KR20150096383A - 개선된 심도를 가진 안구내 렌즈 제공 방법 및 시스템 - Google Patents

개선된 심도를 가진 안구내 렌즈 제공 방법 및 시스템 Download PDF

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KR20150096383A
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다니엘 로버트 카슨
명택 최
신욱 리
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노바르티스 아게
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Abstract

발명의 방법 및 시스템은 안과 장치를 제공한다. 안과 장치는 전방 표면, 후방 표면, 광학축, 및 적어도 하나의 회절 격자 패턴을 가진 안구 렌즈를 포함한다. 회절 격자 패턴은 전방 표면 및 후방 표면 중 적어도 하나 상에 배치된다. 회절 격자 패턴은 광학축으로부터의 거리 범위에 대응하는 존을 포함한다. 각각의 존은 초점 길이에 대응하는 곡률 반경을 가진 복수의 에셜렛을 가진다. 존 중 적어도 일부분 각각의 곡률 반경은 존 중 다른 하나의 곡률 반경과 다르다.

Description

개선된 심도를 가진 안구내 렌즈 제공 방법 및 시스템 {METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING AN INTRAOCULAR LENS HAVING AN IMPROVED DEPTH OF FIELD}
환자의 수정체를 교체하기 위해, 또는, 파킥(phakic) IOL의 경우에, 환자의 수정체를 보완하기 위해 환자의 눈에 안구내 렌즈(IOL)가 이식된다. 예를 들어, IOL은 백내장 수술 중 환자의 수정체를 대신하여 이식될 수 있다. 대안으로서, 파킥 IOL이 환자의 눈에 이식되어, 환자 자체 수정체의 광학적 파워를 증강시킬 수 있다.
일부 기존 IOL은 단일 초점 길이 IOL이다. 단일 초점 길이 IOL은 단일 초점 길이 또는 단일 파워를 가진다. 초점 길이는 예를 들어, 환자로부터 1미터 수준의, 환자에 비교적 가까운 지점에 일반적으로 고정된다. 눈/IOL로부터 이러한 초점 길이의 물체는 정초점 상태가 되고, 더 가깝거나 먼 물체는 초점이 맞지 않는다. 물체가 초점 길이에서만 완전 정초점 상태에 있지만, (초점 길이의 특정 거리 내의) 심도 내의 물체는 물체를 정초점 상태로 간주하도록 환자에 대해 여전히 수용가능하게 정초점 상태에 있다. 그러나, 환자는 심도보다 가까운 또는 먼 물체에 대한 추가적인 교정을 여전히 필요로할 수 있다.
일부 기존 IOL은 복수 초점 길이를 제공하기 위해 회절을 이용할 수 있다. 이러한 기존 회절 IOL은 통상적으로 2개의 초점 길이 - 근 및 원 - 를 가진다. 회절 IOL은 IOL의 내부 표면 상에 형성되는 회절 격자를 이용한다. 회절 격자는 통상적으로, 렌즈 표면 상에 형성되는, 마이크로스코픽 에셜렛 또는 표면 톱니형 패싯(facets)의 형태를 취한다. 에셜렛은 특정 초점 길이를 가진 회절 격자를 형성한다. 예를 들어, 일부 기존 이중 초점 회절 IOL은 광학축으로부터의 거리에 기초하여 렌즈를 존 플레이트 내로 들어가게 할 수 있다. 각각의 존은 존 번호의 제곱근에 비례하는 곡률 반경을 가진 단일 에셜렛을 포함하며, 홀수 존은 에셜렛에 대한 스텝 높이를 갖고, 홀수 존은 에셜렛에 대한 스텝 높이의 절반을 가진다. 이러한 기존 회절 IOL은 2개의 초점 길이를 가질 수 있다. 그러나, 이러한 회절 IOL은 여전히, 각각의 초점 길이 주위로 제한된 심도를 가질 수 있다. 그 결과, 각각의 초점 길이에 대한 심도를 벗어나는 물체의 포커싱을 포함할 수 있는, 판독과 같은, 활동들에 대한 추가적인 교정을 여전히 필요로할 수 있다.
따라서, IOL에서의 심도를 개선시키기 위한 시스템 및 방법이 필요하다.
안과 장치를 제공하고, 안과 장치를 이용하여 환자를 치료하는 방법 및 시스템이 개시된다. 안과 장치는 전방 표면, 후방 표면, 광학축, 및 적어도 하나의 회절 격자 패턴을 가진 안구 렌즈를 포함한다. 회절 격자 패턴은 전방 표면 및 후방 표면 중 적어도 하나 상에 배치된다. 회절 격자 패턴은 광학축으로부터의 거리 범위에 대응하는 존을 포함한다. 각각의 존은 초점 길이에 대응하는 곡률 반경을 가진 복수의 에셜렛을 가진다. 존 중 적어도 일부분 각각의 곡률 반경은 존 중 다른 하나의 곡률 반경과 다르다.
도 1은 안과 장치의 예시적 실시예의 평면도를 도시한다.
도 2는 안과 장치의 렌즈의 예시적 실시예의 측면도를 도시한다.
도 3은 안과 장치의 일부분의 예시적 실시예에 대한 회절 격자의 예시적 실시예를 도시한다.
도 4는 안과 장치의 일부분의 예시적 실시예에 대한 렌즈의 예시적 실시예를 도시한다.
도 5는 안과 장치의 일부분의 예시적 실시예에 대한 회절 격자의 다른 예시적 실시예를 도시한다.
도 6은 안과 장치의 일부분의 예시적 실시예에 대한 렌즈의 다른 예시적 실시예를 도시한다.
도 7은 안과 장치의 일부분의 예시적 실시예에 대한 렌즈의 다른 예시적 실시예를 도시한다.
도 8은 안과 장치를 이용하기 위한 방법의 예시적 실시예를 설명하는 순서도다.
예시적인 실시예는 회절 격자를 포함하는 IOL에 관련된다. 다음의 설명은 당 업자 중 하나가 발명을 실시 및 이용할 수 있도록 제시되며, 특허출원 및 그 요건의 범주에서 제공된다. 여기서 설명되는 예시적 실시예 및 일반 원리와 특징들에 대한 다양한 변형예가 쉽게 명백해질 것이다. 예시적인 실시예는 특정 구현예에 제공되는 특정 방법 및 시스템의 관점에서 주로 설명될 수 있다. 그러나, 이러한 방법 및 시스템은 다른 구현예에서도 효과적으로 작동할 수 있다. "예시적인 실시예", "일 실시예', 및 "다른 실시예"와 같은 어구들은 동일 또는 서로 다른 실시예를 언급할 수 있고, 복수 실시예를 언급할 수도 있다. 실시예는 소정의 구성요소들을 가진 시스템 및/또는 장치에 대해 설명될 것이다. 그러나, 시스템 및/또는 장치는 도시되는 것보다 많은 또는 적은 구성요소들을 포함할 수 있고, 이러한 구성요소들의 배열 및 타입의 변형예들이 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 실시될 수 있다. 예시적인 실시예는 소정의 단계들을 가진 특정 방법들의 범주에서 또한 설명될 것이다. 그러나, 방법 및 시스템은 예시적인 실시예에 부합하지 않는 것이 아닌 다른 순서의 단계들과, 다른 및/또는 추가의 단계들을 가진 다른 방법에 대해서도 효과적으로 작동한다. 따라서, 본 발명은 도시되는 실시예에 제한되지 않으며, 여기서 설명되는 원리 및 특징에 부합하는 가장 넓은 범위를 따라야한다.
여기서 설명되는 방법 및 시스템은 안과 장치를 제공하고, 안과 장치를 이용하여 환자를 치료한다. 안과 장치는 전방 표면, 후방 표면, 광학축, 및 적어도 하나의 회절 격자 패턴을 가진 안구 렌즈를 포함한다. 회절 격자 패턴은 전방 표면 및 후방 표면 중 적어도 하나 상에 배치된다. 회절 격자 패턴은 광학축으로부터의 거리 범위에 대응하는 존을 포함한다. 각각의 존은 초점 길이에 대응하는 곡률 반경을 가진 복수의 에셜렛을 가진다. 존 중 적어도 일부분 각각의 곡률 반경은 존 중 다른 하나의 곡률 반경과 다르다.
도 1-2는 IOL로 이용될 수 있는 안과 장치(100)의 예시적 실시예를 도시한다. 도 1은 안과 장치(100)의 평면도를 도시하고, 도 2는 안구 렌즈(110)의 측면도를 도시한다. 명료성을 위해, 도 1 및 도 2는 축적에 맞게 그려지지 않았다. 안과 장치(100)는 광학축(106) 및 햅틱(haptics)(102, 104)을 가진 안구 렌즈(110)를 포함한다. 안구 렌즈는 실리콘, 하이드로겔, 아크릴, 및 AcrySof® 중 하나 이상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 다양한 광학 물질들로 제조될 수 있다. 햅틱(102, 104)은 환자의 눈(명시적으로 도시되지 않음) 위치에 안과 장치(100)를 보지하는데 사용된다. 그러나, 다른 실시예에서, 다른 메커니즘을 이용하여 눈 위치에 안과 장치를 보유할 수 있다. 명료성을 위해, 햅틱은 아래 논의되는 도 2-7에 도시되지 않는다. 안구 렌즈(119)가 도 1의 평면도에서 원형 단면도로 도시되지만, 다른 실시예에서, 다른 형상이 사용될 수 있다.
안구 렌즈(110)는 광학축(106)으로부터 반경 방향 거리에 기초하여 존으로 나누어진다. 도시되는 실시예에서, 안구 렌즈(110)는 4개의 존으로 나누어진다: 존 1 (112), 존 2 (114), 존 3 (116), 존 4(118). 존 1(112)은 제로 반경(광학축)에서 제 1 최소 반경까지에 대응하는 원이다. 존 2(114)는 제 1 반경으로부터, 제 1 반경보다 큰 제 2 반경까지 환형 링이다. 존 3(116)은 제 2 반경으로부터, 제 2 반경보다 큰 제 3 반경까지 환형 링이다. 존 4(118)는 제 3 반경으로부터, 제 3 반경보다 큰 제 4 반경까지 환형 링이다. 도시되는 실시예에서, 존 4(118)는 렌즈(110)의 외측 에지까지 연장된다. 그러나, 다른 실시예에서, 존은 렌즈(110)의 외측 에지까지 연장될 필요가 없다.
렌즈(110)는 렌즈(110)의 전방 표면 상에 회절 격자(120)를 또한 포함한다. 그러나, 다른 실시예에서, 회절 격자(120)가 후방 표면 상에 위치하거나, 또는 회절 격자가 렌즈(110)의 전방 및 후방 표면 상에 모두 존재할 수도 있다. 더욱이, 회절 격자(120)가 렌즈(110)의 두 표면 상에 모두 위치할 경우, 회절 격자가 동일해야할 필요는 없다. 회절 격자(120)는 회절 격자가 제공되지 않는 렌즈에 대응하는 파선에 대해 도시된다. 회절 격자(120)는 에셜렛(122)을 포함한다. 단순화를 위해, 2개의 에셜렛(122)만이 라벨표시된다. 도시되는 실시예에서, 회절 격자(120)는 +1의 회절 차수를 가질 수 있어서, 렌즈(110)의 굴절부가 회절 격자(120)와 더 양호하게 통합될 수 있다.
회절 격자(120)의 에셜렛(122)은 존(112, 114, 116, 118)마다 다르다. 더욱 구체적으로, 에셜렛(122)의 표면의 곡률 반경이 존마다 다르다. 따라서, 존 1(112)의 에셜렛은 제 1 곡률 반경을 갖고, 존 2(114)의 에셜렛(122)은 제 2 곡률 반경을 가지며, 존 3(116)의 에셜렛(122)은 제 3 곡률 반경을 갖고, 존 4(118)의 에셜렛(122)은 제 4 곡률 반경을 가진다. 제 1, 2, 3, 4 곡률 반경 중 적어도 일부는 다른 곡률 반경과 다르다. 도시되는 실시예에서, 존 1(112)의 에셜렛(122)의 제 1 곡률 반경은 최대이고, 존 2(114)의 에셜렛(122)의 제 2 곡률 반경은 두번째로 최대이며, 존 3(116)의 에셜렛(122)의 제 3 곡률 반경은 세번째로 최대이고, 존 4(118)의 에셜렛(122)의 제 4 곡률 반경은 최소다. 따라서, 곡률 반경은 도 2에서 낮은 존으로부터 높은 존으로 단조롭게 감소한다. 그러나, 다른 종속성도 가능하다. 예를 들어, 곡률 반경은 광학축으로부터의 거리 증가에 따라 증가할 수 있다. 더욱이, 존(112, 114, 116, 및/또는 118)의 곡률 반경은 구면 수차와 같은 문제점들을 해소하기 위해 또한 구성될 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 곡률 반경은 낮은 반경으로부터 높은 반경 존으로 단조롭게 증가하거나 감소하지 않는다. 그러나 대부분의 실시예에서, 회절 격자(120)는 (존의 곡률 반경에 반해) 존의 초점 길이가 단조롭게 증가 또는 단조롭게 감소하도록 구성된다. 도시되는 실시예에서, 에셜렛(122)에 대한 스텝 높이는 변하지 않는다. 따라서, 스텝 높이는 존(112, 114, 116, 118) 각각에 대해 동일하다. 특정 존 내 에셜렛(122)에 대한 로컬 스텝 높이는 해당 존의 광학적 효율에 대응한다. 따라서, 일부 실시예에서, 로컬 스텝 높이는 특정 파장의 광에 대해 일정한 값의 광학적 효율을 제공하기 위해 일정하다. 그러나, 다른 실시예에서, 스텝 높이는 변할 수 있다.
도시되는 실시예에서, 회절 격자(120)의 로컬 주기는 Λ = f λ/r로 주어지고, Λ는 주기, f는 회절 표면의 초점 길이이며, r은 광학축으로부터의 거리, λ는 광의 파장이다. 초점 길이 및 주기 Λ는 에셜렛(122)의 곡률 반경에 좌우된다. 앞서 논의한 바와 같이, 존(112, 114, 116, 118)의 곡률 반경은 서로 다르다. 따라서, 초점 길이 및 격자 주기 역시 각각의 존(112, 114, 116, 118) 마다 다르다.
렌즈(110)는 존(112, 114, 116, 118) 내 에셜렛의 변화하는 곡률 반경으로 인해 개선된 심도를 가질 수 있다. 더욱 구체적으로, 존(112, 114, 116, 118) 각각 내 에셜렛에 대한 서로 다른 곡률 반경은 존(112, 114, 116, 118)에 대한 서로 다른 초점 길이에 대응한다. 따라서, 회절 격자(120)는 단일 초점 길이 대신에, 존(112, 114, 116, 118)에 대한 초점 길이들의 조합을 갖는 것을 고려할 수 있다. 마찬가지로, 회절 격자(120)에 대한 심도 역시 존(112, 114, 116, 118)에 대한 심도의 조합일 수 있다. 렌즈(110)에 대한 심도는 심도들의 이러한 조합에 의해 연장될 수 있다. 예를 들어, 각각의 존이 존 내 에셜렛의 곡률 반경에 의해 설정되는 특정 초점 길이 및 자체 초점 길이 주변의 심도를 가짐을 가정해보자. 렌즈(110)의 심도는 존(112, 114, 116, 118)의 초점 길이 주위로 모든 존(112, 114, 116, 118)의 심도를 포함할 수 있다. 따라서, 렌즈(110)의 심도는 단일 존(112, 114, 116, 118)의 심도를 넘어 연장되어 있다. 일부 실시예에서, 회절 격자(120)를 포함하는 렌즈(110)의 심도는 회절 격자의 단일 존(112, 114, 116, 또는 118)의 심도의 적어도 2배일 수 있다. 이러한 일부 실시예에서, 렌즈(110)의 심도는 회절 격자의 단일 존(112, 114, 116, 또는 118)의 심도의 적어도 3배다. 따라서, 렌즈(110)의 심도, 그러므로, 안과 장치(100)의 심도는, 서로 다른 곡률 반경을 가진 에셜렛(122)을 구비한 존(112, 114, 116, 118)을 이용함으로써 증가될 수 있다.
따라서, 렌즈(110)의 심도는 향상될 수 있다. 이러한 심도 증가는, 스텝 높이 변화없이, 또는, 그렇지 않을 경우, 안구 렌즈(110)의 광학적 효율에 악영향을 미치지 않으면서, 실현될 수 있다. 심도 향상은 렌즈(110)의 파워에 영향없이 실현될 수 있다. 회절 격자(120)는 렌즈(110) 내의 굴절과 조합되어, 요망되는 환자의 렌즈 파워를 실현할 수 있다. 결과적으로, 안과 장치(100) 및 렌즈(110)는 환자의 시각 문제를 더 잘 처리할 수 있다.
도 3 및 도 4는 렌즈(110')의 다른 예시적 실시예의 측면도 및 평면도를 도시한다. 도 3 및 도 4는 축적에 맞게 그려지지 않았다. 렌즈(110')는 렌즈(110)와 유사하고, 따라서, 안과 장치(110) 내에 포함될 수 있다. 렌즈(110')는, 각각 광학축(106), 존(112, 114, 116)과, 에셜렛(122)을 가진 회절 격자(120)와 유사한, 광학축(106'), 존(112', 114', 116')과, 에셜렛(122')(4개만이 도 3에 라벨표시됨)을 가진 회절 격자(120')를 포함한다. 따라서, 구성요소(106', 110', 112', 114', 116', 120', 122')의 구조 및 기능은 각각, 구성요소(106, 110, 112, 114, 116, 120, 122)의 구조 및 기능과 유사하다. 명료성을 위해, 도 3의 측면도는 회절 격자(120')가 위치하는 표면이 평탄함에도 불구하고 렌즈(110')를 도시한다. 그러나, 회절 격자(120')가 위치하는 전방 및/또는 후방 표면은 통상적으로 곡면이다. 더욱이, 존 경계부에 위치하지 않는 에셜렛들의 팁(tips)은, 도 4에 파선으로 도시된다.
존(112', 114', 116') 내 에셜렛(122')은 서로 다른 3가지의 곡률 반경을 가진다. 존 1(112')은 최대 곡률 반경을 가진 에셜렛(122')을 포함한다. 존 2(114')은 중간 곡률 반경을 가진 에셜렛(122')을 포함한다. 존 3(116')은 최소 곡률 반경을 가진 에셜렛(122')을 포함한다. 더욱이, 곡률 반경은 다른 방식으로 변화할 수 있다. 3개의 존(112', 114', 116')만이 도시되지만, 다른 수치가 사용될 수 있다. 도 3에서 알 수 있듯이, 에셜렛(122')은 존(112', 114', 116')의 초점 길이에 대응하는 곡률 반경을 가진 오목 측부를 가진다. 도시되는 실시예에서, 모두 3개의 존(112', 114', 116') 내 에셜렛(122')은 서로 다른 곡률 반경을 가진다. 그러나, 다른 실시예에서, 존들 중 일부는 동일한 곡률 반경을 가질 수 있다. 예를 들어, 존(112')은 존(116')과 동일한 곡률 반경을 가질 수 있다. 추가적으로, 도 3에서 각각의 존(112', 114', 116')의 폭은 서로 다른 것으로 도시된다. 그러나, 다른 실시예에서, 존(112', 114', 116')은 동일한 폭을 가질 수 있다. 더욱이, 에셜렛(122')은 존 경계부에서 종료되는 것으로 도시된다. 그러나, 다른 실시예에서, 에셜렛(122')은 존(112', 114', 116') 사이의 경계부에서 종료되지 않을 수 있다.
안구 렌즈(110')는 렌즈(110) 및 안과 장치(100)의 장점들을 공유한다. 렌즈(110')는 존(112', 114', 116') 내 에셜렛(122')의 변화하는 곡률 반경으로 인해 개선된 심도를 가질 수 있다. 이러한 심도 개선은, 안구 렌즈(110')의 광학적 효율 및 파워에 악영향을 미치지 않으면서, 실현될 수 있다. 회절 격자(120')는 렌즈(110) 내의 굴절과 조합되어, 환자를 위한 요망 렌즈 파워를 실현할 수 있다. 결과적으로, 안과 장치(100) 및 렌즈(110')는 환자의 시각적 문제를 더 잘 해결할 수 있다.
도 5 및 도 6은 렌즈(110")의 다른 예시적 실시예의 측면도 및 평면도를 도시한다. 도 5 및 도 6은 축적에 맞게 그려지지 않았다. 렌즈(110")는 렌즈(110, 110')와 유사하다. 따라서, 렌즈(110")는 안과 장치(100) 내에 포함될 수 있다. 렌즈(110")는, 각각 광학축(106/106'), 존(112/112', 114/114', 116/116')과, 에셜렛(122/122')을 가진 회절 격자(120/120')와 유사한, 광학축(106"), 존(112", 114", 116")과, 에셜렛(122")(4개만이 도 5에 라벨표시됨)을 가진 회절 격자(120")를 포함한다. 따라서, 구성요소(106", 110", 112", 114", 116", 120", 122")의 구조 및 기능은 각각, 구성요소(106/106', 110/110', 112/112', 114/114', 116/116', 120/120', 122/122')의 구조 및 기능과 유사하다. 명료성을 위해, 도 5의 측면도는 회절 격자(120')가 위치하는 표면이 평탄함에도 불구하고 렌즈(110")를 도시한다. 그러나, 회절 격자(120")가 위치하는 전방 및/또는 후방 표면은 통상적으로 곡면이다. 더욱이, 존 경계부에 위치하지 않는 에셜렛들의 팁(tips)은, 도 4에 파선으로 도시된다.
존(112", 114", 116") 내 에셜렛(122")은 서로 다른 3가지의 곡률 반경을 가진다. 존 1(112")은 최대 곡률 반경을 가진 에셜렛(122")을 포함한다. 존 2(114")는 중간 곡률 반경을 가진 에셜렛(122")을 포함한다. 존 3(116")은 최소 곡률 반경을 가진 에셜렛(122")을 포함한다. 3개의 존(112", 114", 116")만이 도시되지만, 다른 개수가 사용될 수도 있다. 더욱이, 곡률 반경은 다른 방식으로 변화할 수 있다. 도 5에서 알 수 있듯이, 에셜렛(122")은 존(112", 114", 116")의 초점 길이에 대응하는 곡률 반경을 가진 볼록 측부를 가진다. 도시되는 실시예에서, 모두 3개의 존(112", 114", 116") 내 에셜렛(122")은 서로 다른 곡률 반경을 가진다. 그러나, 다른 실시예에서, 존들 중 일부는 동일한 곡률 반경을 가질 수 있다. 예를 들어, 존(112")은 존(116"')과 동일한 곡률 반경을 가질 수 있다. 추가적으로, 각각의 존(112", 114", 116")의 폭은 서로 다른 것으로 도시된다. 그러나, 다른 실시예에서, 존(112", 114", 116")은 동일한 폭을 가질 수 있다. 더욱이, 에셜렛(122")은 존 경계부에서 종료되는 것으로 도시된다. 그러나, 다른 실시예에서, 에셜렛(122")은 존(112", 114", 116") 사이의 경계부에서 종료되지 않을 수 있다.
안구 렌즈(110")는 렌즈(110/110') 및 안과 장치(100)의 장점들을 공유한다. 렌즈(110")는 존(112", 114", 116") 내 에셜렛(122")의 변화하는 곡률 반경으로 인해 개선된 심도를 가질 수 있다. 이러한 심도 개선은, 안구 렌즈(110")의 광학적 효율 및 파워에 악영향을 미치지 않으면서, 실현될 수 있다. 회절 격자(120")는 렌즈(110") 내의 굴절과 조합되어, 환자를 위한 요망 렌즈 파워를 실현할 수 있다. 결과적으로, 안과 장치(100) 및 렌즈(110")는 환자의 시각적 문제를 더 잘 해결할 수 있다.
도 7은 회절 격자(120"')를 가진 렌즈(110"')의 다른 예시적 실시예의 측면도를 도시한다. 도 7은 축적에 맞게 그려지지 않았다. 명료성을 위해, 도 7의 측면도는 회절 격자(120"')가 위치하는 표면이 평탄함에도 불구하고 렌즈(110"')를 도시한다. 그러나, 회절 격자(120"')가 위치하는 전방 및/또는 후방 표면은 통상적으로 곡면이다. 렌즈(110"')는 렌즈(110, 110', 110")와 유사하다. 따라서, 렌즈(110"')는 안과 장치(100) 내에 포함될 수 있다. 렌즈(110"')는, 각각 광학축(106/106'/106"), 존(112/112'/112", 114/114'/114", 116/116'/116", 118)과, 에셜렛(122/122'/122")을 가진 회절 격자(120/120'/120")와 유사한, 광학축(106"'), 존(112"', 114"', 116"', 118"')과, 에셜렛(122"')(을 가진 회절 격자(120"')를 포함한다. 따라서, 구성요소(106"', 110"', 112"', 114"', 116"', 120"', 122"')의 구조 및 기능은 각각, 구성요소(106/106'/106", 110/110'/110", 112/112'/112", 114/114'/114", 116/116'/116", 120/120'/120", 122/122'/122")의 구조 및 기능과 유사하다. 4개의 존(112"', 114"', 116"', 118"')만이 도시되지만, 다른 개수가 사용될 수도 있다.
존(112"', 114"', 116"') 내 에셜렛(122"')은 서로 다른 4가지의 곡률 반경을 가진다. 존 1(112"')은 최대 곡률 반경을 가진 에셜렛(122"')을 포함한다. 존 2(114"')는 존 1(112"')보다 작은 그리고 존 3(116"')보다 큰 곡률 반경을 포함한다. 존 3(116"')은 최소 곡률 반경을 가진 에셜렛(122"')을 포함한다. 그러나, 존 4(118"')의 에셜렛(122"')은 존 1(112"')과 존 2(114"')의 에셜렛들 사이의 의 곡률 반경을 가진다. 존 4의 에셜렛(122')의 큰 곡률 반경은 구면 수차와 같은 기타 효과의 해결을 돕는다. 더욱이, 곡률 반경은 다른 방식으로 변화할 수 있다. 추가적으로, 에셜렛(122"')의 스텝 높이는 모든 존(112"', 114"', 116"', 118"')에 대해 동일하다. 그러나, 에셜렛(122"')은 존 사이의 경계부에서 또는 그 근처에서 더 작은 스텝 높이 및/또는 서로 다른 패싯(facet)을 가지는 것으로 나타날 수 있다.
안구 렌즈(110"')는 렌즈(110/110'/110") 및 안과 장치(100)의 장점들을 공유한다. 렌즈(110"')는 존(112"', 114"'', 116"', 118"') 내 에셜렛(122"')의 변화하는 곡률 반경으로 인해 개선된 심도를 가질 수 있다. 이러한 심도 개선은, 안구 렌즈(110"')의 광학적 효율 및 파워에 악영향을 미치지 않으면서, 실현될 수 있다. 회절 격자(120"')는 렌즈(110"') 내의 굴절과 조합되어, 환자를 위한 요망 렌즈 파워를 실현할 수 있다. 추가적으로, 다른 수차 역시 에셜렛(122"')의 곡률 반경 변화를 이용하여 또한 해결될 수 있다. 결과적으로, 안과 장치(100) 및 렌즈(110"')는 환자의 시각적 문제를 더 잘 해결할 수 있다.
회절 격자(120/120'/120"/120"')는 서로 다른 다수의 방법으로 렌즈(110/110'/110"/110"')에 적용될 수 있다. 예를 들어, 회절 격자(120/120'/120"/120"')는 렌즈(110/110'/110"/110"')? 전방 및/또는 후방 표면과 일체형일 수 있다. 일부 실시예에서, 회절 격자(120/120'/120"/120"')는 렌즈 형성에 사용되는 몰드의 패턴에 통합될 수 있다. 다른 실시예에서, 회절 격자(120/120'/120"/120"')는 렌즈 형성 후 렌즈의 전방 및/또는 후방 표면 내로 에칭 또는 기계가공될 수 있다. 이러한 실시예에서, 메인 렌즈부 및 회절 격자 형성에 사용되는 물질은 통상적으로 동일할 것이다. 여기서 설명되는 안구 렌즈에 사용되는 물질은, 실리콘, 아크릴(가령, AcrySof® 포함), 하이드로겔을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예에서, 회절 격자(120/120'/120"/120"')는 렌즈 표면과는 별도로 제조되고, 그 후, 제조 후 렌즈의 전방 및/또는 후방 표면에 조여지거나 결합될 수 있다. 이러한 실시예에서, 회절 격자는 렌즈의 주부분과는 다른 물질로 제조될 수 있다.
도 8은 환자의 안구 상태를 치료하기 위한 방법(200)의 예시적 실시예다. 단순화를 위해, 일부 단계는 생략되거나, 사이에 삽입되거나, 및/또는 조합될 수 있다. 방법(200)은 안과 장치(100) 및 안구 렌즈(110)를 이용하는 범주에서 또한 설명된다. 그러나, 방법(200)은 안구 렌즈(110, 110', 110", 110"') 및/또는 유사 안과 장치 중 하나 이상과 함께 이용될 수 있다.
환자의 눈에 이식하기 위한 안과 장치(100)가, 단계(202)를 통해, 선택된다. 안과 장치(100)는 회절 격자(120)를 가진 안구 렌즈(110)를 포함한다. 따라서, 안구 렌즈(110, 110', 110", 110"')를 포함하는 안과 장치(100)가, 단계(202)에서 선택될 수 있다.
안과 장치(100)는, 단계(204)를 통해, 환자의 눈에 이식된다. 단계(204)는 환자 자체의 수정체를 안과 장치(100)로 대체하거나, 안과 장치로 환자의 수정체를 강화시키는 과정을 포함할 수 있다. 환자의 치료가 그 후 완료될 수 있다. 일부 실시예에서, 다른 유사한 안과 장치를 환자의 다른 눈에 이식하는 과정이 수행될 수 있다.
방법(200)을 이용하여, 안구 렌즈(110, 110', 110", 110"') 및/또는 안구 렌즈가 사용될 수 있다. 따라서, 안구 렌즈(110, 110', 110", 및/또는 110"') 중 하나 이상의 장점이 실현될 수 있다.
회절 격자를 가진 안과 렌즈를 제공하기 위한 방법 및 시스템, 상기 렌즈를 포함하는 안과 장치, 그리고, 상기 안과 장치를 이용하기 위한 방법이 설명되었다. 방법 및 시스템은 도시되는 예시적 실시예에 따라 설명되었고, 당 업자는 실시예에 대한 변형예가 존재할 수 있음을 쉽게 인지할 것이며, 임의의 변화가 본 방법 및 시스템의 사상 및 범위 내에서 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 많은 변형예가 당 업자에 의해 실시될 수 있다.

Claims (19)

  1. 안구 렌즈(opthalmic lens)에 있어서,
    전방 표면과,
    후방 표면과,
    광학축과,
    상기 전방 표면 및 후방 표면 중 적어도 하나 상에 배치되는 적어도 하나의 회절 격자 패턴 - 상기 적어도 하나의 회절 격자 패턴은 상기 광학축으로부터 복수의 거리 범위에 대응하는 복수의 존을 포함하고, 상기 복수의 존 각각은 초점 길이에 대응하는 곡률 반경을 가진 복수의 에셜렛(echelettes)을 갖고, 상기 복수의 존 중 적어도 일부분 각각에 대한 곡률 반경은 상기 복수의 존 중 상기 적어도 일부분 중 다른 부분의 곡률 반경과 다름 - 을 포함하는, 안구 렌즈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 에셜렛 각각은 높이를 갖고, 상기 복수의 존 각각의 높이는 상기 복수의 존 중 다른 하나의 높이와 동일한, 안구 렌즈.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 존 각각의 곡률 반경에 대응하는 상기 초점 길이는, 상기 광학축으로부터의 존 거리와 함께 단조롭게(monotonically) 변화하는, 안구 렌즈.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 존 각각의 곡률 반경은, 상기 광학축으로부터의 존 거리와 함께 단조롭게(monotonically) 변화하는, 안구 렌즈.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 존 각각의 곡률 반경은, 상기 안구 렌즈의 구면 수차를 해결하도록 또한 구성되는, 안구 렌즈.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 안구 렌즈는 실리콘, 하이드로겔, 아크릴, 및 AcrySof® 중 적어도 하나로부터 제조되는, 안구 렌즈.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 존 중 일 존은 제 1 심도를 갖고, 상기 안구 렌즈는 상기 복수의 존에 대응하는 제 2 심도를 가지며, 상기 제 2 심도는 상기 제 1 심도보다 큰, 안구 렌즈.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 심도는 상기 제 1 심도의 적어도 2배인, 안구 렌즈.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 심도는 상기 제 1 심도의 적어도 3배인, 안구 렌즈.
  10. 안과 장치에 있어서,
    전방 표면, 후방 표면, 광학축, 그리고, 상기 전방 표면 및 후방 표면 중 적어도 하나 상에 배치되는 적어도 하나의 회절 패턴 - 상기 적어도 하나의 회절 격자 패턴은 상기 광학축으로부터 복수의 거리 범위에 대응하는 복수의 존을 포함하고, 상기 복수의 존 각각은 초점 길이에 대응하는 곡률 반경을 가진 복수의 에셜렛(echelettes)을 갖고, 상기 복수의 존 중 적어도 일부분 각각에 대한 곡률 반경은 상기 복수의 존 중 상기 적어도 일부분 중 다른 부분의 곡률 반경과 다름 - 과,
    상기 안구 렌즈와 결합된 복수의 햅틱(haptics)을 포함하는, 안과 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 복수의 에셜렛 각각은 높이를 갖고, 상기 복수의 존 각각의 높이는 상기 복수의 존 중 다른 하나의 높이와 동일한, 안과 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 복수의 존 각각의 곡률 반경에 대응하는 상기 초점 길이는, 상기 광학축으로부터의 존 거리와 함께 단조롭게(monotonically) 변화하는, 안과 장치.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 복수의 존 각각에 대한 곡률 반경은, 상기 광학축으로부터의 존 거리와 함께 단조롭게 변화하는, 안과 장치.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 복수의 존 각각의 곡률 반경은, 상기 안구 렌즈의 구면 수차를 해결하도록 또한 구성되는, 안과 장치.
  15. 제 10 항에 있어서, 상기 안구 렌즈는 실리콘, 하이드로겔, 아크릴, 및 AcrySof® 중 적어도 하나로부터 제조되는, 안과 장치.
  16. 제 10 항에 있어서, 상기 복수의 존 중 일 존은 제 1 심도를 갖고, 상기 안구 렌즈는 상기 복수의 존에 대응하는 제 2 심도를 가지며, 상기 제 2 심도는 상기 제 1 심도보다 큰, 안과 장치.
  17. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 심도는 상기 제 1 심도의 적어도 2배인, 안과 장치.
  18. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 심도는 상기 제 1 심도의 적어도 3배인, 안과 장치.
  19. 환자의 안구 상태를 치료하기 위한 방법에 있어서,
    환자의 눈에 이식하기 위한 안과 장치를 선택하는 단계 - 상기 안과 장치는 전방 표면, 후방 표면, 광학축, 그리고, 상기 전방 표면 및 후방 표면 중 적어도 하나 상에 배치되는 적어도 하나의 회절 패턴을 가진 안구 렌즈를 포함하고, 상기 적어도 하나의 회절 격자 패턴은 상기 광학축으로부터 복수의 거리 범위에 대응하는 복수의 존을 포함하며, 상기 복수의 존 각각은 초점 길이에 대응하는 곡률 반경을 가진 복수의 에셜렛(echelettes)을 갖고, 상기 복수의 존 중 적어도 일부분 각각에 대한 곡률 반경은 상기 복수의 존 중 상기 적어도 일부분 중 다른 부분의 곡률 반경과 다름 - 과,
    상기 환자의 눈에 상기 안과 장치를 이식하는 단계를 포함하는, 환자 안구 상태 치료 방법.
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