JP7083758B2 - 眼鏡フレーム内にレンズを設計して配置する方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2016年5月10日に出願された米国仮特許出願第62/334,128号、2016年9月1日に出願された米国仮特許出願第62/382,598号、及び2016年9月22日に出願された米国仮特許出願第62/398,379号の利益を主張し、上記出願の全開示が、上記出願の全体を参照することにより、本明細書に明確に組み込まれる。
いくつかの態様では、カスタムアイウェアは、アイウェアを着用する個人の特有の解剖学的構造に基づいて設計されて形成される。この個人という用語は、本明細書において、「着用者」、「使用者」、「個人」、又は「顧客」とも呼ばれ得る。アイウェアを選択するコンピュータベースのシステムでは、計算装置(コンピュータデバイス)は、画像取込装置を利用して着用者を撮像することによって着用者の実際的なデジタル表示(例えばデジタル画像)を生成し得る。例えば、着用者のデジタル画像は、カメラ、光センサ、又はスキャナ等の1つ又は複数の画像取込装置によって生成され得る。スキャナは、光学式スキャナ、赤外線スキャナ、レーザスキャナ、3Dスキャナ、又はX線装置やCDスキャナ等の医療用スキャナであり得る。いくつかの態様では、計算装置は、例えば、寸法が既知の基準物体を用いることによって、又は、スケールバー又は定規を用いることによって、着用者の画像に基づいて着用者の寸法を決定する。いくつかの実施形態では、デジタル画像は3Dスキャナを用いて取得した3D画像であり得る。いくつかの実施形態では、計算装置は、2つ以上の2D画像を結合して3D画像を生成し得る。
本明細書で論じるいくつかの態様では、例えば、眼鏡(例えばフレーム及びそれに取り付けられたレンズ)の光学性能を向上させるために、フレームを個々に(例えばカスタマイズされて)設計することができることから、設計されたフレームは取り付けられたレンズの理想の(又は理想に近い)装用条件を維持する。ある実施形態では、計算装置は、着用者の処方箋及び/又は着用者のライフスタイルパラメータ(例えば、着用者の歴史、着用者によって行われる活動等)に基づいて、着用者用レンズパラメータ(例えば、角膜頂点間距離(CVD)、装用時前傾角度(PA)、又は顔形状角度(FFA)等)を決定し得る。例えば、計算装置は、着用者のライフスタイル情報に基づいて、一般的な累進付加レンズ(PAL)、室内使用累進レンズ、又は近視累進レンズ(減衰レンズを含む)等のPAL用に、コリドー長さ等のレンズパラメータを決定し得る。他の例では、レンズの基本設計を、着用者のライフスタイルに基づいて決定してもよい。
入力データ:
ステップ1:患者の処方箋
R:sph +0.25D、cyl -1.25D、Ax 100deg、Add 2.50D
L:sph +2.25D、cyl -2.50D、Ax 80deg、Add 2.50D
1 一般的な目的
2 SVの読み取り
3 二焦点レンズ
4 中央の中間PAL(Mid-Intermediate PAL)
5 近距離Pal(減衰PAL)
6 遠視SV又は共用SV
7 裸眼
選択:4
重要度ポイント:IL(1)~IL(3)
+室内で遠距離(約4.5m)を見ることはどのくらい重要か?
IL(1)0・・・4/選択:1
+室内で中距離(60cm~1m)を見ることはどのくらい重要か?
IL(2)0・・・4/選択:4
+室内で近距離(30~50cm)を見ることはどのくらい重要か?
IL(3)0・・・4/選択:4
+コンピュータの使用に関し、どのタイプのコンピュータを使用しているか?また、それらはどのくらい重要か?
デスクトップPC: IL(4)0・・・4/選択:3
ラップトップ型/ノート型パソコン: IL(5)0・・・4/選択:3
パッド/スマートフォン: IL(6)0・・・4/選択:1
重要な5項目を選択する。選択した項目はどのくらい重要か?
(重要度:0=重要でない、・・・、2=非常に重要)
重要度レベルポイント:IL(7)~IL(15)
+本や雑誌を読む IL(7)0・・・2/選択:2
+新聞を読む IL(8)0・・・2/選択:0
+テレビを見る IL(9)0・・・2/選択:2
+机で行う通常の仕事 IL(10)0・・・2/選択:1
+複数人との打合せ IL(11)0・・・2/選択:1
+楽器の演奏 IL(12)0・・・2/選択:0
+テーブルゲームで遊ぶ IL(13)0・・・2/選択:0
+ガーデニング IL(14)0・・・2/選択:2
+芸術の創作 IL(15)0・・・2/選択:0
+理想PA スペース用/スクリーン用/近場用の理想のPA 計算されたExp.:9.0deg
+PA最大値 PAの最大限界値(装用時前傾角度) 計算されたExp.:13.0deg
+PA最小値 PAの最小限界値(装用時前傾角度) 計算されたExp.:5.0deg
+理想CVD 角膜頂点間距離の理想値 計算されたExp.:12.1mm
+CVD最大値 CVDの最大限界値 計算されたExp.:13.5mm
+CVD最小値 CVDの最小限界値 計算されたExp.:11.5mm
+理想LFFA 理想のレンズ面形状角度 計算されたExp.:0deg
+LFFA最大値 LFFAの最大限界値 計算されたExp.:9.5deg
+LFFA最小値 LFFAの最小限界値 計算されたExp.:-2.0deg
いくつかの態様では、レンズパラメータの値の範囲は、計算装置を用いて以下のように計算される。いくつかの態様では、レンズパラメータの値の範囲は、他の適切な計算を用いて計算される。
これは、地面に対する水平線とレンズの前面上のプリズム基準点における垂直線との間の子午面における理想の角度として定義される。このため、着用者の頭部の位置が自然な位置にあるとき、着用者は、レンズのフィッティングポイントを通して水平方向(第1眼位)に見ることができる。いくつかの態様では、PAは以下のように計算され得る。
PAF=8.0
PAM=9.0
PAN=10.0
重み付けポイント(1)~(3)
+室内で遠距離(例えば4.5m以上)を見ることはどのくらい重要か?
WP(1):遠距離 5、中距離 0、近距離 0
+室内で中距離(例えば60cm~1m)を見ることはどのくらい重要か?
WP(2):遠距離 0、中距離 5、近距離 0
+室内で近距離(例えば30~50cm)を見ることはどのくらい重要か?
WP(3):遠距離 0、中距離 0、近距離 5
重み付けポイント(4)~(6)
WP(4):デスクトップPC:遠距離 0、中距離 8、近距離 2
WP(5):ラップトップ型/ノート型パソコン:遠距離 0、中距離 3、近距離 7
WP(6):パッド/スマートフォン:遠距離 0、中距離 3、近距離 5
重み付けポイント(7)~(15)
WP(7):本や雑誌を読む:遠距離 0、中距離 3、近距離 7
WP(8):新聞を読む:遠距離 0、中距離 5、近距離 5
WP(9):テレビを見る:遠距離 8、中距離 2、近距離 0
WP(10):机で行う通常の仕事:遠距離 1、中距離 5、近距離 4
WP(11):複数人との打合せ:遠距離 3、中距離 2、近距離 3
WP(12):楽器の演奏:遠距離 2、中距離 6、近距離 2
WP(13):テーブルゲームで遊ぶ:遠距離 0、中距離 5、近距離 5
WP(14):ガーデニング:遠距離 5、中距離 3、近距離 2
WP(15):芸術の創作:遠距離 1、中距離 5、近距離 3
これは、主要な視覚方向(水平方向)における、着用者の角膜頂点とフレームに取り付けられたレンズの後面との間の理想の距離として定義される。
これは、右のレンズ及び左のレンズの前面上のそれぞれのフィッティングポイントでの垂直線と視界の第1眼位線との間の、フィッティングポイントで左右のレンズの前面を横切る水平面における理想の角度である。
フレーム形状データは、ボクシングシステム(A/Bサイズ)に関連する眼鏡レンズ(2次元平面)の最大垂直及び水平延設部を参照する。
上述のように、計算装置がレンズパラメータ情報を受信して使用し、コンピュータ計算されたレンズパラメータ及び着用者のデジタル表示に基づいて着用者用カスタムアイウェアをさらに設計し得る。
本開示のさらなる態様は、眼鏡技師等のアイケアの専門家の助けがあってもなくても、顧客がカスタムアイウェアを注文するカスタマイゼーションシステム(図1)に関する。カスタマイゼーションシステムは本明細書に記載された方法を実行する。いくつかの実施形態では、カスタマイゼーションシステムはスキャナユニット及びコンピュータ等の計算装置を含む。計算装置は、処理装置と、メモリと、ディスプレイユニットと、顧客に関するデータを入力する入力手段とを有する。カスタマイゼーションシステムは、顧客から指示や情報を受信し、その結果を表示するユーザインタフェースを含み得る。システムは、他のコンピュータから情報を受信したり送信したりするために、ネットワークにさらに接続されていてもよい。いくつかの実施形態では、システムはアイウェアの仕様を製造業者に送信することができるように構成されている。例えば、仕様は付加製造用プリンタに送信され得る。
いくつかの実施形態では、システムのスキャナユニットは、着用者の顔のスキャンを行うように構成されている。いくつかの態様では、スキャン精度は高い。いくつかの実施形態では、スキャナユニットは、シャッタカメラ及びライトのうちの1つ又は複数を含む。スキャナユニットは、画像(picture)レンダリング用のフラッシュ電力LEDと、広角視野用の投射キセノン・フラッシュチューブとを含み得る。いくつかの実施形態では、4つの工業グレードのグローバルシャッタカメラがある。カメラは、薄暗い光及び明るい光の両方の条件下で作動し得る。いくつかの実施形態では、キセノン・フラッシュチューブはより広い投射角度を可能にすることから、顧客は短時間で容易に位置決めすることができる。
計算装置は、顧客の個人的なアイウェアのニーズに関する個人情報を受信するように構成されていてもよい。例えば、顧客が情報を入力してもよく、又は、顧客が計算装置に既に接続されている他のシステムから取り込まれた情報を有していてもよい。顧客情報は、顧客の視覚ニーズ及びライフスタイル要求についての詳細を含む。顧客の機能的なニーズに対応して、レンズを近距離ゾーン、中距離ゾーン、及び遠距離ゾーンに区分し得る。計算装置は、理想のレンズ設計を決定し、最良の視覚性能及び視覚感を提供する位置にレンズを配置する。
いくつかの実施形態では、コンピュータスクリーンであり得るディスプレイユニットは、レンズの定義された位置に合致するとともにレンズに対する物理的な障壁を形成する張り出した頬骨や長いまつ毛等解剖学的構造の制限にいっそう配慮するフレームを示す。顧客は、好ましい色及び仕上げを有するベースモデルを選択し得る(フレーム選択)。計算装置は、レンズ、快適性、及び着用者の顔への適合性を自動的に調整する。
いくつかの実施形態では、カスタマイゼーションシステムは、顧客が最終的なレンズ選びのために追加のレンズ機能を選択することを可能にする。いくつかの実施形態では、アイケアの専門家はこのステップで顧客の手助けをする。計算装置は選択されたアイウェアにおける顧客の仮想イメージを生成する。いくつかの実施形態では、顧客及び/又はアイケアの専門家は、レンズの正しい位置を維持するためにフレームの形状を修正することができる。修正は、例えばフレーム構成要素(例えば、テンプル、鼻ブリッジ、フレーム高さ等)をどれだけ拡張または縮小することができるかを規定する設計者によって事前に規定された制限に配慮し得る。いくつかの実施形態では、顧客は、彼又は彼女の個人的な好みに合わせてフレームを構成するために、異なる色又は質感を試し得る。いくつかの実施形態では、フレームに対する修正は、印刷適性によっても制限される。
計算装置は、注文、追跡、及び製造のうちの少なくとも1つを調整するように構成されていてもよい。計算装置は、フレーム及び/又はレンズ仕様を1人又は複数の製造業者に接続するソフトウェアを有していてもよい。いくつかの実施形態では、フレームが付加製造を用いて生産される。したがって、フレームは理想の視力及びレンズパラメータに応じて3Dプリントされており、レンズと精密カットとをフレームに一体化させる。ある実施形態では、フレーム及びレンズが別々の製造業者によって生産されて組み立てられる。顧客及びアイケアの専門家は、追跡及び追跡機能を用いて注文の進捗を追うことができる。
レンズ及びフレームの製造及び組み立て後、アイウェアをアイケアの専門家及び/又は顧客へ配送する。
本発明のさらなる態様は、本明細書の記載された方法を用いて製造された、カスタマイズされたアイウェア製品に関する。いくつかの実施形態では、カスタムアイウェアは、従来の3D印刷技術を利用して製造されている。
Claims (19)
- カスタムアイウェアの着用者の解剖学的構造及びライフスタイルに関する着用者情報を受信する工程と、
前記着用者の前記解剖学的構造及び前記ライフスタイルの少なくとも一部に基づき、前記着用者に最適化されたレンズの位置を設定するレンズパラメータの値を計算する工程と、
前記着用者の解剖学的部位のモフォロジを示すスキャン画像を取得する工程と、
デジタルカタログからフレームを選択する工程と、
前記レンズパラメータの値及び前記スキャン画像に適合するように前記フレームを修正し、前記フレームを形成し、前記レンズパラメータを有するカスタムアイウェアを作製する工程と、を含み、
前記フレームの修正は、1つ又は複数のフレームパラメータの値を前記レンズパラメータに適合するように修正することを含み、
前記レンズパラメータは、レンズオフセット(x&z)、装用時前傾角度(PA)、角膜頂点間距離(CVD)、レンズ面形状角度(LFFA)、最小視点高さ(EPH)、最小Bサイズ、上部までの最小距離、及び最小コリドー長さのうちの少なくとも1つを含み、
前記フレームパラメータは、フレームモデルID、OMAデータ、HBox、VBox、傾斜、フレーム面形状角度(FFFA)、パラメトリックモデル、色オプション、フレーム材料、溝の型、及び斜面の型のうちの少なくとも1つを含む
コンピュータにより実施されるカスタムアイウェアの作製方法。 - 前記レンズパラメータの値は、処方データ、以前の眼鏡、レンズの型、瞳孔間距離(PD)、及び前記スキャン画像のうちの1つ又は複数に対して最適化されている請求項1に記載のカスタムアイウェアの作製方法。
- 前記処方データは、二焦点レンズ、三焦点レンズ、又は多焦点レンズの測定結果を含む請求項2に記載のカスタムアイウェアの作製方法。
- 前記レンズパラメータによって設定される前記レンズの位置は、前記レンズの第1領域に屈折補正機能を含む位置である請求項1~3のいずれか1項に記載のカスタムアイウェアの作製方法。
- 前記レンズパラメータの値は、理想値及び前記レンズパラメータの許容値の範囲から選択される請求項1~4のいずれか1項に記載のカスタムアイウェアの作製方法。
- 前記フレームを選択する工程は、前記レンズパラメータの値に適合するフレームを選ぶ工程を含む請求項1~5のいずれか1項に記載のカスタムアイウェアの作製方法。
- 1つ又は複数の前記フレームパラメータに基づいてレンズ計算を行う工程をさらに含み、
前記レンズ計算は前記フレームパラメータを有するフレームに最適なレンズを近似する請求項1~6のいずれか1項に記載のカスタムアイウェアの作製方法。 - レンズを再加工して、前記レンズ計算からの前記最適なレンズに基づいて3Dレンズ形状を作成する工程をさらに含む請求項7に記載のカスタムアイウェアの作製方法。
- 前記3Dレンズ形状、選択した前記フレーム、及び前記着用者の解剖学的部位のモフォロジを示す前記スキャン画像の自動フィッティングを行う工程をさらに含む請求項8に記載のカスタムアイウェアの作製方法。
- 前記自動フィッティングの出力は、PA、CVD、LFFA、EPH、及び上部リムまでの距離のうちの1つ又は複数から選択されたレンズパラメータと、DBL、HBox、VBox、FFFA、傾斜角度、及びテンプル長さから選択されたフレームパラメータと、を含む請求項9に記載のカスタムアイウェアの作製方法。
- レンズ材料/レンズコードをフレームフィッティングのための前記フレームパラメータに追加する工程をさらに含む請求項10に記載のカスタムアイウェアの作製方法。
- 異なるレンズ材料へ変更する工程と、前記レンズ計算、前記フレームの最適化、及び/又は前記自動フィッティングを少なくとも1回さらに繰り返す工程と、をさらに含む請求項11に記載のカスタムアイウェアの作製方法。
- 前記フレームパラメータを変更する工程と、前記自動フィッティングを任意で少なくとも1回さらに繰り返す工程と、をさらに含む請求項11又は12に記載のカスタムアイウェアの作製方法。
- 最終的に計算された前記レンズパラメータ及び前記フレームパラメータに基づいて、最終のレンズ計算が行われる請求項12又は13に記載のカスタムアイウェアの作製方法。
- 前記レンズパラメータの最適化のための最終チェックを行う工程を含む請求項14に記載のカスタムアイウェアの作製方法。
- カスタマイゼーションウェブサービスを介して前記レンズのカスタマイズを行う工程を含む請求項11~15のいずれか1項に記載のカスタムアイウェアの作製方法。
- 前記レンズのカスタマイズは、
前記フレームのデザイン、材料、加工、及び色のうちの少なくとも1つを選択する工程と、
前記レンズのコーティング、色合い、偏光、フィルタのうちの少なくとも1つを選択する工程と、
前記カスタムアイウェアを注文する工程と、を含む請求項16に記載のカスタムアイウェアの作製方法。 - 請求項1~17のいずれか1項に記載の方法を実行するように構成されたコンピュータプログラム。
- 処理装置によって実行される際、請求項1~17のいずれか1項に記載の方法を前記処理装置に実行させるコンピュータ実行可能命令を含むコンピュータ読取可能な媒体。
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