(57)【要約】  本方法およびシステムは眼科用装置を提供する。本眼科用装置は、前面、後面、および複数のゾーンを含む少なくとも１つの回折構造を有する眼科用レンズを含む。少なくとも１つの回折構造は前面および後面の少なくとも１つの面用である。各ゾーンは、少なくとも１つのステップ高を有する少なくとも１つのエシェレットを含む。ステップ高はゾーン毎に個々に最適化される。遠方からある視野までの眼の色収差を補償するために、２π位相ステップ高より大きい位相ステップ高が、採用され、２πの整数倍である位相だけ折り返され得る。したがって、眼の色収差は遠方視から近方視までを改善するように補償され得る。
2019535445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼科用レンズであって、
前面と；
後面と；
複数のゾーンを含む少なくとも１つの回折構造であって、前記複数のゾーンのそれぞれは少なくとも１つのステップ高を有する少なくとも１つのエシェレットを含み、前記少なくとも１つの回折構造は前記前面および前記後面の少なくとも１つの面用であり、前記少なくとも１つのステップ高は前記複数のゾーンのゾーン毎に個々に判断され、前記少なくとも１つのステップ高は２πの整数倍である位相だけ折り返される、少なくとも１つの回折構造と、を含む少なくとも１つの焦点長を有する眼科用レンズ。
【請求項２】
前記少なくとも１つの焦点長は前記眼科用レンズが多焦点レンズとなるように複数の焦点長を含む、請求項１に記載の眼科用レンズ。
【請求項３】
前記各ゾーンは前記複数の焦点長の一部に関し個々に最適化される、請求項２に記載の眼科用レンズ。
【請求項４】
前記各ゾーンは前記複数の焦点長に関し個々に最適化される、請求項２に記載の眼科用レンズ。
【請求項５】
前記少なくとも１つのステップ高は複数のステップ高を含む、請求項１に記載の多焦点眼科用レンズ。
【請求項６】
前記少なくとも１つのステップ高は２π以下である、請求項１に記載の眼科用レンズ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの回折構造は前記前面内に取り込まれる、請求項１に記載の多焦点眼科用レンズ。
【請求項８】
前記各ゾーンは複数の標的位置に関して個々に最適化される、請求項１に記載の眼科用レンズ。
【請求項９】
多焦点眼科装置であって、
前面と、後面と、複数のゾーンを含む少なくとも１つの回折構造とを含む眼科用レンズであって、前記複数のゾーンのそれぞれは少なくとも１つのステップ高を有する少なくとも１つのエシェレットを含み、前記少なくとも１つの回折構造は前記前面および前記後面の少なくとも１つの面用であり、前記少なくとも１つのステップ高は前記複数のゾーンのゾーン毎に個々に判断され、前記少なくとも１つのステップ高は２πの整数倍である位相だけ折り返される、眼科用レンズと、
前記眼科用レンズと結合された複数の触覚と、を含む多焦点眼科装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの焦点長を有する眼科用レンズを製作する方法であって、
前面および後面の少なくとも１つに取り込むための複数のゾーンを含む少なくとも１つの回折構造を設計する工程であって、前記複数のゾーンのそれぞれは少なくとも１つのステップ高を有する少なくとも１つのエシェレットを含み、前記少なくとも１つの回折構造を設計する前記工程はさらに、
少なくとも１つの最適化された位相を有する少なくとも１つの最適化されたステップ高を提供するために前記複数のゾーンの各ゾーンを個々に最適化する工程と；
前記最適化されたステップ位相が２πを越えれば前記少なくとも１つのステップ高を提供するために前記少なくとも１つの最適化されたステップ高を２πの整数倍である位相だけ折り返す工程と、を含む、設計工程と；
前記少なくとも１つの回折構造の前記少なくとも１つのステップ高を使用することにより前記眼科用レンズを製作する工程と、を含む方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの焦点長は複数の焦点長であり、
各ゾーンを個々に最適化する前記工程はさらに、前記複数の焦点長の少なくとも一部の各ゾーンを個々に最適化する工程を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのステップ高は２π以下である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの回折構造は前記前面内に取り込まれる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの回折構造は前記後面内に取り込まれる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
各ゾーンを個々に最適化する前記工程はさらに、複数の標的位置の各ゾーンを個々に最適化する工程を含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的には眼内レンズに関し、より具体的にはゾーンステップ高制御によるゾーンを有する眼内レンズに関する。
【０００２】
眼内レンズ（ＩＯＬ：ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  ｌｅｎｓ）は、患者の水晶体を交換するため、または患者の水晶体を補完するためのいずれかで患者の眼に埋め込まれる。ＩＯＬは白内障手術中に患者の水晶体の代わりに埋め込まれ得る。代替的に、ＩＯＬは患者自身の水晶体の屈折力を強化するために患者の眼に埋め込まれ得る。
【０００３】
いくつかの従来のＩＯＬは単一焦点長ＩＯＬであり、一方、他のものは多焦点ＩＯＬである。単一焦点長ＩＯＬは単一焦点長すなわち単一度数を有する。眼／ＩＯＬからの焦点長における対象物は焦点が合い、一方、より近くの対象物またはより離れた対象物は焦点が合わないことがある。対象物は焦点長においてだけ完全に焦点が合うが、焦点深度内（焦点長の特定距離内）の対象物は依然として、患者が対象物の焦点が合っていると考える得る程度に焦点が合う。多焦点ＩＯＬは少なくとも２つの焦点長を有する。例えば、二焦点ＩＯＬは、２つの領域内の焦点を改善するために２つの焦点長（すなわち、長い焦点長に対応する遠焦点および短い焦点長に対応する近焦点）を有する。このようにして、患者の遠方視および近方視が改善され得る。従来の回折二焦点ＩＯＬは通常、遠焦点／遠方視用に第０の回折次数をそして近焦点／近方視用に第１の回折次数を使用する。三焦点ＩＯＬは３つの焦点（すなわち遠方視のための遠焦点、近方視のための近焦点、および近焦点の焦点長と遠焦点の焦点長との間の中間焦点長を有する中間視のための中間焦点）を有する。従来の回折三焦点ＩＯＬは通常、遠方視のための第０の回折次数、中間視のための第１の回折次数、および近方視のための第２の回折次数を使用する。多焦点ＩＯＬは、遠方対象物およびすぐ近くの対象物に合焦する患者の能力を改善し得る。別の言い方をすると、患者の焦点深度が強化され得る。三焦点ＩＯＬは３つの焦点（すなわち遠方視用の遠焦点、近方視用の近焦点、および中間視用の中間焦点）を有する。中間焦点は近焦点の焦点長と遠焦点の焦点長との間の中間焦点長を有する。多焦点ＩＯＬは、遠方対象物およびすぐ近くの対象物に合焦する患者の能力を改善し得る。
【０００４】
従来のＩＯＬを製作するために、光学設計ソフトウェアが通常採用される。レンズ表面上のゾーンの所望の焦点長および位置が提供される。これらの入力が与えられると、レンズ全体が、光学ソフトウェアを使用することにより解析的に最適化される。別の言い方をすると、複数ゾーンの回折構造が、解析ツールを使用することにより同時に最適化される。その結果、ＩＯＬが提供され得る。
【０００５】
光学条件に対処するのに有用であるが、ＩＯＬは縦色収差および／または制限された焦点深度などの様々な欠点に悩まされ得る。光の様々な色は様々な波長としたがって様々な周波数とを有する。その結果、ＩＯＬは様々な色の光を水晶体からの様々な距離に合焦する。ＩＯＬは様々な色の光を患者の網膜に合焦することができない可能性がある。ＩＯＬの多色像コントラストが悪影響を受け得る。加えて、ＩＯＬの焦点深度は望むほど大きくない可能性がある。焦点長からさらに遠い範囲の患者の視力が悪影響を受け得る。結局、拡張焦点深度（ＥＤＯＦ：ｅｘｔｅｎｄｅｄ  ｄｅｐｔｈ  ｏｆ  ｆｏｃｕｓ）が望ましい可能性がある。
【０００６】
したがって、必要とされるものはＩＯＬを改善するためのシステムおよび方法である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本方法およびシステムは眼科用装置を提供する。眼科用装置は、前面、後面、および複数のゾーンを含む少なくとも１つの回折構造を有する眼科用レンズを含む。少なくとも１つの回折構造は、前面および後面の少なくとも１つの面用である。各ゾーンは、少なくとも１つのステップ高を有する少なくとも１つのエシェレットを含む。ステップ高はゾーン毎に個々に提供される。少なくとも１つのステップ高はまた、２πの整数倍である位相だけ折り返される。
【０００８】
レンズは、上述の回折構造を有し、低減された色収差とより大きなＥＤＯＦとを有し得る。その結果、性能が改善し得る。
【０００９】
本開示およびその利点をより完全に理解するために、添付図面と併せて以下の説明が次に参照される。同様な参照符号は同様な特徴を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ−１Ｂ】個々に最適化されたゾーンおよび位相折り返しを含む多焦点眼科装置の例示的実施形態の平面図および側面図を描写する。
【図２】個々に最適化されたゾーンおよび位相折り返しを含む多焦点眼科用レンズの回折構造のサグ（ｓａｇ）プロファイルの例示的実施形態を描写する。
【図３Ａ−３Ｂ】個々に最適化されたゾーンおよび位相折り返しを含む多焦点眼科用レンズの強度対焦点シフトの例示的実施形態を描写する。
【図４】拡張焦点深度を有するとともに個々に最適化されたゾーンおよび位相折り返しを含む眼科用レンズの回折構造のサグプロファイルの例示的実施形態を描写する。
【図５Ａ−５Ｂ】個々に最適化されたゾーンおよび位相折り返しを含むレンズの強度対焦点シフトの例示的実施形態を描写する。
【図６】個々に最適化されたゾーンおよび位相折り返しを含む眼科用装置を製作する方法の例示的実施形態を描写するフローチャートである。
【図７】個々に最適化されたゾーンを含む設計中の回折構造のサグプロファイルの例示的実施形態を描写する。
【図８】個々に最適化されたゾーンおよび位相折り返しを含む設計中の回折構造のサグプロファイルの例示的実施形態を描写する。
【図９】低減された色収差を有し得る多焦点レンズを含む眼科用装置を利用する方法の例示的実施形態を描写するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
例示的実施形態は、ＩＯＬおよびコンタクトレンズなどの眼科用装置に関係する。以下の説明は、当業者が本発明をなし得るようにそして使用できるようにするために提示され、特許出願とその要件に関連して提供される。本明細書で説明される例示的実施形態および一般的原理および特徴に対する様々な修正は容易に明らかになる。例示的実施形態は、特定実施形態において提供される特定方法およびシステムの観点で主として説明される。しかし、本方法およびシステムは、他の実施形態において効果的に動作することになる。例えば、本方法およびシステムは主としてＩＯＬの観点で説明される。しかし、本方法およびシステムはコンタクトレンズと共に使用され得る。「例示的実施形態」、「一実施形態」、および「別の実施形態」などの語句は複数の実施形態だけでなく同じまたは異なる実施形態も指し得る。本実施形態は、いくつかの部品を有するシステムおよび／または装置に関して説明されることになる。しかし、本システムおよび／または装置は示されたものより多いまたは少ない部品を含み得、部品の配置およびタイプの変形は本発明の範囲から逸脱することなくなされ得る。例示的実施形態はまた、いくつかの工程を有する特定方法に関連して説明されることになる。しかし、本方法およびシステムは、異なるおよび／または追加の工程、および例示的実施形態と矛盾しない異なる順番の工程を有する他の方法に関し効果的に動作する。したがって、本発明は、示された実施形態に限定されるように意図されていないが、本明細書に記載の原理および特徴に整合する最も広い範囲を与えられるようになっている。
【００１２】
本方法およびシステムは眼科用装置を提供する。眼科用装置は、前面、後面、および複数のゾーンを含む少なくとも１つの回折構造を有する眼科用レンズを含む。回折構造は、前面および後面の少なくとも１つの面用のものである。各ゾーンは、少なくとも１つのステップ高を有する少なくとも１つのエシェレットを含む。ステップ高はゾーン毎に個々に判断される。ステップ高はまた、２πの整数倍である位相だけ折り返される。
【００１３】
図１Ａ〜１ＢはＩＯＬとして使用され得る眼科用装置１００の例示的実施形態を描写する。図１Ａは眼科用装置１００の平面図を描写し、一方、図１Ｂは眼科用レンズ１１０の側面図を描写する。明確にするために、図１Ａ、１Ｂは原寸に比例しておらず、説明の目的のためだけのものであり、一部特徴だけが示される。眼科用装置１００は眼科用レンズ１１０（以下「レンズ」）および触覚１０２、１０４を含む。レンズ１１０は、限定しないが１つまたは複数のシリコーン、ヒドロゲル、アクリル樹脂、ＡｃｒｙＳｏｆ（登録商標）を含む多様な光学物質で作られ得る。触覚１０２、１０４は眼科用装置１００を患者の眼（明示せず）内の適所に保持するために使用される。他の実施形態では、他の機構が眼科用装置を眼内の適切な位置に保持するために使用される可能性がある。したがって、触覚１０２および／または１０４は省略され得る。明確にするために、触覚は残りの添付図面では描写されない。レンズ１１０は図１Ａの平面図では円形断面を有するものとして描写されるが、他の実施形態では他の形状が使用され得る。ＩＯＬに関連して説明されるが、レンズ１１０はコンタクトレンズであり得る。このような場合、触覚１０２は省略され、レンズ１１０は寸法決めされ、そうでなければ眼の表面上に留まるように構成されるであろう。
【００１４】
レンズ１１０は多焦点レンズであってもよいがそうである必要はない。レンズ１１０は前面１１２、後面１１４、および光軸１１６を有する。レンズはまた、回折構造１２０およびベース曲面１２１により特徴付けられる。レンズ１１０は、ベース度数、非点収差矯正、および／または他の視力矯正を提供し得る。レンズ１１０は、非球面および／または環状体であり、表面１１２、１１４上の同じまたは異なるベース曲面、および／または簡単のために図示しないまたは詳細に論述されない他の特徴を有する。１つの回折構造１２０が前面１１２上に示されるが、回折構造１２０は後面１１４上に配置される可能性がある。さらに他の実施形態では、回折構造は前面１１２および後面１１４上に配置され得る。このような回折構造は同じであってもよいし異なってもよい。回折構造１２０は部分的開口回折構造であってもよいがそうである必要はない。さらに、物理的回折構造として示されるが、他の実施形態では、回折構造１２０はレンズ１１０の屈折率の変更により形成され得る。
【００１５】
回折構造１２０は単一焦点長または複数焦点長を提供し得る。いくつかの実施形態では、回折構造１２０は二焦点（近方視および遠方視のための２つの焦点長）レンズ１１０を提供するために使用される。他の実施形態では、回折構造１２０は三焦点（近方視、中間視および遠方視のための３つの焦点長）レンズ１１０を提供し得る。四焦点または他の多焦点レンズも提供される可能性がある。回折構造１２０は特定波長用に構成され得る。例えば、回折構造１２０の異なるゾーン１１１は異なる波長の光用に構成され得る。代替的に、回折構造１２０は単一波長の光用に設計され得る。
【００１６】
回折構造１２０は、光軸１１６に垂直な距離における様々な範囲（すなわち様々な半径）に対応する複数ゾーン１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ（一括してゾーン１２２）を含む。３つのゾーン１２２が示されるが、レンズ１１０は別の数のゾーンを有し得る。ゾーン１２２Ａ、１２２Ｂおよび／または１２２Ｃは、光軸１１６からの最小半径から最大半径までの表面に沿った円または環状リングである。例えば、いくつかの実施形態では、回折構造１２０はフレネル回折レンズ判断基準により設定されるゾーン１２２のリング径を有し得る。代替的に、他の判断基準が、ゾーン１２２の各ゾーンのサイズおよび位置を判断するために使用され得る。
【００１７】
ゾーン１２２のそれぞれはステップまたはエシェレット１２４を含む。エシェレット１２４は位相差に対応するステップ高を有する。エシェレット１２４のステップ高はレンズ１１０と周囲媒体との屈折率の差（Δｎ）を乗じた物理的ステップ高（ｈ）である。換言すれば、ステップ高＝ｈ・Δｎである。エシェレット１２４の位相差φは波長λにより除算されたステップ高に比例する。より具体的にはφ＝（２・π・ｈ・Δｎ）／λである。したがって、２πの位相差はステップ高における１波長に対応する。したがって、用語ステップ高および位相は本明細書では実効的に同意語であると考えられる。
【００１８】
ゾーン１２２のうちの１つまたは複数のゾーンのエシェレット１２４は個々に最適化される。別の言い方をすると、ゾーン１２２Ａ、１２２Ｂおよび／または１２２Ｃのエシェレット１２４の１つまたは複数の特徴は、別のゾーン内のエシェレット１２４の特徴とは無関係にそれぞれ当該ゾーン１２２Ａ、１２２Ｂおよび／または１２２Ｃに関し判断される。いくつかの実施形態では、ゾーン１２２内のエシェレット１２４のステップ高（位相）はゾーン毎ベースで別々に判断される。したがって、各ゾーン１２２Ａ、１２２Ｂおよび／または１２２Ｃのステップ高は、別のゾーンのステップ高とは独立に判断される。他の実施形態では、エシェレット１２４の追加または他の特徴はゾーン毎ベースで別々に構成され得る。例えば、エシェレット１２４間の間隔もまたゾーン１２２毎に独立に制御され得る。
【００１９】
ゾーン１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃの各ゾーンのエシェレット１２４の特徴は、選択された判断基準に基づき独立に最適化され得る。例えば、レンズ１１０の特定焦点長、標的焦点位置、建設的干渉の位置および量、標的位相、および／または他の判断基準は、ゾーン１２２毎にステップ高を別々に判断するために使用され得る。これらの判断基準はゾーン１２２間で変化し得る。他の実施形態では、これらの判断基準はゾーン１２２毎に同じであり得る。ゾーン１２２の位置は互いに異なるので、判断基準が同じままであっても、異なるステップ高が異なるゾーン１２２に関し判断され得る。
【００２０】
いくつかの実施形態では、各ゾーン内のエシェレット１２４の位相（すなわちステップ高）は、ゾーン１２２のそれぞれが様々な標的位置において積極的に干渉するように、個々に最適化され得る。この結果、レンズ１１０の焦点深度が改善され得る。いくつかの例では、比較的一様なスルーフォーカスが実現され得る。ゾーン１２２のそれぞれは、多焦点レンズ１１０の焦点長のうちの１つまたは複数の焦点長に関し別々に最適化され得る。例えば、ゾーン１２２のそれぞれは様々な中間焦点長を提供するために最適化され得る。したがって、焦点深度は改善され得る。
【００２１】
エシェレット１２４をゾーン１２２毎に独立に構成することに関連して論述されたが、当業者は、ゾーン１２２のすべてがそのように構成されなければならないことはないということを認識することになる。例えば、いくつかの実施形態では、ゾーン１２２Ａ、１２２Ｂだけのエシェレット１２４が別々に判断され得る。他の実施形態では、ゾーン１２２Ａ、１２２Ｃだけのエシェレット１２４が別々に構成され得る。さらに他の実施形態では、ゾーン１２２Ｂ、１２２Ｃだけのエシェレット１２４の特徴が独立に判断される可能性がある。他の実施形態では、レンズ１１０のゾーン１２２のすべてが別々に操作される可能性がある。したがって、独立に操作されるエシェレット１２４を有する特定ゾーン１２２は実施形態間で変わり得る。
【００２２】
ゾーン１２２は、ステップ高の別々のゾーン毎最適化に加えて、位相折り返しを受け得る。ゾーン１２２の１つまたは複数のゾーンの個々に判断されたステップ高は大きい可能性がある。対応する位相は２・πを越え得る。いくつかのケースでは、最適化されたステップ高は、少なくとも３・π、４・π、またはそれ以上の位相に対応し得る。したがって、ステップ高が十分に大きければ、ステップ高は２・π・ｎの位相だけ折り返され、ｎは正の整数である。いくつかの実施形態では、エシェレット１２４のステップ高は２・πの最大位相を提供するように低減され得る。したがって、別々に制御されることに加えて、各ゾーン１２２Ａ、１２２Ｂ、および／または１２２Ｃのエシェレット１２４のステップ高は折り返される。ステップ高のこの低減は、光軸１１６から遠い光からの光干渉を低減し得る。位相折り返しはまた、レンズ１１０が形成される材料の正分散を部分的にまたは全体的に補償し得る負分散を提供し得る。
【００２３】
眼科用レンズ１１０は改善された性能を有し得る。眼科用レンズ１１０は多焦点レンズであり得る。眼科用装置１００は老眼などの状態を治療するために使用され得る。非点収差などの他の状態が治療され得る。レンズ１１０の性能は、ベース曲面１２１、レンズ１１０の非球面、レンズ１１０の円環、エシェレット１２２のアポダイゼーション、およびレンズの他の特徴の使用により改善され得る。加えて、レンズ１１０は低減された色収差だけでなく改善されたＥＤＯＦも有し得る。各ゾーン１２２内のエシェレット１２４のステップ高を別々に制御することで、像がより大きな範囲の距離にわたって十分に焦点が合うようにし得る。したがって、焦点深度は改善され得る。エシェレットもまた折り返された位相であるので、レンズ１１０により導入される色収差が補償され得る。スーパーゾーンおよび位相ラッピングのこの使用は、回折レンズの強い負分散により眼の色収差を補償し、遠方からある視野まで色収差を補正し得る。したがって、焦点深度が増加され得、一方、よりアクロマートなレンズ１１０が提供され得る。結局、性能が改善され得る。
【００２４】
眼科用レンズ１１０の利点はいくつかの実施形態に関してより良く理解され得る。図２は、個々に制御されたゾーンおよび位相折り返しを含む回折構造の別の例示的実施形態のサグプロファイル１３０を描写する。したがって、サグプロファイル１３０と回折構造１３０は交換可能に参照される。回折構造１３０はレンズ１１０内の回折構造１２０に代わり得る。サグプロファイル１３０は、それぞれが１つまたは複数のエシェレット１３２を含むゾーン１３４、１３６、１３８が存在するということを示す。図３Ａ、３Ｂは、回折構造１３０により作られた三焦点レンズ１１０の単色および明所視強度それぞれ対焦点シフトの例示的実施形態をそれぞれ描写するグラフ１４０、１５０である。曲線１４２、１５２は一組の線ペアのものであり、一方、曲線１４４、１５４は２倍周波数を有する別の一組の線ペアのものである。図２〜３Ｂは、原寸に比例しておらず、説明の目的のためだけのものである。
【００２５】
グラフ１４０、１５０から分かるように、スルーフォーカス変調伝達関数（ＭＴＦ：ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）曲線１４２／１５２および１４４／１５４は、サグプロファイル１３０内のエシェレット１３２のステップ高の別個のゾーン毎制御のおかげでシフトされる。このシフトは、ＭＴＦ曲線内の谷を補償する。したがって、サグプロファイル１３０を取り込んだレンズの焦点深度が改善された。回折構造１３０の位相折り返しの理由で、色収差も補償され得る。この結果、ＭＴＦは、グラフ１４０、１５０において拡張距離全体にわたり少量だけ低下して示される。したがって、サグプロファイル１３０を有するレンズ１１０の焦点深度および色収差補正が改善され得る。サグプロファイル１３０を有する回折構造を採用するレンズ１１０の性能が強化され得る。
【００２６】
図４は、個々に制御されたゾーンおよび位相折り返しを含む回折の別の例示的実施形態のサグプロファイル１３０’を描写する。したがって、サグプロファイル１３０’と回折構造１３０’は交換可能に参照される。回折構造１３０’はレンズ１１０内の回折構造１２０に代わり得る。サグプロファイル１３０’は、それぞれが１つまたは複数のエシェレット１３２’を含むゾーン１３４’、１３６’、１３８’が存在するということを示す。図５Ａ、５Ｂは、回折構造１３０’により作られた三焦点レンズ１１０のＭＴＦ対焦点シフトの例示的実施形態をそれぞれ描写するグラフ１４０’、１５０’である。曲線１４２’は単色ＭＴＦを描写し、一方、曲線１５２’は明所視ＭＴＦのものである。図４〜５Ｂは、原寸に比例しておらず、説明の目的のためだけのものである。図示の実施形態では、近方度数は度数をレンズ１１０へ加えることにより設定され得、一方、中間度数はサグプロファイル１３０’のステップ高の別個のゾーン毎最適化により提供され得る。加えて、エシェレット１３２’のステップ高は２・πの整数倍だけ折り返され得る。例えば、エシェレット１３２’に対応する最大位相は２・πであり得る。
【００２７】
グラフ１４０’、１５０’から分かるように、曲線１４２’、１５２’は中間焦点を提供する。これは、サグプロファイル１３０’に示すようにゾーン１３４’、１３６’、１３８’のエシェレットステップ高の別個の制御による。したがって、焦点深度が改善された。回折構造１３０’の位相折り返しの理由で、色収差もまた補償され得、サグプロファイル１３０’を有するレンズ１１０の焦点深度および色収差補正が改善され得る。したがって、サグプロファイル１３０を有する回折構造を採用するレンズ１１０の性能が強化され得る。
【００２８】
図６は、低減された色収差を有する多焦点回折レンズを提供する方法２００の例示的実施形態である。簡単のために、いくつかの工程は省略され得る、交互配置され得る、および／または組み合わせられ得る。図７、８は、方法２００を使用して設計されたレンズのサグプロファイル１７０、１７０’を描写する。サグプロファイル１７０、１７０’は、説明の目的のためだけのものであり、特定装置を表すようには意図されていない。図６〜８を参照すると、方法２００は眼科用装置１００、レンズ１１０、および回折構造１２０を提供するために使用され得る。しかし、方法２００は、１つまたは複数の他の回折構造１３０および／または１３０’’および／または類似眼科用装置と共に使用され得る。
【００２９】
方法２００は、１つまたは複数のプロセッサとメモリとを含むシステムを使用して実行され得る。１つまたは複数のプロセッサは、添付図面に記載され以下に説明されるプロセスのいくつかまたはすべてを生成し制御するために、メモリ内に格納された命令を実行するように構成され得る。本明細書で使用されるように、プロセッサは１つまたは複数のマイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）、コントローラ、または任意の他の好適なコンピュータ装置またはリソースを含み得、メモリは、限定しないが磁気媒体、光媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、着脱可能媒体、または任意の他の好適なメモリ部品を含む揮発性または不揮発性メモリの形式を取り得る。メモリは、プロセッサにより実行されると、機能を処理する工程を含む任意のこのようなプロセッサ、メモリまたは部品に関して本明細書で説明される機能を実施するプログラムおよびアルゴリズムのための命令を格納し得る。さらに、本方法およびシステムの態様は、完全ハードウェア実施形態、完全ソフトウェア実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、またはソフトウェア態様とハードウェア態様とを組み合わせた実施形態の形式を取り得る。さらに、本方法およびシステムの態様は、少なくとも１つのプロセッサ上で実行されるソフトウェア部品であって、その上で具現化されるコンピュータ可読プログラムコードを有する１つまたは複数のコンピュータ可読媒体内で具現化され得るソフトウェア部品の形式を取り得る。
【００３０】
レンズ１１０の回折構造は工程２０２、２０４を使用して設計される。エシェレットのステップ高は工程２０２を介しゾーンのそれぞれを個々に構成することにより判断される。工程２０２は、命令を実行するプロセッサを使用することにより解析的に行われ得る。例えば、望ましい標的焦点位置、焦点長、ゾーン位置、および／または他の判断基準が、光学格子および行われる最適化を設計するためのソフトウェアに対する入力として提供され得る。この結果、最適化された位相に対応する最適化されたステップ高が、形成される回折構造の一部またはすべてのゾーン毎に独立に判断される。最適化プロセスと称されるが、当業者は、判断されるステップ高は使用されるできる限りの組の判断基準には最適ではない可能性があるということを認識することになる。その代りに、最適化プロセスは、ユーザにより提供される判断基準に基づきステップ高を判断する解析ツールを使用し得るものである。図７は、工程２０２から生じる単純化スーパーゾーンサグプロファイル１７２を描写するグラフ１７０である。プロファイル１７２は、線形プロファイルとして単純化されるが、より一般的には湾曲されるであろう。したがって、サグプロファイル１７２は３つのゾーンを有する。最適化プロセスは、大きな最適化されたステップ高を有するサグプロファイル１７２のエシェレットを生じた。サグプロファイル１７２は、主次数として第１および第２次数を含む。比較のために、単焦点フレネルレンズのサグプロファイル１７４と二重焦点回折レンズのサグプロファイル１７６とが示される。サグプロファイル１７４は第１次数を利用し、一方、サグプロファイル１７６は第零次数と第１次数とを利用する。サグプロファイル１７２のエシェレットに対応する位相は２・πより大きい最適化された位相を有する。
【００３１】
最適化されたステップ高は、最適化された位相が２・πを越えれば工程２０４を介し折り返される。折り返す際に使用される位相は２・πを乗じた正の整数である。示された実施形態では、ゾーンのすべては大きな最適化されたステップ高を有する。結局、すべてのゾーンの最適化されたステップ高が折り返される。別の実施形態では、いくつかのゾーンだけの最適化されたステップ高が折り返され得る。図８は、折り返しが行われた後の結果の単純化サグプロファイル１７２’を描写するグラフ１７０’である。プロファイル１７２’は、線形プロファイルとして単純化されるが、より一般的には湾曲されるであろう。したがって、サグプロファイル１７２’のエシェレットはすべて、低減された位相を有する。また破線により示されるものは、元の曲線１７２と、サグプロファイル１７２が最終曲線１７２’を形成するために移動される方向とである。
【００３２】
レンズ１１０は工程２０６を介し製作される。こうして、サグプロファイル１７０’を有する所望の回折構造１２０が形成され得る。回折構造１２０、１３０、１３０’および／または類似回折構造が提供され、その利点が実現され得る。
【００３３】
図９は、患者の眼状態を治療するための方法２１０の例示的実施形態である。簡単のために、いくつかの工程は省略され得る、交互配置され得る、および／または組み合わせられ得る。方法２１０はまた、眼科用装置１００および眼科用レンズ１１０を使用することに関連して説明される。しかし、方法２１０は、１つまたは複数の回折構造１３０、１３０’、１７０’および／または類似回折構造と共に使用され得る。
【００３４】
患者の眼内への埋め込みのための眼科用装置１００が工程２１２を介し選択される。眼科用装置１００は、個々に最適化され、また折り返されたゾーン１２２を有する回折構造１２０を有する眼科用レンズ１１０を含む。したがって、回折構造１２０、１３０、１３０’、１７０’および／または類似回折構造を有するレンズが使用のために選択され得る。
【００３５】
眼科用装置１００は工程２０４を介し患者の眼内に埋め込まれる。工程２０４は、患者自身の水晶体を眼科用装置１００で置換する工程または患者の水晶体を眼科用装置で強化する工程を含み得る。次に、患者の治療が完了され得る。いくつかの実施形態では、別の類似眼科用装置の患者の他の眼内への埋め込みが行われ得る。
【００３６】
方法２００を使用することにより、回折構造１２０、１３０、１３０’、１７０’および／または類似回折構造は使用され得る。こうして、１つまたは複数の眼科用レンズ１１０の利点が実現され得る。
【００３７】
眼科用装置を提供するための方法およびシステムが説明された。本方法およびシステムは示された例示的実施形態に従って説明された。当業者は、実施形態に対する変形形態があり得るということと、いかなる変形形態も本方法およびシステムの精神、範囲内に入るであろうということとを容易に認識することになる。したがって、添付された請求項の精神および範囲から逸脱することなく多くの修正が当業者によりなされ得る。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ−３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ−５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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