JP2006528377A - 4区画の多焦点メガネレンズ - Google Patents

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Abstract

【課題】着用者が、近見用領域の外にある対象物をより鮮明に見ることができる多焦点メガネレンズを提供する。
【解決手段】少なくとも4区画を含む多焦点メガネレンズであって、区画の各々がその他の区画の各々と異なる屈折力を有する多焦点メガネレンズである。これらの4区画は、遠見用区画、第一中間視用区画、近見用区画、及び第二中間視用区画を含み、第二中間視用区画がレンズの最下方部分且つ近見用区画に近接して配置されていることが好ましい。
【選択図】図1

Description

本発明は、多焦点レンズに関する。詳細には、本発明は4種の屈折力の区画を有する多焦点レンズを提供する。
屈折異常の矯正のために眼科用レンズを使用することはよく知られている。例えば、累進屈折力レンズ(「PAL」)などの多焦点レンズが、老視の処置のために使用される。概して、PALの累進焦点面は3区画を有しており、1区画は各々、遠視用、中間視用、及び近見用屈折力のものである。この屈折力は、遠用焦点から近用焦点まで、すなわちレンズの頂部から底部までで垂直的に増加する屈折力の漸進的又は継続的な累進において提供されるものである。
従来の累進焦点レンズの不都合の一つは、レンズの最下方部分が加入屈折力、すなわち近見用矯正力を含んでいることにある。この加入屈折力の配置は、レンズ着用者が読み物をしている場合には便利である。しかしながら、レンズ着用者は、レンズの底部を通して近見用領域の外にある対象物を見る必要のある作業を行なうことが頻繁にあるので、この配置には問題がある。例えば、PAL着用者が階段を歩いて降りる場合、レンズ着用者がレンズの最下方領域を通して見ると、階段の像は不鮮明で丸みを帯びたように見える。この理由は、階段が着用者の眼から45cmよりも遠くにあって、且つ着用者がレンズの近見用区画を通して見ており、この区画は階段の鮮明な可視化のための屈折力をもたらすことができないことにある。従って、この不都合を解消する累進屈折力レンズが必要とされている。
本発明は、多焦点レンズ、及びそのレンズを作製するための方法を提供するものであり、このレンズは少なくとも4種の屈折力の区画を含んでいる。これらの区画は、着用者がレンズの最下方部分を使用して、従来のPALに比べてより鮮明に、眼から45cmよりも遠くにある対象物を見ることができるように配置される。
一実施形態において、本発明は異なる屈折力の少なくとも4区画を含む、実質的に当該4区画からなる、又は当該4区画からなる多焦点メガネレンズを提供する。これら4区画は、所望のどのような屈折力であってもよい。好ましくは、4区画は、遠視すなわち遠見用区画、第一中間視用区画、近見用区画、及び第二中間視用区画である。より好ましくは、4区画は累進焦点面を形成する。本発明の目的のため、「累進屈折力面」又は「累進焦点面」とは、連続的な、通常は微分可能に連続した、又は不連続的な非球面を意味する。「不連続的」とは、表面幾何学を表す1以上の関数における不連続性か、又は面のいずれかの点∂(z)/∂(x,y)で、面の傾きが不連続性の、どちらかの不連続性があることを意味する。
図1に、本発明のレンズの一実施形態を示す。レンズ10は、レンズの上方から下方、すなわち頂部から底部に、遠見用区画11、第一中間視用区画12、近見用区画13、及び第二中間視用区画14を有している。レンズ10、及び本発明のすべての実施形態において、遠見用区画は、レンズ着用者の遠見の明瞭さを矯正するのに適した屈折力の区画であることが好ましい。遠視用区画と近見用区画の間の第一中間視用区画は、遠視用区画と近見用区画とをつなぐ屈折力の区画である。第一中間視用区画における屈折力は、遠見用区画の屈折力から近見用区画の屈折力まで、その区画にわたって連続的に増大する。この第一中間視用区画は、中間距離、通常はレンズ着用者の眼から約45〜約60cmにある対象物を見るための屈折力をもたらす。近見用区画は、レンズ着用者の近見の明瞭さのための屈折の矯正を設けることが好ましい。
第二中間視用区画は、レンズの最下方部分且つ近見用区画に近接して位置することが好ましい。この区画の屈折力は、近見用屈折力からレンズの加入屈折力の約25%を上回る、好ましくは約25%〜約75%を上回る、そしてより好ましくは約35〜約75%を上回る最小屈折力まで、近見用区画にこの区画が隣接する点より徐々に減少する。「加入屈折力」とは、レンズの中心、又は90〜270度経線に沿った、レンズの近見用区画と遠視用区画の屈折力の差の量を意味する。第二中間視用区画の屈折力は、最小屈折力が第二中間視用区画の最下方部分に位置するように、連続的に減少するのが好ましい。第二中間視用区画を設けることにより、レンズの近見用区画によってもたらされる屈折力よりも、小さい屈折力を必要とする作業のために、レンズ着用者の視野の深さが増大されることが、本発明による知見である。
第二中間視用屈折力区画によってもたらされるべき屈折力の低下の正確な量は、レンズの加入屈折力の大きさ、及びレンズ着用者が維持している残存遠近調節によって決定されよう。例え本人のレンズが遠近調節屈折力を実質的に有していなくても、ヒトは通常1.00〜1.50ディオプターの残存遠近調節を維持していることが知られている。さらに、最高0.5ディオプターの加入屈折力までの屈折力に起因する像の不鮮明は、PAL着用者の大多数が我慢できるはずである。従って、一連の階段を歩いて降りたり歩道に沿って歩いたりするための視野の深さを実質的に回復するためには、少なくとも1.00ディオプターの減少が、3.00ディオプターの加入屈折力の累進屈折力レンズに必要である。
個人が老視者であると初めて診断された時点では、一般的にその遠近調節能力のほとんどを保持しており、約1.00から1.50ディオプターの間の加入屈折力のPALが合わせられる。これらの老視者では、像の不鮮明を減じるために屈折力を低減する必要がないことが多いようである。そのため、本発明のレンズは、1.50ディオプターを超える加入屈折力を必要とするPAL着用者に、特に有用性が認められる可能性がある。
足下又は足の近くの対象物を見る場合にPAL着用者が感じる像の不鮮明さを低減するのに加えて、第二中間視用区画によってもたらされる加入屈折力の低下は、レンズの水平経線に沿った倍率を低下させる役割を果たす。第二中間視用区画における球面屈折力の減少の結果、その区画の水平経線に沿って像倍率の大きさは低下する。このため、典型的なPALの近見用区画を通して見た場合に、対象物の真っ直ぐな縁部が湾曲して見える可能性があり、本発明のレンズの第二中間視用区画を通して見ると湾曲の度合いが小さく見えるはずである。実質的な像倍率の低下と、実質的な焦点深度の増加をもたらすために、第二中間視用区画の屈折力の低下は以下の表に示すとおりであることが好ましい。
Figure 2006528377
第二中間視用区画の最上部の境界の位置は、レンズのフィッティングポイントより、好ましくは約15〜25mm、好ましくは約15〜21mm下である。「フィッティングポイント」とは、着用者が真っ直ぐ前を見たときに遠見用位置において着用者の瞳孔と並ぶレンズ上の点であって、この点でのレンズ矯正が、着用者の遠視力の明瞭さを矯正するのに必要なものであるような点を意味する。第二中間視用区画に対するこの好ましい配置には、第一中間視用区画及び近見用区画の双方の長さが考慮される。従って、この範囲の下限値は、短い第一中間視用区画の長さ(約11〜15mmの長さを意味する)を有するPALを使用して達成されるものである。この範囲の上限は、長い第一中間視用区画の長さ(約16〜18mmの長さを意味する)を有するPALを使用して達成されるものである。第四区画の幅は、約5〜約25mmであるとよく、また使いやすい形状のいかなるものであってもよい。この区画の長さは、得られるレンズの所望の形状に依存するものとなるであろう。一般的に、この区画の長さは約10〜約20mmとされよう。
第二中間視用区画の長さは、第二中間視用区画での屈折力の低下の割合、つまり勾配に依存するものであり、約3〜9mmが好ましい。低下の勾配は理想的には、遠視用区画から近見用区画までの、第一中間視用区画における球面屈折力の増加の勾配と同等か又はそれを下回る。16mmのチャンネル長さを有するレンズで、加入屈折力の35%、第二中間視用区画において屈折力を低下させるには、第二中間視用区画に約5.6mm以上の長さが必要とされる。しかしながら、実際には、30mmより下のレンズ領域は視力用に眼に使用可能ではないという事実のため、第二中間視用区画の長さの上限が規定される。従って、上記の例示のレンズにおける長さは、設けられた読み書きのための区画の深さが約5.0mmであれば、約5.6〜約9.0mmである。
本発明のレンズは、さらなる屈折力区画を含んでもよい。例えば、第三中間視用区画は、好ましくは第二中間視用区画の下方に含まれるようにするとよく、この第三中間視用区画は、第二中間視用区画と比較して屈折力の低下が同等か又はそれを上回る最小屈折力を提供する。当業者であれば、さらなる屈折力区画を含めることは、より大きなレンズを結果的に生じさせ、そのPALの着用者は審美的な魅力を感じないかもしれないと認識するであろう。このため、本発明の好ましい実施形態は、4区画の多焦点レンズである。
さらに別の実施形態において、第二中間視用区画は一定の屈折力区画である。よって本発明は、a)遠見用区画;b)加入屈折力を有する近見用区画;c)遠見用区画と近見用区画との間の第二中間視用区画;及びd)近見用区画の下方に位置する第二中間視用区画を含む、実質的に当該4区画からなる、又は当該4区画からなる多焦点レンズであって、この第四区画は一定の屈折力を有しており、且つ、好ましくは近見用区画と連続的に融合し、そして面の末端とは不連続的に融合している、多焦点レンズを提供する。
本発明のレンズは、いかなる好適な方法を使用して設計及び製造されてもよい。本発明のレンズの好ましい設計方法は、米国特許第6,302,540号に開示されており、これを引用することによりその全体を本明細書に援用する。レンズの4区画は、一方の面に存在しても、又はレンズの前すなわち対象物の側の面と、後すなわち眼の側の面との間に分かれていてもよい。例えば、前と後の面の各々が4区画を有してもよく、またこのような区画の各々がその区画に望ましい屈折力の部分を提供するものであってもよい。かかる実施形態において、前面と背面とは、ずれていることが好ましい。「ずれた」とは、一方の面が寄与する、最大の、局在化した、不要な非点収差の領域の一部若しくは全体、すなわち不要な非点収差の測定可能な最高レベルの領域の一部若しくは全体が、他の面の最大の、局在化した、不要な非点収差の1以上の領域と実質的に一致しないように、それらの面と、不要な非点収差の領域が、相互に関連して配置又は配設されていることを意味する。
あるいは、レンズの前面または背面が、遠視用、第一中間視用及び近見用区画を設け、そして他のレンズ面が第二中間視用区画を設けてもよい。好ましい実施形態において、第二中間視用区画はレンズの後面に設けられ、そして近見用区画は前面に設けられる。さらに別の実施形態において、本発明のレンズは一方または両方の面に乱視の矯正を設けてもよい。
本発明のレンズの多焦点面は、連続的、部分的に連続的、又は完全に不連続的な非球面であってもよい。「不連続的」とは、表面幾何学を表す1以上の関数における不連続性か、又は面のいずれかの点∂(z)/∂(x,y)で、面の傾きが不連続性の、どちらかの不連続性があることを意味する。
面が連続的である場合、レンズを見た時に線が見えることのないように、屈折力区画の各々の輪郭は融合している。面が完全に不連続的である場合、区画から区画に視線が動くのに伴って像の飛びが起こるであろう。部分的に不連続的である場合、区画は面の中心経線に沿って連続的であるが、それら区画の周縁では不連続的である。
本発明のレンズは、CODEVTM、ZEMAXTM等の市販の設計ソフトウェアを含めた既知の方法のいずれを用いて設計してもよく、これらに限定されることもない。さらなる区画は、面の他の区画と統合して、または別々に設計するとよい。別々に設計した場合には、屈折力の融合と不要な非点収差の最小化を確実にするように、区画は他の区画とオフセットし、傾斜し、且つ融合した関係になければならない。
本発明のレンズの面を設計する一つの方法は、サグ値(Z)によって面を表すことにある。第四区画、すなわち第二中間視用区画の面Zs(x,y)は、y方向に角度Tだけ傾斜させ、且つz方向に量Oだけオフセットさせて、式:
Figure 2006528377
を用いて新しい面Z’s(x,y)を作製するとよい。
融合関数であるF(x,y)を使用して、面Z’s(x,y)を累進焦点面Zp(x,y)と組み合わせ、式:
Figure 2006528377
(式中、0≦F(x,y)≦1である)に従う、所望の面Z(x,y)を作製する。この面Z(x,y)はそれから、従来の方法のいずれかにて相補的な球面又は円環状面と組み合わせて、本発明の第四区画を備えた累進屈折力レンズを作製するとよい。
本発明のレンズは、好適ないかなる手段で製造してもよく、また眼科用レンズの作製のために好適などのような材料で構成してもよい。好適な材料としては、鉱物ガラス、ポリカーボネート、アリルジグリコール、ポリ(メチルメタクリレート)、アクリレート類、ポリアクリレート類、ポリウレタン類等が挙げられるが、これらに限定されることはない。このような材料は市販されているか、又はそれらの製造方法が知られているものである。さらに、レンズは、機械加工、研磨、全レンズ鋳造、成形、熱成形、積層、表面鋳造、又はこれらの組み合わせを含めた従来のレンズ製造技術のいずれによって作製されてもよく、またこれらに限定されることもない。鋳造は、いかなる手段で行ってもよいが、引用することによりその全体を本明細書に援用する、米国特許第5,147,585号、5,178,800号、5,219,497号、5,316,702号、5,358,672号、5,480,600号、5,512,371号、5,531,940号、5,702,819号、及び5,793,465号に開示されたものを含めた表面鋳造によって実施するのが好ましいが、これらに限定されることはない。レンズの製造は平面又は曲面を有する、ポリマー又は鉱物ガラスの製品の両面に機械加工を施すことによって行なうのが好ましい。使用される製造プロセスに関わらず、レンズには耐引っ掻き性コーティング、反射防止コーティング、フォトクロミックコーティング等を含めた好適なコーティングが施されるとよく、これらに限定されることはない。
本発明は、以下の限定的でない実施例を考慮することによってさらに明らかになるであろう。
(実施例1)
前面に累進焦点面を有するレンズを提供する。前面の加入屈折力は2.00ディオプターであり、前面のベースカーブは4.50ディオプターで、チャンネル長さは15mmである。主経線に沿った近見用区画の長さは3mmである。レンズの後面は、4.50ディオプターのベースカーブと、4mmの長さで0.50ディオプターの最小屈折力を備えた第二中間視用区画を有している。第二中間視用区画は、レンズのフィッティングポイントよりおよそ18mm下から始まり、フィッティングポイントのおよそ21mm下で終わる。
(実施例2)
前面に、4区画の屈折力を備えた累進焦点面を有するレンズを提供する。前面のベースカーブは6.50ディオプターで、近見用区画の中心での加入屈折力は2.00ディオプターである。レンズの前面にある第二中間視用区画は、長さがおよそ6mmであり、球面屈折力の低下は0.55ディオプターである。レンズの背面は、2.50ディオプターのベースカーブ、1.00ディオプターの加入屈折力、及び5mmの長さと0.50ディオプターの球面屈折力の低下を備えた第二中間視用区画を有する4区画累進焦点面である。
(実施例3)
前面に、4区画の屈折力を備えた累進焦点面を有するレンズを提供する。前面のベースカーブは5.00ディオプターで、近見用区画の中心での加入屈折力は2.00ディオプターである。チャンネル長さは16mmで、近見用区画の中心長さは3mmである。第二中間視用区画は、フィッティングポイントよりおよそ19mm下の点から始まり、その点のおよそ26mm下で終わる。レンズの背面は、5.00ディオプターのベースカーブ、1.00ディオプターの加入屈折力を備えた3区画累進焦点面である。
(実施例4)
前面に、4区画の屈折力を備えた累進焦点面を有するレンズを提供する。前面のベースカーブは5.50ディオプターで、近見用区画の中心での加入屈折力は1.25ディオプターである。チャンネル長さは15mmである。第二中間視用区画は、フィッティングポイントよりおよそ20mm下の点から始まり、その点のおよそ28mm下で終わる。第二中間視用区画は、0.75ディオプターの屈折力の低下をもたらす。レンズの背面は、5.50ディオプターのベースカーブ、1.25ディオプターの加入屈折力と、8mmの長さで、フィッティングポイントよりも下、およそ20から28mmまでに位置し、且つ0.50ディオプターの球面屈折力の低下をもたらす第二中間視用区画とを備えた4区画累進焦点面である。屈折力の完全な低下は、フィッティングポイントより26mm下の点で達成されて、その屈折力は当該区画の残部2mmにわたって一定値にとどまる。
(実施例5)
前面に、4区画の屈折力を備えた累進焦点面を有するレンズを提供する。前面のベースカーブは6.00ディオプターで、近見用区画の中心での加入屈折力は1.50ディオプターであり、15mmのチャンネル長さを備えている。レンズの前面にある第二中間視用区画は、長さがおよそ9mmで、1.00ディオプターの球面屈折力の低下をもたらすものである。屈折力の完全な低下は、その区画の底部、フィッティングポイントより28mm下で起こる。レンズの背面は、4.00ディオプターのベースカーブ、1.25ディオプターの加入屈折力と、9mmの長さで、0.65ディオプターの球面屈折力の低下をもたらす第二中間視用区画とを備えた4区画累進焦点面である。
(実施例6)
前面に、4区画の屈折力を備えた累進焦点面を有するレンズを提供する。前面のベースカーブは3.00ディオプターで、チャンネル長さは16mm、そして近見用区画の中心での加入屈折力は3.00ディオプターである。第二中間視用区画は、およそ6mmの長さであって、フィッティングポイントよりおよそ20mm下の点から始まり、0.40ディオプターの屈折力の低下をもたらす。レンズの背面は、7.00ディオプターのベースカーブ、−1.00ディオプターの加入屈折力と、6mmの長さで、0.30ディオプターの球面屈折力の低下をもたらす第二中間視用区画とを備えた4区画累進焦点面である。背面の弯曲はフィッティングポイントから単調に増加するものであり、7.00ディオプターから始まって近見用区画の中心で8.00ディオプターに至り、そして第二中間視用区画の底部でおよそ8.30ディオプターにまで増加する。
本発明のレンズの面を示す平面図である。

Claims (34)

  1. 少なくとも4区画を含む多焦点メガネレンズであって、区画の各々がその他の区画の各々と異なる屈折力を有する多焦点メガネレンズ。
  2. レンズの一面が、第一中間視用区画、近見用区画、及び第二中間視用区画を含む請求項1記載の多焦点メガネレンズ。
  3. 前記少なくとも4区画が、累進屈折力面を含む請求項1記載の多焦点メガネレンズ。
  4. 前記区画が、累進屈折力面を有する請求項2記載の多焦点メガネレンズ。
  5. 前記少なくとも4区画が、連続面、微分可能に連続的な面又は不連続非球面からなる群より選択される累進焦点面を含む請求項3記載の多焦点メガネレンズ。
  6. 前記累進焦点面が、連続面、微分可能に連続的な面又は不連続非球面からなる群より選択される面である請求項4記載の多焦点メガネレンズ。
  7. 前記第二中間視用区画が、レンズの加入屈折力の約25%〜約75%を上回る最小屈折力まで徐々に低下する屈折力を有する請求項2記載の多焦点メガネレンズ。
  8. 前記第二中間視用区画が、レンズの加入屈折力の約25%〜約75%を上回る最小屈折力まで徐々に低下する屈折力を有する請求項4記載の多焦点メガネレンズ。
  9. 前記第二中間視用区画が、レンズの加入屈折力の約25%〜約75%を上回る最小屈折力まで徐々に低下する屈折力を有する請求項6記載の多焦点メガネレンズ。
  10. 前記第二中間視用区画が、レンズの加入屈折力の約35%〜約75%を上回る最小屈折力まで徐々に低下する屈折力を有する請求項2記載の多焦点メガネレンズ。
  11. 前記第二中間視用区画が、レンズの加入屈折力の約35%〜約75%を上回る最小屈折力まで徐々に低下する屈折力を有する請求項4記載の多焦点メガネレンズ。
  12. 前記第二中間視用区画が、レンズの加入屈折力の約35%〜約75%を上回る最小屈折力まで徐々に低下する屈折力を有する請求項6記載の多焦点メガネレンズ。
  13. 前記第二中間視用区画が、レンズのフィッティングポイントより約15〜約25mm下に最上部境界を有する請求項2記載の多焦点メガネレンズ。
  14. 前記第二中間視用区画が、レンズのフィッティングポイントより約15〜約25mm下に最上部の境界を有する請求項4記載の多焦点メガネレンズ。
  15. 前記第二中間視用区画が、レンズのフィッティングポイントより約15〜約25mm下に最上部の境界を有する請求項6記載の多焦点メガネレンズ。
  16. 前記第二中間視用区画が、レンズのフィッティングポイントより約15〜約25mm下に最上部の境界を有する請求項7記載の多焦点メガネレンズ。
  17. 前記第二中間視用区画が、レンズのフィッティングポイントより約15〜約25mm下に最上部の境界を有する請求項8記載の多焦点メガネレンズ。
  18. 前記第二中間視用区画が、レンズのフィッティングポイントより約15〜約25mm下に最上部の境界を有する請求項9記載の多焦点メガネレンズ。
  19. 前記第二中間視用区画が、レンズのフィッティングポイントより約15〜約25mm下に最上部の境界を有する請求項10記載の多焦点メガネレンズ。
  20. 前記第二中間視用区画が、レンズのフィッティングポイントより約15〜約25mm下に最上部の境界を有する請求項11記載の多焦点メガネレンズ。
  21. 前記第二中間視用区画が、レンズのフィッティングポイントより約15〜約25mm下に最上部の境界を有する請求項12記載の多焦点メガネレンズ。
  22. 前面及び背面を有し、各面は少なくとも4区画を含む多焦点メガネレンズであって、区画の各々がその他の区画の各々と異なる屈折力を有する多焦点メガネレンズ。
  23. 前記前面と前記背面とがずれている請求項22記載の多焦点メガネレンズ。
  24. 第一中間視用区画を有する累進焦点面を含む前面、及び第二中間視用区画を含む背面を含む多焦点メガネレンズであって、第二中間視用区画が背面の最下方部分にある多焦点メガネレンズ。
  25. 少なくとも4区画を含むレンズを提供する工程を含む多焦点レンズの設計方法であって、区画の各々がその他の区画の各々と異なる屈折力を有する設計方法。
  26. a)遠見用区画;b)加入屈折力を有する近見用区画;c)遠見用区画と近見用屈折力区画との間の第一中間視用区画;及びd)近見用屈折力区画の下方に位置する第二中間視用区画を含む多焦点レンズであって、第四区画は一定の屈折力を有しているレンズ。
  27. 前記第二中間視用区画の屈折力が、加入屈折力の約25〜約75%である請求項26記載のレンズ。
  28. 前記第二中間視用区画の幅が、約5〜約25mmである請求項26記載のレンズ。
  29. 前記遠見用区画、前記中間視用区画、前記近見用区画及び第四区画の各々が、レンズの一面に位置する請求項26記載のレンズ。
  30. a)遠見用区画;b)加入屈折力を有する近見用区画;c)遠見用区画と近見用屈折力区画との間の第一の中間視用区画;及びd)近見用区画の下方に位置する第二中間視用区画を含むレンズを提供する工程を含むレンズの設計方法であって、第四区画は一定の屈折力を有しているレンズの設計方法。
  31. 前記第二中間視用区画は、式:
    Figure 2006528377
    (式中、Zs(x,y)は第二中間視用区画面であり;Tは第二中間視用区画面のy方向の角度の傾斜であり;量Oによるオフセットは、z方向へのオフセットの量である)に従って作製される面Z’s(x,y)である請求項30記載のレンズの設計方法。
  32. さらに、面Z’s(x,y)を、累進焦点面Zp(x,y)と組み合わせ、式:
    Figure 2006528377
    (式中、0≦F(x,y)≦1であり;F(x,y)は融合関数である)に従う面Z(x,y)を作製することを含む請求項30記載のレンズの設計方法。
  33. さらに、面Z(x,y)を相補的球面と組み合わせることを含む請求項32記載のレンズの設計方法。
  34. さらに、面Z(x,y)を相補的円環状面と組み合わせることをさらに含む請求項32記載のレンズの設計方法。
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