CN115721448B - 一种全视程型人工晶状体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全视程型人工晶状体，包括光学主体、第一支撑襻和第二支撑襻，所述光学主体、第一支撑襻和第二支撑襻为一体式结构，采用同一种材料，整体成型，所述光学主体位于第一支撑襻和第二支撑襻之间；所述光学主体由两个光学面组成，所述光学面为球面或非球面，其中一个光学面上具有用于调制入射光场分布的衍射结构。本发明通过衍射结构调整光学主体入射光场分布，减少整个光学面上的尖锐点，有效降低眩光、减小色差，在焦点之间的全视程看得更加清楚，给患者带来更好的视觉体验。
Description
技术领域
本发明涉及光学元件技术领域，特别是涉及一种全视程型人工晶状体。
背景技术
人工晶状体(IOL)是指人工合成材料制成的一种光学元件，已成为一种常见的医疗器件，用于置换病变浑浊的自然晶状体，从而帮助白内障患者获得术后视力。多焦点人工晶状体是人工晶状体的一种，因多焦点人工晶状体(IOL)可以提供两个或更多焦点(例如，三焦点IOL提供视远、视中和视近)，被广泛应用于白内障手术中植入患者的眼睛内替换病变的天然晶状体。多焦点IOL可以分为衍射型和折射型两大类，其中，衍射型多焦点IOL的表面包括多个同心环形的小阶梯光栅将光衍射向几个方向，形成多个焦点；折射型多焦点IOL的表面可以包括多个同心环形的不同曲率的球面或者非球面，也可以包括多个扇形的不同曲率的球面或者非球面，或两者的组合。但是，传统的多焦点IOL仍然存在视程不连续的问题，在几个焦点之间会出现明显的视觉下降甚至断点，视觉下降或断点会导致视程的不连续，进而导致患者对移动物体的识别能力下降。
综上所述，如何设计一种全视程型人工晶状体，为患者提供一段连续的视力，提高患者的动态视力，是目前本领域技术人员需解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种全视程型人工晶状体，用于解决衍射型多焦点人工晶状体视程不连续的问题，提升光能利用率，减少整个光学面上的尖锐点，有效降低眩光、减小色差，在焦点之间的全视程看得更加清楚，给患者带来更好的视觉体验。
为实现上述效果，本发明的技术方案如下：
一种全视程型人工晶状体，包括光学主体，所述光学主体由两个光学面组成，所述光学面为球面或非球面，其中一个光学面上具有用于调制入射光场分布的衍射结构；
所述光学主体的上光学面的确定方法为：
以光学面的顶点为原点O，以光轴为Z轴，建立任意的空间直角坐标系，所述坐标系的坐标轴X轴以及坐标轴Y轴与所述光学面相切，所述光学面的面形在Y-Z平面上满足如下方程：
其中Z(y)为光学面在二维坐标系平面Y-Z上的曲线表达式，c为所述光学面的基础球面曲率半径的倒数，y为所述曲线上任何一点距坐标轴Z的垂直距离，A2i为光学面高次项系数，m、n均为不小于1的整数且n>m，K为光学面系数；当K和A2i为0时，Z(y)即为球面方程；
通过衍射结构调制入射光场分布方法为：
衍射结构包括衍射环带结构和离散衍射相位点，首先，使用衍射环带结构确定固定的焦点，即对一个具备衍射环带结构的单焦衍射元件，用一个衍射相位函数Φ表征它的相位：
Φ(x，y)＝ρ1x2+ρ2x4 (2)
其中，x、y分别表示纵向和横向坐标，单位是毫米mm；ρ1、ρ2为衍射相位各项系数；将衍射相位函数以2π为周期进行压缩后，得到衍射环带结构的相位函数T(Φ)：
其中，int()表示取整函数；
其次，引入次波长量级的离散衍射相位点，根据费马原理，光传播的路径是光程取极值的路径，这个极值是极大值、极小值，或是函数的拐点，用公式表征为：
其中，OPL为光程；为光的位移，其坐标为/>并有/> 为光通过的各个位移处的介质折射率；λ为光的波长；/>为光通过的各个位移处的衍射相位；当在单焦衍射元件中加入多个位置、大小均不同的次波长量级的离散衍射相位点/>(4)式转变为以下形式：
上式中，s′为离散衍射相位点的坐标，单位为mm；通过调整离散衍射相位点的数量、位置和大小来改变光程OPL，在同一个衍射环带结构区域内引入多个不同的次波长量级的离散衍射相位点，使得单焦衍射元件从只聚焦为一个焦点，扩展到具有一段清晰全视程的焦深范围，将衍射结构调制入射光场分布方法运用到光学主体中，使得光学主体具备全视程的效果。
上述方案中，通过引入次波长量级的离散衍射相位点，调制入射光场分布，改变了光程，进而改变一定范围内的焦点位置，扩展了焦深范围；如果在同一个衍射结构区域内引入多个不同的次波长量级的离散衍射相位点，就可以将单焦衍射元件从只聚焦为一个焦点，扩展到具有一段可以连续清晰成像的焦深范围，让两个甚至多个焦点连续起来，为患者提供一段连续的视力，实现从点视力到连续视力的飞跃，提高患者的动态视力，并提升光能利用率。
进一步的，所述光学主体为有效光学区直径5.5～6.5mm、中心厚度0.4～1.25mm的双凸/凹凸透镜片。
进一步的，所述光学主体的附加焦点为2个及以上，附加光焦度的范围为+1.5D～+5D，全视程范围为+1.5D～+5D。
所述光学主体可以为三焦点人工晶状体。
进一步的，人工晶状体还包括第一支撑襻和第二支撑襻，所述光学主体位于第一支撑襻和第二支撑襻之间。
进一步的，所述光学主体、第一支撑襻和第二支撑襻为一体式结构，采用同一种材料，整体成型。
进一步的，所述第一支撑襻、第二支撑襻的厚度均为0.15～0..35mm。
进一步的，所述第一支撑襻、第二支撑襻表面均设有斜锯齿凹槽或凸起磨砂。
进一步的，所述斜锯齿凹槽或凸起磨砂的宽度为0.2～1.0mm。。
进一步的，所述斜锯齿凹槽或凸起磨砂的高度大于40μm。
进一步的，所述斜锯齿的斜边缘与第一支撑襻、第二支撑襻所属平面的夹角α在-20°～+20°之间。
制备一种全视程型人工晶状体，经过如下的设计步骤：
(1)光学设计：将一个人工晶状体按同心环的方式划分为m+n个区域，其中，m为定焦区域(衍射环带结构所在区域)数量，m+1为焦点数量，n为连续区域(离散衍射相位点所在区域)数量(如设计一个三焦点人工晶状体，将其中两个焦点连续起来，这样该人工晶状体会被划分为3-1+1＝3个区域)；其中，连续区域具备全视程效果，定焦区域面积占衍射结构整体面积的50％～70％，连续区域面积占衍射结构整体面积的30％～50％。
定焦区域的设计：按照传统的双焦人工晶状体进行设计，先确定附加焦点数量和相应的光焦度，在Zemax中构建初始模型，继而优化得到最佳的预期效果，得到衍射基础参数，确定衍射相位函数的多项表达式：
Φ1(x，y)＝ρ11x2+ρ21x4
Φ2(x，y)＝ρ12x2+ρ22x4
…
Φm(x，y)＝ρ1mx2+ρ2mx4
其中，m为大于等于2的正整数。同时确定人工晶状体的两个光学面的表面轮廓ZA和ZB，对衍射相位函数以2π为周期进行压缩后，计算得到每个径向位置x对应的衍射结构高度h衍，将衍射环带结构叠加在光学区某一个光学面上，得到该定焦区域的实际光学面形Z合＝Z基+h衍，Z基为折射基底面。。
连续区域的设计：在每一个连续区域都根据所需连续的焦点的光焦度，添加多个位置、大小均不同的次波长量级的离散衍射相位点n、i均为大于等于1的正整数，i为一个区域内引入离散衍射相位点的数量；/>为离散衍射相位点的坐标，单位为mm。
通过调整离散衍射相位点的数量、位置和大小，将这些离散衍射相位点带入公式(5)可以改变光程OPL，将单焦衍射元件从只聚焦为一个焦点，扩展到具有一段可以连续清晰成像的焦深范围。同样对这些离散衍射相位点以2π为周期进行压缩后，可以计算得到每个径向位置x对应的衍射结构高度h连，进而得到该定焦区域的实际光学面形Z′合＝Z基+h连。
(2)车加工基底折射透镜：按照光学设计的前后光学面的加工参数，编写车床程序；利用金刚石单点切削技术，车加工出光学主体；编写铣床程序，铣削出光学区的外形以及带有磨砂/锯齿状的襻脚；
(3)抛光处理，得到光学表面合格的人工晶状体。
所述全视程型人工晶状体可先用车床加工出含有衍射结构的人工晶状体圆片，经机械雕刻制成晶状体光学主体，第一支撑襻、第二支撑襻经机械切割制成。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明在衍射结构中引入离散衍射相位点将焦点延长，实现连续的视程，不仅能让患者在固定焦点上看清，还能在焦点之间的视程看得清楚，实现点视力到连续视力的飞跃，解决了衍射型多焦点人工晶状体视程不连续的问题。
本发明光学主体的光学区具备全视程的效果(即连续视程)，模拟了人眼的连续变焦功能，对于不断运动的物体能清晰成像，提高患者的动态视力，可以对运动的物体清晰成像。
本发明采用引入离散衍射相位点的方式，通过衍射环带结构调整入射光场分布，减少整个光学面上的尖锐点，有效降低眩光、减小色差，给患者带来更好的视觉体验。
本发明没有完全将焦点分离，连续的焦深范围将光能利用率提高至90％以上，使得患者在暗光环境下也能看得更清楚。
一件整体成型的全视程型人工晶状体，相比复杂的机械可调节人工晶状体结构更加简单，使得本发明人工晶状体适用于复杂的眼液环境，稳定性好，不易诱发二级白内障；最后支撑襻的磨砂/锯齿面的设计，增加了襻移动的阻力，避免晶状体在囊袋内旋转，进一步增加了术后的稳定性。
附图说明
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
图1为本发明实施例提供的实施例1全视程型人工晶状体正面及侧面结构示意图；
图2是本发明实施例提供的实施例2全视程型人工晶状体正面及侧面结构示意图；
图3是本发明实施例提供的实施例3全视程型人工晶状体正面及侧面结构示意图；
图4本发明实施例提供的实施例1导入眼模型中，连续范围内不同光焦度下的USAF1951分辨率板测试图；
图5本发明实施例提供的实施例2导入眼模型中，连续范围内不同光焦度下的USAF1951分辨率板测试图；
图6本发明实施例提供的实施例3导入眼模型中，连续范围内不同光焦度下的USAF1951分辨率板测试图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都是本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种全视程型人工晶状体，包括光学主体1，所述光学主体1由两个光学面组成，所述光学面为球面或非球面，其中一个光学面上具有用于调制入射光场分布的衍射结构；
所述光学主体1的上光学面的确定方法为：
以光学面的顶点为原点O，以光轴为Z轴，建立任意的空间直角坐标系，所述坐标系的坐标轴X轴以及坐标轴Y轴与所述光学面相切，所述光学面的面形在Y-Z平面上满足如下方程：
其中Z(y)为光学面在二维坐标系平面Y-Z上的曲线表达式，c为所述光学面的基础球面曲率半径的倒数，y为所述曲线上任何一点距坐标轴Z的垂直距离，A2i为光学面高次项系数，m、n均为不小于1的整数且n>m，K为光学面系数；当K和A2i为0时，Z(y)即为球面方程；
通过衍射结构调制入射光场分布方法为：
衍射结构包括衍射环带结构和离散衍射相位点，首先，使用衍射环带结构确定固定的焦点，即对一个具备衍射环带结构的单焦衍射元件，用一个衍射相位函数Φ表征它的相位：
Φ(x，y)＝ρ1x2+ρ2x4 (2)
其中，x、y分别表示纵向和横向坐标，单位是毫米mm；ρ1、ρ2为衍射相位各项系数；将衍射相位函数以2π为周期进行压缩后，得到衍射环带结构的相位函数T(Φ)：
其中，int()表示取整函数；
其次，引入次波长量级的离散衍射相位点，根据费马原理，光传播的路径是光程取极值的路径，这个极值是极大值、极小值，或是函数的拐点，用公式表征为：
其中，OPL为光程；为光的位移，其坐标为/>并有/> 为光通过的各个位移处的介质折射率；λ为光的波长；/>为光通过的各个位移处的衍射相位；当在单焦衍射元件中加入多个位置、大小均不同的次波长量级的离散衍射相位点/>(4)式转变为以下形式：
上式中，s′为离散衍射相位点的坐标，单位为mm；通过调整离散衍射相位点的数量、位置和大小来改变光程OPL，在同一个衍射环带结构区域内引入多个不同的次波长量级的离散衍射相位点，使得单焦衍射元件从只聚焦为一个焦点，扩展到具有一段清晰全视程的焦深范围，将衍射结构调制入射光场分布方法运用到光学主体1中，使得光学主体1具备全视程的效果。
实施例2
具体地，在实施例1的基础上，结合具体的实施例子对方案进行说明，进一步体现本方案的技术效果。具体为：
为了便于理解，请参阅图1，本发明提供的一种全视程型人工晶状体的一个实施例，包括光学主体1、第一支撑襻2和第二支撑襻3，所述光学主体1、第一支撑襻2和第二支撑襻3为一体式结构，采用同一种材料，整体成型，所述光学主体1由两个光学面(光学面A、光学面B)组成，所述光学面为球面或非球面，其中光学面A上具有用于调制入射光场分布的衍射结构。
衍射结构通过车加工的方式，浮雕于光学主体1的一个光学表面上，此处选择让衍射结构叠加在光学面A上；第一支撑襻2、第二支撑襻3表面均设有斜锯齿凹槽；斜锯齿的高度大于40μm，斜锯齿凹槽宽度为0.2mm，斜锯齿的斜边缘和所述支撑襻所属平面的夹角角度α为20°。支撑襻包括第一支撑襻2、第二支撑襻3。
光学主体1的有效光学区的直径为6.0mm，中心厚度0.67mm的双凸透镜片；所述第一支撑襻2、第二支撑襻3的厚度均为0.15mm；光学主体1由折射率为1.544、色散系数为45～55的疏水性聚丙烯酸酯制成。
本实施例全视程型人工晶状体的制备方法为：
(1)设计方案：设计三焦点人工晶状体，远焦点20D，中焦点2D，近焦点3D，将中焦点和近焦点连续起来；
(2)光学设计：通过拟定的多焦点的各个焦距，50mm(20D)，45.45mm(22D)，43.48mm(23D)，划分定焦区域和连续区域，其中两个定焦区域，一个连续区域。定焦区域总面积70％，连续区域总面积30％。在Zemax中构建初始模型，优化得到光学主体1光学面A,光学面B的参数，其中基底半径为20.5mm，K＝-11.68。根据相位系数确定两个定焦区域的位相函数：
Φ1(x，y)＝-101.13x2-0.986x4
Φ2(x，y)＝-151.7x2-1.48x4
并根据所需连续的两个焦点22D和23D，决定添加5个离散衍射相位点，均匀分布在连续区域内，其大小为Φ1和Φ2的中间值。
(3)车加工基底折射透镜：按照设计的光学区的参数，编写车床程序；利用金刚石单点切削技术，车加工出圆片人工晶状体；编写铣床程序，铣削出光学区的外形以及带有磨砂状的襻脚。
(4)抛光处理，得到光学表面合格的人工晶状体。
(5)在眼模型中分析测试。
将实施例1中的全视程型人工晶状体IOL导入ISO11979-2中要求的眼模型中，借助光学设备测试得到从22D到23D之间每间隔0.2D的USAF1951分辨率板测试图，如图4所示，可以看出该全视程型人工晶状体IOL在22D到23D之间均可达到清晰的视觉效果；其中：a：22D；b：22.2D；c：22.4D；d：22.6D；e：22.8D；f：23D。
针对现有技术中全视程型人工晶状体IOL存在视程不足、在几个焦点之间会出现明显的视觉下降甚至断点、视觉下降或断点会导致视程的不连续、导致患者对移动物体的识别能力下降的不足的问题。本发明通过引入离散衍射相位点，调制入射光场分布，让两个甚至多个焦点连续起来，在模拟眼模型中测量MTF值在连续范围内均大于0.13，可以为患者提供0.6以上的连续清晰视力，实现从点视力到连续视力的飞跃；提高患者的动态视力，可以对运动的物体清晰成像，提高患者的生活质量；同时具有降低眩光、减小色差并提升光能利用率的功效。
需要说明的是，本发明光学主体1的光学区为两焦点，三焦点，或区域多交点的光学区；对于3焦点IOL，从中视觉到近视觉的范围中视程的不连续比较明显的问题，本发明有较好的改善效果。
实施例3
具体地，在实施例1的基础上，结合具体的实施例子对方案进行说明，进一步体现本方案的技术效果。具体为：
一种全视程型人工晶状体，所述人工晶状体包括光学主体1、第一支撑襻2和第二支撑襻3，光学主体1由光学面A、光学面B和衍射结构组成，衍射结构在光学面A上。光学主体1与第一支撑襻2、第二支撑襻3为一体式结构，采用同一种材料，整体成型；衍射结构通过车加工的方式，浮雕于光学主体1的一个光学表面上，这里选择让衍射结构叠加在光学面A上。
第一支撑襻2、第二支撑襻3的表面设有若干斜锯齿凹槽，且斜锯齿凹槽宽度为0.2mm、斜锯齿的斜边缘和支撑襻所属平面的夹角角度α为20°；斜锯齿的高度大于40μm。
光学主体1的有效光学区的直径为5.5mm，中心厚度0.6mm的双凸透镜片；第一支撑襻2、第二支撑襻3的厚度均为0.15mm；光学主体1由折射率为1.544、色散系数为45～55的疏水性聚丙烯酸酯制成。
本实施例全视程型人工晶状体的制备方法为：
(1)设计方案：设计三焦点人工晶状体，远焦点15D，中焦点2D，近焦点4D，将中焦点和近焦点连续起来；
(2)光学设计：通过拟定的多焦点的各个焦距，66.67mm(15D)，58.82mm(17D)，52.63mm(19D)，划分定焦区域和连续区域，其中两个定焦区域，一个连续区域。定焦区域总面积50％，连续区域总面积50％。在Zemax中构建初始模型，优化得到光学主体1光学面A、光学面B的参数，其中基底半径为31.57mm，K＝-19.74。根据相位系数确定两个定焦区域的位相函数：
Φ1(x，y)＝-101.2x2+0.72x4
Φ2(x，y)＝-202.22x2+1.424x4
并根据所需连续的两个焦点17D和19D，决定添加10个离散衍射相位点，均匀分布在连续区域内，其大小为Φ1和Φ2的中间值。
(3)车加工基底折射透镜：按照设计的光学区的参数，编写车床程序；利用金刚石单点切削技术，车加工出圆片人工晶状体；编写铣床程序，铣削出光学区的外形以及带有磨砂状的襻脚。
(4)抛光处理，得到光学表面合格的人工晶状体。
(5)在眼模型中分析测试
将本实施例中的人工晶状体IOL导入ISO11979-2中要求的眼模型中，借助光学设备测试得到中焦点(17D)和近焦点(19D)之间每间隔0.2D的USAF1951分辨率板测试图，如图5所示，可以看出该全视程型人工晶状体IOL在17D到19D之间均可达到清晰的视觉效果，其中：a：17D；b：17.2D；c：17.4D；d：17.6D；e：17.8D；f：18D；g：18.2D；h：18.4D；i：18.6D；j：18.8D；k：19D。
实施例4
具体地，在实施例1的基础上，结合具体的实施例子对方案进行说明，进一步体现本方案的技术效果。具体为：
如图3所示，一种全视程型人工晶状体，人工晶状体包括光学主体1、第一支撑襻2和第二支撑襻3，光学主体1由光学面A、光学面B和衍射结构组成，衍射结构在光学面A上。
光学主体1与第一支撑襻2、第二支撑襻3为一体式结构，采用同一种材料，整体成型；衍射结构通过车加工的方式，浮雕于光学主体1的一个光学表面上，这里选择让衍射结构叠加在光学面A上；
第一支撑襻2、第二支撑襻3的表面设有若干斜锯齿凹槽，斜锯齿的高度大于40μm，斜锯齿凹槽宽度为0.2mm，斜锯齿的斜边缘和支撑襻所属平面的夹角角度α为20°。
光学主体1的有效光学区的直径为5.5mm，中心厚度0.78mm的双凸透镜片；第一支撑襻2、第二支撑襻3的厚度均为0.15mm；光学主体1由折射率为1.544、色散系数为45～55的疏水性聚丙烯酸酯制成。
本实施例全视程型人工晶状体的制备方法为：
(1)设计方案：设计三焦点人工晶状体，远焦点28D，中焦点2.5D，近焦点4D，将中焦点和近焦点连续起来；
(2)光学设计：通过拟定的多焦点的各个焦距，35.71mm(28D)，32.79mm(30.5D)，31.25mm(32D)，划分定焦区域和连续区域，其中两个定焦区域，一个连续区域。定焦区域总面积60％，连续区域总面积40％。在Zemax中构建初始模型，优化得到光学主体1光学面A、光学面B的参数，其中基底半径为15.75mm，K＝-8.14。根据相位系数确定两个定焦区域的位相函数：
Φ1(x，y)＝-128.746x2+0.096x4
Φ2(x，y)＝-206.925x2+0.709x4
并根据所需连续的两个焦点30.5D和33D，决定添加8个离散衍射相位点，均匀分布在连续区域内，其大小为Φ1和Φ2的中间值。
(3)车加工基底折射透镜：按照设计的光学区的参数，编写车床程序；利用金刚石单点切削技术，车加工出圆片人工晶状体；编写铣床程序，铣削出光学区的外形以及带有磨砂状的襻脚。
(4)抛光处理，得到光学表面合格的人工晶状体。
(5)在眼模型中分析测试
将本实施例中的人工晶状体IOL导入ISO11979-2中要求的眼模型中，借助光学设备测试得到中焦点(30.5D)和近焦点(32D)之间每间隔0.2D的USAF1951分辨率板测试图，如图6所示，可以看出在30.5D到32D之间均可达到清晰的视觉效果，其中：a：30.5D；b：30.6D；c：30.8D；d：31D；e：31.2D；f：31.4D；g：31.6D；h：31.8D；i：32D。
可以理解的是，上述实施例以三焦点人工晶状体为例说明本发明实施效果，本发明解决衍射型多焦点人工晶状体视程不连续的问题的方法同样适用于其他衍射型多焦点人工晶状体。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种全视程型人工晶状体，包括光学主体(1)，其特征在于，所述光学主体(1)由两个光学面组成，所述光学面为球面或非球面，其中一个光学面上具有用于调制入射光场分布的衍射结构；
所述光学主体(1)的上光学面的确定方法为：
以光学面的顶点为原点O，以光轴为Z轴，建立任意的空间直角坐标系，所述坐标系的坐标轴X轴以及坐标轴Y轴与所述光学面相切，所述光学面的面形在Y-Z平面上满足如下方程：
其中Z(y)为光学面在二维坐标系平面Y-Z上的曲线表达式，c为所述光学面的基础球面曲率半径的倒数，y为所述曲线上任何一点距坐标轴Z的垂直距离，A2i为光学面高次项系数，m、n均为不小于1的整数且n>m，K为光学面系数；当K和A2i为0时，Z(y)即为球面方程；
通过衍射结构调制入射光场分布方法为：
衍射结构包括衍射环带结构和离散衍射相位点，首先，使用衍射环带结构确定固定的焦点，即对一个具备衍射环带结构的单焦衍射元件，用一个衍射相位函数Φ表征它的相位：
Φ(x，y)＝ρ1x2+ρ2x4 (2)
其中，x、y分别表示纵向和横向坐标，单位是毫米mm；ρ1、ρ2为衍射相位各项系数；将衍射相位函数以2π为周期进行压缩后，得到衍射环带结构的相位函数T(Φ)：
其中，int()表示取整函数；
其次，引入次波长量级的离散衍射相位点，根据费马原理，光传播的路径是光程取极值的路径，这个极值是极大值、极小值，或是函数的拐点，用公式表征为：
其中，OPL为光程；为光的位移，其坐标为/>并有/> 为光通过的各个位移处的介质折射率；λ为光的波长；/>为光通过的各个位移处的衍射相位；当在单焦衍射元件中加入多个位置、大小均不同的次波长量级的离散衍射相位点/>(4)式转变为以下形式：
上式中，s′为离散衍射相位点的坐标，单位为mm；通过调整离散衍射相位点的数量、位置和大小来改变光程OPL，在同一个衍射环带结构区域内引入多个不同的次波长量级的离散衍射相位点，使得单焦衍射元件从只聚焦为一个焦点，扩展到具有一段清晰全视程的焦深范围，将衍射结构调制入射光场分布方法运用到光学主体(1)中，使得光学主体(1)具备全视程的效果。
2.根据权利要求1所述一种全视程型人工晶状体，其特征在于，所述光学主体(1)为有效光学区直径5.5～6.5mm、中心厚度0.4～1.25mm的双凸/凹凸透镜片。
3.根据权利要求1所述一种全视程型人工晶状体，其特征在于，所述光学主体(1)的附加焦点为2个及以上。
4.根据权利要求1所述一种全视程型人工晶状体，其特征在于，人工晶状体还包括第一支撑襻(2)和第二支撑襻(3)，所述光学主体(1)位于第一支撑襻(2)和第二支撑襻(3)之间。
5.根据权利要求4所述一种全视程型人工晶状体，其特征在于，所述光学主体(1)、第一支撑襻(2)和第二支撑襻(3)为一体式结构，采用同一种材料，整体成型。
6.根据权利要求4所述一种全视程型人工晶状体，其特征在于，所述第一支撑襻(2)、第二支撑襻(3)的厚度均为0.15～0.35mm。
7.根据权利要求4～6任一项所述一种全视程型人工晶状体，其特征在于，所述第一支撑襻(2)、第二支撑襻(3)表面均设有斜锯齿凹槽或凸起磨砂。
8.根据权利要求7所述一种全视程型人工晶状体，其特征在于，所述斜锯齿凹槽或凸起磨砂的宽度为0.2～1.0mm。
9.根据权利要求7所述一种全视程型人工晶状体，其特征在于，所述斜锯齿凹槽或凸起磨砂的高度大于40μm。
10.根据权利要求7所述一种全视程型人工晶状体，其特征在于，所述斜锯齿的斜边缘与第一支撑襻(2)、第二支撑襻(3)所属平面的夹角α在-20°～+20°之间。
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