KR20230156366A

KR20230156366A - 확장된 초점 심도를 제공하는 안구내 렌즈

Info

Publication number: KR20230156366A
Application number: KR1020237033746A
Authority: KR
Inventors: 니베단 티와리
Original assignee: 타트븀 엘엘씨
Priority date: 2021-03-09
Filing date: 2022-03-09
Publication date: 2023-11-14
Also published as: JP2024509415A; CA3212291A1; CN117043665A; EP4305488A1; WO2022192339A1; US20220287826A1

Abstract

제1 구역에서, 기본 도수보다 더 큰 렌즈 도수를 달성하기 위해 외부 에지까지 증가하고, 제2 구역에서, 기본 도수보다 작은 최소 렌즈 도수를 달성하기 위해 감소되고 나서, 기본 도수를 달성하기 위해 증가하는 도수 프로파일을 갖는 확장된 초점 심도를 제공하는 안구내 렌즈이며, 제2 구역은 기본 도수를 명순응 시력 조건에 대해 눈의 동공에 대응하는 반경방향 거리의 적어도 30%에 걸쳐 유지한다. IOL은 광축의 1.4 mm 반경방향 거리 내의 굴절 피처를 사용하여 적어도 0.35의 최대 MTF 절대값을 가진 제1 피크를 갖는 MTF를 생성하고, 제1 피크와 연속되는 구역은 적어도 약 1.25 디옵터의 초점 심도를 달성하기 위해 적어도 0.15의 MTF 값을 유지한다.

Description

확장된 초점 심도를 제공하는 안구내 렌즈

본 출원은, 그 전체 내용이 참조로 여기에 포함되는, 2021년 3월 9일자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 제63/158,414호의 우선권 이익을 주장한다.

안구내 렌즈, 특히 확장된 초점 심도를 제공하는 안구내 렌즈이다.

백내장으로 인해 불투명해진 천연 수정체를 대체하기 위해 안구내 렌즈(IOL)를 사용하는 것은 잘 확립되어 있다. IOL은 전형적으로 광학부 및 눈 안에 광학부를 위치시키기 위한 지지부를 포함한다.

단초점 IOL은 가장 일반적으로 이식되는 유형의 IOL이다. 단초점 렌즈는 원거리 시력만 제공하도록 선택되어, 사용자에게 중간 거리와 근거리에 있는 물체의 초점을 벗어나게 하고, 안경의 사용을 필요하게 만든다.

다초점 IOL은 각각의 시력 구역에 대응하는 초점을 생성하여 원거리, 중간 및/또는 근거리 시력 구역을 포함한 다양한 시력을 제공한다. 종래의 다초점 렌즈는 전형적으로 굴절 또는 회절이라는 2가지의 분류 중 하나에 속한다.

굴절 다초점 IOL은 굴절력을 사용하여 특정 구역으로부터의 광이 단 하나의 대응 렌즈 초점으로 지향되는 다수의 굴절력 구역으로 분할되는 광학부를 갖는다. 전형적으로, 굴절 다초점 렌즈는 2개 이상의 초점을 형성하여 원거리, 중간 및/또는 근거리 시력을 제공한다. 이러한 렌즈는 기본 도수(전형적으로 원거리 시력을 제공하기 위해 선택됨)를 제공하는 구역과 중간 및/또는 근거리 시력을 제공하기 위한 추가 도수를 도입하는 나머지 구역을 갖는다.

굴절 다초점 렌즈와 마찬가지로, 회절 다초점 렌즈는 2개 이상의 초점을 형성하여 원거리, 중간 및/또는 근거리 시력을 제공하며; 그러나, 회절 다초점 렌즈는 반경방향 영역을 포함하는 회절 요소를 사용하여 광을 초점으로 지향시킨다. 회절 다초점 렌즈에서는, 영역을 분리시키는 반경방향 에지를 선택하여 초점과 연관된 특정 광학 도수를 달성한다. 전형적으로, 회절 렌즈는 원거리 시력을 제공하기 위해 선택된 기본 도수를 제공하는 기본 굴절력을 가지며, 회절 요소(들)는 중간 및/또는 근거리 시력을 제공하기 위한 추가 도수를 도입한다. 회절 다초점 및 굴절 다초점 렌즈 기술은 모두 시력이 선명한 뚜렷한 초점과, 초점들 사이의 좋지 못한 시력 구역이 있는 초점 심도를 갖는 IOL을 초래한다.

주어진 위치에서 시각계의 성능을 측정하기 위한 성능 지수의 널리 공지된 예는 변조 전달 함수(Modulation Transfer Function)(일반적으로 "MTF"라고 지칭됨)로 알려져 있다. 광학계의 MTF는 물체의 이미지가 생성될 때 광학계가 유지할 수 있는 입력 물체의 콘트라스트 비율을 측정한 것이다. MTF는 공간 주파수에 따라 측정될 수 있다(예를 들어, 망막에서의 밀리미터(mm)당 라인 쌍). 일반적으로, 주어진 광학계의 MTF 값은 공간 주파수가 증가함에 따라 감소한다. 주어진 공간 주파수에 대해, MTF 곡선은 렌즈로부터의 거리에 따라 플롯될 수 있다. 렌즈로부터의 거리에 따라 측정된 MTF를 스루-포커스(through-focus) MTF라고 지칭된다.

주어진 공간 주파수에 대해, IOL의 하나 이상의 초점 각각은 스루-포커스 MTF 플롯에서 자체로 MTF 곡선의 피크로서 나타난다. 단초점 렌즈는 MTF에서 단일 피크를 갖는 반면, 다초점 렌즈는 MTF에서 2개 이상의 피크(예를 들어, 근거리, 중간 및/또는 원거리 초점에 대응)를 갖는다. 피크(들) 주변은 더 낮은 MTF 구역이다.

일부 렌즈는 하나 이상의 피크로부터 광 에너지를 더 낮은 MTF 값을 갖게 되는 구역으로 확산시켜서, 그렇지 않으면 시력을 지원하지 않게 되는 구역이 수용 가능한 시력을 제공할 수 있도록 설계되었다. 이러한 렌즈를 확장된 초점 심도(EDOF) 렌즈라고 지칭한다.

EDOF 능력을 제공하는 IOL 설계 기술은, a) IOL에 중앙 굴절 추가 영역을 제공하는 것; b) IOL에 상대적으로 큰 크기의 양 또는 음의 구면 수차를 제공하는 것; 및 c) 기본 굴절 IOL에 상대적으로 낮은 도수 추가, 회절 프로파일을 제공하는 것을 포함한다. 이러한 EDOF 기술은 착용자가 초점 심도에 걸쳐 서로 다른 수준의 시각적 품질을 경험할 뿐만 아니라 다양한 정도의 이상광시증(예를 들어, 후광 또는 고스팅)을 경험하여 개인별로 다른 시각적 품질 및 환자 만족도를 제공했다.

개인별 편차가 적은 EDOF IOL이 필요하다.

본 발명자들은 EDOF IOL 성능의 개인별 편차가 동공 크기 및 동공 반응 특성의 차이, 각막 수차의 차이(초점 심도 확장을 돕거나 무효화할 수 있음), 및/또는 산란광에 대한 민감도의 차이로 인해 발생한다는 것을 확인했다. 이러한 편차는 주어진 착용자 모집단에 대해 측정된 착용자 만족도를 감소시키는 경향이 있다.

본 발명의 양태는 확장된 초점 심도(EDOF)를 생성하는 렌즈의 피처(들)가 선택된 조명 조건에 대해 사용자 눈의 동공에 대응하는 반경방향 위치 내에서 IOL 상에 위치되는 IOL에 관한 것이다. 이러한 설계는 대상 모집단의 사람이 이상광시증(예를 들어, 후광 또는 고스팅)을 경험할 가능성을 감소시킨다. 이러한 설계에서, 피처는 예를 들어 기본 도수(원거리 시력 제공)가 명순응 시력 조건 하의 사용자 눈의 동공의 반경방향 외향 부분의 적어도 30%에 걸쳐 존재하도록 하는 명순응 시력 조건에 대응하는 반경방향 위치 내에 위치된다. 이러한 설계는 눈이 적절한 거리 해상도뿐만 아니라 확장된 초점 심도 성능을 달성할 수 있게 한다.

EDOF 피처(들)를 명순응 동공의 내부 부분으로 제한함으로써, 부분적으로 모집단 내의 개인별 편차가 제한되는 데, 그 이유는 모집단 내의 각각의 환자에게 존재하는 수차의 크기가 동공의 내부 부분을 향해 더 작아지는 경향이 있고, 그 결과 모집단에 걸쳐 더 작은 수차 변화가 초래되기 때문이다. 추가적으로, EDOF 피처를 명순응 동공의 내부 부분 내로 유지하면 동공 크기와 동공 반응의 영향이 제한된다. 더욱이, 이러한 설계는 저조도 조건 하에서 추가적인 EDOF 피처를 노출시키는 동공 확장 가능성을 감소시키거나 제거한다. 추가적으로, 야간 시력(암순응 시력)에 사용되는 상대적으로 큰 동공 영역에 EDOF 피처의 존재를 회피함으로써, 착용자가 특히 이상광시증에 취약한 경우, 야간에는 EDOF 피처로부터 광 산란이 발생할 가능성이 있다.

IOL은 전형적으로 특정 사용자의 눈에 맞게 맞춤화되지 않으며, 피처(들)의 반경방향 위치는 모집단의 동공 측정(즉, EDOF 피처는 기본 도수가 선택된 모집단의 적어도 60% 또는 선택된 모집단의 적어도 약 70%에 대한 명순응 시력 조건 하의 동공의 눈의 반경방향 외향 부분의 적어도 30%에 걸쳐 존재하도록 위치됨)에 기초하여 통계적으로 선택될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 예를 들어, 주어진 모집단에서 원하는 결과를 달성하기 위해, 피처는 광축을 중심으로 0.7 mm, 1.2 mm 또는 1.4 mm 반경 내의 구역 내에 위치될 수 있다.

렌즈가 착용자의 동공으로부터 옮겨진 위치(예를 들어, 수정체낭과 같은 후안방)에 외과적으로 이식될 수 있지만, 본 출원에서는 반경방향 동공 치수가 렌즈 상의 반경방향 치수와 동일한 것으로 가정된다.

본 발명의 양태는 확장된 초점 심도를 제공하는 안구내 렌즈에 관한 것이며, 렌즈는 광축 및 원거리 시력을 달성하기 위한 기본 도수를 갖는다. 렌즈는 외부 에지에서 기본 도수보다 더 큰 도수를 달성하기 위해 광축으로부터 제1 구역의 외부 에지까지 증가하는 반경방향 위치에 따라 곡률이 감소하지 않는 제1 구역을 갖는 EDOF 피처(들)에 의해 부분적으로 정의된 시상 표면 프로파일을 가진 표면을 갖는 광학부를 포함한다. 시상 표면 프로파일은 기본 도수보다 작아서 증가하지 않는 부분을 정의하게 되는 도수를 달성하기 위해 외부 에지로부터 증가하는 반경방향 위치에 따라 곡률이 증가하지 않는 외부 에지로부터 반경방향 외향 연장되는 제2 구역을 갖는다. 그 후, 제2 구역의 곡률은 기본 도수를 달성하기 위해 반경방향 위치에 따라 감소하지 않는다. 그 후, 실질적으로 기본 도수는 명순응 시력 조건에 대한 사용자 눈의 동공에 대응하는 반경방향 거리의 적어도 30%에 걸쳐(즉, EDOF 피처의 반경방향 외향의 렌즈의 부분에 걸쳐) 유지된다.

일부 실시예에서, 제1 구역은 광축으로부터 제1 구역의 외부 에지까지 증가하는 반경방향 위치에 따라 곡률이 증가하고; 그리고 제2 구역은 기본 도수보다 작은 도수를 달성하기 위해 외부 에지로부터 증가하는 반경방향 위치에 따라 곡률이 감소하고, 그 후 기본 도수를 달성하기 위해 반경방향 위치에 따라 곡률이 증가한다.

일부 실시예에서, 시상 표면 프로파일은 식 z(r)에 의해 지정될 수 있고,

여기서, 이며,

그리고 여기서

R은 표면 곡률 반경이고,

c는 표면 원추 상수이고, m은 4 이상이다(즉, α_m(r)r^m은 m이 4 이상의 정수인 하나 이상의 항으로 구성된다).

일부 실시예에서, m = 4이다(즉, α_m(r)r^m은 m = 4인 단일 항으로 구성된다).

일부 실시예에서, 실질적으로 기본 도수는 적어도 0.3 mm의 반경방향 거리에 걸쳐 제2 구역에서 유지된다. 다른 이러한 실시예에서, 실질적으로 기본 도수는 적어도 0.6 mm의 반경방향 거리에 걸쳐 제2 구역에서 유지된다.

일부 실시예에서, α(r)은 반경방향 거리에 따라 지수적으로 변화된다.

예를 들어,

여기서 r은 렌즈 광축으로부터의 반경방향 거리이고,

α₁, α₂ 및 A는 4차 계수의 변화를 r에 따라 정의하는 상수이고,

r_lim은 제1 구역의 외부 에지의 위치이며 4차 계수(α(r))에 대한 반경방향 천이 위치를 정의한다.

일부 실시예에서, r > r_lim의 경우,

이며, 이에 따라 α(r)은 r_lim에서 값 α1을 획득한다.

다른 실시예에서, r > r_lim의 경우

이며,

여기서, B는 상수이며, 이에 따라 α(r)은 r_lim보다 더 큰 r의 값에 대해 점진적으로 값 α₁을 획득한다.

일부 실시예에서, z(r)은 z_shift 항을 더 포함하고,

여기서

이다.

일부 실시예에서, 시상 표면 프로파일은 식 z(r)에 의해 지정될 수 있고, 여기서

이고,

여기서, EDOF 피처 시상 프로파일 항은 다항식을 사용하여 지정된다.

일부 실시예에서, 다항식은 지수적 변화에 근사한다. 예를 들어, 다항식은 형태일 수 있다.

다항식 표현은 24차 이상일 수 있으며, 이에 따라 m ≥ 12이다(즉, m이 12보다 더 작은 항은 존재하지 않는다).

일부 실시예에서, 표면은 전면 또는 후면이고, 증가하지 않는 곡률 부분은 외부 에지에 위치된 불연속부에 의해 특정되어, 외부 에지와 최소 렌즈 도수의 위치가 실질적으로 반경방향으로 일치하도록 한다.

일부 실시예에서, 표면은 전면 또는 후면이고, 증가하지 않는 곡률 부분은 제1 구역의 외부 에지로부터 최소 렌즈 도수의 반경방향 위치까지의 거리가 0.4 mm 미만이 되도록 반경에 따라 매끄럽게 변화된다.

렌즈는 단초점일 수 있다.

일부 실시예에서, 시상 표면 프로파일은 표면에 중첩된 회절 프로파일에 의해 추가로 정의된다.

회절 프로파일은 MTF의 제1 피크 및 MTF의 제2 피크를 갖는 초점 심도를 생성하도록 구성될 수 있으며, EDOF 피처는 제1 피크와 제2 피크 사이에서 MTF를 증가시키고, 여기서, MTF는 ISO 1 모델 눈을 사용하여 지정되며, MTF는 렌즈가 546 nm에서 1.336의 굴절률을 갖는 수양액에 잠겨 있을 때 3 mm 직경의 동공에 대해 546 nm 광으로 망막에서 50 lp/mm의 공간 주파수에 대해 지정된다.

EDOF 피처는 제1 피크와 제2 피크 사이에서만 MTF를 증가시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 회절 프로파일은 이중초점 회절 프로파일이다. 일부 실시예에서, 최대 MTF 값은 0.35 이상이다.

일부 실시예에서, MTF의 제1 피크와 제2 피크는 약 2.5 디옵터만큼 분리되고, EDOF 피처는 제1 피크로부터 근시 방향으로 적어도 약 1.25 디옵터에 대해 0.15 이상의 MTF를 유지하는 제1 피크와 연속되는 초점 심도를 제공한다.

본 발명의 다른 양태는 확장된 초점 심도를 제공하는 안구내 렌즈에 관한 것이며, 렌즈는 광축 및 원거리 시력을 달성하기 위한 기본 도수를 갖는다. 렌즈는, 제1 구역에서, 외부 에지에서 기본 도수보다 더 큰 렌즈 도수를 달성하기 위해 광축으로부터 제1 구역의 외부 에지까지 증가하는 반경방향 위치에 따라 감소하지 않는 도수 프로파일에 의해 특정되는 광학부를 포함한다. 외부 에지로부터 반경방향 외향 연장되는 제2 구역에서, 도수 프로파일은 기본 도수보다 작아서 증가하지 않는 부분을 정의하게 되는 최소 렌즈 도수를 달성하기 위해 외부 에지로부터 증가하는 반경방향 위치에 따라 증가하지 않는다. 그 후, 제2 구역은 기본 도수를 달성하기 위해 증가하는 반경방향 위치에 따라 감소하지 않는다. 그 후, 실질적으로 기본 도수는 명순응 시력 조건에 대해 사용자 눈의 동공에 대응하는 반경방향 거리의 적어도 30%에 걸쳐 유지된다.

일부 실시예에서, 제1 구역은 광축으로부터 제1 구역의 외부 에지까지 증가하는 반경방향 위치에 따라 도수가 증가하고; 그리고 제2 구역은 최소 렌즈 도수를 달성하기 위해 외부 에지로부터 증가하는 반경방향 위치에 따라 도수가 감소하고, 그 후 기본 도수를 달성하기 위해 반경방향 위치에 따라 곡률이 증가한다.

일부 실시예에서, 제1 구역에 걸친 도수 증가는 0.5 내지 5.0 디옵터 범위이다. 일부 실시예에서, 렌즈는 1.0 내지 1.5 디옵터 범위의 인지된 초점 심도를 달성한다.

렌즈는 단초점일 수 있다.

일부 실시예에서, 외부 에지에 도수의 단차가 있다.

일부 실시예에서, 외부 에지와 최소 렌즈 도수 사이의 도수는 매끄럽게 변화하고 외부 에지와 최소 렌즈 도수 사이의 도수 감소는 0.4 mm 미만의 반경방향 거리에 걸쳐 발생한다. 다른 실시예에서, 렌즈는 전면과 후면을 포함하고, 도수 프로파일은 전면과 후면 중 적어도 하나의 표면 곡률의 변화에 의해 달성되고, 전면 또는 후면은 제1 구역의 외부 에지에 도수의 단차를 갖는다.

일부 실시예에서, 렌즈는 전면과 후면을 포함하고, 도수 프로파일은 전면과 후면 중 적어도 하나의 표면 곡률의 변화에 의해 달성되고, 전면 또는 후면 중 어느 것도 제1 구역의 외부 에지에 도수의 단차를 갖지 않는다.

일부 실시예에서, 렌즈는 전면과 후면을 포함하고, 도수 프로파일은 전면과 후면 중 적어도 하나의 표면 곡률의 변화에 의해 달성되고, 제2 구역의 증가하지 않는 부분은 제1 구역의 외부 에지로부터 최소 렌즈 도수의 반경방향 위치까지의 거리가 0.4 mm 미만이 되도록 매끄럽게 변화되는 반경에 따라 도수에 의해 특정된다.

일부 실시예에서, 렌즈는 도수 프로파일을 제공하기 위해 반경방향으로 변화되는 굴절률을 갖는 구배 지수 렌즈이다.

일부 실시예에서, 실질적으로 기본 도수는 적어도 0.3 mm의 반경방향 거리에 걸쳐 제2 구역에서 유지된다. 일부 실시예에서, 실질적으로 기본 도수는 적어도 0.6 mm의 반경방향 거리에 걸쳐 제2 구역에서 유지된다.

일부 실시예에서, 렌즈는 그 위에 중첩된 회절 프로파일을 갖는 표면을 더 포함한다.

일부 실시예에서, 회절 프로파일은 MTF의 제1 피크와 MTF의 제2 피크를 갖는 초점 심도를 생성하도록 구성될 수 있으며, 도수 프로파일은 제1 피크와 제2 피크 사이에서 MTF를 증가시키고, 여기서, MTF는 ISO 1 모델 눈을 사용하여 지정되며, MTF는 렌즈가 546 nm에서 1.336의 굴절률을 갖는 수양액에 잠겨 있을 때 3 mm 직경의 동공에 대해 546 nm 광으로 망막에서 50 lp/mm의 공간 주파수에 대해 지정된다.

도수 프로파일은 제1 피크와 제2 피크 사이에서만 MTF를 증가시킬 수 있다. 회절 프로파일은 이중초점 회절 프로파일일 수 있다.

일부 실시예에서, 최대 MTF 값은 0.35 이상이다. 일부 실시예에서, MTF의 제1 피크와 제2 피크는 약 2.5 디옵터만큼 분리되고, 도수 프로파일은 제1 피크로부터 근시 방향으로 적어도 약 1.25 디옵터에 대해 0.15 이상의 MTF를 유지하는 제1 피크와 연속되는 초점 심도를 제공한다.

본 발명의 또 다른 양태는 광축을 갖고 광축의 1.4 mm 반경방향 거리 내의 굴절 피처(들)를 사용하여 확장된 초점 심도를 제공하여 0.35를 초과하는 최대 MTF 절대값(예를 들어, 0.35 내지 0.85 또는 0.5 내지 0.85)을 갖는 제1 피크에 의해 특정된 스루-포커스 MTF를 생성하는 안구내 렌즈에 관한 것이다. 렌즈는 제1 피크로부터 근시 방향으로 연장되는 적어도 약 1.25 디옵터의 초점 심도를 달성하기 위해 0.15보다 더 큰(예를 들어, 0.15 내지 0.6) MTF 값을 유지하는 제1 피크와 연속되는 구역을 갖는다. MTF는 ISO 1 모델 눈을 사용하여 지정되고; MTF는 렌즈가 546 nm에서 1.336의 굴절률을 갖는 수양액에 잠겨 있을 때 3 mm 직경의 동공에 대해 546 nm 광으로 망막에서 50 lp/mm의 공간 주파수에 대해 지정된다.

일부 실시예에서, 렌즈는 스루-포커스 MTF에서 단일 피크만을 갖고, 이에 따라 렌즈는 단초점이다.

일부 실시예에서, 최대 스루-포커스 MTF 값은 0.5 이상이다.

일부 실시예에서, 굴절 피처는 광축으로부터 1.2 mm 반경방향 거리 내에 있다.

일부 실시예에서, 렌즈는 반경방향으로 변화되는 굴절률을 갖는 구배 지수 렌즈이고, 굴절 피처는 GRIN 피처이다.

렌즈는 그 위에 중첩된 회절 프로파일을 갖는 표면을 더 포함할 수 있다. 회절 프로파일은 스루-포커스 MTF에서 제2 피크를 생성하도록 구성될 수 있으며, 제1 피크와 연속되는 구역은 제1 피크와 제2 피크 사이에서 연장된다. 일부 실시예에서, 굴절 피처는 제1 피크와 제2 피크 사이에서만 MTF를 증가시킨다.

본 출원에 사용된 용어 "시상 표면 프로파일"은 표면의 각각의 위치에 대해 광축에 수직이고 광축에서 표면과 교차하는 평면으로부터의 거리, 즉 광축에 평행하게 측정된 거리를 사용하여 렌즈 표면의 표면 형상을 지정하는 것을 의미한다. 시상 표면 프로파일은 일반적으로 표면 SAG 또는 간단히 SAG라고 지칭된다. 렌즈가 회전 대칭인 경우, 광축으로부터 렌즈의 광학 영역의 에지까지 연장되는 단일의 시상 표면 프로파일은 표면의 형상을 완전히 지정하는 데 충분하다. 본 발명은 회전 대칭이 아닌 렌즈를 배제하지 않지만, 아래의 설명에서 달리 언급하지 않는 한 렌즈는 회전 대칭인 것으로 가정된다.

본 출원에 사용된 용어 "기본 도수"는 렌즈의 공칭 도수를 의미하며, IOL의 경우에는 달리 명시되지 않는 한, 원거리 시력에 대응하는 도수를 의미한다. 본 출원에 사용된 용어 "기본 도수 시상 표면 프로파일"은 렌즈의 대향 표면과 조합하여 기본 도수를 제공하는 표면의 시상 표면 프로파일을 의미한다. 본 출원에 사용된 용어 "기본 도수 시상 표면 프로파일에 대응하는 곡률"은 렌즈의 대향 표면과 조합하여 기본 도수를 제공하는 표면 형상을 의미한다. 본 기술 분야에 알려진 바와 같이, 단일 도수(예컨대, 기본 도수)를 갖는 렌즈를 구성하기 위해 렌즈의 한쪽 또는 양쪽 표면은 반경방향 위치에 따라 곡률이 변화될 수 있으며(즉, 비구면일 수 있음), 예를 들어 구면 수차를 감소 또는 제거할 수 있다.

본 발명의 이러한 양태 및 다른 양태는 다음의 상세한 설명 및 첨부된 청구범위를 검토하면 명백해질 것이다.

도 1a는 본 발명의 양태에 따른 확장된 초점 심도(EDOF) 안구내 렌즈(IOL)의 예의 개략적인 평면도이고;
도 1b는 선 1B-1B를 따라 취한 도 1a의 EDOF IOL의 개략적인 측단면도이고;
도 2a는 본 발명의 양태에 따른 EDOF 렌즈 표면의 시상 표면 프로파일의 예이고;
도 2b는 도 2a에 도시된 렌즈의 EDOF 렌즈 표면의 EDOF 피처의 시상 표면 프로파일이고(즉, 종래의 원추 항에 의해 결정되는 표면의 양태는 생략됨);
도 3은 도 2a에 예시된 렌즈 표면을 포함하는 20 디옵터 렌즈의 도수 프로파일의 그래픽 예시이고;
도 4는 도 3을 참조하여 설명된 20 디옵터 렌즈에 대한 스루-포커스 MTF의 그래픽 예시이고;
도 5는 본 발명의 양태에 따른 EDOF 렌즈 표면의 시상 표면 프로파일의 제2 예이고;
도 6a는 EDOF 렌즈 표면의 EDOF 피처의 시상 표면 프로파일(즉, 원추 항은 생략됨)이며, 여기서 EDOF 피처는 도 2b에 도시된 표면의 EDOF 피처의 다항식 근사를 사용하여 지정되고;
도 6b는 도 6a에 도시된 EDOF 피처의 다항식 정의를 사용하여 표면을 포함하는 20 디옵터 렌즈에 대한 스루-포커스 MTF의 그래픽 예시이고;
도 7은 본 발명의 양태에 따른 굴절-회절 EDOF 렌즈 표면의 시상 표면 프로파일의 예를 예시하고;
도 8은 도 7에 도시된 바와 같은 표면을 갖는 20 디옵터 렌즈에 대한 스루-포커스 MTF의 그래픽 예시이다.

본 발명의 양태는 다음의 특정 실시예를 참조하여 추가로 설명될 것이다. 이러한 예는 예시로서 제공되며 청구된 발명을 임의의 특정 예로 제한하려는 의도가 아니라는 점을 이해한다.

도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 양태에 따라 원거리 시력 및 확장된 초점 심도를 달성하기 위한 기본 도수를 갖는 EDOF 안구내 렌즈(100)의 예를 나타내는 개략적인 평면도 및 측단면도이다. 아래에 나타낸 바와 같이, IOL(100)은 명순응 조건에 대해 사용자 눈의 동공에 대응하는 반경방향 둘레 내에 위치된 확장된 초점 심도(EDOF)를 생성하는 피처를 가지고 있다.

IOL(100)은 광축(OA), 및 모두 광학 영역(OZ)에 걸쳐 연장되는 전면(112) 및 후면(114)을 갖는 광학부(110)를 포함한다. IOL(100)과 같은 IOL은 전형적으로 눈 안에 광학부를 위치시키기 위해 2개 이상의 지지부(도시되지 않음)를 갖지만, 일부 실시예에서는 단일의 지지부가 존재할 수 있다. 전형적으로, 렌즈(100)는 회전 대칭이지만, 일부 실시예는 회전 비대칭일 수 있다(예를 들어, 원환체).

도 2a는 본 발명의 양태에 따른 EDOF 렌즈(100)(도 1에 도시됨)의 표면(114)의 시상 표면 프로파일의 예이다. 예시된 실시예에서, 후면(114)은 광축(AO)으로부터 제1 구역(R₁)의 외부 에지(OE)까지 증가하는 반경방향 위치에 따라 곡률이 증가하고 있는 제1 구역(R₁)을 갖는 EDOF 피처에 의해 부분적으로 정의된 시상 표면 프로파일(200)을 갖는다. 반경방향 위치가 외부 에지(OE)를 향해 증가함에 따라 제1 구역의 곡률은 기본 도수 시상 표면 프로파일에 대응하는 곡률보다 더 커진다(즉, 렌즈는 제1 구역의 적어도 일부에서 기본 도수보다 더 큰 도수를 달성함). 예시된 실시예에서는 제1 구역이 단조적으로 증가하는 곡률을 갖지만, 제1 구역은 균일한 곡률의 그리고 그렇지 않으면 증가하는 하나 이상의 구역을 가질 수 있고; 즉, 제1 구역은 감소하지 않는 곡률을 가질 수 있다. 아래에 설명되는 바와 같이, 시상 표면 프로파일은 종래의 원추 항 및/또는 회절 요소에 의해 추가로 정의될 수 있다.

후면(114)의 시상 표면 프로파일은 외부 에지(OE)로부터 반경방향 외향 연장되는 제2 구역(R₂)을 가지며, 제2 구역의 시상 표면 프로파일은 외부 에지(OE)로부터 (반경방향 위치에 따라) 곡률이 감소한다. 곡률은 기본 도수 프로파일에 대응하는 곡률보다 더 작아진다(즉, 렌즈는 제2 구역의 일부에서 기본 도수보다 작은 도수를 달성함). 그 후, 제2 구역의 곡률은 기본 도수 프로파일에 대응하는 곡률로 (반경방향 위치에 따라) 다시 감소하지 않는다. 예시된 실시예에서는 제2 구역이 곡률이 감소하고 나서 곡률이 증가하지만, 제2 구역은 균일한 곡률의 하나 이상의 구역을 가질 수 있으며; 즉, 제2 구역은 기본 도수를 달성하기 위해 증가하지 않는 곡률과, 이어서 감소하지 않는 곡률을 가질 수 있다.

외부 에지(OE)를 가로지르는 곡률(즉, 제1 구역 내의 위치로부터 제2 구역 내의 위치까지 연장됨)은 연속적으로 변화될 수 있고, 먼저 제1 구역(R₁)에서 증가하고 나서 제2 구역(R₂)에서 감소하며; 대안적으로, 외부 에지(OE)에 곡률의 불연속부가 있을 수 있다. 추가적으로, 시상 표면 프로파일은 외부 에지(OE)에 걸쳐 연속적일 수 있거나 또는 높이의 단차를 가질 수 있다.

기본 도수가 달성되는 반경방향 외향의 위치(즉, 도 3에 도시된 위치 BP)에 대해, 제2 구역(R₂)은 실질적으로 명순응 시력 조건에 대해 사용자 눈의 동공에 대응하는 반경방향 거리의 적어도 30%에 걸쳐 존재하는 기본 도수 프로파일을 실질적으로 유지하기 위해 시상 표면 프로파일을 갖는다. 명순응 동공의 외부 부분에 걸쳐 기본 도수를 제공하는 것(즉, EDOF 피처를 명순응 동공의 내부 부분으로 제한하는 것)은 EDOF IOL 성능의 개인별 편차를 감소시키고 주어진 착용자 모집단에 대하여 착용자 만족도를 개선시킬 것이라는 점을 인식할 것이다. 예를 들어, 선택된 조명 조건에 대해 사용자 눈의 동공에 대응하는 반경방향 둘레 내에서 확장된 초점 심도를 생성하는 렌즈의 피처를 배치함으로써, 대상 모집단에 속한 사람이 이상광시증(예를 들어, 후광 또는 고스팅)을 경험할 가능성이 또한 감소된다. 광학 영역은 명순응 조건보다 더 낮은 조명 조건 동안 시력을 수용하기 위해 명순응 시력 조건에 대한 사용자의 눈의 동공에 대응하는 거리보다 광축으로부터 더 연장된다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 광학 영역은 광축으로부터 약 2.0 mm 내지 2.5 mm 또는 약 3.0 mm의 반경방향 거리까지 확장될 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 본 발명의 양태에 따르면, EDOF 피처는 저조도 조건에 사용되는 렌즈의 부분(즉, 명순응 시력에 사용되는 부분을 넘어) 내로 확장되지 않는 것이 바람직하다.

주어진 모집단에 대해, 명순응 시력 조건 하에서 사람의 눈의 동공은 전형적으로 반경 1.0 내지 2.0 mm 범위에 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 기본 도수 프로파일이 명순응 시력 조건에 대한 사용자 눈의 동공에 대응하는 반경방향 거리의 적어도 30%에 걸쳐 존재(예를 들어, 0.3 내지 0.6 mm)하는 경우, EDOF 피처는 명순응 시력 조건에 대한 사용자 눈의 동공에 대응하는 반경방향 거리의 70% 이하로 제한될 것임을 인식할 것이다.

렌즈가 기본 도수를 달성하더라도, 예를 들어 사용자 눈의 구면 수차에 대한 보상이 렌즈 처방에서 제공되면, 도수는 기본 도수 또는 실질적으로 기본 도수(즉, 기본 도수의 약 +/-10% 이내)로 유지된다는 점을 인식해야 한다.

앞서 설명된 표면을 갖는 렌즈는 대향 표면을 또한 포함한다(즉, 도 1b에 도시된 바와 같음). 대향 표면은 볼록하거나 오목할 수 있다. 대향 표면의 곡률은 반경방향 위치에 따라 일정할 수 있다. 대안적으로, 곡률은 광축으로부터 렌즈의 에지까지 반경방향 위치에 따라 단조적으로 증가하거나 감소할 수 있다. 예를 들어, 본 기술 분야에 알려진 바와 같이 대향 표면에 의해 야기되는 구면 수차를 제거 또는 감소시키거나 또는 사용자 눈의 구면 수차를 보상하기 위해, (예를 들어, 볼록한 표면은 반경방향 위치에 따라 단조적으로 감소하는 곡률을 가질 수 있다).

본 예와 본 출원의 모든 예의 경우, 렌즈 재료는 546 nm에서 1.5332의 굴절률을 갖는 소수성 아크릴이다. 소수성 아크릴 렌즈를 예로서 사용하고 있지만, 본 발명의 양태에 따른 설계를 달성하기 위해, 친수성 아크릴, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 실리콘과 같은 다른 재료가 사용될 수 있다. 본 출원에 설명된 EDOF 피처를 갖는 렌즈는 성형 또는 기계가공과 같은 임의의 적절한 기술을 사용하여 제조될 수 있다.

도 2b는 기본 렌즈의 시상 표면 프로파일 기여가 빠져 있는 도 2a에 도시된 바와 같은 EDOF 렌즈의 표면의 EDOF 피처의 시상 표면 프로파일의 그래픽 예시이다. 특히, 종래의 표면 성분(즉, 아래의 식 1(a)의 원추 항에 의해 결정됨)은 생략되고; 4차 항 α(r)r⁴에 의해 결정되는 표면의 양태가 예시된다.

도 3은 도 2a에 예시된 렌즈 표면(112)(도 1a에 도시됨)을 포함하는 20 디옵터 렌즈의 도수 프로파일(300)의 그래픽 예시이며, 여기서 대향 표면은 균일한 도수 또는 실질적으로 균일한 도수(즉, 약 +/-10% 이내)를 갖는다. 예시된 예의 도수 프로파일에서, 제1 구역(R₁)은 도 2의 제1 구역(R₁)에 대응한다(즉, 렌즈의 곡률이 증가하는 곳). 제1 구역(R₁)에서, 제1 구역 전체에 걸쳐 증가하는 반경방향 거리에 따라 도수 프로파일이 증가하여, 기본 도수(Φ_base)보다 더 큰 렌즈 도수가 달성되도록 한다. 제1 구역(R₁)은 광축(OA)으로부터 제1 구역의 외부 에지(OE)까지 배치된다. 표면(100)은 제1 구역(R₁) 전체에 걸쳐 증가하는 도수를 갖는 것으로 예시되어 있지만, 제1 구역은 반경방향 거리에 따라 도수가 균일한 하나 이상의 구역을 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 구역(R₁)은 반경방향 거리에 따라 감소하지 않는 도수 프로파일을 가질 수 있다.

예시된 실시예에서는, 렌즈가 광축에서 기본 도수(Φ_base)에 대응하는 도수를 갖지만, 반드시 이러한 구성일 필요는 없다. 제1 구역(R₁)의 목적은 광축을 따라 광을 확산시키는 것이며, 렌즈의 잔여 부분으로부터의 광과 조합될 때, 원거리 시력으로부터 중간 시력을 향해 확장되는 초점 심도를 따라 확산되는 초점이 제공된다. 광축으로부터 외부 에지(OE)까지의 도수의 증가(ΔD₁)는 전형적으로 0.5 디옵터 내지 5 디옵터 범위에 있으며, 여기서, 0.5 디옵터는 상대적으로 작은 초점 심도를 제공하고 5 디옵터는 상대적으로 큰 초점 심도를 제공한다.

제1 구역 내에서 발생하는 도수의 증가는 광축을 따라 광의 충분한 확산을 제공할 만큼 충분히 크도록 선택되지만(즉, 적어도 약 1 디옵터 내지 약 1.5 디옵터의 DOF를 달성하기 위해), 이상광시증의 가능성을 부적절하게 증가시킬 정도로 그렇게 크지는 않다. 본 발명의 일부 양태에 따른 렌즈의 성능 목표는 근시 방향을 향한 피크 주위의 초점 심도를 갖는 인지된 해상도의 단일 피크(즉, 렌즈가 단초점임)이다.

제1 구역(R₁)에서의 도수의 변화(ΔD₁)는 렌즈의 추가 도수와 동일하지 않다는 것을 인식해야 한다. 각각의 도수(피크 도수 포함)는 극히 작은 반경방향 범위에서만 발생할 수 있으므로, 착용자에 의해 인지되는 추가 도수는 도수의 변화(ΔD₁)보다 더 작다.

도 3에 도시된 바와 같이, 도수 프로파일은 외부 에지(OE)로부터 반경방향 외향으로 연장되는 제2 구역(R₂)(도 1의 제2 구역(R₂)에 대응)을 갖는다. 제2 구역(R2)에서, 도수 프로파일은 외부 에지(OE)로부터 기본 도수(Φ_base)보다 낮은 최소 렌즈 도수(MP)까지 감소한 다음 증가하여 위치(BP)에서 기본 도수(Φ_base)를 달성한다. 앞서 언급된 바와 같이, 제2 구역(R2)은 명순응 시력 조건에 대해 실질적으로 사용자 눈의 동공에 대응하는 반경방향 거리의 적어도 30%에 걸쳐 존재하는 기본 도수를 갖는다.

기본 도수(Φ_base)보다 작은 도수로의 (제2 구역에서의) 도수의 감소는 외부 에지(OE)에서 도수의 단차(즉, 곡률의 급격한 변화)로서 발생할 수 있다. 도수의 단차는 외부 에지의 위치와 최소 렌즈 도수의 위치가 반경방향으로 일치하거나 또는 실질적으로 반경방향으로 일치하는 결과를 초래한다는 것(즉, 제조 및 측정 공차에 의해 결정됨)을 인식해야 한다. 대안적으로, 도수의 감소는 매끄럽게 변화하는 함수를 사용하여 달성될 수 있다. 전형적으로, 외부 에지와 최소 렌즈 도수(MP) 사이의 도수의 감소는 반경방향 위치에 따라(예를 들어, 0.4 mm 미만 또는 0.3 mm 미만의 거리에 걸쳐) 상대적으로 급격하게 발생한다; 예를 들어, 도수의 단차로서 감소가 발생하지 않는 경우, 반경방향 위치에 따라 급격하게(그리고 연속적으로) 변화되는 곡률을 갖는 연속 함수가 사용될 수 있다. 예를 들어, 고차 다항식(예를 들어, 24차 이상) 또는 아래에 설명되는 바와 같은 다른 연속 함수가 사용될 수 있다.

예시된 실시예에서, 도수 프로파일은 EDOF 피처(앞서 설명한 바와 같음)를 갖는 후면 및 전체 표면에 걸쳐 실질적으로 균일한 도수 프로파일을 갖는 전면으로 달성되고; 그러나, 전면 또는 후면은 EDOF 피처를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 전면 및 후면 중 적어도 하나의 곡률은 앞서 설명한 바와 같은 도수 프로파일을 달성하기 위해 변화되고; 그러나, 일부 실시예에서, IOL(100)의 굴절률은 도수 프로파일을 달성하기 위해 변화된다(즉, 렌즈가 GRIN 렌즈임). 굴절률의 변화는 렌즈의 전체 도수를 제공할 수 있고(즉, 렌즈의 표면이 평면임); 대안적으로, 렌즈의 표면 중 하나 또는 둘 모두가 약간의 도수를 제공하기 위해 굴곡될 수 있다.

도 2a를 참조하여 앞서 설명된 바와 같은 확장된 초점 심도를 제공할 수 있는 렌즈의 시상 표면 프로파일을 생성하기에 적절한 그리고 앞서 설명된 바와 같은 명순응 동공의 내부 부분으로 제한된 EDOF 피처를 제공하기에 적절한 식 세트의 일 예는 식 1(a) 및 식 1(b)에 의해 주어진다. 이들 식은 또한 명순응 시력 조건에 대해 사용자 눈의 동공에 대응하는 반경방향 거리의 적어도 30%에 걸쳐 실질적으로 기본 도수를 제공하기에 적절하다.

식 1(a)

식 1(b)

여기서 r은 렌즈 광축으로부터의 반경방향 거리이고,

R은 표면 곡률 반경이고,

c는 표면 원추 상수이고,

식 1(a) 및 식 1(b)에 따르면, 표면은 광축에서의 값 α₁(전형적으로 기본 도수에 대응)로부터 제1 영역의 외부 에지에서의 값 α₂까지 증가하는 4차 SAG 항을 사용하여 광축(OA)으로부터 제1 영역의 외부 에지(r_lim)까지 증가하는 곡률을 정의하는 SAG에 의해 특정된다. r_lim,보다 더 큰 r 값의 경우, 4차 계수 항은 고정 값 α₁과 동일하고, 따라서 렌즈 상의 외부 반경방향 위치(즉, 명순응 시력 조건에 대한 사용자 눈의 동공에 대응하는 반경방향 거리의 적어도 30%에 걸쳐)에 대한 기본 도수를 달성한다. 단일 항 α(r)*r⁴만이 도시되지만, 추가적인 고차 항(예를 들어, α₆(r)*r⁶ 및/또는 α₈(r)*r⁸ 등)이 또한 포함될 수 있다.

아래에는 앞서 설명된 바와 같은 확장된 초점 심도 및 명순응 동공의 내부 부분으로 제한되는 EDOF 피처를 제공할 수 있는 다른 식 세트 1(c)-1(d)가 있다.

식 1(c)

식 1(d)

여기서, B는 적절한 평활화를 위해 선택된 상수이다.

식 1(c) 및 식 1(d)에 따르면, 표면은 광축에서의 값 α₁(기본 도수에 대응)로부터 제1 영역의 외부 에지에서의 값 α₂까지 증가하는 계수를 갖는 4차 SAG 항을 사용하여 광축(OA)으로부터 제1 영역의 외부 에지(r_lim)까지 증가하는 곡률을 정의하는 SAG에 의해 특정된다. r_lim,보다 더 큰 r 값의 경우, 4차 SAG 항의 계수는 값 α₂에서 시작하며 값 α₁로 복귀하고, 따라서 실질적으로 렌즈 상의 외부 반경방향 위치(즉, 명순응 시력 조건에 대한 사용자 눈의 동공에 대응하는 반경방향 거리의 적어도 30%에 걸쳐)에 대한 기본 도수를 달성한다.

식 1(c)-1(d)에 따르면, 표면은 기본 도수보다 더 큰 도수에 대응하는 곡률을 달성하기 위해 광축(OA)으로부터 제1 영역의 에지(r_lim)까지 증가하는 곡률 반경을 갖는다. r_lim보다 더 큰 r 값의 경우, 표면의 곡률 반경은 기본 도수 값보다 더 큰 도수에 대응하는 곡률에서 시작하고, 그 후, 곡률은 기본 도수보다 작은 도수에 대응하는 곡률로 감소하고 나서, 실질적으로 렌즈 상의 외부 반경방향 위치에 대한 기본 도수에 대응하는 곡률로 복귀한다. 상기의 식 1(a)와 함께 설명된 바와 같이, 식 1(c)는 단일 항 α(r)*r⁴만을 갖는 것으로 도시되지만, 추가적인 고차 항(예를 들어, α₆(r)*r⁶ 및/또는 α₈(r)*r⁸)이 또한 포함될 수 있다.

일부 경우에, 식 1(c)-1(d)에 의해 정의된 표면에 대한 반경방향 위치 r_lim에서 발생할 수 있는 SAG 프로파일의 단차를 제거하기 위해 표면 z(r)이 반경방향 위치 r_lim에서 추가로 평활화된다. 식 1(e)-1(g)는 도 2a를 참조하여 앞서 설명된 바와 같은 특성을 갖는 시상 표면 프로파일을 생성할 수 있다.

식 1(e)

식 1(f)

식 1(g)

상기의 식 1(a)와 함께 설명된 바와 같이, 식 1(c) 및 1(e)는 단일 항 α(r)*r⁴만을 갖는 것으로 도시되지만, 추가적인 고차 항(예를 들어, α₆(r)*r⁶ 및/또는 α₈(r)*r⁸ 등)이 또한 포함될 수 있다.

식 1(c) 및 1(d)과 마찬가지로, 식 1(e)-1(f)는 광축에서의 값 α₁(기본 도수에 대응)로부터 제1 영역의 외부 에지에서의 값 α₂까지 증가하는 4차 SAG 계수 항을 사용하여 광축(OA)으로부터 제1 영역의 외부 에지(r_lim)까지 증가하는 곡률을 정의하는 SAG에 의해 특정되는 표면을 정의한다. r_lim,보다 더 큰 r 값의 경우, 4차 SAG 계수 항은 값 α₂에서 시작하며 값 α₁로 복귀하고, 따라서 실질적으로 렌즈 상의 외부 반경방향 위치(즉, 명순응 시력 조건에 대한 사용자 눈의 동공에 대응하는 반경방향 거리의 적어도 30%에 걸쳐)에 대한 기본 도수에 대응하는 곡률을 제공한다. 추가적으로, 식 1(g)는 r_lim에서 임의의 단차를 제거하기 위해 sag의 오프셋(z_shift)을 제공한다.

앞서 설명한 바와 같은 곡률의 불연속적인 변화 및 시상 높이의 단차는 확장된 초점 심도를 제공하는 렌즈의 능력에는 영향을 주지 않지만, 그러나 수술적 이식 전이나 후에 렌즈를 검사하는 동안, 광원으로 조명될 때 단차가 쉽게 눈에 띌 수 있다는 점을 이해해야 한다. 따라서, 일부 실시예에서는, 식 1(c)-1(d) 또는 식 1(e)-1(g)를 사용하여 표면을 평활화하는 것이 유리하다.

도 2a에 도시된 렌즈(100)의 시상 표면 프로파일은 다음 값을 사용하여 식 1(e)-1(g)로부터 생성되었다:

R = 21.722 mm

c = -1.2257

α₁ = -1.0 × 10^-4

α₂=24.0 × 10^-4 _,및

r_lim = 0.75 mm

A = -9.0

B = -9.0

상기의 식 Z(r)에는, 단일 항 α(r)*r⁴만이 도시되어 있지만, 추가적인 고차 항(예를 들어, α₆)(r)*r⁶ 및/또는 α₈(r)*r⁸)이 또한 포함될 수 있다.

도 3은 도수 프로파일이고, 도 4는 스루-포커스 MTF의 그래픽 예시이며, 둘 모두는 후면을 생성하기 위해 상기의 값을 사용하여 계산되고 20 디옵터 렌즈를 형성하기 위해 21.722 mm의 곡률 반경을 갖는 구면인 전면을 갖는다. 특히, 본 예의 경우, 그리고 본 출원에 명시된 모든 MTF에 대해, MTF는 ISO 1 모델 눈을 사용하여 계산되고, MTF는 망막에서 50 lp/mm 이미지, 546 nm 광, 및 3 mm 동공에 대해 계산된다. 본 출원에서 이루어진 모든 계산에 대해서는, 렌즈가 수양액(546 nm에서 굴절률 1.336)에 잠겨 있다고 가정한다.

해당 기술 분야에서 이해할 수 있는 바와 같이, 도수 프로파일은, 예를 들어 표면 곡률을 사용하여 계산될 수 있거나 또는 웨이브프론트 측정 시스템과 같은 적절한 계측 기기를 사용하여 측정될 수 있다.

EDOF 피처는 BP 지점의 반경방향 내향 위치(즉, 최소 도수(MP) 이후 기본 도수가 획득되는 위치)에 존재한다. 예를 들어, EDOF 피처는 광축을 중심으로 1.4 mm 또는 1.2 mm 또는 0.7 mm의 반경 내에 위치될 수 있다. EDOF 피처의 반경방향 범위는 상수 α₁, α₂, A 및 상기의 식에서의 r_lim에 의해 결정된다는 것을 인식할 것이다.

도 4에서, 수평 축 상의 0 디옵터(D) 위치는 원거리 시력에 대응하고, 양의 디옵터 값은 근시 디포커스 정도에 대응한다. 일부 실시예에서, EDOF IOL은 원거리 시력에서 최상의 초점(즉, 최대 MTF의 절대값)과 근거리 시력을 향해 확장되는 초점 심도를 갖도록 설계된다. 원거리 시력이 상대적으로 높은 MTF(0.5 이상)이고 및 약 1.25 디옵터의 초점 심도(즉, 0 디옵터 위치와 연속되고 0.15 이상의 MTF를 갖는 위치)가 달성되는 것은 명백하다. 렌즈는 MTF 플롯에서 단일 피크만을 가지므로 단초점이다.

해당 기술 분야에서 이해할 수 있는 바와 같이, MTF는 뉴욕주 피츠포드 소재 Sinclair Optics로부터의 Oslo® 또는 워싱턴주 커클랜드 소재의 Zemax, LLC로부터의 Zemax와 같은 광선 추적 프로그램을 사용하여, 또는 다른 기존 시뮬레이션 도구에 의해, 또는 자체 작성 코드에 의해 간단한 수치 방식으로 계산될 수 있으며, 모두 동일한 결과를 제공한다.

도 5는 본 발명의 양태에 따른 EDOF 렌즈 표면의 시상 표면 프로파일의 제2 예의 일부를 예시한다. 시상 표면 프로파일의 예시된 부분은 r_lim에 근접한 프로파일의 일부를 도시한다. 표면은 상대적으로 낮은 도수 렌즈(예를 들어, 6 디옵터)에 대응한다. 표면은 식 1(a)-1(b)를 사용하여 생성되었다. 예시된 부분은 곡률의 불연속적인 변화를 포함하고 r_lim에서(광축으로부터 약 1.0 mm에서) 시상 표면 프로파일의 단차를 포함한다. 식 1(a) 및 1(b)에 의해 지정된 곡률의 변화에 의해 야기된 r_lim에 근접한 시상 표면 높이의 변화가 가장 명백하기 때문에 상대적으로 낮은 도수 렌즈의 표면이 선택되었다. 곡률 변화의 효과는 도 5에서 쉽게 볼 수 있지만, 예시된 부분에 걸쳐 z(r)의 전체 높이 변화에 비교하여 단차는 상대적으로 작고, 따라서, 도 5에서는 쉽게 볼 수 없다.

도 5의 표면의 표면 시상 프로파일은 다음 값을 사용하여 생성되었다:

R = 45 mm

C = -1.2257

α₁ = -1.0 × 10^-4

α₂=7.0 × 10^-4

A = -4, 및

B = -20

상기의 sag 식(1(a)-1(b), 1(c)-1(d) 및 1(e)-1(g))은, 원추 항과 지수 계수를 갖는 4차 항을 갖는 비구면 SAG 프로파일(즉, SAG는 지수적으로 변화됨)이 EDOF 피처가 앞서 설명된 바와 같은 렌즈의 반경의 내부 부분에 유지될 수 있게 하기 위해 도수 프로파일의 상대적으로 빠른 증가를 달성하는 하나의 기술이지만, 도수 프로파일의 원하는 빠른 증가(및 가능하게는 도수 프로파일의 빠른 감소)를 달성하기 위해 다른 수학식이 사용될 수 있음을 예시한다. 예를 들어, 표면은 스플라인, 베지어(Bezier) 곡선, 또는 식 1(a)에 도시된 바와 같은 SAG 프로파일로 설명할 수 있으며, 여기에는 6차 이상의 비구면 항(4차 항에 추가하여 또는 4차 항 없이 존재할 수 있으며; 4차보다 더 낮은 항은 존재하지 않음), 고차 다항식(예를 들어, 24차 이상), 또는 r에 따라 표면 곡률의 변화를 제공하는 경험적으로 파생된 SAG 함수가 포함된다.

EDOF 피처를 명순응 동공의 내부 부분으로 제한할 수 있으며 명순응 시력 조건에 대한 사용자 눈의 동공에 대응하는 반경방향 거리의 적어도 30%에 걸쳐 기본 도수 프로파일을 실질적으로 제공할 수 있는 렌즈의 SAG 프로파일을 생성하기에 적절한 다른 유형의 식의 일 예가 식 2에 의해 제공된다. 식 2는 고차 다항식(예를 들어, 24차 이상의 차수(m ≥ 12))을 사용하여 SAG를 지정하기에 적절한 식의 예임을 인식할 것이다.

식 2

도 6a는 식 2에 도시된 바와 같이 다항식을 사용하여 EDOF 피처를 지정하는 EDOF 렌즈 표면의 EDOF 피처(즉, 원추 항 생략)의 예에 대한 시상 표면 프로파일이다. 특히, 도 6은 다음과 같은 EDOF 피처의 SAG를 예시한다.

C₂ = 2.2312345 × 10^-04

C₄ = -8.6023283 × 10^-04

C₆ = -1.9063097 × 10^-02

C₈ = 5.1027672 × 10^-02

C₁₀ = -5.8342430 × 10^-02

C₁₂ = 3.8059413 × 10^-02

C₁₄ = -1.5613206 × 10^-02

C₁₆ = 4.1760810 × 10^-03

C₁₈ = -7.2856545 × 10^-04

C₂₀ = 8.0014765 × 10^-05

C₂₂ = -5.0251952 × 10^-06

C₂₄ = 1.3766880 × 10^-07

도 6a는 비교를 위해 도 2a의 시상 표면 프로파일을 또한 도시한다. 예를 들어, 광축으로부터 렌즈의 에지까지 식 1(e)-1(g)을 사용하여 생성된 SAG를 밀접하게 근사한 SAG를 제공하기 위해 24차 다항식의 계수가 선택될 수 있다는 점을 인식할 것이다. 예시를 위해 식 1(e)-1(g)를 사용하여 생성된 표면을 근사했지만, 식 1(a)-1(b) 또는 식 1(c)-1(d)를 사용하여 생성된 표면을 고차 다항식을 사용하여 유사하게 근사할 수 있다.

예를 들어, EDOF 피처는 R = 21.722 mm 및 c = -1.2257이 식 2의 원추 항에서 사용되어 후면을 형성하는 표면을 형성하는 데 사용될 수 있다. 이러한 후면은 21.722 mm의 곡률 반경을 갖는 구형 전면과 조합하여 사용되어 20 디옵터 렌즈를 형성할 수 있다.

도 6b는 도 6a를 참조하여 설명된 24차 다항식에 의해 정의된 EDOF 피처를 사용하는 20 디옵터 렌즈에 대한 스루-포커스 MTF가 식 1(e)-1(g)를 사용하여 생성된 표면의 스루-포커스 MTF와 매우 유사하다는 것을 도시하는 그래픽 예시이다. 따라서, 다항식을 사용하여 지정된 SAG를 갖는 렌즈와 식 1(e)-1(g)를 사용하여 지정된 렌즈의 유사한 SAG 및 MTF를 고려하면, 다항식을 사용하여 지정된 렌즈의 도수 프로파일은 도 2b에 도시된 것과 유사한 도수 프로파일을 제공할 것이라는 점을 예상할 수 있다.

예를 들어, 기본 도수보다 작은 값으로 제1 영역의 외부 에지로부터 외향 확장되는 도수의 감소는 반경방향 위치(예를 들어, 0.4 mm 미만 또는 0.3 mm 미만의 거리에 걸쳐)에 따라 상대적으로 급격하게 발생한다.

일부 실시예에서, 굴절-회절 렌즈를 형성하기 위해 앞서 설명한 바와 같이 EDOF 능력을 제공하도록 구성된 렌즈 표면에 회절 프로파일이 추가된다. 예를 들어, 회절 프로파일은 앞서 설명된 굴절 EDOF 설계를 포함하는 표면에 중첩될 수 있다(예를 들어, 회절 프로파일은 식 1(a)-1(b) 또는 식 1(c)-1(d) 또는 식 1(e)-1(g)를 사용하여 지정된 표면에 추가 도수를 제공함). 도 7은 본 발명의 양태에 따른 굴절-회절 EDOF 렌즈의 표면(800)의 시상 표면 프로파일의 예를 예시한다. 예시된 실시예에서, 회절 프로파일은 영역 에지(810a, 810b, 810c 및 810D)에 의해 정의된 4개의 영역을 포함한다. 회절 프로파일의 예시된 실시예는 이중초점 구성(렌즈의 기본 도수에 대응하는 0차 피크 및 회절 프로파일에 의해 제공되는 추가 도수에 대응하는 제2 피크를 가짐)으로 이루어지지만, 그러나, 회절 프로파일은 다초점 구성(대응 추가 도수를 갖는 하나 이상의 추가 피크를 가짐)일 수 있다. 회절 프로파일은 다초점 설계로 이루어질 수 있지만, 굴절 EDOF 피처에 의해 제공되는 확장된 초점 심도는 전형적으로 회절 프로파일에 의해 생성된 제1 피크(즉, 원거리 초점에 대응)와 회절 프로파일에 의해 생성된 제2 피크(즉, 인접 피크(근시 방향의 제1 피크)) 사이의 초점 심도 구역의 MTF 값을 증가시키게 된다. 일부 실시예에서는, MTF의 증가가 제1 피크와 제2 피크 사이에서만 발생하며; 그러나, 일부 실시예에서, MTF의 증가는 대부분 제1 피크와 제2 피크 사이의 구역에서 발생하되, 이 구역을 넘어 확장된다. 전형적으로, MTF의 전체 증가는 원시 방향보다는 제1 피크로부터 근시 방향으로 발생하는 것이 바람직하다.

도 7에 예시된 예시적인 굴절-회절 시상 표면 프로파일은 다음 값이 사용된 식 1(e)-1(g)에 의해 지정된다:

R = 21.722 mm

c = -1.2257

α₁ = -0.000197

α₂=0.0005

A = -9,

B = -9, 그리고

회절 프로파일은 다음과 같이, 회절 추가 도수는 2.2D, 설계 파장은 546 nm, 회절 단차 높이는 1.218 ㎛, 및 중앙 굴절 영역은 0.4 mm 반경으로 지정된다. 회절 프로파일 자체는 IOL에 사용하기 위한 종래의 설계로 이루어진다.

도 8은 도 7에 도시된 바와 같은 예시적인 표면을 포함하는 렌즈에 대한 스루-포커스 MTF의 그래픽 예시이다. MTF를 생성하는 데 사용된 렌즈는 표면 대향 표면(800)이 18 mm의 곡률 반경을 갖는 구면인 20 디옵터 렌즈이다. 이중초점 회절 프로파일은 광을 피크(820 및 830)로 지향시키고 굴절 EDOF 피처는 광을 구역(850)으로 지향시킨다.

원거리 시력(0 디옵터)이 상대적으로 높고(즉, MTF가 0.35를 초과함) 약 1.3 디옵터의 초점 심도(즉, 0 디옵터 위치와 연속되고 0.1보다 큰 MTF를 갖는 위치)가 달성된다는 것은 명백하다. 렌즈는 MTF 플롯에 2개의 피크(0.1보다 더 큰 값을 사용)를 가지므로 이중초점이다. 초점 심도가 피크(820)와 피크(830) 사이의 전체 거리로 확장되지는 않지만, 선택된 착용자의 눈 수차는 피크들로부터 피크들 사이의 초점 심도 부분으로의 광 에너지의 확산을 야기할 것으로 예상될 수 있고, 따라서 약 3 디옵터 초점 심도에 걸쳐 착용자의 연속적인 시력을 허용하게 될 것임을 인식해야 한다. 원하는 인지된 초점 심도를 달성하기 위해, 일부 실시예에서, MTF의 제1 피크(원거리 시력에 대응)와 MTF의 인접 피크(근시 방향)는 약 2.5 디옵터만큼 분리되며, 제1 피크와 연속되는 초점 심도는 적어도 약 1.25 디옵터이다.

본 출원에서는 다양한 실시예가 상세히 도시되고 설명되었으며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 다양한 수정, 추가, 대체 등이 이루어질 수 있으며, 따라서 이들은 이하의 청구범위에 정의된 바와 같은 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주된다는 것이 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다.

Claims

확장된 초점 심도를 제공하는 안구내 렌즈이며, 렌즈는 광축 및 원거리 시력을 달성하기 위한 기본 도수를 갖고, 렌즈는,
외부 에지에서 기본 도수보다 더 큰 도수를 달성하기 위해 광축으로부터 제1 구역의 외부 에지까지 증가하는 반경방향 위치에 따라 곡률이 감소하지 않는 제1 구역을 갖는 EDOF 피처에 의해 부분적으로 정의된 시상 표면 프로파일을 가진 표면을 갖는 광학부를 포함하고, 시상 표면 프로파일은 기본 도수보다 작아서 증가하지 않는 부분을 정의하게 되는 도수를 달성하기 위해 외부 에지로부터 증가하는 반경방향 위치에 따라 곡률이 증가하지 않는 외부 에지로부터 반경방향 외향 연장되는 제2 구역을 갖고, 그 후, 제2 구역의 곡률은 기본 도수를 달성하기 위해 감소하지 않으며, 그 후, 명순응 시력 조건에 대한 사용자 눈의 동공에 대응하는 반경방향 거리의 적어도 30%에 걸쳐 실질적으로 기본 도수를 유지하는, 렌즈.
제1항에 있어서, 제1 구역은 광축으로부터 제1 구역의 외부 에지까지 증가하는 반경방향 위치에 따라 곡률이 증가하고, 제2 구역은 기본 도수보다 작은 도수를 달성하기 위해 외부 에지로부터 증가하는 반경방향 위치에 따라 곡률이 감소하고, 그 후 기본 도수를 달성하기 위해 반경방향 위치에 따라 곡률이 증가하는, 렌즈.
제1항에 있어서, 시상 표면 프로파일은 식 z(r)에 의해 지정될 수 있고,
여기서,이며,
여기서, m은 4 이상인, 렌즈.
제3항에 있어서, m = 4인, 렌즈.
제1항에 있어서, 실질적으로 기본 도수는 적어도 0.3 mm의 반경방향 거리에 걸쳐 제2 구역에서 유지되는, 렌즈.
제1항에 있어서, 실질적으로 기본 도수는 적어도 0.6 mm의 반경방향 거리에 걸쳐 제2 구역에서 유지되는, 렌즈.
제3항에 있어서, α(r)은 반경방향 거리의 함수에 따라 지수적으로 변화되는, 렌즈.
제7항에 있어서,
이며,
r은 렌즈 광축으로부터의 반경방향 거리이고,
R은 표면 곡률 반경이고,
c는 표면 원추 상수이고,
α₁, α₂ 및 A는 4차 계수의 변화를 r에 따라 정의하는 상수이고,
r_lim은 제1 구역의 외부 에지의 위치이며 4차 계수(α(r))에 대한 반경방향 천이 위치를 정의하는, 렌즈.
제8항에 있어서, 실질적으로 기본 도수는 적어도 0.3 mm의 반경방향 거리에 걸쳐 제2 구역에서 유지되는, 렌즈.
제8항에 있어서, 실질적으로 기본 도수는 적어도 0.6 mm의 반경방향 거리에 걸쳐 제2 구역에서 유지되는, 렌즈.
제8항에 있어서, r > r_lim의 경우,
이며, 이에 따라 α(r)은 r_lim에서 값 α1을 획득하는, 렌즈.
제8항에 있어서, r > r_lim의 경우,
이며,
여기서, B는 상수이고,
이에 따라 α(r)은 r_lim보다 더 큰 r의 값에 대해 점진적으로 값 α₁을 획득하는, 렌즈.
제8항에 있어서, z(r)은 z_shift 항을 더 포함하고,
여기서 인, 렌즈.
제12항에 있어서, 실질적으로 기본 도수는 적어도 0.3 mm의 반경방향 거리에 걸쳐 제2 구역에서 유지되는, 렌즈.
제12항에 있어서, 실질적으로 기본 도수는 적어도 0.6 mm의 반경방향 거리에 걸쳐 제2 구역에서 유지되는, 렌즈.
제1항에 있어서, 시상 표면 프로파일은 식 z(r)에 의해 지정될 수 있고, 여기서
이며,
그리고, EDOF 피처 시상 프로파일 항은 다항식을 사용하여 지정될 수 있는, 렌즈.
제16항에 있어서, 다항식은 지수적 변화에 근사하는, 렌즈.
제16항에 있어서, 다항식은 형태인, 렌즈.
제18항에 있어서, 다항식은 24차 이상이며, 이에 따라 m ≥ 12인, 렌즈.
제1항에 있어서, 표면은 전면 또는 후면이고, 증가하지 않는 곡률 부분은 외부 에지에 위치된 불연속부에 의해 특정되어, 외부 에지와 최소 렌즈 도수의 위치가 실질적으로 반경방향으로 일치하도록 하는, 렌즈.
제1항에 있어서, 표면은 전면 또는 후면이고, 증가하지 않는 곡률 부분은 제1 구역의 외부 에지로부터 최소 렌즈 도수의 반경방향 위치까지의 거리가 0.4 mm 미만이 되도록 반경에 따라 매끄럽게 변화되는, 렌즈.
제1항에 있어서, 실질적으로 기본 도수는 적어도 0.3 mm의 반경방향 거리에 걸쳐 제2 구역에서 유지되는, 렌즈.
제1항에 있어서, 실질적으로 기본 도수는 적어도 0.6 mm의 반경방향 거리에 걸쳐 제2 구역에서 유지되는, 렌즈.
제1항에 있어서, 렌즈는 단초점인, 렌즈.
제1항에 있어서, 시상 표면 프로파일은 표면에 중첩된 회절 프로파일에 의해 추가로 정의되는, 렌즈.
제25항에 있어서, 회절 프로파일은 MTF의 제1 피크와 MTF의 제2 피크를 갖는 초점 심도를 생성하도록 구성되고, EDOF 피처는 제1 피크와 제2 피크 사이에서 MTF를 증가시키고, MTF는 ISO 1 모델 눈을 사용하여 지정되고, MTF는 렌즈가 546 nm에서 1.336의 굴절률을 갖는 수양액에 잠겨 있을 때 3 mm 직경의 동공에 대해 546 nm 광으로 망막에서 50 lp/mm의 공간 주파수에 대해 지정되는, 렌즈.
제26에 있어서, EDOF 피처는 제1 피크와 제2 피크 사이에서만 MTF를 증가시키는, 렌즈.
제26항에 있어서, 회절 프로파일은 이중초점 회절 프로파일인, 렌즈.
제26항에 있어서, 최대 MTF 값은 0.35 이상인, 렌즈.
제29항에 있어서, MTF의 제1 피크와 제2 피크는 약 2.5 디옵터만큼 분리되고, EDOF 피처는 제1 피크로부터 근시 방향으로 적어도 약 1.25 디옵터에 대해 0.15 이상의 MTF를 유지하는 제1 피크와 연속되는 초점 심도를 제공하는, 렌즈.
확장된 초점 심도를 제공하는 안구내 렌즈이며, 렌즈는 광축 및 원거리 시력을 달성하기 위한 기본 도수를 갖고, 렌즈는,
제1 구역에서, 외부 에지에서 기본 도수보다 더 큰 렌즈 도수를 달성하기 위해 광축으로부터 제1 구역의 외부 에지까지 증가하는 반경방향 위치에 따라 감소하지 않는 도수 프로파일에 의해 특정되는 광학부로서, 외부 에지로부터 반경방향 외향 연장되는 제2 구역에서, 도수 프로파일은 기본 도수보다 작아서 증가하지 않는 부분을 정의하게 되는 최소 렌즈 도수를 달성하기 위해 외부 에지로부터 증가하는 반경방향 위치에 따라 증가하지 않고, 그 후, 기본 도수를 달성하기 위해 증가하는 반경방향 위치에 따라 감소하지 않고, 그 후, 제2 구역은 실질적으로 기본 도수를 명순응 시력 조건에 대해 사용자 눈의 동공에 대응하는 반경방향 거리의 적어도 30%에 걸쳐 유지하는, 광학부를 포함하는, 렌즈.
제31항에 있어서, 제1 구역은 광축으로부터 제1 구역의 외부 에지까지 증가하는 반경방향 위치에 따라 도수가 증가하고, 제2 구역은 최소 렌즈 도수를 달성하기 위해 외부 에지로부터 증가하는 반경방향 위치에 따라 도수가 감소하고, 그 후 기본 도수를 달성하기 위해 반경방향 위치에 따라 곡률이 증가하는, 렌즈.
제31항에 있어서, 제1 구역에 걸친 도수의 증가는 0.5 내지 5.0 디옵터 범위인, 렌즈.
제33항에 있어서, 렌즈는 1.0 내지 1.5 디옵터 범위의 인지된 초점 심도를 달성하는, 렌즈.
제31항에 있어서, 렌즈는 단초점인, 렌즈.
제31항에 있어서, 외부 에지에 도수의 단차가 있는, 렌즈.
제31항에 있어서, 외부 에지와 최소 렌즈 도수 사이의 도수는 매끄럽게 변화하고 외부 에지와 최소 렌즈 도수 사이의 도수 감소는 0.4 mm 미만의 반경방향 거리에 걸쳐 발생하는, 렌즈.
제31항에 있어서, 렌즈는 전면 및 후면을 포함하고, 도수 프로파일은 전면과 후면 중 적어도 하나의 표면 곡률의 변화에 의해 달성되고, 전면 또는 후면은 제1 구역의 외부 에지에 도수의 단차를 갖는, 렌즈.
제31항에 있어서, 렌즈는 전면 및 후면을 포함하고, 도수 프로파일은 전면과 후면 중 적어도 하나의 표면 곡률의 변화에 의해 달성되고, 전면 또는 후면 중 어느 것도 제1 구역의 외부 에지에 도수의 단차를 갖지 않는, 렌즈.
제31항에 있어서, 렌즈는 전면 및 후면을 포함하고, 도수 프로파일은 전면과 후면 중 적어도 하나의 표면 곡률의 변화에 의해 달성되고, 제2 구역의 증가하지 않는 부분은 제1 구역의 외부 에지로부터 최소 렌즈 도수의 반경방향 위치까지의 거리가 0.4 mm 미만이 되도록 매끄럽게 변화되는 반경에 따라 도수에 의해 특정되는, 렌즈.
제31항에 있어서, 렌즈는 도수 프로파일을 제공하기 위해 반경방향으로 변화되는 굴절률을 갖는 구배 지수 렌즈인, 렌즈.
제31항에 있어서, 실질적으로 기본 도수는 적어도 0.3 mm의 반경방향 거리에 걸쳐 제2 구역에서 유지되는, 렌즈.
제31항에 있어서, 실질적으로 기본 도수는 적어도 0.6 mm의 반경방향 거리에 걸쳐 제2 구역에서 유지되는, 렌즈.
제31항에 있어서, 렌즈는 그 위에 중첩된 회절 프로파일을 갖는 표면을 더 포함하는, 렌즈.
제44항에 있어서, 회절 프로파일은 MTF의 제1 피크와 MTF의 제2 피크를 갖는 초점 심도를 생성하도록 구성되고, 도수 프로파일은 제1 피크와 제2 피크 사이에서 MTF를 증가시키고, MTF는 ISO 1 모델 눈을 사용하여 지정되고, MTF는 렌즈가 546 nm에서 1.336의 굴절률을 갖는 수양액에 잠겨 있을 때 3 mm 직경의 동공에 대해 546 nm 광으로 망막에서 50 lp/mm의 공간 주파수에 대해 지정되는, 렌즈.
제45항에 있어서, 도수 프로파일은 제1 피크와 제2 피크 사이에서만 MTF를 증가시키는, 렌즈.
제45항에 있어서, 회절 프로파일은 이중초점 회절 프로파일인, 렌즈.
제45항에 있어서, 최대 MTF 값은 0.35 이상인, 렌즈.
제45항에 있어서, MTF의 제1 피크와 제2 피크는 약 2.5 디옵터만큼 분리되고, 도수 프로파일은 제1 피크로부터 근시 방향으로 적어도 약 1.25 디옵터에 대해 0.15 이상의 MTF를 유지하는 제1 피크와 연속되는 초점 심도를 제공하는, 렌즈.
안구내 렌즈이며, 광축을 갖고, 광축의 1.4 mm 반경방향 거리 내의 굴절 피처를 사용하여 확장된 초점 심도를 제공하여 0.35를 초과하는 최대 MTF 절대값을 갖는 제1 피크에 의해 특정된 스루-포커스 MTF를 생성하고, 제1 피크로부터 근시 방향으로 연장되는 적어도 약 1.25 디옵터의 초점 심도를 달성하기 위해 0.15보다 더 큰 MTF 값을 유지하는 제1 피크와 연속되는 구역을 갖고, MTF는 ISO 1 모델 눈을 사용하여 지정되고, MTF는 렌즈가 546 nm에서 1.336의 굴절률을 갖는 수양액에 잠겨 있을 때 3 mm 직경의 동공에 대해 546 nm 광으로 망막에서 50 lp/mm의 공간 주파수에 대해 지정되는, 렌즈.
제50항에 있어서, 렌즈는 스루-포커스 MTF에서 단일 피크만을 갖고, 이에 따라 렌즈는 단초점인, 렌즈.
제51항에 있어서, 최대 스루-포커스 MTF 값은 0.5 이상인, 렌즈.
제50항에 있어서, 굴절 피처는 광축으로부터 1.2 mm 반경방향 거리 내에 있는, 렌즈.
제50항에 있어서, 굴절 피처는 광축으로부터 0.7 mm 반경방향 거리 내에 있는, 렌즈.
제50항에 있어서, 렌즈는 반경방향으로 변화되는 굴절률을 갖는 구배 지수 렌즈이고, 굴절 피처는 GRIN 피처인, 렌즈.
제50항에 있어서, 렌즈는 그 위에 중첩된 회절 프로파일을 갖는 표면을 더 포함하는, 렌즈.
제56항에 있어서, 회절 프로파일은 스루-포커스 MTF에서 제2 피크를 생성하도록 구성되고, 제1 피크와 연속되는 구역은 제1 피크와 제2 피크 사이에서 연장되는, 렌즈.
제57항에 있어서, 굴절 피처는 제1 피크와 제2 피크 사이에서만 MTF를 증가시키는, 렌즈.
제57항에 있어서, 회절 프로파일은 이중초점 회절 프로파일인, 렌즈.
제59항에 있어서, 최대 스루-포커스 MTF 값은 0.35 이상인, 렌즈.
제57항에 있어서, MTF의 제1 피크와 제2 피크는 약 2.5 디옵터만큼 분리되는, 렌즈.