate values of the points of the shapes of the edge of the upper eyelid:
- Точка 1 (х, у, z) = (-8, [значение у в точке х=-8], 1);- Point 1 (x, y, z) = (-8, [y value at point x=-8], 1);
- Точка 2 (х, у, z)=(-7, [значение у в точке х=-7], 1);- Point 2 (x, y, z)=(-7, [y value at point x=-7], 1);
- Точка 3 (х, у, z)=(-6, [значение у в точке х=-6], 1);- Point 3 (x, y, z)=(-6, [y value at point x=-6], 1);
- и т.д.- etc.
[0064] Для линий, представляющих усредненную форму края нижнего века (как отраженную, так и неотраженную), указанным точкам присваивали значение z-координаты, равное 0. Например, значения координат точек форм края нижнего века:[0064] For lines representing the average shape of the lower eyelid edge (both reflected and non-reflected), the specified points were assigned a z-coordinate value of 0. For example, the coordinate values of the points of the lower eyelid edge shapes are:
- Точка 1 (х, у, z)=(-8, [значение у в точке х=-8], 0);- Point 1 (x, y, z)=(-8, [y value at point x=-8], 0);
- Точка 2 (х, у, z)=(-7, [значение у в точке х=-7], 0);- Point 2 (x, y, z)=(-7, [y value at point x=-7], 0);
- Точка 3 (х, у, z)=(-6, [значение у в точке х=-6], 0);- Point 3 (x, y, z)=(-6, [y value at point x=-6], 0);
- и т.д.- etc.
[0065] Результатом был трехмерный массив точек данных, показанный на Фиг. 8. С применением инструмента для аппроксимации с помощью кривой в MATLAB точки данных затем аппроксимировали «оптимально подогнанной» полиномиальной поверхностью степени 2, как определено функцией:[0065] The result was the three-dimensional array of data points shown in FIG. 8. Using the Curve Fitting tool in MATLAB, the data points were then fitted to an “optimally fitted” degree 2 polynomial surface as defined by the function:
z=a+b*x^2+x*y^2z=a+b*x^2+x*y^2
[0066] На Фиг. 9 показана «оптимально подогнанная» к этим точкам данных полиномиальная функция с использованием уравнения данной формы. Точки данных аппроксимировали формой полиномиальной поверхности с использованием алгоритма наименьших квадратов. Таким образом определяли значения коэффициентов a, b и с.[0066] In FIG. Figure 9 shows the “optimally fitted” polynomial function to these data points using an equation of this form. Data points were fitted to the shape of a polynomial surface using a least squares algorithm. In this way, the values of the coefficients a, b and c were determined.
[0067] Вместо использования полиномиальной функции второго порядка, как описано в настоящем документе, можно использовать полиномиальную функцию более высокого порядка или какую-либо другую математическую функцию, которая определяет форму поверхности. Эту полиномиальную функцию затем можно использовать для представления профиля толщины стабилизирующей области контактной линзы, где локальный максимум полиномиальной функции (центральная высшая точка (х,у)=[0,0]) представляет собой самую толстую часть линзы.[0067] Instead of using a second order polynomial function as described herein, a higher order polynomial function or some other mathematical function that defines the shape of the surface can be used. This polynomial function can then be used to represent the thickness profile of the stabilizing region of the contact lens, where the local maximum of the polynomial function (central highest point (x,y)=[0,0]) represents the thickest part of the lens.
[0068] На Фиг. 10 показан другой график данной полиномиальной функции, на котором затенение представляет высоту (значение z) формы поверхности. Эту «маску толщины» затем можно использовать в качестве основы для создания профиля толщины линзы в стабилизирующих областях конструкции. Центральная оптическая зона линзы будет исключена, как и периферийная кромка линзы, где толщина линзы уменьшается до нуля. Стабилизирующие области линзы будут переходить в эти элементы в «переходных областях», чтобы конструкция образовывала непрерывную 3-мерную поверхность.[0068] In FIG. Figure 10 shows another plot of this polynomial function, in which the shading represents the height (z-value) of the surface shape. This "thickness mask" can then be used as a basis for creating a lens thickness profile in the stabilizing areas of the design. The central optical zone of the lens will be eliminated, as will the peripheral edge of the lens, where the lens thickness is reduced to zero. The stabilizing regions of the lens will transition into these elements in "transition regions" so that the design forms a continuous 3-dimensional surface.
[0069] На Фиг. 11 представлен профиль толщины с приблизительно вырезанными областями для оптической зоны и для края линзы. Оптическую зону «вырезали» путем удаления данных центрального круга 8 мм. Край линзы и далее приближенно «вырезали» путем удаления любых данных, выходящих за пределы эллипса диаметром 15,5 мм по горизонтали и 14,0 мм по вертикали.[0069] In FIG. 11 shows a thickness profile with approximately cut out areas for the optical zone and for the edge of the lens. The optical zone was “cut” by removing the 8 mm central circle data. The edge of the lens was further approximately "cut" by removing any data extending beyond the ellipse with a diameter of 15.5 mm horizontally and 14.0 mm vertically.
[0070] Пример офтальмологической линзы может содержать первую поверхность и вторую поверхность, расположенную противоположно первой поверхности, причем между ними образован объем материала линзы. Профиль толщины объема материала линзы может быть производным от одного или более профилей века, так что градиент толщины для по меньшей мере части объема материала линзы ориентирован так, чтобы быть перпендикулярным целевой форме края века. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для глаз в популяции. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при целевом положении взгляда. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при множестве положений взгляда. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с глазами из популяции, при одной или более стадиях моргания. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с одним или более из следующего: положения или формы одного или более краев верхнего или нижнего века для по меньшей мере одного глаза. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при целевом положении взгляда. Один или более профилей века могут содержать биометрические данные, связанные с по меньшей мере одним глазом при множестве положений взгляда. Профиль толщины может ассоциироваться со стабилизирующей областью. Часть объема материала линзы может включать кольцевой объем, расположенный между краем офтальмологической линзы и радиусом оптической зоны. Радиус оптической зоны может находиться в диапазоне от 3 до 5 мм от центра офтальмологической линзы. Часть объема материала линзы может включать кольцевой объем, имеющий радиальную область, которая не включает в себя области между концевым краем офтальмологической линзы и радиусом в диапазоне 1-300 мкм от концевого края офтальмологической линзы.[0070] An example of an ophthalmic lens may comprise a first surface and a second surface located opposite the first surface, with a volume of lens material formed between them. The thickness profile of the lens material volume may be derived from one or more eyelid profiles such that the thickness gradient for at least a portion of the lens material volume is oriented to be perpendicular to the target eyelid margin shape. The one or more eyelid profiles may contain biometric data associated with one or more of the following: the position or shape of one or more upper or lower eyelid edges for eyes in the population. One or more eyelid profiles may contain biometric data associated with eyes from the population at a target gaze position. One or more eyelid profiles may contain biometric data associated with eyes from a population at a variety of gaze positions. One or more eyelid profiles may contain biometric data associated with eyes from the population at one or more stages of blinking. The one or more eyelid profiles may comprise biometric data associated with one or more of the following: the position or shape of one or more upper or lower eyelid edges for at least one eye. The one or more eyelid profiles may contain biometric data associated with at least one eye at a target gaze position. One or more eyelid profiles may contain biometric data associated with at least one eye at a plurality of gaze positions. The thickness profile may be associated with a stabilizing region. The volume portion of the lens material may include an annular volume located between the edge of the ophthalmic lens and the radius of the optical zone. The radius of the optical zone can range from 3 to 5 mm from the center of the ophthalmic lens. The volume portion of the lens material may include an annular volume having a radial region that does not include a region between the end edge of the ophthalmic lens and a radius in the range of 1-300 μm from the end edge of the ophthalmic lens.
[0071] Для визуализации формы этой конструкции относительно исходных данных о крае века на Фиг. 12 представлен график с итоговым изображением конструкции с наложением на исходные полиномиальные функции формы века.[0071] To visualize the shape of this construct relative to the original eyelid margin data in FIG. Figure 12 shows a graph with the final image of the structure superimposed on the original polynomial functions of the eyelid shape.
[0072] Как указано выше, это один пример того, как можно использовать данные о форме века для создания конфигурации линзы. Лучшую методику можно разработать при обсуждении с людьми, обладающими высоким уровнем опыта в математике, топологии, анализе данных и 3D-моделировании.[0072] As stated above, this is one example of how eyelid shape data can be used to create a lens configuration. The best methodology can be developed through discussion with people who have a high level of experience in mathematics, topology, data analysis and 3D modeling.
[0073] Вместо описанного примера более оптимальный способ конструирования может включать одно или более из следующего:[0073] Instead of the example described, a more optimal design method may include one or more of the following:
- полиномиальные функции более высоких порядков или другие математические функции для аппроксимации данных о форме век;- higher order polynomial functions or other mathematical functions to approximate eyelid shape data;
- привязка функций формы века к центру контактной линзы, надетой на глаз (т.е. таким образом, что начало осей находилось в центре контактной линзы), а не к центру роговицы;- linking the functions of the eyelid shape to the center of the contact lens placed on the eye (i.e. in such a way that the beginning of the axes was in the center of the contact lens), and not to the center of the cornea;
- различные методики объединения данных о форме века из различных изображений, причем их можно комбинировать, для этого можно брать среднее или медианное значение коэффициентов функций, среднее значение функций для определенных областей или усреднять функции «наклон/градиент» для форм поверхностей, полученных из данных о форме века.- various techniques for combining data on the shape of the eyelid from different images, and they can be combined, for this you can take the average or median value of function coefficients, the average value of functions for certain areas, or average the “slope / gradient” functions for surface shapes obtained from data on century shape.
[0074] Описанные выше методики также можно использовать для создания специальной стабилизирующей конструкции для индивидуального глаза, а не конструкции, «усредненной» по множеству глаз.[0074] The techniques described above can also be used to create a specific stabilizing structure for an individual eye, rather than a design "averaged" across multiple eyes.
[0075] В качестве примера офтальмологическая линза может содержать первую поверхность и вторую поверхность, расположенную противоположно первой поверхности, причем между ними образован объем материала линзы. Профиль толщины объема материала линзы является производным от одного или более профилей века, так что градиент толщины объема материала линзы ориентирован так, чтобы быть по существу перпендикулярным целевой форме края века, как показано на Фиг. 13. Характеристика «по существу перпендикулярный» может включать перпендикулярные углы и углы, которые отклоняются от перпендикулярного на +/-20 градусов.[0075] As an example, an ophthalmic lens may include a first surface and a second surface opposite the first surface, with a volume of lens material formed between them. The lens material volume thickness profile is derived from one or more eyelid profiles such that the lens material volume thickness gradient is oriented to be substantially perpendicular to the target eyelid margin shape, as shown in FIG. 13. The characteristic “substantially perpendicular” may include perpendicular angles and angles that deviate from perpendicular by +/-20 degrees.
[0076] В качестве дополнительного примера способ создания стабилизирующей конструкции торической линзы может включать определение форм края века для популяции правых глаз (OD). Формы края верхнего и нижнего века можно нанести на график с использованием декартовой системы координат в двух измерениях. Для каждого века можно определить «усредненное» (медианное) положение края века для каждой позиции X на графике. Формы век можно зеркально отразить относительно оси у (т.е. отражение слева направо), чтобы сделать симметричными в направлении лево-право, чтобы данные отражали среднее значение для правого (OD) и левого (OS) глаз. Отраженные и неотраженные данные можно нанести на график вместе. Для каждого века можно определить усредненное значение (среднее или медианное) для отраженных и неотраженных данных. Обновленные данные можно центрировать относительно начала координат, затем отразить относительно оси X (т.е. отразить сверху вниз, чтобы итоговая конструкция была «двусторонней»), и оба набора данных можно нанести на график вместе. Функцию карты толщины можно сгенерировать, рассматривая эти линии как линии, соответствующие одинаковой толщине. Градиент функции в любой точке вдоль такой линии уровня перпендикулярен этой линии. Толщину линзы в точках данных вдоль каждой линии можно скорректировать так, чтобы иметь одинаковое значение Z (высоту) в трехмерной декартовой системе координат так, чтобы они по существу эффективно рассматривались как точки вдоль линий уровня. Можно добавить в позицию (х,у)=(0,0) точку данных с высотой (значением Z) больше значения Z, назначенного контурным линиям. Затем можно определить наиболее подходящую полиномиальную функцию 2-го порядка в координатах х и у. Данные в пределах центрального диаметра 8 мм (площади оптической зоны контактной линзы) и любые данные за пределами эллипса с горизонтальным диаметром 15,5 мм и вертикальным диаметром 14 мм (за пределами «края» для эллиптической линзы с этими горизонтальными и вертикальными диаметрами) могут быть отфильтрованы. Для демонстрации конструкции относительно исходных данных изображение можно нанести с наложенными исходными формами век с прозрачностью.[0076] As a further example, a method for creating a toric lens stabilizing structure may involve determining eyelid margin shapes for a population of right eyes (OD). The shapes of the upper and lower eyelid margins can be plotted using a Cartesian coordinate system in two dimensions. For each eyelid, it is possible to determine the "average" (median) position of the eyelid margin for each X position on the graph. Eyelid shapes can be flipped about the y-axis (i.e., flipped from left to right) to be made symmetrical in the left-right direction so that the data reflects the average of the right (OD) and left (OS) eyes. Reflected and non-reflected data can be plotted together. For each century, an average value (mean or median) can be determined for the reflected and non-reflected data. The updated data can be centered around the origin, then flipped around the x-axis (i.e., flipped from top to bottom so that the resulting design is "two-sided"), and both sets of data can be plotted together. A thickness map function can be generated by treating these lines as lines corresponding to the same thickness. The gradient of the function at any point along such a level line is perpendicular to this line. The lens thickness at the data points along each line can be adjusted to have the same Z value (height) in a three-dimensional Cartesian coordinate system so that they are essentially effectively treated as points along the level lines. You can add a data point at position (x,y)=(0,0) with a height (Z value) greater than the Z value assigned to the contour lines. The best fitting 2nd order polynomial function in the x and y coordinates can then be determined. Data within the central diameter of 8 mm (the area of the optical zone of the contact lens) and any data outside the ellipse with a horizontal diameter of 15.5 mm and a vertical diameter of 14 mm (outside the "edge" for an elliptical lens with these horizontal and vertical diameters) can be filtered. To demonstrate the design relative to the original data, the image can be plotted with the original eyelid shapes superimposed with transparency.
Claims (32)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US16/441,314 | 2019-06-14 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2024117249A Division RU2024117249A (en) | 2019-06-14 | 2020-05-27 | CONTACT LENS AND METHOD OF ITS DEVELOPMENT |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2022100438A RU2022100438A (en) | 2023-07-14 |
| RU2822403C2 true RU2822403C2 (en) | 2024-07-04 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6732993B2 (en) * | 1999-12-09 | 2004-05-11 | Ocular Sciences, Inc. | Mold for making contact lenses |
| US20090225273A1 (en) * | 2008-03-04 | 2009-09-10 | Clutterbuck Timothy A | Rotationally Stabilized Contact Lenses and Methods for their Design |
| US8814350B2 (en) * | 2012-02-13 | 2014-08-26 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Dynamic stabilization zones for contact lenses |
| WO2017083771A1 (en) * | 2015-11-11 | 2017-05-18 | Onefocus Vision, Inc. | Rotationally stabilized contact lens |
| US20190142577A1 (en) * | 2016-05-05 | 2019-05-16 | Theramedice Llc | Intraocular lens and associated design and modeling methods |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6732993B2 (en) * | 1999-12-09 | 2004-05-11 | Ocular Sciences, Inc. | Mold for making contact lenses |
| US20090225273A1 (en) * | 2008-03-04 | 2009-09-10 | Clutterbuck Timothy A | Rotationally Stabilized Contact Lenses and Methods for their Design |
| US8814350B2 (en) * | 2012-02-13 | 2014-08-26 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Dynamic stabilization zones for contact lenses |
| WO2017083771A1 (en) * | 2015-11-11 | 2017-05-18 | Onefocus Vision, Inc. | Rotationally stabilized contact lens |
| US20190142577A1 (en) * | 2016-05-05 | 2019-05-16 | Theramedice Llc | Intraocular lens and associated design and modeling methods |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100767491B1 (en) | Contact lens | |
| JP4481647B2 (en) | Balanced progressive lens | |
| US8457352B2 (en) | Methods and apparatus for estimating point-of-gaze in three dimensions | |
| KR100566600B1 (en) | Contact lens | |
| JP6377080B2 (en) | Method for providing a pair of progressive ophthalmic lenses (1, 2) | |
| JP6563918B2 (en) | Method for determining at least one optical design parameter for an ophthalmic progressive lens | |
| KR101093813B1 (en) | Method and system for improving vision | |
| KR20150036145A (en) | Progressive ophthalmic lens | |
| CN113678055A (en) | Determination of at least one optical parameter of an ophthalmic lens | |
| CN106104363B (en) | For producing the method for customizing gradual ophthalmic lens | |
| US9759931B2 (en) | Pair of progressive ophthalmic lenses | |
| US20110037942A1 (en) | Universal contact lens posterior surface construction | |
| US20220229313A1 (en) | Toric contact lens stabilization design based on thickness gradients orthogonal to eyelid margin | |
| RU2822403C2 (en) | Contact lens and method of development thereof | |
| CN116958118A (en) | Method and device for acquiring corneoscleral image | |
| JPH08266465A (en) | Simulation apparatus for eye optical system | |
| WO2021200133A1 (en) | Eyeglasses lens evaluation device | |
| Han et al. | Automated Posterior Scleral Topography Assessment for Enhanced Staphyloma Visualization and Quantification With Improved Maculopathy Correlation | |
| RU2657098C2 (en) | Method of manufacture of spectacle frames |