(57)【要約】基礎曲線の複数の変倍された面屈折力及び／又はシリンダ屈折力を用いて、屈折力の目標値の組を決定し、該目標値を用いてレンズのデザインを決定するステップを含む、累進加入レンズのデザイン。【選択図】図１
2008544309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
累進加入レンズをデザインする方法であって、
基礎曲線の複数の変倍された面屈折力又はシリンダ屈折力の少なくとも一つを用いて、屈折力の目標値の組を決定し、該目標値の少なくとも一つを用いて第１のデザインを決定するステップを含む、方法。
【請求項２】
さらに、累進加入面について第２のデザインを決定し、該第２のデザインを用いて前記変倍された面屈折力又はシリンダ屈折力の少なくとも一つを決定するステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記変倍された面屈折力又はシリンダ屈折力は、複数の基礎局面の各々について決定する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記第１のデザインは、前記目標値の少なくとも一つを用いて最適化する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
累進加入レンズをデザインする方法であって、
ａ．）累進加入面について第１のデザインを提供するステップと、
ｂ．）複数の基礎曲線の各々について変倍された面屈折力及び変倍されたシリンダ屈折力を計算するステップと、
ｃ．）前記変倍された面屈折力及び変倍されたシリンダ屈折力を用いて、屈折力及びシリンダの目標値の組を決定するステップと、
ｄ．）前記屈折力及びシリンダの目標値を用いて前記第１のデザインを最適化して、第２の最適化したデザインを生成するステップとを含む、方法。
【請求項６】
前記変倍された面屈折力又はシリンダ屈折力を、次式によって決定し、
Ｐ（ｘ，ｙ）＝ｐ（ｘ´，ｙ´）
Ｃ（ｘ，ｙ）＝ｃ（ｘ´，ｙ´）により決定し、
ここでのＰ（ｘ，ｙ）は、変倍された面屈折力であり、
ｐ（ｘ´，ｙ´）は、公称面屈折力であり、
Ｃ（ｘ，ｙ）は、変倍されたシリンダ屈折力であり、
ｃ（ｘ´，ｙ´）は、公称シリンダ屈折力であり、
ｘ´＝ｘ／ｘ＿ｓｃａｌｅであり、
ｙ´＝（ｙ−ｓｈｉｆｔ）／ｙ＿ｓｃａｌｅ＋ｓｈｉｆｔである、請求項１又は請求項５記載の方法。
【請求項７】
ｘ＿ｓｃａｌｅが、約０．７〜約１．３であり、ｓｈｉｆｔが、約―６〜約０でもよい、請求項１又は請求項６記載の方法。
【請求項８】
ｘ＿ｓｃａｌｅが、約１であり、ｓｈｉｆｔが、約―３である、請求項６記載の方法。
【請求項９】
請求項５記載の方法であって、前記第２のデザインを決定するステップは、次の関数を最小化する面を定めることにより最適化するステップをさらに有し、
【数１】
2008544309.tif 000008
ここでｘ及びｙは、前記レンズの表面にわたりサンプリングしたポイントであり、
ｗ＿ｐ（ｘ，ｙ）は、屈折力重みであり、
Ｐ（ｘ，ｙ）は、変倍された面屈折力であり、
Φ（ｘ，ｙ）は、各ポイント（ｘ，ｙ）毎に計算した面屈折力であり、
ｗ＿ｃ（ｘ，ｙ）は、シリンダ重みであり、
Ｃ（ｘ，ｙ）は、変倍されたシリンダ屈折力であり、
ｃｙｌ（ｘ，ｙ）は、各ポイント（ｘ，ｙ）毎に計算した面シリンダである、
方法。
【請求項１０】
さらに、前記面屈折力及びシリンダ屈折力を、麻城状態位置におけるレンズの光線追跡を用いて決定するステップを有する、請求項６記載の方法。
【請求項１１】
さらに、前記面屈折力及びシリンダ屈折力を、麻城状態位置におけるレンズの光線追跡を用いて決定するステップを有する、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
請求項１記載の前記第１のデザイン又は請求項５記載の前記第２のデザインは、約０．８×付加屈折力に等しいピークの望ましくない非点収差を有する、請求項１又は請求項５記載の方法。
【請求項１３】
請求項１記載の前記第１のデザイン又は請求項５記載の前記第２のデザインは、５．７ｍｍよりも大きい読取幅を有する、請求項１又は請求項５記載の方法。
【請求項１４】
請求項１記載の前記第１のデザイン又は請求項５記載の前記第２のデザインは、近距離基準ポイントの２ｍｍ内でピーク屈折力により規定される読取領域を有する、請求項１又は請求項５記載の方法。
【請求項１５】
請求項１記載の前記第１のデザイン又は請求項５記載の前記第２のデザインは、基礎屈折力＋付加屈折力＋０．０５ジオプタ＜最大屈折力＜基礎屈折力＋付加屈折力＋０．１５ジオプタである、請求項１又は請求項５記載の方法。
【請求項１６】
請求項１記載の前記第１のデザイン又は請求項５記載の前記第２のデザインは、読取ゾーンの近傍において、定屈折力の１つ又は複数の線を有し、前記１つ又は複数の線は、公称で楕円形であり、屈折力が近距離基準ポイントの２ｍｍ内におけるピーク屈折力により規定されるピークから全ての方向において減少し、基礎屈折力＋付加屈折力＋０．０５ジオプタ＜最大屈折力＜基礎屈折力＋付加屈折力＋０．１５ジオプタである、請求項１又は請求項５記載の方法。
【請求項１７】
請求項１記載の前記第１のデザイン又は請求項５記載の前記第２のデザインは、（０．９×付加屈折力）×０．６を上回る望ましくない非点収差を有する面の面積が５００ｍｍ２より小さい、請求項１又は請求項５記載の方法。
【請求項１８】
請求項１記載の前記第１のデザイン又は請求項５記載の前記第２のデザインは、４０ｍｍを超える遠距離幅を有し、前記遠距離幅は、０．５ジオプタのシリンダ屈折力により規定される、請求項１又は請求項５記載の方法。
【請求項１９】
請求項１記載の前記第１のデザイン又は請求項５記載の前記第２のデザインは、約０ジオプタの球面屈折力に対して１５０−１６７×（付加屈折力）＋６９×（付加屈折力）２−９．７×（付加屈折力）３を超えるか、或いは、約２．５ジオプタの球面屈折力に対して１７５−１９９×（付加屈折力）＋９６×（付加屈折力）２−１２．５×（付加屈折力）３を超えるか、或いは、約−２．５ジオプタの球面屈折力に対して１５０−１７４×（付加屈折力）＋７５．８×（付加屈折力）２−１１．１×（付加屈折力）３を超える遠距離幅を有する、請求項１又は請求項５記載の方法。
【請求項２０】
請求項１記載の前記第１のデザイン又は請求項５記載の前記第２のデザインは、フィッティングポイントの下方約１５ｍｍに近距離基準ポイントを有する、請求項１又は請求項５記載の方法。
【請求項２１】
請求項１記載の前記第１のデザイン又は請求項５記載の前記第２のデザインは、長さが約１２ｍｍのチャネル長を有する、請求項１又は請求項５記載の方法。
【請求項２２】
請求項１記載の前記第１のデザイン又は請求項５記載の最適化したデザインは、
ａ．）約０．８×付加屈折力に等しいピークの望ましくない非点収差、
ｂ．）５．７ｍｍを上回る読取幅、
ｃ．）近距離基準ポイントの２ｍｍ内においてピーク屈折力により規定される読取領域、
ｄ．）基礎屈折力＋付加屈折力＋０．０５ジオプタ＜最大屈折力＜基礎屈折力＋付加屈折力＋０．１５ジオプタ、
ｅ．）公称で楕円形であり、屈折率が前記ｃ．）及びｄ．）の特徴により規定されるピークから全ての方向において減少する、読取ゾーンの近傍における定屈折力の１つ又は複数の線、
ｆ．）（０．９×付加屈折力）×０．６を上回る望ましくない非点収差を有する面の面積が５００ｍｍ２より小さい、
ｇ．）０．５ジオプタのシリンダ屈折力により規定される遠距離幅が４０ｍｍを上回る、
ｈ．）約０ジオプタの球面屈折力に対して１５０−１６７×（付加屈折力）＋６９×（付加屈折力）２−９．７×（付加屈折力）３を超えるか、或いは、約２．５ジオプタの球面屈折力に対して１７５−１９９×（付加屈折力）＋９６×（付加屈折力）２−１２．５×（付加屈折力）３を超えるか、或いは、約−２．５ジオプタの球面屈折力に対して１５０−１７４×（付加屈折力）＋７５．８×（付加屈折力）２−１１．１×（付加屈折力）３を超える遠距離幅、
ｉ．）フィッティングポイントの下方約１５ｍｍの近距離基準ポイント、
ｊ．）長さが約１２ｍｍのチャネル長、
のうち１つ以上を満たす、請求項１又は請求項５記載の方法。
【請求項２３】
基礎曲線の複数の変倍された面屈折力又はシリンダ屈折力の少なくとも一つを用いて、屈折力の目標値の組を決定し、該目標値の少なくとも一つを用いて第１のデザインを決定してデザインされた、累進加入レンズ。
【請求項２４】
ａ．）累進加入面について第１のデザインを提供するステップと、
ｂ．）複数の基礎曲線の各々について変倍された面屈折力及び変倍されたシリンダ屈折力を計算するステップと、
ｃ．）前記変倍された面屈折力及び変倍されたシリンダ屈折力を用いて、屈折力及びシリンダの目標値の組を決定するステップと、
ｄ．）前記屈折力及びシリンダの目標値を用いて前記第１のデザインを最適化して、第２の最適化したデザインを生成して、デザインされた累進加入レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多焦点眼科用レンズに関し、より詳細には、短縮チャネルを有する累進加入レンズのデザインを提供することに関する。
【背景技術】
【０００２】
屈折異常症の矯正のための眼科用レンズの使用はよく知られている。例えば、累進加入レンズ（「ＰＡＬ」；ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ  ａｄｄｉｔｉｏｎ  ｌｅｎｓｅｓ）のような多焦点レンズは、老眼の治療のために用いられる。ＰＡＬは、レンズの長焦点から短焦点まで、又は上部から下部まで、屈折力を垂直方向に増大させる漸進の連続的累進により遠距離、中距離及び近距離視野を提供する少なくとも１つの累進面を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
代表的なＰＡＬは、フィッティングポイントと屈折力がレンズの付加屈折力の８５％に達するレンズの本初子午線（ｐｒｉｍｅ  ｍｅｒｉｄｉａｎ）に沿うポイントとの間の１２ないし１４ｍｍの長さのチャネルを有する。このようなチャネルは、屈折力の変化をより緩やかにして望ましくない非点収差のレベルを低くすることに役立つが、これらデザインのレンズは、標準的なフレーム、特に直径の小さいフレームに装着されると、近距離視野ゾーンが切り取られることがしばしばある。
【０００４】
幾つかのＰＡＬレンズは、９ｍｍないし１２ｍｍの範囲にある短縮されたチャネルをもってデザインされているが、こうしたＰＡＬは通常、望ましくない非点収差のレベルが非常に高く、中距離視野ゾーンが短縮される。この結果、中距離視野ゾーンが使用できなくなることがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のいくつかの態様では、累進加入レンズをデザインする方法は、基礎曲線の複数の変倍された面屈折力又はシリンダ屈折力の少なくとも一つを用いて、屈折力の目標値の組を決定し、該目標値の少なくとも一つを用いて第１のデザインを決定するステップを含む。
【０００６】
特定の実施の形態では、本方法はさらに、累進加入面について第２のデザインを決定し、該第２のデザインを用いて変倍された面屈折力又はシリンダ屈折力の少なくとも一つを決定するステップを含む。変倍された面屈折力又はシリンダ屈折力は、複数の基礎局面の各々について決定できる。第１のデザインは、目標値の少なくとも一つを用いて最適化できる。
【０００７】
本発明のいくつかの態様では、累進加入レンズをデザインする方法は、ａ．）累進加入面について第１のデザインを提供するステップと、ｂ．）複数の基礎曲線の各々について変倍された面屈折力及び変倍されたシリンダ屈折力を計算するステップと、ｃ．）変倍された面屈折力及び変倍されたシリンダ屈折力を用いて、屈折力及びシリンダの目標値の組を決定するステップと、ｄ．）屈折力及びシリンダの目標値を用いて第１のデザインを最適化して、デザインを最適化するステップとを含む。
【０００８】
いくつかの実施の形態では、変倍された面屈折力又はシリンダ屈折力を、Ｐ（ｘ，ｙ）＝ｐ（ｘ´，ｙ´）、Ｃ（ｘ，ｙ）＝ｃ（ｘ´，ｙ´）によって決定できる。ここで、Ｐ（ｘ，ｙ）は、変倍された面屈折力であり、ｐ（ｘ´，ｙ´）は、公称面屈折力であり、Ｃ（ｘ，ｙ）は、変倍されたシリンダ屈折力であり、ｃ（ｘ´，ｙ´）は、公称シリンダ屈折力であり、ｘ´＝ｘ／ｘ＿ｓｃａｌｅであり、ｙ´＝（ｙ−ｓｈｉｆｔ）／ｙ＿ｓｃａｌｅ＋ｓｈｉｆｔとする。ｘ＿ｓｃａｌｅは、約０．７〜約１．３で、ｓｈｉｆｔが、約―６〜約０でもよい。ｘ＿ｓｃａｌｅは、約１であり、ｓｈｉｆｔが、約―３でもよい。デザインを決定するステップは、次の関数を最小化する面を定めることにより最適化するステップをさらに有してもよい。
【数１】
2008544309.tif 000003
ここでｘ及びｙは、前記レンズの表面にわたりサンプリングしたポイントであり、ｗ＿ｐ（ｘ，ｙ）は、屈折力重みであり、Ｐ（ｘ，ｙ）は、変倍された面屈折力であり、Φ（ｘ，ｙ）は、各ポイント（ｘ，ｙ）毎に計算した面屈折力であり、ｗ＿ｃ（ｘ，ｙ）は、シリンダ重みであり、Ｃ（ｘ，ｙ）は、変倍されたシリンダ屈折力であり、ｃｙｌ（ｘ，ｙ）は、各ポイント（ｘ，ｙ）毎に計算した面シリンダとする。
【０００９】
いくつかの実施の形態では、本方法はさらに、面屈折力及びシリンダ屈折力を、麻城状態位置におけるレンズの光線追跡を用いて決定するステップを有してもよい。本方法はさらに、面屈折力及びシリンダ屈折力を、麻城状態位置におけるレンズの光線追跡を用いて決定するステップを有してもよい。
【００１０】
いくつかの実施の形態では、デザインは、約０．８×付加屈折力に等しいピークの望ましくない非点収差を有してもよい。デザインは、５．７ｍｍよりも大きい読取幅を有してもよい。デザインは、近距離基準ポイントの２ｍｍ内でピーク屈折力により規定される読取領域を有してもよい。デザインは、基礎屈折力＋付加屈折力＋０．０５ジオプタ＜最大屈折力＜基礎屈折力＋付加屈折力＋０．１５ジオプタでもよい。デザインは、読取ゾーンの近傍において、定屈折力の１つ又は複数の線を有し、１つ又は複数の線は、公称で楕円形であり、屈折力が近距離基準ポイントの２ｍｍ内においてピーク屈折力により規定されるピークから全ての方向において減少し、基礎屈折力＋付加屈折力＋０．０５ジオプタ＜最大屈折力＜基礎屈折力＋付加屈折力＋０．１５ジオプタでもよい。デザインは、（０．９×付加屈折力）×０．６を上回る望ましくない非点収差を有する面の面積が５００ｍｍ２より小さくてもよい。デザインは、０．５ジオプタのシリンダ屈折力により規定される遠距離幅を有し、遠距離幅は、４０ｍｍを超えてもよい。デザインは、約０ジオプタの球面屈折力に対して１５０−１６７×（付加屈折力）＋６９×（付加屈折力）２−９．７×（付加屈折力）３を超えるか、或いは、約２．５ジオプタの球面屈折力に対して１７５−１９９×（付加屈折力）＋９６×（付加屈折力）２−１２．５×（付加屈折力）３を超えるか、或いは、約−２．５ジオプタの球面屈折力に対して１５０−１７４×（付加屈折力）＋７５．８×（付加屈折力）２−１１．１×（付加屈折力）３を超える遠距離幅を有してもよい。デザインは、フィッティングポイントの下方約１５ｍｍに近距離基準ポイントを有してもよい。デザインは、長さが約１２ｍｍのチャネル長を有してもよい。
【００１１】
本発明は、基礎曲線の変倍された面屈折力及び／又はシリンダ屈折力を用いて、屈折力の目標値の組を決定し、該目標値の少なくとも一つを用いて第１のデザインを決定してデザインされた、累進加入レンズの製造に関する。本レンズは、ａ．）累進加入面について第１のデザインを提供するステップと、ｂ．）複数の基礎曲線の各々について変倍された面屈折力及び変倍されたシリンダ屈折力を計算するステップと、ｃ．）変倍された面屈折力及び変倍されたシリンダ屈折力を用いて、屈折力及びシリンダの目標値の組を決定するステップと、ｄ．）屈折力及びシリンダの目標値を用いて第１のデザインを最適化して、第２の最適化したデザインを生成して、デザインするステップを用いて製造してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、チャネル長を短縮しながらも遠距離、近距離及び中距離視野ゾーンの各々のデザイン性能がチャネル長のより長いＰＡＬに匹敵するものとするレンズ、そのレンズのデザイン及び製造方法を提供するものである。或いは、本発明の方法は、チャネル長を長くするために用いることができるものである。
【００１３】
幾つかの実施の形態において、本発明は、累進加入レンズをデザインする方法であって、ａ．）累進加入面のための第１のデザインを行うステップと、ｂ．）複数の基礎曲線の各々につき変倍された面屈折力及び変倍されたシリンダ屈折力を計算すること、ｃ．）当該変倍された面及びシリンダ屈折力を用いて屈折力及びシリンダの目標値のセットを生成するステップと、及びｄ．）当該屈折力及びシリンダの目標値を用いて当該第１のデザインを最適化するステップと、を有する（又は実質的若しくは排他的に有する）方法を提供する。
【００１４】
「累進加入面」又は「累進面」とは、遠距離及び近距離視野ゾーンと、これら遠距離及び近距離視野ゾーンを繋ぐ屈折力を増大させるゾーンとを有する連続した非球面を意味する。通常の当業者であれば、累進面がレンズの凸面であれば、遠距離視野ゾーンの曲率は、近距離視野ゾーンの曲率よりも小さくなり、累進面がレンズの凹面であれば、遠距離に係る曲率は、近距離ゾーンのものよりも大きくなることが分かる筈である。
【００１５】
「チャネル」は、着用者の眼が中距離視野ゾーンを経て近距離視野ゾーンへスキャンしまた戻り、その長さがフィッティングポイントと屈折力がレンズの付加屈折力の８５％に達するレンズの本初子午線（ｔｈｅ  ｐｒｉｍｅ  ｍｅｒｉｄｉａｎ）に沿うポイントとの間の領域に相当するときに、約０．７５、好ましくは約１．００ジオプタ以上の望ましくない非点収差のない視野の領域に相当する幅を有する視覚経路（ｃｏｒｒｉｄｏｒ  ｏｆ  ｖｉｓｉｏｎ）を意味する。
【００１６】
「望ましくない非点収差」とは、レンズ面により導入され又は生じる望ましくない非点収差を意味する。本発明の目的では、想定される望ましくない非点収差の領域とは、当該チャネルの両側に、そして好ましくはフィッティングポイントの下に位置するものである。「フィッティングポイント」は、着用者が真っ直ぐに前を見ているときにその遠距離視野位置において着用者の瞳と同一直線上にあるレンズ上のポイントを意味する。
【００１７】
本発明の方法は、あらゆる累進レンズのデザインに使用可能である。但し、本方法は、当該経路長（ｃｏｒｒｉｄｏｒ  ｌｅｎｇｔｈ）が約１２ｍｍよりも小さい累進レンズのデザインにおいて最大の効果を発揮しうる。
【００１８】
本発明の方法の第１のステップにおいて、累進面の第１のデザインは、好適な光学デザイン方法によって行う。本発明の方法を実行する際、当該面のデザインは、これに限定されないが、参照によりここでその全部が組み込まれる米国特許第５，８８６，７６６号及び第６，３０２，５４０号に説明された方法を含む好適な方法により実行可能である。当該面の最適化は、任意の好適な方法によって行ってもよい。特定のレンズの着用者の付加的な特性は、限定はしないが、約１．５ないし約７ｍｍの瞳孔径のばらつき、当該面の前面頂点から約２５ないし約２８ｍｍ後方のポイントでの像集束、約７ないし約２０度の広角傾斜など、及びこれらの組み合わせを含むデザイン最適化処理に導入するようにしてもよい。
【００１９】
面デザインの遠距離及び近距離視野屈折力は、レンズの屈折力がレンズ着用者の視力を矯正するのに必要なものとなるように選択する。当該面の付加屈折力は、通常、約＋０．１０から約＋６．００ジオプタとなると目される。一般には、累進面の遠距離曲率は、約０．２５ないし約８．５０ジオプタの間にあると目される。近距離視野曲率は、約１．００ないし約１２．００ジオプタであると目される。
【００２０】
本発明の方法の第２のステップにおいて、変倍された面屈折力Ｐ（ｘ，ｙ）及び変倍されたシリンダ屈折力Ｃ（ｘ，ｙ）を、複数の基礎曲線の各々につき計算される。これらの計算は、第１のデザインに対する公称の面屈折力ｐ（ｘ，ｙ）と公称のシリンダ屈折力ｃ（ｘ，ｙ）を用いて行う。好ましくは、当該計算は、以下のように実行する。
Ｐ（ｘ，ｙ）＝ｐ（ｘ´，ｙ´）
Ｃ（ｘ，ｙ）＝ｃ（ｘ´，ｙ´）
ここで、ｘ´＝ｘ／ｘ＿ｓｃａｌｅであり、
ｙ´＝（ｙ−ｓｈｉｆｔ）／ｙ＿ｓｃａｌｅ＋ｓｈｉｆｔである。
【００２１】
「基礎曲線」は、面デザインの各ポイントに存在する曲率を表す様相を意味する。デザインは、基礎曲線の組み合わせである。基礎曲線は、座標（ｘ，ｙ）毎の曲率半径により表すことができる。
【００２２】
ｘ＿ｓｃａｌｅは、約０．７から約１．３とすることができ、好ましくは約１とするのが良い。
ｓｈｉｆｔは、約−６から約０とすることができ、好ましくは約−３とするのが良い。
ｙ＜ｓｈｉｆｔであれば、
【数２】
2008544309.tif 000004
ｙ≧ｓｈｉｆｔであれば、ｙ＿ｓｃａｌｅ＝１である。
【００２３】
すなわち、中距離及び近距離視野ゾーンにおける屈折力及びシリンダ値のｙ位置又はｙ＝ｓｈｉｆｔの下のものは、線形に変倍されて、場合によっては、係数のｙ＿ｓｃａｌｅでレンズの下の部分を短縮又は伸長するので、そのチャネル長は、Ｏｒｉｇｉｎａｌ＿ｃｈａｎｎｅｌ＿ｌｅｎｇｔｈからＮｅｗ＿ｃｈａｎｎｅｌ＿ｌｅｎｇｔｈに短く又は長くなる。変数「ｓｈｉｆｔ」は、デザイン変更を最小に保持するところの下にある箇所を制御するために用いられる。変数ｘ＿ｓｃａｌｅは、デザイン特徴の幅を増大又は減少させるために用いてもよく、最終的なデザインを良好に制御するためにｙの関数を形成してもよい。
【００２４】
当該変倍された面及びシリンダ屈折力は、屈折力及びシリンダの目標値を生成するために用いられる。そして、これら目標値は、第１のデザインを最適化するための最適化器への入力として用いられる。この最適化は、例えば参照により本明細書その全てが組み込まれる米国特許出願公開第２００４０２６３７７８号に記載されているような好適な方法により行ってもよい。好ましくは、この最適化器は、次の関数を最小化する面を決定する。
【数３】
2008544309.tif 000005
ここで、ｘ及びｙは、レンズの表面にわたりサンプリングしたポイントであり、
Φ（ｘ，ｙ）は、各ポイントｘ，ｙ毎に計算される面屈折力であり、
ｃｙｌ（ｘ，ｙ）は、各ポイント（ｘ，ｙ）毎に計算される面シリンダ（ｓｕｒｆａｃｅ  ｃｙｌｉｎｄｅｒ）であり、
ｗ＿ｐ（ｘ，ｙ）は、屈折力重みであり、
ｗ＿ｃ（ｘ，ｙ）は、円筒体重みである。
【００２５】
上述した方法は、一方の面が累進面であるか、又はレンズの前面及び背面双方が累進面である、すなわち二重付加レンズである累進加入レンズ（ＰＡＬ）をデザインする際に有益である。二重付加レンズをデザインするための代替方法として、変倍及び最適化処理の屈折力及びシリンダ値は、摩耗状態位置におけるレンズの光線追跡方法により計算してもよい。そして、どちらか一方の面又は両面を、メリット関数の値を最小化するよう最適化してもよい。
【００２６】
二重付加レンズをデザインするための第２の代替方法として、二重付加レンズの前面及び背面を組み合わせて、前面及び背面累進面の複合体としての単一の累進面を形成するようにしてもよい。これら面は、限定はしないが、サグ付加、又は参照によりここでその全部が組み込まれる米国特許出願第１０／８７０，０８０号に開示された好適な方法を用いて組み合わせてもよい。そして、この複合面、すなわちＳｃａｌｅｄ＿Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅを、上述のように変倍して最適化して、チャネル長を変更した単一の累進面となるようにしてもよい。そこで、レンズの他の面は次のように計算してもよい。
【数４】
2008544309.tif 000006
ここで、Ｆｉｒｓｔ＿Ｓｕｒｆａｃｅは、新しいＳｅｃｏｎｄ＿Ｓｕｒｆａｃｅと組み合わせて、チャネル長を変更した二重付加ＰＡＬとなる、所望の前面又は背面デザインであり、Ｓｅｃｏｎｄ＿Ｓｐｈｅｒｉｃａｌは、Ｓｅｃｏｎｄ＿Ｓｕｒｆａｃｅｋの球面部分である。
【００２７】
「サグ付加」とは、得られるポイントが２つの面の対応のポイントの合計となるように当該２つの面を付加できることを意味している。換言すると、
「面３のｚ（ｘ，ｙ）」  ＝「面１のｚ（ｘ，ｙ）」  ＋「面２のｚ（ｘ，ｙ）」である。
【００２８】
好ましい実施の形態において、本発明のレンズは、以下に記載する特徴を有する。これら特徴は、光線追跡分析を用いて決定されるような屈折力及び望ましくない非点収差について提供される。
１．約−２．５ジオプタから約＋２．０ジオプタの球面屈折力に対して、望ましくない非点収差のピークは、概して０．９×付加屈折力に等しい。
２．約２．０から約２．５ジオプタの範囲の付加屈折力について、近距離基準ポイントにおける平均球面屈折力の０．２５ジオプタ降下により規定される読取幅は、５．７ｍｍよりも大きい。近距離基準ポイントとは、レンズの当該付加が観察される箇所である。２．０ジオプタを下回る付加屈折力については、読取幅はミリメートルで、（１９−７×付加屈折力）よりも大きい。２．５ジオプタを上回る付加屈折力については、読取幅は、５ｍｍよりも大きい。
３．全ての球面屈折力及び付加屈折力について、読取領域は、近距離基準ポイントの２ｍｍ内のピーク屈折力により規定される。
４．全ての球面屈折力及び付加屈折力について、基礎屈折力＋付加屈折力＋０．０５ジオプタ＜最大屈折力＜基礎屈折力＋付加屈折力＋０．１５ジオプタである。
５．全ての球面屈折力及び付加屈折力について、読取ゾーン近傍の定屈折力の線は、公称で、上記特徴３．及び特徴４．により規定されるピークから全ての方向に減少する屈折力による楕円の形状である。
６．約０ジオプタである球面屈折力について、（０．９×付加屈折力）×０．６を超える望ましくない非点収差を有する面の面積は、５００ｍｍ２よりも小さい。
７．全ての球面屈折力及び付加屈折力について、０．５ジオプタのシリンダ屈折力に規定される遠距離幅は、４０ｍｍよりも大きい。
８．遠距離基準ポイントにおける０．５ジオプタにより規定される遠距離幅は、約０ジオプタの球面屈折力に対して１５０−１６７×（付加屈折力）＋６９×（付加屈折力）２−９．７×（付加屈折力）３よりも大きい。約２．５ジオプタの球面屈折力に対して、遠距離幅は、１７５−１９９×（付加屈折力）＋９６×（付加屈折力）２−１２．５×（付加屈折力）３よりも大きい。約−２．５ジオプタの球面屈折力に対して、遠距離幅は、１５０−１７４×（付加屈折力）＋７５．８×（付加屈折力）２−１１．１×（付加屈折力）３よりも大きい。
９．全ての球面屈折力及び付加屈折力について、近距離基準ポイントは、フィッティングポイントの１５ｍｍ下に位置付けられる。
１０．フィッティングポイントから近距離基準ポイントにおける付加屈折力の８５％までの距離により規定されるチャネル長は、概ね１２ｍｍである。
【００２９】
本発明のレンズは、眼科用レンズの製造に適した既知の材料により構成してもよい。このような材料は市販のものか、又はそれらの製造方法が既知のものである。さらに、レンズは、これに限定されないが、研磨、全レンズ鋳造、モールディング、熱成形、積層法、面鋳造又はこれらの組み合わせを含む従来のレンズ製造技術により製造してもよい。好ましくは、二重付加レンズの製造において、レンズの一方の累進面は、累進面を持つレンズ素材を鋳造することにより形成され、反対側の累進面は、機械加工により形成する。
【００３０】
本発明は、非限定的な次の実施例の考察によりさらに明瞭となる。
【実施例】
【００３１】
二重付加レンズを、本発明の方法を用いて以下のようにデザインする。各基礎曲線及び付加屈折力毎に、ＤＥＦＩＮＩＴＹ（商標）レンズの前面及び背面を用いて、米国特許出願第１０／８７０，０８０号に開示された方法によって複合前面を形成する。そしてこの複合面を、ｘ＿ｓｃａｌｅ＝１、ｓｈｉｆｔ＝−３、Ｏｒｉｇｉｎａｌ＿ｃｈａｎｎｅｌ＿ｌｅｎｇｔｈ＝１３．５及びＮｅｗ＿ｃｈａｎｎｅｌ＿ｌｅｎｇｔｈ＝１２．０で変倍する。新しい背面のＳｅｃｏｎｄ＿Ｓｕｒｆａｃｅを、次式によって計算する。
【数５】
2008544309.tif 000007
ここで、Ｆｉｒｓｔ＿Ｓｕｒｆａｃｅは、従来の二重付加レンズの元の前面であり、Ｓｅｃｏｎｄ＿Ｓｐｈｅｒｉｃａｌは、Ｓｅｃｏｎｄ＿Ｓｕｒｆａｃｅの球面部である。
【００３２】
本実施例では、１組の前面を、従来のデザインと短チャネルのデザインとの双方に共通とする。背面は異なる。
【００３３】
図１ないし図５に、従来のデザイン及び短チャネルデザインそれぞれについて、−６から＋６ジオプタの球面屈折力にわたる２．０ジオプタ付加屈折力の光線追跡解析の概要を示す。図６及び図７に、従来のデザイン及び短チャネルデザインそれぞれについて、２．００付加の、０．０ジオプタ球面デザインの屈折力マップ及びシリンダマップを示す。
【００３４】
図８から図１２に、１ないし３ジオプタ付加屈折力及び０．０ジオプタ球面屈折力の２つのデザインの比較の結果を示す。これら図において、点線は従来デザインを示し、実線は、本発明の短経路（ｓｈｏｒｔ  ｃｏｒｒｉｄｏｒ）デザインを表す。尚、各種図面において同様の構成には同様の参照符号を付すものとする。
【００３５】
図１及び図８に示されるように、新しいデザインのチャネル長は短縮されている。図２及び図９は、当該短縮化デザインが元のデザインと略等しい遠距離幅を有することを示す一方、図３及び図１０は、短チャネルデザインでは望ましくない非点収差の最大値がより大きいことを示している。
【００３６】
図４及び図１１に示す０．２５ジオプタの屈折力降下までの近距離基準ポイント近傍の幅で測定される読取幅は、或る程度の歩み寄りが見られる。但し、この読取幅は、ｓｈｉｆｔよりも小さいｙの値についてｘ＿ｓｃａｌｅの値を調整することによって、望ましくない非点収差のピークのサイズ及び中間チャネル幅とトレードオフできる。図５及び図１２に、この中間チャネル幅、すなわち最も狭い箇所において望ましくない非点収差が０．７５ジオプタとなる幅を示す。
【００３７】
結果として得られたデザインは、フィッティングポイント又はその１５ｍｍ下に近距離基準ポイントを有し、チャネル長は概ね１２ｍｍであった。このデザインは、望ましくない非点収差のピーク値、中間チャネル幅及び読取幅において幾分の妥協をして、遠距離性能においては少しの変化しか示さなかった。シリンダの０．５ジオプタにより規定される遠距離幅は、３０ｍｍよりも大きく、フィッティングポイントにおける０．２５ジオプタ球面により規定される幅は、１１ｍｍよりも大きい。望ましくない非点収差のピークは、約０ジオプタ近傍の球面屈折力に対して概ね０．８×付加屈折力であるが、０．９×付加屈折力よりも大きくはない。
【００３８】
（０．９×付加屈折力）×０．６を超える望ましくない非点収差を持つ面の面積は、約０ジオプタ近傍の球面屈折力では５００ｍｍ２よりも小さく、望ましくない非点収差のピークが小さければ、レンズ周辺近傍の領域の視野を明瞭にする。近距離基準ポイントにおける平均球面屈折力の０．２５ジオプタ降下として規定される読取幅は、５．７よりも大きく、読取領域は、近距離基準ポイントの２ｍｍ以内でピーク屈折力により規定される。
【００３９】
このデザインのため、基礎屈折力＋付加屈折力＋０．０５ジオプタ＜最大屈折力＜基礎屈折力＋付加屈折力＋０．１５ジオプタである。また、読取ゾーンの近傍における定屈折力の線は、公称上、楕円形で、屈折力はピークから全ての方向に低下するようになる。
【００４０】
以上、本発明の多数の実施の形態を説明した。但し、本発明の主旨及び範囲を逸脱することなく様々な変形が可能であることを理解されたい。また、添付の特許請求の範囲内には、この他の実施の形態も存在する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】一連の累進加入レンズのチャネル長を示すグラフである。
【図２】一連の累進加入レンズの遠距離部分の幅を示すグラフである。
【図３】一連の累進加入レンズの最大の望ましくない非点収差を示すグラフである。
【図４】一連の累進加入レンズの読取幅を示すグラフである。
【図５】一連の累進加入レンズのチャネル幅を示すグラフである。
【図６ａ】累進加入レンズの屈折力マップである。
【図６ｂ】累進加入レンズのシリンダマップである。
【図７ａ】累進加入レンズの屈折力マップである。
【図７ｂ】累進加入レンズのシリンダマップである。
【図８】一連のレンズのチャネル長を示すグラフである。
【図９】一連のレンズの遠距離幅を示すグラフである。
【図１０】一連のレンズの最大の望ましくない非点収差を示すグラフである。
【図１１】一連のレンズの読取幅を示すグラフである。
【図１２】一連のレンズのチャネル幅を示すグラフである。
【図１】
2008544309.tif 000009
【図２】
2008544309.tif 000010
【図３】
2008544309.tif 000011
【図４】
2008544309.tif 000012
【図５】
2008544309.tif 000013
【図６ａ】
2008544309.tif 000014
【図６ｂ】
2008544309.tif 000015
【図７ａ】
2008544309.tif 000016
【図７ｂ】
2008544309.tif 000017
【図８】
2008544309.tif 000018
【図９】
2008544309.tif 000019
【図１０】
2008544309.tif 000020
【図１１】
2008544309.tif 000021
【図１２】
2008544309.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月5日(2007.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．）累進加入面のための第１のデザインを提供するステップと、
ｂ．）複数の基礎曲線の各々について変倍された面屈折力及び変倍されたシリンダ屈折力を計算し、これによりチャネル長を減少又は増加させるステップと、
ｃ．）前記変倍された面屈折力及びシリンダ屈折力を用いて屈折力及びシリンダの目標値のセットを生成するステップと、
ｄ．）前記屈折力及びシリンダの目標値を用いて前記第１のデザインを最適化して第２の最適化したデザインを生成するステップと、を有し、
前記変倍された面屈折力又はシリンダ屈折力は、次の式に従って前記ステップｂ．）において決定し、
Ｐ（ｘ，ｙ）＝ｐ（ｘ´，ｙ´）
Ｃ（ｘ，ｙ）＝ｃ（ｘ´，ｙ´）
ここでのＰ（ｘ，ｙ）は、変倍された面屈折力であり、
ｐ（ｘ´，ｙ´）は、公称面屈折力であり、
Ｃ（ｘ，ｙ）は、変倍されたシリンダ屈折力であり、
ｃ（ｘ´，ｙ´）は、公称シリンダ屈折力であり、
ｘ´＝ｘ／ｘ＿ｓｃａｌｅであり、
ｙ´＝（ｙ−ｓｈｉｆｔ）／ｙ＿ｓｃａｌｅ＋ｓｈｉｆｔである、累進加入レンズをデザインする方法。
【請求項２】
ｘ＿ｓｃａｌｅは、約０．７から約１．３であり、前記ｓｈｉｆｔは、約−６から約０である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ｘ＿ｓｃａｌｅは、約１であり、前記ｓｈｉｆｔは、約−３である、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ステップｄ．）は、次の関数を最小化する面を決定することにより最適化するステップをさらに有し、
【数１】
2008544309.tif 000023
ここでのｘ及びｙは、前記レンズの面にわたりサンプリングしたポイントであり、
ｗ＿ｐ（ｘ，ｙ）は、屈折力重みであり、
Ｐ（ｘ，ｙ）は、変倍された面屈折力であり、
Φ（ｘ，ｙ）は、各ポイント（ｘ，ｙ）で計算される面屈折力であり、
ｗ＿ｃ（ｘ，ｙ）は、シリンダ重みであり、
Ｃ（ｘ，ｙ）は、変倍されたシリンダ屈折力であり、
ｃｙｌ（ｘ，ｙ）は、各ポイント（ｘ，ｙ）で計算される面シリンダである、請求項１記載の方法。
【請求項５】
磨耗状態位置において前記レンズに光線追跡を用いて前記面屈折力及びシリンダ屈折力を決定するステップをさらに有する、請求項１記載の方法。
【請求項６】
磨耗状態位置において前記レンズに光線追跡を用いて前記面屈折力及びシリンダ屈折力を決定するステップをさらに有する、請求項４記載の方法。
【請求項７】
前記第２のデザインは、約０．８×付加屈折力に等しいピークの望ましくない非点収差を有する、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記第２のデザインは、５．７ｍｍよりも大きい読取幅を有する、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記第２のデザインは、近距離基準ポイントの近傍２ｍｍ内にピーク屈折力により規定される読取領域を有する、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記第２のデザインは、基礎屈折力＋付加屈折力＋０．０５ジオプタ＜最大屈折力＜基礎屈折力＋付加屈折力＋０．１５ジオプタである、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記第２のデザインは、読取ゾーンの近傍において定屈折力の１つ又は複数のラインを有し、前記１つ又は複数のラインは、公称で楕円形であり、屈折力が、近距離基準ポイントの２ｍｍ内におけるピーク屈折力によって規定されるピークから全ての方向に減少し、基礎屈折力＋付加屈折力＋０．０５ジオプタ＜最大屈折力＜基礎屈折力＋付加屈折力＋０．１５ジオプタである、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記第２のデザインは、（０．９×付加屈折力）×０．６を上回る望ましくない非点収差を有する面の面積が５００ｍｍ２より小さい、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記第２のデザインは、４０ｍｍを超える遠距離幅を有し、前記遠距離幅は、０．５ジオプタのシリンダ屈折力により規定される、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
前記第２のデザインは、約０ジオプタの球面屈折力に対して１５０−１６７×（付加屈折力）＋６９×（付加屈折力）２−９．７×（付加屈折力）３を超える、或いは、約２．５ジオプタの球面屈折力に対して１７５−１９９×（付加屈折力）＋９６×（付加屈折力）２−１２．５×（付加屈折力）３を超える、或いは、約−２．５ジオプタの球面屈折力に対して１５０−１７４×（付加屈折力）＋７５．８×（付加屈折力）２−１１．１×（付加屈折力）３を超える遠距離幅を有する、請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記第２のデザインは、フィッティングポイントの下方約１５ｍｍに近距離基準ポイントを有する、請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記第２のデザインは、長さが約１２ｍｍのチャネル長を有する、請求項１記載の方法。
【請求項１７】
前記第２の最適化したデザインは、
ａ．）約０．８×付加屈折力に等しいピークの望ましくない非点収差、
ｂ．）５．７ｍｍを上回る読取幅、
ｃ．）近距離基準ポイントの２ｍｍ内においてピーク屈折力により規定される読取領域、
ｄ．）基礎屈折力＋付加屈折力＋０．０５ジオプタ＜最大屈折力＜基礎屈折力＋付加屈折力＋０．１５ジオプタ、
ｅ．）公称で楕円形であり、屈折率が前記ｃ．）及びｄ．）の特徴により規定されるピークから全ての方向において減少する、読取ゾーンの近傍における定屈折力の１つ又は複数の線、
ｆ．）（０．９×付加屈折力）×０．６を上回る望ましくない非点収差を有する面の面積が５００ｍｍ２より小さい、
ｇ．）０．５ジオプタのシリンダ屈折力により規定される遠距離幅が４０ｍｍを上回る、
ｈ．）約０ジオプタの球面屈折力に対して１５０−１６７×（付加屈折力）＋６９×（付加屈折力）２−９．７×（付加屈折力）３を超える、或いは、約２．５ジオプタの球面屈折力に対して１７５−１９９×（付加屈折力）＋９６×（付加屈折力）２−１２．５×（付加屈折力）３を超える、或いは、約−２．５ジオプタの球面屈折力に対して１５０−１７４×（付加屈折力）＋７５．８×（付加屈折力）２−１１．１×（付加屈折力）３を超える遠距離幅、
ｉ．）フィッティングポイントの下方約１５ｍｍの近距離基準ポイント、
ｊ．）長さが約１２ｍｍのチャネル長、
のうち１つ以上を満たす、請求項１記載の方法。
【国際調査報告】
2008544309.tif 000024
2008544309.tif 000025
2008544309.tif 000026