(57)【要約】【課題】選んだ眼鏡フレームの大きさと形状に拘わらず、遠方視、近方視及び中間視の領域間の分布の割合を保持できる眼鏡調製方法を提供する。【解決手段】近方視で度数加算が処方されている着用者が選んだフレームに挿入すべく意図された個人合わせ調製の累進焦点眼鏡レンズを、光学的最適化により決定する方法であって、着用者の選んだフレームを表すパラメータを測定する段階と、通常のフレームにおける着用状態での各視方向についての度数及び発生非点収差の欠陥の目標の初期分布を選択する段階と、選ばれたフレームを表す測定したパラメータ及び標準のパラメータを使って変換係数を計算する段階と、その計算された変換係数を前記初期分布に適用することによってレンズの度数と発生非点収差の欠陥の目標の個人合わせされた分布を計算する段階とを含んでなる方法。【選択図】図３
2007233388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近方視で度数加算が処方されている所与の着用者が選んだフレームに挿入すべく意図された個人合わせ調製の累進焦点眼鏡レンズを決定する方法であって、
着用者が選んだフレームを表すパラメータを測定する段階と、
通常のフレームにおける着用状態での各視方向についての度数欠陥の目標及び発生非点収差欠陥の目標の初期分布を選択する段階と、
前記選ばれたフレームを表す前記測定したパラメータ及び標準のパラメータを使って変換係数を計算する段階と、
前記計算された変換係数を前記初期分布に適用することによってレンズの度数欠陥の目標及び発生非点収差欠陥の目標の個人合わせされた分布を計算する段階と、
目標の度数欠陥及び目標の非点収差欠陥を得るために、レンズに必要な各視方向についてレンズに要求される度数を順次反復法により計算する段階と
を含んでなる方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記フレームを表すパラメータを測定する段階が、
研削したレンズの幅（Ａ）を測定する段階と、
前記選ばれたフレームのブリッジの幅（Ｐ）を測定する段階と、
着用者の瞳孔間距離（ＥＰ）を測定する段階と、
着用状態での主視方向を標示するレンズの点（ＣＭ）とフレームの所与の点との間の垂直距離として、取付け高さ（ＨＤ、ＨＧ、ＨＤｄ、ＨＧｄ）を測定する段階と、
測定された研削レンズの幅、ブリッジの幅及び瞳孔間距離を考慮して水平パラメータ（Ａ'）を計算する段階と、
測定された取付け高さを考慮して垂直パラメータ（Ｂ'）を計算する段階とを含んでいる
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法において、
前記変換係数を計算する段階が、
前記着用者が選んだフレームについて計算された水平パラメータ（Ａ'）と標準の水平パラメータ（Ａ'av）との間の比などの水平係数（γ）を計算する段階と、
前記着用者が選んだフレームについて計算された垂直パラメータ（Ｂ'）と標準の垂直パラメータ（Ｂ'av）との間の比などの垂直係数（δ）を計算する段階とを含んでいる
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の方法において、
前記変換係数を計算する段階が、
前記着用者が選んだフレームについて計算された垂直パラメータ（Ｂ'）と標準の垂直パラメータ（Ｂ'av）との間の比などの垂直係数（δ）を計算する段階と、
垂直係数（δ）に等しく設定されるように設定される水平係数（γ）を決定する段階とを含んでいる
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の方法において、
前記垂直係数（δ）が０．６５に等しい下方値及び１．５に等しい上方値に制限される
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項３に記載の方法において、
前記水平係数（γ）が０．５５に等しい下方値及び１．２５に等しい上方値に制限される
ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項３に記載の方法において、
前記垂直係数（δ）の前記水平係数（γ）に対する比（δ／γ）が０．５に等しい下方値及び３．０に等しい上方値に制限される
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法において、
前記レンズの度数欠陥の目標及び発生非点収差欠陥の目標の個人合わせされた分布を計算する段階が、
一つの点を着用状態での各視方向に関連させる垂直水平メッシュを決定し、この場合、前記メッシュの各点に視方向の球座標（β，α）及び目標として選択された初期分布に対応する度数欠陥値及び発生非点収差欠陥値を関連させる段階と、
前記メッシュの各点において、度数欠陥の目標値及び発生非点収差欠陥の目標値を一定に維持しながら、前記球座標（β，α）に前記計算された変換係数を適用する段階とを含んでいる
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、
前記計算された変換係数（γ，δ）を球座標（β，α）に適用する段階が、水平角度の値（β）に水平係数（γ）を掛け算すること及び垂直角度の値（α）に垂直係数（δ）を掛け算することからなる
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の方法において、
前記目標の個人合わせされた分布の計算が、発生非点収差欠陥が０．５ジオプター以下であるレンズの表面積の研削レンズの全表面積に対する比を一定に維持しながら実施される
ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一つに記載の眼鏡レンズ決定方法によって最適化がなされた個人合わせ調製の累進焦点眼鏡レンズ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の少なくとも一つのレンズと、
着用者が選んだフレームと
を備えてなる視覚装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置を老眼の被験者に提供すること又は着用させることを含んでなる
老眼の被験者の視力を矯正する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、累進焦点眼鏡レンズを決定する方法に関し、特に所与の着用者が選んだ特定のフレームのために個人合わせ調整した累進焦点眼鏡レンズを決定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレームに保持されるべく意図されたいかなる眼鏡レンズにも処方が絡んでいる。眼鏡の処方には、正又は負の度数の処方があり、併せて非点収差（乱視）の処方もある。これらの処方は、レンズの着用者がその視力の欠陥（不足分）を矯正できるようにする矯正に相当する。レンズは、その処方及びフレームに対する着用者の眼の位置に従ってフレームに取り付けられる。
【０００３】
老眼の着用者の場合、度数矯正の値は、近方視における調節が困難であるため、遠方視と近方視について異なっている。したがって、その処方には、遠方視の度数値及び遠方視と近方視の間の度数増分を表す加算度数値（又は、度数の累進）を含み、つまるところ、遠方視の度数処方と近方視の度数処方になる。老眼の着用者に適切なレンズは、累進多焦点レンズであり、これらのレンズは、例えば、フランス特許−Ａ−２，６９９，２９４号、米国特許−Ａ−５，２７０，７４５号、又は米国特許−Ａ−５，２７２，４９５号、フランス特許−Ａ−２，６８３，６４２号、フランス特許−Ａ−２、６９９，２９４号又はフランス特許−Ａ−２，７０４，３２７号にも記載されている。
【０００４】
累進多焦点眼鏡レンズは、遠方視領域、近方視領域、中間視領域、これら３領域を横切る主累進経線（主累進メリジアン）を含んでいる。これらは、一般に、レンズの異なる特性に課される或る数の制約に基づいて、最適化手法によって決定される。市販されている大部分のレンズは、その時点での着用者の異なる要求に適応しているという点で、汎用レンズである。
【０００５】
累進多焦点レンズは、その非球面の少なくとも一つの面の幾何学的特性によって定義できる。非球面の特性を表すため、各点の最小及び最大の曲率で構成されたパラメータが従来から使用され、又はより一般的には、それらの平均(half sum)とそれらの差が使われる。この平均及びこの差に係数ｎ−１（ここに、ｎはレンズの材料の屈折率である）を掛け算して得た値は、平均球面及び円柱面と呼称される。
【０００６】
さらに、累進多焦点レンズは、レンズ着用者の状態を考慮して光学的特性によって定義することもできる。事実、光線追跡の光学法則は、いかなるレンズについても、光がレンズの中心軸から外れているときに、光学的欠陥（ずれ）が現れる、ということを示している。通常、度数欠陥及び非点収差欠陥として知られている収差が考慮される。これらの光学的収差は、一般に光線の傾斜欠陥(obliquity defect)と呼ばれている。
【０００７】
光線の傾斜欠陥は、すでに従来技術において明確に同定されていて、種々の改善法が提案されている。例えば、国際特許公開ＷＯ−Ａ−９８１２５９０号には、一組の累進多焦点眼鏡レンズの最適化による決定方法が記載されている。この文献は、レンズの光学的特性、特に着用状態での着用者の度数及び斜角非点収差(oblique astigmatism)を考慮することによって、レンズの組を定義することを提案している。そのレンズは、目標物体の点を着用状態での各視方向と関連付けるエルゴラマ(ergorama)を使って、光線追跡法によって最適化される。
【０００８】
ヨーロッパ特許−Ａ−０，９９０，９３９号も、レンズの表面特性の代わりに光学的特性を考慮して最適化することによってレンズを決定することを提案している。この目的のため、平均的着用者の特徴が考慮され、特に、着用者の眼の前のレンズの位置について、反り(curving contour)、装着時前傾角(pantoscopic angle)及び眼レンズ間距離として捉えて検討されている。
【０００９】
フレームが着用者の知覚する光学的性能を変更できることは分かっている。事実、レンズ上の度数欠陥(power defect)及び発生非点収差欠陥(resulting astigmatism defect)の分布は、研削レンズの平均的な大きさに対応するレンズの領域について、一般的に最適化されている。したがって、フレームが大きい場合、拡大された周辺領域が着用者の周辺視の視覚を乱し、そしてフレームが小さい場合、レンズの有効表面が減少して、近方視領域が減少し有害な影響をすることがある。さらに、同じ着用者が知覚する視野は、フレームの幅によって異なるので、動的視と周辺視は、選ばれたフレームの大きさに応じて少なからず乱され、そして近方視領域はフレームの高さに応じて少なからず存在している。したがって、最近、各着用者の要求を最高に満たすために、選ばれたフレームのタイプについて累進焦点眼鏡レンズを個人合わせ調製することが研究されている。
【００１０】
例えば、本出願人は、商標Varilux Ipseo（登録商標）の下で、高さの異なるフレームに適合させるために、異なる累進長(progression length)を有する累進焦点眼鏡レンズを、或る範囲にわたって提案している。着用者が、高さの低いフレームを選んだときは、累進長を短かくした累進焦点レンズがこのフレーム用に選択される。
【００１１】
他の解決法は、眼レンズ間距離、瞳孔間距離、レンズの装着時前傾角、反りなどを考慮して、フレームに応じて着用パラメータの関数として累進焦点眼鏡レンズを最適化することを提案している。
【００１２】
例えば、米国特許−Ａ−６，６５５，８０２号及び米国特許−Ａ−２００４／０１６９２９７号は、最適の累進長を決定するために、所与のフレームのために測定された角膜頂距離の測定値の関数として、累進焦点レンズを最適化することを提案している。米国特許−Ａ−６，１９９，９８３号は、着用者の「生活様式」の関数として、例えば、フレームの形状を考慮して、累進焦点レンズを個人合わせ調製することを提案している。
【００１３】
米国特許−Ａ−５，４４４，５０３号には、許容できる「厚さ・重量」比を得るため及び研削中にトリムされるべく意図されたレンズの部分へ向けて収差を分散させるために、レンズの左と右にプリズム効果を分布させるために、フレームの形状を考慮することも提案されている。
【００１４】
Nikon（登録商標）は、商標Seemax（登録商標）の下に、フレームの大きさと形状の関数として最適化された単焦点レンズを市販している。
【特許文献１】フランス特許−Ａ−２，６９９，２９４号公報
【特許文献２】米国特許−Ａ−５，２７０，７４５号公報
【特許文献３】米国特許−Ａ−５，２７２，４９５号公報
【特許文献４】フランス特許−Ａ−２，６８３，６４２号公報
【特許文献５】フランス特許−Ａ−２，７０４，３２７号公報
【特許文献６】国際公開−Ａ−９８／１２５９０号公報
【特許文献７】ヨーロッパ特許−Ａ−０，９９０，９３９号公報
【特許文献８】米国特許−Ａ−６，６５５，８０２号公報
【特許文献９】米国特許−Ａ−２００４／０１６９２９７号公報
【特許文献１０】米国特許−Ａ−６，１９９，９８３号公報
【特許文献１１】米国特許−Ａ−５，４４４，５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、公知のいずれの解決法も、選ばれたフレームの関数として、着用者の全視野において累進焦点眼鏡レンズを最適化することができない。とりわけ、上述したいずれの解決法も、いかなるフレームを着用者が選んだかに拘わらず、遠方視、近方視及び中間視の領域の間で一定の割合を保持することができない。
【００１６】
したがって、個々の各着用者の各具体的な要求をより良好に満足するレンズに対する要望が依然として存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
したがって、この発明は、レンズ上の遠方視、近方視及び中間視の領域間の分布を保持するために、フレームの形状と大きさを考慮することを提案するものである。この発明は、所与の設計の累進焦点眼鏡レンズを使用して、度数欠陥値及び発生非点収差欠陥値を保持しながらこれらの値をレンズの表面上でシフトする空間変換を適用して、度数の勾配及び非点収差の勾配を広げたり近接させたりしよう、ということを提案するものである。したがって、フレームが小さい場合、近方視領域の最小表面の存在を確保するために、これらの勾配を近接させることができ、そしてフレームが大きい場合、視野をクリアにしかつ周辺視を改善するために、これらの勾配を広げることができる。
【００１８】
この発明は、さらに詳しく述べると、
近方視で度数加算が処方されている所与の着用者が選んだフレームに挿入すべく意図された個人合わせ調製の累進焦点眼鏡レンズを決定する方法であって、
着用者が選んだフレームを表すパラメータを測定する段階と、
任意のフレームにおける着用状態での各視方向についての度数欠陥の目標及び発生非点収差欠陥の目標の初期分布を選択する段階と、
上記選ばれたフレームを表す上記測定したパラメータ及び標準のパラメータを使って変換係数を計算する段階と、
上記計算された変換係数を上記初期分布に適用することによってレンズの度数欠陥の目標及び発生非点収差欠陥の目標の個人合わせされた分布を計算する段階と、
目標の度数欠陥及び目標の非点収差欠陥を得るために、レンズに必要な各視方向についてレンズに要求される度数を順次反復法により計算する段階と
を含んでなる方法を提案するものである。
【００１９】
一実施態様によれば、上記フレームを表すパラメータを測定する段階は、
研削したレンズの幅を測定する段階と、
選ばれたフレームのブリッジの幅を測定する段階と、
着用者の瞳孔間距離を測定する段階と、
着用状態での主視方向を標示するレンズの点とフレームの所与の点との間の垂直距離として、取付け高さを測定する段階と、
測定された研削レンズの幅、ブリッジの幅及び瞳孔間距離を考慮して水平パラメータを計算する段階と、
測定された取付け高さを考慮して垂直パラメータを計算する段階とを含んでいる。
【００２０】
一実施態様によれば、上記変換係数を計算する段階は、
着用者が選んだフレームについて計算された水平パラメータと標準の水平パラメータとの間の比などの水平係数を計算する段階と、
着用者が選んだフレームについて計算された垂直パラメータと標準の垂直パラメータとの間の比などの垂直係数を計算する段階とを含んでいる。
【００２１】
一実施態様によれば、上記変換係数を計算する段階は、
着用者が選んだフレームについて計算された垂直パラメータと標準の垂直パラメータとの間の比などの垂直係数を計算する段階と、
垂直係数に等しく設定されるように水平係数を決定する段階とを含んでいる。
【００２２】
これらの実施態様によれば、その垂直係数は、０．６５に等しい下方値と１．５に等しい上方値とに制限され、その水平係数は、０．５５に等しい下方値と１．２５に等しい上方値とに制限され、その垂直係数のその水平係数に対する比は、０．５に等しい下方値と３に等しい上方値に制限される。
【００２３】
一実施態様によれば、
上記レンズの度数欠陥の目標及び発生非点収差欠陥の目標の個人合わせされた分布を計算する段階は、
一つの点を着用状態での各視方向に関連させる垂直水平メッシュを決定し、この場合、メッシュの各点に視方向の球座標及び目標として選択された初期分布に対応する度数欠陥値及び発生非点収差欠陥値を関連させる段階と、
メッシュの各点において、度数欠陥の目標及び発生非点収差欠陥の目標を一定に維持しながら、球座標（β，α）に上記計算された変換係数を適用する段階とを含んでいる。
【００２４】
一実施態様によれば、上記計算された変換係数を球座標に適用する段階は、水平角度の値に水平係数を掛け算すること及び垂直角度の値に垂直係数を掛け算することからなっている。
【００２５】
一実施態様によれば、上記目標の個人合わせされた分布の計算は、発生非点収差の欠陥が０．５ジオプター以下であるレンズの表面積の研削レンズの全表面積に対する比を一定に維持しながら実施される。
【００２６】
この発明は、この発明の方法で最適化された個人合わせ調製の累進焦点眼鏡レンズに関する。
【００２７】
この発明は、また、着用者の選んだフレームと少なくとも一つのこの発明によるレンズとを含む視覚装置に関するとともに、この発明による装置の被験者への提供、又は被験者による着用を含んでなる老眼の被験者の視力を矯正する方法にも関する。
【００２８】
例として添付図面を参照しながら呈示されるこの発明の諸実施態様の下記説明を読めば、この発明の他の利点及び特徴が明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
この発明は、老眼着用者すなわち近方視力で度数加算（Ａｄｄ）が処方されている着用者のために累進焦点眼鏡レンズの決定方法を提案するものである。この発明の方法は、選ばれたフレームのタイプとその処方がいかなるものであろうとも、着用者の近方視領域への近づき易さ(accessibility)及び全視野における動的視(dynamic vision)の改善を保証する累進焦点眼鏡レンズを決定することを可能にする。
【００３０】
それ自体公知の要領で、累進焦点レンズは、対照点(control point)ＦＶを有する遠方視領域、対照点ＮＶを有する近方視領域及び中間視領域を有している。このレンズは、これら３領域を横切る主累進経線(principal progression meridian)と呼称される実質的にへそ状の線(umbilical line)を有し、その線上では実際上非点収差がない。その経線は、レンズの上方部では垂直軸と一致し、レンズの下方部では鼻側に傾斜していることがあり、近方視において輻輳がより著しい。レンズ上方部における経線(meridian)の垂直軸に対する対照点ＮＶの横方向のシフトは、インセット(inset)と呼称される。
【００３１】
したがって、この経線は、遠方視の対照点ＦＶと近方視の対照点ＮＶの間で度数が累進し、この累進は、処方された加算の値におおよそ相当する。合わせ十字ＣＭが、複合表面上に参照点によりマークされ、研削レンズをフレームに取り付けるための補助を成し、この合わせ十字ＣＭによって、着用状態での主視方向をレンズ上に位置特定することができる。この文脈において、累進長(progression length)ＰＬは、合わせ十字ＣＭと、度数の累進が処方された度数に到達する近方視における経線上の点ＮＶとの間の垂直距離を意味する。
【００３２】
累進長ＰＬは、近方視に必要な度数への近づき易さを定義する。事実、その経線の形(profile)は、視方向をまっすぐ前方に向けて、眼窩内で眼球を下げる関数（作用）としての着用者の度数を表す。したがって、その累進長の値に従って、着用者は、近方視領域を十分に利用できるようにするために、自らの眼球を少なからず下げなければならない。累進長が一定であると、近方視領域は、フレームの大きさと形状に応じて研削レンズ上に実質的に存在することができる。
【００３３】
この発明は、累進焦点眼鏡レンズを最適化し、着用者に最適の視覚の快適さを与えるために、フレームの大きさと形状を考慮することを提案するものである。このようなフレームパラメータを考慮することは、累進焦点レンズを構成する複合面を直接機械加工する方法のお陰で、ここに産業規模で可能なのである。
【００３４】
この発明は、着用者により選ばれたフレームのために個人向けに調製された累進焦点眼鏡レンズを決定することを提案するものである。この目的のために、着用者により選ばれたフレームを表すパラメータを、図１及び２を参照しながら以下に説明するようにして測定し、次いで、累進焦点レンズの初期設計を選択する。この設計は、標準の大きさのフレームにおける、着用状態での各視方向に対する度数及び発生非点収差の欠陥の目標の初期分布を設定する。その選択された設計は、既知の又は将来の累進焦点レンズのいかなる設計にも対応することができ、例えば、度数欠陥の目標及び発生非点収差欠陥の目標の初期分布は、Varilux Comfort（登録商標）又はVarilux Panamic（登録商標）のレンズに対応することができる。
【００３５】
図１は、フレームの線図を示し、図２は、研削(cut out)する（削り出す）前と後のレンズを線図的に具体的に詳解する。
【００３６】
着用者がフレームを選ぶ。眼鏡業者が、選ばれたフレームに対して着用者の生理学的パラメータを測定する。図１は、フレーム及びそのフレームにおける着用者の右と左の瞳孔の位置を表したもので、右と左の瞳孔の位置がそれぞれ符号ＤとＧで参照されている。図１は、このフレームに対してレンズの輪郭を太い線で示し、フレームの内縁と外縁を細い線で示している。プラスティック又は他の材料で出来ていて、その輪郭がフレームの溝の底と一致するエレメントを、そのフレームのテンプレートと呼ぶ。したがって、テンプレートは、フレームに取り付けるためにレンズが削られたときに持っていなければならない外形である。文字Ｂは、Boxing systemを用いて、すなわちレンズフレームの測定のためのシステムに関するＩＳ０８６２４規格に従って、決定されたテンプレートの全体の高さを示す。この高さは、レンズが削られた後で収まる長方形の高さに相当する。テンプレート無しの、穴空け加工されたフレームの場合、考慮されるのは、研削レンズ（削り出されたレンズ）の高さＢ（図２）である。フレームの右と左のテンプレートを接続するエレメントは、フレームのブリッジと呼称され、図１に文字Ｐで参照されている。また、このブリッジＰは、穴空けされた右と左のレンズを接続するロッドである場合もある。
【００３７】
瞳孔間距離ＥＰは、着用者の二つの瞳孔間の距離である。累進焦点レンズを取り付けるために、眼鏡業者は、瞳孔間距離の右側半分ＰＤと左側半分ＰＧを測定する。この左側半距離は、フレームの垂直対称軸と左瞳孔の中心との間の距離であり、右側半距離は、フレームの垂直対称軸と右瞳孔の中心との間の距離である。右のボクシング高さ(boxing height)ＨＤは、右の瞳孔と右側半フレームの最低点との間の垂直距離を表し、左のボクシング高さＨＧは、左の瞳孔と左側半フレームの最低点との間の垂直距離を表す。累進焦点レンズを取り付けるために、眼鏡業者は、次いで、図１にＨＤｄとＨＧｄで参照するＤＡＴＵＭ高さを測定する。これら右と左の参照高さは、それぞれ、右又は左の瞳孔と、右又は左の瞳孔を通る垂直線とフレームの下部との右又は左の交点との間の距離である。瞳孔間の距離及びフレームに対する瞳孔の高さの測定は、着用者の所与の姿勢について、すなわち頭を真っ直ぐにして無限遠を見ている着用者について、行われる。
【００３８】
所与のフレームの特徴は、それ自体公知の装置を使ってフレーム上で測定することができる。例えば、米国特許−Ａ−５，３３３，４１２号には、フレームの溝の底部の形状を３次元で測定できる装置が記載されている。このように決定された形状から、次いで、高さＢを計算することができる。また、フレームの特徴は、着用者が選択したモデルに従って、製造業者が直接提供することもできる。
【００３９】
このように定義したデータを使って、各レンズは、着用者がその頭を真っ直ぐにして無限遠を見ているとき、合わせ十字ＣＭが対応する目の瞳孔に対面するフレーム内に位置するように削られる。その結果、そのフレームの着用者が頭を真っ直ぐにして無限遠を見るとき、着用者の視線は、レンズの合わせ十字を通る。合わせ十字がレンズにマークされていなくても、ミクロマークの媒体と合わせ十字の間の距離で修正した後、その媒体を使ってレンズの位置決めを行うことが、もちろんできる。
【００４０】
図２は、削る前と後の眼鏡レンズの輪郭を示す。図２において、細い線は削る前のレンズの輪郭に相当し、このレンズは、標準のやり方で、成形により得ることができ、円形である。太い線は、フレームのテンプレートの輪郭に相当し、それはレンズを削った後のレンズの輪郭でもある。このようにレンズを削ったことにより、次にそのレンズをフレームに取り付けることができる。
【００４１】
図２は、そのフレームのテンプレートの全幅Ａとこのテンプレートの全高さＢを示し、すなわち、削られたレンズが収まる長方形の幅と高さを示している。先に説明したように、フレーム中でのレンズの位置決めは、レンズの目印を使ってフレームの中でのレンズの所望の位置を決定することにある。例えば、レンズの合わせ十字、レンズの表面にマークされたミクロマークの媒体、又は単一焦点レンズの場合は光学的中心も使うことができる。図２において、合わせ十字は、ＣＭで参照する十字で印されている。回転対称でないレンズの場合、フレーム中におけるレンズの角度位置決めを実施することも必要である。この角度位置決めは、製造業者の仕様に依存しており、特に、累進焦点レンズの場合、その主累進経線の挙動に依存し、本出願人の累進焦点レンズの場合、その主累進経線は、鼻の側に向かってこめかみ側に傾いており、このレンズは、ミクロマークが水平になるように取り付けなければならない。現行技術において、レンズは、真っ直ぐな主累進経線を有するものも提案されてきており、その経線は取り付ける際に鼻の側に傾けられる。
【００４２】
したがって、所与の着用者が選んだ所与のフレームは、その大きさ及び形状を表す或る数のパラメータで特徴付けることができる。特に、すなわち選択された測定システムに従って測定された取付け高さＨＤ、ＨＧ又はＨＤｄ、ＨＧｄに応じて、垂直パラメータ（Ｂ'と呼ぶ）を定義することができる。例えば、垂直パラメータＢ'として、測定された変数ＨＤ（ＨＧ）を使用することができる。また、フレームのテンプレート（又は削ったレンズ）の全幅Ａ、ブリッジの幅Ｐ及び測定された瞳孔間距離ＥＰを考慮して、水平パラメータも定義することができる。例えば、水平パラメータＡ'として、下記式で定義される変数を使用することができる。すなわち、
Ａ' ＝ Ａ ＋ ０．５ ＊ (Ｐ−ＥＰ)。
【００４３】
この変数は、各眼について下記のように計算することができる。すなわち、
Ａ'ｄ ＝ Ａ ＋ ０．５ ＊ Ｐ − ＰＤ、及び
Ａ'ｇ ＝ Ａ ＋ ０．５ ＊ Ｐ − ＰＧ。
【００４４】
この文脈では、フレームの代表的なサンプル及び平均的な着用者について先に定義したように、水平パラメータ及び垂直のパラメータの平均値として、標準のパラメータが定義される。上記パラメータの定義によれば、標準垂直パラメータＢ'avは、取付け高さの平均値ＨＤavに等しく、２１．６  ｍｍに等しい。この取付け高さの平均値は、ヨーロッパで２００３年１１月から２００４年４月までの間に集めた５６００の処方箋から計算されている。同様に、標準水平パラメータＡ'avは下記のように定義される。すなわち、
Ａ'av ＝ Ａav ＋ ０．５ ＊ (Ｐav − ＥＰav)。
【００４５】
ここに、Ａavは、フレームテンプレートの平均幅で、５１．６ｍｍに等しく、これは、ヨーロッパで２００３年１１月から２００４年４月までの間に集めた５６００の処方箋から計算されており、
Ｐavは、フレームのブリッジの平均長で、１８．４ｍｍに等しく、これは、ヨーロッパで２００３年１１月から２００４年４月までの間に集めた５６００の処方から計算されており、
ＥＰavは、平均瞳孔間距離で、一般に６２ｍｍに設定されている。
【００４６】
着用者が選択したフレームから、次いで変換係数を計算する。これら変換係数の計算は、選択されたフレームを示す測定パラメータの値及び先に定義した標準パラメータを考慮して行なう。
【００４７】
一実施態様によれば、その変換係数としては、水平の係数γ及び垂直の係数δがある。その垂直変換係数δは、着用者の選んだフレームについて計算した垂直パラメータＢ'と標準垂直パラメータＢ'avとの間の比と定義することができる。同様に、水平変換係数γは、着用者の選んだフレームについて計算した水平パラメータＡ'と標準水平パラメータＡ'avとの間の比と定義することができる。
【００４８】
一実施態様によれば、垂直変換係数δだけを計算し、次に水平変換係数γを垂直変換係数δに等しく設定することができる。この実施態様によれば、選ばれたフレームに対して個人合わせ調製したレンズ上の度数及び発生非点収差の欠陥の目標の分布に対称空間変換を適用することによって、レンズの設計の歪みを制限することができる。垂直変換係数δによって、レンズの設計を、選ばれたフレームの高さに適応させることができ、特に、最小の近方視領域の存在を保証することができる。
【００４９】
垂直変換係数δ及び／又は水平変換係数γは、フィールド効果(field effect)を低下させることになるか又はピッチング効果(pitching effect)を増大させることになる、発生非点収差の勾配の高すぎや低すぎを避けるために、制限することができる。例えば、垂直変換係数δは、０．６５に等しい下方値及び１．５に等しい上方値に制限することができる。垂直変換係数δのこの下限は、達成可能な累進長の最小値に相当する物理的限度に設定される。この係数の上限は、とりわけ、近方視領域への良好な近づき易さを保持するために、累進長をあまり伸ばし過ぎないようにする必要があるので、課されるものである。この制限は、まぶたに起因するので、「機械的」制限であり、頭を固定して視線を最大限に下げることに相当する。同様に、水平変換係数γは、最低限の明瞭度領域の維持を保証する０．５に等しい下方値、及び１．２５に等しい上方値に制限することができる。この上限は、こめかみ方向への眼の最大限の回転(maximal temporal rotation of the eyes)に相当し、これも「機械的」制限である。水平変換係数と垂直変換係数が等しく設定されていない上記実施態様では、垂直変換係数δの水平変換係数γに対する比δ／γは、度数及び発生非点収差の欠陥の目標の分布の歪みが大きくなりすぎるのを避けるために、０．５の等しい下方値と３．０に等しい上方値に制限される。
【００５０】
次に、着用者が選んだフレーム用に意図されたレンズを最適化するために、度数欠陥の目標及び発生非点収差欠陥の目標の個人合わせされた分布を計算することができる。上記のようにして計算したこれら変換係数は、選択された設計をフレームの大きさと形状に適応させるため度数欠陥の目標及び発生非点収差欠陥の目標を空間でシフトさせるために、これら目標のために選択された初期分布に適用する。変換係数γとδは、レンズ表面上のこれら目標の座標に適用し、目標の値には適用しない。したがって、選択された設計は、選ばれたフレームが標準のフレームより小さいか又は大きいかによって圧縮又は拡大がなされる。この発明の決定方法は、度数及び発生非点収差の欠陥の目標の分布に関する所与の設計に、空間変換を適用することを提案するものであり、その変換比は、標準フレームのパラメータに対する選択されたフレームの大きさと形状の関数である。したがって、その設計は、変更されるのではなく、単に拡大又は圧縮されるだけであり、とりわけ、目標の値は再計算されるのではなく、単にレンズの表面上で空間的にシフトされるだけである。
【００５１】
着用者の選んだフレーム用に意図されたレンズ上の度数欠陥の目標及び発生非点収差欠陥の目標の個人合わせされた分布の計算は、以下のようにして実施することができる。着用状態での各視方向に一つずつの点を関連付けて、垂直・水平のメッシュを定義する。各視方向について視線とレンズの非球面との交点に対応する球座標（β，α）を、このメッシュの各点に関連付ける。目標として選択した初期分布に相当する度数欠陥値及び発生非点収差値もこのメッシュの各点に関連付ける。次に、変換係数γとδを、このように定義したメッシュの各点に適用して、各点の球座標が、角度値β及び／又はαに、対応する相似係数γ及び／又はδを掛け算し、かつ度数欠陥の目標値及び発生非点収差欠陥の目標値を一定に維持することによって、再計算される。例えば、計算された変換係数γ、δの球座標（β，α）への適用は、垂直角度値αに垂直変換係数δを掛け算し、そして水平角度値（β−βｍｅｒ）に水平変換係数γを掛け算することにある。ここに、βｍｅｒは、与えられたαについての、経線上の点の横座標の値である。かくして、インセットされたＮＶは、この変換によって変更されない。
【００５２】
上述したような、水平変換係数γと垂直変換係数δの値に課される制限に加えて、前記目標の個人合わせした分布の計算中に、発生非点収差の欠陥が０．５ジオプター以下であるレンズ表面の面積の研削レンズ（削り出されたレンズ）全体の表面積に対する比を一定に維持することを課すこともできる。このようにして、着用者の選択したフレームの大きさと形状のいかんに拘わらず、遠方視、近方視及び中間視の領域の間の分布の一定比率が保証される。
【００５３】
図３は、この発明の方法により決定された累進焦点眼鏡レンズの一実施態様について示すマップである。（３ａ）のマップは、標準の着用者とフレームのパラメータによる着用状態の下で決定された発生非点収差の分布を有する汎用の研削レンズを示す。（３ｂ）のマップは、高さの低いフレームが選択された場合に具体的に適合させた研削レンズを示す。（３ｂ）のマップに示すレンズ上の発生非点収差の目標の分布は、（３ａ）のマップに示す初期分布の水平軸及び垂直方向の類似性(affinity)により定義される。垂直圧縮係数δ（類似比）が初期レンズの各点（β，α）に適用され、それにより発生非点収差の値が個人合わせ調製のレンズの別の点（β，α’）へとシフトされる。このような垂直の圧縮は、とりわけ、着用者が高さの非常に低いフレームを選んだときでも、近方視の領域が実際にそのレンズ上に存在することを保証する。
【００５４】
図４は、この発明の方法により決定された累進焦点眼鏡レンズの別の実施態様について示すマップである。（４ａ）のマップは、（３ａ）のマップに示した汎用の研削レンズを示し、（４ｂ）のマップは、広幅のフレームが選ばれた場合に具体的に適合させた研削レンズを示す。そこで、（４ｂ）のマップに示すレンズ上の発生非点収差の目標の分布は、（４ａ）のマップに示す初期分布の水平変換により定義される。初期レンズの各点（β，α）において、水平拡大係数γが適用され、それにより発生非点収差の値が個人合わせ調製のレンズの別の点（β’，α）へとシフトされる。このような水平拡大によって、着用者が非常に幅の広いフレームを選んだときに、改善された周辺視についてより広い視野の知覚を提供する。
【００５５】
図５は、この発明の方法により決定された累進焦点眼鏡レンズの別の実施態様について示すマップである。（５ａ）のマップは、（３ａ）及び（４ａ）のマップに示した汎用の研削レンズを示し、（５ｂ）のマップは、寸法の大きいフレームが選択された場合に具体的に適合させた研削レンズを示す。そこで、（５ｂ）のマップに示すレンズ上の発生非点収差の目標の分布は、（５ａ）のマップに示す初期分布の水平及び垂直の変換により定義される。初期レンズの各点（β，α）において、水平拡大係数γと垂直拡大係数δとが適用され、それにより発生非点収差の値が個人合わせ調製のレンズの別の点（β’，α’）へとシフトされる。このような二次元の拡大によって、着用者が寸法の非常に大きいフレームを選んだときに、改善された周辺視についてより広い視野の知覚を提供し、遠方視及び改善された動的視において視野をクリアにする。
【００５６】
発生非点収差のマップのみを具体的に詳解したが、この発明の方法は、発生非点収差の個人合わせされた分布と同時に、度数欠陥の目標の個人合わせされた分布をも決定することが理解される。また、この発明の方法は、具体的に詳解した実施態様以外の実施態様をも可能とし、例えば、二次元の圧縮を可能とすることも理解される。
【００５７】
したがって、この発明の方法によれば、着用者の選んだフレームの関数として計算される目標の分布を使用して、光学的な最適化により累進焦点眼鏡レンズを決定することができる。その際、レンズの各点に必要な度数は、各視方向についての目標の度数欠陥と目標の非点収差欠陥を得るために順次反復法（逐次代入法）による着用状態下での光学的最適化によって計算することができる。
【００５８】
したがって、このようにして得られるこの発明のレンズは、着用者の要望をより一層満たし、着用者によりよい視覚的快適さを与える。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】通常のフレームの線図である。
【図２】図１のフレームに挿入するために削る前と後のレンズの線図である。
【図３】（３ａ）は従来技術のレンズについての発生非点収差のマップ、（３ｂ）はこの発明の第一の実施態様のレンズについての発生非点収差のマップである。
【図４】（４ａ）は従来技術のレンズについての発生非点収差のマップ、（４ｂ）はこの発明の第二の実施態様のレンズについての発生非点収差のマップである。
【図５】（５ａ）は従来技術のレンズについての発生非点収差のマップ、（５ｂ）はこの発明の第三の実施態様のレンズについての発生非点収差のマップである。
【図１】
2007233388.tif 000003
【図２】
2007233388.tif 000004
【図３】
2007233388.tif 000005
【図４】
2007233388.tif 000006
【図５】
2007233388.tif 000007
【外国語明細書】
1.  Title of Invention
METHOD FOR THE DETERMINATION OF A PROGRESSIVE OPHTHALMIC LENS
2.  Detailed Description of Invention
The present invention relates to a method for the determination of a progressive ophthalmic lens; in particular a progressive lens personalized for a specific frame chosen by a given wearer.
Any ophthalmic lens intended to be held in a frame involves a prescription. The ophthalmic prescription can include a positive or negative power prescription as well as an astigmatism prescription. These prescriptions correspond to corrections enabling the wearer of the lenses to correct defects of his vision. A lens is fitted in the frame in accordance with the prescription and the position of the wearer's eyes relative to the frame.
For presbyopic wearers, the value of the power correction is different for far vision and near vision, due to the difficulties of accommodation in near vision. The prescription thus comprises a far-vision power value and an addition (or power progression) representing the power increment between far vision and near vision; this comes down to a far-vision power prescription and a near-vision power prescription. Lenses suitable for presbyopic wearers are progressive multifocal lenses; these lenses are described for example in FR-A-2 699 294, US-A-5 270 745 or US-A-5 272 495, FR-A-2 683 642, FR-A-2 699 294 or also FR-A-2 704 327.
Progressive multifocal ophthalmic lenses include a far-vision zone, a near-vision zone, an intermediate-vision zone, a principal progression meridian crossing these three zones. They are generally determined by optimization, based on a certain number of constraints imposed on the different characteristics of the lens. Most lenses marketed are all-purpose lenses, in that they are adapted to the different needs of the wearers at the time.
A progressive multifocal lens can be defined by geometric characteristics on at least one of its aspherical surfaces. In order to characterize an aspherical surface the parameters constituted by the minimum and maximum curvatures at each point are conventionally used, or more commonly their half-sum and their difference. This half-sum and this difference multiplied by a factor n-1, n being the refractive index of the lens material, are called mean sphere and cylinder.
Moreover, a progressive multifocal lens can also be defined by optical characteristic taking into account the situation of the wearer of the lenses. In fact, the laws of the optics of ray tracings provide that optical defects appear when the rays deviate from the central axis of any lens. Conventionally, the aberrations known as power defects and astigmatism defects are considered. These optical aberrations can be generically called obliquity defects of rays.
The obliquity defects of rays have already been clearly identified in the prior art and improvements have been proposed. For example, the document WO-A-98 12590 described a method for determination by optimization of a set of progressive multifocal ophthalmic lenses. This document proposes defining the set of lenses by considering the optical characteristic of the lenses and in particular the wearer power and oblique astigmatism, under wearing conditions. The lens is optimized by ray tracing, using an ergorama associating a target object point with each direction of viewing under wearing conditions.
EP-A-0 990 939 also proposes to determine a lens by optimization taking into account the optical characteristics instead of the surface characteristics of the lens. For this purpose the characteristics of an average wearer are considered, in particular as regards the position of the lens in front of the eye of the wearer in terms of curving contour, pantoscopic angle and lens-eye distance.
It has been found that the frame can modify the optical performances perceived by the wearer. In fact, the distribution of the power and resulting astigmatism defects over the lens is generally optimized for a zone of the lens corresponding to an average size of a cut-out lens. Thus, in the case of a large frame, an enlarged peripheral zone can disturb the wearer's visual perception in peripheral vision; and in the case of a small frame, the effective surface of the lens is reduced, which can even lead to a harmful reduction of the near-vision zone. Moreover, the fields perceived by the same wearer are different depending on the width of the frame; dynamic and peripheral vision can be more or less disturbed depending on the size of the frame chosen and the near-vision zone can be more or less present depending on the height of the frame. Recently therefore it has been sought to personalize progressive ophthalmic lenses for the type of frame chosen in order to best satisfy the needs of each wearer.
For example, the applicant proposes, under the trade mark Varilux Ipseo(r), a range of progressive ophthalmic lenses having different progression lengths in order to adapt to frames of different heights. When a wearer chooses a frame of low height, a progressive lens having a reduced progression length is chosen for this frame.
Other solutions propose an optimization of the progressive ophthalmic lens as a function of the wearing parameters depending on the frame, taking into account for example the lens-eye distance, the interpupillary distance, the pantoscopic angle, the curving contour of the lens, etc.
For example, documents US-A-6 655 802 and US-A-2004/0169297 propose to optimize a progressive lens as a function of the cornea-vertex distance measured for a given frame in order to determine an optimal progression length. The patent US-A-6 199 983 proposes to personalize a progressive lens as a function of the "life style" of the wearer, for example taking into account the shape of the frame.
It is also proposed in the document US-A-5 444 503 to take into account the shape of the frame in order to distribute the prismatic effects to the left and to the right of the lens in order to obtain an acceptable "thickness-weight " ratio and in order to disperse the aberrations towards the parts of the lens intended to be trimmed during cutting out.
Nikon(r) markets under the trade mark Seemax(r) a unifocal lens optimized as a function of the size and the shape of the frame.
However, none of the known solutions makes it possible to optimize the progressive ophthalmic lens in the entire vision field of the wearer as a function of the frame chosen. In particular, none of the solutions described above makes it possible to retain a constant proportion between the far-vision, near-vision and intermediate-vision zones whatever the frame chosen by the wearer.
A need still exists therefore for a lens which better satisfies the specific needs of each individual wearer.
The invention consequently proposes taking into account the shape and the size of the frame in order to retain the distribution between the far-vision, near-vision and intermediate-vision zones on the lens. The invention proposes, using a given design of a progressive ophthalmic lens, applying a spatial transformation which retains the power and resulting astigmatism defect values but shifts these values on the surface of the lens in order to spread or close up the power and astigmatism gradients. Thus, in the case of a small frame, the gradients can be closed up in order to guarantee the presence of a minimum surface of the near-vision zone and in the case of a large frame, the gradients can be spread in order to clear the vision fields and in order to improve peripheral vision.
The invention more particularly proposes a method for the determination of a personalized progressive ophthalmic lens intended to be inserted into a frame chosen by a given wearer for whom a near-vision power addition has been prescribed, the method comprising the stages of:
- measuring parameters representing the frame chosen by the wearer;
- choosing an initial distribution of power and resulting astigmatism defect targets for each direction of viewing under wearing conditions in any frame;
- calculating transformation coefficients using the measured parameters representing the chosen frame and standard parameters;
- calculating a personalized distribution of the power and resulting astigmatism defect targets on the lens by applying the calculated transformation coefficients to the initial distribution;
- calculating the power required on the lens for each direction of viewing by successive iterations in order to obtain the target power defect and the target astigmatism defect.
According to one embodiment, the stage of measuring parameters representing the frame comprises the stages of:
- measuring the width of the cut-out lens;
- measuring the bridge width of the chosen frame;
- measuring the interpupillary distance on the wearer;
- measuring the fitting height as the vertical distance between a point of the lens marking the primary direction of viewing under wearing conditions and a given point of the frame;
- calculating a horizontal parameter taking into account the width of the cut-out lens, the bridge width and the interpupillary distance measured;
- calculating a vertical parameter taking into account the fitting height measured.
According to one embodiment, the stage of calculating transformation coefficients comprises the stages of calculating:
- a horizontal coefficient such as the ratio between a horizontal parameter calculated for the frame chosen by the wearer and a standard horizontal parameter;
- a vertical coefficient such as the ratio between a vertical parameter calculated for the frame chosen by the wearer and a standard vertical parameter.
According to one embodiment, the stage of calculating transformation coefficients comprises the stages of:
- calculating of a vertical coefficient as the ratio between a vertical parameter calculated for the frame chosen by the wearer and a standard vertical parameter;
- determining a horizontal coefficient as being set equal to the vertical coefficient.
According to the embodiments, the vertical coefficient is limited to a lower value equal to 0.65 and to an upper value equal to 1.5; the horizontal coefficient is limited to a lower value equal to 0.55 and to an upper value equal to 1.25; the ratio of the vertical coefficient over the horizontal coefficient is limited to a lower value equal to 0.5 and to an upper value equal to 3.
According to one embodiment, the stage of calculating the personalized distribution of the power and resulting astigmatism defect targets on the lens comprises the stages of:
- determining a vertical and horizontal mesh associating one point to each direction of viewing under wearing conditions, there being associated with each point of the mesh spherical coordinates of the direction of viewing and power and resulting astigmatism defect values corresponding to the initial distribution chosen for the targets;
- at each point of the mesh, applying the calculated transformation coefficients to the spherical coordinates whilst maintaining constant the power and resulting astigmatism defect targets.
According to one embodiment, applying the calculated transformation coefficients to the spherical coordinates consists in multiplying the horizontal angular value by the horizontal coefficient and multiplying the vertical angular value by the vertical coefficient.
According to one embodiment, calculating the personalized distribution of the targets is carried out whilst maintaining constant the ratio of the area of the lens surface for which the resulting astigmatism defect is less than or equal to 0.5 diopters over the total surface of the cut-out lens.
The invention relates to a personalized progressive ophthalmic lens optimized by the method of the invention.
The invention also relates to a visual device comprising a frame chosen by a wearer and at least one lens according to the invention and a method for the correction of the vision of a presbyopic subject, comprising the provision to the subject or the wearing by the subject of a device according to the invention.
Other advantages and features of the invention will become apparent on reading the following description of the embodiments of the invention, given by way of example and with reference to the drawings.
The invention proposes a method for the determination of a progressive ophthalmic lens for a presbyopic wearer, i.e. for whom a power addition (Add) has been prescribed for near vision. The method of the invention makes it possible to determine a progressive ophthalmic lens guaranteeing for the wearer good accessibility to the near-vision zone and an improved dynamic vision in the entire vision field whatever the type of frame chosen and its prescription.
In a manner known per se, a progressive lens has a far-vision zone with a control point FV, a near-vision zone with a control point NV and an intermediate-vision zone. The lens has a substantially umbilical line, called a principal progression meridian crossing these three zones, over which the astigmatism is practically nil. The meridian coincides with the vertical axis in the upper part of the lens and can have an inclination on the nose side in the lower part of the lens, the convergence being more marked in near vision. The lateral shift of the control point NV relative to the vertical axis of the meridian in the upper part of the lens is called an inset.
The meridian therefore has a power progression between the control point in far vision FV and the control point in near vision NV; this progression corresponds approximately to the value of the addition prescribed. A fitting cross CM is marked by a reference point on the complex surface and constitutes an aid for fitting the cut-out lens into the frame; this fitting cross CM makes it possible to locate on the lens the primary direction of viewing under wearing conditions. In this context, progression length PL refers to the vertical distance between the fitting cross CM and the point of the meridian in near vision NV at which the power progression reaches the prescribed power.
The progression length PL defines the accessibility to the powers necessary in near vision. In fact, the profile of the meridian represents the wearer power as a function of lowering the eyes in the eye sockets with a direction of viewing which is straight ahead. Thus, according to the value of the progression length, the wearer will have to lower his eyes more or less in order to be able to take full advantage of the near-vision zone. With a constant progression length, the near-vision zone can be substantially present on the cut-out lens depending on the size and the shape of the frame.
The present invention proposes taking into account the size and the shape of the frame in order to optimize a progressive ophthalmic lens and to afford optimal visual comfort for the wearer. The consideration of such frame parameters is now possible on an industrial scale thanks to the methods for direct machining of the complex surfaces constituting the progressive lenses.
The invention proposes to determine a progressive ophthalmic lens personalized for the frame chosen by the wearer. For this purpose parameters representing the frame chosen by the wearer are measured as explained below with reference to Figures 1 and 2; then an initial design of a progressive lens is chosen. This design establishes an initial distribution of power and resulting astigmatism defect targets for each direction of viewing under wearing conditions in a standard size frame. The design chosen can correspond to any design of a known or future progressive lens, for example the initial distribution of the power and resulting astigmatism defect targets can correspond to a Varilux Comfort(r) or Varilux Panamic(r) lens.
Figure 1 shows a diagram of a frame and Figure 2 diagrammatically illustrates a lens before and after cutting out.
The wearer chooses a frame. The optician measures the physiological parameters of the wearer for the chosen frame. Figure 1 shows a representation of a frame and the position of the right and left pupils of the wearer in the frame, which are respectively referenced D and G. The figure shows for the frame the contour of the lens in thick lines, and in thin lines the internal and external limits of the frame. An element, made of plastic or another material, the contour of which corresponds to the bottom of the groove of the frame, is called the template of the frame. The template is therefore the external shape that the lens must have once cut out in order to fit in the frame. The letter B designates the total height of the template determined with the Boxing system, i.e. according to the IS08624 standard on systems for the measurement of lenses frames. This height corresponds to the height of a rectangle into which the lens fits once it is cut out. In the case of a drilled frame, without any template, it is the height B of the cut-out lens (Figure 2) which is considered. An element connecting the right and left templates of the frame is called the bridge of the frame, referenced by letter P in Figure 1. The bridge P can also be a rod connecting drilled right and left lenses.
Interpupillary distance EP refers to the distance between the two pupils of the wearer. For the fitting of progressive lenses, an optician measures the right interpupillary half-distance and the left interpupillary half-distance, which are referenced PD and PG. The left half-distance (respectively right) is the distance between the vertical axis of symmetry of the frame and the centre of the left pupil (respectively right). Right boxing height HD (respectively left boxing height HG) refers to the vertical distance between the right pupil (respectively left) and the lowest point of the right half-frame (respectively left height). For the fitting of progressive lenses, the optician then measures the DATUM heights referenced HDd and HGd in Figure 1. These right and left reference heights are respectively the distances between the right or left pupil and the right or left intersection between a vertical line passing through the pupil and the frame in its lower part. The measurements of interpupillary distance and of height of the pupil relative to the frame are carried out for a given position of the wearer, namely for the wearer looking at infinity with his head straight.
The features of a given frame can be measured on the frame, using a device known per se. By way of example, US-A-5 333 412 describes a device which makes it possible to measure in 3-dimensions, the shape of the bottom of the groove of the frame. The shape thus determined then makes it possible to calculate the height B. The features of a frame can also be given directly by the manufacturer according to the model chosen by the wearer.
Using the data thus defined, each lens is cut out such that the fitting cross CM is situated in the frame facing the pupil of the corresponding eye, when the wearer looks at infinity with his head straight. Consequently, when the wearer of the frame looks at infinity with his head straight, his viewing passes through the lens at the fitting cross. It is of course possible, if the fitting cross is not marked on the lens, to use the medium of the micro-marks for positioning the lenses, after correction by the distance between this medium and the fitting cross.
Figure 2 shows a representation of the contour of an ophthalmic lens, before and after cutting out. In the figure, the thin line corresponds to the contour of the lens before cutting out; in a standard manner, the lens can be obtained by moulding and has a circular shape. The thick line corresponds to the contour of the template of the frame, which is also the contour of the lens after cutting out the lens. This cutting out of the lens allows the subsequent fitting of the lens in the frame.
Figure 2 shows the total width A of the template of the frame and the total height B of this template, i.e. the width and the height of the rectangle into which the cut-out lens fits. As explained above, the positioning of the lens in the frame consists in determining the desired position of the lens in the frame, using notable points of the lens. For example, the fitting cross of the lens, the medium of micro-marks marked on the surface of the lens, or also the optical centre in the case of a unifocal lens can be used. In Figure 2, the fitting cross is marked by the cross referenced CM. For a lens which does not have a rotational symmetry, it is also necessary to carry out an angular positioning of the lens in the frame. This angular positioning depends on the manufacturer's specifications, and in particular for progressive lenses on the behaviour of the principal progression meridian; in the progressive lenses of the applicant, the principal progression meridian is inclined on the temporal side towards the nose side, and the lens must be fitted in such a way that the micro-marks are horizontal. In the state of the art lenses have also been proposed having a straight principal progression meridian, which are inclined towards the nose side when fitting.
A given frame, chosen by a given wearer, can thus be characterized by a certain number of parameters representing its size and its shape. Notably, it is possible to define a vertical parameter, referenced B', depending on the fitting height measured HD, HG or HDd, HGd according to the measurement system chosen. For example it is possible to use as vertical parameter B', the measured variable HD (HG). It is also possible to define a horizontal parameter taking into account the total width A of the template of the frame (or of the cut-out lens), the width of the bridge P and the interpupillary distance measured EP. For example it is possible to use as horizontal parameter A', the variable defined as follows:
A' = A + 0.5*(P-EP).
This variable can be calculated for each eye:
A'd = A + 0.5*P-PD; and
A'g = A + 0.5*P-PG
In this context, standard parameters are defined as the average value of the horizontal and vertical parameters as defined above for a representative sample of frames and for the average of wearers. According to the definitions of the parameters given above, a standard vertical parameter B'av would be equal to the average fitting height value HDav, equal to 21.6 mm. This average fitting height value is calculated from 5600 prescriptions collected between November 2003 and April 2004 in Europe. Similarly, a standard horizontal parameter A'av would be defined as follows:
A'av = Aav + 0.5 *(Pav - EPav).
With Aav, the average width of frame template, equal to 51.6 mm, this being calculated from 5600 prescriptions collected between November 2003 and April 2004 in Europe;
Pav, the average length of a bridge of a frame, equal to 18.4 mm, this being calculated using 5600 prescriptions collected between November 2003 and April 2004 in Europe;
EPav, the average interpupillary distance, generally set at 62 mm.
From the frame chosen by the wearer, transformation coefficients are then calculated. The calculation of these transformation coefficients takes into account the parameters measured representing the frame chosen and standard parameters as defined above.
According to one embodiment, the transformation coefficients include a horizontal coefficient γ and a vertical coefficient δ. The vertical transformation coefficient δ can be defined as the ratio between the vertical parameter B' calculated for the frame chosen by the wearer and the standard vertical parameter B'av. Similarly the horizontal transformation coefficient γ can be defined as the ratio between the horizontal parameter A' calculated for the frame chosen by the wearer and the standard horizontal parameter A'av.
According to one embodiment, only the vertical transformation coefficient δ can be calculated and the horizontal coefficient γ is then set equal to the vertical coefficient δ. This embodiment makes it possible to limit the distortions of the design of the lens by applying a symmetrical spatial transformation to the distribution of the power and resulting astigmatism defect targets on the lens personalized for the chosen frame. The vertical transformation coefficient δ makes it possible to adapt the design of the lens to the height of the frame chosen and in particular to guarantee the presence of a minimal near-vision zone.
The vertical δ and/or horizontal γ transformation coefficients can be limited in order to avoid too high or too low a gradient of resulting astigmatism which would lead to a reduced field effect or to an increased pitching effect. For example, the vertical transformation coefficient δ can be limited to a lower value equal to 0.65 and to an upper value equal to 1.5. The lower limit of the vertical transformation coefficient δ is set by a physical limit which corresponds to a minimum achievable progression length value. The upper limit of this coefficient is in particular imposed by the necessity to not extend the progression length too much in order to preserve good accessibility to the near-vision zone. This limitation is "mechanical", due to the eye lids and corresponds to a maximum lowering of viewing with a fixed head. Similarly, the horizontal transformation coefficient γ can be limited to a lower value equal to 0.5 which ensures the preservation of a minimal acuity zone, and to an upper value equal to 1.25. This upper limit corresponds to the maximal temporal rotation of the eyes; this is also a "mechanical" limit. In the above-mentioned embodiment according to which the horizontal and vertical transformation coefficients are not set equal, the ratio δ / γ of the vertical coefficient δ to the horizontal coefficient γ is limited to a lower value equal to 0.5 and to an upper value equal to 3.0 in order to avoid too large distortions of the distribution of the power and resulting astigmatism defect targets.
A personalized distribution of the power and resulting astigmatism defect targets can then be calculated in order to optimize the lens intended for the frame chosen by the wearer. The transformation coefficients calculated as explained above are applied to the initial distribution chosen for the power and resulting astigmatism defect targets in order to spatially shift these targets in order to adapt the design chosen to the size and shape of the frame. The transformation coefficients γ and δ are applied to the coordinates of the targets on the surface of the lens and not to the values of the targets. The design chosen therefore undergoes a compression or an expansion depending on whether the frame chosen is smaller or larger than that of a standard frame. The determination method of the invention proposes applying a spatial transformation to a given design for distribution of the power and resulting astigmatism defect targets, the transformation ratio being a function of the size and the shape of the frame chosen relative to standard frame parameters. The design is therefore not modified but simply expanded or compressed, in particular the values of the targets are not recalculated but simply shifted spatially on the surface of the lens.
The calculation of the personalized distribution of the power and resulting astigmatism defect targets on the lens intended for the frame chosen by the wearer can be carried out in the following way. A vertical and horizontal mesh is defined by associating a point to each direction of viewing under wearing conditions. Spherical coordinates (β, α) corresponding to the intersection of a line of viewing on the aspherical surface of the lens for each direction of viewing are associated with each point of this mesh. A power defect value and a resulting astigmatism value corresponding to the initial distribution chosen for the targets are also associated with each point of the mesh. The transformation coefficients γ and δ are then applied to each point of the mesh thus defined; the spherical coordinates of each point are recalculated by multiplying the angular value β and/or α by the corresponding homothetic coefficient γ and/or δ and by maintaining the power and resulting astigmatism defect target values constant. For example, the application of the calculated transformation coefficients γ, δ to the spherical coordinates (β, α) can consist in multiplying the vertical angular value α by the vertical transformation coefficient δ, and multiplying the horizontal angular value (β-βmer) by the horizontal transformation coefficient γ, βmer being for a given α the value of the abscissa of the point on the meridian. In this way the inset VP is not modified by the transformation.
In addition to the limits imposed on the values of the horizontal γ and vertical δ transformation coefficients, as described above, it is also possible to impose, during calculation of the personalized distribution of the targets, maintaining constant the ratio of the area of the surface of the lens for which the resulting astigmatism defect is less than or equal to 0.5 diopters over the total surface of the cut-out lens. Thus a constant proportion of the distribution between the far-vision, near-vision and intermediate-vision zones is guaranteed whatever the size and the shape of the frame chosen by the wearer.
Figures 3a and 3b show one embodiment of a progressive ophthalmic lens determined by the method of the invention. Figure 3a shows an all-purpose cut-out lens having a distribution of resulting astigmatism targets determined under wearing conditions with standard wearer and frame parameters. Figure 3b shows a cut-out lens specifically adapted for the choice of a frame of low height. The distribution of the resulting astigmatism targets on the lens of Figure 3b is defined by affinity of the horizontal axis and vertical direction of the initial distribution of Figure 3a. A vertical compression coefficient δ (affinity ratio) is applied to each point (β, α) of the initial lens which shifts the value of the resulting astigmatism towards another point (β, α') of the personalized lens. Such a vertical compression in particular guarantees that the near-vision zone is in fact present on the lens even when the wearer chooses a frame with a very small height.
Figures 4a and 4b show another embodiment of a progressive ophthalmic lens determined by the method of the invention. Figure 4a shows the all-purpose cut-out lens of Figure 3a and Figure 4b shows a cut-out lens specifically adapted for the choice of a wide frame. The distribution of the resulting astigmatism targets on the lens of Figure 4b is then defined by horizontal transformation of the initial distribution of Figure 4a. At each point (β, α) of the initial lens a horizontal expansion coefficient γ is applied which shifts the value of the resulting astigmatism towards another point (β', α) of the personalized lens. Such a horizontal expansion provides a broader field perception for an improved peripheral vision when the wearer chooses a very wide frame.
Figures 5a and 5b show another embodiment of a progressive ophthalmic lens determined by the method of the invention. Figure 5a shows the all-purpose cut-out lens of Figures 3a and 4a and Figure 5b shows a cut-out lens specifically adapted for the choice of a frame with large dimensions. The distribution of the resulting astigmatism targets on the lens of Figure 5b is then defined by horizontal and vertical transformation of the initial distribution of Figure 5a. At each point (β, α) of the initial lens a horizontal expansion coefficient γ and a vertical expansion coefficient δ are applied which shift the value of the resulting astigmatism towards another point (β', α') of the personalized lens. Such a two-dimensional expansion provides a broader field perception for an improved peripheral vision and clears the fields in far vision or an improved dynamic vision when the wearer chooses a frame with very large dimensions.
Although only the resulting astigmatism maps are illustrated, it is understood that the method of the invention also determines a personalized distribution of the power defect targets at the same time as the personalized distribution of the resulting astigmatism. It is also understood that the method of the invention allows other embodiments than those illustrated, for example a two-dimensional compression.
The method of the invention therefore makes it possible to determine a progressive ophthalmic lens by optical optimization using the distribution of the targets calculated as a function of the frame chosen by the wearer. The power required at each point of the lens can then be calculated by optical optimization under wearing conditions, by successive iterations in order to obtain the target power defect and the target astigmatism defect for each direction of viewing.
The lens according to the invention, thus obtained, therefore better satisfies the needs of the wearer and provides him with better visual comfort.
3.  Brief Description of Drawings
- Figure 1, a diagram of an ordinary frame;
- Figure 2, a diagram of a lens before and after cutting out for insertion into a frame of Figure 1;
- Figures 3a and 3b, maps of resulting astigmatism for a lens of the prior art and for a lens according to a first embodiment of the invention respectively;
- Figures 4a and 4b, maps of resulting astigmatism for a lens of the prior art and for a lens according to a second embodiment of the invention respectively;
- Figures 5a and 5b, maps of resulting astigmatism for a lens of the prior art and for a lens according to a third embodiment of the invention respectively.
Claims
1.  Method for the determination of a personalized progressive ophthalmic lens intended to be inserted into a frame chosen by a given wearer for whom a power addition has been prescribed in near-vision, the method comprising the stages of:
- measuring parameters representing the frame chosen by the wearer;
- choosing an initial distribution of power and resulting astigmatism defect targets for each direction of viewing under wearing conditions in an ordinary frame;
- calculating transformation coefficients using the measured parameters representing the chosen frame and standard parameters;
- calculating a personalized distribution of the power and resulting astigmatism defect targets on the lens by applying the calculated transformation coefficients to the initial distribution;
- calculating the power required on the lens for each direction of viewing by successive iterations in order to obtain the target power defect and the target astigmatism defect.
2.  The method of claim 1, in which the stage of measuring parameters representing the frame comprises the stages of:
- measuring the width (A) of the cut-out lens;
- measuring the width of the bridge (P) of the chosen frame;
- measuring the interpupillary distance of the wearer (EP);
- measuring the fitting height (HD, HG, HDd, HGd) as the vertical distance between a point of the lens (CM) marking the primary direction of viewing under wearing conditions and a given point of the frame;
- calculating a horizontal parameter (A') taking into account the width of the cut-out lens, the bridge width and the interpupillary distance measured;
-calculating a vertical parameter (B') taking into account the fitting height measured.
3.  The method of claim 1 or 2, in which the stage of calculating transformation coefficients comprises the stages of calculating:
- a horizontal coefficient (γ) such as the ratio between a horizontal parameter (A') calculated for the frame chosen by the wearer and a standard horizontal parameter (A'av);
- a vertical coefficient (δ) such as the ratio between a vertical parameter (B') calculated for the frame chosen by the wearer and a standard vertical parameter (B'av).
4.  The method of claim 1 or 2, in which the stage of calculation of transformation coefficients comprises the stages of:
- calculating a vertical coefficient (δ) such as the ratio between a vertical parameter (B') calculated for the frame chosen by the wearer and a standard vertical parameter (B'av);
- determining a horizontal coefficient (γ) set as being set equal to the vertical coefficient (δ).
5.  The method of claim 3 or 4, in which the vertical coefficient (δ) is limited to a lower value equal to 0.65 and to an upper value equal to 1.5.
6.  The method of claim 3, in which the horizontal coefficient (γ) is limited to a lower value equal to 0.55 and to an upper value equal to 1.25.
7.  The method of claim 3, in which the ratio (δ/γ) of the vertical coefficient (δ) over the horizontal coefficient (γ) is limited to a lower value equal to 0.5 and to an upper value equal to 3.0.
8.  The method of one of claims 1 to 7, in which the stage of calculating the personalized distribution of the power and resulting astigmatism defect targets on the lens comprises the stages of:
- determining a vertical and horizontal mesh associating a point to each direction of viewing under wearing conditions, there being associated with each point of the mesh spherical coordinates (β, α) of the direction of viewing and power and resulting astigmatism defect values corresponding to the initial distribution chosen for the targets;
- at each point of the mesh, applying the transformation coefficients calculated to the spherical coordinates (β, α) maintaining the power and resulting astigmatism defect target values constant.
9.  The method of claim 8, in which applying the transformation coefficients calculated (γ, δ) to the spherical coordinates (β, α) consists in multiplying the horizontal angular value (β) by the horizontal coefficient (γ) and multiplying the vertical angular value (α) by the vertical coefficient (δ).
10.  The method of claim 8 or 9, in which calculating the personalized distribution of the targets is carried out whilst maintaining constant the ratio of the area of the lens surface for which the resulting astigmatism defect is less than or equal to 0.5 diopters over the total surface of the cut-out lens.
11.  A personalized progressive ophthalmic lens optimized by the determination method of one of claims 1 to 10.
12.  A visual device comprising a frame chosen by a wearer and at least one lens according to claim 11.
13.  A method for correcting the vision of a presbyopic subject, which comprises providing the subject with, or the wearing by the subject of, a device according to claim 12.
1.  Abstract
A method for the determination by optical optimization of a personalized progressive ophthalmic lens intended to be inserted into a frame chosen by a given wearer for whom a power addition has been prescribed in near vision, the method comprising the stages of:
- measuring parameters representing the frame chosen by the wearer;
- choosing an initial distribution of power and resulting astigmatism defect targets for each direction of viewing under wearing conditions in an ordinary frame;
- calculating transformation coefficients using the measured parameters representing the chosen frame and standard parameters;
- calculating a personalized distribution of the power and resulting astigmatism defect targets on the lens by applying the calculated transformation coefficients to the initial distribution.
The method makes it possible to retain the proportion of the distribution between the far-vision, near-vision and intermediate-vision zones whatever the size and the shape of the frame chosen.
2.  Representative Drawing
Fig. 3a-3b
【図１】
2007233388.tif 000008
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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