(57)【要約】本発明は一定の進行性の円柱屈折力が存在する遠視を補正するために有用なレンズを設計するための方法を提供している。本発明のレンズは円柱屈折力が比較的に高い輝度の状況における場合とは異なる程度に低い輝度の状況下において作用することを可能にし、中間域の輝度において近視野域に対して干渉する可能性のある付加的な円環体の負の屈折力に対する必要性を排除すると共に、低輝度の状況において遠視野域を補助する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の進行性の円柱屈折力を有する眼用レンズ。
【請求項２】
前記レンズが一定のコンタクト・レンズである請求項１に記載のレンズ。
【請求項３】
前記レンズが単一視野域のレンズである請求項２に記載のレンズ。
【請求項４】
前記レンズが多焦点レンズである請求項２に記載のレンズ。
【請求項５】
前記進行性の円柱屈折力が以下の式に従って変化する請求項１に記載のレンズ。
【数１】
2006505007.tif 000016
この場合に、ｙはレンズの任意の点ｘにおける瞬間の円柱屈折力であり、
Ｐは０よりも大きい一定の値であり、
Ａは０．５であり、
Ｋは＋４から−４までの一定の値であり、
Ｓは１から５０までの一定の値であり、さらに
Ｃｙｌはレンズの最大の円柱屈折力である。
【請求項６】
前記進行性の円柱屈折力が以下の式に従って変化する請求項１に記載のレンズ。
【数２】
2006505007.tif 000017
この場合に、ｙはレンズの任意の点ｘにおける瞬間の円柱屈折力であり、
Ｐは０よりも大きい一定の値であり、
Ａは０．５であり、
Ｋは＋４から−４までの一定の値であり、
Ｓは１から５０までの一定の値であり、さらに
Ｃｙｌはレンズの最大の円柱屈折力である。
【請求項７】
前記進行性の円柱屈折力が以下の式に従って変化する請求項１に記載のレンズ。
【数３】
2006505007.tif 000018
この場合に、
ｙはレンズの任意の点ｘにおける瞬間の円柱屈折力であり、
Ｐは０から１までの一定の値であり、
ｘは０．０から２０までの一定の値であり、さらに
Ｃｙｌは最大の円柱屈折力である。
【請求項８】
前記進行性の円柱屈折力が以下の式に従って変化する請求項１に記載のレンズ。
【数４】
2006505007.tif 000019
この場合に、
ｙはレンズの任意の点ｘにおける瞬間の円柱屈折力であり、
Ｐは０から１までの一定の値であり、
ｘは０．０から２０までの一定の値であり、さらに
Ｃｙｌは最大の円柱屈折力である。
【請求項９】
前記進行性の円柱屈折力が以下の式に従って変化する請求項１に記載のレンズ。
【数５】
2006505007.tif 000020
この場合に、
ｙはレンズの任意の点ｘにおける瞬間の円柱屈折力であり、
Ｐは９０度乃至１８０度であり、
ｘは０．０から２０までの一定の値であり、さらに
Ｃｙｌはレンズの最大の円柱屈折力である。
【請求項１０】
前記進行性の円柱屈折力が以下の式に従って変化する請求項１に記載のレンズ。
【数６】
2006505007.tif 000021
この場合に、
ｙはレンズの任意の点ｘにおける瞬間の円柱屈折力であり、
Ｐは９０度乃至１８０度であり、
ｘは０．０から２０までの一定の値であり、さらに
Ｃｙｌはレンズの最大の円柱屈折力である。
【請求項１１】
前記進行性の円柱屈折力が以下の式に従って変化する請求項１に記載のレンズ。
【数７】
2006505007.tif 000022
この場合に、
ｙはレンズの任意の点ｘにおける瞬間の円柱屈折力であり、
ｘc はレンズの最大の円柱屈折力の１／２を有するｘの位置であり、
ａは１であり、
ｎは１乃至４０の一定の値であり、
Ｃｙｌは最大の円柱屈折力であり、さらに
Ｘは瞬間的な半径である。
【請求項１２】
前記進行性の円柱屈折力が以下の式に従って変化する請求項１に記載のレンズ。
【数８】
2006505007.tif 000023
この場合に、
ｙはレンズの任意の点ｘにおける瞬間の円柱屈折力であり、
ｘc はレンズの最大の円柱屈折力の１／２を有するｘの位置であり、
ａは１であり、
ｎは１乃至４０の一定の値であり、
Ｃｙｌは最大の円柱屈折力であり、さらに
Ｘは瞬間的な半径である。
【請求項１３】
前記進行性の円柱屈折力が以下の式に従って変化する請求項１に記載のレンズ。
【数９】
2006505007.tif 000024
この場合に、
ｙはレンズの任意の点ｘにおける瞬間の円柱屈折力であり、
ｘc はレンズの最大の円柱屈折力の１／２を有するｘの位置であり、
ａは１であり、
ｎは１乃至４０の一定の値であり、
Ｃｙｌは最大の円柱屈折力であり、さらに
Ｘは瞬間的な半径である。
【請求項１４】
前記進行性の円柱屈折力が以下の式に従って変化する請求項１に記載のレンズ。
【数１０】
2006505007.tif 000025
この場合に、
ｙはレンズの任意の点ｘにおける瞬間の円柱屈折力であり、
ｘc はレンズの最大の円柱屈折力の１／２を有するｘの位置であり、
ａは１であり、
ｎは１乃至４０の一定の値であり、
Ｃｙｌは最大の円柱屈折力であり、さらに
Ｘは瞬間的な半径である。
【請求項１５】
前記進行性の円柱屈折力が以下の式に従って変化する請求項１に記載のレンズ。
【数１１】
2006505007.tif 000026
この場合に、
ｙはレンズの任意の点ｘにおける瞬間の円柱屈折力であり、
ｘc はレンズの最大の円柱屈折力の１／２を有するｘの位置であり、
ａは１であり、
ｎは１乃至４０の一定の値であり、
Ｃｙｌは最大の円柱屈折力であり、さらに
Ｘは瞬間的な半径である。
【請求項１６】
前記進行性の円柱屈折力が以下の式に従って変化する請求項１に記載のレンズ。
【数１２】
2006505007.tif 000027
この場合に、
ｙはレンズの任意の点ｘにおける瞬間の円柱屈折力であり、
ｘc はレンズの最大の円柱屈折力の１／２を有するｘの位置であり、
ａは１であり、
ｎは１乃至４０の一定の値であり、
Ｃｙｌは最大の円柱屈折力であり、さらに
Ｘは瞬間的な半径である。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は眼用レンズに関連している。特に、本発明は一定の進行性の円柱屈折力を用いているレンズを提供している。
【０００２】
発明の背景
全方向における角膜の不均等な曲率半径または結晶性のレンズによる光の不均等な屈曲のいずれかにより生じる乱視が一般的な屈折率の誤差である。このような乱視により、光線が全方向において同等に屈折しないのでその目は光を網膜上に集光できなくなる。この乱視を補正するためには、乱視の個々の眼用レンズの中に特定の屈折力および軸の円柱補正を組み込むことが一般的である。
【０００３】
一般的に、一定のレンズにおける円柱屈折力は固定されている。しかしながら、円柱屈折力が異なる屈折力の領域において異なっている一定の多焦点レンズが、例えば、米国特許第６，１４２，６２５号において知られている。この米国特許第６，１４２，６２５号のレンズは当該レンズの隣接領域間における屈折力、軸、またはこれらの両方の差によりそのレンズ内において像の飛び跳ねが生じる可能性がある点において不都合である。それゆえ、このような不都合を解消する一定の可変の円柱屈折力のレンズに対する要望が存在している。
【０００４】
発明および好ましい実施形態の詳細な説明
本発明は乱視を補正するために有用なレンズを設計するための方法、その設計を取り入れているレンズ、およびこれらのレンズを製造するための方法を提供している。本発明の設計はレンズの全体にわたる円柱屈折力における一定の滑らかで連続的な変化を提供している。従って、本発明のレンズは円柱屈折力が比較的に高い輝度の状況における場合とは異なる程度に低い輝度の状況下において作用することを可能にすることにおいて有利である。従って、このレンズは中間域の輝度において近視野域に対して干渉する可能性のある付加的な円環体の負の屈折力に対する必要性を排除すると共に、低輝度の状況において遠視野域を補助する。
【０００５】
一例の実施形態において、本発明は一定の進行性の円柱屈折力を含むか、これにより実質的に構成されているか、これのみにより構成されている一定の眼用レンズを提供している。上記の眼用レンズは一定の眼鏡レンズ、コンタクト・レンズ、眼内レンズ、およびこれらの類似物を意味する。好ましくは、本発明のレンズは一定のコンタクト・レンズである。また、「進行性の円柱屈折力（progressive cylinder power）」はレンズの光学的中心からその光学領域の周縁部にかけて円柱屈折力に一定の連続的な進行性の変化が存在することを意味する。なお、この円柱屈折力は上記の光学的中心からその周縁部にかけて移動する場合に増加または減少のいずれも可能である。
【０００６】
一定の代替的な実施形態において、本発明は一定の進行性の円柱屈折力および一定の進行性の軸を含むか、これらにより実質的に構成されているか、これらのみにより構成されている一定の眼用レンズを提供している。この「進行性の軸（progressive axis）」は円柱屈折力の軸がレンズの光学的中心からその光学領域の周縁部にかけて移動する場合に一定の定められた範囲にわたり連続的に変化することを意味する。なお、この円柱屈折力は上記の光学的中心からその周縁部にかけて移動する場合に増加または減少のいずれも可能である。
【０００７】
上記進行性の円柱屈折力、進行性の軸、またはこれらの両方は単一視野域のレンズの中に取り入れることが可能であるが、多焦点のレンズ、すなわち、２個以上の焦点の屈折力を有するレンズにおいて最高に有用になる。このようなレンズの例は非球面体等のような二焦点型、円錐形、同心体、変形体、および多数環状体の設計、回折レンズ、進行性の付加レンズおよびこれらの類似物を含むがこれらに限定されない。
【０００８】
上記レンズの円柱屈折力は以下の式に従って変更可能である。
【数１】
2006505007.tif 000002
この場合に、ｙはレンズの任意の点ｘにおける瞬間の円柱屈折力であり、
Ｐはレンズの円柱屈折力の領域の幅を調整し、０よりも大きい一定の値、好ましくは１であり、
Ａは一定の定数、好ましくは０．５であり、
Ｋは最大の円柱屈折力のずれを調整し、＋４から−４までの一定の値にすることができ、
Ｓは機能の末端位置を調整し、１から５０までの一定の値にすることができ、さらに
Ｃｙｌはレンズの最大の円柱屈折力である。
【０００９】
上記の式Ｉは光学領域の中心すなわちレンズの光学的中心からそのレンズの周縁部にかけて移動する場合に減少する一定の進行性の円柱屈折力を与えている。
【００１０】
一方、光学領域の中心すなわちレンズの光学的中心からそのレンズの周縁部にかけて移動する場合に増加する一定の進行性の円柱屈折力は以下の式により与えることができる。
【数２】
2006505007.tif 000003
この場合に、ｙ，Ａ，Ｐ，Ｘ，ＫおよびＣｙｌにそれぞれ対応する値および定義は上記式Ｉの場合と同じである。図１において、上記の式ＩＩを用いて得た進行性の円柱屈折力の特性のグラフ図が示されている。また、以下の表１は図１の各進行性におけるＡ，Ｐ，Ｘ，Ｋに対して用いた値を示している。
【００１１】
【表１】
2006505007.tif 000004
【００１２】
さらに、進行性の円柱屈折力を与えるために有用な別の式は以下の式である。
【数３】
2006505007.tif 000005
この場合に、
ｙは任意の点ｘにおける瞬間の円柱屈折力であり、
Ｐは瞳孔の部分であり、０から１までの任意の値にすることができ、
ｘは０．０から２０までの一定の値であり、さらに
Ｃｙｌは最大の円柱屈折力である。
【００１３】
上記の式ＩＩＩは光学領域の中心から移動する場合に円柱屈折力を減少する。一方、以下の式は屈折力を増加する。
【数４】
2006505007.tif 000006
【００１４】
さらに、光学領域の中心から屈折力を進行的に減少することにおいて有用である別の式は以下の式である。
【数５】
2006505007.tif 000007
【００１５】
また、円柱屈折力を増加するための式は以下の式である。
【数６】
2006505007.tif 000008
この場合に、ｙはレンズの任意の位置ｘにおける瞬間の円柱屈折力であり、
Ｐは瞳孔の部分であり、９０乃至１８０度であり、
ｘは０．０から２０までの値であり、
Ｃｙｌはレンズの最大の円柱屈折力である。
【００１６】
さらに、光学領域の中心から周縁部にかけて減少する一定の進行性の円柱屈折力を設計するために使用できる式の別の例は以下の式である。
【数７】
2006505007.tif 000009
【数８】
2006505007.tif 000010
【数９】
2006505007.tif 000011
上記式のそれぞれにおいて、
ｙは任意の点ｘにおける瞬間の円柱屈折力であり、
ｘc はフィルターの変化における５０％のカットオフ値であるか、最大の円柱屈折力の１／２を有するｘの位置であり、
ａは一定の定数、好ましくは１であり、
ｎは変化の急勾配を調整し、１乃至４０の一定の値であり、
Ｃｙｌは最大の円柱屈折力であり、さらに
Ｘはレンズの中心からｘの位置の距離における瞬間的な半径である。
【００１７】
さらに、光学領域の中心から周縁部にかけて増加する一定の進行性の円柱屈折力を設計するために使用できる式の別の例は以下の式である。
【数１０】
2006505007.tif 000012
【数１１】
2006505007.tif 000013
【数１２】
2006505007.tif 000014
これらのそれぞれにおいて、
ｙは任意の点ｘにおける瞬間の円柱屈折力であり、
ｘc はフィルターの変化における５０％のカットオフ値であるか、円柱屈折力が最大の１／２であるｘの位置であり、
ａは一定の定数、好ましくは１であり、
ｎは変化の急勾配を調整し、１乃至４０の一定の値であり、
Ｃｙｌは最大の円柱屈折力であり、さらに
Ｘは瞬間的な半径である。
【００１８】
図２および図３において、上記の式ＶＩＩを用いて与えられる円柱屈折力の進行性のグラフ的な表現が示されている。さらに、以下の表２において、それぞれの進行性において用いたＸc ，ａ，ｎおよびＣｙｌの値が示されている。
【００１９】
【表２】
2006505007.tif 000015
【００２０】
進行性の円柱屈折率が一定の進行性の付加レンズにおいて用いられている本発明のレンズの実施形態において、その円柱屈折力の変化は進行性の付加屈折力の変化とは別であり、その付加屈折力の進行は円柱屈折力の進行とは無関係であることを意味している。このレンズは進行性の屈折力を一方の表面において有し、進行性の円柱屈折力を反対側の表面に有することができ、あるいは、これらが同一の表面に存在していてもよい。好ましくは、進行性の屈折力は後ろ側すなわち目の側の面にあり、進行性の付加屈折力は反対側の表面にある。
【００２１】
一例の実施形態において、本発明は装着者の異なる仕事にたいしてあつらえた円柱屈折力を有するレンズを提供するために用いることができる。例えば、この円柱屈折力は遠視野域を向く仕事に対して比較的に高くすることができ、さらに、近視野および中間視野域を向く仕事に対して比較的に低くすることができる。このことを達成できる一例の様式は中心において最高になりレンズの周縁部に向かって半径方向に移動するにつれて減少する一定の付加屈折力を有し、さらに、レンズの中心において低いか０でありレンズの周縁部に向かって半径方向に移動するにつれて最高の円柱屈折力に増加する一定の円柱屈折力を有するレンズを提供することより行なわれる。
【００２２】
当業界における通常の熟練者であれば、コンタクト・レンズの実施形態において、その円柱屈折力の存在により、一定の安定化手段がそのレンズに組み込まれることが必要になることを認識できる。この場合に、適当な安定化手段はプリズム・バラスト、薄肉および肉厚の領域、ボス等およびこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない当業界において知られている静的および動的な安定化手段のいずれかである。
【００２３】
本発明のレンズは眼鏡レンズ、コンタクト・レンズ、および眼内レンズを含むがこれらに限定されない種々の眼用レンズを製造するための任意の適当なレンズ形成用の材料により作成できる。ソフト・コンタクト・レンズの形成用の例示的な材料は種々のシリコーン・エラストマー、それぞれの内容全体が本明細書において参考文献として含まれる米国特許第５，３７１，１４７号、同第５，３１４，９６０号、および同第５，０５７，５７８号において開示されている材料を含むがこれらに限定されない種々のシリコーン含有マクロマー、ヒドロゲル、シリコーン含有ヒドロゲル、およりこれらの類似物および組み合わせ物を含むがこれらに限定されない。さらに好ましくは、上記の表面は一定のシロキサンであり、あるいは、ポリジメチル・シロキサン・マクロマー、メタクリルオキシプロピル・ポリアルキル・シロキサン、およびこれらの混合物、シリコーン・ヒドロゲルまたはエタフィルコンＡ等のような一定のヒドロゲルを含むがこれらに限定されない一定のシロキサンの官能性を含む。
【００２４】
一定の好ましいコンタクト・レンズの材料は一定のポリ２−ヒドロキシエチル・メタクリレート・ポリマーであり、約２５，０００乃至約８０，０００の一定のピーク分子量および約１．５以下乃至約３．５以下の一定の多分散性を有していて、少なくとも１個の架橋可能な官能基が共役的に結合しているポリマーを意味する。なお、この材料は内容全体が本明細書において参考文献として含まれる代理人整理番号：ＶＴＮ５８８の米国特許出願第６０／３６３，６３０号において記載されている。
【００２５】
さらに別の代替例において、上記レンズ材料はコンタクト・レンズ以外の眼用レンズを形成するために適している任意の材料とすることができる。例えば、ビスフェノールＡ・ポリカーボネート等のようなポリカーボネート、ジエチレン・グリコール・ビスアリル・カーボネート（ＣＲ−３９（商標））等のようなアリル・ジグリコール・カーボネート、トリアリル・シアヌレート、トリアリル・ホスフェートおよびトリアリル・シトレート等のようなアリル・エステル、メチル−、エチル−およびブチル・メタクリレートおよびアクリレート等のようなアクリル酸エステル、アクリレート、メタクリレート、スチレン樹脂、ポリエステル等およびこれらの組み合わせ物を含むがこれらに限定されない眼鏡レンズの材料が使用できる。加えて、眼内レンズを形成するための材料はポリメチル・メタクリレート、ヒドロキシエチル・メタクリレート、不活性で透明なプラスチック、シリコーン基材のポリマー等およびこれらの組み合わせ物を含むがこれらに限定されない。
【００２６】
上記レンズ材料の硬化は任意の好都合な方法により行なうことができる。例えば、上記の材料を一定の金型の中に入れて熱、照射、化学的、電磁的放射線による硬化等およびこれらの組み合わせにより硬化することができる。好ましくは、コンタクト・レンズの実施形態において、成形処理が紫外光によるか可視光の全域により行なわれる。さらに具体的に言えば、上記レンズ材料を硬化するために適している精密な条件は選択する材料および形成するレンズにより決まる。例えば、適当な処理方法が内容全体が本明細書において参考文献として含まれる米国特許第５，５４０，４１０号において開示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のレンズにおける円柱屈折力の進行のグラフ図である。
【図２】本発明のレンズにおける円柱屈折力の進行の別のグラフ図である。
【図３】本発明のレンズにおける円柱屈折力の進行の別のグラフ図である。
【図１】
2006505007.tif 000028
【図２】
2006505007.tif 000029
【図３】
2006505007.tif 000030
【国際調査報告】
2006505007.tif 000031
2006505007.tif 000032
2006505007.tif 000033