JP4991713B2 - 眼科用レンズ - Google Patents

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Description

本発明の主題は、眼科用レンズにある。
フレームに保持されることが意図された如何なる眼科用レンズも処方を伴う。眼科用レンズは、正の屈折力または負の屈折力の処方だけでなく、乱視の処方も含むことができる。これらの処方は、レンズ装着者が彼の視覚の不具合を補うことができる補正に対応する。レンズは、その処方及びフレームに対する装着者の眼の位置にしたがってフレームにフィッティングされる。
最も単純なケースでは、処方は屈折力の処方以外のものを含まない。レンズは、単焦点となり、かつ回転対称性を持つ。レンズは、装着者の主視線方向がレンズの対称軸と一致する単純な方法でフレームにフィッティングされる。
老眼の装着者に対しては、近見に対する調節の難しさのため、屈折力の補正値は遠見と近見で異なる。したがって、処方は、遠見の屈折力と、遠見と近見間の増加分の屈折力を表す追加度数値（若しくは累進屈折力）を有する。これは遠見の屈折力の処方と近見の屈折力の処方に帰着する。老眼の装着者に対して適したレンズは累進多焦点レンズであり、これらのレンズは、例えば仏国特許出願公開第2699294号明細書、米国特許出願公開第5270745号明細書若しくは米国特許出願公開第5272495号明細書、仏国特許出願公開第2683642号明細書、または仏国特許出願公開第2704327号明細書に記載されている。累進多焦点眼科用レンズは、遠見域、近見域及び中間視域を含み、累進主子午線がこれら三つの領域を縦断している。それらは一般に、レンズの異なる特性に課された所定数の拘束条件に基づいた最適化によって求められる。それらのレンズは、その時点における装着者の異なるニーズに適合されるという点において多目的レンズである。
若年性老眼に対して、標準的な累進多焦点レンズと異なり、基準点を持つ遠見域を有さないレンズが提案されている。これらのレンズは仏国特許出願公開第2588973号明細書に記載されている。これらのレンズは、遠見域において装着者が必要とする屈折力にかかわらず、近見域において装着者が必要とする屈折力のみにしたがって規定される。そのレンズは、装着者に十分な近見を提供する追加の球面屈折力を持つ中心部分を有する。そしてその上側部分では、屈折力がわずかに減少し、正常な近見視野以上に装着者のクリアな視覚を確保する。最後に、そのレンズは、正常な近見屈折力と等しい屈折力値を持つ点と、レンズの下側部分においてより屈折力の高い領域と、レンズの上側部分においてより屈折力の低い領域を有する。
仏国特許出願公開第27069997号は、標準的な累進多焦点レンズと比較して、近見及び中間視における視野幅において非常に大きくなった、安定した広い近見域を持つだけでなく、収差、特に非点収差を減少させたレンズを提案している。それは、40cmから80cmの間の距離に対して適切な補正を確保し、たいていのケースでは、40cmから2ｍの間の距離に対して適切な補正を確保する。実際、このレンズは、正常な近見視野以上にクリアな視覚を確保する、近見に好ましい、近見、中間視の中間距離レンズである。一方、遠見に対しては利用不能である。このレンズは、特にコンピュータの仕事に対してよく適していることが分かっている。若年性老眼に対しては、単に近見に対する処方にしたがって規定される。レンズの後側面は、遠見の処方を考慮することなく、近見屈折力が処方を満たすことを確保するよう、加工される。二つの前側面は、装着者の要求全てに合うのに十分である。
仏国特許出願公開第27069999号は、子午線の何れか一方の側においてレンズの幾何学中心を中心とした、半径20mmの円において、角度の関数として単調な球面変化を持つ、視覚の快適性を向上させた累進多焦点眼科用レンズを提案している。このレンズは、レンズの幾何学中心を原点とし、その中心において150度以上の角度を持つ角度領域をカバーする、スムーズな遠見を確保する。
多焦点レンズは、それらが累進タイプであっても、単に近見に対して意図されたものであっても、複合多焦点面（すなわち、回転軸がなく、一般には屈折力の変化がある面）、例えば、眼鏡を装着した人から離れた面と、処方面と呼ばれる球面またはトーリック面を持つことができる。この球面またはトーリック面は、ユーザの屈折異常にレンズを適合させることができ、そのため多焦点レンズは一般にその複合面によってのみ定義される。所与の製品に対して、異なる複合面は追加度数（addition）及びベース（若しくは平均遠見球面度数）に従って定義される。多焦点面のみが形成された、半分完成したレンズから始めて、球面処方面またはトーリック処方面の単純な加工によって、各装着者に適したレンズを準備することが可能である。
屈折力の処方とは独立に、装着者に乱視の処方が与えられることがある。そのような処方は、遠見の場合、（度数における）軸値と（ディオプターにおける）調節力値（amplitude value）によって形成された組の形で、眼科医によって与えられる。面において、調節力値は、主曲率間の差(1/R1-1/R2)を表し、軸値は、基準軸に対し、最大曲率1/R1の、従来の回転方向における向きを表す。処方の項では、調節力値は所与の方向における最小屈折力と最大屈折力間の差を表し、軸はは最大屈折力の向きを表す。乱視という用語は、（調節力、角度）の組に対して使用される。この用語は、言語学的には不正確であるが、乱視の調節力を指定するために使用されることがある。文脈によって、当業者は意図された意味を理解することできる。
本発明は、標準的な眼科用レンズよりも適合の容易なレンズを提案する。それは、近見において必要とされる屈折力への良好なアクセシビリティ（accessibility）を確保しつつ、円柱度数を制限することによって、周辺視における優れた知覚のために快適性の高い視覚を装着者に提供できる。
そのために、本発明は、幾何学中心と、その幾何学中心の4mm上方に位置する調整用十字（fitting cross）と、遠見基準点と近見基準点間において1.5ディオプタ以上の追加屈折力を持つ実質的にへそ状の（umbilical）累進子午線を備えた複合面を有する眼科用レンズを提案する。その複合面は、
レンズの幾何学中心を中心とした半径20mmの円内において追加度数に対して正規化された円柱度数であって、0.8未満の円柱度数と、
レンズの幾何学中心を中心とした半径20mmの円上において追加度数に対して正規化された球面量（sphere quantity）における戻り値であって、0.04未満の戻り値と、
調整用十字と平均球面度数が累進追加度数の85％に達する子午線上の点との垂直距離として定義される累進長であって、14mm以下の累進長とを持つ。
また本発明は、そのようなレンズを少なくとも一つ有する視覚装置と、そのような装置を患者に提供し、あるいはそのような装置を患者に装着させることを含む、老眼の患者の視覚を矯正する方法に関する。
本発明の他の利点及び特徴は、例示され、参照される図とともに、本発明の実施形態の以下の説明を読むことによって明らかとなろう。
以下の説明において、開示の簡単化のために、一つの複合面と一つの球面またはトーリック面を有するレンズの場合を検討する。レンズの複合面は、当技術において記述した累進多焦点レンズの場合のように、（装着者から離れた）前側面とすることができる。また半径30mmのレンズについて検討する。
それ自体公知の方法で、複合面の任意の点において、平均球面度数Ｄが以下によって定義される。
Figure 0004991713
 R1及びR2は、メーター表記の曲率半径の局所的な最大値及び最小値であり、ｎはレンズを構成する材質の屈折率である。
円柱度数Ｃは以下の式によって定義される。
Figure 0004991713
 レンズの複合面の特性は、平均球面度数と円柱度数を用いて表現できる。
本発明は、周辺視における優れた知覚のために高い視覚の高いレベルの快適性を持ち、近見における良好なアクセシビリティを持つ累進多焦点レンズを提案する。そのレンズは、子午線の周辺域において円柱度数の変化を制限することによって周辺視を向上させることを可能にする。提案されるレンズは、近見において必要とされる屈折力に対する良好なアクセシビリティを確保し、装着者が眼を大きく下方へ向けることを強いることなく、約40cmと等しい距離で十分に見えるようにする。近見域は調整用十字の14mm下方から利用できる。そのため、そのレンズは周辺歪みに特に敏感な遠視の装着者に対して特に適したレンズである。そのレンズは、遠見及び近見において装着者に対して規定された屈折力がレンズにおいて達成されるような処方を有する。
以下では４通りの実施形態を参照しつつそのレンズについて述べる。図１〜３に表された、第１の実施形態のレンズは、屈折力が1.5ディオプタ累進する処方を持ち、老眼で遠視の装着者に適している。図４〜６、及び図７〜９に表された、第２及び第３の実施形態のレンズは、屈折力が２ディオプタ累進する処方を持ち、老眼で遠視の装着者に適している。第２の実施形態のレンズ（図４〜６）は、面のモデリング（円柱構成を明らかにさせる非球面化）において装着されたときの条件を考慮している。一方、第３の実施形態のレンズ（図７〜９）は、それらを考慮していない。図１０〜１２に表された、第４の実施形態のレンズは、屈折力が2.5ディオプタ累進する処方を持ち、老眼で遠視の装着者に適している。
以下の４通りの実施形態において、レンズは、子午線と呼ばれる顕著なへそ線を有し、その線上で円柱度数は特にゼロとなる。子午線は、レンズの上側部分において垂直軸と一致し、レンズの下側部分において鼻側へ傾斜し、近見において収束することがよりはっきりとする。
図１は、本発明の第１の実施形態によるレンズの子午線上の主曲率及び球面度数のダイアグラムを示す。レンズの複合面上の点は、図１においてプロットされ、図２及び図３において、幾何学中心(0,0)を原点とし、垂直な縦軸と水平な横軸とする正規直交化された基準点に関してプロットされる。図１において、曲率または球面度数はディオプタ単位で横軸にプロットされる。レンズの子午線上の位置は、ミリメートル単位で縦軸上にマークされる。図１は、縦座標y=8mmにおいて遠見の基準点FVを示し、縦座標y=-14mmにおいて近見の基準点NVを示す。またその図は、縦座標y=4mmにおいてレンズの調整用十字と呼ばれる基準点FCを示す。これは、眼鏡技師がレンズをフレームにフィッティングするために使用する、レンズ上に設けられた中心位置である。調整用十字を、フレームにフィッティングする前に、レンズに設けられた点により、十字若しくはレンズ上にマークされた円で囲んだ点などの他のマークにより、または他の適切な手段によってマークすることができる。
図１は、実線で平均球面度数を示し、破線で子午線上の主曲率C1=(n-1)/R1、C2=(n-1)/R2を示す。その値は原点で0にリセットされ、そこで平均球面度数は6.58ディオプタに実質的に等しくなる。まず、実線と破線が一致していること−レンズの子午線上円柱度数がゼロであることを表す−が指摘される。
そして、子午線上の平均球面度数はレンズの上側部分にわたって実質的に一定であることを指摘することが可能である。より正確には、図１の例において、調整用十字FCと遠見の基準点FV間の子午線上の球面度数の差は、実質的に0であり、0.02ディオプタと等しい（すなわち、0.06ディオプタ未満である）。この特性は、レンズがその上側部分において子午線上で単焦点レンズと等価となることを確保する。言い換えれば、屈折力の累進は、レンズの調整用十字FCより下で発生する。
中間視域は、累進多焦点レンズについて、一般に、調整用十字FC、すなわち、レンズの幾何学中心の4mm上方より始まる。屈折力の累進が始まるのはこの場所である。そのため、平均球面度数は、調整用十字FCから近見における基準点NVまで、縦座標yの値が4mmから-14mmの間において増加する。縦座標y=-14mmより下については、平均球面度数は屈折力の追加度数Aと等しい1.5ディオプタのオーダー値で実質的に一定となる。そしてレンズの近見のNV制御点よりも下の子午線上の平均球面度数の変化は実質的にゼロとなる。
したがって、レンズにおける屈折力の追加度数Aを定義することができる。これは、それぞれ遠見及び近見に対する、高い方の基準点FVと低い方の基準点NVの二つの点間の屈折力差、あるいは、子午線上におけるレンズの下側部分で実質的に一定となった屈折力値と子午線上におけるレンズの上側部分で実質的に一定となった屈折力値との差の何れかに対応する。より一般的には、屈折力の追加度数はレンズの子午線上の最大屈折力値と最小屈折力値との差として定義することができる。この定義は、複合面によって特徴付けられるレンズの例における平均球面度数にも適用される。図１の例では、最大値と最小値の追加度数の値は1.5ディオプタである。また、図１においてPLと呼ばれる、累進長を定義することが可能である。累進長は、調整用十字FCと、屈折力の累進が屈折力の追加度数Aの85％に達する子午線の点との垂直距離（若しくは縦座標の差）である。この定義を図１のレンズに適用することにより、平均球面度数の0.85×1.5ディオプタ、すなわち1.275ディオプタが、縦座標約y=-9.7mmについて得られる。縦座標y=4mmの調整用十字FCと平均球面度数が追加度数Aの85％に達する子午線上の点間の累進長PLは13.5mmと等しい。そのため、近見において必要とされる屈折力に対するアクセシビリティは14mm未満となる。
追加度数に対して正規化された球面度数の変化の最大傾斜も、子午線に沿った球面度数の変化の絶対値の最大値を追加度数で除することにより定義される。図１の例では、複合面によって特徴付けられるレンズにこの定義を適用することにより、子午線に沿った追加度数に対して正規化された球面度数の最大傾斜は、0.084mm-1となる。そのため、子午線上の球面度数の変化の傾斜はかなり急勾配となり、0.07mm-1を超える。そのため、近見に対して必要とされる屈折力の値に、短い累進長PLでもって素早く到達する。
図２は、図１のレンズの平均球面度数マップを示す。通例のように、正規直交化された基準において、等球面度数線が図２にプロットされる。これらの線は、同じ平均球面度数値を持つ点から形成される。図２において、0ディオプタから1.5ディオプタまでの等球面度数線が0.25ディオプタステップで表される。0.25ディオプタの等球面度数線はレンズの上側を通り、幾何学中心(0,0)の近傍を通過する。そのため、平均球面度数値はレンズの上側部分及び調整用十字の周囲で実質的に一定である。調整用十字の周囲で事実上球面度数変化がゼロであることは、以下に説明するように、視覚装置にレンズをフィッティングする際、ポジショニングに所定の許容誤差を可能とする。0.5ディオプタの等球面度数線は、縦座標-3mmから1mmの間で水平以上あるいは水平以下に伸びている。0.75ディオプタから1.5ディオプタの等球面度数線は図に示され、レンズの下側部分において、子午線の周囲に伸びている。
図２では、レンズの幾何学中心(0,0)を中心とした半径20mmの円が表示されている。装着者に最も快適な視覚を与えるために、この円に沿って球面度数の変化を制御することが求められる。そのため、装着者の周辺視が向上する。この場合において、この円に沿った球面度数の変化の制御は、追加度数に対して正規化された球面量の戻りの制限を含む。特に、この円に沿った球面度数値の変化の戻りは、追加度数Aの値で除することによって、0.04未満となる。追加度数に対して正規化された球面量の戻りは、最大絶対値と最小絶対値間に位置する二つの極値間の追加度数に対して正規化された球面度数値における差として定義される。以下でより詳細に議論する、図１３は、図１のレンズについて直径40mmの上記の円に沿った追加度数に対して正規化された球面度数変化のグラフを表す。
図３は、図１のレンズの円柱度数マップを示す。0.25ディオプタから1ディオプタまでの等円柱度数線が0.25ディオプタステップで図に表される。レンズの下側部分において、等円柱度数線は事実上平行かつ垂直であり、近見の基準点NVを包含する領域を画定することが指摘される。
図３でも、レンズの幾何学中心(0,0)を中心とした半径20mmの円が表示されている。装着者に高いレベルの快適な視覚を確保するために、この円内で円柱度数の変化を制御することが求められる。そのため、装着者の周辺視が向上する。特に、追加度数に対して正規化された最大円柱度数C/Aは、レンズの幾何学中心を中心とした半径20mmのこの円内で0.78と等しい（すなわち、0.8未満となる）。
本発明はまた、レンズの下側部分において所定の追加度数の半値A/2と等しい等円柱度数線の位置の拘束条件を導入することを提案する。実際、円柱度数は局所面と球面の差を表す。それが視覚について使用される領域で低く抑えられることに利点があり、それは幾何学的な用語において子午線の等円柱度数線を「開く」若しくは「拡大する」ことを意味することになる。
近見の基準点NVにおいて、近見域の幅に対応する、値がA/2の等円柱度数線間の水平幅WNVが測定される。この幅WNVは、調整用十字FCの縦座標よりも18mm下での２本の等円柱度数線A/2の２点の横座標x間の差である。
本発明によれば、レンズの複合面は11mmから15mmの近見域の幅WNVを有し、それは非常にクリアな近見域であることに対応する。図３の例では、レンズの近見域の幅WNVは、13.11mmである。
また本発明は、相対的な幅の基準RWNVを用いることを提案する。その相対的な幅の基準RWNVは、子午線上の相対的な追加度数ANV、近見域の幅WNV（等円柱度数線A/2における水平幅）及び近見域の外側の円柱度数の最大値CNVを考慮する。この相対的な幅の基準は、調整用十字FCの下方18mmにおける所定の縦座標において定義される。例として、その縦座標は近見域の基準点NVに対応する。
相対的な追加度数ANVは、近見域の基準点NV及び調整用十字における累進の主子午線上の平均球面度数の差として定義される。
円柱度数の最大値CNVは、縦座標y=-14mm（調整用十字の下方18mm）で、幾何学中心からの距離が20mm未満の全ての点を含む水平区域において測定できる。横座標においては、(202-142)=14.3mm未満の絶対値の横座標xとなる点が考慮される。言い換えれば、最大円柱度数は、調整用十字の下方18mmにおいて、近見域の限界を超え、レンズ全体の幅にわたって考慮される。
したがって、近見における相対幅RWNVは、以下のように定義される。
RWNV=WNV (ANV/CNV)
この相対幅は、近見域の幅WNVを表すだけでなく、調整用十字FCの下方18mmにおいて、この外側のレンズの視覚の快適性も表す。
本発明によれば、近見域は、近見における相対幅RWNVの値を最大化するように規定される。そして、それは、全ての追加度数について、15mmのオーダーの値より大きくなることが好ましい。A/2の等円柱度数線は、この条件を満たすために、近見域なしに決定される。図３の例では、近見における相対幅RWNVは、17.12mmである。
本発明は、レンズの各有用点において、球面度数の傾斜と円柱度数の積を最小化することを提案する。この量はレンズの収差を表す。それは球面レンズに対してゼロであることは明らかである。球面度数の傾斜は、球面度数の局所的な変化を表す。それが低いほど、レンズはより「緩やか」となる（すなわち、レンズはあまりにも急な累進を持たない）。しかし、累進を確保するために、球面度数の傾斜がレンズ全体にわたって、特に累進の主子午線にわたってゼロとならないことが必要とされる。
球面度数の傾斜と円柱度数の積は、球面度数の傾斜の制御と等円柱度数線を拡大する要望とのバランスを表す。球面度数の最大傾斜が子午線上に位置し、子午線がへそ線であるレンズに対して、その積は子午線上でゼロとなり、子午線の周囲でも低い値となろう。子午線から離れるにつれて、円柱度数は増加し得るものの、球面度数の傾斜自体が低いままであれば、その積もまた低い値を保ち得る。このことは、球面度数の累進が、実際、子午線の周囲の累進のルートにおいてのみ機能するので、子午線から離れた領域において好ましい。言い換えれば、レンズ面において球面度数の傾斜と円柱度数の積に制限を課すことは、中心窩領域における円柱度数を最小化することを含みつつ、中心窩外領域において球面度数の傾斜を最小化することを含む。このことは、良好な中心視と良好な周辺視の両方を確保する。そのため、球面度数の傾斜と円柱度数の積はレンズ面の収差を表す量となる。
本発明は、レンズの幾何学中心を中心とした半径20mmの円内において、レンズ面におけるこの積を最小化することを提案する。これは、特にフレームのサイズが小さい場合、装着者が使用することが稀な、あるいは全く使用しないレンズの端部領域を除外するという結果になる。
そのために、本発明は、一方をレンズの幾何学中心を中心とした半径20mmの円において円柱度数と球面度数のグラディエントのノルムの積の積分値とし、他方をこの円の面積と追加度数及びこの円内に含まれる子午線の一部分上における球面度数のグラディエントのノルムの最大値との積とする、比の基準を導入することを提案する。本発明は、この比の基準を0.14未満の値に制限することを提案する。図３のレンズに対してこの基準は0.11である。
図４〜６は、レンズが複合面において2ディオプタの屈折力の追加度数を有することを除いて、図１〜３に示されたものと同様のものを示す。
図４は、子午線上における平均球面度数の累進が、1.5ディオプタでなく、2ディオプタのオーダーであることを除いて、図１において既に示された特性を示す。その値は原点において0にリセットされ、原点では平均球面度数値は、実際には6.58ディオプタである。特に、図４の例では、まず、実線（球面度数）と破線（主曲率）が一致せず、レンズの子午線上において円柱度数がゼロでない値を示すということが指摘される。実際、図４の例では、円柱構成が、光線追跡によってシミュレートされ、装着時の条件で屈折力と乱視について解析され得る、装着されたときのレンズの位置によって生じる光学収差を補正するために導入される。
レンズの上側部分における、調整用十字FCと遠見の基準点FV間の子午線上の平均球面度数の変化は0.04ディオプタに等しく、近見の基準点NVより下方の子午線上の平均球面度数の変化は、実際の装着条件によって生じる屈折力の変化を補正するためにわずかに減少する。
図４は、累進長PLも示す。図４の例では、図１に関して与えられた定義を適用することにより、0.85×2ディオプタ、すなわち1.70ディオプタの平均球面度数が、縦座標約y=-9.6mmの点で達成される。縦座標y=4mmの調整用十字と、平均球面度数が追加度数の85％に達する子午線上のこの点との累進長PLは13.6mmである。そのため、近見のために必要な屈折力のアクセシビリティは14mm未満である。さらに、図４の例では、図１に関して与えられた定義を適用することにより、追加度数に対して正規化された球面度数変化の最大傾斜は、0.082mm-1となる。そのため、それは0.07mm-1より大きい。
図５は、0ディオプタから2ディオプタまで、0.25ディオプタステップでの等球面度数線を示す。図２のように、レンズの幾何学中心と中心とした半径20mmの円が示されている。この円に沿った球面度数値の変化の戻りは、追加度数Aで除することにより、0.04未満となる。後で説明する、図１４は、複合面において2ディオプタの追加屈折力を持つこのレンズについて、この円に沿った追加度数に対して正規化された球面度数変化の曲線を表す。
図６は、0.25ディオプタから1.5ディオプタまで、0.25ディオプタステップでの等円柱度数線を示す。図３のように、レンズの下側部分において、等円柱度数線は事実上平行かつ垂直であり、近見の基準点NVを包含する領域を画定することが指摘される。また図６においても、図３に関して与えられた定義にしたがって近見の幅WNVが示され、その近見の幅WNVは13.02mmであり、近見の相対的な幅RWNVは17.72mmである。
また、レンズの幾何学中心(0,0)と中心とした半径20mmの円が示され、追加度数に対して正規化された円柱度数C/Aはこの円内において0.8未満となることが指摘される。追加度数に対して正規化された円柱度数について測定された最大値は、0.78である。
さらに、図６におけるレンズも、一方をレンズの幾何学中心を中心とした半径20mmの円において円柱度数と球面度数のグラディエントのノルムの積の積分値とし、他方をこの円の面積と追加度数及びこの円内に含まれる子午線の一部分上における球面度数のグラディエントのノルムの最大値との積とする、比の基準を順守する。図６のレンズに対して、この比の測定値は0.12である。
図７〜９は、装着時の条件特に考慮しないこと以外、図４〜６に示されたものと同様のものを示す。
図７は、子午線上における平均球面度数の累進が、1.5ディオプタでなく、約2ディオプタであることを除いて、図１において既に示された特性を示す。平均球面度数は、原点において実際には6.57ディオプタである。レンズの上側部分における、調整用十字FCと遠見の基準点FV間の子午線上の平均球面度数の変化は0.04ディオプタに等しく、近見の基準点NVより下方の子午線上の平均球面度数の変化は、わずかに減少する。
図７は、累進長PLも示す。図７の例では、図１に関して与えられた定義を適用することにより、0.85×2ディオプタ、すなわち1.70ディオプタの平均球面度数が、縦座標約y=-9.6mmの点で得られる。縦座標y=4mmの調整用十字と、平均球面度数が追加度数の85％に達する子午線上のこの点との累進長PLは13.6mmである。そのため、近見のために必要な屈折力のアクセシビリティは14mm未満である。さらに、図７の例では、図１に関して与えられた定義を適用することにより、追加度数に対して正規化された球面度数変化の最大傾斜は、0.078mm-1となる。そのため、それは0.07mm-1より大きい。
図８は、0ディオプタから2ディオプタまで、0.25ディオプタステップでの等球面度数線を示す。図２のように、レンズの幾何学中心と中心とした半径20mmの円が示されている。この円に沿った球面度数値の変化の戻りは、追加度数Aで除することにより、0.04未満となる。後で説明する、図１５は、複合面において2ディオプタの追加屈折力を持つこのレンズについて、この円に沿った追加度数に対して正規化された球面度数変化のグラフを表す。
図９は、0.25ディオプタから1.5ディオプタまで、0.25ディオプタステップでの等円柱度数線を示す。図３及び図６のように、レンズの下側部分において、等円柱度数線は事実上平行かつ垂直であり、近見の基準点NVを包含する領域を画定することが指摘される。また図９においても、図３に関して与えられた定義にしたがって近見の幅WNVが示され、その近見の幅WNVは12.6mmであり、近見の相対的な幅RWNVは16.65mmである。
また、レンズの幾何学中心(0,0)と中心とした半径20mmの円が示され、追加度数に対して正規化された円柱度数C/Aはこの円内において0.8未満となることが指摘される。追加度数に対して正規化された円柱度数について測定された最大値は、0.76である。
さらに、図９におけるレンズも、一方をレンズの幾何学中心を中心とした半径20mmの円において円柱度数と球面度数のグラディエントのノルムの積の積分値とし、他方をこの円の面積と追加度数及びこの円内に含まれる子午線の一部分上における球面度数のグラディエントのノルムの最大値との積とする、比の基準を順守する。図９のレンズに対して、この比の測定値は0.12である。
図１０〜１２は、複合面における屈折力の追加度数が2.5ディオプタであるレンズあること以外、図１〜３に示されたものと同様のものを示す。
図１０は、子午線上における平均球面度数の累進が、1.5ディオプタでなく、約2.5ディオプタであることを除いて、図１において既に示された特性を示す。平均球面度数は、原点において6.55ディオプタである。レンズの上側部分における、調整用十字FCと遠見の基準点FV間の子午線上の平均球面度数の変化は0.05ディオプタであり、近見の基準点NVより下方の子午線上の平均球面度数の変化は、わずかに減少する。
図１０は、累進長PLも示す。図１０の例では、図１に関して与えられた定義を適用することにより、0.85×2.5ディオプタ、すなわち2.125ディオプタの平均球面度数が、縦座標約y=-9.6mmの点で得られる。縦座標y=4mmの調整用十字と、平均球面度数が追加度数の85％に達する子午線上のこの点との累進長PLは13.6mmである。そのため、近見のために必要な屈折力のアクセシビリティは14mm未満である。さらに、図１０の例では、図１に関して与えられた定義を適用することにより、追加度数に対して正規化された球面度数変化の最大傾斜は、0.078mm-1となる。そのため、それは0.07mm-1より大きい。
図１１は、0ディオプタから2.5ディオプタまで、0.25ディオプタステップでの等球面度数線を示す。図２のように、レンズの幾何学中心と中心とした半径20mmの円が示されている。この円に沿った球面度数値の変化の戻りは、追加度数Aで除することにより、0.04未満となる。後で説明する、図１６は、複合面において2.5ディオプタの追加屈折力を持つこのレンズについて、この円に沿った追加度数に対して正規化された球面度数変化のグラフを表す。
図１２は、0.25ディオプタから1.75ディオプタまで、0.25ディオプタステップでの等円柱度数線を示す。図３、６及び９のように、レンズの下側部分において、等円柱度数線は事実上平行かつ垂直であり、近見の基準点NVを包含する領域を画定することが指摘される。また図１２においても、図３に関して与えられた定義にしたがって近見の幅WNVが示され、その近見の幅WNVは12.61mmであり、近見の相対的な幅RWNVは16.64mmである。
また、レンズの幾何学中心(0,0)と中心とした半径20mmの円が示され、追加度数に対して正規化された円柱度数C/Aはこの円内において0.8未満となることが指摘される。追加度数に対して正規化された円柱度数について測定された最大値は、0.76である。
さらに、図１２におけるレンズも、一方をレンズの幾何学中心を中心とした半径20mmの円において円柱度数と球面度数のグラディエントのノルムの積の積分値とし、他方をこの円の面積と追加度数及びこの円内に含まれる子午線の一部分上における球面度数のグラディエントのノルムの最大値との積とする、比の基準を順守する。図１２のレンズに対して、この比の測定値は0.12である。
図１３〜１６は、上記と異なり、レンズについて、レンズの幾何学中心を中心とした半径40mmの円における平均球面度数の変化を示す。縦座標は無単位系で変化し、それは追加度数（ディオプタ）に対して正規化された球面度数値（ディオプタ）で表現された値のためである。横座標は、レンズの幾何学中心を中心とした極座標系における角度であり、その角度は、上側に向いた垂直線のハーフラインから測定される。
図１３〜１６は、その円上において、円と子午線の交点から、絶対値が最大となる円と子午線の他の交点へ移動したとき、球面度数値は増加し、その後球面度数値は、その円上において、絶対値が最小となる円と子午線の第１の交点へ戻るために円上で移動したとき、減少する。
追加度数に対して正規化された球面度数の絶対最大値は、レンズの下側部分（近見域）において円と子午線の交点に対して得られる。追加度数に対して正規化された球面度数の変化の各グラフはその最大絶対値の両側に二つの戻りを持つ。各戻りは、球面度数の単調変化を中断する。しかし、本発明によれば、レンズの幾何学中心を中心とした半径20mmの円における球面度数の漸進的変化は、その円と子午線の交点からその円と子午線の他の交点へ円上を移動する際、非常に小さい振幅の戻りを持つ。子午線の両側における円上の球面度数のこの低い戻りは、レンズの光学的特性における緩やかで単調な変化を確保し、かつ装着者によるレンズへの順応をより容易にする。
図１４は、相対的に低く維持されつつも、最大の戻りが図３〜６のレンズに対応するグラフ上で表れることを示す。この例では、レンズに課された拘束条件が異なり、一方で装着時の条件に着目した光学収差を補正するために円柱構成が導入され、他方で近見幅（WNV及びRWNV）を有利にする。近見域の幅と周辺視との間の妥協は、ここでは周辺の球面度数変化の不利益よりも近見をより強く選択した。
異なる追加度数に対する、本発明によるレンズの特性値を、以下のサマリテーブルに示す。
サマリテーブルは、異なる追加度数値に対して次のものを示す。すなわち、累進長PL、子午線上における追加度数に対して正規化された球面度数変化の最大傾斜Smax、レンズの幾何学中心を中心とした半径20mmの円における追加度数に対して正規化された球面量の最大戻り、上記の円内での追加度数に対して正規化された最大円柱度数Cmax、レンズの調整用十字と遠見の制御点間の子午線上の平均球面度数の差(SphFC-SphFV)、近見域の幅WNV、近見域の正規化された幅RWNV、一方をレンズの幾何学中心を中心とした半径20mmの円において円柱度数と球面度数のグラディエントのノルムの積の積分値とし、他方をこの円の面積と追加度数及びこの円内に含まれる子午線の一部分上における球面度数のグラディエントのノルムの最大値との積とする、比Rを示す。
Figure 0004991713
図１〜１６は、本発明によるレンズの４通りの実施形態を示す。これらの図は、そのレンズが、近見域が調整用十字の下方14mmからアクセスできる、近見について必要とされる屈折力値に対する良好なアクセシビリティを提供し、かつレンズの有用域において正規化された円柱度数の最大値及びレンズ上に中心の位置する直径40mmの円において追加度数に対して正規化された球面度数の戻りの最小化とともに、子午線の何れかの側における周辺域において視覚の快適性を向上させることを明らかに示している。
本発明によるレンズは、必要とされる追加度数を決定する、装着者の遠見と近見の処方を考慮して規定される。必要な屈折力は、当該技術について述べたように、屈折力が規定された屈折力と等しくなることを確保するために背面を加工することによって得られる。
レンズの視覚装置へのフィッティングは、以下の方法により行うことができる。まず、遠見における装着者の瞳の水平位置を測定する。すなわち、瞳孔間距離の半値及び視覚装置のフレームサイズの全体高さが求められる。そしてレンズは測定された位置に調整用十字が位置するように視覚装置にフィッティングされる。
眼科用レンズをフレームにフィッティングする簡単な方法について述べた仏国特許出願公開第2807169号明細書を参照することができる。特にこの文献は、眼鏡技師によって異なる測定値が得られることを述べ、フレームサイズの全体高さを用いてレンズのフレームへのフィッティングを行うために、瞳孔間距離の半値のみを測定することを提案している。
そのため、レンズのフィッティングは、調整用十字がフレーム内において配置されなければならない高さを決定するために、フレームの高さサイズの測定値の他、遠見における瞳孔間距離の半値の標準的な測定値のみを必要とする。レンズのフレームへのフィッティングは、遠見における患者の視線のフレーム内の位置を測定することにより、簡単に行われる。この測定は、患者がフレームを装着し、遠くを見る標準的な方法で行われる。そして調整用十字が測定位置になるように、レンズは切り出され、フレームに取り付けられる。
本発明によるレンズは、上記のフィッティングに対して許容誤差範囲が向上することを可能とする。この許容誤差範囲は、調整用十字の周囲でおおよそ一定となる球面度数値によって提供される。特に、レンズの調整用十字と遠見の制御点間の子午線上の平均球面度数の差は0.06ディオプタ未満である。
上述した例のレンズは、累進多焦点レンズに関して上述した先行技術文献において記述され、それ自体公知の最適化手法にしたがって面を最適化することにより得られる。最適化のために、図１〜１６に関する上記の記述において述べた１以上の基準を用いることが可能である。特に、
子午線上での平均球面度数の累進が1.5ディオプタ以上であること
累進長が14mm以下であること
レンズの幾何学中心を中心とした半径20mmの円内において追加度数に対して正規化された円柱度数値が0.8未満であること
この円において追加度数に対して正規化された球面量の戻りが0.04未満であること
が用いられる。
これらの基準は他と組み合わせることができ、特に上記の例で提案された１以上の基準と組み合わせることができる。以下の１以上の基準も使用することができる。
・レンズの調整用十字と遠見の基準点間で、子午線上の平均球面度数の差が0.06ディオプタ以下であること
・累進の子午線上の追加度数に対して正規化された球面度数変化の最大傾斜が0.07mm-1より大きいこと
・近見の幅が11mmから15mmの間に含まれること
・定義された相対的な近見の幅が15mmより大きいこと
・一方をレンズの幾何学中心を中心とした半径20mmの円において円柱度数と球面度数のグラディエントのノルムの積の積分値とし、他方をこの円の面積と追加度数及びこの円内に含まれる子午線の一部分上における球面度数のグラディエントのノルムの最大値との積とする比が0.14未満であること
これらの基準の選択は、最適化によりレンズを得ることを可能にする。当業者は、着目するレンズが課された基準に完全に対応する値を持たなくてもよいことを容易に理解できるであろう。例えば、上側について、達成すべき平均球面度数の変化の値は重要ではない。
上記の最適化の例では、一つのレンズ面のみを最適化することを提案した。これらの全ての例において、前面と背面の役割を容易に交換できることは明らかである。また、上記のレンズのものと同様の光学的目標が達成され次第、球面度数の累進を、レンズの二つの面の何れかに均等に配分したり、あるいは、一方の面と他方の面に部分的に配分することができる。
本発明の第１の実施形態によるレンズの子午線上の主曲率と球面度数のダイアグラムである。 図１のレンズの平均球面度数マップである。 図１のレンズの円柱度数マップである。 本発明の第２の実施形態によるレンズの子午線上の主曲率と球面度数のダイアグラムである。 図４のレンズの平均球面度数マップである。 図４のレンズの円柱度数マップである。 本発明の第３の実施形態によるレンズの子午線上の主曲率と球面度数のダイアグラムである。 図７のレンズの平均球面度数マップである。 図７のレンズの円柱度数マップである。 本発明の第４の実施形態によるレンズの子午線上の主曲率と球面度数のダイアグラムである。 図１０のレンズの平均球面度数マップである。 図１０のレンズの円柱度数マップである。 図１のレンズについて、角度関数としての、レンズの幾何学中心を中心とした直径40cmの円における、追加度数に対して全て正規化された、遠見における球面に対する球面度数の値のグラフである。 図４のレンズについて、角度関数としての、レンズの幾何学中心を中心とした直径40cmの円における、追加度数に対して全て正規化された、遠見における球面に対する球面度数の値のグラフである。 図７のレンズについて、角度関数としての、レンズの幾何学中心を中心とした直径40cmの円における、追加度数に対して全て正規化された、遠見における球面に対する球面度数の値のグラフである。 図１０のレンズについて、角度関数としての、レンズの幾何学中心を中心とした直径40cmの円における、追加度数に対して全て正規化された、遠見における球面に対する球面度数の値のグラフである。

Claims (9)

  1. 幾何学中心(0,0)と、該幾何学中心の上方4mmに位置する調整用十字(FC)と、遠見基準点(FV)と近見基準点(NV)間において1.5ディオプタ以上の屈折力の追加度数を持つ実質的にへそ状の累進の子午線とを備えた複合面を有する眼科用レンズであって、該複合面は、
    前記レンズの前記幾何学中心を中心とした半径20mmの円内において、前記追加度数に対して正規化された円柱度数値(C/A)であって、0.8未満の円柱度数値(C/A)と、
    前記レンズの前記幾何学中心を中心とした半径20mmの円において、球面度数の単調変化を中断する二つの戻りを持つ、前記追加度数に対して正規化された球面度数の変化と、
    前記レンズの前記幾何学中心を中心とした半径20mmの円において、各々が最大絶対値と最小絶対値間に位置する二つの極値間の前記追加度数に対して正規化された球面度数値における差として定義される、二つの、前記追加度数に対して正規化された球面量の戻り(D/A)であって、二つの、0より大きくかつ0.04未満の球面量の戻り(D/A)と、
    前記調整用十字(FC)と平均球面度数が前記追加度数の累進の85％に達する前記子午線上の点との垂直距離として定義される累進長であって、14mm以下の累進長と、
    を有することを特徴とする眼科用レンズ。
  2. 前記レンズの前記調整用十字(FC)と前記遠見基準点(FV)間の前記子午線上における平均球面度数の差が0.06ディオプタ以下である、請求項１に記載の眼科用レンズ。
  3. 前記累進の子午線は、前記追加度数に対して正規化された球面度数変化の最大傾斜が0.07mm-1より大きい、請求項１または２に記載の眼科用レンズ。
  4. 前記複合面は、前記近見基準点(NV)において、11mmから15mmの間に含まれる近見域の幅(WNV)を有し、該近見域の幅(WNV)は、前記調整用十字(FC)の下方18mmにおける水平ライン上で、前記追加度数の半値(A/2)と等しい等円柱度数線間の距離として定義される、請求項１〜３の何れか一項に記載の眼科用レンズ。
  5. 前記複合面は、前記近見基準点(NV)において、15mmより大きい前記定義された近見域の相対幅(RWNV)を有し、該近見域の相対幅(WNV)は、
    RWNA=WNV(ANV/CNV)
    である比により定義され、
    WNVは前記近見域の幅であり、
    ANVは、前記近見基準点(NV)における累進の主子午線上の平均球面度数と前記調整用十字(FC)における累進の主子午線上の平均球面度数の差として定義される近見追加度数であり、
    CNVは、前記レンズの前記幾何学中心(0,0)を中心とした半径20mmの円によって囲まれ、かつ前記近見基準点(NV)を通る水平区域における最大円柱度数である、請求項４に記載の眼科用レンズ。
  6. 前記複合面は、
    前記レンズの前記幾何学中心を中心とした半径20mmの円において円柱度数と球面度数のグラディエントのノルムの積の積分値を一方とし、
    前記円の面積と前記追加度数及び前記円内に含まれる前記子午線の一部分上における球面度数のグラディエントのノルムの最大値との積を他方とする比を有し、該比が0.14未満である、請求項１〜５の何れか一項に記載の眼科用レンズ。
  7. 請求項１〜６の何れか一項に記載の少なくとも一つのレンズを有することを特徴とする視覚装置。
  8. 老眼の患者の視覚を補正する方法であって、
    該方法は、請求項７に記載の視覚装置を患者に提供すること、または請求項７に記載の視覚装置を患者が装着すること、
    を含むことを特徴とする方法。
  9. 請求項１〜６の何れか一項に記載のレンズを視覚装置にフィッティングする方法であって、
    遠見における装着者の瞳の水平位置を測定し、
    前記視覚装置のフレームサイズの全体高さを求め、
    前記調整用十字を前記測定された水平位置にフィッティングして、レンズを前記視覚装置にフィッティングする、
    ことを特徴とする方法。
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