(57)【要約】【課題】  老眼の人用のレンズシステムを提供する。【解決手段】  老眼の人用のレンズシステムは、視力を改善するために目相互間の視差制限を利用する。レンズのシステムは、目相互間の視差レベルが患者にとって不快ではない目相互間の視力の視差の最小レベルを要求することにより、遠くの、中間の及び近くの物体をみるときの両眼視力を改善するために利用されることができる。この視力の視差は、各目についてのレンズデザインと、どのようにレンズが患者の距離屈折に対して各目にフィットするかに依存する。【選択図】  図４
2016051181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目相互間の視覚の視差制限を有する老眼の人用のレンズシステムにおいて、
加入度数のニーズによってレンズのデザインの選択及びレンズのフィット感を特定するフィット感ガイドと、
複数のデザインを含むレンズ群とを備え、前記デザインのそれぞれが、ある範囲の屈折力を有し、前記フィット感ガイドにおいて特定された各レンズのデザインの選択及びフィット感について、視覚的視差
【数１】
2016051181.tif 000064
が、
【数２】
2016051181.tif 000065
によって定義された範囲内にある、レンズシステム。
【請求項２】
さらに、
【数３】
2016051181.tif 000066
及び
【数４】
2016051181.tif 000067
に対する制限を備え、
【数５】
2016051181.tif 000068
であり、
【数６】
2016051181.tif 000069
である、請求項１に記載のレンズシステム。
【請求項３】
前記レンズ群がコンタクトレンズを含む、請求項１に記載のレンズシステム。
【請求項４】
前記コンタクトレンズ群が眼内レンズを含む、請求項１に記載のレンズシステム。
【請求項５】
前記コンタクトレンズが単焦点コンタクトレンズを含む、請求項３に記載のレンズシステム。
【請求項６】
前記コンタクトレンズが二焦点コンタクトレンズを含む、請求項３に記載のレンズシステム。
【請求項７】
前記コンタクトレンズが多焦点コンタクトレンズを含む、請求項３に記載のレンズシステム。
【請求項８】
前記コンタクトレンズがトーリックコンタクトレンズを含む、請求項３に記載のレンズシステム。
【請求項９】
前記コンタクトレンズが回折コンタクトレンズを含む、請求項３に記載のレンズシステム。
【請求項１０】
前記コンタクトレンズが連続的な非球面コンタクトレンズを含む、請求項３に記載のレンズシステム。
【請求項１１】
前記システムが、トーリック単焦点レンズデザイン及び非トーリック多焦点レンズデザインからなる、請求項３に記載のレンズシステム。
【請求項１２】
前記システムが、トーリック単焦点レンズデザイン及びトーリック多焦点レンズデザインからなる、請求項３に記載のレンズシステム。
【請求項１３】
目相互間の視差制限を有する老眼の人用のコンタクトレンズのシステムを設計する方法において、
レンズ度数及び加入度数のニーズのフィット感ガイドを形成するステップと、
前記フィット感ガイドに含まれる加入度数のニーズの全範囲にわたって遠視力、中間視力及び近見視力における前記システムの両眼性能の尺度を提供するメリット関数を生成するステップと、
全システムメリット関数を最小化する、レンズデザイン及び前記フィット感ガイドに対する変更を決定するための最適化手続を適用するステップとを備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、老眼を矯正するためのコンタクトレンズに関し、より具体的には、すべての加入度数のニーズについて、改善された視覚的性能をもたらす異種のペアが提供されるレンズのシステムに関する。より具体的には、コンタクトレンズのペアは、より良好な視覚的性能を達成するように制御され且つ装用者にとって不快ではない両眼間の視差レベルを有する。
【背景技術】
【０００２】
人は年を取るにつれて、観察者に比較的近い物体に焦点を合わせるために遠近調節すること、すなわち、生来のレンズ、つまり水晶体を曲げることがより困難となる。この状態は、老眼として知られている。より具体的には、人が生まれたとき、その水晶体は柔軟であり、このことが高度な遠近調節を可能にしている。人が年を取るにつれて、水晶体は徐々により硬質になり、したがって遠近調節がしにくくなる。同様に、生来のレンズ、つまり水晶体を除去し、それに代わるものとして眼内レンズ、つまりＩＯＬを挿入した人の場合、遠近調節する能力は失われている。遠近調節式ＩＯＬの目的はこの潜在的な欠点に対処することであるが、現行の遠近調節式ＩＯＬの設計及び構想は比較的新しく、引き続き進化するものである。
【０００３】
眼の調節力の障害を矯正するために使用される方法の１つとして、ほとんどの場合、遠視力を矯正するためのコンタクトレンズがレンズ装用者の優位眼に使用され、非優位眼に使用される近見視力を矯正するための第２のコンタクトレンズと組み合わせて遠視力に優位であるように知られている、単眼視野として知られる方法がある。単眼視野は、どのように画像が構成されなければならないかについて脳が補償するのを可能としながら、近見視力及び遠視力の双方に備える。老眼を矯正するための別の公知の方法として、個人の両眼に二重焦点または多焦点コンタクトレンズを使用することがある。多数の形態の、老眼矯正用の二重焦点または多焦点コンタクトレンズがある。これらのデザインは、双方とも中心距離または中心付近のために設計されることができる同心リング及び非球面デザインを含む。これらの設計のすべてが、ある範囲の度数を目の瞳孔内に設けることによって機能する。例えば、同心リング設計は、被験者の遠方視力を矯正するのに必要な度数に公称で等しい度数を設ける中央リングと、近用度数を与える隣接リングと、同様に遠用度数を与える外側リングとを有してもよい。また、例えばコンピュータ画面表示など、近見視力と遠視力との間の中間視力の要求に対処するためのフィッティング戦略があってもよい。両眼における二重焦点または多焦点レンズの使用は、単眼視野に比べて画像のコントラストや解像度の低下をもたらすが通常は両眼を維持する。老眼を治療するための更なる別の方法は、二重焦点または多焦点レンズを一方の眼に、単焦点レンズを他方の眼に使用することである。この方法を使用する際の欠点は、十分なレンズ性能と近距離で両眼の制限を有する個体を提供するために考慮しなければならない多数のレンズにおけるものである。
【０００４】
様々なクラスのコンタクトレンズ及び眼内デザインが老眼の治療のために利用可能である。老眼患者に対する１つの解決策は、簡潔に上述したように、一般的に単眼視野と称されるものを提供することである。単眼視野では、最良の遠視力のために矯正された単焦点レンズが優位眼に配置される。非優位眼において、単焦点レンズは、患者の加入度数のニーズに等しい量だけ最良の遠視力を与える屈折力に対して正の視力にフィットされる。例えば、両眼で−３．０Ｄ且つ加入度数のニーズで＋２．０Ｄ屈折距離を有する患者について、優位眼は、−３．０Ｄの球面レンズによってフィットされ、非優位眼は、−１．０Ｄの球面レンズによってフィットされる。上述した用語「加入度数のニーズ」とは、４０ｃｍの作動距離において近見視力を有する老視患者を提供するために必要な最良の距離矯正力に対する視力の増加を指す。
【０００５】
単眼視野に関連する問題は、加入度数のニーズが＋１．７５Ｄよりも大きいと、多くの患者は、両眼間に視覚的視差と両眼の減少とを容認することができないということである。目のケアの専門家は、一般的に、単に両眼間の屈折距離に対する視力差として視差を定義し、したがって、上記例においては、視力の視差は２．０Ｄである。両眼性は、両眼によって対象物に焦点を当てて単一の立体画像を作成する能力として定義される。
【０００６】
乱視の患者について、視力低下は一般的にさらに大きくなる。また、製造は、必要なＳＫＵＳの数及びそれらに関連する問題のために乱視老眼用のデザインをさらに提供する可能性が低い。
【０００７】
したがって、老眼患者用の現在のレンズシステムは、十分に満たされておらずまたは患者のニーズに対処していないことが容易にわかる。
【０００８】
本明細書で使用される場合、レンズシステムは、０．７５から２．５Ｄ以上に及ぶ加入度数のニーズを有する老眼の人々についての加入度数のニーズを満たすために必要とされる通常は２または３つの固有のデザインのレンズのシステムを指す。販売のために提供されるように、このレンズシステムはまた、レンズシステムからの１つのレンズまたは複数のレンズが可能な限り最良の視力を提供するために目（優位／非優位）にフィットすることを目のケアの専門家が伝える推奨フィットガイドを含む必要がる。したがって、目のケアの専門家は、可能な限り最良の視力を患者に与えること、また、システムがフィットするのが容易であり且つオフィスに格納されることが要求される試用レンズの数が最小限に抑えられることに関心をもっている。患者の場合のように、老眼を有する患者用の現在のレンズシステムが目のケアの専門家のニーズを十分に満たさないことが容易にわかる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目相互間の視差制限を有する老眼の人用のレンズシステムは、簡潔に上述したような現在のレンズシステムに関連する欠点を解消する。具体的には、本発明のレンズシステムは、単に視力の代数的差異の観点で視差をみておらず、むしろ視覚的視差及び／または視力の視差と名付ける患者がみているものにおける視差をみている。このように視差を理解してそれがどのように両眼視力に関するのかは、上記関連する問題に対処する老眼用の多焦点デザインのシステムを作成するための手段を提供する。視力の視差の観点から理解される視差では、フィット感のみではなく、フィット感とデザインと全体的な両眼視力との関係の影響が考えられる。本発明は、レンズシステム、関連するフィットガイド及びシステムのレンズを設計する方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
他の態様によれば、本発明は、目相互間の視力の視差制限を有する老眼の人用のレンズシステムに関する。レンズシステムは、加入度数のニーズによってレンズのデザインの選択及びレンズのフィット感を特定するフィットガイドと、複数のデザインを含むレンズ群とを備え、デザインのそれぞれが、ある範囲の屈折力を有し、フィット感ガイドにおいて特定された各レンズのデザインの選択及びフィット感について、視覚的視差
【数１】
2016051181.tif 000003
が、
【数２】
2016051181.tif 000004
によって定義された範囲内にある。
【００１１】
本発明は、レンズのシステム、レンズデザインの組み合わせ及び関連する老眼の人用のフィットガイドに関する。レンズのシステムは、目相互間の視差レベルが患者にとって不快ではない目相互間の視力の視差の最小レベルを要求することにより、遠くの、中間の及び近くの物体をみるときの両眼視力を改善するために利用されることができる。本発明は、必要とされる目相互間の視力の視差の最小レベルと目相互間の視力の視差の最大レベルとを定義することにより、視力の視差を最適に活用するレンズのシステムのためのものである。この視力の視差は、各目に配置されたレンズのレンズデザインと、どのようにレンズが患者の距離屈折に対して各目にフィットするかに依存する。
【００１２】
視力の視差
【数３】
2016051181.tif 000005
について２つの制約がある。本発明にかかるレンズのシステムについての視差の最小値を定義する視力の視差
【数４】
2016051181.tif 000006
における制約は、
【数５】
2016051181.tif 000007
によって与えられる。
式中、加入度数は、ジオプターにおける対象の加入度数のニーズである。しかしながら、視力の視差
【数６】
2016051181.tif 000008
は、後に詳細に説明するように異なる単位を有する。最小視差についてのこの制約は、視差が負の結果またはトレードオフがなく視力を改善するために利用されることができる程度を定量化する。本発明のレンズのシステムにおける追加の制約として、理想的な結果を与えるために視力の最大格差もある。視力の視差の最大制約は、
【数７】
2016051181.tif 000009
によって与えられる。
【００１３】
これら２つの式の組み合わせは、最適な全体的な両眼視力を与える視力の視差の境界を提供する。式（２）の許可された最大視差は、目相互間の視差を増大させることによって達成することができる任意の追加の利益を上回る視力に悪影響を及ぼす上記視差の上限を設定する。
【００１４】
デザイン及びフィット感の組み合わせによる視差の最適なレベルを設定する方法のこの理解は、改善された老眼の人用のレンズのシステムをもたらす。本発明のシステムは、単焦点レンズ及び単一の多焦点デザインを利用し、患者の加入度数のニーズの完全な範囲にわたって利用されることができる。この１つの多焦点レンズシステムは、患者に対して（視力向上）、目のケアの専門家に対して及びレンズ製造業者に対して（レンズ数の削減）利点を提供する。複数のレンズシステムではなく１つのレンズシステムを有することにより、必要とされるＳＫＵの数は、倍に等しい要素だけ削減される。１つのレンズシステムは、トーリック多焦点レンズを作成してそれをトーリック単焦点レンズと対にすることによって乱視を有する患者に適合させることができる。後により詳細に開示されるように、両眼加算及び阻害は、患者がほとんどまたは全く乱視を有していない場合よりも乱視の存在下で異なる挙動を示す。したがって、人々の大部分のための改善された性能は、１．０Ｄ  ＣＹＬ以下の低乱視患者に非トーリック多焦点と対になった非トーリック単焦点レンズを提供するのと比較して改善された性能を提供するために、１つの多焦点レンズシステムの非トーリックバージョンをトーリック単焦点レンズと組み合わせることによって達成することができる。本発明のシステムは、既存のトーリック単焦点レンズと結合される単一の多焦点レンズを必要とする。
【００１５】
明確にするために、単一レンズシステムという用語は、コンタクトレンズのセットを指し、単一の多焦点レンズは、球面またはトーリックレンズが他方の眼に利用されているときに一方の眼にのみ利用される。この種のシステムは、レンズ製造業者及び目のケアの専門家にとってＳＫＵ数の削減を含む多くの理由から好ましい。２つ以上の多焦点コンタクトレンズを有するシステムは、優れた性能を提供するために式（１）及び（２）のデザイン制約を満たすことを利用することができることに留意することも重要である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本発明の上述した特徴及び利点並びに他の特徴及び利点は、以下の添付図面に示される本発明の好ましい実施態様のより詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図１】例示的な二重焦点コンタクトレンズの度数プロファイルである。
【図２】例示的な多焦点コンタクトレンズの度数プロファイルである。
【図３】球面収差が０．０８Ｄ／ｍｍ２である、例示的な−３Ｄの近視眼の度数プロファイルである。
【図４】本発明にかかる−１０ｌｏｇＭＡＲの単位における測定された両眼視力データと−１０ｌｏｇＭＡＲの単位における予測された両眼視力データとの比較のグラフィカル表現である。
【図５】両眼加算及び両眼阻害の領域を実証する両眼視モデルのグラフィカル表現である。
【図６】第１の実施例にかかる３つのレンズのうちの第１のセットの度数プロファイルのグラフィカル表現である。
【図７】本発明のデザイン制約を満たす第１の実施例の第１のレンズシステムにおける加入度数のニーズのすべてについての視差計算のグラフィカル表現である。
【図８】第１の実施例にかかるこれらのレンズのうちの第２のセットの度数プロファイルのグラフィカル表現である。
【図９】本発明のデザイン制約を満たさない第１の実施例の第２のレンズシステムにおける加入度数のニーズのすべてについての視差計算のグラフィカル表現である。
【図１０】第１の実施例の第１及び第２のレンズシステムについての遠視両眼視力のグラフィカル表現である。
【図１１】第１の実施例の第１及び第２のレンズシステムについての近見視両眼視力のグラフィカル表現である。
【図１２】第２の実施例にかかる１つのレンズシステムの２つのレンズの度数プロファイルのグラフィカル表現である。
【図１３】本発明のデザイン制約を満たす第２の実施例の１つのレンズシステムにおける加入度数のニーズのすべてについての視差計算のグラフィカル表現である。
【図１４】本発明のデザイン制約を満たす第２の実施例の１つのレンズシステムにおける加入度数のニーズのすべてについての視差計算のグラフィカル表現である。
【図１５】従来と比較した第２の実施例の１つのレンズシステムについての遠視両眼視力のグラフィカル表現である。
【図１６】従来と比較した第２の実施例の１つのレンズシステムについての近見視両眼視力のグラフィカル表現である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
コンタクトレンズ（contact lenses）またはコンタクト（contacts）は、単に、眼上に設置されるレンズである。コンタクトレンズは、医療装置と見なされるものであり、視力を矯正するために、かつ／または審美上の若しくは他の治療上の理由で装用され得る。コンタクトレンズは、１９５０年代以降、視力を改善するために商業的に利用されてきた。初期のコンタクトレンズは、硬質な材料から作製または製作され、比較的高価で脆弱なものであった。加えて、これら初期のコンタクトレンズは、コンタクトレンズを通じて角膜へと十分に酸素を透過させない材料から製作されており、これにより、場合によっては、臨床上の多数の悪影響を生じる可能性があった。過去の硬質コンタクトレンズは、新たな半軟質素材に続発する酸素透過率に関して大幅な改善を受けており、それゆえに角膜の健康の大幅な改善を受けている。これらのコンタクトレンズは、あまりよくないことがある初期快適性に起因してなおも限定的に使用している。この分野における後の発展により、ヒドロゲルを基にしたソフトコンタクトレンズが生み出され、このソフトコンタクトレンズは今日、きわめて一般的となり、広く利用されている。特に、今日、入手可能なシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、より高度な酸素透過性を有するシリコーンの利点を、ヒドロゲルの持つ実証済みの快適性及び臨床成績と組み合わせたものである。基本的に、これらのシリコーンヒドロゲルに基づくコンタクトレンズは、初期の硬質な材料から作製されたコンタクトレンズと比べて、より高度な酸素透過率を有すると共に、一般的にはより装用を快適にしている。しかしながら、これらの新しいコンタクトレンズにも、全く制約がないわけではない。
【００１８】
現在入手可能なコンタクトレンズは依然として、視力矯正のための費用効果の高い手段である。近視若しくは近目、遠視若しくは遠目、乱視、及び、老眼、すなわち、遠近調節する水晶体の能力の損失を含めて、視覚障害を矯正するために、薄いプラスチックレンズが目の角膜にかぶせて装着される。コンタクトレンズは多様な形態で入手可能であり、様々な機能性をもたらすべく多様な材料から作製されている。終日装用ソフトコンタクトレンズは通常、酸素透過性を得るために水と組み合わされた軟質のポリマープラスチック材料から作製される。終日装用ソフトコンタクトレンズは、１日使い捨て型であっても、連続装用型であってもよい。１日使い捨て型のコンタクトレンズは通常、１日にわたって装用され、次いで捨てられるが、長期装用の使い捨て型のコンタクトレンズは通常、最大で３０日の期間にわたって装用される。着色ソフトコンタクトレンズは、種々の機能性を得るために着色プロセスを使用する。例えば、可視性着色コンタクトレンズは、装用者が落としたコンタクトレンズを配置するのを支援するために、光の色合いを使用している。目強化コンタクトレンズは、美容の利益のために人の目の外観を強化または変更するために、半透明または不透明のいずれかの色合いを使用している。硬質なガス透過性ハードコンタクトレンズは、シリコーンポリマーから作製されるものであるが、ソフトコンタクトレンズよりも硬質であり、したがってその形状を保ち、より耐久性の高いものである。二重焦点コンタクトレンズは、老眼である患者専用に設計されるものであり、軟質及び硬質の両方の種類で入手可能である。トーリックコンタクトレンズは、乱視である患者専用に設計されるものであり、同様に軟質及び硬質の両方の種類で入手可能である。上記の種々の態様を組み合わせたコンビネーションレンズ、例えばハイブリッドコンタクトレンズもまた入手可能である。
【００１９】
本発明の詳細な説明は、コンタクトレンズに焦点を当てているが、本発明の原理は、眼内レンズ、有水晶体及び無水晶体並びにレーシックなどの角膜再形成手術に適用できることに留意することが重要である。さらに、説明及び実施例はまた、回転対称な屈折デザインに限定されるが、これは、いずれにせよ本発明を限定するものではない。デザインは、回折並びに非回転対称とすることができる。
【００２０】
老眼は、正の光学度数をレンズの光学ゾーンの一部分に代数的に加えて装用者または患者の近方視力条件を修正することによって矯正される。多数の形態の、老眼矯正用の二重焦点または多焦点コンタクトレンズがある。これらのデザインは、双方とも中心距離または中心付近のために設計されることができる同心リング及び非球面デザインを含む。これらの設計のすべてが、ある範囲の度数を目の瞳孔内に設けることによって機能する。例えば、同心のリングデザインは、個人の遠視力を矯正するのに必要とされる度数に名目上等しい度数を提供する中央リングと、近見視度数を提供する隣接リングと、遠視度数を提供する外側リングとを有することができる。本発明によれば、近見視力、中間視力及び遠視力における良好な両眼及び一貫した性能を有するレンズ装用者に提供するために相乗的に作用するレンズ対を利用することにより、改善された性能及び削減されたフィット時間が達成される。
【００２１】
上述したように、任意数のコンタクトレンズデザインが老眼の矯正のために利用することができる。１つの例示的な実施形態によれば、Ｊｏｈｎｓｏｎ  ＆  Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｃａｒｅ  Ｉｎｃ．社に譲渡された米国特許第８，３９３，７３３号に開示されているように、所定のデザイン制約を満たすコンタクトレンズのセットが老眼治療のために開示されている。レンズのセットのそれぞれは、球面度数を提供し且つ多焦点デザインにおける所望の範囲にわたって加入度数を提供する複数のレンズを含む。好ましくは、各セットは、−１２．００〜＋８．００ジオプターの範囲にわたり０．５ジオプターずつ増加する球面度数と、０．７５〜２．５０ジオプターの範囲にわたり０．２５ジオプターずつ増加する加入度数とを与える複数のレンズからなる。より好ましくは、１つのレンズのセットが−１２．００〜＋８．００ジオプターの範囲にわたり０．５０ジオプターずつ増加する球面度数と、０．７５〜１．７５ジオプターの範囲にわたり０．２５ジオプターずつ増加する加入度数とを与え、第２のレンズのセットが−１２．００〜＋８．００ジオプターの範囲にわたり０．５ジオプターずつ増加する球面度数と、０．７５〜２．５０ジオプターの範囲にわたり０．２５ジオプターずつ増加する加入度数とを与え、第３のレンズのセットが−１２．００〜＋８．００ジオプターの範囲にわたり０．５０ジオプターずつ増加する球面度数と、１．２５〜２．５０ジオプターの範囲にわたり０．２５ジオプターずつ増加する加入度数とを与える。これらのレンズは、フィットガイドに規定された対の組み合わせに編成することができ、後により詳細に説明される。
【００２２】
二重焦点または多焦点コンタクトレンズは、図１に示される度数プロファイルによって説明されることができる。横軸は、コンタクトレンズの中心からの半径方向距離であり、縦軸は、その半径方向位置におけるレンズの度数及び／または軸方向度数である。図１に示される事例では、度数プロファイルは、コンタクトレンズの中心に対して回転対称である。本発明のレンズは、連続的な非球面または回折レンズなどの他のデザインタイプを含むことができるが、この二重焦点の例示的な実施形態では、ゾーンまたはリング型の二重焦点レンズが図示されている。コンタクトレンズの度数プロファイル(ＰＣＬ)は、表面形状、レンズの厚さ、及びレンズの屈折率を把握することで計算できる。コンタクトレンズの度数プロファイルはまた、干渉計を使用して測定したレンズの波面から判定できる。本発明のレンズの群は、本明細書に記載されるようなデザイン度数プロファイルから算出される視力の視差に適用される制約によって記述される。これらの制約の範囲内のレンズ群を構成することは、装用者についての遠視力、中間視力及び近見視力の優れたバランスをもたらす。
【００２３】
本明細書に記載するコンタクトレンズの度数プロファイルは軸方向度数であり、以下によって与えられる式を利用して波面データから計算される。
【数８】
2016051181.tif 000010
式中、ＰＣＬ（ｒ，θ）は、半径方向位置ｒにおける度数であり、
ＷＣＬ（ｒ，θ）は、極座標における波面である。
【００２４】
波面
【数９】
2016051181.tif 000011
について、したがって、式（３）は、
【数１０】
2016051181.tif 000012
に削減されることができる。
【００２５】
眼Ｐ（ｒ，θ）に装着されているコンタクトレンズの残余度数は、
【数１１】
2016051181.tif 000013
によって与えられる。
式中、ＰＣＬ（ｒ，θ）は、ジオプター単位のコンタクトレンズの軸方向度数であり、
Ｒｘは、ジオプター単位の球面規定であり、
ＳＡｅｙｅは、眼の球面収差（０．０８Ｄ／ｍｍ２）であり、
Ｆは、ジオプター単位の、平面に対するレンズのフィット感である。
【００２６】
様々な眼のモデルにおいて、ＳＡｅｙｅの値は、０．０６〜０．１の範囲である。本発明では、その値は、範囲の中央に選択された。すなわち、０．０８Ｄ／ｍｍ２である。一般的な個体群について、ＳＡｅｙｅの値は、＋／−０．１Ｄ／ｍｍ２とすることができ、極端な場合にはさらに大きくてもよい。
【００２７】
コンタクトレンズの度数プロファイル及び眼に装着したコンタクトレンズの残余度数は極座標で表すことができ、回転対称である必要はないが、簡略化のために、レンズの中心に対して回転対称である度数プロファイルが示される。この事例では、コンタクトレンズの残余度数は、
【数１２】
2016051181.tif 000014
によって与えられる。
【００２８】
図２は、−３Ｄ（Ｒｘ＝−３．０）に装着するように設計された例示的な多焦点コンタクトレンズの度数プロファイルを示す。図３は、球面収差が０．０８Ｄ／ｍｍ２である、−３Ｄの近視眼の度数プロファイルを示す。図３に示される度数プロファイルは、
【数１３】
2016051181.tif 000015
によって与えられる。
【００２９】
明確にするために、式６及び７を１つにすると、次のようになる。
【数１４】
2016051181.tif 000016
【００３０】
この式は、被験者が遠方の物体を見るための度数（レンズ＋眼）を与える。読書時など近方の物体を見る場合、被験者が十分に遠近調節できなければ、度数が切り替わる。この度数の切り替えは、加入度数として与えられる加入度数要件に対するものである。近方（４０ｃｍの物体）を見るためのレンズ＋眼の組み合わせの度数は、次のようになる。
【数１５】
2016051181.tif 000017
式中、加入度数は、０．７５Ｄから２．５Ｄの値を有する。コンタクトレンズ＋眼の度数は、式４に示された方法と同様に、コンタクトレンズ＋眼の波面に関連してよく、以下によって与えられる。
【数１６】
2016051181.tif 000018
【００３１】
式（１０）の並べ替え及び積分は、以下のようにコンタクトレンズ＋眼の波面Ｗを与える。
【数１７】
2016051181.tif 000019
式中、Ｒはレンズ（及び眼、並びに波面）の中心からの半径方向距離を与える。式（１１）によって与えられる波面Ｗは、回転対称レンズを想定しているが、より正確には、波面は直交座標で与えられてもよい。極座標と直交座標との間の変換はよく知られている。波面をＷ（ｘ，ｙ）とすると、瞳孔関数（ＰＦ）は、以下によって与えられる。
【数１８】
2016051181.tif 000020
式中、ｒ＝（ｘ２＋ｙ２）１／２＜＝Ｄ／２の場合、Ａ（ｘ，ｙ）＝１であり、ｒ＞Ｄ／２の場合、Ａ（ｘ，ｙ）＝０であり、波長λは、０．５５５ミクロンである。瞳孔関数ＰＦ（ｘ，ｙ）は、瞳孔内の複素振幅であり、瞳孔外ではゼロである（すなわち、ｒ＞Ｄ／２の場合は、Ａ（ｒ）＝０。式中、Ｄは瞳孔径である）。
【００３２】
光学系（この事例ではレンズ＋眼）の点像振幅分布関数（ＰＳＦａ）は、二次元瞳孔関数Ｐ（ｘ，ｙ）のフーリエ変換として与えられ、以下によって与えられる。
【数１９】
2016051181.tif 000021
ただし、瞳孔の半径に対して積分された。量ｕ及びｖは、１／ｍｍの周波数単位を有し、物体空間内のラジアン単位でｘ及びｙ方向における角度であって以下によって与えられるθｘ及びθｙに関連している。
【数２０】
2016051181.tif 000022
式中、λはｍｍ単位の波長である。
【００３３】
点像強度分布関数（ＰＳＦ）は、以下によって与えられる。
【数２１】
2016051181.tif 000023
式中、＊は、複素共役を指す。
【００３４】
光伝達関数（ＯＴＦ）は、以下によって与えられるようにＰＳＦのフーリエ変換として与えられる。
【数２２】
2016051181.tif 000024
式中、ｖｘ及びｖｙは、ラジアンあたりのサイクルである。
【００３５】
変調伝達関数（ＭＴＦ）は、以下によって与えられる。
【数２３】
2016051181.tif 000025
【００３６】
上記で概説したように、波面からＭＴＦを計算することは当該技術分野において周知であり、数値的に可能である。
【００３７】
極座標において、ＭＴＦは、以下になる。
【数２４】
2016051181.tif 000026
式中、以下の半径方向周波数である。
【数２５】
2016051181.tif 000027
また、Θは角度である。
【００３８】
平均ＭＴＦａは、以下によって与えられる。
【数２６】
2016051181.tif 000028
【００３９】
ＭＴＦの重み付け領域（ＷＡ）は、以下によって与えられる式に従って計算される。
【数２７】
2016051181.tif 000029
式中、ＭＴＦａは式２１のように計算され、角周波数、瞳孔径及びレンズ＋眼の組み合わせの度数プロファイルの関数であり、ＮＣＳＦは、神経のコントラスト感度関数であり、周波数、瞳孔径（Ｄ）及びカンデラ／ｍ２で表される輝度（Ｌ）に依存する。回転対称ではないレンズデザインの場合、ＭＴＦは二次元のＭＴＦの平均値として計算される。
【００４０】
典型的なオフィス環境に対応する２５０ｃｄ／ｍ２の輝度は本発明の例示であり、ＮＣＳＦは、以下によって与えられる。
【数２８】
2016051181.tif 000030
ただし、
【数２９】
2016051181.tif 000031
式中、Ｌは輝度（２５０ｃｄ／ｍ２）であり、
Ｄはｍｍ単位の瞳孔径であり、
ＥはＴｄ単位の輝度である。
【００４１】
コントラストは、次のとおりである。
【数３０】
2016051181.tif 000032
【００４２】
ＮＣＳＦの説明は、例えば、１９９９年にＳＰＩＥ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｐｒｅｓｓによって刊行されたＰｅｔｅｒ  Ｇ．Ｊ．  Ｂａｒｔｅｎによる「人間の眼のコントラスト感度と画質への影響（Contrast Sensitivity of the Human Eye and its Effects on Image Quality）」にみることができ、参照することによって本明細書に組み込まれる。
【００４３】
重み付け領域（ＷＡ）を使用すると、単眼性能（ＭＰ）は、以下によって与えられる式を使用して計算できる。
ＭＰ＝−５３．０＋２５．１＊ｌｏｇ１０（ＷＡ）−３．８７８２＊ｌｏｇ１０（ＷＡ）２＋０．１９８７＊ｌｏｇ１０（ＷＡ）３      （２５）
式中、ｌｏｇ１０（ＷＡ）は、ＷＡの１０を底とした対数を示す。
【００４４】
個々のレンズの測定した度数プロファイルまたはデザイン度数プロファイルから計算可能なこの数量は、本発明のレンズシステムを説明する制約の根拠を提供する。
【００４５】
各眼（左はＬ、右はＲ）のＭＰが遠方の物体及び近方の物体に対して計算される。次の４種類の数量が計算される。
ｄＬは、左眼のレンズの遠方の物体に対して計算されるＭＰである。
ｄＲは、右眼のレンズの遠方の物体に対して計算されるＭＰである。
ｎＬは、左眼のレンズの近方の物体に対して計算されるＭＰである。
ｎＲは、右眼のレンズの近方の物体に対して計算されるＭＰである。
【００４６】
視力の視差
【数３１】
2016051181.tif 000033
は、以下によって与えられた式を使用して計算される。
【数３２】
2016051181.tif 000034
式中、
【数３３】
2016051181.tif 000035
【００４７】
遠視力の視差は、以下によって与えられる。
【数３４】
2016051181.tif 000036
また、近見視力の視差は、以下によって与えられる。
【数３５】
2016051181.tif 000037
【００４８】
両眼視は、大抵の場合、単眼視力よりも優れていることが容易に観察される。多くの研究は、一定の条件下の両眼視力がいずれかの眼の単眼視力よりも優れているという両眼加算と称される現象を示している。目相互間の視差の所定の種類及びレベルが両眼阻害をもたらす条件もある。この場合、両眼視力は、最良の単眼視力よりも悪い。一般に、加算または阻害があるかどうかは、目相互間の視力の視差のレベルに依存する。１６個の異なるレンズ／フィット感の組み合わせを装着した２４人の被験者についての両眼視力及び単眼視力が測定されて臨床研究が実施された。以前の研究からのデータ及び示唆から、両眼視モデルが開発された。結果を図４及び図５に示す。図４は、横軸に沿って−１０ｌｏｇＭＡＲの単位で測定された視力データとそのモデルによって予測されたものとの比較を示している。データから判定されるモデルは、以下によって与えられた式からＭＡＲ単位で両眼視力を予測する。
【数３６】
2016051181.tif 000038
式中、ｄ及びｎは、それぞれ、優位及び非優位眼についての１／ＭＡＲである。
【００４９】
両眼加算及び阻害は、図５を参照することによって理解することができる。この図において、両眼視ＶＡは、非優位眼の単眼ＶＡが固定された−１０ｌｏｇＭＡＲ単位で非優位眼ＶＡの関数としてプロットされている。
【数３７】
2016051181.tif 000039
のいずれかの視差が（−１０ｌｏｇＭＡＲの単位で）約３．０未満である限り、視力は、両眼、次に単眼よりも良好な視力を与えるように加算する。視差が３行よりも大きくなると視力の阻害が発生し、両眼視は、最良の単眼視力よりも悪い。
【００５０】
本発明の重要な態様は、両眼加算が保証される範囲内にあるように視差を制約することによって改善されたレンズ対が実現可能であるということである。これを行うことは、遠方の物体をみるときの視力と近くの物体を見るときの視力の双方に与えられるように検討を必要とする。両眼遠見視力と両眼近視力の双方を考えると、視差が視力の最小視差及び視力の最大視差を有する領域内に制限されたときに最良の全体的な視力が達成される。視力の最大及び最小視野は、以下によって与えられる。
【数３８】
2016051181.tif 000040
式中、加入度数は、ジオプターにおける被験者の加入度数のニーズである。
【数３９】
2016051181.tif 000041
は−１０ｌｏｇＭＡＲの単位を有しているため、式のそれぞれにおける第１の定数は、−１０ｌｏｇｍａｒ／Ｄの単位を有し、第２の定数は、−１０ｌｏｇＭＡＲの単位を有する。
【００５１】
視力
【数４０】
2016051181.tif 000042
の視差とともに遠視力
【数４１】
2016051181.tif 000043
の視差及び近見視力
【数４２】
2016051181.tif 000044
の視差は、すべてが目のそれぞれにおけるデザインの度数プロファイルと、どのように度が入っていないものに対してデザインがフィットするかに依存する。
【００５２】
式３０及び３１における視力の視差
【数４３】
2016051181.tif 000045
の制約は、０．７５から２．５Ｄの患者についての加入度数のニーズを満たすように完全な老眼レンズシステムを定義するのに使用される。この老眼レンズシステムは、推奨フィットガイドやテーブルと結合された少なくとも１つのデザインから構成されている。
【００５３】
追加の制約として、
【数４４】
2016051181.tif 000046
は、以下によって与えられる式によって制約される。
【数４５】
2016051181.tif 000047
また、
【数４６】
2016051181.tif 000048
は、以下によって与えられる式によって制約される。
【数４７】
2016051181.tif 000049
【００５４】
両眼遠視力及び両眼近見視力は、式２９において与えられた両眼加算モデルを使用して計算される。ｂＤ及びｂＮについて与えられた制約は、−１０ｌｏｇＭＡＲの単位であるのに対して、式２９からの結果は、ＭＡＲの単位であることに留意されたい。式２９に対する入力ｄ及びｎもまた、ＭＡＲの単位であることが必要である。使用される入力値
【数４８】
2016051181.tif 000050
は、−１０ｌｏｇＭＡＲの単位であり、ＭＡＲ単位に変換する必要がある。
【００５５】
上記制約によって説明したように、本発明のレンズは、本明細書に記載された新規なデザイン方法を使用して設計される。まず、レンズの選択肢とシステムが対処する各加入度数のニーズについての距離屈折に対するレンズフィット感を与える初期フィットガイドが作成される。このフィットガイドは、医師にとって直感的なガイドを提供するように且つ患者の増加する加入度数のニーズを満たすためにどのようにレンズが選択されてフィットするかに関する合理的な初期推定を提供するように決定される。次に、システムの全体的な性能の尺度を提供するメリット関数が作成される。この全体のメリット関数は、システムによって取り組まれる各加入度数のニーズについて計算される両眼メリット関数の加重和から構成される。各加入度数のニーズについて、両眼メリット関数は、例えば、上述したような且つ式２９においてまとめられたような両眼視力モデルを含む。この両眼メリット関数は、各目におけるデザイン、距離屈折に対するそのデザインのフィット感、眼の光学特性及び被験者の加入度数のニーズに依存する。最後に、レンズのデザインを調整し、必要に応じて全体のメリット関数を最小化するためにフィットテーブルを調整する最適化手順がある。手順は、一定のデザイナーの介入を必要とする手動であるが、理想的には、シミュレートされたアニーリングまたは減衰最小二乗法または任意数の他の適切なアルゴリズムなどのコンピュータによる数値最適化手順を使用することができる。
【実施例】
【００５６】
（実施例１）
第１のデザイン例は、３つのデザインから構成されたレンズシステムについてのものである。３つのレンズは、レンズＡ、レンズＢ及びレンズＣと指定される。それぞれのデザインは、回転対称の連続非球面タイプのデザインであり、その度数プロファイルは図６に示されている。これらの度数プロファイルは、−３．０Ｄレンズについてのものである。
【００５７】
次の表１は、これらのレンズについての推奨を与える。表１において指定されたフィット感は、レンズ（Ａ、ＢまたはＣ）と距離屈折に対するレンズ度数である。
【００５８】
【表１】
2016051181.tif 000051
【００５９】
図７は、このレンズのシステムが式３０及び３１によって与えられた制約を満たすことが実証された最大及び最小制約とともにプロットされた表１における加入度数のニーズのすべてについての式２６からの視差計算の結果を示している。
【００６０】
図８は、従来のレンズのシステムについての度数プロファイルを示している。次の表２は、このレンズのシステムについてのフィットガイドを示している。
【００６１】
【表２】
2016051181.tif 000052
【００６２】
図９は、視力の視差が式３０及び３１において定義された制限外にあることを示す従来のこのレンズのシステムについての視差計算の結果を示している。
【００６３】
図１０及び図１１は、それぞれ、式２９にまとめられた両眼視力モデルを使用した両眼遠視力及び近見視力ＶＡの計算を示しており、それにより、従来のシステムを超えるレンズシステム例の利点を示している。
【００６４】
次表３は、初期フィット後に被験者が改善された近見視力または改善された遠視力のいずれかを必要とする場合に行う推奨される変更とともに（上記と同じ）例示システムについての初期フィットガイドを示している。
【００６５】
【表３】
2016051181.tif 000053
【００６６】
【表４】
2016051181.tif 000054
【００６７】
（実施例２）
第２のデザイン例は、優位眼に装着された単焦点レンズと非優位眼に装着された連続非球面型多焦点レンズとを備えたシステムについてのものである。優位目に単焦点レンズを使用することにより、このシステムは、製造及び保管されることになる１つの多焦点レンズのみを必要とする。これらの２つのレンズ（「レンズＡ」は、この例では球面レンズである単焦点レンズであり、レンズＢは、連続非球面多焦点レンズである）の度数プロファイルが図１２に示されている。
【００６８】
次表４におけるフィットガイドは、図１３に示される視差をもたらす。示されているように、デザインの視差は、式３０及び３１を利用して計算されたように、最小及び最大視差の間にある。
【００６９】
【表５】
2016051181.tif 000055
【００７０】
他のフィットガイドは、視差制約が満たされる限り可能である。次表５におけるフィットガイドは、図１４に示される視差をもたらす。やはり同様に、デザインの視差は、式３０及び３１を利用して計算されたように、最小及び最大視差の間にある。
【００７１】
【表６】
2016051181.tif 000056
【００７２】
上述した「１つのレンズシステム」は、回転対称連続非球面多焦点レンズと対になった球面単焦点レンズを含む。単焦点レンズはまた、非球面とすることもでき、多焦点レンズは、回折などの他のデザインタイプからなることができまたは遠近ゾーンを交互に有することができまたはレンズ対及びフィットガイドが式３０及び３１における制約を満たしている限り非対称デザインタイプとすることができる。
【００７３】
図１５及び図１６は、それぞれ、従来のシステムを介したレンズシステム例の利点を示している式２９にまとめられた両眼視力モデルを使用した両眼遠視力及び近見視力ＶＡの計算を示している。
【００７４】
次表６は、初期フィット後に被験者が改善された近見視力または改善された遠視力のいずれかを必要とする場合に行う推奨される変更とともに１つのシステムについての通常のフィットガイドを示している。
【００７５】
【表７】
2016051181.tif 000057
【００７６】
（実施例３）
患者が乱視の場合、実施例２に記載されたデザイン結果は、優位目における単焦点トーリックデザイン及び非優位眼におけるトーリック多焦点と非優位眼における単焦点レンズを置き換えることによって達成することができる。トーリック多焦点について、トーリック面は、最も一般的には、レンズの裏面に配置される。−３Ｄトーリック多焦点レンズについての度数プロファイルは、乱視軸に沿って図１２に示されるものと同じあり、直交軸に沿ってシリンダの規定に等しい量だけシフトされる。
【００７７】
ここで説明された老眼レンズシステムは、被験者の目の双方における乱視を完全に矯正するだけでなく、式３０及び３１において与えられた制約を満たしており、それゆえに、両眼の遠視力、中間視力及び近見視力の良好なバランスを提供する。ＥＣＰのトライアルセットにおいて製造及びトックされることを必要とする新たなＳＫＵの数が従来の２つまたは３つのレンズの老眼用システムに比べて削減されることから、このシステムは、乱視の被験者にとって他の老眼用システムを超える利点を提供する。
【００７８】
（実施例４）
両眼視について、特に両眼加算及び両眼阻害についての上記説明は、目相互間の視力の視差が回転対称デフォーカス及び収差によって支配されている場合を考えている。コンタクトレンズまたは眼に非回転対称な収差が存在する場合、阻害はより小さいレベルの視差で生じる。特に、乱視が存在する場合、両眼阻害は、はるかに大きい程度で生じる（Ｃｏｌｉｎｓ  Ｍ，  Ｇｏｏｄｅ  Ａ，  Ｂｒｏｗｎ  Ｂ，  Ｄｉｓｔａｎｃｅ  Ｖｉｓｕａｌ  Ａｃｕｉｔｙ及びＭｏｎｏｖｉｓｉｏｎＯｐｔｏｍｅｔｒｙ  ａｎｄ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  １９９３；７０：７２３〜７２８）。視力の視差の両眼視に与える影響は、優位目においてシリンダ（乱視）の存在によって負の影響を受ける。このデザイン例は、乱視を完全に矯正する優位目にトーリックレンズを且つ非優位目に多焦点レンズを提供する。多焦点レンズは、実施例２と同じであり、フィットガイドは、優位目におけるトーリックレンズが被検者の優位目における乱視を矯正するためにできるだけ近くに使用されることである追加と同じである。
【００７９】
通常、コンタクトレンズの患者に提供される最低シリンダ矯正は０．７５Ｄである。そのため、視差老眼の存在下での両眼視力の減少は、矯正される優位目におけるより少ない乱視量を必要とする。この老眼用システムについて、優位目におけるトーリック矯正は、できるだけ０．２５Ｄに低くする必要がある。
【００８０】
本発明は、コンタクトレンズに関して詳細に説明されたが、本明細書に記載された原理及び発明的概念は、眼内レンズやＩＯＬを含む他のタイプのレンズにも等しく適用されることに留意することが重要である。さらに、本明細書で使用されたコンタクトレンズは、単焦点コンタクトレンズ、二重焦点コンタクトレンズ、多焦点コンタクトレンズ、トーリックコンタクトレンズ、回折コンタクトレンズ、同心リングコンタクトレンズ、連続非球面コンタクトレンズ、ハードコンタクトレンズ、ソフトコンタクトレンズ及び任意のタイプのコンタクトレンズを含む。
【００８１】
図示及び説明されたものは、最も実用的かつ好ましい実施形態であると考えられるが、説明及び図示した特定の設計及び方法からの変更がそれ自体当業者にとって自明であり、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく使用できることは明らかであろう。本発明は、説明及び図示される特定の構造に限定されるものではないが、付属の特許請求の範囲に含まれ得るすべての改変例と一貫性を有するものとして解釈されるべきである。
【００８２】
〔実施の態様〕
（１）  目相互間の視覚の視差制限を有する老眼の人用のレンズシステムにおいて、
加入度数のニーズによってレンズのデザインの選択及びレンズのフィット感を特定するフィット感ガイドと、
複数のデザインを含むレンズ群とを備え、前記デザインのそれぞれが、ある範囲の屈折力を有し、前記フィット感ガイドにおいて特定された各レンズのデザインの選択及びフィット感について、視覚的視差
【数４９】
2016051181.tif 000058
が、
【数５０】
2016051181.tif 000059
によって定義された範囲内にある、レンズシステム。
（２）  さらに、
【数５１】
2016051181.tif 000060
及び
【数５２】
2016051181.tif 000061
に対する制限を備え、
【数５３】
2016051181.tif 000062
であり、
【数５４】
2016051181.tif 000063
である、実施態様１に記載のレンズシステム。
（３）  前記レンズ群がコンタクトレンズを含む、実施態様１に記載のレンズシステム。
（４）  前記コンタクトレンズ群が眼内レンズを含む、実施態様１に記載のレンズシステム。
（５）  前記コンタクトレンズが単焦点コンタクトレンズを含む、実施態様３に記載のレンズシステム。
【００８３】
（６）  前記コンタクトレンズが二焦点コンタクトレンズを含む、実施態様３に記載のレンズシステム。
（７）  前記コンタクトレンズが多焦点コンタクトレンズを含む、実施態様３に記載のレンズシステム。
（８）  前記コンタクトレンズがトーリックコンタクトレンズを含む、実施態様３に記載のレンズシステム。
（９）  前記コンタクトレンズが回折コンタクトレンズを含む、実施態様３に記載のレンズシステム。
（１０）  前記コンタクトレンズが連続的な非球面コンタクトレンズを含む、実施態様３に記載のレンズシステム。
【００８４】
（１１）  前記システムが、トーリック単焦点レンズデザイン及び非トーリック多焦点レンズデザインからなる、実施態様３に記載のレンズシステム。
（１２）  前記システムが、トーリック単焦点レンズデザイン及びトーリック多焦点レンズデザインからなる、実施態様３に記載のレンズシステム。
（１３）  目相互間の視差制限を有する老眼の人用のコンタクトレンズのシステムを設計する方法において、
レンズ度数及び加入度数のニーズのフィット感ガイドを形成するステップと、
前記フィット感ガイドに含まれる加入度数のニーズの全範囲にわたって遠視力、中間視力及び近見視力における前記システムの両眼性能の尺度を提供するメリット関数を生成するステップと、
全システムメリット関数を最小化する、レンズデザイン及び前記フィット感ガイドに対する変更を決定するための最適化手続を適用するステップとを備える、方法。
【図１】
2016051181.tif 000070
【図２】
2016051181.tif 000071
【図３】
2016051181.tif 000072
【図４】
2016051181.tif 000073
【図５】
2016051181.tif 000074
【図６】
2016051181.tif 000075
【図７】
2016051181.tif 000076
【図８】
2016051181.tif 000077
【図９】
2016051181.tif 000078
【図１０】
2016051181.tif 000079
【図１１】
2016051181.tif 000080
【図１２】
2016051181.tif 000081
【図１３】
2016051181.tif 000082
【図１４】
2016051181.tif 000083
【図１５】
2016051181.tif 000084
【図１６】
2016051181.tif 000085
【外国語明細書】
2016051181000001.pdf