[发明专利]用于视力校正的衍射透镜

说明书

本申请是申请人阿波罗光学系统公司于2005年8月15日提交的发明名称为“用于视力校正的衍射透镜”的中国专利申请N0.200580035312.5的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于视力校正的衍射透镜，具体涉及用于适合于供各种视力校正应用(如眼内植入物(IOLs)、接触透镜、或镜片(眼镜片))使用的至少远距离和近距离校正的治疗视力校正的衍射透镜。本发明还涉及用于提供这样的衍射透镜的方法。

背景技术

多级衍射(MOD)透镜对于将不同波长的多个光谱分量引至公共焦点是有用的，并且其在美国专利No.5,589,982中进行了描述。MOD透镜具有多个环状区域的结构，所述多个环状区域的结构具有定义区域边界的阶跃高度，其将不同波长下的光衍射成对公共焦点不同衍射级。相反地，因为不同波长的光在不同的距离处对焦，透过非MOD衍射多焦点透镜的多个不同波长的观察光可能显得模糊。MOD透镜针对这个问题进行校正，但是不提供对于提供治疗的双焦点校正验眼透镜是有用的两个不同的焦距，如近距离或远距离。

非MOD衍射透镜可具有用于在任何给定波长下衍射对不同焦距的不同级的光的衍射轮廓。这样的非MOD多焦点衍射透镜可以设置在单个透镜表面上或具有在透镜的不同表面上被分割的区域。非MOD多焦点透镜的实例在美国专利Nos.5,017,000、5,144,483、3,004,470、4,340,283和4,210,391中进行了描述。如在美国专利No.5,117,306中，其他非MOD多焦点透镜具有校正色差的附加非MOD衍射表面。

为了提供利用非MOD多焦点衍射透镜的实际的眼部双焦点应用，可以将屈光力添加至透镜用于远距离视力校正。比如在美国专利Nos.5,229,797、5,104,212、6,120,148、5,760,871和5,116,111中描述了混合式折射-衍射透镜。由于增加透镜主体的曲率所需要的附加透镜材料导致这些混合式折射-衍射透镜比非折射衍射透镜更厚。然而，在眼部应用(如接触透镜或IOLs)中，常常期望厚度减少。因此，将期望为双焦点应用提供衍射验眼透镜，所述双焦点应用在不需要依赖用于远距离视力校正的屈光力的情况下可利用衍射结构。

发明内容

因此，本发明的特征是提供利用多级衍射结构(MOD)和非MOD衍射结构的衍射透镜，其中两种衍射结构的组合提供了具有用于远距离视力校正的基本光焦度和用于近距离视力校正的增加的光焦度的双焦点透镜。

本发明的另一个特征是为至少近距离和远距离视力校正提供衍射透镜，其可能适用于各种视力校正应用，包括接触透镜、眼内植入物(IOL)和眼镜片。

本发明的又一个特征是为视力校正提供衍射透镜，其具有MOD结构和非MOD衍射结构，其中非MOD衍射结构可以是谐波的并且没有锐边的结构。

简要地说，本发明包含具有第一衍射结构和第二衍射结构的透镜，在这里被称为波阵面分裂衍射结构(WSD)的第一衍射结构用于使光分裂成对不同的焦距或焦深的两个或多个衍射级，在这里被称为多级衍射结构(MOD)的第二衍射结构用于在多个对公共焦距或焦深不同的衍射级上衍射不同波长的光。第一和第二衍射结构的组合为透镜提供了至少远距离和近距离视力校正。第一和第二衍射结构可以在透镜的相同表面上进行组合或者位于透镜的不同表面上。因此，射入透镜的光被第一衍射结构以及接着被第二衍射结构衍射，或反之亦然，这取决于透镜中这样的结构的顺序，或者被具有组合了第一和第二衍射结构的轮廓的透镜的单个衍射结构衍射。

WSD结构可以是在对不同焦距或焦深的两级或多级上具有高衍射效率的任何衍射表面。例如，WSD结构可具有炫耀的(即锯齿)、正弦的、正弦谐波的、方波、或其他形状轮廓。

对于双焦点应用来说，针对其衍射级的每一级，WSD结构具有两个不同光焦度，并且MOD结构具有一个光焦度。透镜的基本光焦度由MOD结构的光焦度和其中一级上的WSD结构的光焦度的组合来提供，并且透镜的增加的光焦度由MOD结构的光焦度和另外一级上的WSD结构的光焦度的组合来提供。

对于三焦点应用来说，在与用于近距离和远距离视力校正之间的中间距离视力校正的MOD结构的光焦度组合时WSD结构具有三个衍射级以此添加了中间光焦度。三个以上的不同级可类似地被供给具有三个以上视力校正距离的多焦点应用中的WSD结构。

可选地，光学元件(如基底或涂层)可以设置在具有MOD结构的表面上以此提供光滑的外表面。