KR101167174B1 - 한 쌍의 누진 안과용 렌즈의 결정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표준 시상면에 대해 근시에 대한 착용자의 시상면 편이의 측정에 의해 한 쌍의 안과용 렌즈의 결정에 관한 것이다. 최적화 타겟들이 측정된 편이의 함수로서 선택된다. 렌즈는 선택된 타겟들과 함께 최적화에 의해 결정된다. 따라서, 착용자가 인식하는 바와 같이 근시야가 중앙선에 대해 대칭인 렌즈가 얻어진다. 따라서 변위된 시상면을 갖는 착용자는 양안시력을 수월히 하고 선명도를 높이는 더 큰 근시야를 갖는다.

누진 다초점 안과용 렌즈, 시상면

Description

한 쌍의 누진 안과용 렌즈의 결정방법{Method For Determination Of A Pair Of Progressive Ophthalmic Lenses}

본 발명의 주제는 한 쌍의 누진 안과용 렌즈의 결정방법이다.

안과 처방은 난시처방을 포함할 수 있다. 이러한 처방은 축값(도 단위) 및 진폭값(디옵터 단위)에 의해 형성된 쌍의 형태로 안과의사에 의해 작성된다. 이러한 난시처방에 별도로, 착용자는 양 또는 음의 도수 교정(power correction)을 처방받을 수 있다. 노안의 착용자를 위해, 도수 교정값은 근거리 보기에서 조절의 어려움으로 인해 원시 및 근시에 대해 다르다. 따라서 처방은 원시 도수 값과 원시와 근시 사이의 도수 증가를 나타내는 부가(addition)를 포함한다. 노안 착용자에 적합한 렌즈는 누진 다초점렌즈이다; 이 렌즈는 예컨대, FA-A-2 699 294, US-A-5 270 745 또는 US-A-5 272 495, FR-A-2 683 642, FR-A-2 699 294, 또는 FR-A-2 704 327에 기술되어 있다.

누진 다초점렌즈는 전통적으로 예컨대 안경을 착용하는 사람이 바라보는 면인 비구(aspherical) 다초점면과 처방면이라고 하는 구면 또는 원환체(toric)면을 구비한다. 이 구면 또는 원환체면은 안과의사에 의해 처방된 렌즈가 착용자의 비정시안에 적응되게 한다. 렌즈의 정의는 비구 다초점면에 대한 최적면을 찾기 위한 경우에 한정된다. 렌즈의 표면특성의 최적화에 의한 렌즈를 정의하는 몇가지 방법들이 상기 언급된 참조문헌에 기술되어 있다.

본 출원인에 의해 2003년 8월 8일자로 "Method for the determination of an ophthalmic lens using a far-vision and near-visiion astigmatism prescription"의 제목으로 출원된 프랑스 특허출원은 안과용 렌즈의 최적화에 의한 결정방법을 기술하고 있다. 이 방법은 렌즈의 표면특성 대신에 광특성을 고려한 렌즈의 정의를 허용한다. 이를 위해 특히 곡선 외형, 광각(pantoscopic angle) 및 렌즈-아이 거리(lens-eye distance)면에서 착용자의 눈 앞에 있는 렌즈의 위치를 고려한 보통의 착용자의 특성들이 고려된다. EP-A-O 990 939도 또한 렌즈의 표면특성 대신에 광특성을 고려한 최적화에 의한 렌즈의 결정을 제안하고 있다.

특히 각각 짜이스 인디비쥬얼(Zeiss Individual) 및 임프레션 아이엘티(Impression ILT)의 짜이스(ZEISS)사 및 로덴스톡(RODENSTOCK)사에 의해, 누진렌즈의 정의를 위해, 착용자의 눈 앞에 있는 렌즈의 실제 위치를 고려하는 것이 제안되었다. 이를 위해, 측정은 착용자에 의해 선택된 프레임에 있는 렌즈의 위치 외부에서 수행된다. 착용자의 눈에 대한 렌즈 위치의 측정은 처음에 정확하게 수행하기가 어렵다. 그리고 나서, 최적화가 착용자의 눈 앞에 있는 렌즈의 측정된 위치에 대해 수행된다; 프레임의 위치는 시간 함수로서 변하고 주어진 착용자에게 일정한 것으로 고려될 수 없는 것으로 판명된다. 이들 두 요인들의 결과로, 렌즈의 위치에 대한 허용은 렌즈의 평균위치만을 고려한 방안에 비해 착용자에 추가적인 편안함을 주지 못한다.

본 출원인은 "VARILUX IPSEO" 상표로 착용자의 아이-헤드 행동의 함수로서 정의되는 범위의 누진렌즈를 판매하고 있다. 이 정의는 물체공간에서 소정 높이에 있는 다른 지점들을 보기 위해 어떤 착용자가 머리나 눈을 움직일 수 있고 착용자의 보는 방식은 머리와 눈 이동의 조합에 기초한다는 사실을 토대로 한다. 착용자의 보는 방식은 렌즈상의 필드 폭에 영향을 끼친다. 따라서, 착용자의 측면보기방식이 머리의 이동을 더 수반할수록, 착용자의 시야에 의해 훑어지는 렌즈의 영역이 더 좁아진다. 착용자가 물체공간에서 소정 높이에 있는 다른 지점들을 보기 위해 머리만을 움직인다면, 시야는 여전히 렌즈의 동일 지점을 통과할 것이다. 따라서, 제품 VARILUX IPSEO은 착용자의 측면보기방식의 함수로서 동일한 비정시안-부가 쌍에 대해 다른 렌즈를 제안한다.

씨. 달라스(C. Darras)의 논문 "Elements et reflexions d'optique physiologique, ERA eds, 1995, 페이지 129"은 원거리 시야에서 착용자의 고정점이 주시안(dominant eye)의 측면에 있는 시상면(sagittal plane)에 대해 다소 편이되는 것을 지적한다. 이에 관하여, 시상면은 끝단들이 눈의 회전중심인 단면의 중앙면이다. 눈의 회전중심을 지나는 기준선상으로 고정점의 투영을 시야 중심라 한다. 편이로 인해, 시야 중심이 반드시 시상면 및 기준선의 교차점과 합쳐지지는 않는다. 연구가 매우 어렵고 신중하며 주의깊게 행해져야만 하는 이 관찰로부터 수용-수렴관계가 많은 요소들을 포함하는 것을 확인하는 것 말고는 어떠한 실제적인 결과들도 발생하지 않는다.

씨. 포랙(C. Porac) 및 에스. 코렌(S. Coren)의 "Sighting Dominance and Egocentric Localization, Vision Res., Vol. 26, no. 10, 1986, pp1709-1713"도 또한 가시 위치에 대한 기준점이 여전히 양안축(interocular axis)의 중간지점과 주시안의 가시선 사이에서 발견되는 것을 언급하고 있다. 이 관찰로부터 어떠한 실제적인 결과도 발생하지 않는다.

제이.에스. 맨스필드(J.S. Mansfield)와 지.이. 레게(G.E. Legge)의 "The Binocular Computation of Visual Direction, Vision Res., Vol. 36 no. 1, 1995, pp.27-41"은 좌안과 우안 간의 대조에서의 변화가 보기 방향에서의 측면 편이를 초래하는 것을 나타낸다. 이 참조문헌은 착용자가 양안 간의 대조 변화없이도 적어도 하나의 이러한 측면 편이를 갖는 것을 나타낸다.

착용자에게 더 만족을 주는 렌즈에 대한 필요성이 여전히 있다.

따라서, 본 발명은 일실시예에서 표준 시상면에 대한 착용자의 시상면의 근거리 보기에서의 편이(shift)를 측정하는 단계와, 상기 측정된 편이의 함수로서, 착용 상태에서 광학적 계산을 사용하여 최적화를 위한 타겟 값을 선택하는 단계와, 상기 선택된 타겟값을 사용하여, 착용상태에서 광학적 계산을 사용한 최적화에 의해 한 쌍의 렌즈를 결정하는 단계를 포함하는 착용자를 위한 한 쌍의 안과용 렌즈 결정방법을 제안한다.

일실시예에서, 상기 선택하는 단계는 상기 선택하는 단계는 시상면이 표준 시상면과 합쳐지는 착용자에 대한 물체공간에 타겟의 제공과, 측정된 편이와 동일한 변위를 갖는 근시영역에서 타겟의 변위(displacement)와, 상기 물체공간에서의 높이와 측정된 편이의 함수로서 변위를 갖는 중간시야영역에서 타겟의 변위를 포함한다.

상기 방법은 또한 시상면이 표준시상면과 합쳐지는 착용자에 대한 누진 경선(progression meridian)의 제공과, 측정된 편이의 함수로, 중간시야영역와 근시영역에서 상기 누진 경선의 왜곡과, 상기 경선 밖의 타겟 값의 선택을 구비하는 선택단계로 누진 경선의 계산단계를 고려할 수 있다.

상기 측정단계는 또한 쓰기 과제동안(즉, 착용자가 무언가를 쓰는 동안) 착용자의 시상면의 위치의 측정 또는 읽기 과제동안(즉, 착용자가 무언가를 읽는 동안) 착용자의 시상면의 위치의 측정을 포함할 수 있다. 양 경우에서, 상기 측정단계는, 상기 쓰기 과제의 한 줄에 대해, 상기 줄의 중심에 대한 평균 시상면의 위치 측정을 고려할 수 있다.

상기 측정단계는 근시 과제동안(즉, 착용자의 근시 영역에서의 과제동안) 착용자의 시상면의 위치의 측정을 또한 포함할 수 있다.

일실시예에서, 상기 착용자의 시상면의 위치는 근시에서의 시각적 우세 또는 중첩과 같은 정량화된 시력 또는 자세(posture)의 생리학적 측정가능한 양으로부터 측정된다.

본 발명은 또한 이러한 방법에 의해 얻은 렌즈를 제안한다. 본 발명은 또한 원시영역과 근시영역; 및 렌즈의 각 위치파악 및 상기 근시영역의 기준점을 위치파악하기 위한 마크를 각각 구비하며, 우안에 대해 의도된 렌즈상에 있는 상기 근시영역의 기준점의 위치파악 마크와 좌안에 대해 의도된 렌즈상에 있는 상기 근시영역의 기준점의 위치파악 마크들이 비대칭 위치에 있는 한 쌍의 누진 다초점 안과용 렌즈를 제안한다.

착용 상태하의 한 쌍의 렌즈에 대해, 착용자의 눈에서 나와 근시영역에 대한 기준점을 지나는 시선들이 이점적으로 상기 착용자의 표준 시상면에 대해 편이되는 지점에서 교차된다.

본 발명의 다른 이점 및 특징들은 첨부도면에 대해 예로써 주어진 본 발명의 실시예에 대한 하기 설명을 읽을 때 명백해진다:

도 1은 아이-렌즈 광학시스템의 평면 다이어그램이다.

도 2는 종래 기술의 렌즈와 표준 착용자에 대한 근시야의 다이어그램적 표현이다.

도 3은 종래 기술의 렌즈와 시상면이 표준 시상면에 대해 편이된 착용자에 대한 근시야의 다이어그램적 표현이다.

도 4는 본 발명에 따른 렌즈의 시야를 도시한 도 1의 다이어그램과 유사한 다이어그램이다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예의 흐름도이다.

도 7 내지 도 10은 종래 기술의 좌우렌즈에 대한 착용자의 도수 및 결과적으로 발생한 난시에 대한 맵이다.

도 11 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 좌우렌즈에 대한 도 7 내지 도 10의 맵과 유사한 맵이다.

도 15 및 도 16은 도 6의 실시예에 따라 계산된 경선(meridians)을 갖는 도 8 및 도 10의 맵과 유사한 맵이다.

도 17 및 도 18은 본 발명에 따른 좌우렌즈상에 있는 마커의 다이어그램적 표현이다.

도 19는 착용자에 대한 시상면의 편이를 측정하는 장치의 다이어그램적 표현이다.

도 20은 시상면의 편이를 측정하는 방법의 흐름도이다.

도 21은 시간의 함수로서 좌표 표시된 시상면의 세로좌표 그래프이다.

본 발명은 누진 안과용 렌즈의 결정을 위해 표준 시상면에 대해 근거리 보기에서 착용자의 시상면의 편이를 고려할 것을 제안한다. 아래에서, 표준 시상면은 끝단들이 눈의 회전중심들인 선분의 중앙면을 말한다. 시상면은 시야의 고정점을 지나는, 다르게 말하면, 좌안의 시야방향과 우안의 시야방향의 교차를 지나는 기준선에 수직한 면을 말한다. 기준선은 상기에서 나타낸 바와 같이 눈의 회전 중심을 지나는 선이다.

본 발명은 렌즈 착용자에 의해 인식되는 시야의 폭을 증가시킬 수 있다. 렌즈는 쓰기가 더 편안하고 착용자에게 더 자연스러운 안구운동을 일으키는 방식 뿐만 아니라 더 양호한 측면 시야를 제공한다.

도 1은 눈의 2개 회전중심과 착용자가 근거리 보기로 보는 고정점 M을 구비한 면의 착용자의 눈에 대한 다이어그램이다. 좌안(2)과 우안(4) 뿐만 아니라 회전 중심이 도시되어 있다. 기준선(6)이 양안의 회전중심을 연결시킨다. 표준 시상면이 도 1에서 8로 표현되어 있다. 도 1은 근거리 보기에서 물체공간의 점 M을 도시한 것이다; 점 M은 착용자가 근거리 보기로 앞을 볼 때 좌안 및 우안에 대한 시야방향의 교차점으로 정의된다. 도면에 도시된 바와 같이, 점 M은 표준 시상면(8)에 위치되어 있지 않고, 이 표준 시상면에 대해 우측으로 편이되어 있다. 시상면(10)은 점 M을 지나는 기준선(6)에 수직한 면이다. 표준 시상면에 대해 시상면의 편이는 대개 주시안의 방향에서 발생한다: 따라서, 도 1의 예는 오른쪽 주시안을 갖는 착용자에 따른 것이다. 본 출원인에 의해 수행된 테스트는 시상면과 표준 시상면 사이의 편이가 동공간 거리의 절반값에 도달될 수 있음을 나타낸다.

도 1은 0 편이에 해당하는 점 M₀ 및 좌우안을 떠나 점 M₀를 지나는 시선(12 및 14)을 도시하고 있다. 이 점 M₀은 표준 시상면상에 위치해 있다. 좌우안에 각각 위치해 있는 2개 렌즈(16,18)의 근접 시야가 또한 도시되어 있다. 이 시야가 상징적으로 도시되어 있고 예컨대 결과적으로 발생한 난시가 0.5 디옵터 미만인 경선(meridian)을 둘러싸는 렌즈의 영역이다; 총 난시와 처방된 난시 간의 조합의 결과를 "결과적으로 발생한 난시"라 한다. 시야의 또 다른 정의가 고려될 수 있다. 해당기술수준의 렌즈에서, 근시영역은 각 렌즈의 경선에 집중되어 있다; 다르게 말하면, 시선(12 및 14)은 경선을 통과하며 각 렌즈를 지나고, 근접 시야(16 및 18)는 시선(12 및 14)의 어느 한 측면에 대칭으로 뻗어있다. 도 1은 점선으로 근접 시야의 측면 한계 뿐만 아니라 각각 좌우안을 떠나 점(M)을 지나는 시선(20 및 22)을 도시하고 있다.

도 2는 도 1의 예에서 편이가 없는 상태로 시야의 착용자 인식을 상징적으로 도시한 것이다. 도 2에서, 수직선(30)은 경선축의 착용자 인식을 나타낸다. 표준 시상면에 대한 시상면의 0편이에 대해, 즉, 도 1의 점 M₀의 예에 대해, 영역(32 및 34)은 착용자의 좌안과 우안에 의해 인식되는 시야를 나타낸다. 상기 설명한 바와 같이 편이가 없는 상태에서, 이들 시야는 우안 및 좌안 모두에 대해 경선축의 어느 한 측에 대칭이다. 착용자의 두 눈 시력은 시력이 좌우안에 대해 교정을 유지하는 모든 영역에 교정된다. 예에서, 영역(32 및 34)은 중첩되고, 상기 영역(32 및 34)의 전체 폭 위로 양안단시(fusion)가 교정된다. 근거리 보기에서 착용자에 의해 인시되는 바와 같이 영역(32 및 34)의 폭과 동일한 필드 폭이 도 2에서 화살표 36으로 표시되어 있다. 다르게 말하면, 양안단시가 근거리 보기에서 모든 시야 폭에 걸쳐 유효하다.

도 3은 도 2와 유사하나, 시상면이 편이되는 착용자에 의한 필드의 인식을 도시한 것이다. 경선축(30)이 도면에 또다시 나타나 있다. 표준 시상면에 대한 시상면의 편이, 즉, 도 1의 점 M의 예를 갖는 착용자에 대해, 경선축은 점 M을 지난다. 영역(38)은 좌안에 대한 시야를 나타낸 것이다; 도 1에 도시된 바와 같이, 경선축에 대해 비대칭적으로 뻗어있다; 보다 정확하게, 우측으로 보다는 좌측으로 더 뻗어있다. 영역(40)은 우안에 대한 시야를 나타낸 것이다; 도 1에 도시된 바와 같이, 영역(40)도 또한 경선축에 대해 비대칭적으로 뻗어있다; 그러나, 대부분의 영역(40)은 좌측으로 뻗어 있다. 다르게 말하면, 시야가 주로 좌안으로 뻗어있는 사 실을 착용자가 인식하지 못한다. 도 3의 비대칭 필드는 협소한 필드로서 착용자에 의해 인식되며, 상기 협소한 필드의 한계는 우측부의 필드의 한계에 의해 정의된다. 시상면이 편이되어 있는 착용자가 인식하는 시야가 도 3에서 화살표 42로 나타나 있다. 따라서, 착용자에 의해 인식된 시야 폭은 표준 시상면에 대해 시상면의 편이가 더 큰 것만큼 모두 더 작다.

표준 시상면에 대한 시상면의 편이 값은 지정된 착용자에 대해 일정값을 유지하는 것을 나타낸다. 이 편이값은 도 19 내지 도 21를 참조로 후술되는 바와 같이 측정될 수 있다.

본 발명은 표준 시상면에 대해 착용자의 시상면의 편이를 측정하고 측정된 편이의 함수로서 착용자를 위한 한 쌍의 렌즈를 결정하는 것을 제안한다. 한 쌍의 렌즈 결정은 광학적 계산에 의해 수행된다; 표준 계산에 대해, 물체공간에 있는 타겟들이 측정된 측면 편이로부터 이동된다.

도 4는 도 1과 유사한 다이어그램도이다. 도 4는 눈(2 및 4), 표준 시상면(8) 및 점 M 뿐만 아니라 시선(20 및 22)과 함께 편이된 시상면(10)을 도시한 것이다. 도 4는 좌우안에 대한 시계(50 및 42)를 나타낸다. 렌즈는 시상면의 편이 함수로서 결정되므로, 시야는 착용자에 의해 인식되는 경선축에 대해 대칭이다. 따라서, 시계는 도 2에 도시된 시계와 유사하다; 시야는 대칭이고 따라서 착용자는 시상면의 편이에도 불구하고 넓은 시야를 인식한다.

본 발명의 렌즈는 시상면의 편이를 고려한 출원번호 03 09787 및 EP-A-0 990939와 함께 출원서에 기술된 방법에 의해 계산될 수 있다.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예의 흐름도이다. 단계(60)에서, 착용자에 대한 시상면의 편이가 측정된다; 후술되는 방법이 사용될 수 있다. 단계(62)에서, 주어진 착용 조건들이 고려되고, 상기 조건들은 상술한 참조문헌들에 제안된 조건들일 수 있다. 그런 후, 단계(64)에서, 착용자에 대해 측정된 시상면의 편이값이 고려되고, 측정된 편이에 대한 타켓이 결정된다. 타겟은 특히 아래의 방식으로 선택될 수 있다. 원거리 보기에서, 기준점은 무한대 보기에 대해 결정된다; 편이의 영향은 원거리 보기에서는 크지 않으므로 무시된다. 원거리 보기에서, 해당기술수준의 참조문헌들에 사용된 타겟들이 고려된다. 근거리 보기에서, 해당기술수준에 대한 참조문헌들의 타겟 값들이 고려되나, 이 값들은 시상면의 편이의 함수로서 물체공간에서 편이된다. 다르게 말하면, 근거리 보기에서 기준점은 렌즈상에 물체의 높이 또는 눈 떨구기에 의해, 근거리 보기에서 고정점으로부터의 거리와 단계(60)에서 측정된 시상면의 편이에 의해 결정된다. 예컨대, 시상면이 우측으로 2㎝ 편이된 경우, 근시영역에 대해 해당기술수준에 사용된 타겟의 물체공간에서 우측으로 2㎝ 편이가 있다. 중간 보기영역에서, 선형측면편이가 물체공간에서 점들의 높이에 대한 함수로서 타겟들에 적용될 수 있다. 이는 물체공간의 다른 타겟들에 하기의 변환을 적용한 것이다;

x｜→ x

y｜→ y

z｜→ z (원거리 보기에서 타겟점들에 해당하는 0 이상의 y 세로좌표점들에 대해)

z｜→ z + δ (근거리 보기에서 타겟점들에 해당하는 근거리 보기에 대한 기준점들의 높이인 γ₀ 이하인 y 세로좌표점들에 대해; δ는 착용자에 대해 측정된 시상면의 편이값임)

z｜→ z + γ/γδ (중간보기 영역에서 타겟점들에 해당하는 0과 y₀ 사이에 구성된 y 세로좌표점들에 대해).

이 예에서, 참조문헌 EP-A-0 990 939의 도 2에 도시된 좌표(x,y,z) 시스템이 고려된다: z축은 기준선에 평행하고, y축은 수직이며 위로 지향되고, x축은 착용자쪽으로 지향되며, 기준점은 직접적으로 정규직교화되어 있다.

이 예는 해당기술수준의 타겟을 사용한다. 타겟의 선택은 착용자에 대해 측정된 시상면의 편이의 함수로서 수행되는 경우 다른 타겟들을 또한 사용할 수 있다. 다르게 말하면, 타겟들이 선택되므로 근시영역에서 시야의 가운데가 측정된 시상면의 점들을 향한 착용자의 보기방향에 해당한다. 그 결과, 시청자가 시상면으로 볼 때, 시야는 우안 및 좌안에 대한 보기 방향에 대해 대칭이다.

단계(66)에서, 좌우 렌즈는 광학적 계산을 사용한 최적화에 의해 결정된다. 계산은 단계(64)에서 선택된 타겟을 사용하여 단계(62)에서 선택된 착용 상태하에서 수행된다. 계산은 광학적 계산이다. 즉, 착용 상태하에서 착용자가 인식하는 도수의, 예컨대 레이 트레이싱(ray tracing)에 의한, 계산이다. 해당기술수준의 상술한 문헌들에 기술된 방법들에 따라 수행될 수 있는 최적화에 의한 계산의 상세한 설명을 본 명세서에서 제시하지 않고 있다.

다르게 말하면, 제 1 실시예에서, 경선의 계산은 일일이 계산을 수행하지 않고 기존 타겟의 편이를 수행하여 간략화된다. 타겟들은 원시 및 근시에 대한 기준점들 사이에 간단히 내삽된다; 따라서, 누진 경선(progression meridian)은 착용자의 시상면에 있는 경선을 일일이 계산할 필요없이 사용된 해당기술수준의 렌즈의 경선으로부터 추정된다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예의 흐름도이다. 도 6의 방법은 경선의 특정 계산을 고안한 점에서 도 5의 방법과 다르다; 상기 방법은 해당기술수준의 렌즈를 사용한다. 도 5의 단계(60)에서와 같이 단계(70)에서, 착용자의 시상면의 편이가 측정된다. 도 5의 단계(62)에서와 같이 단계(72)에서, 착용 상태가 선택된다. 단계(74)에서, 해당기술수준의 참조문헌에 제안된 바와 같이, 착용자에 대해 측정된 시상면의 편이 뿐만 아니라 피험자의 특별한 에르고라마(ergorama)를 고려하여 경선이 결정된다. 다르게 말하면, 경선에 대하여 일일이 계산이 수행된다. 따라서, 편이된 경선, 즉, 보기 방향들과 관련된 광학적 도수들의 세트가 얻어진다.

단계(76)에서, 타겟들이 경선 밖에서 선택된다. 그런 후, 단계(78)에서, 선택된 착용 상태 및 단계(74)에서 계산된 경선을 사용하여 최적화함으로써 렌즈들이 계산된다.

도 5의 방법은 누진 경선의 재계산을 방지함으로써 도 6의 방법에 대해 계산을 간단히 하는 이점이 있다.

도 5의 방법과 도 6의 방법은 착용자에 대해 측정된 시상면의 편이에 적합한 렌즈를 초래한다. 본 출원인에 의해 수행된 테스트는 본 발명에 따른 렌즈 착용자 들이 근거리 보기에서 더 넓은 시야를 인식하는 것을 나타낸다. 이 시야 폭으로 양눈의 양안단시가 더 나아지고 편안함이 더 높아진다.

본 발명의 방안은 복잡하거나 섬세한 측정을 필요로 하지 않는다.

도 7 내지 도 16은 해당기술수준의 렌즈와 본 발명의 방법에 따라 얻은 렌즈의 예를 도시한 것이다. 각각의 그래프 도면에서, 착용자가 보는 다른 방향(α,β)에 대해 측정된 광파라미터인 착용자의 도수 또는 결과적으로 발생한 난시가 도시되어 있다. 상기 언급한 출원들에서 설명된 바와 같이, α각 및 β각은 각각 보는 방향과 눈의 회전중심을 지나는 수평면 사이의 각도 및 보는 방향과 눈의 회전중심을 지나는 수직면 사이의 각도이다. 도면은 등도수(isopower) 또는 등난시(isoastigmatism) 선을 나타낸다. 예들은 하기의 처방을 갖는 착용자에게 적용된다:

좌안에 대해, 원시 도수 1.75 디옵터, 추가 2.25 디옵터, 난시 없음 처방됨;

우안에 대해, 원시 도수 1.5 디옵터, 추가 2.25 디옵터, 난시 없음 처방됨.

해당기술수준의 이전 출원들에 기술된 타입의 에르고라마가 고려된다. 물체공간과 착용자의 렌즈 사이의 근시 거리는 350㎜이다. 다음의 평균 표준착용 조건들이 고려된다:

눈의 회전중심과 렌즈 사이의 거리: 27㎜

광각: 12°

만곡 외형: 0°.

상기 예에서, 좌우렌즈의 보다 더 직접적인 비교를 허용하기 위해, β각의 값들이 좌안에 대해 역전된다. 그 결과, 렌즈의 하부에 있는 코측을 향해(도면에서 좌측을 향해) 기울어진 경선을 갖는 대신에 좌안용 렌즈는 상기 렌즈의 하부에서 도면에서 우측을 향해 기울어진 경선을 갖는다.

도 7 내지 도 10은 해당기술수준의 렌즈의 예를 도시한 것이다. 도 7 및 도 9는 좌안렌즈에 대한 착용자의 도수 값을 도시한 것이다; 도 8 및 도 10은 좌우렌즈에 대한 결과적으로 발생한 난시값을 도시한 것이다. 누진 경선은 한편으로는 도 7 및 도 8의 도면에서 다른 한편으로는 도 9 및 도 10의 도면에서 다소 동일하다; 이는 좌우렌즈에서 경선들이 다소 대칭인 것을 의미한다.

도 11 내지 도 14는 본 발명의 제 1 실시예에서 제안된 바와 같이 결정된 렌즈에 대해 도 7 내지 도 10의 도면들과 유사한 도면들이다; 착용자는 표준 시상면에 대해 시상면의 25㎜ 편이를 갖는다; 시상면은 우안쪽으로 편이되어 있다. 그 결과, 좌안렌즈의 경선이 코측으로 크게 기울어져 있다; 도 11 및 도 12의 경선은 도 7 및 도 8의 경선 보다 우측으로 훨씬 더 많이 기울어져 있다. 대조적으로, 도 13 및 도 14의 우안렌즈의 경선은 도 9 및 도 10의 경선보다 우측으로 덜 기울어져 있다.

도 11 내지 도 14의 렌즈는 도 1 내지 도 4를 참조로 설명된 바와 같이 도 7 내지 도 10의 시상면 편이보다 더 많은 시상면 편이를 갖는 착용자에게 적합한 것이 이해된다.

도 15 및 도 16은 도 6의 방법에 따라 얻은 경선들이 좌표로 표시된 도 8 및 도 10을 도시한 것이다. 이들 경선은 피험자가 자신의 시상면에 있는 점을 볼 때 보이는 높이의 함수로서 양안 시선이 렌즈상에 부딪히는 것을 나타내는 곡선이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 근시영역에서, 좌안에 대한 본 발명에 따라 얻은 경선은 해당기술수준의 렌즈의 경선보다 코측에 더 가까이 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 근시영역에서, 우안에 대한 본 발명에 따라 얻은 경선은 해당기술수준의 렌즈의 경선보다 측두부 측에 더 가까이 있다.

도면들은 도 15 및 도 16에 도시된 도 6의 방법에 의해 얻은 경선들은 도 11 내지 도 14에 도시된 도 5의 방법에 따라 얻은 경선들과는 약간 다른 것을 나타낸다.

도 11 내지 도 16은 본 발명의 방법에 따라 얻은 렌즈가 좌안렌즈와 우안렌즈 사이에 비대칭인 경선의 이동에 의해 해당기술수준의 렌즈와 구별되는 것을 나타낸다. 이는 착용자에 의해 제공된 렌즈에 대해 관찰될 수 있다; 실제로 렌즈 제조업체에 의해 제공된 렌즈에 대해 안경사에 의해 의도된 마크를 일치시키고 렌즈가 프레임에 끼워지게 하는 단계가 있다. 이들 마크는 렌즈의 각 위치(angular position)를 위치파악할 수 있는 마크를 포함한다; 예컨대, 렌즈의 중심을 지나는 수평선상에 에칭되는 원들이 사용된다. 마크는 또한 근시용 기준점을 위치파악하는 제거가능한 마커를 포함한다. 본 발명에 따른 한 쌍의 렌즈에서, 근시용 기준점 마크는 좌우렌즈에 대해 비대칭이다.

도 17 및 도 18은 렌즈상에 마크를 나타내는 우안렌즈와 좌안렌즈의 도면을 도시한 것이다. 도 17은 렌즈의 각도 위치파악(angular locating)를 허용하는 에칭마크(108 및 110)가 있는 우안렌즈를 도시한 것이다; 근시용 기준점 마크가 도면상 에 참조번호(112)를 갖는다. 도 18은 좌안렌즈와 유사한 도면으로, 마크들은 각각 참조번호(114, 116 및 118)을 갖는다. 렌즈의 기하학적 중심을 지나는 수직축이 점선으로 도면에 나타나 있다. 도 17 및 도 18은 근시용 기준점 마크가 대부분 우안렌즈의 중심 아래에 있다; 대조적으로, 근시용 기준점 마크는 좌안렌즈상에서 코측으로 크게 편이되어 있다. 따라서, 예는 표준 시상면에 대해 우안으로 시상면의 편이에 해당한다. 더욱이, 편이는 동공간 1/2 거리에 대해 매우 큰데, 이는 근시용 기준점이 대부분 우안렌즈의 기하학적 중심 아래에 있기 때문이다.

도 17 및 도 18은 본 발명에 따른 렌즈를 인식하기 위해 간단히 한 것을 도시한 것이다: 근시용 기준점은 해당기술수준의 렌즈에 대한 경우의 반대인 비대칭 위치에 있다. 보다 상세하게, 기준점들이 측면으로 편이되어 있다; 따라서, 착용자의 좌우눈의 시야 교차점이 표준 시상면에 대해 편이되어 있다.

도 19 내지 도 21을 참조로 착용자의 시상면의 편이 측정법의 설명이 제공된다. 도면을 참조로 설명된 방법은 측정에 큰 정확도와 재현가능성을 제공한다. 그러나, 이 방법은 예로써만 주어지며 다른 방법이 시상면의 편이를 측정하는데 사용될 수 있다. 상기 측정방법은 쓰기 또는 읽기와 같이 근시 업무용으로 착용자가 자신의 시각적 편안함을 최대화하기 위해 시상면상에 문서를 중심에 오게 하는 사실에 기초한 것이다. 따라서, 피험자의 시상면의 위치를 찾기 위해 근시에서 업무하는 동안 표준 시상면에 대한 참조문헌의 위치를 결정하는데 충분하다. 더욱이, 상기 방법은 후술되는 착용자의 행동 가설에 기초한다.

시상면의 편이를 측정하기 위해, 도 19를 참조로 설명된 장치가 사용된다. 이 도면은 측정 상태하의 착용자를 도시한 것이다. 도 19에 도시된 바와 같이, 착용자(80)가 책상에 앉아있다; 착용자에게는 머리에, 도 19의 예에서 이마에, 부착된 센서(82)가 갖추어져 있다. 이 센서는 위치와 방향에 대한 정보를 제공하며 따라서 착용자의 머리의 위치와 방향을 위치파악할 수 있다. 착용자에게는 또한 센서(86)를 구비한 태블릿(tablet)(84)이 제공되어 있다. 태블릿(84)은 읽기 및 쓰기 작업을 위해 착용자가 사용하는 페이퍼 시트(88)를 수용할 수 있다. 센서(86)는 센서(82)와 동일한 타입이다; 따라서, 태블릿(84)의 공간에서 위치와 방향을 위치파악할 수 있다. 착용자에게는 또한 조정단계 동안 머리 또는 지지물의 특정 지점을 위치파악할 수 있는 제 3 센서가 갖추어진 펜(90)이 제공된다. 센서(82 및 86)에 대해, 기준 3 스페이스 패스트랙(Space Fastrak)이라는 폴헤무스(Polhemus)사가 제공한 타입의 자기센서가 사용될 수 있다. 이들 센서는 자기장을 발생하는 안테나(92)와 동작한다.

상기 방법은 도 20을 참조로 설명된다. 단계(96)에서, 장치의 조정이 수행된다. 이를 위해, 제 1 센서가 조작자의 머리에 부착되고 조작자에게 사전인쇄된 문서와 함께 태블릿이 주어진다. 그런 후, 착용자는 제 3 센서를 사용하여 사전인쇄된 문서상의 특정 지점들을 가리키도록 요청받는다. 이 지적은 태블릿에 대해 문서의 위치 또는 문서에 대해 제 2 센서의 위치를 보다 더 정확하게 파악할 수 있게 한다. 그 결과, 태블릿의 연이은 이동이 있을 지라도, 공간에서 문서의 위치가 정확하게 알려진다. 그런 후, 표준 시상면에 대한 제 1 센서의 위치가 결정된다: 이를 위해, 착용자의 렌즈의 평면에 있는 동공의 투사공간의 위치가 결정된다. 그 결 과, 착용자의 표준 시상면의 제 1 센서에 대한 위치가 결정된다.

이 조정단계후, 도 20의 단계(8)에서 표현된 읽기 과제동안 획득이 수행된다. 착용자에 대해, 이 읽기 과제는 단순히 문서에 인쇄된 문자를 읽는 것으로 구성된다. 문자가 알려지고 특히 문자의 줄 수 및 문자의 각 줄의 시작과 끝의 위치가 알려진다. 읽기 동안, 제 1 및 제 2 센서에 의해 전달된 위치신호가 연이어 기록된다.

그런 후 획득은 도 20의 단계(100)에 표현된 쓰기 과제동안 수행된다; 적절하다면, 태블릿에 대해 쓰기동안 사용된 참조문헌의 위치가 다시 조정된다. 쓰기는 전체적으로 각각의 줄들을 포함하도록 다수의 기정의된 줄들 위로 앙케이트에 답 하는 것으로 구성된다. 앙케이트는 연속한의 질문들의 형태로 표현되고, 각 질문은 착용자가 답을 작성해야하는 줄이 잇따른다. 그리고 나서, 작성된 문서는 각각의 작성된 줄에 대해 줄의 시작과 끝을 결정하도록 기록된다. 쓰기 동안, 제 1 및 제 2 센서에 의해 전달된 위치 신호가 연속적으로 기록된다.

방법은 도 20의 단계(102 내지 106)로 표현된 결과의 분석단계로 계속된다. 예컨대, Y 세로좌표축은 문서의 바닥에 평행하고 우측으로 지향되며 X 가로좌표축은 문서의 큰 면에 평행한 시트들에 연결된 기준점이 사용된다; 기준점의 중심은 문서의 중심이다. 각 순간, 센서에 의해 전달된 신호를 사용하여 표준 시상면의 위치와, 이 면에서 눈의 높임이 없는 것(nil elevation)에 해당하는 방향을 계산할 수 있다. 따라서, 임의의 순간에 착용자에 주어진 태블릿상에 배열된 문서와 함께 시상면에서 눈의 높임이 없는 방향의 교차점(X₀,Y₀)을 계산할 수 있다. 도 21은 쓰기 과제동안 기록된 Y₀ 세로좌표에서의 변화를 도시한 것이다; 도 21에서 세로좌표 Y₀의 변화는 세로좌표에, 가로좌표상에는 시간이 표시된다. 도면의 그래프는 Y₀ 세로좌표가 천천히 증가되는 것을 나타내며, 이는 한줄 쓰기동안 시야방향에서의 변화를 나타낸다; 그런 후, Y₀ 세로좌표는 급격히 감소되며, 이는 보기 줄로 복귀를 나타낸다. 그리고 나서, 질문을 읽는데 따른 짧은 기간동안 준부동 주기(quasi-immobility)가 관찰된다; 이 읽기동안, 줄의 훑어보기가 눈 이동에 따라 필연적으로 수행되므로, 사용자의 머리는 수직으로 움직이지 않고 제 1 센서는 다소 부동상태로 유지된다. 그래프에 대한 변화가 다른 줄의 쓰기에 대해 반복된다. 이는 착용자가 머리 이동에 따라 각 줄을 훑어보는 것을 확인한다. 보다 상세하게, 착용자는 급격한 움직임으로 줄을 훑어본다; 이 동작 다음에 줄로 복귀하는 동작이 뒤따른다. 따라서, 도 21의 그래프의 분석은 고려되는 각 줄에 대한 쓰기의 시작과 끝 시간을 결정할 수 있다.

읽기 과제에 대해, 줄의 훑어보기는 필연적으로 눈 이동으로 발생하므로 상기 줄로의 복귀가 항상 가시적이지 않는 것으로 판명된다. 그러나, 읽기의 시작과 끝 시간을 알면 일정한 읽기속도를 가정하고 읽어지는 참조문헌에 포함된 줄들 만큼 획득된 데이터를 나눌 수 있다.

도 20의 단계(102)에서, 착용자가 읽거나 쓴 각 줄들의 시작과 끝 시간들이 결정된다.

단계(104)에서는, 단계(102)에서 결정된 각 줄들에 대해, 줄에 대한 평균 시상면의 위치 뿐만 아니라 줄과 함께 평균 시상면의 교차점에 대한 계산이 행해진다. 각 줄(i)에 대해, 각 줄의 중심에 있는 원점을 사용하여 상술한 X 및 Y에 평행한 x 및 y축을 따라 y = a_ix + b_i 타입의 평균시상면의 방정식이 얻어진다.

단계(106)에서, 다른 줄들에 대해 그리고 쓰기 및 읽기 과제에 대해, 파라미터 a_i 및 b_i의 통계값들이 계산된다. 파라미터 b의 통계값은 표준 시상면에 대해 사용자에 대한 시상면의 편이를 나타낸다.

도 19 내지 도 21을 참조로 설명된 방법은 시상면의 편이값을 결정할 수 있다. 이동 태블릿을 착용자에게 제공한 사실로 인해 착용자는 어떠한 자세도 채택하게 된다; 따라서, 측정은 착용자에 부과된 위치의 제한을 받지 않는다. 읽기 및 쓰기 과제 모두를 사용한 사실로 인해 측정이 더 신뢰받을 수 있다; 본 출원인에 의해 행해진 테스트는 읽기 및 쓰기에서의 편이값들이 종종 비슷한 것을 나타낸다. 도 19 및 도 20을 참조로 설명된 방법에서 제안된 바와 같이 평균값의 고려로 읽기 및 쓰기 과제 모두에 적합한 렌즈를 결정할 수 있다.

본 출원인에 의해 행해진 테스트는 표준 시상면에 대한 시상면의 편이값이 동일 착용자에 대해 시간을 통해 안정적인 것을 나타낸다. 따라서, 한주의 시간간격에서 측정의 4가지 시리즈로 유사한 편이값을 3㎜ 이하의 절대오차로 얻을 수 있다.

본 발명은 예로써 주어진 실시예에 국한되지 않는다. 따라서, 도 19 내지 도 21을 참조로 제안된 편이 측정방법과는 다른 편이 측정방법을 사용할 수 있다; 그러나, 이 방법은 단순성 및 재현가능성의 이점이 있다. 도 5 및 도 6을 참조로, 평균 착용상태하에서 렌즈의 계산방법이 기술되어 있다; 착용상태도 또한 렌즈를 결정하기 위해 특히 동공간 거리로 측정될 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에 포함됨.

Claims (11)

1. 표준 시상면에 대한 착용자의 시상면의 근거리 보기에서의 편이(shift)를 측정하는 단계(60)와,

   측정된 편이의 함수로서, 착용 상태에서 광학적 계산을 이용하여 최적화를 위한 타겟 값을 선택하는 단계(64)와,

   선택된 타겟값을 이용하여, 착용상태에서 광학적 계산을 이용한 최적화에 의해 한 쌍의 렌즈를 결정하는 단계(66)를 포함하는 착용자를 위한 한 쌍의 안과용 렌즈 결정방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 선택하는 단계(64)는 시상면이 표준 시상면과 합쳐지는 착용자에 대한 물체공간에 타겟의 제공과,

   측정된 편이와 동일한 변위를 갖는 근시영역에서 타겟의 변위(displacement)와,

   상기 물체공간에서의 높이와 측정된 편이의 함수로서 변위를 갖는 중간시야영역에서 타겟의 변위를 포함하는 착용자를 위한 한 쌍의 안과용 렌즈 결정방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 방법은 또한

   시상면이 표준시상면과 합쳐지는 착용자에 대한 누진 경선(progression meridian)의 제공과,

   측정된 편이의 함수로, 중간시야영역와 근시영역에서 상기 누진 경선의 왜곡과,

   상기 경선 밖의 타겟 값의 선택을 구비하는 선택단계를 포함하는 착용자를 위한 한 쌍의 안과용 렌즈 결정방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 측정단계는 쓰기 과제동안 착용자의 시상면의 위치의 측정을 포함하는 착용자를 위한 한 쌍의 안과용 렌즈 결정방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 측정단계는 읽기 과제동안 착용자의 시상면의 위치의 측정을 포함하는 착용자를 위한 한 쌍의 안과용 렌즈 결정방법.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 측정단계는, 상기 쓰기 과제의 한 줄에 대해, 상기 줄의 중심에 대해 평균 시상면의 위치 측정을 포함하는 착용자를 위한 한 쌍의 안과용 렌즈 결정방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 측정단계는 근시과제동안 착용자의 시상면의 위치의 측정을 포함하는 착용자를 위한 한 쌍의 안과용 렌즈 결정방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 착용자의 시상면의 위치는 근시에서의 시각적 우세 또는 중첩과 같은 정량화된 시력 또는 자세(posture)의 생리학적 측정가능한 양으로부터 측정되는 착용자를 위한 한 쌍의 안과용 렌즈 결정방법.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 방법에 따라 얻은 렌즈.
10. 원시영역과 근시영역; 및

    렌즈(108,110,114,116)의 각 위치파악 및 상기 근시영역의 기준점을 위치파악하기 위한 마크를 각각 구비하며,

    우안에 대해 의도된 렌즈상에 있는 상기 근시영역의 기준점의 위치파악 마크와 좌안에 대해 의도된 렌즈상에 있는 상기 근시영역의 기준점의 위치파악 마크들이 비대칭 위치에 있는 한 쌍의 누진 다초점 안과용 렌즈.
11. 제 10 항에 있어서,

    착용 상태하에서, 착용자의 눈에서 나와 근시영역에 대한 기준점을 지나는 시선들이 상기 착용자의 표준 시상면에 대해 편이되는 지점에서 교차되는 한 쌍의 누진 다초점 안과용 렌즈.

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