(57)【要約】【課題】低コントラストで著しい視力低下を生じさせないとともに、ある程度の調節範囲を有する眼内レンズを提供する。【解決手段】水晶体を取り除いた後の眼内に挿入される眼内レンズにおいて、該眼内レンズの光学部を球面レンズとした場合の焦点深度より深い焦点深度を有するように前記光学部の少なくとも一方の面を非球面とすることを特徴とする。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶体を取り除いた後の眼内に挿入される眼内レンズにおいて、該眼内レンズの光学部を球面レンズとした場合の焦点深度より深い焦点深度を有するように前記光学部の少なくとも一方の面を非球面とすることを特徴とする眼内レンズ。
【請求項２】
請求項１の眼内レンズにおいて、平行光束を眼内に入れたときに、前記光学部による焦点位置における最小光束径に対して光束径の差が１０％以内に収まる光軸方向の範囲が、前記光学部を球面とした場合の２倍以上であるとともに、前記最小光束径について前記光学部を球面レンズとした場合の４倍以内となるように前記光学部の少なくとも一方の面を非球面とすることを特徴とする眼内レンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、白内障手術において眼内に設置される眼内レンズに関する。
【０００２】
【従来技術】
近年、白内障となった水晶体を超音波乳化手術で吸引除去し、眼内レンズを眼内に設置するという白内障手術が行われている。このような白内障手術に用いられる眼内レンズは単焦点のレンズが多い。また、遠用の屈折力を持った部分と近用の屈折力を持った部分を同心円状に配置して非球面とし、それにより遠近両方にピントが合うようにしたものも知られている。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平１−１５４１１９号公報（第３頁−第６頁　図１，２等）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の単焦点眼内レンズでは、固定焦点で屈折力が一定の眼内レンズとなるため、眼球の調節機能が無くなり、ある距離の物体にしかピントが合わないこととなる。また、後者の特開平１−１５４１１９号公報に開示される多焦点眼科用レンズでは、遠用と近用の双方でピントが合うが、眼球内に入った光束が遠用と近用とに分割されることになり、どうしても一方の像の光量は減少し、コントラストが低いものが見難くなってしまう。
【０００５】
上記従来技術の問題点に鑑み、低コントラストで著しい視力低下を生じさせないとともに、ある程度の調節範囲を有する眼内レンズを提供することを技術課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１）　水晶体を取り除いた後の眼内に挿入される眼内レンズにおいて、該眼内レンズの光学部を球面レンズとした場合の焦点深度より深い焦点深度を有するように前記光学部の少なくとも一方の面を非球面とすることを特徴とする。
（２）　（１）の眼内レンズにおいて、平行光束を眼内に入れたときに、前記光学部による焦点位置における最小光束径に対して光束径の差が１０％以内に収まる光軸方向の範囲が、前記光学部を球面とした場合の２倍以上であるとともに、前記最小光束径について前記光学部を球面レンズとした場合の４倍以内となるように前記光学部の少なくとも一方の面を非球面とすることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１（ａ）は本発明の実施形態で用いる非球面形状を有した眼内レンズを上方から見たときの図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の眼内レンズを側面から見たときの図である。１は眼内レンズであり、一方の面が非球面２ａであり、もう一方の面が平面２ｂからなる平凸レンズ形状の光学部２と、眼内に光学部２を固定支持させるための支持部材３からなる。
【０００８】
光学部２の非球面２ａはその面を透過して所定距離に焦点を結ぶ光束の焦点深度が、従来の球面を用いた眼内レンズに比べ、深くなるように形成されている。また、言い換えれば光学部２の非球面２ａは、球面レンズが持つ球面収差よりも大きな球面収差を有するような非球面形状にて形成されている。
【０００９】
このため、眼内に置かれる眼内レンズ１の光学部２を介して所定位置に焦点を結ぶ位置から光軸方向に対してある程度の範囲は、その集光した光束径が焦点位置における最小光束径に対してあまり変わらないようになる。球面形状を有する従来の単焦点の眼内レンズでは、その面形状が球面形状であったため、ピントがずれてしまうとピントが合う位置（焦点位置）における解像度との差が大きく異なってしまい、使用者（患者）には見にくいと感じてしまう。そのため従来の単焦点の眼内レンズは調節範囲が狭くなってしまう。しかしながら、本実施形態の眼内レンズでは従来の単焦点の眼内レンズに比べてピントがずれていても焦点位置との解像度の差があまりでないため、調節範囲が広くなることとなる。
【００１０】
例えば、使用者が違和感無く受け入れることのできる光軸方向の解像度の差（ピントが合っていると感じる範囲）を例えば１０％程度とする。従来の単焦点の眼内レンズ（球面形状）において、最小光束径を結ぶ焦点位置から光束径が１０％程度広がるまでの光軸方向の範囲は狭いため、ピントが合っていると感じる範囲は狭い。本発明では、このような従来の単焦点の眼内レンズにおける解像度の差が１０％以内となる範囲に対して、好ましくは２倍以上、さらに好ましくは３倍程度の範囲を有することができる。また、解像度の差が１０％以内となる範囲はできるだけ広いほうが好ましいが、あまり広いと焦点位置における最小光束径が大きくなりすぎてしまい、ピントが合う位置においても十分な解像度が得られにくくなる。
【００１１】
このため、最小光束径の大きさは、従来の単焦点の眼内レンズ（球面形状）とした場合に得られる最小光束径に対して、好ましくは４倍以内、さらに好ましくは３倍以内の最小光束径となるように光学部２の非球面２ａの形状を決定させればよい。最小光束径の差が従来の単焦点の眼内レンズに対して４倍を越えてしまうと、十分な解像度が得られにくくなってしまう。
【００１２】
また、光学部２の材料はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）や、含水性を持ち比較的分子間の距離が広いポリヒドロキシエチルメタクリレート（ＰＨＥＭＡ）等のアクリル樹脂やシリコーン樹脂等の眼内レンズの光学部に一般的に使用される材料を用いることができる。支持部３もまたＰＭＭＡ等の眼内レンズの支持部に一般的に使用される材料を用いることができる。
【００１３】
このような眼内レンズ１は、所定の型枠に入れられた基材原料を重合硬化させることや、平板上の基材を切削加工させる等の既存の眼内レンズ製造方法により得ることができる。また、必要とする眼内レンズの屈折力を決定させるための計算式は従来から用いられるＳＲＫ式やＢＩＮＫＨＯＲＳＴ式等、の既存の計算式を用いることができる。例えばＳＲＫ式は式１で表すことができる。
【００１４】
【数１】
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【００１５】
式中、Ｋは角膜屈折力（Ｄ）、ＡＬは眼軸長（ｍｍ）、ＡはＡ定数、ＤＲは術後希望する矯正用レンズの屈折力（Ｄ）を示す。
【００１６】
また、非球面レンズを作るためのレンズカーブの設計は、光学中心から同心円状に光線追跡を行い、所望する曲面を決定させることができる。このとき使用者の角膜の収差等の情報を得て、これらの情報を考慮して眼内レンズ１の非球面２ａの曲面を決定することにより、さらに精度の良い非球面形状を設計することができる。このような角膜収差の情報は従来から用いられている角膜形状測定装置等の眼科装置を使用すればよい。
【００１７】
以下に、眼内レンズの光学部の曲面形状の違い（収差の違い）による、解像度の変化（光束径の変化）及び調節力の範囲等を説明する。なお、以下で挙げる眼内レンズの非球面は、軸対象回転非球面で、球面収差の大きさを変化させるために変えたのは、非球面形状のコーニック定数のみであり、ベースカーブ（頂点での曲率半径）や非球面係数は変えていない。
【００１８】
図２は模型眼の概略断面図である。１０は人眼球モデルとして用いられるＧｕｌｌｓｔｒａｎｄ模型眼であり、角膜模型１１及び水晶体模型１２を備える。この模型眼１０における各部データを表１に示す。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
このような特性を有する模型眼１０を用いて、水晶体模型１２の替わりに球面及び非球面形状を持つ眼内レンズを種々入れ替えて、平行光束が角膜模型１１及び眼内レンズを透過することによって集光する光束径の大きさ（スポットサイズ）の光軸方向における変化を求めた。
【００２１】
＜非球面レンズ（収差０）＞
図３（ａ）は図２に示した模型眼１０内に置かれる水晶体１２の替わりに、片面に非球面形状を有する眼内レンズ（平凸状の非球面レンズ）を模型眼１０内に配置した例を示す（この図では支持部３を省略して示している）。
【００２２】
また、図３（ｂ）は図３（ａ）における眼内レンズを含めた眼球全体の縦収差図を示す。縦軸は光学中心からの距離（ｍｍ）を表し、横軸は焦点距離（ｍｍ）を表している。ここで横軸のマイナス側は眼内レンズ側となる。
【００２３】
図３（ｂ）に示すように、この眼内レンズでは眼球全体の光学系の収差が０となるように設計されている。このような眼内レンズを用いて、平行光束を眼内に入射した際に、角膜模型１１及び眼内レンズを透過して集光する光束の径の大きさ（スポットサイズ）をその光軸方向に対して求めた。その結果を図７に示す。図７において、縦軸は光束径の大きさ（スポットサイズ）を示し、横軸は光軸方向の位置を示す。ここで横軸の原点は収差０とした場合における最小光束径の位置（ここではガウス像面）とした。横軸のマイナス表示は、収差０とした場合における最小光束径の位置から眼内レンズ側（前側）を意味する。
【００２４】
また、図８は図７に示した光軸方向に対して求めた光束径と最小光束径との比をプロットしたものである。ここで縦軸は最小光束径（最小値）とのスポットサイズ比を示し、横軸は光軸方向の位置を示す。
【００２５】
図７、図８に示すように、球面収差をほぼ０とした場合は、原点で光束径が最小となり、光束径の差が１０％以内なのは最小光束径の位置から光軸方向に−０．０１ｍｍ〜＋０．０１ｍｍの０．０２ｍｍの幅程度である。このため、光軸方向において最小光束径とほぼ同じ光束径を維持する範囲がほとんどないこととなる。
【００２６】
＜球面レンズ（収差小）＞
図４は球面形状の眼内レンズを模型眼１０に配置したときの、眼球全体の縦収差を示す。ここで使用する眼内レンズは、表２に示すような各部データを有する従来から用いられている球面状の単焦点の眼内レンズ（平凸状の球面レンズ）である。図示するように、球面収差が小さいながらもマイナス側に存在する。
【００２７】
【表２】
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【００２８】
前述した収差０となる非球面の眼内レンズの場合と同じく、スポットサイズの大きさの変化と、スポットサイズ比の変化とを図７、図８に示す。
【００２９】
図７、図８に示すように、球面収差が若干ある場合、−０．５４ｍｍの位置付近で光束径がほぼ最小となり、光束径の差が１０％以内なのは−０．６２ｍｍ〜−０．４５ｍｍの０．１７ｍｍの幅程度である。通常、眼軸長の変化は１ｍｍが約３Ｄ（ディオプター）に相当するため、この幅をディオプターに換算すると約０．５Ｄ程度に相当し、この範囲で調節を行うことができる（解像度の差が１０％以内に保たれる範囲となる）。なお、ここでは図７、図８ともに原点に最小光束径が位置するように合わせていないが、これは「非球面レンズ（収差０）」を基準とした場合における焦点のズレ量をそのままプロットしているためである。
【００３０】
＜非球面レンズ（収差中）＞
図５は球面形状（収差小）の眼内レンズよりも大きな球面収差を持つ、本実施の形態の非球面形状の眼内レンズ（平凸状の非球面レンズ）を模型眼１０に配置したときの、眼球全体の縦収差を示す。図示するように、球面収差が「球面レンズ（収差小）」のときよりも大きく、中程度の収差を有する。
【００３１】
前述同様にスポットサイズの大きさの変化と、スポットサイズ比の変化とを図７、図８に示す。図７、図８に示すように、球面収差が中程度ある場合、−１．６１ｍｍの位置付近で光束径がほぼ最小となり、光束径の差が１０％以内なのは−１．８８ｍｍ〜−１．３４ｍｍの０．５４ｍｍの幅程度である。この幅をディオプターに換算すると１．６Ｄ程度となり、「球面レンズ（収差小）」よりも３倍以上の調節範囲を持つこととなる。ただし、最小光束径は大きくなり、「球面レンズ（収差小）」のときと比べ、３．４倍程度となる。使用者が前述の球面レンズ（収差小）を使用した場合に視力が１．５程度得られていたとすると、本実施形態の非球面形状の眼内レンズでは０．４程度の視力が得られることとなる。０．４程度の視力であっても日常の生活には不自由しないが、車の運転等を行う場合には０．７程度の視力が得られるように眼内レンズの曲面を決定すればよい。この場合には、解像度が得られる分、調節可能な範囲は狭くなるが、それでも従来の球面形状を有する眼内レンズと比べると、広い調節範囲を持つこととなる。また、このような非球面形状を有する単焦点の眼内レンズは著しい光量の減少がないため低コントラストとならず、多焦点の眼内レンズに比べて高いコントラストを保つことができる。
【００３２】
＜非球面レンズ（収差大）＞
図６は非球面形状（収差中）の眼内レンズよりも大きな球面収差を持つ、非球面形状の眼内レンズ（平凸状の非球面レンズ）を模型眼１０に配置したときの、眼球全体の縦収差を示す。図示するように、球面収差が「非球面レンズ（収差中）」のときよりも大きな収差を有する。
【００３３】
前述同様にスポットサイズの大きさの変化と、スポットサイズ比の変化とを図７、図８に示す。図７、図８に示すように、球面収差が大きくある場合、−２．９１ｍｍの位置付近で光束径がほぼ最小となり、光束径の差が１０％以内なのは−３．４５ｍｍ〜−２．３５ｍｍの１．１ｍｍの幅程度である。この幅をディオプターに換算すると３．３Ｄ程度となり、「球面レンズ（収差小）」よりも６倍以上の調節範囲を持つこととなる。ただし、最小光束径はさらに大きくなり、「球面レンズ（収差小）」のときと比べ、７．６倍程度となる。使用者が前述の球面レンズ（収差小）を使用した場合に視力が１．５程度得られていたとすると、本実施形態の非球面形状の眼内レンズでは０．２程度の視力しか得られることとなり、視力の低下が大きくなってしまい。実用的ではない。
【００３４】
以上の実施形態では、眼内レンズの光学部の一方の面が非球面で、もう一方の面が平面である平凸状の非球面形状を挙げて説明したが、これに限るものではなく、両凸等のレンズであってもよい。
【００３５】
また、上記に述べたことは、Ｇｕｌｌｓｔｒａｎｄ模型眼に眼内レンズを挿入したときの球面収差と、球面収差による光軸方向における光束径の変化との関係である。実際の白内障後の眼球では角膜曲率や眼軸長が各人で異なり、球面収差及び光軸方向における光束径の変化はそれによって変化する。したがって、術前に角膜形状測定装置や眼軸長測定装置等の眼科装置を用いて角膜曲率や眼軸長等を得ておき、得られた測定データを前述したＧｕｌｌｓｔｒａｎｄ模型眼の各部データのそれぞれに置き換えて、眼球全体の光学系において球面収差をコントロールする方が精度の良い矯正が行える。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、単焦点の眼内レンズでありながら良好なコントラストを保ちつつ、ある程度の調節範囲を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の眼内レンズの外観を示した図である。
【図２】模型眼を示した概略断面図である。
【図３】模型眼内に水晶体の替わりに眼内レンズを配置した例を示した図である。
【図４】収差が小の場合における眼球全体の縦収差を示した図である。
【図５】収差が中の場合における眼球全体の縦収差を示した図である。
【図６】収差が大の場合における眼球全体の縦収差を示した図である。
【図７】収差の異なる各レンズにおける光軸上の光束径の大きさの変化を示した図である。
【図８】光軸上における光束径と最小光束径との比を示した図である。
【符号の説明】
１　眼内レンズ
２　光学部
２ａ　非球面
２ｂ　平面
３　支持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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