(57)【要約】      （修正有）【課題】快適性と視力との両方を改善するために、眼上に定置されると、セントレーション、並進、及び安定化の特性、又はその任意の組み合わせを改善する系の歪みエネルギーを活用する最適化する方法を提供する。【解決手段】接眼面の形状及び初期形状を解析用モデルに入力し、接眼面の形状を相互作用するコンタクトレンズの形状の初期の歪みエネルギー状態を得る。結果として生じる歪みエネルギー状態をパラメーター化された多項式関数に当てはめる。コンタクトレンズの形状を変更し、コンタクトレンズの形状の新しい歪みエネルギー状態を得、初期歪みエネルギー状態と新しい歪みエネルギー状態との間の差がパラメーター化された多項式関数を使用して最小化され、均衡した歪みエネルギーマップが実現されるまでコンタクトレンズの形状を変更する。最小化された歪みエネルギーの差を利用したコンタクトレンズを製作する。【選択図】図３
2017003986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼上のコンタクトレンズのセントレーションを最適化する方法であって、
接眼面の形状及び初期のコンタクトレンズの形状を解析用モデルに入力する工程と、
該接眼面の形状と相互作用する該コンタクトレンズの形状の初期の歪みエネルギー状態を得る工程と、
結果として生じる歪みエネルギー状態をパラメータ化された多項式関数に当てはめる工程と、
均衡した歪みエネルギーマップが実現されるまで、コンタクトレンズの形状を変更し、該コンタクトレンズの形状の新しい歪みエネルギー状態を得る工程であって、該初期の歪みエネルギー状態と該新しい歪みエネルギー状態との間の差が該パラメータ化された多項式関数を使用して最小化されると、該均衡した歪みエネルギーマップが実現される、工程と、
該最小化された歪みエネルギーの差を利用するコンタクトレンズを製作する工程と、を含む、方法。
【請求項２】
前記均衡した歪みエネルギーマップは、所与のレンズの形状及び接眼面の形状に対する選択された静止位置において水平方向にかつ垂直方向にセンタリングされた最小歪みエネルギーの場所を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
眼上のレンズ位置に対する前記均衡した歪みエネルギーマップの傾き又は変化率を更に制御することにより、眼上のレンズの動きを最適化する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
眼上のレンズ位置に対する前記均衡した歪みエネルギーの非対称性を更に制御することにより、眼上のレンズの動きを最適化する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記レンズの動きは、回転性である、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記レンズの動きは、回転性である、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
眼上に位置付けられたコンタクトレンズであって、該レンズは、
視力を矯正するために構成された内側光学ゾーンと、
該内側光学ゾーンを取り囲み、眼上の該コンタクトレンズに対して機械的安定性を提供するために構成された、外側周辺ゾーンと、
所定の条件を実現するために、眼上の理想的な結果として生じる歪みエネルギー状態を実現するように最適化される少なくとも１つのレンズパラメータと、を含み、前記レンズパラメータは、レンズの厚さ、レンズの縁部の形状、レンズのベースカーブ、レンズのフロントカーブ、及びレンズの弾性係数からなる群から選択され、前記所定の条件は、レンズセントレーション、レンズの並進、レンズの回転、レンズの安定化、レンズの光学矯正、及びレンズの快適性からなる群から選択される、コンタクトレンズ。
【請求項８】
コンタクトレンズであって、該レンズは、
視力を矯正するために構成された内側光学ゾーンと、
該内側光学ゾーンを取り囲み、眼上の該コンタクトレンズに機械的安定性を提供するために構成された、外側周辺ゾーンであって、該外側周辺ゾーンは、後面を有し、該後面は、該外側周辺領域に沿うベースカーブを含み、該周辺のベースカーブを水平方向、垂直方向、又は両方向のいずれかに沿って区別することにより、歪みエネルギーを平衡させて、結果として生じる歪みエネルギー状態を生成する、外側周辺ゾーンと、を含む、コンタクトレンズ。
【請求項９】
眼上に位置付けられたコンタクトレンズであって、該レンズは、
内側光学ゾーンであって、視力矯正用に構成された円柱軸に円柱屈折力を含む、内側光学ゾーンと、
該内側光学ゾーンを取り囲み、眼上の該コンタクトレンズに機械的安定性を提供するために構成された、外側周辺ゾーンであって、該外側周辺ゾーンは、後面を有し、該後面の形状は、該眼の眼球の形状と相互作用して、該円柱軸に対して、結果として生じる対称の歪みエネルギー状態を生成するように構成されている、外側周辺ゾーンと、を含む、コンタクトレンズ。
【請求項１０】
前記歪みエネルギー状態は、１つ又は２つ以上の寸法において非対称である、請求項７に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１１】
前記歪みエネルギー状態は、１つ又は２つ以上の寸法において非対称である、請求項８に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１２】
前記歪みエネルギー状態は、１つ又は２つ以上の寸法において非対称である、請求項９に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１３】
前記歪みエネルギー状態は、様々なレンズ材料を組み合わせることによって得られる、請求項７に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１４】
前記歪みエネルギー状態は、様々なレンズ材料を組み合わせることによって得られる、請求項８に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１５】
前記歪みエネルギー状態は、様々なレンズ材料を組み合わせることによって得られる、請求項９に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１６】
前記コンタクトレンズは、老視を矯正するように構成されている、請求項７に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１７】
前記コンタクトレンズは、老視を矯正するように構成されている、請求項８に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１８】
前記コンタクトレンズは、老視を矯正するように構成されている、請求項９に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１９】
前記コンタクトレンズは、乱視を矯正するように構成されている、請求項７に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２０】
前記コンタクトレンズは、乱視を矯正するように構成されている、請求項８に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２１】
前記コンタクトレンズは、乱視を矯正するように構成されている、請求項９に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２２】
前記コンタクトレンズは、美容上の目的のために構成されている、請求項７に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２３】
前記コンタクトレンズは、美容上の目的のために構成されている、請求項８に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２４】
前記コンタクトレンズは、美容上の目的のために構成されている、請求項９に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２５】
前記コンタクトレンズは、治療上の目的のために構成されている、請求項７に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２６】
前記コンタクトレンズは、治療上の目的のために構成されている、請求項８に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２７】
前記コンタクトレンズは、治療上の目的のために構成されている、請求項９に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２８】
前記結果として生じる歪みエネルギー状態は、視力矯正を維持しながら、眼の快適性を最大化する、請求項７に記載のコンタクトレンズ。
【請求項２９】
前記結果として生じる歪みエネルギー状態は、視力矯正を維持しながら、眼の快適性を最大化する、請求項８に記載のコンタクトレンズ。
【請求項３０】
前記結果として生じる歪みエネルギー状態は、視力矯正を維持しながら、眼の快適性を最大化する、請求項９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、眼用レンズに関し、より具体的には、セントレーション、並進、回転／安定化、快適性、及び最終的には視力の改善を実現するためにレンズを眼に装用すると、眼−レンズ系の結果として生じる歪みエネルギーを活用及び調整するコンタクトレンズのデザインに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンタクトレンズは、医療装置と考えられ、視力の矯正及び／又は美容上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、硬質材料から製造又は製作され、比較的高価で脆弱であった。これらのコンタクトレンズは現在も利用されているが、初期の快適性が良くないためにすべての患者に適しているわけではない。当分野における後の開発によって、ヒドロゲル系のソフトコンタクトレンズが生み出され、これは、現在非常に一般的となっており、広く利用されている。ソフトコンタクトレンズが導入され、装用者が体験する快適性が大いに改善された。この実現は、当分野における多数の人々による多数の開発及び進歩の結果であるが、重要な懸念事項は、ソフトコンタクトレンズがそれ以前のものより剛性が非常に小さいことである。そのため、コンタクトレンズを眼上に定置すると、コンタクトレンズが眼の前方面に対して変形し、ぴったり一致するため、眼上に定置された応力及び歪みの影響を受けやすくなる。レンズと眼の形状との相互作用は、特に、視力矯正などの特定の目的のためにレンズをデザインしようとする場合、それ自体、大きな懸念事項であるが、付加的な目的に関する他の懸念事項も同じように重要でありかつ関連性がある。
【０００３】
眼の解剖学的形状は、概ね類似しているが、患者により異なり、また非対称である傾向がある。具体的には、通常の眼の非対称性は、側頭側領域における曲率に比べて、鼻側領域における曲率が大きく変化していると説明することができる。別の言い方をすれば、横断面における眼の周辺領域の曲率を見ると、角膜の中心から外側にこめかみに向かって移動する場合と比べて、角膜の中心から内側に鼻に向かって移動するにつれて、曲率の変化率が大きくなる。こうして、２つの異なる曲率が生じ、横断面の非対称性が生じることとなる。また、この非対称性により、装用時、コンタクトレンズ上に非対称の力が定置されることとなる。具体的には、コンタクトレンズの後方面が眼の前方面と相互作用すると、特に、周辺領域において、コンタクトレンズが一時的に変位することとなり、セントレーションに影響を及ぼし得る。レンズがセンタリングされていない場合、視力矯正に影響が及び得る。眼のサジタル面において、患者の眼の周辺下方部分は、周辺上方部分より勾配が大きい傾向があることは既知である。このサジタルの非対称性を活用する試みは、レンズのベースカーブをデザインする際、イノベータがレンズの装用者の眼の自然な形状を考慮している米国特許第６，４０６，１４５号に提示されている。これは、正しい方向の工程ではあるが、眼の非対称性の多次元の態様を検討することによって、更なる改善を実現することができる。レンズ装用時、レンズの形状と眼の形状とが相互作用した結果、結果として生じる歪みエネルギー及びレンズセントレーションに特に関連するので、これは、コンタクトレンズと眼を系として解析及び評価することにより実現される。他の起因する要因として、これらのアイテムの機械的特性も同様に挙げることができる。
【０００４】
老視の患者を治療する場合、レンズデザインの並進の使用は、１つのイノベーションである。人は歳を取ると、水晶体が徐々に硬くなり、眼が遠近調節しにくくなる。別の言い方をすれば、物体に焦点を合わせるための生来のレンズの形状を変更する能力が減少する。この状態は、老視として知られている。典型的な並進レンズは、眼、具体的には、瞳孔に対するコンタクトレンズの相対的な動きに依存している。典型的には、並進レンズは、例えば、近方及び遠方ゾーンなど、複数のオプティカルゾーンを有して、患者の遠近調節する能力の損失を補填し、視線角度に応じて、一方のゾーン又は他方のゾーンを介して視線を向けることにより視力を最適化することができる。これを達成するために、近方及び遠方ゾーンは、一般的には、下方及び上方にそれぞれ定置される。例として、（典型的には、読書などの近視の必要性に対して）下方を見ると、レンズの下側（近方）部分を介して見ることとなる。これは、レンズが下眼まぶたと相互作用することにより、典型的には、視線角度が下方を向いている瞳孔に対して上方に駆動されるので支障を生じない。視線がより水平な位置に戻り、遠方の物体を見る場合、レンズの相対位置は、今度は、眼の瞳孔がレンズの上方（遠方）部分と位置合わせされるようになる。したがって、遠近両方の視力に必要な焦点が最適化される。
【０００５】
並進レンズの相対的な動きは、眼の非対称性及び眼がどのようにコンタクトレンズと相互作用をするかにより影響を受けるので、所望の結果が得られない場合がある。しかしながら、他の懸念事項もあり、例えば、米国特許第７，２１６，９７８号は、上及び下眼まぶたが、瞬きの間、垂直方向に厳密に移動しないことを示している。その反面、上のまぶたは、瞬きの間、小さい鼻側の成分を伴って、実質的に垂直方向に移動し、下のまぶたは、瞬きの間、鼻方向に移動しながら、実質的に水平方向に移動する。更に、上及び下眼まぶたは、垂直子午線を通って切断する平面に対して対称ではない。換言すれば、個体は、開状態の上下まぶた間に描かれた横軸に対して対称に瞬きするわけではない。したがって、瞬き自体がコンタクトレンズの理想的な並進をもたらすことができないので、デザインに対する改善を行う更なる別の機会が提示されている。他のタイプの並進レンズは、切頭型形状を有する。つまり、ほぼ連続して円形又は楕円形である大半のレンズとは違って、切頭型コンタクトレンズの下側部分は、レンズのその部分を切断又は切り詰めることにより、平坦になっている。これにより、レンズの底部には、実質的に平坦で厚い縁部が生じる。そのようなレンズの例示的な説明は、米国特許第７，５４３，９３５号、米国特許第７，４３０，９３０号、米国特許第７，０５２，１３２号、及び米国特許第４，５４９，７９４号を含む多数の特許に記載されている。しかしながら、コンタクトレンズのこのような比較的平坦な縁部は、快適性を低下させる傾向がある場合がある。最小エネルギーの位置の概念を活用する代替的なアプローチは、近視及び遠視のニーズのためにレンズ位置を最適化する、２つの別の安定位置を有するレンズデザインが提案される米国特許第７，８１０，９２５号において提供されるアプローチである。最小潜在エネルギーの位置という概念を活用して、これらの２つの安定位置を実現することができる。あるレベル（米国特許第７，８１０，９２５号のケースにおいて、潜在的には、非常に大きなレベル）の変位力が、ある位置から他の位置へ移動するために必要であることを考えると、第２の安定位置へ移動するために、あるレベルの不快感もまた最初の安定位置を上回るために導入される可能性がある。また、米国特許第７，８１０，９２５号のアプローチは、２つの異なる位置に限定されている。これは、異なる状態ではなく、一連の位置、すなわち、相対的な歪みエネルギーを活用するだけではなく、この一連の位置に沿って円滑に並進することができる本出願人の発明とは対照的である。
【０００６】
乱視の患者において、セントレーションに加えて、レンズの相対的な回転配向は、自身の視力を矯正するために重要である。乱視は、オプティカルゾーンにおける角膜及び／又は水晶体の非回転対称の湾曲によって生じる。通常の角膜は、実質的に回転対称であるが、乱視を有する個体はそうではない。言い換えると、眼のオプティカルゾーンは、実際には、ある方向において、別の方向より湾曲しているか、又は勾配が大きく、それによって、画像は、単一点に集中せずに焦線に広がる。球面／単一視レンズではなくトーリックレンズを使用して、これに対処することができる。トーリックレンズは、相互に垂直な２つの配向において、２つの異なる度数を有する光学素子である。本質的には、トーリックレンズは、単一のレンズに組み込まれた、近視又は遠視を矯正するための１つの度数を有する球面レンズと、乱視を矯正するための１つの度数を有する円柱レンズと、を有する。これらの度数は、好ましくは眼に対して維持される様々な角度で配向された曲率で生成される。トーリックレンズの適切な回転配向は、乱視を適切に矯正するために不可欠である。しかしながら、トーリックコンタクトレンズは、眼上で回転する傾向があるので、準最適な視力矯正を一時的に提供する場合がある。したがって、現在利用されているトーリックコンタクトレンズはまた、正しい視力矯正を維持するために、装用者が瞬きするか、又はきょろきょろするときに、コンタクトレンズを眼上で比較的安定的に保つ機構を備えている。レンズの適切な配向を確保するために、バラスト又は優先的に厚いゾーン及び薄いゾーンなどのレンズを安定化させる多様な方法が利用されてきた。安定化を実現するために多様な方法があるが、そのすべては、程度の差はあるものの、特に、周辺領域において、コンタクトレンズの後方面と眼の前方面との相互作用により影響を受けることとなり、また、視力及び又は主観的快適性に悪影響を与える場合がある。現在、デザイン又は利用されている安定ゾーンの課題は、コンタクトレンズの安定化と快適性との間のトレードオフ、及び厚みの増大に関連する物理的な制約である。安定ゾーンの表面の傾きを増大させるなど回転速度を改善するためにデザインを変更すると、コンタクトレンズの厚みを増大させ、快適性に悪影響を与え得る。更に、コンタクトレンズのデザインは、以下の２つの事項、すなわち、挿入時に適切な配向に回転させることと、装用期間を通してその配向を維持することと、を達成しなければならない。従来のデザインは、これらの２つの形態間で性能のトレードオフを必要としている。
【０００７】
最近の試みにおいて、例えば、米国特許第８，８２７，４４８号を参照されたい。ここでは、前方面の第１の円柱屈折力及びコンタクトレンズの後方面の第２の円柱屈折力による屈折矯正に対して、非点収差がないカスタマイズされたレンズの使用が提案されている、このようなデザインで視力の改善が実現されると提案されているが、これらのアイテムは、レンズのオプティカルゾーンに限定されており、これがどのように非対称形状の角膜と相互作用するのか。レンズの他の領域、最も顕著には、周辺領域におけるデザインの変更も、視力の改善を目指すオプティカルゾーンに限定されるアイテムに対して依然影響力があり、悪影響を及ぼさないで、共存可能であり、レンズの性能を更に改善するだろう。
【０００８】
この区域の一部のイノベータは、カスタマイズされた患者別のデザインにより、レンズ／角膜のミスマッチに対処しようとしてきた。具体的には、彼らは、角膜の表面を測定し、コンタクトレンズの後方面と角膜のトポグラフィーとを適合させることを試みた。例えば、米国特許第６，７８６，６０３号、米国特許第６，３４０，２２９号、及び米国特許第６，３０５，８０２号を参照されたい。この代替的なアプローチは、ほぼ完璧に適合した共形型のフィット感をもたらす一方、レンズの角膜に対する正確な共形型適合によりレンズの動きが喪失することに関連する不要な結果をもたらす可能性があるために、本問題に適切に対処することができない。また、その結果、多数の最小管理単位（ＳＫＵ）をシステムに対してもたらす可能性があり、製造業者と消費者との両方に費用が発生する。健全な眼球の生理機能を維持するために、コンタクトレンズの動きは、適切な涙液交換のために不可欠である。ヒトは、起きている間、平均して、毎分約１２回瞬きをし、瞬くごとにレンズに対して動きを与え、不可欠な涙液交換を促進して、健全な涙膜を維持している。しかし、動きが健全なプロセスにとって重要ではあるが、コンタクトレンズが余りにも動くと、主観的快適性及び視力に悪影響を与える場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
カスタマイズされた患者別の装置であれ、老視、乱視、美容上若しくは治療上の目的、及び／又は他の光学的欠陥若しくは矯正のためであれ、眼の改善のためのソフトコンタクトレンズは、本明細書に記載のように、連続体に沿う系の最適化された歪みエネルギーの主源を活用して、眼に装用されている間、レンズの最適な位置付け、動き、配向、及び／又は安定化を実現する非光学機能を組み込むことにより、更に改善され、これらすべては、快適性と視力との両方に良い影響を与え、これらの機能を費用効果が高い方法で実施することができる。上記の従来技術の装置は、特定のトレードオフ、例えば、視力のための快適性及びフィット感、健康及び視力のためのレンズセントレーション及び動き、又は患者の多様性に適切に対処する過剰なＳＫＵを有するレンズ系をもたらす機構及びデザインを利用する。したがって、眼の健康、並びに高度の快適性及び視力を維持しながら、眼の性能が改善されるコンタクトレンズが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に従うコンタクトレンズは、コンタクトレンズに対して所望のセントレーション、動き、配向、及び／又は安定化を実現するために、理想的な力の均衡を中和／復元、特に、結果として生じる歪みエネルギーを最適化する傾向があるデザイン要素／機構を使用することにより、上で簡潔に記載した従来技術に関連する欠点を克服する。特定の機械的特性を有する特定のレンズデザインは、特定の機械的特性を有する特定の接眼面に定置されると、歪み全体の特異な状態を生成するように相互作用することとなる。同一の機械的特性を有するこの同一のレンズデザインは、異なる接眼面形状に定置されると、歪みの状態は異なることとなる。同様に、異なる機械的特性を有する異なるレンズデザインはまた、この同一の接眼面に定置されると、歪み全体の異なる状態をもたらすこととなる。レンズデザインとレンズの機械的特性との両方、並びに眼球形状及び眼の組織の機械的特性が重要であるという点により、２つのアイテム間の応力及び歪みの複雑な相互作用がもたらされるだけではなく、レンズが定置された接眼面とレンズがどのように相互作用するかを改善する機会が提供される。
【００１１】
歪みエネルギー状態の最適化は、限定するものではないが、歪みエネルギーの最小量の場所と、歪みエネルギー状態の形状又は変化率の両方と、様々な方向若しくは寸法に沿って、又は選択された領域若しくは表面において、歪みエネルギー状態を変更することと、を含む。本発明はまた、レンズの所要のセントレーションを保持して、質の高い視力を確保しながら、歪みエネルギー状態が同心状又は放射状に最適化され、限定的ではあるが、接眼面に対するコンタクトレンズの不可欠な動きを許容するコンタクトレンズのデザインを目的とする。レンズ／眼系の歪みエネルギー状態を二峰性対称様式に変更することにより、コンタクトレンを並進させる複雑なデザインを必要とせずに、老視に対処することができる。角膜のサジタル面に沿って、第１の最適化された歪み状態を画定し、角膜の複数の横断面に沿って、第２の最適化された歪み状態を画定することにより（それぞれの歪み状態は異なる）、潜在的に不快なデザインの特性を必要とせずに、範囲及び方向の両方の観点で、コンタクトレンズの最適化された動き／並進が角膜に対して実現できる。円周状又は角のある形状に、レンズ／眼系の歪みエネルギー状態を調整することにより、従来のコンタクトレンズにおいて安定化を実現するために利用され、不快感をもたらし得る優先的に厚いゾーンを必要とせずに、乱視患者に必要とされる安定化に対処することができる。歪みエネルギー状態の変化率を調整することにより、安定化の変化率を変更し、構成要素にわたる安定化のための所望の時間を本質的に「ダイヤルイン（dial in）する」ことができる。
【００１２】
歪みエネルギーの最適化、ひいては、レンズが定置された眼に対するレンズの所望の動き及び位置付けは、コンタクトレンズの材料の機械的特性を変えることと、コンタクトレンズの厚さを変えることと、コンタクトレンズの縁部のデザインを変えることと、特に、周辺領域における任意の数の平面又は子午線における後方の曲率を選択的に変えることと、により実現することができる。本発明のコンタクトレンズは、追加の費用なしで任意のタイプのコンタクトレンズの光学素子と共に利用され、臨床的快適性及び／又は生理学機能を改善するように最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本発明の前述並びに他の特徴及び利点は、添付の図面に示すように、以下の本発明の好ましい実施形態のより具体的な記載から明らかになるであろう。
【図１Ａ】本発明に従い、最適化することができる対象の例示的領域を示すコンタクトレンズの平面図及び側面図をそれぞれ提供する。
【図１Ｂ】本発明に従い、最適化することができる対象の例示的領域を示すコンタクトレンズの平面図及び側面図をそれぞれ提供する。
【図２Ａ】本発明に従い、眼上のレンズの模式図を提供し、対処される選択された力（外力及び復元力）のうち一部を提供する。
【図２Ｂ】レンズの動きをグラフで示し、より具体的には、典型的な瞬きの周期中、レンズへの外力及び復元力の結果、それぞれＸ及びＹ方向におけるレンズの変位をグラフで示す。
【図２Ｃ】レンズの動きをグラフで示し、より具体的には、典型的な瞬きの周期中、レンズへの外力及び復元力の結果、それぞれＸ及びＹ方向におけるレンズの変位をグラフで示す。
【図３】本発明に従い、用いられるデザインの方法論のフローチャート形式の高水準の概略を提供する。
【図４】本発明に従い、一覧形式を提供し、３つの例示的な状況における結果として生じる最小歪みエネルギーの大きさと径方向位置との間の理想化された関係と、この関係がどのようにレンズの動き及びセントレーションに影響を与えるかと、を示す。
【図５Ａ】本発明に従い、最適化プロセスの結果であるレンズ位置による歪みエネルギーの大きさを示す典型的な結果として生じる歪みエネルギーマップである。
【図５Ｂ】本発明に従い、図５Ａに示すマップに対して歪みエネルギーの変化率の増大を示す、第２の例示的な結果として生じる歪みエネルギーマップである。
【図５Ｃ】本発明に従い、図５Ａに示すマップに対して歪みエネルギーの変化率の減少を示す、第３の例示的な結果として生じる歪みエネルギーマップである。
【図６Ａ】本発明に従い、所望の様式のレンズの動きを制御するために有用であり得るレンズ位置による、例示的な左右対称の歪みエネルギーマップを示す。
【図６Ｂ】本発明に従い、所望の様式のレンズの動きを更に制御するために有用であり得る付加的な変更を有する例示的な高次の左右対称の歪みエネルギーマップを示す。
【図７Ａ】本発明に従い、歪みエネルギーが、効率的な回転安定化を実現するために有用であり得る角度／回転に基づいてどのように調整され得るかを示す。
【図７Ｂ】本発明に従い、歪みエネルギーが、効率的な回転安定化を実現するために有用であり得る角度／回転に基づいてどのように調整され得るかを示す。
【図７Ｃ】本発明に従い、歪みエネルギーが、効率的な回転安定化を実現するために有用であり得る角度／回転に基づいてどのように調整され得るかを示す。
【図８】存在する曲率半径の差を強調して、断面に重ね合わせた理想化された複数の半径曲線を有する接眼面形状の典型的な断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の目的のために、図１Ａに示されるコンタクトレンズ１０は、少なくとも３つのはっきりと異なる領域によって定義される。視力矯正が得られる内側領域１１と、コンタクトレンズ１０の機械的安定性を提供するコンタクトレンズ１０の外側周辺領域１３と、急な不連続が発生しないように平滑に上記２つの領域を融合するために使用される、内側領域１１と外側領域１３との間に位置する、中間領域１２と、である。いくつかの例示的な実施形態では、中間領域１２は必要なくてもよい。
【００１５】
内側領域１１、すなわちオプティカルゾーンは、視力矯正を提供し、単焦点の矯正、乱視の視力矯正、二焦点の視力矯正、多焦点の視力矯正、カスタム矯正等の特定のニーズ、又は視力矯正を提供し得る任意の他のデザインのためにデザインされる。外側周辺部、すなわち周辺ゾーン１３は、セントレーション及び配向を含む、眼上のコンタクトレンズの基本的なフィット感及び安定性を提供する。配向安定性は、オプティカルゾーンが乱視矯正及び／又は高次収差矯正などの非回転対称の特性を含むとき不可欠ある。光学中間領域又はゾーン１２により、オプティカルゾーン及び周辺ゾーンは確実に円滑に融合することができる。オプティカルゾーン１１と周辺ゾーン１３との両方は、特定の要件が必要である場合、強く関係する場合があるが、これらのデザインは、独立してデザインされてもよいことに留意することは重要である。例えば、乱視用のオプティカルゾーンを有するトーリックレンズのデザインは、眼上の所定の配向にコンタクトレンズを維持するための特定の周辺ゾーンを必要とするだろう。
【００１６】
本発明の目的のために、コンタクトレンズは、また、図１Ｂに示す前面１４と、後面又はベースカーブ１５と、縁部１６と、により定義される。コンタクトレンズの前後面は、少なくとも３つの領域、すなわち、視力矯正が得られる内側領域１１と、眼上のコンタクトレンズの機械的安定性を提供するコンタクトレンズの外側領域１３又は周辺部と、不連続性が発生しないように上記２つの領域を連続的にかつ／又は円滑に結合及び／又は融合するために使用される、内側領域１１と外側領域１３との間に位置する任意選択的な中間領域１２と、により説明される。レンズの厚さは、最適化可能である重要な変数であり、３つの領域のうちいずれかの領域、好ましくは、外側又は周辺領域１３で、レンズを水平に位置付けた場合の前面１４と後面１５との間の相対的垂直距離を単に測定することにより求めることができる。縁部１６は、コンタクトレンズ１０の周縁部であり、最適化スキームにおいて検討すべき他の有用な変数である。本発明の目的のために、縁部１６の形状は、輪状又は非輪状であってもよい。縁部１６は、所与の面への縁部の投影が円形である場合、輪状であると言われ、それ以外の場合、縁部は、非輪状であると言われる。レンズのこれらのパラメータ及び他の幾何学的変数のそれぞれは、入力値とみなされてもよく、所望の歪みエネルギー状態を実現するために変更されてもよい。
【００１７】
歪みエネルギーは、一種の位置エネルギーであるため、測定することができる。歪みエネルギーは、固形物が負荷を受け、その負荷の結果、変形している場合、固形物内に格納され得る。したがって、非変形状態の固形物は、ゼロ歪みの状態に対応している。レンズを眼に定置した場合、レンズは、接眼面の形状に適合するように屈曲し得る。その結果、レンズにおけるこの変形により、レンズ内に格納された歪みエネルギーの増大がもたらされる。また、レンズ上に負荷が定置されると、レンズが接眼面に対して変位し得る。眼上に定置された場合、レンズの変形及び／又は変位の範囲は、弾性率などの材料の特性を含み、レンズに作用する力／負荷の大きさ、接眼面の形状、レンズの形状、コンタクトレンズとヒトの角膜との両方の機械的特性などの数多くの要因、並びにこれらのアイテムの表面間の相互作用に依存することとなる。図２Ａに示すように、所謂、外力２１と所謂、復元力２２の大きさは、非常に異なるので、これらの力を区別することが重要である。主な外力２１は、レンズ１０が眼上に位置付けられた場合、上まぶた２３及び下まぶた２４によりコンタクトレンズ１０に付与される外力であり、復元力２２より大きさが非常に大きい傾向である。復元力２２は、レンズと角膜表面との間の摩擦、並びに接眼面形状と相互作用すると、レンズ１０自体の変形によるレンズ１０の内部応力状態などのアイテムにより影響され得る。外力は、典型的には、復元力より大きさが大きい傾向にあり、重力（図示せず）は、付加的な外力と考えられると思われるが、多くの場合、これらの重力の大きさは無視できる程度であろう。更に、レンズ１０を並進させるのではなく、回転運動を付与するものである回転力又はトルク２５が存在してもよい。これらのタイプの復元力は、レンズの安定化、セントレーション、及び動きなどのアイテムに関して、特に重要である。したがって、瞬きの間、図２Ａに示すように、レンズ１０自体に外力２１を付与するまぶたによるレンズの全体的な動きが存在し得る。これらの動きは、測定可能である。かかる測定値は、図２Ｂ及び図２Ｃに示され、レンズの垂直方向（Ｙ）及び水平方向（Ｘ）の変位がグラフで示される。図２Ｂ及び図２Ｃの両方は、複数の連続した瞬きに対する、所与の方向（Ｙ又はＸ）のレンズの動きの実際のデータ、並びにＹ又はＸ方向の１回の瞬きに対するレンズの動きの理想化された曲線を含む。１回の瞬きに対するレンズの変位は、瞬きが開始され（「Ａ」として標識される点）、瞬きの終了（「Ｂ」として標識される点）を経由して、最後の静止位置（「Ｃ」として標識される点）に至る点において示される。点「Ａ」と点「Ｂ」との間のレンズの変位は、外力２１をレンズに付与した直接的な結果である。図２Ｂの右図に示される変位Ｙのケースにおいて、これは、上眼まぶたによる力をレンズに付与したことから主に生じるものであり、その結果、上方（Ｓ）又は下方（Ｉ）の動きをもたらす。図２Ｃに示される変位Ｘのケースにおいて、この変位は、上及び下眼まぶたの両方によってレンズに力を付与したことによるものであり、その結果、側頭側（Ｔ）又は鼻側（Ｎ）の動きがもたらされる。瞬き及び外力２１の付与に続いて、復元力２２が働き始め、レンズに作用するこれらの復元力２２は、点「Ｂ」と点「Ｃ」との間のレンズの変位をもたらし、最終的には、図２Ｂ及び図２Ｃの両方に示すように、レンズ１０がその静止位置へ再び位置付けられることとなる。このプロセスは、レンズの垂直（Ｙ）方向の変位及び水平（Ｘ）方向の変位の両方に対するそれぞれの瞬きの後、繰り返される。図２Ｂに示すような垂直方向の変位の場合、それぞれの一連の瞬きの後、外力２１の付与による最初は下向き、その後は上向きで示されるようにレンズ１０自体が大きく動く。その直後、復元力２２は、プロセスが繰り返される点において正に次の瞬きまで、最初は大きいが、レンズ１０が自身の開始又は静止位置に実質的に戻るまで経時的に変位の大きさが減少する下向きの動きを主に付与する。同様に、Ｘ方向のレンズの動きに対する外力及び復元力の影響を示す図２Ｃを参照されたい。これらの変位のプロットは、外力（まぶた）及び復元力（眼上のレンズ）の両方の結果としての眼上のレンズの相互作用を示す。
【００１８】
本発明に従って、所望のエネルギーの歪みエネルギー状態が得られるまで変化するレンズと眼との両方の幾何学的特性の入力値及び機械的特性の入力値の関数として眼上のレンズの最適化された歪みエネルギー状態を取り扱ってもよい。所望の歪みエネルギー状態は、改善されたセントレーション、並進、回転などのユーザが対処を試みる条件に応じて異なってもよい。本発明に従うこの方法論の使用及び結果として生じるコンタクトレンズにより、レンズの安定化、光学矯正、及び快適性を改善することができる。幾何学的特性の入力値及び機械的特性の入力値は、レンズの厚さ、レンズの縁部の形状、レンズのベースカーブ、レンズのフロントカーブ、及びレンズの弾性係数を含むが、これらに限定されない。これは、以下に与えられる等式で関数として表される。
｛最適歪みエネルギー状態｝条件＝Ｆ｛ＬＧ、ＥＧ、ＬＭＰ、ＥＭＰ｝、
［式中、ＬＧ＝レンズの形状、
ＥＧ＝眼の形状、
ＬＭＰ＝レンズの機械的特性、
ＥＭＰ＝眼の機械的特性］
【００１９】
これらの材料（ヒドロゲル及び生物学的組織）の性質のため、これは、些細な分析ではない。更に、この状況の評価及び上式の計算は、環境、温度、並びに粘弾性を考慮に入れるための負荷下の時間により更に複雑化する。このエネルギー状態の真の理解を得ることは、明確に定義された線形弾性材料であっても、同様に、複雑な非対称形状を有する異方性の粘弾性材料であっても、単純なものではない。この問題を解決するために、有限要素解析（「ＦＥＡ」）を使用して、分析方法論を提供し、所与のセットの負荷下にある物体の応力及び歪み、材料の特性、並びに境界条件が評価及び計算される。ＦＥＡの反覆使用を利用して、同様の機械的特性を有する異なる形状が所与の負荷状況下においてどのように機能して、最適な解決手段に収束するかを評価することができる。最適化の手法、並びに重要パラメータの特定及び他のパラメータとこれらとの関係を使用して、その後、ＦＥＡを使用して反復的に解決して、関数における所与のセットの条件に対して所望の様式で挙動する理想的な最適化された形状を明らかにすることができる最小化の関係が開発されてもよい。接眼面の形状の入力値は、カスタマイズされても、又は代表的な母集団を平均してもよく、接眼面の機械的特性と組み合わせたこれらの入力値は、その後、理想化された開始時のレンズの形状に沿って、モデル化されてもよい。本発明に従って、レンズの領域（内側、中間、外側周辺）、又はレンズ面（前又は後）、又はレンズ前面と後面との間の厚さ、又はレンズの縁部のデザインのうち任意のものは、デザインの最適化の対象であってもよく、好ましい実施形態は、レンズの外側周辺領域の後面が最適化の対象である。具体的には、改善されたセントレーション、並進、回転、及び安定化を実現する具体的な目的のために結果として生じる最適化された形状、並びにこれらの最適化された形状を決定する方法は、本発明の注目事項である。
【００２０】
本発明に従って、図３のフローチャートに示すように、方法論３０の概略を用いて、レンズの改善された歪みエネルギー状態がもたらされる。まず、接眼面の形状及び初期のレンズの形状をＦＥＡモデル３１に入力する。その後、入力された接眼面の形状と相互作用するレンズの形状の歪みエネルギー状態を、ＦＥＡモデル３２を実行することにより、位置の関数として得る。この後、２番目の工程３２の結果として生じる歪みエネルギーマップを高階多項式関数３３に当てはめる。その後、初期のレンズデザインは、反復的に調整され、すなわち、最適化され、当てはめられた歪みエネルギーマップは、所望の歪みエネルギー状態３５と等しくなる。例えば、セントレーションを最適化する状況において、これにより、最小歪みエネルギー状態が理想的にセンタリングされたレンズ３６と一致するレンズデザインがもたらされるだろう。５番目の工程である３４で、歪みエネルギー状態が一致しない（つまり、受け入れられない）場合、所望の解決策が実現できる３６まで、再度、反復してもよい。例として、高次項を最適化するために、レンズデザインに対して任意追加的な付加的な二次調整を行なうことにより、接眼面に対するレンズの動きが更に減少するため、意図する箇所にセンタリングされるだけでなく、動きが限定され、所望のセントレーションポイントを中心にセンタリングされたレンズを得ることができる。これにより、最適な形状及び位置付け、並びに理想的な範囲の動き及び快適性がもたらされる。セントレーションは、光学特性と、美容用（cosmetic）／美化用（beauty）レンズの場合、装用時、レンズがどのように見えるかという美的感覚と、の両方に影響を与え得る。レンズの一部の動きは、眼の健康を維持するために必要である一方、過剰な動きは、視力及び快適性に悪影響を与えるので望ましくない。上の例では、個別の接眼面の形状が入力されてもよく、又は代替的に何を得ることを望むかに応じて、所与の母集団若しくは母集団のサブセットを平均することにより、理想化された形状を利用することを所望してもよい。このアプローチは、老視に対する必要性に対処するために眼に装用すると、最適な並進を実現するレンズ、又は乱視患者の必要性を満たすために最適な安定化を実現するレンズなど、他の条件に対しても繰り返されてもよい。これらの状況に対処するために、所望の目標とする歪みエネルギーマップを特定し、本発明に従って、示される方法論を使用して、分析がその特定の条件のための目標とする歪みエネルギーマップに収束するまで、デザイン／材料入力値を変更する。
【００２１】
本発明の好ましい態様では、最小化された歪みエネルギーの差異を利用して、眼上のレンズのセントレーションを最適化するコンタクトレンズを作製する方法は、接眼面の形状及び初期のコンタクトレンズの形状を解析用モデルに入力する工程と、その後、前に入力された接眼面の形状と相互作用するコンタクトレンズの形状の初期の歪みエネルギー状態を得る工程と、その後、結果として生じる歪みエネルギー状態をパラメータ化された多項式関数に当てはめる工程と、その後、均衡した（つまり、所望の）歪みエネルギーマップが実現されるまで、コンタクトレンズの形状を変更し、コンタクトレンズの形状の新しい歪みエネルギー状態を得る工程と、を含む。本発明に従って、均衡した歪みエネルギーマップは、初期のエネルギー状態と新しい歪みエネルギー状態との間の差異が、パラメータ化された多項式関数を使用して、最小化される時、実現される。
【００２２】
図４は、所望され得るレンズの径方向位置に対する入力毎の一連の３つの理想化された歪みエネルギー曲線を示す。したがって、それぞれのケースにおいて、縦軸は、歪みエネルギーの水準を表し、一方、横軸は、それぞれの例における径方向位置を表す。第１の例では、曲線４１は、最小歪みエネルギーが緊密に１つの点を中心にセンタリングされ、その結果、最小の動きを生じるので、ゼロの径方向位置以外の任意の場所において歪みエネルギーが急上昇する理想化された状態を表している。非常に大きい外力を無視すると、中心位置から離れるようにレンズを移動させるために必要とされるエネルギーが急上昇する、規模の大きい、歪みエネルギー状態を上回る必要があることを考えれば、この状況は、復元力による最小の動きを示すレンズに相当すると考えられる。曲線４１とは対照的に、曲線４３は、より大きい幅の径方向位置を占める、セントレーションの変動（centration variability）としても既知の、最小歪みエネルギーをもたらす。そのため、より広い径方向領域にわたるこれらの領域において歪みエネルギーの値が一貫して低い（又は最小化される）ことを考えると、この径方向横幅においてレンズの動きが増加する可能性があることとなる。前述のように、動きがない場合、健康上、望ましくない。この特定のケースにおいて、動きが増加すると、ある状況においては望ましい場合もあるが、視力に悪い影響を与えるため、過剰な動きは、望まれない。最後に、曲線４２によって示されるように、レンズが最小の低い歪みエネルギー状態を中心にセンタリングされる、中間状態を実現することも可能であり、セントレーションを依然維持しながら、レンズ／眼の相互作用により、健康と視力との両方の問題に対処するように適度に動くことができる。曲線４１から４２、４３へと進むと、矢印で示すように、セントレーションの変動の増大、並びにレンズの動きの増加の両方を体験する。セントレーション及び／又はレンズの動きに対する所望のニーズに応じて、所望の効果を実現するために、形状及び特性を調整してもよい。実際に、これらの３つの曲線は、利用可能な一連のポテンシャル解に沿う状態を表し、３つの状況のみを図示したが、複数の状況がこの一連のポテンシャル解に沿って存在してもよい。
【００２３】
図５Ａ〜図５Ｃは、図３を参照して上述した前述の方法論３０の、結果として生じる歪みエネルギーの等高線マップ５０を示す。このマップ５０において、縦軸５１は、下方−上方軸に沿った幾何学的な位置を表し、横軸５２は、鼻側−側頭側軸に沿った幾何学的な位置を表す。多様な等高線は、特定の場所における結果として生じる歪みエネルギーの値を表す。（０，０）に位置する中央領域５３は、径方向に外方に最周辺部へ移動するにつれて増加する値を有する歪みエネルギーの最小値を表す。この特定の実施形態では、結果として生じる歪みエネルギーマップは、回転対称であり、すなわち、位置（０，０）から始まる任意の方向への任意の外側径方向への動きにより、同じく位置（０，０）から始まる代替的な方向への同等の径方向への動きと同様の歪みエネルギーの増大がもたらされるということを意味する。したがって、歪みエネルギーは、回転均衡しているので、レンズは、本例では、（０，０）を中心にセンタリングする傾向があることとなる。中心位置からの任意の動きにより、歪みエネルギーが増大するので、レンズは、その最小歪みエネルギー状態（つまり、復元力により中心）へ戻る自然な傾向を有することとなる。この例示的な実施形態は、回転対称であるので、レンズの歪みエネルギーが増大する範囲により、大きさ及び方向という両方の観点で同等な復元力をもたらして、レンズを最小エネルギーの位置（つまり、中心位置）へ戻すこととなる。デザインの変更及び最適化パラメータにより、接眼面の形状に対する所望の中心位置の場所を変更してもよいことを理解されたい。追加の例示的な実施形態に従って、入力パラメータ及び得られたレンズデザインを変更して、歪みエネルギーが変化する代替的な勾配を実現することができる。したがって、回転対称の歪みエネルギーマップを依然実現できるが、同一の径方向距離にわたる漸増からも明らかなように歪みエネルギーの勾配が増大してもよい（図５Ｂを参照）。又は、図５Ｃに示すように、図５Ａの漸増と比べて小さい漸増を有して勾配が減少してもよい。したがって、レンズの形状又は機械的特性の変化により、復元力の範囲を増減することを所望する場合、レンズが最小エネルギーの位置へ再びセンタリングする早さ、及びセンタリングから離れるための抵抗に影響を受け得る。
【００２４】
更に別の代替的な例示的な実施形態では、歪みエネルギーマップの対称性を変更して、所望の方向への動きに対して有用であり得る所望の効果を実現することができる。かかるアプローチを使用して、本発明に従って、図６Ａに示す歪みエネルギーマップを得ることができる。図６Ａに示す歪みエネルギーマップは、もはや回転対称ではないが、歪みエネルギーの大きさに対して、垂直子午線に沿って、垂直子午線の側頭側及び鼻側両側に、同等の対称性及び大きさが存在する左右対称性を有する。本例では、下方及び上方の対称歪みエネルギーも存在するが、歪みエネルギーの値が垂直方向（下方／上方）への同等の動きに対して変化する割合は、側頭側／鼻側方向への変化率より非常に小さい。その結果、本発明に従って、このレンズの形状は、動きに対する抵抗が水平方向に大きいため、この方向への歪みエネルギーの変化率の増大を考えれば、水平方向（鼻側−側頭側）よりはむしろ、垂直方向に、すなわち下方−上方方向に移動する傾向が大きくなることとなる。図６Ａに示す左右対称の歪みエネルギーマップをもたらす、特定の形状を有するレンズデザインは、レンズが優先的に下方−上方へ並進するために利用されてもよい。かかるデザインは、全体の形状が最適化され、特定のデザイン機構がなくても、所望の結果を実現するように構成されるので、特定の潜在的に不快な機構を使用せずに実現することができる。本発明に従って、左右対称性を有する歪みエネルギー状態を異ならせ得る、１つ又は２つ以上の方向に変動する又は異なる外側周辺領域に沿うベースカーブを有する後面を生成することができる。方向は、水平方向、垂直方向、又はその２つの組み合わせであってもよい。
【００２５】
更に別の例示的な実施形態に従って、コンタクトレンズは、主に垂直方向の動きを維持しながら、下方／鼻側の成分の動きをもたらし得る付加的な高次元の変化を有してデザインされてもよい。本発明に従う、このタイプのレンズの相互作用の結果として生じる歪みエネルギーマップは、図６Ｂに示される。前述のように、歪みエネルギーの範囲及び変化率は、所望の意図する相互作用／動きを有するレンズデザインを得るために調整されてもよい。
【００２６】
更に別の例示的な実施形態に従って、コンタクトレンズは、迅速で、効果的で、かつ快適な安定化を可能にする歪みエネルギーマップを実現するようにデザインされていてもよい。例えば、乱視患者用のトーリックタイプのレンズの使用に対してこの方法論を適用することにより、円柱軸及び／又は径方向の場所に対して歪みエネルギーを最適化することができる。図７Ａ、図７Ｂ、及び図７Ｃの一連のプロットに示されるようにこのシナリオにおいて、グラフは、径方向位置及び円柱軸に対する歪みエネルギーの水準を示し、各それぞれの円柱角度及び径方向位置での歪みエネルギーを示す。このケースにおいて分かるように、問題となる動きは、回転を制御する動きである。このケース、すなわち、所望の目標の１５°の円柱軸において、図７Ａに示すように、最小歪みエネルギーの位置を所望の角度の円柱軸と一致させることにより、この特定の円柱軸の角度に対して最適な安定化を実現することができる。したがって、１５°超及び１５°未満の所望の円柱軸の場合、高水準の歪みエネルギーとなり、これらを超える付加的な円柱軸は、更に高水準の歪みエネルギーとなるので、レンズが最小歪みエネルギー水準において効果的に安定するために、レンズは、より低い歪みエネルギーの位置に戻る傾向があることとなる（つまり、１５°の円柱軸へ）。反対に、図７Ｂは、２５°の円柱軸を中心にセンタリングされた最小歪みエネルギーを示し、図７Ａにおけるグラフと比較して、歪みエネルギーの全体の対称性が垂直方向に上方にどれほど移行し、全体的な形状及び所望の勾配は、ある程度同等のままであることに留意されたい。これにより、レンズは、図７Ａで示された１５°ではなく、２５°の円柱軸において安定することとなる。しかしながら、歪みエネルギーを他の寸法に「調整」してもよい。図７Ｃに示すように、径方向の勾配の範囲（つまり、所望のセントレーションの中心からの距離）は、それほど明白ではないが、依然として動きの一因となり得、この場合、所望の軸においてかつ所望の径方向位置においてレンズがセンタリングし続けることを補助し得る。他の例示的な状況において、勾配がここで変化して、レンズが静止位置にいかに迅速に戻るかに関して所望の効果を実現し得る。図７Ａと図７Ｃとの対比によって、両者は、１５°の円柱軸を中心にセンタリングしている最小歪みエネルギーを示すが、両者が１５°の円柱軸を中心とする所望の最小歪みエネルギーを有していても、図７Ｃに示される最小歪みエネルギーの位置及び勾配は、図７Ａに示す所望のセントレーションの中心位置から径方向に移行している。両方の寸法に沿って、円柱軸、及び所望のセントレーションの中心を調整することにより、快適性と視力との両方の要件を依然維持しながら、迅速かつ効果的な安定化を実現することができる。本発明に従って、この方法論を使用して、形状が眼の眼球形状と相互作用して、円柱軸に対して対称的な歪みエネルギー状態を生成するように構成された後面を有するコンタクトレンズを生産することができる。かかるレンズは、眼に位置付けられた場合、外力及び復元力に反応すると、眼上のレンズの相互作用の結果として、レンズの所望のセントレーションと相対回転との両方が実現して、最小の（つまり、所望の）歪みエネルギー状態に戻るように再度位置付けると考えられる。
【００２７】
図８は、上述の最適化プロセスの結果であると考えられる理想化された結果として生じる曲線８０と重ね合わせられた接眼面の形状の断面図を示す。この断面図において図示されるように、角膜８１及び虹彩８３を確認することができる。この曲線８０は、接眼面の形状と相互作用する複数の半径を含む。接眼面又はコンタクトレンズの表面のいずれか一方の半径又は複数の半径の変化により、この相互作用に変化をもたらすこととなるので、結果として生じる歪みエネルギーマップに影響を及ぼす。
【００２８】
最も実用的で好ましいと考えられる実施形態を図示及び記載したが、図示及び記載した特定のデザイン及び方法からの逸脱は、それ自体が当業者に示唆され、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく使用され得ることは明らかである。本発明は、記載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、添付の特許請求の範囲に含まれ得るすべての変更例と一貫性を有するものとして解釈されるべきである。
【００２９】
〔実施の態様〕
（１）  眼上のコンタクトレンズのセントレーションを最適化する方法であって、
接眼面の形状及び初期のコンタクトレンズの形状を解析用モデルに入力する工程と、
該接眼面の形状と相互作用する該コンタクトレンズの形状の初期の歪みエネルギー状態を得る工程と、
結果として生じる歪みエネルギー状態をパラメータ化された多項式関数に当てはめる工程と、
均衡した歪みエネルギーマップが実現されるまで、コンタクトレンズの形状を変更し、該コンタクトレンズの形状の新しい歪みエネルギー状態を得る工程であって、該初期の歪みエネルギー状態と該新しい歪みエネルギー状態との間の差が該パラメータ化された多項式関数を使用して最小化されると、該均衡した歪みエネルギーマップが実現される、工程と、
該最小化された歪みエネルギーの差を利用するコンタクトレンズを製作する工程と、を含む、方法。
（２）  前記均衡した歪みエネルギーマップは、所与のレンズの形状及び接眼面の形状に対する選択された静止位置において水平方向にかつ垂直方向にセンタリングされた最小歪みエネルギーの場所を有する、実施態様１に記載の方法。
（３）  眼上のレンズ位置に対する前記均衡した歪みエネルギーマップの傾き又は変化率を更に制御することにより、眼上のレンズの動きを最適化する、実施態様１に記載の方法。
（４）  眼上のレンズ位置に対する前記均衡した歪みエネルギーの非対称性を更に制御することにより、眼上のレンズの動きを最適化する、実施態様１に記載の方法。
（５）  前記レンズの動きは、回転性である、実施態様３に記載の方法。
【００３０】
（６）  前記レンズの動きは、回転性である、実施態様４に記載の方法。
（７）  眼上に位置付けられたコンタクトレンズであって、該レンズは、
視力を矯正するために構成された内側光学ゾーンと、
該内側光学ゾーンを取り囲み、眼上の該コンタクトレンズに対して機械的安定性を提供するために構成された、外側周辺ゾーンと、
所定の条件を実現するために、眼上の理想的な結果として生じる歪みエネルギー状態を実現するように最適化される少なくとも１つのレンズパラメータと、を含み、前記レンズパラメータは、レンズの厚さ、レンズの縁部の形状、レンズのベースカーブ、レンズのフロントカーブ、及びレンズの弾性係数からなる群から選択され、前記所定の条件は、レンズセントレーション、レンズの並進、レンズの回転、レンズの安定化、レンズの光学矯正、及びレンズの快適性からなる群から選択される、コンタクトレンズ。
（８）  コンタクトレンズであって、該レンズは、
視力を矯正するために構成された内側光学ゾーンと、
該内側光学ゾーンを取り囲み、眼上の該コンタクトレンズに機械的安定性を提供するために構成された、外側周辺ゾーンであって、該外側周辺ゾーンは、後面を有し、該後面は、該外側周辺領域に沿うベースカーブを含み、該周辺のベースカーブを水平方向、垂直方向、又は両方向のいずれかに沿って区別することにより、歪みエネルギーを平衡させて、結果として生じる歪みエネルギー状態を生成する、外側周辺ゾーンと、を含む、コンタクトレンズ。
（９）  眼上に位置付けられたコンタクトレンズであって、該レンズは、
内側光学ゾーンであって、視力矯正用に構成された円柱軸に円柱屈折力を含む、内側光学ゾーンと、
該内側光学ゾーンを取り囲み、眼上の該コンタクトレンズに機械的安定性を提供するために構成された、外側周辺ゾーンであって、該外側周辺ゾーンは、後面を有し、該後面の形状は、該眼の眼球の形状と相互作用して、該円柱軸に対して、結果として生じる対称の歪みエネルギー状態を生成するように構成されている、外側周辺ゾーンと、を含む、コンタクトレンズ。
（１０）  前記歪みエネルギー状態は、１つ又は２つ以上の寸法において非対称である、実施態様７に記載のコンタクトレンズ。
【００３１】
（１１）  前記歪みエネルギー状態は、１つ又は２つ以上の寸法において非対称である、実施態様８に記載のコンタクトレンズ。
（１２）  前記歪みエネルギー状態は、１つ又は２つ以上の寸法において非対称である、実施態様９に記載のコンタクトレンズ。
（１３）  前記歪みエネルギー状態は、様々なレンズ材料を組み合わせることによって得られる、実施態様７に記載のコンタクトレンズ。
（１４）  前記歪みエネルギー状態は、様々なレンズ材料を組み合わせることによって得られる、実施態様８に記載のコンタクトレンズ。
（１５）  前記歪みエネルギー状態は、様々なレンズ材料を組み合わせることによって得られる、実施態様９に記載のコンタクトレンズ。
【００３２】
（１６）  前記コンタクトレンズは、老視を矯正するように構成されている、実施態様７に記載のコンタクトレンズ。
（１７）  前記コンタクトレンズは、老視を矯正するように構成されている、実施態様８に記載のコンタクトレンズ。
（１８）  前記コンタクトレンズは、老視を矯正するように構成されている、実施態様９に記載のコンタクトレンズ。
（１９）  前記コンタクトレンズは、乱視を矯正するように構成されている、実施態様７に記載のコンタクトレンズ。
（２０）  前記コンタクトレンズは、乱視を矯正するように構成されている、実施態様８に記載のコンタクトレンズ。
【００３３】
（２１）  前記コンタクトレンズは、乱視を矯正するように構成されている、実施態様９に記載のコンタクトレンズ。
（２２）  前記コンタクトレンズは、美容上の目的のために構成されている、実施態様７に記載のコンタクトレンズ。
（２３）  前記コンタクトレンズは、美容上の目的のために構成されている、実施態様８に記載のコンタクトレンズ。
（２４）  前記コンタクトレンズは、美容上の目的のために構成されている、実施態様９に記載のコンタクトレンズ。
（２５）  前記コンタクトレンズは、治療上の目的のために構成されている、実施態様７に記載のコンタクトレンズ。
【００３４】
（２６）  前記コンタクトレンズは、治療上の目的のために構成されている、実施態様８に記載のコンタクトレンズ。
（２７）  前記コンタクトレンズは、治療上の目的のために構成されている、実施態様９に記載のコンタクトレンズ。
（２８）  前記結果として生じる歪みエネルギー状態は、視力矯正を維持しながら、眼の快適性を最大化する、実施態様７に記載のコンタクトレンズ。
（２９）  前記結果として生じる歪みエネルギー状態は、視力矯正を維持しながら、眼の快適性を最大化する、実施態様８に記載のコンタクトレンズ。
（３０）  前記結果として生じる歪みエネルギー状態は、視力矯正を維持しながら、眼の快適性を最大化する、実施態様９に記載のコンタクトレンズ。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
2017003986.tif 000015
【図７Ｂ】
2017003986.tif 000016
【図７Ｃ】
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【図８】
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【外国語明細書】
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