KR20180036792A - 노안용 렌즈 시스템 - Google Patents

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KR20180036792A
KR20180036792A KR1020187008758A KR20187008758A KR20180036792A KR 20180036792 A KR20180036792 A KR 20180036792A KR 1020187008758 A KR1020187008758 A KR 1020187008758A KR 20187008758 A KR20187008758 A KR 20187008758A KR 20180036792 A KR20180036792 A KR 20180036792A
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lenses
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KR1020187008758A
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씨. 벤자민 울리
토마스 알. 카카이넨
로날드 제이. 클락
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존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
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Abstract

노안을 교정하기 위한 안과 렌즈들의 패밀리가 원거리 시력, 근거리 시력 및 시차에 대한 제한들을 충족시키며, 양안 시각 성능을 고려한 메리트 함수(merit fucntion)를 포함한 공정에 따라 설계될 수 있다.

Description

노안용 렌즈 시스템{LENS SYSTEMS FOR PRESBYOPIA}
본 발명은 노안 교정에 유용한 안과용 렌즈에 관한 것이다.
사람이 나이가 들면서, 그들의 눈은 관찰자에게 비교적 가까이 있는 물체에 초점을 맞추기 위해 수정체를 원근 조절하거나 구부릴 수 있는 것이 못해진다. 이러한 상태는 노안으로 알려져 있다. 유사하게, 수정체가 제거되고 안내(intraocular) 렌즈가 대체물로서 삽입된 사람들은 일반적으로 조절 능력을 갖지 못한다.
눈의 조절 부전(failure)을 교정하는 하나의 방법은, 우세안(dominant eye)에 원거리 시력 교정용 단초점 렌즈(single vision lens)가 사용되고 비우세안(non-dominant eye)에 근거리 시력 교정용 단초점 렌즈가 사용되는 모노비전(monovision)으로서 알려져 있다. 모노비전은 전형적으로 입체시(stereopsis)의 손실을 초래한다. 노안을 치료하는 다른 방법은 개인의 양눈 모두에 이중초점 또는 다초점 콘택트 렌즈를 사용하는 것이다. 이 방법에 의해 만족스러운 교정이 얻어질 수 있지만, 전형적으로 모노비전에 비해서 이미지 콘트라스트 및 해상도의 감소를 초래한다. 노안을 치료하는 또 다른 방법은 변형된 모노비전이다. 이는 제1 눈에서의 이중초점 또는 다초점 렌즈, 그리고 제2 눈에서의 단초점 렌즈 또는 제1 눈의 렌즈와는 상이한 이중초점 또는 다초점 렌즈를 수반한다. 변형된 모노비전은 만족스러운 렌즈 성능을 제공하기 위하여 복수의 가능한 렌즈들을 고려할 것을 필요로 할 수 있다.
바람직하게는 원거리 시력의 수반되는 교정과 함께 근거리 시력을 최적으로 교정하는 렌즈 굴절력 요건의 완전한 또는 거의 완전한 범위에 걸친 렌즈들의 패밀리(family)를 갖는 것이 여전히 바람직하다.
본 발명은 렌즈들의 패밀리이며, 이 렌즈들의 패밀리는 패밀리에 걸쳐 하기 관계를 만족시키도록 선택된 제1 및 제2 렌즈의 조합들을 포함한다.
본 발명의 렌즈들에서, 렌즈들의 광학 표면들 중 적어도 하나는 비구면(aspheric)일 수 있다. 바람직하게는, 둘 모두의 광학 표면들이 비구면이다.
본 발명의 일 태양에서, 약 0.75 내지 약 2.50 디옵터의 추가 굴절력 필요량(add need) 및 약 -12.00 내지 약 +8.00 디옵터의 굴절 필요량을 충족시키는 한 세트의 렌즈들로부터 렌즈 쌍(lens pair)들이 선택된다.
본 발명의 다른 태양에서, 렌즈는 약 7.85 ㎜의 정점 반경(apical radius) 및 약 -0.26의 원추 상수(conic constant)를 갖는 비구면 후방 표면을 갖는다. 하나 이상의 주연 반경(peripheral radius)들이 중앙 영역을 둘러싼다. 중앙 반경과 함께 이러한 주연 반경들이 렌즈의 전체적인 맞춤성(fit)을 결정한다. 주변 표면들의 반경들은 7.5 내지 10.5 ㎜의 범위이다. 후방 표면 상에서의 정점 반경 및 주변 반경의 순 전체 효과는 8.0 내지 9.4 ㎜의 반경을 갖는 단 하나의 단일 곡선의 렌즈와 유사한 맞춤성인 렌즈를 생성한다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 각각의 렌즈는 도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 굴절력 프로파일을 갖는다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 노안의 교정 방법은 2개 이상의 렌즈들을 제공하는 단계를 포함하며, 각각의 렌즈는 하기 관계를 만족하는 렌즈들의 패밀리로부터의 다른 렌즈들의 굴절력 프로파일과는 상이한 굴절력 프로파일을 갖는다:
Figure pat00001
(
Figure pat00002
인 경우의 중앙 구역에서),
Figure pat00003
(
Figure pat00004
인 경우의 외측 구역에서),
그리고 P는 전이 영역
Figure pat00005
내에서 구간적 3차 에르미트 보간 다항식(piecewise cubic Hermite interpolating polynomial)에 의해 기술된다(여기서, 상수 P0, c1, c2, b와 구간적 3차 에르미트 보간 다항식의 형태는 렌즈들의 패밀리의 각각의 렌즈에 대하여 상이하다).
<도 1>
도 1은 콘택트 렌즈의 굴절력 프로파일을 도시하는 그래프.
<도 2>
도 2는 본 발명의 저(low) 추가 굴절력 렌즈의 굴절력 프로파일을 도시하는 그래프.
<도 3>
도 3은 본 발명의 중(mid) 추가 굴절력 렌즈의 굴절력 프로파일을 도시하는 그래프.
<도 4>
도 4는 본 발명의 고(high) 추가 굴절력 렌즈의 굴절력 프로파일을 도시하는 그래프.
<도 5>
도 5는 -3.0D 구면 교정을 요하는 대상의 눈을 위한 다초점 콘택트 렌즈의 굴절력 프로파일을 도시하는 그래프.
<도 6>
도 6은 0.06D/㎟의 구면 수차를 갖는 -3D 근시안의 굴절력 프로파일을 도시하는 그래프.
<도 7>
도 7은 본 발명의 디자인의 중앙 근거리 시스템(Center Near system)의 굴절력 프로파일을 도시하는 그래프.
<도 8>
도 8은 본 발명의 디자인의 중앙 원거리 시스템(Center Distance system)의 굴절력 프로파일을 도시하는 그래프.
본 발명은 콘택트 렌즈의 설계 방법, 이 방법에 따라 설계된 콘택트 렌즈, 및 렌즈의 제조 방법을 제공한다. 렌즈는 종래의 렌즈 및 방법에 비해서 노안 교정을 위한 개선된 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 렌즈 쌍은 근거리, 중거리 및 원거리 시력에서 렌즈 착용자에게 양호한 양안시(binocularity) 및 일관된 성능을 제공하도록 상승 작용적으로 작용한다.
이중초점 또는 다초점 콘택트 렌즈는 도 1에 도시된 바와 같은 굴절력 프로파일에 의해 기술될 수 있다. 수평 축은 콘택트 렌즈의 중심으로부터의 반경방향 거리이며, 수직 축은 그 반경방향 위치에서의 렌즈 굴절력이다. 도 1에 도시된 경우에서, 굴절력 프로파일은 콘택트 렌즈의 중심을 중심으로 하여 회전 대칭이다 콘택트 렌즈 굴절력 프로파일(
Figure pat00006
)은 표면 형상, 렌즈 두께 및 렌즈 굴절률을 알면 계산될 수 있다. 콘택트 렌즈의 굴절력 프로파일은 또한 간섭계(interferometer)에 의해 측정되는 렌즈 파면(wavefront)으로부터 결정될 수 있다. 본 발명의 렌즈들의 패밀리는 원거리 시력 및 근거리 시력의 교정 범위에 걸쳐서 굴절력 프로파일에 적용되는 제약들에 의해 기술된다. 이러한 제약들로 내에서 패밀리를 구성하는 것은 한정된 범위의 전체에 걸쳐서 양안 사이에 이의없는 시차(disparity)를 갖는 원거리, 중거리 및 근거리 시력의 우수한 균형을 초래한다.
여기에 기술된 콘택트 렌즈 굴절력 프로파일은 축방향 굴절력이며, 파면으로부터 다음과 같이 계산된다:
[수학식 I]
Figure pat00007
[수학식 II]
Figure pat00008
.
눈 상에서의 콘택트 렌즈의 잔여 굴절력은 수학식 III으로 주어진다.
[수학식 III]
Figure pat00009
,
여기에서,
PCL은 디옵터 단위의, 콘택트 렌즈의 축방향 굴절력이고,
Rx는 디옵터 단위의 구면(Rx)이며,
SA눈은 눈의 구면 수차(0.06D/㎟)이고,
F는 디옵터 단위의 플라노(plano)에 대한 렌즈 맞춤성이다.
콘택트 렌즈의 굴절력 프로파일과 눈 상에서의 콘택트 렌즈의 잔여 굴절력이 극좌표로 기술될 수 있고 회전 대칭일 필요는 없지만, 간략함을 위해서, 렌즈의 중심을 중심으로 회전 대칭인 굴절력 프로파일이 나타나 있다. 이러한, 경우, 콘택트 렌즈의 잔여 굴절력은 수학식 IV에 의해 주어진다.
[수학식 IV]
Figure pat00010
도 5는 -3D(Rx=-3.0) 근시안에 배치되도록 설계된 다초점 콘택트 렌즈의 굴절력 프로파일의 예를 도시한다. 도 6은 0.06D/㎟의 구면 수차를 갖는 -3.0D 근시안의 굴절력 프로파일을 도시한다. 도 6의 굴절력 프로파일은 하기 수학식에 의해 주어진다:
[수학식 V]
Figure pat00011
.
명료함을 위해서, 수학식 IV와 수학식 V를 조합하면, 하기와 같음을 알 수 있다:
[수학식 VIa]
Figure pat00012
.
이는 원거리의 물체를 보는 대상을 위한 굴절력(렌즈+눈)을 제공한다. 독서에서와 같이, 근거리의 물체를 보는 경우, 대상이 완전히 조절할 수 없다면 굴절력 변화(shift)가 있게 된다. 이러한 굴절력 변화는 ADD로서 주어진 추가 굴절력 요건과 관련된다. 근거리(40 cm 물체)를 보는 경우, 렌즈+눈 조합의 굴절력은 하기와 같이 된다:
[수학식 VIb]
Figure pat00013
.
콘택트 렌즈+눈의 굴절력은 수학식 II에서 나타낸 것과 유사한 방식으로 콘택트 렌즈+눈의 파면과 관련될 수 있다. 이는 다음과 같다:
[수학식 VII]
Figure pat00014
.
콘택트 렌즈+눈의 파면(W)은 하기에 의해 주어진다:
[수학식 VIII]
Figure pat00015
여기서, R은 렌즈(및 눈, 그리고 파면)의 중심으로부터의 반경방향 거리를 제공한다.
파면(W)이 주어지면, 동공 함수(pupil function, PF)는 하기와 같다:
*[수학식 IX]
Figure pat00016
.
동공 함수는 동공 내에서의 복소 진폭(complex amplitude)이며, 동공 밖에서는 0이다(즉, r>D/2일 때 A(r) = 0 이고 여기서 D는 동공 직경이다). 광학 시스템(이 경우에는, 렌즈+눈)의 진폭 점 확산 함수(amplitude point spread function, PSFa)는 동공 함수(P(r))의 푸리에 변환으로서 주어진다.
[수학식 X]
Figure pat00017
이때 동공 반경에 대하여 적분이 행하여진다. 양(u)은 물체 공간 내에서의 라디안 단위의 각도와 관계된다.
[수학식 XI]
Figure pat00018
.
세기(intensity) 점 확산 함수(PSF)는 다음과 같다:
[수학식 XII]
Figure pat00019
여기서 *는 복소 켤레를 지칭한다.
광학 변환 함수(optical transfer function, OTF)는 PSF의 푸리에 변환으로서 주어진다.
[수학식 XIII]
Figure pat00020
여기서 v는 단위가 라디안 당 사이클의 수이다.
변조 변환 함수(modulation transfer function, MTF)는 다음과 같다:
[수학식 XIV]
Figure pat00021
.
위에서 개괄된 바와 같은 파면으로부터의 MTF의 계산은 당업계에 잘 알려져 있으며 수치적으로 행하여질 수 있다.
MTF(WA)의 가중 면적은 하기의 수학식에 따라 계산된다:
[수학식 XV]
Figure pat00022
여기서,
MTF는 수학식 XIV에서와 같이 계산되며, 각진동수(angular frequency), 동공 직경, 및 렌즈+눈 조합의 굴절력 프로파일의 함수이고,
NCSF는 신경 대비 민감도 함수이고, 진동수, 동공 직경(D) 및 칸델라/㎡로 표현되는 휘도(L)에 따른다.
회전 대칭이 아닌 렌즈 디자인의 경우, MTF는 2차원 MTF의 평균으로 계산된다.
250 cd/㎡의 휘도가 본 발명의 예시이며, NCSF는 다음과 같다:
[수학식 XVI]
Figure pat00023
이때
[수학식 XVII]
Figure pat00024
이고,
L은 휘도(250 cd/㎡)이며,
D는 ㎜ 단위의 동공 직경이고,
E는 Td 단위의 조도이다.
상수들은 다음과 같다:
Figure pat00025
NCSF에 대한 기술을, 예를 들어, 본 명세서에 참고로 포함된 문헌["Contrast Sensitivity of the Human Eye and its Effects on Image Quality" by Peter G.J. Barten published by SPIE Optical Engineering Press in 1999]에서 볼 수 있다.
가중 면적(WA)을 사용하여, 단안 성능(Monocular Performance, MP)이 하기의 수학식을 사용하여 이제 계산될 수 있다:
*[수학식 XVIII]
MP = -53.0 + 25.1*log10(WA) -3.8782*log10(WA) 2+0.1987*log10(WA)3
이때, log10(WA)는 WA의 로그 밑(log base)이 10인 대수를 나타낸다.
개별 렌즈의 측정된 굴절력 프로파일 또는 설계 굴절력 프로파일로부터 계산될 수 있는 이러한 양은 본 발명의 렌즈 시스템을 기술하는 제약들을 위한 기초를 제공한다.
각각의 눈(좌측(L)과 우측(R))에 대하여, MP가 원거리 물체 및 근거리 물체에 대해 계산된다. 계산된 4개의 양들은 다음과 같다:
dL은 좌측 눈의 렌즈에 대하여 원거리 물체에 대해 계산된 MP이고,
dR은 우측 눈의 렌즈에 대하여 원거리 물체에 대해 계산된 MP이며,
nL은 좌측 눈의 렌즈에 대하여 근거리 물체에 대해 계산된 MP이고,
nR은 우측 눈의 렌즈에 대하여 근거리 물체에 대해 계산된 MP이다.
이러한 4개의 양들로부터, D와 N이 계산된다:
D는 원거리 물체에 대한 최대 MP이고,
[수학식 XVIII]
D= max(dL, dR)
그리고
N은 근거리 물체에 대한 최대 MP이다.
[수학식 XIX]
N=max(nL, nR)
2.5 내지 6.0 ㎜ 직경의 동공 크기에 대한 D와 N의 평균값mean value)들이 계산된다. 평균값은
Figure pat00026
와
Figure pat00027
으로 표기된다.
제약들을 정의하기 위해 계산되는 최종 값은 시차(
Figure pat00028
)이며, 이는 다음과 같이 계산된다:
[수학식 XX]
Figure pat00029
본 발명의 렌즈들의 시스템의 렌즈 쌍(우세안 렌즈와 비우세안 렌즈)은 모든 환자 추가 굴절력 및 구면 요건들에 대하여 하기 관계를 만족시킨다:
Figure pat00030
Figure pat00031
여기서,
Figure pat00032
,
Figure pat00033
,
Figure pat00034
, 및
Figure pat00035
는 전술된 바와 같으며, 여기서 이 경우의 ADD는 렌즈의 "추가 굴절력"이 아닌, 대상의 추가 굴절력 필요량이다.
본 발명의 바람직한 실시 형태들은 보다 양이거나 "근거리"인 굴절력을 갖는 중앙 구역을 구비한 렌즈들이어서, 이러한 렌즈는 "중앙 근거리" 디자인을 갖는다. 더욱 더 바람직하게는, 렌즈들은 연속 비구면 표면들인 광학 구역들을 갖는다. 따라서, 가장 바람직한 실시 형태들은 "중앙 근거리 연속 비구면" 디자인을 가지며 다음과 같이 기술된다:
저, 중 및 고 추가 굴절력 렌즈들의 3-렌즈 시스템이, 각각의 렌즈가 하기 형태의 회전 대칭 굴절력 프로파일을 갖는 상태로 제공된다.
Figure pat00036
(
Figure pat00037
인 경우의 중앙 구역에서),
Figure pat00038
(
Figure pat00039
인 경우의 외측 구역에서),
그리고 P는 전이 영역
Figure pat00040
내에서 구간적 3차 에르미트 보간 다항식에 의해 기술된다(여기서, 상수 P0, c1, c2, b와 구간적 3차 에르미트 보간 다항식의 형태는 렌즈들의 패밀리의 각각의 렌즈에 대하여 상이하다).
b는 저, 중 및 고 렌즈들의 b는 약 0.1D 내지 1.0D로 변화하면서 점진적으로 커지며,
P0는 또한 0.25D 내지 0.75D로 변화하면서 점진적으로 커지고,
c1은 값들이 0 내지 약간 음(-0.1D/㎜)인 상태로 작으며,
c2는 대략 -0.08D/㎟이고,
r외측은 2.0 ㎜이거나 약 2.0 ㎜이며,
r중앙은 0.2 내지 1.0 ㎜의 범위이다.
다른 바람직한 실시 형태들은 "구역 다초점 표면"을 갖는 렌즈들을 포함한다. 그러한 렌즈들은 하나의 굴절력 구역으로부터 다른 굴절력 구역으로 이동함에 따라 굴절력의 불연속성을 갖는다. 중앙부에서의 비구면 후방 표면은 바람직하게는, 기하학적 중심으로부터 중심 광학 구역의 에지까지 대략 7.20 내지 약 8.10 ㎜, 더 바람직하게는 7.85 ㎜의 반경 및 -0.26의 원추 상수를 갖는다.
본 발명의 구역 디자인에서, 전면 또는 전방 표면 상에서, 제1 구역 또는 렌즈의 기하학적 중심에 중심을 둔 구역은 근거리 시력 교정을 제공하는 구역일 수 있거나 바람직하게는 이러한 구역이거나, 또는 이는 원거리 또는 중간거리 시력 교정을 제공할 수 있다. 렌즈 쌍에서, 제1 구역은 동일하거나 상이할 수 있다. 유사하게, 연속 비구면 다초점 디자인에서, 렌즈 쌍 각각의 중심에서의 교정은 동일하거나 상이할 수 있으며, 원거리, 중간거리 및 근거리 교정으로부터 선택될 수 있다.
본 발명에 따라 설계될 수 있는 콘택트 렌즈는 바람직하게는 소프트 콘택트 렌즈이다. 그러한 렌즈를 제조하는 데 적합한 임의의 재료로 제조된 소프트 콘택트 렌즈가 사용되는 것이 바람직하다. 소프트 콘택트 렌즈의 형성을 위한 예시적인 재료는 제한 없이 실리콘 탄성중합체, 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된 미국 특허 제5,371,147호, 제5,314,960호, 및 제5,057,578호에 개시된 것들을 제한 없이 포함하는 실리콘-함유 거대단량체, 하이드로젤, 실리콘-함유 하이드로젤 등 및 이들의 조합을 포함한다. 더 바람직하게는, 표면은 실록산이거나, 표면은 폴리다이메틸 실록산 거대단량체, 메타크릴옥시프로필 폴리알킬 실록산 및 이들의 혼합물을 제한 없이 포함하는 실록산 작용기, 실리콘 하이드로젤 또는 하이드로젤, 예를 들어 에타필콘(etafilcon) A를 함유한다.
바람직한 렌즈 형성 재료는 폴리 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트 중합체이며, 이는 약 25,000 내지 약 80,000의 피크(peak) 분자량 및 각각 약 1.5 미만에서 약 3.5 미만의 다분산도(polydispersity)를 가지며 적어도 하나의 가교결합성 작용기가 그 상에 공유 결합된 것을 의미한다. 이러한 재료는 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된 미국 특허 제6,846,892호에 기술되어 있다. 안내 렌즈를 형성하기에 적합한 재료는 한정됨이 없이 폴리메틸 메타크릴레이트, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 불활성 투명 플라스틱(inert clear plastics), 실리콘계 중합체 등 및 이들의 조합을 포함한다.
렌즈 형성 재료의 경화는 한정됨이 없이 열적, 조사(irradiation), 화학적, 전자기적 방사 경화 등 및 이들의 조합을 포함하는 공지된 임의의 수단에 의해 수행될 수 있다. 바람직하게는, 렌즈는 자외선광을 사용하거나 가시광의 전체 스펙트럼을 사용하여 수행되어 성형된다. 더욱 상세하게는, 렌즈 재료를 경화시키기에 적합한 정확한 조건은 선택된 재료 및 형성되는 렌즈에 좌우될 것이다. 콘택트 렌즈를 한정됨이 없이 포함하는 안과 렌즈를 위한 중합 공정은 잘 알려져 있다. 적합한 공정은 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된 미국 특허 제5,540,410호에 개시되어 있다.
실시예
실시예들 및 데이터를 제조된 렌즈가 아닌 렌즈 디자인에 기초한 계산된 값들로부터 얻었다. 각각의 표 내에서, "+"는 렌즈가 본 발명의 제약들을 충족시킨다는 것을 나타낸다.
실시예 1
렌즈들의 시스템을 소정 범위의 원거리 교정 굴절력 및 3개의 추가 굴절력들에 걸쳐 구성한다. 각각의 렌즈는 변화하는 굴절력의 반경방향 구역들을 갖는다. 중앙 구역이 보다 양이거나 "근거리"인 굴절력을 가져서, 이러한 렌즈는 "중앙 근거리" 디자인을 갖는다. 렌즈들은 "A", "B", 및 "C"로 지칭되며, 점진적으로 더 양호한 근거리 시력 성능을 개별적으로 제공한다. 렌즈들의 이러한 시스템의 예시적인 -3.0D 렌즈의 굴절력 프로파일이 도 7에 도시되어 있다.
하기 표는 본 발명의 렌즈들의 패밀리를 위한 기준을 충족시키는 렌즈 쌍들을 추가 굴절력 필요량(+0.75 내지 +2.50 D)별로 보여준다. AA 쌍(두 눈의 각각에 A 렌즈)은 0.75, 1.0 및 1.25 D 추가 굴절력 요건에 대해 상기 요건들을 충족시킨다. AB 쌍은 임의의 추가 굴절력에 대해 요건을 충족시키지 못한다. 1.50, 1.75 및 2.00D 추가 굴절력 요건의 경우, BB 또는 BC 쌍이 요건을 충족시킨다. 높은 추가 굴절력의 경우, BC 쌍이 요구된다. 각각의 추가 굴절력 요건에 대하여 상기 제약을 충족하는 렌즈 쌍들이 있다.
Figure pat00041
실시예 2
렌즈들의 시스템을 소정 범위의 원거리 교정 굴절력 및 3개의 추가 굴절력들에 걸쳐 구성한다. 중앙 구역은 보다 양이거나 "근거리"인 굴절력을 가지며 광학 구역은 연속적인 비구면이어서, 렌즈는 "중앙 근거리 연속 비구면" 디자인이다. 렌즈들은 "A", "B", 및 "C"로 지칭되며, 점진적으로 더 양호한 근거리 시력 성능을 제공한다. 예시적인 -3.00D 렌즈들의 굴절력 프로파일들이 도 2, 도 3 및 도 4에 도시되어 있다.
하기 표는 본 발명의 렌즈들의 패밀리를 위한 기준을 충족시키는 쌍들을 추가 굴절력별로 보여준다. 모든 추가 굴절력들에 대한 요건을 충족시키는 적어도 한 쌍의 렌즈들이 있다.
Figure pat00042
실시예 3
렌즈들의 시스템을 소정 범위의 원거리 교정 굴절력 및 3개의 추가 굴절력들에 걸쳐 구성한다. 이 경우, 중앙 구역은 인접한 구역보다 더 음인 굴절력을 가져셔, 렌즈는 "중앙 원거리" 링 디자인을 갖는다. 렌즈들은 "A", "B", 및 "C"로 지칭되며, 점진적으로 더 양호한 근거리 시력 성능을 제공한다. 예시적인 -3.00D 렌즈들의 굴절력 프로파일들이 도 8에 도시되어 있다. 하기 표는 상기 제약들을 충족시키는 쌍들을 추가 굴절력별로 보여준다. 모든 추가 굴절력들에 대한 요건을 충족시키는 적어도 한 쌍의 렌즈들이 있다.
Figure pat00043
예 4(비교예)
종래 기술에 따른 디자인을 사용하는 렌즈들의 시스템을 소정 범위의 원거리 교정 굴절력 및 3개의 추가 굴절력들에 걸쳐 형성한다. 중앙 구역이 보다 양이거나 "근거리"인 굴절력을 가져서, 이러한 렌즈는 "중앙 근거리" 디자인을 갖는다. 렌즈들은 "A", "B", 및 "C"로 지칭되며, 점진적으로 더 양호한 근거리 시력 성능을 제공한다.
하기 표는 이러한 종래 기술의 시스템을 위한 쌍들을 추가 굴절력별로 보여준다. 모든 가능한 추가 굴절력 요건들에 대한 제약을 만족시키는 쌍들이 있지 않으며, 따라서 이러한 렌즈들의 시스템은 본 발명의 요건을 충족하지 못한다.
Figure pat00044
주어진 실시예들은 각각의 시스템을 구성하는 단일 디자인 유형(중앙 근거리, 연속 비구면, 및 중앙 원거리)을 보여준다. 시스템은 혼합된 유형들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 중앙 근거리 및 연속 비구면 시스템들의 A 렌즈들이 교환될 수 있으며, 2개의 새로운 시스템들은 세 가지 제약들을 여전히 충족시킬 것이다.
제약들을 만족시킬 다른 디자인 유형들이 존재한다. 예를 들어, 회절 렌즈들 및 다양한 유형들의 비회전 대칭 디자인들이 전술된 본 발명의 제약들을 충족시키도록 제조될 수 있다.

Claims (6)

  1. 하기 형태의 회전 대칭 굴절력 프로파일을 각각 갖는 렌즈들의 시스템:
    Figure pat00045
    (
    Figure pat00046
    인 경우의 중앙 구역에서),
    Figure pat00047
    (
    Figure pat00048
    인 경우의 외측 구역에서),
    그리고 P는 전이 영역
    Figure pat00049
    내에서 구간적 3차 에르미트 보간 다항식(piecewise cubic Hermite interpolating polynomial)에 의해 기술됨(여기서, 상수 P0, c1, c2, b와 구간적 3차 에르미트 보간 다항식의 형태는 상기 렌즈들의 패밀리의 각각의 렌즈에 대하여 상이하고,
    저, 중 및 고 렌즈들의 b는 약 0.1D 내지 1.0D로 변화하면서 점진적으로 커지며,
    P0는 또한 0.25D 내지 0.75D로 변화하면서 점진적으로 커지고,
    c1은 값들이 0 내지 약간 음(-0.1D/㎜)인 상태로 작으며,
    c2는 대략 -0.08D/㎟이고,
    r외측은 2.0 ㎜이거나 약 2.0 ㎜이며,
    r중앙은 0.2 내지 1.0 ㎜의 범위이다).
  2. 제 1 항에 있어서, 원거리 굴절력의 범위가 약 -12.00 내지 약 +8.00 디옵터인, 렌즈들의 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈 시스템의 적어도 하나의 렌즈가 연속 비구면 표면인 표면을 포함하는, 렌즈들의 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈 시스템의 적어도 하나의 렌즈가 중앙 근거리 디자인을 포함하는, 렌즈들의 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈 시스템의 적어도 하나의 렌즈가 중앙 원거리 디자인을 포함하는, 렌즈들의 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈 시스템이 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같은 굴절력 프로파일을 갖는 렌즈들을 구비하는, 3-렌즈 시스템.
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