(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有水晶体眼への埋め込みに適した眼内レンズ（IOL）であって、
遠焦点と、残余調節力と組み合わせたときに近視を提供するよう選択された、1Dから4.5Dの範囲内である追加パワーにより特徴付けられた近焦点とを備え、前記残余調節力に基づく焦点深度と合わせた前記遠焦点及び近焦点の少なくとも一方に関する焦点深度が、1Dから2.5Dの間、もしくは2.5Dから4.5Dの間となる光学素子を有し、
前記焦点深度は20サイクル／度の空間周波数においてスルーフォーカスMTFの全幅で10%よりも高いコントラストにより特徴付けられる眼内レンズ。
【請求項２】
前記近焦点の前記焦点深度は1Dから2.5Dの範囲内である、請求項１に記載のIOL。
【請求項３】
1Dから2.5Dの範囲内の追加パワーに対して前記焦点深度は1Dから2.5Dの範囲内である、請求項１に記載のIOL。
【請求項４】
2.5Dから4.5Dの範囲内の追加パワーに対して前記遠焦点の前記焦点深度は2.5Dから4.5Dの範囲内である、請求項１に記載のIOL。
【請求項５】
前記光学素子は、-15Dから+50ディオプタの範囲内である遠焦点パワーを備える、請求項１に記載のIOL。
【請求項６】
前記光学素子は、遠焦点を提供するように構成された前側光学面及び後側光学面と、当該光学面の何れかに配置され、前記追加パワーを提供する回折構造とを有する、請求項１に記載のIOL。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に視力を矯正する方法に関し、特に、眼内レンズ（IOL）を利用することにより有水晶体眼における視力を向上させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼の光学パワーは、角膜の光学パワーと、眼全体の光学パワーの約1/3を提供する水晶体の光学パワーにより決定される。水晶体は透明であり、眼が様々な距離の物体に焦点を合わせられるように水晶体の光学パワーを調節する毛様筋によって変更可能な曲線を持つ両凸構造をしている。個人が老けるにつれて、水晶体は肥大し、硬化して、毛様筋による水晶体の光学パワーの調節を段々困難にする。この眼の調節能力の低下は老眼として知られており、その最も早い兆候は近接した物体を見ることの難しさである。
【０００３】
そこで、老眼を患う個人の視力を矯正し、向上させる方法が求められている。
【発明の概要】
【０００４】
一つの側面において、本発明は、眼の固有の水晶体により示される残余調節力を決定し、眼の固有の水晶体を保持しつつ眼に埋め込むための、遠焦点光学パワー（例えば、約-15から約+50ディオプタ(D)の範囲内）及び追加パワー（例えば、約1Dから約4Dの範囲内）を示す多焦点眼内レンズ（IOL）を選択することを含む視力矯正方法を提供する。IOLと固有の水晶体の組み合わせが、眼から約30cmよりも離れた物体を見ることに対する約20サイクル／度の空間周波数において、約10%よりも高い視覚コントラストを提供するように、IOLの追加パワーを残余調節力の関数として選択する。
【０００５】
関連する側面において、視覚コントラストを、スルーフォーカス変調伝達関数（例えば、選択された放射波長（例えば、550nm）において、所定の絞りサイズ（例えば、3mm）について）を採用することにより決定してもよい。
【０００６】
他の側面において、IOLの遠焦点パワーが遠視を提供し、IOLの近焦点パワーが中間視を提供し、かつIOLの近焦点パワーと固有の水晶体の残余調節力との組み合わせが近視を提供するように、IOLの追加パワーを約1Dから約2.5Dの範囲内で選択する。
【０００７】
他の側面において、IOLの遠焦点パワーが遠視を提供し、IOLの近焦点パワーが近視を提供し、かつIOLの遠焦点パワーと固有の水晶体の残余調節力との組み合わせが中間視を提供するように、IOLの追加パワーを約2.5Dから約4.5Dの範囲内で選択する。
【０００８】
他の側面において、上記の視力矯正方法では、固有の水晶体の残余調節力による追加パワーのシフトが、約20サイクル／度の空間周波数において約10%よりも高い視覚コントラストを持つ近視をもたらすように、固有の水晶体の残余調節力に基づいてIOLの近焦点に関する焦点深度を選択する。
【０００９】
さらに他の側面において、上記の視力矯正方法では、固有の水晶体の残余調節力による遠焦点のシフトが、約20サイクル／度の空間周波数において約10%よりも高い視覚コントラストを持つ中間視をもたらすように、固有の水晶体の残余調節力に基づいてIOLの遠焦点光学パワーに関する焦点深度を選択する。
【００１０】
他の側面において、本発明は有水晶体眼への埋め込みに適した眼内レンズを提供する。例として、遠焦点と、約1Dから約4.5Dの範囲内である追加パワーにより特徴付けられた近焦点とを備え、遠焦点及び近焦点の少なくとも一方に関する焦点深度が約1Dよりも大きい（例えば、約1Dから約4.5Dの範囲内の）光学素子を有する。遠焦点光学パワーは、例えば、約-15Dから約50Dの範囲内とすることができる。
【００１１】
場合によっては、約1Dから約2.5Dの範囲内の追加パワーに対して上記の焦点深度を約1Dから約2.5Dの範囲内としてもよい。他の場合では、約2.5Dから約4.5Dの範囲内の追加パワーに対してIOLの一方または両方の焦点における焦点深度を約2.5Dから約4.5Dの範囲内としてもよい。
【００１２】
他の側面において、上記の有水晶体IOLは、遠焦点を提供するように構成された前側光学面及び後側光学面と、それら光学面の何れかに配置され、追加パワーを提供する回折構造とを有する。場合によっては、回折構造はレンズの光軸からの距離が増加するにつれて減少する高さを持つステップにより互いに分離された複数の回折ゾーンを有してもよい。他の場合では、回折構造は均一なステップ高さを示してもよい。
【００１３】
他の側面において、視力矯正方法が開示される。この視力矯正方法は、眼の固有の水晶体により示される残余調節力を決定し、固有の水晶体を保持しつつ眼に埋め込むための、遠焦点光学パワー及び近焦点光学パワーを備えた多焦点眼内レンズ（IOL）を選択することを含む。残余調節力による遠焦点または近焦点のシフトが、中間視または近視のそれぞれにおいて、約20サイクル／度の空間周波数において約10%よりも高い視覚コントラストをもたらすように、遠焦点または近焦点に関する焦点深度を選択する。
【００１４】
関連する側面において、上記の方法では、IOLの遠焦点パワーが遠視を補助し、IOLの近焦点パワーが中間視を提供し、かつIOLの近焦点パワーと固有の水晶体の残余調節力との組み合わせが近視を提供するように近焦点光学パワーを選択する。例として、近焦点は、約1Dから約2.5Dの範囲内の追加パワーにより特徴付けられる。
【００１５】
他の側面において、上記の方法では、IOLの遠焦点パワーが遠視を補助し、IOLの近焦点パワーが近視を提供し、かつIOLの遠焦点パワーと固有の水晶体の残余調節力との組み合わせが中間視を提供するように近焦点光学パワーを選択する。例として、近焦点パワーは、約2.5Dから約4.5Dの範囲内の追加パワーにより特徴付けられる。
【００１６】
以下の詳細な説明を、以下に簡単に述べられる関連する図面とともに参照することで、本発明をよりよく理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一つの実施形態による例示的な視力矯正方法における様々なステップを表すフローチャートである。
【図２】約2Dの追加パワーを持つIOLとそのIOLが埋め込まれた有水晶体眼の、約1Dの残余調節力を示す固有水晶体との組み合わせに対応する仮想的なスルーフォーカス視力曲線を表す概略図である。
【図３】約4Dの追加パワーを持つIOLとそのIOLが埋め込まれた有水晶体眼の、約2Dの残余調節力を示す固有水晶体との組み合わせに対応する仮想的なスルーフォーカス視力曲線を表す概略図である。
【図４】本発明の実施において使用に適した例示的な回折IOLの概略図である。
【図５】本発明の幾つかの実施形態による、虹彩の前面における有水晶体眼の前房に埋め込まれたIOLの概略図である。
【図６Ａ】仮想的な多焦点IOLと、そのIOLが埋め込まれた有水晶体眼の、約0.5Dの残余調節力を示すことが仮定された固有水晶体との組み合わせに対するデフォーカスの関数として計算された両眼視力曲線を示す概略図である。
【図６Ｂ】仮想的な多焦点IOLと、そのIOLが埋め込まれた有水晶体眼の、約1Dの残余調節力を示すことが仮定された固有水晶体との組み合わせに対するデフォーカスの関数として計算された両眼視力曲線を示す概略図である。
【図７Ａ】仮想的な多焦点IOLと、そのIOLが埋め込まれた有水晶体眼の、約1.5Dの残余調節力を示すことが仮定された固有水晶体との組み合わせに対するデフォーカスの関数として計算された両眼視力曲線を示す概略図である。
【図７Ｂ】仮想的な多焦点IOLと、そのIOLが埋め込まれた有水晶体眼の、約2Dの残余調節力を示すことが仮定された固有水晶体との組み合わせに対するデフォーカスの関数として計算された両眼視力曲線を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、一般に、固有の水晶体が低下した調節力を示す有水晶体眼により提供される視力向上方法、及びその視力向上方法を実施する眼科用レンズを提供する。例えば、本発明は、眼内レンズ（IOL）の近焦点及び遠焦点パワーを固有の水晶体の残余調節力とともに採用することで患者の視力を向上するため、固有の水晶体が幾らかの残余調節力（例えば、約2ディオプタ未満）を示す有水晶体眼にIOLを埋め込む方法を提供する。「眼内レンズ」という用語及びその略語「IOL」は、ここでは、視力を向上するために眼の内側に埋め込まれるレンズを記述するために、同じ意味で用いられる。以下の実施形態では、そのようなIOLは眼の固有の水晶体を保持する眼に埋め込まれる（そのようなIOLを、ここでは有水晶体IOLとも呼ぶ）。
【００１９】
図１に示されたフローチャート１０を参照すると、例示の実施形態では、本発明の教示による視力矯正方法は、眼の固有の水晶体により示される残余調節力を決定し（ステップ１）、固有の水晶体を保持しつつ眼に埋め込むための、遠焦点光学パワー及び近焦点光学パワーを生じる追加パワーを示す多焦点眼内レンズ（IOL）を選択する（ステップ２）ことを含む。固有の水晶体の残余調節力は、公知の方法を利用することで求めることができる。IOLと水晶体の組み合わせが、無限遠から、眼から約30cmまたは約50cmの距離における物体を見ることに対する、約20サイクル／度の空間周波数において約10%よりも高い視覚コントラストを提供するように、IOLの追加パワーを残余調節力の関数として選択する。
【００２０】
場合によっては、視覚コントラストを、所定の空間周波数（例えば、20サイクル／度）において得られるスルーフォーカス変調伝達関数（MTF）により決定できる。当業者にとって公知のように、IOLと水晶体の組み合わせのような結像系のMTFは、物体に関するコントラストに対する結像系により形成された物体の像に関するコントラストの比として定義できる。光学系に関するMTFは、一般に、結像系を照明する光の強度分布の空間周波数だけでなく、照明絞りのサイズ、照明光の波長といった他の要因にも影響される。多くの実施形態では、MTFを、約550nmの波長を持つ（他の波長または複数の波長の組み合わせも採用可能であるが）光に対して、約3mmの絞りサイズで測定及び／または計算できる。例として、IOLと水晶体の組み合わせにより提供される視覚コントラストを示す、スルーフォーカスMTFを、IOLと固有の水晶体を包含するモデルの眼を利用することにより、例えば光線追跡を介して得ることができる。あるいは、または加えて、視覚コントラストをスネレン視力表を採用することにより求めてもよい。
【００２１】
多くの実施形態では、有水晶体IOLの遠焦点光学パワーは、約-15Dから約+50Dの範囲内となり、リラックスした状態のときに固有の水晶体の結像パワーを増加及び／または矯正するよう選択される。IOLの追加パワーは、例えば、約1Dから約4.5Dの範囲内である。追加パワーを、以下にさらに議論するように、中間視または近視の向上を提供するため、固有の水晶体の調節能力を活用するよう、固有の水晶体の残余調節力だけでなく患者が必要な視力に基づいて選択してもよい。
【００２２】
例として、IOLの遠焦点パワーが遠視（リラックスした状態のときの角膜の光学パワーと固有の水晶体の光学パワーの組み合わせ）を提供し、IOLの近焦点パワーが中間視を提供し、かつIOLの近焦点パワーと固有の水晶体の残余調節力の組み合わせが近視を提供するように、有水晶体IOLの追加パワーを約1Dから約2.5Dの範囲で選択してもよい。
【００２３】
「遠視（distance vision）」という用語は、一般に、約80cmよりも離れた物体を見る能力を指す。特に、本願においては、有水晶体IOLは、それ自体により、または固有の水晶体の調節パワーとの組み合わせにおいての何れかについて、眼から約80cmよりも離して配置された物体の像に関する視覚コントラストが約20サイクル／度の空間周波数において約10%よりも高いなら、遠視を提供する。「近視（near vision）」という用語は、一般に、約45cm未満、例えば、約30cmから約45cmの範囲内の物体を見る能力を指す。特に、本願においては、有水晶体IOLは、それ自体により、または固有の水晶体の調節パワーとの組み合わせにおいての何れかについて、眼から約30cmから約45cmの範囲内に配置された物体の像に関する視覚コントラストが約20サイクル／度の空間周波数において約10%よりも高いなら、近視を提供するとみなされる。
【００２４】
さらに、「中間視（intermediate vision）」という用語は、一般に、眼から約45cmから約80cmの範囲内の物体を見る能力を指す。特に、本願においては、有水晶体IOLは、それ自体により、または固有の水晶体の調節パワーとの組み合わせにおいての何れかについて、眼から約45cmから約80cmの範囲内に配置された物体の像に関する視覚コントラストが約20サイクル／度の空間周波数において約10%よりも高いなら、中間視を提供するとみなされる。IOLそれ自身、または固有の水晶体との組み合わせによる、遠視、中間視及び近視を提供する能力を評価するために、視覚コントラストを、有水晶体IOL、固有の水晶体及び平均的な人の角膜（例えば、約0.18の円錐定数により特徴付けられる非球面性を持つ角膜）のモデルを有する眼のモデルにおいて変調伝達関数（MTF）を測定または計算することにより決定できる。あるいは、視覚コントラストを、有水晶体IOLを持つ患者の眼の視力を測定することにより決定してもよい。
【００２５】
上記のように、IOLの追加パワーが約1Dから約2.5Dの範囲内となる幾つかの実施形態では、IOLの近焦点パワーと固有の水晶体の残余調節力の組み合わせは、患者に近視を提供する。さらに説明するため、図２は、IOLとそのIOLが埋め込まれた有水晶体眼の固有の水晶体との組み合わせの仮想的なスルーフォーカス視力曲線１２を表す。曲線１２は、組み合わされたIOLと固有の水晶体により提供される遠焦点光学パワー（Ａ）（例えば、約-15から約+34ディオプタの範囲内）（ここでは、デフォーカス0に対応するとして任意に表される）と、固有の水晶体がリラックスした状態（すなわち、調節がなされていない）のときにIOLにより提供される約2Dの追加パワー（Ｂ）を表す。遠焦点パワーは、遠く離れた（例えば、眼から約80cmより離れた）物体を見る視力を提供し、追加パワーは、固有の水晶体の調節力無しに、中間距離（例えば、眼から約45cmから約80cmの範囲内の距離を見る）における視力を提供する。
【００２６】
しかし、固有の水晶体の調節力を利用して、近焦点と残余調節力の組み合わせが近距離での視力を提供するよう、曲線Ａをシフトさせる。例として、曲線１４（点線で表される）は、眼の固有の水晶体の最大調節力（例えば、約1D）との組み合わせにおいてIOLにより提供されるスルーフォーカス視力に対応する。この曲線は、近視を提供するためにIOLの近焦点パワーが固有の水晶体の残余調節力を介してシフトされることを示している（近焦点パワーのピークが約3Dのデフォーカス値へシフトしている）。さらに、IOLの遠焦点パワーも、遠−中間領域、すなわち、近焦点と遠焦点の静的な（すなわち、調節の無い）ピーク間の領域における視力を向上するようシフトしている。このように、固有の水晶体の調節力が0からその最大値まで増加するにつれて、スルーフォーカス視覚コントラスト曲線も曲線Ａから曲線Ｂへシフトし、これにより遠距離から近距離までの視力を提供する。
【００２７】
他の幾つかの実施形態では、IOLの遠焦点パワーが遠視を補助し、IOLの近焦点パワーが近視を提供し、かつIOLの遠焦点パワーと固有の水晶体の残余調節力との組み合わせが中間視を提供するように、IOLの追加パワーを約2.5Dから約4.5Dの範囲内で選択してもよい。そのような実施形態をさらに説明するため、図３は、約4Dの追加パワーを示す仮想的な有水晶体IOLとそのIOLが埋め込まれた眼の固有の水晶体との組み合わせの結像特性を、デフォーカスの関数としての視覚コントラストの形で表す。ここでデフォーカス0はIOL及び固有の水晶体により提供される遠焦点に対応するように選択される。固有の水晶体は約2Dの残余調節力を備えると仮定する。曲線１６は、組み合わされたIOLと固有の水晶体の視覚コントラストをデフォーカスの関数として表す。固有の水晶体による調節がなされていない場合（すなわち、固有の水晶体がリラックスした状態）では、遠焦点（Ａとして表される）は遠視を補助する、つまり、眼から約80cmよりも離して配置された物体に焦点を合わせる能力を補助し、一方、IOLの近焦点（Ｂとして表される）は、近視を提供する、つまり、眼から約45cm未満の距離、例えば、約30cmから約45cmの範囲内に配置された物体に焦点を合わせる能力を提供する。
【００２８】
しかし、固有の水晶体の残余調節力は、中間視を提供するようIOLの結像パワーをシフトさせることが可能である。曲線１８（点線で表される）は、眼の固有の水晶体の最大調節力に対するIOLの結像パワーのそのようなシフトを表す。言い換えれば、固有の水晶体が調節力を増加させるよう圧縮されるにつれて、スルーフォーカス視力曲線も曲線１６から曲線１８へシフトする。このシフトを通じて、中間距離にある物体を見るための視覚コントラストの追加が提供される、すなわち、中間視が向上する。当然ながら、固有の水晶体による調節も、IOLの近焦点に関するピークをより大きなデフォーカス値（より近くを見ることに対応する）へ移動させる。しかし、この実施形態では、IOLは、近くの物体（例えば、眼から約30cmから約45cmの範囲内の距離に置かれた物体）を見るための十分に強い静的な近焦点パワー（つまり、固有水晶体がリラックスした状態にあるときの近焦点パワー）を提供する比較的大きな追加パワー（例えば、約4D）を持つように選択される。このように、この実施形態では、残余調節力は有用ではあるものの、近視について重要ではない。
【００２９】
多くの実施形態において、多焦点有水晶体IOLの１以上の焦点における焦点深度は、固有の水晶体の残余調節力及び多焦点有水晶体IOLの追加パワーに基づいて、眼の視覚調節の向上を最適化するように選択される。「視野深度」および「焦点深度」という用語は、ここでは同じ意味で使用され、レンズ（またはレンズ系）に関して周知であり、許容可能な像を解像可能な物体と像の空間における距離を指すことは当業者にとって容易に理解される。より量的な測度を必要とするよう拡張されるときには、「視野深度」および「焦点深度」という用語は、3mmの絞りと緑色光、例えば、約550nmの波長を持つ光を用いて測定された、光学系のスルーフォーカス変調伝達関数（MTF）が約20サイクル／度の空間周波数において少なくとも約10%のコントラストを示す光学系（例えば、単レンズまたは複数のレンズ若しくはレンズの組み合わせ）に関するデフォーカス量を指すこともある。他の定義を適用してもよく、また焦点深度が、多くの要因（例えば、絞りサイズ、光が含む色、及びレンズ自体のベースパワーを含む）により影響されることは明白である。それにもかかわらず、上述した、また以下の議論するMTFテストは、焦点深度を求める簡単なテストとして存在する。多焦点レンズの場合、上記の定義を、レンズの複数の焦点のそれぞれにおける焦点深度に関して適用できる。
【００３０】
例として、IOLの追加パワーが約1から約2.5Dの範囲内である幾つかの実施形態では、残余調節力による追加パワーのシフトが、約20サイクル／度の空間周波数において約10%よりも高い視覚コントラストを持つ近視をもたらすように、IOLの近焦点に関する焦点深度を、眼の固有の水晶体の残余調節力に基づいて選択してもよい。例えば、そのような実施形態では、IOLの近焦点に関する焦点深度を、約1から約2.5Dの範囲内としてもよい。一般に、多くの実施形態では、残余調節力が減少するにつれて、選択された焦点深度は増加する。
【００３１】
IOLの追加パワーが約2.5Dから約4.5Dの範囲内である他の実施形態では、残余調節力による遠焦点のシフトが、約20サイクル／度の空間周波数において約10%よりも高い視覚コントラストを持つ中間視をもたらすように、IOLの遠焦点に関する焦点深度を、眼の固有の水晶体の残余調節力に基づいて選択してもよい。例えば、そのような実施形態では、IOLの遠焦点に関する焦点深度を、約2.5Dから約4.5Dの範囲内としてもよい。再度、多くの実施形態では、より低い残余調節力に対して、より高い焦点深度を示すようにIOLは選択される。
【００３２】
本発明を実施するために、様々なIOLを利用することができる。例として、図４は、柔らかく、折り曲げられる生体適合性材料から形成されることが好ましい光学素子２２を持つそのような多焦点IOL２０の概略を示す。そのような材料の例には、ヒドロゲル、シリコン及び軟性アクリルポリマー（例えば、Acrysof（登録商標）の名で市販されているレンズを形成するのに利用可能な材料）が含まれる。光学素子２２は、前面２４と後面２６とを有し、例えば、約-15Dから約+50Dの範囲内（好ましくは、約-5Dから約34Dの範囲内）の遠焦点パワーを備える。実施形態によっては、前面２４に配置された回折構造２８が、IOLに約1Dから約2.5Dの範囲内の追加パワーを提供し、一方他の実施形態では、回折構造２８は、約2.5Dから約4.5Dの範囲内の追加パワーを提供するように構成される。
【００３３】
レンズ２０は、眼の中でレンズ２０の配置を容易にする、周知の適切な生体適合材料で形成された複数の固定部材または触覚３０をさらに含む。その固定部材は、長期間、例えば、１０年かそれ以上にわたって副作用を生じることなくIOLを眼に入れられることを確保する、本技術において公知の手法において設計されることが好ましい。有水晶体IOLに使用するのに適した板状の触覚の例が、米国特許第6,562,070号、“前房有水晶体レンズ”に記述されている。この文献はここに参照として組み込まれる。
【００３４】
実施形態によっては、回折構造は、光軸から増加する距離の関数として高さが減少することを示す複数のステップにより互いに分離された複数の回折ゾーンにより特徴付けられる。言い換えれば、回折ゾーンの境界におけるステップ高さは「アポタイズ」されて、絞りサイズの関数として近焦点及び遠焦点に回折される光エネルギーの割合を変える（例えば、絞りサイズが大きくなるにつれて、光エネルギーのより多くが遠焦点へ回折される）。例として、各ゾーンの境界におけるステップ高さは、次の式に従って定義される。
【数１】
0005576126.tif 000002
λは設計波長（例えば、550nm）を示し、
aは様々な次数に関する回折効率を制御するために調節可能なパラメータを示し、例えば、aは2.5となるように選択される。
n2は光学素子の屈折率を示す。
n1はレンズが置かれた媒体の屈折率を示し、fapodizeは、レンズの前面と光軸の交点からの半径方向に増加する距離の関数として減少する値を持つスケーリング関数を表す。例として、スケーリング関数fapodizeは次式により定義される。
【数２】
0005576126.tif 000003
riはi番目のゾーンの半径方向の距離を示し、
routは最後の二重焦点回折ゾーンの外側半径を示す。また、他のアポダイゼーションスケーリング関数を採用することも可能であり、そのような関数は、同時係属中の特許出願第11/000770号、“アポダイズ非球面回折レンズ”、2004年12月1日出願、に開示されている。その文献は、ここに参照として組み込まれる。
【００３５】
実施形態によっては、回折ゾーンは光学素子の光軸の周りに広がった環状領域の形になる。そのような実施形態の幾つかでは、ゾーン境界の半径方向位置(ri)が次式に従って選択される。
【数３】
0005576126.tif 000004
iはゾーン番号を示し（i=0は中心ゾーンを示す）、
riはi番目のゾーンの半径方向の位置を示し、
λは設計波長を示し、
fは追加パワーを示す。
【００３６】
実施形態によっては、近焦点及び／または遠焦点における焦点深度を、環状の回折ゾーンの領域を選択的に変化させることにより調節できる。例として、ゾーン境界の半径方向の位置は次式に従って決定される。
【数４】
0005576126.tif 000005
iはゾーン番号を示し（i=0は中心ゾーンを示す）、
λは設計波長を示し、
fは近焦点の焦点距離を示し、
g(i)は非一定関数を示す。
【００３７】
場合によっては、関数g(i)は次式に従って定義される。
【数５】
0005576126.tif 000006
iはゾーン番号を示し、
a及びbは二つの調節可能パラメータであり、
fは近焦点の焦点距離を示す。例として、aは約0.1λから約0.3λの範囲内とすることができ、bは約1.5λから約2.5λの範囲内とすることができる。λは設計波長を示す。関数g(i)を調節することにより、近焦点及び／または遠焦点に関する焦点深度を変化させることができる。例えば、これらの焦点に関するスルーフォーカス視覚コントラスト曲線を広げることができ、中間の焦点領域に対して入射する光の一部を振り向けることができる。
【００３８】
実施形態によっては、回折レンズの焦点における焦点深度を、回折ゾーンを分離するステップのプロファイルを選択することにより調節する。例えば、幾つかの実施形態では、ステップは鋸歯状のプロファイルを持ち、一方、他の実施形態では、ステップは直線エッジの形状とすることができる。
【００３９】
実施形態によっては、眼の固有の水晶体の残余調節力とともに、近視から遠視までにわたる視覚の向上を提供するために、三重焦点IOLを有水晶体眼に埋め込んでもよい。例として、遠焦点パワー（例えば、約-15Dから約+50Dの範囲内）、近焦点追加パワー（例えば、約3Dから約9Dの範囲内）及び中間焦点追加パワー（例えば、約1.5Dから約4.5Dの範囲内）を持つ三重焦点レンズを、眼の固有の水晶体を残しつつ眼に埋め込んでもよい。固有の水晶体の残余調節力は、三重焦点IOLに関するスルーフォーカス視覚コントラスト曲線をシフトさせて、IOLの遠焦点、中間焦点及び近焦点に関する静的な（調節のない）視覚コントラストのノッチを満たし、近視から遠視にわたって所望の視覚コントラスト（例えば、約20サイクル／度の空間周波数において約10%よりも高いコントラスト）を提供することができる。本発明の実施において使用に適した三重焦点IOLの幾つかの例が、継続中の米国特許出願第11/350,437号、“エリアの変更を伴う回折ゾーンを持つ擬似調節IOL”、2006年2月9日出願、及び米国特許出願第11/350,497号、“複数の回折パターンを持つ擬似調節IOL”、2006年2月9日出願に開示されている。これらの出願の両方は、ここに参照として組み込まれる。
【００４０】
本発明の実施形態によっては、有水晶体IOLを眼の前房に埋め込んでもよい。例えば、図５は、本発明の教示によるIOL３６が埋め込まれた、固有の水晶体３４を持つ眼３２を概略的に表す。特に、IOLは、その正しい位置及び方向にレンズを保持することを補助する固定部材３６ａとともに、虹彩４０の前面において眼の前房３８に埋め込まれている。あるいは、レンズ３６を虹彩の背後の前房に埋め込んでもよい。当然ながら、他の適切な埋め込み方法を採用してもよい。
【００４１】
本発明の幾つかの顕著な特徴をさらに示すため、以下に仮想的な例を提供する。これらの例は単に説明目的で提供されるものであり、本発明の視力矯正方法を実施することにより得られる最適な結果を示すことを必ずしも意図したものではないことを理解されたい。
【００４２】
（設計例１）
図６Ａは、約0.5Dの残余調節力を示す固有の水晶体を持つ有水晶体眼に埋め込まれた仮想的な多焦点IOLの組み合わせに対する、デフォーカスの関数として計算された両眼視力曲線を表す。IOLの静的な（すなわち、調節力の無い）結像特性を示す曲線Ａは、IOLが遠焦点パワー（デフォーカス0として示される）と3Dの追加パワーにより特徴付けられることを示している。静的曲線Ａは、固有の水晶体の調節効果を介してシフトされ、最大調節力（ここでは0.5D）において視力曲線Ｂが得られる。このシフトは、中間視についての視力を向上させる。点線で示された曲線Ｃは、異なる調節力（0から約0.5D）に対応する視力曲線を包絡する、得られた動的なスルーフォーカス曲線を示す。
【００４３】
（設計例２）
図６Ｂを参照すると、この例は前の例と同一の多焦点IOLを採用するが、固有の水晶体についてより大きい残余調節力（約1Dの調節力）を仮定する。前の例と同様に、曲線ＡはIOLにより提供される静的なスルーフォーカス視力を表し、曲線ＢはIOLと固有の水晶体の最大残余調節力の組み合わせにより提供されるスルーフォーカス視力を表す。さらに、曲線Ｃは、異なる調節力に対応する視力曲線を包絡する、得られた動的なスルーフォーカス視力曲線であり、中間距離において特に視力の向上を示す。
【００４４】
（設計例３）
図７Ａを参照すると、この例は前の例と同一の多焦点IOLを利用するが、固有の水晶体が1.5Dの残余調節力を備えると仮定する。再度、曲線Ａ及びＢは、それぞれ、静的なスルーフォーカス視力及び最大残余調節力におけるスルーフォーカス視力を表す。得られた曲線Ｃは、異なる調節力に対る視力曲線の包絡線を示し、これはより大きな残余調節力が中間視についての視力欠損のノッチをさらに満たすことを示している。
【００４５】
（設計例４）
図７Ｂを参照すると、この例は前の例と同一の多焦点IOLを利用するが、固有の水晶体が2Dの残余調節力を備えると仮定する。再度、曲線Ａ及びＢは、それぞれ、静的なスルーフォーカス視力及び最大残余調節力におけるスルーフォーカス視力を表す。得られた曲線Ｃは、異なる調節力に対る視力曲線の包絡線を示し、これは、この残余調節力において、IOLと水晶体の組み合わせが近視から遠視にわたる距離範囲において視力が向上することを示している。
【００４６】
当業者にとって、本発明の範囲から外れることなく、上記の実施形態に様々な修正を行うことができることは明らかであろう。
【図１】
0005576126.tif 000007
【図２】
0005576126.tif 000008
【図３】
0005576126.tif 000009
【図４】
0005576126.tif 000010
【図５】
0005576126.tif 000011
【図６Ａ】
0005576126.tif 000012
【図６Ｂ】
0005576126.tif 000013
【図７Ａ】
0005576126.tif 000014
【図７Ｂ】
0005576126.tif 000015