WO2021153381A1 - 有水晶体眼内レンズ - Google Patents

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WO2021153381A1
WO2021153381A1 PCT/JP2021/001888 JP2021001888W WO2021153381A1 WO 2021153381 A1 WO2021153381 A1 WO 2021153381A1 JP 2021001888 W JP2021001888 W JP 2021001888W WO 2021153381 A1 WO2021153381 A1 WO 2021153381A1
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WO
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hole
light
incident
intraocular lens
phakic intraocular
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/001888
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English (en)
French (fr)
Inventor
公也 清水
Original Assignee
有限会社武蔵野レンズ研究所
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Publication date
Application filed by 有限会社武蔵野レンズ研究所 filed Critical 有限会社武蔵野レンズ研究所
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/16Intraocular lenses

Definitions

  • the present invention relates to a phakic intraocular lens.
  • the phakic intraocular lens is recognized as a means of correcting visual disorders other than spectacles and contact lenses.
  • a lens implanted between the iris and the crystalline lens is known (Patent Documents 1 to 4).
  • a phakic intraocular lens has a flat edge that, under certain conditions, refracts, reflects, and scatters incident light on the retina, creating an unwanted optical image (stray light) such as a halo, ring, or arc. ..
  • This physically formed light image causes glare, a subjective sensation of glare with discomfort and obscurity. This glare is caused by this ray when it is refracted, reflected or scattered at the exposed edge of the intraocular lens.
  • Patent Document 1-3 discloses an intraocular lens that reduces glare.
  • the crystalline intraocular lens described in Patent Document 4 was implanted between the iris and the crystal body, formed concentric grooves in the diffraction grating arranged in the center of the lens, and was arranged outside the diffraction grating.
  • the support portion supports the diffraction grating and forms a hole in the center of the diffraction grating.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 08-047504 Japanese Unexamined Patent Publication No. 06-189986 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-510388 Re-table 2016/013121A
  • An object of the present invention is to provide a phakic intraocular lens capable of reducing stray light generated by a hole.
  • the phakic intraocular lens according to the present invention is a phakic intraocular lens implanted between the iris and the crystalline lens, and is arranged in the central portion to form a hole.
  • a lens body and a support portion arranged outside the lens body to support the lens body are provided, and the hole is tapered so that the hole diameter on the incident side where the incident light is incident is larger than the hole diameter on the exit side. It is formed in a shape.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a phakic intraocular lens according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional side view of an eye having a phakic intraocular lens according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing transmitted light, refracted light, and total internal reflection light when incident light is incident on the hole of the lens body from the anterior chamber in the phakic intraocular lens according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is a diagram showing refraction when incident light is incident on the upper surface side of the hole of the lens body from the aqueous humor.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a phakic intraocular lens according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional side view of an eye having a phakic intraocular lens according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing transmitted light
  • FIG. 4B is a diagram showing how the incident light from the aqueous humor is reflected on the lower surface side of the hole of the lens body.
  • FIG. 5 is a diagram showing the stray light intensity of the refracted light ray and the stray light intensity of the total reflected light ray with respect to the pore diameter.
  • FIG. 6A is a diagram showing holes formed in a tapered shape so that the hole diameter on the incident side of the phakic intraocular lens according to the first embodiment is larger than the hole diameter on the exit side.
  • FIG. 6B is a diagram showing a transmitted ray, a refracted ray, and a total reflected ray in a hole having a taper ratio of 1.0.
  • FIG. 6C is a diagram showing a transmitted ray, a refracted ray, and a total reflected ray in a hole having a taper ratio of 0.85.
  • FIG. 7A is a diagram showing a transmitted ray and a total reflected ray of a hole having a taper ratio of 1.0 in the phakic intraocular lens according to the first embodiment.
  • FIG. 7B is a diagram showing a transmitted light beam of a hole having a taper ratio of 0.85.
  • FIG. 8A is a diagram showing holes formed in a tapered shape so that the hole diameter on the incident side of the phakic intraocular lens according to the first embodiment is smaller than the hole diameter on the exit side.
  • FIG. 8B is a diagram showing a refracted ray and a total reflected ray in a hole having a taper ratio of 1.2.
  • FIG. 8C is a diagram showing a transmitted ray and a total reflected ray in a hole having a taper ratio of 1.2.
  • FIG. 9 is a diagram showing the powers of the totally reflected rays and the refracted rays with respect to the taper value.
  • FIG. 10A is a diagram showing transmitted rays, refracted rays, and total reflected rays when the central thickness of the lens body of the phakic intraocular lens according to the second embodiment is 0.53 mm.
  • FIG. 10A is a diagram showing transmitted rays, refracted rays, and total reflected rays when the central thickness of the lens body of the phakic intraocular lens according to the second embodiment is 0.53 mm.
  • FIG. 10B is a diagram showing transmitted rays, refracted rays, and total reflected rays when the central thickness of the lens body is 0.25 mm.
  • FIG. 11 is a diagram showing stray light intensity of refracted rays and total reflected rays with respect to the center thickness of the lens body of the phakic intraocular lens according to the second embodiment.
  • FIG. 12A is a diagram showing a hole in the lens body of the phakic intraocular lens according to the third embodiment, which is tapered and has a light absorbing film coated on the inner peripheral surface.
  • FIG. 12B is a diagram showing how stray light is absorbed by the light absorbing film applied to the holes shown in FIG. 12A.
  • FIG. 13A is a diagram showing a hole in the lens body of the phakic intraocular lens according to the fourth embodiment, which is tapered and has a light diffusing film formed on the inner peripheral surface.
  • FIG. 13B is a diagram showing how stray light is diffused by processing the light diffusing film formed in the holes shown in FIG. 13A or a fine uneven surface.
  • FIG. 14A is a top view of the light blocking film formed in the hole of the lens body of the phakic intraocular lens according to the fifth embodiment.
  • FIG. 14B is a side view showing a light blocking film formed in the hole of the lens body.
  • FIG. 15 is a diagram showing how the light blocking film blocks the light from the aqueous humor at the portion where total reflection occurs on the lower surface side of the hole of the lens body.
  • FIG. 16 is a diagram for deriving a calculation formula of a blocking width of a light blocking film that blocks light in a portion where total reflection occurs when the hole has no taper.
  • FIG. 17 is a diagram for deriving a calculation formula for the blocking width of the light blocking film that blocks light in a portion where total reflection occurs when the hole has a taper.
  • FIG. 18A is a diagram showing a refracted ray and a totally reflected ray when the hole has no taper and the blocking width of the light blocking film is 0.0 mm.
  • FIG. 18B is a diagram showing the transmitted light rays and the totally reflected light rays of the hole under the conditions shown in FIG. 18A.
  • FIG. 19A is a diagram showing a refracted ray and a totally reflected ray when the hole has no taper and the blocking width of the light blocking film is 0.01 mm.
  • FIG. 19B is a diagram showing the transmitted light rays and the totally reflected light rays of the hole under the conditions shown in FIG. 19A.
  • FIG. 20A is a diagram showing a refracted ray and a totally reflected ray when the hole has no taper and the blocking width of the light blocking film is 0.02 mm.
  • FIG. 20B is a diagram showing the transmitted light rays and the totally reflected light rays of the hole under the conditions shown in FIG. 20A.
  • FIG. 21 is a diagram showing the relationship between the light incident angle, the blocking width of the light blocking film, and the irradiance power when the pore tapers are 1.0 and 0.9.
  • FIG. 22 is a diagram showing the relationship between the incident angle of light and the blocking width of the light blocking film required to eliminate the halo when the taper of the hole is 1.0 and 0.9.
  • FIG. 23 is a diagram showing the relationship between the incident angle of light and the blocking width of the created calculation formula and the calculation result of the optical simulation software when the taper is 1.0.
  • FIG. 24A is a diagram showing a hemispherical three-dimensional texture formed in the hole of the lens body of the phakic intraocular lens according to the sixth embodiment.
  • FIG. 24B is a diagram in which a plurality of hemispherical three-dimensional textures shown in FIG. 24A are arranged on the inner peripheral surface of the hole.
  • FIG. 24C is a cross-sectional view in which a plurality of hemispherical three-dimensional textures shown in FIG. 24A are arranged on the inner peripheral surface of the hole.
  • FIG. 25A is a diagram showing a trapezoidal three-dimensional texture having a rectangular base.
  • FIG. 25B is a diagram in which a plurality of trapezoidal three-dimensional textures shown in FIG.
  • FIG. 25A is arranged on the inner peripheral surface of the hole.
  • FIG. 25C is a cross-sectional view in which a plurality of hemispherical three-dimensional textures shown in FIG. 25A are arranged on the inner peripheral surface of the hole.
  • FIG. 26A is a diagram showing a pyramid-shaped three-dimensional texture having a square base.
  • FIG. 26B is a diagram in which a plurality of three-dimensional textures shown in FIG. 26A are arranged on the inner peripheral surface of the hole.
  • FIG. 26C is a cross-sectional view in which a plurality of hemispherical three-dimensional textures shown in FIG. 26A are arranged on the inner peripheral surface of the hole.
  • FIG. 27 is a diagram showing transmitted rays and totally reflected rays when the holes do not have a three-dimensional texture.
  • FIG. 28 is a diagram showing the diffusion of stray light when the hole has a hemispherical three-dimensional texture.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a phakic intraocular lens according to a first embodiment of the present invention.
  • the phakic intraocular lens 1 according to Example 1 of the present invention is made of collagen copolymer material, Collamer, and is implanted between the iris and the crystalline lens.
  • the phakic intraocular lens 1 includes a lens body 5 arranged at the center and a support portion 3 arranged outside the lens body 5 and supporting the lens body 5.
  • 4a and 4b are markings of the phakic intraocular lens and are provided on the outside of the lens body 5.
  • One small circular hole 6 is formed in the center of the lens body 5.
  • FIG. 2 is a cross-sectional side view of an eye having a phakic intraocular lens according to the first embodiment of the present invention.
  • the eye 8 has a cornea 9, a crystalline lens 10, an iris 11, anterior chamber 13, and posterior chamber 14.
  • the phakic intraocular lens 1 is implanted between the iris 11 and the crystalline lens 10.
  • a gap 12 is provided between the phakic intraocular lens 1 and the crystalline lens 10.
  • the aqueous humor in the posterior chamber 14 flows through the gap 12 and the hole 6 in the lens body 5 to the anterior chamber 13.
  • FIG. 3 is a diagram showing transmitted rays, refracted rays, and total reflected rays when the incident light is incident on the hole 6 of the lens body 5 from the anterior chamber 13.
  • the lens body 5 is composed of a concave lens, and the incident light to the hole 6 is totally reflected by the transmitted ray 21 that passes through the hole 6 as it is, the refracted ray 22 that is refracted by the hole 6, and the hole 6. It is divided into the total reflected light beam 23.
  • the refracted ray 22 and the reflected ray 23 are stray light.
  • the refractive index n0 of the cornea 9 is, for example, 1.376.
  • the refractive index n1 of the aqueous humor is, for example, 1.337.
  • the refractive index n2 of the lens body 5 is, for example, 1.46.
  • the refractive index n3 of the crystalline lens 10 is, for example, 1.336.
  • the off-axis is, for example, 3 °, and the number of rays is, for example, 5,000,000.
  • the refracted ray 22 and the reflected ray 23 shown in FIG. 3 can be understood by the explanation of the refracted ray shown in FIG. 4A and the explanation of the reflected ray shown in FIG. 4B.
  • the bunch of water having a refractive index n1 and the lens body 5 having a refractive index n2 come into contact with each other, and the incident light is transferred from the bunch of water having a refractive index n1 to the hole 6 of the lens body 5 having a refractive index n2. It is incident on the upper surface 6A.
  • the refractive index n2 of the lens body 5 is larger than the refractive index n1 of the bunch of water, the emission angle ⁇ t is smaller than the incident angle ⁇ i, and the refracted ray 22 is refracted.
  • the incident light is incident on the lower surface 6B of the hole 6 of the lens body 5 having the refractive index n2 from the aqueous humor having the refractive index n1.
  • the refractive index n2 of the lens body 5 is larger than the refractive index n1 of the bunch of water, the incident light is reflected by the lower surface 6B of the hole 6, and the reflected light beam 23 emits substantially the same as the incident angle ⁇ i. It emits at an angle ⁇ r.
  • FIG. 5 is a diagram showing the stray light intensity of the refracted light ray and the stray light intensity of the total reflected light ray with respect to the pore diameter.
  • the radiant power is, for example, 1 W.
  • the stray light intensity of the refracted ray 22 and the stray light intensity of the total reflected ray 23 increase.
  • the stray light intensity of the total internal reflection ray is larger than the stray light intensity of the refracted ray.
  • the diameter of the hole diameter is, for example, 10 nm to 1.0 mm.
  • the stray light intensity is 0.01%.
  • the diameter of the hole 6 is preferably 0.1 mm to 0.2 mm.
  • FIG. 6A is a diagram showing holes formed in a tapered shape so that the hole diameter on the incident side of the phakic intraocular lens according to the first embodiment is larger than the hole diameter on the exit side.
  • the hole 60 of the lens body 5 shown in FIG. 6A is formed in a tapered shape so that the hole diameter d1 on the incident side of the incident light is larger than the hole diameter d2 on the exit side.
  • This taper may be linearly inclined, may be a curved line such as a parabola, or may be inclined in an arbitrary shape.
  • the ratio of the hole diameter d2 to the hole diameter d1, that is, (d2 / d1) is defined as the taper ratio.
  • FIG. 6B is a diagram showing a transmitted ray 21, a refracted ray 22, and a total reflected ray 23 in a hole having a taper ratio of 1.0.
  • the incident light is refracted and reflected near the entrance of the hole 6 to become a refracted ray 22 and a total reflected ray 23. Therefore, the total number of totally reflected light rays 23 increases within a predetermined range.
  • FIG. 7A shows the spots on the retinal surface of the transmitted ray 21 and the total reflected ray 23 of the hole 6 having a taper ratio of 1.0.
  • the X direction is -1 mm to 1 mm and the Y direction is -1 mm to 1 mm.
  • the X direction and the Y direction are set in the incident surface of the lens body 5, and the thickness direction of the hole 60, that is, the direction in which the transmitted light ray 21 travels is set in the Z direction.
  • the totally reflected light beam 23 appears in a circle within a predetermined range.
  • the incident light is refracted from substantially the center of the hole 60 in the thickness direction to the exit side in the upper surface taper 60a of the hole 60. Since the refracting rays 22 are used, the number of refracting rays 22 is smaller than that of the refracting rays 22 of the hole 6 having a taper ratio of 1.0.
  • the incident light is totally reflected at the lower surface taper 60b of the hole 60 while changing the angle due to the inclination of the lower surface taper 60b as it goes from the incident end to the exit end of the hole 60. Therefore, the reflected light rays 23 are dispersed in the radial direction, and as shown in FIG. 7B, the spots due to the total reflected light rays are within a predetermined range (for example, -1 mm to 1 mm in the X direction and -1 mm to 1 mm in the Y direction). It disappears completely, and only a few small spots appear even outside the specified range. That is, by setting the taper ratio of the holes 60 to 0.85, stray light can be significantly reduced.
  • a predetermined range for example, -1 mm to 1 mm in the X direction and -1 mm to 1 mm in the Y direction. It disappears completely, and only a few small spots appear even outside the specified range. That is, by setting the taper ratio of the holes 60 to 0.85,
  • FIG. 8A is a diagram showing a hole 61 formed in a tapered shape so that the hole diameter d1 on the incident side of the phakic intraocular lens according to the first embodiment is smaller than the hole diameter d2 on the exit side.
  • FIG. 8B is a diagram showing a refracted ray and a totally reflected ray in a hole having a taper ratio of, for example, 1.2.
  • FIG. 8C is a diagram showing a refracted ray 22 and a total reflected ray 23 in a hole having a taper ratio of 1.2.
  • the upper surface taper 61a and the lower surface taper 61b of the hole 61 spread from the incident end to the emitted end, so that the incident light is substantially near the center in the thickness direction of the hole 61.
  • the total reflection is caused by the inclination of the tapers 61a and 61b. Therefore, the dispersion of the total reflected light rays 23 in the radial direction becomes small.
  • the spot due to the total reflection ray 23 does not appear within the predetermined range, but a large circular spot due to the total reflection ray 23 appears outside the predetermined range. Therefore, it is inappropriate to set the taper ratio to 1.2.
  • FIG. 9 is a diagram showing the powers of the totally reflected light rays 23 and the refracted rays 22 with respect to the taper value. From FIG. 9, the taper ratio in which the total reflection ray 23 is not generated and the refracted ray 22 is smaller, that is, the optimum taper ratio is 0.85. Even if the taper ratio is 0.8 to 0.9, almost no total reflected light rays are generated, so the taper ratio may be set in this range.
  • the hole 60 is formed in a tapered shape so that the hole diameter d1 on the incident side of the lens body 5 is larger than the hole diameter d2 on the exit side.
  • the taper ratio of the holes 60 is not limited to 0.85, and even if the taper ratio is 0.8 to 0.9, stray light can be significantly reduced.
  • FIG. 10A is a diagram showing a transmitted ray 21, a refracted ray 22, and a total reflected ray 23 when the center thickness t of the lens body 5 of the phakic intraocular lens according to the second embodiment is, for example, 0.53 mm.
  • FIG. 10B is a diagram showing a transmitted ray 21, a refracted ray 22, and a total reflected ray 23 when the central thickness of the lens body is, for example, 0.25 mm.
  • FIG. 11 is a diagram showing the stray light intensity of the refracted ray 22 and the total reflected ray 23 with respect to the center thickness of the lens body 5 of the phakic intraocular lens according to the second embodiment.
  • the stray light intensity at which the center thickness of the lens body 5 is 0.25 mm is smaller than the stray light intensity at which the center thickness is 0.53 mm.
  • the stray light intensity of the refracted ray 22 is about 0.01%
  • the stray light intensity of the total reflected ray 23 is about 0.018%.
  • the taper ratio of the holes is set to, for example, 0.85 and the center thickness of the lens body 5 is set to, for example, 0.2 mm, the stray light intensity is further reduced. Therefore, it is preferable to set the taper ratio of the holes to 0.85 and set the center thickness of the lens body 5 to 0.2 to 0.3 mm.
  • the taper ratio of the holes is set to, for example, 0.85 and the hole diameter of the lens body 5 is set to, for example, 0.2 mm, the stray light intensity is further reduced. Therefore, it is preferable to set the taper ratio of the holes to 0.85 and set the hole diameter of the lens body 5 to 0.1 to 0.2 mm.
  • the phakic intraocular lens according to the third embodiment shown in FIG. 12A is different from the phakic intraocular lens according to the first embodiment shown in FIG. 6A in that a light absorbing film 71 is added. The details will be described below.
  • the holes 62 are formed in a tapered shape so that the hole diameter d1 on the incident side of the incident light is larger than the hole diameter d2 on the exit side.
  • the taper ratio of the holes 62 is, for example, 0.85.
  • a light absorbing film 71 is coated on the inner peripheral surfaces of the upper surface taper 61a and the lower surface taper 61b.
  • black fine particles or a black dye are mixed in the light absorption film 71.
  • black fine particles or a black dye are mixed in the light absorption film 71.
  • aniline black, cyanine black, carbon, titanium black, black iron oxide, chromium oxide, manganese oxide and the like are mixed with the resin.
  • the taper ratio of the holes 62 is set to 0.85, and the light absorbing film 71 is coated on the inner peripheral surfaces of the upper surface taper 61a and the lower surface taper 61b.
  • the 71 can absorb the refracted rays 22 and the totally reflected rays 23 generated by the upper surface taper 61a and the lower surface taper 61b. Therefore, the stray light generated by the hole 62 can be further reduced.
  • FIG. 13A is different from the phakic intraocular lens according to the fourth embodiment in that a light diffusing film 72 is added to the phakic intraocular lens according to the first embodiment shown in FIG. 6A. The details will be described below.
  • the holes 63 are formed in a tapered shape so that the hole diameter d1 on the incident side of the incident light is larger than the hole diameter d2 on the exit side.
  • the taper ratio of the hole 63 is, for example, 0.85.
  • a light diffusing film 72 is coated on the inner peripheral surfaces of the upper surface taper 61a and the lower surface taper 61b.
  • Examples of the light diffusion film 72 include white inorganic particles such as titanium dioxide, zinc sulfide, zinc oxide, alumina, magnesium oxide, calcium carbonate and barium sulfate, and white organic particles such as fluorine particles.
  • the taper ratio of the holes 63 is set to 0.85, and the light diffusing film 72 is applied to the inner peripheral surfaces of the upper surface taper 61a and the lower surface taper 61b.
  • the 72 can diffuse the refracted rays 22 and the totally reflected rays 23 generated by the upper surface taper 61a and the lower surface taper 61b. Therefore, the stray light generated by the hole 63 can be further reduced.
  • FIG. 14A is a top view of the light blocking film 81 formed in the hole 6 of the lens body 5 of the phakic intraocular lens according to the fifth embodiment.
  • FIG. 14B is a side view showing the light blocking film 81 formed in the hole 6 of the lens body 5.
  • the light blocking film 81 is formed on the light incident side of the hole 6 of the lens body 5 and on the outer peripheral surface of the hole 6.
  • the light blocking film 81 blocks light in a portion where total reflection occurs, and is made of a light absorbing material.
  • the light blocking film 81 is polyvinylidene, a copolymer of hydroxyethyl methacrylate and methyl methacrylate (HEMA / MMA), microporous hydrogel, polyvinylidine fluoride polymer, acrylic, silicone, PMMA and the like.
  • the hole diameter of the hole 6 of the lens body 5 is, for example, 0.36 mm, and the blocking width S of the light blocking film 81 is, for example, 0.01 mm. It is 0.02 mm.
  • the diameter of the pore diameter is 10 nm to 0.5 mm.
  • FIG. 15 is a diagram showing how the light blocking film 81 blocks the light from the aqueous humor at the portion where total reflection occurs on the lower surface side of the hole 6 of the lens body 5.
  • FIG. 15 is a diagram showing a state in which FIG. 14B is rotated 90 degrees counterclockwise. The incident light is incident on the lens body 5 having the refractive index n2 from the aqueous humor having the refractive index n1.
  • the blocking width S of the light blocking film 81 is set so as to block the total reflected light at the time of light incident at the incident angle ⁇ 1.
  • FIG. 16 is a diagram for deriving the calculation formula of the blocking width S of the light blocking film 81 that blocks the light in the portion where total reflection occurs when the hole 6 has no taper.
  • the light blocking film 81 is incident with incident light at an incident angle ⁇ 1 formed by a straight line (normal line) perpendicular to the surface of the light blocking film 81 to which the incident light from the aqueous chamber having a refractive index n1 hits and the incident light. Blocks incident light when totally reflected.
  • Equation (2) can be obtained from equation (1).
  • sin ⁇ 2 (n1 ⁇ sin ⁇ 1) / n2 ... (2)
  • S t ⁇ tan ⁇ 2 ... (3)
  • Equation (4) can be obtained from Equation (2) and Equation (3). That is, the blocking width S of the light blocking film 81 when the hole 6 has no taper is set by the equation (4).
  • the blocking width S of the light blocking film 81 when the hole 6 has no taper is the incident angle ⁇ 1, the refractive index n1 of the aqueous humor, the refractive index n2 of the lens body, and the thickness t at the center of the lens body. It is set based on.
  • the cutoff width S is set according to the incident angle ⁇ .
  • FIG. 17 is a diagram for deriving a calculation formula for the blocking width of the light blocking film that blocks the light in the portion where total reflection occurs when the hole 6 has a taper.
  • the hole 6 has a diameter d1 on the incident side and a diameter d2 on the exit side.
  • the cutoff width S1 shown in FIG. 17 is shorter than the cutoff width S shown in FIG. 16 by the length of points a-point b.
  • the length between the points a and b is the difference between the radius of the hole 6 on the incident side (d1 / 2) and the radius of the hole 6 on the exit side (d2 / 2). That is, its length is represented by (d1-d2) / 2.
  • the blocking width S1 of the light blocking film 81 when the hole 6 has a taper is represented by the formula (5).
  • S1 t ⁇ tan (sin -1 (n1 ⁇ sin ⁇ 1 / n2))-(d1-d2) / 2 ... (5)
  • the blocking width S1 of the light blocking film 81 is the incident angle ⁇ 1, the refractive index n1 of the aqueous humor, the refractive index n2 of the lens body, and the thickness t at the center of the lens body. It is set based on the hole diameter d1 on the incident side and the hole diameter d2 on the exit side.
  • the cutoff width S is determined. It is set according to the incident angle ⁇ .
  • FIG. 18A is a diagram showing a refracted ray and a total reflected ray when the hole 6 has no taper and the blocking width S of the light blocking film 81 is 0.0 mm. That is, FIG. 18A is an example in the case where the light blocking film 81 is not provided.
  • FIG. 18B is a diagram showing a transmitted ray 21 and a total reflected ray 23 of the hole 6 under the conditions shown in FIG. 18A. In the absence of the light blocking film 81, there are a large number of transmitted rays 21 and totally reflected rays 23.
  • FIG. 19A is a diagram showing a refracting ray 21 and a total reflected ray 23 when the hole 6 has no taper and the blocking width S of the light blocking film 81 is 0.01 mm.
  • FIG. 19B is a diagram showing a transmitted ray 21 and a totally reflected ray 23 of the hole 6 under the conditions shown in FIG. 19A. When the blocking width S of the light blocking film 81 is 0.01 mm, the total reflected light rays 23 are reduced as shown in FIG. 19B.
  • FIG. 20A is a diagram showing a refracting ray 21 when the hole 6 has no taper and the blocking width of the light blocking film 81 is 0.02 mm.
  • FIG. 20B is a diagram showing the transmitted light rays of the hole 6 under the conditions shown in FIG. 20A. When the blocking width of the light blocking film 81 is 0.02 mm, all the totally reflected light rays 23 are eliminated.
  • the incident angle ⁇ 1 When the incident angle ⁇ 1 is 3 degrees and there is no taper, the irradiance power becomes zero when the blocking width of the blocking film 81 is 0.02 mm. That is, the total reflected light beam 23 becomes zero.
  • the incident angle ⁇ 1 is 3 degrees and the taper is 0.9, the irradiance power becomes zero when the blocking width of the blocking film 81 is 0.01 mm.
  • the incident angle ⁇ 1 When the incident angle ⁇ 1 is 5 degrees and there is no taper, the irradiance power becomes zero when the blocking width of the blocking film 81 is 0.03 mm. When the incident angle ⁇ 1 is 5 degrees and the taper is 0.9, the irradiance power becomes zero when the blocking width of the blocking film 81 is 0.02 mm.
  • the incident angle ⁇ 1 When the incident angle ⁇ 1 is 7 degrees and there is no taper, the irradiance power becomes zero when the blocking width of the blocking film 81 is 0.05 mm. When the incident angle ⁇ 1 is 7 degrees and the taper is 0.9, the irradiance power becomes zero when the blocking width of the blocking film 81 is 0.03 mm.
  • the incident angle ⁇ 1 When the incident angle ⁇ 1 is 9 degrees and there is no taper, the irradiance power becomes zero when the blocking width of the blocking film 81 is 0.06 mm. When the incident angle ⁇ 1 is 9 degrees and the taper is 0.9, the irradiance power becomes zero when the blocking width of the blocking film 81 is 0.05 mm.
  • the incident angle ⁇ 1 When the incident angle ⁇ 1 is 11 degrees and there is no taper, the irradiance power becomes zero when the blocking width of the blocking film 81 is 0.08 mm. When the incident angle ⁇ 1 is 11 degrees and the taper is 0.9, the irradiance power becomes zero when the blocking width of the blocking film 81 is 0.06 mm.
  • the incident angle ⁇ 1 when there is a taper is larger than the incident angle ⁇ 1 when there is no taper. There is. Therefore, by forming the taper in the hole 6 and providing the blocking film 81, the incident angle ⁇ 1 can be increased and the total reflection prevention effect is increased.
  • FIG. 22 is a diagram showing the relationship between the incident angle of light and the blocking width S of the light blocking film 81 required to eliminate the halo when the taper of the hole 6 is 1.0 and 0.9.
  • each incident angle when the taper is 1.0 shown in FIG. 21 and each cutoff width S at which the irradiance power becomes zero are plotted, and the plot data is used by the least squares method. Calculated and calculated.
  • each incident angle when the taper is 0.9 shown in FIG. 21 and each cutoff width S at which the irradiance power becomes zero are plotted, and the plot data is used by the least squares method. Calculated and calculated.
  • FIG. 23 is a diagram showing the relationship between the incident angle of light and the blocking width of the created calculation formula and the calculation result of the optical simulation software when the taper is 1.0.
  • Equation (8) is a creation calculation equation.
  • the error between the created calculation formula and the calculation result of the optical simulation software is about 10 ⁇ m. This error is presumed to be due to the shape of the cornea.
  • FIG. 24A is a diagram showing a hemispherical three-dimensional texture 91 formed in the hole 6 of the lens body of the phakic intraocular lens according to the sixth embodiment.
  • FIG. 24B is a diagram in which a plurality of hemispherical three-dimensional textures 91 shown in FIG. 24A are arranged on the inner peripheral surface of the hole 6.
  • FIG. 24C is a cross-sectional view in which a plurality of hemispherical three-dimensional textures 91 shown in FIG. 24A are arranged on the inner peripheral surface of the hole 6.
  • the hemispherical three-dimensional texture 91 may be a convex or concave hemisphere.
  • the incident light is diffused by the hemispherical three-dimensional texture 91, so that the total reflected light can be significantly reduced.
  • FIG. 25A is a diagram showing a trapezoidal three-dimensional texture 92 in which the base 92a and the upper base 92b form a rectangle.
  • FIG. 25B is a diagram in which a plurality of trapezoidal three-dimensional textures 92 shown in FIG. 25A are arranged on the inner peripheral surface of the hole 6.
  • FIG. 25C is a cross-sectional view in which a plurality of hemispherical three-dimensional textures 91 shown in FIG. 25A are arranged on the inner peripheral surface of the hole 6.
  • the trapezoidal three-dimensional texture 92 is a prism, and the area of the upper base 92b is smaller than the area of the base 92a.
  • the incident light is diffused by the trapezoidal three-dimensional texture 92, so that the total reflected light can be significantly reduced.
  • FIG. 26A is a diagram showing a pyramid-shaped three-dimensional texture 93 in which the base 93a and the upper base 93b form a square.
  • FIG. 26B is a diagram in which a plurality of pyramid-shaped three-dimensional textures 93 shown in FIG. 26A are arranged on the inner peripheral surface of the hole 6.
  • FIG. 26C is a cross-sectional view in which a plurality of hemispherical three-dimensional textures 91 shown in FIG. 26A are arranged on the inner peripheral surface of the hole 6.
  • the incident light is diffused by the three-dimensional texture 93, so that the total reflected light can be significantly reduced.
  • FIG. 27 is a diagram showing a transmitted ray 21 and a totally reflected ray 23 when the hole 6 does not have a three-dimensional texture.
  • FIG. 28 is a diagram showing the diffusion of stray light when the hole 6 has a hemispherical three-dimensional texture 91. It can be seen from FIG. 28 that the stray light is diffused by providing the hemispherical three-dimensional texture 91.
  • the present invention is not limited to the phakic intraocular lens according to the first to fourth embodiments.
  • the phakic intraocular lens according to the first to fourth embodiments only the inner peripheral surface of the hole is tapered, but the edge portion of the hole may also be tapered.
  • a hole is provided in the center of the lens body 5, but the hole is not limited to this, and a hole other than the center of the lens body 5 is provided. May be provided.
  • the present invention is applicable to an intraocular lens implanted between the iris and the crystalline lens.

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Abstract

本発明は、虹彩と水晶体との間に移植される有水晶体眼内レンズであって、中央部に配置され、孔が形成されたレンズ本体と、前記レンズ本体の外側に配置され前記レンズ本体を支持する支持部とを備え、前記孔は、入射光が入射される入射側の孔径を出射側の孔径よりも大きくするようにテーパ状に形成されている。

Description

有水晶体眼内レンズ
 本発明は、有水晶体眼内レンズに関する。
 有水晶体眼内レンズは、眼鏡やコンタクトレンズ以外の視覚の疾患を補正する一つの手段として認識されている。この有水晶体眼内レンズとしては、虹彩と水晶体との間に移植されるレンズが知られている(特許文献1~4)。
 有水晶体眼内レンズは、平らな縁を有し、ある条件下では、網膜上に入射光を屈折、反射、散乱させ、ハロー、リング又は円弧のような望ましくはない光学像(迷光)を作る。物理的に形成されるこの光像は、不快感や物の見えづらさを伴うまぶしさの主観的な感覚であるグレアの原因となる。このグレアは、眼内レンズの露出された縁で屈折、反射し又は散乱したとき、この光線により生じる。特許文献1-3には、グレアを低減する眼内レンズが開示されている。
 特許文献4に記載された有水晶体眼内レンズは、虹彩と水晶体との間に移植され、レンズ中央部に配置された回折格子に同心円状に溝を形成し、回折格子の外側に配置された支持部が回折格子を支持し、回折格子の中心に孔を形成している。
特開平08-047504号公報 特開平06-189986号公報 特表2001-510388号公報 再表2016/013121号公報
 しかしながら、特許文献4に記載された有水晶体眼内レンズや現行の眼内レンズでは、レンズの中心に孔が形成されているため、入射光が孔を通ってそのまま透過光線として網膜に出力される。また、一部の入射光は、孔で反射や屈折されて迷光が発生する。このため、ハロー、グレアが発生する。
 本発明は、孔により発生する迷光を低減することができる有水晶体眼内レンズを提供することを目的とする。
 上記の課題を解決するために、本発明に係る有水晶体眼内レンズは、虹彩と水晶体との間に移植される有水晶体眼内レンズであって、中央部に配置され、孔が形成されたレンズ本体と、前記レンズ本体の外側に配置され前記レンズ本体を支持する支持部とを備え、前記孔は、入射光が入射される入射側の孔径が出射側の孔径よりも大きくなるようにテーパ状に形成されている。
図1は本発明の第1の実施形態に係る有水晶体眼内レンズの構成を示す図である。 図2は本発明の第1の実施形態に係る有水晶体眼内レンズを有する眼の断面側面図である。 図3は本発明の第1の実施形態に係る有水晶体眼内レンズにおいて入射光が前房からレンズ本体の孔に入射されたときの透過光線と屈折光線と全反射光線を示す図である。 図4Aは入射光が房水からレンズ本体の孔の上面側に入射したときの屈折を示す図である。 図4Bは房水からの入射光がレンズ本体の孔の下面側で反射される様子を示す図である。 図5は孔径に対する屈折光線の迷光強度と全反射光線の迷光強度を示す図である。 図6Aは第1の実施形態に係る有水晶体眼内レンズの入射側の孔径が出射側の孔径よりも大きくなるようにテーパ状に形成された孔を示す図である。 図6Bはテーパ比が1.0の孔での透過光線と屈折光線と全反射光線を示す図である。 図6Cはテーパ比が0.85の孔での透過光線と屈折光線と全反射光線を示す図である。 図7Aは第1の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのテーパ比が1.0の孔の透過光線と全反射光線を示す図である。 図7Bはテーパ比が0.85の孔の透過光線を示す図である。 図8Aは第1の実施形態に係る有水晶体眼内レンズの入射側の孔径が出射側の孔径よりも小さくなるようにテーパ状に形成された孔を示す図である。 図8Bはテーパ比が1.2の孔での屈折光線と全反射光線を示す図である。 図8Cはテーパ比が1.2の孔での透過光線と全反射光線を示す図である。 図9はテーパの値に対する全反射光線と屈折光線のパワーを示す図である。 図10Aは第2の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体の中心厚が0.53mmの場合の透過光線と屈折光線と全反射光線を示す図である。 図10Bはレンズ本体の中心厚が0.25mmの場合の透過光線と屈折光線と全反射光線を示す図である。 図11は第2の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体の中心厚に対する屈折光線と全反射光線の迷光強度を示す図である。 図12Aは第3の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体においてテーパ状で且つ内周面に光吸収膜が塗布された孔を示す図である。 図12Bは図12Aに示す孔に塗布された光吸収膜により迷光が吸収される様子を示す図である。 図13Aは第4の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体においてテーパ状で且つ内周面に光拡散膜が形成された孔を示す図である。 図13Bは図13Aに示す孔に形成された光拡散膜あるいは微細な凹凸面への加工により迷光が拡散される様子を示す図である。 図14Aは第5の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体の孔に形成された光遮断膜を上面から見た図である。 図14Bはレンズ本体の孔に形成された光遮断膜を示す側面図である。 図15は房水からレンズ本体の孔の下面側で全反射が起こる部分の光を光遮断膜により遮断する様子を示す図である。 図16は孔にテーパがない場合の、全反射が起こる部分の光を遮断する光遮断膜の遮断幅の計算式を導出するための図である。 図17は孔にテーパがある場合の、全反射が起こる部分の光を遮断する光遮断膜の遮断幅の計算式を導出するための図である。 図18Aは孔にテーパがない場合で且つ光遮断膜の遮断幅が0.0mmの場合の屈折光線と全反射光線を示す図である。 図18Bは図18Aに示す条件での孔の透過光線と全反射光線を示す図である。 図19Aは孔にテーパがない場合で且つ光遮断膜の遮断幅が0.01mmの場合の屈折光線と全反射光線を示す図である。 図19Bは図19Aに示す条件での孔の透過光線と全反射光線を示す図である。 図20Aは孔にテーパがない場合で且つ光遮断膜の遮断幅が0.02mmの場合の屈折光線と全反射光線を示す図である。 図20Bは図20Aに示す条件での孔の透過光線と全反射光線を示す図である。 図21は孔のテーパが1.0と0.9の場合の、光入射角と光遮断膜の遮断幅と放射照度パワーとの関係を示す図である。 図22は孔のテーパが1.0と0.9の場合の、光の入射角とハローをなくすために必要な光遮断膜の遮断幅との関係を示す図である。 図23はテーパが1.0の場合の、作成計算式と光学シミュレーションソフトウェア計算結果の光の入射角と遮断幅との関係を示す図である。 図24Aは第6の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体の孔に形成された半球状の三次元テクスチャを示す図である。 図24Bは図24Aに示す半球状の三次元テクスチャが孔の内周面に複数配列された図である。 図24Cは図24Aに示す半球状の三次元テクスチャが孔の内周面に複数配列された断面図である。 図25Aは底辺が長方形をなす台形状の三次元テクスチャを示す図である。 図25Bは図25Aに示す台形状の三次元テクスチャが孔の内周面に複数配列された図である。 図25Cは図25Aに示す半球状の三次元テクスチャが孔の内周面に複数配列された断面図である。 図26Aは底辺が正方形をなすピラミッド状の三次元テクスチャを示す図である。 図26Bは図26Aに示す三次元テクスチャが孔の内周面に複数配列された図である。 図26Cは図26Aに示す半球状の三次元テクスチャが孔の内周面に複数配列された断面図である。 図27は孔に三次元テクスチャがない場合の透過光線と全反射光線を示す図である。 図28は孔に半球状の三次元テクスチャがある場合の迷光の拡散を示す図である。
 以下、本発明のいくつかの実施形態に係る有水晶体眼内レンズを、図面を参照しながら詳細に説明する。
 (第1の実施形態)
 図1は本発明の第1の実施形態に係る有水晶体眼内レンズの構成を示す図である。本発明の実施例1に係る有水晶体眼内レンズ1は、コラーゲンの共重合体素材、コラマー(Collamer)からなり、虹彩と水晶体との間に移植される。有水晶体眼内レンズ1は、中央部に配置されたレンズ本体5と、レンズ本体5の外側に配置され且つレンズ本体5を支持する支持部3とを備えている。
 4a,4bは、有水晶体眼内レンズのマーキングであり、レンズ本体5の外側に設けられている。レンズ本体5の中心には1つの円状の小さい孔6が形成されている。
 図2は本発明の実施例1に係る有水晶体眼内レンズを有する眼の断面側面図である。図2に示すように、眼8は、角膜9、水晶体10、虹彩11、前房13、後房14を有している。有水晶体眼内レンズ1は、虹彩11と水晶体10との間に移植される。有水晶体眼内レンズ1と水晶体10との間には、ギャップ12が設けられている。後房14に有する房水は、ギャップ12とレンズ本体5の孔6とを通り前房13に流れる。
 図3は入射光が前房13からレンズ本体5の孔6に入射されたときの透過光線と屈折光線と全反射光線を示す図である。レンズ本体5は、図3に示すように凹レンズからなり、孔6への入射光は、孔6をそのまま透過する透過光線21と、孔6で屈折される屈折光線22と、孔6で全反射する全反射光線23とに分かれる。屈折光線22と反射光線23とが迷光である。
 ここで、角膜9の屈折率n0は、例えば1.376である。房水の屈折率n1は、例えば1.337である。レンズ本体5の屈折率n2は、例えば1.46である。水晶体10の屈折率n3は、例えば1.336である。軸外は例えば、3°であり、光線本数は、例えば5,000,000である。
 図3に示す屈折光線22と反射光線23は、図4Aに示す屈折光線の説明と図4Bに示す反射光線の説明によって理解できる。
 図3及び図4Aに示すように、屈折率n1の房水と屈折率n2のレンズ本体5とが接触し、入射光が屈折率n1の房水から屈折率n2のレンズ本体5の孔6の上面6Aに入射する。このとき、レンズ本体5の屈折率n2の方が房水の屈折率n1よりも大きいため、入射角度θiより出射角度θtが小さくなって屈折光線22は屈折する。
 また、図3及び図4Bに示すように、入射光が屈折率n1の房水から屈折率n2のレンズ本体5の孔6の下面6Bに入射する。このとき、レンズ本体5の屈折率n2の方が房水の屈折率n1よりも大きいため、入射光は、孔6の下面6Bで反射して、反射光線23は、入射角度θiとほぼ同じ出射角度θrで出射する。
 図5は、孔径に対する屈折光線の迷光強度と全反射光線の迷光強度を示す図である。ここで、放射パワーは例えば1Wである。
 図5に示すように、孔6の孔径(直径)が大きくなるほど、屈折光線22の迷光強度と全反射光線23の迷光強度とが大きくなる。特に、屈折光線の迷光強度よりも全反射光線の迷光強度の方が大きいことがわかる。
 孔径の直径は、例えば、10nm~1.0mmである。孔径が0.1mmである場合、迷光強度は、0.01%である。孔径が0.36mmである場合、迷光強度は、0.04%である。このため、孔6の直径は、0.1mm~0.2mmであることが好ましい。
 (第1の実施形態の迷光対策)
 図6Aは第1の実施形態に係る有水晶体眼内レンズの入射側の孔径が出射側の孔径よりも大きくなるようにテーパ状に形成された孔を示す図である。図6Aに示すレンズ本体5の孔60は、入射光の入射側の孔径d1が出射側の孔径d2よりも大きくなるようにテーパ状に形成されている。このテーパは、直線的に傾斜するものであっても良く、放物線等の曲線、あるいは任意形状で傾斜したものでもよい。孔径d1に対する孔径d2の比、即ち、(d2/d1)をテーパ比と定義する。
 図6Bはテーパ比が1.0の孔での透過光線21と屈折光線22と全反射光線23を示す図である。テーパ比が1.0の孔6の場合、入射光は、孔6の入口付近で屈折及び反射して屈折光線22と全反射光線23となる。このため、全反射光線23が所定範囲内で多くなる。
 図7Aにテーパ比が1.0の孔6の透過光線21と全反射光線23の網膜面におけるスポットを示す。所定の範囲内は、図7Aに示すように、例えば、X方向が-1mm~1mm,Y方向が-1mm~1mmである。ここで、X方向及びY方向はレンズ本体5の入射面内に設定され、孔60の厚み方向、即ち透過光線21が進む方向がZ方向に設定される。図7Aに示すように、所定範囲内に全反射光線23が円状に現れる。
 これに対して、図6Cに示すテーパ比が例えば0.85の孔60の場合、入射光は、孔60の上面テーパ60aにおいて、孔60の厚み方向の略中央付近から出射側まで屈折して屈折光線22となるため、テーパ比が1.0の孔6の屈折光線22よりも屈折光線22が少なくなる。
 また、入射光は、孔60の下面テーパ60bにおいて、孔60の入射端から出射端に行くに従って、下面テーパ60bの傾斜により角度を変えながら全反射していく。このため、反射光線23が半径方向に分散していき、図7Bに示すように、全反射光線によるスポットが所定の範囲内(例えばX方向-1mm~1mm,Y方向-1mm~1mm)には完全になくなり、所定の範囲外でも点状の小さいスポットがわずかに現れるのみである。即ち、孔60のテーパ比を0.85にすることで、迷光を大幅に低減することができる。
 図8Aは第1の実施形態に係る有水晶体眼内レンズの入射側の孔径d1が出射側の孔径d2よりも小さくなるようにテーパ状に形成された孔61を示す図である。図8Bはテーパ比が例えば1.2の孔での屈折光線と全反射光線を示す図である。図8Cはテーパ比が1.2の孔での屈折光線22と全反射光線23を示す図である。
 テーパ比が1.2の孔61の場合、孔61の上面テーパ61aと下面テーパ61bは、入射端から出射端に行くに従って広がっているため、入射光は、孔61の厚み方向の略中央付近からテーパ61a,61bの傾斜により全反射していく。このため、全反射光線23の半径方向への分散が小さくなる。
 この場合には、図8Cに示すように、全反射光線によるスポットが所定の範囲内では現れないが、所定の範囲外で全反射光線23による円状の大きなスポットが現れる。このため、テーパ比を1.2に設定することは、不適切である。
 図9はテーパの値に対する全反射光線23と屈折光線22のパワーを示す図である。図9から全反射光線23が発生せず且つ屈折光線22がより小さいテーパ比、即ち最適なテーパ比は、0.85である。なお、テーパ比は、0.8~0.9でも全反射光線がほとんど発生しないので、この範囲に設定してもよい。
 このように第1の実施形態に係る有水晶体眼内レンズ1によれば、レンズ本体5の入射側の孔径d1が出射側の孔径d2よりも大きくなるようにテーパ状に孔60を形成し、孔60のテーパ比を0.85にすることで、迷光を大幅に低減することができる。また、孔60のテーパ比は、0.85に限定されず、テーパ比は、0.8~0.9であっても迷光を大幅に低減することができる。
 (第2の実施形態)
 図10Aは第2の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体5の中心厚tが例えば0.53mmの場合の透過光線21と屈折光線22と全反射光線23を示す図である。図10Bはレンズ本体の中心厚が例えば0.25mmの場合の透過光線21と屈折光線22と全反射光線23を示す図である。図11は第2の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体5の中心厚に対する屈折光線22と全反射光線23の迷光強度を示す図である。
 図11に示すように、レンズ本体5の中心厚が0.25mmの迷光強度は、中心厚が0.53mmの迷光強度よりも小さいことがわかる。中心厚が0.25mmの場合、屈折光線22の迷光強度が約0.01%であり、全反射光線23の迷光強度が約0.018%である。
 また、孔のテーパ比を例えば0.85に設定し、レンズ本体5の中心厚が例えば0.2mmにした場合には迷光強度がさらに小さくなる。このため、孔のテーパ比を0.85に設定し、レンズ本体5の中心厚を0.2~0.3mmにするのが良い。
 また、孔のテーパ比を例えば0.85に設定し、レンズ本体5の孔径を例えば0.2mmにした場合には、迷光強度がさらに小さくなる。このため、孔のテーパ比を0.85に設定し、レンズ本体5の孔径を0.1~0.2mmにするのが良い。
 (第3の実施形態)
 図12Aに示す第3の実施形態に係る有水晶体眼内レンズは、図6Aに示す第1の実施形態に係る有水晶体眼内レンズに対して、光吸収膜71を追加した点が異なる。以下にその詳細を説明する。
 図12Aに示すレンズ本体5において、孔62は、入射光の入射側の孔径d1が出射側の孔径d2よりも大きくなるようにテーパ状に形成されている。この場合、孔62のテーパ比は例えば0.85である。上面テーパ61aと下面テーパ61bには内周面に光吸収膜71が塗布されている。
 光吸収膜71には、例えば、黒色微粒子または黒色の染料を混合されている。例えば、アニリンブラック、シアニンブラック、炭素、チタンブラック、黒色酸化鉄、酸化クロム、または酸化マンガン等が樹脂に混合される。
 このように孔62のテーパ比を0.85に設定し、上面テーパ61aと下面テーパ61bには内周面に光吸収膜71が塗布されているので、図11Bに示すように、光吸収膜71により上面テーパ61aと下面テーパ61bで発生する屈折光線22と全反射光線23とを吸収することができる。従って、孔62により発生する迷光をさらに、低減することができる。
 (第4の実施形態)
 図13Aは第4の実施形態に係る有水晶体眼内レンズは、図6Aに示す第1の実施形態に係る有水晶体眼内レンズに対して、光拡散膜72を追加した点が異なる。以下にその詳細を説明する。
 図13Aに示すレンズ本体5において、孔63は、入射光の入射側の孔径d1が出射側の孔径d2よりも大きくなるようにテーパ状に形成されている。この場合、孔63のテーパ比は例えば0.85である。上面テーパ61aと下面テーパ61bには内周面に光拡散膜72が塗布されている。
 光拡散膜72には、例えば、二酸化チタン、硫化亜鉛、酸化亜鉛、アルミナ、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の白色無機粒子やフッ素粒子等の白色有機粒子が挙げられる。
 このように孔63のテーパ比を0.85に設定し、上面テーパ61aと下面テーパ61bには内周面に光拡散膜72が塗布されているので、図13Bに示すように、光拡散膜72により上面テーパ61aと下面テーパ61bで発生する屈折光線22と全反射光線23とを拡散することができる。従って、孔63により発生する迷光をさらに、低減することができる。
 また、光拡散膜72の代わりに、内周面に対して微細な凹凸面への加工を施しても、光拡散膜72の効果と同様の効果を得ることができる。
 (第5の実施形態)
 図14Aは第5の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体5の孔6に形成された光遮断膜81を上面から見た図である。図14Bはレンズ本体5の孔6に形成された光遮断膜81を示す側面図である。
 光遮断膜81は、レンズ本体5の孔6の光入射側で且つ孔6の外周面に形成されている。光遮断膜81は、全反射が起こる部分の光を遮断するもので、光吸収素材からなる。
 光遮断膜81は、ポリビニリデン、ヒドロキシエチルメタクリレートとメチルメタクリレートとの共重合体(HEMA/MMA)、微多孔質ハイドロゲル、ポリビニリジンフッ化物ポリマー、アクリル、シリコーン、PMMAなどである。
 レンズ本体5の孔6の孔径は、例えば、0.36mmであり、光遮断膜81の遮断幅Sは、例えば、0.01mm.0.02mmである。孔径の直径は、10nm~0.5mmである。
 図15は房水からレンズ本体5の孔6の下面側で全反射が起こる部分の光を光遮断膜81により遮断する様子を示す図である。図15は図14Bを反時計方向に90度回転した状態を示す図である。屈折率n1を有する房水から屈折率n2を有するレンズ本体5に入射光が入射される。
 入射光が孔6の点Oに入射角θで入射されたとき屈折光線22がなくなる。遮断膜81の面に対して垂直な直線と入射光とのなす入射角θ1で光が入射されたとき全反射が起こる。
 このため、入射角θ1で光入射時の全反射光を遮断するように、光遮断膜81の遮断幅Sが設定される。
 図16は孔6にテーパがない場合の、全反射が起こる部分の光を遮断する光遮断膜81の遮断幅Sの計算式を導出するための図である。
 光遮断膜81は、屈折率n1の房水からの入射光が当たる光遮断膜81の面に対して垂直な直線(法線)と入射光とでつくる入射角θ1で入射光が入射して全反射するときの入射光を遮断する。
 図16では、孔6にテーパがない場合に、入射角θ1で入射した入射光がレンズ本体5内で角度θ2で屈折し、屈折した光線が孔6の出射端部Oで全反射した場合を示している。レンズ本体5の中心における厚みはtとする。
 スネルの法則から、式(1)が成立する。
 n1×sinθ1=n2×sinθ2…(1)
式(1)から式(2)が得られる。
sinθ2=(n1×sinθ1)/n2…(2)
 S=t×tanθ2…(3)
 式(2)と式(3)とから式(4)が得られる。即ち、孔6にテーパがない場合の、光遮断膜81の遮断幅Sは、式(4)により設定される。
S=t×tan{sin-1(n1×sinθ1/n2)}…(4)
 以上のことから、孔6にテーパがない場合の、光遮断膜81の遮断幅Sは、入射角θ1と房水の屈折率n1とレンズ本体の屈折率n2とレンズ本体の中心における厚みtとに基づき設定される。
 房水屈折率n1とレンズ屈折率n2とレンズ本体5の厚みtは予め定められた値であるから、遮断幅Sは、入射角θに応じて設定される。
 図17は孔6にテーパがある場合の、全反射が起こる部分の光を遮断する光遮断膜の遮断幅の計算式を導出するための図である。孔6は、入射側が直径d1であり、出射側が直径d2である。
 図17に示す遮断幅S1は、図16に示す遮断幅Sに対して、点a-点bの長さだけ短い。点a-点b間の長さは、入射側の孔6の半径(d1/2)と出射側の孔6の半径(d2/2)との差である。即ち、その長さは、(d1-d2)/2で表される。
 このため、孔6にテーパがある場合の、光遮断膜81の遮断幅S1は、式(5)で表される。
S1=t×tan(sin-1(n1×sinθ1/n2))-(d1-d2)/2…(5)
 以上のことから、孔6にテーパがある場合の、光遮断膜81の遮断幅S1は、入射角θ1と房水の屈折率n1とレンズ本体の屈折率n2とレンズ本体の中心における厚みtと入射側の孔径d1と出射側の孔径d2とに基づき設定される。
 房水屈折率n1とレンズ屈折率n2とレンズ本体5の厚みtと孔6の入射側の直径d1、孔6の出射側の直径d2は予め定められた値であるから、遮断幅Sは、入射角θに応じて設定される。
 図18Aは孔6にテーパがない場合で且つ光遮断膜81の遮断幅Sが0.0mmの場合の屈折光線と全反射光線を示す図である。即ち、図18Aは光遮断膜81がない場合の例である。
 図18Bは図18Aに示す条件での孔6の透過光線21と全反射光線23示す図である。光遮断膜81がない場合には、透過光線21と全反射光線23が非常に多い。
 図19Aは孔6にテーパがない場合で且つ光遮断膜81の遮断幅Sが0.01mmの場合の屈折光線21と全反射光線23を示す図である。図19Bは図19Aに示す条件での孔6の透過光線21と全反射光線23を示す図である。光遮断膜81の遮断幅Sが0.01mmの場合には、図19Bに示すように、全反射光線23が少なくなる。
 図20Aは孔6にテーパがない場合で且つ光遮断膜81の遮断幅が0.02mmの場合の屈折光線21を示す図である。図20Bは図20Aに示す条件での孔6の透過光線を示す図である。光遮断膜81の遮断幅が0.02mmの場合には、全反射光線23が全てなくなっている。
 入射角θ1が3度でテーパがない場合、遮断膜81の遮断幅が0.02mmのときに、放射照度パワーがゼロとなる。即ち、全反射光線23がゼロとなる。入射角θ1が3度でテーパが0.9の場合、遮断膜81の遮断幅が0.01mmのときに、放射照度パワーがゼロとなる。
 入射角θ1が5度でテーパがない場合、遮断膜81の遮断幅が0.03mmのときに、放射照度パワーがゼロとなる。入射角θ1が5度でテーパが0.9の場合に、遮断膜81の遮断幅が0.02mmのときに、放射照度パワーがゼロとなる。
 入射角θ1が7度でテーパがない場合、遮断膜81の遮断幅が0.05mmのときに、放射照度パワーがゼロとなる。入射角θ1が7度でテーパが0.9の場合に、遮断膜81の遮断幅が0.03mmのときに、放射照度パワーがゼロとなる。
 入射角θ1が9度でテーパがない場合、遮断膜81の遮断幅が0.06mmのときに、放射照度パワーがゼロとなる。入射角θ1が9度でテーパが0.9の場合に、遮断膜81の遮断幅が0.05mmのときに、放射照度パワーがゼロとなる。
 入射角θ1が11度でテーパがない場合、遮断膜81の遮断幅が0.08mmのときに、放射照度パワーがゼロとなる。入射角θ1が11度でテーパが0.9の場合に、遮断膜81の遮断幅が0.06mmのときに、放射照度パワーがゼロとなる。
 以上のことから、テーパの有無に関係なく、入射角θ1が小さいほど遮断幅Sは小さく、入射角θ1が大きいほど遮断幅Sは大きく設定される。
 また、テーパがないときの遮断幅Sとテーパがあるときの遮断幅S1が同じになるとき、テーパがないときの入射角θ1よりも、テーパがあるときの入射角θ1の方が大きくなっている。このため、孔6にテーパを形成し且つ遮断膜81を設けることで、入射角θ1を大きくでき、全反射防止効果が大きくなる。
 なお、テーパがない(テーパが1.0)場合でも、遮断膜81を設け、入射角θ1に応じて、遮断幅Sを設定することで、全反射光を防止することができる。
 図22は孔6のテーパが1.0と0.9の場合の、光の入射角とハローをなくすために必要な光遮断膜81の遮断幅Sとの関係を示す図である。
 テーパが1.0の場合の光遮断膜81の遮断幅Sを求める計算式は、
y=0.0002x+0.005x+0.0028…(6)
である。xは光線入射角である。yは光遮断膜81の遮断幅Sである。R=0.99である。
 式(6)の計算式は、図21に示すテーパが1.0の場合の各入射角と放射照度パワーがゼロとなる各遮断幅Sとをプロットしこのプロットデータを用いて最小二乗法により計算して求めた。
 テーパが0.9の場合の光遮断膜81の遮断幅Sを求める計算式は、
y=0.0021x1.4064     …(7)
である。xは光線入射角である。yは光遮断膜81の遮断幅Sである。R=0.9937である。
 式(7)の計算式は、図21に示すテーパが0.9の場合の各入射角と放射照度パワーがゼロとなる各遮断幅Sとをプロットしこのプロットデータを用いて最小二乗法により計算して求めた。
 図23はテーパが1.0の場合の、作成計算式と光学シミュレーションソフトウェア計算結果の光の入射角と遮断幅との関係を示す図である。
 y=0.0002x+0.005x+0.0028
 この計算式は、式(6)の計算式であり、光学シミュレーションソフトウェアで計算した結果である。
 y=2E-05+0.0079x+0.0028…(8)
 式(8)は、作成計算式である。
 作成計算式と光学シミュレーションソフトウェア計算結果との誤差は、10μm程度である。この誤差は、角膜形状の影響と推察される。
 (第6の実施形態)
 図24Aは第6の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体の孔6に形成された半球状の三次元テクスチャ91を示す図である。図24Bは図24Aに示す半球状の三次元テクスチャ91が孔6の内周面に複数配列された図である。図24Cは図24Aに示す半球状の三次元テクスチャ91が孔6の内周面に複数配列された断面図である。半球状の三次元テクスチャ91は、凸あるいは凹の半球でもよい。
 半球状の三次元テクスチャ91を孔6に形成することで、入射光が半球状の三次元テクスチャ91で拡散されるので、全反射光を大幅に減少できる。
 図25Aは底辺92a及び上底92bが長方形をなす台形状の三次元テクスチャ92を示す図である。図25Bは図25Aに示す台形状の三次元テクスチャ92が孔6の内周面に複数配列された図である。図25Cは図25Aに示す半球状の三次元テクスチャ91が孔6の内周面に複数配列された断面図である。台形状の三次元テクスチャ92は、プリズムであり、底辺92aの面積よりも上底92bの面積の方が小さい。
 長方形をなす台形状の三次元テクスチャ92を孔6に形成することで、入射光が台形状の三次元テクスチャ92で拡散されるので、全反射光を大幅に減少できる。
 図26Aは底辺93a及び上底93bが正方形をなすピラミッド状の三次元テクスチャ93を示す図である。図26Bは図26Aに示すピラミッド状の三次元テクスチャ93が孔6の内周面に複数配列された図である。図26Cは図26Aに示す半球状の三次元テクスチャ91が孔6の内周面に複数配列された断面図である。
 正方形をなすピラミッド状の三次元テクスチャ93を孔6に形成することで、入射光が三次元テクスチャ93で拡散されるので、全反射光を大幅に減少できる。
 図27は孔6に三次元テクスチャがない場合の透過光線21と全反射光線23を示す図である。図28は孔6に半球状の三次元テクスチャ91がある場合の迷光の拡散を示す図である。図28により半球状の三次元テクスチャ91を設けることで、迷光が拡散されていることがわかる。
 なお、本発明は、第1の実施形態乃至第4の実施形態に係る有水晶体眼内レンズに限定されるものではない。第1の実施形態乃至第4の実施形態に係る有水晶体眼内レンズでは、孔の内周面のみをテーパ状としたが、孔のエッジ部分もテーパ状にしても良い。
 また、第1の実施形態乃至第4の実施形態に係る有水晶体眼内レンズでは、レンズ本体5の中心に孔を設けたが、これに限定されることなく、レンズ本体5の中心以外に孔を設けてもよい。
 本発明は、虹彩と水晶体との間に移植される眼内レンズに適用可能である。

Claims (13)

  1.  虹彩と水晶体との間に移植される有水晶体眼内レンズであって、
     中央部に配置され、孔が形成されたレンズ本体と、
     前記レンズ本体の外側に配置され前記レンズ本体を支持する支持部とを備え、
     前記孔は、入射光が入射される入射側の孔径が出射側の孔径よりも大きくなるようにテーパ状に形成されている有水晶体眼内レンズ。
  2.  前記入射側の前記孔径に対する前記出射側の前記孔径のテーパ比が0.8~0.9である請求項1記載の有水晶体眼内レンズ。
  3.  前記レンズ本体の中心における厚みが0.2mm~0.3mmである請求項1又は請求項2記載の有水晶体眼内レンズ。
  4.  前記孔径は、10nm~0.5mmであるである請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の有水晶体眼内レンズ。
  5.  前記孔の内周面には、前記入射光が前記内周面で屈折する屈折光線と前記入射光が前記内周面で反射する反射光線とを吸収する光吸収膜が塗布されている請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の有水晶体眼内レンズ。
  6.  前記孔の内周面には、前記入射光が前記内周面で屈折する屈折光線と前記入射光が前記内周面で反射する反射光線とを拡散させる光拡散膜が塗布されている請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の有水晶体眼内レンズ。
  7.  前記孔の光入射側で且つ前記孔の外周面に形成された光遮断膜を備え、前記光遮断膜は、前記入射光が当たる前記光遮断膜の面に対して垂直な直線と前記入射光とでつくる入射角θ1で前記入射光が入射して全反射するときの前記入射光を遮断する請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の有水晶体眼内レンズ。
  8.  前記光遮断膜の遮断幅Sは、前記入射角θ1が大きくなるに従って大きく設定される請求項7記載の有水晶体眼内レンズ。
  9.  前記光遮断膜の遮断幅Sは、前記入射角θ1と房水の屈折率n1と前記レンズ本体の屈折率n2と前記レンズ本体の中心における厚みtと前記入射側の孔径d1と前記出射側の孔径d2とに基づき設定される請求項7記載の有水晶体眼内レンズ。
  10.  前記光遮断膜の遮断幅Sは、
    S=t×tan{sin-1(n1×sinθ1/n2)}-(d1-d2)/2
    により設定される請求項9記載の有水晶体眼内レンズ。
  11.  前記孔の内周面には、前記入射光が前記内周面で屈折する屈折光線と前記入射光が前記内周面で反射する反射光線とを拡散させる三次元テクスチャが形成されている請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の有水晶体眼内レンズ。
  12.  前記三次元テクスチャは、半球状からなり、前記孔に複数配列されている請求項11記載の有水晶体眼内レンズ。
  13.  前記三次元テクスチャは、台形状からなり、前記孔に複数配列されている請求項11記載の有水晶体眼内レンズ。
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