Способ оценки очковых линз, способ расчета очковых линз с его использованием, способ изготовления очковых линз, система изготовления очковых линз и очковые линзы

Способ оценки очковых линз, способ расчета очковых линз с его использованием, способ изготовления очковых линз, система изготовления очковых линз и очковые линзы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу оценки очковых линз, используемому для оценки характеристик очковых линз при расчете и изготовлении очковых линз, способу расчета очковых линз, способу изготовления очковых линз, системе изготовления очковых линз и очковым линзам с использованием способа оценки.

Предпосылки создания изобретения

В прошлом оптические характеристики как очковых линз, изготовленных по индивидуальному заказу (также называемых "заказными") для соответствующих индивидуальных пользователей, так и обычных очковых линз (общего назначения), выпускаемых в качестве готовых изделий, обычно определяли следующим образом. Так, в оптической системе, которая характеризуется трехмерным профилем, параметрами использования очков, прописанной диоптрической силой очковых линз, заданным расстоянием, на котором ясно видна поверхность объекта, и т.д., хорошо известным способом оптических вычислений и т.п. прослеживали траекторию световых лучей или световых потоков, излучаемых поверхностью объекта и проходящих через очковую линзу, и в зависимости от того, насколько близка полученная траектория к желаемой траектории и т.п., определяли характеристики линзы. Помимо этого расчет очковой линзы осуществляли таким образом, чтобы при оценке характеристик линзы ее характеристики были близки к целевым характеристикам (смотри патентный документ 1).

Например, в патентном документе 2 описан расчет очковой линзы с использованием высокоточных оптических вычислений на основании оптики волновой поверхности, определение ее характеристик и качественный анализ результатов мониторинга. Помимо этого линзы с прогрессивной диоптрической силой, используемые в качестве очковых линз, имеют аддитивную силу, соответствующую индивидуальной способности к аккомодации в качестве прописанной диоптрической силы, при этом расчет осуществляют с учетом аддитивной силы с тем, чтобы линзы с прогрессивной диоптрической силой могли рассматриваться как один из типов индивидуальных очковых линз. Как описано в патентном документе 3, линзы с прогрессивной диоптрической силой оценивают с помощью мониторов для испытания линз с прогрессивной диоптрической силой путем изменения диоптрической силы цилиндрической линзы и значения астигматизма, и на основании результатов оценки осуществляют расчет.

Патентный документ 1 - Официальный бюллетень опубликованных нерассмотренных патентных заявок Японии №2000-186978.

Патентный документ 2 - там же, №2000-111846.

Патентный документ 3 - там же, №2001-209012.

Раскрытие изобретения

Упомянутые выше традиционные способы оценки и расчета очковых линз основаны главным образом на оптических характеристиках, которые определяют по трехмерным профилям поверхностей очковых линз и т.п., при этом нельзя сказать, что в качестве показателя оценки соответствующим образом используется какая-либо взаимосвязь с функциями зрения помимо остроты зрения лица, носящего очковые линзы. Иными словами, в качестве взаимосвязи с функциями зрения человека рассматривается только соответствие между оптическими характеристиками и результатами оценки с помощью мониторов для испытания очковых линз. К тому же, традиционные способы по большей части предусматривали, что очковые линзы получали высокую оценку на основании данных соответствия также при условии получения удовлетворительной оценки с помощью мониторов в том, что касается оптических характеристик.

В основу изобретения положена задача создания способа оценки очковых линз, способа расчета очковых линз, способа изготовления очковых линз, системы изготовления очковых линз и очковых линз, позволяющих более точно оценивать, рассчитывать и изготавливать очковые линзы при оценке, расчете и изготовлении очковых линз за счет включения других функций зрения помимо остроты зрения, которые были впервые предложены автором настоящего изобретения в качестве параметров оценки, и тем самым соответствующим образом использовать в качестве показателя оценки зависимость между оптическими характеристиками и функциями зрения лица, носящего очковые линзы.

Для преодоления упомянутых выше недостатков в настоящем изобретении предложен способ оценки очковых линз, в котором очковые линзы оценивают с использованием функции остроты зрения, включающей в качестве одного из показателей способность к аккомодации или способность к относительной аккомодации.

Следует отметить, что способность к относительной аккомодации относится к выраженному в диоптриях диапазону, в котором достигается ясное зрение и при этом сохраняется сходимость точки наблюдения.

Способ расчета очковых линз согласно настоящему изобретению включает стадию, на которой осуществляют оптимизационные вычисления, в которых в качестве оценочной функции используют функцию остроты зрения, включающую в качестве одного из показателей способность к аккомодации или способность к относительной аккомодации.

Способ изготовления очковых линз согласно настоящему изобретению включает осуществление оптимизационных вычислений, в которых в качестве оценочной функции используют функцию остроты зрения, включающую в качестве одного из показателей способность к аккомодации или способность к относительной аккомодации, и изготавливают очковые линзы, исходя из данных оптического расчета, полученных путем оптимизационных вычислений.

Система изготовления очковых линз согласно настоящему изобретению представляет собой систему изготовления очковых линз, в которой компьютер заказчика, находящийся у заказчика очковых линз и способный выполнять функцию обработки, необходимой для размещения заказа на очковые линзы, и компьютер изготовителя, способный выполнять функцию приема информации от компьютера заказчика и обработки, необходимой для приема заказа на очковые линзы, соединены друг с другом посредством сети.

Компьютер заказчика передает компьютеру изготовителя информацию, необходимую для расчета очковой линзы, включая измеренные значения способности к аккомодации или способность к относительной аккомодации.

Компьютер изготовителя имеет конфигурацию, включающую:

участок ввода данных, рассчитанный на ввод переданных компьютером заказчика данных, включающих способность к аккомодации или способность к относительной аккомодации,

участок вычисления функции остроты зрения, рассчитанный на вычисление на основании введенных данных оптических характеристик для множества оценочных точек на очковой линзе в качестве функции остроты зрения,

участок оптимизации оценочной функции, рассчитанный на оптимизацию значений оптических характеристик путем использования функция остроты зрения, вычисленной участком вычисления функции остроты зрения в качестве оценочной функции,

участок оценки функции остроты зрения, рассчитанный на сравнение функции остроты зрения с заданным предельным значением, чтобы тем самым оценить значения оптических характеристик,

участок коррекции расчетных данных, рассчитанный на коррекцию расчетных данных очковой линзы, когда в результате оценки, осуществленной участком оценки функции остроты зрения, значение функции остроты зрения не достигает заданного значения остроты зрения,

участок определения оптических расчетных параметров, рассчитанный на определение расчетных данных по результатам завершенной оценки участком оценки функции остроты зрения для каждой из множества оценочных точек на очковой линзе, и

участок вывода расчетных данных, рассчитанный на передачу окончательных расчетных данных, определенных участком определения оптических расчетных параметров, устройству обработки очковой линзы.

Кроме того, предусмотрено, что очковая линза согласно настоящему изобретению может быть рассчитана на основании данных оптического расчета, полученных путем осуществления оптимизационных вычислений, в которых в качестве оценочной функции используется функция остроты зрения, включающая в качестве одного из показателей способность к аккомодации или способность к относительной аккомодации.

Помимо этого очковая линза согласно настоящему изобретению рассчитана таким образом, что преломляющая способность в оптическом центре однофокусной линзы или в исходном положении для измерения преломляющей способности на большом расстоянии линзы с прогрессивной преломляющей способностью включает преломляющую способность, соответствующую способности к аккомодации.

По результатам исследования, проведенного автором настоящего изобретения, было обнаружено, что в прошлом при оценке и расчете очковых линз не принималась во внимание способность зрения пациента к аккомодации, в особенности способность к относительной аккомодации, и, в конечном итоге, при оценке и расчете очковых линз исходили из отсутствия у пациента способности к относительной аккомодации. Тем не менее, поскольку обычный пациент обладает способностью к аккомодации и способностью к относительной аккомодации, традиционные способы оценки и расчета необязательно являются наиболее приемлемыми. Как будет подробно описано далее, стало ясно, что при оценке и расчете очковых линз может практически осуществляться более приемлемая оценка и расчет путем использования функции остроты зрения, которая в качестве одного из показателей включает способность к относительной аккомодации.

Помимо этого в зрении на большое расстояние обычно не участвует ни способность к аккомодации, ни сходимость. Таким образом, при создании обычных очковых линз, рассчитанных главным образом на коррекцию зрения на большое расстояние, не было нужды учитывать способность к (относительной) аккомодации. Например, способность к аккомодации или способность к относительной аккомодации не учитывалась, поскольку преломляющая способность на большом расстоянии линзы с прогрессивной преломляющей способностью и оптический центр однофокусной линзы рассчитаны на коррекцию остроты зрения на большое расстояние.

С другой стороны, в соответствии с тем, как используются очковые линзы, зрение на малое/промежуточное расстояние часто осуществляется только в оптическом центре однофокусной линзы, но также в исходном положении для преломляющей способности на большое расстояние линзы с прогрессивной преломляющей способностью. Тем не менее, при таком зрении на малое/промежуточное расстояние у лиц помимо тех, которые не обладают способностью к аккомодации (например, лиц пожилого возраста и т.п.), возникает состояние избыточной коррекции, и может увеличиваться чрезмерная нагрузка на глазные яблоки. Поскольку преломляющей способностью для зрения на большое расстояние (оптический центр) согласно настоящему изобретению является преломляющая способность с учетом способности к аккомодации, можно относительно легко получить комфортное поле зрения без нагрузки на глазные яблоки даже при зрении на малое/промежуточное расстояние при участии формирования способности к аккомодации.

Помимо этого в настоящем изобретении в принципе осуществима более точная оценка и расчет, в частности, на участке прогрессивного зрения на малое расстояние.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 проиллюстрирована диаграмма Петерса, на которой показана зависимость между рефракционной ошибкой и остротой зрения глазных яблок,

на фиг.2 проиллюстрирована другая диаграмма Петерса, на которой показана зависимость между рефракционной ошибкой и остротой зрения глазных яблок,

на фиг.3 проиллюстрирована еще одна диаграмма Петерса, на которой показана зависимость между рефракционной ошибкой и остротой зрения глазных яблок,

на фиг.4 схематически проиллюстрированы результаты выборки данных для возрастной группы от 5 до 15 лет, включенной в диаграмму Петерса, на которой показана зависимость между рефракционной ошибкой и остротой зрения глазных яблок,

на фиг.5 проиллюстрирована функция остроты зрения, полученная путем приведения данных, представленных на фиг.4, к симметрии относительно начала координат,

на фиг.6 проиллюстрирован результат преобразования показанной на фиг.4 диаграммы Петерса для возрастной группы от 5 до 15 лет в систему координат, в которой по горизонтальной оси отложена РЕ (ошибка диоптрической силы), а по вертикальной оси отложен AS (астигматизм),

на фиг.7 проиллюстрирована функция остроты зрения, полученная на основании фиг.6,

на фиг.8 проиллюстрирован результат преобразования фиг.7 в систему координат, на которой представлена зависимость между S и С,

на фиг.9 проиллюстрированы результаты, полученные путем извлечения только физиологического астигматизма из показанной на фиг.4 диаграммы Петерса для возрастной группы от 5 до 15 лет,

на фиг.10 проиллюстрирована диаграмма Дуэйна, на которой показана зависимость между возрастом и способностью к аккомодации,

на фиг.11 проиллюстрирована другая диаграмма Дуэйна, на которой показана зависимость между сходимостью и способностью к аккомодации,

на фиг.12 проиллюстрирована область комфортных условий для возрастной группы от 5 до 15 лет, полученная на основании диаграммы Дуэйна,

на фиг.13 проиллюстрирована область комфортных условий для возрастной группы от 25 до 35 лет, полученная на основании диаграммы Дуэйна.

на фиг.14 проиллюстрирована область комфортных условий для возрастной группы от 45 до 55 лет, полученная на основании диаграммы Дуэйна,

на фиг.15 проиллюстрирована область комфортных условий для возрастной группы 75 лет, полученная на основании диаграммы Дуэйна,

на фиг.16 показана блок-схема, иллюстрирующая способ расчета очковой линзы согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.17 показана блок-схема, иллюстрирующая систему изготовления очковых линз согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.18 показана функциональная блок-схема, иллюстрирующая одну из функций компьютера изготовителя, используемого в системе изготовления очковых линз согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.19 показана диаграмма логарифмов минимального угла разрешения (log MAR, от английского - logarithm of the minimum angle of resolution), иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 10 лет по данным оценки первой очковой линзы с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.20 показана диаграмма log MAR, иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 30 лет по данным оценки первой очковой линзы с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.21 показана диаграмма log MAR, иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 50 лет по данным оценки первой очковой линзы с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.22 показана диаграмма log MAR, иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 75 лет по данным оценки первой очковой линзы с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.23 показана диаграмма log MAR, иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 10 лет по данным оценки второй очковой линзы с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.24 показана диаграмма log MAR, иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 30 лет по данным оценки второй очковой линзы с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.25 показана диаграмма log MAR, иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 50 лет по данным оценки второй очковой линзы с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.26 показана диаграмма log MAR, иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 75 лет по данным оценки второй очковой линзы с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.27 показана диаграмма log MAR, иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 10 лет по данным оценки третьей очковой линзы с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.28 показана диаграмма log MAR, иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 30 лет по данным оценки третьей очковой линзы с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.29 показана диаграмма log MAR, иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 50 лет по данным оценки третьей очковой линзы с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.30 показана диаграмма log MAR, иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 75 лет по данным оценки третьей очковой линзы с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.31 показана диаграмма log MAR, иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 10 лет, по данным оценки четвертой очковой линзы с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.32 показана диаграмма log MAR, иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 30 лет по данным оценки четвертой очковой линзы на большом расстоянии с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.33 показана диаграмма log MAR, иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 50 лет по данным оценки четвертой очковой линзы на большом расстоянии с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.34 показана диаграмма log MAR, иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 75 лет по данным оценки четвертой очковой линзы на большом расстоянии с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.35 показана диаграмма log MAR, иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 10 лет по данным оценки четвертой очковой линзы на малом расстоянии с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.36 показана диаграмма log MAR, иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 30 лет по данным оценки четвертой очковой линзы на малом расстоянии с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.37 показана диаграмма log MAR, иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 50 лет по данным оценки четвертой очковой линзы на малом расстоянии с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг.38 показана диаграмма log MAR, иллюстрирующая результат, полученный для возрастной группы 75 лет по данным оценки четвертой очковой линзы на малом расстоянии с использованием функции остроты зрения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

Далее описаны способы оценки очковых линз согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, а также описаны способы расчета очковых линз, способы изготовления очковых линз, системы изготовления очковых линз и очковые линзы согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Описание изложено в порядке следования следующих пунктов.

1) Способ оценки очковых линз

1. Общее описание функции остроты зрения

2. Построение функции остроты зрения при нулевой способности к аккомодации

3. Интерпретация диаграммы Петерса с точки зрения способности к относительной аккомодации

4. Построение диаграммы Дондерса для различных возрастных групп

5. Построение функции остроты зрения

(1) Область комфортных условий

(2) Эффект аккомодации очковой линзы

(3) Пояснения, касающиеся определения функции остроты зрения на задней вершине линзы

(4) Зависимость между астигматизмом AS и ухудшением остроты зрения

(5) Физиологический астигматизм при способности к положительной относительной аккомодации

2) Способ расчета и изготовления очковых линз

3) Система изготовления очковых линз

4) Очковая линза

5) Варианты осуществления

1) Способ оценки очковых линз

1. Общее описание функции остроты зрения

Способы оценки очковых линз, описанные в вариантах осуществления настоящего изобретения, предназначены для оценки изготовленных на заказ очковых линз с использованием функции остроты зрения, включающей в качестве одного из показателей способность к аккомодации или способность к относительной аккомодации. Более точно, согласно настоящему изобретению функцию остроты зрения вычисляют с использованием выражения отношения, содержащего, например, ошибку диоптрической силы (РЕ), астигматизм (AS), способность к относительной аккомодации (АА) и функцию астигматизма, которая в качестве одного из переменных параметров включает возраст или способность к относительной аккомодации. В данном случае функция астигматизма является функцией, умноженной на поправочный коэффициент (bk), соответствующий астигматической остроте зрения, которая снижается с увеличением возраста (далее также называемой снижающейся с возрастом астигматической остротой зрения). Отмечаем, что может быть включен другой поправочный коэффициент, соответствующий физиологическому астигматизму.

Иными словами, функция остроты зрения в общих чертах представляет собой функцию, которую получают путем суммирования квадрата разности (А) между рефракционной ошибкой и способностью к относительной аккомодации (т.е. А²) и квадрата функции астигматизма (В), включающей в качестве переменного параметра возраст или способность к аккомодации (т.е. В²), и затем умножения квадратного корня суммы (т.е. (А²+В²)^1/2) на коэффициент пропорциональности для остроты зрения.

Так, используется функция остроты зрения, представленная следующим математическим выражением (1) в виде Уравнения 1.

Уравнение 1

Функция остроты зрения

В частности, в математическом выражении (1) α означает коэффициент, который служит главным образом для сопоставления остроты зрения как одной из функций зрения и способности к относительной аккомодации как другой функции зрения, погрешности диоптрической силы РЕ в качестве оптической аберрации и астигматизма (AS) и находится в диапазоне 0,25≤α≤0,65, предпочтительно составляет около 0,48±0,03.

Помимо этого первый член выражения (1) под знаком квадратного корня служит для коррекции (вычитания) погрешности диоптрической силы РЕ за счет способности АА к относительной аккомодации и представляет собой ошибку диоптрической силы в качестве одной из хорошо известных оптических аберраций.

АА (PRA, NRA) является функцией, которая в качестве основного условия включает способность к относительной аккомодации как одной из функций зрения, предпочтительно функцией, содержащей поправочный член, который отражает феномен физиологического астигматизма.

Параметр bk, входящий во второй член под знаком квадратного корня, отражает феномен увеличения остроты зрения в направлении астигматизма с уменьшением возраста и представляет собой увеличивающийся с возрастом коэффициент или поправочный коэффициент, уменьшающийся соразмерно способности к относительной аккомодации, зависящей от индивидуальных различий, и выражающийся как 0,6≤bk≤1,1. Подразумевается, что AS означает астигматизм как одну из хорошо известных оптических аберраций.

Помимо этого, когда острота зрения выражена в единицах log MAR, соотношение с остротой зрения в десятичном представлении и относительной остротой зрения может быть описано следующим хорошо известным математическим выражением, в котором V означает остроту зрения в десятичном представлении или относительную остроту зрения.

Острота зрения (в единицах log MAR)=log10(1/V).

Относительная острота зрения, острота зрения в десятичном представлении и острота зрения в единицах log MAR соотносятся друг с другом, как это показано в Таблице 1.

Таблица 1
Сравнительная таблица показателей остроты зрения
Относительная острота зрения	Острота зрения в десятичном представлении	Log MAR
(6 м)	(20 футов)
6/60	20/200	0,10	+1,0
6/48	20/160	0,125	+0,9
6/38	20/125	0,16	+0,8
6/30	20/100	0,20	+0,7
6/24	20/80	0,25	+0,6
6/20	20/63	0,32	+0,5
6/15	20/50	0,40	+0,4
6/12	20/40	0,50	+0,3
6/10	20/32	0,63	+0,2
6/7,5	20/25	0,80	+0,1
6/6	20/20	1,00	0,0
6/5	20/16	1,25	- 0,1
6/3,75	20/12,5	1,60	- 0,2
6/3	20/10	2,00	- 0,3

При оценке очковых линз необходимые значения оптических характеристик, таких как астигматизм и т.д., определяют хорошо известным методом построения траектории лучей для каждой точки очковой линзы, и подставляют значения оптических характеристик в формулу функции остроты зрения, представленную приведенным выше выражением (1), после чего вычисляют значение функции остроты зрения в каждой точке очковой линзы. Кроме того, общепринятой практикой является оценка оптических характеристик в каждой точке очковой линзы на основании полученного таким способом значения функции остроты зрения. Помимо этого при построении траектории лучей составляют описание очковой линзы в качестве объекта оценки, исходя из данных очковой линзы, таких как трехмерный профиль криволинейной поверхности, показатель рефракции, число Аббе, диоптрическая сила S, диоптрическая сила С, астигматический угол, призматический коэффициент, угол призмы, угол наклона линзы вперед, угол сходимости линзы, PD (межзрачковое расстояние), прописанное расстояние ясного зрения, VR (расстояние между центром вращения глазного яблока и задней вершиной очковых линз) и т.д.

Помимо этого в качестве способа расчета очковых линз в целом известен способ расчета с одновременным осуществлением оптимизационных вычислений при использовании какой-либо оценочной функции, а в способе расчета очковых линз согласно вариантам осуществления настоящего изобретения в качестве оценочной функции используется функция остроты зрения, представленная в приведенном выше выражении (1). Кроме того, очковые линзы согласно вариантам осуществления настоящего изобретения представляют собой линзы, сконструированные упомянутым выше способом расчета очковых линз.

В частности, хотя вышеупомянутые оптимизационные вычисления представляют собой хорошо известный метод расчета очковых линз, далее будет приведено их краткое пояснение в качестве предпосылки для пояснения вариантов осуществления настоящего изобретения.

Например, если рассмотреть случай расчета однофокусной асферической линзы, основные технические условия расчета определяются данными материала линзы и требованиями рецепта. Помимо этого, путем включения в качестве дополнительного условия таких параметров, как толщина линзы в центре в случае положительной линзы путем вычисления получают сочетания форм преломляющих плоскостей на передней и задней сторонах линзы, которые удовлетворяют как техническим условиям, так и толщине линзы в центре, и при этом насколько возможно уменьшается оптическая аберрация. Преломляющие плоскости выражаются в виде плоскостей, математизированных с точки зрения предписанной функции, и содержат множество параметров, описывающих очковую линзу. Эти параметры включают показатель рефракции материала, наружный диаметр линзы, радиусы кривизны передней и задней поверхности, толщину линзы в центре, коэффициент несферичности конуса, коэффициент несферичности высокого порядка и т.д. Эти параметры делятся на постоянные и переменные показатели в зависимости от целей расчета линзы, при этом переменные показатели рассматриваются как переменные параметры.

Помимо этого методом построения траектории лучей или волнового фронта на преломляющих плоскостях поверхностей линзы задают множество оценочных точек на определенных расстояниях от оптической оси, и выражают оптические аберрации в оценочных точках посредством оценочных функций. Затем осуществляют вычисление методом оптимизационных вычислений, таким как метод убывающих наименьших квадратов, чтобы получить минимальные значения оценочных функций. При этом многократно осуществляют симуляцию оптимизации и одновременно манипулируют переменными параметрами вышеупомянутых преломляющих плоскостей, и определяют окончательные формы преломляющих плоскостей в тот момент, когда значения оценочных функций становятся целевыми значениями. В способе расчета очковых линз согласно рассматриваемому варианту осуществления в качестве вышеупомянутых оценочных функций используется выражение (1).

В частности, функцию остроты зрения, которую используют в способе оценки очковых линз согласно настоящему изобретению, выводят исходя из полученных путем экспериментальных измерений данных зависимости между рефракционной ошибкой глазного яблока и остротой зрения у множества объектов исследования, полученных путем экспериментальных измерений данных зависимости между сходимостью и способностью к аккомодации у множества объектов исследования и полученных путем экспериментальных измерений данных способности к аккомодации и возраста у множества объектов исследования. Далее будет подробно описан способ выведения вышеупомянутой функции остроты зрения исходя из этих полученных путем экспериментальных измерений данных большого числа объектов исследования, более точно от нескольких сотен до тысячи объектов исследования.

2. Построение функции остроты зрения при нулевой способности к аккомодации

Вышеупомянутое выражение (1) было получено следующим образом. Сначала на основании диаграмм Петерса, показанных на фиг.1-3, была определена функция остроты зрения для линз общего назначения. Затем путем дополнительного обобщения функции остроты зрения для линз общего назначения была определена функция остроты зрения для изготовленных на заказ линз, включая способность к относительной аккомодации. При этом можно отметить, что диаграмма Петерса является графическим представлением данных измерения остроты зрения в различных возрастных группах, полученных экспериментальным путем Петерсом (смотри "The Relationship between Refractive Error and Visual Acuity at Three Age Levels", Американский журнал оптометрии и архивы Американской академии оптометрии (1961), стр.194-198). Иными словами, диаграмма Петерса является графическим представлением на основании данных рефракционной ошибки глазного яблока в зависимости от остроты зрения, полученных экспериментальным путем на большом числе объектов исследования. Как показано на чертеже, по вертикальной оси отложен астигматизм, а по горизонтальной оси отложена сферическая диоптрическая сила. Острота зрения представлена в виде относительной остроты зрения.

На диаграммах Петерса на фиг.1-3 проиллюстрирована зависимость между аберрацией линзы (РЕ (ошибкой диоптрической силы)), AS (астигматизмом)) и нормализованной остротой зрения. Таким образом, можно сказать, что сама эта зависимость представляет собой функцию остроты зрения. В результате, если сформулировать зависимость в виде функции, можно вывести следующее математическое выражение (2), представленное Уравнением 2.

Уравнение 2

Функция остроты зрения

Чтобы представить зависимость в виде более конкретной функции, когда острота зрения выражена в единицах log MAR, зависимость может быть сведена к следующему математическому выражению (3) в виде Уравнения 3.

Уравнение 3

Функция остроты зрения

Следует отметить, что вышеупомянутая нормализованная острота зрения выражена посредством остроты зрения до коррекции с помощью очков, деленной на остроту зрения после коррекции с помощью очков. Поправочный коэффициент bk будет дополнительно описан далее.

Процесс выведения вышеупомянутой функции остроты зрения в виде математического выражения (3) будет более подробно описан далее. Если обратиться к представленным на фиг.1-3 трем диаграммам Петерса, видно, что они разбиты по возрастам. Хотя в упомянутой работе Петерса как таковой не говорится о различии между тремя диаграммами, в работе Kleinstein "Uncorrected Visual Acuity and Refractive Error" (Optometric Monthly, Nov. (1981), стр.31-32), служащей пояснением к работе Петерса, указано, что это различие вызвано способностью к аккомодации. Вместе с тем, способность к аккомодации не может использоваться в качестве параметра расчета линз общего назначения. Способность к аккомодации не может учитываться по той причине, что в процессе расчета неизвестно, кто именно будет носить очковые линзы. Иными словами, при расчете линз общего назначения следует исходить из того, что способность к аккомодации равна 0.

Соответственно, была построена диаграмма нулевой способности к аккомодации. В нескольких словах, диаграмма нулевой способности к аккомодации была экстраполирована на основании диаграмм для трех возрастных категорий. Далее конкретно описан способ построения диаграммы. Сначала определяют, какого рода свойствами обладает диаграмма нулевой способности к аккомодации. Тщательно изучают вышеупомянутые три диаграммы. Из диаграмм зависимости возраста и аккомодации ясно следует, что способность к аккомодации и возраст тесно связаны друг с другом. Так, можно отметить следующие тенденции.

А. В части диаграммы слева от начала координат изменения для каждой возрастной группы являются незначительными.

Б. В части диаграммы справа от начала координат наблюдается сдвиг влево по мере увеличения возраста.

В. Диаграмма в целом наклонена вправо от начала координат в направлении вертикальной оси (астигматизм). Помимо этого градиентом ее наклона является средняя диоптрическая сила (диоптрическая сила S) + (диоптрическая сила С)/2 (т.е. кривая линия, выраженная С=-2S).

С учетом этих тенденций, было предположено, что хотя на диаграммах Петерса не отображена нулевая способность к аккомодации, т.е. для возраста 75 лет, даже если на диаграмме Петерса будет отображена нулевая способность к аккомодации, левая часть диаграммы не подвергнется изменению. Затем было обнаружено, что относительная острота зрения в отрицательном диапазоне по оси диоптрической силы S без астигматизма находится в пропорциональной зависимости от диоптрической силы S, когда относительная острота зрения выражена в единицах log MAR. То есть, если принять коэффициент пропорциональности за α, получаем следующее выражение:

острота зрения по оси диоптрической силы S (в единицах log MAR) = α × диоптрическая сила S,

в котором α означает коэффициент в диапазоне 0,25≤α≤0,65, предпочтительно около 0,48±0,03.

Затем можно относительно легко допустить, что диаграмма нулевой способности к аккомодации принимает форму эллиптической криволинейной поверхности с градиентом ((диоптрическая сила S) + (диоптрическая сила С)/2), даже если и приблизительно. Затем, допускается, что функция остроты зрения при нулевой способности к аккомодации, являющейся результатом увеличения возраста, имеет форму эллиптической поверхности, симметричной линии ((диоптрическая сила S) + (диоптрическая сила С)/2) на диаграммах Петерса. Кроме того, если дополнительно допустить преобразование координат путем поворота, соответствующего величине градиента ((диоптрическая сила S) + (диоптрическая сила С)/2), диаграмма Петерса может