Glasses manufacturing method using a variable refractive index layer

本発明は、広義には、屈折率が可変とされた層を使用した眼鏡製造方法に関するものである。 より詳細には、本発明は、比較的小さな程度の収差をより正確に修正し得るようにしてさらに付加的に比較的大きな程度の収差を修正し得るようにして可変屈折率収差を有して製造された特定患者用眼鏡レンズに関するものである。 本発明は、また、網膜の機能障害に基づく視力の問題点を修正し得る手段を提供する。

眼鏡レンズに関しての現在の製造技術では、比較的小さな程度の（球形および円筒形の）収差を修正するようなレンズしか製造することができない。 従来より、０．２５ジオプトールという屈折力を有したレンズブランクが、複数の個別ステップにおいて利用可能である。 多くの場合、これらステップは、患者の目にとって最適の視力を作るには、多すぎるものであった。

現在の製造技術では、網膜の機能障害に基づく視力の問題点に対しては、うまく対処することができない。 例えば、黄斑変性の場合には、患者は、眼底の選択的領域において、典型的には視力の中央近傍位置において、視力を失う。 悪影響を受けた領域に対してのレーザー治療は、網膜組織をさらに破壊し、レーザー照射領域を失明化させる。 臨床研究によって、ヒトの目および脳が、網膜の他の領域へのスイッチングを可能とするものであって、損傷領域を未損傷領域によって代替し得ることがわかっている。 言い換えれば、網膜の損傷領域は、脳によって実質的にバイパスされる。 結局のところ、視力損失は、損傷した網膜上への画像投影の結果として起こる。 したがって、機能障害を起こした組織の周囲へと画像を『偏向』させることによって残存健全組織上へと画像全体を投影させ得るような眼鏡を提供する必要がある。

上記事項を考慮すれば、独自の波面位相プロファイルを生成するような光学部材が要望されていることが、明瞭である。 従来的製造方法においては、そのようなプロファイルを、複数回にわたる研削や研磨によって形成する。 そのような製造方法は、時間と労力とを要することのために、非常にコストがかかるものである。 なお、本出願人の知る限りにおいては、本出願に関連性を有する先行技術文献は存在しない。

本発明は、例えば硬化可能なエポキシ樹脂からなる層といったような可変屈折率材料層を２つの面または２つの湾曲ガラスプレートまたは２つのプラスチックプレートの間に介装するという波面収差手段によって開発された技術を利用するものである。 この介装物は、空間的にすなわち部分的に変調された硬化光源（例えば、紫外光）によって露光され、空間的に変動した屈折率を形成する。 これにより、比較的小さな程度の収差および比較的大きな程度の収差を導入し得るようなすなわち補償し得るようなレンズを製造する。

最も単純化された態様においては、患者の屈折に関する球面収差および円筒形収差を０．２５ジオプトール以内へとほぼ修正し得るような２つのレンズブランクによって、エポキシ樹脂層を挟む。 その後、エポキシ樹脂収差手段を、所定プログラムに従った硬化用光源に対して露光する。 これにより、眼鏡レンズの屈折率を微調整することができ、患者の目の球面収差修正策および円筒形収差修正策に対して正確に適合させることができる。

本発明の他の用途は、２つのレンズブランク間に可変屈折率材料が介装されてなる多焦点レンズまたは累進加入レンズを製造することである。 現存の累進加入レンズの欠点は、通常の眼鏡レンズの場合と同様に、現存の製造技術のために、患者の目に対しての完全なカスタマイズを行うことができない、ということである。 ２つのレンズとエポキシ樹脂とを使用することにより、エポキシ樹脂製収差手段の硬化を適切にプログラミングすることによって、カスタマイズされた累進加入レンズまたは読取レンズを製造することができる。

本発明は、患者に『スーパービジョン』を付与し得るようなレンズを製造することができる。 スーパービジョンを得るためには、患者の目に関しての比較的大きな程度の収差を修正する必要がある。 このような比較的大きな程度の収差が、球面収差や円筒形収差とは異なり、大いに非対称であることにより、大きな程度の修正を行うゾーン（『スーパービジョンゾーン』）に対しての、光学軸の中心合わせが重要である。 この効果を最小化し得るよう、中心光学軸だけに沿って位置したスーパービジョンゾーンを備えた眼鏡レンズを開発することができる。 これにより、患者は、１つまたは複数の凝視角度に対応したスーパービジョンを得ることができる。 レンズの残部は、比較的小さな程度の収差のみを修正し得るようにして、硬化される。 光学的遷移ゾーンが、スーパービジョンゾーンと通常視力ゾーンとの間に形成され、これにより、大きな程度の収差を漸次的に低減することができる。 この場合にも、これらのすべては、エポキシ樹脂製収差手段の硬化を、空間的に解像しつつプログラミングすることによって、得られる。

スーパービジョンによって広い視野をカバーするためには、多数のスーパービジョン『アイランド』を形成することができる。 スーパービジョンアイランドどうしは、円滑な遷移を行い得るよう大きな収差を漸次的に変化させるようにプログラムされた遷移ゾーンによって、連結される。

二焦点レンズにおいては、１ジオプトールという屈折力が、複数の個別的ステップにおいて、レンズの下側領域に対して付加される。 これにより、眼鏡使用者は、近距離視力を、すなわち読取視力を、得ることができる。 外観的理由により、遠距離視力領域と読取領域との間に、明確な分割ラインが存在することは、老眼の患者には歓迎されない。 累進加入レンズの場合には、遠距離視力領域と読取領域との間の尖鋭な分割ラインを設置することは、遠距離視力対策部分から読取視力対策部分にかけて漸次的に屈折力が変化するような連続的多焦点隔壁を導入することによって、回避されている。

しかしながら、製造的制限のために、累進加入レンズの場合には、いくつかの不都合が存在する。 第１に、隔壁の外に位置する領域を通した視力が、極度に歪められ、多くの患者にとって、累進加入レンズを不適切なものとする。 第２に、個々の患者に対しての視力対策が、遠距離視力領域に対して付加されるけれども、読取視力領域に対して付加される屈折力は、様々なステップにおいて１ジオプトールでしかない。 第３に、遠距離視力領域の中心と読取領域の中心との間の距離が、レンズ構成によって固定され、個々の患者の好みに応じてあるいは用途に応じて、変更できないことである。 さらに、隔壁構成が、多くのレンズメーカーによって固定されており、個々の患者の視力要望に応じてあるいは選択された眼鏡フレームに応じて、変更できないことである。

したがって、累進加入レンズの場合には、目の治療の専門家が、一連の構成の中から選択しなければならず、レンズメーカーは、そのような制限内でしか患者の要求に適合させることができない。 本発明は、個々の患者の要求に対して完全にカスタマイズされて最適化されたレンズを製造することを可能とする。

最後に、本発明においては、網膜の損傷部分を像がバイパスするようにして、網膜像を『偏向』させることができる。 これを行うために、患者の視野を、ペリメーターまたはマイクロペリメーターによってマッピングする必要がある。 健全な網膜のマッピングによって、エポキシ樹脂製収差手段を使用して、眼鏡レンズを製造することができる。

本発明による新規な特徴点や、構成および動作という観点からの本発明そのものは、添付図面を参照しつつ、以下の説明を読むことにより、明瞭に理解されるであろう。 添付図面においては、同様の部材に対して、同じ符号が使用されている。

［好ましい実施形態についての詳細な説明］
まず最初に、図１には、スーパービジョンゾーンを有したレンズアセンブリが、全体的に符号（１００）によって示されている。 図１は、レンズアセンブリ（１００）が、上レンズ（１０２）と、可変屈折率層（１０３）と、下レンズ（１０４）と、を有していることを示している。 好ましい実施形態においては、可変屈折率層（１０３）は、紫外線硬化性エポキシ樹脂から形成されており、紫外線に対する露光によって変化し得る屈折率を示す。 しかしながら、本発明の範囲を逸脱することなく、特に可変屈折率という点に関して同様の特性を示す他の材料を、本発明において使用し得ることは、理解されるであろう。

可変屈折率層（１０３）は、通常の視力ゾーン（１０６）と、遷移ゾーン（１１０）と、スーパービジョンゾーン（１０８）と、から構成されている。 各ゾーンにおいてエポキシ樹脂が硬化されていて、それぞれ特定の屈折率とされている。 通常の視力ゾーン（１０６）は、患者の目の比較的小さな程度の球面収差および円筒形収差を修正する。 遷移ゾーン（１１０）は、比較的大きな程度の収差を漸次的に低減することができる。 スーパービジョンゾーン（１０８）は、患者の光学軸（図示せず）に沿って位置しているとともに、比較的大きな程度の収差を修正する。 これにより、患者は、１つまたは複数の凝視角度において、スーパービジョンを得ることができる。 レンズ（１００）の形状は、典型的な眼鏡レンズの形状を例示しているに過ぎない。 本発明の範囲を逸脱することなく、もっと湾曲したレンズといったようなものも含めて任意の形状を使用することができる。

図２には、レンズ（１００）の断面図が示されている。 上レンズ（１０２）は、厚さ（１１２）を有しており；エポキシ樹脂層（１０３）は、厚さ（１１６）を有しており；下レンズ（１０４）は、厚さ（１１４）を有している。 エポキシ樹脂層（１０３）は、上レンズ（１０２）と下レンズ（１０４）との間に介装されており、ストッパ（１１８）によって所定位置に保持されている。

［代替可能な実施形態についての説明］
図３には、本発明の代替可能な実施形態が、累進加入レンズ（progressive addition
lens）として、全体的に符号（２００）によって示されている。 図３は、遷移型レンズ（transition lens）（２００）を示す平面図である。 レンズ（２００）は、スーパービジョンゾーン（２０２）と、遷移ゾーン（２０４）と、短距離視力ゾーン（２０６）と、を有している。 累進加入レンズ（２００）の通常の視力ゾーン（２０８）は、比較的小さな程度の収差を修正するものとされている。 この場合にも、様々な視力ゾーンの生成は、２つのガラス（あるいは、プラスチック）ブランクの間に介装されたエポキシ樹脂製収差手段を選択的に硬化させることによって行われており、従来技術の場合のようにブランク内へにおいてエポキシ樹脂製収差手段を研削したり成型したりすることによって行われているわけではない。 遷移レンズ（２００）は、図２に示すものと同様の断面を有している。

図４には、本発明の代替可能な実施形態が、読取レンズ（reading lens）として、全体的に符号（３００）によって示されている。 図４は、読取レンズ（３００）を示す平面図である。 レンズ（３００）は、スーパービジョンゾーン（３０２）と、遷移ゾーン（３０４）と、通常の視力ゾーン（３０６）と、を有している。 読取レンズ（３００）は、図２に示すものと同様の断面を有している。 スーパービジョンゾーン（３０２）は、限定するものではないが、例えば読取や高精度接近作業といったような高解像度用途のために使用することができる。

図５Ａには、本発明の代替可能な実施形態が、広い視野をカバーするスーパービジョンレンズとして、全体的に符号（４００）によって示されている。 図５Ａは、スーパービジョンレンズ（４００）を示す平面図である。 レンズ（４００）は、複数のスーパービジョンアイランド（４０２）と、遷移ゾーン（４０４）と、を有している。 複数のスーパービジョンアイランド（４０２）は、患者にとってのより広い視野を生成する。 一方、遷移ゾーン（４０４）は、円滑な遷移を行い得るよう、比較的大きな程度の収差を漸次的に変更し得るものとして、形成されている。

図５Ｂには、本発明の他の代替可能な実施形態が、遠距離視力の修正と読取視力の修正とを同時的に行うことができる多焦点レンズとして、全体的に符号（４５０）によって示されている。 図５Ｂは、多焦点レンズ（４５０）を示す平面図である。 レンズ（４５０）は、複数の光学的アイランド（４５２）を有している。 各光学的アイランド（４５２）は、患者の読取に関しての視力対策をもたらす。 一方、背景ゾーン（４５４）は、患者の遠距離視力に対する視力対策をもたらす。 あるいは逆に、各光学的アイランド（４５２）が患者の遠距離視力に対する視力対策をもたらしかつ背景ゾーン（４５４）が患者の読取に関しての視力対策をもたらすものであっても良い。 理想的には、各光学的アイランドの直径は、１００μｍの程度である。 そのため、光学的アイランドの最大数は、２〜６ｍｍ直径という典型的瞳孔サイズに適したものとされる。

本発明の１つの格別の用途は、例えば緑内障や黄斑変性という眼病といったような網膜の機能障害に基づく視力の問題点を修正することにおける使用である。 図６は、目を全体的に符号（５００）によって示しており、この場合、対象物（５０２）が、角膜およびレンズ（５０４）によって、目（５００）の中の、損傷した網膜組織（５０６）を有した内表面上へと投影されている。 患者は、初期的には、図７に示すように、像の一部しか見ることができず、傷害を受けている。 ゆくゆくは、脳は、網膜の損傷部分の閉鎖する。 この時点では、患者の視野は、もはや損傷を有しておらず、例えば、図８に示すような視野を得る。 患者は、もはや損傷を受けていないけれども、像の一部は、見えていないままである。 本発明は、図９〜図１１に示すようにして、この現象を修正することができる。 図９においても、目は、全体的に符号（６００）によって示されており、対象物（６０２）は、目の角膜およびレンズ（６０４）を介して、目（６００）の中の、損傷した網膜組織（６０６）を有した内表面上へと投影されている。 しかしながら、目（６００）の前方には、エポキシ樹脂製波面収差手段を使用して製造されたレンズ（６０８）が、配置されている。 対象物（６０２）の網膜像（６０９）は、対象物（６０２）のいかなる情報をもが失われないよう、損傷網膜組織（６０６）の周辺へと、偏向されている。 図１０は、患者が見た場合の像を示している。 上述したように、時間の経過につれて、脳は、損傷網膜組織（６０６）によって生成された信号を閉鎖する。 これにより、患者は、図１１に示すように、対象物（６０２）の全体を見る。

図１２は、本発明における複数の製造ステップを示すフローチャートであって、全体的に符号（７００）によって示されている。 まず最初に、波面修正策を決定するために、患者の目に投影を行わなければならない。 第２に、上レンズおよび下レンズを選択しなければならない。 この選択は、患者の球面収差および円筒面収差の双方を、０．２５ジオプトール以内へと修正する。 次に、第１レンズの一方の面を、エポキシ樹脂によってコーティングする。 続いて、第２レンズを、第１レンズのうちの、エポキシ樹脂によってコーティングされた方の面上に、配置する。 これにより、エポキシ樹脂を、２つのレンズによって挟み込む。 最後に、波面修正策に適合するようにして、エポキシ樹脂を硬化させる。

上述した目的や利点を完全に達成し得るような本発明のいくつかの実施形態について図示して詳細に説明したけれども、それら実施形態が、本発明の好ましい実施形態および本発明の代替可能な実施形態を例示するものに過ぎないこと、および、例示したもの以外の構成で特許請求の範囲に包含されている構成を、排除するものではないことは、理解されるであろう。

遠距離用途のためのスーパービジョンゾーンを有している眼鏡レンズを示す斜視図である。

図１の断面図である。

スーパービジョンゾーンと読取ゾーンとを有しているような、累進加入レンズを示す平面図である。

読取レンズあるいは特殊用途レンズを示す平面図である。

スーパービジョンによってより広い視野をカバーし得るよう複数のスーパービジョンアイランドを有しているレンズを示す平面図である。

複数の読取アイランドを有している多焦点レンズを示す平面図であって、遠距離視力の修正と同時的な読取修正とを行うことができる。

損傷した網膜上に投影されたテキスト対象物を示す図である。

患者が見る像として、図６と同じテキスト対象物を示す図である。

脳が網膜損傷領域を閉鎖した後に、患者が見る像を示す図である。

修正レンズが所定に配置されている場合に、損傷した網膜上に焦点合わせされた像を示す図である。

患者が初期的に見た場合の像を示す図である。

脳が網膜損傷領域を閉鎖した後に、患者が見る像を示す図である。

本発明における製造シーケンスを示す図である。

符号の説明

１００ レンズアセンブリ１０２ 上レンズ１０３ 可変屈折率層、エポキシ樹脂層１０４ 下レンズ１０６ 通常の視力ゾーン１０８ スーパービジョンゾーン１１０ 遷移ゾーン２００ 累進加入レンズ（レンズ）
２０２ スーパービジョンゾーン２０４ 遷移ゾーン２０６ 短距離視力ゾーン２０８ 通常の視力ゾーン３００ 読取レンズ（レンズ）
３０２ スーパービジョンゾーン３０４ 遷移ゾーン３０６ 通常の視力ゾーン４００ スーパービジョンレンズ（レンズ）
４０２ スーパービジョンアイランド４０４ 遷移ゾーン４５０ 多焦点レンズ（レンズ）
４５２ 光学的アイランド４５４ 背景ゾーン５０６ 損傷した網膜組織６０６ 損傷した網膜組織６０８ レンズ