JP2011508277A - 所与の眼鏡フレームに応じて光学系を計算する方法 - Google Patents

Abstract

所与の眼鏡フレームに応じた眼鏡用レンズの光学系（ＯＳ）を計算する方法であって、眼鏡フレームの幾何学的形態のデータを用意する段階と、着用者データを用意する段階と、少なくとも２つの光学面（Ｓ１、Ｓ２）を生成するように、眼鏡フレームの幾何学的形態のデータ、着用者データ、および少なくとも１つの位置決めデータからなる基準に少なくとも従って光学系（ＯＳ）を最適化する段階と、を含む方法。

Description

本発明は、所与の眼鏡フレームに応じて眼鏡用レンズの光学系（ＯＳ）を計算する方法に関する。

通例、眼鏡をかける必要があり、それゆえ眼科医にレンズを処方してもらった人は、将来かける眼鏡のフレームを選ぶために眼鏡士（Ｏｐｔｉｃｉａｎ）のところに出向く。眼鏡を将来かける人は、いくつかの眼鏡フレームを試用することができ、試用したフレームのうちの１つを最終的に選択する。眼鏡士は、処方箋に対応する１対のレンズを発注する。眼鏡士に送付されるレンズは、光学的基準に従って設計され製造されている。

レンズ製造業者から提供されるサービスによって、眼鏡士は、眼鏡をかける人が選択した眼鏡フレームにそのレンズを合わせるために切削しなければならないことがあり、あるいは「遠隔縁取り」サービスの場合には、眼鏡士は、すでに切削されたレンズを受け取り、それらを眼鏡フレームにはめ込むだけでよい。

選択された眼鏡フレームの開口部の内周縁（例えば、眼鏡用レンズが装着されるようになっているフレームの開口部）は、測定デバイス、例えば機械センサによって非常に精密に測定することができる。より具体的には、フレームの開口部は内溝を含み、この溝の特性（開口部との傾斜角、溝の深さなど）は、測定室で機械センサによって測定することができる。

選択された眼鏡フレームに対して機械センサによって実施される測定で、一方では選択された眼鏡フレームに合い、他方では着用者の処方箋に合う眼鏡用レンズを発注することが可能になる。

測定室で機械センサによって実施される測定によれば、眼鏡士、または眼鏡用レンズの供給者は、
光学的基準、例えば着用者の処方箋に従って、着用者のために最良の半完成レンズを決定し、
選択された眼鏡フレームについて実施された測定と適合するようにレンズを縁取りし、面取りすることができる。

本発明の語義では、眼鏡フレーム形状に応じてレンズを切削する段階は「縁取り」と呼ばれ、レンズの外縁部に斜面を形成する段階は「面取り」と呼ばれる。

レンズ供給者は、供給されるレンズが着用者の処方箋、および選択された眼鏡フレームに適合することを保証しなければならない。

例えば、レンズ供給者は、レンズが将来、特定の開口部および溝を有しうる選択されたフレームに実際上合いうることを保証しなければならない。

したがって、選択されたフレームの内側周縁開口部に対して実施される測定、および半完成レンズの選択が供給者にとって非常に重要であることが理解されよう。

通例、半完成レンズの選択は、着用者の処方箋、光学的快適さなどの光学的基準を基礎とし、眼鏡フレームの測定されたパラメータは、縁取りおよび面取りの段階で使用される。

場合によっては、縁取りおよび面取りの段階は、眼鏡フレームの測定された形状に応じるだけでなく、着用者によって選択された美的基準に従って進めることもできる。例えば、この美的基準は、眼鏡用レンズの前面縁部がフレームにはめ込まれたときに、眼鏡用レンズの前面縁部が、選択された眼鏡フレームの前面と実質的に接することを含意しうる。

着用者の美的基準および処方箋によっては、光学的基準と美的基準の両方に適合することが必ずしも可能とは限らない。

通例、レンズ製造業者は、光学的基準に従って半完成レンズを選択し、計算された設計を着用者の処方箋に合わせて半仕上げレンズの後面で研磨する。

縁取りおよび面取りの段階を実行する人、例えば眼鏡士は、眼鏡用レンズを受け取ると、眼鏡フレームの形状および着用者の美的基準に従って、縁取りおよび面取りの段階に進まなければならない。

眼鏡用レンズの形状によっては、不適当なレンズ形状（レンズの外形、レンズの前面および後面の形状、レンズ厚さなど）の故に、着用者の基準に従って眼鏡用レンズを縁取りおよび面取りすることが必ずしも可能とは限らない。

例えば、眼鏡レンズのベベル曲線は、ベベル位置によっては、フレームの曲線と比べて急峻でないことがあり、この場合フレームは、ベベル曲線と一致するように変形される。しかし、フレームを変形させると、ベベル位置が選択されたときに計算された値を超えてフレームサイズが増大することになり、ひいてはレンズの外径または縁部厚さが不足することになる可能性がある。

このような制約は、半仕上げレンズの選択およびレンズ面の設計が縁取りおよび面取りの段階を考慮していないことから生じる。

米国特許第Ａ５３３３４１２号 国際公開第２００７／０１７７６６号

Ｊｉｎｇ Ｗａｎｇ、Ｒｏｂｅｒｔ Ｇｕｌｌｉｖｅｒ、Ｆａｄｉｌ Ｓａｎｔｏｓａ、「Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｏｆ Ａ Ｖａｒｉａｔｉｏｎａｌ Ａｐｐｒｏａｃｈ Ｔｏ Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ Ｌｅｎｓ Ｄｅｓｉｇｎ」

本発明は、以上の状況を改善することを目標とする。

本発明は、所与の眼鏡フレームに応じた眼鏡用レンズの光学系（ＯＳ）を計算する方法に関し、この方法は、
眼鏡フレームの幾何学的形態のデータを用意する段階と、
着用者データを用意する段階と、
少なくとも２つの光学面（Ｓ１、Ｓ２）を生成するように、眼鏡フレームの幾何学的形態のデータ、着用者データ、および少なくとも１つの位置決めデータからなる基準に少なくとも従って光学系（ＯＳ）を最適化する段階と、
を含む。

有利なことに、このような方法では、眼鏡用レンズの光学系を設計するときに眼鏡フレームの幾何学的形態を考慮に入れることができる。本発明によれば、眼鏡用レンズの光学系は、光学基準に従うだけでなく、選択された眼鏡フレームに従って最適化される。したがって、本発明によって光学系が計算されるレンズは、選択された眼鏡フレームに合うことになる。

着用者データは、着用者によって選択された美的基準を含むことができ、その場合眼鏡用レンズは、光学的基準と美的基準の両方に従って最適化される。

単独で、または組み合わせて考えることができる別の諸実施形態によれば、
最適化段階中に縁取りパラメータが生成され、
生成された光学面の１つが眼鏡レンズの前面であり、
生成された光学面の１つが眼鏡用レンズの後面であり、
生成された光学面が、眼鏡レンズの前面と後面の間のジオプター面であり、
最適化基準はさらに、光学系（ＯＳ）の屈折率を含み、
最適化基準はさらに、ＰｆとＰｌの間の平均距離を含み、Ｐｆが眼鏡フレームの前面と眼鏡フレームの内側輪郭との接合点であり、Ｐｌが眼鏡用レンズの前面と眼鏡用レンズの外側輪郭との接合点であり、
最適化基準はさらに、ＴｆとＴｌの間の角度を含み、Ｔｆが点Ｐｆにおける眼鏡フレームの前面との接線であり、Ｐｆが眼鏡フレームの前面と眼鏡フレームの内側輪郭との接合点であり、Ｔ１が点Ｐｌにおける眼鏡用レンズの前面との接線であり、Ｐｌが眼鏡用レンズの前面と眼鏡用レンズの外側輪郭との接合点であり、
最適化基準はさらに、眼鏡用レンズの面の１つの平均トア（ｔｏｒｅ）、および眼鏡フレームの面の１つの平均トアを含み、
幾何学的形態のデータは、眼鏡フレームを測定することによって得られ、
幾何学的形態のデータは、眼鏡フレームデータベースから得られ、
幾何学的形態のデータは、実際の外郭パラメータおよび基準形状を含み、
幾何学的形態のデータは、眼鏡フレームの三次元データを含み、
幾何学的形態のデータは、眼鏡フレームの二次元データ、および眼鏡フレームの曲線データを含み、
幾何学的形態のデータは眼鏡フレームのリムの内側輪郭データを含み、
眼鏡レンズはさらに、眼鏡フレームの前面の幾何学的形態のデータを含み、
最適化基準はさらに、眼鏡レンズの厚さデータを含み、
眼鏡用レンズは多焦点眼鏡用レンズであり、
眼鏡用レンズはプログレッシブ眼鏡用レンズであり、
眼鏡用レンズは単焦点眼鏡用レンズであり、
光学系（ＯＳ）は光学関数（ＯＦ）によって特定され、少なくとも２つの光学面が、第１の式（ＥＳ１）によって定義される第１の光学面（Ｓ１）、および第２の式（ＥＳ２）によって定義される第２の光学面（Ｓ２）を含み、最適化段階はさらに、
仮想光学系（ＶＯＳ）を使用して仮想関数（ＶＯＦ）を生成する生成段階（ＧＥＮ）と、
関数（ＯＦ）を得るように仮想関数（ＶＯＦ）を変更する変更段階（ＭＯＤ）と、
第２の式（ＥＳ２）が関数（ＯＦ）および第１の式（ＥＳ１）から計算される計算段階（ＣＡＬ）と、
を含む。

別の一態様によれば、本発明は眼鏡用レンズ製造方法に関し、
眼鏡フレームの幾何学的形態のデータを受け取る段階と、
眼鏡用レンズの光学系（ＯＳ）データを受け取る段階であって、このデータが、本発明による方法を用いて計算される段階と、
計算された眼鏡用レンズを製造する段階と、を含む。

単独で、または組み合わせて考えることができる別の諸実施形態によれば、
眼鏡用レンズは、デジタルサーフェシング処理を用いて製造され、
計算は製造業者側で進めることができ、その受取りは内部受取りとすることができ、
眼鏡フレームはレンズ注文側で選択され、その幾何学的形態のデータは、計算段階が処理されるレンズ製造業者側に設置された計算デバイスに転送され、
眼鏡フレームはレンズ注文側で選択され、レンズ製造業者側で製造された後、眼鏡用レンズは、縁取りパラメータと共に注文側に送られ、
眼鏡フレームはレンズ注文側で選択され、レンズ製造業者側で製造された後、眼鏡用レンズは縁取りされ、この縁取りされたレンズは注文側に送付され、
製造された眼鏡レンズは、縁取りされると、選択された眼鏡フレームにはめ込まれる。

本発明はまた、
眼鏡フレームを選択する段階と、
本発明により製造される眼鏡用レンズをレンズ製造業者において注文する段階と、
任意選択で、製造された眼鏡用レンズを縁取りする段階と、
縁取りされた眼鏡用レンズを選択された眼鏡フレームにはめ込む段階と、を含む、眼鏡用レンズ注文方法にも関する。

別の態様によれば、本発明は、記憶された１つまたは複数の命令のシーケンスを含むコンピュータプログラム製品に関し、この命令のシーケンスは、プロセッサがアクセス可能であり、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、本発明による方法のうちの少なくとも１つの方法の諸段階のうちの少なくとも１つを実施させる。

本発明はまた、本発明によるコンピュータプログラムの１つまたは複数の命令のシーケンスを保持するコンピュータ可読媒体にも関する。

特に明記されていない限り、眼鏡フレームのリムの断面は、眼鏡フレームのリムの重心を含む面に一致すると解釈されたい。

特に明記されていない限り、眼鏡用レンズの断面は、眼鏡用レンズの重心を含む面に一致すると解釈されたい。

特に明記されていない限り、「眼鏡士」という言葉づかいは、また眼のケアの専門家とも解釈されたい。

特に明記されていない限り、以下の議論から明らかなように、明細書全体を通して、「計算する（ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）」、「計算する（ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ）」、「生成する（ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ）」などの用語を用いる議論は、コンピュータまたはコンピュータシステム、または同様な電子計算デバイスの動作および／または処理に言及しており、これらの動作および／または処理では、計算システムのレジスタおよび／またはメモリの内部で電子などの物理量として表されるデータを操作し、かつ／またはこのデータを計算システムのメモリ、レジスタ、または情報を記憶、転送または表示する他のそのようなデバイスの内部で物理量として同様に表される別のデータに変換することを理解されたい。

本発明の諸実施形態は、本明細書では操作を実施する装置を含みうる。この装置は、所望の目的のために専用に構築することができ、あるいは、コンピュータ内に記憶されたコンピュータプログラムによって選択的に活動化または再構成される汎用コンピュータまたはデジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）を含むことができる。このようなコンピュータプログラムは、それだけには限らないが、フロッピー（登録商標）ディスク、光ディスク、ＣＤＲＯＭ、磁気光ディスクを含む任意のタイプのディスク、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、電気的プログラム可能読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、磁気または光カード、あるいは、電子的命令を記憶するのに適した、コンピュータシステムバスに結合できる他の任意のタイプの媒体など、コンピュータ可読媒体に記憶することができる。

本明細書で提示される処理およびディスプレイは、どんな特定のコンピュータまたは他の装置にも本来的には関連しない。様々な汎用システムを本明細書の教示によるプログラムと共に使用することができ、あるいは、所望の方法を実施するにはより特殊化された装置を構築することが好都合と判明することもありうる。様々なこれらシステムの所望の構成は、以下の説明から明らかになろう。加えて、本発明の諸実施形態では、どの特定のプログラミング言語に関しても説明されない。様々なプログラミング言語を用いて本明細書に記載された本発明の教示を実施できることは理解されよう。

次に、本発明の非限定的な実施形態を添付の図面を参照して説明する。

閉リム眼鏡フレームの前面図である。 １つのタイプの眼鏡フレームリムの断面図である。 １つのタイプの眼鏡フレームリムの断面図である。 縁取りの前後の眼鏡用レンズの外郭を示す図である。 縁取りの前後のプログレッシブ付加レンズの外郭を示す図である。 閉フレームリムに合うように縁取りされた眼鏡用レンズの断面図である。 別々の基準に従って眼鏡用レンズの光学系が計算されている、眼鏡フレームにはめ込まれた眼鏡用レンズの断面図である。 別々の基準に従って眼鏡用レンズの光学系が計算されている、眼鏡フレームにはめ込まれた眼鏡用レンズの断面図である。 別々の基準に従って眼鏡用レンズの光学系が計算されている、眼鏡フレームにはめ込まれた眼鏡用レンズの断面図である。 別々の基準に従って眼鏡用レンズの光学系が計算されている、眼鏡フレームにはめ込まれた眼鏡用レンズの断面図である。

図中の要素は簡単で分かりやすいように示され、必ずしも原寸に比例して描かれていない。例えば、図中の要素のいくつかの寸法は、本発明の実施形態の理解を良くする助けとなるように、他の要素に対して誇張されることがある。

本発明の枠組みでは、以下の用語は次に示す意味を有する。
付加レンズの光軸：レンズの前面に対し垂直の方向で、光学的中心、または付加レンズのプログレッシブレンズの場合ではＰＲＰを通過する。
遠方視力領域：遠方視力点を取り囲むレンズの領域であり、この領域内では、光パワー（ｏｐｔｉｃａｌ ｐｏｗｅｒ）の局所光学特性、およびレンズの非点収差の局所光学特性が、遠方視力点での局所光学特性と実質的に等しい。
近方視力領域：近方視力点を取り囲むレンズの領域であり、この領域内では、光パワーの局所光学特性、およびレンズの非点収差の局所光学特性が、近方視力点での局所光学特性と実質的に等しい。
プログレッシブレンズの付加：近方視力点および遠方視力点におけるレンズの光パワーの各値間の差。
レンズの光学特性：レンズを通過する光ビームの修正に関連する、光パワー、非点収差、収差などについてのデータ。
処方箋：個人の視力欠陥を、例えばその人の眼の前に配置されたレンズによって補正するために、眼科医によって確定される光パワー、非点収差、および該当する場合には付加の光学的特性の組。「非点収差」という用語は、振幅値および角度値からなるデータ対を表すために使用される。これは言葉の誤用であるが、この用語はまた、非点収差の振幅のみを表すために使用される場合もある。この用語のどちらの用法が意図されているかを当業者は文脈により理解することができる。一般的に言えば、プログレッシブレンズの処方箋は、光パワーの値および遠方視力点における非点収差の値を含み、適切な場合には付加値も含む。
レンズの表面特性：例えば平均球または円筒の値など、レンズの１つの面に関連する幾何学的形態のデータ。
平均球（ａｖｅｒａｇｅ ｓｐｈｅｒｅ）、表記Ｄ：表面の２つの曲率半径の逆数でメートル単位で表されＲ１およびＲ２と表記されるものの合計の半分の（Ｎ−１）倍であり、Ｒ２の同じ点で確定される。言い換えると、Ｄ＝（Ｎ−１）×（ｌ／Ｒ１＋１／Ｒ２）／２であり、ここでＮはレンズ屈折率である。
円筒（ｃｙｌｉｎｄｅｒ）、表記Ｃ：表面の２つの曲率半径の逆数で、メートル単位で表されるものの差の半分の絶対値の（Ｎ−１）倍であり、Ｒ２の同じ点で確定される。言い換えると、Ｃ＝（Ｎ−１）×｜１／Ｒ１−１／Ｒ２｜である。
「高さ」は、視野が水平の場合に、垂直面に対応するレンズまたはレンズゾーンの寸法を定義するために使用される。
「幅」は、視野が水平の場合に水平面に対応するレンズまたはレンズゾーンの寸法を定義するために使用される。

図１は、眼鏡フレーム１０と、着用者の眼鏡フレーム１０内の右瞳および左瞳の、それぞれＤおよびＧの参照符号を付けた位置とを図示したものである。

この図は、フレーム１０に関して、レンズの外郭を太線１４と、眼鏡フレーム１０の細線の内側限界１６および外側限界１８とで示す。

プラスチックまたは他の材料で作られ、外郭が眼鏡フレームの溝の底部と一致する要素は、眼鏡フレームの型板と呼ばれる。したがって型板は、眼鏡フレームにはめ込むために、レンズがかつて切削しなければならない外形になる。

文字Ｂは、ボクシングシステムにより決定された、すなわち、レンズフレームの測定のためのシステムに対するＩＳＯ８６２４規格に従って決定された型板の全高を示す。この高さは、レンズが切削された後でそれがはめ込まれる長方形の高さと一致する。

フレームの右型板と左型板を接続する要素は、眼鏡フレームのブリッジと呼ばれ、図１では文字Ｐの符号が付けられている。

右側の瞳孔間半距離ＰＤおよび左側の瞳孔間半距離ＰＧは、着用者の２つの瞳間の距離の半分をおおよそ指す。プログレッシブレンズのはめ込みのために、眼鏡士は、両方の瞳孔間半距離ＰＤおよびＰＧを測定する。

左側半距離、右側半距離それぞれは、フレームの垂直対称軸と左瞳、右瞳それぞれの中心との間の距離である。

右側ボクシング高さ（ｒｉｇｈｔ ｂｏｘｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ）ＨＤ、左側ボクシング高さＨＧそれぞれは、右瞳、左瞳それぞれと右側半フレーム、左側半フレームそれぞれの最低箇所との間の垂直距離を指す。

プログレッシブレンズのはめ込みのために、眼鏡士は、図１でＨＤｄおよびＨＧｄの符号が付けられたＤＡＴＵＭ高さを測定することがある。これらの右側および左側の基準高さはそれぞれ、右瞳または左瞳と、瞳を通る垂直線とフレームの最低部分との間の右側または左側の交点との間の距離である。

瞳間距離、およびフレームに対する瞳の高さの測定は、着用者の所与の姿勢で、つまり頭をまっすぐにして無限遠を見ている着用者に対して実施される。

所与のフレームのフィーチャは、そのフレームに対して、当技術分野で知られているデバイスを使用して測定することができる。例えば、米国特許第Ａ５３３３４１２号は、フレームの溝底部の形状を三次元で測定することを可能にするデバイスを記載している。こうして測定された形状により、次に高さＢを計算することが可能になる。

フレームのフィーチャはまた、着用者によって選択されたモデルに応じて製造業者が直接与えることもできる。

こうして確定されたデータを使用して、各レンズは、着用者が頭をまっすぐにして無限遠を見るときにプログレッシブレンズの合わせ十字ＣＭが、対応する眼の瞳に面するフレーム内に位置するように切削される。

その結果として、フレームの着用者が頭をまっすぐにして無限遠を見るとき、着用者の視程は、合わせ十字のところでレンズを通過する。もちろん、レンズ上に合わせ十字の印が付けられていない場合には、レンズを位置決めするための微小マークの媒介物を、この媒介物と合わせ十字の間の距離による補正後に使用することが可能である。

特に明記されていない限り、本発明による方法は、任意のタイプの眼鏡フレーム、例えば金属フレーム、プラスチックフレーム、コンビネーションフレーム、セミリムレスフレーム、ナイロンフレーム、リムレスに適用することができる。

図２ａおよび図２ｂは、眼鏡フレームの２つの異なるリムの断面を示す。

図２ａのリム２０は、通例では金属またはプラスチックの閉眼鏡フレームに対応するＶ字形溝２２を有する。このような閉眼鏡フレームにはめ込まれるレンズは、対応するＡ字形のベベル（逆Ｖ字形）を有するように面取りされる。

図２ｂのリム２０は、通例ではセミリムレス眼鏡フレームに対応するＵ字形溝２４を有する。このようなセミリムレス眼鏡フレームにはめ込まれるレンズは、対応するＵ字形のベベルを有するように面取りされ、次に、保持糸を使用して眼鏡フレームにはめ込まれる。

図３は、縁取り前後の眼鏡用レンズの外郭を図示したものである。図において、細線は縁取り前のレンズの外郭に相当し、標準的な方法では、レンズは円形である。太線はフレームの型板の外郭に相当し、これはまた、レンズを縁取りした後のレンズの外郭でもある。面取り段階が後に続く、または一緒にされるこのレンズの縁取りにより、引き続いて眼鏡フレームにレンズをはめ込むことが可能になる。

図３は、フレームの型板の全幅Ａ、およびこの型板の全高Ｂ、すなわち切削レンズがはめ込まれる長方形の幅および高さを示す。前に説明したように、フレーム内のレンズの位置決めは、位置決めデータ、例えばレンズの注目すべき点を用いて、フレーム内のレンズの所望の位置を決定することにある。

例えば、レンズの合わせ十字、レンズの表面に印が付けられる微小マークの媒介物、あるいはまた単一視野の場合には光学的中心を用いることができる。図３では、合わせ十字または光学的中心が、ＣＭの符号が付いた十字で印を付けられている。

回転対称でないレンズでは、フレーム内のレンズの角度位置決めを実施することも必要である。

図４は付加レンズを、付加レンズがフレームの寸法まで外郭Ｃのまわりで縁取りされてしまう前に概略的に示したものである。図には、ＮおよびＴとそれぞれ表記されたレンズの鼻側およびこめかみ側、子午線（meridian line）ＬＭ、ＶＬおよびＶＰとそれぞれ表記された遠方視力点および近方視力点、インセットＩｎ、ならびにＯと表記されたレンズのプリズム基準点（ＰＲＰ）が示されている。

図５は、縁取りおよび面取りされた眼鏡用レンズ１００の断面を示す。このような眼鏡用レンズは、前面１０２、後面１０４、および外周部１０６を呈する。

後面１０４は、眼鏡用レンズがフレームにはめられたときに、着用者の眼に最も近くなる面である。通例では、後面１０４は凹形であり前面１０２は凸形である。

外周部１０６は、縁取りおよび面取りの段階中に先行される。図５に示されるように、外周部は、この場合にはベベル１０８であるはめ込み手段を呈する。前に論じたように、ベベルの幾何学的形態、特にその位置および形状は、眼鏡用レンズがはめ込まれるべき眼鏡フレームによって決まる。

任意選択で、レンズの外周部では、前面外郭ベベル１１０および後面外郭ベベル１１２を呈することができる。

本発明は、所与の眼鏡フレームに応じた眼鏡用レンズの光学系（ＯＳ）を計算する方法に関し、この方法は、
眼鏡フレームの幾何学的形態のデータを用意する段階と、
着用者データを用意する段階と、
少なくとも２つの光学面（Ｓ１、Ｓ２）を生成するように、眼鏡フレームの形状データ、着用者データ、および少なくとも１つの位置決めデータからなる基準に少なくとも従って光学系（ＯＳ）を最適化する段階と、を含む。

本発明の語義では、最終眼鏡用レンズは、任意のタイプの既知のレンズ、例えば着色されていないレンズ、またはフォトクロミックレンズ、または太陽レンズでありうる。

本発明の語義では、幾何学的形態のデータは、少なくとも外郭データおよび形状データを含む。

外郭データは、それだけには限らないが、
眼鏡フレームの面の１つまたは溝の底部の３Ｄ周辺長と、
溝底部と眼鏡フレームの面の１つとの間の少なくとも１箇所の距離と、
を含むリストから選択することができる。

形状データは、それだけには限らないが、
眼鏡フレームの前面の表面における正接と、
眼鏡フレームの３Ｄデジタル図と、
眼鏡フレームの平均トア、球、前面の円筒と、
二面角と、
眼鏡フレームの内側輪郭の３Ｄデジタル図と、
眼鏡フレームの溝の傾斜角と、
を含むリストから選択することができる。

本発明によれば、幾何学的形態のデータは、当技術分野でよく知られている測定デバイスを使用して所与の眼鏡フレームを測定することによって得ることができる。有利には、幾何学的形態のデータの精度は、改善される。実際は、眼鏡フレームは基準フレームに基づいて製作されるものの、所与のフレームと基準フレームの間には小さな幾何学的形態の違いが存在しうる。

幾何学的形態のデータはまた、眼鏡フレームデータベースから得ることもできる。有利なことに、このような方法は時間がかからない。

幾何学的形態のデータはまた、測定値とデータベース使用との組合せによって得ることもできる。

本発明の別の実施形態によれば、幾何学的形態のデータは、それだけには限らないが、
実際の外郭パラメータおよび基準形状と、
眼鏡フレームの三次元データと、
眼鏡フレームの二次元データおよび眼鏡フレームの曲線データと、
眼鏡フレームのリムの内側輪郭データと、
眼鏡フレームの前面の幾何学的形態のデータと、
を含むことができる。

本発明によれば、着用者データは、少なくとも着用者の処方箋データを含み、また、それだけには限らないが、
単眼ＰＤと、
合わせ点高さと、
広角角度（ｐａｎｔｏｓｃｏｐｉｃ ａｎｇｌｅ）と、
例えば、「１：１」、「１：２」、「前面曲線トレーシング」である美的基準の選択と、
を含むリストから選択される要素を含むこともできる。

「前面曲線トレーシング」は、レンズの前面を眼鏡フレームの前面に接合するようにベベルが形成される基準である。

「１：１」は、眼鏡用レンズの前面および後面から等距離のところにベベルの先端を有するようにベベルが眼鏡用レンズの外縁部上に形成される基準である。

「１：２」は、ベベルの先端とレンズ前面の間の距離をベベルとレンズ後面の間の距離の１／２に等しくするようにベベルが眼鏡用レンズの外縁部上に形成される基準である。

本発明によれば、処方箋データは、視力補正をほとんどまたは全く含まなくてもよい。例えば、眼鏡用レンズが太陽レンズである場合、処方箋は視力補正を含まなくてもよい。

着用者データに加えて、本発明による方法は、注文製作データを用意する段階を含むことができる。注文製作データは、それだけには限らないが、
着用者の生活様式と、
着用者の好みと、
着用者の習慣と、
を含むリストから選択することができる。

本発明による方法の最適化段階は、着用者データおよび注文製作データに依存しうる。

位置決めデータが、光学系を最適化するために使用される。本発明によれば、「位置決めパラメータ」は、眼鏡フレームのある面の外郭に応じてレンズの面の３Ｄ位置または２Ｄ位置を少なくとも含む。

位置決めパラメータは、それだけには限らないが、
眼鏡用レンズのベベルの３Ｄ周辺長と、
眼鏡用レンズのベベルと眼鏡用レンズの面の１つの表面との間の距離と、
例えば、単一視野レンズでは、光学的中心を眼鏡フレームの中心に配置する、あるいは単一視野非球面レンズの場合では、光学的中心を瞳の位置の４ｍｍ下に配置するというはめ込みルールと、
光学レンズの面の１つに光学基準点を示す彫刻（engraving）、例えばＰＲＰと、を含むリストから選択することができる。

最適化段階は、「前面曲線トレーシング」の選択された美的基準により、眼鏡フレームの前面に応じて眼鏡用レンズの前面を位置決めするために光学系が計算されるときに、より詳細に説明する。

本発明の様々な実施形態で説明したように、様々な位置決め基準を用いることができる。

本発明の様々な実施形態では、最適化の段階中に縁取りおよび面取りのパラメータを生成することができる。

本発明の語義では、縁取りおよび面取りのパラメータは、眼鏡用レンズの外側輪郭上のベベルの２Ｄまたは３Ｄの位置および形状を少なくとも含む。

有利なことに、縁取りパラメータおよび面取りパラメータは、縁取り段階および面取り段階中に、縁取りする人または眼鏡士の助けになる。

本発明による方法の最適化の段階中に生成される光学面の１つは、
レンズの前面と、
レンズの後面と、
レンズの前面と後面の間のジオプター面と、
を含むリストから選択することができる。

国際公開第２００７／０１７７６６号では、光学系の第１の面を有するときに、所与の処方箋に従ってその光学系の第２の面を計算する方法を教示している。

国際公開第２００７／０１７７６６号に開示されている方法によれば、例えば眼鏡用レンズの光学系（ＯＳ）は光関数（ＯＦ）によって特定され、少なくとも２つの光学面が、第１の式（ＥＳ１）によって定義される、例えば眼鏡用レンズの前面である第１の光学面（Ｓ１）と、第２の式（ＥＳ２）によって定義される、例えば眼鏡用レンズの後面である第２の光学面（Ｓ２）とを含む。国際公開第２００７／０１７７６６号に開示されている方法はさらに、
仮想関数（ＶＯＦ）を生成するために仮想光学系（ＶＯＳ）が使用される生成段階（ＧＥＮ）と、
関数（ＯＦ）を得るように仮想関数（ＶＯＦ）が変更される変更段階（ＭＯＤ）と、
第２の式（ＥＳ２）が関数（ＯＦ）および第１の式（ＥＳ１）から計算される計算段階（ＣＡＬ）とを含む。

したがって、本発明の方法によれば、眼鏡用レンズの前面は、眼鏡レンズの幾何学的形態のデータに基づいて生成することができ、後面は、着用者の処方箋、および国際公開第２００７／０１７７６６号に開示されている方法を用いて生成された前面に基づき生成することができる。

後述の別の実施形態では、眼鏡用レンズの前面、および位置決めパラメータは、眼鏡フレーム内の眼鏡用レンズの位置基準に従って生成される。眼鏡用レンズの後面、および／または眼鏡用レンズの前面と後面の間のジオプター面（ｄｉｏｐｔｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ）は、レンズの前面の幾何学的形態だけでなく、光学的基準、特に着用者の処方箋にも従って生成される。

図６に示された一実施形態によれば、眼鏡用レンズは、眼鏡用レンズの前面を眼鏡フレームの前面から所与の距離のところに位置決めするように計算される。

所与の距離は、美的基準に従って着用者が選択することができ、美的基準が指定されていない場合には、「前面曲線トレーシング」の基準が適用されると考えることができる。

「前面曲線トレーシング」の基準は、眼鏡フレームの前面とレンズの前面との間の可能な限り小さい距離に相当する。

「前面曲線トレーシング」の基準が選択された一実施形態によれば、眼鏡用レンズの位置決めパラメータは、ＰｆとＰｌの間の距離ｄが１ｍｍ未満、好ましくは０．５ｍｍ未満、好ましくは０．１ｍｍ未満になるように計算される。

Ｐｆは、眼鏡フレームの前面と眼鏡フレームの内側輪郭との接合点である。

Ｐｌは、眼鏡用レンズの前面と眼鏡用レンズの外側輪郭との接合点である。

距離ｄは１つの断面で計算され、したがって、その基準は眼鏡フレームの断面のほとんどに、例えば断面の５０％超、７０％超、８０％超、９０％超、ほぼ１００％に連続的に適用されなければならない。

この実施形態では、縁取りおよび面取りのパラメータ、例えば眼鏡用レンズの外側外郭上のベベルの幾何学的形態および位置、ならびに眼鏡用レンズの後面は、眼鏡用レンズの前面の幾何学的形態に応じて計算される。

図７に示された一実施形態によれば、眼鏡用レンズは、眼鏡用レンズの前面の一部を眼鏡フレームの前面から所与の角度で方向付けるように計算される。

この所与の角度は、美的基準に従って着用者が選択することができる。

この実施形態によれば、眼鏡用レンズの前面および位置決めパラメータは、ＴｆとＴｌの間の角度が１５°未満、好ましくは１０°未満、好ましくは５°未満になるように計算される。

Ｔｆは、点Ｐｆにおける眼鏡フレームの前面との接線である。Ｐｆは、眼鏡フレームの前面と眼鏡フレームの内側輪郭との接合点である。

Ｔｌは、点Ｐｌにおける眼鏡用レンズの前面との接線である。Ｐｌは、眼鏡用レンズの前面と眼鏡用レンズの外側輪郭との接合点である。

角度は１つの断面で計算され、したがって、その基準は眼鏡フレームの断面のほとんどに、例えば断面の５０％超、７０％超、８０％超、９０％超、ほぼ１００％に連続的に適用されなければならない。

図８は、ＰｆとＰｌとの間の距離ｄ、およびＴｆとＴｌとの間の角度がゼロに近い状態を示す。このような構成がほとんどの断面について連続的に当てはまる場合は、眼鏡レンズの前面が眼鏡フレームの前面に接していると考えることができる。

図９に示された一実施形態によれば、眼鏡用レンズは、１．５３の屈折率で表される眼鏡用レンズの前面の平均トア（average tore）を有するように計算され、１．５３の屈折率で表される眼鏡フレームの前面の平均トアとは０．５ジオプトリー未満の差、好ましくは０．２５ジオプトリー未満の差、最も好ましくは０．１２ジオプトリー未満の差である。

いくつかの実施形態では、平均トアは球に近くなりうる。

図９は、眼鏡用レンズの前面の平均トアが眼鏡フレームの前面の平均トアと知覚的に等しい状態を示す。このような構成がほとんどの断面について連続的に当てはまる場合、眼鏡レンズの前面が眼鏡フレームの前面に接していると考えることができる。

本発明の別の実施形態によれば、本発明の方法は、デジタルサーフェシング（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｕｒｆａｃｉｎｇ）技術を用いて眼鏡用レンズを製造するためのものであり、その前面は眼鏡レンズの前面と接するように計算され、その後面は、国際公開第２００７／０１７７６６号に開示されているいわゆる「光学キー（ｏｐｔｉｃａｌ ｋｅｙ）」法によって計算される。

最適化の段階の一般的な概念は、特定の外郭に沿った側面（高さ）およびその導関数（傾き）に関連する、例えば「１：１」、「１：２」、「前面曲線トレーシング」である一組の美的基準、および他の可能性のある制約条件を最良に試験する面を見出すことである。

ＤＳ技術の範囲では、外郭制約条件を保証することを可能にするどんな面でも、例えば側面および／または傾きでも探すことができる。例えば、最もよく合う眼鏡用レンズの前面をフレームのへりの点の組によって探すことができ、美的理由でフレームのいくつかの区域が好都合なことがある。

本発明の別の実施形態によれば、眼鏡フレーム外郭の全部または一部に関する制約条件を保証しながら、所与のメリット関数を最小化する面を探すことができる。

これらの場合では、補足の制約条件を側面および斜面に影響を及ぼす制約条件に追加することもまたできる。これは例えば、装着およびアセンブリの制約条件、１つまたはいくつかの点（ＶＬ、ＰＲＰなど）における曲率、および／または、１つまたはいくつかの点にあるプリズムとすることができる。

例えば、メリット関数は、外郭によって支持される面の面積（ｍｍ^２単位）を最小化するものにできる。

本発明によれば、前面はまた、基準面設計を用いて構築することもでき、メリット関数は次式とすることができる。

ここで、Ωは外郭の内側、Sph(S(x,y))は点(x,y)における面Ｓの平均球の値、S_refは基準面である。

面（０ｘｙ）の選択はある程度任意であるが、一般的には、例として示すと、面（０ｘｙ）はフレームの面に対応し、軸ｚは、この面に垂直の、レンズを出る方向であると言える。

またこの面は、２次または４次の偏導関数の式の解になる面と解釈することもできる。

例えば、P(S,S⁽¹⁾,S⁽²⁾)=0
ここでS⁽ⁱ⁾は面Ｓのｉ次の偏微分を表し、Pはラプラシアン関数とすることができる。

または例えば、P(S,S⁽¹⁾,S⁽²⁾,S⁽³⁾,S⁽⁴⁾)=0
関数Pは、Ｊｉｎｇ Ｗａｎｇ、Ｒｏｂｅｒｔ Ｇｕｌｌｉｖｅｒ、Ｆａｄｉｌ Ｓａｎｔｏｓａの「Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｏｆ Ａ Ｖａｒｉａｔｉｏｎａｌ Ａｐｐｒｏａｃｈ Ｔｏ Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ Ｌｅｎｓ Ｄｅｓｉｇｎ」に見出すことができる。

微分演算子Ｐは、例えば長円率である解の存在および一意性を保証するために、いくつかの特性を検証しなければならない。

偏微分方程式（ＰＤＥ）手法の解明は、期待解まわりの最小化の問題の線形化から出てくる。これは、上記の論文で行われているものである。

最初の制約条件は、通常「境界条件」と呼ばれるものによって変換される。

前記の論文では、簡単な境界条件、例えばクランプ（ｃｌａｍｐｅｄ）境界条件、および部分クランプ境界条件または自然境界条件が考えられている。

いくつかの隣接基準によれば、境界条件を外郭に限定すべきではなく、レンズ、または例えばその前面の支持が上になければならない王冠もまた考慮しなければならない。

考えることのできる隣接基準は、それだけには限らないが、
フレームの側面のデータと、
フレームに沿った（また外郭に垂直の）表面の変化のデータと、
を含む。

本発明の一実施形態によれば、Ｓ_Ｍはフレームの表面である。このフレームの表面、およびレンズの前面の表面Ｓ_Ｖは、点（０ｘｙｚ）で表すことができる。

面（０ｘｙ）内の表面の式は、次の形になる。
z_M=S_M(x,y)
z_V=S_V(x,y)

フレームの表面は、面（０ｘｙ）の閉外郭Γの外側で画定され、面（０ｘｙ）は、フレームの３Ｄ外郭のこの面への垂直投影像を画定する。

２つの面の隣接を保証することは、２つのタイプの制約条件、
接触制約条件、および
接触状態制約条件を検証することにありうる。

接触制約条件は、レンズの前面がフレームの表面と接触していることを保証できるようにする。すなわち、
Γの任意の点（ｘ，ｙ）において、S_V(x,y)=S_M(x,y)

ベベルは、接触制約条件で考慮に入れることができる。

接触状態制約条件は、

で定義できるΓに沿ったＳ_Ｖの径方向傾きを保証できるようにし、

で定義できるＳ_Ｍの径方向傾きは、特定の方向に伸びすぎない。

接触状態制約条件を画定する１つの方法は、次の条件をΓのどの点にも課すことである。

このタイプの制約条件は、表面Ｓ_Ｍの曲率がΓに対して増大する場合、例えば丸いフレームの場合にはうまく適合しない。この場合、以下のタイプの制約条件をΓの任意の点で画定することができ、ここでΓ＋ΔΓは、Γと「平行な」外郭である。

表面の法線微分係数がフレームの表面の法線微分係数の径方向平均値と等しくなる条件を課すこともまたできる。

以上、本発明を、本発明の一般的概念を限定せずに一実施形態を用いて説明してきた。特に最適化基準は、論じられた諸例に限定されない。特に、本発明、本発明による方法は、リムレスフレームで用いることができ、その場合、眼鏡用レンズの前面は、着用者によって、例えば美的基準または光学的基準に基づいて選択される。

１０ 眼鏡フレーム
１４ レンズの外郭
１６ 眼鏡フレーム内側限界
１８ 眼鏡フレーム外側限界
２２ Ｖ字形溝
２４ Ｕ字形溝
１００ 眼鏡用レンズ断面
１０２ 前面
１０４ 後面
１０６ 外周部
１０８ ベベル
１１０ 前面外郭ベベル
１１２ 後面外郭ベベル
Ａ フレームの型板の全幅
Ｂ フレームの型板の全高
Ｃ 外郭
ＣＭ 合わせ十字または光学的中心
Ｄ 右瞳位置
ｄ ＰｆとＰｌの間の距離
Ｇ 左瞳位置
ＨＤ 右側ボクシング高さ
ＨＤｄ 右側基準高さ
ＨＧ 左側ボクシング高さ
ＨＧｄ 左側基準高さ
Ｉｎ インセット
ＬＭ 子午線
Ｎ レンズの鼻側
Ｏ レンズのプリズム基準点
Ｐ 眼鏡フレームのブリッジ
ＰＤ 瞳孔間半距離
Ｐｆ 接合点
ＰＧ 瞳孔間半距離
Ｔ レンズのこめかみ側
ＶＬ 子午線
ＶＰ 子午線

Claims (23)

1. 所与の眼鏡フレームに応じた眼鏡用レンズの光学系（ＯＳ）を計算する方法であって、
   前記眼鏡フレームの幾何学的形態のデータを用意する段階と、
   着用者データを用意する段階と、
   少なくとも２つの光学面（Ｓ１、Ｓ２）を生成するように、前記眼鏡フレームの前記幾何学的形態のデータ、前記着用者データ、および少なくとも１つの位置決めデータからなる基準に少なくとも従って、前記光学系（ＯＳ）を最適化する段階と、
   を含む方法。
2. 前記最適化段階中に縁取りパラメータが生成される、請求項１に記載の方法。
3. 前記最適化基準がさらに前記光学系（ＯＳ）の屈折率を含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記最適化基準がさらにＰｆとＰｌとの間の平均距離を含み、Ｐｆが眼鏡フレームの前面と眼鏡フレームの内側輪郭との接合点であり、Ｐｌが前記眼鏡用レンズの前記前面と前記眼鏡用レンズの外側輪郭との接合点である、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
5. 前記最適化基準がさらにＴｆとＴｌとの間の角度を含み、
   Ｔｆが前記点Ｐｆにおける前記眼鏡フレームの前記前面との接線であり、Ｐｆが前記眼鏡フレームの前記前面と前記眼鏡フレームの前記内側輪郭との前記接合点であり、
   Ｔｌが前記点Ｐｌにおける前記眼鏡用レンズの前記前面との接線であり、Ｐｌが前記眼鏡用レンズの前記前面と前記眼鏡用レンズの前記外側輪郭との前記接合点である、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
6. 前記最適化基準がさらに前記眼鏡用レンズの面の１つの平均トア、および前記眼鏡フレームの面の１つの平均トアを含む、請求項１から３に記載の方法。
7. 前記幾何学的形態のデータが、眼鏡フレームを測定することによって得られる、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
8. 前記幾何学的形態のデータが眼鏡フレームデータベースから得られる、請求項１から６に記載の方法。
9. 前記幾何学的形態のデータが実際の外郭パラメータおよび基準形状を含む、請求項１から６に記載の方法。
10. 前記幾何学的形態のデータが前記眼鏡フレームのリムの内側輪郭データを含む、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
11. 前記眼鏡レンズの幾何学的形態のデータがさらに、前記眼鏡フレームの前記前面の幾何学的形態のデータを含む、請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
12. 前記眼鏡用レンズが多焦点眼鏡用レンズである、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
13. 前記眼鏡用レンズが単焦点眼鏡用レンズである、請求項１から１２のいずれかに記載の方法。
14. 前記光学系（ＯＳ）が光学関数（ＯＦ）によって特定され、少なくとも２つの光学面が、第１の式（ＥＳ１）によって定義される第１の光学面（Ｓ１）、および第２の式（ＥＳ２）によって定義される第２の光学面（Ｓ２）を含み、前記最適化段階がさらに、
    仮想光学系（ＶＯＳ）を使用して仮想関数（ＶＯＦ）を生成する生成段階（ＧＥＮ）と、
    前記関数（ＯＦ）を得るように前記仮想関数（ＶＯＦ）を変更する変更段階（ＭＯＤ）と、
    前記第２の式（ＥＳ２）が前記関数（ＯＦ）および前記第１の式（ＥＳ１）から計算される計算段階（ＣＡＬ）と、
    を含む、請求項１から１３のいずれかに記載の方法。
15. 眼鏡用レンズ製造方法であって、
    眼鏡フレームの幾何学的形態のデータを受け取る段階と、
    眼鏡フレームの光学系（ＯＳ）データを受け取る段階であって、前記データが、請求項１から１４のいずれかに記載の方法を用いて計算される段階と、
    前記計算された眼鏡用レンズを製造する段階と、
    を含む方法。
16. 前記眼鏡用レンズが、デジタルサーフェシング処理を用いて製造される、請求項１５に記載の方法。
17. 前記眼鏡フレームがレンズ注文側で選択され、前記幾何学的形態のデータが、前記計算段階が処理されるレンズ製造業者側に設置された計算デバイスに転送される、請求項１５または１６に記載の方法。
18. 前記計算段階が請求項２から１４のいずれかに記載され、前記眼鏡フレームがレンズ注文側で選択され、レンズ製造業者側で製造された後、前記眼鏡用レンズが、縁取りパラメータと共に前記注文側に送られる、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 前記眼鏡フレームがレンズ注文側で選択され、レンズ製造業者側で製造された後、前記眼鏡用レンズが縁取りされ、前記縁取りされた眼鏡用レンズが前記注文側に送付される、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の方法。
20. 前記製造された眼鏡レンズが、縁取りされると前記選択された眼鏡フレームにはめ込まれる、請求項１５から１９のいずれかに記載の方法。
21. 眼鏡用レンズ注文方法であって、
    眼鏡フレームを選択する段階と、
    請求項１５から２０のいずれかにより製造される眼鏡用レンズをレンズ製造業者において注文する段階と、
    前記縁取りされた眼鏡用レンズを前記選択された眼鏡フレームにはめ込む段階と、
    を含む方法。
22. 記憶された１つまたは複数の命令のシーケンスを含むコンピュータプログラム製品であって、この命令のシーケンスは、プロセッサがアクセス可能であり、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、請求項１から２１のいずれかの段階の少なくとも１つを実施させる、コンピュータプログラム製品。
23. 請求項２２に記載のコンピュータプログラム製品の１つまたは複数の命令のシーケンスを保持するコンピュータ可読媒体。

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