用于提供具有改進的景深的眼內鏡片的方法和系統的制作方法
【專利說明】用于提供具有改進的景深的眼內鏡片的方法和系統
[0001] 背景
[0002] 將眼內鏡片（IOL)植入患者的眼睛中來代替患者的晶狀體，或在有晶體IOL中，用 來補充患者的晶狀體。例如，可在白內障手術期間，將IOL植入患者的晶狀體的適當位置 中。或者，可將有晶體IOL植入患者的眼睛中，來增大患者自己的晶狀體的光焦度。
[0003] -些常規IOL為單焦距I0L。單焦距IOL具有單個焦距或單一焦度。焦距通常固 定在相對較靠近患者的點處，例如距患者大約一米。位于距眼睛/IOL的焦距處的物體對 焦，而比這近或遠的物體失焦。盡管物體僅在焦距處完美對焦，但位于景深內（在焦距的特 定距離內）的物體對于患者來說仍可接受地對焦，來視為對焦的物體。然而，患者可能仍需 要對比所述景深近或遠的物體的額外矯正。
[0004] -些常規IOL可利用衍射來提供多個焦距。此類常規衍射IOL通常具有兩個焦距 一近焦距和遠焦距。衍射IOL利用形成于IOL的前表面上的衍射光柵。衍射光柵通常采取 形成于鏡片表面上的顯微紅外光柵或表面鋸齒狀小面的形式。所述紅外光柵形成具有特定 焦距的衍射光柵。例如，一些常規雙焦點衍射IOL可基于距光軸的距離來將鏡片分成若干 波帶片。每一波帶包括單個紅外光柵，其具有與波帶數目的平方根成比例的曲率半徑，其 中奇數波帶具有所述紅外光柵的階梯高度，且偶數波帶具有所述紅外光柵的階梯高度的一 半。此常規衍射IOL可具有兩個焦距。然而，此衍射IOL可仍在每一焦距周圍具有有限的 景深。因此，患者可能仍然要求對例如閱讀等活動的額外矯正，所述活動可涉及使在每一焦 距的景深之外的物體聚焦。
[0005] 因此，需要一種改進IOL中的景深的系統和方法。
[0006] 發明簡述
[0007] -種方法和系統提供一種眼科裝置，并使用所述眼科裝置來治療患者。所述眼科 裝置包括眼科鏡片，其具有前表面、后表面、光軸以及至少一個衍射光柵圖案。所述衍射光 柵圖案安置于前表面和后表面中的至少一個上。所述衍射光柵圖案包括對應于距所述光軸 的距離范圍的波帶。所述波帶中的每一個具有多個紅外光柵，其具有對應于焦距的曲率半 徑。所述波帶的至少一部分中的每一個的曲率半徑不同于所述波帶中的另一個的曲率半 徑。
[0008] 附圖簡述
[0009] 圖1描繪眼科裝置的示例性實施方案的平面圖。
[0010] 圖2描繪眼科裝置的鏡片的示例性實施方案的側視圖。
[0011] 圖3描繪眼科裝置的一部分的不例性實施方案的衍射光柵的不例性實施方案。
[0012] 圖4描繪用于眼科裝置的一部分的示例性實施方案的鏡片的示例性實施方案。
[0013] 圖5描繪用于眼科裝置的一部分的示例性實施方案的衍射光柵的另一示例性實 施方案。
[0014] 圖6描繪用于眼科裝置的一部分的示例性實施方案的鏡片的另一示例性實施方 案。
[0015] 圖7描繪用于眼科裝置的一部分的示例性實施方案的鏡片的另一示例性實施方 案。
[0016] 圖8是描繪用于利用眼科裝置的方法的示例性實施方案的流程圖。
[0017] 優選實施方案詳述
[0018] 示例性實施方案涉及包括衍射光柵的IOL。呈現以下描述來使本領域的技術人員 能夠制作和使用本發明，且在專利申請及其要求的上下文中提供以下描述。對本文所描述 的示例性實施方案以及一般原理和特征的各種修改將是顯而易見的。主要依據特定實施方 式中所提供的特定方法和系統來描述所述示例性實施方案。然而，所述方法和系統將在其 它實施方式中有效地操作。例如"示例性實施方案"、"一個實施方案"和"另一實施方案"等 短語可指代同一或不同實施方案，以及指代多個實施方案。將相對于具有某些組件的系統 和/或裝置來描述所述實施方案。然而，所述系統和/或裝置可包括比所示的組件多或少 的組件，且可在不脫離本發明的范圍的情況下，進行所述組件的布置和類型的變化。也將在 具有某些步驟的特定方法的上下文中描述所述示例性實施方案。然而，所述方法和系統對 于具有不同和/或額外步驟以及呈與示例性實施方案不一致的不同次序的步驟的其它方 法也有效地操作。因此，本發明無意限于所示的實施方案，而是被賦予與本文所述的原理和 特征一致的最寬范圍。
[0019] 本文描述的方法和系統提供一種眼科裝置，并使用所述眼科裝置來治療患者。所 述眼科裝置包括眼科鏡片，其具有前表面、后表面、光軸以及至少一個衍射光柵圖案。所述 衍射光柵圖案安置于前表面和后表面中的至少一個上。所述衍射光柵圖案包括對應于距所 述光軸的距離范圍的波帶。所述波帶中的每一個具有多個紅外光柵，其具有對應于焦距的 曲率半徑。所述波帶的至少一部分中的每一個的曲率半徑不同于所述波帶中的另一個的曲 率半徑。
[0020] 圖1到圖2描繪可用作IOL的眼科裝置100的示例性實施方案。圖1描繪眼科裝 置100的平面圖，而圖2描繪眼科鏡片110的側視圖。為了清楚，圖1和圖2并未按比例繪 制。眼科裝置100包括眼科鏡片110,其具有光軸106以及觸覺件102和104。所述眼科鏡 片可由多種光學材料制成，包括但不限于硅酮、水凝膠、丙烯酸和AcryScvM)中的一個或 多個。觸覺件102和104用來將眼科裝置100固持在患者眼睛內的適當地方（未明確示 出）。然而，在其它實施方案中，可使用其它機構來使眼科裝置保持在眼睛中的適當位置中。 為了清楚，下文論述的圖2到圖7中未描繪所述觸覺件。盡管在圖1的平面圖中將眼科鏡 片119描述為具有圓形交叉部分，但在其它實施方案中，可使用其它形狀。
[0021] 基于距光軸106的距離來將眼科鏡片110分成若干個波帶。在所示的實施方案中， 將眼科鏡片110分成四個波帶：波帶1 112、波帶2 114、波帶3 116和波帶4 118。波帶1 112為對應于零半徑（光軸）、至多達第一最小半徑的圓。波帶2 114為從第一半徑到大于 所述第一半徑的第二半徑的環形圈。波帶3 116為從第二半徑到大于所述第二半徑的第三 半徑的環形圈。波帶4 118為從第三半徑到大于所述第三半徑的第四半徑的環形圈。在所 示實施方案中，波帶4 118延伸到鏡片110的外邊緣。然而，在其它實施方案中，所述波帶 無需延伸到鏡片110的外邊緣。
[0022] 鏡片110還在鏡片110的前表面上包括衍射光柵120。然而，在其它實施方案中， 衍射光柵120可位于后表面上，或衍射光柵可存在于鏡片110的前表面和后表面兩者上。另 外，如果衍射光柵120駐留在鏡片110的兩個表面上，那么不要求所述衍射光柵為相同。相 對于虛線來示出衍射光柵120,所述虛線對應于上面未提供衍射光柵的鏡片。衍射光柵120 包括紅外光柵122。為了簡單，僅標記兩個紅外光柵122。在所示實施方案中，衍射光柵120 可具有衍射級+1，從而允許鏡片110的折射部分更好地與衍射光柵120結合。
[0023] 衍射光柵120的紅外光柵122在波帶112、114、116和118中不同。更具體地說，紅 外光柵122的表面的曲率半徑取決于波帶。因此，波帶1 112中的紅外光柵122具有第一 曲率半徑，波帶2 114中的紅外光柵122具有第二曲率半徑，波帶3 116中的紅外光柵122 具有第三曲率半徑，且波帶4 118中的紅外光柵122具有第四曲率半徑。第一、第二、第三 和第四曲率半徑中的至少一些不同于其它曲率半徑。在所示實施方案中，波帶1 112中的 紅外光柵122的第一曲率半徑為最大，波帶2 114中的紅外光柵122的第二曲率半徑為第 二大，波帶3 116中的紅外光柵122的第三曲率半徑為第三大，且波帶4 118中的紅外光柵 122的第四曲率半徑為最小。因此，在圖2中，曲率半徑從較低波帶到較高波帶單調地減小。 然而，其它依賴性也是可能的。例如，曲率半徑可隨著距光軸的距離增加而增加。另外，波 帶112、114、116和/或118的曲率半徑也可被配置來解決例如球面像差等問題。因此，在 一些實施方案中，曲率半徑并不是從較低半徑到較高半徑波帶單調地增加或減小。在大多 數實施方案中，然而，衍射光柵120被配置使得波帶的焦距（與波帶的曲率半徑相對）單調 地增加或單調地減小。在所示實施方案中，紅外光柵122的階梯高度并不變化。因此，對于 波帶112、114、116和118中的每一個，階梯高度相同。特定波帶中的紅外光柵122的局部 階梯高度對應于所述波帶的光學效率。在一些實施方案中，因此，局部階梯高度是恒定的， 以便提供特定光波長的光學效率的恒定值。然而，在其它實施方案中，階梯高度可變化。
[0024] 在所示實施方案中，衍射光柵120的局部周期由給出□= f □ /r給出，其中□為 周期，f為衍射表面的焦距，r為距光軸的距離，且□為光的波長。焦距和周期□取決于紅外 光柵1