KR20180040606A - 확장된 시력 범위 및 종방향 색수차의 교정을 구비한 3초점 안내 렌즈 - Google Patents

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Abstract

전방 표면(16), 후방 표면(18), 및 광학 축(20)을 포함하는 안내 렌즈(10)(IOL)가 개시되고, 전방 표면(16) 또는 후방 표면(18) 중 적어도 하나 상에, 회절 프로파일(24)이 형성되고, 상기 회절 프로파일(24)은 원거리 시력을 위한 회절 초점(30), 중거리 시력을 위한 회절 초점(32), 및 근거리 시력을 위한 회절 초점(34)을 제공한다. 상기 회절 프로파일(24)은 제1 부분적 회절 프로파일(26)과 제2 부분적 회절 프로파일(28)의 중첩에 대응하고, 제1 부분적 회절 프로파일(26)은 중거리 시력을 위한 회절 초점(32) 또는 근거리 시력을 위한 회절 초점(30)과 일치하는 +n 차수의 초점을 갖고, 제2 부분적 회절 프로파일(28)은 원거리 시력을 위한 회절 초점(30)과 일치하는 +n 차수의 초점을 갖고, 제2 부분적 회절 프로파일(28)의 +n보다 더 높은 차수의 초점은 근거리 시력을 위한 회절 초점(34)과 일치한다.

Description

확장된 시력 범위 및 종방향 색수차의 교정을 구비한 3초점 안내 렌즈
본 발명은 안내 렌즈에 관한 것이고, 특히 3개의 초점과, 전방 면 또는 후방 면 상의 회절 프로파일을 구비한 안내 렌즈에 관한 것이다. 이러한 렌즈는 원거리로부터 근거리까지의 확장된 시력 범위(EROV: Extended Range Of Vision)를 제공하고 선형 색수차(LCA: Linear Chromatic Aberration)를 감소시킨다.
안내 렌즈(IOL: IntraOcular Lens)는 가장 흔하게는 백내장 수술 후에 수정체를 대체하기 위해, 눈 속에 이식될 수 있는 렌즈이다. 이는 보통 수정체낭 내에서 렌즈를 지지하기 위해 사용되는 측방향 가요성 지지부, 소위 "햅틱(haptics)"을 포함한다. 안내 렌즈는 굴절식 렌즈, 회절식 렌즈, 또는 굴절-회절식 렌즈일 수 있다. 굴절식 렌즈는 굴절에 의해 광학 축 상의 초점을 향해 광을 수렴시키고, 이러한 굴절 초점은 또한 0 차수의 회절 초점으로서 지칭될 수 있다. 회절식 렌즈는 0 차수와 구분되는 회절 차수마다 광학 축 상에서 하나의 초점을 형성하는 회절 패턴을 생성한다. 간단히 말해서, n번째 차수의 초점은 n개의 파장의 배수의 위상차를 갖는 광파의 구성적 간섭을 특징으로 한다. 굴절-회절식 렌즈는 이들 양자의 특성들을 조합한다.
수정체는 모양체근의 작용을 통해, 눈의 원거리 시력 또는 근거리 시력으로의 적응을 허용하는 약간의 유연성을 갖는다. 수정체의 모서리를 당김으로써, 모양체근은 이를 편평화하고, 이에 의해 그의 초점을 변위시킨다. 그러나, 노화로 인한 모양체근의 약화 때문에, 또는 수정체의 안내 렌즈로의 대체 때문에, 환자는 이러한 적응을 적어도 부분적으로 소실할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 여러 유형의 2초점 또는 다초점 안내 렌즈가 제안되었다. 단초점 IOL이 하나의 거리에서만의 시력 교정, 보통 원거리 초점을 제공하도록 의도된다. 단초점 IOL이 하나의 거리에서만 시력 치료를 제공하고, 전형적인 교정이 원거리에 대한 것이므로, 안경이 보통 양호한 근거리 시력을 위해 그리고 때때로 중거리 시력을 위해 필요하다.
본원에서 사용되는 바와 같은 "근거리 시력"이라는 용어는, 예컨대, 약 30cm와 60cm 사이의 대상의 눈으로부터의 거리에서의 물체가 실질적으로 눈의 망막 상에 초점 맞춰질 때 제공되는 시력에 대응할 수 있다.
"원거리 시력"이라는 용어는 적어도 약 180cm 또는 그 이상의 거리에서의 물체가 실질적으로 눈의 망막 상에 초점 맞춰질 때 제공되는 시력에 대응할 수 있다.
"중거리 시력"이라는 용어는 대상의 눈으로부터 약 60cm 내지 약 150cm의 거리에서의 물체가 실질적으로 눈의 망막 상에 초점 맞춰질 때 제공되는 시력에 대응할 수 있다. 또한, 이식을 위한 가장 적절한 IOL 도수를 예측하는 것은 제한된 정확성을 가지며, 부적절한 IOL 도수는 수술 이후에 본 기술 분야에서 "잔류 굴절"로 지칭되는 것을 환자에게 남길 수 있음을 알아야 한다. 따라서, 때때로 IOL 임플란트를 받은 환자가 양호한 원거리 시력을 달성하기 위해 안경을 또한 착용하는 것이 필요할 수 있다.
보통 렌즈의 중심으로부터 외측 모서리를 향해 감소하는, 가변 굴절능을 갖는 2초점 또는 다초점 굴절식 안내 렌즈가 종래 기술로부터 공지되어 있다. 그러한 안내 렌즈는, 예컨대, 로랩(lolab)® 누붸(NuVue)®, 스톨츠(Storz)® 트루 비스타(Tru Vista)®, 알콘(Alcon)® 아큐라씨(AcuraSee)®, 롭텍스(loptex)®, 오큐렌티스 엠 플러스(Occulentis M Plus), 및 에이엠오(AMO)® 리줌(ReZoom)®의 상표명으로 판매된다. 이러한 설계는, 예를 들어, 독서를 위한 것과 같이, 근거리 시력이 요구되는 상황에서, 사람은 보통 높은 광도를 갖고, 이는 홍채의 폐쇄를 일으켜서, 렌즈의 외측 부분을 숨기고, 광이 최고 굴절능을 갖는 더 중심인 부분을 통해서만 통과하도록 허용하는 사실을 이용한다. 몇몇 경우에, 굴절식 안내 렌즈는 각막의 비구면 수차를 부분적으로 또는 전체적으로 교정하고, 이에 의해 인공수정체안, 즉 안내 렌즈를 이식받은 눈의 콘트라스트 감도를 개선하기 위해, 비구면 프로파일을 가질 수 있다.
그러나, 이러한 순수 굴절식 2초점 또는 다초점 렌즈는 소정의 결점을 갖는다. 하나의 문제점은 그들의 거동이 동공의 크기에 강하게 의존하는 것이다. 아울러, 이들이 여러 초점을 갖기 때문에, 이들은 감소된 콘트라스트만을 제공하고, 감소된 광도에서, 특히 원거리 시력에 있어서 광륜을 형성할 수 있다.
또한, 소위 "굴절-회절식" 안내 렌즈가 본 기술 분야에 공지되어 있다. 전형적으로, 이러한 렌즈는 원거리 시력을 위한 (본원에서 사용되는 용어에 따르면, "0차 회절 차수"의 초점에 대응하는) 굴절식 광학 초점, 및 근거리 시력을 위한 1차 차수의 적어도 하나의 회절 초점을 제공한다. 예를 들어 쓰리엠(3M)®에 의해 개발된 것 및 에이엠오®에 의해 개발되어 테크니스(Tecnis)®라는 상표명으로 유통되는 것과 같은 소정의 굴절-회절식 안내 렌즈는 이러한 2개의 초점들 사이에서 실질적으로 동일한 분율로 광을 나눈다. 다른 한편으로, 아크리.텍(Acri.Tec)® 및 아크리.리사(Acri.LISA)® 366D 안내 렌즈는 광의 비대칭 분포를 보이고, 콘트라스트를 개선하고 원거리 시력에서 광륜의 형성을 감소시킬 목적으로, 더 많은 광이 근거리 시력을 위한 초점에 대한 것보다 원거리 시력을 위한 초점을 향해 지향된다.
논문 ["History and development of the apodized diffractive intraocular lens", by J.A . Davison and M.J . Simpson, J. Cataract Refract. Surg . Vol. 32, 2006, pp. 849- 858]에서, 광학 축으로부터의 거리가 증가함에 따라 감소하는 프로파일 높이를 갖는, 회절 프로파일이 아포다이징(apodizing)되는 굴절-회절식 안내 렌즈가 설명되어 있다. 따라서, 리스토어(ReSTOR)®라는 상표명으로 알콘®에 의해 판매되는 이러한 렌즈는 동공의 개도에 따라 원거리 시력 및 근거리 시력을 위한 초점들 사이에서의 광의 분포의 변경을 허용한다.
그러나, 최신의 이러한 굴절-회절식 안내 렌즈는 또한 소정의 결점을 갖는다. 특히, 이들은 원거리 시력을 위한 초점과 근거리 시력을 위한 초점 사이의 간격을 갖는, 거의 순수한 2초점형이어서, 이들은 중거리 시력에서 불편할 수 있다.
적어도 하나의 중거리 초점을 갖는 다초점 굴절-회절식 렌즈가 또한 제안되었다. 국제 특허 출원 공개 WO 94/11765호에서, 중거리 시력을 위한 0 차수의 초점, 근거리 시력을 위한 +1 차수의 초점, 및 원거리 시력을 위한 -1 차수의 초점을 구비한 굴절-회절식 렌즈가 제안된다. 그러나, 이러한 렌즈는 3개의 초점들 사이에서 광의 실질적으로 동일한 분포를 허용할 뿐이고, 특히 동공 개도와 독립적으로, 근거리 초점과 원거리 초점 사이에서의 광의 동일한 분포를 허용할 뿐이다.
국제 특허 출원 공개 WO 2007/092949호에서, +1 차수의 구분된 초점을 각각 구비한 복수의 회절 프로파일을 포함하는 안내 렌즈가 제안되어 있다. 상이한 프로파일들은 IOL 광학 부분의 구분된 동심 영역들 상에 배열되고, 그러므로 초점들 사이에서의 광의 분포는 위에서 언급된 굴절식 다초점 안내 렌즈로부터 공지된 바와 동일한 방식으로, 동공 크기에 강하게 의존할 것이다. 예를 들어, 초점들의 개수는 동공 개도와 함께 변할 것이고, 즉 렌즈는 작은 동공 크기에서 2초점이고, 제3 초점은 동공 확대 시에만 유효하다.
아울러, 최신의 거의 모든 회절식 안내 렌즈 및 굴절-회절식 안내 렌즈는 +1보다 더 큰 차수의 사용 불가능한 초점을 향하는 광의 상당 부분을 소실하는 결점을 갖는다.
WO 2011/092169호(다음에서, WO'169로 지칭됨)는 동공 크기에 반드시 의존하지는 않는 3개의 초점들 사이에서의 광의 분포를 구비한 3개의 유효한 초점을 제공하는 안내 렌즈를 설명한다. 상기 렌즈는, 예를 들어, 각각 근거리 시력 및 중거리 시력에 할당된 +1 차수의 2개의 상이한 초점을 획득하기 위한 2개의 중첩된 부분적 회절 프로파일들을 가상으로 표현하고, 조합된 프로파일(즉, 제1 부분적 프로파일과 제2 부분적 프로파일의 중첩)의 0차 차수는 원거리 시력에 할애된다. 따라서, 이러한 렌즈는 2개의 유효한 회절 초점 및 하나의 유효한 굴절 초점을 갖는다. WO'169의 IOL의 현저한 장점은 그가 +1보다 더 큰 회절 차수로 인한 광 손실을 제한하는 것이다. 이를 위해, 제1 부분적 프로파일의 +1 차수의 회절 초점은 또한 광학 축 상에서, 제2 부분적 회절 프로파일과 관련된, +1보다 더 높은, 예컨대, +2 차수의 초점과 실질적으로 일치할 수 있다. 따라서, 제2 부분적 프로파일의 이러한 더 높은 차수의 상기 초점을 향해 지향되는 광은 소실되지 않고, 제1 부분적 프로파일의 +1 차수의 초점, 전형적으로 근거리 시력을 위한 초점을 보강하기 위해 사용된다.
상기 3초점 렌즈가, 특히 중거리에서의 시력에 대해, 많은 환자에 대해 시력의 개선된 품질로 이어지지만, 추가의 개선이 유익할 것이다. 특히, 종방향 색수차(LCA)의 감소는 시력의 품질을 위해 유익할 수 있다. 다초점 렌즈의 특정 경우에 그리고 LCA 감소가 복수의 초점과 관련되는 경우에, 환자는 넓고 확장된 범위의 거리를 가로질러 향상된 결상 품질을 누릴 수 있다.
표준 2초점 렌즈 설계는 각각, 광을 0의 회절 차수와 +1 차수 사이에서 분리하여 원거리 도수를 제공하고, 더 가까운 거리를 위한 도수를 추가한다. 그러한 2초점 렌즈는 특히 원거리 초점에 있어서, 색수차를 충분히 교정하거나 치료할 수 없다. WO 2014/033543호는 광을 +1 차수 및 +2 차수를 향해 지향시키는 데 적합한 회절식 2초점 안내 렌즈를 설명하고, 0 차수는 비활성화되거나 적어도 유효한 초점을 제공하기에 충분하다. 그러한 렌즈는 테크니스 심포니(Tecnis Symfony)®라는 상표명으로 상업적으로 구입 가능하고, 2개의 초점, 즉, +1 차수에 의해 제공되는 원거리 시력을 위한 초점 및 +2 차수에 의해 제공되는 근거리 시력을 위한 초점에 대해 인공수정체안의 색수차를 감소시키거나 교정하는 것으로 보고되어 있다.
본 발명의 기저를 이루는 문제점은 확장된 시력 범위를 제공하지만, 동시에 종방향 색수차로 인한 시력 훼손을 회피하는 안내 렌즈를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 제1항에 따른 안내 렌즈(IOL)에 의해 해결된다. 바람직한 추가의 개발은 종속 청구항에 한정되어 있다.
본 발명의 IOL은 전방 표면, 후방 표면, 및 광학 축을 포함한다. 전방 표면 또는 후방 표면 중 적어도 하나 상에, 회절 프로파일이 형성되고, 상기 회절 프로파일은,
- 원거리 시력을 위한 회절 초점,
- 중거리 시력을 위한 회절 초점, 및
- 근거리 시력을 위한 회절 초점
을 제공한다.
회절 프로파일은 제1 부분적 회절 프로파일과 제2 부분적 회절 프로파일의 중첩에 대응하고,
- 제1 부분적 회절 프로파일은 중거리 시력을 위한 회절 초점 또는 근거리 시력을 위한 회절 초점과 일치하는 +n 차수의 초점을 갖고,
- 제2 부분적 회절 프로파일은 원거리 시력을 위한 회절 초점과 일치하는 +n 차수의 초점을 갖고,
- 제2 부분적 회절 프로파일의 +n보다 더 높은 차수의 초점은 근거리 시력을 위한 회절 초점과 일치한다.
본원에서, 제1 부분적 회절 프로파일 및 제2 부분적 회절 프로파일 각각은 대응하는 단차부 높이를 구비한 복수의 단차부를 갖고, 상기 단차부 높이는 상기 회절 프로파일의 적어도 일 부분 내에서 다음의 조건을 충족시킨다:
n < α 1 + α 2 < n +1
여기서,
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
은 회절 프로파일의 상기 부분 내의 제1 부분적 회절 프로파일의 단차부들의 평균 높이이고,
Figure pct00007
Figure pct00008
는 회절 프로파일의 상기 부분 내의 제2 부분적 회절 프로파일의 단차부들의 평균 높이이고,
Figure pct00009
λ = 550 nm,
Figure pct00010
n 2 는 렌즈 재료의 굴절 지수이고,
Figure pct00011
n 1 = 1.3345이고,
Figure pct00012
n = 1 또는 2이다.
본원에서, n1은 이식 매체의 굴절 지수와 유사하고, 이는 1.3345에 달하는 것으로 가정된다.
또한, 소정의 단차부 높이 조건이 "상기 회절 프로파일의 적어도 일 부분 내에서" 적용되는 특징은 조건이 전체 회절 프로파일 내에서 또는 그의 일 부분 내에서만 적용될 수 있음을 표시한다. 또한, 본 발명의 회절 프로파일이 전방 표면 또는 후방 표면 중 적어도 하나 상에 형성되는 사실은 당연히 다른 프로파일이 상기 IOL의 다른 영역 상에 형성되는 것을 배제하지 않는다. 그러나, 아래에서 도시되는 실시예에서, 본 발명에 따른 회절 프로파일은 예컨대 4.5 mm의 큰 동공 개방에서도 IOL의 전체 유효 영역에 걸쳐 본질적으로 확장한다.
따라서, 본 발명의 IOL은 3개의 회절 초점을 갖지만, WO'169의 IOL은 단지 2개의 회절 초점, 즉 근거리 시력을 위한 회절 초점 및 중거리 시력을 위한 회절 초점을 갖고, 원거리 시력을 위한 초점은 굴절 초점이다. 회절 초점만을 구비한 IOL의 장점은 종방향 색수차(LCA)가 감소될 수 있는 것이다. LCA는 상이한 파장들의 어떤 광이 광학 축을 따른 상이한 위치들에 초점 맞춰지는 지에 따른 현상이다. 굴절식 렌즈에서, LCA는 굴절 지수의 파장 의존성에 기인한다. 대부분의 재료에 대해, 굴절 지수는 파장이 감소함에 따라 증가하고, 이는 굴절식 렌즈의 굴절 초점능이 더 짧은 파장에 대해 더 높아짐을 의미한다.
다른 한편으로, 회절식 광학 소자도 LCA를 겪지만, 효과는 반대이다: 파장이 더 길수록, 광학능은 더 높거나 (또는 바꾸어 말하면, 초점 길이는 더 짧다). 이는 굴절 광학능 및 회절 광학능 모두를 제공하는 렌즈에서, 2가지 반대되는 효과들이 적어도 부분적으로 상쇄될 수 있어서, 전체적으로는, 색수차가 상당히 감소될 수 있음을 의미한다. 본 발명의 IOL이 유의미한 굴절 초점을 갖지 않지만, 이는 그럼에도 굴절능을 가지며, 따라서 LCA에 대한 대응하는 기여도를 보인다. 그 다음, 본 발명에 대한 경우에서와 같이, IOL이 원거리 시력을 위한 회절 초점을 가지면, IOL의 굴절능에 의해 이루어지는 LCA는 이미 원거리 시력을 위한 초점에서 적어도 부분적으로 보상될 수 있다. 이는 원거리 시력이 흔히 LCA가 특히 방해가 되는 약한 광 조건 하에서 필요하기 때문에, 특히 중요하다.
놀랍게도, 위에서 정의된 바와 같은 파라미터(α 1 , α 2 )를 적절하게 선택함으로써, 순수한 회절 초점을 구비한 매우 유용한 3초점 IOL이 아래에서 더 상세하게 입증될 바와 같이, 획득될 수 있고, 이는 LCA의 악영향을 상당히 감소시키도록 허용한다. 동시에, IOL이 3개의 초점을 제공하므로, 이는 아래에서 유사하게 입증될 바와 같이, 바람직한 확장된 시력 범위를 보인다. 본 발명의 IOL의 추가의 장점은 제2 부분적 프로파일의 (n = 1이라면) +1보다 더 높은 차수의 초점에 대응하는 광이 소실되지 않고, 근거리 시력을 위한 초점에 기여하는 것이다.
바람직한 실시예에서, n = 1이고, IOL의 제2 부분적 회절 프로파일은,
- 중거리 시력을 위한 회절 초점과 일치하는 +2 차수의 초점, 및
- 근거리 시력을 위한 회절 초점과 일치하는 +3 차수의 초점
을 갖는다.
바람직한 실시예에 따르면, 제1 부분적 회절 프로파일 및 제2 부분적 회절 프로파일의 단차부 높이는 상기 회절 프로파일의 적어도 일 부분 내에서 다음의 조건을 충족시킨다: α 1 > α 2 .
바람직한 실시예에서, n = 1이고, 제1 부분적 회절 프로파일(26) 및 제2 부분적 회절 프로파일(28)의 단차부 높이는 상기 회절 프로파일(24)의 적어도 일 부분 내에서 다음의 조건을 충족시킨다: 0.5 < α 1 < 1, 바람직하게는 0.5 < α 1 < 0.7, 가장 바람직하게는 0.53 < α 1 < 0.62; 그리고 0.5 < α 2 < 1, 바람직하게는 0.6 < α 2 < 0.9, 가장 바람직하게는 0.7 < α 2 < 0.8. n = 2이면, 단차부 높이는 위에서 기술된 바와 같은, 조건 2 < α 1 + α 2 < 3을 충족시키고, 아울러 1 < α 1 < 1.5 및 1 < α 2 < 1.5이다.
다른 바람직한 실시예에서, 제1 프로파일의 단차부 높이(α 1 )는 < 1이고, 제2 프로파일의 단차부 높이(α 2 )는 > 1이다. 특히 바람직한 실시예에서, 제1 부분적 회절 프로파일 및 제2 부분적 회절 프로파일의 단차부 높이는 상기 회절 프로파일의 적어도 일 부분 내에서 다음의 조건을 충족시킨다:
0.25 < α 1 < 0.45, 바람직하게는 0.30 < α 1 < 0.40, 가장 바람직하게는 0.33 < α 1 < 0.37; 및
1.20 < α 2 < 1.40, 바람직하게는 1.25 < α 2 < 1.35, 가장 바람직하게는 1.28 < α 2 < 1.32.
파라미터의 이러한 선택에 의하면, 중거리 시력을 위한 회절 초점에서의 강도는 근거리 시력을 위한 회절 초점의 강도를 희생하여 증가될 수 있고, 이는 몇몇 환자에 대해 바람직한 것으로 발견되었다.
바람직하게는, 중거리 시력을 위한 회절 초점 및 원거리 시력을 위한 회절 초점은 광학 축 상에서, +0.5 디옵터와 +1.5 디옵터 사이에 대응하는 거리에 위치된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 근거리 시력을 위한 회절 초점 및 원거리 시력을 위한 회절 초점은 광학 축 상에서, +1.5 디옵터와 +2.5 디옵터 사이에 대응하는 거리에 위치된다.
특히, α 1 < 1 및 α 2 > 1인 실시예에서, 중거리 시력을 위한 회절 초점 및 원거리 시력을 위한 회절 초점은 몇몇 실시예에서, 광학 축 상에서, +1.5 디옵터와 +2.0 디옵터 사이에 대응하는 거리에, 특히 +1.75 디옵터에 대응하는 거리에 위치된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 근거리 시력을 위한 회절 초점 및 원거리 시력을 위한 회절 초점은 광학 축 상에서, +3.0 디옵터와 +4.0 디옵터 사이에 대응하는 거리에, 특히 +3.5 디옵터에 대응하는 거리에 위치된다.
4.5 mm의 동공 크기에서 그리고 543 nm의 파장에서의 녹색 광에서, 광학 축 상의 위치의 함수로서 50 사이클/mm에서의 바람직한 실시예에 따른 IOL에 대한 변조 전달 함수(MTF: Modulation Transfer Function)는 원거리 시력, 중거리 시력, 및 근거리 시력을 위한 회절 초점들에 대응하는 구분 가능한 피크들을 표현한다. 바꾸어 말하면, 이러한 실시예에 따르면, IOL의 "3초점 특질"은 동공 개도가 충분히 크면, 광학 축 상에서 구분 가능한 MTF-피크로 보여진다. 아래의 구체적인 실시예를 참조하여 알게 될 바와 같이, 더 작은 동공 개도에 대해, 피크들은 MTF-선도에서 병합할 수 있어서, 이들은 MTF-선도에서 더 이상 구분 가능하지 않다. 바람직한 실시예에 따르면, 초점은 0.1 또는 그 이상, 바람직하게는 0.15 또는 그 이상의 50 사이클/mm에서의 MTF를 특징으로 한다.
바람직하게는, 4.5 mm의 동공 크기, 50 사이클/mm, 및 543 nm의 파장에서의 녹색 광에서,
- 근거리 시력을 위한 초점에 대응하는 MTF 값은 중거리 시력을 위한 초점에 대응하는 MTF 값보다 더 크고, 그리고/또는
- 원거리 시력을 위한 초점에 대응하는 MTF 값은 근거리 시력을 위한 초점에 대응하는 MTF 값보다 더 크다.
이러한 실시예에 따르면, 원거리 시력은 큰 동공 크기에서 우선권이 주어지고, 이는 약한 광 조건 하에서 발생한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 2.0 mm의 동공 크기, 50 사이클/mm, 및 543 nm의 파장에서의 녹색 광에서, 근거리 시력을 위한 초점에 대응하는 MTF 값은 원거리 시력을 위한 초점에 대응하는 MTF 값보다 더 크다. 이러한 실시예에 따르면, 예를 들어, 2.0 mm의 낮은 동공 개도에서, 근거리 시력을 위한 초점이 우선권이 주어진다. 이는 근거리 시력이 보통 양호한 광 조건에서, 예를 들어 책을 읽을 때, 필요하기 때문에, 유리하다. WO'169의 IOL을 포함한 보통의 IOL에서, 초점들 사이에서의 광의 분포는 동공 개도와 대체로 독립적임을 알아야 한다. 아래의 구체적인 실시예의 설명으로부터 명백해질 바와 같이, 본 발명의 IOL에 의하면, 광의 강하게 개도 의존적인 분포를 제공하는 것이 가능하여, 중거리 시력 및 근거리 시력을 위한 초점에서의 강도에 대해 유익하도록, 광의 큰 분율이 (낮은 광 조건에 대응하는) 큰 동공 크기에서 원거리 시력을 위한 초점으로 초점 맞줘지고 광의 상당히 더 작은 분율이 (양호한 광 조건에 대응하는) 작은 동공 크기에서 원거리 시력을 위한 상기 초점으로 초점 맞춰지도록 허용한다.
대안적인 실시예에서, 4.5 mm의 동공 크기, 50 사이클/mm, 및 543 nm의 파장에서의 녹색 광에서,
- 근거리 시력을 위한 초점에 대응하는 MTF 값은 중거리 시력을 위한 초점에 대응하는 MTF 값보다 더 낮다.
이는 α 1 < 1 및 α 2 > 1인 경우에 특히 유용한 것으로 발견되었다.
2.0 mm의 동공 크기, 50 사이클/mm, 및 543 nm의 파장에서의 녹색 광에서, 광학 축 상의 위치의 함수로서의 MTF는 바람직하게는 근거리 시력을 위한 회절 초점으로부터 원거리 시력을 위한 회절 초점까지 확장하는 범위 내에서 0.13 위에서 일정하게, 바람직하게는 약 0.2 위에서 일정하게 머무른다. 이는 확장된 초점 범위에 걸쳐 양호한 시력을 허용한다. 본 기술 분야의 통상의 기술자가 이해할 바와 같이, MTF는 우선일에 유효한 버전에서의 ISO 11979-2 지침의 부록 C: 안과용 임플란트 - 안내 렌즈 파트 2: 광학 특성 및 테스트 방법에 따라 측정될 수 있다.
바람직한 실시예에서,
- 초점의 제1 확장 깊이가 근거리 시력을 위한 회절 초점의 초점력과 원거리 시력을 위한 회절 초점의 초점력 사이의 차이로서 정의되고,
- 초점의 제2 확장 깊이가 중거리 시력을 위한 회절 초점의 초점력과 원거리 시력을 위한 회절 초점의 초점력 사이의 차이로서 정의되고,
초점의 제1 확장 깊이는, 특히 2 또는 3의 계수만큼, 초점의 제2 확장 깊이의 정수배이다.
바람직한 실시예에서, 회절 프로파일은 4 ㎛와 100 ㎛ 사이, 특히 10 ㎛와 50 ㎛ 사이의 폭을 갖는 비수직 단차부를 갖는다. 추가적으로 또는 대안적으로, 회절 프로파일은 단차부의 상부에서 0.1 ㎛ 또는 그 이상의 최소 곡률 반경을 구비한 라운딩된 모서리를 갖는다. 따라서, 바람직한 실시예에서, 회절 프로파일은 수직 단차부 및 예리한 모서리를 구비한 종래의 톱니형 구조에 대응하지 않고, 더 양호한 광학 성능을 위해 평활화된다. 그러한 평활화는 본 기술 분야에서 "몰리파이어(mollifier)"로도 지칭되는 적합한 평활화 함수에 의한 예리한 톱니 구조의 콘벌루션에 의해 수학적으로 설명될 수 있다.
바람직한 실시예에서,
- 제1 부분적 회절 프로파일은
Figure pct00013
에 위치된 광학 축에 대한 방사상 위치(r n )들에 중심 설정되거나, 평균적으로 5% 미만, 바람직하게는 1% 미만으로 이러한 위치들로부터 이탈한 방사상 위치들에 중심 설정된 단차부 위치들을 갖고, 제2 부분적 회절 프로파일은
Figure pct00014
에서의 방사상 위치들에 중심 설정되거나, 평균적으로 5% 미만, 바람직하게는 1% 미만으로 이러한 위치들로부터 이탈한 방사상 위치들에 중심 설정된 단차부 위치들을 갖는다.
여기서,
- n은 프로파일의 중심으로부터 계수된 단차부들의 개수이고,
- F 1 은 제1 부분적 회절 프로파일의 +1 차수의 회절 초점의 초점 길이이고,
- F 2 는 제2 부분적 회절 프로파일의 +1 차수의 회절 초점의 초점 길이이고,
이때, F 2 는 F 1 의 정수배이고, 특히 F 2 = 2·F 1 또는 F 2 　=　3·F 1 이다.
바람직한 실시예에서, IOL은 렌즈 본체를 갖고, 광학 축은 IOL 렌즈 본체의 기하학적 중심에 대해 중심 이탈된다.
바람직하게는, 본 발명의 IOL은 아울러 적어도 부분적으로 안구 구면 수차, 안구 색수차를 보상하고 그리고/또는 확장된 시력 범위를 제공하도록 구성된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IOL의 개략적인 평면도이다.
도 2는 근거리 시력, 중거리, 시력, 및 원거리 시력을 위한 회절 초점들과, 가상의 각각의 초점이 도시되어 있는, 도 1에 따른 IOL의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 4a 및 도 4b에 도시된 제1 부분적 프로파일과 제2 부분적 프로파일의 중첩에 의해 발생될 수 있는 본 발명의 IOL의 회절 프로파일의 개략도이다.
도 4a는 도 3의 회절 프로파일을 구성하는 데 사용되는 제1 부분적 프로파일의 개략도이다.
도 4b는 도 3의 회절 프로파일을 구성하는 데 사용되는 제2 부분적 프로파일의 개략도이다.
도 4c는 2개의 예시적인 분산을 갖는 가우스 몰리파이어(Gaussian mollifier)에 의한 콘벌루션을 사용하는 평활화가 도시되어 있는, 도 3의 프로파일의 처음 2개의 단차부의 확대도이다.
도 5a는 본 발명의 3초점 IOL에 대한 회절력의 함수로서의 그리고 상이한 동공 개도에 대한 50 사이클/mm에서의 MTF를 도시한다.
도 5b는 종래 기술에 따른 3초점 IOL에 대한 회절력의 함수로서의 그리고 상이한 동공 개도에 대한 50 사이클/mm에서의 MTF를 도시한다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 3초점 IOL에 대한 동공 개도의 함수로서 원거리 시력, 중거리 시력, 및 근거리 시력을 위한 초점들 사이에서의 광 에너지의 분포를 도시한다.
도 6b는 종래 기술에 따른 3초점 IOL에 대한 동공 개도의 함수로서 원거리 시력, 중거리 시력, 및 근거리 시력을 위한 초점들 사이에서의 광 에너지의 분포를 도시한다.
도 7은 종래 기술에 따른 2개의 3초점 IOL 및 본 발명에 따른 2개의 3초점 IOL에 대한 원거리 시력, 중거리 시력, 및 근거리 시력을 위한 초점들에서의 종방향 색수차(LCA)를 도시하고, 각각의 경우에, IOL들 중 하나는 PMMA로부터 만들어지고, 하나의 IOL은 WO 2006/063994 A1호에 설명되어 있는 바와 같은 본 출원인 소유의 소수성 아크릴 재료인 GF로부터 만들어진다.
도 8은 IOL의 기하학적 중심에 대해 0.3 mm만큼 중심 이탈된 광학 부분을 갖는 비대칭 설계를 구비한, 본 발명의 일 실시예에 따른 IOL의 평면도이다.
본 발명의 원리의 이해를 증진시킬 목적으로, 이제 도면에 도시된 바람직한 실시예가 참조될 것이고, 구체적인 언어가 이를 설명하기 위해 사용될 것이다. 그럼에도, 본 발명의 범주의 제한이 의도되지 않고, 예시된 IOL에서의 그러한 변경 및 추가의 변형과, 도면에서 예시되는 바와 같은 본 발명의 원리의 그러한 추가의 적용이 본 발명이 관련되는 기술 분야의 통상의 기술자에게 현재 또는 미래에 보통 발생하는 바와 같이 고려됨이 이해될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안내 렌즈(10)의 전체적인 구성이 도 1 및 도 2에 도시되어 있다. 이러한 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 렌즈는 중심 광학 본체(12), 및 이러한 예시적인 구성에서, 렌즈가 환자의 눈 속에 이식될 때 수정체낭 내에서 렌즈를 지지하기 위한 렌즈(10)의 외측 모서리 상의 2개의 가요성 지지부(14), 소위 "햅틱"(도 2에 도시되지 않음)을 포함한다. 그러나, 예를 들어 더 많은 수의 햅틱, 루프형 햅틱 등과 같은 다른 대안적인 구성이 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있고, 본 발명에 따른 안내 렌즈에서 적용 가능하다.
본 발명의 도시된 실시예에 따른 안내 렌즈(10)는 회절형 렌즈이다. 중심 광학 본체(12)는 전방 면(16) 및 후방 면(18)을 포함하고, 실질적인 전후 축(20)을 갖는다. 전방 면(16) 및/또는 후방 면(18)은 렌즈(10)가 입사광의 일 부분을 광학 축 상에서 "0의 회절 차수"의 굴절 초점(22) 상으로 지향시키도록 곡률을 갖는다. 바꾸어 말하면, 전방 표면(16) 또는 후방 표면(18) 상의 임의의 회절 프로파일이 없으면, 도 2의 좌측으로부터 광학 축(20)에 대해 평행하게 전파되는 유입되는 광선은 굴절 초점(22)에서 초점 맞춰진다. 그러나, 아래에서 더 상세하게 설명될 바와 같이, 본 발명에 따른 회절 프로파일의 구체적인 선택에 의하면, 매우 적은 광만이 굴절 초점으로 실제로 지향된다. 도식적으로 말하자면, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 굴절 초점(22)은 도 2에서 점선에 의해 표시된, "비활성화" 또는 "가상 초점"이다.
도시된 실시예에서, 렌즈(10)는 5.0 mm의 개도 또는 동공 크기에서 0.11 ㎛의 비구면 수차를 갖는 비구면성을 갖는다. 이러한 비구면성은 인공수정체안의 적당한 양의 구면 수차를 유도함으로써 콘트라스트에 대한 감도와 시계 깊이 사이의 자연적인 균형을 보장하고, 사람 각막의 평균적인 구면 수차는 약 +0.28마이크로미터이다. 대안적인 실시예에서, 비구면성은 더 높을 수 있어서, 각막 수차를 더 높은 정도로 보상하도록 허용한다. 이는 눈 속에서의 렌즈 중심 이탈 및 기울임에 대해 렌즈의 광학 성능을 더 민감하게 만드는 대가로, 훨씬 더 양호한 결상 품질을 허용한다.
렌즈(10)는 그의 전방 면(16) 상에서, 도 1에서 개략적으로만 표시되어 있는 회절 프로파일과 유사한 릴리프(24)를 갖는다. 회절 프로파일(24)은 도 3에 도시되어 있고, 도 4a에 도시된 제1 회절 프로파일(26)과 도 4b에 도시된 제2 회절 프로파일(28)의 중첩에 의해 형성된다. 도 3, 도 4a, 및 도 4b에서, 양 축 상의 모든 단위는 ㎛이다. 따라서, 이러한 도면에서, 프로파일의 높이는 광학 축(20)으로부터의 방사상 거리(r)에 대해 상당히 과장되어 있음이 보인다.
제1 회절 프로파일(26)은 다음의 함수에 대략적으로 맞춰지는 키노폼(kinoform) 유형의 프로파일이다:
[수학식 1]
Figure pct00015
"키노폼 프로파일"이라는 용어는, 예컨대, ["Diffractive Optics-Design, Fabrication and Test" by Donald O'Shea et al., SPIE tutorial texts; TT62 (2004)]에 설명되어 있고, 위상-제어 표면들이 매끄럽게 변하는 회절 광학 소자를 지칭한다. 이는 정수 개의 위상-제어 표면, 예컨대, 입사 파면 상에 0 및 π 위상차를 도입하는 표면을 구비한 소위 "2진 광학 소자"와 상이하다. 이러한 방정식에서, H1(r)은 광학 축에 대한 방사상 거리(r)의 함수인, 제1 부분적 회절 프로파일(26)의 높이이고, R은 렌즈의 외측 모서리로부터 광학 축까지의 방사상 거리이고, λ는 눈이 가장 큰 감도를 갖는 파장(보통, 550 nm)이고, n2 및 n1은 렌즈의 재료의 굴절 지수 및 그의 이식 매체의 굴절 지수이고, a1은 진폭 파라미터(도시된 실시예에서, 0.57)이고, F1은 이러한 제1 부분적 회절 프로파일(26)의 +1 차수의 초점의 초점 길이(이러한 실시예에서, +1.8 디옵터에 대해 555 mm)이다.
제2 부분적 회절 프로파일(28) 또한 다음의 함수에 대략적으로 맞춰지는 키노폼 유형의 프로파일이다:
[수학식 2]
Figure pct00016
이러한 방정식에서, H2(r)은 광학 축에 대한 방사상 거리(r)의 함수인, 제2 회절 프로파일(28)의 높이이고, a2는 진폭 파라미터(도시된 실시예에서, 0.74)이고, F2는 이러한 제2 부분적 회절 프로파일(28)의 +1 차수의 초점의 초점 길이(이러한 실시예에서, +0.9 디옵터에 대해 1110 mm)이다.
방정식 1 및 방정식 2가 모듈로 함수(modulo function)에 의해 정의되는 수직 단차부 및 예리한 모서리를 갖는 제1 및 제2 부분적 프로파일(26, 28)을 정의하지만, 실제 프로파일의 모서리는 라운딩될 것이고, 단차부는 수직이 아니고 경사질 것이다. 제1 및 제2 부분적 프로파일(26, 28)의 적합한 형상은 본 기술 분야에서 "몰리파이어"로 지칭되는 대응하는 평활화 함수에 의한 상기 프로파일 함수 H1(r) 및 H2(r)의 콘벌루션에 의해 획득될 수 있다. 예리한 모서리의 원하는 평활화 또는 라운딩 및 단차부의 경사화로 이어지는 다양한 적합한 몰리파이어가 있다. 사실, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 이해할 바와 같이, 임의의 콘벌루션이 예리한 모서리의 라운딩 및 단차 함수의 수직 단차부의 경사화로 이어질 것이다.
바람직한 실시예에서, 몰리파이어 M(r)는 다음과 같은 가우스 함수에 의해 나타내어질 수 있다:
Figure pct00017
프로파일 함수 H(r) 및 몰리파이어 M(r)의 콘벌루션은 다음과 같은 보통의 방식으로 정의된다:
Figure pct00018
도 4c는 몰리파이어 M(r)와 조합된 프로파일 H(r)(아래의 방정식 3 참조)의 콘벌루션의 결과를 도시하고, 여기서 분산(σ2)은 다음과 같이, 단위 마이크로미터를 갖는 콘벌루션 파라미터("conv")에 관하여 표현된다:
Figure pct00019
도 4c에서, conv의 3개의 값, 즉 conv = 0 ㎛, 25 ㎛, 및 50 ㎛에 대한 콘벌루션의 결과의 예가 도시되어 있다. conv = 0 ㎛에 대해, 몰리파이어 M(r)는 원래의 프로파일 H(r)을 영향을 받지 않게 남겨두는 디락 델타 함수(Dirac delta function)에 대응한다. conv의 증가하는 값에 대해, 단차부의 모서리는 점점 더 라운딩되고, 원래 수직인 단차부의 경사는 증가한다.
콘벌루션에 의한 예리한 프로파일 단차부의 라운딩은 전술한 이전의 출원 WO'169에 이미 설명되어 있고, 경사진 단차부 및 둥근 모서리는 또한 도 3, 도 4a, 및 도 4b에서 볼 수 있다.
그러므로, 이러한 부분적 프로파일(26, 28)들의 중첩으로부터 생성된 릴리프 또는 "프로파일"(24)은 도 3에 도시된 바와 같이 다음의 공식에 대략적으로 맞춰진다:
[수학식 3]
H(r) = H1(r) + H2(r)
이러한 실시예에서, F 2 = 2·F 1 이고, 이는 제1 부분적 프로파일(26)의 하나 걸러 하나의 단차부 위치가 제2 부분적 프로파일(28)의 하나의 단차부와 일치하거나, 바꾸어 말하면, 제2 회절 프로파일이 제1 회절 프로파일의 1/2인 평균 공간 주파수를 갖는 것을 의미한다. 그러므로, 조합된 프로파일(24)은 제1 부분적 프로파일(26)의 2개 중 하나의 단차부에 대응하는 작은 단차부와 교대하는, 제1 부분적 프로파일(26)의 단차부의 제2 부분적 프로파일(28)의 단차부와의 합으로부터 생성된 큰 단차부를 갖는다.
프로파일들이 아포다이징되지 않는 경우에, 방정식 1 및 방정식 2의 계수(1-r3/R3)는 본원에 도시된 실시예의 경우에서와 같이, 단순히 1이라는 것을 알아야 한다.
아울러, 이러한 방식으로, 제2 부분적 프로파일(28)의 +2 차수의 초점은 광학 축(20) 상에서, 제1 부분적 프로파일(26)의 +1 차수의 초점과 일치한다.
도 3, 도 4a, 및 도 4b에 도시된 실시예에서, a1은 0.57이고, a2는 0.74이다. 이는, 예컨대, a1 = 0.44이고 a2 = 0.27인 WO'169에 도시된 실시예와 매우 상이하다. 진폭의 이러한 상이한 선택은 완전히 상이한 광학적 거동으로 이어진다. 사실, IOL(10)은,
- 제2 부분적 회절 프로파일(28)의 +1 차수의 초점과 일치하는 원거리 시력을 위한 초점(30)(도 2 참조),
- 제2 부분적 회절 프로파일(28)의 +2 차수의 초점, 및 또한 제1 부분적 회절 프로파일(26)의 +1 차수의 초점과 일치하는 중거리 시력을 위한 초점(32), 및
- 제2 부분적 회절 프로파일(28)의 +3 차수의 초점과 일치하는 근거리 시력을 위한 초점(34)
을 갖는 것을 알게 된다.
대안적인 실시예에서, 제2 부분적 프로파일(28)의 단차부들은 제1 부분적 프로파일(26)의 3개마다 하나의 단차부와 일치할 수 있고, 이러한 경우에 제1 부분적 프로파일(26)의 +1 차수의 회절 초점은 근거리 시력을 위한 초점(34)과 일치하며 그에 기여한다.
도시된 실시예에서, 광의 무시할만한 양만이 굴절 초점(22), 또는 바꾸어 말하면 0 차수의 회절 초점에 대응하는 광학 축(20) 상의 위치 상에 초점 맞춰진다.
제1 및 제2 부분적 프로파일(26, 28)은 어떤 의미에서는 "총 프로파일"(24)을 구성하도록 주로 역할하는 단지 가상 또는 "보조" 프로파일임을 이해하여야 한다. 특히, 부분적 프로파일의 주어진 초점이 전체의, 조합된 프로파일의 회절 패턴 내에 또한 존재할 것임은 그 자체로 명확하지 않다. 그러나, 계수(a1, a2)들이 적절하게 선택되면, 총 프로파일(24)은 사실상 개별 부분적 프로파일(26, 28)들의 회절 초점에 기인할 수 있는 회절 초점을 보이지 않음을 알게 된다. 아울러, 계수(a1, a2)를 적절하게 선택함으로써, 총 프로파일(24)의 상이한 초점들 사이에서의 에너지의 분포가 아래에서 입증될 바와 같이, 매우 유용한 방식으로 분할될 수 있다.
본 발명자는 본 발명의 실시예에서, 원거리 시력 초점(30)으로 지향되는 광의 백분율에 대한 중거리 시력 초점(32)으로 지향되는 광의 백분율의 비율은 본질적으로 a1/a2의 비율에 의해 지배될 때, 근거리 시력을 위한 초점(34)으로 지향되는 광의 백분율이 양호한 근사화에서, a1 및 a2의 합에 의존함을 발견하였다. 아울러, 본 발명자는 다음과 같이 근거리 시력, 중거리 시력, 및 원거리 시력을 위한 3개의 초점들 사이에서의 광 분할을 추정하기 위한 경험적 방정식을 도출할 수 있다:
[수학식 4]
% 근거리 = 20*[(a1+a2)EXP(2*(a1+a2)/1.5)]
[수학식 5]
% 중거리/% 원거리 = 1*[(a1/a2)EXP(2*(a1/a2))]
[수학식 6]
% 원거리 = [100 - 방정식 4]/[1 + 방정식 5]
[수학식 7]
% 중거리 = 100 - 방정식 6 - 방정식 4
본원에서, "% 근거리", "% 중거리" 및 "% 원거리"는 근거리 시력, 중거리 시력, 및 원거리 시력을 위한 각각의 초점(34, 32, 30)으로 지향되는 광 에너지의 백분율을 표시하고, 3개의 백분율은 100%로 합산되도록 선택된다. 바꾸어 말하면, 이러한 방정식들은 단지 각각의 초점들 사이에서의 광의 분포를 반영하고, 각각의 초점들 둘레에서의 광의 분포는 반영하지 않는다.
상기 방정식 4 내지 방정식 7은 1 < a1 + a2 < 2 및 0.5 < a1 < 1 및 0.5 < a2 < 1이면, 광의 실제 분포의 상당히 양호한 예측을 제공하는 것으로 발견되었다.
안내 렌즈의 광학적 우선권을 추정하는 하나의 방식은 그의 변조 전달 함수(MTF)를 실험적으로 결정하는 것을 포함한다. 광학 시스템의 MTF는, 예컨대, ISO 11979-2의 부록 C에 따라 측정될 수 있고, 시험 패턴의 결정된 공간 주파수에 대해 광학 시스템을 통해 송신되는 콘트라스트의 비율을 반영하고, 주파수는 "사이클/mm" 또는 "lp/mm"로서 정의되고, "lp"는 "라인 쌍"을 표시한다. 대체로, 콘트라스트는 공간 주파수의 증가에 의해 감소한다. 제1 근사화로서, 주어진 초점으로 지향되는 광의 백분율(E f %)은 다음의 방정식에 따라 50 사이클/mm에서의 MTF 피크 값으로부터 획득된다:
[수학식 8]
% E f = MTF 피크/(MTF 원거리 + MTF 중거리 + MTF 근거리)*100
여기서, f는 원거리, 중거리, 또는 근거리 초점 중 하나를 표시한다.
도 5a에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 3초점 렌즈(10)의 MTF 곡선 대 디옵터 단위의 초점력이 50 사이클/mm 및 단초점 녹색 광(543 nm)에서, ISO 1 표준에 따른 안구 모델 내의 상이한 동공 개도에 대해 도시되어 있다. 점선 곡선은 4.5 mm의 동공 크기에 대응하고, 각각 18.25 dpt에서의 원거리 시력을 위한 초점, 19.15 dpt에서의 중거리 시력을 위한 초점, 및 20.05 dpt에서의 근거리 시력을 위한 초점에 대응하는 3개의 피크를 도시한다. 2개의 연속적인 MTF 피크들 사이의 디옵터(dpt)의 간격은 0.9 dpt이고, 따라서 각각 원거리 초점에 대한 +0.9 dpt 및 +1.8 dpt의 2개의 초점력 합산에 대응한다. 4.5 mm 개도에서의 이러한 렌즈에 대해, 3개의 초점들 사이에서의 광의 분포는 원거리 시력에 대해 46.67%, 근거리 시력에 대해 33.33%, 및 중거리 시력에 대해 20%이다.
이는 상기 방정식 4, 방정식 6, 및 방정식 7에 따른 광의 분포와 양호하게 합치되고, 원거리 시력에 대한 45.06%, 중거리 시력에 대한 22.89%, 및 근거리 시력에 대한 32.05%의 분포를 산출한다. 따라서, 경험 방정식 4 내지 7은 초점들 사이에서의 광의 분포를 매우 잘 포착함을 알게 된다.
도 5a에서, 4.5 mm의 동공 개도에 대해, 상당히 적은 광이 이러한 3개의 초점 이외의 다른 곳으로 지향되고, 특히 적은 광이 단지 예시의 목적으로 도 5a에 표시되어 있는 굴절 또는 "0 차수" 초점에 대응하는 17.35 dpt에서의 위치로 지향됨을 또한 알게 된다. 그러므로, 0 차수 초점은 단지 "가상 초점" 또는 "불활성화"임을 알게 된다.
도 5a는 아울러 쇄선으로 3.75 mm의 동공 개도에 대해, 실선으로 3.0 mm의 동공 개도에 대해, 그리고 점선으로 2.0 mm의 동공 개도에 대해, 50 사이클/mm에서의 MTF 곡선을 도시한다. 도 5a로부터 볼 수 있는 바와 같이, 동공 개도를 4.5 mm로부터 3.0 mm로 감소시킴으로써, 근거리 시력에 대한 MTF 피크와 중거리 시력에 대한 MTF 피크는 더 넓은 단일 피크로 병합하여, 이러한 작은 동공 개도에서, IOL은 본질적으로 2초점이 된다. 동공 개도를 2.0 mm로 추가로 수축시킴으로써, 2개의 잔류 MTF 피크들은 하나의 매우 넓고 매우 높은 피크를 발생시킨다. 이는 작은 개도에서 더 중요해지는 공지된 "핀홀" 회절에 적어도 부분적으로 기인할 수 있고, 이때 광 파면은 그 다음 구멍의 모서리에 의해 더 큰 정도로 영향을 받는다.
이러한 핀홀 회절은 확장된 초점 깊이에 기여하고, 즉, 더 작은 동공 개도에 대해, MTF는 초점들 사이에서 점점 더 적게 강하되는 것을 아는 것은 가치가 있다. 2.0 mm만큼 낮은 동공 개도에서, 핀홀 효과는 최대화되고, MTF는 18 dpt와 20.5 dpt 사이의 전체 범위 내에서, 즉, 근거리 시력으로부터 원거리 시력까지의 전체 범위에 걸쳐, 0.2 위에 머무른다. 2.0 mm와 같은 작은 동공 크기에서, 18.25 dpt(원거리 시력)에서의 MTF는 상당히 강하되고, 근거리 시력 및 중거리 시력(20.05 dpt 및 19.15 dpt)에서의 MTF는 극적으로 증가함을 또한 알게 된다. 이는 또한 본 발명의 실시예에 따른 IOL의 임의의 주어진 초점으로 지향되는 광의 백분율이 동공 개도의 함수로서 도시되어 있는 도 6a에서 보이고, 여기서 광의 백분율은 상기 방정식 8에서 정의된 방식으로 MTF와 관련된다.
도 6a에서 보이는 바와 같이, 큰 동공 개도(4.5 mm)에 대해, 원거리 시력을 위한 초점으로 지향되는 광의 분율은 근거리 시력 및 중거리 시력에 대한 분율을 초과하고, 개도가 감소하면, 근거리 시력 및 중거리 시력을 위한 초점으로 지향되는 광의 분율은 증가하고, 원거리 시력을 위한 초점으로 지향되는 광의 분율은 감소하며, 사실 다른 2개의 초점들의 것 아래로 강하된다. 이러한 거동은 3초점 IOL에 대해 드물지만, 사실 원거리 시력은 동공 크기가 자연적인 동공 수용 반사로 인해 커지는 경향이 있는 경우에 열악한 광 조건 하에서 흔히 필요하고, 근거리 시력 및 중거리 시력은 양호한 광 조건 하에서, 예를 들어 책을 읽거나 컴퓨터 상에서 작업할 때, 전형적으로 필요하기 때문에, 고도로 유리하다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IOL은 두 가지 요구를 매우 잘 만족시킨다. 특히, 열악한 광 조건 하에서 근거리 시력 및 중거리 시력에서보다 원거리 시력을 위한 초점에서 더 많은 광을 제공하는 것은 큰 동공 개도 및 중등도 조명 조건 하에서, 광륜과 같은 광 현상을 제한함으로써 결상 품질을 개선하고, 초점 이탈 및 근접 결상은 덜 강하다.
본 발명의 IOL의 거동은 WO'169의 3초점 IOL의 거동과 비교될 것이고, MTF가 도 5b에서 비교를 위해 도시되어 있고, 각각의 초점들 사이에서의 광 에너지의 분포가 도 6b에 도시되어 있다. WO'169에 따른 실시예에서, 아포디제이션이 사용되었음을 알아야 한다. 도 5b로부터 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 IOL과 유사하게, 근거리 시력 및 중거리 시력을 위한 초점들에 대응하는 피크들은 동공 크기가 4.5 mm로부터 3.0 mm로 감소할 때 병합하고, 초점 깊이는 증가한다. 그러나, 본 발명의 IOL과 달리, WO'169의 종래 기술의 3초점 렌즈에서, 아포디제이션이 없으면, 3개의 초점들 사이에서의 광의 상대 분포는 대체로 동공 크기와 독립적이다 (도 6b 참조). 따라서, 이러한 종래 기술의 IOL은 아포디제이션이 없으면, 동일한 렌즈 내에서, 낮은 광 조건(큰 동공 개도)에서 원거리 시력이 우세하고 양호한 광 조건(작은 동공 개도)에서 근거리 시력이 우세하도록 허용하지 않는다.
본 발명의 3초점 IOL(10)의 추가의 장점은 그가 종방향 색수차(LCA)를 약화시키거나 교정하도록 허용하는 것이다. 도 7은 본 발명에 따른 2개의 IOL 및 WO'169에 따른 2개의 IOL에 대한 원거리 시력, 중거리 시력, 및 근거리 시력을 위한 초점들에서의 종방향 색수차(LCA)를 도시한다. 본원에서, "LCAf"는 주어진 초점(f)에서의 종방향 색수차를 표시하고, 여기서 "f"는 초점들 중 각각의 하나(즉, 원거리, 중거리, 및 근거리 시력)를 나타낸다. 이러한 초점들 각각은 도 7의 수평 축 상에 표시되어 있는, 디옵터 단위의 원거리 시력을 위한 초점에 비교한 추가의 광학능에 대응한다. 따라서, 예시적인 실시예에서, 도 7의 수평 축 상에서, 원거리 시력을 위한 초점은 0 dpt에 대응하고, 중거리 시력을 위한 초점은 0.9 dpt에 대응하고, 근거리 시력을 위한 초점은 1.8 dpt에 대응한다.
LCAf의 수치는 광이 단색성 적색(650 nm)으로부터 단색성 청색(480 nm)으로 변화할 때, 디옵터로 표현되는, 50 사이클/mm 및 4.5 mm의 동공 개도에서 광학 벤치 상에서 측정된 MTF-피크의 변이에 의해 획득된다. 이러한 변이는 3개의 초점에 대응하는 3개의 MTF-피크들 각각에 대해 측정될 수 있고, 결과가 도 7에 도시되어 있다.
도 7에서, 실선은 상이한 재료들, 즉 PMMA(십자 부호) 및 GF(점)로부터 만들어진 WO'169에 따른 2개의 IOL에 대한 LCAf의 값을 표시하고, 여기서 GF는 WO 2006/063994 A1호에 개시되어 있는 바와 같은 본 출원인의 소유의 소수성 아크릴 재료이다. PMMA 및 GF의 아베수(Abbe number)는 각각 53.23 및 42.99이다. 아베수는 재료의 분산의 척도, 즉 파장에서의 그의 굴절 지수의 변동이고, 이때 높은 값은 낮은 분산을 표시한다. WO'169의 3초점 렌즈에서, 원거리 시력을 위한 초점(도 7에서, 0 dpt)은 순수 굴절 초점이다. 0 dpt에서, 2개의 종래 기술의 3초점 렌즈는 PMMA의 경우에 0.3 dpt 및 GF의 경우에 0.65 dpt에 달하는, LCAf에 대한 양(positive)의 값을 보인다. LCAf의 양의 값은, 이러한 재료들에 대해, 굴절 지수가 파장이 감소함에 따라 증가하여, 청색 광에 대한 굴절 광학능이 적색 광에 대한 굴절 광학능보다 더 크기 때문에, 예상된다. 또한, LCAf에 대한 더 높은 값은 그의 더 작은 아베수로 인해, PMMA 렌즈에 비교하여 GF 렌즈에 대해 발견된다.
WO'169의 종래 기술의 IOL에서, (1.8 dpt에서의) 근거리 시력을 위한 초점은 제2 부분적 회절 프로파일의 +2 차수의 초점의 기여가 추가된, 제1 부분적 회절 프로파일의 +1 차수의 회절 초점에 대응한다. (0.9 dpt에서의) 중거리 시력을 위한 초점은 제2 부분적 회절 프로파일의 +1 차수의 회절 초점에 대응한다. 본 발명의 과제의 해결 수단에서 설명된 바와 같이, 회절 초점에 대한 LCA는 회절 광학능이 파장이 증가함에 따라 증가하는 의미에서 "음(negative)"이다. 따라서, 회절 초점에서의 음의 LCA는 중거리 시력을 위한 초점에서의 총 LCAf를 0.05(PMMA) 및 0.40(GF)으로 낮추고, 근거리 시력을 위한 초점에서의 총 LCAf를 0.08(PMMA) 및 0.15(GF)로 훨씬 더 낮춘다.
본 발명에 따른 2개의 IOL에 대한 LCAf에 대한 값이 도 7에서 점선으로 추가로 도시되어 있고, 여기서 십자 부호는 다시 PMMA에 기초한 실시예를 나타내고, 점 부호는 GF의 실시예를 나타낸다. 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 IOL에 대해, LCAf 곡선은 동일한 재료로 만들어진 각각의 종래 기술의 IOL에 비교하여 더 낮은 값으로 수직으로 변이된다. 특히, 원거리 시력을 위한 초점(0 dpt)에 대해, GF-렌즈에 대한 LCAf 값은 0.4 디옵터로 낮아지며, PMMA 렌즈에 대한 LCAf 값은 -0.03 dpt로 낮아지고, 이는 본 발명의 이러한 PMMA-기반 실시예에서 원거리 시력을 위한 초점에 대해 종방향 색수차가 실질적으로 없음을 의미한다.
원거리 시력을 위한 초점에서의 LCA가 WO'169의 종래 기술의 3초점 렌즈에 비교하여 감소되는 이유는 본 발명에 따르면, 원거리 시력을 위한 초점이 회절 초점, 즉, 제2 부분적 프로파일의 +1 차수의 초점이고, 이는 그러므로 렌즈의 굴절능으로 인한 양의 LCA를 적어도 부분적으로 보상하는 음의 LCA를 제공하는 것이다. 그러므로, 특히 GF 재료가 사용되어야 하면, 본 발명의 3초점 렌즈는 WO'169의 종래 기술의 3초점 렌즈에 비교하여 LCA에 관하여 확실히 바람직하다는 것을 알게 된다.
PMMA에 기초한 종래 기술의 IOL과 관련하여, LCAf의 평균 값은 이미 매우 낮고, 원거리 시력을 위한 초점에서 적당한 양의 값을 갖고, 근거리 시력을 위한 초점에서 적당한 음의 값을 갖고, 중거리 시력을 위한 초점에서 거의 소멸된 종방향 색수차를 갖는다. 사실, 종래 기술의 PMMA 3초점 렌즈의 LCA는 GF에 기초한 본 발명의 3초점 렌즈의 LCA와 유사하다. 본 발명의 3초점 IOL의 PMMA-버전은 근거리 시력을 위한 초점에서의 -0.7 dpt인 더욱 음의 LCA의 대가로, 원거리 시력에 대해 LCA를 소멸시키는 이점을 갖는다. 근거리 시력에 대한 LCAf의 음의 값은 인공수정체안 LCA, 즉 각막 LCA를 교정하기 위해서도 바람직할 수 있다.
3초점 IOL은 중거리에 대한 시력의 불연속성 또는 상당한 간극이 없이, 원거리 시력(예컨대, +0 dpt)으로부터 근거리 시력(예컨대, +1.8 dpt)까지의 확장된 시력 범위(EROV)로 이어지는 것으로 예상된다. 도 5a 및 도 5b의 MTF 선도로부터, 그러한 EROV는 실제로 WO'169의 IOL은 물론 본 발명의 3초점 렌즈에 의해 획득 가능함을 알게 된다. 렌즈의 EROV 성능은 물체 이미지를 기록하면서, 목표를 "탈초점화"함으로써, 즉, IOL의 광학 축을 따라 US 목표를 변위시킴으로써, USAF 목표를 포착함으로써 더 직접적인 방식으로 필수적인 조건 하에서 평가될 수 있다. 본 출원인은 상이한 파장(녹색, 적색, 및 청색)에 대해 그리고 상이한 동공 개도(2.0, 3.0, 3.75, 및 4.5 mm)에 대해, WO'169의 IOL은 물론 본 발명의 IOL에 대해 USAF-이미지를 체계적으로 포착하였다. 단색성 녹색 광에 대해, 본 발명의 IOL 및 WO'169의 IOL은 모두 일정한 결상 품질에서 0 dpt로부터 +2 dpt까지의 EROV를 보이는 것이 확인되었다. 특히, 양 3초점 IOL은 특히 2.0 mm를 초과하는 동공 개도에 대해, 0.75 dpt와 1.25 dpt 사이의 결상 품질의 열화를 보인 상업적으로 구입 가능한 2초점 IOL에 비해 우수하였다.
광원이 녹색 광으로부터 적색 또는 청색 광으로 변화될 때, 2개의 회절 초점을 구비한 상업적으로 구입 가능한 회절식 2초점 렌즈는 각각 적색 광 및 청색 광 내에서 원거리 및 근거리에 대해 본질적으로 단초점이 되었고, 각각 근거리 및 원거리에서 대응하는 결상 품질 열화가 있는 것으로 보였다. 이와 대조적으로, WO'169 및 본 발명에 따른 2개의 3초점 IOL은 0 dpt로부터 2.25 dpt까지의 완전한 EROV에서, 청색 광 및 적색 광 내에서 3초점으로 유지되지만, 결상 품질은 녹색 광에 대한 성능에 비교하여, 청색 광에 대해 원거리에서 그리고 적색 광에 대해 근거리에서 약간 영향을 받는다.
또한, 본 발명의 IOL의 USAF 이미지를 WO'169에 따른 IOL의 것과 비교할 때, 본 발명의 IOL의 결상 품질은 도 5a 및 도 5b의 비교 및 도 6a 및 도 6b의 비교로부터 예상되었던 바와 같이, (4.5 mm와 같은) 큰 동공 개도에서 원거리 시력에 대해 그리고 작은 동공 개도에서 근거리 시력에 대해 우수한 것을 알게 된다. 즉, 그에 도시된 바와 같이, 본 발명의 IOL은 초점들 사이에서의 광의 분포가 동공 크기와 대체로 독립적인 WO'169의 IOL과 대조적으로, 작은 동공 개도에서 근거리 시력을 그리고 큰 동공 개도에서 원거리 시력을 우선시한다.
눈의 종방향 색수차가 눈의 것과 동일하며 반대인 종방향 색수차를 갖는 광학 소자에 의해 교정될 수 있지만, 그러한 소자들의 정렬은, 그렇지 않으면 중심 이탈에 비례하는 추가의 횡방향 색수차가 유도되므로, 중요하다 ([Zhang X, Bradley A, Thibos LN. Achromatizing the human eye: the problem of chromatic parallax. J Opt Soc Am, 1991; 8:686-91] 참조). 그러나, 사람의 동공 중심은 수정체낭의 중심에 동심으로 위치되지 않고, 이는 광학 축 및 시각 축과 동축이 아니다. 노드 점에 의해 중심와에 정착 지점을 연결하는 시각 축의 주변에서, 종방향 색수차의 교정은 횡방향 색수차의 유도를 일으키지 않는다. 일 실시예에서, 안내 렌즈(IOL) 광학 장치의 햅틱은 유리하게는 IOL의 광학 중심이 시각 축의 추정되는 위치 또는 진입 동공의 중심과 일치하도록 허용하기 위해, 비대칭으로 설계될 수 있다. 도 8은 광학 부분, 즉, 회절 프로파일(24)이 IOL의 외경에 대해 0.3 mm만큼 중심 이탈된, 본 발명의 일 실시예에 따른 IOL(10)의 개략적인 평면도이다.
본 발명이 구체적인 예시적 실시예를 참조하여 설명되었지만, 변형 및 변화가 청구범위에 의해 한정되는 바와 같은 본 발명의 전체적인 범주를 변형하지 않고서, 이러한 예에 대해 이루어질 수 있음은 명백하다.
예를 들어, 대안적인 실시예에서, 본 발명에 따른 안내 렌즈는 키노폼이 아닌 상이한 회절 프로파일을 가질 수 있거나, 2개의 중첩된 부분적 회절 프로파일들의 단차부들의 주기들 및 거리들 사이의 상이한 비율을 보일 수 있다. 부분적 회절 프로파일은 또한 렌즈의 전방 표면 또는 후방 표면 상의 일 부분 상에서만 중첩될 수 있다. 렌즈는 또한 그의 전방 면 및/또는 후방 면 상에서 상이한 곡률을 가질 수 있거나, 곡률을 갖지 않을 수 있고, 이러한 곡률은 필요에 의존하여 비구면이거나 아닐 수 있다. 또한, 회절 차수들의 다른 조합이 3개의 초점을 달성하기 위해 고려될 수 있고, 특히 1 단위의 차수들이 위에서 설명된 본 발명에 따른 렌즈의 차수들보다 우수하다. 이러한 특정한 경우에, 단차부 높이는 2 < a1 + a2 < 3의 조건을 준수한다.
바람직한 예시적인 실시예가 도면 및 상기 명세서에서 상세하게 도시되고 규정되어 있지만, 이들은 순수하게 예시적으로 간주되어야 하고, 본 발명을 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다. 이와 관련하여, 바람직한 예시적인 실시예만이 도시되고 규정되며, 현재 또는 미래에 청구범위에 의해 한정되는 바와 같은 본 발명의 보호의 범주 내에 드는 모든 변경 및 변형이 보호되어야 함을 알아야 한다.

Claims (18)

  1. 전방 표면(16), 후방 표면(18), 및 광학 축(20)을 포함하는 안내 렌즈(10)(IOL)이며,
    전방 표면(16) 또는 후방 표면(18) 중 적어도 하나 상에, 회절 프로파일(24)이 형성되고, 상기 회절 프로파일(24)은,
    - 원거리 시력을 위한 회절 초점(30),
    - 중거리 시력을 위한 회절 초점(32), 및
    - 근거리 시력을 위한 회절 초점(34)
    을 제공하고,
    상기 회절 프로파일(24)은 제1 부분적 회절 프로파일(26)과 제2 부분적 회절 프로파일(28)의 중첩에 대응하고,
    - 제1 부분적 회절 프로파일(26)은 중거리 시력을 위한 회절 초점(32) 또는 근거리 시력을 위한 회절 초점(30)과 일치하는 +n 차수의 초점을 갖고,
    - 제2 부분적 회절 프로파일(28)은 원거리 시력을 위한 회절 초점(30)과 일치하는 +n 차수의 초점을 갖고,
    - 제2 부분적 회절 프로파일(28)의 +n보다 더 높은 차수의 초점은 근거리 시력을 위한 회절 초점(34)과 일치하고,
    제1 부분적 회절 프로파일(26) 및 제2 부분적 회절 프로파일(28) 각각은 대응하는 단차부 높이를 구비한 복수의 단차부를 갖고, 상기 단차부 높이는 상기 회절 프로파일의 적어도 일 부분 내에서 다음의 조건: n < α 1 + α 2 < n + 1을 충족시키고,
    여기서,
    Figure pct00020
    Figure pct00021

    Figure pct00022
    Figure pct00023

    Figure pct00024
    Figure pct00025
    은 회절 프로파일(24)의 상기 부분 내의 제1 부분적 회절 프로파일(26)의 단차부들의 평균 높이이고,
    Figure pct00026
    Figure pct00027
    는 회절 프로파일(24)의 상기 부분 내의 제2 부분적 회절 프로파일(28)의 단차부들의 평균 높이이고,
    Figure pct00028
    λ = 550 nm이고,
    Figure pct00029
    n 2는 렌즈 재료의 굴절 지수이고,
    Figure pct00030
    n 1 = 1.3345이고,
    Figure pct00031
    n = 1 또는 n = 2인,
    IOL.
  2. 제1항에 있어서, n = 1이고, 제2 부분적 회절 프로파일은,
    - 중거리 시력을 위한 회절 초점과 일치하는 +2 차수의 초점, 및
    - 근거리 시력을 위한 회절 초점과 일치하는 +3 차수의 초점
    을 갖는, IOL(10).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 부분적 회절 프로파일(26) 및 제2 부분적 회절 프로파일(28)의 단차부 높이는 상기 회절 프로파일(24)의 적어도 일 부분 내에서 다음의 조건
    α 1 > α 2
    을 충족시키는, IOL(10).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, n = 1이고, 제1 부분적 회절 프로파일(26) 및 제2 부분적 회절 프로파일(28)의 단차부 높이는 상기 회절 프로파일의 적어도 일 부분 내에서 다음의 조건
    0.5 < α 1 < 1, 바람직하게는 0.5 < α 1 < 0.7, 가장 바람직하게는 0.53 < α 1 < 0.62; 및
    0.5 < α 2 < 1, 바람직하게는 0.6 < α 2 < 0.9, 가장 바람직하게는 0.7 < α 2 < 0.8
    을 충족시키는, IOL(10).
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, n = 1이고, 제1 프로파일의 단차부 높이(α 1 )는 < 1이고, 제2 프로파일의 단차부 높이(α 2 )는 > 1이고, 제1 부분적 회절 프로파일(26) 및 제2 부분적 회절 프로파일(28)의 단차부 높이는 바람직하게는 상기 회절 프로파일의 적어도 일 부분 내에서 다음의 조건
    0.25 < α 1 < 0.45, 바람직하게는 0.30 < α 1 < 0.40, 가장 바람직하게는 0.33 < α 1 < 0.37; 및
    1.20 < α 2 < 1.40, 바람직하게는 1.25 < α 2 < 1.35, 가장 바람직하게는 1.28 < α 2 < 1.32
    을 충족시키는, IOL(10).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 중거리 시력을 위한 회절 초점(32) 및 원거리 시력을 위한 회절 초점(30)은 광학 축(20) 상에서, +0.5 디옵터와 +1.5 디옵터 사이에 대응하는 서로로부터의 거리에 위치되는, IOL(10).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 근거리 시력을 위한 회절 초점(34) 및 원거리 시력을 위한 회절 초점(30)은 광학 축(20) 상에서, +1.5 디옵터와 +2.5 디옵터 사이에 대응하는 서로로부터의 거리에 위치되는, IOL(10).
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 중거리 시력을 위한 회절 초점(32) 및 원거리 시력을 위한 회절 초점(30)은 광학 축(20) 상에서, +1.5 디옵터와 +2.0 디옵터 사이에 대응하는 서로로부터의 거리에 위치되는, IOL(10).
  9. 제1항 내지 제5항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 근거리 시력을 위한 회절 초점(34) 및 원거리 시력을 위한 회절 초점(30)은 광학 축(20) 상에서, +3.0 디옵터와 +4.0 디옵터 사이에 대응하는 서로로부터의 거리에 위치되는, IOL(10).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 4.5 mm의 동공 크기, 및 543 nm의 파장에서의 녹색 광에서, 광학 축 상의 위치의 함수로서 50 사이클/mm에서의 변조 전달 함수(MTF)는 원거리 시력, 중거리 시력, 및 근거리 시력을 위한 회절 초점들(30, 32, 34)에 대응하는 구분 가능한 피크들을 표현하는, IOL(10).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 4.5 mm의 동공 크기, 50 사이클/mm, 및 543 nm의 파장에서의 녹색 광에서,
    - 근거리 시력을 위한 초점(34)에 대응하는 MTF 값은 중거리 시력을 위한 초점(32)에 대응하는 MTF 값보다 더 크고, 또는
    - 근거리 시력을 위한 초점(34)에 대응하는 MTF 값은 중거리 시력을 위한 초점(32)에 대응하는 MTF 값보다 더 낮고, 그리고/또는
    - 원거리 시력을 위한 초점(30)에 대응하는 MTF 값은 근거리 시력을 위한 초점(34)에 대응하는 MTF 값보다 더 큰, IOL(10).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 2.0 mm의 동공 크기, 50 사이클/mm, 및 543 nm의 파장에서의 녹색 광에서, 근거리 시력을 위한 초점(34)에 대응하는 MTF 값은 원거리 시력을 위한 초점(30)에 대응하는 MTF 값보다 더 큰, IOL(10).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 2.0 mm의 동공 크기, 50 사이클/mm, 및 543 nm의 파장에서의 녹색 광에서, 광학 축(20) 상의 위치의 함수로서의 MTF는 근거리 시력을 위한 회절 초점(34)으로부터 원거리 시력을 위한 회절 초점(30)까지 확장하는 범위 내에서 0.13 위에서 일정하게, 바람직하게는 0.2 위에서 일정하게 머무르는, IOL(10).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 초점의 제1 확장 깊이가 근거리 시력을 위한 회절 초점(34)의 초점력과 원거리 시력을 위한 회절 초점(30)의 초점력 사이의 차이로서 정의되고,
    - 초점의 제2 확장 깊이가 중거리 시력을 위한 회절 초점(32)의 초점력과 원거리 시력을 위한 회절 초점(30)의 초점력 사이의 차이로서 정의되고,
    초점의 제1 확장 깊이는, 특히 2 또는 3의 계수만큼, 초점의 제2 확장 깊이의 정수배인, IOL(10).
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 회절 프로파일은 4 ㎛와 100 ㎛ 사이, 특히 10 ㎛와 50 ㎛ 사이의 폭을 갖는 비수직 단차부를 갖는, IOL(10).
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 회절 프로파일은 0.1 ㎛ 또는 그 이상의 최소 곡률 반경을 구비한 라운딩된 모서리를 갖는, IOL(10).
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 제1 부분적 회절 프로파일은
    Figure pct00032
    에 위치된 광학 축에 대한 방사상 위치(r n )들에 중심 설정되거나, 평균적으로 5% 미만, 바람직하게는 1% 미만으로 이러한 위치들로부터 이탈한 방사상 위치들에 중심 설정된 단차부 위치들을 갖고, 제2 부분적 회절 프로파일은
    Figure pct00033
    에서의 방사상 위치들에 중심 설정되거나, 평균적으로 5% 미만, 바람직하게는 1% 미만으로 이러한 위치들로부터 이탈한 방사상 위치들에 중심 설정된 단차부 위치들을 갖고,
    여기서,
    - n은 프로파일(24)의 중심으로부터 계수된 단차부들의 개수이고,
    - F 1 은 제1 부분적 회절 프로파일(26)의 +1 차수의 회절 초점의 초점 길이이고,
    - F 2 는 제2 부분적 회절 프로파일(28)의 +1 차수의 회절 초점의 초점 길이이고,
    F 2 는 F 1 의 정수배이고, 특히 F 2 = 2·F 1 또는 F 2 　=　3·F 1 인, IOL(10).
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, IOL(10)은 렌즈 본체를 갖고, 광학 축(20)은 IOL 렌즈 본체의 기하학적 중심에 대해 중심 이탈되고, IOL(10)은 아울러 적어도 부분적으로 안구 구면 수차, 안구 색수차를 보상하고 그리고/또는 확장된 시력 범위를 제공하도록 구성되는, IOL(10).
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