JP3798613B2

JP3798613B2 - マルチフォーカルレンズの設計方法

Info

Publication number: JP3798613B2
Application number: JP2000321420A
Authority: JP
Inventors: 朗下條; 恭生神山; 史満西島
Original assignee: Ｈｏｙａヘルスケア株式会社
Priority date: 2000-10-20
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2020-10-20
Also published as: JP2002131705A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はコンタクトレンズや眼内レンズなどとして使用されるマルチフォーカルレンズに関し、特に遠近両用の老眼用コンタクトレンズや眼内レンズに適用して有効なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マルチフォーカルレンズでは、一つのレンズ光学部に遠方を見るための遠用部と近方を見るための近用部が配置されるようにレンズの度数が分布される。その度数分布は、従来の場合、たとえば特開平２−２４０６２５号公報や特開平５−１８１０９６号公報に開示されているように、一次関数や二次関数等の低次数の関数、または高次数の多項式によって定義されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一次関数や二次関数等の低次数の関数では変化率が大きく、あるいは変化状態が粗く、この関数によってレンズの度数分布を定めると、レンズの度数が大きく変動して、安定した遠用度数領域や近用度数領域を確保することができない。この結果、遠用部や近用部にて安定した視力が確保できない、という問題が生じる。
【０００４】
高次数の多項式では、安定した遠用度数領域や近用度数領域を確保することができるものの、高次数の多項式に現れる振動現象によって、度数の変化に微小な振動が伴うようになってしまう。この結果、コントラストや視野のロスが増えるといった問題が生じる
【０００５】
この発明は、以上のような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、レンズの度数分布が安定した遠用度数領域や近用度数領域を確保するとともに、その度数を振動を伴わずらに滑らかに変化させることを可能にして、遠用と近用の両方に明瞭な視界を得ることができるマルチフォーカルレンズを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決する手段として、第１の手段は、
レンズ光学部に遠方を見るための遠用部、近方を見るための近用部及び前記遠用部と近用部との間の領域に度数が累進的に変化する中用部が設けられたコンタクトレンズまたは眼内レンズ等のマルチフォーカルレンズであって、レンズの度数分布が正接曲線にしたがうことを特徴とするマルチフォーカルレンズである。
第２の手段は、
レンズ光学部に遠方を見るための遠用部、近方を見るための近用部及び前記遠用部と近用部との間の領域に度数が累進的に変化する中用部が設けられたコンタクトレンズまたは眼内レンズ等のマルチフォーカルレンズであって、レンズの度数分布が下記（１）式にしたがうことを特徴とするマルチフォーカルレンズである。
【数３】

ただし、（１）式の各符号の意味は下記のとおりとする。
ＰowerDist：パワー分布（単位；Ｄ（ディオプター））
P-Power：レンズ光学部中心点のパワー（単位；Ｄ）
Max-Add：レンズ光学部中心点と最外周点とのパワー差（単位；Ｄ）
Ｂnf：レンズ光学部中心からレンズ遠用度数と近用度数の境界までの距離（単位；ｍｍ）
Ｗave：パワー変化係数（うねり度）
ｘ：レンズ光学部中心点からの距離（単位；ｍｍ）
第３の手段は、
前記P-Power、Max-Add、Ｂnf、Ｗaveの値が下記の範囲であることを特徴とする第２の手段にかかるマルチフォーカルレンズである。
−２５Ｄ≦P-Power≦＋２５Ｄ
−５Ｄ≦Max-Add≦＋５Ｄ
０．５ｍｍ≦Bnf≦３ｍｍ
２≦Ｗave≦１０
第４の手段は、
前記Max-Add、Ｂnf、Ｗaveの値が下記の範囲であることを特徴とする第２又は第３の手段にかかるマルチフォーカルレンズである。
５．００Ｄ≦｜Max-Add｜
１．０ｍｍ≦Bnf≦１．５ｍｍ
４≦Ｗave≦６
第５の手段は、
前記Max-Add、Ｂnf、Ｗaveの値が下記の範囲であることを特徴とする第２又は第３の手段にかかるマルチフォーカルレンズ。
０．２５Ｄ≦｜Max-Add｜≦１．７５Ｄ
１．５ｍｍ≦Bnf≦２ｍｍ
３≦Ｗave≦４
第６の手段は、
前記（１）式並びに下記（２）式及び（３）式において、Ｂnf、Ｗave、中心パワー、周辺パワー、ｃ、ｐ₁、ｐ₂の各値を処方に基づいて決定し、（２）式及び（３）式より、これら式を満すP-Power及びMax-Addの値を求め、（１）式のＰowerDistをｘの関数として決定することを特徴とする第２〜第５のいずれかの手段にかかるマルチフォーカルレンズである。
【数４】

ただし、（２）式（３）式において、中心パワーとは、レンズ光学中心から半径ｃ／２（ｍｍ）の円内の領域に設定される遠用部又は近用部における平均度数であり、周辺パワーとは、光学中心から半径ｐ₁／２（ｍｍ）の円と半径ｐ₂／２（ｍｍ）の円とで囲まれる領域に設定される近用部又は遠用部における平均度数である。また、ｃの範囲は、０．５mm≦ｃ≦３．５ｍｍであり、ｐ₁，ｐ₂の範囲はそれぞれ、２．５ｍｍ≦ｐ₁、ｐ₂≦８ｍｍである。
【０００７】
第１及び第２のの手段において、レンズの度数分布を（１）式のような正接曲線によって定めたことにより、安定した遠用度数領域と近用度数領域を確保することができるとともに、その度数を振動を伴わずに滑らかに変化させることができるようになる。また、各係数を第３の手段の範囲とすることにより、遠用、中用及び近用においてコントラストロスの少ない明瞭な視界が得られるレンズを得ることができる。
また、（１）式の係数を第４の手段の範囲にすることにより、特に遠用及び近用において良好な視界の得られるレンズを得られ、第５の手段の範囲にすることにより、特に、遠用と中用から近用にかけた部分において良好な視界の得られるレンズを得ることができる。
また、第６の手段により、処方値から比較的簡単に（１）式の係数を定めることができ、最適な度数分布を能率よく求めることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施の形態にかかるマルチフォーカルレンズの説明図である。図１に示すレンズはコンタクトレンズとして構成され、１はレンズ光学部、２は光学部中心、３は周辺のフランジ部をそれぞれ示す。レンズ光学部１は光学部中心２を中心として回転対象形に形成されている。
【０００９】
図２は、図１のＡ−Ａ位置におけるレンズの度数分布状態を示す。
同図において、横軸は光学部中心２からの距離ｘ（ｍｍ）、縦軸は度数ＰowerＤist（Ｄ）を示す。なお、この度数分布は、レンズ光学部１が光学部中心２を中心とする回転対称形に形成されていることにより、Ａ−Ａ位置以外の任意の半径方向にて同じとある。
【００１０】
ここで、同図に示すレンズの度数分布は、上述の（１）式にしたがって定められている。この場合、この（１）式の各係数は、次のようにして定める。すなわ、上述の（１）式、（２）式及び（３）式において、Ｂnf、Ｗave、中心パワー、周辺パワー、ｃ、ｐ₁、ｐ₂の各値は、レンズ装用者の眼の処方から定まる遠用度数や近用度数等によって定まる。したがって、（２）式及び（３）より、これら式を満すP-Power及びMax-Addの値が求められ、（１）式のＰowerDistをｘのみの関数として表すことができる。
【００１１】
図２の度数分布曲線は、（１）式、（２）式及び（３）式において、Ｂnf＝１．２５、Ｗave＝５、中心パワー＝−２．９７（Ｄ）、周辺パワー＝−１．８８（Ｄ）、ｃ＝１．００（ｍｍ）、ｐ₁＝３．００（ｍｍ）、ｐ₂＝３．５（ｍｍ）とし、P-Power＝−３．００（Ｄ）、Max-Add＝＋１．５０（Ｄ）として求めた場合の曲線である。なお、ｃ、ｐ₁、ｐ₂は、次のようにも定義することができる。
ｃ（φmm）：中心パワー領域（"中心遠用-周辺近用"の累進多焦点なら、ｃ遠用部領域）
ｐ₁（φmm）：周辺パワー領域の内径（"中心遠用-周辺近用"の累進多焦点なら、近用部領域の内径）
ｐ₂（φmm）：周辺パワー領域の外径（"中心遠用-周辺近用"の累進多焦点なら、近用部領域の外径）
【００１２】
このレンズでは、中心部に遠用部、周辺部に近用部が配置されているが、同図からもわかるように、安定した遠用度数領域と近用度数領域が確保されている。また、度数は振動伴わずに滑らかに変化している。これにより、遠用と近用の両方にコントラストロスの少ない明瞭な視界を得ることができる。
なお、上記実施形態はコンタクトレンズであるが、眼内レンズ等についても同様の効果を得ることができる。
【００１３】
なお、第１の実施の形態のように、いわゆる遠近用のレンズを構成するには、Max-Add、Ｂnf、Ｗaveの値を下記の範囲内で定めることにより、良好な視界の得られるレンズを得ることができる。
５．００Ｄ≦｜Max-Add｜
１．０ｍｍ≦Bnf≦１．５ｍｍ
４≦Ｗave≦６
【００１４】
図３は本発明の第２の実施形態によるレンズの度数分布状態を示す。この度数分布も上述の第１の実施の形態の場合と同様にして係数を決定した（１）式による分布である。図３の度数分布曲線は、（１）式、（２）式及び（３）式において、Ｂnf＝２．００、Ｗave＝３、中心パワー＝−２．９８（Ｄ）、周辺パワー＝−２．７１（Ｄ）、ｃ＝１．０（ｍｍ）、ｐ₁＝３．０（ｍｍ）、ｐ₂＝４．０（ｍｍ）とし、P-Power＝−３．００（Ｄ）、Max-Add＝＋１．００（Ｄ）として求めた場合の曲線である。
【００１５】
このレンズでは、レンズ中心部の遠用部が広く、加入度数が低くなっている。これにより、このレンズは近用部が中用部（中間距離用）としても用いられ、遠用と中用から近用にかけた部分を重視した度数分布となっている。したがって、まだ老視に至っておらず、近業における調節力としては特に不足はないものの、スポーツ、デスクワーク、ＯＡ作業等の中間位置から近用までの調節力の負担を軽減し、長時間の近業作用によって、眼の疲れを主とした諸症状を軽減するものである。また、比較的遠用光学面が大きく取ってあるため、遠近両用累進多焦点レンズに見られる夜間の光のにじみなども起こりにくいと考えられる。
この実施形態のレンズの場合も、前記実施形態と同様、安定した遠用度数領域と近用度数領域が確保されるとともに、度数が振動を伴わずに滑らかに変化している。
【００１６】
なお、第２の実施の形態のように、遠用と中用から近用にかけた部分を重視した度数分布となったレンズを構成するには、Max-Add、Ｂnf、Ｗaveの値を下記の範囲内で定めることにより、良好な視界の得られるレンズを得ることができる。
０．２５Ｄ≦｜Max-Add｜≦１．７５Ｄ
１．５ｍｍ≦Bnf≦２ｍｍ
３≦Ｗave≦４
【００１７】
図４は本発明の第３の実施形態によるレンズの度数分布状態を示す。この度数分布も上述の第１の実施の形態の場合と同様にして係数を決定した（１）式による分布である。図４の度数分布曲線は、（１）式、（２）式及び（３）式において、Ｂnf＝１．２５、Ｗave＝３、中心パワー＝＋２．９５（Ｄ）、周辺パワー＝＋２．０６（Ｄ）、ｃ＝１．０（ｍｍ）、ｐ₁＝３．０（ｍｍ）、ｐ₂＝３．５（ｍｍ）とし、P-Power＝＋３．００（Ｄ）、Max-Add＝−１．５０（Ｄ）として求めた場合の曲線である。
【００１８】
このレンズでは、レンズ中心部に近用部が形成され、レンズ周辺部に遠用部が形成されている。このように、この実施形態では、上述の第１の実施の形態において、上記（１）式のMax-Addにマイナス符号部をつけることで、遠用部と近用部の配置を逆転させた例である。
【００１９】
図５は本発明の第４の実施形態によるレンズの度数分布状態を示す。この度数分布も上述の第１の実施の形態の場合と同様にして係数を決定した（１）式による分布である。図５の度数分布曲線は、（１）式、（２）式及び（３）式において、Ｂnf＝１．２５、Ｗave＝５、中心パワー＝−３．０Ｄ、周辺パワー＝−１．５Ｄ、ｃ＝０．５ｍｍ、ｐ₁＝３．０ｍｍ、ｐ₂＝４．０ｍｍとし、P-Power＝−３．０５Ｄ、Max-Add＝＋１．９７Ｄとして求めた場合の曲線である。
【００２０】
このレンズはレンズ中心部に遠用部が形成され、レンズ周辺部に近用部が形成されたもので、遠近ではあるが、特に近用での視界を広く確保してる。レンズ中心部に近用部、周辺部に遠用部が配置されるレンズの場合は、上記の場合と逆に、中心パワーを近用度数に、周辺パワーを近用度数に設定する。
【００２１】
なお、（１）式の各係数であるP-Power、Max-Add、Ｂnf、Ｗaveの値を下記の範囲内に設定すれば、遠近レンズや遠用と中用から近用にかけた部分を重視した度数分布となったレンズのいずれのレンズでも良好な視界が得られることが確認されている。
−２５Ｄ≦P-Power≦＋２５Ｄ
−５Ｄ≦Max-Add≦＋５Ｄ
０．５ｍｍ≦Bnf≦３ｍｍ
２≦Ｗave≦１０
【００２２】
次に、種々の処方について、本発明にかかるコンタクトレンズを実際に作製し、装用感をテストした結果を以下に示す。図６は４人の被験者について本発明にかかるコンタクトレンズを装用する前の裸眼又は従来の単焦点コンタクトレンズ（ＣＬ）を装用したときの見え方等を調べた結果を表ー１として示した図である。また、図７は図６の表の４人の被験者について本発明にかかるコンタクトレンズを装用した後の見え方等を調べた結果を示す表ー２として示した図である。さらに、図８は図７の表の４人の被験者が装用した本発明にかかるコンタクトレンズの度数分布を表す（１）式の係数を表ー３として示した図である。
【００２３】
なお、図６〜図８において、「１−Ｒ」は、第１の被験者の右眼、「１−Ｌ」は左眼であり、以下、第２〜第４の被験者も同様である。また、各被験者が装用したレンズは、図７の表ー２にその対応関係を示したとおり、「１−Ｒ」は「Ｎｏ．１」のレンズ、「１−Ｌ」は「Ｎｏ．２」のレンズというように、それぞれ対応する。
【００２４】
図９〜図１２はそれぞれ「Ｎｏ．２」、「Ｎｏ．４」、「Ｎｏ．６」、「Ｎｏ．８」のレンズの度数分布を示す図である。また、図１３〜図１６はそれぞれ「Ｎｏ．２」、「Ｎｏ．４」、「Ｎｏ．６」、「Ｎｏ．８」のレンズの度数分布を立体的に示す図である。
【００２５】
上述の結果から明らかなように、本発明のマルチフォーカルレンズによれば、従来の単焦点レンズに比較して近方及び遠方視力に優れ、かつ、度数の振動を滑らかに変化させることと遠用と中用から近用にかけた部分を重視した度数分布にすることにより、眼の疲れ、痛み、かすみ、羞明、充血、流涙、肩凝り、悪心といった眼精疲労の軽減がみられた。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のマルチフォーカルレンズは、レンズ光学部に遠方を見るための遠用部と近方を見るための近用部が配置される累進多焦点のコンタクトレンズや眼内レンズにおいて、そのレンズの度数分布を正接曲線にしたがって定めることにより、安定した遠用度数領域、中用度数領域及び近用度数領域を確保することができるとともに、その度数を振動を伴わずに滑らかに変化させることができ、これにより、遠用と近用の両方にコントラストロスの少ない明瞭な視界を得ることができる。また、その正接曲線による度数分布の表現は、前述したように、単一の式で比較的簡単に行うことができる。
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるマルチフォーカルレンズの第１の実施形態を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ位置におけるレンズの度数分布状態を示すグラフである。
【図３】本発明の第２の実施形態によるレンズの度数分布状態を示すグラフである。
【図４】本発明の第３の実施形態によるレンズの度数分布状態を示すグラフである。
【図５】本発明の第４の実施形態によるレンズの度数分布状態を示すグラフである。
【図６】４人の被験者について本発明にかかるコンタクトレンズを装用する前の裸眼又は従来のコンタクトレンズ（ＣＬ）を装用したときの見え方等を調べた結果を表ー１として示した図である。
【図７】図６の表の４人の被験者について本発明にかかるコンタクトレンズを装用した後の見え方等を調べた結果を示す表ー２として示した図である。
【図８】図７の表の４人の被験者が装用した本発明にかかるコンタクトレンズの度数分布を表す（１）式の係数を表ー３として示した図である。
【図９】「Ｎｏ．２」のレンズの度数分布を示す図である。
【図１０】「Ｎｏ．４」のレンズの度数分布を示す図である。
【図１１】「Ｎｏ．６」のレンズの度数分布を示す図である。
【図１２】「Ｎｏ．８」のレンズの度数分布を示す図である。
【図１３】「Ｎｏ．２」のレンズの度数分布を立体的に示す図である。
【図１４】「Ｎｏ．４」のレンズの度数分布を立体的に示す図である。
【図１５】「Ｎｏ．６」のレンズの度数分布を立体的に示す図である。
【図１６】「Ｎｏ．８」のレンズの度数分布を立体的に示す図である。
【符号の説明】
１マルチフォーカルレンズのレンズ光学部
２レンズ光学中心
３周辺のフランジ部

Claims

レンズ光学部に遠方を見るための遠用部、近方を見るための近用部及び前記遠用部と近用部との間の領域に度数が累進的に変化する中用部が設けられたコンタクトレンズまたは眼内レンズ等のマルチフォーカルレンズを設計するマルチフォーカルレンズの設計方法であって、レンズの度数分布を下記（１）式によって求めることを特徴とするマルチフォーカルレンズの設計方法。

ただし、（１）式の各符号の意味は下記のとおりとする。
ＰowerDist：パワー分布（単位；Ｄ（ディオプター））
P-Power：レンズ光学部中心点のパワー（単位；Ｄ）
Max-Add：レンズ光学部中心点と最外周点とのパワー差（単位；Ｄ）Ｂnf：レンズ光学部中心からレンズ遠用度数と近用度数の境界までの距離（単位；ｍｍ）
Ｗave：パワー変化係数（うねり度）ｘ：レンズ光学部中心点からの距離（単位；ｍｍ）
前記P-Power、Max-Add、Ｂnf、Ｗaveの値が下記の範囲であることを特徴とする請求項１記載のマルチフォーカルレンズの設計方法。
−２５Ｄ≦P-Power≦＋２５Ｄ
−５Ｄ≦Max-Add≦＋５Ｄ
０．５ｍｍ≦Bnf≦３ｍｍ
２≦Ｗave≦１０
前記Max-Add、Ｂnf、Ｗaveの値が下記の範囲であることを特徴とする請求項１又は２記載のマルチフォーカルレンズの設計方法。
５．００Ｄ≦｜Max-Add｜
１．０ｍｍ≦Bnf≦１．５ｍｍ
４≦Ｗave≦６
前記Max-Add、Ｂnf、Ｗaveの値が下記の範囲であることを特徴とする請求項２又は３記載のマルチフォーカルレンズの設計方法。
０．２５Ｄ≦｜Max-Add｜≦１．７５Ｄ
１．５ｍｍ≦Bnf≦２ｍｍ
３≦Ｗave≦４
前記（１）式並びに下記（２）式及び（３）式において、Ｂnf、Ｗave、中心パワー、周辺パワー、ｃ、ｐ_１、ｐ_２の各値を処方に基づいて決定し、（２）式及び（３）式より、これら式を満すP-Power及びMax-Addの値を求め、（１）式のＰowerDistをｘの関数として決定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のマルチフォーカルレンズの設計方法。

ただし、（２）式（３）式において、中心パワーとは、レンズ光学中心から半径ｃ／２（ｍｍ）の円内の領域に設定される遠用部又は近用部における平均度数であり、周辺パワーとは、光学中心から半径ｐ_１／２（ｍｍ）の円と半径ｐ_２／２（ｍｍ）の円とで囲まれる領域に設定される近用部又は遠用部における平均度数である。また、ｃの範囲は、０．５ｍｍ≦ｃ≦３．５ｍｍであり、ｐ_１，ｐ_２の範囲はそれぞれ、２．５ｍｍ≦ｐ_１、ｐ_２≦８ｍｍである。