JP7418538B2 - プリズムコンタクトレンズ - Google Patents

Description

本発明は、一般にコンタクトレンズに関し、詳細には、眼精疲労、輻輳不全及び固有受容刺激過多（ｐｒｏｐｒｉｏｃｅｐｔｉｖｅ ｏｖｅｒｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ）を軽減するプリズムコンタクトレンズに関する。

我々の眼は、起きている時間は絶えず脳に像を送信する。脳は、現在の眼の方向に関するフィードバックも受け取る。すると、脳は、それぞれの眼からの像及び方向情報を受け入れて立体像を合成し、我々は日々の生活全体を通じて、この立体像を用いて視覚的に正しい判断を行っている。この合成は、脳のコアレベルで素早く無意識的に行われる。

我々が、現在の目標物から、読書中における次の単語、又は運転中における次の道路標識などの次の新たな目標物に眼を動かす必要がある場合、脳は、新たな目標物を見るために必要な眼の回転量を計算する。症状の無い患者では、中心窩を中心とする中心視野を新たな目標物に合わせるためにどれほど眼を動かす必要があるかを周辺視野が正確に計算する。症状のある患者では、周辺視野が、中心視野を新たな目標物に合わせるために必要な動き又は回転の量の計算を誤る。この新たな目標物の方向についての計算ミスは、中心にある中心窩視野と周辺視野とがシームレスに一体化又は協調していないことによって生じる。通常、この周辺視野と中心視野との間の不一致は、眼の回転を担うとともに両眼中心性を中心窩上に整列し直すためのさらなる対策を脳に講じさせる外眼筋による誤った初期動作を招く。この機構は、我々の固有受容系における中心視野、周辺視野及び眼の動きの協調を担う。

これらの系間の効率的協調の欠如は、長時間にわたって持続した場合、三叉神経の眼分枝を介して協調する信号が過剰になり、又は統制から外れてしまう（ｒｏｇｕｅ）ことがある。結果として生じる徴候は、我々の固有受容系に由来し、ある種の眼精疲労又は視覚疲労をもたらす。

眼精疲労の別の原因は輻輳不全である。正常な視力を有する個人は、異なる距離に位置する物体に焦点を合わせることができる。個人は、遠見視力と呼ばれる遠くの物体への焦点合わせ、及び近見視力と呼ばれる近くの物体への焦点合わせを行えることが理想である。眼の光学系は、数多くの筋肉を使用して遠見視力及び近見視力の両方に焦点を合わせる。これらの筋肉は、遠見視力と近見視力との間で推移する時に眼の様々な側面を調整する。この筋肉調整としては、水晶体の形状をわずかに変化させてレンズの焦点を調整すること、眼球を回転させてその光軸を回転させること、及び瞳孔のサイズを変化させることが挙げられる。

老眼は、年齢と共に眼の水晶体の柔軟性が失われることよって生じる近見視力の自然劣化である。老眼は、近くの物体を注視する時に眼があまり無理して焦点を合わせようとする必要がないように近見視力の屈折誤差を補正する、読書のための「読書用」眼鏡を掛けることによって部分的に補うことができる。老眼の人々は、近見視力及び遠見視力のために異なる光学補正を必要とする。しかしながら、２つの眼鏡を使用してこれらを頻繁に取り換えることは気持ちの妨げになる。頻繁な眼鏡の交換を避けるために、眼鏡とコンタクトレンズの組み合わせを使用する患者もいる。近見視力及び遠見視力のための異なる光学補正をもたらす遠近両用眼鏡を使用する患者もいる。これらの２つの視覚領域は、急激に推移させることも、或いは徐々に推移させることもできる。後者の眼鏡は、「累進屈折力レンズ（ＰＡＬ）」と呼ばれる。急激に変化する遠近両用眼鏡は、２つの視覚領域を分離する可視線を有し、ＰＡＬでは、視度が異なる領域間に線又は縁部は見られない。最近では、遠近両用及び他の進歩形態のコンタクトレンズも見られる。

米国特許出願公開第２０１５／２８９１５７号明細書

眼鏡及びコンタクトレンズのこのような進歩にもかかわらず、視力に関する不便性は依然として改善されていない。これらの不便性のうちの１つは、現代のデジタルライフスタイルにおける習慣の変化に関連するものである。労働者らは、多くの増加する職業において、多くの増加する労働時間をコンピュータ画面及びモバイル装置を含む近距離デジタルインターフェイスに集中して過ごす必要がある。携帯電話でのビデオゲーム、メール及びアップデートチェックに何時間も費やす多くの人々の私生活にも同じことが当てはまる。これらの全ての職業的及び行動的変化により、人々は、以前よりもはるかに近い距離でデジタル画面、装置、ディスプレイ及びモニタを見る時間が増加した。眼が近見視力の目標物に照準を合わせる時間が増えたことによって近見視力に関与する外眼筋に過度の負担がかかり、しばしば快適ゾーンを越えて酷使されている。これにより、疲労、不快感、痛み、そして最終的にはデジタル誘発性片頭痛が引き起こされる恐れがある。また、筋肉疲労又は周辺視野の誤りの増加に起因して、近くの物体に照準を合わせた状態を長時間にわたって保つ眼の能力が低下すると、輻輳不全を発症することによって他の形の眼精疲労を招く恐れもある。これまでのところ、これらのデジタル装置に関連する視覚的不快感、痛み及び片頭痛の正確な因果関係メカニズムに関する広く認められた合意は存在しない。従って、デジタル的な眼の不快感を緩和できる新しい独創的な眼鏡及びコンタクトレンズが必要とされている。

いくつかの実施形態では、プリズムコンタクトレンズが、第１のプリズム及び第１の屈折力を有する第１のプリズムゾーンと、第１のプリズムから第２のプリズムに変化する累進プリズムを有する、第１のプリズムゾーンに隣接する累進プリズムゾーンとを含む。プリズムコンタクトレンズは、第２のプリズム及び第２の屈折力を有する、累進プリズムゾーンに隣接する第２のプリズムゾーンをさらに含むことができる。

いくつかの実施形態では、プリズムコンタクトレンズが、第１のプリズム及び第１の屈折力を有する第１のプリズムゾーンと、第２のプリズム及び第２の屈折力を有する、第１のプリズムゾーンに隣接する第２のプリズムゾーンと、第１のプリズムゾーンと第２のプリズムゾーンとの間の明確な遷移部とを含む。

近くの物体に対する眼の注視輻輳を示す図である。 近くの物体に対する眼の注視輻輳を示す図である。 輻輳軽減眼鏡による注視輻輳の軽減を示す図である。 輻輳軽減眼鏡による注視輻輳の軽減を示す図である。 既存の非プリズムコンタクトレンズを示す図である。 既存の非プリズムコンタクトレンズを示す図である。 単一プリズムコンタクトレンズの実施形態を示す図である。 単一プリズムコンタクトレンズの実施形態を示す図である。 ２プリズムコンタクトレンズを示す図である。 ２プリズムコンタクトレンズを示す図である。 累進プリズムコンタクトレンズを示す図である。 累進プリズムコンタクトレンズを示す図である。 第２のプリズムゾーンを含む累進プリズムコンタクトレンズを示す図である。 プリズムコンタクトレンズのいくつかの実施形態における軸外曲率中心を示す図である。 プリズムコンタクトレンズのいくつかの実施形態における軸外曲率中心を示す図である。 上下プリズムゾーンを含むプリズムコンタクトレンズを示す図である。 上下プリズムゾーンを含むプリズムコンタクトレンズを示す図である。 上下プリズムゾーンを含むプリズムコンタクトレンズを示す図である。 プリズムリングを含むマルチゾーンプリズムコンタクトレンズを示す図である。 プリズムリングを含むマルチゾーンプリズムコンタクトレンズを示す図である。 プリズムセグメントを含むマルチゾーンプリズムコンタクトレンズを示す図である。 プリズムセグメントを含むマルチゾーンプリズムコンタクトレンズを示す図である。 プリズムストリップを含むマルチゾーンプリズムコンタクトレンズを示す図である。 プリズムストリップを含むマルチゾーンプリズムコンタクトレンズを示す図である。 非対称な累進プリズムコンタクトレンズの実施形態を示す図である。 非対称な累進プリズムコンタクトレンズの実施形態を示す図である。 非対称な累進プリズムコンタクトレンズの実施形態を示す図である。 非対称な累進プリズムコンタクトレンズの実施形態を示す図である。 様々なプリズム及び屈折力を有する実施形態の多くの組み合わせを示す表である。 バラスト及び方向マークを含むプリズムコンタクトレンズを示す図である。 プリズムコンタクトレンズ１００の製造方法を示す図である。 プリズムコンタクトレンズ１００の別の製造方法を示す図である。

本発明の実施形態は、固視ずれ（ｆｉｘａｔｉｏｎ ｄｉｓｐａｒｉｔｙ）及び輻輳不全などの、眼精疲労又は視覚疲労の様々な原因を軽減することができる。これらの眼の状態の根本的な共通要因（ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ ｃｏｍｍｏｎ ｄｒｉｖｅｒ）は、固有受容フィードバック又は固有受容刺激過多であると言われている。輻輳不全は、両眼固視中に２つの眼の注視が近くの物体に集中しているが光軸が正しく収束していない時に出現する。コンピュータ画面などの近くの物体を、特に正倍率レンズ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｌｅｎｓｅｓ）を通じて長時間にわたって見ると、外眼筋に過度に負担がかかり、従ってこのような輻輳不全を生じる恐れがある。最近では、光学的経路にプリズムを導入することによって輻輳不全を軽減することができると言われている。

固視ずれ及び原因となる固有受容刺激過多は、観察者が、最適な中心窩領域に対して周辺部に存在する新たな目標物を見ると決めた時、或いは眼と目標物とが互いに対して移動し、同じ目標物を追跡するためにその像を周辺可視領域まで追う必要がある時に視覚に影響を与える。全く驚くべきことに、たとえ網膜上の最適な中心窩点からわずか２度ほどしかずれていない場合でも、網膜解像度は約５０％低下する。例えば、文章内の単語を読む際には、この２度の違いは文章内の１又は２単語前方にしかならない。これらの数字は、次の目標物の位置を正しく特定して、次の単語などの新たな目標物を捕捉するための頭及び眼の光軸の回転を頻繁に高い精度で実行できるようにする重要性を明確に示す。人間の脳は、周辺可視領域の新たな目標物を捕捉し、この新たな目標物の像を中心の中心窩領域に移動させるように首、頭、眼の回転状態及び眼の光学系の調整を開始する。眼球制御システムと周辺視野とが共にシームレスに機能しないと、これらの調整が既存の目標物の追跡又は新たな目標物の正確な追跡を行わなくなり、固視ずれ、固有受容フィードバック、又は固有受容刺激過多及び眼精疲労を生じてしまう。固視ずれを補正するプリズムの量は、一部融像除去斜位（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｐｈｏｒｉａ）と呼ばれることもある。特に、プリズムを光学的経路に挿入することで、上述した輻輳不全のような位置ずれを補正することができる。

背景として、眼の動きの制御及び操作を行う主な系が４つ存在することを振り返る。これらの４つの系は、独自の神経経路を有する。これらは互いに異なるものであるが、かなりの重複もある。これらの系は以下の通りである。

（１）衝動性運動としても知られている高速眼球運動系。これらの系は、バースト発生器、又はパルス発生器の神経放電によって作動する。これらは、比較的限局的な脳幹神経細胞体の集まりである。これらのバースト発生器は、運動ニューロンを活性化して眼筋を収縮させ、新たな目標物に向けて眼を回転させる。また、これらのバースト発生器は、筋阻害物質（ｍｕｓｃｌｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ）を抑えてこのプロセスの効率的も高める。初期の衝動性調整の結果は、新たな目標物の像を視覚受容体の密度が最も高い中心窩領域に近づける、精度がごく限られた一連の素早い断続的な落ち着きのない眼の動きである。

（２）円滑追跡系は、多くの場合、新たな目標物の像が中心窩領域に達した時点で衝動性系に取って代わる。この円滑追跡系は、捕捉した目標物を中心に置くスムーズな筋機能をもたらし、それによって目標物の像を着実に中心窩の中心に保つ。

（３）目標物の動きが速すぎて中心窩領域から離れた場合には、再び衝動性運動が活性化されて再び像を中心に置く。観察者の頭の動きによって像が速く動きすぎる場合には、前庭動眼反射又はＶＯＲシステムという異なるシステムが、頭の動きを補償して目標物の像を安定化させるように指名される。

（４）最後に、像の捕捉及び追跡プロセスでは輻輳運動も重要な役割を果たす。これらの輻輳運動は、２つの眼の光軸の方向を目標物に集中するように互いに対して調整する。目標物、頭部、又はこれらの両方が動いている時には、目標物の距離が観察者に対して変化した時に鮮明な像を捕捉して維持するために、光軸の集中性を更新して再調整する必要がある。

また、コンピュータモニタなどの、観察者に近い静止した目標物の場合であっても、視力矯正のために正屈折力レンズを使用している時には、正倍率レンズの２つの表面の相対的角度が光屈折プリズム効果を引き起こすので、眼の光軸を輻輳運動によってさらに急角度で互いの方に向ける必要がある。これにより、外眼筋に過度に負担がかかるので、輻輳不全が生じ又は悪化する恐れがある。

つまり、これらの４つの視覚制御系は、眼の周辺視野及び中心視野、並びにフィードバック系と協調してシームレスに機能する必要がある。これらが共にうまく機能しておらず、互いに良好に同期していないと、目標物と観察者の相対的な動き、新たな目標物を捕捉する機構、及び輻輳不全によって眼精疲労及び視覚疲労が生じ、次に説明するような著しい不快感が引き起こされる。

眼精疲労症状としては、頭痛を挙げることができる。周辺の目標物の像を素早いバーストによって中心窩に移動させて眼筋を共役させる衝動性運動によって調整が行われたにもかかわらず、この調整によって良好な中心窩整列が得られない時には、眼球制御系からの矛盾する両眼信号が三叉神経を過度に刺激し、又はこれを通じて統制から外れた固有受容信号を送ることがある。これらは、いずれもかなりの頭痛を引き起こし、場合によって片頭痛に発展することもある。

別の眼精疲労症状には首の痛みがある。周辺網膜による新たな目標物の知覚が皮質領域及び皮質下視覚野に伝わると、この信号が眼球運動系に変換され、これを使用して衝動性眼球運動、並びに対応する頭及び首の動きが開始される。眼及び頭は、周辺網膜信号から推定される量だけ動く。周辺視覚情報が誤っている場合、或いは周辺視覚知覚と眼球制御システムとの間の伝達及び変換がうまく同期していない場合には、結果として生じる追跡及び輻輳運動が固視ずれをもたらして固有受容フィードバックメカニズムを刺激する。

外眼筋及び頸筋求心性神経は、上丘内の網膜求心性神経との著しい収斂を示すので、両眼視差によって筋肉痛が引き起こされることもある。ネコにおける関連研究では、上丘脊髄路（ｃｏｌｌｉｃｕｌｏｓｐｉｎａｌ ｔｒａｃｔ）に端を発する細胞の５０％近くが外眼筋、頸筋の求心性神経及び網膜から収斂性の入力を受け取ることが分かった。

上記の節では、様々な形の眼精疲労の病態生理学について要約した。これらの節では、周辺視野と中心視野との間で光を屈折させる光学系によってこれらの間の同期、協働及び重複を改善させると、眼精疲労の要因のいくつかを軽減できることも示唆する。

光を屈折させる自然光学系は、輻輳軽減レンズ及びプリズム眼鏡とすることができる。輻輳軽減眼鏡は、Ｊ．Ｋｒａｌｌ，Ａ．Ｐｌｕｍｌｅｙ及びＧ．Ｚｉｍａｎｙｉによる「眼精疲労軽減レンズ（Ｅｙｅ－ｓｔｒａｉｎ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｌｅｎｓ）」という名称の同一出願人の米国特許出願第１５／２８９，１５７号に記載されており、この文献はその全体が引用により本明細書に組み入れられる。以下の実施形態では、これらの輻輳軽減の発想が、さらなる実質的な洞察及び重要な修正を伴って他の大きなクラスの視力矯正システム、コンタクトレンズにも適応され変換される。

発明者らは、これらの後述するプリズムコンタクトレンズの文脈及びプラットホームを確立するために、最初に輻輳軽減及びプリズム眼鏡の重要な特徴を要約する。

図１Ａ～図１Ｂに、正倍率レンズによって引き起こされる屈折角が眼鏡着用者の注視輻輳をどのように増加させるかを示す。

図１Ａには、ある人物が遠隔物体を注視している時には左右の眼の注視方向が基本的に平行であり、従って注視方向の輻輳が存在しないことを示す。従って、外眼筋には全く負担がかかっていない。このような場合、眼１の中心を通じて遠隔物体を示す２つのｚ軸３は、２つの眼球光軸（ｅｙｅ－ｏｐｔｉｃａｌ ａｘｅｓ）１２と一致する。遠隔物体からの光は、網膜にぶつかる途中で水晶体（ｅｙｅ－ｌｅｎｓ）２を通じて眼１に入射する。次に、これらの平行なｚ軸３を基準として使用して、近くの物体に向けられた注視の注視輻輳角を特性化する。

図１Ｂには、ある人物が近くの物体１０を注視している時には左右の眼の注視が互いの方に傾斜又は回転し、各注視がｚ軸３との間に非ゼロの注視輻輳角βを成すことを示す。注視輻輳角βは、互いの方に向かう２つの眼の注視輻輳を特徴とするので、以下では注視輻輳角βが具体的に眼の注視回転角全体のｘ成分を示す。これにより、注視輻輳角βは、レンズの屈折角αｘのｘ成分に類似する。

上述したように、眼球は、眼の外部に付着した外眼筋によって回転する。具体的に言えば、横向きのｘ方向の回転は、内側直筋及び外側直筋によって制御され、垂直回転は、上直筋及び下直筋、並びに下斜筋によって制御される。左眼及び右眼の内側直筋が収縮すると、これらの眼の注視は互いの方に輻輳する。電子画面、デジタル画面、モバイル電子装置の画面、仕事に関する書類又は本などの近くの物体に長時間にわたって眼を向けている人物は、連続的な内側直筋の収縮を必要とし、従ってこれらの筋肉にかなりの負担をかける。この現代のデジタルライフスタイルの要求よって引き起こされる「デジタル眼性疲労」は、倦怠感、頭痛、最終的には片頭痛を招くこともある。

デジタルライフスタイルは、他の形の眼精疲労又は視覚疲労、並びに固有受容刺激過多及び／又は固視ずれを含む他のタイプの輻輳障害を引き起こすこともある。固有受容刺激過多及び固視ずれは、意識的に眼の焦点を合わせている箇所と、物体が空間内のどこに存在するかについての非視覚的知覚との間の不均衡に関連する。多くの場合、この差異は空間と共に変化する。興奮的な固有受容刺激過多及び／又は固視ずれの患者の脳は、より鮮明な目標物の像を維持するためにこの差異をある程度補償することができる。しかしながら、差異が大きくなり過ぎて補償できなくなると、三叉神経が過度に刺激されることによって、患者が頭痛、眼精疲労、眼の周りの痛み、眼のかすみ、首の痛み、ドライアイ及び他の全身的な視覚疲労症状を訴えるようになる場合もある。

特に言及しておくべきクラスの症状は、１億人を超えるアメリカ人に影響を与えていると推定されるコンピュータ視覚症候群（ＣＶＳ）である。コンピュータ視覚症候群は、長時間にわたって近くのデジタル装置を注視した後に感じる、一連の眼精疲労症状を引き起こして生産性に悪影響を与える物理的な眼の不快症状である。

別の大きなクラスの症状は、慢性連日性頭痛（ＣＤＨ）の名称で知られている。ＣＤＨ症状は、３千万人を上回るアメリカ人に影響を与えていると推定される。これらの患者は、慢性連日性頭痛の形で現れる三叉神経の刺激過多を患う。慢性連日性頭痛の衰弱性問題には、様々な因子及び要因が寄与していると考えられる。この結果、ＣＤＨ患者は、症状を和らげようとするだけの治療オプションに制限されている。慢性連日性頭痛患者の（人口の３０％ほどを占めると考えられる）大部分は、中心視覚系、周辺視覚系及び神経系間の相互作用態様がずれている客観的兆候を示す。

図２Ａには、着用者が近くにあるデジタル装置又は物体１０を見る時に、眼鏡の「近見視力」領域である下鼻象限（ｌｏｗｅｒ－ｉｎｆｅｒｉｏｒ ｎａｓａｌ ｑｕａｄｒａｎｔ）を通じて注視を行うように強いられることにより、デジタル装置よって引き起こされる眼精疲労、視覚疲労、コンピュータ視覚症候群、固視ずれ及び固有受容刺激過多の症状を正倍率眼鏡３０が悪化させる可能性があることを示す。この通常の眼鏡１３の偏心した近見視力領域正倍率単眼視野レンズ１５は、光を屈折角αだけ屈折させる。近くの物体１０から屈折角αを伴って網膜に伝播する光線は、レンズ１５による屈折αを伴わずに同じ物体から同じ網膜に伝播する光線の方向よりも大きな注視輻輳角βまで着用者の眼を回転させる。従って、通常の眼鏡１３の正倍率レンズ１５は注視輻輳角βを増加させ、従って着用者が近くの物体を見ている時に内側直筋への負担を高める。内側直筋が持続的に過度に収縮すると、着用者に影響を与えて場合によっては衰弱させるデジタル片頭痛の傾向が高まる。

図２Ｂには、眼精疲労、視覚疲労、コンピュータ視覚症候群、固視ずれ及び固有受容刺激過多の症状を軽減して多くの場合に排除できる、輻輳軽減眼鏡１３’の輻輳軽減レンズ１５’の実施形態を示す。輻輳軽減レンズ１５’を含む輻輳軽減又はプリズム眼鏡１３’は、着用者がデジタル装置などの近くの物体１０を見る時に注視輻輳角βを減少させる基底内方プリズム（ｂａｓｅ－ｉｎ ｐｒｉｓｍ）によって修正された屈折角αを有する。この減少を、鼻付近に示す湾曲した実線矢印で示す。注視輻輳角βが減少すると、鼻方向への眼の回転が少なくて済み、従って眼の内側直筋の連続的な収縮及び緊張が緩和される。この筋緊張の低下によって眼精疲労症状が軽減され、多くの場合に排除される。

輻輳軽減及びプリズムレンズの実施形態を特性化して説明する方法は複数存在する。これらの中には、上記で組み入れた米国特許出願第１５／２８９，１５７号に記載されているものもある。いくつかの実施形態は、眼精疲労軽減レンズを含み、眼精疲労軽減レンズの中心法線はｚ軸を定め、眼精疲労軽減レンズの中心領域は接線的な中心のｘ－ｙ平面を定め、これらは協働的に眼精疲労軽減レンズのｘ－ｙ－ｚ座標系を定め、眼精疲労軽減レンズは、座標系の中心から遠見視力ｘ距離にある遠見視力領域点におけるソースによって向けられた光線を屈折させて眼の中心を表す位置に伝搬させるように構成された、遠見視力屈折力を有する遠見視力領域と、座標系の中心から近見視力ｘ距離にある近見視力領域点におけるソースによって向けられた光線を屈折させて同じ眼の中心を表す位置に伝搬させるように構成された、近見視力屈折力を有する近見視力領域とを含み、近見視力ｘ距離は、遠見視力ｘ距離よりも小さい。

他のいくつかの実施形態は、低輻輳眼鏡のプリズムレンズを含み、輻輳軽減レンズの中心法線はｚ軸を定め、輻輳軽減レンズの中心は接線的な中心のｘ－ｙ平面を定め、これらは協働的に輻輳軽減レンズのｘ－ｙ－ｚ座標系を定め、輻輳軽減レンズは、座標系のｙ－ｚ平面からｘ距離にある遠見視力領域点においてｚ軸と平行に向けられた光線を屈折させて遠見視力交差ｚ距離においてｙ－ｚ平面と交差させるように構成された、遠見視力屈折力を有する遠見視力領域と、近見視力領域点のｘ距離にある近見視力領域点においてｚ軸に平行に向けられた光線を屈折させて遠見視力交差ｚ距離よりも大きな近見視力交差ｚ距離においてｙ－ｚ平面と交差させるように構成された、近見視力屈折力を有する近見視力領域とを含む。

上記で明らかにした、光学レンズ及び眼鏡へのプリズムの導入を特性化してその存在を検証する方法は、同一出願人の米国特許出願第１５／２８９，１５７号に十分に詳細に記載されており、この文献はその全体が引用により組み入れられる。

輻輳軽減レンズ及び眼鏡の実用性及び有効性は、他の大きなクラスの視力矯正装置であるコンタクトレンズに対するプリズム効果の適合をさらなる洞察及び重要な修正によってサポートできるようになる開始点としての役割を果たすことができる。以下の実施形態では、この発想及び洞察を展開して説明する。図３Ａ～図３Ｂでは、通常の非プリズムコンタクトレンズのベースラインを設定し、図４Ａ～図４Ｂには、単一プリズムコンタクトレンズを示す。図５Ａ～図５Ｂには、２プリズムコンタクトレンズ及びその光学性能の課題的な態様を示す。図６Ａ～図６Ｂには、図４及び図５の課題を動機として光学性能を改善した累進プリズムコンタクトレンズを示す。

図３Ａには、眼１の近位の角膜表面上に位置する通常の非プリズムコンタクトレンズ１８を示す。眼１の強膜５、虹彩６及び瞳孔７も示す。

図３Ｂには、水晶体系の光軸１２に沿って真っ直ぐに見た、非プリズムコンタクトレンズ１８による結像を示す。ここでは、明確にするために瞳孔７のみを示し、眼１の残りの周辺要素は省いている。非プリズムコンタクトレンズ１８が、光軸１２から上方に向いた中心に位置する線状物体１０を結像すると、網膜上の像２０は、光軸１２から下方に向いた線になる。これらの上向きの線と下向きの線は、互いに整列する。線状物体１０は、実際の細いロッド又はワイヤとすることも、或いは円筒形レンズを通じてレーザビームを送信することによって生じる、シート状の光の中に延びるレーザビームとすることもできる。参考のために、ｘ－ｙ座標系も示す。この系を基準として使用すると、「上向き」は、正のｙ軸に沿って向けられた線状物体１０になり、「下向き」は、負のｙ軸に沿って向けられた像２０になる。

図４Ａには、非プリズムコンタクトレンズ１８と同様の、同じ上向きの線状物体１０を下向きの像２０に結像する単一プリズムコンタクトレンズ１８ｓｐを示す。しかしながら、単一プリズムコンタクトレンズ１８ｓｐのプリズム効果は、画像２０をｘ軸に沿ってシフトΔだけ横向きにシフト又は変位させる。プリズムのベース又は最も広い部分が鼻に最も近く、細い尖部が鼻から最も離れている場合、しばしば使用される命名法では、このプリズムが「基底内方」と呼ばれる。この命名法は、単純な三角プリズムでは特に明確かつ自明である。

図４Ｂには、このプリズム効果をやや詳細に示す。プリズム効果は、単一プリズムコンタクトレンズ１８ｓｐの近位面及び遠位面などの２つの光屈折面によって、或いはプリズム角又は傾斜角αだけ相対的に傾斜した三角ガラスプリズム１９の平面によって生じることができる。傾斜面又はその延長部が交わる線は、プリズムの頂点１９ａと呼ばれる。三角ガラスプリズム１９の単純な例では、三角形の２つの辺が交わる縁部が頂点１９ａである。図示のように、頂点１９ａが上方を向いてｙ軸と垂直に整列する場合、プリズムシフト（ｐｒｉｓｍａｔｉｃ ｓｈｉｆｔ）Δはｘ方向である。上方、垂直、又はｙ方向に沿ったプリズム頂点１９ａの配向は、像２０を水平又はｘ方向にシフトさせるので、プリズムレンズを眼鏡レンズ又はコンタクトレンズにするプリズムレンズの典型的な利用である。上述したように、像２０の水平シフト又はｘシフトは、輻輳不全、コンピュータ視覚症候群及び他の形の眼精疲労を軽減するのに適している。

多くの場合、プリズムシフトの度合いは、プリズムジオプターを単位として特徴付けられる。レンズは、その１ｍ背後に位置する画面上に近軸光ビームをプリズムシフトΔ＝１ｃｍだけ偏向させる場合、１Ｄの光拡散力（ｐｒｉｓｍａｔｉｃ ｐｏｗｅｒ）又はプリズムジオプターを有すると言われる。

要約すると、プリズムは、光拡散力及び屈折方向を有する。光拡散力は、プリズムが入射光ビームをどれほど屈折させるかを表す。屈折方向は、プリズムが入射光ビームをどの方向に屈折させるかを表す。通常、プリズムの屈折方向は、プリズム頂点１９ａに対して直角である。また、ほとんどのプリズムレンズではプリズム角αが小さく、従って２つの屈折面が頂点１９ａで交わらず、その延長線のみが交わる。

図５Ａ～図５Ｂに、より複雑なプリズムレンズの設計中に浮上する課題を示す。眼の適応能力は加齢と共に衰える。屈折力の適応の衰えという文脈では、この現象を老眼と呼ぶ。老眼に広く使用されている処方は、上側の遠見視力領域と下側の近見視力領域とで異なる屈折力を有する遠近両用レンズを含む眼鏡である。

同様に、レンズによっては、異なる領域に異なる光拡散力を有することが有利な場合もある。例えば、遠近両用レンズの下側の近見視力領域には、輻輳不全を是正するように、又は過度の外眼筋緊張からの眼精疲労を軽減するように実装されたプリズムが必要となり得る。一方で、通常、上側の遠見視力領域は、近くの物体を注視するために使用されないので、プリズムの実装を必要としないこともできる。

図５Ａには、プリズムコンタクトレンズ１００などの一部の設計において、患者が現在の目標物を見ているプリズムコンタクトレンズ１００の中心の第１のプリズムゾーン１１０にほとんど又は全くプリズムを必要としないこともできることを示す。一方で、読書中における次の単語などの次の目標物に既に周辺視野が照準を合わせているプリズムコンタクトレンズ１００の周辺の又は環状の第２のプリズムゾーン１２０は、眼精疲労症状を軽減するためにプリズムの実装を必要とし得る。より一般的な意味で言えば、第１のプリズムゾーン１１０は第１のプリズムを有することができ、第２のプリズムゾーン１２０は第２のプリズムを有することができる。上述した一般的なプリズムの説明によれば、第１のプリズムは、第１の光拡散力と第１のプリズム屈折方向とを有し、第２のプリズムは、第２の光拡散力と第２のプリズム屈折方向とを有する。

図５Ｂには、ここでも眼１の瞳孔７に焦点を合わせて、プリズムコンタクトレンズ１００の第１のプリズムゾーン１１０が像２０－１を水平なｘ方向にΔ₁の量だけシフトさせるのに対して、周辺の第２のプリズムゾーン１２０が像２０－２を同じｘ方向にさらに大きなΔ₂の量だけシフトできることを示しており、ここでのΔ₁は、第１のプリズムゾーン１１０の第１の光拡散力又は第１のプリズムジオプターに比例し、Δ₂は、第２のプリズムゾーン１２０の第２の光拡散力又は第２のプリズムジオプターに比例する。

特に、遠近両用レンズでは、異なるレンズ曲率によって異なる屈折力が生じ、これによって遠見視力領域と近見視力領域との間に目に見える高散乱性の明確な線が形成される。このような望ましくない明確な線の形成を避けるために、新世代のレンズでは、遷移部が緩やかでスムーズになっている。これらの「累進」レンズでは、レンズ曲率をｙ方向に沿って段階的に変化させるのではなく緩やかに変化させることによって、屈折力が遠見視力屈折力から近見視力屈折力へと累進的に遷移する。

図６Ａには、異なる光拡散力を有するゾーン間に目に見える明確な遷移部１２１が形成されるのを避ける解決策の主要素を示す。実施形態は、第１のプリズム及び第１の屈折力を有する第１のプリズムゾーン１１０と、第１のプリズムから第２のプリズムに変化する累進プリズムを有する、第１のプリズムゾーン１１０に隣接する累進プリズムゾーン１３０とを含むプリズムコンタクトレンズ１００を含むことができる。上述したように、このことは、累進プリズムの光拡散力が第１の光拡散力から第２の光拡散力に変化し、累進プリズムのプリズム屈折方向が第１のプリズム屈折方向から第２のプリズム屈折方向に変化することを意味することができる。

図６Ｂには、このような累進プリズムコンタクトレンズ１００が、その中心の第１の累進ゾーン１１０によって、上向きの線形目標物１０を、第１の光拡散力に比例してｘ軸に沿ってΔ₁だけ水平にシフトした下向きの線状像２０－１に結像することを示す。さらに、プリズムコンタクトレンズ１００は、累進プリズムゾーン１３０によって、第２の光拡散力に比例して端点がΔ₂だけシフトしたさらなる下向きの屈曲像２０－ｐを形成することもできる。この図は、累進プリズムコンタクトレンズ１００の光学系の顕著な態様を表す。

図６Ｃには、このような累進プリズムコンタクトレンズ１００が、累進プリズムゾーン１３０に隣接する、第２のプリズム及び第２の屈折力を有するさらなる第２のプリズムゾーン１２０を有することができることを示す。第２のプリズムゾーン１２０は、累進プリズムゾーン１３０の周囲のリング又は環体とすることができる。このようなプリズムコンタクトレンズ１００は、累進プリズムゾーン１３０の累進プリズムが第１のプリズムゾーン１１０の第１のプリズムと第２のプリズムゾーン１３０の第２のプリズムとの間をスムーズに補間できるので、プリズムゾーン１１０及び１２０間に目に見える望ましくない明確な遷移線１２１を生じることなく形成することができる。

特筆すべき実施形態では、図６Ａ～図６Ｂに示すように、中心円形領域の周囲のリング又は環状領域としての累進プリズムゾーン１３０のみと組み合わせた中心円形領域内の第１のプリズムゾーン１１０が、独立した第２のプリズムゾーン１２０を有さずとも既に有用な医学的利点をもたらすことができている。

いくつかの実施形態では、第１のプリズムの光拡散力を０．２５～５（プリズム）Ｄの範囲とすることができ、第２のプリズムの光拡散力を０．７５～７（プリズム）Ｄの範囲とすることができる。他のいくつかの実施形態では、第１のプリズムの光拡散力を０．２５～１．５（プリズム）Ｄの範囲とすることができ、第２のプリズムの光拡散力を０．５～２（プリズム）Ｄの範囲とすることができる。

いくつかの実施形態では、第１の屈折力が遠見視力と一致することができ、第２の屈折力が近見視力と一致することができる。これらの実施形態は、遠近両用であると同時に２プリズムでもある。

いくつかの実施形態では、第１の屈折力と第２の屈折力との間の差分を０．５Ｄ未満とすることができる。いくつかの例では、第１及び第２の屈折力を基本的に同じにすることができる。このようなレンズは、単焦点２プリズム、又は累進プリズム付き単焦点として特徴付けることができる。老眼及び眼精疲労の原因は全く異なり得るので、かなりの割合の患者が老眼の発症前に眼精疲労を発症することがあり、従ってこのような単焦点２プリズム／累進プリズムレンズを必要とすることがある。

上述したように、異なるタイプの眼精疲労は異なる視覚様式（ｖｉｓｉｏｎ ｍｏｄａｌｉｔｉｅｓ）に関連する。輻輳不全は、特に鼻－側頭方向の屈折の課題又は欠点に関連することができる。これらは、「水平プリズム」、すなわちｙ軸に沿った頂点を有する、従ってｘ軸に沿った屈折方向を有するプリズムを用いて効率的に軽減することができる。累進プリズムの実装では、この水平プリズムがｙ軸に沿って垂直に変化することができる。しかしながら、強化された鼻プリズムのさらなる特徴がプリズムコンタクトレンズ１００の下半分全体ではなく下鼻象限のみに望まれる場合、プリズムは、傾斜した子午線に沿って、下鼻象限に向かって傾斜する線などの、ｙ軸との間に角度を成す非鉛直線に沿って、累進的に変化することができる。

固有受容刺激過多は、中心視野と周辺視野との間の同期性の欠如に関連する。この状態は、半径方向に又は半径の増加と共に累進的に変化するプリズムによって軽減することができる。

一般的な用語で表現すれば、プリズムコンタクトレンズ１００の実施形態では、累進プリズムが、光拡散力又はプリズム屈折方向、或いはこれらの両方の文脈で累進的であり得る。いくつかの実施形態では、光拡散力が累進的に変化できる一方で、屈折方向は累進プリズムゾーン１３０を通じて変化しない。他の実施形態では、光拡散力を不変とすることができる一方で、その屈折方向は累進プリズムゾーン１３０を通じて累進的に変化することができる。最後に、いくつかの実施形態では、光拡散力及び屈折方向の両方が累進的に変化することもできる。いくつかの実施形態では、光拡散力及び屈折方向の累進的変化を互いに無関係とすることができる。他の実施形態では、これらが所定の数学的関係に従うこともできる。

プリズムコンタクトレンズ１００のいくつかの実施形態では、累進プリズムの光拡散力が、半径方向に、半径の増加と共に、ｘ軸に沿って、ｙ軸に沿って、又はｘ軸及びｙ軸との間に角度を成す傾斜した子午線に沿って累進的に変化することができる。

プリズムコンタクトレンズ１００のいくつかの実施形態では、累進プリズムのプリズム屈折方向が、半径方向に、半径の増加と共に、ｘ軸に沿って、ｙ軸に沿って、又はｘ軸及びｙ軸との間に角度を成す傾斜した子午線に沿って累進的に変化することができる。

あるクラスの実施形態では、プリズム全体を、ｙ方向に累進的なプリズムと半径方向に累進的なプリズムとの組み合わせ又は重ね合わせとして、或いは上述したプリズム効果の他の何らかの組み合わせとして設計することができる。このような組み合わせプリズムコンタクトレンズは、１つよりも多くの眼精疲労の原因に対処してこれを軽減することができる。

いくつかの実施形態では、第１のプリズムのプリズム屈折方向、累進プリズムのプリズム屈折方向、及び第２のプリズムのプリズム屈折方向のうちの少なくとも１つが、水平なｘ軸に対して傾斜することができる。

図７Ａ～図７Ｂに、コンタクトレンズにおけるプリズム効果の存在を特性化して認識する別の方法を示す。図示の実施形態は、レンズ表面の曲率、及びこれらの対応する曲率中心の偏心位置についての説明を通じて特性化することができる。

やや詳細に述べれば、一般にコンタクトレンズの実施形態は、ｘ軸３又は光軸１２を定めるコンタクトレンズの中心法線を有することができる。コンタクトレンズの中心帯は、接線的な中心のｘ－ｙ平面をさらに定めることができる。ｚ軸３及びｘ－ｙ平面は、協働的にｘ－ｙ－ｚ座標系を定める。

図７Ａには、ベースライン比較として、曲率半径Ｒｆ及び前面曲率中心ＣＣ_fを有する前面４０ｆと、曲率半径Ｒｒ及び後面曲率中心ＣＣ_rを有する後面４０ｒとを有する、非負屈折力のメニスカスレンズとすることができる非プリズムコンタクトレンズ１８を示す。このベースラインの非プリズムコンタクトレンズ１８では、曲率中心ＣＣ_f及びＣＣ_rが、コンタクトレンズ１８の光軸１２／ｚ軸３上に存在する。

図７Ｂには、前面１４０ｆが、対応する非プリズムコンタクトレンズ１８の前面４０ｆとの間に前部プリズム角αｆを成し、後面１４０ｒが、対応する非プリズムコンタクトレンズ１８の後面４０ｒとの間に後部プリズム角αｒを成すことに起因して、曲率半径Ｒｆ及び前面曲率中心ＣＣ_fを有する前面１４０ｆと、曲率曲率Ｒｒ及びｘ軸３から離れた後面曲率中心ＣＣ_rを有する後面１４０ｒとを有することができるプリズムコンタクトレンズ１００を示す。

ｚ軸に対する曲率中心ＣＣの位置は、レンズ内のプリズムを特性化する明確な方法である。プリズムコンタクトレンズ１００のプリズムはゾーン毎に異なるので、第１の累進プリズムゾーンの曲率と第２のプリズムゾーンの曲率とが個別に決定される。プリズムコンタクトレンズ１００の実施形態は、第１のプリズムゾーン１１０の前面曲率中心ｘ（ＣＣ_f1）のｘ座標に対して鼻側にある累進プリズムゾーン１３０の前面曲率中心ｘ（ＣＣ_fp）のｘ座標、又は第１のプリズムゾーン１１０の後面曲率中心ｘ（ＣＣ_rp）のｘ座標に対して側頭部側にある累進プリズムゾーン１３０の後面曲率中心ｘ（ＣＣ_rp）のｘ座標、或いはこれらの両方によって表すことができる。ここでは、これらの曲率中心が第１のプリズムゾーン１１０又は累進プリズムゾーン１３０に対応することを示すために指数「１」及び「ｐ」を加えている。

上記の属性は、鼻からさらに離れた（図７Ｂでは右側の）地点のｘ座標が鼻に近い（図７Ｂでは左側の）地点よりも大きくなるように鼻から離れた地点までのｘ軸の方向性を定めることによって不等式を通じて表すことができる。この方向性を用いて、プリズムコンタクトレンズ１００の実施形態について少なくとも一方の、場合によって両方の不等式が成り立つ上記の特性を書くことができる。
ｘ（ＣＣ_fp）＜ｘ（ＣＣ_f1） （１）、又は、
ｘ（ＣＣ_rp）＞ｘ（ＣＣ_r1） （２）

ここでは、累進プリズムゾーン１３０の前面曲率中心ＣＣ_fp及び後面曲率中心ＣＣ_rpが単一地点でない場合がある。むしろ、これらは、累進プリズムゾーン１３０を横切るにつれて前進し、間隔をカバーすることができる。不等式（１）～（２）は、この間隔に沿った地点について成り立つ。第２のプリズムゾーン１２０の曲率中心ＣＣ_f2及びＣＣ_r2は、同様の不等式によって第１のプリズムゾーン１１０の曲率中心に関連付けられる。

いくつかの典型的な実施形態では、第１のプリズムを中心の遠見視力としてゼロとし、第１のプリズムゾーン１１０が屈折プリズムを必要としないこともできる。このような実施形態では、第１のプリズムゾーン１１０の前面１４０ｆ及び後面１４０ｒの前面曲率中心ＣＣ_f1及び後面曲率中心ＣＣ_r1がｚ軸３上に位置することができ、従ってこれらのｘ座標をゼロとすることができる。形式的な表現では、ｘ（ＣＣ_f1）＝ｘ（ＣＣ_r1）＝０となる。このようなプリズムコンタクトレンズ１００の実施形態では、座標系のｘ軸３に対して鼻側にある累進プリズムゾーン１３０の前面曲率中心ＣＣ_fpのｘ座標を以下のように書くことができる。
ｘ（ＣＣ_fp）＜０ （３）

座標系のｚ軸３に対して側頭部側にある累進プリズムゾーン１３０の後面曲率中心（ＣＣ_rp）のｘ座標は、以下のように書くことができる。
ｘ（ＣＣ_rp）＞０ （４）。

一般に、プリズムコンタクトレンズ１００の実施形態は、「軸外曲率中心」レンズである。いくつかの文脈では、上記の不等式に従ってオフセットされた曲率中心によって形成されるプリズムが、このようなプリズムの基部が着用者の鼻の内心に向けられるので、「基底内方プリズム」と呼ばれる。

上述した曲率中心ｘ（ＣＣ_f1）、ｘ（ＣＣ_r1）、ｘ（ＣＣ_fp）及びｘ（ＣＣ_rp）の座標及びｘ距離は、球面計及びレンズプロフィロメータなどの特殊なツール及び装置を用いて決定することができる。

プリズムコンタクトレンズ１００の異なるプリズムゾーン１１０、１２０、及び１３０の屈折力は、薄いレンズではレンズメーカーの方程式ｆ（Ｒ１、Ｒ２）＝（ｎ－１）（１／Ｒ１－１／Ｒ２）を用いて、厚いレンズではその適切な外延を用いて設計することができる。これらの関係は、曲率中心がレンズの主光軸上に存在すると仮定する。上述したように、コンタクトレンズの光学性能に悪影響を与えることなくレンズ表面を傾斜させ、従って曲率中心を光軸から離して動かすことによって、プリズムコンタクトレンズ１００の実施形態にわずかなプリズム屈折を導入することができる。換言すれば、主要近似（ｌｅａｄｉｎｇ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ）では、プリズムコンタクトレンズ１００の様々なゾーンの屈折力及び光拡散力を互いに無関係に調整することができる。

図８Ａ～図８Ｂに、第１のプリズムゾーン１１０がプリズムコンタクトレンズ１００の上側領域を含むことができ、累進プリズムゾーン１３０がプリズムコンタクトレンズ１００の下側領域を含むことができる、プリズムコンタクトレンズ１００の別のクラスの実施形態を示す。このような実施形態は、遠近両用累進眼鏡の「上下（ｔｏｐ－ｂｏｔｔｏｍ）」設計又は「Ｄセグメント」設計のレンズに酷似する。

図８Ｂには、いくつかの実施形態ではプリズムコンタクトレンズ１００が第２のプリズムゾーン１２０を含むことができ、第１のプリズムゾーン１１０がプリズムコンタクトレンズ１００の上側領域を含み、累進プリズムゾーン１３０がプリズムコンタクトレンズ１００の中間領域を含み、第２のプリズムゾーン１２０がプリズムコンタクトレンズ１００の下側領域を含むことを示す。上述したように、このような設計は、第１のプリズムゾーン１１０が遠見視力と一致する屈折力を有し、第２のプリズムゾーン１２０が近見視力と一致する屈折力を有するプリズムコンタクトレンズ１００にとって有用となり得る。

図８Ｃには、累進プリズムゾーン１３０を含んでおらず、明確な遷移部１２１によって分離された第１のプリズムゾーン１１０及び第２のプリズムゾーン１２０のみを含む実施形態を示す。

図９Ａに、プリズムコンタクトレンズ１００の別のクラスの実施形態を示す。これらの実施形態は、マルチゾーンプリズムコンタクトレンズ１００と呼ばれ、第１のプリズム及び第１の屈折力を有する、まとめて（第１のプリズムゾーン１１０を含む）１１０－ｉと呼ばれる第１のプリズムゾーン１１０－１、１１０－２、．．．、を含むことができる。これらのマルチゾーンレンズ１００は、第１のプリズムから第２のプリズムに変化する累進プリズムを有する、まとめて（累進プリズムゾーン１３０を含む）１３０－ｉと呼ばれる累進プリズムゾーン１３０－１、１３０－２、．．．、を含むこともできる。最後に、これらは、第２のプリズム及び第２の屈折力を有する第２のプリズムゾーン１２０－１、１２０－２を含むこともできる。一般に、マルチゾーンコンタクトレンズは、ゾーン数の少ないコンタクトレンズに比べて非点収差及びその他の収差を低減することができる。

図９Ａには、第１のプリズムゾーン１１０－ｉが中心領域及び第１のプリズムリングを含み、累進プリズムゾーン１３０－ｉが累進プリズムリングを含み、第２のプリズムゾーン１２０－ｉが第２のプリズムリングを含む、マルチゾーンプリズムコンタクトレンズ１００の特定の実施形態を示す。

図９Ｂには、図５Ａ及び図８Ｃと同様に、マルチゾーンプリズムコンタクトレンズ１００が累進プリズムゾーン１３０－ｉを有しておらず、従って第１のプリズムゾーン１２０－ｉが明確な遷移部１２１－ｉによって第２のプリズムゾーン１２０－ｉから分離された関連する実施形態を示す。これらの「明確な遷移部の実施形態」の一般的特徴については、以下でさらに詳細に説明する。

図１０Ａに、第１のプリズムゾーン１１０－ｉが放射状の第１のプリズムゾーンセグメントを含むことができ、累進プリズムゾーン１３０－ｉが放射状の累進プリズムゾーンセグメントを含むことができ、第２のプリズムゾーン１２０－ｉが放射状の第２のプリズムゾーンセグメントを含むことができる、マルチゾーンプリズムコンタクトレンズ１００のさらに別の実施形態を示す。上記と同様に、このようなマルチゾーンの実施形態は、１つのゾーン１１０、１２０及び１３０しか有していない実施形態に比べて非点収差及び収差を低減することができる。

図１０Ｂには、放射状の第１のゾーンセグメント１１０－ｉが明確な遷移部１２１－ｉのみによって放射状の第２のゾーンセグメント１２０－ｉから分離された同様の「明確な遷移部」の実施形態を示す。

図１１Ａには、第１のプリズムゾーン１１０－ｉが水平な第１のプリズムゾーンストリップを含むことができ、累進プリズムゾーン１３０－ｉが水平な累進プリズムゾーンストリップを含むことができ、第２のプリズムゾーン１２０－ｉが水平な第２のプリズムゾーンストリップを含むことができる、さらに別のクラスのマルチゾーンプリズムコンタクトレンズ１００を示す。

図１１Ｂには、第１のプリズムゾーンストリップ１１０－ｉが第２のプリズムゾーンストリップ１２０－ｉに隣接し、累進プリズムゾーンストリップ１３０－ｉを介在させることなく明確な遷移部１２１－ｉのみによって分離できる同様の「明確な遷移部」の実施形態を示す。

図１２Ａ～図１２Ｂに、上述した設計よりも対称性の低いプリズムコンタクトレンズ１００のさらなる実施形態を示す。図１２Ａには、累進プリズムゾーン１３０が偏心構成で下鼻象限に存在する実施形態を示す。図１２Ｂには、累進プリズムゾーン１３０が下鼻象限においてさらに偏心して第２のプリズムゾーン１２０内に移行する設計を示す。上述したように、これらの設計は、下鼻象限に近見視力屈折力をもたらす遠近両用レンズに関連する。

考えられる実施形態の概観の範囲を広げるために、明確な遷移部１２１を有する実施形態に戻る。上述したように、これらの実施形態は、あまり望ましくない目に見える遷移線を有することができるが、これらの視覚空間は、プリズム及び屈折力が変化し得る累進ゾーンを含んでおらず、この特徴は一部の患者に好まれることもある。図６Ｃの累進プリズムコンタクトレンズ１００及び図５Ａの明確な遷移部のコンタクトレンズ１００は、異なる医学的利点をもたらすという理由でそれぞれ患者集団全体の一部によって採用されることがある。

明確な遷移部のプリズムコンタクトレンズ１００としては、第１のプリズム及び第１の屈折力を有する第１のプリズムゾーン１１０と、第２のプリズム及び第２の屈折力を有する、第１のプリズムゾーン１１０に隣接する第２のプリズムゾーン１２０と、第１のプリズムゾーン１１０と第２のプリズムゾーン１２０との間の明確な遷移部１２１とを有するプリズムコンタクトレンズ１００を示す図５Ａの実施形態が挙げられる。図５Ａに示すように、これらのプリズムコンタクトレンズ１００では、第１のプリズムゾーン１１０を中心円形領域とすることができ、第２のプリズムゾーン１２０が、中心円形領域の周囲の環体又はリングを含むことができる。

最も単純なプリズムコンタクトレンズは、中心帯にプリズムを含んで周辺帯にプリズムを含まないことによって眼精疲労症状に対処することができる。次に、この最も単純なコンタクトレンズ設計を超えて異なるさらなる医学的利点をもたらす複数の実施形態について説明する。

（１）明確な遷移部のプリズムコンタクトレンズ１００のいくつかの実施形態では、両プリズムゾーンがプリズムを有し、第１のプリズムゾーン１１０は非ゼロの第１のプリズムを有し、第２のプリズムゾーン１２０は非ゼロの第２のプリズムを有する。これらのプリズムコンタクトレンズ１００の実施形態は、異なる光拡散力を有する中心視野及び周辺視野を屈折させることによって固視ずれを低減することができる。２つのプリズムゾーンの個別に調整可能な光拡散力は、患者の眼精疲労症状を軽減するために検眼医が使用できる可能なオプション数を実質的に増やす。

（２）別のクラスの実施形態では、第１のプリズムの屈折方向及び第２のプリズムの屈折方向の少なくとも一方が水平と異なることができる。これらの実施形態は、医学的転帰を最適化できる設計空間をさらに広げる。例えば、傾斜した非水平プリズムの屈折方向は、プリズムコンタクトレンズ１００の近見視力用途の光線追跡に対して最適化された下鼻象限において有用となり得る。

（１）及び（２）のクラスの実施形態を組み合わせたプリズムコンタクトレンズ１００では、第１のプリズム及び第２のプリズムの光拡散力及び屈折方向を単独で調整することができる。これらのプリズムコンタクトレンズ１００は、患者の眼精疲労症状を軽減するために検眼医に与えられる可能なオプション数を大きく増やす。

（３）さらに、プリズムコンタクトレンズ１００のいくつかの実施形態では、周辺の第２のプリズムゾーンのみにプリズムを追加し、中心の第１のプリズムゾーンのプリズムをほぼゼロにすることによって、周辺視野に関連する固視ずれから生じる眼精疲労症状を軽減することができる。

要約すると、上記（１）～（３）のプリズムコンタクトレンズ１００の実施形態は、最も単純なプリズムコンタクトレンズ設計をしのぐ実質的に付加的な医学的利点をもたらす。

図８Ｃには、第１のプリズムゾーン１１０がプリズムコンタクトレンズ１００の上側領域を含むことができ、第２のプリズムゾーン１２０がプリズムコンタクトレンズ１００の下側領域を含むことができる、プリズムコンタクトレンズ１００の実施形態を示す。

最後に、プリズムコンタクトレンズ１００の実施形態は、一般に第１のプリズム及び第１の屈折力を有する第１のプリズムゾーンを含む第１のプリズムゾーン１１０－ｉと、第２のプリズム及び第２の屈折力を有する第２のプリズムゾーン１２０－ｉと、第１のプリズムゾーン１１０－ｉと第２のプリズムゾーン１２０－ｉとの間の明確な遷移部１２１－ｉとを含むマルチゾーンプリズムコンタクトレンズ１００を含むことができる。

図９Ｂには、第１のプリズムゾーン１１０－ｉが中心領域及び第１のプリズムリングを含み、第２のプリズムゾーン１２０－ｉが明確な遷移部１２１－ｉによって分離された第２のプリズムリングを含む、プリズムコンタクトレンズ１００を含む特定の例を示す。

図１０Ｂには、プリズムコンタクトレンズ１００のいくつかの実施形態において、第１のプリズムゾーン１１０－ｉを放射状の第１のプリズムゾーンセグメントとすることができ、第２のプリズムゾーン１２０－ｉが放射状の第２のプリズムゾーンセグメントを含むことができ、これらのゾーンが明確な遷移部１２１－ｉによって分離されることを示す。

図１１Ｂには、プリズムコンタクトレンズ１００のいくつかの実施形態において、第１のプリズムゾーン１１０－ｉが水平な第１のプリズムゾーンストリップを含むことができ、第２のプリズムゾーン１２０－ｉが水平な第２のプリズムゾーンストリップを含むことができ、これらのゾーンが明確な遷移部１２１－ｉによって分離されることを示す。

最後に、図１２Ｃ～図１２Ｄに、第２のプリズムゾーン１２０が非対称であって下鼻象限の方向に延び、明確な遷移部１２１によって第１のプリズムゾーン１１０に接続され、累進プリズムゾーン１３０が存在しないプリズムコンタクトレンズ１００を示す。

上記で要約したように、これらの２つのゾーンと明確な遷移部とを含むプリズムコンタクトレンズ１００は、一部の患者が目に見える遷移線を補うのに十分な価値を見出すことができる特徴である、これらの領域の大部分が明確な曲率半径を有するという医学的利点をもたらすことができる。

図１３は、プリズムコンタクトレンズ１００の屈折力及び光拡散力を何らかの制限内で個別に設計できるという上述した原理を示す包括的な表である。図１３の表の列の見出しには、ゼロプリズム、単一プリズムゾーン（例えば、図４Ａ～図４Ｂ）、間に明確なプリズム遷移部を有する同心状の２プリズムゾーン（例えば、図５Ａ～図５Ｂ）、間に累進プリズム遷移部を有する同心状の２プリズムゾーン（例えば、図６Ｃ）、間に明確なプリズム遷移部を有する上下プリズムゾーン（例えば、図８Ｃ）、間に累進プリズム遷移部を有する上下プリズムゾーン（例えば、図８Ｂ）、及びマルチゾーンプリズム（図９Ａ～図９Ｂ、図１０Ａ～図１０Ｂ及び図１１Ａ～図１１Ｂ）という上述したプリズム設計を示す。単に空間制限の理由で明確に示さなかったさらなるプリズムの実施形態もこの包括的リストの一部である。これらの実施形態は、図６Ａ～図６Ｂ及び図８Ａ～図８Ｂに示すような第１のプリズムゾーン１１０を累進プリズムゾーン１３０のみと組み合わせた設計を含む。この包括的リストは、図１２Ａ～図１２Ｄのような非対称設計も含む。最後に、さらに別のクラスの実施形態は、プリズム屈折方向が水平に向けられておらず、ｘ軸との間に何らかの角度を有するプリズムレンズである。

さらに、図１３の表の行の見出しには、ゼロ屈折力、明確な屈折力遷移部を有する同心状の２ゾーン、累進的な屈折力遷移部を有する同心状の２ゾーン、明確な屈折力遷移部を有する上下２ゾーン、累進的な屈折力遷移部を有する上下２ゾーン及び様々な考えられるマルチゾーン屈折力レンズ、を含む様々な屈折力の設計を示す。

本発明者らは、レンズの部品の説明において、プリズム遷移部と屈折力遷移部とを区別してより具体的に遷移部を示した。これが必要であった理由は、大部分が屈折力及びプリズムを単独で設計できるからである。従って、例えば累進的なプリズム遷移部、さらには明確な屈折力遷移部を含むプリズムコンタクトレンズ１００を設計することができる。

図１３には、プリズムコンタクトレンズ１００の基本原理と様々な屈折力レンズとの組み合わせに基づいて数多くの実施形態が検討され、これらの２つの設計要因（ｄｅｓｉｇｎ ｄｒｉｖｅｒ）及びこれらの間の遷移部を個別に大きく変更できることを示す。

図１４に、プリズムコンタクトレンズ１００のさらなる態様を示す。プリズム及びその頂点を正しく方向付けるには方向性及び配向が重要であるため、いくつかの実施形態は、安定化構造又は配向構造を利用することができる。例えば、プリズムコンタクトレンズ１００のいくつかの実施形態は、周辺テーパエッジ１３２、プリズムコンタクトレンズ１００の下側領域の厚み又は重量を増したバラスト１３３、及び方向マーク１３４のうちの少なくとも１つを有する。バラスト１３３のさらなる重量は、プリズムコンタクトレンズ１００の底部にバラスト１３３が位置するようにプリズムコンタクトレンズ１００を回転させる傾向にある。これにより、プリズムコンタクトレンズ１００の屈折方向が、通常はｘ軸に沿った又はｘ軸に近接する目標方向に向けられる。さらに、着用者は、方向マーク１３４を使用してプリズムコンタクトレンズ１００を正しい又は規定の配向で眼１に挿入することができる。

ここでは、区別を行う。これまでも、「プリズム」を有するコンタクトレンズの記載は存在していた。しかしながら、記載されている「プリズム」の機能は光学的又は屈折的なものではなかった。その機能は、図１４のバラスト１３３に類似する、コンタクトレンズのバラストとしての役割を果たすことであった。構造が異なれば機能性も異なる。バラスト「プリズム」は水平なプリズム頂点を有し、その厚い基部は、下方の負のｙ方向に配向されてバラストとしての役割を果たす。このバラストプリズムの光学性能は意図した機能ではなくむしろ予期せぬ結果であるが、光を垂直な正のｙ方向に屈折させる。対照的に、ここで説明しているプリズムコンタクトレンズ１００の光学プリズムは、主に光学的機能を果たし、光をｘ軸に沿って鼻方向に屈折させる。大きく見ると、ｘ軸及びｙ軸の役割は、光学プリズムとバラスト「プリズム」との間で変わることはなく、従ってこれらの２つのクラスのプリズムは、その機能及び構造がいずれも異なり、従って異なるクラスを構成する。

通常、プリズムコンタクトレンズ１００は、バラスト１３３などの配向システムを採用するので、通常の非方向性コンタクトレンズでは不可能な他の方向依存型光学機能をサポートすることができる。これらの方向依存型光学機能のうちの１つは、様々なタイプの乱視を矯正することである。これらのコンタクトレンズは、しばしばトーリック（円環）レンズと呼ばれる。従って、プリズムコンタクトレンズ１００のいくつかの実施形態では、第１のプリズムゾーン１１０及び累進プリズムゾーン１３０の少なくとも一方をトーリックとすることもできる。上記の図５～図１４の実施形態からの屈折力設計及びプリズム設計のあらゆる組み合わせは、トリシティ（円環性）とさらに組み合わせることができる。

最後に、プリズムコンタクトレンズ１００のいくつかの実施形態は、フレネル様鋸歯形状面（Ｆｒｅｓｈｎｅｌ－ｌｉｋｅ ｓａｗｔｏｏｔｈ－ｓｈａｐｅｄ ｓｕｒｆａｃｅｓ）又は屈折率変調を含むことができる。

プリズムコンタクトレンズ１００の材料は、ソフトヒドロゲル、シリコーンヒドロゲル、いずれかのガス透過性材料又はＰＭＭＡとすることができる。また、これらの列挙した材料の２つ以上を使用する様々なハイブリッド設計を使用することもできる。他のいくつかの実施形態では、プリズムコンタクトレンズ１００を、眼の涙液膜上に浮遊して下まぶたの頂部によって適所に保持できる硬質材料とすることができる。このような硬質コンタクトレンズの場合には、眼１がプリズムコンタクトレンズ１００に対して一定程度まで回転することができ、従ってコンタクトレンズの個別のプリズムゾーン１１０１２０及び１３０の利点を増幅させることができる。

プリズムコンタクトレンズ１００の使用タイプは、日々使い捨て、定期的交換式、又は繰り返し使用可能とすることができる。

最後に、本発明の実施形態は、プリズムコンタクトレンズ１００の様々な実施形態の製造方法２００を含む。いくつかの実施形態では、方法２００が、
－ 第１のプリズム及び第１の屈折力を有する第１のプリズムゾーン１１０と、第１のプリズムから第２のプリズムに変化する累進プリズムを有する、第１のプリズムゾーン１１０に隣接する累進プリズムゾーン１３０とを有するプリズムコンタクトレンズ１００のネガ形状を有する射出成形金型を準備するステップ（２０２）と、
－ ソフトコンタクトレンズ材料を溶融コンタクトレンズ材料に加熱するステップ（２０４）と、
－ 溶融コンタクトレンズ材料を射出成形金型に注入して成形プリズムコンタクトレンズ１００を形成するステップ（２０６）と、
－ 射出成形金型を冷却することによって成形プリズムコンタクトレンズ１００を冷却するステップ（２０８）と、
－ 射出成形金型から冷却された成形プリズムコンタクトレンズ１００を取り出すステップ（２１０）と、
を含むことができる。

別の方法２００の実施形態は、
－ シャフト上にソフトコンタクトレンズ材料のディスクを取り付けるステップ（２２２）と、
－ シャフトを回転させるステップ（２２４）と、
－ 回転取り付けされたソフトコンタクトレンズ材料のディスクを、コンピュータ制御旋盤などのコンピュータ制御ツールを用いて、第１のプリズム及び第１の屈折力を有する第１のプリズムゾーン１１０と、第１のプリズムから第２のプリズムに変化する累進プリズムを有する、第１のプリズムゾーン１１０に隣接する累進プリズムゾーン１３０とを含むプリズムコンタクトレンズ１００に成形するステップ（２２６）と、
－ 回転ディスクを停止させ、切断されたプリズムコンタクトレンズを取り出すステップ（２２８）と、
を含むことができる。

方法２００及び２２０と共に、既知のコンタクトレンズ製造方法の多くのさらなるステップを実行することもできる。

本文書は多くの仕様を含んでいるが、これらの仕様は、発明又は特許請求できるものの範囲を限定するものとして解釈すべきではなく、むしろ本発明の特定の実施形態に固有の特徴を説明するものとして解釈すべきである。本文書において個別の実施形態の文脈で説明したいくつかの特徴は、単一の実施形態において組み合わせて実装することもできる。これとは逆に、単一の実施形態の文脈で説明した様々な特徴は、複数の実施形態において個別に、又はいずれかの好適な部分的組み合わせの形で実装することもできる。さらに、上記ではいくつかの組み合わせで機能するように特徴を説明し、最初はこのように特許請求していることもあるが、場合によっては、特許請求する組み合わせから生じる１又は２以上の特徴をこれらの組み合わせから削除することもでき、特許請求する組み合わせを部分的組み合わせ又は部分的組み合わせの変形例に向けることもできる。

１００：プリズムコンタクトレンズ
１１０：第１のプリズムゾーン
１３０：累進プリズムゾーン

Claims (7)

1. 第１のプリズム及び第１の屈折力を有する、中心円形領域の第１のプリズムゾーンと、
   前記第１のプリズムから第２のプリズムに緩やかに変化する累進プリズムを有する、前記中心円形領域の周囲のリングの累進プリズムゾーンと、
   前記累進プリズムゾーンに隣接し、前記第２のプリズム及び前記第１の屈折力を有する、前記累進プリズムゾーンの周囲のリングの第２のプリズムゾーンと、
   を含むことを特徴とするプリズム単焦点コンタクトレンズ。
2. 前記累進プリズムの屈折方向は、半径方向に、半径の増加と共に、ｘ軸に沿って、ｙ軸に沿って、並びに前記ｘ軸及び前記ｙ軸との間に角度を成す傾斜した子午線に沿って、のうちの少なくとも１つにおいて累進的に変化する、
   請求項１に記載のプリズム単焦点コンタクトレンズ。
3. 前記第１のプリズムの光拡散力は、ほぼゼロであり、
   前記第２のプリズムの光拡散力は、非ゼロである、
   請求項１に記載のプリズム単焦点コンタクトレンズ。
4. 前記プリズム単焦点コンタクトレンズは、該プリズム単焦点コンタクトレンズが眼に着用されたとき該プリズム単焦点コンタクトレンズのｘ軸及びｙ軸を方向づける配向システムを有し、
   前記第１のプリズムと前記第２のプリズムの少なくとも１つの屈折方向は、前記配向システムによって方向づけられるとき、前記ｘ軸に沿って向けられる、
   請求項１に記載のプリズム単焦点コンタクトレンズ。
5. 前記配向システムは、周辺テーパエッジ、前記プリズム単焦点コンタクトレンズの下側領域のバラスト、及び方向マークのうちの少なくとも１つを含む、
   請求項４に記載のプリズム単焦点コンタクトレンズ。
6. 前記第１のプリズムのプリズム屈折方向、前記累進プリズムのプリズム屈折方向、及び前記第２のプリズムのプリズム屈折方向のうちの少なくとも１つは、前記ｘ軸に対して傾斜する、
   請求項４に記載のプリズム単焦点コンタクトレンズ。
7. 前記第１のプリズムゾーン及び前記累進プリズムゾーンの少なくとも一方はトーリックである、
   請求項１に記載のプリズム単焦点コンタクトレンズ。