JPH04113310A - 多焦点回折型眼球用レンズ - Google Patents

多焦点回折型眼球用レンズ

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JPH04113310A
JPH04113310A JP2405565A JP40556590A JPH04113310A JP H04113310 A JPH04113310 A JP H04113310A JP 2405565 A JP2405565 A JP 2405565A JP 40556590 A JP40556590 A JP 40556590A JP H04113310 A JPH04113310 A JP H04113310A
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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】
［０００１］
【産業上の利用分野】
本発明は多焦点回折型眼球用レンズに関するものである
。 ［０００２］
【従来の技術】
視力障害を矯正するのに使用される眼球用レンズとして
は、多くの形式に具体化されている。 コンタクトレンズ或いは手術により移植される内部接眼
レンズ（ｉ　ｎｔｒａｏｃｕ　ｌ　ａｒｌｅｎｓｅｓ　
）等はおそらく最も一般的なものである。 ［０００３］ 他の眼球用レンズとしては、人工角膜とか内部ラメラ（
ｉｎｔｒａｌａｍｅｌｌａｒ　）移植が含まれる。 単一の焦点距離を有する眼球用レンズで、１つの一般的
な距離範囲内のみに於いて（例えば、近視若しくは遠視
）視力障害を矯正するのに使用されるものが、幾つかの
米国特許に開示されている。 ［０００４］ カルマンの米国特許第４，８２８，５５８号は、対向す
る内部表面を看する一対の相対的に薄いシート状の要素
により形成された複合レンズに付いて触れられている。 それ等の要素の内の少なくとも一つはその内部表面に被
覆されたフレネルレンズ（Ｆｒｅｓｎｅｌ　１ｅｎｓｅ
）を含んでいる。 ［０００５］ それ等の内部表面は、互いにシールされており、当該要
素の屈折率とは異なった屈折率を有する液体を含まない
ガスが封印されている空間部を形成している。 該フレネルレンズは複数の連続した同心円状のリングを
含んでおり、所望の光学的な矯正を得る為に屈折の原理
を用いている。 ストイの米国特許第４，７３１，０７８号は、内部層と
外部層により形成された内部接眼レンズを開示している
。 ［０００６］ そして該内部層はガス若しくは液体が充填された空間部
によって形成されることが出来る。 又、他の構成としては、充満されたガスからなる該内部
層はフレネル状の界面を有することが出来る。 ［０００７］ 毎日の活動においては、遠距離及び近距離のいずれに対
しても焦点内視力が求められる。（例えば、運転する場
合或いは読書する場合等）健康な人間の眼は、柔軟性を
有するレンズを筋肉により歪ませることによって距離の
変化に対する視力の為に要求される可変性焦点距離に関
する可能性を提供しえる。 ［０００８］ 然かしながら、このような距離の変化に対して視力を適
合させる眼の能力は、歳と共に悪化していく。 係るレンズの筋肉による歪みを利用して多焦点距離に適
合する能力は又公知の手術により移植された代替レンズ
を使用している人にとっては制限されるものである。 ［０００９］ 幾つかの予め定められた焦点距離を持っている多焦点レ
ンズは従って、遠距離及び近距離の双方に対する視力を
矯正する必要がある場合に使用される。 ホフマンの英国特許第１，１５４，３６０号は、多焦点
レンズに関して開示されている。 その−具体例に於いて、内部表面で空気が充満されてい
る空間に隣接する面にフレネルレンズが形成されている
ものが示されている。 ［００１０］ 眼球用レンズに於いて多焦点回折型ゾーンプレートを使
用することは、又良く知られている事であり、コーヘン
の米国特許第４，２１０，３９１号、米国特許第４，３
３８，００５号及び米国特許第４，３４０，２８３号に
開示されているこれ等のレンズは光学的パワーを得る為
に、回折の原理を使用している。 ［００１１］ 複数の同心円状の環状の領域は多焦点領域に対して光を
指向させる。 焦点が合っていない像は、焦点が合っている像に対して
影響を与えるものでは無い。 ヒグチの米国特許第３，６３０，２００号は接眼レンズ
挿入体（ｏｃｕｌａｒ　１ｎｓｅｒＬ）を開示している
。 ［００１２］ 係る挿入体は眼球と瞼との間に位置せしめられるもので
あり、長期間に亘たって眼に薬品を供給するものである
。 該挿入体は薬品を内蔵した内部核部と柔軟な親水性材料
からなる外部層から形成される事が出来る。 タハンの英国特許公開第２，１７１，１０６号は接触及
び内部接眼レンズの為のヒドロゲルを構成するポリマー
を開示している。 ［００１３］ 該ポリマーは眼の為のバンデージレンズ（ｂａｎｄａｇ
ｅ　１ｅｎｓｅ　）に形成される事が出来、抗生物質の
様な薬剤が該レンズに組み込まれ眼に対して徐々にその
薬剤を拡散させる事が出来ると言う事が示されている。 殆どの人にとって、高精度の視力を得る事は重要なこと
である。 ［００１４］ 然かしながら、遠距離及び近距離のいずれに対しても矯
正が求められる視力障害は概して一般的である。 然しなから、改良された多焦点眼球用レンズに対する必
要性は長いこと存在している。 かかるタイプのレンズは正確な視力矯正を提供しえる可
能性を有するものである必要がある。 ［００１５］ これ等のレンズは文人間の眼に生理学的に適合し、長期
間に亘たって・決適に使用出来るものであり、使用に便
利なものである必要がある。 ［００１６］
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改良し、人
間の眼に対して高度の生理学的な適合性を提供し且つ、
長期間に亘たって快適に使用出来ると共に使用に便利な
多焦点眼球用レンズを提供するものである。 ［００１７］
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、以下に記載され
たような技術構成を採用するものである。即ち、該多焦
点眼球用レンズは第１と第２のレンズ要素を含み、それ
ぞれの要素は平滑な外部表面とその周辺部にエツジ部を
有する内部表面とを有している。 ［００１８］ 該第１のレンズ要素の内部表面に設けられた多焦点回折
ゾーンプレートは屈折率によって特徴付けられている。 ［００１９］ 該両レンズ要素のエツジ部は互いに固定的に接合せしめ
られ該内部表面により該回折ゾーンプレートと隣接した
空間部を形成している。 該空間部は該回折ゾーンプレート（ｄｉｆｆｒａｃｔｉ
ｖｅ　ｚｏｎｅ　ｐｌａｔｅ　）の屈折率とは異なる屈
折率を有することにより特徴付けられている。 該レンズの一態様は該レンズ要素をエツジ部を接合する
為に超音波溶接を用いる構成を含んでいる。 ［００２０］ 他の態様としては、該エツジ部は接着剤を用いて接合さ
れる場合を含んでいる該レンズ要素の更に他の態様に於
いては、該空間部が液体の薬剤を含んでいるものである
。 一方のレンズ要素に設けられた穴部の如き液体移送機構
が該薬剤を該空間部と眼との間を流動せしめる事を可能
としている。 ［００２１］
【実施例】
以下に、本発明に係る多焦点眼球用レンズの具体例を図
面を参照しながら詳細に説明する。 第１の具体例である眼球用レンズは図１及び図２に概略
的に説明されている［００２２］ 図から判る用に、レンズ１０は第１のレンズ要素１２と
第２のレンズ要素１４とを含んでいる。 該両レンズ要素１２．１４は何れも平滑な外部表面Ｏ８
と内部表面ＩＳとを有している。 該レンズ要素１２１４の内部表面ＩＳは該レンズの周辺
部の近辺に延展してりる環状のエツジ部Ｅで終端を形成
している。 ［００２３］ 該両レンズ要素１２．１４の−っもしくは双方の内部表
面ＩＳに多焦点回折ゾーンプレート１６が形成されてお
り、該レンズ要素１２に設けられている状態を図１に示
す。 該レンズ１０は又それが手術で移植される様に設計され
ている場合には、触覚（ｈａｐｔｉｃｓ）　１８を有し
ていても良い。 ［００２４］ 該レンズ１０の本体部分の直径は（例えば該触覚１８を
除いた部分）代表的には移植しないタイプに於いては７
．０から７．５ｍｍであるが、その直径はあらゆる適用
用途の要求に応じて係る範囲から逸脱する事も可能であ
る。 該エツジ部Ｅは接合面として作用する。 図２に示す様に、該レンズ要素１２．１４はそのエツジ
部Ｅに於いて互いに固定的に接合せしめられている。 ［００２５］ 接着剤２０が係る接合の目的に使用される。 以下に述べる他の具体例に於いては、該レンズ要素は超
音波的に互いに溶接されるものである。 ［００２６］ その他の方法として、該レンズ要素１２．１４は図示し
ていないカミ溶剤溶接、或いは加熱積層方式等によって
該エツジ部Ｅに於いて機械的嵌合方法によって互いに接
合されているもので有っても良い。 −旦該レンズ要素１２と１４とが互いに接合せしめられ
ると、該核レンズ要素の内部表面ＩＳは空間部あるいは
穴部２２を形成し且つそれを規定する。 ［００２７］ 該空間部２２は該ゾーンプレート１６に隣接しており、
図２に示す様にある物質或いは材料２４によって充填さ
れている。 或いは、該レンズ１０は該空間部２２を真空状態として
形成したもので有っても良い。 該多焦点回折ゾーンプレート１６は如何なる公知の若し
くは従来からの構造を採用することが可能である。 ［００２８］ 図１及び２に示された具体例に於いては、該ゾーンプレ
ート１６は該レンズ要素１２の内部表面ＩＳ上に物理的
構造によって形成されている。 別の態様としては１回折ゾーンプレート１６は、ドープ
剤を有する該レンズ要素１２のドープ部分により構成さ
れていても良く、それによって該ドープされた領域の屈
折率は変化し且つ該レンズ要素の他の隣接する部分及び
該空間部２２の屈折率とは異なる屈折率となる。 ［００２９］ 該レンズ１０の光学的パワーは、該ゾーンプレート１６
からの回折寄与（ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ　ｃｏｎｔｒ
ｉｂｕｔｉｏｎ）と該レンズ要素１２及び／又は１４か
らの回折寄与との組合せによって供給される。 ［００３０］ 該該レンズ要素１２と１４とは多くの異なる材料から成
形される事が可能である。 例えば、相対的に不透過性の材料としてはポリメチルメ
タアクリレート（ＰＭＭＡ）シリコンアクリレート及び
パーフルオリネートポリエーテルがふくまれる。 又、その他に、シリコーン及びヒドロゲルの様な親水性
或いは含水性材料も使用しえる。 ［００３１］ 特定のヒドロゲルにはホモポリマー及び２−ヒドロキシ
エチルメタアクリレート（ＨＥＭＡ）、エチレングリコ
ールジメタアクリレート、ヒドロキシエトキシエチルメ
タクリレート、ヒドロキシジェトキシメタクリレート、
及びグリセリルメタクリレートの様なアクリレートと少
なくとも側鎖に一つのヒドロキシ基を有するメタアクリ
レートエステルとの共重合物ポリマー　更には、メトキ
シエトキシエチルメタクリレート、メトキシジェトキシ
エチルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート
、メタクリル酸、ビニルアルコール、ビニルアセテート
、及びＮ−ビニル−２−ピロリドンとこれに関連するＮ
−アルケニル−２−ピロリドンのポリマー或いは係るモ
ノマーから得られる共重合物ポリマーを含むものである
。 ［００３２］ 架橋結合したヒドロゲルも又使用しえる。 これ等の構成からなる材料は、−法的に１．４３乃至１
．５の範囲の屈折率をもっている。 ［００３３］ 形成された該多焦点回折ゾーンプレート１６の機能を発
揮させる為に、該中央部の空間部２２内の材料２４或い
は真空部分の屈折率は該ゾーンプレート１６が形成され
ている隣接の内部表面ＩＳにおける屈折率とは異なって
いる必要がある若し、該側屈折率の間の差が相対的に大
きければ（例えば、０．１よりおおきい場合）該ゾーン
プレート１６の表面構造の物理的デイメンジョンは比較
的小さくなる（例えば、該ゾーンプレートのピーク−バ
レー間のデイメンジョンは２マイクロメータである。） 係る事実は該ゾーンプレートが形成されるレンズ要素の
全体的な厚さ寸法をげ減少させるカミ該ゾーンプレート
に要求される許容誤差を与える事を一層困難としている
。 ［００３４］ 若し、該側屈折率の間の差が例えば、０．０４乃至０．
０７の範囲と言う様に小さければ、ピーク−バレー間の
デイメンジョンが７マイクロメータの範囲にある表面構
造のものが使用出来る。 このような、より大きい表面構造のものは要求される寸
法的許容誤差に対してより容易に製造する事が出来る。 ［００３５］ 該空間部２２は、固体又は液体物質２４で充填する事が
出来る。 紫外線或いは雰囲気硬化型ポリマーが該固定材料２４と
して使用されうる。 係る材料としては、例えば、３Ｍ社の製品であるアシル
アミドアミドシロキサン（ＡＣＭＡＳ）及びメタアシル
アミドアミドシロキサン（ＭＡＣＭＡＳ）或いはダウコ
ーニング社の製品であるシルガード１８２及びシラチッ
クＱ−７４８５Ａ／Ｂ等が含まれる。 ［００３６］ 空気の様なガス体、或いは食塩水の様な生物学的に良質
の液体も又使用出来る適切に選択された特性を有する食
塩水は、人間の眼の中の液体と同じ屈折率を有し且つ人
間の眼に適合する事から好ましい材料である。 該空間部２２は該レンズ１０に接触する眼の部分を治療
する為の薬剤で充填されている事の可能である。 ［００３７］ かかるタイプに適用する為に、該レンズ１０は該薬剤が
該空間部２２と眼との間を移行する為の液体移送機構を
含んでいる必要がある。 ［００３８］ 本発明の具体例によれば、該空間部２２は眼内圧力（ｉ
ｎｔｒａｏｃｕｌａｒ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を減少させ
る為に液状の抗生物質或いは薬剤が充填されている。 該レンズ要素１４を通して設けられた穴部２６が該空間
部２２から眼に対して該液状体の移送を制御する為に用
いられている。 該液体の交換率は該穴部２６の寸法によって制御される
。 ［００３９］ 別の態様としては、該空間部からの液体の移送は、若し
、該レンズ要素１２と１４とが親水性の材料で構成され
ている場合には該空間部２２から発生する事になろう。 該空間部２２内に於ける該液体状材料２４の屈折率は、
当該ゾーンプレート１６の最適な機能を発揮させる為に
該液体の移送の間、一定に維持されている事が望ましい
。 ［００４０］ 係る状態は、該空間部２２を初めから、後に該空間部２
２がら流出される液体を置換される眼液（ｅｙｅ　ｆｌ
ｕｉｄ　）の屈折率と近接した屈折率を有する液体で充
填しておく事によって達成される。 レンズ要素１２と１４は例えばレプリカ方式（例えば、
射出成形方式）によって直接製造する事が出来る。 【００４月 他の方法としては、該レンズ要素１２と１４はレンズ素
材から切削仕上げ或いはその他の方法により成形されて
も良い。 該両レンズ要素１２と１４は、具体例に示されている様
に、凸状の外部表面Ｏ８を有しているけれども、レンズ
要素から期待される屈折に関する光学寄与（ｒｅｆｒａ
ｃｔｉｖｅ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏ
ｎ　）に基づいて該レンズ要素の一方若しくは双方が凹
面状若しくは平坦面を有する事も可能である。 ［００４２］ 同様に、該レンズ要素の内部表面ＩＳも場合によっては
、平坦面或いは凸状とする事も可能である。 ［００４３］ エツジ部Ｅは該レンズ要素の外部表面Ｏ８が所望の形状
に形成された後若しくはその以前の何れかに於いて互い
に合体される。 該レンズ要素１２と１４が互いに合体された後に前記の
流体材料２４が該空間部２２内に注入される。 他の方法としては、該レンズ要素１２と１４が互いに合
体される場合に該空間部２２は該液体若しくは固体材料
２４によって充填されていても良い。 ［００４４］ １０に示す様なレンズを製造する為に使用される超音波
溶接技術は以下に詳細に説明される。 １０に示す様なレンズは、従来の同種のレンズに比べて
著しい利点を有している。 該回折ゾーンプレート１６は該レンズ１０の内面に存在
しており、該レンズの外部表面Ｏ８には存在していない
ので、係る種類のレンズが人間の眼の一部に接触させら
れた場合、該レンズの構造上に堆積する傾向のある無機
材料、蛋白質の沈着物或いはその他の異物に関連する共
通の問題を被ることが無い。 ［００４５］ 隔膜細胞に対する浸食とか摩擦による傷の発生が防止さ
せる。 該空間部２２内の薬剤２４を眼若しくは眼球孔部（ｅｙ
ｅ　ｃａｖｉｔｙ）へ移送する事は、若しそれが無けれ
ば医者又は患者が操作しなければならない工程を回避し
えると言う点で便利である。 上記の構成は以下の手術を癒すのに作用し又眼に伴う病
気とか他の複雑な問題の発生の防止に役立つ。 ［００４６］ 本発明に係る他の具体例としては、該眼球用レンズ３０
が図３及び図４を参照しながら説明される。 上記した眼球用レンズ１０の様に、レンズ３０は外部表
面Ｏ８と内部表面ＩＳとを有する第１と第２のレンズ要
素３２と３４を含んでいる。 該レンズ要素３２の内部表面ＩＳは多焦点回折ゾーンプ
レート３６をふくんでいる。 ［００４７］ 該レンズ要素３２と３４の環状のエツジ部Ｅは互いに接
合され該ゾーンプレート３６に隣接した空間部４２を形
成している。 該空間部４２には物質４４が注入されているかさもなけ
れば該物質４４で充填されている。 該エツジ部Ｅと該エツジ部Ｅが互いに接合される方法を
除いては、該眼球用レンズ３０の他の要素と特性は上記
したレンズ１０の対応する要素を同一である。 ［００４８］ 該レンズ要素３２と３４の環状のエツジ部Ｅは、超音波
エネルギーに当てることを通して互いに溶接されて構成
される。 ［００４９］ 係る溶接工程を実行する為に、レンズ要素の一つの該エ
ツジ部Ｅは（例えば、図３及び図４にしめされるレンズ
要素３４）突起部５ｏとテーパー化されたエネルギー導
入部（ｅｎｅｒｇｙ　ｄｉｒｅｃｔｏｒ　）　５２とを
含んでいる。 該突起部５０は図示する具体例においては、環状であり
又該エツジ部Ｅの周辺に形成されている。 ［００５０］ 該突起部５０は該エツジ部Ｅに隣接した位置に於いて、
他のレンズ要素３２内に挿入される様に形成されており
、該２つのレンズ要素を一体化する場合のガイドとして
機能する。 該環状のエネルギー導入部５２は該レンズ要素３４の周
辺で且つエツジ部Ｅから突出しレンズ要素３２の隣接す
るエツジ部Ｅとなる様に位置せしめられている［００５
１］ 図示の具体例に於いて、該エネルギー導入部５２は、断
面が三角形状をしている。 該エネルギー導入部５２の底部と側壁とのなす角度は一
具体例に於いては約６０°であるがその角度は変更する
事が出来る。（例えば４５乃至７０°）該エネルギー導
入部５２の高さと幅も又変更可能である。 ［００５２］ 該高さは０．００５インチから０．００９インチ（０，
１２７ミリメータから０．２２９ミリメータ）の範囲で
幅が０．００５から０．０１５インチの範囲（０，１２
７ミリメータから０．３８１ミリメータ）にあるものが
良好に作動する該エネルギー導入部５２は、２つのレン
ズ要素の間に良質な接合の形成を促進する為に該エネル
ギー導入部５２が該レンズ要素３２と接触する地点に、
超音波エネルギーを導くものである。 ［００５３］ 該突起部５０の外側エツジ部５１とレンズ要素３２の隣
接する表面５３との間のギャップは、超音波溶接作業が
実行されている間１、該エネルギ・−導入部５２から流
出する溶融材料を受けるそれによって、該溶融材料が該
空間部４２内に流入する事を防止する為のフラシュトラ
ップとして作用する。 係るギャップは該レンズ要素３２と３４の何れかを歪ま
せる事なしに該突起部５０が該レンズ要素３２内に嵌合
しえ、又該溶融材料が該エネルギー導入部５２から該ギ
ャップに流れ込み該ギャップをシールするのに充分な幅
を有している事が必要である。 ［００５４］ 若し該ギャップが大き過ぎる場合には、該ギャップは該
溶融材料により充填されず従って、該ギャップは知覚し
える。 ０．００５インチから０．００フインチ（０，１２７ミ
リメータから０．１７８ミリメータ）の範囲のギャップ
が良好に作動する事が判明している。 図４に示す様に、一つ若しくはそれ以上の垂直方向に配
列されたスロシト５４（図では一つのみが示されている
）該エネルギー導入部５２内に亘たって延展されている
。 ［００５５］ 該スロット５４は該レンズ１０の穴部２６がもっている
該レンズ空間部２２と眼若しくは眼球孔部（図示せず）
との間に液体物質４４を移送すると言う機能とと同じ機
能を奏するのに適合せしめられている。 該スロット５４は又該空間部４２内に充填されたＡＣＭ
ＡＳの様な粘性のある材料が溶接の間に該空間部の端部
に対して膨張した場合に空気を逃がす為にベントとして
機能するものである。 ［００５６］ 眼球用レンズ３０は上記したレンズ１０の利点と全て同
じ利点を有している。 かかる効果に加えて、超音波接合は該レンズ要素３２と
３４の光学的歪みを防止する効果がある。 ［００５７］ 本発明に係るプレカーサレンズ組立体６０はその概略が
図５に示されている。 組立体６０は未仕上げレンズ要素６２と６４を含んでい
る。 図示の具体例に於いては、該レンズ要素６２の内部表面
ＩＳは概して凹状である。 該レンズ要素６４の内部表面ＩＳは平坦であり、該平坦
面は該レンズ要素６２の内部に延展される円筒状の突起
部７０の表面に形成されている。 ［００５８］ 多焦点回折ゾーンプレート６６が該レンズ要素６２の内
部表面ＩＳ上に形成されている。 該レンズ要素６４の環状の接合端部Ｅは、レンズ要素６
２のエツジ部Ｅと接合するエネルギー導入部或いはテー
パー状の縁部７２を含んでいる。 該縁部７２は図３及び図４で既に説明したレンズ３０の
エネルギー導入部５２と同一で有っても良い。 ［００５９］ 一旦、該レンズ要素６２と６４がそのエツジ部Ｅ同士で
互いに接合された場合、該レンズ要素の外部表面Ｏ８は
、それを使用する患者の処方に合う様に研磨或いは他の
公知の切削工程により仕上げされるものである。 図１に於いて１８として示された様な触覚状の物体は該
レンズ要素６２と６４とから切削により形成せしめられ
る。 ［００６０］ プレカーサレンズ組立体６０内の空間部７４は、該レン
ズ１０及び３０を参照して上記に述べた様なタイプの物
質で上述の方法で（図示せず）充填される。 レンズ要素６２と６４は、レンズ１０で説明したと同じ
様な接着剤若しくは他の溶接技術を使用して互いに接合
される。 該レンズ１０と３０の利点を有する事に加えて、６０に
示す様な該プレカーサレンズ組立体は倉庫に保管する事
が出来、必要な時に所望の処方に成形する事が出来る。 ［００６１］ 他のプレカーサレンズ組立体は参照番号６０′　　によ
り指定され且つ図６に示されている。 該レンズ組立体６０’　　は超音波溶接技術を使用して
組立体に形成される。 エネルギー導入部７１を除いては、該レンズ組立体６０
’　の他の全ての特徴は図５に於いて参照されているレ
ンズ組立体６０の対応する特徴と同一である事が出来、
又対応する参照番号（但し　′等の符号がふされている
）により指定されている。 ［００６２］ 環状のエネルギー導入部７１はレンズ要素６４′　のエ
ツジ部Ｅの周辺に延展されており、レンズ要素６２′　
のエツジ部Ｅと接合する様に形成された延長された幅を
持った平坦な上部端面を持っている。 ［００６３］ 図示されている具体例に於いては、エネルギー導入部７
１は断面形状が矩形であり、おの上端部表面は平坦とな
っている。 該エネルギー導入部７１の高さは、０．１２１７と０．
２２９ミリメートルと間で変化する事が出来、一方その
幅は０．１２７と０．３８１ミリメートルの間で変化す
る事が出来る。 ［００６４］ ６２′　　と６４′　の様なヒドロゲル材料から製造さ
れ、又エネルギー導入部７１を含んでいる眼球用レンズ
要素は以下に説明する様な超音波接合技術を使用して互
いにしっかり溶接されるものである。 レンズ１２と３０の個々のレンズ要素及びプレカーサレ
ンズ組立体６０と６０は図７に示す様に、超音波溶接８
０と固定部８２を使用して確実に且つ効果的に接合され
るものである。 ［００６５］ 図７に於いては、該レンズ組立体６０’　　は単に図解
する為にのみ示されているものである。 該固定部８２は一つ或いはそれ以上の壁部８６によって
構成されている凹陥部（ｗｅｌｌ　）　８４を含んテイ
ル。 該凹陥部８４はレンズ組立体６０をしっかり把持しなが
ら、該レンズ組立体が実質的な歪みを受ける事なしに該
凹陥部内に挿入され且つ該凹陥部から取り出しうる様な
寸法を有するものである。 ［００６６］ 個々のレンズ要素（例えば６２と６４、又は６２′　　
と６４′）は以下に説明する工程を用いて溶接される前
に充分に洗浄され異物等が付着していない状態にしてお
かなければならない。 ［００６７］ １つの具体例によれば、超音波溶接器８０はプランソン
モデル４　Ｅ　Ａ　（Ｂｒａｎｓｏｎ　Ｍｏｄｅｌ　４
ＥＡ　）溶接器である。 係る溶接器８０はエアシリンダ９２によってベース９０
に対して移動自在に取付けられたブースタ８８を含んで
いる。 該ブースタ８８により発生される超音波エネルギーは、
ホーン９４によって該レンズ組立体６０に結合せしめら
れる。 ［００６８］ 該ホーン９４を通して該レンズ組立体６０に印加された
圧力は空気シリンダ９２によって制御される。 該空気シリンダ９２は該レンズ要素６２′　　と６４′
　との高品質の接合部を形成する為に充分な圧力を出力
する能力を有している必要がある。 一方、該圧力が高すぎると過剰溶接若しくは接合部の破
壊が発生する原因ともなる。 ［００６９］ １、ＯＯ乃至１．２５インチ（２５，４乃至３１．７５
ｍｍ）のシリンダ９２から得られる圧力設定は、良好に
作動する事が判明している。 ４０ＫＨｚの周波数に於いて超音波エネルギーを発生す
る銀製のブースタ８８は、ＰＭＭＡとヒドロゲルから形
成されたものを含む該レンズ要素６２′　　と６４を溶
接する為に好ましい。 ［００７０］ 溶接されるレンズ要素（例えば、レンズ要素６４′　の
エネルギー導入部７１）のエネルギー導入部の直径より
大きいか等しい直径を有するホーン９４は最も強力で高
い接合品質をもたらすことが判明している。 以下に、２．５ｍｍの厚さを有し且つ空気が充填されて
いる空間部７４を有するＰＭＭＡで構成されたレンズ要
素６２と６４を超音波手段にて溶接する為の超音波溶接
器８０と固定部８２を用いた好ましい方法に付いて説明
する。 ［００７１］ ＰＭＭＡで構成されたレンズ要素６２と６４の該エネル
ギー導入部７１は好ましくは三角形の断面を有しており
、０．００５インチ（０，１２７ｍｍ）の高さを有して
いる。 該凹陥部８４の内部に固定され、４５分間に亘たって１
００乃至１２０’Ｆ（３７，８乃至４８．９℃）の温度
に於いて予備兼ねるされた後、ホーン９４は５０乃至７
５ＰＳＩＧ　（３４４，９Ｋから５１７　ＫＮ／ｍ２）
　（７）範囲の圧力で該Ｌ／ンズ要素６４と物理的に接
触せしめられる。 ［００７２］ １つの好ましい具体例に於いて使用されている圧力は６
０ＰＳＩＧ　（４１３゜７ＫＮ／ｍ２）。 ブースタ８８は次いで該ホーン９４に隣接したブースタ
の端部に於いてモニターされたエネルギーが１４０乃至
１５０ジユールのピーク値に到達する間の溶接時間の為
に励起される。 ［００７３］ ０．１８乃至０．３０秒の範囲、特に好ましくは０．２
０秒の溶接時間が良好に作動する事が判明している。 係る溶接時間の終了に続いて０．２５乃至０．４０秒の
範囲、好ましくは０゜３０秒の固定期間（ｈｏｌｄ　ｐ
ｅｒｉｏｄ）の間、超音波溶接器は依然として強制的に
該レンズ組立体６０と接触せしめられている。 ［００７４］ 係る工程はＰＭＭＡレンズ要素６２と６４の間に於いて
高度の品質を有数接合部を形成するものである事が判明
した。 係る種類の接合部は、もしそれが存在すれば５０倍の顕
微鏡で辛うじて見えるものであり、又破壊される迄に少
なくとも１０ポンドの力あるいは４４．５ニユートン（
例えば、インストロン電流計で測定した値）が要求され
るものである。 ［００７５］ 該ＰＭＭＡレンズ要素６２と６４を溶接して食塩水が充
填された空間部７４を有するレンズ組立体６０を形成す
る場合、該空間部内に取り込まれてしまうかも知れない
空気あるいはその他のガスの量を減らす為に脱気されな
食塩水を使用する事が有効である。 食塩水が充填された空間部７４を有するＰＭＭＡレンズ
要素６０に関する好ましい具体例に於いては、エネルギ
ー導入部７１は０．００８インチ（０，２０３ｍｍ、）
の高さを有している。 初期の段階では、該凹陥部８４は部分的に脱気された食
塩水で充填される。 ［００７６］ 下方部のレンズ要素（例えばレンズ要素６２）が該凹陥
部８４内に置かれ、そして旋回移動せしめる事により、
該レンズの表面に付着しているあらゆるガスを逃がす事
を可能とする。 該凹陥部８４に食塩水が追加された後に、上部レンズ要
素（例えば、′６４）が下方部のレンズ要素６２の上表
面に空気が該空間部７４内に取り込まれない様な方法で
重ねられる。 ［００７７］ 該上部レンズ要素６４はあらゆる空気やガスを排出する
為に旋回するように動かされる。 該食塩水が充填された空間部７４を有しているレンズ組
立体６０と共に使用される該レンズ要素６４は好ましく
は高さが０．００８インチ（０，２０３ｍｍ　　）であ
るエネルギー導入部を持っているものである。 ［００７８］ 好ましい溶接を実行する為に、該レンズ要素６２と６４
は９０°Ｆと１００゜Ｆ（３２，２と３７．８℃）との
間の温度で約１時間の予備加熱を行い、且つ溶接中は約
１００ＰＳＩＧ　（６８９，５ＫＮ／ｒｎ２）（７）加
圧力を受けるもノテある必要がある。 かかつ圧力は９０乃至１１５ＰＳＩＧ　（６２０，６に
＝７９２．９ＫＮ／ｍ２）の範囲のもので有っても良好
な結果が得られる。 ［００７９］ 溶接時間は約０．２５から０．３５秒の範囲である事が
良好な結果を得るものであり、特に０．３０秒が好まし
い。 溶接期間中、該ブースタ８０でモニターされるピークエ
ネルギーは１８０乃至２２０ジユールのレベルである必
要がある。 該溶接期間に続いて該レンズ組立体６０は約０．３０乃
至０．４０秒の範囲、特に好ましくは０．３５秒の固定
期間中、所定の加圧状態に維持せしめられるべきである
。 ［００８０］ ６０で示される食塩水で充填された空間部７４を有し、
上記した条件により製造されたＰＭＭＡレンズ組立体は
、そのレンズ要素６２と６４との間に於いて高品質の接
合部を有するものである事が判明した。 該ＰＭＭＡレンズ要素６２と６４を超音波的に溶接して
ＡＣＭＡＳとがＭＡＣＭＡＳの様な不活性材料が充填さ
れた空間部７４を有するレンズ組立体６０を構成する為
の好ましい方法としては、該凹陥部８４内に両レンズ要
素を配置せしめる以前に於いて約４５分間に亘って該レ
ンズ要素を１００乃至１２０’Ｆ（３７７乃至４８．９
℃）の温度で予備加熱する工程を含んでいるものである
。 ［００８１３ ＡＣＭＡＳとかＭＡＣＭＡＳの様な不活性材料は相対的
に粘性であり、その使用以前に脱気しておく必要がある
。 ［００８２］ 該レンズ要素６２が該凹陥部８４内に配置せしめられる
とシリンジによって充分な量の該不活性材料が該レンズ
要素の内部表面ＩＳ上に置かれる。 次いで、レンズ要素６４が、該不活性材料が該凹陥部７
４内全体に亘って拡散される様な方法で該レンズ要素６
２の上に重ねられる。 該レンズ要素６２の内部表面ＩＳ上に供給される該不活
性材料の量は該凹陥部７４を完全に充填されるに充分な
量でることが好ましい。 ［００８３］ 高さが０．００７乃至０．００９インチ（０，１７８乃
至０．２２９ｍｍ）であるエネルギー導入部は、仮に過
剰の不活性材料が該レンズ要素上に供給され、それが該
エネルギー導入部を越えて拡散されたとしても、良好な
接合部を提供する事が可能である。 ［００８４］ 上記の工程に続いて、圧力設定を６５乃至７５ＰＳＩＧ
　（４４８，２に−５１７，１ＫＮ／ｍ２）、溶接時間
を約０．２０から０．２７秒の範囲で、又ピークエネル
ギーは１００乃至１１５ジユールのレベルで、更に固定
期間が約０．２０乃至０．２７秒の範囲の条件で加工す
る事によって、該レンズ要素６２と６４との間に形成さ
れる接合部を高品質のものとする事が出来る。 ［００８５］ 更に好ましい接合条件を達成する為には、圧力設定を７
０ＰＳＩＧ　（４８２゜６Ｎ／ｍ２）、溶接時間を約０
．２３秒、又ピークエネルギーは１１０ジユールのレベ
ルで、固定期間が約０．３０秒の範囲の条件で加工する
ものである。 驚くべき事には、ヒドロゲルから構成されたレンズ要素
６２′　　と６４′　で平衡含水率が２５．０％以上で
あるものは、図７に示す形の溶接器８０と固定部８２を
用いて接合しえる事が判明した。 ［００８６］ Ｂａｕｓｃｈ　＆　Ｌｏｍｂと取ｔｒｏｎで製造されて
いる商業的に利用可能なＨＥＭＡヒドロゲルで平衡含水
率が３８．５％のものから構成されたレンズ要素６２′
　　と６４はこの装置を用いて接合された。 おそらく、もっと驚くべき事には、平衡含水率が５５％
以上であるのものから構成されたレンズ要素６２′　　
と６４′　　もこの装置を用いて接合出来るのである。 ［００８７］ 例えば、　Ｔａｈａｎの英国特許第２，１７１，１０６
号に示されているヒドロゲルで平衡含水率が６１．０％
のものから構成されたレンズ要素６２′　　と６４″　
はこの装置を用いて確実に接合された。 他の好ましい方法としては、２．０ｍｍの厚みを有し、
少なくとも一方のレンズ要素に一般的には矩形の断面を
有するエネルギー導入部７１が形成されたヒドロゲルか
ら構成されたレンズ要素６２′　　と６４′　　を使用
する場合も含まれてし）る。 ［００８８］ 該エネルギー導入部７１は高さが０．００５乃至０．０
０フインチ（０，１２７乃至０．１７８ｍｍ）であり又
その幅は０．００５乃至０．０１５インチ（０゜１２７
乃至０．　３８１ｒｏｍ）で有っても良い。 該ヒドロゲルから構成されたレンズ要素６２と６４は室
温（例えば６５°Ｆ乃至８０’Ｆ或いは１８．３°Ｃ乃
至２６．７°Ｃ）の該凹陥部８４内に配置される。 ［００８９］ エアシリンダ９２が該ブースタ８８とホーン９４を介し
て該レンズ要素６４′に８乃至１０ＰＳＩＧ　（５５，
１乃至６８．９Ｎ／ｍ２）　　圧力を印加する。 該レンズ要素６２′　　と６４′　の間に於ける高品質
の接合部は、ピークエネルギーが１０乃至２５ジユール
のレベルを得る為に溶接時間を０．１５乃至０．２２秒
としその後に固定期間を０．１５乃至０．２５秒を採用
する事によって得る事が可能になる。 ［００９０］ 好ましい接合条件は、溶接時間を０．１７秒とし固定期
間を０．２０秒とする事によって得る事が出来る。 【００９月 本発明は好ましい具体例を参照して説明されてきたカミ
当業者は本発明の精神と範囲を逸脱しない範囲でその形
態や仕様を変更しえる事が理解しえるであろう実施例と
して、本発明に係る眼球用レンズはコンタクトレンズ、
眼内レンズ、人工隔膜及びイントララメラ移植物として
具体化出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明に係る眼球用レンズの第１の具体例を示す
分解図である。
【図２】 図２は図１に示されたレンズの断面図である。
【図３】 図３は本発明に係る眼球用レンズの第２の具体例を示す
断面図である。
【図４】 図４は図３に示されたレンズのエツジ部お部分の詳細図
である。
【図５】 図５は本発明に係るプレカーサレンズの組立と、それか
ら図３に示す様なレンズが成形される状況を説明する図
であり。
【図６】 図６は本発明に係るプレカーサレンズの組立体に関する
他の具体例を示す図である。
【図７】 図７は図５及び図６に示すプレカーサレンズ組立体を超
音波的に組み立てる為に使用される固定と超音波溶接器
を示す図である。
【符号の説明】
１０・・・眼球用レンズ １２・・・第１のレンズ要素 １４・・・第２のレンズ要素 １６・・・多焦点回折ゾーンプレート １８・・・触覚部 ２０・・・接着剤 ２２・・・空間部 ２４・・・充填剤 ２６・・・孔部 ５０・・・突起部 ５２・・・エネルギー導入部 ６０′　・・・レンズ組立体 ６２’　　　６４’　・・・レンズ要素８０・・・超音
波溶接器 ８２・・・固定部 ８４・・・凹陥部 ８８・・・ブースタ ９２・・・エアシリンダ ９４・・・ホー・ン
【書類名】
図面
【図１】
【図２】
【図５】 ／、４

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】平滑な外部表面を有し、且つ多焦点回折ゾ
    ーンプレートとその周辺に形成されたエッジ部とを有す
    るものであり、該回折ゾーンプレートは所定の屈折率に
    より特徴づけられている材料から構成されている第１の
    レンズ要素と、所定の屈折率により特徴づけられている
    材料から構成されており、その周辺部にはエッジ部が形
    成されている平坦な外部表面と内部表面とを有しする第
    ２のレンズ要素であって、そのエッジ部は該第１のレン
    ズ要素のエッジ部と固定的に接合されいる第２のレンズ
    要素と、該第１と第２のレンズ要素の内部表面によって
    該ゾーンプレートに隣接して形成され、且つ該ゾーンプ
    レートの屈折率とは異なる屈折率を有する事により特徴
    ずけられている空間部とから構成されている事を特徴と
    する多焦点回折型眼球用レンズ。
  2. 【請求項２】エッジ部を有する内部表面と、該内部表面
    上に設けた多焦点回折ゾーンプレートとを有し、且つ該
    回折ゾーンプレートは所定の屈折率により特徴づけられ
    ている材料から構成されている第１の未仕上げ状態のレ
    ンズ要素と、エッジ部を有する内部表面を有し、且つ該
    エッジ部が該第１のレンズ要素のエッジ部と固定的に接
    合されいる第２の未仕上げ状態のレンズ要素と、該第１
    と第２のレンズ要素の内部表面によって該ゾーンプレー
    トに隣接して形成され、且つ該ゾーンプレートの屈折率
    とは異なる屈折率を有する事により特徴ずけられている
    空間部とから構成されている事を特徴とする多焦点回折
    型眼球用レンズのプレカーサ組立体。
  3. 【請求項３】該第１と第２のレンズ要素のエッジ部が溶
    接接合されている事を特徴とする請求項１乃至２記載の
    レンズ。
  4. 【請求項４】該第１と第２のレンズ要素のエッジ部が超
    音波溶接で接合されている事を特徴とする請求項３記載
    のレンズ。
  5. 【請求項５】該第１と第２のレンズ要素の何れかのエッ
    ジ部は他のレンズ要素のエッジ部と接触しているエネル
    ギー導入部を含んでいる事を特徴とする請求項４記載の
    レンズ。
  6. 【請求項６】該第１と第２のレンズ要素の何れかは他の
    レンズ要素内に延展される突起案内部を含んでいる事を
    特徴とする請求項４記載のレンズ。
  7. 【請求項７】該第１と第２のレンズ要素要素のエッジ部
    が接着剤で接合されている事を特徴とする請求項１乃至
    ２記載レンズ。
  8. 【請求項８】該空間部内に充填される材料が該ゾーンプ
    レートの屈折率とは異なる屈折率を有する事で特徴づけ
    られている請求項１乃至２記載レンズ。
  9. 【請求項９】該空間部内に充填される材料が流体材料を
    含んでいる事を特徴とする請求項８記載のレンズ。
  10. 【請求項１０】該流体材料として空気が含まれるもので
    ある事を特徴とする請求項９記載のレンズ。
  11. 【請求項１１】該流体材料として液体材料が含まれるも
    のである事を特徴とする請求項９記載のレンズ。
  12. 【請求項１２】該流体が該空間部とレンズの外部表面と
    の間を移動する事を可能とする様な流体移動手段を更に
    含んでいる事を特徴とする請求項１１記載のレンズ。
  13. 【請求項１３】該流体移動手段は少なくとも該第１と第
    ２のレンズ要素の何れか一方に設けられた孔部を含んで
    いる事を特徴とする請求項１２記載のレンズ。
  14. 【請求項１４】該第１と第２のレンズ要素の何れか一方
    が流体移動機構として機能する親水性材料から形成され
    ているものである事を特徴とする請求項１２記載のレン
    ズ。
  15. 【請求項１５】該空間部内に流体状の薬剤が含まれてい
    る事を特徴とする請求項１２記載のレンズ。
  16. 【請求項１６】該空間部には固体材料が含まれている事
    を特徴とする請求項８記載のレンズ。
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