JPH0216890B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、人工アイレンズに係り、特に２焦点
式人工アイレンズに係る。人工アイレンズという
用語は、眼に接して使用されるかあるいは眼球中
に入れて用いられるかする人工アイレンズを意味
している。即ち、人工アイレンズの特殊型の一つ
は実際の水晶体の作用を補助するために眼に接触
させて使用されるコンタクトレンズがあり、もう
一つには眼球中に嵌入させて水晶体の代りをつと
めさせる移植（implant）レンズがある。

［従来の技術］ コンタクトレンズについては２焦点式コンタク
トレンズを含めてこれまでにさまざまの先願があ
る。一般に２焦点式レンズは遠い物体のための一
定の屈折力と、一般にさらに大きい（より増加的
な）、近い物体のための異なる屈折力とを持ち、
近い物体のための加算された屈折力は、ふつうジ
オプターなる単位で表わされる「近加算」値と指
称される。ふつう２焦点作用はレンズのさまざま
な部分についてのさまざま屈折率の材料及び／又
はさまざまな曲率の使用により達せられる。その
結果しばしば遠区域と近区域として指称される各
部分において必要なさまざまな屈折力が与えられ
る。それ故、使用者はレンズの遠区域部分を透過
した光により遠い物体を、レンズの近区域部分を
透過した光により近い物体を視る。さらに、目の
色収差を有効に利用し、またさまざまな波長の光
を透過する遠区域および近区域を形成することも
提案されている（米国特許第3339997号）。特に、
遠区域および近区域を構成するレンズのいろいろ
な部分はそれぞれに着色されたフイルター材料に
よりつくられる。

この米国特許の提案による利点は、遠区域およ
び近区域について同一の曲率が用いられうるこ
と、したがつて有効屈折力の差は透過したいろい
ろな波長によつて与えられることである。しかし
ながら、このようにして達成されうる屈折力の差
の量は限られている。実際上およそ１ジオプター
までの「近加算」値が適正な色の選択によつて提
供されうるし、また理論上は近区域については
紫、遠区域については赤を使用することによつて
より大きな値が可能であるにもかかわらず、色彩
がより暗めで目に入る光の量が少ないという実用
上の問題がある。さらにこのようなレンズではい
ぜんとして近区域および遠区域を形成する別々の
部分が必要である。

移植ないし眼球レンズは、白内障のような病理
上の条件のために水晶体を摘出したあとで眼科医
によつて眼球内に嵌入されるように設計されてい
る。しかるに実際は水晶体は、これがいろいろな
距離にある物体に焦点を決める目の能力なのだ
が、毛様体筋によつて調節のために変形されうる
のに対して、移植レンズのほうは堅く、毛様体筋
に結合されていない。このような処置をうけた目
は、以前のよりもすぐれた視力を与えはするが、
その調節力を欠いており、これは中年以後水晶体
の硬化により老視として知られる水晶体の状態と
同じである。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の遠近両用レンズは、レンズ上に遠区域部
分と近区域部分とが別々に設けられており、遠近
両用レンズの着用者には視覚動作において不便が
あつた。

本発明の目的は、レンズに遠区域部分と近区域
部分とを設ける必要のない人工アイレンズを提供
し、前述のような不便を解消することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、前記目的は、遠い物体及び近
い物体の一方からの光を網膜上に焦点を合わせ得
るようなゼロであり得る基礎屈折力を有するレン
ズと、当該レンズに形成されており、遠い物体及
び近い物体の他方からの光を網膜上に焦点を合わ
せ得るような付加的な回折力を有する回折手段と
を備えていることを特徴とする人工アイレンズに
より達成される。

［作 用］ 本発明の人工アイレンズにおいては、レンズ
が、遠い物体及び近い物体の一方からの光を網膜
上に焦点をの合わせ得るようなゼロである得る基
礎屈折を有しており、また回折手段が、前述のレ
ンズに形成されており、遠い物体及び近い物体の
他方からの光を網膜上に焦点を合わせ得るような
付加的な回折力を有している。前述の回折手段
は、本来波長選択作用を有しているため、本発明
の人工アイレンズを着用した場合、近い物体から
の光のうちある波長の光は回折手段によつて回折
され網膜上に焦点を結び、近い物体からの光のう
ち他の波長の光は回折されることなく、網膜より
後方の位置で焦点を結び、当該他の波長の光は近
い物体を見ることに甚だしく不利に作用すること
はなく、また、遠い物体からの光のうちある波長
の光は回折手段によつて回折されてレンズと網膜
との間の位置で焦点を結び、遠い物体からの光う
ち他の波長の光は回折手段によつて回折されるこ
となく網膜上に焦点を結び、遠い物体からの光の
うちある波長の光は、網膜上に焦点を結ぶ他の波
長の光として遠い物体を見ることに甚だしく不利
に作用することはない。従つて、本発明の人工ア
イレンズは、基礎屈折力を有するレンズの全領域
に亘つて回折手段を設けても、遠い物体と近い物
体をそれぞれ見ることが可能となり、従来の遠近
両用レンズのようにレンズ上に遠区域部分と近区
域部分とを別々に設ける必要がなく、従来の遠近
両用レンズの着用者におけるような視覚動作の不
便を著しく改善し得る。

また、本発明によれば、回折した入射光部分に
対して焦点作用を持つことができ、回折しない入
射部分について焦点作用を持たない２重焦点作用
をもつコンタクトレンズ又は移植レンズの形態の
人工アイレンズを提供し得る。

この回折力は、レンズの屈折力と等しく、一波
長域ないしいくつかの波長域内での光の選択的な
焦点作用を持つように、ある特定の波長域又はい
つかの波長域に及ぶことができる。他の波長の光
はホログラムによつて偏向されずにホログラムを
透過することができる。回折力は、適切な波長の
入射光の一部が回折されこの波長の入射光の残り
が回折により偏向されないような100％未満の効
率であることができる。この人工アイレンズは、
すべてもしくはほとんどの可視スペクトルについ
ていくらかの回折力を持つことができるが、ただ
し可視スペクトルのいろいろな部分に対して約20
％〜40％の範囲内での効率であり得る。

本発明による人工アイレンズは、回折した入射
光部分に対して焦点作用を持つことができ、回折
しない入射光部分について焦点作用を持たない。
このようにしてレンズはたとえば２重焦点作用を
持つことができる。回折力はこの人工アイレンズ
の基礎屈折力に加算されるか又はこれから減算す
ることができる。かくして本発明による人工アイ
レンズの好ましい特徴によれば、レンズの形状、
曲率および材質によつて与えられる遠い物体のた
めの基礎屈折力と、特に透過ホログラムを備えた
回折力を通して近い物体のためのより大きい異な
る屈折力とを持つことができる。このホログラム
はこの人工アイレンズの全範囲もしくは視野とし
て用いられる全範囲にわたつて備えられることが
でき、この故に２焦点レンズにおいて近い区域と
遠い区域とを区別する必要性を省くことができ
る。

原則として回折力により与えられる屈折力の差
は、ふつう基礎屈折力に加算されるであろうが、
所望のジオプター数であることができる。実際上
は透過ホログラムの屈折力は、たとえば０から＋
４ジオプターまでの間の近加算値を与える約４ジ
オプターまでであることが望ましい。

ホログラムは人工アイレンズの層の中に形成し
てもよい。他方では、ホログラムは、人工アイレ
ンズのバルク材料内に、あるいは表面変形として
バルク材料上に実際に形成することもできる。

コンタクトレンズの場合、ホログラムは重クロ
ム酸ゼラチンのような写真材料の表面層内に形成
してもよく、このような層は使用においては目か
ら遠いレンズ表面上に通常は存在する。他方で
は、ホログラムはコンタクトの材料体内に実際に
形成することができる。一般に表面層内のホログ
ラム形成は硬質のコンタクトレンズにより適し、
一方バルク材料内のホログラム形成は軟質のコン
タクトレンズか硬質のコンタクトレンズに適して
いる。

移植レンズの場合は、ホログラムはレンズの材
料内に実際に形成することができ、あるいは重ク
ロム酸ゼラチンのような写真材料の層内に形成し
てもよく、このような層はふつうは移植レンズ内
の部分間にはさまれて存在する。

前述のホログラムは、効果的な点光源を提供す
るいくつかの位置のレーザーから得られるホログ
ラムの所要屈折力に適合する活性および参照光束
を人工アイレンズに照射することによつて光学的
に生成し得る。このような光束は、この活性光束
と参照光束との間のパージエンシイ差が得られる
ホログラムの所要屈折力に等しいから、干渉縞を
生じる。実際上参照光束は平行化されている、つ
まり無限位置から有効に発生することができる。
したがつてホログラムの屈折力は活性光束の発散
率に等しい。又は必要なパージエンシイ差を与え
る有限距離の位置から夫々発する活性および参照
光束を用いることもできる。これらの光束の発生
位置は実際よりもむしろ光学的に発生さることが
できホログラフイーレンズは目の要求により適応
するようにそして収差を計画的に導き入れること
ができる。ホログラフイーレンズの有効視野は干
渉縞の形状と深度により修正することができる。
網膜の中心窩をも含めるために、ホログラムの全
視野は充分に広くつくるか又は活性および参照光
束を計画的にずらしてホログラムのために軸外視
野を与えるかすることができる。コンタクトレン
ズの場合は、レンズはこのような軸外視野を正し
く位置決めするために形をつけるかバラストをつ
けるかすることが望ましい。移植レンズの場合
は、このような軸外視野を正しく位置づけるため
にレンズのたやすい嵌入のための形をつけるか印
をつけるかすることが望ましい。

参照および活性光束は人工アイレンズに前から
あるいは背後から照射され、必要であれば屈折力
を考慮し、又は補償を導入することができる。従
つて、レンズを液中に浸漬してホログラムを生成
し得る。

コンタクトレンズの場合は、もし活性および参
照光束が背後から指向されると、後部表面の屈折
力を考慮するか又は補償が導入されるかしなけれ
ばならない。ホログラムの発生のときにコンタク
トレンズの表面の屈折力を有効に取り除くため
に、レンズ材料と屈折率の整合する液中にレンズ
を浸漬することができる。

移植レンズの場合には、移植レンズを機能させ
る媒質の屈折力のために許容が加えられるか又は
補償が導入されるかしなければならない。ホログ
ラム発生のときに移植レンズ表面の屈折力を有効
に取り除くために、眼房水と硝子体とに整合する
率の液体内にレンズを浸しておくことができる。

他方では、人工アイレンズは、たとえばその成
型加工中に適正な成型面を用いることによつて機
械的に発生せしめることのできる表面レリーフホ
ログラムを持つこともできる。

本発明による人工アイレンズは特定の要求にか
なうよう、任意の曲率（つまり球面、非球面、円
環体）であることができ、また任意の形状（つま
りプリズム付きまたはプリズムなし）であること
ができる。コンタクトレンズの場合は強膜型ある
いは角膜型であることができる。

人工アイレンズのバルク材料は着色することが
できる。

本発明は、有利な２焦点コンタクトレンズを与
えることにより遠視眼の視力を矯正し、又は有利
な２焦点移植レンズを与えることにより調節不良
の視力を矯正すべく使用されるが、さらに他の適
用をも見い出すことができる。たとえば、本発明
にしたがつて回折力とくに透過ホログラムを持つ
コンタクトレンズが、遠視眼以外の、たとえば眼
内不正収差のような視力欠陥の矯正に用いられる
か、又は色収差の縮小により正常視力を改善する
ために用いられることができる。同様に、回折力
を持つ移植レンズは、調節機能の欠落以外の、た
とえば眼内不正収差のような視力欠陥の矯正に、
又は色収差の縮小に用いられることができる。

さらに、ホログラムは人工アイレンズの全域に
わたつて、又は全使用視野範囲にわたつて有利に
与えられるが、もし必要ならば、この範囲内に所
望部分だけに与えることもできる。さらに必要な
らば、別々に発生せしめた複数のホログラムを一
個の人工アイレンズに備えさせることもでき、こ
れらのホログラムを効果的に重ねあわせ、その
各々がたとえば各々の波長域に対して所望の回折
力を与えて特定の状況にも適合し得るようにする
こともできる。

さて、本発明のさらに詳しい理解にのために、
添付図面を参照しつつ説明を加えていく。

［実施例］ 第１図は、使用者の角膜及び／又は強膜に周知
の方法で有効に適合する曲率および形状の後面２
と、この後面２の曲率及び形状とレンズ材料の屈
折率に関連して使用者の遠視の適正な補助と修正
を与える曲率および形状の前面３とを持つコンタ
クトレンズ１の形状の人工アイレンズを略図とし
て示す。このレンズは使用者の特定の要求にかな
うべく構成されており、前面３は任意の曲率、つ
まり球面又は円環体であることができ、レンズ１
は任意の形状つまりプリズムつき又はプリズムな
しであることができることは理解されよう。この
目的のためには、レンズ１を使用者の遠視に適合
する基礎屈折力を与えるものと考えておけば足り
る。この故に、遠い物体Ｆからの光は、使用者の
水晶体４と共にレンズ１によつて網膜５上の位置
Ｒに焦点が合う。そこで使用者は遠い物体Ｆをな
がめそして焦点を合わせて見ることができる。

しかしながら、使用者の視力は老眼だから、遠
視に合わせた基礎レンズ１と水晶体４とは近い物
体Ｎからの光を網膜上に焦点を合わせるには充分
な屈折力がない。破線で示すように、このような
近い物体Ｎからの光は網膜５から後方に隔たる位
置R′に焦点を結ぶであろう。これを克服するた
めレンズ１は、６に略図として示した透過ホログ
ラムを持つ。このホログラムはレンズの屈折力に
等しい回折力をレンズ１に与え、したがつて近い
物体Ｎからの回折された光はホログラム６によつ
て（レンズ１および水晶体４の基礎屈折力と結合
して）網膜５上で焦点を結ぶ。そこで使用者は、
ホログラム６が回折する光を用いて近い物体Ｎを
ながめそして焦点を合わせて見ることができる。

後に説明するが、このホログラム６は波長選択
基準（つまり特定の波長域又はいくつかの波長域
内の光が回折され、いつぽう他の波長の光はホロ
グラムによりそらされずに透過されるような）で
作動してもよく、又は振幅選択基準（つまり任意
の波長の入射光の一部又は振幅部分が回折され、
いつぽう残りはホログラムにより偏向されずに透
過されるような）で作動してもよく、又は波長選
択基準と振幅選択基準との組合せ（つまり、ホロ
グラム６は特定の波長域又はいくつかの波長域に
対して選択的に作用するが、しかしこれらの波長
域内の入射光の一部のみを回折し、これらの波長
区域内の入射光の残りと、他の波長の光とはホロ
グラムによつてそらされることなく透過されるよ
うな）に基づいて作動してもよい。

偏向されずホログラム６を介して透過された近
い物体Ｎからの光は、網膜の後方の位置R′で焦
点を結ぶことは理解されるであろう。しかしなが
ら、位置R′は網膜から隔たつているから、ホロ
グラム６によつて回折される光として使用者の見
る近い物体Ｎの像は、はなはだしく不利に非回折
光の影響をうけることはない。逆に、使用者が遠
い物体Ｆを見ているとき、そこから発し、ホログ
ラム６により回折をうける光は、破線で示すよう
に、網膜５から前方に隔たる位置R″に（基礎レ
ンズ１及び水晶体４の作用と結合して）焦点を結
ぶ。したがつて使用者が遠い物体Ｆを見ていると
きの焦点像はホログラム６による回折をうけない
光即ち偏向されずにホログラムを透過した光によ
つて生じる。位置R″は網膜から隔たつているか
ら、この遠い像ははなはだしく不利にホログラム
６の回折光の影響をうけることはない。

ホログラム６は、非回折光として見られる遠い
物体Ｆの明るさと、回折光として見られる近い物
体Ｎの明るさとの間に合理的なバランスを与える
ようなやり方で作用しなければならないことは理
解されよう。

その故に、ホログラム６を内蔵するレンズ１は
２焦点作用を与えることが理解されよう。そして
このホログラム６は、レンズ１の形状、曲率およ
び材料によつて与えられる基礎屈折力に加わる回
折力を備えたホログラフイーレンズにより構成さ
れる。ホログラム６によつて与えられ得る付加屈
折力には特別な制限は原則としてないが望ましく
は０から＋４ジオプターまでの近加算値を与える
およそ４ジオプターまでの屈折力を持つほうがよ
い。

第２図に略図として示すように、コンタクトレ
ンズ１はその前面３に、たとえば重クロム酸ゼラ
チンのような写真材料の表面層７を持つことがで
き、そしてホログラム６はこの表面層７内に形成
されることができる。使用において前面３は眼か
ら遠いから、層７と眼との間の直接的な接触を避
けることができる。このような表面層内のホログ
ラムの形成は特に硬質のコンタクトレンズに適し
ている。しかしながら他方では、もしこのレンズ
１の材料が強い光源を用いたホログラム形成に適
しているのであれば、ホログラム６がレンズ１の
材料体内に、実際に形成されてもよい。材料体内
（又は後に説明する如く材料体の表面レリーフ）
へのホログラム形成は硬質のコンタクトレンズ及
び軟質のコンタクトレンズに適している。

ホログラムは、結果として生じるホログラム内
に必要な屈折力を与えるようにして位置を定めら
れた共役点源からコンタクトレンズに有効に向け
られる例えばレーザからの活性および参照光束に
よつて光学的に発生せしめることができる。これ
らの光線、そして望ましくはレーザー光線は、コ
ンタクトレンズの表面層かバルクかのいずれかに
於いて感光性材料と干渉する。これらの干渉縞は
明暗部分を与え、そして明るい部分は材質により
吸収されてその屈折率及び／又は吸収に変化をひ
きおこし、ホログラムが形成される。これらの縞
の形成と幅の故に、使用時にコンタクトレンズを
透過した光のどれほどかは、あたかもホログラム
が付加レンズででもあるかのように回折される。
この付加レンズの屈折力は、２つの干渉光線源に
よつて、特にそれらの間のパージエンシイ差によ
つて決定される。もしたとえば、参照光束が平行
にされる、つまり無限位置の点源から効果的に発
せられるならば、それは発散度ゼロとなる。もし
活性光束がコンタクトレンズから有限距離例えば
330mmに位置決めされた点源から発していれば、
それは３ジオプターの発散度を持つ。ホログラフ
イーレンズの屈折力は２つの光線束のあいだで３
ジオプターのパージエンシイ差によつて与えられ
る。他方では、コンタクトレンズから各々有限距
離に位置決めされた点源から発する活性および参
照光束は、それらの間のパージエンシイ差が必要
なホログラフイーレンズの屈折力に等しい限り、 つまり２焦点用語では必要な「近加算」値に等
しいかぎりにおいて、使用されることができる。
活性および参照光束の発生位置は実際よりはむし
ろ光学的に、つまり鏡又はその相当物の使用によ
つて生成することができることが理解されよう。
さらに収差を計画的に導き入れ、ホログラフイー
レンズが眼の要求によりよくかなうものとなるよ
うにすることもできる。これらの収差は、球面収
差、コマ、非点収差などの場合のように規則的で
あつても、又は特定の使用者の実際の眼に適合す
るよう不規則であつてもよい。

コンタクトレンズの材料体は着色することがで
きる。

ホログラフイーレンズの有効視野は干渉縞の形
状と深さによつて変えることができる。中心窩に
対してすぐれた視力を与えるためには、ほんの少
しの角度を要するにすぎないが、しかしこれは角
膜と水晶体の軸上のことではない。視野は、その
全域を増す。つまり充分に幅広くするか、あるい
は形をつけ又はバラストをつけたコンタクトレン
ズについてはむしろ、活性及び参照光束を計画的
にずらしてホログラムのための軸外視野を与える
か、そのどちらかによつて中心窩を包含しなけれ
ばならない。

活性及び参照光束は第３図に略図として示すよ
うに、コンタクトレンズに対して前面から指向さ
れることができる。図の１０及び１１はこれらの
光線束を示す。この場合、コンタクトンズの前表
面の屈折力はホログラムの生成に不利に作用する
ことはなく、そして光線束間のバージエンシイ差
は維持される。

活性及び参照光束はコンタクトレンズに対して
選択的に背後から指向されることもできる。しか
しこの場合は後表面の屈折力を考慮に入れるか又
は補償を導入することが必要である。ホログラム
生成のときにコンタクトレンズ表面の屈折力を効
果的にとり除くために、コンタクトレンズ１は、
第４図に略図として示すように、コンタクトレン
ズ材料のそれと整合する屈折率の液８内に浸漬す
ることができる。この液は、浸したコンタクトレ
ンズ１を固定位置に支えておき、これに対して活
性及び参照光束が（１０と１１で略図として示す
ように）向けられるような寸法と形状の浴容器９
に容れることができる。他方では、コンタクトレ
ンズは液中に懸垂してもよい。

ホログラム６は、レンズ１の全域又は少くとも
視野として使わる全域にわたつて与えられること
が望ましく、こうして近域と遠域を区別する必要
をなくすことができる。

例として２焦点についての叙述のなかで特に説
明しておいたが、回折力を持つコンタクトレンズ
は他の適用、たとえば老視以外の視力不良を矯正
するための適用を持つことができる。さらに、回
折力を持つコンタクトレンズは、たとえば運動選
手又は兵士などのために正視中の色収差を減じる
ために用いることもできよう（正視眼は一般に１
ジオプターの縦の色収差を持つ）。

第５図は第１図と同様であるが、しかしこちら
は水晶体のかわりに眼球内に嵌入された（水晶体
を補助する第１図のコンタクトレンズとは別に）
移植レンズの形をとる人工アイレンズを略図的に
示している。

この故に第５図は、一定曲率及び形状の後面
２′とこの後面２′の曲率及び形状とレンズ材料の
屈折率と、眼房水及び硝子体の屈折率とに関連し
て使用者の遠視の適正な補助及び修正を与える所
定の曲率及び形状の前面３′とを持つ移植レンズ
１′を示す。このレンズ１′は使用者の特定の要求
にかなうように調整されており、したがつて前面
３′及び後面２′は任意の曲率、つまり球面状又は
円環状を持つことができ、そしてレンズ１′は任
意の形状つまりプリズムなし又はプリズムつきで
あることができることが理解されよう。この目的
のたには、レンズ１′を、使用者の遠視力に適す
る基礎屈折力を与えるものと考えれば充分であ
る。この故に、遠い物体Ｆからの光は、使用者の
角膜４′と結合して移植レンズ１′によつて網膜
５′上の位置Ｒで焦点を結ぶ。そこで使用者は遠
い物体Ｆをながめそして焦点をあわせて見ること
ができる。

しかしながら、使用者の視力は調節機能を欠い
ているから、遠視に調整された基礎レンズ１′と
角膜４′は近い物体Ｎからの光を網膜上に焦点決
めさせるための屈折力としては不充分である。破
線で示すように、近い物体Ｎからの光は網膜５′
から後方に隔たる位置R′で焦点を結ぶであろう。
これを克服するため、移植レンズ１′はレンズの
屈折力に等しい回折力を持つレンズを与える６′
で略図的に示す透過ホログラムを持つており、回
折される近い物体Ｎからの光がホログラム６′に
よつて（移植レンズ１′及び角膜４′の基礎力と結
合して）網膜５′上に焦点を結ぶようにする。こ
うして使用者はホログラム６によつて回折される
力を用いて近い物体Ｎをながめそして焦点をあわ
せて見ることができる。

第１図のホログラム６に関連して先に指摘した
ように、以下にさらにくわしく説明する予定であ
るが、ホログラム６′は波長選択基準か、振幅選
択基準か、あるいはこれら両方の組合せに基づい
て作用し得る。

回折をうけない光は偏向されずにホログラム
６′を透過することが理解されよう。近い物体Ｎ
からのこのような光は網膜の背後の位置R′に焦
点を結ぶ。しかしながら、位置R′は網膜から隔
たつているから、使用者が回折された光として近
い物体Ｎを見るために、非回折光がはなはだしく
不利にはたらくことはない。逆に、使用者が遠い
物体Ｆをながめているとき、そこから送られ、ホ
ログラム６′により回折される光は、破線で示す
ように、網膜５′から前方に隔たる位置R″に、
（移植レンズ１′及び角膜４′の作用と結合して）
焦点を結ぶ。それゆえ使用者が遠い物体Ｆをなが
めているとき焦点を合わせてみているのは、非回
折光としてであり、そして位置R″は網膜から隔
たつているから、こうして遠くを見るために回折
光がはなはだしく不利に機能することはない。

さらに、非回折光として見られる遠い物体Ｆの
明るさと回折光として見られる近い物体Ｎの明る
さとの間には合理的なバランスがなければならな
い。

この故に、ホログラム６′と結合する移植レン
ズ１′は２焦点作用を与え、このホログラムはレ
ンズ１′の基礎屈折力に加わる回折力を持つホロ
グラフイーレンズを構成することが理解されるで
あろう。原則としてこのホログラム６′によつて
与えられ得る付加屈折力には特に制限はないが、
望ましくは、ほぼ４ジオプターまで、つまり０か
ら＋４ジオプターまでの近加算値を与えるパワー
を持つほうがよい。

第６図に略図として示すように、移植レンズ
１′はそ大きさの範囲内のたとえば重クロム酸ゼ
ラチンのような写真材料の層７′を持つことがで
き、そしてホログラム６′はこの層７′中に形成す
ることができる。

しかしながら他方では、ホログラム６′は、移
植レンズ１′の材料がもし適しておればそのバル
ク材料に、あるいは後に指摘するように材料の表
面レリーフによつて実際に形成することができ
る。移植レンズのバルク材料を着色することがで
きる。

ホログラムは例えばレーザーからの活性及び参
照光束によつて光学的に発生させることができ
る。これらの光線束は第１図から第４図のコンタ
クトレンズに関連して先に説明したと本質的に同
じ方法で、合成的なホログラム内で求められる屈
折力を供給できるように位置決めされた共役点源
から効果的に移植レンズに向けられる。これらの
光線束とくにレーザー光線は、層７′内かあるい
は移植レンズ１′のバルク材料かのいずれかの感
光材料内で干渉する。

もし活性及び参照光束がホログラムのための軸
外視野を与えるために計画的に偏向されるなら
ば、移植レンズには、適正に配向させて外科的に
たやすく嵌入できるように適当な形をみつけるか
マークをつけるかすることが望ましい。

ホログラム形成の手順のために移植レンズ１′
の表面の屈折力を効果的に減少させるため、第７
図に略図として示すように、移植レンズ１′は、
その屈折率が眼房水及び硝子体の屈折率と整合す
る液体８′の中に浸漬することができる。液は浸
漬した移植レンズ１′を決まつた位置に支えてお
くための支持体（示してない）を持つ浴容器９′
内に容れておくことができ、いつぽう活性及び参
照光束はそれに向けられる（１０′と１１′で略図
的に示す）。

さて、ホログラム６又は６′の可動な動作モー
ドを、波長に対する効率としてグラフ的に示す第
８図を参照しながらさらにくわしく説明する。

カーブ１００は、可視スペクトルのいわゆる青
色端部から赤色端部までひろがる正常な人間の可
視応答をあらわす。

ブロツク２０は、効率100％の選択波長の理想
的な透過ホログラムをあらわす。このようにし
て、ホログラムは可視スペクトル内の選択基準域
全体にわたつてすべての光線を回折するが、しか
し偏向されずにホログラムを透過する選択波長域
以外の光線に対しては何の作用も及ぼさない。ホ
ログラムはたとえば、可視スペクトルの約５分の
１と約４分の１とのあいだにひろがる波長域に作
用を及ぼす、つまり、可視スペクトルの緑色部分
に沿つて配置されたおよそ30〜40ナノメータの波
長域に作用することができる。図中では、ブロツ
ク２０は回折率100％と回折率ゼロとの間の特定
波長カツトオフを与える垂直側面を持つものとし
て示される。このようなカツトオフはたぶん実際
には達成が不可能であろうし、そしてふつう波長
を変えると回折率の低下が生じるであろう。

もうすこし実際的な透過ホログラムをカーブ３
０で示す。このカーブは特定波長値においておよ
そ60％の最大回折率を示し、そして波長がこの値
を変えていくにつれて回折率は低下する。このよ
うにして、特定波長値の光線の60％はホログラム
により回折され、一方残りの40％は偏向されずに
そこを透過する。他の波長の回折光と非偏向光と
の相対比はカーブに示されるように変化する。

ライン４０は、理想的な非波長選択透過ホログ
ラム、つまり全波に対して同じ回折率で（およそ
40％として図に示す）回折を行なうということを
示す。したがつて、ホログラムを透過する光はい
かなる波長であれ40％は回折され、60％は偏向さ
れずに通過する。実際は、このようなホログラム
は作成は極めて困難である。

ふつう、広域ホログラムは波長によつていくつ
かの回折率の変動がある。その典型をカーブ５０
に示す。つまり最大回折率の値があてはまる波長
値から波長がずれてくるにつれて、回折率は最大
値のいずれかの側に低下していくありさまを示し
ている。。このホログラムはすべての可視スペク
トル（ライン４０の示す理想的非波長選択ホログ
ラムを持つものとして）に対して回折力を有する
が、しかし効率は100％以下である。したがつて、
可視スペクトル内のすべての波長について、光線
のどれほどかはホログラムを透過して回折され、
一方の残りの光線は偏向されないままで通過す
る。

このようにしてホログラム６又は６′は、第８
図のブロツク２０が図示するように、波長選択基
準で作用するか、又はライン４０が図示するよう
に振幅選択基準で作用するか又はカーブ３０が図
示するように、波長選択基準と振幅選択基準との
組合せに基づいて作用することそしてさまざまな
効率の可視スペクトル全域について、つまりカー
ブ５０が図示するように、さまざまな波長につい
ておよそ20％からおよそ40％まで変化する全域に
ついて作用を及ぼすこと、が理解されるであろ
う。

再び第１図と第５図を参照すれば、波長選択作
用は、ホログラムが作用する１ないし複数の波長
内で近い物体Ｎからの光は網膜上で焦点を結び、
一方、他の波長の光線は位置R′で焦点を結び、
近い物体Ｎを見ることにはなはだしく不利に作用
することはないということを意味していることが
理解されるであろう。ホログラムが作用する１な
いし複数の波長域内での遠い物体Ｆからの光は位
置R″で焦点を結び、網膜上に焦点を結ぶ他の波
長の光として、遠い物体Ｆを見ることにはなはだ
しく不利に作用することはない。振幅選択作用
は、近い物体Ｎからの適当な波長の部の光は網膜
上で、焦点を結び、そして一部は位置R′で焦点
を結ぶということを意味している。同様に、遠い
物体Ｆからの適当な波長の一部の光は位置R′で
焦点を結び、そして一部は網膜上で焦点を結ぶ。
可視スペタトル内のすべての波長についてホログ
ラムが作用を及ぼす場合は（効率100％以下）、近
い物体Ｎからの光のいくらかはいかなる波長であ
網膜上で焦点を結ぶ、そして他のいくらかは位置
R′で焦点を結び、また遠い物体Ｆからの光のい
くらかなR″で焦点を結ぶ、そして他のいくらか
は網膜上に焦点を結ぶ。波長選択と振幅選択の結
合は、１ないし複数の有効波長域内で、近い物体
Ｎからくる光のいくらかは網膜上に焦点を結び、
一方、他のいくらかは１ないし複数の有効波長域
外の波長の光と共に位置R′で焦点を結び、そし
て１ないし複数の有効波長域内で遠い物体Ｆから
くる光のいくらかは位置R″で焦点を結び、一方、
他のいくらかは１ないし複数の有効波長域外の波
長の光と共に網膜上で焦点を結ぶということを意
味している。すべての場合において、位置R′及
びR″は網膜から隔たつており、したがつてこれ
らの位置で焦点を結ぶ光は網膜では焦点を結ば
ず、したがつて網膜上に焦点を結ぶ光として見る
ことにはなはだしく不利に作用することはない。

以上述べたように、基礎的な人工アイレンズの
基礎屈折力に有効に屈折力を付加するために透過
ホログラムを形成するか又は基本的に屈折力のな
い基礎人工アイレンズに屈折力を与えるために透
過ホログラムを形成することができるということ
が理解されるであろう。さらに、負の屈折力の透
過ホログラムを設けることもできよう。つまり、
基礎人工アイレンズの基礎屈折力から屈折力を効
果的に減らすためのものである。この故に２焦点
レンズは近い像に適合する基礎屈折力と、遠い像
のために有効に負方向に屈折力をかけられるホロ
グラムとを持つことができる。さらに、もし必要
なら、別々に生成した異なる屈折力の（たとえば
異なる波長域に対して作用可能な）複数のホログ
ラムを単一の人工アイレンズ中に内蔵させること
もできる。上に説明したように、ホログラムはレ
ンズの全域又は視野として使用される全域にわた
つて有利に設けられるわけであるが、しかしもし
望まれれば、一部の区域だけについて与えられる
こともできる（そして別々に生成されたホログラ
ムは、さまざまな区域のそれぞれについてできれ
ば重なりあうようにして設けることもできる）。

さらに、上に説明したようにホログラムを光学
的に発生させるかわりに、機械的な形成法を用い
ることもできよう。この故に、ホログラムは表面
レリーフホログラムの形をとることもできよう
し、またたとえば基礎人工アイレンズの成型中に
機械的に発生させることもできよう、このように
して適当な成型面を適合させることもできる。つ
まり、ホログラムを形成するためにレンズ表面に
所望のレリーフを設けるための適当な溝ないしう
ねを持つことができよう。さらに、機械的に形成
されるホログラムは、それを２つの部分に分けて
形成し、それからそれれらを結合することによつ
てレンズ内におさまるようにさせることもでき
る。

さらに、透過ホログラムは人工アイレンズに回
折力を与えるための最適な方法であるだろうが、
しかしこのホログラムはたとえば回折格子に類似
の方法で帯域板を形成するというような他の方法
により与えることもできよう。

［発明の効果］ 本発明の人工アイレンズは、基礎屈折力を有す
るレンズの全領域に亘つて回折手段を設けても、
遠い物体と近い物体をそれぞれ見ることが可能と
なり、従来の遠近両用レンズのようにレンズ上に
遠区域部分と近区域部分とを別々に設ける必要が
なく、従来の遠近両用焦点の着用者におけるよう
な視覚動作の不便を著しく改善し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による２焦点コンタクトレン
ズを通過する光の径路をあらわす概略図、第２図
は、コンタクトレンズの断面略図、第３図と第４
図は、コンタクトレンズ内にホログラムを発生せ
しめるための手順を図解する略図、第５図は、本
発明による２焦点移植レンズを透過する光の径路
をあらわす概略図、第６図は、移植レンズの断面
略図、第７図は、移植レンズ内にホログラムを発
生せしめるための手順を図解する略図、第８図
は、波長に対する応答効率をあらわすグラフであ
る。 １……コンタクトレンズ、６……透過ホログラ
ム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 遠い物体及び近い物体の一方からの光を網膜
   上に焦点を合わせ得るようなゼロであり得る基礎
   屈折力を有するレンズと、当該レンズに形成され
   ており、前記遠い物体及び前記近い物体の他方か
   らの光を前記網膜上に焦点を合わせ得るような付
   加的な回折力を有する回折手段とを備えているこ
   とを特徴とする人工アイレンズ。 ２ 前記回折手段がホログラムを備えている特許
   請求の範囲第１項に記載の人工アイレンズ。 ３ 前記回折手段が位相差帯板を有している特許
   請求の範囲第１項に記載の人工アイレンズ。 ４ 前記回折手段が前記レンズの表面に設けられ
   ている特許請求の範囲第１項から第３項のいずれ
   か一項に記載の人工アイレンズ。 ５ 前記回折手段が前記レンズの中に配置されて
   いる特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか
   一項に記載の人工アイレンズ。 ６ 前記回折手段が前記レンズの視覚的に使用さ
   れる領域全体に設けられている特許請求の範囲第
   １項から第５項のいずれか一項に記載の人工アイ
   レンズ。 ７ 前記回折手段が前記レンズの視覚的に使用さ
   れる領域の一部だけに設けられている特許請求の
   範囲第１項から第５項のいずれか一項に記載の人
   工アイレンズ。 ８ 前記回折手段は、関連波長の入射光の一部が
   回折されるが前記関連波長の残りの入射光が回折
   によつて偏向されないように、可視スペクトルの
   一部又は全部にわたり100％未満の効率の回折力
   をもち、前記可視スペクトルの種々の部分にわた
   つて種々の効率の回折力をもち得る特許請求の範
   囲第１項から第７項のいずれか一項に記載の人工
   アイレンズ。 ９ 前記レンズが前記遠い物体に対して当該レン
   ズの形状、曲率及び材料によつて与えられる基礎
   屈折力を有し、前記回折手段は、前記基礎屈折力
   に付加された正の回折力を有して前記近い物体に
   対して比較的大きな屈折力を与える特許請求の範
   囲第１項から第８項のいずれか一項に記載の人工
   アイレンズ。 １０ 前記レンズがコンタクトレンズからなる特
   許請求の範囲第１項から第９項のいずれか一項に
   記載の人工アイレンズ。 １１ 前記レンズが移植レンズからなる特許請求
   の範囲第１項から第９項のいずれか一項に記載の
   人工アイレンズ。 １２ 前記ホログラムが表面レリーフホログラム
   である特許請求の範囲第２項に記載の人工アイレ
   ンズ。