[发明专利]高清晰度和扩展景深人工晶状体

说明书

本发明公开了一种集成到人工晶状体中的虚拟光圈。与虚拟光圈相交的光线在视网膜上广泛散射，从而实际上阻止了光线达到视网膜上可检测到的水平。虚拟光圈的使用有助于消除单色和色差，从而产生高清视网膜图像。对于可接受视觉的给定定义，在更大直径的光学区域上增加景深。此外，由于光学区可以具有更小的直径，因此可以生产更薄的人工晶状体。这反过来允许更小的角膜切口和更容易的植入手术。

优先权要求

本申请要求2019年4月10日提交的题为“高清晰度和扩展景深人工晶状体”的美国专利申请16/380,622的优先权。上述参考申请的内容通过引用整体并入本文。

背景技术

人眼经常遭受诸如散焦和散光之类的像差，必须对其进行校正，以提供可接受的视力以维持高质量的生活。这些散焦和散光像差的校正可以使用镜头来完成。晶状体可以位于眼镜平面、角膜平面(隐形眼镜或角膜植入物)，或作为有晶状体(晶状体完好)或无晶状体(去除晶状体)人工晶状体(IOL)置于眼内。

人眼除了散焦和散光的基本像差外，还经常具有球面像差等高阶像差。色差，即由于在可见光谱范围内随波长变化而引起的像差，也存在于眼睛中。这些高阶像差和色差会对人的视觉质量产生负面影响。高阶像差和色差的负面影响随着瞳孔尺寸的增加而增加。去除了这些像差的视觉通常被称为高清晰度(HD)视觉。

老花眼是眼睛失去聚焦不同距离的物体的能力的情况。无晶状体眼有老花眼。植入无晶状体眼的标准单焦人工晶状体将恢复单个焦距的视力。为了在一定距离范围内提供良好的视力，可以应用多种选择，其中包括使用单焦点人工晶状体与双焦点或渐进附加眼镜相结合。单眼人工晶状体系统是恢复近距和远距视力的另一种选择-一只眼睛与另一只眼睛的焦距设置不同，从而提供两个焦点的双眼总和并提供混合视力。

单一视力(Monovision)是目前最常用的老花眼矫正方法，通过IOL矫正远视的优势眼和近视的非优势眼，试图实现从远到近的无眼镜双眼视觉。此外，IOL可以是双焦或多焦的。大多数人工晶状体设计成具有一个或多个分布在附加范围内的焦点区域。然而，使用具有一组离散焦点的元件并不是唯一可能的设计策略：也可以考虑使用具有扩展景深(EDOF)的元件，即产生跨越所需添加的连续焦段的元件。这些方法并不完全可以接受，因为来自各个焦点区域的杂散光会降低人的视力。

本领域需要改进的虚拟光圈IOL来克服这些限制。

发明内容

本发明公开了一种集成到人工晶状体(IOL)中的虚拟光圈。该结构和布置允许与虚拟光圈相交并广泛散射在视网膜上的光线，从而实际上阻止光到达视网膜上的可检测水平。虚拟光圈有助于消除单色和色差，产生高清视网膜图像。对于可接受视力的给定定义，景深在更大直径的光学区IOL上增加。患有白内障的眼睛可能会因受伤、先前的眼科手术或正常IOL设计无法很好矫正的眼部疾病而出现继发性问题。有并发症的眼睛的例子包括：不对称散光、圆锥角膜、术后角膜移植、不对称瞳孔、非常高的散光等。由于它能够去除不需要的像差，我们的虚拟光圈IOL设计将非常有效地提供与正常大光学IOL相比的增强视力。

本发明的一个目的是教导一种制造更薄IOL的方法，因为光学区可以具有更小的直径，这允许更小的角膜切口和更容易的植入手术。患有白内障的眼睛可能会因受伤、先前的眼科手术或正常IOL设计无法很好矫正的眼部疾病而出现继发性问题。有并发症的眼睛的例子包括：不对称散光、圆锥角膜、术后角膜移植、不对称瞳孔、非常高的散光等。由于其去除不需要的像差的能力，所公开的虚拟光圈IOL设计与正常的大光学IOL相比在提供增强的视觉方面是有效的。

本发明的另一个目的是教导一种虚拟光圈IOL，其表现出减少的单色像差和色差，以及扩展的景深，同时在选定的距离范围内为图像的分辨率提供足够的对比度。

本发明的又一目的是教导一种虚拟光圈IOL，其与其他同等倍数的IOL相比提供更小的中心厚度。

本发明的另一个目的是教导一种虚拟光圈，其可以实现为交替的高倍正负透镜分布。