СПОСОБ ОЦЕНИВАНИЯ ОЧКОВЫХ ЛИНЗ, СПОСОБ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОЧКОВЫХ ЛИНЗ, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОЧКОВЫХ ЛИНЗ, СИСТЕМА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОЧКОВЫХ ЛИНЗ И ОЧКОВАЯ ЛИНЗА
METHOD OF EVALUATING SPECTACLE LENSES, METHOD OF DESIGNING SPECTACLE LENSES, METHOD OF MANUFACTURING SPECTACLE LENSES, SYSTEM FOR MANUFACTURING SPECTACLE LENSES AND SPECTACLE LENS

Область техники
Настоящее изобретение относится к способу оценивания очковых линз, который используется для оценивания рабочих показателей, когда очковые линзы проектируются или изготавливаются, способу проектирования очковых линз, использующему его, способу изготовления очковых линз, системе изготовления очковых линз и очковым линзам.
Предшествующий уровень техники
Для оценивания или проектирования очковых линз предложены различные способы оценивания и способы проектирования для получения оптимальной оптической видимости и, в частности, предложен способ, который фокусируется на зрении в состоянии, в котором носят очковые линзы. Например, в патентном документе 1 (WO2002/088828A1) раскрыт способ для проектирования очковых линз с использованием функции зрения. В патентном документе 2 (WO2004/018988A1) раскрыты очковые линзы, которые спроектированы с учетом хроматических аберраций функции зрения. Здесь функция зрения является функцией, представляющей зрение, которое нормализовано с помощью оптических аберраций линз и характеристик глазного яблока (относительных значений аккомодации, относительных значений сходимости, величин физиологического астигматизма), когда смотрят через очковые линзы (нормализованное зрение таково, что при полной коррекции оно становится 0 в logMAR).
Однако в патентном документе 1 и в патентном документе 2 совсем не учитывается бинокулярная функция при ношении очковых линз. Например, в патентном документе 1, поскольку целью является применение для универсальных линз, индивидуальные элементы, например, такие как относительная аккомодация или относительная конвергенция (сходимость), не учитываются. Поэтому это не пригодно для проектирования оптимальных очковых линз, для которых принимается во внимание индивидуальная информация относительно бинокулярного зрения. Поскольку это предназначается для универсальных линз, естественно, проектирование очковых линз для обоих глаз не учитывается. В патентном документе 2, хотя учитывается часть хроматической аберрации функции зрения, что касается других частей, как и в патентном документе 1, техническое содержание недостаточно для индивидуального проектирования, в котором учитывается бинокулярное зрение.
С другой стороны, в патентном документе 3 (опубликованная прошедшая экспертизу заявка Японии № HEI 2-39767В (опубликованная не прошедшая экспертизу заявка Японии № SHO57-10113A)), патентном документе 4 (опубликованная не прошедшая экспертизу патентная заявка Японии (перевод РСТ заявки) № 2008-511033А) и патентном документе 5 (опубликованная не прошедшая экспертизу патентная заявка Японии (перевод РСТ заявки) № 2000-506628А) имеются ссылки в том отношении, как можно видеть левым и правым глазами при ношении пары очковых линз.
Изобретение, описанное в патентном документе 3, представляет собой изобретение, совершающее переворот в развитии техники, в качестве подхода к бинокулярной функции. В патентном документе 3 описано требуемое условие, с которым реализуется бинокулярная функция. А именно, описаны диапазон астигматизма в прогрессивном диапазоне, конфигурация астигматизма и ошибки юстировки в целом для линзы, призменные диапазоны для левой и правой очковых линз и условия по направлениям скосов, вводимых призмами. Однако при повторном оценивании исходя из нынешнего состояния изобретение, описанное в патентном документе 3, имеет некоторые недостатки.
Во-первых, вычисление аберрации линии фиксации, исходящей от линзы, выполняется без учета закона (движения глаз) Листинга для одного глаза, который относится к основному движению глазного яблока. В этом случае вычисление остаточного астигматизма становится неопределенным, и невозможно утверждать, что имеет место предварительно определенный эффект, описанный в этом документе. Кроме того, движение глазного яблока одного глаза можно рассматривать как вращательное движение, выполняемое при центрировании в одной точке в глазном яблоке, то есть центре вращения. Фронтальная плоскость, включающая в себя центр вращения, в положении взгляда вперед для глазного яблока, называется поверхностью Листинга. Именно законом главных движений глазного яблока является то, что вращательная ось глазного яблока лежит в пределах поверхности Листинга, и это называется законом Листинга.
Во-вторых, описывается, что прогрессивные части левой и правой линз находятся в пределах призменных диапазонов, и что принимаются почти те же самые астигматизм и ошибки юстировки, и дефокусировки являются одинаковыми, поэтому стереоскопическое зрение (представляется, что это бинокулярное зрение) является точным. Однако в патентном документе 3 не показано, что баланс астигматизма и ошибки юстировки является точным для стереоскопического зрения и степень точности не показана количественно. В этом отношении не ясно, каким образом конфигурированы очковые линзы, описанные в патентном документе 3.
В-третьих, на стр. 5, строки 25-44 патентного документа 3, пояснение «фиг. 2» документа не относится к оптической системе для бинокулярного зрения. Этот чертеж показан на фиг. 44. На фиг. 44, когда глазные яблоки 57 и 58 смотрят прямо в точку РР на поверхности 59 объекта, линии визирования 50 и 51 направлены в точку РР. Очковые линзы 52 и 53 расположены прямо перед глазными яблоками 57 и 58. За счет призменного эффекта очковых линз 52 и 53, для левого глаза 57 наблюдается, что точка РР размещена в точке PL пересечения линии визирования 54 и поверхности 59, а для правого глаза 58 наблюдается, что точка РР размещена в точке PR пересечения линии визирования 58 и поверхности 59. В строках 41-42 на той же странице описано, что соотношение между линиями визирования, показанными на фиг. 44, может считаться как для одной очковой линзы, которая симметрична относительно начального меридиана. Однако, как можно видеть из формулы Прентиса (Р=(h×D)/10), призменный эффект пропорционален диоптрической (преломляющей) силе. Поэтому данное утверждение справедливо только для линз, когда левая линза и правая линза идентичны.
Дополнительно, формула Прентиса является приближенной формулой, которая достаточна для простого использования и означает, что Р призмы для линзы пропорционально расстоянию h (в мм) от центра и диоптрии D. Одним словом, поскольку оптическая сила левой линзы и правой линзы в общем случае различны, вышеописанное утверждение не очевидно и не установлено. Далее, после объяснения «фиг. 2» в патентном документе 3 объяснения основываются на одной из левой линзы и правой линзы на протяжении всего документа без определения системы координат и начала отсчета, которые определяют целевую точку РР. Поэтому данная конфигурация не подходит для оптической системы для бинокулярной функции.
В-четвертых, степень искажения, показанного на «фиг. 4» патентного документа 3, трудно понять. Эта фигура показана на фиг. 45. Объяснение этой фигуры в патентном документе 3 приведено в строке 17 в правом столбце на стр. 5, где поясняется, что эта фигура есть отображение, полученное на эквидистантной и симметричной решетке. «Фиг. 4» в этом документе представляет собой фигуру, на которой позиционные различия начерчены из точки Р, когда узловая точка сетки решетки установлена в точку Р, и, в частности, можно видеть, что она искажена в левой периферийной части. В строках 25-27 того же столбца патентного документа 3 поясняется, что это есть седловидное искажение или бочкообразное искажение. А именно, в патентном документе 1 раскрывается, что имеется соотношение между позиционными различиями в горизонтальном направлении, ΔРН, и искажением. Если предполагается, что имеется соотношение между позиционными различиями в горизонтальном направлении, ΔРН, и искажением, то решетка должна быть искажена, когда все линии визирования 54 и 55 имеют точки пересечения иные, чем точка Р на поверхности 59. Однако в этом случае, поскольку позиционные различия в горизонтальном направлении равны 0, возникает противоречие, состоящее в том, что вышеописанная «фиг. 4» становится фигурой, которая не искажена. Поэтому позиционные различия в горизонтальном направлении, ΔРН, не имеют соотношения с искажением. Далее, описано, что искаженная фигура обрабатывается как изображение, построенное прямыми линиями в мозгу. Однако не описана база относительно того, до какой степени фигура искажена, фигура может обрабатываться как линии, хотя это важный вопрос. Поэтому невозможно ясно понять, становится ли искажение, показанное на фиг. 45, прямыми линиями в мозгу, или нет.
В-пятых, предмет (визирная метка) находится на поверхности. В принципе, визирная метка произвольно определяется разработчиком. Поэтому в общем случае очковые линзы проектируются так, что рабочие показатели очковых линз становятся выше при произвольной визирной метке, определенной разработчиком. Однако в патентном документе 3 метод оценивания ограничен возможными вариантами визирных меток, которые приняты для очковых линз для считывания знаков на плотной газетной бумаге или на стене. Точки в пределах визирной метки иной, чем точка фиксации в патентном документе 3, имеют большие различия в расстояниях от обоих глазных яблок. Поэтому становится затруднительным одновременно отъюстировать ошибку в увеличении из точки фиксации, остаточный астигматизм и призму. Следовательно, призма становится большей. Поэтому в системе, в которой визирная метка находится на поверхности, трудно оценивать бинокулярное зрение.
В патентном документе 4 предложен способ проектирования для очковых линз. В этом способе проектирования рассматривается состояние, в котором направление главного вида лица, носящего очки, сдвигается к стороне доминирующего глаза. Если сдвиг, описанный в патентном документе 2, справедлив для близорукости, то это представляет собой интересное явление и, естественно, должно иметься новшество, которое использует данное физиологическое явление. Однако патентный документ 4 включает проблемы, описанные ниже.
Во-первых, объект, подлежащий измерению, является живым телом. Таким образом, имеется проблема в точности измерения. В примере, описанном в абзаце 0030 патентного документа 4, указано, что сдвиг соответствует 2 см. Если это 2 см, то его легко измерить, но если сдвиг меньше, то становится затруднительным выполнить стабильное измерение. В абзаце 0063 патентного документа 4 описано, что он может быть измерен с «абсолютной ошибкой, меньшей или равной 3 мм». Однако, принимая во внимание, что обычная величина вставки для близорукости в линзе с прогрессивной (плавно изменяющейся) оптической силой равна 2,5 мм, величина ошибки очень велика.
Вторая проблема состоит в том, что явление «направление главного вида сдвигается к стороне доминирующего глаза» противоречит закону Геринга об одинаковых иннервациях, что является единственным законом относительно бинокулярных движений глаз. Трудно улучшить бинокулярную функцию путем проектирования очковых линз через меру, которая основана на явлении, противоречащем закону Геринга об одинаковых иннервациях. Дополнительно, объяснение закона Геринга об одинаковых иннервациях можно видеть в непатентном документе 15 (авторов Ryorji Osaka, Sachio Nakamizo, Kazuo Koga, “Binocular Movement and Hering Theory, Experimental Psychology of eye movement”, The University of Nagoya Press (1993), глава 3, с.60-61, написанная Sachio Nakamizo). Теория Геринга относительно бинокулярного движения состоит из гипотезы, что существуют иннервация содружественного поворота (глазных яблок) (ипсилатеральное бинокулярное движение), которая генерирует бинокулярное движение, и иннервация вергентных движений глаз (контралатерального бинокулярного движения), гипотезы об одинаковых иннервациях обоих глаз, то есть величины иннерваций, относящихся к соответствующим глазам, всегда равны (закон Геринга), и гипотезы аддитивности иннерваций, то есть аддитивность справедлива для этих двух типов иннерваций.
Кроме того, как отличающееся мнение, известно, что центр вращения не фиксирован, а движется, а также смещается во время движения глазного яблока. Известно, что центр вращения не вращается, когда он центрирован в одной точке, и он вращается, когда он центрирован в различных точках в зависимости от его использования. Утверждение «сдвиг направления главного вида» в патентном документе 4 может быть объяснено из того факта, что центр вращения глазного яблока сам сдвигается. А именно, когда учитывается, что центры вращения движутся, средняя точка между центрами вращения левого и правого глазных яблок также движется, и направление главного вида также движется. Таким образом, считается, что предположение о том, что левое и правое глазное яблоко движутся симметрично, лучше согласуется с физиологическим фактом, чем предположение о том, что левое и правое глазное яблоко движутся асимметрично, что утверждается в патентном документе 2.
В третьих, в абзаце 0039 патентного документа 2 указано, что «обеспечивается превосходное бинокулярное зрение». Однако степень этого не ясна. Более конкретно, указывается, что если возникающий астигматизм (он рассматривается как остаточный астигматизм) меньше или равен 0,5 диоптрий, то это является комфортабельным полем зрения. Однако ошибка в оптической силе возникает в зависимости от расстояния до предмета. Комфортабельное поле зрения не реализуется, за исключением случая, в котором предполагается, что предмет размещен в позиции, для которой ошибка в оптической силе равна 0. В варианте осуществления согласно патентному документу 4 две фигуры, которые являются фигурой ошибок в оптической силе и фигурой возникающих астигматизмов, показаны в зависимости от условий наблюдения. Однако их балансы не упоминаются. Поэтому едва ли можно понять, могут ли быть получены комфортабельные поля зрения без указания балансов или соотношения между ошибкой в оптической силе и возникающим астигматизмом.
Далее, является некорректным утверждать, что «бинокулярное зрение становится лучше» путем показа с помощью диаграмм только ошибок в оптической силе и возникающего астигматизма. Нарушение, в котором бинокулярное зрение теряется, даже если левый и правый глаза получают хорошие возможности для зрения, может быть найдено главным образом у многих пациентов, страдающих косоглазием. При обычном оценивании ошибки в оптической силе и астигматизме, таком как оценивание, описанное в этом патентном документе 4, оценивание рабочих показателей, специфических для бинокулярного зрения, не пригодно.
В-четвертых, как в случае патентного документа 3, предметом согласно этому патенту является поверхность, как видно из «фиг.1» или «фиг.4» патентного документа 4. А именно, можно сделать вывод, подобный сделанному в четвертом пункте относительно патентного документа 3.
В патентном документе 5 раскрыт метод относительно очковой линзы так называемого изогнутого (полусферического) типа, причем линза изогнута от ее передней к задней стороне. Далее, на стр. 13 или стр. 15 патентного документа 5 имеются некоторые описания относительно внеосевого призматического несоответствия (диспарантности). Здесь главным образом описаны дефекты, касающиеся бинокулярного зрения, причем бинокулярное зрение является темой в патентном документе 5.
Во-первых, описано, что методы, раскрытые в патентном документе 5, являются методами для очковой линзы полусферического типа или очковой линзы защитных очков. Однако их конфигурации не ясны. В основном изобретении, описанном в патентном документе 5, предполагается, что имеется предписанная зона и периферийная височная зона. Различие между этими двумя зонами заключается в формах поверхностей, как описано на стр. 28-30 патентного документа 5. Здесь способ объяснения различия не основан на оценивании путем вычислений трассировки лучей, которые обычно используются в настоящее время, но это упрощенный способ, который вычисляет исходя из формы поверхности линзы, как использовалось для объяснения линзы с плавным изменением оптической силы (прогрессивной линзы) в прошлом. Поэтому преломляющая сила и астигматизм являются выведенными значениями кривой, которые вычисляются из производных поверхности. Таким образом, они отличаются от значений, вычисленных путем трассировки лучей. Далее, аналогичным образом не имеется описания относительно учета закона Листинга о движении глазного яблока, который обычно принимается во внимание при проектировании в настоящее время. Поэтому это является отличным от оценивания или проектирования, которое основывается на физиологической базе, такой как закон Листинга. Далее, периферийная височная зона является настолько произвольной, что различие от предписанной зоны становится неясным. Таким образом, периферийная височная зона не формирует ограничивающее условие. Поэтому может считаться, что описание является справедливым только для нормального проектирования линзы.
Во-вторых, относительно определения внеосевого призматического несоответствия, описанного в нижней части страницы 13 патентного документа 5, только указано, что «дефект в бинокулярном зрении возникает, когда астигматизм в височной части и астигматизм в назальной части не равны». Однако описание является недостаточным и невозможно понять, какой астигматизм упоминается. Кроме того, в качестве способа коррекции внеосевого призматического несоответствия, имеется только описание на странице 15 патентного документа 5, что принимается асферическая поверхность. Таким образом, описание является недостаточным. Кроме того, хотя понятно, что оценивание выполняется с единственной очковой линзой, на странице 13 патентного документа 5 утверждается, что «имеется дефект в бинокулярном зрении». Причина этого вывода не ясна.
В-третьих, на странице 15 патентного документа 5, упоминаются юстировка относительно преломляющей силы, астигматизма, призменного несоответствия, баланс элементов для оптической коррекции. Однако описание того, что дефект бинокулярного зрения является допустимым, если дефект находится в пределах значений таблицы на странице 15, невозможно понять. Можно прочитать из этой таблицы, что величина коррекции снижается по мере того как предписанная оптическая сила линзы становится больше. Можно прочитать, что ошибка в достаточной степени корректируется с помощью малой коррекции и дефект в бинокулярном зрении является приемлемым, что означает, что, когда предписанная оптическая сила линзы становится больше, допуск для пациента по бинокулярному зрению становится больше. Это утверждение трудно понять, поскольку это описание допуска основано на оценивании одного глаза. Исходя из сущности патентного документа 5, в котором даже не раскрыт способ определения допуска бинокулярного зрения, трудно прогнозировать, возможно ли проектировать так, что допуск меньше или равен этому допуску, как в случае стандартных или нормальных очковых линз. А именно, не просто применять этот допуск к проектированию линзы с другим общим предписанием, базируясь на описании такого допуска в состоянии, в котором бинокулярное зрение даже не определено.
Здесь представляется, что оценивание бинокулярного зрения через оценивание одного глаза основано на причине, что височная часть и назальная часть должны быть равны, поскольку, если смотреть вправо, правая височная часть используется в правой линзе и назальная часть используется в левой линзе. Однако это случай, когда имеется предварительное условие, что левая линза и правая линза являются одинаковыми, например, как это имеет место в третьей проблеме патентного документа 1. Такое предписание является очень редким. Далее, предположим случай, в котором утверждается, что предписания для левого глаза и правого глаза являются почти одинаковыми. В этом случае, принимая во внимание, что предел чувствительности по углу сенсорной фузии равен около 10 секунд по углу, трудно захватить бинокулярное зрение при такой грубой концепции. Более того, когда применяются универсальные линзы, является проблематичным применить оценивание и проектирование, которые основаны на таком допуске, у которого отсутствует физиологическая основа, к человеческому телу, даже если левое и правое предписания известны заранее. В результате, имеется риск того, что будет иметь место дискомфорт или повысится утомляемость.
Сущность изобретения
Ввиду вышеописанных проблем целями настоящего изобретения является качественно оценить рабочие показатели бинокулярного зрения на основе физиологического знания, предложить функцию оценивания, в которой принимаются во внимание результаты оценивания, и выполнять оценивания и изготавливать очковые линзы, которые являются превосходными по рабочим показателям бинокулярного зрения.
Для решения вышеописанной проблемы, согласно способу проектирования очковых линз в соответствии с настоящим изобретением: когда положительная относительная конвергенция, отрицательная относительная конвергенция, положительная относительная аккомодация, отрицательная относительная аккомодация, вертикальная фузионная вергенция (одновременное движение зрачков друг к другу или друг от друга при фокусировке), которые являются индивидуальными значениями измерения, относящимися к бинокулярному зрению, определены в качестве относительных значений измерения, по меньшей мере одна или обе из положительной относительной конвергенции и отрицательной относительной конвергенции включаются в индивидуальное относительное значение измерения. Способ содержит определение оптических проектных значений для очковых линз путем оптимизации бинокулярного зрения при использовании, в качестве функции оценивания для оптимизации, функции, полученной путем суммирования функций остроты бинокулярного зрения, включая относительные значения измерения в качестве факторов в соответствующих оцениваемых точках объекта.
Способ изготовления очковых линз согласно настоящему изобретению содержит изготовление очковых линз на основе оптических проектных значений, определенных вышеописанным способом проектирования очковых линз. Способ оценивания очковых линз согласно настоящему изобретению включает в себя оценивание бинокулярного зрения с использованием в качестве функции оценивания для оптимизации, функции, полученной путем суммирования вышеописанных функций остроты бинокулярного зрения, включая относительные значения измерения в качестве факторов в соответствующих оцениваемых точках.
Система изготовления очковых линз согласно настоящему изобретению является системой, в которой компьютер заказывающей стороны, имеющий функцию исполнения процесса для заказа очковых линз и инсталлированный на заказывающей очковые линзы стороне, компьютер изготавливающей стороны, имеющий функцию приема информации от компьютера заказывающей стороны и исполняющий процесс, необходимый для приема заказа на очковые линзы, соединены через сеть. Компьютер заказывающей стороны передает информацию, необходимую для проектирования очковых линз, включающую в себя по меньшей мере одну или обе из положительной относительной конвергенции и отрицательной относительной конвергенции, на компьютер изготавливающей стороны. Компьютер изготавливающей стороны содержит: модуль ввода данных, в который вводятся данные, включающие в себя относительное значение измерения, переданное от компьютера заказывающей стороны; модуль вычисления функции остроты бинокулярного зрения, который вычисляет значения оптических рабочих показателей во множестве оцениваемых точек очковых линз на основе введенных данных; модуль оптимизации оцененных значений, который оптимизирует значения оптических рабочих показателей с использованием в качестве функции оценивания, функции, полученной путем суммирования функций остроты бинокулярного зрения, включая в качестве факторов относительные значения измерения, включая по меньшей мере одну или обе из положительной относительной конвергенции и отрицательной относительной конвергенции; модуль оценивания функции оценивания, который оценивает значения оптических рабочих показателей путем сравнения функции оценивания с предварительно определенным порогом; модуль коррекции проектных данных, который корректирует проектные данные, если значения функций остроты бинокулярного зрения не достигают предварительно определенного условия конвергенции как результата оценивания посредством модуля оценивания оценочных значений; и модуль определения оптических проектных значений, который определяет проектные данные на основе результата оценивания, завершенного для каждой оцениваемой точки с помощью модуля оценивания функции оценивания; и модуль вывода проектных данных, который выдает окончательные проектные данные, полученные модулем определения оптических проектных значений, на устройство для обработки линзы.
Очковые линзы в соответствии с изобретением изготавливаются вышеописанным способом изготовления очковых линз и системой изготовления очковых линз.
В настоящем изобретении является предпочтительным: классифицировать на зону, в которой фузия невозможна, и на фузионную зону в качестве пороговых значений для функции остроты бинокулярного зрения, включающей относительное значение измерения, как фактор; определить меньшее значение функций зрения левого и правого глазных яблок, в качестве функции остроты бинокулярного зрения в зоне, в которой фузия невозможна; и определить значение, полученное вычитанием значения улучшения остроты бинокулярного зрения из меньшего значения функций зрения левого и правого глазных яблок, в качестве функции остроты бинокулярного зрения в фузионной зоне.
Когда трехмерное пространство, в котором горизонтальная ось представляет угол конвергенции, вертикальная ось представляет вертикальную фузионную вергенцию двигательной фузии и ось глубины представляет ось аккомодации, рассматривается для классификации на зону, в которой фузия невозможна, и на фузионную зону является предпочтительным, чтобы классификация на зону, в которой фузия невозможна, и на фузионную зону выполнялась с использованием в качестве критериев внутренней стороны и внешней стороны замкнутой поверхности, определяемой с использованием относительных значений измерения в качестве порогов.
Является предпочтительным: определить в качестве порога 1/3 положительной относительной конвергенции или отрицательной относительной конвергенции относительного значения измерения по оси угла конвергенции; и получить аберрацию конвергенции как разность между углом конвергенции в точке оценивания и опорным значением угла конвергенции, которое является углом конвергенции линии фиксации прохождения через проектные опорные точки очковых линз. Кроме того, является предпочтительным: получить параллельный плоскости компонент, который включает в себя срединную линию линии фиксации, посредством которой получают угол конвергенции в оцениваемой точке и которая является проекцией на плоскость, перпендикулярную срединной плоскости; определить в качестве решающего критерия относительной конвергенции сравнительное значение между параллельным плоскости компонентом аберрации конвергенции и порогом; и классифицировать на зону, в которой фузия невозможна, и на фузионную зону. «Срединная линия», как используется здесь, означает линию, которая, будучи представленной направляющим косинусом, проходит через срединную точку (точку отсчета) центра вращения левого и правого глазных яблок на стороне изображения и проходит через оцениваемую точку объекта на стороне объекта. То есть «срединная линия» есть линия, имеющая среднее значение направляющего косинуса линии фиксации левого и правого глазных яблок.
1/3 от положительной относительной аккомодации или отрицательной относительной аккомодации относительного значения измерения может быть определена как порог по оси аккомодации, и сравнительное значение между средней диоптрической ошибкой, полученной в оцениваемой точке, и порогом может быть определено в качестве решающего критерия, чтобы классифицировать на зону, в которой фузия невозможна, и на фузионную зону.
Является предпочтительным: определить в качестве порога 1/3 вертикальной фузионной вергенции относительных значений измерения по оси вертикальной фузионной вергенции двигательной фузии; получить аберрацию конвергенции, определенную как разность между углом конвергенции в оцениваемой точке и опорным значением угла конвергенции, которое является углом конвергенции в проектной опорной точке; получить вертикальный к плоскости компонент, который включает в себя срединную линию линии фиксации, для которой получен угол конвергенции оцениваемой точки и которая является проекцией на плоскость, параллельную срединной плоскости; определить в качестве решающего критерия вертикальной фузионной вергенции сравнительное значение между вертикальным к плоскости компонентом аберрации конвергенции и порогом; и классифицировать на зону, в которой фузия невозможна, и на фузионную зону. Предпочтительно классифицировать на внутреннюю сторону двигательной фузионной зоны, удовлетворяющей критерию двигательной фузии, если все решающие критерии относительной конвергенции, относительной аккомодации и вертикальной фузионной вергенции удовлетворяются одновременно; и классифицировать на зону, в которой фузия невозможна, если по меньшей мере один из решающих критериев не удовлетворен.
Как описано выше, согласно изобретению фокусируется внимание на рабочих показателях бинокулярного зрения из рабочих показателей бинокулярного зрения при ношении очков, и если значение измерения, относящееся к рабочему показателю бинокулярного зрения, определено как «относительное значение измерения», то относительное значение измерения включает в себя по меньшей мере одну или обе из положительной относительной конвергенции и отрицательной относительной конвергенции. Таким образом, предложена функция остроты бинокулярного зрения, включающая в себя относительное значение измерения в качестве фактора, и функции остроты бинокулярного зрения суммируются вместе в соответствующих оцениваемых точках объекта. Путем выполнения оптимизации с использованием суммарных функций в качестве функции оценивания выполняется оценивание и проектирование очковых линз.
Как описано, например, в “Relationship between visual fatigue and inconsistency between a focus adjustment and convergence of both eyes in a three-dimensional image vision”, Masaki Emoto, Visual Science, vol. 24, No. 1 (2003), p.13, относительное значение измерения в высокой степени связано с двигательной фузией и зрительным утомлением, и меньшее относительное значение измерения вызывает утомление. Автор настоящего изобретения сфокусировал внимание на вышеописанном факте и обнаружил, что очковые линзы, спроектированные, чтобы не превышать порог относительного значения измерения, становятся комфортабельными для носящего очки. Поэтому в соответствии с изобретением, относительные значения измерения получаются от заказывающей стороны. Если относительное значение измерения является одной или обеими из положительной относительной конвергенции или отрицательной относительной конвергенции, другие значения получаются из одной или обеих из положительной относительной конвергенции или отрицательной относительной конвергенции. Если относительное значение измерения не может быть получено от заказывающей стороны, то относительное значение измерения может быть аппроксимировано исходя из возраста и аппроксимированное значение может быть использовано в качестве относительного значения измерения, что также входит в объем изобретения. Путем использования оценивания и проектирования при вводе относительного значения измерения, полученного, как описано выше, в функцию оценивания, становится возможным улучшить рабочие показатели бинокулярного зрения очковых линз.
В соответствии с настоящим изобретением с использованием функций зрения обоих глаз, что включает в себя относительные значения измерения, являющиеся значениями измерения, относящимися к бинокулярному зрению, становится возможным предоставить очковые линзы, которые улучшают рабочие показатели бинокулярного зрения.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - блок-схема системы изготовления в соответствии с вариантом осуществления способа изготовления очковых линз согласно настоящему изобретению.
Фиг. 2 - функциональная блок-схема, показывающая функцию компьютера стороны изготовления в системе изготовления в соответствии с вариантом осуществления способа изготовления очковых линз согласно настоящему изобретению.
Фиг. 3 - диаграмма, показывающая последовательность операций в соответствии с вариантом осуществления способа изготовления очковых линз.
Фиг. 4 - диаграмма, показывающая относительное поле зрения по отношению к положению на сетчатке.
Фиг. 5 - диаграмма Дуэйна (Duane), показывающая соотношение между возрастом и аккомодацией по Дуэйну.
Фиг. 6 - диаграмма, показывающая зону комфорта, выведенную из диаграммы Петерса (Peters) для возраста 5-15 лет.
Фиг. 7 - диаграмма Петерса, показывающая зону комфорта, выведенную из диаграммы для возраста 25-35 лет.
Фиг. 8 - диаграмма, показывающая зону комфорта, выведенную из диаграммы Петерса для возраста 45-55 лет.
Фиг. 9 - диаграмма, показывающая зону комфорта, выведенную из диаграммы Петерса для возраста 75 лет.
Фиг. 10 - диаграмма, показывающая систему объект - очковая линза - глазное яблоко для пояснения «объекта», используемого в варианте осуществления способа оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 11 - диаграмма, показывающая опорное значение угла конвергенции стороны изображения в системе объект - очковая линза - глазное яблоко, используемой в варианте осуществления способа оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 12 - диаграмма, показывающая опорное значение угла конвергенции стороны объекта в системе объект - очковая линза - глазное яблоко, используемой в варианте осуществления способа оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 13 - пояснительная диаграмма перпендикулярного к поверхности направления аберрации сходимости, определенной на стороне изображения, причем пояснительная диаграмма показывает систему объект - очковая линза - глазное яблоко, показанную на фиг. 11, используемую в варианте осуществления способа оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению, с перпендикулярного направления по отношению к срединной плоскости.
Фиг. 14 - пояснительная диаграмма перпендикулярного к поверхности направления аберрации сходимости, определенной на стороне объекта, причем пояснительная диаграмма показывает систему объект - очковая линза - глазное яблоко, показанную на фиг. 12, используемую в варианте осуществления способа оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению, с перпендикулярного направления по отношению к срединной плоскости.
Фиг. 15 - диаграмма, показывающая угол конвергенции на стороне изображения в оцениваемой точке системы объект - очковая линза - глазное яблоко, используемой в варианте осуществления способа оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 16 - диаграмма, показывающая угол конвергенции на стороне объекта в оцениваемой точке системы объект - очковая линза - глазное яблоко, используемой в варианте осуществления способа оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 17 - диаграмма, показывающая конфигурацию системы объект - очковая линза - глазное яблоко, в сравнительном примере.
Фиг. 18 - диаграмма, показывающая параллельный поверхности компонент аберрации конвергенции варианта осуществления 1 в способе оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 19 - диаграмма, показывающая перпендикулярный поверхности компонент аберрации конвергенции варианта осуществления 1 в способе оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 20 - диаграмма, показывающая поле фиксации через очковые линзы для обоих глаз варианта осуществления 1 в способе оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 21 - диаграмма, показывающая значения зрительных функций для обоих глаз варианта осуществления 1 в способе оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 22 - диаграмма, показывающая параллельный поверхности компонент аберрации конвергенции варианта осуществления 2 в способе оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 23 - диаграмма, показывающая перпендикулярный поверхности компонент аберрации конвергенции варианта осуществления 2 в способе оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 24 - диаграмма, показывающая поле фиксации через очковые линзы для обоих глаз варианта осуществления 2 в способе оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 25 - диаграмма, показывающая значения функций зрения для обоих глаз варианта осуществления 2 в способе оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 26 - диаграмма, показывающая параллельный поверхности компонент аберрации конвергенции варианта осуществления 3 в способе оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 27 - диаграмма, показывающая перпендикулярный поверхности компонент аберрации конвергенции варианта осуществления 3 в способе оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 28 - диаграмма, показывающая поле фиксации через очковые линзы для обоих глаз варианта осуществления 3 в способе оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 29 - диаграмма, показывающая значения функций зрения для обоих глаз варианта осуществления 3 в способе оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 30 - диаграмма, показывающая параллельный поверхности компонент аберрации конвергенции после оптимизации варианта осуществления 3 в способе оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 31 - диаграмма, показывающая перпендикулярный поверхности компонент аберрации конвергенции после оптимизации варианта осуществления 3 в способе оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 32 - диаграмма, показывающая поле фиксации через очковые линзы для обоих глаз после оптимизации варианта осуществления 3 в способе оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 33 - диаграмма, показывающая значения функций зрения после оптимизации варианта осуществления 3 в способе оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению.
Фиг. 34 - диаграмма Дондерса (Donders) по Hatada.
Фиг. 35А - диаграмма, показывающая сенсорную фузию, и фиг. 35В - диаграмма, показывающая двигательную фузию.
Фиг. 36A - пример вычислений углов конвергенции, когда межзрачковое расстояние PD составляет 60 мм, и фиг. 36B - пример вычислений углов конвергенции, когда межзрачковое расстояние PD составляет 65 мм.
Фиг. 37 - диаграмма, показывающая фузионную зону Пэнума (Panum) относительно пространственной частоты объекта.
Фиг. 38 - диаграмма, показывающая отношение между горизонтальным относящимся к сетчатке глаза (ретинальным) несоответствием (диспаратностью) и глубиной восприятия.
Фиг. 39 - диаграмма (диаграмма Петерса), показывающая отношение между ошибками в преломляющей силе глазных яблок и зрением для исследуемых в возрасте 5-15 лет.
Фиг. 40 - диаграмма (диаграмма Петерса), показывающая отношение между ошибками в преломляющей силе глазных яблок и зрением для исследуемых в возрасте 25-35 лет.
Фиг. 41 - диаграмма (диаграмма Петерса), показывающая отношение между ошибками в преломляющей силе глазных яблок и зрением для исследуемых в возрасте 45-55 лет.
Фиг. 42A - фиг. 42E - пояснительные диаграммы, показывающие деградацию зрения, когда испытуемый, у которого диаграмма Петерса соответствует нормальному зрению, носит очковые линзы обратной силы.
Фиг. 43 - диаграмма, показывающая функцию зрения для единственного глаза, которая получена из диаграммы Петерса для возраста 5-15 лет.
Фиг. 44 - диаграмма, показывающая несоответствие на поверхности объекта в обычном методе.
Фиг. 45 - диаграмма, показывающая искажение в обычном методе.
Подробное описание вариантов осуществления
Варианты осуществления данного изобретения объяснены ниже, но данное изобретение не ограничено вариантами осуществления, описанными ниже. Оно объясняется в следующем порядке:
[1] Варианты осуществления системы изготовления очковых линз и способ изготовления
[2] Вариант осуществления способа проектирования очковых линз
[3] Варианты осуществления
Перед конкретным объяснением варианта осуществления настоящего изобретения объяснены технические предположения и термины, используемые в вариантах осуществления.
Чтобы выполнить оценивание или проектирование очковой линзы в варианте осуществления, необходимо определить проектную опорную точку. Эта проектная опорная точка немного отличается для однофокусной линзы и многофокусной линзы. Таким образом, они объясняются отдельно. Для однофокусной линзы опорная точка - это положение, в котором измеряются значения предписания (сферическая диоптрическая сила, степень астигматизма, ось астигматизма, призменное значение, ось призмы) и, кроме того, в котором пересекаются линия фиксации и линза. Эта точка также называется точкой зрения, глазной точкой или точкой оптического центрирования. Когда нет никакой призмы, проектная опорная точка интерпретируется как оптический центр. В нормальном предписании проектная опорная точка линзы выравнивается с зрачковым расстоянием в горизонтальном направлении и выравнивается несколько ниже зрачка (приблизительно 10 градусов при центрировании по центру вращения, приблизительно 4 мм) в вертикальном направлении, затем она помещается в рамку (оправу). Для линзы для чтения специально не выполняется никакого отдельного проектирования, и она заменяется универсальной линзой. Таким образом, для предписания линзы для чтения проектная опорная точка предусматривается в положении, где линия фиксации с расстояния от объекта (25 см - 50 см) пересекается с линзой, и в горизонтальном направлении, проектная опорная точка устанавливается на несколько более короткое расстояние (на 2-5 мм) (это называется ближним зрачковым расстоянием и иногда сокращается как NPD), чем зрачковое расстояние. В вертикальном направлении проектная опорная точка выравнивается немного ниже зрачка (приблизительно 20 градусов при центрировании по центру вращения, приблизительно 9 мм) и помещается в оправу. Для многофокусной линзы, такой как линза с плавным переходом между частями с различными фокусными расстояниями (прогрессивная линза), опорные точки отдельно обеспечены для точек, чтобы измерять значения предписания для дальнозоркости (сферическая диоптрическая сила, степень астигматизма, ось астигматизма), глазной точки (точки, которая будет выровнена со зрачком), точки измерения призмы, значения предписания для близорукости (оптические силы, добавленные к значениям предписания для дальнозоркости, а именно добавленная оптическая сила). Обычно глазная точка выравнивается со зрачком и опорные точки устанавливаются в оправу.
В варианте осуществления проектирование линзы выполняется с использованием общеизвестного метода трассировки луча. Например, в непатентном документе 1 (Tomowaki Takahashi, "Lens design", Tokai University Press (1994), описаны методы относительно оптимизации проектирования линзы методом трассировки луча и аберрация волнового фронта. Аберрация волнового фронта описана в непатентном документе 2 (Takeshi Noguchi et al, "Active Optics Experiments I, Shack-Hartman Wave-Front Analyzer to Measure F/5 Mirrors", Publ. Natl. Astrron. Obs. Japan Vol.1, (1989), p. 49-55) и т.д. Дополнительно, в технической области очковых линз для проектирования линзы используется устройство измерения линзы, которое вычисляет аберрацию (ошибка в оптической силе, астигматизм и т.д.) из измерения волнового фронта после прохождения через очковую линзу.
Аберрация, вызванная линзой, вдоль основного луча, входящего в центр вращения глазного яблока от объекта, когда объект рассматривается через очковую линзу, может быть аппроксимирована аберрациями низкого порядка, так как диаметр зрачка глазного яблока мал. Здесь объясняются аберрации низкого порядка в технической области очковых линз. Аберрации низкого порядка включают, например, ошибку в оптической силе, остаточный астигматизм и хроматическую аберрацию.
Обычно для линзы удаления предписывается, чтобы преломляющая сила глазного яблока вычиталась из преломляющей силы линзы, так что объект в удаленном месте впереди может быть ясно виден в проектной опорной точке (обычно положение линзы, когда глазное яблоко видит удаленное место впереди через линзу). Можно сказать, что недостаточная преломляющая сила компенсируется линзой. Тогда аберрация равна 0. В предписании, когда астигматизм имеется в глазном яблоке в проектной опорной точке, астигматизм согласуется с астигматической осью линзы. Астигматическая ось пересекается перпендикулярно с основным лучом, и, далее, астигматическая ось является основным меридианом преломляющей силы. Основной меридиан является, как в случае глазного яблока, траекторией луча от объекта и достигает центра вращения глазного яблока через очковую линзу. Когда глазное яблоко вращается в соответствии с законом Листинга в отличие от обычной соосной оптической системы, очковая линза фиксирована и направление глазного яблока относительно изменяется по отношению к очковой линзе. Тогда в точке иной, чем проектная опорная точка, преломляющая сила линзы немного отличается от преломляющей силы в проектной опорной точке ввиду свойства линзы. Даже тогда преломляющая сила глазного яблока вычитается из преломляющей силы линзы. Вычтенное значение есть аберрация системы линза - глазное яблоко.
Относительно вычитания аберраций, при вращении вдоль астигматической оси линзы в соответствии с законом Листинга (есть два направления в направлении основного меридиана), так как астигматическая ось линзы совпадает с астигматической осью глазного яблока, достаточно выполнить вычитание в каждом направлении оси. Ранее аберрация при этом обычно называлась аберрацией линзы. Однако если глазное яблоко вращается в направлении ином, чем направление астигматической оси линзы, астигматическая ось линзы становится отличающейся от астигматической оси глазного яблока. Таким образом, преломляющая сила линзы разлагается на направление астигматической оси глазного яблока и среднее величин, которые являются соответствующими разложенными преломляющими силами с вычтенными преломляющими силами в соответствующих направлениях астигматической оси, называется ошибкой оптической силы. Так как эта ошибка оптической силы является средним значением, оно не связано с различием в астигматической оси, и оно эквивалентно ошибке оптической силы в случае, где астигматические оси совпадают друг с другом. Однако астигматизм принимает значение, отличающееся от значения, когда оси совпадают друг с другом.
Здесь, если вышеописанные значения с вычтенными преломляющими силами в двух направлениях астигматической оси глазного яблока являются аберрацией A и аберрацией B, ошибка оптической силы является средним значением аберрации A и аберрации B и остаточный астигматизм является разностью между аберрацией A и аберрацией B. Когда закон Листинга не требуется, а именно когда глазное яблоко вращается вместе с астигматической осью линзы, это не называлось остаточным астигматизмом, а это назвалось ранее астигматизмом. Ошибка оптической силы в этом случае обозначалась как МОЕ, а астигматизм иногда обозначался как OAE.
Далее, когда угловое различие между основным лучом из центра вращения глазного яблока на заднюю поверхность линзы и основным лучом от передней поверхности линзы к объекту обозначено как δ и число Аббе обозначено как ν, то хроматическая аберрация выражается как 100*tan δ/ν.
[1] Варианты осуществления системы изготовления и способа изготовления очковой линзы
Сначала поясняется вариант осуществления системы изготовления и способа изготовления очковой линзы. Фиг. 1 - схематичная диаграмма системы изготовления очковой линзы согласно варианту осуществления. Как показано на фиг. 1, в системе 500 на стороне магазина 100 по продаже очков имеется устройство 101 измерения, которое измеряет зрение и относительные значения измерения клиента, который заказал пару очковых линз, и компьютер 102 заказывающей стороны, который включает в себя функцию ввода различной информации, включающей в себя значения, измеренные устройством измерения, и функцию выполнения необходимых процессов для заказа пары очковых линз.
С другой стороны, на стороне, принимающей заказы, например у изготовителя 200 линз, предусмотрен компьютер 201 изготавливающей стороны, который соединен с линией 300 связи, такой как Интернет, чтобы принимать информацию, выведенную из компьютера 102 заказывающей стороны. Компьютер 201 изготавливающей стороны имеет функцию, чтобы выполнять необходимые процессы для приема заказа очковых линз, и в то же время имеет функцию, чтобы реализовывать способ проектирования очковой линзы, описанный ниже. А именно, информация, необходимая для проектирования очковых линз, которые были заказаны с компьютера 102 заказывающей стороны, включает в себя, в дополнение к измеренным значениям относительно зрения, измеренные значения по меньшей мере одной или обеих из положительной относительной конвергенции или отрицательной относительной конвергенции, среди относительных значений измерения. Когда относительные значения измерения не включены, включается информация о клиенте, такая как возраст, с использованием которой могут быть примерно выведены относительные значения измерения. Затем компьютер 201 заказывающей стороны выполняет вычисление оптимизации, используя функцию, для которой визуальные функции для обоих глаз, включая относительные значения измерения в качестве факторов, добавляются в соответствующих оцениваемых точках, в качестве функции оценивания, во время вычисления оптимизации. При этом определяются оптические проектные значения, и в то же самое время информация изготовления для изготовления очковых линз выводится на устройство 202 обработки линзы, основываясь на оптических проектных значениях.
Далее, в качестве информации, вводимой в компьютер 201 изготавливающей стороны, в дополнение к вышеописанной информации, такой как измеренное значение или возраст клиента, другая информация может быть введена и добавлена для вычисления функций зрения обоих глаз. Кроме того, очковые линзы изготавливаются посредством обработки линз на основе определенных оптических проектных значений, и в это время могут добавляться параметры формы, такие как собственные параметры формы изготовителя или коэффициенты коррекции, определенные на производстве (производственном оборудовании).
Здесь, проектирование формы линзы описывается в общих чертах посредством общего вычисления оптимизации, которое также используется в этом варианте осуществления. Относительно формы линзы и объекта в общем случае поверхность выражается общим свободным от формы моделированием поверхности, таким как NURBS (неравномерный рациональный би-сплайн), или известным числовым выражением. Далее, толщина и конфигурация выражаются через подходящие коэффициенты. На первом этапе известные параметры вводятся в компьютер. Известные параметры включают в себя объект, соотношение конфигурации объект - линза - глазное яблоко, ограниченные условия (например, достижение предопределенного значения предписания в проектной опорной точке, толщина не становится отрицательной и т.д.), функцию оценивания, для которой аберрация линзы рассматривается как фактор, и т.д. На следующем этапе вычисления оптимизации находят комбинацию коэффициентов компонентов линзы, так что функции оценивания, полученные из оцениваемых точек на объекте, становятся меньше, в то время как ограниченные условия удовлетворяются. Как условие конвергенции, сходящиеся вычисления повторяются до тех пор, пока минимальное значение функции оценивания или комбинация коэффициентов, для которой функции оценивания становятся существенно меньшими, не смогут быть найдены. Когда условие конвергенции удовлетворено и итеративное вычисление завершено, коэффициенты компонентов линзы определены. В целом этапы называются определением формы линзы или проектированием линзы. В таком известном вычислении оптимизации проектирование линзы имеет эквивалентное отношение с известным объектом, конфигурационное отношение, ограниченные условия и функции оценивания. А именно, когда объект, конфигурационное отношение, ограниченные условия и функции оценивания определены, проект линзы однозначно определен.
Затем, перед детальным объяснением функции остроты бинокулярного зрения, которая используется в качестве функций оценивания вычисления оптимизации, поясняется бинокулярное зрение.
Во-первых, объясняются бинокулярная функция и связь между конвергенцией и аккомодацией. Бинокулярные функции укрупненным образом классифицируются в одновременное рассмотрение, фузию, стереоскопическое зрение и остроту бинокулярного зрения. В качестве документов, раскрывающих их, могут рассматриваться непатентный документ 3 (Masato Wakakura, Osamu Mimura, "All of the vision and eyeball movement", Medical View Co. (2007), p.147-148, p.140-143) и непатентный документ 4 (Howard, I. P., Roger, B.J., "Binocular vision and stereopsis", Chapter 2, New York Oxford Press (1995), p.1-736). На странице 142 непатентного документа 3 раскрыто, что фузии классифицируются на двигательные фузии и сенсорные фузии. В непатентном документе 4 представлены детализированные объяснения, распространяющиеся на них все.
В непатентном документе 3 категоризация выполняется в структуре такой, что фузия возможна, когда имеет возможность одновременное зрение, и стереоскопическое зрение возможно, когда возможна фузия. Настоящее изобретение сосредоточивается на фузии, а объяснения других функций опущены. Однако явно констатируется, что без фузии стереоскопическое зрение, которое является наивысшей функцией бинокулярного зрения, не реализуется. Фузия является визуальной характеристикой, которая интегрирует части визуальной информации, отдельно вводимые в соответствующие глаза, в одно. Именно сенсорная фузия интегрирует объекты в один без перемещения глазных яблок.
Движение конвергенции, дивергенции и вертикальная вергенция для получения сенсорной фузии называют двигательными фузиями. Отношения между движением конвергенции или дивергенции глазного яблока и аккомодацией связаны. Связь описывается как диаграмма Дондерса. Относительно диаграммы Дондерса имеется описание в непатентном документе 5 (написан Shinobu Ishihara и пересмотрен Shinichi Shikano, "Little pupil Science" 17-я исправленная версия, Kanehara & Co., Ltd., (1925), p.50) и в непатентном документе 6 (написан Toyohiko Hatada, "Depth information and a characteristic of a vision", Visual Information Research Group, April 23, 1974, p.12). Прямая линия под 45 градусов из начала отсчета на диаграмме Дондерса называется линией Дондерса. Прямая линия представляет связь между аккомодацией и конвергенцией, когда исследуемый, у которого нет ни косоглазия, ни гетерофории (скрытого косоглазия), рассматривает объект невооруженными глазами. Предельные значения конвергенции называются кривой Дондерса. Для значения между одной точкой на линии Дондерса и левой или правой кривой Дондерса, правая сторона (сторона, на которой угол конвергенции становится большим) классифицируется как отрицательная относительная конвергенция, а левая сторона (сторона, на которой угол конвергенции становится малым) классифицируется как положительная относительная конвергенция. Далее, объяснения, что это может быть причиной зрительного утомления, что относительные значения измерения значительно меньше, чем стандартные значения, что конвергенцию легче измерить, чем аккомодацию, и что линия Дондерса не верна в точном смысле и ее градиент приблизительно равен 0.8, объяснения опережения аккомодации и запаздывания аккомодации описаны подробно в непатентном документе 7 (написан Kazuhiko Ukai, "Influence of a stereoscopic image on a biological body: What will happen when a stimulation of an accommodation contradicts a stimulation of a convergence", Vision, vol. 17, № 2, p.113-122) и т.д.
Вообще, положительная относительная конвергенция и отрицательная относительная конвергенция выражены через призменную диоптрию. С другой стороны, когда определения сделаны в соответствии с определениями Дондерса, они выражены через значения диоптрии. Поэтому они иногда называются положительной относительной силой конвергенции и отрицательной относительной силой конвергенции. Нет никакого существенного различия в этих выражениях. Таким образом, для данного изобретения они объединены и выражены как положительная относительная конвергенция и отрицательная относительная конвергенция. Точно так же для относительной аккомодации, когда определение дано в соответствии с определением Дондерса, она выражена через значение диоптрии. Поэтому иногда они называются положительной относительной силой аккомодации и отрицательной относительной силой аккомодации. Нет также никакого существенного различия в этих выражениях. Таким образом, для данного изобретения они объединены и выражены как положительная относительная аккомодация и отрицательная относительная аккомодация.
Описанное выше относительно аккомодации описано в спецификации PCT/JP2008/069791 настоящим заявителем. В этой спецификации описан способ, в котором относительную аккомодацию, которая является отдельным элементом, и приближенное значение относительной аккомодации получают из возраста, причем они установлены как функции зрения. Относительная аккомодация - это своего рода аккомодация, и она имеет характеристику, подобную характеристике аккомодации. Относительно аккомодации известны вопросы, описанные ниже. Не является верным, что аккомодация работает точно до предела и аккомодация не работает вообще, когда она превышает предел. Например, в зонах, близких к дальней точке аккомодации и ближней точке аккомодации, точности ухудшаются. Далее, неоднозначным является то, где находится предельная точка. Поэтому, когда смотрят вдаль, фокус часто согласуется с точкой несколько ближе к визирной точке. Наоборот, когда смотрят вблизи, фокус соответствует точке, несколько дальше от объекта. Что касается этой неполноты, первое называют опережением аккомодации, а последнее называют запаздыванием аккомодации. Поскольку имеет место опережение аккомодации даже при нормальном зрении, зрение при дальнозоркости несколько снижается. Наоборот, когда при очень хорошем зрении смотрят вдаль, то предполагается гиперметропия (дальнозоркость). Когда такое условие реализуется путем коррекции близорукости, то предполагается избыточная коррекция. Таким образом, основная проблема для коррекции аномалии рефракции состоит в том, что величина аномалии рефракции зависит от концепции дальней точки аккомодации, которая включает неоднозначность в фактических измерениях.
Дополнительно, на страницах 147-148 непатентного документа 3 описано, что в близком отклике, конвергенция, аккомодация и зрачок близко скоординированы. Конкретно, имеется следующее описание: "Среди этих трех элементов для конвергенции величина бинокулярного несоответствия точно определяется (ошибка в конвергенции величиной 1-2 минуты) и направленность является ясной, поскольку это перекрестное несоответствие или неперекрестное несоответствие. Таким образом, быстрый и высокоточный контроль возможен. С другой стороны, для аккомодации, так как ближнее и дальнее направление неизвестно только из визуальной информации пятна, контроль является затруднительным. Далее, потребность отклика является малой соответственно величине глубины фокусировки. Таким образом, можно сказать, что аккомодация является относительно грубым откликом относительно количества". Таким образом, относительная аккомодация является значением измерения, для которого трудно поддерживать точность в качестве отдельного элемента бинокулярного зрения по сравнению с относительной конвергенцией. Далее, в вышеописанной спецификации PCT/JP2008/069791 рассматривается только зрение одним глазом. Кроме того, компенсация относительной аккомодации выполняется через эффект юстировки очковой линзы, однако в примере вышеописанного PCT/JP2008/069791, компенсация необходима при вычислении относительной аккомодации для случая, когда носят пару очковых линз, из значений, полученных из диаграммы Дондерса в состоянии, когда никакую очковую линзу не носят. Здесь, для относительной аккомодации, предполагается, что носят пару очковых линз, которые скорректированы так, что объект может быть ясно виден. Поэтому компенсация является ненужной.
Здесь показан пример, в котором двигательная фузия и сенсорная фузия выражены в диаграмме Дондерса. Фиг. 34 - диаграмма Дондерса, описанная Hatada в непатентном документе 6. На фиг. 34 горизонтальная ось показывает конвергенцию (единица: метроугол (единица измерения конвергенции глаза) МА) и вертикальная ось показывает аккомодацию (единица: диоптрия D). На фиг. 34 двигательная фузия показана кривой Дондерса, а сенсорная фузия показана серой областью близко к линии Дондерса на одной диаграмме Дондерса.
Далее, на фиг. 2 непатентного документа 8 (David M.Hoffman, Ahana R. Girshik, Kurt Akekey, Martin S. Banks, "Vergence-accomodation conflicts hinder visual performance and cause visual fatigue", Journal of Vision, Vol.8, № 3,33, (2008)), двигательная фузия и сенсорная фузия отдельно представлены на двух частях диаграмм Дондерса. Они показаны на фиг. 35A и фиг. 35B. Фиг. 35A показывает сенсорную фузию, а фиг. 35B показывает двигательную фузию. Как можно понять из фиг. 35A и фиг. 35B, для двигательной фузии относительная конвергенция и относительная аккомодация скоординированы, а для сенсорной фузии фузионная зона Пэнума (Panums) и область глубины фокусировки являются более узкими по сравнению с фиг. 35B.
Дополнительно, метод измерения и стандартные значения для двигательной фузии описаны, например, в непатентном документе 9 (написан Yukio Izumi, Toshinari Kazami, "Examination of Binocular Function", Revised Version, Waseda Optometry College (1985) p.5).
Поясняется метод выражения угла конвергенции. Путем настройки метроугла на МА, минут дуги на θ, призменной диоптрии на P, зрачкового расстояния на PD (единица: мм) уравнения, показанные в Выражении 1 - Выражении 3, удовлетворяются для соответствующих соотношений. Здесь, а является выведенным значением PD и MA.
Выражение 1
Выражение 2
Выражение 3
Ссылочные примеры числовых вычислений показаны на фиг. 36A и фиг. 36B. На фиг. 36A зрачковое расстояние PD=0,06 м и на фиг. 36B PD=0,065 м. В каждом из числовых примеров на фиг. 36A и фиг. 36B в качестве параметров приведены расстояние (см), метроугол МА, минуты дуги (дуговые мин), Δ (диоптрия).
Далее добавлены пояснения относительно сенсорной фузии и двигательной фузии. Сенсорная фузия - это фузия, в которой нет никакого движения глазного яблока, а двигательная фузия - это фузия с движениями глазного яблока. Они отличаются друг от друга. Сенсорная фузия объясняется в соответствии с p.131-132 непатентного документа 10 (под ред. Keiji Uchikawa, Satoshi Shioiri, "Vision II," Asakura Publishing Co., Ltd. (2007), p.131-132). В непатентном документе 10 описано следующее: "Чтобы два относящихся к сетчатке глаза изображения, имеющие бинокулярные различия, были восприняты как одно, необходимо, чтобы размеры различий были в пределах определенного диапазона. Эта область называется фузионной зоной Пэнума (или областью слияния изображения), так как Пэнум (Panum) впервые измерил эту область посредством систематических экспериментов. Фузионная зона зависит от условия стимулирования (такого как пространственно-временная частота, положение сетчатки, существование или отсутствие периферийного стимула, метод измерения или критерий определения) и изменяется значительным образом от нескольких минут до нескольких градусов. Поэтому она не может быть представлена конкретным результатом эксперимента".
Здесь бинокулярное несоответствие является различием между линиями взгляда, захватывающими узловые точки левого и правого глазных яблок, и точки фиксации. Для упрощенного случая можно не проводить различия между узловой точкой и центром вращения, поскольку различие между узловой точкой и центром вращения очень мало по сравнению с расстоянием во внешнем мире. Хотя это имеет место в конкретном эксперименте, но по отношению к диапазону сенсорной фузии было измерено, что это зависит от пространственной частоты, то есть зависит от формы или размера зрительного объекта. Каким образом это зависит, описано, например, в непатентном документе 11 (Schor, C., Wood, I., Ogawa, J. "Binocular sensory fusion is limited by spatial resolution," Vision Research, 24 (7), (1984), p.661-665). Фиг. 37 показывает фигуру, приведенную на странице 584 непатентного документа 11. Эта фигура широко используется, и это описано на фиг. 8.2 на странице 316 непатентного документа 4. На фиг. 37 горизонтальная ось показывает специальную частоту (то есть инверсию ширины образца), а вертикальная ось показывает фузионную область Пэнума. Фиг. 37 сравнивает результат, где объектом является прямоугольный образец, и результат, где объектом является случайно-точечный образец.
Как показано на фиг. 37, в состоянии, в котором зрение является острым и специальная частота высока, фузионная зона является относительно узкой и почти постоянной. Далее, фузионная зона отличается в горизонтальном направлении и в вертикальном направлении, и существует специальная анизотропия. Где специальная частота высока, а именно, изображение в центральном углублении (фовеа глаза), фузионная зона в вертикальном направлении меньше или равна половине фузионной зоны в горизонтальном направлении. Известно, что фузионная зона Пэнума отличается в зависимости от состояния представления объекта. Широко известно, что, например, фузионная зона Пэнума более широка для прямоугольного образца, который имеет место в повседневной жизни, чем для пунктирного образца.
Что касается объяснения диапазона несоответствия в горизонтальном направлении, отношение между горизонтальным относящимся к сетчатке глаза несоответствием и глубиной восприятия показано на фиг. 38 (стр. 86 непатентного документа 10). На фиг. 38 горизонтальная ось показывает бинокулярное относящееся к сетчатке глаза несоответствие, которое является различием между несоответствиями для обоих глаз в горизонтальном направлении, а вертикальная ось показывает глубину восприятия относительно бинокулярного относящегося к сетчатке глаза несоответствия. Согласно фиг. 38, можно понять, что величина глубины увеличивается в пропорции к увеличению бинокулярного относящегося к сетчатке глаза несоответствия, но после прохождения через предел фузии, они больше не пропорциональны, и после глубины, достигающей своего максимума, глубина уменьшается. Таким образом, так как максимум глубины и предел фузии являются различными значениями, можно сказать, что фузия и стереоскопическое зрение - это различные физиологические явления. Есть индивидуальные различия в значениях максимума глубины и предела фузии, и они изменяются в зависимости от условия, такого как пространственная частота или время представления. Поэтому бинокулярное относящееся к сетчатке глаза несоответствие, соответствующее диапазону от предела фузии до максимума глубины, может приближенно рассматриваться как "фузионная зона Пэнума".
Затем добавляется пояснение относительно метода измерения отдельных относительных значений измерения. Измерение относительной конвергенции часто выполняется в глазной клинике или магазине по продаже очков. Например, на стр. 49-51 непатентного документа 5 описаны измеренные значения и метод измерения относительной конвергенции. В непатентном документе 5 используется гаплоскоп, чтобы измерить относительную конвергенцию. Единицей является метроугол (он показан как МА, но он может быть обозначен как MW). Метод измерения непатентного документа 5 следующий. Во-первых, в состоянии, в котором объект пристально разглядывается обоими глазами, состояние изменяется на состояние, в котором оба глаза смотрят в направлении наружу, с использованием отражающих зеркал для обоих глаз. Тогда степень направленности наружу постепенно увеличивается и метроугол, под которым объект становится расплывчатым, устанавливается как положительная относительная конвергенция (пятно), а метроугол, под которым объект разделяется на две части, устанавливается как положительная относительная конвергенция (разделение). Измеренное значение положительной относительной конвергенции (разделения) является предельным значением относительной конвергенции, и в данном описании далее оно называется просто как положительная относительная конвергенция. Далее, момент, когда объект наблюдается снова как один, когда состояние направленности наружу уменьшается от своего состояния, называется положительной относительной конвергенцией (возвращение). Точно так же, когда степень направленности внутрь постепенно увеличивается с использованием отражательных зеркал для обоих глаз, как состояние, в котором оба глаза смотрят в направлении внутрь, метроугол, под которым объект становится расплывчатым, устанавливается как отрицательная относительная конвергенция (пятно), а метроугол, при котором объект разделяется на две части, устанавливается как отрицательная относительная конвергенция (разделение). Кроме того, метроугол, под которым объект наблюдается снова как один, когда степень направленности внутрь уменьшается, называется отрицательной относительной конвергенцией (возвращение). Здесь, отрицательная относительная конвергенция (разделение) просто называется в данном описании отрицательной относительной конвергенцией. В глазной клинике можно измерять ее с использованием главного амблиоскопа (стереоскопа, используемого для измерения бинокулярного зрения) (синоптофора), который является устройством измерения, подобным устройству измерения, описанному в непатентном документе 5, и т.д.
Далее, в непатентном документе 12 (написан Setsuya Tsuda, "Introduction to the American 21-item inspection-Examination and analysis of visual performance," Kindai Kougaku Publishing Co. (1983)) описаны тестовые задания относительно вышеописанных соответствующих относительных конвергенций. А именно, как задание #9, задание #10 и задание #11 непатентного документа 12, описаны методы измерения с использованием офтальмометра, чтобы измерять положительную относительную конвергенцию (пятно), положительную относительную конвергенция (разделение), положительную относительную конвергенцию (возвращение), отрицательную относительную конвергенцию (пятно) и отрицательную относительную конвергенцию (возвращение) для дальнозоркости. Аналогичным образом, как задание #16A, задание #16B, задание #17A и задание #17B, описаны методы измерения, чтобы измерять положительную относительную конвергенцию (пятно), положительную относительную конвергенцию (разделение), положительную относительную конвергенцию (возвращение), отрицательную относительную конвергенцию (пятно) и отрицательную относительную конвергенцию (возвращение) для близорукости (40 см). В конкретном методе измерения призмы, направленные наружу, использовали для обоих глаз в состоянии пристального вглядывания на объект, когда оба глаза подвергались коррекции. Затем, как с вышеописанным методом, степень направленности наружу изменялась посредством постепенного увеличения призменных значений, и соответствующие значения положительных относительных конвергенций пятна, разделения и возвращения измерялись. Дополнительно, призмы использовались для направленности внутрь, и точно так же призменные значения постепенно увеличивались, и соответствующие значения отрицательных относительных конвергенций пятна, разделение и возвращение измерялись.
В непатентном документе 13 (Masaki Emoto, Sumio Yano, Shojiro Nagata, "Thesis: Distribution of fusional convergence limits, when a stereoscopic image system is observed", Journal of the institute of image information and television engineers, Vol.55, № 5, (2001), p.703-710) описано упрощенное устройство измерения для относительной конвергенции 60 см перед глазами. Положительная относительная конвергенция (разделение) и отрицательная относительная конвергенция (разделение) измеряются посредством определения, возможно ли стереоскопическое зрение, когда изображение, которое включает различия (несоответствия) для левого и правого глаз, показывается с помощью устройства отображения. Это полезный метод для выполнения измерений для множества людей.
Далее, устройство измерения, показанное на фиг. 3 непатентного документа 8, измеряет относительные значения измерения в трех точках впереди (расстояния 31,9 см, 39,4 см и 56,3 см). Далее, в непатентном документе 6 положительная относительная конвергенция и отрицательная относительная конвергенция измеряются с помощью экспериментального устройства, которое преобразовано из стереоскопа, описанного на фиг. 1 на странице 12 документа. Фактические результаты измерений приведены на фиг. 34 настоящего изобретения. С другой стороны, для относительной аккомодации, как описано ниже, точность измерения плоха и есть немного примеров, для которых это непосредственно измеряется. В качестве одного примера метод измерения и стандартные значения раскрыты на странице 41 непатентного документа 5. Аккомодация имеет тесную связь с конвергенцией, и относительная аккомодация может быть вычислена из относительной конвергенции.
Далее, есть очень немного примеров измерения вертикальной фузионной вергенции, и метод измерения и стандартные значения только раскрыты на странице 5 непатентного документа 9. То, что должно быть подтверждено, это то, что относительные значения измерения должны быть измерены при ношении скорректированной пары очков. Относительные значения измерения, измеренные при ношении пары очков, отличаются от относительных значений измерения, измеренных для невооруженных глаз. Помимо вышеупомянутого есть некоторые документы, описывающие значения измерения двигательной фузии и сенсорной фузии. Данные подытожены и показаны в таблице 1 и таблице 2, описанных ниже. Сравнение значения двигательной фузии и значения сенсорной фузии показывает, что сенсорная фузия составляет примерно долю двигательной фузии. Здесь эти результаты получены, главным образом, посредством психологических измерений.
<b>Таблица 1</b><b>Стандартные значения двигательной фузии</b>
Стандарт-ные значения Моргана
Фузионная конвергенция
Разрушение фузии
Вертикальная фузионная вергенция
Примечание
Разде-ление
Восста-новление
Разделение
Восста-новление
Parks
6 м
15Δ
12Δ
8Δ
6Δ
3-6Δ
Относительная вертикальная фузионная вергенция
1/3 м
20-25Δ
18-22Δ
12Δ
9Δ
Costenba-rder
6 м
15Δ
12Δ
12Δ-14Δ
8-10Δ
-
Относительная вертикальная фузионная вергенция для ребенка
1/3 м
28Δ
22-25Δ
12Δ
9Δ
-
Duke-Elder
-
25-30Δ
-
-
-
-
Абсолютная вертикальная фузионная вергенция
Lancaster
-
25-50Δ
2-4Δ от разделения
-
-
-
Shirai
12,38°
-
2,93°
-
-
Нормальный взрослый (синоптофор)
Inoue
5 м
20-30Δ
5-8Δ
3-4Δ
Относительная вертикальная фузионная вергенция
1/3 м
Больше или равно 30Δ
15-20Δ
Исследование заданий US-методом
Дальнозо-ркость
19Δ
10Δ
7Δ
4Δ
Гороптер
Близору-кость 40 см
21Δ
11Δ
21Δ
13Δ
Nagata
60 см
4,72°
-
3,34°
-
-
Устройство стереоскопического отображения изображения NHK, 292 человека
Hatada
0D
2,6 МА
-
-
-
-
Диаграмма Дондерса
<b>Таблица 2</b><b>Измеренные значения сенсорной фузии</b>
Горизонтальное направление
Вертикальное направление
Yasuda
200 см
40'
5'
Случайные точки
80'
10'
Прямоугольный образец
Hasse
-
60'
30'
Yano
100 см
100''-960''
120''
Случайные точки
Ogel Schor, Wood, Ogawa
15'-30'
-
-
Hadada
-
15-20'
Tsou
-
10'
4'
Направление вращения 6'
Выше приведены объяснения, относящиеся к бинокулярному зрению и связанным методам. Далее, последующие объяснения добавлены к варианту осуществления, основанному на технологических вопросах, объясненных до сих пор. Здесь следует добавить, что ни один из непатентных документов 1-15, которые были процитированы в качестве ссылок в описании, не рассматривает характеристики бинокулярного зрения во время ношения пары очков.
Фиг. 2 - функциональная блок-схема для пояснения функции компьютера 201 изготавливающей стороны, который является основным элементом системы изготовления очковых линз, согласно варианту осуществления. Как показано на Фиг. 2, компьютер 201 изготавливающей стороны 201 содержит модуль 203 ввода данных для ввода различных типов данных, переданных от компьютера 102 заказывающей стороны, модуль 204 вычисления функции остроты бинокулярного зрения для вычисления функции остроты бинокулярного зрения, которая включает в себя относительные значения измерения в качестве факторов, на основе входных данных, модуль 205 оптимизации функции оценивания для вычисления оптимизации функции, для которой функция остроты бинокулярного зрения добавляется в соответствующих оцениваемых точках в качестве функции оценивания, и модуль 206 оценивания функции оценивания для оценки, поддерживается ли условие конвергенции функцией оценивания или нет. Компьютер 201 изготавливающей стороны также содержит модуль 207 коррекции расчетных (проектных) данных для коррекции расчетных (проектных) данных, например данные о форме линзы, когда необходимо скорректировать оптическую характеристику в результате оценивания в модуле 206 оценивания функции оценивания, модуль 208 определения оптических расчетных (проектных) значений для определения оптических проектных значений, когда оценивание в каждой из оцениваемых точек завершено, и модуль 209 вывода расчетных (проектных) данных для вывода расчетных (проектных) данных, основанных на оптических проектных значениях, на устройство 202 обработки линзы 202.
Устройство 101 измерения в магазине 100 по продаже линз, показанном на фиг. 1, измеряет зрение и относительные значения измерения на клиенте, который заказал очковые линзы, или добавляет предопределенный процесс к информации о клиенте, из которой могут быть вычислены относительные значения измерения, в компьютере 103 заказывающей стороны и передает к изготовителю 200 линз через коммуникационную линию 300. Компьютер 201 (компьютер изготавливающей стороны) у изготовителя 200 линз вводит данные формы, основанные на данных относительно материалов линзы или спецификации, и данных относительно форм глаз или лица, принятые в модуле 203 ввода данных, и в то же время вводит относительные значения измерения и т.д.
Затем модуль 204 вычисления функции остроты бинокулярного зрения вычисляет каждую из функций зрения для левого и правого глаз отдельно в соответствующих оцениваемых точках объекта. Модуль 204 вычисления функции остроты бинокулярного зрения вычисляет значения оптических характеристик, такие как ошибка в оптической силе или остаточный астигматизм, и аберрации конвергенции, которые описаны ниже, в соответствующих оцениваемых точках. Модуль 204 вычисления функции остроты бинокулярного зрения вычисляет функцию остроты бинокулярного зрения путем подстановки соответствующих вычисленных значений и входных данных, полученных в модуле 203 ввода данных, в уравнение функции остроты бинокулярного зрения, которая описана ниже. Модуль 205 оптимизации функции оценивания суммирует вычисленную функцию остроты бинокулярного зрения и устанавливает ее как функцию оценивания и получает оптимальные значения оптических характеристик в соответствующих оцениваемых точках из функции оценивания.
Здесь способ генерации функций зрения, которые вычисляются модулем 204 вычисления функции остроты бинокулярного зрения, описан в общих чертах. Функции зрения генерируются посредством вывода из графов в непатентном документе 14 (H.H. Peters, "THE RELATIONSHIP BETWEEN REFRACTIVE ERROR AND VISUAL ACUITY AT THREE AGE LEVELS", Am. J. Optom. Physiol. Opt., 38 (4), (1961), p.194-198). Иллюстрации, описанные в непатентном документе 14, показаны на фиг. 39-фиг. 41. Эти фигуры являются статистическими диаграммами, для которых острота зрения измерена для обследуемых в возрасте 5-15 лет, 25-35 лет и 45-55 лет, соответственно, причем эти фигуры называют диаграммами Петерса. Более конкретно, эти диаграммы являются графами значений измерения сферической диоптрической силы и степени астигматизма, которые являются предписанными параметрами, когда они измеряются для обследуемых, носящими пары очков, причем пары очков полностью корректируют сферическую диоптрическую силу и степень астигматизма, в то время как пара очков снята с обследуемых. Здесь, измеренные значения остроты зрения на фиг. 39-фиг. 41 представлены во фракционном представлении остроты зрения. Измеренные значения для 5-15-летнего возраста, показанные на фиг. 39, являются измеренными значениями для 2452 глаз, измеренные значения для 25-35-летнего возраста, показанные на фиг. 40, являются измеренными значениями для 2616 глаз, и измеренные значения для 45-55-летнего возраста, показанные на фиг. 41, являются измеренными значениями для 2183 глаз, таким образом, они характеризуют собой достаточное количество как количество статистики.
Соотношение между диаграммой Петерса и функцией зрения может интерпретироваться следующим образом. Сначала, как показано на фиг. 42A, очковая линза 11 с предписанной сферической диоптрической силой и степенью астигматизма надевается, например, обследуемым, имеющим близорукость глаза 10, затем состояние изменяется на состояние, в котором очковую линзу снимают, как показано на фиг. 42B. Измерение остроты зрения тогда эквивалентно состоянию, в котором носят очковую линзу со сферической диоптрической силой и степенью астигматизма 0 градусов, соответственно. А именно, состояние эквивалентно состоянию, в котором очковая линза 11 покрыта очковой линзой 12 со "-(сферической диоптрической силой), - (степенью астигматизма)", которая компенсирует сферическую диоптрическую силу и степень астигматизма, и острота зрения измеряется, как показано на фиг. 42C. Далее, состояние на фиг. 42C эквивалентно состоянию, в котором острота зрения измеряется для обследуемого с глазом 20 нормального зрения в то время, когда очковая линза 11 удалена от очковой линзы 12, как показано на фиг. 42D. Или состояние на фиг. 42C эквивалентно состоянию, в котором острота зрения измеряется для обследуемого с глазом 20 нормального зрения с объектом, имеющим аберрации "-(сферической диоптрической силы), - (степени астигматизма)" в качестве индекса, как показано на фиг. 42E. А именно, очковая линза 11 с предписанной сферической диоптрической силой и степенью астигматизма компенсирует состояние глазного яблока глаза 10, острота зрения которого ухудшена и который требует сферическую диоптрическую силу и степень астигматизма, и очковая линза 11 обуславливает переход состояния в нормальное состояние.
Поэтому функция, для которой значения диаграмм Петерса сделаны симметричными относительно начала отсчета, называется функцией зрения. Фиг. 43 показывает функции зрения, генерированные из диаграммы Петерса для 5-15-летнего возраста, которая показана на фиг. 39. Функции зрения показывают значения ухудшения остроты зрения, когда обследуемый, имеющий нормальное зрение, носит линзу 12 со сферической диоптрической силой и степенью астигматизма. Следует добавить, что функции зрения являются результатами измерений для многих обследуемых, у которых направления осей астигматизма варьируются, как таковые, функции не имеют никакого отношения к астигматической оси.
Здесь вышеописанные аберрация A и аберрация B предполагаются степенями окуляра, который имеет аберрацию преломления A и аберрацию B вдоль каждого главного меридиана, и поясняется соотношение между аберрацией и функцией зрения. Тогда степень астигматизма очковой линзы есть различие между аберрацией A и аберрацией B, и сферическая диоптрическая сила является преломляющей силой одной из преломляющих сил, которая должна быть опорной. Они физически одинаковы, но знак астигматизма отличается в зависимости от того, какая установлена в качестве опорной оси. Так как обе могут быть выражены однозначно, выбор произволен.
В диаграмме Петерса отрицательные величины приняты для всех астигматизмов. Ради простоты объяснения опорная ось принята так, чтобы разность между аберрацией A и аберрацией B становится положительным значением. Например, если аберрация B - аберрация A является положительным значением, то степень астигматизма становится равной аберрации B - аберрация A, и сферическая диоптрическая сила становится аберрацией A. Наоборот, если аберрация B - аберрация A является отрицательной величиной, то степень астигматизма становится равной аберрации А - аберрация B, и сферическая диоптрическая сила становится аберрацией B. Более конкретно, вычисление значения ухудшения остроты зрения с использованием диаграммы Петерса, например, для 10-летнего возраста и когда обе из аберраций A, B в опорной точке линзы равны 0, дает степень астигматизма и сферическую диоптрическую силу, равные 0. Согласно фиг. 39, где показаны измеренные значения для 5-15-летнего возраста, получена нормализованная острота зрения 20/20. Когда аберрация A равна 1,00 и аберрация B равна 2,00 на периферии линзы, степень астигматизма равна 2,00-1,00, таким образом, это 1,00 и сферическая диоптрическая сила равна 1,00. Ссылаясь на фиг. 43, для которой диаграмма Петерса преобразована, чтобы быть симметричной относительно начала отсчета, можно видеть ухудшение остроты зрения 20/80.
В объяснении до сих пор полагалось, что функция зрения является функцией сферической диоптрической силы и степени астигматизма, или аберрации A и аберрации B. С другой стороны, выражая в терминах средней преломляющей силы и остаточного астигматизма, которые обычно использовали аберрации очковой линзы, средняя преломляющая сила является средним аберрации A и аберрации B и, как положительное значение, остаточный астигматизм есть абсолютная величина разности между аберрацией A и аберрацией B. Поэтому функция зрения может быть выражена в терминах средней преломляющей силы и остаточного астигматизма с простыми преобразованиями.
На странице 39 непатентного документа 5 имеется описание относительно количественных данных остроты зрения обоими глазами (острота бинокулярного зрения), что является одной из характеристик бинокулярного зрения. Здесь это описано следующим образом: "Острота зрения обоими глазами часто равна остроте зрения одного из глаз, который лучше, чем другой, или немного лучше, чем острота зрения указанного одного из глаз. Когда острота зрения обоих глаз равна, то острота бинокулярного зрения увеличивается приблизительно на 10% относительно остроты зрения одного глаза". Эти 10% являются численным значением для остроты зрения, выраженной в представлении с десятичной точкой, которое использовалось с того времени (1925, Япония). Это приблизительное значение, но после того, данного, значения 10% придерживались в японской офтальмологической литературе как значения для коэффициента увеличения остроты бинокулярного зрения относительно остроты зрения одним глазом. Поэтому оно действительно даже ко времени настоящей заявки. Далее, в объективном типе есть много документов, в которых острота зрения выводится из контрастной чувствительности, среднеквадратичного значения аберрации волнового фронта и т.д., но все же это трудно принять. А именно, логика состоит в том, что если возможно измерять в объективном типе, то измерение остроты зрения в субъективном типе не требуется. Во всяком случае острота зрения - это индивидуальный элемент, который трудно определить точно, так как различные виды факторов, такие как диаметр зрачка или непрозрачность системы глазного яблока, связаны друг с другом.
Здесь объяснение возвращается к объяснению блок-схемы на фиг. 2. Когда вычисление оптимального значения оптической характеристики выполняется модулем 205 оптимизации функции оценивания, модуль 206 оценивания функции оценивания оценивает, поддерживается ли условие конвергенции оптимизированной функцией оценивания или нет. Основываясь на результате оценивания модуля 206 оценивания функции оценивания, данные формы корректируются или определяются. Более конкретно, если условие конвергенции не поддерживается, то модуль 207 коррекции проектных данных корректирует данные формы очковой линзы так, чтобы требуемые значения функции оценивания были получены. Если условие конвергенции поддерживается, то модуль 208 определения оптического проектного значения определяет проектное значение в оцениваемой точке. Если условие конвергенции поддерживается во всех оцениваемых точках, то определенные оптические проектные значения для всей поверхности линзы передаются от модуля 209 вывода проектных данных на устройство 202 обработки линзы, которое показано на фиг. 1.
В качестве устройства 202 обработки линзы используется нормальное устройство изготовления очковых линз, которое, например, автоматически применяет процесс резки и процесс полировки к линзе, формирует переднюю поверхность или заднюю поверхность линзы, или формирует обе из поверхностей линзы, основываясь на входных данных. Так как устройство 202 обработки линзы является известным устройством в качестве устройства изготовления очковых линз, конкретное объяснение устройства опускается.
[2] Вариант осуществления способа проектирования очковых линз
Далее детально поясняются модуль ввода данных, модуль вычисления функции остроты бинокулярного зрения и модуль оптимизации функции оценивания в компьютере 201 изготавливающей стороны. Среди вышеупомянутых функций поскольку оптимизация, такая как трассировка луча в коммуникации или в вычислении, была описана, то новое объяснение опущено.
Описание каждого этапа способа проектирования
Один пример блок-схемы для реализации способа проектирования очковых линз согласно варианту осуществления показан на фиг. 3. Сначала, на нулевом этапе S0, выполняется ввод различных типов данных с помощью модуля 203 ввода данных. А именно, вводятся данные относительно материалов линзы, данные формы, основанные на спецификации относительно предписания, центральной толщины, данные относительно форм глаз, лица и яркости и относительные значения измерения.
Говоря в широком смысле, все значения измерения для проектирования окуляра для человека, который заказал окуляр, можно считать индивидуальными элементами. Например, обычные отдельные элементы включают сферические диоптрические силы левого и правого глаз, степени астигматизма, астигматическую ось, призму, призменную ось, линзу с плавным переходом между отдельными частями с различным фокусным расстоянием (прогрессивную линзу), отдельные элементы, специфические для многофокусной линзы (например, добавленная оптическая сила линзы), зрачковое расстояние, расстояние от вершины на задней части линзы до вершины роговой оболочки (обычно приблизительно 14 мм, оно также называется расстоянием до вершины роговицы), расстояние от вершины роговой оболочки до центра вращения глазного яблока (обычно приблизительно 13,5 мм), фронтальный угол наклона линзы (обычно аппроксимируемый фронтальным углом наклона оправы) и угол возвышения линзы (обычно аппроксимируемый углом возвышения оправы). Здесь в настоящем изобретении вышеописанные "относительные значения измерения" заново добавлены к индивидуальным элементам. Относительные значения измерения получают от лица, от которого исходит заказ, в соответствии с линзой, которая будет спроектирована. Если относительные значения измерения являются частью относительных значений измерения, то остающиеся относительные значения измерения вычисляются способом, описанным ниже. Даже когда относительные значения измерения не могут быть измерены вообще, относительные значения измерения вычисляются исходя из возраста, и т.д.
Затем в качестве первого этапа S1 модуль 204 вычисления функции остроты бинокулярного зрения устанавливает объект системы «оба глаза - линзы - оба глазных яблока». Эта система включает в себя рассматриваемый объект, очковые линзы и левое и правое глазные яблоки, для оптических вычислений. В этой системе не требуется, чтобы центры вращений глазных яблок были фиксированными точками в движениях глазных яблок в системе.
В качестве второго этапа S2, модуль 204 вычисления функции остроты бинокулярного зрения устанавливает форму линзы так, чтобы предопределенные значения предписания могли быть получены в проектных опорных точках, чтобы установить проектные опорные точки (обычно, положения, в которых получают оптические силы линз) окуляра системы «оба глаза - линзы - оба глазных яблока», в качестве опорных, которые описаны ниже. В проектных опорных точках вычисляются значения предписания и углы конвергенции из центров вращений глазных яблок к очковым линзам. Эти значения являются опорными значениями углов конвергенции.
Далее, в качестве третьего этапа S3 модуль 204 вычисления функции остроты бинокулярного зрения вычисляет средние преломляющие силы, остаточные астигматизмы, призмы, углы конвергенции пучка от центров вращений глазных яблок к очковым линзам, которые зависят от оцениваемых точек объекта в системе «оба глаза - линзы - оба глазных яблока». Затем модуль 204 вычисления функции остроты бинокулярного зрения получает разности между опорными значениями углов конвергенции и углов конвергенции в оцениваемых точках, как аберрации конвергенции.
Затем, в качестве четвертого этапа S4 модуль 204 вычисления функции остроты бинокулярного зрения классифицирует соответствующие оцениваемые точки на сенсорную фузию, двигательную фузию и вне фузии, из левых и правых ошибок в оптической силе, вышеописанных аберраций конвергенции и относительных значений измерения, которые были установлены на нулевом этапе S0.
Далее, на пятом этапе S5 модуль 204 вычисления функции остроты бинокулярного зрения вычисляет функции зрения для левого и правого глаз в отдельности в соответствующих оцениваемых точках посредством вычислительного процесса, включая относительные значения измерения для левого и правого глаз. Модуль 204 вычисления функции остроты бинокулярного зрения затем вычисляет функцию остроты бинокулярного зрения функций зрения для левого и правого глаз в отдельности в соответствии с ветвями четвертого этапа S4. Модуль 204 вычисления функции остроты бинокулярного зрения затем модифицирует функцию остроты бинокулярного зрения, вычитая минимальное значение функции остроты бинокулярного зрения из функции остроты бинокулярного зрения, что включает в себя относительные значения измерения в качестве факторов на всей поверхности линзы, так что функция остроты бинокулярного зрения становится положительными значениями. И модуль вычисления функции остроты бинокулярного зрения возводит в квадрат функцию остроты бинокулярного зрения и суммирует ее с функцией остроты бинокулярного зрения в соответствующих оцениваемых точках. В случае необходимости функция остроты бинокулярного зрения умножается на весовой коэффициент и суммируется по всей поверхности линзы. Результат суммирования есть функция оценивания согласно настоящему изобретению.
На пятом этапе S5 модуль 206 оптимизации функции оценивания оценивает, поддерживается ли условие конвергенции для функции оценивания, причем функция оценивания во время вычисления оптимизации является функцией оптимизации согласно настоящему изобретению, или нет. Если условие конвергенции не поддерживается в оцениваемой точке, для которой выполняется вычисление, то модуль 207 коррекции расчетных данных несколько корректирует формы левой и правой линз, чтобы скомпенсировать оптические аберрации, включая вышеописанные аберрации конвергенции и значения функции остроты бинокулярного зрения, и повторяет этапы с второго этапа S2 по пятый этап S5. С другой стороны, если условие конвергенции поддерживается, то модуль 208 определения оптических расчетных значений определяет проектные значения в оцениваемой точке. Затем вычисление выполняется для следующей оцениваемой точки. После того как вычисление выполнено для всех оцениваемых точек, процесс переходит к шестому этапу S6.
На шестом этапе S6 модуль 208 определения оптических расчетных значений определяет, удовлетворяет ли диапазон сенсорной фузии в окрестности проектной опорной точки линзы предопределенное условие или нет, на основе определенных оптических проектных значений для всей поверхности линзы. Если предопределенное условие не удовлетворено (когда определение на шестом этапе S6 соответствует "НЕТ"), это является не подходящим для очковых линз и проектирование невозможно. Таким образом, блок-схема завершается после выполнения предопределенного процесса обработки ошибок. Когда предопределенное условие удовлетворено (когда определение на шестом этапе S6 соответствует "ДА"), процесс переходит к седьмому этапу S7.
На седьмом этапе S7 модуль 208 определения оптических расчетных значений определяет оценивание очковых линз с помощью функции остроты бинокулярного зрения и формирует очковые линзы. Объяснено, что посредством вышеописанных этапов становится возможным улучшить остроту бинокулярного зрения. При одновременном просмотре (рассмотрении) фузия и стереоскопическое зрение в характеристике бинокулярного зрения и острота бинокулярного зрения имеют конфигурацию такую, что фузия становится возможной, когда одновременное рассмотрение становится возможным, и стереоскопическое зрение становится возможным, когда фузия становится возможной. Далее, фузия имеет конфигурацию такую, что сенсорная фузия становится возможной, когда двигательная фузия возможна. Здесь, не обязательно ясно, каким образом связаны острота бинокулярного зрения и одновременный просмотр, фузия и стереоскопическое зрение. Эти отношения объяснены с помощью Фиг. 4, где показано соотношение между эксцентриситетом и относительной остротой зрения, эти соотношения известны в очковой отрасли в отношении свойства нормальной остроты зрения. На фиг. 4 горизонтальная ось - эксцентриситет, то есть положение на сетчатке, а вертикальная ось - относительная острота зрения. Эксцентриситетом называют угол, охватываемый объектом иным, чем точка фиксации из узловых точек глазных яблок, когда изображения фиксации помещаются в центральные углубления (фовеа) глазных яблок в то время, когда глазные яблоки не вращаются, а именно при фиксации на чем-либо. Далее, относительной остротой зрения называют нормализованную остроту зрения, так как острота зрения отличается для каждого человека. На фиг. 4 использована острота зрения, выраженная в представлении с десятичной точкой, и острота зрения в точке фиксации установлена в 1,0. Далее, зачерненная часть на чертеже - это слепое пятно. Как видно из фиг. 4, относительная острота по отношению к эксцентриситету формирует очень острую кривую. Из фиг. 4 следует, что диапазон, где острота зрения, выраженная в представлении с десятичной точкой, равна 0,7, что является границей области ясного зрения, равен приблизительно 1°. Согласно другому выражению, острота зрения, выраженная в представлении с десятичной точкой, становится равной 0,7, при отделении от точки фиксации на 1°. Для дополнения объяснения относительная острота зрения становится равной 1,0, когда глазное яблоко поворачивается на 1° к объекту, причем объект отделен от узловой точки глазного яблока на 1°.
Здесь, можно понять, что пороговые значения состояния, в котором оба глаза одновременно пристально глядят на точку фиксации, напоминают пороговые значения сенсорной фузии, а именно, фузионной зоны Пэнума (приблизительно 0,15°-1°). Далее, когда глазное яблоко одного глаза поворачивается только на 1° из того состояния, острота зрения, выраженная в представлении с десятичной точкой для единственного глаза, значительно ухудшается до 0,7. В этом случае острота зрения левого и правого глаза отличается, и из этого следует, что увеличение приблизительно на 10% остроты бинокулярного зрения не происходит. Далее, когда сенсорная фузия установлена и условие, способствующее остроте бинокулярного зрения, характеристике бинокулярного зрения удовлетворено, условие, способствующее стереоскопическому зрению, удовлетворено в то же самое время. А именно, острота бинокулярного зрения является функцией в категории стереоскопического видения, которое является наивысшей функцией из функций бинокулярного видения. Здесь, этапы оптимизации для улучшения функции оценивания с помощью функции остроты бинокулярного зрения имеют такие эффекты, что это расширяет области двигательной фузии и сенсорной фузии, улучшает остроту бинокулярного зрения, которая является наивысшей функцией из функций бинокулярного видения, и в то же время улучшает стереоскопическое видение по причине, описанной выше. А именно, посредством вышеописанных этапов, относительные значения измерения, которые были приняты при концентрации на вышеописанных функциях бинокулярного видения, могут быть отражены в остроте бинокулярного зрения. При этом становится возможным получить превосходные оптические проектные значения для очковых линз, что количественно оценивает и улучшает естественность фузии обоими глазами и улучшает остроту бинокулярного зрения, которая является наивысшей функцией из функций бинокулярного видения, и в то же время улучшает стереоскопическое видение и способствует снижению зрительной утомляемости, описанной выше.
Далее более подробно описано содержание проектирования вышеупомянутых этапов от нулевого этапа до шестого этапа.
(2) Подробное объяснение нулевого этапа S0 (процесс вычисления относительных значений измерения)
Относительные значения измерения, полученные от лица, которое сделало заказ, объясняются ниже. Теперь, когда пара очков надета, пространство между парой очков и центрами вращений глазных яблок называется стороной изображения, а пространство между парой очков и объектом называется стороной объекта. Что касается относительных значений измерения на стороне изображения и на стороне объекта, так как относительные значения измерения имеют пропорциональные отношения, так что их соответствующие коэффициенты пропорциональности приблизительно пропорциональны оптической силе линзы, значения на стороне объекта изменяются в зависимости от форм линз. Поэтому для данного изобретения, относительные значения измерения по линиям фиксаций на стороне изображения более предпочтительны.
Кроме того, то же самое имеет место для сенсорной фузии. Метод компенсации разностей между относительными значениями измерения в положении пары окуляров и относительными значениями измерения в центрах вращения глазных яблок описан в вышеупомянутой спецификации PCT/JP2008/069791 заявителем настоящей заявки. А именно, с целью сравнения значений диаграммы Петерса, которые являются первоначально значениями в положениях пары окуляров, раскрывается метод компенсации значений диаграммы Дондерса, полученных в центрах вращений глазных яблок, чтобы получить значения в положениях пары окуляров. В настоящем изобретении оба из относительных значений измерения могут использоваться, но в рассматриваемом варианте осуществления объяснение дается, главным образом, для линий фиксаций на стороне изображения. Далее, не упоминается, что даже если значения являются значениями в центрах вращений глазных яблок, значения компенсируются, чтобы стать значениями в положениях пары окуляров, и объяснения опущены.
Когда относительные значения измерения измерены на почти всей области, как в непатентном документе 5 и непатентном документе 6, так как относительные значения измерения были непосредственно получены, процесс переходит к второму этапу S2. Как в непатентном документе 13 и непатентном документе 8, когда только одна или обе из положительной относительной конвергенции или отрицательной относительной конвергенции измерены на произвольном расстоянии, если это измерено в одной точке на произвольном расстоянии, тогда в общих чертах кривая оценивается при некотором допущении, таком, что другая криволинейная часть является линией. В настоящем изобретении точные значения измерения получают с одним предписанным углом конвергенции пучка, если это однофокусная линза, и точные значения измерения получают с, предпочтительно, двумя расстояниями (например, когда углы конвергенции 0,40 см, то угол конвергенции равен 1/0,4), если это линза с плавным переходом между частями с разным фокусным расстоянием («прогрессивная» линза), и т.д. Здесь, причина "предпочтительно" состоит в том, что для прогрессивной линзы, когда это единственное относительное значение измерения в удаленной точке, возраст оценивается из добавленной оптической силы до некоторой степени, и значения измерения для более близких точек, чем эта точка, вычисляются с помощью оценочного вычисления относительных значений измерения через возраст, которое описано ниже. Когда информацией от лица, сделавшего заказ, является информация, которая не включает все измеренные значения среди относительных значений измерения, другие относительные значения измерения вычисляются из одной или обеих из положительной относительной конвергенции и отрицательной относительной конвергенции при следующем допущении. Например, с использованием значений положительной относительной конвергенции диаграммы Дондерса согласно Hatada, которая показана на фиг. 34, они могут быть вычислены путем пропорционального распределения из реальной относительной конвергенции, полученной от лица, сделавшего заказ. А именно, данные отрицательной относительной конвергенции, данные положительной относительной конвергенции и данные отрицательной относительной аккомодации извлекаются из фиг. 34, и они вычисляются посредством умножения этих значений на "отношение" = (положительная относительная конвергенция лица, сделавшего заказ/положительная относительная конвергенция согласно фиг. 34). Далее, когда угол конвергенции равен 0, то отрицательная относительная конвергенция почти равна 0 и отрицательная относительная конвергенция не приемлема. Когда угол конвергенции не равен 0, отрицательная относительная конвергенция приемлема и они могут быть вычислены посредством умножения этих значений на "отношение" = (отрицательная относительная конвергенция лица, сделавшего заказ/отрицательная относительная конвергенция согласно фиг. 34). Далее, данные, из которых вычисляется отношение, не ограничены диаграммой Дондерса согласно Hatada, которая показана на фиг. 34. Когда есть более точные данные, например, когда есть данные, которые измерены посредством сужения условия, такого как возраст и условие использования обследуемого, то эти данные могут быть приняты.
Далее, если нет никаких относительных значений измерения лица, которое сделало заказ, которые непосредственно измерены, можно оценить положительную относительную конвергенцию и отрицательную относительную конвергенцию или положительную относительную аккомодацию и отрицательную относительную аккомодацию из возраста, и это является вторым по эффективности методом настоящего изобретения. Как это описано на "Фиг. 3" на странице 242 "Distributions of "Vergence Fusional Stereoscopic Limit (VFSL)" of Disparity in a Stereoscopic Display", (автор Shojiro Nagata, TVRSV, Vol.7, № 2, (2000), p.239-246), это объясняется очень большими индивидуальными различиями. Там вариации для 392 обследуемых с визуальным расстоянием 60 см являются такими, как от 0 до -27,6 градусов для CROSS (положительная относительная конвергенция) и от 0 до 13,9 градусов для UNCROSS (отрицательная относительная конвергенция). Можно заметить по этим данным, насколько большими являются индивидуальные различия. Среднее число для CROSS - 4,72 градуса и среднее число для UNCROSS - 3,34 градуса. В противоположность этим фактам можно сказать, что относительные значения измерения являются подходящими как индивидуальные элементы.
Метод получения информации об аккомодации - конвергенции из возраста, а именно метод получения положительной относительной аккомодации и отрицательной относительной аккомодации при произвольном угле конвергенции, был описан подробно в спецификации PCT/JP2008/069791, но он описывается здесь еще раз. Здесь, если существуют статистически достаточные результаты измерений, чтобы показать соотношения для возраста - положительной относительной аккомодации и отрицательной относительной аккомодации, то не требуется формировать приведенное ниже. Однако считается, что такие данные не существуют во время создания настоящей заявки. В этом отношении, качественно, известно, что для относительной конвергенции и относительной аккомодации, самонастройки легко происходят динамически или статически, и что имеется тенденция, состоящая в том, что линия Дондерса снижается по мере того, как возраст увеличивается. Положительная относительная аккомодация и отрицательная относительная аккомодация, полученные методом, описанным в спецификации PCT/JP2008/069791, являются, конечно, средними значениями для возраста, и они не предназначаются, чтобы ограничивать отдельные элементы. Сначала описан метод получения средних значений положительной относительной конвергенции и отрицательной относительной конвергенции через возраст. Описание приводится согласно спецификации PCT/JP2008/069791.
Способ генерации соотношения возраст - положительная относительная аккомодация, который является подходящим для использования рассматриваемого варианта осуществления, состоит в следующем. Во-первых, рассматриваются горизонтальные оси диаграмм Петерса согласно возрастам, показанным на фиг. 39-41, а именно, диапазоны на правой стороне от начала отсчета сферической диоптрической силы, имеющей значение 20/20. Эти диапазоны являются значениями положительных относительных аккомодаций, основанными на методе измерения. Затем, из трех частей графов получают положительные относительные аккомодации для 5-15 лет, 25-35 лет и 45-55 лет. Они, как предполагается, являются положительными относительными аккомодациями для центральных возрастов, а именно для 10 лет, 30 лет и 50 лет. Далее, предполагается, что положительная относительная аккомодация демонстрирует поведение, подобное тому, что имеет место для известных соотношений возраста-аккомодации. Один пример этого показан на фиг. 5 (например, "History of eyesight. Transition of age and adjustment curve", Tadao Tsuruta, Japanese journal of visual science, Vol.19, № 3, p. 103). Фиг. 5 - результат измерений по Дуэйну, и результат таков, что степени (коэффициент) понижения амплитуды аккомодации отличаются между диапазоном от 0 до 53,3 лет и последующим диапазоном. Далее, в вышеупомянутом документе Tsuruta подобные результаты получены посредством результатов измерения с диаграммой, полученной Hofstetter (там же, p.101) и диаграммой, полученной Landolt (там же, p.102), и т.д. Кроме того, предполагается, что положительная относительная аккомодация становится равной 0 в возрасте 75 лет. Даже если это отличается, это предположение приблизительно поддерживается.
Затем получают соотношение возраста - положительной относительной аккомодации, такое, что имеется линейное изменение от 0 до 53,5 лет и имеется линейное изменение от 53,5 до 75 лет. Так как это соотношение является измеренными значениями, для которых задняя вершина линзы является опорной, компенсация выполняется, чтобы настроить это опорное значение на опорное значение центра вращения глазного яблока, которое является опорным значением данных, описанных ниже. Компенсация является малой. Затем получают расстояние предписания и положительную относительную аккомодацию для угла конвергенции предписания для каждого возраста, используя вышеописанное соотношение возраста - положительной относительной аккомодации. Измеренное значение положительной относительной аккомодации при каждом угле конвергенции для каждого возраста до сих пор не существует.
Поэтому, во-первых, фактические результаты измерений на диаграмме Дондерса согласно Hatada, которая показана на фиг. 34 установлены как опорные. Положительная относительная аккомодация при угле конвергенции 0 на фиг. 34 равна приблизительно -2D (диоптрия). Здесь, положительная относительная аккомодация вычислена из данного произвольного возраста на основе вышеописанного соотношения возраста - положительной относительной аккомодации. Это положительная относительная аккомодация для произвольного возраста, каждое из относительных значений измерения на фиг. 34 распределяется пропорционально -2D, которая является положительной относительной аккомодацией на фиг. 34. Более конкретно, каждая положительная относительная аккомодация и отрицательная относительная аккомодация на фиг. 34 умножается на отношение = (вышеупомянутая расчетная положительная относительная аккомодация)/(-2). Далее, верхние пределы линии Дондерса и кривой Дондерса определяются через ранее описанное известное соотношение возраста - аккомодации. Расчетные кривые Дондерса, которые отделены соответствующими возрастами, показаны на фиг. 6-фиг. 9. Фиг. 6 показывает случай для 5-15 лет, фиг. 7 показывает случай для 25-35 лет, фиг. 8 показывает случай для 45-55 лет, и фиг. 9 показывает случай для 75 лет. Каждая из них является областью, которая является одной третью диапазона, в котором является возможной относительная аккомодация, и вычисляется комфортная область Персиваля, которая является подходящей для фузии, показанная на фигуре как серая область. Здесь, для 75 лет, почти нет никакой комфортной области, и результат таков, что она почти не появляется в масштабе чертежа. Это означает, что амплитуда аккомодации становится равной 0, и функция зрения в настоящем изобретении и визуальная функция, описанная в патентном документе 2, становятся эквивалентными. Даже в этом случае проектирование согласно настоящему изобретению выполняется через функцию остроты бинокулярного зрения, и это не ограничено патентным документом 2. Далее, диапазоны 15-25 лет, 35-45 лет, 55-75 лет могут быть вычислены из средних значений фиг. 5 и фиг. 6, фиг. 6 и фиг. 7, фиг. 7 и фиг 8. Кривые Дондерса для произвольных возрастов, полученные до сих пор, являются соотношениями конвергенции - относительной аккомодации. Эти соотношения также являются отношениями конвергенции - относительной конвергенции для произвольных возрастов. Из этих соотношений могут быть получены положительная относительная конвергенция, отрицательная относительная конвергенция, положительная относительная аккомодация и отрицательная относительная аккомодация при произвольном угле конвергенции для произвольного возраста.
Для других входных данных требуются пороговые значения для оценивания сенсорной фузии, но для них могут рассматриваться фузионная зона Пэнума и глубина фокусировки глазных яблок. Однако, как это было уже описано, их количественные измерения требуют точных и тщательных измерений в зависимости от условий стимулирования фузии. Кроме того, так как их характер таков, что они не могут быть представлены определенным измерением, они устанавливаются независимо от измерения. В качестве метода установки они могут быть произвольно выбраны из известных измеренных значений по усмотрению проектировщика, принимая во внимание условие использования очковой линзы. Более конкретно, для горизонтального направления фузионной зоны Пэнума, подходящей является середина интервала от предела фузии бинокулярного относящегося к сетчатке глаза несоответствия до максимума глубины. Для горизонтального направления исходя из фиг. 38 половина бинокулярного относящегося к сетчатке глаза несоответствия является подходящей. Далее, относительно глубины фокусировки настоящий заявитель не мог найти надежное измеренное значение. Явно описывая численные значения, основанные на характерных значениях из измеренных значений, показанных в таблице 2 как значения, полученные из горизонтального относящегося к сетчатке глаза несоответствия 15'-60', диоптрийная ширина приблизительно 0,06-0,3 является подходящей. Далее, значение 4'-30' является подходящим для вертикального относящегося к сетчатке глаза несоответствия. А именно, в качестве порогового значения сенсорной фузии, оно может быть установлено в 0,06-0,3 диоптрии в горизонтальном направлении и 0,016-0,15 диоптрии в вертикальном направлении. Далее, для случая косоглазия в принципе относительные значения измерения измеряются в скорректированном состоянии, и настоящее изобретение может быть применено без какого-либо изменения.
(3) Подробное объяснение первого этапа S1 (этап установки системы объект - очковая линза - бинокулярное глазное яблоко)
Затем, в качестве первого этапа S1 устанавливается система объект - очковая линза - бинокулярное глазное яблоко. В основном объект произвольно определяется проектировщиком. Поэтому очковая линза проектируется так, чтобы рабочий показатель очковой линзы стал выше при произвольном объекте, определенном проектировщиком. Данное изобретение не ограничено никаким объектом. Чтобы разъяснить особенность данного изобретения, объект описан подробно.
Здесь, объект на фиг. 44, который является "Фиг. 2" патентного документа 1 или объектом на "Фиг. 1" патентного документа 2, лежит на плоской поверхности. Проект линзы, для которого объектом является плоская поверхность, является одним из возможных объектов, которые приняты для очковой линзы для считывания символов на плотной газетной бумаге или на стене. Как это было уже описано, объект произвольно выбирается проектировщиком. Однако в случае, где объект подобен плоской поверхности, точки в пределах объекта иные, чем точки фиксации, имеют большие различия в расстояниях от обоих из глазных яблок. Поэтому, это имеет недостаток, состоящий в том, что становится трудным одновременно настраивать ошибку в оптической силе из точки фиксации, остаточный астигматизм и призму. Следовательно, призма становится больше. Это не приносит хорошего результата для функций бинокулярного видения.
Предпочтительный объект как объект, используемый для метода оценивания очковой линзы согласно настоящему изобретению, показан на фиг. 10. Приведенное ниже объяснение основано на линии фиксации на стороне изображения, и поскольку все является тем же самым за исключением пояснительной диаграммы, объяснение, основанное на линии фиксации на стороне объекта, опущено. Как показано на фиг. 10, во-первых, устанавливаются центр вращения правого глазного яблока 1R и центр вращения левого глазного яблока 1L. На фиг. 10 показана конфигурация относительно горизонтальной поверхности 20, которая включает оба центра вращения глазных яблок 1L и 1R. На фиг. 10 срединная точка обоих центров вращения глазных яблок 1L и 1R установлена в начало отсчета 1 в системе координат системы объект - очковые линзы - бинокулярное глазное яблоко. Затем объект 4 определяется на сферической поверхности 5 объекта, которая является полусферой переднего глаза, центрированного в начале отсчета 1 с радиусом, определенным расстоянием от начала отсчета 1 до точки 3 фиксации. Центры вращений обоих глазных яблок 1L и 1R размещены в пределах фронтальной плоскости. Когда объект 4 помещен в бесконечность, это рассматривается в качестве предела, где радиус сферической поверхности 5 объекта увеличен. Далее, местоположение объекта 4 определяется с использованием угла от средней линии 6, причем средняя линия 6 проходит через начало отсчета 1, как переменная, вместо угла зрения на стороне изображения, простирающегося из центров вращений обоих глазных яблок 1L и 1R к очковым линзам, или угла зрения на стороне объекта, простирающегося от очковых линз до объекта, как в обычной оптической системе. А именно, произвольное положение объекта 4 определяется как функция угла, причем угол основан на средней линии 6 из начала отсчета 1 системы. Этот угол θ определен как направление бинокулярного зрения. Далее, направление бинокулярного зрения θ может быть разделено на горизонтальное направление и вертикальное направление. Дополнительно, прямая линия, соединяющая центры вращений обоих глазных яблок, установлена как линейный сегмент между глазными яблоками 2.
Затем поясняется положение очковых линз. Очковые линзы помещаются между точкой фиксации значения предписания для дальней точки и соответствующими центрами вращений глазных яблок 1L и 1R. Очковые линзы имеют значение предписания в проектной опорной точке линзы, и они имеют произвольные наклоны относительно горизонтальной поверхности и фронтальной плоскости (фронтальный угол наклона, угол возвышения), и эксцентриситеты (эксцентриситет в вертикальном направлении, эксцентриситет в горизонтальном направлении). Расстояние от задней вершины линзы до центра вращения глазного яблока обычно равно 27 мм, или 24-36 мм, как описано в строках 4-5 снизу в правом столбце на странице 2 японской опубликованной прошедшей экспертизу заявки № 42-9416. Лучше проектировать как отдельный элемент для случая, где расстояние больше или равно 27±1 мм.
Затем, относительно движения глазного яблока предполагается, что для одного глаза справедлив закон Листинга, а для бинокулярных глаз справедлив закон Геринга равных иннерваций. Центры вращений глазных яблок 1L и 1R перемещаются, когда вращаются вверх и вниз или вправо и влево, так что расстояния от центров вращений до вершин роговых оболочек изменяются. А именно, когда левое и правое глазные яблоки смотрят на близкую точку, они сходятся из-за соотношения конвергенции - аккомодации, однако известно, что центры вращения 1L и 1R тогда перемещаются. Далее, в качестве явления, которое отличается от закона Геринга, но подобно этому закону имеется свойство, состоящее в том, что, как при отражении света, выполняются отклики аккомодации тех же величин, даже если преломляющие силы левого и правого глаз отличаются. Это свойство не противоречит определению, что относительная конвергенция является одним значением для обоих глаз, и это очень удобно для вычисления левой и правой остроты зрения с относительной аккомодацией. Поскольку отсутствует проблема в смысле аппроксимации в настоящем изобретении пояснение приводится для системы, в которой центры вращений глазных яблок 1L и 1R фиксированы.
(4) Подробное объяснение второго этапа S2 (процесс вычисления опорной аберрации)
На втором этапе, чтобы сделать проектные опорные точки пары очков системы «объект обоих глаз - линзы - бинокулярное глазное яблоко» опорами для вычисления аберраций, как описано ниже, формы линзы установлены так, чтобы они обеспечили предопределенные значения предписания в проектных опорных точках. Далее, в общем случае проектные опорные точки указывают точки, где получаются предписанные значения. Они помещаются на фронтальные поверхности очковых линз, но они могут быть помещены на задних поверхностях. В прогрессивной линзе проектные опорные точки обычно отделены в различных положениях линзы, таких как точка измерения оптической силы при дальнозоркости, точка измерения оптической силы при близорукости и призменная точка измерения. Далее, для однофокусной линзы, которая является линзой для близорукости, в принципе различные величины для оптических вычислений вычисляются вдоль основного луча, проходящего от точки фиксации на объекте к центру вращения глазного яблока и проходящего через точку измерения оптической силы при близорукости. С другой стороны, имеется случай, в котором предписывается, при определении PD близорукости, просто вычитать 2 мм из зрачкового расстояния (это называется PD) и устанавливать его в качестве точки зрения.
В любом случае формы линзы формируются так, чтобы предписанные значения были обеспечены в проектных опорных точках. Формы линзы формируются, когда они сходятся к предписанным значениям, во время процесса вычисления оптимизации. Дополнительно, для случаев оценивания, в которых надевают пару очковых линз, которые являются универсальными линзами, имеются некоторые случаи, в которых очковые линзы и линии взгляда, проходящие через проектные опорные точки, не перпендикулярны. В этих случаях небольшие аберрации происходят в проектных опорных точках из-за наклонов, но предписанные значения достигаются в приближенном смысле.
Здесь, значениями предписания являются сферическая диоптрическая сила, степень астигматизма, астигматическая ось, призма, призменная ось и добавленная оптическая сила. Так как аберрация определяется как отличие от опоры, эти значения предписания становятся опорными. Фиг. 11 показывает состояния, в которых оба глазных яблока 10L и 10R рассматриваются сверху. На фиг. 11 части, соответствующие фиг. 10, обозначены теми же ссылочными позициями и перекрывающиеся объяснения опущены. Линии фиксаций 13L0 и 13R0, которые проходят через соответствующие опорные точки левой очковой линзы 11L и правой очковой линзы 11R от левого глаза 10L и правого глаза 10R, соответственно, преломляются очковыми линзами 11L и 11R, становятся глазными направлениями 13L0' и 13R0' и пересекаются друг с другом на объекте 12 на срединной плоскости 7 на сферической поверхности 5 объекта. А именно, это конфигурируется так, чтобы объект 12 (объект, расположенный в положении, где линии фиксаций 13R0 и 13L0, из соответствующих центров вращения глазных яблок 1L и 1R и проходящие через проектные опорные точки 11PL и 11RL, пересекаются на сферической поверхности 5 объекта после прохождения через линзы с использованием нормального метода трассировки луча) находился в срединной плоскости 7. Даже если он не находится в срединной плоскости 7, это достигается при сходимости во время процесса вычисления оптимизации. Здесь, причина того, почему объект 4 на фиг. 10 и объект 12 на фиг. 11 обозначены различными ссылочными позициями, состоит в том, что в общем случае проектные опорные точки 11PL и 11RL не находятся на горизонтальной поверхности 20, показанной на фиг. 10.
Здесь, чтобы определить угол конвергенции, для удобства последующего объяснения, компонент проекции в направлении, перпендикулярном к срединной плоскости средней линии линий фиксаций 13L0 и 13R0 левого и правого глаз 10L и 10R, определен как "параллельный поверхности компонент", а компонент в направлении, параллельном срединной плоскости, определен как "перпендикулярный поверхности компонент". Далее, параллельные поверхности компоненты углов между левой и правой линиями фиксации 13L0, 13R0 и средними линиями линий фиксаций 13L0, 13R0 определяются как θHL0 и θHR0, соответственно. Дополнительно, перпендикулярные поверхности компоненты углов между левой и правой линиями фиксации 13L0, I3R0 и средние линии линий фиксации 13L0 и 13R0 определены как θVL0 и θVR0 соответственно. Тогда угол конвергенции в направлении θCH0, параллельном поверхности, определен как сумма θHR0 и θHL0. Знаки θCH0, θHR0 и θHL0 произвольны, пока они не противоречивы, но в настоящем изобретении, когда глазные яблоки находятся в сходящемся состоянии, все они установлены в положительные значения. Положительное и отрицательное значения реверсируются, когда глазные яблоки находятся в расходящемся состоянии. Точно так же перпендикулярный поверхности компонент обозначается как θCV0 и определяется как сумма θVR0 и θVL0. Обычно центры вращений левого и правого глазных яблок находятся почти на той же самой горизонтальной поверхности, но есть некоторые случаи, в которых имеются небольшие отклонения. Поэтому, как для направления горизонтальной поверхности, θCV0 устанавливается на положительное значение во время сходящегося состояния и устанавливается на отрицательное значение во время расходящегося состояния. Представляя с помощью формул горизонтальный поверхности компонент θCH0 и перпендикулярный поверхности компонент θCV0 угла конвергенции, который должен быть опорой (опорное значение угла конвергенции), принимают следующий вид:
θCH0=θHR0+θHL0
θCV0=θCR0+θVL0
В общем, θCV0 равен 0, и форма линзы и опорная точка установлены так, чтобы он стал равен 0.
Фиг. 12 показывает, что углы зрения θHL0 и θHR0, определенные на стороне изображения на фиг. 11, установлены на углы зрения θHL0' и θHR0' линиями фиксаций 13L0' и 13R0' на стороне объекта. Фиг. 13 и фиг. 14 показывают представление на фиг. 11 и фиг. 12 со стороны соответственно. Можно заметить, что средняя линия 13RL0 линий фиксаций 13L0 и 13R0 на стороне изображения и средняя линия 13RL0' линий фиксаций 13L0' и 13R0' на стороне объекта проходят через начало отсчета 1 и наклонены от средней линии 6, которая продолжается до объекта 12. Дополнительно, как для определения на стороне изображения, на стороне объекта получено следующее:
θCH0'=θHR0'+θHL0'
θCV0'=θVR0'+θVL0'
Здесь поясняются знаки относительных значений измерения, ошибок в оптической силе и аберрации конвергенции. Во-первых, знаки непосредственно не связаны с настоящим изобретением, даже если знаки назначены каким-либо образом, они находятся в рамках настоящего изобретения, пока они логически непротиворечивы. Далее приведены обычный способ назначения знаков и объяснение в настоящем изобретении. Нормальные знаки относительных значений измерения предполагают состояние, в котором объект фиксирован. Знак относительной аккомодации указан в зависимости от положительной или отрицательной оптической силы вводимой линзы, и знак двигательной фузии обозначен в зависимости от направления вводимой призмы и измеренного значения призменной диоптрии.
Например, когда вставлена сферическая отрицательная линза и измеряется предельное значение аккомодации, положительная относительная аккомодация указывается в значении, соответствующем оптической силе линзы, а именно в отрицательном значении. Для положительной относительной конвергенции вставляется призма в базовом направлении, и измеряется предельное значение конвергенции, и указываются степень призмы и направление, а именно, единицей является призменный диоптр и указывается от базы. Для относительной конвергенции нет никакого знака, а только указание направленности. Таким образом, знаки удобны для стороны измерителя. Далее, вертикальная фузионная конвергенция есть способность пересечь глазные яблоки в вертикальном направлении, и наоборот протяженное направление не наблюдается. Для измерения вертикальной фузионной конвергенции имеется несколько примеров в прошлом, и отсутствует стандартное значение для значения измерения. Результаты измерения просто называются вертикальной фузионной конвергенцией, и они указываются в положительных значениях. С другой стороны, на диаграмме Дондерса положительная аккомодация и положительная конвергенция помещены в математически положительном направлении от линии Дондерса, но их обычный метод отображения основан на отрицательных значениях или основан на базовом указании. Относительные значения измерения не дают хорошего соответствия с диаграммой Дондерса, и они не выражены математически.
В настоящем изобретении добавлено следующее объяснение, чтобы признаки относительных значений измерения были совместимы со знаками средней преломляющей силы и аберрации конвергенции. Во-первых, состояние, в котором параллельный поверхности компонент аберрации конвергенции является отрицательным значением, является состоянием, в котором направленная вовне призма установлена перед глазом. Это то же самое состояние, что и в методе измерения положительной относительной конвергенции. Поэтому в настоящем изобретении положительную относительную конвергенцию рассматривают как синоним для направленной вовне призмы и отрицательного значения. Далее, отрицательную относительную конвергенцию рассматривают как синоним для направленной внутрь призмы и положительного значения. Затем, состояние, в котором средняя преломляющая сила отрицательна, является состоянием, в котором сферическая отрицательная линза устанавливается перед глазом. Это то же самое состояние, что и в методе измерения положительной относительной аккомодации. Положительная относительная аккомодация выражается отрицательным значением, но это согласуется с определением средней преломляющей силы. Точно так же, когда средняя преломляющая сила является положительным значением, ее знак согласуется со знаком отрицательной относительной аккомодации. Для вертикальной фузионной вергенции нет никакого знака для обычных измеряемых значений, знак назначается произвольно. Предпочтительно, что вертикальная фузионная вергенция согласуется, например, с определением перпендикулярного к поверхности направления аберрации конвергенции. В общем случае центры вращений левого и правого глазных яблок находятся в одной и той же горизонтальной плоскости. В этом случае изменения линий фиксаций анизотропными вращениями в вертикальном направлении левого и правого глаз всегда находятся в расширяющихся направлениях. Однако имеется случай, когда левое и правое глазные яблоки немного отклонены в вертикальном направлении. В этом случае изменения линий фиксаций анизотропными вращениями в вертикальном направлении левого и правого глаз могут быть не только в расширяющихся направлениях, но также и в сужающихся направлениях. Перпендикулярный поверхности компонент аберрации конвергенции выражается положительным значением в направлениях, в которых глазные яблоки сужаются, и выражается отрицательной величиной в направлениях, в которых глазные яблоки расширяются. Поэтому, предпочтительно, что знак вертикальной фузионной вергенции является отрицательным при сравнении с перпендикулярным поверхности компонентом аберрации конвергенции. Разумеется, анизотропные вращения, при которых глазные яблоки расширяются в вертикальном направлении, не наблюдаются. Таким образом, не должно быть положительного значения, и предпочтительно, что пороговое значение в этом направлении всегда равно 0.
(5) Подробное объяснение третьего этапа S3 (процесс вычисления аберрации в произвольной оцениваемой точке объекта)
Определения оптических вычислений и т.д. бинокулярной системы, объясненной во втором этапе, далее описаны подробно, и оптическое оценивание выполняется в произвольной оцениваемой точке линзы. В настоящем изобретении бинокулярная система, для которой расстояние до объекта бесконечно, определяется как бинокулярная система для ближнего просмотра, при котором расстояние до объекта установлено на бесконечное. Поэтому это может быть показано на чертеже. Схематичная конфигурация бинокулярной системы в произвольном бинокулярном направлении показана на фиг. 15. Детали оптического вычисления объяснены со ссылкой на фиг. 15. Произвольное положение объекта в произвольном бинокулярном направлении от начала отсчета 1 бинокулярной системы установлено в оцениваемую точку 22. Среди линий фиксаций, начинающихся из центров вращений левого и правого глаз 1L и 1R, проходящих через оцениваемые точки 11NL и 11NR левой и правой очковой линзы 11L и 11R, преломляющихся и проходящих через оцениваемую точку 22, при использовании метода трассировки луча линии продолжения на стороне изображения линий фиксаций установлены в 13L и 13R. Здесь, в примере, показанном на чертеже, представлен случай, в котором точка 22' пересечения линий фиксации 13L и 13R расположена за пределами сферы 5 объекта. Даже если пересечение линий фиксаций 13L' и 13R' не может пройти через оцениваемую точку 22 с единственной попыткой, оптические лучи, которые сходятся в оцениваемой точке 22, могут быть вычислены с необходимой точностью путем изменения углов лучей, испускаемых из центров вращений глазных яблок 1L и 1R.
Здесь горизонтальный к поверхности компонент угла конвергенции пучка θСН в оцениваемой точке 22 определен, как указано ниже:
θCH=θHR+θHL
Точно так же вертикальный к поверхности компонент угла конвергенции θCV в точке 22 может быть определен, как указано ниже:
θCV=θVR+θVL
Здесь параллельные к поверхности компоненты углов, стягиваемых средней линией 26 линий фиксаций 13L и 13R и линий фиксаций 13L и 13R, которые включают среднюю линию 26 линий фиксаций 13L и 13R и которые параллельны поверхностности, перпендикулярной срединной поверхности, установлены в θHL и θHR, и точно так же в вертикальном направлении, перпендикулярные к поверхности компоненты, которые включают среднюю линию 26, и которые параллельны к поверхности, параллельной срединной поверхности, установлены в θVL и θVR.
А именно, параллельный к поверхности компонент и перпендикулярный к поверхности компонент аберрации конвергенции в оцениваемой точке 22 представлены следующим образом:
(параллельный поверхности компонент аберрации конвергенции): θCH-θCH0
(перпендикулярный к поверхности компонент аберрации конвергенции): θCV-θCV0
Фиг. 16 - диаграмма, показывающая углы конвергенции θHL' и θHR', когда они определены как линии фиксаций 13L' и 13R' на стороне изображения. В этом случае параллельные к поверхности компоненты углов, стягиваемых средней линией 27 линий фиксаций 13L' и 13R' и линий фиксаций 13L' и 13R', которые включают среднюю линию 27 линий фиксаций 13L' и 13R', и которые параллельны поверхности, перпендикулярной к срединной поверхности, установлены в θHL' и θHR', и точно так же в вертикальном направлении, перпендикулярные к поверхности компоненты, которые включают вышеописанную среднюю линию 27, и которые параллельны поверхности, параллельной к срединной поверхности, установлены в θVL' и θVR'. В это время, как для вышеописанных определений на стороне изображения, параллельный к поверхности компонент и перпендикулярный к поверхности компонент аберрации конвергенции, определенные на стороне объекта в оцениваемой точке 22, основываясь на следующем:
θCH'=θHR'+θVL'
θCV'=θCR'+θVL',
представляются следующим образом;
(параллельный к поверхности компонент аберрации конвергенции): θCH'-θCH0'
(перпендикулярный к поверхности компонент аберрации конвергенции): θCV'-θCV0'
Различиями оптических значений вдоль линий фиксаций 13L и 13R, показанных на фиг. 15, относительно оптических значений вдоль линий фиксаций 13L0 и 13R0, описанных на фиг. 11, являются аберрации. А именно, сферическая диоптрическая сила, степень астигматизма, астигматические оси и угол конвергенции, которые вычислены во втором этапе S2, установлены как опорные, и на третьем этапе S3 вычисляются ошибка в оптической силе и остаточный астигматизм из различий сферической диоптрической силы, степени астигматизма и астигматических осей. Относительно угла конвергенции, когда опорное значение угла конвергенции, полученное на втором этапе S2, установлено как опорное, как описано выше, аберрация конвергенции определяется как различие между опорой и углом конвергенции (параллельный к поверхности компонент есть θCH, который является суммой θHR и θHL на Фиг. 15), который является углом между линиями фиксаций 13L и 13R от обоих глазных яблок 10L и 10R. Чтобы определить более подробно, аберрация конвергенции - это различие в угле конвергенции при установке оптической величины вдоль основного луча, причем основной луч продолжается от объекта до центра вращения глазного яблока и проходит через проектную опорную точку в качестве опоры.
Аберрация конвергенции, определенная в настоящем изобретении, отличается от обычного бинокулярного относящегося к сетчатке глаза несоответствия изображения. Более конкретно, аберрации конвергенции являются измеренными значениями относительных значений измерения, которые измеряются перед глазами, когда надевают корректирующие очки. Поэтому аберрация конвергенции отличается от обычного бинокулярного относящегося к сетчатке глаза несоответствия изображения в том отношении, что она является аберрацией в угле конвергенции в состоянии, в котором надеты левый и правый корректирующие окуляры в соответствии с состоянием измерения, в том отношении, что она является аберрацией, когда рассматривается объект, определенный в бинокулярном направлении (рассматривается произвольная оцениваемая точка 22 на сферической поверхности 5 объекта, включающей срединную поверхность), и в том отношении, что она определена не с узловыми точками, а с линиями фиксации, проходящими через центры вращений глазных яблок. Далее, она отличается от бинокулярного относящегося к сетчатке глаза несоответствия изображения в том отношении, что имеют место движения глазных яблок. Что касается термина «бинокулярное относящееся к сетчатке глаза несоответствие изображения», можно сослаться на "Handbook of Visual Information Processing", отредактировано The Vision Society of Japan, (Asakura Publishing Co., Ltd (2000), p.283-287).
Далее, аберрация конвергенции, определенная в настоящем изобретении, дополнительно отличается от угла конвергенции, который встречается в психологии. Относительно "угла конвергенции", определенного в психологии, есть описание, например, в "Vergent Movement and Binocular Stereopsis" (Optical Review, Vol. 23, № 1 (January 1994), p. 17-22). Согласно этому описанию, это "угол между точкой фиксации (точка пересечения зрительных осей) и точкой вращения каждого из глаз (центры вращений)". Различия между аберрацией конвергенции и углом конвергенции заключаются в том отношении, что это аберрация угла конвергенции в состоянии, когда надеты левая и правая корректирующие линзы, в том отношении что это аберрация, когда рассматривается объект, который определен в бинокулярном направлении просмотра, и в том отношении, что угол между линиями фиксаций, проходящими через левую и правую опорные точки пары окуляров, установлен на опорное значение, чтобы получить различие в аберрациях. Можно заметить, что это значение полностью отличается от аберрации конвергенции согласно настоящему изобретению, которая определена из углов визирования линий фиксаций, которые проходят через пару окуляров и достигают оцениваемой точки.
Здесь, разности между различием в горизонтальном направлении или различием в вертикальном направлении, описанная в патентном документе 3 и аберрация конвергенции, определенная в настоящем изобретении, рассматриваются снова. Следующие 5 вопросов рассмотрены как различия аберрации конвергенции:
a. Определение основано на вергентном движении (vergence - контралатеральное бинокулярное движение) закона Геринга о равных иннервациях, который является законом движения бинокулярного зрения, а именно, определение основано на физиологическом знании, полученном из сходящегося (конвергентного) движения.
b. Можно использовать произвольный объект, определенный направлением бинокулярного зрения.
c. Оценивания, основанные на той же самой базе, могут быть выполнены по всему полю зрения, так как имеется одна база для оценивания.
d. За счет предложенных параллельного к поверхности компонента и перпендикулярного к поверхности компонента, дано физиологически подходящее определение, предусматривающее разделение на компоненты и смещение от горизонтальной поверхности.
e. Положение объекта определено не на поверхности, а определено стереоскопически.
Здесь различие в горизонтальном направлении и различие в вертикальном направлении, описанное в патентном документе 3, проанализировано подробно. Горизонтальный компонент на "Фиг. 2" патентного документа 3 показан на фиг. 17. Так как вертикальное направление сходно, только различие в положении ΔPH в горизонтальном направлении, описанное на странице 5, строка 35 патентного документа 3 поясняется ниже. Как показано на фиг. 17, расстояние между центрами вращений обоих глазных яблок установлено в PD и расстояние от центров вращений обоих глазных яблок до поверхности 59, включающей в себя точку P, установлено в L. Далее, на фигурах в патентном документе 3 не показано, но точка, равным образом разделяющая центры вращений обоих глазных яблок, которая также является точкой на поверхности 59 объекта, установлена в точку q. Точка q определена как точка пересечения, где линии фиксаций Lr, Ll из центров вращений обоих глазных яблок в переднем направлении и поверхность 59 пересекаются. Углы обзора линий фиксаций Lr и Ll установлены как αR и αL, а углы обзора линий фиксаций 54 и 55, от линий фиксаций Lr и Ll, установлены в ΔαR и ΔαL соответственно.
Тогда различие в положении ΔРН в горизонтальном направлении выражается следующим образом:
ΔРН=L×tan(αR+ΔαR)-L×tan (αL+ΔαL)-PD
Далее, расстояние между центрами вращений обоих глазных яблок PD имеет следующее отношение, используя (αR), (αL) и L:
PD=L×tan(αR)-L×tan(αL)
Различие в горизонтальном направлении описано как деление позиционного различия в горизонтальном направлении на расстояние до объекта, L. Таким образом, установлена следующая формула:
Различие в горизонтальном направлении = tan(αR+ΔαR)-tan(αL+ΔαL)-PD/L
Путем подстановки PD получим следующее:
Различие в горизонтальном направлении = tan(αR+ΔαR)-tan(αL+ΔαL)-(tan(αr)-tan(αL))
Здесь, только когда ΔαR и ΔαL являются достаточно малыми в центральной части поля зрения, устанавливается следующая приближенная формула:
Различие в горизонтальном направлении = ΔαR-ΔαL
Поэтому "различие в горизонтальном направлении" в патентном документе 3 представляет в очень ограниченной узкой области центральной части поля зрения различие в угле конвергенции, когда рассматривается точка P на той же самой поверхности 59, делая угол между линиями фиксаций Lr и Ll опорным. Однако это становится величиной, которая не имеет отношения к углу конвергенции в области иной, чем центральная часть, где ΔαR и ΔαL велики, и это становится значением, которое не имеет никакой базы в физиологии.
Если различие в горизонтальном направлении, которое не имеет никакой физиологической базы, используется как есть в качестве функции оценивания, то можно понять, что это имеет следующие проблемы для оценивания показателей пары окуляров.
1. Точка P и точка q должны быть на той же самой поверхности 59 объекта, как и в случае объяснения фигуры у Zeiss. Поэтому за исключением поверхности, для которой поверхность объекта параллельна фронтальной плоскости, для различия в горизонтальном направлении опорная точка изменяется для каждого из расстояний до объекта и это не может быть методом оценивания для всей линзы. А именно, это не имеет свойства аберрации.
2. Когда объектом является та же самая поверхность 59 объекта, как в патенте Zeiss, это становится единственной базой, и это имеет свойство аберрации. Однако, когда (αR), (αL), (ΔαR) и (ΔαL) становятся большими, поскольку тангенс имеет нелинейность относительно угла, он не согласуется с углом вергентности, что представлено разностью углов ΔαR - ΔαL. Поэтому, разность в горизонтальном направлении не имеет физиологической базы на периферии поля зрения.
3. Точно так же, когда линии фиксаций 14 и 15 сдвигаются от горизонтальной поверхности, это приводит к отличию от исходного угла конвергенции.
Согласно объясненному выше определению патентного документа 3, не может иметься единственное однородное определение по всей поверхности объекта, и это становится функцией оценивания, не имеющей физиологической базы вокруг периферии поля зрения. Является неподходящим оценивать бинокулярное зрение с использованием неясного определения, которое не имеет никакой базы.
Далее подробно объяснены различия между линией фиксации согласно методу трассировки луча в настоящем изобретении и фактической линией фиксации. Относительно параллельного к поверхности направления имеется произвольное отношение соответствия в пределах границ дивергенции и границ конвергенции глазных яблок. Поэтому возможно, что в параллельном к поверхности направлении линий фиксаций 13L0' и 13R0' на фиг. 11 и Фиг. 12, они всегда проходят через оцениваемую точку 12. Здесь, это объясняется в соответствии с непатентным документом 15. Устанавливая ипсилатеральное бинокулярное движение в θ, контралатеральное бинокулярное движение в µ, момент правого глаза в MR, момент левого глаза в ML, закон Геринга равных иннерваций может быть выражен следующими формулами:
θ+µ/2=MR
θ+µ/2=ML
Тогда в пределах границ дивергенции и границ конвергенции глазных яблок произвольные MR и ML могут быть выражены через θ и µ. А именно, произвольным движением левого и правого глазных яблок в рамках ипсилатерального бинокулярного движения и контралатерального бинокулярного движения в параллельном к поверхности направлении можно пройти через оцениваемую точку 22.
Однако в перпендикулярном к поверхности направлении фактически левое и правое глазные яблоки не могут вращаться независимо. Поэтому на первый взгляд представляется, что глазные яблоки не могут вращаться в соответствии с методом вычисления линий фиксаций согласно данному изобретению. Однако вертикальная фузионная вергенция двигательной фузии возможна через движение, и это возможно в перпендикулярном к поверхности направлении в фузионной области Пэнума. Фузия в вертикальном к поверхности направлении имеет пороговое значение, но это возможно, если это является ненамеренным. Поэтому посредством линий фиксации через метод трассировки луча аберрация конвергенции в перпендикулярном к поверхности направлении не противоречит фактическим линиям фиксаций. Однако, если вертикальная фузионная вергенция, которая больше или равна пороговому значению, становится перпендикулярным к поверхности компонентом, то, разумеется, это не может быть реализовано. Метод вычисления посредством линий фиксаций с методом трассировки луча в настоящем изобретении является средством для определения того, возможно ли это или нет.
В этом варианте осуществления вычисляются вышеупомянутая ошибка в оптической силе, остаточный астигматизм, аберрация конвергенции и призменное значение как скалярная величина, которая не включает вектор, так как направление вычисляется как аберрации, принадлежащие оцениваемой точке (обычно с шагом 1-10 градусов в направлении бинокулярного зрения на всей поверхности линзы, и имеются некоторые случаи, в которых линии фиксаций существуют только одна из левого направления и правого направления, но точки также являются опорными точками) объекта в направлении бинокулярного зрения в системе «объект - очковые линзы - бинокулярные глазные яблоки». Для призмы, так как ухудшение остроты зрения хроматической аберрацией пропорционально величине призмы, а не разности призмы, это не рассматривается как аберрация и используется как есть. Далее, причина, почему нет никакой бинокулярной призменной аберрации, может быть легко понята посредством интерпретации, что они заменяются аберрацией конвергенции.
Аберрация конвергенции рассматривается из функционального аспекта живых систем, например из фактов, что латентность вергентности равна 150-200 мс, импульсивное движение глазного яблока - за 200 мс приблизительно 800 раз/сек, контроль движения 350-400 мс и зрачковая ближняя реакция 400-450 мс. В этом случае среди движений линий фиксаций объекта во время вызванного несоответствием движения конвергенции, которое является комбинацией конвергенции и импульсивного движения глазного яблока, контроль и зрачковая ближняя реакция являются постоянными или почти не изменяются по сравнению с конвергенцией и импульсивным движением. Поэтому аберрация конвергенции рассматривается как аберрация, имеющая более высокий приоритет, чем другие аберрации, ошибка в оптической силе и остаточный астигматизм, кроме как в линии пересечения, которая проходит через опорную точку, а именно, в произвольной оцениваемой точке линзы. Относительно вызванного несоответствием движения конвергенции это описано подробно в "Adaptive change in dynamic properties of human disparity-induced vergence", М. Takagi, et al., Invest Ophthalmol. Vis Sci, 42, (2001), P.1479-1486. А именно, в течение времени между объектом 12 на фиг. 11 и объектом 22 на фиг. 15 действует подавление во время перехода, и это является состоянием, в котором невозможно видеть. Поэтому они связаны кратковременным различием друг с другом и отношение аберрации поддерживается.
(6) Подробное объяснение четвертого этапа S4 (категоризация фузионного состояния на основе аберрации конвергенции и ошибки в оптической силе)
Определяется, находятся ли ошибка в оптической силе и аберрация конвергенции, полученные посредством третьего этапа S3, в пределах относительной аккомодации, относительной конвергенции и вертикальной фузионной вергенции. Далее, в качестве единицы ошибки в оптической силе используется диоптрия. Дополнительно, аберрация конвергенции, определяемая в настоящем изобретении, выражается в единицах угла конвергенции, и используется метроугол (M.A), единица в минутах (дуговые минуты) или призменная диоптрия (Δ в символе). Когда ошибка в оптической силе и аберрация конвергенции находятся в пределах относительной аккомодации, относительной конвергенции и вертикальной фузионной вергенции, то есть двигательная фузия или сенсорная фузия, и фузия возможна.
Более конкретно, для двигательной фузии, когда аберрация конвергенции во время, когда линия фиксации перемещается от проектной опорной точки 12 объекта к произвольному объекту 22, находится в пределах положительной относительной конвергенции, отрицательной относительной конвергенции и вертикальной фузионной вергенции, это означает, что фузионное условие удовлетворено относительно конвергенции. При максимальном значении в диапазоне, так как это является пределом двигательной фузии, имеется риск утомляемости. Поэтому предпочтительно, что стандартный диапазон, в пределах которого фузия возможна с комфортом, установлен на комфортные зоны Персиваля (в пределах одной трети от центра диапазона относительной конвергенции, причем относительная конвергенция является суммой положительной относительной конвергенции и отрицательной относительной конвергенции, и в пределах 3 призменных диоптрий для угла конвергенции). Далее, предпочтительно, что положительная относительная конвергенция и отрицательная относительная конвергенция, которые приблизительно эквивалентны, находятся в пределах одной трети самих себя. То же самое может быть сказано для ошибки в оптической силе. А именно, когда она находится в пределах положительной относительной конвергенции и отрицательной относительной конвергенции и, дополнительно, в пределах положительной относительной аккомодации и отрицательной относительной аккомодации, тогда фузия возможна. Комфортные зоны Персиваля действительны для ошибки в оптической силе. А именно, предпочтительны диапазоны 1/3. Для вертикальной фузионной вергенции она измеряется только в вертикальном направлении, в котором пересекаются глазные яблоки, и предпочтительно составляет 1/3 от самой себя, в соответствии с относительной конвергенцией и относительной аккомодацией. Как отмечено выше, когда ошибка в оптической силе и аберрация конвергенции находятся в пределах относительных значений измерения, предпочтительно, в пределах 1/3, это категоризируется как фузия, а если любая из них больше, то это категоризируется как отмена фузии.
Здесь, на относительные значения измерения оказывают влияние многие факторы. Относительные значения измерения могут изменяться в зависимости от, например, яркости, конвергенции, статической или динамической самонастройки аккомодации и пространственной частоты объекта, подлежащего измерению. Поэтому они должны быть измерены при условии, которое эквивалентно основной окружающей среде использования очков.
Далее, двигательная фузия и сенсорная фузия имеют пространственные анизотропии. Поэтому они отличаются в зависимости от положения глаз, а именно первого положения глаз, второго положения глаз и третьего положения глаз. Особенно в третьем положении глаз, когда глазные яблоки движутся согласно закону Листинга, горизонтальные оси глазных яблок не параллельны поверхности, включающей в себя среднюю линию между линиями фиксаций 13R и 13L и линейный сегмент 2 между глазными яблоками. Поэтому для двигательной фузии и сенсорной фузии, которые являются свойствами бинокулярного зрения, относительная конвергенция, вертикальная фузионная вергенция и форма фузии Пэнума становятся немного отличающимися логически и математически. Далее, логически и математически спрогнозировано, что в третьем положении глаз они становятся отличающимися между ипсилатеральным бинокулярным движением глазного яблока и контралатеральным бинокулярным движением глазного яблока. Однако когда вращательные движения глазных яблок происходят одновременно с движениями согласно закону Листинга, то логический и математический вывод, описанный выше, не поддерживается. Вышеуказанное измерение изменения в форме области не выполнено ко времени настоящей заявки. Поэтому в настоящем изобретении относительные значения измерения в других положениях представлены относительным значением измерения в первом положении глаз.
Кроме того, в третьем положении глаз имеет место элемент вращения глазного яблока. В настоящее время количественное понимание этого эффекта является недостаточным. Однако замечено, что оно вращается так, что двигательная фузия упрощается. Естественно, как эффект вращения, сам закон Листинга не изменяется (во-первых, закон Листинга не имеет никакого отношения к вращению глазного яблока), но это влияет на последующие вычисления остаточного астигматизма и вычисления значений относительной конвергенции и относительной аккомодации, и вычисление остроты зрения, описанное ниже. В настоящем изобретении эффект вращения не объясняется. В настоящем изобретении измерения могут использоваться индивидуальные относительные значения, но могут быть использованы стандартная двигательная фузия и стандартная сенсорная фузия.
Область двигательной фузии и область сенсорной фузии были измерены многими исследователями, и они таковы, как приведено в таблице 1 и таблице 2. Далее, эти результаты зависят от пространственной частоты объекта, расстояния до объекта, возраста и положения глаз. Так как индивидуальные различия велики, они являются опорными значениями. Однако из этих результатов можно понять, что двигательная фузия и сенсорная фузия отличаются приблизительно в 10 раз в горизонтальном направлении и приблизительно в 5 раз в вертикальном направлении.
То, что ошибка в оптической силе и аберрация конвергенции становятся в пределах относительной аккомодации и относительной конвергенции означает, что при быстром движении обоих глазных яблок диапазоны установлены на диапазоны, в пределах которых возможна сенсорная фузия. Затем, когда ошибка в оптической силе становится в пределах глубины фокусировки, и аберрация конвергенции находится в фузионной области Пэнума, то становится возможной сенсорная фузия. Как глубина фокусировки, так и фузионная зона Пэнума зависят от пространственной частоты и угла обзора объекта. Обычно глубина фокусировки равна 0,3 диоптрии, и это соответствует 2Δ в горизонтальном направлении и 1Δ в вертикальном направлении. Когда вышеупомянутые фузионные условия удовлетворены, ощущение глубины, а именно условие бинокулярного стереоскопического представления, удовлетворено.
Подводя итоги классификации двигательной фузии (фузия невозможна, двигательная фузия, сенсорная фузия), области, где фузия невозможна, и области фузии классифицируются с использованием относительных значений измерения. Более конкретно, можно рассмотреть трехмерное пространство, в котором горизонтальная ось установлена на относительную конвергенции, вертикальная ось установлена на вертикальную фузионную вергенцию и глубина установлена на относительную аккомодацию. При этом для относительной конвергенции, положительная относительная конвергенция и отрицательная относительная конвергенция установлены в пороговые значения, и они сравниваются с параллельным поверхности компонентом аберрации конвергенции. И если параллельный поверхности компонент аберрации конвергенции находится в пределах пороговых значений положительной относительной конвергенции и отрицательной относительной конвергенции, то он находится в области двигательной фузии по горизонтальной оси. В то же самое время для вертикальной фузионной вергенции двигательной фузии, перпендикулярный поверхности компонент аберрации конвергенции сравнивается при установке вертикальной фузионной вергенции как порогового значения. И если перпендикулярный поверхности компонент аберрации конвергенции находится в пределах порогового значения вертикальной фузионной вергенции, то он находится в пределах области двигательной фузии по вертикальной оси. В то же самое время для относительной аккомодации, ошибка в оптической силе сравнивается при установке положительной относительной аккомодации и отрицательной относительной аккомодации как пороговых значений. И если ошибка в оптической силе находится в пределах пороговых значений положительной относительной аккомодации и отрицательной относительной аккомодации, то она находится в пределах области двигательной фузии по оси глубины. А именно, когда ошибки в оптической силе и аберрации конвергенции одновременно находятся в пределах трех пороговых значений относительных значений измерения, то эта область является областью двигательной фузии. Область становится областью, где фузия невозможна, если любое из условий не удовлетворено. Далее, когда соответствующие оси имеют взаимосвязи, например внутренняя часть области, окруженной многогранником, для которого вершинами являются относительные значения измерения, означает область, где двигательная фузия возможна. Далее, ввиду характеристики вертикальной фузионной вергенции явление дивергенции глазных яблок в вертикальном направлении не наблюдается. Поэтому по оси вертикальной фузионной вергенции пороговое значение в дивергентном направлении равно 0. Следовательно, всего есть пять относительных значений измерения, внутри замкнутой поверхности пятигранника, являющейся областью двигательной фузии. Дополнительно, так как это живой организм, ожидается, что эти вершины представляют не строго многогранник, а эллипсоидальное тело.
Далее, замкнутая поверхность, которая показывает пространство пороговых значений двигательной фузии, изменяется в зависимости от положения глаз. Первое и второе положения глаз являются одинаковыми, а для случая третьего положения глаз замкнутая поверхность приблизительно равна замкнутым поверхностям первого положения и второго положения. Для замкнутых поверхностей первого и второго положений глаз соответствующие оси (соответствующие оси относительной конвергенции, вертикальной фузионной вергенции и относительной аккомодации) имеют взаимные соотношения. Для замкнутых поверхностей первого и вторых положений глаз относительные значения измерения являются пороговыми значениями соответствующих осей. Предпочтительно, с точки зрения зрительной утомляемости они являются замкнутыми поверхностями, которые рассматриваются как почти эллипсы при рассмотрении с любой оси, для которых максимальное значение является одной третью от значения измерения.
Аналогичным образом, по глубине фокусировки и фузионной области Пэнума область двигательной фузии может далее быть классифицирована на область двигательной фузии и область сенсорной фузии. Например, когда компонент, перпендикулярный срединной поверхности фузионной области Пэнума, установлен на параллельный поверхности компонент, параллельный поверхности компонент аберрации конвергенции находится в пределах параллельного поверхности компонента фузионной области Пэнума, и в то же самое время, когда компонент, параллельный срединной поверхности фузионной области Пэнума, установлен в перпендикулярный поверхности компонент, вышеописанный перпендикулярный поверхности компонент аберрации конвергенции находится в пределах перпендикулярного поверхности компонента фузионной области Пэнума, и в то же самое время, ошибка в оптической силе линзы меньше или равна глубине фокусировки, то она устанавливается на область сенсорной фузии. И если любое из пороговых значений не удовлетворено, то она может устанавливаться на область двигательной фузии. В области сенсорной фузии, по определению, нет никакого движения глазного яблока. Поэтому область сенсорной фузии не симметрична в вертикальном направлении, как в случае области двигательной фузии, и она по существу является октаэдром или формирует замкнутую поверхность, которая рассматривается почти как эллипс при наблюдении от любой из осей.
(7) Подробное объяснение пятого этапа S5 (процессы дополнения для соответствующих оцениваемых точек)
На четвертом этапе S4 в оцениваемой точке выполняется классификация на область, где фузия невозможна, на двигательную фузию или сенсорную фузию. На пятом этапе S5 соответствующие функции зрения левого и правого глаз вычисляются с использованием относительных значений измерения.
Даже если фузия невозможна, можно видеть при условии диплопии (двоение). А именно, луч, испускаемый от оцениваемой точки объекта, проходит через линзу и достигает центрального углубления (фовеа) на сетчатке через центр вращения глазного яблока. Соответствующие функции зрения левого и правого глаз вычисляются, принимая в качестве факторов положительную относительную аккомодацию, отрицательную относительную аккомодацию и предпочтительно физиологический астигматизм, которые представляют ошибку в оптической силе, возникающую в линзе в то время, остаточный астигматизм, призму и характерные значения глазных яблок, и которые были определены как относительные значения измерения отдельных элементов в настоящем изобретении. Здесь, физиологический астигматизм представляет собой немного добавленную степень астигматизма в таком явлении, что острота зрения улучшается, когда малая степень астигматизма добавляется отдельно от предписанной степени астигматизма, когда глазное яблоко находится в состоянии юстировки. Эта степень астигматизма равна - 0,75 диоптрии, когда она выводится из диаграмм Петерса на фиг. 39 - фиг. 41. Далее, так как функции зрения принимают в качестве факторов измеренное значение зрения, полученное из диаграмм Петерса, и оптическую аберрацию, возникающую в линзе, и характерные значения глазных яблок, они не являются функциями, которые просто получены из оптических величин. Кроме того, по определению, положительная относительная аккомодация и отрицательная относительная аккомодация являются одинаковыми для левого и правого глаз.
Затем, как это было уже описано, значение функции остроты бинокулярного зрения равна лучшей из острот зрения левого или правого глаз, или если остроты зрения левого и правого глаз одинаковы, то она увеличивается на 10% от них. Острота зрения здесь выражена в представлении с десятичной точкой. Предпочтительно, что функция зрения в настоящем изобретении выражена через нормализованную единицу logMAR. Значение, увеличенное на 10% в представлении с десятичной точкой, эквивалентно значению с вычтенным значением log10(1.1) в logMAR представлении. В настоящем варианте осуществления, когда фузия невозможна, то имеется лучшее значение для левого и правого глаз (меньшее значение, так как они выражены в нормализованном logMAR представлении). Далее, в диапазоне, в пределах которого двигательная фузия и сенсорная фузия возможны, это есть значение, близкое к значению проектной опорной точки, и скорректированные остроты зрения левого и правого глаз становятся почти одинаковыми значениями. Поэтому это есть значение, которое увеличено на 10% от лучшей из острот зрения, а именно, значение с вычтенным log10(1.1). Относительно вышеупомянутого состояния конвергенции соответствующие значения определены как значения функции остроты бинокулярного зрения.
Здесь, отношение между функцией оценивания, функцией остроты бинокулярного зрения и функцией зрения является следующим. А именно, функция, для которой функция остроты бинокулярного зрения, которая включает относительные значения измерения в качестве факторов, модифицирована вычитанием минимального значения функции остроты бинокулярного зрения так, что она становится положительными значениями, и затем выполняется возведение в квадрат и суммирование в оцениваемой точке объекта, устанавливается в функцию оценивания во время вычисления оптимизации. В дальнейшем эта функция оценивания называется функцией оценивания настоящего изобретения. Это отношение выражается с использованием формулы (1), показанной в Выражении 4, описанном ниже.
[Выражение 4]
<mrow><mstyle displaystyle="true"><msubsup><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></msubsup><mrow><msup><mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><msub><mi>W</mi><mi>i</mi></msub><mo>×</mo><mo stretchy="false">(</mo><msub><mi>B</mi><mi>i</mi></msub><mo>−</mo><mi>min</mi><mi>B</mi><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow><mn>2</mn></msup></mrow></mstyle></mrow>
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
Функция оценивания =
(1)
i
i
i
В формуле (1) W представляет вес в i-й оцениваемой точке объекта, представленного в направлении бинокулярного набюлюдения. Далее индекс i означает i-ю оцениваемую точку. Вес изменяется в зависимости от важности условия использования в соответствующем положении (оцениваемая точка) в пределах очковой линзы. Естественно, вес является большим в проектной опорной точке, и вес является малым на периферии линзы. Далее, обычно оправа деформируется в соответствии с линзой с использованием высокой температуры или зажимных губок для линзы. Однако есть некоторые оправы, которые являются недеформируемыми, а именно, есть оправы, которые определяют форму линзы. В этом случае становится проще деформировать, уменьшая вес Wi на периферии линзы. Для веса деформации предпочтительно, что вес является большим в проектной опорной точке, и вес является малым на периферии линзы. B - это i-я функция остроты бинокулярного зрения, и minB - произвольная постоянная, которая меньше, чем минимальное значение n фрагментов функций остроты бинокулярного зрения. Предпочтительно, так как уровень улучшения бинокулярного зрения составляет 10%, это должно быть - log10(1.1). Функция остроты бинокулярного зрения B выражена формулой (2), показанной в Выражении 5, описанном ниже.
[Выражение 5]
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
Bi=min (AVRi, AVLi)+C
(2)
Здесь AVRi и AVLi представляют правую и левую функции зрения в i-й оцениваемой точке. С - значение такое, что если правая и левая аберрации конвергенции и ошибки в оптической силе находятся в пределах допусков относительных значений измерения, объясненных на четвертом этапе, то фузия возможна, и значение становится minB, которое является константой улучшения остроты бинокулярного зрения, и если правая и левая конвергенция аберрации и ошибки превышают относительные значения измерения, оно становится равным 0.
Здесь допуска определяются как замкнутая поверхность, так что значения функции остроты бинокулярного зрения, причем функция остроты бинокулярного зрения включает вышеописанные относительные значения измерения в качестве факторов, установлены в пороговые значения, когда трехмерное пространство, такое, что горизонтальная ось установлена на относительную конвергенцию, вертикальная ось установлена на вертикальную фузионную вергенцию двигательной фузии, и ось глубины установлена на относительную аккомодацию, рассматриваются как допуска. Дополнительно, это является подобным выражением, но как допуска они могут быть замкнутой поверхностью, напоминающей эллипс, так что соответствующие оси имеют взаимные соотношения, и координатный компонент каждой оси - это одна треть относительного значения измерения по причине удобства.
Далее, AVRi и AVLi являются i-ми функциями зрения для одного глаза, описанными в уровне техники. В простой записи они имеют вид формулы (3), показанной в Выражении 6, описанном ниже.
[Выражение 6]
<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd><mtd><mrow /></mtd></mtr></mtable></mrow>
(3)
В вышеописанной формуле (3) ak и bk - коэффициенты, вычисленные из диаграмм Петерса, и можно видеть из диаграмм Петерса, показанных на фиг. 39 - фиг. 41, что их числовые диапазоны равны:
0,25≤ak≤0,65
0,7≤bk≤1,1
Далее, ck является значением, вычисленным экспериментально, и имеет следующие значения:
0,2≤ck≤1,2
PEi, ASi, и Pi - ошибка в оптической силе, остаточный астигматизм и призма i-ых линий фиксации, ν - число Аббе материала линзы.
AA - функция, которая включает относительную аккомодацию. Объяснение формулы (3) опущено, так как объяснение имеется в спецификации PCT/JP2008/069791. Эта формула (1) установлена в функцию оценивания, и минимальное значение вычисляется путем вычисления оптимизации, которое повторяет этапы с второго этапа S2 по пятый этап S5, в то время как формы левой и правой линз слегка изменяются. Когда желаемое условие конвергенции удовлетворено, в результате вычисления оптимизации значение установки в оцениваемой точке определено. И процесс переходит к вычислению следующей оцениваемой точки. Когда вычисления для всех оцениваемых точек выполнены, обработка переходит к шестому этапу S6.
Эффект повторения этапов объясняется просто. Функции оценивания, становящиеся ниже, эквивалентны тому, что функции остроты бинокулярного зрения становятся меньшими в процессе повторения этапов. То, что бинокулярные функции становятся меньшими, означает, что диапазон фузии расширяется. А именно, формула (2) оказывает такое воздействие, что они становятся настолько малыми, что становится возможным бинокулярное зрение. Следовательно, улучшение остроты бинокулярного зрения увеличивает диапазон фузии и вызывает то, что условие стереоскопического наблюдения удовлетворяется. Поэтому становится затруднительным вызвать зрительное утомление, и становится легче распознать объект.
(8) Подробное объяснение шестого этапа S6 (процесс рассмотрения оптимизированного решения)
Здесь рассматривается форма линзы, полученная на пятом этапе S5. В особенности, когда диапазон сенсорной фузии в окрестности проектной опорной точки линзы является малым, тогда глазные яблоки должны всегда быть в движении и нет никакого отдыха. Поэтому зрительная утомляемость имеет тенденцию к возникновению и для окуляра это не является подходящим. Более конкретно, в направлении бинокулярного зрения, например, это больше или равно 3 градусам. При проецировании на линзу, например, это приблизительно равно 5 мм или больше в диаметре с центром в проектной стандартной точке. Такая степень широты необходима для стабильного измерения предписания проектной стандартной точки очковой линзы. Поэтому, например, когда условие 3 градусов или 5 мм не удовлетворено (когда определение на шестом этапе S6 - "НЕТ"), то определяется, что линза не является подходящей в качестве очковой линзы, и принимается решение, что проектирование невозможно, и блок-схема последовательности операций завершается. Когда условие удовлетворено (когда определение на шестом этап S6 - "ДА"), процесс переходит к седьмому этапу S7. На седьмом этапе S7 определяются формы левой и правой очковых линз.
После определения проектных значений описанным способом очковая линза согласно варианту осуществления настоящего изобретения может быть обеспечена посредством выполнения нормальной обработки линзы на основе оптических проектных значений.
[3] Вариант осуществления (пример степени астигматизма 0D)
Далее объясняется вариант осуществления, для которого оценка выполнена в соответствии со способом оценивания очковой линзы согласно вышеупомянутому варианту осуществления.
(1) Вариант осуществления 1
В этом примере рассматривается пример вычисления остроты бинокулярного зрения для случая, в котором левая и правая очковые линзы имеют сферическую диоптрическую силу - 4D и степень астигматизма 0D. Результаты вычисления показаны на фиг. 18 - фиг. 21. Этот пример является примером оценивания для однофокусных оптических линз, и никакое итеративное вычисление не выполняется для оптимизации. Объект установлен в поверхность полусферы бесконечного радиуса, который центрирован в начале отсчета 1 в направлении взгляда в системе координат, объясненной в вышеописанном варианте осуществления. А именно, оценивание выполняется для дальнозоркости. Очковая линза является универсальной двусторонней асферической линзой общего назначения, и она успешно корректируется функцией зрения согласно патентному документу 2. В этом примере, чтобы разъяснить эффект метода оценивания настоящего изобретения, передний угол наклона, угол возвышения и эксцентриситет линзы установлены в 0. Расстояние от вершины роговой оболочки до центра вращения глазного яблока составляет 27,7 мм, число Аббе установлено в 32, радиус линзы установлен в 75 мм и зрачковое расстояние установлено в 62 мм. Для относительных значений измерения используется среднее значение для 30-летнего возраста.
Эти четыре части, состоящие из представленного на фиг. 18 - фиг. 21, являются одним комплексом, и они схематично показывают оценки в соответствующих оцениваемых точках очковых линз, и как горизонтальная ось, так и вертикальная ось являются направлениями бинокулярного зрения для всех них. Горизонтальная ось является горизонтальным направлением, а вертикальная ось - вертикальным направлением. Единицей является градус угла. Фиг. 18 показывает аберрации конвергенции в параллельном к поверхности направлении, фиг. 19 показывает аберрации конвергенции в вертикальном к поверхности направлении, и единицами для обоих являются призменные диоптрии. Фиг. 20 - это область фиксации обоих глаз через очковые линзы. На фиг. 21 серая область представляет распределение, где относительная конвергенция невозможна, черная область внури серой области представляет распределение в пределах двигательной фузии, а белая область внутри черной области представляет распределение сенсорной фузии, соответственно. Фиг. 20 показывает значения функции остроты бинокулярного зрения. Единицей является logMAR. Из фиг. 18 и фиг. 19 следует, что как параллельные к поверхности компоненты, так и перпендикулярные к поверхности компоненты аберраций конвергенции являются чрезвычайно малыми, и они меньше или равны 0,005 призменной диоптрии почти во всех областях. Поэтому в области фиксации, показанной на фиг. 20, почти вся область направления бинокулярного зрения покрыта областью сенсорной фузии. Далее, что касается функции остроты бинокулярного зрения, показанной на фиг. 21, здесь не показано, но функция зрения для левого и правого глаза в отдельности соответствует 0 в центральной части, которая является близкой к проектной опорной точке, и поскольку условие остроты бинокулярного зрения удовлетворено, значения являются отрицательными значениями.
(2) Вариант осуществления 2 (пример, в котором различие между левой и правой сферическими диоптрическими силами больше или равно - 2D)
Далее, как вариант осуществления 2, выполняется оценивание очковых линз, которое вообще расценивается как определение анизометропии (неодинаковости рефракции глаза) (большей или равной - 2D, в левой и правой). В этом примере сферическая диоптрическая сила правой очковой линзы установлена в - 4D, степень астигматизма установлена в 0D, а именно, правая очковая линза является той же самой, что и линза, использованная в вышеописанном варианте осуществления 1. С другой стороны, для левой очковой линзы сферическая диоптрическая сила установлена в - 6D, степень астигматизма установлена в 0D, и другие условия установлены так же, как в вышеописанном варианте осуществления 1. Этот пример также является примером оценки очковых линз, и никакое итеративное вычисление не выполняется для оптимизации. Фиг. 22 - аберрация конвергенции в параллельном к поверхности направлении, фиг. 23 - аберрация конвергенции в перпендикулярном к поверхности направлении, фиг. 24 - область фиксации через очковые линзы для обоих глаз, фиг. 25 - значения функции остроты бинокулярного зрения, и единицы такие же, как для фиг. 18 - фиг. 21 соответственно.
Из фиг. 22 и фиг. 23 следует, что параллельный к поверхности компонент и перпендикулярный к поверхности компонент аберрации конвергенции одинаковой величины. Поэтому для области фиксации, показанной на фиг. 24, основные части покрыты двигательной фузией (зачерненная область). Функция остроты бинокулярного зрения, показанная на фиг. 25, является той же самой, как на фиг. 21 в варианте осуществления 1, и отсутствует такая проблема, как острота зрения. Однако из фиг. 24 следует, что область сенсорной фузии в центре мала, и можно сказать, что глазные яблоки не могут поддерживать стабильное состояние. За счет этого подтверждается, что очковые линзы, имеющие различие - 2D между левой и правой, имеют тенденцию вызывать зрительную утомляемость, как было известно из прошлого. В варианте осуществления 2 это классифицируется в вышеописанном процессе рассмотрения формы линзы на шестом этапе S6, так что область сенсорной фузии является малой. Традиционно анизометропические линзы обсуждались с точки зрения увеличений. Однако проблема может возникнуть ввиду того, что наступает зрительная утомляемость, так как область сенсорной фузии становится меньшей за счет аберрации конвергенции.
(3) Вариант осуществления 3 (пример, в котором угол возвышения равен 20 градусов)
Как вариант осуществления 3, аберрации конвергенции вычисляются для случая, в котором в оправе есть углы возвышения. В этом примере сферическая диоптрическая сила, степень астигматизма и другое условие установлены такими же, как у линзы, используемой в вышеупомянутом варианте осуществления 1, и чтобы оценить степень эффекта угла возвышения, задан угол возвышения в 20 градусов. Это также является примером оценки очковых линз, и никакое итеративное вычисление не выполняется для оптимизации. Фиг. 26 - аберрация конвергенции в параллельном к поверхности направлении, фиг. 27 - аберрация конвергенции в перпендикулярном к поверхности направлении, фиг. 28 - область фиксации через очковые линзы для обоих глаз, фиг. 29 - значения функции остроты бинокулярного зрения, и единицы - те же самые, что и для фиг. 18 - фиг. 21 соответственно.
В этом примере характеристикой является то, что параллельный к поверхности компонент, показанный на фиг. 26, является очень большим по сравнению с перпендикулярным к поверхности компонентом, показанным на фиг. 27. Поэтому нет почти никакой области двигательной фузии (зачерненная область) в области фиксации, показанной на фиг. 28. Поэтому это не настолько плохо, пока смотрят прямо, но ожидается, что чувство дискомфорта увеличится при ходьбе или если смотрят, перемещая глазные яблоки, чтобы посмотреть вокруг, не двигая головой. Это из-за того, что диапазон без ощущения глубины является большим. Таким способом, с методом оценивания согласно настоящему изобретению, становится возможным количественно определить ощущение дискомфорта, воспринимая его как уменьшение в диапазоне двигательной фузии. Далее, для функции остроты бинокулярного зрения, показанной на фиг. 29, можно заметить, что острота зрения уменьшается в центральной части по сравнению с вышеописанным вариантом осуществления 1. Причина состоит в том, что есть большой астигматизм в центральной части и острота зрения ухудшается.
(4) Вариант осуществления 4 (пример, в котором оптимизация применена к очковым линзам варианта осуществления 3)
Как вариант осуществления 4, условия сферической диоптрической силы, степень астигматизма и угол возвышения установлены такими же, как в ранее описанном варианте осуществления 3. Однако функция, для которой функции остроты бинокулярного зрения добавлены во всех оцениваемых точках линзы, установлена как функция оценивания, и выполняется оптимизация форм линзы. А именно, выполняются итерационные вычисления на этапах с второго этапа S2 по пятый этап S5, и выполняется минимизация функции оценивания путем изменения выпуклой и вогнутой форм очковых линз. Результаты показаны на фиг. 30 - фиг. 33. Фиг. 30 - аберрация конвергенции в параллельном к поверхности направлении, фиг. 31 аберрация конвергенции в перпендикулярном к поверхности направлении, фиг. 32 - область фиксации через очковые линзы для обоих глаз, фиг. 33 - значения функции остроты бинокулярного зрения, и единицы те же самые, что и фиг. 17 - фиг. 20 соответственно.
Во-первых, можно заметить, что как параллельное к поверхности направление, так и перпендикулярное к поверхности направление аберрации конвергенции, показанные на фиг. 30 и Фиг. 31, существенно улучшены по сравнению с вариантом осуществления 3. Далее, область фиксации также весьма улучшена, и как область двигательной фузии (зачерненная область), так и область сенсорной фузии (белая область) расширены по сравнению с фиг. 28 в варианте осуществления 3. Далее, для бинокулярной функции, показанной на фиг. 33, анизотропия уменьшена по сравнению с фиг. 29 в варианте осуществления 3. Нет никакого астигматизма в центральной части. А именно, при оптимизации с использованием функции оценивания, предложенной в настоящем изобретении, аберрация конвергенции улучшена. Поэтому, области двигательной фузии и фузионная зона Пэнума области фиксации расширены и ощущение дискомфорта существенно снижено.
Как описано выше, согласно данному изобретению при использовании функции остроты бинокулярного зрения, включающей относительные значения измерения, количественная оценка характеристики бинокулярного зрения очковых линз становится возможной. Поэтому становится возможным улучшить фузионный показатель характеристики бинокулярного зрения. Далее, данное изобретение не ограничено конфигурациями, объясненными в вышеописанных примерах варианта осуществления, и различные модификации и изменения возможны в пределах объема изобретения без отклонения от конфигурации настоящего изобретения.