KR20100056536A - 노안 치료 시스템 - Google Patents

Abstract

착용자의 중간거리 또는 원거리 시력을 손상시키지 않는, 노안 및 예비노안 치료용 방법 및 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 렌즈 및 렌즈 시리즈이며, 여기서 렌즈의 배율 프로파일은 근시 원근조절을 위해 통상적으로 필요한 배율보다 약간 작은 근거리 시력 구역에서의 일정량의 양성 ADD 배율을 제공하면서 또한 주변 광학 구역에서 일정량의 음성 구면 수차를 제공하도록 맞춰진다. 착용자의 눈의 동력학 눈 인자는 중심 광학 구역에 의해 제공된 양성 ADD 배율 및 주변 광학 구역에 의해 제공된 음성 구면 수차로부터 얻은 효과적인 ADD와 함께 작동하여, 착용자의 초점 심도를 최대화하도록 조정된 최소로 인식가능한 양의 불선명을 유도한다.

Description

노안 치료 시스템{PRESBYOPIC TREATMENT SYSTEM}

본 발명은 노안 치료용 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 노안의 증상을 교정하거나 치료하기 위해 사람이 착용할 수 있는 렌즈 및 렌즈 시리즈에 관한 것이다.

노안은 인간 눈의 시각계의 원근조절의 점차적인 손실이다. 이는 홍채 및 동공 바로 뒤에 위치된 눈의 수정체의 탄성률의 증가 및 성장으로 인한 것이다. 모양체근이라고 불리는 눈의 작은 근육이 수정체를 밀고 당기며, 이에 의해 수정체의 곡률이 조절된다. 수정체의 곡률의 이러한 조절은 물체에 초점을 맞추는 눈의 초점력의 조절에 이르게 한다. 개인이 노화됨에 따라, 눈의 수정체는 유연성 및 탄성이 덜해지고, 더 적게는 모양체근이 덜 강력해진다. 이들 변화는 다양한 거리에 대한 눈의 수정체의 부적절한 조절을 초래하며 (즉, 원근조절의 손실), 이는 눈에 인접한 물체가 흐릿하게 보이게 한다.

대부분의 사람들은 노안의 증상이 대략 40세 또는 그 직후에 정상적인 시야 조건하에 지각되기 시작한다. 그러나, 노안은 실제로 증상이 지각되기 전에 발병하기 시작하고, 사람의 일생에 걸쳐 증가한다. 일반적으로, 사람은 읽을 때 필요한 것보다 잔여 원근조절이 더 적은 경우에 "증상이 있는" 것으로 간주된다. 전형적인 가시 거리는 2.0 내지 3.0 디옵터의 원근조절 ADD를 필요로 한다. 결국, 잔여 원근조절은 개인이 50세 이후 절대 노안이 되는 시점에 감소된다. 노안의 증상은 손닿는 곳에 인접한 물체에 초점을 맞출 수 없는 무능력을 야기한다. 수정체가 경화되기 때문에, 바로 가까이에 있는 물체로부터 나오는 광선에 초점을 맞출 수가 없다. 증상이 있는 사람들은 전형적으로 컴퓨터 디스플레이 모니터, 전화번호부 및 신문 광고와 같은 작은 인쇄물을 읽기 어렵고, 읽을 거리를 팔길이에서 유지할 필요가 있을 수 있다.

이중초점 안경, 누진 (무선 이중초점) 안경, 독서 안경, 이중초점 콘택트 렌즈 및 단안시 콘택트 렌즈를 포함하는, 노안 치료에 현재 사용되는 다양한 비수술적 시스템이 존재한다. 수술적 시스템에는 예를 들어, 각막 절삭 기술을 통해 변형된 눈 및 시각계에 삽입되는 다초점 안구내 렌즈 (IOL) 및 원근조절 IOL이 포함된다. 이들 시스템은 각각 다른 것과 비교하여 특정 장점 및 단점을 갖는다. 이중초점 안경의 경우에, 렌즈의 상단 부분은 원시 렌즈로서 작용하나, 하단 부분은 근시 렌즈로서 작용한다. 이중초점 콘택트 렌즈는 일반적으로 양호한 눈물막 (즉, 촉촉한 눈), 양호한 양안시 (즉, 양쪽 눈을 함께 초점 맞추는 능력), 각 눈의 양호한 시력 (즉, 선명)을 갖고 눈꺼풀의 이상 또는 질병이 없는 환자에서 잘 작동한다. 이중초점 콘택트 렌즈 착용자는 콘택트 렌즈를 유지하기 위해 필요한 시간을 투여해야 하고, 일반적으로 사람에 높은 시각 요구를 부여하는 일에 몰두해서는 안된다. 또한, 이중초점 콘택트 렌즈는 양안시를 제한할 수 있다. 또한, 이중초점 콘택트 렌즈는 상대적으로 고가이며, 어느 정도 환자에 정확히 맞춰지는데 소요되는 시간으로 인한 것이다.

안경 및 이중초점 콘택트 렌즈에 대한 대안은 단안시 콘택트 렌즈이다. 단안시 콘택트 렌즈의 경우에, 두개의 렌즈 중 한 렌즈는 근시를 교정하고 다른 하나는 원시를 교정한다. 정시안 개인, 즉 원시 교정을 필요로 하지 않는 개인의 경우에, 오직 단일 콘택트 렌즈가 근시를 교정하기 위해 한 눈에 착용된다. 비-정시안 개인의 경우에, 단안시 콘택트 렌즈 중 하나는 한쪽 눈, 전형적으로 우세 눈의 초점을 원거리에 맞추고, 다른 렌즈는 양성 배율 편향을 다른 눈에 첨가한다. 양성 배율 편향의 규모는 개인의 잔여 원근조절 및 근거리 시력 요구사항에 의존한다. 낮은 ADD 요구사항을 갖는 개인은 전형적으로 단안시 콘택트 렌즈에 매우 잘 순응한다. 단안시의 장점은 환자 용인도, 편리함 및 더 낮은 비용이다. 단점에는 조절 기간 동안 착용자에 의해 경험되는 두통 및 피로 및 시력의 감소가 포함되며, 이는 일부 사람들에서 허용되지 않는 것으로 발견된다. ADD 차이가 증가하기 때문에, 심도 지각, 야간 시력 및 중간거리 시력의 손실은 단안시 시스템의 유효성을 제한한다.

동시 시각 다초점 콘택트 렌즈가 또한 노안 치료에 사용된다. 다초점 콘택트 렌즈의 유형에는 중심 원거리 배율 설계, 중심 근거리 배율 설계, 환형 배율 설계, 회절성 배율 설계 등이 포함되나 이에 제한되지 않는다. 중심 근거리 배율 설계는 노안 치료에 사용되는 다초점 또는 누진 콘택트 렌즈이다. 이들 렌즈는 렌즈의 중심으로부터 밖으로 향하여 연장하는 렌즈의 중심에 근거리 시력 구역, 및 렌즈의 주변부 상에 있고 근거리 시력 구역과 동심원이고 그 주변을 둘러싸는 원거리 시력 구역을 갖는다. 누진 콘택트 렌즈로서 공지된 더 최신식의 다초점 콘택트 렌즈의 경우에, 근거리 시력 영역과 원거리 시력 영역 간의 전이가 초기 설계보다 더 점진적이다. ADD 배율은 렌즈의 근거리 시력 영역에서 가장 높고 렌즈의 원거리 시력 영역에서 가장 낮거나 0이다. 전이 영역에서, 렌즈가 근거리 시력 구역으로부터 원거리 시력 구역으로 전이함에 따라 배율은 근거리 시력 ADD 배율로부터 원거리 시력 ADD 배율 (또는 ADD 배율 없음)로 연속적으로 감소한다.

다초점 렌즈는 일반적으로 노안 증상의 치료에 효과적이나, 다초점 렌즈와 관련된 많은 단점이 존재한다. 노안 증상의 치료를 위해 설계된 다초점 렌즈는 통상적으로 근거리 시력에 필요한 교정을 제공하기 위해 렌즈의 근거리 시력 구역에서 상대적으로 높은 ADD 배율을 갖는다. 근거리 시력 구역에서의 높은 ADD 배율은 착용자의 중간거리 시력에 영향을 주는 시각적 허상 또는 환영을 초래할 수 있고, 착용자의 원거리 시력을 손상시키는 다른 문제점을 초래할 수 있다.

현재 노안 치료 시스템의 다른 결점은 대부분이 예비노안의 치료 또는 노안의 출현에 비효과적이란 것이다. 노안의 증상이 사람에게 쉽게 지각되기 전에도, 사람은 암흑 또는 약간 조명의 조건에서 원근조절하지 못하는 눈의 시각계의 무능력과 같은 예비노안 증상을 경험할 수 있다. 매우 높은 근거리 시력 ADD 배율을 갖는 누진 다초점 렌즈는 예비노안 치료에 사용하기에 적합하지 않다. 미국 뉴욕주 페어포트에 본사를 둔 회사인 쿠퍼비젼 인크.(CooperVision, Inc.)는 최근 청구한 콘택트 렌즈가 예비노안의 치료에 효과적인가를 시험하기 시작하였으나, 렌즈가 예비노안의 치료에 실제로 효과적인가를 입증하기에 불충분한, 상기 제품에 대한 정보가 현재 이용가능하다.

따라서, 노안기에 걸쳐 착용자의 중간거리 또는 원거리 시력을 손상시키지 않고 효과적인 노안 및 예비노안의 치료를 위한 시스템에 대한 필요성이 존재한다.

<발명의 요약>

본 발명은 노안 및 예비노안 치료용 렌즈 및 렌즈 시리즈를 제공한다. 각 렌즈는 중심 광학 구역, 주변 광학 구역 및 전이 구역을 포함한다. 중심 광학 구역은 약 0 디옵터 내지 약 2.4 디옵터의 최대 ADD 배율 내지 약 0 디옵터 내지 0.2 디옵터의 최소 ADD 배율 범위의 ADD 배율을 제공하는 배율 프로파일을 갖는다. 주변 광학 구역은 약 2 mm의 반경과 약 3 mm의 반경 사이에 일정량의 음성 구면 수차를 제공하는 배율 프로파일을 갖는다. 주변 광학 구역의 내부 반경에서 제공된 음성 구면 수차의 양과 주변 광학 구역의 외부 반경에서 제공된 음성 구면 수차의 양 간의 차이는 약 0.65 디옵터의 최소 절대 값 내지 약 1.25 디옵터의 최대 절대 값의 범위이다. 렌즈의 전이 구역은 중심 광학 구역과 주변 광학 구역 사이에 개재되어 이들에 연결되고, 중심 광학 구역과 주변 광학 구역 사이에 전이를 제공한다. 전이 구역은 연속적인 배율 프로파일을 갖는다.

본 발명은 시리즈의 각 렌즈가 선택된 양의 ADD 배율을 중심 광학 구역에 제공하고 선택된 양의 음성 구면 수차를 주변 광학 구역에 제공하는 배율 프로파일을 갖는 것인, 노안 치료용 렌즈 시리즈의 설계 방법을 제공한다. 전이 구역은 중심 광학 구역과 주변 광학 구역 사이에 개재되어 이들에 연결되고, 중심 광학 구역과 주변 광학 구역 사이에 전이를 제공한다. 각 렌즈에 대한 배율 프로파일은 시리즈의 각 렌즈에 대한 수학적 함수에서 dc 편향항이 상이한 것을 제외하고 동일한 수학적 함수에 의해 정의된다.

다른 실시양태에 따라, 본 발명은 렌즈의 중심 광학 구역에 대한 배율 프로파일을 선택하고, 렌즈의 주변 광학 구역에 대한 배율 프로파일을 선택하고, 렌즈의 전이 구역에 대한 배율 프로파일을 선택하는 것을 포함하는, 노안 치료용 렌즈의 설계 방법을 제공한다. 중심 광학 구역의 배율 프로파일은 약 0 디옵터 내지 약 2.4 디옵터의 최대 ADD 배율 내지 약 0 디옵터 내지 0.2 디옵터의 최소 ADD 배율 범위의 ADD 배율을 제공하도록 선택된다. 주변 광학 구역은 약 2 mm의 반경과 약 3 mm의 반경 사이에 일정량의 음성 구면 수차를 제공하는 배율 프로파일을 갖는다. 주변 광학 구역의 내부 반경에서 제공된 음성 구면 수차의 양과 주변 광학 구역의 외부 반경에서 제공된 음성 구면 수차의 양 간의 차이는 약 0.65 디옵터의 최소 절대 값 내지 약 1.25 디옵터의 최대 절대 값의 범위이다. 전이 구역은 중심 광학 구역과 주변 광학 구역 사이에 개재되어 이들에 연결되고, 중심 광학 구역과 주변 광학 구역 사이에 전이를 제공한다. 전이 구역에 대해 선택된 배율 프로파일은 연속적이다.

본 발명의 이들 및 다른 특징 및 장점은 하기 기재, 도면 및 청구항으로부터 명백하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 예시적 실시양태에 따른 콘택트 렌즈의 평면도를 예시한다.
도 2는 도 1에 나타낸 렌즈에 적합한 배율 프로파일의 예를 나타내는 3개의 상이한 배율 프로파일의 플롯을 예시한다.
도 3은 중심 광학 구역을 가로질러 도 2에 나타낸 3개의 프로파일의 변화율 (디옵터/mm)을 나타내는 3개의 상이한 곡선의 플롯을 예시한다.
도 4는 렌즈의 중심으로부터 약 2.0 mm로부터 약 3.0 mm까지 연장하는 도 1에 나타낸 주변 광학 구역에서의 배율 프로파일의 부분의 플롯을 예시한다.
도 5는 주변 광학 구역을 가로질러 도 4에 나타낸 프로파일의 변화율 (디옵터/mm)을 나타내는 곡선 (81)의 플롯을 예시한다.
도 6은 본 발명의 실시양태에 따른 상이한 dc 편향항을 갖는 동일한 시리즈의 2개의 렌즈의 2개의 배율 프로파일을 예시한다.
도 7은 노안 치료용 렌즈 시리즈를 제공하기 위한 예시적 실시양태에 따른 본 발명의 방법을 나타내는 흐름도를 예시한다.
<예시적 실시양태의 상세한 설명>
본 발명은 착용자의 중간거리 또는 원거리 시력을 손상시키지 않는, 노안 및 예비노안 치료용 치료 시스템에 관한 것이다. 쉽게 논의하기 위해, 용어 "노안" 및 "예비노안"은 이하 간단히 "노안"이라고 지칭될 것이다. 본 발명은 잔여 원근조절 및 개인의 시각계의 동력학으로 조정된 중심 광학 구역에서 일정량의 양성 ADD 배율을 제공하고 주변 광학 구역에서 일정량의 음성 구면 수차를 제공하도록 맞추어진 렌즈들을 포함하는 렌즈 시리즈에 관한 것이다. 눈이 근거리 이향운동을 위해 원근조절함에 따라, 동공은 수축하고 (축동), 광학 시스템의 구면 수차는 더 음성이 된다. 이들 동력학 눈 인자는 개인의 시각계의 초점 심도를 증가시키는 작용을 한다. 본질적으로, 이들 동력학 눈 인자는 렌즈의 중심 광학 구역에 의해 제공된 양성 ADD 배율 및 렌즈의 주변 광학 구역에 의해 제공된 음성 구면 수차로부터 얻은 효과적인 ADD와 함께 작동하여, 최소로 인식가능한 양의 불선명을 유도한다. 이들 인자 모두의 조합은 개인의 초점 심도를 최대화하도록 조정된 최소로 인식가능한 양의 불선명을 초래한다. 이들 목표를 달성하는 방법은 이하 본 발명의 몇몇 예시적 실시양태에 관하여 기술될 것이다.
본 발명의 렌즈는 본원에서 굴절력 프로파일의 면에서 기술된다. 렌즈 시리즈는 본원에서 주어진 ADD 파라미터에 대한 ADD 배율의 범위로서 정의된다. 예를 들어, 전형적인 구면 렌즈 시리즈는 .25-디옵터 단계로 -10 디옵터 내지 +6 디옵터 범위의 ADD 배율을 갖는다. ADD 파라미터는 표적 규모만큼 초점 심도를 증가시킬 필요가 있는 광학 구역에서의 수차 또는 배율 변동율이다. 주어진 ADD 파라미터의 변동율의 규모 및 함수 형태는 주어진 규모의 잔여 원근조절에 대해 표적으로 된다. 그러므로, 특정 ADD 파라미터는 특정 렌즈 시리즈 중 모든 렌즈와 관련된다. 다수의 ADD 파라미터가 가능하고, 각 ADD 파라미터는 노안의 특정 단계를 표적으로 한다. 주어진 시리즈의 모든 배율 프로파일은 방정식의 dc 항이 렌즈 시리즈의 각 렌즈에 대해 상이한 것을 제외하고 동일한 방정식에 의해 정의된다. 그러므로, 특정 계수 및 수학 연산자를 갖는 특정 방정식은 ADD 파라미터에 상응하나, 상기 방정식에서 dc 항은 ADD 배율에 상응한다.

도 1은 본 발명의 예시적 실시양태에 따른 콘택트 렌즈 (1)의 평면도를 예시한다. 본 발명의 원리 및 개념을 기술하기 위해, 본 발명에 따른 콘택트 렌즈는 적어도 중심 광학 구역 (10), 주변 광학 구역 (20), 및 중심 광학 구역 (10)을 주변 광학 구역 (20)에 연결하는 전이 구역 (30)을 갖는다고 가정될 것이다. 이들 위해, 본 발명에 따른 콘택트 렌즈의 전체 광학 구역은 중심 광학 구역 (10), 전이 구역 (30) 및 주변 광학 구역 (20)을 포함하는 것으로 가정될 것이나, 이들 구역 중 임의의 구역은 다수의 구역으로 구성될 수 있다.

전형적인 콘택트 렌즈의 경우에, 전체 광학 구역은 직경이 약 7.0 내지 8.0 밀리미터 (mm)이다. 본 발명의 원리 및 개념을 기술하기 위해, 중심 광학 구역은 직경이 약 2.0 내지 약 4.0 mm의 범위, 바람직하게는 약 3.0 mm인 것으로 가정될 것이다. 주변 광학 구역 (20)은 중심 광학 구역 (10)을 둘러싸는 고리이다. 주변 광학 구역 (20)의 외부는 일반적으로 임의의 광학 목적의 역할을 하지 않으나 렌즈 (1)의 전방 표면을 눈의 표면에 맞추는 목적의 역할을 하는 외부 주변 영역 (25)이다. 상기 외부 주변 영역 (25)을 포함하는 전체 렌즈 (1)는 전형적으로 직경이 약 13.8 mm 내지 약 14.60 mm이다.

도 2는 도 1에 나타낸 렌즈 (1)에 적합한 배율 프로파일의 예를 나타내는 3개의 상이한 배율 프로파일 (40, 50 및 60)의 플롯을 예시한다. 플롯에서 수직축은 광학 배율 (디옵터)을 나타내고, 수평축은 렌즈의 중심으로부터 바깥쪽으로 반경 (밀리미터)을 나타낸다. 상기 언급된 바와 같이, 본 발명에 따라, 선택된 규모의 음성 구면 수차가 주변 광학 구역에 의해 제공되는 경우에 근거리 시력 원근조절을 위해 통상적으로 필요한 배율보다 약간 작은 중심 광학 구역에서의 양성 ADD 배율의 양을 제공하는 렌즈를 사용함으로써 노안이 효과적으로 치료될 수 있다고 결정되었다. 이 유형의 프로파일을 갖는 렌즈가 노안 치료에 효과적인 이유는 주변 광학 구역에 의해 제공된 음성 구면 수차의 선택된 규모가 개인의 눈의 잔여 원근조절과 함께 작동하여 눈의 초점 심도를 연장하며, 이에 의해 중간거리 시력 또는 원거리 시력에 대한 최소로 인식가능한 불선명으로 근거리 시력을 개선하기 때문이다. 보다 구체적으로, 눈의 동력학 눈 인자는 렌즈의 중심 광학 구역에 의해 제공된 양성 ADD 배율 및 렌즈의 주변 광학 구역에 의해 제공된 음성 구면 수차로부터 얻은 효과적인 ADD와 함께 작동하여, 개인의 초점 심도를 최대화하도록 조정된 최소로 인식가능한 양의 불선명을 유도한다.

배율 프로파일 (40, 50 및 60)은 각각 중심 광학 구역에서 최대 ADD 배율, 즉 수직축 상의 곡선의 절편을 갖고, 렌즈의 주변 광학 구역에서 음성 구면 수차를 제공한다. 도 2에 의해 나타낸 예에서, 프로파일 (40)에 대한 중심 광학 구역에서의 최대 ADD 배율은 약 0.3 디옵터이고, 프로파일 (50)에 대한 중심 광학 구역에서의 최대 ADD 배율은 약 0.9 디옵터이고, 프로파일 (60)에 대한 중심 광학 구역에서의 최대 ADD 배율은 약 1.6 디옵터이다. 본 발명은 이들 ADD 배율로 제한되지 않는다. 최대 ADD 배율은 전형적으로 중심 광학 구역 (10)의 중심에서 약 0 디옵터 내지 약 2.4 디옵터의 범위이다. 최소 ADD 배율은 전형적으로 중심 광학 구역 (10)의 중심에서 약 0 디옵터 내지 약 0.2 디옵터의 범위이다. 프로파일을 정의하는 ADD 파라미터의 폭 (즉, dc 편향 성분) 및 함수 형태는 이향운동을 통해 평활하고 일정한 시력 수준을 제공하기 위해 개인의 잔여 원근조절과 작동하도록 설계된다.

상기 명시된 바와 같이, 착용자를 위해 선택된 배율 프로파일은 착용자의 눈의 동력학 눈 인자에 의존한다. 중심 광학 구역에서 더 큰 폭 ADD를 갖는 프로파일은 근점을 더 인접하게 할 것이나, 중간거리 시력의 감소 및 이향운동을 통한 더 큰 시력 손상을 초래할 것이다. 그러므로, 중심 광학 구역의 최대 ADD 배율은, 선택된 ADD 배율 및 렌즈의 주변 광학 구역에 의해 제공된 음성 구면 수차로부터 얻은 효과적인 ADD가 개인의 초점 심도를 최대화하도록 조정된 최소로 인식가능한 양의 불선명을 유도하도록, 눈의 동력학 눈 인자를 기준으로 선택된다.

중심 광학 구역 (10)에서의 최소 ADD 배율은 중심 광학 구역 (10)과 전이 구역 (30)의 경계에서 발생한다. 렌즈 중심으로부터 중심 광학 구역 (10)이 끝나고 전이 구역 (30)이 시작되는 곳까지의 거리는 렌즈 설계에 의존하여 다양할 것이다. 도 1에 관하여 상기 명시된 바와 같이, 중심 광학 구역 (10)은 전형적으로 약 2.0 내지 약 4.0 mm의 범위, 바람직하게는 약 3.0 mm인 직경을 갖는다. 이는 렌즈 중심으로부터의 반경 거리, 즉 약 1.0 mm 내지 약 2.0 mm의 반경에 상응한다. 중심 광학 구역의 최소 ADD 배율은, 선택된 최소 ADD 배율 및 렌즈의 주변 광학 구역에 의해 제공된 음성 구면 수차로부터 얻은 효과적인 ADD가 개인의 초점 심도를 최대화하도록 조정된 최소로 인식가능한 양의 불선명을 유도하도록, 눈의 동력학 눈 인자를 기준으로 선택된다. 본원에서 사용되는 용어인 음성 구면 수차는 동공의 주변 영역을 통해 입사된 광선은 망막 뒤에 초점이 맞춰지나 동공 중심을 통해 입사된 광선은 망막 상에 초점이 맞춰진다는 것을 의미한다.

프로파일 (40)을 갖는 렌즈는 일반적으로 예비노안 증상을 경험하는 사람 (종종 발생중 노안인 사람이라고도 함)을 위해 의도된다. 중심 광학 구역 (10)에서, 프로파일 (40)은 프로파일 (50 및 60)의 ADD 배율보다 더 낮은 ADD 배율을 갖는다. 중간 노안인 사람, 즉 노안 증상을 경험하기 시작한 사람의 경우에 (전형적으로 대략 40세에서 일어남), 눈의 잔여 원근조절은 전형적으로 눈에 인접한 물체에 뚜렷하게 초점을 맞추는데 필요한 것보다 약간만 덜하다. 이들 개인들의 경우에, ADD 배율이 중심 시력 구역에서 프로파일 (40)에 의해 제공된 것보다 약간 더 크나, 전통적으로 이들 개인들을 위해 사용되는 것보다 훨씬 더 작기 때문에, 프로파일 (50)을 갖는 렌즈가 적합하였다. 더 진행된 노안인 개인의 경우에, 프로파일 (60)을 갖는 렌즈는 프로파일 (40 및 50)에 의해 제공되는 배율보다 전체 중심 광학 구역을 가로질러 더 큰 ADD 배율을 제공하나, 이들 개인들을 위해 설계된 렌즈에 대해 전통적으로 사용되는 배율보다 훨씬 더 작은 ADD 배율을 제공한다.

도 3은 중심 광학 구역 (10)을 가로질러 도 2에 나타낸 프로파일 (40, 50 및 60)의 배율 변화율 (디옵터/mm)을 각각 나타내는 3개의 상이한 곡선 (41, 51 및 61)의 플롯을 예시한다. r = 0 mm로부터 r = 1.5 mm까지의 프로파일 (40, 50 및 60)의 1차 도함수를 취함으로써 곡선 (41, 51 및 61)이 얻어진다. 중심 광학 구역에서의 배율 변화율은 눈의 잔여 원근조절에 적절해야 한다. 최적의 시력을 위해, 중심 광학 구역에서의 배율 변화율은 평활하게 변하는 함수여야 한다. 중심 광학 구역에서의 배율 변화율은 전형적으로 렌즈의 중심으로부터 약 0.5 mm의 반경에서 약 .15 디옵터의 최소 절대 값 및 약 .8 디옵터의 최대 절대 값을 갖는다. 렌즈의 중심으로부터 약 1.0 mm의 반경에서, 중심 광학 구역에서의 배율 변화율은 전형적으로 약 .3 디옵터의 최소 절대 값 및 약 2.0 디옵터의 최대 절대 값을 갖는다.

프로파일 (40)의 경우에, 상응하는 변화율 (41)이 중심 광학 구역 (10)을 가로질러 일정한 (즉, 선형) 것을 볼 수 있다. 프로파일 (50)의 경우에, 상응하는 변화율 (51)이 렌즈의 중심으로부터 밖으로 약 1.0 mm의 반경까지 규모가 증가하나, 이어서 약 1.0 mm의 반경으로부터 약 1.45 mm의 반경까지 일반적으로 일정한 것을 볼 수 있다. 프로파일 (60)의 경우에, 상응하는 변화율 (61)이 렌즈의 중심으로부터 밖으로 약 1.0 mm의 반경까지 증가하나, 이어서 약 1.0 mm의 반경으로부터 약 1.45 mm의 반경까지 감소하는 것을 볼 수 있다.

본 발명은 도 2에 나타낸 프로파일로 제한되지 않는다. 프로파일 (40, 50 및 60)에 의해 나타낸 것과 상이한 수학적 함수 및/또는 상이한 ADD 배율이 본 발명의 목표를 달성하는 프로파일을 정의하기 위해 사용될 수 있다. 배율 프로파일을 정의하는데 사용되는 수학적 함수는 임의의 특정 유형 또는 부류의 수학적 함수로 제한되지 않는다. 각 프로파일은 다항식 함수와 같은 단일 수학적 함수에 의해 정의될 수 있거나, 다수의 수학적 함수로 구성된 조각별 함수에 의해 정의될 수 있다. 프로파일은 또한 기타 함수, 예를 들어, 선형 함수, 스플라인 함수 (예를 들어, 삼차 스플라인 및 겹삼차 스플라인), 사이델(Seidel) 함수, 제르니케(Zernike) 함수, 원추형 함수 및 양원추형 함수에 의해 정의될 수 있다.

예를 들어, 도 3에 나타낸 곡선 (51 및 61)은 중심 광학 구역 (10)의 중심으로부터 약 1.45 mm의 반경에서 불연속적이다. 그러나, 도 2에 나타낸 프로파일 (50 및 60)을 나타내는 함수가 연속적이고 그러므로 1차 도함수로 미분가능하기 때문에, 프로파일 (40, 50 및 60)은 노안 치료용 렌즈 설계에 적합하다. 프로파일이 2차 도함수로 미분가능할 필요는 없기 때문에, 조각별 함수 및 스플라인을 포함하는 더 다양한 수학적 함수가 프로파일을 정의하는데 사용될 수 있다.

본 발명은 전이 구역 (30)에서의 배율 프로파일의 거동에 관하여 제한되지 않는다 (도 1). 바람직하게는, 프로파일은 시력이 허상 (흔히 환영이라고도 함)에 의해 영향받는 것을 방지하기 위해 전이 구역 (30)에 걸쳐 연속적이다. 프로파일이 전이 구역 (30)에 걸쳐 연속적임을 언급하는 다른 방법은 프로파일이 전이 구역 (30)에 걸쳐 적어도 1차 도함수로 미분가능함을 언급하는 것이다. 도 2에 나타낸 더 높은 ADD 배율 프로파일 (50 및 60)의 경우에, 중심 광학 구역 (10)의 중심으로부터 거의 전이 구역 (30) (중심으로부터 1.5 mm)까지 도 3에 나타낸 연속적인 변화율 곡선 (51 및 61)은 시력이 시각적 허상 또는 환영에 의해 파괴되지 않는다는 것을 확실하게 한다.

도 4는 렌즈 (1)의 중심으로부터 약 2.0 mm로부터 약 4.0 mm로 연장하는 주변 광학 구역 (20) (도 1)에서의 배율 프로파일 (80)의 부분의 플롯을 예시한다. 상기 명시된 바와 같이, 주변 광학 구역 (20)에서의 배율 프로파일은 일정량의 음성 구면 수차를 제공한다. 음성 구면 수차의 양은 전형적으로 주변 광학 구역 (20)과 전이 구역 (30)의 경계에서 약 -0.1 내지 약 -0.7 디옵터, 내지 주변 광학 구역 (20)과 외부 주변 영역 (25)의 경계에서 약 -2.0 디옵터 내지 약 -2.7 디옵터의 범위일 것이다. 상기 명시된 바와 같이, 상기 구면 수차의 효과는 중심 광학 구역 (10)에 의해 제공된 양성 ADD 및 눈의 눈 동력학과 함께 작동하여, 개인의 초점 심도를 최대화하도록 조정된 최소로 인식가능한 양의 불선명을 유도하는 효과적인 ADD의 양을 제공하는 것이다.

도 5는 주변 광학 구역 (20)을 가로질러 프로파일 (40, 50 및 60)의 배율 변화율 (디옵터/mm)을 나타내는 곡선 (81)의 플롯을 예시한다. r = 2.0 mm로부터 r = 3.0 mm까지의 프로파일 (40, 50 및 60) 중 임의의 하나의 1차 도함수를 취함으로써, 즉 도 4에 나타낸 프로파일 (80)의 1차 도함수를 취함으로써 곡선 (81)이 얻어진다. 점선 (82 및 83)은 주변 광학 구역 (20)을 가로질러 전형적인 배율 범위를 나타내는 유계 함수를 나타낸다. 주변 광학 구역 (20)을 가로지르는 변화율은 렌즈의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 규모가 증가하고, 약 2 mm의 반경에서 약 -0.67 디옵터/mm의 규모 및 약 3 mm의 반경에서 약 -1.00 디옵터/mm의 규모를 갖는다는 것을 도 5로부터 볼 수 있다. 3 mm의 반경에서 끝나는 X 축으로 인해 도 5에서는 볼 수 없으나, 변화율은 약 4 mm의 반경에서 약 -1.33 디옵터/mm의 규모를 갖는다. 유계 함수 (82 및 83)을 보면, 주변 광학 구역 (20)을 가로지르는 배율 변화율은 주변 광학 구역 (20)과 전이 구역 (30)의 경계에서 약 2 mm의 반경에서 약 -0.5 디옵터/mm의 규모 내지 약 3 mm의 반경에서 약 -1.5 디옵터/mm의 규모, 내지 주변 광학 구역 (20)과 외부 주변 영역 (25)의 경계에서 약 1.5 디옵터의 최대 절대 값의 범위이다.

눈의 구면 수차는 굴절 오차에 대해 본질적으로 독립적이기 때문에, 렌즈 시리즈에 대한 음성 구면 수차는 바람직하게는 시리즈의 모든 렌즈와 일반적으로 동일하거나, 시리즈의 상이한 렌즈에 대한 주변 광학 구역에 걸쳐 소량만큼만 다양할 것이다. 주변 광학 구역 (20)에서의 음성 구면 수차의 적절한 규모 범위를 제공하는 것은 이향운동에서 시각계의 동공 동력학 (축동)을 고려하여 초점 심도를 연장하기 위해 육안으로 관용되는 양의 영상 불선명을 제공함으로써 초점 심도를 증가시킨다. 상기 언급된 바와 같이, 본원에서 사용되는 용어인 음성 구면 수차는 동공의 주변 영역을 통해 입사된 광선은 망막 뒤에 초점이 맞춰지나 동공 중심을 통해 입사된 광선은 망막 상에 초점이 맞춰진다는 것을 의미한다. 동등하게 언급하여, 동공의 주변부는 동공의 중심보다 작은 배율을 갖는다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 2 mm 반경 구역과 3 mm 반경 구역 간의 음성 구면 수차의 차이의 절대 값으로서 구면 수차 (SA)를 정의하면, SA 값의 바람직한 범위는 다음과 같다:

SA(최소) = 0.65 디옵터

SA(최대) = 1.25 디옵터

SA(명목) = 0.85 디옵터

바람직하게는, 모든 ADD 파라미터에 대해, 주변 광학 구역에서의 구면 수차는 동일할 것이다. 원환체 다초점 렌즈의 경우에, 상기 범위는 구면 자오선을 따라 유효하다. 주변 광학 구역 (20)은 제르니케 다항식, 비구면항 또는 동등물에 의해 기술될 수 있다. 주변 광학 구역 (20)에서의 배율 프로파일은 이차 또는 섭동 이차 배율 함수에 의해 기술될 수 있다.

상기 언급된 바와 같이, 주어진 렌즈 시리즈의 경우에, 바람직하게는 각 렌즈는 동일한 ADD 파라미터에 의해 정의된 배율 프로파일을 가질 것이나, dc 편향항은 시리즈의 각 렌즈에 대해 상이할 것이다. 도 6은 본 발명의 실시양태에 따른 상이한 dc 편향항을 갖는 동일한 시리즈의 2개의 렌즈의 2개의 배율 프로파일 (90 및 91)을 예시한다. 그러므로, 프로파일 (90 및 91)을 정의하는 수학적 함수는 dc 편향항을 제외하고 동일하다. dc 편향항은 프로파일의 Y 축 절편의 위치에 상응한다. 상기 값은 함수의 값이 dc 편향항, 즉 방정식에서 상수에 상응하도록 함수의 모든 X 축 항을 0으로 설정함으로써 얻어진다.

본 발명의 다른 실시양태에 따라, 근시에 소규모만큼 오버-플러스(over-plus)하는 것은 종종 노안 치료에서 개선에 이르게 할 것이라는 것이 결정되었다. 원시가 우세 눈이거나 최소량의 난시를 갖는 경우에, 근시에 소규모만큼 오버-플러스하는 것은 초점 심도를 증가시킨다. 본원에서 사용되는 용어인 "오버-플러스"은 다른 눈에 대해 사용된 시리즈의 다른 렌즈와 동일한 ADD 파라미터에 의해 정의된 프로파일을 갖고, 또한 시리즈의 다른 렌즈보다 더 큰 dc 편향항을 갖는 렌즈를 눈에 공급하는 것을 의미한다. 예를 들어, 도 6에 관하여, 근시에는 프로파일 (91)을 갖는 렌즈가 공급되는 반면, 원시에는 프로파일 (90)을 갖는 렌즈가 공급된다.

본 발명은 콘택트 렌즈에 관하여 상기 기술되나, 본 발명은 유수정체 또는 무수정체 렌즈, 뿐만 아니라 각막 절삭 수행에 의해 생성된 광학 배율 프로파일에 동등하게 적용된다. 또한, 본 발명은 도 1에 나타낸 동시 시각 렌즈에 관하여 기술되나, 본 발명에 따른 렌즈는 또한 변형된 단안시를 위해 사용될 수 있으며, 이는 본원에 기재된 배율 프로파일이 원거리 배율과 근거리 배율의 불일치를 감소시키기 때문이다.

도 7은 노안 치료용 렌즈 시리즈를 제공하기 위한 예시적 실시양태에 따른 본 발명의 방법을 나타내는 흐름도를 예시한다. 블록 (101)에 명시된 바와 같이, 시리즈의 각 렌즈가 중심 광학 구역에서 ADD 배율 및 주변 광학 구역에서 음성 구면 수차를 제공하는 배율 프로파일을 갖도록 렌즈 시리즈가 제공된다. 최대 ADD 배율은 바람직하게는 중심 광학 구역 (10)의 중심에서 발생하고 (도 1), 최소 ADD 배율은 바람직하게는 중심 광학 구역 (10)과 전이 구역 (30) 사이의 경계에서 발생한다. 블록 (102)에 의해 명시된 바와 같이, 렌즈 시리즈의 각 렌즈에 대해, 상이한 dc 편향항을 갖는 각 배율 프로파일이 제공된다. 블록 (103)에 의해 명시된 바와 같이, 렌즈 시리즈의 각 렌즈는 바람직하게는 연속적인 전이 영역에서의 배율 프로파일을 가지며, 이는 전이 영역에서의 프로파일이 적어도 1차 도함수로 미분가능하나 반드시 2차 또는 고차 도함수로 미분가능한 것은 아니라는 것을 의미한다.

본 발명이 몇몇 바람직하고 예시적 실시양태에 관하여 기술되고, 본 발명이 이들 실시양태로 제한되지 않는다는 것을 주목해야 한다. 본원에 기재된 실시양태에 대해 변형이 만들어질 수 있고, 모든 이러한 변형이 본 발명의 범위 내에 포함된다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 예를 들어, 본원에 제공된 기재를 고려하여, 본 발명이 도 2에 관하여 상기 기재된 배율 프로파일 중 하나를 갖는 렌즈로 제한되지 않는다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 상기 명시된 바와 같이, 중간거리 및/또는 원거리 시력의 손상 없이 노안 치료의 본 발명의 목적을 충족시키는 배율 프로파일을 기재하는데 다양한 수학적 함수 및 ADD 파라미터가 사용될 수 있다. 또한, 도 6에 관하여 상기 기재된 방법은 중심 광학 구역, 주변 광학 구역 및 전이 구역에 대한 배율 프로파일을 선택하기 위한 개별 방법을 나타내나, 이는 이들 구역 각각에 대한 요구사항 모두를 충족하는 단일 배율 프로파일이 선택되는 단일 공정으로 달성될 수 있다.

Claims (22)

1. 약 0 디옵터 내지 약 2.4 디옵터의 최대 ADD 배율 내지 약 0 디옵터 내지 0.2 디옵터의 최소 ADD 배율 범위의 ADD 배율을 제공하는 배율 프로파일을 갖는 중심 광학 구역;
   내부 반경에서 배율 프로파일에 의해 제공된 음성 구면 수차의 양과 외부 반경에서 배율 프로파일에 의해 제공된 음성 구면 수차의 양 간의 차이가 약 0.65 디옵터의 최소 절대 값 내지 약 1.25 디옵터의 최대 절대 값의 범위인 일정량의 음성 구면 수차를 제공하는 배율 프로파일을 갖는, 약 2 밀리미터 (mm)의 내부 반경 및 약 3 mm의 외부 반경을 갖는 주변 광학 구역; 및
   중심 광학 구역과 주변 광학 구역 사이에 개재되어 이들에 연결되고, 중심 광학 구역과 주변 광학 구역 사이에 전이를 제공하고, 연속적인 배율 프로파일을 갖는 전이 구역
   을 포함하는, 노안 치료용 렌즈.
2. 제1항에 있어서, 내부 반경에서 배율 프로파일에 의해 제공된 음성 구면 수차의 양과 외부 반경에서 배율 프로파일에 의해 제공된 음성 구면 수차의 양 간의 상기 차이가 약 0.85 디옵터의 절대 값을 갖는 것인 렌즈.
3. 제1항에 있어서, 중심 광학 구역의 배율 프로파일이 연속적인 렌즈.
4. 제3항에 있어서, 주변 광학 구역의 배율 프로파일이 연속적인 렌즈.
5. 제1항에 있어서, 중심 광학 구역의 배율 프로파일에 의해 제공된 최대 ADD 배율이 약 1.6 디옵터인 렌즈.
6. 제1항에 있어서, 중심 광학 구역의 배율 프로파일에 의해 제공된 최대 ADD 배율이 약 0.9 디옵터인 렌즈.
7. 제1항에 있어서, 중심 광학 구역의 배율 프로파일에 의해 제공된 최대 ADD 배율이 약 0.3 디옵터인 렌즈.
8. 제1항에 있어서, 중심 광학 구역에서의 배율 변화율이 중심 광학 구역과 전이 구역의 상호연결부에서 불연속적인 렌즈.
9. 제1항에 있어서, 주변 광학 구역에서의 배율 변화율이 연속적인 렌즈.
10. 제9항에 있어서, 중심 광학 구역에서의 배율 변화율이 실질적으로 일정한 것인 렌즈.
11. 제1항에 있어서, 원환체 다초점 렌즈인 렌즈.
12. 시리즈의 각 렌즈가
    선택된 양의 ADD 배율을 제공하는 배율 프로파일을 갖는 중심 광학 구역;
    선택된 양의 음성 구면 수차를 제공하는 배율 프로파일을 갖는 주변 광학 구역;
    중심 광학 구역과 주변 광학 구역 사이에 개재되어 이들에 연결되고, 중심 광학 구역과 주변 광학 구역 사이에 전이를 제공하는 전이 구역
    을 포함하며,
    수학적 함수에 의해 정의된 배율 프로파일을 갖고, 상기 수학적 함수는 각각 시리즈의 각 렌즈에 대한 dc 편향항이 상이한 것을 제외하고 동일한 것인,
    노안 치료용 렌즈들을 포함하는 렌즈 시리즈.
13. 제12항에 있어서, 배율 프로파일이 중심 광학 구역과 전이 구역의 상호연결부에서 불연속적인 중심 광학 구역에서의 배율 변화율을 갖는 것인 렌즈 시리즈.
14. 제12항에 있어서, 배율 프로파일이 렌즈의 중심으로부터 약 2 밀리미터 (mm)의 반경과 렌즈의 중심으로부터 약 3 mm의 반경 사이에서 연속적인 주변 광학 구역에서 배율 변화율을 갖는 것인 렌즈 시리즈.
15. 제12항에 있어서, 배율 프로파일이 렌즈의 중심으로부터 약 2.0 밀리미터 (mm)의 거리에서 약 0.50 디옵터 내지 약 1.00 디옵터 범위의 절대 값을 갖고 렌즈의 중심으로부터 약 3.0 mm의 거리에서 약 0.75 디옵터 내지 약 1.50 디옵터 범위의 절대 값을 갖는 주변 광학 구역에서의 배율 변화율을 갖는 것인 렌즈 시리즈.
16. 제15항에 있어서, 배율 프로파일이 렌즈의 중심으로부터 약 2.0 mm의 거리에서 약 0.65 디옵터의 절대 값을 갖고 렌즈의 중심으로부터 약 3.0 mm의 거리에서 약 1.00 디옵터의 절대 값을 갖는 주변 광학 구역에서의 배율 변화율을 갖는 것인 렌즈 시리즈.
17. 제12항에 있어서, 배율 프로파일이 렌즈의 중심으로부터 약 0.5 밀리미터 (mm)의 거리에서 약 0.15 디옵터 내지 약 0.8 디옵터 범위의 절대 값을 갖고 렌즈의 중심으로부터 약 1.0 mm의 거리에서 약 0.3 디옵터 내지 약 2.0 디옵터 범위의 절대 값을 갖는 중심 광학 구역에서의 배율 변화율을 갖는 것인 렌즈 시리즈.
18. 제12항에 있어서, 전이 구역이 연속적인 배율 프로파일을 갖는 것인 렌즈 시리즈.
19. 중심 광학 구역에서 ADD 배율 및 주변 광학 구역에서 음성 구면 수차를 제공하는 렌즈 시리즈에 대한 배율 프로파일을 선택하는 것; 및
    렌즈 시리즈의 각 렌즈에 대해, 모든 렌즈가 프로파일의 dc 편향항이 시리즈의 각 렌즈에 대해 상이한 것을 제외하고 동일한 배율 프로파일을 갖도록 상이한 dc 편향항을 갖는 선택된 배율 프로파일을 제공하는 것
    을 포함하는, 노안 치료용 렌즈 시리즈를 제공하는 방법.
20. 제19항에 있어서,
    착용자의 제1 눈에 시리즈의 제1 렌즈를 공급하는 것; 및
    착용자의 제2 눈에 시리즈의 제2 렌즈를 공급하는 것
    을 추가로 포함하는 방법.
21. 약 0 디옵터 내지 약 2.4 디옵터의 최대 ADD 배율 및 약 0 디옵터 내지 0.2 디옵터의 최소 ADD 배율 범위의 ADD 배율을 제공하는, 렌즈의 중심 광학 구역에 대한 배율 프로파일을 선택하는 것;
    내부 반경에서 배율 프로파일에 의해 제공된 음성 구면 수차의 양과 외부 반경에서 배율 프로파일에 의해 제공된 음성 구면 수차의 양 간의 차이가 약 0.65 디옵터의 최소 절대 값 내지 약 1.25 디옵터의 최대 절대 값의 범위인, 렌즈의 중심으로부터 약 2 밀리미터 (mm)의 반경과 렌즈의 중심으로부터 약 3 mm의 반경 사이에 일정량의 음성 구면 수차를 제공하는, 렌즈의 주변 광학 구역에 대한 배율 프로파일을 선택하는 것; 및
    중심 광학 구역과 주변 광학 구역 사이에 개재되어 이들에 연결되고, 중심 광학 구역과 주변 광학 구역 사이에 전이를 제공하는 전이 구역에 대한 연속적인 배율 프로파일을 선택하는 것
    을 포함하는, 적어도 노안 치료용 제1 렌즈를 설계하는 방법.
22. 제21항에 있어서, 내부 반경에서 배율 프로파일에 의해 제공된 음성 구면 수차의 양과 외부 반경에서 배율 프로파일에 의해 제공된 음성 구면 수차의 양 간의 상기 차이가 약 0.85 디옵터의 절대 값을 갖는 것인 방법.

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