JP2007511796A - Glasses manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】高次収差すなわちゼルニケ多項式の３次又はより高次数で表現される収差は、レンズでは補正できず、またレンズ製造上の制限及び費用のため、焦点ぼけ及び乱視矯正は通常段階的であった。
【解決手段】患者の眼の視覚パラメータの取得、１以上の装着された光学要素を含む眼鏡フレームの取得、及び視覚パラメータに関連する屈折パターンを規定する光学要素のプログラミングを含む、矯正用眼鏡の製造方法の提供。
【選択図】図１High-order aberrations, i.e. aberrations expressed in the third or higher order of the Zernike polynomial, cannot be corrected by the lens, and defocus and astigmatism correction are usually gradual due to lens manufacturing limitations and costs. there were.
A method for correcting eyeglasses comprising: obtaining a visual parameter of a patient's eye; obtaining an eyeglass frame including one or more mounted optical elements; and programming an optical element defining a refraction pattern associated with the visual parameter. Providing manufacturing methods.
[Selection] Figure 1
Description
本出願は、２００３年１１月１４日出願の米国仮出願第６０/５２０，０６５号、２００４年２月２０日出願の米国仮出願第６０／５４６３７８号、２００４年９月７日出願の米国特許出願第１０／９３６，１３２号及び２００４年９月７日出願の米国特許出願第１０／９３６，１３１号による利益を主張し、参照によりこれらを全体として本書に組み込む。 This application is based on US Provisional Application No. 60 / 520,065 filed on Nov. 14, 2003, U.S. Provisional Application No. 60/546378 filed on Feb. 20, 2004, and U.S. Patent Application filed on Sep. 7, 2004. Claims the benefits of application Ser. No. 10 / 936,132 and US patent application Ser. No. 10 / 936,131 filed Sep. 7, 2004, which are hereby incorporated by reference in their entirety.
本発明は、人の眼のような光学系の収差を補正するための光学レンズの製造に関連するシステム及び方法に関する。 The present invention relates to systems and methods related to the manufacture of optical lenses for correcting aberrations in optical systems such as the human eye.
人の眼、そして特に角膜及び水晶体は、眼の視覚能力を損なうようなさまざまな光学収差を示すことがあり、結果的に視力が不鮮明になる。眼鏡をかけることによる視力矯正は、通常、焦点ぼけや乱視といった低次収差のみの補正に限られてきた。従来、高次収差すなわちゼルニケ多項式の３次又はより高次数で表現される収差は、レンズでは補正できなかった。さらに、レンズ製造上の制限及び費用のため、焦点ぼけ及び乱視矯正は通常段階的にしか矯正されず、どの矯正も最も近い４分の１（0.25）ジオプターで行われる。（Ｄ）不幸にも、４分の１ジオプターによる解決では、視力矯正は不完全である。 The human eye, and particularly the cornea and the lens, can exhibit various optical aberrations that impair the visual ability of the eye, resulting in blurred vision. Visual acuity correction by wearing glasses has usually been limited to correcting only low-order aberrations such as defocus and astigmatism. Conventionally, high-order aberrations, that is, aberrations expressed in the third or higher order of the Zernike polynomial, cannot be corrected by the lens. In addition, due to lens manufacturing limitations and costs, defocus and astigmatism corrections are usually corrected only in stages, and any correction is performed at the nearest quarter (0.25) diopter. (D) Unfortunately, vision correction is incomplete with the 1/4 diopter solution.
発明のある側面の要約
本発明のシステム、方法及び装置は、それぞれいくつかの側面を持ち、いずれも単独では望ましい特質を保証できない。別に記載する請求項によって表現される本発明の範囲を限定することなく、より顕著なその特徴をここで簡単に述べておく。ここでの議論を考慮して、そして特に「本発明の実施形態の詳細な説明」を読んだ後に、本発明の特徴が、どのように特別注文（カスタマイズ）多層レンズの便利で経済的な製造法を含む利点を提供するかを理解されるであろう。
Summary of Certain Aspects of the Invention Each of the systems, methods, and apparatus of the present invention has several aspects, none of which alone can assure desirable characteristics. Without limiting the scope of the invention as expressed by the separate claims, its more prominent features will now be briefly described. In view of the discussion here, and especially after reading the “Detailed Description of Embodiments of the Invention”, the features of the present invention show how convenient and economical manufacture of custom-made (customized) multilayer lenses. It will be understood whether it provides benefits including statutes.
１つの実施形態は、矯正眼鏡の製作方法である。この方法は、患者の眼の視覚パラメータの取得、１以上の装着された光学レンズを含む眼鏡フレームの取得、及び視覚パラメータに関連する屈折パターンを規定する光学要素のプログラミングを含む。 One embodiment is a method of making corrective glasses. The method includes obtaining a visual parameter of a patient's eye, obtaining a spectacle frame that includes one or more mounted optical lenses, and programming an optical element that defines a refraction pattern associated with the visual parameter.
他の実施形態は、カスタマイズレンズの製造方法である。その方法は、患者の眼の視覚パラメータ及び患者の眼の１以上の光学収差の補正を含む、レンズデフィニション（レンズパラメータの規定,definition）を取得することを含む。その方法は、さらに１以上の光学要素を含むフレームの取得を含む。その１以上の光学要素には、硬化材料層を含む。その方法は、屈折パターンを規定するための硬化材料の硬化をさらに含む。屈折パターンは、光学要素を通過する光路中の１以上の光学収差を補正する。 Another embodiment is a method for manufacturing a customized lens. The method includes obtaining a lens definition (definition) that includes correction of a visual parameter of the patient's eye and one or more optical aberrations of the patient's eye. The method further includes obtaining a frame that includes one or more optical elements. The one or more optical elements include a curable material layer. The method further includes curing the curable material to define a refractive pattern. The refractive pattern corrects one or more optical aberrations in the optical path through the optical element.
さらに別の実施形態は、カスタマイズレンズの製造方法である。その方法は、患者の眼の視覚パラメータ及び患者の眼の１以上の光学収差の補正を含む、レンズデフィニションを取得することを含む。その方法は、さらに１以上の光学要素を含むフレームの取得を含む。その方法は、１以上の光学要素の上に材料層を積層することを含む。層は、光学要素を通過する光路中の１以上の光学収差を補正する屈折パターンを規定する。 Yet another embodiment is a method of manufacturing a customized lens. The method includes obtaining a lens definition including correction of visual parameters of the patient's eye and one or more optical aberrations of the patient's eye. The method further includes obtaining a frame that includes one or more optical elements. The method includes laminating a material layer over one or more optical elements. The layer defines a refractive pattern that corrects one or more optical aberrations in the optical path through the optical element.
他の実施形態は、１枚のカスタマイズレンズの製作方法である。その方法は、患者の眼の視覚パラメータ及び患者の眼の１以上の光学収差の補正を含む、レンズデフィニションを取得することを含む。硬化ポリマー層がフレーム付レンズに適用される。その方法は、層の表面輪郭（形状）を規定するように層の容積を変化させる、層の選択的硬化を更に含む。表面輪郭は、１以上の光学収差を補正する屈折パターンを規定する。 Another embodiment is a method of manufacturing a single customized lens. The method includes obtaining a lens definition including correction of visual parameters of the patient's eye and one or more optical aberrations of the patient's eye. A cured polymer layer is applied to the framed lens. The method further includes selective curing of the layer, changing the volume of the layer to define the surface profile (shape) of the layer. The surface contour defines a refraction pattern that corrects one or more optical aberrations.
他の実施形態は光学要素である。光学要素は、１以上の高次収差を補正するように構成される１以上のレンズを含む。１以上の高次収差は、三葉紋(trefoil)、コマ、球面収差又はその組合せの１以上を含む。 Another embodiment is an optical element. The optical element includes one or more lenses configured to correct one or more higher order aberrations. The one or more higher order aberrations include one or more of trefoil, coma, spherical aberration, or combinations thereof.
他の実施形態は、カスタマイズレンズの製造方法である。その方法は、患者の眼の視覚パラメータ及び患者の眼の１以上の光学収差の補正を含む、レンズデフィニションを取得することを含む。その方法は、さらに１以上の光学要素を含むフレームの取得を含む。その１以上の光学要素には、硬化材料層を含む。その方法は、層の表面輪郭を規定するように層の容積を変化させる、層の選択的硬化を更に含む。表面輪郭は、レンズデフィニションに関連する屈折パターンを規定する。 Another embodiment is a method for manufacturing a customized lens. The method includes obtaining a lens definition including correction of visual parameters of the patient's eye and one or more optical aberrations of the patient's eye. The method further includes obtaining a frame that includes one or more optical elements. The one or more optical elements include a curable material layer. The method further includes selective curing of the layer, changing the volume of the layer to define the surface profile of the layer. The surface contour defines the refraction pattern associated with the lens definition.
ある実施形態の詳細な説明
以下の詳細な説明は、本発明のある特定の実施形態に向けられたものである。しかし、本発明は特許請求の範囲に定義され、カバーされるように多数の異なる方法で実施化できうる。この説明において、全体を通じて図が、同じような部分は同じような番号で参照されている。
Detailed Description of Certain Embodiments The following detailed description is directed to certain specific embodiments of the invention. However, the invention can be implemented in a number of different ways as defined and covered by the claims. In this description, like reference numerals refer to like parts throughout the views.
眼鏡レンズは通常、測定された光学収差を補正するようにレンズブランク(lens blank）を研削し、一対の眼鏡フレームに合うようにレンズブランクの端を加工して製造される。この補正は通常、低次収差に限られる。さらに、研削は通常0.25Ｄのマージンで行われるため、補正は通常不完全である。 A spectacle lens is usually manufactured by grinding a lens blank so as to correct a measured optical aberration, and processing the ends of the lens blank so as to fit a pair of spectacle frames. This correction is usually limited to low order aberrations. Furthermore, since grinding is usually done with a margin of 0.25D, the correction is usually incomplete.
患者の眼の波面収差を測定する装置を用いることにより、患者の眼のずっと正確な測定値が得られる。得られる測定値は、最適レンズデフィニションの計算に用いられうる。１つの実施形態において、レンズデフィニションは、レンズを通過する光路中にある１以上の光学収差を補正する屈折率パターンを決定し、それは眼鏡レンズのような光学レンズに具現された場合、患者の波面収差を従来よりずっと正確に補正する。したがって、患者は自身の視覚能力のピークに非常に近いところで見ることができるようになる。 By using a device that measures the wavefront aberration of the patient's eye, a much more accurate measurement of the patient's eye is obtained. The resulting measurement can be used to calculate the optimum lens definition. In one embodiment, the lens definition determines a refractive index pattern that corrects one or more optical aberrations in the optical path through the lens, which when implemented in an optical lens, such as a spectacle lens, Aberrations are corrected much more accurately than before. Thus, the patient can see very close to the peak of his visual ability.
ここで用いられているように、光学収差の「補正」とは、必ずしも光学収差が完全に除去されることではなく、一般的に光学収差を減少させ、最小化し、又は最適化することであると理解されるべきであることがわかる。さらに、いくつかの例において、ある高次収差を増大させることが視力を向上させることが判明したことにより、収差の「補正」とはある光学収差を付加あるいは増大させることも含まれる。光学要素には、厚い、又は薄いレンズブランク、平面レンズ、眼鏡レンズのような補正レンズ、コンタクトレンズ、光学コーティング、眼内レンズ又は他の光学要素との組合せを含む、光を透過する任意の部品が含まれる。平板光学要素すなわち屈折力を持たない要素は、平面、又は美容状の理由から、たとえば普通の眼鏡レンズのような外観を持たせるために、曲面でありうる。 As used herein, “correction” of optical aberrations is not necessarily the complete removal of optical aberrations, but generally reduces, minimizes, or optimizes optical aberrations. It should be understood that Furthermore, in some instances, “correction” of aberrations includes adding or increasing certain optical aberrations, as it has been found that increasing certain higher order aberrations improves vision. Optical elements include any component that transmits light, including thick or thin lens blanks, flat lenses, correction lenses such as eyeglass lenses, contact lenses, optical coatings, intraocular lenses or combinations with other optical elements Is included. The flat optical element, i.e. the element without refractive power, can be flat or curved for cosmetic reasons, for example to give it an appearance like a normal spectacle lens.
図１は、カスタマイズレンズを製作するための方法１００の最上位のフローチャートを示す。ステップ１１０からスタートし、患者の眼の測定がなされる。１つの実施形態において、患者の低次及び／又は高次の収差といった視覚パラメータが、（たとえば波面センサーを含む）収差計を用いて測定される。収差は、たとえばシャック−ハルトマン(Shack-Hartmann)、回折格子、格子、ハルトマンスクリーン(Hartmann Screen)、フィゾー(Fizeau)干渉計、光線追跡システム(ray tracing system)、チャーニング(Tscherning)収差計、検影位相差システム(skiascopic phase difference system)、トワイマン−グリーン(Twymann-Green)干渉計、タルボー(Talbot)干渉計といった波面センサーを用いて測定できる。典型的な収差計のより詳細がプラット他(Platt. B. et.al.)による米国特許第6,721,043号「光調節型収差コンジュゲータ」に記載され、これは参照により全体として本書に組み込む。収差計の他の実施形態が、２００２年２月１３日出願の米国特許出願第10/076218号、名称「波面センシングを用いる対象屈折決定のための装置及び方法」及び２００１年１２月１０日出願の米国特許出願第10/014037号、表題「波面測定のシステム及び方法」に開示され、いずれも参照により全体として本書に組み込む。１つの実施形態において、視覚パラメータは患者の視力を、１以上の高又は低次の光学収差を補正するように構成された試行ないしは検査レンズを用いて検査することで得られたデータを含む。
FIG. 1 shows a top-level flowchart of a
収差測定に加えて、患者の頂点間距離、瞳径、瞳間距離、フレーム情報、注視点(gaze)又はx-y傾斜といった情報が得られる。このような測定値の取得についてのより詳細は、２００４年１月２７日発行の米国特許第6,682,195号、表題「カスタム眼鏡製造方法」に記載され、これは参照により全体として本書に組み込む。 In addition to aberration measurements, information such as patient vertex distance, pupil diameter, pupil distance, frame information, gaze or xy tilt is obtained. More details on obtaining such measurements are described in US Pat. No. 6,682,195, issued January 27, 2004, entitled “Custom Eyeglass Manufacturing Method”, which is incorporated herein by reference in its entirety.
ステップ１２０に移って、測定された収差を補正するための、光学レンズの屈折パターン（レンズ仕様、specification）が計算される。屈折パターンは、光学要素において、たとえば光学要素の表面全体にわたり２次元屈折率パターンを規定したり、又は屈折率を変えて屈折パターンを規定するために光学要素を含む材料層の厚みを変えることにより、達成できる。たとえば、標準的な眼鏡レンズは通常、レンズ材料の湾曲（ないし曲率、curvature）つまりレンズ材料の厚さをレンズ表面全体にわたって変えることにより、屈折パターンを決めている。レンズの湾曲は、レンズ材料の屈折率とともに、標準眼鏡レンズの屈折パターンを規定する。このような標準レンズは通常、１又はそれ以上の低次光学収差を補正する。１つの実施形態において、屈折パターンは少なくとも一部において、球、円柱、及び軸という表現で定義される。このような実施形態において、高次収差及び、たとえば研削誤差による残存収差の補正のため、さらなる屈折パターンがレンズに適用するために計算できる。他の実施形態において、屈折パターンは、屈折率を変えるために処理又は硬化しうる材料に適用するため、低次及び高次のゼルニケ多項式で計算できる。 Moving to step 120, a refraction pattern (lens specification, specification) of the optical lens for correcting the measured aberration is calculated. The refractive pattern is defined in the optical element, for example, by defining a two-dimensional refractive index pattern over the entire surface of the optical element, or by changing the refractive index to change the thickness of the material layer containing the optical element to define the refractive pattern Can be achieved. For example, standard spectacle lenses typically determine the refraction pattern by changing the curvature of the lens material, or the thickness of the lens material, across the lens surface. The curvature of the lens, along with the refractive index of the lens material, defines the refractive pattern of a standard spectacle lens. Such standard lenses typically correct one or more lower order optical aberrations. In one embodiment, the refraction pattern is defined at least in part by the expressions sphere, cylinder, and axis. In such an embodiment, additional refractive patterns can be calculated for application to the lens for correction of higher order aberrations and residual aberrations, for example due to grinding errors. In other embodiments, the refraction pattern can be calculated with low and high order Zernike polynomials for application to materials that can be processed or cured to change the refractive index.
１つの実施形態において、視覚パラメータは、レンズデフィニションを最適化するため視覚メトリクスに用いられる。レンズデフィニション(definition)は、波面図(wavemap)、屈折パターン、球、円柱、及び軸という表現での処方、又は他の任意の屈折パターン又は補正との関係を含みうる。さらに、レンズデフィニションは、光学的中心、複数の光学的中心、単一補正ゾーン(single correction zones)、複数補正ゾーン(multiple correction zones)、移行ゾーン(transition zone)、ブレンドゾーン(blend zone)、スイム領域(swim region)、チャンネル(channel)、付加ゾーン(add zones)、頂点間距離、セグメント高さ、軸外注視点ゾーン(off-axis gaze zone)、ロゴ、不可視マーク等を含み得る。 In one embodiment, the visual parameters are used for visual metrics to optimize lens definition. The lens definition may include a relationship with a prescription in terms of wavemaps, refraction patterns, spheres, cylinders, and axes, or any other refraction pattern or correction. In addition, lens definition can be optical center, multiple optical centers, single correction zones, multiple correction zones, transition zones, blend zones, swim zones. It may include swim regions, channels, add zones, inter-vertex distances, segment heights, off-axis gaze zones, logos, invisible marks, and the like.
次のステップ１３０で、レンズは低次及び高次両方の光学収差を補正するように製造される。このようなレンズの１つの実施形態は、２００２年８月１２日出願の米国特許出願第10/218049号、表題「人の眼の高次収差の補正装置及び方法」に詳細が開示され、これは参照により完全に本書に組み込む。レンズ製造方法の実施形態は、この中で詳細が述べられているように、計算された屈折パターンを含むように硬化される層の積層、レンズ表面の研削又は自由形式表面仕上げ、鋳造及びこれらの組合せといったような、計算された屈折率パターンを持つレンズを形成する多くの異なる方法を含みうる。
In the
図２は、たとえば人の眼の波面収差に基づいて計算された屈折率パターンに対応できる、未加工光学レンズの製造方法１３０の１つの実施形態を示したフローチャートである。方法１３０はステップ２１０から始まり、第１及び第２の光学要素の間に感光性ゲル層を形成する。１つの実施形態においては、厚いレンズ及び薄いレンズである。他の実施形態においては、２枚の厚いレンズ又は２枚の薄いレンズを含み得る。厚い光学レンズは普通厚く、平板でもよいが、通常屈折力を持つ光学要素を指す。厚い、又は薄いレンズはどちらも要素の屈折力を変えるために表面の輪郭付け（ないし形状付与成形、contour）をすることができるが、より厚いレンズは表面の輪郭付けができる範囲がより広い。このような表面の輪郭付けは、研削及び研磨、レーザー切除または自由形式表面仕上げを含み得る。望ましくは、前面光学要素すなわち眼に入る光線が最初に入射する要素は、通常屈折力のない薄いレンズである。前面光学要素の曲率半径は通常、光学レンズブランクの屈折力を決めることに注意されたい。個々の光学要素への厚い又は薄いレンズは、最終的な光学ブランクの望ましい補正力を基に選択できうる。たとえば、もし高屈折力レンズが必要なら２枚の厚いレンズが使用できる。もし特別なレンズで最小限の低次補正のみが必要なら、２枚の薄いレンズが使用できる。
FIG. 2 is a flowchart illustrating one embodiment of a raw optical
感光性ゲル層は、屈折率を変えるために選択的に硬化できうる。たとえば、それは点状に、段階的に、又は連続的に硬化でき、レンズを通過する光路における１以上の光学収差を補正する２次元屈折パターンを規定する。ここで用いられるように、このように硬化できる材料は、「選択的に変えられる屈折率を持つ」と称する。層の屈折パターンは、１以上の光学収差の補正を規定するように作られうる。この、あるいは他の方法のある実施形態がここでは感光性ゲル層に関連して議論されているが、他の実施形態においては、たとえば屈折率を変えるために処理又は硬化できるような、選択的に変えられる屈折率を持つ他の任意の材料を使用できることに注意しなければならない。 The photosensitive gel layer can be selectively cured to change the refractive index. For example, it defines a two-dimensional refraction pattern that can be cured in dots, steps or continuously and corrects one or more optical aberrations in the optical path through the lens. As used herein, a material that can be cured in this manner is referred to as “having a refractive index that can be selectively changed”. The refractive pattern of the layer can be made to define a correction for one or more optical aberrations. Certain embodiments of this or other methods are discussed herein in connection with the photosensitive gel layer, but in other embodiments, selective, such as can be processed or cured to change the refractive index. It should be noted that any other material with a refractive index that can be changed to
１つの実施形態において、最初にたとえば大きなシート状に形成される、ポリマーゲルの感光性ゲル層が形成される。出願日が同一の、米国特許出願中で表題「安定化ポリマー材料及び方法」、弁護士事件番号ＯＰＨ.031Ａ、表題「安定化ポリマー材料及び方法」は、感光性ゲル層の実施形態を開示しており、参照により全体として本書に組み込む。好ましい実施形態において、モノマーの混合物を分散させたマトリックスポリマーを含む組成物を用いて形成され、そのマトリックスポリマーは、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアクリレート、チオール硬化エポキシポリマー、チオール硬化イソシアネートポリマー、及びこれらの混合物からなるグループから選択され；そのモノマー混合物は、チオールモノマー及び、エン（ene、二重不飽和）モノマー及びイン（yne、三重不飽和）モノマーからなるグループから選択される、１以上の第２のモノマーを含む。 In one embodiment, a photosensitive gel layer of polymer gel is first formed, for example, formed into a large sheet. US patent application entitled “Stabilized Polymer Materials and Methods”, attorney case number OPH.031A, titled “Stabilized Polymer Materials and Methods”, having the same filing date, discloses an embodiment of a photosensitive gel layer. And incorporated herein by reference in its entirety. In a preferred embodiment, formed using a composition comprising a matrix polymer having a mixture of monomers dispersed therein, the matrix polymer being polyester, polystyrene, polyacrylate, thiol cured epoxy polymer, thiol cured isocyanate polymer, and mixtures thereof. The monomer mixture is selected from the group consisting of thiol monomers and ene (ene, triunsaturated) monomers and in (yne, triunsaturated) monomers; Contains monomer.
１つの実施形態において、このマトリックスポリマー又はゲルのシートが形成される。このシートの一部が、レンズブランクを形成するために２個の光学要素の間に置かれる。１枚の大きなシートをバルクとして形成でき、切断（ダイシング）された部分が多くのレンズブランクを作るのに用いられる。２個の光学要素がレンズブランクを作るために貼り合わされる。第１及び第２の光学要素は、平板レンズにでき、又は補正力を持ちうる。１つの実施形態において、レンズブランクは第１及び／又は第２レンズの補正力の範囲、つまり０．２５ジオプター又は１ジオプター離れた範囲内の補正力を持つように調製される。好ましい実施形態において、１個又は両方の光学要素は、１以上の低次収差の少なくとも一部を補正するように、たとえば研削と研磨によって輪郭付けされる厚いレンズである。次のステップ２１５では、このような実施形態において、光学要素の片面又は両方の表面が輪郭付けされうる。他の実施形態において、レンズはレンズブランクを形成するために貼り合わせる前に、輪郭付けされうる。レンズは、従来の研削及び研磨方法によって、又はシュナイダーオプティクス(Schneider Optics)、ＬＯＨ、ゲーバーコバーンオプティカル(Gerber Coburn Optical)において製造されるような３軸旋盤を用いる自由形式表面仕上げによっての輪郭付け（ないし形状付与成形）されるか、あるいは光学収差の少なくとも一部を補正するように形成できうる。ここで用いられているように、自由形式表面仕上げとは、２点間表面仕上げ又は機械加工の任意の方法を意味する。
In one embodiment, a sheet of this matrix polymer or gel is formed. A portion of this sheet is placed between two optical elements to form a lens blank. One large sheet can be formed as a bulk, and the cut (diced) portion is used to make many lens blanks. Two optical elements are bonded together to make a lens blank. The first and second optical elements can be flat lenses or have corrective power. In one embodiment, the lens blank is prepared to have a correction force within a range of correction forces of the first and / or second lens, ie, 0.25 diopters or 1 diopter away. In a preferred embodiment, one or both optical elements are thick lenses that are contoured, for example by grinding and polishing, so as to correct at least part of one or more lower order aberrations. In a
次のステップ２２０では、方法１００のステップ１２０で計算されるような、屈折又は屈折率のパターンが感光性ゲル層において形成される。このパターンは、人の眼の光学収差を補正するように構成される。１つの実施形態において、感光性ゲルにおける屈折パターンは、たとえばレンズブランクの薄いレンズ又はレンズブランクからの薄いレンズの表面仕上げのような他の方法では補正できない、高次収差及び低次収差を補正するために計算される。
In the
１つの実施形態において、この屈折率パターンは、２次元のグレースケールパターンを持つ、たとえば紫外光のような照射源を用いて形成できうる。２次元グレースケールの照射パターンは、たとえば光学要素の表面に向けられた時に、たとえばグレースケールのような２次元パターンで強度が変わる、任意の照射パターンを含む。１つの実施形態において、光学要素の中のそれぞれのポイントで照射量をコントロールするために、フォトマスクを通して照射される。フォトマスクは、照射線を実質的に通さない領域、照射線を実質的に通す領域及び照射線を一部通す領域から構成できうる。レンズブランクは、感光性ポリマーを硬化し、及び一部硬化して屈折率パターンがレンズブランク内に形成されるように、あらかじめ決められた時間だけ照射される。他の実施形態において、ＵＶ光源とともに、デジタルライトプロジェクター（ＤＬＰ）といったデジタルマスクシステムを用いることができる。ＵＶ光源は、ＵＶ垂直孔表面発光レーザー（ＶＳＣＥＬ）、三重ＹＡＧレーザー、ＵＶ−ＬＥＤを含み得る。 In one embodiment, the refractive index pattern can be formed using an illumination source, such as ultraviolet light, having a two-dimensional gray scale pattern. A two-dimensional grayscale illumination pattern includes any illumination pattern that changes intensity in a two-dimensional pattern such as, for example, a grayscale when directed to the surface of an optical element. In one embodiment, the light is irradiated through a photomask to control the dose at each point in the optical element. The photomask can be composed of a region that substantially does not pass the irradiation line, a region that substantially passes the irradiation line, and a region that partially passes the irradiation line. The lens blank is irradiated for a predetermined time such that the photosensitive polymer is cured and partially cured to form a refractive index pattern in the lens blank. In other embodiments, a digital mask system such as a digital light projector (DLP) can be used with a UV light source. The UV light source may include a UV vertical hole surface emitting laser (VSCEL), a triple YAG laser, a UV-LED.
ステップ２３０に進んで、レンズブランクは患者が使用できるように眼鏡フレームに合わせて端部加工され、装着されうる。１つの実施形態において、ステップ２１０は、レンズブランクの在庫を供給するためにまとめて実施され、ある実施形態においては、異なった場所たとえば患者の眼の測定も行う検眼士のオフィスで都合よく処理（たとえばステップ２１０と２３０に従って）することができる。
Proceeding to step 230, the lens blank may be edge processed and fitted to the spectacle frame for use by the patient. In one embodiment,
図３は、図２のステップ２１０のように、レンズブランクとレンズカバーの間に感光性ゲル層を形成する方法の、他の実施形態を示すフローチャートである。最初のステップ３１０は、レンズブランクに通路（複数）を形成する。レンズブランクはＣＲ−３９又はポリカーボネート、ファイナライト(Finalite)（登録商標）(ソーラ(Sola))、ＭＲ−８モノマー（ミツイ）、又は当業者に周知の他の材料といった、他の適当な材料により形成される。１つの実施形態において、これらの通路はレンズブランクへの穴あけ又は切り込みによって作られる。一般に、レンズブランクは眼鏡フレームに入れる最終レンズより大きい。そのため、通路がある領域は最終レンズでは除去されて、レンズの光学補正の支障にはならない。他の実施形態においては、通路はレンズブランクとともに、たとえば鋳造又は型抜きによって形成される。ここでは２つの通路が議論されているが、さらに追加の通路が、たとえばレンズブランクとレンズカバーの間の空間をより早く、より均一に満たすために、レンズブランク内に形成できうることが理解される。
FIG. 3 is a flowchart illustrating another embodiment of a method for forming a photosensitive gel layer between a lens blank and a lens cover as in
次のステップ３２０では、レンズブランクはレンズカバーと、スペーサ又はガスケットを用いてあらかじめ決められた間隔を空けて組み合わされる。１つの実施形態において、スペーサはレンズブランクとカバーの間に置かれる固い物質である。しかし、レンズブランクとカバーとのあらかじめ決められた距離を保つ任意の方法が適用できる。ステップ３３０に移り、レンズブランクとレンズカバーの外周を、その間に密封された空間を形成するためにシールする。１つの実施形態において、１から１００ミルの範囲の厚さを持つ接着性スペーサが、その空間を形成し、密封するためにレンズブランクとカバーレンズの間に挟まれる。１つの実施形態において、接着性スペーサは約２０ミルの厚さである。
In the
他の実施形態においてテーピング法が、空間を形成するためにレンズブランクとレンズカバーを組み合わせることに含まれる。空間は、その厚さを調節するために、２つのレンズブランクをたとえばクランプ又はジグによって機械的に離して固定することで形成される。２つのレンズブランクの端部の上を、変形性のある弾性テープ又はゴムガスケットでラッピングし、クランプでそれらを固定することで密封された空間を形成するように、テープ又は類似の材料が、組み合わされたレンズブランクとカバーの端部の周りに適用される。さらに１つの実施形態において、ステップ３１０でレンズブランクに通路を形成するかわりに、たとえば注射器や他の分配器がテープやガスケットを通じて挿入されるように、通路がスペーサやテープを通じて形成される。
In another embodiment, a taping method is included in combining the lens blank and the lens cover to form a space. The space is formed by mechanically fixing two lens blanks apart, for example by clamps or jigs, in order to adjust their thickness. Tapes or similar materials are combined to form a sealed space by wrapping the ends of two lens blanks with a deformable elastic tape or rubber gasket and fixing them with clamps. Applied to the lens blank and the edge of the cover. In yet another embodiment, instead of forming a passage in the lens blank in
ステップ３４０に進み、１つの実施形態において、たとえばチオール-エン(Thiol-Ene)又は上記の組成物からなる感光性材料である調製硬化材料が、清浄な環境下で混合され、脱ガスされ、注射器に移される。ＥＦＤ,Inc.の分配器(dispenser)のような液体分配器や、注射器のような機械的分配器を用いて、混合調製材料が１つの通路から空間内へ注入され、他の通路は空間からの空気抜きに使われる。ある実施形態において、材料はスペーサ又はシールの通路を通じて供給される。１つの実施形態において、このような通路は硬化材料を供給するための注射器で形成されうる。次のステップ３５０では、注入されたレンズブランクは、注入した材料が硬化して感光性膜になるように、高温（たとえば約７５℃）で保温されたオーブンに置かれる。他の実施形態において、硬化プロセスは、注入した材料の硬化特性に応じて室温で行われうる。
Proceeding to step 340, in one embodiment, a prepared curable material, eg, a photosensitive material comprising Thiol-Ene or the composition described above, is mixed, degassed, and syringe in a clean environment. Moved to. Using a liquid distributor such as a dispenser from EFD, Inc. or a mechanical distributor such as a syringe, the mixed preparation material is injected into the space from one passage and the other passage from the space. Used for air venting. In certain embodiments, the material is supplied through a spacer or seal passage. In one embodiment, such a passage may be formed with a syringe for supplying a curable material. In the
図４Ａ〜４Ｃは、図３の方法の実施形態を用いた種々の製造ステップでのレンズ４０１の側面図である。特に図４Ａは、図３の方法のステップ３１０，３２０及び３３０完了後のレンズ４０１を示す。レンズカバー４１０が、接着剤を付けたスペーサ４１４によって、レンズブランク４１２に間隔を空けて置かれている。スペーサ４１４は、空間４１６を形成するようにレンズ構成品のへりを取り囲むガスケットとしての役割を持つ。２以上の通路４１８が、空間４１６内に材料を供給できるようにレンズブランク４１２に形成される。
4A-4C are side views of
図４Ｂは、図３のステップ３４０が完了した後の図４Ａのレンズ４０１を示し、感光性材料が空間４１６に供給され、層４２０を形成している。図４Ｃは、図３の方法のステップ３５０の後のレンズ４０１を示す。熱又はたとえばＵＶ光のような硬化方法が層４２０に適用され、感光性ゲル４２２が形成される。
FIG. 4B shows the
図４Ｄは、図３で示した方法と同様に、鋳造手段を用いた製造方法の他の実施形態を図示したものである。上述のように、低又は高屈折率の調製材料が２つの光学鋳型の間に供給される。１つの実施形態において、光学鋳型は、たとえば曲率半径のように、鋳型で形成されるレンズの選択された低次の処方を形成する、外形を確定する。最初はブロック４５２であり、２つの光学鋳型の間に供給された調製材料は、選択的に照射され、ブロック４５４に示すように、低次又は高次の補正収差領域４５３を生成する。１つの実施形態において、鋳型の中の調製材料は２次元グレースケールパターンで照射される。２次元グレースケールパターン照射は、ほぼ均一な光線をフォトマスク、液晶表示画面のようなフィルターを通すか、もしくは発光ダイオード又はＤＬＰを２次元に配列したものとＵＶ光源とを組み合わせるといった、光の２次元パターンを作り出すことにより、生成できうる。ブロック４５６に示すように、次いで調製材料は第２の高又は低屈折率の調製材料に置き換えられる。次のブロック４５８に示すように、第２の調製材料に２回目の硬化をさせるため、鋳型全体が照射される。１つの実施形態において、第２の調製材料も、残存低次又は高次収差を補正するために２次元グレースケールパターンで照射される。ブロック４６０に移って、レンズが鋳型から取り出され、端部加工してフレームに装着され、患者に渡される。１つの実施形態において、ブロック４５２、４５８の照射は室温又は昇温状態で行われる。
FIG. 4D illustrates another embodiment of a manufacturing method using casting means, similar to the method shown in FIG. As described above, a low or high refractive index preparation material is provided between the two optical molds. In one embodiment, the optical mold defines an outline that forms a selected low order prescription of the lens formed by the mold, such as, for example, a radius of curvature. Initially at
或いは、鋳造法は、２以上の低及び高屈折率の調製材料を、高次収差の補正のために光学鋳型の１つの上に管理して載置し、次いで低次収差の補正のために２つの光学鋳型の間に低又は高屈折率の調製材料を満たして、低次の処方を補正する曲率半径を得るということも含む。熱又は光によって引き起こされる、室温又は昇温状態での重合反応により、鋳型の間の調製材料の重合が行われる。硬化した光学要素は鋳型から取り出され、端部加工してフレームに装着され、患者に渡される。 Alternatively, the casting method places two or more low and high refractive index prepared materials in a controlled manner on one of the optical molds for correction of high order aberrations, and then for correction of low order aberrations. It also includes filling a low or high refractive index preparation material between two optical molds to obtain a radius of curvature that corrects the low order prescription. Polymerization of the prepared material between the molds is carried out by a polymerization reaction at room temperature or elevated temperature caused by heat or light. The cured optical element is removed from the mold, edge processed and attached to the frame and delivered to the patient.
図４Ｅは、図４Ｄの実施形態と同様の、１つの方法の実施形態のダイアグラムである。ブロック４７０に示すように、２つの調製材料が２つの光学鋳型の間に供給される。複数の調製材料は、低及び高屈折率の調製材料の混合物を含みうる。１つの実施形態において、高屈折率の調製材料は、速い光重合をするアクリレート成分を含むのに対し、低屈折率の調製材料は、アクリレート成分に比べて遅い光重合をするビニル又はアリル成分を含む。或いは、低屈折率の調製材料は早い反応速度のアクリレート成分を含み、高屈折率の調製材料は遅い反応速度のビニル又はアリル成分を含み得る。
FIG. 4E is a diagram of one method embodiment similar to the embodiment of FIG. 4D. As shown in
ブロック４７０に示すように、光学鋳型中の調製材料は、片面から、高次収差を補正する屈折率を持つ硬化部分を規定（ないし画成）する、空間変調された高強度光で照射され、反対の面からは同時に、低次の収差を補正する、空間変調された低強度光で照射されうる。低及び高強度の変調光は、速い、および遅い反応速度の調製材料を異なる速さで架橋し、速く硬化する調製材料は、ほとんど硬化しない低硬化調製材料に比べて、選択的にその大部分が硬化する。もし他方に対する一方の調製材料の光重合の割合をコントロールする必要がある場合、チオール及びエン成分（低及び高屈折率）の段階的光重合を組み込みうる。１つの実施形態において、２つの調製材料のうちの１つの光重合の深さをコントロールするために、重合先端（フロント）が容易にモニターできる先端重合法(frontal-polymerization)を用いる。同様に、調製材料中の光開始剤、光開始剤−添加剤（ＵＶ−吸収又は抑制剤）の量に基づいて、硬化の深さをコントロールできる。硬化先端（フロント）は、この調製材料に要求される低次又は高次の収差を補正する形状面(contour surface)を生成するためにコントロールされる。ブロック４７２は、レンズ内の硬化した部分の形状を示す。硬化していない材料は鋳型から除去され、第２の硬化材料に置き換えられうる。この第２の材料は、レンズを形成するためにさらに硬化され、ブロック４７４に示すように鋳型から取り出される。
As shown in
２つの硬化調製材料の物理的相分離を防止するため、調製材料の１成分は同じであるように選択されうる。さらに、レンズにはセグメント高さや付加ゾーン等を配置するための基準マークを刻印しうる。ブロック４７４に示すように、十分に補正されたレンズは、光学鋳型から取り出され、端部加工してフレームに装着され、光学試験室その場所で渡される。上述の鋳型成型法は、鋳型成型プロセスにおいて管理されることにより、有利にもカスタマイズレンズの収差領域を高精度で正確に補正する。さらに、低次及び高次の収差補正に対応する輪郭付けした表面は、レンズ内で精度良くコントロールしうる。低及び高強度の変調光は、レンズ両面から照射できうる。ブロック４８０、４８２及び４８４は、ブロック４７０、４７２及び４７４で示した方法の他の実施形態である。ブロック４８０に示す実施形態において、低及び高強度の照射光は、ブロック４７０の実施形態に比べて反対向きである。
In order to prevent physical phase separation of the two cured preparation materials, one component of the preparation material can be selected to be the same. Furthermore, a reference mark for arranging a segment height, an additional zone, or the like can be engraved on the lens. As shown in
図５は、図２のステップ２１０を行う方法５００の１つの実施形態を示す。ステップ５１０から始まり、スペーサが厚薄２つのレンズブランクの間に置くために準備される。ステップ５１０から始まり、２つのたとえばレンズブランクのような光学要素を清浄にする。レンズブランクはいずれもＣＲ−３９、ポリカーボネイト、ファイナライト(Finalite)（登録商標）(ソーラ(Sola))、ＭＲ−８モノマー（ミツイ）、1.67,1.71,1.74材料又は当業者に明白な他の適当な材料といった材料により形成できうる。１つの実施形態において、光学要素は厚いレンズブランクと薄いレンズブランクを含む。他の実施形態において、２枚の厚い又は２枚の薄いレンズブランクが、製造すべきレンズの補正力に応じて用いられうる。光学レンズの内部に形成される汚染物は収差の原因となりうるので、プロセスに用いる材料は非常に清浄に保つ必要がある。望ましくはろ過した、アルゴン、窒素又は空気のようなガスで、汚染物を除去するために光学要素をブローしうる。次にステップ５１２は、薄いレンズにスペーサが適用される。１つの実施形態において、スペーサは２０ミルの隙間のために１０ミルのセラミックテープ２層を小さな矩形に切ったものを含む。他の実施形態において、他の厚さのテープ又は接着ガスケット材料を含む他のタイプのガスケットを使用できる。
FIG. 5 illustrates one embodiment of a
ステップ５２０に移り、レンズ充填材が混合される。この材料はここに述べる任意の適当な感光性材料を含み得る。ステップ５２２に進み、決められた重量の充填材の量が測定され、薄いレンズに適用される。 Moving to step 520, the lens filler is mixed. This material may include any suitable photosensitive material described herein. Proceeding to step 522, the amount of filler of the determined weight is measured and applied to the thin lens.
他の汚染物に加え、充填材中の気泡もまた最終レンズの収差の原因となりうる。そのため、次のステップ５２４で薄いレンズを、充填材から気泡を除去するために真空チャンバに入れる。ステップ５２６に移り、真空チャンバはたとえばアルゴンガスで減圧[加圧の誤記]する。ステップ５３０に移り、充填材に気泡が残っていないか検査する。１つの実施形態において、気泡は手で材料を注意深く操作して、ポケットを表面に移動させて壊すことで除去できうる。
In addition to other contaminants, air bubbles in the filler can also cause aberrations in the final lens. Therefore, in the
薄いレンズブランクの上に厚いレンズブランクを置くことにより、最終レンズ内に空気ポケットが入り易い傾向がある。しかし、厚いレンズの上に充填材を１滴置くことで、この傾向がかなり減少されることがわかった。そのため、ステップ５３２に移り、充填材を１滴、厚いレンズの中心から少し離れた所に乗せる。次のステップ５３４は、厚いレンズの上の充填材が薄いレンズの上にある充填材の主要部分に押さえ付けられ、最終レンズが形成される。続くステップ５３６は、レンズはたとえば熱により硬化され、充填材は感光性ゲルになる。こうして方法５００は、図２の方法で使用されるような感光性ゲル層を有するレンズブランクを形成して終了する。
By placing a thick lens blank on a thin lens blank, air pockets tend to enter the final lens. However, it has been found that placing a drop of filler on a thick lens significantly reduces this trend. Therefore, it moves to step 532 and puts one drop of the filler on the place a little away from the center of the thick lens. In the
図６は、高次及び低次の光学収差を補正するように計算された屈折率パターンを持つように形成されたレンズの製造方法６００の１つの実施形態を示す。最初のステップ６１０は、鋳型のベース表面を、引っかき傷がつかないように耐擦傷性のコーティングをする。次のステップ６１２では、所定の屈折率を規定するように鋳型表面にポリマー層が積層される。レンズのプログラミングの他の実施形態は、図７Ａ〜７Ｅ及び図７Ｆ〜Ｊに関連して以下に述べる。
FIG. 6 illustrates one embodiment of a
ステップ６１４に進み、鋳型の対の片方を、鋳型のベースから所定の間隔を空けて配置し、空間を形成する。この空間の形状は、１以上の低次収差を補正するように計算できる。次のステップ６１６では、この空間は、ＣＲ−３９、ポリカーボネイト、ファイナライト(Finalite)（登録商標）(ソーラ(Sola))、ＭＲ−８モノマー（ミツイ）、1.67,1.71,1.74材料又は当業者に明白な他の適する材料のような、適当なポリマー又はポリマー化できる材料で充填され、十分に固いレンズ本体が形成される。ステップ６１８に移り、ポリマー材料が硬化される。レンズが鋳型から取り出され、眼鏡フレームに取り付けられる。
Proceeding to step 614, one side of the mold pair is placed a predetermined distance from the base of the mold to form a space. The shape of this space can be calculated to correct for one or more low order aberrations. In the
図７Ａから７Ｅは、方法６００の実施形態のさまざまな段階における鋳型の単純化したダイアグラムを示す。図７Ａは、既知の中心軸に沿ったライン７０２の中心に置かれたベース鋳型（下型）７１０を示す。図７Ａから７Ｅに示された層は、必ずしも縮尺通りではないことに注意されたい。
FIGS. 7A through 7E show simplified diagrams of the template at various stages of the
図７Ｂは、方法６００のステップ６１２の１つの実施形態を示す。ヘッド７１２はスプレー７１４によって液滴を積層してポリマー層７１６を形成する。ポリマー層７１６のある位置での厚さは、層のその位置での屈折率を決定する。ヘッド７１２は、所定の屈折パターンを規定するように層の厚さを変えて積層する。別な言い方をすれば、積層したポリマーの表面の輪郭又は高低の差は、望ましい収差の補正に対応する。
FIG. 7B illustrates one embodiment of
図７Ｃは、方法６００のステップ６１４に関連して述べたように、鋳型の対となる部材７２０が、ベース７１０の上に配置されて空間（キャビティ）を作ったところを示す。光学的品質と表面の均一性を保つために、鋳型内部に第２の材料層が形成できる。図７Ｄは、方法６００のステップ６１６に関連して述べたようにポリマーが充填された後の鋳型を示す。図７Ｅは、鋳型から取り出された、完成した光学レンズ７２４を示す。この光学レンズは眼鏡フレームに装着されうる。
FIG. 7C shows the
図７Ｆ〜７Ｊは、図７Ａから７Ｅに示す方法と同様のレンズ製造方法のステップを図示したものであるが、層が均一の厚さを有し、材料の比率を変えて表面全体に渡り表面を横切る方向で屈折率を変えるように構成されているところが異なっている。他の実施形態において、レンズのプログラミング、たとえば屈折パターンの決定は、すでに低次収差が補正されているレンズ７１６の上に、種々の屈折率を持つ２以上の互換性（ないし相互親和性）調製材料をコントロールしつつ積層させることで達成される。調製材料（複数）は、補正した低次及び高次収差を固定するために積層中又は積層後に光重合される。積層法による典型的なレンズのプログラミングプロセスは、次のステップを含む：
（ａ）図７Ｇに示すように、第１のスプレーヘッドと第２のスプレーヘッド７１２を、ベース７１０から操作可能な距離だけ離して配置し；
（ｂ）該ベースのあらかじめ選定した位置に、該第１のスプレーヘッドから第１の液滴を放出し、第１の積層液滴を形成し、該第１の液滴は第１のポリマー組成物を第１の量だけ含み；
（ｃ）該ベース上の該第１の積層液滴の近くに、該第２のスプレーヘッドから第２の液滴を放出し、該第２の液滴は第２のポリマー組成物を第２の量だけ含み；
（ｄ）該ベース上に第１のポリマーピクセルを形成し、該第１のポリマーピクセルは第１のポリマー組成物と第２のポリマー組成物を第１の割合で含み；
（ｅ）該第１及び第２のスプレーヘッドのうち少なくとも１つを、追加の液滴を放出するために調整し、該追加の液滴は該第１及び第２の液滴の少なくとも１つとは異なり；
（ｆ）該第１及び第２のスプレーヘッドの位置を該ベースに関して調整し；そして
（ｇ）ステップ（ａ）〜（ｆ）を繰り返して第２のポリマーピクセルを該第１のポリマーピクセルの隣に形成し、該第２のポリマーピクセルは該第１のポリマー組成物と該第２のポリマー組成物を、層を形成するように第２の割合で含む。ピクセルは、ともに図７Ｇの層７１６を形成する。このプロセスは、ライ他(Lai, et al.)による２００２年９月２４日出願の米国特許出願第10/253956号、表題「光学要素及びその製造方法」に詳細が記載され、参照により全体として本書に組み込む。図７Ａ〜７Ｅに関連して述べた方法と同様に、光学的品質と表面の均一性を保つために、鋳型内部に第２の材料層が形成できる。
7F-7J illustrate the steps of a lens manufacturing method similar to the method shown in FIGS. 7A-7E, but the layer has a uniform thickness and the ratio of the material is varied over the entire surface. The difference is that the refractive index is changed in the direction crossing. In other embodiments, lens programming, e.g., refraction pattern determination, can be performed on two or more compatible (or mutual affinity) adjustments with different refractive indices on a
(A) as shown in FIG. 7G, the first spray head and the
(B) discharging a first droplet from the first spray head to a pre-selected position of the base to form a first stacked droplet, the first droplet being a first polymer composition Including a first amount of matter;
(C) ejecting a second droplet from the second spray head proximate to the first stacked droplet on the base, the second droplet delivering the second polymer composition to the second Including only the amount of
(D) forming a first polymer pixel on the base, the first polymer pixel comprising a first polymer composition and a second polymer composition in a first proportion;
(E) adjusting at least one of the first and second spray heads to emit additional droplets, the additional droplets being at least one of the first and second droplets; Is different;
(F) adjusting the position of the first and second spray heads with respect to the base; and (g) repeating steps (a)-(f) to position the second polymer pixel next to the first polymer pixel. And the second polymer pixel comprises the first polymer composition and the second polymer composition in a second proportion so as to form a layer. Together the
図８は、図６に関連して議論した方法６００と同様の、鋳型プロセスを用いた未加工光学レンズの製造方法８００の１つの実施形態を示すフローチャートである。最初のステップ８１０は、ベース鋳型７１０に耐擦傷性コーティングをする。次のステップ８１２は、感光性ゲル層が形成される。１つの実施形態において、上記ステップ２１０に関連して述べたように、感光性ポリマーゲルシートが、多数のレンズ用ゲル層を供給するためにバルクで形成できる。ステップ８１４に移り、シートの一部がベース鋳型７１０の上に置かれる。
FIG. 8 is a flowchart illustrating one embodiment of a
続くステップ８１６は、鋳型の対部品（対鋳型）７２０が、ポリマーゲル層（図７Ｃには図示されていないが、層７１６と同様に置かれた層を含む。）と対部品７２０との間に空間を形成するようにベース鋳型７１０の上に置かれる。次のステップ８２０では、空間はＣＲ−３９のようなレンズの支持体を形成するポリマー体７２２で充填される。次のステップ８２２では、ポリマー体７２２は硬化され、未加工光学レンズができる。レンズブランクは、たとえば上述のマスキング法によりゲル層に形成された、所定の屈折パターンを持ちうる。ゲル層は、層の剛性を増加させ、物理的接触による損傷を防ぐために、さらに全体硬化できうる。硬化されたゲルは、機械的強度を強くするために、耐擦傷性コーティング又はハードコーティングされうる。
A
他の同様な実施形態において、シートの一部分と光学要素の在庫とで、真空成型によりレンズを形成することができる。光学在庫要素は、ＣＲ-３９又は類似の材料のような当業者に周知のポリマーで形成できうる。光学在庫要素は平板であるか又は１以上の低次光学収差を補正することができる。１つの実施形態において、半硬化した材料のシートの一部を、光学在庫要素に、シートを作るのに用いたモノマーと同じ少量のモノマーを、シートと光学在庫要素の間に挟んで適用できる。シートの一部の薄層と光学在庫要素を柔軟性のある鋳型に設置する。減圧して光学在庫要素をシートの一部の中に柔軟性鋳型に向かって押し付ける。減圧にしている間に、光又は熱を作用させてモノマーを硬化できうる。他の実施形態において、モノマー材は光学在庫要素と鋳型の間に置かれる。減圧してモノマーを押し付け、要素と柔軟性鋳型の間でモノマーが光学在庫要素の表面に薄い層を形成する。モノマーは、少なくともその一部が硬化され、半硬化層を形成する。出来上がったレンズブランクは端部加工され、フレームに適用又は装着される。レンズブランクは、１以上の高次光学収差を補正する材料内屈折パターンを規定するようにさらに硬化できうる。このようなプロセスの１つのより詳細が米国特許第6,319,433号に開示され、参照により全体として本書に組み込む。 In other similar embodiments, a lens can be formed by vacuum molding with a portion of the sheet and an inventory of optical elements. The optical inventory element can be formed of polymers well known to those skilled in the art, such as CR-39 or similar materials. The optical inventory element can be a flat plate or one or more low order optical aberrations can be corrected. In one embodiment, a portion of a sheet of semi-cured material can be applied to the optical inventory element with the same small amount of monomer as the monomer used to make the sheet sandwiched between the sheet and the optical inventory element. Place a thin layer of part of the sheet and an optical inventory element in a flexible mold. Depressurize and press the optical inventory element into a portion of the sheet toward the flexible mold. While the pressure is reduced, the monomer can be cured by applying light or heat. In other embodiments, the monomer material is placed between the optical inventory element and the mold. Depressurizing and pressing the monomer causes the monomer to form a thin layer on the surface of the optical inventory element between the element and the flexible mold. The monomer is at least partially cured to form a semi-cured layer. The finished lens blank is edge processed and applied or attached to the frame. The lens blank can be further cured to define an in-material refraction pattern that corrects one or more higher order optical aberrations. One more detail of such a process is disclosed in US Pat. No. 6,319,433, which is incorporated herein by reference in its entirety.
他の実施形態において、装着された、又はフレーム付レンズが光学在庫要素の替わりに用いられうる。事前に用意された、又はフレーム付の、レンズに、半硬化材料層が形成される。この層は、１以上の高次収差を補正する屈折パターンを規定するように、さらに選択的に硬化できうる。さらに、１以上の低次収差もレンズ内で補正しうる。たとえば、０．２５ジオプター未満の、在庫レンズでは補正できないような弱い低次収差補正が、層の中で補正しうる。さらに、患者から提供されたフレーム付レンズに、高次補正を追加することができうる。たとえば、既存の、又は事前に入手した光学レンズは、修正しないレンズでは補正できないような、残存低次又は高次収差を補正するように修正しうる。 In other embodiments, a mounted or framed lens may be used in place of the optical inventory element. A semi-cured material layer is formed on a lens prepared in advance or with a frame. This layer can be further selectively cured to define a refraction pattern that corrects one or more higher order aberrations. Furthermore, one or more low order aberrations can also be corrected in the lens. For example, a weak low-order aberration correction of less than 0.25 diopters that cannot be corrected with a stock lens can be corrected in the layer. Furthermore, higher order correction can be added to the framed lens provided by the patient. For example, an existing or previously obtained optical lens may be modified to correct residual low-order or higher-order aberrations that cannot be corrected with an uncorrected lens.
図９は、レンズブランクを製造する他の方法９００の実施形態のフローチャートである。ステップ９１０から始まり、シート又は感光性ゲル層が上述のように形成される。次のステップ９１２は、シートは切断（ダイシング）されて自立した光学平板（複数）の集団になる。
FIG. 9 is a flowchart of an embodiment of another
ステップ９１４に移り、光学収差を補正するように計算された屈折パターンがゲル内で光硬化によって、たとえばここで議論したマスキング法を用いて形成される。１つの実施形態において、光学平板は押圧又は他の方法で成形されレンズの形状に湾曲されるか、又は少なくともいくらかの低次光学収差を補正するように形成できうる。さらにゲルはその強度を増加させるために全体硬化できうる。 Moving to step 914, a refraction pattern calculated to correct for optical aberrations is formed by photocuring in the gel, eg, using the masking method discussed herein. In one embodiment, the optical plate can be pressed or otherwise shaped and curved into the shape of the lens, or can be formed to correct at least some lower order optical aberrations. Furthermore, the gel can be totally cured to increase its strength.
次のステップ９１６は、光学平板に１以上のコーティングを施して方法９００が完了する。これらのコーティングは、耐擦傷性のコーティングを含み得る。他の実施形態において、これらのコーティングはレンズの強度をさらに高める材料を含み得る。完成したレンズブランクは、ここに記載したように、低次及び／又は高次の光学収差を補正するための完全な光学レンズを形成するために用いられうる。
A
上述の方法は、いずれも都合の良いことに１箇所又は複数の場所で実施できうる。より特定すれば、患者の屈折率の測定、半仕上げしたレンズブランクの研削、低次及び/又は高次収差の補正、そしてレンズを患者の視線に保持するフレーム合わせは、１箇所又は複数の場所で実施できうる。従って、検眼士のもとに一度行くだけで、視力処方が出され、カスタマイズレンズが患者に手渡される。さらに、レンズの購入及び／又は検査費の支払いが、患者に現金又は他の法貨又はクレジット支払を認めることにより、同じ場所で、同じ訪問時に完了しうる。 Any of the methods described above can be conveniently performed at one or more locations. More specifically, patient refractive index measurement, semi-finished lens blank grinding, low and / or high order aberration correction, and frame alignment to hold the lens in the patient's line of sight in one or more locations Can be implemented. Thus, with a single visit to the optometrist, a vision prescription is issued and a customized lens is handed to the patient. Furthermore, lens purchases and / or payments for examination costs may be completed at the same location and at the same visit by allowing the patient to pay cash or other legal or credit payments.
更に別の実施形態において、収差計で測定された患者の低次及び／又は高次の収差は、フレームに予装着した平板レンズの中で補正できうる。１つの実施形態において、平板レンズは平らか、又は美容的な理由たとえば通常のレンズのように見せかけるために湾曲できうる。平板レンズは、屈折率を変える材料か、又はコントロールされた積層に適した担持材料から作られうる。方法１００の全体である、患者の屈折率の測定、フレーム化した平板レンズの選定、低次及び／又は高次収差の補正、カスタマイズレンズの提供はすべて１箇所で実施できうる。低次及び／又は高次収差の補正は、望ましい補正に対応する選択的な屈折率変化、望ましい補正に対応する低及び高屈折率の調製材料のコントロールされた積層、又は望ましい補正に対応する、層の高さ及び厚さを変える層の選択的容積変化というような、上記の任意のプログラミング法を含みうる。さらに、現金、電信為替のような法貨又はクレジット支払は、カスタマイズレンズ製造に関連するプロセスに含まれ得る。
In yet another embodiment, patient lower and / or higher order aberrations measured with an aberrometer can be corrected in a flat lens pre-mounted on the frame. In one embodiment, the flat lens may be flat or curved for cosmetic reasons, such as making it look like a normal lens. Planar lenses can be made from materials that change the refractive index or carrier materials suitable for controlled lamination. The
図１０は、眼の測定、補正データの計算、測定された異常を補正するレンズの製造のための典型的なシステム１０００の構成要素を示すブロックダイアグラムである。これらの機能のそれぞれは、構成要素システムによって実施される。たとえば、眼の測定システム１０１０、補正計算システム１０２０、製造システム１０３０そして請求及び支払いシステム１０４０である。システム１０００の種々の実施形態は、これらの構成要素システムの種々の実施形態を含み得る。いくつかの実施形態において、システム１０００のいくつかの構成要素システム１０１０，１０２０，１０３０及び１０４０は、結合して統合システムを作りうる。たとえば、１つの実施形態において、測定システム１０１０は補正計算システム１０２０と統合できる。他の実施形態において、測定システム１０１０は製造システム１０３０と統合できる。１つの実施形態において、各構成要素は同一場所に配置しうる。他の実施形態において、システム構成要素１０１０，１０２０，１０３０及び１０４０は別々の配置でありうる。測定システム１０１０は、望ましくは検眼士の事務所又は他の消費者が行けるオフィスか店頭に配置しうる。製造システム１０３０は、望ましくは光学試験室に配置しうる。１つの実施形態において、計算システム１０２０は測定システム１０１０と統合できる。他の実施形態において、以下に詳細を議論するように、計算システム１０２０はコンピュータネットワーク又は他のデータ通信システムにより分離されて中心に配置され、１以上の測定システム１０１０に対応する。
FIG. 10 is a block diagram illustrating components of an
眼の測定システム１０１０の実施形態は、患者の眼の異常又は収差といった視覚パラメータを測定するために、上述の種々の波面センサのいずれか１つを含み得る。測定システム１０１０は、フォロプター(phoropter)、自動屈折器(autorefractor)又は試行レンズをも含み得る。眼の測定システム１０１０の実施形態は、光学的低次及び／又は高次収差を表す測定データを生み出す。
Embodiments of the
補正計算システム１０２０は、眼の測定データを受け取り、レンズ製造に用いるレンズデフィニションを決定する。補正計算システム１０２０の実施形態は、コンピュータハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの組合せを含み得る。
The
１つの実施形態において、補正計算システム１０２０は患者の眼の高次及び／又は低次収差を補償する補正を示す波面図(wavemap)を生み出す。レンズデフィニションは、波面図、屈折パターン、球、円柱、及び軸という表現での処方、又は他の屈折パターン又は補正との任意の関係を含みうる。さらに、レンズデフィニションは、光学的中心、複数の光学的中心、単一補正ゾーン、複数補正ゾーン、移行ゾーン、ブレンドゾーン、スイム領域、チャンネル、付加ゾーン、頂点間距離、セグメント高さ、軸外注視点ゾーン、ロゴ、不可視マーク等を含み得る。
In one embodiment, the
１つの実施形態において、レンズデフィニションは、屈折パターン又は補正を識別する１以上の数又は記号を含む。このような識別マークは、たとえばバーコードを介して電気的又は物理的に伝達される、伝達容易な「処方箋」の役割を果たしうる。 In one embodiment, the lens definition includes one or more numbers or symbols that identify a refraction pattern or correction. Such an identification mark can serve as an easy-to-transmit “prescription” that is transmitted, for example, electrically or physically via a bar code.
１つの実施形態において、補正計算システム１０２０は、波面図を患者にとって最適化された他のレンズ表示形式に変換する。波面図又はその他の患者のための最適化されたレンズ表示データは、たとえば患者の頂点間距離、瞳径、瞳間距離、フレーム情報、注視点、セグメンタル高さ、折りたたみ傾斜(pantascopic tilt)、又はx-y傾斜といった特徴に一部基づきうる。
In one embodiment, the
レンズデフィニションを計算するため、補正計算システム１０２０は患者の眼の光学収差のコンジュゲートを生成できる。他の実施形態において、レンズデフィニションの計算は、測定された光学収差を含む患者の眼の測定値に基づくレンズデフィニションの計算に用いる追加のメトリクスに関連して行われうる。たとえば、２００３年１月２８日発行の米国特許第6,511,180号には、測定された光学収差に基づく補正を決定するための画質メトリクスが開示され、これは参照により全体として本書に組み込む。他の実施形態においては、レンズデフィニションを計算するために他のメトリクスを使用しうる。メトリクスは、改良された患者の視力の主観的測定に関連した光学収差の補正のための選択により、レンズデフィニションを最適化しうる。他の実施形態において、メトリクスは、どの光学収差を補正し、追加し、又は補正しないでおくことが望ましいかを選択するための、試験対象から得たデータを用いて訓練されたソフトウェア分散情報処理ネットワークシステム(software neural network)を含み得る。このような実施形態のより詳細が、２００４年２月２０日出願の米国仮出願第６０／５４６３７８号に記載され、これは参照により全体として本書に組み込む。
In order to calculate the lens definition, the
１つの実施形態において、補正計算システム１０２０は、色彩選好（好み）に基づく波面図をも計算できる。高次の補正は補正要素を通過する光の色により変化しうる。色彩選好とは、通常、患者が高次補正を最適化するために好む波長を意味する。たとえば、これによって使用者は、たとえばゴルフのための緑色のように、特定の活動のために最も有用な波長での補正を最適化できる。１つの実施形態において、色彩選好は収差計の８５０nmでの測定によって５５０nm（緑）に変換し、又は他の色彩を強調するため４００を８００nmに変換する。
In one embodiment, the
１つの実施形態において、補正計算システム１０２０は、患者の１以上の他の好みに関連したレンズデフィニションをも計算できる。患者の好みは、レンズの色合い(spectral tint)、又は色を含み得る。患者の好みはまた、レンズデフィニションに、光着色特性（フォトクロミック）すなわち光に反応して色が変わることを含むかどうかも含み得る。さらに補正計算システム１０２０は、紫外線コーティング、反射防止コーティングの好みといった特徴に関連したレンズデフィニションをも計算できる。１つの実施形態において、レンズデフィニションは、患者が、フレームや視界に関連して高次補正ゾーンをどのように使用するのを好むかといった、患者の使用の好みに関連して計算されうる。
In one embodiment, the
補正計算システムは、１以上の補正ゾーンを含むようにレンズデフィニションを計算できる。計算は補正ゾーンの数とサイズの計算を含み得る。各補正ゾーンは高次収差、低次収差、低次及び高次の両収差そして前面及び背面の曲率半径を補正できる。補正ゾーンは、光学中心ゾーン又は複数の光学中心たとえば累進屈折又は多焦点レンズを含み得る。１つの実施形態において、補正計算システム１０２０は、レンズの１以上の補正ゾーン又は他の部分との間にある混合(blending)又は移行(transition)ゾーンを計算できる。移行ゾーンは、眼の注視(gaze)を補正ゾーンからスムーズに移行させ、補正ゾーンは通常レンズの一部であり、レンズの他の部分である。移行ゾーンは補正ゾーン間の移行も含み得る。移行ゾーンは、２００４年３月３０日発行の米国特許第6,712,466号、表題「可変屈折率層を用いた眼鏡製造方法」により詳細が述べられており、これは参照により全体として本書に組み込む。
The correction calculation system can calculate the lens definition to include one or more correction zones. The calculation may include calculating the number and size of correction zones. Each correction zone can correct high order aberrations, low order aberrations, both low order and high order aberrations, and front and back radii of curvature. The correction zone may include an optical center zone or multiple optical centers such as progressive refraction or multifocal lenses. In one embodiment, the
１つの実施形態において、補正計算システム１０２０は、補正計算システム１０２０の機能を果たすソフトウェアを実行するサーバーコンピュータを含む。サーバーはシステム１０００の他の構成要素とネットワークを介して連絡できる。ネットワークは、当業者に自明の任意のデータ連絡技術を用いる、ローカル又は広域ネットワークでありうる。１つの実施形態において、ネットワークはインターネットを含む。１つの実施形態において、補正計算システム１０２０は、システム１０００の他の構成要素と同一場所に配置される。他の実施形態において、補正計算システム１０２０は、システム１０００の他の構成要素とネットワークを介して連結されうるが、システム１０００の他の構成要素とは別の場所に配置される。１つの典型的な実施形態において、補正計算システム１０２０は１以上のシステム１０００をサポートするように構成される。このような実施形態において、補正計算システム１０２０は請求モジュールを含みうる。請求モジュールは、補正計算システム１０２０の使用量たとえばレンズデフィニションの計算又はダウンロードした各時間に基づいて課金できる。
In one embodiment, the
製造システム１０３０は、補正計算システム１０２０からの補正データを用いて、患者のためのカスタマイズレンズを製造する。製造システム１０３０は、レンズデフィニションをレンズに移転するプログラマーを含み得る。プログラマーは、ここで述べたような照射源及びフォトマスクを含み得る。プログラマーはまた、１以上の材料をコントロールして積層するように構成された積層装置を含み得る。
The
１つの実施形態において、製造システム１０３０は、低次及び高次収差を同時に補正する。たとえば、レンズブランクが、低次及び高次収差の両方を補正するように屈折率を変えるため、たとえば照射源とフォトマスクを用いて感光性材料を硬化するようにプログラムされる。
In one embodiment, the
他の実施形態において、製造システム１０３０は、実質上全ての低次収差を補正し、その後高次収差を補正する。このような実施形態においては、未加工品が成形又は研削によって全ての又は実質的に全ての低次収差が補正され、レンズブランクとなる。高次収差と、そして１つの実施形態においては残存低次収差がたとえばプログラマーを用いて補正される。プログラマーとは、ここで開示した、光学要素の屈折パターンを規定する１以上の方法を実行する、任意の装置を意味する。
In other embodiments, the
他の実施形態において、製造システム１０３０は、高次収差を補正し、次いで低次収差を補正する。たとえば、方法６００のある実施形態が高次収差を補正するための所定の屈折率を有する層を積層するために用いられ、その後に低次収差を補正するように計算された鋳造形状を有する完全なレンズに形成するために鋳型が使用される。
In other embodiments, the
他の実施形態において、製造システム１０３０は、高次収差を補正し、次いで低次収差を補正する。たとえば、ここに述べたように、方法６００のある実施形態が、高次収差を補正するための所定の変化する厚さを有する層を積層するために用いられ、その後に低次収差を補正するように計算された鋳造形状を有する完全なレンズに形成するために鋳型が使用される。
In other embodiments, the
製造システムは、低次収差の補正と、少なくとも１つの高次もしくは残存低次又は高次収差のプログラミングを行う。製造システムは、左右のレンズとその両方に必要な補正を行う。製造システムは、レンズ番号、低次の磨き、研磨、プログラミング、端部加工、コーティング、フレーム等を行う。 The manufacturing system corrects low order aberrations and programs at least one higher order or residual lower order or higher order aberration. The manufacturing system performs the necessary corrections for both the left and right lenses. The manufacturing system performs lens number, low-order polishing, polishing, programming, edge processing, coating, frame, etc.
支払いシステム１０４０は、患者のレンズ費、検査費及び／又は他の費用の、現金、クレジット、又は他の任意の方法での支払いに対処する、ハードウェア及び／又はソフトウェアを含む。支払いシステム１０４０の実施形態は、コンピュータハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの組合せでありうる。このような実施形態は、金銭レジスター、スマートカード読取り機、もしくはチャージ又はクレジットカード読取り機を含み得る。
１つの実施形態において、測定システム１０１０と各構成要素システム１０２０，１０３０、及び１０４０は、１箇所に配置される。１箇所とは、オフィス、店頭、又は光学試験室のような場所を意味する。従って、患者は１箇所で、１度そこに行っただけで処方を受け取り、製造したカスタマイズレンズを受け取ることができる。他の実施形態においては、構成要素システム１０１０，１０２０及び１０３０は、１，２，３箇所又はそれ以上の場所に配置しうる。システム１０００の各構成要素は周知の伝達媒体及び手続きを用いて連絡できる。たとえば、１つの実施形態において、システム１０００のコンピュータは、イントラネット又はインターネットのようなネットワークを用いて連絡できる。他の実施形態において、構成要素はたとえば印刷物のような、有形物でのデータを提供できる。たとえば、補正計算システム１０２０は、レンズを記述する、又はレンズデフィニションを同定するバーコードを印刷できる。他の実施形態において、構成要素は着脱可能なコンピュータディスク、スマートカード又は他の物理的電子媒体を介してデータを授受できる。このような印刷物及び電子媒体は、物理的配送又はファクス送信により交換できる。各要素を別の場所に配置することにより、各システムを最適サイズにでき、たとえば計算システム又は製造システムのような高価な装置については、たとえば店頭のような販売場所である測定システム箇所の間で共有することが可能となる。
In one embodiment, the
図１１は、図１０に示すようなシステム１０００の実施形態による眼鏡製造方法１１００の１つの実施形態である。方法１１００はステップ１１１０に始まり、たとえば、測定システム１０１０により患者の眼を測定する。次のステップ１１２０で、患者はフレームスタイルを選択する。この選択されたフレームスタイルは、たとえば、補正計算システム１０２０及び製造システム１０３０が受け取る。ステップ１１３０に移り、レンズを含む眼鏡フレームが、フレーム在庫の中から選択される。１つの実施形態において、この選択は眼の測定値及び／又は選択したフレームスタイルに基づいて行われる。フレーム在庫のレンズは、たとえば、屈折率を有するポリマー層のようなプログラム可能な要素を含み、屈折率は更にたとえば点状硬化により選択的に変更できる。レンズは、たとえば反射防止、耐擦傷性又は色付けのコーティングができる。１つの実施形態において、計算システム１０２０は平板レンズを含むフレームを選択する。他の実施形態において、計算システム１０２０は、眼の測定値をもとに選択されうる所定の光学補正を有するレンズを含むフレームを選択する。補正システム１０２０は、在庫データをもとにこの選択を実行しうる。１つの実施形態において、製造システム１０３０は、在庫データを維持し、それを補正システム１０２０に連絡する。ステップ１１４０に移り、補正が眼の測定値に基づいて計算される。１つの実施形態において、補正は受け取ったフレーム選択に基づいても補正される。１つの実施形態において、補正計算システム１０２０が計算を実行する。計算は、選択されたフレームのレンズの所定の補正に関連して必要となる残存補正について行われうる。１つの実施形態において、フレームは、補正が選択されたフレームによって生じた残存誤差の補正を含むように、測定されうる。計算された補正は、低次、残存低次収差、高次収差に対する補正又はここで開示された任意の種類の補正を含み得る。ステップ１１５０に移り、計算された補正が、ここで開示されたようなプログラマーを用いて、選択されたフレームのレンズに適用される。たとえば、１つの実施形態において、計算された補正に対応する屈折パターンを規定するように、ＵＶ源が硬化材の薄い層を選択的に硬化する。そしてフレームが患者に渡され、支払いを受け取る。
FIG. 11 is one embodiment of an
図１２は、フレーム付カスタマイズレンズの製造方法１２００の１つの実施形態である。ステップ１２１０に始まり、たとえば測定システム１０１０を用いて患者の視覚パラメータが測定される。他の典型的な実施形態において、視覚パラメータは、１以上のコンピュータネットワーク、印刷した処方又は視覚パラメータに関連するバーコードによって受け取られる。次のステップ１２２０では、２枚のレンズを持つ眼鏡のような、フレーム付レンズを受け取る。装着レンズは患者から、又は装着レンズの在庫から入手しうる。１つの実施形態においては、患者がフレーム付レンズたとえば既存の眼鏡を提供する。１つの実施形態においては、患者の視力がステップ１２１０において、フレーム付眼鏡を通して測定される。他の実施形態においては、患者の視覚パラメータとフレーム付眼鏡が別々に測定される。ステップ１２３０に移り、補正が視覚パラメータに基づいて、たとえば計算システム１０２０によって計算される。１つの実施形態において、補正はフレーム付レンズに基づいてもなされうる。ステップ１２４０に進み、製造システム１０３０が計算された補正を用いてレンズをプログラムする。１つの実施形態において、表面の輪郭を規定する材料層が、計算された補正に対応する屈折パターンを規定するように、フレーム付レンズの１枚又は両方のレンズの表面に適用される。計算された補正は、低次収差、残存低次収差、高次収差、残存高次収差に対する補正又は両者の組合せを含み得る。この実施形態は図７Ｂに関連して述べたものと同様であるが、層が鋳型にではなく、フレーム付レンズに適用される点で異なっている。他の実施形態において、計算された補正に対応する屈折パターンを規定するように、材料の異なる混合物からなる材料層がフレーム付レンズに適用される。この実施形態は、図７Ｇに関連して述べたものと同様であるが、層が鋳型にではなく、フレーム付レンズに適用される点で異なっている。他の実施形態は、図９に関連して述べたように、感光性ゲル層に適用して補正をプログラミングすることを含み得る。
FIG. 12 shows one embodiment of a
他の実施形態は、補正をする、又は１以上の高次収差を導入する光学要素を含む。ある実施形態においては、補正又は段階的に増加する１以上の高次収差値を導入しうる。望ましくはこのような収差は球面収差、三葉紋(trefoil)又はコマ収差を含み得る。１つの実施形態において、光学要素はフォロプターに用いるように形成される。検眼士又は他のユーザーは、患者の光路内に光学要素を置く。そして患者は、補正が視力を改善したかどうか主観的に決定できる。他の実施形態において、光学要素はフレーム付眼鏡レンズを含む。このようなフレーム付高次補正レンズは、１以上の高次収差を種々の倍率で補正する光学要素とともに保管されうる。患者はフレームと補正を、たとえば読書眼鏡とともにフレームの在庫から選択しうる。従って、患者はたとえば、特定の環境又は仕事に用いるようなレンズを容易に入手しうる。 Other embodiments include optical elements that correct or introduce one or more higher order aberrations. In some embodiments, one or more higher order aberration values may be introduced that are corrected or incrementally increased. Desirably such aberrations may include spherical aberration, trefoil or coma. In one embodiment, the optical element is configured for use with a phoropter. An optometrist or other user places the optical element in the optical path of the patient. The patient can then subjectively determine whether the correction has improved visual acuity. In other embodiments, the optical element comprises a framed spectacle lens. Such a framed higher order correction lens can be stored with an optical element that corrects one or more higher order aberrations at various magnifications. The patient may select a frame and correction from the frame inventory, for example with reading glasses. Thus, for example, a patient can readily obtain a lens for use in a particular environment or task.
他の実施形態において、計算された補正に対応する屈折パターンを、硬化する間の体積変化の差によって規定する、材料層の適用を含み得る。このような１つの実施形態を、図１３に関連して述べる。 In other embodiments, the refraction pattern corresponding to the calculated correction may include application of a material layer that is defined by the difference in volume change during curing. One such embodiment is described in connection with FIG.
たとえば高強度の光を用いて適切に硬化すると、ポリマーは予想通りに収縮、つまりその体積を実質上減少させる。このような高容積の層は選択的に硬化され、できた層は高次及び低次の両方の光学収差を補正する屈折パターンを示すことがわかった。図１３は、厚さが変化している層を持つレンズの製造方法１３００の、他の実施形態を図示したものである。ブロック１３１０から始まり、レンズ部材が光学要素１３０２と高容積収縮モノマー層１３０４とから作られる。１つの実施形態において、高容積変化モノマー層１３０４を持つ光学要素１３０２は、フレーム付又は装着されたレンズでありうる。１つの実施形態において、光学要素１３０２は、たとえば研削や研磨により、たとえば低次収差を補正するために輪郭付けされうる。他の実施形態において、モノマー層１３０４の容積変化により低次収差を補正できる。次はブロック１３２０に示すように、層１３０４が２次元グレースケールパターンの高強度照射に曝される。照射パターンはたとえば光源及びフォトマスクを用いて生成されうる。この高強度照射パターンは、層１３０４に種々の収縮を生じさせ、層１３０４全体に渡って屈折率を変化させる。モノマーの組成物は、ここで開示した材料を含み得る。さらに、層１３０４の適切な組成、照射の適切な波長、時間及び強度の選択は、当業者に周知の選択を含み得る。２次元グレースケールパターンは、１以上の高次又は低次収差を補正する層１３０４を形成するように選択されうる。さらに照射パターンは、光学的中心、複数の光学的中心、単一補正ゾーン、複数補正ゾーン、移行ゾーン、ブレンドゾーン、スイム領域、チャンネル、付加ゾーン、頂点間距離、セグメント高さ、ロゴ、不可視マークを含む、ここで述べたような他の特徴を含むように計算されうる。ブロック１３３０に移って、層１３０４がおよそ均一な低強度の照射に曝されうる。照射の強度、波長及び時間は、ポリマーの硬化を完全にするために当業者に周知の選択が可能である。容積の変化はまた低次の収差を補正できる。ブロック１３４０は硬化したレンズを示す。硬化したレンズはさらに、ハードコーティング、ＵＶ防止コーティング、反射防止及び耐擦傷性コーティングのような光学コーティングで処理されうる。
For example, when properly cured using high intensity light, the polymer shrinks, i.e., substantially reduces its volume, as expected. It has been found that such high volume layers are selectively cured and the resulting layer exhibits a refractive pattern that corrects both higher and lower order optical aberrations. FIG. 13 illustrates another embodiment of a
実施形態により、ここに述べた任意の方法の行為又は事象は、別途特別に明記しない限り、どのような順序でも実施でき、追加、融合又は全て除去（たとえば、方法を実行するためには必ずしも全ての行為又は事象は必要ではない）できることも理解される。さらに、上記の方法は、球面、非球面、単視、２焦点、多焦点、累進屈折レンズ、アトリック(atoric)、眼内レンズ、又は他の特別なレンズの製造にも用いられうる。 Depending on the embodiment, acts or events of any method described herein may be performed in any order, unless otherwise specified, and may be added, merged, or removed entirely (eg, not necessarily all for performing the method). It is also understood that no act or event is necessary). Furthermore, the above method can also be used to manufacture spherical, aspherical, monocular, bifocal, multifocal, progressive refractive lenses, atoric, intraocular lenses, or other special lenses.
ここでは、ある実施形態が眼鏡によるカスタマイズ視力を提供するために述べられているが、他の実施形態においては、光学機器のように他の光学システムのカスタマイズ光学補正を提供することを含み得る。たとえば、カメラ、望遠鏡、双眼鏡又は顕微鏡のような光学機器はカスタマイズ光学要素を含み得る。カスタマイズ光学要素は、設定可変の接眼鏡の一部、機器の要素、又は接眼鏡への追加品として含まれ得る。カスタマイズ光学要素は、ファインダー又は視路及びカメラ、望遠鏡、双眼鏡、顕微鏡又は類似の光学装置の主光路を含む機器の光路を補正するように形成されうる。カスタマイズ光学要素は、ここで述べたような光学システムのカスタマイズ補正を提供するように構成される。１つの実施形態において、カスタマイズ光学要素は、１以上の光学収差及びユーザーの少なくとも片方の眼の他の視覚パラメータを含むレンズデフィニションを与えるように構成される。他の実施形態において、カスタマイズ光学要素は、光学機器内の１以上の光学収差を補正するように構成される。さらに他の実施形態において、カスタマイズ光学要素は、光学機器の光学収差の補正及びユーザーの少なくとも片方の眼のためのレンズデフィニションを含むように構成される。１つの実施形態において、上述のような材料層が、レンズにおけるレンズデフィニションのような補正を規定するように、接眼鏡のようなレンズに適用され、（必要に応じ）硬化される。１つの実施形態において、カスタマイズ要素は、ユーザーの片方の眼で使用するためにカスタマイズレンズデフィニションを含むように構成される。他の実施形態において、双眼鏡がユーザーの両眼のためにカスタマイズされうる。 Although certain embodiments are described herein for providing customized vision with eyeglasses, other embodiments may include providing customized optical corrections for other optical systems, such as optical instruments. For example, optical instruments such as cameras, telescopes, binoculars or microscopes can include customized optical elements. Customized optical elements may be included as part of a configurable eyepiece, a device element, or as an addition to the eyepiece. The customized optical element can be configured to correct the optical path of the instrument, including the viewfinder or path of view and the main optical path of cameras, telescopes, binoculars, microscopes or similar optical devices. The customized optical element is configured to provide customized corrections for the optical system as described herein. In one embodiment, the customized optical element is configured to provide a lens definition that includes one or more optical aberrations and other visual parameters of the user's at least one eye. In other embodiments, the customized optical element is configured to correct one or more optical aberrations in the optical instrument. In yet another embodiment, the customized optical element is configured to include correction of optical aberrations of the optical instrument and lens definition for at least one eye of the user. In one embodiment, a material layer as described above is applied to a lens, such as an eyepiece, and cured (if necessary) so as to define a correction, such as lens definition, in the lens. In one embodiment, the customization element is configured to include a customized lens definition for use with one eye of the user. In other embodiments, binoculars can be customized for the user's eyes.
上記の詳細な記述で発明の新規な特徴が、種々の実施形態に適用されたように、示され、記述され、そして指摘されたが、図示された装置やプロセスの形式及び詳細における種々の省略、置換及び変更が、発明の精神から離れることなく、当業者によってなされることが理解される。認識されるように、本発明はここに述べた全ての特徴や利益を提供しない形式で実施できる、つまりある特徴が他の特徴と別々に利用又は実施されうる。本発明の範囲は、これまでの記載ではなく、請求項によって示される。請求項と均等の意義及び範囲にある全ての変更は、本発明の範囲に含まれるべきものである。 While the novel features of the invention have been illustrated, described, and pointed out in the foregoing detailed description, as applied to various embodiments, various omissions in the form and details of the depicted apparatus and processes are shown. It will be understood that substitutions and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the invention. As will be appreciated, the invention may be practiced in a form that does not provide all of the features and benefits described herein, that is, one feature may be utilized or practiced separately from another. The scope of the invention is indicated by the claims rather than by the foregoing description. All changes that come within the meaning and range of equivalency of the claims are to be embraced within the scope of the invention.
Claims (66)
患者の眼の視覚パラメータ(vision parameters)の取得；
１以上の装着された光学要素を含む眼鏡フレームの取得；及び
該視覚パラメータに関する屈折パターンを規定する該光学要素のプログラミング、
を含む方法。 In the production of corrective glasses;
Obtaining vision parameters of the patient's eyes;
Obtaining a spectacle frame comprising one or more mounted optical elements; and programming the optical element to define a refraction pattern with respect to the visual parameter;
Including methods.
前記装着された光学要素に硬化材料層を適用し；及び
前記屈折パターンを規定する該層の表面輪郭を形成するため、該層の容積を変化させる、該硬化材料層の選択的硬化を含む、
請求項１に記載の方法。 The programming of the optical element is;
Applying a layer of curable material to the mounted optical element; and selectively curing the layer of curable material to change the volume of the layer to form a surface contour of the layer defining the refractive pattern;
The method of claim 1.
患者の眼の視覚パラメータを含むレンズデフィニション(definition)及び該患者の眼の１以上の光学収差のための補正の取得；
硬化材料層を含む１以上の光学要素を含むフレ−ムの取得；及び
該光学要素を通過する光路中にある該１以上の光学収差を補正する屈折パターンを規定する該硬化材料の硬化、
を含む方法。 In the manufacturing method of customized lenses;
Obtaining a lens definition including visual parameters of the patient's eye and correction for one or more optical aberrations of the patient's eye;
Obtaining a frame comprising one or more optical elements comprising a layer of curable material; and curing the curable material defining a refractive pattern that corrects the one or more optical aberrations in an optical path through the optical element;
Including methods.
患者の眼の視覚パラメータを含むレンズデフィニション及び該患者の眼の１以上の光学収差のための補正の取得；
１以上の光学要素を含むフレ−ムの取得；及び
該１以上の光学要素の上に、該光学要素を通過する光路中の該１以上の光学収差を補正する屈折パターンを規定する材料層の積層、
を含む方法。 In the manufacturing method of customized lenses;
Obtaining a lens definition including visual parameters of the patient's eye and correction for one or more optical aberrations of the patient's eye;
Obtaining a frame comprising one or more optical elements; and on top of the one or more optical elements, a material layer defining a refractive pattern that corrects the one or more optical aberrations in an optical path through the optical elements Lamination,
Including methods.
硬化材料の該層の積層；
前記屈折パターンを規定する該層の表面輪郭を規定するため、該層の容積を変化させる、該層の選択的硬化；及び
該層の実質的に均一な硬化、
を含む請求項３３に記載の方法。 The lamination of the layers is;
Lamination of the layers of curable material;
Selectively curing the layer, changing the volume of the layer to define a surface profile of the layer defining the refractive pattern; and substantially uniform curing of the layer;
34. The method of claim 33, comprising:
患者の眼の視覚パラメータを含むレンズデフィニション及び該患者の眼の１以上の光学収差の補正の取得；
フレーム付レンズへの硬化ポリマー層の適用；及び
該１以上の光学収差を補正する屈折パターンを規定する表面輪郭を規定するため、該層の容積を変化させる、該層の選択的硬化、
を含む方法。 In the manufacturing method of customized lenses;
Obtaining lens definition including visual parameters of the patient's eye and correction of one or more optical aberrations of the patient's eye;
Applying a cured polymer layer to the framed lens; and selectively curing the layer to change the volume of the layer to define a surface profile that defines a refractive pattern that corrects the one or more optical aberrations;
Including methods.
１以上の高次収差を補正するように構成される１以上のレンズを含み、該１以上の高次収差は、三葉紋、コマ、球面収差、又はこれらの組合せの１以上を含む、
光学要素。 In the optical element;
Including one or more lenses configured to correct one or more higher order aberrations, wherein the one or more higher order aberrations include one or more of trilobal, coma, spherical aberration, or combinations thereof;
Optical element.
患者の眼の視覚パラメータを含むレンズデフィニション及び該患者の眼の１以上の光学収差のための補正の取得；及び
硬化材料層を含む１以上の光学要素を含むフレームの取得；及び
レンズデフィニションに関連する屈折パターンを規定する表面輪郭を規定するため、該層の容積を変化させる、該層の選択的硬化、
を含む方法。 In the manufacturing method of customized lenses;
Obtaining lens definition including visual parameters of the patient's eye and correction for one or more optical aberrations of the patient's eye; and obtaining a frame including one or more optical elements including a layer of curable material; and relating to lens definition Selective curing of the layer, changing the volume of the layer to define a surface profile that defines a refraction pattern to
Including methods.
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