CN108135692A - 眼内透镜系统和相关方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开的实施方式涉及其中具有多种材料的眼内透镜系统，其中至少一些材料在其中具有共同被配置为选择性地改变眼内透镜系统的焦距的衍射图案和电可修改折射率。还公开了修改眼内透镜系统的焦距的方法。

Description

眼内透镜系统和相关方法
优先权申请以及通过(直接或间接)优先权主张与优先权申请相关的任何和所有申请的所有主题，包括所提出的任何优先权要求以及到本申请的申请日为止通过引用并入的主题，在这样的主题不与本发明不一致的程度上通过引用并入本文中。
背景技术
眼内透镜(“IOL”)，例如人工晶状体IOL、无晶状体IOL(aphikic IOL)或有晶状体IOL(“PIOLS”)，可用于矫正受试者的视力。典型的IOL可以包括单焦点、多焦点或适应性配置。IOL可以包括光学元件(例如透镜)和触觉元件(例如，被配置为帮助定位IOL的臂或翼)。
这种配置可以被限制为聚焦于近视或远视，而无需在其间选择性地修改。因此，IOL的制造商、用户和设计者继续寻求改进的IOL。
发明内容
本文公开的实施方式针对其中具有多种材料的IOL系统，其中至少一些材料具有共同被配置为选择性地改变IOL系统的焦距的衍射图案和电可修改折射率。还公开了使用这种IOL系统的方法。
在一个实施方式中，公开了一种IOL系统。IOL系统包括构造成植入受试者眼睛中的衍射透镜。衍射透镜包括：具有电可修改的第一折射率、第一外表面和限定第一衍射图案的第一衍射表面的第一材料；以及具有第二折射率、远离第一材料的第一外表面且大体上与第一材料的第一外表面相对的第二外表面和限定第二衍射图案的第二衍射表面的第二材料。第二衍射图案与第一衍射图案基本上互补。IOL系统包括邻近第一材料的第一外表面设置的第一电极和邻近第二材料的第二外表面设置的第二电极。IOL系统还包括控制器，该控制器包括可操作地耦合到第一和第二电极的控制电路。控制器被配置成使第一和第二电极偏置以修改至少第一材料的电可修改的第一折射率和IOL系统的焦距。
在一个实施方式中，公开了一种修改IOL的焦距的方法。IOL包括衍射透镜。衍射透镜包括：具有电可修改的第一折射率、第一外表面和限定第一衍射图案的第一衍射表面的第一材料；以及具有第二折射率、远离第一材料的第一外表面且大体上与第一材料的第一外表面相对的第二外表面和限定第二衍射图案的第二衍射表面的第二材料。第二衍射图案与第一衍射图案基本上互补。IOL还包括邻近第一材料的第一外表面设置的第一电极和邻近第二材料的第二外表面设置的第二电极。IOL包括控制器，控制器包括可操作地耦合到第一和第二电极的控制电路，控制器被配置为使第一电极和第二电极偏置以修改至少第一材料的电可修改折射率和衍射透镜的焦距。该方法包括通过控制器使第一和第二电极偏置以修改至少第一材料的电可修改的第一折射率和IOL的焦距。
来自任何公开的实施方式的特征可以彼此组合使用而没有限制。此外，通过考虑以下详细描述和附图，本公开的其他特征和优点对于本领域的普通技术人员将变得显而易见。
前面的概述仅仅是说明性的，并不意图以任何方式进行限制。除了以上描述的说明性方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下详细描述，进一步的方面、实施方式和特征将变得明显。
附图说明
图1A是根据一个实施方式的IOL的顶视图。
图1B是其中具有图1A的IOL的眼睛的侧面剖视图。
图2-6是根据各种实施方式的IOL系统的衍射透镜的部分的侧面剖视图。
图7是根据一个实施方式的包括与IOL系统相关联的控制器的示意图的IOL系统的衍射透镜的一部分的侧面剖视图。
图8A和图8B是根据一个实施方式的在激活其中的电光学材料之前和之后的IOL系统的衍射透镜的一部分的示意性侧面剖视图。
图9是根据一个实施方式的IOL系统的具有多个焦距的衍射透镜的一部分的示意性侧面剖视图。
具体实施方式
本文公开的实施方式针对其中具有多种材料的IOL系统，其中至少一些材料具有共同被配置为选择性地改变眼内透镜系统的焦距的衍射图案和电可修改折射率。还公开了使用这种IOL系统的方法。
在下面的详细描述中，参考了形成其一部分的附图。在附图中，除非上下文另有规定，否则相似的符号通常标识相似的部件。详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施方式并不意味着限制。可以使用其他实施方式，并且可以做出其他改变，而不脱离这里给出的主题的精神或范围。
本文公开的IOL和系统可以提供具有可选择性修改的焦距的可选择性修改的IOL。本文公开的IOL可以包括透镜和一个或多个触觉件。该透镜可以包括至少一种具有电可修改折射率(包括与其相关的任何双折射率)的材料和在其中限定衍射图的衍射表面。本文公开的IOL可以通过向所述至少一种材料施加偏置或电压来改变焦距。IOL可以包括具有电可修改折射率和限定衍射图案的衍射表面的第一材料。IOL可以包括具有基本上固定的折射率和衍射表面或者可选地具有电可修改的折射率和衍射表面的第二材料。第一和第二材料可以在它们的衍射表面(其可以互补并且彼此相邻)处界面连接，并且每一个衍射表面中的衍射图案被配置为将光从一个或多个特定焦距聚焦到受试者的视网膜上。IOL可以包括邻近第一材料的外表面、在第一材料的外表面中或在第一材料的外表面上的第一电极以及邻近第二材料的外表面、在第二材料的外表面中或在第二材料的外表面上的第二电极。第一和第二电极可以提供横跨第一和第二材料的电偏置或电压，以有效地使其中的任何电光学材料呈现改变或修改的折射率。修改的折射率可以使IOL表现出不同的焦距，例如比IOL的原始焦距或非激活焦距更短或更长。以下公开了许多实施方式，其包括具有多个可选择性修改的衍射透镜的IOL以及组合折射衍射透镜IOL。
图1A是IOL 100的顶视图。IOL 100被配置成适合眼睛的一个或多个解剖结构中或其上。IOL 100可以包括透镜102和一个或多个触觉件104。一个或多个触觉件104是附接到IOL 100的物理结构，其将IOL 100保持在眼内的囊袋内的适当位置。透镜102可以被配置为将光聚焦到受试者的视网膜的表面上以改善或校正受试者的视力。透镜102可以是大致圆形或椭圆形。透镜102可以包括或被配置为衍射透镜中的一个或多个，并且可选地还包括折射透镜。如下面更详细讨论的，透镜102可以被配置为具有可选择性修改的折射率和焦距的衍射透镜。透镜102可以被配置为增强或矫正受试者的视觉缺陷或替换受试者的晶状体，例如在白内障手术中。如图1A所示，触觉件104可以被配置为远离透镜102延伸的翼。在一个实施方式中，触觉件104可以被配置为其中具有肘或弯曲部的臂或支柱。这些臂可以类似于图1A中所示的翼，其中翼的中心的一个或多个部分从其移除。
图1B是其中植入有IOL 100的眼睛120的侧视横截面图。眼睛120可以包括角膜122、虹膜124、天然晶状体和其后的视网膜129。一个或多个IOL 100可以植入眼睛120中。IOL 100可以植入在天然晶状体上，在虹膜124前方(例如前房)或后方(例如后房)，或者在天然晶状体内部，例如天然晶状体的囊袋127中。在一个实施方式中，眼睛120可以不包括天然晶状体。在这种情况下，IOL 100可以取代天然晶状体(例如可以放置在前房、后房或用于容纳天然晶状体的囊袋内部)。在一个实施方式中，触觉件104可以定位在眼睛120中的一个或多个结构上。例如，触觉件104可以定位在睫状体或肌肉上，或者定位在天然晶状体的囊袋127中或上。透镜102可以侧向地位于眼睛120的大约中点(例如，中心)，触觉件104从透镜102侧向地延伸到眼睛的周边。IOL 100，特别是透镜102可以包括其中具有可选择性改变的折射率和衍射图案的一种或多种材料。下面更详细地讨论IOL 100的透镜102。
图2是IOL系统200的衍射透镜的一部分的侧视横截面侧视图。IOL系统200可以用于白内障手术、晶状体替换或视力增强或矫正。IOL系统200可以包括衍射透镜202和控制器250。衍射透镜202可以在其中包括一种或多种材料，诸如具有电可修改折射率的一种或多种电光学材料。控制器250可以被配置为选择性地修改IOL系统200中的一种或多种电光学材料的折射率。
一种或多种材料可以包括第一材料210和第二材料220。第一材料210可以包括电光学材料。电光学材料包括具有电可修改折射率的那些材料。电光学材料可以被配置成提供选择性地可修改的折射率，例如第一基态折射率和至少第二激活折射率，所述第二激活折射率由激励(例如，施加于电可修改材料的电激励)引起。在一个实施方式中，一种或多种电光学材料可以各自包括在特定电压范围上的可调谐(例如，梯度)折射率，其可以包括取决于施加的电压的多个可选焦距。第二材料220可以包括具有基本固定的折射率的基本上电光惰性的材料。在一个实施方式中，第二材料220可以包括具有与第一材料210的折射率相似或不同的选择性可修改折射率的电光学材料。第一材料可以包括第一外表面212并且第二材料可以包括第二外表面222。第一外表面212和第二外表面222可以彼此远离并且以大致相反的方向(例如，彼此背离)定位。
第一材料210可以包括大致与第一外表面212相对并限定第一衍射图案的第一衍射表面214。第二材料220可以包括大致与第二外表面222相对并且限定第二衍射图案的第二衍射表面224。第二衍射图案可以与第一衍射图案基本互补(例如，其镜像)，使得第一衍射表面214和第二衍射表面224可以基本上无缝地接合或配合在一起而在其间没有任何显著的间隙。第一材料210和第二材料220可以在它们之间的界面215处接合或会合。界面215可以包括光学无缝衍射图案(例如，结合在一起的第一和第二衍射图案)，其被配置为将相对于受试者的特定焦距或点处的光聚焦到受试者的视网膜上。通常，穿过衍射图案的入射光的一部分将被聚焦到由材料的折射率和(例如，由图案的基本衍射级所定义的)衍射图案限定的特定焦距，而第二部分将不被衍射，并继续行进，就好像衍射图案不存在一样。光的其他(通常较小的)部分将被衍射成由衍射图案限定的不同焦距(例如，对应于负衍射级或更高的衍射级)。未衍射、衍射至特定焦距以及衍射至不同焦距的入射光的相对分数由衍射表面的深度及其材料的折射率确定(例如，对于无缝互补图案，通过第一材料210和第二材料220的折射率的差异确定)。在一个实施方式中，第一材料210和第二材料220可以具有相同的折射率，导致基本上所有的入射光都未被衍射。在一个实施方式中，第一材料210和第二材料220可以具有不同的折射率，其值可以被选择为导致基本上所有入射光被衍射到特定焦距。在激活电光学材料时，折射率可以改变，从而结合其中的一个或多个衍射图案改变透镜的有效焦距(例如，以增加被衍射到特定焦距而非未被衍射的入射光的分数)。例如，如图2所示，当IOL系统200未被激活时(例如，没有电偏置)，入射光L1未被衍射。当IOL系统200被激活(例如，施加电偏置)时，入射光L2可以至少部分由于第一和第二材料210或220中的一个或多个的电学改变的折射率而衍射。在一个实施方式中，第一材料210和第二材料220中的一个或多个可以包括基于所施加的电压量的可调谐折射率，这可以导致IOL系统200具有同样的可调谐折射率，以表现出聚焦功率的梯度。例如，具有至少一种具有可调谐折射率的材料的IOL可以表现出第一最大焦距、第二最小焦距以及其间的多个中间焦距，其中每个焦距基于施加到第一和第二电极218和228的电压。在这样的实施方式中，从第一焦距F1到第二焦距F2或其间的焦距的大致平滑的分度可以通过逐渐地增加或减少施加到第一和第二电极218和228的电偏置而建立，直到达到所需的焦距。
为了提供足够的偏置(例如，电压)以引起电光学材料中的改变的折射率，IOL系统200可以包括第一电极218和第二电极228。第一电极218可以是设置在第一材料210的第一外表面212附近、之中或之上，并且第二电极228可以设置在第二材料220的第二外表面222附近、之中或之上。第一和第二电极218和228可被配置为传送或维持横跨第一材料210和第二材料220的电偏置(例如，电场、DC电流或低频AC电流)，以有效地改变其间的一种或两种材料的折射率。第一电极218或第二电极228中的任一个可以被配置为正极端子或负极端子，其中剩下的电极被配置为配对电极。
第一和第二电极218和228可以通过引线(未示出)可操作地耦合到控制器250。如下面详细讨论的那样，控制器250可以在其中包括控制电路和电源(例如，电池)。第一和第二电极218和228以及控制器250可以形成选择性可控(例如，选择性激活)电路。控制电路可被配置为引导电源使第一和第二电极218和228偏置。
在非激活状态下，电光学材料可以表现出第一折射率，并且当施加偏置时(例如，在激活状态下)，电光学材料可以表现出不同于第一折射率的第二或改变的折射率。包含同样的电光学材料的衍射透镜202的有效焦点或焦距可以相似地修改。例如，衍射透镜202的衍射图案可以被配置为提供对应于不同衍射级(例如，对于非衍射光、对于基本衍射级、或对于其他衍射级(例如负衍射级或更高的衍射级))的多个不同焦距。传送到每个不同焦距的入射光的相对量可以取决于电光学材料的折射率(例如，它是否处于未激活或激活状态)。例如，当期望更强的焦点(例如，近焦点)时，可以在衍射透镜202上施加偏置以修改其中的第一或第二材料210或220之一的折射率以提供比与第一折射率相关的第一焦距更接近受试者的焦距。在一个实施方式中，没有施加偏置的衍射透镜202(例如，电光学材料)的焦距大于施加有偏置的衍射透镜的焦距。例如，在第一状态实施方式中，第一材料210和第二材料220具有基本相同的折射率或相同的折射率。在第一状态中，IOL系统200充当具有这种折射率的单个透镜。入射光不会被衍射图案进一步偏转。在第二状态实施方式中，将电荷或偏置施加到IOL系统200并且改变第一材料210的折射率。在第二状态实施方式中，入射光根据第一材料210和第二材料220的折射率差异在衍射图案处偏转。
在一个实施方式中(例如，当IOL系统200还包括折射透镜时或由于角膜聚焦)，衍射透镜202不是眼睛中唯一的聚焦元件，使得衍射图案未衍射的光将被传送到一个焦距(例如，对应于远焦点)，而以基本衍射级或其他衍射级之一衍射的光将被传送至第二焦距(例如，对应于近焦点)。
第一或第二材料210或220中的一个或两个可以在其中包括电光学材料。电光学材料可以是固态材料或液晶材料。电光学材料对可见光波长的光基本上是透明的。在一个实施方式中，电光学材料可以至少部分地过滤光的一个或多个波长，例如可见光的一个或多个波长。合适的电光学材料可以包括以下中的至少一种：铌酸锂、钽酸锂、锆钛酸铅、磷酸二氢钾、碲化镉、钙钛矿锆钛酸铅镧(perovskite lead lanthanum zirconate titanate,PLZT)、铅铌酸镁-钛酸铅(PMN-PT)(例如，Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT))、任何前述的混合物、或具有电可修改折射率的任何其它合适的基本透明材料。
第二材料220可以包括基本上电光学惰性的材料(例如，具有基本上固定的折射率)，例如玻璃；塑料；或包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯、硅树脂、聚氟乙烯(PVDF)、聚酰胺、聚酰亚胺、疏水性丙烯酸树脂、亲水性丙烯酸树脂、前述的组合或适用于IOL的任何其他透明材料中一种或多种的其他透明材料。在一个实施方式中，第一材料210在其中包括一种或多种基本上电光惰性的材料。在一个实施方式中，第一材料210和第二材料220中的每一个包括诸如上述中的任何电光学材料。在一个实施方式中，第一材料210或第二材料220中的一个或两个在其中包括固态或液晶电光学材料。
在一个实施方式中，电极218或电极228都不位于衍射表面214或224处。而是，例如，电极218和电极228分别位于外表面212和222附近。在这样的实施方式中，遍及第一材料210和第二材料220存在的电场可以比其中电极218或228中的一个位于衍射表面214或224附近的实施方式中更均匀(在强度、位置或方向方面)。在一个实施方式中，当固态电光学材料用于第一材料210或第二材料220时，可以利用这种均匀性。在这样的实施方式中，该电极配置可以使得衍射透镜能够在其折射率-场响应曲线的线性部分中使用固态材料，而不是在饱和的折射率-场方案中使用液晶材料。在一个实施方式中，第二材料220被选择为使得其DC介电常数与第一材料210的DC介电常数基本匹配，使得由衍射表面214和224之间的界面引起的厚度和斜率变化不会在电场的均匀性中(并且因此在电光活性材料210或220的折射率中)导致实质性的局部变化。
第一和第二衍射表面214和224的衍射图案可以被配置为将光从特定焦距聚焦或会聚到受试者的视网膜上，而不会在视网膜处引起显著的干扰(例如，在棱镜效应处)。首先可以在第一材料210或第二材料220中的一个或两个中形成衍射图案(例如，衍射光栅或透镜、数字地或连续钎焊的轮廓)，其中第二材料220或第一材料210被模制到其上或其中。例如，可以在第一材料210中形成衍射图案，并且可以将第二材料220浇注/模制到第一材料上，使得第二材料220基本上与第一材料210中的衍射图案一致或互补。衍射图案可以由第一或第二材料210或220中的一个或两个的厚度的空间变化来限定。在一个实施方式中，改变第一或第二材料210或220中的一个或两个的厚度的空间变化可以在通过其聚焦的图像中提供或消除变迹。在一个实施方式中，可以使用一种或多种材料的厚度的变迹或未变迹的空间变化。在一个实施方式中，第一衍射表面214和第二衍射表面224都可以具有形成在其中的对应或互补的衍射图案(例如，每个衍射图案具有显示基本上相同的空间周期性的图案)，并且第一材料210和第二材料220被装配在一起以形成基本上整体的透镜结构。在一个实施方式中，第一衍射表面214和第二衍射表面224可以具有形成在其中的不同衍射图案(例如，显示出基本上不同的空间周期性)，并且第一材料210和第二材料220在其间包括另一种材料，所述另一种材料具有与在第一衍射表面214和第二衍射表面224中的衍射图案(例如，形成与每个单独衍射表面具有基本上相同的空间周期性的界面)互补的表面构型。第一材料210、第二材料220和另一种材料可以基本上无缝地配合在一起，以形成基本上整体的透镜结构。合适的衍射图案可以包括菲涅耳图案(例如，限定菲涅耳透镜)、线性图案(例如，限定衍射光栅)、或适合于引起衍射的任何其他图案(例如，与光栅组合的透镜、具有像差校正的透镜等。)。合适的衍射图案在其中可以包括任何数量的台阶(step)，例如10或以上、约10至约1000、约50至约500、约100至约300、约20至约250、或少于约500个台阶。这些台阶可以包括至少约0.2μm，诸如约0.5μm至约20μm、1μm至约10μm、或者小于约50μm的台阶高度。台阶高度乘以台阶上的折射率跃变(例如，第一材料210与第二材料220之间的折射率差异)可以限定一个波长的光(例如550nm)或多个波长。这些台阶可以包括至少约0.5μm的台阶长度，例如约1μm至约100μm、约5μm至约50μm、约1μm至约10μm或者约小于约200μm的台阶长度(例如，衍射周期)，该值取决于期望的焦距和由台阶高度限定的波长的数量。可以数字地或连续地闪耀(blaze)每个台阶长度内的台阶轮廓或台阶高度与横向距离的变化。数字闪耀的轮廓可以包括每个周期内的单个台阶或多个台阶(例如，不同台阶高度的4个子台阶)；而连续闪耀的轮廓可以是线性斜坡(“锯齿”轮廓)、抛物线截面或其他形状。
第一或第二材料210或220的平均轴向厚度可以根据所使用的材料、透镜的期望的折射或衍射性质、对受试者视力的期望校正或任何其他合适的标准而变化。第一或第二材料210或220的平均厚度(例如，其包括任何脊或光栅)可以为至少约0.5μm，诸如约1μm至约3mm、约100μm至约2μm、约500μm至约1mm、约250μm至约2μm、或约1.5mm。第一材料210和第二材料220的平均厚度可以相同或基本不同。在一个实施方式中，第一和第二材料210或220中的一个或多个的一个或多个部分可以是基本上平面的。例如，第一外表面212和第二外表面222可以是基本平面的，例如彼此平行。如下面更详细讨论的，第一材料210和第二材料220的一个或多个部分可以是基本上非平面的(例如弯曲的)并且彼此平行或不平行。在第一材料210和第二材料220包括至少一个非平行曲面的实施方式中，非平行表面的曲率可以形成折射透镜。
第一电极218和第二电极228可以被配置为限制IOL系统200在视网膜处的视觉质量的失真。例如，第一和第二电极218和228中的一个或两个可以包括对可见光的一个或多个波长基本上透明(例如，对于所有可见光基本上透明)的材料，或者可以足够薄以基本上限制其任何折射或衍射效应。在一个实施方式中，第一或第二电极218或228中的一个或两个可以包括透明导电材料。合适的透明导电材料可以包括以下中的一种或多种：铟锡氧化物；铝掺杂氧化锌；铟掺杂的氧化镉；或诸如聚(3,4-乙基二氧噻吩)、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸酯)或聚(4,4-二辛基环戊二噻吩)之类的透明导电聚合物。在一个实施方式中，第一电极218和第二电极228可以是约0.05μm厚或更多，诸如约0.05μm至约500μm、约0.1μm至约200μm、约0.5μm至约100μm、约1μm至约50μm、约0.05μm至约100μm、约1μm至约500μm或约10μm厚。
第一和第二电极218和228可以被配置为补充第一材料210和第二材料220的一个或多个表面的表面几何形状。例如，第一和第二电极218或228中的一个或两个可以被配置为大致平坦或弯曲以匹配第一外表面212或第二外表面222。
在一个实施方式中，包括衍射透镜202和电极218和228的IOL系统200的总体厚度或最大厚度可以为至少约10μm。例如，总厚度或最大厚度可以是约10μm至约6mm、约500μm至约5mm、约100μm至约1.5mm、约250μm至约3mm、约1mm至约4mm、约3mm至约5mm、约4.5mm至约5.5mm、约2mm、约3mm或约4mm。
在一个实施方式中，IOL系统200的衍射透镜202可以被配置为具有被配置为向视网膜提供清晰图像的表面几何形状的菲涅耳透镜(例如，成像菲涅耳透镜)。菲涅耳透镜可以比其他类型的衍射透镜提供相对更大的光学和物理厚度，例如对应于高阶(例如，5阶，10阶，20阶等)衍射分布，并因此提供更大数目的光学波长的厚度。在一个实施方式中，第一材料210可以配置为菲涅耳透镜，并且第二材料220可以配置有基本上互补的表面以与其连接。第一材料210(例如，菲涅耳透镜)或者在一些情况下第二材料220可以各自由电光学材料或基本上电光学惰性材料形成，所述电光学材料或基本上电光学惰性材料可以具有基本相似或相同的介电常数，以实现跨越整个透镜202的均匀电压。在一个实施方式中，第一材料210可以包括第一电光学材料并且第二材料220可以包括具有相同或不同折射率或介电常数的第二电光学材料。取决于菲涅耳透镜的衍射闪耀(diffraction blazing)和几何图案，IOL可以呈现基本上呈梯度的一系列潜在焦距，其中有效焦距取决于其上的电偏置量。例如，当形成为菲涅耳透镜的电光学材料包括足够的闪耀和几何图案时，IOL系统200可能能够将不同级的光聚焦到受试者的视网膜上，从而取决于施加在电光学材料上的电压量实现基本上连续渐变的焦距。
图3是根据一个实施方式的IOL系统300的一部分透镜的侧视横截面图。IOL系统300可以被配置为与IOL系统200基本相同或相似，其中相似的部分具有相同的编号。IOL系统300可以包括衍射透镜202和与衍射透镜202相关联并且与衍射透镜202光学地串联定位的折射光学元件206(例如折射透镜)。折射光学元件206可以包括用于衍射透镜202中的第二材料，或者可以包括另一种光学材料。IOL系统300包括第一材料210和第二材料220。第一材料210和第二材料220分别包括第一外表面212和第一衍射表面214以及第二外表面222和第二衍射表面224。IOL系统300包括第一电极218和第二电极228。IOL系统300进一步包括可操作地耦合到第一和第二电极218和228的控制器250。IOL系统300可以包括与衍射透镜202串联的折射光学元件206(例如折射透镜)。例如，如图3所示，折射光学元件206可以与衍射透镜202串联并位于第二材料220的第二外表面222附近。折射光学元件206可以包括一个或多个表面，诸如外表面207和接合表面208。
接合表面208可以与邻近第二外表面222的衍射透镜202相接。接合表面208可以具有与第二外表面222互补(例如平行)的配置，使得接合表面208保持与第二外表面222接触，基本上跨过整个第二外表面222。在一个实施方式中，接合表面208可以与第二电极228处的衍射透镜202相接(例如，第二电极228插入在接合表面208和第二外表面222之间)。在一个实施方式中，接合表面208可以在第二外表面222处与衍射透镜202相接，并且第二电极228可以与折射光学元件206的外表面207相邻设置。
外表面207可以基本上平行于接合表面208，或者可以呈现非平行曲率，从而导致期望的折射。在一个实施方式中，外表面207或接合表面208中的一者或两者可呈现曲率(例如，凹面或凸面)。外表面207或接合表面208中的一个或两个的曲率可以基本上彼此平行或不平行，导致期望的折射。外表面207或接合表面208中的一个或两个的曲率可以基本上平行于或不平行于衍射透镜202的一个或多个表面，从而导致期望的折射。在一个实施方式中，第二材料220可以至少部分地配置为折射透镜(例如，具有被配置为以选定方式折射光的曲率)。在这样的实施方式中，第二电极228可以被布置为与折射配置的第二材料220的表面相邻。如本文所使用的，与其中具有衍射表面的材料结合的“弯曲”或“曲率”包括材料的在其中任何衍射图案的周期性上的平均厚度(例如，曲率不包括衍射图案的小尺度的峰和谷)。
在一个实施方式中，折射光学元件206可以以与上文关于第二材料220的第二外表面222所描述的相似或相同的方式邻近第一材料210的第一外表面212设置。在一个实施方式中，多于一个的折射光学元件206可以设置为与衍射透镜202相邻。例如，一个或多个折射光学元件206可以与邻近第一外表面212和第二外表面222的衍射透镜202光学地串联设置。一个或多个折射光学元件206可以在其中包括电光学材料或电光学惰性材料。例如，折射光学元件206可以在其中包括电光学惰性材料(例如，用作衍射透镜202的第二材料220的电光学惰性材料)，使得折射光学元件206具有基本固定的折射率。
在一个实施方式中，折射光学元件206可以插入第一材料210和第二材料220之间。折射光学元件206可以包括通常与第一衍射图案和第二衍射图案匹配的衍射图案，使得折射光学元件206可以基本无缝地插入第一材料和第二材料之间。插入第一材料210和第二材料220之间的折射光学元件206可以是导电材料或电绝缘材料。在一个实施方式中，折射光学元件206可以用作电绝缘体，使得施加到与其相邻的第一和第二电极218和222的偏置也延伸穿过折射光学元件。在一个实施方式中，具有导电材料的折射光学元件206可以被配置为用作诸如第一电极218或第二电极228的电极。插入在第一元件210和第二元件220之间的折射光学元件206可以具有与和它们相邻的表面的曲线相匹配的曲面。插入在第一材料210和第二材料220之间的折射光学元件206可以具有略微不同的形成折射透镜的曲率的曲面。
控制器250可以用于向第一和第二电极218和228施加足以改变第一材料210、第二材料220或者在一个实施方式中折射光学元件206中的一个或多个的折射率的偏置。
在一个实施方式中，衍射透镜系统可以包括第一衍射透镜和与第一衍射透镜相似或不同的至少一个附加衍射透镜。图4是根据一个实施方式的IOL系统400的透镜的一部分的侧视横截面图。IOL系统400包括第一衍射透镜202、与第一衍射透镜202光学串联的第二衍射透镜204以及被配置为向其施加电偏置的一个或多个控制器250。第一衍射透镜202可以与以上关于图2描述的衍射透镜类似或相同，包括其任何部件。例如，第一衍射透镜202可以包括：具有第一外表面212和第一衍射表面214的第一材料210；具有第二外表面222和第二衍射表面224的第二材料220；与第一外表面212相邻的第一电极218；与第二外表面222相邻的第二电极228；以及被配置为在其间施加偏置的控制器250，基本上如上所述。IOL系统400可以进一步包括例如与第一衍射透镜202串联的第二衍射透镜204。第二衍射透镜204可以包括与第一衍射透镜202的部件相似或相同的一个或多个部件。
第二衍射透镜204可以包括第三材料230和第四材料240。第三材料230可以包括第三外表面232和与其基本相对并且限定第三衍射图案的第三衍射表面234。第四材料240可以包括第四外表面242和与其基本相对并限定第四衍射图案的第四衍射表面244。第四衍射图案可以基本上与第三衍射图案互补，使得第三和第四衍射表面234和244被接合，它们之间具有基本无缝的(例如，没有间隙或空隙的)界面。
第二衍射透镜204可以包括可操作地连接到其上的一个或多个电极。例如，衍射透镜204可以可操作地耦合到第一电极218(例如当第四外表面242与第一外表面212相邻时)或者如图所示耦合到第二电极228(例如当第三外表面232与第二外表面222相邻时)中的一个。第二衍射透镜204可以包括与第一电极和第二电极不同的一个或多个电极。例如，第二衍射透镜204可以包括设置在第四外表面242上或与第四外表面242相邻的第三电极238。第三电极238可以包括与以上针对第一电极和第二电极218和228所描述的那些相似或相同的材料、构造、厚度或布置。例如，第三电极238可以包括透明导电材料，该透明导电材料被配置为限制对透过其中的光透射的任何影响。
在一个实施方式中，第三材料230可以包括在此描述的第一材料210的相同或相似的材料组成、衍射图案、厚度或任何其他特性。在一个实施方式中，第四材料240可以包括本文所述的第二材料220的相同或相似的材料组成、衍射图案、厚度或任何其他特性。例如，如上面关于第一材料210和第二材料220所公开的，第三材料230可以包括电光学材料并且第四材料240可以包括电光学惰性材料或电光学材料。
第三材料230或第四材料240可以分别与第一材料210和第二材料220不同地构造。在一个实施方式中，第三材料230和第四材料240可以与第一材料210和第二材料220包括不同的材料成分、衍射图案、厚度或任何其他特性。例如，第三材料230和第四材料240可以与第一材料210和第二材料220包括不同的衍射图案，使得与在第一材料210和第二材料220上施加偏置相比，在第三材料230和第四材料240上施加电偏置导致不同的IOL系统400的焦距。
在一个实施方式中，第一、第二、第三和第四材料210-240中的每一个的折射率可以与其他第一、第二、第三和第四材料210-240中的一个或多个相同或不同。例如，在一个或多个基态和激活状态下，第一材料210的电光学材料可以与第三材料230的电光学材料具有不同的电可修改折射率。在一个实施方式中，第三材料230和第四材料240可以包括具有与第一材料210和第二材料220的折射率不同的折射率的电光学材料或电光学惰性材料，使得与在第一材料210和第二材料220上施加偏置相比，在第三材料230和第四材料240上施加电偏置导致不同的IOL系统400的焦距。
IOL系统400可以包括可操作地耦合到第一电极218、第二电极228或第三电极238的一个或多个控制器250。在一个实施方式中，第一控制器250可以直接或间接通过电引线(未示出)可操作地耦合到第一电极218和第二电极228。第一控制器250可以包括电源和控制电路，该控制电路被配置为引导电源在第一电极218和第二电极228之间施加足以改变在其间的任何电光学材料(例如第一材料210)的折射率的电偏置。在一个实施方式中，如图所示，第二衍射透镜204可以设置为与第二外表面222相邻。在一个实施方式中，第二控制器250可以通过电导线(未示出)直接或间接地可操作地耦合到第二电极228和第三电极238。第二控制器250可以包括电源和控制电路，该控制电路被配置为引导电源在第二电极228和第三电极238之间施加足以改变其间的任何电光学材料(例如，第三材料230)的折射率的电偏置。在这样的实施方式中，第一控制器250和第二控制器250均可以可操作地耦合到第二电极228，但是可以被配置为分开的电路，每个电路分别包括第一电极218和第三电极238，并且每个电路能够由每个控制器250独立操作。
在一个实施方式中(未示出)，第二衍射透镜204可以设置在第一外表面212附近。在这样的实施方式中，第一控制器250可以与上述类似或相同，并且第二控制器250可以通过电引线直接或间接地可操作地耦合到第一电极218和第三电极238。第二控制器250可以包括电源和控制电路，该控制电路被配置为引导电源在第二电极228和第三电极238之间施加足以改变其间的任何电光学材料(例如，第三材料230)的折射率的电偏置。在这样的实施方式中，第一和第二控制器250中的每一个可以可操作地耦合到第一电极218，但是可以被配置为单独的电路，每个电路分别包括第二电极228和第三电极238，并且每个都能够由每个控制器250独立操作。控制器250可独立操作以选择性地改变IOL系统400中的一种或多种电光学材料的折射率以向其提供一个或多个不同的焦距。虽然被描绘为具有多于一个控制器250，但IOL系统400可以被配置为仅具有一个控制器250，其可操作地耦合到第一、第二和第三电极218-238中的每一个。在这样的实施方式中，单个控制器250可以被配置为独立地操作第一和第二电极218和228以及第一和第三电极218和238或者第二和第三电极228或238，这取决于第一衍射透镜202和第二衍射透镜204的串联布置。
在一个实施方式中，IOL可以包括可操作地耦合到第二衍射透镜的第四电极，而不是如上面关于IOL系统400所述在相邻衍射透镜之间共享一个或多个电极。图5是根据一个实施方式的具有形成两个单独电路的四个电极的IOL系统500的侧面剖视图。在一个实施方式中，第一和第二电极218和228可以可操作地耦合到第一材料210和第二材料220的第一外表面212和第二外表面222。在一个实施方式中，IOL系统500可以包括分别可操作地耦合到第三和第四材料230和240的第三和第四外表面232和242的第三电极238和第四电极248。
第三或第四电极238或248可以被构造为与第一和第二电极218或228相似或相同，包括本文所述的任何材料、厚度、位置或其他性质。例如，第三和第四电极可以被配置为与其附着的表面的轮廓相匹配的导电透明材料薄层。在一个实施方式中，第三和第四电极238和248可以彼此平行。在一个实施方式中，第三和第四电极238和248可以被配置成与第一和第二电极218和228的区别在于与其相关联的任何材料、厚度、位置或其他特性中的一个或多个。在一个实施方式中，第一电极218和第三电极238可以被配置为正电极，而第二电极228和第四电极248可以被配置为负电极，反之亦然。在一个实施方式中，当被定位为彼此相邻时，透明绝缘材料可以设置在第二电极228和第三电极238之间或第一电极228和第四电极248之间。透明绝缘材料可限制或防止电极之间的电泄漏以及与未被选择性激活的电极相关的电光学材料的不希望的部分激活。合适的透明绝缘材料可包括丙烯酸或聚碳酸酯材料。
第一和第二电极218和228可以可操作地耦合到控制器250，并且第三和第四电极可以可操作地耦合到控制器250，诸如相同的控制器250或单独的控制器250。控制器250可以被配置为选择性地操作第一电极218和第二电极228以及第三电极238和第四电极248以独立地提供足以改变其间的材料(例如，第三材料230)的电可修改折射率和IOL系统500的焦距的电偏置。
在一个实施方式中，一个或多个折射光学元件(例如折射透镜)可以与一个或多个衍射透镜光学串联布置。图5是IOL系统500的透镜的侧视横截面图，其具有如上关于IOL系统400所述的衍射透镜202和204并且还包括与其串联的折射光学元件206。IOL系统500的折射光学元件206可以与以上关于IOL系统300所述的折射光学元件相似或相同。例如，折射光学元件206可以包括与第一、第二、第三或第四材料210-240分离且不同的材料。折射光学元件206可以包括诸如电光学材料或电光学惰性材料的材料。如图所示，折射光学元件206可以与第一衍射透镜202和第二衍射透镜204串联设置，如图所示邻近第四外表面242、邻近第一外表面212，或者设置在第一透镜202和第二透镜204之间。在这样的实施方式中，折射光学材料206的外表面207可以布置成与第二或第三材料210或220的第二或第三外表面222或232相邻，并且接合表面208可以布置为与第二或第三外表面222或232中的另一个相邻。在一个实施方式中，多于一个折射光学元件206可以与多于一个衍射透镜串联布置。在一个实施方式中，第一衍射透镜202可以配置有第一曲线，并且第二衍射元件可以是平面的或者与第一曲线具有不同的曲率。与其相关联的折射光学元件206的一个或多个表面207或208可以是弯曲的或平面的以匹配与其相邻的衍射透镜的一个或多个表面的表面几何形状。在一个实施方式中，折射光学元件206可以在外表面207和接合表面208上包括不同的曲率，使得折射光学元件206为与之相关的IOL系统提供附加的折射特性。在一个实施方式中，折射光学元件可以包括第一、第二、第三或第四材料210-240中的一个或多个。例如，第一、第二、第三或第四材料210-240中的一个或多个可以包括弯曲的外表面或弯曲的衍射表面，从而导致折射。
图6是根据一个实施方式的具有弯曲衍射透镜602的IOL系统600的透镜的一部分的侧视横截面图。IOL系统600可以被配置为与IOL系统200基本相同或类似，相似的部分具有相同的编号。例如，IOL系统600可以包括衍射透镜602和控制器650。衍射透镜602可以与上述衍射透镜202或204类似或相同，包括其任何部件或特性。例如，衍射透镜602可以包括：具有第一外表面612和第一衍射表面614的第一材料610；具有第二外表面622和第二衍射表面624的第二材料620；与第一外表面612相邻的第一电极618；邻近第二外表面622的第二电极628；以及被配置为在其间施加偏置的控制器650，基本上如上所述。第一材料610、第一外表面612、第一衍射表面614、第二材料620、第二外表面622、和第二衍射表面624、第一电极618、第二电极628或控制器650中的一个或多个可以被配置为与对应的衍射透镜202、第一材料210、第一外表面212、第一衍射表面214、第二材料220、第二外表面222、和第二衍射表面224、第一电极218、第二电极228和上述控制器250具有相似或相同的一个或多个性质。
衍射透镜602可以包括具有第一外表面612和第一衍射表面614的第一材料610。第一外表面612或第一衍射表面614中的一个或多个可以在其中包括曲率。具有弯曲表面的材料的衍射表面中的衍射图案可以被配置为与弯曲构造一致地衍射光。在一个实施方式中，第一外表面612的曲率可以与第一衍射表面614的曲率(例如，第一衍射表面的忽略其中的衍射图案的峰和谷的平均曲率)相似或相同，使得第一材料导致通过其中的光至少部分地基于其中的曲率而弯曲。例如，第一外表面612的曲率可以基本平行于第一衍射表面614的曲率。在一个实施方式中，第一外表面612的曲率可以不同于第一衍射表面614的曲率，使得第一材料610导致穿过其中的光至少部分地基于其中的每个曲率而折射。
第二材料620可以包括第二外表面622和第二衍射表面624。第二外表面622或第二衍射表面624中的一个或多个可以在其中包括曲率。在一个实施方式中，第二外表面622的曲率可以与第二衍射表面624的曲率(例如，第二衍射表面的忽略其中的衍射图案的峰和谷的平均曲率)类似或相同。例如，第二外表面622的曲率可以基本平行于第二衍射表面624的曲率。在一个实施方式中，第二外表面622的曲率可以不同于第二衍射表面624的曲率，使得第二材料620导致穿过其中的光至少部分地基于其中的曲率而折射。在一个实施方式中，第二外表面622的曲率可以不同于第一外表面612的曲率，使得第一材料610和第二材料620导致穿过其中的光至少部分地基于其中的曲率而折射。在其中衍射透镜602包括非平行表面(例如，外表面622和612、第一材料表面612和614、和/或第二材料表面622和624)的实施方式中，使得穿过其中的光为至少部分折射的，衍射透镜602具有衍射和折射光功率并且可以用作联合折射-衍射透镜。
在一个实施方式中，第一外表面612、第一衍射表面614、第二外表面622或第二衍射表面624中的一个或多个可以包括平面构造、凹曲线、凸曲线、复合凹或凸曲线或其组合中的任何一种。例如，如图所示，第一外表面612可以呈现凹曲线，第二外表面可以在其中呈现凸曲线，第一衍射表面614可以在其中呈现凸曲线，并且第二衍射表面624可以呈现凹曲线。在一个实施方式中，第一外表面612的曲率可以与第二外表面622的曲率相似或相同，例如基本平行于第二外表面622。在一个实施方式中，第一外表面612的凸曲率可以与第二外表面622的凸曲率稍微不同，并且被配置为向穿过其的光提供特定的弯曲(例如，焦距)。
在一个实施方式中，第一外表面612的曲率可以不同于第二外表面622的曲率，由此形成折射透镜。例如，第一外表面612可以包括凸曲率，并且第二外表面622可以包括与第一外表面612的凸曲率不同的凸曲率、凹曲率或平面构型。在一个实施方式中，第一材料610或第二材料620的任何表面可以呈现与第一材料610或第二材料620的一个或多个其他表面不同或相同的几何形状。
在一个实施方式中，第一衍射表面614的曲率(例如材料的忽略其中的周期性的任何峰或谷的平均曲率)可以与第二衍射表面624的曲率基本上互补，使得第一和第二衍射表面无缝地适配在一起以在它们之间的界面615处形成整体透镜。在一个实施方式中，第一衍射表面614的曲率可以与第二衍射表面624的曲率不互补，使得中间材料可以位于第一和第二衍射表面之间，以在界面615中提供足以创建无缝整体镜头。
在一个实施方式中，第一电极618和第二电极628可以包括被配置为与它们被布置在其上的表面匹配的几何形状。例如并且如图所示，第一电极618可以具有对应于第一外表面612的凹曲率的凹曲率，并且第二电极628可以具有对应于第二外表面622的凸曲率的凸曲率。
在一个实施方式中，IOL系统可以包括具有一个或多个表面的附加衍射透镜，所述一个或多个表面包括与以上公开的第一外表面、第二外表面、第一衍射表面、或第二衍射表面互补、相似或相同的表面几何形状(例如，弯曲或平面构造)。在一个实施方式中，第一透镜可以被配置为折射透镜，并且第二透镜可以被配置为折射透镜，其中每个具有互补的或略微不同的曲率。第一衍射透镜可以与第二衍射透镜具有不同的曲率，使得第一衍射透镜和第二衍射透镜的组合产生折射光学元件或透镜。
图7是根据一个实施方式的包括控制器250的示意图的IOL系统200的一部分透镜的侧视横截面图。控制器250可以设置在IOL的触觉件或透镜中的一个或多个内。在一个实施方式中，控制器250可以至少部分地嵌入在IOL系统200的透镜202内。控制器250可以包括可操作地与其耦合的电源252和控制电路254。控制电路254可以被配置为引导电源252将偏置或电压施加到与其可操作地耦合的一个或多个电极。一个或多个电极可以经由一个或多个电引线256可操作地耦合到控制器250或电源252。电引线256可以至少部分地嵌入在IOL的衍射透镜202或触觉件内。控制器250或电引线256可以设置在衍射透镜204或IOL的外围，以便不干扰受试者的视力。控制器250或电引线256可以位于在第一和第二材料210或220的接合表面中形成的一个或多个腔内。在一个实施方式中，控制器250或电引线256可以完全布置在第一材料210或第二材料220中的一个内，诸如嵌入其中的一个或多个腔内。在一个实施方式中，控制器250、电源252、控制电路或电引线256中的一个或多个可以设置在衍射透镜的外部，例如在其表面上或在与其相关联的电极上。在一个实施方式中，电引线或控制器可以被包封在配置成防止其从中漏电的透明绝缘材料(例如丙烯酸或聚碳酸酯)中。
在一个实施方式中，电源252可以被配置为向一个或多个电极或每个中包括一个或多个电极的一个或多个电路传送电偏置。例如，电源252可以可操作地连接到被配置成闭合其中具有第一和第二电极218和228的电路的开关或门。在一个实施方式中，电源252可以包括微电池或具有足够小的尺寸以能够适合IOL系统200的任何其他电池。合适的电池可以包括薄膜电池、纽扣电池或者任何其他小型化电池。合适的薄膜电池可以包括柔性薄膜锂离子电池，例如由Infinite Power Solutions提供的LiTe*STARTM薄膜可充电电池或电池或其等同物。电池可以被配置为递送0.1mV或以上，诸如约0.1mV至约20V、约0.5mV至约5V、约0.5V、约1V、约2V或约10V或以下。电池可以被配置成递送0.1mA或以上，例如约0.1mA至约1A、约0.2mA至约0.5mA或约1A。在一个实施方案中，从电池汲取的时间平均电流取决于镜头使焦距变化的频率。控制器250可以包括电容器(未示出)，该电容器可操作地耦合到电池并被配置为通过使用升压电路来传送诸如上述任何一个的特定电压或更高的值。合适的电容器可以包括薄膜电容器。控制器250可以包括升压器电路，该升压器电路被配置为将由电池提供的电压增加到更高的电压，以便增加施加到电容器或者衍射透镜的电极的偏置电压(并且因此增加作用于衍射透镜内的电光活性材料上的电场)。电源252可以包括寄生功率装置，诸如感应线圈、热电装置或被配置为从受试者收获能量的任何其他装置。在一个实施方式中，电源252可以包括足够小的热电装置(例如，热电发电机)，其被配置为经由通过热电装置收获的热量来给电池或电容器充电。在一个实施方式中，电源252可以包括感应线圈，该感应线圈被配置为从施加于其上的变化的磁场产生电流。例如，感应线圈可以包括其中具有磁体的通道，该通道在受试者运动(例如，眼睛移动或眨眼)时通过感应线圈。在一个实施方式中，感应线圈可以设置在受试者的眼睛中(例如，在IOL中或与IOL相邻)并且对应的磁体可以定位在受试者的相邻部分(例如，眼睑或鼻子的鼻梁)上，由此眼睛或眼睑的移动可以在感应线圈中产生电流。电源252可以包括一个或多个光电池，其被配置为收集从环境照明或者从人造光源或用户指导的光源接收的光能。感应线圈、光电池或热电装置可以被配置为对电池或电容器充电，并且可以被配置为利用升压器电路。电源252可以包括能够提供电荷的任何其他适当尺寸的装置。
控制电路254可以耦合到电源252并且可选地包括被配置为选择性地允许电源252将偏置施加到与其耦合的一个或多个电极的一个或多个门或开关。作为例子，门或开关可以包括RF开关或微波开关。控制电路254可以包括天线(例如，RF或微波天线)或另一种从激活源(诸如无线耦合到控制器250的远程控制设备(未示出))接收信号的装置。一个或多个开关或门中的每一个可以被配置为仅在接收到特定刺激(例如特定射频信号或特定微波频率信号)时才打开或关闭。在一个实施方式中，控制器250可以包括可操作地耦合到电源252和控制电路254的两个单独的电路，其中第一电路包括被配置为在接收到第一射频时被致动的开关，并且第二电路被配置为在接收到不同的第二射频时启动。一旦接收到特定的无线电频率，开关会打开或关闭。在一个实施方式中，一个或多个门或开关可以位于电源252和控制电路254之间，位于电源252和电引线256之间，或位于控制电路254和电引线256之间。
在一个实施方式中，控制器250、电源252、控制电路254、控制器250的任何其他部件或电引线256中的一个或多个的至少一部分中的一个或多个可以至少部分地嵌入在IOL的触觉件内。在一个实施方式中，IOL系统可以包括诸如RF或微波信号发生器之类的激活源(未示出)，其被配置为选择性地提供激活刺激或信号以有效指示控制器250(或其部件)在一个或多个电极上施加偏置。在一个实施方式中，控制器250可以包括传感器，该传感器被配置为自动检测是否需要不同焦距并响应于此而自动引导控制电路254或电源252向可操作地与其耦合的一个或多个电极施加电偏置。这种传感器可以包括：一个或多个磁性传感器，其被配置为通过受试者的每只眼睛中的磁性标记的对准来检测焦点；被配置为经由与远离受试者的参考点的关系来确定眼睛的对准的传感器；确定由眼睛的睫状肌施加的力(例如，施加到IOL的触觉件的力)的传感器；确定经由IOL观察的对象的范围的传感器等。
在一个实施方式中，IOL系统200可以包括被配置为检测一个或多个生理标记的一个或多个传感器。例如，IOL系统可以包括一个或多个生理传感器，其被配置为检测受试者眼睛中的生理参数，例如葡萄糖浓度、眼睛(例如，眼内)压力、心率、存在于眼睛中的生物蛋白质、或者任何其他生物标记。一个或多个传感器可以可操作地耦合到控制器250。IOL系统200的控制器250可以被配置为将物理标记的测量结果发送到诸如计算机、蜂窝电话或其他电子设备的远程源。在一些实施方式中，所测量的身体标记可用于确定受试者或其眼睛的健康(例如，确定受试者是否患有青光眼)，定制IOL对特定受试者的操作，确定IOL是否需要被移除或调整，或者确定IOL的焦点调整是否适合于受试者。响应于感测到的身体标记，电子设备然后可以向控制器250发送指令以选择性地控制或以其他方式调整IOL的功能。尽管示出为连接到单个衍射透镜202，但是控制器250或第二控制器250可以以与以上参照图7所公开的相似或相同的方式可操作地耦合到至少一个或多个衍射透镜。在任何情况下，控制器可以用于选择性地将相关联的透镜系统的焦距改变为一个或多个替代焦距。本文中的任何IOL、衍射透镜或触觉件可以在其至少一部分上包括足以限制或防止任何材料或电偏置伤害或无意改变眼睛周围组织的保护涂层。当植入诸如哺乳动物(例如人类)之类的受试者中时，合适的保护性涂层可以包括已知稳定且惰性的那些材料中的任何一种。
图8A和8B是根据一个实施方式分别在IOL系统800中的电极之间施加偏置之前和之后的IOL系统800的示意性侧面截面图。修改IOL系统的焦距的方法可以包括提供IOL系统(例如本文中任何所描述的IOL系统或部件)，并且使其中的至少一些电极偏置以修改其间的一种或多种材料的折射率。IOL系统800可以包括一个或多个衍射透镜，例如衍射透镜202。衍射透镜202可以与本文中的任何衍射透镜类似或相同地构造，诸如衍射透镜，所述衍射透镜在其中包括具有电可修改折射率的至少一种材料210或220(例如，电光学材料)、一个或多个电极218或228以及被配置为在一个或多个电极218和228之间提供电偏置的控制系统(未示出)。至少一种材料210或220可以与本文的第一或第二材料中的任一种相似或相同，包括与其相关联的任何表面、组成、形状或其他性质。一个或多个电极218或228可以与本文中的任何第一或第二电极相似或相同，包括与其相关的任何表面、组成、位置、形状或其他性质。IOL系统800可以包括与本文公开的任何控制器相似或相同的控制器250，包括其任何部件、电路或配置。控制器250可以包括电路，该电路包括电源、控制电路以及第一和第二电极218和228中的一个或多个。
在图8A所示的基态或非活动状态中，电路可以是开路的，使得在电极218和228之间不施加偏置。在基态中，IOL系统800呈现第一焦距F1。在基态或非活动状态下，穿过衍射透镜202的光可以被聚焦到其中植入有IOL系统800的受试者的视网膜129上。在某些情况下，受试者可能无法在没有帮助的情况下在第二焦距F2处聚焦。在这种情况下，可以有选择地施加偏置到第一和第二电极218和828之间，有效地改变其间的一种或多种电光学材料(例如，第一材料210或第二材料220)的折射率。在一个实施方式中，修改IOL系统200的焦距的方法可以包括经由控制器250使第一电极和第二电极偏置以修改其中的一种或多种电光学材料的折射率。在一个实施方式中，修改IOL系统800的焦距的方法可以包括通过控制器250使第一和第二电极偏置以修改其中的第一电光学材料和第二电光学材料的折射率。在一个实施方式中，使第一电极218和第二电极228偏置可以包括使第一电极218和第二电极228偏置固定的时间量。固定时间量可以被编程到控制电路(或与其相关联的存储器)中，或者由激励源(例如，RF辐射的远程源)向控制器施加激励的时间长度来确定。合适的固定时间可以包括30秒或更长时间，例如1分钟至2小时、5分钟至1小时、10分钟至30分钟、超过10分钟、少于5分钟或超过1小时。在一个实施方式中，使第一和第二电极218和228偏置可以包括使第一和第二电极218和228偏置由期望修改焦距的时间确定的时间量。
如图8B所示，在激活控制器250时，包括控制器250以及第一电极218和第二电极228的电路闭合，由此使第一电极218和第二电极228以及其间的材料偏置。一旦使第一电极218和第二电极228偏置，可以电修改第一材料210中的至少电光学材料的折射率以引起修改的折射率，并且IOL系统800可以呈现第二焦距F2。在一个实施方式中，衍射透镜202可以被配置为使得第一焦距F1可以大于第二焦距F2。在一个实施方式中，衍射透镜202可以被配置为使得第二焦距F2可以大于第一焦距F1。在一个实施方式中，折射透镜可以与衍射透镜202光学串联使用，与图3中所示的折射透镜类似或相同。在一个实施方式中，IOL系统可以包括与第一衍射透镜串联的至少一个附加衍射透镜，其与图4和5中所示的类似或者相同。在这样的实施方式中，通过选择性地向与其相关联的一个或多个电极施加偏置，可以获得多于2个焦距。
图9是根据一个实施方式的IOL系统900的示意性侧视横截面图。IOL系统900可以在其中包括多于一个的衍射透镜。IOL系统900或其部分可以与图4和5中所示的IOL系统类似或相同地配置。例如，IOL系统900可以包括第一衍射透镜202和第二衍射透镜204。第一衍射透镜202和第二衍射透镜204可以与关于图4和5描述的那些衍射透镜202和204类似或相同，包括其部件的任何部分。例如，如上所述，第一衍射透镜202可以包括第一材料210和第二材料220，并且第二衍射透镜204可以包括第三材料230和第四材料240。IOL系统900可以包括多个电极218-248。例如，第一电极218可以与第一材料210相邻设置，第二电极228可以与第二材料220相邻设置，第三电极238可以与第三材料230或第四材料240相邻设置，并且第四电极248可以被定位为与第四材料240相邻。电极218,228,238和248可以与以上参考图4和5所描述的那些电极相似或相同。IOL系统900可以包括可操作地耦合到一个或多个电极218-248的一个或多个控制器250。一个或多个控制器250可以以本文所公开的任何方式来配置或定位，诸如以上参考图4和5所描述的那些。
在一个实施方式中，衍射透镜202或204可以都不被选择性地偏置；第一衍射透镜202可以被选择性地偏置；第二衍射透镜204可以被选择性地偏置；或者衍射透镜202和204两者可以被选择性地偏置，从而改变其中的一种或多种电光学材料的折射率以及IOL系统900的焦距。具有第一衍射透镜202和第二衍射透镜204的IOL系统900可以包括四个可选择控制的焦距。例如，第一衍射透镜202可以包括具有电可修改折射率的一种或多种材料，并且第二衍射透镜204可以包括具有可电可修改折射率的一种或多种材料。单独与其关联的电极218-248可以被选择性地偏置以仅改变第一衍射透镜202或第二衍射透镜204中的电光学材料的折射率中的一者或两者。在基态或非活动状态，IOL系统900可以呈现第一焦距F1。在一个实施方式中，第一和第二电极218和228可以被偏置以修改衍射透镜202中的第一或第二材料210或220中的一个或两个的折射率。在通过控制器250将偏置施加到第一和第二电极218和228时，可以修改第一衍射透镜中的电光学材料中的至少一个(例如，第一材料210或第二材料220)的折射率，并且IOL系统900可以呈现出第二焦距F2。
在一个实施方式中，IOL系统900可以包括第二衍射透镜204，其具有分别与第三材料230和第四材料240相邻设置的第三和第四电极238和248，如图9所示。在一个实施方式中，修改IOL系统900的焦距可以包括选择性地偏置第三和第四电极238和248以改变第三或第四材料230和240中的一者或两者的折射率。一旦通过控制器250将偏置施加到第三和第四电极238和248，可以修改第二衍射透镜204中的一种或多种电光学材料的折射率，并且IOL系统900可以呈现第三焦距F3。在一个实施方式中，修改IOL系统900的焦距可以包括选择性地偏置第一和第二电极218和228或者第三和第四电极238和248中的一者或两者以改变分别与其相关联的第一、第二、第三或第四材料210-240中的一个或多个的折射率。在一个实施方式中，修改IOL系统900的焦距可以包括一次选择性地偏置第一和第二电极218和228或者第三和第四电极238和248中的一者。在一个实施方式中，修改IOL系统900的焦距可以包括基本上同时选择性地偏置第一和第二电极218和228以及第三和第四电极238和248两者。在一个实施方式中，修改IOL的焦距可以包括例如从激活源(例如远程RF信号发生器)向控制器250提供激活信号。激活信号可以包括有效偏置第一和第二电极218和228或第三和第四电极238和248中的一个或多个的指令。
在一个实施方式中，修改IOL的焦距可以包括偏置所有电极218-248，其中第一衍射透镜202和第二衍射透镜204中的每一个中的一种或多种材料210-240的电可修改折射率可以被修改，以改变IOL系统900的焦距，从而提供第四焦距F4。控制器250可以被配置为选择性地偏置电极218-248中的一个或多个。在一个实施方式中，折射透镜可以与衍射透镜202和204串联放置，诸如以上参照图5所述。
在一个实施方式中，IOL系统900可以包括第二衍射透镜204，第二衍射透镜204具有与第三或第四材料230或240中的一个相邻设置的第三电极238，并且衍射透镜204的相对侧可以被放置为与第一电极218或第二电极228相邻，基本上如图4所示和关于图4所述。在修改IOL系统900的焦距的方法的实施方式中，第三电极238和第一或第二电极218或228中的一个可以使用控制器250选择性地被偏置，以选择性地改变第三或第四材料230和240中的一个或两个的折射率。在通过控制器250施加偏置到第三电极238和第一或第二电极218或228之一时，可以修改第二衍射透镜204中的电光学材料之一的折射率，并且IOL系统900可以呈现第三焦距F3。
在一个实施方式中，修改IOL的焦距可以包括偏置所有电极218-238，其中第一衍射透镜202和第二衍射透镜204中的每一个中的一种或多种材料210-240的电可修改折射率可被修改以改变IOL系统900的焦距，从而提供第四焦距F4。控制器250可以被配置成选择性地偏置电极218-238中的一个或多个。第一衍射透镜202和第二衍射透镜204之间的共享电极218或228可以可操作地连接到两个电路，该两个电路具有能够一次仅选择性地向一组电极提供偏置或基本同时向两组电极提供偏置的单独受控的门或开关。在一个实施方式中，折射透镜可以与衍射透镜202和204串联放置，诸如以上参照图5所述。
在一个实施方式中，与第一和第二衍射透镜202和204的不活动状态(例如，与其中材料中的未改变折射率相对应的未偏置电极)相关联的第一焦距F1可以大于第二焦距F2，第三焦距F3或第四焦距F4中的一个或多个。
在一个实施方式中，与第一衍射透镜202的活动状态相关联的第二焦距F2可以大于第三焦距F3或第四焦距F4。(例如，电光学材料的电偏置状态在第一或第二材料210或220中的一个或多个中引起电可修改折射率)。
在一个实施方式中，与第二衍射透镜204的活动状态相关联的第三焦距F3可以大于第四焦距F4。在一个实施方式中，第三焦距F3可以大于第二焦距F2。在一个实施方式中，修改IOL的焦距的方法可以包括通过控制器250偏置第三电极238和第四电极248以修改至少第三材料230的电可修改的第三折射率和IOL系统900的焦距，从而实现第三焦距F3。
在一个实施方式中，修改IOL的焦距的方法进一步包括通过控制器250偏置第三电极238和第一或第二电极218或228中的一个以修改至少第三材料230的电可修改的第三折射率和IOL系统900的焦距，从而实现第三焦距F3。在一个实施方式中，偏置第三电极238和第一或第二电极218或228中的一个可以包括一次选择性地仅偏置以下中的一个：第一和第二电极218和228；或第三电极238以及第一电极218或第二电极228中的一个。在一个实施方式中，偏置第三电极238和第一或第二电极218或228中的一个可以包括基本同时选择性偏置两者：第一和第二电极218和228，以及第三电极238和第一电极218或第二电极228中的一个。在一个实施方式中，修改IOL的焦距可以包括例如从激活源向控制器250提供激活信号。激活信号可以包括有效使控制器250偏置第一和第二电极218和228中的一个或多个或偏置第三电极238和第一电极218或第二电极228中的一个的指令。
在一个实施方式中，与第一衍射透镜202和第二衍射透镜204两者的激活状态相关联的第四焦距F4可以小于第一焦距F1、第二焦距F2或第三焦距F3中的一个或多个。
在一个实施方式中，修改IOL的焦距可以包括确定选定的焦距。确定选定的焦距可以包括基于诸如阅读、看电视或现场表演、进行运动或任何其他活动之类的活动来确定选定的焦距。选定的焦距可以被编程到对应于特定活动的控制器250中，并且可以通过基于参与活动来偏置IOL中的一个或多个电极而被选择性地诱导。在一个实施方式中，偏置第一和第二电极218和228或第三和第四电极238和248中的一个或多个以修改至少第一、第二、第三和第三或第四材料210-240中的一个或多个的电可修改的第一折射率以及眼内透镜系统900的焦距包括响应于选定的焦距选择性地偏置第一和第二电极218或228或第三和第四电极238或248中的一个或多个。
在一个实施方式中，修改IOL的焦距可以包括提供具有至少一种具有多个可调焦距(例如，共同形成梯度)的电光学材料的IOL，每个焦距取决于施加到电光学材料的电压的量。例如，具有多个可调谐焦距的IOL可以包括具有菲涅耳透镜配置的第一电光学材料和具有与第一电光学材料互补的几何形状的第二电光学或惰性材料。菲涅耳透镜闪耀可以被配置为将多阶光中的一个或多个聚焦到受试者的视网膜上，每个阶是由第一电光学材料由于特定的电偏差而引起的折射特性的变化而诱导的。可以通过在电光学材料处诱导特定电压来聚焦多阶光中的单独的每阶光。各个阶的光可以逐渐从一个变为另一个，从而允许焦距的可调渐变。在一个实施方式中，第二材料可以被配置为菲涅耳透镜，并且第一材料可以呈现与第二材料互补的表面几何形状，使得两种材料之间的界面基本上是无缝的。在这样的实施方式中，第一材料可以是惰性或电光学材料，并且第二材料可以与第一电光学材料是相同或不同的电光学材料。具有同样材料的IOL系统可以与本文公开的任何IOL系统基本相似或相同，包括其一个或多个部件。
修改具有多个可调谐焦距的IOL的焦距可以包括逐渐调整施加到第一和第二电极的电偏置，直到达到期望的焦距。期望的焦距可以在无效IOL的最大焦距与完全偏置(例如偏置到电源或其中的材料的最大范围)的IOL的最小焦距之间。逐渐调整电偏置可以包括逐渐增大或减小电偏置以逐渐增大或减小IOL的焦距。
在一个实施方式中，修改IOL的焦距可以包括提供IOL，例如本文所述的任何IOL。在一个实施方式中，修改IOL的焦距可以包括将IOL放置在受试者的眼睛内。将IOL放置在受试者眼睛内可以包括将IOL手术植入受试者眼睛中。
应该理解，可以在本文描述的控制器中使用各种各样的硬件、软件、固件或者其实际上的任何组合。在一个实施方式中，本文描述的主题的若干部分可以经由专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或其它集成格式来实现。然而，本文公开的实施方式的一些方面可以全部或部分地等效地在集成电路中实现为：在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如，在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)、固件或实际上其任何组合。另外，读者将认识到，这里描述的主题的机制能够以各种形式作为程序产品被分发，并且本文描述的主题的说明性实施方式适用，而不管用于实际执行分布的信号承载介质的特定类型如何。
一般意义上，本文描述的各种实施方式可以通过具有广泛范围的电子组件(例如硬件、软件、固件或其实际上其任何组合)以及可以赋予机械力或运动的各种部件(例如刚体、弹簧或扭转体、液压装置和电磁致动装置或实际上它们的任何组合)的各种类型的机电系统单独地和/或共同地实现。因此，如本文所用，“机电系统”包括但不限于：与换能器(例如，致动器、电动机、压电晶体等)可操作地耦合的电路、具有至少一个分立电路的电路、具有至少一个集成电路的电路、具有至少一个专用集成电路的电路或由至少部分地执行本文所述的过程和/或装置的计算机程序配置的微处理器、形成存储器设备(例如，随机存取存储器的形式)的电路、形成通信设备(例如调制解调器，通信交换机或光电设备)的电路以及其任何非电模拟设备(诸如光学或其他类似物)。
一般意义上，可以通过各种硬件、软件、固件或其任何组合单独和/或共同实现的本文描述的各个方面可以被视为由各种类型的“电路”组成。因此，如本文所用，“电路”包括但不限于：具有至少一个分立电路的电路、具有至少一个集成电路的电路、具有至少一个专用集成电路的电路或者由至少部分地执行本文所述的过程和/或装置的计算机程序配置的微处理器、形成存储器装置(例如，随机存取存储器的形式)的电路、和/或形成通信装置(例如，调制解调器、通信交换机或光电设备)。这里描述的主题可以以模拟或数字方式或其一些组合来实现。
为了概念的清楚起见，将这里描述的部件(例如步骤)、设备和对象以及伴随它们的讨论用作示例。因此，如本文所使用的，所阐述的具体范例和伴随的讨论旨在表示它们的更一般的类别。一般而言，此处使用任何特定示例也旨在代表其类别，并且不包含这些特定部件(例如步骤)、设备和对象不应被视为表示期望限制。
关于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用，读者可以根据上下文和/或应用适当地将复数转换为单数和/或从单数转换为复数。为清楚起见，各种单数/复数置换在此未明确阐述。
本文描述的主题有时示出包含在不同的其它部件内或与不同的其它部件连接的不同部件。应当理解，这样描述的体系结构仅仅是示例性的，并且实际上可以实施实现相同功能的许多其他体系结构。在构思意义上，实现相同功能的部件的任何布置被有效地“相关联”，使得实现期望的功能。因此，本文中组合以实现特定功能的任何两个组件可被视为彼此“相关联”，使得实现所需功能，而与体系结构或中间部件无关。同样地，这样相关联的任何两个部件也可以被视为彼此“可操作地连接”或“可操作地耦合”以实现期望的功能，并且能够这样相关联的任何两个部件也可以被视为彼此“可操作地可耦合”以实现期望的功能。可操作地可耦合的具体示例包括但不限于：物理上可配对和/或物理交互的部件、和/或无线可交互的和/或无线交互的部件、和/或逻辑上交互的和/或逻辑上可交互的部件。
在一些情况下，一个或多个部件在本文中可以被称为“配置为”。本领域技术人员应认识到，除非上下文另有要求，否则“配置为”或“适于”是同义词并且可以通常包括活动状态部件和/或非活动状态部件和/或待机状态部件。
尽管已经示出和描述了本文描述的本主题的特定方面，但是显而易见的是，基于本文的教导，可以在不脱离所描述的主题及其更广泛的方面的情况下进行改变和修改，因此，所附权利要求将在其范围内包括在本文所描述的主题的真实精神和范围内的所有这样的改变和修改。此外，应该理解，本发明由所附权利要求限定。一般而言，本文中，特别是所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中使用的术语通常旨在作为“开放”术语(例如，术语“包括”被解释为“包括但不限于”，术语“具有”应当被解释为“至少具有”，术语“包含”应当被解释为“包含但不限于”等)。还应当理解，如果意指引入权利要求表述对象的特定数量，则这样的意图将在权利要求中被明确地陈述，并且在没有这样的陈述的情况下，不存在这样的意图。例如，为了帮助理解，以下所附权利要求可以包含引入性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以引入权利要求表述对象。然而，这样的短语的使用不应被解释为暗示通过不定冠词“一”或“一个”引入权利要求表述对象将包含这种引入的权利要求表述对象的任何特定权利要求限制为仅包含一个这样的表述对象的权利要求，即使当相同的权利要求包括引入性短语“一个或多个”或“至少一个”以及诸如“一”或“一个”之类的不定冠词(例如，“一”或“一个”应典型地解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)也如此；这同样适用于用于引入权利要求表述对象的定冠词的使用。另外，即使明确地叙述了所引入的权利要求表述对象的特定数量，这种表述对象通常应被解释为意指至少所陈述的数量(例如，没有其他修饰语的无修饰表述“两个表述对象”，通常意指至少两个表述对象，或两个或两个以上表述对象)。此外，在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯用语的那些情况下，一般来说，这种结构意指本领域技术人员会理解的惯用意义(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于：仅具有A的系统、仅具有B的系统、仅具有C的系统、同时具有A和B的系统、同时具有A和C的系统、同时具有B和C的系统、和/或同时具有A、B和C的系统等)。在使用类似于“A、B或C中的至少一个等”的惯用语的那些情况下，一般来说，这种结构意指惯用意义(例如，“具有A、B或C中的至少一个的系统”将包括但不限于：仅具有A的系统、仅具有B的系统、仅具有C的系统、同时具有A和B的系统、同时具有A和C的系统、同时具有B和C的系统、和/或同时具有A、B和C的系统等)。事实上，提供两或更多可选择项的选言词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书、或附图中，都应当被理解为预期包括术语中的一项、任一项、或两项的可能性，除非上下文另有规定。例如，短语“A或B”通常会被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
关于所附权利要求，其中所列举的操作通常可以以任何顺序执行。除非上下文另有规定，否则这种替换排序的示例可以包括重叠、交错、中断、重新排序、增量、预备、补充、同时、反向或其他变体排序。此外，除非上下文另有规定，否则诸如“响应于”、“与...相关”或其他过去时态形容词之类的术语通常不意图排除这样的变体。
虽然本文已经公开了各个方面和实施方式，但是本文公开的各个方面和实施方式是用于说明的目的，而不是限制性的，真正的范围和精神由以下权利要求指示。

Claims (63)

1.一种眼内透镜系统，其包括：
衍射透镜，其被配置为植入受试者的眼睛中，所述衍射透镜包括：
第一材料，其具有：
电可修改的第一折射率；
第一外表面；和
限定第一衍射图案的第一衍射表面；
第二材料，其具有：
第二折射率；
远离所述第一材料的所述第一外表面并且大体上与所述第一材料的所述第一外表面相对的第二外表面；和
限定第二衍射图案的第二衍射表面，其中所述第二衍射图案与所述第一衍射图案基本互补；
邻近所述第一材料的所述第一外表面设置的第一电极；
邻近所述第二材料的所述第二外表面设置的第二电极；以及
控制器，所述控制器包括能操作地耦合到所述第一和第二电极的控制电路，所述控制器被配置为使所述第一和第二电极偏置以修改所述第一材料的至少所述电可修改的第一折射率和所述眼内透镜系统的焦距。
2.根据权利要求1所述的眼内透镜系统，其中所述第一材料和所述第二材料具有基本相同的DC介电常数。
3.根据权利要求1所述的眼内透镜系统，其中所述第一材料包括电光学材料，并且所述第二材料包括基本上电光学惰性材料。
4.根据权利要求3所述的眼内透镜系统，其中所述电光学材料包括铌酸锂、钽酸锂、锆钛酸铅、磷酸二氢钾或碲化镉中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的眼内透镜系统，其中所述电光学材料包括固态电光学材料。
6.根据权利要求3所述的眼内透镜系统，其中所述电光学材料包括液晶。
7.根据权利要求1所述的眼内透镜系统，其中，所述第一材料或所述第二材料中的至少一种包括电光学材料。
8.根据权利要求7所述的眼内透镜系统，其中所述第二材料还包含电可修改的第二折射率。
9.根据权利要求7所述的眼内透镜系统，其中，所述第一材料或所述第二材料中的至少一种包括铌酸锂、钽酸锂、锆钛酸铅、磷酸二氢钾或碲化镉中的至少一种。
10.根据权利要求7所述的眼内透镜系统，其中所述第一材料或所述第二材料中的所述至少一种包括固态电光学材料。
11.根据权利要求7所述的眼内透镜系统，其中所述第一材料或所述第二材料中的所述至少一种包含液晶。
12.根据权利要求7所述的眼内透镜系统，其中，所述第一材料包括电光学材料，并且所述第二材料包括电光学材料。
13.根据权利要求12所述的眼内透镜系统，其中所述第一和第二材料的所述电光学材料包括铌酸锂、钽酸锂、锆钛酸铅、磷酸二氢钾或碲化镉中的至少一种。
14.根据权利要求12所述的眼内透镜系统，其中所述第一和第二材料的所述电光学材料包括固态电光学材料。
15.根据权利要求12所述的眼内透镜系统，其中所述第一和第二材料的所述电光学材料包括液晶。
16.根据权利要求1所述的眼内透镜系统，其还包括具有基本上固定的折射率的折射透镜，所述折射透镜与所述衍射透镜光学串联布置。
17.根据权利要求16所述的眼内透镜系统，其中所述折射透镜位于所述第一材料的所述第一外表面或所述第二材料的所述第二外表面附近。
18.根据权利要求17所述的眼内透镜系统，其中所述折射透镜的一个表面定位成与所述第一电极或所述第二电极相邻。
19.根据权利要求17所述的眼内透镜系统，其中所述折射透镜包括所述第二材料，并且所述折射透镜的一个表面定位为与所述第二电极相邻。
20.根据权利要求1所述的眼内透镜系统，其中所述第一电极和所述第二电极中的每一个是大致平面的。
21.根据权利要求1所述的眼内透镜系统，其中，所述第一材料的所述第一外表面和所述第二材料的所述第二外表面基本平行。
22.根据权利要求1所述的眼内透镜系统，其中所述第一材料的所述第一外表面和所述第二材料的所述第二外表面中的每一者是大致平面的。
23.根据权利要求1所述的眼内透镜系统，其中所述第一材料的所述第一外表面和所述第二材料的所述第二外表面具有基本相同的曲率。
24.根据权利要求1所述的眼内透镜系统，其中所述第一材料的所述第一外表面和所述第二材料的所述第二外表面具有不同的曲率，并且其中所述曲率的差异限定折射透镜。
25.根据权利要求24所述的眼内透镜系统，其还包括所述第一材料和所述第二材料之间的界面，所述界面包括与所述第二材料的所述第二外表面的曲率基本相同的曲率。
26.根据权利要求24所述的眼内透镜系统，其还包括所述第一材料和所述第二材料之间的界面，所述界面包括与所述第一材料的所述第一外表面的曲率基本相同的曲率。
27.根据权利要求1所述的眼内透镜系统，其中所述第一电极和所述第二电极中的每一个对于可见波长的光基本上是透明的。
28.根据权利要求1所述的眼内透镜系统，其中当所述第一和第二电极未被偏置时，所述衍射透镜具有第一焦距，而当所述第一和第二电极被偏置时，所述衍射透镜具有第二焦距。
29.根据权利要求28所述的眼内透镜系统，其中所述第一焦距大于所述第二焦距。
30.根据权利要求1所述的眼内透镜系统，其中所述第一衍射图案和第二衍射图案限定菲涅耳透镜。
31.根据权利要求1所述的眼内透镜系统，其中所述第一衍射图案由所述第一材料的厚度变化限定。
32.根据权利要求1所述的眼内透镜系统，其中所述第二衍射图案由所述第二材料的厚度变化限定。
33.根据权利要求1所述的眼内透镜系统，其中所述第一衍射图案和所述第二衍射图案具有基本相同的空间周期性。
34.根据权利要求1所述的眼内透镜，其还包括设置在所述第一材料和所述第二材料之间的界面处的附加材料。
35.根据权利要求1所述的眼内透镜，其还包括与所述衍射透镜串联的至少一个附加衍射透镜。
36.根据权利要求35所述的眼内透镜系统，其中：
所述至少一个附加衍射透镜包括，
第三材料，其具有：
电可修改的第三折射率；
第三外表面；和
限定第三衍射图案的第三衍射表面；
第四材料，其具有：
第四折射率；
远离所述第三材料的所述第三外表面并且通常与所述第三材料的所述第三外表面相对的第四外表面；和
限定第四衍射图案的第四衍射表面，其中所述第四衍射图案与所述第三衍射图案基本互补；
所述眼内透镜系统包括：
第三电极，所述第三电极与所述第四材料的所述第四外表面相邻设置并且能操作地耦合到所述控制器；
所述第一或第二电极中的一个与所述第三材料的所述第三外表面相邻设置；并且
其中所述控制器被配置为使所述第一或第二电极中的所述一个和所述第三电极偏置，以改变所述第三材料的所述电可修改的第三折射率。
37.根据权利要求36所述的眼内透镜系统，其还包括与所述衍射透镜和所述附加衍射透镜串联的折射光学元件。
38.根据权利要求35所述的眼内透镜系统，其中：
所述附加衍射透镜包括：
第三材料，其具有：
电可修改的第三折射率；
第三外表面；和
限定第三衍射图案的第三衍射表面；
第四材料，其具有：
第四折射率；
远离所述第三材料的所述第三外表面并且通常与所述第三材料的所述第三外表面相对的第四外表面；和
限定第四衍射图案的第四衍射表面，其中所述第四衍射图案与所述第三衍射图案基本互补；
所述眼内透镜系统包括，
第三电极，所述第三电极与所述第三材料的所述第三外表面相邻设置并且能操作地耦合到所述控制器；
第四电极，所述第四电极设置为与所述第四材料的所述第四外表面相邻并且能操作地耦合到所述控制器；并且
所述控制器被配置成使所述第三和第四电极偏置以改变所述第三材料的所述电可修改的第三折射率和所述眼内透镜系统的焦距。
39.一种修改眼内透镜的焦距的方法，所述方法包括：
其中所述眼内透镜包括衍射透镜，所述衍射透镜具有：
第一材料，其具有：
电可修改的第一折射率；
第一外表面；和
限定第一衍射图案的第一衍射表面；
第二材料，其具有：
第二折射率；
远离所述第一材料的所述第一外表面并且大体上与所述第一材料的所述第一外表面相对的第二外表面；和
限定第二衍射图案的第二衍射表面，其中所述第二衍射图案与所述第一衍射图案基本互补；
邻近所述第一材料的所述第一外表面设置的第一电极；
邻近所述第二材料的所述第二外表面设置的第二电极；以及
控制器，所述控制器包括能操作地耦合到所述第一和第二电极的控制电路，所述控制器被配置为使所述第一和第二电极偏置以修改至少所述第一材料的所述电可修改的第一折射率和所述衍射透镜的焦距；并且
经由所述控制器偏置所述第一电极和所述第二电极以修改至少所述第一材料的所述电可修改的第一折射率。
40.根据权利要求39所述的方法，其中所述第一和第二电极中的每一个对于可见光波长的光基本上是透明的。
41.根据权利要求39所述的方法，其中所述眼内透镜包括具有基本上固定的折射率的折射透镜，所述折射透镜在光学上与所述衍射透镜串联。
42.根据权利要求41所述的方法，其中所述折射透镜的一个表面被定位为与所述第一电极或所述第二电极相邻。
43.根据权利要求42所述的方法，其中所述折射透镜包含所述第二材料且所述折射透镜的一个表面定位为邻近于所述第二电极。
44.根据权利要求39所述的方法，其中所述第一材料包括电光学材料并且所述第二材料包括基本上电光学惰性材料。
45.根据权利要求44所述的方法，其中使所述第一和第二电极偏置以修改至少所述第一材料的所述电可修改的第一折射率和所述眼内透镜的所述焦距包括使所述第一和第二电极偏置固定量的时间。
46.根据权利要求39所述的方法，其中，所述第一材料包括电光学材料，并且所述第二材料包括电光学材料。
47.根据权利要求46所述的方法，其中使所述第一和第二电极偏置以修改至少所述第一材料的所述电可修改的第一折射率包括使所述第一和第二电极偏置以修改所述第一材料的所述电可修改的第一折射率和所述第二材料的所述电可修改的第二折射率。
48.根据权利要求39所述的方法，其中使所述第一电极和所述第二电极偏置以修改至少所述第一材料的所述电可修改的第一折射率和所述眼内透镜的所述焦距包括使所述第一电极和所述第二电极偏置固定量的时间。
49.根据权利要求39所述的方法，其中所述第一材料的所述第一外表面和所述第二材料的所述第二外表面是大致平行的。
50.根据权利要求39所述的方法，其中所述第一材料的所述第一外表面和所述第二材料的所述第二外表面中的每一者是大致平面的。
51.根据权利要求39所述的方法，其中所述第二材料的所述第二外表面包括曲率，并且所述第一外表面包括与所述第二材料的所述第二外表面的曲率基本相同的曲率。
52.根据权利要求39所述的方法，其中所述第一材料的所述第一外表面和所述第二材料的所述第二外表面具有不同的曲率，所述曲率的差限定折射透镜。
53.根据权利要求39所述的方法，其中所述眼内透镜包括与所述衍射透镜串联的附加衍射透镜。
54.根据权利要求53所述的方法，其中：
所述附加衍射透镜包括：
第三材料，其具有：
电可修改的第三折射率；
第三外表面；和
限定第三衍射图案的第三衍射表面；
第四材料，其具有：
第四折射率；
远离所述第三材料的所述第三外表面并且通常与所述第三材料的所述第三外表面相对的第四外表面；和
限定第四衍射图案的第四衍射表面，其中所述第四衍射图案与所述第三衍射图案基本互补；
所述眼内透镜系统包括：
第三电极，所述第三电极与所述第四材料的所述第四外表面相邻设置并且能操作地耦合到所述控制器；
所述第一或第二电极中的一个与所述第三材料的所述第三外表面相邻设置；并且
该方法还包括通过所述控制器使所述第一或第二电极中的所述一个和所述第三电极偏置，以改变所述第三材料的所述电可修改的第三折射率和所述眼内透镜的所述焦距。
55.根据权利要求54所述的方法，其中使所述第一或第二电极中的所述一个和所述第三电极偏置包括一次选择性地使以下中的仅一种偏置：所述第一电极和所述第二电极；或所述第一或第二电极中的所述一个和所述第三电极。
56.根据权利要求54所述的方法，其中使所述第一电极和所述第二电极偏置以及使所述第一或第二电极中的所述一个和所述第三电极偏置包括基本同时使所述第一电极和所述第二电极偏置以及使所述第一或第二电极中的所述一个和所述第三电极偏置。
57.根据权利要求54所述的方法，其进一步包括向所述控制器提供激活信号，所述激活信号包含有效使所述第一和第二电极或所述第三和第四电极中的一者或一者以上偏置的指令。
58.根据权利要求53所述的方法，其中所述眼内透镜包括与所述衍射透镜和所述附加衍射透镜串联布置的折射光学元件。
59.根据权利要求53所述的方法，其中：
所述附加衍射透镜包括：
第三材料，其具有：
电可修改的第三折射率；
第三外表面；和
限定第三衍射图案的第三衍射表面；
第四材料，其具有：
第四折射率；
远离所述第三材料的所述第三外表面并且通常与所述第三材料的所述第三外表面相对的第四外表面；和
限定第四衍射图案的第四衍射表面，其中所述第四衍射图案与所述第三衍射图案基本互补；
所述眼内透镜包括，
第三电极，所述第三电极与所述第四材料的所述第四外表面相邻设置并且能操作地耦合到所述控制器；
第四电极，所述第四电极设置为与所述第四材料的所述第四外表面相邻并且能操作地耦合到所述控制器；并且
所述方法进一步包括通过所述控制器使所述第三和第四电极偏置以改变至少所述第三材料的所述电可修改的第三折射率和所述眼内透镜的所述焦距。
60.根据权利要求59所述的方法，其中使所述第一电极和所述第二电极偏置并且使所述第三电极和所述第四电极偏置包括一次选择性地仅偏置以下中的一种：所述第一电极和所述第二电极；或所述第三电极和所述第四电极。
61.根据权利要求39所述的方法，其中使所述第一和第二电极偏置以修改至少所述第一材料的所述电可修改的第一折射率包括向所述控制器提供有效使所述第一和第二电极偏置的激活信号。
62.根据权利要求39所述的方法，其中所述眼内透镜包括与所述衍射透镜串联设置的折射光学元件。
63.根据权利要求39所述的方法，其还包括确定选定的焦距；并且
其中使所述第一电极和所述第二电极偏置以修改至少所述第一材料的所述电可修改的第一折射率和所述眼内透镜的所述焦距包括响应于所述选定的焦距而选择性地使所述第一电极和所述第二电极偏置。
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