JP2012230411A - 応答性高分子ゲルから製造された多重焦点コンタクトレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】インテリジェント高分子から作製された多重焦点コンタクトレンズを提供する。
【解決手段】多重焦点コンタクトレンズは、少なくとも部分的に応答性高分子ゲルから製造される。応答性高分子ゲルは、電場や磁場などの刺激の印加に応答して形状および／または屈折率を変化させる。多重焦点コンタクトレンズ自体に、刺激を発生する手段であるナノ又はマイクロチップを埋め込むことが好ましい。さらに、眼球運動の変化によりナノ又はマイクロチップが刺激を放射することが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、コンタクトレンズ、眼球内レンズ、埋め込みレンズ、はめ込みレンズ、上張りレンズ又は任意の其の他の眼科用屈折装置の様なレンズに関する。参照を容易にするため、これらのレンズをまとめて「コンタクトレンズ」と呼ぶ。よって、「数個のコンタクトレンズ」、「一個のコンタクトレンズ」、「数個のレンズ」、「一個のレンズ」及び其の種の何れの参照も、少なくとも上記レンズを含むものと理解される。

一つの形態として、本発明は、いわゆるインテリジェント高分子から作製された、二重焦点または多重焦点コンタクトレンズに関する。

視覚を修正するために眼鏡を利用するよりもコンタクトレンズの人気が増加するに従い、近く及び遠くの何れをも見るために視覚を修正する必要がある利用者が直面する問題を解決することが望まれてきた。従って、二重焦点、好ましくは多重焦点のコンタクトレンズを開発することが望まれている。

二重焦点コンタクトレンズの形態例が知られている。交互画像二重焦点または交互視覚二重焦点として知られている形態では、レンズの上方部分に遠距離視覚用の領域があり、レンズの下方部分に近距離視覚用の領域がある。レンズの二つの領域は、レンズを横切って伸びる線によって分離されており、直線の場合もあれば曲線の場合もある。これらのレンズの典型的な設計が、ルーベン Ｍ．及びグイロン Ｍ．著、１９９４年刊、第３３章、老眼およびコンタクトレンズの処方における老化の影響（ＷＪ ベンジャミン及びＩＭ ボリシュ編集）、チャップマン＆ホール社、ロンドン、英国で概説されている。

これらの二重焦点コンタクトレンズは、真直ぐ前を注視する場合と下を注視する場合とで、異なる位置を取ることにより機能する。理論的には、真直ぐ前を注視する場合、瞳孔は遠距離用の領域で覆われ、下を注視する場合は、コンタクトレンズはより高い位置にあり瞳孔は近距離用の領域で覆われる。しかしながら、この形態は、ある種の不具合を伴う。

この形態の一つの不具合は、近距離用と遠距離用との位置で交互に瞳孔が覆われるように、正確にレンズの動きを制御するのは難しいということである。これを達成することは時間のかかる熟練した過程であり、必ずしも成功するとは限らない。瞳孔を最適に覆うことができない場合、不具合として、遠距離用および近距離用の位置の両方を通して利用者は同時に物を見るため、結果として、「ゴースト」として知られる二つの像が同時に生じる場合があり、眼鏡による達成度と比較して常に視力が低下する。

他の不具合として、交互視覚二重焦点を光学的に機能させるには、快適さにとって最適であるよりも交互視覚二重焦点を大きく動かす必要があるため、利用者がある程度の不快感を経験する場合がある。更に、レンズに回転を制御する機構を設ける必要がある場合もある。しかしながら、これらの機構は厚みを増加させる場合があり、コンタクトレンズの凹凸のために、従来の単純な設計よりも快適さが低下する結果となる可能性もある。

この形態の更なる不具合として、分離線のため、コンタクトレンズの表面が不連続となる。分離線がコンタクトレンズの表側の表面にある場合、分離線が眼瞼に引っ掛り、不快感を生じ、レンズが位置から外れて、少なくとも一時的に利用者の視界を損ねる。分離線がコンタクトレンズの裏側の表面にある場合、眼球組織の機械的な外傷を生じる可能性がある。

他のレンズの形態が、同時画像二重焦点または多重焦点との一般名で知られている。普通、これらのコンタクトレンズは、遠距離用および近距離用の領域を交互に同心状に二つ以上並べるか、または適用距離が継続的に変化する（連続的な）一つの領域より作製する。二つの選択肢が可能である。第一の場合、レンズの中心が近距離用で、中心近距離コンタクトレンズとして知られている。第二の場合、逆の配列で、中心遠距離コンタクトレンズが知られている。連続的な設計の場合、普通、中心を近距離用の部分とするが、逆の配列も知られている。一般に、同心状の領域による設計の場合、中心近距離または中心遠距離の何れの設計も可能である。（ルーベン Ｍ．及びグイロン Ｍ．著、１９９４年刊、第３３章、老眼およびコンタクトレンズの処方における老化の影響（ＷＪ ベンジャミン及びＩＭ ボリシュ編集）、チャップマン＆ホール社、ロンドン、英国）。

これらのレンズの一つの利点は、二重焦点として機能するために動く必要がないということである。しかしながら、これらのレンズには、遠距離用および近距離用の両領域において優れた中心性が要求される。この要求は、適合をより厳密にしなければいけないという点において、単一視覚のコンタクトレンズと比較し不利となる。これらの設計の原理的な不具合は、これらの設計が機能するためには、遠距離および近距離の画像を網膜上に常に結像しなければならないという事実による。

更なる不具合は、二重焦点または多重焦点による網膜画像は、単一視覚のコンタクトレンズ又は眼鏡により得られる画像より貧弱な品位であることである。例えば、遠距離を注視している間、瞳孔の一部のみが焦点画像を形成する遠距離用の光学部分で覆われ、瞳孔の他の部分は焦点の合っていない中および／または近距離の領域で覆われるため、網膜上に形成される画像の品位が劣化し、結果として視機能が低下する。

引続き更なる不具合は、瞳孔の大きさは患者間で異なり、さらに重要なことに各患者で輝度の違いにより異なることである。このことは、遠距離および近距離画像を形成する光の正しい割合が集まらないとの難点となる。これを解決するため、「瞳孔インテリジェント」配置を利用、および／または一方のコンタクトレンズが近距離視覚に適し他方が遠距離視覚に適する「両眼対」を利用する種々の示唆がなされてきた。例えば、一方のレンズを中心近距離で設計し、他方を中心遠距離で設計する場合がある。しかしながら、これらの修正を行なったとしても、上記の不具合は解決されない。

更に異なる形態では、異なる屈折率の二つの材料を使用し、交互視覚または同時視覚二重焦点または多重焦点レンズの一方を作製することが提案されてきた。しかしながら、これらは製造工程が異なるため、前者の機械的な問題および後者の視覚上の問題を克服できない。

他の異なる形態では、屈折の原理ではなく回折の原理を利用して、同時視覚二重焦点レンズを作製する。妥協された視覚による不具合は両者の場合で同様であり、加えて、夜間に画像を形成する際に相当量の光が失われるため、屈折型のコンタクトレンズよりも問題となる。

コンタクトレンズの先行技術例は、米国特許第６５１１１７８号、米国特許第６３６４４８２号、米国特許第５８３５１９２号、米国特許第６１７９４２０号、米国特許第５８３５１９２号、米国特許第５４８５２２８及び米国特許第５４４８３１２号で見出すことができる。

したがって、上記の不具合および欠点を克服する二重または多重焦点コンタクトレンズの提供が望まれている。参照を容易にするため、二重および多重焦点コンタクトレンズは、この応用の目的のために、まとめて多重焦点レンズと呼ぶ。

加えて、以下の一つ以上の様な他の利点を与える多重焦点コンタクトレンズを供給することが望ましく：遠距離および近距離の両視覚において従来の単一視覚のコンタクトレンズで達成される視覚の品位を提供し；任意の中間視覚距離において単一視覚のコンタクトレンズで達成されるのと同様の視覚の品位で；期待される視機能を利用者が達成できるよう注視の方向を遠距離から近距離または其の逆に動かす際にコンタクトレンズの大きな動きを必要とせず；従来の単一視覚のレンズと同様に簡単に装着できる。

これらの好ましい特質の幾つか又は全てを備えるコンタクトレンズは、応答性高分子ゲルを使用すれば得ることができる。これらの応答性高分子は、「賢い高分子」または「インテリジェント高分子」としても知られている。

従って、本発明によれば、少なくとも部分的にレンズが応答性高分子ゲルから製造される多重焦点コンタクトレンズが提供される。

予てより、応答性高分子は、温度、ｐＨ、イオン強度、光、電場、磁場、剪断力または化学的誘因の様な外部刺激に応答する能力を有している高分子材料として知られてきた。一般に、応答性高分子は高分子網目である。これらの網目は、網目を構成する高分子間に好ましい相互作用がある高分子−高分子組成物である。相互作用としては、共有結合、クーロン引力、水素結合、ファン・デル・ワールス引力、および絡み合いの様な物理的相互作用が可能である。応答性高分子の例は、米国特許第５５０３８９３号、国際公開パンフレット第９７／００２７５号、米国特許第４１８８３７３号、米国特許第５２５２３１８号、国際公開パンフレット第９５／２４４３０、カトアカ Ｋら著、米国化学会誌、１９９８年１２月刊、田中ら著、ファラデー・ディスカッション誌、第１０１巻、第２０１頁（１９９５年刊）、リー Ｙ、フー Ｚ、チェン Ｙ．著、「変調ゲル技術により作製された形状記憶ゲル」、Ｊ Ａｐｐｌ Ｐｏｌｙ Ｓｃｉ誌、第６３巻：第１１７３〜１１７８頁（１９９７年刊）、Ｈｕ Ｚ．著、サイエンス誌、第２６９巻：第５２５頁（１９９５年）、田中ら著、電場におけるゲルの崩壊、サイエンス誌、第２１８巻：第４５７〜４６９頁（１９８２年刊）、長田 Ｙ、ロス−マーフィー ＳＢ．著、インテリジェントゲル、サイエンティフィック アメリカ誌、１９９３年５月刊、第４２頁、および倉内ら著、「電場中における高分子ゲルの変形挙動」、高分子ゲル、Ｄ．デロシら編集、プレニューム プレス社、ニューヨーク、１９９１年刊、第２３７頁で見出すことができ、参照によって、ここに取り込まれるものとする。

本発明では、任意の適切な応答性高分子ゲルを使用できる。高分子ゲルは眼球組織に適合性があることが好ましい。高分子ゲルが眼球組織に適合しない場合は、高分子および眼球組織が直接相互作用しないように、コンタクトレンズ内に高分子ゲルを含めることもできる。環境条件の変化および／または電場または磁場の様な刺激が印加された際に、形状および／または屈折率を変化させるものが特に好ましい。

コンタクトレンズの周りの眼球の環境、または代わりにコンタクトレンズ内の任意の人工的な手段によって、レンズの形状を変更するための刺激を与えることができる。

装置は検知器を備えている場合もあり、別に刺激を起こすための装置を備えている場合もある。

一つの形態では、一方または双方のコンタクトレンズに埋め込まれた装置が局所的な変化を起こし、それが応答性高分子の可逆的な形状の修正を誘発する。

本発明の一つの形態では、刺激の変化によりコンタクトレンズは形状を変化する。形状の此の変化により、レンズの焦点距離が変化する。

コンタクトレンズの形状の変化を、表側の表面および／または裏側の表面および／またはコンタクトレンズ内の埋め込まれた領域に局在化することもできる。

一つの他の形態では、応答性高分子が光学的な領域のみを具備するか、および／またはコンタクトレンズの表側または裏側に埋め込まれる。

本発明によって、先行技術のレンズに関連した問題がなく、任意の所望の距離で、利用者が焦点を合わせることができると認められる。特に、注視を変える際に、制御された振幅の動きは要求されない。加えて、注視の夫々の距離でレンズ全体を通して物を見るため、先行技術で認識された光学的歪および／または複雑な頭部運動といった不具合を防止できる。

本発明の更なる利点は、先行技術のレンズより容易にレンズを適合できることであるが、これは、本発明のレンズが複雑な機械的適合を必要とせず、後頂点屈折距離を補償する以外に最適な球形眼鏡の矯正および近補強からコンタクトレンズの屈折力を調節する必要がないからである。

コンタクトレンズ表面の形状またはレンズに埋め込まれた部分の形状を変更するための刺激は、コンタクトレンズ自体に埋め込まれた手段によって発生される電場によって与えることができる。電場を与えるためには、任意の適切な手段を使用できる。一つの形態として、チップをコンタクトレンズに埋め込む場合がある。チップはナノ又はマイクロチップが良く、一般的に利用者に見えないように組み込まれる。チップは、任意の適切な手段により電場の放射を誘発される場合もある。

コンタクトレンズ表面の形状またはレンズに埋め込まれた部分の形状を変更するための刺激は、コンタクトレンズ自体に埋め込まれた手段によって発生される磁場によって与えることができる。磁場を与えるためには、任意の適切な手段を使用できる。一つの形態として、チップをコンタクトレンズに埋め込む場合がある。チップはナノ又はマイクロチップが良く、一般的に利用者に見えないように組み込まれる。チップは、任意の適切な手段により磁場の放射を誘発される場合もある。

一つの形態では、チップは眼球運動を観察し、眼球運動の変化によって、応答性高分子が形状を変化させるに必要な場（フィールド）をチップが放射する。眼球運動の観察は、チップ自体によって、又は、チップに接続されている別体の検知器によって実行できる。

例えば、利用者が内向きを注視するとチップが誘発され、利用者が近くの物に鮮明に焦点を合わすことができるようレンズが形状を変えるようにできる。

一つの異なる形態では、チップまたは別体の検知器が、左右の目の瞳孔の間の距離である瞳孔間距離を同定する場合もある。利用者が真直ぐ前を見ている時、両目の間の距離は最大になる。一つの形態では、この状態の場合、チップは一切の場（フィールド）を出さないか、又は、チップが最大または最小の場を出せる配置が望ましい。利用者が利用者に近い点を見ている時、目の瞳孔は互いに近づくように動き、此れが検出される。チップは距離の変化に反応し、焦点を合わせられる様に応答性高分子の形状が変化するよう存在している場を調整する。利用者が更に近い点を見ると、両目は更に近づき、チップによって発生される電流の強度が変化し、コンタクトレンズの表側の表面が比例して変化し、レンズの能力が変化する。利用者が再び遠くを見ると、場の強度が変化し、レンズの形状が遠距離の視覚で要求される形状に戻る。

別の異なる形態では、チップは、一組のコンタクトレンズの相対的な距離を観察する。利用者が遠距離の注視から近距離の注視に変えると、コンタクトレンズは目と共に移動し、互いに接近する。二つのコンタクトレンズの間の相対距離が変化すると、コンタクトレンズの能力が変化する。

従って、最も好ましい形態では、全ての焦点距離において、レンズが正確に補正される。これは、特に、利用者が気にならず明瞭な視覚を経験できるように、反応時間が十分に速い応答性高分子によって可能である。

異なる好ましい形態では、刺激が設定された閾値または一連の設定された閾値に達すれば、その焦点距離に対してレンズが補正される。

今まで述べた形状の変化に加えて、又は其の代わりに、場により屈折率の変化が誘起されてもよい。

以上では、チップが電場を形成する場合に関して具体的に記載したが、適切な刺激を発生する他の手段も使用できると認められるであろう。

Claims (10)

1. 少なくとも部分的にレンズが応答性高分子ゲルから製造される多重焦点コンタクトレンズ。
2. 該応答性高分子ゲルは、形状および／または屈折率を変化させる請求項１記載の多重焦点コンタクトレンズ。
3. 該応答性高分子ゲルは、刺激の印加に応答する請求項１又は２記載の多重焦点コンタクトレンズ。
4. 該刺激は、電場である請求項３記載の多重焦点コンタクトレンズ。
5. 該刺激は、磁場である請求項３記載の多重焦点コンタクトレンズ。
6. 該刺激は、該コンタクトレンズ自体に埋め込まれた手段により発生される該請求項３乃至５何れか記載の多重焦点コンタクトレンズ。
7. 該刺激を発生する該手段は、ナノ又はマイクロチップである請求項３乃至６何れか記載の多重焦点コンタクトレンズ。
8. 眼球運動の変化により該チップが該刺激を放射するよう、該チップは該眼球運動を観察する請求項７記載の多重焦点コンタクトレンズ。
9. 該チップは瞳孔間距離を観察し、此れが変化したら刺激を放射する請求項７記載の多重焦点コンタクトレンズ。
10. 該チップは左右のコンタクトレンズ間の距離を観察し、此れが変化したら刺激を放射する請求項７記載の多重焦点コンタクトレンズ。