(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-10-17
(54)【発明の名称】近視進行抑制の光学レンズ及び方法
(51)【国際特許分類】
G02C 7/02 20060101AFI20221007BHJP
G02C 7/04 20060101ALI20221007BHJP
G02C 7/06 20060101ALI20221007BHJP
A61F 9/013 20060101ALI20221007BHJP
【ＦＩ】
G02C7/02
G02C7/04
G02C7/06
A61F9/013 110
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022503973
(86)(22)【出願日】2020-07-17
(85)【翻訳文提出日】2022-03-22
(86)【国際出願番号】 US2020042488
(87)【国際公開番号】W WO2021016067
(87)【国際公開日】2021-01-28
(31)【優先権主張番号】62/877,912
(32)【優先日】2019-07-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】514301336
【氏名又は名称】ユニバーシティ オブ ロチェスター
【氏名又は名称原語表記】ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＲＯＣＨＥＳＴＥＲ
【住所又は居所原語表記】６０１ Ｅｌｍｗｏｏｄ Ａｖｅ． Ｂｏｘ ＵＲＶ Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ ＮＹ １４６４２， Ｕ．Ｓ．Ａ．
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ユン，グニョン
【テーマコード（参考）】
2H006
【Ｆターム（参考）】
2H006BC03
2H006BD03
2H006DA05
(57)【要約】
近視進行抑制のための視力矯正レンズは、視力矯正レンズにわたり適用される近視矯正を含む。少なくとも非点収差矯正、デフォーカス矯正、及び球面収差矯正を含む複数の追加の周辺収差が、約２０°超の偏心で適用され、複数の追加の周辺収差の組合せは、周辺視の半径方向対称性ブラーパターンを生じさせる。近視進行抑制装置を作製する方法及び近視進行抑制装置の光学パラメータを指定する方法も記載される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
近視進行抑制のための視力矯正レンズであって、前記視力矯正レンズにわたり適用される近視矯正と、
少なくとも非点収差矯正、デフォーカス矯正、及び球面収差矯正を含む、約２０°超の偏心で適用される複数の追加の周辺収差と、
を含み、前記複数の追加の周辺収差の組合せは、周辺視の半径方向対称性ブラーパターンを生じさせる、視力矯正レンズ。
【請求項2】
前記複数の追加の周辺収差は、未矯正眼球の周辺非点収差、周辺デフォーカス収差、又は周辺球面収差の少なくとも１つの測定に少なくとも部分的に基づく矯正である、請求項１に記載の視力矯正レンズ。
【請求項3】
アポダイゼーション関数が前記複数の追加の周辺収差に適用されて、約１０°以下の偏心での前方視線中心視での前記近視矯正への望ましくない変更を低減する、請求項１に記載の視力矯正レンズ。
【請求項4】
前記アポダイゼーション関数は、ガウスアポダイゼーション関数を含む、請求項３に記載の視力矯正レンズ。
【請求項5】
前記視力矯正レンズはソフトコンタクトレンズを含む、請求項１に記載の視力矯正レンズ。
【請求項6】
前記視力矯正レンズはハードコンタクトレンズを含む、請求項１に記載の視力矯正レンズ。
【請求項7】
前記視力矯正レンズは眼鏡レンズを含む、請求項１に記載の視力矯正レンズ。
【請求項8】
前記視力矯正レンズは、眼球の角膜上に外科技法を通して施されるレンズを含む、請求項１に記載の視力矯正レンズ。
【請求項9】
近視進行抑制装置を作製する方法であって、近視矯正を決定すること、
少なくとも非点収差矯正、デフォーカス矯正、及び球面収差矯正を含む、約２０°超の偏心で適用される複数の追加の周辺収差を決定することであって、前記複数の追加の周辺収差の組合せは、周辺視の半径方向対称性ブラーパターンを生じさせる、複数の追加の周辺収差を決定すること、
前記近視矯正と前記複数の追加の周辺収差とを組み合わせること、
前記近視矯正と前記複数の追加の周辺収差との組合せを矯正レンズの表面上に有する前記近視進行抑制装置を形成すること、
を含む方法。
【請求項10】
前記複数の追加の周辺収差を決定するステップの後、アポダイゼーション関数を前記複数の追加の周辺収差に適用して、アポダイズされた前記複数の追加の周辺収差を提供することを更に含み、前記近視矯正と前記複数の追加の周辺収差とを組み合わせるステップは、前記近視矯正と前記アポダイズされた前記複数の追加の周辺収差とを組み合わせることを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項11】
形成するステップは、機械加工技法により前記近視進行抑制装置を前記矯正レンズの前記表面上に形成することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項12】
形成するステップは、レーザ技法により前記近視進行抑制装置を前記矯正レンズの前記表面上に形成することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項13】
形成するステップは、前記近視進行抑制装置をソフトコンタクトレンズの前記表面上に形成することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項14】
形成するステップは、前記近視進行抑制装置をハードコンタクトレンズの前記表面上に形成することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項15】
形成するステップは、前記近視進行抑制装置を眼鏡レンズの前記表面上に形成することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項16】
形成するステップは、前記近視進行抑制装置を眼球の角膜の前記表面上に外科的に形成することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項17】
近視進行抑制装置の光学パラメータを指定する方法であって、近視矯正を決定すること、
少なくとも非点収差矯正、デフォーカス矯正、及び球面収差矯正を含む、約２０°超の偏心で適用される複数の追加の周辺収差を追加すること、
を含み、前記複数の追加の周辺収差の組合せは、周辺視の半径方向対称性ブラーパターンを生じさせる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本願は、２０１９年７月２４日付けで出願されたＯＰＴＩＣＡＬ ＬＥＮＳＥＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＭＹＯＰＩＡ ＣＯＮＴＲＯＬと題する同時係属中の米国仮特許出願第６２／８７７，９１２号明細書の優先権及び利益を主張するものであり、この仮特許出願は全体的に、参照により本明細書に援用される。
本願は、２０１９年７月２４日付けで出願されたＯＰＴＩＣＡＬ ＬＥＮＳＥＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＭＹＯＰＩＡ ＣＯＮＴＲＯＬと題する同時係属中の米国仮特許出願第６２／８７７，９１２号明細書の優先権及び利益を主張するものであり、この仮特許出願は全体的に、参照により本明細書に援用される。
【0002】
本願は、矯正レンズに関し、特に近視進行抑制の矯正レンズに関する。
【背景技術】
【0003】
近視患者の人口は世界中で急上昇してきている。近視は光学的発明及び外科的発明を用いて容易に矯正することができるが、病理学的近視は、世界中で大きな社会経済的負担を生じさせる白内障、緑内障、及び黄斑変性症等の眼病のリスクを上げることが知られている。近視の発生は不確実なままであるが、一般に、光学的要因、遺伝的要因、及び環境的要因で構成される多因子起源を有すると考えられている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
近視進行抑制のための視力矯正レンズは、視力矯正レンズにわたり適用される近視矯正を含む。少なくとも非点収差矯正、デフォーカス矯正、及び球面収差矯正を含む複数の追加の周辺収差が、約２０°超の偏心で適用され、複数の追加の周辺収差の組合せは、周辺視の半径方向対称性ブラーパターンを生じさせる。
【0005】
複数の追加の周辺収差は、未矯正眼球の周辺非点収差、周辺デフォーカス収差、又は周辺球面収差の少なくとも１つの測定に少なくとも部分的に基づく矯正であることができる。
【0006】
アポダイゼーション関数を追加の複数の周辺収差に適用して、約１０°以下の偏心での前方視線中心視での近視矯正への望ましくない変更を低減することができる。
【0007】
アポダイゼーション関数は、ガウスアポダイゼーション関数を含むことができる。
【0008】
視力矯正レンズはソフトコンタクトレンズを含むことができる。
【0009】
視力矯正レンズはハードコンタクトレンズを含むことができる。
【0010】
視力矯正レンズは眼鏡レンズを含むことができる。
【0011】
視力矯正レンズは、眼球の角膜上に外科技法を通して施されるレンズを含むことができる。
【0012】
近視進行抑制装置を作製する方法は、近視矯正を決定すること、少なくとも非点収差矯正、デフォーカス矯正、及び球面収差矯正を含む、約２０°超の偏心で適用される複数の追加の周辺収差を決定することであって、複数の追加の周辺収差の組合せは、周辺視の半径方向対称性ブラーパターンを生じさせる、複数の追加の周辺収差を決定すること、
近視矯正と複数の追加の周辺収差とを組み合わせること、
近視矯正と複数の追加の周辺収差との組合せを矯正レンズの表面上に有する近視進行抑
制装置を形成することを含む。
近視矯正と複数の追加の周辺収差とを組み合わせること、
近視矯正と複数の追加の周辺収差との組合せを矯正レンズの表面上に有する近視進行抑
制装置を形成することを含む。
【0013】
方法は、複数の追加の周辺収差を決定するステップの後、アポダイゼーション関数を複数の追加の周辺収差に適用して、アポダイズされた複数の追加の周辺収差を提供することを更に含むことができ、近視矯正と複数の追加の周辺収差とを組み合わせるステップは、近視矯正とアポダイズされた複数の追加の周辺収差とを組み合わせることを含む。
【0014】
形成するステップは、機械加工技法により近視進行抑制装置を矯正レンズの表面上に形成することを含むことができる。
【0015】
形成するステップは、レーザ技法により近視進行抑制装置を矯正レンズの表面上に形成することを含むことができる。
【0016】
形成するステップは、近視進行抑制装置をソフトコンタクトレンズの表面上に形成することを含むことができる。
【0017】
形成するステップは、近視進行抑制装置をハードコンタクトレンズの表面上に形成することを含むことができる。
【0018】
形成するステップは、近視進行抑制装置を眼鏡レンズの表面上に形成することを含むことができる。
【0019】
形成するステップは、近視進行抑制装置を眼球の角膜の表面上に外科的に形成することを含むことができる。
【0020】
近視進行抑制装置の光学パラメータを指定する方法は、近視矯正を決定すること、少なくとも非点収差矯正、デフォーカス矯正、及び球面収差矯正を含む、約２０°超の偏心で適用される複数の追加の周辺収差を追加すること、を含み、複数の追加の周辺収差の組合せは、周辺視の半径方向対称性ブラーパターンを生じさせる。
【0021】
本願の上記及び他の態様、特徴、及び利点は、以下の説明及び特許請求の範囲からより明らかになろう。
【0022】
本願の特徴は、以下説明する図面及び特許請求の範囲を参照してよりよく理解することができる。図面は必ずしも一定の縮尺であるわけではなく、代わりに、一般に本明細書に記載の原理を示すことに重点が置かれている。図面中、同様の番号は、種々の図を通して同様の部品を示すのに使用されている。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1A】単焦点レンズでの人間の視野にわたる例示的な結像品質を示す画像の格子である。
【図1B】二焦点レンズでの人間の視野にわたる例示的な結像品質を示す画像の格子である。
【図2A】人間の眼球が格子線をいかに知覚するかを示す網膜の画像である。
【図2B】子午線効果（Ｂａｎｋｓなど）を示すグラフである。
【図3A】２ｃｐｄにおけるＣＳを示すグラフである。
【図3B】Ｈ：Ｖ ＣＳ比を示すグラフである。
【図4】例示的な広視野走査眼球波面センサを示す図である。
【図5】図５Ａは、耳側から鼻側への周辺球面屈折誤差を示す画像及びグラフである。図５Ｂは、上から下への周辺球面屈折誤差を示す画像及びグラフである。図５Ｃは、上耳側から下鼻側への周辺球面屈折誤差を示す画像及びグラフである。図５Ｄは、上鼻側から下耳側への周辺球面屈折誤差を示す画像及びグラフである。
【図6】図６Ａは、垂直非点収差での人間の眼球の周辺収差を示すグラフである。図６Ｂは、垂直非点収差での人間の眼球の周辺収差を示す別のグラフである。図６Ｃは、垂直非点収差での人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。図６Ｄは、垂直非点収差での人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。
【図7】図７Ａは、斜め乱視での人間の眼球の周辺収差を示すグラフである。図７Ｂは、斜め乱視での人間の眼球の周辺収差を示す別のグラフである。図７Ｃは、斜め乱視での人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。図７Ｄは、斜め乱視での人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。
【図8】図８Ａは、垂直コマでの人間の眼球の周辺収差を示すグラフである。図８Ｂは、垂直コマでの人間の眼球の周辺収差を示す別のグラフである。図８Ｃは、垂直コマでの人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。図８Ｄは、垂直コマでの人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。
【図9】図９Ａは、水平コマでの人間の眼球の周辺収差を示すグラフである。図９Ｂは、水平コマでの人間の眼球の周辺収差を示す別のグラフである。図９Ｃは、水平コマでの人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。図９Ｄは、水平コマでの人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。
【図10】図１０Ａは、球面収差での人間の眼球の周辺収差を示すグラフである。図１０Ｂは、球面収差での人間の眼球の周辺収差を示す別のグラフである。図１０Ｃは、球面収差での人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。図１０Ｄは、球面収差での人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。
【図11】収差がレンズの局所エリアでいかに誘導されることができるかを示す図である。
【図12】Ｘ偏位を有するデフォーカス収差がレンズの局所エリアでいかに誘導されることができるかを示す図である。
【図13】Ｘ偏位を有する垂直非点収差がレンズの局所エリアでいかに誘導されることができるかを示す図である。
【図14】Ｘ偏位を有する水平コマ収差がレンズの局所エリアでいかに誘導されることができるかを示す図である。
【図15】Ｙ偏位を有する水平コマ収差がレンズの局所エリアでいかに誘導されることができるかを示す図である。
【図16】Ｘ偏位を有する球面収差がレンズの局所エリアでいかに誘導されることができるかを示す図である。
【図17】Ｙ偏位を有する球面収差がレンズの局所エリアでいかに誘導されることができるかを示す図である。
【図18】図１８Ａは、Ｘ偏位を有する球面収差がレンズの４ｍｍ局所エリアでいかに誘導されることができるかを示す図である。図１８Ｂは、Ｘ偏位を有する球面収差がレンズの６ｍｍ局所エリアでいかに誘導されることができるかを示す図である。
【図19】局所エリアの偏位ｖｓ網膜偏心度を示すグラフである。
【図20】例による周辺収差を有する例示的な８ｍｍ径コンタクトレンズを示すプロットである。
【図21】レンズのない状態での点広がり関数を示す一連の画像である。
【図22】例示的なレンズを用いた状態での同じ一連の点広がり画像である。
【図23】レンズのない状態での重畳画像を示す。
【図25】図２５Ａは、０°偏心前方視線における図２０の例示的なレンズがある状態及びない状態でのブラー異方性のグラフを示す。図２５Ｂは、１０°偏心における図２０の例示的なレンズがある状態及びない状態でのブラー異方性のグラフを示す。図２５Ｃは、２０°偏心における図２０の例示的なレンズがある状態及びない状態でのブラー異方性のグラフを示す。図２５Ｄは、３０°偏心における図２０の例示的なレンズがある状態及びない状態でのブラー異方性のグラフを示す。
【図26】図２６Ａは、例示的なアポダイゼーション関数を示すグラフである。図２６Ｂは、上述した周辺収差を有するレンズを示すプロットである。図２６Ｃは、図２６Ａの例示的な関数を使用したアポダイゼーションを有する図２６Ｂのレンズを示すプロットである。
【図29】レンズのない状態での重畳画像を示す。
【発明を実施するための形態】
【0024】
近視又は近眼は、永久的な盲目に繋がる恐れがある網膜剥離及び緑内障等の他の進行性眼病に関連し得る。近視は矯正され得、したがって、個人は、更なる矯正が必要になるまで、ある時間期間にわたり矯正視力を有することができる。しかしながら、近視の単なる矯正は、他の生じ得る他の関連疾患に何の影響も持たない。
【0025】
本出願人及びその同僚により、本出願人及びその同僚の出版物であるＴｈｒｏｕｇｈ－ｆｏｃｕｓ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｍｏｎｏｆｏｃａｌ ａｎｄ ｂｉｆｏｃａｌ ｓｏｆｔ ｃｏｎｔａｃｔ ｌｅｎｓｅｓ ａｃｒｏｓｓ ｔｈｅ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｖｉｓｕａｌ ｆｉｅｌｄ，Ｊｉ，Ｙｏｏ，及びＹｏｏｎ，２４ Ａｐｒｉｌ ２０１８ ｈｔｔｐｓ：／／ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１１１１／ｏｐｏ．１２４５２等において、これらの二焦点又は単焦点コンタクトレンズを用いた近視進行抑制の土台となるメカニズムは、被写界深度（ＤｏＦ）の増大及び周辺光学ブラー異方性の低減であると仮定している。
【0026】
特に、眼球の成長がまだ特に活発である子供及び若年成人では、近視を矯正する場合、より高次の収差を周辺視に意図的に導入することにより、周辺視を修正することも望ましいことがある。これらの周辺視におけるより高次の収差それ自体は視力を改善しない。むしろ、そのような収差は、特に若い人々の眼球の成長をコントロールし得、それにより、近視に一般に関連する疾患を最小に抑え、又は恐らくは回避し得ると仮定される。
【0027】
任意の矯正手段の主な目標は、近視を補正するように人の視力を矯正することである。矯正手段には、例えば、ソフトコンタクトレンズ（ＳＣＬ）、ハードコンタクトレンズを
含むコンタクトレンズ、眼鏡、及びレンズを眼球の角膜上に直接記す外科的介入がある。ハードコンタクトレンズは、例えば、剛性ガス透過性強膜レンズ（小直径及び大直径）並びに角膜矯正治療を含む。
含むコンタクトレンズ、眼鏡、及びレンズを眼球の角膜上に直接記す外科的介入がある。ハードコンタクトレンズは、例えば、剛性ガス透過性強膜レンズ（小直径及び大直径）並びに角膜矯正治療を含む。
【0028】
本願の新しい周辺収差は近視矯正に加えられるべきである。ここでの課題は、近視矯正という主な目標と共に周辺視に収差を導入する方法である。別の課題は、周辺における所望の収差が一次以上の近視矯正の全体的な矯正効果を低下させないようにする方法である。本願の新しい周辺収差は、任意の適した近視矯正装置の矯正光学設計に含めることができる。
【0029】
本願は、両課題への解決策を幾つかの部分に分けて提示する。パート１は、周辺視の人間の神経異方性、子午線効果、及び観測された自然な人間の収差について説明する。パート２は、非点収差、コマ収差、及び球面収差の組合せを近視矯正に加えることができる解決策について説明する。パート３は、より高次の周辺収差のアポダイゼーションにより、近視矯正の望ましくない低下という問題への解決策について説明する。
【0030】
パート１－周辺視の人間の神経異方性、子午線効果、及び観測された自然な人間の収差
未矯正又は矯正済み（例えば、単焦点又は二焦点ＳＣＬによる）の人間の視力は通常、眼球の視力中心近傍にピントが合った像を提供し、眼球の周辺に向かってぼやけた像を提供する。視力中心は通常、視線の約１０°内であり（約０°において、像が眼窩に直接投影される）、周辺視は、前方視線中心から約１０°超から約９０°までの偏心である。
未矯正又は矯正済み（例えば、単焦点又は二焦点ＳＣＬによる）の人間の視力は通常、眼球の視力中心近傍にピントが合った像を提供し、眼球の周辺に向かってぼやけた像を提供する。視力中心は通常、視線の約１０°内であり（約０°において、像が眼窩に直接投影される）、周辺視は、前方視線中心から約１０°超から約９０°までの偏心である。
【0031】
周知の一次以上の近視矯正の主な目標は、前方視線上でピントが合った像を提供することである。本願の所望の収差（近視矯正以外の理由での）の周辺視及びエリアは、周辺視に半径方向対称性及び一般に約２０°～４０°の偏心を導入することである。近視の進行は、そのような周辺収差によって遅くすることができる。
【0032】
より詳細に後述するように、本願による種々の収差はここで、人間の眼球の周辺視のスルーフォーカス等の周辺ブラー方位（ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｂｌｕｒ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）のより対称なビューを提供するために新たに導入される。
【0033】
視線からの角度は本明細書では代替的に、周辺網膜の網膜偏心と呼ばれ、これは通常、中心視線のピントが合った像を提供する０°の眼窩に対する視線からの度数単位で記載されることが理解される。
【0034】
図１Ａ及び図１Ｂは、視力中心からの角度ずれに対する種々のジオプタ（Ｄ）矯正の画像を示し、ここで、０°は中心前方視線であり、４０°は、最遠周辺視、すなわち、サイドから又は眼の隅から「見る」ものに近づく。図１Ａは、単焦点レンズでの人間の視野にわたる例示的な結像品質を示す画像の格子である。図１Ｂは、二焦点レンズでの人間の視野にわたる例示的な結像品質を示す画像の格子である。両事例で、例えば、偏心３０°等の大きな偏心でのブラーは、垂直方位から水平方位に回転する。
【0035】
図２Ａは、人間の眼球が格子線をいかに知覚するかを示す網膜の画像であり、子午線効果によれば、知覚される線の方位は、例えば図２Ａでは、周辺視を表す網膜の周囲の回りを水平から垂直に動いて変化する。子午線では、人間の眼球の性能が同じ横格子及び縦格子の両方で同じである中心視（眼窩）と比較して、縦格子を見た場合よりも横格子を見た場合のほうが、高次の偏心での性能が良好である。図２Ｂは、子午線効果（Ｂａｎｋｓら）を示すグラフである。
【0036】
【0037】
人間の眼球の典型的な周辺収差を測定した。図４は、人間の眼球の周辺収差の測定に使用される例示的な広視野走査眼球波面センサを示す図面である。ブラー異方性は、未矯正眼球の周辺における非対称収差（例えば、周辺における非点収差及びコマ収差）に起因する。より詳細に後述するように、新しい本構造は、これらの従来は矯正されない自然な周辺非対称収差を矯正する。新しい本矯正は、周辺視での点広がり関数（ＰＳＦ）を半径方向対称にする。
【0038】
未矯正視から開始して、図５Ａ及び図５Ｂは、ぼやけた（球面屈折誤差）人間の眼球の周辺収差を示す近視被験者及び非近視被験者での相対周辺デフォーカスの平均±ＳＤのプロットと対になった画像である。これらの測定は、広視野走査眼球波面センサの使用によって行われた。図５Ａは、周辺球面屈折誤差水平子午線（耳側から鼻側）を示す画像及びグラフである。図５Ｂは、周辺球面屈折誤差垂直子午線（上から下）を示す画像及びグラフである。図５Ｃは、周辺球面屈折誤差４５°対角子午線（上耳側から下鼻側）を示す画像及びグラフである。図５Ｄは、周辺球面屈折誤差１３５°対角子午線（上鼻側から下耳側）を示す画像及びグラフである。
【0039】
図６Ａ～図７Ｄは、近視被験者及び非近視被験者の両方での垂直非点収差及び斜め乱視での人間の眼球の周辺収差を示すグラフである。図６Ａは、垂直非点収差での人間の眼球の周辺収差を示すグラフである。図６Ｂは、垂直非点収差での人間の眼球の周辺収差を示す別のグラフである。図６Ｃは、垂直非点収差での人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。図６Ｄは、垂直非点収差での人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。図７Ａは、斜め乱視での人間の眼球の周辺収差を示すグラフである。図７Ｂは、斜め乱視での人間の眼球の周辺収差を示す別のグラフである。図７Ｃは、斜め乱視での人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。図７Ｄは、斜め乱視での人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。
【0040】
図８Ａ～図９Ｄは、近視被験者及び非近視被験者の両方での垂直コマ及び水平コマでの人間の眼球の周辺収差を示すグラフである。図８Ａは、垂直コマでの人間の眼球の周辺収差を示すグラフである。図８Ｂは、垂直コマでの人間の眼球の周辺収差を示す別のグラフである。図８Ｃは、垂直コマでの人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。図８Ｄは、垂直コマでの人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。図９Ａは、水平コマでの人間の眼球の周辺収差を示すグラフである。図９Ｂは、水平コマでの人間の眼球の周辺収差を示す別のグラフである。図９Ｃは、水平コマでの人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。図９Ｄは、水平コマでの人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。
【0041】
図１０Ａ～図１０Ｄは、近視被験者及び非近視被験者の両方での球面収差での人間の眼球の周辺収差を示すグラフである。図１０Ａは、球面収差での人間の眼球の周辺収差を示すグラフである。図１０Ｂは、球面収差での人間の眼球の周辺収差を示す別のグラフである。図１０Ｃは、球面収差での人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。図１０Ｄは、球面収差での人間の眼球の周辺収差を示す更に別のグラフである。
【0042】
図１１は、例示的なコンタクトレンズの局所エリアで収差がいかに誘導されることができるかを示す図面である。なお、記された局所エリアは、瞳孔平面からコンタクトレンズ平面までのビューの並進移動を含む。
【0043】
パート２－周辺収差（非点、コマ、及び球面）の誘導
パート２は、非点収差、コマ収差、及び球面収差の組合せを一次以上の近視矯正に追加することができる解決策について説明する。新しい本構造は、従来は矯正されなかった自然な周辺非対称収差を矯正する。これらの新しい矯正は、周辺視（すなわち、より高い偏心で）でのブラー異方性を少なくして人間の眼球の周辺視での点広がり関数（ＰＳＦ）を半径方向対称にすることを意図する。さらに、周辺収差への矯正は最適には、３０°偏心に向かう周辺視の終わりのみならず、ＳＣＬの場合、図１１に示す重複エリアを含め、２０°偏心においても行うことができる。
パート２は、非点収差、コマ収差、及び球面収差の組合せを一次以上の近視矯正に追加することができる解決策について説明する。新しい本構造は、従来は矯正されなかった自然な周辺非対称収差を矯正する。これらの新しい矯正は、周辺視（すなわち、より高い偏心で）でのブラー異方性を少なくして人間の眼球の周辺視での点広がり関数（ＰＳＦ）を半径方向対称にすることを意図する。さらに、周辺収差への矯正は最適には、３０°偏心に向かう周辺視の終わりのみならず、ＳＣＬの場合、図１１に示す重複エリアを含め、２０°偏心においても行うことができる。
【0044】
図１２～図２０は、本願によるコンタクトレンズ等の矯正装置の局所エリアで誘導することができる収差を示すグラフである。これらのプロットでは、レンズ全体にわたる矯正、例えば、一次以上の近視矯正があることが理解される。一般に、新しい本手法は、近視矯正を超えた追加の矯正を提供して、周辺視において半径方向対称ブラーを提供することである。
【0045】
プロットはここで、レンズの周辺に向かう小さなエリア及びレンズ周辺における小さなエリアで誘導することができる本願の新しい追加の収差を示す。ｘ軸はｍｍ単位であり、ここで２ｍｍは約３０°の偏心である。これらのグラフは、本願の新しい方法に望ましい周辺収差を導入する種々の適した手法を示す。
【0046】
図１２は、Ｘ偏位を有するデフォーカス収差をいかにレンズの局所エリアで誘導することができるかを示す図面である。
Ｒはレンズの半径であり、ｒは局所エリアの半径である。偏位に伴う変化はなく、Ｚ１及びＺ２を除き、ｘ及びｙ偏位によって同じ収差が誘導された。
Ｒはレンズの半径であり、ｒは局所エリアの半径である。偏位に伴う変化はなく、Ｚ１及びＺ２を除き、ｘ及びｙ偏位によって同じ収差が誘導された。
【0047】
図１３は、Ｘ偏位を有する非点収差をいかにレンズの局所エリアで誘導することができるかを示す図面である。
Ｒはレンズの半径であり、ｒは局所エリアの半径である。偏位に伴う変化はなく、Ｚ１及びＺ２を除き、ｘ及びｙ偏位によって同じ収差が誘導された。
Ｒはレンズの半径であり、ｒは局所エリアの半径である。偏位に伴う変化はなく、Ｚ１及びＺ２を除き、ｘ及びｙ偏位によって同じ収差が誘導された。
【0048】
図１４は、Ｘ偏位を有する水平コマ収差をいかにレンズの局所エリアで誘導することができるかを示す図面である。
Ｒはレンズの半径であり、ｒは局所エリアの半径である。偏位に伴うＳＡ変化はなかった。グラフは、Ｚ８フルレンズ矯正に下記の（数１）を追加したことの効果を示す。
（数１）
Ｒはレンズの半径であり、ｒは局所エリアの半径である。偏位に伴うＳＡ変化はなかった。グラフは、Ｚ８フルレンズ矯正に下記の（数１）を追加したことの効果を示す。
（数１）
【0049】
【0050】
図１６は、Ｘ偏位を有する球面収差をいかにレンズの局所エリアで誘導することができるかを示す図面である。
Ｒはレンズの半径であり、ｒは局所エリアの半径である。偏位に伴うＳＡ変化はなかった。Ｚ４、Ｚ５、Ｚ７、及びＺ１２（図１６の基本的な矯正）を含む、下記の（数２）によって誘導された異なるタイプの収差の数はない。
（数２）
Ｒはレンズの半径であり、ｒは局所エリアの半径である。偏位に伴うＳＡ変化はなかった。Ｚ４、Ｚ５、Ｚ７、及びＺ１２（図１６の基本的な矯正）を含む、下記の（数２）によって誘導された異なるタイプの収差の数はない。
（数２）
【0051】
【0052】
図１８Ａは、Ｘ偏位を有する球面収差がレンズの４ｍｍ局所エリアでいかに誘導されることができるかを示す図面である。
【0053】
図１８Ｂは、Ｘ偏位を有する球面収差がレンズの６ｍｍ局所エリアでいかに誘導されることができるかを示す図面である。
【0054】
例：この例示的なレンズをモデリングするに当たり、周辺ブラー異方性が有意に低減して、半径方向対称に近づいたことが分かった。
【0055】
レンズの局所エリアで誘導された収差は、３つの異なる収差：デフォーカス収差、非点収差、及び球面収差を含む。
【0056】
Ｒはレンズの半径であり、ｒは局所エリアの半径であり、ＤＣはｍｍ単位の偏位である。
Ｘ偏位：
Ｙ偏位：
Ｘ偏位：
Ｙ偏位：
【0057】
図１９は、局所エリアの偏位ｖｓ網膜偏心度を示すグラフである。
【0058】
図２０は、例による周辺収差を有する例示的な８ｍｍ径コンタクトレンズを示すプロットである。
【0059】
図２１は、レンズのない状態での点広がり関数を示す一連の画像である。図２２は、例示的なレンズを用いた状態での同じ一連の点広がり画像である。図２２に見られるように、周辺において半径方向対称性が有意に改善される。しかしながら、中心視線視はいくらか低下する。幾つかの場合、追加の周辺収差による中心視の限られた低下原因は、許容可能であり得る。
【0060】
図２３及び図２４は重畳画像を示し、図２１及び図２２の点広がり関数チャートは標準視力検査表の「Ｅ」と重畳されて、対応する予測される網膜像、すなわち、例示的な矯正レンズがある状態及びない状態で人が見るものを示す。図２３は、レンズのない状態での重畳画像を示す。図２４は、図２０のレンズの重畳画像を示す。
【0061】
図２５Ａ～図２５Ｄは、４つの異なる偏心０°、１０°、２０°、及び３０°での図２０の周辺収差を有する例示的なレンズがある状態及びない状態でのブラー異方性のグラフを示す。ｘ軸の単位はジオプタ（約－３Ｄ～約＋３Ｄ）である。Ｙ軸は、垂直ブラー成分と水平ブラー成分との比率であるため、無単位である。比率１は完全な半径方向対称ブラーを示す。設計の一目標は、この比率を網膜偏心にわたり１（実線）に近づけることである。図２５Ａは、０°偏心前方視線における図２０の例示的なレンズがある状態及びない状態でのブラー異方性のグラフを示す。図２５Ｂは、１０°偏心における図２０の例示的なレンズがある状態及びない状態でのブラー異方性のグラフを示す。図２５Ｃは、２０°偏心における図２０の例示的なレンズがある状態及びない状態でのブラー異方性のグラフを示す。図２５Ｄは、３０°偏心における図２０の例示的なレンズがある状態及びない状態でのブラー異方性のグラフを示す。
【0062】
上述した周辺収差を有する例示的なレンズによって見られるように、周辺収差の導入は典型的には望ましくないことに、矯正された前方視を歪ませることになる。幾つかの場合、前方歪みはそれでもなお許容可能なことがある。しかしながら、必要とされるのは、所望の周辺収差を導入しながら、それでもなお、０°偏心での前方視線視の望ましくない歪
みを最小に抑える、より最適な解決策である。
みを最小に抑える、より最適な解決策である。
【0063】
パート３－より高次の周辺収差のアポダイゼーション
パート３は、より高次の周辺収差のアポダイゼーションにより、一次以上の近視矯正の望ましくない低下という問題への解決策について説明する。
パート３は、より高次の周辺収差のアポダイゼーションにより、一次以上の近視矯正の望ましくない低下という問題への解決策について説明する。
【0064】
波面を逆スーパーガウスアポダイゼーション関数等のアポダイゼーション関数で乗算することにより、中心視（前方視線）の望ましくない収差をなくすか、又は実質的に低減することができることが実現された。そうしてアポダイゼーションによりエンベロープ関数を周辺収差に適用することにより、概ね平坦として約０°偏心における視力の望ましくない歪みを低減し、最小に抑えることができる。
【0065】
例えば、逆スーパーガウスアポダイゼーション関数をモデリングした。図２６Ａは、例示的な適したスーパーガウスアポダイゼーション関数を示すグラフである。図２６Ｂは、上述した周辺収差を有するレンズを示すプロットである。図２６Ｃは、図２６Ａの例示的な関数を使用したアポダイゼーションを有する図２６Ｂのレンズを示すプロットである。
【0066】
図２７は、図２６Ｃのレンズがない状態での点広がり関数を示す一連の画像である。図２８は、図２６Ｃの例示的なレンズがある状態での同じ一連の点広がり画像である。図２９及び図３０は重畳画像を示し、図２７及び図２８の点広がり関数チャートは標準視力検査表の「Ｅ」と重畳されて、対応する予測される網膜像、すなわち、例示的な矯正レンズがある状態及びない状態で人が見るものを示す。図２９は、レンズのない状態での重畳画像を示す。図３０は、図２６Ｃのレンズの重畳画像を示す。
【0067】
図３１Ａ～図３１Ｄは、シグマが瞳孔／８である、位相アポダイゼーションでの図２６Ｃの周辺収差を有する例示的なレンズがある状態及びない状態のブラー異方性のグラフを示す。ｘ軸の単位はジオプタ（約－３Ｄ～約＋３Ｄ）である。Ｙ軸は、垂直ブラー成分と水平ブラー成分との比率であるため、無単位である。比率１は完全な半径方向対称ブラーを示す。設計の一目標は、この比率を網膜偏心にわたり１（実線）に近づけることである。図３１Ａは、０°偏心前方視線視における図２６Ｃの例示的なレンズがある状態及びない状態でのブラー異方性のグラフを示す。図３１Ｂは、１０°偏心における図２６Ｃの例示的なレンズがある状態及びない状態でのブラー異方性のグラフを示す。図３１Ｃは、２０°偏心における図２６Ｃの例示的なレンズがある状態及びない状態でのブラー異方性のグラフを示す。図３１Ｄは、３０°偏心における図２６Ｃの例示的なレンズがある状態及びない状態でのブラー異方性のグラフを示す。
【0068】
図３２Ａ～図３２Ｄは、シグマが瞳孔／１２である、位相アポダイゼーションでの図２６Ｃの周辺収差を有する例示的なレンズがある状態及びない状態のブラー異方性のグラフを示す。ｘ軸の単位はジオプタ（約－３Ｄ～約＋３Ｄ）である。Ｙ軸は、垂直ブラー成分と水平ブラー成分との比率であるため、無単位である。比率１は完全な半径方向対称ブラーを示す。設計の一目標は、この比率を網膜偏心にわたり１（実線）に近づけることである。図３２Ａは、０°偏心前方視線視における図２６Ｃの例示的なレンズがある状態及びない状態でのブラー異方性のグラフを示す。図３２Ｂは、１０°偏心における図２６Ｃの例示的なレンズがある状態及びない状態でのブラー異方性のグラフを示す。図３２Ｃは、２０°偏心における図２６Ｃの例示的なレンズがある状態及びない状態でのブラー異方性のグラフを示す。図３２Ｄは、３０°偏心における図２６Ｃの例示的なレンズがある状態及びない状態でのブラー異方性のグラフを示す。
【0069】
まとめると、新たに誘導された周辺収差のアポダイゼーションを用いて、本願の望ましい周辺収差が、周辺視で望ましい半径方向対称性のために周辺においてブラー対称性を提
供しながら、中心視での近視矯正の品質をよりよく維持することができる。
供しながら、中心視での近視矯正の品質をよりよく維持することができる。
【0070】
任意の適した矯正装置を使用して、上述した周辺収差を導入することができる。典型的には、そのような周辺収差は、近視の一次以上の構成と組み合わせて導入される。しかしながら、周辺収差は、矯正又はいかなる他のタイプの視力矯正とも組み合わせられずに導入することも可能である。
【0071】
本願による矯正装置は、個々の患者の未矯正周辺収差の実際の測定値に少なくとも部分的に基づいて作ることができる。ここで、目標は、視野にわたり測定される個々の収差を最小に抑えることである。これは、偏位に伴う矯正装置の誘導される収差間の関係を使用することによって行われる。全視野を完全に満足させる設計を考え出すのは可能ではないため、各視野が等しく又は別様に加重されて扱われる最適化プロセスが存在することができる。
【0072】
未矯正周辺視に対する半径方向対称性の改善を計るのに有用な一メトリックは、より詳細に上述し、例えば、図２５Ａ～図２５Ｄ、図３１Ａ～図３１Ｄ、及び図３２Ａ～図３２Ｄ（ブラー異方性分析）に示す異方性比率によるものである。これらの例示的なグラフでは、異方性比率（ｙ軸）によって示されるブラー異方性の半径方向対称性は、未矯正での最大約４．５～５から矯正後の最大約２．５～２に改善された。約－３～３ジオプタ（ｘ軸）の全範囲にわたり、ブラー異方性は、約２．５未満、場合によっては約１まで矯正された。
【0073】
適した装置は、コンタクトレンズを含み、特に、上述した例と同様であるがこれらに限定されないソフトコンタクトレンズを含む。周辺収差は、従来の眼鏡によって導入することもできる。瞳孔平面から眼鏡の平面までの距離が、はるかに短い瞳孔平面とコンタクトレンズとの間の距離よりも大きいことを当業者ならば認識しよう。逆方向では、瞳孔平面に近づくと、典型的には前方視矯正と組み合わせられる上述した周辺収差は、人間の眼球の角膜上に直接記すこともできる。
【0074】
上述した周辺収差を導入するのに適した装置は、旋盤、フライス盤（典型的にはコンピュータ数値制御フライス（ＣＮＣ））等の機械的な機械加工手段によって任意の適した材料により製造することができる。他の適した製造技法には、レーザ製造技法がある。例示的な適したレーザ製造及び形成技法には、例えば、Ｋｎｏｘらへの米国特許第７，７８９，９１０ Ｂ２号明細書「ＯＰＴＩＣＡＬ ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＭＯＤＩＦＹＩＮＧ ＴＨＥ ＲＥＦＲＡＣＴＩＶＥ ＩＮＤＥＸ」；Ｋｎｏｘらへの米国特許第８，３３７，５５３ Ｂ２号明細書「ＯＰＴＩＣＡＬ ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＭＯＤＩＦＹＩＮＧ ＴＨＥ ＲＥＦＲＡＣＴＩＶＥ ＩＮＤＥＸ」；Ｋｎｏｘらへの米国特許第８，４８６，０５５ Ｂ２号明細書「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＭＯＤＩＦＹＩＮＧ ＴＨＥ ＲＥＦＲＡＣＴＩＶＥ ＩＮＤＥＸ ＯＦ ＯＣＵＬＡＲ ＴＩＳＳＵＥＳ」；Ｋｎｏｘらへの米国特許第８，５１２，３２０
Ｂ１号明細書「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＭＯＤＩＦＹＩＮＧ ＴＨＥ ＲＥＦＲＡＣＴＩＶＥ ＩＮＤＥＸ ＯＦ ＯＣＵＬＡＲ ＴＩＳＳＵＥＳ」；及び米国特許第８，６１７，１４７ Ｂ２号明細書「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＭＯＤＩＦＹＩＮＧ ＴＨＥ ＲＥＦＲＡＣＴＩＶＥ ＩＮＤＥＸ ＯＦ ＯＣＵＬＡＲ ＴＩＳＳＵＥＳ」に記載されているＢｌｕｅ－ＩＲＩＳ又は青色組織内屈折率成形（ｂｌｕｅ ｉｎｔｒａ－ｔｉｓｓｕｅ
ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｓｈａｐｉｎｇ）がある。‘９１０号、‘５５３号、‘０５５号、‘３２０号、及び‘１４７号を含め、名前が挙げられた上記特許は全て全体的に、参照により本明細書に援用される。
Ｂ１号明細書「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＭＯＤＩＦＹＩＮＧ ＴＨＥ ＲＥＦＲＡＣＴＩＶＥ ＩＮＤＥＸ ＯＦ ＯＣＵＬＡＲ ＴＩＳＳＵＥＳ」；及び米国特許第８，６１７，１４７ Ｂ２号明細書「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＭＯＤＩＦＹＩＮＧ ＴＨＥ ＲＥＦＲＡＣＴＩＶＥ ＩＮＤＥＸ ＯＦ ＯＣＵＬＡＲ ＴＩＳＳＵＥＳ」に記載されているＢｌｕｅ－ＩＲＩＳ又は青色組織内屈折率成形（ｂｌｕｅ ｉｎｔｒａ－ｔｉｓｓｕｅ
ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｓｈａｐｉｎｇ）がある。‘９１０号、‘５５３号、‘０５５号、‘３２０号、及び‘１４７号を含め、名前が挙げられた上記特許は全て全体的に、参照により本明細書に援用される。
【0075】
適した材料は、任意の適したコンタクトレンズ材料を含め、任意の適したプラスチック
、ガラスを含む。
、ガラスを含む。
【0076】
本願により上述した新しい複数の追加の周辺収差と組み合わせた近視矯正に適した装置には、例えば、ソフトコンタクトレンズ（ＳＣＬ）、ハードコンタクトレンズを含むコンタクトレンズ、眼鏡、及びレンズを眼球の角膜上に直接記すことを含む外科的介入がある。本願で使用されるハードコンタクトレンズは、例えば、剛性ガス透過性強膜レンズ（小直径及び大直径）並びに角膜矯正治療を含む。
【0077】
上述した周辺収差を光学装置（例えば、眼鏡レンズ、コンタクトレンズ、人間の眼球の角膜）に記すか、又は機械加工する構造体（例えば、レーザにより記されるか、又は機械によってフライス加工されるべきレンズパターン）をモデリングし作成するソフトウェアは、コンピュータ可読の非一時的記憶媒体に提供することができる。非一時的データ記憶装置としてのコンピュータ可読非一時的記憶媒体は、任意の適した媒体に消えないように記憶される任意のデータを含む。そのようなデータ記憶装置は、限定ではなく、ハードドライブ、不揮発性ＲＡＭ、ＳＳＤデバイス、ＣＤ、ＤＶＤ等を含め、任意の適したコンピュータ可読非一時的記憶媒体を含む。
【0078】
先に開示した及び他の特徴及び機能の変形又はそれらの代替が、多くの他の異なるシステム又は用途に組み合わせ得ることが理解されよう。当業者により、種々の現在ではまだ予見できない又は予期できない代替、改変、変形、又は改善を続けて行うことが可能であり、これらも以下の特許請求の範囲によって包含されることが意図される。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【国際調査報告】