(57)【要約】【課題】角膜形状が複雑に変化する円錐角膜や、角膜不正乱視等の症例の複雑な非球面形状の角膜に対応でき、設計および製造が容易なレンズを提供する。【解決手段】レンズ内面およびレンズ外面の一方または両方が、実質上円形のレンズ光学領域１と、レンズ光学領域の外側に連続する少なくとも１つの環状の周辺領域２とからなり、かつレンズの直径方向断面を見たときに、レンズ光学領域を形成する曲線が、それぞれ曲率の異なる複数の円弧部分３〜５を互いに正接するように接続したものから形成され、円弧部分の接続点Ｐ１〜Ｐ３において、一方側の円弧部分に対応する円の中心Ｏｎが、他方側の円弧部分の曲率半径ｒｎ−１上にあって他方側の円弧部分に対応する円の中心Ｏｎ−１からずれた位置に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ内面およびレンズ外面の一方または両方が、実質上円形のレンズ光学領域と、前記レンズ光学領域の外側に連続する少なくとも１つの環状の周辺領域とからなり、かつレンズの直径方向断面を見たときに、前記レンズ光学領域を形成する曲線が、それぞれ曲率の異なる複数の円弧部分を互いに正接するように接続したものから形成され、前記円弧部分の接続点において、一方側の円弧部分に対応する円の中心が、他方側の円弧部分の曲率半径上にあって前記他方側の円弧部分に対応する円の中心からずれた位置に配置されているものであることを特徴とするコンタクトレンズ。
【請求項２】
前記レンズの直径方向断面を見たときに、前記レンズ光学領域を形成する曲線が、前記レンズの中心軸に関して左右対称となるように形成されているものであることを特徴とする請求項１に記載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するものであり、特に、コンタクトレンズのレンズ内面および後面の光学領域の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
角膜は無血管組織であるから、角膜にハードコンタクトレンズが装着された場合、角膜への酸素供給が問題となるが、この酸素供給は、レンズ材料中を酸素が透過することによって、あるいは、瞬きによってコンタクトレンズが角膜上を移動する際に、レンズおよび角膜の間に介在する涙液がレンズ内面領域内で交換されることによって行われる。そして、コンタクトレンズを快適に装用するために、角膜形状に適合したデザインのコンタクトレンズが求められる。
【０００３】
角膜は、一般的に、その中央部から周辺部に向かって曲率が緩やかに変化する非球面形状を有しているが、その変化の度合いは人によって様々であり、円錐角膜、角膜不正乱視などの症例では、角膜の非球面形状は、一般的な角膜の場合よりも複雑になる。
このため、従来の球面レンズを、円錐角膜、角膜不正乱視などの症例に使用すると、角膜中央部と周辺部の曲率の違いによって、不快な装用感や、レンズのズレおよび脱落を生じるおそれがある。また、レンズの内外面が、一つの円錐係数に基づいて算出される曲線によって形成されたコンタクトレンズでは、円錐係数によってレンズ曲率の移行部の形状が決定されるため、角膜の複雑な非球面形状に対応することができなかった。
【０００４】
上記の欠点を解消する従来技術として、外面、内面および基台を備え、内面および外面はそれぞれ、中心光学部と外面辺角膜部とを有し、内面は、レンズの内面上の共通中心点を起点とする複数の放射状にのびる境界線によって複数の局所表面セグメントに分割され、局所表面セグメントのそれぞれは、レンズが装着された場合に、各局所表面セグメントの下にある角膜の対応する局所表面部分の形状に従うようになっているコンタクトレンズがある（特許文献１参照）。
しかし、このコンタクトレンズは、円錐係数の異なる非球面の組み合わせによって形成されるものであるから、レンズ構造の計算が複雑になるという欠点を有している。
【０００５】
また、レンズの周縁を通る光線を、レンズの中心を通る光線と同じ焦面で焦点を合わせてレンズ像の特質を向上させ、その焦点深度を改良する同心円単一視点レンズが知られている（特許文献２参照）。このレンズでは、レンズ内面は、レンズ中心の光軸上に座標中心を持つ球面を組み合わせた面で構成されることになるが、この場合、レンズ内面には複数の球面と球面の接合部に屈曲点が生じ、装用中に眼に物理的刺激を及ぼす等、快適な装用の妨げになるという欠点を有している。このため、レンズの製造時に屈曲点を滑らかにするための複数の工程が必要となり、製造工程が複雑になってコストが高くつくという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特表２００１−５０２８１０号公報
【特許文献２】特開平８−３３８９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の課題は、角膜形状が複雑に変化する円錐角膜や、角膜不正乱視等の症例の複雑な非球面形状の角膜に対応でき、設計および製造が容易なレンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明によれば、レンズ内面およびレンズ外面の一方または両方が、実質上円形のレンズ光学領域と、前記レンズ光学領域の外側に連続する少なくとも１つの環状の周辺領域とからなり、かつレンズの直径方向断面を見たときに、前記レンズ光学領域を形成する曲線が、それぞれ曲率の異なる複数の円弧部分を互いに正接するように接続したものから形成され、前記円弧部分の接続点において、一方側の円弧部分に対応する円の中心が、他方側の円弧部分の曲率半径上にあって前記他方側の円弧部分に対応する円の中心からずれた位置に配置されているものであることを特徴とするコンタクトレンズを構成したものである。
【０００９】
また、上記構成において、前記レンズの直径方向断面を見たときに、前記レンズ光学領域を形成する曲線が、前記レンズの中心軸に関して左右対称となるように形成されていることが好ましい。
また、前記レンズの直径方向断面を見たときに、中央から周辺部に向かって、隣接する前記円弧部分の曲率半径が次第に大きくなるように構成してもよいし、次第に小さくなるように構成してもよいし、あるいは、該曲率半径の増減が不規則的に生じるように構成してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、角膜形状に応じて、レンズ内面および外面の一方または両方に、レンズ中心から半径方向外側に順次連続する任意の曲率半径の球面構造を設けることでレンズ光学領域を形成したので、簡単な計算によって、しかも前記順次連続する任意の曲率半径の球面は互いに正接しているので複雑な非球面形状を有する角膜に適合したコンタクトレンズを設計することが可能となる。しかも、この場合、レンズ光学領域を形成する球面構造毎に屈折度数を簡単に計算することができ、よって、レンズの屈折度数の調節も極めて容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。図１（Ａ）は、本発明の１実施例によるコンタクトレンズの平面図である。図１（Ａ）を参照して、本発明によるコンタクトレンズは、レンズ内面およびレンズ外面の一方または両方が、実質上円形のレンズ光学領域１と、レンズ光学領域１の外側に順次連続する環状の周辺領域（ベベル領域）２とからなっている。レンズ光学領域１は、さらに、円形の中央ゾーンＩと、その外側に連続する環状の第１周辺ゾーンＩＩと、その外側に連続する第２周辺ゾーンＩＩＩとからなっている。そして、レンズの直径方向断面を見たときに、レンズ光学領域を形成する曲線が、レンズの中心軸に関して左右対称となるように形成されている。
【００１２】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示したコンタクトレンズのレンズ内面のレンズ光学領域の構成を説明する、レンズ直径方向の断面図である。なお、上述のように、この実施例では、レンズの直径方向断面を見たときに、レンズ光学領域を構成する曲線は、レンズの中心軸６に関して左右対称となっているので、図１（Ｂ）中、レンズ中心軸６の右側半分のみを示した。
【００１３】
図１（Ｂ）を参照して、本発明によれば、レンズ光学領域１は、直径方向の断面を見たとき、上記中央ゾーンＩ、第１周辺ゾーンＩＩおよび第２周辺ゾーンＩＩＩに対応する、曲率の異なる３つの円弧部分３、４、５を互いに正接するように接続したものから形成されている。そして、円弧部分３、４、５の接続点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３において、一方側の円弧部分に対応する円の中心が、他方側の円弧部分の曲率半径上にあって他方側の円弧部分に対応する円の中心からずれた位置に配置されている。この場合、レンズが装用される角膜の形状に応じて、レンズの直径方向断面を見たときに、中央から周辺部に向かって、隣接する円弧部分の曲率半径が次第に大きくなるように、または次第に小さくなるように構成してもよいし、あるいは、該曲率半径の増減が不規則的に生じるように構成してもよい。
【００１４】
上記構成を幾何学的に説明すると、レンズ中心を原点とするｘ−ｙ座標を設定し、任意のｎ番目のゾーンの円弧部分（曲率半径ｒ(n)）に対応する円の中心の座標をＯｎ(Ｏｘ(n), Ｏｙ(n)）とし、ｎ−１番目のゾーンの円弧部分とｎ番目のゾーンの円弧部分との交点の座標をPｎ（ｘ(n), ｙ(n))とし、ｎ−１番目のゾーンの円弧部分に対応する円の中心の座標をOｎ−１(Oｘ(n-1),Oｙ(n-1)）、半径をｒ(n-1)とし、直線Oｎ−１‐Pｎとｙ軸とのなす角をθ(n)とすれば、
【００１５】
【数１】
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が成立する。
【００１６】
（１）式および（２）式から、
Ｏｘ(n)＝ｘ(n)−ｒ(n)×sin(θ(n))
Ｏｙ(n)＝ｙ(n)＋ｒ(n)×cos(θ(n))
が導出される。この式に基づいて、光学領域のｎ番目のゾーンの円弧部分に対応する円の中心座標が決定されるようになっており、それによって順次各ゾーンの円弧部分が設計される。
【００１７】
次に、本発明によるコンタクトレンズを実際に設計、製作し、それを実際に患者の眼に装用したときのレンズの状態、装用感等を調べた。
（実施例１）
角膜を角膜形状測定装置（ＰＲ−７０００；（株）サンコンタクトレンズ社製）で測定し、角膜中央部の曲率半径＝７．７１ｍｍ、コニコイド曲線の円錐係数＝−０．３６を有する角膜に適合する単焦点コンタクトレンズを設計、製作した。この場合、角膜中心からの距離とその曲率半径の関係を角膜形状測定データから求めたところ表１のようであった。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
レンズの屈折度数＝−３．００Ｄ、レンズの厚み＝０．１４ｍｍ、素材屈折率＝１．５、レンズサイズ＝８．８ｍｍとした。そして、レンズの内面および外面の両方において、レンズ光学領域を、円形の中央ゾーンＩ、その外側の環状の第１周辺ゾーンＩＩ、およびその外側の環状の第２周辺ゾーンＩＩＩから構成し、さらに、各ゾーンの幅をレンズの内面および外面において同一とし、レンズ内面の光学領域の各ゾーンの曲率半径と目的のレンズ屈折度数から、レンズ外面の光学領域の各ゾーンの曲率半径を算出することにより、表２に示した数値でコンタクトレンズを作製した。なお、表２中、レンズ内面および外面の中央ゾーンの幅は、いずれも、その全幅ではなく、中央ゾーンの中心から第１周辺ゾーンとの境界までの幅としている点に留意されたい（これについては、以下の実施例２、３においても同様である）。
【００２０】
【表２】
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【００２１】
図２に、作製したコンタクトレンズの直径方向断面を示した。なお、図２中、１０はレンズ中心軸であり、１１はレンズ内面であり、１２はレンズ外面であり、ＩＶはベベル領域である。
製作したレンズと、トライアルレンズ（レンズ装用状態評価用レンズ）から最も良好なレンズとして選択された内面の曲率半径７．７５mmの従来の球面レンズを、それぞれ、角膜曲率半径＝７．７１mmの眼に装用してレンズ静止位置、レンズの動き、装用感を比較した。比較の結果、レンズ静止位置、レンズの動き、装用感のいずれも本発明のレンズの方が優れていた。
【００２２】
（実施例２）
実施例１の場合と同様の角膜に適合する二重焦点コンタクトレンズを製作した。
レンズの遠用屈折度数＝−３．００Ｄ、近用屈折度数＝−１．００Ｄ、レンズの厚み＝０．１４ｍｍ、素材屈折率＝１．５、レンズサイズ＝８．８ｍｍとした。そして、レンズの内面および外面の両方において、レンズ光学領域を、円形の中央ゾーンＩ、その外側の環状の第１周辺ゾーンＩＩ、およびその外側の環状の第２周辺ゾーンＩＩＩから構成し、さらに、各ゾーンの幅をレンズの内面および外面において同一とし、レンズ内面の光学領域の各ゾーンの曲率半径と目的のレンズ屈折度数から、レンズ外面の光学領域の各ゾーンの曲率半径を算出することにより、表３に示した数値でコンタクトレンズを設計、作製した。
【００２３】
【表３】
2008090103.tif 000006
【００２４】
図３に、作製したコンタクトレンズの直径方向断面を示した。なお、図３中、２０はレンズ中心軸であり、２１はレンズ内面であり、２２はレンズ外面であり、ＩＶはベベル領域である。
眼鏡矯正度数が遠方視＝−３．００Ｄ、近方視＝−１．００Ｄで、かつ角膜曲率半径＝７．７１mmの眼に、この実施例によるレンズおよびトライアルレンズ（レンズ装用状態評価用レンズ）から最も良好なレンズとして選択された内面の曲率半径７．７５mmの市販の二重焦点レンズをそれぞれ装用し、レンズ静止位置、レンズの動き、見え方を比較した。レンズ静止位置、レンズの動き、見え方のいずれも本発明によるレンズの方が優れていた。
【００２５】
（実施例３）
角膜中央部の曲率半径と周辺部の曲率半径の差が大きい円錐角膜等の角膜に適合した単焦点コンタクトレンズを作製した。中程度の円錐角膜眼の角膜を角膜形状測定装置（ＰＲ−７０００；（株）サンコンタクトレンズ社製）で測定し、そのデータから角膜中心からの距離とその曲率半径の関係を求めたところ表４のようであった。
【００２６】
【表４】
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【００２７】
レンズの屈折度数＝−３．００Ｄ、レンズの厚み＝０．１４ｍｍ、素材屈折率＝１．５、レンズサイズ＝８．８ｍｍとした。そして、レンズの内面および外面の両方において、レンズ光学領域を、円形の中央ゾーンＩ、その外側の環状の第１周辺ゾーンＩＩ、その外側の環状の第２周辺ゾーンＩＩＩ、その外側の環状の第３周辺ゾーンＩＶ、その外側の環状の第４周辺ゾーンＶから構成し、さらに、各ゾーンの幅をレンズの内面および外面において同一とし、レンズ内面の光学領域の各ゾーンの曲率半径と目的のレンズ屈折度数から、レンズ外面の光学領域の各ゾーンの曲率半径を算出することにより、表５に示した数値でコンタクトレンズを設計、作製した。
【００２８】
【表５】
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【００２９】
図４に、作製したコンタクトレンズの直径方向断面を示した。なお、図４中、３０はレンズ中心軸であり、３１はレンズ内面であり、３２はレンズ外面であり、ＶＩはベベル領域である。
角膜形状を測定した中程度の円錐角膜眼に、この実施例によるレンズと、トライアルレンズ（レンズ装用状態評価用レンズ）から最も良好なレンズとして選択された内面の曲率半径＝７．６０mmの従来の球面レンズを装用し、レンズ静止位置、レンズの動き、装用感を比較した。
レンズ静止位置、レンズの動き、装用感のいずれも本発明によるレンズの方が優れており、角膜形状により適合していた。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（Ａ）は、本発明の１実施例によるコンタクトレンズの平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示したコンタクトレンズのレンズ内面のレンズ光学領域の構成を説明する、レンズ直径方向の断面図である。
【図２】実施例１で作製したコンタクトレンズの直径方向断面である。
【図３】実施例２で作製したコンタクトレンズの直径方向断面である。
【図４】実施例３で作製したコンタクトレンズの直径方向断面である。
【符号の説明】
【００３１】
１  レンズ光学領域
２  周辺領域
Ｉ  中央ゾーン
ＩＩ  第１周辺ゾーン
ＩＩＩ  第２周辺ゾーン
３、４、５  円弧部分
６  レンズ中心軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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