TW201944124A - 全焦深人工晶狀體 - Google Patents

全焦深人工晶狀體

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Abstract

一種眼科鏡片，包括前表面和後表面，該前表面和後表面中的至少一者包括與瞳孔的明視覺孔徑相對應的第一表面區域、以及同該瞳孔的明視覺孔徑與中間視覺孔徑之差相對應的第二表面區域。在該第一表面區域中形成了第一微結構圖案，該第一微結構圖案將相位擾動引入入射光的光學路徑中，來提供明視覺的全焦深。

Description

全焦深人工晶狀體
本揭露總體涉及眼科鏡片、更確切地涉及一種矯正老花眼的全焦深眼科鏡片。
人眼包括旨在將進入眼睛瞳孔的光聚焦到視網膜上的角膜和晶狀體。然而，眼睛可能展現出各種不同的屈光不正，這些屈光不正導致光不能適當地聚焦在視網膜上、並且可能使視敏度降低。眼睛像差的範圍可以從導致近視、遠視、或規則散光的相對簡單的球鏡誤差和柱鏡誤差到可能導致例如人視覺中的光暈和刺眼的更加複雜的屈光不正。
多年來已經開發了許多干預措施來矯正各種不同的眼睛像差。這些干預措施包括眼鏡、隱形眼鏡、角膜屈光手術（例如雷射輔助原位角膜磨削術（LASIK）或角膜移植術）、以及人工晶狀體（IOL）。還完善地建立了用於治療近視、遠視、和散光的球面-柱面眼鏡和隱形眼鏡的診斷和規範。
老花眼描述了人眼喪失看清近處物體的能力的病症。已經開發了具有多焦點能力的眼科鏡片來幫助患者聚焦到相對近距離處的物體。
特別地，已經開發了具有多焦點能力的IOL，以允許患者同時聚焦在兩個或三個焦平面。但是，多焦點IOL典型地不能提供從近距離到無限遠距離的全視覺範圍。
還開發了具有擴展的焦深（EDF）能力的IOL。但是，焦深的擴展非常有限而不能完全矯正患者的老花眼。因此，需要一種提供具有從近距離連續到達無窮遠距離的全焦深（FDoF）的焦深擴展的系統和方法。
在某些實施方式中，一種眼科鏡片包括前表面和後表面，該前表面和後表面中的至少一者包括與瞳孔的明視覺孔徑相對應的第一表面區域、以及同該瞳孔的明視覺孔徑與中間視覺孔徑之差相對應的第二表面區域。在該第一表面區域中形成了第一微結構圖案，該第一微結構圖案將相位擾動引入入射光的光學路徑中，來提供明視覺的全焦深。
在某些實施方式中，第二表面區域可以是折射性的。替代性地，可以在第二表面區域中形成第二微結構圖案。在某些實施方式中，該第二微結構圖案可以包括雙焦衍射結構或三焦衍射結構。
這些示例性實施方式涉及諸如IOL和隱形眼鏡等眼科裝置。提供了以下說明來使熟悉該項技術者能夠製作和使用本發明，並且在專利申請及其要求的背景下提供了以下說明。對本文所描述的示例性實施方式以及一般原理和特徵的各種修改將是明顯的。主要在具體實現方式中所提供的具體方法和系統方面描述這些示例性實施方式。然而，這些方法和系統將在其他實現方式中有效地操作。例如，主要關於IOL來描述該方法和系統。然而，該方法和系統可以用於隱形眼鏡和鏡架眼鏡。
在以下說明中，藉由舉例的方式闡述了細節以便於討論所揭露的主題。然而，熟悉該項技術者應清楚的是，所揭露的實施方式係示例性的、並非詳盡描述了所有可能的實施方式。
如在此所使用的，連字號形式的附圖標記係指元件的具體實例，而無連字符形式的附圖標記係指統稱元件。因此，例如，裝置‘12-1’係指裝置類別的實例，該裝置類別可以統稱為裝置‘12’，並且該裝置類別中的任一個裝置可以概括性地稱為裝置‘12’。
在白內障治療或用常規單焦點IOL更換人類天然晶狀體之後，患者的視覺變成老花眼。常規的解決方案涉及多焦點人工晶狀體（MIOL）設計或擴展的焦深（EDF）設計。一些雙焦IOL可以同時向患者提供遠距離和近距離的良好視覺，但是，被植入了此類雙焦鏡片的患者通常具有不滿意的中間距離視覺。當使用具有針對中間距離範圍的額外屈光力的雙焦IOL時，可以實現更好的中間距離視覺、但以更差的近距離視覺為代價。某些三焦IOL可以向患者提供一定程度的遠距離、中間距離、和近距離視覺，但缺少從遠距離到近距離的視覺連續性。典型的EDF IOL對中間距離視覺具有有限的焦深，而使用EDF IOL的患者的近距離視覺可能仍會受損。因而，如上所述，常規的多焦點IOL不能提供從近距離到無限遠距離的全視覺範圍的老花眼矯正。
如以下將進一步詳細描述的，揭露了一種矯正老花眼並且提供從近距離到無限遠距離的全視覺範圍的全焦深IOL。本文揭露的全焦深IOL可以提供高效率的光能量使用，表明IOL能抵抗潛在的光學擾動。本文揭露的全焦深IOL可以藉由在明視覺孔徑外的區域中使用折射性設計、雙焦點設計、和三焦點設計而實現，並且可以提供近似於單焦點、雙焦點、或三焦點中間視覺的視覺。本文揭露的全焦深IOL可以在更換人類晶狀體之後恢復全視覺範圍。
衍射眼科鏡片、例如本文揭露的全焦深IOL可以基於光學孔徑進行配置。該眼科鏡片可以具有前表面、後表面、以及由多個小階梯光柵組成的至少一個衍射結構。一個或多個衍射結構可以位於該前表面或該後表面上。該一個或多個衍射結構可以在明視覺孔徑處對眼科鏡片提供老花眼矯正全焦深，同時根據該一個或多個衍射結構的不同實施方式對中間視覺孔徑提供不同種類的性能特徵。
例如，位於明視覺孔徑中的衍射結構可以獲得不同的明視覺離焦性能，例如遠距離主導的、近距離主導的、或任何其他希望的性能特徵。位於明視覺孔徑中的衍射結構可以與在明視覺孔徑外且在中間視覺孔徑內的區域中的第二衍射結構相組合。例如，該第二衍射結構可以無效，這意味著它僅提供折射性能並且在眼科鏡片的中間視覺孔徑中提供類似單焦點的離焦性能。對於進一步實例，該第二衍射結構可以是雙焦結構並且可以在眼科鏡片的中間視覺孔徑中提供類似雙焦的離焦性能。對於又一個實例，該第二衍射結構可以是三焦結構並且可以在眼科鏡片的中間視覺孔徑中提供類似三焦的離焦性能。
現在參考附圖，在圖1中，IOL 101可以代表在眼科學中使用的任何類型的IOL。如圖所示，IOL 101包括光學區110（在本文中還被簡單地稱為’光學器件'）以及兩個袢（haptic）112-1、112-2，出於描述的目的將這兩個袢以示例性構型示出。在多個不同的實現方式中，IOL 101可以包括不同類型和數量的袢112。在一些實現方式中，IOL 101可以沒有袢。用於光學區110和袢112的材料可以不同。例如，IOL 101可以是不可折疊的剛性IOL，例如其中光學區110包括聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）鏡片。在一些實現方式中，IOL 101可以是柔性IOL，其中光學區110可以包括多種不同的材料，例如矽樹脂、疏水性丙烯酸類、親水性丙烯酸類、水凝膠、膠原聚合物或其組合。IOL 101中，袢112也可以包括多種不同的材料，例如聚丙烯、PMMA、疏水性丙烯酸類、親水性丙烯酸類、矽樹脂或其組合。光學區110可以被設計成具有指定光學折光力、或可以被設計為具有多個光學折光力的多焦元件。
特別地，光學區110可以被實施用於矯正老花眼並且提供從近距離到無限遠距離的全視覺範圍的全焦深IOL。因此，本揭露涉及一種結合在正常折光力的單焦點IOL光學器件的一個表面上的微結構。該微結構在與基礎IOL光學器件本身相同的材料內形成為圖案。該微結構將相位擾動引入入射光子的光學路徑中，來實現IOL光學器件的矯正老花眼的、超長焦深擴展特性。例如，焦深從遠或無限遠距離連續地擴展到近距離。該相位擾動可以局限於鏡片孔徑的中央區域，以向患者提供全景深明視覺，如下文藉由圖2的孔徑所描述的。
相位擾動可以分佈在多個間斷的同心區域中並且在IOL孔徑中的不同區域中可以是不同的（參見圖2）。因此，全焦深IOL可以提供與瞳孔大小相關的性能以滿足明視覺和中間視覺的不同需求。
現在參考圖2，示出了瞳孔的眼睛晶狀體孔徑200的描繪。明視覺孔徑202指示在良好光照條件下、例如在白天條件下或在大約3坎德拉/平方米（cd/m2 ）或更高的環境光強度下的瞳孔孔徑。中間視覺孔徑204大於明視覺孔徑202並且指示在昏暗光照條件下、例如在月光下或在大約3 cd/m2 與大約0.01 cd/m2 之間的環境光強度下的瞳孔孔徑。本文揭露的全焦深IOL可以實施有微結構表面圖案，該微結構表面圖案在光學區110的材料中、在與明視覺孔徑202和中間視覺孔徑204相對應的位置處形成，如下文進一步詳細描述的。
如上所述，全景深IOL的明視覺孔徑中的相位擾動可以提供矯正老花眼的全焦深明視覺。圖3A和圖3B展示了由兩種不同類型的相位擾動設計（在下文詳細描述並且分別在圖7A和圖9A中示出）引起的兩種類型的明視覺能量離焦分佈。
現在參考圖3A，示出了離焦能量與焦深的曲線圖300-1。在曲線圖300-1中，繪製了光子能量與散焦深度的曲線圖並且示出了從遠距離到近距離光子能量係如何分佈的。特別地，可以觀察到，曲線圖300-1示出了遠距離主導能量曲線，該曲線提供了具有從遠距離到近距離的連續焦深的明視覺（同樣參見圖4A）。
現在參考圖3B，示出了離焦能量與焦深的曲線圖300-2。在曲線圖300-2中，繪製了光子能量與散焦深度的曲線圖並且示出了從遠距離到近距離光子能量係如何分佈的。特別地，可以觀察到，曲線圖300-2示出了近距離主導能量曲線，該曲線提供了具有從遠距離到近距離的連續焦深的明視覺（同樣參見圖4B）。
現在參考圖4A，示出了針對與離焦能量曲線圖300-1相對應的鏡片設計的離焦字母表圖像400-1。圖4A中的五個字母表圖像分別與表1中的散焦距離相對應。
表格1：離焦字母表圖像的散焦距離
圖4A中的字母表圖像分別與表1中的距離相對應：字母表圖像402-遠；字母表圖像404-遠-中間；字母表圖像406-中間；字母表圖像408-中間-近；以及字母表圖像410-近。字母表圖像400-1示出了，焦深在示出的距離範圍上是連續的。
現在參考圖4B，示出了針對與離焦能量曲線圖300-2相對應的鏡片設計的離焦字母表圖像400-2。圖4B中的五個字母表圖像分別與表1中的散焦距離相對應：字母表圖像412-遠；字母表圖像414-遠-中間；字母表圖像416-中間；字母表圖像418-中間-近；以及字母表圖像420-近。字母表圖像400-2示出了，焦深在示出的距離範圍上是連續的。
現在參考圖5A，明視覺全焦深（FDoF）微結構500被示為截面表面輪廓。明視覺FDoF微結構500在明視覺孔徑202上延伸，但沒有超出明視覺孔徑202延伸到中間視覺孔徑204。在明視覺孔徑202與中間視覺孔徑204之間的位置處發生正常的屈光矯正。對於明視覺孔徑（RoPA）外的區域，明視覺微結構500提供屈光力以提供類似單焦點的中間視覺。因此，明視覺FDoF微結構500可以將相位擾動局限於明視覺孔徑202，並且在明視覺孔徑202外可以沒有相位擾動。
現在參考圖5B，針對明視覺微結構500示出了離焦能量與焦深的曲線圖501（參見圖5A）。在曲線圖501中，繪製了光子能量與散焦距離的曲線圖並且示出了從遠距離到近距離光子能量係如何分佈的。特別地，可以觀察到，曲線圖501示出了與單焦鏡片的相似性、並且還在視近時提供了比單焦鏡片更多的能量。
現在參考圖6A，針對明視覺微結構500的單焦點設計（如離焦能量曲線圖501所示）示出了中間視覺孔徑離焦字母表圖像600-1。圖6A中的五個字母表圖像分別與表1中的散焦距離相對應：字母表圖像602-遠；字母表圖像604-遠-中間；字母表圖像606-中間；字母表圖像608-中間-近；以及字母表圖像610-近。字母表圖像600-1示出了，遠圖像602具有單焦點品質，同時尤其針對近距離維持了適度連續的焦深。
現在參考圖6B，示出了針對常規單焦IOL（如離焦能量曲線圖501所示）的離焦字母表圖像600-2。圖6B中的五個字母表圖像分別與表1中的散焦距離相對應：字母表圖像612-遠；字母表圖像614-遠-中間；字母表圖像616-中間；字母表圖像618-中間-近；以及字母表圖像620-近。與字母表圖像600-1直接對比，字母表圖像600-2示出了，遠圖像612具有單焦點品質，同時不維持焦深。
現在參考圖7A，FDoF-雙焦點衍射微結構700被示為截面表面輪廓。FDoF-雙焦點衍射微結構700在明視覺孔徑202上延伸並且在其中展現出FDoF特徵、並且延伸超過明視覺孔徑202到達中間視覺孔徑204並且在其中展現出雙焦點特徵。FDoF-雙焦點衍射微結構700可以得到FDoF明視覺（如圖4A或圖4B展示的）以及類似雙焦點的中間視覺。明視覺孔徑202外的相位擾動採取雙焦點設計的形式。雙焦點設計的階梯高度、寬度以及相位值可以根據以下詳細描述的設計方法和程序來優化以獲得期望的離焦能量分佈。
現在參考圖7B，示出了針對FDoF-雙焦點衍射微結構700（參見圖7A）的離焦能量與焦深的曲線圖701。在曲線圖701中，繪製了光子能量與散焦距離的曲線圖並且示出了在視遠和視近時光子能量如何分佈。特別地，可以觀察到，曲線圖701示出了圖7A中示出的特定相位擾動的對應中間視覺性能。在曲線圖701中，遍及焦深可辨別出兩個焦點，一個用於遠距離視覺並且另一個用於近距離視覺，並且與雙焦點鏡片的相關性係明顯的。
現在參考圖8A，示出了針對FDoF-雙焦點衍射微結構700（如離焦能量曲線圖701所示）的中間視覺孔徑離焦字母表圖像800-1。圖8A中的五個字母表圖像分別與表1中的散焦距離相對應：字母表圖像802-遠；字母表圖像804-遠-中間；字母表圖像806-中間；字母表圖像808-中間-近；以及字母表圖像810-近。字母表圖像800-1示出了以下中間視覺成像效果：遠距離圖像802和近距離圖像810都具有高品質，而不同焦深水平處的中間距離圖像也是以變化的品質形成。
現在參考圖8B，示出了針對常規雙焦點IOL（如離焦能量曲線圖701所示）的離焦字母表圖像800-2。圖8B中的五個字母表圖像分別與表1中的散焦距離相對應：字母表圖像812-遠；字母表圖像814-遠-中間；字母表圖像816-中間；字母表圖像818-中間-近；以及字母表圖像820-近。字母表圖像800-2示出了遠距離圖像812和近距離圖像820都具有高品質，而不同焦深水平處的中間圖像的品質低於字母表圖像800-1的品質。
現在參考圖9A，FDoF-三焦衍射微結構900被示為截面表面輪廓。FDoF-三焦衍射微結構900在明視覺孔徑202上延伸並且在其中展現出FDoF特徵、並且延伸超過明視覺孔徑202到達中間視覺孔徑204並且在其中展現出三焦點特徵。FDoF-三焦衍射微結構900可以得到FDoF明視覺（如圖4A或圖4B展示的）以及類似三焦點的中間視覺。明視覺孔徑202外的相位擾動採取三焦點設計的形式。該三焦點設計的階梯高度、寬度以及相位值可以根據以下詳細描述的設計方法和程序來優化以獲得期望的離焦能量分佈。
現在參考圖9B，示出了針對FDoF-三焦衍射微結構900（參見圖9A）的離焦能量與焦深的曲線圖901。在曲線圖901中，繪製了光子能量與散焦距離的曲線圖並且示出了從遠距離到近距離光子能量係如何分佈的。特別地，可以觀察到，曲線圖901示出了圖9A中示出的特定相位擾動的對應中間視覺性能。在曲線圖901中，遍及焦深可辨別出三個焦點，一個用於遠距離視覺，另一個用於中間距離視覺，還一個用於近距離視覺，並且與三焦點鏡片的相關性係明顯的。
現在參考圖10A，示出了針對FDoF-三焦點衍射微結構900（如離焦能量曲線圖901所示）的中間視覺孔徑離焦字母表圖像1000-1。圖10A中的五個字母表圖像分別與表1中的散焦距離相對應：字母表圖像1002-遠；字母表圖像1004-遠-中間；字母表圖像1006-中間；字母表圖像1008-中間-近；以及字母表圖像1010-近。字母表圖像1000-1示出了以下中間視覺成像效果：遠距離圖像1002、中間距離圖像1006、以及近距離圖像1010均具有良好或高的品質，而不同焦深水平處的其他中間圖像也以圖像品質的連續性形成。
現在參考圖10B，示出了針對常規三焦點IOL（如離焦能量曲線圖901所示）的離焦字母表圖像1000-2。圖10B中的五個字母表圖像分別與表1中的散焦距離相對應：字母表圖像1012-遠；字母表圖像1014-遠-中間；字母表圖像1016-中間；字母表圖像1018-中間-近；以及字母表圖像1020-近。字母表圖像1000-2示出了以下中間視覺成像效果：遠距離圖像1012、中間距離圖像1016、以及近距離圖像1020均具有良好或高的品質。
圖5A示出的FDoF明視覺微結構500、圖7A示出的FDoF-雙焦點衍射微結構700、以及圖9A示出的FDoF-三焦點衍射微結構900均可以根據以下方法和程序來設計。明視覺微結構、例如FDoF明視覺微結構500可以由階梯圖案限定。該階梯圖案可以用多個參數來表徵，包括例如階梯數量、階梯高度、階梯寬度、以及相位值。明視覺微結構可以被設計為具有不同數量的階梯。例如，圖5A示出的FDoF明視覺微結構500具有六個階梯。但是，明視覺微結構可以設計為具有多於六個階梯或少於六個階梯。還可以選擇其他階梯參數來修改眼科鏡片的離焦明視覺孔徑性能。
一旦已經選好明視覺微結構，就可以優化該明視覺微結構。例如，可以使用任何合適的光學設計軟體程式、例如ZEMAX光學設計軟體來模擬明視覺微結構的性能。在這種優化過程期間，可以計算與明視覺微結構相對應的離焦明視覺孔徑性能。還可以缺點基線離焦明視覺孔徑性能，並且其可以表示藉由設計和優化過程尋求的既定或目標性能。例如，基線離焦明視覺孔徑性能可以是遠距離主導性能或近距離主導性能。可以將該明視覺微結構的離焦明視覺孔徑性能與該基線離焦明視覺孔徑性能進行比較。如果第一離焦孔徑性能沒有充分近似於該基線離焦明視覺孔徑性能，則可以調整明視覺微結構的階梯參數。
一旦已經調整這些階梯參數，就可以計算與經調整的明視覺微結構相對應的第二離焦明視覺孔徑性能。接著可以將第二離焦明視覺孔徑性能與該基線離焦明視覺孔徑性能進行比較。如果第二離焦明視覺孔徑性能充分近似於該基線離焦明視覺孔徑性能，則可以在製造和形成眼科鏡片時選擇並實施經調整的明視覺微結構。然而，如果第二離焦明視覺孔徑性能沒有充分近似於該基線離焦明視覺孔徑性能，則可以再次調整該經調整的明視覺微結構的階梯參數。在一些示例中，第一離焦明視覺孔徑性能可能比第二離焦明視覺孔徑性能更接近地近似於基線離焦明視覺孔徑性能。在這種情況中，可以相應地調整該經調整的明視覺微結構的階梯參數。這個過程可以根據需要重複多次，以對明視覺微結構提供充分近似於基線離焦明視覺孔徑性能的離焦明視覺孔徑性能。最後，可以在製造和形成眼科鏡片時選擇並實施具有的離焦明視覺孔徑性能最接近地近似於基線離焦明視覺孔徑性能的明視覺微結構。
中間視覺微結構、例如圖7A示出的中間視覺孔徑中的FDoF-雙焦點衍射微結構700以及圖9A示出的中間視覺孔徑中的FDoF-三焦點衍射微結構900，可以由階梯圖案限定。該階梯圖案可以用多個參數來表徵，包括例如階梯數量、階梯高度、階梯寬度、以及相位值。中間視覺微結構可以被設計用於提供多種不同類型的離焦中間視覺孔徑性能。例如，FDoF-雙焦點衍射微結構700可以被設計成近似於雙焦點離焦中間視覺孔徑性能，並且FDoF-三焦點衍射微結構900被設計成近似於三焦點離焦中間視覺孔徑性能。但是，可以藉由選擇這些不同的階梯參數來將中間視覺微結構設計成近似於其他離焦中間視覺孔徑性能。
一旦已經選好中間視覺微結構，就可以優化該中間視覺微結構。例如，可以使用任何適合的光學設計軟體程式（例如，ZEMAX光學設計軟體）來模擬中間視覺微結構。在該優化過程期間，可以計算與中間視覺微結構相對應的離焦中間視覺孔徑性能。還可以確定基線離焦中間視覺孔徑性能，並且其可以代表藉由該設計和優化過程在尋求的既定性能或目標性能。例如，基線離焦中間視覺孔徑性能可以是如之前討論的雙焦點或三焦點性能。可以將中間視覺微結構的離焦中間視覺孔徑性能與基線離焦中間視覺孔徑性能進行比較。如果第一離焦中間視覺孔徑性能沒有充分近似於該基線離焦中間視覺孔徑性能，則可以調整中間視覺微結構的階梯參數。
一旦已經調整階梯參數，就可以計算與經調整的中間視覺微結構相對應的第二離焦中間視覺孔徑性能。接著，可以將第二離焦中間視覺孔徑性能與該基線離焦中間視覺孔徑性能進行比較。如果第二離焦中間視覺孔徑性能充分近似於該基線離焦中間視覺孔徑性能，則可以在製造和形成眼科鏡片時選擇並實施經調整的中間視覺微結構。然而，如果第二離焦中間視覺孔徑性能沒有充分近似於該基線離焦中間視覺孔徑性能，則可以再次調整該經調整的中間視覺微結構的階梯參數。在一些示例中，第一離焦中間視覺孔徑性能可以比第二離焦中間視覺孔徑性能更接近地近似於基線離焦中間視覺孔徑性能。在這種情況中，可以相應地調整該經調整的中間視覺微結構的階梯參數。這個過程可以根據需要重複多次，以對中間視覺微結構提供充分近似於基線離焦中間視覺孔徑性能的離焦中間視覺孔徑性能。最後，可以在製造和形成眼科鏡片時選擇並實施具有的離焦中間視覺孔徑性能最接近地近似於基線離焦中間視覺孔徑性能的中間視覺微結構。
一旦已經選擇明視覺微結構和中間視覺微結構兩者，就可以形成並製造以下眼科鏡片：在該眼科鏡片的明視覺孔徑中具有所選的明視覺微結構並且在該眼科鏡片的中間視覺孔徑中具有所選的中間視覺微結構。該眼科鏡片可以提供矯正老花眼的全焦深視覺。
如本文揭露的，全焦深IOL包括在IOL光學器件材料的表面中形成的衍射結構，該衍射結構擴展了焦深以獲得增強的明視覺和中間視覺。
以上揭露的主題應認為是說明性而非限制性的，並且所附申請專利範圍旨在覆蓋所有此類修改、增強、以及落入本揭露的真實精神和範圍內的其他實施方式。因此，為了被法律最大程度地允許，本揭露的範圍將由以下申請專利範圍及其等效物的最廣泛允許的解讀來確定、並且不應受限於或局限於上述詳細說明。
101‧‧‧人工晶狀體（IOL）
110‧‧‧光學區
112-1、112-2‧‧‧袢（haptic）
200‧‧‧眼睛晶狀體孔徑
202‧‧‧明視覺孔徑
204‧‧‧中間視覺孔徑
300-1、300-2‧‧‧曲線圖
400-1、400-2‧‧‧離焦字母表圖像
402、404、406、408、410、412、414、416、418、420‧‧‧字母表圖像
500‧‧‧明視覺全焦深（FDoF）微結構
501‧‧‧曲線圖
600-1、600-2‧‧‧離焦字母表圖像
602、604、606、608、610、612、614、616、618、620‧‧‧字母表圖像
700‧‧‧FDoF-雙焦點衍射微結構
701‧‧‧曲線圖
800-1、800-2‧‧‧離焦字母表圖像
802、804、806、808、810、812、814、816、818、820‧‧‧字母表圖像
900‧‧‧FDoF-三焦衍射微結構
901‧‧‧曲線圖
1000-1、1000-2‧‧‧離焦字母表圖像
1002、1004、1006、1008、1010、1012、1014、1016、1018、1020‧‧‧字母表圖像
為了更加全面地理解本發明以及其特徵和優點，現在結合附圖來參考以下描述，在附圖中：
圖1描繪了示例性IOL；
圖2描繪了不同的瞳孔孔徑；
圖3A和圖3B示出了明視覺孔徑處的離焦能量分佈分別相對於遠距離主導特徵以及近距離主導特徵之曲線圖；
圖4A和圖4B示出了在明視覺孔徑處的分別與圖3A和3B中示出的曲線圖相對應離焦圖像；
圖5A描繪了用於相位擾動的明視覺微結構之截面，該明視覺微結構在明視覺孔徑外是折射性的；
圖5B示出了與對應於典型單焦鏡片的離焦中間視覺能量分佈相比，在中間視覺孔徑處的與圖5A示出的微結構相對應的離焦能量分佈之曲線圖；
圖6A和圖6B示出了在中間視覺孔徑處的分別與圖5A示出的微結構以及典型單焦鏡片相對應的離焦圖像；
圖7A描繪了用於相位擾動的衍射微結構的截面，該衍射微結構在明視覺孔徑外包括雙焦衍射微結構；
圖7B示出了與對應於典型雙焦鏡片的離焦中間視覺能量分佈相比，在中間視覺孔徑處的與圖7A示出的微結構相對應的離焦能量分佈之曲線圖；
圖8A和圖8B示出了在中間視覺孔徑處的分別與圖7A示出的微結構以及典型雙焦鏡片相對應的離焦圖像；
圖9A描繪了用於相位擾動的衍射微結構的截面，該衍射微結構在明視覺孔徑外包括三焦衍射微結構；
圖9B示出了與對應於典型三焦鏡片的離焦中間視覺能量分佈相比，在中間視覺孔徑處的與圖9A示出的微結構相對應的離焦能量分佈之曲線圖；並且
圖10A和圖10B示出了在中間視覺孔徑處的分別與圖9A示出的微結構以及典型三焦鏡片相對應的離焦圖像。

Claims (12)

  1. 一種眼科鏡片，包括： 前表面和後表面，該前表面和後表面中的至少一者包括與瞳孔的明視覺孔徑相對應的第一表面區域、以及同該瞳孔的明視覺孔徑與中間視覺孔徑之差相對應的第二表面區域；以及 在該第一表面區域中形成的第一微結構圖案，該第一微結構圖案將相位擾動引入入射光的光學路徑中，來提供明視覺的全焦深。
  2. 如請求項1所述之眼科鏡片，其中，該第二表面區域係折射性的並且在該中間視覺孔徑中提供單焦點視覺。
  3. 如請求項1所述之眼科鏡片，進一步包括在該第二表面區域中形成的第二微結構圖案，該第二微結構圖案被配置用於在該中間視覺孔徑中提供雙焦點視覺。
  4. 如請求項1所述之眼科鏡片，進一步包括在該第二表面區域中形成的第二微結構圖案，該第二微結構圖案被配置用於在該中間視覺孔徑中提供三焦點視覺。
  5. 如請求項1所述之眼科鏡片，其中，該第一微結構圖案由階梯圖案限定。
  6. 如請求項5所述之眼科鏡片，其中，該階梯圖案由階梯高度、階梯寬度、以及相位值限定。
  7. 一種人工晶狀體，包括： 用於沿該人工晶狀體的光軸擴展可見光的焦深的第一微結構圖案，該第一微結構圖案在光學區的與該瞳孔的明視覺孔徑相對應的第一表面區域中形成。
  8. 如請求項7所述之人工晶狀體，進一步包括該光學區的同該瞳孔的明視覺孔徑與中間視覺孔徑的差異相對應的第二表面區域，其中，該第二表面區域係折射性的。
  9. 如請求項7所述之人工晶狀體，進一步包括在該光學區的同該瞳孔的明視覺孔徑與中間視覺孔徑之差相對應的第二表面區域中形成的第二微結構圖案，其中，該第二微結構圖案包括雙焦衍射結構。
  10. 如請求項7所述之人工晶狀體，進一步包括在該光學區的同該瞳孔的明視覺孔徑與中間視覺孔徑之差相對應的第二表面區域中形成的第二微結構圖案，其中，該第二微結構圖案包括三焦衍射結構。
  11. 如請求項7所述之人工晶狀體，進一步包括在該光學區的同該瞳孔的明視覺孔徑與中間視覺孔徑之差相對應的第二表面區域中形成的第二微結構圖案，其中，該第一微結構圖案由第一階梯圖案限定，並且該第二微結構圖案由第二階梯圖案限定。
  12. 如請求項11所述之眼科鏡片，其中，該第一階梯圖案由第一階梯高度、第一階梯寬度、以及第一相位值限定；並且 該第二階梯圖案由第二階梯高度、第二階梯寬度、以及第二相位值限定。
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