JP2020525842A5 - - Google Patents

Description

以上を踏まえたうえで、本特許出願は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるものと理解されたい。
以下、本発明に含まれる態様を記す。
〔態様１〕前面及び後面を有するレンズを設計・製造する方法であって、
ａ．画素データ点の配列として指定され、当該画素データ点の配列は各画素データ点の少なくとも三次元（３Ｄ）位置を含んでいる、眼の三次元モデルを提供する眼形状解析装置を動作させる工程を備え、
ｂ．各画素データ点は、眼の表面上のｘ，ｙ，ｚ位置および各画素データ点の対応する強度値を表しており、
ｃ．前記眼における臨床的に視認可能な異常を前記画素データ点の取得時に起こる衝動性の眼球運動及びランダムな眼球運動により生じるアーチファクトを補正したうえで、前記３Ｄモデル内の前記画素データ点間の空間的関係を、正確に反映しており、
ｄ．前記形状解析装置から用いられた前記画素データ点のサンプリング密度は、前記眼における少なくとも１つの前記臨床的に視認可能な異常を特徴付けるほか、瞳孔、虹彩及び血管のうちの少なくとも一つを特徴付けるのに十分な高密度であり、
当該方法が、さらに、
ｅ．前記形状解析装置から用いられた前記データ点から、前記レンズの前記後面を定義するための複数の互いに独立したデータ点の配列を決定する工程を備えており、
前記レンズの前記後面を定義するこれらの互いに独立したデータ点の密度は、前記眼における前記異常に応じて前記レンズの前記後面を調節することが可能になるほど十分な高密度であり、
ｆ．得られる前記レンズが、前記眼における前記異常に順応するか又は当該異常を覆設するコンタクトレンズとなる、方法。
〔態様２〕態様１に記載の方法において、さらに、
ｇ．前記設計を用いて前記コンタクトレンズを３Ｄ印刷又は機械加工する工程、
を備え、当該工程は、
光学領域、移行領域及び支承面を含む前記レンズの特性を決定する副工程を含み、
前記光学領域は、入射光を眼内へと結像させる領域であり、前記移行領域は、前記光学領域を前記支承面へと繋ぐ領域であり、前記支承面は、前記レンズのうちの眼の表面に載置される領域を含み、
得られる前記レンズは、前記異常に順応するか又は当該異常を覆設する強膜レンズであり、前記光学領域内のレンズ光学部分は、当該レンズ光学部分の後面と角膜との間に流体溜まりを形成するように前記眼の当該角膜に覆設され、前記支承面は、（ｉ）強膜のみに載置されて当該強膜の三次元形状に追従するか、あるいは、（ｉｉ）強膜の三次元形状に部分的に載置されて当該三次元形状に追従すると共に前記角膜の三次元形状に部分的に載置されて当該三次元形状に追従するように角膜縁を跨ぎ、前記支承面は、前記レンズにより覆われる領域へと涙が自由に流出入できるように、前記眼のトポロジーのうちの当該レンズ支承面下の少なくとも一箇所から意図的に引き上げられて且つ／或いは少なくとも１つの盛上り隙間が当該支承面に形成される、方法。
〔態様３〕態様２に記載の方法において、さらに、
前記形状解析装置から用いられた前記データ点からレンズ後面を決定する工程であって、当該レンズ後面の象限又は象限内領域の境界が複数の互いに独立したデータ点により定義されて、各象限又は象限内領域内には前記境界を定義するのに用いられていない追加の互いに独立したデータ点が存在しており、各象限又は象限内領域内における互いに独立したデータ点の密度が、当該象限又は象限内領域におけるあらゆる箇所の異常を特徴付けるのに十分な高密度である、工程、
を備える、方法。
〔態様４〕態様１に記載の方法において、前記３Ｄモデルは、衝動性の眼球運動及びランダムな眼球運動により生じるアーチファクトが、追加の複数の工程によってさらに補正されるものであり、当該追加の複数の工程は、
３Ｄスキャナの複数回の走査処理から前記３Ｄ位置の情報を提供する工程、
前記３Ｄスキャナの各走査処理に撮像されて前記３Ｄモデルへと変換される２Ｄカメラ画像から、前記対応する強度値を提供する工程、ならびに
前記２Ｄ画像からの強度値を前記３Ｄモデル内の位置に対して正確にマッピング（mapping）することが可能になるように、前記３Ｄスキャナと前記２Ｄカメラとの空間的関係を一定に維持する工程であって、前記２Ｄカメラにより提供される前記２Ｄ画像の前記強度値は、前記眼における少なくとも１つの前記臨床的に視認可能な異常を表現しているほか、瞳孔、虹彩及び血管のうちの少なくとも一つを特徴付けている、工程、
である、方法。
〔態様５〕態様１に記載の方法において、前記眼の前記３Ｄモデルが、さらなる複数の工程で得られたものであり、当該複数の工程は、
２つ以上の各視線方向の複数の３Ｄモデルを生成する工程であって、当該複数の３Ｄモデルは画素データ点の配列をそれぞれ含み、各画素データ点は、ｘ，ｙ，ｚ位置および対応する２Ｄビデオカメラ画像から導き出された対応する強度値を含んでいる、工程、
前記３Ｄモデルのうちの少なくとも二つに共通する少なくとも１つの視覚的特徴を特定する工程、ならびに
前記３Ｄモデル同士を前記ｘ，ｙ，ｚ位置で互いに継ぎ合わせる工程、である、方法。
〔態様６〕患者の眼にトライアルレンズを適用することなく、レンズ光学部分の少なくとも１つの特性を含むレンズを設計製造する方法であって、
ａ．光源、形状解析装置により提供された前記患者の眼の角膜前面の三次元モデルを有する眼、および前記眼内の前記角膜前面後方に配置された参照面を含む第１のコンピュータモデルを創出する工程であって、
前記三次元モデルでは前記眼の三次元データ点の位置が前記形状解析装置から抽出されたものであり、前記眼内の角膜前面後方に配置された参照面、前記参照面は平面状又は曲面状であり得る、工程と、
ｉ．網膜上に鮮明な像を生成するのに前記患者が矯正レンズ又は眼鏡を必要とする場合に、
前記第１のコンピュータモデルにおいて、前記光源と眼との間に、対応する矯正レンズを挿入する工程、
前記光源からの光線を、空気中を通って、前記矯正レンズの前面までトレースする工程、
前記矯正レンズの前記前面の三次元形状を用いると共に前面の空気−レンズの境界に対してスネルの法則を適用することにより、前記矯正レンズ内での前記光線の経路を決定する工程、および、
前記矯正レンズの後面の三次元形状を用いると共に後面のレンズ−空気の境界に対してスネルの法則を適用することにより、前記光線が前記矯正レンズの前記後面から前記角膜の前記前面まで進行する際の前記光線の経路を決定する工程と、
ｉｉ．網膜上に鮮明な像を生成するのに前記患者が矯正レンズも眼鏡も必要としない場合に、前記光源からの光線を、空気中を通って、前記角膜の前記前面まで、前記第１のコンピュータモデルに矯正レンズを挿入することなく直接トレースする工程と、
ｉｉｉ．前記角膜の前記前面から前記眼内に配置された参照面までの前記光線の経路を決定し、前記角膜の前記前面の及び前記参照面の三次元形状を用いると共に前面の空気−角膜の境界および前記眼内の前記角膜と前記参照面との間に位置するあらゆる材料境界に対してスネルの法則を適用する工程と、
ｉｖ．前記光源から前記参照面まで進行する前記光線の経路を、参照光線セットとし
て記憶する工程と、
ｂ．前記第１のコンピュータモデルと同じ光源、眼および参照面を含む第２のコンピュータモデルを、当該光源を前記眼から前記第１のコンピュータモデルと同じ距離のところに配置し、当該参照面を前記眼内における前記第１のコンピュータモデルと同じ位置に配置することによって、作り出す工程と、第２のコンピュータモデル内に
ｉ．前記第２のコンピュータモデルにおいて、前記眼に強膜レンズを装着させて、前記角膜と当該強膜レンズの後面との間の隙間を流体のモデルで満たす工程と、
ｉｉ．前記第１のコンピュータモデルにおける前記参照光線セットのうち、前記眼内で前記角膜と参照面との間に位置する光線部分を前記第２のコンピュータモデルに挿入して、この光線部分を前記眼内における前記第１のコンピュータモデルと同じ位置に配置する工程と、
ｉｉｉ．前記第２のコンピュータモデルでは前記光線が前記参照面を起点として前記眼外へと進行しているものと仮定し、前記角膜の前記前面の前記三次元形状、前記角膜の屈折率及び前記流体の屈折率を用いると共に角膜−流体の境界に対してスネルの法則を適用することにより、前記光線が前記角膜の前記前面から前記流体中を通って前記強膜レンズの前記後面まで進行する際の前記光線の経路を決定する工程と、
ｉｖ．前記第１のコンピュータモデルが矯正レンズを含むものである場合には、強膜レンズ光学部分の前面及び後面に対してスネルの法則を適用し、前記第１のコンピュータモデル内の前記参照光線セットが特定する前記光源と矯正レンズとの間の共通領域にかけて、前記第２のコンピュータモデルにおける前記光線と前記第１のコンピュータモデルにおける前記光線とが、スネルの法則が定める制約内で最大限に近い近似となるように、前記レンズの前記前面及び後面の前記三次元形状を調節する工程と、
ｖ．前記第１のコンピュータモデルが矯正レンズを含まないものである場合には、前記強膜レンズ光学部分の前記前面及び後面に対してスネルの法則を適用し、前記第２のコンピュータモデル内の前記強膜レンズの前記前面と光源との間の距離で定まる共通領域にかけて、前記第２のコンピュータモデルにおける前記光線と前記第１のコンピュータモデルにおける参照光線部分とが、スネルの法則が定める制約内で近似となるように、前記レンズの前記前面及び後面の前記三次元形状を調節する工程と、
を備え、前記レンズ光学部分は、強膜レンズの光学領域に組み込まれているものであり、当該方法が、さらに、
前記強膜レンズの特性を決定する工程であって、当該特性は、光学領域、移行領域及び支承面を含み、前記光学領域は、入射光を前記眼内へと結像させる領域であり、前記移行領域は、前記光学領域を前記支承面へと繋ぐ領域であり、前記支承面は、前記レンズのうちの眼の表面に載置される領域を含み、前記支承面は、さらに、前記形状解析装置から抽出された前記眼の前記三次元データ点の位置と合致する複数の互いに独立したデータ点の配列として定義されて、前記形状解析装置から利用した各データ点は、前記眼の表面上の互いに独立したｘ，ｙ，ｚ測定位置を表しており、前記形状解析装置から利用した前記データ点間の空間的関係は、前記眼の実際のトポロジーを、前記データ点の取得時に起こる衝動性のアーチファクト又は動きブレのアーチファクトを補正したうえで正確に反映しており、前記形状解析装置から利用した前記データ点のサンプリング密度および前記レンズの前記支承面上の前記データ点のサンプリング密度が、前記眼におけるあらゆる箇所の異常を特徴付けるのに十分な高密度であり、得られる前記レンズは、前記眼におけるあらゆる箇所の前記異常に追従するか又は当該異常を覆設する強膜レンズであり、前記光学領域内のレンズ光学部分は、当該光学部分の後面と角膜との間に流体溜まりを形成するように前記眼の当該角膜に覆設され、前記支承面は、（ｉ）強膜のみに載置されて当該強膜の三次元形状に追従するか、あるいは、（ｉｉ）強膜の三次元形状に部分的に載置されて当該三次元形状に追従すると共に前記角膜の三次元形状に部分的に載置されて当該三次元形状に追従するように角膜縁を跨ぎ、前記支承面は、前記レンズにより覆われる領域へと涙が自由に流出入できるように、前記眼のトポロジーのうちの当該レンズ支承面下の少なくとも一箇所から意図的に引き上げられて且つ／或いは少なくとも１つの盛上り隙間が当該
支承面に形成される、工程と、
前記設計を用いて前記コンタクトレンズを３Ｄ印刷又は機械加工する工程と、
を備える、方法。
〔態様７〕態様６に記載の方法において、前記参照面が前記角膜後方に配置される、方法。