(57)【要約】  本発明は、重度の球面収差を矯正するためのコンタクトレンズに関する。本発明のコンタクトレンズは、第一のオプチカルゾーンを有する前面及び第二のオプチカルゾーンを有する反対側の後面を含む。第一のオプチカルゾーンは、円錐項及び少なくとも一つの４次以上の数学項を含む数学的関数によって画定される。第一のオプチカルゾーンが、第二のオプチカルゾーンと合わさって、レンズの光学度数が光軸から外方に外周まで低下して、６mm直径での光学度数が眼の自覚屈折度数よりも約１〜５ジオプトリ小さくなるような度数プロフィールを提供する。本発明はまた、一連のコンタクトレンズ及び本発明のコンタクトレンズを製造する方法を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
重度の球面収差を矯正するためのコンタクトレンズであって、光軸、第一のオプチカルゾーンを有する前面及び第二のオプチカルゾーンを有する反対側の後面を含み、第一のオプチカルゾーンが、円錐項及び少なくとも一つの４次以上の数学項を含む数学的関数によって画定され、前面が、反対側の第二のオプチカルゾーンと合わさって、レンズの光学度数が光軸から外周まで外方に低下して、６mm直径での光学度数が眼の自覚屈折度数よりも約１〜５ジオプトリ小さくなるような度数プロフィールを提供するコンタクトレンズ。
【請求項２】
６mm直径での光学度数が眼の自覚屈折度数よりも約１．５〜３．５ジオプトリ小さい、請求項１記載のコンタクトレンズ。
【請求項３】
第一のオプチカルゾーンが、Ｙ−Ｚ面におけるカーブをＺ軸を中心に回転させることによって形成され、Ｚ軸がカーブの頂点を法線方向に通過し、カーブが、式（１）
【数１】
2007531026.tif 000003
によって画定され、
式中、ｃは中心における曲率であり、ｋは円錐定数であり、αiは係数である、請求項１記載のコンタクトレンズ。
【請求項４】
光軸が、前面及び後面の幾何学的中心を通過する中心軸と実質的に一致する、請求項１記載のコンタクトレンズ。
【請求項５】
光軸が、眼の視線（ＬＯＳ）と実質的に一致する、請求項１記載のコンタクトレンズ。
【請求項６】
光軸が、眼の視線（ＬＯＳ）と実質的に一致する、請求項３記載のコンタクトレンズ。
【請求項７】
重度の球面収差を矯正することが可能であるコンタクトレンズを製造する方法であって、製造手段により、コンタクトレンズが、光軸、第一のオプチカルゾーンを有する前面及び第二のオプチカルゾーンを有する反対側の後面を有するように成形する工程を含み、第一のオプチカルゾーンが、円錐項及び少なくとも一つの４次以上の数学項を含む数学的関数によって画定され、第一のオプチカルゾーンが、反対側の第二のオプチカルゾーンと合わさって、レンズの光学度数が光軸から外周まで外方に低下して、６mm直径での光学度数が眼の自覚屈折度数よりも約１〜５ジオプトリ小さくなるような度数プロフィールを提供する方法。
【請求項８】
製造手段が、レンズ、レンズを製造するためのツール又は型を製造するための数値制御式旋盤である、請求項７記載の方法。
【請求項９】
コンタクトレンズが、レンズの光学度数が中心から外周まで外方に低下して、６mm直径での光学度数が眼の自覚屈折度数よりも約１〜５ジオプトリ小さくなるような度数プロフィールを有する、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前面が、Ｙ−Ｚ面におけるカーブをＺ軸を中心に回転させることによって設計され、Ｚ軸がカーブの頂点を法線方向に通過し、カーブが、式（１）
【数２】
2007531026.tif 000004
によって画定され、
式中、ｃは中心における曲率であり、ｋは円錐定数であり、αiは係数である、請求項８記載の方法。
【請求項１１】
眼の視線に関する情報を得る工程、光軸が眼の視線と実質的に一致するような方法で第一及び第二のオプチカルゾーンを設計する工程をさらに含む、請求項８記載の方法。
【請求項１２】
情報を得る工程を、第一注視に固定された眼の波面データ及び角膜トポグラフィーを得ることによって実施する、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
情報を得る工程を、眼が第一注視に固定された状態で、眼球追跡システムを使用して眼の角膜の中心に対する試験レンズの位置から測定データを得ることによって実施する、請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
それぞれが、光軸、第一のオプチカルゾーンを有する前面及び第二のオプチカルゾーンを有する反対側の後面を含み、それぞれの後面が互いに実質的に同一である一連のコンタクトレンズであって、それぞれのレンズの第一のオプチカルゾーンが、円錐項及び少なくとも一つの４次以上の数学項を含む数学的関数によって画定され、それぞれのレンズの第一のオプチカルゾーンが、その反対側の第二のオプチカルゾーンと合わさって、レンズの光学度数が光軸から外周まで外方に低下して、６mm直径での光学度数が眼の自覚屈折度数よりも約１〜５ジオプトリ小さくなるような度数プロフィールを提供する、一連のコンタクトレンズ。
【請求項１５】
６mm直径での光学度数が眼の自覚屈折度数よりも約１．５〜３．５ジオプトリ小さい、請求項１４記載の一連のコンタクトレンズ。
【請求項１６】
第一のオプチカルゾーンが、Ｙ−Ｚ面におけるカーブをＺ軸を中心に回転させることによって形成され、Ｚ軸がカーブの頂点を法線方向に通過し、カーブが、式（１）
【数３】
2007531026.tif 000005
によって画定され、
式中、ｃは中心における曲率であり、ｋは円錐定数であり、αiは係数である、請求項１４記載の一連のコンタクトレンズ。
【請求項１７】
光軸が、前面及び後面の幾何学的中心を通過する中心軸と実質的に一致する、請求項１４記載の一連のコンタクトレンズ。
【請求項１８】
光軸が、眼の視線（ＬＯＳ）と実質的に一致する、請求項１４記載の一連のコンタクトレンズ。
【請求項１９】
光軸が、眼の視線（ＬＯＳ）と実質的に一致する、請求項１６記載の一連のコンタクトレンズ。
【請求項２０】
眼の視線（ＬＯＳ）が、母集団からの個人の眼の視線を統計的に表す特性データである、請求項１８記載の一連のコンタクトレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンタクトレンズに関し、より具体的には、重度の球面収差のためのコンタクトレンズに関する。
【０００２】
発明の背景
視力障害は、ＰＲＫ（photorefractive keratectomy）、ＬＡＳＩＫ（Laser-Assisted In Situ Keratomileusis）、ＬＡＳＥＫ（Laser-Assisted Sub-Epithelial Keratectomy）、接触又は非接触ＴＫ／ＣＫ（Thermal Keratoplasty）をはじめとする角膜屈折手術を実施することによって矯正することができる。しかし、これらの角膜屈折手術法はすべて、屈折の変化を生じさせるために、角膜の形状の不可逆的な変形を生じさせ、最初の処置によって正しい屈折が達成されないならば、第二の処置又は増強を実施しなければならない。さらには、患者間の生体機械的創傷治癒応答の可変性のせいで、矯正の長期的安定性はいくらか変動する。加えて、角膜屈折手術法によって高次屈折異常が誘発されるおそれがある。そのような高次屈折異常の一つが球面収差であり、これは一般に、夜間の瞳孔散大時の視力低下をもたらす。最初の手術によって誘発された球面収差を矯正するために第二の角膜屈折手術を実施することは、すでに薄くなった角膜からさらに多くの組織を除去することを伴うため、危険であるかもしれない。したがって、球面収差を矯正する必要性がある。
【０００３】
発明の概要
本発明は、一つの態様で、重度の球面収差を矯正するためのコンタクトレンズを提供する。本発明のコンタクトレンズは、光軸、第一のオプチカルゾーンを有する後面及び第二のオプチカルゾーンを有する反対側の前面を含む。第一のオプチカルゾーンは、円錐項及び少なくとも一つの４次以上の数学項を含む数学的関数によって画定される。第一のオプチカルゾーンが、第二のオプチカルゾーンと合わさって、光軸から３mmの半径で約１ジオプトリ〜約５ジオプトリのマイナスの球面収差を提供する。
【０００４】
本発明は、もう一つの態様で、上記発明のコンタクトレンズを製造する方法を提供する。方法は、製造手段により、コンタクトレンズが、光軸、第一のオプチカルゾーンを有する前面及び第二のオプチカルゾーンを有する反対側の後面を有するように成形する工程を含む。第一のオプチカルゾーンは、円錐項及び少なくとも一つの４次以上の数学項を含む数学的関数によって画定される。第一のオプチカルゾーンが、第二のオプチカルゾーンと合わさって、光軸から３mmの半径で約１ジオプトリ〜約５ジオプトリのマイナスの球面収差を提供する。
【０００５】
本発明は、さらなる態様で、異なる視力異常を矯正することができる一連のコンタクトレンズであって、一連のコンタクトレンズそれぞれが、光軸、第一のオプチカルゾーンを有する前面及び第二のオプチカルゾーンを有する反対側の後面を含み、一連のコンタクトレンズそれぞれの後面が互いに実質的に同一である一連のコンタクトレンズを提供する。各レンズの第一のオプチカルゾーンは、円錐項及び少なくとも一つの４次以上の数学項を含む数学的関数によって画定される。各レンズの第一のオプチカルゾーンが、その反対側の第二のオプチカルゾーンと合わさって、光軸から３mmの半径で約１ジオプトリ〜約５ジオプトリのマイナスの球面収差を提供する。
【０００６】
本発明のこれらの態様及び他の態様は、好ましい実施態様の以下の記載を図面と併せて理解することによって明らかになる。当業者には自明であるように、開示の新規な概念の本質及び範囲を逸することなく、本発明の多くの変形及び改変を実現することができる。
【０００７】
発明の詳細な説明
以下、本発明の実施態様を詳細に参照する。当業者には、発明の範囲又は本質を逸することなく多様な改変及び変形を本発明に加えうることが明らかであろう。たとえば、一つの実施態様の一部として例示又は記載される特徴を別の実施態様で応用してさらなる実施態様を生み出すことができる。したがって、本発明は、特許請求の範囲及びその等価物の範囲に入るような改変及び変形を包含することを意図する。本発明の他の目的、特徴及び態様は、以下の詳細な説明に開示されるか、それから自明に理解される。本記載は、典型的な実施態様の記述にすぎず、本発明の広義な態様を限定するものとして解釈されてはならないということが当業者に理解されよう。
【０００８】
断りない限り、本明細書で使用されるすべての専門用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。一般に、本明細書で使用される用語及び実験手順は当該技術で周知であり、一般に使用されている。これらの手順には、当該技術及び種々の一般的参考文献で提供されているような従来方法が使用される。ある語が単数形で記載されている場合、発明者は、その語の複数形をも考慮している。本明細書で使用される用語及び以下に記載する実験手順は当該技術で周知であり、一般に使用されている。
【０００９】
一つの態様で、本発明は、重度の球面収差を矯正するためのコンタクトレンズに関する。本明細書で使用する「重度の球面収差」とは、人の眼の直径６mmの瞳孔で約１〜約５ジオプトリの球面収差をいう。球面収差は、眼に固有の高次収差であることもできるし、眼に固有の球面収差と屈折手術誘発球面収差との組み合わせであることもできる。人の眼は、角膜及び水晶体の光学特性の結果として、瞳孔の直径が拡大するにつれて増大する量の球面収差を固有に示す。通常、成人の球面収差は、眼の球面円柱自覚屈折にかかわらず、直径６mmの瞳孔で約１ジオプトリであるが、直径８mmの瞳孔では２ジオプトリをわずかに下回る。
【００１０】
本発明にしたがって、本発明のコンタクトレンズは、光軸、第一のオプチカルゾーンを有する前面及び第二のオプチカルゾーンを有する反対側の後面を含む。好ましくは、第一のオプチカルゾーン及び第二のオプチカルゾーンは、光軸を中心に回転対称である円形のゾーンである。第一及び第二のオプチカルゾーンは、円形以外の形状を有することもできることが理解されよう。
【００１１】
第一のオプチカルゾーンは、円錐項及び少なくとも一つの４次以上の数学項を含む数学的関数によって画定される。第一のオプチカルゾーンが、反対側の第二のオプチカルゾーンと合わさって、オプチカルゾーンから３mmの半径で約１ジオプトリ〜約５ジオプトリのマイナスの球面収差を提供する。
【００１２】
レンズを参照して本明細書で使用する「マイナスの球面収差」とは、直径の値が増すにつれて光学度数が低下することをいう。球面収差の量は直径（又は半径）に依存する。マイナスの球面収差を有するレンズの場合、中心におけるその光学度数は、いかなる直径における光学度数よりも大きい。レンズがマイナスの度数（たとえば−６ジオプトリ）を有する場合、任意の直径におけるその光学度数は中心におけるその光学度数よりもマイナスであることが理解されよう。
【００１３】
光軸とは、第一及び第二のオプチカルゾーン両方の中心を通過する仮想線である。
【００１４】
本発明にしたがって、コンタクトレンズの光軸は、前面及び後面の幾何学的中心を通過する中心軸であることができる。
【００１５】
好ましい実施態様では、光軸は眼の視線（ＬＯＳ）と実質的に一致する。収差のレベルが高くなればなるほど、屈折矯正を、レンズの中心ではなく眼の視線に整合することがより重要になると考えられている。
【００１６】
当業者には公知である視線（ＬＯＳ）とは、入射瞳孔の中心及び射出瞳孔の中心への固視点と窩とを接続する仮想線である。ＬＯＳは、米国光学学会後援の作業部会により、眼の光学収差の測定及び報告のための基準軸として使用するように推奨されている（Applegate, et al., in Vision Science and Its Applications, OSA Technical Digest (Optical Society of America, Washington D. C.), 2000: 146-149。普通、ＬＯＳは、瞳孔軸から測定される角度κによって指定される。瞳孔軸とは、直角で角に当たり、入射瞳孔の中心を通過する軸である。
【００１７】
本発明にしたがって、眼の視線は、個人の眼の測定データであることもできるし、好ましくは、母集団からの個人の眼の視線を統計的に表す特性データであることもできる。
【００１８】
眼の視線を得るためには、任意の適当な方法を使用することができる。たとえば、第一注視に固定された眼の波面データ及び角膜トポグラフィーによって眼のＬＯＳを得ることができる。
【００１９】
窩（通常は側頭窩及び下窩）の偏心及び眼の収差のせいで、眼の視線は通常、眼の幾何学的又は機械的軸と整合しない。そのような場合、コンタクトレンズは、装用者の眼に送られる像に対して最適な視覚的調節を提供しない。
【００２０】
オプチカルゾーンの正確な配置は、レンズが眼の上でどこに位置するのかに依存するということが理解されよう。典型的なコンタクトレンズ（たとえば球面レンズ）の中心は、眼の幾何学的（又は機械的）中心に正確に整合せず、眼の幾何学的中心の下方、たとえば一般には眼の幾何学的中心の約２００μm下方に位置するということが見いだされた。眼の上のコンタクトレンズの幾何学的中心の、眼の幾何学的中心（又は角膜の中心）からのこのような逸脱は、たとえば、試験レンズを使用することによって測定することができる。好ましくは、試験レンズは、視覚的にマーキングされた光学中心を有する。より好ましくは、試験レンズは、設計され、製造されるコンタクトレンズとほぼ同一である直径及び後面の曲率（又はベースカーブ）を有する。したがって、眼の上のコンタクトレンズの光学的中心の、眼の幾何学的中心からの逸脱を測定したのち、そのようなデータを本発明のコンタクトレンズの再設計に使用して、光軸が眼の視線と実質的に一致するようにすることが有利である。
【００２１】
眼の光学中心及び角膜の中心の位置は、眼球追跡システムによって測定することができる。そのようなシステムの一例は、Arrington Research社から市販されているViewPoint EyeTrackerシステムである。好ましい実施態様では、位置測定は、レンズを眼においてから数分後に、レンズが第一注視（遠方の物体を見る状態）で安定化したのち実施される。
【００２２】
光軸が眼のＰＯＳと実質的に一致する場合、コンタクトレンズの光学中心はレンズの幾何学中心を逸脱する。この状況の下では、レンズ、好ましくはそのオプチカルゾーンを包囲する周辺ゾーンに組み込まれた方向安定化形体を要する。任意の適当な方向安定化形体を使用することができる。様々なバラスト設計、プリズム厚さプロフィール変化がレンズのオプチカルゾーンを包囲する非光学ゾーンに限定されているバラスト周辺設計、ＵＮ公開特許出願第２００２／００７１０９４号に開示されている動的安定化形体をはじめとして、種々の方向安定化形体が従来技術で開示されている。好ましい例は、２００３年５月２１日出願の同時係属米国特許出願第６０／４７２，３６５号及び米国特許第６，４６７，９０３号で開示されている方向安定化形体を含む。
【００２３】
同時係属米国特許出願第６０／４７２，３６５号は、前面及び反対側の後面を含み、前面が、垂直経線、水平経線、中央オプチカルゾーン、周辺ゾーン、エッジゾーン、中央オプチカルゾーンから外方に周辺ゾーンまで延び、中央オプチカルゾーンから周辺ゾーンまで連続的な移行を提供する第一の複合ゾーン、周辺ゾーンから外方にエッジゾーンまで延び、周辺ゾーンからエッジゾーンまで連続的な移行を提供する第二の複合ゾーンを含むものであるコンタクトレンズを開示している。前面は、垂直な経線面に関して鏡像対称性を有し、少なくとも第一導関数で連続している。コンタクトレンズは、周辺ゾーン内及び第二の複合ゾーン内でレンズ厚さを変えることにより、その下半分が加重されて眼の上で平衡位置をとり、垂直経線の下寄り部分に対して約３５°以上にある二つのセクタ画定半経線及び二つのセクタ画定半経線の間に含まれるエッジの部分によって画定されるセクタにおけるレンズ厚さが周辺ゾーンの内側境界線から各半経線に沿って徐々に増大したのちレンズ厚さ最大値に達し、次いで減少することを特徴とするレンズ厚さプロフィールを有している。
【００２４】
好ましくは、レンズ厚さプロフィールはさらに、（１）コンタクトレンズの、垂直経線の上寄り部分に沿うレンズ厚さが、周辺ゾーンでは、実質的に一定のままであるか又は周辺ゾーンの外側境界線から周辺ゾーンの内側境界線まで、垂直経線の上寄り部分と、周辺ゾーンの外側及び内側境界線との二つの交点におけるレンズ厚さの値の差が５０％未満、好ましくは３０％未満、より好ましくは１５％未満であるような増し方で徐々に増大し、及び／又は（２）コンタクトレンズの、垂直経線の下寄り部分に沿うレンズ厚さが、周辺ゾーンでは、周辺ゾーンの内側境界線から周辺ゾーンの外側境界線まで、垂直経線の下寄り部分と、周辺ゾーンの内側及び外側境界線との二つの交点におけるレンズ厚さの値の差が約１５％〜約６５％であるような増し方で徐々に増大することを特徴とする。
【００２５】
コンタクトレンズの前面を参照していう「垂直経線」とは、レンズが眼の上で所定の向きに維持されるとき前面の頂部から幾何学的中心を通過して底部まで垂直に延びる仮想線をいう。
【００２６】
コンタクトレンズの前面を参照していう「水平経線」とは、レンズが眼の上で所定の向きに維持されるとき前面の左側から中心を通過して右側まで水平に延びる仮想線をいう。水平経線と垂直経線とは互いに垂直である。
【００２７】
コンタクトレンズの前面の中央オプチカルゾーン以外のゾーンを参照していう「外側境界線」とは、そのゾーンの二つの周囲の境界線のうち、前面の幾何学的中心から遠い方の境界線をいう。
【００２８】
コンタクトレンズの前面の中央オプチカルゾーン以外のゾーンを参照していう「内側境界線」とは、そのゾーンの二つの周囲の境界線のうち、前面の幾何学的中心に近い方の境界線をいう。
【００２９】
「半経線」とは、コンタクトレンズの前面の幾何学的中心からコンタクトレンズのエッジまで半径方向に延びる仮想線をいう。
【００３０】
「垂直経線の上寄り部分」とは、コンタクトレンズが眼の上で所定の向きに維持されるとき、そのレンズの前面の幾何学的中心よりも上にくる垂直経線の半分をいう。
【００３１】
「垂直経線の下寄り部分」とは、コンタクトレンズが眼の上で所定の向きに維持されるとき、そのレンズの前面の幾何学的中心よりも下にくる垂直経線の半分をいう。
【００３２】
二つ以上のゾーンを参照していう「連続的な移行」とは、これらのゾーンが少なくとも第一導関数、好ましくは第二導関数で連続することをいう。
【００３３】
「垂直経線面」とは、コンタクトレンズの光軸及びコンタクトレンズの前面の垂直経線を通過する面をいう。
【００３４】
コンタクトレンズの前面を参照していう「セクタ」とは、垂直経線の下寄り部分に対して等しい角度の二つのセクタ画定半経線及び二つのセクタ画定半経線の間に含まれるエッジの部分によって画定される区域をいう。二つのセクタ画定半経線の間に含まれるエッジは、二つの半経線の一方と垂直経線の下寄り部分との間のエッジの第一の部分及び他方の半経線と垂直経線の下寄り部分との間のエッジの第二の部分の和である。
【００３５】
二つの「セクタ画定半経線」とは、前面を二つのセクタに分割する二つの半経線をいう。
【００３６】
「レンズ厚さ」とは、前面のある点からコンタクトレンズの後面までの最短距離をいう。
【００３７】
「レンズ厚さの二つの値の間の差の百分率」は、まず大きい方の値から小さい方の値を引き、次いで減算の結果を大きい方の値で割り、最後にそれに１００を掛けることによって得られる。
【００３８】
「複合ゾーン」とは、二つのゾーンの間に位置し、それら二つのゾーンの間で連続的な移行を提供する非光学ゾーンをいう。
【００３９】
第一の複合ゾーンの存在は、中央オプチカルゾーンと周辺ゾーンとを別個に独立して設計することを可能にして、中央オプチカルゾーンから周辺ゾーンへの連続的な移行を保証する。中央オプチカルゾーンと周辺ゾーンとの間に第一の複合ゾーンがあると、二つのゾーンの接合部の変曲点及び／又は鋭い境界をなくし、それにより、装用者の快適さを改善するコンタクトレンズを製造することができる。加えて、中央オプチカルゾーンと周辺ゾーンとの間の第一の複合ゾーンは、光学形体とレンズの機械的安定化形体とを切り離して、それにより、光学素子へのプリズムの侵入を防ぐことができる。第一の複合ゾーンは、周辺ゾーン、第一の複合ゾーン及び中央オプチカルゾーンが互いに正接することを保証する面を有する。複合ゾーンは、数学的関数、好ましくはスプラインベースの数学的関数によって描かれる面であることもできるし、異なる正接表面パッチで構成されることもできる。
【００４０】
「正接表面パッチ」とは、第一導関数、好ましくは第二導関数で互いに連続する湾曲を有する面の組み合わせをいう。
【００４１】
周辺ゾーンは、貼り合わされると連続面を形成する一つ以上の周辺バンド又は領域で構成されることができる。コンタクトレンズが周辺ゾーン及び第二の複合ゾーン中に上記のようなレンズ厚さプロフィールを有する場合、そのようなコンタクトレンズは、眼の上で所定の向きに効果的に維持することができるということが発見される。従来のレンズバラストと同様に、本発明の方向形体は、レンズの下半分に加重して眼の上で平衡位置に来させることによって作用する。このような方向形体により、前面のオプチカルゾーンを独立して設計して最適な視覚性能を提供することができる。
【００４２】
また、レンズ厚さは、垂直経線の上寄り部分に沿って周辺ゾーンの中央９０％で約１１０〜約１５０マイクロメートルの範囲の値を有することができる。実際の値は、材料の性質及びベースカーブ（後面）パラメータに依存する。
【００４３】
周辺ゾーンの中央９０％の、垂直経線の下寄り部分と内側境界線との交点におけるレンズ厚さは、好ましくは約２００マイクロメートル〜約２８０マイクロメートルであり、周辺ゾーンの中央９０％の、垂直経線の下寄り部分と外側境界線との交点におけるレンズ厚さは、約３２０マイクロメートル〜約４００マイクロメートルである。実際の値は、材料の性質及びベースカーブ（後面）パラメータに依存する。
【００４４】
セクタのサイズは様々であることができる。セクタは、垂直経線の下寄り部分に対して好ましくは約９０°、より好ましくは約１２０°、さらに好ましくは約１３５°にある二つのセクタ画定半経線及びその二つのセクタ画定半経線の間に含まれるエッジによって画定される。そのような好ましい実施態様では、水平経線沿いのレンズ厚さ最大値は、好ましくは約２００マイクロメートル〜約３００マイクロメートルである。セクタが垂直経線の下寄り部分に対して好ましくは約１２０°にある二つのセクタ画定半経線及びその二つのセクタ画定半経線の間に含まれるエッジによって画定される場合、このセクタにおけるレンズ厚さは、各半経線に沿って徐々に増大したのちレンズ厚さ最大値に達し、次いで減少するが、他の残りのセクタでは、レンズ厚さは、実質的に一定のままであるか、この残りのセクタ中の各半経線に沿って、周辺ゾーンの外側境界線から周辺ゾーンの内側境界線まで、半経線と、周辺ゾーンの外側及び内側境界線との二つの交点におけるレンズ厚さの値の差が１５％未満であるような増し方で徐々に増大する。
【００４５】
半経線沿いのレンズ厚さ最大値は、好ましくは、セクタ内の周辺ゾーンの外側境界線のわずかに内側、その上又はそのわずかに外側に位置する。より好ましくは、半経線沿いのレンズ厚さ最大値は、セクタ内の周辺ゾーンの外側境界線のわずかに外側（０．４mm未満）に位置する。
【００４６】
レンズのエッジとセクタ内の周辺ゾーンの外側境界線沿いの任意の点との間の距離は、好ましくは、約０．６mm〜約２．０mmである。
【００４７】
本発明のコンタクトレンズの周辺ゾーン全体は、第一導関数及び／又は第二導関数の連続性を有する。このような周辺ゾーンは、一つ以上の数学的関数、好ましくはスプラインベースの数学的関数によって画定される連続面であることもできるし、いくつかの異なる表面パッチで構成されることもできる。
【００４８】
本発明にしたがって、コンタクトレンズの、その光学中心（光軸が通過するところ）における光学度数は自覚遠屈折度数にほぼ等しい。本明細書で使用する「自覚屈折」とは、ユーザの自覚的な最良の眼の矯正をいう。「自覚矯正屈折度数」とは、ユーザの自覚的な最良の眼の矯正を達成するために必要な屈折度数をいう。
【００４９】
通常、本発明のコンタクトレンズは、レンズの光学度数が光学中心（又は軸）から外方に外周まで低下して、６mm直径（又は３mm半径）での光学度数が眼の自覚屈折度数よりも約１〜５ジオプトリ小さくなるような度数プロフィールを有する。
【００５０】
本発明の一つの実施態様のレンズは、好ましくは、レンズのモデルを生成することによって設計することができる。モデルは、コンタクトレンズの前面及び後面の作図を含む。
【００５１】
後面は、眼の角膜形状に対応することができるいかなる表面であることもできる。後面は円錐関数によって画定することができる。たとえば、前面は、Ｙ−Ｚ面に球面カーブを画定（Ｚ軸がその球面カーブの頂点（中心）を法線方向に通過する）したのち、その球面カーブを、Ｚ軸を中心に回転させることによって形成される。
【００５２】
第一のオプチカルゾーンは、Ｙ−Ｚ面にカーブを画定（Ｚ軸がそのカーブの頂点（中心）を法線方向に通過する）したのち、そのカーブを、Ｚ軸を中心に回転させることによって形成することができる。好ましい実施態様では、カーブは式（１）によって画定される。
【００５３】
【数４】
2007531026.tif 000002
【００５４】
式中、ｃは中心における曲率（半径の逆数）であり、ｋは円錐定数であり、αiは係数である。
【００５５】
コンタクトレンズの光学度数は、とりわけ、レンズ材料の屈折率及びレンズの前面の曲率と後面の曲率との代数的な差の関数であるということが当業者には周知である。第一のオプチカルゾーン（前面の）と第二のオプチカルゾーン（後面の）とが合わさって、レンズの光学度数が光軸（中心）から外方に外周まで低下して、６mm直径（又は３mm半径）での光学度数が眼の自覚屈折度数よりも約１〜５ジオプトリ小さくなるような光学度数プロフィールを提供する。
【００５６】
光学コンピュータ援用設計（ＣＡＤ）システム及び機械的ＣＡＤシステムを使用することにより、本発明のコンタクトレンズを設計することができる。
【００５７】
光学モデルレンズを設計するためには光学ＣＡＤシステムが使用される。「光学モデルレンズ」とは、コンピュータシステムで設計され、一般に、眼科用レンズの部分である他の非光学系を含まない眼科用レンズをいう。コンタクトレンズの典型的な非光学系としては、ベベル、レンチキュラー及びコンタクトレンズの前面と後面とをつなぐエッジがあるが、これらに限定されない。
【００５８】
「ベベル」とは、コンタクトレンズの後面のエッジに位置する非光学面ゾーンをいう。一般に、ベベルは、有意な程度さらにフラットなカーブであり、普通、コンタクトレンズのベースカーブ（光学後面）と複合しており、エッジの近くの上向きテーパとして見える。これは、より急峻なベースカーブ半径が眼をつかむことを防ぎ、エッジがわずかに浮き上がることを可能にする。このエッジの浮き上がりは、角膜上の涙の適切な流れにとって重要であり、レンズをより快適にフィットさせる。
【００５９】
「レンチキュラー」とは、コンタクトレンズ前面の、オプチカルゾーンとエッジとの間の非光学面ゾーンをいう。レンチキュラーの主な機能は、レンズエッジの厚さを抑制することである。好ましくは、一つ以上の方向安定化形体がレンチキュラーに組み込まれる。レンチキュラーと第一のオプチカルゾーンとは、オプチカルゾーンからレンチキュラーへの連続的な移行（すなわち、連続的な前面）を提供する複合ゾーンによって分けられていることができる。
【００６０】
光学モデルレンズを設計するためには、公知の適当な光学コンピュータ援用設計（ＣＡＤ）システムを使用することができる。典型的な光学コンピュータ援用設計システムとしては、Breault Research OrganizationのAdvanced System Analysis Program（ＡＳＡＰ）及びＺＥＭＡＸ（Focus Software社）があるが、これらに限定されない。好ましくは、Breault Research OrganizationのAdvanced System Analysis Program（ＡＳＡＰ）をＺＥＭＡＸ（Focus Software社）からの入力とともに使用して光学設計を実施する。
【００６１】
光学モデルレンズの設計は、たとえば、機械的ＣＡＤシステムにより、オプチカルゾーン、非光学ゾーン及び非光学形体を含む機械的レンズ設計に変換することができる。コンタクトレンズの典型的な非光学ゾーン及び形体としては、ベベル、レンチキュラー、コンタクトレンズの前面と後面とをつなぐエッジがあるが、これらに限定されない。好ましくは、最適化された光学モデルレンズの設計を機械的レンズ設計に変換するとき、一群のコンタクトレンズに共通のいくつかの形体を組み込むことができる。
【００６２】
本発明には、公知の適当な機械的ＣＡＤシステムを使用することができる。好ましくは、高次面を正確に数学的に表すことができる機械的ＣＡＤシステムを使用してコンタクトレンズを設計する。このような機械的ＣＡＤシステムの一例はPro/Engineerである。
【００６３】
本発明のコンタクトレンズは、ハードレンズ又はソフトレンズのいずれであることもできる。本発明のソフトコンタクトレンズは、好ましくは、ソフトコンタクトレンズ材料、たとえばシリコンヒドロゲル又はＨＥＭＡから作られる。任意のソフトコンタクトレンズ材料を含む上記レンズが本発明の範囲に入るということが理解されよう。
【００６４】
所望の設計を完成したのち、レンズ設計を、コンピュータ制御製造装置によって解釈可能である、制御信号を含むデータファイルに変換することができる。コンピュータ制御製造装置とは、コンピュータシステムによって制御することができ、コンタクトレンズを直接製造することができる、又はコンタクトレンズを製造するための光学ツール製造することができる装置である。本発明では、いかなる公知の適当なコンピュータ制御可能な製造装置を使用してもよい。好ましくは、コンピュータ制御可能な製造装置は、数値制御式旋盤、好ましくは４５°圧電カッタを有する２軸旋盤又は米国特許第６，１２２，９９９号でDurazo及びMorganによって開示されている旋盤装置、より好ましくはPrecitech社の数値制御式旋盤、たとえばVariform（登録商標）圧電セラミック高速ツールサーボアタッチメントを有するOptoform（登録商標）超精密旋盤（モデル３０、４０、５０及び８０）である。
【００６５】
本発明のコンタクトレンズは、好都合な手段、たとえば旋盤加工及び成形によって製造することができる。好ましくは、コンタクトレンズは、レンズが型で流し込み成形されるときコンタクトレンズ表面を模す成形面を含むコンタクトレンズ型から成形される。たとえば、数値制御式旋盤を備えた光学切削ツールを使用して、金属の光学ツールを形成することができる。そして、そのツールを使用して凸面型及び凹面型を製造したのち、それらを互いに併せて使用して、型の間に置かれた適当な液体レンズ形成材料を使用し、次いでレンズ形成材料を圧縮し、硬化させることによって本発明のレンズを形成する。
【００６６】
好ましくは、本発明のコンタクトレンズ又は同コンタクトレンズを製造するために使用される光学ツールは、数値制御式旋盤、たとえばPrecitech社のVariform（登録商標）又はVarimax（登録商標）圧電セラミック高速ツールサーボアタッチメントを有するOptoform（登録商標）超精密旋盤（モデル３０、４０、５０及び８０）を使用して製造される。
【００６７】
本発明は、もう一つの態様で、上記発明のコンタクトレンズを製造する方法を提供する。方法は、製造手段により、コンタクトレンズが、光軸、第一のオプチカルゾーンを有する前面及び第二のオプチカルゾーンを有する反対側の後面を有するように成形する工程を含む。第一のオプチカルゾーンは、円錐項及び少なくとも一つの４次以上の数学項を含む数学的関数によって画定される。第一のオプチカルゾーンが、反対側の第二のオプチカルゾーンと合わさって、光軸から３mmの半径で約１ジオプトリ〜約５ジオプトリのマイナスの球面収差を提供する。
【００６８】
さらなる態様で、本発明は、異なる視力異常を矯正することができる一連のコンタクトレンズであって、一連のコンタクトレンズそれぞれが、光軸、第一のオプチカルゾーンを有する前面及び第二のオプチカルゾーンを有する反対側の後面を含み、一連のコンタクトレンズそれぞれの後面が互いに実質的に同一である一連のコンタクトレンズを提供する。各レンズの第一のオプチカルゾーンは、円錐項及び少なくとも一つの４次以上の数学項を含む数学的関数によって画定される。各レンズの第一のオプチカルゾーンが、その反対側の第二のオプチカルゾーンと合わさって、光軸から３mmの半径で約１ジオプトリ〜約５ジオプトリのマイナスの球面収差を提供する。
【国際調査報告】
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