JP4870090B2 - 大きな振幅の平行移動のためのコンタクトレンズ設計 - Google Patents

Description

本発明は、コンタクトレンズ設計に関し、特に、瞳孔に対する光学系の位置が下まぶたに対するレンズの関係によって制御されるソフトコンタクトレンズ設計に関する。より具体的には、本発明は、アンダカット付きレッジの使用によって眼の上での大きな振幅の平行移動を可能にするレンズ設計を提供する。

コンタクトレンズは、多くの異なるタイプの視覚障害に対して広く使用されている。視覚障害としては、近視及び遠視のような障害ならびに普通は加齢に伴う近傍範囲視力の障害（老眼）がある。現在の見解では、老眼は、歳をとるにつれ、水晶体が結晶化し、その弾性を失い始め、最終的には眼が近くの物体に合焦する能力を失うときに起こると考えられている。一部の老眼の人は、近見視力及び遠見視力の両障害を有し、視力を正しく矯正するためには二焦点レンズを要する。多くの人は、視力を矯正するために、二焦点眼鏡よりもコンタクトレンズを装用するほうを好む。

典型的な単焦点コンタクトレンズは、レンズが平行光線に対して垂直に配置されたときその平行光線が集束する点である焦点と、焦点からレンズの中心まで引かれる仮想線である光軸とを有する。後面が角膜に対してフィットし、反対側の前面が、光を集束させて視力を矯正する視力矯正面を有する。典型的な球面レンズの場合、視力矯正面は、視力矯正面上の任意の点から曲率中心と呼ばれる光軸上の点までの距離である、単一の曲率半径を有する。二焦点レンズは、レンズの前面に少なくとも二つの視力矯正面：遠く離れた物体を注視するための遠見視力矯正面と、近くの物体を注視する（たとえば読書中）ための近見視力矯正面とを有する。

二焦点コンタクトレンズの効果的な使用は、眼が遠くの物体を注視する状態から近くの物体を注視する状態に変化するとき、視力矯正面の間での眼の平行移動を要する。このような状況では、瞳孔が、遠見視力矯正面の範囲に入る状態から近見視力矯正面の範囲に入る状態まで移動しなければならない。

レンズを設計する際、平行移動が特に重要である。大部分のレンズは、眼の視線方向が水平注視遠方視から下方注視近方視に変わるとき、眼の表面上で平行移動しにくい。これは、角膜の形状に綿密に適合するソフトコンタクトレンズの能力のせいである。この理由のため、平行移動型二焦点ソフトコンタクトレンズは一般的ではない。したがって、二焦点コンタクトレンズを望むユーザは通常、より不快なハードレンズを使用することを強いられ、反面、ソフトコンタクトレンズを装用することを望むユーザは通常、単焦点レンズを装用することを強いられる。

ＷＯ２００４／１０９３５８Ａ１は、下まぶたに対するコンタクトレンズの位置を安定化して、視線を、レンズ中央の遠方合焦部又は、下を見るときには、レンズ下部の近方合焦部に通すことができるようにするための視線固定タブを有するソフトコンタクトレンズを開示している。

ＧＢ２０３３１０１Ａ及びＷＯ０１／４４８６０Ａ１は、レッジ、すなわち先端を切り落とされた下端がコンタクトレンズを下まぶたの上に載せることを可能にする二焦点又は多焦点ソフトコンタクトレンズを開示している。

さらに、ＷＯ２００４／０１１９８９Ａ１は、下まぶたと係合するための平行移動「リッジ」を前面に備えたレンズを開示している。

しかし、まぶたがレンズと係合しないならば、レンズ平行移動振幅が不十分になり、結果として二焦点性能が劣るおそれがある。リッジが、縁に近くのレンズの比較的急峻な場所に位置するならば、まぶたがリッジを乗り越えてしまい、レンズは平行移動しない。リッジが、まぶたがリッジと係合することができる、まぶたの中心により近い位置に配されるならば、下まぶたは、レンズ平行移動の効果的な振幅にとって十分な動きを提供することができない。

したがって、眼が遠方視から近方視へと位置を変えるとき眼の表面上の平行移動を支援する二焦点コンタクトレンズ、特に二焦点ソフトコンタクトレンズが要望される。

「コンタクトレンズ」とは、装用者の眼の上又は中に配置することができる物体をいう。コンタクトレンズは、ユーザの視力を矯正、改善又は変化させることができるが、必ずしもそうでなくてもよい。コンタクトレンズは、ソフトレンズ、ハードレンズ又はハイブリッドレンズであることができる。

本明細書で使用するコンタクトレンズの「前面」とは、装用時に眼に対面しない側のレンズ面をいう。一般には実質的に凸状である前面は、レンズのフロントカーブと呼ぶこともできる。

本明細書で使用するコンタクトレンズの「後面」とは、装用時に眼に対面する側のレンズ面をいう。一般には実質的に凹状である後面は、レンズのベースカーブと呼ぶこともできる。

本発明は、平行移動型コンタクトレンズ、好ましくは平行移動型ソフトコンタクトレンズを製造する方法及び平行移動型コンタクトレンズ、好ましくは平行移動型ソフトコンタクトレンズのための設計に関する。本発明のコンタクトレンズは、好ましくは、上部、下部、回転軸、前面及びベース面を有する。前面は複数のゾーンを含み、その一つが、下縁を有するオプチカルゾーンであり、このオプチカルゾーンは、遠見視力矯正を提供する曲率範囲を有し、ユーザの瞳孔の一部にかぶさるのに十分である第一の区域を有し、オプチカルゾーン内の第一の位置に、ユーザが第一注視で水平の場所を注視しているときユーザの瞳孔が遠方視ゾーンの範囲に入るように設けられた遠方視ゾーンを有する。もう一つの実施態様では、遠方視ゾーンは、コンタクトレンズの回転軸からオフセットされている中心を有することができる。関連する実施態様では、遠方視ゾーンは楕円形であることもできる。

前面はまた、遠方視ゾーンから半径方向外側に延び、近見視力矯正を提供する第二の曲率範囲を有し、ユーザの瞳孔の一部にかぶさるのに十分である第二の区域を有する近方視ゾーンを有するオプチカルゾーンを有する。この近方視ゾーンは、好ましくは、オプチカルゾーン内の第二の位置に、ユーザが下方注視で水平の場所よりも下の近方視点を注視しているときユーザの瞳孔が近方視ゾーンの範囲に入るように設けられている。関連する実施態様では、近方視ゾーンは、回転軸と同心的であり、遠方視ゾーンから半径方向外側に延びることができる。

レッジゾーンがオプチカルゾーンの下方に設けられ、ベース面から外側に前面まで延びてユーザの下まぶたとの係合を可能にして、ユーザによって装用されているときのコンタクトレンズに対して垂直方向平行移動支持を提供するアンダカット部を含む。本発明の一つの実施態様では、下寄り垂直経線沿いのレッジの高さは３００μm〜１２００μmであることができる。より好ましい実施態様では、レッジの高さは７００μmであることができる。関連する実施態様では、レッジは、垂直から計測して２５°〜７０°の角度範囲を有することができる。好ましい実施態様では、レッジの角度は垂直から５０°である。

本発明の一つの実施態様では、レンズはまた、オプチカルゾーンの下縁からレッジゾーンの上縁まで延び、レッジゾーンからオプチカルゾーンまで滑らかな移行を提供する移行ゾーンを有することができる。関連する実施態様では、レンズは、好ましくは半径方向外側に延び、細い末端まで先細りするベベルゾーンを有する。さらに別の実施態様では、本発明のレンズは、垂直経線に沿って増大する厚さプロフィールを有することができる。関連する実施態様では、レンズは、垂直経線を中心に実質的に対称である厚さプロフィールを有することができる。

本発明のレンズは、シリコンヒドロゲル又はＨＥＭＡでできていることができる。

本発明のレンズは、好ましくは、大きな振幅の平行移動が可能である。一つの実施態様では、レンズは、２mm〜５mm平行移動することができる。好ましい実施態様では、レンズは、３mm〜５mm平行移動することができる。

本発明は、大きな振幅の平行移動が可能であるレンズを製造する方法を含む。本方法は、ベースカーブを含む第一の面を、下まぶたと係合するように設計されたアンダカットとともに、レンズ材料に切削すること；アンダカットを支持すること；レンズ材料を移すこと；及び第二の前面を切削することを含む。好ましい実施態様では、支持するステップは、第一の切削された面の背後にブロック材を加えることを含むことができる。もう一つの実施態様では、第二の切削は、レンズの上寄り境界から材料を除去して長円形のレンズ形状を作ることができる。

本発明はまた、大きな振幅の平行移動を有するレンズを製造することができるレンズ型を製造する方法及び当該型を使用してレンズを製造する方法を含む。この方法は、オス型を含む第一の面を、アンダカットとともに、レンズ型材料に切削すること；型のアンダカット形体を支持すること；及びメス型である第二の前面を切削することを含む。最後に、本方法は、オス型とメス型との間でコンタクトレンズを成形することを含む。

以下、本発明の好ましい実施態様を詳細に説明する。図面を参照する際、各図面を通じ同じ番号が同じ部品を示す。

図１Ａ〜１Ｃに示すように、本発明の一つの実施態様は、上部１０８、下部１０９、回転軸１０２、後面１０４及び反対側の前面１０６を有するコンタクトレンズ１００である。前面１０６は、オプチカルゾーン１１０、移行ゾーン１４０、レッジ１５０及びアンダカット１５８を含むことができる。オプチカルゾーン１１０は、下縁１１４を有し、遠方視ゾーン１２０及び近方視ゾーン１３０を含む。レンズの後面は、円形の境界縁を有することができ、この縁から、レッジ突出部がレンズ下半分から延びている。ベース面は、レッジ形体を除くと、回転対称であることもできるし、回転対称なベース面外寄り部分に融合しているトーリック又は双円錐光学面を含むこともできる。

遠方視ゾーン１２０は、ユーザのための遠見視力矯正を提供する第一の曲率範囲を有する。遠方視ゾーン１２０の区域は、ユーザの瞳孔１０６ａの一部にかぶさる（すなわち、瞳孔の少なくとも５０％を覆う）のに十分である。遠方視ゾーン１２０は、使用者が第一注視で水平の場所を注視しているとき使用者の瞳孔が遠方視ゾーン１２０の範囲に入るように設けられている。一般に、遠方視ゾーン１２０は、回転軸１０２からオフセットされる。これは、眼１０７が下方注視で見ているとき（たとえば眼１０７が読書に係わるとき）瞳孔１０６が近方視ゾーン１３０の範囲に入るようにするためである。遠方視ゾーン１２０の中心１０２から下部までの距離は、水平線を注視しているとき瞳孔１０６ａが遠方視ゾーン１２０の範囲に実質的に入ることを可能にする最小距離であるべきである。これは、結果として、楕円形を有する遠方視ゾーン１２０を生じさせることができる。遠方視ゾーン１２０は、好ましくは、下方注視の間、レンズが下に平行移動するとき、垂直方向のコマ収差を提供する。

好ましくは、遠方視ゾーン１２０と近方視ゾーン１３０との間に融合ゾーンが存在する。この融合ゾーンは、好ましくは、表面変曲及びオプチカルゾーンの曲率に比較して高い相対的曲率を含む。光学度数は曲率に比例するため、融合ゾーンによって屈折した光は、窩から離れる方向に屈折する。

垂直経線がレンズ上部１０８からレンズ下部１０９まで延びている。本発明では、オプチカルゾーンは、好ましくは、好ましくは長さ９mmを超える垂直経線に沿って位置する。より好ましい実施態様では、オプチカルゾーンの長さは１０．５mmである。図１Ｂに示すように、レンズは厚さプロフィールを有する。好ましい実施態様では、厚さプロフィールは、レンズ上部１０８からレンズ下部１０９まで増大して、レンズ下部の近くでより大きなレンズ厚さを与える。レンズはまた、レンズ左側からレンズ右側まで延びる水平経線を有する。好ましい実施態様では、水平経線沿いの厚さプロフィールは実質的に対称である。

近方視ゾーン１３０は、回転軸１０２と同心的であることができ、遠方視ゾーン１２０から半径方向外側に延びている。近方視ゾーン１３０は、ユーザのための近見視力矯正を提供する第二の曲率範囲を有する。近方視ゾーン１３０の区域は、瞳孔１０６ｂの一部にかぶさるのに十分である。近方視ゾーン１３０は、ユーザが下方注視で（たとえば読書中）水平の場所よりも下の近方視点を注視しているときユーザの瞳孔１０６ｂが近方視ゾーン１３０の範囲に入るように設けられている。遠方視ゾーン１２０及び近方視ゾーン１３０は、レンズ１００の後面１０４又は前面１０６のいずれに配置されてもよい。

図１Ａ及び１Ｂを参照すると、レッジ１５０、特にそのアンダカット１５８がレンズ１００のための垂直方向平行移動支持を提供する。このような支持は、レンズが２mm〜５mmの範囲で、好ましくは３mm〜５mmの範囲で平行移動することを許すことができる。レッジ１５０は、前部１５６及びアンダカット付き下縁１５８を有する。レッジ１５０はオプチカルゾーン１１０の下方に位置している。アンダカット付き下縁１５８は、レンズの前面とベースカーブとの間に延び、前部１５６に対して斜めに位置している。アンダカット付き下縁１５８は、ユーザの下まぶた１０５との係合を可能にする。したがって、眼１０７が下方向に動くと、レッジ、特にアンダカット付き下縁１５８が下まぶた１０５と係合し、レンズ１００を支持して、それにより、眼１０７の表面上でのレンズ１００の平行移動を可能にする。

縁における下寄り垂直経線沿いの厚さとして計測されるレッジの高さは好ましくは３００μm〜１２００μmである。好ましい実施態様では、レンズの高さは７００μmである。垂直からのレッジの角度は２５〜７０°の範囲であることができる。好ましい実施態様では、垂直に対するレッジの高さは５０°である。

移行ゾーン１４０は、レッジ１５０からオプチカルゾーン１１０まで滑らかな移行を提供する。移行ゾーン１４０は、オプチカルゾーン１１０の下縁１１４からレッジ１５６の上縁まで延びている。レッジのすぐ上でのこの「表面融合」は、下寄り垂直経線に沿って凹状（最大厚さがエッジのところである場合）ないし平坦であることができる。

レンズはまた、コンタクトレンズに通常に伴う他の形体を含むことができる。たとえば、レンズのプリズムは通常、上下に２００μmである。

快適さを増すため、レンズ１００はまた、ベベル１７０を含むことができる。ベベル１７０は、ベースカーブ又は全接線面上の可変性逆ベベルであってもよい。レンズはまた、第一注視における中間視力を増すための累進オフセットを有することができる。事実上いかなる光学系をも本レンズ設計とともに使用することができる。たとえば、本発明の一つの実施態様は、下寄りのオフセット累進ゾーンを有することができる。もう一つの実施態様は、コマ様収差及び累進プロフィールを組み合わせたものによって形成される光学系を含むことができる。さらに他の実施態様では、レンズ設計は、レンズの前面又はベース面のいずれかに乱視矯正を含むことができる。もう一つの実施態様では、レンズは、６mmの瞳孔の場合で１ジオプトリよりも大きい負の球面収差を遠方視ゾーンに有することができる。

本レンズ設計は、レンズ、ツール又は型を眼科用旋盤又はその等価物によって製造することができるように設計されている。

本発明のレンズ１００は、通常、ソフトコンタクトレンズ材料、好ましくはシリコンヒドロゲル又はＨＥＭＡから製造される。

本発明のコンタクトレンズは、従来のコンタクトレンズ成形法を使用して製造することもできるし、旋盤上で切削することもできる。成形法を使用する実施態様では、型又は型ツールは、コンタクトレンズの主模型を製造するのに従来から使用されているタイプの、従来のコンピュータ制御カッタを旋盤と組み合わせたものによって形成することができる。レンズを旋削するのか、レンズ型を旋削するのか、型ツールを旋削するのかにかかわらず、旋削加工は、レンズに関して本明細書で記載するものと同様であることができる。

図２Ａに示すように、材料２００をスピンドル２２０に取り付け、回転軸２０２を中心に事前に選択された方向に回転させる。具体的には、材料は、ボタンの形状にあることができ、クランプ又は他のやり方でピンに取り付ける。まず、図２Ｂに示すように、少なくとも第一の面２１０をブランク又はボタン２００の外面２０６に切削する。第一の面２１０は、好ましくは、後面又はベースカーブであり、好ましくは、本発明のレンズのアンダカット形体（レッジゾーン）を含む。この工程で、好ましくは、ボタンの縁をブロックするためにショルダークランプを使用する。さらには、ロウ又はレンズ、レンズ型もしくは型ツールの表面を傷つけない別のブロック材料を使用して、移す間に切削されたベースカーブをブロックしてもよい。ブロック材料はまた、アンダカット形体のための支持を提供することができる。第一の面を切削したのち、第二の側、すなわち前面を切削することができるように、部分的に形成されたレンズを移す。移す間、ブロック材が所定位置に残って第一の切削面に対する損傷を防ぐ。さらには、キー溝又はスロットを使用して、レンズがスピンドルに対して正しい向きを維持することを保証してもよい。これは、非球面であるレンズで特に重要である。前面は、オプチカルゾーン、移行ゾーン及びベベルゾーンを前面に切削するかもしれないことを除き、後面と同じやり方で切削される。代替態様では、これらのゾーンを背面に切削してもよい。材料が回転するとき切削器具の深さを制御することにより（従来のコンピュータ制御機構の場合と同様に）種々の視力矯正面をレンズ、レンズ型又は型材料に切削することができる。

前面の第二の切削の間、レンズ、レンズ型及び／又は型ツールの直径を切削して顕著なアンダカットを形成して、長円形にすることができる。レンズ直径の一部を除去すると、より高い安定性及び増大した平行移動を提供することができる。レンズ下半分の境界は、境界が円形ではなく、縁が平面に位置しないよう、方位角とともに変化することができる。好ましい実施態様では、上半分におけるレンズの境界は対称であり、同じ面に位置する。もう一つの実施態様では、レンズは、少なくともレンズの上半分の周囲で正弦波状に変化する丸い縁を有することもできる。型を形成する本発明の実施態様では、型は、好ましくは、その型によって形成されるレンズが少なくともレンズの上半分の周囲で正弦波状に変化する丸い縁を有するように形成される。

本発明の一つの実施態様の正面図である。 図１Ａに示す実施態様を１Ｂ−１Ｂ線から見た、水平軸に沿って誇張された断面図である。 図１Ｂの詳細部分の図である。 スピンドルに取り付けられたレンズ材料の未切削のボタンの側面図である。 第一の面を切削した後の、図２Ａのボタンの側面図である。

Claims (11)

1. 上部、下部、回転軸、前面及びベース面を有し、複数のゾーンを含む前記前面が、
   下縁を有するオプチカルゾーンを含み、前記オプチカルゾーンが、
   遠見視力矯正を提供する曲率範囲を有し、ユーザの瞳孔の一部にかぶさるのに十分である第一の区域を有し、前記オプチカルゾーン内の第一の位置に、ユーザが第一注視で水平の場所を注視しているときユーザの瞳孔がその範囲に入るように設けられた遠方視ゾーンと、
   前記遠方視ゾーンから半径方向外側に延び、近見視力矯正を提供する第二の曲率範囲を有し、ユーザの瞳孔の一部にかぶさるのに十分である第二の区域を有し、前記オプチカルゾーン内の第二の位置に、ユーザが下方注視で水平の場所よりも下の近方視点を注視しているときユーザの瞳孔がその範囲に入るように設けられた近方視ゾーンと
   を含むものであるコンタクトレンズであって、
   前記オプチカルゾーンの下方に設けられたレッジゾーンをさらに含み、前記レッジゾーンが、前記ベース面から外側に前記前面まで延びてユーザの下まぶたとの係合を可能にし、それにより、ユーザによって装用されているときのコンタクトレンズに対して垂直方向平行移動支持を提供するアンダカット部を含み、
   レンズ上部からレンズ下部まで垂直経線に沿って増大する厚さプロフィールを有することを特徴とするコンタクトレンズ。
2. 前記オプチカルゾーンの前記下縁から前記レッジゾーンの上縁まで延びながら前記レッジゾーンから前記オプチカルゾーンまで滑らかな移行を提供する移行ゾーンをさらに含む、請求項１記載のコンタクトレンズ。
3. 半径方向外側に延びながら細い末端まで先細りするベベルゾーンをさらに含む、請求項１記載のコンタクトレンズ。
4. 前記遠方視ゾーンが、コンタクトレンズの前記回転軸からオフセットしている中心を有する、請求項１記載のコンタクトレンズ。
5. 前記遠方視ゾーンが楕円形を有する、請求項１記載のコンタクトレンズ。
6. 垂直経線を中心に対称である厚さプロフィールを有する、請求項１記載のコンタクトレンズ。
7. 下寄り垂直経線沿いの前記レッジの高さが３００μm〜１２００μmである、請求項１記載のコンタクトレンズ。
8. 前記レッジが、垂直から計測して２５°〜７０°の角度範囲を有する、請求項１記載のコンタクトレンズ。
9. 前記近方視ゾーンが、前記回転軸と同心的であり、前記遠方視ゾーンから半径方向外側に延びている、請求項１記載のコンタクトレンズ。
10. 請求項１記載の大きな振幅の平行移動が可能であるコンタクトレンズを製造する方法であって、
    ベースカーブを含む第一の面を、下まぶたと係合するように設計されたアンダカットを含め、レンズ材料に切削するステップ；
    前記アンダカットを支持するステップ；
    前記レンズ材料を移すステップ；及び
    前面を含む第二の面を切削するステップ
    を含む方法。
11. 請求項１記載の大きな振幅の平行移動が可能であるコンタクトレンズを製造する方法であって、
    オス型を含む第一の面を、アンダカットを含め、レンズ型材料に切削するステップ；
    前記アンダカットを支持するステップ；
    前記レンズ型材料を移すステップ；
    メス型を含む第二の面を切削するステップ；及び
    オス型とメス型との間でコンタクトレンズを成形するステップ
    を含む方法。

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