(57)【要約】【課題】本発明は、一般に、眼の固有の色収差に対して、完全若しくは部分的に補正する能力を有する眼科用レンズを提供する。【解決手段】一つの側面において、本発明は後側光学素子１２と前側光学素子１４とを有する眼内レンズを提供する。後側光学素子１２及び前側光学素子１４は、関心波長域にわたって、例えば略400nmから略700nmの波長域にわたって眼の固有の色収差を協働して補正するよう適合された異なる色分散を持つ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
後側光学素子と、
前側光学素子とを有し、
前記後側光学素子及び前記前側光学素子は、所定の波長域にわたって眼の固有の色収差を協働して補正するよう適合された異なる色分散を持つことを特徴とする眼内レンズ。
【請求項２】
前記波長域は、550nmの波長を略中心とする、請求項１に記載の眼内レンズ。
【請求項３】
前記波長域は、略400nmから略700nmの範囲である、請求項２に記載の眼内レンズ。
【請求項４】
前記後側光学素子及び前記前側光学素子は、略400nmの波長と略700nmの波長間で、略0.5ディオプタから略3.5ディオプタの範囲内で色収差補正を共同で行うよう適合される、請求項１に記載の眼内レンズ。
【請求項５】
前記後側光学素子及び前記前側光学素子の一方は正のパワーを有し、前記後側光学素子及び前記前側光学素子の他方は負のパワーを有する、請求項１に記載の眼内レンズ。
【請求項６】
前記後側光学素子及び前記前側光学素子は、前記色収差補正を行うために、前記色分散と共同して色焦点移動を生じるよう適合された複数の曲面を含む、請求項１に記載の眼内レンズ。
【請求項７】
前記後側光学素子と前記前側光学素子は、略0ミリメートルから略5ミリメートルの範囲内の距離で光軸方向に分離される、請求項１に記載の眼内レンズ。
【請求項８】
前記後側光学素子の光軸と前記前側光学素子の光軸は略一致する、請求項７に記載の眼内レンズ。
【請求項９】
前記後側光学素子と前記前側光学素子は、共同して略-15ディオプタから略50ディオプタの範囲内のパワーを提供する、請求項１に記載の眼内レンズ。
【請求項１０】
前記後側光学素子と前記前側光学素子は、共同して略6ディオプタから略34ディオプタの範囲内のパワーを提供する、請求項９に記載の眼内レンズ。
【請求項１１】
前記後側光学素子及び前記前側光学素子は、生体適合性材料で形成される、請求項１に記載の眼内レンズ。
【請求項１２】
前記後側光学素子及び前記前側光学素子の一方は、2-フェニルエチルアクリレートと2-フェニルエチルメタクリレートの架橋されたコポリマーで形成され、前記後側光学素子及び前記前側光学素子の他方は、エチルアクリレートとエチルメタクリレートとメタクリル酸トリフルオロエチルの架橋されたターポリマーで形成される、請求項１に記載の眼内レンズ。
【請求項１３】
所定の波長域にわたって色分散を示す後側光学素子と、
前記波長域にわたって異なる色分散を示す前側光学素子と、
前記前側光学素子及び前記後側光学素子が有する複数の曲面とを有し、
前記前側光学素子及び前記後側光学素子の前記色分散及び前記曲面の曲率は、前記波長域にわたって眼の色収差を補正するために色焦点移動を生じるよう適合されることを特徴とする眼内レンズ。
【請求項１４】
前記後側光学素子は正のパワーを有し、前記前側光学素子は負のパワーを有する、請求項１３に記載の眼内レンズ。
【請求項１５】
前記波長域は、略400nmから略700nmの範囲である、請求項１３に記載の眼内レンズ。
【請求項１６】
前記後側光学素子と前記前側光学素子は、共同して略-15ディオプタから略50ディオプタの範囲内のパワーを提供する、請求項１３に記載の眼内レンズ。
【請求項１７】
前記後側光学素子と前記前側光学素子は、共同して略6ディオプタから略34ディオプタの範囲内のパワーを提供する、請求項１６に記載の眼内レンズ。
【請求項１８】
前記後側光学素子と前記前側光学素子は、異なる生体適合性材料で形成される、請求項１３に記載の眼内レンズ。
【請求項１９】
前記後側光学素子の光軸と前記前側光学素子の光軸は略一致する、請求項１３に記載の眼内レンズ。
【請求項２０】
前記後側光学素子と前記前側光学素子は、0ミリメートルから略5ミリメートルの範囲内の距離で分離される、請求項１３に記載の眼内レンズ。
【請求項２１】
前記後側光学素子及び前記前側光学素子の一方は、2-フェニルエチルアクリレートと2-フェニルエチルメタクリレートの架橋されたコポリマーで形成され、前記後側光学素子及び前記前側光学素子の他方は、エチルアクリレートとエチルメタクリレートとメタクリル酸トリフルオロエチルの架橋されたターポリマーで形成される、請求項１３に記載の眼内レンズ。
【請求項２２】
前記後側光学素子と前記前側光学素子は、共同して略-15ディオプタから略50ディオプタの範囲内のパワーを提供する、請求項１８に記載の眼内レンズ。
【請求項２３】
前記後側光学素子と前記前側光学素子は、共同して略6ディオプタから略34ディオプタの範囲内のパワーを提供する、請求項２２に記載の眼内レンズ。
【請求項２４】
前記波長域は、略400nmから略700nmの範囲である、請求項１８に記載の眼内レンズ。
【請求項２５】
前記後側光学素子及び前記前側光学素子は、略0.5ディオプタから略3.5ディオプタの範囲内で色収差補正を行うよう適合される、請求項１８に記載の眼内レンズ。
【請求項２６】
後側レンズと、
前側レンズと、
前記前側レンズと前記後側レンズが協働して近焦点及び遠焦点を提供することを可能とするために、前記前側レンズまたは前記後側レンズの一方の面に配置された回折パターンとを有し、
前記前側レンズ及び前記後側レンズは、所定の波長域にわたって前記遠焦点において眼の色収差を補正するよう適合された異なる色分散を示すことを特徴とする眼科用レンズ系。
【請求項２７】
前記回折パターンは、アポダイズされた回折パターンである、請求項２６に記載の眼科用レンズ系。
【請求項２８】
前記回折パターンは、前記近焦点を生じるために、略1から略6Dの範囲内の追加パワーを提供する、請求項２６に記載の眼科用レンズ系。
【請求項２９】
前記後側レンズ及び前記前側レンズの一方は、2-フェニルエチルアクリレートと2-フェニルエチルメタクリレートの架橋されたコポリマーで形成され、前記後側レンズ及び前記前側レンズの他方は、エチルアクリレートとエチルメタクリレートとメタクリル酸トリフルオロエチルの架橋されたターポリマーで形成される、請求項２６に記載の眼科用レンズ系。
【請求項３０】
後側光学素子と、
前側光学素子とを有し、
前記後側光学素子と前記前側光学素子は、少なくとも一方の光学素子が、当該光学素子に対する圧縮力の適用に応じて他方の光学素子に対して移動可能なように、互いに対して移動可能に結合され、
前記後側光学素子及び前記前側光学素子は、所定の波長域にわたって眼の固有の色収差を協働して補正するよう適合された異なる色分散を持つことを特徴とする眼内レンズ系。
【請求項３１】
前記レンズ系は、患者の眼に組み込まれた時に、略1Dから略6Dの範囲内で調節を行う、請求項３０に記載の眼内レンズ系。
【請求項３２】
前記後側光学素子及び前記前側光学素子は、略400nmから略700nmの波長域にわたって、略0.5ディオプタから略3.5ディオプタの範囲内で色収差補正を共同で行うよう適合される、請求項３０に記載の眼内レンズ系。
【請求項３３】
前記後側光学素子及び前記前側光学素子の一方は正のパワーを有し、前記後側光学素子及び前記前側光学素子の他方は負のパワーを有する、請求項３０に記載の眼内レンズ系。
【請求項３４】
前記後側光学素子及び前記前側光学素子は、アッベ数が少なくとも略10異なる、二つの異なる生体適合性材料で形成される、請求項３０に記載の眼内レンズ系。
【請求項３５】
前記後側光学素子及び前記前側光学素子の一方は、ＰＭＭＡで形成され、前記後側光学素子及び前記前側光学素子の他方は、軟性アクリルポリマーで形成される、請求項３０に記載の眼内レンズ系。
【請求項３６】
前記後側光学素子及び前記前側光学素子の一方は、2-フェニルエチルアクリレートと2-フェニルエチルメタクリレートの架橋されたコポリマーで形成され、前記後側光学素子及び前記前側光学素子の他方は、エチルアクリレートとエチルメタクリレートとメタクリル酸トリフルオロエチルの架橋されたターポリマーで形成される、請求項３０に記載の眼内レンズ系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に眼科用レンズに関し、特に、眼の色収差を補正する眼科用レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
人の眼の屈折力は、眼が青色光に対してより近視となり、赤色光に対してより遠視となるような、入射放射線の波長の関数として変化する。例えば、眼のパワーは、400nmから700nmの波長範囲にわたって略2ディオプタ(D)変化する。波長の関数としてのパワーのこの変化は、通常色収差または色ボケとして知られ、像のコントラストを低下させることがある。そのような色収差は、利用者が増加している眼科用レンズ（ocular ophthalmic lens）及び眼内レンズの光学性能に対して不利な影響を与える。さらに、眼科用レンズ及び眼内レンズはそれら自身も色収差を有し、そのことがさらに光学性能を低下させる。
【０００３】
したがって、多色入射光に対してより優れた光学性能を提供する、より良い眼科用レンズ（例えば、眼内レンズ）が必要とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、一般に、眼の固有の色収差、特に軸上色収差を補正できる複数素子の眼内レンズ（ＩＯＬ）に向けられている。特に、レンズ素子の様々なパラメータ、面曲率だけでなく、それらの色分散（波長の関数としての屈折率の変化）などを、レンズ素子が一体となって所望する度合の色収差補正を提供するように適合させる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一つの側面において、本発明は、前側光学素子と後側光学素子とを含む眼内レンズを提供する。それらの光学素子は、波長の関心領域にわたって眼の固有の色収差を協働して補正するように適合された異なる色分散を持つ。言い換えれば、それらの光学素子は、眼によって生じた色収差の効果（入射光の異なる色成分に対する焦点距離の変動）を少なくとも部分的に補正するよう適合される。
【０００６】
関連する側面において、色収差の補正が達成される波長域は、570nmを略中心とし、略400nmから略700nmの範囲とすることができる。例として、光学素子は、略400nmから略700nmの波長域にわたって略0.5ディオプタから略3.5ディオプタの範囲内で、協働して色収差を補正するよう適合される。
【０００７】
他の側面において、それらの光学素子の一方は正のパワーを有し、他方は負のパワーを有する。多くの場合、それらの光学素子を合わせた全体のパワーは、略6ディオプタから略34ディオプタの範囲内の値となる。
【０００８】
それらの光学素子を、軸方向に分離してもよく、あるいは、それらの面の二つを接触させてもよい。より一般的には、光学素子間の距離（例えば、光学素子の中心間の間隔）を略0ミリメートルから略5ミリメートルの範囲内（例えば、略0.1mmから略5mmの範囲内）の値とすることができる。さらに、一方の光学素子の光学軸を他方の光学素子の光学軸と略一致させることが好ましい。
【０００９】
関連する側面において、光学素子は、両方とも生体適合性材料で形成される。そのような材料の例には、環境温度以下のガラス転移温度を持つ軟性アクリルポリマー、ヒドロゲル、ポリメチルメタクリレート、ポリスルホン、ポリスチレン、セルロースアセテートブチレート、または特定用途に対する屈折率の要件を満たす、他の生体適合性重合材料が含まれる。なお、これらの材料に限定されるものではない。一例として、幾つかの場合、光学素子の一方はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）で形成され、他方はポリスルホンで形成される。他の例では、光学素子の一方は、アクリソフ（Acrysof）として知られる軟性アクリル材料（2-フェニルエチルアクリレート（2-phenylethyl acrylate）と2-フェニルエチルメタクリレート（2-phenylethyl methacrylate）の架橋されたコポリマー）で形成され、他方は、センサ（Sensar）として通常知られている、エチルアクリレートとエチルメタクリレートとメタクリル酸トリフルオロエチル（2,2,2-trifluoroethyl methacrylate）の架橋されたターポリマーで形成される。
【００１０】
他の側面において、所定の波長域にわたって色分散を示す後側光学素子と、その波長域にわたって異なる色分散を示す前側光学素子を含む眼内レンズが開示される。それらの光学素子は、その波長域にわたって眼の色収差を補正するために、光学素子の色分散の差と共同して色による焦点移動を生じるよう適合された曲率を持つ複数の曲面を含む。
【００１１】
関連する側面において、色による焦点移動は、波長の関心領域（例えば、略400nmから略700nmの範囲）にわたって略0.5ディオプタから略3.5ディオプタの範囲内で補正を行う。
【００１２】
他の側面において、後側レンズと前側レンズを含む眼科用レンズ系が開示される。それらのレンズが協働して近焦点と遠焦点とを提供するように、レンズの一つの面上に、回折パターンが配置される。前側レンズと後側レンズは、遠焦点において所定の波長域（例えば、略400nmから略700nm）にわたり、眼の色収差を補正するように適合された異なる色分散を示す。
【００１３】
関連する側面において、遠焦点に関するパワーは、略6Dから略34Dの範囲の値となり、回折パターンは、略1Dから略6Dの範囲内の追加のパワーを提供する。
【００１４】
他の側面において、本発明は、後側光学素子と前側光学素子を含む眼内レンズ系を提供する。少なくとも一つの光学素子が、それへの圧縮力の適用に応じて、他方の光学素子に対して移動可能なように、それらの光学素子は、互いに対して移動可能に結合される。さらに、それらの光学素子は、所定の波長域にわたって眼の固有の色収差を協働して補正するよう適合された異なる色分散を持つ。
【００１５】
関連する側面において、上記のレンズ系は、患者の眼に埋め込まれた場合、略1から略6ディオプタの調節範囲（擬似的な調節）を提供する。
【００１６】
他の側面において、上記の擬似調節レンズ系では、それらの光学素子は、略400nmから略700nmの波長域にわたって、略0.5から略3.5ディオプタの範囲で、協働して色収差を補正する。
【００１７】
他の側面において、上記の擬似調節レンズ系では、一方の光学素子は正のパワー（例えば、略20Dから略80Dの範囲内）を有し、他方の光学素子は負のパワー（例えば、略-5Dから略-60Dの範囲内）を有する。さらに、それらの光学素子を、少なくともアッベ数が10違う、二つの異なる材料、好ましくは生体適合性材料で形成することができる。例えば、一方の光学素子をＰＭＭＡで形成し、他方の光学素子を軟性アクリル材料で形成することができる。他の例では、一方の光学素子を2-フェニルエチルアクリレートと2-フェニルエチルメタクリレートの架橋されたコポリマーで形成し、他方の光学素子を、エチルアクリレートとエチルメタクリレートとメタクリル酸トリフルオロエチルの架橋されたターポリマーで形成することができる。
【００１８】
以下の発明の詳細な説明を、関連する図面及び図面の簡単な説明とともに参照することで、本発明をよりよく理解できるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、一般に、眼の固有の色収差に対して、完全に若しくは部分的に補正する能力を有する眼科用レンズを提供する。以下の実施態様は、主として眼内レンズに向けられているが、本発明は、コンタクトレンズのような、様々なレンズ及び人工眼に適用することができることも教示する。さらに、「眼内レンズ」という用語及びその略語「ＩＯＬ」は、ここでは、眼の固有レンズを置換するために眼の内側に埋め込まれたレンズか、あるいは、その固有レンズを除去するか否かにかかわらず、視覚を増強するために眼の内側に埋め込まれるレンズを記述するために、同じ意味で用いられる。
【００２０】
図１及び図２を参照すると、本発明の例示的な実施態様による眼内レンズ（ＩＯＬ）１０は、後側レンズ１２と、前側レンズ１４と、患者の眼の中にＩＯＬを配置するのを補助する複数の固定部材若しくは支持部１６を有する。この実施態様では、後側レンズ１２は平凹レンズであり、前側レンズ１４は両凸レンズである。他の実施態様では、代替的なレンズ構成（例えば、平凸）を、後側及び前側レンズ、又は後側若しくは前側レンズの何れかに採用してもよい。さらに、レンズ１２は、負のパワー（例えば、略-5Dから略-60Dの範囲内のパワー）を持つことが好ましく、レンズ１４は正のパワー（例えば、略20Dから略80Dの範囲内のパワー）を持つことが好ましい。そしてそのパワーの差を逆にすることもできる。それらを組み合わせたレンズのパワー、すなわち、ＩＯＬ１０のパワーは、略-15Dから略50Dの範囲内の値とすることができ、略6Dから略34Dの範囲内の値とすることが好ましい。
【００２１】
本実施態様では、レンズ１２と１４は互いに接触しているが、他の実施態様では、それらは軸方向に沿って、例えば略5mm未満の間隔で離れていてもよい。それらのレンズが軸方向に離れている多くの実施態様では、それらのレンズの光学軸が一直線になるように、互いに対して配置されることが好ましい。一例として、図３に、互いに対して軸方向に、略0.1mmから略5mmの範囲内の距離Ｒだけ離れたレンズ１２と１４で形成される眼科用レンズ１８を概略的に表す。レンズ１２の光軸ＯＡ１は、レンズ１４の光軸ＯＡ２と略一致する。
【００２２】
図１及び図２を参照すると、レンズ１２とレンズ１４は、異なる色分散を示す異なる材料で作製されており、レンズ１０が埋め込まれた眼の色収差を最小化または除去するように適合されている。当該技術において既知のように、放射線の波長の関数とした材料の屈折率の変動は、その材料の分散と呼ばれる。材料の分散（波長による屈折率の変動）について通常採用される測度の一つは、アッベ数として知られており（材料のコンストリジェンス若しくはＶ値としても知られている）、以下のように定義される。
【数１】
2007319685.tif 000003
ここで、nD、nF及びnCは、それぞれ、フラウンフォーファーのＤ線、Ｆ線、Ｃ線に対応する波長589.2nm、486.1nm及び656.3nmにおける材料の屈折率を表す。一般に、高いＶ値を持つ材料は、低い分散を示す。多くの実施態様において、ＩＯＬ１０の色収差を最小化し（幾つかの場合ではその色収差を除去し）、かつ／または眼の色依存屈折誤差（カウンター）を補正するような方法で、入射光の波長の関数として変化するＩＯＬ１０の正味パワーを生じさせるため、レンズ１２及びレンズ１４を形成する材料は、十分に異なるＶ値を持つ。
【００２３】
一例として、ＩＯＬによって生じる色収差は、略0.5Dから略3.5Dの範囲内に含まれる。さらに、幾つかの実施態様では、レンズ１２とレンズ１４を形成する材料、及び二つのレンズのパワーは、例えば略400nmから略700nmの波長域にわたって眼の固有の色収差を補正するように選択される。ここで使用される「眼の固有の色収差を補正すること」というフレーズは、色収差を完全に是正するという場合だけでなく、幾らか色収差が残る場合、例えば、残りの軸上色収差が略50％未満となるといった場合も含むことを意図している。例えば、ＩＯＬ１０は、略400nmから略700nmの波長域にわたって略1から略2ディオプタの範囲で色収差の補正を行うものでもよい。
【００２４】
レンズ１２及びレンズ１４は、様々な材料、好ましくは生体適合性材料で形成することができる。一例として、一方のレンズ（例えば、レンズ１４）をポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）（アッベ数V=55）で形成し、他方のレンズ（例えば、レンズ１２）をポリスルホン（アッベ数V=30.87）で形成することができる。他の適当な材料には、アクリソフ（Acrysof、2-フェニルエチルアクリレートと2-フェニルエチルメタクリレートの架橋されたコポリマー）（アッベ数Vは略37）のような軟性アクリル、ポリスチレン（アッベ数V=30.87）、ポリカーボネート（アッベ数Vは29.9）若しくはセルロースアセテートブチレート（アッベ数Vは略80から84の範囲内）、及びここに参照として組み込まれる米国特許第4,834,750号に開示された材料を含む。なお、これらの材料に限定されるものではない。また、二つのレンズを形成する材料のアッベ数の差は、所望の色収差補正を行うために十分な大きさとなる（例えば、略10より大）。例えば、一つの実施態様では、レンズ１２とレンズ１４は、それぞれ、ＰＭＭＡとアクリソフで作製され、レンズ１２は略-43.17ディオプタのパワーを持ち、レンズ１４は略+64.17ディオプタのパワーを持つ。
【００２５】
幾つかの実施態様では、二つのレンズを組み合わせたパワーが正となるように、正のパワーを持つレンズ１２を低分散（高V値）の材料で形成し、負のパワーを持つレンズ１４を高分散（低V値）の材料で形成することができる。
【００２６】
本発明の色消しレンズを、無水晶体眼内のカプセル埋め込み、または有水晶体眼内の前側または後側埋め込みのために採用することができる。
【００２７】
例として、-0.183の円錐定数（cc）によって特徴付けられた非球面角膜を備えた眼のモデルと、ラムダリサーチ社（米国、マス、リトルトン）により市販されている、ＯＳＬＯ（登録商標）レンズ設計ソフトを利用することにより、上記のレンズ１０のような、プロトタイプの色消しダブレットレンズを理論的な設計を行った。眼のモデルの瞳面における開口は略4.5mmとし、波長550nm、488nm及び633nmに対して眼の明順応応答に近似した重み付けを行った。
【００２８】
この設計例において、二つのレンズのV値とそれぞれのパワーの関係は、以下のものを使用した。
【数２】
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ここでφ1及びφ2は、二つのレンズのパワーを表し、V1及びV2は、二つのレンズを形成する材料のアッベ数である。
【００２９】
この設計例では、一方のレンズの材料を、低い屈折率と高いアッベ数を持つように選択し、他方のレンズの材料を、高い屈折率と低いアッベ数を持つように選択した。また、低い屈折率を持つ材料で形成されたレンズが正のパワーを持ち、高い屈折率を持つ材料で形成されたレンズが負のパワーを持つように選択した。
【００３０】
本色消し設計を評価するための比較参照例として、軟性アクリル材料（アクリソフ（登録商標）として市販されているインプラントで使用されている材料）で形成された、非球面単焦点インプラントを有する擬似有水晶体眼モデルの色特性を計算した。特に、これらの計算のために、以下の眼のモデルをＯＳＬＯ設計ソフトで準備した。
【表１】
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【００３１】
以下の表２に示すように、上記の擬似有水晶体眼は、400nmから700nmの波長域にわたって3.16Dのパワー変化を示し、488nmから656nmの波長域にわたって1.41Dのパワー変化を示す。
【表２】
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【００３２】
図４は、波長550nm、488nm及び656nmの多色入射放射線に対する、上記の眼のモデルについて計算した多色変調伝達関数（ＭＴＦ）を示す（なお、上側の曲線は回折限界のＭＴＦの参照曲線である）。公知のように、光学系に関するＭＴＦは、物体のコントラストに対する、その光学系で形成された物体の像のコントラストの比として定義できる。図５は、上記の擬似有水晶体眼のモデルと同一のパラメータを持つものの、インプラントの前側面の非球面性を持たない眼のモデルについて同様に計算したＭＴＦを示す（なお、上側の曲線は回折限界のＭＴＦの参照曲線である）。100lp/mm（ラインペア／ミリメートル）におけるＭＴＦ値は、球面インプラントを持つ眼のモデルについて0.252であり、非球面インプラントを持つ眼のモデルについて0.438となった。非球面インプラントを持つ眼のモデルにおけるＭＴＦの減衰の残存部分は、ほとんどが色収差によるものである。
【００３３】
このレンズ設計例において、ＰＭＭＡの両凸正レンズ（39Dのパワー）と、そのＰＭＭＡレンズの後側面で接するポリスルホン（V=22.5）のメニスカスレンズ(-19Dのパワー)を有する色消しダブレットレンズの特性を評価した。図６に概略的に示すように、上記の眼のモデルにおける単焦点ＩＯＬをこのダブレットレンズで置換し、そのパラメータを、色収差を完全に補正するよう（例えば、１以上の面の曲率半径を調整することによって）最適化した。ダブレットレンズの厚さは略1.7mmになるよう計算した。
【００３４】
図７は、上記のダブレットレンズを略4.5mmの瞳サイズで組み込んだ眼のモデルについて計算した多色（波長550nm、488nm及び656nm）ＭＴＦを示す（なお、上側の曲線は回折限界の参照ＭＴＦである）。そのＭＴＦは、100lp/mmで略0.69の値を示し、眼の参照モデルと対比して、非常に向上していることを示している。
【００３５】
別の場合では、ＰＭＭＡ／ポリスルホンレンズを眼のモデルに組み込み、眼の参照モデルに関する色収差の半分を補正するよう、そのレンズパラメータを最適化した。図８に示す、この場合に関する多色ＭＴＦは、100lp/mmで略0.59の値を示し、完全に補正した場合について得られた対応値よりも低いものの、眼の参照モデルについてのＭＴＦの値よりもまだ十分に高い（なお、図における上側の曲線は回折限界の参照ＭＴＦである）。
【００３６】
実施態様によっては、色消しダブレットは、アクリソフの商標で市販されているレンズで利用されている材料（2-フェニルエチルアクリレートと2-フェニルエチルメタクリレートの架橋されたコポリマー）で形成された正レンズと、通常センサー（エチルアクリレートとエチルメタクリレートとメタクリル酸トリフルオロエチルの架橋されたターポリマー）として知られている材料で形成された負レンズとを含む。例として、そのようなマルチフォーカスの色消しダブレットの光学特性を、そのダブレットが組み込まれた平均的な眼のモデルで示される多色ＭＴＦを計算することによりシミュレートした。特に、略-15Dのパワーを持つアクリソフのマルチフォーカス負レンズと略35Dのパワーを持つセンサーの正レンズを持つダブレットレンズを平均的な眼のモデルに組み込み、そのモデルの焦点面において多色（波長550nm、488nm及び656nm）ＭＴＦを計算した。二つのレンズを、1.26Dの色収差を補正するよう構成した。図９は、その色消しダブレットを組み込んだ、そのような眼のモデル（瞳サイズは4.5mmとした）について計算した多色（波長550nm、488nm及び656nm）ＭＴＦを示す。ＭＴＦは、100lp/mmで略0.381となり、アクリソフレンズ材料で形成した単レンズを備える眼のモデルについて計算したＭＴＦの値略0.276に対して大きく向上している。なお、図における上側の曲線は回折限界の参照ＭＴＦである。
【００３７】
本発明の教示内容は、近視と遠視の両方を提供することができる眼内レンズのような、マルチフォーカスの眼科用レンズにも適用することができる。例として、図１０に、前側レンズ２２と後側レンズ２４を含む、本発明の他の実施態様による眼科用レンズ（例えば、ＩＯＬ）２０の概略を示す。この実施態様では、前側レンズ面が、追加のパワー（近焦点）を生成するための、複数の回折ゾーン２８を有する回折パターン２６を含む。特に、ＩＯＬ２０は、例えば、略6Dから略34Dの範囲内のパワーを持つ遠焦点と、例えば、略1Dから略6Dの範囲内の追加のパワーを持つ近焦点を提供する。各回折ゾーン２８は、隣接するゾーンとステップ高さで分離され、そのステップ高さは、レンズの光軸３０からゾーンまでの距離が増えるにつれて徐々に減少する（ステップ高さはアポタイズされる）。
【００３８】
例として、回折パターンの各ゾーンの境界におけるステップ高さを、以下の関係にしたがって決定することができる。
【数３】
2007319685.tif 000007
ここで、λは、設計波長（例えば、550nm）を示す。aは変数の次数に関する回折効率を制御するよう調節するパラメータ（例えば、2.5を選択することができる）を示す。またn2はレンズの屈折率を示し、n1は、レンズが配置された媒体の屈折率を示す。またfapodizeは、レンズの前側面と光軸の交点からの距離が増加するにつれて減少する値を有するスケーリング関数を表す。例として、スケーリング関数fapodizeを、以下の関係で定義することができる。
【数４】
2007319685.tif 000008
ここで、riはｉ番目のゾーンの距離半径を示し、routは最外の回折ゾーンの外側半径を示す。
【００３９】
他のアポダイズスケール関数、例えば同時に係属している、2004年12月1日に出願された特許出願第11/000770号、「アポダイズド非球面回折レンズ」に開示されたような関数を採用することもできる。またその出願は、ここに参照として組み込まれる。
【００４０】
回折パターン２６は、前側面の一部をカバーし（一部が切り取られ）、回折構造の欠如した面の屈折部分に囲まれている。
【００４１】
この実施態様では、レンズ２２は正のパワー（例えば、略20Dから略80Dの範囲内のパワー）を有し、レンズ２４は負のパワー（例えば、略-5Dから略-60Dの範囲内のパワー）を有する。しかし、それらのレンズのパワーの符号を逆にすることもできる。多くの実施態様では、遠焦点における眼の固有の色収差を補正可能なように、レンズ２２及びレンズ２４を形成する材料は十分に異なる屈折分散を持つよう選択される。例として、上記の実施態様と関連して述べた材料を、レンズ２２及びレンズ２４を形成するために利用することができる。例えば、一つの実施態様では、レンズ２２をアクリソフレンズ材料で形成し、レンズ２４をセンサーレンズ材料で形成することができる。
【００４２】
幾つかの実施態様では、眼科用レンズ２０を、眼の色収差を部分的に補正するよう構成される。例えば、上記の方法で、眼の軸上色収差の略50％を補正するよう適合させることができる。他の実施態様では、レンズ２０を眼の色収差を完全に補正するよう適合させる。
【００４３】
幾つかの実施態様では、眼の固有の色収差の補正を行うだけでなく、ある程度の調節、例えば、略1ディオプタから略6ディオプタの範囲内の調節を行う、複数の光学素子を有する眼内レンズ系が開示される。例として、図１１（ａ）〜（ｃ）に、後側光学素子１０２と前側光学素子１０４を有するＩＯＬ１００の概略図を示す。後側光学素子１０２は、ラッチ１１０によって輪郭が示されたソケット１０８を含む留め具１０６を有する。前側光学素子１０４は、ヒンジ領域１１４によって光学素子１０４に接続され、ソケット１０８に固定されるように成形され、サイズ調整された固定ピン１１６を含む支持部１１２のペアを有する。眼に組み込まれると、水晶体包（capsular bag）の収縮が光学素子１０４の圧縮を生じさせる。光学素子１０４が圧縮されるので、ヒンジ１１４は、ソケット１０８内で回転する固定ピンとともに、光学素子１０４が光学素子１０２から離れて前側へ移動することを可能にする。これは、レンズ系全体のパワーを、例えば略1Dから略6Dの範囲内で変えることができる。さらに、レンズ１００のような、調節可能レンズの様々な構造上の特徴に関する詳細を、米国特許第6,969,403号に見ることができる。なお、その特許は、ここに参照として組み込まれる。しかし、この実施態様では、光学素子１０２及び１０４を形成する材料及び光学素子の曲率は、眼の固有の色収差を補正するよう、上記の方法に従って選択される。例えば、光学素子１０４は正のパワーを有し、光学素子１０２は負のパワーを有するようにしてもよい。さらに光学素子１０２及び１０４を、所望の色収差補正を行うように、十分に異なるアッベ数を持つ材料で形成してもよい。一般に、色補正の度合いは調節を行うために変化する二つの光学素子間の距離によって変動し得る。
【００４４】
当業者にとって、本発明の範囲から外れることなく、上記の実施態様に様々な修正を行うことができることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施態様によるＩＯＬの概略側面図である。
【図２】図１のＩＯＬの概略平面図である。
【図３】本発明の他の実施態様によるＩＯＬの概略側面図である。
【図４】非球面単焦点インプラントを持つ擬似有水晶体眼のモデルに対する多色変調伝達関数（ＭＴＦ）を表す図である。
【図５】球面単焦点インプラントを持つ擬似有水晶体眼のモデルに対する多色変調伝達関数（ＭＴＦ）を表す図である。
【図６】色収差を完全に補正するよう、本発明の一実施態様によるダブレットレンズを組み込んだ眼の理論的なモデルを概略的に表す図である。
【図７】図６の眼のモデルについて計算した多色ＭＴＦを表す図である。
【図８】色収差を部分的に補正するように、本発明の一実施態様によるダブレットレンズを組み込んだ眼のモデルについて計算した多色ＭＴＦを表す図である。
【図９】本発明の他の実施態様によるダブレットレンズを組み込んだ平均的な眼のモデルについて計算した多色ＭＴＦを表す図である。
【図１０】表面に配置された回折パターンを含む、本発明の他の実施態様による眼科用レンズの概略側面図である。
【図１１】（ａ）は、本発明の他の実施態様によるＩＯＬの概略断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩＯＬの前側光学素子の概略平面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＩＯＬの前側光学素子の概略断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０    眼内レンズ
１２    後側レンズ
１４    前側レンズ
１６    支持部
１８    眼科用レンズ
２０    眼科用レンズ
２２    前側レンズ
２４    後側レンズ
２６    回折パターン
２８    回折ゾーン
３０    光軸
１００    眼内レンズ
１０２    後側光学素子
１０４    前側光学素子
１０６    留め具
１０８    ソケット
１１０    ラッチ
１１２    支持部
１１４    ヒンジ
１１６    固定ピン
【図１】
2007319685.tif 000009
【図２】
2007319685.tif 000010
【図３】
2007319685.tif 000011
【図４】
2007319685.tif 000012
【図５】
2007319685.tif 000013
【図６】
2007319685.tif 000014
【図７】
2007319685.tif 000015
【図８】
2007319685.tif 000016
【図９】
2007319685.tif 000017
【図１０】
2007319685.tif 000018
【図１１】
2007319685.tif 000019
【外国語明細書】
2007319685000001.pdf