JP3509908B2 - 瞳孔調整多焦点眼レンズ - Google Patents

瞳孔調整多焦点眼レンズ

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JP3509908B2 JP34022593A JP34022593A JP3509908B2 JP 3509908 B2 JP3509908 B2 JP 3509908B2 JP 34022593 A JP34022593 A JP 34022593A JP 34022593 A JP34022593 A JP 34022593A JP 3509908 B2 JP3509908 B2 JP 3509908B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は眼レンズ、特に２以上の
光学パワー（optical power)すなわち焦点距離を有する
コンタクトレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】人は
年をとるにつれて、眼の調節機能、すなわち比較的観察
者の近くにある物体に焦点を合わせるため眼の水晶体を
厚くする機能が低下する。この症状は老眼と呼ばれる。
老視者は過去に、異なった光学パワーを持つ異なった領
域を数多く有する眼鏡または他のレンズに頼っていた。
このようなレンズによれば、着用者が焦点を合わせたい
物体のための適当な光学パワーの領域に着用者は視野を
シフトすることができる。
【０００３】眼鏡を用いたこのプロセスは視野を典型的
には上方の遠見用パワーから異なる近見用パワーまで動
かすことを要する。しかしながら、コンタクトレンズを
用いた場合にはこのアプローチは決して満足するもので
はない。水晶体と共に作用するコンタクトレンズは、異
なる視野角から角膜の各部分に入射した光を網膜の各部
分に焦点を合わせて像を形成することにより眼の網膜に
像を形成する。このことは、瞳孔が明るい光に応じて収
縮しても、網膜上の像が縮むことはなく、レンズの面積
が小さくなってもレンズから入る光は全体の像を形成す
るという事実により証明される。
【０００４】同様に、白内障の病気のため眼の水晶体が
取り除かれ、その代わりに眼内レンズが挿入された人
は、そのレンズを対象の物体の距離について調節する能
力は全くない。この場合装着されたレンズは通常、単一
の無限の遠見用パワーで設定され、近景に焦点を合わせ
るのに必要な追加的な正の光学パワーを付与するために
眼鏡が着用される。このような患者にとって、機能的な
多焦点レンズは特に有用である。
【０００５】特定の条件下で脳が焦点の合った像を受
け、また焦点の外れた像を棄却することにより別々の競
合する像を識別できることは当該技術分野において知ら
れている。
【０００６】近見用パワーおよび遠見用パワーを同時に
付与することにより老眼の矯正に使用されるこのタイプ
のレンズの１例はエリクソン（Erickson)の米国特許第
４，９２３，２９６号に記載されている。その中に、そ
れぞれ等しく近見用パワー領域および遠見用パワー領域
を有する１対のコンタクトレンズを備え、一方の眼のレ
ンズは上半分が近見用で下半分が遠見用であり、そして
他方の眼のレンズは上半分が遠見用で下半分が近見用で
あるレンズ系が記載されている。これらは一緒になって
両方の眼に少なくとも部分的に鮮明な像を与えると言わ
れており、ぼやけた像に対する脳による抑制により鮮明
な像の整合が可能になり焦点の合った像が得られる。
【０００７】デ カルレ（de Carle) の米国特許第４，
８９０，９１３号には、異なる光学パワーを有する幾つ
かの環状部分からなる２焦点コンタクトレンズが記載さ
れている。このレンズの設計上の目的は瞳孔の直径に関
係なくいつも、近見用パワーおよび遠見用パワー間のほ
ぼ等しい配分を維持することであり、レンズ上に全部で
６〜１２個の領域を要する。
【０００８】２焦点コンタクトレンズを得る別の試みは
デ カルレ（de carle) の米国特許第４，７０４，０１
６号に記載されている。このレンズもまた瞳孔の直径に
関係なくいつも、近見用パワーおよび遠見用パワー間の
ほぼ等しい配分を維持しようと試みている。
【０００９】多焦点矯正眼レンズを形成する他のアプロ
ーチは回折的な光学素子の使用を要する。このアプロー
チの欠点の１つは低い照度で視野が不足することであ
る。回折的な設計においては、レンズに入射した光の約
４０％だけが近視野に使用され、そして他の４０％は遠
視野に使用される。残りの２０％は近視野または遠視野
の何れにも使用されず、むしろより高度の回折および散
乱効果により失なわれる。これは最良の理論上の場合で
あり、実際の製造においては製造上の困難さによりもっ
と少ない光しか利用できない。製造上の困難さは一般
に、その回折面が光の波長の程度の誤差しか許されてい
ないために、回折レンズのもう１つの欠点である。
【００１０】当該技術分野において知られている複雑な
レンズ製造のない老眼を補うための方法を提供する１つ
の試みは、“単焦点（monovision) ”として知られてい
る。単焦点系において、患者は一方の眼に遠視用の第１
のコンタクトレンズを装着し、他方の眼で近視用の第２
レンズを装着する。単焦点により患者は遠近の両方の物
体を容易に区別できることがわかったが、両眼、すなわ
ち距離知覚に関するかなりの損失がある。
【００１１】これらの理由のため、単焦点のような単純
な系は幾分理解されるが、多焦点の屈折レンズのための
より複雑な構造は主として理論上のものである。
【００１２】セイドナー（Seidner)の米国特許第５，０
０２，３８２号および同第５，０２４，５１７号は反対
の構成の２以上の矯正用光学パワーを有する相補的な対
のコンタクトレンズを開示している。しかしながら、そ
の対の各レンズは共に異なる光学パワーの２領域だけを
有する。
【００１３】多焦点の眼レンズを提供するためのより実
用的で改良されたアプローチは１９９２年１月２８日に
出願された本出願人の米国特許出願（出願番号７／８２
７，１９９）に記載されている。この出願において、多
焦点眼用レンズが開示されており、このレンズは多焦点
の領域（multifocal segments)の１つがレンズの中央部
分を含むことを特徴とする。各領域間の境界は、半円の
ような弧状の経路で画定される。弧状の経路の両側は近
見用および遠見用の領域であり、領域境界を中心の光軸
から外してある。
【００１４】上記の出願に従って製造されたレンズはあ
る患者にとって特定の照明条件下で機能的であるが、多
焦点の眼レンズについての一般的なレベルの満足感は達
成されていない。すべての患者はたびたび、高レベルの
照度での像の競合、中〜低レベルの照度条件下での読書
に伴なう問題および夜間の運転時における光源の周囲の
ハレーション問題を有する。
【００１５】したがって、本発明の目的は一般に改善さ
れた視力をもたらし、特に種々の光の強さの条件下で焦
点を合わせることのできる老眼用眼レンズを提供するこ
とである。
【００１６】さらに、本発明の目的は、このようなレン
ズが装着されるべき場合に、視覚を好適に向上させるた
めの方式を決定する方法を提供することである。特に種
々の照度状態で必要とされる光学パワーを種々の照度状
態における患者の瞳孔の直径に合わせることにより、視
覚を好適に向上させるための方式を決定する方法を提供
することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】近焦点および遠焦点の視
力矯正部分の両方の配分を種々の照明条件下で通常行な
われる人間の活動の型に適合させること、並びに個々の
レンズの寸法を照度の相関要素である瞳孔の大きさに適
合させることという上記の目的は、次のように設計され
た眼レンズにより達成される。この眼レンズでは、近い
焦点距離の部分の合計に対する遠い焦点距離の部分の合
計の比率が、高い照度下では遠見矯正度が高くなり、中
程度の照度下では両者が均等な配分を持ち、低レベルの
照度下で遠見矯正度が再び高くなる。好ましい態様にお
いては、瞳孔の大きさのパラメーターを年令の相関要素
として使用することにより、照度の相関要素としての患
者の瞳孔の大きさに合うように個別にレンズが調整され
る。
【００１８】瞳孔の水平方向の大きさの従来の測定およ
びこれらの大きさについて一般的に正当とされている統
計は主に視力測定法および眼科学の学生から得られたも
のであり、その理由は彼らは容易に確保でき、このよう
な研究を共同でやりたがるためであるためであることが
わかった。しかしながら、このような瞳孔の大きさひい
ては瞳孔の面積は、視力測定法または眼科学の一般の学
生より年上の人達の瞳孔の大きさや面積とは大幅に違う
ことがわかった。
【００１９】瞳孔の大きさは光の強さと関係があるた
め、眼レンズ特にコンタクトレンズおよび眼内レンズの
設計において重要なパラメーターである。これらのレン
ズの多くは照度の相関要素である瞳孔の大きさに関して
使用される誤った想定に部分的に基づいた欠点を有する
ことがわかった。
【００２０】信頼できるデータは４つの異なる年令のグ
ループの人達から得られた。２０才未満の人達、２０才
〜４０才の人達、４０才〜６０才の人達、６０才より上
の人達の４グループである。これらの瞳孔測定は３つの
異なる輝度、すなわち２５０，５０および２．５カンデ
ラ／平方メートル（ｃｄ／ｍ2 ）における被験者を対象
に行なった。
【００２１】２５０ｃｄ／ｍ2の輝度は典型的には明る
い日光の屋外である極めて明るい照度に相当する。５０
ｃｄ／ｍ2は屋内および屋外の両方にみられる中間輝度
である。最後に、２．５ｃｄ／ｍ2 の輝度は最も典型的
には夜の屋外、通常夜の運転のような不均一な照明の状
態でみられる。
【００２２】これらの実験の結果は次の表１に示され
る。表中、３つの異なる輝度における瞳孔の平均直径の
他に、直径の標準偏差および標準偏差の範囲も示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】このデータと共に、種々の照度の下で通常
遭遇する現実の世界の人間の活動に関して行なった測定
値が考慮される。２５０ｃｄ／ｍ2で示されるような非
常に高い照度における人間の活動は通常明るい日光の屋
外で行なわれ、遠見視力を必要とする。
【００２５】５０ｃｄ／ｍ2の照度における活動は通常
屋内および屋外の両方で行なわれ、典型的な人間の活動
は近見視力および遠見視力の両方により行なわれる。
【００２６】最後に、２．５ｃｄ／ｍ2で示される低い
照度における活動は典型的には夜の屋外で行なわれ、通
常自動車の運転のような遠見視力を要する。
【００２７】これらのことは本出願と同時に出願した
「多焦点の眼レンズ対（multifocal Ophthalmic Lens P
air)」という発明の名称の本出願人の米国特許出願（出
願番号９８８０７１，１９９２年１２月９日出願）の教
示を組合わせて見い出されたものであり、本発明の好ま
しい態様はそれから導かれる。
【００２８】具体的には、眼レンズは多焦点設計で、概
略的には３つの環状のレンズ部分から構成されるべきで
ある。この眼レンズでは、レンズの中心の円形部分は患
者の遠見矯正用パワーのみ有し、レンズの中心部分の外
の第１の環状部分では患者の近見矯正パワーの部分の合
計と遠見矯正パワーの部分の合計がほぼ等しく、眼レン
ズの光学面領域の周辺に近い第２の環状部分がさらに遠
焦点のパワーを有する。
【００２９】レンズの中心からの距離の相関要素として
の矯正用パワーは、種々の照度において測定された患者
の瞳孔の直径の相関要素であるはずである。または矯正
用パワーは、患者の年令に基づく上記の情報から容易に
測定することができる。
【００３０】図１には、本発明に従って構成された眼レ
ンズの光学面が示されている。典型的なコンタクトレン
ズは通常光学面の外側に非光学レンズ領域（図示せず）
を有して構成され、全直径は１４ mm である。図を見てわ
かるように、レンズの光学面の中心および第２の環状
（周辺）部分は遠見用に大きく偏っている。しかしなが
ら、第１の環状部分では近見用光学パワーが優勢であ
り、中程度の照度の下でほぼ等しい量の近焦点距離およ
び遠焦点距離の像が得られる。
【００３１】図２には、図１に従って構成されたレンズ
について種々の瞳孔直径に対する遠焦点距離結像領域お
よび近焦点距離結像領域を比較する棒グラフが示されて
いる。
【００３２】この図から明らかなように、高い照度およ
び極めて低い照度に対応する小さい瞳孔直径および大き
い瞳孔直径においては遠見視力の矯正が優勢であり、中
程度の照度に対応する中間の直径においては遠見視力お
よび近見視力の矯正程度はほぼ同一であるという上記の
目的が達成された。
【００３３】４０〜６０才の年令の人に適応するように
具体的に設計されたこのレンズに関しての設計パラメー
ターを次の表２に示す。このような人のためのこの設計
の適切さは患者の年令と瞳孔の大きさの関係を示してい
る表１を参照することにより確認できる。
【００３４】
【表２】
【００３５】本発明に従って構成された上記のレンズの
結果および利点は従来のレンズの同様の分析と比較する
とより明らかになる。
【００３６】まず、中心の遠見領域、次いで環状の近見
領域、続いて遠見領域を有する典型的な３つの環状部分
の眼レンズを考慮する。
【００３７】図３に、そのレンズについての図２と同じ
情報、すなわち異なる瞳孔直径に対する遠焦点距離結像
領域および近焦点距離結像領域の配分を表す図２と同様
のグラフが示される。
【００３８】物理的な設計は類似に見えるという事実に
も関わらず、遠見用パワーおよび近見用パワーの分布は
本発明の設計とはかなり異なることは容易にわかる。特
に、照度が中程度の範囲と極めて低い照明レベルの間
（すなわち、瞳孔直径がその最大近辺）でない場合、こ
の遠／近距離の設計は患者に使用可能な近見視力を与え
ない。このデータから、何故このタイプの光学的構成を
有する従来のレンズが殆んどうまくいかなかったかがよ
り明らかである。
【００３９】この例で想定した具体的設計パラメーター
を次の表３に示す。
【００４０】
【表３】
【００４１】逆の構造（近，遠，近）を有する同様に構
成されたレンズの分析結果を図４に示す。このタイプの
レンズにおいても同様の一般的な問題は明らかである。
高い照度の下、明るい日光におけるような屋外の遠視野
の活動に必要な遠見用パワーは存在せず、遠見用の矯正
程度は中程度の照度においてでさえ少ない。さらには、
極めて低い照度の下では、遠視野は５０％以下の有効光
しか得られない。
【００４２】図４に示される例を得るためこのレンズの
構成に使用される設計パラメーターを次の表４に示す。
【００４３】
【表４】
【００４４】２領域のレンズについても同様の分析を行
ったが、異なる照度の下で行なわれる活動の型および瞳
孔の大きさに不適切であるという点で類似する分布結果
しか得られなかった。
【００４５】同心性の光学領域を使用する別法として、
環状部分は１９９２年１月２８日に出願された本出願人
の米国特許出願（出願番号７／８２７，１９９）に記載
の設計構造を使用することにより遠焦点距離および近焦
点距離の必要な比を有してもよい。この設計法は環状部
分を横断する方向に異なった光学パワーを有するが、連
続的に連なった複数の放射状領域（radial segments)を
使用する。
【００４６】このレンズ設計の具体的実施におけるさら
なる改善点として、レンズの近見領域の面の設計におい
て本出願人の先の米国特許第５，５０５，９８１号の教
示を取り込むことが好ましい。すなわち、レンズの近見
領域、特に近見光学領域の周囲付近で非球面レンズ設計
を使用する。
【００４７】上記の例は単に本発明を理解するために入
れたものであって、本発明の精神と範囲に反することな
く種々の変更態様のものを行なうことができる。
【００４８】
【００４９】
【００５０】
【００５１】
【００５２】
【００５３】
【発明の効果】本発明によれば、主として高照度下で遠
視野の矯正が行なわれ、中照度下で近視野が等しく分割
され、低レベルの照度で遠視野の矯正が再び行なわれる
遠焦点距離対近焦点距離の累積比を有する眼レンズが提
供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の原理に従って構成される眼レンズの
光学的領域を示す図。
【図２】 瞳孔の直径の相関要素として図１のレンズの
近焦点距離および遠焦点距離の割合を比較する棒グラ
フ。
【図３】 従来技術により構成された遠／近／遠レンズ
の近焦点距離および遠焦点距離の割合を比較する棒グラ
フ。
【図４】 従来技術により構成された近／遠／近レンズ
の近焦点距離および遠焦点距離の割合を比較する棒グラ
フ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ティモシィー・アール・ポリング アメリカ合衆国、32223 フロリダ州、 ジャクソンビル、レムラー・ドライブ・ ウェスト 12434 (72)発明者 ミッチェル・ギリョン イギリス国、エスダブリュー１ ヴィ３ イーワイ、ロンドン、ラパス・ストリー ト 53 (56)参考文献 実開 平３−89415（ＪＰ，Ｕ) 欧州特許出願公開225098（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02C 7/04 G02C 7/06

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 近見用パワーと遠見用パワーとを有する
    眼レンズにおいて、 中心部分と、その外側の第１の環状部分と、その外側の
    第２の環状部分とを有する光学面を備え、 前記中心部分は、入射光のほぼ全てを遠見用パワーで集
    束させる遠見用パワー領域を有し、 前記第１の環状部分は、入射光のほぼ全てを近見用パワ
    ーで集束させる近見用パワー領域を遠見用パワー領域よ
    りも広く有しており、前記中心部分と前記第１の環状部
    分の遠見用パワー領域の合計が、前記中心部分と前記第
    １の環状部分の近見用パワー領域の合計とほぼ等しく、 前記中心部分と前記第１の環状部分と前記第２の環状部
    分での遠見用パワー領域の合計が、前記中心部分と前記
    第１の環状部分と前記第２の環状部分での近見用パワー
    領域よりも大きくなるように前記第２の環状部分が十分
    な遠見用パワー領域を有することを特徴とする眼レン
    ズ。
  2. 【請求項２】 同心構造の複数の環状部分を備える請求
    項１に記載のレンズ。
  3. 【請求項３】 前記環状部分の少なくとも１個は２以上
    の光学屈折パワー領域を有する請求項１に記載のレン
    ズ。
  4. 【請求項４】 照度の相関要素として患者の瞳孔の直径
    を測定し、 患者に必要な近見用パワーを測定し、 患者に必要な遠見用パワーを測定し、 照度の相関要素としての患者の瞳孔の直径に対応するレ
    ンズの中心からの半径距離に応じて、遠見用パワーの領
    域の合計に対する近見用パワーの領域の合計の比が変化
    する眼レンズを形成し、 患者に少なくとも１個のこのような眼レンズを装着する
    方法であり、 前記眼レンズは、中心部分と、その外側の第１の環状部
    分と、その外側の第２の環状部分とを有する光学面を備
    え、 前記中心部分は、入射光のほぼ全てを遠見用パワーで集
    束させる遠見用パワー領域を有し、 前記第１の環状部分は、入射光のほぼ全てを近見用パワ
    ーで集束させる近見用パワー領域を遠見用パワー領域よ
    りも広く有しており、前記中心部分と前記第１の環状部
    分の遠見用パワー領域の合計が、前記中心部分と前記第
    １の環状部分の近見用パワー領域の合計とほぼ等しく、 前記中心部分と前記第１の環状部分と前記第２の環状部
    分での遠見用パワー領域の合計が、前記中心部分と前記
    第１の環状部分と前記第２の環状部分での近見用パワー
    領域よりも大きくなるように前記第２の環状部分が十分
    な遠見用パワー領域を有することを特徴とする患者の多
    焦点視力矯正を行なう方法。
  5. 【請求項５】 照度の相関要素としての患者の瞳孔の直
    径を患者の年令を確認することにより決定することを特
    徴とする請求項４に記載の方法。
JP34022593A 1992-12-09 1993-12-08 瞳孔調整多焦点眼レンズ Expired - Lifetime JP3509908B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US988088 1992-12-09
US07/988,088 US5448312A (en) 1992-12-09 1992-12-09 Pupil-tuned multifocal ophthalmic lens

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Publication Number Publication Date
JPH075399A JPH075399A (ja) 1995-01-10
JP3509908B2 true JP3509908B2 (ja) 2004-03-22

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34022593A Expired - Lifetime JP3509908B2 (ja) 1992-12-09 1993-12-08 瞳孔調整多焦点眼レンズ

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US (1) US5448312A (ja)
EP (1) EP0601846B1 (ja)
JP (1) JP3509908B2 (ja)
KR (1) KR100250843B1 (ja)
CN (1) CN1084609C (ja)
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AU (1) AU676855B2 (ja)
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TW (1) TW275113B (ja)
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