関連出願 本出願は、２００３年１１月１４日出願の米国仮出願第６０/５２０，０６５号、２００４年２月２０日出願の米国仮出願第６０／５４６３７８号、２００４年９月７日出願の米国特許出願第１０／９３６，１３２号及び２００４年９月７日出願の米国特許出願第１０／９３６，１３１号による利益を主張し、参照によりこれらを全体として本書に組み込む。
本発明は、人の眼のような光学系の収差を補正するための光学レンズの製造に関連するシステム及び方法に関する。
米国特許第6,721,043号
米国特許第6,682,195号
米国特許第6,511,180号
米国特許第6,712,466号
米国特許第6,319,433号
人の眼、そして特に角膜及び水晶体は、眼の視覚能力を損なうようなさまざまな光学収差を示すことがあり、結果的に視力が不鮮明になる。 眼鏡をかけることによる視力矯正は、通常、焦点ぼけや乱視といった低次収差のみの補正に限られてきた。 従来、高次収差すなわちゼルニケ多項式の３次又はより高次数で表現される収差は、レンズでは補正できなかった。 さらに、レンズ製造上の制限及び費用のため、焦点ぼけ及び乱視矯正は通常段階的にしか矯正されず、どの矯正も最も近い４分の１（0.25）ジオプターで行われる。 （Ｄ）不幸にも、４分の１ジオプターによる解決では、視力矯正は不完全である。
発明のある側面の要約
本発明のシステム、方法及び装置は、それぞれいくつかの側面を持ち、いずれも単独では望ましい特質を保証できない。 別に記載する請求項によって表現される本発明の範囲を限定することなく、より顕著なその特徴をここで簡単に述べておく。 ここでの議論を考慮して、そして特に「本発明の実施形態の詳細な説明」を読んだ後に、本発明の特徴が、どのように特別注文（カスタマイズ）多層レンズの便利で経済的な製造法を含む利点を提供するかを理解されるであろう。 １つの実施形態は、矯正眼鏡の製作方法である。 この方法は、患者の眼の視覚パラメータの取得、１以上の装着された光学レンズを含む眼鏡フレームの取得（ないしフレームの選択、以下同様） 、及び視覚パラメータに関連する屈折パターンを規定する光学要素のプログラミングを含む。 他の実施形態は、カスタマイズレンズの製造方法である。 その方法は、患者の眼の視覚パラメータ及び患者の眼の１以上の光学収差の補正を含む、レンズデフィニション（レンズパラメータの規定,definition）を取得することを含む。 その１以上の光学要素には、硬化材料層を含む。 その方法は、屈折パターンを規定するための硬化材料の硬化をさらに含む。 屈折パターンは、光学要素を通過する光路中の１以上の光学収差を補正する。 さらに別の実施形態は、カスタマイズレンズの製造方法である。 その方法は、患者の眼の視覚パラメータ及び患者の眼の１以上の光学収差の補正を含む、レンズデフィニションを取得することを含む。 その方法は、１以上の光学要素の上に材料層を積層することを含む。 層は、光学要素を通過する光路中の１以上の光学収差を補正する屈折パターンを規定する。 他の実施形態は、１枚のカスタマイズレンズの製作方法である。 その方法は、患者の眼の視覚パラメータ及び患者の眼の１以上の光学収差の補正を含む、レンズデフィニションを取得することを含む。 硬化ポリマー層がフレーム付レンズに適用される。 その方法は、層の表面輪郭（形状）を規定するように層の容積を変化させる、層の選択的硬化を更に含む。 表面輪郭は、１以上の光学収差を補正する屈折パターンを規定する。 他の実施形態は光学要素である。 光学要素は、１以上の高次収差を補正するように構成される１以上のレンズを含む。 １以上の高次収差は、三葉状 (trefoil)、コマ、球面収差又はその組合せの１以上を含む。 他の実施形態は、カスタマイズレンズの製造方法である。 その方法は、患者の眼の視覚パラメータ及び患者の眼の１以上の光学収差の補正を含む、レンズデフィニションを取得することを含む。 その１以上の光学要素には、硬化材料層を含む。 その方法は、層の表面輪郭を規定するように層の容積を変化させる、層の選択的硬化を更に含む。 表面輪郭は、レンズデフィニションに関連する屈折パターンを規定する。
以下に本発明の主な実施形態について整理する。
即ち、カスタマイズレンズの製造方法であって、患者の目の視覚パラメータ（vision parameters）を含むレンズデフィニション及び該患者の目の１以上の光学収差の補正を取得するステップ；（ｉ）第１と第２のレンズの間に配置された硬化性材料の層、又は（ii）第１のレンズの上に配置された硬化性材料の層、を含む１以上の光学要素を選択するステップ；及び該光学要素を、フレームに装着した状態で実質的に恒久的に硬化するステップであって、硬化後の該硬化性材料層は、該レンズデフィニションに関連するとともに少なくとも１つの低次収差、及び少なくとも１つの高次収差、を補正する３次元屈折率プロファイルを有する屈折パターン、を規定することを特徴とする硬化ステップ；を含むことを特徴とする製造方法である。 （実施態様１）
前記視覚パラメータは、前記患者の目の頂点間距離、瞳径、瞳間距離、フレーム情報、注視点、 及びｘ−ｙ傾斜を含むことが好ましい。 （実施態様２）
前記患者の目の１以上の光学収差の補正の取得は、収差計、自動屈折器、フォロプター又は試行レンズのうちの１以上から得られるデータを受け取ることが好ましい。 （実施態様３）
前記第１のレンズは、１以上の低次収差を補正するように選択された曲面を持つことが好ましい。 （実施態様４）
前記硬化ステップは、前記硬化性材料層を、前記レンズデフィニションに基づく屈折パターンを規定するための照射パターンに曝すことを含み、該照射パターンは光をそれぞれ遮蔽し又は透過する暗領域又は明領域を形成した２次元グレースケールフォトマスクにより生成されることが好ましい。 （実施態様５）
前記第１及び第２のレンズは、平板状レンズ、美容的曲面（cosmetic curvature）を持つレンズ及びあらかじめ設定された補正力を持つレンズのうちから選択されることが好ましい。 （実施態様６）
前記１以上の光学要素を選択するステップは、前記レンズデフィニションに基づく屈折パターンを規定する表面輪郭を形成するために、前記３次元屈折率プロファイルに一致する３次元表面輪郭を有する１つの材料からなる前記層を、前記第１のレンズの上に積層するステップであることが好ましい。 （実施態様７）
前記１以上の光学要素を選択するステップは、前記３次元屈折率プロファイルに一致する３次元表面輪郭を形成する ２以上の材料組成物の異なる混合物を積層することにより前記層を形成するステップであり、該２以上の材料組成物の異なる混合物は前記屈折パターンを規定することが好ましい。 （実施態様８）
前記硬化ステップは、 光をそれぞれ遮蔽し又は透過する暗領域又は明領域を形成した２次元グレースケールフォトマスクを用いて、ある領域を他の領域よりも選択的に硬化させ、それによってポリマー化段階での収縮により生じる体積変化に基づく表面輪郭を形成し、前記レンズデフィニションに関連する屈折パターンを規定するものであることが好ましい。 （実施態様９）
前記硬化ステップは、光をそれぞれ遮蔽し又は透過する暗領域又は明領域を形成した２次元グレースケールフォトマスクにより、照射パターンを生成し、屈折パターンを規定するものであることが好ましい。 （実施態様１０）
前記硬化ステップは、前記層を実質的に均一な照射線に曝すことにより、該層を実質的に均一に硬化させるステップをさらに含むことが好ましい。 （実施態様１１）
ある実施形態の詳細な説明
以下の詳細な説明は、本発明のある特定の実施形態に向けられたものである。 しかし、本発明は特許請求の範囲に定義され、カバーされるように多数の異なる方法で実施化できうる。 この説明において、全体を通じて図が、同じような部分は同じような番号で参照されている。 眼鏡レンズは通常、測定された光学収差を補正するようにレンズブランク(lens blank）を研削し、一対の眼鏡フレームに合うようにレンズブランクの端を加工して製造される。 この補正は通常、低次収差に限られる。 さらに、研削は通常0.25Ｄのマージンで行われるため、補正は通常不完全である。 患者の眼の波面収差を測定する装置を用いることにより、患者の眼のずっと正確な測定値が得られる。 得られる測定値は、最適レンズデフィニションの計算に用いられうる。 １つの実施形態において、レンズデフィニションは、レンズを通過する光路中にある１以上の光学収差を補正する屈折率パターンを決定し、それは眼鏡レンズのような光学レンズに具現された場合、患者の波面収差を従来よりずっと正確に補正する。 したがって、患者は自身の視覚能力のピークに非常に近いところで見ることができるようになる。 ここで用いられているように、光学収差の「補正」とは、必ずしも光学収差が完全に除去されることではなく、一般的に光学収差を減少させ、最小化し、又は最適化することであると理解されるべきであることがわかる。 さらに、いくつかの例において、ある高次収差を増大させることが視力を向上させることが判明したことにより、収差の「補正」とはある光学収差を付加あるいは増大させることも含まれる。 光学要素には、厚い、又は薄いレンズブランク、平面レンズ、眼鏡レンズのような補正レンズ、コンタクトレンズ、光学コーティング、眼内レンズ又は他の光学要素との組合せを含む、光を透過する任意の部品が含まれる。 平板光学要素すなわち屈折力を持たない要素は、平面、又は美容状の理由から、たとえば普通の眼鏡レンズのような外観を持たせるために、曲面でありうる。 図１は、カスタマイズレンズを製作するための方法１００の最上位のフローチャートを示す。 ステップ１１０からスタートし、患者の眼の測定がなされる。 １つの実施形態において、患者の低次及び／又は高次の収差といった視覚パラメータが、（たとえば波面センサーを含む）収差計を用いて測定される。 収差は、たとえばシャック−ハルトマン(Shack-Hartmann)、回折格子、格子、ハルトマンスクリーン(Hartmann Screen)、フィゾー(Fizeau)干渉計、光線追跡システム(ray tracing system)、チャーニング(Tscherning)収差計、検影位相差システム(skiascopic phase difference system)、トワイマン−グリーン(Twymann-Green)干渉計、タルボー(Talbot)干渉計といった波面センサーを用いて測定できる。 典型的な収差計のより詳細がプラット他(Platt. B. et.al.)による米国特許第6,721,043号「光調節型収差コンジュゲータ」に記載され、これは参照により全体として本書に組み込む。 収差計の他の実施形態が、２００２年２月１３日出願の米国特許出願第10/076218号、名称「波面センシングを用いる対象屈折決定のための装置及び方法」及び２００１年１２月１０日出願の米国特許出願第10/014037号、表題「波面測定のシステム及び方法」に開示され、いずれも参照により全体として本書に組み込む。 １つの実施形態において、視覚パラメータは患者の視力を、１以上の高又は低次の光学収差を補正するように構成された試行ないしは検査レンズを用いて検査することで得られたデータを含む。 収差測定に加えて、患者の頂点間距離、瞳径、瞳間距離、フレーム情報、注視点(gaze)又はxy傾斜といった情報が得られる。 このような測定値の取得についてのより詳細は、２００４年１月２７日発行の米国特許第6,682,195号、表題「カスタム眼鏡製造方法」に記載され、これは参照により全体として本書に組み込む。 ステップ１２０に移って、測定された収差を補正するための、光学レンズの屈折パターン（レンズ仕様、specification）が計算される。 屈折パターンは、光学要素において、たとえば光学要素の表面全体にわたり２次元屈折率パターンを規定したり、又は屈折率を変えて屈折パターンを規定するために光学要素を含む材料層の厚みを変えることにより、達成できる。 たとえば、標準的な眼鏡レンズは通常、レンズ材料の湾曲（ないし曲率、curvature）つまりレンズ材料の厚さをレンズ表面全体にわたって変えることにより、屈折パターンを決めている。 レンズの湾曲は、レンズ材料の屈折率とともに、標準眼鏡レンズの屈折パターンを規定する。 このような標準レンズは通常、１又はそれ以上の低次光学収差を補正する。 １つの実施形態において、屈折パターンは少なくとも一部において、球、円柱、及び軸という表現で定義される。 このような実施形態において、高次収差及び、たとえば研削誤差による残存収差の補正のため、さらなる屈折パターンがレンズに適用するために計算できる。 他の実施形態において、屈折パターンは、屈折率を変えるために処理又は硬化しうる材料に適用するため、低次及び高次のゼルニケ多項式で計算できる。 １つの実施形態において、視覚パラメータは、レンズデフィニションを最適化するため視覚メトリクスに用いられる。 レンズデフィニション(definition)は、波面図(wavemap)、屈折パターン、球、円柱、及び軸という表現での処方、又は他の任意の屈折パターン又は補正との関係を含みうる。 さらに、レンズデフィニションは、光学的中心、複数の光学的中心、単一補正ゾーン(single correction zones)、複数補正ゾーン(multiple correction zones)、移行ゾーン(transition zone)、ブレンドゾーン(blend zone)、スイム領域(swim region)、チャンネル(channel)、付加ゾーン(add zones)、頂点間距離、セグメント高さ、軸外注視点ゾーン(off-axis gaze zone)、ロゴ、不可視マーク等を含み得る。 次のステップ１３０で、レンズは低次及び高次両方の光学収差を補正するように製造される。 このようなレンズの１つの実施形態は、２００２年８月１２日出願の米国特許出願第10/218049号、表題「人の眼の高次収差の補正装置及び方法」に詳細が開示され、これは参照により完全に本書に組み込む。 レンズ製造方法の実施形態は、この中で詳細が述べられているように、計算された屈折パターンを含むように硬化される層の積層、レンズ表面の研削又は自由形式表面仕上げ、鋳造及びこれらの組合せといったような、計算された屈折率パターンを持つレンズを形成する多くの異なる方法を含みうる。 図２は、たとえば人の眼の波面収差に基づいて計算された屈折率パターンに対応できる、未加工光学レンズの製造方法１３０の１つの実施形態を示したフローチャートである。 方法１３０はステップ２１０から始まり、第１及び第２の光学要素の間に感光性ゲル層を形成する。 １つの実施形態においては、厚いレンズ及び薄いレンズである。 他の実施形態においては、２枚の厚いレンズ又は２枚の薄いレンズを含み得る。 厚い光学レンズは普通厚く、平板でもよいが、通常屈折力を持つ光学要素を指す。 厚い、又は薄いレンズはどちらも要素の屈折力を変えるために表面の輪郭付け（ないし形状付与成形、contour）をすることができるが、より厚いレンズは表面の輪郭付けができる範囲がより広い。 このような表面の輪郭付けは、研削及び研磨、レーザー切除または自由形式表面仕上げを含み得る。 望ましくは、前面光学要素すなわち眼に入る光線が最初に入射する要素は、通常屈折力のない薄いレンズである。 前面光学要素の曲率半径は通常、光学レンズブランクの屈折力を決めることに注意されたい。 個々の光学要素への厚い又は薄いレンズは、最終的な光学ブランクの望ましい補正力を基に選択できうる。 たとえば、もし高屈折力レンズが必要なら２枚の厚いレンズが使用できる。 もし特別なレンズで最小限の低次補正のみが必要なら、２枚の薄いレンズが使用できる。 感光性ゲル層は、屈折率を変えるために選択的に硬化できうる。 たとえば、それは点状に、段階的に、又は連続的に硬化でき、レンズを通過する光路における１以上の光学収差を補正する２次元屈折パターンを規定する。 ここで用いられるように、このように硬化できる材料は、「選択的に変えられる屈折率を持つ」と称する。 層の屈折パターンは、１以上の光学収差の補正を規定するように作られうる。 この、あるいは他の方法のある実施形態がここでは感光性ゲル層に関連して議論されているが、他の実施形態においては、たとえば屈折率を変えるために処理又は硬化できるような、選択的に変えられる屈折率を持つ他の任意の材料を使用できることに注意しなければならない。 １つの実施形態において、最初にたとえば大きなシート状に形成される、ポリマーゲルの感光性ゲル層が形成される。 出願日が同一の、米国特許出願中で表題「安定化ポリマー材料及び方法」、弁護士事件番号ＯＰＨ.031Ａ、表題「安定化ポリマー材料及び方法」は、感光性ゲル層の実施形態を開示しており、参照により全体として本書に組み込む。 好ましい実施形態において、モノマーの混合物を分散させたマトリックスポリマーを含む組成物を用いて形成され、そのマトリックスポリマーは、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアクリレート、チオール硬化エポキシポリマー、チオール硬化イソシアネートポリマー、及びこれらの混合物からなるグループから選択され；そのモノマー混合物は、チオールモノマー及び、エン（ene、二重不飽和）モノマー及びイン（yne、三重不飽和）モノマーからなるグループから選択される、１以上の第２のモノマーを含む。 １つの実施形態において、このマトリックスポリマー又はゲルのシートが形成される。 このシートの一部が、レンズブランクを形成するために２個の光学要素の間に置かれる。 １枚の大きなシートをバルクとして形成でき、切断（ダイシング）された部分が多くのレンズブランクを作るのに用いられる。 ２個の光学要素がレンズブランクを作るために貼り合わされる。 第１及び第２の光学要素は、平板レンズにでき、又は補正力を持ちうる。 １つの実施形態において、レンズブランクは第１及び／又は第２レンズの補正力の範囲、つまり０．２５ジオプター又は１ジオプター離れた範囲内の補正力を持つように調製される。 好ましい実施形態において、１個又は両方の光学要素は、１以上の低次収差の少なくとも一部を補正するように、たとえば研削と研磨によって輪郭付けされる厚いレンズである。 次のステップ２１５では、このような実施形態において、光学要素の片面又は両方の表面が輪郭付けされうる。 他の実施形態において、レンズはレンズブランクを形成するために貼り合わせる前に、輪郭付けされうる。 レンズは、従来の研削及び研磨方法によって、又はシュナイダーオプティクス(Schneider Optics)、ＬＯＨ、ゲーバーコバーンオプティカル(Gerber Coburn Optical)において製造されるような３軸旋盤を用いる自由形式表面仕上げによっての輪郭付け（ないし形状付与成形）されるか、あるいは光学収差の少なくとも一部を補正するように形成できうる。 ここで用いられているように、自由形式表面仕上げとは、２点間表面仕上げ又は機械加工の任意の方法を意味する。 次のステップ２２０では、方法１００のステップ１２０で計算されるような、屈折又は屈折率のパターンが感光性ゲル層において形成される。 このパターンは、人の眼の光学収差を補正するように構成される。 １つの実施形態において、感光性ゲルにおける屈折パターンは、たとえばレンズブランクの薄いレンズ又はレンズブランクからの薄いレンズの表面仕上げのような他の方法では補正できない、高次収差及び低次収差を補正するために計算される。 １つの実施形態において、この屈折率パターンは、２次元のグレースケールパターンを持つ、たとえば紫外光のような照射源を用いて形成できうる。 ２次元グレースケールの照射パターンは、たとえば光学要素の表面に向けられた時に、たとえばグレースケールのような２次元パターンで強度が変わる、任意の照射パターンを含む。 １つの実施形態において、光学要素の中のそれぞれのポイントで照射量をコントロールするために、フォトマスクを通して照射される。 フォトマスクは、照射線を実質的に通さない領域、照射線を実質的に通す領域及び照射線を一部通す領域から構成できうる。 レンズブランクは、感光性ポリマーを硬化し、及び一部硬化して屈折率パターンがレンズブランク内に形成されるように、あらかじめ決められた時間だけ照射される。 他の実施形態において、ＵＶ光源とともに、デジタルライトプロジェクター（ＤＬＰ）といったデジタルマスクシステムを用いることができる。 ＵＶ光源は、ＵＶ垂直孔表面発光レーザー（ＶＳＣＥＬ）、三重ＹＡＧレーザー、ＵＶ−ＬＥＤを含み得る。 ステップ２３０に進んで、レンズブランクは患者が使用できるように眼鏡フレームに合わせて端部加工され、装着されうる。 １つの実施形態において、ステップ２１０は、レンズブランクの在庫を供給するためにまとめて実施され、ある実施形態においては、異なった場所たとえば患者の眼の測定も行う検眼士のオフィスで都合よく処理（たとえばステップ２１０と２３０に従って）することができる。 図３は、図２のステップ２１０のように、レンズブランクとレンズカバーの間に感光性ゲル層を形成する方法の、他の実施形態を示すフローチャートである。 最初のステップ３１０は、レンズブランクに通路（複数）を形成する。 レンズブランクはＣＲ−３９又はポリカーボネート、ファイナライト(Finalite)（登録商標）(ソーラ(Sola))、ＭＲ−８モノマー（ミツイ）、又は当業者に周知の他の材料といった、他の適当な材料により形成される。 １つの実施形態において、これらの通路はレンズブランクへの穴あけ又は切り込みによって作られる。 一般に、レンズブランクは眼鏡フレームに入れる最終レンズより大きい。 そのため、通路がある領域は最終レンズでは除去されて、レンズの光学補正の支障にはならない。 他の実施形態においては、通路はレンズブランクとともに、たとえば鋳造又は型抜きによって形成される。 ここでは２つの通路が議論されているが、さらに追加の通路が、たとえばレンズブランクとレンズカバーの間の空間をより早く、より均一に満たすために、レンズブランク内に形成できうることが理解される。 次のステップ３２０では、レンズブランクはレンズカバーと、スペーサ又はガスケットを用いてあらかじめ決められた間隔を空けて組み合わされる。 １つの実施形態において、スペーサはレンズブランクとカバーの間に置かれる固い物質である。 しかし、レンズブランクとカバーとのあらかじめ決められた距離を保つ任意の方法が適用できる。 ステップ３３０に移り、レンズブランクとレンズカバーの外周を、その間に密封された空間を形成するためにシールする。 １つの実施形態において、１から１００ミルの範囲の厚さを持つ接着性スペーサが、その空間を形成し、密封するためにレンズブランクとカバーレンズの間に挟まれる。 １つの実施形態において、接着性スペーサは約２０ミルの厚さである。 他の実施形態においてテーピング法が、空間を形成するためにレンズブランクとレンズカバーを組み合わせることに含まれる。 空間は、その厚さを調節するために、２つのレンズブランクをたとえばクランプ又はジグによって機械的に離して固定することで形成される。 ２つのレンズブランクの端部の上を、変形性のある弾性テープ又はゴムガスケットでラッピングし、クランプでそれらを固定することで密封された空間を形成するように、テープ又は類似の材料が、組み合わされたレンズブランクとカバーの端部の周りに適用される。 さらに１つの実施形態において、ステップ３１０でレンズブランクに通路を形成するかわりに、たとえば注射器や他の分配器がテープやガスケットを通じて挿入されるように、通路がスペーサやテープを通じて形成される。 ステップ３４０に進み、１つの実施形態において、たとえばチオール-エン(Thiol-Ene)又は上記の組成物からなる感光性材料である調製硬化材料が、清浄な環境下で混合され、脱ガスされ、注射器に移される。 ＥＦＤ,Inc.の分配器(dispenser)のような液体分配器や、注射器のような機械的分配器を用いて、混合調製材料が１つの通路から空間内へ注入され、他の通路は空間からの空気抜きに使われる。 ある実施形態において、材料はスペーサ又はシールの通路を通じて供給される。 １つの実施形態において、このような通路は硬化材料を供給するための注射器で形成されうる。 次のステップ３５０では、注入されたレンズブランクは、注入した材料が硬化して感光性膜になるように、高温（たとえば約７５℃）で保温されたオーブンに置かれる。 他の実施形態において、硬化プロセスは、注入した材料の硬化特性に応じて室温で行われうる。 図４Ａ〜４Ｃは、図３の方法の実施形態を用いた種々の製造ステップでのレンズ４０１の側面図である。 特に図４Ａは、図３の方法のステップ３１０，３２０及び３３０完了後のレンズ４０１を示す。 レンズカバー４１０が、接着剤を付けたスペーサ４１４によって、レンズブランク４１２に間隔を空けて置かれている。 スペーサ４１４は、空間４１６を形成するようにレンズ構成品のへりを取り囲むガスケットとしての役割を持つ。 ２以上の通路４１８が、空間４１６内に材料を供給できるようにレンズブランク４１２に形成される。 図４Ｂは、図３のステップ３４０が完了した後の図４Ａのレンズ４０１を示し、感光性材料が空間４１６に供給され、層４２０を形成している。 図４Ｃは、図３の方法のステップ３５０の後のレンズ４０１を示す。 熱又はたとえばＵＶ光のような硬化方法が層４２０に適用され、感光性ゲル４２２が形成される。 図４Ｄは、図３で示した方法と同様に、鋳造手段を用いた製造方法の他の実施形態を図示したものである。 上述のように、低又は高屈折率の調製材料が２つの光学鋳型の間に供給される。 １つの実施形態において、光学鋳型は、たとえば曲率半径のように、鋳型で形成されるレンズの選択された低次の処方を形成する、外形を確定する。 最初はブロック４５２であり、２つの光学鋳型の間に供給された調製材料は、選択的に照射され、ブロック４５４に示すように、低次又は高次の補正収差領域４５３を生成する。 １つの実施形態において、鋳型の中の調製材料は２次元グレースケールパターンで照射される。 ２次元グレースケールパターン照射は、ほぼ均一な光線をフォトマスク、液晶表示画面のようなフィルターを通すか、もしくは発光ダイオード又はＤＬＰを２次元に配列したものとＵＶ光源とを組み合わせるといった、光の２次元パターンを作り出すことにより、生成できうる。 ブロック４５６に示すように、次いで調製材料は第２の高又は低屈折率の調製材料に置き換えられる。 次のブロック４５８に示すように、第２の調製材料に２回目の硬化をさせるため、鋳型全体が照射される。 １つの実施形態において、第２の調製材料も、残存低次又は高次収差を補正するために２次元グレースケールパターンで照射される。 ブロック４６０に移って、レンズが鋳型から取り出され、端部加工してフレームに装着され、患者に渡される。 １つの実施形態において、ブロック４５２、４５８の照射は室温又は昇温状態で行われる。 或いは、鋳造法は、２以上の低及び高屈折率の調製材料を、高次収差の補正のために光学鋳型の１つの上に管理して載置し、次いで低次収差の補正のために２つの光学鋳型の間に低又は高屈折率の調製材料を満たして、低次の処方を補正する曲率半径を得るということも含む。 熱又は光によって引き起こされる、室温又は昇温状態での重合反応により、鋳型の間の調製材料の重合が行われる。 硬化した光学要素は鋳型から取り出され、端部加工してフレームに装着され、患者に渡される。 図４Ｅは、図４Ｄの実施形態と同様の、１つの方法の実施形態のダイアグラムである。 ブロック４７０に示すように、２つの調製材料が２つの光学鋳型の間に供給される。 複数の調製材料は、低及び高屈折率の調製材料の混合物を含みうる。 １つの実施形態において、高屈折率の調製材料は、速い光重合をするアクリレート成分を含むのに対し、低屈折率の調製材料は、アクリレート成分に比べて遅い光重合をするビニル又はアリル成分を含む。 或いは、低屈折率の調製材料は早い反応速度のアクリレート成分を含み、高屈折率の調製材料は遅い反応速度のビニル又はアリル成分を含み得る。 ブロック４７０に示すように、光学鋳型中の調製材料は、片面から、高次収差を補正する屈折率を持つ硬化部分を規定（ないし画成）する、空間変調された高強度光で照射され、反対の面からは同時に、低次の収差を補正する、空間変調された低強度光で照射されうる。 低及び高強度の変調光は、速い、および遅い反応速度の調製材料を異なる速さで架橋し、速く硬化する調製材料は、ほとんど硬化しない低硬化調製材料に比べて、選択的にその大部分が硬化する。 もし他方に対する一方の調製材料の光重合の割合をコントロールする必要がある場合、チオール及びエン成分（低及び高屈折率）の段階的光重合を組み込みうる。 １つの実施形態において、２つの調製材料のうちの１つの光重合の深さをコントロールするために、重合先端（フロント）が容易にモニターできる先端重合法(frontal-polymerization)を用いる。 同様に、調製材料中の光開始剤、光開始剤−添加剤（ＵＶ−吸収又は抑制剤）の量に基づいて、硬化の深さをコントロールできる。 硬化先端（フロント）は、この調製材料に要求される低次又は高次の収差を補正する形状面(contour surface)を生成するためにコントロールされる。 ブロック４７２は、レンズ内の硬化した部分の形状を示す。 硬化していない材料は鋳型から除去され、第２の硬化材料に置き換えられうる。 この第２の材料は、レンズを形成するためにさらに硬化され、ブロック４７４に示すように鋳型から取り出される。 ２つの硬化調製材料の物理的相分離を防止するため、調製材料の１成分は同じであるように選択されうる。 さらに、レンズにはセグメント高さや付加ゾーン等を配置するための基準マークを刻印しうる。 ブロック４７４に示すように、十分に補正されたレンズは、光学鋳型から取り出され、端部加工してフレームに装着され、光学試験室その場所で渡される。 上述の鋳型成型法は、鋳型成型プロセスにおいて管理されることにより、有利にもカスタマイズレンズの収差領域を高精度で正確に補正する。 さらに、低次及び高次の収差補正に対応する輪郭付けした表面は、レンズ内で精度良くコントロールしうる。 低及び高強度の変調光は、レンズ両面から照射できうる。 ブロック４８０、４８２及び４８４は、ブロック４７０、４７２及び４７４で示した方法の他の実施形態である。 ブロック４８０に示す実施形態において、低及び高強度の照射光は、ブロック４７０の実施形態に比べて反対向きである。 図５は、図２のステップ２１０を行う方法５００の１つの実施形態を示す。 ステップ５１０から始まり、スペーサが厚薄２つのレンズブランクの間に置くために準備される。 ステップ５１０から始まり、２つのたとえばレンズブランクのような光学要素を清浄にする。 レンズブランクはいずれもＣＲ−３９、ポリカーボネイト、ファイナライト(Finalite)（登録商標）(ソーラ(Sola))、ＭＲ−８モノマー（ミツイ）、1.67,1.71,1.74材料又は当業者に明白な他の適当な材料といった材料により形成できうる。 １つの実施形態において、光学要素は厚いレンズブランクと薄いレンズブランクを含む。 他の実施形態において、２枚の厚い又は２枚の薄いレンズブランクが、製造すべきレンズの補正力に応じて用いられうる。 光学レンズの内部に形成される汚染物は収差の原因となりうるので、プロセスに用いる材料は非常に清浄に保つ必要がある。 望ましくはろ過した、アルゴン、窒素又は空気のようなガスで、汚染物を除去するために光学要素をブローしうる。 次にステップ５１２は、薄いレンズにスペーサが適用される。 １つの実施形態において、スペーサは２０ミルの隙間のために１０ミルのセラミックテープ２層を小さな矩形に切ったものを含む。 他の実施形態において、他の厚さのテープ又は接着ガスケット材料を含む他のタイプのガスケットを使用できる。 ステップ５２０に移り、レンズ充填材が混合される。 この材料はここに述べる任意の適当な感光性材料を含み得る。 ステップ５２２に進み、決められた重量の充填材の量が測定され、薄いレンズに適用される。 他の汚染物に加え、充填材中の気泡もまた最終レンズの収差の原因となりうる。 そのため、次のステップ５２４で薄いレンズを、充填材から気泡を除去するために真空チャンバに入れる。 ステップ５２６に移り、真空チャンバはたとえばアルゴンガスで減圧[加圧の誤記]する。 ステップ５３０に移り、充填材に気泡が残っていないか検査する。 １つの実施形態において、気泡は手で材料を注意深く操作して、ポケットを表面に移動させて壊すことで除去できうる。 薄いレンズブランクの上に厚いレンズブランクを置くことにより、最終レンズ内に空気ポケットが入り易い傾向がある。 しかし、厚いレンズの上に充填材を１滴置くことで、この傾向がかなり減少されることがわかった。 そのため、ステップ５３２に移り、充填材を１滴、厚いレンズの中心から少し離れた所に乗せる。 次のステップ５３４は、厚いレンズの上の充填材が薄いレンズの上にある充填材の主要部分に押さえ付けられ、最終レンズが形成される。 続くステップ５３６は、レンズはたとえば熱により硬化され、充填材は感光性ゲルになる。 こうして方法５００は、図２の方法で使用されるような感光性ゲル層を有するレンズブランクを形成して終了する。 図６は、高次及び低次の光学収差を補正するように計算された屈折率パターンを持つように形成されたレンズの製造方法６００の１つの実施形態を示す。 最初のステップ６１０は、鋳型のベース表面を、引っかき傷がつかないように耐擦傷性のコーティングをする。 次のステップ６１２では、所定の屈折率を規定するように鋳型表面にポリマー層が積層される。 レンズのプログラミングの他の実施形態は、図７Ａ〜７Ｅ及び図７Ｆ〜Ｊに関連して以下に述べる。 ステップ６１４に進み、鋳型の対の片方を、鋳型のベースから所定の間隔を空けて配置し、空間を形成する。 この空間の形状は、１以上の低次収差を補正するように計算できる。 次のステップ６１６では、この空間は、ＣＲ−３９、ポリカーボネイト、ファイナライト(Finalite)（登録商標）(ソーラ(Sola))、ＭＲ−８モノマー（ミツイ）、1.67,1.71,1.74材料又は当業者に明白な他の適する材料のような、適当なポリマー又はポリマー化できる材料で充填され、十分に固いレンズ本体が形成される。 ステップ６１８に移り、ポリマー材料が硬化される。 レンズが鋳型から取り出され、眼鏡フレームに取り付けられる。 図７Ａから７Ｅは、方法６００の実施形態のさまざまな段階における鋳型の単純化したダイアグラムを示す。 図７Ａは、既知の中心軸に沿ったライン７０２の中心に置かれたベース鋳型（下型）７１０を示す。 図７Ａから７Ｅに示された層は、必ずしも縮尺通りではないことに注意されたい。 図７Ｂは、方法６００のステップ６１２の１つの実施形態を示す。 ヘッド７１２はスプレー７１４によって液滴を積層してポリマー層７１６を形成する。 ポリマー層７１６のある位置での厚さは、層のその位置での屈折率を決定する。 ヘッド７１２は、所定の屈折パターンを規定するように層の厚さを変えて積層する。 別な言い方をすれば、積層したポリマーの表面の輪郭又は高低の差は、望ましい収差の補正に対応する。 図７Ｃは、方法６００のステップ６１４に関連して述べたように、鋳型の対となる部材７２０が、ベース７１０の上に配置されて空間（キャビティ）を作ったところを示す。 光学的品質と表面の均一性を保つために、鋳型内部に第２の材料層が形成できる。 図７Ｄは、方法６００のステップ６１６に関連して述べたようにポリマーが充填された後の鋳型を示す。 図７Ｅは、鋳型から取り出された、完成した光学レンズ７２４を示す。 この光学レンズは眼鏡フレームに装着されうる。 図７Ｆ〜７Ｊは、図７Ａから７Ｅに示す方法と同様のレンズ製造方法のステップを図示したものであるが、層が均一の厚さを有し、材料の比率を変えて表面全体に渡り表面を横切る方向で屈折率を変えるように構成されているところが異なっている。 他の実施形態において、レンズのプログラミング、たとえば屈折パターンの決定は、すでに低次収差が補正されているレンズ７１６の上に、種々の屈折率を持つ２以上の互換性（ないし相互親和性）調製材料をコントロールしつつ積層させることで達成される。 調製材料（複数）は、補正した低次及び高次収差を固定するために積層中又は積層後に光重合される。 積層法による典型的なレンズのプログラミングプロセスは、次のステップを含む：
（ａ）図７Ｇに示すように、第１のスプレーヘッドと第２のスプレーヘッド７１２を、ベース７１０から操作可能な距離だけ離して配置し；
（ｂ）該ベースのあらかじめ選定した位置に、該第１のスプレーヘッドから第１の液滴を放出し、第１の積層液滴を形成し、該第１の液滴は第１のポリマー組成物を第１の量だけ含み；
（ｃ）該ベース上の該第１の積層液滴の近くに、該第２のスプレーヘッドから第２の液滴を放出し、該第２の液滴は第２のポリマー組成物を第２の量だけ含み；
（ｄ）該ベース上に第１のポリマーピクセルを形成し、該第１のポリマーピクセルは第１のポリマー組成物と第２のポリマー組成物を第１の割合で含み；
（ｅ）該第１及び第２のスプレーヘッドのうち少なくとも１つを、追加の液滴を放出するために調整し、該追加の液滴は該第１及び第２の液滴の少なくとも１つとは異なり；
（ｆ）該第１及び第２のスプレーヘッドの位置を該ベースに関して調整し；そして （ｇ）ステップ（ａ）〜（ｆ）を繰り返して第２のポリマーピクセルを該第１のポリマーピクセルの隣に形成し、該第２のポリマーピクセルは該第１のポリマー組成物と該第２のポリマー組成物を、層を形成するように第２の割合で含む。 ピクセルは、ともに図７Ｇの層７１６を形成する。 このプロセスは、ライ他(Lai, et al.)による２００２年９月２４日出願の米国特許出願第10/253956号、表題「光学要素及びその製造方法」に詳細が記載され、参照により全体として本書に組み込む。 図７Ａ〜７Ｅに関連して述べた方法と同様に、光学的品質と表面の均一性を保つために、鋳型内部に第２の材料層が形成できる。 図８は、図６に関連して議論した方法６００と同様の、鋳型プロセスを用いた未加工光学レンズの製造方法８００の１つの実施形態を示すフローチャートである。 最初のステップ８１０は、ベース鋳型７１０に耐擦傷性コーティングをする。 次のステップ８１２は、感光性ゲル層が形成される。 １つの実施形態において、上記ステップ２１０に関連して述べたように、感光性ポリマーゲルシートが、多数のレンズ用ゲル層を供給するためにバルクで形成できる。 ステップ８１４に移り、シートの一部がベース鋳型７１０の上に置かれる。 続くステップ８１６は、鋳型の対部品（対鋳型）７２０が、ポリマーゲル層（図７Ｃには図示されていないが、層７１６と同様に置かれた層を含む。）と対部品７２０との間に空間を形成するようにベース鋳型７１０の上に置かれる。 次のステップ８２０では、空間はＣＲ−３９のようなレンズの支持体を形成するポリマー体７２２で充填される。 次のステップ８２２では、ポリマー体７２２は硬化され、未加工光学レンズができる。 レンズブランクは、たとえば上述のマスキング法によりゲル層に形成された、所定の屈折パターンを持ちうる。 ゲル層は、層の剛性を増加させ、物理的接触による損傷を防ぐために、さらに全体硬化できうる。 硬化されたゲルは、機械的強度を強くするために、耐擦傷性コーティング又はハードコーティングされうる。 他の同様な実施形態において、シートの一部分と光学要素の在庫とで、真空成型によりレンズを形成することができる。 光学在庫要素は、ＣＲ-３９又は類似の材料のような当業者に周知のポリマーで形成できうる。 光学在庫要素は平板であるか又は１以上の低次光学収差を補正することができる。 １つの実施形態において、半硬化した材料のシートの一部を、光学在庫要素に、シートを作るのに用いたモノマーと同じ少量のモノマーを、シートと光学在庫要素の間に挟んで適用できる。 シートの一部の薄層と光学在庫要素を柔軟性のある鋳型に設置する。 減圧して光学在庫要素をシートの一部の中に柔軟性鋳型に向かって押し付ける。 減圧にしている間に、光又は熱を作用させてモノマーを硬化できうる。 他の実施形態において、モノマー材は光学在庫要素と鋳型の間に置かれる。 減圧してモノマーを押し付け、要素と柔軟性鋳型の間でモノマーが光学在庫要素の表面に薄い層を形成する。 モノマーは、少なくともその一部が硬化され、半硬化層を形成する。 出来上がったレンズブランクは端部加工され、フレームに適用又は装着される。 レンズブランクは、１以上の高次光学収差を補正する材料内屈折パターンを規定するようにさらに硬化できうる。 このようなプロセスの１つのより詳細が米国特許第6,319,433号に開示され、参照により全体として本書に組み込む。 他の実施形態において、装着された、又はフレーム付レンズが光学在庫要素の替わりに用いられうる。 事前に用意された、又はフレーム付の、レンズに、半硬化材料層が形成される。 この層は、１以上の高次収差、を補正する屈折パターンを規定するように、さらに選択的に硬化できうる。 さらに、１以上の低次収差もレンズ内で補正しうる。 たとえば、０．２５ジオプター未満の、在庫レンズでは補正できないような弱い低次収差補正が、層の中で補正しうる。 さらに、患者から提供されたフレーム付レンズに、高次補正を追加することができうる。 たとえば、既存の、又は事前に入手した光学レンズは、修正しないレンズでは補正できないような、残存低次又は高次収差を補正するように修正しうる。 図９は、レンズブランクを製造する他の方法９００の実施形態のフローチャートである。 ステップ９１０から始まり、シート又は感光性ゲル層が上述のように形成される。 次のステップ９１２は、シートは切断（ダイシング）されて自立した光学平板（複数）の集団になる。 ステップ９１４に移り、光学収差を補正するように計算された屈折パターンがゲル内で光硬化によって、たとえばここで議論したマスキング法を用いて形成される。 １つの実施形態において、光学平板は押圧又は他の方法で成形されレンズの形状に湾曲されるか、又は少なくともいくらかの低次光学収差を補正するように形成できうる。 さらにゲルはその強度を増加させるために全体硬化できうる。 次のステップ９１６は、光学平板に１以上のコーティングを施して方法９００が完了する。 これらのコーティングは、耐擦傷性のコーティングを含み得る。 他の実施形態において、これらのコーティングはレンズの強度をさらに高める材料を含み得る。 完成したレンズブランクは、ここに記載したように、低次及び／又は高次の光学収差を補正するための完全な光学レンズを形成するために用いられうる。 上述の方法は、いずれも都合の良いことに１箇所又は複数の場所で実施できうる。 より特定すれば、患者の屈折率の測定、半仕上げしたレンズブランクの研削、低次及び/又は高次収差の補正、そしてレンズを患者の視線に保持するフレーム合わせは、１箇所又は複数の場所で実施できうる。 従って、検眼士のもとに一度行くだけで、視力処方が出され、カスタマイズレンズが患者に手渡される。 さらに、レンズの購入及び／又は検査費の支払いが、患者に現金又は他の法貨又はクレジット支払を認めることにより、同じ場所で、同じ訪問時に完了しうる。 更に別の実施形態において、収差計で測定された患者の低次及び／又は高次の収差は、フレームに予装着した平板レンズの中で補正できうる。 １つの実施形態において、平板レンズは平らか、又は美容的な理由たとえば通常のレンズのように見せかけるために湾曲できうる。 平板レンズは、屈折率を変える材料か、又はコントロールされた積層に適した担持材料から作られうる。 方法１００の全体である、患者の屈折率の測定、フレーム化した平板レンズの選定、低次及び／又は高次収差の補正、カスタマイズレンズの提供はすべて１箇所で実施できうる。 低次及び／又は高次収差の補正は、望ましい補正に対応する選択的な屈折率変化、望ましい補正に対応する低及び高屈折率の調製材料のコントロールされた積層、又は望ましい補正に対応する、層の高さ及び厚さを変える層の選択的容積変化というような、上記の任意のプログラミング法を含みうる。 さらに、現金、電信為替のような法貨又はクレジット支払は、カスタマイズレンズ製造に関連するプロセスに含まれ得る。 図１０は、眼の測定、補正データの計算、測定された異常を補正するレンズの製造のための典型的なシステム１０００の構成要素を示すブロックダイアグラムである。 これらの機能のそれぞれは、構成要素システムによって実施される。 たとえば、眼の測定システム１０１０、補正計算システム１０２０、製造システム１０３０そして請求及び支払いシステム１０４０である。 システム１０００の種々の実施形態は、これらの構成要素システムの種々の実施形態を含み得る。 いくつかの実施形態において、システム１０００のいくつかの構成要素システム１０１０，１０２０，１０３０及び１０４０は、結合して統合システムを作りうる。 たとえば、１つの実施形態において、測定システム１０１０は補正計算システム１０２０と統合できる。 他の実施形態において、測定システム１０１０は製造システム１０３０と統合できる。 １つの実施形態において、各構成要素は同一場所に配置しうる。 他の実施形態において、システム構成要素１０１０，１０２０，１０３０及び１０４０は別々の配置でありうる。 測定システム１０１０は、望ましくは検眼士の事務所又は他の消費者が行けるオフィスか店頭に配置しうる。 製造システム１０３０は、望ましくは光学試験室に配置しうる。 １つの実施形態において、計算システム１０２０は測定システム１０１０と統合できる。 他の実施形態において、以下に詳細を議論するように、計算システム１０２０はコンピュータネットワーク又は他のデータ通信システムにより分離されて中心に配置され、１以上の測定システム１０１０に対応する。 眼の測定システム１０１０の実施形態は、患者の眼の異常又は収差といった視覚パラメータを測定するために、上述の種々の波面センサのいずれか１つを含み得る。 測定システム１０１０は、フォロプター(phoropter)、自動屈折器(autorefractor)又は試行レンズをも含み得る。 眼の測定システム１０１０の実施形態は、光学的低次及び／又は高次収差を表す測定データを生み出す。 補正計算システム１０２０は、眼の測定データを受け取り、レンズ製造に用いるレンズデフィニションを決定する。 補正計算システム１０２０の実施形態は、コンピュータハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの組合せを含み得る。 １つの実施形態において、補正計算システム１０２０は患者の眼の高次及び／又は低次収差を補償する補正を示す波面図(wavemap)を生み出す。 レンズデフィニションは、波面図、屈折パターン、球、円柱、及び軸という表現での処方、又は他の屈折パターン又は補正との任意の関係を含みうる。 さらに、レンズデフィニションは、光学的中心、複数の光学的中心、単一補正ゾーン、複数補正ゾーン、移行ゾーン、ブレンドゾーン、スイム領域、チャンネル、付加ゾーン、頂点間距離、セグメント高さ、軸外注視点ゾーン、ロゴ、不可視マーク等を含み得る。 １つの実施形態において、レンズデフィニションは、屈折パターン又は補正を識別する１以上の数又は記号を含む。 このような識別マークは、たとえばバーコードを介して電気的又は物理的に伝達される、伝達容易な「処方箋」の役割を果たしうる。 １つの実施形態において、補正計算システム１０２０は、波面図を患者にとって最適化された他のレンズ表示形式に変換する。 波面図又はその他の患者のための最適化されたレンズ表示データは、たとえば患者の頂点間距離、瞳径、瞳間距離、フレーム情報、注視点、セグメンタル高さ、折りたたみ傾斜(pantascopic tilt)、又はxy傾斜といった特徴に一部基づきうる。 レンズデフィニションを計算するため、補正計算システム１０２０は患者の眼の光学収差のコンジュゲートを生成できる。 他の実施形態において、レンズデフィニションの計算は、測定された光学収差を含む患者の眼の測定値に基づくレンズデフィニションの計算に用いる追加のメトリクスに関連して行われうる。 たとえば、２００３年１月２８日発行の米国特許第6,511,180号には、測定された光学収差に基づく補正を決定するための画質メトリクスが開示され、これは参照により全体として本書に組み込む。 他の実施形態においては、レンズデフィニションを計算するために他のメトリクスを使用しうる。 メトリクスは、改良された患者の視力の主観的測定に関連した光学収差の補正のための選択により、レンズデフィニションを最適化しうる。 他の実施形態において、メトリクスは、どの光学収差を補正し、追加し、又は補正しないでおくことが望ましいかを選択するための、試験対象から得たデータを用いて訓練されたソフトウェア分散情報処理ネットワークシステム(software neural network)を含み得る。 このような実施形態のより詳細が、２００４年２月２０日出願の米国仮出願第６０／５４６３７８号に記載され、これは参照により全体として本書に組み込む。 １つの実施形態において、補正計算システム１０２０は、色彩選好（好み）に基づく波面図をも計算できる。 高次の補正は補正要素を通過する光の色により変化しうる。 色彩選好とは、通常、患者が高次補正を最適化するために好む波長を意味する。 たとえば、これによって使用者は、たとえばゴルフのための緑色のように、特定の活動のために最も有用な波長での補正を最適化できる。 １つの実施形態において、色彩選好は収差計の８５０nmでの測定によって５５０nm（緑）に変換し、又は他の色彩を強調するため４００を８００nmに変換する。 １つの実施形態において、補正計算システム１０２０は、患者の１以上の他の好みに関連したレンズデフィニションをも計算できる。 患者の好みは、レンズの色合い(spectral tint)、又は色を含み得る。 患者の好みはまた、レンズデフィニションに、光着色特性（フォトクロミック）すなわち光に反応して色が変わることを含むかどうかも含み得る。 さらに補正計算システム１０２０は、紫外線コーティング、反射防止コーティングの好みといった特徴に関連したレンズデフィニションをも計算できる。 １つの実施形態において、レンズデフィニションは、患者が、フレームや視界に関連して高次補正ゾーンをどのように使用するのを好むかといった、患者の使用の好みに関連して計算されうる。 補正計算システムは、１以上の補正ゾーンを含むようにレンズデフィニションを計算できる。 計算は補正ゾーンの数とサイズの計算を含み得る。 各補正ゾーンは高次収差、低次収差、低次及び高次の両収差そして前面及び背面の曲率半径を補正できる。 補正ゾーンは、光学中心ゾーン又は複数の光学中心たとえば累進屈折又は多焦点レンズを含み得る。 １つの実施形態において、補正計算システム１０２０は、レンズの１以上の補正ゾーン又は他の部分との間にある混合(blending)又は移行(transition)ゾーンを計算できる。 移行ゾーンは、眼の注視(gaze)を補正ゾーンからスムーズに移行させ、補正ゾーンは通常レンズの一部であり、レンズの他の部分である。 移行ゾーンは補正ゾーン間の移行も含み得る。 移行ゾーンは、２００４年３月３０日発行の米国特許第6,712,466号、表題「可変屈折率層を用いた眼鏡製造方法」により詳細が述べられており、これは参照により全体として本書に組み込む。 １つの実施形態において、補正計算システム１０２０は、補正計算システム１０２０の機能を果たすソフトウェアを実行するサーバーコンピュータを含む。 サーバーはシステム１０００の他の構成要素とネットワークを介して連絡できる。 ネットワークは、当業者に自明の任意のデータ連絡技術を用いる、ローカル又は広域ネットワークでありうる。 １つの実施形態において、ネットワークはインターネットを含む。 １つの実施形態において、補正計算システム１０２０は、システム１０００の他の構成要素と同一場所に配置される。 他の実施形態において、補正計算システム１０２０は、システム１０００の他の構成要素とネットワークを介して連結されうるが、システム１０００の他の構成要素とは別の場所に配置される。 １つの典型的な実施形態において、補正計算システム１０２０は１以上のシステム１０００をサポートするように構成される。 このような実施形態において、補正計算システム１０２０は請求モジュールを含みうる。 請求モジュールは、補正計算システム１０２０の使用量たとえばレンズデフィニションの計算又はダウンロードした各時間に基づいて課金できる。 製造システム１０３０は、補正計算システム１０２０からの補正データを用いて、患者のためのカスタマイズレンズを製造する。 製造システム１０３０は、レンズデフィニションをレンズに移転するプログラマーを含み得る。 プログラマーは、ここで述べたような照射源及びフォトマスクを含み得る。 プログラマーはまた、１以上の材料をコントロールして積層するように構成された積層装置を含み得る。 １つの実施形態において、製造システム１０３０は、低次及び高次収差を同時に補正する。 たとえば、レンズブランクが、低次及び高次収差の両方を補正するように屈折率を変えるため、たとえば照射源とフォトマスクを用いて感光性材料を硬化するようにプログラムされる。 他の実施形態において、製造システム１０３０は、実質上全ての低次収差を補正し、その後高次収差を補正する。 このような実施形態においては、未加工品が成形又は研削によって全ての又は実質的に全ての低次収差が補正され、レンズブランクとなる。 高次収差と、そして１つの実施形態においては残存低次収差がたとえばプログラマーを用いて補正される。 プログラマーとは、ここで開示した、光学要素の屈折パターンを規定する１以上の方法を実行する、任意の装置を意味する。 他の実施形態において、製造システム１０３０は、高次収差を補正し、次いで低次収差を補正する。 たとえば、方法６００のある実施形態が高次収差を補正するための所定の屈折率を有する層を積層するために用いられ、その後に低次収差を補正するように計算された鋳造形状を有する完全なレンズに形成するために鋳型が使用される。 他の実施形態において、製造システム１０３０は、高次収差を補正し、次いで低次収差を補正する。 たとえば、ここに述べたように、方法６００のある実施形態が、高次収差を補正するための所定の変化する厚さを有する層を積層するために用いられ、その後に低次収差を補正するように計算された鋳造形状を有する完全なレンズに形成するために鋳型が使用される。 製造システムは、低次収差の補正と、少なくとも１つの高次もしくは残存低次又は高次収差のプログラミングを行う。 製造システムは、左右のレンズとその両方に必要な補正を行う。 製造システムは、レンズ番号、低次の磨き、研磨、プログラミング、端部加工、コーティング、フレーム等を行う。 支払いシステム１０４０は、患者のレンズ費、検査費及び／又は他の費用の、現金、クレジット、又は他の任意の方法での支払いに対処する、ハードウェア及び／又はソフトウェアを含む。 支払いシステム１０４０の実施形態は、コンピュータハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの組合せでありうる。 このような実施形態は、金銭レジスター、スマートカード読取り機、もしくはチャージ又はクレジットカード読取り機を含み得る。 １つの実施形態において、測定システム１０１０と各構成要素システム１０２０，１０３０、及び１０４０は、１箇所に配置される。 １箇所とは、オフィス、店頭、又は光学試験室のような場所を意味する。 従って、患者は１箇所で、１度そこに行っただけで処方を受け取り、製造したカスタマイズレンズを受け取ることができる。 他の実施形態においては、構成要素システム１０１０，１０２０及び１０３０は、１，２，３箇所又はそれ以上の場所に配置しうる。 システム１０００の各構成要素は周知の伝達媒体及び手続きを用いて連絡できる。 たとえば、１つの実施形態において、システム１０００のコンピュータは、イントラネット又はインターネットのようなネットワークを用いて連絡できる。 他の実施形態において、構成要素はたとえば印刷物のような、有形物でのデータを提供できる。 たとえば、補正計算システム１０２０は、レンズを記述する、又はレンズデフィニションを同定するバーコードを印刷できる。 他の実施形態において、構成要素は着脱可能なコンピュータディスク、スマートカード又は他の物理的電子媒体を介してデータを授受できる。 このような印刷物及び電子媒体は、物理的配送又はファクス送信により交換できる。 各要素を別の場所に配置することにより、各システムを最適サイズにでき、たとえば計算システム又は製造システムのような高価な装置については、たとえば店頭のような販売場所である測定システム箇所の間で共有することが可能となる。 図１１は、図１０に示すようなシステム１０００の実施形態による眼鏡製造方法１１００の１つの実施形態である。 方法１１００はステップ１１１０に始まり、たとえば、測定システム１０１０により患者の眼を測定する。 次のステップ１１２０で、患者はフレームスタイルを選択する。 この選択されたフレームスタイルは、たとえば、補正計算システム１０２０及び製造システム１０３０が受け取る。 ステップ１１３０に移り、レンズを含む眼鏡フレームが、フレーム在庫の中から選択される。 １つの実施形態において、この選択は眼の測定値及び／又は選択したフレームスタイルに基づいて行われる。 フレーム在庫のレンズは、たとえば、屈折率を有するポリマー層のようなプログラム可能な要素を含み、屈折率は更にたとえば点状硬化により選択的に変更できる。 レンズは、たとえば反射防止、耐擦傷性又は色付けのコーティングができる。 １つの実施形態において、計算システム１０２０は平板レンズを含むフレームを選択する。 他の実施形態において、計算システム１０２０は、眼の測定値をもとに選択されうる所定の光学補正を有するレンズを含むフレームを選択する。 補正システム１０２０は、在庫データをもとにこの選択を実行しうる。 １つの実施形態において、製造システム１０３０は、在庫データを維持し、それを補正システム１０２０に連絡する。 ステップ１１４０に移り、補正が眼の測定値に基づいて計算される。 １つの実施形態において、補正は受け取ったフレーム選択に基づいても補正される。 １つの実施形態において、補正計算システム１０２０が計算を実行する。 計算は、選択されたフレームのレンズの所定の補正に関連して必要となる残存補正について行われうる。 １つの実施形態において、フレームは、補正が選択されたフレームによって生じた残存誤差の補正を含むように、測定されうる。 計算された補正は、低次、残存低次収差、高次収差に対する補正又はここで開示された任意の種類の補正を含み得る。 ステップ１１５０に移り、計算された補正が、ここで開示されたようなプログラマーを用いて、選択されたフレームのレンズに適用される。 たとえば、１つの実施形態において、計算された補正に対応する屈折パターンを規定するように、ＵＶ源が硬化材の薄い層を選択的に硬化する。 そしてフレームが患者に渡され、支払いを受け取る。 図１２は、フレーム付カスタマイズレンズの製造方法１２００の１つの実施形態である。 ステップ１２１０に始まり、たとえば測定システム１０１０を用いて患者の視覚パラメータが測定される。 他の典型的な実施形態において、視覚パラメータは、１以上のコンピュータネットワーク、印刷した処方又は視覚パラメータに関連するバーコードによって受け取られる。 次のステップ１２２０では、２枚のレンズを持つ眼鏡のような、フレーム付レンズを受け取る。 装着レンズは患者から、又は装着レンズの在庫から入手しうる。 １つの実施形態においては、患者がフレーム付レンズたとえば既存の眼鏡を提供する。 １つの実施形態においては、患者の視力がステップ１２１０において、フレーム付眼鏡を通して測定される。 他の実施形態においては、患者の視覚パラメータとフレーム付眼鏡が別々に測定される。 ステップ１２３０に移り、補正が視覚パラメータに基づいて、たとえば計算システム１０２０によって計算される。 １つの実施形態において、補正はフレーム付レンズに基づいてもなされうる。 ステップ１２４０に進み、製造システム１０３０が計算された補正を用いてレンズをプログラムする。 １つの実施形態において、表面の輪郭を規定する材料層が、計算された補正に対応する屈折パターンを規定するように、フレーム付レンズの１枚又は両方のレンズの表面に適用される。 計算された補正は、低次収差、残存低次収差、高次収差、残存高次収差に対する補正又は両者の組合せを含み得る。 この実施形態は図７Ｂに関連して述べたものと同様であるが、層が鋳型にではなく、フレーム付レンズに適用される点で異なっている。 他の実施形態において、計算された補正に対応する屈折パターンを規定するように、材料の異なる混合物からなる材料層がフレーム付レンズに適用される。 この実施形態は、図７Ｇに関連して述べたものと同様であるが、層が鋳型にではなく、フレーム付レンズに適用される点で異なっている。 他の実施形態は、図９に関連して述べたように、感光性ゲル層に適用して補正をプログラミングすることを含み得る。 他の実施形態は、補正をする、又は１以上の高次収差を導入する光学要素を含む。 ある実施形態においては、補正又は段階的に増加する１以上の高次収差値を導入しうる。 望ましくはこのような収差は球面収差、三葉状 (trefoil)又はコマ収差を含み得る。 １つの実施形態において、光学要素はフォロプターに用いるように形成される。 検眼士又は他のユーザーは、患者の光路内に光学要素を置く。 そして患者は、補正が視力を改善したかどうか主観的に決定できる。 他の実施形態において、光学要素はフレーム付眼鏡レンズを含む。 このようなフレーム付高次補正レンズは、１以上の高次収差、を種々の倍率で補正する光学要素とともに保管されうる。 患者はフレームと補正を、たとえば読書眼鏡とともにフレームの在庫から選択しうる。 従って、患者はたとえば、特定の環境又は仕事に用いるようなレンズを容易に入手しうる。 他の実施形態において、計算された補正に対応する屈折パターンを、硬化する間の体積変化の差によって規定する、材料層の適用を含み得る。 このような１つの実施形態を、図１３に関連して述べる。 たとえば高強度の光を用いて適切に硬化すると、ポリマーは予想通りに収縮、つまりその体積を実質上減少させる。 このような高容積の層は選択的に硬化され、できた層は高次及び低次の両方の光学収差を補正する屈折パターンを示すことがわかった。 図１３は、厚さが変化している層を持つレンズの製造方法１３００の、他の実施形態を図示したものである。 ブロック１３１０から始まり、レンズ部材が光学要素１３０２と高容積収縮モノマー層１３０４とから作られる。 １つの実施形態において、高容積変化モノマー層１３０４を持つ光学要素１３０２は、フレーム付又は装着されたレンズでありうる。 １つの実施形態において、光学要素１３０２は、たとえば研削や研磨により、たとえば低次収差を補正するために輪郭付けされうる。 他の実施形態において、モノマー層１３０４の容積変化により低次収差を補正できる。 次はブロック１３２０に示すように、層１３０４が２次元グレースケールパターンの高強度照射に曝される。 照射パターンはたとえば光源及びフォトマスクを用いて生成されうる。 この高強度照射パターンは、層１３０４に種々の収縮を生じさせ、層１３０４全体に渡って屈折率を変化させる。 モノマーの組成物は、ここで開示した材料を含み得る。 さらに、層１３０４の適切な組成、照射の適切な波長、時間及び強度の選択は、当業者に周知の選択を含み得る。 ２次元グレースケールパターンは、１以上の高次又は低次収差を補正する層１３０４を形成するように選択されうる。 さらに照射パターンは、光学的中心、複数の光学的中心、単一補正ゾーン、複数補正ゾーン、移行ゾーン、ブレンドゾーン、スイム領域、チャンネル、付加ゾーン、頂点間距離、セグメント高さ、ロゴ、不可視マークを含む、ここで述べたような他の特徴を含むように計算されうる。 ブロック１３３０に移って、層１３０４がおよそ均一な低強度の照射に曝されうる。 照射の強度、波長及び時間は、ポリマーの硬化を完全にするために当業者に周知の選択が可能である。 容積の変化はまた低次の収差を補正できる。 ブロック１３４０は硬化したレンズを示す。 硬化したレンズはさらに、ハードコーティング、ＵＶ防止コーティング、反射防止及び耐擦傷性コーティングのような光学コーティングで処理されうる。 実施形態により、ここに述べた任意の方法の行為又は事象は、別途特別に明記しない限り、どのような順序でも実施でき、追加、融合又は全て除去（たとえば、方法を実行するためには必ずしも全ての行為又は事象は必要ではない）できることも理解される。 さらに、上記の方法は、球面、非球面、単視、２焦点、多焦点、累進屈折レンズ、アトリック(atoric)、眼内レンズ、又は他の特別なレンズの製造にも用いられうる。 ここでは、ある実施形態が眼鏡によるカスタマイズ視力を提供するために述べられているが、他の実施形態においては、光学機器のように他の光学システムのカスタマイズ光学補正を提供することを含み得る。 たとえば、カメラ、望遠鏡、双眼鏡又は顕微鏡のような光学機器はカスタマイズ光学要素を含み得る。 カスタマイズ光学要素は、設定可変の接眼鏡の一部、機器の要素、又は接眼鏡への追加品として含まれ得る。 カスタマイズ光学要素は、ファインダー又は視路及びカメラ、望遠鏡、双眼鏡、顕微鏡又は類似の光学装置の主光路を含む機器の光路を補正するように形成されうる。 カスタマイズ光学要素は、ここで述べたような光学システムのカスタマイズ補正を提供するように構成される。 １つの実施形態において、カスタマイズ光学要素は、１以上の光学収差及びユーザーの少なくとも片方の眼の他の視覚パラメータを含むレンズデフィニションを与えるように構成される。 他の実施形態において、カスタマイズ光学要素は、光学機器内の１以上の光学収差を補正するように構成される。 さらに他の実施形態において、カスタマイズ光学要素は、光学機器の光学収差の補正及びユーザーの少なくとも片方の眼のためのレンズデフィニションを含むように構成される。 １つの実施形態において、上述のような材料層が、レンズにおけるレンズデフィニションのような補正を規定するように、接眼鏡のようなレンズに適用され、（必要に応じ）硬化される。 １つの実施形態において、カスタマイズ要素は、ユーザーの片方の眼で使用するためにカスタマイズレンズデフィニションを含むように構成される。 他の実施形態において、双眼鏡がユーザーの両眼のためにカスタマイズされうる。 上記の詳細な記述で発明の新規な特徴が、種々の実施形態に適用されたように、示され、記述され、そして指摘されたが、図示された装置やプロセスの形式及び詳細における種々の省略、置換及び変更が、発明の精神から離れることなく、当業者によってなされることが理解される。 認識されるように、本発明はここに述べた全ての特徴や利益を提供しない形式で実施できる、つまりある特徴が他の特徴と別々に利用又は実施されうる。 本発明の範囲は、これまでの記載ではなく、請求項によって示される。 請求項と均等の意義及び範囲にある全ての変更は、本発明の範囲に含まれるべきものである。
眼鏡レンズの製造プロセスを示すフローチャートである。 図１のプロセスの一部として、光学収差を補正するためのレンズ製造方法のある実施形態を示すフローチャートである。 図１に示したようなレンズ製造方法の一部として、レンズブランク製造方法の他の実施形態を示すフローチャートである。 図３に示す方法の１ステップにおけるレンズブランクを示す。 図３の方法の他のステップにおける図４Ａのレンズブランクを示す。 図３の方法完了時における図４Ａのレンズブランクを示す。 図３と同様のレンズ製造方法の他の実施形態の図である。 図４Ｄの実施形態と同様、２つの鋳型の間に低及び高屈折率の調製材料の混合物を注入して光学要素を製造する方法のある実施形態のダイアグラム図である。 図１のプロセスの一部としての光学レンズ製造方法の他の実施形態を示すフローチャートである。 鋳型を用いていることを除き、図１の方法と同様に、光学収差を補正するためのレンズ製造方法のある実施形態を示すフローチャートである。 図６に示すような方法でレンズを製造するステップを図示したものである。 図６に示すような方法でレンズを製造するステップを図示したものである。 図６に示すような方法でレンズを製造するステップを図示したものである。 図６に示すような方法でレンズを製造するステップを図示したものである。 図６に示すような方法でレンズを製造するステップを図示したものである。 層が通常均一の厚さで、レンズ表面に渡って表面を横切る方向に屈折率を変化させるために比率を変化させた材料からなることを除き、図７Ａから図７Ｅに示す方法と同様のレンズ製造方法のステップを図示したものである。 層が通常均一の厚さで、レンズ表面に渡って表面を横切る方向に屈折率を変化させるために比率を変化させた材料からなることを除き、図７Ａから図７Ｅに示す方法と同様のレンズ製造方法のステップを図示したものである。 層が通常均一の厚さで、レンズ表面に渡って表面を横切る方向に屈折率を変化させるために比率を変化させた材料からなることを除き、図７Ａから図７Ｅに示す方法と同様のレンズ製造方法のステップを図示したものである。 層が通常均一の厚さで、レンズ表面に渡って表面を横切る方向に屈折率を変化させるために比率を変化させた材料からなることを除き、図７Ａから図７Ｅに示す方法と同様のレンズ製造方法のステップを図示したものである。 層が通常均一の厚さで、レンズ表面に渡って表面を横切る方向に屈折率を変化させるために比率を変化させた材料からなることを除き、図７Ａから図７Ｅに示す方法と同様のレンズ製造方法のステップを図示したものである。 図６の方法と同様に、自立したポリマー材料の膜状ゲルを用いるレンズブランクの製造方法のある実施形態を示すフローチャートである。 自立したポリマー材料の膜状ゲルを用いて図１の方法の実施形態に用いるレンズブランクの製造方法のある実施形態を示すフローチャートである。 たとえば図１の方法の１つの実施形態を用いる眼鏡レンズ製造システムの１つの実施形態を示す単純化したブロックダイアグラムである。 図１０に示すようなシステムのある実施形態を用いる眼鏡製造方法の１つの実施形態を示す。 カスタマイズフレーム付レンズ製造方法の１つの実施形態である。 厚さが変化している層を持つレンズの製造方法の他の実施形態を図示したものである。 |
