JPS62222143A - 眼内水濡れ性の測定方法並びに装置 - Google Patents

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】 本発明は眼の水漏れのテストと評価に関するもので、特
に、人の眼にＳＬ着されたコンタクトレンズの水漏れに
関するものである。

コンタクトレンズの水漏れ性はその９着の快適さ、装着
者の視力及び装し′性に直ＪｔｃＩＡ係するものと、一
般に考えられている。通常、裸眼は６乃至７ミクロンの
厚さの涙液膜、即ち、涙液の層、により保護されている
。この涙液膜は、、Ｅに、脂質とムチンが比較的少ｂｌ
含まれていると共に各種砧蛋白も含まれている塩水より
成る。この涙液Ｃ±、更に、老廃物、例えば、ごみや腐
ったＬ皮細１抱も含んでいる。裸眼に接する、通常の角
膜ｌ１ｉｊ部（前方）涙液膜は極めて安定している。涙
液膜の主成分たる上記塩水は、５乃至１０分間にわたり
故意に、純粋に蒸発させれば、どこかで途切れてしまう
ほど薄くなり得る。上記の通常の角膜前部涙液膜はまば
たきによりリフレッシュされ、通常のまばたき間隔は５
分には溝かに克たないため、通常、上記涙液膜が乾燥し
切ってしまうことはなｌ、Ｘ。

一方、これとは対照的に、眼にコンタクトレ〉′ズを直
円（装着）した場合には、まばたきする度ｆ６に、典型
的な場合にあって、厚さが１ミクロン未満の、コンタク
トレンズの外側表面に接する涙液膜、つまりいわゆるレ
ンズ前部涙液膜、かりフレッシュされる。典型的な場合
にあって、この涙液膜は１０秒未満で、厚さゼロにまで
乾燥してしまう、乾燥したコンタクトレンズは装着者に
とって不快で、眼とまぶたにくっついてしまうことがあ
り、また、涙液によって覆われていないのでレンズ表面
の露出した凹凸が光を乱反射させ、装着者の視力が低下
する可能性がある。更に、乾燥サイクルを何度も繰り返
したコンタクトレンズには、固形物が永久的に蓄積しが
ちであり、この事が涙液膜の途切れを促進するのみなら
ず、眼の外傷や感染の大きな原因になる。

上述の様な理由により、コンタクトレンズには「水濡れ
性」が有ることが望ましいと考えられる。コンタクトレ
ンズ業界により様々な水濡れ特性が水濡れ性の基準とさ
れている。業界で共通の水濡れ性基率とされているもの
の一例としては、−滴の液の縁がレンズ表面の平面と接
する接平面の角度により決まる「接触角度」がある。こ
の接触角度の測定は、−Ｒ的に、固形物がある一定の液
体と接触する清潔な接触面で、行われるが、この測定に
はある程度巧緻な技術が必要とされる。

実験室条件下で行われるこの接触角度測定が、ムチン、
脂質その他の涙液膜成分に繰り返しさらされた眼内コン
タクトレンズに接する涙液の接触角度とどういう関係が
有るのか、明らかでない、ある研究者は、数滴の蒸留水
をコンタクトレンズに付けて眼内接触角度測定を行って
いる、と報告している。本願出願人は実際の涙液を使用
した眼内接触角度測定が行われている事を知らない。

眼内水濡れ性を測定する他の方法としては、染料（例え
ばフルオレセイン）を涙液に添加することにより、薄い
レンズ前部涙液膜を目に見えるようにする方法がある。

しかし、レンズ前部涙液膜の厚さと分布を直接測定し、
しかも、異物、例えば染料や測定に変化を来す様な液体
を導入しないコンタクトレンズ水濡れ性測定方法又は装
置を開発するのが望ましい。

よって、コンタクトレンズの水濡れ性を、その装着環境
と有意義に関連するやり方で直接測定する方法と装置が
必要とされる。

そこで、本発明の一目的は、人に装着されたコンタクト
レンズが眼内において水濡れ状態になる、或は、水濡れ
状態を持続する能力の測定方法を提供することである。

本発明のもう一つの目的は、様々なコンタクトレンズ材
質の眼内での水濡れ性の測定方法を提供することである
。

本発明のもう一つの目的は、様々なコンタク１−レンズ
洗浄液や目薬がコンタクトレンズの水濡れ性に及ぼす影
響の評価方法を提供することである。

本発明の更にもう一つの目的は、コンタクトレンズの使
用法や使用年数がその水濡れ性に及ぼす影響の評価方法
を提供することである。

本発明の更にいま一つの目的は、上記の一つ又はそれ以
上の方法を実施するための装置を提供することである。

本発明の上述の目的並びに他の目的は、次に述べる（ａ
）〜（ｅ）の諸段階を含む、コンタクトレンズが眼内に
おいて水濡れ状態になる、或は、同状態を持続する能力
の測定方法において、達成される。諸段階とは、（ａ）
コンタクトレンズ装着者の頭部を支えて、レンズ位置を
固定する段階、（ｂ）レンズにコヒーレント光（干渉性
の光）を当てる段階、（ｃ）干渉パターンが形成される
ようにレンズ前部涙液膜の像を形成する段階、（ｄ）こ
の様に形成された像を、時間的に順を追って記録する段
階、（ｅ）上記の記録された像の干渉帯を相互に関連付
けることにより、上記塞液膜の厚さを測定する段階、で
ある。隣合う干渉帯相互の間隔により、上記涙液膜の厚
さ分布の基準が与えられ、そして、この基準から古典的
な接触角度が得られる。他の基準、例えば、まばたき時
点から涙液膜が途切れ始めるまでの時間、或は、涙液膜
が蒸発するまでの時間も測定でき、そして、初期又は平
均涙液膜厚さも得られる。更に本発明によれば、局所的
な乾燥部分の性質とその推移も直接観察でき、これによ
り、コンタクトレンズに接する涙液膜の途切れ原因を突
きとめることが可能である。また、本発明は、コンタク
トレンズ材質、その使用年数及びその汚染による影響と
の関連でのレンズ水濡れ性を測定するのみならず、溶剤
、添加剤、レンズ洗浄剤などのレンズ水濡れ性への影響
も評価する方法を意図している。

上述の本発明方法を実施するための装置は、（ａ）コン
タクトレンズ装着者の頭部を支えてそのレンズ位置を固
定させる手段、（ｂ）コヒーレント光源、及び、（ｃ）
レンズ前部涙液膜の前面（前部表面）並びに背面（後部
表面）から、恰も鏡で反射される様に反射される光源か
らの光の像を形成する位置から焦点を上記涙液膜に合わ
せたカメラ、を含む、また、フィルム動作分析器を使用
して干渉帯の位置と分離状態をすばやく知る。

更に、マイクロプロセッサ−が各干渉帯位置での上記涙
液膜厚さを算出し、コンタクトレンズ水濡れ性の量的基
準を与えてくれる。

本発明は、コンタクトレンズ表面に接して存在し、時間
の経過につれ変化するレンズ前部涙液膜の厚さを直接測
定する方法と装置を提供するものである。更に、本発明
は、上記涙液膜が、溶剤、コンタクトレンズ洗浄液、目
薬、レンズ材質、及び、眼内装着状態のレンズに影響を
及ぼす様々な環境や使用（装着）要因等によりどの様な
影響を被るかを測定する事を意図するものである０本明
細書においては、上述の溶剤、成分、諸条件に対する評
価を「水濡れ性」という一般的な用語で行い、「特許請
求の範囲」の記載事項は、コンタクトレンズの水濡れ性
に影響を及ぼすこの様な全ての溶剤、レンズ、製品及び
諸条件を評価する本発明の方法並びに装置の臨床的或は
実験室的プラクティスを記載し、これを特許請求対象と
するものである。

次に添付図面を参照しつつ本発明を説明する、第１図に
示しである様に、本発明方法は下記（１）〜（４）の諸
段階を含む： （１）コンタクトレンズにコヒーレント光（干渉性の光
）を当てる。

（２）レンズ前部涙液膜から恰も鏡で反射される様に反
射される光によって、上記涙液膜の像を形成する。

（３）干渉パターンを含む上記像を、時間的に順を追っ
て、記録する。

（４）上記の°記録された干渉パターンの干渉帯を相互
に関連付けることにより、上記涙液膜の厚さを測定する
。

一般的な問題として次の様に考えることが出来る。即ち
、充分に薄い肢体の前面と背面がら恰も鏡で反射される
様に光が反射されると、この反射光線の像は干渉パター
ンを形成する。その理由は、上記膜体の可変厚さは、上
記の前面並びに背面からの反射光線が、建設的であれ破
壊的であれ、色々な位置で干渉作用を及ぼす様なもので
あるからである。一般的には、意味のある干渉パターン
をもたらすには、膜体は、入射光の波長の約１／４乃至
同波長数個分の厚さを持っておらねばならないと同時に
、その（膜体の）上面並びに下面から光が恰も鏡で反射
される様に充分に反射される環境の中に存在しておらね
ばならない。レンズ前部涙液膜のダイナミックな拡散、
薄膜化及び破壊を可視的ならしめる方法の価値を理解す
る一助として、次に、第２図を参照して、干渉現象の基
本釣原理を説明する。光学理論に就いて更に詳しい事柄
は光学の教科書に書かれているであろう。

石鹸の泡の変色も水面に浮かぶ薄い油膜の変色も、どち
らも、光線干渉の同じ顕現化である。

この現象は、ある一つの光源から２つ以上の光線が各々
別の経路を通って同じ空間部分に到達する時に、生じる
。上記の２つの変色現象のいずれにおいても、干渉光線
は、薄膜の２表面で反射される光線である。最初に述べ
た変色現象では、この薄膜とは即ち空気中の石鹸水膜で
あり、後で述べた変色現象では、この薄膜とは即ち空気
と水の間に存在する膜である。然るべき条件下であれば
、複数の同様の干渉色（つまり干渉帯）は、角膜表面或
はコンタクトレンズ表面に接して存在する涙液膜から反
射され得る。後述のように、本発明によれば、このよう
な干渉パターンが形成、記録されて、角膜又はコンタク
トレンズを覆う涙液膜（換言すれば、涙液層、脂質層）
に就いて精確且つ詳細な局所解剖学的情報が得られる。

本発明は、次の、光波モデルに合わせた干渉現象の簡単
な説明を読んだ後に最も良く理解できるものである。

−ｉ的に言って、光波というものは、空間中を伝播する
ＴＥＭ妨害である。２つ以上の光波がある箇所で交わっ
た場合、この交わり箇所での妨害の振幅は、上記の個々
の光波の振幅の重ね合せに外ならない。この重ね合せ原
理はマックスウェルの方程式の一次的性格から帰結する
。−服的に、幾つかの光波が重ね合さっても干渉パター
ンは形成されない。その理由は、観察のために使用され
る大部分の光源は、各々が幾つかの短い時間間隔にわた
り活動的であるが、その他の時は無活動である多数の微
小な、相互に関連のない光源から成っているからである
。ここで、説明の便宜上、これらの多数の微小な全光源
は、その活動期間中において、同じ波長の正弦波列を発
するものと仮定するならば、これら微小光源が構成して
いる一つの光源全体によりもたらされる光学的妨害は時
間の正弦関数として表され、この妨害の位相と振幅は、
上記多数の微小光源のうち一つでも活動から無活動状態
へ、或は、その逆へ変化すれば、必ず変化する。従って
、上記の微小光源のうち任意の２つの光源によってもた
らされる２種類の光学的妨害（干渉）は、両妨害がどれ
ほど似通ったものであろうと、時間の経過につれ急激且
つ不規則的に変化する位相差を有することになる。この
様な光源を「非干渉性」光源と言う、干渉しまの位置は
位相差が変化するにつれ変化する。ある瞬間においては
、それよりほんのわずか前に最低照度が存在していた箇
所に、最高照度が存在し、また、これと逆の事態も生じ
る。殆どの光学機器はこの様な急激且つ不規則的な照度
変動を解像し得ないため、均等な照度しか観察出来ない
、干渉現象を観察する為には、コヒーレント光源（干渉
性光源）、つまり、位相差が時間の経過につれ変化せず
一定である光源、を使用する必要がある。これを実際に
行い得る唯一の方法としては、一つの光源とその光学的
像を使用するか、或は、同一光源の２種類の像を使用す
るか、いずれかである。

本発明によれば、後者の方法、即ち、同一光源の２種類
の像を使用して、干渉パターンが形成される。具体的に
言えば、２本の干渉光線が使用される。即ち、涙液膜の
前面（前部表面）からの反射光線と涙液膜の背面く後部
表面〉からの反射光線、である０両光線は同一光源より
出されるもので、実際にはこの光源の２つの像であり、
従って、両光線は干渉性の要件を充たすものである。

正反射率を観察するためには、入射光が涙液膜表面と直
角の方向に対して成す角度は観察角度と等しくなければ
ならない。この事は、普通、「入射角は反射角に等しい
」、と表現される。他の角度から見られるどんな光も、
涙液膜表面からの光散乱のために存在するもので、この
様な光は入射光との位相関係を一定に維持しない。従っ
て干渉帯は見られない。

第２図は前面６と背面７を有し、光源Ｓから光を当てら
れている代表的な膜体５を示した図である。光源Ｓから
の光は膜体５（例えば涙液膜）に当てられ、このため同
膜体５により光線が集光レンズしへ反射され、同レンズ
しは焦点面Ｆに膜体５の像を形成している。いまここで
、膜体前面６の０点で反射される光線ＳＣＤを考えてみ
る。

これとは別の光線５ＡＢＣＥも、膜体背面７のＢ点で反
射された後で、０点を通る。上記集光レンズＬは、両光
線を２点（焦点面〉で再度交わらせ、同Ｆ点で０点の像
が形成される０位相差を測定するためには、ＳからＣへ
の２光線の光路長がｐｌ　＝　ｎ□　　Ｓ　Ｃであり、
そして、ｐ２　＝　ｎ□ＳＡ　＋　ｎ（ＡＢ　＋　ＢＣ
）であることに注意されたい、ここにおいて、ｎは膜体
５の屈折率であり、ｎｏ　　は入射光線が通る媒体の屈
折率である（ｎｏ　　は同媒体が空気であれば１である
）、従って、 １）２−　ｐ１＝　−ｎ□（ＳＣ−ＳＡ）　＋　ｎ（Ａ
Ｂ　＋　Ｂｅ）いまここで、ｔを膜体５の厚さ、χを光
線ＳＡの入射角、そして、り′を同光線ＳＡの屈折角、
とする、屈折率が異なっている２つの界面（接触面）で
の屈折に関するスネルの法則によれば、ｎ□Ｓｉｎグ＝
ｎ　　ｓｉｎχ′である。もし膜体５が非常に薄いもの
だと考えるならば、ＣＡはＳＡに比べて非常に短く、そ
こで、厳密に正確な値に相当近い近似値を次のように得
ることが出来る：よって、 Ｇ１２−１）□ａ　２ｔｎ（−ｓ□ｎ￥７ｃｏｓ（１）
’＋□／ｃｏｓｔ’）　＝　２ｔ。。、ｓ’光路長のこ
の差に対応した位相差は２（π）（ｐ２−ｐよ　）／λ
。である［λ。＝真空（実用的な用語で言えば、空気）
中における波長］、シかし、考慮すべき位相要因がもう
一つある。即ち、光線が、ある表面によって、基質の反
射媒体（表面）より屈折率の低い媒体がら入射するよう
に、反射される場合、状況（事情）はまさしく上述と同
じである。しかし、もし上記の様に入射する光線が上記
反射媒体より屈折率の高い媒体中を通るのであれば、同
人射光線とその反射の間には１８０度、つまりπラジア
ン、の位相変化が存在する。光線ＳＣＤは膜体５の前面
６によって反射され、同前面６において屈折率はｎ。か
らｎへ変化し、ｎ□はｎより小さい（つまり、空気の屈
折率はほぼ１．０である一方、涙液膜の屈折率は水の屈
折率と同じ様な値である。ｎ＝１．３３）ため、肢体前
面６により反射される光線ＳＣＤに関しては位相変化は
ない。光線５ＡＢＣＥは膜体背面７により反射され、同
背面７において同光線の屈折率はｎからｎｘへ変化する
。このｎｘ　は、膜体５の下に存在する媒体の屈折率で
ある。もしｎｘがｎより小さければ、反射によってπの
位相は変化する。逆にもしｎｘ　がｎより大きければ、
事情は膜体前面６により反射される光線ＳＣＤの場合と
同じになり、位相変化は生じない。コンタクトレンズに
接して存在する涙液膜（涙液層）（ｎ＝１．３３）を問
題にする場合には、レンズのｎｘ値は１．３３より常に
大きいであろう、もしコンタクトレンズがＰＭＭＡレン
ズであるなら、そのｎｘ　値は約１．４９であろう、ま
たもしそれがヒドロゲルレンズであるなら、そのｎｘ　
値は１．４９よりは小さいが、上記涙液膜のｎ　値より
は少なくともわずかに大きく、従って、位相変化を考え
る必要はない。

よって、ＳＣＤ並びに５ＡＢＣＥの両光線はＣで交わり
合った後、下記２式のいずれかにより与えられる位相差
αを以てＦで再度交わり合う：α＝２π（ｐ２　−ｐ□
　）／λ０　、又はα＝２π（２ｔｎ　　ｃｏｓｔ’）
／λ０特に、もしレンズＬを、膜体５によりほぼ直交方
向へ反射される光線を集光する位置に配置するならば、
ｃｏｓｙ５’の鎧は１に極めて近く、上記等式は次のよ
うになる： α＝２π（２ｔｎ／＾０） Ｆにおける上記両光線ＳＣＤ並びに５ＡＢＣＥの干渉は
、もしαが２πの奇数倍数であれば、つまり、下記の条
件が満たされれば、最大の強さく光の強さ）を生む： ２ｔｎｌ入Ｑ＝　ｋ、　　　　　　　　　　ｋ　＝　０
．１，２．　　、、、、、　　（イ）他方、上記干渉は
、もしαがπの偶数倍数であれば、つまり、下記の条件
が満たされれば、最小の強さく光の強さ）を生む： ２ｔｎ／　　＝　ｋ　＋　１７２．　　　　ｋ　＝　０
．１．２．　、、、、（ロ）もしここでλ＝λ。／ｎを
膜体５における波長とするならば、上記等式（イ）並び
に（ロ）を、各々、次の様に書き変えることが出来るコ
最大干渉：　ｔ＝ｋ　（λ／２）　等式（Ａ）最少干渉
：　ｔ＝　（２に＋１）λ／４　等式（Ｂ）これよりし
て、最大干渉は涙液膜厚さがλ／４の偶数倍数である時
に生じ、最少干渉（暗帯域）は涙液膜厚さがλ／４の奇
数倍数である時に生じる、と結論付けることが出来る。

視界全体にわたって厚さが均一でなくまちまちな涙液膜
に単色光源からの光を当てれば、光と暗帯域くつまり干
渉しま）のパターンが見られる。涙液膜厚さが上記等式
（Ａ）を満たすラインは、最大の明るさのラインとして
現れ、涙液膜厚さが上記等式（Ｂ）を満たすラインはダ
ークラインとして現れる。

点光源を使用して光を当てるならば、干渉しまは、同点
光源からの光線を観察（集光）レンズ内へ反射する涙液
膜部分でしか見られない、この涙液膜部分は観察レンズ
の直径が小さくなるにつれ小さくなる。しかし、もしこ
の観察レンズの直径が、レンズの、涙液膜表面（前面）
からの距離と比べて充分に小さいのであれば、幅の広い
光源を使用して、涙液膜のより広い部分からの干渉を観
察することが出来る。その理由は、観察レンズの直径が
小さい場合には、涙液膜のある一定の箇所でレンズ内へ
反射される光線は、すべて、反射角−′がほぼ同じであ
るからであり、従って、レンズＬ内へ入る光線すべてに
就いてＣＯＳ〆′とｔは一定であり、位相差αも一定値
である。

第２図に示しである「理想的」なケースは複数の反射表
面のための一つの平面を表している。

コンタクトレンズの場合には、これらの表面は、勿論、
鋭く湾曲している。この湾曲は観察レンズにより集光さ
れる反射光線の角度を限定し、従って、干渉パターンが
見られる視界は、表面が平らな場合より相当に小さい、
しかし、光源、人間そして集光レンズを最適に配置、使
用するならば、少なくと６４乃至５ｍｍ直径の視界を一
度に同時に観察できる。涙液膜はコンタクトレンズ表面
（前面）に接して存在するため、涙液膜の一般的並びに
力学的特性を評価するには、これで充分であると思われ
る。

第３図はコンタクトレンズに接して存在する涙液膜にお
ける干渉しまを観察するための概略的な光学的装備を示
している。この装備＜ｔｉ造）は、涙液膜への光線照射
と涙液膜の観察を、コンタクトレンズに対して直交する
とともに目の光学軸と一直線を成す軸にほぼそって行う
ことを、可能ならしめる。この構造において、干渉しま
はコンタクトレンズの大きな部分にわたって鋭い状態を
維持のままである。というのは、ｚ＝０である領域では
、換言すれば、入射光がコンタクトレンズ半径線の湾曲
の中心とほぼ同軸である時には、レンズ表面のｃｏｓ９
６は極めてゆるやかに変化するからである。

第３図の原型的装備は、従来の角膜計を然るべく改造し
た光学装置を使用して構成されたものである。この装備
において、光源９と規準レンズ１２が光を半透明拡散ス
クリーン１０に向けている。このスクリーン１０の像は
、中心部に穴を開けられた鏡１５によって、集光レンズ
１６へ反射され、このレンズ１６が光（スクリーン１０
の像）を円錐形にしてコンタクトレンズ８へ向ける。

同コンタクトレンズ８は、この様にして、その中心軸に
ほぼそって光を当てられる。そして、コンタクトレンズ
８によって反射される光は、上記中心軸にほぼそってそ
れが送られて来た方向へと、上記鏡１５の中心穴を通っ
て、戻り、そして、集束レンズ１７により画面１８へ集
束せしめられる、本発明の一実施例において、上記光源
９として従来の３５ｍｍスライド映写機を使用した。そ
して赤外線除去のために熱線吸収ガラスを使用し、また
、半値幅が約２０ｎｍで、中心合せが約５００ｎｍの狭
帯域フィルター１３（点線で示しである）を使用して、
波長が予め分かっている光源を用窓した。上記集光レン
ズ１６と集束レンズ１７としては、第３図の装備とコン
タクトレンズ８の間の作動距離が約４乃至６インチとな
るものを、選択した。集束レンズ１７は、焦点距離が約
４インチ、開口数が約ｆ／４であり、その影像比を約に
１に設定しな０画面（焦点面）１８は、目から約１５イ
ンチ離れた位置に配置した撮影機の焦点面と一直線を成
すように位置させた。第３図の装置はあくまで代表的な
例であって、この設計を様々変更することが可能である
。

拡散光源を有する第３図の装備においては、同光源の色
々な箇所からから放たれる光線は、一般的に、重なり合
わない干渉パターンを形成するものである。その結果、
観察平面がほぼ均一に照明される。しかし、もし上記光
源が余りに長くなく、且つ、同光源からの光線が涙液膜
表面（前面）に対する垂線から余りに遠くない方向へ向
けられて涙液膜に当たるならば、涙液膜それ自体の平面
において様々な干渉しまシステムがほぼ正確に合致し合
う、この事は、集光レンズ１７が涙液膜の真の像を形成
する平面以外の他のどの平面においても、生じない、こ
れらの条件下において涙液膜の可変厚さによりもたらさ
れる干渉しまは涙液膜平面に局所化される（集中する）
と、一般に言われている。画面１８にカメラ１９を配置
することにより、涙液膜厚さを代表する干渉パターンの
写真をとる。

第３図の装備において光源は必ずしも拡散光源である必
要はない。例えば、レーザー光源を、適当な走査機構（
例えば、回転多面鏡）とともに使用することが出来る。

この様な光源で走査を行う場合には、目が走査のための
レーザー光を眼内の一定の箇所、例えば基底部、に集中
させてしまうことにより目がやけどしないように、走査
装置を配置せねばならない、また、レーザーを使用する
場合には、充分な直径のコヒーレント光（干渉性の光）
を得るためにビーム拡大器を使用するのが望ましい、光
源のために、必ずしも第３図に示された有孔鏡観察シス
テムを使用する必要はないレンズ前部涙液膜により形成
された干渉パターンを記録するための、第３図とは別の
光学エレメント装備が第４図に示しである。この装備は
、第１ミラー（鏡）２１と第２ミラー２３を備えている
。第１ミラー２１は光源９からコヒーレント光線２２を
コンタクトレンズ８に向ける。第２ミラー（鏡）２３は
、中心軸０をはさんで上記第１ミラー２１の反対側に設
けられており、涙液膜によって恰も鏡で反射される様に
反射された像２４を受け取り、そして、それを集束レン
ズ２５に向けることによりカメラ１９のフィルム平面に
干渉しまを形成する。両ミラー２１．２３を図示のよう
に配置することにより、涙液膜への光線照射とその像形
成を中心軸Ｏから同じ角度（第４図の実施例ではこれは
小角度に設定しである）で行うことが出来る０本件技術
分野の熟練者であれば両ミラー２１．２３を別様に配置
することも可能であろう０例えば、レンズ表面の大きな
部分が観察出来るようにミラー角度を変えることが可能
である（例えば、極端な傾斜角度にする）、第４図の装
備のためには、ミラー２１が光源９からの光線２２をコ
ンタクトレンズ８のＸ点へ、同Ｘ点での垂線Ｎに対して
グの角度で向ける場合には、ミラー２３は同角度で反射
される光線を受け取るべく傾斜させるべきである。ミラ
ー２１．２３をこのように同時に回転させる機構を設け
ることにより、コンタクトレンズ８の大きな部分の像を
形成することが出来る。

第５図はレンズＬ（第３図の１７又は第４図の２５）に
より形成され、カメラ１９により記録されたく写された
）像３０（ひとこま）を例示したものである。この像３
０の代表的なものは、人の目の角膜３２ａを含んだ焦点
の合っていない、ぼやけた像３２と、レンズ前部涙液膜
の鮮明な像３４とから成る。中心の黒い部分３２ｂは、
第３図の光源並びに像形成光学機構の幾何学的模様から
生じなものである。上記レンズ前部涙液膜の像３４は干
渉帯３６ａ、３６ｂ、、’、を伴っており、また、＠３
４には涙液膜（涙液）中に存在し得る不透明なくずが鮮
明な輪郭を以て含まれている。上記干渉帯３６ａ、３６
ｂ、、、は、各々、涙液膜の同等厚さ部分の輪郭にそっ
て位置しており、そしてどれも、第２図に関して説明し
た様に、涙液膜厚さかにλ／４である輪郭において形成
されている（ｋ＝奇数整数）。

第５ａ図は、（点線で示しである）記録された干渉パタ
ーン上に描いた線Ｔ″　く例えば、第５図の線Ｔ）にそ
った涙液膜厚さのグラフである。

このグラフにおいて原点としたものは、涙液膜の成る乾
燥した縁である。線Ｔ°が干渉帯と交差する各点は横軸
を横切る線で示しである。グラフの目盛りが分かつてい
るので、これらの座標はフィルムに写した像を測定する
ことにより直接的に、確実に知り得る。涙液膜厚さは縦
軸で示してあり、λ／４から始まって、−目盛がλ／２
の厚さを表している。線Ｔ゛により横切られる各干渉帯
は涙液膜厚さλ／２だけの増大又は減少を指し示してい
る。第５ａ図の例に関しては、上記縁と隣合っている干
渉帯が涙液膜厚さの増大を表す、と考えられる。第５ａ
図のように、Ｔ°軸（横軸）と涙液膜厚さ軸（縦軸）に
同一単位の目盛りを付ければ、線３９に対する接線の勾
配は古典的な接触角度のタンジェントにあたる。

第３図の装備を使用した場合の視界に就いては、この視
界全体にわたって、湾曲したレンズ前部涙液膜の像の焦
点は明確な輪郭で縁どられた干渉帯を含むに足るだけ鮮
明であり、上記視界はその直径が約４乃至６ｍｍであり
、必要であれば適当な光学装置により拡大出来る。従っ
て、第３図の装備は、コンタクトレンズ全体中の相当な
部分にわたるレンズ前部涙液膜厚さの地形図としての像
を記録することを可能ならしめるものである。

干渉帯は、ただそれだけでは、涙液膜厚さに関して、絶
対的でなく、単に相対的な情報を与えるにすぎない。即
ち、２つの干渉帯間の間隔は、両干渉帯間での涙液膜厚
さの勾配の基準を与えてくれる。更に、同心円で構成さ
れた、非常に近接し合った、閉じた輪郭３８ａ並びに３
８ｂ（第５図）の局所的な生起のような幾つかのパター
ンを、涙液膜の局所的なビーク（頂）又は谷として、認
識することが出来る。第５図のひとこま像３０を記録す
る（写真にとる）時（この記録は一定倍率に固定したカ
メラにより行う）、まずミリメートル定規を対象物（被
写体）平面においた後で写真をとる。従って、ひとこま
像３０に含まれている干渉帯相互の絶対間隔を容易に、
確実に知ることが出来る。そして、この絶対間隔が分か
っているのであるから、λ／２をこの値（絶対間隔値）
で割って得られた値が、ある箇所での涙液膜の勾配であ
る。よって、涙液膜の乾燥した縁に近い干渉帯間隔が接
触角度のタンジェントの直接的な基準数値を与えてくれ
る。

複数のびとこま（象３０の時間順序を観察する時、干渉
帯３６ａ、３６ｂが視界を横切る動作を為し、その輪郭
を変じ、そして、消失してしまうのが見られる。最も一
般的には、いわゆる［黒点（ｂｕｌｌ’ｓ　ｅｙｅ）」
領域３８ａ、３８ｂは、両頭域が０≦ｔくλ／４として
の厚さｔの乾燥部分である事を指し示す性状を呈する。

両頭域３８ａ、３８ｂは人がまばたきをした後しばらく
して現れ、これらの領域を形成しているリング（環）は
涙液膜が更に乾燥するにつれ半径方向外方へと移動して
行く。この判断基準により第５図のＤ点を乾燥している
と判断し、そしてその位置を心に留めるならば、ただ、
先行する複数のひとこま像３０における、ある乾燥部分
からスタートする干渉帯を相互に関連付けるだけで、各
時点の、視界全体にわたる絶対的な涙液膜厚さ分布を決
定（測定）することが出来る。従って、例えば、点りの
周りの最初の暗リング（一番内側の暗リング）は涙液膜
厚さし一λ／４の輪郭を示すものである。このリングは
先行する各ひとこまを通じて存在するものであり、同リ
ングは、コンタクトレンズに接した、同じ涙液膜厚さを
有する複数の位置を示す輪郭である。同じ乾燥部分から
の次の輪郭はλ／２より大きな涙液膜厚さを有する。

以上説明したように、本発明は、コンタクトレンズに接
して存在する涙液膜の厚さの実際の分布を、各時点にお
いて、直接的に観察、算出する方法並びに同方法を実施
するための装置を提供するものである。更に、本発明に
よれば、涙液膜厚さのみならず、他の様々な種類の測定
値も容易に得ることが出来、且つ、これらの他の測定値
を、水濡れ性基率としての適当性の判定並びに従来基準
との関連付けのために、実験的に観察出来る。

−例として、何らかのコンタクトレンズ材質又は処理液
に関して、涙液膜が途切れるまでの時間、或は、まばた
き後の平均涙液膜厚さの様な基準を手早く、確実に知る
（得る）ことが出来る。

乾燥部分はそれまでの乾燥サイクルによる蓄積物と関連
付けることが出来、この様な蓄積物に対するコンタクト
レンズ洗浄液の効力、或は、この様な蓄積物に対するコ
ンタクトレンズ材質の抵抗力を直接的に測定出来る。

上述の様な測定は、第６図に示した装置を使用する、現
時点で望ましい実施例に従って、行う、第６図において
、番号４０は干渉パターンの像を形成し、それを記録す
る装置であって、これは例えば第３図の装備に相当する
ものである。この装置４０は涙液膜に集中的に存在する
干渉パターンの像を、時間的に順を追って、フィルムに
写して記録する。そして上記像を写したフィルムがフィ
ルム動作分析器５０内に入れらる。同分析器５０は、そ
のオペレーターにより選択された諸特徴の時間、Ｘ位置
及びＸ位置を表す出力信号をマイクロプロセッサ−６０
に送る。同出力信号を受け取ったマイクロプロセッサ−
６０は、オペレーターにより選択されたプログラムに従
い作動して所要の測定値を算出する。

本発明の原型的実施例において、上記干渉パターン像形
成・記録装置４０は上記干渉パターン像を１６ｍｍ白黒
映画フィルムに毎秒２５コマの割合で写した。従って、
連続するひとコマひとコマは０．０４秒づつづれな時間
座標を持った。上記分析器５０としては、日本のＮＡＣ
により開発され、アメリカ合衆国ではインストゥルメン
テーション・マーケラティング社（カリフォルニア、バ
ーバンク）により販売されている「フィルム・モーショ
ン・アナライザー」を使用しな、同分析器５０の基本エ
レメントは、フィルムが写されるスクリーンと、このス
クリーンに重ね合わせられたグリッドと、十字線を有す
るハンドピースと、このハンドピースに設けられたセレ
クタースイッチである。このセレクタースイッチをオン
にすると、分析器５０は上記十字線の下において上記ス
クリーンに写されたポイント（箇所）のコマ番号と（ｘ
、ｙ）座標を出力する。マイクロプロセッサ−６０とし
てはアップル社のコンピューターを使用した。このコン
ピューターは、分析器５０からのデータの基本的処理、
例えば、涙液膜厚さ勾配の算出、涙液膜厚さ分布の図形
化、或は涙液膜乾燥時間の算出、を実行し且つその結果
を記憶するように、プログラムしたものであった。この
様なシステム４０．５０及び６０は人が装着しているコ
ンタクトレンズの水濡れ特性を容易に測定することを可
能ならしめるものであり、これにより、従来理論的推測
により評価されていた材質、コンタクトレンズ洗浄液及
び諸条件を直接、実験的に評価できる。

直ちに臨床的に利用できる他の基準も容易に設定でき、
それを基本的なコンピュータープログラムにすることが
出来る。例えば、「乾燥ハーフタイム」、即ち、まばた
きが行われてからコンタクトレンズの全面積の半分が乾
燥状態になる迄の時間、或は、「乾燥スポットカウント
」、即ち、まばたきが行われてからある一定時点迄に形
成される、分散した複数の乾燥部分の数、を確実に知る
ことが出来る。

以上説明した本発明の方法並びに装置に関し、本件技術
分野の熟練者であれば様々な変更、バリエーションを思
い付くであろうが、この様な変更、バリエーションは、
すべて、本発明の特許請求の範囲に含まれるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に含まれる諸段階のブロック線図で
ある。 第２図は干渉帯測定の理論を示した図である第３図は第
１図の方法を実施するための本発明装置の一実施例とし
ての光学装置の略図である第４図は本発明の別の装置の
光学エレメントの代替的レイアウトを示している。 第５図は本発明に従い記録されたレンズ前部涙）α膜並
びに干渉パターンの代表的な像である。 第５Ａ図は涙液膜厚さのグラフである。 第６図は本発明に使用するものとして望ましい一装置の
ブロック線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］下記（ａ）乃至（ｂ）の段階を含む、人により装
   着されているコンタクトレンズの眼内水漏れ性の測定方
   法： （ａ）コンタクトレンズ装着者の頭部を支えてそのコン
   タクトレンズを一定位置に固定、維持する。 （ｂ）レンズ前部涙液膜にコヒーレント光を当てる。 （ｃ）上記レンズ前部涙液膜により恰も鏡で反射される
   様に光が反射される事により形成される干渉帯のパター
   ン像を、時間的に順を追って記録する。 （ｄ）上記水漏れ性を測定すべく、少なくともひとつの
   干渉帯の時間的に順を追って記録された複数の像の位置
   を相互に関連付ける。 ［２］段階（ｄ）が、涙液膜の或る縁に最も近い、隣接
   し合う干渉帯同士の間隔を測定する段階を含み、測定さ
   れる水漏れ性が接触角度である前項（１）の方法。 ［３］段階（ｄ）が、乾燥部分が形成されているかどう
   かを識別するために、ある一定位置を越えた、干渉帯の
   時間順の動作を相互に関連付ける段階を含み、測定され
   る水漏れ性がコンタクトレンズ装着者のまばたきが行わ
   れてから涙液膜が途切れ始める迄の時間である前項（１
   ）の方法。 ［４］段階（ｄ）が、水漏れ性のばらつきを把握するた
   めに、コンタクトレンズに接する複数の位置での干渉帯
   パターンの局部的な不規則性を相互に比較する段階を含
   む前項（１）の方法。 ［５］記録段階（ｃ）と関連付け段階（ｄ）を行う前に
   、コンタクトレンズを処理液で処理する段階を更に含む
   前項（１）の方法。 ［６］関連付け段階（ｄ）が下記段階（イ）（口）（ハ
   ）を含む前項（５）の方法： （イ）新しいコンタクトレンズの水漏れ性を測定すべく
   関連付けを行う。 （ロ）ある知られている時間又は期間にわたり装着され
   たコンタクトレンズの水漏れ性を測定すべく関連付けを
   行う。 （ハ）水漏れ性の変化を把握するために、上記段階（イ
   ）並びに（ロ）で得られて測定結果を相互に比較する。 ［７］下記（ａ）乃至（ｄ）の段階を含む、人により装
   着されたコンタクトレンズの眼内水漏れ性の測定方法： （ａ）コンタクトレンズ装着者の頭部を支えてそのコン
   タクトレンズの固定位置を決定する。 （ｂ）レンズ前部涙液膜にコヒーレント光を当てる。 （ｃ）上記レンズ前部涙液膜により恰も鏡で反射される
   様に反射される光の像を、時間的に順を追って、記録す
   る。 （ｄ）上記段階（ｄ）で時間的に順を追って記録された
   像から、水漏れ性を表す、ある特定時点の涙液膜厚さを
   決定する。 ［８］人により装着されているコンタクトレンズの、レ
   ンズ前部涙液膜厚さの関数としての水漏れ性を評価する
   ための装置であって、下記（ａ）乃至（ｃ）の手段より
   成る装置： （ａ）コンタクトレンズ装着者の頭部を支えてそのコン
   タクトレンズの固定位置を決定する手段。 （ｂ）コヒーレント光をコンタクトレンズに向ける光手
   段。 （ｃ）涙液膜厚さの測定により水漏れ性を評価する事を
   可能ならしめるべく、上記レンズ前部涙液膜により恰も
   鏡で反射される様に反射される光の像であって、涙液膜
   厚さを表す干渉帯のパターンを含む像を、時間的に順を
   追って記録する手段。 ［９］手段（ｃ）によって光の像が時間的に順を追って
   記録されるのに応じて作動して、記録された干渉帯の時
   間並びに空間座標を決定し且つ同座標を表す出力信号を
   発生する手段を更に含む前項（８）の装置。 ［１０］記録された干渉帯の時間並びに空間座標を表す
   出力信号から水漏れ性を算出するコンピューター手段を
   更に含む前項（９）の装置。 ［１１］記録された干渉帯の時間並びに空間座標を決定
   する手段が涙液膜の或る乾燥した縁に対する垂線にそっ
   て連続的に存在する複数の干渉帯の座標を決定し、コン
   ピューター手段が接触角度を算出する前項（１０）の装
   置。 ［１２］光手段（ｂ）のコヒーレント光をコンタクトレ
   ンズへ向け、記録手段（ｃ）が、レンズ前部涙液膜に終
   点を合わされ、同涙液膜により恰も鏡で反射される様に
   光が反射される上記光手段（ｂ）からの光の像を形成す
   る位置に配置された撮影機を含む前項（８）の装置。 ［１３］光手段が、ほぼ単色の光をコンタクトレンズへ
   向ける前項（１２）の装置。 ［１４］光手段が、ほぼ単色の光を、中心に穴が開けら
   れ且つある角度で傾斜して設けられている鏡を介して、
   コンタクトレンズに向け、カメラが上記中心穴を通じて
   レンズ前部涙液膜の像を形成し、従って同カメラは恰も
   鏡で反射される様に反射された光の像を形成する位置に
   配置されている前項（１３）の装置。 ［１５］下記（イ）（ロ）（ハ）の事項を特徴とする前
   項（８）の装置： （イ）光手段が、走査のためのコヒーレント光線を、第
   １走査鏡を介して、同光線がコンタクトレンズのｘ点に
   垂線に対してφ（ｘ）の角度で当たるように、コンタク
   トレンズに向ける。 （ロ）カメラが、第２走査鏡による反射によってレンズ
   前部涙液膜から恰も鏡で反射される様に反射された光を
   受け取る。 （ハ）上記第２走査鏡は、上記ｘ点から上記角度φ（ｘ
   ）で反射された光を受け取るべく、上記第１走査鏡と同
   時に上記ｘ点を走査するように制御される。 ［１６］光手段がレーザーを含んでいる前項（８）の装
   置。