JP4902895B2 - 網膜像を拡大するシステム - Google Patents
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Description
−周辺部分と負の拡大能を有する中心部分とを有する眼内レンズと、
−眼の外部に配置するように設計された正の拡大能を有するレンズと、を備え、
レンズおよび眼内レンズは標準的ユーザの眼球の背後に対象物の拡大像を生成するように設計されており、
直径1.5mmの瞳孔については、読み取り対象領域内のいずれの点対象物も眼球の背後に、可視スペクトル内の波長においては、すなわち直径20〜50μmの寸法の像スポットを形成する。
−レンズはフレネル・レンズである。
−眼内レンズの中心部分は球面である。
−レンズの前面部分は円錐形であり、その円錐度は0〜−1を含み、好ましくは、−0.2〜−0.6を含む。
−システムは2〜4の倍率を有する。
−システムは、使用状態において、レンズと眼内レンズとの距離は19mm以上である。
−読み取り対象領域はレンズから25cmの距離に配置され、角度10°をカバーしている。
−読み取り対象領域は、網膜における±24°の開口角で画定される。
−眼球モデル、装着条件、眼内レンズおよび眼の外部レンズを選択し、
−眼内レンズおよび外部レンズの特性を変更して、読み取り対象領域内のいずれの点対象物も眼球の背後に、可視スペクトル内の波長において、すなわち直径20〜50μmの寸法の像スポットを形成する。
R.Navarro,J.Santamaria,J.Bescos, 「非球面レンズによる眼の遠近調節依存モデルにおいて推奨されるモデル(The model proposed in Accommodation-dependent modelof the human eye with aspherics)」"Opt.Soc.Am.A." 1985.8, Vol.2,No.8
と軸線2の交差点とする。軸線2を含む垂直面では、点Oにおける外部レンズの背面20
の接線は、点Oを通る垂直軸線を有し、広視野角と呼ばれる角度を形成する。軸線2を含
む水平面では、図で示されているように、点Oにおける外部レンズの背面20の接線は、
軸線2と直交する軸線を有し、曲線輪郭角と呼ばれる角度を形成する。用語「装着条件」は、点Oと眼の回転の中心との間の距離、広視野角および曲線輪郭角の値を言う。装着条
件については、各平均値に対応する三重項を選択できる。さらに、個々の事例または事例の種類のそれぞれについて各値を変化させることができる。図1の例では、背面が平坦であり、曲線輪郭角はゼロである。
*1.5〜2mmの直径。下限値は、外部レンズの存在するときのコントラストが3mmの瞳孔に対して0.25より大きくなるのに十分であり、上限値では、患者は外部レンズが存在しないときの周辺視力能力を維持できる。
*20ジオプター以上の絶対値拡大能。この値は、外部レンズ−眼球系の距離および外部レンズの特性を考慮して選択し、望遠鏡システムの必要な倍率を得る。
*球面表面。眼内レンズの中心部分に非球面表面がないことにより、眼内レンズの製造が容易になる。これは、所望のシステムの光学性能がそれほど高くないために、視力の低下した患者に適応させることができる。
*中心の厚みが0.1mm以上。この最小値は眼内レンズの剛性を保証する。
*周辺の厚みが0.5mm以下で、全体の光学直径が5〜6mm。この最大厚み値により眼内レンズの正しい植え込みが可能になり、一方、この光学直径値により、眼内レンズが眼球内に光線が入射するのを妨げないことを保証する。
、以下のようにZ=f(R)の形で表すことができる。
コードVとして販売されているソフトウェアを用いる公知の方法で実行できる。
*標準眼球モデルを選択するか、または、個別に定義するために、装着者の眼の特性を決定する。
*標準装着者または個別に調整される所定の装着者のいずれかについて、外部レンズの装着条件を選択する。
*例えば前記の値を用いて、眼内レンズおよび外部レンズの背面を選択する。
*眼内レンズおよび外部レンズについての開始時の厚みおよび前面を選択して、軸線上の妥当な像スポットおよび所望の倍率ならびに読み取り距離d1を実現する。
*システムに、所望の倍率および読み取り距離d1に対応する限界値を設定する。
*対象領域に分布する複数の点について、像スポット寸法に対応する限界値を設定する。
*眼内レンズおよび外部レンズの前面の形状および厚みを変更して、目標値に近づける。
*フレネル・レンズの中心厚み:2mm
*段差値:1mm
39で販売されている材料のような、屈折率1.502とアッベ数58を有する材料を使用できる。この場合には、像スポットの特性はある1つの波長については20〜50μmを維持する。しかし、可視スペクトルの全波長にわたる対象物空間の点に対する像スポット寸法は、150μmより小さくなり、この結果、システムの色収差に関連する干渉が大幅に低減する。
r、点から光軸までの距離(単位mm)
λ=546.1nm、基準波長
C1=−0.00151mm−1
C2=2.516×10−6mm−3
C3=−1.46×10−8mm−5
C4=3.75×10−11mm−7
C5=−2.84×10−14mm−9
*400〜500nmの間の青色波長
*500〜600nmの間の中心波長
*600〜800nmの間の赤色波長
16 外部レンズ
22 中心部分
24 周辺部分
Claims (27)
- 網膜像を拡大するシステムであって、
厚みが0.5mm以下の周辺部分(24)と厚みが0.1mm以上であり−20ジオプター未満の負の拡大能を有する中心部分(22)とを有する眼内レンズと、
眼の外側に配置されるように設計された、15ジオプター以上の正の拡大能を有する厚みが15mm未満の外部レンズと、
を備え、
外部レンズ(16)および眼内レンズ(14)は、前記外部レンズと眼球との距離が18mmである基準位置のユーザの眼球の背後に対象物の拡大像を生成でき、直径1.5mmの瞳孔では、読み取り対象領域内のいずれの点対象物も、可視スペクトル内の波長において、眼球の背後に寸法20〜50μmの像スポットを形成する、システム。 - 請求項1において、前記外部レンズの角度位置が前記基準位置に対して±2°の範囲で変化する場合、直径1.5mmの瞳孔では、読み取り対象領域内のいずれの点対象物も、可視スペクトル内の波長において、眼球の背後に寸法20〜50μmの像スポットを形成することを特徴とするシステム。
- 請求項1において、前記外部レンズの角度位置が前記基準位置に対して±5°の範囲で変化する場合、直径1.5mmの瞳孔では、読み取り対象領域内のいずれの点対象物も、可視スペクトル内の波長において、眼球の背後に寸法20〜50μmの像スポットを形成することを特徴とするシステム。
- 請求項1〜3のいずれか一項において、前記外部レンズの偏心が前記基準位置に対して±0.2mmの範囲で変化する場合、読み取り対象領域内のいずれの点対象物も、可視スペクトル内の波長において、眼球の背後に寸法20〜50μmの像スポットを形成することを特徴とするシステム。
- 請求項1〜3のいずれか一項において、前記外部レンズの偏心が前記基準位置に対して±1mmの範囲で変化する場合、読み取り対象領域内のいずれの点対象物も、可視スペクトル内の波長において、眼球の背後に20〜50μmの寸法の像スポットを形成することを特徴とするシステム。
- 請求項1〜5のいずれか一項において、前記外部レンズが回転対称の回折素子を有することを特徴とするシステム。
- 請求項6において、前記回折素子が、キノフォーム位相プレートであることを特徴とするシステム。
- 請求項6または7において、前記外部レンズの偏心が前記基準位置に対して±1mmの範囲で変化する場合、読み取り対象領域内のいずれの点対象物も、可視スペクトル内に分布する3つの波長において、眼球の背後に寸法5〜80μmの像スポットを形成することを特徴とするシステム。
- 請求項6〜8のいずれか一項において、前記外部レンズの角度位置が前記基準位置に対して±5°の範囲で変化する場合、直径1.5mmの瞳孔では、読み取り対象領域内のいずれの点対象物も、可視スペクトル内に分布する3つの波長において、眼球の背後に寸法5〜80μmの像スポットを形成することを特徴とするシステム。
- 請求項8または9において、前記3つの波長が、それぞれ、400〜500nm、500〜600nm、および600〜800nmの範囲で選択できることを特徴とするシステム。
- 請求項1〜10のいずれか一項において、前記眼内レンズの中心部分(22)が球面であることを特徴とするシステム。
- 請求項1〜11のいずれか一項において、前記外部レンズの前面が円錐形であり、その円錐率は0〜−1を含むことを特徴とするシステム。
- 請求項1〜12のいずれか一項において、前記外部レンズがフレネル・レンズであることを特徴とするシステム。
- 請求項1〜13のいずれか一項において、2〜4の倍率を有することを特徴とするシステム。
- 請求項1〜14のいずれか一項において、使用状態において、前記外部レンズと眼内レンズとの間の距離が19mm以上であることを特徴とするシステム。
- 請求項1〜15のいずれか一項において、前記読み取り対象領域が、前記外部レンズから25cmの距離(d2)にあり、10°の角度(α)範囲内にあることを特徴とするシステム。
- 請求項1〜16のいずれか一項において、前記読み取り対象領域が、網膜における±24°の開口角で画定されることを特徴とするシステム。
- システムを最適化して網膜像の倍率を決定する方法であって、
眼球モデル、装着条件、眼内レンズ(14)および眼の外部レンズ(16)を選択し、
前記外部レンズ(16)および前記内レンズ(14)によって、前記外部レンズと眼球との距離が18mmである基準位置のユーザの眼球の背後に対象物の拡大像を生成し、
前記眼内レンズおよび外部レンズの特性を変更して、直径1.5mmの瞳孔では、読み取り対象領域内のいずれの点対象物も眼球の背後に寸法20〜50μmの像スポットを形成することを含む方法。 - 請求項18において、さらに変更段階を実施し、これにより、選択された装着条件に対して±2°の範囲で前記外部レンズの角度位置の変化がある場合に、読み取り対象領域内のいずれの点対象物も眼球の背後に、可視スペクトル内の波長において、寸法20〜50μmの像スポットを形成することを特徴とする方法。
- 請求項18において、さらに変更段階を実施し、これにより、選択された装着条件に対して±5°の範囲で前記外部レンズの角度位置の変化がある場合に、読み取り対象領域内のいずれの点対象物も眼球の背後に、可視スペクトル内の波長において、寸法20〜50μmの像スポットを形成することを特徴とする方法。
- 請求項18〜20のいずれか一項において、さらに変更段階を実施し、これにより、選択された装着条件に対して±0.5mmの範囲で前記外部レンズの偏心がある場合に、読み取り対象領域内のいずれの点対象物も眼球の背後に、可視スペクトル内の波長において、寸法20〜50μmの像スポットを形成することを特徴とする方法。
- 請求項18〜20のいずれか一項において、さらに変更段階を実施し、これにより、選択された装着条件に対して±1mmの範囲で前記外部レンズの偏心がある場合に、読み取り対象領域内のいずれの点対象物も眼球の背後に、可視スペクトル内の波長において、寸法20〜50μmの像スポットを形成することを特徴とする方法。
- 請求項18〜22のいずれか一項において、前記変更段階が前記外部レンズに回転対称の回折素子を加えることを含むことを特徴とする方法。
- 請求項23において、さらに変更段階を実施し、これにより、選択された装着条件に対して±5°の範囲で前記外部レンズの角度位置の変化がある場合に、読み取り対象領域内のいずれの点対象物も眼球の背後に、可視スペクトル内に分布する3つの波長において、寸法5〜80μmの像スポットを形成することを特徴とする方法。
- 請求項23または24において、さらに変更段階を実施し、これにより、選択された装着条件に対して±1mmの範囲で前記外部レンズの偏心がある場合に、読み取り対象領域内のいずれの点対象物も眼球の背後に、可視スペクトル内に分布する3つの波長において、寸法5〜80μmの像スポットを形成することを特徴とする方法。
- 請求項18〜25のいずれか一項において、前記読み取り対象領域が、前記外部レンズから25cmの距離(d2)にあり、10°の角度(α)範囲内にあることを特徴とする方法。
- 請求項18〜25のいずれか一項において、前記読み取り対象領域が、網膜における±24°の開口角で画定されることを特徴とする方法。
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