JP7664477B2 - 眼鏡または他の眼科用レンズに適用するためのグリン要素を有するフィルム - Google Patents

Description

本出願は、２０２１年７月３０日に出願された米国特許仮出願第６３／２２７，３７３号の３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．（米国特許法）§１１９（ｅ）に基づく利益を主張する。当該出願は、その全体が、当該参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、眼科用レンズに適用するための少なくとも１つの屈折率分布型光学素子を含むフィルム、及び、そのようなフィルムを備えた眼科用レンズ、に関する。

子供と大人とを含む多くの人が、近視（近眼）を矯正するために眼科用レンズを必要としており、多くの大人が老眼（加齢に伴う調節能力の低下により近くの物体に焦点を合わせることができない状態）を矯正するために眼科用レンズを必要としている。眼科用レンズは、また、遠視（遠眼）、乱視、円錐角膜（角膜が徐々に膨らんで円錐形を形成する状態）を矯正するために必要とされる場合もある。

近視の目は、遠くの物体からの入射光を網膜の前方の位置に焦点合わせする。その結果、光は、網膜の前方の面に向かって集束してから、網膜に向かって発散し、網膜に到達する時には焦点が外れている。近視を矯正するための従来のレンズ（例えば、眼鏡レンズやコンタクトレンズ）は、輻輳を減少させるか（コンタクトレンズの場合）、あるいは、遠方の物体からの入射光が目に到達する前に当該入射光の発散をもたらし（眼鏡レンズの場合）、これにより、焦点の位置が網膜上に移動される。

数十年前に、子供や若者の近視の進行は、過小矯正、すなわち、焦点を網膜に近づけるが完全に網膜上にまでは近づけない、によって、遅らせたり予防したりできることが提案された。しかしながら、当該アプローチは、必然的に、近視を完全に矯正するレンズで得られる視力と比較して、遠方視力の低下をもたらす。更に、近視の進行を制御するのに過小矯正が有効であるというのは、現在では疑わしいと見なされている。より最近のアプローチは、遠方視力の完全な矯正を提供する領域と、過小矯正すなわち意図的に近視性デフォーカスを誘導する領域と、の両方を有するレンズを提供することである。レンズの完全な矯正領域を通過する光と比較して、特定の領域で光の散乱を増大させるレンズもまた提供され得る。これらのアプローチは、良好な遠方視力を提供しながら、子供や若者の近視の発症または進行を予防または遅らせることができる、と示唆されている。

デフォーカスを提供する領域を有するレンズの場合、遠方視力の完全な矯正を提供する領域は、通常、ベース屈折力領域と呼ばれ、過小矯正を提供するかまたは意図的に近視性デフォーカスを誘導する領域は、通常、追加屈折力領域または近視性デフォーカス領域と呼ばれる（屈折力が、遠方領域の屈折力（視度）よりも、より正であるか、より少ない負である）。追加屈折力領域の表面（典型的には前面）は、遠方屈折力領域の曲率半径よりも小さい曲率半径を有し、従って、より正またはより少ない負の屈折力（度数）を目に提供する。追加屈折力領域は、入ってくる平行光（すなわち、遠くからの光）を網膜の前方（すなわち、水晶体により近い）の眼中に集束させるように設計される。遠方屈折力領域は、光を集束させて網膜に像を形成するように設計される（すなわち、水晶体からより通い）。

特定の領域で光の散乱を増大させるレンズの場合、散乱を増大させる特徴がレンズ表面内に導入され得るか、あるいは、当該レンズを形成するために使用される材料内に導入され得る。例えば、散乱要素がレンズ内に焼き付けられ得て、あるいは、レンズ内に埋め込まれ得る。散乱要素は、レンズ材料に埋め込まれたレーザアブレートされた光学素子であってもよい。

近視の進行を軽減する既知のタイプのコンタクトレンズは、ＭＩＳＩＧＨＴ（ＣｏｏｐｅｒＶｉｓｉｏｎ， Ｉｎｃ．）の名称で入手できる二重焦点コンタクトレンズである。この二重焦点レンズは、老眼の視力を改善するように構成された二焦点コンタクトレンズや多焦点コンタクトレンズとは異なり、遠くの物体と近くの物体との両方を見るために、遠方矯正（すなわち、ベース屈折力）の使用を提供できる所定の光学的寸法で構成される。追加屈折力を有する二重焦点レンズの治療ゾーンは、遠くと近くの両方の視距離で近視性デフォーカスな像を提供する。

これらのレンズは、近視の発症または進行を予防または遅らせるのに有益であることが見出されているが、環状の追加屈折力領域は、不所望の視覚的副作用を引き起こし得る。網膜の前方に環状の追加屈折力領域によって集束される光は、焦点から発散して、網膜にデフォーカスされた（焦点がずれた）輪を形成する。従って、これらのレンズの着用者は、特に街灯や車のヘッドライトなどの小さくて明るい物体の場合、網膜上に形成される像の周囲にリングまたは「ハロー」が見える場合がある。また、近くの物体に焦点を合わせるために、目の自然な遠近調節（すなわち、焦点距離を変える目の自然な能力）を使用するのではなく、理論上、着用者は近くの物体に焦点を合わせるために環状の追加屈折力領域から生じる網膜の前方の追加の焦点を利用し得てしまう。これは、換言すれば、着用者が、老視矯正レンズが使用されるのと同じ態様でレンズを無意識に（気付かずに）使用し得ることになり、これは、若い対象者にとって望ましくない。

近視の治療に使用され得て、ＭＩＳＩＧＨＴ（ＣｏｏｐｅｒＶｉｓｉｏｎ，Ｉｎｃ．）レンズ及び前述の他の同様のレンズにおいて焦点距離画像の周りに観察されるハローを排除するように設計された、更なるレンズが開発された。当該レンズでは、環状の領域が、軸上画像が網膜の前方に形成されないように構成され、それにより、近くの目標に眼が順応する必要を避けるようにそのような画像が使用されてしまうことを防止する。むしろ、遠方の点光源が、環状の領域によって、近くの追加屈折力焦点面でリング状の焦線に結像され、遠方焦点面の網膜上で、周囲の「ハロー」効果なしに、小さなスポットサイズの光となる。

近視の進行を予防または遅らせるために使用される眼科用レンズは、典型的には、そのような目的のために特別に設計されている、ということが認識されている。これらのレンズは、高価であって設計が複雑な場合があり、時間の経過によりレンズ着用者の要件（要求）が変化する場合、異なるレベルの矯正を提供する異なるレンズを購入する必要が生じ得る。

本発明は、近視の悪化を防止または遅らせるために使用される既知のレンズに対する単純でコスト効果の高い代替物を提供することを目的とする。このようなレンズは、老眼、遠視、乱視、円錐角膜、または、他の屈折異常、に関連する視力を矯正または改善するのにも有益であり得る。

第１の態様によって、本開示は、眼科用レンズに適用するためのフィルムを提供する。当該フィルムは、ベース屈折率を有し、少なくとも１つの屈折率分布型光学素子を含む。

第２の態様によって、本開示は、フィルムを含む眼科用レンズを提供する。当該フィルムは、ベース屈折率を有し、少なくとも１つの屈折率分布型光学素子を含む。

第３の態様によって、本開示は、眼科用レンズを備える眼鏡を提供する。当該眼科用レンズはフィルムを有し、当該フィルムは、ベース屈折率を有し、少なくとも１つの屈折率分布型光学素子を含む。

勿論、本開示の一態様に関連して説明される特徴が、本開示の他の態様に組み込まれ得ることが、理解されるであろう。

図１は、本開示の一実施形態による、複数のＧＲＩＮ素子を含むフィルムの概略平面図である。

図２は、本開示の一実施形態による、中央領域を取り囲む環状領域を有するフィルムの概略平面図であり、当該環状領域が複数のＧＲＩＮ素子を含む。

図３Ａは、本開示の一実施形態による、複数のＧＲＩＮ素子を含むフィルムの断面図を示す。

図３Ｂは、本開示の一実施形態による、複数の立方体ＧＲＩＮ散乱素子を含むフィルムの断面図を示す。

図３Ｃは、本開示の一実施形態による、複数の球形ＧＲＩＮ散乱素子を含むフィルムの断面図を示し、各素子は当該各要素の中心から半径方向外側に向かって変化する屈折率を有する。

図４は、本開示の一実施形態による、中央領域を取り囲む環状領域を有するフィルムの概略平面図であり、当該環状領域は三角格子の格子点上に配置された複数のＧＲＩＮ素子を含む。

図５は、本開示の一実施形態による、中央領域を取り囲む環状領域を有するフィルムの概略平面図であり、当該環状領域は正方格子の格子点上に配置された複数のＧＲＩＮ素子を含む。

図６は、本開示の一実施形態による、フィルム内に含まれ得るＧＲＩＮ素子の屈折率変化を示すグラフである。

図７は、本開示の一実施形態による、中央領域を取り囲む環状領域を有するフィルムの概略平面図であり、当該環状領域の一部が複数のＧＲＩＮ素子を含む。

図８は、本開示の一実施形態による、中央領域を取り囲む２つの同心の環状領域を有するフィルムの概略平面図であり、各環状領域が複数のＧＲＩＮ素子を含む。

図９は、本開示の一実施形態による、複数の同心の環状領域を有するフィルムの概略平面図であり、各環状領域は周期的に配置されたＧＲＩＮ素子を含む。

図１０は、本開示の一実施形態による、中央領域を取り囲む環状領域を有するフィルムの概略平面図であり、当該環状領域は複数のＧＲＩＮ素子を含み、異なるＧＲＩＮ素子は異なるＧＲＩＮ屈折率プロファイルを有する。

第１の態様によって、本開示は、眼科用レンズに適用するためのフィルムを提供する。当該フィルムは、ベース屈折率を有し、少なくとも１つの屈折率分布型光学素子を含む。フィルムは、少なくとも１つの屈折率分布型光学素子を含む架橋ポリマー薄膜であり得る。フィルムは、架橋されていないポリマーのマトリックスから形成されていてもよい。フィルムは、Ｂａｙｆｏｌ（登録商標）ＨＸフィルムであり得る。

当該フィルムは、近視の発症または進行を予防または遅らせるために、眼科用レンズに適用するためのものであり得る。当該フィルムは、老眼、遠視、乱視、円錐角膜または他の屈折異常を矯正するために、眼科用レンズに適用するためのものであり得る。

フィルムのベース屈折率は、一定であり得る。フィルムのベース屈折率は、１．３～１．８、好ましくは約１．５、であり得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々が、ベース屈折力よりも大きい平均屈折力を有し得る。あるいは、少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々が、ベース屈折力よりも小さい平均屈折力を有し得る。

本開示の文脈において、少なくとも１つの屈折率分布（ＧＲＩＮ）光学素子の各々は、変化する屈折率を有する素子である。当該屈折率の変化は、当該素子を横切る屈折率の横方向変化、すなわち、フィルムの表面に沿った方向の屈折率の変化、であり得る。当該屈折率の変化は、屈折率の半径方向の変化であってもよく、すなわち、屈折率が、ある点から半径方向外側に延びるにつれて変化してもよい。当該屈折率の変化は、屈折率の軸方向変化、すなわち、フィルムの表面に垂直な方向の屈折率の変化、であってもよい。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、屈折率の横方向変化と、屈折率の軸方向変化と、を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々の屈折率の変化は、線形に変化する屈折率勾配、または、二次関数によって定義される変化プロファイルを有する勾配、であり得る。

ＧＲＩＮ素子は、レンズであり得る。有利には、ＧＲＩＮ素子は、デフォーカスを提供し得る。デフォーカスは、近視の悪化を防止または遅らせるのに役立ち得ると考えられている。デフォーカスは、老眼、遠視、乱視、円錐角膜または他の屈折異常に関連する視力を矯正または改善するのにも役立ち得ると考えられている。

少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々が、フィルムの残部に入射する光と比較して、当該ＧＲＩＮ光学素子に入射する光の付加的な散乱を生じさせ得る。あるいは、少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、フィルムの残部に入射する光と比較して、当該ＧＲＩＮ光学素子に入射する光の低減された散乱を生じさせ得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率と比較して、少なくとも０．００１、好ましくは少なくとも０．００５、の最小屈折率変化を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率より０．００１大きい最小屈折率を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率より０．００５大きい最小屈折率を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率よりも０．００５小さい最大屈折率を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率よりも０．００１小さい最大屈折率を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率と比較して、０．１未満、好ましくは０．０２５未満、の最大屈折率変化を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率より０．１大きい最大屈折率を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率より０．０２５大きい最大屈折率を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率より０．１小さい最小屈折率を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率よりも０．０２５小さい最小屈折率を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、－２５Ｄ～２５Ｄ、好ましくは－０．２５Ｄ～２５Ｄ、の最小屈折力を有し得る。

少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、フィルムの厚さ全体に延在し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、フィルムの厚さの一部に延在し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、フィルム内に内蔵され得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ素子の各々は、形状が略直方体または球形であり得る。

フィルムは、眼鏡レンズまたはコンタクトレンズに適用するのに適した面積を有するように、切断され得る、形成され得る、あるいは、成形され得る。フィルムは、眼鏡レンズ用に、構成され、サイズ決定され、及び／または、成形され得て、３００ｍｍ²～５０００ｍｍ²、好ましくは１０００ｍｍ²～３０００ｍｍ²、の面積を有し得る。眼鏡レンズに適用するためのフィルムは、形状において、円形、長円形（ｏｖａｌ）、楕円形（ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ）、正方形または長方形であり得る。フィルムは、コンタクトレンズに適用するために、構成され、サイズ決定され、及び／または、成形され得て、６０ｍｍ²～７５０ｍｍ²、の面積を有し得る。コンタクトレンズに適用するためのフィルムの形状は、形状において、円形、長円形（ｏｖａｌ）、楕円形（ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ）、正方形または長方形であり得る。コンタクトレンズに適用するためのフィルムは、６ｍｍ～２０ｍｍ、好ましくは９ｍｍ～１６ｍｍ、の直径を有し得る。

フィルムは、均一な厚さを有し得る。コンタクトレンズの場合、フィルムは、１μｍ～１００μｍ、好ましくは１０μｍ～２０μｍ、より好ましくは１４μｍ～１８μｍ、の厚さを有し得る。眼鏡レンズの場合、フィルムは、１μｍ～１０００μｍの間、好ましくは１０μｍ～２０μｍの間、より好ましくは１４μｍ～１８μｍ、の厚さを有し得る。

フィルムは、当該フィルムの領域に分布された複数の屈折率分布型素子を含み得る。複数のＧＲＩＮ光学素子は、フィルムの全領域に亘って分布され得る。複数のＧＲＩＮ光学素子は、フィルムの一部に亘って分布され得る。複数のＧＲＩＮ光学素子は、フィルムの全体または一部に亘ってランダムに分布され得る。複数ＧＲＩＮ光学素子は、フィルムの全体または一部に亘って規則的なパターンで配置され得る。このようなフィルムが眼鏡レンズに適用される場合、これは、レンズ着用者の目がレンズに対して動く時でも（ＧＲＩＮ素子によって引き起こされる）焦点ぼけ（ｄｅｆｏｃｕｓ）が維持されることを有利に可能にし得る。眼鏡レンズに亘って分散される複数のＧＲＩＮ素子は、一貫した近視焦点ぼけ（ｍｙｏｐｔｉｃ ｄｅｆｏｃｕｓ）が維持されることを可能にし得る。

各屈折率分布型光学素子は、約１０μｍ～約１０ｍｍの直径または幅を有し得る。少なくとも１つの屈折率分布型光学素子の各々は、１００μｍ³～３ｍｍ³の体積を有し得る。複数の屈折率分布型光学素子は、フィルム層の体積の５％～８０％を占め得る。複数の屈折率分布型光学素子は、フィルムの表面積の２０％～８０％に亘り（広がり）得る。フィルムは、２～５０００個の屈折率分布型光学素子を含み得る。屈折率分布型光学素子は、フィルムの表面積の約２０％～８０％を占め得る。

複数のＧＲＩＮ素子の各々は、同一の屈折率変化を有し得る。複数のＧＲＩＮ素子の各々は、異なる屈折率変化を有し得る。複数のＧＲＩＮ素子の幾つかが同一の屈折率変化を有し、他の素子が異なる屈折率変化を有するという態様もあり得る。複数のＧＲＩＮ光学素子は、同一または類似の屈折率変化を有するＧＲＩＮ光学素子がクラスタでまたは規則正しい配置でグループ化され得るように、分布され得る。フィルムは、複数の別個の部分に分割可能であり得て、各部分が、異なる屈折率変化を有する複数のＧＲＩＮ光学素子を含み得る。

複数のＧＲＩＮ光学素子は、フィルムの全体またはフィルムの一部に亘って規則的な間隔で位置決めされ得る。複数のＧＲＩＮ光学素子は、三角格子の格子点上に配置され得る。複数のＧＲＩＮ光学素子は、正方形格子または長方形格子の格子点上に配置され得る。複数のＧＲＩＮ光学素子は、環状パターンを形成するように配置され得る。当該環状パターンは、単一の環、または、複数の同心の環、を含み得る。

少なくとも１つの屈折率分布型光学素子の各々は、光硬化された光学素子であり得る。各屈折率分布型光学素子は、光硬化を使用して形成され得る。各屈折率分布型光学素子は、デジタル光投影システム、直接的なレーザ書き込みシステム、または、コリメートされたＬＥＤまたはレーザ光源、を用いた光硬化を使用して形成され得る。２光子共焦点顕微鏡ベースのレーザ照明システムなどの、高解像度３Ｄ光硬化可能システムが、各ＧＲＩＮ素子を光硬化するために使用され得る。

少なくとも１つの屈折率分布型光学素子の各々が、二次関数によって定義される変化屈折率プロファイルを有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、高次の多項式関数によって定義される変化屈折率プロファイルを有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ガウス関数によって定義される変化屈折率プロファイルを有し得る。

フィルムは、中央領域と、当該中央領域を取り囲む環状領域と、を含み得る。環状領域は、少なくとも１つの屈折率分布型光学素子を含み得る。中央領域は、ベース屈折率を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、前述のＧＲＩＮ光学素子であり得る。

本明細書で使用される場合、環状領域という用語は、中央領域の外縁全体の周りに延在し得る領域、あるいは、中央領域の外縁の周りに部分的に延在し得る領域、を示す。環状領域は、円形、長円形（ｏｖａｌ）、または、楕円形（ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ）、の形状であり得る。環状領域は、複数のＧＲＩＮ光学素子を含み得る。複数のＧＲＩＮ光学素子は、環状領域全体に分布され得るし、あるいは、環状領域の一部に亘って分布され得る。複数の屈折率分布型光学素子は、環状領域の周囲に周期的に配置され得る。フィルムは、複数の同心の環状領域を含み得て、当該同心の環状領域の各々が、少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子を含み得る。各同心の環状領域は、複数のＧＲＩＮ光学素子を含み得る。複数のＧＲＩＮ光学素子は、各環状領域の一部を覆い得る。環状領域周りの位置を定義するための角度θ（θは０°～３６０°の間で変化する）を使用して、複数のＧＲＩＮ光学素子は、各環状領域について、同一のθ角度範囲を覆い得る（すなわち、ＧＲＩＮ素子は、各環状領域について同位相であり得て、各環状領域について最大及び最小が同一のθ値である）、あるいは、異なるθ角度範囲を覆い得る（すなわち、ＧＲＩＮ素子は、各環状領域について位相が異なり得て、各環状領域について最大及び最小が異なるθ値である）。従って、第１環状領域内の少なくとも１つのＧＲＩＮ素子は、隣接する第２環状領域内の少なくとも１つのＧＲＩＮ素子に対して、位相がずれていてもよい。あるいは、第１環状領域内の少なくとも１つのＧＲＩＮ素子は、隣接する第２環状領域内の少なくとも１つのＧＲＩＮ素子に対して、同位相であってもよい。

フィルムが複数の同心の環状領域を含む場合、環状領域の各々回りの屈折率の変化は、同位相であり得るし、あるいは、異なる位相であり得る。

フィルムは、ベース屈折率を有する層の領域によって半径方向に分離された複数の同心の環状領域を含み得る。あるいは、フィルムは、環状の同心の屈折率分布型光学素子の間にベース屈折率を有する領域が存在しないように、互いに隣接する複数の同心の環状領域を含み得る。

フィルムは、ベース屈折率を有する当該フィルムの領域によって半径方向に分離された複数の同心の環状領域を含み得る。あるいは、フィルムは、環状の同心のＧＲＩＮ光学素子の間にベース屈折率を有する領域が存在しないように、互いに隣接する複数の同心の環状領域を含み得る。

フィルムは、１μｍ～７０μｍの厚さを有し得る。

フィルムは、眼科用レンズから容易に取り外され得る。フィルムは、再利用可能であり得て、フィルムは簡単に取り外され得て、同一のレンズまたは異なるレンズに再適用され得る。

フィルムは、眼科用レンズの表面に接着するための接着面を有し得る。眼科用レンズに適用する前、フィルムの接着面は保護フィルムによって覆われ得る。保護フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、または、三酢酸セルロース（ＴＡＣ）、などのポリマーを含み得る。保護フィルムは、透明であり得る。保護フィルムは、可撓性フィルムであり得る。接着面は、エポキシベースの接着剤などの接着剤の層であり得る。

フィルムは、基材上に設けられ得る。基材は、フィルムの第１表面に接触し得て、フィルムの反対側の第２表面が接着面であり得る。従って、フィルムが接着面を使用して眼科用レンズに接着される場合、フィルムがレンズに適用される時に、基材がレンズフィルムの前面／前方面／外面となり得る。基材は、フィルムが眼科用レンズの表面に適用される時に保護層を提供するように構成され得る。基材は、ポリカーボネート（ＰＣ）を含み得る。基材は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）または三酢酸セルロース（ＴＡＣ）を含み得る。基材は、無視できる程度の複屈折を有する物質を含み得る。基材は、水に対して不透過性であり得る。基材は、耐傷性であり得る。基材は、ベース屈折率を有し得る。基材は、ある程度のＵＶ保護を提供し得る。

本明細書で使用される場合、眼科用レンズは、眼鏡レンズまたはコンタクトレンズであり得る。コンタクトレンズは、ハードコンタクトレンズであってもよいし、ヒドロゲルコンタクトレンズやシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズなどのソフトコンタクトレンズであってもよい。

第２の態様によって、本開示は、眼科用レンズを提供する。当該眼科用レンズは、フィルムを含み、当該フィルムは、ベース屈折率を有し、少なくとも１つの屈折率分布型光学素子を含む。当該フィルムは、前述の特徴のいずれかを含み得る。当該レンズは眼鏡レンズであり得る。当該レンズはコンタクトレンズであり得る。

第３の態様によって、本開示は、眼鏡を提供する。当該眼鏡は、眼科用レンズを含み、当該眼科用レンズはフィルムを有し、当該フィルムは、ベース屈折率を有し、少なくとも１つの屈折率分布型光学素子を含む。当該フィルムは、前述の特徴のいずれかを含み得る。

図１は、本開示の一実施形態による、眼科用レンズに適用するための、複数の屈折率分布型（ＧＲＩＮ）光学素子１０２を含むフィルム１００の概略平面図を示す。ＧＲＩＮ光学素子１０２は、各々、フィルム１００の前方面に平行な方向において当該素子１０２全体に亘って横方向に連続的に変化する屈折率分布（屈折率勾配）を有している。フィルム１００のベース屈折率は一定であり、フィルム１００は均一な厚さを有している。フィルム１００は、コンタクトレンズの表面に適用するのに適した、円形の平面視形状を有している。ＧＲＩＮ光学素子１０２は、フィルム１００の表面に亘って一定の間隔で分布されている。ＧＲＩＮ光学素子１０２の各々が、光硬化された光学素子である。光がＧＲＩＮ光学素子１０２に入射すると、光学素子を含まないフィルムの領域１０４に入射する光と比較して、それはより多く散乱される。ＧＲＩＮ光学素子１０２は、フィルム１００の表面の一方の約８０％に広がっている。

図２は、本開示の一実施形態による、眼科用レンズに適用するためのフィルム２００の概略平面図であり、当該フィルムは中央領域２０８を取り囲む環状領域２０６を有しており、当該環状領域が複数のＧＲＩＮ素子２０２を含んでいる。ＧＲＩＮ光学素子２０２は、各々、フィルム２００の前方面に平行な方向において当該素子２０２全体に亘って横方向に連続的に変化する屈折率分布（屈折率勾配）を有しており、各素子が同一の屈折率変化を有している。フィルム２０４のベース屈折率は一定であり、フィルムは均一な厚さを有している。フィルム２００は、円形の平面視形状を有しており、従って、コンタクトレンズの表面に適用するのに適している。ＧＲＩＮ光学素子２０２は、フィルム２００の環状領域２０６内で一定の間隔で分布されている。フィルムの中央領域２０８は、ＧＲＩＮ光学素子を含まない。ＧＲＩＮ光学素子２０２の各々が、光硬化された光学素子である。光がＧＲＩＮ光学素子２０２に入射すると、光学素子を含まないフィルムの領域２０４に入射する光と比較して、それはより多く散乱される。

図３Ａは、本開示の一実施形態による、複数のＧＲＩＮ素子３０２を含むフィルム３００の断面図を示す。ＧＲＩＮ光学素子３０２は、光硬化された光学素子であり、フィルム３００の表面に亘って一定の間隔で分布されている。フィルム３００のベース屈折率は一定であり、フィルムは均一な厚さを有している。

図３Ｂは、本開示の一実施形態による、複数の立方体ＧＲＩＮ散乱素子４０２を含むフィルム４００の断面図を示す。ＧＲＩＮ光学素子４０２は、光硬化された光学素子であり、フィルム４００の厚さ内で分散されている。ＧＲＩＮ光学素子４０２は、各々、当該各要素４０２の中心から半径方向外側に向かって層４０４の表面に平行な方向に変化する屈折率分布（屈折率勾配）を有している。各素子４０２は、同一の屈折率変化を有している。フィルム４００のベース屈折率は一定であり、フィルム４００は均一な厚さを有している。

図３Ｃは、本開示の一実施形態による、複数の球形ＧＲＩＮ散乱素子５０２を含むフィルム５００の断面図を示す。ＧＲＩＮ光学素子５０２は、光硬化された光学素子であり、フィルム５００の厚さ内で分散されている。ＧＲＩＮ光学素子５０２は、各々、当該各要素５０２の中心から半径方向外側に層５０４に向かって変化する屈折率を有しており、各素子５０２が同一の屈折率変化を有している。フィルム５００のベース屈折率は一定であり、フィルム５００は均一な厚さを有している。

図４は、本開示の一実施形態による、眼科用レンズに適用するためのフィルム６００の概略平面図であり、フィルム６００は、環状の平面視形状を有しており、三角格子６１０の格子点上に配置された複数のＧＲＩＮ素子６０２を含む。ＧＲＩＮ光学素子６０２は、各々、当該素子６０２全体に亘って横方向に連続的に変化する屈折率分布（屈折率勾配）を有しており、各素子が同一の屈折率変化を有している。

図５は、本開示の一実施形態による、近視の発症または進行を予防または遅らせるための眼科用レンズに適用するためのフィルム７００の概略平面図であり、フィルム７００は、中央領域７０８を取り囲む環状領域７０６を有しており、環状領域７０６は、正方格子７１０の格子点上に配置された複数のＧＲＩＮ素子７０２を含む。ＧＲＩＮ光学素子７０２は、各々、当該素子７０２全体に亘って横方向に連続的に変化する屈折率分布（屈折率勾配）を有しており、各素子が同一の屈折率変化を有している。フィルムの中央領域７０８は、ＧＲＩＮ光学素子７０２を含まない。

図６は、本開示の一実施形態による、フィルム内に含まれ得るＧＲＩＮ素子の屈折率変化を示すグラフ８１２である。ＧＲＩＮ素子は、３次元の二次関数によって定義される変化屈折率プロファイルを有しており、最大の屈折率が素子の中心にあり、屈折率は当該素子の中心から半径方向外側に向かって減少している。当該屈折率変化が、ＧＲＩＮ光学素子を含まないフィルムの領域と比較して、ＧＲＩＮ光学素子に入射する光の増大された散乱を引き起こす。

図７は、本開示の一実施形態による、眼科用レンズに適用するためのフィルム９００の概略平面図であり、フィルム９００は、中央領域９０８を取り囲む環状領域９０６（領域９０６ａ及び領域９０６ｂとして示されている）を有しており、環状領域の一部９０６ａが、フィルム９０４の表面上に配置された複数のＧＲＩＮ素子９０２を含む。ＧＲＩＮ光学素子９０２は、各々、当該素子９０２全体に亘って横方向に連続的に変化する屈折率分布（屈折率勾配）を有しており、各素子が同一の屈折率変化を有している。ＧＲＩＮ光学素子９０２は、フィルム９０４の表面の一部９０６ａに亘って一定の間隔で分布されている。ＧＲＩＮ光学素子９０２の各々が、光硬化された光学素子である。光がＧＲＩＮ光学素子９０２に入射すると、光学素子を含まないフィルムの領域９０４に入射する光と比較して、それはより多く散乱される。ＧＲＩＮ素子を含むフィルムの一部９０６ａは、環状領域の周の約１／４に及んでいる。ユーザによって着用されるレンズにフィルム９００が適用される場合、網膜の特定の領域に向けられる光は、ＧＲＩＮ素子９０２によって散乱され得る。

図８は、本開示の一実施形態による、眼科用レンズに適用するためのフィルム１１００の概略平面図であり、フィルム１１００は、中央領域１１０８を取り囲む２つの同心の環状領域１１０６ｉ、１１０６ｉｉを有しており、各環状領域が、複数のＧＲＩＮ素子１１０２を含む。ＧＲＩＮ素子を含まない環状領域１１１０が、環状領域１１０６ｉ、１１０６ｉｉを分離している。ＧＲＩＮ光学素子１１０２は、各々、当該素子９０２全体に亘って横方向に連続的に変化する屈折率分布（屈折率勾配）を有しており、各素子が同一の屈折率変化を有している。フィルム１１０４のベース屈折率は一定であり、フィルムは均一な厚さを有している。ＧＲＩＮ光学素子１１０２は、フィルムの同心の環状領域１１０６ｉ、１１０６ｉｉに亘って一定の間隔で分布されている。ＧＲＩＮ光学素子１１０２の各々が、光硬化された光学素子である。光がＧＲＩＮ光学素子１１０２に入射すると、光学素子を含まないフィルムの領域１１０４に入射する光と比較して、それはより多く散乱される。ＧＲＩＮ光学素子１１０２を含む同心領域１１０６ｉ、１１０６ｉｉの間に、ベース屈折率を有してＧＲＩＮ光学素子１１０２を含まないフィルム１１００の領域が存在する。ユーザによって着用されるレンズにフィルム１１００が適用される場合、網膜の特定の同心領域に向けられる光は、ＧＲＩＮ光学素子１１０２によって散乱されるであろう。

図９は、本開示の一実施形態による、眼科用レンズに適用するためのフィルム１２００の概略平面図であり、フィルム１２００は、複数の同心の環状領域１２０２ａ～１２０２ｄを有しており、各環状領域１２０２ａ～１２０２ｄが、複数のＧＲＩＮ光学素子１２０３ａ～１２０３ｄを含む。ＧＲＩＮ光学素子１２０３ａ～１２０３ｄは、各環状領域１２０２ａ～１２０２ｄに分布されており、１つの環状領域１２０２ｂのＧＲＩＮ光学素子１２０３ｂの位置は、隣接する環状領域１２０２ａ／１２０２ｃのＧＲＩＮ光学素子１２０３ａ／１２０３ｃの位置と位相がずれている。同心の環状領域１２０２ａ～１２０２ｄは、ベース屈折率を有するフィルムの領域１２０４ａ～１２０４ｃによって、半径方向に分離されている。フィルムの中央領域１２０８は、ＧＲＩＮ光学素子を含まない。本開示の他の実施形態（図示せず）では、同心の環状領域が互いに隣接し得て、すなわち、ベース屈折率を有する領域によって分離されていなくてもよい。

図１０は、本開示の一実施形態による、近視の発症または進行を予防または遅らせるための眼科用レンズに適用するためのフィルム１３００の概略平面図であり、フィルム１３００は、中央領域１３０８を取り囲む環状領域１３０６を有しており、環状領域１３０６は、複数のＧＲＩＮ光学素子１３０２ａ、１３０２ｂ、１３０２ｃを含む。ＧＲＩＮ光学素子１３０２ａ、１３０２ｂ、１３０２ｃの各々は、フィルム１３００の表面に平行な方向に当該素子に亘って横方向に連続的に変化する屈折率分布（屈折率勾配）を有している。図１０にＧＲＩＮ光学素子１３０２ａ、１３０２ｂ、１３０２ｃの陰影によって示されるように、異なるＧＲＩＮ光学素子１３０２ａ、１３０２ｂ、１３０２ｃは、異なるＧＲＩＮ屈折率プロファイルを有する。最も暗い素子１３０２ａは、より高い平均屈折率値を有し（ここで、平均は、単一素子に亘る平均屈折率値として取られる）、最も明るい素子１３０２ｃは、より低い平均屈折率値を有する。同様の平均屈折率値を有する素子１３０２ａ、１３０２ｂ、１３０２ｃが、環状領域１３０６の周りの異なる子午線で一緒にグループ化される。フィルム１３０４のベース屈折率は一定であり、フィルムは均一な厚さを有している。フィルム１３００は、円形の平面視形状を有しており、従って、コンタクトレンズの表面に適用するのに適している。ＧＲＩＮ光学素子１３０２ａ、１３０２ｂ、１３０２ｃは、フィルム１３００の環状領域１３０６内で一定の間隔で分布されている。フィルムの中央領域１３０８は、ＧＲＩＮ光学素子１３０２ａ、１３０２ｂ、１３０２ｃを含まない。ＧＲＩＮ光学素子の各々が、光硬化された光学素子である。光がＧＲＩＮ光学素子１３０２ａ、１３０２ｂ、１３０２ｃに入射すると、光学素子を含まないフィルムの領域１３０４に入射する光と比較して、それはより多く散乱される。光は、より高い平均屈折率値を有するＧＲＩＮ光学素子によって、より強く散乱されるであろう。

本発明の眼科用レンズは、本明細書に記載されるフィルムのいずれかを眼科用レンズの表面に接触するように配置することによって、作製され得る。例えば、フィルムは、眼科用レンズの前面と接触するように配置され得る。このように製造される眼科用レンズは、眼鏡レンズまたはコンタクトレンズであり得る。幾つかの実施形態では、フィルムは、レンズ製造業者によって眼科用レンズの表面に適用される。他の実施形態では、フィルムは、眼科医／眼科技師によって眼科用レンズの表面に適用される。更なる実施形態では、フィルムは、眼科用レンズを購入した後に眼科用レンズ着用者によって適用され得る。本明細書に記載されるように、当該適用は、接着剤を使用してフィルムを眼科用レンズ表面に接着することによって達成され得る。

本開示は、特定の実施形態を参照して説明され図示されてきたが、本開示が、本明細書に特には図示されていない多くの異なる変形例に役立つことが、当業者には理解されるであろう。単なる例示として、可能性ある特定の変形例が説明される。

本開示の例示的な実施形態では、各ＧＲＩＮ素子が、ベース屈折率よりも高い平均屈折率を有し得る。他の例示的な実施形態では、各ＧＲＩＮ素子が、ベース屈折率よりも低い平均屈折率を有し得る。

前述の説明では、既知の自明または予測可能な等価物を有する完全体（ｉｎｔｅｇｅｒ）または要素が言及されているが、そのような等価物は、本明細書に個別に記載されているかの如く、本明細書に組み込まれているものである。本開示の真の範囲を決定するためには、特許請求の範囲への参照がなされるべきである。特許請求の範囲は、あらゆるそのような等価物を包含するものと解釈されるべきである。また、有利であったり便利であったり等と説明されている本開示の完全体または特徴が、選択的なものであって、独立請求項の範囲を限定するものではないことも、読者には理解されるであろう。更に、そのような選択的な完全体または特徴は、本開示の幾つかの実施形態では有益である可能性があるが、他の実施形態では望ましくない場合があり得て、従って、他の実施形態では存在しない場合がある、ことが理解されるべきである。

Claims (19)

1. 眼科用レンズに適用するためのフィルムであって、
   ベース屈折率を有し、当該フィルムの領域全体に分布された複数の屈折率分布型光学素子を含み、
   各屈折率分布型光学素子は、レンズであり、
   各屈折率分布型光学素子は、１００μｍ³～３ｍｍ³の体積を有し、
   各屈折率分布型光学素子は、屈折率の半径方向変化、または、当該素子を横切る屈折率の横方向変化、を有する
   ことを特徴とするフィルム。
2. 前記複数の屈折率分布型光学素子は、三角格子の格子点上に分布されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルム。
3. 前記複数の屈折率分布型光学素子の各々が、光硬化された光学素子である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のフィルム。
4. 前記複数の屈折率分布型光学素子の各々が、二次関数によって定義される変化屈折率プロファイルを有する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフィルム。
5. 前記複数の屈折率分布型光学素子が、当該フィルムの表面積の２０％～８０％を占める
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のフィルム。
6. 中央領域と、前記中央領域を取り囲む環状領域と、を備え、
   前記環状領域が、少なくとも１つの屈折率分布型光学素子を含む
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のフィルム。
7. 前記環状領域の周囲に、複数の屈折率分布型光学素子が周期的に配置されている
   ことを特徴とする請求項６に記載のフィルム。
8. 複数の同心の環状領域を含み、
   各環状領域が、少なくとも１つの屈折率分布型環状光学要素を含む
   ことを特徴とする請求項６または７に記載のフィルム。
9. 第１環状領域内の少なくとも１つの屈折率分布型光学素子が、隣接する第２環状領域内の少なくとも１つの屈折率分布型光学素子に対して、位相がずれている
   ことを特徴とする請求項８に記載のフィルム。
10. 前記環状領域は、前記ベース屈折率を有する層の領域によって、半径方向に分離されている
    ことを特徴とする請求項８または９に記載のフィルム。
11. 前記環状領域は、互いに隣接している
    ことを特徴とする請求項８または９に記載のフィルム。
12. 前記複数の屈折率分布型光学素子の各々が、１０μｍ～２ｍｍの直径または幅を有する
    ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のフィルム。
13. １μｍ～７０μｍの厚さを有する
    ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載のフィルム。
14. 当該フィルムを眼科用レンズの表面に接着するための接着面
    を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載のフィルム。
15. 当該フィルムが眼科用レンズの表面に適用される時に、保護層を提供するように構成された基材
    を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載のフィルム。
16. 請求項１乃至１５のいずれかに記載のフィルム
    を備えたことを特徴とする眼科用レンズ。
17. 眼鏡レンズである
    ことを特徴とする請求項１６に記載の眼科用レンズ。
18. コンタクトレンズである
    ことを特徴とする請求項１６に記載の眼科用レンズ。
19. 請求項１７に記載の眼科用レンズ
    を備えたことを特徴とする眼鏡。

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