本發(fā)明屬于折衍混合型眼科透鏡領(lǐng)域，具體涉及一種具有大景深性能的人工晶體，即能為人眼提供連續(xù)的清晰視物范圍。

技術(shù)背景

健康年輕的人眼通過(guò)調(diào)節(jié)可以看清明視距離到無(wú)窮遠(yuǎn)范圍內(nèi)的物體。但40歲后人眼的調(diào)節(jié)逐漸喪失，近點(diǎn)逐漸遠(yuǎn)移，最終只能夠看清某一特定距離的物體，出現(xiàn)所謂的老視眼。目前，隨著我國(guó)步入老齡社會(huì)，視力深受老視困擾的人群相當(dāng)龐大。因此，老視眼的矯正極為重要，同時(shí)極具廣闊的市場(chǎng)前景。

使用人工晶體矯正老視眼已被人們普遍接受。人工晶體矯正老視，多采用多焦點(diǎn)人工晶體。由于多焦點(diǎn)人工晶體可以將不同距離的物體重疊成像到視網(wǎng)膜上，基于同時(shí)知覺(jué)同原理，大腦會(huì)感受視網(wǎng)膜上的清晰像，抑制離焦的模糊像。因此基于折射設(shè)計(jì)以及基于衍射設(shè)計(jì)的多焦點(diǎn)人工晶體被相繼提出并應(yīng)用于市場(chǎng)，但是基于折射設(shè)計(jì)的人工晶體多為雙焦點(diǎn)人工晶體(部分可以人工晶體為三焦點(diǎn)設(shè)計(jì))，難以矯正連續(xù)物距范圍內(nèi)的視力，而基于衍射設(shè)計(jì)的人工晶體對(duì)中間距離物的成像質(zhì)量較差。因此，各類大焦深元件也應(yīng)用于人工晶體，通過(guò)擴(kuò)展焦深使得視力矯正延展到了中間距離物體成像，如光劍人工晶體和非球面人工晶體。但是光劍人工晶體在擴(kuò)大焦深的同時(shí)，犧牲了單個(gè)位置上的清晰度，此外專利(CN104849782A)“基于人眼剩余調(diào)節(jié)力的大焦深人工晶體”中，該非球面人工晶體需要利用人眼的剩余調(diào)節(jié)力(人工晶體有一定的移動(dòng))。

基于上述問(wèn)題，人工晶體需要為老視患者提供遠(yuǎn)距離、近距離以及中間距離的清晰視力。此外，由于老視患者個(gè)體存在的剩余調(diào)節(jié)力存在差異，甚至有些患者存在較小剩余調(diào)節(jié)力，那么人工晶體的設(shè)計(jì)最好不依靠剩余調(diào)節(jié)力，即植入人眼后位置不變也可提供遠(yuǎn)距離、近距離以及中間距離的清晰視力。因此本發(fā)明提供了一種多焦點(diǎn)人工晶體，該人工晶體植入人眼后位置固定并可對(duì)遠(yuǎn)距離、近距離以及中間距離多個(gè)物距甚至是連續(xù)物距成像清晰。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有人工晶體的上述不足，提供一種用于矯正老視人眼的大焦深非球面衍射型人工晶體，提高植入人工晶體眼的光學(xué)性能。

本發(fā)明提供的用于矯正老視人眼的大焦深非球面衍射型人工晶體，光學(xué)部件包括前表面和后表面，所述光學(xué)部件具有大景深性能，能夠矯正具老視人眼的中程距離到遠(yuǎn)程距離即600mm～5000mm的視力；所述光學(xué)部件后表面上存在衍射環(huán)，能夠矯正具有一定調(diào)節(jié)力的近視并發(fā)老視人眼的近程距離即400mm的視力。所述后表面衍射環(huán)半徑分別為：0.743mm、1.050mm、1.311mm、1.599mm、2.035mm、2.216mm和2.299mm。

本發(fā)明所述光學(xué)部件具有大景深性能，所述大景深性能由光學(xué)部件的前表面和后表面提供，前表面和后表面的面型設(shè)為偶次非球面，該面型可描述為

其中，a₁～a₄依次為從4階到10階的偶次非球面系數(shù)，c為非球面頂點(diǎn)處的曲率，r為非球面上任一點(diǎn)到光軸的距離，k為二次圓錐系數(shù)。所述前表面的偶次非球面系數(shù)為：a₁＝0.028、a₂＝-2.738E-003、a₃＝-2.315E-004、a₄＝-1.566E-004。所述后表面的非球面系數(shù)為：a₁＝0.032、a₂＝-3.674E-003、a₃＝-8.982E-004、a₄＝6.879E-006。所述的非球面衍射型人工晶體的基本參數(shù)為：前表面的曲率半徑為13.440mm，后表面的曲率半徑為-15.342mm，人工晶體的中心厚度在0.4mm～0.7mm之間，前表面二次圓錐系數(shù)為33.297，后表面二次圓錐系數(shù)為-118.204。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果

本發(fā)明優(yōu)化了人工晶體的面型，獲得非球面衍射型人工晶體。該發(fā)明具有以下功能及優(yōu)點(diǎn)：

第一，非球面衍射型人工晶體是指人工晶體表面做了非球面的處理，提供了大景深性能，獲得了連續(xù)的中程到遠(yuǎn)程視力。

第二，在非球面上增加了衍射環(huán)，提供了附加光焦度，獲得了近程閱讀視力。

第三，植入人工晶體眼模型在物距400mm～5000mm上100c/mm處的MTF值都好于0.045。

第五，人工晶體光學(xué)部直徑為4.6mm，基本符合實(shí)際人眼的需要。

附圖說(shuō)明

圖1是非球面衍射型人工晶體的側(cè)視圖。

圖2是植入人工晶體眼模型在不同物距下的MTF曲線。

圖3是附加衍射環(huán)的后表面示意圖。

圖4模擬了植入人工晶體眼模型的20/20Sellen E視網(wǎng)膜像，它是人眼觀察視力表的情況。

圖中，1前表面，2后表面。

具體的實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的矯正老視的非球面衍射型人工晶體的具體內(nèi)容做進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

如圖1所示，大焦深非球面衍射型人工晶體的側(cè)視圖。非球面衍射型人工晶體包括光學(xué)部前表面1和后表面2。人工晶體整體是軸向?qū)ΨQ的，所述光學(xué)部前表面和后表面為凸非球面，后表面附有衍射環(huán)。

通過(guò)優(yōu)化，最終設(shè)計(jì)了一款實(shí)現(xiàn)大景深(600mm～5000mm物距)并且有附加光焦度(400mm)的非球面衍射型人工晶體，人工晶體前表面和后表面設(shè)為偶次非球面，選用的材料是PMMA，折射率指數(shù)為1.494，阿貝數(shù)為51.27，前表面和后表面的面型可描述為

其中，a₁～a₄依次為從4階到10階的偶次非球面系數(shù)，c為非球面頂點(diǎn)處的曲率，r為非球面上任一點(diǎn)到光軸的距離，k為二次圓錐系數(shù)。前表面的非球面系數(shù)為：a₁＝0.028、a₂＝-2.738E-003、a₃＝-2.315E-004、a₄＝-1.566E-004。后表面的非球面系數(shù)為：a₁＝0.032、a₂＝-3.674E-003、a₃＝-8.982E-004、a₄＝6.879E-006。非球面衍射型人工晶體的基本參數(shù)為：前表面的曲率半徑為13.440mm，后表面的曲率半徑為-15.342mm，人工晶體的中心厚度為0.668mm，前表面二次圓錐系數(shù)為33.297，后表面二次圓錐系數(shù)為-118.204。后表面衍射環(huán)半徑分別為：0.743mm、1.050mm、1.311mm、1.599mm、2.035mm、2.216mm和2.299mm。

此外，圖2分析了植入該人工晶體的眼模型在不同位置(400mm～5000mm)物距范圍內(nèi)的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)，并且圖4對(duì)其20/20Sellen E視網(wǎng)膜像進(jìn)行了評(píng)估。獲得了此款非球面衍射型人工晶體的性能，如下：

1.如圖2所示，人工晶體在6個(gè)不同物距位置上，MTF曲線都很均衡，并且在50c/mm處的MTF值都介于0.2～0.5，在100c/mm處的MTF值都介于0.045～0.3。

2.如圖4所示，人工晶體在6個(gè)不同物距位置上的20/20Sellen E視網(wǎng)膜像也較為清晰。

綜上，在整個(gè)物距位置400mm～5000mm范圍內(nèi)人工晶體眼均獲得了良好的光學(xué)性能，達(dá)到了大焦景的效果。