(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着用者の眼のための眼鏡レンズを決定する方法であって、
両眼視の着用者について、当該着用者の一方の眼の回転中心の三次元座標を測定する、片眼回転中心三次元座標測定ステップ（１０）と、
ある頭部位置における少なくとも１つの凝視方向を測定する、凝視方向測定ステップ（１５）であって、前記着用者の頭部が遠方視において、自身の頭部を、真っ直ぐに維持されているのに比べて前方に曲げているか、または、前記着用者が近方視において自身の頭部を、矢状面に比べて片側に傾けている、凝視方向測定ステップ（１５）と、
前記眼鏡レンズの所望の位置を決定する、位置決定ステップ（２０）と、
眼の回転の中心について測定された座標、決定されたレンズの位置、および、自然な姿勢において測定された前記少なくとも１つの凝視方向を使用することによって、前記眼鏡レンズの特性を計算する、特性計算ステップとを備えた、眼鏡レンズの決定方法。
【請求項２】
請求項１において、前記計算ステップが、
前記位置決定ステップで決定された位置に、出発の眼鏡レンズを配置するステップ（３０）と、
前記出発の眼鏡レンズを波面解析によって修正するステップ（４０）とを備えた、眼鏡レンズの決定方法。
【請求項３】
請求項１において、前記計算ステップが、
前記位置決定ステップで決定された位置に、出発の眼鏡レンズを位置決めするステップと、
前記出発の眼鏡レンズから出発し、前記三次元座標測定ステップで測定された座標および前記位置決定ステップで決定された位置に依存した光線追跡法を使用して、最適化を行うステップとを備えた、眼鏡レンズの決定方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項において、さらに、
前記両眼視の着用者について、前記眼の回転中心に対する前記眼の瞳孔の位置を測定する、瞳孔位置測定ステップを備え、
前記計算ステップが、前記瞳孔位置測定ステップで測定された瞳孔の位置を使用する、眼鏡レンズの決定方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項において、前記計算ステップが、前記着用者の頭部を基礎とする基準座標系、眼鏡フレームを基礎とする基準座標系、および前記着用者の眼を基礎とする基準座標系のうちのいずれか１つまたは任意の組合せの基準座標系において実行される、眼鏡レンズの決定方法。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか一項において、さらに、
前記両眼視の着用者について、前記着用者の両方の眼の回転中心の三次元座標をそれぞれ測定する、両眼回転中心三次元座標測定ステップを備え、
前記計算ステップが、前記着用者の両方の眼の回転中心の三次元座標を基礎とする基準座標系において行われる、眼鏡レンズの決定方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項において、前記片眼回転中心三次元座標測定ステップが、前記着用者の自然な姿勢の状態のもとで実行される、眼鏡レンズの決定方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項において、前記眼の前記回転中心が、光学的な回転中心である、眼鏡レンズの決定方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項において、前記凝視方向測定ステップで測定される、自然な姿勢における少なくとも１つの凝視方向が、主たる凝視方向である、眼鏡レンズの決定方法。
【請求項１０】
請求項９において、前記凝視方向測定ステップでは、前記レンズから前記眼の回転中心までの距離が、前記主たる凝視方向の前記レンズの後面との交点と前記眼の回転中心との間の距離に関連して、測定され、当該測定された距離が、前記計算ステップにおける計算に使用される、眼鏡レンズの決定方法。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項において、前記凝視方向測定ステップで測定された自然な姿勢における前記少なくとも１つの凝視方向は、前記着用者が近方視の状態で見るときの凝視方向である、眼鏡レンズの決定方法。
【請求項１２】
請求項１から１０のいずれか一項において、いくつかの凝視方向が、自然な姿勢において測定される、眼鏡レンズの決定方法。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項において、前記凝視方向測定ステップでは、前記レンズの向きおよびレンズの位置が測定され、前記レンズの当該測定された向きおよび位置が、前記計算ステップにおいる計算に使用される、眼鏡レンズの決定方法。
【請求項１４】
着用者のための眼鏡レンズおよび着用者が選択した眼鏡フレームの取付けおよびトリミングのいずれか一方または両方のパラメータを計算する方法であって、
請求項１に記載の眼鏡レンズ決定方法に従って眼鏡レンズを決定する、眼鏡レンズ決定ステップと、
前記片眼回転中心三次元座標測定ステップ（１０）、前記凝視方向測定ステップ（１５）および前記位置決定ステップ（２０）において使用された基準座標系における前記眼鏡フレームの位置を測定する、眼鏡フレーム位置測定ステップと、
当該基準座標系における前記レンズおよび前記眼鏡フレームの位置に従って、前記眼鏡レンズの取付けおよびトリミングのいずれか一方または両方のパラメータを計算する、パラメータ計算ステップとを備えた、パラメータ計算方法。
【請求項１５】
眼鏡レンズを通して着用者が視認する像をシミュレートする方法であって、
両眼視の着用者について、当該着用者の一方の眼の回転中心の三次元座標を測定する、片眼回転中心三次元座標測定ステップと、
ある頭部位置における少なくとも１つの凝視方向を測定する、凝視方向測定ステップであって、前記着用者の頭部が遠方視において、自身の頭部を、真っ直ぐに維持されているのに比べて前方に曲げているか、または、前記着用者が近方視において自身の頭部を、矢状面に比べて片側に傾けている、凝視方向測定ステップ（１５）と、
前記レンズを位置決めする、位置決めステップとを備え、
前記測定片眼回転中心三次元座標測定ステップ、前記凝視方向測定ステップおよび前記位置決めステップが、同一の基準座標系において実行されるか、または同一の基準座標系に変換され、さらに、
前記眼の回転中心の前記測定された位置、自然な姿勢において測定された前記凝視方向、および前記レンズの位置を考慮し、光線追跡法を使用して、前記着用者が視認する像を計算する、像計算ステップを備えた、シミュレーション方法。
【請求項１６】
請求項１５において、さらに、
前記基準座標系において、前記眼の瞳孔の位置を測定する、瞳孔位置測定ステップを備え、
前記計算ステップが、前記瞳孔位置測定ステップで測定された瞳孔の位置を使用する、シミュレーション方法。
【請求項１７】
眼鏡レンズを製造する方法であって、
第１の場所において、両眼視の着用者について、当該着用者の一方の眼の回転中心の三次元座標と、当該着用者が選択した眼鏡フレームの位置とを、同一の基準座標系で測定する、片眼回転中心三次元座標および眼鏡フレーム位置の測定ステップと、
ある頭部位置における少なくとも１つの凝視方向を測定する、凝視方向測定ステップであって、前記着用者の頭部が遠方視において、自身の頭部を、真っ直ぐに維持されているのに比べて前方に曲げているか、または、前記着用者が近方視において自身の頭部を、矢状面に比べて片側に傾けている、凝視方向測定ステップと、
前記片眼回転中心三次元座標および眼鏡フレーム位置の測定ステップで測定された、前記三次元座標および前記位置を、第２の場所に転送する、転送ステップと、
前記第２の場所において、前記測定された座標および位置を用いた計算によって、前記レンズを決定する、レンズ決定ステップと、
前記レンズ決定ステップで決定された前記レンズを製造する、製造ステップとを備えた、眼鏡レンズの製造方法。
【請求項１８】
請求項１７において、さらに、
前記第１の場所において、前記着用者の自然な姿勢を前記基準座標系で表わす角度を測定する、角度測定ステップを備え、
前記転送ステップは、前記角度測定ステップで測定された姿勢の角度を転送し、
前記レンズ決定ステップは、前記角度測定ステップで測定された姿勢の角度を使用する、眼鏡レンズの製造方法。
【請求項１９】
請求項１７または１８において、さらに、
前記レンズ決定ステップで使用される前記基準座標系における前記眼鏡フレームの前記位置を測定する、眼鏡フレーム位置測定ステップと、
前記基準座標系における前記レンズおよび前記眼鏡フレームの位置と関連して、前記眼鏡レンズのトリミングのパラメータを計算する、トリミングパラメータ計算ステップと、
レンズをトリミングする、トリミングステップとを備えた、眼鏡レンズの製造方法。
【請求項２０】
着用者が眼鏡レンズを通して視認する像のシミュレータであって、
請求項１５または１６に記載のシミュレーション方法を実行する計算手段と、
前記計算手段によって計算された像を表示する手段とを備えた、シミュレータ。
【請求項２１】
コンピュータ上で実行されると、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法のステップを実行する、プログラム手段を備えた、コンピュータプログラム。
【請求項２２】
コンピュータ上で実行されると、請求項１５または１６に記載の方法のステップを実行する、プログラム手段を備えた、コンピュータプログラム。
【請求項２３】
請求項１において、前記計算ステップでは、前記眼鏡レンズの前記特性が、所与の凝視方向について測定された前記眼の前記回転中心を通過する中央光線との衝突点における前記眼鏡レンズの局所修正によって計算されることを特徴とする、眼鏡レンズの決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着用者のために眼鏡レンズの決定方法、つまり着用者に適した眼鏡レンズを算出して求める方法に関する。本発明は、単焦点および多焦点の処方のいずれにも適用できる。さらに、微細構造（ミクロ構造の）レンズ（画素化レンズ、回折レンズ、フレネルレンズなど）、調節可能レンズ（adaptive lens）、およびグレーデッド・インデックス・レンズ（graded index lens）にも適用され、概ね任意の種類の眼鏡レンズに適用される。
【背景技術】
【０００２】
さらに、本発明は、この決定方法によって得られた眼鏡レンズをトリミング（調整）および製造するためのパラメータの計算方法にまで及ぶ。
【０００３】
着用者には、屈折力（度数）が処方される。この屈折力は、正または負（遠視または近視の着用者）である。この種の処方に用いられるレンズは、球面レンズまたは非球面レンズである。乱視の着用者には、凝視方向に対して垂直な平面において、種々の軸で異なる複数の屈折力が処方される。このような処方は、通常は、主軸における屈折力に相当する第１の屈折力値および主軸に対して直角な軸における第２の屈折力値の処方として表現される。この種の処方に使用されるレンズは、トーリックまたはアトーリックレンズである。以下では、これら着用者のために提案される矯正を、単焦点処方と称する。
【０００４】
老眼の着用者については、屈折力の矯正の値が、近方視の状態における調節の困難さのために、遠方視と近方視とで異なる。したがって、この場合、処方は、遠方視のための屈折力値と、遠方視と近方視との間の屈折力の増分を表わす屈折力加入とを含む。老眼を補償する眼鏡レンズは、多焦点レンズであり、最も適切には、屈折力が連続的に変化する累進屈折力多焦点レンズである。また、レンズの表面の連続性が中断する、二焦点または三焦点レンズも知られている。以下では、そのような着用者のために提案される矯正を、多焦点処方と称する。
【０００５】
多焦点および単焦点レンズの前面および／または後面を、最適化を使用して計算することが知られている。例えば、特許文献１が、多焦点の眼鏡レンズのセットを最適化によって決定する方法を開示する。この文献は、レンズの光学的特性を考慮し、特には着用状態における屈折力および傾斜非点収差を考慮することによって、レンズの組を定めることを提案する。レンズは、対象物の点を着用状態のもとでの各凝視方向に関連付けるエルゴラマから、光線追跡法を用いて最適化される。
【０００６】
さらに、乱視（非点収差）が処方された着用者のための眼鏡レンズを最適化して決定する方法が、特許文献２から知られている。この文献は、基準レンズを選択し、光線追跡法を使用し、残余非点収差（residual astigmatism）と基準レンズの非点収差との間の差を最小化することを提案する。この文献では、残余非点収差が、処方された乱視とレンズによって生成される非点収差との間の非点収差の大きさおよび軸の相違として定義されている。この方法によって、乱視用レンズの着用者に対してレンズは十分に適合し、トーリック（円環状）面の追加によって生じる光学収差は避けられる。計算が、眼に結び付けられた基準座標系について実行される。この計算では、着用者が中心から外れた方向を見つめるときの眼に対するねじり（twist）の影響が考慮される。
【０００７】
さらに、近年においては、個々の着用者のニーズに十分に適合すべく、累進屈折力眼鏡レンズのカスタム化に目が向けられている。特許文献３は、近方視の状態では屈折力加入が処方されている所与の着用者のために、累進屈折力眼鏡レンズのセットを決定する方法を教示する。この方法は、近方視の状態において着用者の個々の生理学的パラメータを測定するステップを含む。さらに、この方法は、着用状態のもとで各凝視方向において照準とされる点を関連付けるエルゴラマを、各レンズに対して決定するステップと、着用状態のもとでの各凝視方向について、目標の屈折力異常および得られる目標非点収差を決定するステップとを含む。目標の屈折力異常および得られる目標非点収差は、着用者について測定された生理学的パラメータから決定される。この方法は、さらに、各凝視方向について目標の屈折力異常および目標の非点収差異常に達するための連続的な繰り返しによって、前記エルゴラマに対する各レンズにおいて必要とされる屈折力を計算することを含む。
【０００８】
特許文献４からも、累進屈折力レンズの累進長さを調整するための方法が知られている。
【０００９】
また、生理学的パラメータの測定を教示し、特には眼の回転の中心位置の測定を教示する文献が存在する。すなわち、特許文献５が、眼の回転中心（眼球の回転中心）の位置を割り出す方法を開示する。
【００１０】
特許文献６は、レンズの光線追跡法および最適化方法を開示する。この方法では、レンズの後面に位置する基準点と着用者の眼の回転中心との間の距離を考慮に入れる。この距離は、最初にレンズの後面の基準点と角膜の頂点の間の距離を加え、次に角膜の頂点と眼の回転中心の間の距離を加えることによって得られる。レンズの後面上の基準点と角膜の頂点の間の距離は、選択されたフレームに関するデータから計算される。この文献の提案する計算では、着用者の頭部の形状、レンズデータ、フレームの特徴、および着用の状態を考慮しているが、計算に関する詳細を提示していない。角膜の頂点と眼の回転中心の間の距離は、眼の奥行きを測定し、眼の奥行きと、角膜の頂点と眼の回転中心の間の距離との間の関係を確立する統計的法則を適用することによって得られる。したがって、この文献において考慮される眼の回転中心の位置は、実際の位置ではない。そのため、最適化によって得られるレンズが着用者を完全に満足させることはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第９８／１２５９０号
【特許文献２】欧州特許出願公開第０９９０９３９号明細書
【特許文献３】国際公開第２００７／０６８８１９号
【特許文献４】国際公開第２００７／０６８８１８号
【特許文献５】国際公開第２００８／１３２３５６号
【特許文献６】米国特許第６６３７８８０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、着用者を十分に満足させる眼鏡レンズを決定する方法について、ニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このために、本発明は、着用者の眼のための眼鏡レンズを決定する方法であって、
・両眼視の着用者について、着用者の眼の回転中心の三次元座標（互いに直交する三方向軸で示された空間位置）を測定するステップと、
・自然な姿勢における少なくとも１つの凝視方向を測定するステップと、
・眼鏡レンズの所望の位置を決定するステップと、
・眼の回転中心について測定された座標、決定されたレンズの位置、および自然な姿勢において測定された少なくとも１つの凝視方向を用いて、眼鏡レンズの特性を計算するステップとを備えた方法を提供する。
計算ステップは、出発の眼鏡レンズを前記決定された位置に配置するステップ、および前記出発の眼鏡レンズを波面解析によって変更するステップを有する。
【００１４】
代わりに、計算ステップは、出発の眼鏡レンズを前記決定された位置に配置するステップ、および、前記出発のレンズから出発し、前記測定された座標および前記決定された位置に依存した光線追跡法を用いて、最適化を行うステップを有してもよい。
【００１５】
一実施形態によれば、本方法は、両眼視の着用者について眼の回転中心に対する眼の瞳孔の位置を測定するステップを備え、前記計算ステップは、瞳孔の測定された位置を使用する。
【００１６】
一実施形態によれば、前記計算ステップが、着用者の頭部に基づく基準座標系、および／または眼鏡フレームに基づく基準座標系、および／または着用者の眼に基づく基準座標系において実行される。
【００１７】
別の実施形態によれば、この方法は、両眼視の着用者について、着用者のそれぞれの眼の回転中心の三次元座標を測定するステップをさらに備え、前記計算ステップは、着用者のそれぞれの眼の回転中心の三次元座標に基づく基準座標系において行われる。
【００１８】
別の実施形態によれば、眼の回転中心の三次元座標を測定するステップは、着用者の自然な姿勢の状態のもとで実行される。
【００１９】
別の実施形態によれば、前記眼の回転中心は光学的な回転中心である。
【００２０】
いくつかの実施形態によれば、自然な姿勢において測定される前記少なくとも１つの凝視方向は、主たる凝視方向（第１凝視方向、すなわちまっすぐ前方の物体を注視する方向）および／または着用者が近方視で眺めるときの凝視方向である。いくつかの凝視方向が自然な姿勢において測定される。
【００２１】
別の実施形態によれば、前記少なくとも１つの凝視方向を測定するステップにおいて、レンズから眼の回転中心までの距離が、前記主たる凝視方向とレンズの後面の交点と、眼の回転中心との間の距離に対応して測定され、前記測定された距離が、前記計算ステップの計算に使用される。
【００２２】
別の実施形態によれば、前記少なくとも１つの凝視方向を測定するステップにおいて、レンズの向きおよびレンズの位置が測定され、前記レンズの前記測定された向きおよび位置が、前記計算ステップの計算に使用される。
【００２３】
本発明は、また、着用者のための眼鏡レンズおよび着用者が選択した眼鏡フレームの取付けおよび／またはトリミングのパラメータを計算する方法であって、
・本発明の方法に従って眼鏡レンズを決定するステップと、
・前記測定および決定ステップで用いられた基準座標系における眼鏡フレームの位置を測定するステップと、
・前記基準座標系におけるレンズおよび眼鏡フレームの位置に従って、眼鏡レンズの取付けおよび／またはトリミングのためのパラメータを計算するステップとを備えた方法を提供する。
【００２４】
本発明は、また、眼鏡レンズを通して着用者が視認する像をシミュレートする方法であって、
・両眼視の着用者について、着用者の眼の回転中心の三次元座標を測定するステップと、
・自然な姿勢における少なくとも１つの凝視方向を測定するステップと、
・レンズを配置するステップとを備え、
前記測定するステップおよび前記配置するステップが、同一の基準座標系において実行されるか、または同一の基準座標系に変換され、さらに、
前記眼の回転中心の前記測定された位置と、自然な姿勢において測定された凝視方向およびレンズの位置とを考慮し、光線追跡法を用いて着用者が視認する像を計算するステップを備えた方法を提供する。
【００２５】
一実施形態によれば、本シミュレーション方法は、前記基準座標系において、眼の瞳孔の位置を測定するステップを備え、前記計算ステップは、前記瞳孔の前記測定された位置を使用する。
【００２６】
本発明は、また、眼鏡レンズを製造する方法であって、
・第１の場所において、両眼視の着用者について、着用者の眼の回転の中心の三次元座標と、着用者が選択した眼鏡フレームの位置とを、同一の基準座標系で測定するステップと、
・自然な姿勢における少なくとも１つの凝視方向を測定するステップと、
・前記測定された座標および位置を、第２の場所に転送するステップと、
・第２の場所において、前記測定された座標および位置を用いた計算によって、レンズを決定するステップと、
・前記決定されたレンズを製造するステップとを備えた方法を提供する。
【００２７】
一実施形態によれば、前記製造方法は、前記第１の場所において、着用者の自然な姿勢を前記基準座標系で表わす角度を測定するステップをさらに備え、
・前記転送ステップは、測定された角度および姿勢の転送を含み、
・前記決定ステップは、前記測定された姿勢の角度を使用する。
【００２８】
別の実施形態によれば、前記製造方法は、
・前記決定に用いられた基準座標系における眼鏡フレームの位置を測定するステップと、
・前記基準座標系におけるレンズおよび眼鏡フレームの位置に対して、眼鏡レンズのトリミングのパラメータを計算するステップと
・レンズをトリミングするステップとをさらに備える。
【００２９】
本発明は、また、データセットであって、
両眼視の着用者について測定された三次元座標であって、基準座標系における三次元座標、または、着用者の一方の眼の回転中心の三次元座標と、
同一の基準座標系における当該着用者の自然な姿勢を表わす角度と、
同一の基準座標系における眼鏡フレームの位置とを備えたデータセットを提供する。
【００３０】
本発明は、また、着用者が眼鏡レンズを通して視認する像のシミュレータであって、本発明によるシミュレーション方法を実行するように構成された計算手段と、前記計算手段によって計算された像を表示する手段とを備えたシミュレータを提供する。
【００３１】
本発明は、また、本発明による眼鏡レンズの決定方法の各ステップをコンピュータ上で実行するプログラム手段を含むコンピュータプログラム、ならびに本発明による眼鏡レンズの決定方法の各ステップをコンピュータ上で実行するためのプログラムコード手段であって、コンピュータ読取り可能な媒体に記憶されたプログラムコード手段を含むコンピュータプログラム製品を提供する。
【００３２】
本発明は、また、本発明によるシミュレーション方法の各ステップをコンピュータ上で実行するプログラム手段を含むコンピュータプログラム、ならびに本発明によるシミュレーション方法をコンピュータ上で実行するためのプログラムコード手段であって、コンピュータにとって読取り可能な媒体に記憶されたプログラムコード手段を含むコンピュータプログラム製品を提供する。
【００３３】
代替の実施形態においては、眼鏡レンズを決定する上述の方法は、前記計算ステップにおいて、眼鏡レンズの特性が、所与の凝視方向について測定された眼の回転中心を通過する中央光線（mean ray）との衝突の点における眼鏡レンズの局所変更によって計算される。
【００３４】
本発明の他の特徴および利点が、図面を参照して、例としてのみ示された本発明の実施形態の以下の詳細な説明を解釈することで、明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】波面伝播の解析によって眼鏡レンズを決定する方法を実現する実施例のフロー図である。
【図２】光線追跡法を用いた最適化によって眼鏡レンズを決定する方法を実現する別の実施例のフロー図である。
【図３】眼鏡レンズのトリミングのためのパラメータを計算する方法を実現する実施例のフロー図である。
【図４】眼鏡レンズを製造する方法を実現する実施例のフロー図である。
【図５】眼鏡レンズのシミュレーション方法を実現する実施例のフロー図である。
【図６】平均的な着用者について、従来技術のレンズの光学的特性を示すグラフである。
【図７】平均的な着用者について、従来技術のレンズの光学的特性を示すグラフである。
【図８】実際の着用者について、従来技術のレンズの光学的特性を示すグラフである。
【図９】実際の着用者について、従来技術のレンズの光学的特性を示すグラフである。
【図１０】実際の着用者について、従来技術のレンズの光学的特性を示すグラフである。
【図１１】実際の着用者について、本決定方法によって決定されたレンズの光学的特性を示すグラフである。
【図１２】実際の着用者について、本決定方法によって決定されたレンズの光学的特性を示すグラフである。
【図１３】実際の着用者について、本決定方法によって決定されたレンズの光学的特性を示すグラフである。
【図１４】非ゼロの頭部の姿勢の影響を示す概略図である。
【図１５】非ゼロの頭部の姿勢の影響を示す概略図である。
【図１６】非ゼロの頭部の姿勢の影響を示す概略図である。
【図１７】姿勢のパラメータを考慮に入れているか否かに応じた、いくつかのレンズの非点収差の異常を示すグラフである。
【図１８】姿勢のパラメータを考慮に入れているか否かに応じた、いくつかのレンズの非点収差の異常を示すグラフである。
【図１９】姿勢のパラメータを考慮に入れているか否かに応じた、いくつかのレンズの非点収差の異常を示すグラフである。
【図２０】姿勢のパラメータを考慮に入れているか否かに応じた、いくつかのレンズの非点収差の異常を示すグラフである。
【図２１】姿勢のパラメータを考慮に入れているか否かに応じた、いくつかのレンズの非点収差の異常を示すグラフである。
【図２２】眼およびレンズの光学系の概略図である。
【図２３】眼およびレンズの光学系の概略図である。
【図２４】眼およびレンズの光学系の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図２２〜２４は、本明細書において使用される定義を説明するための眼およびレンズ光学系の図である。より具体的には、図２２は、凝視方向を定めるために使用されるパラメータαおよびβを示す光学系の斜視図である。図２３は、パラメータβが０である場合について、着用者の頭部の前後軸に平行かつ眼の回転中心を通過する垂直面における図である。
【００３７】
眼の回転中心をＱ’とし、図２３に想像線で示される軸Ｑ’Ｆ’が、眼の回転中心を通って着用者の前方に延びる水平軸であり、すなわち軸Ｑ’Ｆ’は主たる凝視方向（第１凝視方向）である。この軸が、合わせ十字（フィッティングクロス）と呼ばれる点においてレンズの複雑曲面と交差する。この合わせ十字は、眼鏡技師によるレンズの位置決めを可能にするためにレンズに印されている。点Ｏを、レンズの後面と軸Ｑ’Ｆ’との交点と定義する。中心Ｑ’および半径ｑ’で 頂点球面が定義される。この頂点球面は、水平軸上の点においてレンズの後面に接する。
【００３８】
図２３に実線で示されている所与の凝視方向は、Ｑ’を中心にして回転して頂点球面上の点Ｊにある眼の位置に対応し、角度βは、軸Ｑ’Ｆ’と、軸Ｑ’Ｆ’を含む水平面への直線Ｑ’Ｊの射影との間の角度であり、この角度は図２２で見て取ることができる。角度αは、軸Ｑ’Ｊと、軸Ｑ’Ｆ’を含む水平面への直線Ｑ’Ｊの射影との間の角度であり、この角度は図２２および２３で見て取ることができる。したがって、所与の凝視方向は、頂点球面上の点Ｊ、すなわち角度ペア（α、β）に対応する。凝視の下方の角度（angle of lowering）αの値が大きい正値であればあるほど凝視は下向きであり、値が大きい負値であればあるほど凝視は上向きである。
【００３９】
凝視方向かつ所与の物体距離にある物体空間内の点の像は、回転面の場合にはサージカル焦点距離およびタンジェンシャル焦点距離であると考えられる最小焦点距離および最大焦点距離に対応する２つの点ＳおよびＴの間に形成される。光軸上において、無限遠にある物体空間内の点の像は、点Ｆ’に形成される。距離Ｄが、眼とレンズ系の焦点距離である。
【００４０】
エルゴラマと称されるのは、物点（対象点）の通常の距離と各凝視方向とを結び付ける関数である。典型的には、主たる凝視方向における遠方視に関しては、物点は無限遠にある。近方視においては、約３５°の角度αに実質的に相当する方向において、鼻側に向かって５°程度の絶対値の角度βで、物体距離は、３０〜５０ｃｍ程度である。エルゴラマの可能な定義のさらなる詳細については、フランス特許出願公開第２７５３８０５号明細書（米国特許第６３１８８５９号明細書に相当）を参照することができる。この文書には、エルゴラマ、ならびにその定義およびモデル化方法が説明されている。ある特定のエルゴラマは、無限遠にある点のみを取り上げて構成されている。本発明の方法に対して、無限遠にある点または無限遠にない点を考慮することができる。また、エルゴラマは、着用者の屈折異常症の関数となることができる。
【００４１】
これらの要素を用いて、各凝視方向における屈折力および非点収差を定義できる。凝視方向（α、β）について、エルゴラマによって与えられる物体距離にある物点Ｍを考察する。物体空間において、対応する光線上の点Ｍについて、物体近接ＰｒｏｘＯが、点Ｍと頂点球面の点Ｊとの間の距離ＭＪの逆数として定義される。
【００４２】
【数１】
0005893553.tif 000002
【００４３】
これにより、エルゴラマを決定するのに用いられる頂点球面上の任意の点における薄いレンズの近似を介して物体近接を計算することができる。実際のレンズについては、光線追跡法のプログラムを使用して、物体近接を、対応する光線上の物体とレンズ前面との間の距離の逆数と考えることができる。
【００４４】
同一の凝視方向（α、β）について常に、所与の物体近接を有する点Ｍの像は、最小焦点距離である点Ｓと最大焦点距離である点Ｔ（これら距離は、回転面の場合には、サージカル焦点距離およびタンジェンシャル焦点距離であると考えられる）の間に形成される。点Ｍについての像近接を、量ＰｒｏｘＩと称する。
【００４５】
【数２】
0005893553.tif 000003
【００４６】
薄いレンズであると類推して、所与の凝視方向および所与の物体近接、すなわち対応する光線上の物体空間内の点について、屈折力Ｐｕｉが、像近接および物体近接の和として定義される。
【００４７】
【数３】
0005893553.tif 000004
【００４８】
同一の表記法で、各凝視方向において、所与の物体近接について、非点収差Ａｓｔが以下のように定義される。
【００４９】
【数４】
0005893553.tif 000005
【００５０】
この定義は、レンズによって生成される光線ビームの非点収差に対応する。この定義が、主たる凝視方向において、従来の非点収差の値をもたらすことに注意すべきである。軸と一般的に称される非点収差の角度は、角度γである。角度γは、眼の基準座標系｛Ｑ’、ｘｍ、ｙｍ、ｚｍ｝において測定される。これは、平面（Ｑ’、ｚｍ、ｙｍ）における方向ｚｍに関して使用される慣例に従って、像ＳまたはＴが形成される角度に相当する。
【００５１】
このようにして、着用状態のもとでのレンズの屈折力および非点収差についての予測定義が得られる。この定義は、B. Bourdoncleらの論文「累進屈折力眼鏡レンズを通る光線追跡（Ray tracing through progressive ophthalmic lenses）」（1990 International Lens Design Conference, DT Moore publ, Proc. Soc. Photo. Opt. Instrum. Eng.）に説明されているように計算できる。標準的な着用状態という表現は、特に、着用時前傾角が−８°、レンズと眼の距離が１２ｍｍ、および湾曲角度が０°によって定義される平均的な着用者の眼に対するレンズの位置を意味する。他の条件を使用することもできる。光線追跡法のプログラムを使用して所与のレンズの着用パラメータを計算できる。着用条件のもとで自身の眼鏡を着用している着用者について、または前方焦点距離測定器（フロントフォコメータ）として知られた装置を用いて測定されて、遠方視用の基準点において処方が達成されるように、屈折力および非点収差を計算できる。
【００５２】
図２４は、パラメータαおよびβがゼロでない場合の構成についての斜視図である。これは、固定の基準座標系｛ｘ、ｙ、ｚ｝および眼に結び付けられた基準座標系｛ｘｍ、ｙｍ、ｚｍ｝を示すことによって、眼の回転の影響を強調している。基準座標系｛ｘ、ｙ、ｚ｝は、点Ｑ’に原点を有する。ｘ軸は軸Ｑ’Ｏであり、レンズから眼の方を向いている。ｙ軸は垂直であり、上方を向いている。ｚ軸は、基準座標系｛ｘ、ｙ、ｚ｝が正規直交となる軸である。基準座標系｛ｘｍ、ｙｍ、ｚｍ｝は眼に結び付けられており、その中心を点Ｑ’に有する。軸ｘｍは凝視方向ＪＱ’に相当する。したがって、主たる凝視方向（第１凝視方向）においては、２つの基準座標系｛ｘ、ｙ、ｚ｝および｛ｘｍ、ｙｍ、ｚｍ｝が一致する。
【００５３】
本発明は、眼鏡レンズの特徴を決定するために、眼の回転中心の位置と、眼の回転中心に対する眼鏡レンズの所望の位置とを用いる。自然な姿勢における少なくとも１つの凝視方向が測定される。眼の回転中心の位置が、両眼視の着用者ついて測定される。レンズの特性が、測定された眼の回転中心の座標を用いて計算され、所望のレンズの位置が、眼の回転の中心ならびに自然な姿勢において測定された方向に関して決定される。
【００５４】
このような決定方法によって得られたレンズは、眼の回転中心の極めて正確な位置を考慮に入れているという利点を有する。これによって、レンズの着用者に十分に適合したレンズを提供でき、レンズの特性が、本発明の場合には着用者の実際の凝視方向である所与の凝視方向にそれぞれ適合したレンズ上の領域によって計算される。これにより、各凝視方向について着用者がこの方法で使用されるように精密に計算されたレンズの特定の領域を使用することになるため、特定の着用者に対して正確な屈折力の矯正が可能になる。
【００５５】
提案される技術的解決策は、累進屈折力多焦点レンズにだけでなく、単焦点の処方に設計されたレンズにも適用される。この方法を、二焦点または三焦点レンズなどの多焦点レンズにおいて使用することも可能である。この決定方法は、また、特殊な着用状態に最適化されたレンズにも適用される。
【００５６】
以下に、着用者の一方の眼についてのレンズの決定について、本方法の適用を説明するが、この方法は、着用者の両方の眼についてのレンズの決定に適用可能である。これを行うために、それぞれの眼の回転中心の位置が両眼視において測定されることを条件として、両方のレンズが順に計算されれば十分である。
【００５７】
図１は、波面伝播の解析によって、着用者に眼鏡レンズを決定する方法の一例のフロー図を示す。この決定方法は、両眼視の着用者について、着用者の一方の眼の回転中心の三次元座標を測定することからなるステップ１０を含む。
【００５８】
測定される一方の眼の回転中心の位置は、測定条件に依存する。特に、両眼視の着用者について眼の回転中心の三次元座標を測定することによって、同一基準座標系における回転中心の実際の位置が、より正確に測定される。
【００５９】
眼の回転中心の三次元座標を測定するために、上記特許文献５に記載の装置を使用できる。本発明は、この装置の使用に限られず、眼の回転中心の三次元座標の測定に適した他の装置も使用可能である。いずれの場合も、眼の回転中心の遠方の測定が両眼視において行われることが、本発明にとって不可欠である。有利には、眼の回転中心の位置の決定を、必要であれば測定器具の精度を向上させるために、何度かの連続する測定を用いて行われてもよい。
【００６０】
空間内の位置（すなわち、三次元座標）の連続する測定を、一方の眼について行い、次に他方の眼について行うことで、常に両眼視で行うことができる。右眼および左眼の回転中心の位置を同時に測定することも、有利でありうる。
【００６１】
ステップ１０の後に、空間内の眼の回転中心（ＣＲＯ）の位置が既知となる。この位置は、基準座標系における三次元座標によって与えられる。後述されるように、レンズの計算を容易にするために、基準座標系を変更できる。
【００６２】
図１による決定方法は、自然な姿勢における少なくとも１つの凝視方向を測定するステップ１５をさらに含む。このステップ１５は、さらに詳しくは後述される。
【００６３】
ステップ２０において、眼鏡レンズの所望の位置の決定が行われる。この決定のために、着用者にテストレンズ付きの好みのフレームを提供することによって、やはり上記特許文献５に記載の装置を使用できる。また、例えば着用者によって選ばれたフレームにおけるレンズの位置の従来の測定のような任意の他の方法を使用してもよい。
【００６４】
この決定を、着用者が選んだフレームにおいて行うことが有利であり、フレームの着用者への適合が可能になる。したがって、フレーム内のレンズの所望の位置をより正確に測定することが可能になる。着用者の物理的特徴を測定し、選択されたフレームについて前もって測定された寸法を使用することも可能である。レンズの位置をシミュレートすることからなるこの技術的解決策は、フレームが手元になくてもよいという利点を有する。したがって、レンズの位置の決定は、測定またはシミュレーションから得られる。
【００６５】
この位置決定のステップにおいて、フレームへのレンズの取付けおよび／またはトリミングのパラメータを考慮できる。実際に、これらパラメータは、フレーム内のレンズの空間位置を変更できる。これらパラメータは、例えばレンズの縁の面取りの位置である。レンズと眼の距離（または、レンズと眼の回転中心の距離）は、面取りがレンズの前面にあるか、あるいは後面にあるかで、異なる。さらに、ガラスの曲率が、位置に影響を及ぼす可能性がある（特に、眼鏡技師がフレームのさらなる調節を行わない場合）。
【００６６】
このステップは、レンズの心取り（centering）に必要な寸法も計算する。
・眼の回転中心（ＣＲＯｇ、ＣＲＯｄ）の間の距離（従来の瞳孔計による瞳孔間距離（ＩＳＯ  １３６６６規格）の測定に有利に置き換わる）。
・フレームの平面におけるＣＲＯ間半距離（ＣＲＯ間半距離は、眼が眼の高さに位置する物体を真っ直ぐ正面に見つめているときの凝視方向への眼の回転中心（ＣＲＯ）の射影と眼鏡のフレームの中間線との間の距離を意味すると理解すべきである）。
・フレームの平面における右眼および左眼の取付け高さ。
【００６７】
眼の回転中心の座標の測定と眼鏡レンズの所望の位置の決定とに同一の装置を使用することも、基準座標系の変更が回避されるため、有利である。なぜなら、眼の回転中心および所望のレンズの空間内の位置について同一座標を有するからである。装置の異なる部分による測定も、基準座標系の簡単な変更によって依然として可能である。
【００６８】
ステップ１０、１５、および２０の後に、眼鏡レンズの所望の位置および眼の回転中心の位置が既知となる。したがって、レンズと、着用者の眼の所望の回転中心との空間内の相対位置が既知となる。この例では、最初にステップ１０において眼の回転の中心位置が決定され、次にステップ１５において着用者の自然な姿勢における凝視方向が決定され、その後にステップ２０においてレンズの所望の位置が決定される。当然ながら、逆の順序で進めることも可能である。同一の方法で、所望のレンズと、着用者の眼の回転中心との空間内の相対位置が得られると考えられる。
【００６９】
この決定方法は、眼の回転中心の座標および所望のレンズの決定された位置を用いて、レンズの特性を計算するステップをさらに含む。図１の例において、例えばこの計算ステップを、単焦点レンズ（すなわち、慣習的には球面レンズまたはトーリックレンズであると考えられる、近視または遠視に苦しむ着用者のためのレンズ）に適合させることができる。
【００７０】
計算ステップは、出発レンズ（例えば、単焦点の処方の場合には、着用者の処方に対応する球面レンズまたはトーリックレンズであると考えられる）を選択することを含む。出発レンズは、計算ステップを最も簡単にするレンズであるが、他の出発レンズを用いてもよい。
【００７１】
次に、ステップ３０において、出発レンズがステップ２０で決定された位置に配置される。この配置のステップは、レンズをフレームに物理的に配置することを含まず、単に計算の目的のために出発レンズを眼の回転中心に対して所望の位置に位置付けることからなる。実際には、この配置のために、コンピュータ表現の形態の出発レンズの表現を使用できる。以下に提案される基準座標系の一方または他方を使用し、この基準座標系におけるレンズのコンピュータ表現の位置を定めることによって、この配置のステップを進めることができる。当然ながら、乱視の処方においては、レンズの主軸の位置に配慮する。ステップ２０に関して説明したように、出発レンズを位置決めする際にはトリミング／取付けのパラメータに配慮する。
【００７２】
ステップ４０において、このように位置決めされた出発レンズから出発し、眼の回転中心の位置およびステップ１５において自然な姿勢で測定された方向を知ることで、レンズの計算を行う。このために、レンズを通る波面の解析を行う。レンズを通る波面の伝播によって、レンズの光学的機能ならびにこれに関連する、異常および収差のモデル化が可能になる。すなわち、レンズに導入される変更（修正）（例えば、光の屈折現象によって特徴付けられる従来のレンズの場合の前面および後面の変更や、例えば回折レンズの場合の位相関数の変更）の効果が、該当の着用者のためのレンズの所望の光学的特性を得るために、検討および定量化される。
【００７３】
レンズのトリミング／取付けのパラメータが考慮される場合、変更後（修正後）のレンズにトリミング／取付けのパラメータが再び適用されるならば、レンズの形状の変化が空間的位置の変化につながる可能性がある。パラメータを再度計算し、レンズを再び変更することができる。古いパラメータと新しいパラメータとの間の差が、もはや新たなレンズの形状に有意な影響を及ぼさない程度の大きさである場合に、計算ループは停止される。また、古いパラメータと新しいパラメータとがずれている場合には、計算ループが停止され、この場合には、トリミング／取付けのために他のパラメータが与えられる。
【００７４】
ステップ４０を終えると、今やレンズの特性が手元にある。この方法は、両眼視で測定された眼の回転中心の位置を考慮しているため、レンズの計算に使用される眼の回転中心が、実際の眼の回転中心に極めて近いことが保証される。これより、レンズは着用者に実際に適合する。
【００７５】
着用者の眼に対する眼鏡レンズの決定（眼鏡レンズの単眼の決定）方法において、両眼視の着用者についての測定における着用者の眼の回転中心の三次元座標を考慮すると、着用者の快適さが大幅に向上する。この快適さの向上は、特に、左眼の回転中心および右眼の回転中心によって定められるセグメント（ＣＲＯｇ〜ＣＲＯｄ）を考慮できるという事実に関係する。したがって、このセグメントは、実際に、眼鏡レンズの単眼の決定において有利に考慮される因子である。このセグメントは、レンズの単眼の計算にもかかわらず、両眼視の概念を考慮に入れることによってさらにより正確な計算を行うために、着用者の両眼の相対位置を考慮できるように、着用者の２つの眼を正確に空間的に接続するために使用される。一人の着用者のための２つのレンズが別々に計算されるが、この手段によって、両眼視における視覚的な快適さを向上させるために、一方のレンズが他方のレンズに依存するような計算が可能になる。
【００７６】
さらに、この方法は、レンズの所望の位置の決定を採用するため、この方法によって得られるレンズは、フレームに起因する位置の変化の影響を受けない。例えば、着用者が大きな傾きを有するフレームを使用する場合、この傾きが、レンズの特性の決定において考慮されるため、着用者自身の処方に適合したレンズが着用者に提供される。
【００７７】
図２に、光線追跡法を用いた最適化によって眼鏡レンズを決定する方法の一例のフロー図を示す。
【００７８】
図１の例と同様に、この決定方法は、両眼視の着用者について、着用者の眼の回転中心の三次元座標を測定するステップ１０と、自然な姿勢における少なくとも１つの凝視方向を測定するステップ１５と、眼鏡レンズの所望の位置を決定するステップ２０とを含む。これら３つのステップの後に、眼の回転中心および実際に着用者によって着用されるときのレンズについて、空間内の相対位置が既知となる。
【００７９】
計算ステップは、出発レンズを選択することを含む。出発レンズは物理的なレンズではなく、むしろコンピュータモデルである。出発レンズは、さまざまな方法で選択される。これが、後述の最適化のステップを最も単純にするものかもしれない。しかし、例えば幾何学的性質の所与の制約に対応する別の出発レンズを使用してもよい。
【００８０】
次に、ステップ６０において、出発レンズがステップ２０で決定された位置に配置される。ステップ３０に関して上述した内容が、必要な変更を加えてそのまま当てはまる。
【００８１】
ステップ７０において、このように配置された出発レンズ、および、眼の回転中心の位置を知っていることから、レンズの計算が実行される。このために、光線追跡法を用いた出発レンズからの最適化を進める。使用される光線は、測定された眼の回転中心およびレンズの位置によって決定される。
【００８２】
計算ステップ７０は、さまざまな方法で実行されることができ、特に上記特許文献２または国際公開第２００７／０１７７６６号に開示のように最適化プログラムを使用した光学的最適化によって実行されることができる。図１を参照して説明したとおり、より良好な精度のために、選択されたフレームにおけるレンズのトリミング／取付けに関するパラメータを考慮することも可能である。
【００８３】
レンズの特性の計算ステップ（図１のステップ３０および４０、図２のステップ６０および７０）によって、レンズの決定において、測定のステップ１０において得られた基準座標系における眼の回転中心の実際の位置のより精密な両眼視の測定を、考慮に入れることが可能になる。そのため、両眼視について、着用者の眼の回転中心の三次元座標を正確には考慮に入れずに決定されたレンズに比べて、改善された光学的特性を有するレンズが得られる。ここで、光学的特性という表現は、着用者によって知覚される像の品質を意味する。したがって、光学的特性は、屈折力の異常および非点収差の異常を含む。
【００８４】
計算ステップは、着用者によって実際に着用されたときのレンズの位置も考慮に入れる。この位置は、ステップ２０において決定される。
さらに、計算ステップは、ステップ１５において行われたように、自然な姿勢において測定された方向も考慮する。
レンズは、対象の着用者に十分に適合する。したがって、着用者の視覚的な快適さが最大化される。
【００８５】
図１の例では、出発レンズの選択を説明するために、単焦点の処方の事例を検討した。しかし、この技術的解決策を、他の種類の処方（例えば、多焦点の処方）およびあらゆる種類のレンズ（従来のレンズ、ならびに微細構造レンズ、調節可能レンズ、またはグレーデッド・インデックス・レンズ）における波面解析にも適用できる。
【００８６】
一方、図２の例は、多焦点の処方に特に適する。光線追跡法の際の光線の分布は、該当の視覚の領域に依存する。光線追跡法を用いた最適化方法を、単焦点の処方にも適用でき、あるいはアトーリックレンズ、微細構造レンズ（画素化レンズ、回折レンズ、フレネルレンズ）、調節可能レンズ、またはグレーデッド・インデックス・レンズにも適用できる。
【００８７】
上述の光学的特性の改善は、図６〜１３の例によって説明される。この例は、以下の処方について累進屈折力レンズを決定するものである。
・処方された球面度数：４ジオプタ
・処方された円柱度数：０ジオプタ
・０°の軸
・加入度（addition）：２ジオプタ
ガラスの屈折率は１．６６５であり、レンズの直径は６５ｍｍである。
【００８８】
このとき、図６〜１３に示される光学的特性が、計算によって得られた。
【００８９】
図６および７は、レンズが眼の回転中心の理論的な位置を考慮に入れて最適化されている平均的な着用者に対する従来技術のレンズに関する。ここで、用語「平均的な着用者」は、眼の回転中心とレンズとの間の距離が２６ｍｍである着用者を意味し、この距離は、眼の回転中心と角膜の頂点との間の距離、および角膜の頂点とレンズとの間の距離（後者は、レンズと眼の距離とも称される）の合計である。図６は、等屈折力線、すなわち同一の屈折力の値を有する点によって形成される線のグラフ表示である。したがって、図６によって、屈折力のマップの確認が可能になる。図７は、等しい非点収差の線を示す。したがって、図７は、非点収差の異常のグラフ表示である。遠方視の点における屈折力は４．００ジオプタであり、近方視の点における屈折力は６．０４ジオプタである。非点収差の異常は、遠方視の点において０．００ジオプタであり、近方視の点において０．１３ジオプタである。
【００９０】
図８および９は、それぞれ、実際の着用者の場合における同一の従来技術のレンズ（すなわち、やはり平均的な着用者に最適化されている）についての屈折力のマップおよび非点収差の異常のマップを示す。選択された実際の着用者について、眼の回転中心と角膜の頂点との間の距離は１１ｍｍであり、レンズと眼の距離は１０ｍｍである。さらに、図１０は経線に沿った屈折力を示し、屈折力の定義は、上記特許文献２に与えられる定義と同様である。横座標はジオプタで目盛り付けされ、縦座標は凝視方向である。実線が屈折力を示し、破線が各凝視方向における物点距離を表わすエルゴラマに対応する物体の距離について、上記特許文献２の図１に定義される量１／ＪＴおよび１／ＪＳを示し、平均的な物体空間をシミュレートする。したがって、図１０によって、経線に沿った屈折力および非点収差の異常が分かる。
【００９１】
遠方視の方向における屈折力は４．０２ジオプタであり、近方視の方向における屈折力は６．３５ジオプタである。非点収差の異常は、遠方視の方向において０．０３ジオプタであり、近方視の方向において０．５９ジオプタである。図６および８の間の比較が、特に、近方視の状態における屈折力の誤差の出現を示す。図７および９の比較が、実際の着用者が考慮されると、非点収差が変化する可能性があることを示す。特に、この例においては、非点収差の領域が、平均的な着用者が考慮される場合と比べて、遠方視および近方視の状態において明確ではない。
【００９２】
図１１および１２は、それぞれ、一人の実際の着用者について本発明による決定方法によって得られたレンズに関する屈折力のマップおよび非点収差の異常のマップを示す。図１３は、その一人の実際の着用者について、レンズ着用者の経線に沿った屈折力および非点収差の異常を示す。レンズは、両眼視の実際の着用者について測定された眼の回転中心に対する空間内の所望の位置にレンズを配置することによって、光線追跡法を使用して、図２に関して提案したように決定される。図１１において、遠方視の方向における屈折力は４．００ジオプタであり、近方視の方向における屈折力は６．０３ジオプタである。図１３において、非点収差の異常は、遠方視の方向において０．００ジオプタであり、近方視の方向において０．２０ジオプタである。本発明による決定方法を使用したレンズに対して得られる光学的性能は、図６および７の場合に得られる性能に類似する。また、図１０と図１３を比較すると、本発明の決定方法に従って最適化されたレンズは、従来技術のレンズよりも良好な光学的特性を有することが分かる。これより、本決定方法では、従来技術のレンズよりも着用者に十分に適合したレンズが得られる。
【００９３】
レンズの光学的特性をさらに向上させるために、測定のステップ１０で測定される眼の回転中心を、回転の機械的な中心ではなく光学的な回転中心にするのが、有利である。Heinz Diepes, Refraktionsbestimmung, ISBN 3-922269-50-8, Doz Verlag, Optische Fachveroffentlichung GmbH Heidelbergが、回転の光学的中心および回転の機械的中心について、当業者にとって公知の定義を含む。実際、現実には、着用者の眼に到達する中央光線は光学的な回転の中心を通過する。光学的な回転中心の三次元座標は、対象の同時の両眼固定によって両眼視で決定される。
【００９４】
図２の例では、本方法は、眼の瞳孔の位置の基準座標系における測定のステップをさらに含んでもよい。したがって、計算のステップが、測定された瞳孔の位置を使用する。これにより、瞳孔から生じる収差を十分に考慮できる。このように収差がより少なくなることで、着用者によって視認される像の改善につながる。
【００９５】
いくつかの異なる基準座標系が、計算ステップの実施のために考慮されてもよい。特に、基準座標系は、着用者の頭部に関連付けられた基準座標系であってもよい。このような基準座標系は、眼の回転中心の位置の測定のステップにおいて容易にアクセスできるという利点を有し、決定ステップの実行時に同様に容易にアクセスできる。
【００９６】
眼鏡フレームを着用している着用者に対して測定ステップ１０が実行される際に、基準座標系は、その眼鏡フレームに基づいてもよい。これにより、着用者とは無関係な基準座標系となる。眼の回転中心の位置の測定は、眼鏡フレームに基づく基準座標系において直接実行されてもよい。そして、レンズの位置の決定は、ボクシング用の通常のパラメータを使用するか、後述のように着用者の凝視方向の自然な姿勢の条件のもとでの測定によって、単純にレンズを眼鏡フレームにおいて心取りすることを含む。
【００９７】
レンズの製造の実施も、このような基準座標系の使用によって（特に、眼の回転中心の位置を測定するステップ１０が計算ステップとは同一の場所で実行されない場合）、容易になる。すなわち、製造に関与する２つの場所が、フレームの同一モデルを利用できれば十分である。
【００９８】
基準座標系は、眼に結び付けられた基準座標系であってもよい。眼に結び付けられた基準座標系は、その１つの軸が主たる凝視方向である基準座標系である。これにより、光線追跡法が軸のうちの１つが眼とレンズの光学系の主たる光軸である基準座標系において実行されるので、より実現が容易な計算ステップを得ることができる。
【００９９】
同様に、着用者の回転中心のそれぞれの三次元座標に基づいて計算された基準座標系を使用してもよい。このような基準座標系を、特に以下のように定めることができる。
・測定された２つの回転中心を通過する第１の軸を選択する。
・２つの回転中心によって定められるセグメントの垂直二等分線を含み、フランクフルト平面に平行な第２の軸を選択する。
・先の２つの軸に対して垂直な第３の軸を選択する。
これは、頭部を物体空間に対して位置決めさせ、回転中心の周りを回転する両眼の運動を支配可能にするという利点を有する。
【０１００】
測定ステップ１０は、着用者の自然な姿勢の条件下で実行されてもよい。自然な姿勢とは、基準点を見るときに頭部を真っ直ぐに維持するような位置ではない、好ましい頭部の位置をとろうとする着用者の自然の傾向を意味する。好ましい位置は、例えば頭部を真っ直ぐに維持した姿勢である基準姿勢に対する姿勢の角度によって表現されてもよい。自然な姿勢の状態を考慮することによって、着用者のニーズにさらに十分に適合したレンズを得ることが可能になる。着用者が遠方視において常に頭部を真っ直ぐに維持していると仮定する従来の方法と比べて、自然な姿勢の状態のもとでの測定は、着用者の実際の位置を十分に考慮することを可能にする。例えば、着用者が遠方視において自身の頭部をわずかに前方に曲げている場合、遠方視の領域は、従来のレンズにおける遠方視の領域の位置に比べて、レンズのより上方に位置する。同様に、着用者が文書を読んでいる場合のように、着用者が近方視の状態で凝視している場合にも、自然な姿勢の状態を考慮に入れることが可能である。例えば、着用者が近方視の状態において自身の頭部を片側にわずかに傾けている場合、近方視の状態における領域が、従来のレンズにおける近方視の領域の位置と比べて、レンズの同一側つまり傾けている側にずれるであろう。従来の方法では、近方視の状態で見る場合、着用者が常にサージカル面（矢状面）における物体を見ると仮定されている。
【０１０１】
図１および２のフロー図によって示される方法とは別の方法は、さらなるステップ１５を実行し、このステップ１５は、自然な姿勢での少なくとも１つの凝視方向が測定される。着用者の眼の矯正におけるゼロではない（傾きを考慮した）頭部の姿勢の効果が、特に図１４および１５を比較した場合に説明される。これら２つの図は、着用者が遠方視で見る場合の自然な水平位置についての図である。同様の図が、自然な垂直方向のゼロではない姿勢の影響を強調することを可能にできると考えられる。図１４では、２つの眼が矯正レンズとともに示される。ここでは、頭部の自然な姿勢は、頭部を真っ直ぐに維持した姿勢であり、すなわちゼロである頭部の姿勢である。ＯＧの符号が付された左眼の回転中心の座標およびＯＤの符号が付された右眼の回転中心の座標が、任意に選択される、計算用の基準座標系Ｒにおいて与えられる。計算用の基準座標系Ｒは、その軸がｘ、ｙ、およびｚ軸である三次元の基準座標系である。この基準座標系Ｒにおいて、座標ｘｇ、ｙｇ、およびｚｇは、左眼の回転中心の座標であり、座標ｘｄ、ｙｄ、およびｚｄは、右眼の回転中心の座標である。両方のレンズが、対応する回転中心に対して位置決めおよび方向付けがなされる。したがって、各レンズが、座標系に拘束される、そのレンズ自体の傾きを有する。これより、これらレンズにおいて、左眼のレンズについてはＲ１_ｇと示され、右眼のレンズについてはＲ１_ｄと示される、特有の三次元の基準座標系を定めることができる。
【０１０２】
図１４によれば、基準座標系Ｒ１_ｇの原点は、主たる凝視方向（前方を遠くまで真っ直ぐ見つめるように求められたときの着用者の凝視方向）とレンズの後面との交点に一致する点Ｇである。したがって、基準座標系Ｒ１_ｇの軸が、ｘ１_ｇ、ｙ１_ｇ、およびｚ１_ｇと示される場合、軸ｙ１_ｇはｙ軸に平行であり、軸ｘ１_ｇはＧにおいてレンズの後面に接する。軸ｘ１_ｇは、ｘ１_ｇ、ｙ１_ｇ、およびｚ１_ｇが右手の三面体を形成するような軸である。その結果、軸ｚ１_ｇは、Ｇにおいてレンズ後面に垂直である。さらに、左のレンズの基準座標系Ｒ１_ｇは、（ｘ、ｚ）平面におけるｙ軸を中心とする角度βｇの回転によって基準座標系Ｒから導き出され、回転は三角法の慣例のように実行され、すなわち反時計方向に実行される。したがって、角度βｇは、最初に軸ｘ１_ｇおよびｘの間に形成され、第２に軸ｚ１_ｇおよびｚの間に形成される。角度βｇは、座標系に拘束される。
【０１０３】
図１４によれば、基準座標系Ｒ１_ｄの原点は、主たる凝視方向（前方を遠くまで真っ直ぐ見つめるように求められたときの着用者の凝視方向）とレンズの後面との交点に一致する点Ｄである。したがって、基準座標系Ｒ１_ｄの軸が、ｘ１_ｄ、ｙ１_ｄ、およびｚ１_ｄと示される場合、軸ｙ１_ｄはｙ軸に平行であり、軸ｘ１_ｄはＤにおいてレンズの後面に接する。軸ｘ１_ｄは、ｘ１_ｄ、ｙ１_ｄ、およびｚ１_ｄが右手の三面体を形成するような軸である。その結果、軸ｚ１_ｄは、Ｄにおいてレンズ後面に垂直である。さらに、右のレンズの基準座標系Ｒ１_ｄは、（ｘ、ｚ）平面におけるｙ軸を中心とする角度βｄの回転によって基準座標系Ｒから導き出され、回転は反三角法の方向であり、すなわち時計方向である。したがって、角度−βｄは、最初に軸ｘ１_ｄおよびｘの間に形成され、第２に軸ｚ１_ｄおよびｚの間に形成される。角度βｄは、座標系に関連付けられる。
【０１０４】
図１４の場合と同様に、図１５の場合にも、左眼のレンズについてＲ１’_ｇと示し、右眼のレンズについてＲ１’_ｄと示される特有の三次元の基準座標系を定める。図１５の状況においては、頭部の自然な姿勢がゼロではなく、つまり傾いている。分かりやすくするために、眼鏡フレームに関連する基準座標系に関して、先に定義して表記したものに対してすべてがプライム符号（’）を付して再使用される。したがって、一方ではｘ軸およびｘ１’_ｇ、他方ではｚ１’_ｇおよびｚが、互いにβ’ｇの角度を形成する。同様に、一方ではｘ軸およびｘ１’_ｄ、他方ではｚ１’_ｄおよびｚが、互いに−β’ｄの角度を形成する。主たる凝視方向の左眼のレンズ後面との交点が、Ｇ’と示され、主たる凝視方向の右眼のレンズ後面との交点が、Ｄ’と示される。理解を容易にするために、図１５においては、ゼロではない頭部の自然な姿勢の場合の主たる凝視方向（実線の矢印で示されている）、およびゼロである頭部の自然な姿勢の場合の主たる凝視方向（破線の矢印で示されている）の両方が示されている。
【０１０５】
図１６は、左眼についての図１５の拡大図である。図１５と比べて、軸ｘおよびｚによって形成される平面におけるレンズの傾きが、ゼロの自然な水平姿勢と非ゼロの自然な水平姿勢との間で変化した自然な姿勢であることに注目すべきである。これは、角度βｇおよびβ’ｇが同一ではないことを意味する。他の変化は、ＧおよびＧ’のそれぞれの位置に関する。比較を容易にするために、点Ｇが図１６に示されているが、もはや自然な姿勢の着用者の主方向に一致しないことを留意すること。しかし、これはレンズが、左眼の回転の中心ＯＧから、ｘ軸に沿って量ΔＸｇだけずらされ、ｚ軸に沿って量ΔＺｇだけ離されていることを観察できるようにしている。量ΔＸｇは点Ｇ’と点Ｇとの間のｘ軸に沿った座標の差であり、量ΔＺｇは点Ｇ’と点Ｇとの間のｚ軸に沿った座標の差である。同様に、拡大図は示されていないが、角度βｄおよびβ’ｄも異なっており、右眼のレンズは、ｘ軸に沿って量ΔＸｄだけずらされ、ｚ軸に沿って右眼の回転の中心ＯＤから量ΔＺｄだけ離されている。量ΔＸｄは点Ｄ’と点Ｄとの間のｘ軸に沿った座標の差であり、量ΔＺｇは点Ｄ’と点Ｄとの間のｚ軸に沿った座標の差である。
【０１０６】
このように図１４と図１６の比較によって、非ゼロの頭部の姿勢の場合のレンズの位置および向きが、ゼロの頭部の姿勢の状況とは異なることが示される。これは、頭部の姿勢がレンズの使用の変化につながることを暗示している。
【０１０７】
これらの変化は、上述した図６〜１３のレンズと同一の処方を有するレンズについて非点収差の異常を示したマップである図１７〜２１から出発して説明される図示の使用の状態のもとでのレンズの性能を比較したときに反映される。この性能の１つが、図１７および１８の非点収差の異常のマップによって表現される。非点収差のこれらの異常は、図２４で定められ左眼に結び付けられた基準座標系において表現される。両方のマップにおいて、凝視方向は、着用者がゼロの頭部の姿勢にあるときに定められた元の基準座標系において表わされる。凝視方向（α＝０；β＝０）は、頭部の姿勢がゼロであるときの主たる凝視方向である。図１７のマップはゼロの頭部の姿勢の場合に相当し、図１８によるマップは、着用者が、β’ｇ＝βｇ−５°という結果の非ゼロの頭部の姿勢にある。これは、レンズがゼロの頭部の姿勢の状態に合わせて最適化された場合に、非ゼロの頭部の姿勢が、レンズにおける非点収差の分布および量を変化させることを示している。例えば、図１７において、遠方視の方向における非点収差の異常は０．００ジオプタであり、近方視の方向における非点収差の異常は０．１３ジオプタである。一方、図１８においては、遠方視の方向における非点収差の異常は０．０５ジオプタであり、近方視の方向における非点収差の異常は０．４９ジオプタである。さらに、左右の対称の喪失が、図１７および１８における経線１２の一方側において観察される。経線は、着用者が遠方視から近方視を見るときの中央の凝視方向に相当する。さらに、等非点収差（isoastigmatism）の曲線が鼻側に移動している。
【０１０８】
非ゼロの水平方向の頭部の姿勢に関して既に説明した影響が、非ゼロの垂直方向の頭部の姿勢の場合にも存在する。このような状況では、ｙｚ平面におけるｘ軸を中心とする傾きの垂直角度が変化すると考えられ、いずれの眼が対象であるかに応じて、レンズがｙ軸に沿って垂直方向に中心から外れ、光学的な回転の中心に近付くか、または離れるように移動すると考えられる。さらに、非ゼロの水平方向の頭部の姿勢および非ゼロの垂直方向の頭部の姿勢の場合には、上述の影響の組み合わせが存在すると考えられ、すなわち水平方向および垂直方向の傾きの角度の変化、レンズの水平方向および垂直方向の中心ずれ、およびレンズと該当の眼の回転中心との間の距離の変化の組み合わせが存在すると考えられる。レンズと眼の回転中心との間の平均距離は、主たる凝視方向の線ｚ上のレンズの後面との交点と眼の回転中心との間の距離を意味する。
【０１０９】
その結果、眼の回転中心に対するレンズの位置と、特に屈折力および非点収差の計算に採用される凝視方向とが、統計モデルによって決定される平均位置やゼロの頭部の姿勢ではなく自然な姿勢を考慮に入れる場合に、現実をより代表する。
【０１１０】
このような利点は、図１８および１９を比較して実証される。これらは、それぞれ、２つのレンズについて非点収差の異常を表わすマップを示す。これらの図において、着用者の自然な水平方向の姿勢は、β’ｇ＝βｇ−５°のような姿勢である。非点収差のこれらの異常は、図２４に定められ左眼に結び付けられた基準座標系において表現される。両方のマップにおいて、凝視方向は、着用者がゼロの頭部の姿勢にあるときに設定される元の基準座標系において表現される。凝視方向（α＝０；β＝０）は、頭部の姿勢がゼロであるときの主たる凝視方向に相当する。図１８の例によるレンズにおいては、眼鏡レンズの特性を計算するときに姿勢が考慮されていないのに対し、図１９の例によるレンズの場合には、着用者の自然な姿勢が、特性の計算に含められている。したがって、これら２つの状況の間で非点収差の分布が異なることが、見て取られる。特に、図１８において、遠方視の方向における非点収差の異常は０．０５ジオプタであり、近方視の方向における非点収差の異常は０．４９ジオプタである。一方、図１９においては、遠方視の方向における非点収差の異常は０．００ジオプタであり、近方視の方向における非点収差の異常は０．１８ジオプタである。さらに、非点収差の異常の分布の対称性が、やはり頭部の姿勢がゼロである状況（図１７を参照）と比較したときに発見される。このように、眼鏡レンズの計算において着用者の自然な姿勢を考慮に入れることで、レンズを着用者に十分に適合させることができる。
【０１１１】
一実施形態によれば、計算において着用者の自然な姿勢によってもたらされる中心ずれの影響を考慮しないことが可能である。すなわち、レンズの向きの変化およびレンズと該当の眼の回転中心との間の距離の変化のみが、レンズの特性の決定において考慮される。これにより、眼鏡技師が心取りの作業においてレンズの中心をずらすことによって中心ずれの影響を補償できるため、レンズの良好な性能を維持しつつ計算を単純になる。これは、図２０および２１の例に示されている。これらはそれぞれ、２つのレンズについて非点収差の異常を表わすマップである。これらの図において、着用者の自然な水平方向の姿勢は、β’ｇ＝βｇ−５°の姿勢である。非点収差のこれらの異常は、図２４に定められ左眼に結び付けられた基準座標系において表わされている。両方のマップにおいて、凝視方向は、着用者がゼロの頭部の姿勢にあるときに設定される元の基準座標系において表現されている。凝視方向（α＝０；β＝０）は、頭部の姿勢がゼロにあるときの主たる凝視方向である。図２０の例によるレンズは、計算において、非ゼロの頭部の姿勢に起因する影響を考慮に入れずに得られたものである（レンズの向きを変化させ、レンズと眼の回転中心との間の距離を変化させ、中心ずれを生じさせる）。対照的に、図２１の例によるレンズの計算では、レンズの向きの変化およびレンズと眼の回転中心との間の距離の変化が考慮されている。いずれの場合も、中心ずれの影響は、心取り作業を実施する眼鏡技師によって考慮されている。計算の際にいかなる影響も考慮に入れないが、中心ずれの影響が眼鏡技師によって補償される場合、等非点収差の線が鼻側にずれることがないことを、見て取ることができる。これは、図１８と比べた場合に、眼鏡技師によって行われた作業によると説明することができる。しかし、非点収差の異常の分布は、ゼロの自然な姿勢に相当する図１７の場合と異なっており、分布の対称性が失われている。これは、図２１の例のレンズには当てはまらない。図２１は、眼鏡技師が非ゼロの頭部の姿勢によって引き起こされる中心ずれを補償するのであれば、計算においてレンズの向きの変化およびレンズと該当の眼の回転中心との間の距離の変化を考慮するだけで、ゼロの頭部の姿勢の状態にある最適化されたレンズの性能を再び見出すことができることを明らかに示している。
【０１１２】
両眼視での眼の回転中心の測定を使用することが、眼鏡レンズを着用者および着用者が選んだフレームに合わせてトリミングするためのパラメータを計算する方法においても提案される。
【０１１３】
図３は、このような方法の実施のためのフロー図である。この方法は、図１および２に関して上述した決定方法に従って眼鏡レンズを決定するステップ１００を含む。したがって、図３の例によれば、ステップ１００は、基準座標系において両眼視で眼の回転中心の位置を測定するステップ１０５と、基準座標系において瞳孔の位置を測定するステップ１１０と、自然な姿勢における少なくとも１つの凝視方向を測定するステップ１１５と、眼の回転中心に対する眼鏡フレームの位置を決定するステップ１２０とからなる３つのステップを含む。
【０１１４】
ステップ１３０は、眼の回転中心に対して所望の位置に配置された出発レンズから、レンズの特性を計算するステップである。
【０１１５】
さらに、この方法は、基準座標系におけるレンズおよび眼鏡フレームの位置に従って眼鏡レンズのトリミングのパラメータを計算するステップ１４０を含む。トリミングのパラメータを知ることで、レンズの輪郭は、着用者が選んだフレームに適合するように機械加工または切断されることができる。得られたトリミング情報がひとたび使用されると、着用者にきわめて良好に適したレンズを得ることが可能になる。
【０１１６】
これは、自然な姿勢の着用者の凝視方向の測定を使用する場合に、特に当てはまる。例えば頭部を真っ直ぐに維持した遠方視の凝視方向のような、平均的な着用者の凝視方向を考慮する代わりに、着用者の水平方向または垂直方向のいずれかの自然な姿勢を考慮してもよい。
【０１１７】
レンズのトリミング情報またはデータは、レンズがトリミングされるときに使用され、計算のステップ１３０が実行された場所と同じ場所、または別の場所でトリミングされてもよい。
【０１１８】
より一般的には、他のデータセットがレンズの製造に用いられてもよい。例えば、データセットは、両眼視の着用者について測定された三次元座標と、基準座標系で表現された着用者の一方の眼の回転中心とを含むことができる。データセットは、また、同一の基準座標系における眼鏡フレームの位置を含む。データセットは、さらに、着用者の自然な姿勢を同一の基準座標系において表現する角度を含むことができる。このようなデータセットは、着用者に良好に適したレンズを計算によって得ることを可能にするという利点を有する。
【０１１９】
したがって、上述のデータセットを、レンズの特定の製造方法において使用することができる。図４が、このような方法の実施の例のフロー図である。この方法は、両眼視の着用者について、第１の場所において、基準座標系における着用者の眼の回転中心の三次元座標を測定するステップ２００を含む。第１の場所は、特に、レンズの販売の地点であってもよい。この測定ステップ２００において、着用者が選んだフレームの位置の測定も、同一の基準座標系において実行される。
【０１２０】
この製造方法は、また、測定された座標および位置を第２の場所に転送するステップ２２０を含む。第２の場所は、特に、セミフィニッシュレンズ（半完成のレンズ）から着用者の処方の特性を有するレンズを生成する調製室であってもよい。転送ステップ２２０において、眼科医または眼鏡技師は、特定の慣習における三つの組（球面、円柱、および軸）、すなわち「凸円柱」または「凹円柱」として通常記録する着用者の処方のような他のデータを転送できる。眼科医（または、眼鏡技師）は、着用者に特有のフレーム着用状態も測定できるため、特に、レンズと眼の距離、装用時前傾角、および選択されたフレームの湾曲も、転送ステップ２２０において転送されることができる。
【０１２１】
さらに、この製造方法は、第２の場所において、眼の回転中心に対して基準座標系に配置された初期レンズから出発して測定された眼の回転中心を通る光線を追跡してレンズの特性を計算することによってレンズを決定するステップ２３０を含む。
【０１２２】
この製造方法は、また、決定されたレンズを製造するステップ２４０を含む。製造は、任意の場所で実施されることができる。これは、第１または第２の場所であってもよく、さらに他の場所でもよい。例えば、調製室において、第２の場所での転送ステップ２２０で転送されたデータを受信して、第３の場所で製造を実施することができる。第２の場所は転送されたデータの処理センタであってもよく、第３の場所はレンズ工場であってもよい。このような方法は、レンズを、測定の直後に迅速に製作できるという利点を有する。
【０１２３】
さらに、この製造方法は、決定に使用した基準座標系における眼鏡フレームの位置を測定するステップと、基準座標系におけるレンズおよび眼鏡フレームの位置に対して眼鏡レンズのトリミングのパラメータを計算するステップと、レンズのトリミングを行うステップとを含む。これにより、着用者に合わせて調整したトリミング済みのレンズが提供される。
【０１２４】
この方法は、第１の場所において、基準座標系における着用者の自然な姿勢を表わす角度を測定することからなるステップ２１０をさらに含む。図４の例によれば、自然な姿勢の測定ステップ２１０が、両眼視の着用者について着用者の眼の回転中心の三次元座標を測定した後で行われる。しかし、両方の測定ステップ２００、２１０を別の順序で実行することも可能である。
【０１２５】
したがって、転送ステップ２２０は、測定された姿勢の角度の転送を含み、決定ステップ２３０は、測定された姿勢の角度を利用することができる。これより、製造されるレンズは、着用者に十分に適合する。
【０１２６】
両眼視での眼の回転中心からの測定を使用することが、着用者が眼鏡レンズを通して視認する像のシミュレータに対しても提案される。したがって、このようなシミュレータは、着用者が眼鏡レンズを通して視認する像をシミュレーションする方法の実施に適する。図５は、このようなシミュレーション方法の実施の例のフロー図である。このシミュレーション方法は、両眼視の着用者について、基準座標系における着用者の眼の回転中心の三次元座標を測定するステップ３００を含む。例として、上述の決定方法と同様に、基準座標系は、着用者の頭部に関連付けられた基準座標系、眼鏡フレームが選択された場合に随意により眼鏡フレームに関連付けられた基準座標系、または眼に結び付けられた基準座標系であってもよい。
【０１２７】
このシミュレーション方法は、自然な姿勢における少なくとも１つの凝視方向を測定するステップ３０５をさらに含む。
さらに、このシミュレーション方法は、レンズを同一の基準座標系に配置するステップ３１０を含む。
さらに、この方法は、眼の回転中心およびレンズを通る光線の追跡を使用して着用者が視認する像を計算するステップ３２０を含む。このシミュレーション方法は、眼の回転中心の実際の位置を考慮に入れるため、シミュレーションされた像は、眼の回転中心に近似された位置が考慮に入れられる場合よりも現実に近い。この計算は、自然な姿勢において測定される凝視方向も考慮に入れる。
【０１２８】
このシミュレーション方法は、眼の瞳孔の位置を基準座標系において測定するステップをさらに含む。計算ステップ３２０は、測定された瞳孔の位置を使用する。これは、瞳孔のサイズに依存する視野外の収差の像への影響がより正確に計算されるため、像をより良好にシミュレートするのに役に立つ。
【０１２９】
この方法の実施を可能にするシミュレータは、シミュレーション方法を実行するように構成された計算手段を備え、この計算手段に公知のデータ入力手段を組み合わせることができる。このシミュレータは、また、計算された像を表示する手段を備える。この表示手段によって、本発明によるレンズと従来からのレンズとの間の差が着用者に認識され、着用者が本発明の効果を評価できる。
【０１３０】
以上の説明において、着用者の眼のための眼鏡レンズを決定するための方法が、測定された座標および決定された位置を使用して眼鏡レンズの特性を計算するステップを含むことを認識した。また、この計算ステップは、波面解析によって、出発レンズからの最適化によって、または測定された座標および決定された位置に依存した光線の追跡によって、出発の眼鏡レンズを変更するステップの形態をとることができることも認識した。別の代替の実施形態も可能である。例えば、第３の代替の形態として、計算ステップにおいて、眼鏡レンズの特性が、所与の凝視方向について測定された眼の回転中心を通過する中央光線との衝突の点における眼鏡レンズの局所変更によって計算される。この第３の代替の実施形態によれば、例えばデータベースに保存された予め計算済みのデータから所望の光学的特性を得ることができる。この予め計算済みのデータは、例えば、曲率半径または非球面係数などの表面に局所的に当てはまる表面部分または幾何学的特性から構成されてもよい。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
〔態様１〕
着用者の眼のための眼鏡レンズを決定する方法であって、
両眼視の着用者について、当該着用者の一方の眼の回転中心の三次元座標を測定する、片眼回転中心三次元座標測定ステップ（１０）と、
自然な姿勢における少なくとも１つの凝視方向を測定する、凝視方向測定ステップ（１５）と、
前記眼鏡レンズの所望の位置を決定する、位置決定ステップ（２０）と、
眼の回転の中心について測定された座標、決定されたレンズの位置、および、自然な姿勢において測定された前記少なくとも１つの凝視方向を使用することによって、前記眼鏡レンズの特性を計算する、特性計算ステップとを備えた、眼鏡レンズの決定方法。
〔態様２〕
態様１において、前記計算ステップが、
前記位置決定ステップで決定された位置に、出発の眼鏡レンズを配置するステップ（３０）と、
前記出発の眼鏡レンズを波面解析によって修正するステップ（４０）とを備えた、眼鏡レンズの決定方法。
〔態様３〕
態様１において、前記計算ステップが、
前記位置決定ステップで決定された位置に、出発の眼鏡レンズを位置決めするステップと、
前記出発の眼鏡レンズから出発し、前記三次元座標測定ステップで測定された座標および前記位置決定ステップで決定された位置に依存した光線追跡法を使用して、最適化を行うステップとを備えた、眼鏡レンズの決定方法。
〔態様４〕
態様１から３のいずれか一態様において、さらに、
前記両眼視の着用者について、前記眼の回転中心に対する前記眼の瞳孔の位置を測定する、瞳孔位置測定ステップを備え、
前記計算ステップが、前記瞳孔位置測定ステップで測定された瞳孔の位置を使用する、眼鏡レンズの決定方法。
〔態様５〕
態様１から４のいずれか一態様において、前記計算ステップが、前記着用者の頭部を基礎とする基準座標系、眼鏡フレームを基礎とする基準座標系、および前記着用者の眼を基礎とする基準座標系のうちのいずれか１つまたは任意の組合せの基準座標系において実行される、眼鏡レンズの決定方法。
〔態様６〕
態様１から４のいずれか一態様において、さらに、
前記両眼視の着用者について、前記着用者の両方の眼の回転中心の三次元座標をそれぞれ測定する、両眼回転中心三次元座標測定ステップを備え、
前記計算ステップが、前記着用者の両方の眼の回転中心の三次元座標を基礎とする基準座標系において行われる、眼鏡レンズの決定方法。
〔態様７〕
態様１から６のいずれか一態様において、前記片眼回転中心三次元座標測定ステップが、前記着用者の自然な姿勢の状態のもとで実行される、眼鏡レンズの決定方法。
〔態様８〕
態様１から７のいずれか一態様において、前記眼の前記回転中心が、光学的な回転中心である、眼鏡レンズの決定方法。
〔態様９〕
態様１から８のいずれか一態様において、前記凝視方向測定ステップで測定される、自然な姿勢における少なくとも１つの凝視方向が、主たる凝視方向である、眼鏡レンズの決定方法。
〔態様１０〕
態様９において、前記凝視方向測定ステップでは、前記レンズから前記眼の回転中心までの距離が、前記主たる凝視方向の前記レンズの後面との交点と前記眼の回転中心との間の距離に関連して、測定され、当該測定された距離が、前記計算ステップにおける計算に使用される、眼鏡レンズの決定方法。
〔態様１１〕
態様１から１０のいずれか一態様において、前記凝視方向測定ステップで測定された自然な姿勢における前記少なくとも１つの凝視方向は、前記着用者が近方視の状態で見るときの凝視方向である、眼鏡レンズの決定方法。
〔態様１２〕
態様１から１０のいずれか一態様において、いくつかの凝視方向が、自然な姿勢において測定される、眼鏡レンズの決定方法。
〔態様１３〕
態様１から１２のいずれか一態様において、前記凝視方向測定ステップでは、前記レンズの向きおよびレンズの位置が測定され、前記レンズの当該測定された向きおよび位置が、前記計算ステップにおいる計算に使用される、眼鏡レンズの決定方法。
〔態様１４〕
着用者のための眼鏡レンズおよび着用者が選択した眼鏡フレームの取付けおよびトリミングのいずれか一方または両方のパラメータを計算する方法であって、
態様１から１３のいずれか一態様に記載の眼鏡レンズ決定方法に従って眼鏡レンズを決定する、眼鏡レンズ決定ステップと、
前記測定ステップおよび前記決定ステップにおいて使用された基準座標系における前記眼鏡フレームの位置を測定する、前記眼鏡フレーム位置測定ステップと、
当該基準座標系における前記レンズおよび前記眼鏡フレームの位置に従って、前記眼鏡レンズの取付けおよびトリミングのいずれか一方または両方のパラメータを計算する、パラメータ計算ステップとを備えた、パラメータ計算方法。
〔態様１５〕
眼鏡レンズを通して着用者が視認する像をシミュレートする方法であって、
両眼視の着用者について、当該着用者の一方の眼の回転中心の三次元座標を測定する、片眼回転中心三次元座標測定ステップと、
自然な姿勢における少なくとも１つの凝視方向を測定する、凝視方向測定ステップと、
前記レンズを位置決めする、位置決めステップとを備え、
前記測定片眼回転中心三次元座標測定ステップ、前記凝視方向測定ステップおよび前記位置決めステップが、同一の基準座標系において実行されるか、または同一の基準座標系に変換され、さらに、
前記眼の回転中心の前記測定された位置、自然な姿勢において測定された前記凝視方向、および前記レンズの位置を考慮し、光線追跡法を使用して、前記着用者が視認する像を計算する、像計算ステップを備えた、シミュレーション方法。
〔態様１６〕
態様１５において、さらに、
前記基準座標系において、前記眼の瞳孔の位置を測定する、瞳孔位置測定ステップを備え、
前記計算ステップが、前記瞳孔位置測定ステップで測定された瞳孔の位置を使用する、シミュレーション方法。
〔態様１７〕
眼鏡レンズを製造する方法であって、
第１の場所において、両眼視の着用者について、当該着用者の一方の眼の回転中心の三次元座標と、当該着用者が選択した眼鏡フレームの位置とを、同一の基準座標系で測定する、片眼回転中心三次元座標および眼鏡フレーム位置の測定ステップと、
自然な姿勢における少なくとも１つの凝視方向を測定する、凝視方向測定ステップと、
前記片眼回転中心三次元座標および眼鏡フレーム位置の測定ステップで測定された、前記三次元座標および前記位置を、第２の場所に転送する、転送ステップと、
前記第２の場所において、前記測定された座標および位置を用いた計算によって、前記レンズを決定する、レンズ決定ステップと、
前記レンズ決定ステップで決定された前記レンズを製造する、製造ステップとを備えた、眼鏡レンズの製造方法。
〔態様１８〕
態様１７において、さらに、
前記第１の場所において、前記着用者の自然な姿勢を前記基準座標系で表わす角度を測定する、角度測定ステップを備え、
前記転送ステップは、前記角度測定ステップで測定された姿勢の角度を転送し、
前記レンズ決定ステップは、前記角度測定ステップで測定された姿勢の角度を使用する、眼鏡レンズの製造方法。
〔態様１９〕
態様１７または１８において、さらに、
前記レンズ決定ステップで使用される前記基準座標系における前記眼鏡フレームの前記位置を測定する、眼鏡フレーム位置測定ステップと、
前記基準座標系における前記レンズおよび前記眼鏡フレームの位置と関連して、前記眼鏡レンズのトリミングのパラメータを計算する、トリミングパラメータ計算ステップと、
レンズをトリミングする、トリミングステップとを備えた、眼鏡レンズの製造方法。
〔態様２０〕
基準座標系において、両眼視の着用者について測定された、当該着用者の一方の眼の回転中心の三次元座標と、
同一の基準座標系において着用者の自然な姿勢を表わす角度と、
同一の基準座標系における眼鏡フレームの位置とを備えた、データセット。
〔態様２１〕
着用者が眼鏡レンズを通して視認する像のシミュレータであって、
態様１５または１６に記載のシミュレーション方法を実行する計算手段と、
前記計算手段によって計算された像を表示する手段とを備えた、シミュレータ。
〔態様２２〕
コンピュータ上で実行されると、態様１から１３のいずれか一態様に記載の方法のステップを実行する、プログラム手段を備えた、コンピュータプログラム。
〔態様２３〕
コンピュータ読取り可能な媒体に保存されたプログラムコード手段を備え、コンピュータ上で実行されると、態様１から１３のいずれか一態様に記載の方法を実行する、コンピュータプログラム製品。
〔態様２４〕
コンピュータ上で実行されると、態様１５または１６に記載の方法のステップを実行する、プログラム手段を備えた、コンピュータプログラム。
〔態様２５〕
コンピュータ読取り可能な媒体に保存されたプログラムコード手段を備え、コンピュータ上で実行されると、態様１５または１６のいずれか一態様に記載の方法を実行する、コンピュータプログラム製品。
〔態様２６〕
態様１において、前記計算ステップでは、前記眼鏡レンズの前記特性が、所与の凝視方向について測定された前記眼の前記回転中心を通過する中央光線との衝突点における前記眼鏡レンズの局所修正によって計算されることを特徴とする、眼鏡レンズの決定方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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