KR20120074288A - 시력의 질적 개선을 제공하는 다중초점 교정방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 노안 및 인공수정체 환자의 심도를 확장하면서 시력 경험을 개선시키는 방법 및 장치를 기재하고 있다. 본 발명은 동시 보기 이중초점, 삼중초점 또는 다중초점 교정 또는 모노비전을 이용하는 환자의 시력 품질을 개선시키고 이미지 품질을 개선시키는 방법 및 장치를 기재하고 있다. 본 발명은 동시 보기 이중초점 및 다중초점 교정 및 모노비전에 의해서 생성된 망막 이미지의 탈초점 부분의 가시도를 감소시키는 방법 및 장치를 기재하고 있다. 본 발명은 탈초점 고스트 이미지의 가시도를 감소시키기 위해서 구면수차 또는 다른 유사한 비구면성의 제어를 이용하는 방법 및 장치를 기재하고 있다. 본 발명은, 탈초점 고스트 이미지의 가시도를 감소시키기 위한 수단으로서, 네거티브 탈초점이 항상 네거티브 구면수차(또는 유사한 비구면성)과 커플링되고, 포지티브 탈초점이 항상 포지티브 SA(또는 유사한 비구면성)과 커플링됨을 보장하는 방법 및 장치를 기재하고 있다.

Description

시력의 질적 개선을 제공하는 다중초점 교정방법{MULTIFOCAL CORRECTION PROVIDING IMPROVED QUALITY OF VISION}
관련 출원에 대한 참조
본 발명은 본원에서 그 전체 내용이 통합되는 2009년 9월 1일자 출원된 미국가특허출원 제61/238,774호의 우선권을 주장한다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 안과의 광학적 및 수술적 시력 교정 분야에 관한 것이며, 더욱 특히, 노안 및 다른 시각적 상태를 치료하고 노안 및/또는 다른 시각적 상태 등의 치료를 위한 처방을 개발하는 방법, 장치 및 시스템을 제공한다.
인간의 눈은 노화됨에 따라서, 다양한 거리에서 사물을 이미지화하기 위한 도수를 변화시키는 능력이 저하된다. 이러한 저하는 "노안"이라 일컬어지며, 그러한 노안은 모든 인간에게 영향이 미친다. 눈의 수정체의 광학적 도수(optical power)를 조절하는데 있어서의 유사한 무능력이 수정체를 인공 렌즈로 교체한 환자(예, 백내장 수술 후)에게서 발생한다. 따라서, 노안인 사람이 직면하는 다중 거리에서 보는 도전이 인공수정체에 의해서 공유된다. 현재, 노안을 치유하는 방법은 없으며, 본 분야 및 실무에서의 전문가가 "조절력(accommodation)"이라 일컷는 완전한 범위의 시력을 회복하는 완전한 광학적 치료는 없다. 보여질 수 있는 거리(피사계 심도(depth of field))의 범위를 증가시킬 수 있도록 설계된 광학 장치 및 방법이 개발되었다. "가조절력(pseudo-accommodation)"이라 공지된 그러한 장치가 생산되고 있다. 즉, 이들은 눈 자체의 도수를 변화시키지 않으면서 심도를 증가시킨다. 이들 장치 및 방법 모두는 표준 조절에 비해서 열등하고, 모두가 노안 환자에 의한 타협을 필요로 한다. 노안인 사람의 시력 품질을 향상시키기 위한 개선된 장치 및 방법을 개발하는 것이 명백히 요구되고 있다.
노안의 심도를 증가시키기 위한 몇 가지 잘 확립된 방법이 있다. 가장 단순한 방법은 아래에 있는 옵틱(optic)의 광학적 특성을 변화시키지 않으면서 심도를 증가시키는, 작은 ("핀홀") 동공의 일부 형태를 실행시킴을 포함한다. 그러한 방법은 낮은 조도에서는 실패했으며, 시야의 크기가 심각하게 제한될 수 있다. 더욱 전형적인 방법은 다양한 거리에 위치하는 표적으로부터의 망막상의 빛을 집중시키는 일부 광학 렌즈 또는 장치를 적극적으로 실행시키는 방법이다. 그러한 방법은 "모노비전(monovision)"이라 일컬어지며, 두 눈에 상이한 도수의 표준 단초점 렌즈를 사용한다. 그러나, 대부분은 방법은 하나의 도수의 이중초점, 삼중초점, 또는 다중초점 렌즈를 포함하는 렌즈를 사용한다.
안경 렌즈로서 실행되는 경우, 이중초점, 삼중초점 또는 다중초점으로 존재하는 상이한 도수가 안경 렌즈의 전체를 가로질러 분포되고, 머리 및 눈의 이동의 조합에 의해서, 환자는 상이한 거리에 있는 표적을 위한 망막상의 초점 영상(및 그에 따른 높은 품질의 시력)을 제공하는 안경 렌즈의 부위를 선택할 수 있다. 눈 및 머리의 이동에 의해 상이한 도수를 선택하는 이러한 방법은 소프트 콘택트 렌즈(CL) 또는 안내 렌즈(IOL)의 경우에 또는 굴절교정 수술을 통한 각막내 또는 각막상에서 발생된 교정의 경우에 잘 작용하지 않을 것이며, 그 이유는 렌즈 또는 각막 교정이 눈과 함께 이동하기 때문이다. 따라서, 응시 방향과 무관하게, 환자는 항상 동일한 옵틱을 통해서 보게 된다.
눈과 함께 이동하는 노안에 대한 이중초점, 삼중초점 및 다중초점 광학 교정(각막내 또는 각막상(각막 인레이(inlay) 또는 온레이(onlay), 그 밖의 굴절교정 수술) 교정, CL 및 IOL)은 망막 이미지에 기여하는 광학 장치 또는 방법의 동일 또는 인접 부위 내의 다중 광학적 도수를 함유해야 한다. 즉, 환자가 가장 적절한 광학적 도수의 물리적인 렌즈 위치를 순차적으로 선택하는 노안 안경 렌즈와는 달리, CL, IOL 또는 굴절교정 수술에서의 노안 교정을 수행한 환자는 상이한 광확 도수를 동시에 사용하며, 그에 따라서, 이들 장치 및 방법은 "동시 보기" 렌즈 또는 교정으로 일컬어진다.
여기에 노안 환자를 위한 증가된 심도를 제공하는 것을 목적으로 하는 CL, IOL 및 굴절교정 수술 교정방법이 직면하는 핵심 문제가 있다. 광학적 도수중 하나에 의해서 망막 상에서 잘 초점이 맞춰지는 광 외에, 동시 보기 교정(simultaneous vision correction)에서의 다른 도수(들)에 의해서 이미지화되는 탈초점 광이 동시에 존재한다. 따라서, 망막 이미지의 품질(및 그에 따른 환자의 시력)은 초점 및 탈초점 광의 조합에 의해서 결정된다. 대부분의 안과 부분에서는 이러한 광의 초점 부분을 조작하고 향상시키는데 중점을 둔 노안에 대한 개선된 광학적 교정을 제공하기 위해서 노력하고 있다. 본원에 기재된 발명은 광의 탈초점 부분의 임팩트(impact)를 감소시킴으로써 노안의 시력을 개선하기 위해서 설계된다.
노안의 모든 동시보기 교정의 핵심적인 광학적 특성은 제공된 심도의 증가이다. 증가된 심도의 일차적인 결정인자는 광학적 장치 또는 굴절교정 수술 내의 광학적 도수(optical power)의 범위이다. 노안에 대한 많은 노안 교정방법이 의료시장에 보급되었고, 광범위한 방법을 이용하여 렌즈(또는 굴절교정 수술)에 도수를 분배시키는 다른 방법이 여전히 발명되고 있다. 아주 간단하게는, 그러한 광학적 교정방법은 2 가지 도수(이중초점), 3 가지 도수(삼중초점), 또는 다중 도수(다중초점)을 지니도록 설계될 수 있다. 다중초점 렌즈를 생성시키는 한 가지 방법은 에지를 향해서 중심으로부터 렌즈의 도수를 점진적으로 변화시키는 것이다. 이는 많은 양의 구면 수차(SA)를 렌즈에 도입함으로써 달성될 수 있으며, 그러한 도입은 렌즈의 중심에 비해서 렌즈 주변이 더 적은 도수를 지니게 할 수 있다(네거티브 SA, 참조: US 7,261,412 B2, 8/28/2007 및 US 특허출원 제0051876 Al, 2009). 이러한 렌즈는 그 중심에서 최대 도수를 지닐 것이며, 그에 따라서, 증가된 도수가 근거리 표적에 초점을 맞추는데 요구되는 점에서 "중심부-근거리(center-near)" 설계로 일컬어질 수 있다. 대안적으로, 유사한 방법은 포지티브 SA를 렌즈에 첨가함으로써 "중심부-원거리(center-distance)" 설계를 생성시킨다(참조: 미국특허 제5,089,024호, 2/18/1992). 이들 두 방법 모두에서, SA가 렌즈 설계에 조작되어서 존재하는 도수의 범위를 증가시키고, 그에 따라서, 심도를 증가시킨다.
렌즈를 가로지른 점진적인 도수의 변화보다는, 이산 광학적 도수, 예를 들어, 2 가지 도수를 지닌 이중초점, 또는 3 가지 도수를 지닌 삼중초점을 사용하는 여러 일반적인 방법이 있다. 그러한 설계에서, 옵틱(optic)중 하나가 초점이 맞는 경우에 생성되는 망막 이미지의 광학적 품질은 각각의 영역 내에서 인간의 눈내에 존재하는 구면수차(SA)에 대한 완전한(예, 특허 US 5,220,359, 6/15/1993, 및 국제 공개 WO 2005/019906 Al) 또는 부분적(예, 특허 US 7,118,214, 10/10/2006) 교정을 포함함으로써 향상될 수 있다. 인간의 눈은 전형적으로는 포지티브 SA를 지니기 때문에, 이들 렌즈는 네거티브 SA를 도입시킴으로써 이를 교정한다. 그러나, 일부의 눈은 네거티브 SA일 수 있어서, 이들 렌즈는 포지티브 SA를 도입하여 이를 교정할 것이다. 많은 그러한 발명에서, SA는 먼저 일부 형태의 수차분석장치(aberrometer)를 사용하여 측정된다.
SA의 제어된 수준이 렌즈에 도입되면, 이러한 렌즈는 종종 "비구면" 렌즈인 것으로 기재된다. 동시 보기 노안 교정을 위한 세 번째 일반적인 설계 방법에서는, SA 및/또는 다른 방사상 대칭 비구면성이 이용되어 상이한 도수의 영역들 사이의 전이를 조절한다. 즉, 공간적 이산 전이를 지니게 하는 대신에, 도수가 렌즈의 전이 부위 전체에 걸쳐서 점진적으로 변화된다. 도수에서의 이러한 점진적인 변화는 때로는 비구면성 또는 SA로 일컬어진다. 몇몇의 발명은 그러한 비구면성을 이용한다(예, 특허 US 6,457,826 Bl, 국제 공개 WO 2007/015001 Al, 국제 공개 WO 0221194 A2).
노안 또는 인공수정체 교정의 일부로서 SA 또는 다른 방사상 대칭 비구면성을 이용하는 두 가지의 다른 방법이 실행되었다. 첫 째로, 초점 이미지 품질을 개선시키기 위해 상이한 광학적 영역내에서 SA 교정을 이용하는 설계와는 상반되게, 심도를 증가시킬 목적으로 상이한 영역내에 SA를 도입할 수 있다(예, 특허 US 0176572 Al, 2006). 또한, 증가된 심도가 작은 비구면성을 옵틱에 첨가함으로써 단초점 교정인 것으로 설계되는 것에 도입될 수 있다(특허 US 0230299 Al, 2004).
SA 또는 유사한 비구면성을 이용하는 상기 설계 모두가 동시 보기 교정 내의 초점 이미지의 품질을 개선시키거나 동일한 유형의 교정에서 심도를 증가시키도록 설계된다. 한 가지 발명은 동시 보기 렌즈에서 SA 조절을 이용하여 탈초점 이미지의 가시도를 감소시키는 것을 연구하였다(특허출원 WO 2010/014767). 이러한 방법은 간단하였다: 특정의 SA를 눈의 SA에 대해서 교정하게 될 이중초점 교정에 도입하고, 그에 따라서, 광의 초점 부분의 품질을 최대화하는 것이다. 광의 초점 부분이 사실 잘 초점이 맞는 경우에, 이러한 발명은 탈초점 이미지(종종 "고스트(ghost)" 이미지로 일컬어짐)의 가시도가 감소될 것임을 청구하였다. 물론, 이중초점 내의 SA 교정을 이미 이용하는 많은 이전의 특허들이 특허결정되었다(상기 참조). 본 발명자들은 조절된 SA를 이용하여 이중초점, 삼중초점, 또는 다중초점 노안 교정에 의해서 생성된 탈초점 "고스트" 이미지의 가시도를 최소화하는 신규한 방법을 발명하였다(이하 상세한 설명 참조).
발명의 개시
첫 번째 관점으로, 본 발명은 일반적으로 구면 수차(spherical aberration)의 신호 또는 비구면성의 영역-특이적 제어(zone-specific control)를 통한 노안 교정에 존재하는 고스트 이미지(ghost image)의 가시도를 제거하거나 최소화하기 위한 렌즈, 디자인 방법, 장치, 방법 및 시스템을 제공한다. 이전의 기술은 구면 수차를 보정하거나, 렌즈 도수와 SA 신호(상기 참조) 사이의 관계에 무관하게 구면 수차를 무분별하게 유도하였다. 그러한 방법은 노안 또는 인공수정체 눈의 심도를 증가시키는데 있어서 여러가지로 성공적일 수 있지만, 이들은 매우 두드러진 또는 시각적으로 허용되지 않는 탈초점 고스트 이미지를 생성시킨다. 그러한 고스트 이미지는 이들 노안 교정의 전체적인 성공을 감소시킨다. 현재의 기술은, 고스트 이미지의 가시도를 최소화하면서 심도를 최대화하기 위해서, 포지티브 SA를 이중초점의 가장 포지티브 도수화(또는 가장 적은 네거티브 도수화) 영역과 특이적으로 커플링시키고 네거티브 SA를 가장 적은 포지티브 도수(또는 가장 네거티브 도수)의 개별적 광학 영역 내로 도입하는 것을 목적으로 하는 면에서 모든 이전의 기술과는 구별된다. 또 다른 방법으로, 본 발명은 포지티브 SA를 근거리 옵틱 내로 도입하고 네거티브 SA를 이중초점, 삼중초점 또는 다중초점 CL, IOL 또는 굴절교정 수술의 원거리 옵틱 내로 도입하는 것을 목적으로 하고 있다. 이는 원거리 교정과 근거리 교정이 서로 반대의 신호 SA: 원거리 교정에서의 네거티브 SA 및 근거리 교정에서의 포지티브 SA를 함유함을 특별히 필요로 한다.
도 1a 내지 도 1c는 0(제로)(a), 포지티브(b), 및 네거티브(c) 구면 수차(각각, C4 0=0, >0 또는 <0)를 지닌 렌즈에 의한 원거리 사물로부터의 광선의 초점화를 도시하는 일련의 광선 다이아그램이다. 각각의 경우에, 수직 점선은 최상의 초점면(최소 RMS, 최소 혼란의 원)을 나타낸다. 가장 좌측의 수직 파선은 렌즈가 갖는 도수보다 더 큰 초점화 도수를 필요로 하고, 그에 따라서, 네거티브 탈초점 또는 네거티브 C2 0를 생성시키는 렌즈에 가까운 면을 나타낸다. 가장 오른쪽 수직 파선은 렌즈가 갖는 도수보다 더 적은 초점화 도수를 필요로 하고, 그에 따라서, 포지티브 탈초점 또는 포지티브 C2 0를 생성시키는 렌즈로부터 먼 면을 나타낸다.
도 2a 내지 도 2c는 0(도 2a), 포지티브(도 2b), 및 네거티브(도 2c) 구면 수차를 함유하는 렌즈를 통한 광의 경로를 도시하는 일련의 광선 다이아그램이다. (도 2b)에서, 사물은 원거리 사물이지만, (도 2c)에서는 사물이 근거리 사물이다. 따라서, 도 2b에서, C4 0은 포지티브이고, 망막 면에서는, 그리하여 탈초점이다. 도 2c에서, C4 0은 네거티브이고, 망막 면에서는, 그리하여 탈초점이다.
도 3은 높은 대조 문자 D의 가상 망막 이미지를 예시하고 있다. 이미지는 탈초점 수준, 우측에서의 포지티브 탈초점 및 좌측에서의 네거티브 탈초점의 범위에 대해서 계산된다. 세 가지 유형의 SA가 모델화된다: 0(제로) SA, +0.21 Deq SA 및 +0.50 Deq의 SA.
도 4는 동일 신호 탈초점 및 구면 수차로 생성된 이중초점 교정된 눈의 가상 망막 이미지를 예시한다.
도 5는 반대 신호 탈초점 및 구면 수차로 생성된 이중초점 교정된 눈의 가상 망막 이미지를 예시한다.
발명을 수행하는 방식
본 발명의 예시적인 구체예, 이를 제조하고 사용하는 방법 및 공정을 명확하고 간결하게 그리고 정확하게 설명하기 위해서, 그리고, 본 발명의 구체예를 실시하고 이를 제조하고 사용하기 위해서, 이하, 도면에 예시된 예시적인 구체예에 대해서 참조될 것이며, 특정의 용어가 이를 설명하기 위해서 사용될 것이다. 그럼에도 굴구하고, 그에 의해서 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명이 관련되는 기술분야의 전문가가 이해할 수 있는 예시된 구체예에 대한 변화 및 변경, 및 본원에 예시되고 설명된 구체예의 추가의 적용을 포함하고 이를 청구함을 이해해야 한다.
일부 예시적인 구체예는 모든 형태의 모노비전 또는 때로는 변화된 모노비전이라 일컬어지는 모노비전의 변경를 포함한 조합으로 원거리 및 근거리 교정을 이용하는 동시 보기 콘택트 렌즈, IOL, 각막 인-레이, 각막 온-레이, 안과 수술 처방, 예컨대, LASIK 교정술 및 그 밖의 렌즈 또는 교정 처방 등을 위한 렌즈, 디자인 방법, 장치, 시스템 및 방법을 포함한다. 동시 보기 렌즈의 언급은 상기 및 다른 교정 처방을 포함함을 이해해야 한다. 동시 보기 렌즈는 이중초점, 삼중초점, 다른 다중초점 렌즈 및 모노비전 처방에 사용된 모노초점 렌즈의 사용을 포함한다. 특정한 예시적인 구체예는 이들 및 다른 동시 보기 렌즈에서의 오차를 제거하거나 최소화한다.
예시적인 구체예는 동시 보기 렌즈 및 모노비전 교정에 존재하는 이미지의 탈초점 부분의 가시도를 제어하기 위한 수차 제어를 포함한다. 이미지의 탈초점 부분은 예시적인 동시 및 모노비전 렌즈 방법에서 회피 불가능하고, 이미지 내의 탈초점화된 광의 가시도가 광학적 품질을 손상시키고, 시각적 경험이 그러한 렌즈 방법에 의해서 제공된다. 이미지내의 광의 시각적 탈초점화된 부분은 종종 환자 및 임상자에 의해서 고스트 이미지 또는 고스팅(ghosting)으로 일컬어진다. 본원에 기재된 구체예는 그러한 고스트의 가시도를 제거하거나 최소화하는 렌즈, 디자인 방법, 장치, 방법 및 시스템을 포함한다. 그러한 고스트와 관련된 광학적 원리 및 그러한 고스트의 감소 또는 제거는 이하 도 1a, 도 1b, 도 1c, 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 결부되어 설명될 것이다.
도 1a는 포지티브 도수 및 0(제로) 구면수차(즉, Zernike 계수 C4 0=0)을 지닌 렌즈에 의한 원거리 대상으로부터의 광선의 초점화를 나타낸다. 도 1a에서, 광선들은 원시 탈초점(C2 0<0) 및 근시 탈초점(C2 0>0)의 면들에서 균일하게 떨어져 있으며, 이는 이들 면에 형성된 흐린상(blur) 서클이 균일하게 예시된 광의 디스크임을 암시한다. 상기 도 1b는 포지티브 구면 수차의 효과를 도시하고 있는데, 가장자리 광선이 더 굴절되며, 중심 광선이 상부 다이아그램에서 보다 더 굴절된다. 그러한 결과는 원시 탈초점의 면에서의 작은 고강도 흐린상 서클의 쌍내로의 광의 압축, 그러나, 근시 탈초점의 면에서의 불분명한 에지를 지닌 더 큰 저강도의 더 균일한 흐린상 서클로의 광의 팽창이다. 상기 도 1c는 네거티브 구면수차의 효과를 도시하고 있는데, 가장자리 광선이 덜 굴절되고, 중심 광선이 상부 다이아그램에서보다 더 굴절된다. 그러한 결과는 근시 탈초점의 면에서의 작은 고강도 흐린상 서클의 쌍내로의 광의 압축, 그러나, 원시 탈초점의 면에서의 더 큰 저강도의 균일한 흐린상 서클로의 광의 팽창이다. 더 큰 저강도의 균일한 흐린상 서클의 이점은 이중초점 콘택트 렌즈에 의해서 생성된 원치않는 탈초점 이미지의 대조의 더 큰 감쇄이다. 작은 고강도 흐린상 서클의 쌍의 단점은 복시 또는 환상 할로(diplopia or annular halo)인데, 높은 대조의 혼란 고스트 이미지 또는 할로가 망막 상에 형성된다.
상기 도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본원에 개시된 예시적인 구체예에 대한 기본인 광학적 메카니즘을 예시하고 있다. 이중초점 콘택트 렌즈는 각각의 대상의 망막 이미지를 형성한다. 이들 이미지중의 하나는 다른 것들 보다 더 탈초점화될 것이고, 본 발명의 의도는 이의 대조 및 전체 가시도를 감소시킴으로써 더 큰 탈초점으로 이미지의 분명함을 감소시키는 것이다. 광선 다이아그램은 단지 포인트 소스의 이미지의 탈초점화 부분을 나타내고 있다(예, 사물이 멀리 있는 경우의 더 높은 도수화 근거리 애드(add) 옵틱에 대한 광선, 및 사물이 가까이 있는 경우의 더 낮은 도수화된 거리 옵틱으로부터의 광선). 상기 도 2a는 제로 구면 수차의 경우에 대한 근거리 처방을 수행하는 이중초점의 부분에 의해서 형성된 원거리 사물의 탈초점 이미지를 도시하고 있다. 눈은 이러한 경우에 과도수화되어서, 탈초점 계수 C2 0>0이 된다. 망막에서의 흐린상 서클이 균일하게 예시된다. 상기 도 2b의 다이아그램은 동일한 조건을 도시하고 있으며, 포지티브 구면수차를 지닌 렌즈를 도시하고 있다(C4 0>0). 결과는 대조를 감소시킴으로써 흐린상 이미지를 탈-강조하는 확대된 저강도의 더 균일하게 예시된 흐린상 서클이다. 상기 도 2c는 원거리 처방 성분에 의한 근거리 표적으로부터의 광의 이미지를 도시하고 있다. 탈초점 계수 C2 0은 이러한 예에서 네거티브이기 때문에, 구면수차 계수 C4 0의 신호는 큰 저강도의 균일하게 예시된 흐린상 서클의 요망되는 결과를 달성하기 위해서 네거티브인 것이 필요하다. 이론적 근거는 이중초점 렌즈의 중심 부분이 원거리 처방을 제공하고 렌즈의 주변 부분이 근거리 처방을 제공하거나 그 반대인지에 무관하게 동일함을 주시해야 한다. 포지티브 탈초점은 포지티브 SA와 커플링되어야 하고, 그 반대도 그러하다.
특정의 예시적인 구체예가 모든 이중초점, 다중초점 및 모노비전 교정에 적용되며, 이중초점 동시 보기 렌즈를 사용하는 환자의 예를 사용하여 용이하게 이해될 수 있다. 그러한 렌즈내의 원거리 교정은 원거리 사물을 초점하지만, 근거리 사물을 보는 경우에는 탈초점을 생성할 것이다. 역으로, 렌즈의 근거리 애드 도수는 근거리 대상을 초점할 것이지만, 원거리 표적을 보는 경우에는 탈초점화 이미지를 생성시킬 것이다. 본원에 개시된 특정의 예시적인 구체예는 이들 탈초점화된 이미지(고스트)의 가시도를 제거하거나 최소화한다.
이중초점 렌즈 또는 렌즈들을 사용하는 환자는 포지티브 또는 네거티브 구면수차("SA") 중 하나를 경험할 수 있다(환자는 종종 포지티브 SA를 경험하지만, 높은 도수의 네거티브 렌즈를 착용한 일부 눈 및 일부 환자는 네거티브 SA를 경험할 수 있다). 특정의 예시적인 구체예는 근거리 대상의 탈초점 이미지(렌즈의 원거리 도수에 의해서 생성시킴) 또는 원거리 표적의 탈초점 이미지(렌즈의 애드 도수에 의해서 생성됨)가 SA의 신호에 대한 동일한 신호와 함께 공동 발생될 것임을 보증한다. 특정의 구체예는 원거리 및 근거리 표적 둘 모두의 탈초점 이미지의 원치 않는 효과를 최소화하기 위한 원거리 및 근거리 옵틱에서 구면수차의 독립적인 제어를 제공한다. 일부 구체예는 초점 고스트의 아웃(out)의 가시도를 최소화하는 동시 보기 렌즈를 포함한다. 이들 및 다른 구체예는 환자가 경험하는 시력 교정에서의 개선을 제공하는 것을 보여주었다.
특정의 예시적인 구체예는 원거리 및 근거리 옵틱에서 반대 신호 SA를 사용하는 이중초점 또는 모노비전 유형의 렌즈 또는 굴절교정 수술을 포함한다. 특히, 근거리 애드는 포지티브 SA를 포함할 것이지만, 원거리 옵틱은 네거티브 SA를 포함할 것인데, 그 이유는 근거리 애드에 의해서 유발된 탈초점이 원거리 표적을 보는 때의 포지티브 탈초점(과도한 도수)으로 인해서 발생하기 때문이다. 역으로, 원거리 교정은 네거티브 SA를 포함할 것인데, 그 이유는 원거리 교정에 의해서 유발된 탈초점은 표적이 근거리인 경우에 네거티브(불충분한 도수)일 것이기 때문이다. 즉, 전체 교정을 위한 포지티브 또는 네거티브 SA 또는 전이 영역에서의 비구면성을 지니는 렌즈 및 옵틱을 생성시키는 현재의 기술과는 달리, 특정의 예시적인 구체예가 근거리 및 원거리 교정을 위한 반대 신호 SA를 보장한다.
일부 예시적인 렌즈 디자인은 이중초점/다중초점 콘택트 렌즈, 안내 렌즈(IOL) 및 초점 고스트 이미지 가시도의 아웃이 최소화되는 그 밖의 렌즈 디자인을 생성시키기 위해서 환자의 구면 수차의 지식을 이용한다. 동시 보기 이중초점으로 교정된 눈에서의 이미지 품질이 동시에 존재하는 탈초점 이미지의 특성 및 초점화된 이미지의 품질에 의해서 모델링될 수 있다. 안구 SA는 이러한 반대 신호 SA 발명의 디자인 또는 실행에 포함될 수 있다.
일부 구체예는 HOA의 수준 및 유형에 따른 탈초점 이미지를 개선시킴으로써 동시 보기를 개선시킨다. 도 3에서, 포지티브 SA를 지닌 눈, 포지티브 탈초점(도수의 과다)을 지닌 눈의 각막 이미지가 네거티브 탈초점(불충분한 도수)으로 생성된 이미지와 아주 상이함을 알 수 있다. 전자는 대조 및 흐린상 에지를 지니며, 그에 따라서, 불량한 가시도를 지니지만, 후자는 높은 대조를 지닐 수 있으며, 이미지에서의 상 변화로 인해서 공간적으로 왜곡될 수 있다. 동시 보기 이중초점을 위한 예시적인 디자인 목적은 탈초점 이미지가 낮은 가시도를 지니게 하는 것이다. 따라서, 포지티브 SA의 전형적인 수준을 지닌 눈의 경우에, 새로운 렌즈 디자인은 근거리 광학적 영역(원거리 표적을 보는 때의 도수에서의 과도함 때문에 탈초점화된 영역)이 눈 상에서의 경우에는 포지티브 SA를 지닐 것임을 보장할 것이다. 또한, 렌즈의 원거리 부분이 탈초점화되는 경우에(근거리 표적을 보는 경우의 불충분한 도수로 인해서), 이는 눈 상에서의 경우에 네거티브 SA를 지닐 것이다. 눈+렌즈 조합에서의 SA의 수준은 눈에 의해서 및 렌즈에 의해서 기여된 SA의 합이다.
계산적 옵틱 도구를 사용하여, 본 발명자들은 예시적인 이중초점 옵틱을 지닌 눈의 가상 망막 이미지를 생성시켰다. 도 4 및 도 5에서 나타낸 두 예의 비교는 SA 및 탈초점의 신호가 동일한 경우(도 4) 및 이들이 반대인 경우(도 5)의 이중초점 이미지 품질에서의 차이를 나타내고 있다.
도 4는 동일한 신호 탈초점 및 구면 수차로 생성된 이중초점 눈의 가상 망막 이미지를 예시하고 있다. 탈초점화된 고스트가 최소화되고 대부분 비가시적이다. 도 5는 반대의 신호 탈초점과 구면 수차로 생성된 이중초점 눈의 가상 망막 이미지를 예시하고 있다. 탈초점화된 고스트가 명확히 보임을 주지해야 한다. 도 5에 도시된 고스트의 가시도는 CL, IOL 또는 굴절교정 수술 또는 임플란트가 동공에 대해서 탈중심화됨에 따라서 추가로 증가될 것이다.
특정의 예시적인 구체예는, 원거리 및 근거리 광학 영역에서 SA를 조절함으로써, 탈초점 및 SA(또는 다른 유사한 방사상의 대칭 비구면성)가 항상 동일한 신호를 지니며, 그에 따라서, 고스트가 반대 신호 탈초점과 SA로 달성되게 되는 것보다 비가시적일 것임을 보장할 것이다(또는 적어도 현저하게 덜 가시적). 이는 충분한 네거티브 SA를 원거리 교정에 도입함으로써 및 근거리 교정에서 충준한 포지티브 SA가 존재함을 확실히 함으로써 달성된다. 원거리 및 근거리 교정에서의 각각의 네거티브 및 포지티브 SA가 눈 상에서의 경우에 달성되고, 그에 따라서, 눈의 고유한 SA를 요구되는 대로 설계에 통합시킬 수 있다. 생성되는 포지티브 및 네거티브 SA의 수준은 6mm 직경 동공에 걸쳐서 작은 것(예, 0.1마이크론)으로부터 큰 것(예, 0.4 마이크론)에 이르기까지 다양할 수 있지만, 어떠한 동공의 크기로 확대될 수 있으며, 고스트 이미지의 요구된 가시도를 달성하기 위한 수준으로 조절될 수 있다. 본원에서, 본 발명자들은 렌즈 또는 동공을 가로지른 광학적 도수에서의 방사상 대칭 변화를 기재하기 위해서 용어 SA를 사용하였다. SA의 예는 Sidel SA, Zernike SA, 또는 렌즈 또는 동공 중심으로부터의 거리에 따른 도수의 어떠한 다른 점진적 변화일 수 있다. 그러한 변화는 광학적 표면의 성형, 굴절 지수의 조작, 및 굴절성 이중초점에서의 영역 분리 및 프로파일의 조작에 의해서 생성될 수 있다. 한 가지 구체예에서, 이러한 SA의 신호는 도수가 중심으로부터 멀어짐에 따라 더욱 포지티브가 되는 경우에는 포지티브로서, 도수가 중심으로부터 멀어짐에 따라 더욱 네거티브가 되는 경우에는 네거티브로서 정의된다.
특정의 예시적인 구체예는 감소된 또는 최소화된 고스팅을 포함하는 다중초점 렌즈 디자인을 포함한다. 일부 구체예는 콘택트 렌즈를 포함한다. 일부 구체예는 IOL을 포함한다. 일부 구체예는 개별적 교정 렌즈보다는 안과 수술 처방을 포함한다. 일부 구체예는 굴절교정 수술 교정, 예컨대, LASIK 교정을 포함한다. 일부 구체예는 모노비전 교정 및 변화된 모노비전으로 종종 일컬어지는 이러한 처방 형태의 변화를 포함한다.
특정의 예시적인 구체예는 감소된 또는 최소화된 고스팅을 포함하는 다중초점 처방을 측정하는 방법을 포함한다. 일부 구체예는 안경 렌즈를 포함한다. 일부 구체예는 콘택트 렌즈를 포함한다. 일부 구체예는 IOL을 포함한다. 일부 구체예는 개별적인 교정 렌즈 보다는 안과 수술 처방을 포함한다. 일부 구체예는 LASIK 처방을 포함한다.
도면 및 상기 설명에서 상세하게 예시되고 설명된 본 발명의 구체예는 예시적인 것이며, 본 발명을 제한하거나 한정하고자 하는 것이 아니다. 단지 본 발명의 바람직한 구체예가 보여지고 설명되어 있으며, 본 발명의 범위내에 오는 모든 변화 및 변경이 보호되어야 한다. 상기 기재된 구체예의 다양한 특징 및 관점이 필요없을 수 있으며, 그러한 특징 및 관점이 없는 구체예도 보호됨을 이해해야 한다. 특허청구범위를 독해하는데 있어서, 단수 표현, "적어도 하나" 또는 "적어도 한 부분"이 사용되는 경우, 청구범위에서 반대로 특별히 언급되지 않은 한 청구범위를 단지 한 아이템으로 제한하고자 하는 것으로 의도되지 않는다. 표현 "적어도 일부" 및/또는 "일부"가 사용되는 경우, 그 아이템은 반대로 특별히 언급되지 않는 한 일부 및/또는 전체 아이템을 포함할 수 있다.
본 발명은 전체 동공 또는 각각의 광학적 영역을 가로질러 포지티브 또는 네거티브 SA를 도입함으로써 SA를 증가시키거나 SA를 감소시키는 본 발명은 모든 이전의 발명과는 구별된다. 원거리 교정과 근거리 교정이 서로 반대 신호 SA를 포함함이 특별히 요구된다: 원거리 교정에서의 네거티브 SA 및 근거리 교정에서의 포지티브 SA.
본 발명이 바람직한 및 예시적인 구체예를 참조로 기재되어 있지만, 당업자라면 다양한 변화, 추가 및 삭제가 하기 특허청구범위에 의해서 정의된 본 발명의 범위 내에 있음을 이해할 것이다.

Claims (16)

  1. 광의 탈초점 부분의 가시도를 최소화하는 망막 상의 상이한 거리에서 사물에 초점을 맞추도록 설계된 광학적 도수를 포함하는 노안 및/또는 인공수정체 환자에 대한 증가된 심도를 제공하도록 설계된 안과 교정방법.
  2. 제 1항에 기재된 안과 교정방법을 설계하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 교정방법이 안내 렌즈(IOL)인 교정방법.
  4. 제 1항에 있어서, 교정방법이 콘택트 렌즈(CL)인 교정방법.
  5. 제 1항에 있어서, 굴절교정 수술(refractive surgery)의 일부로서 실행되는 교정방법.
  6. 제 1항에 있어서, 각막 임플란트(예, 각막 인-레이(in-lay) 또는 온-레이(on-lay))의 일부로서 실행되는 교정방법.
  7. 제 1항에 있어서, 교정방법이 모노비전(mono시력)의 형태인 교정방법.
  8. 원거리 및 근거리 교정에서의 SA의 반대 신호 제어된 수준 또는 다른 방사상 대칭 도수 변화를 이용하는 안과 교정방법.
  9. 제 8항에 있어서, SA의 신호(또는 다른 방사상 대칭 도수 변화)가 근거리 교정의 경우에 포지티브이고, 원거리 교정의 경우에 네거티브인 교정방법.
  10. 제 8항에 있어서, 눈과 커플링(coupling)되는 때에 원거리 교정에서 네거티브 SA 및 근거리 교정에서 포지티브 SA를 생성시키는 교정방법.
  11. 네거티브 탈초점과 네거티브 SA, 및 포지티브 탈초점과 포지티브 SA를 커플링시킴으로써 탈초점화된 광의 가시도를 감소시키는 이중초점, 삼중초점 또는 다중초점 안과 교정방법.
  12. 제 11항에 있어서, SA가 Zernike SA, Seidel SA, 또는 방사상 대칭 도수 변화의 일부 다른 형태로서 기재될 수 있는 교정방법.
  13. 제 11항에 있어서, 비-방사상 대칭 도수 변화를 포함할 수 있는 교정방법.
  14. 제 11항에 있어서, 이중초점, 삼중초점 또는 다중초점 안과 렌즈 또는 굴절교정 수술에 적용될 수 있는 교정방법.
  15. 제 11항에 있어서, 6mm 동공을 가로질러 0.1 내지 0.4 마이크론의 파면 RMS 크기(wavefront RMS magnitude)에 의해서 한정될 수 있는 SA를 도입하는 도수 변화를 포함할 수 있는 교정방법.
  16. 제 15항에 있어서, 어떠한 동공 크기로 확대될 수 있고, 고스트 이미지(ghost image)의 가시도를 감소시키도록 요구된 상이한 SA 수준을 이용하는 교정방법.
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