JP7088589B2 - 有水晶体眼内レンズ - Google Patents

Description

本発明は、有水晶体眼内レンズに関する。

有水晶体眼内レンズは、眼鏡やコンタクトレンズ以外の視覚の疾患を補正する一つの手段として認識されている。この有水晶体眼内レンズとしては、虹彩と水晶体との間に移植されるレンズが知られている（特許文献１～４）。

有水晶体眼内レンズは、平らな縁を有し、ある条件下では、網膜上に入射光を屈折、反射、散乱させ、ハロー、リング又は円弧のような望ましくはない光学像（迷光）を作る。物理的に形成されるこの光像は、不快感や物の見えづらさを伴うまぶしさの主観的な感覚であるグレアの原因となる。このグレアは、眼内レンズの露出された縁で屈折、反射し又は散乱したとき、この光線により生じる。特許文献１－３には、グレアを低減する眼内レンズが開示されている。

特許文献４に記載された有水晶体眼内レンズは、虹彩と水晶体との間に移植され、レンズ中央部に配置された回折格子に同心円状に溝を形成し、回折格子の外側に配置された支持部が回折格子を支持し、回折格子の中心に孔を形成している。

特開平０８－０４７５０４号公報 特開平０６－１８９９８６号公報 特表２００１－５１０３８８号公報 再表２０１６／０１３１２１号公報

しかしながら、特許文献４に記載された有水晶体眼内レンズや現行の眼内レンズでは、レンズの中心に孔が形成されているため、入射光が孔を通ってそのまま透過光線として網膜に出力される。また、一部の入射光は、孔で反射や屈折されて迷光が発生する。このため、ハロー、グレアが発生する。

本発明は、孔により発生する迷光を低減することができる有水晶体眼内レンズを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る有水晶体眼内レンズは、虹彩と水晶体との間に移植される有水晶体眼内レンズであって、中央部に配置され、孔が形成されたレンズ本体と、前記レンズ本体の外側に配置され前記レンズ本体を支持する支持部とを備え、前記孔は、入射光が入射される入射側の孔径が出射側の孔径よりも大きくなるようにテーパ状に形成され、前記孔の光入射側で且つ前記孔の外周面に形成された光遮断膜を備え、前記光遮断膜は、前記入射光が当たる前記光遮断膜の面に対して垂直な直線と前記入射光とでつくる入射角θ１で前記入射光が入射して全反射するときの前記入射光を遮断する。

図１は本発明の第１の実施形態に係る有水晶体眼内レンズの構成を示す図である。 図２は本発明の第１の実施形態に係る有水晶体眼内レンズを有する眼の断面側面図である。 図３は本発明の第１の実施形態に係る有水晶体眼内レンズにおいて入射光が前房からレンズ本体の孔に入射されたときの透過光線と屈折光線と全反射光線を示す図である。 図４Ａは入射光が房水からレンズ本体の孔の上面側に入射したときの屈折を示す図である。 図４Ｂは房水からの入射光がレンズ本体の孔の下面側で反射される様子を示す図である。 図５は孔径に対する屈折光線の迷光強度と全反射光線の迷光強度を示す図である。 図６Ａは第１の実施形態に係る有水晶体眼内レンズの入射側の孔径が出射側の孔径よりも大きくなるようにテーパ状に形成された孔を示す図である。 図６Ｂはテーパ比が１．０の孔での透過光線と屈折光線と全反射光線を示す図である。 図６Ｃはテーパ比が０．８５の孔での透過光線と屈折光線と全反射光線を示す図である。 図７Ａは第１の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのテーパ比が１．０の孔の透過光線と全反射光線を示す図である。 図７Ｂはテーパ比が０．８５の孔の透過光線を示す図である。 図８Ａは第１の実施形態に係る有水晶体眼内レンズの入射側の孔径が出射側の孔径よりも小さくなるようにテーパ状に形成された孔を示す図である。 図８Ｂはテーパ比が１．２の孔での屈折光線と全反射光線を示す図である。 図８Ｃはテーパ比が１．２の孔での透過光線と全反射光線を示す図である。 図９はテーパの値に対する全反射光線と屈折光線のパワーを示す図である。 図１０Ａは第２の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体の中心厚が０．５３ｍｍの場合の透過光線と屈折光線と全反射光線を示す図である。 図１０Ｂはレンズ本体の中心厚が０．２５ｍｍの場合の透過光線と屈折光線と全反射光線を示す図である。 図１１は第２の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体の中心厚に対する屈折光線と全反射光線の迷光強度を示す図である。 図１２Ａは第３の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体においてテーパ状で且つ内周面に光吸収膜が塗布された孔を示す図である。 図１２Ｂは図１２Ａに示す孔に塗布された光吸収膜により迷光が吸収される様子を示す図である。 図１３Ａは第４の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体においてテーパ状で且つ内周面に光拡散膜が形成された孔を示す図である。 図１３Ｂは図１３Ａに示す孔に形成された光拡散膜あるいは微細な凹凸面への加工により迷光が拡散される様子を示す図である。 図１４Ａは第５の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体の孔に形成された光遮断膜を上面から見た図である。 図１４Ｂはレンズ本体の孔に形成された光遮断膜を示す側面図である。 図１５は房水からレンズ本体の孔の下面側で全反射が起こる部分の光を光遮断膜により遮断する様子を示す図である。 図１６は孔にテーパがない場合の、全反射が起こる部分の光を遮断する光遮断膜の遮断幅の計算式を導出するための図である。 図１７は孔にテーパがある場合の、全反射が起こる部分の光を遮断する光遮断膜の遮断幅の計算式を導出するための図である。 図１８Ａは孔にテーパがない場合で且つ光遮断膜の遮断幅が０．０ｍｍの場合の屈折光線と全反射光線を示す図である。 図１８Ｂは図１８Ａに示す条件での孔の透過光線と全反射光線を示す図である。 図１９Ａは孔にテーパがない場合で且つ光遮断膜の遮断幅が０．０１ｍｍの場合の屈折光線と全反射光線を示す図である。 図１９Ｂは図１９Ａに示す条件での孔の透過光線と全反射光線を示す図である。 図２０Ａは孔にテーパがない場合で且つ光遮断膜の遮断幅が０．０２ｍｍの場合の屈折光線と全反射光線を示す図である。 図２０Ｂは図２０Ａに示す条件での孔の透過光線と全反射光線を示す図である。 図２１は孔のテーパが１．０と０．９の場合の、光入射角と光遮断膜の遮断幅と放射照度パワーとの関係を示す図である。 図２２は孔のテーパが１．０と０．９の場合の、光の入射角とハローをなくすために必要な光遮断膜の遮断幅との関係を示す図である。 図２３はテーパが１．０の場合の、作成計算式と光学シミュレーションソフトウェア計算結果の光の入射角と遮断幅との関係を示す図である。 図２４Ａは第６の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体の孔に形成された半球状の三次元テクスチャを示す図である。 図２４Ｂは図２４Ａに示す半球状の三次元テクスチャが孔の内周面に複数配列された図である。 図２４Ｃは図２４Ａに示す半球状の三次元テクスチャが孔の内周面に複数配列された断面図である。 図２５Ａは底辺が長方形をなす台形状の三次元テクスチャを示す図である。 図２５Ｂは図２５Ａに示す台形状の三次元テクスチャが孔の内周面に複数配列された図である。 図２５Ｃは図２５Ａに示す半球状の三次元テクスチャが孔の内周面に複数配列された断面図である。 図２６Ａは底辺が正方形をなすピラミッド状の三次元テクスチャを示す図である。 図２６Ｂは図２６Ａに示す三次元テクスチャが孔の内周面に複数配列された図である。 図２６Ｃは図２６Ａに示す半球状の三次元テクスチャが孔の内周面に複数配列された断面図である。 図２７は孔に三次元テクスチャがない場合の透過光線と全反射光線を示す図である。 図２８は孔に半球状の三次元テクスチャがある場合の迷光の拡散を示す図である。

以下、本発明のいくつかの実施形態に係る有水晶体眼内レンズを、図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る有水晶体眼内レンズの構成を示す図である。本発明の実施例１に係る有水晶体眼内レンズ１は、コラーゲンの共重合体素材、コラマー（Collamer）からなり、虹彩と水晶体との間に移植される。有水晶体眼内レンズ１は、中央部に配置されたレンズ本体５と、レンズ本体５の外側に配置され且つレンズ本体５を支持する支持部３とを備えている。

４ａ，４ｂは、有水晶体眼内レンズのマーキングであり、レンズ本体５の外側に設けられている。レンズ本体５の中心には１つの円状の小さい孔６が形成されている。

図２は本発明の実施例１に係る有水晶体眼内レンズを有する眼の断面側面図である。図２に示すように、眼８は、角膜９、水晶体１０、虹彩１１、前房１３、後房１４を有している。有水晶体眼内レンズ１は、虹彩１１と水晶体１０との間に移植される。有水晶体眼内レンズ１と水晶体１０との間には、ギャップ１２が設けられている。後房１４に有する房水は、ギャップ１２とレンズ本体５の孔６とを通り前房１３に流れる。

図３は入射光が前房１３からレンズ本体５の孔６に入射されたときの透過光線と屈折光線と全反射光線を示す図である。レンズ本体５は、図３に示すように凹レンズからなり、孔６への入射光は、孔６をそのまま透過する透過光線２１と、孔６で屈折される屈折光線２２と、孔６で全反射する全反射光線２３とに分かれる。屈折光線２２と反射光線２３とが迷光である。

ここで、角膜９の屈折率ｎ０は、例えば１．３７６である。房水の屈折率ｎ１は、例えば１．３３７である。レンズ本体５の屈折率ｎ２は、例えば１．４６である。水晶体１０の屈折率ｎ３は、例えば１．３３６である。軸外は例えば、３°であり、光線本数は、例えば５，０００，０００である。

図３に示す屈折光線２２と反射光線２３は、図４Ａに示す屈折光線の説明と図４Ｂに示す反射光線の説明によって理解できる。

図３及び図４Ａに示すように、屈折率ｎ１の房水と屈折率ｎ２のレンズ本体５とが接触し、入射光が屈折率ｎ１の房水から屈折率ｎ２のレンズ本体５の孔６の上面６Ａに入射する。このとき、レンズ本体５の屈折率ｎ２の方が房水の屈折率ｎ１よりも大きいため、入射角度θｉより出射角度θｔが小さくなって屈折光線２２は屈折する。

また、図３及び図４Ｂに示すように、入射光が屈折率ｎ１の房水から屈折率ｎ２のレンズ本体５の孔６の下面６Ｂに入射する。このとき、レンズ本体５の屈折率ｎ２の方が房水の屈折率ｎ１よりも大きいため、入射光は、孔６の下面６Ｂで反射して、反射光線２３は、入射角度θｉとほぼ同じ出射角度θｒで出射する。

図５は、孔径に対する屈折光線の迷光強度と全反射光線の迷光強度を示す図である。ここで、放射パワーは例えば１Ｗである。

図５に示すように、孔６の孔径（直径）が大きくなるほど、屈折光線２２の迷光強度と全反射光線２３の迷光強度とが大きくなる。特に、屈折光線の迷光強度よりも全反射光線の迷光強度の方が大きいことがわかる。

孔径の直径は、例えば、１０ｎｍ～１．０ｍｍである。孔径が０．１ｍｍである場合、迷光強度は、０．０１％である。孔径が０．３６ｍｍである場合、迷光強度は、０．０４％である。このため、孔６の直径は、０．１ｍｍ～０．２ｍｍであることが好ましい。

（第１の実施形態の迷光対策）
図６Ａは第１の実施形態に係る有水晶体眼内レンズの入射側の孔径が出射側の孔径よりも大きくなるようにテーパ状に形成された孔を示す図である。図６Ａに示すレンズ本体５の孔６０は、入射光の入射側の孔径ｄ１が出射側の孔径ｄ２よりも大きくなるようにテーパ状に形成されている。このテーパは、直線的に傾斜するものであっても良く、放物線等の曲線、あるいは任意形状で傾斜したものでもよい。孔径ｄ１に対する孔径ｄ２の比、即ち、（ｄ２／ｄ１）をテーパ比と定義する。

図６Ｂはテーパ比が１．０の孔での透過光線２１と屈折光線２２と全反射光線２３を示す図である。テーパ比が１．０の孔６の場合、入射光は、孔６の入口付近で屈折及び反射して屈折光線２２と全反射光線２３となる。このため、全反射光線２３が所定範囲内で多くなる。

図７Ａにテーパ比が１．０の孔６の透過光線２１と全反射光線２３の網膜面におけるスポットを示す。所定の範囲内は、図７Ａに示すように、例えば、Ｘ方向が－１ｍｍ～１ｍｍ，Ｙ方向が－１ｍｍ～１ｍｍである。ここで、Ｘ方向及びＹ方向はレンズ本体５の入射面内に設定され、孔６０の厚み方向、即ち透過光線２１が進む方向がＺ方向に設定される。図７Ａに示すように、所定範囲内に全反射光線２３が円状に現れる。

これに対して、図６Ｃに示すテーパ比が例えば０．８５の孔６０の場合、入射光は、孔６０の上面テーパ６０ａにおいて、孔６０の厚み方向の略中央付近から出射側まで屈折して屈折光線２２となるため、テーパ比が１．０の孔６の屈折光線２２よりも屈折光線２２が少なくなる。

また、入射光は、孔６０の下面テーパ６０ｂにおいて、孔６０の入射端から出射端に行くに従って、下面テーパ６０ｂの傾斜により角度を変えながら全反射していく。このため、反射光線２３が半径方向に分散していき、図７Ｂに示すように、全反射光線によるスポットが所定の範囲内（例えばＸ方向－１ｍｍ～１ｍｍ，Ｙ方向－１ｍｍ～１ｍｍ）には完全になくなり、所定の範囲外でも点状の小さいスポットがわずかに現れるのみである。即ち、孔６０のテーパ比を０．８５にすることで、迷光を大幅に低減することができる。

図８Ａは第１の実施形態に係る有水晶体眼内レンズの入射側の孔径ｄ１が出射側の孔径ｄ２よりも小さくなるようにテーパ状に形成された孔６１を示す図である。図８Ｂはテーパ比が例えば１．２の孔での屈折光線と全反射光線を示す図である。図８Ｃはテーパ比が１．２の孔での屈折光線２２と全反射光線２３を示す図である。

テーパ比が１．２の孔６１の場合、孔６１の上面テーパ６１ａと下面テーパ６１ｂは、入射端から出射端に行くに従って広がっているため、入射光は、孔６１の厚み方向の略中央付近からテーパ６１ａ，６１ｂの傾斜により全反射していく。このため、全反射光線２３の半径方向への分散が小さくなる。

この場合には、図８Ｃに示すように、全反射光線によるスポットが所定の範囲内では現れないが、所定の範囲外で全反射光線２３による円状の大きなスポットが現れる。このため、テーパ比を１．２に設定することは、不適切である。

図９はテーパの値に対する全反射光線２３と屈折光線２２のパワーを示す図である。図９から全反射光線２３が発生せず且つ屈折光線２２がより小さいテーパ比、即ち最適なテーパ比は、０．８５である。なお、テーパ比は、０．８～０．９でも全反射光線がほとんど発生しないので、この範囲に設定してもよい。

このように第１の実施形態に係る有水晶体眼内レンズ１によれば、レンズ本体５の入射側の孔径ｄ１が出射側の孔径ｄ２よりも大きくなるようにテーパ状に孔６０を形成し、孔６０のテーパ比を０．８５にすることで、迷光を大幅に低減することができる。また、孔６０のテーパ比は、０．８５に限定されず、テーパ比は、０．８～０．９であっても迷光を大幅に低減することができる。

（第２の実施形態）
図１０Ａは第２の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体５の中心厚ｔが例えば０．５３ｍｍの場合の透過光線２１と屈折光線２２と全反射光線２３を示す図である。図１０Ｂはレンズ本体の中心厚が例えば０．２５ｍｍの場合の透過光線２１と屈折光線２２と全反射光線２３を示す図である。図１１は第２の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体５の中心厚に対する屈折光線２２と全反射光線２３の迷光強度を示す図である。

図１１に示すように、レンズ本体５の中心厚が０．２５ｍｍの迷光強度は、中心厚が０．５３ｍｍの迷光強度よりも小さいことがわかる。中心厚が０．２５ｍｍの場合、屈折光線２２の迷光強度が約０．０１％であり、全反射光線２３の迷光強度が約０．０１８％である。

また、孔のテーパ比を例えば０．８５に設定し、レンズ本体５の中心厚が例えば０．２ｍｍにした場合には迷光強度がさらに小さくなる。このため、孔のテーパ比を０．８５に設定し、レンズ本体５の中心厚を０．２～０．３ｍｍにするのが良い。

また、孔のテーパ比を例えば０．８５に設定し、レンズ本体５の孔径を例えば０．２ｍｍにした場合には、迷光強度がさらに小さくなる。このため、孔のテーパ比を０．８５に設定し、レンズ本体５の孔径を０．１～０．２ｍｍにするのが良い。

（第３の実施形態）
図１２Ａに示す第３の実施形態に係る有水晶体眼内レンズは、図６Ａに示す第１の実施形態に係る有水晶体眼内レンズに対して、光吸収膜７１を追加した点が異なる。以下にその詳細を説明する。

図１２Ａに示すレンズ本体５において、孔６２は、入射光の入射側の孔径ｄ１が出射側の孔径ｄ２よりも大きくなるようにテーパ状に形成されている。この場合、孔６２のテーパ比は例えば０．８５である。上面テーパ６１ａと下面テーパ６１ｂには内周面に光吸収膜７１が塗布されている。

光吸収膜７１には、例えば、黒色微粒子または黒色の染料を混合されている。例えば、アニリンブラック、シアニンブラック、炭素、チタンブラック、黒色酸化鉄、酸化クロム、または酸化マンガン等が樹脂に混合される。

このように孔６２のテーパ比を０．８５に設定し、上面テーパ６１ａと下面テーパ６１ｂには内周面に光吸収膜７１が塗布されているので、図１１Ｂに示すように、光吸収膜７１により上面テーパ６１ａと下面テーパ６１ｂで発生する屈折光線２２と全反射光線２３とを吸収することができる。従って、孔６２により発生する迷光をさらに、低減することができる。

（第４の実施形態）
図１３Ａは第４の実施形態に係る有水晶体眼内レンズは、図６Ａに示す第１の実施形態に係る有水晶体眼内レンズに対して、光拡散膜７２を追加した点が異なる。以下にその詳細を説明する。

図１３Ａに示すレンズ本体５において、孔６３は、入射光の入射側の孔径ｄ１が出射側の孔径ｄ２よりも大きくなるようにテーパ状に形成されている。この場合、孔６３のテーパ比は例えば０．８５である。上面テーパ６１ａと下面テーパ６１ｂには内周面に光拡散膜７２が塗布されている。

光拡散膜７２には、例えば、二酸化チタン、硫化亜鉛、酸化亜鉛、アルミナ、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の白色無機粒子やフッ素粒子等の白色有機粒子が挙げられる。

このように孔６３のテーパ比を０．８５に設定し、上面テーパ６１ａと下面テーパ６１ｂには内周面に光拡散膜７２が塗布されているので、図１３Ｂに示すように、光拡散膜７２により上面テーパ６１ａと下面テーパ６１ｂで発生する屈折光線２２と全反射光線２３とを拡散することができる。従って、孔６３により発生する迷光をさらに、低減することができる。

また、光拡散膜７２の代わりに、内周面に対して微細な凹凸面への加工を施しても、光拡散膜７２の効果と同様の効果を得ることができる。

（第５の実施形態）
図１４Ａは第５の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体５の孔６に形成された光遮断膜８１を上面から見た図である。図１４Ｂはレンズ本体５の孔６に形成された光遮断膜８１を示す側面図である。

光遮断膜８１は、レンズ本体５の孔６の光入射側で且つ孔６の外周面に形成されている。光遮断膜８１は、全反射が起こる部分の光を遮断するもので、光吸収素材からなる。

光遮断膜８１は、ポリビニリデン、ヒドロキシエチルメタクリレートとメチルメタクリレートとの共重合体（ＨＥＭＡ／ＭＭＡ）、微多孔質ハイドロゲル、ポリビニリジンフッ化物ポリマー、アクリル、シリコーン、ＰＭＭＡなどである。

レンズ本体５の孔６の孔径は、例えば、０．３６ｍｍであり、光遮断膜８１の遮断幅Ｓは、例えば、０．０１ｍｍ．０．０２ｍｍである。孔径の直径は、１０ｎｍ～０．５ｍｍである。

図１５は房水からレンズ本体５の孔６の下面側で全反射が起こる部分の光を光遮断膜８１により遮断する様子を示す図である。図１５は図１４Ｂを反時計方向に９０度回転した状態を示す図である。屈折率ｎ１を有する房水から屈折率ｎ２を有するレンズ本体５に入射光が入射される。

入射光が孔６の点Ｏに入射角θで入射されたとき屈折光線２２がなくなる。遮断膜８１の面に対して垂直な直線と入射光とのなす入射角θ１で光が入射されたとき全反射が起こる。

このため、入射角θ１で光入射時の全反射光を遮断するように、光遮断膜８１の遮断幅Ｓが設定される。

図１６は孔６にテーパがない場合の、全反射が起こる部分の光を遮断する光遮断膜８１の遮断幅Ｓの計算式を導出するための図である。

光遮断膜８１は、屈折率ｎ１の房水からの入射光が当たる光遮断膜８１の面に対して垂直な直線（法線）と入射光とでつくる入射角θ１で入射光が入射して全反射するときの入射光を遮断する。

図１６では、孔６にテーパがない場合に、入射角θ１で入射した入射光がレンズ本体5内で角度θ２で屈折し、屈折した光線が孔６の出射端部Ｏで全反射した場合を示している。レンズ本体５の中心における厚みはｔとする。

スネルの法則から、式（１）が成立する。

ｎ１×ｓｉｎθ１＝ｎ２×ｓｉｎθ２…（１）
式（１）から式（２）が得られる。
ｓｉｎθ２＝（ｎ１×ｓｉｎθ１）／ｎ２…（２）
Ｓ＝ｔ×ｔａｎθ２…（３）
式（２）と式（３）とから式（４）が得られる。即ち、孔６にテーパがない場合の、光遮断膜８１の遮断幅Ｓは、式（４）により設定される。
Ｓ＝ｔ×ｔａｎ｛ｓｉｎ^－１（ｎ１×ｓｉｎθ１／ｎ２）｝…（４）
以上のことから、孔６にテーパがない場合の、光遮断膜８１の遮断幅Ｓは、入射角θ１と房水の屈折率ｎ１とレンズ本体の屈折率ｎ２とレンズ本体の中心における厚みｔとに基づき設定される。

房水屈折率ｎ１とレンズ屈折率ｎ２とレンズ本体５の厚みｔは予め定められた値であるから、遮断幅Ｓは、入射角θに応じて設定される。

図１７は孔６にテーパがある場合の、全反射が起こる部分の光を遮断する光遮断膜の遮断幅の計算式を導出するための図である。孔６は、入射側が直径ｄ１であり、出射側が直径ｄ２である。

図１７に示す遮断幅Ｓ１は、図１６に示す遮断幅Ｓに対して、点ａ－点ｂの長さだけ短い。点ａ－点ｂ間の長さは、入射側の孔６の半径（ｄ１／２）と出射側の孔６の半径（ｄ２／２）との差である。即ち、その長さは、（ｄ１－ｄ２）／２で表される。

このため、孔６にテーパがある場合の、光遮断膜８１の遮断幅Ｓ１は、式（５）で表される。
Ｓ１＝ｔ×ｔａｎ（ｓｉｎ^－１（ｎ１×ｓｉｎθ１／ｎ２））－（ｄ１－ｄ２）／２…（５）
以上のことから、孔６にテーパがある場合の、光遮断膜８１の遮断幅Ｓ１は、入射角θ１と房水の屈折率ｎ１とレンズ本体の屈折率ｎ２とレンズ本体の中心における厚みｔと入射側の孔径ｄ１と出射側の孔径ｄ２とに基づき設定される。

房水屈折率ｎ１とレンズ屈折率ｎ２とレンズ本体５の厚みｔと孔６の入射側の直径ｄ１、孔６の出射側の直径ｄ２は予め定められた値であるから、遮断幅Ｓは、入射角θに応じて設定される。

図１８Ａは孔６にテーパがない場合で且つ光遮断膜８１の遮断幅Ｓが０．０ｍｍの場合の屈折光線と全反射光線を示す図である。即ち、図１８Ａは光遮断膜８１がない場合の例である。

図１８Ｂは図１８Ａに示す条件での孔６の透過光線２１と全反射光線２３示す図である。光遮断膜８１がない場合には、透過光線２１と全反射光線２３が非常に多い。

図１９Ａは孔６にテーパがない場合で且つ光遮断膜８１の遮断幅Ｓが０．０１ｍｍの場合の屈折光線２１と全反射光線２３を示す図である。図１９Ｂは図１９Ａに示す条件での孔６の透過光線２１と全反射光線２３を示す図である。光遮断膜８１の遮断幅Ｓが０．０１ｍｍの場合には、図１９Ｂに示すように、全反射光線２３が少なくなる。

図２０Ａは孔６にテーパがない場合で且つ光遮断膜８１の遮断幅が０．０２ｍｍの場合の屈折光線２１を示す図である。図２０Ｂは図２０Ａに示す条件での孔６の透過光線を示す図である。光遮断膜８１の遮断幅が０．０２ｍｍの場合には、全反射光線２３が全てなくなっている。

入射角θ１が３度でテーパがない場合、遮断膜８１の遮断幅が０．０２ｍｍのときに、放射照度パワーがゼロとなる。即ち、全反射光線２３がゼロとなる。入射角θ１が３度でテーパが０．９の場合、遮断膜８１の遮断幅が０．０１ｍｍのときに、放射照度パワーがゼロとなる。

入射角θ１が５度でテーパがない場合、遮断膜８１の遮断幅が０．０３ｍｍのときに、放射照度パワーがゼロとなる。入射角θ１が５度でテーパが０．９の場合に、遮断膜８１の遮断幅が０．０２ｍｍのときに、放射照度パワーがゼロとなる。

入射角θ１が７度でテーパがない場合、遮断膜８１の遮断幅が０．０５ｍｍのときに、放射照度パワーがゼロとなる。入射角θ１が７度でテーパが０．９の場合に、遮断膜８１の遮断幅が０．０３ｍｍのときに、放射照度パワーがゼロとなる。

入射角θ１が９度でテーパがない場合、遮断膜８１の遮断幅が０．０６ｍｍのときに、放射照度パワーがゼロとなる。入射角θ１が９度でテーパが０．９の場合に、遮断膜８１の遮断幅が０．０５ｍｍのときに、放射照度パワーがゼロとなる。

入射角θ１が１１度でテーパがない場合、遮断膜８１の遮断幅が０．０８ｍｍのときに、放射照度パワーがゼロとなる。入射角θ１が１１度でテーパが０．９の場合に、遮断膜８１の遮断幅が０．０６ｍｍのときに、放射照度パワーがゼロとなる。

以上のことから、テーパの有無に関係なく、入射角θ１が小さいほど遮断幅Ｓは小さく、入射角θ１が大きいほど遮断幅Ｓは大きく設定される。

また、テーパがないときの遮断幅Ｓとテーパがあるときの遮断幅Ｓ１が同じになるとき、テーパがないときの入射角θ１よりも、テーパがあるときの入射角θ１の方が大きくなっている。このため、孔６にテーパを形成し且つ遮断膜８１を設けることで、入射角θ１を大きくでき、全反射防止効果が大きくなる。

なお、テーパがない（テーパが１．０）場合でも、遮断膜８１を設け、入射角θ１に応じて、遮断幅Ｓを設定することで、全反射光を防止することができる。

図２２は孔６のテーパが１．０と０．９の場合の、光の入射角とハローをなくすために必要な光遮断膜８１の遮断幅Ｓとの関係を示す図である。

テーパが１．０の場合の光遮断膜８１の遮断幅Ｓを求める計算式は、
ｙ＝０．０００２ｘ^２＋０．００５ｘ＋０．００２８…（６）
である。ｘは光線入射角である。ｙは光遮断膜８１の遮断幅Ｓである。Ｒ^２＝０．９９である。

式（６）の計算式は、図２１に示すテーパが１．０の場合の各入射角と放射照度パワーがゼロとなる各遮断幅Ｓとをプロットしこのプロットデータを用いて最小二乗法により計算して求めた。

テーパが０．９の場合の光遮断膜８１の遮断幅Ｓを求める計算式は、
ｙ＝０．００２１ｘ^{１．４０６４} …（７）
である。ｘは光線入射角である。ｙは光遮断膜８１の遮断幅Ｓである。Ｒ^２＝０．９９３７である。

式（７）の計算式は、図２１に示すテーパが０．９の場合の各入射角と放射照度パワーがゼロとなる各遮断幅Ｓとをプロットしこのプロットデータを用いて最小二乗法により計算して求めた。

図２３はテーパが１．０の場合の、作成計算式と光学シミュレーションソフトウェア計算結果の光の入射角と遮断幅との関係を示す図である。

ｙ＝０．０００２ｘ^２＋０．００５ｘ＋０．００２８
この計算式は、式（６）の計算式であり、光学シミュレーションソフトウェアで計算した結果である。

ｙ＝２Ｅ^－０５ｘ^２＋０．００７９ｘ＋０．００２８…（８）
式（８）は、作成計算式である。

作成計算式と光学シミュレーションソフトウェア計算結果との誤差は、１０μｍ程度である。この誤差は、角膜形状の影響と推察される。

（第６の実施形態）
図２４Ａは第６の実施形態に係る有水晶体眼内レンズのレンズ本体の孔６に形成された半球状の三次元テクスチャ９１を示す図である。図２４Ｂは図２４Ａに示す半球状の三次元テクスチャ９１が孔６の内周面に複数配列された図である。図２４Ｃは図２４Ａに示す半球状の三次元テクスチャ９１が孔６の内周面に複数配列された断面図である。半球状の三次元テクスチャ９１は、凸あるいは凹の半球でもよい。

半球状の三次元テクスチャ９１を孔６に形成することで、入射光が半球状の三次元テクスチャ９１で拡散されるので、全反射光を大幅に減少できる。

図２５Ａは底辺９２ａ及び上底９２ｂが長方形をなす台形状の三次元テクスチャ９２を示す図である。図２５Ｂは図２５Ａに示す台形状の三次元テクスチャ９２が孔６の内周面に複数配列された図である。図２５Ｃは図２５Ａに示す半球状の三次元テクスチャ９１が孔６の内周面に複数配列された断面図である。台形状の三次元テクスチャ９２は、プリズムであり、底辺９２ａの面積よりも上底９２ｂの面積の方が小さい。

長方形をなす台形状の三次元テクスチャ９２を孔６に形成することで、入射光が台形状の三次元テクスチャ９２で拡散されるので、全反射光を大幅に減少できる。

図２６Ａは底辺９３ａ及び上底９３ｂが正方形をなすピラミッド状の三次元テクスチャ９３を示す図である。図２６Ｂは図２６Ａに示すピラミッド状の三次元テクスチャ９３が孔６の内周面に複数配列された図である。図２６Ｃは図２６Ａに示す半球状の三次元テクスチャ９１が孔６の内周面に複数配列された断面図である。

正方形をなすピラミッド状の三次元テクスチャ９３を孔６に形成することで、入射光が三次元テクスチャ９３で拡散されるので、全反射光を大幅に減少できる。

図２７は孔６に三次元テクスチャがない場合の透過光線２１と全反射光線２３を示す図である。図２８は孔６に半球状の三次元テクスチャ９１がある場合の迷光の拡散を示す図である。図２８により半球状の三次元テクスチャ９１を設けることで、迷光が拡散されていることがわかる。

なお、本発明は、第１の実施形態乃至第４の実施形態に係る有水晶体眼内レンズに限定されるものではない。第１の実施形態乃至第４の実施形態に係る有水晶体眼内レンズでは、孔の内周面のみをテーパ状としたが、孔のエッジ部分もテーパ状にしても良い。

また、第１の実施形態乃至第４の実施形態に係る有水晶体眼内レンズでは、レンズ本体５の中心に孔を設けたが、これに限定されることなく、レンズ本体５の中心以外に孔を設けてもよい。

本発明は、虹彩と水晶体との間に移植される眼内レンズに適用可能である。

Claims (12)

1. 虹彩と水晶体との間に移植される有水晶体眼内レンズであって、
   中央部に配置され、孔が形成されたレンズ本体と、
   前記レンズ本体の外側に配置され前記レンズ本体を支持する支持部とを備え、
   前記孔は、入射光が入射される入射側の孔径が出射側の孔径よりも大きくなるようにテーパ状に形成され、
   前記孔の光入射側で且つ前記孔の外周面に形成された光遮断膜を備え、前記光遮断膜は、前記入射光が当たる前記光遮断膜の面に対して垂直な直線と前記入射光とでつくる入射角θ１で前記入射光が入射して全反射するときの前記入射光を遮断する有水晶体眼内レンズ。
2. 前記光遮断膜の遮断幅Ｓは、前記入射角θ１が大きくなるに従って大きく設定される請求項１記載の有水晶体眼内レンズ。
3. 前記光遮断膜の遮断幅Ｓは、前記入射角θ１と房水の屈折率ｎ１と前記レンズ本体の屈折率ｎ２と前記レンズ本体の中心における厚みｔと前記入射側の孔径ｄ１と前記出射側の孔径ｄ２とに基づき設定される請求項１記載の有水晶体眼内レンズ。
4. 前記光遮断膜の遮断幅Ｓは、
   Ｓ＝ｔ×ｔａｎ｛ｓｉｎ ^－１ （ｎ１×ｓｉｎθ１／ｎ２）｝－（ｄ１－ｄ２）／２
   により設定される請求項３記載の有水晶体眼内レンズ。
5. 前記入射側の前記孔径に対する前記出射側の前記孔径のテーパ比が０．８～０．９である請求項１記載の有水晶体眼内レンズ。
6. 前記レンズ本体の中心における厚みが０．２ｍｍ～０．３ｍｍである請求項１記載の有水晶体眼内レンズ。
7. 前記孔径は、０．１ｍｍ～０．２ｍｍである請求項１記載の有水晶体眼内レンズ。
8. 前記孔の内周面には、前記入射光が前記内周面で屈折する屈折光線と前記入射光が前記内周面で反射する反射光線とを吸収する光吸収膜が塗布されている請求項１記載の有水晶体眼内レンズ。
9. 前記孔の内周面には、前記入射光が前記内周面で屈折する屈折光線と前記入射光が前記内周面で反射する反射光線とを拡散させる光拡散膜が塗布されている請求項１記載の有水晶体眼内レンズ。
10. 前記孔の内周面には、前記入射光が前記内周面で屈折する屈折光線と前記入射光が前記内周面で反射する反射光線とを拡散させる三次元テクスチャが形成されている請求項１項記載の有水晶体眼内レンズ。
11. 前記三次元テクスチャは、半球状からなり、前記孔に複数配列されている請求項１０記載の有水晶体眼内レンズ。
12. 前記三次元テクスチャは、台形状からなり、前記孔に複数配列されている請求項１０記載の有水晶体眼内レンズ。

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