JP4097727B2 - 中間光学的屈折力を備えた多焦点レンズ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中間屈折力を備えた多焦点レンズに係り、より詳しくは、１個以上の中間屈折力の円環部を多焦点同心円円環部レンズに付加することによって中間距離の視力を与える中間屈折力を備えた多焦点レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明は、二つ以上の光学屈折力あるいは焦点距離を有する眼科用のレンズに係り、特にソフトヒドロゲルコンタクトレンズのようなコンタクトレンズおよび眼内レンズに関する。
人間の眼は、年をとると、水晶体の比較的近い対象に焦点を合わせる調節能力が低下することはよく知られている。この現象は老眼と呼ばれ、老眼の人は、昔は眼鏡や、多数の異なる屈折力領域を有する他のレンズに頼ってきた。このようなレンズの場合、装着者は、焦点を合わせようとする対象にふさわしい光学屈折力を見つけるため、各屈折力領域に視点を移動させる。
【０００３】
眼鏡の場合、典型的にレンズ上部の遠用屈折力からレンズ下部の近用屈折力に視野を移動させることになる。しかし、ソフトコンタクトレンズやヒドロゲルコンタクトレンズの場合、この方法は満足できるものでなかった。水晶体と共に作用するコンタクトレンズは、異なる視野角度から角膜の各部に入る光を網膜の各部に集めて像を形成する。これは、瞳孔が明るい光に応じて縮小しても、網膜上の像は縮まず、むしろ光がレンズの小領域を通り全体像を形成することによって明らかである。
【０００４】
同様に、白内障のために眼の水晶体を除去して、代わりに眼内レンズを挿入した人にとって、見る対象までの距離にレンズを調節する能力は全くない。この場合、使用眼内レンズは、通常、一つの無限焦点遠用屈折力でセットされ、眼鏡は、ピントが合った近くの視点に必要な追加的な正の光学屈折力を与えるために装着される。そのような患者には機能的な多焦点レンズが特に有効である。
【０００５】
当業界ではある環境の下では、ピントが合った像を受け入れ、ピントが合っていない像を排除することによって脳が別々の像を識別することができることも知られている。遠近視野を同時に与えることによって老眼の矯正に使用されたこの種のレンズの一例がEricksonの米国特許第4,923,296号に記載されている。この特許は、一対のコンタクトレンズを有するレンズ系を開示する。各コンタクトレンズが遠近用屈折力の同等の領域を有し、片方の眼のレンズは、近上半分と遠下半分を有し、他の一つの眼は、遠上半分と近下半分を有する。それらのレンズは協同して、両眼に少なくとも部分的な鮮明像を与え、ぼんやりした像を脳で抑制することによって鮮明な像をピントが合った像に作り出すことができる。
【０００６】
De Carleの米国特許第4,890,913号は、異なった屈折力を備えた多数の環状ゾーンを有する二焦点コンタクトレンズを記載している。このレンズの目的は、瞳孔直径にかかわらず、いつでも遠近用屈折力間で略等しい区分を維持することである。その区分は、レンズ上で６個と１２個の全体ゾーン間で必要とする。
二焦点コンタクトレンズを設ける他の試みが、De Carleの米国特許第4,704,016号に記載されている。またこのレンズは、瞳孔直径にかかわらず、いつでも遠近用屈折力間で略等しい区分を維持しようとするものである。
【０００７】
本出願人の米国特許出願第07/988,088号（整理番号ＶＴＮ５６，発明の名称：瞳孔調節型多焦点眼科レンズ）は、老眼の患者用の、３個の環状レンズを含む多焦点型同心円眼科レンズを開示している。レンズ中央の円環部は患者の遠用屈折力を矯正する力を有するだけで、第１の内側円環部は内部放射状を有する多重リングからなり、患者の遠用屈折力と近用屈折力を累積的な効果によって略同じ程度に矯正する放射状部により包囲して患者の近用屈折力を増大させる。第１の内側円環部は第２の外側円環部によって包囲され、この第２の外側円環部は、眼科レンズの光学領域の周縁に追加的な遠用屈折力を有する一またはそれ以上の円環部からなる。各円環部は、近用屈折力あるいは遠用屈折力のいずれかを有し、その円環部において所望の焦点距離比を得るよう他の円環部と共働する。
【０００８】
同様に、三焦点眼鏡も当業界で知られている。三焦点眼鏡において、上眼鏡レンズ部は遠視野用の処方を有し、下眼鏡レンズ部は近視野用の処方を有し、上下レンズ部間に配置された中間眼鏡レンズ部は、中間視野用処方を有する。さらに、三焦点眼鏡と多焦点眼鏡を共用した眼鏡も当業界で知られており、その眼鏡では、上眼鏡レンズ部は遠視野用の処方を有し、下眼鏡レンズ部は近視野用の処方を有し、中間眼鏡レンズ部は、上部の屈折力から下部レンズ部の屈折力に徐々に変化する混合処方を有する。
【０００９】
しかしながら、装着者がコンタクトレンズあるいは眼内レンズの異なった上下領域を介して視点を移動することができないので、これらの考え方は容易にコンタクトレンズあるいは眼内レンズに広げることはできない。眼がコンタクトレンズあるいは眼内レンズに対してできる唯一の変化は瞳孔の直径を不随意に調節することである。瞳孔の直径は、明るい光で減少し、弱い光で増大する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、概ね改善された視力をもたらし、そして特に、中間距離の焦点条件に対応する老眼の人のための眼科用レンズを提供することである。
本発明は、遠、近およびその中間の焦点矯正の分布を、様々な照明条件に典型的に置かれた人間の身体の働きの種類に合わせるコンタクトレンズあるいは眼内レンズを提供する。本発明はまた照明の強さの関数として装着者の瞳孔の大きさに合わせるため、コンタクトレンズの特定の大きさを合わせる。眼科用レンズは、強い照明の下で主に遠矯正と、普通の照明で略遠近半々の矯正を与え、弱い照明から普通の照明レベルで中間視野矯正を与えるように設計される。レンズはまた、照明レベルの関数として装着者の瞳孔サイズに合わせるように、そして好ましい態様では、装着者の年令の関数として瞳孔サイズパラメータも適用することによって、特に設計される。
【００１１】
そこで、本発明の第一の目的は、一あるいはそれ以上の中間屈折力円環部（リング）を多焦点同心円環レンズに付加することによって中間の光学的遠視野の問題を扱う、中間屈折力を備えた多焦点レンズを提供することである。
好ましい中間屈折力は、遠用屈折力と近用屈折力の加重差の略５０％であるが、遠近用屈折力間の全ての屈折力を選択することができる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前面あるいは後面のどちらかが、基本処方の球面遠屈折力Ｒｘに対応する球面を備えたディスクを有する中央領域の輪郭を定める多焦点同心円レンズを提供する。複数の円環部（セグメント）は、上記中央領域を包囲し、かつ近用球面屈折力と遠用球面屈折力を交互に有する少なくとも一つの中間屈折力円環部を有する。中間屈折力円環部は、レンズの光学ゾーンの外側領域に配置することができ、その屈折力は中間距離での視力を供するため遠近用屈折力に対し中間である。
【００１３】
より詳しく説明するならば、一つあるいは複数の中間屈折力円環部は、レンズの光学ゾーン（光学素子ゾーン）の外側放射状部に配置することができる。レンズの光学ゾーンの外側放射状部では中間屈折力円環部が一つの環状でもよく、全外側放射状部からなってもよく、あるいは、中間放射状部に配置することができる。中間放射状部では中間屈折力円環部は、その部分のどこにでも配置することができる。本発明に係るレンズは、ソフトヒドロゲルコンタクトレンズなどの眼の角膜上に装着されるコンタクトレンズや眼内レンズでよい。中央領域と複数の円環部は、フレアや閃光の問題を最小限にするために、好ましくはコンタクトレンズの後面に形成される。さらに、各環状セグメントの幅は、中間用および近用屈折力に対する遠用屈折率の比が変化する屈折力プロファイルを形成するように異なってもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の中間屈折力を備えた多焦点レンズに係る上述の目的と利点は、添付の図面（各図において同じ要素には同一の参照符号をふしてある）とともに、以下の好ましい数態様の詳細な記述を参照すれば、当業者には容易に理解されるであろう。
図１は、本発明に係るレンズ１０の好ましい一態様を示す。その態様では、中央部１２は、基本処方の遠用球面屈折力Ｒｘを有するディスク状になっており、近用球面屈折力に係る円環部と遠用球面屈折力に係る円環部を交互に配置した円環部１４，１６，１８，および２０によって包囲されている。図１の第１態様では、遠用屈折力と近用屈折力の中間の屈折力を有する中間屈折力は、最も外側の第２円環部２２として追加されている。中間屈折力円環部２２は、最も外側の遠用屈折力円環部２４によって包囲されている。
【００１５】
好ましい中間屈折力は、遠用屈折力と近用屈折力の差の５０％であるが、遠用屈折力と近用屈折力の間のいかなる屈折力も選択することができる。中間屈折力円環部の好ましい位置は、レンズの光学ゾーン２６の外方領域にあり、好ましくは光学ゾーン２６の外縁から数えて２番目に最も外側の円環部２２にある。最も外側のセグメント（リング）２４の外周によって包囲された全領域は、領域１４，１６，１８，２０，２２および２４を含むレンズ１０の光学ゾーン２６を定める。光学ゾーン２６は、レンズの非光学領域である周辺ゾーン２８によって包囲されており、外周部３０からレンズ１０の外周縁部３２迄、面取りされている。
【００１６】
さらに詳細に言えば、一例態様において、中央のディスク１２と円環部１６，２０および２４は、遠半径が8.4 mmであり、一方、円環部１４および１８は、近半径が8.69443 mmであり、円環部２２は、中間半径が8.3803 mmであり、そして周辺半径は、9.832mmである。
中央のトーリックディスク１２は、直径2.15 mm であり、円環部１４は、直径3.30 mm であり、円環部１６は、直径 3.60 mmであり、円環部１８は、直径4.30 mm であり、円環部２０は、直径 4.80 mmであり、円環部２２は、直径 5.35 mmであり、円環部２４は、直径8.00 mm であり、レンズの環状領域２８は、傾斜領域２８の開始まで直径13.0mm であり、そしてレンズの外周は、直径14.0 mmである。
【００１７】
図２は、中間屈折力円環部がレンズの光学ゾーンにある最も外側の円環部４４である、中間屈折力を有する多焦点レンズの第２態様の平面図である。第１態様と同様に、中央部３３は、基本処方の遠用球面屈折力Ｒｘを有するディスク状になっており、近用球面屈折力に係る円環部と遠用球面屈折力に係る円環部を交互に配置した円環部３４，３６，３８，４０および４２によって包囲されている。中間屈折力円環部は、レンズの光学ゾーン４６内の最も外側の円環部４４である。中央の球面ディスク３３とその周囲の円環部（複数のリング）３４から４４までとを合わせた領域は、レンズの光学活性領域４６に含まれている。光学活性領域４６は、レンズの周辺（非光学）領域４８で囲まれており、外周部５０から外周縁部５２迄、面取りされている。。
【００１８】
中間屈折力円環部は、全光学ゾーンの全領域の２５％を超えないことが好ましい。中間屈折力領域は、中間周辺湾曲部とは明らかに異なり、好ましくは球面である点に注意する必要がある。
前記複数の円環部の個々の幅を変えることによって、レンズの中心からの距離を増大させていくのに伴って、近用屈折力および中間屈折力に対する遠用屈折力の個別の比を生成するように変動する屈折力プロファイルを生成することができる。
人間の瞳孔の大きさは、光の強度に依存する関数であり、眼科用レンズ、特に、コンタクトレンズや眼内レンズの設計において重要なパラメータである。
【００１９】
信頼できるデータを、異なった年令の４つのグループの人々から得た。そのグループは、２０歳未満の人、２０歳から４０歳迄の人、４０歳を超え６０歳迄の人、そして６０歳を超えた人である。これらの瞳孔測定は、三つの異なった輝度レベル,１平方メートル当たり250, 50 そして2.5 カンデラ（cd/m2)でテスト課題について行なわれた。
250 cd/m2レベルは、典型的には屋外での明るい太陽光における極端に明るい照明に対応する。50 cd/m2は、屋内と屋外の双方で見られる混合レベルである。最後に、2.5cd/m2レベルは、普通、夜間のドライブなどのむらのある照明状態で最も典型的に見られる。
【００２０】
これらの研究の結果は、以下に示す表１に与えられており、三つの異なった照明レベルでの平均瞳孔直径に加えて直径の標準偏差とそれに関連した範囲を含む。
【００２１】
表１
水平瞳孔の大きさ（サイズ）
２０歳未満
照明 平均瞳孔 標準偏差
（カンデラ／ｍ2） 直径（ｍｍ） （１Σ）
.5 6.5962 0.9450
50 4.3499 0.5504
250 3.4414 0.3159
２０歳から４０歳迄
照明 平均瞳孔 標準偏差
（カンデラ／ｍ2） 直径（ｍｍ） （１Σ）
2.5 6.4486 0.8259
50 4.4843 0.6342
250 3.5040 0.4217
４１歳から６０歳迄
照明 平均瞳孔 標準偏差
（カンデラ／ｍ2） 直径（ｍｍ） （１Σ）
2.5 5.4481 0.9787
50 3.6512 0.5692
250 3.0368 0.4304
６１歳以上
照明 平均瞳孔 標準偏差
（カンデラ／ｍ2） 直径（ｍｍ） （１Σ）
2.5 4.7724 0.6675
50 3.4501 0.5106
250 2.8260 0.3435
【００２２】
異なった照明レベルの下で典型的に行なわれる実際の人間の活動に関してなされた判断をこのデータと組合わせて取り上げる。先ず、250cd/m2で表わされるような非常に強い照明レベルでは、明るい太陽光の屋外で人間の活動が起きており、遠視野での仕事を必要とする。
【００２３】
50 cd/m2の照明レベルでは、人間の活動が屋外と屋内の双方で典型的に起きており、そのため、人間の活動は、遠近の両視野の仕事で代表される。
最後に、2.5cd/m2で表わされる弱い照明レベルでは、生ずる活動は、典型的には夜間の屋外においてであり、普通、自動車の運転などの遠視野の仕事を含む。
【００２４】
レンズの中央からの距離の関数としての矯正屈折力は、変化する照明レベルで特に測定した患者の瞳孔直径の関数であるはずであるか、あるいは、患者の年令に基づいた上記情報から容易に判断される。
さらに、眼内画質測定装置は、同心円環状部の設計において眼内画質を最適にするために使用され、より改良されたレンズを作る。これは、レンズと眼系との組み合わせの収差の総計を測定しかつ減少させるために、収差鏡やＭＴＦ点拡大測定装置などの生体内画質測定装置を使用することによって達成される。
【００２５】
勿論、本発明については、円環部の数や幅および配置、ならびに各円環部の屈折力を変えたりして、多数の異なる態様が可能である。
本明細書においては、本発明に係る中間屈折力を備えた多焦点レンズについていくつかの態様と変形例を詳細に説明したが、本発明の開示内容は当業者に多くの代替例を示唆することが、明らかである。
【００２６】
なお本発明の具体的な実施態様は、以下の通りである。
（Ｉ）多焦点同心円環レンズであって、
ａ．このレンズは前面と相対向する後面を有し、前記前面と後面のどちらかは、基本的な処方球面遠光学的屈折力に対応する球面を有するディスクを含む中央領域を区画し、
ｂ．複数の円環部は、前記中央領域を囲み、そして球面近光学的屈折力と球面遠光学的屈折力を交互に有し、
ｃ．レンズの光学的ゾーンの外側領域に配置された少なくとも一つの中間光学的屈折力円環部は、前記遠光学的屈折力と前記近光学的屈折力に対して中間的な中間光学的屈折力を有して中間距離で視力を与える多焦点同心円環レンズ。
１）前記中間屈折力円環部は、レンズの光学ゾーン（光学素子ゾーン）の外縁に形成された第２の円環部である、上記実施態様（Ｉ）記載の多焦点同心円環レンズ。
２）前記中間屈折力円環部は、レンズの光学ゾーンの外周縁の輪郭を定める最も外側の円環部である、上記実施態様（Ｉ）記載の多焦点同心円環レンズ。
３）前記中間屈折力円環部は、レンズの光学ゾーンの外側放射状部分にある円環部である、上記実施態様（Ｉ）記載の多焦点同心円環レンズ。
４）前記中間屈折力円環部は、レンズの光学ゾーンの全外側放射状部分からなる、上記実施態様（Ｉ）記載の多焦点同心円環レンズ。
５）前記中間屈折力円環部は、レンズの光学ゾーンの中間放射状部分にある円環部である、上記実施態様（Ｉ）記載の多焦点同心円環レンズ。
６）前記中間屈折力円環部は、レンズの光学ゾーンの中間放射状部分の外縁近傍にある、上記実施態様項５）記載の多焦点同心円環レンズ。
７）前記レンズは、眼の角膜上に装着されるコンタクトレンズを含む、上記実施態様（Ｉ）記載の多焦点同心円環レンズ。
８）前記コンタクトレンズは、ソフトヒドロゲルコンタクトレンズを含む、上記実施態様項７）記載の多焦点同心円環レンズ。
９）前記レンズは、眼内レンズを含む、上記実施態様（Ｉ）記載の多焦点同心円環レンズ。
１０）前記複数の円環部の個々の幅は、屈折力プロファイルを生成するように異なっており、前記屈折力プロファイルは、中間屈折力および近用屈折力に対する遠用屈折力の個別の比を生成するように変動している、上記実施態様（Ｉ）記載の多焦点同心円環レンズ。
【００２７】
１１）前記中央領域と複数の円環部は、フレアと閃光を抑えるためレンズの後面に形成される、上記実施態様（Ｉ）記載の多焦点同心円環レンズ。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、多焦点同心円環レンズが提供され、中間距離の焦点条件に対応する老眼の人のための視力を改善する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一態様に係る中間屈折力を備えた多焦点同心円環レンズであって、中間屈折力円環部がレンズの光学ゾーンの中間部における最も外側の円環部である多焦点同心円環レンズの平面図。
【図２】 本発明の第二態様に係る中間屈折力を備えた多焦点同心円環レンズであって、中間屈折力円環部がレンズの光学ゾーンにおける最も外側の円環部である多焦点同心円環レンズの平面図。

Claims (8)

1. レンズ光学ゾーンと該レンズ光学ゾーンを包囲する非光学ゾーンを含む多焦点同心円環レンズであって、
   前記レンズ光学ゾーンが、
   ａ．前記前面と前記後面のどちらか一方に形成された中央領域であって、基本処方の遠用球面屈折力に対応する球面を有する円形ディスクを含む中央領域と、
   ｂ．前記中央領域を包囲しかつ交互に配された近用球面屈折力と遠用球面屈折力を有する複数の円環部と、
   ｃ．前記レンズ光学ゾーンの外側領域内に配置された少なくとも一つの中間屈折力円環部であって、中間距離の視力を与えるために、前記遠用屈折力および前記近用屈折力に対して中間的な中間屈折力を有する少なくとも一つの中間屈折力円環部と、
   を含み、
   ｄ．前記複数の円環部の個々の幅を変えることによって、レンズの中心からの距離が増すにつれて、遠用屈折力と中間屈折力および近用屈折力の比を変える屈折力プロファイルが作られている、
   多焦点同心円環レンズ。
2. 請求項１記載の多焦点同心円環レンズであって、
   前記中間屈折力円環部は、前記近用球面屈折力円環部および前記遠用球面屈折力円環部を包囲している、多焦点同心円環レンズ。
3. 請求項１記載の多焦点同心円環レンズであって、
   前記中間屈折力円環部は、前記レンズ光学ゾーンの外縁から２番目の円環部である、多焦点同心円環レンズ。
4. 請求項１記載の多焦点同心円環レンズであって、
   前記中間屈折力円環部は、前記レンズ光学ゾーンの最も外側の円環部である、多焦点同心円環レンズ。
5. 請求項１記載の多焦点同心円環レンズであって、
   前記中間屈折力円環部は、前記レンズ光学ゾーンの前記外側領域の全体から構成されている、多焦点同心円環レンズ。
6. 請求項１記載の多焦点同心円環レンズであって、
   前記中間屈折力円環部は、前記レンズ光学ゾーンの中間の円環部分内の円環部である、多焦点同心円環レンズ。
7. 請求項５記載の多焦点同心円環レンズであって、
   前記中間屈折力円環部は、前記レンズ光学ゾーンの中間の円環部分の外縁近傍にある、多焦点同心円環レンズ。
8. 請求項１記載の多焦点同心円環レンズであって、
   前記中央領域および前記複数の円環部は、フレアおよび閃光の問題を最小限にするために前記レンズの後面に形成されている、多焦点同心円環レンズ。

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