本發明屬于折衍混合型眼科透鏡領域，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的清晰視物范圍。

技術背景

健康年輕的人眼通過調節可以看清明視距離到無窮遠范圍內的物體。但40歲后人眼的調節逐漸喪失，近點逐漸遠移，最終只能夠看清某一特定距離的物體，出現所謂的老視眼。目前，隨著我國步入老齡社會，視力深受老視困擾的人群相當龐大。因此，老視眼的矯正極為重要，同時極具廣闊的市場前景。

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，多采用多焦點人工晶體。由于多焦點人工晶體可以將不同距離的物體重疊成像到視網膜上，基于同時知覺同原理，大腦會感受視網膜上的清晰像，抑制離焦的模糊像。因此基于折射設計以及基于衍射設計的多焦點人工晶體被相繼提出并應用于市場，但是基于折射設計的人工晶體多為雙焦點人工晶體(部分可以人工晶體為三焦點設計)，難以矯正連續物距范圍內的視力，而基于衍射設計的人工晶體對中間距離物的成像質量較差。因此，各類大焦深元件也應用于人工晶體，通過擴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大焦深的同時，犧牲了單個位置上的清晰度，此外專利(CN104849782A)“基于人眼剩余調節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節力(人工晶體有一定的移動)。

基于上述問題，人工晶體需要為老視患者提供遠距離、近距離以及中間距離的清晰視力。此外，由于老視患者個體存在的剩余調節力存在差異，甚至有些患者存在較小剩余調節力，那么人工晶體的設計最好不依靠剩余調節力，即植入人眼后位置不變也可提供遠距離、近距離以及中間距離的清晰視力。因此本發明提供了一種多焦點人工晶體，該人工晶體植入人眼后位置固定并可對遠距離、近距離以及中間距離多個物距甚至是連續物距成像清晰。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現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性能。

本發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，光學部件包括前表面和后表面，所述光學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程距離即600mm～5000mm的視力；所述光學部件后表面上存在衍射環，能夠矯正具有一定調節力的近視并發老視人眼的近程距離即400mm的視力。所述后表面衍射環半徑分別為：0.743mm、1.050mm、1.311mm、1.599mm、2.035mm、2.216mm和2.299mm。

本發明所述光學部件具有大景深性能，所述大景深性能由光學部件的前表面和后表面提供，前表面和后表面的面型設為偶次非球面，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，c為非球面頂點處的曲率，r為非球面上任一點到光軸的距離，k為二次圓錐系數。所述前表面的偶次非球面系數為：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為33.297，后表面二次圓錐系數為-118.204。

本發明的優點和有益效果

本發明優化了人工晶體的面型，獲得非球面衍射型人工晶體。該發明具有以下功能及優點：

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，獲得了連續的中程到遠程視力。

第二，在非球面上增加了衍射環，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，人工晶體光學部直徑為4.6mm，基本符合實際人眼的需要。

附圖說明

圖1是非球面衍射型人工晶體的側視圖。

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。

具體的實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明提供的矯正老視的非球面衍射型人工晶體的具體內容做進一步說明。

實施例1

如圖1所示，大焦深非球面衍射型人工晶體的側視圖。非球面衍射型人工晶體包括光學部前表面1和后表面2。人工晶體整體是軸向對稱的，所述光學部前表面和后表面為凸非球面，后表面附有衍射環。

通過優化，最終設計了一款實現大景深(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為偶次非球面，選用的材料是PMMA，折射率指數為1.494，阿貝數為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，c為非球面頂點處的曲率，r為非球面上任一點到光軸的距離，k為二次圓錐系數。前表面的非球面系數為：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為33.297，后表面二次圓錐系數為-118.204。后表面衍射環半徑分別為：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)物距范圍內的調制傳遞函數(MTF)，并且圖4對其20/20Sellen E視網膜像進行了評估。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個不同物距位置上的20/20Sellen E視網膜像也較為清晰。

綜上，在整個物距位置400mm～5000mm范圍內人工晶體眼均獲得了良好的光學性能，達到了大焦景的效果。