JP2001502810A

JP2001502810A - コンタクトレンズ

Info

Publication number: JP2001502810A
Application number: JP09532932A
Authority: JP
Inventors: デイビッドエム．リーベルマーン; ジョングリアソン
Original assignee: サイエンティフィックオプティクスインク．
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1997-03-17
Publication date: 2001-02-27
Also published as: NZ504006A; AU2348397A; PL184804B1; IL126219A; NO984246D0; PL328802A1; PL185924B1; NZ332017A; AU731311B2; NO984246L; EP0990191A1; KR19990087807A; BR9708072A; EP0990191A4; WO1997034185A1; KR100566600B1; IL126219A0

Abstract

(57)【要約】非対称非球面角膜用のコンタクトレンズ。レンズは前側表面，後側表面及び基台を含む。後側及び前側表面は各々、中心光学部（３６）と外側周辺角膜部（３４）とを含む。後側表面は、レンズの後側表面上の共通中心点を起点として放射状に伸びる複数の境界線によって複数の局所表面セグメント（６６）に分割される。局所表面セグメント（６６）の各々は、レンズが目に装着された場合に、各々のレンズ局所表面セグメントの下にある角膜の対応する局所表面部の形状に従う。

Description

【発明の詳細な説明】コンタクトレンズ発明の分野本発明は、一般にコンタクトレンズ及びコンタクトレンズの製造方法に関し、特に非対称・非球面の個別適合コンタクトレンズ及びその製造方法に関する。発明の背景及び概要年齢４０歳以下の人口の３０ないし４０％は、眼鏡、コンタクトレンズ、または外科的手段による矯正を必要とする眼球屈折異常を呈している。屈折異常は、目の主光学要素即ち角膜及びレンズが、入射光を網膜上に直接結像できない場合に起きる。像が網膜より前に焦点を結ぶ場合は、近視が存在する。像が網膜の後ろに焦点を結ぶ場合は、遠視が存在する。目または目の個々の構成要素の集束力（focusing power）は、ジオプトリと呼ばれる単位で測定される。視力障害（vision defects）を持つ４０歳以下の患者の約２０％は、コンタクトレンズが適合しない（移動してしまったり、非常に付けごこちが悪い）ため、または必要な視力矯正が得られないため、またはその両方の理由から、コンタクトレンズを装着することができない。更に、現在コンタクトレンズを装着している多くの患者は、レンズを装着できる時間の長さ及び／またはコンタクトレンズによって得られる視力に満足していない。４０歳以上では、目の水晶体が相対的に非弾性的になるので、視力矯正を必要とする人口の割合が劇的に増加する。涙液層の質が低下し、既存のコンタクトレンズで経験される問題がずっと一般的かつ深刻になる。標準的なコンタクトレンズは回転対称であると共に球面であり、強膜を一気に跳び超えて(vault)、角膜上に静止する。しかし、ヒトの角膜は「非対称な非球面」である。「非球面」とは、角膜の「子午線」（これは地理学的子午線に類似した、角膜の幾何学的中心を通過する角膜表面における想像上の線である）に沿った曲率半径が一定ではないことを意味する。実際、角膜の曲率は、幾何学的中心から周辺に向かって漸次平坦化する傾向がある。「非対称」とは、半子午線(half-meridi an)に沿った角膜の曲率のプロフィルが、同じ子午線の残りの半分と同一ではない（つまり鏡像ではない）ことを意味する。更に、「非対称」とは、中心点（つまり原点）を中心にして、角膜の曲率のプロフィルが中心点の反対側の角膜のプロフィルと同一ではないことをも意味する。角膜の非球面及び／または非対称の程度は、患者ごとに異なり、また同一人の中でも異なる。球面レンズは角膜の曲率及び形状と整合せず、従って適切に適合しない。患者の角膜のいびつさが強いほど、適合性は悪化し、４０歳以下の患者の約２０％は、標準的コンタクトレンズを装着することができない。標準的なコンタクトレンズは回転対称である。場合によって、フィッタ（fitt er）はレンズを角膜に適合させようとして、円環体(toric)，双円環体(bitoric) などの表面を形成する。これらのより複雑なレンズ設計は、本質的に回転対称のままである。即ち、表面は回転の中心点を中心として形成される。円環体レンズは現在、２通りの方法のどちらかにより形成される。最も一般的な第１の方法は、レンズを旋盤に配置する前に、レンズをクリンプ(crimp)し、そうして歪ませる。クリンプしたレンズを切削した後、伸ば(spring open)させる。第２の方法は、旋盤上で直接円環体レンズを作成する。ヒトの角膜の表面は非対称な非球面であるので、純粋に球面のレンズは、角膜の曲率及び形状とはうまく整合しない。レンズを円環体レンズとして設計した場合、結果的に得られるレンズの表面は依然として回転対称である（即ち、これらのレンズは非対称な非球面ではない）。目によっては、レンズとその下の角膜の非対称性との間の不一致が非常に大きいために、円環体レンズが角膜上に載らなかったり、満足な視力が得られないことがある。これらの問題を緩和するために、製造者はレンズの後面の曲率が変化するレンズを開発した。例えば、米国特許第５，１１４，６２８号は、角膜のトポグラフィックデータを使用して旋盤を制御して作成される非球面コンタクトレンズを開示している。（’６２８特許で教示されているデータは、角膜の様々な位置における角膜表面の傾斜に関する情報を提供しており、２次元の測定値を３次元的に解釈したものに基づいている。）その結果得られるレンズは非球面（前側及び後側表面の両方とも）であるが、本質的に対称である。こうしたレンズは一部の患者には標準的な球面レンズよりよく適合するかもしれないが、重量が増し、レンズ装着状態の涙交換(tear exchange)がうまくいかないといった他の問題は、患者の視力または快適性を更に悪化させることがある。しかし、他の患者は球面レンズより付けごこちの悪さを経験することかある。従って、このタイプの非球面対称レンズは、コンタクトレンズを快適に装着できる患者及び／または必要な視力を達成するコンタクトレンズを装着する患者の数の実質的な改善を達成していない。Ｈｕｎｔｅｒの米国特許第２，２６４，０８０号は、「輪郭削り(contoured) 」強膜レンズ、即ち角膜を意図的に飛び越えて（vault）角膜外に静止するレンズの製造システムを開示している。Ｈｕｎｔ- ｅｒは、目の表面の鋳型を形成し、次にこれを「テンプレート」として使用して、レンズブランク（lens blank）の表面上で研削盤を機械的に放射状に誘導することを開示している。研削盤は、鋳型の子午線上のトポグラフィに関する情報を受け取り、レンズブランクの表面上をレンズの子午線に沿って前後に移動する。Ｈｕｎｔｅｒの強膜レンズは意図的に角膜から充分な離間距離を取り、角膜の表面との接触を避けている。更に、彼の製造方法は、レンズの後側表面に「うね(r idge)」または「尖点（cusp）」を形成させるが、これは角膜にぴったり適合するコンタクトレンズに存在する場合、摩擦を生じる可能性があり、装着者に不快感を与えるであろう。更に、これらのうねは、コンタクトレンズの光学的部位(o ptical field portion)にまで伸び、患者の視野を妨害し、それによってコンタクトレンズを役に立たなくしている。Ｈｕｎｔｅｒは意図的に、角膜表面の中央光学領域（central optical zone）に従ってレンズの前側表面を形成することを避けている。従って、現在コンタクトレンズを装着できないあらゆる年齢の患者の数を減らすかまたは無くし、現在コンタクトレンズを装着している患者に、より高い快適性及び／または視力（乱視のより良い矯正を含む）を提供する、より良く適合するコンタクトレンズが当技術分野で必要である。本発明と同一譲受人に譲渡された両方ともＬｉｅｂｅｒｍａｎ（本発明者）の米国特許第５，５０２，５１８号及び第５，５７０，１４２号はどちらも、角膜表面の少なくとも一部分に正確に整合する後側表面を持つコンタクトレンズを目的としている。’５１８号及び’ １４２号特許はより良く適合するコンタクトレンズの必要性を満たした。本発明は’５１８号及び’１４２号特許を更に改善し、特にレンズの光学領域でレンズの後側表面がその下の角膜の表面と更にぴったりと一致または整合し、その結果、涙液層へのレンズの影響が無くなり、従って視力が向上するように、レンズの表面を各々が比較的小さい表面積を持つ複数の区域（セグメント）に分割することによって、視力の向上を達成するものである。米国特許第５，５０２，５１８号及び第５，５７０，１４２号を、参照によって全体的にここに組み込む。矛盾がある場合には、定義も含めて本書の記述を優先する。本発明者は驚くべきことに、多くの患者の角膜が実際には自然に、目の瞳孔軸に対し様々な角度に傾斜していることを発見した。更に、角膜の傾斜の角度は、個々の角膜内で傾斜が測定される直径によって変化する。更に詳しくは、角膜と強膜（即ち角膜の基台）の交線は、角膜の「高点（High Point）」における接線に平行な基準面に対し、傾斜している。従って、角膜のこの自然傾斜を考慮し、その結果よりよく適合し、より高い光学的矯正を達成するコンタクトレンズを設計することが、当技術分野で必要である。本発明の目的は、角膜の自然傾斜を考慮したコンタクトレンズを提供することにある。本発明者はまた驚くべきことに、角膜が、基準座標系に対しＺ軸上で最も遠くに離れた角膜上の特定の点、即ち「高点」を中心とする非対称性が最も低いことを発見した。この点位置は必ずしも角膜またはコンタクトレンズの幾何学的中心ではない。本発明の目的は、より優れた光学的矯正を達成するために、「高点」を考慮に入れたコンタクトレンズを提供することにある。本発明の他の目的は、装着者の角膜の一部分に非球面的かつ非対照的に整合及び／または一致させることによって、より高い視力を提供する注文適合（custom -fit）コンタクトレンズを素早く経済的に製造することである。本発明の他の目的は、非対称な非球面コンタクトレンズを角膜矯正レンズとして利用することにある。更に詳しくは、レンズの中央光学部の後側表面により平坦な形状を設けて角膜を移動させる一方、レンズの内側周辺光学部を凹ませ（即ち、傾斜がより急な形状にし）、角膜をこの環状領域に放射状に突出させる。これらの目的は、角膜の表面モデリングによって得られる情報を利用し、この情報を操作して、角膜の全体的な非球面非対称の形状に一致するだけでなく、高点及び傾斜軸をはじめとする角膜の局部的形状をも考慮に入れたレンズを設計することによって、達成される。プロセスは、最初に角膜を走査して、角膜の表面から導出される点群(point cloud)を形成することによって、開始される。次に、この点群を任意の基準面に対する各点の高さと共に使用して、望ましくはコンピュータ３Ｄモデリンググラフィックスを用いて、角膜整合表面（corneal matc hing surface）を生成する。次に、生成された角膜整合表面の高点を決定する。この点を中心とする角膜の非対称性は最も低くなる。屈折は通常５°単位で測定されるので、角膜整合表面から５°毎に１個づつ、７２個の有極スプライン（po larspline）が生成される（５×７２＝３６０）。各スプラインは、５°の間隔でその下の角膜の形状に一致する。好適な実施例では、スプラインの各々が高点を起点にし、設計中のコンタクトレンズの予め定められた辺縁境界部まで放射状に外向きに伸びる。各スプラインは次に、個々の中央及び周辺光学レンズ表面をモデル化するために円弧を形成することができる部分に分割される。個々の表面セグメントの境界は、放射方向についてはスプラインによって規定され、円周方向については、円筒形と角膜整合表面との交線によって各々形成され、そのうちの小さい方が大きい方に閉囲される第１または第１及び第２「ドライブレール（ drive rail）」によって規定される。レンズの比較的小さい表面セグメントはこのように、円弧、スプライン、第１ドライブレール、第２ドライブレール、及びレンズの有界基台の交線によって形成される周知の境界に基づき、周知の表面形成法によって形成される。角膜矯正レンズもまた、同じ変形に基づいて作成することができる。図面の簡単な説明本発明の特徴及び利点は、図面に関連する好適な実施例についての以下の説明から、いっそう充分に理解されるであろう。図１Ａ及び図１Ｂはそれぞれ、本発明に従って角膜上に載置されるコンタクトレンズの側面図（即ちＹ−Ｚ面）及び平面図（即ちＸ−Ｚ面）である。図２は、コンタクトレンズを製造するシステムの略図である。図３は、点群の略正面図である。図４は、データ点を通して接続される複数のスプラインを持つ点群の略正面図である。図５は、データ点を通して接続される複数のスプラインを持つ点群の他の実施例の第２略正面図である。図６は、角膜整合表面と交差する１対の平面を含む角膜整合表面の斜視図である。図７Ａ及び図７Ｂはそれぞれ、図１Ａ及び図１Ｂに示したコンタクトレンズの平面図及び上面斜視図である。図８は、本発明に係るコンタクトレンズの部分破断斜視図である。図９は、矢印の方向に見た場合の図８の線９−９における断面図である。図１０は、角膜上に載置された、強膜スカートを持つコンタクトレンズの断面図である。図１１は、レンズ表面の第１象限のみに配置した相対的に改善された光パワーの領域を有する本発明の二焦点レンズの立面図である。図１２は、中央光学領域と外側周辺領域との間に非円形境界を有するレンズの立面図である。図１３は、中心部及び円環状部を含む偏心中央光学領域を有するレンズの立面図である。図１４は、角膜上に載置された角膜矯正コンタクトレンズの断面図である。図１５は、角膜の断面図である。好適な実施例の詳細な説明図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、本発明に係る非対称非球面コンタクトレンズ１０が示されている。コンタクトレンズ１０は、装着者の目１２に載置された状態で示されている。目は角膜１４及び強膜１６を含む。レンズ１０は、目の角膜部分だけに静止することが望ましい。しかし、代替実施例では、レンズ１０は強膜スカートを含むことができ、従って強膜の一部分も覆う。本発明の非対称非球面コンタクトレンズを製造するプロセスを、図２に流れ図形式で概略的に示す。このプロセスは、角膜画像捕捉システム（Corneal Image Capture System）６１０，高さ分析プログラム（Elevation Analysis Program）６２０，コンピュータ援用設計システム６３０，コマンドプロセッサ６４０及びレンズ成形システム６５０を含む。角膜画像捕捉システム６１０を高さ分析プログラム６２０と一緒に使用して、コンタクトレンズを装着する患者の角膜１４の３次元トポグラフィック図(topographic map)を生成する。コンピュータ援用設計システム６３０は、角膜トポグラフィックデータをコマンドプロセッサ６４０を介してレンズ成形システム６５０に送信する前に、それを編集または修正する際の補助として使用する。コマンドプロセッサ６４０は、成形するレンズの表面を記述するトポグラフィックデータをコンピュータ援用設計システム６３０から受け取り、レンズ成形システム６５０が必要とする１連のコマンド／制御信号を生成する。レンズ成形システム６５０はコマンドプロセッサ６４０から、特定の注文適合コンタクトレンズを成形するためのレンズ成形システムの３次元（例えばデカルト座標、ラジアル座標、球座標など任意の座標系におけるＸ，Ｙ，Ｚ）の運動を記述する１連のコマンドを受け取る。角膜画像捕捉システム６１０及び高さ分析プログラム６２０は、好適な実施例では、ＰＡＲビジョン・システムズ社（PAR Visionム６２０は、プロセッサによって実行されるソフトウェアプログラムであることが望ましい。ブロセッサは注文設計することができ、あるいはＩＢＭ^TM互換性ＰＣとすることもできる。プログラム６２０は、画素のＸ−Ｙ対及び明るさに基づいてＸ−Ｙ対のデータの各々について第３次元要素、即ちＺ座標を生成するアルゴリズムを使用する。各点の高さ、即ちＺ座標を計算する１つの方法は、患者の角膜６００から測定されたＸ−Ｙ及ひ明るさの値を、例えば既知の半径の球など、既知の高さを持つ何らかの基準表面の座標及び明るさと比較することによる。（基準値は、プログラム６２０に予め保存しておくことができる。）高さ分析プログラムの最終出力は、角膜１４の表面上の点群として知られる多数の点（望ましくは２０００点以上）のＸ−Ｙ−Ｚ座標である。後述するように、Ｘ−Ｙ−Ｚ三幅対の数が多ければ多いほど、コンタクトレンズの成形の精度は高くなる。所要の精度で角膜表面上の点の位置及び高さの両方の情報を提供するＸ，Ｙ，Ｚ角膜データを生成できるどんな方法でも使用できることが、当業者には明白であろう。この実施例では、Ｘ−Ｙ面で見たときに、約１５００個の点を、各点がＸ方向及びＹ方向の両方に約２００ミクロンの間隔をおくように、格子状に配置する。高さ分析プログラム６２０から出力されるＸ−Ｙ−Ｚデータは、機械特定的な様々な方法でフォーマットすることができ、その方法の全てが技術の熟練の範囲内である。本発明の好適な実施例では、データはデータ交換ファイル（ＤＸＦ）形式でフォーマットする。ＤＸＦ形式は産業標準フォーマットであり、これはデータの装置間転送に一般的に使用される。ＤＸＦファイルはＡＳＣIIデータファイルであり、これは一般的に使用されるコンピュータ援用設計システム６３０の大部分によって読み出すことができる。図３及び図４を参照すると、Ｚ軸に沿って見た場合の点群１００（即ちＸ−Ｙ面）が示されている。各点は、患者の角膜上の特定の位置に対応する。データは通常、約１０mm×１０mmの面積に限定される目の領域から生成される。従って、５０行ものデータ点がある。高さ分析プログラムによって出力されるデータ点から、コンピュータ援用設計システム６３０によって、患者の角膜の表面のトポグラフィに一致する表面１０８が生成される（図６参照）。好適な実施例では、コンピュータ援用設計システム６３０は、アリゾナ州スコッツデール(Scottsdale ，Arizona)のマニュファクチャリング・コンサルテイング・サービシズ社(Manuf acturing Consulting Servi-ces)から入手できるアンビル５０００^TM（Anvil 50 00^TM）である。好適な実施例では、角膜整合表面１０８は、点群１００のデータ点を通る多数のスプライン１０２を最初に生成することによって生成される。多数のデータ点（即ち節点）を交差するスプラインの生成は、それ自体、当業者には周知であり、入力データを入力してしまえば、アンビル５０００^TMプログラムによって達成することができる。表面モデルの生成に関する更なる情報については、１９９６年１０月１１日出願の“Me thod and Apparatus for Improving Vis-ion”と称する出願人の係属中の米国特許出願番号第０８／７３１，３３４号を参照されたい。この出願の開示内容を、参照としてここに盛り込む。好適な実施例では、周知の非有理一様Ｂスプライン方程式(non-rational uniform B-spline formula)を使用してスプラインを生成する。いうまでもなく、スプラインは、例えば三次スプライン方程式（cubic sp line formula）または有理一様Ｂスプライン方程式(rational uniform B-spline formula)など、他の周知の数学的スプライン方程式によって生成することもできる。図４に示すように、現在の好適な実施例では、各々のスプライン１０２が、Ｘ軸に平行な面内で伸びている。しかし、スプラインはＹ軸に平行な面にも伸ばすことができる。次に、図５を参照すると、スプライン１０２’を生成することができ、その一部はＹ軸に平行な面内で伸び、残りはＸ軸に平行な面内で伸びる。走査された目の角膜表面１０８に一致する図６に示す表面１０８が次に、スプライン１０２または１０２’から生成される。多数のスプライン１０２から表面を生成するために使用できる、多数の周知の数学的方程式が存在する。好適な実施例では、よく知られたナーブ表面（nurb surface）方程式を使用して、スプライン１０２から角膜表面を生成する。１つの実施例では、目の走査面積が約１０ mm×１０mmであるため、約５０のスプライン１０２が形成される。図４に示すように、表面１０８の計算を容易にするために、少数（例えば５つ）の隣り合うスプラインに対し、皮膚表面セグメント１０４を形成する。隣り合う皮膚表面セグメント１０４の一部は、共通の境界スプラインを共有する。こうして、各点群から約１０個の皮膚表面セグメントか生成される。次に、１０個の皮膚表面セグメント１０４は、当業者には周知の方法で、アンビル５０００^TMプログラムによってひとまとめに駆動され、１つの複合表面１０８を形成することができ、この表面は走査された角膜の形状に一致する。（計算の簡便さが重要でない場合には、５０のスプライン全部をまとめて使用し、中間段階を省いて表面を生成することができる。）代替的に、皮膚表面セグメントは、複合表面を生成せずに使用することもできる。また、皮膚表面セグメントはいくつでも所望する数だけ使用することができ、１０個に限定されない。元のデータ点もスプライン１０２の節点も、ナーブ表面方程式を使用する場合には表面の数学的生成のため、必ずしも表面１０８上に存在する必要はない。しかし、表面１０８は、これらの点を所定の許容差の範囲内と推定する。生成された角膜整合表面１０８の高点（即ちＺ値が最も高い点位置）が決定される。次に、所定の直径の円柱１０６が、高点を通るＺ軸に平行な軸（以下「局所Ｚ軸」という）に沿って角膜整合表面１０８に投影される。円柱１０６は８mm 〜９．５mmの直径を持つことか望ましく、円柱１０６と表面１０８との交線は円１０６’を形成するが、これは、まだこれから成形すべきコンタクトレンズの外法寸法である。高点を意図的にレンズの光学的部分の光学的中心とすることが望ましい。レンズの光学的中心は、角膜の高点を中心に配置することが望ましい。なぜなら、角膜の非球面性はこの点位置が最も低く、従ってこの点位置で最良の光学的特性が得られるからである。しかし、二焦点レンズを使用する場合、瞳孔の中心が高点からかなりずれる場合は、レンズの中心を瞳孔の中心に配置すると便利である。（瞳孔の中心は必ずしも角膜の高点とは関係がない。）瞳孔に中心を置く二焦点レンズの利点は、人が下を見るときに（例えば読書のため）、レンズの度の高い部分を通して見ることになるということである。コンタクトレンズの外側限界（即ちＸ−Ｙ面で見た場合の直径８mm〜９．５mm の円）は、レンズの後側及び前側表面が測定された角膜データに基づいて形成されるようにするため、点群内に収めなければならない。設計システム６３０は無指定時の状態として、レンズの光学的中心が角膜の高点の上に配置され、しかも円１０６’が４．７５mmの半径を持つように設定することが望ましい。次に、コンピュータ援用設計システム６３０は、例えばモニタ画面に、点群に対して無指定時の円１０６’（Ｘ−Ｙ面の）を示すことができるので、オペレータは、円１０６’が点群の範囲内に収まることを確認できる。また、システム６３０は、円１０６’が点群１００の範囲内に収まるかどうかを決定するように設定することができる。更に、円１０６’が完全に点群１００の範囲内に入らない場合には、ユーザは円１０６’が角膜データ点群１００の範囲内に入るように円を操作する（即ち、中心点を移動したり、円の半径を変更する）ことができる。最悪の場合、走査された目から得られたデータが不十分で、コンタクトレンズが患者の角膜に適切に適合することが確認できない場合には、目を再走査する必要がある。代替的に、点群の面積をより大きくすることもできる。円１０６’は、Ｘ−Ｙ面で見ると（即ち局所Ｚ軸に沿って見ると）、単なる円であると理解される。実際には、円１０６’は、局所Ｚ軸から一定の寸法（即ち円柱１０６の半径）だけ間隔をおいて配置される閉じた図形である。ひとたび許容できる円が選択されると、円１０６’の局所Ｚ軸（図６参照）を含む想像平面が、生成された角膜整合表面１０８と交差する。例えば、平面１１０を参照されたい。平面１１０と表面１０８との交線は、第１曲線１１２を規定する。次に平面１１０は局所Ｚ軸を中心にして、一定の間隔で、望ましくは５°毎に回転する。こうして、第２平面が線１１４を通って伸びる。この第２平面と表面１０８との交線は第２曲線１１６を規定する。これは、図６に破線で示されている。このプロセスは、円の局所Ｚ軸全体を中心にして５°毎に、７２本（３６０°÷５°）の曲線が生成された角膜整合表面１０８を通る平面の交線によって形成されるまで続行される。各々の想像平面は、共通の局所Ｚ軸を通って伸びる。曲線１１２または１１６の数は、制限なく増加、または減少することができる。しかし、その数は少なくとも２４であることが望ましい。次に、７２本の曲線の各々に数学的にスプラインを当てはめて（これはシステム６３０によって達成することができる）各曲線を規定し、この情報をコンピュータ援用設計システム６３０で処理できるようにすることができる。再び、様々な周知のスプライン方程式のどれでも使用して、７２本の曲線の各々にスプライン方程式を割り当てることができる。好適な実施例では、非有理一様ｂスプライン方程式を使用して、生成された表面１０８を交差する５°毎の各曲線を表わすスプラインを生成する。こうして、７２本の曲線の各々に１本づつ、第２組の７２本のスプラインが生成される。第２組のスプラインは各々が第３次方程式（即ち、ｙ＝ａｘ³＋ｂｘ²＋ｃｘ＋ｄ）であることが望ましい。スプライン上の節点は、約１ないし２ミクロンの間隔をおくことが望ましい。図１Ａに示すように、本発明者は驚くべきことに、大半の患者の角膜１４が、目の残りの部分に対して自然に傾斜している（即ち、角膜の基台が瞳孔軸に直交しない）ことを発見した。傾斜の角度は、同一人でも左右の目の間で異なる。また、傾斜角度は、同じ目でも傾斜角度を角膜の基台で測定するか、それとも別の任意に投影した円柱部で測定するかによって変化する。例えば、局所Ｚ軸を中心に直径７mmの位置における傾斜角度は、驚くべきことに、無視できるほど小さく、直径３mmの位置における傾斜角度はしばしば、角膜の基台における傾斜角度と逆の角度になることが分かった。７mmの投影された円ではしばしば傾斜角度が無いという事実は、この直径は角膜の光学部分の外側範囲に対応しているので、非常に興味深い。傾斜角度は、Ｘ軸及び／またはＹ軸に相対させることができる。角膜の基台（即ち角膜と強膜との間の遷移部）は、目に対して傾斜している。出願人が信じるところでは、角膜の基台は、Ｘ軸及びＹ軸のどちらを中心にしても、平均して約２〜３°傾斜している。実際、出願人は、最高６°までの傾斜角度を記録した。従って、この傾斜を考慮しないコンタクトレンズは、水晶体の光学部分と適切に適合せず、結果的に視力が低下する。この傾斜角度αは、図１Ａに示す点群の座標系のＸ軸及びＹ軸に対して測定される。傾斜角度αを決定するために、まず角膜の高点１８（即ち最高のＺ値を持つ点位置）が点群１００から決定される。高点１８に接する平面２０が、Ｚ軸に対して垂直に引かれる。接する面２０に平行な想像基準面２４が、角膜基台２２と交差する。角度αは、基台２２と基準面２４とのなす角度である。この角度α は、目に対する角膜の３次元の傾斜角度である。原点を含むＸ−Ｙ−Ｚシステム）によって決定されることに注目されたい。レンズ１０自体は、前側表面２８，後側表面３０，及び基台または辺縁２６を持つとみなすことができる。前側及び後側表面２８、３０は各々、中央光学部３２及び外側周辺部３４を有する（図７Ａ及び図７Ｂ参照）。周辺部３４の後側表面は、レンズを装着者に装着した場合に、レンズの周辺部分の下にくる角膜の対応する周辺部分に、非対称的及び非球面的に整合する。コンタクトレンズの中央部３２はレンズの光学部分であり、好適な実施例では、直径が約７．０mm〜７．５mmである。中央光学部３２は、内部（中心）光学部３６及び周辺光学部３８で構成される。内部中心部３５（及び従ってレンズ１０の）の幾何学的レンズ中心５２は、角膜の最も高い点１８上に位置することが望ましい。しかし、二焦点レンズの場合、内部光学部３６の幾何学的中心は、瞳孔の中心の上に配置することができる。レンズの内部光学部３６と周辺光学部３８との間の境界は、第１または内部ドライブレール４８として知られる。同様に、内部周辺光学部３８と外部周辺トポグラフィ部３４との間の境界は、第２または外側ドライブレール５０として知られる。ドライブレール４８及び５０は両方とも、所定の直径の円柱を局所Ｚ軸に沿って投影することによって生成される。これらの円柱と角膜整合表面１０８との交線が、第１ドライブレール４８及び第２ドライブレール５０をそれぞれ規定する。好適な実施例では、ドライブレール４８は３mmの直径を持ち、ドライブレール５０は７．０mm〜７．５mm、最も望ましくは約７mmの直径を持つ。レンズ自体は約８．５mm〜１１mmの外径を持ち、より望ましくは約９mm〜９．５mm、最も望ましくは約９．０mmの外径を持つ。レンズ１０の表面を形成するために、現在の好適な実施例では、内部光学部３６を最初に規定し、次に内側周辺部３８を規定し、最後に外側周辺部３４を規定する。各部３６，３８，３４では、後側表面を最初に規定し、その後で前側表面を規定する。次に図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、内部光学部３６は、４つの円弧４０，４２，４４，４６によって４象限に分割される。円弧４０〜４６は、その下にある角膜整合表面に基づいて決定される。円弧４０〜４６の各々は、共通の中心点５２を起点とし、下にある角膜表面に最もよく適合するように成形される。円弧は、生成された第２組のスプライン（１１２，１１６等）を使用することによって決定することが望ましい。図７Ａ及び図７Ｂに示すように、スプライン１１２は、上から下に（即ち局所Ｚ軸に沿って）見た場合、極または放射状に伸びる線に対応し、円弧４２を生成するために使用される。容易に理解されるように、円弧は３つの点で規定される。好適な実施例では、これらの３つの点は、中心点５２，第１ドライブレール４８と交差するスプライン１１２上の点，及び中心点５２とドライブレール４８との間のスプライン１１２の放射方向の中点である。放射方向の中点は、上から見た場合に中心点５２とドライブレール４８との間の放射方向の距離の２分の１の位置に当たる。従って、ドライブレールが半径１．５mmの場合、スプラインの中点は局所Ｚ軸から０．７５mmの放射方向の距離に位置する。残りの３つの円弧４０，４４，４６も同様の方法で生成される。円弧４０〜４６は第２組の表面スプラインから導出されるので、円弧４０〜４６は角膜の形状と一致すると言える。後部表面か弓形の形状であるため、同じく弓形の形状を持ち、後部表面（並びに所望の屈折矯正及びレンズ材）を参照することによって形成される前部表面は、屈折矯正を達成する、即ち、光学的矯正を達成する上で有利に利用できる光学的特性を有する。ひとたび表面の境界が規定されると、任意の周知の表面混合方程式によって、レンズの内部中央部３８の各内部光学的象限の後側表面（即ち、ドライブレール４８の１／４の部分と任意の２つの隣り合う円弧４０，４２；４２，４４；４４，４６；または４６，４０とによって区切られる表面）を生成することができる。好適な実施例では、よく知られた方程式：Ａｘ²＋Ｂｙ²＋Ｃｚ²＋Ｄｘｙ＋Ｅｙｚ＋Ｆｘ２＋Ｇｘ＋Ｈｙ＋Ｊｚ＋Ｋ＝Ｏを使用して、各象限を２次表面として生成する。ここでＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｊ及びＫは定数である。後側表面は、隣り合う円弧の間に、例えば共通中心点５２から円弧４０と４２との間に、円弧４０からドライブレール４８に沿って第２円弧４２の方向に混合される。これは、曲線４０と４２との間に、中心５２とレール４８とにおいて前の円弧より間隔が徐々に小さくなる点位置を通る１連の円弧を補間するものと考えることができる。従って、レンズの後部光学象限表面は混合表面であり、これは技術的には「曲線駆動（curve-dr iven）」表面として知られる。次に、レンズの後側表面の中央レンズ部分の残りの３つの象限が同様の方法で生成される。内部光学部３６の生成された後側表面は、トポグラフィ駆動される。言い換えると、レンズの内部中央部３６の後側表面の形状は、その下にくる角膜の部分の形状によって決定される。従って、レンズの光学部分の後側表面の各局所表面セグメントは、局所表面セグメントの下にくる角膜のそれぞれの局所部分の形状に従う。第２組の生成されたスプライン（１１２，１１６など）は、円弧４０〜４６によって密に近似化されるので、光学領域の後側表面は、角膜の形状に一致するのではなく、角膜の形状に従う。前側表面は、前述の通り、周知のツァイス単レンズ方程式（Zeiss Simple Lens formula）を使用して、必要な屈折矯正に基づいて決定される半径を持つ２つの隣り合う円弧の間で混合することによって形成される。内部光学部の前側表面は、レンズの後側表面を生成した後で生成することが望ましい。レンズの前部表面は、好適な光学的性質（例えば球面または円環体）が得られるように成形する。円環体表面を成形する場合、前部表面は、円環体レンズを成形するのに従来使用されている周知のツァイス単レンズ方程式を利用することによって、混合することができる。いうまでもなく、前部表面を成形できる前に、技師（practitioner）は最初にコンピュータ援用設計システム６３０に、装着者に必要な屈折矯正データを入力しなければならない。この情報は、コンピュータ援用設計システム６３０がこの情報を使用してレンズの前部表面の形状を決定することができるように、従来の方法で入力することができる。隣り合う２つの円弧はどれも９０°の間隔に配置されるので、ツァイス単レンズ方程式は変形する必要がない。レンズの前部表面はこうして軸に基づいて成形され、軸は更に後側表面の円弧に基づき、それと共通平面に、しかし後側表面の円弧とはずらして形成され、レンズの最小限の厚さを維持しながら、屈折矯正が達成される。円弧４０〜４６は必ずしも９０°である必要はなく、これは単にツァイス方程式を使用する場合に便利というだけであることに注意されたい。また、軸は１８０°離して配置する必要はなく、多くの場合は半径も等しくないことに注意されたい。従って、レンズの前部または前側表面は、多重円環体であると言った方が正確であるが、現在の用語法に一貫させるために、前部表面は円環体形状に成形（torically shaped）されると言うことにする。次に、レンズの周辺光学部３８の成形のプロセスについて説明する。再び、現在の好適な実施例では、レンズの後側表面を最初に決定する。図７Ａ及び図７Ｂに示すように、後側及び前側表面は両方とも、１５°の局所表面セグメントに分割される。各局所表面セグメントは、内側レール４８の円周方向に伸びる２４分の１の部分（３６０°÷１５°）及び外側レール５０の円周方向に伸びる２４分の１の部分、並びに第１放射方向に伸びる円弧及び第２放射方向に伸びる円弧によって区切られる。例えば、内部光学部の全ての局所表面セグメントの例である局所表面セグメント５４は、内側レール４８及び外側レール５０の２４分の１部分、並びに円弧５６，５８によって区切られる。円弧はすべて基本的に極方向または放射方向に伸び、円弧は原点５２を起点にする。円弧５６、５８の形状は第２組の生成されたスプラインから導出され、従って、レンズのその部位の下にある角膜表面から導出される。言うまでもなく、円弧は全て、最小限その下の角膜の妨げにならないように形成される。従って、必要な場合（即ち、円弧の１つが例えばコンタクトに干渉したり、または角膜の表面と交差する場合）には、レンズの光学部全体が「持ち上げ」られ、レンズの光学部の後側表面が、角膜の妨げにならないこと（即ち間隔をおいて配置されること）を確実にする。円弧（５６及び５８など）は、下にある角膜の形状に一致する第２組のスプラインに依存することによって決定することが望ましい。円弧を規定するために使用する第１点（例えば円弧５６の場合の点６２など）は、それぞれのスプラインが内側ドライブレール４８と交差する点である。同様に、円弧の第２点（例えば円弧５６の場合の点６４など）は、それぞれのスプラインが外側ドライブレール５０と交差する点である。それぞれの各スプライン（例えば図６の１１２，１１６）ドライブレール４８とドライブレール５０との間の放射方向の中点を、円弧を規定するための第３点として利用する。３つの点で円弧を規定するので、円弧は、これらの３つの点６０，６２及び６４と交差する円曲線によって簡単に決定する。局所表面セグメント５４の形状は、２つの隣り合う円弧５６，５８の間、及び内側ドライブレール４８と外側ドライブレール５０との間（即ち局所表面セグメントの外側境界）に混合することによって得られる。この混合表面は、共通の中心点（中央部３６の中心点５２）からではなく、内側ドライブレール４８から導出されることに注意されたい。従って、これらの局所表面セグメント混合表面は、当該技術分野では、曲線メッシュ表面（curve mesh surface）として知られる。レンズの光学部３２の内側周辺部３８に配置される残りの局所表面セグメントの後側表面の形状は、局所表面セグメント５４の場合と同様の方法で決定される。全体的効果は、各表面セグメントが、その下にあるこの角膜表面部分の形状に従うことである。内側周辺光学部３８の前部（即ち前側）表面も再び、ツァイス単レンズ方程式を使用することによって決定される。しかし、このレンズ方程式は、９０°の間隔で屈折するように設定されているので、方程式を局所表面セグメントの数で割らなければならない。この実施例のレンズは、図７Ａ及び図７Ｂに示すように１５°の間隔に分割され、従って９０°毎に６つの局所表面セグメントがあるので（即ち９０°÷１５°＝６）、この場合は６で割る。次に、レンズの外側周辺部３４を決定することができる。外側周辺部の後側表面は、その下の角膜の形状に非対称的及び非球面的に一致することが望ましい。外側周辺部３４では、各セグメントの表面積を低下するために、局所表面セグメント６６を５°のセグメントに縮小させることが望ましく、その結果得られるレンズの後側表面の形状を、角膜の実際の形状に最大可能な程度にまで一致させる。各セグメント６６は、第２ドライブレール５０，基台２６，第１スプライン６８及び第２スプライン７０によって区切られる。スプライン６８，７０は、その下の角膜のトポグラフィックデータに基づく数学的に導出される曲線であり、レンズの後側表面がその下の角膜の形状に一致するように、下にある角膜に最適曲線を提供する。ドライブレール２６，５０及びスプライン６８，７０の間に配置されるレンズの後側表面を混合して、これらの境界の範囲内に平滑な曲線メッシュ表面を形成する。外側周辺部３４の前部表面は、コンタクトレンズの光学領域外に位置するので、レンズに光学的能力（opatical power）を提供するように成形する必要はない。従って、前部表面は、第２ドライブレール５０におけるレンズと内側周辺光学部３８との交線から、円１０６’と同延のレンズ２６の基台の所定の最小辺縁厚さまで、指数関数的急斜面となるように、平滑な形状に成形することができる。言うまでもなく、レンズの基台で発生する最小辺縁厚さはレンズ材によって異なり、コンタクトレンズに亀裂が形成される危険性を最小化するために、薄くしすぎることはできない。外側周辺部３４におけるコンタクトレンズの前部表面は、装着者のまぶたに干渉しないように、レンズの中央光学領域３２との接合部からレンズの基台まで平滑な移行部(blend) を提供しなければならない。本発明の現在の好適な実施例では、外側周辺部３４の前部表面２８は、上下のまぶたが落ち着くためのうねを設けるため、断面で見た場合にＳ曲線の形状に成形することができる（図９参照）。従って、レンズは目にここちよく適合し、まぶたは目にレンズを保持するのに役立つ。次に図８及び図９を参照すると、レンズの縁面取り(edge fillet)８２が示されている。縁面取り８２は、レンズの後側表面３０とレンズの前側表面２８との間に平滑な移行部が得られる最小曲率半径を使用するように決定される。レンズの外側周辺部３４には２４個の局所表面セグメント６６があるので、各局所表面セグメント６６に１つずつ、２４個の異なる半径ｒを決定しなければならない。縁面取り８２とレンズの後側表面３０との境界８４は、両方の表面が同一勾配で点８４で交わるように混合される。つまり、縁面取り８２を規定する円弧方程式（arcuate equation）の第１導関数と、点８４における後側表面の第１導関数とは等しい。同様に、縁面取り８２とレンズの前側表面２８との間の境界は点８６の位置にあり、両方の曲線が同一勾配でこの点で交わる。後側及び前側表面の両方のレンズ表面データは次に、コンピュータ援用設計システム６３０からコマンドプロセッサ６４０へ送られる。この実施例では、コンピュータ援用設計システム６３０は、レンズの後側及び前側表面、並びに縁面取り表面を含むすべての表面を記述するポストファイル(p ost file)を生成する。ポストファイルは次に、コマンドプロセッサ６４０に渡される。この方法で、レンズの前側、後側及び縁面取り表面が、コマンド・プロセッサからの情報に従って成形される。コマンドプロセッサ６４０は、成形すべきレンズの表面を記述するＸ−Ｙ−Ｚデータが含まれるポストファイルを受け取り、成形システム６５０を制御する１連のコマンドを生成する。コマンドプロセッサ６４０は、コンピュータ援用設計システム６３０からＸ−Ｙ−Ｚデータを受け取り、このデータを使用して、レンズ成形システム６５０を制御するために必要な制御信号を生成し、レンズ成形システム６５０はレンズブランクを成形する。コマンドプロセッサ６４０はレンズ成形システム６５０に適応され、両ユニットとも一般的にレンズ成形システム６５０の製造者から入手することができる。６３０のようなコンピュータ援用設計システムは、アリゾナ州スコッツデールのマニュファクチャリング・コンサルティング・サービシズ社からはアンビル５０００^TMの商標で、カリフォルニア州ソーサリト（Sausalito，Arizona）のオートデスク社（Autodesk）からはアティテュード（Attitude^TM），オートミル^TM（ AutoMILL^TM）及びオートサーフ（AutoSURF^TM）として、またコネチカット州マンチェスタ（Manchester，Conneticut）のキャドキー社(Cadkey Inc.)からはキャドキー（CADKEY^TM）として市販されている。従来、旋盤技術は、高精度または精密符号化フライス盤(encoded miller)がなかったので、レンズブランクを３次元で非対称に成形するのに適していなかった。しかし、英国レスター州(Leicester，England)のランク・テイラー・ホブソン社(Rank，Taylor，Hobson Ltd.)によって製造され、オプティフォーム・レース（Optiform Lathe^TM）の商品名で販売されている、最近開発された旋盤は、高精度の精密符号化フライス盤を備えており、レンズ表面の少なくとも１５°間隔のセグメント毎にＺ方向にレンズブランクを切削することができる。好適な実施例では、レンズは、レンズの表面にうねができないように旋盤で製造する。更に、レンズブランクから材料を削摩する一部のレーザ技術では、レンズ表面にくぼみが形成されることがあり、従って適切ではない。本発明の代替実施例では、レンズ成形システム６５０は、Ｘ，Ｙ及びＺ軸の運動が可能な３中心線回転符号化フライス盤であるが、レンズブランクを平滑な移行部（即ち鋭角部がない）と共に３次元で非対称に成形する能力を備えた他のシステムを代わりに使用することもできる。好適な旋盤加工工程では、旋盤切削工具は、レンズの放射方向の外側からレンズの中心に向かって螺旋状に移動する。切削工具はＺ方向に１５°の間隔で１回転につき±０．２mmずつ移動することができる。旋盤によるこうした制約のため、レンズデータのＺ軸における変動が１回転につき±０．２mm以内となるように、レンズデータは直交軸に合わせて調整される。旋盤切削工具は、レンズブランクが完全に１回転するたびに０．２５ミクロン（即ち２５０Å）径方向に内向きに移動する。切削工具が半径方向に移動する距離は非常に小さいので、結果的に得られる切削工具の螺旋運動は、レンズの表面に平滑な混合曲率(blended curva ture)を達成する。従って、ひとたび旋盤から取り出された切削レンズは、それ以上研磨する必要がない。現在はレンズの後側表面を最初に切削し、その後、レンズの前側表面を切削する。次に図１１を参照すると、本発明の他の実施例では、中央光学部３６の前部表面２８は異なる形状を取ることができる。例えば、中央光学部３６の前部表面は球面，円環面などとすることができる。従来、円環体レンズは、レンズの円環面の形成における製造上の制約（９０°未満の弧掃引の測定）が９０°間隔で立てるように軸を制御するので、相互に９０°の角度に配置された長軸及び短軸を有する。しかし、実際の角膜の円環面部の長軸及び短軸は、相互に９０°の角度に配置されていない場合があり、大抵の場合は配置されていない。本発明によると、患者が必要とする厳密な円環面関係に対応させるために、長軸と短軸とが相互に９０°以外の角度で配置される中央円環面部をはじめ、どのような形状でもレンズに切削することができる。長軸と短軸との角度が９０°以外の場合、ツァイス単レンズ方程式は、長軸と短軸とが相互に９０°以外の角度で配置されているという事実を考慮するために、変形しなければならない。いずれにしても、ここで述べる表面モデリングでは、所望するどんな小さい弧掃引でも測定が可能であり、また当業者は屈折弧（refraction arc）を適切に変えることができる。本発明の他の実施例では、中央光学部３２におけるレンズの前部表面は、中央球面部３６及び周辺円環面部３８から構成することができる。中央部３２の中央球面部３６は、直径が約２mm〜３．５mmであることが望ましい。中央球面部３６は、角膜の最高点（つまり最大のＺ値を持つ角膜上の位置）の上に配置することが望ましい。従って、レンズは、角膜の最高点位置でレンズが角膜に触れないように成形される。中央部３２は、一般的に約７mm〜７．５mmの直径である。中央部３２の中央球面部３６の周囲に配置された環状部３８は、その下の角膜の形状に従って円環状に成形することが望ましい。要するに、円環面は、相互にしばしは９０°以外の角度で配置される長軸，短軸２０６，２０８を有する。そうしたレンズは「ピンホール」効果をもたらし、中央光線だけを目に入射させる。中央球面部を使用するのは、球面に成形したレンズが最良の光学的特性を発揮するからである。目の表面は非球面であるが、角膜はその最高点を中心とすると最も球面的である（即ち、角膜のこの部分が最も対称的である）。従って、レンズが最良の光学的特性を発揮できるように、レンズの直径２mm 〜３．５mmの中央部分を球面にする一方、光学領域の残りの部分を円環面にすることが受け入れられる。中央部３２の中央球面部３６を角膜の最高点Ｆ”を中心にして配置することが望ましいので、レンズの中央部３２は、目の幾何学的中心ＧＣからずれる場合がある（図１３参照）。更に、レンズの光学部は、レンズの幾何学的中心からずれる。図１２に示す他の実施例では、中央光学部３２は、特に角膜の最高点が幾何学的中心からかなりずれる場合には、上から見下ろしたときに、外側周辺部３４に対し円形の境界を持つ必要はない。レンズの外側部３４は、レンズの後側表面の充分な表面積を角膜の表面と非対称及び非球面的に一致させることができるように、０．５mmないし２mmの幅（半径方向の寸法）を持たなければならない。従って、角膜の最高点がレンズの幾何学的中心からずれる場合、外側トポグラフィ部３４と中央光学部３２との間の境界は、図１２に示すように角膜の最高点Ｆ” に隣り合う部分は特に、多少くぼませる必要があるかもしれない。重度の円錐角膜を持つ人々のために、本発明は、レンズの外側周辺の後側表面を非対称非球面にしたまま、中央光学部３２の前側湾曲を円環面にすることができる。角膜の最大半径及び最小半径を測定することができ、軸が目の軸と一致するように中央光学部の後側円環面領域を作成することができる。上述の通り、大抵の場合、これらの長軸及び短軸は、相互に対して９０°の角度で配置されない。従来のレンズ表面は形状が必然的に円形であるが（回転切削のため）、本発明の成形技術及びデータを使用すると、そうした制約は存在しない。表面セグメントを使用して、長円形（楕円形）レンズまたは切頭したレンズをはじめ、どんなレンズ形状でも旋盤加工することかできる。本発明の使用により可能になる様々なレンズの形状により、技師はレンズ／まぶたの干渉の問題を解決するための新しい方法を開発することが可能になる。まぶたとコンタクトレンズとの干渉は従来、コンタクトレンズの問題点であった。まぶたを閉じると、まぶたがレンズの辺縁に突き当たり、レンズがその中心位置からずれる傾向がある。切頭形など、円形以外のレンズ形状を使用することによって、まぶたの力がコンタクトレンズのより長い辺縁に分散し、従ってレンズの位置ずれの傾向が低下する。代替的に、長円形のレンズを使用する場合、長円形の長軸を角膜の垂直子午線に沿って配向することができる（つまり１２時から６時の方向）。この配向では、レンズの幅が最も狭い部分が、最初にまぶたと接触するようになるが（このため、まぶたからの力がレンズの狭い部分に集中すると思われる）、狭い部分は最大量の支え面(bearing su-rface)によって支持されてもいる。非円形のレンズ設計は、レンズがまぶたの動作によって押し退けられるのを防止しないまでも、緩和するのに役立つことが予想される。同様に、角膜の最高点の位置の変化を考慮して、レンズに付加的な意図しないプリズム効果を引き起こすことなく、光学的領域を外側縁部に対し偏心させることができる。角膜の非対称非球面の輪郭と一致する本発明のコンタクトレンズの非対称非球面の後側表面または表面部により、レンズは先行技術のどんなレンズよりずっと確実に角膜上に着座させることができ、また角膜に対しあまり回転しなくなる。本発明のこの利点には幾つかの側面がある。第１に、前述の通り、まぶたは、装着者がまばたきをしたときに、レンズの位置をずれさせる傾向がある。本発明のレンズは角膜上に確実に着座するので、この位置ずれの可能性はずっと少なくなる。たとえレンズがずれたとしても、表面張力により、先行技術のどんなレンズよりずっと素早く正確に、その適切な配置（即ち「中心」位置）に戻ることができる。先行技術の対称な非球面レンズは、レンズを角膜上に適切に配向するために、レンズの下象限（inferior quadrant）(レンズの６時の位置)に、バラスト即ち「おもり」、通常はレンズ材の追加質量を必要とする場合がある。重力によって、患者が直立したときに、先行技術のレンズの重い方の部分が、角膜の下象限に回転する傾向がある。本発明のレンズでは、注文レンズの非対称輪郭は、重力の作用によりレンズを配向するためのバラストを必要とすることなく、レンズを角膜の中心位置に維持させる。レンズと角膜との一致した輪郭は、レンズを角膜の中心位置に適切に配置するための「鍵」として作用する。二焦点レンズの屈折率（dioptric power）の高い部分を（近い物体を見るために）、レンズの下鼻象限（inferior nasal quadrant）に配置することが望ましい（これについては以下で更に詳述する）。下鼻象限は、その非対称性（及び非球面性）のために、本発明のレンズに独特のものであることに注意されたい。つまり、右目用に適合させたレンズは右目だけに適合し、左目用に適合させたレンズと交換することはできない。本発明のレンズの自己位置合わせまたは自己中心合わせの他の利点は、二焦点レンズまたは多焦点レンズの適用例で生じる。先行技術ではそうしたレンズは２種類ある。第１種類は、二焦点レンズまたは多焦点レンズの屈折率が他の部分より高い部分が下象限にある。第２種類は、二焦点レンズまたは多焦点レンズの中央部を遠方用に設定し、屈折率は径方向に徐々に増加する。第１の種類のレンズを適切に配向するために、先行技術の方法では、下象限にバラストを配置して、重力でレンズを配向させる。上述の通り、患者が傾いた姿勢を取ると（例えばベッドで読書する場合）、レンズに対する重力の影響は誤った方向に向けられ、レンズは位置合わせされた状態から回転して浮動する傾向がある。第２種類の二焦点レンズまたは多焦点レンズはバラストを必要としないが、中心視野がより小さい。本発明では、第１種類の二焦点レンズまたは多焦点レンズが望ましい。本発明のレンズは位置合わせのためにバラストを必要としないので、装着者は、レンズが位置合わせされた位置からずれたり回転することなく、どんな姿勢でも取ることができる。更に、本発明の二焦点レンズまたは多焦点レンズの位置がずれた場合には、レンズは涙液層で浮動し、角膜上のその適切な位置に素早く自己位置合わせする。本発明は、親水性ポリマー（例えばヒドロゲル）、ポリ（メタクリル酸メチル）、または望ましいものとしてフルオロシリコンアクリレート（ポリマー・テクノロジ一社（Polymer Technology）），フレキシブルフルオロポリマー(例えばオキュラー・サイエンシズ社(Ocular Sciences)のA-FPP)，シロキサンアクリレート（クーパービジョン社（CooperVision）），スチリシリコン（オキュテク社 (Ocutec)，１ブチルスチレン／シリコンアクリレート（ＰＢＨ社），ポリスルホンフルオロシリコンアクリレート（プログレッシブ・オプチカル・リサーチ社（ Progressive Optical Research））及びフルオロポリマー（アメリカン・ハイドロン社(American Hydron)）などの硬質ガス浸透性ポリマーなど、様々な市販の材料から制限を受けずに製造されるソフト，ハードまたはガス浸透性コンタクトレンズを包含する。上記のどの実施例でも、コンタクトレンズは、外側周辺部５４から放射状に外向きに伸びる強膜スカート９０を含むことができる（図１０参照）。強膜スカート９０はその下の強膜にかぶさる。本発明のレンズは強膜から一気に移動せず、強膜上に静止する。強膜部９０により、レンズの辺縁は、快適性のために上まぶたの下にくる。従って、レンズの後側表面の外側周辺部９０は平均強膜の形状に「従う」ので、強膜部９０は強膜の上にかぶさる。本発明の他の実施例では（図１１参照）、屈折率が高い光学表面が、レンズ１０’の、即ちレンズが載置される目に対して、下鼻部の内側周辺光学部３８に設けられる。屈折率が高いこの部分は、レンズの周辺光学領域全体には伸びない。ここで図１１を見ると、レンズ１０’の内側中央光学部３６（右目用に適応されたもの）が概略的に図示されている。説明として、デカルト座標のｘ軸及びｙ軸が、それぞれ下側鼻象限(“ＩＮＱ ”)，上側鼻象限(“ＳＮＱ”)，下側頭象限(“ＩＴＱ”)及び上側頭象限(“ＳＴＱ”)として表示された４つの象限を規定するために、中央部３６内に十字形として図示されている。レンズ１０’のこれらの象限は、レンズが載置される目の象限と対応するように表示されている。本発明では、レンズの制限された部分だけが、読書またはその他の近距離活動（個人的衛生活動，料理など）に必要な改善された光学的性能を有する。屈折率が高い表面は実質的に、内側周辺光学部３８内に存在する下側鼻象限の部分だけに限定することが望ましい。しかし、本発明のこの実施例で重要なことは、第１光学領域と比較して屈折率が高い第２光学領域が、レンズの前側または後側表面の一方に非対称的に配置されるということである。中央部及び周辺部の相対的大きさは、個々の患者の考慮事項に関連して選択する必要がある。好適な実施例では、レンズ１０’は、それぞれ第１及び第２屈折率を持つ第１及び第２光学領域１６０，１６２を有する。第２光学領域１６２（より高い屈折率を持つ）は、レンズの前側（外側を向いている）表面の中で比較的小さい部分を占める一方、第１光学領域１６０（より低い屈折率を持つ）は、レンズ１０’ の前側表面の残部を占める。第２光学領域１６２は、実質的にレンズの周辺部３８の下側鼻象限内に位置することが望ましい。第２光学領域１６２は、第２ドライブレール５０に対応する辺縁１５６まで伸びることができるが、そうしなくてもよい。従って、この好適な実施例に従って、図１１は患者の右目に載置するように適応されたレンズ１０’を示す。左目に載置するように適応されたレンズは、基本的に図１１の鏡像となる。第１及び第２光学領域１６０，１６２のいずれか一方または両方とも、レンズの後側表面には等しい利点及び便益が得られるように成形することができるが、レンズの後側表面は通常トポグラフィ駆動される。第２光学領域１６２は、実質的にレンズの周辺部１５４内のＩＮＱに伸びることが望ましいが、本発明はそのように限定されない。第２光学領域１６２は、９０°より多少長い弧長にわたって、例えば３０°〜１００°に伸びることができる。屈折率が異なる第１及び第２光学領域１６０，１６２は、二焦点レンズを提供する。第２光学領域１６２の屈折率は、レンズの残りの部分の屈折率より、任意のジオプトリ数だけ、例えば必要に応じて３ジオプトリまたはそれ以上、大きくすることができる。例えば、レンズの中央部１５２と、光学領域１６２を除く周辺部１５４とは、合わせて第１光学領域１６０によって規定される屈折率を有する。透過する光線の大部分は、この中央部１５２を通過する。レンズの中央部１５２は、球形であることが望ましい。第２光学領域１６２は、実質的にレンズの周辺部３８の中で、患者の左目については９時と６時との間、患者の右目については６時と３時との間に位置することが望ましい。周辺部３８のうち、領域１６２以外の部分は、第１光学領域１６０によって規定される焦点距離を持つ。この配置により、第２光学領域１６２の高い屈折率がＩＮＱ内に位置すること、望ましくはＩＮＱと同一の広がりを持つことが確保される。第２光学領域１６２は、第１光学領域１６０とは異なる焦点距離を二焦点レンズに設けるが、レンズの反対側、例えばレンズの上側頭側に対応する領域が無いので、レンズ上に非対称に配置される。その結果、遠視用の既知の二焦点レンズに付随する望ましくないバリ，コントラスト感度の損失，ハロー（halo）及びこれらの影響の組み合わせが実質的に解消される。これは、遠距離の物体を見る場合には、比較的少数の光線がレンズの第２光学領域１６２を通過し、近距離活動に必要な光線の実質的に全部が、この部分を通過するためである。次に図１４及び図１５を参照すると、本発明による角膜矯正コンタクトレンズ３１０が示されている。角膜矯正レンズはその下にある角膜の上に意図的に支持され、角膜表面をより均整が取れた比較的平坦な形状に変え、近視の矯正及び存在する場合には乱視の矯正を図る。角膜矯正レンズは一般的にある時間だけ（例えば夜間）装着し、他の期間には（例えば昼間）ユーザが外し、コンタクトレンズまたは眼鏡の補助なしに、改善された視力で物を見ることができるようにする。患者は、レテーナ角膜矯正レンズとして知られるものを定期的に装着するので、角膜は基本的に、リテーナレンズを装着しない比較的短い時間だけ（例えば１２〜１８時間）、比較的硬質のリテーナ角膜矯正レンズの後側表面の形状に変形した状態が維持される。（一般的に患者は、所望の矯正が達成されるまで角膜の形状を徐々に調整する複数の角膜矯正レンズを装着することに注意されたい。その後、患者はリテーナレンズを、一般的に夜間、装着する。）角膜矯正レンズ３１０は、補助具なしの目で最適視力を達成するために角膜を意図的に変位させる好適な比較的平坦な形状に成形された後側表面を含む、直径５mmの中央部３００を有する。しかし、中央部３００と直径約７mmの位置の外側周辺部３３４との間に限定される内側周辺部３０２によって規定される弧状領域では、角膜矯正レンズ３１０の後部表面は、角膜が中央部３００の下にある部分で放射状に変位するので、角膜がこの環状領域内で放射状に外側に湾曲するように、相対的に凹んだ（例えばより急勾配の）形状を有する。残りの外側周辺部３３４は、上述のコンタクトレンズの外側周辺部３４に対応する。つまり、コンタクトレンズの外側周辺部３３４の後側表面は、その下にある角膜の形状に非対称かつ非球面的に一致する。レンズのこの部分は、角膜矯正レンズ３１０の中央部３００で行われるような角膜の変位は行わない。次に図１５を参照すると、角膜１４の外側表面の自然な変形していない形状が実線で示されている。角膜１４は、本発明に係る角膜矯正レンズ３１０によって角膜が変位した場合の角膜の形状を示すために、非常に誇張された状態か破線で示されている。角膜は、中心部３００が体積Ｖ１だけ変位することが望ましい。更に、内側周辺部３３８は、変位した角膜を内側周辺部で体積Ｖ２だけ突出させることできるように、適切な寸法だけ凹ませる。好適な実施例では、中央部３００によって変位される体積Ｖ１は、角膜が内側周辺部３３８の下にある領域で突出する体積Ｖ２と等しい。従って、内側周辺部３３８は、少なくとも体積Ｖ１に対応する量だけ凹む。コンタクトレンズ３１０は、下にある角膜の中央部を変位しながら、依然として充分な酸素が目に供給されるように、比較的硬質のガス浸透性材料から形成することが望ましい。いうまでもなく、中央部３００及び内側周辺部３３８両方の前部表面は、使用者の必要な屈折矯正が達成されるように、レンズ１０の部分３４，３６及び３８について上述したのと同様の方法で、例えば球形の前部表面か円環形の前部表面のいずれかが得られるように、成形することができる。以上、本発明の好適な実施例について説明したが、上述の装置及び方法は本発明の原理を説明しただけであって、以下で請求する本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、別の装置を思いつくことが当業者にはできることを理解されたい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ

Claims

【特許請求の範囲】 1. 非対称非球面角膜用のコンタクトレンズにおいて、前側表面，後側表面及び基台を備え、前記後側及び前側表面は各々中心光学部と外側周辺角膜部とを有し、前記後側表面は、レンズの前記後側表面上の共通中心点を起点とする複数の放射状に伸びる境界線によって複数の局所表面セグメントに分割され、前記局所表面セグメントの各々は、レンズが目に装着された場合に、前記各々のレンズ局所表面セグメントの下にある角膜の対応する局所表面部分の形状に従うことを特徴とするレンズ。 2. 前記レンズ局所表面セグメントが前記中心光学部内に配置されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ。 3. 前記レンズ局所表面セグメントは少なくとも４個のセグメントを有することを特徴とする請求項２記載のレンズ。 4. 前記レンズの局所表面セグメントは少なくとも２４個のセグメントを有することを特徴とする請求項３記載のレンズ。 5. 前記前側表面が、レンズの前記前側表面上の共通中心点を起点とする複数の放射状に伸びる境界線によって、複数の局所表面セグメントに分割されていることを特徴とする請求項２記載のレンズ。 6. 前記後側表面及び前記前側表面の局所表面セグメントが前記中心光学部に配置されていることを特徴とする請求項５記載のレンズ。 7. 前記レンズの局所表面セグメントは、前記後側表面では少なくとも４個のセグメントを有し、前記前側表面では少なくとも４個のセグメントを有することを特徴とする請求項６記載のレンズ。 8. 前記レンズの局所表面セグメントが、前記後側表面では少なくとも２４個のセグメントを有し、前記前側表面では少なくとも２４個のセグメントを有することを特徴とする請求項７記載のレンズ。 9. 前記外側周辺角膜部の前記後側表面が、レンズの前記後側表面上の共通中心点を起点とする複数の放射状に伸びる境界線によって複数の局所表面セグメントに分割され、前記外側周辺角膜部に配置された前記局所表面セグメントの各々は、レンズが目に装着された場合に、前記各々のレンズ局所表面セグメントの下にある角膜の対応する部分に非対称的かつ非球面的に適合することを特徴とする請求項１記載のレンズ。 10．前記外側周辺角膜部に配置された前記レンズ表面セグメントが少なくとも４個のセグメントを有することを特徴とする請求項９記載のレンズ。 11．前記外側周辺角膜部に配置された前記レンズ表面セグメントが少なくとも２４個のセグメントを有することを特徴とする請求項１０記載のレンズ。 12．前記外側周辺角膜部に配置された前記レンズ表面セグメントが少なくとも７２個のセグメントを有することを特徴とする請求項１１記載のレンズ。 13．前記中心光学部は内側中央部及び内側周辺部を有し、前記内側中央部及び前記内側周辺部の前記後側及び前側表面各々が、前記各々後側及び前側表面の前記共通中心点を起点とする前記複数の放射状に伸びる境界線によって複数の局所表面セグメントに分割されていることを特徴とする請求項２記載のレンズ。 14．前記内側中央部の前記後側表面において前記放射状に伸びる境界線は、レンズが目に装着された場合に、前記放射状に伸びる境界線の下にある角膜の形状に従う弓状曲線であることを特徴とする請求項１３記載のレンズ。 15．前記内側周辺部の前記後側表面において前記放射状に伸びる境界線は、レンズが目に装着された場合に、前記放射状に伸びる境界線の下にある角膜の形状に従う弓状曲線であることを特徴とする請求項１４記載のレンズ。 16．前記外側周辺角膜部の前記後側表面において前記放射状に伸びる境界線は、レンズが目に装着された場合に、前記放射状に伸びる境界線の下にある角膜の形状に適合するスプラインであることを特徴とする請求項９記載のレンズ。 17．前記内側中央部の前記後側表面に配置された前記レンズ局所表面セグメントが複数の曲線駆動表面であることを特徴とする請求項１５記載のレンズ。 18．前記内側周辺部の前記後側表面に配置された前記レンズ局所表面セグメントが複数の曲線メッシュ表面であることを特徴とする請求項１８記載のレンズ。 19．前記外側周辺部の前記後側表面に配置された前記レンズ局所表面セグメントが複数の曲線メッシュ表面であることを特徴とする請求項９記載のレンズ。 20．前記レンズの前記後側及び前側表面が各々、外側強膜部を有することを特徴とする請求項１記載のレンズ。 21．前記中心光学部の前記前側表面が、中央球面形状部及び内側周辺円環形状部によって構成されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ。 22．前記内側周辺円環形状部は、相互に９０°以外の角度をなして配置される長軸及び短軸を有することを特徴とする請求項２１記載のレンズ。 23．前記中央球面形状部が前記レンズの幾何学的中心に対し偏心していることを特徴とする請求項２２記載のレンズ。 24．前記中心光学部は、第２中心部及び環状部、少なくとも前記第２中心部内の第１屈折領域、並びに、目に装着した場合に目に対しレンズの鼻側に当たる前記環状部内の所定の位置に実質的に集中される、前記第１屈折率領域より高い屈折率を持つ第２屈折率領域を含むことを特徴とする請求項１記載のレンズ。 25．前記第２屈折率領域が前記所定の位置のみに実質的に集中されることを特徴とする請求項２４記載のレンズ。 26．前記所定の位置が目に対してレンズの下側に配置されていることを特徴とする請求項２５記載のレンズ。 27．前記中心光学部の前記前側表面が球面であることを特徴とする請求項１記載のレンズ。 28．前記中心光学部の前記前側表面が円環面であることを特徴とする請求項１記載のレンズ。 29．前記中心光学部の前記前側表面の長軸及び短軸が、相互に９０°以外の角度をなして配置されていることを特徴とする請求項２８記載のレンズ。 30．レンズが目に装着された場合に、前記レンズの中心が角膜の高点上に配置されることを特徴とする請求項１記載のレンズ。 31．非対称非球面角膜用のコンタクトレンズにおいて、前側表面，後側表面及び基台を備え、前記後側表面は、非対称かつ非球面であってしかもレンズの基台と同一広がりを持つ外側周辺強膜部と、内側中心部とを有し、前記外側周辺強膜部と前記中心部との間の境界線が非円形であることを特徴とするレンズ。 32．角膜を走査して、角膜の表面に対応するデータを生成するステップと、そのデータから角膜整合表面を生成するステップと、その角膜整合表面における高点を決定するステップと、高点を中心に基台を生成するステップと、前記角膜整合表面から放射状に伸びる複数のスプラインを生成することとし、該複数のスプラインの各々が前記高点を起点とし、しかも前記基台に向かって放射状に外向きに伸び、前記スプラインの各々が角膜の対応する局所表面部分に適合するようにスプラインを生成するステップと、第１ドライブレールを生成することとし、該第１ドライブレールが前記レンズの光学部と前記レンズの後側表面のトポグラフィ整合部との間の境界線に対応するように第１ドライブレールを生成するステップと、スプラインと第１ドライブレールと基台との交線によって形成される境界線の間の複数の局所表面セグメントを生成することとし、前記光学部の前記後側表面の前記局所表面セグメントの各々が、レンズが目に装着された場合に、前記各々のレンズ局所表面セグメントの下にある角膜の対応する局所表面部の形状に従うように局所表面セグメントを生成するステップと、前記複数の局所表面セグメントに適合する後側及び前側表面を持つコンタクトレンズを切削するステップとを有することを特徴とするコンタクトレンズの製造方法。 33．第２レールを生成することとし、前記第１ドライブレールが前記第２ドライブレールの直径より大きい直径を持つように第２ドライブレールを生成するステップと、スプラインと第１ドライブレールと第２ドライブレールとの交線によって形成される境界線の間の複数の局所表面セグメントを生成するステップとを更に有することを特徴とする請求項３２記載の方法。 34．前記スプラインの各々から少なくとも１つの弧を生成することとし、前記少なくとも１つの弧が前記レンズの前記光学部内に伸び、前記少なくとも１つの弧が、レンズが目に装着された場合に、前記少なくとも１つの弧の下にある角膜の形状に従うように弧を生成するステップを更に有することを特徴とする請求項３２記載の方法。 35．前記スプラインの各々から少なくとも１つの弧を生成することとし、前記少なくとも１つの弧が前記レンズの前記光学部内に伸び、前記少なくとも１つの弧か、レンズが目に装着された場合に、前記少なくとも１つの弧の下にある角膜の形状に従うように弧を生成するステップを更に有することを特徴とする請求項３３記載の方法。 36．各スプラインから２つの弧を生成し、前記２つの弧のうち第１の弧が前記高点と前記第１ドライブレールとの間に伸び、前記弧のうち第２の弧が前記第１ドライブレールと前記第２ドライブレールとの間に伸びていることを特徴とする請求項３５記載の方法。 37．前記コンタクトレンズが、コンタクトレンズの基台と同一広がりを持つ外側強膜部を含むことを特徴とする請求項３２記載の方法。 38．非対称非球面角膜を持つ目に使用するための角膜矯正コンタクトレンズにおいて、前側表面，後側表面及び基台を備え、前記後側及び前側表面は各々中心光学部と内側周辺光学部と外側周辺角膜部とを有し、前記中心光学部の前記後側表面は前記中心光学部の下にある前記角膜の第１量を変位させ、前記内側周辺部の前記後側表面は前記内側周辺光学部の下にある前記角膜の所定の第２変位量を受け取ることを特徴とするレンズ。 39．前記角膜の前記所定の第１変位量が、前記角膜の前記所定の第２変位量に等しいことを特徴とする請求項３８記載のレンズ。 40．前記中心光学部の前記後側表面が前記内側周辺光学部の前記後側表面より平坦であることを特徴とする請求項３８記載のレンズ。 41．前記中心及び内側光学部の前側表面が球面形状であることを特徴とする請求項３９記載のレンズ。 42．前記中心及び内側光学部の前側表面が円環面形状であることを特徴とする請求項３９記載のレンズ。 43．前記外側周辺部の前記後側表面が、レンズが患者の目に装着された場合に、レンズの前記外側周辺部の下にある角膜の対応する周辺部に非対称的かつ非球面的に適合することを特徴とする請求項３９記載のレンズ。