JPS60203913A - 眼科用レンズの改良 - Google Patents

眼科用レンズの改良

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JPS60203913A
JPS60203913A JP60034257A JP3425785A JPS60203913A JP S60203913 A JPS60203913 A JP S60203913A JP 60034257 A JP60034257 A JP 60034257A JP 3425785 A JP3425785 A JP 3425785A JP S60203913 A JPS60203913 A JP S60203913A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の分野」 本発明は、特にコントクトレンズや眼鏡用レンズを含む
眼科用レンズにおける改良に閣するものである。
[発明の技術的背景] 人間の眼は縦方向の色収差を示すので、同距離にあって
も色の異なる対象物の全てについて同時に鮮鋭な焦点を
結ばせたりすることが出来ないということが知られてい
る。従って同時に鮮鋭な焦点を結ばせるためには、オレ
ンジ色と赤色の対象物は緑色の対象物よりも遠くに置か
ねばならず、また青色と紫色の対象物は緑色の対象物よ
り眼のそばに置かねばならない。この効果の範囲は約1
ジオプトリーであり、近くにある対象物の青色要素と遠
くの視野の赤色要素とに二重に焦点を結ばせたり、集中
させたりすることを防ぐため、眼/脳系統がこの効果を
利用していると言える根拠もある。。
[発明の要旨] 本発明は、眼の自然な縦方向にfの色収差を打ち消す以
上の程度まで縦方向に負の色収差を導入し、これにより
使用に際して、残余の縦方向の負の色収差を付与できる
ようにした正の回折能(回折力)を有する眼科用レンズ
を描供するものである。
[発明の効果] 本発明により、眼/脳系統は、それぞれ異なる距離に存
在する適切な色要素に集中することによって、眼の焦点
の調整を行なう(視力調節)必要なしに、広い範囲で機
能を果すことができる。
[発明の詳細な記述] 自然な縦方向の色収差を「正」と呼ぶのは習慣の問題で
ある。光学器具のデザイナ−の中には反対の習慣を使う
人もある。殆どの材料が青い光に対して高い屈折率を示
し、正のレンズについては補正していない状態では青い
光に対してより強い正の力を与える。「補正不足」や「
過補正」という言葉もまた用いられている。しかし本明
細書の中では、眼の自然な縦方向の色収差を正と呼び、
その反対を負と呼ぶ。
正の回折能は、導入された縦方向に負の色収差の絶対値
が、眼の自然な縦方向に正の色収差の絶対値の二倍以上
になるような大きさであることが望ましく、これにより
残余の負の色効果が自然の正の色効果より大きくなる。
この眼科用レンズにより導入されることが必要な縦方向
に負の色収差の範囲が−Dジオプトリーである場合には
、レンズの回折能は好ましくは約+3.4Dジオプトリ
ーである。(−3,4は有効分散又は回折光学における
V値である)。従って導入される収差の必要な程度が少
なくとも一2ジオプトリーであるならば(眼の自然な程
度が+1ジオプトリーであるから、残余の効果は少なく
とも=1ジオプトリーとなる)。レンズの回折能は少な
くとも+6.8ジオプトリーとなるであろう。
眼の自然な色効果を補償する以上の縦方向に負の色収差
を与える正の回折能を持つレンズは、眼の自然な色効果
に加算する縦方向に正の色収差を与える負の回折能を持
つレンズより、以下の理由により有利である。
もし残余の屈折能がゼロになると、負の回折能を持つレ
ンズは正の屈折能を補正することを必要とされ、もしも
患者が補正の目的でレンズに残余の正の能力を持たせる
ことを必要とすれば、レンズは負の回折能を打ち消すよ
り以上に高い正の屈折能の値を必要とする。例えば回折
能が約−6ジオプトリーとすると、+12ジオプトリー
の無水晶体症患者のためのレンズの設計では約+18ジ
オプトリーの屈折能を必要とする。このように高い正の
屈折能を与えるような形をしたレンズは、中心が厚くな
り、それに伴ない問題が生じる。特にコンタクトレンズ
の場合、使用者にとって不快感を与え、ぴったりと合う
と、酸素の伝達が悪くなる。
本発明による正の回折能を有するレンズでは、屈折能が
仮に必要であったとしても、その値は比較的小さくなる
。たとえば、約+8ジオプトリーの回折能では、+12
ジオプトリーの無水晶体性患者用のレンズの設計は+4
ジオプトリーの屈折能で充分でありレンズも比較的薄く
することができる。
本発明による眼科用レンズは必ずしも屈折能を必要とは
せず、特に正の回折能が補正が目的の患者が必要として
いる値と等しければ、屈折能はゼロとなるであろう。し
かしながら、本発明によるレンズは、総和の屈折能、ま
たは残余の屈折能が回折能と屈折能の代数的な合計によ
り決定されるように屈折能と有してもよい。所望により
、屈折能は負であって、総和の屈折力または残余の屈折
力がほぼゼロになるように回折能とつり合う、または相
殺するような大きさであってもよい。
あるいは、回折能と屈折能との相対値は、レンズに総和
のまたは残余の屈折力を提供するような値、たとえば眼
科用レンズを使用する眼の、ために必要とされる修正能
を与えるような値であることもできる。従って屈折能が
負で、負の残余の屈折力を与えるような回折能より大き
な値を、または負であるが、正の残余の屈折力を与える
ために回折能より小さな値を、またはより大きな正の総
和の屈折力を与えるように、正の値をとることもできる
屈折能は、軸断面から見てカーブしている球状の回度で
ある表面によって付与されていることが好ましい。
回折能はトランスミッションホログラムにより付与され
ていることが好ましい。このホログラムはレンズの表面
層にまたはレンズの材料中に光学的に生成させるか、あ
るいは機械的にレンズ上、またはレンズ内に表面レリー
フホログラムとして生成させることができる。回折能は
レンズの視覚的に使用される全域に備えられてもよく、
または部分的に備えられてもよい。レンズは視覚的に使
用される全域に回折能を有するコンタクトレンズであっ
てもよい。あるいは、たとえば二焦点眼鏡もしくは無境
界遠近両用眼鏡の、接近部を見るための部分あるいは読
書用部分に対応する部分のような、視覚のために使用さ
れる領域の一部分に回折能を有する眼鏡用レンズであっ
てもよい。別の可能性としては、レンズは埋込みレンズ
であってもよい。この場合、回折能はレンズの視覚のた
めに使用される全領域に付与されていることが好ましい
回折効率は可視スペクトルの領域全体の波長において5
0%よりも高いことが好ましく、最大回折効率は70%
よりも高いことが好ましい。可視スペクトルの領域全体
における最大回折効率と最小回折効率の差は20%より
も小さいことが好ましい。たとえば最大回折効率がほぼ
100%である場合には、最小回折効率は80%よりも
高いことが望ましい。
本発明を更に理解できるようにするために、以下におい
て、添付図面に基いて説明する。
第1図は、正常な人間の眼における色判別特性を示す概
略図(ただし比率を示すものではない)であり、第2図
は第1図と同様の概略図(ただし比率を示すものではな
い)であるが本発明による眼科用レンズが装着されてい
る状態を示す。
第1図について述べれば、正常な人間の眼Eは角1模C
と自然レンズLとを有しており、レンズLにより、光は
Fに集められて網膜上に像を形成する。自然レンズLの
形状を(眼の筋肉の働きにより)調節して焦点の長さを
変え、それぞれの対象物の距離からの光を点Fに集める
ことを達成することにより、異なる距離にある対象物を
見ることができる。このような眼の特性は「視力調節」
として一般に知られている。しかしながら眼は縦方向に
正の色収差を示し、このことは、いちど視力調節がなさ
れてた眼のレンズLでは、同一の距離からの異なる色す
べてを同じ点に集めることはできないということを意味
する。これは眼の媒質の屈折率が、スペクトルの赤色端
部におけるよりも青色端部における方がやや大きいため
に起きることである。従って逆に、いちど視力調節を行
なえば、眼は成る距離の青色の対象物の像と、それより
遠くにある赤色の対象物の像を網膜上に鮮明に集めるこ
とができる。このことは第1図に示されている。第1図
では、青色対象物Bは眼に近く、そして赤色対象物Rは
眼から遠くに置かれており、一定の視力調節を行ったレ
ンズLによって両方の対象物からの光が網膜上のFに鮮
鋭な焦点が結ばれる。青色の対象物と赤色の対象物との
間には緑色の対象物G(波長555nm)が示されてお
り、その像も、上記の一定な視力調節により網膜上のF
に焦点が結ばれている。なお距離の変化はOf視スペク
トルを通して連続的であり、青色、緑色、赤色の対象物
は例として挙げであるということは理解されるであろう
特定の視力調節における各種の例のうちで成る例として
、第1図において、緑色の対象物Gが眼Eから1mの距
離にあり、眼のレンズLが(角膜Cの働きにより)緑色
の対象物Gの像を網膜上のFに鮮鋭な焦点を結ぶように
視力調節している状態である場合を挙げれば、赤色の像
と緑色の像とがそれぞれ網膜上のFに鮮鋭に焦点を結ぶ
ためには、赤色の対象物Rは眼Eから2メートルの距離
にあることが必要とされ、そして青色の対象物Bは67
cm(273メートル)のところになければならない。
このように、緑色光に対しては眼は1ジオプトリーのレ
ンズ能を有するが、赤色光については1/2ジオプトリ
ー、青色光については3/2ジオプトリーの能1力とな
る。従って縦方向に正の色収差の範囲はlジオプトリー
であり、そして近くにある対象物の青色要素と遠くにあ
る赤色要素に集中することによって二重に焦点を結ぶこ
とを避けるように眼/脳系統がこのことを利用すると言
える根拠がある。
第2図は眼Eの前に置かれた眼科用レンズlを示し、そ
れはトランスミッションホログラム2を組み込んでいる
。ホログラム2は正の回折能を有していて、第1図につ
いて前述した人間の眼の自然な縦方向に正の色収差を打
ち消す以上の程度まで縦方向に負の色収元を導入する。
このことは、実際には、眼と眼科用レンズが一緒に働き
、残余の縦方向に負の色収差があることを意味する。従
って第2図に示すように、第1図の緑色の対象物Gと同
じ位置にある緑色の対象物Gは網膜状のFに鮮鋭な焦点
を結ぶが、青色の対象物BをFにおいて鮮鋭な焦点を結
ばせるためには、それを緑色の対象物Gよりも眼から遠
い位置に置かねばならず、赤色対象物RをFにおいて鮮
鋭な焦点を結ばせるためには、それを緑色対象物Gより
も眼に近い所に置かねばならならい。言いかえれば、距
離的な色の順序は、縦方向に正の色収差から、縦方向に
負の色収差へあ変化と逆になる。
第1図を用いて前述したように、眼の自然な縦方向に正
の色収差は約1ジオプトリーである。これを打ち消す以
上にするためには、lジオプトリー以上の縦方向に負の
色収差がホログラム2から必要である。これは約+3.
4ジオプトリー以上の回折能を持つホログラムを使用す
ることにより達成できる。もし残余の負の色効果の程度
が自然の正の色効果の程度より大きくなることが望まれ
ている時は、約2ジオプトリー以上の縦方向に負の色収
差がホログラム2から必要となる。これは約+6.8ジ
オプトリー以上の回折能を有するホログラムを使うこと
により達成できる。
ホログラム2の正の(回折の)レンズ力(パワー)は、
それ自体レンズに付随している正常な眼の自然なレンズ
のパワーに加算され、従って、使用者の視力に影響をお
よぼすということが理解されよう。これを、補うために
、双方のパワーが相殺するように、レンズlがホログラ
ム2の正の回折能の絶対値と等しい絶対値の負の屈折能
を有してもよい。従って、レンズの総和の、または残余
のパワーはゼロとなるが色効果は維持される。
しかしながら、眼Eが実際に補正能を必要とするならば
、ホログラム2の回折能とはつり合わないが、総和力を
与えるように、またはその眼が補正のために必要として
いる残余のパワーを残すように選ばれた値の屈折能をレ
ンズlが有してもよいということは評価されよう。たと
えば、+5ジオプトリーの屈折誤差のある患者はホログ
ラム2の+7ジオプトリーの回折能と一2ジオプトリー
の屈折能を結合するレンズを使用できる。
もし眼の負のパワーの補正が必要ならば、レンズlはホ
ログラム2の正の回折能を越える負の屈折能を有するこ
とができる。もしホログラム2の正の回折能より大きな
正の補正能が必要ならば、ホログラム2のそれに加算す
るようにレンズlの屈折能もまた正にすることができる
。患者がホログラム2の正の回折能に等しい正の補正能
力を必要とするような特殊な場合には、レンズlはゼロ
の屈折能とすることができる。
眼科用レンズlは眼鏡の形態であっても、またはコンタ
クトレンズの形態であってもよい。また欠陥のある自然
レンズLのかわりに眼に外科的に挿入される埋込みレン
ズであってもよい。
コンタクトレンズ(または埋込みレンズ)の場合にはホ
ログラム2は、一般には見るために使用される全域に伸
びているのがよい。眼鏡の場合にはホログラム2を、二
焦点レンズまたは遠近両用無境界レンズにおけると同様
に、読書用部分または接近部用部分上のみに設けること
もできる。
ホログラム2はレンズlの中にまたはレンズlの上に光
学的に生成させることができ、または機械的にはレンズ
lの中に、あるいはレンズlの上に表面レリーフホログ
ラムとして生成させてもよい。英国特許出願(GB)2
101764Aに述べられているように、ホログラムは
成る形状をとってもよく、モして/あるいは適宜な方法
により発生させることもできる。該出願の関連記載事項
゛はここに参照文献として引用するものである。
レンズ1の屈折能は、軸断面に見た時に、カーブしてい
る前方と後方の屈折表面3と4を示す第2図のように、
カーブしている屈折表面により与えられ、また該表面は
球状であってもよい。基体となる屈折レンズの縦方向の
色収差はどれも非常に小さく、ホログラフィックエレメ
ントの収差にわずかな効果しか与えないことが理解され
よう。
本発明は特に色(波長)による屈折力の変化を利用する
ものであり、色または波長の条件がつけられていない屈
折力(それが屈折、回折、残余(剰余)、総和、補正な
どの屈折力であろうと)に関する記載は、特にことわり
がなければ、波長が555ナノメートルの緑色の光につ
いてのものであるとみなされるべきである。しかしなが
ら、回折能と共に縦方向の色収差の導入は、可視スペク
トルの連続領域にほぼ均一に、かつ非常に効率よく達成
されていることが要求される。従ってできるだけ均一に
高い効率のホログラム2は、たとえばすべての波長につ
いて50%よりも高く、好ましくは少なくとも80%、
そして可視スペクトルを全体における最大効率と最小効
率の差は20%よりも少ないことが必要である。
最大効率は好ましくは70%よりも高くあるべきである
。成るホログラムの例として、可視スペクトルの両端に
おける最小効率が約85%もしくはそれ以上、緑色の光
のスペクトルの中央における最大効率が約99%または
それ以上である例を挙げることができる。
本発明による眼科用レンズは高い正の屈折能を供給する
必要がないので、少なくともその中心部を薄くすること
ができるということが評価されるだろう。たとえ患者が
高い正の補正能を必要としても、レンズの正の回折能が
比較的適度の正の屈折能にみあう条件を可能にできる。
レンズが薄いと有利であり、特にコンタクトレンズの場
合、使用者の快適さや、ぴったりと合った時の酸素の伝
導などの点からみて有利である。しかしながら、残余の
縦方向の色収差は、その範囲が自然の色収差の範囲より
大きいので眼の焦点を調整(視力調m)する必要なしに
多種の機能を果たすことかで ・きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、正常な人間の眼における色判別特性を示す概
略図(ただし比率を示すものではない)であり、第2図
は第1図と同様の概略図(ただし比率を示すものではな
い)であるが本発明による眼科用レンズが装着されてい
る状態を示す。 E:眼、C:角膜、L:眼のレンズ(自然レンズ)、F
:網膜上の焦点、R:赤色の対象物、G:緑色の対象物
、B:、青色の対象物、l:眼科用レンズ、2:ホログ
ラム、3:前方の屈折表面、4:後方の屈折表面 特許出願人 ビルキントン−ピー・イー・リミテッド 代 理 人 弁理士 柳 川 泰 男 FIG、2゜

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l。眼の自然な縦方向に正の色収差を打ち消す以上の程
    度にまで縦方向に負の色収差を導入し、使用に際して残
    余の縦方向に負の色収差を付与できるような正の回折能
    を有することを特徴とする眼科用レンズ。 2゜導入された縦方向に負の色収差の絶対値が、眼の自
    然な縦方向に正の色収差の絶対値の2倍よりも大きくな
    るような大きさの正の回折能を有することを特徴とする
    特許請求の範囲第1項によるレンズ。
JP60034257A 1984-02-23 1985-02-22 眼科用レンズの改良 Granted JPS60203913A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8404817 1984-02-23
GB848404817A GB8404817D0 (en) 1984-02-23 1984-02-23 Ophthalmic lenses

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60203913A true JPS60203913A (ja) 1985-10-15
JPH0158487B2 JPH0158487B2 (ja) 1989-12-12

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ID=10557100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60034257A Granted JPS60203913A (ja) 1984-02-23 1985-02-22 眼科用レンズの改良

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4655565A (ja)
EP (1) EP0157476B1 (ja)
JP (1) JPS60203913A (ja)
AU (1) AU574969B2 (ja)
DE (1) DE3581303D1 (ja)
GB (2) GB8404817D0 (ja)
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