JP2017507370A - 光学レンズ装置を着用者に対して最適化する方法 - Google Patents

Abstract

着用者に対して光学レンズ装置を最適化するための方法であって、眼鏡フレームに搭載されたアイトラッキング装置を着用者に提供するアイトラッキング装置提供ステップと、 着用者の眼に関連する少なくとも１つのパラメータを監視する、着用者パラメータ監視ステップと、着用者パラメータ監視ステップにおいて監視した少なくとも１つのパラメータに基づいて、少なくとも部分的に、光学レンズ装置を最適化する、最適化ステップとを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、眼鏡フレームに取り付けられたアイトラッキング装置を使用して、光学レンズ装置を着用者に対して最適化する方法に関する。

本明細書中における本発明の背景の説明は、本発明に関する説明の一部をなすものである。これは、本発明の特許願の優先日において知られているか、または共通の一般的知識となっている事実に対して、確認を得るためのものと解釈されるべきではない。

眼科用レンズ装置を着用する必要がある人は、通常、眼鏡店に赴いて、レンズプロバイダにより提供される眼科用レンズ装置を注文する。眼科用レンズ装置の注文を受けた眼鏡技師は、少なくとも着用者の処方を、レンズプロバイダに提供する。

上記処方は、典型的には、非点収差の光電力に関する光学特性の１組のセットであり、必要に応じて、例えば、前方に位置するレンズにより、個々の視力欠陥を補正するために、眼の治療の専門家によって判定された事項が知らされる。

一部のレンズプロバイダは、眼科用レンズを設計する際に、着用者の目に関連する更なるパラメータを、この処方に加えて検討することを提案している。着用者に提供されるべき光学レンズの設計を行う際に、通常、着用者の瞳孔間距離が、レンズプロバイダによって考慮される。

着用者の更なるパラメータは、着用者が眼科用レンズを注文する際に、通常、眼鏡店において、眼鏡技師によって測定または判定される。

レンズプロバイダは、着用者の目に関連するより多くのパラメータを考慮して、カスタマイズすることができるレンズを開発してきた。着用者のいくつかのパラメータは、時間とともに変化することがあり、また、着用者が行っている活動の種類により異なることが観察されている。眼鏡店の店頭において、短い時間で着用者の目に関するパラメータを測定しても、常には、非常に正確および／または関連性の高い結果を提供しないことがある。特に、このようなパラメータを使用して設計された眼科用レンズは、着用者に完全には適合しない可能性がある。

従って、提供される眼科用レンズの品質をより向上させるために、着用者の処方箋の他に、着用者のパラメータの判定方法を改善する必要がある。

本発明の１つの目的は、特に、従来の方法よりも正確に、着用者パラメータを判定することにより、光学レンズ装置を最適化する方法を提供することである。

この目的のために、本発明は、光学レンズ装置を、着用者に対して最適化するための方法を提供するもので、本方法の方法は、次のステップを備えている。
− アイトラッキング装置を提供するステップ。このステップにおいて、アイトラッキング装置を搭載した眼鏡フレームが着用者に提供される。
− 着用者のパラメータを監視するステップ。このステップにおいて、着用者の眼に関する少なくとも１つのパラメータが、アイトラッキング装置を使用して監視される。
− 最適化ステップ。このステップにおいて、着用者パラメータ監視ステップにおいて取得された少なくとも１つのパラメータに基づいて、少なくとも部分的に、光学レンズ装置の少なくとも一部を最適化する。

眼鏡フレームに搭載されたアイトラッキング装置を使用することにより、着用者パラメータの判定の正確さおよび適合性が向上されるので有利である。

まず第１に、アイトラッキング装置を搭載した眼鏡フレームを使用することにより、着用者に邪魔感を与えることなく、長期間にわたって着用者パラメータを監視することができる。

第２に、アイトラッキング装置を搭載した眼鏡フレームを使用することにより、着用者がさまざまな活動（例えば、読書、スマートホンの操作、ゴルフ、自動車の運転等）を行っている間を通して、着用者のパラメータを監視することができる。

第３に、アイトラッキング装置を搭載した眼鏡フレームを使用することにより、着用者は、着用者パラメータを測定するための特別な測定装置または方法によって要求される特別な姿勢や体位をとる必要はなく、自然に振る舞うことができる。

第４に、アイトラッキング装置を搭載した眼鏡フレームを使用することにより、眼鏡の中に矯正機能が含まれているので、屈折異常の着用者も、長時間自然な振る舞いをするだけでよく、特定の器具を使用して行う測定よりも良好な測定値を得ることができる。これは、特に、累進多焦点レンズの着用者に対して有効であり、累進多焦点レンズには、特別の屈折率矯正技術が導入されており、着用者が矯正レンズを所持していない場合には、測定時に取る姿勢が普段と大幅に異なるからである。

着用者パラメータを判定するための従来の方法は、眼鏡技術者のところで、時間が限られている環境の中で行われる。従って、わずかにでも異常な、ストレスのある環境では、着用者の動作に影響を与える特定の測定機器／方法を必要とし、着用者が実行することができる活動の種類も、制限される。

本発明による方法により、眼に関わる着用者パラメータを、長時間（数分から数時間、更には、数日間）にわたって、監視することができる。この監視は、自然な環境条件で行うことができる。このことは、着用者が、体を置く位置、姿勢に対して、何の制約条件を課することなく、この光学装置を着用していることができる。

本発明による方法により、着用者は、眼鏡店において自由に振る舞うことができ、自然な環境条件の中で自由に行動することができる。着用者は、例えば、自動車の運転、またはスポーツ等、通常の活動状態の中で振る舞うことができる。

更なる実施形態では、以下に述べる特徴を、単独に、または組み合わせて適用して実施することができる。
− 本方法は、着用者の視覚環境を示す視覚環境データが提供される、視覚環境データ提供ステップを更に備え、最適化ステップにおいて、光学レンズ装置は、少なくとも部分的に、視覚環境データに基づいて最適化される。
− 本方法は、更に、着用者の活動を示す着用者活動データが提供される、着用者活動データ提供ステップを備え、最適化ステップにおいて光学レンズ装置は、少なくとも部分的に、着用者活動データに基づいて最適化される。
− 着用者の視覚環境、および／または着用者の活動は、着用者パラメータと同期して監視され、これにより、着用者パラメータを、着用者の視覚環境および／または着用者の活動とリンクさせることができる。
− 本方法は、更に、頭部運動監視ステップを備え、このステップにおいて、着用者の頭部の運動は、着用者パラメータ、および着用者の視覚環境および／または着用者の活動と同期して監視される。これにより、着用者の眼と頭との協調動作を、着用者の視覚環境および／または着用者の活動とリンクさせることができる。
− 最適化ステップにおいて、光学レンズ装置の光学機能が最適化される。
− 最適化ステップにおいて、光学レンズ装置の屈折機能が最適化される。
− 最適化ステップにおいて、光学レンズ装置の透過機能が最適化される。
− 最適化ステップにおいて、少なくとも１つのパラメータの監視に基づいて、光学レンズのリストの中から特定の光学レンズが選択される。
− 最適化ステップにおいて、光学レンズの、寸法および／または平均曲率および／または厚さ、および／または光学レンズの形状が最適化される。
− 最適化ステップにおいて、光学レンズ装置における光学レンズの位置が最適化される。および／または、アイトラッキング装置は、着用者の視線方向を判定するようになっている。
− アイトラッキング装置は、着用者の視距離を判定するようになっている。
− アイトラッキング装置は、着用者の少なくとも一方の眼の映像を取得するようになっている、少なくとも１つの光検出器を備えている。
− アイトラッキング装置は、少なくとも１つの１対の電極とこれに関連する処理装置とを備え、この１対の電極は、着用者の眼周辺の皮膚上の電位を測定するように構成され、処理装置は、瞬き、サッケード、および／または眼の動きを検出するように構成されている。
− アイトラッキング装置は、少なくとも１つの加速度計、および／または環境撮影カメラ、および／または光センサを備えている。
− 本方法は、更に、表示ステップを備え、表示ステップにおいて、監視ステップにおいて監視される少なくとも１つのパラメータに関連する情報を着用者に対して表示する。
− 監視ステップが眼鏡店に行ったときに実行される場合には、監視ステップは、少なくとも１分間実行される。
− 監視ステップは、少なくとも１０分間実行される。
− 着用者に提供される、眼鏡フレームに搭載されたアイトラッキング装置の重量は、１００ｇ以下である。
− 監視ステップは、着用者が自然な環境の中で特定の活動を行っているときに実行される。
− 監視ステップにおいては、一定時間にわたる、少なくとも１つのパラメータの振幅、および／または変化、および／または分布が監視される。
− 監視ステップにおいて監視される少なくとも１つの着用者パラメータは、以下に示す項目の中から選択される。
− 視線方向、
− 瞳孔径、
− 瞳孔形状、
− 瞳孔の外観、
− 斜位測定、
− 瞬き頻度、
− 着用者の両眼の間の視線不一致、
− 着用者の両眼の収束距離、
− 着用者の少なくとも一方の眼の照光レベル、
− 着用者の視軸と光学レンズの少なくとも一方の面との交点、
− 虹彩、角膜、強膜外観、涙の流れ（ｅｙｅ ｗａｔｅｒｉｎｇ）等の、一般的な眼の外観、
− 眼球運動の速さ。

更に、本発明は、着用者のための眼科用レンズの製造方法にも関する。この方法は、
− 眼科用レンズの光学機能を、本発明による方法を使用して最適化する光学機能最適化ステップと、
− 光学レンズを製造する製造ステップとを備えている。

また、本発明は、調整可能レンズ装置を制御する方法にも関する。調整可能レンズ装置は、調整可能レンズと、光学機能制御装置と、アイトラッキング装置とを備えている。調整可能レンズは、光学機能を備え、装置が着用者によって使用されるときには、着用者の少なくとも一方の眼と実世界光景との間に延びている。光学機能制御装置は、調整可能レンズの光学機能を制御することができるように配置されている。本発明の方法は、次に示すステップを備えている。
− 光学機能最適化ステップ。このステップにおいて、調整可能レンズの光学機能は、本発明による方法を使用して最適化される。
− 光学機能適合ステップ。このステップにおいて、調整可能レンズの光学機能は、光学機能最適化ステップにおいて最適化された光学機能に応じて調整される。

本発明の更なる態様においては、本発明は、コンピュータプログラム製品に関する。コンピュータプログラム製品は、１つ以上の、格納された命令シーケンスを備え、１つ以上の格納された命令シーケンスは、プロセッサによって実行されたとき、プロセッサによってアクセス可能であり、本発明による方法のステップを実行するようにプロセッサを駆動する。

本発明の別の態様においては、本発明は、コンピュータに本発明の方法を実行させるプログラムに関する。

本発明はまた、本発明によるコンピュータプログラムの命令の１つ以上のシーケンスを担持するコンピュータ可読媒体に関する。

本発明は更に、その上に記録されたプログラムを有するコンピュータ読み取り可能記憶媒体に関する。プログラムは、コンピュータに本発明の方法を実行させる。

本発明は、プロセッサを備える装置にも関する。プロセッサは、１つ以上の命令シーケンスを記憶し、本発明による方法の１つ以上のステップを実行するように適合されている。

以下、本発明の非限定的な実施形態を、添付図面を参照して説明する。

本発明の最適化のための方法のステップを示すフローチャートである。 本発明による最適化方法に使用する、頭に装着することができるアイトラッキング装置を示す図である。 本発明による調整可能レンズ装置の制御方法の手順を示すフローチャートである。

図中の要素は、簡単明瞭に示されており、必ずしも縮尺通りに描かれてはいない。例えば、図中の要素の一部の寸法は、本発明の実施形態の理解を改善するために他の要素に対して誇張されている。

図１に示すように、本発明においては、着用者の光学レンズ装置を最適化するための方法は、少なくとも、
− アイトラッキング装置提供ステップＳ１と、
− 着用者パラメータ監視ステップステップＳ２と、
− 最適化ステップＳ３とを備えている。

アイトラッキング装置提供ステップＳ１においては、眼鏡フレームに搭載されたアイトラッキング装置が着用者に提供される。

アイトラッキング装置を搭載した眼鏡フレームの例を、図２に示す。

図２に示されているアイトラッキング装置１０は、３つの光検出器２０、２２、２４を有する眼鏡フレーム１２を備えている。３つの光検出器２０、２２、２４は、着用者の左眼（図示せず）に向けられている。

図２の例では、光検出器２０、２２、２４は、カメラである、しかし、光検出器はまた、ピクセル化光検出器または光検出器アレイとすることもできる。

カメラ２０、２２、２４は、着用者の頭の方向にむけて配置され、これにより、着用者の左眼の様子、例えば、瞳孔、まぶた、虹彩、輝き、および／または左眼の領域の他の基準点等を追尾することができる。

カメラ２０、２２、２４は、電荷結合素子（ＣＣＤ）、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）、または、活性領域を含む他の検出器を含むことができる。これらは、例えば、画像を捕捉すること、および／または画像を表すビデオ信号を生成することができる、ピクセルの長方形または他の配列である。各カメラ２０、２２、２４のそれぞれの活性領域は、任意の所望の形状、例えば、正方形または長方形、円形、等を有することができる。 １つまたは複数のカメラの活性領域の表面はまた、湾曲していてもよく、必要に応じて、例えば、眼の近傍の三次元曲率の画像を取得中に、補償したイメージングを行うこともできる。

アイトラッキング装置１０は、更にオプションとして、３つの照明源３０、３２、３４を備えることができる。３つの照明源３０、３２、３４は、眼鏡フレーム１２を着用するときに、着用者の左眼を照明するように配置される。

３つの照明源３０、３２、３４は、眼鏡フレーム１２に固定されている。典型的な実施形態においては、照明源３０、３２、３４は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、レーザダイオード、またはその他、電気エネルギーを光子に変換することができるデバイスを含むことができる。各照明光源３０、３２、３４は、これを使用して眼を照明し、カメラ２０、２２、２４のいずれかを使用して、画像を取得し、測定目的に対する基準輝度を生成して、視線追跡の正確さを向上させることができる。典型的な実施形態においては、各光源３０、３２、３４は、比較的狭いまたは比較的広い帯域幅の光を発光するように構成されている。例えば、約７００〜１０００ナノメートルの範囲の赤外光の中の１つ以上の波長である。例えば、ＡｌＧａＡｓＬＥＤは、８５０ｎｍに発光ピークを有し、広く使用され、価格も手頃である。また、携帯電話やウェブカメラで使用される商品ＣＭＯＳカメラは、この波長での良好な感度を有している。

アイトラッキング装置１０は、処理ユニット１４を更に備え、処理ユニット１４は、カメラ２０、２２、２４によって取得された映像を受信して更なる処理を施すか、または記憶媒体に記録するように構成されている。処理ユニットは、眼鏡フレームの側面の一方に配置される。

図には示されていないが、アイトラッキング装置は、電源（例えば、バッテリ）、および／または他の電子機器を更に備えている。眼鏡フレーム１２内で重量をより均一に分散させるために、電源および／または他の電子機器は、眼鏡フレームの処理ユニット１４を含む側とは反対の側に配置されれば、有利である。

アイトラッキング装置は、着用者が長い間着用していても、着用者の邪魔にならないように頭に装着することができれば、有利である。これは、例えば、着用者が長い間着用して、着用者の視覚行動の日常生活条件を正確に判定できるからである。

本発明の好適な実施形態においては、着用者に提供するアイトラッキング装置は、全体の重量が、１００ｇ以下（例えば、７５ｇ以下）である。

図２においては、カメラおよび照明源は、眼鏡フレームの左側に示されているが、アイトラッキング装置は、カメラおよび照明源が眼鏡フレームの右側に配置されていてもよい。

眼鏡フレームの両側にカメラを有し、これにより、着用者の視線方向および視線距離に関する正確な情報を提供することができれば有利である。

図２には示されていないが、アイトラッキング装置は、カメラに加えて、またはカメラの代替として、着用者の眼周辺の皮膚上の電位を測定するように構成されている、少なくとも１対の電極を備えることができる。

アイトラッキング装置は、更に、瞬き、サッケード、および／または眼の動きを検出するように構成された処理装置と関連付けることもできる。

アイトラッキング装置は、少なくとも着用者の処方に適合した、眼科用レンズを含む標準的な眼鏡フレームに、カメラ、電池、処理手段等の、アイトラッキング要素を追加することによって得ることができる。これは、電子アドオンとして眼鏡フレームに取り付けられている形態とすることができる。

あるいは、アイトラッキング装置は、少なくとも、着用者の処方に適合する眼科用レンズが装着された眼鏡フレームを備えることもできる。例えば、アイトラッキング装置は、矯正レンズを有する着用者の現在のフレームに取り付けられたアドオンデバイスの形態であってもよい。この場合には、アイトラッキング装置は、着用者の眼とレンズとの間に組み込まれたカメラを有することが望ましく、これにより、レンズに入力する光の屈折偏倚を防ぐことができる。屈折偏倚は、眼の映像を歪ませるからである。これにより、眼科用レンズに依存しないアイトラッキング装置測定が可能になる。

着用者が日常生活の状況でアイトラッキング装置を使用することができ、これにより眼に関連するパラメータをより正確に監視することができれば有利である。

着用者パラメータ監視ステップＳ２において、アイトラッキング装置提供ステップＳ１で提供するアイトラッキング装置を使用して、着用者の眼に関連する少なくとも１つのパラメータが監視される。

監視ステップＳ２を、より長い時間を掛けて実行すれば、より正確な監視を行うことができる。典型的には、監視ステップは、少なくとも１０分の時間をかけて行われる。例えば、アイトラッキング装置は、着用者に対して、朝に提供することができる。監視ステップは、１日を通して実行することができ、これにより、多くの異なる視覚状況にわたる着用者の眼のパラメータを監視することができる。

着用者が眼鏡店で監視ステップを実行する場合には、監視時間は短くなるが、１分より長い時間であることが望ましい。

監視ステップにおいては、着用者の眼の少なくとも１つのパラメータの、ある一定時間にわたる振幅および／または変化および／または分布が監視される。例えば、パラメータの振幅は、所与の周波数において測定され、例えば内部メモリに記憶される。測定、記憶されたデータは、これを使用して、監視したパラメータの時間に関わる変化および／または時間に関わる分布を求めることができる。

監視の適切性を向上させるために、着用者の通常の環境に応じた自然な環境の中における着用者の特定の活動において、監視ステップが実行される。

あるいは、監視は眼鏡店で行うことができる。眼鏡技師は、着用者の活動に対応した着用者の異なる行動を提案することができる。例えば、眼鏡技師は、本を読むか、タブレット上のテキストを読むか、または、種々の視覚試験を実行するように提案することができる。この視覚試験は、例えば、特定の視標を凝視するかまたは追尾するか、または前方を見据えるか、コンピュータ上の作業しているとき等の姿勢に於ける試験である。

具体的な活動は、例えば、運転、スポーツ、読書、コンピュータ作業である。この活動は、屋内と屋外との活動を含み、また、近方視力活動、中間視力活動、および遠方視力活動を含んでいる。

監視ステップを開始する前に、眼鏡店で、一連の検査または較正試験を実施することが望ましい。

例えば、着用者を矯正するために必要なレンズの機能およびタイプ（単一焦点、累進多焦点等）が判定され、アイトラッキング装置は、この機能およびタイプを有するレンズを備えることができる。

更に、装置および／または着用者の特徴が判定され、これらを追加データとして記憶することにより、最適化ステップを改善することができる。例えば、装置のレンズの機能／タイプ、眼に対応したレンズの位置を記憶することができる。更には、レンズと眼回転中心との間の距離、装用時前傾角（ｐａｎｔｏｓｃｏｐｉｃ ａｎｇｌｅ）、瞳孔間距離、フレームの遠方視点位置、累進レンズに対する近方視点位置、装置のフレーム形状を含むことができる。

例えば、着用者は、アイトラッキング装置を着用して、異なる既知の方向の異なる視標を凝視するように求められる。着用者は、例えば、まっすぐ前方の遠方視標から開始することができ、これにより、主視線姿勢を適合させることができる。

監視ステップにおいては、着用者の眼に関連するいずれのパラメータをも監視することができる。

例えば、監視ステップにおいては、以下に示すパラメータを、１つ、または任意の組み合わせで監視することができる。
− 視線方向、
− 瞳孔径、
− 瞳孔形状、
− 瞳孔の外観、
− 斜位測定、
− 瞬き頻度、
− 着用者の両眼の間の視線不一致、
− 着用者の両眼の収束距離、
− 着用者の少なくとも一方の眼の照光レベル、
− 着用者の視軸と光学レンズの少なくとも一方の面との交点、
− 虹彩、角膜、強膜外観、涙の流れ（ｅｙｅ ｗａｔｅｒｉｎｇ）等の、一般的な眼の外観、
− 眼球運動の速さ。

これらのパラメータを使用することにより、着用者の視覚挙動、個々のパラメータ、環境が着用者の視覚活動に与える影響、視覚能力または疲労、被る可能性があるか、または進行している眼疾患を判定することができる。

監視ステップにおいて、追加のセンサを使用することができ、これにより、着用者の現在の活動、または環境条件を判定することができる。例えば、加速度計を使用することにより、着用者が、読書をしているか、またはまっすぐ前方を眺めているかを判定することができる。また、着用者の環境の映像を取得するカメラを使用することもでき、これにより、いくつかの種類の活動、例えば、着用者が、ドライブをしているか、スポーツをしているか、また、周囲の明るさが暗いか明るいかを判定ことができる。例えば、映像から、周囲環境の動きの解析を行うことができ、スポーツ等の動的活動を検出することができる。これは、例えば、運転中に、動いている他の自動車等を、コンピュータ／タブレット／スマートホンのビデオ表示から判定することができる。

カメラは、環境条件の明るさを判定することができ、これにより、環境の光条件の高低を判定することができる。また、まぶしい光源の存在や霧の存在を判定することもできる。

監視ステップにおいて収集されたデータは、事後処理することもでき、これにより、更なる情報を得ることができる。これは、例えば、着用者の効き目に関する情報、着用者の活動の種類に依存する、着用者の使用頻度が最も高い光学レンズのエリアを判定すること等である。

例えば、アイトラッキング装置は、着用者の遠方視力活動の視線方向、および視線方向の、眼鏡フレーム形状に対する影響を判定することができる。同様に、アイトラッキング装置は、近方視力活動の視線方向、およびの視線方向の、眼鏡フレーム形状に対する影響を判定することもできる。

形状への影響に関わる垂直距離は、これを使用して、累進レンズにおける合わせ十字（ｆｉｔｔｉｎｇ ｃｒｏｓｓ）と近方視力の位置との間の距離を判定することができる。

視線方向が水平に近い場合には、遠方視力活動であると判定することができ、また、視線方向がフレームの底部に向かっている場合には、近方視力活動であると判定することができる。

簡単な例としては、着用者が高い頻度で遠方物体を注視するための光学レンズのエリア、および着用者が高い頻度で近くの物体を注視するための光学レンズのエリアを判定する場合である。

着用者が長時間にわたってアイトラッキング装置を使用すると有利であり、これにより、１日にわたって、例えば遠距離注視および／または近距離注視に対する光学レンズのエリアを判定することができる。

図１には示されていないが、本発明よる方法は、表示ステップを更に含むことができ、表示ステップにおいては、監視ステップにおいて監視される少なくとも１つのパラメータに関する情報を、例えば着用者および／または眼治療の専門家に対して表示することができる。

本発明の方法は、送信ステップを更に備えることができる。送信ステップでは、監視ステップ中に監視された少なくとも１つのパラメータに関連する情報を、遠隔サーバ等の遠隔エンティティに送信する。レンズ供給者、および／または着用者および／または眼治療の専門家が、この情報にアクセスすることができれば、それが有利である。

最適化ステップにおいて、光学レンズ装置は、少なくとも部分的に、着用者パラメータ監視ステップにおいて取得された着用者の眼に関連する情報に基づいて、最適化される。

最適化は、例えば、眼科用レンズの種類、および監視するパラメータの種類に応じて、異なる方法で行うことができる。

１つの実施形態においては、光学レンズ装置を最適化するステップは、光学レンズ装置の光学レンズの光学機能を最適化するステップを備えている。

本発明においては、光学機能は、各視線方向に対して、光学レンズを透過する光に与える光学レンズの効果に対応する光学機能を意味している。

光学機能等は、光屈折機能、光吸収、偏光機能、コントラストの強化等を含むことができる。

光屈折機能は、視線方向の関数として表した光学レンズ電力（平均電力、非点収差等）に相当する。光屈折機能は、本発明による方法を使用して最適化することができる。

一般的に、眼科用レンズが、累進多焦点レンズである場合には、本発明の方法によって、光学レンズの種々のパラメータを最適化することができる。これらの中で、近方視力ゾーンおよび遠方視力ゾーンの相対位置、および／またはデザインのタイプ、および／または累進の長さおよび／または累進回廊（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ ｃｏｒｒｉｄｏｒ）の寸法が重要である。

本発明においては、累進多焦点レンズは、遠方視力ゾーンと近方視力ゾーンと、それらの間に累進回廊（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ ｃｏｒｒｉｄｏｒ）（または累進チャンネル（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ ｃｈａｎｎｅｌ））とを有する眼科用レンズを意味している。累進回廊によって、遠方視力ゾーンから近方視力ゾーンに変化する際に、分轄線またはプリズムジャンプ（ｐｒｉｓｍａｔｉｃ ｊｕｍｐ）のない、穏やかな光電力の変化が得られる。

本発明においては、累進多焦点レンズの累進の長さは、合わせ十字と、遠方視力点における平均球に対して８５％異なる平均球の子午線上の点とにおける、レンズ表面上で垂直に測定した距離に対応する。

「光学設計」と言う用語は、眼科用レンズの当業者の間で、眼科用レンズのパラメータを指定する際に広く知られている文言である。これによって、眼科用レンズに対する光屈折機能を定義することができる。各眼科用レンズ設計者は、特に累進眼科用レンズに関しては、各自独自の設計を有している。１つの例として、累進眼科用レンズの「設計」によって、累進面を最適化することができ、これにより、老眼の能力が回復され、全ての距離を明瞭に見ることができるようになる。更には、全ての生理学的視力機能が回復される。生理学的視力機能は、中心窩視力、中心外視力、両眼視力、および不要非点収差の最小化等である。例えば、累進多焦点レンズの設計は、以下に示す項目を含む。
− 日常生活の活動中にレンズ着用者によって使用される主視線方向（子午線）に沿った電力プロファイル。
− レンズの両側（すなわち、主視線からそれた方向）での電力分布（平均電力、非点収差等）。

これらの光学特性は、「設計」の一部であり、眼科用レンズ設計者によって定義され、計算され、それらが累進多焦点レンズに設定される。例えば、視線の範囲（水平または垂直）を測定することにより、着用者が、眼球移動のカテゴリーに属するか、頭移動のカテゴリーに属するか、またはその中間に属するかを判定することができる。

そして、着用者が眼球移動のカテゴリーに属する場合には、ハードデザイン累進レンズが提案されると考えられ、また、着用者が頭移動のカテゴリーに属する場合には、ソフトデザイン累進レンズが提案されると考えられる。着用者が中間カテゴリーに属する場合には、ハード／ソフトデザインに関するトレードオフが提案されると考えられる。

このカテゴリーは、視線方向の最小値／最大値、または分散に基づいて判定することができる。

着用者に提供される光学レンズのサイズもまた、本発明による方法を使用して最適化することができる。本発明による方法により、着用者によって使用される光学レンズのエリアの寸法に関する情報を提供することができる。各着用者は、それぞれ異なる寸法の光学レンズを使用することができ、従って、光学レンズの寸法は、着用者の要求に従って調整することができる。

光学レンズの最適化は、眼鏡フレームにおける光学レンズの位置を最適化することである。特に、プリズム基準点等の、光学レンズの基準点の位置を、着用者の眼に対して、本発明の方法により最適化することができる。

例えば、遠方視力に対して、長期間にわたる視線方向を測定し、視線方向の平均値をとり、フレーム形状に対する平均視線方向の影響を判定し、この位置に累進レンズの合わせ十字を配置することが可能である。

本発明の最適化ステップは、特定の光学レンズを選択することである。これは例えば、利用可能な光学レンズのリストの中で、例えば、特定の光学レンズの設計を選択することである。最も適切な光学レンズの選択は、眼関連パラメータの監視に基づいて行うことができる。

例えば、累進の長さが異なる累進レンズ、異なるデザイン（ソフト設計、ハード設計）の累進レンズのリストの中からの累進レンズを選択することが可能である。

本発明の１つの実施形態により、光学レンズの透過関数を最適化することができる。本発明においては、透過関数は、各視線方向に対する、ある波長範囲にわたる平均透過電力を与える能力を表している。波長範囲にわたる平均透過電力は、入力光に対して、システムを透過する光強度のパーセントを示した値である。

例えば、一方の目に使用されるカメラによって測定された輝度によって、異なる透過関数が提供される場合がある。この場合には、透過関数として、例えば、着用者の環境に適合させたカテゴリー０〜４（ＩＳＯ８９８０−３）、特定ＵＶカット（例えばＣｒｉｚａｌＵＶＡＲ塗布）、または偏光レンズ等、という解決策がある。

本発明の１つの実施形態においては、最適化は、着用者にレンズの特定のタイプを処方するという形態をとることができる。例えば、着用者の監視が、頻度が高い流涙による赤目を示したときには、これは視覚疲労を表しており、この場合には、視覚強度を低下させるレンズを、着用者に提案することができる。レンズの例は、エシロール（Ｅｓｓｉｌｏｒ）からの抗疲労ＴＭレンズ（ａｎｔｉｆａｔｉｇｕｅ ＴＭレンズ）である。

本発明の１つの実施形態による本発明の最適化方法により、古典的光学レンズを最適化することができる。古典的光学レンズは、眼鏡フレームに適合するように製造され、縁取りされているレンズであり、眼鏡フレームは、例えば、アイトラッキング装置に使用される眼鏡フレームのタイプと同じタイプである。

本発明による方法によって、視覚環境に関するパラメータを測定する際に、アイトラッキング装置を使用することにより、視覚環境に関連する、着用者の眼パラメータ（例えば、視覚光景、および着用者が実行する業務または活動）の測定を改善することができる。

視覚環境または着用者が実行する活動に関連する、着用者の眼パラメータを測定することにより、着用者に対する視覚装置の改善を図ることができる。これは、着用者パラメータ（例えば視線方向）は、活動に依存しているからである。例えば、歩行活動の場合と階段を登る場合との間における着用者の視覚戦略には、大きな差異があるからである。

眼パラメータを監視するステップは、補助装置によって視覚光景または活動を追尾するステップを含むことができる。この補助装置は、カメラ、または内部センサ、または光学技術者が伝統的に使用して主視線方向を判定するプロトコルである。例えばカメラは、着用者の環境光景を取得して、着用者が、舗道の上を歩いているか、スポーツを行っているか、階段を登っているか、ドライブしているか等を、画像処理技術を使用して判定することができる。

異なる活動を定義し、これらの活動の各々についての着用者の視覚パラメータ（例えば、視線方向）を記憶することもできる。

追加のパラメータとして、例えば内部センサの頭部回転加速度計を使用して、着用者が活動中に見ている特徴物を記憶することもできる（例えば、着用者が階段を登るときに見ているもの、ドライブ中に視覚刺激を与えるもの等を記憶することができる）。

次に、最適化ステップにおいては、少なくとも部分的に、着用者パラメータ監視ステップにおいて監視した、少なくとも１つのパラメータ、および、着用者の視覚光景および／または活動の、少なくとも１つのパラメータに基づいて、光学レンズ装置が最適化される。

例えば、人混みの中で移動する自然な活動時に、眼協調動作を測定し、これにより、衝突の危険性がある場合に着用者が行う、最良かつ自然な眼と頭との協調動作を同定する。そのために、着用者は、眼鏡フレーム上に取り付けたアイトラッキング装置と、補助装置とを装備することができる。補助装置として、カメラによって光景を記録することができ、ジャイロスコープセンサによって、頭の位置を記録することができる。

監視ステップは、基準枠の中で、頭部および眼部トラッキング装置を較正するために実行することもできる。装置によって同期記録をすることにより、危険な視覚光景が現れた際に、その視覚光景と、それに対応する眼および頭の協調動作とを結び付けることができる。この監視によって、衝突の危険が生じた際に、着用者が、むしろ頭部を動かす性行にあるのか、眼を動かす性行にあるのかを判定することができる。従って、着用者の視覚パラメータばかりではなく、活動に関連するパラメータをも考慮に入れた上で、光学レンズ装置を最適化することが可能である。

眼鏡フレームに搭載したアイトラッキング装置、および追加のセンサ装置により監視ステップを実行することにより、頭眼運動比率の測定を向上させることができる。このために開発された装置として、本出願人によって開発され、商品化されたＶａｒｉｌｕｘ Ｉｐｓｅｏ（登録商標）がある。これを使用することにより、カスタム化視力矯正を改善することができる。この装置を使用して頭眼運動比率を測定してデータ処理を行うことにより、特定の着用者の視覚印影に対応および特化した累進レンズを製造することができ、着用者の生理学的特徴と一致したデザインを創造することができる。

また、最適化ステップは、この行動係数を、主として計算によって得ることにより、最適設計を実現することである。従って、例えば、頭ではなく、眼を移動させる傾向がある着用者に対しては、かなり広い鋭い視野（電力勾配が高い視野）を有する設計が選択され適用される。このような設計は、ハードデザインと呼ばれている。しかし、この設計は、より大きな歪みを発生させる。これに対して、目よりも頭を移動させる傾向がある着用者に対しては、周囲が揺れる印象を避けるために、周囲に対して穏やかな累進を有する設計が選択される。穏やかな電力勾配を有するこの設計は、ソフトデザインと呼ばれている。

従って、本発明はまた、着用者が使用する眼科用レンズの製造方法にも関する。この方法は、
− 本発明による方法を使用して眼科用レンズの光学機能を最適化する、光学機能最適化ステップと、
− 光学レンズを製造する製造ステップとを備えている。

更に、本発明の最適化方法により、例えば、プログラム可能レンズ等の調整可能レンズの光学機能を最適化することができる。

図３に示すように、本発明は更に、調整可能なレンズ装置の制御方法にも関する。この方法は、
− 調整可能レンズ装置供給ステップＳ２１と、
− 光学機能最適化ステップＳ２２と、
− 光学機能適合ステップＳ２３とを備えている。

調整可能レンズ装置供給ステップＳ２１においては、調整可能レンズ装置が提供される。調整可能レンズ装置は、少なくとも、プログラム可能レンズ等の調整可能レンズと、光学機能制御装置と、アイトラッキング装置とを備えている。

調整可能レンズは、光学機能を有し、着用者がこの装置を使用する際に、少なくとも着用者の片眼と現実世界の光景との間に延びている。

光学機能制御装置は、調整可能レンズの光学的機能を制御するように構成されている。

例えば、プログラム可能レンズは、光学レンズの面に平行に並置されたセルの集合を備えることができ、これにより、いわゆる画素化光学要素が形成される。

このような画素化光学要素はまた、屈折作用、光吸収、偏光機能、コントラスト能力の強化等の様々な光学機能を有することができる。

光学要素の屈折機能は、光学要素を透過する所定の単色光波に対する光位相シフト分布によって特徴付けることができる。

一般的に、透明な光学要素は、光軸に対して横方向に延びている表面を有している。光波の伝播の平均方向は、この光軸と重畳するように選択することができ、光位相シフト分布は、表面要素内に与えることができる。

画素化光学要素の場合には、光位相シフトは、透明な光学要素の使用可能な表面のサンプルを構成する点で実行され、離散的な値を有している。

単色光の光波に対する位相シフトΔφは、公知のように、２πと、各セルの交差の長さＬと、セルを構成する透明材料の屈折率と空気の屈折率との差と、波長λの逆数との積で表わされる。

図１の例においては、調整可能レンズ装置には、アイトラッキング装置が設けられている。

光学機能最適化のステップＳ２２においては、本発明による最適化方法を使用して、調整可能レンズの光学機能が最適化される。

光学機能適合ステップＳ２３においては、調整可能レンズの光学機能は、光学機能最適化ステップＳ２２において判定され最適化された光学機能に対応するように調整される。

本発明の１つの実施形態においては、着用者の視線方向に関する情報を表示するようになっている。例えば、累進レンズの場合には、コンピュータ上にマップを表示することが提案される。このマップは、少なくとも左右片方のレンズを表し、左右のレンズに対する遠方視力位置、および近方視力位置を表している。また、視線方向のレンズ内における分布も、表わすことができる。これにより、着用者の近方視力／遠方視力に対する視線方向が、レンズの近方視力／遠方視力位置に適合しているか否かを示すことができる。

近方視力、遠方視力または中間視力に対する視野幅を表し、これにより、視線方向の分布が、これら近方視力、遠方視力または中間視力に対する視野幅に収まるか否かを確認することも可能である。着用者が、視野幅の広い、または狭いレンズを必要とする場合には、そのことが着用者に対して示される。

視野幅の輪郭は、例えば、不要非点収差が０.５Ｄの値を有するＩＳＯラインである。

以上本発明を、本発明の一般的概念に対する非限定的実施形態を参照して説明してきた。

当業者にとっては、上記で説明した典型的実施形態に対する多くの更なる修正および変形が可能であると思う。上記で説明した典型的実施形態は、本発明を限定するものではなく、本発明は、専ら添付の特許請求項によってのみ決定される。

特許請求において、「備える」と言う用語は、他の要素またはステップの存在を排除するものではない。また、各要素は、複数を除外するものではない。相互依存する従属請求項の中に異なる特徴物が記載されているという事は、これらの特徴物の組み合わせを使用することが有利であるという事実を単に示しているだけに過ぎない。請求項におけるいずれの符号も、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

１０ アイトラッキング装置
１２ 眼鏡フレーム
１４ 処理ユニット
２０、２２、２４ 光検出器
３０、３２、３４ 照明源

Claims (19)

1. 着用者に対して光学レンズ装置を最適化するための方法であって、
   − 眼鏡フレームに搭載したアイトラッキング装置を前記着用者に提供する、アイトラッキング装置提供ステップと、
   − 前記着用者の眼に関連する少なくとも１つのパラメータを、前記アイトラッキング装置を使用して監視する、着用者パラメータ監視ステップと、
   − 前記着用者パラメータ監視ステップにおいて監視した前記少なくとも１つのパラメータの前記監視に基づいて、少なくとも部分的に、前記光学レンズ装置を最適化する、最適化ステップとを備えていることを特徴とする方法。
2. 前記着用者の視覚環境を表現する視覚環境データを提供する、視覚環境データ提供ステップを更に備え、前記最適化ステップにおいて、少なくとも部分的に、前記視覚環境データに基づいて前記光学レンズ装置を最適化することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記着用者の活動を表現する着用者活動データを提供する、着用者活動データ提供ステップを更に備え、前記最適化ステップにおいて、少なくとも部分的に、前記着用者活動データに基づいて前記光学レンズ装置を最適化することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記着用者の前記視覚環境、および／または前記着用者の前記活動を、前記着用者パラメータと同期させて監視することにより、前記着用者パラメータを、前記着用者の前記視覚環境および／または前記着用者の前記活動とリンクさせることを特徴とする、請求項２または３に記載の方法。
5. 前記着用者の頭運動を、前記着用者パラメータ、および、前記着用者の視覚環境および／または前記着用者の前記活動と同期させて監視し、これにより、前記着用者の眼−頭協調動作を、前記着用者の視覚環境および／または前記着用者の活動とリンクさせる、頭運動監視ステップを更に備えていることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. 前記最適化ステップにおいて、前記光学レンズ装置の光学機能を最適化することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記最適化ステップにおいて、前記少なくとも１つのパラメータの前記監視に基づいて、光学レンズのリストの中から特定の光学レンズを選定することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記最適化ステップにおいて、前記光学レンズの寸法を最適化することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記最適化ステップにおいて、前記光学レンズ装置における前記光学レンズの位置を最適化することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記アイトラッキング装置は、前記着用者の視線方向を判定するようになっていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記アイトラッキング装置は、前記着用者の視距離を判定するようになっていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記監視ステップにおいて監視された前記少なくとも１つのパラメータに関する情報を、前記着用者に対して表示する、表示ステップを更に備えていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記アイトラッキング装置は、加速度計、および／または前記周囲環境の光景を取得するカメラ、および／または光センサ、および／またはジャイロスコープセンサを更に備えていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記監視ステップは、前記着用者が、自然環境の中で特定の活動を行っているときに実行することを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 前記監視ステップにおいて、前記少なくとも１つのパラメータの振幅、および／または時間にわたる変化および／または分布を監視することを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 前記監視ステップにおいて監視する少なくとも１つの着用者パラメータを、
    − 視線方向と、
    − 瞳孔径と、
    − 瞳孔形状と、
    − 瞳孔の外観と、
    − 斜位測定と、
    − 瞬き頻度と、
    − 着用者の両眼の間の視線不一致と、
    − 着用者の両眼の収束距離と、
    − 着用者の少なくとも一方の眼の照光レベルと、
    − 着用者の視軸と光学レンズの少なくとも一方の面との交点と、
    − 虹彩、角膜、強膜外観、涙の流れ（ｅｙｅ ｗａｔｅｒｉｎｇ）等の、一般的な眼の外観と、
    − 眼球運動の速さとのリストの中から選択することを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 着用者のための眼科用レンズを製造する方法であって、
    − 請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法を使用して前記眼科用レンズの前記光学機能を最適化する、光学機能最適化ステップと、
    − 前記光学レンズを製造する製造ステップとを備えていることを特徴とする方法。
18. 調整可能レンズ装置を制御する方法であって、前記調整可能レンズ装置は、調整可能レンズと、光学機能制御装置と、アイトラッキング装置とを備え、前記調整可能レンズは、光学機能を有し、前記装置を前記着用者が使用する際に、前記着用者の少なくとも一方の眼と実世界光景との間に延び、前記光学機能制御装置は、前記調整可能レンズの前記光学機能を制御するように配置され、前記方法は、
    − 請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法を使用して、前記調整可能レンズの前記光学機能を最適化する光学機能最適化ステップと、
    − 前記光学機能最適化ステップにおいて判定し最適化した前記光学機能に応じて、前記調整可能レンズの前記光学機能を調整する光学機能適合ステップとを備えていることを特徴とする方法。
19. プロセッサがアクセス可能な１つ以上の命令シーケンスを格納し、前記プロセッサによって実行されるときに、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の方法の前記ステップを実行するように、前記プロセッサを駆動することを特徴とするコンピュータプログラム製品。

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