特表 2024-545408 回折オプティクスの複数の層を有する色消しＩＯＬ

(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】2024-12-06

(54)【発明の名称】回折オプティクスの複数の層を有する色消しＩＯＬ

(51)【国際特許分類】

   A61F 2/16 20060101AFI20241129BHJP

【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 2024529543

(86)(22)【出願日】2022-11-15

(85)【翻訳文提出日】2024-05-17

(86)【国際出願番号】 IB2022061000

(87)【国際公開番号】W WO2023100009

(87)【国際公開日】2023-06-08

(31)【優先権主張番号】63/284,318

(32)【優先日】2021-11-30

(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】100153729

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 有一

(74)【代理人】

【識別番号】100211177

【弁理士】

【氏名又は名称】赤木 啓二

(72)【発明者】

【氏名】シンウク リー

(72)【発明者】

【氏名】シン ホン

(72)【発明者】

【氏名】ミョン－テク チェ

(72)【発明者】

【氏名】チーコアン シュイ

【テーマコード（参考）】

4C097

【Ｆターム（参考）】

4C097AA25

4C097BB01

4C097CC01

4C097CC02

4C097SA02

4C097SA05

(57)【要約】

マルチ層眼内レンズ（ＩＯＬ）は、第１生体適合性材料を有する前部回折オプティクス層と、第１生体適合性材料とは異なる第２生体適合性材料を有する後部回折オプティクス層と、を含むレンズボディを含む。前部回折オプティクス層及び後部回折オプティクス層は、前部回折オプティクス層と後部回折オプティクス層との間においてギャップを有する状態において、レンズボディの周辺非光学部分内において封止されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

マルチ層眼内レンズ（ＩＯＬ）であって、
レンズボディを有し、
前記レンズボディは、
第１生体適合性材料を有する前部回折オプティクス層と、
前記第１生体適合性材料とは異なる第２生体適合性材料を有する後部回折オプティクス層と、
を有し、
前記前部回折オプティクス層及び前記後部回折オプティクス層は、前記前部回折オプティクス層と前記後部回折オプティクス層との間においてギャップを有する状態において、前記レンズボディの周辺非光学部分内において封止されている、マルチ層ＩＯＬ。

【請求項2】

前記第１生体適合性材料は、０～１５％の膨張係数を有し、
前記第２生体適合性材料は、０～１５％の膨張係数を有し、且つ、
前記第１及び第２生体適合性材料の前記膨張係数の間の差は５％未満である、請求項１に記載のマルチ層ＩＯＬ。

【請求項3】

前記第１生体適合性材料は、５～６０のＡｂｂｅ数を有し、且つ、
前記第２生体適合性材料は、５～６０のＡｂｂｅ数を有する、請求項１に記載のマルチ層ＩＯＬ。

【請求項4】

前記前部回折オプティクス層は、前記前部回折オプティクス層の後部表面上において環状エシェレットの第１の組を含み、且つ、
前記後部回折オプティクス層は、前記後部回折オプティクス層の前部表面上において環状エシェレットの第２の組を含む、請求項３に記載のマルチ層ＩＯＬ。

【請求項5】

前記環状エシェレットの第１の組のステップ高さは、１μｍ～３００μｍであり、且つ、
前記環状エシェレットの第２の組のステップ高さは、１μｍ～３００μｍである、請求項４に記載のマルチ層ＩＯＬ。

【請求項6】

前記環状エシェレットの第１の組の半径方向間隔は、１０μｍ～２０００μｍであり、且つ、
前記環状エシェレットの第２の組の半径方向間隔は、１０μｍ～２０００μｍである、請求項４に記載のマルチ層ＩＯＬ。

【請求項7】

前記ギャップは、１μｍ～１０００μｍの厚さを有する、請求項１に記載のマルチ層ＩＯＬ。

【請求項8】

前記レンズボディに結合された触覚部分を更に有し、前記触覚部分は、第３生体適合性材料を有する、請求項１に記載のマルチ層ＩＯＬ。

【請求項9】

マルチ層眼内レンズ（ＩＯＬ）であって、
レンズボディを有し、
前記レンズボディは、
前部回折オプティクス層と、
前記レンズボディの周辺非光学部分内において前記前部回折オプティクス層に接合された後部回折オプティクス層と、
を有し、
前記レンズボディは、可視光スペクトルにおいて８０％～１００％の回折効率を有する、マルチ層ＩＯＬ。

【請求項10】

前記前部回折オプティクス層は、第１生体適合性材料を有し、且つ、
前記後部回折オプティクス層は、前記第１生体適合性材料とは異なる第２生体適合性材料を有する、請求項９に記載のマルチ層ＩＯＬ。

【請求項11】

前記第１生体適合性材料は、０～１５％の膨張係数を有し、
前記第２生体適合性材料は、０～１５％の膨張係数を有し、且つ、
前記第１及び第２生体適合性材料の前記膨張係数の間の差は５％未満である、請求項１０に記載のマルチ層ＩＯＬ。

【請求項12】

前記第１生体適合性材料は、５～６０のＡｂｂｅ数を有し、且つ、
前記第２生体適合性材料は、５～６０のＡｂｂｅ数を有する、請求項１０に記載のマルチ層ＩＯＬ。

【請求項13】

前記前部回折オプティクス層は、前記前部回折オプティクス層の後部表面上において環状エシェレットの第１の組を含み、且つ、
前記後部回折オプティクス層は、前記後部回折オプティクス層の前部表面上において環状エシェレットの第２の組を含む、請求項１２に記載のマルチ層ＩＯＬ。

【請求項14】

前記環状エシェレットの第１の組のステップ高さは、１μｍ～３００μｍであり、且つ、
前記環状エシェレットの第２の組のステップ高さは、１μｍ～３００μｍである、請求項１３に記載のマルチ層ＩＯＬ。

【請求項15】

前記環状エシェレットの第１の組の半径方向間隔は、１０μｍ～２０００μｍであり、且つ、
前記環状エシェレットの第２の組の半径方向間隔は、１０μｍ～２０００μｍである、請求項１３に記載のマルチ層ＩＯＬ。

【請求項16】

マルチ層眼内レンズ（ＩＯＬ）を構成する方法であって、
入力パラメータに基づいて、ＩＯＬの前部回折オプティクス層の後部表面上における環状エシェレットの第１の組の半径方向間隔及びステップ高さ及び前記ＩＯＬの後部回折オプティクス層の前部表面上における環状エシェレットの第２の組の半径方向間隔及びステップ高さを演算するステップと、
前記環状エシェレットの第１の組の前記演算された半径方向間隔及び前記演算されたステップ高さ及び前記環状エシェレットの第２の組の前記演算された半径方向間隔及び前記演算されたステップ高さに基づいて前記ＩＯＬを形成する又は前記ＩＯＬが形成されるようにするステップと、
を有し、
前記入力パラメータは、前記前部回折オプティクス層と関連する第１生体適合性材料の第１屈折率及び前記後部回折オプティクス層と関連する第２生体適合性材料の第２屈折率を有する、方法。

【請求項17】

前記ＩＯＬを形成する又は前記ＩＯＬが形成されるようにする前記ステップは、
前記前部回折オプティクス層及び前記後部回折オプティクス層の周辺非光学部分内において前記前部回折オプティクス層及び前記後部回折オプティクス層を接合するステップと、
前記接合ステップの後に、前記前部回折オプティクス層の前記後部表面上における前記環状エシェレットの第１の組及び前記後部回折オプティカル層の前記前部表面上における前記環状エシェレットの第２の組を形成するステップと、
を有する、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記ＩＯＬを形成する又は前記ＩＯＬが形成されるようにする前記ステップは、
前記前部回折オプティクス層の前記後部表面上における前記環状エシェレットの第１の組及び前記後部回折オプティカル層の前記前部表面上における前記環状エシェレットの第２の組を形成するステップと、
前記形成ステップの後に、前記前部回折オプティクス層及び前記後部回折オプティクス層の周辺非光学部分内において前記前部回折オプティクス層及び前記後部回折オプティクス層を接合するステップと、
を有する、請求項１６に記載の方法。

【請求項19】

前記前部回折オプティクス層及び前記後部回折オプティクス層の周辺非光学部分に触覚部分を装着するステップを更に有する、請求項１６に記載の方法。

【請求項20】

前記第１生体適合性材料は、２５～５０のＡｂｂｅ数を有し、且つ、
前記第２生体適合性材料は、２５～５０のＡｂｂｅ数を有する、請求項１６に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

優先権の主張
本出願は、その発明者がＭｙｏｕｎｇ－Ｔａｅｋ Ｃｈｏｉ、Ｘｉｎ Ｈｏｎｇ、Ｓｈｉｎｗｏｏｋ Ｌｅｅ、及びＺｈｉｇｕａｎｇ Ｘｕである２０２１年１１月３０日付けで出願された「ＡＣＨＲＯＭＡＴＩＣ ＩＯＬ ＷＩＴＨ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＬＡＹＥＲＳ ＯＦ ＤＩＦＦＲＡＣＴＩＶＥ ＯＰＴＩＣＳ」という名称の米国仮特許出願第６３／２８４，３１８号の優先権の利益を主張するものであり、この特許文献の内容は、十分且つ完全に本明細書において記述されているかのように、引用により、そのすべてが本明細書に包含される。

【背景技術】

【0002】

回折オプティクスの１つの層を使用する従来技術の眼内レンズ（ＩＯＬ）は、多くの場合に、その設計波長において又はその近傍においてのみ高い回折効率を提供している。更に詳しくは、従来技術のＩＯＬの場合、回折効率は、多くの場合に、光の波長が設計波長から逸脱するのに伴って減少している。屈折表面及び回折表面を有する既存のハイブリッドＩＯＬは、焦点距離の波長依存性について補償することが可能であり、これは、無色化とも呼称されている。但し、無色化は、広帯域スペクトルにおける低い回折効率に起因して制限されている。このような低い回折効率は、望ましくないレベルの回折への光漏洩を生成し、且つ、従って、画像品質を低減している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

従って、全可視光スペクトルの全体を通じて回折効率の変動について補償するＩＯＬに対するニーズが存在している。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本開示の態様は、マルチ層眼内レンズ（ＩＯＬ）を提供する。マルチ層ＩＯＬは、第１生体適合性材料を有する前部回折オプティクス層と、第１生体適合性材料とは異なる第２生体適合性材料を有する後部回折オプティクス層と、を含むレンズボディを含む。前部回折オプティクス層及び後部回折オプティクス層は、前部回折オプティクス層と後部回折オプティクス層との間にギャップを有する状態において、レンズボディの周辺非光学部分内において封止されている。

【0005】

また、本開示の態様は、マルチ層眼内レンズ（ＩＯＬ）を提供している。マルチ層ＩＯＬは、前部回折オプティクス層と、レンズボディの周辺非光学部分内において前部回折オプティクス層に接合された後部回折オプティクス層と、を含むレンズボディを含む。レンズボディは、可視光スペクトルにおいて８０％～１００％の回折効率を有する。

【0006】

本開示の態様は、マルチ層眼内レンズ（ＩＯＬ）を構成する方法を更に提供している。方法は、入力パラメータに基づいてＩＯＬの前部回折オプティクス層の後部表面上の環状エシェレットの第１の組の半径方向間隔及びステップ高さ及びＩＯＬの後部回折オプティクス層の前部表面上の環状エシェレットの第２の組の半径方向間隔及びステップ高さを演算するステップと、環状エシェレットの第１の組の演算された半径方向間隔及び演算されたステップ高さ及び環状エシェレットの第２の組の演算された半径方向間隔及び演算されたステップ高さに基づいてＩＯＬを形成する又はＩＯＬが形成されるようにするステップと、を含む。入力パラメータは、前部回折オプティクス層と関連する第１生体適合性材料の第１屈折率及び後部回折オプティクス層と関連する第２生体適合性材料の第２屈折率を有する。

【0007】

本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、上で簡潔に要約した本開示のより具体的な説明を、実施形態を参照することによって得ることができ、その幾つかを添付の図面に示す。しかし、添付図面は本開示の幾つかの態様のみを示しており、本開示は他の等しく有効な実施形態を許容し得ることに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1A】特定の実施形態によるマルチ層眼内レンズ（ＩＯＬ）の平面図を示す。

【図1B】特定の実施形態による図１ＡのＩＯＬのレンズボディの側面図を示す。

【図1C】特定の実施形態による従来の単一層ＩＯＬを示す。

【図2】特定の実施形態による単焦点マルチ層ＩＯＬ及び単焦点単一層ＩＯＬの回折効率を示す。

【図3】特定の実施形態による単焦点マルチ層ＩＯＬ及び単焦点単一層ＩＯＬの変調伝達関数（ＭＴＦ）を描く。

【図4】特定の実施形態による単焦点マルチ層ＩＯＬ及び単焦点単一層ＩＯＬの変調伝達関数（ＭＴＦ）を描く。

【図5】特定の実施形態による単焦点マルチ層ＩＯＬ及び単焦点単一層ＩＯＬの視力を描く。

【図6】特定の実施形態によるＥＤＯＦ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｅｐｔｈ Ｏｆ Ｆｏｃｕｓ）マルチ層ＩＯＬ及びＥＤＯＦ単一層ＩＯＬのＭＴＦを描く。

【図7】特定の実施形態によるＥＤＯＦ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｅｐｔｈ Ｏｆ Ｆｏｃｕｓ）マルチ層ＩＯＬ及びＥＤＯＦ単一層ＩＯＬのＭＴＦを描く。

【図8】特定の実施形態によるＥＤＯＦマルチ層ＩＯＬ及びＥＤＯＦ単一層ＩＯＬの視力を描く。

【図9】特定の実施形態による三焦点マルチ層ＩＯＬ及び三焦点単一層ＩＯＬのＭＴＦを描く。

【図10】特定の実施形態による三焦点マルチ層ＩＯＬ及び三焦点単一層ＩＯＬのＭＴＦを描く。

【図11】特定の実施形態による三焦点マルチ層ＩＯＬ及び三焦点単一層ＩＯＬの視力を描く。

【図12】特定の実施形態によるマルチ層ＩＯＬを設計、構成、及び／又は形成する例示用のシステムを描く。

【図13】特定の実施形態によるマルチ層ＩＯＬを形成する例示用の動作を描く。

【発明を実施するための形態】

【0009】

理解を容易にすべく、可能であれば同一の参照符号を用いて各図に共通する同一要素を指定する。一実施形態の要素及び特徴が、更に言及することなく他の実施形態に有利に組み込まれる場合も考えられる。

【0010】

本明細書において記述されている実施形態は、マルチ層眼内レンズ（ＩＯＬ）を提供している。マルチ層ＩＯＬは、回折オプティクスの２つ以上の層を含み、且つ、従来の単一層ＩＯＬとの比較において、無色化（即ち、焦点距離の波長依存性の低減又は除去）及び全可視光スペクトルの全体を通じた回折効率の改善の両方を実現することができる。マルチ層ＩＯＬは、従来の単一層ＩＯＬとの比較において、変調伝達関数（ＭＴＦ）及び視力を更に改善することができる。

【0011】

マルチ層ＩＯＬ
図１Ａは、特定の実施形態によるマルチ層眼内レンズ（ＩＯＬ）１００の平面図を示している。マルチ層ＩＯＬ１００は、レンズボディ１０２と、レンズボディ１０２の周辺非光学部分に結合された触覚部分１０４と、を含む。図１Ｂは、レンズボディ１０２の側面図を示している。レンズボディ１０２の形状及び曲率は、例示を目的としてのみ示されており、且つ、その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。例えば、図１Ａに示されているレンズボディ１０２は、両凸形状を有する。その他の例においては、レンズボディ１０２は、平凸形状、凸凹形状、又は平凹形状を有することができる。

【0012】

レンズボディ１０２は、例えば、約６ｍｍなどのように、約４．５ｍｍ～約７．５ｍｍの直径φを有する。レンズボディ１０２は、曲率半径Ｒ_１を有する前部外側表面１０６Ａを有する前部回折オプティクス層１０２Ａと、曲率半径Ｒ_２を有する後部外側表面１０６Ｐを有する後部回折オプティクス層１０２Ｐと、を含む。特定の実施形態においては、図１Ｂに示されているように、マルチ層ＩＯＬ１００は、前部回折オプティクス層１０２Ａの後部表面（即ち、前部外側表面１０６Ａとは反対の表面）上の環状エシェレットの第１の組１０８Ａと、後部回折オプティクス層１０２Ｐの前部表面（即ち、後部外側表面１０６Ｐとは反対の表面）上の環状エシェレットの第２の組１０８Ｂと、を有する（例えば、二焦点及び三焦点などのように、複数の焦点を有する）多焦点ＩＯＬである。

【0013】

環状エシェレット１０８Ａ、１０８Ｂは、それぞれ、同心円形格子を形成している。環状エシェレット１０８Ａは、２つの隣接する環状エシェレットの間において間隔ｄ_１を有し、且つ、それぞれは、ステップ高さｈ_１を有する。環状エシェレット１０８Ｂは、２つの隣接する環状エシェレット１０８Ｂの間において間隔ｄ_２を有し、且つ、それぞれは、ステップ高さｈ_２を有する。ステップ高さｈ_１は、すべての環状エシェレット１０８Ａについて同一であってもよく、或いは、異なる環状エシェレット１０８Ａについて異なっていてもよく、且つ、例えば、３５マイクロメートルなどのように、約１μｍ～約３００マイクロメートルであってよい。

【0014】

ステップ高さｈ_２は、すべての環状エシェレット１０８Ｂについて同一であってもよく、或いは、異なる環状エシェレット１０８Ｂについて異なっていてもよく、且つ、例えば、約４１μｍなどのように、約１μｍ～約３００μｍであってよい。半径方向間隔ｄ_１は、すべての環状エシェレット１０８Ａについて同一であってもよく、或いは、異なる環状エシェレット１０８Ａについて異なっていてもよく、且つ、例えば、約５００μｍなどのように、約１０μｍ～約２０００μｍであってよい。環状エシェレット１０８Ｂの半径方向間隔ｄ_２は、環状エシェレット１０８Ａが環状エシェレット１０８Ｂに近接し且つ対向するように、環状エシェレット１０８Ａの半径方向間隔ｄ_１と一致することができる。

【0015】

図１Ｂにおいて、環状エシェレットの第１の組１０８Ａは、前部回折オプティクス層１０２Ａの後部表面上において形成されており、且つ、環状エシェレットの第２の組１０８Ｂは、後部回折オプティクス層１０２Ｐの前部表面上において形成されているが、図１Ｂに示されていない特定のその他の実施形態においては、環状エシェレットの第１の組１０８Ａは、前部外側表面１０６Ａ上において形成されており、且つ、環状エシェレットの第２の組１０８Ｂは、後部外側表面１０６Ｐ上において形成されていることに留意されたい。

【0016】

更には、マルチ層ＩＯＬ１００は、多焦点ＩＯＬであるが、いくつかのその他の実施形態（図示されてはいない）においては、マルチ層ＩＯＬ１００は、外側表面（図示されてはいない）上において環状エシェレットを有していない単焦点（１つの焦点を有する）ＩＯＬであることに留意されたい。いくつかのその他の実施形態において、マルチ層ＩＯＬ１００は、後部外側表面１０６Ｐ上において環状エシェレットを有するＥＤＯＦ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｄｅｐｔｈ Ｏｆ Ｆｏｃｕｓ）ＩＯＬ（細長い焦点を有するもの）である。

【0017】

回折オプティクス層１０２Ａ及び１０２Ｐは、回折オプティクス層１０２Ａ及び１０２Ｐの間においてギャップ１１０を有する状態において、化学接合、熱接合、ＵＶ接合、又はその他の適切なタイプの接合により、レンズボディ１０２の周辺非光学部分内において封止を生成するように１つに接合することができる。ギャップ１１０の厚さは、例えば、２０μｍなどのように、約１μｍ～約１０００μｍであってよい。ギャップ１１０は、例えば、空気により、或いは、平衡食塩水（ＢＳＳ）などの房水に類似した水様の流体により、充填することができる。特定の実施形態において、環状エシェレット１０８Ａ、１０８Ｂは、それぞれ、回折オプティクス層１０２Ａ及び１０２Ｐの接合の前に、回折オプティクス１０２Ａ、１０２Ｐ上において製造されている。特定のその他の実施形態において、環状エシェレット１０８Ａ、１０８Ｂは、環状エシェレットを有していない回折オプティクス層１０２Ａ及び１０２Ｂの接合の後に、レーザー書込み又はその他の適切な技法によって製造されている。

【0018】

回折オプティクス層１０２Ａ、１０２Ｐは、それぞれ、シリコーンポリマー材料、アクリルポリマー材料、ヒドロゲルポリマー材料などの透明な曲がりやすい生体適合性材料から製造することができる。回折オプティクス層１０２Ａ、１０２Ｐが製造されている２つの材料の剛性及び柔軟性を示すヤング率は、乾燥状態の２３℃において約１０～約３００ＭＰａであってよく、且つ、水分供給された状態の３５℃において約０．３～約１００ＭＰａであってよく、これらは、マルチ層ＩＯＬ１００が人間の眼の内側において実装されることに適している。例えば、第１ＩＯＬ材料のヤング率は、乾燥状態の１８℃において約１４０ＭＰａ～１５０ＭＰａ、乾燥状態の２３℃において約５６ＭＰａ～６６ＭＰａ、及び水分補給された状態の３５℃において約２．３ＭＰａ～２．５ＭＰａであってよい。第２ＩＯＬ材料のヤング率は、乾燥状態の１８℃において約１３０ＭＰａ～１４０ＭＰａ、乾燥状態に２３℃において約６０ＭＰａ～７０ＭＰａ、及び水分補給された状態の３５℃において約２．０ＭＰａ～２．２ＭＰａであってよい。回折オプティクス層１０２Ａ、１０２Ｐが製造されている２つの材料の膨張係数（即ち、眼内において浸漬された際の材料の膨張又は収縮の指標）は、回折オプティクス層１０２Ａ及び１０２Ｐの間の封止を保証するために、約５％未満の差を有する、例えば、約０．５％及び０．６％などのように、０％～１５％で類似し得る。

【0019】

回折オプティクス層１０２Ａ、１０２Ｐは、それぞれ、屈折率ｎ_ｄ１及びｎ_ｄ２と、異なるＡｂｂｅ数ｖ_ｄ１及びｖ_ｄ２と、有することができる。特定の実施形態において、屈折率ｎ_ｄ１及びｎ_ｄ２の間の差は、約０～０．８である。いくつかの実施形態において、Ａｂｂｅ数ｖ_ｄ１及びｖ_ｄ２は、２５～５０であってよい。いくつかの実施形態において、Ａｂｂｅ数ｖ_ｄ１及びｖ_ｄ２の間の差は、５～６０．０である。

【0020】

前部回折オプティクス層１０２Ａの前部外側表面１０６Ａ及び／又は後部回折オプティクス層１０２Ｐの後部外側表面１０６Ｐは、回折オプティクス層１０２Ａ及び１０２Ｐの残りの部分の材料よりも大きな剛性を有する生体適合性材料（例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ））から製造することができる。

【0021】

触覚部分１０４は、半径方向に延在するストラット（「触覚部」とも呼称される）１０４Ａ及び１０４Ｂを含む。触覚部１０４Ａ及び１０４Ｂは、ＰＭＭＡなどの生体適合性材料から製造することができる。触覚部１０４Ａ及び１０４Ｂは、レンズボディ１０２の周辺部分に結合されているか（例えば、糊付け又は溶接される）、或いは、レンズボディ１０２の一部分と共に成形され、且つ、これにより、眼内の望ましい位置においてレンズボディ１０２を維持するために眼の水晶体嚢の外周壁に係合するようにレンズボディ１０２から外向きに延在している。触覚部１０４Ａ及び１０４Ｂは、通常、円弧状端子部を定義する半径方向外向きの端部を有する。触覚部１０４Ａ及び１０４Ｂの端子部分は、例えば、約１３ｍｍのように、約６ｍｍ～約２２ｍｍの長さＬによって分離されていてもよい。触覚部１０４Ａ及び１０４Ｂは、埋植された後に水晶体嚢の赤道領域と接触状態にある際に端子部分がわずかな係合圧力を生成するように、特定の長さを有する。図１Ａは、触覚部１０４Ａ及び１０４Ｂの例示用の一構成を示しているが、任意のプレート触覚部又はその他のタイプの触覚部を使用することもできる。

【0022】

無色化及び回折効率の改善
以下において詳述するように、従来の単一層ＩＯＬは、回折効率の波長依存性を不可避に有している。従って、回折効率は、波長が回折効率が最適化されている設計波長から異なるのに伴なって減少している。更には、回折効率は、原則的に、設計波長とは異なる波長において１００％に到達することができない。本明細書において記述されている特定の実施形態によるマルチ層ＩＯＬ１００は、回折オプティクス層１０２Ａ及び１０２Ｐの屈折率が付与された状態において、環状エシェレット１０８Ａ、１０８Ｂのステップ高さｈ_１、ｈ_＞２などの上述の回折オプティクス層１０２Ａ及び１０２Ｐと関係するパラメータを調節することにより、無色化（即ち、焦点距離の波長依存性の低減又は除去）と、全可視波長における又は少なくとも設計波長のみよりも大きな波長範囲における任意の波長において、例えば、８０％～１００％などの１００％に近い大きな回折効率と、を同時に実現することができる。これに加えて、環状エシェレット１０８Ａ、１０８Ｂの半径方向間隔ｄ_１、ｄ_２は、ステップ高さｈ_１、ｈ_２と共に、マルチ層ＩＯＬ１００の性能を最適化するように調節されており、これは、ＭＴＦとも単純に呼称される焦点を通じた変調伝達関数（ＭＴＦ）、視力、及び収差において計測することができる。回折オプティクス層１０２Ａ及び１０２Ｐの曲率半径Ｒ_１、Ｒ_２は、望ましいレンズベース度数に従って判定されている。

【0023】

マルチ層ＩＯＬ１００との比較を目的として、図１Ｃは、単一回折オプティクス層１２２を有する従来の単一層ＩＯＬ１２０を描いている。図１Ｃに示されているように、単一層ＩＯＬ１２０は、回折オプティクス層１２２の前部表面上において環状エシェレット１２８を有する多焦点ＩＯＬである。環状エシェレット１２８は、２つの隣接する環状エシェレットの間において半径方向間隔ｄを有し、且つ、それぞれ、ステップ高さｈを有する。その他のケースにおいては、単一層ＩＯＬ１２０は、環状エシェレット（図示されてはいない）を有していない単焦点ＩＯＬであってよい。更にその他のケースにおいては、単一層ＩＯＬ１２０は、後部外側表面１２６上において環状エシェレット（図示されてはいない）を有するＥＤＯＦ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｄｅｐｔｈ Ｏｆ Ｆｏｃｕｓ）ＩＯＬ（細長い焦点を有するもの）である。

【0024】

波長λにおける屈折率ｎ（λ）を有する単一層ＩＯＬ１２０などの単一層ＩＯＬの場合に、波長λにおける一次回折効率η_Ｓ（λ）は、次式として当技術分野において既知であるスカラー回折理論によって算出することが可能であり、

【数1】

ここで、ｓｉｎｃ（ｘ）は、ｓｉｎｃ関数であり、

【数2】

且つ、ＩＯＬを取り囲む媒体が空気である（即ち、ｎ＝１である）際には、Φ_Ｓ（λ）は、次式として定義された位相関数であり、

【数3】

ここで、設計波長は、λ_０である。ステップ高さｈは、設計波長λ_０において一次回折効率η_Ｓ（λ_０）を最適化するように選択することができる。位相関数Φ_Ｓ（λ）は、波長λに依存していることから、回折効率η_Ｓ（λ）は、波長λが変化するに伴って変化している。

【0025】

更には、回折効率η_Ｓ（λ）は、位相関数Φ_Ｓ（λ）が２πに等しい（即ち、ｓｉｎｃ関数の引数がゼロである）際にのみ１００％に到達することができる。この条件は、等価的に次式のとおりである。

【数4】

【0026】

但し、すべての既知の材料は、波長λが増大するのに伴って単調に減少する屈折率ｎ（λ）を有しており、且つ、従って、上述の条件は、設計波長λ_０とは異なる波長λにおいて充足することができない。その結果、回折効率η_Ｓ（λ）は、設計波長λ_０とは異なる波長λにおいて１００％に到達することができない。

【0027】

マルチ層ＩＯＬ１００などのマルチ層ＩＯＬの場合には、一次回折効率η_Ｍ（λ）は、次式としてスカラー回折理論によって同様に算出することが可能であり、

【数5】

ここで、Φ_＞Ｍ（λ）は、次式として定義される位相関数Φ_Ｍ（λ）であり、

【数6】

ここで、ｎ_１（λ）及びｎ_２（λ）は、それぞれ、回折オプティクス層１０２Ａ及び１０２Ｐの屈折率であり、且つ、ギャップ１１０（例えば、空気）の屈折率は１であると仮定されている。位相関数Φ_＞Ｍ（λ）内の２つの項が反対の符号を有していることから、波長λに対する位相関数Φ_Ｍ（λ）の依存性は、屈折率ｎ_１（λ）及びｎ_２（λ）が付与された場合に、ステップ高さｈ_１、ｈ_２を適切に調節することにより、単一層ＩＯＬ１２０用の位相関数Φ_Ｓ（λ）との比較において低減することが可能であり又は除去することができる。従って、全可視光スペクトルの全体を通じた大きな回折効率をマルチ層ＩＯＬ１００によって実現することができる。

【0028】

更には、回折効率η_Ｍ＞（λ）は、位相関数Φ_＞Ｍ（λ）が２πに等しい際に１００％に到達することができる。この条件は、等価的に次式のとおりであり、
ｈ_１（ｎ_１（λ）－１）－ｈ_２（ｎ_２（λ）－１）＝λ，
これは、少なくとも２つの異なる波長λ_Ｓ及びλ_ｂにおいてステップ高さｈ_１、ｈ_２を次式として適切に調節することにより、充足することが可能であり、

【数7】

これは、分母がゼロとは異なる場合である。分母は、実際の材料の場合には、回折オプティクス層１０２Ａ、１０２Ｐが製造されている２つの材料が異なっている場合には、非ゼロである。

【0029】

ステップ高さｈ_１、ｈ_２用のこれらの条件は、３つの異なる波長λ_Ｆ＝４８６．１ｎｍ（水素からの青色フラウンホーファーＦ線）、λ_Ｄ＝５８９．２ｎｍ（ナトリウムからのオレンジ色フラウンホーファーＤ線）、及びλ_Ｃ＝６５６．３ｎｍ（水素からの赤色フラウンホーファーＣ線）において屈折率ｎ_１（λ）、ｎ_２（λ）を使用して定義された回折オプティクス層１０２Ａ及び１０２ＰのＡｂｂｅ数

【数8】

に密接に関係付けられていること留意されたい。

【0030】

一般に、ステップ高さｈ_１、ｈ_＞２は、Ａｂｂｅ数ｖ_１、ｖ_２の間の差が相対的に大きい際に相対的に小さなものになり得る。例えば、ステップ高さは、材料Ａ及び材料Ｂの組合せ（ｖ_ｄ１＝３９．５、ｖ_ｄ２＝５２．８）の場合にｈ_１＝３５．８μｍ、ｈ_２＝４０．５μｍである。ステップ高さは、材料Ａ及び材料Ｃの組合せ（ｖ_ｄ１＝３９．５、ｖ_ｄ２＝３７．３）の場合にｈ_１＝３１７．０μｍ、ｈ_２＝３１２．２μｍである。

【0031】

図２～図１１は、マルチ層の様々なタイプと単一層ＩＯＬの光学性能の間の差の３つの異なる例を示している。

【実施例】

【0032】

実施例１
図２は、回折効率を描き、図３及び図４は、ＭＴＦを描き、且つ、図５は、０．５５μｍの設計波長λ_０における単一層ＩＯＬ１２０などの例示用の単焦点単一層ＩＯＬとの比較において、特定の実施形態による例示用の単焦点マルチ層ＩＯＬの、但し、外側表面における環状エシェレットを有していない、視力を描いている。例示用の単焦点マルチ層ＩＯＬにおいては、前部回折オプティクス層は、３９．５のＡｂｂｅ数ｖ_ｄ１を有する材料Ａから製造され、且つ、後部回折オプティクス層は、５２．８のＡｂｂｅ数ｖ_ｄ２を有する材料Ｂから製造される。比較例示用の単焦点単一層ＩＯＬにおいては、回折オプティクス層は、材料Ａから製造されている。

【0033】

図２において、単焦点マルチ層ＩＯＬは、約０．４μｍ～約０．７μｍの波長の全可視光スペクトルにおいて約９８％～約１００％という大きな回折効率２０２を提供していることがわかる。但し、単焦点単一層ＩＯＬは、その回折効率２０４が０．５５μｍの設計波長λ_０において１００％になるように設計されているが、回折効率２０４は、波長λが設計波長λ_０から逸脱するのに伴って迅速に減衰している。

【0034】

図３においては、ＩＯＬの焦点の深さ（「デフォーカス」とも呼称されている）を判定するために、３ｍｍの（明所視）アパーチャを使用して５０ｌｐ／ｍｍ（ラインペア／ミリメートル）の空間分解能（「空間周波数」とも呼称されている）において異なる焦点面におけるＭＴＦを評価することにより、ＭＴＦマッピングが生成されている。図３において、単焦点マルチ層ＩＯＬのＭＴＦ３０２は、単焦点単一層ＩＯＬのＭＴＦ３０４よりも焦点の近傍において（即ち、ゼロのデフォーカスにおいて）狭いピークを有していることがわかる。従って、単焦点マルチ層ＩＯＬは、単焦点単一層ＩＯＬよりも大きな焦点を有する。また、図４において、単焦点マルチ層ＩＯＬは、様々な空間周波数において、単焦点単一層ＩＯＬのＭＴＦ４０４との比較において、改善されたＭＴＦ４０２を有することがわかる。

【0035】

図５には、それぞれ、単焦点マルチ層ＩＯＬ及び単焦点単一層ＩＯＬの視力のシミュレーション結果５０２、５０４が、ＬｏｇＭＡＲ（分解能の最小角度の対数）スコアの観点において示されている。単焦点マルチ層ＩＯＬの視力のシミュレーション結果５０２は、単焦点単一層ＩＯＬの視力のシミュレーション結果５０４との比較において、遠距離（０ジオプタ）、中間距離（１．５ジオプタ）、及び近距離（２．５ジオプタ）において改善を示している。

【0036】

実施例２
図６及び図７は、ＭＴＦを描いており、且つ、図８は、単一層ＩＯＬ１２０などの例示用のＥＤＯＦ単一層ＩＯＬとの比較において、特定の実施形態よる例示用のＥＤＯＦマルチ層ＩＯＬの視力を描いている。

【0037】

図６においては、ＩＯＬの焦点の深度（「デフォーカス」とも呼称されている）を判定するために、３ｍｍの（明所視）アパーチャを使用して１００ｌｐ／ｍｍ（ラインペア／ミリメートル）の空間周波数において異なるフォーカスプレーンにおけるＭＴＦを評価することにより、ＭＴＦマッピングが生成されている。図６において、ＥＤＯＦマルチ層ＩＯＬのＭＴＦ６０２は、ＥＤＯＦ単一層ＩＯＬのＭＴＦ６０４よりも焦点近傍において（即ち、ゼロのデフォーカスにおいて）狭いピークを有していることがわかる。従って、ＥＤＯＦマルチ層ＩＯＬは、ＥＤＯＦ単一層ＩＯＬよりも大きな焦点を有する。また、図７において、ＥＤＯＦマルチ層ＩＯＬは、様々な空間周波数におけるＥＤＯＦ単一層ＩＯＬのＭＴＦ７０４との比較において、遠距離（０ジオプタ）において改善されたＭＴＦ７０２を有していることがわかる。

【0038】

図８には、それぞれ、ＥＤＯＦマルチ層ＩＯＬ及びＥＤＯＦ単一層ＩＯＦの視力のシミュレーション結果８０２、８０４が、ＬｏｇＭＡＲの観点において示されている。ＥＤＯＦマルチ層ＩＯＬの視力のシミュレーション結果８０２は、ＥＤＯＦ単一層ＩＯＬの視力のシミュレーション結果８０４との比較において、遠距離（０ジオプタ）、中間距離（１．５ジオプタ）、及び近距離（２．５ジオプタ）において改善を示している。

【0039】

実施例３
図９及び図１０は、ＭＴＦを描いており、且つ、図１１は、単一層ＩＯＬ１２０などの例示用の三焦点単一層ＩＯＬとの比較において、特定の実施形態による例示用の三焦点マルチ層ＩＯＬの視力を描いている。

【0040】

図９においては、ＩＯＬの焦点の深度（「デフォーカス」とも呼称されている）を判定するために、３ｍｍの（明所視）アパーチャを使用して１００ｌｐ／ｍｍ（ラインペア／ミリメートル）の空間周波数において異なる焦点面におけるＭＴＦを評価することにより、ＭＴＦマッピングが生成されている。図９において、三焦点マルチ層ＩＯＬのＭＴＦ９０２は、三焦点単一層ＩＯＬのＭＴＦ９０４よりも焦点の近傍において（即ち、ゼロのデフォーカスにおいて）狭いピークを有していることがわかる。従って、三焦点マルチ層ＩＯＬは、三焦点単一層ＩＯＬよりも大きな焦点を有する。また、図１０において、三焦点マルチ層ＩＯＬは、様々な空間周波数における三焦点単一層ＩＯＬのＭＴＦ１００４との比較において、遠い距離（０ジオプタ）において改善されたＭＴＦ１００２を有することがわかる。

【0041】

図１１には、それぞれ、三焦点マルチ層ＩＯＬ及び三焦点単一層ＩＯＬの視力のシミュレーション結果１１０２、１１０４が、ＬｏｇＭＡＲの観点において示されている。三焦点マルチ層ＩＯＬの視力のシミュレーション結果１１０２は、三焦点単一層ＩＯＬの視力のシミュレーション結果１１０４との比較において、遠距離（０ジオプタ）、中間距離（１．５ジオプタ）、及び近距離（２．５ジオプタ）において改善を示している。

【0042】

マルチ層ＩＯＬを設計するシステム
図１２は、マルチ層ＩＯＬ１００を設計、構成、及び／又は形成する例示用のシステム１２００を描いている。図示のように、システム１２００は、限定を伴うことなしに、制御モジュール１２０２、ユーザーインターフェイスディスプレイ１２０４、相互接続１２０８、出力装置１２１０、及び少なくとも１つのＩ／Ｏ装置インターフェイス１２１２を含み、これは、システム１２００への様々なＩ／Ｏ装置（例えば、キーボード、ディスプレイ、マウス装置、ペン入力、など）の接続を許容することができる。

【0043】

制御モジュール１２０２は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）１２１４、メモリ１２１６及びストレージ１２１８を含む。ＣＰＵ１２１４は、メモリ１２１６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、ＣＰＵ１２１４は、メモリ１２１６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。相互接続１２０８は、ＣＰＵ１２１４、Ｉ／Ｏ装置インターフェイス１２１２、ユーザーインターフェイスディスプレイ１２０４、メモリ１２１６、ストレージ１２１８、出力装置１２１０、などの間においてプログラミング命令及びアプリケーションデータを送信している。ＣＰＵ１２１４は、単一ＣＰＵ、複数ＣＰＵ、複数の処理コアを有する単一ＣＰＵ、及びこれらに類似したものを表することができる。これに加えて、特定の実施形態において、メモリ１２１６は、ランダムアクセスメモリなどの揮発性メモリを表している。更には、特定の実施形態において、ストレージ１２１８は、ディスクドライブ、半導体ドライブ、又は複数のストレージシステムに跨って分散されたストレージ装置の集合体であってよい。

【0044】

図示のように、ストレージ１２１８は、入力パラメータ１２２０を含む。入力パラメータ１２２０は、回折オプティクス層１０２Ａ、１０２Ｐが製造されている２つの材料のレンズベース度数、非球面度、円環度（ｔｏｒｉｃｉｔｙ）、屈折率ｎ_ｄ１及びｎ_ｄ２、並びに、設計波長λ_０を含む。メモリ１２１６は、環状エシェレット１０８Ａ、１０８Ｂの半径方向間隔ｄ_１、ｄ_２及びステップ高さｈ_１、ｈ_２などの制御パラメータを演算するための演算モジュール１２２２を含む。加えて、メモリ１２１６は、入力パラメータ１２２４を含む。

【0045】

特定の実施形態において、入力パラメータ１２２４は、入力パラメータ１２２０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においては、制御パラメータの演算の際に、入力パラメータ１２２４は、ストレージ１２１８から取得され、且つ、メモリ１２１６内において実行されている。このような一例において、演算モジュール１２２２は、入力パラメータ１２２４に基づいて制御パラメータを演算するための実行可能命令（例えば、本明細書において記述されている式の１つ又は複数を含む）を有する。他の特定の実施形態において、入力パラメータ１２２４は、ユーザーインターフェイスディスプレイ１２０４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において、演算モジュール１２２２は、ユーザーインターフェイスディスプレイ１２０４から受け取られた情報に基づいて制御パラメータを演算するための実行可能命令を有する。

【0046】

特定の実施形態において、演算された制御パラメータは、制御パラメータを受け取るように且つレンズを相応して形成するように構成されたレンズ製造システムに出力装置１２１０を介して出力されている。特定のその他の実施形態において、システム１２００は、それ自体がレンズ製造システムの少なくとも一部分を表している。このような実施形態において、制御モジュール１２０２は、その後、システム１２００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、当業者に公知であり、簡潔にするためにここでは省略する。

【0047】

マルチ層ＩＯＬを設計する方法
図１３は、マルチ層ＩＯＬを形成する例示用の動作１３００を描いている。いくつかの実施形態において、動作１３００のステップ１３１０は、一システム（例えば、システム１２００）によって実行されている一方で、ステップ１３２０は、レンズ製造システムによって実行されている。他の幾つかの実施形態において、ステップ１３１０及び１３２０の両方がレンズ製造システムによって実行される。

【0048】

ステップ１３１０において、制御パラメータ（例えば、環状エシェレット１０８Ａ、１０８Ｂの半径方向間隔ｄ_１、ｄ_２及びステップ高さｈ_１、ｈ_２）が、入力パラメータ（例えば、レンズベース度数、非球面度、円環度、回折オプティクス層１０２Ａ、１０２Ｐが製造されている２つの材料の屈折率）に基づいて演算されている。ステップ１３１０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。

【0049】

ステップ１３２０において、演算された制御パラメータ（例えば、環状エシェレット１０８Ａ、１０８Ｂの半径方向間隔ｄ_１、ｄ_２及びステップ高さｈ_１、ｈ_２）に基づいた回折オプティクス層（例えば、回折オプティクス層１０２Ａ、１０２Ｐ）を有するマルチ層ＩＯＬ（例えば、マルチ層ＩＯＬ１００）が、当業者には既知のように、レンズを製造するために通常使用されている適切な方法、システム、及び装置を使用して形成されている。

【0050】

本明細書において記述されている実施形態は、従来の単一層ＩＯＬとの比較において、格段に大きなＭＴＦ及び視力をもたらす無色化及び全可視光スペクトルの全体を通じた大きな拡散効率の両方を実現し得るマルチ層ＩＯＬを提供している。性能の改善を単焦点ＩＯＬ、ＥＤＯＦ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｄｅｐｔｈ Ｏｆ Ｆｏｃｕｓ）マルチ層ＩＯＬ、及び三焦点マルチ層ＩＯＬに伴って実現することができる。

【0051】

上記は、本開示の実施形態に関するが、本開示の他の実施形態及び更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、以下の特許請求の範囲に記載の請求項によって決定される。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【国際調査報告】