KR102621579B1

KR102621579B1 - 안과용 렌즈의 3차원 효율을 결정하는 방법 및 안과용 렌즈를 계산하는 연관된 방법

Info

Publication number: KR102621579B1
Application number: KR1020187010520A
Authority: KR
Inventors: 멜라니 엘루이; 세바스티앙 프히커; 시릴 기유; 벤자망 루소
Original assignee: 에씰로 앙터나시오날
Priority date: 2015-10-15
Filing date: 2016-10-11
Publication date: 2024-01-05
Also published as: CA3001762A1; KR20180066099A; CA3001762C; JP2018530787A; CN108139603B; EP3362844B1; CN108139603A; WO2017064065A1; AU2016338585B2; EP3362844A1; AU2016338585A1; US11016310B2; US20180299696A1; JP6920287B2; BR112018007140B1; ZA201802381B; BR112018007140A2

Abstract

본 발명은: · 국부적 광학 기준과 임계값 사이의 조건이 충족되는 영역을 계산하는 단계; · 상기 영역에 따라 안과용 렌즈의 3차원 효율을 결정하는 단계를 포함하는 안과용 렌즈의 3차원 효율을 결정하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 방법을 포함하는 안과용 렌즈를 계산하는 방법에 관한 것이다.

Description

안과용 렌즈의 3차원 효율을 결정하는 방법 및 안과용 렌즈를 계산하는 연관된 방법

본 발명은 일반적으로 시력 개선의 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 안과용 렌즈의 3차원 효율을 결정하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 안과용 렌즈를 계산하는 방법에 관한 것이다. 일 실시예에 따르면, 본 발명은 안과용 누진 가법 렌즈에 관한 것이다.

안과용 렌즈는 눈의 앞에서 착용되는 교정 렌즈 또는 비교정 렌즈이다. 교정 렌즈는 근시, 원시, 난시 및 노안을 처치하는데 주로 사용된다. 본 발명에 따르면, 안과용 렌즈는 “글래스들(glasses)” 또는 “안경(spectacles)”을 지칭하고 눈의 앞에서 짧은 거리로 안면 상에 착용된다.

안과용 누진 가법 렌즈는 모든 거리에서 또는 적어도 복수의 거리에서 편안한 시력을 제공하는 노안 및 원근 조절의 다른 이상의 교정에 적절한 널리 알려져 있는 렌즈이다. 통상적으로, 안경 렌즈는 개별 착용자에게 고유한 사양에 따라 요청 시에 제조된다. 그러한 사양은 일반적으로 안과 의사 또는 눈 관리 의사에 의해 행해지는 의료 처방을 포함한다. 노안 착용자의 경우, 배율 교정의 값은 근거리 보기에서 원근 조절의 어려움으로 인해 원거리 보기 및 근거리 보기마다 상이하다. 따라서, 처방은 원거리 보기 배율값 및 원거리 보기와 근거리 보기 사이의 배율 증분을 나타내는 가법을 포함한다. 가법은 처방된 가법(ADD_p)으로서 적격화된다.

복수의 응시 방향에서의 주어진 착용자에 대한 안과용 렌즈, 예를 들어 안과용 누진 가법 렌즈의 효율이 현재 평가되고 있다. 상기 효율은 상기 착용자에 대한 안과용 렌즈, 예를 들어 안과용 누진 가법 렌즈를 선택하고/하거나 최적화 계산 방법의 덕분으로 상기 효율을 고려하는 안과용 렌즈, 예를 들어 안과용 누진 가법 렌즈를 계산하는데 사용될 수 있다.

발명자는 주어진 착용자에 대한 안과용 렌즈, 예를 들어 주어진 노안 착용자에 대한 안과용 누진 가법 렌즈의 효율을 표현하는 새로운 방법을 제공하는 것에 대한 요구가 여전히 있고, 상기 효율을 이용하는 것이 착용자의 시각적 편안함을 강화시키는데 적절하다는 것을 인지하였다.

따라서, 본 발명이 해결하는 것을 목적으로 하는 과제는 안과용 렌즈, 예를 들어 안과용 누진 가법 렌즈의 효율들을 표현하는 새로운 방법들을 제공하는 것의 덕분으로 착용자의 시각적 편안함을 강화시키는 것이다.

이러한 목적으로, 본 발명의 논제는 주어진 처방 및 주어진 착용 조건들을 갖는 착용자에 대해 주어진 윤곽에 의해 범위가 정해지는 안과용 렌즈, 예를 들어 안과용 누진 가법 렌즈의 3차원 효율을 결정하는 컴퓨터 수단에 의해 구현되는 방법이며, 상기 3차원 효율은 복수의 근접에서 복수의 응시 방향(α, β)에 대해 결정되며, 방법은:

i. 적어도 하나의 국부적 광학 기준을 제공하는 단계;

ii. 근접에 따른 상기 국부적 광학 기준에 대한 임계값들을 부여하는 임계 함수를 단계(i.)의 국부적 광학 기준들의 각각의 국부적 광학 기준에 대해 제공하는 단계;

iii. 상기 국부적 광학 기준과 상기 국부적 광학 기준에 대해 제공되는 단계(ii.)의 임계값들 사이의 조건을 단계(i.)의 국부적 광학 기준들의 각각의 국부적 광학 기준에 대해 제공하는 단계;

iv. 단계(i.)의 국부적 광학 기준(기준들)과 단계(ii.)의 임계값들 사이의 단계(iii.)의 조건이 충족되는 영역을 계산하는 단계;

v. 단계(iv.)에서 계산되는 영역에 따른 안과용 누진 가법 렌즈의 3차원 효율을 결정하는 단계를 포함한다.

발명자들은 그러한 3차원 효율이 주어진 착용자에 대한 안과용 렌즈, 예를 들어 주어진 노안 착용자에 대한 안과용 누진 가법 렌즈의 효율들을 더 양호하게 표현하는데 적절하다는 것을 입증하였다. 더욱이, 발명자들은 상기 3차원 효율이 유리하게는 주어진 착용자에 대한 안과용 렌즈를 계산하는데 사용될 수 있고 결과로서 생기는 렌즈가 상기 착용자에 대한 개선된 시력 편안함을 제공할 수 있다는 것을 입증하였다.

본 발명의 체계에서, 국부적 광학 기준은 3차원 대상 또는 이미지 공간의 각각의 지점에 대해 정의될 수 있는 광학 기준이다.

본 발명의 체계에서, 영역은 단계(iv.)의 특징들이 충족되는 응시 방향들 및 근접들에 상응하는 지점들을 포함하는 3차원 영역이다. 영역은 예를 들어, (x, y, z) 공간적 기준계에 따라 또는 (α, β, ProxO) 공간적 기준계에 따라 또는 (α, β, ProxI) 공간적 기준계에 따라 정의될 수 있으며, 여기서, α는 하강각(도 단위)이고 β는 방위각(도 단위)이며, ProxO는 대상 근접이고 ProxI는 이미지 근접이다.

본 발명의 방법의 덕분으로, 예를 들어, 복수의 응시 방향 및 복수의 보는 거리에 따라 3D로 안과용 렌즈의 효율을 특성화하는 것을 가능하게 하는 3차원 효율을 제공한다. 그러한 3차원 효율은 각각의 응시 방향에 대한 하나만의 보는 거리가 아니라면 복수의 응시 방향에 따라 평가되는 현재의 안과용 렌즈 효율들과 상이하다.

결합될 수 있는 본 발명의 3차원 효율을 결정하는 방법의 상이한 실시예들에 따르면:

· 근접은 대상 근접(ProxO)이며; 다른 실시예에 따르면, 근접은 이미지 근접(ProxI)이며;

· 단계(i.)의 국부적 광학 기준(기준들)은: 평균 굴절력 오류; 잔여 배율 오류; 결과로서 생기는 비점 수차; 어큐어티 손실; 상대 어큐어티; 프리즘 편위; 안구 편위; 국부적 확대율; 고차수 수차(HOA); 앞선 기준들의 변형 및/또는 조합으로 구성되는 목록 내에서 선택되며; 일 실시예에 따르면, 단계(i.)의 국부적 광학 기준(기준들)은 어큐어티 손실이며;

· 단계(i.)의 국부적 광학 기준과 단계(ii.)의 임계값 사이의 조건은 상기 국부적 광학 기준과 상기 임계값 사이의 불균등이며;

· 안과용 렌즈의 3차원 효율의 결정 단계(v.)는 단계(iv.)의 영역의 내부 체적을 계산하고 있으며;

· 단계(iv.)의 계산은 착용자에 대한 양안 시력에서 수행되며; 다른 실시예에 따르면, 단계(iv.)의 계산은 착용자에 대한 단안 시력에서 수행되며;

· 방법은 단계(v.)의 3차원 효율의 그래픽 표현을 제공하도록 데이터를 계산하고 데이터를 단말기에 표시하는 추가 단계를 포함하며;

· 단계(ii.)의 임계 함수는: 정착점 위치; 응시 방향; 시각 작업; 조명 조건들; 나이; 성별; 대상의 시력으로 구성되는 파라미터들의 목록 내에서 선택되는 하나의 또는 복수의 파라미터의 함수이며;

· 안과용 렌즈는 안과용 누진 가법 렌즈이다.

다른 양태에서, 본 발명은 또한 프로세서에 액세스 가능하고 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세서가 3차원 효율을 결정하는 여기서 앞서 재인용된 방법의 단계들을 수행하게 하는 명령어의 하나 이상의 저장된 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다. 본 발명은 또한 상기 컴퓨터 프로그램 제품의 명령어들의 하나 이상의 시퀀스를 수용하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 제공한다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 또한 주어진 처방 및 주어진 착용 조건들을 갖는 착용자에 대해 주어진 윤곽에 의해 범위가 정해지는 안과용 렌즈, 예를 들어 안과용 누진 가법 렌즈를 계산하는 컴퓨터 수단에 의해 구현되는 방법을 제공하며, 상기 방법은 3차원 효율 영역에 따라 정의되는 3차원 효율 타겟 영역을 제공하고 착용자에 대한 안과용 렌즈를 계산하기 위해 상기 3차원 효율 타겟을 사용하는 단계를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 영역은 3차원 효율을 결정하는 여기서 앞서 재인용된 방법의 단계들(i. 내지 iv.)에 따라 결정된다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 또한 주어진 처방 및 주어진 착용 조건들을 갖는 착용자에 대해 주어진 윤곽에 의해 범위가 정해지는 안과용 렌즈를 계산하는 컴퓨터 수단에 의해 구현되는 방법을 제공하며, 상기 방법은 3차원 효율이 상기 착용자에 대한 측정된 효율인 3차원 효율에 따라 정의되는 3차원 효율 타겟을 제공하고, 착용자에 대한 안과용 렌즈를 계산하기 위해 상기 3차원 효율 타겟을 사용하는 단계를 포함한다.

결합될 수 있는 본 발명의 안과용 렌즈를 계산하는 방법들의 상이한 실시예들에 따르면:

· 3차원 효율 타겟은 3차원 효율과 동등하며;

·안과용 렌즈를 계산하는 방법은 복수의 타겟을 구현하는 최적화 단계를 포함하며, 상기 타겟들은 적어도 착용자의 처방 및 3차원 효율 타겟을 포함하며;

·단계(i.)의 국부적 광학 기준은 착용자의 어큐어티 손실이고 복수의 응시 방향 및 복수의 근접에 대한 평균 굴절력(PPO), 결과로서 생기는 비점 수차의 모듈(ASR)을 계산하여, 어큐어티 손실 모델에 따른 상기 어큐어티 손실을 계산한다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 또한 프로세서에 액세스 가능하고 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세서가 안과용 렌즈를 계산하는 여기서 앞서 재인용된 방법의 단계들을 수행하게 하는 명령어의 하나 이상의 저장된 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다. 본 발명은 또한 상기 컴퓨터 프로그램 제품의 명령어들의 하나 이상의 시퀀스를 수용하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 제공한다.

상세하게 달리 진술되지 않는다면, 이하의 논의들로부터 명백한 바와 같이, 본 명세서 전체에 걸쳐 "컴퓨팅하는 것", "계산하는 것", "생성하는 것" 등과 같은 용어들을 활용하는 논의들은 컴퓨팅 시스템의 레지스터들 및/또는 메모리들 내의 물리적 예를 들어, 전자적, 양들로서 나타내어지는 데이터를 컴퓨팅 시스템의 메모리들, 레지스터들 또는 다른 그러한 정보 저장, 송신 또는 디스플레이 디바이스들 내의 물리적 양들로서 마찬가지로 나타내어지는 다른 데이터로 조작하고/하거나 변환하는 컴퓨터 또는 컴퓨팅 시스템, 또는 유사 전자 컴퓨팅 디바이스의 작동 및/또는 프로세스들을 지칭한다는 점이 이해된다.

본 발명의 실시예들은 본원의 작동들을 수행하는 장치들을 포함할 수 있다. 이러한 장치는 원하는 목적을 위해 특별히 구성될 수 있거나, 컴퓨터에 저장되는 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 활성화되거나 재구성되는 범용 컴퓨터 또는 디지털 신호 프로세서("DSP")를 포함할 수 있다. 그러한 컴퓨터 프로그램은 플로피 디스크, 광 디스크, CD-ROM, 자기 광 디스크를 포함하는 임의의 타입의 디스크, 읽기 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 전기적 프로그램 가능 읽기 전용 메모리(EPROM), 전기적 소거 가능 프로그램 가능 읽기 전용 메모리(EEPROM), 자기 또는 광 카드, 또는 전자 명령어들을 저장하는데 적절하고, 컴퓨터 시스템 버스에 결합될 수 있는 임의의 다른 타입의 매체와 같은, 그러나 이에 제한되지 않는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다.

본원에 제공되는 프로세스들 및 디스플레이들은 임의의 특정 컴퓨터 또는 다른 장치와 고유하게 관련되지 않는다. 다양한 범용 시스템이 본원의 교시들에 따른 프로그램들과 함께 사용될 수 있거나, 원하는 방법을 수행하기 위해 보다 특수화된 장치를 구성하는 것이 편리하다는 것이 입증될 수 있다. 다양한 이러한 시스템에 대한 원하는 구성이 이하의 설명에서 나타날 것이다. 게다가, 본 발명의 실시예들을 임의의 특정 프로그래밍 언어를 참조하여 설명하지 않는다. 다양한 프로그래밍 언어가 본원에 설명하는 바와 같은 본 발명의 교시들을 구현하는데 사용될 수 있다는 점이 이해될 것이다.

본 발명의 내용에 포함됨.

본 발명의 구조 및 본 발명의 작동에 관한 본 발명의 특징들뿐만 아니라 본 발명 그 자체 둘 다가 수반하는 설명과 함께 취해지는 수반하는 비제한적인 도면들 및 예들로부터 가장 양호하게 이해될 것이다:
·도 1 및 도 2는 단안 시력을 고려할 때, 눈 및 렌즈의 광학계들 및 눈 회전 중심으로부터의 광선 추적을 도식적으로 도시한다.
·도 3은 안과용 누진 가법 렌즈의 시계 구역들을 도시한다.
·도 4는 처방된 가법에 따른 대물 렌즈 원근 조절의 변형 모델을 도시한다.
·도 5는 근접에 따른 어큐어티 손실의 임계 함수의 변형 모델을 도시한다.
·도 6은 본 발명에 따른 안과용 누진 가법 렌즈의 3차원 효율을 결정하는데 사용될 수 있는 광선 추적의 일 예를 도식적으로 도시한다.
·도 7 및 도 8은 안과용 누진 가법 렌즈의 광학 특성들을 부여한다.
·도 9 내지 도 11은 특징들이 본 발명에 따라 결정되는 3차원 효율을 포함하는 도 7 및 도 8의 안과용 누진 가법 렌즈의 3차원 특징들을 도시한다.
·도 12 및 도 13은 본 발명의 안과용 누진 가법 렌즈를 계산하는 방법의 덕분으로 얻어지는 안과용 누진 가법 렌즈의 광학 특성들을 부여한다.
·도 14 내지 도 16은 도 12 및 도 13의 안과용 누진 가법 렌즈의 3차원 특징들을 도시한다.

당업자는 도면들의 요소들이 단순함 및 명확성을 위해 도시되고 반드시 일정한 비율로 그려지지는 않았다는 점을 이해할 수 있다. 예를 들어, 도면들에서의 요소들 중 일부의 치수들은 본 발명의 실시예들의 이해를 개선하는 것을 돕도록 다른 요소들에 비해 과장될 수 있다.

도면들에서, 이하의 참조들은 이하의 것들에 상응한다:

· MER은 자오선이며;

· NVGD는 근거리 보기 응시 방향이며;

· FVGD는 원거리 보기 응시 방향이며;

· FCGD는 피팅 크로스 응시 방향이다.

이하의 정의들이 본 발명의 체계 내에 사용되는 용어들을 정의하도록 제공된다.

정의

또한 “처방 데이터”라 불리는 “착용자의 처방”이란 용어들이 관련 분야에 알려져 있다. 처방 데이터는 착용자에 대해 얻어지고 적어도 눈에 대해, 바람직하게는 각각의 눈에 대해, 착용자의 각각의 눈의 굴절 이상을 교정하는데 적절한 처방된 구형(SPH_p), 및/또는 처방된 비점 수차값(CYL_p) 및 처방된 축(AXIS_p), 그리고 적절하다면, 착용자의 눈들 각각의 노안을 교정하는데 적절한 처방된 가법(ADD_p)을 나타내는 하나 이상의 데이터를 지칭한다.

“안과용 렌즈”란 용어는 착용자의 안면에 의해 지지되도록 의도되는 임의의 타입의 알려진 렌즈를 의미하는 것으로 이해될 것이다. 상기 용어는 비교정 렌즈, 누진 가법 렌즈와 같은 교정 렌즈, 단초점, 직업 관련 또는 다중 초점 렌즈를 지칭할 수 있다. 상기 용어는 예를 들어, 색조, 광색성, 분극 필터링, 통전 변색, 반사 방지 특성, 스크래치 방지 특성과 같은 적어도 하나의 추가된 값을 제공할 수 있는 상기 안과용 렌즈들을 지칭할 수도 있다. 렌즈는 렌즈가 눈의 앞에서 정보를 표시하는 수단을 포함하는 등의 정보 안경에 대한 렌즈일 수도 있다.

본 발명의 모든 안과용 렌즈는 한 쌍의 렌즈(좌측 눈(LE), 우측 눈(RE))를 형성하도록 쌍으로 될 수 있다.

“누진 안과용 가법 렌즈들”이 관련 분야에 알려져 있다. 누진 안과용 가법 렌즈들은 모든 거리에서 노안 착용자에게 편안한 시력을 제공한다.

“응시 방향”은 2개의 각도값(α, β)에 의해 식별되며, 상기 각도값들은 통상적으로 “CRE”로 명명되는 눈 회전 중심 상에 중심 위치되는 기준축들에 대하여 측정된다. 보다 정확하게는, 도 1은 응시 방향을 한정하는데 사용되는 파라미터들(α 및 β)을 예시하는 그러한 시스템의 사시도를 나타낸다. 도 2는 파라미터(β)가 0과 동등한 경우에 착용자의 머리의 전후 방향 축에 평행하고 눈 회전 중심을 통과하는 수직면에서의 도면이다. 눈 회전 중심은 CRE로 라벨링된다. 쇄선으로 도 2에서 도시되는 축(CRE-F’)은 주응시 방향에 상응하는 축(CRE-F’)인, 눈 회전 중심을 통과하고 착용자의 앞에서 연장되는 수평축이다. 렌즈는 안경사에 의한 프레임에서의 렌즈들의 위치 선정을 가능하게 하도록 일반적으로 렌즈들 상에 존재하는 피팅 크로스라 불리는 지점 상에서 렌즈의 전단면을 축(CRE-F’)이 새기도록 눈의 앞에 배치되고 중심 위치된다. 렌즈의 후방면 및 축(CRE-F’)의 교차점은 지점(O)이다. 중심이 눈 회전 중심(CRE)이고 반경(q’ = O-CRE)을 갖는 정점 구형은 수평축의 지점에서 렌즈의 후방면을 두 점으로 자른다. 25.5 ㎜의 반경(q’)의 값이 통상적 값에 상응하고 렌즈들을 착용할 때, 만족하는 결과들을 제공한다. 반경(q’)의 다른 값이 선택될 수 있다. 도 1에서 실선으로 나타내어지는 주어진 응시 방향은 CRE를 중심으로 회전하는 눈의 위치 및 정점 구형의 지점(J)(도 2 참조)에 상응하며; 각도(β)는 축(CRE-F’)과 축(CRE-F’)을 포함하는 수평면 상의 직선의 투영(CRE-J) 사이에서 형성되는 각도이며; 이러한 각도는 도 1에서의 체계 상에서 나타난다. 각도(α)는 축(CRE-J)과 축(CRE-F’)을 포함하는 수평면 상의 직선의 투영(CRE-J) 사이에서 형성되는 각도이며; 이러한 각도는 도 1 및 도 2에서의 체계 상에서 나타난다. 따라서, 주어진 응시 관점은 정점 구형의 지점(J) 또는 쌍(α, β)에 상응한다. 하강하는 응시 각도의 값이 더 양일수록, 응시는 더 많이 하강하고 상기 값이 더 음일수록, 응시는 더 많이 상승한다. 주어진 응시 방향에서, 주어진 대상 거리로 위치되는 대상 공간에서의 지점(M)의 이미지는 최소 및 최대 거리들(JS 및 JT)에 상응하는 2개의 지점(S 및 T) 사이에서 형성되며, 최소 및 최대 거리들(JS 및 JT)은 시상 및 탄젠트 국부적 초점 길이들일 것이다. 무한원으로 대상 공간에서의 지점의 이미지는 지점(F’)에서 형성된다. 거리(D)는 렌즈의 후방 정면을 향한 평면에 상응한다. I는 대상 공간에서의 지점(M)의 이미지로의 경로 상에서 렌즈의 (눈에 대향하는) 전단면을 두 점으로 자르는 광선의 지점이다. 상이한 대상 거리들로 위치되는 대상 공간에서의 지점들(M’ 및 M”)의 추가 이미지들이 고려될 수 있다.

각각의 응시 방향(α, β)의 경우, 평균 굴절력(PPO(α, β)), 비점 수차의 모듈(AST(α, β)) 및 이러한 비점 수차의 축(AXE(α, β)), 및 결과로서 생기는(또한 잔여 또는 원하지 않는이라 불림) 비점 수차의 모듈(ASR(α, β))이 정의된다.

“비점 수차”는 각각의 경우에, 각폭, 또는 각폭 및 축 둘 다에 대하여 렌즈에 의해 생성되는 비점 수차, 또는 처방된 비점 수차(착용자 비점 수차)와 렌즈 생성 비점 수차 사이의 차이에 상응하는 잔여 비점 수차(결과로서 생기는 비점 수차)를 지칭한다,

“에르고라마(Ergorama)”는 대상 지점의 통상적 거리를 각각의 응시 방향과 연관시키는 함수이다. 전형적으로 주응시 방향을 따르는 원거리 보기에서, 대상 지점은 무한원으로 있다. 코측을 향하는 절댓값으로 본질적으로 35°의 정도의 각도(α) 및 5°의 정도의 각도(β)에 상응하는 응시 방향을 따르는 근거리 보기에서, 대상 거리는 30 내지 50 ㎝의 정도이다. 에르고라마의 가능한 정의에 관한 더 많은 상세에 대해, 미국 특허 US-A-6,318,859가 고려될 수 있다. 이 문서는 에르고라마, 에르고라마의 정의 및 에르고라마의 모델링 방법을 설명한다. 본 발명의 방법의 경우, 지점들은 무한원으로 있거나 무한원으로 있지 않을 수 있다. 에르고라마는 착용자의 굴절 이상의 함수일 수 있다. 이러한 요소들을 사용하여, 각각의 응시 방향에서 착용자 광학 배율 및 비점 수차를 한정하는 것이 가능하다. 에르고라마에 의해 주어지는 대상 거리에서의 대상 지점(M)이 응시 방향(α, β)에 대해 고려된다. 대상 근접(ProxO)은 대상 공간에서의 상응하는 광선 상의 지점(M)에 대해 지점(M)과 정점 구형의 지점(J) 사이의 거리(MJ)의 역으로서 정의된다:

ProxO=1/MJ

이는 에르고라마의 결정에 사용되는 정점 구형의 모든 지점에 대해 얇은 렌즈 근사치 내에서 대상 근접을 계산하는 것을 가능하게 한다. 실제 렌즈의 경우, 대상 근접은 상응하는 광선 상에서 대상 지점과 렌즈의 전단면 사이의 거리의 역으로서 고려될 수 있다.

동일한 응시 방향(α, β)의 경우, 주어진 대상 근접을 갖는 지점(M)의 이미지는 (시상 및 탄젠트 초점 거리들일 것인) 최소 및 최대 초점 거리들에 각각 상응하는 2개의 지점(S 및 T) 사이에서 형성된다. 부호 ProxI는 지점(M)의 이미지 근접이라 불린다:

얇은 렌즈의 경우에서 유추하여, 그러므로, 이는 주어진 응시 방향 및 주어진 대상 근접에 대해, 즉 상응하는 광선 상의 대상 공간의 지점에 대해, 광학 배율(PPO)이 이미지 근접 및 대상 근접의 합으로서 정의될 수 있다.

PPO = ProxO + ProxI

광학 배율은 또한 굴절력이라 불린다.

동일한 표기법으로, 비점 수차(AST)는 모든 응시 방향 및 주어진 대상 근접에 대해 이하로서 정의된다:

이러한 정의는 렌즈에 의해 생성되는 광선 빔의 비점 수차에 상응한다.

결과로서 생기는 비점 수차(ASR)는 렌즈를 통한 모든 응시 방향에 대해 이러한 응시 방향에 대한 실제 비점 수차값(AST)과 동일한 렌즈에 대한 처방된 비점 수차 사이의 차이로서 정의된다. 잔여 비점 수차(결과로서 생기는 비점 수차)(ASR)는 보다 정확하게는 실제 데이터(AST, AXE)와 처방 데이터(CYL_p, AXIS_p) 사이의 벡터 차이의 모듈에 상응한다.

렌즈의 특성화가 광학 유형일 때, 렌즈는 상술한 에르고라마-눈-렌즈 시스템을 지칭한다. 단순함을 위해, ‘렌즈’란 용어가 본 설명에 사용되지만, 렌즈는‘에르고라마-눈-렌즈 시스템’으로서 이해되어야 한다. 광학 용어들의 값들이 응시 방향들에 대해 표현될 수 있다. 에르고라마-눈-렌즈 시스템을 결정하는데 적절한 조건들은 본 발명의 체계에서 “착용 시 조건들”이라 불린다.

본 설명의 나머지에서, ≪ 상단 ≫, ≪ 하단 ≫, ≪ 수평 ≫, ≪ 수직 ≫, ≪ 위의 ≫, ≪ 아래의 ≫같은 용어들, 또는 상대 위치를 나타내는 다른 단어들이 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 렌즈의 착용 조건들로 이해되어야 한다. 특히, 렌즈의 “상부” 부분은 음의 하강각(α < 0°)에 상응하고 렌즈의 “하부” 부분은 양의 하강각(α > 0°)에 상응한다.

FVGD로 지칭되는 “원거리 보기 응시 방향”은 평균 굴절력이 원거리 보기에서의 평균 처방된 배율과 실질적으로 동등하며, 평균 처방된 배율이 SPH_p+(CYL_p/2)와 동등한 원거리 보기(원거리의) 참조점 및 따라서 (α_FV, β_FV)에 상응하는 보기 응시 방향으로서 렌즈에 대해 정의된다. 본 발명 내에서, 원거리 보기는 또한 원거리의 보기로 지칭된다.

NVGD로 지칭되는 “근거리 보기 응시 방향”은 굴절력이 원거리 보기에서의 처방된 배율 플러스 처방된 가법(ADD_p)과 실질적으로 동등한 근거리 보기(판독) 참조점, 및 따라서 (α_NV, β_NV)에 상응하는 보기 응시 방향으로서 렌즈에 대해 정의된다.

FCGD로 지칭되는 “피팅 크로스 응시 방향”은 피팅 크로스 참조점 및 따라서 (α_FC, β_FC)에 상응하는 보기 응시 방향으로서 렌즈에 대해 정의된다.

누진 렌즈의 ML(α, β)로 지칭되는 “자오선”은 렌즈의 상단에서 하단까지 한정되고 통상적으로 대상 지점을 분명히 볼 수 있는 피팅 크로스를 통과하는 라인이다. 상기 자오선은 (α, β) 영역에 걸친 결과로서 생기는 비점 수차의 모듈(ASR)의 재분할에 기반하여 정의되고 값이 0.25 디옵터와 동등한 결과로서 생기는 비점 수차값들의 2중심 등모듈의 중심에 실질적으로 상응한다.

“안과용 렌즈의 3차원 효율”은 국부적 광학 기준에 따라 표현되는 공간적 3차원 파라미터를 정량화하는 상기 렌즈의 특징을 지칭하며; 일 예로서, 그러한 3차원 효율은 체적이다.

“국부적 광학 기준”은 각각의 공간의 지점에 대해 정의될 수 있고 3차원 대상 공간 또는 3차원 이미지 공간으로 표현될 수 있는 광학 기준이다. 일 실시예에 따르면, 광학 기준은 (x, y, z) 좌표계로 정의된다. 다른 실시예에 따르면, 광학 기준은 (α, β, ProxO) 좌표계 또는 (α, β, ProxI) 좌표계로 정의된다. 국부적 기준은 중심 시력 또는 주변 시력에서 정의될 수 있다. 주변 시력에서 국부적 기준을 정의할 때, 눈의 동공의 중심을 광선 추적에 대한 원점으로서 정의한다.

PE_P로 지칭되는 “평균 굴절력 오류”는 이하의 식에 따라 대상 공간의 주어진 지점(α, β, ProxO)에서 렌즈에 의해 가져오게 되는 실제 가법과 근접 사이의 평균 굴절력 차이로서 정의된다:

PE_P(α, β, ProxO) = PPO(α, β, ProxO) - PPO(FV) - ProxO;

여기서, PPO(FV)는 무한원으로 위치되는 대상에 대한 원거리 보기 응시 방향에 따른 렌즈의 평균 굴절력이다.

RPE_P로 지칭되는 “잔여 배율 오류”는 대상 공간의 주어진 지점(α, β, ProxO)에서 평균 굴절력 오류 및 착용자의 대물 렌즈 원근 조절의 평균 굴절력 결과로서 정의되며; 잔여 배율 오류의 계산의 일 실시예의 일 예가 여기서 이하에 제공된다.

AC%_P로 지칭되는 “상대 어큐어티”는 대상 공간의 주어진 지점(α, β, ProxO)에서 어큐어티 모델에 따른 평균 굴절력 오류(PE_P) 및 결과로서 생기는 비점 수차(ASR)의 함수의 결과로서 정의되며; 상대 어큐어티의 계산의 일 실시예의 일 예가 여기서 이하에 제공된다.

ACU_P로 지칭되는 “어큐어티 손실”은 이하의 식에 따라, 대상 공간의 주어진 지점(α, β, ProxO)에서의 상대 어큐어티에 따라 정의된다:

ACU_P(α, β, ProxO) = -log(AC%_P(α, β, ProxO)/100);

여기서, “log”는 베이스 10에서의 대수이다.

“프리즘 편위”는 렌즈의 프리즘량에 의해 도입되는 입사 동공의 중심으로부터 발해지는 광선의 각 편위에 의한 대상 공간으로 정의되며; 상기 정의를 예시하는 도면 및 상응하는 설명은 특허 문서 WO2010/043704 A1(참조로 본원에 포함됨)에서 볼 수 있다.

“안구 편위”는 렌즈를 추가하는 것이 동일한 대상 상에 초점이 맞춰지게 머물도록 눈이 회전하게 한다는 사실을 설명한다. 각도는 도 단위로 측정될 수 있으며; 상기 정의를 예시하는 도면 및 상응하는 설명은 특허 문서 WO2010/043704 A1(참조로 본원에 포함됨)에서 볼 수 있다.

“국부적 확대율”은 주어진 (α, β, ProxO) 지점을 중심으로 중심 위치되고 렌즈 없이 보여지는 대상의 명백한 각도 크기 (또는 입체각)과 렌즈를 통해 보여지는 상기 대상의 명백한 각도 크기 (또는 입체각) 사이의 비율로서 정의된다.

“고차수 수차들(HOA)”은 당업자에게 널리 알려져 있고 예를 들어, 등위상면 분석의 체계에서 저니크 다항식들의 덕분으로 표현되는 제3차 및 그 초과의 수차들에 상응하는 수차들이다. 그러한 분석이 예를 들어, 안구 등위상면 수차들을 설명하기 위해 미국 광학 협회(OSA)에 의해 권고되지만, 예를 들어, 테일러 급수 또는 스플라인들과 같은 다른 다항식들이 등위상면을 수학적으로 설명하는데 사용될 수도 있다. (α, β, ProxO) 지점에서의 국부적 광학 기준들이 부응하여 계산될 수 있다.

도 3은 안과용 누진 가법 렌즈(30)의 시계 구역들을 도시하며, 상기 렌즈는 렌즈의 상부 부분에 위치되는 원거리 보기(원거리의 보기) 구역(32), 렌즈의 하부 부분에 위치되는 근거리 보기 구역(36), 그리고 원거리 보기 구역(32)과 근거리 보기 구역(36) 사이에 위치되는 중간 구역(34)을 포함한다. 자오선은 38로 언급된다.

제1 실시예

주어진 처방 및 주어진 착용 조건들을 갖는 착용자에 대해 주어진 윤곽에 의해 범위가 정해지는 안과용 누진 가법 렌즈의 3차원 효율을 결정하는 컴퓨터 수단에 의해 구현되는 본 발명의 방법의 일 실시예에 관한 제1 실시예가 주어지며, 방법은:

i. 국부적 광학 기준을 제공하는 단계;

ii. 상기 국부적 광학 기준에 대해 복수의 임계값을 부여하는 임계 함수를 단계(i.)의 국부적 광학 기준에 대해 제공하는 단계;

iii. 상기 국부적 광학 기준과 상기 국부적 광학 기준에 대해 제공되는 단계(ii.)의 임계값들 사이의 조건을 단계(i.)의 광학 기준에 대해 제공하는 단계;

iv. 단계(i.)의 국부적 광학 기준과 단계(ii.)의 임계값들 사이의 단계(iii.)의 조건이 충족되는 영역을 계산하는 단계;

상기 실시예에서:

· 단계(i.)의 국부적 광학 기준은 어큐어티 손실이며;

· 단계(i.)의 국부적 광학 기준과 단계(ii.)의 임계값들 사이의 조건은 어큐어티 손실과 임계값들 사이의 불균등이며;

· 안과용 누진 가법 렌즈의 3차원 효율의 결정 단계(v.)는 단계(iv.)의 영역의 내부 체적을 계산하고 있으며;

· 단계(iv.)의 계산은 착용자에 대한 단안 시력에서 수행되며;

· 단계(ii.)의 임계 함수는 대상의 시력의 함수이며;

· 상기 방법은 단계(v.)의 3차원 효율의 그래픽 표현을 제공하도록 데이터를 계산하고 데이터를 단말기에 표시하는 추가 단계를 포함할 수 있다.

상기 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같은 처방된 가법에 따른 대물 렌즈 원근 조절의 변형 모델 그리고 도 5에 도시된 바와 같은 근접에 따른 어큐어티 손실의 임계 함수의 변형 모델을 사용한다.

여기서 위의 정의들에 따르면, 대상 공간의 주어진 지점(α, β, ProxO)에서 착용자의 주어진 처방 및 주어진 착용 조건들에 대해, 이하의 특징들:

· 응시 방향(α, β) 및 근접(ProxO)에 대한 평균 굴절력인 PPO(α, β, ProxO);

· 응시 방향(α, β) 및 근접(ProxO)에 대한 잔여 비점 수차인 ASR(α, β, ProxO);

· 주어진 근접(ProxO)에서 응시 방향(α, β)에 대한 평균 굴절력 오류이고, 이하의 식: PE_P(α, β, ProxO) = PPO(α, β, ProxO) - PPO(FV) - ProxO에 따라 결정되는 PE_P(α, β, ProxO);

· 착용자의 대물 렌즈 원근 조절이고 곡선(40)으로 도시되는 바와 같은 도 4의 모델에 따른 착용자의 처방된 가법(ADD_p)의 함수의 결과로서 결정되는 OA_P(ADD_p)로서; 대물 렌즈 원근 조절(OA_P(ADD_p))은 착용자의 원근 조절 능력을 나타내며, 상기 능력은 착용자의 나이 및/또는 착용자의 처방된 가법의 함수인(착용자의 나이 및 착용자의 처방된 가법은 착용자의 처방된 가법이 착용자의 나이에 따라 증가하는 경우 상관되는 것으로 고려될 수 있는 2개의 특징임) OA_P(ADD_p). 본 실시예에서, 대물 렌즈 원근 조절은 이하의 식에 따라 계산됨:

· ADD_p ≤ 2 D이면, OA_P(ADD_p) = min(3, a0 - a1.ADD_p + a2.ADD_p ²);

· ADD_p > 2 D이면, OA_P(ADD_p) = 0;

· 여기서: a0 = 3.9 D; a1 = 3.8; a2 = 0.9 D^-1;

· 주어진 근접(ProxO)에서 응시 방향(α, β)에 대한 잔여 배율 오류이고 이하의 식에 따라 결정되는 RPE_P(α, β, ProxO):

o PE_P(α, β, ProxO) < 0이면, RPE_P(α, β, ProxO) = max ((- PE_P(α, β, ProxO) - OA_P(ADD_p)), 0); 및

o PE_P(α, β, ProxO) ≥ 0이면, RPE_P(α, β, ProxO) = PE_P(α, β, ProxO).

o 상기 잔여 배율 오류는 착용자의 원근 조절 능력을 고려하도록 정의되며; 실제로, PE_P(α, β, ProxO) < 0이면, 착용자는 잔여 배율 오류를 보정하도록 원근 조절할 수 있지만, 착용자의 대물 렌즈 원근 조절에 제한되며; PE_P(α, β, ProxO) ≥ 0이면, 착용자는 잔여 배율 오류를 보정하도록 원근 조절할 수 없음.

· 주어진 근접(ProxO)에서 응시 방향(α, β)에 대한 잔여 비점 수차 오류이고, 착용자가 렌즈의 잔여 비점 수차를 보정할 수 없으므로, 동일한 응시 방향(α, β)의 모든 근접에 대해 ASR(α, β, ProxO)와 동등한 RAE_P(α, β, ProxO);

· 주어진 근접(ProxO)에서 응시 방향(α, β)에 대한 상대 어큐어티이고, 이하의 식에 따라 결정되는 AC%_P(α, β, ProxO):

AC%_P(α, β, ProxO) = 100 - 63xRPE_P(α, β, ProxO) - 44.3xRAE_P(α, β, ProxO) + 7.2xRPE_P(α, β, ProxO)² + 19.5xRPE_P(α, β, ProxO).RAE_P(α, β, ProxO) + RAE_P(α, β, ProxO)²;

· 주어진 근접(ProxO)에서 응시 방향(α, β)에 대한 어큐어티 손실이고, 10/10과 동등한 것으로 착용자의 최대 어큐어티를 고려하고, ACU_P(α, β, ProxO)이 logMAR로 표현될 때, 이하의 식: ACU_P(α, β, ProxO) = -log(AC%_P(α, β, ProxO)/100)에 따라 결정되는 ACU_P(α, β, ProxO) = -Log(AC%_P/100)을 결정한다.

안과용 누진 가법의 3차원 효율은 근접(ProxO)에 따라 복수의 임계값을 부여하는 임계 함수를 고려하여 복수의 근접(ProxO)에서 복수의 응시 방향(α, β)에 대한 어큐어티 손실을 고려함으로써 결정된다. 방법의 단계(iv.)의 영역은 어큐어티 손실이 임계 함수의 임계값들 이하인 (α, β, ProxO) 지점들을 포함하는 3차원 영역이고, 안과용 누진 가법 렌즈의 3차원 효율은 상기 영역의 내부 체적이다.

임계 함수의 결과로서 생기는 곡선(50)이 도 5에 도시되고 근접에 따른 어큐어티 손실 임계값들을 한정하며; ProxO ≤ 1.5일 때, 그 때 어큐어티 손실 임계값은 0.2와 동등하며; ProxO > 2일 때, 그 때 어큐어티 손실 임계값은 0.1과 동등하며; 중간의 근접들의 경우, 어큐어티 손실 임계값들은 상기 2개의 어큐어티 손실 임계값을 연결시키는 선형 기울기의 보간법에 의해 결정된다.

더욱이, 3차원 효율을 결정하기 위해 고려되는 모든 응시 방향(α, β)은 윤곽에 의해 제한되는 표면을 두 점으로 잘라야 한다. 일 실시예에 따르면, 윤곽은 무테 안과용 렌즈를 고려할 때, 안과용 렌즈의 주변부이며; 다른 실시예에 따르면, 윤곽은 안과용 렌즈가 안경 프레임 내에 장착될 때, 상기 안경 프레임의 원형의 내부 주변부이다. 일 실시예에 따르면, 윤곽은 원형이다.

안과용 누진 가법의 3차원 효율을 결정하는 제1 실시예에 따르면, 3차원 영역은 이하의 단계들을 삽입함으로써 결정된다:

도 1의 (x, y, z) 좌표계로 한정되는 초기 체적을 고려하며, 여기서:

- x는 -2000 ㎜와 +2000 ㎜ 사이에 포함되며;

- y는 -2000 ㎜와 +2000 ㎜ 사이에 포함되며;

- z는 -5000 ㎜와 -200 ㎜ 사이에 포함된다.

다른 초기 체적들이 선택될 수 있다.

상기 초기 체적은 체적 스텝(dx, dy, dz)과 맞물려지며, 여기서, 예를 들어 dx = dy = dz = 10 ㎜이므로, 초기 체적 내에 복수의 평행 6면체 체적을 한정하며, 각각의 평행 6면체 체적은 상기 체적 스텝과 동등한 체적을 갖는다.

각각의 평행 6면체 체적의 경우, 평행 6면체 체적의 중심, 및 상기 체적의 중심의 근접(ProxO)을 두 점으로 자르는 응시 방향(α, β)에 대해, 렌즈를 통한 광선 추적에 의해 PPO(α, β, ProxO) 및 ASR(α, β, ProxO)의 값들을 계산하며; 그 다음 여기서 위의 식들에 따라 초기 체적의 각각의 평행 6면체 체적에 대해 ACU_P(α, β, ProxO)인, 상기 근접(ProxO)에서의 응시 방향(α, β)에 대한 어큐어티 손실을 계산한다.

계산된 어큐어티 손실(ACU_P(α, β, ProxO))이 평행 6면체 체적들 각각의 근접에 대해 도 5의 임계 함수의 임계값 이하인 평행 6면체 체적들의 체적 합계로서 안과용 누진 가법 렌즈의 3차원 효율을 한정한다.

일 실시예에 따르면, 평행 6면체 체적들의 체적 합계는 앞선 조건을 충족시키는 평행 6면체 체적들의 이산 합계로서 계산되며; 다른 실시예에 따르면, 평행 6면체 체적들의 체적 합계는 (x, y, z) 공간에 걸친 3중 적분을 고려하는 것의 덕분으로 그리고 앞선 조건이 충족되는 (dx, dy, dz)에 따라, 연속적인 합계로서 계산된다.

안과용 누진 가법의 3차원 효율을 결정하는 제2 실시예에 따르면, 3차원 영역은 이하의 단계들을 삽입함으로써 결정된다:

도 1의 (α, β) 좌표계에서의 입체각을 고려하며, 여기서:

- α는 -30°와 +50° 사이에 포함되며;

- β는 -40°와 +40° 사이에 포함되며;

상기 입체각은 α 각도들에 대한 각도 스텝(dα) 그리고 β 각도들에 대한 각도 스텝(dβ)과 맞물려지며, 여기서, 예를 들어 dα = dβ = 1°이므로, 상기 입체각 내에서 복수의 응시 방향을 한정한다.

상기 응시 방향들 각각의 경우, 광선이 대상 공간에서의 지점(M)의 이미지 및 대상 공간에서의 최근에 만들어진 응시 방향(R(α, β))으로의 경로 상에서 렌즈의 (눈에 대향하는) 전단면을 두 점으로 자르는 지점(I)을 렌즈를 통한 광선 경로를 광선 추적함으로써 계산하고 결정한다. 최근에 만들어진 만들어진 응시 방향을 따른 거리 증분(dz), 예를 들어 dz = 10 ㎜를 고려하고, 응시 방향(α, β) 및 dz씩 나뉘어지는 연속적인 위치들에 상응하는 근접(ProxO)에 대해 PPO(α, β) 및 ASR(α, β)의 값들을 계산한다. 그 다음 여기서 위의 식들에 따라 입체각 내에서 각도 스텝들씩 나뉘어지는 각각의 그에 상응하게 한정된 각도 및 각각의 증분 거리에 대해 상기 근접(ProxO)에서의 응시 방향(α, β)에 대한 어큐어티 손실(ACU_P(α, β, ProxO))을 계산한다.

계산된 어큐어티 손실(ACU_P(α, β, ProxO))이 각각의 (dα, dβ, dz) 체적의 근접에 대해 도 5의 임계 함수의 임계값 이하인 (dα, dβ, dz) 체적들의 체적 합계로서 안과용 누진 가법 렌즈의 3차원 효율을 한정한다.

계산된 어큐어티 손실(ACU_P(α, β, ProxO))이 임계 함수의 값들 이하인 체적으로서의 안과용 누진 가법 렌즈의 상기 3차원 효율의 계산의 일 예는 도 6을 고려하여 이후에 개시된다.

도 6은 도 2를 고려하여 여기서 상술한 바와 같이 단안 시력을 고려하지만, 복수의 응시 방향(α, β) 및 상응하는 최근에 만들어진 응시 방향들을 고려할 때의 눈 및 렌즈의 광학계들 그리고 눈 회전 중심으로부터의 광선 추적을 도식적으로 도시한다.

((x, y, z) 좌표계에서의 그리고 구형 좌표계에서의 (α, β, ProxO)에 상응하는) 지점(M)(x, y, z)이 ACU_P(α, β, ProxO)가 근접(ProxO)에서의 임계 함수의 값 이하인 지점으로서 식별될 때, 상응하는 최근에 만들어진 응시 방향(R(α, β))을 결정한다. 그 다음 ACU_P가 광선 방향(R(α, β))에서의 임계 함수의 값과 동등한 2개의 지점(M’ 및 M”)을 결정하고 상응하는 좌표들(M’(x’, y’, z’) 및 M”(x”, y”, z”))을 결정한다.

최근에 만들어진 응시 방향들(R1, R2, R3, R4)을 계산하며, 여기서:

· R1은 각 좌표들(α + dα/2, β + dβ/2)을 가지며;

· R2는 각 좌표들(α - dα/2, β + dβ/2)을 가지며;

· R3은 각 좌표들(α + dα/2, β - dβ/2)을 가지며;

·R4는 각 좌표들(α - dα/2, β - dβ/2)을 가진다.

이하를 결정하도록 상기 최근에 만들어진 응시 방향들을 맞물리며:

· M1’(x1’, y1’, z1’) 및 M1”(x1”, y1”, z1”);

· M2’(x2’, y2’, z2’) 및 M2”(x2”, y2”, z2”);

· M3’(x3’, y3’, z3’) 및 M3”(x3”, y3”, z3”);

· M4’(x4’, y4’, z4’) 및 M4”(x4”, y4”, z4”);

여기서, ACU_P는 상응하는 근접(ProxO)에서의 임계 함수의 값과 동등하고 알려진 기하학적 계산 수단의 덕분으로 상응하는 체적을 계산한다.

이제, 여기서 위의 제1 실시예로서 재인용되는 본 발명의 방법에 따른 안과용 누진 가법 렌즈의 3차원 효율의 실제 계산의 일 예를 부여한다.

상기 안과용 누진 가법 렌즈는 이하의 처방된 특징들을 충족시키도록 설계되었다:

- 처방된 구형(SPH_p) = 0 디옵터;

- 처방된 비점 수차값(CYL_p) = 0 디옵터;

- 처방된 축(AXIS_p) = 0°;

- 처방된 가법(ADD_p) = 2 디옵터.

렌즈는 응시 방향 영역의 범위를 정하는 윤곽을 갖고 상기 윤곽은 35 ㎜ 반경 원형이다.

착용 조건들은 이하이다:

· 광각은 -8°이며;

· 포위각은 0°이며;

· CRO와 렌즈 사이의 거리는 25.5 ㎜이다.

계산들은 도 1을 논의할 때 여기서 상술한 바와 같이, 단안 눈 참조로 수행된다.

도 7 및 도 8은 우측 눈에 대해 계산되는 상기 안과용 누진 가법 렌즈의 광학 특성들을 부여한다. 도 7은 상기 렌즈에 대한 (α, β) 영역에 걸친 평균 굴절력 재분할(PPO)을 나타낸다. 곡선들은 상이한 등평균 굴절력 값들의 이웃하는 곡선들 사이에 0.25 디옵터의 증분이 있는 등평균 굴절력 값들을 나타낸다. 도 8은 상기 렌즈에 대한 (α, β) 영역에 걸친 결과로서 생기는 비점 수차 재분할의 모듈(ASR)을 나타낸다. 곡선들은 결과로서 생기는 비점 수차값들의 상이한 모듈의 이웃하는 곡선들 사이에 0.25 디옵터의 증분이 있는 결과로서 생기는 비점 수차값들의 등모듈을 나타낸다.

상기 안과용 누진 가법 렌즈의 3차원 효율은 도 1의 (x, y, z) 좌표계로 정의되는 초기 체적에 대해 계산되었으며, 여기서:

- x는 -500 ㎜와 +500 ㎜ 사이에 포함되며;

- y는 -500 ㎜와 0 ㎜ 사이에 포함되며;

- z는 -700 ㎜와 -400 ㎜ 사이에 포함된다.

계산들에서, 체적 스텝들(dx, dy, dz)은 dx = dy = dz = 10 ㎜이다.

그러한 데이터에 기반하여:

· 분석되었던 총체적은 159.7 dm³(입방 데시미터)와 동등하며;

· 응시 방향이 윤곽에 따라 지날 수 있는 체적으로서 정의되는 유효 체적은 159.3 dm³와 동등하며;

· 상기 안과용 누진 가법 렌즈의 3차원 효율에 상응하는, 어큐어티 손실(ACU_P(α, β, ProxO))이 각각의 상응하는 근접에 대해 도 5의 임계 함수의 임계값 이하인 체적은 8.6 dm³와 동등하다.

상기 체적들은 3차원으로, 예를 들어 (x, y, z) 좌표계로 나타내어질 수 있다. 본 발명의 방법은 상기 체적들의 그래픽 표현을 제공하도록 데이터를 계산하고 데이터를 단말기에 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

도 9 내지 도 11은 예시된 렌즈에 대한 총체적, 유효 체적 및 3차원 효율 체적을 각각 도시한다.

제2 실시예

주어진 처방 및 주어진 착용 조건들을 갖는 착용자에 대해 주어진 윤곽에 의해 범위가 정해지는 안과용 누진 가법 렌즈를 계산하는 본 발명의 방법의 다른 실시예에 관한 제2 실시예가 주어지며, 상기 방법은 제1 실시예의 방법에 따라 결정되는 3차원 효율에 따라 정의되는 3차원 효율 타겟을 제공하고, 착용자에 대한 안과용 누진 가법 렌즈를 계산하기 위해 상기 3차원 효율 타겟을 사용하는 단계를 포함한다.

상기 실시예에서:

· 3차원 효율 타겟은 3차원 효율과 동등하며;

· 안과용 누진 가법 렌즈를 계산하는 방법은 복수의 타겟을 구현하는 최적화 단계를 포함하며, 상기 타겟들은 적어도 착용자의 처방 및 3차원 효율 타겟을 포함하며;

· 단계(i.)의 국부적 광학 기준은 착용자의 어큐어티 손실이고 복수의 응시 방향 및 복수의 근접에 대한 평균 굴절력(PPO), 결과로서 생기는 비점 수차의 모듈(ASR)을 계산하여, 어큐어티 손실 모델에 따른 상기 어큐어티 손실을 계산한다.

발명자들은 광선 굴절 특징들이 도 7 및 도 8에 상응하는 여기서 위의 안과용 누진 가법 렌즈 예의 안과용 누진 가법 렌즈를 최적화 단계에 대한 개시 렌즈로서 사용하였고 이하의 처방된 특징들을 충족시키는 새로운 안과용 누진 가법 렌즈를 계산하는 것을 고려하였다:

- 처방된 구형(SPH_p) = 0 디옵터;

- 처방된 비점 수차값(CYL_p) = 0 디옵터;

- 처방된 축(AXIS_p) = 0°;

- 처방된 가법(ADD_p) = 2 디옵터.

그리고 여기서, (실시예 1의 체계에서 여기서 앞서 정의된 바와 같은) 3차원 효율은 타겟으로서 사용된다.

착용 조건들, 양안 작용 및 윤곽은 여기서 앞서 재인용된 바와 같은, 개시 렌즈의 것들과 동일하게 유지된다.

최적화 단계는 최적화 알고리즘들을 사용함으로써 수행될 수 있다. 이러한 방법들은 예를 들어, 공개 문헌 “컴퓨터-보조 안과용 렌즈 설계의 최적화의 응용(Application of optimization in computer-aided ophthalmic lens design)” (P. Allione, F. Ahsbahs 및 G. Le Saux, in SPIE Vol. 3737, 광학계들의 설계 및 공학 기술 상의 EUROPTO 학회, Berlin, May 1999)(본 문서에 참조로 포함됨)에서 당업자에게 알려져 있다.

최적화 단계들의 체계에서 타겟으로서 3차원 효율을 도입시키는 것의 덕분으로, 발명자들은 강화된 3차원 효율을 갖는 안과용 누진 가법 렌즈를 계산할 수 있었다.

우측 눈에 대해 계산되는 강화된 안과용 누진 가법 렌즈에 상응하는 결과들이 도 12 내지 도 16에 의해 도시되며, 여기서:

· 도 12 및 도 13은 강화된 안과용 누진 가법 렌즈의 광학 특성들((α, β) 영역에 걸친 PPO 및 ASR 각각)과 관련하고 상기 도면들은 각각의 렌즈에 대한 결과들의 동일한 그래픽 표현의 덕분으로 최적화 단계에 대한 개시 렌즈의 광학 특성들을 도시하는 도 7 및 도 8과 각각 비교될 수 있으며;

· 도 14 내지 도 16은 강화된 안과용 누진 가법 렌즈에 대한 총체적, 유효 체적 및 3차원 효율 체적을 각각 도시하고 상기 도면들은 각각의 렌즈에 대한 결과들의 동일한 그래픽 표현의 덕분으로 최적화 단계에 대한 개시 렌즈의 총체적, 유효 체적 및 3차원 효율 체적을 도시하는 도 9 내지 도 11과 각각 비교될 수 있다.

도 7 및 도 12가 매우 유사하고 소수의 차이만을 갖는다는 것을 분명히 알 수 있으며; 동일한 것이 도 8 및 도 13에 적용되며; 이는 2개의 렌즈가 매우 유사한 광선 굴절 특징들을 갖는다는 것을 분명히 나타내며; 통상의 분석에 따라, 상기 2개의 렌즈가 거의 동일하다고 고려할 수 있다.

그러나, 2개의 안과용 누진 가법 렌즈의 3차원 효율들에 초점을 맞출 때, 차이들이 나타난다.

강화된 안과용 누진 가법 렌즈에 대한 계산된 체적들은 이하이다:

· 응시 방향이 윤곽에 따라 지날 수 있는 체적으로서 정의되는 유효 체적은 159.4 dm³와 동등하며;

· 상기 안과용 누진 가법 렌즈의 3차원 효율에 상응하는, 어큐어티 손실(ACU_P(α, β, ProxO))이 각각의 상응하는 근접에 대해 도 5의 임계 함수의 임계값 이하인 체적은 12.8 dm³와 동등하다.

상기 안과용 누진 가법 렌즈의 3차원 효율이 개시 안과용 누진 가법 렌즈의 3차원 효율과 비교할 때, 대략 50%만큼 강화된다는 점을 분명히 알 수 있다.

본 발명의 방법의 덕분으로, 유리하게는 안과용 누진 가법 렌즈의 특징들을 강화시키는 타겟으로서 사용될 수 있는 3차원 효율들을 한정하고 계산할 수 있다.

(x, y, z) 좌표계로 한정되는 초기 체적이 선택된 시각 작업에 따라 선택될 수 있다는 점에 더 역점을 두어야 한다. 여기서 위의 실시예들에서, 초기 체적은 중간 보기 작업과 관련하도록 선택되었으며, 고려될 보는 거리들은 400 ㎜와 700 ㎜ 사이에 있다.

선택된 작업에 따라 보는 거리들을 고려할 복수의 보기 작업이 정의될 수 있다.

동일한 안과용 누진 가법 렌즈를 최적화하고 따라서 최적화 단계들의 체계에서 선택된 보기 작업들 각각에 대한 타겟들을 도입시키는 복수의 보기 작업을 고려하는 것이 또한 가능하다.

다른 실시예들에 따르면, 본 발명은 주어진 처방 및 주어진 착용 조건들을 갖는 착용자에 대해 주어진 윤곽에 의해 범위가 정해지는 안과용 렌즈를 계산하는 컴퓨터 수단에 의해 구현되는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 3차원 효율이 상기 착용자에 대한 측정된 효율인 3차원 효율에 따라 정의되는 3차원 효율 타겟을 제공하고, 착용자에 대한 안과용 렌즈를 계산하기 위해 상기 3차원 효율 타겟을 사용하는 단계를 포함한다.

상기 착용자에 대한 3차원 효율은 복수의 측정 방법에 따라 측정될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 측정된 3차원 효율은 시각 작업을 구현할 때, 착용자의 정착점들을 포함하는 시각 크기의 측정의 결과이다. 일 실시예에 따르면, 시각 작업은 예를 들어, 판독하는 근거리 보기로 보는 것이다. 다른 실시예에 따르면, 시각 작업은 예를 들어, 컴퓨터 스크린을 바라보는 중간 보기로 보는 것이다. 상기 측정은 보여지는 대상에 따라 그리고/또는 착용자에 의해 행해지는 업무에 따라 그리고/또는 착용자의 자세에 따라 행해질 수 있다. 보여지는 대상은 예를 들어, 신문, 태블릿, 스마트폰, 컴퓨터 스크린일 수 있다. 착용자에 의해 행해지는 업무는 예를 들어, 기록하는 것, 브라우징하는 것, 판독하는 것 및 대상과 상호 작용하는 것일 수 있다. 착용자의 자세는 예를 들어, 서있는 것, 앉아 있는 것, 누워 있는 것일 수 있다.

정착점들은 착용자의 응시 방향들 및 보여지는 대상의 실제 위치를 동시에 결정함으로써 측정될 수 있다.

착용자의 응시 방향들은 눈 추적의 덕분으로 측정될 수 있다.

보여지는 대상의 실제 위치는 대상의 거리를 결정하기 위해 양안 측정을 이용함으로써 측정될 수 있으며; 보여지는 대상의 실제 위치는 센서들의 덕분으로 대상 추적에 의해 측정될 수도 있다.

머리 추적이 구현될 수도 있다.

신체 및/또는 모션 추적이 구현될 수도 있다.

복수의 상기 추적 방법이 동시에 구현될 수 있다.

본 발명을 일반적 본 발명의 개념의 제한 없이 실시예들의 도움으로 상술하였으며, 특히 당업자로부터 알려져 있는 많은 계산 및/또는 제조 방법이 본 발명에 따른 잔여 비점 수차의 관리를 조정하기 위해 사용될 수 있다.

Claims

주어진 처방 및 주어진 착용 조건들을 갖는 착용자에 대해 주어진 윤곽에 의해 범위가 정해지는 안과용 렌즈의 3차원 효율을 결정하는 컴퓨터 수단에 의해 구현되는 방법으로서, 상기 3차원 효율은 복수의 근접에서 복수의 응시 방향(α, β)에 대해 결정되며, 상기 근접은 객체 또는 이미지에 대한 거리이고, 상기 방법은:
i. 적어도 하나의 국부적 광학 기준을 제공하는 단계;
ii. 상기 근접의 함수로 상기 국부적 광학 기준에 대한 임계값들을 부여하는 임계 함수를 단계(i.)의 상기 국부적 광학 기준들의 각각의 국부적 광학 기준에 대해 제공하는 단계;
iii. 상기 국부적 광학 기준과 상기 국부적 광학 기준에 대해 제공되는 단계(ii.)의 상기 임계값들 사이의 조건을 단계(i.)의 상기 국부적 광학 기준들의 각각의 국부적 광학 기준에 대해 제공하는 단계;
iv. 단계(i.)의 상기 국부적 광학 기준(기준들)과 단계(ii.)의 상기 임계값들 사이의 단계(iii.)의 상기 조건이 충족되는, 응시 방향과 근접에 의해 정의되는 점을 포함하는 3차원 영역을 계산하는 단계;
v. 단계(iv.)에서 계산되는 상기 3차원 영역에 따른 상기 안과용 렌즈의 상기 3차원 효율을 결정하는 단계를 포함하고,
상기 안과용 렌즈의 상기 3차원 효율을 결정하는 단계는 단계(iv.)의 3차원 영역의 내부 체적을 계산하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
단계(i.)의 상기 국부적 광학 기준(기준들)은: 평균 굴절력 오류; 잔여 배율 오류; 잔여 비점 수차; 어큐어티 손실; 상대 어큐어티; 프리즘 편위; 안구 편위; 국부적 확대율; 고차수 수차(HOA)로 구성되는 목록 내에서 선택되는, 방법.
제1항에 있어서,
단계(i.)의 국부적 광학 기준과 단계(ii.)의 임계값 사이의 상기 조건은 상기 국부적 광학 기준이 상기 임계값 초과인 것이거나, 상기 국부적 광학 기준이 상기 임계값보다 미만인 것인, 방법.
제1항에 있어서,
단계(iv.)의 계산은 단계(i.)의 국부적 광학 기준(기준들)과 단계(ii.)의 임계값들 사이의 단계(iii.)의 조건이 3차원 영역에서 착용자의 두 눈에 대해 동시에 충족되도록 수행되는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 방법은 단계(v.)의 상기 3차원 효율의 그래픽 표현을 제공하도록 데이터를 계산하고 데이터를 단말기에 표시하는 추가 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
단계(ii.)의 임계 함수는: 정착점 위치; 응시 방향; 시각 작업; 조명 조건들; 나이; 성별; 대상의 시력으로 구성되는 파라미터들의 목록 내에서 선택되는 하나의 또는 복수의 파라미터의 함수인, 방법.
컴퓨터에 의해 실행될 때, 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항의 방법 단계를 수행하는 컴퓨터 실행 가능한 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
주어진 처방 및 주어진 착용 조건들을 갖는 착용자에 대해 주어진 윤곽에 의해 범위가 정해지는 안과용 렌즈를 계산하는 컴퓨터 수단에 의해 구현되는 방법으로서, 상기 방법은 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 따른 방법의 단계를 구현하는 단계를 포함하고, 3차원 효율 타겟을 제공하는 단계 및 착용자에 대한 안과용 렌즈를 계산하기 위해 상기 3차원 효율 타겟을 사용하는 단계를 포함하고, 상기 3차원 효율 타겟은 3차원 영역의 내부 체적의 최소값을 포함하는 방법.
제8항에 있어서,
단계(i.)의 국부적 광학 기준은 상기 착용자의 어큐어티 손실이고 복수의 응시 방향 및 복수의 근접에 대한 평균 굴절력, 잔여 비점 수차의 모듈을 계산하여, 상기 평균 굴절력 및 잔여 비점 수차의 모듈에 기반하여 상기 어큐어티 손실을 계산하는, 방법.
제8항에 있어서,
안과용 렌즈를 계산하는 방법은 복수의 최적화 타겟을 구현하는 최적화 단계를 포함하며, 상기 최적화 타겟들은 적어도 상기 착용자의 상기 처방을 획득하는 것 및 상기 3차원 효율 타겟에 도달하는 것을 포함하는, 방법.
컴퓨터에 의해 실행될 때, 제8항의 방법 단계를 수행하는 컴퓨터 실행 가능한 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
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