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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-05-01
(54)【発明の名称】等間隔のエシェレットを有する多焦点回折眼科レンズ
(51)【国際特許分類】
A61F 2/16 20060101AFI20240423BHJP
【ＦＩ】
A61F2/16
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023572645
(86)(22)【出願日】2022-05-26
(85)【翻訳文提出日】2023-11-22
(86)【国際出願番号】 IB2022054971
(87)【国際公開番号】W WO2022249128
(87)【国際公開日】2022-12-01
(31)【優先権主張番号】63/194,461
(32)【優先日】2021-05-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】319008904
【氏名又は名称】アルコン インコーポレイティド
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100160705
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】ベーザッド ボードバー
(72)【発明者】
【氏名】カマル ケー．ダス
【テーマコード（参考）】
4C097
【Ｆターム（参考）】
4C097SA02
(57)【要約】
本明細書に記載の特定の実施形態は、多焦点眼科レンズであって、基本度数に対応する基本曲率を有する基本レンズと、基本レンズの第一の表面上に形成された中央領域及び複数の環状エシェレットを含む回折構造とを含む多焦点眼科レンズに関する。複数の環状エシェレットの各々の半径方向間隔は、回折構造全体を通して一定である。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
多焦点眼科レンズであって、基本度数に対応する基本曲率を有する基本レンズと、
前記基本レンズの第一の表面上に形成された中央領域及び複数の環状エシェレットを含む回折構造であって、前記複数の環状エシェレットの各々の半径方向間隔は、前記回折構造全体を通して一定である、回折構造と
を含む多焦点眼科レンズ。
【請求項2】
前記第一の表面は、前記多焦点眼科レンズの前面である、請求項１に記載の多焦点眼科レンズ。
【請求項3】
前記第一の表面は、前記多焦点眼科レンズの後面である、請求項１に記載の多焦点眼科レンズ。
【請求項4】
前記複数の環状エシェレットの各々の一定の前記半径方向間隔は、前記基本レンズの直径の１／６０～１／２０である、請求項１に記載の多焦点眼科レンズ。
【請求項5】
前記中央領域及び前記複数の環状エシェレットの各々のサグは、設計波長の単位で－１．０～１．０である、請求項１に記載の多焦点眼科レンズ。
【請求項6】
前記中央領域及び前記複数の環状エシェレットの各々の位相遅れは、前記設計波長の前記単位で－１．０～１．０である、請求項５に記載の多焦点眼科レンズ。
【請求項7】
前記中央領域及び前記複数の環状エシェレットの各々の、前記基本レンズの前記第一の表面からのサグは、その内半径から外半径へと、前記内半径からの半径方向距離ｒに関して多項式的に変化する、請求項１に記載の多焦点眼科レンズ。
【請求項8】
ｊ番目のエシェレット（ｊ＝１、２、３、．．．）の、前記基本レンズの前記第一の表面からのサグは、内半径ｒｊ－１から外半径ｒｊへと、前記内半径ｒｊ－１からの半径方向距離ｒに関して、【数1】
【数2】
第一のエシェレットは、前記中央領域であり、
前記複数の環状エシェレットは、ｊ番目のエシェレット（ｊ＝２、３、．．．）であり、
ａｊは、前記ｊ番目のエシェレットの段差の高さであり、及び
φｊは、前記ｊ番目のエシェレットの位相遅れに対応する、請求項１に記載の多焦点眼科レンズ。
【請求項9】
前記回折構造の面積は、前記基本レンズの前記第一の表面の表面積の４０％～１００％である、請求項１に記載の多焦点眼科レンズ。
【請求項10】
多焦点眼科レンズであって、基本度数に対応する基本曲率を有する基本レンズと、
前記基本レンズの第一の表面上に形成された回折構造であって、前記基本度数によって特定される遠方視焦点を有するゼロ次回折、一次回折、中間視焦点を有する二次回折及び近方視焦点に対応する三次回折を生成する回折構造と
を含み、
前記ゼロ次回折の回折効率は、３５％～５０％であり、
前記一次回折の回折効率は、３％～１０％であり、
前記二次回折の回折効率は、１０％～１５％であり、及び
前記三次回折の回折効率は、１５％～２５％である、多焦点眼科レンズ。
【請求項11】
前記第一の表面は、前記多焦点眼科レンズの前面又は前記多焦点眼科レンズの後面である、請求項１０に記載の多焦点眼科レンズ。
【請求項12】
前記回折構造は、前記基本レンズの第一の表面上に形成された中央領域及び複数の環状エシェレットを含み、及び前記複数の環状エシェレットの各々の一定の半径方向間隔は、前記基本レンズの直径の１／６０～１／２０である、請求項１０に記載の多焦点眼科レンズ。
【請求項13】
前記中央領域及び前記複数の環状エシェレットの各々のサグは、設計波長の単位で－１．０～１．０であり、及び前記中央領域及び前記複数の環状エシェレットの各々の位相遅れは、前記設計波長の前記単位で－１．０～１．０である、請求項１２に記載の多焦点眼科レンズ。
【請求項14】
前記中央領域及び前記複数の環状エシェレットの各々の、前記基本レンズの前記第一の表面からのサグは、その内半径から外半径へと、前記内半径からの半径方向距離ｒに関して多項式的に変化する、請求項１２に記載の多焦点眼科レンズ。
【請求項15】
眼科レンズを構成する方法であって、基本レンズの第一の表面上に形成される中央領域及び複数の環状エシェレットの各々の一定の半径方向間隔を所定の加入度数に基づいて計算するステップと、
前記計算された一定の半径方向間隔に基づいて、前記眼科レンズ上に前記複数の環状エシェレットを形成するか、又は前記複数の環状エシェレットが形成されるようにするステップと
を含む方法。
【請求項16】
前記中央領域及び前記複数の環状エシェレットの各々のサグを、ゼロ次回折の回折効率が３５％～５０％であり、一次回折の回折効率が３％～１０％であり、二次回折の回折効率が１０％～１５％であり、及び三次回折の回折効率が１５％～２５％であるように計算するステップをさらに含み、前記形成するステップは、前記中央領域及び前記複数の環状エシェレットの各々の前記計算されたサグにさらに基づく、請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
前記第一の表面は、前記多焦点眼科レンズの前面又は前記多焦点眼科レンズの後面である、請求項１５に記載の方法。
【請求項18】
前記複数の環状エシェレットの各々の前記一定の半径方向間隔は、前記基本レンズの直径の１／６０～１／２０である、請求項１５に記載の方法。
【請求項19】
前記中央領域及び前記複数の環状エシェレットの各々のサグは、設計波長の単位で－１．０～１．０であり、及び前記中央領域及び前記複数の環状エシェレットの各々の位相遅れは、前記設計波長の前記単位で－１．０～１．０である、請求項１５に記載の方法。
【請求項20】
前記中央領域及び前記複数の環状エシェレットの各々の、前記基本レンズの前記第一の表面からのサグは、その内半径から外半径へと、前記内半径からの半径方向距離ｒに関して多項式的に変化する、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本願は、Ｂｅｈｚａｄ Ｂｏｒｄｂａｒ及びＫａｍａｌ Ｋ． Ｄａｓを発明者とする、２０２１年５月２８日に出願された「ＭＵＬＴＩＦＯＣＡＬ ＤＩＦＦＲＡＣＴＩＶＥ ＯＰＨＴＨＡＬＭＩＣ ＬＥＮＳＥＳ ＷＩＴＨ ＥＶＥＮＬＹ ＳＰＡＣＥＤ ＥＣＨＥＬＥＴＴＥＳ」という名称の米国仮特許出願第６３／１９４，４６１号明細書の優先権の利益を主張するものであり、これは、全体的且つ完全に本明細書に記載されているように、参照によりその全体が本明細書に援用される。
本願は、Ｂｅｈｚａｄ Ｂｏｒｄｂａｒ及びＫａｍａｌ Ｋ． Ｄａｓを発明者とする、２０２１年５月２８日に出願された「ＭＵＬＴＩＦＯＣＡＬ ＤＩＦＦＲＡＣＴＩＶＥ ＯＰＨＴＨＡＬＭＩＣ ＬＥＮＳＥＳ ＷＩＴＨ ＥＶＥＮＬＹ ＳＰＡＣＥＤ ＥＣＨＥＬＥＴＴＥＳ」という名称の米国仮特許出願第６３／１９４，４６１号明細書の優先権の利益を主張するものであり、これは、全体的且つ完全に本明細書に記載されているように、参照によりその全体が本明細書に援用される。
【0002】
本明細書に記載の実施形態は、概して、多焦点眼科レンズに関し、より詳細には、多焦点回折眼科レンズ及びかかるレンズを構成する方法に関する。
【背景技術】
【0003】
眼内レンズ（ＩＯＬ）及びコンタクトレンズ等の眼科レンズは、度数が１つの単焦点眼科レンズ及び２つ以上の焦点距離を有する多焦点眼科レンズを含む。例えば、二焦点眼科レンズは、遠方視と近方視とを提供する。三焦点眼科レンズは、遠方視、近方視及びそれに加えて中間視を提供する。
【0004】
従来、多焦点眼科レンズは、回折を利用し、多焦点眼科レンズの表面のベースカーブ上の回折構造を用いて複数の焦点距離を提供する。回折構造は、典型的には、中央領域（中央エシェレットとも呼ばれる）及び中央領域を取り囲む複数の環状の回折段差（環状エシェレットとも呼ばれる）を含む。環状エシェレットは、典型的には、半径方向間隔（すなわちエシェレットの外半径と内半径との間の半径方向距離）が、レンズの中心により近いエシェレットに関連する半径方向間隔と比較して、レンズの縁辺に向かって減少するように設計される。半径方向間隔が減少することは、レンズの縁辺付近に非常に薄いエシェレットが形成されることを意味する。この設計上の要件により、様々な製造上の課題が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、改良された又は次世代（ＮＧ）多焦点眼科レンズ及びその構成方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の特定の実施形態は、多焦点眼科レンズを提供する。この多焦点眼科レンズは、基本度数に対応する基本曲率を有する基本レンズと、基本レンズの第一の表面上に形成された中央領域及び複数の環状エシェレットを含む回折構造とを含む。複数の環状エシェレットの各々の半径方向間隔は、回折構造全体を通して一定である。
【0007】
本開示の特定の実施形態は、多焦点眼科レンズも提供する。この多焦点眼科レンズは、基本度数に対応する基本曲率を有する基本レンズと、基本レンズの第一の表面上に形成された回折構造であって、基本度数によって特定される遠方視焦点を有するゼロ次回折、一次回折、中間視焦点を有する二次回折及び近方視焦点に対応する三次回折を生じさせる回折構造とを含む。ゼロ次回折の回折効率は、３５％～５０％であり、一次回折の回折効率は、３％～１０％であり、二次回折の回折効率は、１０％～１５％であり、及び三次回折の回折効率は、１５％～２５％である。
【0008】
本開示の特定の実施形態は、眼科レンズを構成する方法をさらに提供する。この方法は、基本レンズの第一の表面上に形成される中央領域及び複数の環状エシェレットの各々の一定の半径方向間隔を所定の加入度数に基づいて計算するステップと、計算された一定の半径方向間隔に基づいて、眼科レンズ上に複数の環状エシェレットを形成するか、又は複数の環状エシェレットが形成されるようにするステップとを含む。
【0009】
上述の本開示の特徴を詳細に理解できるようにするために、上記で簡単に概述された本開示のより具体的な説明を実施形態に関して行うことができ、その幾つかが添付の図面に示されている。しかしながら、添付の図面は、本開示の典型的な実施形態を示すものにすぎず、したがってその範囲を限定するとみなされるべきでなく、なぜなら、本開示では、同等に有効な他の実施形態も認められ得るためであることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】特定の実施形態による例示的な多焦点眼科レンズの断面図を示す。
【図3】特定の実施形態による回折構造の側面図を示す。
【図4】特定の実施形態による多焦点眼科レンズを設計するための例示的なシステムを示す。
【図5】特定の実施形態による多焦点眼科レンズを形成するための例示的な動作を示す。
【発明を実施するための形態】
【0011】
理解しやすくするために、可能な場合、図面間で共通する同じ要素を指すために同じ参照番号が使用される。１つの実施形態の要素及び特徴は、さらなる明示なしに他の実施形態に有利に組み込まれ得ることが想定される。
【0012】
本明細書に記載の実施形態では、改良された又は（ＮＧ）多焦点レンズ、特に多焦点眼科レンズ、例えばＩＯＬ及びコンタクトレンズ並びにその設計方法が提供される。本開示による（ＮＧ）多焦点レンズ及びその設計方法は、多焦点を調整することが有利となるイメージングシステム、例えばカメラ、ビデオカメラ及び携帯電話並びに外科処置中に使用されるシステム及び装置にも使用され得る。
【0013】
図１は、特定の実施形態による例示的な多焦点眼科レンズ１００の断面図を示す。レンズ１００の形状及び曲率は、図解の目的のためにのみ示されており、他の形状及び曲率も本開示の範囲に含まれることに留意されたい。図２は、図１の多焦点眼科レンズ１００の上面図を示す。多焦点眼科レンズ１００は、基本曲率を有する基本レンズ１０２と、基本レンズ１０２上に形成された、少なくとも連続する四次の強め合いの干渉を生じさせる回折構造１０４とを含む。基本レンズ１０２の基本曲率により、基本レンズ１０２の基本屈折力（単純に「基本度数」又は「遠方視屈折力」と呼ばれる）が決まり、これは、遠くを見ることに対応する。
【0014】
基本レンズ１０２は、前面１０６と後面１０８とを有する。図１に示される例では、前面１０６と後面１０８とは、基本度数に対応する基本曲率を有する。しかしながら、他の特定の実施形態（図示せず）では、前面１０６及び後面１０８の一方のみが、基本度数に対応する基本曲率を有する。さらに、図１の例において、回折構造１０４が基本レンズ１０２の前面１０６に形成されている。しかしながら、他の特定の実施形態（図示せず）では、回折構造１０４は、後面１０８にのみ又は前面１０６と後面１０８との両方に形成され得る。
【0015】
回折構造１０４は、基本レンズ１０２の中心の第一の中央領域（第一のエシェレットとも呼ばれる）１１０と、第一のエシェレット１１０を取り囲む複数の環状エシェレットとを含む。エシェレットの各々は、基本レンズ１０２の基本曲率からの距離を指すサグを有する。環状エシェレットの各々のサグは、その内半径から外半径に向かって増大する。図１及び２に示されるように、回折構造１０４は、１３の環状エシェレットを含み、これは、第一のエシェレット１１０を取り囲む第二のエシェレット１１２、第二のエシェレット１１２を取り囲む第三のエシェレット１１４、第三のエシェレット１１４を取り囲む第四のエシェレット１１６、第四のエシェレット１１６を取り囲む第五のエシェレット１１８、第五のエシェレット１１８を取り囲む第六のエシェレット１２０等を含む。他の環状エシェレットは、参照番号を用いて言及されないが、本明細書に記載の実施形態の１つ又は複数によって同様に形成されることに留意されたい。図１及び２に示される１３の環状エシェレットは、単なる例であることにも留意されたい。特定の実施形態では、１３より多い環状エシェレットが形成され得る。他の特定の実施形態では、１３より少ない環状エシェレットが形成され得る。
【0016】
本明細書に記載の特定の実施形態において、環状エシェレットは、環状エシェレットの各々の半径方向間隔Ｓ（すなわち内半径と外半径との間の半径方向の距離）が回折構造１０４全体を通して一定（すなわち同じ）又は少なくとも実質的に一定（すなわち少なくとも実質的に同じ）であるように形成される。換言すれば、図１及び２の例において、環状エシェレットの各々の半径方向間隔Ｓは、他の全ての環状エシェレットの半径方向間隔Ｓと等しい。特定の実施形態において、環状エシェレットの半径方向間隔Ｓは、製造公差によって実質的に一定（例えば、一定と異なる）であり得る。例えば、特定の実施形態において、環状エシェレットの半径方向間隔Ｓは、相互の１０％未満であり得る。
【0017】
回折構造１０４は、入射する光エネルギを、異なる回折次数に対応する少なくとも４つの異なる焦点に分割する。ゼロ次回折（すなわち基本レンズ１０２の直進透過）では、基本レンズ１０２の基本曲率によって特定される遠方視力が提供される。特定の実施形態において、一次回折は、何れの所望の焦点にも対応せず、そのため、グレア又はハロー（すなわち使用される焦点像に重ねられる、使用されない焦点及び非焦点像）等の望ましくない視覚的障害を回避するために抑制される。特定の実施形態において、二次回折及び三次回折では、それぞれ中間視の焦点及び近方視の焦点が提供される。典型的には、中間視焦点は、６０ｃｍの距離にあり得、これは、デジタルスクリーンを用いた仕事を行うための最適範囲内にあり、近方視焦点は、４０ｃｍの距離にあり得、これは、読書及び他の近見作業のための理想的な距離である。入射する光エネルギの遠方視、中間視及び近方視焦点への分配（「回折効率」と呼ばれる）は、環状エシェレットの構成を調整することによって調整することができる。
【0018】
特定の実施形態において、遠方視、中間視及び近方視焦点に所望の回折効率を提供するために、エシェレットの各々の半径方向間隔Ｓ及びサグが調整され得る。図３は、回折構造１０４の一例の側面図を示す。図３では、横軸ｒは、第一のエシェレット１１０の中心（ｒ０で示される）からの半径方向距離を示し、縦軸は、エシェレットの各々のサグを示す。第一の半径方向距離ｒ１は、第一のエシェレット１１０の外半径及び半径方向間隔Ｓ１を有する第二のエシェレット１１２の内半径に対応する。第二の半径方向距離ｒ２は、第二のエシェレット１１２の外半径（すなわちｒ２＝ｒ１＋Ｓ１）及び半径方向間隔Ｓ２を有する第三のエシェレット１１４の内半径に対応する。第三の半径方向距離ｒ３は、第三のエシェレット１１４の外半径（すなわちｒ３＝ｒ２＋Ｓ２）及び半径方向間隔Ｓ３を有する第四のエシェレット１１６の内半径に対応する。第四の半径方向距離ｒ４は、第四のエシェレット１１６の外半径（すなわちｒ４＝ｒ３＋Ｓ３）及び半径方向間隔Ｓ４を有する第五のエシェレット１１８の内半径に対応する。第五の半径方向距離ｒ５は、第五のエシェレット１１８の外半径（すなわちｒ５＝ｒ４＋Ｓ４）及び半径方向間隔Ｓ５を有する第六のエシェレット１２０の内半径に対応する。第六の半径方向距離ｒ６は、半径方向間隔Ｓ６を有する第六のエシェレット１２０の外半径（すなわちｒ６＝ｒ５＋Ｓ５）に対応する等である。半径方向間隔Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４及びＳ５は、全て同じであるか又は少なくとも実質的に同じである。図示されていないが、他の環状エシェレットの各々もＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４及びＳ５等と同じ半径方向間隔Ｓを有することに留意されたい。
【0019】
幾つかの実施形態において、直径Ｄｌｅｎｓの基本レンズ１０２上に形成され得る環状エシェレットの最大数は、Ｎ＝（Ｄｌｅｎｓ－２ｒ１）／Ｓによって特定される。幾つかの実施形態において、環状エシェレットの一定の半径方向間隔Ｓは、基本レンズ１０２の直径Ｄｌｅｎｓの約１／６０～約１／２０である。基本レンズ１０２の直径Ｄｌｅｎｓは、典型的には、約３ｍｍ～約１０ｍｍである。特定の実施形態において、回折構造１０４の面積は、基本レンズ１０２の表面積の約４０％～１００％であり得る。
【0020】
所望の回折効率を提供するための回折構造１０４（その一例が図３に示されている）の設計において、第一の半径方向距離ｒ１（すなわち第一のエシェレット１１０の半径）が特定される。近方視焦点での所与の加入度数Ｄａｄｄについて、第一の半径方向距離ｒ１は、
として特定され、式中、λは、設計波長である。特定の実施形態において、第二の半径方向距離ｒ２（すなわち第二のエシェレット１１２の外半径）は、一定の半径方向間隔Ｓと第一の半径方向距離ｒ１との和、すなわちｒ２＝Ｓ＋ｒ１として設定される。それ以降の半径方向距離ｒｊ（ｊ＝３、４、．．．）について、隣接する２つの半径方向距離の差ｒｊ－１－及びｒｊは、一定の半径方向間隔Ｓと等しくなるように設定され、そのため、ｊ番目の半径方向距離（ｊ＝２、３、．．．）は、ｒｊ＝（ｊ－１）ｒ２－（ｊ－２）ｒ１＝（ｊ－１）Ｓ＋ｒ１として設定される。
【数1】
【0021】
ｊ番目の環状エシェレット（ｊ＝１、２、３、．．．）の基本レンズ１０２の基本曲率に関するサグｈｊは、ｊ－１番目の半径方向距離ｒｊ－１及び（ｊ）番目の半径方向距離ｒｊで異なり得る。ｊ番目のエシェレット（ｊ＝１、２、３、．．．）のサグｈｊは、半径方向距離ｒｊ－１と半径方向距離ｒｊの間の半径方向距離ｒに関する多項式関数（次数ｚｊ）に基づいて計算され得る。例えば、特定の実施形態において、サグｈｊは、
（式中、ｚｊは、１以上の正数である（ｚｊ≧１））、又は
（式中ｚｊは、負数である（ｚｊ＜０））
として定義され得る。上記の例示的な関数では、ａｊは、ｊ番目のエシェレットの段差の高さに対応し、φｊは、ｊ番目のエシェレットの位相遅れに対応する。そのため、ｊ番目のエシェレットの段差の高さａｊ、ｊ番目のエシェレットの位相遅れφｊ、ｊ番目のエシェレットのサグｈｊの多項式関数の次数ｚｊ及び環状エシェレットの一定の半径方向間隔Ｓは、遠方視、中間視及び近方視焦点に所望の回折効率を提供するための制御パラメータとして調整することができる。特定の実施形態において、制御パラメータ、段差の高さａｊ、位相遅れφｊ、サグｈｊの多項式関数の次数ｚｊは、全てエシェレットごとに異なるようにすることができる。幾つかの実施形態において、ｊ番目のエシェレットの段差の高さａｊは、設計波長λの単位で約０．２５～約０．７であり、ｊ番目のエシェレットの位相遅れφｊは、設計波長λの単位で約－１．０～約１．０であり、ｊ番目のエシェレットのサグｈｊは、設計波長λの単位で約－１．０～約１．０である。
【数2】
【数3】
として定義され得る。上記の例示的な関数では、ａｊは、ｊ番目のエシェレットの段差の高さに対応し、φｊは、ｊ番目のエシェレットの位相遅れに対応する。そのため、ｊ番目のエシェレットの段差の高さａｊ、ｊ番目のエシェレットの位相遅れφｊ、ｊ番目のエシェレットのサグｈｊの多項式関数の次数ｚｊ及び環状エシェレットの一定の半径方向間隔Ｓは、遠方視、中間視及び近方視焦点に所望の回折効率を提供するための制御パラメータとして調整することができる。特定の実施形態において、制御パラメータ、段差の高さａｊ、位相遅れφｊ、サグｈｊの多項式関数の次数ｚｊは、全てエシェレットごとに異なるようにすることができる。幾つかの実施形態において、ｊ番目のエシェレットの段差の高さａｊは、設計波長λの単位で約０．２５～約０．７であり、ｊ番目のエシェレットの位相遅れφｊは、設計波長λの単位で約－１．０～約１．０であり、ｊ番目のエシェレットのサグｈｊは、設計波長λの単位で約－１．０～約１．０である。
【0022】
表１は、加入度数Ｄａｄｄ＝３．２５Ｄであるときの、図３に示される回折構造１０４の制御パラメータａｊ、φｊ、ｚｊ及びＳ（Ｓ＝Ｓ１＝Ｓ２＝Ｓ３＝Ｓ４＝Ｓ５）の例示的組合せを示す。制御パラメータａｊ、φｊ、ｚｊ及びＳのこの例示的組合せでは、ゼロ次回折（すなわち遠方視焦点）の回折効率は、３５％～５０％であり、一次回折の回折効率は、約１０％未満、例えば３％～１０％に抑制され、三次回折（すなわち中間視焦点）の回折効率は、１０％～１５％であり、四次回折（すなわち近方視焦点）の回折効率は、１５％～２５％である。
【0023】
【表1】
【0024】
図４は、中央領域及び複数の環状エシェレットを有し、その回折構造全体を通して半径方向間隔が一定である多焦点眼科レンズ１００を設計、構成及び／又は形成するための例示的なシステム４００を示す。図示のように、システム４００は、限定ではないが、制御モジュール４０２、ユーザインタフェースディスプレイ４０４、相互配線４０８、出力デバイス４１０、各種のＩ／Ｏ装置（例えば、キーボード、ディスプレイ、マウスデバイス、ペン入力等）をシステム４００に接続できるようにし得る少なくとも１つのＩ／Ｏデバイスインタフェース４１２を含む。
【0025】
制御モジュール４０２は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）４１４、メモリ４１６及びストレージ４１８を含む。ＣＰＵ ４１４は、メモリ４１６内に記憶されたプログラミング命令を読み出して実行し得る。同様に、ＣＰＵ ４１４は、メモリ４１６内にあるアプリケーションデータを読み出して記憶し得る。相互配線４０８は、プログラミング命令及びアプリケーションデータをＣＰＵ ４１４、Ｉ／Ｏデバイスインタフェース４１２、ユーザインタフェースディスプレイ４０４、メモリ４１６、ストレージ４１８、出力デバイス４１０等の間で伝送する。ＣＰＵ ４１４は、１つのＣＰＵ、複数のＣＰＵ、複数の処理コアを有する１つのＣＰＵ等を表し得る。追加的に、特定の実施形態において、メモリ４１６は、ランダムアクセスメモリを表す。さらに、特定の実施形態において、ストレージ４１８は、ディスクドライブであり得る。単体のユニットとして示されているが、ストレージ４１８は、固定又は取り外し可能な記憶装置、例えば固定のディスクドライブ、取り外し可能なメモリカード若しくは光学ストレージ、ネットワーク接続ストレージ（ＮＡＳ）又はストレージエリアネットワーク（ＳＡＮ）等の組合せであり得る。
【0026】
図示のように、ストレージ４１８は、入力パラメータ４２０を含む。入力パラメータ４２０は、加入度数Ｄａｄｄ、基本レンズ１０２の直径Ｄｌｅｎｓ及び所望の回折効率を含む。メモリ４１６は、ｊ番目のエシェレットの段差の高さａｊ、ｊ番目のエシェレットの位相遅れφｊ、ｊ番目のエシェレットのサグｈｊの多項式変化の次数ｚｊ及びエシェレット（例えば、第一のエシェレット１１０並びに環状エシェレット１１２、１１４、１１６、１１８及び１２０）の一定の半径方向間隔Ｓを、所望の回折効率を提供できるように計算するための制御パラメータ計算モジュール４２２を含む。加えて、メモリ４１６は、入力パラメータ４２４を含む。
【0027】
特定の実施形態において、入力パラメータ４２４は、入力パラメータ４２０又は少なくともその一部に対応する。このような実施形態では、制御パラメータａｊ、φｊ、ｚｊ及びＳの計算中、入力パラメータ４２４は、ストレージ４１８から読み出され、メモリ４１６内で実行される。このような例において、制御パラメータ計算モジュール４２２は、制御パラメータａｊ、φｊ、ｚｊ及びＳを入力パラメータ４２４に基づいて計算するための実行可能命令（例えば、本明細書に記載の式の１つ又は複数を含む）を含む。他の特定の実施形態において、入力パラメータ４２４は、ユーザインタフェースディスプレイ４０４を通してユーザから受け取ったパラメータに対応する。このような実施形態では、制御パラメータ計算モジュール４２２は、制御パラメータａｊ、φｊ、ｚｊ及びＳを、ユーザインタフェースディスプレイ４０４から受け取った情報に基づいて計算するための実行可能命令を含む。
【0028】
特定の実施形態において、計算された制御パラメータａｊ、φｊ、ｚｊ及びＳは、出力デバイス４１０を介してレンズ製造システムに出力され、これは、制御パラメータを受け取り、それに従ってレンズを形成するように構成される。他の特定の実施形態において、システム４００自体がレンズ製造システムの少なくとも一部を表す。このような実施形態において、制御モジュール４０２は、その後、システム４００のハードウェアコンポーネント（図示せず）に、制御パラメータに従ってレンズを形成させる。レンズ製造システムの詳細及び動作は、当業者に知られており、簡潔にするためにここでは省略する。
【0029】
図５は、全体を通して一定の半径方向間隔を有する複数の環状エシェレットを有する多焦点眼科レンズ１００を形成するための例示的な動作５００を示す。幾つかの実施形態において、動作５００のステップ５１０は、１つのシステム（例えば、システム４００）によって実行され、ステップ５２０は、レンズ製造システムによって実行される。他の幾つかの実施形態において、ステップ５１０及び５２０の両方がレンズ製造システムによって実行される。
【0030】
ステップ５１０では、制御パラメータ（すなわちｊ番目のエシェレットの段差の高さａｊ、ｊ番目のエシェレットの位相遅れφｊ、ｊ番目のエシェレットのサグｈｊの多項式変化の次数ｚｊ並びに環状エシェレット１１２、１１４、１１６、１１８及び１２０の一定の半径方向間隔Ｓ）は、入力パラメータ（すなわち加入度数Ｄａｄｄ、基本レンズ１０２の直径Ｄｌｅｎｓ、形成される環状エシェレットの数及び所望の回折効率）に基づいて、所望の回折効率を提供できるように計算される。ステップ５１０で行われる計算は、本明細書に記載の式を含む実施形態の１つ又は複数に基づく。
【0031】
ステップ５２０では、計算された制御パラメータに基づく回折構造１０４を有する多焦点眼科レンズ１００は、当業者に知られている、レンズの製造に典型的に使用される適切な方法、システム及び装置を用いて形成される。
【0032】
本明細書に記載の実施形態は、等間隔の環状エシェレットを有する改良された多焦点眼科レンズを提供する。このような多焦点眼科レンズの構成において、様々な制御パラメータ、例えばエシェレットの半径方向間隔、段差の高さ、サグ及び位相遅れ等は、遠方視、中間視及び近方視焦点に関する所望の回折効率が提供されるように調整することができる。特定の実施形態において、本明細書に記載の方法及び技術を利用することは、既存の技術を用いて形成される特定の既存の多焦点眼科レンズと比較して、より少ない数のエシェレットを含む多焦点眼科レンズを形成するのに役立ち得る。特定の実施形態において、エシェレットの数がより少ないと、ハロー等の視覚的障害を減少させることになる。
【0033】
上記は、本開示の実施形態に関するが、本開示の他の及びさらなる実施形態も本願の基本的範囲から逸脱せずに考案され得、その範囲は、以下の特許請求項によって特定される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【国際調査報告】