CN115066647A - 眼镜镜片的性能评价方法以及程序 - Google Patents
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Abstract
提供眼镜镜片的性能评价方法以及程序,对于以渐进屈光力镜片为首的眼镜镜片,能够恰当地评价与歪曲和摇晃中的至少一方相关的定量的性能。在本发明的眼镜镜片的性能评价方法中,针对眼镜镜片GL的设计(步骤S1),通过由计算机(性能评价装置1)计算棱镜折射率在第一方向上的成分即第一成分的变化率和所述棱镜折射率在第二方向上的成分即第二成分的变化率,算出作为评价眼镜镜片GL的歪曲的值的歪曲评价值、以及作为评价眼镜镜片的摇晃的值的摇晃评价值中的至少一方(步骤S2)。
Description
技术领域
本发明涉及针对以渐进屈光力镜片为首的眼镜镜片评价与歪曲和摇晃中的至少一方相关的性能的方法以及程序。
背景技术
作为镜片的性能评价方法,已知有日本特开2002-107679号公报(专利文献1)中记载的方法。
在该方法中,计算单焦点镜片的像差,并且计算渐进多焦点镜片等评价对象镜片的像差,根据两个镜片的像差差来表现评价对象镜片的视野图像(参照图11~图14)。
另外,作为能够显示佩戴渐进多焦点镜片观察时的视野图像的眼镜的视野体验装置,已知有日本特开2000-47153号公报(专利文献2)中记载的装置。
在该装置中,通过进行对随着视野方向的变化而变化的图像数据加上渐进多焦点镜片的歪曲像差的处理,制作佩戴渐进多焦点镜片观看时的视野图像。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-107679号公报
专利文献2:日本特开2000-47153号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在上述专利文献1的性能评价方法中,得到渐进多焦点镜片等的视野图像。
另外,在上述专利文献2的视野体验装置中,能够体验与渐进多焦点镜片的歪曲像差对应的视野。
但是,在这些方法或装置中,无法对渐进多焦点镜片等的与歪曲和摇晃中的至少一方相关的性能以数值表现或以数值进行比较。
因此,本发明的主要的目的在于提供一种眼镜镜片的性能评价方法以及程序,对于以渐进屈光力镜片为首的眼镜镜片,能够恰当地评价与歪曲和摇晃中的至少一方相关的定量的性能。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的,权利要求1所述的发明的特征在于,在眼镜镜片的性能评价方法中,通过由计算机计算棱镜折射率在第一方向上的成分即第一成分的变化率和作为所述棱镜折射率在第二方向上的成分即第二成分的变化率,计算作为对眼镜镜片的歪曲进行评价的值的歪曲评价值、以及作为对眼镜镜片的摇晃进行评价的值的摇晃评价值中的至少一方。
权利要求2所述的发明的特征在于,在上述发明中,通过由所述计算机计算后述的式(1),算出所述眼镜镜片的任意的点(x,y)处的所述歪曲评价值。在式(1)中,将使眼镜镜片与佩戴时同样地立起的情况下的水平方向(鼻耳方向)设为X轴,将上下方向设为Y轴。另外,Ph是作为X轴方向的棱镜屈光力的水平棱镜屈光力,Pv是作为Y轴方向的棱镜屈光力的垂直棱镜屈光力。这些条件在下述式(2)、(14)、(15)中也相同。
权利要求3所述的发明的特征在于,在上述发明中,通过由所述计算机计算下述式(2),计算所述眼镜镜片的任意点(x,y)处的所述摇晃评价值。
权利要求4所述的发明的特征在于,在上述发明中,通过由所述计算机计算所述棱镜屈光力的一次微分,计算所述歪曲评价值。
权利要求5所述的发明的特征在于,在上述发明中,通过由所述计算机计算所述棱镜屈光力的二次微分,计算所述摇晃评价值。
权利要求6所述的发明的特征在于,在上述发明中,通过由所述计算机计算后述的式(14),计算所述眼镜镜片的任意的点(x,y)处的所述歪曲评价值。
权利要求7所述的发明的特征在于,在上述发明中,通过由所述计算机计算后述的式(15),计算所述眼镜镜片的任意的点(x,y)处的所述摇晃评价值。
为了达成上述目的,权利要求8所述的发明的特征在于,在眼镜镜片的性能评价程序中,通过执行来在计算机中形成控制单元,该控制单元通过计算棱镜折射率在第一方向上的成分即第一成分的变化率和所述棱镜折射率在第二方向上的成分即第二成分的变化率,评价眼镜镜片的歪曲以及摇晃中的至少一方。
权利要求9所述的发明的特征在于,在上述发明中,所述控制单元能够参照下述式(1)的存储,通过计算所述式(1),评价所述眼镜镜片的任意点(x,y)处的歪曲。
权利要求10所述的发明的特征在于,在上述发明中,所述控制单元能够参照下述式(2)的存储,通过计算所述式(2),评价所述眼镜镜片的任意点(x,y)处的摇晃。
权利要求11所述的发明的特征在于,在上述发明中,所述控制单元通过计算所述棱镜屈光力的一次微分,评价所述歪曲。
权利要求12所述的发明的特征在于,在上述发明中,所述控制单元通过计算所述棱镜屈光力的二次微分,评价所述摇晃。
权利要求13所述的发明的特征在于,在上述发明中,所述控制单元能够参照下述式(14)的存储,通过计算所述式(14),评价所述眼镜镜片的任意点(x,y)处的所述歪曲。
权利要求14所述的发明的特征在于,在上述发明中,所述控制单元能够参照下述式(15)的存储,通过计算所述式(15),评价所述眼镜镜片的任意点(x,y)处的所述摇晃。
发明效果
本发明的主要效果在于,提供一种眼镜镜片的性能评价方法以及程序,对于以渐进屈光力镜片为首的眼镜镜片,能够恰当地评价与歪曲和摇晃中的至少一方相关的定量的性能。
附图说明
图1的A是本发明的第一方式的眼镜镜片的性能评价装置的框图,B是本发明的第一方式的眼镜镜片的性能评价方法以及眼镜镜片的设计方法的流程图。
图2是与执行本发明的第一方式的性能评价程序的眼镜镜片的性能评价装置中的垂直棱镜屈光力的计算相关的眼镜镜片、屏幕和光的轨迹的示意图。
图3是将本发明的实施例1的眼镜镜片中的、前表面上的各点处的基于透射光的棱镜屈光力的标量在对应的点上用数值表示的示意图。
图4是将本发明的实施例1的眼镜镜片中的、依据基于透射光的垂直棱镜屈光力等的前表面上的各点处的歪曲评价值在对应的点上用数值表示的示意图。
图5是将本发明的实施例1的眼镜镜片中的、依据基于透射光的垂直棱镜屈光力等的前表面上的各点处的摇晃评价值在对应的点上用数值表示的示意图。
图6是本发明的实施例2-1的眼镜镜片中的与图3同样的图。
图7是本发明的实施例2-1的眼镜镜片中的与图4同样的图。
图8是本发明的实施例2-1的眼镜镜片中的与图5同样的图。
图9是本发明的实施例2-2的眼镜镜片中的与图3同样的图。
图10是本发明的实施例2-2的眼镜镜片中的与图4同样的图。
图11是本发明的实施例2-2的眼镜镜片中的与图5同样的图。
图12是用镜片形状加工例的镜片形状包围图10的情况下的图。
图13是用镜片形状加工例的镜片形状包围图11的情况下的图。
图14是将本发明的实施例2-2的眼镜镜片中的、前表面上的各点处的基于平行光的棱镜屈光力的标量在对应的点上用数值表示的示意图。
图15是将本发明的实施例2-2的眼镜镜片中的、依据基于平行光的垂直棱镜屈光力等的前表面上的各点处的歪曲评价值在对应的点上用数值表示的示意图。
图16是将本发明的实施例2-2的眼镜镜片中的、依据基于平行光的垂直棱镜屈光力等的前表面上的各点处的摇晃评价值在对应的点上用数值表示的示意图。
图17是将本发明的实施例2-2的眼镜镜片中的、前表面上的各点处的基于背面垂直光的棱镜屈光力的标量在对应的点上用数值表示的示意图。
图18是将本发明的实施例2-2的眼镜镜片中的、依据基于背面垂直光的垂直棱镜屈光力等的前表面上的各点处的歪曲评价值在对应的点上用数值表示的示意图。
图19是将本发明的实施例2-2的眼镜镜片中的、依据基于背面垂直光的垂直棱镜屈光力等的前表面上的各点处的摇晃评价值在对应的点上用数值表示的示意图。
图20是本发明的实施例3的眼镜镜片中的与图3同样的图。
图21是本发明的实施例3的眼镜镜片中的与图4同样的图。
图22是本发明的实施例3的眼镜镜片中的与图5同样的图。
图23是本发明的实施例3的眼镜镜片中的与图12同样的图。
图24是本发明的实施例3的眼镜镜片中的与图13同样的图。
图25是本发明的实施例4的眼镜镜片中的与图3同样的图。
图26是本发明的实施例4的眼镜镜片中的与图4同样的图。
图27是本发明的实施例4的眼镜镜片中的与图5同样的图。
图28是本发明的实施例4的眼镜镜片中的与图12同样的图。
图29是本发明的实施例4的眼镜镜片中的与图13同样的图。
图30是本发明的实施例5的眼镜镜片中的与图3同样的图。
图31是本发明的实施例5的眼镜镜片中的与图4同样的图。
图32是本发明的实施例5的眼镜镜片中的与图5同样的图。
图33是本发明的实施例5的眼镜镜片中的与图12同样的图。
图34是本发明的实施例5的眼镜镜片中的与图13同样的图。
图35是本发明的实施例6的眼镜镜片中的与图3同样的图。
图36是本发明的实施例6的眼镜镜片中的与图4同样的图。
图37是本发明的实施例6的眼镜镜片中的与图5同样的图。
图38是本发明的实施例7的眼镜镜片中的与图3同样的图。
图39是本发明的实施例7的眼镜镜片中的与图4同样的图。
图40是本发明的实施例7的眼镜镜片中的与图5同样的图。
图41是本发明的实施例8的眼镜镜片中的与图3同样的图。
图42是本发明的实施例8的眼镜镜片中的与图4同样的图。
图43是本发明的实施例8的眼镜镜片中的与图5同样的图。
图44是本发明的实施例11的眼镜镜片中的与图4同样的图。
图45是本发明的实施例12-1的眼镜镜片中的与图4同样的图。
图46是本发明的实施例12-1的眼镜镜片中的与图5同样的图。
图47是本发明的实施例12-2的眼镜镜片中的与图4同样的图。
图48是本发明的实施例12-2的眼镜镜片中的与图5同样的图。
图49是用镜片形状加工例的镜片形状包围图47的情况下的图。
图50是用镜片形状加工例的镜片形状包围图48的情况下的图。
图51是将本发明的实施例12-2的眼镜镜片中的、依据基于平行光的垂直棱镜屈光力等的前表面上的各点处的歪曲评价值在对应的点上用数值表示的示意图。
图52是将本发明的实施例12-2的眼镜镜片中的、依据基于平行光的垂直棱镜屈光力等的前表面上的各点处的摇晃评价值在对应的点上用数值表示的示意图。
图53是将本发明的实施例12-2的眼镜镜片中的、依据基于背面垂直光的垂直棱镜屈光力等的前表面上的各点处的歪曲评价值在对应的点上用数值表示的示意图。
图54是将本发明的实施例12-2的眼镜镜片中的、依据基于背面垂直光的垂直棱镜屈光力等的前表面上的各点处的摇晃评价值在对应的点上用数值表示的示意图。
图55是本发明的实施例13的眼镜镜片中的与图4同样的图。
图56是本发明的实施例13的眼镜镜片中的与图5同样的图。
图57是本发明的实施例13的眼镜镜片中的与图49同样的图。
图58是本发明的实施例13的眼镜镜片中的与图50同样的图。
图59是本发明的实施例14的眼镜镜片中的与图4同样的图。
图60是本发明的实施例14的眼镜镜片中的与图5同样的图。
图61是本发明的实施例14的眼镜镜片中的与图49同样的图。
图62是本发明的实施例14的眼镜镜片中的与图50同样的图。
图63是本发明的实施例15的眼镜镜片中的与图4同样的图。
图64是本发明的实施例15的眼镜镜片中的与图5同样的图。
图65是本发明的实施例15的眼镜镜片中的与图49同样的图。
图66是本发明的实施例15的眼镜镜片中的与图50同样的图。
图67是本发明的实施例18的眼镜镜片中的与图4同样的图。
图68是本发明的实施例18的眼镜镜片中的与图5同样的图。
具体实施方式
以下,适当地基于附图对本发明的实施方式的例进行说明。另外,本发明的方式并不限定于这些例。
[第一方式]
本发明的第一方式的眼镜镜片的性能评价装置1包含计算机,如图1A所示,具备显示单元2、输入单元4、存储单元6、通信单元7和控制单元8。
性能评价装置1例如设置于眼镜镜片制造商。
显示单元2显示各种信息,例如是液晶显示器或有机电致发光显示器。
输入单元4接受各种信息的输入,例如是键盘和指示设备中的至少一方。
显示单元2和输入单元4也可以如触摸面板那样一体化。
存储单元6存储各种信息,例如是硬盘、存储器以及盘驱动器中的至少任一个。
通信单元7与外部设备之间进行各种信息的通信,在此与连接于局域网(LAN)的设备进行通信。
控制单元8控制这些单元,例如是中央运算装置(CPU)。控制单元8依次读出存储单元6中存储的性能评价程序,按照该程序进行性能的定量评价所涉及的处理。
另外,在存储单元6中,作为性能评价程序的一部分(在能够参照性能评价程序的状态下),存储有用于眼镜镜片GL的性能的定量评价的下述式(1)~(2)。
即,通过下述式(1)~(2),进行眼镜镜片GL的性能的计算。
在下述式(1)~(2)中,以光学中心为原点,将使眼镜镜片GL与佩戴时同样地立起的情况下的水平方向(鼻耳方向)设为X轴,将上下方向设为Y轴,将光轴方向设为Z轴。另外,Ph是作为X轴方向的棱镜屈光力的水平棱镜屈光力,Pv是作为Y轴方向的棱镜屈光力的垂直棱镜屈光力。Ph和Pv的单位均为Δ(棱镜屈光度)。Ph和Pv均按眼镜镜片GL上的每个点(典型的是眼镜镜片GL的前表面GLF上的点)。因此,作为由Ph和Pv构成的矢量的棱镜矢量P(Ph,Pv)按眼镜镜片GL上的每个点确定。另外,原点为光学中心以外等,坐标的取得方法能够适当变更。
[数1]
这里的眼镜镜片GL的性能是摇晃和歪曲中的至少一方。
现状是,摇晃以及歪曲有时也被统一理解为视线移动时的像的形状以及大小的变化,但在此,将它们分别区分如下。
即,摇晃是视线相对于物体固定但相对于眼镜镜片GL相对地移动时,像看起来突出或凹入的现象,通过佩戴眼镜镜片GL并固定视线而摇头,能够视觉辨认。
另一方面,歪曲是在视线相对于物体移动而相对于眼镜镜片GL也移动时,像变形而可见的现象,通过佩戴眼镜镜片GL并固定颈部而移动视线,能够视觉辨认。
式(1)涉及作为评价歪曲的值的歪曲评价值Ed。
式(2)涉及作为评价摇晃的值的摇晃评价值Es。
的一部分(前2项)。
式(2)的右边是P’与▽的外积
的一部分(第3成分)。
进而,在存储单元6中可执行地存储有公知的镜片设计程序。
通过镜片设计程序,能够设计具有满足规定的光学性能(平均度数分布、像散分布以及棱镜屈光力分布中的至少任意一个等)的形状的眼镜镜片GL。
另外,通过镜片设计程序,能够进行通过对规定形状的眼镜镜片GL的模型虚拟地照射光线而模拟光线的轨迹等的状态的光线追踪。另外,光线追踪功能可以不具备镜片设计程序而具备性能评价程序,也可以具备独立的光线追踪程序。
光线的种类在此为平行光、背面垂直光以及透射光。另外,光线的种类可以是它们的一部分,也可以是其他种类(也可以包含其他种类)。
平行光是相对于眼镜镜片GL的前表面GLF(表面、物体侧的面)与光轴(Z轴)平行地入射的光线。
背面垂直光是相对于眼镜镜片GL的后表面GLB(背面、脸部侧的面)垂直的光线。基于背面垂直光的眼镜镜片GL的前表面GLF的各位置处的度数的计算与基于镜片计的度数的计算相同。
透射光是通过眼睛回旋中心点的光线。通常,透射光在镜片表面的各位置的度数通过模拟来算出,在测定装置中不进行测定。
棱镜矢量P(Ph,Pv)的计算可以通过任意方法进行,但在性能评价装置1中,如下地算出垂直棱镜屈光力Pv。另外,水平棱镜屈光力Ph除了轴方向代替Y轴方向而为X轴方向以外,与垂直棱镜屈光力Pv同样地计算。
如图2所示,在进行垂直棱镜屈光力Pv的计算时,在YZ平面中,将眼镜镜片GL的前表面GLF(表面)的顶点设为原点O,设想距原点O为1000mm(毫米)前方的屏幕SC。屏幕SC与XY平面平行。
并且,设想从屏幕SC上的Y轴的坐标为y的点Yn与光轴(Z轴)平行地入射到眼镜镜片GL的前表面GLF(入射轨迹LC1),经过眼镜镜片GL内或后表面GLB(背面)(内部轨迹LC2),到达光轴(出射轨迹LC3)的光的轨迹。
于是,垂直棱镜屈光力Pv由下式(5)~(7)表示。在此,MaeWy如式(8)所示,是入射轨迹LC1上的相对于光轴的Y轴的正切,MaeWx是入射轨迹LC1上的相对于光轴的X轴的正切,AtoWy是出射轨迹LC3上的相对于光轴的Y轴的正切,AtoWx是出射轨迹LC3上的相对于光轴的X轴的正切。另外,CalcOmSag(x,y)是在眼镜镜片GL的前表面GLF上的点(x,y)处计算出的下沉量,CalcUrSag(x,y)是在眼镜镜片GL的后表面GLB上的点(x,y)处计算出的下沉量,m_CT是眼镜镜片GL的中心处的厚度(眼镜镜片GL在Z轴上的大小)。
[数2]
Pv=(Ato_y-Mae_y)*0.1 (5)
Ato_y=y+{1000+m_CT+CalcUrSag(x,y)}*AtoWy (6)
Mae_y=y+{1000+CalcOmSag(x,y)}*MaeWy (7)
MaeWy和MaeWx的初始值对应于在计算垂直棱镜折光力Pv时设置的光线的类型。
即,在基于平行光的垂直棱镜屈光力Pv的计算中,成为下式(8)、(9)。另外,在基于背面垂直光的垂直棱镜屈光力Pv的计算中,成为下式(10)、(11)。进而,在基于透射光的垂直棱镜屈光力Pv的计算中,成为下式(12)、(13)。
[数3]
MaeWy=0 (8)
MaeWx=0 (9)
[数4]
[数5]
控制单元8通过性能评价程序和镜片设计程序的组合,能够设计摇晃评价值Es和歪曲评价值Ed中的至少一方在规定范围内的形状的眼镜镜片GL。
例如,控制单元8能够设计摇晃评价值Es为第一规定值以下且歪曲评价值Ed为第二规定值以下的形状的眼镜镜片GL。
如图1B所示,控制单元8也可以根据来自输入单元4的规定的输入,计算设计中的眼镜镜片GL(步骤S1)的摇晃评价值Es和歪曲评价值Ed中的至少一方(步骤S2),然后指示其输出(步骤S3)。或者,控制单元8根据来自输入单元4的规定的输入,为了对于完成了设计的眼镜镜片GL恰当地评价性能,也可以指示摇晃评价值Es和歪曲评价值Ed中的至少一方的输出。或者,控制单元8也可以在设计眼镜镜片GL时,根据来自输入单元4的规定的输入,指示摇晃评价值Es和歪曲评价值Ed中的至少一方在规定范围内的形状的代表设计例或多个设计例的选项的输出。在该情况下,控制单元8可以接受选项的选择的输入,也可以接受关于代表设计例、所选择的设计例、或者其他设计例的设计的变更的输入。
此外,性能评价程序以及镜片设计程序也可以是将后者与前者合并等1个程序。另外,摇晃评价值Es以及歪曲评价值Ed等也可以在设计中等在规定的输入之前或者始终计算或者显示。
通过执行性能评价程序,在作为计算机的性能评价装置1中形成如下的控制单元8。即,能够参照式(1)和式(2)中的至少一方的存储,通过计算该式,形成评价眼镜镜片GL的任意点(x、y)处的歪曲和摇晃中的至少一方的控制单元8。
然后,通过执行性能评价程序和镜片设计程序,在作为计算机的性能评价装置1中形成如下的控制单元8。即,能够参照式(1)和式(2)中的至少一方的存储,通过计算该式,来评价眼镜镜片GL的任意点(x、y)处的歪曲和摇晃中的至少一方,形成基于该评价来设计眼镜镜片GL的控制单元8。
式(1)以及式(2)均包含棱镜屈光力在作为第一方向的X轴方向上的成分(第一成分)即水平棱镜屈光力Ph的变化率、以及棱镜屈光力在作为第二方向的X轴方向上的成分(第二成分)即垂直棱镜屈光力Pv的变化率。因此,控制单元8通过计算棱镜屈光力的第一成分的变化率和第二成分的变化率,来评价眼镜镜片GL的歪曲和摇晃。
[第二方式]
本发明的第二方式的眼镜镜片的性能评价装置除了存储单元6和控制单元8中的与歪曲和摇晃有关的式以外,与第一方式的性能评价装置1相同。
对于相同的部分,标注与第一方式相同的附图标记,并适当省略说明。
在第二方式中,歪曲评价值Ed是棱镜屈光力的一次微分。
另外,摇晃评价值Es是棱镜屈光力的二次微分。
歪曲评价值Ed和摇晃评价值Es的微分运算的式均存储于存储单元6中,通过控制单元8在参照的基础上进行计算。
棱镜屈光力的一次微分表示棱镜屈光力的变化量。
棱镜屈光力的二次微分表示棱镜屈光力的变化量的变化量。
作为棱镜屈光力,可以使用棱镜屈光力的标量,也可以使用水平棱镜屈光力Ph,还可以使用垂直棱镜屈光力Pv。
[第三方式]
本发明的第三方式的眼镜镜片的性能评价装置除了存储单元6和控制单元8中的与歪曲和摇晃有关的式以外,与第一方式的性能评价装置1相同。
对于相同的部分,标注与第一方式相同的附图标记,并适当省略说明。
在第三方式中,歪曲评价值Ed由下式(14)表示。
另外,摇晃评价值Es由下式(15)表示。
式(14)~(15)中的轴的取法以及各种符号与第一方式的式(1)~(2)相同。
[数6]
第三方式的歪曲评价值Ed和摇晃评价值Es所涉及的式(14)~(15)均存储在存储单元6中,由控制单元8在参照的基础上进行计算。
在式(14)中,使用棱镜屈光力的变化量所涉及的δPh/δx、δPv/δy。
在式(15)中,使用棱镜屈光力的变化量所涉及的δPv/δx、δPh/δy。
式(14)~(15)也可以看作是由泽尼克多项式的像散成分导出的。即、关于下沉S,
倾斜方向的像散J45和纵横方向的像散J00根据泽尼克多项式和式(16)~(17)计算,
式(19)的最右边与式(14)的右边相同,式(18)的最右边与式(15)的右边相同。
另外,第二方式和第三方式适当具有与第一方式相同的变更例。
另外,也可以组合第一方式至第三方式中的至少任意2个。在这种情况下,可以通过输入单元4中的输入来选择歪曲评价值Ed和摇晃评价值Es。
此外,与棱镜折射率有关的第一方向和第二方向中的至少一个可以是水平方向(X轴方向)或垂直方向(Y轴方向)以外的方向。
[第四方式]
本发明的第四方式的眼镜镜片的性能评价装置除了存储单元6和控制单元8中的与歪曲和摇晃有关的式以外,与第一方式的性能评价装置1相同。
对于相同的部分,标注与第一方式相同的附图标记,并适当省略说明。
在第四方式中,关于歪曲及摇晃的式,除了式(5)代替下式(5A)以外,与第一方式相同。
式(5A)相对于式(5)正负(符号)相反。如在第一方式的说明中也有的那样,第一方式中的坐标的取得方法能够适当变更,在第四方式中,关于垂直棱镜屈光力Pv,与第一方式正负相反。若设为第四方式那样的符号,则垂直棱镜屈光力Pv与一般的棱镜的符号一致。当然,即使是第一方式中的垂直棱镜屈光力Pv的符号的取法,也能够评价与歪曲以及摇晃的至少一方相关的性能。
[数7]
Pv=(Ato_y-Mae_y)*-0.1 (5A)
即,在第四方式中,通过式(1)~(2)、(5A)、(6)~(13),与第一方式同样地评价歪曲和摇晃。
[第五方式]
本发明的第五方式的眼镜镜片的性能评价装置除了存储单元6和控制单元8中的与歪曲和摇晃有关的式以外,与第三方式的性能评价装置1相同。
对于相同的部分,标注与第三方式相同的附图标记,并适当省略说明。
在第五方式中,关于歪曲及摇晃的式,除了式(5)代替下式(5A)以外,与第三方式相同。
即,在第五方式中,通过式(14)~(15)、(5A)、(6)~(13),与第三方式同样地评价歪曲和摇晃。
实施例
以下,适当地基于附图对本发明所涉及的多个实施例进行说明。另外,本发明的方式并不限定于这些实施例。
实施例1~5是由上述第一方式的性能评价装置1评价并设计的单焦点镜片或渐进屈光力镜片。
实施例6~7是由上述第二方式的性能评价装置评价并设计的单焦点镜片或渐进屈光力镜片。
实施例8是由上述第三方式的性能评价装置评价并设计的单焦点镜片。
实施例11~15是由上述第四方式的性能评价装置评价并设计的单焦点镜片或渐进屈光力镜片。
实施例18是由上述第五方式的性能评价装置评价并设计的单焦点镜片。
需要说明的是,实施例9~10、16~17为缺号。
[实施例1]
实施例1的眼镜镜片GL涉及单焦点镜片。实施例1的眼镜镜片GL的折射率为1.60,S度数为-5.00,前表面GLF的曲线值为7.50。
图3是将该眼镜镜片GL中的、前表面GLF上的各点处的基于透射光的棱镜屈光力的标量在对应的点上用数值表示的图。各点是在眼镜镜片GL的前方观察时重叠了假想的格子的情况下的该格子的各交点,包含原点O。这些棱镜屈光力的标量通过以下所示的水平棱镜屈光力Ph与垂直棱镜屈光力Pv的合成式(20)得到。
[数8]
垂直棱镜屈光力Pv通过使用了上述的式(5)~(7)、(12)~(13)的计算来算出。垂直棱镜屈光力Pv的值根据距原点O的距离而变大。另外,水平棱镜屈光力Ph除了轴方向代替Y轴方向而为X轴方向以外,与垂直棱镜屈光力Pv同样地计算。另外,图3是从前表面GLF观察的图,上下与佩戴时对应,左为耳侧,右为鼻侧,以下相同。并且,在图3中,按每个规定值描绘有将棱镜屈光力的标量为相同值的点连接而成的等高线,以下相同。
图4是对各点的棱镜矢量P(Ph,Pv)应用式(1),计算各点的歪曲评价值Ed,在对应的点上用数值表示的图。歪曲评价值Ed根据距原点O的距离而变大。这与单焦点镜片的佩戴者越去视野的周边则越强烈地感觉到歪曲的情况吻合。
图5是对各点的棱镜矢量P(Ph,Pv)应用式(2),计算各点的摇晃评价值Es,在对应的点上用数值表示的图。摇晃评价值Es在所有的点中为0。这与单焦点镜片的佩戴者比渐进屈光力镜片难以感觉到摇晃的情况吻合。
[实施例2]
实施例2的眼镜镜片GL涉及渐进屈光力镜片,更详细而言涉及其设计初期的镜片(实施例2-1)、以及根据针对该初期的镜片的歪曲和摇晃的评价进行设计变更而最终设计的镜片(实施例2-2)。实施例2的眼镜镜片GL的折射率为1.60,S度数为0.00,加入度数为2.00,渐进带长为13mm,前表面GLF的曲线值(前表面曲线)为4.40(真实曲线)。
图6是实施例2-1的眼镜镜片GL中的与图3同样的棱镜屈光力的标量的图。
图7是实施例2-1的眼镜镜片GL中的与图4同样的歪曲评价值Ed的图。图8是实施例2-1的眼镜镜片GL中的与图5同样的摇晃评价值Es的图。
实施例2-1的歪曲评价值Ed在远用的眼镜镜片GL的上半部的中央部变大。另外,实施例2-1的摇晃评价值Es特别是在近用的眼镜镜片GL的下半部变大,有改善的余地。
因此,设计者通过基于镜片设计程序的、将当前的设计中的歪曲评价值Ed和摇晃评价值Es取入到评价函数的一部分中的最优化计算,作为最终设计而得到了实施例12-2的眼镜镜片GL的形状。作为渐进镜片的最优化计算,在此使用公知的衰减最小二乘法。该最优化计算是使眼镜镜片GL的形状微小地变化的同时每次进行评价,直到评价函数的值成为最小为止反复进行眼镜镜片GL的形状歪曲的计算,当评价函数的值收敛到设计者期望的值时,确定眼镜镜片GL的形状。另外,作为该最优化计算,也可以使用衰减最小二乘法以外的方法。
图9是实施例2-2的眼镜镜片GL中的与图3同样的棱镜屈光力的标量的图。图10是实施例2-2的眼镜镜片GL中的与图4同样的歪曲评价值Ed的图。图11是实施例2-2的眼镜镜片GL中的与图5同样的摇晃评价值Es的图。
实施例2-2的歪曲评价值Ed在眼镜镜片GL的上半部的周边部的一部分比实施例2-1大,但在远视时多使用的中央部比实施例2-1小。因此,相对于实施例2-1,实施例2-2成为特别是在远用中歪曲更少的眼镜镜片GL。另外,如图12(歪曲)和图13(摇晃)所示,实施例2-2的眼镜镜片GL实际上为了装入到眼镜架而进行镜片形状加工,歪曲评价值Ed比实施例2-1大的眼镜镜片GL的周边部在镜片形状加工时被切割。
另外,实施例2-2的摇晃评价值Es在眼镜镜片GL中的除了周边部的一部分以外的大致整个区域变小,特别是在眼镜镜片GL的下半部变小。该周边部在镜片形状加工时被切割。因此,相对于实施例2-1,实施例2-2成为摇晃少、特别是在近用中摇晃更少的眼镜镜片GL。
此外,制作将实施例2-1、2-2的眼镜镜片GL在镜片形状加工后制作了装框的眼镜,分别让多人在佩戴的基础上确认了可视性,结果确认了:在所有佩戴者中,虽然存在程度的差异,但实施例2-2的眼镜中的歪曲和摇晃比实施例2-1中的歪曲和摇晃减少。
另外,图14示出实施例2-2的眼镜镜片GL中的平行光的棱镜屈光力的标量的图,图15示出歪曲评价值Ed的图,图16示出摇晃评价值Es的图。
进而,图17示出实施例2-2的眼镜镜片GL中的背面垂直光的棱镜屈光力的标量的图,图18示出歪曲评价值Ed的图,图19示出摇晃评价值Es的图。
如这些图所示,即使是平行光或背面垂直光,也能够计算歪曲评价值Ed和摇晃评价值Es,能够评价歪曲和摇晃,能够进行基于它们中的至少一方的眼镜镜片的设计。
[实施例3]
实施例3的眼镜镜片GL涉及渐进屈光力镜片,除了设计之外,与实施例2-2相同。实施例3的眼镜镜片GL的折射率、S度数、加入度、渐进带长以及表曲线与实施例2-2相同。
图20是实施例3中的与图3同样的棱镜屈光力的标量的图。图21是实施例3中的与图4同样的歪曲评价值Ed的图。图22是实施例3中的与图5同样的摇晃评价值Es的图。图23和图24是实施例3中的镜片形状加工例的与图12、图13相同的图。
实施例3的歪曲评价值Ed在镜片形状加工后特别是在远用部小,另外,实施例3的摇晃评价值Es在包含近用部的镜片形状加工后的眼镜镜片GL整体小。因此,实施例3成为具有近用部和远用部、并且歪曲和摇晃减少的渐进屈光力的眼镜镜片GL。
[实施例4]
实施例4的眼镜镜片GL涉及渐进屈光力镜片,除了设计和表曲线以外,与实施例2-2相同。实施例4的眼镜镜片GL的折射率、S度数、加入度以及渐进带长与实施例2-2相同。
图25是实施例4中的与图3同样的棱镜屈光力的标量的图。图26是实施例4中的与图4同样的歪曲评价值Ed的图。图27是实施例4中的与图5同样的摇晃评价值Es的图。图28和图29是实施例4中的镜片形状加工例的与图12、图13相同的图。
实施例4的眼镜镜片GL的前表面GLF的曲线值为4.00。
实施例4的眼镜镜片GL整体上减小了实施例3的眼镜镜片GL的平均度数,实施例4中的近用部的配置和焦点的变化模式与实施例3类似。因此,实施例4中的歪曲评价值Ed和摇晃评价值Es比实施例3进一步减小。
[实施例5]
实施例5的眼镜镜片GL涉及渐进屈光力镜片,除了设计和渐进带长以外,与实施例2-2相同。实施例5的眼镜镜片GL的折射率、S度数、加入度及表曲线与实施例2-2相同。
图30是实施例5中的与图3同样的棱镜屈光力的标量的图。图31是实施例5中的与图4同样的歪曲评价值Ed的图。图32是实施例5中的与图5相同的摇晃评价值Es的图。图33和图34是实施例5中的镜片形状加工例的与图12、图13相同的图。
实施例5的眼镜镜片GL的前表面GLF的曲线值为4.40,渐进带长为9mm。
实施例5的眼镜镜片GL也特别是在镜片成型加工后歪曲评价值Ed和摇晃评价值Es变小,被评价为歪曲和摇晃少。
[实施例6]
实施例6是由上述第二方式的性能评价装置评价的、与实施例1相同的单焦点镜片。
图35是实施例6中的与图3同样的棱镜屈光力的标量的图。图36是实施例6中的与图4同样的歪曲评价值Ed的图。图37是实施例6中的与图5同样的摇晃评价值Es的图。
歪曲评价值Ed通过棱镜屈光力的一次微分来计算,根据距原点O的距离而变大。这与单焦点镜片的佩戴者越去视野的周边越强烈地感觉到歪曲的情况吻合。
另外,摇晃评价值Es通过棱镜屈光力的二次微分来计算,虽然不是歪曲评价值Ed程度,但根据距原点O的距离而变大。这与感觉到摇晃的单焦点镜片的佩戴者越去视野的周边则越容易强烈地识别摇晃的情况吻合。
[实施例7]
实施例7是由上述第二方式的性能评价装置评价的、与实施例2-2相同的渐进屈光力镜片。
图38是实施例7中的与图3同样的棱镜屈光力的标量的图。图39是实施例7中的与图4同样的歪曲评价值Ed的图。图40是实施例7中的与图5相同的摇晃评价值Es的图。
实施例7的歪曲评价值Ed在渐进屈光力镜片中特别是远用部较小,另外,实施例7的摇晃评价值Es在包含近用部的眼镜镜片GL中央部较小。因此,实施例7成为具有近用部和远用部并且歪曲和摇晃减少的渐进屈光力的眼镜镜片GL。
[实施例8]
实施例8是由上述第三方式的性能评价装置评价的、与实施例1相同的单焦点镜片。
图41是实施例8中的与图3同样的棱镜屈光力的标量的图。图42是实施例8中的与图4同样的歪曲评价值Ed的图。图43是实施例8中的与图5同样的摇晃评价值Es的图。
歪曲评价值Ed由上述式(14)计算,在上下左右方向上,根据距原点O的距离而变大。这与单焦点镜片的佩戴者越去视野的周边则越强烈地感觉到歪曲的情况吻合。
此外,摇晃评价值Es通过上述式(15)计算,在从右上向左下的倾斜方向以及从左上向右下的倾斜方向上,根据距原点O的距离而变大。这与感觉到摇晃的单焦点镜片的佩戴者越去视野的周边则越容易强烈地识别摇晃的情况吻合。
另外,如上所述,实施例9~10是缺号的。
[实施例11]
实施例11的眼镜镜片GL与实施例1的眼镜镜片GL相同,涉及单焦点镜片。
该眼镜镜片GL中的、前表面GLF上的各点处的基于透射光的棱镜屈光力的标量(参照上述的式(20))与实施例1中的图3相同。
垂直棱镜屈光力Pv通过使用了上述的式(5A)~(7)、(12)~(13)的计算来算出。垂直棱镜屈光力Pv的绝对值根据距原点O的距离而变大。另外,水平棱镜屈光力Ph除了轴方向代替Y轴方向而为X轴方向以外,与垂直棱镜屈光力Pv同样地计算。
图44是对各点的棱镜矢量P(Ph,Pv)应用式(1),计算各点的歪曲评价值Ed,在对应的点上用数值表示的图。在实施例11中,歪曲评价值Ed的符号为负,歪曲评价值Ed的绝对值根据距原点O的距离而变大。这与单焦点镜片的佩戴者越去视野的周边越强烈地感觉到歪曲的情况吻合。
另外,在实施例11中,各点的摇晃评价值Es与实施例1中的图5相同。
[实施例12]
实施例12的眼镜镜片GL与实施例2的眼镜镜片GL相同,涉及渐进屈光力镜片,更详细而言涉及其设计的初期的眼镜镜片(实施例12-1)、基于针对该初期的眼镜镜片的歪曲和摇晃的评价进行设计变更而作为最终设计的眼镜镜片(实施例12-2)。
实施例12-1的眼镜镜片GL中的棱镜屈光力的标量与实施例2-1中的图6相同。
图45是实施例12-1的眼镜镜片GL中的歪曲评价值Ed的图。图46是实施例12-1的眼镜镜片GL的摇晃评价值Es的图。
实施例12-1的歪曲评价值Ed在远用的眼镜镜片GL的上半部的中央部变大。另外,实施例12-1的摇晃评价值Es特别是在近用的眼镜镜片GL的下半部变大,有改善的余地。
因此,设计者通过基于镜片设计程序的、将当前的设计中的歪曲评价值Ed和摇晃评价值Es取入到评价函数的一部分中的最优化计算,作为最终设计而得到了实施例12-2的眼镜镜片GL的形状。渐进镜片的最优化计算与实施例2-2同样地进行。另外,实施例12-2中的最优化计算的变更例与实施例2-2同样地存在。关于其他变更例,也适当同样地存在。
实施例12-2的眼镜镜片GL中的棱镜屈光力的标量与实施例2-2中的图9相同。图47是实施例12-2的眼镜镜片GL中的歪曲评价值Ed的图。图48是实施例12-2的眼镜镜片GL中的摇晃评价值Es的图。
实施例12-2的歪曲评价值Ed的绝对值在眼镜镜片GL的上半部的周边部的一部分比实施例12-1大,但在远视时多用的中央部比实施例12-1小。因此,实施例12-2相对于实施例12-1,成为特别是在远用中歪曲更少的眼镜镜片GL。另外,实施例12-2的眼镜镜片GL如图49(歪曲)和图50(摇晃)所示,实际上为了装入眼镜架而进行镜片形状加工,歪曲评价值Ed比实施例12-1大的眼镜镜片GL的周边部在镜片形状加工时被切割。
另外,实施例12-2的摇晃评价值Es的绝对值在眼镜镜片GL中的除了周边部的一部分以外的大致整个区域变小,特别是在眼镜镜片GL的下半部变小。该周边部在镜片成型加工时被切割。因此,实施例12-2相对于实施例12-1,成为摇晃少、特别是在近用中摇晃更少的眼镜镜片GL。
另外,制作将实施例12-1、12-2的眼镜镜片GL在镜片形状加工后进行了装框的眼镜,分别让多人在佩戴的基础上确认了视觉辨认性,结果确认了虽然在所有佩戴者中存在程度的差异,但实施例12-2的眼镜中的歪曲和摇晃比实施例12-1的歪曲和摇晃减少。
另外,实施例12-2的眼镜镜片GL中的平行光的棱镜屈光力的标量与实施例2-2中的图14相同。
进而,图51中示出实施例12-2的眼镜镜片GL中的平行光的歪曲评价值Ed的图,图52中示出摇晃评价值Es的图。
另外,实施例12-2的眼镜镜片GL中的背面垂直光的棱镜屈光力的标量与实施例2-2中的图17相同。
此外,图53中示出实施例12-2的眼镜镜片GL中的背面垂直光的歪曲评价值Ed的图,图54中示出摇晃评价值Es的图。
如这些图所示,即使是平行光或背面垂直光,也能够计算歪曲评价值Ed和摇晃评价值Es,能够评价歪曲和摇晃,能够进行基于它们中的至少一方的眼镜镜片的设计。
[实施例13]
实施例13的眼镜镜片GL涉及渐进屈光力镜片,除了设计之外,与实施例12-2相同。实施例13的眼镜镜片GL的折射率、S度数、加入度、渐进带长以及表曲线与实施例12-2相同。
实施例13中的棱镜屈光力的标量与实施例3中的图20相同。图55是实施例13中的歪曲评价值Ed的图。图56是实施例13中的摇晃评价值Es的图。图57、图58是与实施例13中的镜片形状加工例所涉及的图49、图50相同的图。
实施例13的歪曲评价值Ed在镜片形状加工后特别是在远用部小,另外,实施例13的摇晃评价值Es在包含近用部的镜片形状加工后在眼镜镜片GL整体上小。因此,实施例13成为具有近用部和远用部并且歪曲和摇晃减少的渐进屈光力的眼镜镜片GL。
[实施例14]
实施例14的眼镜镜片GL涉及渐进屈光力镜片,除了设计和表曲线以外,与实施例12-2相同。实施例14的眼镜镜片GL的折射率、S度数、加入度以及渐进带长与实施例12-2相同。
实施例14中的棱镜屈光力的标量与实施例4中的图25相同。图59是实施例14中的歪曲评价值Ed的图。图60是实施例14中的摇晃评价值Es的图。图61、图62是与实施例14中的镜片形状加工例所涉及的图49、图50相同的图。
实施例14的眼镜镜片GL的前表面GLF的曲线值为4.00。
实施例14的眼镜镜片GL在整体上减小了实施例13的眼镜镜片GL的平均度数,实施例14中的近用部的配置和焦点的变化模式与实施例13类似。因此,实施例14中的歪曲评价值Ed和摇晃评价值Es比实施例13进一步减小。
[实施例15]
实施例15的眼镜镜片GL涉及渐进屈光力镜片,除了设计和渐进带长以外,与实施例12-2相同。实施例15的眼镜镜片GL的折射率、S度数、加入度及表曲线与实施例12-2相同。
实施例15中的棱镜屈光力的标量与实施例5中的图30相同。图63是实施例15中的歪曲评价值Ed的图。图64是实施例15中的摇晃评价值Es的图。图65、图66是实施例15中的与镜片形状加工例的图49、图50相同的图。
实施例15的眼镜镜片GL的前表面GLF的曲线值为4.40,渐进带长为9mm。
实施例15的眼镜镜片GL也特别是在镜片形状加工后歪曲评价值Ed和摇晃评价值Es变小,被评价为歪曲和摇晃少。
另外,如上所述,实施例16~17是缺号的。
[实施例18]
实施例18是由上述第五方式的性能评价装置评价的、与实施例1相同的单焦点镜片。
实施例18中的棱镜屈光力的标量与实施例8中的图41相同。图67是实施例18中的歪曲评价值Ed的图。图68是实施例18中的摇晃评价值Es的图。
歪曲评价值Ed由上述式(14)计算,其绝对值在上下左右方向上根据距原点O的距离而变大。这与单焦点镜片的佩戴者越去视野的周边则越强烈地感觉到歪曲的情况吻合。
另外,摇晃评价值Es通过上述式(15)计算,其绝对值在从右上向左下的倾斜方向以及从左上向右下的倾斜方向上,根据距原点O的距离而变大。这与感觉到摇晃的单焦点镜片的佩戴者越去视野的周边则越容易强烈地识别摇晃的情况吻合。
符号说明
1…眼镜镜片的性能评价装置(性能评价装置)、2…显示单元、4…输入单元、6…存储单元、7…通信单元、8…控制单元。
Claims (14)
1.一种眼镜镜片的性能评价方法,其特征在于,通过由计算机计算棱镜折射率在第一方向上的成分即第一成分的变化率和所述棱镜折射率在第二方向上的成分即第二成分的变化率,算出作为评价眼镜镜片的歪曲的值的歪曲评价值、以及作为评价眼镜镜片的摇晃的值的摇晃评价值中的至少一方。
4.根据权利要求1所述的眼镜镜片的性能评价方法,其特征在于,
通过由所述计算机计算所述棱镜屈光力的一次微分,算出所述歪曲评价值。
5.根据权利要求1所述的眼镜镜片的性能评价方法,其特征在于,
通过由所述计算机计算所述棱镜屈光力的二次微分,算出所述摇晃评价值。
8.一种眼镜镜片的性能评价程序,其特征在于,通过执行而在计算机中形成控制单元,该控制单元通过计算棱镜折射率在第一方向上的成分即第一成分的变化率、以及所述棱镜折射率在第二方向上的成分即第二成分的变化率,评价眼镜镜片的歪曲和摇晃中的至少一方。
11.根据权利要求8所述的眼镜镜片的性能评价程序,其特征在于,
所述控制单元通过计算所述棱镜屈光力的一次微分来评价所述歪曲。
12.根据权利要求8所述的眼镜镜片的性能评价程序,其特征在于,
所述控制单元通过计算所述棱镜屈光力的二次微分来评价所述摇晃。
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