JPH03151966A - 広角眼科用レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は眼科の診断及び手術との関連で使用される眼科
用レンズ、具体的には眼底、特に周辺網膜域を観察し、
これにレーザーエネルギーを照射するのに利用される複
合眼科用レンズに係わる。

［従来の技術］ 眼科用レンズは眼科医が眼内の種々の部位を観察するの
に従来から利用されている。このような眼内レンズはコ
ンタクトレンズ、即ち、直接角膜と接触するレンズを含
むのが普通であり、コンタクトレンズから前方に間隔を
保つ入口レンズをも含むことがある。人口レンズは眼の
観察したい部分を拡大する。両レンズは通常ハウジング
を介して連結される。時にはレンズを通して医師が観察
できる視野を広くするためコンタクトレンズと入口レン
ズの間にミラーを介在させることがある。

以上に述べたような眼科用レンズの多くは眼科医用のス
リットランプまたは眼科用顕微鏡と併用される観察用具
として使用されるように考案、設計されている。公知レ
ンズの多（は観察用具として充分な機能を果して来たが
、レーザー顕微手術の出現とこれに伴なう眼内への安全
なレーザービーム照射の必要性は単に眼内の所期部位の
すぐれた像を提供するだけでなく、他の部位に及ぶ影響
を極力少なくして所期の部位にレーザーエネルギーを照
射できる眼科用レンズに対する需要を生むに至った。

レーザーエネルギー利用の一例として眼底治療がある。

この治療は広角度にわたって眼底を観察できるだけでな
く眼内にレーザービームを照射し、眼底に集束させる性
能をも必要とする。公知の広視野眼底観察用レンズとし
て少なくとも３つのレンズ素子を有するものがある。こ
れらレンズ素子の幾つかを接合することによって２つの
レンズ系を構成する。この公知レンズは最新レンズ素子
内に実像を形成する。こうして形成される眼底像は満足
できるものであるが軸倍率が貧弱であり、種々のレンズ
素子による内外反射が像全体の質を損い、接眼メディア
に濁りがあれば眼底の細部を観察し難くなる。さらに、
この公知レンズは像の周辺部に収差を生じ、周辺網膜へ
のレーザー照射がレンズによって生ずるビームの非点収
差の悪影響を受ける。

米国特許第４．７２１１．１８３号には著しく改良され
たレンズが開示されている。このレンズは非球面入口レ
ンズを使用することによって入口レンズからその前方に
間隔を置いて空中像を形成する。コンタクトレンズ及び
非球面レンズを複合することで像の周辺域においても解
像度が極めて高い空中像を発生させる。このレンズはま
た反射光または散乱光をほとんど発生させず、治療の際
にレーザービームが通過できるひずみを発生させない光
路を形成する。この特許に開示されているレンズはレー
ザービームが患者の角膜及び水晶体を通過する際にレー
ザービームが広く円錐角を維持できるようにするから、
角膜や水晶体によるエネルギー吸収を極力少なくするこ
とができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、米国特許第４．７２８．１８３号のレンズはす
ぐれた像を形成するにも拘らず、幾つかの欠点を持って
いる。第１に、視野が中央及び中央寄り周辺眼底にほぼ
限定され、レンズを操作するときには、網膜の眼球赤道
に近い部位に限定される。眼球赤道の領域及びこれを少
し越える領域における周辺網膜を観察できるようにレン
ズ視野を広げることが望ましい。このように広い視野は
周辺域における網膜剥離を治療するためのレーザーエネ
ルギー照射だけでなく、網膜全体に対する光凝固法など
にも必要である。視野を広げる方法として、コンタクト
レンズの倍率を高めるという簡単な方法も考えられるが
、視野を広げるのに必要なだけレンズ前面曲率を増大さ
せると空中像周辺部における収差も増大し、診断やレー
ザー照射用として利用できないレンズとなる。さらにま
た、米国特許第４．７２８．１１１３号に開示されてい
るレンズは人口レンズ前面から約１２１ＩＩＩ１１の距
離に空中像を発−生させる。空中像と患者の眼との間に
これだけの間隔があれば種類によってはスリットランプ
との併用が不可能である。従って、空中像と患者の眼と
の間の距離を縮めることによって最近使用されている種
々のスリットランプ顕微鏡と広く適合できるレンズを提
供することが本発明の目的である。

［課題を解決するための手段］ 本発明は周辺網膜の治療に使用されるレーザービームに
対する悪影響を極力抑えながら広い視野が得られるよう
に改良した眼科用レンズを提供する。本発明はまた、極
めて高い解像度の、しかも比較的扁平に見える像平面を
生み、反射を極力少なくシ、極めて軽量で、最新のスリ
ットランプ顕微鏡と広く適応できるように入口レンズ前
面に極めて近い位置に像平面を位置させる眼科用レンズ
を提供する。本発明の眼科用レンズは後面及び前面を有
するコンタクトレンズを含み、後面は角膜前面と適合す
る曲率半径を有する。コンタクトレンズの前面は所定の
曲率半径Ｒ１Ｃを有する。本発明の眼科用レンズはコン
タクトレンズの前に配置される非球面入口レンズをも含
み、入口レンズの両面は式 によって与えられる。

ただし Ｃ＝　（１／Ｒ）、 Ｅ＝ｂ＋１、 Ｋ２＝Ｘ２＋ｙ２であり、 レンズ前面については、Ｒが１４ｍｍ乃至５０ｍｍ、　
ｂが−５４乃至−４、前記レンズの後面については、Ｒ
がｌＱｍｍ乃至２５ｍｍ、　ｂが−５４乃至−２である
。本発明の眼科用レンズはコンタクトレンズと入口レン
ズの間に配置される中央レンズ素子をも含む。

コンタクトレンズ、中央レンズ及び入口レンズの光軸は
一致する。中央レンズは曲率半径がＲ２ＣＬの後面と曲
率半径がＲＩＣＬの前面を有する。中央レンズ素子は眼
及びコンタクトレンズ素子から来る光線を受けてこれを
眼科用レンズ光軸にむかつて屈折させる。入口レンズは
中央レンズ素子から来る光線を集めて入口レンズの直ぐ
前方に空中像を形成する。コンタクトレンズ及び中央レ
ンズは周辺網膜域からの光線が入口レンズによって形成
される空中像内に来るように互いに、かつ入口レンズに
対して配置すると共にそれぞれの屈折率及び屈曲半径を
所与の許容範囲内で選択する。コンタクトレンズの屈折
率は１．４４乃至１．９７、Ｒ，ｏは１０、４９ｍｍ乃
至Ｉ１．　９５ｍｍ　、　コンタクトレンズの厚さは０
．４１ｍｍ乃至７．０３ｍｍ、中央レンズの屈折率は１
．６乃至１．９７、Ｒ２ＣＬは６０．３７ｍｍ乃至９７
．６１ｍｍ　、　ＲＩＣＬは１８．４８ｍｍ乃至２９．
８８ｍｍ　１中央レンズの厚さは４．２ｈｍ乃至５．２
９ｍｍにそれぞれ設定すればよい。

［実施例］ 本発明の詳細を添付図面に沿って以下に説明する。

図示のように本発明の眼科用レンズ１０は略示する眼１
４の角膜１２上に配置される。眼１４は水晶体１６、網
膜１８及び赤道２２より前方の周辺網膜域２０を含む。

眼科用レンズ１０は後面３２及び前面３４を有するコン
タクトレンズ３０を含む。コンタクトレンズの後面３２
は角膜１２と適合する半径Ｒ２Ｃを有する。Ｒ２Ｃは平
均的角膜の半径に等しくてもよいが、Ｒ２Ｃは平均的な
角膜の前面の半径よりもやや小さいことが好ましい。好
ましくはコンタクトレンズの後面３２を角膜１２の光学
域から分離するため、光軸沿いに僅かなアーチ状間隙が
できるように半径Ｒを設定する。好ましいＲ２ｃは７．
４５Ｃ ｍｍである。コンタクトレンズの厚さＴｃ及び前面半径
Ｒ１Ｃは詳しくは後述する本発明の限界設計パラメータ
に従って設定する。

中央レンズ３６はコンタクトレンズの前に配置される。

中央レンズの後面３８の半径はＲ２ＣＬ、前面４０の半
径はＲ１ＣＬである。中央レンズの後面半径Ｒ１前面半
径Ｒ及び厚さＴ。、も詳２ＣＬ　　　　　　　　　　　
ＩＣＬ しくは後述する本発明の限界設計パラメータに従って設
定される。

入口レンズ４２は米国特許第４．７２８．１８３号に開
示されているような非球面レンズである。この非球面レ
ンズの前面４６及び後面４４は式ただし Ｃ＝　（１／Ｒ）、 Ｅ＝ｂ＋１、 Ｋ２＝ｘ２＋ｙ２であり、 非球面レンズの前面４６については、Ｒが１４ｍｍ乃至
５０ＩＩＩＩＩ１１好ましくは１９．１１ｍｍ、ｂは−
５４乃至−４、好ましくは約−９，７である。後面４４
についてはＲがＩＱｍｍ乃至２５ｆｆｌｍｍ％好ましく
は約１７ｍｍＳｂは約−〇、６乃至−２、好ましくは約
−１１，７である。上記式の符号については、＋２は面
の頂点からレンズ中心にむかっての量を示すものとする
。光軸に沿った非球面レンズの厚さＴｅは１１．５ｍｍ
乃至１５．５ｍｍ、好ましくは１２．４ｍｍである。非
球面レンズの特に好ましい直径は約２１１ｍｍである。

コンタクトレンズ３０．中央レンズ３６及び非球面入口
レンズ４２はポリメチルメタクリレートまたはガラスの
ような適当な透明材料から形成すればよく、本発明の好
ましい実施例ではコンタクトレンズ３０を屈折率１．４
９±０．Ｏｌのポリメチルメタクリレートで形成した。

好ましい実施例では、中央レンズ３６を屈折率１．８１
±０．０１のガラスで形成し、非球面レンズ４２の屈折
率は１．５２±０．０１となるようにした。３つのレン
ズを公知構造のレンズホルダー５０で固定し、その場合
、各レンズを互いに約０．５ｍｍずつ離して位置ぎめす
る。コンタクトレンズ３０の外周に螺条を切り、円錐体
後端の内側に螺条を切っである孔と咬合させ、中央レン
ズ３６及び非球面レンズ４２は肩部５２．　５４にそれ
ぞれ当接させ、公知の保持リング５６，５８で固定する
。

使用に際しては、眼科用レンズを装着された眼の光軸付
近の眼底からの光が光線６０で示す光路に沿って水晶体
１６、角膜１２を通過し、次いで眼科用レンズ１０の光
軸に沿って進む。光線は入口レンズ４２の前面よりも前
方、ただしこれに極めて近い鎖線６２で示す空中平面内
に結像する。

本発明では周辺網膜域２０からの光線は光路６４゜６６
に沿って進み、水晶体１６及び角膜１２を通過してコン
タクトレンズ３０に入射する。本発明のコンタクトレン
ズは光線をレンズ光軸にむかって屈折させる。屈折した
光線は中央レンズ３６の周辺部を通過するが、ここで再
びレンズ光軸にむかって屈折する。光線６４．６６は次
に入口レンズ４２を通過し、屈折して空中像平面６２に
おいて結像する。中央レンズ３６を使用しなければ、周
辺網膜域からの光が通過できるようにコンタクトレンズ
に近接させて実用に適した直径の非球面レンズを配置す
ることは不可能である。

本発明の好ましい実施例では、空中像平面は厳密には平
面ではなく前方にむかって凹面状である。

本当の平面像が得られるように光学系を設計すると、眼
の中心部が周辺部よりも観察者に近いという光学的錯覚
を生ずる。そこで、空中像６２の周辺部が光軸沿いに位
置する空中像部分よりも観察者に近くなるように光学系
を設計する。空中像が入口レンズ前面から２ｆｆｌＩ１
１以上、１０ｍｍ以下に位置することが好ましく、さら
に好ましくは入口レンズから６．０ｍｍ乃至？、　Ｏｍ
ｍに位置させる。

本発明の光学系は上記非球面レンズと適合するように設
計されている。本発明者の所見によれば、コンタクトレ
ンズ及び中央レンズの光学パラメータは所期の成果、即
ち、視野を最大限に広げ、解像度の高い空中像を形成し
、比較的扁平に見える空中像平面を提供し、内部反射を
極力少なくし、空中像平面が入口レンズ前面に近くなる
ようにし、全体が比較的軽量な眼科用レンズを達成する
上で極めて重要である。

本発明者が発見したレンズパラメータを下の表に示す。

レンズ素子の有効な組合わせを可能にする１組の値を好
ましいパラメータ範囲として掲げた。第２組のパラメー
タは最も好ましく、本発明の好ましい実施例を構成する
。これらのパラメータはガラス製の中央及び入口レンズ
素子とポリメチルメタクリレート製のコンタクトレンズ
を組合わせた場合のものである。

レンズ ７．４５ｍｍ １０、４９−１１．９５ｍｍ １１．５±０．２ｍｍ ０．４１−７．０３ｍｍ ４．２５　　±０．２ｍｍ 中央レンズ　好適値　　最適値 Ｒ２ＣＬ　　　６０．３７−９７．６１ｍｍ　　８１．
３１±０．２ｍｍＲＩＣＬ　　　　１８．４８−２９．
８８ｍｍ　　２４．８９±０．２ｍｍＴ　ＣＬ　　　　
４．２９−５．２９ｍｍ　　　４．８５±０．２ｍｍ好
ましい実施例では各レンズ素子の直径は１４．１±０、
２ｍｍ　、　２３．０±ｌ］、　２ｍｍ　、　２８．０
±０．２ｍｍである。３つのレンズをできるだけ互いに
近接させることが好ましいが、ある程度の間隙は必要で
ある。即ち、レンズ素子間の間隔を約０．５ｍｍとする
ことが好ましい。これらの最も好ましいパラメータは入
口レンズ前面から約６．３ｍｍの位置に空中像を形成さ
せる。空中像は曲率半径ＲＡが約５０ｍｍ、直径が約２
６ｃｍである。

上記パラメータに従って構成したレンズは上述した機能
特性をすべて達成する。本発明を好ましい実施例との関
連で以上に説明したが、当業者ならば本発明の思想及び
範囲を逸脱することなく種々の変更を試みることができ
る。従って、本発明は頭書した特許請求の範囲によって
のみ限定されるものと理解されたい。

【図面の簡単な説明】

添付の図面は患者の眼に装着した本発明のレンズを略示
する断面図である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）周辺網膜域を含む眼底を観察し、これにレーザー
   エネルギーを照射するための眼科用レンズであって、 角膜前面と適合する曲率半径を有する後面及び所定の曲
   率半径Ｒ＿１＿Ｃを有する前面を具えたコンタクトレン
   ズと、 コンタクトレンズの前に配置され、その両面が式 Ｚ＝ＣＫ＾２／１＋√（１−Ｃ＾２ＥＫ＾２）（ただし Ｃ＝（１／Ｒ）、 Ｅ＝ｂ＋１、 Ｋ＾２＝ｘ＾２＋ｙ＾２） で与えられ、前面ではＲが１４ｍｍ乃至５０ｍｍ、ｂが
   −５４乃至−４であり、後面ではＲが１０ｍｍ乃至２５
   ｍｍ、ｂが−０．６乃至−２であり、厚さが８．５ｍｍ
   乃至１６．５ｍｍである非球面入口レンズと、 コンタクトレンズと入口レンズの間に配置され、その光
   軸がコンタクトレンズ及び非球面レンズのそれとほぼ一
   致し、非球面レンズ前面の曲率半径がＲ＿１＿Ｃ＿Ｌで
   あるのに対して曲率半径がＲ＿２＿Ｃ＿Ｌの後面を有し
   、眼球及びコンタクトレンズからの光線を受けてこれを
   眼科用レンズ光軸にむかって屈折させ、入口レンズによ
   ってその射出光線を集光され、入口レンズの直ぐ前方に
   空中像として結像され、周辺網膜域からの光線が入口レ
   ンズによって形成される前記空中像内に来るようにコン
   タクトレンズ及び入口レンズとの関係において配置され
   かつ曲率半径を設定された中央レンズ とからなり、 前記コンタクトレンズの屈折率が１．４４乃至１．９７
   、Ｒ＿１＿Ｃが１０．４９ｍｍ乃至１１．９５ｍｍ、コ
   ンタクトレンズの厚さ（Ｔ＿Ｃ）が０．４１ｍｍ乃至７
   ．０３ｍｍ、中央レンズの屈折率が１．６０乃至１．９
   ７、Ｒ＿２＿Ｃ＿Ｌが６０．３７ｍｍ乃至９７．６１ｍ
   ｍ、Ｒ＿１＿Ｃ＿Ｌが１８．４８ｍｍ乃至２９．８８ｍ
   ｍ、中央レンズの厚さ（Ｔ＿Ｃ＿Ｌ）が４．２９ｍｍ乃
   至５．２９ｍｍであることを特徴とする眼科用レンズ。
2. （２）前記空中像が前方にむかって凹面状であることを
   特徴とする請求項第（１）項に記載の眼科用レンズ。
3. （３）コンタクトレンズがポリメチルメタクリレート製
   であり、中央レンズ及び入口レンズがガラス製であるこ
   とを特徴とする請求項第（１）項に記載の眼科用レンズ
   。
4. （４）入口レンズの屈折レンズが１．５２±０．１、中
   央レンズの屈折率が１．８１±０．１、Ｒ＿１＿Ｃ＿Ｌ
   が２４．８９±０．２ｍｍ、Ｒ＿２＿Ｃ＿Ｌが８１．３
   １±０．２ｍｍ、Ｔ＿Ｃ＿Ｌが４．８５±０．２ｍｍ、
   コンタクトレンズの屈折率が１．４９±０．０１、Ｒ＿
   １＿Ｃが１１．５±０．２ｍｍ、Ｒ＿２＿Ｃが７．４５
   ±０．２ｍｍ、Ｔ＿Ｃが４．２５±０．２ｍｍであるこ
   とを特徴とする請求項第（３）項に記載の眼科用レンズ
   。
5. （５）空中像が入口レンズ前面から２ｍｍ以上、１０ｍ
   ｍ以下の距離に位置することを特徴とする請求項第（１
   ）項に記載の眼科用レンズ。
6. （６）空中像が入口レンズ前面から６．０ｍｍ乃至７．
   ０ｍｍの距離に位置することを特徴とする請求項第（５
   ）項に記載の眼科用レンズ。