离轴抗反射眼内透镜.pdf

示例性实施例提供一种镀膜的眼内透镜(400)，其包括具有第一折射率的透镜体(410)以及抗反射涂层(420)。所述涂层覆盖所述透镜体的至少一部分，并具有低于所述透镜体的所述第一折射率的第二折射率。所述抗反射涂层使由入射在所述透镜体上的离轴光所产生的反射的强度降低至少2.5倍，并且提高光透射率。

1.  一种镀膜的眼内透镜，包括：
透镜体，其具有第一折射率；以及
抗反射涂层，其包括位于所述透镜体的至少一部分之上的至少一个涂层，所述抗反射涂层具有第二折射率，所述第二折射率低于所述透镜体的所述第一折射率，所述抗反射涂层使由入射离轴光所产生的反射的强度降低至少2.5倍，并且所述至少一个涂层的厚度在约65nm到约85nm的范围内。

2.  根据权利要求1的镀膜的眼内透镜，其中所述透镜体的所述第一折射率在约1.52到约1.60的范围内。

3.  根据权利要求1的镀膜的眼内透镜，其中所述抗反射涂层的厚度为约65nm到约85nm。

4.  根据权利要求1的镀膜的眼内透镜，其中由在所述透镜体的边缘处的入射离轴光所产生的反射的强度降低至少约28倍。

5.  根据权利要求1的镀膜的眼内透镜，其中所述抗反射涂层降低或消除了至少在所述透镜体的边缘处的入射离轴光所产生的反射的强度。

6.  一种镀膜的眼内透镜，包括：
衍射透镜体，其具有第一折射率；以及
抗反射涂层，其位于所述衍射透镜体的至少衍射部分之上，所述抗反射涂层具有比所述衍射透镜体低的折射率，所述抗反射涂层使由所述透镜体上的入射离轴光所产生的反射的强度降低至少2.5倍。

7.  根据权利要求6的镀膜的眼内透镜，其中所述抗反射涂层的厚度为约65nm到约85nm。

8.  根据权利要求6的镀膜的眼内透镜，其中所述抗反射涂层包括覆盖在第二抗反射涂层上的第一抗反射涂层。

9.  根据权利要求8的镀膜的眼内透镜，其中所述第一抗反射涂层的折射率大于所述第二抗反射涂层的折射率。

10.  根据权利要求9的镀膜的眼内透镜，其中所述第一抗反射涂层紧密粘附到所述透镜体。

11.  根据权利要求6的镀膜的眼内透镜，其中所述透镜体的所述第一折射率在约1.52到约1.60的范围内。

12.  根据权利要求6的镀膜的眼内透镜，其中所述抗反射涂层降低或消除了至少在所述透镜体的边缘处的入射离轴光所产生的反射的强度。

13.  根据权利要求6的镀膜的眼内透镜，其中所述抗反射涂层使由所述透镜体上的入射离轴光所产生的反射的强度降低至少约28倍。

14.  一种镀膜的眼内透镜，包括：
透镜体，其具有在约1.52到约1.60的范围内的折射率；以及
抗反射涂层，其位于所述透镜体的至少一部分之上，所述抗反射涂层包括粘附到所述透镜体上的第一涂层和粘附到所述第一涂层上的第二涂层，所述第一涂层的折射率低于所述透镜体的折射率，并且所述第二涂层的折射率低于所述第一涂层的折射率。

15.  根据权利要求14的镀膜的眼内透镜，其中所述抗反射涂层降低或消除了至少在所述透镜体的边缘处的入射离轴光所产生的反射的强度。

16.  根据权利要求14的镀膜的眼内透镜，其中所述抗反射涂层使由所述透镜体上的入射离轴光所产生的反射的强度降低至少约28倍。

17.  根据权利要求14的镀膜的眼内透镜，其中所述抗反射涂层的厚度为约65nm到约85nm。

18.  根据权利要求14的镀膜的眼内透镜，其中所述透镜体包括衍射透镜体。

19.  根据权利要求18的镀膜的眼内透镜，其中所述抗反射涂层降低或消除了至少在所述透镜体的边缘处的入射离轴光所产生的反射的强度，所述边缘包括锯齿光学形状。

20.  根据权利要求14的镀膜的眼内透镜，其中所述抗反射涂层使由所述透镜体上的入射离轴光所产生的反射的强度降低至少约2.5倍。

离轴抗反射眼内透镜
技术领域
在此描述的实施例总体涉及眼内透镜，更具体地，涉及对离轴光抗反射的眼内透镜。
背景技术
简言之，通过透射和折射穿过被称为角膜的透明外部并进一步通过透镜体将图像聚焦到眼睛后面的视网膜上的光，人眼用于提供视力。聚焦图像的质量取决于许多因素，这些因素包括眼睛的大小、形状和长度、以及角膜和晶状体的形状和透明度。
有多种眼部情况需要通过插入眼内透镜(“IOL”)来进行视力矫正。例如，当外伤、老龄化或疾病使得晶状体变得较不透明时，由于减弱的光透射到视网膜，视力减退。在眼睛的晶状体中的这种缺陷在医学上称为白内障。对该情况的治疗为手术取出晶状体并植入IOL。通常，白内障晶状体取出和IOL植入的操作已很普遍且实际上已成为例程。其他情况可能不需要从眼睛中取出自然晶状体，而是在前房(即，在自然晶状体和虹膜的前面)或后房(即，在自然晶状体前面但在虹膜后面)中进行有晶状体的眼内透镜插入。
IOL也可以是“双焦的”，以帮助已患上与年龄相关的老花眼的那些人。这些IOL具有比没有双焦性能的标准IOL更复杂的光学设计。某些双焦IOL具有平滑的曲线状中心光学区域，与其他标准的IOL相似地，该中心光学区域的周围具有光衍射区。例如，IOL(ReSTOR是Alcon Labs，Fort Worth，Texas的注册商标)使用切趾衍射光学元件来提供同时对远处和近处的图像质量的改善。切趾衍射光学技术被应用于丙烯酸IOL(作为标准IOL，其寿命长)，且从1994年起已被植入超过2100万的病例。如图1所示，切趾衍射IOL具有一系列微小的锯齿状突起16，这些突起16排列在IOL 10的中心光学区域12周围的周边区域14中。这些突起16产生壁18，这些壁18从透镜表面向上延伸且衍射光以促进双焦效果。
一些IOL佩戴者注意到，对于被摄像或被拍照的人而言，从美容角度上不希望有光反射。其他一些IOL佩戴者注意到不想要的视觉像，这些视觉像似乎源于与IOL相关的反射现象。这些现象包括炫光、光晕、闪光(dysphotopsia)以及反射等等。虽然这些不想要的图像和装饰性的不合适的反射不会造成视觉障碍，但它们中的每一种都在市场中引入了未解决的问题。
因此，希望发展这样一种IOL，其具有抗反射特性以最小化不想要的与IOL相关的反射现象(例如，不想要的视觉像)。另外，希望该抗反射特性很容易整合到现有的IOL中。此外，通过结合附图以及上述技术领域和技术背景给出的下面的详细描述和所附的权利要求，其他希望的特征和离轴抗反射IOL的特性将变得明显。
发明内容
示例性实施例提供一种镀膜的眼内透镜，其包括具有第一折射率的透镜体以及抗反射涂层。所述涂层覆盖所述透镜体的至少一部分，并具有低于所述透镜体的所述第一折射率的第二折射率。所述抗反射涂层使由入射在所述透镜体上的离轴光所产生的反射的强度降低至少2.5倍，并且增加光透射率，从而增强所希望的视网膜图像。
实施例的另一实例提供一种镀膜的眼内透镜，其包括具有第一折射率的衍射透镜体；以及位于所述衍射透镜体的至少衍射部分之上的抗反射涂层。所述抗反射涂层具有比所述衍射透镜体的所述第一折射率低的折射率。另外，所述抗反射涂层使由所述透镜体上的入射离轴光所产生的反射的强度降低至少2.5倍。
另一示例性实施例提供一种镀膜的眼内透镜，其包括：具有在约1.52至约1.60范围内的折射率的透镜体；以及位于所述透镜体的至少一部分之上的抗反射涂层。所述抗反射涂层具有粘附到所述透镜体上的第一涂层和粘附到所述第一涂层上的第二涂层。所述第一涂层的折射率低于所述透镜体的折射率，并且所述第二涂层的折射率低于所述第一涂层的折射率。
附图说明
下文中，将结合下面的未按比例绘制的附图描述各种实施例，其中相同的标号表示相同的部件。
图1是现有技术的双焦眼内透镜的一部分的放大视图；
图2是示出透镜体的区域和入射光角度的透镜体的侧视图；
图3是示出从表面壁的光散射的衍射透镜体的放大部分；
图4是具有单个涂层的IOL透镜体的示例性实施例的截面图；
图5是具有双层涂层的IOL透镜体的示例性实施例的截面图；以及
图6是表明用于使离轴光反射最小化的可接受的涂层厚度的选择区的等式(A1)和(A2)的图形示例。
具体实施方式
下面的详细描述实质上仅仅是示例性的，其不旨在限制所描述的实施例或申请以及所描述的实施例的使用。此外，不旨在受到在前面的技术领域、技术背景、简要概括或下面的详细描述中给出的任何明示或暗示的理论的限制。
在说明书和权利要求书中，术语“IOL”或“眼内透镜”应广义地理解为包括所有的IOL，例如有晶状体的IOL、双焦IOL、多焦IOL以及标准IOL。
如上所述，存在至少两种类型的由透镜表面特性引起的不希望的光学现象。在一种类型中，从透镜的表面反射回允许其他人看到佩戴者的瞳孔中的亮反射，并且该反射还会在照片中或视频显示时可见。因此，这会是一些佩戴者从美容角度的关注点。第二种类型的不希望的光学现象具有对一些佩戴者的视觉性能牵连，并显现为例如炫光和光晕。表面反射会引起视网膜对比度的降低和/或其他视力障碍。在衍射IOL或具有调整表面的其他IOL的情况下，IOL结构特征(例如双焦IOL中的壁)可将光反射到眼睛的后部中，并且当光照射视网膜时会产生视力障碍。
另外，区分起因于直接光(即，以接近90°的角度入射到透镜表面的光，在此也称为“轴向光”)的反射现象与起因于“离轴”入射光的反射现象也很重要，其中离轴光从小于90°的角度撞击透镜表面和透镜边缘。图2示例出入射在眼内透镜100上的光。光线110可被视为轴向光线，而光线120与透镜表面(的切向)成一角度α°，且被视为离轴光线。角度α°典型地在约15°到约50°的范围内变化，但根据透镜材料，该角度可在更宽的范围内变化，直至从约10°到约70°的范围。在图2中还示出了，轴向光线110和离轴光线120可入射在透镜体100上的任何位置处。然而，离轴光线的入射带来与反射相关的视力障碍，当光线120入射在透镜的边缘125处时尤其如此。这些障碍会带来“伪影”，且会具有与实际图像相反的运动。这些障碍通常伴随着具有较大瞳孔的佩戴者。
如图3所示，其示出了衍射IOL 300的衍射表面310的放大部分，该衍射IOL 300包括具有壁314的一组锯齿状突起312。入射在壁314上的光线320至少部分地被向前反射而照射到相邻的壁314上并在之后被反射，如图所示，或者光线320从其最初照射的壁314直接被反射，如图所示。这种光散射会引起不想要的炫光、光晕或其他现象，在此将这些现象通称为“反射”。反射的消除可提高佩戴者的接受性和满意度。
根据示例性实施例，将对选择性光入射角范围有效的抗反射涂层施加到IOL。因此，例如，抗反射涂层仅仅对离轴光起作用。这些实施例尤其可用于较年轻的患者以及具有较大瞳孔的其他患者。这些具有较大瞳孔的患者显露较大的视场角度，且因此更易于感受离轴光源。根据一个实施例的实例，IOL被涂覆有抗反射涂层，以减轻或消除离轴光反射现象。图4示例出抗反射涂覆的IOL透镜400的示例性实施例，该IOL透镜400具有被单层抗反射涂层420涂覆的透镜体410。虽然所示例的涂层420覆盖整个透镜体410，但该涂层可仅仅覆盖该透镜体410的周边部分。例如，在涂覆透镜体的工艺期间，可掩蔽透镜体的中心区域440，或者可以应用一些其他的合适技术。
关于光的离轴反射，通常，从表面或两种介质的界面的反射可由两个等式进行描述：
R=r12+r12+2r1r2cos(X)1+r12+r22+2r1r2cos(X)---(A1)]]>
其中，r₁、r₂为幅值反射参数，X为相位。
量值X定义为：
X=4πntλcos(α)---(A2)]]>
其中，n为涂层的折射率，t为涂层厚度，λ为波长，且α为光的入射角。目的是使反射最小化，从而透射率将增大。这两个等式的使用允许选择合适的抗反射涂层，该抗反射涂层可有效用于使透镜表面上的入射离轴光的反射最小化或消除。
示例性实施例提供可减少离轴反射的抗反射涂覆的高折射率IOL。这些高折射率IOL具有从约1.46到约1.60范围内的折射率。对IOL施加的涂层的折射率小于IOL的折射率，以获得抗反射特性。例如，基于以上等式(A1)和(A2)，透镜体折射率为1.52，涂层可以为约85nm厚。涂层厚度与用于减少反射的所关注的离轴角度直接相关。作为一个实例，具有约100nm厚度的抗反射涂层可减少轴向或轴向光的反射。对于具有相同折射率的透镜体和涂层，仅仅70nm的涂层厚度就足以类似地将40度离轴光的反射降低到与100nm涂层相同的程度。
通常，从以上等式可以看出，为了光反射的目的，涂层厚度和折射率是相关的。本技术的涂层的主要目的是减少从离轴光的反射，同时最小化对离轴光的透射率和对轴向光的透射率的任何不利影响。因此，对于一折射率范围，可以如此建立涂层厚度的范围，以便使用等式(A1)和(A2)实现该目的。参考图6的图形，这些曲线表示轴向(在轴)光和离轴光的反射随着涂层的一个示例性实施例的涂层厚度的变化，该涂层包括具有相等厚度的两个涂层。该图形的x轴表示涂层的厚度，它们是相同的，但不是总的涂层厚度。(在该情况下，总的涂层厚度是该涂层厚度的两倍。)在标记为“A”的区域中，离轴光的反射率低，并且轴向光的反射率可容忍但大于区域B中的反射率。在区域B中，离轴光的反射率高于区域A，因此，如果目的是降低这种反射的话，这种情况是较不希望的。然而，轴向光的反射率低于区域A。由此，虽然可能希望区域B来最小化轴向光反射，但区域A的离轴光反射较好。在区域C中涂层厚度超过约115nm时，轴向光反射急剧增加。因此，就轴向光反射率而言，该区域不像区域A或B那么有利。在三个区域当中，区域A看起来是对于最小化离轴光反射最好的区域而不显著不利地影响轴向光反射或透射。因此，本技术优选区域A和具有从约65nm到约85nm范围的总厚度的涂层。
在其他示例性实施例中，眼内透镜具有降低离轴反射的多层或者至少两层涂层。图5示例出具有用第一涂层520涂覆的透镜体510的IOL。第二涂层530层叠在第一涂层520之上。第一涂层520紧密地粘附到透镜体510上。根据这些实施例，第一抗反射涂层510的折射率n₁小于IOL透镜体的折射率n_IOL。施加在第一抗反射涂层510之上的第二抗反射涂层520的折射率n₂小于第一抗反射涂层520的折射率n₁。在特定实例中，双重涂覆的透镜可提供另外的益处。例如，第一涂层可容易地紧密粘附到IOL透镜体表面上，并且第二层可比IOL透镜体材料更好地粘附到第一涂层上。由此，从与透镜体的粘附性的角度，两个层的使用能够实现更好的涂覆。另外，由以上等式(A1)和(A2)很明显，由于每个涂层对于一波长范围最优化，在降低或消除反射方面，多个涂层提供了更好性能的可能性。多于一个涂层的使用提供了在选择每个涂层厚度和折射率以实现抗反射时更大的灵活性或更大的自由度。
两层涂覆的眼内透镜的实施例的实例给出了能够使来自离轴光的反射降低一个数量级(即10倍)以上的优点。在施加有两个涂层的示例性实施例中，第一涂层(即，与透镜直接接触的涂层)具有从约65nm到约85nm的范围内的厚度。第二涂层具有从约45nm到约85nm的范围内的厚度。因此，总涂层厚度的范围为约110nm到约170nm。
根据涂覆的IOL的示例性实施例，可以将抗反射涂层或双重涂层施加到整个IOL表面上，或者仅仅施加到IOL的周边区域和边缘上。根据用于施加涂层或双重涂层的工艺，透镜可被掩蔽，以允许仅仅涂覆周边区域和边缘。可将多种工艺用于施加涂层或双重涂层。这些工艺包括但不限于化学气相沉积、等离子体辅助化学气相沉积、溅射、喷涂、浸涂或旋涂。
实例
实例：等离子体涂覆IOL。用丙烯胺(ALAM)等离子体聚合物的单层涂覆等离子体腔环。丙烯胺单体被添加到包含磁性搅拌子的50-ml圆底烧瓶中。该圆底烧瓶被连接到具有真空输出口适配器的等离子体腔，该适配器被附接到不锈钢气体管线。烧瓶和适配器被紧密密封。气体管线被直接连接到等离子体腔，且通过计量阀来调控气体流速。将烧瓶置于加热罩上，该加热罩被置于磁性搅拌板上。ALAM不需要加热而感应汽化，但加热罩被轻微加热以抵消由于在高真空下烧杯内容物的膨胀引起的烧杯的冷却。温度保持在25℃，且通过将热偶置于烧杯与加热罩之间而监测温度。
将以下分步程序用于沉积ALAM。将真空腔内的压力降低到低于10mTorr。打开气流计量阀，并使腔达到40mTorr的压力。然后将RF系统设定为200瓦特保持200秒。然后结束该工艺，并使腔返回到大气压。
结果产生具有80nm厚度的丙烯胺聚合物涂层的透镜，与未涂覆的透镜相比，该透镜能够使离轴光反射降低约28倍。
虽然在以上详细描述中给出了至少一个示例性实施例，但应理解，存在大量变型例。还应理解，一个或多个示例性实施例仅仅是实例，其决不旨在限制所述实施例的范围、适用性或配置。相反地，以上详细描述将为本领域技术人员提供便利的用于实现所述一个或多个示例性实施例的路线图。应理解，在不脱离在所附权利要求中所阐述的范围及其法定等价物的情况下，可在功能上和要素的设置上进行各种改变。