JP2015506499A5

JP2015506499A5 -

Info

Publication number: JP2015506499A5
Application number: JP2014551573A
Authority: JP
Filing date: 2013-01-11
Publication date: 2017-02-16
Anticipated expiration: 2033-01-11

Description

しかし従来の方法から離れて本発明に係る方法はいまや個別的眼球モデルを確定するステップを含み、この眼球モデルは少なくとも眼球の幾何学的特性と光学特性とに関する一定の規定を確定する。本発明に係る個別的眼球モデルにおいて少なくとも、少なくとも片眼の角膜前面のトポグラフィーと、眼球の網膜位置を記述する眼球長さ（ここでは結像長さＬ_Ａとも称する）と、眼球水晶体の位置および度数が特定の仕方で確定され、つまり眼球モデルによって記述される眼球が収集された屈折データを有するように確定される。眼球モデルの最も単純な事例において眼球の屈折は角膜前面と眼球水晶体と網膜とから成る光学系によって特定される。この単純なモデルにおいて角膜前面での光の屈折と眼球水晶体の（主に、球面収差、非点収差および高次収差を含む）屈折力は網膜に対する、眼球長さによって確定されるそれらの相対的位置と一緒に、眼球の屈折を確定する。その際主に、個々に特定された屈折データを満たすために、角膜前面のトポグラフィーが個々に測定され、個別的眼球モデルの眼球水晶体が適宜計算される。

個別的眼球モデルの確認は主に、少なくとも片眼の角膜前面の個別的トポグラフィーデータおよび／または個別的網膜位置Ｌ_Ａもしくは長さを収集することを含む。そのことに基づいて個別的眼球モデルの確認は主に、眼球モデル内の眼球が眼鏡装用者の収集された屈折データによる屈折を有することになるように眼球の水晶体（眼球水晶体）の度数を確認（特に計算）することを含む。つまりこの場合、眼球の光学度数（特に屈折力）を個々に個別に測定する必要はない。むしろ主に、屈折測定時に特定された眼球収差が角膜前面のトポグラフィーと眼球水晶体の光学度数とそれら相互の相対的位置と網膜に対するそれらの相対的位置との組合せによって特定されるものと考えられる。つまり角膜前面のトポグラフィーと眼球水晶体に対するその相対的位置と網膜の距離が規定されるや、屈折測定から光学屈折特性は、特に高次収差を含め、確認することができる。実施形態に応じて、眼球の幾何学的値、特に角膜および眼球水晶体の相対的位置（距離）、眼球長さ、もしくは眼球水晶体および／または角膜前面に対する網膜の相対的位置を個々に測定し、または個別的眼球モデルの作成時に規定されるそれらの標準値を規定することが可能である。好ましい一実施形態において、すべての眼球モデル用に等しく用いられる固定標準値が幾何学的値用に規定される。その場合眼球モデルの個別化は主に屈折および／または角膜トポグラフィーの個別的測定によって行われる。

他の好ましい一実施形態において眼球の幾何学的値、特に眼球長さ、および／または角膜と眼球水晶体との間もしくは眼球水晶体と網膜との間の距離は、個々に測定される。他の幾何学的値、例えば角膜の厚さ、角膜後面のトポグラフィーまたは個々の水晶体面のトポグラフィー等に、そして光学パラメータ、例えば眼球内の個別素子の屈折率等にも、同様のことがあてはまる。それらは個々に測定することができ、或は標準値として規定することができる。

具体的屈折結果、収差測定データ、角膜トポグラフィーデータが存在する場合、いまやそれを基に波面追跡を行うことができる。

好ましい一実施形態において合成波面の確認は、
眼鏡レンズの第１面で（主光線の周辺において）屈折する波面を、規定された球面波面（ｗ_０）と規定された第１面とから計算することと、
眼鏡レンズを通して主光線に沿って伝搬する波面を、第１面で屈折する計算された波面から計算することと、
眼鏡レンズの第２面で（主光線の周辺において）屈折する波面（ｗ_ｇ１）を、眼鏡レンズ内を伝搬する計算された波面と規定された第２面とから計算することと、
主光線に沿って角膜前面へと伝搬する波面（ｗ_ｇ２）を、第２面で屈折した計算された波面（ｗ_ｇ１）から計算することと、
角膜前面で（主光線の周辺において）屈折する波面を、角膜前面へと伝搬する計算された波面（ｗ_ｇ２）と個別的眼球モデルによって確定された角膜前面のトポグラフィーとから計算することと、
主光線に沿って水晶体へと伝搬する波面を、角膜前面で屈折した計算された波面から計算することと、
水晶体によって（主光線の周辺において）屈折する波面（ｗ_ｅ）を、水晶体へと伝搬する計算された波面と個別的眼球モデルによって確定された水晶体の度数とから計算することを含む。

他の一態様において本発明が提案するのは眼鏡装用者の少なくとも片眼用に眼鏡レンズを計算または最適化する装置であって、
眼鏡装用者の少なくとも片眼の屈折データを収集するデータインタフェースを含み、
個別的眼球モデルを確定するモデル化モジュールを含み、収集された屈折データを眼球が有することになるようにこのモデル化モジュールが少なくとも、
少なくとも片眼の角膜前面のトポグラフィーと、
眼球水晶体の位置および度数と、
眼球の網膜位置を確定し、
計算もしくは最適化すべき眼鏡レンズの第１面と第２面とを規定する面モデルデータベースを含み、
眼鏡レンズの計算または最適化すべき少なくとも一つの面の少なくとも一つの視点（ｉ）を通る主光線の軌跡を確認する主光線確認モジュールを含み、
主光線に沿って眼鏡レンズの第１面に入射する球面波面（ｗ_０）を規定する物体モデルモデル化モジュールを含み、
眼鏡レンズの少なくとも第１面および第２面と少なくとも片眼の角膜前面および水晶体との度数によって主光線の周辺で球面波面から帰結する少なくとも片眼の合成波面（ｗ_ｅ）を確認する波面計算モジュールを含み、
合成波面の収差が規定された目標収差に一致するまで眼鏡レンズの計算または最適化すべき少なくとも一つの面を反復修正するように設計された最適化モジュールを含む。

かくして屈折異常はもはや従来方法で一般的であったような薄い球面円柱水晶体によってのみ記述されるのでなく、主に角膜トポグラフィーと眼球水晶体と眼球内の距離と眼球内での波面の（低次収差‐つまり球面屈折力、円柱屈折力、乱視軸位置‐を含む）変形が直接考慮される。それが（例えばＩＯＬマスタ測定から）既知である場合、眼球内の実際の距離が用いられる。さもない場合、文献から既知の眼球モデル（グルストランド眼球、インディアナ眼球モデル、長さに関係した非正視眼等々）を頼りとすることができる。例えばここではAtchinson、Smith、“Optics of the Human Eye“、Butterworth Heinemann（2000）を参照するように指示する。そこでは例えば特に長さ（例えば光学素子間の距離、眼球長さ）、面屈折力、屈折率等々に関する例示的値が示されており、これらの値は‐当該値が個々に計測されず、個別的眼球モデル内で考慮されない限り‐個別的眼球モデルの完全化のため援用することができる。

アベロメータ測定は主に、遠用、近用の実際の非正視眼の個別的波面変形（偏差、絶対的屈折力ではない）と個別的薄明視瞳孔直径、明所視瞳孔直径とを提供する。角膜トポグラフィーの測定（角膜前面の平面的計測）から得られる実際の個別的角膜前面は一般に眼球の総屈折力のほぼ７５％を占める。好ましい一実施形態において、角膜後面を計測することは必須でない。角膜後面は主に、房水との屈折率差が小さいので、球面屈折力と十分な近似で記述される。

主に、眼球水晶体は独自に個別計測されるのではない。その代わりに主に、測定された波面収差が眼球内の規定された距離と測定された角膜トポグラフィーとで生じることになるように眼球水晶体は計算される。その場合眼球水晶体は例えばアトーリック面と球状面とを有する均質水晶体と考えることができる。しかし眼球水晶体の不均質構造を有する文献で論議されたモデル（屈折率分布形レンズ）もこの場合用いることができる。これは主に少なくとも遠用測定と近用測定とで個別に実施され、主に、好適な例えば線形補間によって各調節状態もしくは物体距離用の柔軟な眼球モデルが得られる。

図示した好ましい実施形態においてさらに、眼球の角膜前面の個別的トポグラフィーが測定される（ＳТ２２）。眼球のその他の幾何学データ、例えば角膜前面と眼球水晶体との間の距離、および／または網膜からの眼球水晶体の距離、および／または角膜後面の形状は、主に標準値としてデータベースに格納され、個別的眼球モデルを確認するためにステップＳТ２４でそこから呼び出される。例えば眼鏡装用者の眼球の前での眼鏡レンズの位置決めに関するその他の主に個別的なパラメータ（例えば角膜頂点距離、前傾角、フレームあおり角等）も、個別的眼球モデルの確認時に眼鏡レンズとモデル眼球とから成る光学系全体を確定するために考慮される。

しかし少なくとも、眼球網膜に対する相対的位置における少なくとも角膜前面と眼球水晶体との協働によって、個別的に特定された眼球屈折が引き起こされることになるように、個別的眼球モデルは作成される。こうして主に、個々に確認された屈折と角膜前面の個々に確認されたトポグラフィーとから眼球水晶体の所要度数は計算される。例えば、角膜前面の測定されたトポグラフィーによって（少なくとも完全にではないが）引き起こされる眼球の非点収差が屈折特定時に測定される場合、この作用は個別的眼球モデルの確認時に眼球水晶体が原因であるとされる。

Claims

眼鏡装用者の少なくとも片眼用に眼鏡レンズを計算または最適化するコンピュータ実装方法であって、
前記眼鏡装用者の前記少なくとも片眼（１２）の屈折データを収集するステップと、
前記収集された屈折データを前記眼球（１２）が有することになるように、少なくとも、
前記少なくとも片眼（１２）の角膜前面（１８）のトポグラフィーと
前記眼球（１２）の水晶体（２０）の位置および度数と
前記眼球（１２）の網膜位置（Ｌ_Ａ）と
を確定する個別的眼球モデルを確定するステップと、
計算もしくは最適化すべき前記眼鏡レンズの第１面（１４）と第２面（１６）を規定するステップと、
前記眼鏡レンズの計算または最適化すべき少なくとも一つの前記面（１４、１６）の少なくとも一つの視点（ｉ）を通る主光線（１０）の軌跡を確認するステップと、
前記主光線（１０）に沿って前記眼鏡レンズの前記第１面（１４）に入射する球面波面（ｗ_０）を規定するステップと、
少なくとも前記眼鏡レンズの前記第１面および第２面と前記少なくとも片眼の前記角膜前面（１８）および水晶体との度数によって前記主光線周辺の前記球面波面から前記少なくとも片眼内で帰結する合成波面（ｗ_ｅ）を確認するステップと、
前記合成波面の収差が規定された目標収差に一致するに至るまで前記眼鏡レンズの前記計算または最適化すべき少なくとも一つの面（１４、１６）を反復修正するステップを含む方法。
前記個別的眼球モデルの確定は、
少なくともその一つがパラメータセットによって記述される多数の屈折面を規定することと、
前記収集された屈折データを前記眼球モデルの前記眼球が有することになるように前記パラメータセットの個別値を確認することを含む請求項１記載の方法。
前記少なくとも片眼の前記屈折データの収集は測定波長の光を用いて屈折データを測定することを含み、前記個別的眼球モデルの確定は、
前記個別的眼球モデルの少なくとも一つの光学素子の波長依存性を確定することと、
前記確定された波長依存性と前記測定波長とにおいて前記眼球モデルの前記眼球が前記測定された屈折データを有することになるように前記光学素子の幾何学形状を確認することを含む請求項１または２記載の方法。
前記個別的眼球モデルの確認は、
前記少なくとも片眼の前記角膜前面（１８）の個別的トポグラフィーデータおよび／または個別的網膜位置（Ｌ_Ａ）を収集することと、
前記眼球モデル内の前記眼球が前記眼鏡装用者の前記収集された屈折データによる屈折を有することになるように前記眼球の前記水晶体（２０）の度数を確認することを含む請求項１〜３のいずれか一項記載の方法。
前記合成波面（ｗ_ｅ）の確認が波面追跡によって行われる請求項１〜４のいずれか一項記載の方法。
前記合成波面の確認は、
前記眼鏡レンズの前記第１面（１４）で屈折する波面を前記規定された球面波面（ｗ_０）と前記規定された第１面（１４）から計算することと、
前記眼鏡レンズを通して前記主光線（１０）に沿って伝搬する波面を、前記第１面で屈折する前記計算された波面から計算することと、
前記眼鏡レンズの前記第２面（１６）で屈折する波面（ｗ_ｇ１）を、前記眼鏡レンズ内を伝搬する前記計算された波面と前記規定された第２面（１６）から計算することと、
前記主光線（１０）に沿って前記角膜前面（１８）へと伝搬する波面（ｗ_ｇ２）を、前記第２面で屈折した前記計算された波面（ｗ_ｇ１）から計算することと、
前記角膜前面（１８）で屈折する波面を、前記角膜前面へと伝搬する前記計算された波面（ｗ_ｇ２）と前記個別的眼球モデルによって確定された前記角膜前面（１８）の前記トポグラフィーから計算することと、
前記主光線（１０）に沿って前記水晶体（２０）へと伝搬する波面を、前記角膜前面（１８）で屈折した前記計算された波面から計算することと、
前記水晶体（２０）によって屈折する波面（ｗ_ｅ）を、前記水晶体（２０）へと伝搬する前記計算された波面と前記個別的眼球モデルによって確定された前記水晶体（１８）の前記度数から計算することを含む請求項１〜５のいずれか一項記載の方法。
前記眼鏡レンズの前記少なくとも一つの計算または最適化すべき面（１４、１６）の反復修正が目的関数を最小にすることを含む請求項１〜６のいずれか一項記載の方法。
前記屈折データの収集は、前記眼球の球面度数Ｓｐｈ_Ｖ、非点収差値Ｚｙｌ_Ｖ、非点収差軸Ａｃｈｓｅ_Ｖおよび少なくとも一つの他の高次屈折ＨＯＡ_Ｖに関するデータを収集することを含む請求項１〜７のいずれか一項記載の方法。
前記屈折データの収集は、第１物体距離に関する第１屈折データと第２物体距離に関する第２屈折データを収集することを含む請求項８記載の方法。
物体距離モデルＡｌ（ｘ、ｙ）であって、Ａｌが物体距離を表し、（ｘ、ｙ）が規定された視線方向または規定可能な視線方向における前記眼鏡レンズの視箇所もしくは視点を表す物体距離モデルＡｌ（ｘ、ｙ）を規定することと、
物体距離Ａｌに対する瞳孔寸法ｒ_０の依存性を記述する関数ｒ_０＝ｇ（Ａｌ）を規定することと、
前記物体距離モデルＡｌ（ｘ、ｙ）と前記規定された関数ｒ_０＝ｇ（Ａｌ）に基づいて前記少なくとも一つの主光線（１０）について瞳孔寸法を確認することをさらに含む請求項１〜９のいずれか一項記載の方法。
前記最適化すべき眼鏡レンズが累進屈折力眼鏡レンズである請求項１〜１０のいずれか一項記載の方法。
眼鏡装用者の少なくとも片眼用に眼鏡レンズを計算または最適化する装置であって、
前記眼鏡装用者の前記少なくとも片眼（１２）の屈折データを収集するデータインタフェースと、
個別的眼球モデルを確定するモデル化モジュールであって、前記眼球（１２）が前記収集された屈折データを有することになるように前記モデル化モジュールが少なくとも、
前記少なくとも片眼（１２）の角膜前面（１８）のトポグラフィーと
前記眼球（１２）の水晶体（２０）の位置および度数と
前記眼球（１２）の網膜位置（Ｌ_Ａ）を確定する、
モデル化モジュールと、
前記計算もしくは最適化すべき眼鏡レンズの第１面（１４）と第２面（１６）とを規定する面モデルデータベースと、
前記眼鏡レンズの前記計算または最適化すべき少なくとも一つの面（１４、１６）の少なくとも一つの視点（ｉ）を通る主光線（１０）の軌跡を確認する主光線確認モジュールと、
前記主光線（１０）に沿って前記眼鏡レンズの前記第１面（１４）に入射する球面波面（Ｗ_０）を規定する物体モデルモデル化モジュールと、
前記眼鏡レンズの少なくとも前記第１面および前記第２面と前記少なくとも片眼の前記角膜前面（１８）および前記水晶体との度数によって前記主光線周辺で前記球面波面から前記少なくとも片眼内で帰結する合成波面（ｗ_ｅ）を確認する波面計算モジュールと、
前記合成波面の収差が規定された目標収差に一致するまで前記眼鏡レンズの前記計算または最適化すべき少なくとも一つの面（１４、１６）を反復修正する最適化モジュールを含む装置。
コンピュータにロードされかつ実行されるとき、請求項１〜１１のいずれか一項記載の眼鏡レンズ計算方法または最適化方法を実行するように設計されたコンピュータプログラム。
コンピュータプログラムを記憶した記憶媒体であって、前記コンピュータプログラムはコンピュータにロードされかつ実行されるとき請求項１〜１１のいずれか一項記載の眼鏡レンズ計算方法または最適化方法を実行するように設計されている記憶媒体。
請求項１〜１１のいずれか一項記載の眼鏡レンズ計算方法または最適化方法に従って眼鏡レンズを計算または最適化することと、
こうして計算または最適化された眼鏡レンズを作製することを含む眼鏡レンズ製造方法。
請求項１〜１１のいずれか一項記載の眼鏡レンズ計算方法または最適化方法に従って眼鏡レンズを計算または最適化するように設計された計算手段または最適化手段と、
眼鏡レンズを仕上げ加工するように設計された加工手段を含む眼鏡レンズ製造装置。
特定眼鏡装用者の眼球の前で眼鏡レンズの規定された装用位置において眼鏡装用者の屈折異常を補正することへの、請求項１５記載の製造方法に従って製造された眼鏡レンズの使用。