[發(fā)明專利]一種具有二元相位分布的多焦點(diǎn)人工晶狀體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110046961.6
• 申請(qǐng)日: 2021-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112891023B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴秀娟;王艷;汪峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津世紀(jì)康泰生物醫(yī)學(xué)工程有限公司
• 主分類號(hào): A61F2/16
• 分類號(hào): A61F2/16
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

本發(fā)明涉及一種具有二元相位分布的多焦點(diǎn)人工晶狀體，所述人工晶狀體包括光學(xué)部，所述光學(xué)部包括主體和兩個(gè)表面，其中一個(gè)面為非球面，另一個(gè)面為衍射面；所述衍射面由呈二元相位分布的多個(gè)深度一致的圓環(huán)組成。本發(fā)明能提高焦點(diǎn)的能量利用率，提高衍射效率，繼而提高成像質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人工晶狀體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有二元相位分布的多焦點(diǎn)人工晶狀體。

背景技術(shù)

白內(nèi)障作為導(dǎo)致人致盲的主要原因，已經(jīng)引起越來(lái)越多人的重視，隨著人年齡的增長(zhǎng)，人眼天然晶狀體會(huì)逐漸變得模糊，甚至失去透光能力，最終導(dǎo)致人眼完全失去視覺(jué)功能；幸運(yùn)地是，在很多情況下，眼睛晶狀體可以通過(guò)手術(shù)移除或是植入人工晶狀體，從而恢復(fù)眼睛的視力。

摘除不透光的人眼晶狀體，植入人工晶狀體是恢復(fù)人眼視覺(jué)的最佳選擇，自1949年英國(guó)首次使用硬聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate，簡(jiǎn)稱PMMA)材料制成的人工晶狀體，成功的實(shí)現(xiàn)了晶狀體置換手術(shù)，人工晶狀體以及相應(yīng)的手術(shù)技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，迄今為止，已經(jīng)可以采用軟性材料實(shí)現(xiàn)衍射多焦點(diǎn)甚至變焦，并在臨床得到了成功的應(yīng)用。

人工晶狀體可以針對(duì)一個(gè)或多個(gè)特定物距來(lái)成像，從而使位于特定物距上的物體能夠出現(xiàn)在視網(wǎng)膜上，而遠(yuǎn)離特定物距的物體變得越來(lái)越模糊。這個(gè)可接受的模糊范圍就是焦深；人們不斷努力提高人工晶狀體的焦深，從而減少對(duì)眼鏡、隱形眼鏡或其他矯正光學(xué)器件的依賴。

目前單焦點(diǎn)人工晶狀體，對(duì)于遠(yuǎn)視或近視問(wèn)題，并不能做到有效的解決。

對(duì)于現(xiàn)有的多焦點(diǎn)的人工晶狀體，它可以同時(shí)把遠(yuǎn)處和近處的圖像呈現(xiàn)在視網(wǎng)膜上；植入這種晶體以后，病人的大腦學(xué)會(huì)集中于一副圖像而忽略其它；這種透鏡可以產(chǎn)生兩個(gè)焦點(diǎn)，每一個(gè)焦點(diǎn)都有它的焦深，病人能夠看清近處和遠(yuǎn)處的物體，但是仍舊需要眼鏡來(lái)提供中間視力。相對(duì)于單焦點(diǎn)晶體，是一種提高，也對(duì)病人沒(méi)那么繁重負(fù)擔(dān)，現(xiàn)在仍在持續(xù)努力提高單焦距和多焦距人工晶狀體的焦深，使病人進(jìn)一步減少對(duì)眼鏡的依賴。

現(xiàn)有技術(shù)中多焦點(diǎn)人工晶狀體包括雙焦、三焦和無(wú)焦衍射型人工晶狀體，就焦點(diǎn)位置的能量集中度而言，雙焦的高于三焦，三焦的高于無(wú)焦衍射型，因此，雙焦的成像質(zhì)量是最高的，無(wú)焦衍射型的成像質(zhì)量最低，一個(gè)主要的原因是，對(duì)于衍射型的人工晶狀體，只有大約81％的能量集中到成像的焦點(diǎn)位置，其余大約19％的能量，分散在其它高級(jí)次上，損耗掉了，例如，雙焦點(diǎn)人工晶狀體，每個(gè)焦點(diǎn)的能量約為40.5％，對(duì)于三焦點(diǎn)晶體，每個(gè)焦點(diǎn)的能量就更少了，因此，焦點(diǎn)的能量利用率較低，繼而降低了衍射效率，最終導(dǎo)致成像質(zhì)量較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有二元相位分布的多焦點(diǎn)人工晶狀體，以提高焦點(diǎn)的能量利用率，提高衍射效率，繼而提高成像質(zhì)量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種具有二元相位分布的多焦點(diǎn)人工晶狀體，所述人工晶狀體包括光學(xué)部，所述光學(xué)部包括主體和兩個(gè)表面，其中一個(gè)面為非球面，另一個(gè)面為衍射面；

所述衍射面由呈二元相位分布的多個(gè)深度一致的圓環(huán)組成。

優(yōu)選地，所述非球面上的曲線在二維坐標(biāo)系下滿足以下條件：

式中：Z(y)為非球面在YZ平面上的曲線表達(dá)式，c為非球面曲率半徑的倒數(shù)，Q為非球面的二次曲面常數(shù)，y為曲線上任何一點(diǎn)距Z軸的垂直距離，A_i為非球面高次項(xiàng)系數(shù)。

優(yōu)選地，所述衍射面中各圓環(huán)的半徑的計(jì)算公式如下：

r_q＝sqrt(2qλd)；

式中：r_q為第q個(gè)圓環(huán)的半徑，λ為給定波長(zhǎng)，d為衍射元件的焦距長(zhǎng)度；

所述衍射面的階梯最大高度的計(jì)算公式如下：