眼鏡片評估方法、使用所述評估方法的眼鏡片設計方法、眼鏡片製造方法、眼鏡片製造系...的製作方法

2023-06-18 10:13:26 2

專利名稱：眼鏡片評估方法、使用所述評估方法的眼鏡片設計方法、眼鏡片製造方法、眼鏡片製造系 ...的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種在設計和製造眼鏡片(spectacle lens)時在評估眼鏡片的性能 中使用的眼鏡片評估方法、以及使用評估方法的眼鏡片設計方法、眼鏡片製造方法、眼鏡片 製造系統、和眼鏡片。
背景技術：
在過去，在為了相應的各個眼鏡佩戴者而定做(custom-made)(也叫做「訂製 (order-made)")的個性化眼鏡片和作為成品的普通(通用)眼鏡片兩者中，一般地，已經 如下地獲得了其光學性能。即，當假設了通過三維形狀、眼鏡配戴參數、眼鏡片的處方屈光 度(prescription dioptric power)、具有明晰視覺的處方距離的物體表面等而定義的光 學系統之後，在該光學系統中，通過公知的光學計算方法等來跟蹤從物體表面發射的並且 穿過所述眼鏡片的光射線或光通量的軌跡，並且基於所獲得的軌跡與所期望的軌跡多麼接 近等來獲得所述鏡片的性能。另外，已經使得眼鏡片的設計諸如進行用於在執行性能評估 的同時、尋找具有與目標性能接近的性能的鏡片的設計(參見專利文獻1)。例如，專利文獻2描述了基于波面光學來進行使用高精度光學計算的眼鏡片 設計，並且提及了其光學性能並定性地描述了監視結果。另外，作為眼鏡片的漸進度數 (progressive-power)鏡片具有作為處方屈光度的、與個別調節力對應的附加力，並且進行 與該附加力對應的設計，使得可以將漸進度數鏡片認為是一類個性化的眼鏡片。專利文獻3 描述了在改變柱狀(cylindrical)屈光度和散光值的同時、由測試佩戴漸進度數鏡片的監 視器來評估所述漸進度數鏡片，並且描述了基於所述評估結果來進行所述設計。專 利 文 獻 1Official gazette of Japanese Unexamined Patent ApplicationPublication No. 2000-186978 (日本未審查專利申請公布第 2000-186978 號 的官方公報)專利文獻2如上第2000-111846號專利文獻3如上第2001-209012號

發明內容
用於評估和設計眼鏡片的上述傳統方法是根本上基於通過眼鏡片的鏡片表面的 三維形狀等而確定的光學性能的方法，並且不能說，已經將與佩戴眼鏡片的人員的除了視 覺靈敏度之外的視覺機能的關係適當地用作用於評估的因素。即，作為與人類視覺機能的 關係，僅僅已經提議了光學性能和由測試佩戴眼鏡片的監視器進行的評估的結果之間的關 聯。並且，所述傳統方法幾乎都是這樣的方法，即當所述監視器的評估結果也很好地與所述 光學性能對應時，基於所述關聯而將眼鏡片評定為優質的眼鏡。本發明的目的在於提供一種眼鏡片評估方法、眼鏡片設計方法、眼鏡片製造方法、 眼鏡片製造系統、和眼鏡片，當進行眼鏡片的評估、設計、和製造時，其使得能夠通過包括本發明人第一次注意到的除了視覺靈敏度之外的視覺機能作為用於評估的參數，並由此適當 地利用光學性能和佩戴眼鏡片的人員的視覺機能之間的關係作為評估因素，來進行更加適 當方式的評估、設計、和製造眼鏡片。 為了解決上述問題，根據本發明的眼鏡片評估方法使用包括代表了生理散光的因 子的視覺靈敏度函數來評估眼鏡片。在這裡注意到，所述生理散光是指當在其中調節力低於以下區段的區段中存在輕 微的散光時、視覺靈敏度改善的現象中的散光，所述區段指示了在作為能夠處於會聚不改 變的狀態中的調節力的相對調節力之中在調節力上增加的正相對調節力的範圍。另外，優選地是，根據本發明的眼鏡片評估方法使得所述視覺靈敏度函數包括相 對調節力作為因子，並且代表了相對調節力的所述因子還包括代表了上述生理散光的因 子。注意到，所述相對調節力是指其中在維持注視點的會聚的同時實現明晰視覺的、 按照屈光度而表達的範圍。根據本發明的眼鏡片設計方法包括使用包括代表了生理散光的因子的視覺靈敏 度函數作為評估函數來進行優化計算的步驟。根據本發明的眼鏡片製造方法包括使用包括代表了生理散光的因子的視覺靈敏 度函數作為評估函數來進行優化計算、以及基於通過所述優化計算而獲得的光學設計值來 製造眼鏡片的處理。根據本發明的眼鏡片製造系統是一種以下眼鏡片製造系統，其中，訂購方側計算 機和製造側計算機通過網絡而互連，所述訂購方側計算機被提供在眼鏡片訂購方側，並且 具有執行訂購眼鏡片所必須的處理的功能；並且所述製造側計算機具有從所述訂購方側計 算機接收信息、並且執行接收所述眼鏡片的訂單所必須的處理的功能。所述訂購方側計算機向所述製造側計算機傳送包括代表了生理散光的因子的設 計所述眼鏡片所必須的信息。將所述製造側計算機配置為包括數據輸入部分，配置為輸入從訂購方側計算機傳送的包括代表了生理散光的因子 的數據，視覺靈敏度函數計算部分，配置為基於所輸入的數據、關於所述眼鏡片上的多個 評估點來計算光學性能值，以作為視覺靈敏度函數，評估函數優化部分，配置為通過使用由所述視覺靈敏度函數計算部分計算的所述 視覺靈敏度函數作為評估函數，來優化所述光學性能值，視覺靈敏度函數評估部分，配置為將所述視覺靈敏度函數與預定的閾值進行比 較，以由此評估所述光學性能值，設計數據校正部分，配置為作為由所述視覺靈敏度函數評估部分執行的評估的結 果，當所述視覺靈敏度函數的值沒有達到預定的視覺靈敏度時，校正所述眼鏡片的設計數 據，光學設計值確定部分，配置為從完成由所述視覺靈敏度函數評估部分關於所述眼 鏡片上的所述多個評估點中的每一個而進行的評估的結果中確定設計數據，以及設計數據輸出部分，配置為向用於處理所述眼鏡片的裝置供應由所述光學設計值確定部分確定的最終的設計數據。此外，將根據本發明的眼鏡片配置為基於通過使用包括代表了生理散光的因子的 視覺靈敏度函數作為評估函數來進行優化計算而獲得的光學設計值而形成。根據本發明人的調查，發現了在過去眼鏡片的評估和設計尚未考慮患者的調節力 (特別地，相對調節力)，並且畢竟已經通過假設在患者側沒有相對調節力來進行眼鏡片的 評估和設計。然而，普通患者具有調節力和相對調節力，使得評估和設計的傳統方式並不必 然是最適當的方式。變得清楚的是，在評估和設計眼鏡片時，可以通過利用包括代表了生理 散光的因子、並且優選地還包括相對調節力作為因子的視覺靈敏度函數來使得更合適的評 估和設計可行。


圖1是圖示了用於示出眼球的折射誤差和視覺靈敏度之間關係的彼得森 (Peters)圖的視圖。圖2是圖示了用於示出眼球的折射誤差和視覺靈敏度之間關係的另一彼得森圖 的視圖。圖3是圖示了用於示出眼球的折射誤差和視覺靈敏度之間關係的又一彼得森圖 的視圖。圖4是示意性地圖示了通過對在用於示出眼球的折射誤差和視覺靈敏度之間關 系的彼得森圖中包括的年齡等級5到15的數據進行採樣而獲得的結果的視圖。圖5是圖示了通過使得圖4的數據關於原點對稱而獲得的視覺靈敏度函數的視 圖。圖6是描繪了將圖4所示的年齡等級5到15的彼得森圖變換為具有PE(度數誤 差(power error))作為橫軸並具有AS(散光(astigmatism))作為縱軸的坐標系的結果的 視圖。圖7是圖示了在圖6的基礎上形成的視覺靈敏度函數的視圖。圖8是描繪了將圖7變換為S對C坐標系的結果的視圖。圖9是圖示了通過從圖4所示的年齡等級5到15的彼得森圖中僅提取生理散光 (physiological astigma)而獲得的結果的視圖。圖10是描繪了用於圖示年齡和調節力之間關係的杜安(Duane)圖的視圖。圖11是描繪了用於圖示會聚(convergence)和調節力之間關係的另一杜安圖的 視圖。圖12是圖示了在杜安圖的基礎上形成的年齡5到15的人的舒適區域的視圖。圖13是圖示了在杜安圖的基礎上形成的年齡25到35的人的舒適區域的視圖。圖14是圖示了在杜安圖的基礎上形成的年齡45到55的人的舒適區域的視圖。圖15是圖示了在杜安圖的基礎上形成的年齡75的人的舒適區域的視圖。圖16是圖示了根據本發明實施例的用於設計眼鏡片的方法的流程圖。圖17是圖示了根據本發明實施例的眼鏡片製造系統的示意圖。圖18是圖示了根據本發明實施例的在眼鏡片製造系統中提供的製造側計算機的 功能的功能框圖。
圖19是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的第一眼鏡片的 評估的關於年齡10而獲得的結果的log (對數)MAR圖。圖20是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的第一眼鏡片的 評估的關於年齡30而獲得的結果的log MAR圖。 圖21是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的第一眼鏡片的 評估的關於年齡50而獲得的結果的log MAR圖。圖22是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的第一眼鏡片的 評估的關於年齡75而獲得的結果的log MAR圖。圖23是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的第二眼鏡片的 評估的關於年齡10而獲得的結果的log MAR圖。圖24是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的第二眼鏡片的 評估的關於年齡30而獲得的結果的log MAR圖。圖25是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的第二眼鏡片的 評估的關於年齡50而獲得的結果的log MAR圖。圖26是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的第二眼鏡片的 評估的關於年齡75而獲得的結果的log MAR圖。圖27是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的第三眼鏡片的 評估的關於年齡10而獲得的結果的log MAR圖。圖28是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的第三眼鏡片的 評估的關於年齡30而獲得的結果的log MAR圖。圖29是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的第三眼鏡片的 評估的關於年齡50而獲得的結果的log MAR圖。圖30是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的第三眼鏡片的 評估的關於年齡75而獲得的結果的log MAR圖。圖31是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的遠距離處的第 四眼鏡片的評估的關於年齡10而獲得的結果的log MAR圖。圖32是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的遠距離處的第 四眼鏡片的評估的關於年齡30而獲得的結果的log MAR圖。圖33是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的遠距離處的第 四眼鏡片的評估的關於年齡50而獲得的結果的log MAR圖。圖34是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的遠距離處的第 四眼鏡片的評估的關於年齡75而獲得的結果的log MAR圖。圖35是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的近距離處的第 四眼鏡片的評估的關於年齡10而獲得的結果的log MAR圖。圖36是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的近距離處的第 四眼鏡片的評估的關於年齡30而獲得的結果的log MAR圖。圖37是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的近距離處的第 四眼鏡片的評估的關於年齡50而獲得的結果的log MAR圖。圖38是圖示了根據本發明實施例的來自利用了視覺靈敏度函數的近距離處的第四眼鏡片的評估的關於年齡75而獲得的結果的log MAR圖。圖39是圖示了在彼得森圖的格式中呈現的、沒有相對調節力的視覺靈敏度函數的視圖。圖40是圖示了在彼得森圖的格式中呈現的、沒有生理散光並具有相對調節力的視覺靈敏度函數的視圖。圖41是圖示了在彼得森圖的格式中呈現的、具有生理散光和相對調節力兩者的視覺靈敏度函數的視圖。圖42是圖示了當使用圖39所示的視覺靈敏度函數來進行設計時的、在傳統格式中呈現的非球面係數的視圖。圖43是圖示了當使用圖40所示的視覺靈敏度函數來進行設計時的、在傳統格式中呈現的非球面係數的視圖。圖44是圖示了當使用圖41所示的視覺靈敏度函數來進行設計時的、在傳統格式中呈現的非球面係數的視圖。圖45是圖示了使用圖42所示的非球面係數而獲得的、鏡片的視覺靈敏度分布的視圖。圖46是圖示了使用圖43所示的非球面係數而獲得的、鏡片的視覺靈敏度分布的視圖。圖47是圖示了使用圖44所示的非球面係數而獲得的、鏡片的視覺靈敏度分布的視圖。
具體實施例方式在下文，描述了根據本發明實施例的用於評估眼鏡片的方法，並且還描述了根據本發明實施例的用於設計眼鏡片的方法、用於製造眼鏡片的方法、用於製造眼鏡片的系統、 和眼鏡片。將按照以下各項的順序來做出描述。1用於評估眼鏡片的方法1 視覺靈敏度函數的一般說明2 調節力0的視覺靈敏度函數的形成3 從相對調節力的角度上的彼得森圖的解釋4 按照年齡來分類的東德爾斯(Donders)圖的形成5 視覺靈敏度函數的形成(1)舒適區域(2)眼鏡片的調節效果(3)關於視覺靈敏度函數在鏡片的後方頂點處的定義的說明(4)散光AS和視覺靈敏度劣化之間的關係(5)正相對調節力中的生理散光2用於設計和製造眼鏡片的方法3用於製造眼鏡片的系統4實施例
1用於評估眼鏡片的方法1 視覺靈敏度函數的一般描述根據本發明實施例的用於評估眼鏡片的方法是為了利用視覺靈敏度函數來評估所定做的眼鏡片而設想的方法，所述視覺靈敏度函數包括生理散光作為因子，優選地包括 調節力或相對調節力作為因子。更詳細地，使用例如包括度數誤差(PE)、散光(AS)、相對調 節力(AA)、和散光函數(乘以校正係數(bk)的散光，所述校正係數與隨著年齡增加而降低 的散光視覺靈敏度(在下文中，也稱為隨年齡而降低的散光視覺靈敏度)對應)的關係表 達式來計算本申請的視覺靈敏度函數，所述散光函數包括年齡或者相對調節力作為變量， 所述表達式附加地包括與生理散光對應的另一校正係數。所述視覺靈敏度函數大致上是通 過以下步驟而形成的函數，即，將度數誤差和相對調節力之間的差值(A)的二次冪(即，A2) 與包括年齡或調節力作為變量的散光函數(B)的二次冪(S卩，B2)相加以產生和，並隨後將 該和的平方根(即，(A2+B2)"2)乘以關於視覺靈敏度的比例係數。詳細地，使用了通過如等式1所示的以下數學表達式(1)來表達的視覺靈敏度函數。[等式1]
視覺靈敏度函數(IogMAR)
( j )附帶地，在數學表達式(1)中，將α定義為用於將作為視覺機能之一的視覺靈敏 度與作為另一視覺機能的相對調節力、作為光學像差的度數誤差ΡΕ、和散光(AS)根本上關 聯的係數，並且α是處於範圍0.25S α < 0. 65中的係數，優選地，是0. 48 士 0. 03附近的係數。另外，所述表達式(1)的平方根符號下的第一項是用於利用相對調節力AA來偏移 (減去)度數誤差PE的項，並且它是作為公知光學像差之一的度數誤差(屈光度誤差)。AA(PRA, NRA)是包括作為視覺機能之一的相對調節力作為主要項目的函數，優選 地，它是包括用於表達生理散光的現象的校正項的函數。在所述平方根符號下的第二項中包括的參數bk表達了視覺靈敏度隨著降低年齡 而在散光方向中增加的現象，並且它是隨著年齡而增加的係數，或者是通過根據與個人之 中的變化對應的相對調節力而降低來表徵的校正係數，並且它被表達為0. 6彡bk彡1. 1。 在這裡，將項AS假設為代表了作為公知光學像差之一的散光。另外，當以(log MAR)為單位來表達視覺靈敏度時，可以通過以下公知的數學表達 式來定義與小數視覺靈敏度和分數視覺靈敏度之間的關係，記號V代表了小數視覺靈敏度 或分數視覺靈敏度。視覺靈敏度(以log MAR為單位)=log10(l/V)。分數視覺靈敏度、小數視覺靈敏度、和以log MAR為單位的視覺靈敏度彼此關聯， 如表1所示。[表 1]視覺靈敏度對照表
這時，在眼鏡片的評估中，關於眼鏡片的每點，使用公知的射線跟蹤方法來獲得所 需要的光學性能值(諸如，散光等)，並且將所述光學性能值代入如上述表達式(1)所示的 視覺靈敏度函數的公式，並其後，計算眼鏡片的每點處的視覺靈敏度函數的值。並且，一般 實踐上，基於如此獲得的視覺靈敏度函數的值來評估眼鏡片的每點處的光學性能。另外，在 此情況下，當進行射線跟蹤方法時，在眼鏡片的信息的基礎上做出作為評估對象的眼鏡片 的規範，所述眼鏡片的信息諸如曲面的三維形狀、折射率、阿貝數、S屈光度、C屈光度、散光 角、稜鏡度、稜鏡角、鏡片前傾角、鏡片會聚角、PD(瞳孔距離)、明晰視覺的處方距離、VR(眼 球旋轉中心和眼鏡片的後方頂點之間的距離)等。另外，作為一般的眼鏡片的設計方法，已經知道了用於在使用一些種類的評估函 數來執行優化計算的同時進行設計的方法，並且在根據本發明實施例的用於設計眼鏡片的 方法中，利用如上述表達式(1)所示的視覺靈敏度函數作為評估函數。此外，根據本發明實 施例的眼鏡片是通過上述眼鏡片設計方法來設計的眼鏡片。附帶地，儘管上述優化計算是設計眼鏡片時的公知技術，但是在下文將概括地給 出其簡要說明，作為用於說明本發明實施例的前提。例如，當將設計單視覺非球面鏡片的情況取作示例時，給出鏡片材料的數據和有 關處方的規範作為基本的設計規範。另外，通過包括諸如正透鏡情況下的中心厚度之類的 項目作為附加規範，經過計算來獲得鏡片的前側和背側上的折射平面的形狀的組合，使得 滿足所述規範和中心厚度兩者，並且儘可能地降低光學像差。將折射平面表達為按照所規定的函數而數學化的平面，並且它包括用於定義眼鏡片的多個參數。這些參數包括材料的 折射率、所述鏡片的外徑、前面和背面的曲率半徑、中心厚度、非球面圓錐係數、高次非球面 係數等。取決於鏡片設計目的來將這些參數劃分為固定的和可變的因素，並且將所述可變 因素當作可變參數。 另外，使用射線跟蹤方法或波前跟蹤方法，在鏡片表面的折射平面上設置具有距 光軸不同距離的多個評估點，並且按照評估函數(優質函數)來表達所述評估點處的光學 像差。隨後，利用諸如減幅最小二乘法之類的優化計算方法來進行評估，從而使得評估函數 值最小。這時，在操縱上述折射平面的可變參數的同時，重複地進行優化的模擬，並且在評 估函數的值變為目標值的瞬間確定折射平面的最終形狀。在根據本實施例的用於設計眼鏡 片的方法中，將表達式(1)用作上述評估函數(優質函數)。附帶地，基於通過實驗地測量多個測試物體上的眼球折射誤差和視覺靈敏度之間 的關係而獲得數據、通過實驗地測量多個測試物體上的會聚和調節力之間的關係而獲得的 數據、和通過實驗地測量多個測試物體上的調節力和年齡而獲得數據，來推導出在本發明 的用於評估眼鏡片的方法中利用的視覺靈敏度函數。在下文具體描述的是用於在通過實驗 地以大量數目在多個測試物體上(更具體地，在多於幾百到上千個測試物體上)進行測量 而獲得的這些數據的基礎上推斷出上述視覺靈敏度函數的處理。2 調節力0的視覺靈敏度函數的形成已經如下地獲得了上述表達式(1)。首先，基於圖1至3所示的彼得森圖來獲得用 於通用的鏡片的視覺靈敏度函數，並然後，通過進一步歸納用於通用的鏡片的視覺靈敏度 函數來獲得用於定做鏡片的包括了相對調節力的視覺靈敏度函數。在這裡可以注意，彼得 森圖是由彼得森實驗地獲得的、按照年齡的視覺靈敏度測試數據的圖形呈現(參見"The Relationship betweenRefractive Error and Visual Acuity at Three Age Levels"， the American Journal ofOptometry and Archives of American Academy of Optometry, (1961)pp. 194 tol98( 「三個年齡等級處的折射誤差和視覺靈敏度之間的關係」，驗光法的 美國期刊和驗光法的美國期刊的歸檔，1961年，第194到198頁))。SM皮得森圖是基於在 大量測試物體上實驗地獲得的、眼球折射誤差對視覺靈敏度的數據而形成的圖形呈現。在 所述視圖中，縱軸代表散光，而橫軸代表球面屈光度。視覺靈敏度處於分數視覺靈敏度呈現 中。參考圖1至3所示的彼得森圖，這些示了鏡片像差(PE(度數誤差))、AS(散 光)和歸一化的視覺靈敏度之間的關係。因此，可以說，該關係自身就是視覺靈敏度函數。 作為結果，通過用公式來將該關係表示為函數形式，可以將其推斷為由等式2示出的以下 數學表達式(2)。[等式2]視覺靈敏度函數(logMAR) = f (ΡΕ, AS) · · · (2)為了以更具體的函數形式來表達這點，當以log MAR為單位來表達視覺靈敏度時， 可以將該關係推斷為由等式3示出的以下數學表達式(3)。[等式3] 在這裡注意到，按照將對眼鏡校正之前的視覺靈敏度除以對眼鏡校正之後的視覺 靈敏度的值來表達上述歸一化的視覺靈敏度。稍後，將進一步描述校正係數bk。在下文，將更具體地描述用於將上述視覺靈敏度函數推導為數學表達式(3)的處 理。參考圖1至3所示的彼得森圖，發現了按照年齡將所述圖劃分為3幅。儘管彼得森編著 的上述出版物自身沒有提及關於三幅圖之間的差異的任何情況，但是在作為彼得森出版物 的說明性出版物的克萊因斯坦(Kleinstein)編著的出版物〃 Uncorrected Visual Acuity and Refractive Error" (Optometric Monthly, Nov. (1981), pp. 31to 32) ( H^iE的· 覺靈敏度和折射誤差(驗光法月刊，1981年11月，第31到32頁)中發現了該差異由調節 力而導致的描述。然而，不能將調節力包括為通用鏡片的設計因素。原因在於，因為在設計 期間不能知道將由什麼種類的人來佩戴眼鏡片，所以不能考慮調節力。即，在設計通用鏡片 時，必須將調節力假設為0。相應地，已經形成了用於調節力0的圖。為了簡要地說明它，已經基於三個年齡等 級的圖來外推了調節力0的圖。在下文，具體地描述了用於推導所述圖的方法。首先，檢查 調節力0的圖具有什麼種類的特徵。仔細地觀察上述三幅圖。根據年齡對調節圖而已經變 得清楚的是，調節力和年齡彼此緊密相關。那裡，可以注意到以下趨勢。a.對於每個年齡等級而言，所述圖的原點左側的部分具有極小改變。b.原點右側的部分示出了隨著年齡而向左的移位。C.所述圖作為整體正在從原點朝向縱軸(散光)向右傾斜。另外，其傾斜的梯度 是平均屈光度，(S屈光度)+ (C屈光度)/2 (即，用C = -2S表達的曲線)。考慮這些趨勢，即使在彼得森圖中沒有包括調節力0的視圖，即年齡為75歲的視 圖，也已經假設了即使存在調節力0的彼得森圖，所述圖的左手側的部分不經歷改變。那 麼，已經發現了當以log MAR為單位來表達分數視覺靈敏度時，沒有散光的S屈光度軸上的 負範圍中的分數視覺靈敏度處於與S屈光度的比例關係中。即，如果將所述比例係數假設 為α，則這導致了以下表達式；S屈光度軸上的視覺靈敏度(以log MAR為單位)= α XS 屈光度，其中，項α是處於範圍0.25彡α彡0. 65中的係數，優選地，是0. 48士0. 03附近
的係數。隨後，可以相對容易地假設，調節力0的圖假設了具有梯度為((S屈光度)+ (C屈 光度)/2)的橢圓曲面的形狀，儘管這是近似的。然後，將從增加的年齡而導致的調節力0 的視覺靈敏度函數假設為處於與彼得森圖的(6屈光度)+ ((屈光度)/2)線對稱的橢圓表 面的形狀中。而且，通過進一步假設旋轉坐標變換對應於該梯度的量值，(6屈光度)+ ((屈 光度)/2)，可以通過以下等式(4)來近似地表達所述彼得森圖。[等式4]
視覺靈敏度(IogMAR)
⑷在上述表達式(4)中，比例常數α是前述值，而S禾Π C分別代表S屈光度和C屈光度。儘管尚未得知其原因，但是bk是表達了以下趨勢的校正係數，即當視覺靈敏度函數 的相對調節力更大或年齡更小時，視覺靈敏度在散光方向中增加。詳細地，通過讀完彼得森 圖並假設用於bk的以下值，可以獲得與彼得森圖的上部散光近似的視覺靈敏度h。10 歲bk = 0. 738474 士 0. 0530 歲bk = 0. 778894 士 0. 0550 歲bk = 0. 859321 士 0. 05
根據年齡和調節力之間的關係，在年齡為75歲處，將其假設為bk = 1. 00士0. 05。 作為數值限制，bk處於範圍0. 6彡bk彡1. 1中。通過上述考慮，在所述彼得森圖的基礎上，已經推導出合適於調節力0的表達式， 即利用用於75歲的bk代入的表達式(4)。根據在彼得森編著的出版物中描述的測量方法 而形成了彼得森圖。即，由於該圖所示的視覺靈敏度是當已經摘下具有該圖所示的屈光度S 和C的眼鏡片時測量的視覺靈敏度，所以其相反地意味著該圖指示了與具有正常視力的人 員(具有正常視覺靈敏度的人員)佩戴具有屈光度-S和-C的眼鏡片的情況對應的視覺靈 敏度。即，佩戴具有屈光度-S和-C的眼鏡片的情況對應於當具有正常視力的人員佩戴眼 鏡片時、屈光度-S和-C的像差作為沿著所述眼鏡的任意注視線(gazeline)而傳送的光線 的像差而存在的情況。 這時，進行將屈光度-S和-C的像差到作為公知的像差表達的按照PE (度數誤差) 和AS (散光，負號表達式)的表達的轉換。屈光度-S和-C的像差意味著沿著鏡片的相應 軸的(-S)屈光度和(-S-C)屈光度的像差。另外，根據本領域技術人員公知的屈光度轉換 方法，沿著相應軸推斷出屈光度(-S-C)和-S = (-S-0+C，這等效於具有屈光度(-S-C)的 柱狀屈光度C的鏡片。那麼，因而斷定，關於(PE，AS)和(S，C)，以下關係成立。PE = -S-C/2AS = C作為結果，通過將以上表達式代入由等式4示出的上述數學表達式(4)，推導出表 達式(3)。表達式(3)表達鏡片的像差(PE (度數誤差)、AS (散光))和具有歸一化的調節 力0的視覺靈敏度之間的關係。根據以上表達式的解釋，用於零會聚角的視覺靈敏度函數 的符號關於彼得森圖和PE = S+C/2的線而反轉。然而，注意到，即使在反轉了項S和C的 符號之後，該函數形式也保持相同。換言之，可以通過逆轉PE = S+C/2的符號而唯一地通 過表達了彼得森圖的表達式來獲得視覺靈敏度函數。另外，反之亦然，並且表達了彼得森圖 的函數和視覺靈敏度函數在數學上彼此處於等效關係中。在圖4至8中示意性地圖示了上述轉換的方式。圖4是示意性地圖示了通過對在 上述彼得森圖中包括的年齡5到15的數據進行採樣而獲得的結果的視圖。另一方面，圖5 是被使得關於原點對稱的圖4數據的視圖。S卩，圖5示出了通過使得該彼得森圖關於原點 對稱而獲得的視覺靈敏度函數。另外，通過將圖4所示的年齡等級5到15的彼得森圖變換 為具有PE作為橫軸並具有AS作為縱軸的坐標系，而形成了圖6。在圖7的視圖中示出了在 圖6的基礎上形成的視覺靈敏度函數。通過進一步將該視覺靈敏度函數變換為S對C坐標 系，而推斷出圖8的視圖。附帶地，當從圖4所示的年齡等級5到15的彼得森圖中僅僅提取稍後描述的生理 散光時，形成了圖9的視圖。在圖4至9中，按照小數視覺靈敏度來表達視覺靈敏度。
3 從相對調節力的角度上的彼得森圖的解釋另一方面，在根據本實施例的用於評估眼鏡片的方法中利用的視覺靈敏度函數是能夠計算歸一化視覺靈敏度的視覺靈敏度函數，其包括作為因子的通過鏡片的明晰視覺的 距離(按照FU會聚角而表達的距離)、個別的相對調節力(RA)、和眼鏡片的像差(PE (度數 誤差)和AS(散光))。當按照數學表達式來表達這點時，[等式5]視覺靈敏度函數(logMAR) = f(PE, AS, FU, RA)... (5)這裡，在前述表達式(2)中，如從該彼得森圖的測量中清楚示出的，會聚角FU是0， 並且為了在設計通用鏡片中使用，相對調節力RA是0。在FU = 0並且RA = 0的情況下，需 要將表達式(5)推斷為表達式(2)，即推斷為作為其具體表達式的表達式(3)。在下文，將描述用於推斷與上述表達式(5)對應的具體表達式的處理，所述表 達式(5)具有與作為表達式(2)的具體表達式的表達式(3)相似的關係。首先，關於 彼得森圖，在克萊因斯坦編著的名稱為「Uncorrected VisualAcuity and Refractive Επ·ΟΓΑ」(1981年)的前述出版物中說明了由調節力的差異導致了所述三幅圖之間的差異。 然而，當觀察已經從多個測試物體上的實際測量中獲得的、關於年齡對調節力的數據時，不 能將以上差異說明為單獨由調節力的差異而導致。作為這種數據，由杜安形成的杜安圖被 引用並示出在圖10中(例如，參見鶴田匡夫(Tadao Tsuruta)編著的名稱為"Light,past andpresent 3 Changes of Age-Accommodation Curves，，(Science of Vision, Vol. 19, No. 3，December 1988，pp. IOlto 105)( 「光、過去和現在3 年齡-調節曲線的改變」(視覺 科學，第19卷，第3號，1988年12月，第101到105頁))的文章。如圖10所示，一般地，通 過以下公知表達式來表達處於從零到53. 3歲的範圍中的調節力的標準值(個別地觀察到 顯著的散射)。調節力=14-0. 23 X年齡另外，作為從多個測試物體的實際測量中獲得的、有關年齡對調節力的數據，其 他數據也可以是可用的，諸如，霍夫施泰特爾(Hofstetter)的霍夫施泰特爾圖和朗多 (Landolt)的朗多圖(參見，鶴田編著的前述文章)。假定調節力與年齡具有上述關係，例如在年齡為10處，將調節力獲得為11. 7屈光 度(在下文中，簡寫為11. 7D)。當檢查年齡等級5到15的彼得森圖時，從該圖中讀出，沒有 散光的範圍(即，橫軸上的其中明晰視覺(20/20)可行的範圍)僅僅是2.375D。這兩個值
相差太多。本發明人已長時間地調查了上述結果的原因。最終，本發明人已經注意到明顯地 在彼得森的測量方法中沒有涉及會聚，並且本發明人已經發現了它的原因。即，已經發現 了，當將注視點放在遠點處時，年齡10的彼得森圖的2. 375D部分不是與調節力相關，而是 與相對調節力相關。將所述相對調節力定義為其中在維持注視點的會聚的同時實現明晰視 覺的、按照屈光度而表達的範圍。這意味著克萊因斯坦的上述說明已需要合適的修正。相 應地，儘管到此刻為止已經將調節力用於說明性目的，但是在下文，將通過區別相對調節力 與調節力來進行描述。為了說明調節力的符號，當調節力變為正時，即當晶狀體的厚度增加 時，將調節力定義為具有正號；而在本產業中，在相同的情形下，將相對調節力定義為正相 對調節力，並且將其定義為具有負號，儘管它們的絕對值是相同的。
其次，根據相對調節力的檢查，基於當將注視點放在遠點(FU = 0)處時、從相對調 節力測量的個別測量中獲得的值來獲得視覺靈敏度函數。從三幅彼得森圖中清楚的是，年 齡和相對調節力緊密關聯。相應地，搜索關於年齡對相對調節力的關係圖，然而還沒有發現 任何關係圖。因此，做出以下假設，即年齡對相對調節力的關係圖具有與關於年齡對調節力 的圖相似的特性，儘管所述值是不同的。即，假設在個別數據中發現顯著的散射，並且在大 多數中，發現了與年齡的緊密關係。詳細地，以下公知公式可用為關於年齡對調節力的關係 表達式。年齡小於53. 3 調節力=14-0. 23 X年齡年齡53. 3到75 調節力=6. 0-0. 08 X年齡年齡75以上 調節力=0先前在段落W040]中，已經示出了年齡為10、30、和50的bk，並且還已經示出了 所假設的75歲的校正係數bk。那麼，在以下假設下，如下地表達bk，所述假設即與年齡和 調節力之間的關係一樣，該關係發生以使得其變成被維持為在53. 3歲的點處連續的直線， 並且其在年齡75歲處產生值1. 00士0. 05。在以下表達式中，為了說明性目的，在75歲處將 該值取作1.0。年齡小於53. 3 bk = 0. 8262+0. 1129X 年齡/53. 3年齡53.3to75 bk = 0. 9391+0. 0609 X (年齡-53. 3)/21. 7年齡75以上 bk=l在以下假設下，通過以下表達式來表達從彼得森圖中讀取的相對調節力(RA)，所 述假設即與年齡和調節力之間的關係一樣，該關係發生以使得其變成被維持為在53. 3歲 的點處連續的直線，並且其在年齡75歲處產生值0。該彼得森圖所示的相對調節力在絕對 值上與稍後描述的正相對調節力相等。通過定義，將正相對調節力的符號示出為具有負號。年齡小於53. 3 正相對調節力=年齡/40-2. 625年齡53.3到75 正相對調節力=1. 2925 X (年齡-75)/21. 7年齡75以上 正相對調節力=0因此，儘管個別地發現了相對調節力(RA)具有相當大的散射，但是通過求平均而 將其推斷為年齡的函數，並且在此情況下，將表達式(5)推斷為由等式6示出的以下數學表 達式(6)。[等式6]視覺靈敏度函數(logMAR) = f(PE，AS，0，RA (年齡))···(6) S卩，可以將用於遠視(具有遠點(FU = 0)處的注視點)的彼得森圖表達為關於年 齡的連續函數，其中通過指定年齡來確定相對調節力。為了更具體地進行描述，必須從所述 三幅圖中獲得包括相對調節力作為因子的內插函數。為了便於說明，在獲得用於遠視(具 有遠點(FU = O)處的注視點)的更具體的視覺靈敏度函數之前，將說明用於為了通過鏡片 的明晰視覺獲得任意距離(FU)處的視覺靈敏度函數的方法。4 用於相應年齡等級的東德爾斯圖的形成首先，準備從多個測試物體上的實際測量中獲得的、關於會聚和調節力之間關係 的數據。對於這種數據，可以利用由東德爾斯設想的並且由旗田豐彥(Toyohiko Hatada)先 生形成的東德爾斯圖。圖11所示的東德爾斯圖是本領域技術人員之中公知的圖。參考圖11，通過繪製橫軸上到注視點的距離(以cm為單位以通過從眼球到注視點的距離來表達 的會聚角為單位)、和縱軸上可調整的調節量(以屈光度為單位)的範圍來形成該視圖。在 該圖中，通過具有45度梯度的並且穿過原點的直線(叫做東德爾斯線)來呈現該注視點， 並且通過由叫做東德爾斯曲線的兩條曲線(在圖11中，被示出為東德爾斯上曲線和東德爾 斯下曲線)包圍的區段(region)來表達其中在沒有改變來自注視點的會聚的情況下明晰 視覺可行的範圍。利用橫軸上的某一固定值，即利用常數會聚，將從東德爾斯線到東德爾斯上曲線 的長度定義為正相對調節力(PRA 定義為負量)，而將從東德爾斯線到東德爾斯下曲線的 長度定義為負相對調節力(NRA:定義為正量)。當通過公式來進行表達時，PRA =東德爾斯線_東德爾斯上曲線NRA =東德爾斯線_東德爾斯下曲線
在東德爾斯圖中，會聚角0( S卩，橫軸的原點)對應於調節0，並且處於東德爾斯線 上。通過定義，原點處的正相對調節力(PRA)與在前述彼得森圖中包括的相對調節力相同。 根據該視圖，這可以被讀取為近似-2D。如稍後將描述的，在所定義的參考位置中，來自東德 爾斯圖的相對調節力和來自彼得森圖的相對調節力數量上彼此相異。然而，由於它們是可 互相轉換的量，所以在這裡暫時地將它們認為是相同的相對調節力。不幸地，圖11所示的 東德爾斯圖既不是按照年齡的圖，也不用於表達相對調節力的差異。另外，儘管調查了按照 年齡的東德爾斯圖，但是沒有發現任何情況。因此，將如下地形成用於相應年齡等級的東德爾斯圖。根據上述東德爾斯圖，如先 前在段落W061]中描述的，將原點處的正相對調節力讀取為近似-2D。那麼，在段落W055] 中已經示出了，根據(會聚角0處的)彼得森圖，如下地獲得年齡和正相對調節力之間的關係。年齡小於53. 3 正相對調節力=年齡/40-2. 625年齡53.3到75 正相對調節力=1. 2925 X (年齡-75)/21. 7年齡75以上 正相對調節力=0當將-2D代入為表達了正相對調節力的上述關係中的正相對調節力的值時，將年 齡獲得為近似25歲。因此，假設已經基於具有25歲的相對調節力的人的測量值而形成了 東德爾斯圖。相應地，在用於25歲的上述東德爾斯圖的基礎上形成用於相應年齡等級的東 德爾斯圖。即，從所述東德爾斯圖中讀取任意會聚角處的正相對調節力，並且假設以下項， (a)和(b)。(a)通過年齡比和任意會聚角處的相對調節力的相乘來獲得也作為年齡的函數 的、任意會聚角處的相對調節力。(b)將該年齡比給出為從東德爾斯圖中讀取的正相對調節力和從彼得森圖中讀取 的正相對調節力的比率。作為具體表達式，這導致了以下等式7。[等式7]年齡比=(0會聚角處的任意年齡處的正相對調節力)/ (0會聚角處的來自東德爾 斯圖的正相對調節力)然後，將上述表達式推斷為由以下等式8示出的表達式。
[等式8]年齡比=(從彼得森圖中讀取的任意年齡處的用於正相對調節力的派生等式)/ (-2)此外，儘管校正的量值是微小的，但是進行校正以用於補償彼得森圖和東德爾斯 圖之間的相對調節力的參考位置的差異。與S屈光度和C屈光度的參考位置相似地，彼得 森圖的參考位置是鏡片的後方頂點。東德爾斯圖的參考位置是眼球旋轉中心。然後，進行 校正，從而使得來自彼得森圖的正相對調節力與東德爾斯圖的參考位置相符。當採用LVR 來表示眼球旋轉中心與眼鏡片的後方頂點的距離(>0)時，通過由以下等式9指示的公式 來表達年齡比。[等式9]年齡比=((彼得森正相對調節力)/(_2)) X (1/(1-LVRX彼得森正相對調節力))使用該年齡比，當推導出任意年齡處的和任意會聚角處的相對調節力時，形成了 以下等式。任意年齡處的任意會聚角處的正相對調節力=(年齡比)X (任意會聚角處的正 相對調節力)任意年齡處的任意會聚角處的負相對調節力=(年齡比)X (任意會聚角處的負 相對調節力)。在其中會聚角是零或者很小的情況下，由於LVR與從眼球到注視點的距離相比很 小，所以校正是微小的。然而，當會聚角增加到近似地與2或10 —樣大時，上述校正變得有 效。附帶地，在此情況下，根據以下表達式來約束相應年齡等級處的東德爾斯曲線的上端；年齡小於53. 3 調節力=14-0. 23 X年齡年齡53. 3到75 調節力=6. 0-0. 08 X年齡年齡75以上 調節力=0S卩，因而斷定，用於75歲的具有正常視力的人的東德爾斯圖指示了調節力的上端 是0，並且相對調節力是0，即僅僅在原點附近，明晰視覺是可行的。由於將焦點深度等涉及 為其他因素，所以以上術語「在原點附近」意味著明晰視覺的區段不是正好為零，如果考慮 這種因素的話。5 視覺靈敏度函數的形成利用上述的調節力0的視覺靈敏度函數和相應年齡等級處的東德爾斯圖，現在形 成了前述表達式(1)。由於當相對調節力是0時、需要將該表達式推斷為表達式(3)，所以形 成了與表達式(3)相似的表達式。首先，在由眼鏡片導致的像差(即，度數誤差PE和散光 AS)之中，可以由人體側的相對調節力偏移的像差是度數誤差PE，而散光AS不能偏移。因 此，為了可以根據該相對調節力來增加或降低表達式(3)中的度數誤差，使得在表達式(3) 中包括的項PE處於其中使用相對調節力的函數AA的形式(PE-AA)中。詳細地，獲得由等 式10示出的以下數學表達式(Id)。[等式10]
視覺靈敏度函數(IogMAR) 如段落
中說明的，視覺靈敏度函數和彼得森圖是關於PE = 0反轉的相同 類型。因此，可以通過按照合適的形式而定義相對調節力的函數AA來形成視覺靈敏度函 數，使得將關於PE反轉的該視覺靈敏度函數推斷為彼得森圖。總結在上文說明的視覺靈敏度函數的特性，可以列舉以下兩點。(i)當正相對調節力和負相對調節力變為0時，表達式(3)生成。(ii)通過按照合適的形式來定義相對調節力的函數AA，使得會聚角0處的年齡為 10、30、和50的彼得森圖與關於PE反轉的視覺靈敏度函數一致。另外，視覺靈敏度函數不限於通過由上述等式10示出的表達式(Id)而表達的函 數形式。可以通過還算簡單的推導來將其修改為由以下等式11和12分別示出的表達式 (Ie)和(If)。然而，保持不變的是，視覺靈敏度函數是包括相對調節力的函數。[等式11]
視覺靈敏度函數(IogMAR)
…(le)[等式12]
視覺靈敏度函數(IogMAR) 此外，推導出按照具體的相對調節力AA的函數形式。將度數誤差PE的範圍劃分 為三個區段，並且在相應區段中獲得AA的具體形式。區段1 不大於有效正相對調節力(稱為PRAe)AA=有效正相對調節力區段2:等於或大於有效正相對調節力並且不大於有效負相對調節力(稱為NR Ae)AA = PE區段3 等於或大於有效負相對調節力AA =有效負相對調節力在這裡，區段2是其中可以通過相對調節力來偏移由眼鏡片導致的度數誤差PE的 區域。為了給出補充評論，如果有效正相對調節力和有效負相對調節力兩者都是0，則在每 個區段中AA = 0。這時，將其中用於確定上述區段1至3的AA是有效正相對調節力和有 效負相對調節力的情況、和其中用於確定上述區段1至3的AA僅僅是正相對調節力和負相 對調節力的情況之間的視覺靈敏度函數的差異定義為生理散光的現象。在下文，給出關於 用於表達上述範圍中有效正相對調節力和有效負相對調節力中的生理散光現象的詞語「有 效」的說明。
下面，將按順序來說明以下各項。(1)舒適區域(2)眼鏡片的調節效果(3)關於視覺靈敏度函數在鏡片的後方頂點處的定義的說明(4)散光AS和視覺靈敏度劣化之間的關係(5)正相對調節力中的生理散光(1)舒適區域從東德爾斯線開始到上東德爾斯曲線和下東德爾斯曲線的固定會聚角(FU)條件 下的相對調節力的測量對應於調節的極限值的測量，並且已知了在極限值的附近將導致不 適和/或眼睛疲勞。其容忍等級已知為取決於個人、並且即使對於相同個人也取決於身體 條件而顯著地變化。然而，如果它處於短時間表現中的會聚極限的範圍內，則為了設計而合 適地利用它。這裡，短時間表現中的會聚極限是指其中當為(從0. 05到0.7秒的範圍中的) 短時間段提出指標(index)時、相對調節或相對會聚可行的範圍(參見ReferenceMaterial No. 5-3 of Vision Information Research Forum, by Toyohiko Hatada, published on April 23in Showa 49 by NHK Science and Technical ResearchLaboratories (方萁田豐彥 編著的、由NHK科學和技術研究實驗室在昭和49年4月23日出版的視覺信息研究論壇的 參考材料第5-3號)的第5頁)。短時間表現中的會聚極限是相對調節力的近似三分之二。另外，相對調節力(在 本情況下，東德爾斯上曲線和東德爾斯下曲線之間)的近似三分之一內的區段被叫做舒適 區域(也已知為珀西瓦爾(Percival)區段)，並它進一步合適於設計。該舒適區域用於設 計。將在2/3到1/3範圍內變動的上述值取作舒適區域係數，可以通過將前述正相對調節力 和負相對調節力乘以該係數來做出校正。這裡，相對調節力的近似1/3內的舒適區域是由 上述兩條東德爾斯曲線夾持(interpose)的區段中的區段，並且它是所夾持的區段的1/3 內的中心區段，優選地，它是由上述東德爾斯曲線夾持的區段的1/3內的、具有放在中心處 的東德爾斯線的區段。此外，可替換地，可以將該區域取作由上述東德爾斯曲線夾持的區段 的1/4內的中心區段，優選地，可以將其取作由上述東德爾斯曲線夾持的區段的1/4內的、 具有放在中心處的東德爾斯線的區段。更具體地，舒適區域是指以下區段。S卩，在圖11中，分別地，將其中與縱軸平行的任意直線與東德爾斯線相交的點表 示為dO ；將其中該任意直線與東德爾斯上曲線相交的點表示為dl ；並且將其中該任意直線 與東德爾斯下曲線相交的點表示為d2。那麼，當將用於連接dO和dl的線段dOdl上的從 dO朝向dl分開dOdl/3的點表示為dll ；並且將用於連接dO和d2的線段d0d2上的從dO 朝向d2分開d0d2/3的點表示為dl2時；上述區段對應於在由點dll繪畫的曲線和由點dl2 繪畫的曲線之間夾持的區段。 當根據相應年齡等級處的東德爾斯圖來指示上述舒適區域時，這些區域示出在圖 12至15中。分別地，在圖12中示出了用於年齡5到15的人的舒適區域，在圖13中示出了 用於年齡25到35的人的舒適區域，在圖14中示出了用於年齡45到55的人的舒適區域， 並且在圖15中示出了用於年齡75的人的舒適區域。在本示例中，示出了其中將舒適區域 假設為處於相對調節力的1/3內的情況。如先前所提及的，因而斷定，對於75歲的正常視 力的人而言，調節力的上限是0，並且相對調節力也是0，即僅僅在原點附近，明晰視覺是可行的。(2)眼鏡片的調節效果在上文，已經對裸眼的情況提出了關於相對調節力的說明，並且其中與裸眼相比、調節效果通過佩戴眼鏡片而改變的公知效果(即，「眼鏡片的調節效果」)作為校正是必須 的。將校正量表示為眼鏡片的調節效果的校正係數。當將眼球旋轉中心和眼鏡片的後方頂 點之間的距離(> 0)表示為LVR，並且將該眼鏡片的屈光度表示為Doav(S屈光度、S+C屈 光度、或平均屈光度S+C/2)時，通過由等式13示出的以下數學表達式(8)來表達該校正系 數。[等式13]眼鏡片的調節效果的校正係數=1/(1+2XLVR XDoav).. . (8)通過將上述正相對調節力和負相對調節力乘以該校正係數來進行該校正。(3)關於視覺靈敏度函數在鏡片後頂點處的定義的說明由於關於鏡片的後方頂點來定義視覺靈敏度函數，所以需要關於該點的說明，並 且同樣地，由於正因如此需要參考位置的校正，所以將說明那些點。在開始說明之前，為了 總結到目前為止有關相對調節力而描述的校正(諸如，年齡比、舒適區域係數、和眼鏡片的 調節效果的校正係數)，將相對調節力設置為校正後的相對調節力。分別通過以下關係來表 達校正後的正相對調節力(PRAd)和校正後的負相對調節力(HNRAd)。校正後的正相對調節力(PRAd)=年齡比X舒適區域係數X眼鏡片的調節效果 的校正係數XPRA ... (9)校正後的負相對調節力(NRAd)=年齡比X舒適區域係數X眼鏡片的調節效果 的校正係數XNRA ...(10)由於關於作為參考位置的眼球旋轉中心來定義校正後的相對調節力，所以將該參 考位置轉換為作為視覺靈敏度函數的參考位置的眼鏡片的後方頂點。將轉換後的相對調節 力表示為有效相對調節力。將有效正相對調節力(PRAe)和有效負相對調節力(NRAe)分別 推斷為由等式14和15示出的以下數學表達式(11)和(12)。[等式14]PRAe = PRAd/ (1 +LVR X PRAd)... (11)[等式15]NRAe = NRAd/(I-LVRXNRAd). . · (12)使用有效正相對調節力(PRAe)和有效負相對調節力(NRAe)，獲得了 AA的函數。 通過以上說明而理解了，可以獲得視覺靈敏度函數表達式(1)的函數形式。(4)散光AS和視覺靈敏度劣化之間的關係隨著散光AS的增加，校正了視覺靈敏度的劣化。進行以下校正，以使得視覺靈敏 度函數進一步與彼得森圖相符。當詳細地進行說明時，通過按照縱軸上的C屈光度和橫軸 上的S屈光度來表達包括具有反轉後符號的度數誤差PE的視覺靈敏度函數，並且通過進一 步將以log MAR為單位的視覺靈敏度函數轉換為小數視覺靈敏度，而將視覺靈敏度函數與 彼得森圖進行比較。全部按照上述呈現來表達在實施例等中描述的視覺靈敏度函數。這時， 根據該比較的結果，而引入校正係數ck，以使得視覺靈敏度函數進一步與彼得森圖相符。將 該係數適於表達視覺靈敏度隨著散光AS增加而劣化的趨勢。首先，將所計算的平均值表示為CO。這裡，bk是之前在段落W040]中描述的、與在視覺靈敏度函數中包括的散光AS相 關的年齡的函數。通過由等式1示出的以下表達式(13)來表達該係數cO。[等式I6]cO = -4/bk ... (13)通過以下表達式來表達該係數ck。當AS的絕對值小於cO的絕對值並且AS為負時，通過由等式17示出的以下表達式(14)來表達該係數ck。[等式17]ck = 1-AS/cO. · · (14)在其他區段中，將其推斷為以下關係ck = 0. ..(15)。通過將該係數ck乘以有效正相對調節力(PRAe)和有效負相對調節力(NRAe)來 進行校正。由於即使在彼得森圖的左手側(即，即使具有微小的相對調節力(0. 3D以下))、 該係數ck也是有效的，所以將該係數假設為具有幾乎不取決於調節力並且僅取決於散光 AS的特性。因此，可以區別了它與諸如生理散光之類的光學上的奇異現象。另外，當不存在 相對調節力時，如從接下來的表達式(19)和(20)中看出的，ck與O等值。(5)正相對調節力中的生理散光其次，將說明正相對調節力中的生理散光的校正。在這裡，將係數ckp取作用於 描述生理散光(即，當在未超出正相對調節力的區段中存在輕微的散光時、視覺靈敏度更 好的現象，儘管尚未得知其原因)的校正係數。前述的圖9是通過從(用於年齡等級5到 15的)彼得森圖中提取生理散光現象而獲得的視圖。如根據圖9所理解的，近似在-0. 75D 處，改善了視覺靈敏度。作為用於說明生理散光現象的中心值，引入了該散光值(近似 地，-0.75D)，其由於生理散光現象而產生了特別好的視覺靈敏度。將所計算的平均值表示 為Cl。通過由等式18示出的數學表達式(16)來表達該值Cl。[等式I8]年齡53. 3 以下 cl =(中心值)/c0+0. 05-1. 05 X (1_ 年齡 /53. 3)，年齡53. 3 到 75 cl =(中心值)/c0+0. 05) X (75-年齡)/21. 7)，以及年齡75 以上 cl = 0。...(16)另外，cl的值處於取決於年齡的從0到1. 2的範圍中。通過使用該所計算的平均 值cl，獲得了當散光AS的絕對值大於生理散光的絕對值並且散光AS的絕對值小於cO時的 係數ckp。獲得了由等式19示出的以下表達式(17)。[等式19]ckp = clX (AS-cO)/((中心值)_c0). . · (17)另外，相反地，獲得了當散光AS的絕對值很小並且散光AS為負時的係數ckp。獲 得了由等式20示出的以下表達式(18)。[等式 20]ckp = clXAS/(中心值)· · ·(18)在其他區段中，將其取作ckp = 0。通過將ckp與ck相加並且將(ck+ckp)乘以有效正相對調節力(PRAe)，獲得了所意欲的函數AA。相似地，有關與負相對調節力側的ckp 對應的ckm，ckm簡單地變為0，將其理解為這是由於在彼得森圖中負相對調節力的值在遠視的情況下非常小(0.3D或更小)。按照相似的方式，通過將ckm與ck相加，並且將該值(ck+ckm)乘以有效負相對調節力，獲得了所意欲的函數AA。AA = (ck+ckp) XPRAe ...(19)AA = (ck+ckm) XNRAe . . . (20)作為係數PRAe和NRAe的數值限制，項ck+ckp具有在中心值(近似地，-0. 75D)處 達到最大值的特徵，並且它處於從0到2. 2的範圍中，並且ck處於從0到1的範圍中。如 在上文提及的，為了從段落W054]中簡單地進行推導，已經將函數AA獲得為進而作為年齡 的函數的正相對調節力(PRA)和有效負相對調節力(NRA)的函數。通過取代表達式(Id) 中的AA，而推斷出了由等式1示出的上述數學表達式(1)。另外，在表達式(1)中包括的AA和bk不限於年齡的函數。儘管在個人中發現了 相對調節力(RA)的顯著散射，但是它是求平均之後的年齡的函數。作為結果，為了對相應 人員進行個別設計，實際測量正相對調節力(PRA)和負相對調節力(NRA)、並隨後根據表達 式(1)來執行設計成為更合適的設計。詳細地，僅必須獲得ck、ckp、和ckm作為PRA和NRA 的函數。由於ck、ckp, ckm等是年齡的函數，所以通過經由簡單計算來去除年齡項，可以將 表達式(1)獲得為獨立於年齡的PRA和NRA的函數。具體地，將bk獲得為以下等式。bk = 1-0. 07 X (PRA的絕對值和NRA的絕對值之中較大的一個)利用如此獲得的bk和前述表達式(13)和(14)，獲得了 cO和ck。通過由以下等式21指示的表達式來為相應年齡等級表達正相對調節力側的參數 Cl。[等式 21]年齡53. 3 以下 cl =(中心值)/c0+l. 1-0. 6459 X (PRA 的絕對值)，年齡53. 3 到 75 cl = 1. 15X ((中心值)/c0+0. 05)) X (PRA 的絕對值)，以及年齡75 以上 cl = 0。作為數值限制，項cl處於取決於正相對調節力和負相對調節力的從0到1. 2的範 圍中。另外，該情形在負相對調節力側也是相似的，並且也以相似的方式來進行ckp和ckm 的計算。作為結果，獲得了作為不是年齡、而是PRA和NRA的函數的函數AA，並且此外推導 出了表達式(1)。如以上所提及的，已經獲得了用於更合適的個人設計的、包括生理散光的 視覺靈敏度函數。附帶地，在以上示例中，儘管使用相對調節力和年齡來推導出用於描述生理散光 的校正係數，但是推導用於描述生理散光的校正係數的方法不限於在所述示例中的那些方 法。例如，還可行的是，直接通過與關於彼得森圖的前述測量方法相似的測量方法來測量生 理散光，並且基於其測量值來推導校正係數。2用於設計和製造眼鏡片的方法其次，將說明根據本發明的用於設計和製造眼鏡片的方法的實施例。根據本發明 實施例的用於設計眼鏡片的方法包括對於評估函數使用視覺靈敏度函數、來進行優化計算 的步驟，所述視覺靈敏度函數包括作為因子的生理散光。詳細地，如所示出的，例如，在圖 16所圖示的根據本實施例的用於設計眼鏡片的方法的流程圖中，首先，輸入以下各條信息 (步驟Si)。a.鏡片材料的數據
詳細地，眼鏡片的三維形狀、折射率、阿貝數等。b.基於與處方相關的使用的形狀數據作為處方屈光度的S屈光度和C屈光度、散光角、稜鏡度、稜鏡角、明晰視覺的處方
距離等。C.中心厚度僅對於正透鏡要輸入。d.關於眼睛和面部的形狀的數據 詳細地，鏡片前傾角、鏡片會聚角、PD(瞳孔距離)、VR(眼球旋轉中心和眼鏡片的 後方頂點之間的距離)等。e.調節力和相對調節力的測量值f.年齡、和由年齡確定的校正係數(bk、ckp, ckm等)其後，將所述各條信息代入上述表達式(1)，並且計算視覺靈敏度函數(步驟S2)。 詳細地，使用公知的射線跟蹤方法等來對於眼鏡片的每個評估點而獲得諸如散光等之類的 必要光學性能值，並且將這些值代入表達式(21)的上述視覺靈敏度函數。在這裡，以log MAR為單位來表達所述視覺靈敏度函數，即小數視覺靈敏度中的值1. 0 (正常視力)是log MAR單位中的0. 0。接下來，使用減幅最小二乘法等來進行優化計算，從而使得從所述視覺靈敏度函 數計算中獲得的值(即，評估函數的值)最小。詳細地，例如，確定如上獲得的值是否等於 預定的閾值或以下(步驟S3)。這時，如果將視覺靈敏度函數的值確定為不等於預定的閾值或以下(步驟S3中的 「否」的情況)，則校正形狀數據，更具體地，校正折射平面的可變參數等(步驟S4)。在其中視覺靈敏度函數的值等於所規定的閾值或以下(步驟S3中的「是」的情況) 的情況下，確定是否已經完成了整個鏡片表面的評估(步驟S5)。如果尚未完成整個鏡片表面的評估並且剩餘關於其他評估的計算(步驟S5中的 「否」的情況)，則該處理返回到步驟Si，並且輸入該鏡片的另一位置處的光學性能值。如果在所有的預定評估點處完成了整個鏡片表面的評估(步驟S5中的「是」的情 況)，則該評估處理結束，並且確定了整個鏡片表面的光學設計值(步驟S6)。通過上述步驟，完成了根據本實施例的用於設計眼鏡片的方法。在步驟Sl中輸入的信息不限於上述信息，並且還可能輸入要被添加到視覺靈敏 度函數的計算中的其他信息。而且，通過基於如此確定的光學設計值來處理鏡片，而製造了眼鏡片。這時，毋庸 置疑的是，還可以添加製作者的原始形狀參數和/或由工廠(製造設備)定義的諸如校正 係數之類的其他形狀參數。並然後，通過隨後基於所確定的光學設計值來處理鏡片表面的背面，可以製造眼 鏡片。3眼鏡片製造系統其次，將說明根據本發明實施例的眼鏡片製造系統。圖17是圖示了根據本實施例 的眼鏡片製造系統的示意圖。如圖17所圖示的，在眼鏡店100側提供了具有測量設備101和訂購方側計算機102的系統10，所述測量設備101被配置為測量訂購眼鏡片的人員的視覺靈敏度、調節力、 和相對調節力；並且所述訂購方側計算機102具有輸入包括由測量設備測量的值的各種信 息、並且執行訂購眼鏡片所必須的處理的功能。
另一方面，例如，在接收訂單側的鏡片製作者200中，提供了連接到諸如網際網路等 之類的通信線300的製造側計算機201，以便接收由訂購方側計算機102輸出的信息。製造 側計算機201具有執行接收眼鏡片的訂單所必須的處理的功能，並且還具有實現先前參考 圖16說明的眼鏡片設計方法的功能。即，在用於設計從訂購方側計算機102訂購的眼鏡片 所需的信息中，包括了包含代表了生理散光的因素的信息(例如，詳細地，相對調節力的測 量值和年齡)。當直接測量生理散光時，包括其測量值。製造側計算機201使用包括代表了 生理散光的因子的視覺靈敏度函數作為評估函數，來進行優化計算，以由此確定光學設計 值，並且向鏡片處理設備202輸出用於基於該光學設計值來製造眼鏡片的製造信息。注意到，向製造側計算機201輸入的信息不限於上述圖16的步驟Sl所示的信息， 並且還可能輸入要添加到視覺靈敏度函數的計算中的其他信息。而且，通過基於所確定的 光學設計值而處理鏡片來製造眼鏡片，並且毋庸置疑的是，這時，還可以添加製作者的原始 形狀參數和/或由工廠(製造設備)定義的諸如校正係數之類的其他參數。圖18是用於圖示作為本實施例的眼鏡片製造系統的核心的、製造側計算機201的 功能的功能框圖。如圖18所示，製造側計算機201提供有數據輸入部分203、視覺靈敏度函數計算 部分204、評估函數優化部分205、和視覺靈敏度函數評估部分206，所述數據輸入部分203 被配置為輸入從訂購方側計算機102傳送的各種數據，所述視覺靈敏度函數計算部分204 被配置為基於所輸入的數據來計算視覺靈敏度函數，所述評估函數優化部分205被配置為 通過利用該視覺靈敏度函數作為評估函數來計算優化，並且所述視覺靈敏度函數評估部分 206被配置為將所獲得的視覺靈敏度函數的值與預定的閾值進行比較。此外，還包括設計數 據校正部分207、光學設計值確定部分208、和設計數據輸出部分209，所述設計數據校正部 分207被配置為校正設計數據(諸如，其中需要作為視覺靈敏度函數評估部分206的評估 的結果來校正光學性能情況下的鏡片形狀數據)，所述光學設計值確定部分208被配置為 當每個評估點處的評估結束時、確定光學設計值，並且所述設計數據輸出部分209被配置 為向鏡片處理設備202輸出基於該光學設計值的設計數據。圖17所示的眼鏡店100中的測量設備101測量訂購眼鏡片的人員的視覺靈敏度、 調節力、和相對調節力，利用訂購方側計算機102來對所述測量結果執行預定的處理，並且 通過通信線300來向鏡片製作者200發送所處理的數據。鏡片製作者200側的計算機201 (製造側計算機)輸入由數據輸入部分203已經 接收到的有關鏡片材料的數據、基於規範的形狀數據、與眼睛和面部的形狀相關的數據、以 及相對調節力的測量值等。另外，視覺靈敏度函數計算部分204將所輸入的數據代入視覺靈敏度函數的表達 式(21)，以由此計算視覺靈敏度函數。一旦計算了視覺靈敏度函數，評估函數優化部205就 在此時將所計算的視覺靈敏度函數取作另一評估函數的時候，獲得了眼鏡片的每個評估點 的諸如散光等之類的必要光學性能值，並由此從該評估函數中獲得眼鏡片的每個評估點的 最優光學性能值。通過減幅最小二乘法等來進行優化的計算。
接下來，在視覺靈敏度函數評估部分206中，將利用視覺靈敏度函數計算部分204 計算的視覺靈敏度函數的值與預定的閾值進行比較。基於從視覺靈敏度函數評估部分206 的比較中獲得的結果，即在其中視覺靈敏度的值沒有達到預定的閾值的情況下，設計數據 校正部207校正眼鏡片的設計數據，使得可以獲得所期望的視覺靈敏度值。在光學設計值 確定部分208中，確定每個評估點的光學設計值。然後，在完成所有預定評估點上的評估的 階段，從設計數據輸出部分209向圖17所示的鏡片處理設備202發送整個鏡片表面上的如 此確定的光學設計值。作為鏡片處理設備202，可以利用通常的眼鏡片製造設備，其被配置為例如基於所 輸入的數據來對於鏡片的前側或背側、或者兩側的曲率自動地執行切割和拋光處理。由於 鏡片處理設備202是作為眼鏡片製造設備的公知設備，所以在這裡省略了其具體說明。4實施例其次，將其中通過根據上述實施例的眼鏡片評估方法來進行評估的情況與其中通 過傳統眼鏡片評估方法(即，不考慮相對調節力的方法)來進行評估的情況進行比較。將 按照以下順序來給出說明。
1 實施例1第一眼鏡片(在不考慮調節力的情況下設計鏡片的示例)的評估。2 實施例2第二眼鏡片(通過根據本實施例的眼鏡片設計方法來僅僅設計鏡片的凹平面的 示例)的評估。3 實施例3第三眼鏡片(通過根據本實施例的眼鏡片設計方法來僅僅設計鏡片的凹平面的 示例；所述鏡片用於近視，以用於觀看具有會聚角FU = 2. 5 (眼睛前大約40cm)的物體)的 評估。4:實施例4第四眼鏡片(具有漸進度數鏡片處方值、S屈光度0. 00、C屈光度0. 00、和附加度 數2. 0的漸進度數鏡片)的評估。1 實施例1首先，通過根據本實施例的包括相對調節力的視覺靈敏度函數，來評估利用不考 慮相對調節力的傳統視覺靈敏度函數而設計的(即，利用根據本發明實施例的視覺靈敏度 函數中的用於年齡75以上的視覺靈敏度函數而設計的)、每側都具有非球面表平面的第一 眼鏡片。在圖19至22中，按照年齡來將從該評估中獲得的結果圖示為用於年齡10、30、50、 和75的+6. OOD處的log MAR的圖，所述結果分別被表示為評估10、評估30、評估50、和評 估75。在這些圖和接下來的圖23至38中，在橫軸上指示了水平方向中的眼球旋轉角並在 縱軸上指示了垂直方向中的眼球旋轉角，並且附著到利用分界線環繞的區段的數值指定了 根據本實施例的視覺靈敏度函數的值(按照IogMAR呈現，即0. 0代表正常視力)。注意到，每側都具有非球面表面的上述鏡片的其他主要設計參數如下。VR(眼球旋轉中心和眼鏡片的後方頂點之間的距離)=27會聚角FU = 0折射率1. 67
阿貝數32首先，有關圖22所示的用於75歲的評估75，由於75歲以上的人不具有相對調節 力，所以本評估與傳統評估相同。儘管當年齡變得年輕時、視野變寬，但是改變的量值很小。 這裡，儘管這是必然的結果，但是要強調，如果評估函數不同，則即使對於相同的鏡片，鏡片 性能也相異。2:實施例2接下來，為了易於進行關於上述第一眼鏡片的比較，通過按照與上面相同的傳統 方式形成凸平面並且利用根據本實施例的視覺靈敏度函數來僅僅優化凹平面，來為年齡 10、30、50、和75設計了 +6. OOD的第二眼鏡片。將從該設計中獲得的結果分別表示為設計 10、設計30、設計50、和設計75，並且示出在圖23至26中。並不意外地，圖26所示的設計 75與用於第一鏡片的評估75中相同。有關在圖23至25中分別示出的設計10、設計30、和 設計50注意到，從視覺靈敏度的角度上已經極大地改善了性能，雖然與評估10、評估30、和 評估50形成顯著對比的是、這種改善對於單視覺鏡片而言是罕見的。同時，在考慮相對調 節力的巨大影響的情況下，由於相對調節力在個人之中具有很大變化，所以必須進行個別 測量，並且要理解，從優化的角度上，僅根據年齡而假設的值是不足的。在同樣考慮這些點 的情況下，要理解，根據本實施例的眼鏡片評估方法和眼鏡片設計方法滿足了用於個人定 做眼鏡片的評估和設計目標。
3 實施例3接下來，按照與先前所述方式相同的傳統方式來製作凸表平面，並且利用根據本 實施例的視覺靈敏度函數來僅僅優化凹表平面。在本示例中，眼鏡片是用於觀看具有會聚 角FU = 2. 5(眼睛前大約40cm)的物體的具有+6. OOD的用於近視的鏡片。作為相對調節 力的目標，將從用於年齡10、30、50、和75的設計中獲得的結果分別表示為近視設計10、近 視設計30、近視設計50、和近視設計75，並且示出在圖27至30中。與對於其在某種程度上 僅執行了評估的第一和第二眼鏡片上的上述結果不同，從視覺靈敏度的角度上已經做出了 視野的很大改善。另外，注意到，與上述第二鏡片不同，在年齡75處視覺靈敏度是不同的。當僅在相同年齡的視覺靈敏度上做出比較時，推斷出以下關係；第三眼鏡片>第 二眼鏡片>第一眼鏡片。在第三和第二眼鏡片之間，相同年齡處的差異看起來很小，並且可 能誤解的是，在可互換地使用這些鏡片時不存在不便。即使從視覺靈敏度的角度上它們是 相同的，但是相關地需要關注由於設計條件彼此相異所以它們不是完全相同的鏡片，這是 因為用於本近視第三鏡片的會聚角FU = 2. 5，而用於第二鏡片的FU = 0. 0。因此，儘管使 得凸表平面相同並且凹表面的曲線在中心處僅相差大約0. 01，但是該曲線朝向外圍的改變 極其相異，並且因此可以理解，第二和第三鏡片是不同的鏡片。4:實施例4接下來，對於具有漸進度數鏡片處方值、具有S屈光度0. 00、C屈光度0. 00、和附 加度數2. 0的第四眼鏡片進行評估。將遠處物體會聚角取作FU = 0並將近處物體會聚角 取作FU = 2. 5，並且諸如年齡10、30、50、和75、折射力(refractive power)等之類的其他 條件相同。將用於遠視的示範結果分別表示為評估漸進遠視10、評估漸進遠視30、評估漸 進遠視50、和評估漸進遠視75，並且示出在圖31至34中。另外，將用於近視的結果分別表 示為評估漸進近視10、評估漸進近視30、評估漸進近視50、和評估漸進近視75，並且示出在圖35至38中。在簡短的時間段中做出的比較給出以下印象，即關於遠視，所述結果相似， 而關於近視，所述結果非常不同。然而，當更仔細地進行觀察時，注意到，關於遠視，當年齡 變得年輕時(即，當相對調節力變得更大時)，從視覺靈敏度的角度上視野稍微更寬。這類 圖看起來與通常的漸進度數鏡片比較中的平均度數分布的圖相似。然而，關於近視，所述評 估中的差異在不能從相同鏡片中獲得評估結果的程度上變得非常明顯。如果一個人不習慣 於該圖，則甚至其解釋也是困難的。因此，將簡要地說明上述差異。當視覺靈敏度函數的遠視會聚角FU是0時，存在 在相對調節力之外增加調節力的趨勢，使得在正相對調節力存在的時候，用於相對地降低 調節力的負相對調節力幾乎不存在。作為結果，可以說，對於漸進遠視而言，通過增加調節 力來增加視覺靈敏度的範圍非常小。相反地，在相對調節力和調節力中的任一個中，合乎情 理的是如果上述增加能力充足、則漸進度數鏡片不是必須的。接下來，在近視的情況下，關 於正相對調節力和負相對調節力兩者，由於對於年輕人(即，具有較大相對調節力的人)而 言、其中可以暫時地增加或降低相對調節力的區段變得更大，所以其中視覺靈敏度通過調 整眼鏡片而增長的部分變大。因此，在年齡75處，儘管其中視覺靈敏度增長的區段與前述圖15的視圖所示的點 一樣小，但是在由年齡10的人佩戴的情況下，相對地，負相對調節力很大，如圖12所示，並 且本實施例中的舒適區域(能夠進行暫時調整的區域)很大，即其中視覺靈敏度通過使得 易於調整漸進度數鏡片而增長的區段變大，使得因而斷定，視覺靈敏度在幾乎所有漸進部 分中增長，並由此可以獲得更寬的視野。那就是關於近視的視圖所示的顯著差異的原因。注意到，認為生理散光對於視覺靈敏度具有顯著影響。由於與單視覺鏡片不同、將 漸進度數鏡片適於應對相對調節力之外的調節力，所以該設計改善複雜。然而，在其中在上 述第一眼鏡片的評估中、評估結果由於相對調節力而不同的情況下，如實施例2和3所闡釋 的，從視覺靈敏度的角度上，其可以被顯著改善。相似地，利用本專利，根本上有關其近視部 分的漸進度數鏡片的改善原則上是可行的。在下文，將簡要地描述這種生理散光效果的有無。首先，在圖39、40、和41中分別 示出了採用彼得森圖格式的視覺靈敏度函數(其每一個以小數點視覺靈敏度來表達)，即 不包括相對調節力的傳統視覺靈敏度函數、沒有生理散光並具有相對調節力的視覺靈敏度 函數、和具有生理散光和相對調節力兩者的根據本發明的視覺靈敏度函數。如在視圖中清楚指示的，首先關於圖39和40，其中視覺靈敏度由於相對調節力而 增長的區段在圖40中沿著橫軸的方向而略微加寬。接下來，有關圖40和41之間的比較， 清楚地示出了其中視覺靈敏度增長的區段在圖40中在從橫軸上的近似+3. OOD到縱軸上 的-0. 75D的範圍中更加略微變寬。儘管尚未提出該現象的闡明，但是已經將該部分定義為 如上所述的生理散光現象，並且這正是本發明的精神所在。公知的是，隨著其中視覺靈敏度 增長的區段的增加，設計的靈活性加大，並且設計更適當的鏡片變得可行，即所述鏡片通過 光學計算中的優化而實現其中視覺靈敏度增長的更寬設計範圍。
相應地，當利用圖39、40、和41的視覺靈敏度函數來設計具有折射率1. 76、直徑 70、屈光度+6. OOD的鏡片時，獲得了按照傳統格式(國際公布WO 2002/088828和國際公布 WO 2004/018988)表達的非球面係數，分別如圖42、43、和44所示。另外，在圖45、46、和47中分別示出了使用上述非球面係數獲得的鏡片的(logMAR呈現中的)視覺靈敏度分布。在圖45至47中，在橫軸上指示了任意方向中的眼球旋轉 角。如從圖45至47中清楚看出的，接近於正常視力(log MAR呈現中的0.0)的範圍按照 視覺靈敏度增長的順序(即，圖46所示的示例比圖45的示例更多，並且圖47的示例比圖 46所示的示例還要多)而變寬。根據以上所示的示例，清楚的是，可以通過在視覺靈敏度函數中使用代表了相對 調節力的因子並且進一步使用代表了生理散光的因子，來實現用於使得能夠加寬其中視覺 靈敏度增長的區段的效果。附帶地，儘管上述實施例根本上針對定做的眼鏡片，但是通過按照與平均折射力、 散光折射力等相同的方式來對待相對調節力和/或生理散光，它們也適合於提前儲備與各 種相對調節力對應的眼鏡片，並且根據所接收的訂單來挑選它們。在此情況下，期望根據用於眼鏡片種類分類的年齡而使用生理散光的平均值，以 用於儲備。例如，根據年齡來準備四種眼鏡片。將分類劃分為四個種類，諸如年齡10到20、 21到40、41到59、和60到75，並且為了相應年齡組而儲備適於平均生理散光的眼鏡片。訂 單接收時的處方包括年齡或相對調節力，並且供應商遵照該處方來從儲備中選擇眼鏡片， 以隨後向用戶遞送它們。然而，由於在個人之中存在相對調節力或生理散光的變化，所以如 果可能的話，通過指定用戶的相對調節力或生理散光，可以從與用戶年齡無關的另一年齡 組中選擇適當的鏡片。因而，本實施例具有以下優點，即通過儲備已經被評估和設計、並隨後利用包括與 相應年齡 等級對應的生理散光作為因子的視覺靈敏度函數來製造的鏡片，可以在短時間段 內向用戶遞送眼鏡片。產業適用性本發明可以廣泛地應用於眼鏡片的光學性能的評估、以及眼鏡片的設計和製造。
權利要求
一種眼鏡片評估方法，用於使用視覺靈敏度函數來評估眼鏡片的光學設計值，所述視覺靈敏度函數包括代表了生理散光的因子，其中將所述生理散光定義為在當添加與處方不同的預定柱狀屈光度時視覺靈敏度改善的現象中的、所述與處方不同的預定柱狀屈光度。
2.根據權利要求1的眼鏡片評估方法，其中所述視覺靈敏度函數包括相對調節力作為 因子，並且指示了相對調節力的所述因子還包括代表了生理散光的所述因子。
3.根據權利要求1或2的眼鏡片評估方法，其中以由Iogltl(1/V)定義的log MAR為單 位來表達所述視覺靈敏度函數，此時V代表了小數視覺靈敏度或分數視覺靈敏度。
4.根據權利要求2的眼鏡片評估方法，其中基於通過多個測試物體上的測量而獲得的 眼球折射誤差和視覺靈敏度之間關係的數據、通過多個測試物體上的測量而獲得的會聚和 調節力之間關係的數據、和通過多個測試物體上的測量而獲得的調節力和年齡的數據，來 推導出包括調節力或相對調節力作為因子的所述視覺靈敏度函數。
5.根據權利要求4的眼鏡片評估方法，其中將由彼得森測量的按照年齡的視覺靈敏度 的測量值的數據用作所述通過多個測試物體上的測量而獲得的眼球折射誤差和視覺靈敏 度之間關係的數據。
6.根據權利要求4的眼鏡片評估方法，其中將由東德爾斯設想的東德爾斯圖用作所述 通過多個測試物體上的測量而獲得的會聚和調節力之間關係的數據。
7.根據權利要求6的眼鏡片評估方法，其中將在指示了在東德爾斯圖中設置的短時間 表現中的會聚極限的區段中包括的數據用作所述通過多個測試物體上的測量而獲得的會 聚和調節力之間關係的數據。
8.根據權利要求7的眼鏡片評估方法，其中用於所述短時間表現的時間處於0.05到 0.7秒的範圍中。
9.根據權利要求6的眼鏡片評估方法，其中作為所述通過多個測試物體上的測量而獲 得的會聚和調節力之間關係的數據，使用在東德爾斯圖中設置的由兩條東德爾斯曲線夾持 的區段的三分之二內的中心區段中包括的數據、或者在由所述兩條東德爾斯曲線夾持的該 區段的三分之二內的、具有放在其中心處的被設置為東德爾斯圖中的一條直線的東德爾斯 線的區段中包括的數據。
10.根據權利要求6的眼鏡片評估方法，其中作為所述通過多個測試物體上的測量而 獲得的會聚和調節力之間關係的數據，使用在東德爾斯圖中設置的由兩條東德爾斯曲線夾 持的區段的三分之一內的中心區段中包括的數據、或者在由所述兩條東德爾斯曲線夾持的 區段的三分之一內的、具有放在其中心處的被設置為東德爾斯圖中的一條直線的東德爾斯 線的區段中包括的數據。
11.根據權利要求4的眼鏡片評估方法，其中將由杜安形成的圖、由霍夫施泰特爾形成 的圖、和由朗多形成的圖中的任何一個用作所述通過多個測試物體上的測量而獲得的調節 力和年齡的數據。
12.根據權利要求1至11中任一項的眼鏡片評估方法，其中所述眼鏡片是定做的眼鏡片。
13.根據權利要求2、和4至11中任一項的眼鏡片評估方法，其中所述視覺靈敏度函數 包括能夠通過相對調節力來偏移度數誤差的因子。
14.根據權利要求2、4至11、和13中任一項的眼鏡片評估方法，其中所述視覺靈敏度 函數包括具有隨年齡而增加的係數或根據與個人之中的變化對應的相對調節力而降低的 係數的散光作為因子。
15.根據權利要求2、4至11、13、和14中任一項的眼鏡片評估方法，其中所述評估方法 使用以下數學表達式(1)作為所述視覺靈敏度函數，視覺靈敏度函數(logMAR) 其中，將a取作處於0.25 < a < 0. 65的範圍中，並且將其定義為用於將作為視覺機能之 一的視覺靈敏度與作為另一視覺機能的相對調節力以及作為光學像差的PE和AS關聯的系 數；將PE定義為度數誤差(屈光度誤差)；將AA(PRA、NRA)定義為包括相對調節力作為主要項目的函數，並且它包括用於表達生 理散光的現象的校正項；bk處於範圍0.61. 1中，它表達了視覺靈敏度隨著降低年齡而在散光方向中增加的現象，並且它是隨著年齡而增加的係數，或者是通過根據與個人之中的變化對應的相 對調節力而降低來表徵的校正係數；以及 將AS定義為散光。
16.一種眼鏡片設計方法，包括使用視覺靈敏度函數作為評估函數來進行優化計算的 步驟，所述視覺靈敏度函數包括生理散光作為因子，其中所述生理散光是在當添加與處方 不同的預定柱狀屈光度時視覺靈敏度改善的現象中的、所述與處方不同的預定柱狀屈光度。
17.—種眼鏡片製造方法，包括使用視覺靈敏度函數作為評估函數來進行優化計算、以 及基於通過所述優化計算而獲得的光學設計值來製造眼鏡片的處理，所述視覺靈敏度函數 包括生理散光作為因子，其中將所述生理散光定義為在當添加與處方不同的預定柱狀屈光 度時視覺靈敏度改善的現象中的、所述與處方不同的預定柱狀屈光度。
18.一種眼鏡片製造系統，包括訂購方側計算機，提供在眼鏡片訂購方側，並且具有執行訂購眼鏡片所必須的處理的 功能；以及製造側計算機，具有從所述訂購方側計算機接收信息、並且執行接收所述眼鏡片的訂 單所必須的處理的功能，其中所述製造側計算機和所述訂購方側計算機通過網絡而互連， 其中所述訂購方側計算機向所述製造側計算機傳送包括代表了生理散光的因子的設 計所述眼鏡片所必須的信息，其中所述生理散光是在當添加與處方不同的預定柱狀屈光度 時視覺靈敏度改善的現象中的、所述與處方不同的預定柱狀屈光度， 其中所述製造側計算機包括數據輸入部分，配置為輸入從訂購方側計算機傳送的包括代表了生理散光的因子的數據，視覺靈敏度函數計算部分，配置為基於所輸入的數據、關於所述眼鏡片上的多個評估 點來計算光學性能值，以作為包括代表了所述生理散光的因子的視覺靈敏度函數，評估函數優化部分，配置為通過使用由所述視覺靈敏度函數計算部分計算的所述視覺 靈敏度函數作為評估函數，來優化所述光學性能值，視覺靈敏度函數評估部分，配置為將所述視覺靈敏度函數與預定的閾值進行比較，以 由此評估所述光學性能值，設計數據校正部分，配置為作為由所述視覺靈敏度函數評估部分執行的評估的結果， 當所述視覺靈敏度函數的值沒有達到預定的視覺靈敏度時，校正所述眼鏡片的設計數據，光學設計值確定部分，配置為從完成由所述視覺靈敏度函數評估部分關於所述眼鏡片 上的所述多個評估點中的每一個而進行的評估的結果中確定設計數據，以及設計數據輸出部分，配置為向鏡片處理裝置供應由所述光學設計值確定部分確定的最 終的設計數據。
19.根據權利要求18的眼鏡片製造系統，其中將相對調節力的測量值和年齡中的任一 個用作從所述訂購方側計算機傳送的、所述包括代表了生理散光的因子的設計所述眼鏡片 所必須的信息。
20.一種眼鏡片，基於通過使用視覺靈敏度函數作為評估函數來進行優化計算而獲得 的光學設計值而形成，所述視覺靈敏度函數包括代表了生理散光的因子，其中將所述生理 散光定義為在當添加與處方不同的預定柱狀屈光度時視覺靈敏度改善的現象中的、所述與 處方不同的預定柱狀屈光度。
全文摘要
通過更加恰當地考慮視覺性能，可能進行恰當的評估、設計、和製造。通過使用包含代表了生理散光的因子的視覺函數來評估眼鏡片。所述生理散光是當在其中調節力低於以下區段中的調節力的區段中存在輕微的散光時、視力增加的現象中的散光，所述區段代表了其中調節力在可能具有不改變的會聚的相對調節力之中增加的正相對調節力的範圍。
文檔編號G01M11/00GK101842684SQ200880114140
公開日2010年9月22日 申請日期2008年10月30日 優先權日2007年10月31日
發明者山梶哲馬 申請人:Hoya株式會社