JP7346523B2 - 軽減された視覚的障害を有する多焦点レンズ - Google Patents

Description

眼内レンズ（ＩＯＬ）は、患者の水晶体を置き換えるか、または有水晶体ＩＯＬの場合に患者の水晶体を補完するかのいずれかのために患者の眼に移植される。例えば、ＩＯＬは、白内障手術中、患者の水晶体の代わりに移植され得る。あるいは、有水晶体ＩＯＬは、患者自身の水晶体の屈折力を増加させるために患者の眼に移植され得る。

従来のいくつかのＩＯＬは単焦点距離ＩＯＬであるが、他のものは多焦点ＩＯＬである。単焦点距離ＩＯＬは、単焦点距離または単一の屈折力を有する。眼／ＩＯＬから焦点距離にある物体は焦点が合う一方、それよりも近いまたは離れている物体は焦点がずれ得る。物体は、焦点距離においてのみ完全に焦点が合うが、被写界深度内（焦点距離の特定の距離範囲内）にある物体は、患者が、物体の焦点が合っていると考えるうえで依然として許容できるように焦点が合っている。他方で、多焦点ＩＯＬは、少なくとも２つの焦点距離を有する。例えば、二焦点ＩＯＬは、２つの範囲における焦点：より長い焦点距離に対応する遠方焦点およびより短い焦点距離に対応する近方焦点を改善するために、２つの焦点距離を有する。三焦点ＩＯＬは、３つの焦点：遠方焦点、近方焦点、および近方焦点と遠方焦点との間の焦点距離に対応する中間焦点を有する。多焦点ＩＯＬは、遠くの物体および近くの物体に焦点を合わせる患者の能力を改善し得る。そのようなＩＯＬは、特に、遠くの物体および近くの物体の両方に焦点を合わせる眼の能力に悪影響を及ぼす老眼に悩む患者に使用され得る。

多焦点レンズは、老眼などの状態に対処するために使用され得るが、複数の欠点がある。患者に視覚的障害が発生する可能性が増え得る。視覚的障害は、多焦点ＩＯＬの複数の焦点に起因する、ゴースト像、ハロ、眩輝、またはかすみ目（ｈａｚｙ ｖｉｓｉｏｎ）などの望ましくない副作用である。例えば、焦点距離が異なるために、単一の物体に複数の像が形成され得る。適切な距離範囲にある焦点距離による１つの像は焦点が合っているが、他の距離範囲の焦点距離によるゴースト像は焦点がずれている。そのようなゴースト像は望ましくない。その結果、ゴースト像の強度および鮮明度を低下させることが望ましい。同様に、多焦点レンズに関する他の視覚的障害を軽減することが望ましいことがあり得る。

従って、多焦点ＩＯＬにおける視覚的障害に対処するシステムおよび方法が必要とされている。

方法およびシステムは、眼用装置を提供する。眼用装置は、前面、後面、少なくとも１つの回折構造、および少なくとも１つのベース湾曲面を有する眼用レンズを含む。少なくとも１つの回折構造は、少なくとも第１の焦点距離に対応する第１の焦点に対して第１の球面収差をもたらす。少なくとも１つのベース湾曲面は、少なくとも第２の焦点距離に対応する少なくとも第２の焦点に対して第２の球面収差をもたらす。第１の球面収差および第２の球面収差は、第１の焦点が第１の焦点球面収差を有し、および第２の焦点が第２の焦点球面収差を有するように提供される。第１の焦点球面収差は、第２の焦点球面収差と符号が逆である。

眼用装置の例示的な実施形態の平面図を示す。 眼用装置のレンズの例示的な実施形態の側面図を示す。 球面収差なしで、および近方焦点に負の球面収差と遠方焦点に正の球面収差とを有して作製されたレンズに関する強度対距離の例示的な実施形態を示す。 眼用装置のレンズの別の例示的な実施形態の側面図を示す。 眼用装置のレンズの別の例示的な実施形態の側面図を示す。 眼用装置のレンズの別の例示的な実施形態の側面図を示す。 眼用装置のレンズの別の例示的な実施形態の側面図を示す。 眼用装置を用いるための方法の例示的な実施形態を示すフローチャートである。

例示的な実施形態は、ＩＯＬおよびコンタクトレンズなどの眼用装置に関する。以下の説明は、当業者が本発明を作製および使用できるように提示され、かつ特許出願およびその要件に照らして提供される。例示的な実施形態に対する様々な修正形態と、本明細書で説明する一般的な原理および特徴とは明白である。例示的な実施形態は、主に、特定の実装形態において提供される特定の方法およびシステムに関して説明する。しかしながら、方法およびシステムは、他の実装形態でも効果的に作用する。例えば、方法およびシステムは、主にＩＯＬに関して説明される。しかしながら、方法およびシステムは、コンタクトレンズと一緒に使用されてもよい。「例示的な実施形態」、「一実施形態」および「別の実施形態」などの語句は、同じまたは異なる実施形態ならびに複数の実施形態を指し得る。実施形態は、いくつかの構成要素を有するシステムおよび／または装置に対して説明される。しかしながら、システムおよび／または装置は、図示するよりも多いまたは少ない構成要素を含んでもよく、構成要素の配置構成およびタイプの変形形態が本発明の範囲から逸脱せずになされ得る。例示的な実施形態はまた、いくつかのステップを有する特定の方法に照らして説明される。しかしながら、方法およびシステムは、異なるおよび／または追加的なステップ、ならびに例示的な実施形態と一致しない異なる順序のステップを有する他の方法に対しても効果的に作用する。従って、本発明は、図示の実施形態に限定されることを意図されず、本明細書で説明する原理および特徴に一致する最も広い範囲に一致するものとする。

方法およびシステムは、眼用装置を提供する。眼用装置は、前面、後面、少なくとも１つの回折構造、および少なくとも１つのベース湾曲面を有する眼用レンズを含む。少なくとも１つの回折構造は、少なくとも第１の焦点距離に対応する第１の焦点に対して第１の球面収差をもたらす。少なくとも１つのベース湾曲面は、少なくとも第２の焦点距離に対応する少なくとも第２の焦点に対して第２の球面収差をもたらす。第１の球面収差および第２の球面収差は、第１の焦点が第１の焦点球面収差を有し、および第２の焦点が第２の焦点球面収差をもたらすように提供される。第１の焦点球面収差は、第２の焦点球面収差と符号が逆である。

図１～２は、ＩＯＬとして使用され得る眼用装置１００の例示的な実施形態を示す。図１は、眼用装置１００の平面図を示す一方、図２は、眼用レンズ１１０の側面図を示す。明確にするために、図１および図２は縮尺通りではない。眼用装置１００は、眼用レンズ１１０（以下では「レンズ」と呼ぶ）ならびにハプティック１０２および１０４を含む。レンズ１１０は、シリコーン、ヒドロゲル、アクリルおよびＡｃｒｙＳｏｆ（登録商標）の１つ以上を含むがこれらに限定されない、様々な光学材料で作製され得る。ハプティック１０２および１０４は、眼用装置１００を患者の眼（明確には図示せず）内の適所に保持するために使用される。しかしながら、他の実施形態では、他の機構を使用して眼用装置を眼内の適所に留めてもよい。従って、ハプティック１０２および／または１０４は省略されてもよい。明確にするために、ハプティックは、下記で説明する図２～７には示さない。レンズ１１０は、図１の平面図では円形横断面を有するとして示すが、他の実施形態では他の形状を使用してもよい。さらに、ＩＯＬに照らして説明するが、眼用レンズ１１０は、コンタクトレンズとしてもよい。そのような場合、ハプティック１０２は省略され、および眼用レンズは、眼の表面に載るようなサイズにされ、かつそのように他に構成される。従って、眼用レンズ１１０は、ＩＯＬまたはコンタクトレンズであり得る。

レンズ１１０は、前面１１２、後面１１４、および光軸１１６を有する。レンズはまた、回折構造１２０およびベース湾曲面１３０によって特徴付けられる。レンズ１１０は、複数の焦点距離を有する多焦点レンズである。多重焦点を提供するために、レンズ１１０の前面および／または後面は、光軸１１６に対して垂直な距離における異なる範囲（すなわち異なる半径）に対応するゾーンを有し得る。換言すると、ゾーンは、光軸１１６からの最小半径から最大半径までの表面に沿った環状リングである。ゾーン多焦点屈折レンズでは、各ゾーンは、異なる焦点距離／屈折力を有し得る。そのような屈折レンズを提供するために、ベース湾曲面１３０は、異なるゾーン内において異なっていてもよい。回折レンズでは、回折構造１２０の異なるゾーンを通過する光が干渉する。このゾーン対ゾーンの干渉により、レンズに複数の焦点距離を生じ得る。例えば、回折構造１２０は、異なる回折次数を使用して多重焦点をもたらす。二焦点回折構造１２０では、零次回折が遠方焦点に使用され、および＋一次回折が近方焦点に使用され得る。あるいは、－一次回折が遠方焦点に使用され、および零次回折が近方焦点に使用され得る。回折レンズでは、ベース湾曲面１３０は、通常、単一ゾーンまたはレンズ１１０の表面にわたって一貫した形状を有すると考えられる。屈折または回折のいずれかの場合、レンズ１１０は、近方焦点に対応する少なくとも第１の焦点距離および遠方焦点に対応する第２の焦点距離を有するように構成され得る。それらの名称が暗示するように、近方焦点は、光軸１１６に沿った方向において遠方焦点よりも眼用レンズ１１０の近くにある。従って、近方焦点は、遠方焦点よりも焦点距離が短い。従って、レンズ１１０は、二焦点レンズであり得る。レンズ１１０はまた、追加的な焦点距離を有し得る。例えば、眼用レンズ１１０は、上述の近方焦点および遠方焦点、ならびに近方焦点と遠方焦点との間の中間焦点を含む三焦点レンズであり得る。他の実施形態では、レンズ１１０は、別の数の焦点距離および焦点を有するように構成され得る。

レンズ１１０は、レンズ１１０の前面１１２に回折構造１２０、およびレンズ１１０の後面１１４にベース湾曲面１３０を含む。他の実施形態では、回折構造１２０および／またはベース湾曲面１３０は、異なる表面１１２および１１４に存在し得る。ベース湾曲面１３０と回折構造１３０との組み合わせは、遠方焦点および近方焦点に、符号が逆である球面収差を導入する。正の球面収差は、レンズに球面収差がなかった場合よりも小さく、光軸１１６に対して平行である中心光線（光軸１１６／中心に近い光線）を屈折するレンズを生じる。同様に、正の球面収差は、レンズが収差を有していなかった場合よりも大きく、光軸１１６に対して平行である周縁光線（光軸１１６から離れている／縁に近い光線）を屈折するレンズを生じる。負の球面収差は、レンズが収差を有していなかった場合よりも大きく、光軸１１６に対して平行である中心光線を屈折するレンズを生じる。同様に、負の球面収差は、レンズに、レンズに収差がなかった場合よりも小さく、光軸１１６に対して平行である周縁光線の屈折を生じさせる。

ベース湾曲面１３０は、少なくとも１つの焦点に対して負の球面収差を導入し得る一方、回折構造１２０は、別の焦点に対して正の球面収差を導入し得る。ベース湾曲面１３０および回折構造１２０によって導入された球面収差の大きさおよび符号は同じでなくてもよい。ベース湾曲面１３０は、近方焦点および遠方焦点の両方に負の球面収差を導入し得る。ベース湾曲面１３０によって導入された球面収差は、通常、全ての焦点に対して同じ符号を有する。なぜなら、ベース湾曲面は、一般的に、回折多焦点レンズのための単一ゾーンであるからである。正の球面収差は、回折構造１２０によって近方焦点に導入され得る。これは、エシェレット格子のステップ高の周期を、最低次数計算が決定するであろう周期から、光軸１１６からの半径方向距離が長くなるにつれて変更することによって達成され得る。１つの焦点に負の球面収差および別の焦点にゼロ球面収差を導入することが可能であり得る。従って、回折構造１２０によって異なる焦点に導入された球面収差の符号および／または大きさは、同じであってもまたは異なっていてもよい。

いくつかの実施形態では、回折構造１２０の下部にあるレンズ１１０の部分に他の変更が行われ得る。そのような変更は、本明細書では、ベース湾曲面１３０に対する変更と説明される。例えば、ベース面は、異なる屈折力および異なる球面収差を有する複数のゾーンを有し得る。そのような実施形態では、複数のゾーンのベース湾曲面１３０は、異なるゾーンに異なる球面収差をもたらし得る。

数学的には、レンズ１１０の後面１１４の単一ゾーンベース曲面のためのベース湾曲面１３０は、
ｚ_ｂａｓｅ＝［ｃｒ^２／（１＋ｓｑｒｔ（１－（１＋ｋ）ｃ^２ｒ^２）］＋Ａ_４ｒ^４＋Ａ_６ｒ^６＋．． （１）
（式中、ｚ_ｂａｓｅは、ベース曲率（レンズ表面がｚ方向に延在する距離）であり、ｒは、光軸からの距離（ｘ－ｙ平面における半径方向距離）であり、ｃは、曲率であり、ｋは、円錐定数であり、かつＡ_ｉは、非球面定数である）
によって記述され得る。ベース湾曲面の設計において適切な非球面定数を用いることにより、所望の球面収差が導入され得る。異なる量の負の球面収差が後面１１４にわたって導入され得る。あるいは、後面１１４全体が特定の負の球面収差を有し得る。従って、ベース湾曲面１３０は、少なくとも遠方焦点に対して所望のレベルの負の球面収差をもたらすように選択され得る。

図２に示す実施形態では、回折構造１２０は、正の球面収差を近方焦点に導入する。従って、回折構造１２０によって導入された球面収差は、ベース湾曲面によって導入されたものと符号が逆である。球面収差は、近方焦点にのみ導入される。なぜなら、回折格子の性質および回折光学により、回折構造１２０は、遠方性能よりも遥かに強く近方性能に影響を及ぼし得るためである。

回折構造１２０は、本質的に回折格子である。回折構造１２０は、回折構造が設けられていないレンズに対応する点線に対して示す。回折構造１２０は、エシェレット格子１２２を含む。簡潔にするために、２つのエシェレット格子１２２にのみ符号を付している。しかしながら、別の数が存在する。エシェレット格子のサイズおよび間隔は、レンズ１１０の表面にわたって異なり得る。例えば、レンズ１１０は、光軸からの距離に基づいた（例えば、半径に沿った）ゾーンに分割され得る。異なるゾーンは、エシェレット格子１２２に異なるステップ高、および／またはエシェレット格子間に異なる間隔を有し得る。従って、回折構造１２０の特徴は、エシェレット格子１２２を構成することによって制御され得る。回折構造１２０のプロファイルは、
ｚ_{ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ}＝Ｐ_２ｒ^２＋Ｐ_４ｒ^４＋Ｐ_６ｒ^６＋．．． （２）
（式中、ｚ_{ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ}は、回折構造１２０のｚ方向におけるプロファイルであり、ｒは、光軸からの距離（半径方向距離）であり、Ｐ_２は、追加の屈折力を規定し、かつＰ_４およびＰ_６は、光分布を修正するパラメータである）
によって与えられる。エシェレット格子の幾何学的形状、従ってｚ_{ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ}を適切に構成することにより、所望量の正の球面収差が近方焦点に導入され得る。例えば、エシェレット格子１２２間の間隔を光軸からより離れる（より大きい半径）に従って変更することによって正の球面収差を導入し得る。

回折構造１２０によって提供される正の球面収差の大きさは、ベース湾曲面１２０によって導入される負の球面収差を超え得る。正味結果は、遠方焦点および近方焦点が異なる球面収差を有し得るということである。例えば、遠方焦点は、負の球面収差を有してもよく、および近方焦点は、ベース湾曲面１３０と回折構造１２０とを組み合わせることによって導入された正の球面収差を有する。従って、レンズ１１０は、近方焦点および遠方焦点に逆の符号の球面収差を有する。

多焦点レンズの利益を維持しながら、レンズ１１０の性能は改善され得る。レンズ１１０は多焦点レンズであるため、眼用装置１００は、老眼などの状態を治療するために使用され得る。回折構造１２０およびベース湾曲面１３０が近方焦点および遠方焦点において逆の球面収差をもたらすため、レンズ１１０に関する視覚的障害が軽減され得る。逆の符号を有する球面収差の導入の効果は、以下の通り理解され得る。多焦点レンズは、各物体の複数の像を形成する。各焦点に対して１つの像が形成される。これらの像の１つは、残りの像よりも焦点が合わせられる。例えば、二焦点レンズでは、１つは近方焦点に対して、および１つは遠方焦点に対して２つの像が形成される。近くの物体では、近方焦点に起因して形成された第１の像が焦点を合わせられる。遠方焦点に起因して形成された近くの物体の第２の像は、より大きい焦点ぼけを有する／焦点合わせが少ない。この第２の像は、不要なアーチファクトである。回折構造１２０とベース湾曲面１３０との組み合わせは、異なる焦点に対して異なる符号を有する球面収差を導入する。これらの球面収差は、焦点合わせが少ない１つまたは複数の像を目立たなくする。これは、焦点ぼけが大きい１つまたは複数の像のコントラストおよび全体的な可視性を低減させることによって達成される。上述の例では、遠方焦点に対する負の球面収差の導入は、より焦点がぼけている近くの物体の像を生じる。上述の第２の像は、より焦点がぼけており、あまりきつくなく、およびより均一な強度である。同様に、近方焦点に対する正の球面収差の導入は、遠くの物体に対して、より大きく、強度が低く、より均一な強度の焦点ぼけした像を提供する近方焦点を生じる。従って、近方焦点および遠方焦点において逆の符号を有する球面収差の導入は、像アーチファクトを減少させ得る。

球面収差の導入に起因する焦点の変更はまた、グラフを用いて理解され得る。例えば、図３Ａおよび図３Ｂは、２つのレンズの挙動を示す概略図である。図３Ａは、球面収差がない場合の強度対距離を示すグラフ１４０である。近方焦点および遠方焦点も図３Ａに示されている。図３Ａに示すように、強度は、近方焦点および遠方焦点の両方においてピークに達する。図３Ｂは、同じ条件下であるが、近方焦点に正の球面収差および遠方焦点に負の球面収差を有するレンズの強度対距離を示すグラフ１４０’である。従って、グラフ１４０’は、図１～２に示すレンズ１１０に類似するレンズに対応する。図３Ｂに示すように、エネルギープロファイルは、図３Ａに示すものから変更されている。グラフ１４０’のピークは、追加球面収差のために広がっており、かつ非対称的である。上述の通り、近方焦点における正の球面収差は、あまり焦点の合っていない遠くの物体からの対応する像を生じる。同様に、遠方焦点における負の球面収差は、あまり焦点の合っていない近くの物体の対応する像を生じる。その結果、焦点ぼけのゴースト像の強度は低下され得る。さらに、被写界深度が増加している。図３Ｃおよび図３Ｄは、より現実的な特徴を有する類似のグラフ１４２および１４２’を示す。図３Ｃおよび図３Ｄは、球面収差がない場合と、近方焦点に正の球面収差および遠方焦点に負の球面収差がある場合とを示す。従って、グラフ１４２’は、レンズ１１０に類似するレンズにそのように対応する。グラフ１４２および１４２’を比較することによって分かるように、グラフ１４２’における各ピークのエネルギーは、非対称的に広がっている。結果として、ゴースト像のような視覚的障害は、強度において低下される一方、被写界深度が改善される。その結果、眼用レンズ１１０の性能を向上し得る。

図４は、眼用装置のレンズ１１０’の別の例示的な実施形態の側面図を示す。レンズ１１０’は、レンズ１１０に類似している。従って、レンズ１１０’は、装置１００などの眼用装置において使用され得る。さらに、類似の構成要素は同様の符号を有する。レンズ１１０’は、レンズ１１０の前面１１２、後面１１４、光軸１１６、ベース湾曲面１３０、およびエシェレット格子１２２を有する回折構造１２０にそれぞれ類似する、前面１１２’、後面１１４’、光軸１１６、ベース湾曲面１３０’、およびエシェレット格子１２２’を有する回折構造１２０’を含む。

回折構造１２０’が後面１１４’上に存在する一方、ベース湾曲面１３０’が前面１１２’上に存在する。回折構造１２０’およびベース湾曲面１３０’は、逆の符号を有する球面収差、およびいくつかの実施形態では異なる大きさを導入する。従って、ベース湾曲面１３０’は、少なくとも遠方焦点に負の球面収差を導入し得る。負の球面収差は、近方焦点にも提供され得る。回折構造１２０’は、近方焦点に正の球面収差を導入する。従って、回折構造１２０’とベース湾曲面１３０’との組み合わせは、近方および遠方焦点に逆の符号を有する球面収差をもたらし得る。従って、レンズ１１０’の強度プロファイルは、レンズ１１０の強度プロファイル１４０’および／または１４２’に類似し得る。

レンズ１１０’は、レンズ１１０の利益を共有し得る。特に、レンズ１１０’は、多焦点レンズの利益を維持しながら、性能が改善され得る。レンズ１１０’は多焦点レンズであるため、眼用装置１００は、老眼などの状態を治療するために使用され得る。回折構造１２０’およびベース湾曲面１３０’を用いるため、レンズ１１０’に関する視覚的障害が軽減され得る。より具体的には、ゴースト像のような視覚的障害は、強度において低下され、かつ被写界深度が改善され得る。その結果、眼用レンズ１１０’の性能が高められ得る。

図５は、眼用装置のレンズ１１０’’の別の例示的な実施形態の側面図を示す。レンズ１１０’’は、レンズ１１０および／または１１０’に類似している。従って、レンズ１１０’’は、装置１００などの眼用装置において使用され得る。さらに、類似の構成要素は同様の符号を有する。レンズ１１０’’は、レンズ１１０／１１０’の前面１１２／１１２’、後面１１４／１１４’、光軸１１６、ベース湾曲面１３０／１３０’、およびエシェレット格子１２２／１２２’を有する回折構造１２０／１２０’にそれぞれ類似する、前面１１２’’、後面１１４’’、光軸１１６、ベース湾曲面１３０’’、およびエシェレット格子１２２’’を有する回折構造１２０’’を含む。

レンズ１１０’’では、回折構造１２０’’およびベース湾曲面１３０’’の両方が前面１１２’’上に存在する。これは、前面１１２’’のプロファイルが、回折構造１２０’’のプロファイルとベース湾曲面１３０’’のプロファイルとの和であるために可能である。回折構造１２０’’およびベース湾曲面１３０’’は、逆の符号、およびいくつかの実施形態では異なる大きさを有する球面収差を導入する。従って、ベース湾曲面１３０’’は、少なくとも遠方焦点に負の球面収差を導入し得る。回折構造１２０’’は、近方焦点に正の球面収差を導入する。回折構造１２０’’とベース湾曲面１３０’’との組み合わせは、近方および遠方焦点に逆の符号を有する球面収差をもたらし得る。従って、レンズ１１０’’の強度プロファイルは、レンズ１１０の強度プロファイル１４０’および／または１４２’に類似し得る。

レンズ１１０’’は、レンズ１１０および／または１１０’の利益を共有し得る。レンズ１１０’’は、多焦点レンズの利益を維持しながら、性能が改善されている。レンズ１１０’’は多焦点レンズであるため、眼用装置１００は、老眼などの状態を治療するために使用され得る。回折構造１２０’’およびベース湾曲面１３０’’を用いるため、レンズ１１０’’に関する視覚的障害が軽減され得る。より具体的には、ゴースト像のような視覚的障害は、強度において低下され、かつ被写界深度が改善される。その結果、眼用レンズ１１０’’の性能が高められ得る。

図６は、眼用装置のレンズ１１０’’’の別の例示的な実施形態の側面図を示す。レンズ１１０’’’は、レンズ１１０／１１０’および／または１１０’’に類似し得る。従って、レンズ１１０’’’は、装置１００などの眼用装置において使用され得る。さらに、類似の構成要素は同様の符号を有する。レンズ１１０’’’は、レンズ１１０／１１０’／１１０’’の前面１１２／１１２’／１１２’’、後面１１４／１１４’／１１４’’、光軸１１６、ベース湾曲面１３０／１３０’／１３０’’、およびエシェレット格子１２２／１２２’／１２２’’を有する回折構造１２０／１２０’／１２０’’にそれぞれ類似する、前面１１２’’’、後面１１４’’’、光軸１１６、ベース湾曲面１３０’’’、およびエシェレット格子１２２’’’を有する回折構造１２０’’’を含む。

レンズ１１０’’’では、回折構造１２０’’’およびベース湾曲面１３０’’’の両方が後面１１４’’’上に存在する。従って、レンズ１１０’’’は、レンズ１１０’’に最も類似し得る。後面１１４’’’のプロファイルは、回折構造１２０’’’のプロファイルとベース湾曲面１３０’’’のプロファイルとの和である。回折構造１２０’’’およびベース湾曲面１３０’’’は、逆の符号、およびいくつかの実施形態では異なる大きさを有する球面収差を導入する。従って、ベース湾曲面１３０’’’は、少なくとも遠方焦点に負の球面収差を導入し得る。回折構造１２０’’’は、近方焦点に正の球面収差を導入する。従って、回折構造１２０’’’とベース湾曲面１３０’’’との組み合わせは、近方および遠方焦点に逆の符号を有する球面収差をもたらし得る。従って、レンズ１１０’’’の強度プロファイルは、レンズ１１０の強度プロファイル１４０’および／または１４２’に類似し得る。

レンズ１１０’’’は、レンズ１１０／１１０’および／または１１０’’の利益を共有し得る。レンズ１１０’’’は、多焦点レンズの利益を維持しながら、性能が改善され得る。レンズ１１０’’’は多焦点レンズであるため、眼用装置１００は、老眼などの状態を治療するために使用され得る。回折構造１２０’’’およびベース湾曲面１３０’’’を用いるため、レンズ１１０’’’に関する視覚的障害が軽減され得る。より具体的には、ゴースト像のような視覚的障害は、強度において低下され、かつ被写界深度が改善され得る。その結果、眼用レンズ１１０’’’の性能が高められ得る。

図７は、眼用装置のレンズ１５０の別の例示的な実施形態の側面図を示す。レンズ１５０は、レンズ１１０／１１０’、１１０’’および／または１１０’’に類似している。従って、レンズ１５０は、装置１００などの眼用装置において使用され得る。さらに、類似の構成要素は同様の符号を有する。レンズ１５０は、レンズ１１０／１１０’／１１０’’／１１０’’’の前面１１２／１１２’／１１２’／１１２’’、後面１１４／１１４’／１１４’’／１１４’’’、光軸１１６、ベース湾曲面１３０／１３０’／１３０’’／１３０’’’、およびエシェレット格子１２２／１２２’／１２２’’／１２２’’’を有する回折構造１２０／１２０’／１２０’’／１２０’’’にそれぞれ類似する、前面１５２、後面１５４、光軸１５６、ベース湾曲面１７０、およびエシェレット格子１６２を有する回折構造１６０を含む。

レンズ１５０では、回折構造１６０は前面１５２上に存在する一方、ベース湾曲面１７０は後面１５４上に存在する。従って、レンズ１５０は、レンズ１１０に最も類似していると考えられ得る。さらに、レンズ１５０は三焦点レンズである。他の実施形態では、レンズ１５０は、別の数の焦点を有し得る。例えば、レンズ１５０は、四焦点（ｑｕａｄｒａｆｏｃａｌ）レンズであり得る。

回折構造１６０およびベース湾曲面１７０は、逆の符号、およびいくつかの実施形態では異なる大きさを有する球面収差を導入する。従って、ベース湾曲面１７０は、少なくとも遠方焦点に負の球面収差を導入し得る。ベース湾曲面１７０はまた、近方焦点および／または中間焦点に負の球面収差をもたらし得る。回折構造１６０は、中間焦点および近方焦点に２つの球面収差を導入し得る。例えば、回折構造１０は、近方焦点に第１の正の球面収差および中間焦点に第２の正の球面収差を有し得る。場合により、第２の球面収差は、第１の球面収差よりも大きさが小さい。従って、レンズ１５０の近方および遠方の強度プロファイルは、レンズ１１０の強度プロファイル１４０’および／または１４２’に類似し得る。従って、少なくとも近方および遠方焦点は、符号が逆である球面収差を有する。中間焦点の強度プロファイルは類似し得る。

レンズ１５０は、レンズ１１０／１１０’、１１０’’および／または１１０’’’の利益を共有し得る。レンズ１５０は、多焦点レンズの利益を維持しながら、性能が改善され得る。レンズ１５０は多焦点レンズであるため、眼用装置１００は、老眼などの状態を治療するために使用され得る。回折構造１６０およびベース湾曲面１７０を用いるため、レンズ１５０に関する視覚的障害が軽減され得る。より具体的には、ゴースト像のような視覚的障害は、強度において低下され、および被写界深度が改善され得る。その結果、眼用レンズ１５０の性能が高められ得る。

図８は、患者の眼の状態を治療するための方法２００の例示的な実施形態である。簡潔にするために、いくつかのステップが省略され得、差し込まれ得、および／または組み合わせられ得る。方法２００はまた、眼用装置１００および眼用レンズ１１０を使用することに照らして説明される。しかしながら、方法２００は、眼用レンズ１１０、１１０’、１１０’’、１１０’’’および／または類似の眼用装置の１つ以上と一緒に使用され得る。

患者の眼に移植するための眼用装置１００は、ステップ２０２において選択される。眼用装置１００は、逆の符号および任意選択的に大きさを有する球面収差を導入する、回折構造１２０およびベース湾曲面１３０を有する眼用レンズ１１０を含む。従って、眼用レンズ１１０、１１０’、１１０’’、または１１０’’’を含む眼用装置１００は、ステップ２０２において選択され得る。

眼用装置１００は、ステップ２０４において患者の眼に移植される。ステップ２０４は、患者自身の水晶体を眼用装置１００と置き換えるかまたは眼用装置によって患者の水晶体を補強することを含み得る。その後、患者の治療が完了し得る。いくつかの実施形態では、患者の他方の眼への別の類似の眼用装置の移植が実施され得る。

方法２００を使用して、眼用レンズ１１０、１１０’、１１１０’’、１１０’’’および／または眼用レンズが使用され得る。従って、眼用レンズ１１０、１１０’、１１０’’、および／または１１０’’’の１つ以上の利益が達成され得る。

眼用装置を提供するための方法およびシステムを説明した。方法およびシステムは、図示の例示的な実施形態に従って説明されており、および当業者は、実施形態に対する変形形態があり得ること、およびいずれの変形形態も方法およびシステムの趣旨および範囲内にあることを容易に認識するであろう。従って、添付の特許請求の範囲および趣旨から逸脱せずに、多くの修正形態が当業者によってなされ得る。

Claims (15)

1. 前面ベース湾曲面を有する前面と、
   後面ベース湾曲面を有する後面であって、前記前面ベース湾曲面及び前記後面ベース湾曲面は、第１の焦点距離に対応する第１の焦点と、前記第１の焦点に対応する第１の球面収差と、を規定するベース屈折力をもたらすように適合される、後面と
   前記前面及び前記後面の一方に配設される回折構造と、
   を含み、
   前記回折構造は、
   前記第１の焦点距離に対応する前記第１の焦点と、第２の焦点距離に対応する第２の焦点と、の間で光を分割し、
   前記第２の焦点に対応し、前記第１の球面収差に対して逆の符号を有する第２の球面収差をもたらす、
   ように適合され、
   前記第１の焦点は、眼用レンズのエネルギープロファイルの第１の強度ピークに関連し、
   前記第２の焦点は、前記眼用レンズの前記エネルギープロファイルの第２の強度ピークに関連し、
   前記第１の球面収差は、前記第１の強度ピークを前記第２の強度ピークに対して非対称に拡張する、眼用レンズ。
2. 前記回折構造は、前記第１の焦点に対する一次回折次数および前記第２の焦点に対する二次回折次数を含む、請求項１に記載の眼用レンズ。
3. 前記一次回折次数は零次であり、前記二次回折次数は一次である、請求項２に記載の眼用レンズ。
4. 前記第１の球面収差は負の球面収差であり、前記第２の球面収差は正の球面収差である、請求項１に記載の眼用レンズ。
5. 前記第１の焦点は遠方視に対応し、前記第２の焦点は近方視に対応する、請求項１に記載の眼用レンズ。
6. 前記第１の球面収差は第１の大きさを有し、前記第２の球面収差は前記第１の大きさ以下の大きさの第２の大きさを有する、請求項１に記載の眼用レンズ。
7. 前記第２の球面収差は、前記第２の強度ピークを前記第１の強度ピークに対して非対称に拡張する、請求項１に記載の眼用レンズ。
8. 前記回折構造は、光を前記第１の焦点距離に対応する前記第１の焦点と、前記第２の焦点距離に対応する前記第２の焦点と、前記第１の焦点距離と前記第２の焦点距離との間である中間の焦点距離に対応する第３の焦点と、の間で分割するように適合される、請求項１に記載の眼用レンズ。
9. 前記回折構造は、前記第３の焦点に対応する第３の球面収差をもたらし、
   前記第３の球面収差の大きさは、前記第２の球面収差の大きさよりも小さい、請求項８に記載の眼用レンズ。
10. 前記第２の球面収差は、前記第２の強度ピークを前記第１の強度ピークに対して非対称に拡張する、請求項８に記載の眼用レンズ。
11. 前記眼用レンズは、眼内レンズおよびコンタクトレンズの一方である、請求項１に記載の眼用レンズ。
12. 前面ベース湾曲面を有する前面と、後面ベース湾曲面を有する後面と、であって、前記前面ベース湾曲面及び前記後面ベース湾曲面が、
    第１の焦点距離に対応する遠方焦点を規定するベース屈折力と、
    前記遠方焦点に対応し且つ第１の大きさを有する負の球面収差と、
    をもたらすように一体的に配置される、前面及び後面と、
    前記前面及び前記後面の一方に配設される回折構造と、
    を含み、
    前記回折構造は、
    光を前記第１の焦点距離に対応する前記遠方焦点と第２の焦点距離に対応する近方焦点との間で配光し、
    前記近方焦点に対応し、第２の大きさを有する正の球面収差をもたらす、
    ように配置されている、眼内レンズであって、
    前記遠方焦点は、前記眼内レンズのエネルギープロファイルの第１の強度ピークに関連し、
    前記近方焦点は、前記眼内レンズの前記エネルギープロファイルの第２の強度ピークに関連し、
    前記負の球面収差は、前記第１の強度ピークを前記第２の強度ピークに対して非対称に拡張し、
    前記正の球面収差は、前記第２の強度ピークを前記第１の強度ピークに対して非対称に拡張する、
    眼内レンズ。
13. 正の球面収差の第２の大きさは、前記負の球面収差の前記第１の大きさ以下とされている、請求項１２に記載の眼内レンズ。
14. 前記回折構造は、光を前記遠方焦点と前記近方焦点との間の中間焦点に配光するように更に適合される、請求項１２に記載の眼内レンズ。
15. 前記回折構造は、前記中間焦点に対応する第３の球面収差をもたらし、
    前記第３の球面収差の記号は正であり、
    前記第３の球面収差は、第３の大きさを有し、該第３の大きさは、前記正の球面収差の前記第２の大きさよりも小さい、請求項１４に記載の眼内レンズ。

Images