特表 2023-503692 非屈折性特徴を有する眼用レンズ設計

(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】2023-01-31

(54)【発明の名称】非屈折性特徴を有する眼用レンズ設計

(51)【国際特許分類】

   G02C 7/06 20060101AFI20230124BHJP

   G02C 13/00 20060101ALI20230124BHJP

   G02C 7/04 20060101ALI20230124BHJP

   G02C 7/02 20060101ALI20230124BHJP

【ＦＩ】

G02C7/06

G02C13/00

G02C7/04

G02C7/02

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022532625

(86)(22)【出願日】2020-11-30

(85)【翻訳文提出日】2022-07-28

(86)【国際出願番号】 AU2020051296

(87)【国際公開番号】W WO2021108843

(87)【国際公開日】2021-06-10

(31)【優先権主張番号】2019904536

(32)【優先日】2019-12-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】AU

(31)【優先権主張番号】2019904537

(32)【優先日】2019-12-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】AU

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522118517

【氏名又は名称】エヌサルミック ホールディング ピーティーワイ リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＮＴＨＡＬＭＩＣ ＨＯＬＤＩＮＧ ＰＴＹ ＬＴＤ

【住所又は居所原語表記】Ｓｕｉｔｅ ３．０２， Ｌｅｖｅｌ ３， Ｌａｋｅｓ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｐａｒｋ， ２Ａ Ｌｏｒｄ Ｓｔｒｅｅｔ Ｂｏｔａｎｙ， Ｓｙｄｎｅｙ， Ｎｅｗ Ｓｏｕｔｈ Ｗａｌｅｓ ２０１９ （ＡＵ）

(74)【代理人】

【識別番号】110001461

【氏名又は名称】弁理士法人きさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】バカラジュ，ラヴィ チャンドラ

(72)【発明者】

【氏名】ファルク，ダリン

(72)【発明者】

【氏名】エアマン，クラウス

【テーマコード（参考）】

2H006

【Ｆターム（参考）】

2H006BC00

2H006BD00

2H006BD01

2H006DA00

(57)【要約】

本開示は、装着者における近視の矯正のための単焦点眼用レンズの使用に関し、単焦点眼用レンズデバイスは、個人の近視を矯正するための基本処方を伴って構成され、さらに意図的に非屈折性特徴を伴って構成され、非屈折性特徴は、装着者に対する網膜神経節細胞活性の増加を容易にし、そのことは装着者の近視の進行速度を減速、改善、制御、抑制、または低減するための光学停止信号として働いてもよい。
【選択図】図１３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

眼に対する眼用レンズであって、前記眼用レンズは、前面と、背面と、光学的中心と、前記光学的中心の周りの光学的ゾーンとを含み、前記光学的ゾーンは、前記眼に対する基本処方と、複数の非屈折性特徴とを含み、前記基本処方は、球面収差補正、非点収差補正、または球面収差および非点収差補正を含む、レンズ。

【請求項2】

前記複数の非屈折性特徴は、複数の開口を形成する複数の実質的に不透明な境界を含み、前記複数の開口の各々は実質的に透明な領域を境界線で囲み、前記実質的に透明な領域の各々は、前記眼に対する前記基本処方を含む、請求項１に記載のレンズ。

【請求項3】

複数の開口を形成する前記複数の実質的に不透明な境界のうち少なくとも１つの形状は、円形、楕円形、長円形、三角形、矩形、正方形、五角形、または六角形、または八角形、または任意の他の正多角形、または非正多角形、またはランダム形状であり、前記複数の開口のうち少なくとも１つの前記境界線で囲まれた透明な領域の表面積は、０．２５平方ミリメートル～７．５平方ミリメートルである、請求項２に記載のレンズ。

【請求項4】

前記複数の開口は、円形、六角形、放射状、らせん状、規則的、不規則的、またはランダム配置で構成される、請求項３に記載のレンズ。

【請求項5】

前記実質的に不透明な境界の幅は、前記実質的に不透明な境界が実質的に非回折性のままであるように、光の可視スペクトルの平均波長（すなわち５５５ｎｍ）の少なくとも３倍である、請求項１～４のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項6】

前記複数の開口のいずれかの前記実質的に不透明な境界の幅は５μｍ～２５０μｍである、請求項５に記載のレンズ。

【請求項7】

前記複数の非屈折性特徴は、実質的に明確な境界のない少なくとも１つのパターンを形成し、前記パターンは、スポークホイールパターン、らせんパターン、渦巻きパターン、格子パターン、メンフィスパターン、点状パターン、規則的パターン、不規則的パターン、モアレ縞パターン、干渉パターン、点を有するランダムパターン、直線を有するランダムパターン、非円形の点を有するランダムパターン、曲線を有するランダムパターン、円弧を有するランダムパターン、ジグザグ線を有するランダムパターンを含み、複数の前記パターンの各パターンは、点、線、または筋を含む実質的に不透明な特徴によって形成される、請求項１に記載のレンズ。

【請求項8】

前記実質的に不透明な特徴の幅は、少なくとも５μｍかつ２５０μｍ以下である、請求項７に記載のレンズ。

【請求項9】

前記複数の非屈折性特徴は、光学ゾーン内において中心合わせまたは偏心されている、請求項１～８のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項10】

前記複数の非屈折性特徴の総表面積は、前記光学ゾーンの総表面積の２．５パーセント～１５パーセントを占める、請求項１～９のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項11】

前記レンズはコンタクトレンズであり、前記複数の非屈折性特徴は、前記光学ゾーンの中心５ｍｍ以内となるように構成され、前記光学ゾーンの前記中心６ｍｍの外側の領域では、実質的に前記非屈折性特徴を欠いている、請求項１～１０のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項12】

前記レンズは眼鏡レンズであり、前記複数の非屈折性特徴は、前記光学ゾーンの中心２０ｍｍ以内となるように構成され、前記光学ゾーンの前記中心３５ｍｍの外側の領域では、実質的に前記非屈折性特徴を欠いている、請求項１～１０のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項13】

前記複数の非屈折性特徴は、前記前面、前記背面、または前記レンズの材料内のうちの少なくとも１つの場所に適用される、請求項１～１２のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項14】

前記実質的に不透明な境界または特徴は、前記実質的に不透明な境界または特徴に入射する光の少なくとも８０パーセント、少なくとも９０パーセント、または少なくとも９９パーセントを吸収するように構成される、請求項１～１３のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項15】

前記光学ゾーンを通る光の全透過率は、前記非屈折性特徴を欠き、前記基本処方を有する同様の単焦点レンズの前記光学ゾーンを通る光の全透過率の８５パーセント～９９パーセントである、請求項１～１４のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項16】

前記複数の非屈折性特徴は、少なくとも一部において電子的に調整可能であり、前記入射光が直線偏光、または円偏光、または楕円偏光であるときに、少なくとも一部において活性化される、請求項１～１５のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項17】

前記非屈折性特徴は、材料特性が、４２０～７６０ｎｍの範囲内の特定の可視波長に対して分光的な感受性を有するように構成される、請求項１～１６のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項18】

前記レンズは、前記非屈折性特徴を欠く単焦点レンズによって得られるものと実質的に同様の視覚性能を装着者に提供することが可能である、請求項１～１７のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項19】

前記基本処方に実質的に一致する距離屈折異常を伴って構成されたモデル眼で試験したときに、前記非屈折性特徴を欠く単焦点コンタクトレンズによって得られるものと実質的に等価な、３ｍｍ～６ｍｍの範囲内の少なくとも１つの瞳孔および４２０ｎｍ～７６０ｎｍの範囲内の少なくとも１つの波長に対するオン軸およびオフ軸広視野変調伝達関数を提供し、前記オフ軸広視野は、前記モデル眼の視野の少なくとも５度を含む、請求項１～１８のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項20】

前記基本処方に実質的に一致する距離屈折異常を伴って構成されたモデル眼で試験したときに、前記眼の前記距離屈折異常の実質的な矯正を提供して、前記モデル眼の網膜の広視野にわたって広がる人工的エッジ、または空間的な光コントラストプロファイルをもたらす、請求項１～１９のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項21】

前記基本処方に実質的に一致する距離屈折異常を伴って構成されたモデル眼で、前記コンタクトレンズの眼上の動きか、前記装着者の眼球運動か、またはそれらの組み合わせのうちの１つを模倣するためのさまざまな偏心位置において試験したときに、前記モデル眼の前記網膜の広視野にわたって広がる前記人工的エッジ、または空間的な光コントラストプロファイルの時間的変動を提供する、請求項１～２０のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項22】

前記モデル眼は模式的モデル眼、物理的モデル眼、またはベンチトップモデル眼である、請求項１９～２１のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項23】

前記基本処方に実質的に一致する距離屈折異常を伴って構成されたベンチトップモデル眼または物理的モデル眼で試験したときに、前記モデル眼の前記距離屈折異常の実質的な矯正をもたらし、電荷結合素子または相補金属酸化物センサを有するカメラを含む前記ベンチトップモデル眼または物理的モデル眼の前記網膜は、前記レンズで矯正された前記モデル眼を通して投影された視覚シーンの画像を捕らえるように構成される、請求項１～２２のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項24】

前記モデル眼の前記網膜によって捕らえられた前記画像は、本明細書に開示される（ａ）バンドパス電流をもたらす画像の入力ストリームの時空間的フィルタリング、（ｂ）可変フィードバックゲートシャント伝導性を用いる瞬時非線形コントラストゲイン制御、および（ｃ）神経節細胞活性を示すスパイク列をもたらす雑音積分および発火細胞モデルの離散集合、の３つの画像処理ステップのうちの少なくとも１つを含む前記仮想網膜シミュレータのための入力ストリームとして働く、請求項１９～２３のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項25】

前記複数の非屈折性領域は、前記非屈折性特徴を欠く単焦点コンタクトレンズによって得られるものと比較して、前記網膜神経節細胞活性の増加を提供するように構成される、請求項１～２４のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項26】

ある特定の時間フレームにわたり積分された平均網膜スパイク率として測定された前記網膜神経節細胞活性は、前記非屈折性特徴を欠く単焦点レンズの前記網膜神経節細胞活性の少なくとも１．５倍であり、前記網膜神経節細胞活性は、オン経路、オフ経路、または両方について計算される、請求項２５に記載のレンズ。

【請求項27】

前記平均網膜スパイク率が積分される前記特定の時間フレームは、少なくとも２秒、少なくとも３秒、または少なくとも５秒であり得る、請求項２６に記載のレンズ。

【請求項28】

平均網膜スパイク率として測定された前記網膜神経節細胞活性またはニューロン応答の非定常性は、オン中心／オフ周囲網膜野、またはオン周囲／オフ中心網膜野、またはその両方において観測される、請求項２７に記載のレンズ。

【請求項29】

時間の関数として平均網膜スパイク率に関して測定された、前記モデル眼の前記網膜における前記網膜神経節細胞活性全体、またはニューロン応答における非定常性を記述する関数は、前記網膜神経節細胞活性全体における時間的変動を示す、非線形、または正弦波、または非単調のパターンに従う、請求項２８に記載のレンズ。

【請求項30】

前記複数の非屈折性特徴は、前記眼の軸長または距離屈折異常における変化によって測定された近視の進行の減速、遅延、または防止のうちの少なくとも１つを提供する、請求項１～２９のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項31】

前記レンズは、少なくとも一部において、前記眼の前記屈折異常に対する中心窩視矯正を提供し、前記非屈折性特徴は、少なくとも一部において、近視の進行速度を低下させるための、時間変動する停止信号および／または空間的に変動する停止信号を提供する、請求項１～３０のいずれか１項に記載のレンズ。

【請求項32】

近視の進行の減速、遅延、または防止のうちの少なくとも１つの効果は、レンズ装着の少なくとも１２、２４、３６、４８、または６０ヵ月間にわたり維持される、請求項３１に記載のレンズ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

相互参照
この特許出願は、「複数ゾーン眼用レンズ（Ａ ｍｕｌｔｉ－ｚｏｎｅ ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃ ｌｅｎｓ）」と題された２０１９年１２月１日に出願されたオーストラリア仮出願連続番号第２０１９／９０４５３６号、および「近視のための眼用レンズ（Ａｎ Ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃ ｌｅｎｓ ｆｏｒ ｍｙｏｐｉａ）」と題された２０１９年１２月１日に出願されたもう１つのオーストラリア仮出願連続番号第２０１９／９０４５３７号に対する優先権を主張し、それらの両方は、参照によってその全体が本明細書に取り入れられる。

【0002】

技術分野
本開示は眼用レンズに関し、特に近視などの眼球長に関連する障害を経験する眼に使用するためのコンタクトレンズおよび眼鏡レンズに関する。

【背景技術】

【0003】

人間の網膜は、視細胞層、外網状層、および内網状層の３つの主な層を有する。錐体および桿体は、入射する光を電気信号に変換することによって、人間の眼の網膜内において光に応答する視細胞である。変換された電気信号は視細胞から双極細胞を通り、さらに網膜神経節細胞および視神経へと伝達され、視覚情報を網膜細胞から脳へと運び、世界の視覚的認知を可能にする。視細胞は段階的な膜電位に応答して、その分極状態のレベルに比例した神経伝達物質のグルタミン酸を放出する。たとえば光刺激がない場合、視細胞は脱分極し、そのベースライン状態と比較してより多くのグルタミン酸を放出する。光が存在する場合、視細胞は、視細胞におけるオプシンが壊れることによって起こる過分極を行い、そのベースライン状態と比較してより少ないグルタミン酸を放出させる。網膜内の双極細胞には、オン中心型双極細胞とオフ中心型双極細胞との２つのタイプがあり、それらは、視細胞信号を水平細胞の横方向に接続された層によって計算された時空間平均と比較することにより、入射する光から正および負の時空間コントラストを別々に符号化する。

【0004】

水平細胞は伝導性ギャップ結合によって相互接続され、かつ複雑なトライアドシナプスにおいて双極細胞および視細胞に接続される。オン中心型およびオフ中心型双極細胞はグルタミン酸に対して異なる応答を有し、それらの応答は、これらの双極細胞の各々に位置するグルタミン酸受容体のタイプおよび数に基づく。

【0005】

オフ中心型双極細胞は、グルタミン酸に対して興奮性であるイオンチャネル型受容体を有する。これらのオフ中心型双極細胞はグルタミン酸に応答して脱分極し、視細胞の信号の符号を保存する。光が存在するとき、オフ中心型双極細胞は、視細胞からより少ないグルタミン酸を受け取り、それは過分極を引き起こし、下流の対応する神経節細胞に対してより少ないグルタミン酸が放出される。光がないとき、オフ中心型双極細胞は、視細胞からより多くのグルタミン酸を受け取り、それは脱分極を引き起こし、下流の対応する神経節細胞に対してより多くのグルタミン酸が放出される。

【0006】

オン中心型双極細胞は、グルタミン酸に対して抑制性であるメタボトロピック受容体を有する。これらのオン中心型双極細胞はグルタミン酸に応答して過分極し、視細胞の信号の符号を反転させる。光が存在するとき、オン中心型双極細胞は、視細胞からより少ないグルタミン酸を受け取り、それは脱分極を引き起こし、下流の対応する神経節細胞に対してより多くのグルタミン酸が放出される。光がないとき、オン中心型双極細胞は、視細胞からより多くのグルタミン酸を受け取り、それは過分極を引き起こし、下流の対応する神経節細胞に対してより少ないグルタミン酸が放出される。オン中心型またはオフ中心型双極細胞が下流の対応する神経節細胞に放出するグルタミン酸が多くなるほど、神経節細胞の活動発火電位が大きくなる。オン中心型双極細胞とオフ中心型双極細胞との光に対する反対の応答は、明暗状態に対する応答差の鍵である。加えて、オン中心型双極細胞とオフ中心型双極細胞との脱分極信号活性は、対応する受容野の周囲の視細胞を接続する水平細胞によって増幅されたり抑制されたりすることがある。

【0007】

水平細胞は、視細胞から興奮性の入力を受け取り、周囲の近隣に接続されている視細胞に抑制性のフィードバックを送り返す。受容野は、網膜内の下流の双極細胞および神経節細胞に入力を送る視細胞の群である。

【0008】

網膜の受容野は、小さい円形の中心野と、周囲野と呼ばれる中心野の周りのより広い円形野とを有する同心円形のゾーンを用いて説明できる。受容野は２つのカテゴリ、すなわちオフ中心オン周囲型受容野と、オン中心オフ周囲型受容野とに分類される。双極細胞の違いに基づき、オン中心型受容野とオフ中心型受容野とは光に対する応答が異なる。

【0009】

人間の眼は、出生時には、眼球の長さが眼の総屈折力に対して短すぎる遠視である。人が幼年期から成人期にかけて年齢を重ねるにつれて、眼の屈折状態が安定するまで眼球は成長し続ける。眼の光学系と眼球長とを一致させて恒常性を維持するために、眼球の成長はフィードバック機構によって制御され、かつ主に視覚経験によって調節されるものと理解されている。このプロセスは正視化と呼ばれる。正視化プロセスを導く信号は、網膜が受け取る光エネルギーの変調によって開始される。網膜の画像特性は、眼球の成長を開始または停止、加速または減速させるために信号を変調させる生物学的プロセスによって監視される。このプロセスにより、光学系と眼球の長さとが調整され、正視が達成または維持される。この正視化プロセスから外れることが、近視などの屈折障害をもたらす。網膜活性の低下により眼球の成長が促進され、逆に網膜活性の増加により眼球の成長が抑制されるという仮説が立てられている。

【0010】

近視の有病率は、世界の多くの地域、特に東アジアにおいて、憂慮すべき速度で増加している。近視の個人においては、眼球の軸長が眼球の全体的な屈折力と不一致であり、遠方の対象が網膜の前で焦点を結ばれることになる。

【0011】

単純な一対の負単焦点レンズは近視を矯正することができる。こうしたデバイスは、眼球長に関連する屈折異常を光学的に矯正できるが、近視の進行における眼球の過度の成長の根本的な原因に対処することはない。高度の近視における過剰な眼球長は、白内障、緑内障、近視性黄斑症、および網膜剥離などの、視力を脅かす重大な状態と関連する。したがって、こうした個人のための、根本的な屈折異常を矯正するだけでなく、眼球が過度に長くなることまたは近視の進行も防止する特定の光学デバイスがなおも必要とされている。

【0012】

定義
本明細書において用いられる用語は、以下において他様に定義されない限り、当業者によって一般的に用いられるものである。

【0013】

「近視眼」という用語は、すでに近視になっているか、近視になる前の段階であるか、近視になるリスクがあるか、乱視を伴うかまたは伴わない近視に向かって進行する屈折状態を有すると診断された眼を意味する。

【0014】

「進行する近視眼」という用語は、屈折異常の変化が少なくとも－０．２５Ｄ／年であるか、または軸長の変化が少なくとも０．１ｍｍ／年であることのいずれかによって測定された、進行中と診断された確定した近視を有する眼を意味する。

【0015】

「近視になるリスクのある眼」という用語は、その時点では正視または低遠視である可能性があるが、遺伝的要因（例、両親とも近視）および／または年齢（例、若いときは低遠視）および／または環境的要因（例、屋外で過ごす時間）および／または行動的要因（例、近くの作業を行って過ごす時間）に基づいて、近視になるリスクが増加していると識別された眼を意味する。

【0016】

「光学停止信号」または「停止信号」という用語は、眼球の成長および／または眼球の屈折状態の減速、逆転、停止、遅延、抑制、または制御を容易にするかもしれない光学信号または方向手がかりを意味する。

【0017】

「空間的および時間的に変動する（ｖａｒｙｉｎｇ）光学停止信号」または「空間的および時間的に変動する（ｖａｒｉａｎｔ）光学停止信号」という用語は、時間によって変化し、かつ眼の網膜にわたって空間的に変化する、網膜において提供される光学停止信号を意味する。

【0018】

「コンタクトレンズ」という用語は、眼の光学性能に影響を与えるために装着者の角膜に適合させるのに好適な、完成したコンタクトレンズを意味する。

【0019】

「眼鏡レンズ」という用語は、完成または半完成したブランクレンズを意味してもよい。「標準的な単焦点眼鏡レンズ」または「商業的に入手可能な単焦点眼鏡」または「標準的な眼鏡」という用語は、眼の根本的な屈折異常を矯正するために用いる基本処方を有する眼鏡レンズを意味し、屈折異常は、乱視を伴うかまたは伴わない近視であってもよい。

【0020】

「光学的ゾーン（ｏｐｔｉｃａｌ ｚｏｎｅ）」または「光学ゾーン（ｏｐｔｉｃ ｚｏｎｅ）」という用語は、所定の光学効果を有する眼用レンズ（例、コンタクトレンズまたは眼鏡レンズ）の領域を意味する。光学的ゾーンは、前光学ゾーンおよび後光学ゾーンの一方または両方を含む。前光学ゾーンおよび後光学ゾーンは、それぞれ所定の光学効果に寄与する、コンタクトレンズの前方および後方の表面範囲を意味する。

【0021】

「光学的中心（ｏｐｔｉｃａｌ ｃｅｎｔｒｅ）」または「光学中心（ｏｐｔｉｃ ｃｅｎｔｒｅ）」という用語は、眼の光学的ゾーンの幾何学的中心を意味する。幾何学的（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ）および幾何学的（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ）という用語は、本質的に同じである。

【0022】

「光軸」という用語は、光学的中心を通り眼用レンズの端縁を含む平面に対して実質的に垂直な線を意味する。

【0023】

「単焦点光学的ゾーン」または「実質的単焦点光学系」または「実質的単焦点プロファイル」または「球面状光学的ゾーン」という用語または句は、光学的ゾーンが実質的な量の一次球面収差を有さない均一な屈折力分布を有することを意味する。単焦点光学的ゾーンはさらに、距離屈折異常を矯正するための非点収差成分を含むように分類されてもよい。

【0024】

「モデル眼」という用語は、模式的、光線追跡、または物理的モデル眼を意味してもよい。

【0025】

本明細書で使用する「ディオプター（Ｄｉｏｐｔｅｒ）」、「ディオプター（Ｄｉｏｐｔｒｅ）」、または「Ｄ」という用語は、レンズまたは光学系の光軸に沿った焦点距離の逆数をメートル単位で定義した、視度の単位尺度である。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0026】

先行技術および一般的に関心のある主題に関する詳細な議論は、本開示の背景として、開示された実施形態の文脈を説明するため、およびさらに先行技術に対する本開示によって予期される進歩を区別するために提供されるものである。ここに提示されたいかなる資料も、本開示において示されるさまざまな実施形態および／または請求項の優先権について、言及された資料が以前に開示されているか、公知であるか、または共通の一般知識の一部であることを認めるものとして受け取られるべきではない。

【0027】

簡潔に要約すると、近視性屈折異常を管理するために使用される屈折または位相変更特徴を有するすべての先行技術の光学設計は、当該分野でしばしば考慮される多焦点様の設計特徴の使用により主に引き起こされる、著しい視覚的妥協を伴うものである。その例は、米国特許第６０４５５７８号、第７０２５４６０号、第７５０６９８３号、第７４０１９２２号、第７８０３１５３号、第８６９０３１９号、第８９３１８９７号、第８９５０８６０号、第８９９８４０８号に記載されている。

【0028】

一般的なイメージングシステムのための焦点深度を改善するために振幅を変化させる特徴を有する、光学分野における解決策の目録が提案されている。その例は、ミノ（Ｍｉｎｏ）およびオカノ（Ｏｋａｎｏ）によって書かれたアプライド・オプティクス（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ）１９７１の「影付きの開口の使用によるデフォーカス光学系のＯＴＦの改善（Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ＯＴＦ ｏｆ ａ ｄｅｆｏｃｕｓｅｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｓｈａｄｅｄ ａｐｅｒｔｕｒｅｓ）」と題する論文；カスタネダ（Ｃａｓｔａｎｅｄａ）らによるアプライド・オプティクス（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ）１９８９の「準最適なリアルおよびポジティブ透過率アポダイザによる任意の高い焦点深度（Ａｒｂｉｔｒａｒｙ ｈｉｇｈ ｆｏｃａｌ ｄｅｐｔｈ ｗｉｔｈ ａ ｑｕａｓｉ－ｏｐｔｉｍｕｍ ｒｅａｌ ａｎｄ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ ａｐｏｄｉｚｅｒ）」と題する論文；カスタネダおよびベリエル－バルドス（Ｂｅｒｒｉｅｌ－Ｖａｌｄｏｓ）によるアプライド・オプティクス（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ）１９９０にて出版された「任意の高い焦点深度に対するゾーンプレート（Ｚｏｎｅ ｐｌａｔｅ ｆｏｒ ａｒｂｉｔｒａｒｙ ｈｉｇｈ ｆｏｃａｌ ｄｅｐｔｈ）」と題する論文；ならびに米国特許第５９６５３３０（Ａ）号、第８５７０６５５（Ｂ２）号、および第８１９２０２２号に記載されている。

【0029】

振幅を変化させる解決策の欠点は、臨界周波数におけるエネルギー伝達の減少、位相変換の解決策と比べて解像度が低くなること、および低い光スループットを含む。

【0030】

これに対して、本開示は、複数の非屈折性特徴によって意図的に構成された単焦点眼用レンズ設計の使用に向けられており、本明細書に記載されるとおり、この複数の非屈折性特徴は、網膜神経節細胞活性の増加を提供すること、および先行技術の１つ以上の欠点を克服することを目的とする。

【0031】

特定の開示された実施形態は、近視の進行速度を遅らせるための停止信号を使用するコンタクトレンズまたは眼鏡レンズを通じて入射する光を改変することに向けられている。より具体的には、本開示は、装着者の近視の矯正のための単焦点コンタクトレンズおよび眼鏡レンズの使用に関し、単焦点眼用レンズデバイスは、個人の近視を矯正するための基本処方を伴って構成され、さらに意図的に非屈折性特徴を伴って構成され、非屈折性特徴は、装着者に対する網膜神経節細胞活性の増加を容易にし、それは装着者の近視の進行速度を抑制、低下、または制御するための光学停止信号として働いてもよい。いくつかの実施形態において、光学停止信号は、時空的変動を有するように構成されてもよい。

【0032】

特定の開示された実施形態は、人間の眼に入る入射光の特性を変更するためのコンタクトレンズおよび／または眼鏡レンズを含む。特定の開示された実施形態は、たとえば近視などの屈折異常を、矯正、管理、および治療するためのコンタクトレンズおよび／または眼鏡レンズの構成に向けられる。いくつかの実施形態は、近視性屈折異常を矯正すること、および同時にさらなる眼球の成長または近視の進行を妨げる光学停止信号を提供することの両方を目的とする。

【0033】

特定の実施形態は、個人の眼球の成長を遅らせるために網膜神経節細胞活性の能動的な上昇を提供するために、眼用レンズを通じて入射光を改変することができる装置、デバイス、および／または方法に関する。これは、中心および／または周辺網膜に課される人工的エッジパターン、または人工的な光コントラストプロファイルの導入を目的とした、単焦点眼用レンズとともに用いられる特定の非屈折性特徴の構成によって達成されてもよい。網膜に課される人工的エッジパターン、または人工的な光コントラストプロファイルは、網膜にわたるオン中心およびオフ中心網膜野にわたる空間コントラストプロファイルを提供する。人工的に誘導されたエッジは、網膜のスパイク活性または神経節細胞の発火活性の増加を提供し、これは網膜活性全体の代替的な尺度である。本開示は、網膜神経節細胞活性の増加によって、進行中の近視眼に光学停止信号が提供されるのではないかと仮定している。

【0034】

本開示のいくつかの他の実施形態において、コンタクトレンズの非屈折性特徴は、網膜に課される人工的エッジパターンまたは人工的な空間光コントラストプロファイルが、さらに網膜神経節細胞活性全体の時間的変動を提供するように構成されるように構成される。

【0035】

本開示の特定の実施形態は、本明細書に開示されるとおり、コンタクトレンズおよび眼鏡レンズの両方の単焦点眼用レンズとともに使用される、非屈折性特徴の構造的特性の１つ以上の変形を含む。たとえば、非屈折性特徴の構造的特性は、以下のうちの１つ以上を含む。眼用レンズ上の、非屈折性特徴の不透明度、それらのサイズ、幅、および形状、それらの適用方法、それらの適用位置、それらの分布、それらの配置パターンおよび広がる範囲。

【0036】

非屈折性特徴の多数の構造的特性の企図される変動は、本明細書に開示されるとおり、近視の進行を遅らせるための眼用レンズの実施形態の有効性を維持しながら、所望の眼上の機能的な視覚性能を提供する。本開示の特定の実施形態は、眼の解像度能力を損なうことなく、網膜神経節細胞活性における所望のレベルの増加および／または所望のレベルの時間的分散を提供するための、以下の特徴、すなわち不透明度、サイズ、形状、複数性、パターン、場所、および適用方法を含むがこれらに限定されない、非屈折性特徴の最適化を含む。たとえば、本開示のいくつかの実施形態において、非屈折性特徴の１つ以上の特性は、眼の屈折異常を矯正するための基本処方を有する、その他の部分は単焦点の眼用レンズ上に構成され、この実施形態の眼用レンズは、近視の発達および／または進行に関連すると考えられる環境およびまたは行動の典型的なシーンを含み得るいくつかの一般的な視覚シーンを提示してモデル眼で試験したときに、非屈折性特徴を有さない単焦点眼用レンズの網膜神経節細胞活性の少なくとも約１．２５倍、少なくとも１．５倍、少なくとも１．７５倍、少なくとも２倍、少なくとも２．５倍、または少なくとも３倍の網膜神経節細胞活性の増加を提供し、ここで網膜神経節細胞活性は、受容野内のオン型細胞、オフ型細胞、またはオン型細胞およびオフ型細胞の両方を含んでもよい。いくつかの例では、網膜神経節細胞活性は、局所領域内であっても、複数の局所領域であっても、または所望の網膜野にわたって平均化されていてもよい。いくつかの他の実施形態では、モデルで試験された眼用レンズはさらに、網膜神経節細胞活性の時間的変動を提供する。いくつかの例では、網膜神経節細胞活性は、網膜スパイク列解析によって測定されてもよく、一方、いくつかの他の例では、それは時間の関数としての平均網膜スパイク率によって測定されてもよい。本開示の特定の他の実施形態では、実施形態の眼用レンズは、モデル眼で試験したときに、網膜神経節細胞活性に対する増加した時間的変動、または揺らぎもしくは振動を提供し、ここで網膜神経節細胞活性の時間的変動は、以下のうちの１つ以上として表されてもよい。網膜神経節細胞活性における非単調な揺らぎ、準正弦波的変動、正弦波的変動、周期的変動、非周期的変動、非周期的準矩形的変動、矩形的変動、方形波的変動、またはランダムな変動。

【0037】

いくつかの例において、網膜神経節細胞活性を引き出すために特定のタイプの視覚的刺激が用いられてもよく、その視覚的刺激はたとえばホワイトノイズ電気的刺激、視覚的刺激における正弦波変動、チェッカーボードパターン、フルフィールドフラッシュ刺激、セミフィールドフラッシュ刺激、フルフィールドガウシアンノイズ、セミフィールドガウシアンノイズ、局所的フラッシュ刺激、局所的ガウシアンノイズなどである。いくつかの例において、刺激への神経応答の粗い特徴付けのみが望ましくてもよい。一方、他の例では、刺激への神経応答のより細かい特徴付けが望ましくてもよい。この開示で用いられる刺激は、本開示の作用を示すための単なる代表的な手段と考えられ、その選択は、本開示および／または請求項の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

【0038】

本開示のいくつかの実施形態において、眼用レンズにおける非屈折性特徴の不透明度は、その特徴が非屈折性特徴に入射する光の少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９８％、少なくとも９９％、または１００％すべてを吸収するように構成されてもよい。本開示のいくつかの他の実施形態において、眼用レンズにおける非屈折性特徴の不透明度は、その特徴が非屈折性特徴に入射する光の８０％～９０％、または８０％～９５％、または８０％～９９％を吸収するように構成されてもよい。

【0039】

本開示のいくつかの実施形態において、任意の非屈折性特徴の個々の要素のいずれか１つ以上の幅は、その特徴が可視スペクトル内の光の平均波長（すなわち５５５ｎｍ）の少なくとも３倍、少なくとも４倍、少なくとも５倍、少なくとも６倍、少なくとも７倍、少なくとも８倍、少なくとも９倍、または少なくとも１０倍であるように構成されてもよい。

【0040】

本開示のいくつかの他の実施形態において、任意の非屈折性特徴の任意の個々の要素の幅は、その特徴が可視スペクトル内の光の平均波長（すなわち５５５ｎｍ）の３～５倍、または４～７倍、または５～９倍、または３～１０倍であるように構成されてもよい。非屈折性特徴の任意の個々の要素の幅が可視スペクトル内の光の平均波長よりも実質的に大きくなるようにするという選択における下限は、本明細書に開示される非屈折性特徴のエッジに関する不当な回折効果を避けるという望ましい結果によって支持されている。

【0041】

いくつかの実施形態において、眼用レンズにおける非屈折性特徴のいずれか１つ以上の個々の要素の幅は、その特徴が５０μｍ以下、または７５μｍ以下、または１００μｍ以下、または１５０μｍ以下、または２００μｍ以下、または２５０μｍ以下、または３００μｍ以下であるように構成されてもよい。非屈折性特徴の任意の個々の要素の幅／サイズの選択における上限は、最小のエネルギー損失を可能にする、眼に入る適切な量の光を維持することによって、本明細書に開示された企図される実施形態を装着する眼の解像度能力が実質的に変化しないようにするという望ましい結果によって支持されている。いくつかの実施形態において、非屈折性特徴の任意の個々の要素の幅／サイズの選択の上限は、コンタクトレンズおよび眼鏡レンズの実施形態の間で、後者における頂点距離を考慮して、異なっていてもよい。

【0042】

本開示のいくつかの他の実施形態において、非屈折性特徴は、近視の程度および進行速度に基づいて、進行速度の減少の有効性が、装着者によって許容され得る視覚性能における所望の妥協の程度と釣り合い得るようにカスタマイズされてもよい。

【0043】

本開示の特定の実施形態において、眼用レンズ上に構成され得る非屈折性特徴のいずれか１つ以上の個々の要素の形状は、その特徴が円形、六角形、八角形、正多角形、非正多角形、線、三角形、点状、円弧状、または本明細書で開示される任意のその他のランダム形状であるように構成されてもよい。

【0044】

いくつかの他の実施形態において、複数の開口、セグメント、領域、またはゾーンの企図される設計特徴は、円形、非円形、半円形、環状、楕円形、矩形、八角形、六角形、または正方形の形状であってもよい。

【0045】

本開示の特定の実施形態において、単焦点コンタクトレンズにおける非屈折性特徴の個々の要素の配置は、すべての非屈折性特徴の及ぶ範囲が、単焦点コンタクトレンズの光学ゾーンの２ｍｍ中心直径内、または２．５ｍｍ中心直径内、または３ｍｍ中心直径内、または３．５ｍｍ中心直径内、または４ｍｍ中心直径内、または４．５ｍｍ中心直径内、または５ｍｍ中心直径内、または６ｍｍ中心直径内となるように構成されてもよい。

【0046】

本開示の特定の実施形態において、単焦点眼鏡レンズにおける非屈折性特徴の個々の要素の配置は、すべての非屈折性特徴の及ぶ範囲が、単焦点眼鏡レンズの光学ゾーンの２０ｍｍ中心直径内、または２５ｍｍ中心直径内、または３０ｍｍ中心直径内、または３５ｍｍ中心直径内、または４０ｍｍ中心直径内、または４５ｍｍ中心直径内、または５０ｍｍ中心直径内、または６０ｍｍ中心直径内となるように構成されてもよい。

【0047】

本開示のいくつかの他の例において、非屈折性特徴は、単焦点眼用レンズの光学的ゾーンの中心の３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、または６０％の範囲内で実現されてもよい。

【0048】

本開示のいくつかの他の例において、非屈折性特徴は、単焦点眼用レンズの光学的ゾーンの周辺の１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、または４０％の範囲内で実現されてもよい。単焦点眼用レンズの中心または周辺部分に対する言及は、眼用レンズの光学的中心からなされたものである。

【0049】

本開示のいくつかの他の例において、非屈折性特徴は、以下の場所の１つ以上において実現されてもよい。眼用レンズの前面、眼用レンズの背面、眼用レンズの材料の母材内。いくつかの実施形態において、非屈折性特徴の実現の方法は、コスメティックレンズの通常の開発に用いられるパッド印刷またはレーザ印刷のアプローチによって達成されてもよい。

【0050】

本開示のいくつかの実施形態において、実現される非屈折性特徴は、その他の部分は実質的に単焦点の眼用レンズの本質的に上にある複数の開口、複数のゾーン、複数の領域、複数のセグメントの形態で配置されてもよく、本明細書に開示されるとおり、その非屈折性特徴は網膜神経節細胞活性の増加を促進して、進行性の近視性屈折異常を抑制、低減、または制御するための光学停止信号として働いてもよい。

【0051】

他の実施形態において、非屈折性特徴は、眼用レンズの母材中に構成される均質媒体または異質媒体によって実現されてもよい。いくつかの他の実施形態において、その実現は、母材の表面上または中の媒体のフォトエッチングまたはその他のフォトグラフィックプロセスを含んでもよい。

【0052】

本開示は、入射する光の透過特性を変化させて、装着者の網膜において明確な光コントラストプロファイル（すなわち人工的エッジ）を作成する眼用レンズに関する。眼の透過特性の変化は、複数の相対的により低い透過率の線または筋を使用するか、または代替的に、複数の開口、ゾーン、セグメント、領域、または本明細書において予期されるその他のパターンとして配置される非屈折性特徴を使用することによって達成される。低透過率の線もしくは筋または特徴は、眼用レンズの１つ以上の場所、すなわちレンズの前面か、レンズの背面に構成されてもよいし、眼用レンズの母材に埋め込まれてもよい。低透過率の線、筋、または特徴は、不透明、半透明、反射性、分光感受性、偏光感受性、または吸収性となるように構成されてもよい。偏光感受性材料を実現するために、４分の１波長位相差板を有するかまたは有さない直線偏光フィルタのさまざまな組み合わせを考慮してもよい。いくつかの他の実施形態において、所望の偏光感受性特性は、たとえば複屈折材料、コーティング、またはそれらの組み合わせなどの特定のレンズ材料を用いて構成されてもよい。

【0053】

低透過率特徴の寸法仕様、たとえば非屈折性特徴の幅などは、眼に入る光の量を増加させ、視覚的アーティファクトを最小限にする一方で、装着者の眼の所望の屈折矯正のために眼用レンズを適切に構成し、かつ装着者の眼に対する適切な停止信号を維持または提供するように、レンズ設計において所望のとおりに調整され得る。

【0054】

現在の開示は、近視の進行を遅らせるための非屈折性特徴の使用を提案する。非屈折性特徴の使用は、正のデフォーカス、正の球面収差、または任意のその他の変形、たとえば二焦点、多焦点、または拡張焦点深度の光学特徴などのいずれの位相変更アプローチも使用しない実施形態を容易にする。

【0055】

現在の開示は、眼用レンズを通じて見ている間に取り込まれた網膜の画像に人工的エッジまたは光コントラストプロファイルを導入し、さらなる眼球の成長を抑制し得る網膜神経節細胞活性の増加を提供することによって、近視の進行を遅らせる方法を提案する。

【0056】

いくつかの実施形態において、眼用レンズはコンタクトレンズを意味してもよいが、さらに他の実施形態では、眼用レンズは眼鏡レンズを意味してもよい。眼鏡レンズを企図する本開示のいくつかの実施形態において、非屈折性特徴を取り入れることは、眼鏡レンズの美容上の外観を劣らせることがあり、それは装着者にとって望ましくないおそれがある。レンズの付加的な材料特性は、劣った美容上の問題を緩和するために企図されてもよい。たとえばいくつかの実施形態において、実現される非屈折性特徴は、以下の付加的な材料特性、すなわち入射光の偏光状態に対する完全な非感受性、部分的感受性、または十分な感受性の１つ以上を有するように構成されてもよい。本開示のいくつかの他の眼鏡レンズの実施形態において、実現される非屈折性特徴は、電気的に調整可能となるように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、眼上のコンタクトレンズの過度の運動を要求することなく網膜神経節細胞活性における付加的な時間的変動を提供するために、偏光コンタクトレンズの対および偏光眼鏡レンズの対の組み合わせが企図されてもよい。

【0057】

現在の開示の特定の実施形態は、たとえばモアレパターン、曲線パターン、メンフィスパターン、矩形格子パターン、六角形パターン、らせんパターン、渦巻きパターン、放射状パターン、線のアレイ、ジグザグまたはランダムパターンなどに配置された非屈折性特徴により意図的に設計されたコンタクトレンズを含み、この非屈折性特徴は、網膜の画像内に光コントラストプロファイル、すなわち人工的エッジを導入するために光学ゾーン内に構成される。本開示の１つの実施形態において、企図されるモアレパターンまたはモアレ縞は、透明な間隙を有する不透明な規則的パターンが、横方向に分離された別の同様のパターンの上に重ねられたときに、大規模な干渉パターンを生成することによって達成されてもよい。別の実施形態において、モアレパターンは、コンタクトレンズの両面に、予め定められたオフセットおよび向きで規則的パターンを印刷することによって達成されてもよい。代替的に、他の実施形態においては、結果として得られるモアレパターンがコンタクトレンズの一方の表面に印刷または構成されてもよい。

【0058】

本開示の特定の実施形態は、近視の進行を抑制、防止、および／または制御することを目的とした、単焦点コンタクトレンズの光学ゾーン内に非屈折性特徴を取り入れる、ヒドロゲル材料またはシリコンヒドロゲル材料でできた組み合わせ単焦点コンタクトレンズ設計に向けられる。

【0059】

本開示のいくつかの眼用レンズの実施形態は、たとえばコンタクトレンズなどの眼用レンズの眼上の動きか、本開示のコンタクトレンズを装着中の瞼の自然な瞬き動作か、または本明細書に開示される企図された眼鏡レンズの実施形態を装着中の眼球運動のいずれかによって容易となる、停止信号の時空間的変動を提供する。人工的エッジプロファイルまたは光コントラストプロファイルの提示の時空間的変動は、近視の進行速度における経時的な効力の飽和を最小化することを可能にする。本開示において提示される実施形態は、距離および視野角の範囲にわたって等価または適切な視覚性能の単焦点を装着者に提供しながら、近視の進行速度を抑制または減少させるという治療的利益を提供する、向上した眼用レンズの継続的な必要性に向けられている。

【0060】

本開示の特定の他の実施形態は、経時的な治療的利益の有効性を維持することを目的とする。本開示の実施形態のさまざまな態様は、装着者のこうした要求に対処するものである。本開示の実施形態は、近視の進行を遅らせること、減速させること、または防止することのうちの少なくとも１つのためのコンタクトレンズに向けられている。コンタクトレンズは前面と、背面と、光学ゾーンと、光学的中心とを含み、光学的中心の周囲の光学的ゾーンは、複数の微細な線、または複数の条線、または複数の筋を伴って構成され、その他の部分は実質的に少なくとも一部において適切な中心窩視矯正を提供するための単焦点処方を伴って構成され、さらに企図される設計特徴は、少なくとも一部において網膜神経節細胞活性の増加を提供することによって、近視の進行速度を減少させるための停止信号を提供するように構成される。

【0061】

いくつかの実施形態によると、コンタクトレンズは、実質的に単焦点の光学ゾーン内のたとえば複数の線、または筋、または開口、またはパターンなどの複数の非屈折性設計特徴を伴って構成され、その非屈折性設計特徴は、本明細書で開示された企図されたコンタクトレンズを装着中のコンタクトレンズの眼上の動き、瞼の自然な瞬き動作、または眼球運動のいずれかによって容易にされる、時空間信号の網膜符号化の能動的な上昇を提供する。したがって、近視の進行速度に対する経時的な効力の飽和を最小化できる。

【0062】

いくつかの実施形態によると、眼鏡レンズは、実質的に単焦点の光学ゾーン内のたとえば複数の線、または筋、または開口、またはパターンなどの複数の非屈折性設計特徴を伴って構成され、その非屈折性設計特徴は、本明細書で開示された企図された眼鏡レンズを装着中の眼球運動によって容易にされる、時空間信号の網膜符号化の能動的な上昇を提供する。本開示で提示される実施形態は、装着者が日常生活の一部として行い得る活動の範囲に対して装着者に妥当かつ適切な視覚性能を提供しながら、近視の進行を抑制し得る眼用レンズの向上した光学設計に対する継続的な要求に向けられている。本開示の実施形態のさまざまな態様は、装着者のこうした要求に対処するものである。本開示の例示的な方法は、標準的な検眼屈折技術に基づいて個人の眼の屈折状態を測定することと、眼の屈折測定に少なくとも部分的に基づいて眼の基本処方を特定することと、根本的な屈折異常を矯正するために要求される基本処方に実質的に一致するように本開示の単焦点レンズの屈折力を選択することと、さらに本開示において企図された非屈折性特徴のサイズ、パターン、および配置を、個人の網膜における神経節細胞活性の望ましい増加が個人によって経験され得る視力障害の任意の限界知覚と釣り合うように選択することとを含む。本開示の１つ以上の実施形態において、非屈折性特徴は実質的に不透明であり、単焦点眼用レンズの指定された領域内に配置されることによって、これらの非屈折性特徴は本明細書で開示されるオン中心およびオフ中心網膜経路における網膜神経節細胞活性の増加を提供する。本開示のいくつかの方法において、非屈折性特徴の選択は、装着者が眼用デバイスを装着しながら行い得る活動に依存してもよく、たとえば、コンピュータまたはテーブルまたは電話に対する読み取りおよび行動を行う装着者には、治療的利益の有効性と視覚性能との間のバランスが望ましいレベルで維持されるように、遠距離視覚作業に従事する装着者とは異なるパターンが処方されてもよい。いくつかの他の方法では、非屈折性特徴の選択は、進行性近視の発達または経験に対する根本的な危険因子に依存してもよい。

【0063】

概要で考察された実施形態を含むいくつかの他の実施形態が、本開示の説明、図面、および特許請求の範囲に示されている。理解できるとおり、本開示の企図する実施形態のすべての単一の組み合わせを含めることは実際的に不可能であり、眼用レンズとともに非屈折性特徴を使用することを通じて網膜神経節細胞活性を増加させるという基本概念を少なくとも部分的に企図する任意の組み合わせまたは任意の変形は、本発明の範囲内にあるとみなされる。本開示のこの概要部分は、本明細書に開示された実施形態に限定されることを意図していない。さらに、１つの実施形態の任意の限定は、任意の他の実施形態の任意の他の限定と組み合わされて、本開示の追加の実施形態を構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【0064】

【図1】特定の実施形態に従う、オン中心／オフ周囲型およびオフ中心／オン周囲型の網膜受容野の作用を示す図である。

【図2】特定の実施形態に従う、オン中心／オフ周囲網膜受容野が異なる刺激またはエッジプロファイル条件を受けたときの作用を示す図である。

【図3】本開示のいくつかの実施形態の作用を説明するために使用される仮想網膜プラットフォームの概要を示す流れ図である。仮想網膜プラットフォームは、網膜の３層構造、すなわち外網状層、コントラストゲイン制御、および神経節細胞層に依拠しており、これらの網膜関連ツールは、本明細書に記載されるとおり、視覚シーンを活動電位の列に符号化することを助けたものである。

【図4】本開示のいくつかの実施形態の作用を説明するために使用される仮想網膜プラットフォームの機能を示すために集められた網膜受容体への網膜入力画像の基本的なサンプルを示す図である。

【図5】本明細書に開示される基本的な網膜構成の１つについて、網膜受容面におけるサンプルニューロン位置と平均網膜スパイク率とに対するスパイク列（すなわちラスタープロット）を示す図である。網膜神経節細胞は、白背景上の黒点と黒背景上の白点との間の空間的に均一なフリッカーに対して応答する。

【図6】本明細書に開示される別の網膜構成について、網膜受容面におけるサンプルニューロン位置と平均網膜スパイク率とに対するスパイク列（すなわちラスタープロット）を示す図である。網膜神経節細胞は、白背景上の黒点と黒背景上の白点との間の空間的に均一なフリッカーに対して応答する。

【図7】本明細書に開示されたとおりの、縮尺通りではない、複数の円形開口として配置された非屈折性特徴を有する例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図および断面図である。

【図8】本明細書に開示されたとおりの、縮尺通りではない、複数の六角形開口として配置された非屈折性特徴を有する別の例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図および断面図である。

【図9】本明細書に開示されたとおりの、縮尺通りではない、非屈折性特徴としての筋を有するさらに別の例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図および断面図である。

【図10】本明細書に開示されたとおりの、縮尺通りではない、非屈折性特徴としての格子線を有するさらに別の例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図および断面図である。

【図11】本明細書に開示されたとおりの、縮尺通りではない、３つの追加の例示的なコンタクトレンズの実施形態（すなわちモアレパターン、曲線パターン、メンフィスパターン）の正面図である。この図面においては、コンタクトレンズの光学ゾーン部分のみが示される。

【図12】先行技術の単焦点コンタクトレンズで矯正した－３Ｄの近視モデル眼に、可視波長（たとえば、５５５ｎｍ）およびバージェンス０Ｄの入射光を入射したときの、オン中心／オフ周囲およびオフ中心／オン周囲網膜回路によって記録された理論上の網膜神経節細胞活性の模式図である。

【図13】本明細書に開示されるコンタクトレンズの実施形態の１つで矯正した－３Ｄの近視モデル眼に、可視波長（たとえば、５５５ｎｍ）およびバージェンス０Ｄの入射光を入射したときの、オン中心／オフ周囲およびオフ中心／オン周囲網膜回路によって記録された理論上の神経節細胞活性の模式図である。

【図14】非線形投影ルーチンを用いて広角模式眼の網膜に投影された広視野視覚シーン（近い視距離で保持された携帯電話の画像）のソース画像ファイルを表す図であり、仮想網膜は、円形パターンに配置されたニューロン束によってモデル化される。

【図15】非線形投影ルーチンを用いて広角模式眼の網膜に投影された広視野視覚シーン（中距離で保持された携帯電話の画像）のソース画像ファイルを表す図であり、仮想網膜は、円形パターンに配置されたニューロン束によってモデル化される。

【図16】非線形投影ルーチンを用いて広角模式眼の網膜に投影された広視野視覚シーン（レナ（Ｌｅｎｎａ）標準画像）のソース画像ファイルを表す図であり、仮想網膜は、円形パターンに配置されたニューロン束によってモデル化される。

【図17】本明細書に開示されたとおりの、縮尺通りではない、六角形配置の複数の円形形状開口としての非屈折性特徴を有する例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図および断面図である。

【図18】本明細書に開示されたとおりの、実施例１に説明される対照レンズＣ１に対する仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列（すなわちラスタープロット）は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸は離散的なニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図19】本明細書における実施例１に説明されるとおりの、対照コンタクトレンズＣ１について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図20】本明細書に開示されたとおりの、実施例１に説明されたコンタクトレンズの実施形態Ｄ１についての、仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸はニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図21】本明細書における実施例１に説明されるとおりの、コンタクトレンズの実施形態Ｄ１について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図22】本明細書における実施例１に説明されるとおりの、４ｍｍの瞳孔径において評価した、対照コンタクトレンズＣ１とコンタクトレンズの実施形態Ｄ１とのオン軸変調伝達関数を示す図である。

【図23】本明細書における実施例１に説明されるとおりの、７．５度の画角および４ｍｍの瞳孔径において評価した、対照コンタクトレンズＣ１とコンタクトレンズの実施形態Ｄ１とのオフ軸変調伝達関数を示す図である。

【図24】本明細書に開示されたとおりの、縮尺通りではない、六角形配置パターンの点状の非屈折性特徴を有する例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図および断面図である。

【図25】本明細書に開示されたとおりの、実施例２に説明された対照レンズＣ２についての、仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸は離散的なニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図26】本明細書における実施例２に説明されるとおりの、対照コンタクトレンズＣ２について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図27】本明細書に開示されたとおりの、実施例２に説明されたコンタクトレンズの実施形態Ｄ２についての、仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸はニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図28】本明細書における実施例２に説明されるとおりの、コンタクトレンズの実施形態Ｄ２について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図29】本明細書における実施例２に説明されるとおりの、４ｍｍの瞳孔径において評価した、対照コンタクトレンズＣ２とコンタクトレンズの実施形態Ｄ２とのオン軸変調伝達関数を示す図である。

【図30】本明細書における実施例２に説明されるとおりの、７．５度の画角および４ｍｍの瞳孔径において評価した、対照コンタクトレンズＣ２とコンタクトレンズの実施形態Ｄ２とのオフ軸変調伝達関数を示す図である。

【図31】本明細書に開示されたとおりの、縮尺通りではない、ランダム配置の非屈折性特徴としての筋を有する例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図および断面図である。

【図32】本明細書に開示されたとおりの、実施例３に説明された対照レンズＣ３についての、仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸は離散的なニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図33】本明細書における実施例３に説明されるとおりの、対照コンタクトレンズＣ３について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図34】本明細書に開示されたとおりの、実施例３に説明された対照レンズＤ３についての、仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸は離散的なニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図35】本明細書における実施例３に説明されるとおりの、コンタクトレンズの実施形態Ｄ３について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図36】本明細書における実施例３に説明されるとおりの、６ｍｍの瞳孔径において評価した、対照コンタクトレンズＣ３とコンタクトレンズの実施形態Ｄ３とのオン軸変調伝達関数を示す図である。

【図37】本明細書における実施例３に説明されるとおりの、２．５度の画角および６ｍｍの瞳孔径において評価した、対照コンタクトレンズＣ３とコンタクトレンズの実施形態Ｄ３とのオフ軸変調伝達関数を示す図である。

【図38】本明細書に開示されたとおりの、縮尺通りではない、非屈折性特徴としての格子線を有する例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図および断面図である。

【図39】本明細書に開示されたとおりの、実施例４に説明された対照レンズＣ４についての、仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸は離散的なニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図40】本明細書における実施例４に説明されるとおりの、対照コンタクトレンズＣ４について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図41】本明細書に開示されたとおりの、実施例４に説明されたコンタクトレンズの実施形態Ｄ４についての、仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸は離散的なニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図42】本明細書における実施例４に説明されるとおりの、コンタクトレンズの実施形態Ｄ４について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図43】本明細書における実施例４に説明されるとおりの、６ｍｍの瞳孔径において評価した、対照コンタクトレンズＣ４とコンタクトレンズの実施形態Ｄ４とのオン軸変調伝達関数を示す図である。

【図44】本明細書における実施例４に説明されるとおりの、７．５度の画角および６ｍｍの瞳孔径において評価した、対照コンタクトレンズＣ４とコンタクトレンズの実施形態Ｄ４とのオフ軸変調伝達関数を示す図である。

【図45】本明細書に開示されたとおりの、縮尺通りではない、放射状またはスポーク状配置の非屈折性特徴としての線または筋を有する例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図および断面図である。

【図46】本明細書に開示されたとおりの、実施例５に説明された対照レンズＣ５についての、仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸は離散的なニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図47】本明細書における実施例５に説明されるとおりの、対照コンタクトレンズＣ５について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図48】本明細書に開示されたとおりの、実施例５に説明されたコンタクトレンズの実施形態Ｄ５についての、仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸は離散的なニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図49】本明細書における実施例５に説明されるとおりの、コンタクトレンズの実施形態Ｄ５について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図50】本明細書における実施例５に説明されるとおりの、５ｍｍの瞳孔径において評価した、対照コンタクトレンズＣ５とコンタクトレンズの実施形態Ｄ５とのオン軸変調伝達関数を示す図である。

【図51】本明細書における実施例５に説明されるとおりの、７．５度の画角および５ｍｍの瞳孔径において評価した、対照コンタクトレンズＣ５とコンタクトレンズの実施形態Ｄ５とのオフ軸変調伝達関数を示す図である。

【図52】本明細書に開示されたとおりの、縮尺通りではない、ランダム配置の点状の非屈折性特徴を有する例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図および断面図である。

【図53】本明細書に開示されたとおりの、実施例６に説明された対照レンズＣ６についての、仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸は離散的なニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図54】本明細書における実施例６に説明されるとおりの、対照コンタクトレンズＣ６について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図55】本明細書に開示されたとおりの、実施例６に説明されたコンタクトレンズの実施形態Ｄ６についての、仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸は離散的なニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図56】本明細書における実施例６に説明されるとおりの、コンタクトレンズの実施形態Ｄ６について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図57】本明細書における実施例６に説明されるとおりの、４ｍｍの瞳孔径において評価した、対照コンタクトレンズＣ６とコンタクトレンズの実施形態Ｄ６とのオン軸変調伝達関数を示す図である。

【図58】本明細書における実施例６に説明されるとおりの、７．５度の画角および４ｍｍの瞳孔径において評価した、対照コンタクトレンズＣ６とコンタクトレンズの実施形態Ｄ６とのオフ軸変調伝達関数を示す図である。

【図59】本明細書に開示されたとおりの、縮尺通りではない、らせん配置の点状の非屈折性特徴を有する例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図および断面図である。

【図60】本明細書に開示されたとおりの、実施例７に説明された対照レンズＣ７についての、仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸は離散的なニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図61】本明細書における実施例７に説明されるとおりの、対照コンタクトレンズＣ７について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図62】本明細書に開示されたとおりの、実施例７に説明されたコンタクトレンズの実施形態Ｄ７についての、仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸は離散的なニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図63】本明細書における実施例７に説明されるとおりの、コンタクトレンズの実施形態Ｄ７について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図64】本明細書における実施例７に説明されるとおりの、６ｍｍの瞳孔径において評価した、対照コンタクトレンズＣ７とコンタクトレンズの実施形態Ｄ７とのオン軸変調伝達関数を示す図である。

【図65】本明細書における実施例７に説明されるとおりの、７．５度の画角および６ｍｍの瞳孔径において評価した、対照コンタクトレンズＣ７とコンタクトレンズの実施形態Ｄ７とのオフ軸変調伝達関数を示す図である。

【図66】縮尺通りではない、本明細書に開示された格子状パターンとして配置された非屈折性特徴を有する例示的な眼鏡レンズの実施形態と、先行技術の眼鏡レンズとの正面図である。

【図67】先行技術の単焦点コンタクトレンズで矯正した－３Ｄの近視モデル眼に、可視波長（たとえば、５５５ｎｍ）およびバージェンス０Ｄの入射光を入射したときの、オン中心／オフ周囲およびオフ中心／オン周囲網膜回路によって記録された理論上の網膜神経節細胞活性の模式図である。

【図68】本明細書に開示されるコンタクトレンズの実施形態の１つで矯正した－３Ｄの近視モデル眼に、可視波長（たとえば、５５５ｎｍ）およびバージェンス０Ｄの入射光を入射したときの、オン中心／オフ周囲およびオフ中心／オン周囲網膜回路によって記録された理論上の神経節細胞活性の模式図である。

【図69】本明細書に開示されたとおりの、縮尺通りではない、６つの放射アームを有する渦巻き配置の点状の非屈折性特徴を有する例示的な眼鏡レンズの実施形態の正面図である。

【図70】本明細書に開示されたとおりの、実施例８に説明された対照眼鏡レンズＣ８についての、仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸は離散的なニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図71】本明細書における実施例８に説明されるとおりの、対照眼鏡レンズＣ８について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図72】本明細書に開示されたとおりの、実施例８に説明された、眼鏡レンズの実施形態Ｄ８についての、仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸は離散的なニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図73】本明細書における実施例８に説明されるとおりの、眼鏡レンズの実施形態Ｄ８について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図74】本明細書における実施例８に説明されるとおりの、６ｍｍの瞳孔径において評価した、対照眼鏡レンズＣ８と眼鏡レンズの実施形態Ｄ８とのオン軸変調伝達関数を示す図である。

【図75】本明細書における実施例８に説明されるとおりの、１０度の画角および６ｍｍの瞳孔径において評価した、対照眼鏡レンズＣ８と眼鏡レンズの実施形態Ｄ８とのオフ軸変調伝達関数を示す図である。

【図76】本明細書に開示されたとおりの、縮尺通りではない、格子配置の線状または筋状の非屈折性特徴を有する例示的な眼鏡レンズの実施形態の正面図である。

【図77】本明細書に開示されたとおりの、実施例９に説明された対照眼鏡レンズＣ９についての、仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸は離散的なニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図78】本明細書における実施例９に説明されるとおりの、対照眼鏡レンズＣ９について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図79】本明細書に開示されたとおりの、実施例９に説明された、眼鏡レンズの実施形態Ｄ８についての、仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸は離散的なニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図80】本明細書における実施例９に説明されるとおりの、眼鏡レンズの実施形態Ｄ９について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図81】本明細書における実施例９に説明されるとおりの、５ｍｍの瞳孔径において評価した、対照眼鏡レンズＣ９と眼鏡レンズの実施形態Ｄ９とのオン軸変調伝達関数を示す図である。

【図82】本明細書における実施例９に説明されるとおりの、１０度の画角および５ｍｍの瞳孔径において評価した、対照眼鏡レンズＣ９と眼鏡レンズの実施形態Ｄ９とのオフ軸変調伝達関数を示す図である。

【図83】本明細書に開示されたとおりの、縮尺通りではない、ランダム配置の線状または筋状の非屈折性特徴を有する例示的な眼鏡レンズの実施形態の正面図である。

【図84】本明細書に開示されたとおりの、実施例１０に説明された対照レンズＣ１０についての、仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸は離散的なニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図85】本明細書における実施例１０に説明されるとおりの、対照眼鏡レンズＣ１０について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図86】本明細書に開示されたとおりの、実施例１０に説明された、眼鏡レンズの実施形態Ｄ１０についての、仮想網膜モデルのオン細胞およびオフ細胞経路から得られた出力スパイク列を示す図である。オン細胞およびオフ細胞から得られたスパイク列は、上下のサブグラフとして表される。グラフのＹ軸はニューロン束を表し、Ｘ軸はミリ秒での時間を表す。グラフの暗い部分はスパイクを表し、白い部分はスパイクがないことを表す。

【図87】本明細書における実施例１０に説明されるとおりの、眼鏡レンズの実施形態Ｄ１０について得られた、仮想網膜モデルのオン細胞（上）およびオフ細胞（下）経路からの、時間の関数としての平均スパイク率を示す図である。

【図88】本明細書における実施例１０に説明されるとおりの、４ｍｍの瞳孔径において評価した、対照眼鏡レンズＣ１０と眼鏡レンズの実施形態Ｄ１０とのオン軸変調伝達関数を示す図である。

【図89】本明細書における実施例１０に説明されるとおりの、１０度の画角および４ｍｍの瞳孔径において評価した、対照眼鏡レンズＣ１０と眼鏡レンズの実施形態Ｄ１０とのオフ軸変調伝達関数を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0065】

近視の進行速度を遅らせるために利用可能な光学的解決策は、網膜画像特性の何らかの形態の光学的操作、たとえば同時デフォーカス、正の球面収差、光学ゾーンの中心および／または周囲における正の屈折力、または焦点深度を拡張するためのより高次の収差を利用するレンズなどを含む。

【0066】

こうした光学設計の弱点の１つは、それらが視覚の質に妥協するということである。レンズ装着の適合性がこうしたレンズの効力に与える影響を考慮すると、視覚性能の顕著な低下は、低い適合性を促し、したがってより低い効力をもたらす可能性がある。

【0067】

したがって必要とされるのは、眼用レンズ内の屈折力の操作に関連する視覚障害を引き起こさない、近視の矯正および進行の遅延のための設計である。現在の開示は、停止信号として光学的デフォーカスを使用しない、近視の進行を遅延させるための代替的な非屈折法を提案する。本開示の実施形態は、エッジまたは光コントラストプロファイルを網膜画像に人工的に導入することによって近視の進行を遅らせるための代替的な方法を提案する。いくつかの実施形態は、現在の開示のレンズを通じて網膜に投影される画像に、光コントラストプロファイルの時空間的変動をさらに導入し、それによって全体的な網膜活性を高め、その結果、さらなる眼球の成長が抑制され得る。本開示の１つ以上の実施形態は、網膜に入射する光プロファイルの空間的および／または時間的変化に対して優先的応答を生成する網膜神経節細胞の中心－周囲アーキテクチャに依拠する。

【0068】

このセクションにおいて、本開示は、１つ以上のコンタクトレンズまたは１つ以上の眼鏡の実施形態を参照して詳細に説明され、いくつかの予期される実施形態は添付の図面によって例示および支持される。いくつかのコンタクトレンズおよび眼鏡レンズの実施形態は、説明のために提供されるものであり、本開示の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

【0069】

以下の説明は、本開示の共通の特性および特徴を共有し得るいくつかのコンタクトレンズおよび眼鏡レンズの実施形態に関連して提供される。１つの実施形態の１つ以上の特徴は、追加の実施形態を構成し得る任意の他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わされてもよいことが理解されるべきである。本明細書に開示された機能的および構造的情報は、いかなる意味でも限定的に解釈されるべきものではなく、単に、開示された実施形態およびそれらの実施形態の変形をさまざまなやり方で使用することを当業者に教示するための代表的な基礎として解釈されるべきである。詳細な説明のセクションで使用されるサブタイトルおよび関連する主題の見出しは、読者の参照を容易にするためにのみ含まれており、決して本開示全体を通じて説明される主題または本開示の請求項を限定するために使用されるべきではない。サブタイトルおよび関連する主題の見出しは、請求項の範囲または請求項の限定を解釈する際に使用されるべきではない。

【0070】

近視または進行性の近視の発達のリスクを有する個人を特定するために使用可能であると報告されてきたいくつかの技術は、以下の要因、すなわち遺伝、民族、生活様式、環境、過度の近くの作業などのうちの１つ以上に関する問い合わせを含む。本開示の特定の実施形態は、近視または進行性の近視の発達のリスクを有すると特定された人に向けられる。現在までに、眼球の成長速度を制御するため、または近視の進行を遅らせるための多数の光学設計が提案されてきた。これらの設計のいくつかは、基本処方に関連するある程度の相対的な正の屈折力を使用することを特徴とする。こうした光学原理に基づく設計は、視覚の質の顕著な低下を招く。レンズ装着の適合性が効力に及ぼす影響を考えると、視覚性能の顕著な低下は、適合性の低下を促し、その結果としてより不十分な効力がもたらされる可能性がある。

【0071】

本開示の実施形態は、網膜神経節細胞活性を増加させることによって、近視の進行速度を抑制または減速させるのに役立つように設計された、その他の部分は単焦点の眼用レンズの光学ゾーン内に意図的に構成された非屈折性特徴の効果を利用する光学設計に関するものである。

【0072】

人間の視覚系は、オンおよびオフ網膜チャネルまたは経路に組織化されている。網膜神経節細胞は、オン中心／オフ周囲双極細胞またはその反対に組織化される円形受容野を有し、その作用は図１および図２に簡潔に説明されている。

【0073】

複雑な網膜神経節細胞回路は、視覚入力シーンの入射光に含まれる時空間情報を、視神経繊維を形成する網膜神経節細胞の軸索によって視覚野に伝達されるスパイク列および活性パターンに変換することを助ける。

【0074】

網膜神経節細胞の２つのグループである大細胞および小細胞は、網膜で捕らえられた入射光信号に対する異なるタイプの応答を助ける。大細胞および小細胞によって伝達される情報は、互いに並行かつ独立している。

【0075】

大細胞性経路または過渡経路は、入射光信号の時間的特徴、たとえば入力シーン内の動き、変化、および開始などを捕らえる一方で、小細胞性経路または持続経路は、入射光信号の空間的特徴、たとえば入力シーン内のパターンおよび形状などを捕らえる。

【0076】

大細胞性経路は、大きな受容野、短い遅延を有し、高速伝導性軸索を使用して過渡的なやり方で応答する。他方で小細胞性経路は、より小さい受容野、長い遅延を有し、低速伝導性軸索を使用して持続的なやり方で応答する。大細胞性経路によって捕らえられた相対的な変化の事象と、小細胞性経路によって捕らえられたグレーレベルの持続的な画像フレームとは、視覚シーンの２つの高度に直交する表現である。

【0077】

眼球成長の調節が全体的ではなく局所的に調整されるとすると、大細胞性経路は、少なくとも一部の個人について、眼球成長の調節または眼球成長の恒常性の調節に関与している可能性がある。言い換えると、局所的な相対的変化に関する情報を含有する大細胞性の網膜神経節細胞は、転写可能な視覚シーン内の動的または時間的なコントラストを、成長オン信号または成長オフ信号に符号化する能力を提供する。

【0078】

視覚シーンの時空間コントラストの増加は、網膜神経節細胞活性にスパイクまたは短期間の増加を導入する可能性があり、網膜神経節細胞活性が大きくなるほど、眼に対する成長抑制信号が高くなる。網膜受容野回路の構造により、以下の２つの条件は網膜神経節細胞を興奮させない。（ａ）明確なエッジのない、均質に照明された網膜シーン（すなわち視覚シーンに空間的コントラストがないこと）、または（ｂ）あまりにも長時間シーンの変化がないこと（すなわち時間的コントラストがないこと）。網膜神経節細胞の興奮が低いほど発火活性が低下し、それは網膜活性が全体的に低下することを示し、網膜の不活性が大きいほど成長抑制信号が低下し、結果的にさらなる眼球成長がもたらされる。オン受容野活性およびオフ受容野活性の時間積分における相対的な差が、さらなる眼球成長を決定する。

【0079】

本開示は、不活性な網膜が眼球成長を引き起こし、活性な網膜が成長を抑制するか、または停止信号を引き起こすことを前提とする。本開示はさらに、先行技術の標準的な単焦点コンタクトレンズもしくは眼鏡レンズ、および／または空間的に均一な視覚画像が、網膜をベースライン状態（すなわち、網膜神経節細胞のベースラインまたは定常的発火パターン）のままにすることによって、さらに近視をもたらすさらなる眼球成長を促進する、均質で実質的にエッジのない視覚画像に寄与することを予期している。

【0080】

図１は、本開示の１つ以上の実施形態を説明するために用いられる、オン中心オフ周囲型およびオフ中心オン周囲型の網膜受容野の作用を示す。

【0081】

図１の第１列および第３列は、理論上の刺激提示の以下の４つの場合を強調したものである。（ａ）網膜受容野全体に光がない（１０１および１１１）；（ｂ）網膜受容野の中心領域に光がないが、周囲は完全に点灯している（１０２および１１２）；（ｃ）網膜受容野の周囲領域に光がないが、中心領域は完全に点灯している（１０３および１１３）；ならびに（ｄ）網膜受容野の中心および周囲領域の両方が完全に点灯している（１０４および１１４）。第２列および第４列は、図１（ａ）～１（ｄ）に開示されたさまざまな対応する刺激条件に対する経時的な発火活動電位を示す。

【0082】

たとえば、オン中心オフ周囲網膜受容野（すなわち図１の最初の２列）を考えるとき、光刺激がない場合（１０１）、網膜神経節細胞はベースライン率で発火する（１０６）。光がオフ周囲領域のみに落射し（１０２）、オン中心領域には落射しない場合、ベースライン発火は刺激期間の間抑制される（１０７）。

【0083】

光スポットがオン中心ゾーンに一致するとき（１０３）、網膜神経節細胞の発火率は最大である（１０８）。光の円が拡大し、オン中心野とオフ周囲野との両方をカバーする（１０４）と、発火パターンはその最大から減少し、基本発火率に近づく（１０９）。

【0084】

オフ中心オン周囲受容野（すなわち図１の最後の２列）を考えるとき、光刺激がない場合（１１１）、網膜神経節細胞はベースライン率で発火する（１１６）。

【0085】

光がオン周囲領域のみに落射し（１１２）、オフ中心領域には落射しない場合、網膜神経節細胞の発火率は最大である（１１７）。光スポットがオフ中心ゾーンに一致するとき（１１３）、ベースライン発火は刺激期間の間抑制される（１１８）。光の円が拡大し、オフ中心野とオン周囲野との両方をカバーする（１１４）と、発火パターンはその最大から減少し、ベースライン発火率に近づく（１１９）。当業者に認識され得るとおり、図１の例示は理論上の最良ケースのシナリオであり、ベンチトップの実験室での実験以外の現実生活のシナリオでは再現が困難なことがある。

【0086】

図２は、異なる刺激条件を受けたときの、オン中心オフ周囲網膜受容野の発火パターンの別のグラフ図である。図２の上半分は、受容野が遭遇し得るエッジ（２０６）検出シナリオのいくつかを示す、次の５つの異なる光刺激条件を示す。（ｉ）受容野全体がエッジの暗部にある場合（２０１）；（ｉｉ）周囲部の一部がエッジの明側にあり、中心部およびオフ周囲ゾーンの残りの部分がまだエッジの暗部にある場合（２０２）；（ｉｉｉ）オフ周囲領域およびオン中心領域の一部がエッジの明側にあり、オン中心領域およびオフ周囲領域の大部分がエッジの暗パッチにある場合（２０３）；（ｉｖ）オン中心領域のすべてがエッジの明側にあり、オフ周囲領域のいくらかがエッジの暗側にある場合（２０４）；および最後に（ｖ）受容野全体がエッジの明側にある場合（２０５）。

【0087】

図２の下半分は、受容野が経時的に遭遇する可能性のある５つの異なるエッジ検出シナリオ（２０１～２０５）に対する神経節細胞の発火活動電位を示している。たとえば、受容野全体がエッジの暗部にある場合（２０１）、神経節細胞の発火率は、図２の二重の黒実線で示された基本率である。オフ周囲領域の一部がエッジの明側にあり、オン中心がまだエッジの暗側にある場合（２０２）、神経節細胞の発火率は基本率よりも低く抑制される。オフ周囲領域とオン中心領域との一部がエッジの明側に向かって移動するとき（２０３）、発火率は基本率に戻る。中心領域全体がエッジの明側にあり、周囲部のいくらかが暗側にあるとき（２０４）、発火率はピークに達する。

【0088】

最後に、受容野全体がエッジの明側にある場合（２０５）、発火率は基本率に接近するように低下するが、基本率よりわずかに高い範囲にある。受容野の周囲は、視細胞によって放出されるグルタミン酸の量にも影響を与える。周囲野が暗いとき、この領域にある視細胞は、脱分極してより多くのグルタミン酸を放出することとなる。

【0089】

光がオン中心領域に落射する一方でオフ周囲の少なくともある部分が相対的な暗闇を経験する場合、周囲野にある視細胞に接続された水平細胞は、グルタミン酸に応答して脱分極し、自身の抑制性神経伝達物質を放出して、中心視細胞がグルタミン酸の放出をより少なくするように中心視細胞をさらに抑制する。この状況は、網膜神経節細胞の発火活動電位の最高の応答を生じる。周囲部に光があるときには全く逆のことが起こる。視細胞は周囲部において過分極するため、より少ないグルタミン酸を放出する。

【0090】

周囲野の視細胞に接続された水平細胞は、応答において過分極し、自身の抑制性神経伝達物質をより少なく放出し、それによって生じる抑制性応答が少なくなるため、中心視細胞は抑制されずにさらに多くのグルタミン酸を放出し得るようになる。これは、オフ中心神経節受容野における最高の応答を生じる状況である。

【0091】

仮想網膜モデル
当業者に認識され得るとおり、図２の例示は、多様なオンチャネルおよびオフチャネル網膜野の作用モデルの理論上のシナリオであり、それらは個々の眼によって経験される典型的な現実生活シナリオを反映しないことがある。さまざまな現実生活のテストケースに対する適切性を示すために、仮想網膜シミュレーションプラットフォームを使用して、さまざまな実施形態の作用を示している。使用した仮想網膜プラットフォームの動作原理および技術フレームワークを本明細書において説明する。

【0092】

仮想網膜プラットフォームは、入力として時間的シーケンスを含む網膜画像のセットを使用し、それらを網膜の全体的活性を表すスパイク列または動作電位のセットの出力に変換するように構成される。本質的に、入来する視覚シーンに対する空間的および／または時間的変化に対する優先的な応答を提供する神経節細胞の中心－周囲アーキテクチャのエッジ検出能力が本明細書において用いられた。広視野網膜画像のエミュレーションを微調整して現実生活シナリオを模倣するために、仮想網膜プラットフォームのフレームワーク内のいくつかの変数を調整することができる。

【0093】

以下の科学論文に記載された網膜回路および神経生理学に関するいくつかの情報が、本明細書において開示される発明を実行するために必要である。ここで、ワン（Ｗａｎｇ）、アレマン（Ａｌｅｍａｎ）、およびシェーファー（Ｓｃｈａｅｆｆｅｌ）によって書かれ、２０１９年６月にインベスティゲーティブ・オフサルモロジー・アンド・ビジョン・サイエンス（Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｖｅ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｖｉｓｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ）誌にて出版された「近視の発達を抑制するための人工的な動的オン刺激またはオフ刺激の有効性の調査（Ｐｒｏｂｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｔｅｎｃｙ ｏｆ Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｏｎ－ ｏｒ Ｏｆｆ－ ｓｔｉｍｕｌｉ ｔｏ ｉｎｈｉｂｉｔ ｍｙｏｐｉａ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ）」と題する科学雑誌論文は、その全体が本明細書において参照される。ウォーラー（Ｗｏｈｒｅｒ）およびコーンプロブスト（Ｋｏｒｎｐｒｏｂｓｔ）によって書かれ、２００９年にジャーナル・オブ・コンピューテーショナル・ニューロサイエンス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ Ｎｅｕｒｏｓｃｉｅｎｃｅ）にて出版された「仮想網膜：コントラストゲイン制御を有する生物学的網膜モデルおよびシミュレータ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅｔｉｎａ：Ａ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｔｉｎａ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｏｒ，ｗｉｔｈ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｇａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ）」と題する別の論文は、その全体が本明細書において参照される。加えて、著者セサック（Ｃｅｓｓａｃ）、コーンプロブスト、クラリア（Ｋｒａｒｉａ）、ナサー（Ｎａｓｓｅｒ）、パンプローナ（Ｐａｍｐｌｏｎａ）、ポーテリ（Ｐｏｒｔｅｌｌｉ）、およびビエブル（Ｖｉｅｖｉｌｌｅ）によって書かれ、２０１７年にフロンティアズ・オブ・ニューロインフォマティクス（Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ ｏｆ Ｎｅｕｒｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ）誌にて出版された「網膜の解析およびシミュレーションのための新たなプラットフォーム（Ａ Ｎｅｗ Ｐｌａｔｆｏｒｍ ｆｏｒ Ｒｅｔｉｎａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）」と題する別の科学論文も、その全体が本明細書において参照される。

【0094】

理想的には、仮想網膜プラットフォームのためのソース入力網膜画像は、個人が本明細書で開示される企図される実施形態の１つを装着したときに得られる、個々の人間の網膜に形成される画像に近い表現であるべきである。実際の網膜画像にはアクセスできないので、予期される画像の作用は、開示された実施形態に適合した模式的モデル眼を用いて模倣でき、または代替的に、本明細書において開示される実施形態に適合した物理的モデル眼を用いて画像を得ることができる。

【0095】

現在の開示は、屈折異常症の模式的モデル眼の範囲が本明細書で開示される実施形態の範囲に適合されるときに、さまざまな対象の仮想網膜画像を得るために、高度の光線追跡および模式的モデル化を広く利用する。他の実施形態に対して、開示された実施形態の作用を示すために、物理的またはベンチトップモデル眼の使用を含む代替的なアプローチを検討してもよい。仮想網膜処理の確立されたモデルは、本開示のさまざまな眼用レンズ実施形態の作用を説明するために用いられた。図３は、本明細書で開示されるさまざまな実施形態の内部作用を説明するためのプラットフォームとして使用された仮想網膜モデルの全体的な構造の流れ図を表す。このモデルは、「仮想網膜：コントラストゲイン制御を有する生物学的網膜モデルおよびシミュレータ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅｔｉｎａ：Ａ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｔｉｎａ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｏｒ，ｗｉｔｈ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｇａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ）」と題する査読論文として発表されたウォーラーおよびコーンプロブストの研究を適合させたものである。

【0096】

提案された仮想網膜モデルの３層アーキテクチャ（図３）は、視覚シーンにおいて存在する入来信号を漸進的に伝達して変換する、逐次的連続的な時空間マップを容易にする。入来する網膜信号は、Ｌ（ｘ，ｙ，ｔ）の光度プロファイルを有し、ここで輝度は、ある時点（ｔ）における網膜の空間的に分離された点または画素（ｘ，ｙ）ごとに定義される。本開示の実施形態を説明するために用いられるすべてのシミュレーションについて、入力視覚シーンがデジタル化されて、８ビットのグレーレベルを表す０～２５５の間の強度を有した。しかし、１０ビット、または１２ビット、または１６ビットのグレーレベルを表す０～１０２３、または０～４０９５、または０～６５５３５の間の強度を有する入力画像の使用も、本開示の他の実施形態の有用性を示すために用いられてもよい。仮想網膜細胞の後続の層は、本明細書において説明される数式のセットによって駆動される空間的連続体としてモデル化される。

【0097】

図３のチャートに示されるとおり、仮想網膜モデルの第１の段階は、視細胞および水平細胞を含む外網状層における入力信号の処理を含む。第１の段階において、本明細書において参照されるウォーラーおよびコーンプロブストの教示に基づく単純な時空間線形フィルタを用いて、入力シーケンスＬ（ｘ，ｙ，ｔ）を視細胞中心応答Ｃ（ｘ，ｙ，ｔ）および水平周囲細胞の応答Ｓ（ｘ，ｙ，ｔ）に分解する。さらに、応答Ｃ（ｘ，ｙ，ｔ）およびＳ（ｘ，ｙ，ｔ）を外網状層フィルタにおいて使用してバンドパス興奮電流Ｉ_ＯＰＬ（ｘ，ｙ，ｔ）を定義し、次いでモデルの第２の段階において、そのバンドパス興奮電流が双極細胞に与えられる。瞬時非線形コントラストゲイン制御が、可変フィードバックゲートシャントコンダクタンスｇ_Ａ（ｘ，ｙ，ｔ）を用いる双極層Ｖ_ＢＰ（ｘ，ｙ，ｔ）に適用されて、興奮電流Ｉ_ＧＡＮＧ（ｘ，ｙ，ｔ）をもたらす。第３の段階において、雑音積分および発火細胞モデルを支配する等式の離散集合が、Ｉ_ＧＡＮＧ（ｘ，ｙ，ｔ）を、網膜神経節細胞活性を測定するために用いられるスパイク列へと変換することを助ける。スパイクは、１対１接続を用いるか、または代替的に、受け取った興奮電流のシナプスプーリングを用いてモデル化できる。

【0098】

網膜の層で発生する信号変換を近似するために、複数の線形フィルタがモデルの異なる段階で使用される。現実世界への適合性を維持しながら、計算の複雑さを単純化して、大きな計算の非効率性を最小化するために、本開示の実施形態の作用を説明するためのモデルにおいていくつかの仮定がなされる。

【0099】

本開示は、実施形態の作用を説明するための仮想網膜モデルに限定されず、設計または検証のための開示されたモデルおよび代替的モデルに対する修正形の使用は、本発明の範囲内であるとみなされる。外網状層において発生する仮想網膜モデルの第１の段階において、視細胞Ｃ（ｘ，ｙ，ｔ）および水平細胞Ｓ（ｘ，ｙ，ｔ）から双極細胞が受け取った、もたらされる電流Ｉ_ＯＰＬ（ｘ，ｙ，ｔ）は以下のとおりに得られる。

【0100】

【数1】

【0101】

式１において、Ｃ（ｘ，ｙ，ｔ）は、視細胞に関連する中心信号を表し、Ｓ（ｘ，ｙ，ｔ）は、水平細胞に関連する周囲信号を表す。光伝達プロセスは、指数関数的時間ローパスカーネルＥ_τＳを有する部分的過渡的線形カーネルカスケード、および部分的過渡的フィルタＴ_{ωＵ，τＵ}によって変調されたガンマ指数関数カスケードＥ_{ηＣ，τＣ}としてモデル化される。

【0102】

式２における記号Ｃは中心信号に対するカーネル演算を表し、Ｕはアンダーシュートを表し、式３におけるＳは周囲信号に対するカーネル演算を表す。式２における関数Ｇ_σＣは、視細胞間のギャップ接合の空間的ボケを包含する。

【0103】

式３における関数Ｇ_σＣは、水平細胞間の結合ギャップ接合の空間的ボケを包含する。式２および３における記号

【0104】

【数2】

【0105】

は時間的畳み込みを示し、一方、記号

【0106】

【数3】

【0107】

は空間的畳み込みを示す。記号は以後、この開示において、時間的畳み込みおよび空間的畳み込みを示すために用いられる。定数λ_ＯＰＬは、中心－周囲フィルタの全体ゲインであり、一方ｗ_ＯＰＬは、中心信号および周囲信号の相対的な重みである。

【0108】

仮想網膜モデルの第２の段階におけるコントラストゲイン制御演算は、網膜の電気的信号伝達特性に対する視覚入力シーンの局所コントラストの影響を記述し、それは本質的に非線形かつ動的である。双極細胞のレベルでの非線形フィードバックループに基づくコントラストゲイン制御は、以下のとおり記述できる。

【0109】

【数4】

【0110】

式４、５、および６において、ｇ_Ａは、静的関数ＱＶ_ＢＰを用いて活性化することができる双極細胞の膜における可変リークを表す。リークは、Ｖ_ＢＰの開法（ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）に対するｇ_Ａの分割的効果によって、このレベルでの電流積分のゲインを決定する。このモデルにおいて、ｇ_Ａは、時間的スケールτ_Ａおよび空間的広がりσ_Ａとともに双極細胞によって考慮される値に動的に依存する。

【0111】

仮想網膜モデルの第３の段階は、双極細胞の活性から網膜神経節細胞のスパイク列を生成することを含む。双極信号Ｖ_ＢＰは整流され、追加の時空間的整形を受けて、式７および８に記述される神経節細胞に対する興奮電流Ｉ_ＧＡＮＧ（ｘ，ｙ，ｔ）を生成する。

【0112】

【数5】

【0113】

ウォーラーおよびコーンプロブストによって提案されたモデルは、双極細胞から中心－周囲神経節細胞電流への遷移における信号整形をモデル化するために経験式を用いた。これらのモデルは、本明細書において開示される１つ以上の実施形態の作用を実証するために適合された。

【0114】

そのモデルは、式７および８に記述される代替の生物学的に妥当なモデルから期待される応答の関数的再現における多様性を可能にする、いくつかの変数の使用を提案する。パラメータεは２つの入力値－１および＋１を取り、ここで負の値はオフ神経節細胞活性を表し、正の値はオン神経節細胞活性の表現を可能にする。

【0115】

双極層信号は静的非線形関数Ｎ（Ｖ）を用いて整流され、ここでパラメータλ_Ｇおよび

【0116】

【数6】

【0117】

は減少した電流の次元を有し、一方、

【0118】

【数7】

【0119】

は神経節細胞の線形閾値である。いくつかの追加のモデルが、マスモウディ（Ｍａｓｍｏｕｄｉ）、アントニーニ（Ａｎｔｏｎｉｎｉ）、およびコーンプロブストによって、シグナル・プロセシング：イメージ・コミュニケーション（ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ：Ｉｍａｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）誌の２８巻（２０１３）にて出版された「眼を通じた画像のストリーミング：ディザースケーラブル画像コーダとして見た網膜（Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ ａｎ ｉｍａｇｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｅｙｅ：ｔｈｅ ｒｅｔｉｎａ ｓｅｅｎ ａｓ ａ ｄｉｔｈｅｒｅｄ ｓｃａｌａｂｌｅ ｉｍａｇｅ ｃｏｄｅｒ）」と題する論文で提案され、この論文はその全体が本明細書に組み込まれる。Ｉ_ＧＡＮＧ（ｘ，ｙ，ｔ）から雑音リーク－積分－発火ニューロン（ｎＬＩＦ：ｎｏｉｓｙ ｌｅａｋｙ－ｉｎｔｅｇｒａｔｅ－ａｎｄ－ｆｉｒｅ ｎｅｕｒｏｎｓ）のアレイが、出力スパイクのセットを生成する。実際の網膜では、電気信号の付加的な複雑な変換が起こり、それは双極細胞、無軸索細胞、および神経節細胞の間のシナプス相互作用の場である内網状層のシナプス構造によって促進される。

【0120】

本開示の実施形態の効果を実証するためのモデル化の目的のために、いくつかの例では、計算効率の代わりに無軸索細胞および双極細胞の間の複雑なシナプス関係は無視される。

【0121】

いくつかの他の例では、本明細書に開示されるとおり、水平細胞と双極細胞との間、無軸索細胞と双極細胞との間の相互作用の複雑さのうちの１つ以上が考慮される。本開示の企図された眼用レンズの実施形態の作用を記述するために、外網状層および内網状層の相互作用のさまざまな他の妥当な組み合わせを含むようにモデルをさらに拡張することは、本発明の範囲内とみなされる。

【0122】

連続信号Ｉ_ＧＡＮＧ（ｘ，ｙ，ｔ）をスパイク列の離散集合に変換することは、以下に記述されるとおりの標準的なｎＬＩＦモデルを用いて細胞の出力から得られる。

【0123】

【数8】

【0124】

標準的なｎＬＩＦモデルは、閾値に達したときにスパイクとなり、すなわち（Ｖ_ｎ）（ｔ）＝１であり、不応期には（Ｖ_ｎ）（ｔ）＝０となる。ここで（η_υ）（ｔ）は、実際の神経節細胞における変動性を再現するためにスパイク発生プロセスに加えることができる雑音ソースである。

【0125】

網膜神経節細胞層のスパイクを模倣するため、仮想網膜が、相対的な生物学的妥当性および適応できる程度の複雑性を提供する以下のパラメータを用いるモデルにおいて定義された。図４の以下の例は、本明細書において説明される特定の具体的な網膜パラメータによって構成された、本開示の段落［００９１］～［０１２４］に説明された仮想網膜モデルの有効性を確立するものである。

【0126】

この例において、各々が５１２×５１２画素の次元を有する一連の５０画像フレームが、仮想網膜モデルのための入力ソースとして働くための画像モンタージュとして構成された。映像入力ストリームの奇数フレームは暗背景上の中心円形明領域（４０１）からなる一方、偶数フレームは白背景上の中心円形暗領域（４０２）で構成された。

【0127】

この例において、各フレームが５０ミリ秒間提示されるように構成されて、仮想網膜モデルに対する２．５秒の実時間刺激提示が構成された。映像入力ストリームの奇数および偶数フレームの両方について、中心円形領域の直径は、０．５°の中心窩の視角に等価である約５０画素となるように構成された。入力ストリームにおける各画素のビット深度は、０～２５５（すなわち８ビット）の範囲にデジタル化された。映像入力ストリームの視角は、各フレームがモデル網膜の中心窩領域上の約５°×５°に対するように構成された。

【0128】

２つのシミュレーションテスト条件を用いて、入力画像ストリームが仮想網膜上に提示されたときの網膜神経節細胞活性を計算した。シミュレーションは２つの異なる細胞極性であるオン細胞モードおよびオフ細胞モードにおいて実行された。網膜活性は、仮想網膜モデルの神経節細胞層から生じるスパイク活性によって測定された。各テスト条件に対するスパイク活性は、各束に対する平均ニューロンスパイク列、および時間の関数としての平均スパイク率を表す刺激前後ヒストグラム表現として表された。

【0129】

第１のテスト条件は、映像入力ストリームの中心が円形ニューロン束の中心と一致するように位置する１つのニューロン束（４０３）を含んだ。第２のテスト条件は７つの円形ニューロン束（４０４）を含み、これらは１つの束が映像入力ストリームの中心にあり、残りの６つの束は円周直径がモデル網膜の中心窩領域上の約２．５°×２．５°に対するような円周上に配置された、六角形パターンに位置していた。

【0130】

加えて、仮想網膜プラットフォームに対する作用を示すために、この例において、外網状層は、約１．５°（すなわち式２のσＣ）に対する中心領域と、約４．７５°（すなわち式３のσＳ）に対する周囲領域とを有するように構成された。外網状層の中心および周囲の時間的スケールは約１ミリ秒に設定され、これは式２および３の変数τＣおよびτＳをそれぞれ表す。本明細書における式１に記述されるとおりの、積分中心－周囲信号を支配する変数は、ｗ_０ＰＬ＝１およびλ_０ＰＬ＝１０となるように選択された。

【0131】

図４のこの例において検討された入力画像刺激特性の単純さが与えられたことによって、スパイク列およびスパイク率解析を計算するときに、コントラストゲイン制御機構に対するオプションと無軸索細胞の横方向の接続性とが消された。ウォーラーおよびコーンプロブストから双極細胞および神経節細胞シナプスの静的非線形性係数が適合され、ここで双極線形閾値が０に設定され、一方で線形閾値は８０にて一定に保持され、双極増幅値は１００にて保持された。

【0132】

ニューロンモデルに対する値もウォーラーおよびコーンプロブストから適合され、ここでは図４、５、および６において説明される例に対して０．７５のリーク、２０のニューロン雑音、１５０の膜容量、および２．４の発火閾値が考慮された。シナプス後プーリング変数シグマは無視された。

【0133】

本開示の１つ以上の眼用レンズの実施形態の作用を示すため、双極細胞および神経節細胞シナプスの静的非線形性係数は、図４の例に用いられるものとは異なっていてもよい。たとえば、いくつかの実施形態において、双極線形閾値は少なくとも２、少なくとも５、少なくとも１０、または少なくとも１５であってもよい。

【0134】

本開示の１つ以上の眼用レンズの実施形態の作用を示すため、線形閾値は、少なくとも３０、少なくとも６０、少なくとも９０、または少なくとも１２０の一定値であってもよい。本開示の１つ以上の眼用レンズの実施形態の作用を示すため、双極増幅値は少なくとも５０、少なくとも７５、少なくとも１２５、または少なくとも１５０であってもよい。

【0135】

本開示の１つ以上の眼用レンズの実施形態の作用を示すため、ニューロンモデルのリークは、少なくとも０．２５、少なくとも０．５、少なくとも１、または少なくとも１．２５の値に設定されてもよい。本開示の１つ以上の眼用レンズの実施形態の作用を示すため、ニューロン雑音は、少なくとも１０、少なくとも２５、または少なくとも５０に設定されてもよい。

【0136】

本開示の１つ以上の眼用レンズの実施形態の作用を示すため、ニューロンの発火閾値は、少なくとも１．２、少なくとも２．４、または少なくとも３．６に設定されてもよい。

【0137】

本開示のコンタクトレンズおよび眼鏡レンズの実施形態についての作用を説明するために用いられるさまざまな他の実施形態例において、本明細書において説明されるとおり、式１～９に記載されるとおり、異なる程度の複雑さによってさまざまな構成が企図されてもよい。実施例１～７のコンタクトレンズの実施形態の各々のシミュレーションに用いられる具体的な構成設定が以下のセクションにおいて説明される。

【0138】

開示された実施形態の非屈折性特徴
オンチャネルおよびオフチャネルへの網膜経路の配置のため、時間領域においては、網膜ニューロンは、主に視覚シーン内で急速に増加する輝度（オン細胞）または減少する輝度（オフ細胞）に対して応答する。空間領域において、網膜受容野は、中心オンおよび周囲オフ領域またはその逆の円形パターンに配置される。こうした網膜細胞の配置は、網膜回路の最適化された使用を可能にして、適切な空間および／または時間分解能を維持しながら所望の視覚処理を達成する。

【0139】

網膜面において捕らえられた視覚シーン内の空間的および／または時間的変動の決定的な不足は、網膜神経節細胞の不十分な興奮をもたらし、不十分な網膜活性、または不活性網膜、または不十分な活性の網膜は、眼球の成長を引き起こすと仮定される。本開示の特定の実施形態は、近視の発達または進行性近視のリスクがある人に向けられている。本開示の１つ以上の実施形態は、網膜全体にわたる明確なエッジ、時間的に変動する明確なエッジ、または空間光コントラストプロファイルか、または時間的に変動する空間光コントラストプロファイルの決定的な欠如が、自身のベースライン状態に近い網膜神経節細胞活性、言い換えれば実質的に不活性な網膜に寄与するのではないかという仮説に依拠する。

【0140】

すべての受容野の出力が積分され、視覚環境に対する相対的なオン入力強度およびオフ入力強度が反映される。オン受容野およびオフ受容野活性の時間的積分における相対的な差は、さらなる眼球の成長を決定すると仮定される。本開示は、不活性の網膜が眼球の成長を引き起こし、活性の網膜がその成長を抑制するか、または停止信号を引き起こすものと仮定する。

【0141】

本開示はさらに、先行技術の標準的な単焦点眼用レンズおよび／または空間的に均質な視覚画像が、網膜をベースライン状態（すなわち網膜神経節細胞のベースラインまたは一定の発火パターン）のままとし、よってより進んだ近視につながるさらなる眼球の成長を促進する、均質で実質的に空間的にエッジのない視覚画像に寄与することを予期する。

【0142】

以下の利点の１つ以上が、開示された光学デバイスおよび／または本明細書で開示される眼用レンズ設計の方法の１つ以上において見いだされる。眼用レンズまたは方法は、複数の非屈折性特徴を用いて、眼用レンズの上に企図された設計特徴を構成することによって、生成される網膜画像にエッジまたは強化された光空間コントラストプロファイルまたは強化された時間コントラストプロファイルを人工的に導入することによる網膜活性の増加に基づいて、眼球の成長速度を遅らせるか、または眼球の成長速度を停止させるか、または装着者の眼の屈折異常の状態の増加を停止させるための停止信号を提供する。

【0143】

コンタクトレンズの眼上の動きは、進行性近視の管理の有効性を増加させるための空間的および時間的に変動する停止信号を提供することによって、治療効果の強さをさらに増大させることができる。

【0144】

特定の他の実施形態は、デフォーカス、非点収差、または正の球面収差の光学操作のみに基づかないコンタクトレンズデバイスまたは方法に向けられており、これらはすべて装着者に対する潜在的な視覚性能劣化を受ける可能性がある。以下の例示的実施形態は、眼球の成長および近視の進行に対するオンおよびオフ視覚経路の選択的効果を利用できる眼用レンズを通る入射光を改変する方法に向けられる。

【0145】

以下の例示的実施形態は、視覚画像に非均質性を人工的に導入し、矯正された眼の網膜面における光コントラストプロファイル（すなわち人工的エッジ）を作成するかまたは増加させることによって、網膜上のオン経路の刺激による網膜神経節活性の増加を提供する眼用レンズを通る入射光を改変する方法に向けられる。これは、眼用レンズのその他の部分は単焦点の光学的ゾーン内の複数の開口、ゾーン、セグメント、または領域の実質的に不透明な境界を使用することによって達成されてもよい。

【0146】

要約すると、その他の部分は単焦点のコンタクトレンズまたは眼鏡レンズの光学的ゾーン内の企図された複数の開口、非屈折性領域、または非屈折性ゾーンを使用することによって、光がコンタクトレンズまたは眼鏡レンズを通過するときに、人工的に導入された空間的エッジプロファイルによって励起されるオンおよび／またはオフ経路を刺激することによって、網膜神経節細胞活性の増加を提供してもよい。

【0147】

さらに、単焦点コンタクトレンズまたは眼鏡レンズ内の興奮性ゾーン、非屈折性領域、または複数の開口のこの使用によって、本明細書に開示されるコンタクトレンズおよび眼鏡レンズの実施形態を使用して、眼球運動および／または瞼の瞬き動作によって補充される時間的コントラストの変動を提供してもよい。

【0148】

模式的な眼およびシミュレーション網膜画像
本明細書に開示される１つ以上の例示的実施形態の広視野シミュレーション網膜画像および広視野光学性能を計算するために、高度な模式的モデル眼が用いられてもよい。

【0149】

本開示の実施形態に対する作用をシミュレーションするために用いられる仮想網膜プラットフォームへの入力として働く網膜画像を得るために用いられる、模式的モデル眼の一般的な処方が以下の表１に提供される。表１に記載されるパラメータは、必ずしも本開示の実施形態により得られる説明された効果を示すものではない。これは本明細書で説明される仮想網膜プラットフォームによって実行される網膜処理の模倣を容易にするための、網膜画像を得る多くの方法のうちの１つであると考えられるべきである。たとえば、他の例示的実施形態においては、表１に記載されるモデル眼の代わりに、文献の他のモデル眼が用いられてもよい。用いられる模式的モデル眼の一般的なパラメータは、表１において示された処方に基づくものである。この例において、表１の一般的な処方は、非調整状態で構成された、任意の乱視を伴わない１Ｄの近視（Ｒｘ：－１Ｄ）を伴う距離屈折異常を有する模式的モデル眼を提供し、このモデル眼の距離処方は、６ｍｍの瞳孔径および５８９ｎｍの主波長で定義されたものである。

【0150】

【表1】

【0151】

本明細書に開示されるさまざまな他の実施形態例において、本明細書に記載される他の眼用レンズの実施形態の性能を評価するために、さまざまな修正が考慮されてもよい。さらに、模式的モデル眼の個々のパラメータ、たとえば前角膜、後角膜、角膜厚、前水晶体、後水晶体、レンズ厚、眼球媒質の屈折率、網膜曲率、またはそれらの組み合わせなどは、乱視を伴うかまたは伴わないさまざまなレベルの近視において、ならびに緩和状態および調節状態のさまざまな近視眼のモデル化に対して、本開示の作用を示すために変更されてもよい。

【0152】

本開示のさまざまな実施形態を適合したときの模式的モデル眼を用いて広視野シミュレーション網膜画像を得るために、本明細書に開示されるとおり、視覚シーンから広角模式眼への非線形投影を考慮して、ソース画像ファイルを所望の視野にわたる点拡がり関数のアレイで畳み込んだ。１つ以上の実施形態で用いられる３つのソース画像ファイルが図１４、図１５、および図１６に示される。図１４の左部分に示される第１のソース画像は、白背景スクリーンに対する携帯電話のスクリーンディスプレイのソース画像ファイルであり、この携帯電話のスクリーンディスプレイはいくつかの判読可能な文字で構成され、ソースシーンの視角は５０ｃｍの視距離で１５度の視野を捕らえるように構成された。

【0153】

図１４は、非線形投影ルーチンを用いて広角模式眼の網膜に投影された広視野視覚シーン（１４０１）のソース画像ファイルを表しており、仮想網膜は、円形パターン（１４０２）に配置されたニューロン束によってモデル化される。白背景に対する携帯電話の広視野視覚シーン（１４０１）および仮想網膜（１４０２）を表すフレームは両方とも、さまざまな実施形態において網膜野の約５°、１５°または２０°に対するものである。図１５の左部分に示された第２のソース画像は、白背景スクリーンに対する別の携帯電話スクリーンディスプレイのソース画像ファイルであり、この携帯電話スクリーンディスプレイはいくつかの判読可能な文字で構成され、ソースシーンの視角は１メートルの視距離で１５°の視野を捕らえるように構成された。

【0154】

図１５は、非線形投影ルーチンを用いて広角模式眼の網膜に投影された広視野視覚シーン（１５０１）のソース画像ファイルを表しており、仮想網膜は、円形パターン（１５０２）に配置されたニューロン束によってモデル化される。白背景に対する携帯電話の広視野視覚シーン（１５０１）および仮想網膜（１５０２）を表すフレームは両方とも、さまざまな実施形態において網膜野の約５°、１５°、または２０°に対するものである。図１６の左部分に示された第３のソース画像ファイルは、８ビットのグレースケールのレナ画像のソース画像ファイルであり、レナ画像は、６メートルの視距離で５度または１５度または２０度の視野のいずれかに対する２つの変形に構成されることが可能であった。

【0155】

図１６は、非線形投影ルーチンを用いて広角模式眼の網膜に投影された広視野視覚シーン（１６０１）のソース画像ファイルを表しており、仮想網膜は、円形パターン（１６０２）に配置されたニューロン束によってモデル化される。８ビットグレースケールで提示される標準レナテスト画像の広視野視覚シーン（１６０１）および仮想網膜（１６０２）を表すフレームは両方とも、さまざまな実施形態において網膜野の約５°、１５°、または２０°に対するものである。

【0156】

点拡がり関数のアレイは、改変された画像ファイルのすべての画素に対して補間される。各画素において、効果的な点拡がり関数が、改変されたソース画像ファイルで畳み込まれた。

【0157】

所望の視野における点拡がり関数を計算するために、本開示においてホイヘンスの原理が適用され、その理由は、計算効率の増加のためにしばしば使用されるフーリエ推定によって、比較的小さい非屈折性特徴のモデル化効果が妥協されることがあるためである。

【0158】

所望の視野にわたる点拡がり関数のアレイの計算は、回折および収差の効果を含む。結果として得られるシミュレーションされた網膜画像は、検出された歪みレベルを考慮して縮小および拡大される。シミュレーションされた網膜画像の明るさは、本明細書で開示される畳み込み演算のために考慮された入力ソース画像と同じピークの明るさを有するように中間出力画像を正規化することによって決定される。

【0159】

本開示のさまざまな実施形態において、仮想網膜画像のシミュレーションのために必要なさまざまなパラメータの設定は、個人によって経験され得るさまざま現実生活のシナリオを捕らえるために変更された。

【0160】

特定の実施形態において、網膜画像シミュレーションの精度が入力ソース画像の解像度によって制限されるため、エイリアシング効果によってしばしば明らかとなる出力画像の見かけ上の画素離散化を避けるために、５１２×５１２画素の入力画像解像度を少なくとも維持するよう十分な配慮がなされ、さらに必要であれば、比較的長い計算時間を犠牲にしてこうした影響を最小限にするために、入力ソースのオーバーサンプリングを考慮した。

【0161】

コンタクトレンズの実施形態
図７は、縮尺通りではない、例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図および断面図を示す。例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図はさらに、光学ゾーン（７０１）、レンズ直径（７０２）、および企図される設計の複数の非屈折性特徴（７０３）を示す。

【0162】

この例示的な例において、レンズ直径は約１４ｍｍであり、光学ゾーンは単焦点屈折力を実質的に伴って設計され、かつ約８ｍｍの直径であり、非屈折性特徴は光学ゾーン内の複数の円形開口の境界の形態で配置され、かつ各々が約１ｍｍの直径である。複数の円形開口の形態で配置されるこれらの非屈折性特徴（７０３）の境界は、完全に不透明から実質的に不透明の間であるように構成されてもよい。たとえば、この例において複数の円形開口の境界である非屈折性特徴の透過特性は、非屈折性特徴または境界に入射する光の＞９５％が吸収されるか、または透過されないように構成されてもよい。

【0163】

図７において企図される、複数の円形開口すなわち非屈折性特徴の境界の幅は、約５０μｍ（７０４）である。この特徴を示し、かつその視認性を改善するために、その境界は、本明細書で開示されるコンタクトレンズのサイズに対して拡大されている。複数の開口内の透明な範囲を含む、企図される非屈折性特徴のない光学ゾーンの残りの部分は、装着者の基本処方と一致する単焦点設計を含む。

【0164】

図８は、縮尺通りではない、別の例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図および断面図を示す。例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図はさらに、光学ゾーン（８０１）、レンズ直径（８０２）、および企図される設計の複数の結合した六角形状の非屈折性特徴（８０３）を示す。この例示的な例において、レンズ直径は約１４．２ｍｍであり、実質的に単焦点屈折力で設計された光学ゾーンは約９ｍｍの直径であり、光学ゾーン内の複数の六角形開口の境界の形態で配置された非屈折性特徴は、各々約１ｍｍの最大直径である。

【0165】

複数の六角形開口の形態で配置されたこれらの非屈折性特徴（８０３）の境界は、完全に不透明から半透明の間であるように構成されてもよい。たとえば、透過特性は、非屈折性特徴または境界に入射する光の＞９０％が吸収されるか、または透過されないように構成されてもよい。

【0166】

図８において企図される、複数の六角形開口すなわち非屈折性特徴の境界の幅は、約２５μｍ（８０４）である。この特徴を示し、かつその視認性を改善するために、その幅は、本明細書で説明されるコンタクトレンズのサイズに対して拡大されている。複数の開口内の透明な範囲を含む、企図される非屈折性特徴のない光学ゾーンの残りの部分は、装着者の基本処方と一致する単焦点設計を含む。

【0167】

さらに別のコンタクトレンズの実施形態において、複数の非屈折性特徴は、複数の円形、半円形、楕円形、または六角形、または任意のその他の多角形形状の開口の境界として配置されてもよく、複数とは少なくとも２、３、５、７、９、１２、または１５の非屈折性特徴を含む。

【0168】

いくつかの他のコンタクトレンズの実施形態において、複数の多角形形状の開口の境界の形態で配置された非屈折性設計特徴の数は、４～７、または３～９、または２～１２、または３～１５であってもよい。いくつかの実施形態において、複数の開口の境界の形態で配置された非屈折性設計特徴は分離され得るが、他の実施形態では、それらは接合または結合されてもよい。

【0169】

さらに別のコンタクトレンズの実施形態において、複数の開口、または複数の領域、または複数のゾーン、または複数のセグメントの境界として構成される非屈折性特徴は、コンタクトレンズの光学ゾーンの中心の１、２、３、４、５、または６ｍｍ以内に配置されてもよい。さらに別のコンタクトレンズの実施形態において、複数の開口、または複数の領域、または複数のゾーン、または複数のセグメントの境界として構成される非屈折性特徴は、本明細書に開示されるとおり、コンタクトレンズの光学ゾーンの中心の１ｍｍ～３ｍｍ、または中心の２ｍｍ～４ｍｍ、または中心の３ｍｍ～５ｍｍ、または中心の２ｍｍ～６ｍｍの間に配置されてもよい。

【0170】

特定のコンタクトレンズの実施形態において、コンタクトレンズの光学ゾーン内の企図される非屈折性設計特徴の、完全に不透明か、実質的に不透明か、または半透明である境界の幅は、少なくとも５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、３０μｍ、４０μｍ、または５０μｍの幅であってもよい。特定のコンタクトレンズの実施形態において、コンタクトレンズの光学ゾーン内の企図される設計特徴の不透明な境界の幅は、５～１５μｍ、１５～２５μｍ、または１０～５０μｍの間の幅であってもよい。

【0171】

いくつかの他の実施形態において、コンタクトレンズの光学ゾーン内の企図される設計特徴の境界は不透明であってもよく、さらにいくつかの他の実施形態において、企図される設計特徴の境界は半透明であってもよい。いくつかの実施形態において、境界または設計特徴の幅は、複数の開口にわたり一定でなくてもよい。複数の開口の形状も、本開示の１つの実施形態内で異なっていてもよい。

【0172】

図９は、縮尺通りではない、別の例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図および断面図を示す。例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図はさらに、光学ゾーン（９０１）、レンズ直径（９０２）、および企図される設計の複数の非屈折性特徴（９０３）を示す。

【0173】

この例示的な例において、レンズ直径は約１４．５ｍｍであり、実質的に単焦点屈折力で設計された光学ゾーンは約８ｍｍの直径であり、線セグメントまたは筋として構成された非屈折性特徴は約２ｍｍの長さである。これらの非屈折性特徴（９０３）は実質的に不透明であってもよく、非屈折性特徴に入射する光の９５％が透過されないか、または吸収される。

【0174】

図９において企図される非屈折性特徴の幅（９０４）は約２５μｍ～５０μｍであり、図面においては、本明細書に説明されたコンタクトレンズのサイズに対してその特徴を示すためにのみその幅が拡大されている。好ましい実施形態において、非屈折性特徴の最大の幅は、解像度特性に対する保証のない結果的影響を避けるために、１００μｍ、１５０μｍ、または２００μｍ以下とされる。複数の開口内の透明な範囲を含む、企図される非屈折性特徴のない光学ゾーンの残りの部分は、装着者の基本処方と一致する単焦点設計を含む。

【0175】

図１０は、縮尺通りではない、別の例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図および断面図を示す。例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図はさらに、光学ゾーン（１００１）、レンズ直径（１００２）、および非屈折性特徴（１００３）を示す。

【0176】

この例において、レンズ直径は約１４ｍｍの直径であり、単焦点屈折力およびで実質的に設計された光学ゾーンは約８ｍｍの直径である。この実施形態の企図される設計特徴は、コンタクトレンズの中心に位置し、約３ｍｍの高さおよび幅にわたる格子パターンである。これらの格子線（１００３）の境界は、完全に不透明または実質的に不透明に構成されてもよい。図１０において企図される非屈折性特徴の幅（１００４）は、約５０μｍ～１００μｍであり、図面においては、本明細書に説明されたコンタクトレンズのサイズに対してその特徴を示すためにのみその幅が拡大されている。

【0177】

図１０の実施形態は、他の変形としても構成されてもよく、たとえば光学ゾーン内の企図される非屈折性設計特徴が、少なくとも５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、３０μｍ、４０μｍ、または５０μｍの幅であってもよい。図１０の実施形態は、他の変形としても構成されてもよく、たとえば光学ゾーン内の企図される非屈折性設計特徴が、５～１５μｍ、１５～２５μｍ、または１０～５０μｍの間の幅であってもよい。図１０の実施形態の好ましい変形において、非屈折性特徴の最大幅、すなわち格子パターンを形成する線の幅は、眼の解像度特性に対する保証のない結果的影響を避けるために、１５０μｍ、２００μｍ、または２５０μｍ以下とされる。

【0178】

他の実施形態において、企図される非屈折性設計特徴は、光学ゾーンの周辺に位置して（ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｃａｔｅｄ）配置されてもよい。さらに別のコンタクトレンズの実施形態において、格子パターンを形成する微細な線または筋の数は、少なくとも５、９、１５、または２５であってもよい。いくつかの他のコンタクトレンズの実施形態において、格子パターンを形成する設計特徴、線、または筋の数は、５～９、または９～１５、または９～１５、または５～２５の間であってもよい。１つの別の実施形態において、ただ１つの長い実質的に連続する曲線またはジグザグ線が、少なくとも３ｍｍ、６ｍｍ、９ｍｍ、または１２ｍｍの長さで光学的ゾーンを通ることが企図されてもよい。

【0179】

さらに別のコンタクトレンズの実施形態において、１つ以上の条線が対称的またはランダムな態様で配置されてもよく、それらは光軸に中心があってもよいし、偏心されていてもよい。加えて、条線は直線または曲線からなっていてもよく、それらの線は、互いに接触もしくは交差してもよいし、すべてが分離して配置されてもよいし、それらの組み合わせであってもよい。条線の幅および長さは変動してもよい。左眼および右眼に装着されるレンズに異なるパターンが適用されてもよい。

【0180】

さらに別のコンタクトレンズの実施形態において、コンタクトレンズの光学ゾーン内の企図される設計特徴（すなわち、複数の条線またはモアレパターン）は、互いに離れていてもよい。さらに別の実施形態において、企図される複数の非屈折性特徴は、互いに隣接するか、または組み合わされるように構成されてもよい。

【0181】

上瞼および下瞼の複合動作によって促進される自然な瞬きによって、コンタクトレンズは、装着者の瞳孔に対して自由に動いてもよい。このことによって、時間的に変動する刺激がもたらされてもよく、それによって視覚画像に人工的に導入される非均質性をさらに高めて、近視の装着者における進行速度を減少させてもよい。

【0182】

図１１は、縮尺通りではない、３つの追加の例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図を示す。例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図は、光学ゾーン（１１０１）および３つの企図される非屈折性設計特徴（１１０３ａ、１１０３ｂ、および１１０３ｃ）のズームインした図のみを示す。この例において、非屈折性設計特徴（１１０３ａ）は、コンタクトレンズの実施形態の中心から離れて構成された、企図されるモアレパターンの代表的な例である。

【0183】

非屈折性設計特徴（１１０３ｂ）は、光学ゾーンにわたる、企図される曲線パターンの別の表現を示し、これはらせんパターンと見なされる。非屈折性設計特徴（１１０３ｃ）は、コンタクトレンズの光学的中心を中心とするメンフィスパターンを示す。光学ゾーンは実質的に単焦点屈折力で設計され、約８ｍｍの直径である。設計特徴の幅は５～１００μｍの範囲であり、図面における実質的に不透明な特徴は、本明細書で説明されるコンタクトレンズのサイズに対して特徴を示すために強調されている。

【0184】

さらに別のコンタクトレンズの実施形態において、設計された特徴（すなわち複数の非屈折性の条線またはモアレパターン）は、コンタクトレンズの光学ゾーンの中心の１、２、３、４、５、または６ｍｍ以内に含まれてもよい。さらに別のコンタクトレンズの実施形態において、設計特徴（すなわち複数の非屈折性の条線またはモアレパターン）は、コンタクトレンズの光学ゾーンの中心の１ｍｍ～３ｍｍ、または中心の２ｍｍ～４ｍｍ、または中心の３ｍｍ～５ｍｍ、または中心の２ｍｍ～６ｍｍの間に含まれてもよい。さらに別のコンタクトレンズの実施形態において、コンタクトレンズの光学ゾーン内の企図される設計特徴（すなわち複数の条線またはモアレパターン）は、互いに分離されてもよい。さらに別の実施形態において、企図される複数の非屈折性特徴は、互いに隣接するか、または組み合わされるように構成されてもよい。特定のコンタクトレンズの実施形態において、コンタクトレンズの光学ゾーン内の企図される設計特徴（すなわち複数の条線またはモアレパターン）の幅は、少なくとも５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、３０μｍ、４０μｍ、または５０μｍの幅であってもよい。

【0185】

特定のコンタクトレンズの実施形態において、コンタクトレンズの光学ゾーン内の企図される設計特徴の幅は、５～１５μｍ、１５～２５μｍ、または１０～５０μｍの間の幅であってもよい。いくつかの他の実施形態において、コンタクトレンズの光学ゾーン内の企図される設計特徴の境界は不透明であってもよく、さらにいくつかの他の実施形態において、企図される設計特徴の境界は半透明であってもよい。いくつかの実施形態において、設計特徴の幅は、複数の非屈折性特徴にわたり一定でなくてもよい。

【0186】

図１２は、先行技術の標準的な単焦点レンズ（１２０２）で矯正した２Ｄの近視モデル眼（１２００）に入る、広角視野（１２０１）からのたとえば５５５ｎｍなどの可視波長およびバージェンス０Ｄの入射光を示す模式図を示す。

【0187】

オン中心／オフ周囲およびオフ中心／オン周囲回路（１２０３）によって記録された網膜神経節細胞活性は、先行技術の標準的な単焦点レンズ（１２０２）が、自然な瞬き動作か、または習慣的な眼球運動か、またはそれらの組み合わせによって眼の前面上を動くときに、最小の網膜活性または基本率の網膜活性を実証するかまたは示す。オン受容野およびオフ受容野活性の時間積分における相対的な差が、さらなる眼球の成長を決定する。

【0188】

本開示は、不活性網膜が眼球の成長を引き起こし、活性網膜がその成長を減少させるか、または停止信号を引き起こすものと仮定する。本開示はさらに、先行技術の標準的な単焦点コンタクトレンズまたは眼鏡レンズおよび／あるいは空間的に均質な視覚画像が、網膜をベースライン状態（すなわち網膜神経節細胞のベースラインまたは一定の発火パターン）のままとし、よってより進んだ近視につながるさらなる眼球の成長を促進する、均質で実質的にエッジのない視覚画像に寄与することを予期する。

【0189】

図１３は、本明細書に開示される例示的実施形態（１３０２）の１つで矯正した２Ｄの近視モデル眼（１３００）に入る、広角視野（１３０１）からのたとえば５５５ｎｍなどの可視波長およびバージェンス０Ｄの入射する光の束を示す模式図を示す。オン中心／オフ周囲およびオフ中心／オン周囲回路（１３０３）によって記録された網膜神経節細胞活性は、例示的実施形態（１３０２）が、自然な瞬き動作か、または習慣的な眼球運動か、またはそれらの組み合わせによって眼の前面上を動くときに、ベースライン状態に比較して網膜の活性が増加することを実証するかまたは示す。

【0190】

図１２および図１３では、単純なモデル眼が例示の目的のために選択された。しかし、他の実施形態において、リウ－ブレナン（Ｌｉｏｕ－Ｂｒｅｎｎａｎ）、エスクデロ－ナバロ（Ｅｓｃｕｄｅｒｏ－Ｎａｖａｒｒｏ）、およびその他のものなどの模式的な光線追跡モデル眼が代わりに用いられてもよい。本明細書で提供される実施例では、２Ｄ近視モデル眼を用いて本発明を開示したが、同じ開示を近視の他の度数、すなわち－１Ｄ、－３Ｄ、－５Ｄ、または－６Ｄへと拡張できる。さらに、乱視を伴うさまざまな度数の近視を有する眼へと拡張できることが理解される。実施形態において、５５５ｎｍという特定の波長について言及したが、４２０ｎｍ～７６０ｎｍの間の他の可視波長にも拡張できることが理解される。

【0191】

さまざまな例示的なコンタクトレンズの実施形態（Ｄ１～Ｄ７）のモデル化は、単焦点光学プロファイルとともに用いられる企図される非屈折性特徴が、本明細書に開示された仮想網膜プラットフォームを用いて得られた平均網膜スパイク率の増加によって測定された、網膜神経節細胞活性の増加を提供することを示す。

【0192】

他の実施形態において、網膜神経節細胞活性のさまざまな他の代理尺度、たとえば、選択されたニューロン束のスパイク列解析の検査などが考慮されてもよい。

【0193】

本発明に従うコンタクトレンズの実施形態の作用を示すために、本明細書に記載されるとおり、各テストケース（すなわち実施例１～７）に対して２つの異なるタイプのコンタクトレンズを用いて高度な光学的モデル化の実験が行われた。第１のタイプは、標準的治療を模倣する屈折異常の矯正を提供するための、模式的モデル眼の基本処方に一致した単焦点対照コンタクトレンズ（Ｃ１～Ｃ７）を含んだ。第２のタイプは、本質的に同じ単焦点の標準的治療の対照コンタクトレンズ（Ｃ１～Ｃ７）であって、さらに本発明に従って設計された追加の非屈折性特徴を伴って構成された、さまざまな例示的なコンタクトレンズの実施形態（Ｄ１～Ｄ７）を含んだ。

【0194】

本発明の作用を示すために、対照（Ｃ１～Ｃ７）および例示的実施形態のコンタクトレンズ（Ｄ１～Ｄ７）は、実施例１～７のそれぞれに説明される改変された模式的モデル眼に１つずつ装着され、試験／評価された。これらの実施例１～７の作用を示す目的のために、コンタクトレンズの光学ゾーン（８ｍｍ）のみをモデル化した。他の例においては、周辺ゾーンおよびエッジを含むコンタクトレンズ全体が望ましいものとしてモデル化されてもよい。

【0195】

コンタクトレンズの前面の表面透過特性を改変して、実施例１～７の特徴を設計した。透過率は１００％のうちの割合として計算され、１００％とは、あたかも吸収、反射、または口径食損失がないかのようにすべての光が透過することを意味する。本開示の特定の実施形態において、表面透過率は、光線がその表面を透過する強度の相対的な任意の割合として定義される。本開示のいくつかの他の実施形態において、強度の相対的な任意の割合は、波長依存性となるように構成されてもよい。本開示の特定の他の実施形態において、強度の任意の割合は、偏光感受性となるように構成されてもよい。

【0196】

シミュレーションされた網膜神経節細胞活性を評価するため、コンタクトレンズは、鉛直方向の瞬きによる眼上のレンズの動きおよび／または水平方向の衝動性眼球運動で引き起こされ得る相対的なレンズの動きを模倣するさまざまな偏心位置で、前角膜表面上でスライドされた）。前角膜表面の中心に対するコンタクトレンズの動きは、水平方向および鉛直方向の両方において＋／－１ｍｍの間に含まれていた。コンタクトレンズの眼上の動きを模倣するため、モデル化装置においては分散関数および傾き関数の両方が用いられた。

【0197】

偏心レンズの位置の各々において、広視野の網膜画像シミュレーションが行われた。こうしてシミュレーションされた４８の網膜画像が、網膜神経節細胞活性をもたらすための仮想網膜プラットフォームに対する入力ストリームを構成した。この例において、４８の画像フレームの各々は、仮想網膜モデルに対する２．４秒の実時間刺激提示を構成する５０ミリ秒となるように構成された。入力ストリームの各フレームは、５１２×５１２画素にわたって構成され、各フレームは、仮想網膜プラットフォームの網膜の約５°×５°（中心窩）または１５°×１５°（黄斑）の領域を包含する円形ニューロン領域の直径全体をカバーするように構成された。入力ストリームにおける各画素のビット深度は、０～２５５（すなわち８ビット）の範囲にデジタル化された。本開示のコンタクトレンズの実施形態の作用を示すために用いられる、式１～９に記載された具体的な網膜の設定および構成は、以下のセクションにおいて考察される。

【0198】

実施例１～７のすべてにおいて、外網状層は、約１．５°（すなわち式２のσＣ）に対する中心領域と、約４．７５°（すなわち式３のσＳ）に対する周囲領域とを有するように構成された。外網状層の中心および周囲の時間的スケールは約１ミリ秒に設定され、これは式２および３の変数τＣおよびτＳによってそれぞれ表された。本明細書における式１に記述されるとおりの、積分中心－周囲信号を支配する変数は、ｗ_０ＰＬ＝１およびλ_０ＰＬ＝１０となるように選択された。双極細胞および神経節細胞シナプスの静的非線形係数は、実施例１～７のすべてにわたって固定された。双極線形閾値は０に設定され、線形閾値は定数８０に保たれ、双極増幅値は１００に保たれた。

【0199】

ニューロンモデルに対する値は、実施例１～７のすべてにわたって維持され、ここでは０．７５のリーク、２０のニューロン雑音、１５０の膜容量、および２．４の発火閾値が、実施例１～７のシミュレーションのために用いられた。シナプス後プーリング変数シグマは無視された。コントラストゲイン制御機構、外網状層の補充ハイパスフィルタの実用性、および無軸索細胞の横接続の実用性に対するオプションは、実施例１～７にわたり可変に保たれた。使用される具体的な設定のさらなる詳細が本明細書において開示される。

【実施例1】

【0200】

対照（Ｃ１）および例示的実施形態（Ｄ１）設計
この実施例において、表１の模式的モデル眼の以下のパラメータが、２Ｄ調整状態において１Ｄ近視眼（すなわち－１Ｄの基本処方Ｒｘ）を構成するために変更された。（１）前水晶体曲率半径（Ｒ＝８．２２ｍｍ）、および（２）前水晶体円錐定数（Ｑ＝－２．３１４）。モデルは、眼から約５０ｃｍ離れた近くの対象に焦点が合うように構成された。改変された近視模式モデル眼が、対照（Ｃ１）および例示的実施形態（Ｄ１）コンタクトレンズで１つずつ矯正された。対照コンタクトレンズＣ１は、前面半径（Ｒ＝７．９３６ｍｍ、Ｑ＝－０．２２１）、中心厚さ（０．１３５ｍｍ）、背面半径（Ｒ＝７．７５ｍｍ、Ｑ＝－０．２５）、および屈折率１．４２を用いてモデル化された。対照コンタクトレンズＣ１には、この本開示において企図される任意の非屈折性特徴がない／欠けている。

【0201】

例示的実施形態（Ｄ１）コンタクトレンズは、対照（Ｃ１）と同じ光学設計を有する単焦点コンタクトレンズであり、さらに図１７に開示された追加の非屈折性特徴を伴って構成されたものである。

【0202】

図１７は、縮尺通りではない、例示的なコンタクトレンズの実施形態Ｄ１の正面図および断面図を示す。例示的なコンタクトレンズの実施形態の正面図はさらに、光学ゾーン（１７０１）、レンズ直径（１７０２）、および企図された設計（Ｄ１）の結合された円形形状の非屈折性特徴を含む複数の非屈折性特徴（１７０３）を示す。円形開口の総数は７である。複数の開口を含む非屈折性特徴の全体の寸法は、約３．７５ｍｍの直径である。各開口の寸法は、約１．２５ｍｍの直径である。各開口の境界の幅は約１００μｍ（１７０４）である。

【0203】

非屈折性特徴は、識別および視認性のために、コンタクトレンズの他の特徴に対して拡大されている。例示的実施形態Ｄ１の非屈折性特徴のない光学ゾーン（１７０１）の残りの部分は、眼の基本処方に一致する、基本的な単焦点処方パラメータで構成される。

【0204】

この例示的な実施例Ｄ１において、レンズ直径は約１４．２ｍｍであり、実質的に単焦点屈折力で設計された光学ゾーンは約８ｍｍの直径であり、光学ゾーン内の複数の円形開口の形態で配置された非屈折性特徴は、各々が約１ｍｍの直径である。段落［０１９６］～［０１９８］に開示されたステップに従い、実施例１の模式的モデル眼に対照Ｃ１および実施形態Ｄ１のコンタクトレンズ設計を１つずつ装着したときにシミュレーションされた網膜画像を計算して解析した。

【0205】

この実施例１において、仮想網膜プラットフォームの追加の変数が、以下の設定により考慮された。式１、５、および６に記述されたコントラストゲイン制御機構のオプションは、以下の入力パラメータ値で用いられた。（ｉ）正規化された輝度単位当り１５０Ｈｚの外網状増幅λ_ＯＰＬ値、（ｉｉ）５Ｈｚの双極不活性リーク

【0206】

【数9】

【0207】

（ｉｉｉ）１００Ｈｚのフィードバック増幅λ_Ａ、（ｉｖ）２．５°の空間的スケールσＡ、および（ｖ）０．０１ミリ秒の時間的スケールτＡ。ニューロン束（１４０２）の配置は、１５°×１５°の視野にわたって広がる円形配置であった。

【0208】

仮想網膜の疎横接続性モードは、１０％の正の重みおよび０．０１の重み分散を有する１０のシナプス前ニューロンで用いられた。さらに、式２および３に記述された外網状層の補充ハイパスフィルタオプションは用いられなかった。シナプス後プーリングのオプションは消された。

【0209】

本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例１の対照（Ｃ１）コンタクトレンズ設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン極性およびオフ極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図１８）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図１９）をもたらす。図１８および図１９の上下のサブグラフは、それぞれオン細胞およびオフ細胞についてのデータを表す。

【0210】

本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例１の実施形態（Ｄ１）コンタクトレンズ設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン極性およびオフ極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図２０）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図２１）をもたらす。図２０および図２１の上下のサブグラフは、それぞれオン細胞およびオフ細胞についてのデータを表す。

【0211】

対照（Ｃ１）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図１８のスパイク列として示されるとおり、オンおよびオフの両方のタイプの極性を有する細胞について、時間により不変であるか、または時間の関数として単調である。

【0212】

他方で、実施形態（Ｄ１）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図２０のスパイク列として示されるとおり、オンおよびオフの両方のタイプの極性を有する細胞について、時間により変動するか、または時間の関数として非単調である。

【0213】

実施例１において、対照（Ｃ１）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図１９の平均スパイク率として示されるとおり、信号の安定化を示す最初の１００ミリ秒に続く単調プロファイルに従う。この観測されたパターンは、オンおよびオフの両方のタイプの極性を有する細胞について類似である。実施例１において、最初の１００ミリ秒の安定化期間に続く、対照（Ｃ１）コンタクトレンズによる平均スパイク率は、本明細書に開示されるとおり、オン型細胞については、オフ型細胞によって得られるものに対して約４分の１（１／４）の大きさである（図１９）。他方で、実施形態（Ｄ１）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図２１の平均スパイク率として示されるとおり、時間により変動するか、または時間の関数として非単調である。

【0214】

この実施例１において、実施形態（Ｄ１）コンタクトレンズにより得られたオン型細胞に対する平均スパイク率は、全般的に対照（Ｃ１）コンタクトレンズによりオン型細胞について得られた平均スパイク率の少なくとも３～４倍である。この実施例において、実施形態（Ｄ１）コンタクトレンズにより得られた、時間の関数としての平均スパイク率は、図２１に記載されるとおり、オン型およびオフ型細胞の両方について、準正弦波パターンに従う。

【0215】

実施形態のレンズにより得られたスパイク応答における非定常性および非線形性は、網膜画像における人工的エッジもしくは光コントラストプロファイルか、または人工的エッジの時間的変動に起因する。

【0216】

この実施例１において、光学性能のオン軸およびオフ軸評価は、４ｍｍの瞳孔解析直径での明所視条件における明るさの人間の視覚の平均分光感受性を記述する光度関数を用いて、４７０ｎｍ～６５０ｎｍにわたる多色モードにおいてモデル化された。

【0217】

本明細書において図２２および図２３に記載されるとおり、広視野光学性能は、４ｍｍの瞳孔径における空間的周波数の関数としての変調伝達関数を用いて測定されるとき、対照（Ｃ１）および例示的実施形態（Ｄ１）コンタクトレンズの間で著しく類似し、すなわち、黒の実線および黒の破線によって表される曲線の下の面積の変動が５％未満であった。実施例１におけるオフ軸性能に対して、性能の評価のために考慮された視野は１５°であり、これは中心から±７．５°である。

【実施例2】

【0218】

対照（Ｃ２）および例示的実施形態（Ｄ２）設計
この実施例において、表１の模式的モデル眼の以下のパラメータが、２Ｄ調整状態において１ＤＣ乱視を伴う２Ｄ近視眼（すなわち－２Ｄ／－１ＤＣの基本処方Ｒｘ）を表すために変更された。（ｉ）Ｘ軸に沿った前角膜半径（Ｒ_ｘ＝７．８２９ｍｍ）、（ｉｉ）Ｘ軸に沿った前角膜円錐定数（Ｑ_ｘ＝－０．６０４）、（ｉｉｉ）１７．３３９ｍｍの硝子体眼房深さ、（ｉｖ）前水晶体半径（Ｒ＝８．２２ｍｍ）、および（ｖ）前水晶体円錐定数（Ｑ＝－２．３１４）。モデルは、眼から約５０ｃｍ離れた近くの対象に焦点が合うように構成された。改変された近視模式モデル眼が、対照（Ｃ２）および例示的実施形態（Ｄ２）コンタクトレンズで１つずつ矯正された。

【0219】

対照（Ｃ２）コンタクトレンズは、以下のパラメータを用いてモデル化された単焦点トーリックを表す。前面（Ｒ＝８．２２６ｍｍ、Ｑ＝－０．３９２）、中心厚さ（０．１３５ｍｍ）、トーリック背面（Ｒ_ｙ＝７．７５ｍｍ、Ｑ_ｙ＝－０．２５；Ｒ_ｘ＝７．８２９ｍｍ、Ｑ_ｘ＝－０．６０４）、および屈折率１．３８。対照コンタクトレンズＣ２には、この本開示において企図される任意の非屈折性特徴がない／欠けている。

【0220】

例示的実施形態コンタクトレンズ（Ｄ２）は、対照Ｃ２と同じ光学設計を有する単焦点トーリックであり、さらに図２４に開示された追加の非屈折性特徴を伴って構成されたものである。

【0221】

例示的実施形態の実施例Ｄ２の非屈折性特徴は、六角形配置に配置された複数の点を含む点パターン（２４０３）を含む。このランダムパターン（２４０３）は、コンタクトレンズ（２４０２）の光学的中心の周りの光学的ゾーン（２４０１）内に位置する。点の総数は７である。点パターンの総寸法は、約３．５ｍｍの直径である。点パターンにおける各点の寸法は、約１２５μｍの直径である（２４０４）。

【0222】

非屈折性特徴は、識別および視認性のために、コンタクトレンズの他の特徴に対して拡大されている。例示的実施形態Ｄ２の非屈折性特徴のない光学ゾーン（２４０１）の残りの部分は、眼の基本処方に一致する、基本的な単焦点処方パラメータで構成される。

【0223】

段落［０１９６］～［０１９８］に開示されたステップに従い、実施例２の模式的モデル眼に対照Ｃ２および実施形態Ｄ２のコンタクトレンズ設計を１つずつ装着したときにシミュレーションされた網膜画像を計算して解析した。

【0224】

この実施例２において、仮想網膜プラットフォームの追加の変数が、以下の設定により考慮された。式１、５、および６に記述されたコントラストゲイン制御機構のオプションは、以下の入力パラメータ値で用いられた。（ｉ）正規化された輝度単位当り１５０Ｈｚの外網状増幅λ_ＯＰＬ値、（ｉｉ）５Ｈｚの双極不活性リーク

【0225】

【数10】

【0226】

（ｉｉｉ）１００Ｈｚのフィードバック増幅λ_Ａ、（ｉｖ）２．５°の空間的スケールσＡ、および（ｖ）０．０１ミリ秒の時間的スケールτＡ。ニューロン束（１４０２）の配置は、１５°×１５°の視野に広がる円形配置であった。

【0227】

仮想網膜の疎横接続性モードは、１０％の正の重みおよび０．０１の重み分散を有する１０のシナプス前ニューロンで用いられた。さらに、式２および３に記述された外網状層の補充ハイパスフィルタオプションが、以下のパラメータ値で用いられた。０．２ミリ秒の時間的スケールおよび０．５°の空間的スケール。シナプス後プーリングのオプションは消された。

【0228】

本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例２の対照（Ｃ２）コンタクトレンズ設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン極性およびオフ極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図２５）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図２６）をもたらす。図２５および図２６の上下のサブグラフは、それぞれオン細胞およびオフ細胞についてのデータを表す。

【0229】

本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例２の実施形態（Ｄ２）コンタクトレンズ設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン極性およびオフ極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図２７）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図２８）をもたらす。図２７および図２８の上下のサブグラフは、それぞれオン細胞およびオフ細胞についてのデータを表す。

【0230】

対照（Ｃ２）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図２５のスパイク列として示されるとおり、オンおよびオフの両方のタイプの極性を有する細胞について、時間により不変であるか、または時間の関数として単調である。他方で、実施形態（Ｄ１）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図２６のスパイク列として示されるとおり、時間により変動するか、または時間の関数として非単調である。

【0231】

実施例２において、対照（Ｃ２）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図２６の平均スパイク率として示されるとおり、信号の安定化を示す最初の１５０ミリ秒のデータを除いた線形プロファイルに従う。この観測されたパターンは、オンおよびオフの両方のタイプの極性を有する細胞について類似である。

【0232】

実施例２において、最初の１５０ミリ秒の安定化期間に続く平均スパイク率は、本明細書に開示されるとおり、オン型細胞については、オフ型細胞によって得られるものに対して約３分の１（１／３）から１／４の大きさである。

【0233】

他方で、実施形態（Ｄ１）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図２８の平均スパイク率として示されるとおり、時間により変動するか、または時間の関数として非単調である。しかし、実施例２の実施形態Ｄ２で得られた時間の関数としてのスパイク率内の変動は、実施例１の実施形態Ｄ１で得られた結果と比較したときに、振幅および周波数の両方においてより低くなる。

【0234】

この実施例２において、実施形態（Ｄ２）コンタクトレンズにより得られたオン型細胞に対する平均スパイク率は、全般的に対照（Ｄ２）コンタクトレンズによりオン型細胞について得られた平均スパイク率の少なくとも１．５倍である。この実施例において、実施形態（Ｄ２）コンタクトレンズにより得られた、時間の関数としての平均スパイク率は、図２８に記載されるとおり、オン型およびオフ型細胞の両方について、時間変動パターンに従う。実施形態のレンズにより得られたスパイク応答における非定常性および非線形性は、網膜画像における人工的エッジもしくは光コントラストプロファイルか、または人工的エッジの時間的変動に起因する。

【0235】

この実施例２において、光学性能のオン軸およびオフ軸評価は、単色モード（５８９ｎｍ）および４ｍｍの瞳孔解析直径においてモデル化された。本明細書において図２９および図３０に記載されるとおり、広視野光学性能は、４ｍｍの瞳孔径における空間的周波数の関数としての変調伝達関数を用いて測定されるとき、対照（Ｃ２）および例示的実施形態（Ｄ２）コンタクトレンズの間で仮想的に区別できない。実施例２におけるオフ軸性能に対して、性能の評価のために考慮された視野は１５°であり、これは中心から±７．５°である。

【実施例3】

【0236】

対照Ｃ３および例示的実施形態設計Ｄ３
この実施例３において、表１の模式的モデル眼の以下のパラメータが、非調整状態において３Ｄ近視眼（すなわち－３Ｄの基本処方Ｒｘ）を表すために変更された。（ｉ）１７．６５ｍｍの硝子体眼房深さ、および（ｉｉ）１３．５ｍｍの網膜曲率半径。

【0237】

モデルは、眼からおよそ光学的無限遠にある遠くの対象に焦点が合うように構成された。改変された近視模式モデル眼が、対照（Ｃ３）および例示的実施形態（Ｄ３）コンタクトレンズで１つずつ矯正された。対照（Ｃ３）コンタクトレンズは、以下のパラメータを用いてモデル化された単焦点レンズを表す。前面（Ｒ＝８．２６２ｍｍ、Ｑ＝－０．１３７）、中心厚さ（０．１３５ｍｍ）、背面（Ｒ＝７．７５ｍｍ、Ｑ＝－０．２５）、および屈折率１．４２。対照コンタクトレンズＣ３には、この本開示において企図される任意の非屈折性特徴がない／欠けている。

【0238】

第２のレンズＤ３は、対照Ｃ３と同じパラメータを有する単焦点コンタクトレンズでもある例示的実施形態を表し、さらに図３１に開示される非屈折性特徴を伴って構成されたものである。

【0239】

例示的実施形態の実施例Ｄ３（図３１）の非屈折性特徴は、複数のバーを含む、バーまたは太線のランダムパターン（３１０３）を含む。このランダムパターンはコンタクトレンズ（３１０２）の光学ゾーン（３１０１）の光学的中心の周りの光学内に位置する。バーの総数は７である。格子パターンの総寸法は、約４ｍｍの直径である。ランダムバーパターンにおける各バーの寸法は、約５０μｍ×１．２５ｍｍの間である（３１０４）。

【0240】

非屈折性特徴は、識別および視認性のために、コンタクトレンズの他の特徴に対して拡大されている。例示的実施形態Ｄ３の非屈折性特徴のない光学ゾーン（３１０１）の残りの部分は、眼の基本処方に一致する、基本的な単焦点処方パラメータで構成される。

【0241】

段落［０１９６］～［０１９８］に開示されたステップに従い、実施例３の模式的モデル眼に対照Ｃ３および実施形態Ｄ３のコンタクトレンズ設計を１つずつ装着したときにシミュレーションされた網膜画像を計算して解析した。

【0242】

この実施例３において、仮想網膜プラットフォームの追加の変数が、以下の設定により考慮された。式１、５、および６に記述されたコントラストゲイン制御機構のオプションは、以下の入力パラメータ値で用いられた。（ｉ）正規化された輝度単位当り１５０Ｈｚの外網状増幅λ_ＯＰＬ値、（ｉｉ）５Ｈｚの双極不活性リーク

【0243】

【数11】

【0244】

（ｉｉｉ）１００Ｈｚのフィードバック増幅λ_Ａ、（ｉｖ）２．５°の空間的スケールσＡ、および（ｖ）０．０１ミリ秒の時間的スケールτＡ。ニューロン束（１６０２）の配置は、５°×５°の視野に広がる円形配置であった。仮想網膜の疎横接続性モードは用いられなかった。さらに、式２および３に記述された外網状層の補充ハイパスフィルタオプションが、以下のパラメータ値で用いられた。０．２ミリ秒の時間的スケールおよび０．５°の空間的スケール。シナプス後プーリングのオプションは消された。

【0245】

本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例３の対照（Ｃ３）コンタクトレンズ設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン極性およびオフ極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図３２）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図３３）をもたらす。図３２および図３３の上下のサブグラフは、それぞれオン細胞およびオフ細胞についてのデータを表す。本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例３の実施形態（Ｄ３）コンタクトレンズ設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン極性およびオフ極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図３４）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図３５）をもたらす。図３４および図３５の上下のサブグラフは、それぞれオン細胞およびオフ細胞についてのデータを表す。

【0246】

対照（Ｃ３）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図３２のスパイク列として示されるとおり、オンおよびオフの両方のタイプの極性を有する細胞について、相対的に時間により不変であるか、または時間の関数として最小の変動もしくは揺らぎを伴う。他方で、実施形態（Ｄ１）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図３４のスパイク列として示されるとおり、相対的に時間により変動するか、または時間の関数としてより大きい変動もしくは揺らぎを伴う。

【0247】

実施例３において、対照（Ｃ３）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図３３の平均スパイク率として示されるとおり、信号の安定化を示す最初の１００ミリ秒に続く相対的に単調なプロファイルに従う。この観測されたパターンは、オンおよびオフの両方のタイプの極性を有する細胞について類似である。実施例３において、対照（Ｃ３）コンタクトレンズによる平均スパイク率は、本明細書に開示されるとおり、最初の１００ミリ秒の安定化期間を除くと、オン型細胞については、オフ型細胞によって得られるものに対して約４倍の大きさである。

【0248】

他方で、実施形態（Ｄ３）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図３４の平均スパイク率として示されるとおり、時間により変動するか、または時間の関数として非単調である。この実施例３において、実施形態Ｄ３で得られた時間の関数としての累加平均スパイク率は、オン型およびオフ型細胞の両方について、実施例３の対照Ｃ３で得られた結果と比較してより低くなる。

【0249】

実施形態のレンズにより得られたスパイク応答における非定常性および非線形性は、網膜画像における人工的エッジもしくは光コントラストプロファイルか、または人工的エッジの時間的変動に起因する。

【0250】

この実施例において、実施形態（Ｄ２）のコンタクトレンズにより得られた、図２８に記載される時間の関数としての平均スパイク率は、オン型およびオフ型細胞の両方について、時間変動パターンに従う。この実施例３における対照（Ｃ３）コンタクトレンズは、図３３に示されるとおり、オン型およびオフ型平均スパイク率の両方において、いくらかの時間変動を示しているが、実施形態（Ｄ３）のコンタクトレンズで得られた平均スパイク率内で観測される時間的変動は、対照（Ｃ３）コンタクトレンズよりもずっと大きい。

【0251】

この実施例３において、光学性能のオン軸およびオフ軸評価は、６ｍｍの瞳孔解析直径での明所視条件における明るさの人間の視覚の平均分光感受性を記述する光度関数を用いて、４７０ｎｍ～６５０ｎｍにわたる多色モードにおいてモデル化された。

【0252】

この実施例において、網膜の偏心の関数としての視細胞密度は、単純さのために一定に保たれたが、視細胞密度における変化を含む網膜モデルの他の変動が予期されてもよい。

【0253】

本明細書において図３６および図３７に記載されるとおり、広視野光学性能は、６ｍｍの瞳孔径における空間的周波数の関数としての変調伝達関数を用いて測定されるとき、対照（Ｃ３）および例示的実施形態（Ｄ３）コンタクトレンズの間で仮想的に区別できない。実施例３におけるオフ軸性能に対して、性能の評価のために考慮された視野は５°であり、これは中心から±２．５°である。

【実施例4】

【0254】

対照Ｃ４および例示的実施形態設計Ｄ４
この実施例４において、表１の模式的モデル眼の以下のパラメータが、非調整状態において３Ｄ近視眼（すなわち－３Ｄの基本処方Ｒｘ）を表すために変更された。（ｉ）１７．６５ｍｍの硝子体眼房深さ、および（ｉｉ）１３．５ｍｍの網膜曲率半径。モデルは、眼からおよそ光学的無限遠にある対象に焦点が合うように構成された。

【0255】

改変された近視模式モデル眼が、対照（Ｃ４）および例示的実施形態（Ｄ４）コンタクトレンズで１つずつ矯正された。対照（Ｃ４）コンタクトレンズは、以下のパラメータを用いてモデル化された単焦点レンズを表す。前面（Ｒ＝８．２６２ｍｍ、Ｑ＝－０．１３７）、中心厚さ（０．１３５ｍｍ）、背面（Ｒ＝７．７５ｍｍ、Ｑ＝－０．２５）、および屈折率１．４２。対照コンタクトレンズＣ４には、この本開示において企図される任意の非屈折性特徴がない／欠けている。

【0256】

第２のレンズＤ４は、対照Ｃ４と同じパラメータを有する単焦点コンタクトレンズでもある例示的実施形態を表し、さらに図３８に開示される非屈折性特徴を伴って構成されたものである。

【0257】

例示的実施形態の実施例Ｄ４の非屈折性特徴は、複数の線または筋の特徴を含む格子パターン（３８０３）を含む。この格子パターン（３８０３）はコンタクトレンズ（３８０２）の光学ゾーン（３８０１）の光学的中心の周りの光学内に位置する。線状または筋状の特徴の総数は６であり、水平方向に３つ、鉛直方向に３つである。格子パターンの総寸法は、約３ｍｍの直径である。格子パターンにおける各々の線または筋の寸法は、約７５μｍ×１ｍｍの間である（３８０４）。非屈折性特徴は、識別および視認性のために、コンタクトレンズの他の特徴に対して拡大されている。例示的実施形態Ｄ４の非屈折性特徴のない光学ゾーン（３８０１）の残りの部分は、眼の基本処方に一致する、基本的な単焦点処方パラメータで構成される。

【0258】

段落［０１９６］～［０１９８］に開示されたステップに従い、実施例４の模式的モデル眼に対照Ｃ４および実施形態Ｄ４のコンタクトレンズ設計を装着したときにシミュレーションされた網膜画像を計算して解析した。

【0259】

この実施例４において、仮想網膜プラットフォームの追加の変数が、以下の設定により考慮された。式１、５、および６に記述されたコントラストゲイン制御機構のオプションは消された。ニューロン束（１６０２）の配置は、１５°×１５°の視野に広がる円形配置であった。仮想網膜の疎横接続性モードは用いられなかった。

【0260】

さらに、式２および３に記述された外網状層の補充ハイパスフィルタオプションは消された。シナプス後プーリングのオプションも消された。

【0261】

本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例４の対照（Ｃ４）コンタクトレンズ設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン極性およびオフ極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図３９）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図４０）をもたらす。図３９および図４０の上下のサブグラフは、それぞれオン細胞およびオフ細胞についてのデータを表す。

【0262】

本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例４の実施形態（Ｄ４）コンタクトレンズ設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン極性およびオフ極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図４１）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図４２）をもたらす。図４１および図４２の上下のサブグラフは、それぞれオン細胞およびオフ細胞についてのデータを表す。

【0263】

対照（Ｃ４）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図３９のスパイク列として示されるとおり、オンおよびオフの両方のタイプの極性を有する細胞について、相対的に時間により不変であるか、または時間の関数として最小の変動もしくは揺らぎを伴う。他方で、実施形態（Ｄ１）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図４１のスパイク列として示されるとおり、相対的に時間により変動するか、または時間の関数としてより大きい変動もしくは揺らぎを伴う。

【0264】

実施例４において、対照（Ｃ４）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図４０の平均スパイク率として示されるとおり、信号の安定化を示す最初の１００ミリ秒に続く相対的に単調なプロファイルに従う。この観測されたパターンは、オンおよびオフの両方のタイプの極性を有する細胞について類似である。

【0265】

実施例４において、対照（Ｃ４）コンタクトレンズによる平均スパイク率は、本明細書に開示されるとおり、最初の１００ミリ秒の安定化期間を除くと、オン型細胞については、オフ型細胞によって得られるものに対して約２倍の大きさである。

【0266】

他方で、実施形態（Ｄ４）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図４１の平均スパイク率として示されるとおり、時間の関数として時間変動する。

【0267】

この実施例において、実施形態（Ｄ４）のコンタクトレンズにより得られた、図４２に記載される時間の関数としての平均スパイク率は、オン型およびオフ型細胞の両方について、時間変動に従う。実施形態（Ｄ４）のコンタクトレンズで得られた平均スパイク率内で観測された時間的変動の振幅または大きさは、本開示の他の実施形態のコンタクトレンズよりも小さい。

【0268】

この実施例４において、光学性能のオン軸およびオフ軸評価は、単色モード（５８９ｎｍ）および４ｍｍの瞳孔解析直径においてモデル化された。本明細書において図４３および図４４に記載されるとおり、広視野光学性能は、６ｍｍの瞳孔径における空間的周波数の関数としての変調伝達関数を用いて測定されるとき、対照（Ｃ４）および例示的実施形態（Ｄ４）コンタクトレンズの間で仮想的に区別できない。実施例４におけるオフ軸性能に対して、性能の評価のために考慮された視野は１５°であり、これは±７．５°であった。

【実施例5】

【0269】

対照Ｃ５および例示的実施形態設計Ｄ５
この実施例５において、表１の模式的モデル眼の以下のパラメータが、１Ｄ調整状態において３Ｄ近視眼（Ｒｘ：－３Ｄ）を表すために変更された。（ｉ）１７．６５ｍｍの硝子体眼房深さ、（ｉｉ）１３．５ｍｍの網膜曲率半径、ならびに（ｉｉｉ）前水晶体半径（Ｒ＝９．０８１ｍｍ）および円錐定数（Ｑ＝－４．１２３）。

【0270】

モデルは、眼から約１メートルにある近くの対象に焦点が合うように構成された。改変された近視模式モデル眼が、対照（Ｃ５）および例示的実施形態（Ｄ５）コンタクトレンズで１つずつ矯正された。

【0271】

対照（Ｃ５）コンタクトレンズは、以下のパラメータを用いてモデル化された単焦点レンズを表す。前面（Ｒ＝８．２６２ｍｍ、Ｑ＝－０．１３７）、中心厚さ（０．１３５ｍｍ）、背面（Ｒ＝７．７５ｍｍ、Ｑ＝－０．２５）、および屈折率１．４２。対照コンタクトレンズＣ５には、この本開示において企図される任意の非屈折性特徴がない／欠けている。

【0272】

第２のレンズＤ５は、対照Ｃ５と同じパラメータを有する単焦点コンタクトレンズでもある例示的実施形態を表し、さらに図４５に開示される非屈折性特徴を伴って構成されたものである。

【0273】

例示的実施形態の実施例Ｄ５（図４５）の非屈折性特徴は、複数の線の特徴を含むスポークパターン（４５０３）を含む。このスポークパターン（４５０３）はコンタクトレンズ（４５０２）の光学的ゾーン（４５０１）内に位置する。スポーク特徴の総数は８である。スポークパターンの総寸法は、約４ｍｍの直径である。スポークパターンにおける各々の線の寸法は、約１００μｍ×１ｍｍの間である（４５０４）。

【0274】

非屈折性特徴は、識別および視認性のために、コンタクトレンズの他の特徴に対して拡大されている。例示的実施形態Ｄ５の非屈折性特徴のない光学ゾーン（４５０１）の残りの部分は、眼の基本処方に一致する、基本的な単焦点処方パラメータで構成される。

【0275】

段落［０１９６］～［０１９８］に開示されたステップに従い、実施例５の模式的モデル眼に対照Ｃ５および実施形態Ｄ５のコンタクトレンズ設計を装着したときにシミュレーションされた網膜画像を計算して解析した。

【0276】

この実施例５において、仮想網膜プラットフォームの追加の変数が、以下の設定により考慮された。式１、５、および６に記述されたコントラストゲイン制御機構のオプションは、以下の入力パラメータ値で用いられた。（ｉ）正規化された輝度単位当り１５０Ｈｚの外網状層増幅λ_ＯＰＬ値、（ｉｉ）５Ｈｚの双極不活性リーク

【0277】

【数12】

【0278】

（ｉｉｉ）１００Ｈｚのフィードバック増幅λ_Ａ、（ｉｖ）２．５°の空間的スケールσＡ、および（ｖ）０．０１ミリ秒の時間的スケールτＡ。ニューロン束（１６０２）の配置は、５°×５°の視野に広がる円形配置であった。仮想網膜の疎横接続性モードは用いられなかった。さらに、式２および３に記述された外網状層の補充ハイパスフィルタオプションは消された。シナプス後プーリングのオプションも消された。

【0279】

本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例５の対照（Ｃ５）コンタクトレンズ設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン極性およびオフ極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図４６）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図４７）をもたらす。図４６および図４７の上下のサブグラフは、それぞれオン細胞およびオフ細胞についてのデータを表す。本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例５の実施形態（Ｄ５）コンタクトレンズ設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン極性およびオフ極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図４８）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図４９）をもたらす。図４８および図４９の上下のサブグラフは、それぞれオン細胞およびオフ細胞についてのデータを表す。対照（Ｃ５）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図４６のスパイク列として示されるとおり、オンおよびオフの両方のタイプの極性を有する細胞について、相対的に時間により不変であるか、または時間の関数として最小の変動もしくは揺らぎを伴う。他方で、実施形態（Ｄ５）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図４８のスパイク列として示されるとおり、相対的に時間により変動し、時間の関数として単調に減少または増加する。

【0280】

実施例５において、対照（Ｃ５）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図４７の平均スパイク率として示されるとおり、信号の安定化を示す最初の１００ミリ秒に続く相対的に単調なプロファイルに従う。この観測されたパターンは、オンおよびオフの両方のタイプの極性を有する細胞について類似である。実施例５において、対照（Ｃ５）コンタクトレンズによる平均スパイク率は、本明細書に開示されるとおり、最初の１００ミリ秒の安定化期間を除くと、オン型細胞については、オフ型細胞によって得られるものに対して約３倍の大きさである。

【0281】

他方で、実施形態（Ｄ５）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図４９の平均スパイク率として示されるとおり、時間の関数として時間により変動する。この実施例において、実施形態（Ｄ５）のコンタクトレンズにより得られた、図４９に記載される時間の関数としての平均スパイク率は、オン型およびオフ型細胞の両方について、時間変動に従う。実施形態のレンズにより得られたスパイク応答における非定常性および非線形性は、網膜画像における人工的エッジもしくは光コントラストプロファイルか、または人工的エッジの時間的変動に起因する。

【0282】

この実施例５において、光学性能のオン軸およびオフ軸評価は、５ｍｍの瞳孔解析直径での明所視条件における明るさの人間の視覚の平均分光感受性を記述する光度関数を用いて、多色モードにおいてモデル化された。

【0283】

本明細書において図５０および図５１に記載されるとおり、広視野光学性能は、５ｍｍの瞳孔径における空間的周波数の関数としての変調伝達関数を用いて測定されるとき、対照（Ｃ５）および例示的実施形態（Ｄ５）コンタクトレンズの間で著しく類似し、すなわち、黒の実線および黒の破線によって表される曲線の下の面積の変動が５％未満であった。実施例５におけるオフ軸性能に対して、性能の評価のために考慮された視野は１５°であり、これは±７．５°であった。

【実施例6】

【0284】

対照Ｃ６および例示的実施形態設計Ｄ６
この実施例６において、表１の模式的モデル眼の以下のパラメータが、２Ｄ調整状態において４Ｄ近視眼（すなわち、－４Ｄの基本処方Ｒｘ）を表すために変更された。（ｉ）１８．０４ｍｍの硝子体眼房深さ、（ｉｉ）１３．５ｍｍの網膜曲率半径、ならびに（ｉｉｉ）前水晶体半径（Ｒ＝７．７９４ｍｍ）および円錐定数（Ｑ＝－３．９５９）パラメータ。

【0285】

モデルは、眼から約５０ｃｍの近くの対象に焦点が合うように構成された。改変された近視模式モデル眼が、対照（Ｃ６）および例示的実施形態（Ｄ６）コンタクトレンズで１つずつ矯正された。対照（Ｃ６）コンタクトレンズは、以下のパラメータを用いてモデル化された単焦点レンズを表す。前面（Ｒ＝８．４１ｍｍ、Ｑ＝－０．１１２）、中心厚さ（０．１３５ｍｍ）、背面（Ｒ＝７．７５ｍｍ、Ｑ＝－０．２５）、および屈折率１．４２。対照コンタクトレンズＣ６には、この本開示において企図される任意の非屈折性特徴がない／欠けている。

【0286】

第２のレンズＤ６は、対照Ｃ６と同じパラメータを有する単焦点コンタクトレンズでもある例示的実施形態を表し、さらに図４５に開示される非屈折性特徴を伴って構成されたものである。

【0287】

例示的実施形態の実施例Ｄ６の非屈折性特徴は、水平方向にわずかに伸長された複数の楕円形の点状の特徴を含むランダムパターン（５２０３）を含む。このランダムパターンは、例示的実施形態のコンタクトレンズ（５２０２）の光学的中心の周りの光学的ゾーン（５２０１）内に位置する。（５２０２）における楕円形点状特徴の総数は１８である。ランダムパターンの総寸法は、約３ｍｍの直径である。各々の楕円形点状特徴の寸法は、約１２５μｍ×２００μｍの間である（５２０４）。

【0288】

非屈折性特徴は、識別および視認性のために、コンタクトレンズの他の特徴に対して拡大されている。例示的実施形態Ｄ８の非屈折性特徴のない光学ゾーン（５２０１）の残りの部分は、眼の基本処方に一致する、基本的な単焦点処方パラメータで構成される。

【0289】

段落［０１９６］～［０１９８］に開示されたステップに従い、実施例６の模式的モデル眼に対照Ｃ６および実施形態Ｄ６のコンタクトレンズ設計を装着したときにシミュレーションされた網膜画像を計算して解析した。この実施例６において、仮想網膜プラットフォームの追加の変数が、以下の設定により考慮された。式１、５、および６に記述された、コントラストゲイン制御機構のオプションが消された。ニューロン束（１６０２）の配置は、１５°×１５°の視野に広がる円形配置であった。

【0290】

仮想網膜の疎横接続性モードは、１０％の正の重みおよび０．０１の重み分散を有する１０のシナプス前ニューロンで用いられた。式２および３に記述された外網状層の補充ハイパスフィルタオプションは消された。シナプス後プーリングのオプションも消された。

【0291】

本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例６の対照（Ｃ６）コンタクトレンズ設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン極性およびオフ極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図５３）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図５４）をもたらす。図５３および図５４の上下のサブグラフは、それぞれオン細胞およびオフ細胞についてのデータを表す。

【0292】

本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例６の実施形態（Ｄ６）コンタクトレンズ設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン極性およびオフ極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図５５）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図５６）をもたらす。図５５および図５６の上下のサブグラフは、それぞれオン細胞およびオフ細胞についてのデータを表す。

【0293】

対照（Ｃ６）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図５３のスパイク列として示されるとおり、オンおよびオフの両方のタイプの極性を有する細胞について、相対的に時間により不変であるか、または時間の関数として最小の変動もしくは揺らぎを伴う。他方で、実施形態（Ｄ６）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図５５のスパイク列として示されるとおり、相対的に時間により変動し、時間の関数として単調に減少または増加する。実施形態のレンズにより得られたスパイク応答における非定常性および非線形性は、網膜画像における人工的エッジもしくは光コントラストプロファイルか、または人工的エッジの時間的変動に起因する。

【0294】

実施例６において、対照（Ｃ６）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図５４の平均スパイク率として示されるとおり、信号の安定化を示す最初の１００ミリ秒に続く相対的に単調なプロファイルに従う。この観測されたパターンは、オンおよびオフの両方のタイプの極性を有する細胞について類似である。実施例６において、対照（Ｃ６）コンタクトレンズによる平均スパイク率は、本明細書に開示されるとおり、最初の１００ミリ秒の安定化期間を除くと、オン型細胞については、オフ型細胞によって得られるものに対して約３倍の大きさである。

【0295】

他方で、実施形態（Ｄ６）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図５６の平均スパイク率として示されるとおり、時間の関数として時間により変動する。この実施例において、図５６に記載される、実施形態（Ｄ６）コンタクトレンズで得られた時間の関数としての平均スパイク率は、オン型およびオフ型細胞の両方について、時間変動パターンに従う。

【0296】

この実施例６において、光学性能のオン軸およびオフ軸評価は、単色モード（５８９ｎｍ）および４ｍｍの瞳孔解析直径においてモデル化された。

【0297】

本明細書において図５７および図５８に記載されるとおり、広視野光学性能は、４ｍｍの瞳孔径における空間的周波数の関数としての変調伝達関数を用いて測定されるとき、対照（Ｃ６）および例示的実施形態（Ｄ６）コンタクトレンズの間で、黒の実線および黒の破線によって表されるとおり仮想的に区別不可能であった。実施例６におけるオフ軸性能に対して、性能の評価のために考慮された視野は１５°であり、これは±７．５°であった。

【実施例7】

【0298】

対照Ｃ７および例示的実施形態設計Ｄ７
この実施例７において、表１の模式的モデル眼の以下のパラメータが、非調整状態において４Ｄ近視眼（すなわち、－４Ｄの基本処方Ｒｘ）を表すために変更された。（ｉ）１８．０４ｍｍの眼の硝子体眼房深さ、および（ｉｉ）１３．５ｍｍの網膜曲率半径。モデルは、眼から光学的無限遠にある遠い対象に焦点が合うように構成された。改変された近視模式モデル眼が、対照（Ｃ７）および例示的実施形態（Ｄ７）コンタクトレンズで１つずつ矯正された。対照（Ｃ７）コンタクトレンズは、以下のパラメータを用いてモデル化された単焦点レンズを表す。前面（Ｒ＝８．４１ｍｍ、Ｑ＝－０．１１２）、中心厚さ（０．１３５ｍｍ）、背面（Ｒ＝７．７５ｍｍ、Ｑ＝－０．２５）、および屈折率１．４２。対照コンタクトレンズＣ７には、この本開示において企図される任意の非屈折性特徴がない／欠けている。第２のレンズＤ７は、対照Ｃ７と同じパラメータを有する単焦点コンタクトレンズでもある例示的実施形態を表し、さらに図５９に開示される非屈折性特徴を伴って構成されたものである。

【0299】

例示的実施形態の実施例Ｄ７の非屈折性特徴は、複数の点状特徴を含むらせんパターン（５９０３）を含む。らせんパターンはコンタクトレンズ（５９０２）の光学的ゾーン（５９０１）内に位置する。各アームにおける点状特徴の総数は４９である。らせんパターンの総寸法は、約６ｍｍの直径である。各々の点状特徴の幅は、約１２５μｍの間である（５９０４）。非屈折性特徴は、識別および視認性のために、コンタクトレンズの他の特徴に対して拡大されている。例示的実施形態Ｄ７の非屈折性特徴のない光学ゾーン（５９０１）の残りの部分は、眼の基本処方に一致する、基本的な単焦点処方パラメータで構成される。

【0300】

段落［０１９６］～［０１９８］に開示されたステップに従い、実施例７の模式的モデル眼に対照Ｃ７および実施形態Ｄ７のコンタクトレンズ設計を装着したときにシミュレーションされた網膜画像を計算して解析した。

【0301】

この実施例７において、仮想網膜プラットフォームの追加の変数が、以下の設定により考慮された。式１、５、および６に記述されたコントラストゲイン制御機構のオプションは、以下の入力パラメータ値で用いられた。（ｉ）正規化された輝度単位当り１５０Ｈｚの外網状層増幅λ_ＯＰＬ値、（ｉｉ）５Ｈｚの双極不活性リーク

【0302】

【数13】

【0303】

（ｉｉｉ）１００Ｈｚのフィードバック増幅λ_Ａ、（ｉｖ）２．５°の空間的スケールσＡ、および（ｖ）０．０１ミリ秒の時間的スケールτＡ。ニューロン束（１６０２）の配置は、５°×５°の視野に広がる円形配置であった。仮想網膜の疎横接続性モードは消された。式２および３に記述された外網状層の補充ハイパスフィルタオプションは消された。シナプス後プーリングのオプションも消された。本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例７の対照（Ｃ７）コンタクトレンズ設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン極性およびオフ極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図６０）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図６１）をもたらす。図６０および図６１の上下のサブグラフは、それぞれオン細胞およびオフ細胞についてのデータを表す。本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例７の実施形態（Ｄ７）コンタクトレンズ設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン極性およびオフ極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図６２）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図６３をもたらす。図６２および図６３の上下のサブグラフは、それぞれオン細胞およびオフ細胞についてのデータを表す。

【0304】

対照（Ｃ７）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図６０のスパイク列として示されるとおり、オンおよびオフの両方のタイプの極性を有する細胞について、相対的に時間により不変であるか、または時間の関数として最小の変動もしくは揺らぎを伴う。他方で、実施形態（Ｄ７）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図６２のスパイク列として示されるとおり、相対的に時間により変動し、時間の関数として変動する周期性を伴って揺らいでいる。

【0305】

実施例７において、対照（Ｃ７）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図６１の平均スパイク率として示されるとおり、信号の安定化を示す最初の１００ミリ秒に続く相対的に単調なプロファイルに従う。この観測されたパターンは、オンおよびオフの両方のタイプの極性を有する細胞について類似である。

【0306】

他方で、実施形態（Ｄ６）コンタクトレンズによるニューロン活性は、図６２の平均スパイク率として示されるとおり、時間の関数として変動する。この実施例において、図６３に記載される、実施形態（Ｄ７）コンタクトレンズで得られた時間の関数としての平均スパイク率は、オン型およびオフ型細胞の両方について、時間変動パターンに従う。

【0307】

この実施例７において、光学性能のオン軸およびオフ軸評価は、単色モード（５８９ｎｍ）および６ｍｍの瞳孔解析直径においてモデル化された。本明細書において図６４および図６５に記載されるとおり、広視野光学性能は、６ｍｍの瞳孔径における空間的周波数の関数としての変調伝達関数を用いて測定されるとき、対照（Ｃ７）および例示的実施形態（Ｄ７）コンタクトレンズの間で、黒の実線および黒の破線によって表されるとおり仮想的に区別不可能である。

【0308】

実施例７におけるオフ軸性能に対して、性能の評価のために考慮された視野は１５°であり、これは±７．５°であった。本明細書に記載されたシミュレーション技術は、本明細書に開示された企図される非屈折性特徴を有する単焦点コンタクトレンズが、標準的治療の単焦点コンタクトレンズと比較して網膜神経節細胞活性の増加を提供することを示すための多くの方法のうちの１つである。

【0309】

眼鏡レンズの実施形態
単焦点光学プロファイルとともに用いられる非屈折性特徴が、装着者の眼における性能を模倣する仮想網膜プラットフォームによる平均網膜神経節細胞スパイク率の増加の代理の尺度によって測定されたときに、網膜神経節細胞活性の増加を提供することを示すために、さまざまな眼鏡レンズの実施形態がモデル化される。

【0310】

図６６は、縮尺通りではない、先行技術の眼鏡レンズ（６６０１）と、例示的な眼鏡レンズ（６６０２）の実施形態との正面図を示す。眼鏡レンズの寸法は、約４０ｍｍ×５０ｍｍである。両方の場合において、眼鏡レンズ範囲全体が自身の光学ゾーンを構成する。眼鏡レンズの実施形態（６６０２）は、４つの水平な線もしくは筋と、４つの鉛直な線もしくは筋とを含む格子パターンを含む非屈折性特徴（６６０３）を伴って構成される。光学ゾーンは、眼の基本処方と一致する単焦点屈折力を有する光学中心（６６０５）の周りに実質的に設計される。眼鏡レンズ実施形態の中心に位置する格子パターンは、約２５ｍｍの高さおよび幅にわたる。これらの格子線（６６０３）の境界は、完全に不透明または実質的に不透明に構成される。非屈折性特徴（６６０４）の幅は、約５０μｍ～１００μｍの間であり、図面において、その幅は本明細書に開示されるコンタクトレンズのサイズに対して特徴を示すためにのみ拡大されている。加えて図６６の実施形態は、他の変形で構成されてもよく、たとえば光学ゾーン内の企図される非屈折性設計特徴の幅は、少なくとも１２５μｍ、１５０μｍ、１７５μｍ、２００μｍ、または２５０μｍの幅であってもよい。加えて図６６の実施形態は、他の変形で構成されてもよく、たとえば企図される非屈折性設計特徴は、ランダムパターン、複数の円形、楕円形、三角形、矩形、六角形、正多角形、または非正多角形を含んでもよく、ここで複数の開口を規定する境界の幅は、５０～１２５μｍ、１５０～２５０μｍ、または１００～３００μｍの間の幅であってもよい。図６６の実施形態の好ましい変形において、非屈折性特徴の最大幅、すなわち格子パターンまたは任意のその他のパターンを形成する線の幅は、装着者の眼の解像度特性に対する保証のない結果的影響を避けるために、１５０μｍ、２００μｍ、または２５０μｍ以下とされる。他の実施形態において、企図される非屈折性設計特徴は、眼鏡設計の光学ゾーンの周辺に位置して（ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｃａｔｅｄ）配置されてもよい。さらに別の眼鏡レンズの実施形態において、格子パターンを形成する微細な線または筋の数は、少なくとも５、９、１５、または２５であってもよい。いくつかの他の眼鏡レンズの実施形態において、格子パターンを形成する設計特徴、線、または筋の数は、５～９、または９～１５、または９～１５、または５～２５の間であってもよい。１つの別の実施形態において、ただ１つの長い実質的に連続する曲線またはジグザグ線が、少なくとも３ｍｍ、６ｍｍ、９ｍｍ、または１２ｍｍの長さで光学的ゾーンを通ることが企図されてもよい。

【0311】

さらに別の眼鏡レンズの実施形態において、１つ以上の条線が対称的またはランダムな態様で配置されてもよく、それらは光軸と同心に位置してもよいし、光学的中心に対して偏心されていてもよい。加えて、条線は直線または曲線からなっていてもよく、それらの線は、互いに接触もしくは交差してもよいし、すべてが分離して構成されてもよいし、それらの組み合わせであってもよい。条線の幅および長さは変動してもよい。左眼および右眼に装着されるレンズに異なるパターンが適用されてもよい。

【0312】

さらに別の眼鏡レンズの実施形態において、眼鏡レンズ内の企図される設計特徴（すなわち、複数の条線またはモアレパターン）は、互いに離れていてもよい。さらに別の実施形態において、企図される複数の非屈折性特徴は、互いに隣接するか、または組み合わされるように構成されてもよい。

【0313】

眼鏡装着者の自然な衝動性の眼球運動は、時間的に変動する刺激をもたらすことがあり、それによって視覚画像に人工的に導入される不均質性がさらに高められてもよく、そのことは次に、装着者にとっての治療的利益、たとえば装着者の近視の進行速度のより大幅な低下などの有効性を高めてもよい。図６７は、先行技術の標準的な単焦点レンズ（６７０２）で矯正した２Ｄの近視モデル眼（６７００）に入る、広角視野（６７０１）からのたとえば５５５ｎｍなどの可視波長およびバージェンス０Ｄの入射光を示す模式図を示す。オン中心／オフ周囲およびオフ中心／オン周囲回路（６７０３）によって、網膜神経節細胞活性が記録された。先行技術の標準的な単焦点レンズ（６７０２）を伴う網膜神経節細胞活性は、シミュレーションされた習慣的な衝動性の眼球運動によって促進された網膜面において捕らえられ、最小の網膜活性か、または基本率の網膜活性か、または網膜活性の最小の時間的変動を示す。オン受容野およびオフ受容野活性の時間積分における相対的な差が、さらなる眼球の成長を決定する。

【0314】

本開示は、不活性網膜が眼球の成長を引き起こし、活性網膜がその成長を減少させるか、または停止信号を引き起こすものと仮定する。本開示はさらに、先行技術の標準的な単焦点または眼鏡レンズおよび／あるいは空間的に均質な視覚画像が、網膜をベースライン状態（すなわち網膜神経節細胞のベースラインまたは一定の発火パターン）のままとし、よってより進んだ近視につながるさらなる眼球の成長を促進する、均質で実質的にエッジのない視覚画像に寄与することを予期する。

【0315】

図６８は、眼鏡の実施形態（６８０２）で矯正した２Ｄの近視モデル眼（６８００）に入る、広角視野（６８０１）からのたとえば５５５ｎｍなどの可視波長およびバージェンス０Ｄの入射光を示す模式図を示す。標準的な眼鏡の実施形態（６８０２）を伴うオン中心／オフ周囲およびオフ中心／オン周囲回路（６８０３）によって記録された網膜神経節細胞活性は、シミュレーションされた習慣的な衝動性の眼球運動によって促進された網膜面において捕らえられ、ベースライン状態に比較して網膜の活性が増加することを実証するかまたは示す。

【0316】

図６７および図６８では、単純なモデル眼が例示の目的のために選択された。しかし、他の実施形態において、リウ－ブレナン、エスクデロ－ナバロ、およびその他のものなどの模式的な光線追跡モデル眼が代わりに用いられてもよい。本明細書で提供される実施例では、２Ｄ近視モデル眼を用いて本開示を開示したが、同じ開示を近視の他の度数、すなわち－１Ｄ、－３Ｄ、－５Ｄ、または－６Ｄへと拡張できる。さらに、乱視を伴うさまざまな度数の近視を有する眼へと拡張できることが理解される。実施形態において、５５５ｎｍという特定の波長について言及したが、４２０ｎｍ～７６０ｎｍの間の他の可視波長にも拡張できることが理解される。

【0317】

さまざまな例示的な眼鏡レンズの実施形態（Ｄ８～Ｄ１０）のモデル化は、単焦点設計とともに用いられる企図される非屈折性特徴が、本明細書に開示された仮想網膜プラットフォームを用いて得られた平均網膜スパイク率の増加によって測定された、網膜神経節細胞活性の増加を提供することを示す。他の実施形態において、網膜神経節細胞活性のさまざまな他の代理尺度、たとえば、選択されたニューロン束のスパイク列解析の検査などが考慮されてもよい。

【0318】

本開示に従う眼鏡レンズの実施形態の作用を示すために、本明細書に記載されるとおり、各テストケース（すなわち実施例８～１０）に対して２つの異なるタイプの眼鏡を用いて高度な光学的モデル化実験が行われた。

【0319】

第１のタイプは、標準的治療を模倣する屈折異常の矯正を提供するための、模式的モデル眼の基本処方に一致した単焦点眼鏡レンズ（Ｃ８～Ｃ１０）を含んだ。

【0320】

第２のタイプは、本質的に同じ単焦点の標準的治療の対照眼鏡レンズ（Ｃ８～Ｃ１０）であって、さらに本発明に従って設計された追加の非屈折性特徴を伴って構成された、さまざまな例示的な眼鏡レンズの実施形態（Ｄ８～Ｄ１０）を含んだ。本発明の作用を示すために、対照（Ｃ８～Ｃ１０）および例示的実施形態の眼鏡レンズ（Ｄ８～Ｄ１０）は、実施例８～１０のそれぞれに説明される改変された模式的モデル眼に１つずつ装着され、試験／評価された。眼鏡レンズの前面の表面透過特性を改変して、実施例８～１０の特徴を設計した。透過率は１００％のうちの割合として計算され、１００％とは、あたかも吸収、反射、または口径食損失がないかのようにすべての光が透過することを意味する。本開示の特定の実施形態において、表面透過率は、光線がその表面を透過する強度の相対的な任意の割合として定義される。本開示のいくつかの他の実施形態において、強度の相対的な任意の割合は、波長依存性となるように構成されてもよい。本開示の特定の他の実施形態において、強度の任意の割合は、偏光感受性となるように構成されてもよい。シミュレーションされた網膜神経節細胞活性を評価するため、眼鏡レンズは、衝動性眼球運動を模倣するさまざまな分散位置で、モデル眼の光軸に関して水平方向に偏心された。モデル眼の光学的中心に対する眼鏡レンズの動きは、水平方向における±５ｍｍの間に含まれた。偏心した眼鏡位置の各々において広視野網膜画像シミュレーションが実行された。こうしてシミュレーションした１０１の網膜画像が、網膜神経節細胞活性をもたらすための仮想網膜プラットフォームのための入力ストリームを構成した。この例において、１０１の画像フレームの各々は、仮想網膜モデルに対する５．０５秒の実時間刺激提示を構成する５０ミリ秒となるように構成された。入力ストリームの各フレームは、５１２×５１２画素にわたって構成され、各フレームは、仮想網膜プラットフォームの網膜の約１５°×１５°（黄斑）、または２０°×２０°（黄斑近傍）の領域を包含する円形ニューロン領域の直径全体をカバーするように構成された。入力ストリームにおける各画素のビット深度は、０～２５５（すなわち８ビット）の範囲にデジタル化された。本開示のコンタクトレンズの実施形態の作用を示すために用いられる、式１～９に記載された具体的な網膜の設定および構成は、以下のセクションにおいて考察される。

【0321】

実施例８～１０のすべてにおいて、外網状層は、約１．５°（すなわち式２のσＣ）に対する中心領域と、約４．７５°（すなわち式３のσＳ）に対する周囲領域とを有するように構成された。外網状層の中心および周囲の時間的スケールは約１ミリ秒に設定され、これは式２および３の変数τＣおよびτＳによってそれぞれ表された。本明細書における式１に記述されるとおりの、積分中心－周囲信号を支配する変数は、ｗ_０ＰＬ＝１およびλ_０ＰＬ＝１０となるように選択された。双極細胞および神経節細胞シナプスの静的非線形係数は、実施例８～１０のすべてにわたって固定された。双極線形閾値は０に設定され、線形閾値は定数８０に保たれ、双極増幅値は１００に保たれた。ニューロンモデルに対する値は、実施例８～１０のすべてにわたって維持され、ここでは０．７５のリーク、２０のニューロン雑音、１５０の膜容量、および２．４の発火閾値が、実施例８～１０のシミュレーションのために用いられた。シナプス後プーリング変数シグマは無視された。コントラストゲイン制御機構、外網状層の補充ハイパスフィルタの実用性、および無軸索細胞の横接続の実用性に対するオプションは、実施例８～１０にわたり可変に保たれた。使用される具体的な設定のさらなる詳細が本明細書において開示される。

【0322】

本明細書に記載される各々の例示的実施形態に対して、次の２つのタイプの眼鏡レンズを用いて、高度な光学モデル化実験が行われた。（１）標準的治療をシミュレーションする、屈折異常の矯正を提供するための模式的モデル眼の基本処方に一致した単焦点眼鏡レンズ、（２）標準的治療の単焦点眼鏡レンズと比較して網膜神経節細胞活性の増加を提供するために、本発明に従って設計された追加の非屈折性特徴を有する、上記と同じ標準的な単焦点眼鏡レンズ。

【0323】

特定の眼鏡レンズの実施形態において、眼鏡レンズの光学ゾーン内の企図される設計特徴（すなわち開口）の、不透明または半透明または吸収性の境界は、少なくとも１５μｍ、２５μｍ、３５μｍ、５０μｍ、７５μｍ、１００μｍ、１５０μｍ、２００μｍ、または２５０μｍの幅であってもよい。

【0324】

特定の眼鏡レンズの実施形態において、眼鏡レンズの光学ゾーン内の企図される設計特徴（すなわち開口）の、不透明または半透明または吸収性の境界は、矯正された眼の解像度能力の潜在的な劣化を避けるため、および／または、すべての視条件において適切な量の光の透過を維持して、たとえば装着者が経験し得る薄暗い光、周囲光、および高レベル光の条件にわたる通常の瞳孔の２～７ｍｍの変化に対して調整するために、３００μｍ、３２５μｍ、３５０μｍ、３７５μｍ、または４００μｍ以下の幅となるように構成されてもよい。

【0325】

眼鏡レンズの美容的外観のため、半透明または吸収性の／着色された境界は、設計特徴として不透明な境界よりも好ましいことがある。特定の眼鏡レンズの実施形態において、眼鏡レンズ上の企図される設計特徴の半透明な境界は、１５～３０μｍ、２５～５０μｍ、または３０～７５μｍ、または１５～１００μｍの間の幅であってもよい。いくつかの実施形態において、設計特徴の幅は、複数の開口にわたり一定でなくてもよい。

【0326】

さらに別の眼鏡の実施形態において、光学ゾーン内の企図された複数の開口は、装着者がたとえば本を読むこと、書くこと、ビデオゲームで遊ぶこと、携帯電話の使用、タブレットの使用、またはコンピュータの使用など、特定の近くを見る作業をする場合のみに用いられてもよい。

【0327】

眼鏡レンズにおける企図された設計特徴の実現に関して、特定の実施形態において、複数の境界は、偏光選択性を有し得る材料を使用して導入されてもよい。こうした偏光感受性材料の使用は、装着者に対する美容性を高めつつ、なおも停止信号を提供するための望ましいエッジ効果をさらに提供してもよい。偏光感受性材料で構成された複数の開口を使用するときは、選択的なテストケースが考慮されてもよい（液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）、発光ダイオードディスプレイの使用）。

【実施例8】

【0328】

対照（Ｃ８）および例示的実施形態（Ｄ８）設計
この実施例８において、表１の模式的モデル眼の以下のパラメータが、非調整状態において３Ｄ近視眼（すなわち－３Ｄの基本処方Ｒｘ）を表すために変更された。（ｉ）１７．６３ｍｍの硝子体眼房深さ、および（ｉｉ）１３．５ｍｍの網膜曲率半径。

【0329】

モデルは、眼から光学的無限遠にある遠い対象に焦点が合うように構成された。改変された近視模式モデル眼が、対照（Ｃ８）および例示的実施形態（Ｄ８）眼鏡レンズで１つずつ矯正された。対照（Ｃ８）眼鏡レンズは、以下のパラメータを用いてモデル化された単焦点レンズを表す。前面（Ｒ＝２０００ｍｍ）、中心厚さ（１．５ｍｍ）、背面（Ｒ＝１４４．２ｍｍ）、および全ブランク径５０ｍｍを有する屈折率１．５。対照眼鏡レンズＣ８には、この本開示において企図される任意の非屈折性特徴がない／欠けている。第２のレンズＤ８は、対照Ｃ８と同じパラメータを有する単焦点眼鏡レンズでもある例示的実施形態を表し、さらに図６９に開示される非屈折性特徴を伴って構成されたものである。例示的実施形態の実施例Ｄ８（６９００）の非屈折性特徴は、６つのアーム（６９０２）を有する渦巻きパターンを含み、各々のアームは複数の点状の特徴をさらに含む。渦巻きパターンは眼鏡レンズ（６９０１）の光学的中心の周りに位置する。各アーム（６９０２）における点状特徴の総数は約１０である。渦巻きパターンの総寸法は、約５ｍｍの直径である。点状特徴の幅は、約７５μｍの間である（６９０４）。例示的実施形態Ｄ８の残りの部分（６９０５）は、眼の基本処方に一致する、単焦点パラメータで構成される。例示的実施形態の実施例Ｄ８の非屈折性特徴は、非屈折性特徴に入射する光の少なくとも９０％を吸収するように構成される。段落［０３２０］～［０３２２］に開示されたステップに従い、実施例８の模式的モデル眼に対照Ｃ８および実施形態Ｄ８の眼鏡設計を装着したときにシミュレーションされた網膜画像を計算して解析した。

【0330】

この実施例８において、仮想網膜プラットフォームの追加の変数が、以下の設定により考慮された。式１、５、および６に記述されたコントラストゲイン制御機構のオプションは、以下の入力パラメータ値で用いられた。（ｉ）正規化された輝度単位当り１５０Ｈｚの外網状層増幅λ_ＯＰＬ値、（ｉｉ）５Ｈｚの双極不活性リーク

【0331】

【数14】

【0332】

（ｉｉｉ）１００Ｈｚのフィードバック増幅λ_Ａ、（ｉｖ）２．５°の空間的スケールσＡ、および（ｖ）０．０１ミリ秒の時間的スケールτＡ。ニューロン束（１６０２）の配置は、１５°×１５°の視野に広がる円形配置であった。

【0333】

仮想網膜の疎横接続性モードは、１０％の正の重みおよび０．０１の重み分散を有する１０のシナプス前ニューロンで用いられた。さらに、式２および３に記述された外網状層の補充ハイパスフィルタオプションは、以下のパラメータ値で用いられた。０．２ミリ秒の時間的スケールおよび０．５°の空間的スケール。シナプス後プーリングのオプションも消された。本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例８の対照（Ｃ８）眼鏡設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン極性およびオフ極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図７０）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図７１）をもたらす。図７０および図７１の上下のサブグラフは、それぞれオン細胞およびオフ細胞についてのデータを表す。

【0334】

本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例８の実施形態（Ｄ８）眼鏡設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン極性およびオフ極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図７２）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図７３）をもたらす。図７２および図７３の上下のサブグラフは、それぞれオン細胞およびオフ細胞についてのデータを表す。

【0335】

対照（Ｃ８）眼鏡レンズによるニューロン活性は、図７０のスパイク列として示されるとおり、相対的に時間により不変であるか、または時間の関数として最小の変動を伴うか、もしくは変動を伴わないか、もしくは揺らぎを伴わない。この観測は、オン型およびオフ型の両方のタイプの極性を有する細胞について同様であった。他方で、実施形態（Ｄ８）眼鏡レンズによるニューロン活性は、図７２のスパイク列として示されるとおり、相対的に時間により変動し、時間による揺らぎを示す。時間の関数として観測された揺らぎは、観測された揺らぎの小さな振幅を伴って非周期的である。実施形態のレンズにより得られたスパイク応答における非定常性および非線形性は、網膜画像における人工的エッジもしくは光コントラストプロファイルか、または人工的エッジの時間的変動に起因する。

【0336】

実施例８において、対照（Ｃ８）眼鏡レンズによるニューロン活性は、図７１の平均スパイク率として示されるとおり、信号の安定化を示す最初の１００ミリ秒に続く相対的に単調なプロファイルに従う。この観測されたパターンは、オンおよびオフの両方のタイプの極性を有する細胞について類似である。

【0337】

他方で、実施形態（Ｄ８）眼鏡レンズによるニューロン活性は、図７３の平均スパイク率として示されるとおり、オン型およびオフ型細胞の両方について、時間変動パターンに従う。この実施例８において、光学性能のオン軸およびオフ軸評価は、６ｍｍの瞳孔解析直径での明所視条件における明るさの人間の視覚の平均分光感受性を記述する光度関数を用いて、４７０ｎｍ～６５０ｎｍの波長にわたる多色モードにおいてモデル化された。

【0338】

本明細書において図７４および図７５に記載されるとおり、広視野光学性能は、６ｍｍの瞳孔径における空間的周波数の関数としての変調伝達関数を用いて測定されるとき、対照（Ｃ８）および例示的実施形態（Ｄ８）眼鏡レンズの間で、黒の実線および黒の破線によって表されるとおり仮想的に区別不可能である。実施例８におけるオフ軸性能に対して、性能の評価のために考慮された視野は２０°であり、これは中心から±１０°である。

【実施例9】

【0339】

対照（Ｃ９）および例示的実施形態（Ｄ９）設計
この実施例９において、表１の模式的モデル眼の以下のパラメータが、１Ｄの調整状態において１Ｄ近視眼（すなわち、－３Ｄの基本処方Ｒｘ）を表すために変更された。（ｉ）１６．９２ｍｍの眼の硝子体眼房深さ、（ｉｉ）１２ｍｍの網膜曲率半径、ならびに（ｉｉｉ）前水晶体半径（Ｒ＝９．３４ｍｍ）および円錐定数（Ｑ＝－３．２）パラメータ。

【0340】

モデルは、眼から１メートル離れた遠い対象に焦点が合うように構成された。改変された近視模式モデル眼が、対照（Ｃ９）および例示的実施形態（Ｄ９）眼鏡レンズで１つずつ矯正された。対照（Ｃ８）眼鏡レンズは、以下のパラメータを用いてモデル化された単焦点レンズを表す。前面（Ｒ＝２０００ｍｍ）、中心厚さ（１．５ｍｍ）、背面（Ｒ＝３７９．１ｍｍ）、および全ブランク径５０ｍｍを有する屈折率１．５。対照眼鏡レンズＣ９には、この本開示において企図される任意の非屈折性特徴がない／欠けている。

【0341】

第２のレンズＤ９は、対照Ｃ９と同じパラメータを有する単焦点眼鏡レンズでもある例示的実施形態を表し、さらに図７６に開示された非屈折性特徴を伴って構成されたものである。

【0342】

例示的実施形態の実施例Ｄ９の非屈折性特徴は正方形格子パターン（７６０２）を含み、この格子パターン（７６０２）はさらに、眼鏡レンズ（７６０１）の光学的中心の周りに位置する複数の正方形開口を含む。パターン（７６０２）内に設計された開口の総数は約１６である。正方形格子の総寸法は約３×３ｍｍである。正方形開口を形成する線または境界の幅は、約５０μｍの間である（７６０４）。例示的実施形態Ｄ９の残りの部分（７６０５）は、眼の基本処方に一致する単焦点パラメータで構成される。例示的実施形態Ｄ９の非屈折性特徴は、非屈折性特徴に入射する光の少なくとも８５％を吸収するように構成される。

【0343】

段落［０３２０］～［０３２２］に開示されたステップに従い、実施例９の模式的モデル眼に対照Ｃ９および実施形態Ｄ９の眼鏡設計を装着したときにシミュレーションされた網膜画像を計算して解析した。この実施例９において、仮想網膜プラットフォームの追加の変数が、以下の設定により考慮された。式１、５、および６に記述された、コントラストゲイン制御機構のオプション。ニューロン束（１６０２）の配置は、２０°×２０°の視野に広がる円形配置であった。

【0344】

仮想網膜の疎横接続性モードは、１０％の正の重みおよび０．０１の重み分散を有する１０のシナプス前ニューロンで用いられた。式２および３に記述された外網状層の補充ハイパスフィルタオプションは消された。シナプス後プーリングのオプションも消された。

【0345】

本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例９の対照（Ｃ９）眼鏡設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン型およびオフ型極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図７７）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図７８）をもたらす。図７７および図７８の上下のサブグラフは、それぞれオン細胞およびオフ細胞についてのデータを表す。

【0346】

本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例９の実施形態（Ｄ９）眼鏡設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン型およびオフ型極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図７９）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図８０）をもたらす。図７９および図８０の上下のサブグラフは、それぞれオン型細胞およびオフ型細胞についてのデータを表す。

【0347】

対照（Ｃ９）眼鏡レンズによるニューロン活性は、図７７のスパイク列として示されるとおり、オンおよびオフの両方のタイプの極性を有する細胞について、相対的に時間により不変であるか、または時間の関数として最小の変動もしくは揺らぎを伴う。他方で、実施形態（Ｄ９）眼鏡レンズによるニューロン活性は、図７９のスパイク列として示されるとおり、相対的に時間により変動し、時間の関数として変動する周期性を伴って揺らいでいる。実施例９において、対照（Ｃ９）眼鏡レンズによるニューロン活性は、図７８の平均スパイク率として示されるとおり、信号の安定化を示す最初の５０ミリ秒に続く相対的に単調なプロファイルに従う。この観測されたパターンは、オン型およびオフ型の両方のタイプの極性を有する細胞について類似である。オフ型細胞応答は、確かに時間の関数としての平均スパイク率のいくらかの変動性を示したが、その変化の大きさは小さい大きさであった。他方で、実施形態（Ｄ９）眼鏡レンズによるニューロン活性は、図８０に記載される実施形態（Ｄ９）眼鏡レンズによって得られた時間の関数としての平均スパイク率として示されるとおり、オン型およびオフ型細胞の両方について、時間変動パターンに従う。対照（Ｃ９）眼鏡レンズによるニューロン活性は、図７７のスパイク列として示されるとおり、両方のタイプの極性について、相対的に時間により不変である。実施形態のレンズにより得られたスパイク応答における非定常性および非線形性は、網膜画像における人工的エッジもしくは光コントラストプロファイルか、または人工的エッジの時間的変動に起因する。

【0348】

離散的なニューロン束の応答から分かるとおり、活性な離散的オフ型ニューロン束の数は、対応する活性な離散的オン型ニューロン束の数より３～４倍少なくなる。他方で、実施形態（Ｄ９）眼鏡レンズによるニューロン活性は、図７９のスパイク列として示されるとおり、両方のタイプの極性について相対的に時間により変動する。さらに、活性なオフ型離散的ニューロン束の総数は、活性なオン型離散的ニューロン束の数に匹敵した。

【0349】

この実施例９において、光学性能のオン軸およびオフ軸評価は、単色モード（５８９ｎｍ）および５ｍｍの瞳孔解析直径においてモデル化された。本明細書において図８１および図８２に記載されるとおり、広視野光学性能は、５ｍｍの瞳孔径における空間的周波数の関数としての変調伝達関数を用いて測定されるとき、対照（Ｃ９）および例示的実施形態（Ｄ９）眼鏡レンズの間で仮想的に区別できない。実施例９におけるオフ軸性能に対して、性能の評価のために考慮された視野は２０°であり、これは中心から±１０°である。

【実施例10】

【0350】

対照（Ｃ１０）および例示的実施形態（Ｄ１０）設計
この実施例１０において、表１の模式的モデル眼の以下のパラメータが、２Ｄの調整状態において４Ｄ近視眼（すなわち－４Ｄの基本処方Ｒｘ）を表すために変更された。（ｉ）１８ｍｍの眼の硝子体眼房深さ、（ｉｉ）１２ｍｍの網膜曲率半径、ならびに（ｉｉｉ）前水晶体半径（Ｒ＝７．９３４ｍｍ）および円錐定数（Ｑ＝－１．９６２）パラメータ。

【0351】

モデルは、眼から５０ｃｍ離れた遠い対象に焦点が合うように構成された。改変された近視模式モデル眼が、対照（Ｃ１０）および例示的実施形態（Ｄ１０）眼鏡レンズで１つずつ矯正された。対照（Ｃ１０）眼鏡レンズは、以下のパラメータを用いてモデル化された単焦点レンズを表す。前面（Ｒ＝２０００ｍｍ）、中心厚さ（１．５ｍｍ）、背面（Ｒ＝１０２．２６ｍｍ）、および全ブランク径５０ｍｍを有する屈折率１．５。対照眼鏡レンズＣ１０には、この本開示において企図される任意の非屈折性特徴がない／欠けている。

【0352】

第２のレンズＤ１０は、対照Ｃ１０と同じパラメータを有する単焦点眼鏡レンズでもある例示的実施形態を表し、さらに図８３に開示される非屈折性特徴を伴って構成されたものである。例示的実施形態の実施例Ｄ１０の非屈折性特徴は、眼鏡レンズ（８３０１）の光学的中心の周りに位置する、一連の線または筋をさらに含むランダムパターン（８３０２）として構成された非屈折性特徴を含む。パターン（８３０２）内の設計された線または筋の総数は約１６である。線または筋の長さ（８３０６）は、約０．７５ｍｍ～１．２５ｍｍである。

【0353】

線または筋の幅（８３０４）は、約２５μｍ～７５μｍである。例示的実施形態Ｄ１０の残りの部分（８３０５）は、眼の基本処方に一致する、単焦点パラメータで構成される。例示的実施形態Ｄ１０の非屈折性特徴は、非屈折性特徴に入射する光の少なくとも８０％を吸収するように構成される。

【0354】

段落［０３２０］～［０３２２］に開示されたステップに従い、実施例１０の模式的モデル眼に対照Ｃ１０および実施形態Ｄ１０の眼鏡設計を１つずつ装着したときにシミュレーションされた網膜画像を計算して解析した。この実施例１０において、仮想網膜プラットフォームの追加の変数が、以下の設定により考慮された。式１、５、および６に記述された、コントラストゲイン制御機構のオプション。ニューロン束（１６０２）の配置は、２０°×２０°の視野に広がる円形配置であった。仮想網膜の疎横接続性モードは消された。式２および３に記述された外網状層の補充ハイパスフィルタオプションは消された。シナプス後プーリングのオプションも消された。本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例１０の対照（Ｃ１０）眼鏡設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン型およびオフ型極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図８４）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図８５）をもたらす。図８４および図８５の上下のサブグラフは、それぞれオン型細胞およびオフ型細胞についてのデータを表す。本明細書において考察されるとおり、仮想網膜プラットフォームを用いた実施例１０の実施形態（Ｄ１０）眼鏡設計の、計算されたシミュレーション網膜画像の後処理は、オン型およびオフ型極性の両方を有する細胞について、時間の関数としてのスパイク列（図８６）および時間の関数としての平均スパイク率を強調する刺激前後ヒストグラム（図８７）をもたらす。

【0355】

図８６および図８７の上下のサブグラフは、それぞれオン型およびオフ型細胞についてのデータを表す。対照（Ｃ１０）眼鏡レンズによるニューロン活性は、図８４のスパイク列として示されるとおり、両方のタイプの極性、すなわちオン型（図８４の上部サブグラフ）およびオフ型細胞（図８４の下部サブグラフ）について、相対的に時間により不変である。サブグラフのＹ軸は、離散的ニューロン束の応答を表す。

【0356】

見られるとおり、活性な離散的オフ型ニューロン束の数は、対応する活性な離散的オン型ニューロン束の数より３～４倍少なくなる。他方で、実施形態（Ｄ１０）眼鏡レンズによるニューロン活性は、図８６のスパイク列として示されるとおり、両方のタイプの極性、すなわちオン型（図８６の上部サブグラフ）およびオフ型（図８６の下部サブグラフ）について相対的に時間により変動する。しかし、実施形態（Ｄ１０）の眼鏡レンズ実施例による、活性なオフ型離散的ニューロン束の総数は、活性なオン型離散的ニューロン束の数に匹敵した。

【0357】

実施例１０において、対照（Ｃ１０）眼鏡レンズによるニューロン活性は、図８５の平均スパイク率として示されるとおり、オン型細胞については、信号の安定化を示す最初の５０ミリ秒に続いて相対的に単調なプロファイルに従う（図８５の上部グラフ）。一方、オフ型細胞は、時間の関数としての平均スパイク率において小さい変動を示したが、これらの変動の大きさは小さかった。

【0358】

対照的に異なることに、実施形態（Ｄ１０）眼鏡レンズによる離散的ニューロン活性は、図８７の平均スパイク率として示されるとおり、時間の関数として可変である。時間変動パターンは、オン型およびオフ型細胞の両方において観測されるが、オフ型細胞の大きさの方が大きい。２０００～３０００ミリ秒時点でオフ型細胞において観測されるパターン（図８７の下部グラフ）では、平均スパイク率は準正弦波パターンに従う。オフ型細胞応答のさまざまな他の時点において、準正弦波パターンの振幅は減少する。オン型細胞応答も時間の関数としての平均スパイク率の変動を示すが、その変動の大きさはより少ない。

【0359】

実施形態のレンズにより得られたスパイク応答における非定常性および非線形性は、網膜画像における人工的エッジもしくは光コントラストプロファイルか、または人工的エッジの時間的変動に起因する。実施例１０において、光学性能のオン軸およびオフ軸評価は、４ｍｍの瞳孔解析直径での明所視条件における明るさの人間の視覚の平均分光感受性を記述する光度関数を用いて、４７０ｎｍ～６５０ｎｍの波長にわたる多色モードにおいてモデル化された。

【0360】

本明細書において図８８および図８９に記載されるとおり、広視野光学性能は、４ｍｍの瞳孔径における空間的周波数の関数としての変調伝達関数を用いて測定されるとき、対照（Ｃ１０）および例示的実施形態（Ｄ１０）眼鏡レンズの間で、黒の実線および黒の破線で表されるとおり、実質的に類似する。実施例１０におけるオフ軸性能に対して、性能の評価のために考慮された視野は２０°であり、これは中心から±１０°である。

【0361】

例示的な請求項の組Ａ
眼に対するコンタクトレンズであって、このコンタクトレンズは前面と、背面と、眼の距離屈折異常に対する実質的な矯正を提供する基本処方および複数の非屈折性特徴を含む光学ゾーンと、光学ゾーンを囲む周辺ゾーンとを含む、コンタクトレンズ。

【0362】

組Ａの上記請求項例のコンタクトレンズであって、眼に対する基本処方は、以下の少なくとも１つ：球面収差補正、非点収差補正、または球面および非点収差補正を含む、コンタクトレンズ。

【0363】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、複数の非屈折性特徴は、以下の少なくとも１つ：複数の開口を形成する複数の実質的に不透明な境界であって、各開口は実質的に透明な領域を境界線で囲む、実質的に不透明な境界か、または実質的に明確な境界のない１つ以上のパターンを形成する複数の実質的に不透明な特徴を含む、コンタクトレンズ。

【0364】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、各々の実質的に透明な領域は、眼に対する基本処方を含む、コンタクトレンズ。

【0365】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、複数の開口のうち少なくとも１つの形状は、円形、楕円形、長円形、三角形、矩形、正方形、五角形、または六角形、または八角形、または任意の他の正多角形、または非正多角形、またはランダム形状である、コンタクトレンズ。

【0366】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、複数の開口は、円形、六角形、放射状、らせん状、規則的、不規則的、またはランダム配置で構成される、コンタクトレンズ。

【0367】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、複数の開口のうち少なくとも１つの境界線で囲まれた透明な領域の表面積は、０．２５平方ミリメートル～２．５平方ミリメートル、または０．５平方ミリメートル～５平方ミリメートル、または０．７５平方ミリメートル～７．５平方ミリメートル、または０．２５平方ミリメートル～７．５平方ミリメートルである、コンタクトレンズ。

【0368】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、複数の開口のいずれかの実質的に不透明な境界の幅は、実質的に不透明な境界が実質的に非回折性のままであるように、光の可視スペクトルの平均波長（すなわち５５５ｎｍ）の少なくとも３倍、少なくとも４倍、または少なくとも６倍、または少なくとも８倍、または少なくとも１０倍である、コンタクトレンズ。

【0369】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、複数の開口のいずれかの実質的に不透明な境界の幅は、５μｍ～７５μｍ、または２５μｍ～１５０μｍ、または５０μｍ～２５０μｍである、コンタクトレンズ。

【0370】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、複数の開口における開口の総数は、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、または少なくとも７の開口である、コンタクトレンズ。

【0371】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、実質的に明確な境界のない複数のパターンは、少なくともスポークホイールパターン、らせんパターン、渦巻きパターン、格子パターン、メンフィスパターン、点状パターン、規則的パターン、不規則的パターン、モアレ縞パターン、干渉パターン、点を有するランダムパターン、直線を有するランダムパターン、非円形の点を有するランダムパターン、曲線を有するランダムパターン、円弧を有するランダムパターン、ジグザグ線を有するランダムパターンを含み、複数のパターンの各々のパターンは、点、線、または筋を含む実質的に不透明な特徴によって形成される、コンタクトレンズ。

【0372】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、実質的に明確な境界のない複数のパターンは、光学ゾーン内において中心合わせまたは偏心されている、コンタクトレンズ。

【0373】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、複数の非屈折性特徴の総表面積は、光学ゾーンの総表面積の２．５パーセント～１０パーセント、または５パーセント～１５パーセント、または７．５パーセント～２０パーセントを占める、コンタクトレンズ。

【0374】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、複数の非屈折性特徴は、光学ゾーンの中心３ｍｍ、または中心４ｍｍ、または中心５ｍｍ、または中心６ｍｍ以内となるように構成される、コンタクトレンズ。

【0375】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、光学ゾーンの中心６．５ｍｍの外側、または中心７ｍｍの外側、または中心７．５ｍｍの外側の領域には、実質的に非屈折性特徴を欠く、コンタクトレンズ。

【0376】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、複数の非屈折性特徴は、前面、または背面、または前面と背面との両方に適用される、コンタクトレンズ。

【0377】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、複数の非屈折性特徴は、コンタクトレンズの母材内に適用される、コンタクトレンズ。

【0378】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、光学ゾーンを通る光の全透過率は、非屈折性特徴を欠く同様の単焦点レンズの光学ゾーンを通る光の全透過率の８５パーセント～９０パーセント、または９０パーセント～９５パーセント、または９２．５パーセント～９７．５パーセント、または８５パーセント～９９パーセントである、コンタクトレンズ。

【0379】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、複数の非屈折性特徴は、少なくとも一部において、入射光の偏光に対して感受性を有するように構成される、コンタクトレンズ。

【0380】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、複数の非屈折性特徴は、入射光が直線偏光、または円偏光、または楕円偏光であるときに、少なくとも一部において活性化されて不透明になる、コンタクトレンズ。

【0381】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、複数の非屈折性特徴は、入射光がＬＣＤもしくはＬＥＤもしくはＯＬＥＤモニタスクリーン、ＴＶスクリーン、タブレットスクリーン、またはモバイルスクリーン、または同様の電子デバイスのスクリーンから到来するときに、少なくとも一部において活性化されて不透明になる、コンタクトレンズ。

【0382】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、複数の非屈折性特徴は、少なくとも一部において、電子的に調整可能となるように構成される、コンタクトレンズ。

【0383】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、非屈折性特徴は、材料特性が、４２０～７６０ｎｍの範囲内の特定の可視波長に対して分光的な感受性を有するように構成される、コンタクトレンズ。

【0384】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、レンズは、非屈折性特徴を欠く単焦点レンズによって得られるものと実質的に同様の適切な視覚性能を装着者に提供することができる、コンタクトレンズ。

【0385】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、非屈折性特徴は、材料特性が、４２０～７６０ｎｍの特定の可視波長に対して分光的な感受性を有するように構成される、コンタクトレンズ。

【0386】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、基本処方に実質的に一致する距離屈折異常を伴って構成されたモデル眼で試験したときに、非屈折性特徴を欠く単焦点コンタクトレンズによって得られるものと実質的に等価な、３ｍｍ～６ｍｍの範囲内の少なくとも１つの瞳孔および４２０ｎｍ～７６０ｎｍの範囲内の少なくとも１つの波長に対するオン軸変調伝達関数を提供する、コンタクトレンズ。

【0387】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、基本処方に実質的に一致する距離屈折異常を伴って構成されたモデル眼で試験したときに、非屈折性特徴を欠く単焦点コンタクトレンズによって得られるものと実質的に等価な、３ｍｍ～６ｍｍの範囲内の少なくとも１つの瞳孔および４２０ｎｍ～７６０ｎｍの範囲内の少なくとも１つの波長に対するオフ軸広視野変調伝達関数を提供する、コンタクトレンズ。

【0388】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、網膜の広視野は、視野の少なくとも５°、または１０°、または１５°、または２０°、または２５°、または３０°を含む、コンタクトレンズ。

【0389】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、基本処方に実質的に一致する距離屈折異常を伴って構成されたモデル眼で試験したときに、眼の距離屈折異常の実質的な矯正を提供して、モデル眼の網膜の広視野にわたって広がる人工的エッジ、または空間的な光コントラストプロファイルをもたらす、コンタクトレンズ。

【0390】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、基本処方に実質的に一致する距離屈折異常を伴って構成されたモデル眼で、コンタクトレンズの眼上の動きか、装着者の眼球運動か、またはそれらの組み合わせのうちの１つを模倣するためのさまざまな偏心位置において試験したときに、モデル眼の網膜の広視野にわたって広がる人工的エッジ、または空間的な光コントラストプロファイルの時間的変動を提供する、コンタクトレンズ。

【0391】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、モデル眼は模式的、物理的、またはベンチトップモデル眼である、コンタクトレンズ。

【0392】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、基本処方に実質的に一致する距離屈折異常を伴って構成されたベンチトップまたは物理的モデル眼で試験したときに、モデル眼の距離屈折異常の実質的な矯正をもたらす、コンタクトレンズ。

【0393】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、電荷結合素子または相補金属酸化物センサを有するカメラを含むベンチトップまたは物理的モデル眼の網膜は、コンタクトレンズで矯正されたモデル眼を通して投影された視覚シーンの画像を捕らえるように構成される、コンタクトレンズ。

【0394】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、モデル眼の網膜によって捕らえられた画像は、本明細書に開示される（ａ）バンドパス電流をもたらす画像の入力ストリームの時空間的フィルタリング、（ｂ）可変フィードバックゲートシャント伝導性を用いる瞬時非線形コントラストゲイン制御、および（ｃ）神経節細胞活性を示すスパイク列をもたらす雑音積分および発火細胞モデルの離散集合、の３つの画像処理ステップのうちの少なくとも１つを含む仮想網膜シミュレータのための入力ストリームとして働く、コンタクトレンズ。

【0395】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、複数の非屈折性領域は、非屈折性特徴を欠く単焦点コンタクトレンズによって得られるものと比較して、網膜神経節細胞活性の増加を提供するように構成される、コンタクトレンズ。

【0396】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、ある特定の時間フレームにわたり積分された平均網膜スパイク率として測定された網膜神経節細胞活性は、非屈折性特徴を欠く単焦点コンタクトレンズの網膜神経節細胞活性の少なくとも１．２５倍、１．５倍、１．７５倍、２倍、２．２５倍、２．５倍、２．７５倍、３倍である、コンタクトレンズ。

【0397】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、平均網膜スパイク率が積分される特定の時間フレームは、少なくとも１秒、または少なくとも３秒、または少なくとも１０秒、または少なくとも３０秒、または少なくとも６０秒、または少なくとも１２０秒、または少なくとも１８０秒であってもよい、コンタクトレンズ。

【0398】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、平均網膜スパイク率として測定された、網膜神経節細胞活性またはニューロン応答の非定常性は、オン中心／オフ周囲網膜野、またはオン周囲／オフ中心網膜野、またはその両方において観測される、コンタクトレンズ。

【0399】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、時間の関数として平均網膜スパイク率に関して測定された、モデル眼の網膜における網膜神経節細胞活性全体、またはニューロン応答における非定常性を記述する関数は、網膜神経節細胞活性全体における時間的変動を示す、非線形、または非周期的、または正弦波、または準正弦波、矩形波、準矩形波、正方形波、準正方形波、または非単調のパターンに従う、コンタクトレンズ。

【0400】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、複数の非屈折性領域は、眼の軸長または距離屈折異常における変化によって測定された近視の進行の減速、遅延、または防止のうちの少なくとも１つを提供する、コンタクトレンズ。

【0401】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、コンタクトレンズは、少なくとも一部において、眼の屈折異常に対する適切な中心窩視矯正を提供し、非屈折性特徴は、少なくとも一部において、近視の進行速度を低下させるための、時間変動する停止信号および／または空間的に変動する停止信号を提供する、コンタクトレンズ。

【0402】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、近視の進行の減速、遅延、または防止のうちの少なくとも１つの効果は、レンズ装着の少なくとも１２、２４、３６、４８、または６０ヵ月間にわたり維持される、コンタクトレンズ。

【0403】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、周辺領域には、複数の実質的に不透明な特徴が欠けている、コンタクトレンズ。

【0404】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、非屈折性特徴は、パッド印刷、レーザエッチング、フォトエッチング、またはレーザ印刷を用いて適用される、コンタクトレンズ。

【0405】

組Ａの上記請求項例のうち１つ以上のコンタクトレンズであって、組Ｂの請求項例の眼鏡レンズの１つ以上と組み合わされて、追加の実施形態を構成する、コンタクトレンズ。

【0406】

例示的な請求項の組Ｂ
眼に対する眼鏡レンズであって、この眼鏡レンズは前凸面と、背凹面と、眼の距離屈折異常に対する実質的な矯正を提供するための基本処方が周りに構成される光学的中心とを含み、複数の非屈折性特徴をさらに含む、眼鏡レンズ。

【0407】

組Ｂの上記請求項例の眼鏡レンズであって、眼に対する基本処方は、以下の少なくとも１つ：球面収差補正、非点収差補正、または球面および非点収差補正を含む、眼鏡レンズ。

【0408】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、複数の非屈折性特徴は、以下の少なくとも１つ：複数の開口を形成する複数の実質的に不透明な境界であって、各開口は実質的に透明な領域を境界線で囲む、実質的に不透明な境界か、または実質的に明確な境界のない１つ以上のパターンを形成する複数の実質的に不透明な特徴を含む、眼鏡レンズ。

【0409】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、各々の実質的に透明な領域は、眼に対する基本処方を含む、眼鏡レンズ。

【0410】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、複数の開口のうち少なくとも１つの形状は、円形、楕円形、長円形、三角形、矩形、正方形、五角形、または六角形、または八角形、または任意の他の正多角形、または非正多角形、またはランダム形状である、眼鏡レンズ。

【0411】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、複数の開口のうち少なくとも１つの境界線で囲まれた透明な領域の表面積は、０．２５平方ミリメートル～２．５平方ミリメートル、または０．５平方ミリメートル～５平方ミリメートル、または０．７５平方ミリメートル～７．５平方ミリメートル、または０．２５平方ミリメートル～７．５平方ミリメートルである、眼鏡レンズ。

【0412】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、複数の開口のいずれかの実質的に不透明な境界の幅は、実質的に不透明な境界が実質的に非回折性のままであるように、光の可視スペクトルの平均波長（すなわち５５５ｎｍ）の少なくとも３倍、少なくとも４倍、または少なくとも６倍、または少なくとも８倍、または少なくとも１０倍である、眼鏡レンズ。

【0413】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、複数の開口のいずれかの実質的に不透明な境界の幅は、５μｍ～７５μｍ、または２５μｍ～１５０μｍ、または５０μｍ～２５０μｍである、眼鏡レンズ。

【0414】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、複数の開口における開口の総数は、少なくとも６、少なくとも９、少なくとも１２、少なくとも１８、少なくとも２４、または少なくとも３０の開口である、眼鏡レンズ。

【0415】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、複数の開口は、円形、六角形、放射状、らせん状、規則的、不規則的、またはランダム配置で構成される、眼鏡レンズ。

【0416】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、実質的に明確な境界のない複数のパターンは、少なくともスポークホイールパターン、らせんパターン、渦巻きパターン、格子パターン、メンフィスパターン、点状パターン、規則的パターン、不規則的パターン、モアレ縞パターン、干渉パターン、点を有するランダムパターン、直線を有するランダムパターン、曲線を有するランダムパターン、円弧を有するランダムパターン、ジグザグ線を有するランダムパターンを含み、複数のパターンの各々のパターンは、点、線、または筋を含む実質的に不透明な特徴によって形成される、眼鏡レンズ。

【0417】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、実質的に明確な境界のない複数のパターンは、眼鏡レンズ内で中心合わせまたは偏心されている、眼鏡レンズ。

【0418】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、複数の非屈折性特徴の総表面積は、眼鏡レンズの総表面積の５パーセント～１５パーセント、または７．５パーセント～２０パーセント、または１２．５パーセント～２５パーセントを占める、眼鏡レンズ。

【0419】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、複数の非屈折性特徴は、眼鏡レンズの中心１０ｍｍ、または中心１５ｍｍ、または中心２０ｍｍ、または中心３０ｍｍ以内となるように構成される、眼鏡レンズ。

【0420】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、眼鏡レンズの中心３０ｍｍの外側、または中心３５ｍｍの外側、または中心４０ｍｍの外側の領域には、実質的に非屈折性特徴を欠く、眼鏡レンズ。

【0421】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、複数の非屈折性特徴は、前面、または背面、または前面と背面との両方に適用される、眼鏡レンズ。

【0422】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、複数の非屈折性特徴は、コンタクトレンズの母材内に適用される、眼鏡レンズ。

【0423】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、実質的に不透明な境界または特徴は、実質的に不透明な境界または特徴に入射する光の少なくとも８０パーセント、少なくとも９０パーセント、または少なくとも９９パーセントを吸収するように構成される、眼鏡レンズ。

【0424】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、光学ゾーンを通る光の全透過率は、非屈折性特徴を欠く同様の単焦点レンズの光学ゾーンを通る光の全透過率の８５パーセント～９０パーセント、または９０パーセント～９５パーセント、または９２．５パーセント～９７．５パーセント、または８５パーセント～９９パーセントである、眼鏡レンズ。

【0425】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、複数の非屈折性特徴は、少なくとも一部において、入射光の偏光に対して感受性を有するように構成される、眼鏡レンズ。

【0426】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、複数の非屈折性特徴は、入射光が直線偏光、円偏光、または楕円偏光であるときに、少なくとも一部において活性化されて不透明になる、眼鏡レンズ。

【0427】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、複数の非屈折性特徴は、入射光がＬＣＤもしくはＬＥＤもしくはＯＬＥＤモニタスクリーン、ＴＶスクリーン、タブレットスクリーン、またはモバイルスクリーン、または同様の電子デバイスのスクリーンから到来するときに、少なくとも一部において活性化されて不透明になる、眼鏡レンズ。

【0428】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、複数の非屈折性特徴は、少なくとも一部において、電子的に調整可能となるように構成される、眼鏡レンズ。

【0429】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、非屈折性特徴は、材料特性が、４２０～７６０ｎｍの範囲内の特定の可視波長に対して分光的な感受性を有するように構成される、眼鏡レンズ。

【0430】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、レンズは、非屈折性特徴を欠く単焦点レンズによって得られるものと実質的に同様の適切な視覚性能を装着者に提供することができる、眼鏡レンズ。

【0431】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、基本処方に実質的に一致する距離屈折異常を伴って構成されたモデル眼で試験したときに、非屈折性特徴を欠く単焦点眼鏡レンズによって得られるものと実質的に等価な、３ｍｍ～６ｍｍの範囲内の少なくとも１つの瞳孔および４２０ｎｍ～７６０ｎｍの範囲内の少なくとも１つの波長に対するオン軸変調伝達関数を提供する、眼鏡レンズ。

【0432】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、基本処方に実質的に一致する距離屈折異常を伴って構成されたモデル眼で試験したときに、非屈折性特徴を欠く単焦点眼鏡レンズによって得られるものと実質的に等価な、３ｍｍ～６ｍｍの範囲内の少なくとも１つの瞳孔および４２０ｎｍ～７６０ｎｍの範囲内の少なくとも１つの波長に対するオフ軸広視野変調伝達関数を提供する、眼鏡レンズ。

【0433】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、網膜の広視野は、視野の少なくとも５°、または１０°、または１５°、または２０°、または２５°、または３０°を含む、眼鏡レンズ。

【0434】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、基本処方に実質的に一致する距離屈折異常を伴って構成されたモデル眼で試験したときに、眼の距離屈折異常の実質的な矯正を提供して、モデル眼の網膜の広視野にわたって広がる人工的エッジ、または空間的な光コントラストプロファイルをもたらす、眼鏡レンズ。

【0435】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、基本処方に実質的に一致する距離屈折異常を伴って構成されたモデル眼で、装着者の眼球運動を模倣するためのさまざまな偏心位置において試験したときに、モデル眼の網膜の広視野にわたって広がる人工的エッジまたは空間的な光コントラストプロファイルの時間的変動を提供する、眼鏡レンズ。

【0436】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、モデル眼は模式的、物理的、またはベンチトップモデル眼である、眼鏡レンズ。

【0437】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、基本処方に実質的に一致する距離屈折異常を伴って構成されたベンチトップまたは物理的モデル眼で試験したときに、モデル眼の距離屈折異常の実質的な矯正をもたらす、眼鏡レンズ。

【0438】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、電荷結合素子または相補金属酸化物センサを有するカメラを含むベンチトップまたは物理的モデル眼の網膜は、眼鏡レンズで矯正されたモデル眼を通して投影された視覚シーンの画像を捕らえるように構成される、眼鏡レンズ。

【0439】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、モデル眼の網膜によって捕らえられた画像は、本明細書に開示される（ａ）バンドパス電流をもたらす画像の入力ストリームの時空間的フィルタリング、（ｂ）可変フィードバックゲートシャント伝導性を用いる瞬時非線形コントラストゲイン制御、および（ｃ）神経節細胞活性を示すスパイク列をもたらす雑音積分および発火細胞モデルの離散集合、の３つの画像処理ステップのうちの少なくとも１つを含む仮想網膜シミュレータのための入力ストリームとして働く、眼鏡レンズ。

【0440】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、複数の非屈折性領域は、非屈折性特徴を欠く単焦点眼鏡レンズによって得られるものと比較して、網膜神経節細胞活性の増加を提供するように構成される、眼鏡レンズ。

【0441】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、ある特定の時間フレームにわたり積分された平均網膜スパイク率として測定された網膜神経節細胞活性は、非屈折性特徴を欠く単焦点眼鏡レンズの網膜神経節細胞活性の少なくとも１．２５倍、１．５倍、１．７５倍、２倍、２．２５倍、２．５倍、２．７５倍、３倍である、眼鏡レンズ。

【0442】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、平均網膜スパイク率が積分される特定の時間フレームは、少なくとも１秒、または少なくとも３秒、または少なくとも１０秒、または少なくとも３０秒、または少なくとも６０秒、または少なくとも１２０秒、または少なくとも１８０秒であってもよい、眼鏡レンズ。

【0443】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、平均網膜スパイク率として測定された、網膜神経節細胞活性またはニューロン応答の非定常性は、オン中心／オフ周囲網膜野、またはオン周囲／オフ中心網膜野、またはその両方において観測される、眼鏡レンズ。

【0444】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、時間の関数として平均網膜スパイク率に関して測定された、モデル眼の網膜における網膜神経節細胞活性全体、またはニューロン応答における非定常性を記述する関数は、網膜神経節細胞活性全体における時間的変動を示す、非線形、または非周期的、または正弦波、または準正弦波、矩形波、準矩形波、正方形波、準正方形波、または非単調のパターンに従う、眼鏡レンズ。

【0445】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、複数の非屈折性領域は、眼の軸長または距離屈折異常の変化によって測定された近視の進行の減速、遅延、または防止のうちの少なくとも１つを提供する、眼鏡レンズ。

【0446】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、眼鏡レンズは、少なくとも一部において、眼の屈折異常に対する適切な中心窩視矯正を提供し、非屈折性特徴は、少なくとも一部において、近視の進行速度を低下させるための、時間変動する停止信号および／または空間的に変動する停止信号を提供する、眼鏡レンズ。

【0447】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、近視の進行の減速、遅延、または防止のうちの少なくとも１つの効果は、レンズ装着の少なくとも１２、２４、３６、４８、または６０ヵ月間にわたり維持される、眼鏡レンズ。

【0448】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、周辺領域には、複数の実質的に不透明な特徴が欠けている、眼鏡レンズ。

【0449】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、非屈折性特徴は、パッド印刷、レーザエッチング、フォトエッチング、またはレーザ印刷を用いて適用される、眼鏡レンズ。

【0450】

組Ｂの上記請求項例のうち１つ以上の眼鏡レンズであって、組Ａの請求項例のコンタクトレンズの１つ以上と組み合わされて、追加の実施形態を構成する、眼鏡レンズ。

【図1】

【図2】

【図3】

【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】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【図48】

【図49】

【図50】

【図51】

【図52】

【図53】

【図54】

【図55】

【図56】

【図57】

【図58】

【図59】

【図60】

【図61】

【図62】

【図63】

【図64】

【図65】

【図66】

【図67】

【図68】

【図69】

【図70】

【図71】

【図72】

【図73】

【図74】

【図75】

【図76】

【図77】

【図78】

【図79】

【図80】

【図81】

【図82】

【図83】

【図84】

【図85】

【図86】

【図87】

【図88】

【図89】

【国際調査報告】