JP6783358B2 - 被写界深度延長及び遠見視力向上を伴う眼科インプラント - Google Patents

Description

［優先出願の言及による組込み］
本願は、それぞれ２０１４年９月９日、２０１４年９月１０日、２０１５年４月１７日出願である米国仮特許出願第６２／０４８１３５号、米国仮特許出願第６２／０４８７０５号、米国仮特許出願第６２／１４９４８１号の優先権を主張する。各優先出願の開示全体が言及によって本願明細書に明示的に組み込まれる。

［技術分野］
本開示は眼科インプラントに関し、例えば被写界深度延長を伴う眼科インプラントに関する。

図１はヒトの眼の概略図である。図１に示されるように、ヒトの眼１００は、角膜１１０、虹彩１１５、天然水晶体１２０、及び網膜１３０を含む。光は角膜１１０を介して眼１００に入り、虹彩１１５中心の開口である瞳孔に向かう。虹彩１１５と瞳孔とは眼１００に入る光量の調節を補助する。明るい照明条件では、虹彩１１５は瞳孔を閉じてより少ない光を取り入れ、暗い照明条件では、虹彩１１５は瞳孔を開いてより多くの光を取り入れる。虹彩１１５の後ろは天然水晶体１２０である。角膜１１０及び水晶体１２０は網膜１３０に向かって光を屈折し焦点を合わせる。視力２０／２０の眼１００では、水晶体１２０は、眼の後部へと網膜１３０に光を集める。網膜１３０は光を感知し、視神経１４０を介して脳へと送られる電気インパルスを生成する。眼が適切に光を集めない場合は、矯正及び／又は人工レンズが用いられてきた。

本明細書に記載の所定の実施形態は、ヒトの眼にインプラントされるように構成されたレンズを含む。レンズは透明材料を含む光学部（ｏｐｔｉｃ）を包含し得る。また、レンズは、インプラントされたときに光学部を眼に付けるために光学部のまわりに配置されたハプティック（ｈａｐｔｉｃ）部も含み得る。光学部は前面と後面とを含み得る。光学部がメニスカス形状であるように、前面は凸状であり得、後面は凹状であり得る。凸状前面と凹状後面とのそれぞれには表面頂点があり得る。光学部は表面頂点を通過する光軸を有し得る。種々の実施形態において、光軸に沿った厚みは約１００〜７００マイクロメートル（又はこの範囲の任意の値により構成される任意の範囲）であり得る。さらに、前面と後面とは非球面を含み得る。

本明細書に記載の所定の実施形態は、ヒトの眼にインプラントされるように構成されたレンズを含む。レンズは透明材料を含む光学部を包含し得る。また、レンズは、インプラントされたときに光学部を眼に付けるために光学部に対して配置された少なくとも１つのハプティックも含み得る。光学部は前面と後面とを含み得る。光学部がメニスカス形状であるように、前面は凸状であり得、後面は凹状であり得る。凸状前面と凹状後面とのそれぞれには表面頂点があり得る。光学部は表面頂点を通過する光軸を有し得る。種々の実施形態において、前面と後面とは非球面を含み得る。前面は、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む摂動でオフセットされた円錐又は双円錐を含む非球面形状を有し得る。

そうした一部の実施形態において、非球面高次関数は、少なくとも１つの偶数次項ａ_２ｎｒ^２ｎを含み得、ｎは整数、ａ_２ｎは係数、ｒは光軸からの半径距離である。例として、非球面高次関数は２次項ａ_２ｒ^２を含み得、ａ_２は係数、ｒは光軸からの半径距離である。他の例として、非球面高次関数は４次項ａ_４ｒ^４を含み得、ａ_４は係数、ｒは光軸からの半径距離である。また非球面高次関数は６次項ａ_６ｒ^６を含み得、ａ_６は係数、ｒは光軸からの半径距離である。さらに、非球面高次関数は８次項ａ_８ｒ^８を含み得、ａ_８は係数、ｒは光軸からの半径距離である。レンズの一部の実施形態では、光学部は、光軸に沿って約１００〜７００ミクロン（又はこの範囲の任意の値により構成される任意の範囲）の厚みを有し得る。種々の実施形態において、前面は摂動でオフセットされた双円錐を含む非球面形状を有する。

本明細書に記載の所定の実施形態は、ヒトの眼にインプラントされるように構成されたレンズを含む。レンズは透明材料を含む光学部を包含し得る。また、レンズは、インプラントされたときに眼における光学部に対して配置された少なくとも１つのハプティックをも含み得る。光学部には前面と後面とを含み得る。光学部がメニスカス形状であるように、前面は凸状であり得、後面は凹状であり得る。凸状前面と凹状後面とのそれぞれには表面頂点があり得る。光学部は表面頂点を通過する光軸を有し得る。種々の実施形態において、前面と後面とは非球面を含み得る。後面は、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む摂動によりオフセットされた円錐又は双円錐を含む非球面形状を有し得る。種々の実施形態において、後面は摂動でオフセットされた双円錐を含む非球面形状を有する。

本明細書に記載の所定の実施形態は、ヒトの眼にインプラントされるように構成されたレンズを含む。レンズは透明材料を含む光学部を包含し得る。光学部には前面と後面とがあり得る。前面は非球面を含み得る。光学部が、２〜６ミリメートル、３〜６ミリメートル、又は４〜６ミリメートルの開口サイズ（例として、開口サイズは２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、６ｍｍ、これらの範囲内の任意の値、又はそうした値により構成される任意の範囲であり得る）を有するヒトの眼に挿入されるときに、前面と後面とが、０〜２．５ジオプトリ（Ｄ）の範囲内の、少なくとも９０％の物体のバージェンスに、１００本／ミリメートルで、０．１〜０．４の平均変調伝達関数（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＭＴＦ）値を与えるように成形され得る。平均ＭＴＦ値は、軸上物体について明所視の視感度関数によって重み付けされた約４００〜７００ｎｍの波長に積分された１００本／ミリメートルでのＭＴＦ値を含み得る。

種々の実施形態において、ヒトの眼は水晶体を含み、水晶体の前方に光学部が挿入されるときに平均変調伝達関数値が与えられる。他の種々の実施形態において、ヒトの眼は水晶体を含まず、水晶体に代えて光学部が挿入されるときに変調伝達関数値が与えられる。レンズはハプティック部をさらに含み得る。さらに、光学部は光軸を有し得、光軸を通過する厚みは約１００〜７００ミクロン（又はこの範囲の任意の値により構成される任意の範囲）であり得る。

本明細書に記載の所定の実施形態は、ヒトの眼にインプラントされるように構成されたレンズを含む。レンズは透明材料を含む光学部を包含し得る。光学部には前面と後面とがあり得る。前面は非球面を含み得る。光学部が、２〜６ミリメートル、３〜６ミリメートル、又は４〜６ミリメートルの開口サイズ（例として、開口サイズは２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、６ｍｍ、これらの範囲内の任意の値、又はそうした値により構成される任意の範囲であり得る）を有する模型眼に挿入されるときに、また前面と後面とが、０〜２．５ジオプトリ（Ｄ）の範囲内の、少なくとも９０％の物体のバージェンスに、１００本／ミリメートルで、０．１〜０．４の平均変調伝達関数（ＭＴＦ）値を与えるように成形され得る。平均ＭＴＦ値は、軸上物体について明所視の視感度関数によって重み付けされた約４００〜７００ｎｍの波長に積分された１００本／ミリメートルでのＭＴＦ値を含み得る。

模型眼はＬｉｏｕ−Ｂｒｅｎｎａｎ模型眼を含み得る。代替的に、模型眼はＢａｄａｌ模型眼を含み得る。さらに模型眼はアリゾナ模型眼又はインディアナ模型眼を含み得る。その他の規格化模型眼又は同等の模型眼が用いられてもよい。

一部の実施形態において、変調伝達関数値は、光学部が有水晶体構造の模型眼に挿入されるときに与えられ得る。他の一部の実施形態において、変調伝達関数値は、光学部が無水晶体構造の模型眼に挿入されるときに与えられ得る。レンズはハプティック部をさらに含み得る。さらに、光学部は光軸を有し得、約１００〜７００ミクロン（又はこの範囲の任意の値により構成される任意の範囲）である、光軸を介した厚みを有し得る。

本明細書に記載の所定の実施形態は、ヒトの眼にインプラントされるように構成されたレンズを含む。レンズは透明材料を含む光学部を包含し得る。光学部には前面と後面と射出瞳とがあり得る。前面は非球面を含み得る。前面と後面とは、０〜２．５ジオプトリ（Ｄ）の物体のバージェンスについて、光学部の射出瞳の波面にΦ（ｒ）＝ａ＋ｂｒ^２＋ｃｒ^４＋ｄｒ^６＋ｅｒ^８によって表される放射パワー（ｒａｄｉａｌ ｐｏｗｅｒ）プロファイルを提供するように成形され得、ｒは、前面と後面との表面頂点を通過して延びる光軸からの半径距離であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅは係数である。

本明細書に記載の所定の実施形態は、ヒトの眼にインプラントされるように構成されたレンズを含む。レンズは透明材料を含む光学部を包含し得る。またレンズは、インプラントされたときに光学部を眼に付けるために光学部に対して配置された少なくとも１つのハプティックも含み得る。光学部は前面と後面とを含み得る。前面及び後面のそれぞれは表面頂点を有し得る。光学部には表面頂点を通過する光軸があり得る。光軸に沿った厚みは約１００〜４００マイクロメートル（又はこの範囲の任意の値により構成される任意の範囲）であり得る。さらに、前面及び後面の少なくとも１つは非球面を含み得る。一部の実施形態において前面は凸状であり得る。さらに後面は凹状であり得る。

本明細書に記載の所定の実施形態は、ヒトの眼にインプラントされるように構成されたレンズを含む。レンズは透明材料を含む光学部を包含し得る。またレンズは、インプラントされたときに光学部を眼に付けるために光学部に対して配置された少なくとも１つのハプティックも含み得る。光学部は前面と後面とを含み得る。前面及び後面のそれぞれは表面頂点を有し得る。光学部には表面頂点を通過する光軸があり得る。前面及び後面の少なくとも１つは、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む摂動を含む非球面を含み得、それら表面の少なくとも１つは、双円錐を含む非球面形状を有し得る。一部の実施形態において前面は凸状であり得る。さらに後面は凹状であり得る。

本明細書に記載の所定の実施形態は、ヒトの眼にインプラントされるように構成されたレンズを含む。レンズは透明材料を含む光学部を包含し得る。またレンズは、インプラントされたときに光学部を眼に付けるために光学部のまわりに配置されたハプティック部も含み得る。光学部は前面と後面とを含み得る。前面及び後面のそれぞれは表面頂点を有し得る。光学部には表面頂点を通過する光軸があり得る。光軸に沿う厚みは約１００〜７００マイクロメートル（又はこの範囲の任意の値により構成される任意の範囲）であり得る。さらに、前面と後面とは非球面を含み得る。

本明細書に記載の所定の実施形態は、ヒトの眼にインプラントされるように構成されたレンズを含む。レンズは透明材料を含む光学部を包含し得る。またレンズは、インプラントされたときに光学部を眼に付けるために光学部に対して配置された少なくとも１つのハプティックも含み得る。光学部は前面と後面とを含み得る。前面及び後面のそれぞれは表面頂点を有し得る。光学部には表面頂点を通過する光軸があり得る。前面及び後面の少なくとも１つは、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む摂動でオフセットされた円錐又は双円錐を含む非球面を有し得る。

透明材料を含む、本明細書に記載のレンズの種々の実施形態において、透明材料はコラマー（Ｃｏｌｌａｍｅｒ）を含み得る。透明材料はシリコン、アクリル、又はヒドロゲルを含み得る。透明材料は疎水性材料又は親水性材料を含み得る。

本明細書に記載のレンズの種々の実施形態において、前面は回転対称であり得る。前面は円錐又は双円錐項を含む形状を有し得る。前面は、円錐又は双円錐項と、非球面高次摂動項とを含む形状を有し得る。レンズの一部の実施形態において、後面は円錐又は双円錐項を含む形状を有し得る。円錐又は双円錐項は０より大きい円錐定数を有し得る。例として、円錐又は双円錐項は少なくとも１の大きさの円錐定数を有し得る。他の例として、円錐又は双円錐項は少なくとも１０の大きさの円錐定数を有し得る。

本明細書に記載のレンズの種々の実施形態において、後面は回転非対称であり得る。後面は、光学部の光軸を通過する異なる方向に異なる曲率を有し得る。例として、後面は、光学部の光軸の直交方向に異なる曲率を有する。後面形状は双円錐項を含み得る。双円錐項は０より大きい円錐定数を有し得る。例として、双円錐項は少なくとも１の大きさの円錐定数を有し得る。他の例として、円錐又は双円錐項は少なくとも１０の大きさの円錐定数を有し得る。本明細書に記載のレンズの種々の実施形態において、光学部は、１００〜４００マイクロメートルの、光軸に沿った厚みを有し得る。例として、光軸に沿った厚みは、１００〜３００マイクロメートル、１００〜２００マイクロメートル、２００〜３００マイクロメートル、３００〜４００マイクロメートル、又はこれらの範囲の任意の値により構成される任意の範囲であり得る。

本明細書に記載のレンズの種々の実施形態において、光学部が、２〜６ミリメートル、３〜６ミリメートル、又は４〜６ミリメートルの開口サイズ（例として、開口サイズは２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、６ｍｍ、これらの範囲内の任意の値、又はそうした値により構成される任意の範囲であり得る）を有する模型眼に挿入されるときに、レンズの前面と後面とは、０〜２．５ジオプトリ（Ｄ）の範囲内の、少なくとも９０％の物体のバージェンスに、１００本／ミリメートルで、０．１〜０．４の平均変調伝達関数（ＭＴＦ）値を与えるように成形され得る。平均ＭＴＦ値は、軸物体について明所視の視感度関数によって重み付けされた約４００〜７００ｎｍの波長に積分された１００本／ミリメートルでのＭＴＦ値を含み得る。模型眼には、Ｌｉｏｕ−Ｂｒｅｎｎａｎ模型眼、Ｂａｄａｌ模型眼、アリゾナ模型眼、インディアナ模型眼、又は任意の規格化模型眼若しくは同等の模型眼が含まれ得る。

一部のそうした実施形態において、レンズの前面と後面とは、０〜２．５ジオプトリ（Ｄ）の範囲内の少なくとも９５％又は９８％の物体のバージェンスに、１００本／ミリメートルで、０．１〜０．４の平均変調伝達関数（ＭＴＦ）値を与えるように成形される。

本明細書に記載のレンズの種々の実施形態において、光学部が模型眼に挿入されるときに、前面と後面とは、０〜２．５ジオプトリ（Ｄ）の範囲内の少なくとも９０％の物体のバージェンスに、位相反転なく変調伝達関数（ＭＴＦ）を与えるように成形され得る。一部のそうした実施形態において、該光学部が模型眼に挿入されるときに、前面と後面とは、０〜２．５ジオプトリ（Ｄ）の範囲内の少なくとも９５％、９８％、９９％、又は１００％物体のバージェンスに、位相反転なく変調伝達関数（ＭＴＦ）を与えるように成形される。

本明細書に記載のレンズの種々の実施形態において、前面は、０〜１ｍｍ、１×１０^−６〜１×１０^−３ｍｍ、又は５×１０^−６〜５×１０^−４ｍｍの曲率半径を有し得る。前面は、−１×１０^６〜−１００、又は−３×１０^５〜−２×１０^５の円錐定数を有し得る。後面は０〜２０ｍｍの曲率半径Ｒ_ｙを有し得る。後面は０〜２０ｍｍの曲率半径Ｒ_ｘを有し得る。後面は−２０〜２０ｍｍの円錐定数Ｋ_ｙを有し得る。後面は−２５〜０ｍｍの円錐定数Ｋ_ｘを有し得る。

本明細書に記載のレンズの一部の実施形態において、レンズは眼の天然レンズの前方に配置されるように構成され得る。レンズの他の一部の実施形態において、レンズは水晶体嚢に配置されるように構成され得る。

本明細書に記載の所定の実施形態は、任意の実施形態のレンズのレンズインプラント方法を包含する。該方法は、眼の組織に開口部を形成するステップと、レンズを眼の天然レンズの前方に挿入するステップを含み得る。本明細書に記載の所定の実施形態は、眼の組織に開口部を形成するステップと、レンズを水晶体嚢に挿入するステップとを含む方法も包含する。

本明細書に記載のレンズの種々の実施形態において、光学部は、約７００ミクロン〜４ミリメートルの、光軸に沿う厚みを有し得る。例として、光軸に沿う厚みは、約７００ミクロン〜３ミリメートル、約７００ミクロン〜２ミリメートル、約７００ミクロン〜１ミリメートル、又はこれらの範囲の任意の値で構成される任意の範囲であり得る。

本明細書に記載の所定の実施形態は、ヒトの左右の眼にインプラントするように構成されたレンズ対を包む。レンズ対は第１レンズを含む。第１レンズは透明材料を含む光学部を包含し得る。第１レンズの光学部には前面と後面とがあり得る。前面は非球面を含み得る。第１レンズの光学部が、２〜６ミリメートル、３〜６ミリメートル、又は４〜６ミリメートルの開口サイズ（例として、開口サイズは２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、６ｍｍ、これらの範囲内の任意の値、又はそうした値により構成される任意の範囲であり得る）を有する模型眼に挿入されるときに、第１レンズの前面と後面とは、０〜２.０ジオプトリ（Ｄ）又は０〜２．５ジオプトリ（Ｄ）の範囲内の、少なくとも９０％の物体のバージェンスに、１００本／ミリメートルで、０．１〜０．４の平均変調伝達関数（ＭＴＦ）値を与えるように成形され得る。第１レンズの平均ＭＴＦ値は、軸上物体について明所視の視感度関数によって重み付けされた約４００〜７００ｎｍの波長に積分された１００本／ミリメートルでのＭＴＦ値を含み得る。

レンズ対は第２レンズも含む。第２レンズは透明材料を含む光学部を包含し得る。第２レンズの光学部には前面と後面とがあり得る。前面は非球面を含み得る。第２レンズの光学部が、２〜６ミリメートル、３〜６ミリメートル、又は４〜６ミリメートルの開口サイズ（例として、開口サイズは２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、６ｍｍ、これらの範囲内の任意の値、又はそうした値により構成される任意の範囲であり得る）を有する模型眼に挿入されるときに、第２レンズの前面と後面とは、−２.０〜０ジオプトリ（Ｄ）又は−２．５〜０ジオプトリ（Ｄ）の範囲内の、少なくとも９０％の物体のバージェンスに、１００本／ミリメートルで、０．１〜０．４の平均変調伝達関数（ＭＴＦ）値を与えるように成形され得る。第２レンズの平均ＭＴＦ値は、軸上物体について明所視の視感度関数によって重み付けされた約４００〜７００ｎｍの波長に積分された１００本／ミリメートルでのＭＴＦ値を含み得る。

模型眼はＬｉｏｕ−Ｂｒｅｎｎａｎ模型眼を含み得る。代替的に模型眼はＢａｄａｌ模型眼を含み得る。さらに模型眼はアリゾナ模型眼又はインディアナ模型眼を含み得る。その他の規格化模型眼又は同等の模型眼が用いられてもよい。

レンズ対の種々の実施形態において、第１又は第２レンズの光学部が有水晶体構造の模型眼に挿入されるときに、第１又は第２レンズの変調伝達関数値が与えられるとよい。他の種々の実施形態において、第１又は第２レンズの光学部が無水晶体構造の模型眼に挿入されるときに、第１又は第２レンズの変調伝達関数値が与えられるとよい。

レンズ対の種々の実施形態において、第１又は第２レンズはハプティック部をさらに含み得る。第１又は第２レンズの光学部は光軸を有し得、約１００〜７００ミクロンである、光軸を通過する厚みを有し得る。その他の実施形態において、第１又は第２レンズの光学部は光軸を有し得、約７００ミクロン〜４ミリメートルである、光軸を通過する厚みを有し得る。一部のそうした実施形態において、光軸に沿う厚みは、約７００ミクロン〜３ミリメートル、約７００ミクロン〜２ミリメートル、約７００ミクロン〜１ミリメートル、又はこれらの範囲の任意の値で構成される任意の範囲であり得る。

レンズ対の種々の実施形態において、第１レンズの前面と後面とは、０〜２．５ジオプトリ（Ｄ）の範囲内の、少なくとも９５％又は９８％の物体のバージェンスに、１００本／ミリメートルで、０．１〜０．４の平均変調伝達関数（ＭＴＦ）値を与えるように成形され得る。

レンズ対の種々の実施形態において、第２レンズの前面と後面とは、−２．５〜０ジオプトリ（Ｄ）の範囲内の、少なくとも９５％又は９８％の物体のバージェンスに、１００本／ミリメートルで、０．１〜０．４の平均変調伝達関数（ＭＴＦ）値を与えるように成形され得る。

レンズ対の種々の実施形態において、光学部が模型眼に挿入されるときに、第１レンズの前面と後面とは、０〜２．５ジオプトリ（Ｄ）の範囲内の、少なくとも９０％、９５％、９８％、９９％、又は１００％の物体のバージェンスに、位相反転なく変調伝達関数（ＭＴＦ）を与えるように成形され得る。

レンズ対の種々の実施形態において、光学部が模型眼に挿入されるときに、第２レンズの前面と後面とは、−２．５〜０ジオプトリ（Ｄ）の範囲内の、少なくとも９０％、９５％、９８％、９９％、又は１００％の物体のバージェンスに、位相反転なく変調伝達関数（ＭＴＦ）を与えるように成形され得る。

本明細書に記載の所定の実施形態は、ヒトの眼にインプラントされるように構成されたレンズを含む。レンズは透明材料を含む光学部を包含し得る。光学部は前面と後面とを含み得る。前面及び後面のそれぞれは表面頂点を有し得る。光学部には表面頂点を通過する光軸があり得る。前面及び後面の少なくとも１つは、第１部分と第２部分とを有する表面を含み得る。第１部分は光軸を中心に配置され得る。第２部分は第１部分を包囲し、第１部分とは異なる表面プロファイルを有し得る。第１部分は延長被写界深度を得るように構成され得る。第２部分は、第１部分と比較して、遠距離での向上された視力特性メトリック（ｖｉｓｉｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ ｍｅｔｒｉｃ）を提供するように構成可能である。

一部のそうした実施形態において、距離とは無限遠〜２メートルの物体を含み得、又は距離とは０Ｄバージェンスを含み得る。レンズの種々の実施形態において、レンズは第２部分を包囲する第３部分をさらに含み得る。第３部分は第２部分とは異なる表面プロファイルを有し得る。一部の実施形態において、第３部分は第１部分と同様の表面プロファイルを有し得る。第２部分は、第３部分と比較して、遠距離での向上された視力特性メトリックを提供するように構成可能である。例として、向上された視力特性メトリックとは、その変調伝達関数、コントラスト感度、それらの導出（ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ）、又はそれらの組合せであり得る。一部の実施形態において、第１部分は、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む包絡線の摂動でオフセットされた円錐、双円錐、又は双非球面包絡線を含む形状を有し得る。

本明細書に記載の所定の実施形態は、ヒトの眼にインプラントされるように構成されたレンズを含む。レンズは透明材料を含む光学部を包含し得る。光学部には前面と後面とがあり得る。前面及び後面のそれぞれは表面頂点を有し得る。光学部には表面頂点を通過する光軸があり得る。前面及び後面の少なくとも１つは、第１部分と第２部分とを有する表面を含み得る。第１部分は、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む包絡線に関する摂動によってオフセットされた円錐、双円錐、又は双非球面包絡線を含む形状を有し得る。第２部分は、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む包絡線の摂動によってオフセットされない円錐、双円錐、又は双非球面包絡線を含む形状を有し得る。

レンズの種々の実施形態において、第１部分は光軸を中心に配置され得る。第２部分は第１部分を包囲し得る。一部の実施形態において、レンズは、第２部分を包囲する第３部分を含み得る。第３部分は、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む包絡線に関する摂動によってオフセットされた円錐、双円錐、又は双非球面包絡線を含む形状を有し得る。一部のそうした実施形態において、第３部分は、第１部分と実質的に同じである、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む包絡線に関する摂動によってオフセットされた円錐、双円錐、又は双非球面包絡線を有し得る。

本明細書に記載の所定の実施形態は、ヒトの眼にインプラントされるように構成されたレンズを含む。レンズは透明材料を含む光学部を包含し得る。光学部には前面と後面とがあり得る。前面及び後面のそれぞれは表面頂点を有し得る。光学部には表面頂点を通過する光軸があり得る。前面及び後面の少なくとも１つは、第１部分と第２部分とを有する表面を含み得る。第１部分は光軸を中心に配置され得る。第２部分は第１部分を包囲し得る。第１部分は、第２部分よりも、延長被写界深度を与える高い球面収差制御を有し得る。

種々の実施形態において、レンズは第２部分を包囲する第３部分を含み得る。第３部分は、第２部分よりも、延長被写界深度を与える高い球面収差制御を有し得る。第３部分は、第１部分と実質的に同じ球面収差制御を有し得る。第１部分は、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む包絡線からの摂動によってオフセットされた円錐、双円錐、又は双非球面包絡線を含む形状を有し得る。

第３部分を有するレンズの種々の実施形態において、第３部分は、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む包絡線からの摂動によってオフセットされた円錐、双円錐、又は双非球面包絡線を含む形状を有し得る。

光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む包絡線からの摂動によってオフセットされた円錐、双円錐、又は双非球面包絡線を含む形状を有するレンズの種々の実施形態において、非球面高次関数は、少なくとも１つの偶数次項ａ_２ｎｒ^２ｎを含み得、ｎは整数、ａ_２ｎは係数、ｒは光軸からの半径距離である。例として、非球面高次関数は２次項ａ_２ｒ^２を含み得、ａ_２は係数、ｒは光軸からの半径距離である。他の例として、非球面高次関数は４次項ａ_４ｒ^４を含み得、ａ_４は係数、ｒは光軸からの半径距離である。非球面高次関数は６次項ａ_６ｒ^６をも含み得、ａ_６は係数、ｒは光軸からの半径距離である。さらに、非球面高次関数は８次項ａ_８ｒ^８を含み得、ａ_８は係数、ｒは光軸からの半径距離である。

第１部分と第２部分とを有するレンズの種々の実施形態において、レンズは、第１部分と第２部分との間で不連続性のない円滑な移行をおこなう移行部分をさらに含み得る。移行部分は、約０．１〜１ｍｍ範囲の、内半径と外半径との距離を有し得る。第１部分は、約２．５〜４．５ｍｍの範囲の最大断面径を有し得る。例として、第１部分は約３．７５ｍｍの最大断面径を有し得る。第２部分は、約１〜３．５ｍｍ範囲の、内半径と外半径との距離を有し得る。一部の実施形態において、第２部分は、約０．２５〜１．５ｍｍ範囲の、内半径と外半径との距離を有し得る。

レンズの種々の実施形態において、光学部は約１００〜７００ミクロンの範囲（又はこの範囲の任意の値により構成される任意の範囲）である、光軸に沿う厚みを有し得る。代替的に、光学部は約７００ミクロン〜４ミリメートルの範囲（又はこの範囲の任意の値により構成される任意の範囲）である、光軸に沿う厚みを有し得る。種々の実施形態において、レンズは、インプラントされたときに光学部を眼に付けるために光学部に対して配置された少なくとも１つのハプティックも包含し得る。一部の実施形態において、前面は、第１部分と第２部分とを有する表面を含み得る。後面は、双円錐包絡線を有する形状を含み得る。

本明細書に記載の所定の実施形態は、ヒトの眼にインプラントされるように構成されたレンズを含む。レンズは透明材料を含む光学部を包含し得る。光学部には前面と後面とがあり得る。前面及び後面のそれぞれは表面頂点を有し得る。光学部には表面頂点を通過する光軸があり得る。前面及び後面の少なくとも１つは、第１部分と第２部分とを有する表面を含み得る。第１部分は光軸を中心に配置され得る。第２部分は第１部分を包囲し得る。第１部分は、延長被写界深度を与えるように構成され得る。第２部分は、単焦点遠距離焦点調節を行うように構成され得る。

一部のそうした実施形態において、レンズは、第２部分を包囲する第３部分をさらに含み得る。第３部分は、延長被写界深度を与えるように構成され得る。第１部分は、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む包絡線に関する摂動によってオフセットされた円錐、双円錐、又は双非球面包絡線を含む形状を有し得る。さらに、第３部分は、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む包絡線に関する摂動によってオフセットされた円錐、双円錐、又は双非球面包絡線を含む形状を有し得る。

第１部分と第２部分とを有するレンズの種々の実施形態において、第１部分と第２部分とのそれぞれは焦線（ｃａｕｓｔｉｃ）を有し得る。第２部分は、第２部分の焦線が第１部分の焦線と円滑に融合するように、円錐定数を有し得る。一部の実施例において、第２部分が球面を含む場合よりも、第２部分の焦線は第１部分の焦線とより円滑に融合する。第３部分を有するレンズの種々の実施形態において、第２部分と第３部分とは焦線を有し得る。第２部分は、第２部分の焦線が第３部分の焦線と円滑に融合するように、円錐定数を有し得る。一部の実施例において、第２部分が球面を含む場合よりも、第２部分の焦線は第３部分の焦線とより円滑に融合する。

第１部分と第２部分とを有するレンズの種々の実施形態において、前面は凸状であり得る。後面は凹状であり得る。例として、光学部がメニスカス形状であるように、前面は凸状であり得、後面は凹状であり得る。他の種々の実施形態において、後面は凸状であり得る。一部の実施形態において、前面は凹状であり得る。さらに、第１部分と第２部分とを有するレンズの種々の実施形態において、第２部分は、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む包絡線の摂動によってオフセットされない円錐、双円錐、又は双非球面包絡線を含む形状を有し得る。

図１は、ヒトの眼の概略図を示す。 図２は、本明細書に記載の所定の実施形態における例示のレンズを示す。 図３Ａは、目にインプラントされた、本明細書に記載の所定の実施形態における例示のレンズ２００の超音波検査を示し、図３Ｂは、図２に示される例示のレンズの断面側面図を示す。 図４は、図２に示されるレンズの光学部の断面側面概略図を示す。 図５Ａは、例示の正メニスカス光学部の概略図を示し、図５Ｂは、例示の負メニスカス光学部の概略図を示す。 図６Ａは、物体空間における被写界深度と、画像空間における焦点深度とを概略的に示す。 図６Ｂは、画像焦線と錯乱円とを概略的に示す。 図６Ｃは、標準的な球面レンズと理想的な過焦点眼とのデフォーカス曲線を概略的に示す。 図６Ｄは、本明細書に記載の所定の実施形態におけるレンズの評価及び設計を行うための例示モデルを概略的に示す。 図７Ａは、延長被写界深度を与えるように構成された第１部分と、遠見視力を向上させるように構成された第２部分とを有する光学部の、例示の前面及び／又は後面の概略図であり、図７Ｂは、延長被写界深度を与えるように構成された第１部分と、遠見視力を向上させるように構成された第２部分とを有する光学部の、例示の前面及び／又は後面の概略図である。 図８Ａは、延長被写界深度を与えるように構成された第１部分と、遠見視力を向上させるように構成された第２部分とを有する光学部の、他の例示の前面及び／又は後面の概略図であり、図８Ｂは、延長被写界深度を与えるように構成された第１部分と、遠見視力を向上させるように構成された第２部分とを有する光学部の、他の例示の前面及び／又は後面の概略図である。

近視（近眼）、遠視（遠眼）、及び乱視などの視覚の問題は眼鏡やコンタクトレンズを使用して矯正される。例えばレーザーによる原位置での角膜切削形成術（レーシック）などの手術法は、眼鏡やコンタクトレンズの不便性に対処するため、より一般的なものとなっている。レーシックでは、レーザーが用いられて角膜のフラップを切削し、下の組織に近づき、角膜の形状を変える。さらに、眼内レンズ（ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ ｌｅｎｓ、ＩＯＬ）は、近視や白内障（目の天然水晶体のくもり）の処置に利用するために、水晶体嚢内に固定されるように構成された偽水晶体レンズで天然レンズを置き換えて用いられている。

視力の欠陥を処置する他の方法は有水晶体ＩＯＬを用いるものである。有水晶体ＩＯＬは、天然水晶体を取り除くことなく眼にインプラントされる透明レンズである。つまり、有水晶体ＩＯＬは角膜や水晶体と共に、網膜に物体をイメージングする光学パワーを与える（対照的に、偽水晶体ＩＯＬは、例えば上述のような白内障を処置するためにくもった天然レンズを除いた後、天然レンズを置き換えて眼にインプラントされるレンズである）。有水晶体ＩＯＬのインプラントは、近視、遠視、及び乱視を矯正するために用いられ、患者を眼鏡やコンタクトの不便さから解放し得る。また有水晶体ＩＯＬは、取り除かれて目の光学部を自然な状態に戻すか、又は、置き換えられて視力矯正の変更若しくは眼の改善の必要性に対応することが可能である。

ひとは年齢とともに老視（近くの物体に焦点を合わせられない）を発症し、近くにある物体に適応することができなくなると、失われた屈折力をさらに得るために老眼鏡で対応されてきた。近遠方視に離散的焦点を与える多焦点コンタクトレンズやＩＯＬも使われているが、患者の視野におけるコントラスト感度の喪失や同軸のゴースト像の存在から、こうした方法は限定的に受け入れられている。

本明細書に記載の所定の実施形態において、延長被写界深度と視力向上を伴う、近視、遠視、乱視、白内障、及び／又は老視を非限定的に含むものの視力矯正のための眼科インプラントが有利に提供され得る。種々の実施形態において、眼科インプラントは、例えばヒトである患者の眼にインプラントされるように構成されたレンズを含み得る。そうしたレンズは、中年人口の老視及び老視発症の処置に特に有用である。

所定の実施形態は有水晶体レンズインプラントを含み得、レンズは、角膜１１０と虹彩１１５との間などの天然水晶体１２０の前方にインプラント可能である。他の実施形態では、虹彩１１５と天然水晶体１２０とのあいだに配置されるように構成される。一部の例示的実施形態は、近視、遠視、乱視、及び／又は老視を処置するためのレンズを含む。

他の一部の実施形態は、水晶体１２０を取り除いた後、眼に、例えば水晶体嚢にインプラントされる偽水晶体レンズを含み得る。上述のように、偽水晶体レンズは、白内障処置や屈折矯正をおこなうために使用可能である。

図２は、本明細書に記載の種々の実施形態における例示のレンズ２００である。レンズ２００は光学領域又は光学部２０１を含み得る。光学部２０１は、レンズ２００が受信した光を伝送し、例えば屈折させるなど焦点を合わせる。本明細書において以下により詳細に記載されるように、光学部２０１は、光を屈折させて焦点を合わせ、且つ被写界深度と視力とを向上させるように設計された、光学部２０１の１以上の表面の表面形状を含み得る。例として、一部の実施形態において、光学部２０１表面の表面形状は、被写界深度を拡大させるように網膜において広範囲の物体のバージェンスを得るため（例として、少なくとも約０〜約２．５ジオプトリの範囲内のバージェンス、一部の適用において、少なくとも約０ジオプトリ〜少なくとも約１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、若しくは３．０ジオプトリ、又は場合により少なくとも約０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、若しくは０．７ジオプトリ〜少なくとも約２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、若しくは３．０ジオプトリ）、例えば２０／２０視力である高視力のために、光学部２０１が継続的に光の焦点を合わせることができるように設計可能である。さらに、一部の実施形態において、光学部２０１表面の表面形状は、イメージが実質的に同軸であり、且つゴースト像の存在を減少させるために実質的に同様の大きさであるように、設計可能である。

図２に示されるように、例示のレンズ２００はハプティック２０５も含み得る。一部の実施形態において、ハプティック２０５は、レンズを眼に安定させるため及びレンズ２００を眼に付けるために、１以上のハプティック又はハプティック部２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ、及び２０５ｄを包含し得る。例として、図２において、ハプティック部２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ、及び２０５ｄは、インプラントされたときに光学部２０１を眼に付けるために光学部２０１の周りに配置される。種々の実施形態において、レンズ及び特にハプティックは、水晶体嚢の外側に、例えば有水晶体ＩＯＬ設計のように天然レンズの前方に、インプラントされるように構成される。上述のように、有水晶体ＩＯＬインプラントは虹彩と天然レンズとの間にインプラントされるように構成されるとよい。ゆえに、所定の実施形態において、光学部２０１がハプティック部２０５ａ〜２０５ｄ間のコンタクト点の位置の前方位置で眼の中心光軸に沿って配置されるように、ハプティック２０５は湾曲される。この構成は、光学部２０１と有水晶体眼の天然レンズとの間のすきまを大きくし、眼の調節時に天然レンズが収縮する。一部の場合に、ハプティック２０５は、インプラントされるときに天然レンズとのすきまが最小になるように構成され、天然レンズ前面と光学部２０１後面との間の接触を低減、最小化、又は防止する。一部の材料により、光学部２０１と天然レンズ前面との間の接触は許容される。一部の実施形態において、レンズ２００は瞳孔、又は虹彩１１５の開口部にインプラントされ得、配置されると、ハプティック部２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ、及び２０５ｄは虹彩１１５の下方に配置され得る。図２に示されるハプティック２０５は、延長された角部の形状の４つのハプティック部２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ、及び２０５ｄを含むが、ハプティック又はハプティック部の形状、サイズ、及び数は特に限定されない。

種々の適用において、例えば、レンズは、天然レンズを取り除いた後に水晶体嚢内にインプラントされるように構成される。そうした偽水晶体レンズは、インプラント後に水晶体嚢内で配置と向きとを確実にするために適切な形状、サイズ、及び／又は数のハプティックを含むとよい。図３Ａは、眼にインプラントされた、本明細書に記載の所定の実施形態の例示レンズ２００の超音波検査である。

光学部２０１は透明材料を含み得る。例えば、透明材料はコラーゲンコポリマー材料、ヒドロゲル、シリコン、及び／又はアクリルを包含し得る。一部の実施形態において、透明材料は疎水性材料を含み得る。他の実施形態において、透明材料は親水性材料を含み得る。その他の既知の、又はまだ開発されていない材料が光学部２０１に使用可能である。

光学部２０１の所定の実施形態は、例えば、カリフォルニア州、モンロビアのＳＴＡＡＲ（登録商標）サージカルカンパニーによるコラマー（Ｃｏｌｌａｍｅｒ）（登録商標）ＩＯＬに使用される材料と同様の、コラーゲンコポリマー材料を有利に含み得る。例示されるコラーゲンコポリマー材料は、例示されるコラーゲンコポリマー材料は、ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）／ブタコラーゲン由来生体適合性ポリマー材料である。コラーゲンコポリマー材料はヒト水晶体のものと類似する特徴を有し得るので、本明細書に記載のレンズの所定の実施形態は、天然レンズと光学的に同様におこなわれることができる。例として、一部の実施形態において、反射防止特性と約４０％の含水量のため、コラーゲンコポリマー材料製のレンズ２００は、天然ヒト水晶体と類似する光を透過可能である。眼内ではより少ない光が反射され得、その他のレンズ材料製のレンズと比較して、より鮮鋭で明瞭な視覚がもたらされ、グレア、ハロ、又は夜間視力低下の発生が低減される。

コラーゲンコポリマー材料製のレンズ２００の一部の実施形態において、レンズ２００は可撓性であり得、眼に容易にインプラントすることができる。さらに、コラーゲンコポリマー材料はコラーゲンで作製されるので、レンズ２００の種々の実施形態は眼に対して生体適合性がある。一部の実施形態において、レンズ２００は、眼に自然に見い出だされる物質であるフィブロネクチンを引き付けることができる。フィブロネクチン層はレンズ２００周りに形成され得、レンズ２００への白血球接着を阻害する。フィブロネクチンのコーティングは、レンズ２００が異物であるとされることを退ける助けとなる。さらに、含有されるコラーゲンのように、レンズ２００の種々の実施形態はわずかな負電荷を帯び得る。眼のタンパク質も負電荷を帯びていることから、これら２つの負の力がレンズ２００の境界沿いで出会うとき、電荷反発がレンズ２００からタンパク質を押し離すことに寄与し得る。そのように、レンズ２００は自然にそれ自体を清浄且つ明瞭に保つことができる。

さらに、一部の実施形態において、レンズ２００は紫外線（ＵＶ）ブロッカーを包含し得る。そうしたブロッカーは、害のあるＵＶＡやＵＶＢ線が眼に進入することを防ぐ助けとなり得る。つまり、所定の実施形態はＵＶ関連眼疾患の発症防止に寄与し得る。

一部の実施形態において、ハプティック２０５（又は１以上のハプティック部２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ、及び２０５ｄ）も、光学部２０１と同様の材料製であり得る。例として、ハプティック２０５はコラーゲンポリマー、ヒドロゲル、シリコン、及び／又はアクリル製であり得る。一部の実施形態において、ハプティック２０５は疎水性材料を包含し得る。他の実施形態において、ハプティック２０５は親水性材料を包含し得る。その他の既知の、又はまだ開発されていない材料もハプティック２０５に使用可能である。

レンズ２００は、ダイヤモンド旋削、塑造、又は当該分野において既知の、若しくはまだ開発されていない他の技術によって製造可能である。コラーゲンコポリマー材料で製造されたレンズ２００の一部の実施形態において、レンズ２００は乾燥状態において機械で作製され、次にレンズ２００を安定化するために水和反応が行われる。類似の手法が他の材料についても用いられ得る。

図３Ｂは、図２に示される例示のレンズ２００の断面側面図であり、図４は、レンズ２００の光学部２０１の断面側面概略図である。光学部２０１には前面２０１ａと後面２０１ｂとがある。光学部２０１にはまた、レンズの光軸が通過する中心と、光軸に沿う中心における厚みＴｃとがある。光軸は前後面２０１ａと２０１ｂとの表面頂点を通過する。光学部２０１の正確なサイズは、患者の瞳孔サイズ、レンズ２００の材料、及び患者の処方に応じたものであり得る。一部の実施形態において、例えば、有水晶体レンズについて、光学部２０１中心の厚みＴｃは比較的薄く作製され得る。例として、光学部２０１中心の厚みＴｃは、約１００〜約７００マイクロメートル、約１００〜約６００マイクロメートル、約１００〜約５００マイクロメートル、約１００〜約４００マイクロメートル、約１００〜約３００マイクロメートル、又は約１００〜約２００マイクロメートルであり得、レンズ２００は、患者や他の人には比較的気づかれにくいものであり得る。より薄いレンズにより、例えば角膜等の目の組織を介するレンズ挿入工程が簡易化される。例として、光学部は、約１１０、１１５、１２０、１３０、１４０、若しくは１５０〜約２００、３００、若しくは４００マイクロメートルの光軸沿いの厚み、これらの厚みの任意のもののうちの任意の値、又はこれらの厚みの任意のものにより構成される任意の範囲を有し得る。故に、光学部２０１中心の厚みＴ_ｃは、上述の値のうちの任意の厚みであり得、例えば、１００マイクロメートル、１１０マイクロメートル、１１５マイクロメートル、１２０マイクロメートル、１３０マイクロメートル、１４０マイクロメートル、１５０マイクロメートル、２００マイクロメートル、２５０マイクロメートル、３００マイクロメートル、３５０マイクロメートル、４００マイクロメートル、４５０マイクロメートル、５００マイクロメートル、５５０マイクロメートル、６００マイクロメートル、６５０マイクロメートル，又は７００マイクロメートルのいずれかの間の範囲の厚みであり得る。

他の一部の実施形態において、例えば、レンズ２０１が天然水晶体を置き換える偽水晶体レンズについて、光学部２０１中心の厚みＴ_ｃは有水晶体レンズのものより厚くなり得、例として、約７００マイクロメートル〜約４ｍｍ、約７００マイクロメートル〜約３ｍｍ、約７００マイクロメートル〜約２ｍｍ、約７００マイクロメートル〜約１ｍｍ、そうした範囲の任意の値、又はこれらの範囲の任意の値により構成される任意の範囲が挙げられる。例として、光学部２０１中心の厚みＴ_ｃは、約７００マイクロメートル、約８００マイクロメートル、約９００マイクロメートル、約１ミリメートル、約１．５ミリメートル、約２ミリメートル、約２．５ミリメートル、約３ミリメートル、約３．５ミリメートル、若しくは約４ミリメートル、又はそれらの間の範囲であり得る。しかしながら、偽水晶体レンズについても、レンズはより小さい厚みＴ_ｃ、例えば約３００マイクロメートル〜７００マイクロメートルの厚みを採用し得、例として、３００マイクロメートル、４００マイクロメートル、５００マイクロメートル、６００マイクロメートル、若しくは７００マイクロメートル、又は３００〜４００マイクロメートル、４００〜５００マイクロメートル、５００〜６００マイクロメートルなど、それらの間の任意の範囲であり得る。

本明細書に記載の所定の実施形態によると、光学部２０１がメニスカス形状であるように、前面２０１ａは凸状であり、後面２０１ｂは凹状である。図５Ａと図５Ｂとは、メニスカス形状の光学部２０１の例示断面側面図である。メニスカス形状光学部２０１は、例えば有水晶体レンズに用いられるときに非常に有利であり得る。例として、虹彩の後方（又は後部）、且つ天然レンズの前方（又は前部）にインプラントされるとき、凸状である光学部２０１の前面２０１ａは、該表面２０１ａに隣接する虹彩の摩擦を防ぐのに有用であり得、凹状である光学部２０１の後面２０１ｂは、例えば白内障をもたらし得る、該表面２０１ｂに隣接する天然レンズの損傷を防ぐのに有用であり得る。

メニスカス形状光学部は正又は負のいずれかとして特徴づけられ得る。図５Ａに示されるように、正メニスカス光学部３０１は、凹状面３０１ｂよりも急勾配の曲線である凸状面３０１ａを有し、端部Ｔ_ｅよりも（光軸が通過する）中心Ｔ_ｃにおいて厚みが大きい。対照的に、図５Ｂに示されるように、負メニスカス光学部４０１は、凸状面４０１ａよりも急勾配の曲線である凹状面４０１ｂを有し、中心Ｔｃよりも端部Ｔｅにおいて厚みが大きい。所定の実施形態において、正メニスカス光学部は遠視を処置するために用いられ得る一方で、他の実施形態において、負メニスカス光学部は近視を処置するために用いられ得る。

種々の実施形態において、光学部２０１はメニスカス形状ではない。例として、一部の実施形態において、光学部２０１が平凹状であるように、前面２０１ａは実質的に平面であり、後面２０１ｂは凹状である。他の実施形態において、前面２０１ａと後面２０１ｂとは光学部２０１が両凹状であるように凹状である。さらなる実施形態において、光学部２０１が平凸状であるように、前面２０１ａは凸状であり、後面２０１ｂは実質的に平面である。よりさらなる実施形態において、前面２０１ａと後面２０１ｂとは光学部が両凸状であるように凸状である。

所定の実施形態において、光学部２０１の前面２０１ａ及び／又は後面２０１ｂは、非球面を含み得る。例として、光学部２０１の前面２０１ａ及び／又は後面２０１ｂは、球形の一部ではない表面形状を含み得る。種々の実施形態において、前面２０１ａ及び／又は後面２０１ｂは回転対称であり得る。例として、非球面形状の表面プロファイル又はサグは少なくとも円錐項を含み得る。円錐項は、

として与えられ得、ｃは表面の曲率（又は半径の逆数）、ｋは円錐定数、及びｒは表面頂点からの半径距離である。

一部の実施形態において、非球面形状は、例えば表面頂点からの半径距離の高次関数を含む摂動によりオフセットされた円錐を含み得る。このように、非球面形状のサグは円錐項と表面頂点からの半径距離の高次関数とを含み得る。高次関数は、円錐項から非球面摂動を与えることができる。一部の実施形態において、高次関数は、少なくとも１つの偶数次項ａ_２ｎｒ^２ｎを含み得、ｎは整数、ａ_２ｎは係数、ｒは表面頂点からの半径距離である。例として、非球面形状は、円錐項と、（例えば偶数次非球面を与える）偶数乗多項式項とを用いて、

として与えられ得る。

例示の数式２において見受けられ得るように、高次関数は、少なくとも２次項（ａ_２ｒ^２）、４次項（ａ_４ｒ^４）、６次項（ａ_６ｒ^６）、及び／又は８次項（ａ_８ｒ^８）を含み得る。一部の実施形態において、高次関数は、１以上の奇数次項を含み得る。例として高
次関数は、奇数次項のみ又は偶数次項と奇数次項との組合せを含み得る。

数式２においても見受けられるように、表面形状は円錐定数ｋに依存し得る。円錐定数ｋ＝０の場合、表面は球形である。このように一部の実施形態において、ｋは少なくとも０の大きさを有して、│ｋ│≧０となる。一部の実施形態においてｋは０よりも大きく、│ｋ│＞０となる。種々の実施形態において、ｋは少なくとも１の大きさを有して、│ｋ│≧１となる。一部の実施形態において、│ｋ│≧２、│ｋ│≧３、│ｋ│≧５、│ｋ│≧７、又は│ｋ│≧１０である。例として、ｋ≦−１、ｋ≦−２、ｋ≦−３、ｋ≦−５、ｋ≦−７、ｋ≦−１０である。ゆえに、種々の実施形態において、表面は双曲線形状である。しかしながら、所定の実施形態において、円錐定数の大きさは、例えば０≦│ｋ│≦１など、１より小さいとよい。

種々の実施形態において、前面２０１ａ及び／又は後面２０１ｂは回転非対称であり得、光学部２０１の中心及び／又は光軸を通過する種々の方向に異なる曲率を有し得る。例として前面２０１ａ及び／又は後面２０１ｂは、光学部２０１中心の直交方向に異なる曲率を有し得る。そうした所定の実施形態は、種々の方向（経線）の矯正が望まれ得る乱視の処置に有利であり得る。

一部の実施形態において、回転非対称表面のサグは少なくとも双円錐項を含み得る。双円錐面は、ｘ方向とｙ方向とに異なる円錐定数ｋ及び半径を有するトロイダル面と類似し得る。双円錐項は、

として与えられ得、ｃ_ｘはｘ方向の表面曲率（又はｘ方向の半径の逆数）、ｃ_ｙはｙ方向の表面曲率（又はｙ方向の半径の逆数）、ｋ_ｘはｘ方向の円錐定数、ｋ_ｙはｙ方向の円錐定数である。

一部の実施形態において、非球面形状は、表面頂点からの半径距離の高次関数を含む摂動によりオフセットされた双円錐を含み得る。このように、数式２と同様に、非球面形状のサグは双円錐項と高次関数とを含み得る。高次関数は、少なくとも１つの偶数次項、例えば少なくとも２次項（ａ_２ｒ^２）、４次項（ａ_４ｒ^４）、６次項（ａ_６ｒ^６）、及び／又は８次項（ａ_８ｒ^８）を含み得る。例として、数式２と同様に、高次関数はａ_２ｒ^２＋ａ_４ｒ^４＋ａ_６ｒ^６＋ａ_８ｒ^８・・・であり得る。

一部の実施形態において、高次関数は１以上の奇数次項を含み得る。例として高次関数は、奇数次項のみ又は偶数次項と奇数次項との組合せを含み得る。

ゆえに、本明細書に記載されるように、光学部２０１の前面２０１ａ及び／又は後面２０１ｂは、（高次関数あり若しくはなしの）円錐項又は（高次関数あり若しくはなしの）双円錐項を含む形状を有し得る。

老視及び／又は乱視のための視力矯正の一実施例には、共に非球面を有する前面２０１ａ及び後面２０１ｂが包含される。前面２０１ａの非球面は、２次項、４次項、６次項、及び８次項を含む摂動によりオフセットされた円錐項を含む形状を有し、後面２０１ｂの非球面は双円錐項を含む形状を有する。例示の非球面前面２０１ａのサグは、

として与えられ得る。さらに、双円錐であり得る例示の後面２０１ｂのサグは、

として与えられ得、これは数式３と類似する。そうしたレンズの所定の実施形態は、限定されるものではないが、メニスカスレンズであるとよい。

その他の実施例も可能である。所定の実施形態において、光学部２０１の特定の形状（例えば、前面の曲率、後面の曲率、円錐定数、高次関数の係数など）は患者の処方に応じたものであり得る。

一部の実施例のように、０〜約２Ｄ円柱面、０〜約３Ｄ円柱面、又は０〜約４Ｄ円柱面を伴う、約−１８Ｄ〜約６Ｄ球面の公称屈折力を有するレンズでは、以下の非限定的例である設計パラメータが所定の実施形態において用いられ得る。前面の半径Ｒ（例えば曲率の逆数）は、約−１００ｍｍ〜約１００ｍｍ、約−５０ｍｍ〜約５０ｍｍ、約−１０ｍｍ〜約１０ｍｍ、又は約−５ｍｍ〜約５ｍｍ、であり得る。一部の実施例において、前面のＲは、約−１ｍｍ〜約１ｍｍ、又は０〜約１ｍｍであり得る。例として、前面の半径は、０〜約１×１０^−２ｍｍ、約１×１０^−７〜約５×１０^−３ｍｍ、約１×１０^−６〜約１×１０^−３ｍｍ、又は約５×１０^−６〜約５×１０^−４ｍｍであり得る。

本明細書に記載されるように、種々の実施形態において、前面のｋは０よりも大きく、│ｋ│＞０となり得る。一部の実施形態において、ｋは少なくとも１の大きさを有して、│ｋ│≧１となる。一部の実施形態において、│ｋ│≧２、│ｋ│≧３、│ｋ│≧５、│ｋ│≧７、又は│ｋ│≧１０である。例として、ｋ≦−１、ｋ≦−２、ｋ≦−３、ｋ≦−５、ｋ≦−７、ｋ≦−１０である。一部の実施形態において、ｋ＜＜−１０である。例として、一部の実施形態において、ｋは、約−１×１０^６〜−１００、約−５×１０^５〜約−５×１０^４、又約−３×１０^５〜約−２×１０^５であり得る。

ゆえに、種々の実施形態において、前面の円錐定数と前面の曲率半径との比率の大きさは、種々の実施形態において、１０^４〜１０^１４、１０^６〜１０^１２、１０^８〜１０^１１、１０^９〜１０^１１、１０^８〜１０^１０、１０^９〜１０^１０であり得る。

種々の実施形態において、前面の２次項の係数ａ_２は０〜約１であり得る。例として、ａ_２は０〜約０．５、約０．００１〜約０．３、又は約０．００５〜約０．２であり得る。

種々の実施形態において、前面の４次項の係数ａ_４は約−１〜０であり得る。例として、ａ_４は約−０．１〜０、約−０．０５〜約−１×１０^−４、又は約−０．０１〜約−１×１０^−３であり得る。

種々の実施形態において、前面の６次項の係数ａ_６は０〜約１であり得る。例として、ａ_６は０〜約０．１、０〜約０．０１、又は約０．０００１〜約０．００１であり得る。

さらに、種々の実施形態において、前面の８次項の係数ａ_８は約−１〜０であり得る。例として、ａ_８は約−０．００１〜０、約−０．０００５〜０、又は約−０．０００１〜０であり得る。

さらに、０〜約２Ｄ円柱面、０〜約３Ｄ円柱面、又は０〜約４Ｄ円柱面を伴う、約−１８Ｄ〜約６Ｄ球面の公称屈折力を有するレンズでは、以下の非限定的例である設計パラメータが所定の実施形態において前面に用いられ得る。ｙ方向の後面半径Ｒ_ｙ（例えば、ｙ方向の曲率の逆数）は０〜約２０ｍｍであり得る。例として、後面の半径Ｒ_ｙは０〜約１５ｍｍ、約２ｍｍ〜約１３ｍｍ、又は約３ｍｍ〜約１４ｍｍ、又は約４ｍｍ〜約１０ｍｍであり得る。

種々の実施形態において、後面のｋ_ｙは、約−２０〜約２０、約−１８〜約１５、又は約−１５〜約５であり得る。一部のそうした実施形態において、後面のｋ_ｙは、少なくとも１の大きさを必ずしも有するわけではない。例としてｋ_ｙは約−１〜約１であり得る。種々の実施形態において、│ｋ_ｙ│は０より大きい。

ｘ方向の後面半径Ｒ_ｘ（例えば、ｘ方向の曲率の逆数）は０〜約２０ｍｍであり得る。例として、後面の半径は０〜約１５ｍｍ、０ｍｍ〜約１２ｍｍ、又は０ｍｍ〜約１０ｍｍであり得る。

種々の実施形態において、後面のｋ_ｘは、約−２５〜０、約−２０〜０、約−１８〜０、約−１７．５〜０、又は約−１５．５〜０であり得る。種々の実施形態において、│ｋ_ｘ│は０より大きい。

上述の所定の公称屈折力を有するレンズの例示的設計パラメータＲ、ｋ、ａ_２、ａ_４、ａ_６、及びａ_８は前面に与えられ、例示の設計パラメータＲ_ｙ、ｋ_ｙ、Ｒ_ｘ、及びｋ_ｘは後面に与えられるが、Ｒ、ｋ、ａ_２、ａ_４、ａ_６、及びａ_８の値の範囲は後面に用いられ得、Ｒ_ｙ、ｋ_ｙ、Ｒ_ｘ、及びｋ_ｘの値の範囲は前面に用いられ得る。さらに、前面は高次非球面摂動項（例としてａ_２、ａ_４、ａ_６、及びａ_８）を含むものの、高次非球面摂動項（例としてａ_２、ａ_４、ａ_６、及びａ_８）は、前面ではなく後面、又は前面と後面との両方に、用いられ得る。これらの範囲における任意の１以上の値がこれらの設計のいずれかに用いられ得る。

さらに、本明細書に記載されるように、種々の実施形態の特定の形状が、被写界深度を拡大させ、且つ視力を上げるように設計され得る。図６Ａに示されるように、被写界深度は、焦点が合っているように見える、物体空間の対象の前の距離及び対象を超える距離として示され得る。焦点深度は、イメージの焦点が合っているイメージ空間においてレンズの背後にどれだけの距離があるかの大きさとして示され得る。被写界深度を拡大させるため、光学部２０１の前面２０１ａの表面形状及び／又は後面２０１ｂの表面形状は、広範囲の物体のバージェンスのために、光線の焦点が網膜に合う、又は網膜に十分に近接するように構成される。視力を上げて、且つゴーストを低減するために、光学部２０１の前面２０１ａの表面形状及び／又は後面２０１ｂの表面形状はまた、軸上物体のイメージが実質的に軸上にあり、互いに類似する大きさであるように構成される。

そうした所定の実施形態において、画像焦線は約０〜約２．５ジオプトリ以上のバージェンス範囲のために形成され得るが、この範囲はより大きくても小さくてもよい。図６Ｂに示されるように、一部の実施形態において、画像焦線は、光線の格子によって生成され
る包絡線として示され得、錯乱円は、点光源をイメージングするときに完全には焦点が合わないレンズからの光線円錐によってもたらされる光学スポットとして示され得る。このように、錯乱円が、光軸に沿う長手位置範囲で類似するサイズを有して実質的に安定して、比較的小さくなるように、画像焦線は形成され得る。この設計では、その他の長手位置で錯乱円をより大きくすることができて、光軸に沿う長手位置範囲で類似サイズの錯乱円を提供するという結果を得るため、光軸に沿う一部の長手位置で錯乱円のサイズが犠牲にされ得る。

所定の実施形態において、前面２０１ａの表面形状及び／又は後面２０１ｂの表面形状は、画像焦線が眼の過焦点平面あたりに形成されるように決定され得る。一部の実施形態において、過焦点距離は、許容可能な最大錯乱円を無限遠に配置する焦点距離、又は最大被写界深度を生成する焦点距離として示され得る。ゆえに、所定の実施形態において、被写界深度を拡大させるために、光学部２０１の前面２０１ａの表面形状及び／又は後面２０１ｂの表面形状は、過焦点距離に光線の焦点が再び合うように構成され得る。

種々の実施形態において、光学部２０１の前面２０１ａの表面形状及び／又は後面２０１ｂの表面形状は、レンズのデフォーカス曲線を用いて評価及び設計され得る。デフォーカス曲線は、種々のバージェンスの関数として、コントラストなどの網膜像特性パラメータの反応を表すことができる。無限遠の物体は０ジオプトリのバージェンスを有する。図６Ｃは標準球面レンズと理想的な過焦点眼とのデフォーカス曲線を示す。図に示されるように、コントラストは低下し得る（曲線領域の維持のため）が、理想的な過焦点眼は、バージェンス範囲において安定的又は実質的に安定的な（例えば類似する又は実質的に一定である）コントラストを有する。

所定の実施形態において、光学部２０１の前面２０１ａの表面形状及び／又は後面２０１ｂの表面形状は、最高矯正遠見視力（ＢＣＤＶＡ）条件下などで、Ｌｉｏｕ−Ｂｒｅｎｎａｎ模型眼を用いて評価及び／又は設計され得る。図６Ｄでは、Ｌｉｏｕ−Ｂｒｅｎｎａｎ模型眼を用いてモデル化された、本明細書に記載の所定の実施形態による例示の有水晶体レンズの概略図が示される。図６Ｄに示されるように、レンズ２００は模型の虹彩５１５と「天然」水晶体５２０の前との間に配置され得る。また図６Ｄに示されるように、模型は、角膜５１０、レンズ２００、及び「天然」水晶体５２０を介して網膜５３０に向かって眼５００に進入する光線をシミュレートし得る。模型は、約４００ナノメートル〜約７００ナノメートルの範囲の多色波長に用いられ得る。また模型は、（例えば乱視をモデル化するために）デュアル屈折率分布型レンズプロファイルと共に用いられることもできる。本明細書に記載の所定の実施形態による偽水晶体レンズも、「天然」水晶体５２０に代えて配置されたレンズを備えたＬｉｏｕ−Ｂｒｅｎｎａｎ模型眼を用いてモデル化可能である。

当該技術において既知であるか又はまだ開発されていないその他の模型も用いられ得る。例として、光学部２０１の前面２０１ａの表面形状及び／又は後面２０１ｂの表面形状は、Ｂａｄａｌ模型眼、アリゾナ模型眼（アリゾナ大学模型）、インディアナ模型眼（インディアナ大学模型）、ＩＳＯ模型眼、又は任意の規格化模型眼若しくは同等の模型眼を用いて評価及び／又は設計され得る。さらに、当該技術において既知であるか又はまだ開発されていない光線追跡法及び／又は設計ソフトウエアを用いて、シミュレーションが行われ得る。ソフトウエアの一例として、ワシントン州レッドモンドのＺｅｍａｘ社によるＺｅｍａｘデザインソフトウエアが一部の実施形態に用いられ得る。環境における物理的制限、例えば天然レンズ前方のＩＯＬ配置は、有水晶体レンズ設計のシミュレーションを行うために有用である。そうしたシミュレーションでは、複数バージェンスについての性能（例えば、全瞳孔のＲＭＳ波面誤差）を共に評価可能であり、最適化されたメリット関数における様々なバージェンスの寄与を含み得る。このように複数波面が共に評価されて、光軸に沿う配置範囲において実質的に類似のサイズの錯乱円が得られる均衡のとれた設計が行われる。様々なバージェンスについて変化する瞳孔サイズも採用され得る。

所定の実施形態において、光学部２０１の前面２０１ａの表面形状及び／又は後面２０１ｂの表面形状は、軸上の物体からの光が、可視波長について、実質的に類似する大きさで、実質的に約０ジオプトリ〜約２．５ジオプトリの範囲内で網膜に、実質的に軸上に焦点を合わせるように有利に評価及び設計され得る。網膜に近接する光軸に沿う種々の長手位置の焦線について実質的に類似するサイズ断面を得るために（例えば数式２の高次非球面項に相関し得る）球面収差の種々の次数を制御して、乱視のある患者の処置に必要とされるときにはトーリックバランス及び矯正（例えば数式３の双円錐項）を含むことで、レンズ２００の放射パワープロファイルは、

として与えられ得、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅは実数である。さらに、種々の実施形態において、光学部２０１の前面２０１ａの表面形状及び／又は後面２０１ｂの表面形状は、スタイルズ‐クロフォード効果に対応するように評価及び設計され得る。またさらに、表面形状は、照明及び／又は物体のバージェンスで変化する瞳孔サイズを考慮して設計され得る。

レンズ２００の性能を示すために、変調伝達関数（ＭＴＦ）が一部の実施形態において用いられ得る。例としてＭＴＦは、物体からイメージへ特定の解像度でコントラストを伝達するレンズ２００の能力を示すことができる。レンズ２００の種々の実施形態において、前面２０１ａと後面２０１ｂとは、光学部２０１が眼に挿入されるときに、少なくとも約０ジオプトリ〜約２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、若しくは２．５ジオプトリ（又は〜約２．６、２．７、２．８、２．９、３．０）の範囲の、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、少なくとも約９７％、少なくとも約９８％、又は少なくとも約９９％の物体のバージェンスのために、約１００本ペア／ミリメートルの空間周波数で約０．１〜約０．４である（例えば２０／２０視力）、（明所視、暗所視、及び／又は薄明視分布によって重み付けされた）約４００ナノメートル〜約７００ナノメートル範囲の波長のＭＴＦ値を与えるように成形され得る。例として、眼は、例えば２〜６ミリメートル、３〜６ミリメートル、又は４〜６ミリメートルなど、少なくとも約２ミリメートル、少なくとも約３ミリメートル、少なくとも約４ミリメートルの開口径を有するヒトの眼であり得る。このように、ＭＴＦ値は０．１、０．２、０．３、若しくは０．４、又はそれらの間の任意の範囲であり得る。さらに、種々の適用において、前記光学部が、２〜６ミリメートル、３〜６ミリメートル、又は４〜６ミリメートルの開口サイズを有する模型眼に挿入されるときに、前面と後面とは、０Ｄ〜２．５Ｄの範囲内（又は代替的に２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．６、２．７、２．８、２．９、若しくは３．０ジオプトリ）の、少なくとも９０％、９５％、又は９７％から、９８％、９９％、若しくは１００％の物体のバージェンスのため、位相反転なく変調伝達関数を与えるように成形される。一部の実施形態において、ヒトの眼が水晶体を含む場合、そうしたＭＴＦ値は、光学部２０１が水晶体前方に挿入されるときに与えられ得る。その他の実施形態において、ヒトの眼が水晶体を含まない場合、そうしたＭＴＦ値は、光学部２０１が水晶体に代えて挿入されるときに与えられ得る。ＭＴＦ値は平均ＭＴＦ値を含み得、明所視、暗所視、薄明視分布のいずれか又はそれらの組合せによって重み付けされた波長範囲に積分して算出されるとよい。

他の実施例として、眼を、ヒトの眼自体とは対照的にヒトの眼をモデル化した模型眼（例えばＬｉｏｕ−Ｂｒｅｎｎａｎ、Ｂａｄａｌ、アリゾナ、インディアナ、ＩＳＯ模型眼、又は任意の規格化模型眼若しくは同等の模型眼）とすることもできる。例として、一部の実施形態における模型眼はＬｉｏｕ−Ｂｒｅｎｎａｎ模型眼をも含み得る。一部の実施形態において、そうしたＭＴＦ値は、光学部２０１が有水晶体構造の模型眼に挿入されるときに与えられ得る。その他の実施形態において、そうしたＭＴＦ値は、光学部２０１が偽水晶体構造に挿入されるときに与えられ得る。

本明細書に記載の種々の適用には、例えば角膜の後方など、眼にインプラントされることができる単屈折レンズが含まれる。所定の適用において、屈折レンズは虹彩と天然レンズとの間にインプラントされるように構成される。その他の適用において、屈折レンズは、天然レンズを取り除いた後、水晶体嚢にインプラントされるように構成される。種々の適用において、屈折レンズは回折レンズではなく、その表面には回折格子がない。種々の適用において、屈折レンズは離散的に間隔のあいた焦点を有しない。前面と後面とは、例えば、従来の多焦点レンズのように、光の焦点が実質的にあまり合わない領域で互いに隔てられたレンズの光軸に沿って光が焦点を合わせる離散的焦点を生成しないように、成形される。離散的焦点を伴うそうした多焦点設計には、光軸の様々な位置で焦点エネルギー又はエネルギー密度の複数のピークがある。

本明細書に記載の種々の適用により、レーザー手術又は老眼鏡を必要とすることなく老視の初期発症及び進行の処置を行うことができる。適用において、約２．０Ｄの近方視及び中間方視が与えられ得る。５．０ｍｍ開口に２Ｄを超える範囲の被写界深度が得られ得る。

種々の実施形態は、単眼視野の改変解決手法を提供するために用いられ得る。例えば、０〜２．０Ｄ又は０〜２．５Ｄを超える物体のバージェンスのために延長焦点深度を有するように第１のレンズが提供され、−２．０〜０Ｄ又は−２．５〜０Ｄを超える物体のバージェンスのために延長焦点深度を有するように第２のレンズが提供される。これらの各レンズは、患者の利き眼と非利き目とにそれぞれインプラントされ得る。すると患者には、右眼と左眼とのそれぞれに異なる延長被写界深度が与えられ得る。しかしながら、複合被写界深度は、第１又は第２レンズのうちの１つと共に与えられるものより広い。そうしたレンズの設計詳細はその他の点では上述のものと類似し得る。

本明細書に記載のように、種々の実施形態に、延長被写界深度を有するレンズが包含される。例として、本明細書に記載のレンズ２００に関して（例えば図２〜４に示されるように）、レンズ２００は、被写界深度を拡大するように設計された形状を備えた前面２０１ａ及び／又は後面２０１ｂを有する光学部２０１を包含し得る。所定の実施形態において、光学部の前面及び／又は後面は、遠見視覚を向上させ（例えば遠見視力の向上）、さらに延長被写界深度を与えるように設計された部分をも包含し得る。

図７Ａ〜７Ｂは、そうした光学部の例示の前面及び／又は後面の概略図である。前面と後面とには表面頂点があり得る。光学部は表面頂点を通過する光軸を有し得る。例示の光学部７００の前面及び／又は後面は第１部分７０１と第２部分７０２とを有する表面を包含し得る。第１部分７０１は延長被写界深度を与えるように構成され得、第２部分７０２は単焦点距離矯正及び焦点調節を行うように構成され得る。図６Ｃに示されるデフォーカス曲線を参照すると、第１部分７０１は、「理想的」過焦点デフォーカス曲線のものと形状が類似するデフォーカス曲線を有し得、第２部分７０２は、標準球面（単焦点）レンズのものと形状が類似するデフォーカス曲線を有し得る。ゆえに、第１部分７０１は延長被写界深度を与えるように構成され得、第２部分７０２は遠見視覚又は遠見視力を向上するように構成され得る。例として、延長被写界深度を与えるように構成された第１部分７０
１は、焦点範囲にわたって（例えば遠方又は遠距離、中間方、近方）、第２部分７０２にほぼ等しい視力、又は少なくともそれを超える視力を与え得、一方で第２部分７０２は、第１部分７０１と比較して遠距離において視力特性メトリックを向上させ得る。視力特性メトリックの向上は、遠く（例えば０．０Ｄで又はほぼ０．０Ｄ）の物体の性能指数であり得る。無限遠と２メートルの間（例えば、無限遠〜２メートル、無限遠〜３メートル、無限遠〜４メートル、無限遠〜５メートル、無限遠〜６メートル、無限遠〜７メートル、無限遠〜８メートル、無限遠〜９メートル、無限遠〜１０メートル、又はこれらの範囲のいずれかの任意の範囲）の物体が遠距離であると考えられる。性能指数は変調伝達関数（ＭＴＦ）、コントラスト感度（ＣＳ）、コントラスト、それらの導出（ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ）、又はそれらの組合せであり得る。その他のメトリックも、（レンズのベースパワー又はラベルパワーと対応する）遠距離焦点又は遠くの物体のイメージの質を評価するために用いられ得る。一部の態様において、向上された視力特性メトリックは、第１部分７０１よりも第２部分７０２について値がより高いものであり得る。

図７Ｂは、第２部分７０２を通過する光線が遠見視覚焦点においてどのように焦点に合うかを示す（０として分類）。（上述のように、この遠見視覚焦点はレンズのベースパワー、ラベルパワー、又は距離パワーに対応する。）一方で、第１部分７０１を通過する光線は、遠（０）、中間（１）、又は近（２）平面における単一の鮮鋭な焦点とは対照的に、遠（０）、中間（１）、及び近（２）焦点を介してほぼ一定直径の焦線を形成し、延長被写界深度が与えられる。

図７Ａ〜図７Ｂに示されるように、第１部分７０１は光学部７００内に中心に配置され得る。一部の場合には、第１部分は光軸を中心に配置される。第１部分７０１は、約２．５〜４．５ｍｍの範囲（例えば、２．５ｍｍ、２．７５ｍｍ、３．０ｍｍ、３．２５ｍｍ、３．５ｍｍ、３．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、４．２５ｍｍ、４．５ｍｍ、又は任意のそれらのサイズの任意の範囲）の最大断面径を有し得る。より大きい又は小さいサイズもまた用いられ得る。第１部分７０１は、延長被写界深度を与えるため、光学部２０１に関して本明細書に記載されるような表面プロファイルを有し得る。例えば、第１部分７０１には、延長被写界深度を与えるために球面収差が導入され得る。そうした一部の実施例において、本明細書に記載されるように、第１部分７０１は、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む包絡線からの摂動でオフセットされる円錐又は双円錐包絡線を含む形状を有し得る。数式２では、円錐項及び偶数乗多項式項を用いた例示の形状が与えられる。他の例や組合せも可能である。例として、第１部分７０１は、双非球面包絡線を含む形状を有し得る。双非球面包絡線は、２直交方向に２つの非球面断面を含み得る。一部の態様において、双非球面包絡線は、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む摂動でオフセットされ得る。

第２部分７０２は第１部分７０１を包囲し得る。第２部分７０２は第１部分７０１から光学部７００の端部に延び得る。ゆえに、一部の実施形態において、第２部分７０２の幅は第１部分７０１の外周と光学部７００の端部との距離であり得る。例として、第２部分７０２は、約１．０〜３．５ｍｍの範囲（例えば１．０ｍｍ、１．２５ｍｍ、１．５ｍｍ、１．７５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．２５ｍｍ、２．５ｍｍ、２．７５ｍｍ、３．０ｍｍ、３．２５ｍｍ、３．５ｍｍ、又は任意のこれらのサイズの任意の範囲）の幅（例えば内半径と外半径との距離）を有し得る。これらの範囲外のサイズもまた可能である。

第２部分７０２は、第１部分７０１と異なる表面プロファイルを有し得る。第１部分７０１は、第２部分７０２よりも、延長被写界深度を与える高い球面収差制御を有し得る。一部の場合において、第２部分７０２は実質的に球面収差制御を有しないか、又は延長焦点深度を与える収差制御を少なくとも有しなくてもよい。例として、第２部分７０２は、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む摂動でオフセットされない円錐、双円錐、又は双非球面包絡線を含む形状を有し得る。一部の場合において、第２部分は球形状を有し得る。

第２部分７０２は、システムの周辺光線を大きく制御可能であり得、第２部分を通過して伝播する光線が高い割合で網膜に焦点を合わせて、例えば無限遠など遠距離における物体について他のメトリックにより測定されるように、第１部分と比較してコントラストを増大させるか、又は視覚特性を向上させ得る（例えば、約＋６〜−１８Ｄの距離パワー又はラベルパワー）。このため、遠距離において、より明確な焦点（場合によっては遠距離物体の遠距離平面におけるより小さいスポット）が可能になり、さらに第１部分７０１により与えられる延長被写界深度を得る。このように、第２部分７０２は、応答性遠見視覚特性を向上させ、遠距離物体の焦点合わせを向上させ得る。この遠見視覚の向上は、例えばコントラスト感度（ＣＳ）など脳が好む「正の」メトリックの増大として患者に知覚され得る。

さらに、第１部分７０１が延長被写界深度を与えるように構成されるとき、焦点範囲にわたって（又は物体距離の範囲に）、第２部分７０２とほぼ等しい視力若しくは視覚、又は少なくともそれより高い視力若しくは視覚を提供可能である。遠、中、及び近点における、スポットサイズ、レンズの波面、及び特性（例えばＭＴＦ又はＣＳなど性能指数によって測定されるようなもの）は実質的に類似する。しかしながら、この構成では標準的計測法を用いたレンズパワーの評価に困難があり得る。従来のガウス分布測定方法を用いた患者の術後の臨床評価も困難が伴い得る。任意数の焦点が有効なベースパワーとして分類及び認識される（例えば距離又はラベルパワー）。所定の実施形態において、周辺光線の環を遠距離焦点位置に方向づける第２部分７０２により、距離パワーにさらに密接に対応する反復可能な測定が行われ得る。同様に、第２部分７０２は、インプラント又は非インプラントレンズにおける従来のベースパワーの測定に有用であり得、また業界標準の測定方法を用いてレンズパワーを正確に測定する能力において有用であり得る。このように、本発明に記載の所定の実施形態により、負のパワー、正のパワー、トーリック、又はそれらの任意の組合せを含むがこれらに限定されない、延長被写界深度を備えたレンズの標準的測定を可能にする。

本明細書に記載の種々の実施形態において、第１部分７０１は、インプラントされた眼の射出瞳近傍点のそれぞれで全波面のバランスをとるために、球面収差の種々の次数の使用、及び円錐、双円錐、又は双非球面ベースカーブの使用を可能にし得、第２部分７０２は、遠見視覚の向上及び／又は単焦点距離焦点調節と、標準測定法の使用とを可能にし得る。

種々の実施形態において、光学部７００の前面及び／又は後面はその他の部分を包含し得る。例として、光学部７００の前面及び／又は後面は、第１部分７０１と第２部分７０２との間で不連続性のない円滑な移行をおこなう移行部分（図示せず）をさらに包含し得る。移行部分はまた、さらなる波面最適化を可能にし得る。一部の実施形態において、移行部分は、約０．１〜１ｍｍ範囲（例えば０ｍｍ、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．８ｍｍ、０．９ｍｍ、１．０ｍｍ、又は任意のこれらのサイズの任意の範囲）の幅（例えば内半径と外半径との距離）を有し得る。これらの範囲外の値も用いられ得る。一部の態様において、第１部分７０１と第２部分７０２との曲率の移行は十分に円滑なものであり得、移行領域は望まれない。

図８Ａ〜図８Ｂは、延長被写界深度を与えるように構成された第１部分と、遠見視力が向上されるように構成された第２部分とを有する光学部の他の例示の前面及び／又は後面の概略図である。この例において、光学部７００の前面及び／又は後面は、図７Ａ〜図７Ｂのように第１部分７０１と第２部分７０２とを包含し得る。図８Ａ〜図８Ｂに示される
ように、光学部７００の前面及び／又は後面はまた、第２部分７０２を包囲する第３部分７０３を包含し得る。一部のそうした実施形態において、第１部分７０１は、約２．５〜４．５ｍｍの範囲（例えば、２．５ｍｍ、２．７５ｍｍ、３．０ｍｍ、３．２５ｍｍ、３．５ｍｍ、３．７５ｍｍ、４．０ｍｍ、４．２５ｍｍ、４．５ｍｍ、又はこれらの任意のサイズの任意の範囲）の最大断面径を有し得る。第２部分７０２は、約０．２５〜１．５ｍｍ範囲（例えば、０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、０．７５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．２５ｍｍ、１．５ｍｍ、又はこれらの任意のサイズの任意の範囲）の、内半径と外半径と間の幅を有する環形として示され得る。さらに、第３部分７０３は、第２部分７０２から光学部７００の端部に延び得る。ゆえに、一部の実施形態において、第３部分７０３の幅は第２部分７０２の外周と光学部７００の端部との間の距離であり得る。例として、第３部分７０３は、約０．５〜３．５ｍｍの範囲（例えば０．５ｍｍ、０．７５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．２５ｍｍ、１．５ｍｍ、１．７５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．２５ｍｍ、２．５ｍｍ、２．７５ｍｍ、３．０ｍｍ、３．５ｍｍ、又は任意のこれらのサイズの任意の範囲）の幅（例えば内半径と外半径との距離）を有し得る。これらの範囲外の値もまた用いられ得る。

図８Ｂは、第２部分７０２を通過する光線が遠見視覚焦点においてどのように焦点に合うかを示す（０として分類）。一方で、第１部分７０１と第３部分７０３とを通過する光線は、遠（０）、中間（１）、及び近（２）焦点を介して連続的に焦点を合わせて、延長被写界深度が与えられる。上述のように、第１部分７０１と第３部分７０３とを通過する光線は、遠（０）、中間（１）、及び近（２）平面において、ほぼ一定の断面又はビーム直径を有する焦線を形成する。しかしながら、このビーム直径は、第２部分７０２のみを介して伝播する光線により形成された遠方イメージ平面（０）における焦点スポットサイズより大きい可能性があり得る。

第３部分７０３は、第２部分７０２と異なる表面プロファイルを有し得る。例として、第３部分７０３は、第２部分７０２よりも、延長被写界深度を与える高い球面収差制御を有し得る。一部の実施例において、第３部分７０３は、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む摂動でオフセットされた円錐、双円錐、又は双非球面包絡線を含む形状を有し得る。

一部の実施形態において、第３部分７０３は、第１部分７０１と類似の表面プロファイル及び／又は実質的に同様の球面収差制御を有し得る。例として、第３部分７０３は、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む包絡線に関する摂動でオフセットされた、第１部分と同様の円錐、双円錐、又は双非球面包絡線を実質的に有し得る。

本明細書に記載されるように、第１部分７０１及び／又は第３部分７０３は、光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む摂動でオフセットされた円錐、双円錐、双非球面包絡線を含む形状を有し得る。種々の実施形態において、非球面高次関数は、少なくとも１つの偶数次項ａ_２ｎｒ^２ｎを含み得、ｎは整数、ａ_２ｎは係数、ｒは光軸からの半径距離である。例として、非球面高次関数は２次項ａ_２ｒ^２を含み得、ａ_２は係数、ｒは光軸からの半径距離である。非球面高次関数は４次項ａ_４ｒ^４を含み得、ａ_４は係数、ｒは光軸からの半径距離である。非球面高次関数は６次項ａ_６ｒ^６も含み得、ａ_６は係数、ｒは光軸からの半径距離である。さらに、非球面高次関数は８次項ａ_８ｒ^８をさらに含み得、ａ_８は係数、ｒは光軸からの半径距離である。非球面高次関数は、これらの高次項、及び場合によりさらなる項の、任意の組合せを含み得る。

種々の実施形態において、光学部７００の前面及び／又は後面は、第２部分７０２と第３部分７０３との間で不連続性のない円滑な移行をおこなう移行部分（図示せず）をさらに包含し得る。移行部分はまた、さらなる波面最適化を可能にし得る。一部の実施形態において、移行部分は、約０〜１ｍｍ範囲（例えば０ｍｍ、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．
３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．８ｍｍ、０．９ｍｍ、１．０ｍｍ、又は任意のこれらのサイズの任意の範囲）の幅（例えば内半径と外半径との距離）を有し得る。これらの範囲外の寸法も用いられ得る。一部の態様において、第２部分７０２と第３部分７０３との曲率の移行は十分に円滑なものであり得、移行領域は望まれない。

一部の実施形態において、第２部分７０２の焦線は、第１部分７０１の焦線及び／又は第３部分７０３の焦線と円滑に融合するように（又はより円滑に移行するように）形成され得る。例として、図８Ｂに示されるように、第２部分７０２の下方焦線包絡線は、第３部分７０３の下方焦線包絡線と円滑に融合しないことがあり得る（例えば、焦線交差部近傍の不連続性を参照）。ゆえに、一部の実施形態において、より円滑に焦線を移行するために、第２部分７０２の円錐、双円錐、又は双非球面包絡線の円錐定数が、第１部分７０１の焦線及び／又は第３部分７０３の焦線とより円滑に融合するように（例えば、第１部分７０１の光線包絡線とより緊密に適合する及び／又は第３部分７０３の光線包絡線とより緊密に適合するように）与えられ得る。例として、一部の実施形態において、第２部分７０２は、第２部分７０２の焦線が第１部分７０１の焦線と円滑に、例えば第２部分が球面を含む場合よりも円滑に融合するように、円錐定数を有し得る。さらに、一部の実施形態において、第２部分７０２は、第２部分７０２の焦線が第３部分７０３の焦線と円滑に、例えば第２部分が球面を含む場合よりも円滑に融合するように、円錐定数を有し得る。より円滑な焦線移行を行うことにより、インプラントの外科的配置におけるわずかなずれは患者の視力において気づかれるような影響をあまり与えないということ予期され得る。さらに、より円滑な焦線移行により、ゴーストの重ね合わせが低減される可能性があり得る。

本明細書に記載の光学部２０１に関する種々の開示は図７Ａ〜図７Ｂの種々の実施形態にも適用され得る。例として、図７Ａ〜図７Ｂの所定の実施形態は本明細書に記載されるような有水晶体又は偽水晶体レンズインプラントに用いられ得る。有水晶体レンズインプラントに用いられる実施形態において、光学部７００は、約１００〜７００マイクロメートル、約１００〜約６００マイクロメートル、約１００〜約５００マイクロメートル、約１００〜約４００マイクロメートル、約１００〜約３００マイクロメートル、又は約１００〜約２００マイクロメートル（例えば、１００マイクロメートル、２００マイクロメートル、３００マイクロメートル、４００マイクロメートル、５００マイクロメートル、６００マイクロメートル、７００マイクロメートル、そうした範囲の任意の値、又はそうした値で構成される任意の範囲）の、光軸に沿う厚みを有し得る。偽水晶体レンズインプラントの実施形態において、光軸に沿う厚みは、約７００マイクロメートル〜約４ミリメートル、約７００マイクロメートル〜約３ミリメートル、約７００マイクロメートル〜約２ミリメートル、約７００マイクロメートル〜約１ミリメートル、そうした範囲の任意の値、又はそうした範囲の任意の値で構成される任意の範囲であり得る。他の実施例のように、図７Ａ〜図７Ｂの実施形態は、インプラントされたときに光学部７００を眼に付けるために光学７００に配置された少なくとも１つのハプティックを含むレンズに用いられ得る。さらに一部の態様において、第１部分７０１は光学部の前面にあり得、第２部分７０２は光学部の後面にあり得る。同様に、一部の態様において、第１部分７０１は光学部の後面にあり得、第２部分７０２は光学部の前面にあり得る。

本明細書に用いられる「約」及び「実質的に」という用語は、記載の量と等しい量又は記載の量に近似する量（例えば、尚所望の機能を果たすか又は所望の結果を得られる量）を表す。例として、記載されていない限り、「約」及び「実質的に」という用語は、記載の量の１０％内（例えばそれより多い又は少ない）、５％内（例えばそれより多い又は少ない）、１％内（例えばそれより多い又は少ない）、０.１％内（例えばそれより多い又
は少ない）、又は０．０１％内（例えばそれより多い又は少ない）の量に関し得る。

本発明の種々の実施形態が本明細書に記載されている。本発明はこれらの特定の実施形態について記載されているが、該記載は本発明の例示を意図し、限定する目的ではない。当業者は、本発明の真の趣旨及び範囲から出ることなく種々の変形及び適用を行い得る。

Claims (22)

1. ヒトの眼にインプラントされるように構成されたレンズであって、前記レンズは、
   透明材料を含み、それぞれが表面頂点を有する凸状前面と凹状後面とを有してメニスカス形状をなし、前記表面頂点を通過する光軸を有する光学部と、
   インプラントされたときに前記光学部を前記眼に付けるために前記光学部に配置された少なくとも１つのハプティックと、を含み、
   前記凸状前面と前記凹状後面とは非球面を含み、前記前面は前記光軸からの半径距離の非球面高次関数を含む摂動によりオフセットされた円錐又は双円錐を含む非球面形状を有し、
   前記凸状前面と前記凹状後面とは、前記光軸に沿って光が焦点を合わせる離散的焦点を生成しないように形成されている、レンズ。
2. 前記凹状後面は回転非対称であり、且つ前記光学部の前記光軸を通過する異なる方向に異なる曲率を有する、請求項１に記載のレンズ。
3. 前記凹状後面は前記光学部の前記光軸の直交方向に異なる曲率を有する、請求項２に記載のレンズ。
4. 前記凹状後面は回転非対称であり、且つ双円錐項で表される形状を有する、請求項１に記載のレンズ。
5. 前記凹状後面における前記双円錐項は０より大きい円錐定数を有する、請求項４に記載のレンズ。
6. 前記凹状後面における前記双円錐項は少なくとも１の大きさの円錐定数を有する、請求項５に記載のレンズ。
7. 前記凹状後面における前記双円錐項は少なくとも１０の大きさの円錐定数を有する、請求項６に記載のレンズ。
8. 前記非球面高次関数は２次項ａ_２ｒ^２を含み、ａ_２は係数であり、ｒは前記光軸からの半径距離である、請求項１に記載のレンズ。
9. 前記非球面高次関数は４次項ａ_４ｒ^４を含み、ａ_４は係数であり、ｒは前記光軸からの半径距離である、請求項１に記載のレンズ。
10. 前記非球面高次関数は６次項ａ_６ｒ^６を含み、ａ_６は係数であり、ｒは前記光軸からの半径距離である、請求項１に記載のレンズ。
11. 前記非球面高次関数は８次項ａ_８ｒ^８を含み、ａ_８は係数であり、ｒは前記光軸からの半径距離である、請求項１に記載のレンズ。
12. 前記非球面高次関数は少なくとも１つの偶数次項ａ_２ｎｒ^２ｎを含み、ｎは整数であり、ａ_２ｎは係数であり、ｒは前記光軸からの半径距離である、請求項１に記載のレンズ。
13. 複数のハプティックを含む、請求項１に記載のレンズ。
14. 前記光学部は前記光軸に沿って約１００ミクロン〜７００ミクロンの厚みを有する、請求項１に記載のレンズ。
15. 前記凸状前面は、前記摂動によりオフセットされた双円錐を含む非球面形状を有する、請求項１に記載のレンズ。
16. 前記ハプティック部は、前記光学部の前記光軸が眼の中心光軸に沿って配置されるように、前記光学部を眼に安定させるように構成されている、請求項１に記載のレンズ。
17. 前記凸状前面と前記凹状後面とは、Φ（ｒ）＝ａ＋ｂｒ ^２ ＋ｃｒ ^４ ＋ｄｒ ^６ ＋ｅｒ ^８ によって表される放射パワー（ｒａｄｉａｌ ｐｏｗｅｒ）プロファイルを提供するように成形され、ｒは前記凸状前面と前記凹状後面との表面頂点を通過して延びる光軸からの半径距離であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅは０ではない係数である、請求項１に記載のレンズ。
18. 前記凸状前面は回転対称である、請求項１に記載のレンズ。
19. 前記凹状後面は円錐項を含む形状を有する、請求項１に記載のレンズ。
20. 前記凹状後面の前記円錐項は０よりも大きい円錐定数を有する、請求項１９に記載のレンズ。
21. 前記凹状後面の前記円錐項は少なくとも１の大きさの円錐定数を有する、請求項２０に記載のレンズ。
22. 前記凹状後面の前記円錐項は少なくとも１０の大きさの円錐定数を有する、請求項２１に記載のレンズ。