KR20230073342A - 다초점 인공 수정체 - Google Patents

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KR20230073342A
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미카엘 아티아
알렉산더 브로드스키
나탄 카프란
이스라엘 그로싱거
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하니타 렌즈스 알.씨.에이.
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Abstract

다초점 인공 수정체(IOL : intraocular lens)는 근사 대칭 회절 표면 토포그래피를 갖는 방사 위상 프로파일 단면, 및 회절 차수에 대한 에너지 플럭스의 비대칭 분포 및 3 보다 큰 홀수의 회절 차수를 갖는, 복수의 불연속적인, 인접한, 회절, 동심 링을 포함하는 적어도 하나의 회절 표면을 포함한다.

Description

다초점 인공 수정체 {MULTIFOCAL INTRAOCULAR LENS}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 "다초점 인공 수정체(MULTIFOCAL INTRAOCULAR LENS)"라는 제목으로 2018 년 9월 13일에 출원된 미국 가특허 출원 제 62/730,769 호에 대한 우선권을 주장하며, 이의 내용은 그 전체가 본 출원에 참조로 통합된다.
기술 분야
본 발명은 이의 일부 실시예에서, 전반적으로 다초점 인공 수정체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다초점, 회절, 안구 내 안과용 렌즈에 관한 것이며 배타적이지는 않다.
인공 수정체 (IOL : intraocular lens)는 백내장 또는 근시 치료의 일부로 눈에 이식되는 렌즈이다. 사용 가능한 다초점 인공 수정체 (IOL)는 종종 시각 기능을 복원하고 이식 후 안경의 독립성을 허용하여 환자 만족도를 크게 높일 수 있다.
다초점 IOL은 원거리 시력, 근시 및 모든 중간 레인지 거리를 교정한다. 다초점 IOL은 빛을 서로 다른 초점으로 분할하여 근거리 시력을 개선하는데, 이는 눈에 들어올 때 발생하는 빛의 분산으로 인해 시력 생리(vision physiology)를 변화시킨다. 최신 다초점 IOL은 보다 생리학적으로 빛을 분할하여 안경의 독립성을 최적화하고 환자에게 더 나은 시력과 시각적 증상을 제공한다.
관련 기술의 전술한 예 및 이와 관련된 제한은 배타적이지 않고 예시적인 것으로 의도된다. 관련 기술의 다른 제한은 명세서를 읽고 도면을 연구하면 당업자에게 명백해질 것이다.
이하의 실시예 및 그 양태는 범위를 제한하지 않고 대표적이고 예시적인 것으로 의도된 시스템, 도구 및 방법과 함께 설명되고 예시된다.
본 발명의 일부 실시예에 따라, 다초점 IOL이 제공되고 상기 다초점 IOL은 근사 대칭(near-symmetrical) 회절 표면 토포그래피(topograph)를 갖는 방사 위상 프로파일(radial phase profile) 단면 및 3 보다 큰 홀수의 회절 차수(diffractive order)를 갖는, 복수의 불연속적인(discrete), 인접한(adjacent), 회절, 동심(concentric) 링을 포함하는 적어도 하나의 회절 표면을 포함한다. 일부 실시예에서, IOL은 회절 차수에 대한 에너지 플럭스(energy flux)의 비대칭 분포를 포함한다.
일부 실시예에서, IOL은 5 개의 회절 차수를 포함한다. 일부 실시예에서, 회절 표면은 단차(step)들 사이에서 회절 프로파일이 변경되지 않은 상태로 유지되도록 설계된 회절 단차(diffractive step)들을 포함하고, 회절 단차는 부분적으로 상기 IOL의 베이스 곡률(base curvature) 내부에 및 부분적으로 IOL의 베이스 곡률 외부에 존재한다. 일부 실시예에서, 회절 동심 링은 회절 프로파일의 반복 패턴을 포함한다. 일부 실시예에서, 프로파일은 비대칭이다.
일부 실시예에서, 회절 링은 단일 회절 프로파일의 반복 패턴을 포함한다. 일부 실시예에서, 회절 링은 2 개의 상이한 회절 프로파일의 반복 패턴을 포함하고, 상기 회절 링은 하나의 회절 프로파일의 반복 패턴을 갖는 제 1 구역(zone)으로부터 제 2 회절 프로파일의 반복 패턴을 갖는 제 2 주변 구역으로의 단일 전이(single transition)를 포함한다.
일부 실시예에서, 제 2 주변 구역의 회절 표면 토포그래피의 높이는 상기 IOL의 중심 높이에 대해 방사 방향으로 바깥쪽으로 전진할 때 일정하게 유지된다. 일부 실시예에서, 방사 위상 프로파일 단면은 비대칭 이중 피크(double-peaked) 기하학적 구조(geometry)를 갖는다.
일부 실시예에서, 상기 IOL의 두께는 가변적이고 곡률은 유지된다. 일부 실시예에서, IOL의 두께는 가변적이고 곡률은 가변적이다.
전술한 예시적인 양태 및 실시예에 추가하여, 추가의 양태 및 실시예는 도면을 참조하고 이하의 상세한 설명을 연구함으로써 명백해질 것이다.
특허 또는 출원 파일은 컬러로 실행된 적어도 하나의 도면을 포함한다. 컬러 도면(들)을 갖는 본 특허 또는 특허 출원 간행물의 사본은 요청 및 필요한 요금 지불시 특허청에서 제공될 것이다.
예시적인 실시예가 참조 도면에 도시되어 있다. 도면에 도시된 컴포넌트 및 피처의 치수는 일반적으로 편의성과 표현의 명확성을 위해 선택되며 반드시 축척에 맞게 도시되지는 않는다. 도면은 다음과 같다.
도 1a는 다초점 IOL의 단순화된 평면도이다.
도 1b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 다초점 IOL의 회절 표면의 단순화된 단면도이다.
도 2a는 IOL의 일부의 회절 표면 토포그래피의 방사 방향, 단면, 단순화된 예시이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 회절 표면 토포그래피와 관련된 특정 회절 차수에 대한 에너지 플럭스 (파워) 레벨의 분포 그래프이다.
도 3a는 IOL의 일부의 회절 표면 토포그래피의 방사형, 단면, 단순화된 예시이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 회절 표면 토포그래피와 관련된 특정 회절 차수에 대한 에너지 플럭스 (파워) 레벨의 분포 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일부 예에 따른 2 개의 방사 위상 프로파일을 중첩시킨 그래프이다.
도 5a는 IOL의 일부의 회절 표면 토포그래피의 방사형, 단면, 단순화된 예시이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 회절 표면 토포그래피와 관련된 특정 회절 차수에 대한 에너지 플럭스 (파워) 레벨의 분포 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예에 따른 IOL의 스루-초점(through-focus) 변조 전달 함수 (MTF : Modulation Transfer Function)의 시뮬레이션의 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예에 따른 예시적인 렌즈의 회절 부분의 프로파일을 나타내는 단순화된 그래프 예시이다.
도면의 도 1a 내지 6에 도시된, 본 발명의 일부 실시예를 더 잘 이해하기 위해, 먼저 다초점 인공 수정체 (IOL)의 구성 및 동작이 참조된다.
다초점 IOL(Intraocular lenses)는 이미지와 관련된 피사체(object)가 눈에서 대응 거리에 위치될 때 각각의 이미지 초점이 망막에 형성되도록 광축에 1, 2, 3 또는 그 이상의 회절 차수 또는 초점들을 생성하도록 설계된다. 대부분의 인공 수정체는 원거리 시력에 대응하는 굴절 (렌즈) 초점과 에너지 플럭스 (파워)를 갖도록 설계되었고, 즉, 렌즈의 구형/비구형 표면은 피사체가 눈에서 원거리 (> 5-6 미터)에 위치될 때 피사체의 이미지를 망막에 초점을 맞추도록 설계되었다. 대부분의 이중 초점 및 삼중 초점 렌즈의 회절 표면은 근거리 (30-40cm) 및 중간 거리 (60-80cm)에서 추가 초점을 생성한다.
대부분의 굴절-회절 IOL은 동일한 전체 구조 - 각각의 링이 링 폭에 스케일링(scale)되는 회절 프로파일을 갖는 다수의 링을 포함하는 렌즈이다. 회절 프로파일은 각각의 프레넬 구역(Fresnel zone)의 반경을 따라 반복된다. 일부 경우에, 링은 또한 수직으로 스케일링된다 (아포다이제이션(apodization)).
본 발명의 일 양태에 따르면, 부분적으로 IOL의 베이스 곡률 내부 및 부분적으로 IOL의 베이스 곡률 외부에 있는 회절 단차를 포함하는 IOL이 제공된다. 일부 실시예에서, IOL의 두께는 가변적이고 곡률은 일정하다. 일부 실시예에서, 곡률의 변화는 단차 사이의 구형도(sphericity)의 최적화에 의해 생성된다.
본 발명의 일부 실시예의 일 양태에 따르면, 구형 표면 및 비구형 표면을 갖는 IOL이 제공된다. 일부 실시예에서, IOL은 눈의 광축(optical axis)을 따라 비대칭 수의 활성(active) 회절 차수를 포함한다. 일부 실시예에서, IOL은 눈의 광축 상에 3 초과의 회절 차수를 포함한다. 일부 실시예에서, IOL은 광축 상에서 5 개의 회절 차수를 포함한다.
일부 실시예에서, IOL은 렌즈의 하나 이상의 표면 상에 회절 패턴을 포함한다. 일부 실시예에서, 회절 패턴은 회절 프로파일의 반복 패턴을 포함한다. 일부 실시예에서, 프로파일은 비대칭이다.
이제 도 1a 및 1b를 참조하고 (축척에 맞게 도시되지 않음), 도 1a는 다초점 IOL의 단순화된 평면도이고, 도 1b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 다초점 IOL의 회절 표면의 단순화된 단면도이다.
도 1a에 도시된 예시적인 실시예에 도시된 바와 같이, IOL (100)은 복수의 불연속적인(discrete), 인접한(adjacent), 회절, 동심(concentric) 섹션 또는 링 (102)을 갖는 회절 표면을 포함한다.
일부 실시예에서, IOL 회절 표면은 부분적으로 IOL의 베이스 곡률 내부에 부분적으로 IOL의 베이스 곡률 외부에 있는 회절 단차를 포함한다. 이것은 두 단차 사이에 회절 상태의 변화를 유도한다. 일부 실시예에서, IOL의 두께는 가변적이지만 곡률은 유지된다. 일부 실시예에서, 곡률의 변화는 단차 사이의 구형도의 최적화에 의해 생성된다.
설명된 설계의 잠재적인 장점은 다음과 같다 :
1. 회절 단차의 설계는 단차 사이의 회절 프로파일을 변경하지 않는다. 이를 통해 거리에 대한 대비를 잃지 않고 근거리 초점 거리에 대해 임의의 추가 파워의 다중 초점 IOL과 더 많은 효율성을 가질 수 있다.
2. 회절 단차의 설계는 빛의 광선이 회절을 위한 이상적인 조건인 단차와 평행이 되는 것을 허용한다.
일부 실시예에서, 링은 프레넬 구역 (102-1/102-2)을 따라 분포된다. 일부 실시예 및 도 1b에 도시된 바와 같이, IOL 표면 (150) 토포그래피는 렌즈의 유형에 따라 반복적인 삼각형 형태, 정사각형 형태 또는 포물선 형태를 특징으로 한다.
이제 IOL의 일부의 회절 표면 토포그래피의 방사 방향, 단면, 단순화된 도면인 도 2a에 대한 참조가 이루어지고, 도 2b는 도 2a에 도시된 회절 표면 토포그래피와 관련된 특정 회절 차수에 대한 에너지 플럭스 (파워) 레벨의 분포 그래프이다.
도 2a는 동심 링을 통한 회절 표면 토포그래피의 방사 방향 단면 또는 방사 위상 프로파일 (200)을 도시한다. 방사 위상 프로파일의 특정 단면은 GS (Gerchberg-Saxton) 반복 알고리즘을 사용하여 생성된다. 도 2a는 근사 대칭 국소 회절 표면 토포그래피를 갖는 비대칭 이중 피크 단면을 보여주는 방사 위상 프로파일 단면의 예시적인 실시예를 도시한다. 방사 위상 프로파일 (200)은 특정 초점 길이를 갖는 회절 렌즈의 각각의 프레넬 구역 (링)에 방사 방향으로 및 포물선으로 적분된 높이 프로파일로 변환된다.
본 개시의 저자들은 홀수의 회절성 회절 차수, 예를 들어 1, 3, 5, 7 또는 9 의 회절성 회절 차수, 특별히 3 보다 큰 수의 회절성 회절 차수와 조합된 대칭 국소 회절 표면 토포그래피 함수가 IOL의 전체 광 투과율을 90 % 이상, 경우에 따라 최대 93 %까지 증가시킨다는 것을 알게 되었다.
일부 실시예에서, IOL (100)은 광축 상에서 5 개의 회절 차수를 포함한다. 일부 실시예에서, 회절 차수 중 하나, 예를 들어, 원거리 시력 초점 거리는 높은 에너지 플럭스 레벨을 갖는다. 일부 실시예에서, 회절 차수 중 하나는 완전히 억제된다. 일부 실시예에서, 5 개의 회절 차수 또는 초점은 회절 패턴에 의해 생성된 회절된 회절 차수인 -2, -1, +1 및 +2 및 IOL의 구형 표면/비구형 표면에 의해 생성된 굴절력인 단일 차수 0에 해당한다. 일부 실시예에서, 렌즈의 구형 표면/비구형 표면은 이미징 피사체가 눈으로부터 중간 거리, 근거리 시력 (~ 30-40cm)와 원거리 시력 (몇 미터)에 위치될 때 이미지를 망막에 초점을 맞추도록 설계된다.
일부 실시예에서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 5 개의 회절 차수 중 회절 차수 -2는 원거리 시력이 가장 높은 에너지 플럭스 레벨을 갖는 것에 대응한다. 일부 실시예에서, 나머지 회절 차수 중, 근거리 시력에 대응하는 회절 차수 +2는 가장 높은 에너지 플럭스 레벨을 갖는다. 이 실시예에서, 회절 차수 -1이 억제된다.
이제 IOL의 일부의 회절 표면 토포그래피의 방사 방향 단면의 단순화된 도면인 도 3a에 대한 참조가 이루어지고, 도 3b는 도 3a에 도시된 회절 표면 토포그래피와 관련된 특정 회절 차수에 대한 에너지 플럭스 레벨 분포의 그래프이다.
도 3a 및 3b는 도 2a 및 2b에 예시된 것과 다른 설계를 도시하지만, 둘 모두 GS(Gerchberg-Saxton) 반복 알고리즘을 사용하여 동일한 프로파일 생성 방법을 사용하여 설계되었으며 위상 프로파일을 높이 프로파일로의 변환, 이는 특정 초점 거리를 가진 회절 렌즈의 프레넬 구역 (링)의 각각에 방사 방향으로 및 포물선으로 적분되었다.
도 3a는 동심 링을 통한 회절 표면 토포그래피의 방사 방향 단면 또는 방사 위상 프로파일 (300)의 추가 예를 도시한다. 도 3a는 근사 대칭 국소 회절 표면 토포그래피를 갖는 비대칭 이중 피크 단면을 보여주는 방사 위상 프로파일의 예시적인 실시예를 도시한다. 방사 위상 프로파일 (300)은 특정 초점 길이를 갖는 회절 렌즈의 프레넬 영역 (링)의 각각에 방사 방향으로 및 포물선으로 적분되는 높이 프로파일로 변환된다.
일부 실시예에서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 5 개의 회절 차수 중 회절 차수 -2는 원거리 시력이 가장 높은 에너지 플럭스 레벨을 갖는 것에 대응한다.일부 실시예에서, 나머지 회절 차수 중, 근거리 시력에 대응하는 회절 차수 +2는 가장 높은 에너지 플럭스 레벨을 가지며 차수 0에서의 에너지 플럭스 레벨은 회절 차수 +1에서의 에너지 플럭스 레벨보다 높다. 이 실시예에서, 회절 차수 -1이 억제된다.
방사 위상 프로파일 (200) 대 방사 위상 프로파일 (300)을 중첩시킨 그래프인 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 예에 따른 설계들 간의 위상 차이를 입증한다. 5 개 초과의 초점 (예를 들어, 7)에서 이 기술을 사용할 때, 회절 초점 거리는 원거리 초점(far focus) (회절 차수 -3)과 근거리 초점 (회절 차수 +3)을 결정하고 굴절 초점 거리 (구형 표면)는 중간 초점 중 하나(차수 0)의 위치를 결정한다. 도 4에 도시된 예시적인 실시예에서, 방사 위상 프로파일 (200)은 위상 : 1, 0, 0.333, 0.38 및 0.637을 포함하고, 방사 위상 프로파일 (300)은 위상 : 1, 0, 0.6, 0.45 및 0.65를 포함한다. IOL은 중앙 구역 (102-1) (도 1a 및 도 1b)과 주변 구역 (102-2)의 두 구역을 포함한다. 일부 실시예에서, 중앙 구역 (102-1)의 회절 패턴은 아포다이징(apodize)되지 않는다. 일부 환경에서, 주변 구역 (102-2)의 회절 패턴은 아포다이징되지 않는다.구역 (102-2)의 회절 표면 토포그래피의 높이는 일정하게 유지되고 IOL의 중심 높이에 대해 방사 방향으로 바깥쪽으로 전진할 때 점진적인 단차 높이 감소를 갖지 않는다. 이 배열과 디자인은 애퍼처(aperture)를 늘릴 때 강도 분포를 변경하고 동공 확장 (저 강도 환경) 빛으로 최적으로 초점을 맞추지 않더라도 광속(light flux)을 증가시키기 위해 회절 차수로 계획된다.
이 설계의 잠재적인 장점은 아포다이제이션 설계가 100 %에 가까운 회절 효율을 허용하여 광 손실을 최소화한다는 것이다.
애퍼처 크기에 따른 강도 분포를 수정하기 위해, 본 출원에서 사용되는 기술은 더 나은 성능을 위해 인공 수정체의 임의의 반경 또는 프레넬 구역 중 하나 (또는 그 중 하나 근처)에서 회절 패턴을 변경하는 것이다. 본 발명의 경우 설계 전이는 반경 ~ 1.228mm에서 발생했다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 도 5a는 본 발명의 일부 실시예에 따른 IOL의 주변 영역의 동심 링을 통한 회절 표면 토포그래피의 방사 방향 단면 또는 방사 위상 프로파일 (500)의 예를 도시한다. 도 5a는 IOL 주변 구역 (102-2)에서의 방사 위상 프로파일 단면의 예시적인 실시예를 도시하며, 근사 대칭 국소 회절 표면 토포그래피를 갖는 비대칭 단일 피크 단면을 보여준다.
일부 실시예에서, IOL 주변 구역 (102-2)에서의 방사 위상 프로파일 단면은 근사 대칭 국소 회절 표면 토포그래피를 갖는 비대칭 이중 피크 단면을 포함한다. 방사 위상 프로파일 (500)은 특정 초점 길이를 갖는 회절 렌즈의 프레넬 구역 (링)의 각각에 방사 방향으로 및 포물선으로 적분된 높이 프로파일로 변환된다.
일부 실시예에서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 플럭스 에너지 레벨은 -1 및 +1에서 2 개의 억제된 차수를 갖고 원거리 회절 차수에서 근거리 회절 차수로 감소한다.
소스 평면에서 획득되고 도 5a 및 5b에 도시된 설계 (반경> 1.228mm에서)에 사용된 위상은 GS(Gerchberg-Saxton) 알고리즘에서 정규화된 타겟 강도 [1, 0, 0.5, 0, 0.34]를 사용하여 획득된다.
그러나, 일부 실시예에서, 다른 회절 프로파일 (전이 후)은 3 개 이상의 초점에 기초한 상이한 회절 설계일 수 있고 원거리에서 전체 에너지를 갖는 단초점 설계 또는 원거리에서 에너지를 갖는 이중 초점일 수도 있고 중간 또는 근거리 시력에서 다른 초점일 수도 있다.
또한, 인공 수정체의 미세 조정을 위해, 전체 회절 높이 프로파일 (IOL 구역 (102-1)에서 IOL 구역 (102-2) 로의 전이 전후)이 조정될 수 있다.도 5a 및 도 5b에 도시된 예시적인 실시예에서, 전이 전의 제 1 회절 프로파일은 5 % 만큼 증가되었고 전이 후 제 2 회절 프로파일은 12 % 만큼 증가되었다. 중간 시력을 위한 제로 차수를 기반으로 하는 당사의 다초점 IOL은 사용된 회절 차수 (-2, -1, 0, 1, 2)에서 90 % 초과의 높은 효율을 갖는다.
이제 본 발명의 일부 실시예에 따른 IOL의 스루-초점 변조 전달 함수 (MTF : Modulation Transfer Function)의 시뮬레이션 그래프인 도 6을 참조한다. 도 5에 도시된 예시적인 실시예에 보여지는 바와 같이, 3 개의 눈 동공 직경 레벨에 대해 3 개의 그래프가 도시되어 있다 : 2mm 동공 직경 (즉, 고 조도(intense light) 조건)에 대한 그래프 (602), 4.5mm 동공 직경 (즉, 저 조도 조건)에 대한 그래프 (604) 및 3mm 동공 직경 (즉, 정상 조도 조건)에 대한 그래프 (606).
도 6에 도시된 그래프는 3 개의 도시된 환경 광(environmental light) 레벨 모두에서 IOL의 2 상(biphasic) 특성을 나타내지만, 환경 광 레벨이 동공 직경을 2mm에서 4.5mm로 변화시키면서 감소함에 따라, 설사 약 22 ~ 24.5의 디옵터 범위에서 약 23 ~ 23.75 사이의 더 좁은 디옵터 범위로 제한되고 향상된 저조도 시력을 허용한다 하더라도 MTF 값은 IOL의 원시 범위에서 그에 따라 증가한다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예에 따른 예시적인 렌즈의 회절 부분의 프로파일을 나타내는 단순화된 그래프 예시이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 도시된 단면 프로파일은 0 내지 3000 uM 사이의 렌즈 반경의 부분을 따라 분산된 1.5 내지 2.5 uM의 높이를 갖는 복수의 피크를 포함하는 비대칭 단일 피크 토포그래피를 포함한다.
본 출원 전반에 걸쳐, 본 발명의 다양한 실시예는 범위 형식으로 제시될 수 있다. 범위 형식의 설명은 단지 편의성과 간결성을 위한 것이며 본 발명의 범위에 대한 융통성 없는 제한으로 해석되어서는 안 된다는 것이 이해되어야 한다. 따라서 범위에 대한 설명은 가능한 모든 서브 범위와 해당 범위 내의 개별 숫자 값을 구체적으로 공개한 것으로 간주되어야 한다. 예를 들어, 1 내지 6과 같은 범위에 대한 설명은 1, 2, 3, 4, 5 및 6과 같이 해당 범위 내의 개별 숫자 뿐만 아니라 1 내지 3, 1 내지 4, 1 내지 5, 2 내지 4, 2 내지 6, 3 내지 6과 같은 서브 범위를 구체적으로 개시한 것으로 간주되어야 한다. 이것은 범위의 폭에 관계없이 적용된다.
본 명세서에서 수치 범위가 표시될 때마다, 이는 표시된 범위 내의 임의의 인용된 숫자 (분수 또는 정수)를 포함하는 것을 의미한다. 제 1 인용 숫자와 제 2 인용 숫자"사이의 범위/범위에 이르는"라는 어구, 및 제 1 인용 숫자 "로부터” 제 2 인용 숫자 “까지의 범위/범위에 이르는"이라는 어구는 상호 교환 적으로 사용되며 제 1 인용 숫자 및 제 2 인용 숫자 및 그 사이의 모든 분수 및 정수를 포함하는 것을 의미한다.
본 출원의 설명 및 청구 범위에서, "구성하다" "포함하다"및 "갖다"라는 단어 각각 및 그 형태는 단어가 연관될 수 있는 목록의 구성원으로 반드시 제한되지는 않는다. 또한, 본 출원과 참조로 통합된 임의의 문서 사이에 불일치가 있는 경우, 본 출원이 제어하도록 의도된다.
본 발명의 다양한 실시예에 대한 설명은 예시의 목적으로 제시되었지만, 개시된 실시예에 한정되거나 배타적인 것으로 의도되지 않는다. 설명된 실시예의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 많은 수정 및 변경이 당업자에게 명백할 것이다. 본 출원에서 사용된 용어는 실시예의 원리, 실제 응용예 또는 시장에서 발견되는 기술에 대한 기술적 개선을 가장 잘 설명하거나, 당업자가 본 명세서에 개시된 실시예를 이해할 수 있도록 선택되었다.

Claims (24)

  1. 인공 수정체(IOL : intra-ocular lens)에 대한 제1 회절 프로파일의 단면들을 결정하기 위한 방법으로서, 상기 IOL은 불연속적인(discrete), 인접한(adjacent), 회절, 동심(concentric)의 프레넬 구역(Fresnel zone)들을 포함하는 적어도 하나의 회절 표면을 포함하고, 상기 방법은,
    상기 IOL의 회절 차수를 선택하는 단계;
    상기 회절 차수의 정규화된 제1 에너지 플럭스 분포를 선택하는 단계; 및
    GS(Gerchberg-Saxton) 알고리즘을 사용하여 상기 프레넬 구역의 제1 회절 프로파일의 반복 패턴을 포함하는 제1 구역의 단면들을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 회절 프로파일은 상기 회절 차수들의 상기 제1 플럭스 분포와 연관되는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회절 차수들은 상기 IOL의 원거리 초점(far focus)을 제공하기 위한 3개 초과의 회절 차수들 중 가장 낮은 회절 차수, 상기 IOL의 근거리 초점(near focus)을 제공하기 위한 상기 3개 초과의 회절 차수들 중 가장 높은 회절 차수 및 상기 IOL의 중간 초점을 제공하기 위한 굴절 0 차수를 포함하는 시각 초점 생성(visual focus-producing) 차수를 포함하는 상기 3개 초과의 회절 차수들을 포함하고; 및
    상기 제1 구역에 의해 생성된 상기 3개 초과의 회절 차수들은 상기 시각 초점 생성 회절 차수에 더하여, 상기 제1 에너지 플럭스 분포에 특정된 제1 억제 차수(suppressed order)로 구성된 억제 차수들을 더 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 3개 초과의 회절 차수들은 홀수 회절 차수들로 구성되는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 회절 프로파일은 비대칭인, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 회절 프로파일은 비대칭 이중 피크(double-peaked) 기하학적 구조(geometry)를 갖는, 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 회절 프로파일은 근사 대칭 국소 회절 표면 토포그래피에 의해 특징지어지는, 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 회절 표면은 회절 단차들을 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 회절 단차들은 상기 IOL의 베이스 곡률의 부분적으로 내부 및 부분적으로 외부에 있는, 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 회절 단차들 사이에서 상기 IOL의 두께는 가변적이고, 상기 IOL의 곡률은 유지되는, 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 회절 단차들 사이에서 상기 IOL의 두께는 가변적이고, 상기 IOL의 곡률은 가변적인, 방법.
  11. 제3항에 있어서, 상기 IOL은 상기 3개 초과의 회절 차수에서 90% 이상의 효율을 갖는, 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 효율은 적어도 93%인, 방법.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 3개 초과의 회절 차수들의 제2 플럭스 분포를 특정하는 단계; 및
    GS(Gerchberg-Saxton) 알고리즘을 사용하여 상기 제1 구역 주변에, 상기 프레넬 구역의 제2 회절 프로파일의 반복 패턴을 포함하는 상기 프레넬 구역의 제2 구역의 단면들을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 제2 구역은 상기 3개 초과의 회절 차수들의 상기 제2 플럭스 분포를 생성하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 구역에 의해 생성된 상기 3개 초과의 회절 차수들은 상기 시각 초점 생성 회절 차수들에 추가하여, 상기 제2 에너지 플럭스 분포에 특정된 상기 제1 억제 차수를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제2 구역에 의해 생성된 상기 3개 초과의 회절 차수는 상기 제2 에너지 플럭스 분포에 특정된 하나 이상의 제2 억제 차수를 더 포함하는, 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 제2 회절 프로파일은 근사 대칭 국소 회절 표면 토포그래피에 의해 특징지어지는, 방법.
  17. 제13항에 있어서, 상기 제2 구역의 회절 표면 토포그래피의 높이는 상기 IOL의 중심 높이에 대해 방사 방향으로 바깥쪽으로 진행할 때 일정하게 유지되는, 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 3개 초과의 회절 차수들은 5개의 회절 차수들: -2, -1, 0, +1 및 +2
    회절 차수들을 포함하고;
    상기 제1 구역으로부터의, 상기 +1 회절 차수는 제2 중간 초점을 제공하고 상기 -1 회절 차수는 상기 제1 억제 차수를 포함하고; 및
    상기 제2 구역으로부터의, 상기 +1 회절 차수는 상기 제2 억제 차수를 포함하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1 구역에 의해 생성된 상기 -2 회절 차수의 에너지 플럭스는 상기 제1 플럭스 분포에 의해 특정된 상기 제1 구역에 의해 생성된 상기 5개의 회절 차수들 중 가장 큰, 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 제2 구역에 의해 생성된 상기 -2 회절 차수의 에너지 플럭스는 상기 제2 플럭스 분포에 의해 특정된 상기 제2 구역에 의해 생성된 상기 +2 회절 차수로부터의 에너지 플럭스보다 더 큰, 방법.
  21. 제18항에 있어서, 상기 제2 구역에 의해 생성된 상기 회절 차수들 -2, 0, 및 +2는 상기 제2 플럭스 분포에 의해 특정된 회절 차수가 증가함에 따라 감소하는 에너지 플럭스를 갖는, 방법.
  22. 제18항에 있어서, 상기 IOL은 상기 5개의 회절 차수에서 90%보다 큰 효율을 갖는, 방법.
  23. 제18항에 있어서, 상기 제1 구역에서 상기 제2 구역으로의 전이는 1.228 mm의 반경에서 발생하는, 방법.
  24. 제18항에 있어서, 상기 제1 억제 차수 및 상기 제2 억제 차수 중 적어도 하나의 에너지 플럭스는 상기 제1 에너지 플럭스 분포 또는 상기 제2 에너지 플럭스 분포에 의해 특정된 상기 5개의 회절 차수들 중 가장 높은 에너지 플럭스를 갖는 회절 차수의 에너지 플럭스의 1% 이하인, 방법.
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