KR102047157B1 - 눈 내 또는 그 위에 착용되는 다초점 광학 렌즈 - Google Patents

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Abstract

안과용 다초점 렌즈는 인간의 눈 내 또는 그 위에 착용된다. 렌즈는 전방 및 후방 표면과 원주의 둘레 경계를 갖는 광학부를 포함한다. 광학부는 제1 굴절력을 갖는 원거리 시야 영역들 및 추가력을 갖는 근거리 시야 영역들을 갖는다. 원거리 시야 영역들과 근거리 시야 영역들은 굴절력 중 다른 하나의 더 중심의 영역을 각각 방사상으로 접경하는 굴절력 중 하나를 갖는 링 세그먼트들을 포함한다. 링 세그먼트들은 둘레 경계에 접해 있고(bordering) 둘레 경계의 전체 원주를 따라 원주 방향으로 교번하는 링 세그먼트들을 포함한다.

Description

눈 내 또는 그 위에 착용되는 다초점 광학 렌즈{MULTIFOCAL OPHTHALMIC LENS TO BE WORN IN OR ON THE EYE}
본 발명은 콘택트 렌즈 또는 안내 렌즈와 같은, 서로 다른 굴절 광학력을 가진 영역을 포함하는 렌즈로, 눈 내 또는 그 위에 착용되는 안과용 렌즈에 관한 것이다.
노안은, 늙어 감에 따라, 눈이 눈 내에 있는 내추럴 렌즈를 구부려 눈으로부터 다른 거리에 있는 물체들에 초점을 맞추기 위해 더 적게 조절(accommodate)하는 것이 가능하게 되는 상태이다. 일반적으로, 멀리 떨어진 및 가까운 물체들 사이의 초점 거리를 변경하는 기능은 삶 내내 감소되고, 어린이에 있어서는 약 20 디옵터(무한대와 50mm의 거리 사이의 초점 거리를 변경하는 기능)가 조절되고, 25 세에서는 약 10 디옵터(무한대와 100 mm), 및 60 세에서는 0.5 내지 1 디옵터(무한대와 단지 1-2m)로 레벨이 떨어진다. 일반적으로 백내장 환자가 받는 치료에서, 내추럴 렌즈를 제거되면, 조절 능력 또한 상실된다.
예를 들면 돋보기 또는 다초점 안경 렌즈를 사용하는 교정 광학계의 초점 거리 변화에 의존하지 않고 가까운 물체와 멀리 떨어진 물체에 초점을 맞추는 능력은 안내 다초점 렌즈 또는 콘택트 렌즈를 사용함으로써 향상될 수 있다. 다초점 렌즈는 근거리 및 원거리 시야에 대해 서로 다른 초점 거리를 가지고 있다. 일부 렌즈에서는, 근거리의 추가적인 광학력(additional optical power)은 렌즈의 전면 또는 배면에서 회절 패턴에 의해 제공된다. 회절 다초점 렌즈는 이상광시증(dysphotopsia) (흐림, 눈부심, 색륜) 및 광 손실로 고통을 받는다. 다른 렌즈에서는, 서로 다른 초점 거리는 서로 다른 굴절력(refractive power)을 가진 영역들을 제공함으로써 생성된다. 이러한 렌즈의 사용은 근거리 및 원거리 시야에 대한 영역들 사이의 전이 영역(transition zone)에 의한 명암의 손실을 수반한다. 근거리 및 원거리 시야에 대한 영역들의 반경의 차이(Rnearvision<Rfarvision)는 근거리 및 원거리 시야 영역들 사이의 표면 레벨에서 단차(step)를 결과로서 낳는다. 일부 렌즈에서는, 예를 들어 광학 시야를 방해하지 않는 눈 부분에 전이 영역을 통해 렌즈에 입사된 빛을 안내하기 위한 전이 영역을 제공함으로써, 이상광시증을 최소화하는 단차를 설계하는 것이 시도된다.
회절 다초점 렌즈에 추가적인 광학력이 굴절 렌즈 형상이 추가된 회절 구조에 의해 제공되고 있기 때문에, 회절 또는 동공 면적에 대하여 눈 내에 또는 그 위의 렌즈의 위치와 독립적인 다른 초점 거리로 회절(diffracted) 및 굴절된 광량 사이의 비율이 제공된다. 굴절성 다초점이 눈의 동공의 영역에 대하여 (동축으로) 중심에 있지 않은 경우, 근거리 시야 영역(near vision zone)을 통해 통과하는 빛 및 원거리 시야 영역(far vision zone)을 통해 통과하는 빛의 비율이 변화하는 경향이 있다. 이러한 회절 렌즈와 같은 다른 유형의 다초점 렌즈에 있어서, 눈의 광학축과 동공 축 (각도 К) 사이의 기울기 차이는 광학 장애에 의해 환자의 불만을 야기할 수 있다.
US 5 512 220에서, 근거리 및 원거리 시력 영역 사이의 경계 사이의 접합부들에서의 광학 장애가 렌즈의 광학적 영역의 외부 끝 반원형 경로의 형태에서 근거리 및 원거리 시야 영역들과의 경계를 가짐으로써 회피되는 렌즈가 기술되어 있다.
본 발명의 목적은, 예를 들면 돋보기 또는 다초점 안과용 렌즈를 사용함으로써, 교정 광학계의 초점 거리의 변화에 의존하지 않고 가까운 물체 및 멀리 떨어진 물체에 초점을 맞추는 능력을 향상시키기 위한 렌즈를 제공하는 것으로, 이상광시증 감소와, 특히, 소기의는 빛의 초점으로의 빛을 지향시키는 효율성 및 동공 크기가 변화할 경우 매우 일정하게 유지되어 렌즈의 중심 이탈에 영향을 거의 미치지 않는 근거리 및 원거리 시야 향상의 비율을 갖는 렌즈를 제공하는 것이다..
본 발명에 따르면, 이러한 목적은 청구항 1에 따른 렌즈를 제공함으로써 달성된다.
원거리 시야 영역들 및 근거리 시야 영역들은 더 중심의 영역(more central zone)에 각각 방사상으로 접경하는 링 세그먼트들을 포함하기 때문에, 링 세그먼트들은 주변 경계에 접경하고 둘레 경계의 전체 원주를 따라 원주 방향으로 교번하는 원거리 시야 링 세그먼트 영역들 및 근거리 시야 링 세그먼트 영역들을 포함하고, 광학 효율이 저하되는 광학 영역에서 실질적인 전이 영역 없이도 방사상 및 원주 둘레 모두에서 원거리 및 근거리 시야 영역들의 연속이 제공될 수 있다. 특히, 인접한 근거리 및 원거리 시야 영역들 사이의 광학축의 방향에서 레벨의 차이는 둘레 경계까지 감소되고, 비광학부로의 전이에서 남아있는 단차는 광학적으로 문제되지 않는다. 방사 방향에서 근거리 및 원거리 시야 영역들의 조합 때문에, 전체 둘레에 걸쳐 광학 표면의 대부분 위에 교번되어 제공되고, 근거리 시야 영역들을 통해 망막에 도달하는 빛 및 원거리 시야 영역들을 통해 망막에 도달하는 빛의 비율은 동공 크기의 변화와 실제로 발생하는 렌즈의 중심 위치의 중심 이탈에 매우 둔감하다.
본 발명의 특별한 고안(elaboration)들 및 실시예들은 종속항들에서 기재된다.
본 발명의 추가적인 특징들, 효과들 및 세부 사항들은 상세한 설명 및 도면들로부터 제시된다.
도 1은 본 발명에 따른 렌즈의 제1 실시예의 정면도이다;
도 2는 본 발명에 따른 렌즈의 제2 실시예의 광학부의 정면도이다;
도 3은 본 발명에 따른 렌즈의 제3 실시예의 광학부의 정면도이다; 및
도 4는 본 발명에 따른 렌즈의 제4 실시예의 광학부의 정면도이다;
도 5는 본 발명에 따르지 않는 렌즈의 광학부의 정면도이다;
도 6은 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 렌즈에 따라 제공되는 시력과 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따르지 않는 렌즈에 따라 제공되는 시력을 나타내는 그래프이다;
도 7은 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 렌즈와 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따르지 않는 렌즈에 대한 원거리 시력 및 근거리 시력 영역에 포함된 광학적으로 유효한 표면 영역(optically effective surface area)의 비율에 대한 동공 크기 변화의 효과를 나타내는 그래프이고, 상기 렌즈는 완벽하게 중심으로 되어 있다;
도 8은 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 렌즈와 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따르지 않는 렌즈에 대한 원거리 시력 및 근거리 시력 영역에 포함된 광학적으로 유효한 표면 영역의 비율에 대한 동공 크기 변화의 효과를 나타내는 그래프이고, 상기 렌즈는 중심에서 1mm 떨어지며, 이는 실제로 발생하는 일반적인 중심 이탈의 가장 나쁜 범위이다; 및
도 9는 밀접하게 원주 방향으로 인접한 근거리 및 원거리 시야 영역들 사이의 경계를 따른 경선(meridian)을 따르는 도 1에 따른 상기 렌즈의 개략적인 단면도이다.
도 1은 본 발명에 따른 안과용 다초점 렌즈의 제1 실시예로, 햅틱스(haptics)(2), 렌즈 바디(3), 및 광학부(4)를 포함하는 안내 렌즈(intraocular lens)(1)의 형태로 도시된다. 본 실시예에 따른 상기 렌즈(1)는 무수정체성(aphakic) 눈(내추럴 렌즈가 제거된 눈)의 낭(capsular bag) 내에 삽입술(implantation)을 위해 설계되고 이에 따라 인간의 눈 내에 착용된다. 이러한 안내 렌즈는 일반적으로 5-8 mm의 직경, 12-15 mm의 전체 직경(overall diameter)을 가진 광학부를 갖고, 예를 들어 PMMA 또는 친수성 아크릴(hydrophilic acrylic), 소수성 아크릴(hydrophobic acrylic), 실리콘(silicone), 폴리우레탄(polyurethane) 또는 콜라머(collamer) 물질로 이루어진다. 본 발명에 따른 렌즈는 눈 위 또는 그 내에 착용되는 다른 형태, 예를 들어 눈 내에 내추럴 렌즈 대신에 삽입될 수 있는 눈의 전방 내에 착용되는 렌즈의 형태로, 또는 콘택트 렌즈의 형태로 제공될 수 있다. 전방(anterior chamber) 안내 렌즈는 일반적으로 5-8 mm의 직경, 8-15 mm의 전체 직경을 가진 광학부를 포함하고, 예를 들어 PMMA 또는 친수성 아크릴, 소수성 아크릴, 실리콘, 폴리우레탄 또는 콜라머 물질로 이루어진다. 콘택트 렌즈는 전형적으로 햅틱스 및 각막의 외측 표면으로 부드러운 전환을 제공하도록 형성되고 부동(floating) 및 부착(adherence) 특성이 요구되는 광학부의 둘레(peripherally)에 접경하는 렌즈 바디의 비광학부가 없다. 하드 콘택트 렌즈는 일반적으로 8-9 mm의 직경을 가지며 예를 들어 PMMA 또는 플루오로실리콘 아크릴레이트(fluorosilicone acrylate) 또는 실리콘 아크릴레이트 물질로 이루어진다. 소프트 콘택트 렌즈는 일반적으로 14 -14.5 mm의 직경을 가지며 예를 들어 실리콘 엘라스토머(silicone elastomer), 실리콘-함유 마크로머(silicone-containing macromer), 하이드로겔(hydrogel) 또는 실리콘-함유 하이드로겔(silicone- containing hydrogel) 물질로 이루어진다. 일반적으로, 본 발명에 따른 렌즈는 예를 들어 15 내지 16 mm보다 더 작은 전체 직경과 9 내지 10 mm 보다 더 작은 직경을 가진 광학부를 가질 수 있다.
렌즈 바디(3)의 광학부(4)는 망막 상에 투영된 이미지에 기여하는 방식으로 그곳을 통과하는 빛이 망막에 도달하도록 눈 내 또는 그 위에 배치되는 예상될 수 있는 렌즈의 가장 큰 부분이다. 동공 영역의 둥근 형상을 통해 빛이 망막을 통과하고 실제로 발생하는 중심 이탈(decentration)의 일반적인 임의의 분포를 고려하여, 광학부의 둘레 경계(peripheral boundary)는 원형 또는 타원형과 같은 통상적인 둥그스름한 형상으로 이루어진다. 본 예시에서는, 광학부(4)의 둘레 경계(5)는 원형 형상을 갖는다. 본 예시에서는, 둘레 경계(5)는 시야를 개선하기 위한 힘(power)을 갖는 광학 굴절(optical refraction)을 제공하는 형상이 되는 렌즈의 전면 및 후면 표면들의 둘레 경계와 더 일치한다. 그러나, 비광학부는 또한 예를 들어 광학부의 적어도 일부 영역의 연속으로서 굴절 광학력(refractive optical power)을 갖도록 형성될 수 있다.
광학부(4)는 제1 굴절력을 갖는 원거리 시야 영역들(far vision zones)(6, 7, 8)과 추가력(add power)을 갖는 근거리 시야 영역들(near vision zone)(9, 10, 11)과 같은 형상인 전방(anterior) 및 후방(posterior) 표면을 가지고 있다. 도면에서, 근거리 시야 영역들은 음영 처리되어 있지만, 원거리 시야 영역들의 경우 동일하게 투명하다. 원거리 시야 영역들(6, 7, 8) 및 근거리 시야 영역들(9, 10, 11)은 각각 방사상으로 더 중심의 영역(more central zone)(6, 7, 9, 10)을 접경하는 링 세그먼트들(7, 8, 10, 11)을 포함한다. 링 세그먼트들(7, 8, 10, 11)은 둘레 경계(5)에 접해 있는 링 세그먼트들(8, 11)을 포함한다. 이러한 원거리 시야 및 근거리 시야 링 세그먼트들은 광학부(4)의 둘레 경계(5)의 전체 원주를 따라 원주 방향(circumferential sense)으로 교번한다.
따라서, 방사상뿐 아니라 원주 방향에서 원거리 및 근거리 시야 영역들(6-11)의 연속이 광학 효율을 저하시키는 광학 영역에서 실질적인 전이 영역을 필요로 하지 않고 제공된다. 인접한 광학 영역들 사이의 전이(transition)를 형성하는 경계 영역들은 예를 들어 광학부의 표면 영역의 5 % 미만, 3 % 미만 또는 1 % 미만일 수 있다. 원주 방향으로(circumferentially) 인접한 영역들 사이의 표면 레벨에서 작은 단차의 관점에서, 이는 일반적으로 충분히 부드러운 전이를 제공하기에 충분한 것이다. 특히, 방사 방향(radial sense)에서 근거리 및 원거리 시야 영역들의 교번은 근본적으로 렌즈의 전체 광학부를 통해 획득되기 때문에, 원주 방향으로 인접한 근거리 및 원거리 시야 영역들 사이의 광학축의 방향에서 레벨의 차이는 둘레 경계까지 감소된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 방사 방향에서 근거리 시야 영역들 N 및 원거리 시야 영역들 F의 교번은 상대적으로 작게 이루어진 원주 방향으로 인접한 근거리 및 원거리 시야 영역들 사이의 표면 레벨에서 최대 차이를 발생시킨다. 실시예들은 링 세그먼트들 중 원주 방향으로 인접한 것들의 세트의, 제1 링 세트는 제1 링 세그먼트의 방사상으로의 내측 경계에서의 제1 두께로부터 제1 링 세그먼트의 방사상 외측 경계에서의 제2 두께까지 변화하는 두께를 갖고, 제2 링 세그먼트는 제2 링 세그먼트의 방사상으로의 내측 경계에서의 제3 두께로부터 제2 링 세그먼트의 방사상으로의 외측 경계에서의 제4 두께까지 변화하는 두께를 갖는 것을 나타낸다. 제1 두께는 제3 두께보다 더 작고 제2 두께는 제4 두께보다 더 크고 세트의 원주 방향으로 인접한 링 세그먼트들은 원주 방향으로 인접한 링 세그먼트들의 세트의 내측 및 외측 경계들 사이에서 방사 방향으로 배치되는 위치에서 동일한 두께를 갖는다. 따라서, 원주 방향으로 인접한 근거리 및 원거리 시야 링 세그먼트 영역들(9 및 6, 10 및 7과 11 및 8) 사이의 표면 레벨에서 최대 차이가 특히 작게 되도록 원주 방향으로 인접한 링 세그먼트들의 변화하는 두께는 서로 다른 것에 교차한다.
전체 광학부 상에서 원주 방향으로 인접한 근거리 및 원거리 시야 링 세그먼트 영역들 사이의 표면 레벨에 있어서 차이를 줄이기 위해서, 이러한 원리는 링 세그먼트의 원주 방향으로 인접한 적어도 하나의 다른 세트에 대해, 방사상으로 인접한 링 세그먼트들 중 방사상으로 인접한 것들의 세트 또는 심지어 링 세그먼트들 중 방사상으로 인접한 것들의 각 세트에 적용될 수 있다.
원주 방향으로 인접한 근거리 및 원거리 시야 링 세그먼트 영역들(9 및 6, 10 및 7과 11 및 8) 사이의 표면 레벨에서 최대 차이를 특히 작게 줄이기 위해서, 링 세그먼트들 중 원주 방향으로 인접한 것들의 동일한 두께의 위치는 예를 들어 각 링 세그먼트들의 내측 및 외측 경계 사이 거리의 30 내지 70% 사이 또는, 보다 더 줄이기 위해서 40 내지 60% 사이의 영역에 배치될 수 있다.
비광학부 둘레로의 전이에 있어서 남아있는 단차는 광학적으로 문제가 없다. 방사 방향에서 근거리 및 원거리 시야 영역들의 조합 때문에 광학적 표면의 대부분을 통해 제공되고, 근거리 및 원거리 시야 링 세그먼트 영역들은 전체 외주 상에 외측 둘레 경계까지 교번하며, 근거리 시야 영역들을 통해 망막에 도달하는 빛과 원거리 시야 영역들을 통해 망막에 도달하는 빛의 비율은 동공 크기 변화 및 실제로 발생되는 것과 같이 렌즈의 중심 위치의 벗어나는 것에 매우 둔감하다.
이러한 광학적 효과는 도 1에 도시된 바와 같은 렌즈와 도 5에 도시된 바와 같은 본 발명에 따르지 않는 광학부(20)를 비교한 측정 결과에 의해 설명된다. 이러한 렌즈는 원거리 시야 영역(21) 및 근거리 시야 영역(22)을 갖지만, 원거리 시야 영역들 및 근거리 시야 영역들(21, 22)은 굴절력 중 다른 하나의 더 중심 영역을 각각 방사상으로 접경하는 복수의 굴절력의 링 세그먼트들을 포함하지 않고 둘레 경계에 접해 있는 링의 원거리 시야 및 근거리 시야 링 세그먼트 영역은 둘레 경계의 전체 원주를 따라 원주 방향으로 교번하지 않는다. 도 6에 도시된 바와 같이, 도 1에 따른 렌즈는 도 5에 따른 렌즈보다 원거리에서 근거리의 거리 범위 상에서 실질적으로 더 일정한 시력을 제공한다. 더욱이, 도 5에 따른 렌즈와 비교하여, 도 1에 따른 렌즈는 중간 거리 범위에서 원거리 및 근거리 범위에서 실질적으로 더 좋은 시력을 제공하고 상대적으로 좁은 중간에서 근거리 범위에서 다소 덜 좋은 시력을 제공한다.
콘택트 렌즈에 있어서, 인접한 시야 영역들 사이의 작은 단차들은 유리한 광학적 이유뿐 아니라, 각막 또는 눈꺼풀에 대해 특히 깜빡일 때 착용의 편안함을 향상시킨다.
도 7은 완벽하게 중심이 된 렌즈에 대한 것으로, 동공 직경에서 변화는 동일하고 매우 제한적이기 때문에 근거리 및 원거리 시야 영역들의 광학적인 활성 표면 영역 사이의 비율이 변화한다. 그러나, 도 8에 도시된 바와 같이, 실제로 발생하는 일반적인 중심 이탈의 가장 나쁜, 중심에서 1mm 중심 이탈된 렌즈를 볼 때, 동공 직경에서 변화 때문에 근거리 및 원거리 시야 영역들의 광학적인 활성 표면 영역 사이의 비율의 범위는 본 발명에 따른 렌즈에 대한 것보다 본 발명에 따르지 않는 렌즈에 대한 것이 더 크고, 근거리 또는 원거리 시야 영역에 덮인 광학적인 활성 표면 영역의 비율은 동공 직경이 5 mm에서 2 mm까지 감소할 때 증가된 후 다시 감소된다.
도 1에 도시된 실시예에서, 둘레 경계(5)에 접해 있는 링 세그먼트들(8, 11) 중 내측으로의 링 내에 있는 링 세그먼트들(7, 10)은 그 링의 전체 내측 원주를 따라 방사상으로 더 중심의 영역(6, 9)을 각각 접경한다. 이는 인접하는 근거리 및 원거리 시야 영역들, 및 이에 따라 광학 장애 사이의 표면 레벨의 차이가 감소될 수 있다.
또한, 원주의 둘레 경계(5)에 접해 있는 링 세그먼트들(8, 11) 중 각 원거리 시야 영역의 링 세그먼트(8)는 둘레 경계(5)에 접해 있는 링 세그먼트들(8, 11) 중 내측으로의 링의 근거리 시야 링 세그먼트(10)에 방사상으로 접경하고, 원주의 둘레 경계(5)에 접해 있는 링 세그먼트들(8, 11) 중 각 근거리 시야 영역의 링 세그먼트(11)는 둘레 경계에 접해 있는 링 세그먼트들(8, 11) 중 내측으로의 링의 원거리 시야 링 세그먼트(7)에 방사상으로 접경한다. 따라서, 인접한 근거리 및 원거리 시야 영역들의 표면 사이의 작은 단차들은 전체 원주의 광학부(4)를 통해 수행되기 위해 둘레 방향으로부터 방사상으로 내측으로의 근거리 및 원거리 시야 영역들 사이의 전이는 전체 원주의 광학부(4)를 통해 수행된다.
근거리 및 원거리 시야 영역들의 가장 중심인 것들(6, 9) 사이의 경계(31)는 광학부(4)의 중심(38)에 대향하는(facing) 볼록면(convex side)으로 서로 만곡되고, 따라서, 광학부(4)의 중심 부분에서 인접한 근거리 및 원거리 시야 영역들 사이의 경계의 교차가 회피된다. 이 특징의 또 다른 장점은 렌즈의 중심을 통과하는 근거리 및 원거리 시야 영역들과의 경계를 갖는 렌즈를 제조하는 것은 매우 어렵고 비용이 많이 드는 점이다. 이러한 렌즈는 예를 들어 렌즈의 회전 기능으로서 둘레 가장자리 두께 증대 또는 판독 렌즈, 높이(elevation) 중 적어도 하나를 형성하도록 회전하는 렌즈 또는 도구는 회전축 방향에서 앞뒤로 움직이도록 하는 동안, 렌즈 블랭크(blank)는 회전 가공 홀더에 배치되고 하나 이상의 물질 제거 도구의 영향을 받아 회전에 의해 제조된다.
경계(31)는 광학부(4)의 둘레 경계(5)를 향해 방사상으로 연장하는 연장선(continuation)(32, 33)을 갖고, 따라서, 둘레 경계(5)에 접해 있는 링 세그먼트들의 원주 방향으로 이웃하는 것들(8, 11) 사이의 경계(33)는 둘레 경계(5)에 접해 있는 링 세그먼트들(8, 11) 중 내측으로의 링의 링 세그먼트의 원주 방향으로 이웃하는 것들(7, 10) 사이의 경계(32)와 일치(in line with)하게 된다. 이는 교점의 수를 줄이고, 따라서, 광학 장애가 제한된다. 또한, 더 중심의 영역에 방사상으로 접경하는 링 세그먼트들은 링 세그먼트와 더 중심의 영역 사이의 경계를 따르는 적어도 하나의 위치에서 그것에 의하여 경계를 이루는 더 중심의 영역과 나란하게 되는(flush with) 것을 제공함으로써, 방사 방향에서 연속적인 영역들 사이의 단차는 이러한 영역들 사이의 경계의 전체 길이에 걸쳐 그 뒤에 매우 작게 유지될 수 있다. 그 영역의 표면 사이 및 방사상으로 인접한 영역의 표면의 표면 사이의 단차를 매우 효과적으로 최소화하도록 반경 방향으로 각각의 다음 영역은, 각각의 다음 시야 영역의 레벨이 하나 더 내측으로의 시야 영역에 대해 조절되어야 하기 때문에, 높게 (lift) 되거나 낮게 될 수 있다. 또한, 적어도 근거리 또는 원거리 시야 영역들이 비구면 형상(aspheric shape)을 가지면, 방사상으로 인접한 근거리 및 원거리 시야 영역들 사이의 단차는 각 경선 영역에 대해 점진적으로 다른 표면 레벨 보정을 적용함으로써 이러한 근거리 및 원거리 시야 영역들 사이의 경계의 전체 길이는, 상호간, 실질적으로 동일 높이가 될 수 있다.
반경 방향으로 인접하는 영역 사이의 단차는 연속적인 두 영역들 사이의 경계의 전체 길이를 따라 제로 또는 거의 제로로 감소될 수 있지만, 각 근거리 시야 영역의 반경 방향에서 기울기는 둘레 방향으로 인접한 원거리 시야 영역들의 반경 방향에서 기울기와 상당한 차이가 있기 때문에, 원주 방향으로 인접한 근거리 및 원거리 시야 영역들 사이의 단차는 같은 범위까지 감소되지 않는다. 그러나, 반경 방향으로 원거리 및 근거리 시야 영역들의 교번에 의해, 방사상으로 인접한 원거리 및 근거리 시야 영역들 사이의 단차를 최소화하는 표면 레벨은 또한 원주 방향으로 인접한 근거리 시야 및 원거리 시야 영역들의 표면 사이의 최대 단차를 감소하는 것을 초래한다. 이러한 감소는 최대 단차의 최대 1/3까지 최대 단차를 감소시킬 수 있고, 모든 근거리 시야 영역 표면들은 하나의 공통 근거리 시야 구형 또는 비구형 중 일부이고 모든 원거리 시야 영역 표면들은 공통 원거리 시야 구형 또는 비구형 중 일부인 경우 인접한 근거리 시야 및 원거리 시야 영역 표면들 사이의 평균 단차를 최소화하도록 배치되어 획득될 수 있다.
본 실시예에서는 근거리 시야 영역들(9-11) 및 원거리 시야 영역들(6-8)은 각각 광학부(4)의 표면의 약 50%를 차지하지만, 근거리 시야 영역들(9-11) 및 원거리 시야 영역들(6-8)의 표면 영역들 사이의 사용자의 다른 비율의 요구에 따라 제공될 수도 있다. 대부분의 경우, 근거리 시야 영역은 광학부(4)의 표면 영역의 적어도 10% 및 최대 50%를 형성하는 것이 바람직하며, 낮은 빛 조건에서 좋은 원거리 시야는 일반적으로 낮은 빛 조건에서 좋은 근거리 시야보다 더 중요하게 여긴다.
각 영역(6-11)은 광학부(4) 내의 해당 영역의 위치와 매치되는(matching) 비구면 보정(aspheric correction)을 가질 수 있다. 본 실시예에서, 광학부(4)의 전방의 모든 영역들(6-11)은 구면 수차를 보정하기 위해 비구면이고, 반면 광학부(4)의 후방 표면은 균일한 구형 형상을 갖는다. 서로 다른 굴절력을 갖는 영역들이 형성된 표면의 반대편에 균일한 형상의 표면에서 일부 또는 전체 비구면을 포함하는 것 또한 가능하다. 또한, 서로 다른 굴절력을 갖는 영역들은 전방의 일부 및 후방의 일부 표면들에서 이러한 영역들을 형성함으로써 제공될 수 있다.
렌즈(1)는 광학부(4)의 둘레에 접경하는 비광학부(18)를 포함한다. 비광학부(18)는 광학부를 지지하고, 렌즈(1)가 폴더 형이고, 따라서, 광학부가 매우 가요성 재질을 가지면, 특히, 광학부(4) 평면을 유지시키는 것과 관련이 있다. 렌즈 바디의 비광학부는 빛이 그로부터 반사에 의해 광학 장애를 방지할 수 있도록 빛을 흡수하는 색조(tint), 색감(color) 및/또는 질감(texture)을 가질 수 있다.
청구 범위에 기재된 본 발명의 관점에서, 다른 많은 변형들을 고려할 수 있다. 예를 들어 근거리 및 원거리 시야 영역들뿐 아니라, 또한 중간 거리에서 시야를 향상시키기 위한 영역이 제공될 수 있고, 원주와 방사상 둘레에서 근거리 및 원거리 시야 영역들과 함께 교번(alternate)될 수 있다. 또한, 임의의 실시예에서 모든 영역들은 근거리 시야 영역들은 원거리 시야 영역들에 의해 대체되고 그리고 그 반대로도 형성하도록 근거리 및 원거리 시야 영역들은 교체되는(interchange) 방식으로 배치될 수 있다.
도 2에서는, 본 발명에 따른 렌즈의 제2 실시예의 광학부(54)를 나타낸다. 이 렌즈는, 도 1에 도시된 렌즈와 비교되고, 방사 둘레에서 연속적인 근거리 및 원거리 시야 영역들의 수가 원주 방향으로 교번하는 근거리 및 원거리 시야 링 세그먼트 영역들의 두 개의 링들에서 원주 방향으로 교번하는 근거리 시야 링 세그먼트 영역들(63-67) 및 원거리 시야 링 세그먼트 영역들(57-61)의 다섯 개의 링들로 증가된다. 교번하는 링 세그먼트들(57, 63)의 내측 링 내에, 중심의 원거리 시야 링 세그먼트 영역들(56) 및 중심의 근거리 시야 영역(62)이 배치된다. 원주 방향으로 교번하는 근거리 및 원거리 시야 링 세그먼트 영역들의 링들의 수는 더 크고(예를 들어 그러한 링들이 세 개, 네 개, 또는 일곱 개일 수 있음), 특히 원주 방향으로 인접한 근거리 및 원거리 시야 영역들 사이에서 표면 레벨 사이의 단차가 더 작을 것이다. 그러나, 교번하는 링 세그먼트 영역의 그러한 링들의 수와 함께, 인접한 근거리 및 원거리 시야 영역들 사이의 경계의 길이가 증가하는 것은 감소된 단차 높이에 의해 획득된 다른 이점을 상쇄할 수 있다.
도 3에서, 본 발명에 따른 렌즈의 제3 실시예의 광학부(104)를 나타낸다. 이 렌즈에서, 도 1에 도시된 렌즈와 비교하며, 근거리 시야 영역들(109, 110, 111)에 의해 점유된 유효한 광학 표면의 일부는 동공 직경과 같이 효과적으로 증가되는 광학부(104)의 영역의 직경과 같이 감소되도록, 원주 방향으로 교번하는 근거리 및 원거리 시야 링 세그먼트 영역들(107, 108, 110, 111)의 링들 내에서 근거리 시야 링 세그먼트 영역들(110, 111)의 원주의 둘레에서 크기는 감소된다. 동공 직경은 주변의 빛 강도가 낮아짐에 따라 증가하는 경향이 있다. 따라서, 예를 들어 어둠 속에서 걷거나 밤에 운전할 때, 빛의 레벨이 낮아지고 원거리 시야가 더 중요해짐에 따라 원거리 시야 향상을 위해 가능한 표면 영역의 비율을 증가시킨다.
유효한 광학 표면의 일부의 증가 또는 감소는 광학부 영역의 직경에 따라 근거리 시야 영역들에 의해 점유되고, 동공 직경은 더 내측으로 또는 더 외측으로의 방사상으로 인접한 원거리 및 근거리 시야 영역들 사이의 경계에 배치됨으로써 효율적으로 증가될 수 있다.
도 3에 따른 렌즈에 있어서, 광학부(104)의 둘레 경계(105)에 접한 링 내에 있는 원주 방향으로 인접한 원거리 시야 영역들(108) 및 근거리 시야 영역들(111) 사이의 경계(133)는 광학부(104)의 둘레 경계(105)에 접한 링에 접해 있는 링의 내측에서 원주 방향으로 인접한 원거리 시야 영역들(107) 및 근거리 시야 영역들(110) 사이의 경계(132)와 일치하지 않는다. 더 내측 경계(132)는 또한 더 중심의 원거리 시야 영역들(106) 및 근거리 시야 영역(109) 사이의 경계(131)와 일치하지 않는다. 따라서, 도 3에 따른 렌즈는 인접한 시야 영역들 사이의 경계의 더 많은 교점을 가지며 상대적으로 큰 단차는 방사상으로 인접한 원거리 영역들(106, 107, 108) 사이의 경계에서 발생할 수 있다.
이 문제는 도 4에 따른 렌즈에서 해결되며, 이는 방사상으로 연속하는 근거리 시야 영역들(159-161) 및 원거리 시야 영역들(156-158) 사이에서 원주 방향으로 이웃하는(contiguous) 경계(184-187)는 비 원형 형상(non-circular shape)을 형성하고, 비 원형 형상은 하나의 유형(이 실시예에서 근거리 시야 영역들(159-161))의 시야 영역들이 다른 유형(이 실시예에서 원거리 시야 영역들(156-158))의 시야 영역보다 방사 방향으로 더 작아지도록 배치된다. 따라서 유효한 광학 표면의 일부의 감소는 동공 직경과 함께 효율적으로 증가되는 광학부(154)의 영역의 직경에 따른 근거리 시야 영역들(159-161)에 의해 점유되고, 광학부(154)의 둘레 경계(155)에 접경하는 링 내에서 원주 방향으로 인접한 원거리 시야 영역들(158) 및 근거리 시야 영역들(161) 사이의 경계(183)는 광학부(154)의 둘레 경계(155)에 접하는 링에 접경하는 링 내측으로의 원주 방향으로 인접한 원거리 시야 영역들(157) 및 근거리 시야 영역들(160) 사이의 경계(182)와 일치되는 특징이 유지되는 동안 획득된다. 또한 더 내측을 향한 경계(182)는 더 중심의 원거리 시야 영역들(156) 및 근거리 시야 영역(109) 사이의 경계(181)와 또한 나란한 특징이 유지된다. 따라서 인접한 시야 영역들 사이의 경계의 추가적인 교점과 방사상으로 인접한 원거리 시야 영역들 사이의 경계에서 상대적으로 더 큰 단차가 회피된다.
원주 방향으로 이웃하는 경계(184-187)에 의해 형성된 비 원형의 형상은 타원형이고, 낮은(low) 경계(184-187)의 전체 길이를 유지하는 것이 바람직하다. 특히 경계(184-187)의 작은 전체 길이는 타원체(ellipsoids)의 형태로 비 원형 형상을 제공함으로써 본 실시예에서 달성된다. 짧은 전체 경계 길이에 대해, 원주 방향으로 인접한 경계(184, 185 및 186, 187)의 두 개의 세트가 제공되는 것이 바람직하고, 원주 방향으로 이웃하는 경계(184, 185)의 제1 세트에 의해 형성된 형상의 종축(longitudinal axis)은 원주 방향으로 이웃하는 경계(186, 187)의 다른 세트에 의해 형성된 형상의 종축에 수직(perpendicular)이다.
여러 특징들은 동일한 또는 별도의 실시예의 일부로서 기술된다. 그러나, 본 발명의 범위는 모든 또는 실시예에 구현된 특징의 특정 조합 외의 일부 기능의 조합을 갖는 실시예들을 포함하는 것으로 이해될 것이다.

Claims (18)

  1. 인간의 눈 내에 또는 그 위에 착용되는 안과용 다초점 렌즈(ophthalmic multifocal lens)에 있어서,
    상기 렌즈는 전방(anterior) 및 후방(posterior) 표면 및 원주의 둘레 경계(circumferential peripheral boundary)를 갖는 광학부(optical portion)를 포함하고, 상기 광학부는 제1 굴절력(first refractive power)을 갖는 원거리 시야 영역(far vision zone)들과 추가력(add power)을 갖는 근거리 시야 영역(near vision zone)들을 가지며, 상기 원거리 시야 영역들과 상기 근거리 시야 영역들은 굴절력들 중 하나를 갖는 링 세그먼트(ring segment)들- 상기 굴절력들 중 다른 하나를 갖는 중심으로 인접한 영역을 각각 방사상으로 접경함(radially bounding) -을 포함하고, 상기 링 세그먼트들은 상기 둘레 경계에 접해 있고(bordering) 상기 둘레 경계의 전체 원주를 따라 원주 방향으로(circumferential sense) 교번하는 링 세그먼트들을 포함하고,
    상기 원주의 둘레 경계에 접해 있는 상기 원거리 시야 영역의 링 세그먼트들의 각각은, 상기 둘레 경계에 접해 있는 상기 링 세그먼트들의 내측으로의 링의 근거리 시야 영역의 링 세그먼트에 방사상으로 접경하고, 상기 원주의 둘레 경계에 접해 있는 상기 근거리 시야 영역의 링 세그먼트들의 각각은, 상기 둘레 경계에 접해 있는 상기 링 세그먼트들의 상기 내측으로의 링의 원거리 시야 영역의 링 세그먼트에 방사상으로 접경하고,
    상기 근거리 시야 영역 및 상기 원거리 시야 영역 중 가장 중심인 것들 사이의 경계는 상기 광학부의 중심에 대향하는(facing) 볼록면(convex side)으로 만곡되고,
    상기 둘레 경계에 접해 있는 상기 링 세그먼트들 중 원주 방향으로(circumferentially) 이웃하는 것들 사이의 경계는 상기 둘레 경계에 접해 있는 상기 링 세그먼트들의 상기 내측으로의 링의 상기 링 세그먼트들 중 원주 방향으로 이웃한 것들 사이의 경계와 일치하고(in line with),
    방사상으로 연속하는 근거리 시야 영역들과 원거리 시야 영역들 사이의 원주 방향으로 인접한 경계들은 적어도 하나의 비 원형 형상(non-circular shape)으로 형성되고, 상기 비 원형 형상은 원주 방향으로 연속하는 링 세그먼트 영역들의 링의 근거리 시야 영역들 또는 원거리 시야 영역들이 각각 원주 방향으로 연속하는 링 세그먼트 영역들의 동일한 링의 원거리 시야 영역들 또는 근거리 시야 영역들보다 방사상의 방향으로 더 작아지도록 배치되는, 렌즈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 둘레 경계에 접해 있는 상기 링 세그먼트들 중 내측으로의 적어도 하나의 링 내에 있는 상기 링 세그먼트들은 해당 링의 전체 내측 원주를 따라 방사상으로 더 중심의 영역을 각각 접경하는, 렌즈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비 원형 형상은 타원형(oval shape)인, 렌즈.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 근거리 시야 영역은 상기 광학부의 표면 영역(surface area)의 적어도 10% 및 최대 50%를 형성하는, 렌즈.
  5. 제1항에 있어서,
    근거리 및 원거리 시야 영역들 사이의 전이 영역(transition zone)들은 상기 광학부의 표면 영역의 최대 5%를 형성하는, 렌즈.
  6. 제1항에 있어서,
    더 중심의 영역에 방사상으로 접경하는 상기 링 세그먼트들 중 적어도 하나는, 상기 적어도 하나의 링 세그먼트와 상기 더 중심의 영역 사이의 경계를 따르는 적어도 하나의 위치에서, 그것에 의하여 경계를 이루는 상기 더 중심의 영역과 나란하게 되는(flush with), 렌즈.
  7. 제1항에 있어서,
    각 영역(zone)은 상기 광학부 내의 해당 영역의 위치와 매치되는(matching) 비구면 보정(aspheric correction)을 갖는, 렌즈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광학부의 둘레(peripherally)에 접경하는 비광학부(non-optical portion)를 더 포함하는, 렌즈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 비광학부는 눈 내에 상기 광학부를 지지하기 위한(for suspending) 햅틱스(haptics)가 구성되는, 렌즈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 원주의 둘레 경계는 원형 또는 타원형인, 렌즈.
  11. 인간의 눈 내에 또는 그 위에 착용되는 안과용 다초점 렌즈(ophthalmic multifocal lens)에 있어서,
    상기 렌즈는 전방(anterior) 및 후방(posterior) 표면 및 원주의 둘레 경계(circumferential peripheral boundary)를 갖는 광학부(optical portion)를 포함하고, 상기 광학부는 제1 굴절력(first refractive power)을 갖는 원거리 시야 영역(far vision zone)들과 추가력(add power)을 갖는 근거리 시야 영역(near vision zone)들을 가지며, 상기 원거리 시야 영역들과 상기 근거리 시야 영역들은 굴절력들 중 하나를 갖는 링 세그먼트(ring segment)들- 상기 굴절력들 중 다른 하나를 갖는 중심으로 인접한 영역을 각각 방사상으로 접경함(radially bounding) -을 포함하고, 상기 링 세그먼트들은 상기 둘레 경계에 접해 있고(bordering) 상기 둘레 경계의 전체 원주를 따라 원주 방향으로(circumferential sense) 교번하는 링 세그먼트들을 포함하고,
    상기 링 세그먼트들 중 원주 방향으로 인접한 것들의 세트의 제1 링 세그먼트는 상기 제1 링 세그먼트의 방사상으로의 내측 경계에서의 제1 두께로부터 상기 제1 링 세그먼트의 방사상으로의 외측 경계에서의 제2 두께까지 변화하는 두께를 갖고;
    상기 링 세그먼트들 중 원주 방향으로 인접한 것들의 상기 세트의 제2 링 세그먼트는 상기 제2 링 세그먼트의 방사상으로의 내측 경계에서의 제3 두께로부터 상기 제2 링 세그먼트의 방사상으로의 외측 경계에서의 제4 두께까지 변화하는 두께를 갖고;
    상기 제1 두께는 상기 제3 두께보다 더 작고 상기 제2 두께는 상기 제4 두께보다 더 크고;
    상기 세트의 상기 원주 방향으로 인접한 링 세그먼트들은 원주 방향으로 인접한 링 세그먼트들의 상기 세트의 내측 및 외측 경계들 사이에서 방사 방향으로(radial sense) 배치되는 위치에서 동일한 두께를 갖는, 렌즈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 링 세그먼트들 중 원주 방향으로 인접한 것들의 적어도 다른 세트에 대해, 상기 링 세그먼트들 중 원주 방향으로 인접한 것들의 방사상으로 인접한 상기 다른 세트는:
    상기 링 세그먼트들 중 원주 방향으로 인접한 것들의 상기 다른 세트 중 다른 제1 링 세그먼트는 상기 다른 제1 링 세그먼트의 방사상으로의 내측 경계에서의 제1 두께로부터 상기 다른 제1 링 세그먼트의 방사상으로의 외측 경계에서의 제2 두께까지 변화하는 두께를 갖고;
    상기 링 세그먼트들 중 원주 방향으로 인접한 것들의 상기 다른 세트 중 다른 제2 링 세그먼트는 상기 다른 제2 링 세그먼트의 방사상으로의 내측 경계에서의 제3 두께로부터 상기 다른 제2 링 세그먼트의 방사상으로의 외측 경계에서의 제4 두께까지 변화하는 두께를 갖고;
    상기 제1 두께는 상기 제3 두께보다 더 작고 상기 제2 두께는 상기 제4 두께보다 더 크고;
    상기 다른 세트의 원주 방향으로 인접한 링 세그먼트들은 원주 방향으로 인접한 링 세그먼트들의 상기 다른 세트의 내측 및 외측 경계들 사이에서 방사 방향으로 배치되는 위치에서 동일한 두께를 갖는, 렌즈.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 링 세그먼트들 중 원주 방향으로 인접한 것들의 각 세트에 대해:
    상기 링 세그먼트들 중 원주 방향으로 인접한 것들의 일 세트 중 제1 링 세그먼트는 상기 일 세트의 제1 링 세그먼트의 방사상으로의 내측 경계에서의 제1 두께로부터 상기 일 세트의 제1 링 세그먼트의 방사상으로의 외측 경계에서의 제2 두께까지 변화하는 두께를 갖고;
    상기 링 세그먼트들 중 원주 방향으로 인접한 것들의 상기 일 세트 중 상기 일 세트의 제2 링 세그먼트는 상기 일 세트의 제2 링 세그먼트의 방사상으로의 내측 경계에서의 제3 두께로부터 상기 일 세트의 제2 링 세그먼트의 방사상으로의 외측 경계에서의 제4 두께까지 변화하는 두께를 갖고;
    상기 제1 두께는 상기 제3 두께보다 더 작고 상기 제2 두께는 상기 제4 두께보다 더 크고;
    상기 일 세트의 원주 방향으로 인접한 링 세그먼트들은 원주 방향으로 인접한 링 세그먼트들의 상기 일 세트의 내측 및 외측 경계들 사이에서 방사 방향으로 배치되는 위치에서 동일한 두께를 갖는, 렌즈.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 링 세그먼트들 중 원주 방향으로 인접한 것들의 동일한 두께의 위치는 각 링 세그먼트들의 내측 및 외측 경계 사이 거리의 30 내지 70% 영역에서 배치되는, 렌즈.
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KR1020167023948A 2014-01-31 2015-02-02 눈 내 또는 그 위에 착용되는 다초점 광학 렌즈 KR102047157B1 (ko)

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EP14153523 2014-01-31
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