JP4511535B2

JP4511535B2 - 調節補正を備えた光学系

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Publication number: JP4511535B2
Application number: JP2006524386A
Authority: JP
Inventors: ショーボー，ジャン−ピエール; ソー，ジルル; デクレトン，ブルーノ
Original assignee: エシロルアンテルナショナル（コンパーニュジェネラルドプテーク）
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2004-08-11
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2024-08-11
Also published as: FR2859286A1; ES2277294T3; EP1660929B1; WO2005022241A1; ATE347122T1; CA2536953C; JP2007503235A; CA2536953A1; DE602004003509T2; AU2004269510A1; US7338161B2; EP1660929A1; AU2004269510B2; DE602004003509D1; US20070030444A1; FR2859286B1

Description

本発明は、一般に、視覚障害の補正又は矯正に関し、具体的には、眼の調節機能に欠陥のあるケースに関する。更に詳細には、本発明は、この欠陥を補正するために実現した光学系、及び、この光学系を組み込む視覚装置に関する。

更に詳記すれば、他を排除するものでないが、本発明は、人工眼内レンズを移植する分野に関し、その場合、無水晶体眼を矯正するための光学系に関する。

一般に、視覚の補正又は矯正のための光学系は、主たる２種類のレンズを使用することができる。

開口レンズ（aperture lens）は、眼の中か、眼に向けてか、いずれかで眼に矯正力又は補正力を与える光学機能を発揮するように設計される。その代表が眼内レンズ又は角膜コンタクトレンズである。このような開口レンズが眼に働く光学機能は、瞳孔の開度に依存するが、眼の見ている方向には依存しない。

対照的に、視野レンズ（field lens）は、眼から一定の距離をおいてその光学機能を発揮するように設計される。視野レンズは、代表的に、装着者の鼻の上に置かれたフレームに取り付けられた一対の眼鏡の中のレンズによって構成される。視野レンズは、片眼用レンズによって構成されてもよい。このような視野レンズが眼に働く光学機能は、眼の見ている方向に依存するが、瞳孔の開度には依存しない。

この２種類のレンズは、一般に代替品として使用される。すなわち、矯正光学系において使用されるレンズは、他の種類のレンズを除いて、上述の２種類の一方又は他方に属する。もっと稀に、後述の特殊ケースでは、両方の種類のレンズが単一の矯正光学系内で組み合わされることがある。本発明は、特にそのような複合型または合成システムに関し、かつ次の意味で使用することを提案する。

眼に悪影響を及ぼし得る様々な視覚障害の中で、本発明は特に調節能の部分的又は完全な喪失に関する。

調節とは、眼が比較的近くにある対象物又ははるか遠くにある対象物に焦点を合わせることができ、それで、対象物が臨床上、観察距離又は動作距離と呼ばれる異なる距離に位置しても、それを焦点の合った状態で連続的に見ることのできるプロセスである。従来、3つの観察領域は区別されている。約５メートル（ｍ）の観察距離に相当する遠い視野域、約１ｍ〜約１．５ｍの観察距離に相当する中間視野域、及び、約３０センチメートル（ｃｍ）〜４０ｃｍの観察距離に相当する近い視野域である。生理学上、調節現象は、天然水晶体の制御された変形に基づき、緊張状態又は弛緩状態にある小帯の影響下で水晶体表面の曲率の変化に繋がる。物体が遠視野域から近視野域へ移動すると、網膜の像は焦点からはずれ、黄斑拡散円は毛様体筋の円環部分の反射収縮を引き起こす。この毛様体筋の収縮が小帯の緊張を弛緩させ、水晶体がより丸くなるのを可能にし、その矢状直径を増大させ、その前方直径を減少させ、それで、その球面屈折力（spherical power）を高める。逆に、眼が遠隔点又は無限大点に焦点を合わせると、毛様体筋は弛緩し、かつ小帯が緊張状態にあるので、水晶体は扁平になる。

眼の調節機能は２つの方法に影響を受ける。

第一はほとんど系統的に、生涯の間に個人の視野調節能力は減退し、４０代以降に大抵の人は近視野域と遠視野域について異なる球面屈折力矯正を必要とする。この点で想起されるのは、老視が屈折異常の一種でなく、あるとすれば、患者の先在的な屈折異常の付加物であるということである。

調節障害を軽減するために、老視を患う人は、何らかの屈折異常及び／又は乱視を矯正するだけでなく、調節障害を補正するのに役立つ１種類以上の視覚装置を使用しなければならない。いくつかの解決法が利用可能である。例えば、各々が単一の焦点を有する複数対の視野レンズ眼鏡の中からその時々の観察距離に適合する一対を選んで装着するか、多焦点の一対だけの視野レンズ眼鏡を使用するか、どちらも可能であり、また、好ましくは進歩的に、多焦点の一対のコンタクトレンズ、すなわち、開口レンズを使用することも可能である。

多焦点レンズは、考慮されるレンズゾーンに応じて異なる複数の球面屈折力又は焦点を有することが知られている。そのため、多焦点眼鏡の視野レンズは、遠視野域がレンズ上部に、近視野域がレンズ下部にあって、眼の見ている方向の関数として変化する屈折力を有する。多焦点コンタクトレンズにおいて、焦点が多数あることは、患者の視野系全体に疑似調節の能力を与える焦点深度又は苛性度を提供する。異なる屈折力を有する様々な遠視野域、近視野域及び中間視野域から複数の像が出てきて網膜上に同時に形成される。この種のレンズとの適応は、これら複数の像を判別する脳の働きによる。

このような多焦点レンズを選択したときは、それがコンタクトレンズであろうと眼鏡レンズであろうと、レンズ自体で装着者の調節欠如を補わなければならないので、あらゆる場面において、それは装着者の全要求に合致する付加（addition）を有しなければならない。結果として、調節欠如が認められた場合は、調節矯正レンズの付加は強力であることが必要である。残念ながら、出願人が行った調査の結果、レンズの付加強度は、装着者によって拒絶されるか、又は少なくとも装着者に採用を躊躇させるブレーキの働きをする種類のファクターとみなさざるを得ないことが明らかとなった。これは特にコンタクトレンズにとって真実であるように思われる。

老視の患者の場合は、遠視野域又は近視野域における屈折異常を矯正するための単一焦点を有するコンタクトレンズ（すなわち開口レンズ）を、残りの観察域について単一焦点を有する（視野）レンズの一対の眼鏡と組み合わせて装着することを考えることもできる。これが、両方の種類のレンズ、すなわち、視野レンズと開口レンズを組み合わせた複合システムを作り出す。この場合でも、両方の種類のレンズがそれぞれ単一の焦点を有することを観察すべきである。

老視の生理学的障害に加えて、眼は屈折障害を、又はより深刻な疾病すら患い、場合によっては、患者の天然の水晶体を眼から除去した後に眼内レンズを移植する手術を眼科医に頼まざるを得なくなることがある（ここで、そのようにして天然の水晶体を除去された眼を無水晶体眼と呼ぶ）。特に、天然の水晶体を人工開口レンズの構成要素となる眼内レンズに代えるのは、白内障手術にとって、また、高度の屈折異常手術（特に近視手術）にとってありふれた処置である。欠点は、無水晶体眼が天然の全調節力を失うことである。そこで、手術後の患者にある種の調節能力を与えるか、少なくとも待機的方法（“補正”という用語を使用する）を提供することが必要である。この目的のために、いくつかの解決法が代替策として提案された。

第１の解決法は、患者の視覚系にいかなる調節能力も提供しない剛性多焦点レンズ（開口レンズ）を移植し、同時に一対の眼鏡（視野レンズ）のような外部視覚装置を装着する準備をすることにある。外科医と患者は、次に、眼内レンズにより与えられる屈折力を決定するとき、近視か遠視かを選択をする必要がある。残りの視野範囲については付加矯正が不可欠であり、そこで、患者は一対以上の単焦点眼鏡又は多焦点眼鏡を装着しなければならない。例えば、患者が遠視用に設計された単焦点眼内レンズを受け取った場合、その患者は、中間視野又は近視については全く調節力を持たないことになる。この視野範囲のこの部分を評価できるようにするために、患者は、単焦点レンズを有する少なくとも二対の異なる眼鏡か、多焦点、好ましくは累進（progressive）多焦点レンズを有する一対の眼鏡かいずれかを装着しなければならない。装着者にとって最も実用的とみなすことのできるこのような事情から、二対の眼鏡の多焦点視野レンズは、それ自体で患者の天然の調整能力の全損失を緩和できなければならないので、強力付加を提供しなければならない。残念ながら、出願人が行った研究は、外科手術と人工眼内レンズ移植によって構成される激変と組み合わせても、特に老齢の患者の場合、高屈折力の累進レンズの装着を困難と感じるという結論に至った。

第２の解決法は、調節を可能にする、すなわち、毛様体筋の作用下変形又は運動することによって自らの焦点を患者の視覚要求に合わせることのできる眼内レンズを移植することであり、それにより、天然の水晶体によって先に実行された天然の調節機能を復活させる。この種の移植眼内レンズによって得ることのできる結果は、色々であるが、少なくとも本発明の対象物を構成するものではない。

第３の解決法は、外部視覚装置に頼ることなく、それ自体で患者の調節力の損失を緩和すると想定される多焦点眼内レンズを移植することにある。移植多焦点眼内レンズの機能は多焦点コンタクトレンズのそれと同じである。それは、両方とも開口レンズだからである。このような移植レンズの焦点が多数あることは、患者の視覚系全体に疑似調節の能力を与える焦点深度又は苛性度を提供する。このような多焦点レンズを移植する目的は、無論、患者が一対以上の眼鏡を装着するのを回避できるようにすることであり、その点で有利と思われる。残念ながら、このような多焦点移植レンズがしばしば不具合であると感じられるのは、特に近視野における読書にとって視力が不十分であるか、このような移植レンズの疑似調節機能が働かないか、いずれかの理由による。このような事情から、移植レンズを他のものに代えるか、視力の損失を一切調節補正なしに受け入れるしかない。

技術分野のこの状態から、調節障害の補正は、提案される矯正装置又は矯正システムに主体を適応させる不耐性又は少なくとも困難性という永続的問題につながることが分かる。

なかんずく、それ自体で調節範囲全体をカバーしようとする強力な付加を有する多焦点開口レンズの使用は、下記の歓迎されない二次的効果につながる。
− 鮮明な像を選択する方法を脳が学習するまでの長い順応期間、又は、そのような順応が、特に中心暗点、複視又は像ジャンプの認知の点で欠ける可能性、
− 焦点の合っていない光線部分に生じる球面収差と結び付いた輪状視又は夜間眩惑、および
− 異なるレンズの焦点距離の間で分割される光線に関する、光輝度及びコントラスト感度の損失。

それでも、日常ベースでは、開口レンズ（眼内レンズ又はコンタクトレンズ）の装着が、先験的に（a priori）、その快適さと実施の柔軟性ゆえに患者の好む解決法である。

累進視野レンズの使用は、装着者の障害や付加の必要の度合いによるが、必ずしも満足できるとは限らない。球面屈折力の連続的累進は、例えばレンズの前面において、曲率半径の大きい遠視野域と曲率半径の小さい近視野域との間の関係を必要とし、これが不可避的に、光学的品質の低下したゾーンを特にレンズ側部に生じさせる。こうしたゾーンがレンズ上のどの位置にあるかによって、装着者が使用できる鮮明な視野は限定される。そこで、視野幅と周辺歪みの間の妥協点を見出すことが必要となる。それは、鮮明な視野の拡大がどんなであれ周辺歪みの増大を意味し、これが静的視覚において、また、なかんずく動的視覚において面倒なことになる。逆に、周辺歪みを鮮明な視野の損なわれる部分だけに局限することが可能であり、その分、視野は小さくなる。この問題は、レンズにより付加される屈折力が大きいとき特に困難であり、装着者による順応に有害であることが理解されよう。

本発明の目的は、調節の異常を補正する代替的解決法、すなわち、日常的使用に快適であり、かつ特に天然の水晶体の場所に眼内レンズを移植するときに、患者の適応及び許容の機会を改善する点で好都合な解決法を提案することである。

この目的のため、本発明は、一方が開口レンズ、他方が視野レンズである２個の多焦点レンズの組み合わせからなる、調節補正を呈する光学系を提供する。用語“多焦点”は、レンズが、考慮されるレンズゾーンに応じて異なる複数の焦点を持つことを意味するのに使用される。

有利には、開口レンズは、最大焦点屈折力と最小焦点屈折力間の差と規定された屈折力付加（power addition）を呈し、視野レンズは、遠視野域の基準点における焦点屈折力と近視野域の基準点における焦点屈折力間の差と規定された屈折力付加を呈し、システムは、２個のレンズの付加の総和と規定された全体付加を呈する。全体付加、即ち全付加は、２．５ジオプタから４ジオプタの範囲内にあり、各レンズの付加は全付加の１／４より大きいかそれに等しい。

よって、本発明は、各レンズにより付加の減少を可能にし、それを要求する解決法を提供する。よって、本発明の光学系は、装着者により要求された屈折力付加全体を視野レンズと開口レンズとの間で分割する。これは、認知される視野の拡大、そして、歪みの減少という結果になる。これはまた、瞳孔の直径に左右される度合いが小さくなるという結果にもなり、このことは、瞳孔がしばしば収縮する傾向のある老齢の患者の視力を矯正する上で特に有利である。

本明細書の説明において下記の定義を使用する。

眼に矯正力又は補正力を与える眼鏡レンズの光学機能は、その球形、円筒形及びプリズム形の屈折力特性によって定義される。このような光学的定義は、純粋に表面に関する定義と言うより一般的な範囲を含むと理解される。それで、レンズが入射光線に及ぼす全体屈折効果は、レンズの前面と後面において首尾よく行われる２つの屈折の代数和から生じると定義される。この光学的定義は、Pergamon PressによりBritish College of Ophthalmic Opticians向けに刊行されたOphthal. Physiol. Opt. Vol.2, No.1（1982）の75〜86ページ、W.N.Charman論文“Theoretical aspects of concentric varifocal lenses”の中で述べられたと同じ全体屈折効果を生み出す表面対の複数の組み合わせ、又は実に無限の組み合わせをカバーする。

本発明の説明の中で本質的に重要であるのは球面屈折力もしくは拡大能（spherical power）である。入射光線を通過させるレンズの“球面屈折パワー”（spherical refractory power）（トータルパワー又は屈折パワー、又は平均集光パワー、又は球面パワーとも呼ばれる）とは、レンズの球面屈折が問題の光線に及ぼす一次効果（“拡大”効果）を特徴づけ、定量化する大きさのことである。それが正の値であれば、レンズは光線に対して収束効果を有し、負の値であれば、拡散効果を有する。

定義の中で使用された通りのこの光学的大きさの数値は、Macmillan Press刊行のVisual Optics and Instrumentation（London 1991、N.Charman編集）の418〜419ページのW.F.Long論文“Paraxial optics”の中で特に述べられた、光学機器業界によく知られているfrontocofometer光学測定法によって得られる。

本発明のその他の特徴及び利点は、非制限的例示である特定実施形態に関する次の説明を読むことにより明らかになる。

図１に示した第１の例では、少なくとも１つの無水晶体眼１００を有する患者のための視覚装置を見ることができる。

眼１００は、幾何学軸又は光学軸であってよい軸１０１を有する。従来、幾何学軸は、眼を前極から後極へと通過し、半径１２ミリメートル（ｍｍ）の眼球のための回転軸又は対称軸を構成する幾何学線と定義されている。光学軸は、角膜の前面と後面及び天然の水晶体（除去される前の）の前面と後面によって構成された眼の４つの主な界面表面の曲率中心を結び幾何学線と定義されている。光学軸上に眼の主平面、節点、及び回転中心を見出すことができる。光学軸は、また、窩と盲点との間で網膜と交差する。

図１では、眼の主要構成要素を見ることもできる。すなわち、角膜１０２、虹彩１０３、元来水晶体を含んでいた嚢１０４があり、眼の後には網膜１０５があって、その窩１０６が、視神経１０８の末端と合致する盲点１０７の上方に位置する。

本発明の視覚装置は、第１にフレーム（図示されていない）により支持された２個の視野レンズを含む一対の眼鏡を、第２に１個の眼内レンズ又は一対の眼内レンズを含み、それが1個であるか一対であるかによって患者の片眼又は両眼が無水晶体となる。片眼だけが無水晶体であるとき、視覚装置は、無水晶体眼を矯正するための本発明の単一光学系を構成するために、眼鏡レンズと共働するように無水晶体眼に移植される単一眼内レンズを有する。両眼が無水晶体であるとき、視覚装置は、２個の無水晶体眼の各々を矯正するための本発明の２つの光学系を形成するために、２個の眼鏡レンズと共働するように各々の眼に移植される２個の眼内レンズを含む。

よって、光学系、すなわち、各光学系は、２個のレンズ１０及び２０を矯正用の眼１００の軸１０１の上で組み合わせた形で含む。

レンズ１０は、眼鏡フレームに取り付けられ、眼１００から距離をおいて眼に合わせて設置され、導入部で定義された通りの一種の視野レンズをなす。

視野レンズ１０は多焦点レンズでもある。上述の通り、用語“多焦点”は、レンズが、考慮されるレンズゾーンに応じて異なる複数の焦点を持つことを意味するのに使用される。具体的には、レンズ１０は累進付加を提供する。但し、オプションはこれだけに限るものでない。多焦点レンズには２つのカテゴリがある。屈折力不連続のレンズと、累進付加を有するレンズである。本発明の光学系で使用される視野レンズは、これらのカテゴリのいずれかに属する。

第１カテゴリがカバーするのは、有限数の焦点を有し、それぞれ異なる屈折力でありながら各ゾーン内部では均一の屈折力の複数の別々のゾーンを有し、１つまたはそれ以上の屈折力不連続性を有するレンズである。これは、代表的には、像のジャンプにつながる不連続の線によって近視野域と中間視野域と遠視野域が分離される二焦点レンズ又は三焦点レンズに相当する。この種類のレンズは、図５以降の図を参照して述べる例の中で使用される。

多焦点レンズの第２カテゴリは、累進付加を有すると言われるレンズのカテゴリである。これは、図１及び２の例で使用される種類のレンズである。一般に、このようなレンズは、無限焦点を有し、累進的、すなわち、連続的かつ単調な屈折力変化を呈する。球面屈折力は、レンズの頂部と底部との間、遠視野域のための頂部ゾーンと近視野域のための底部ゾーンとの間で連続的に増大する累進分は、前面（凸面）に加えられても後面（凹面）に加えられてもよく、又は実際に、レンズの両面間で分割されてもよい。このような累進は、レンズの２面の一方及び／又は他方の平均曲率半径の連続的変化によって得られ、平均曲率半径は、前面についてはレンズの底部に向かって次第に小さくなり、後面についてはレンズの底部に向かって次第に大きくなる。累進レンズ表面は、前面がアーチ状、及び／又は、後面がテーパ状である。屈折力累進は、また、他のいかなる既知手段によって得られてもよい。

レンズの屈折力累進は、垂直線に対して部分的（又は全体的）に数度、例えば約７゜〜１０゜だけ傾いた主累進子午線とも呼ばれる線に沿って行われ、その線は直線、屈曲線、又は湾曲線であり得る。レンズは、従来、遠視野域の基準点における焦点屈折力（focal powers）（すなわち球面屈折力）と近視野域の基準点におけるそれとの差と定義されている屈折力付加を有する。

視野累進レンズは今やよく知られており、特に出願人側で、その構造及び製造法の詳細が多数の刊行物や商業品の対象をなしている。例えば、出願人が“Varilus Comfort”及び“Varilus Panamic”の商標で販売するレンズの１つを使用することが可能である。また、出願人から出されている下記文書の中のレンズの説明を参照することもできる。
− フランス特許第２６８３６４２号及び対応する米国特許第５２７０７４５号、
− フランス特許第２６８３６４３号及び対応する米国特許第５２７０４９５号、
− フランス特許第２６９９２９４号及び対応する米国特許第５４８８４４２号、
− フランス特許第２７６９９９８号及び対応する米国特許第５９４９５１９号、
− フランス特許第２７６９９９９号及び対応する米国特許第０９１１６７２号、及び
− フランス特許第２７７００００号及び対応する米国特許第０９１１６７０号。

よって、図１及び２に示した例において、レンズ１０は、累進付加を有するそのようなレンズで構成される。かかるレンズは、屈折力累進を担持する複合表を呈する凸形前面１１と、球状又は環状をなし、処方を担持する凹形後面１２を有する。

更に図２を参照するならば、レンズ１０において、その頂部に位置する遠い視野域１３、その底部に位置する近い視野域１４、及び、前記２つの視野域の間に位置する中間視野域１５を見ることができる。想起されるのは、これらの視野域と下記定義が、全面的にレンズによって生じる光学屈折力に関し、かつレンズ両面の形状の組み合わせから生じることである。

下の説明において、図２に示した通りの直交座標系を使用する。この図は、カットアウトされる前の円形に仕上げられたレンズの平面図を示し、レンズは代表的に６０ｍｍ〜８０ｍｍの範囲内の直径を有する。このレンズの１点が処方実験室においてプリズム基準点として使用される。この点は一般にレンズの幾何学的中心であり、図において０で表されている。プリズム基準点は、従来、レンズ上でマークによって目視可能にされている。プリズム基準点は、処方実験室において眼科医が装着者のために処方したプリズムにレンズを合わせるのに使用される。

横座標軸Ｘがレンズの水平軸に対応し、縦座標軸Ｙが垂直軸に対応する。この定義において、垂直及び水平は使用されるレンズの配向に対応する。よって、出願人の累進レンズでは、縦座標軸Ｙは、レンズの中心０（プリズム基準点でもある）とアセンブリクロス（assembly cross）によって画定され、その両方が実際にレンズ上でマークを付けられる。

また、遠視野基準点Ｌと近視野基準点Ｐを通過するほぼ垂直の方向において視野域１３、１５及び１４を通過する太線として引かれた主累進子午線ＭＭ’を見ることができる。主累進子午線ＭＭ’は、このケースでは斜線として示されており、有利には、その形状は、フランス特許第２６８３６４２号（米国特許第５２７０７４５号に対応する）において出願人が説明した通り、遠視野基準点Ｌにおける屈折力付加と名目球面屈折力の関数として変化してよい。

具体的には、出願人がすでに販売しているレンズのごとく、遠視野基準点Ｌはレンズの中心０より８ｍｍ上方の座標軸Ｙ上に位置し、他方、近視野基準点Ｐは座標軸Ｙから３ｍｍだけ鼻の方向に片寄り、中心０より１４ｍｍ下方に位置する点Ｐ’で座標軸上に突出している。よって、基準点Ｌの座標はX_L＝０ｍｍ、Y_L＝８ｍｍである。基準点Pの座標はX_P＝３ｍｍ、Y_P＝１４ｍｍである。

その光学関数に関して、累進付加レンズ１０は、特に２つの主な光学的大きさ、すなわち、その付加とその名目屈折力によって規定される。

その球面屈折力付加ΔPu₁₀は、遠視野域１３の遠視野基準点Ｌと近視野域１４の近視野基準点Ｐとの間の球面屈折力の変化に等しい。基準点Pの屈折力をPu_10/Lと書き、基準点Lの屈折力をPu_10/Pと書くと、屈折力付加ΔPu₁₀は
〔式１〕
ΔPu₁₀＝Pu_10/P−Pu_10/L
と書くことができる。

名目屈折力は、遠視野域の遠視野基準点Ｌにおける屈折力Pu_10/Lに等しい。

下に、本発明では付加ΔPu₁₀がある一定の基準を満たす必要のあることを示す。

矯正すべき眼１００は無水晶体であるので、図１に示した光学系の他方のレンズ２０は、図１に示したように天然の水晶体に取って代わるものとして無水晶体眼１００に移植するための眼内レンズである。よって、導入部に記載したように、レンズ２０は開口レンズを構成する。

図示形態において、眼内レンズ２０は、眼１００の前眼房、すなわち、眼の角膜１０２と虹彩１０３の間に延びる部分に移植される。但し、移植する場所はここだけに限るものでない。既知多様な技術を使ってレンズを他の場所に移植することも可能であり、また特に、それを後眼房又は嚢に移植することもできる。

眼の中に固定されるよう、移植レンズ２０は、虹彩１０３の根元で眼１００の毛様体に付勢するのに適した２つの概ねＳ字形の弾性変形可能なアーム２３により直径方向に対峙する位置で眼の周囲に装着される。

レンズ２０は、従来、合成材料、例えばメタクリレートポリマーで作られる。

開口レンズ２０は多焦点でもある。上述の通り、用語“多焦点”は、レンズが、考慮されるレンズゾーンに応じて異なる複数の焦点を持つことを意味するのに使用される。開口レンズ２０は、最大焦点屈折力と最小焦点屈折力間の差と規定された屈折力付加を有する。

具体的には、図１〜４に示した例において、レンズ２０は、２ゾーン同心の二焦点タイプである。但し、オプションはこれだけに限るものでなく、下でより詳細に述べる通り、他のタイプの多焦点眼内レンズを使用することができる。

更に、図３及び４を参照すると、眼内レンズ２０は前面２１と後面２２を有する。図示例において、前面２１と後面２２は凸形であるが、他の形態、特に、前面２１が凸形で、後面２２が凹形である形態を考えることができる。

このような多焦点眼内レンズに関する構造上及び製造上の原理は、現在よく知られている。このような多焦点開口レンズがその光学的に有用な部分の中心に、それぞれ焦点距離の異なる複数の屈折ゾーンまたは回折ゾーンを有する。よって、これらの一目瞭然の屈折力が、対象ごとに、網膜上で重なり合う複数の異なる像、それも、一方が鮮明、他方が焦点の合わない形の異なる像を作る。このようなシステムの作用は、鮮明である像を選択できるようにする脳の取捨能力に依存する。

図２及び３に示した例において、眼内レンズ２０は同心二焦点レンズである。同心に焦点レンズは、屈折力Pu_20/Pを有する近視野のための中心ゾーン２５と、屈折力Pu_20/Lを有する遠視野のための周辺環状ゾーン２６を有する。レンズ２０の付加であるΔPu₂₀は、これら２つの屈折力間の差で、
〔式２〕
ΔPu₂₀＝Pu_20/P−Pu_20/L
と書くことができる。

本発明の本質的態様によれば、レンズ１０と２０の付加ΔPu₁₀とΔPu₂₀は相互に依存し、ある一定の基準を満たさなければならない。

２つのレンズ１０と２０の組み合わせから作り上げられた光学系が、２つのレンズの付加の総和と定義される全体付加（overall addition）を有することで考えられている。この全体付加は、装着者のために処方された付加の１０％以内に相当する。本発明によれば、全体付加は第１に２つのレンズ１０と２０間で制限され、かつ第２に２つのレンズ１０と２０間で分割される。

より精確には、この全体付加は２．５〜４ジオプタの範囲内にある。すなわち、
〔式３〕
2.5 dpt≦ΔPu₁₀＋ΔPu₂₀≦4 dpt
である。

問題の眼は無水晶体であるから、有利には４ジオプタに近い値を選択してよい。

同時に、レンズ１０と２０の各々の付加は全付加の１／４より大きく、又はそれに等しく、これにより、分割の釣り合いと有効性は保証される。すなわち、
〔式４〕
ΔPu₁₀≧（ΔPu₁₀＋ΔPu₂₀）／４
及び
〔式５〕
ΔPu₂₀≧（ΔPu₁₀＋ΔPu₂₀）／４

好ましくは、付加を２つのレンズ間で等分割する。そうすれば、４ジオプタの全体付加を提供する本例において、眼鏡レンズ１０と眼内レンズ２０の両方が約２ジオプタの同じ付加を有することができる。

図５〜８は、本発明の第２実施形態を示す。この実施形態は、老視の患者のための視覚装置を構成する。但し、同じ装置が、無水晶体の患者のようにすべての天然の調節力を失った患者のために等しく使用することができる。

この装置は、第１に各々の眼に１個のレンズが対面する形の一対の眼鏡を、そして第２に各々がそれぞれの眼に位置決めされた一対の角膜コンタクトレンズを含む。よって、同じ眼に合わせて置かれた眼鏡レンズ（視野レンズ）とコンタクトレンズ（開口レンズ）により構成された２つの光学系が設けられる。

図５では、眼１１０をその主要構成要素と共に見ることができる。すなわち、角膜１１２、虹彩１１３、天然の水晶体１１９を含んでいる嚢１１４があり、眼の後には網膜１１５があって、その窩１１６が、視神経１１８の先端に合致する盲点１１７の上方に位置する。

各光学系は、矯正すべき眼１００の軸１０１上にレンズ３０と４０を組み合わせた形で含む。

レンズ３０は、眼鏡フレーム（図示されていない）に取り付けられ、眼１００から一定距離をおいて置かれており、導入部で定義されたような一種の視野レンズをなしている。

視野レンズ３０は、上述のごとく、多焦点レンズである。より精確には、この場合のレンズ３０は、上述の多焦点視野レンズの第１カテゴリに属する。よって、レンズ３０は、屈折力不連続性のレンズを含む。但し、オプションはこれだけに限るものでなく、累進付加を有するレンズをコンタクトレンズと組み合わせて使用することができる。

屈折力不連続性の視野レンズはよく知られており、ここで、多数の刊行物や市販レンズの対象をなす構造及び製造法の詳細を解説する必要はない。屈折力不連続の多焦点レンズには２つの主要タイプがあり、その各々が本発明の実現に好適であり、一方はカットレンズがあり、そして他方は複合レンズがある。所定レンズのための屈折力の多重性は、その２つの面の一方の曲率を変えるか（カット又は成型による不連続多焦点レンズ）、またはより高い屈折率を有する材料（複合多焦点レンズ）を採用するかによって得ることができる。例えば、出願人が“CT 28 ORMEX”、“CT 28 ORMA”、“TRIFOCAL 22x36”、“TELEMIL”、“TELEX”、“TELARC”の商標で販売する種類のレンズを使用することが可能である。

よって、図５及び６に示した例において、レンズ３０は、屈折力不連続のレンズで構成される。レンズ３０は、屈折力不連続の凸形前面３１と、球状又は環状をなし、処方処理された凹形後面３２を有する。

図６は、カットアウトされる前の円形に仕上げられたレンズの平面図を示し、レンズは代表的に６０ｍｍ〜８０ｍｍの直径を有する。横座標軸Ｘがレンズの水平軸に対応し、縦座標軸Ｙが垂直軸に対応する。この定義において、垂直及び水平は使用時のレンズの配向に対応する。

レンズ３０の前面３１は、明瞭な中心と明瞭な曲率を持つ２つの球形ゾーンを有する。そこで、レンズの頂部に位置し、遠視野のために使用される主要ゾーン３３を見ることができる。このゾーン３３の光心は、本例においてレンズの幾何中心０と一致するが、横座標軸Ｘに沿って鼻の方向に約１ｍｍ分オフセットさせることができる。

遠視野域３３内部において、レンズの底部には、不連続の線３５によって限定された別個の近視野域３４がある。ゾーン３３より大きい曲率を持つこのゾーンは、より強大な球面屈折力をレンズに局部的に与える。近視野域３４の光心（参照記号Ｃで表されている）は、鼻の方向に数ミリメートルだけ片寄っている。具体的には、線０Ｃは縦座標軸Ｙに対して角度α＝１０゜をなし、中心Ｃの横座標値はＸｃ＝３ｍｍである。近視野域３４を画定する線３５は、Ｃを中心とする直径２５ｍｍの円の一部を形し、本例では、その円は図６に示したように軸Ｘより数ミリメートル（特に４．５ｍｍ）下方に位置する最高点に向かってわずかに湾曲している。

その光学関数に関して、二焦点レンズ３０は、特に２つの主な光学的大きさ、すなわち、その付加とその名目屈折力によって画定される。

球面屈折力付加ΔPu₃₀は、遠視野域３３の球面屈折力と近視野域３４の球面屈折力との差に等しい。遠視野域の屈折力をPu_30/Lと書き、近視野域の屈折力をPu_30/Pと書くと、屈折力付加ΔPu₃₀は
〔式６〕
ΔPu₃₀＝Pu_30/P−Pu_30/L
と書くことができる。

名目屈折力は、遠視野域の屈折力Pu_30/Lに等しい。

下に、本発明では付加ΔPu₃₀がある一定の基準を満たさなければならないことを示す。

図５に示した光学系の他方のレンズ４０は、図示されたように、眼１１０の角膜１１２に対して適用される角膜コンタクトレンズである。よって、これが導入部の定義による、開口レンズを構成する。

レンズ４０は、従来、親水性の合成材料、例えばハイドロキシエチルメタクリレート、アクリルモノマー、（Ｎ−ビニル−２−ピロリドン）ビニルピロリドン、エポキシで作られたフレキシブルレンズである。

コンタクトレンズ４０は多焦点レンズでもある。上述の通り、用語“多焦点”は、レンズが、考慮されるレンズゾーンに応じて異なる複数の焦点を持つことを意味するのに使用される。このレンズは、その最大焦点屈折力と最小焦点屈折力との差と定義される屈折力付加を呈する。

このような多焦点コンタクトレンズの構造上及び製造上の原理は、現在よく知られている。このような多焦点開口レンズは、光学的に有用な部分に、焦点距離の異なる複数の屈折ゾーンまたは回折ゾーンを有する。それにより、これらゾーンの異なる屈折力が、各対象ごとに、網膜上で重合する複数の異なる像を創り出し、そしてそれらの像の一方は鮮明であるが、他方は焦点の合わない像となる。このようなシステムの作用は、鮮明である像を選択できるようにする脳の取捨能力に依存する。

具体的には、レンズ４０は非球面累進タイプである。但し、下でより詳細に述べる通り、選択肢はこれだけに限るものでない。

コンタクトレンズ４０は前面４１と後面４２を有する。前面４１は球面−非球面の形状であり近視野のために球形の中心ゾーン４３を有し、中心ゾーン４３は中間視野と遠視野のために周辺から中心に向かって屈折力累進を生じる非球形の環状ゾーン４４に囲まれている。その屈折力累進は連続的かつ単調である。周辺ゾーン４５は、レンズが眼の上に定着し保持されるようにレンズを拡張するが、いかなる光学機能も果たさない。中心ゾーン４３は２ｍｍ〜４ｍｍの直径を呈し、他方、環状ゾーン４３は６ｍｍ〜１４ｍｍの直径を有する。ゾーン間の結合は少なくともセカンドオーダー程度に連続的である。これら３つのゾーンを画定する破線円が図７に説明目的で描かれているが、物理的に目視可能ないかなるものも表していないことを理解されたい。後面４２は球状又は環状であり、一般的に装着者の処方に合わせて形成される。

レンズの近視野のための中心ゾーン４３の屈折力をPu_40/Pと書き、中心ゾーンの外縁に達する、遠視野のための周辺環状ゾーン４４の屈折力（レンズの最小屈折力に相当）をPu_40/Lと書く。

レンズ４０の付加をΔPu₄₀と書くと、これは２つの屈折力間の差であり、
〔式７〕
ΔPu₄₀＝Pu_40/P−Pu_40/L
と書くことができる。

本発明の実質的特徴によれば、レンズ３０と４０の付加ΔPu₃₀とΔPu₄₀は相互に依存し、ある一定の基準を満たさなければならない。

２つのレンズ３０と４０の組み合わせから作られた光学系が、２つのレンズの付加の総和と定義される全体付加を有することが考えられている。この全体付加は、装着者のために処方された付加の１０％以内に相当する。本発明によれば、全体付加は第１に２つのレンズ３０と４０間に制限され、かつ第２に２つのレンズ３０と４０の間で分割される。

より精確には、この全体付加は２．５ジオプタ〜４ジオプタの範囲内にある。そこで、
〔式８〕
2.5 dpt≦ΔPu₃₀＋ΔPu₄₀≦4 dpt
である。

問題の眼は無水晶体でないが、明白な老視を患っているので、有利には３ジオプタに近い値を選択してよい。

同時に、レンズ３０と４０の各々によってもたらされる付加は全付加の１／４より大きく、又はそれに等しく、これにより、分配が均衡を保ちかつ有効であることを保証する。
〔式９〕
ΔPu₃₀≧（ΔPu₃₀＋ΔPu₄₀）／４
及び
〔式１０〕
ΔPu₄₀≧（ΔPu₃₀＋ΔPu₄₀）／４

２つのレンズ間の付加の分配は、好ましくは同等である。よって、全付加のために３ジオプタを準備する第２の例において、眼鏡レンズ３０とコンタクトレンズ４０は、両方が約１．５ジオプタの同じ付加を有していてよい。

本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。特に、多焦点視野レンズ３０は既知のどの形状を有してもよい。図１及び２に示した累進レンズの例と、図５及び６に示した不連続二焦点レンズの例だけに限定されるものでない。

同様に、多焦点開口レンズは既知のどの形状を有してもよい。図３及び４に示した眼内レンズの例と、図７及び８に示したコンタクトレンズの例だけに限定されるものでない。本発明を具体化するために、先行技術に記載の多焦点開口レンズのどのタイプも使用可能である。この点に関し、コンタクトレンズに関する教義は、レンズを眼の内側に固定できるようにする手段を追加するだけで眼内レンズ用に転用できる。

多焦点開口レンズは３つのカテゴリに区分される。同心タイプ、非球面累進レンズタイプ、そして回折タイプである。本発明の光学系で使用される開口レンズは、これらのカテゴリのいずれかに属してよい。

第１カテゴリがカバーするのは、有限数の焦点を有し、１つまたはそれ以上の屈折力不連続の異なる屈折力を有する複数の別々のゾーンを呈するレンズである。これは、代表的には、像のジャンプにつながる不連続の線によって近視野域と中間視野域と遠視野域が分離される二焦点レンズ又は三焦点レンズである。

よって、例えば、米国特許第３４２０００６号の中で述べられた種類の、２つのゾーンを有する同心二焦点レンズであるコンタクトレンズ又は眼内開口レンズを使用することが可能である。これは、遠視野のための屈折力を有する中心ゾーンが、近視野のための屈折力を有する環状ゾーンによって囲まれた形の円対称形二焦点開口レンズ（特にコンタクトレンズであるが、その教義は眼内レンズに転用できる）である。米国特許第３３７０００７号、第３７２６５８７号及び第４６３６０４９号は、近視野のための中心ゾーンと遠視野のための周辺環状ゾーンを有する図２及び３の例（コンタクトレンズの）に対応する逆の形態について述べている。

また、ゾーンの多重性を呈する同心多焦点のコンタクトレンズ又は眼内レンズを使用することも可能である。このような円対称形レンズは、国際特許出願ＷＯ８９／０２２５１又は米国特許第６５２７３８９号の中で述べられている通り、中心部分に加えて、近視野屈折力と遠視野屈折力間で屈折力が交互する複数の同心環状ゾーンを連続して有する。環状部分相互間の過渡部分は、中間視野にとって有用なある一定量の屈折力を呈するように平滑化することができる。交互する屈折力の中に中間視野のための第３の屈折力が任意に含まれていてよい。

使用できる多焦点開口レンズの第２カテゴリは、累進タイプの非球面の眼内レンズ又はコンタクトレンズである。これらのレンズは、中心から周辺に向かって、又は周辺から中心に向かって単調な関係で屈折力が累進的に変化する円対称形レンズである。非球面の曲率は無論、前面にあっても後面にあってもよい。正反対の形態を考えることができるが、近視野域がレンズの中心に位置するように非球面曲率は前面にあるのが好ましい。多様な形状が可能であり、特に、中心の球面ボタンの周辺に、屈折力の累進（又は累退）を生じさせる非球面部分が広がる球面−非球面形状（図７及び８の例のごとく）、又は実際に、同心非球面の連続表面を構成する遠視野域と近視野域と中間視野域が交互する非球面同心形状が可能である。このような累進開口レンズの例は、英国特許第２２８８０３３号、及び、米国特許第６３２２２１３号、第５２１４４５３号、第４８６１１５２号、第４５８０８８２号、第４１９９２３１号、及び第５１２５７２９号に挙げられている。

最後に、回折多焦点開口レンズも存在する。このレンズは、一面上に回折格子を有する。代表的には、それは同心のフレネル（Fresnel）レンズゾーンの格子を含む。角膜コンタクトレンズでは、回折格子は、涙の中に浸漬されることによって安定するように後面に作られており、かつその深さは、角膜上皮へ有害な影響を与えないように極めて浅い（約０．００３ｍｍ）。このようなレンズの一例が米国特許第４１６２１２２号に挙げられている。

本発明の第１実施形態を構成する光学系の軸方向断面図である。図１の累進視野レンズそれ自体の、縮尺を大きくした平面図である。図１の二焦点眼内レンズそれ自体の、縮尺を大きくした平面図である。図３の線III−IIIにおける軸方向断面図である。本発明の第２実施形態における光学系の軸方向断面図である。図５の二焦点視野レンズそれ自体の、縮尺を大きくした平面図である。図５の非球面コンタクトレンズそれ自体の、縮尺を大きくした平面図である。図５の部分VIIIの詳細図である。

符号の説明

１０レンズ
１１前面
１２後面
１３遠視野域
１４近視野域
１５中間視野域
２０レンズ
２１前面
２２後面
２３アーム
２５中心ゾーン
２６周辺環状ゾーン
１００眼
１０１軸

Claims

調節補正を呈する光学系であって、一方が開口レンズ、他方が視野レンズである２個の多焦点レンズの組み合わせからなり、前記開口レンズが、最大焦点屈折力と最小焦点屈折力間の差と規定された屈折力付加を呈し、視野レンズが、遠視野域の基準点における焦点屈折力と近視野域の基準点における焦点屈折力間の差と規定された屈折力付加を呈し、全体屈折力付加が、２個のレンズの付加の総和と規定されかつ２．５ジオプタから４ジオプタの範囲内にあり、各レンズの付加が全体屈折力付加の１／４より大きいか又はそれに等しいことを特徴とする、光学系。
各レンズの付加が全体付加の４０％より大きいか又はそれに等しいことを特徴とする、請求項１に記載の光学系。
視野レンズが、累進付加を有するレンズのカテゴリ、屈折力不連続のレンズのカテゴリの１つに属することを特徴とする、請求項１または２に記載の光学系。
開口レンズが、同心レンズのカテゴリ、累進非球面レンズのカテゴリ、回折レンズのカテゴリの１つに属することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１に記載の光学系。
矯正すべき眼が無水晶体であり、前記開口レンズが天然の水晶体の代りに眼に移植される眼内レンズであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１に記載の光学系。
少なくとも１つの無水晶体眼を有する患者のための視覚装置であって、眼の位置に合わせて設置されたレンズを備えかつ視野レンズを構成する一対の眼鏡を有し、かつ前記眼内レンズを有する、請求項５に記載の光学系を含む視覚装置。
老視の患者のための視覚装置であって、各々の眼との関係で、眼の位置に合わせて設置されたレンズを備えかつ視野レンズを構成する一対の眼鏡を有し、各々の眼の上に設置された開口レンズを構成する一対のコンタクトレンズを有する、請求項１〜５のいずれか１に記載の光学系を含む視覚装置。