TW200924726A - Zonal diffractive multifocal intraocular lenses - Google Patents

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200924726 六、發明說明： 【發明所屬技術領域】 相關申請案之交叉參考 此申請案係依35 U.S.C. §119對於2007年10月2曰提交 5的美國臨時專利申請案60/997,279主張優先權，其整體内容 合併於本文中以供參考。 本發明係有關於區域繞射多焦人工水晶體。 【先前技術3 發明背景 10 本發明概括有關多焦眼用水晶體，且更特別有關可提 供折射及繞射光學聚焦焦度之多焦人工水晶體。 人工水晶體在白内障手術期間被例行植入患者眼中以 取代混濁的天然晶狀水晶體。有些I0L採用繞射結構對於患 者不只提供一遠焦點焦度且亦提供一近焦點焦度。易言 15之，此等IOL對於患者提供—容納程度（有時稱為“偽容納 (pseud〇accomm〇daticm)，>具有此等I〇L的患者—般雖享有 這些水晶體的多功用聚焦性質，特別是在光學照相條件 中，只有小比例對於其遠視力清晰度作出觀察。 為此，仍需要一經增強之多焦眼用、特別是多焦人工 2〇 水晶體。 t發明内容3 發明概要 一態樣中，本發明提供一人工水晶體(I〇L)，其包含一 具有一前部表面及一後部表面之光學件，其中光學件包括 3 200924726 一用於提供一折射聚焦焦度之中央折射區。—繞射區配置 於水晶體表面的至少一者上以提供一近及遠繞射聚焦焦 度。許多案例中，折射及繞射遠聚焦焦度實質地相等。 一相關態樣中，上述IOL中，表面的一者（譬如，前部 5表面）包括被一繞射區所圍繞之一中央折射區，繞射區則被 一外折射區所圍繞。部分案例中，中央折射區可具有位於 約〇.5mm至約2mm範圍中之一直徑。 10 15 另一態樣中，繞射區包括藉由複數個階步彼此分離之 複數個繞射區塊（譬如2至20個區塊）。雖然部分案例中階步 展現實質均勻的高度，其他案例中，其高度可為不均勾。 譬如，階步可被切趾(apodized)使其高度以身為相距光學件 中心的增大徑向距離之函數而減小。或者，切趾步驟可以 身為相距光學件巾㈣增大徑向轉之函數展現出增加的 騎-亦即階步可被“反向切趾”。另—案例中，階步高度 可從繞射區的-内㈣邊界增大至該區中的_中間區= 接著係為減小至該區的外徑向邊界，且反之亦然。 另-態樣t ’揭露-多焦眼用水晶體(譬如叫， 她td面及—後部表面之光學件，其構形為使 置於=外折射區。此外，-繞射區配 置於表面的至少—者上以提供兩繞射聚焦焦度。 區提 供不同的折射缝，譬如，中央區可提供 外折射區可提供一近聚隹隹’、聚'“、焦度且 供對庫於、λ…、…、又或反之亦然。繞射區則可提 伢對應於令央及外區所提 〜^扠 的折射近及遠聚焦焦度之繞射 部分案例中，上述眼用水晶體中，中央及外折射 20 200924726 5 近及遠聚焦焦度。 另一態樣中，揭露一包括一光學件之多焦眼用水晶 體，光學件具有一用於提供一近焦點焦度之中央折射區及 一用於提供一繞射遠焦點及繞射近焦點焦度之繞射區。許 多案例中，折射及繞射近焦點焦度實質地相等。 另一態樣中，本發明提供一包括一光學件之眼用水晶 體（譬如IOL)，光學件具有一用於提供一折射遠焦點光學焦 度之中央折射區，及一配置於光學件的至少一表面上以提 ❹ 供一繞射近焦點及一繞射中間焦點光學焦度之繞射區。部 10 分案例中，光學件亦可包括一對於水晶體的遠焦點或近焦 點焦度具有折射性貢獻之外折射區。 可連同下文中簡述的圖式參照下列詳細描述來進一步 瞭解本發明的不同態樣。 圖式簡單說明 15 第1A圖為根據本發明的一實施例之一多焦IOL的示意 俯視圖； 第1B圖為第1A圖所示的多焦IOL之示意側視圖； 第2圖顯示第1A及1B圖所示之IOL的前部表面的一徑 向輪廓，已自其減除前部表面的基底輪廓； 20 第3圖描繪對於0至約6mm範圍的瞳孔尺寸之對應於第 1A及1B圖所示的IOL的一假設性實行方式的遠及近焦點之 間的局部及經整合光能分佈之圖形； 第4A圖為具有一反向切趾繞射區之根據一實施例的一 多焦IOL之示意側視圖； 5 200924726 第4B圖為第4A圖所示的肌之前部表面的—徑向輪廊 (減去表面的基底輪廓）； 第5A圖為根據本發明的一實施例之—多焦i〇l的示意 侧視圖； 5 帛5B圖為第5A圖的I〇L之前部表面的-徑向輪釈減去 表面基底輪廓)，其中顯示用於分離被配置在表面上的一繞 射區的不同繞射區塊之階步係展現出高度之—增大、接著是 身為相距水晶體中心的增大徑向距離之函數的一減小； 第5C圖為根據一實施例之一I0L的一表面的一徑向輪 10廓(減去表面基底輪廓）’其中用於分離被配置在表面上的一 繞射區的不同繞射區塊之階步係展現出高度之一減小、接著 疋身為相距水晶體中心的增大徑向距離之函數的一增大； 第6圖描繪對應於一水晶體的近及遠焦點之間的局部 及經整合光能分佈之圖形，其具有類似於第5B圖所示者的 15 一繞射區； 第7圖為根據一實施例之一I〇L的一表面之一徑向輪廓 (減去表面基底輪廓）’其中用於分離被配置在表面上的一繞 射區的不同繞射區塊之階步係展現出實質均勻的高度； 第8圖為根據本發明的一實施例之一I0L的示意侧視 20圖，其中一配置在水晶體的前部表面上之繞射區係延伸至 水晶體的周邊； 第9圖為根據本發明的一實施例之一 I〇L的示意側視 圖’其中水晶體的中央折射區提供一近焦點光學焦度； 第10圖為根據本發明的一實施例之一I〇L的示意側視 200924726 圖，其中水晶體的中央折射區提供一遠焦點光學焦度且一 配置於水晶體的前部表面上之繞射結構係提供一近焦點及 一中間焦點光學焦度；及 第11圖為根據本發明的一實施例之一I〇l的示意側視 5圖，其具有用於提供不同折射聚焦焦度之一中央折射區及 一外折射區。 較佳實施例之詳細說明 本發明概括提供多焦眼用水晶體，譬如多焦人工水晶 10體，其採用一用於提供一折射聚焦焦度之折射區及一用於 提供兩繞射聚焦焦度之繞射區。許多案例中，水晶體所提 供的折射聚焦焦度係對應於一實質等於繞射聚焦焦度的一 - 者之遠焦點光學焦度’而另一折射焦度則對應於一近焦點 光學焦度。因此，許多案例中，特別是對於小瞳孔尺寸， 15水晶體的聚焦性質係由其遠焦點能力所主導。後續實施例 0 中，本發明的不同態樣之明顯特徵構造係連同人工水晶體 (IOL)作討論。本發明的教導亦可應用至其他眼用透鏡，諸 • 如隱形眼鏡。“人工水晶體”用語及其簡稱“IOL”在此處可互 換用來描述被植入眼睛内部中以取代眼睛的天然水晶體或 2〇不論是否移除天然水晶體均另外增強視力之水晶體。角膜内 水晶體（Intracorneal lenses)及晶體眼(phakic)人工水晶體係 為可被植入眼睛中而不移除天然水晶體之水晶體的範例。 第1A及1B圖示意性描繪根據本發明的一實施例之一 多焦人工水晶體(I0L) 1〇,其包括一具有沿一光軸〇A配置 7 200924726 的前。P表面14及-後部表面16之光學件12。如下文更詳 細地討論’ I0L 10提供—遠及一近聚焦焦度。雖然此實施 例中’ IOL具有-雙凸形輪廓（前部及後部表面各具有一凸 形輪廓），其他實施例中，I〇L可具有任何其他的適當輪廊， 5 3如凸’、平·凸等。部分實行方式中光學件η可相距光 轴〇A具有約2rnm至約4mm範圍中之一最大半徑⑻。 月ί邛表面14包括一被一環狀繞射區2〇所圍繞之中央折 射區18，及-外折射區22。許多實行方式中，中央折射區 18可相對於光轴0Α具有約〇.25mm至約lnim範圍中之-半 1〇徑(Rc)-但亦可採用其他半徑。此示範性實施例巾後部表 面1 士6不包括任何繞射結構，但其在其他實施例中可包括此 等、π構：it〇下文進一步討論前部表面的中央折射區18對 於光學件的折射聚线度具有貢獻，其在此實關中對應於 I0L的遠焦點光學焦度。譬如’部分案例中，光學件的距離 15焦度(distance power)可位於約_5至約+55屈光度範圍更常 位於約6至約34屈光度範圍、或位於約i8至約％屈光度範圍。 此範例中，前部表面14及後部表面16兩者的基底輪廊 以選用曲率實質呈球形，其連同構成光學件的材料之折射 率可使I0L的中央折射區有效地作為具有譬如位於上述範 加圍中的理想聚焦焦度之一單焦折射水晶體。易言之，對於 小瞳孔尺寸，I0L提供單一折射聚焦焦度。 部分其他實行方式中，水晶體表面的一者或兩者可展 現非球形基底輪廓’其適可諸如藉由降低焦深(以譬如便利 於產生-敏銳折射焦點）來控制像差。範例中，根據此實施 200924726 Ο 10 15 鲁 20 例的-IOL可包含-具有-前部表面及一後部表面之光學 件。前部表面可包括一折射中央區，其與後部表面合作產 生-折射光學焦度。類似於先前實施例，—繞射區可圍繞 折射中央區。繞射區則可被一折射外區所圍繞。此實施例 中，前部表面具有一非球形基底輪廓。易言之，前部表面 的基底輪廓不同於一推定性球形輪廓。許多實行方式中， 將基底輪廓的非球形性(asphericity)設計成可利用控制像差 以便利於藉由水晶體的中央折射區來產生單一折射焦點。 譬如，前部表面的非球形基底輪摩之特徵可在於一負圓錐 常數(conic constant) ’其可以水晶體的折射焦度為基礎作選 擇，藉以控制像差效應使得水晶體的中央折射部分將提供 一敏銳折射焦點。範例中’圓錐常數可位於約·Η)至約_1000 =圍中（譬如·27)。但此實施例中，後部表面的基底輪廊實 球形’其他實_中，後部表面的基底輪廓亦可展現 ^程度_球祕讀兩表_合併非球形輪廊將便 ;藉由水晶_巾央部分產生單—折㈣點。其他實行 式中’中央折射區塊可具有一球形輪廊藉以便利於產生 焦點’即便當表面具有一原本為非球形的基底輪 2度參照第__，林件12 =材料:成。此等材料的部分範例係包括但不限於軟 折㈣要 成光學件的材料之折射率可位二式二(： 9 200924726 如’光學件可由一具有折射率1.55常稱為Acrysof®(2-笨乙 基丙烯酸酯及2-亞苯基丙烯酸甲酯之一經交聯共聚物）的水 晶體材料形成）。 示範性IOL 10亦包括複數個便利於將IOL放置在患者 5 眼睛中之固定構件（譬如，觸覺件(haptics))ll。固定構件11 亦可由諸如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯及類似物等適當的 聚合材料形成。 如上述，光學件12亦包括一繞射區20，其配置於其前 10 15 20 部表面14上’但其在其他實施例中可配置於後部表面上或 兩表面上。繞射區20形成一環狀區，其圍繞光學件的前部 表面之中央折射區18。此示範性實施例中，繞射區2〇提供 一遠焦點光學焦度及一近焦點焦度。此範例中，繞射結構 所提供的遠焦點光學焦度係實質地類似於I〇L的中央折射 區所提供之折射聚焦焦度。繞射區所提供的近焦點光學焦 度可譬如位於約1D至約4D範圍中，但亦可使用其他數值。 部分實行方式中，繞射區2G可具有位於鼠5mm至約2_ 範圍中之寬度(μ；) ’但亦可採用其他數值。 雖二《ρ刀實行方式中繞射區可延伸至光學件12的外邊 界’此實施例中’繞射區受到刪節。更確切言之，繞射區 、日日、、折射區18與其外折射區22之間。類似 於折射中央區，外折魄提供單—折㈣线度，其在此 例中實質地等於中央區所提供之折射焦度。易言之，孤 的中央及外折㈣只對於水晶_遠1職度具有貢獻， 而繞射區(此處亦稱為區域繞射區)則將入射其上的光能導 200924726 引至水晶體的遠及近焦點兩者中。 身為不具有表面基底輪廓之前部表面的一徑向輪廊 、第圖所不思性顯不’此示範性實施例中，繞射區观由 被-置於則部表面14的一下屬基底曲線上之複數個繞射區 β ,形成、燒射區塊的數量可位於約2至約範圍中，但亦 可採用其他數量。繞射區塊24藉由複數個階步％彼此分 離此示氣性實行方式中，階步26的高度並不均勻。更確 ^ 切0之，此範例中，階步高度以身為相距前部表面中心（光 轴ΟΑ與前部表面之交點）之增大距離的函數而減小。易言 1〇之’階步被切趾以展現出以身為相距水晶體光軸的增大徑 向距離之函數而減小的高度。如下文更詳細地討論，其他 實施例中’階步高度可展現出其他類型的不均勻性，或者 • 其可為均勻狀。第2圖所描繪的示意徑向輪廓亦顯示IOL的 中央及外折射區之曲率係對應於前部表面的基底曲率（因 15此這些區在圖中顯示為扁平）。 Q 階步被定位於繞射區塊的徑向邊界處。此示範性實施 例中’可根據下列關係式來決定一區塊邊界的徑向區位之 • 維度： G2=<+2U/ 等式⑴’ 20 其中 ^代表區塊數 〜代表中央折射區的半徑， A代表設計波長，及 /代表近焦點的焦長。 11 200924726 部分實施例中，設計波長又被選擇為位於視覺響應中心之 550πιπ綠光。 繼續參照第2圖，部分案例中，可根據下列關係式來界 定相鄰區塊之間的階步高度、或位於一區塊邊界之各繞射 5 元件的垂直高度： 階步高度等式(2)， 其中

义代表設計波長（譬如，55〇nm)， 代表用以構成水晶體之材料的折射率， Α代表一其中放置有水晶體之媒體的折射率， 而代表一具有以身為相距光軸與水晶體前部表面 的交點之敎㈣距_縫㈣小的數狀誠函數。 譬如，縮放函數可由下列關係式界定：

尸出 等式(3)， 15 其中 ~代表第i個區塊的徑向距離， a代表如第2圖示意性描繪之折射區的内邊界， 及

喊表如第2A®示意性赌之繞魏的外邊界 理相㈣㈣⑽及㈣元件时高度的-為基礎所選擇之數值。指數哪可以橫越水晶體表 面之繞射效率的—所想要變化程度為基礎 哪可採行位於約2至約6範圍中之數值。擇譬如， 12 20 200924726 另一範例中，可以下列關係式來界定縮放函數: /切趾=1 _(·^ 等式(4)， 其中 G代表第i個區塊的徑向距離，及 5 Q代表切趾區的半徑。 再度參照第2圖，此示範性實施例中，位於一區塊邊界 的各階步係沿基底輪廓被定心而其一半高度高於基底輪靡 且另一半低於基底輪廓。關於階步高度選擇之進一步細節 可見於美國專利案5,699，142中，其整體合躲本文中以供 10 參考。 ❹ 15 使用中，中央折射區提供單一遠焦點折射焦度以使IOL 10有效地獅相則、瞳孔財之-單焦折射水晶體亦 P j於或等於中央折射區徑向尺寸之瞳孔尺寸。對於較大 里,尺寸雖然巾央區繼續提供單__遠焦點光學焦度，繞 射區藉由提供兩折射聚焦焦度而開始對於IOL的聚焦焦度 ^有貢獻：-者實f地等於中央區的折射遠焦點焦度而、另 者對應於近焦點焦度。由於瞳孔尺寸進—步增大，外 折射區22亦對於水晶體的遠焦難度具有折射性貢獻。可 譬如經由巾央及外折射區尺寸及與繞射區相Μ聯的其他參 數“如1¾步阿度）來調整相對於遠焦點被分佈至近焦點之 光月b的比例部分。並且，在階步高度被切趾之案例中，此 比例心可以身為曈孔尺寸的函數而改 變。譬如，績射名士 構的階步4之減小係由於瞳孔尺寸增大而導致被傳輸至 13 20 200924726 遠焦點的光能比例部分之增加。 經由進一步示範，第3圖描繪對應於自一遠距離物體散 發的局部及經整合光能分佈之圖形’其以身為水晶體的遠 及近焦點之間曈孔尺寸的函數入射在IOL 10的一假設性實 5 行方式上（圖形A及B對應於經整合分佈而圖形C及D對應於 局部分佈）。對於小瞳孔尺寸（譬如，此範例中小於約 1.5mm)，所有入射在IOL上的光（忽略散射及其他損失)藉由 IOL的中央折射區被導引至IOL的遠焦點。對於中間瞳孔尺 寸（譬如，此範例中對於約1.5mm至約4.5mm範圍中之曈孔 10直徑），部分的光被導引至IOL的近焦點，其係由10[的繞射 結構所提供，而剩餘的光則被導引至I〇L的遠焦點。隨著瞳 孔尺寸橫越繞射區，被導引至近焦點之能量的局部比例部 分係由於用於分離繞射區的不同區塊之階步高度的切趾而 減小。對於大瞳孔尺寸，I0L的外折射區開始對於肌的遠 15焦點光學焦度具有貢獻。 現㈣的切趾不限於上文討論者。事實上可採用階 步高度之多種不同的切趾。範例中，參照第从及侧，部 ^ =•表面&及—後部表面 、則«面之特徵在於-中央折射區^、一圍繞中 央折射區34之·繞純38、及—外折射_。環狀繞射 區係由被魏個階步38b彼此分離之複數 & 成，其中階步從繞射區的-内邊界射£塊3_ 增大的高度。 外邊界B展現出 階步高度的此切趾在此處稱為“ 反向切趾”。 類似於先 20 200924726 5 Ο 10 15 Ο 20 前實施例，繞射區不只對於IOL的遠焦點光學焦度亦对於其 近焦點焦度具有貢獻，譬如，近焦點焦度可位於約1至約4〇 範圍中。然而，不同於先前實施例’繞射區傳輸至遠焦點 之入射光能的百分比係隨著曈孔尺寸增加而減小（由於階 步南度以身為相距光轴的增大徑向距離之函數而增加）。 其他實施例中，繞射區中的階步高度可自該區的内邊 界增加以在該區内的一中間區位抵達一最大值、接著係減 小至該區的邊界。範例中，第5Α圖描繪一具有一光學件44 之IOL 42 ’光學件44的特徵在於一前部表面46及一後部表 面48。類似於先前實施例，前部表面46包括一中央折射區 50、一圍繞折射區之環狀繞射區52、及一圍繞繞射區之外 折射區54。參照第5Β圖所示的前部表面之徑向輪廊，環狀 繞射區包括藉由複數個階步58彼此分離之複數個繞射區塊 56，其中階步高度展現一增大、接著是身為相距水晶體中 心的增大徑向距離的函數之一減小。或者’第5C圖示意性 顯示的另一實施例中，階步高度顯示一減小、接著是身為 相距水晶體中心的增大距離的函數之一增大。 經由示範’第6圖示意性描繪入射在i〇l 42的一假射性 實施方式上之來自一遠處物體的光能分佈，其具有一繞射 區，其特徵在於一初始增大、接著是身為瞳孔尺寸的函數 之階步高度的一減小。假設IOL具有一直徑6mm，其中中央 折射區、繞射區及外折射區各者具有1.5mm的一徑向範 圍。圖形A及B分別顯示進入近及遠焦點中之一經整合能量 分佈，而圖形C及D分別顯示進入那些焦點中之局部能量分 15 200924726 佈。對於小曈孔尺寸（譬如，小於IOL中央折射區的徑向範 圍之瞳孔直徑），I〇L藉由將入射其上的光折射性聚焦至i〇l 的遠焦點上以有效地運作作為一單焦折射水晶體。當曈孔 尺寸增大以使IOL的繞射區曝露於部分入射光，入射光的— 5比例部分被轉向至肌的近焦點。由於階步高度的不均句 性，局部比例部分增大以抵達一最大值、接著是朝向具有 外折射區之繞射結構的邊界rn、（被導引至遠焦點之 光的局部比例部分則減小以抵達一最小值、接著是朝向具 有外折射區之繞射結構的邊界之一增大)。當瞳孔尺寸更進 10 一步增大’外折射區開始對於I0L的遠焦點焦度具有折射性 貢獻。 ▲又其他實施例中，用於分離繞射區的不同區塊之階步 局度可實質呈均勻（譬如，位於製造公朗）。藉由示範第 7圖示意性描繪已自其減除下屬基底麵之此水晶體的— 15表面（，如’水晶體的前部表面）之-徑向輪廓。徑向表面輪 廓係指示出表面包括一中央折射區八(具有實質地等於表面 ^基底曲率之_曲率）、一繞射區6及_外折射區c。繞射區 之特徵在於藉由複數個階步62彼此分離之複數個繞射區 塊60。階步62的高度實質呈均勻。 方範例中’一具有一實質均句階步高度之I0L的部分實行 方式中，其在各區塊邊界處提供一經選擇相位移，可根據 下歹j關係'式決定-區塊邊界的徑向區位： ^2=r02+2a/ 等式(5) 其中 200924726 代表區塊數 乂代表設計波長， /代表近焦點的焦長，及 代表中央區塊的半徑

並且 高度： 可根據下制係式來界定相鄰區塊之間的階步 10 階步高度=7~— 等式(6) 其中 • Α代表設計波長(譬如，55〇nm)， 〜代表用以構成水晶體之材料的折射率， 1 〜代表其中放置有水晶體之媒體的折射率，及 〇 15 6為比例部分，譬如0.5或0.7。 部分實施例中，繞射區可自中央折射區的外邊界延伸 至光學件的外邊界。範例中，第8圖示意性顯示包括一前部 表面66及一後部表面68之此I0L 64。前部表面包括一中央 折射區70，其與折射後部表面合作對於光學件賦予一折射 遠焦點焦度。一配置於前部表面上之繞射區72係自中央折 射區的外邊界延伸至光學件的外邊界，並提供一繞射近焦 點及一繞射遠焦點光學焦度。此示範性實行方式中，繞射 遠焦點焦度實質地等於光學件的折射中央區所提供之折射 17 200924726 遠焦點焦度。雖然此範例中繞射區係由被具有實質均勾高 度的階步分離之複數個繞射區塊所形成，在其他實行方式 中階步南度可為不均勻（譬如，其可被切趾）。 雖然在上述實施例中中央區提供一遠焦點光學焦度， 5其他實施例中’中央區可提供—近焦點光學焦度而其中繞 射區提供光學件的遠焦點光學焦度且同時亦對於其近焦點 光學焦度具有繞射性貢獻。範例令，參照第9圖，此一肌74 可包括-前部表面76及-後部表面78，其中前部表面包括 中央折射區76a、-％狀繞射區76b、及一外折射區他。 Ο 1〇此實施例中，前部及後部表面的基底曲率、連同構成水晶 體之材料的折射率係經過選擇使得後部表面及前部表面的 I央區合作式提供-近焦點光學焦度，譬如位於約丨至約4d 範圍之聚焦焦度。此近焦點被示意性顯示為第9圖中的焦點 A類似地外折射區、合併後部表面亦對於光學件的近焦 15點光學焦度具有貢獻。繞射區則提供一遠焦點光學焦度(對 應於圖中所示的焦點B)及—近焦點光學焦度，其中繞射及 折射近焦點焦度實質地相等。此範例中，繞射區包括複數 〇 個繞射區塊，其藉由複數個具有實質均勻階步高度的階纟 彼此分離。其他實行方式中，階步高度可為不均句，譬如 20以上文連同先前實施例所描述的方式。 可譬如以患者需求為基礎來調整被l〇L %的繞射區導 引至近及遠焦點中之光能的比例部分。範例中，脱觸 許多實行方式中’當水晶體的折射部分將入射其上的光導 引至IO L的近焦點，繞射區適可將大部分光能導引至遠焦點 18 200924726 5 ❹ 10 15 20 中。範例中，藉由繞射區被導引至遠焦點的光能相對於導 引至近焦點的光能之比值可位於約2至約4的範圍中。整體 被合併於本文中以供參考之2006年8月23日提申編號 11/444,112名為“刪節式繞射人工水晶體，，的審查中美國專 利申請案係揭露用於調整一繞射結構使得被導引至—多焦 眼用水晶體的近焦點與遠焦點之光能比值產生移位之不门 方式。 部分其他實施例中，I 〇 L的中央折射區可提供—遠焦點 折射焦度而繞射區則提供一近焦點及一中間焦點焦戶。料 由示範，第10圖示意性描繪此具有一中央折射區之水曰曰體 8〇 ’其特徵在於水晶體之一前部表面82的一中央折射區 及其一被一繞射區86所圍繞之折射後部表面84 ^雖然此範 例中用於分離繞射區的不同繞射區塊之階步高度實質地均 勻，在其他實行方式中階步高度可為不均勻。一外折射區 88則圍繞繞射區86。如第1〇圖示意性顯示，光學件的中央 及外折射區提供一遠焦點A而繞射區則適可產生一近焦點 B及-中間焦點C。部分實行方式中，與遠焦點相關狀聚 焦焦度可位於約6至約+34D範圍中且與近焦點相關聯之焦 度則可位於約i至約4D範圍中而其中焦度係對應於位居約 •5D至約3D範圍中的中間焦點。 置於部^其他實施例中，—I〇L可包括—中央折射區、一配 ； 表面上之環狀繞射區、及一外折射區，其中中央 射區提供不同的折射聚焦焦度。範例中，如第11圖 '•『令 yta -Τ1» ， .» —IOL· 90的一中央折射區9〇a可對於I〇L的 19 200924726 遠焦點光學焦度(對應於遠焦點A)具有貢獻而I〇L的一外折 射區9 0 b則對於I 〇 L的近焦點光學焦度（對應於近焦點B )具 有折射性貢獻。一繞射區90c則對於I〇L的近及遠聚焦焦度 皆具有繞射性貢獻。可譬如藉由將水晶體表面的一或兩者 5之外區構形為具有一不同於各別中央區的表面曲率（表面 輪廓）來達成中央及外區之折射聚焦性質的此差異。 部分案例中，水晶體表面的至少一者之基底輪廓可展 現出一選定程度的非球形性以控制像差，諸如用以控制焦 深。譬如，其上配置有一繞射區之前部表面可展現出一球 ❹ 10形輪廓且後部表面則展現出一特定程度的非球形性。範例 中’關於將水晶體表面的一或多者構形為具有非球形輪廓 之進一步教導可見於整體被合併於本文中以供參考之2〇〇6 年4月4曰提申編號11/397332名為“人工水晶體”審查中的美 國專利申請案。 15 其他案例中，水晶體表面的至少一者可具有一複曲面 基底輪廓（一種特徵在於沿著表面的兩正交方向的兩不同 曲率之輪廓）以幫助矯正像散。 Ο 部分實施例中，光學件的生物相容性聚合材料可浸潰 一或多種染料使得水晶體可提供某程度的藍光過濾。此等 2〇染料的部分範例提供於美國專利案5,528,322(名為“可聚合 性黃染料及其在眼用水晶體中之使用技術，，）、5 470,932(名 為“可聚合性黃染料及其在眼用水晶體中之使用技術”）、 5，5 4 3，5 04(名為“可聚合性黃染料及其在眼用水晶體中之使 用技術”）、及5,662,707(名為“可聚合性黃染料及其在眼用水 20 200924726 晶體中之使用技術，，）中，其皆被合併於本文中以供參考。 可根據本發明的教導採用多種不同的已知製造技術來 形成一眼用水晶體（譬如，一I0L)。譬如，可採用此等技術 初始地形成一折射光學件且後續產生一環狀繞射區於光學 5件之表面的一者上使得繞射區將圍繞·表面的一中央折射區。 —般熟習該技藝者將瞭解可對於上述實施例作出特定 修改而不脫離本發明的範圍。 【圖式簡半說明】 第1A圖為根據本發明的一實施例之一多焦I〇L的示意 10俯視圖； 第1B圖為第ία圖所示的多焦i〇l之示意侧視圖； 第2圖顯示第ία及1B圖所示之i〇l的前部表面的一徑 向輪廓’已自其減除前部表面的基底輪廓； 15 第3圖描繪對於〇至約6mm範圍的瞳孔尺寸之對應於第 及1B圖所示的I0L的一假設性實行方式的遠及近焦點之 間的局部及經整合光能分佈之圖形； 第4A圖為具有一反向切趾繞射區之根據一實施例的一 多焦IOL之示意側視圖； 第4B圖為第4A圖所示的IOL之前部表面的一徑向輪廓 2〇 (減去表面的基底輪廓）； 第5A圖為根據本發明的一實施例之一多焦I〇L的示意 側视圖； 第5B圖為第5A圖的IOL之前部表面的一徑向輪廓(減去 表面基底輪廓），其中顯示用於分離被配置在表面上的一繞 21 200924726 射區的不同繞射區塊之階步係展現出高度之一增大、接著是 身為相距水晶體中心的增大徑向距離之函數的一減小； 第5C圖為根據一實施例之一 IOL的一表面的一徑向輪 靡（減去表面基底輪廓），其中用於分離被配置在表面上的一 5 繞射區的不同繞射區塊之階步係展現出高度之一減小、接著 是身為相距水晶體中心的增大徑向距離之函數的一增大； 第6圖描繪對應於一水晶體的近及遠焦點之間的局部 及經整合光能分佈之圖形，其具有類似於第5B圖所示者的 一繞射區； 10 第7圖為根據一實施例之一 IOL的一表面之一徑向輪廓 (減去表面基底輪廓），其中用於分離被配置在表面上的一繞 射區的不同繞射區塊之階步係展現出實質均勻的高度； 第8圖為根據本發明的一實施例之一亂的示意側視 圖’其中-配置在水晶體的前部表面上之繞射區係延伸至 15 水晶體的周邊； 第9圖為根據本發明的一實施例之-IOL的示意側視 圖’其中水晶體的中央折射區提供-近焦點光學焦度； 第10圖為根據本發明的—實施例之一 I0L的示意側視 20 其中水曰曰體的中央折射區提供一遠焦點光學焦度且一 及

配=於水晶體的前部表面上之繞射結構係提供一近焦點 一中間焦點光學焦度；及 圖，發明的—實施例之，的示意側視 -外折射Γ 中央折射區及 22 200924726 【主要元件符號說明】 10,30,42,64,90···多焦人工水晶體(IOL) 11…固定構件 12,44…光學件 14,32,46,66,76,82···前部表面 16,34,48,68,78.“後部表面 18,36,50,70,76a,82a,90a, A···中央折射區 20,38,52,76b…環狀繞射區

22,40,54,76c，88,90b,C …外折射區 24,56,60…繞射區塊 26,38b…階步 38a…繞射區塊 58…階步 62…階步 72,86,90〇,8".繞射區

74...IOL 80…水晶體 84…折射後部表面 A…繞射區内邊界 b···比例部分 B···繞射區外邊界 exp…以切趾區的相對區位及繞射元件階步高度的理想降低為基 礎所選擇之數值 f···近焦點的焦長 23 200924726 ffe；fit···縮放函數 i…區塊數 η!…媒體折射率 n2…材料折射率 OA…光轴 R···光學件最大半徑 r0···中央折射區的半徑，中央區塊的半徑

Rc…中央折射區18相對於光軸OA之半徑 IV··第i個區塊的徑向距離 R…折射區的内邊界 r出…切趾區的半徑，繞射區的外邊界 w…繞射區20寬度 λ…設計波長

Claims (1)

1. 200924726 七、申請專利範圍： κ —種人工水晶體(I0L)，包含 一光學件，其具有一前部表面及一後部表面，該光 學件具有-㈣提供-折射聚线度之巾央折射區，及 一繞射區，其配置於該等表面的一者上藉以提供一 近及一遠繞射聚焦焦度。 2.如申請專利範圍第i項之I〇L，其中該等前部及後部表面 的各者包括一中央折射區。 .如申π專利ng]第丨項之I〇L，其中該繞射區的遠聚焦焦 度實質地對應於該光學件的中央折射區所提供之折射 聚焦焦度。 4. 如申請專利範圍第2項之I〇L，其中任何該等前部及後部 表面的中央折射區具有位於約〇 5mm至約2〇1111的範圍中 之一直獲。 5. 如申請專利範圍第2項之肌，其中該等前部及後部表面 的各者之中央折射區具有一實質呈球形的輪廓。 6. 如申„青專利範圍第5項之I〇L’其中位於該中央折射區外 之繞射區具有一實質呈非球形的基底輪廓。 7. 如申請專利範圍第2項之I〇L，其中該繞射區係至少部份 地圍繞該供其配置之表面的中央折射區。 8·如申請專利範圍第1項之IOL，其中該繞射區包含藉由複 數個階步彼此分離之複數個繞射區塊。 9.如申請專利範圍第8項之I〇L，其中該等階步具有實質均 勻的而度。 25 200924726 10. 如申請專利範圍第8項之IO L，其中該等階步展現出不均 勻的高度。 11. 如申請專利範圍第10項之IOL，其中該等階步高度以身 為相距該光學件中心的增大距離之一函數而減小。 12. 如申請專利範圍第10項之IOL，其中該等階步高度以身 為相距該光學件中心的增大距離之一函數而增大。 13. 如申請專利範圍第10項之IOL，其中該等階步高度從該 繞射區的一内邊界增大至該區中的一中間區位並從該 區位減小至該繞射區的一外邊界。 14. 如申請專利範圍第1項之IOL，其中該光學件包含一外折 射區。 15. 如申請專利範圍第14項之IOL，其中該外折射區提供實質 地等於該中央區所提供的折射聚焦焦度之一聚焦焦度。 16. 如申請專利範圍第1項之IOL，其中該等表面的至少一者 展現出一適可控制該水晶體的像差之非球形基底輪廓。 17. 如申請專利範圍第16項之IOL，其中該非球形基底輪廓 之特徵在於一負圓錐常數。 18. —種眼用水晶體，包含 一光學件，其具有一前部表面及一後部表面，該等 表面的各者具有一適可對於該光學件賦予一折射遠焦 點焦度之中央折射區， 一環狀繞射區，其配置於該等表面的至少一者上藉 以圍繞該表面的中央折射區， 其中該繞射區提供一繞射近焦點焦度及實質地等 26 200924726 於該折射遠焦點焦度之繞射遠焦點焦度。 19. 如申請專利範圍第18項之眼用水晶體，其中該環狀繞射 區包含藉由複數個階步彼此分離之複數個繞射區塊。 20. 如申請專利範圍第19項之眼用水晶體，其中該等階步展 現出實質均勻的高度。 21. 如申請專利範圍第19項之眼用水晶體，其中該等階步展 現出不均勻的高度。 22. 如申請專利範圍第18項之眼用水晶體，其中該眼用水晶 體為一IOL。 23. —種眼用水晶體，包含 一光學件，其具有一前部表面及一後部表面，該光 學件具有一中央及一外折射區， 一繞射區，其配置於該等表面的至少一者上， 其中該等中央及外區提供不同的折射焦度且該繞 射區提供至少兩不同的繞射焦度。 24. 如申請專利範圍第23項之眼用水晶體，其中該中央折射 區提供一遠焦點光學焦度且該外折射區提供一近焦點 光學焦度。 25. 如申請專利範圍第24項之眼用水晶體，其中該繞射區提 供一實質地等於該遠焦點折射焦度之聚焦焦度及另一 實質地等於該近焦點折射焦度之聚焦焦度。 26. 如申請專利範圍第24項之眼用水晶體，其中該水晶體為 一 IOL。 27. —種眼用水晶體，包含 27 200924726 一光學件，其具有一用於提供一折射遠焦點光學焦 度之中央折射區， 一繞射結構，其配置於該光學件的至少一表面上以 提供一繞射近聚焦焦度及一繞射中間聚焦焦度。 28. 如申請專利範圍第27項之眼用水晶體，其中該光學件進 一步包含一對於該遠焦點光學焦度具有折射性貢獻之 外折射區。 29. —種用於矯正視力之方法，包含 提供一具有一前部表面及一後部表面之光學件，該 光學件具有一用於提供一折射聚焦焦度之中央折射區 及一配置於該等表面一者上以提供一近焦點與一遠焦 點繞射焦度之繞射區， 將該光學件植入一患者的眼睛中。 30. —種用於製造一眼用水晶體之方法，包含 形成一具有一前部表面及一後部表面之光學件，其 具有適可產生一遠焦點的基底輪廓， 產生一繞射結構於該等表面的至少一者上以使該 表面包含一中央折射區及一外折射區，該繞射結構對於 該遠焦點光學焦度具有貢獻同時亦提供一近焦點光學 焦度。 28