JP2003140095A - 眼鏡レンズの設計方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 披検眼の処方値が左右で異なる場合等であっ
ても、眼鏡の総重量を増やすこと無く、眼鏡レンズの重
量バランスを良好にする。 【解決手段】 眼鏡レンズ設計装置３１は先ず、発注端
末２１から取得した仕様情報に基づいて左右一対の眼鏡
レンズを予備設計する。次いで、予備設計による各眼鏡
レンズ同士の重量差が所定値を上回るか否かを判定し、
重量差が所定値を上回ると判定した場合には、各眼鏡レ
ンズ同士において重量差が第１の値以下となり、且つア
ッベ数差が第２の値以下となる様に、少なくとも予備設
計の際のレンズ素材を変更し、当該変更内容で眼鏡レン
ズを再設計する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、眼鏡レンズを設計
する技術に関し、特に被検眼の処方値が左右で異なる場
合等であっても眼鏡レンズの重量バランスを良好に保つ
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】被検眼の視力を矯正する眼鏡レンズを処
方するに当たって、被検者の視力が左右で略等しい場
合、各眼の視力を矯正する眼鏡レンズの曲率半径や中心
厚等も略等しく設計されるので、左右一対の眼鏡レンズ
の重量バランスが崩れることは無い。しかし、被検眼の
視力が左右で著しく異なる場合は、各眼の視力を矯正す
る眼鏡レンズの曲率半径や中心厚が左右で異なってくる
ので、当該各眼鏡レンズの重量も左右で異なってしま
う。

【０００３】左右で重量の異なる眼鏡レンズをフレーム
に枠入れして作成した眼鏡では、装用した際にその眼鏡
の重量がパッドやテンプルを介して鼻や耳に左右均等に
加わらないので、装用者に不快感を与えてしまう。ま
た、眼鏡レンズの左右での重量差が甚だしい場合には、
これらをフレームに枠入れして作成した眼鏡の重量バラ
ンスが大きく崩れてしまい、装用した際に眼鏡が傾いて
しまうこともある。

【０００４】そこで従来、重い方の眼鏡レンズの周縁部
を大きく面取りすることにより削り取って軽くしたり、
或いは、軽い方の眼鏡レンズの中心厚を厚くすることに
よりこれを重くして、左右一対の眼鏡レンズの重量バラ
ンスを改善することが行われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、面取り
によってレンズを軽量化することには限界があり、大き
な効果を得ることが難しい。また、大きな面取りをする
と、ある程度の軽量化は可能であるが、そのレンズにお
ける光学的に有効なレンズ径が減少する等の弊害を生じ
る。更に、このような大きな面取りを行うのは手作業と
なるので製造上困難であると共に、その分の製造工数が
増えるので、このことが眼鏡のコストを高くする要因と
なっていた。

【０００６】一方、軽い方の眼鏡レンズの中心厚を厚く
する場合は、仮に左右一対の眼鏡レンズの重量バランス
を改善できたとしても、眼鏡全体としての総重量が増え
てしまい、結局装用者に大きな重量負荷を与える。従っ
て、レンズの中心厚を増すことが必ずしも有効な手段で
あるとは云い難い場合がある。

【０００７】また、眼鏡店等のレンズ発注側や処方を決
定する医者の側では、レンズの設計情報がないため、こ
のような問題を解決することは難しい。また、現存する
オンラインの眼鏡の受注・発注システムは、眼鏡レンズ
店等の発注側からレンズ製造業者にレンズを指定して、
注文するための供給システムであって、ここシステムの
中に上記の問題を解決するような設計システムは組み込
まれていなかった。

【０００８】本発明は、上記の課題を解決すべく成され
たものであり、被験眼の処方値が左右で異なる場合等で
あっても、眼鏡の総重量を増やさずに、眼鏡レンズの左
右での重量差を最小限に抑える技術を提供することを目
的とする。また、本発明は良好な掛け心地を有する眼鏡
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、眼鏡レンズの
素材自体を変更することを基本的着想として上記課題を
解決しようとするものである。但し、本願発明者は、こ
の発明を成す過程において、単に眼鏡レンズの素材を変
更するのみでは、仮に左右での重量バランスが改善でき
ても眼鏡装用者に何らかの違和感を与えてしまう場合の
あることを研究により知得した。そして、本願発明者
は、更なる研究の結果、かかる弊害が、眼鏡レンズが有
する種々の光学特性のうち特に色収差に起因すると共
に、この弊害を除去するに当ってはレンズ素材のアッベ
数が重要なパラメータとなることに想到し、かくして本
発明が成されたものである。

【００１０】すなわち、本発明の第１の態様によれば、
左右一対の眼鏡レンズの処方情報に基づいて、当該処方
に適合する眼鏡レンズを設計する眼鏡レンズの設計方法
であって、前記処方情報に基づいて前記各眼鏡レンズの
予備設計データを採択し若しくは作成する予備設計工程
と、採択し若しくは作成した前記予備設計データによる
各眼鏡レンズ同士の重量差が所定値を上回るか否かを判
定する判定工程と、前記重量差が前記所定値を上回る場
合に、各眼鏡レンズ同士において重量差及びアッベ数差
が所定基準値以下となる様に、少なくとも前記予備設計
の際のレンズ素材を変更して再設計した再設計データを
採択し若しくは作成する再設計工程と、を含むことを特
徴とする眼鏡レンズの設計方法が提供される。

【００１１】また、本発明の第２の態様によれば、左右
一対の眼鏡レンズの処方情報を取得して、当該処方に適
合する眼鏡レンズを設計する眼鏡レンズ設計装置であっ
て、前記処方情報に基づいて前記各眼鏡レンズの予備設
計データを採択し若しくは作成する予備設計手段と、こ
の予備設計手段によって採択し若しくは作成された前記
予備設計データによる各眼鏡レンズ同士の重量差が所定
値を上回るか否かを判定する判定手段と、この判定手段
によって前記重量差が前記所定値を上回ると判定された
場合に、各眼鏡レンズ同士において重量差及びアッベ数
差が所定基準値以下となる様に、少なくとも前記予備設
計の際のレンズ素材を変更して再設計した再設計データ
を採択し若しくは作成する再設計手段と、を備えること
を特徴とする眼鏡レンズの設計装置が提供される。

【００１２】ここで、前記重量差の基準値は、眼鏡レン
ズの左右での重量差に基づく違和感を装用者に対して実
質的に与えないような値とするのが好ましい。また、ア
ッベ数差の基準値は、眼鏡レンズの左右で色収差に基づ
く違和感を装用者に対して実質的に与えないような値と
するのが好ましい。

【００１３】また、本発明の第３の態様によれば、第２
の態様による眼鏡レンズ設計装置に於いて、前記再設計
手段は、各眼鏡レンズ同士のアッベ数差が１０パーセン
ト以下となるよう前記予備設計の内容を変更する機能を
有することを特徴とする眼鏡レンズ設計装置が提供され
る。

【００１４】また、本発明の第４の態様によれば、第２
又は第３の態様による眼鏡レンズ設計装置に於いて、前
記再設計手段は、前記予備設計の際における各眼鏡レン
ズの少なくとも何れか一方の曲面を非球面に変更する機
能を更に有することを特徴とする眼鏡レンズ設計装置が
提供される。

【００１５】また、本発明の第５の態様によれば、第２
乃至第４の何れかの態様による眼鏡レンズ設計装置に於
いて、前記再設計手段は、各眼鏡レンズ同士の重量差が
１０パーセント以下となるまで、前記予備設計の内容を
変更する処理を繰り返し行う機能を更に有することを特
徴とする眼鏡レンズ設計装置が提供される。

【００１６】また、本発明の第６の態様によれば、第２
乃至第５の何れかの態様による眼鏡レンズ設計装置に於
いて、前記再設計手段は、軽い方の眼鏡レンズの中心厚
を増す変更を行う機能を更に有することを特徴とする眼
鏡レンズ設計装置が提供される。

【００１７】また、本発明の第７の態様によれば、第２
乃至６の何れかの態様による眼鏡レンズ設計装置におい
て、前記再設計手段は、設計変更前と再設計後とで、左
右眼鏡レンズの総重量の変動が１５パーセント以内とな
るよう前記予備設計の内容を変更する機能を有すること
を特徴とする眼鏡レンズ設計装置が提供される。

【００１８】本発明の第１の態様、及び第２の態様によ
れば、予備設計の際における眼鏡レンズ同士の重量差が
所定値を上回ると判定された場合に、各眼鏡レンズ同士
において重量差及びアッベ数差が所定基準値以下となる
様に、少なくとも予備設計の際のレンズ素材を変更する
ので、被検眼の処方に適合する範囲内で、眼鏡の総重量
を増やさずに眼鏡レンズの左右での重量差を低減できる
と共に、再設計後の眼鏡レンズが装用者に対して色収差
に基づく違和感を与えてしまうのを回避できる。再設計
手段によって採択し若しくは作成される再設計データは
再設計されたものであるから、レンズ素材の変更等によ
って眼鏡レンズの光学性能が著しく損なわれることは無
い。

【００１９】第３の態様による眼鏡レンズ設計装置によ
れば、再設計手段が、各眼鏡レンズ同士のアッベ数差が
１０パーセント以下となるよう予備設計の内容を変更す
る機能を有するので、色収差に基づく違和感を装用者に
与えることのない掛け心地の良好な眼鏡を実現できる。

【００２０】第４の態様による眼鏡レンズ設計装置によ
れば、再設計手段が、予備設計の際における各眼鏡レン
ズの少なくとも何れか一方の曲面を非球面に変更する機
能を有するので、眼鏡レンズの光学性能を向上できると
共に、その外観を良好にできると云った相乗効果を得
る。

【００２１】第５の態様による眼鏡レンズ設計装置によ
れば、再設計手段が、各眼鏡レンズ同士の重量差が１０
パーセント以下となるまで、予備設計の内容を変更する
処理を繰り返し行う機能を有するので、眼鏡レンズの左
右での重量バランスを確実に改善できる。これにより、
掛け心地の良い眼鏡が実現される。

【００２２】第６の態様による眼鏡レンズ設計装置によ
れば、再設計手段が、軽い方の眼鏡レンズの中心厚を増
す変更、及び重い方の眼鏡レンズを面取りする変更、の
少なくとも何れか一方を行う機能を有するので、レンズ
素材の変更等と相まって左右一対の眼鏡レンズ同士の重
量差を一層低減できる。

【００２３】第７の態様による眼鏡レンズ設計装置によ
れば、左右一対の眼鏡レンズの総重量と、その重量差と
の兼ね合いを考慮した最適な設計が可能となる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明が適
用された眼鏡レンズの供給システムについて説明する。
図１は、供給システムの全体構成を示す。この供給シス
テム１では、発注端末２１と眼鏡レンズ設計装置３１と
が通信回線４を介して接続されている。発注端末２１
は、発注元としての眼鏡店２に配置されている。眼鏡レ
ンズ設計装置３１は、眼鏡の製造メーカ側としての工場
３に配置されている。工場３側において、眼鏡レンズ設
計装置３１にはＬＡＮ３２を介して製造装置３３が接続
されている。

【００２５】尚、図１には便宜上、発注元としての眼鏡
店２を１つのみ示した。実際には複数の眼鏡店が工場３
に接続される。また、発注元としては、眼鏡店２の他に
眼科医院や個人等が挙げられる。また、通信回線４は、
インタネツトその他の公衆回線であってもよいし、ＷＡ
Ｎその他の専用回線であってもよい。更に、発注端末２
１とレンズ設計装置３１との間に中継局を設けてもよ
い。

【００２６】発注端末２１は、表示部、入力部、及び通
信制御部等を備える。表示部は、眼鏡レンズを発注する
際に必要となる各種のデータの入力を支援する案内画面
を表示する。入力部は、案内画面に従って、披検眼の処
方データ等を入力する為のものである。通信制御部は、
眼鏡レンズ設計装置３１との間におけるデータ通信を制
御する。尚、入力部と表示部とで、タッチスクリーンを
構成してもよい。表示部は、熟練者でなくとも所要の入
力を行える様なＧＵＩを含むのが好ましい。

【００２７】眼鏡レンズ設計装置３１は、発注端末２１
から眼鏡レンズの処方情報等を取得して、当該処方に適
合するよう眼鏡レンズの設計を行う。この眼鏡レンズ設
計装置３１は、記憶部、演算制御部、及び通信部等を備
える。記憶部には、設計プログラムや加工データ生成プ
ログラム等が格納されている。設計プログラムは、コン
ピュータに、左右一対の眼鏡レンズの処方情報を取得す
る機能と、取得した処方情報に基づいて各眼鏡レンズの
予備設計データを採択し若しくは作成する重量バランス
仮計算機能と、採択し若しくは作成した予備設計データ
による各眼鏡レンズ同士の重量差が所定値を上回るか否
かを判定する重量検討機能と、重量差が所定値を上回る
場合に、各眼鏡レンズ同士において重量差及びアッベ数
差が所定基準値以下となる様に、少なくとも予備設計の
際のレンズ素材を変更して再設計した再設計データを採
択し若しくは作成する再設計機能と、を実現させる。加
工データ生成プログラムは、コンピュータに、設計プロ
グラムによって採択し若しくは作成された予備設計デー
タ又は再設計データに基づいて、製造装置３３が実際の
レンズ加工を行う際に必要となる加工データを生成する
機能を実現させる。

【００２８】演算制御部は、上記設計プログラム等を実
行することにより、重量バランス仮計算処理（図２のス
テップＳ３参照）、重量判定処理（図２のステップＳ４
参照）、再設計処理（図２のステップＳ５参照）等を実
行する。また、演算制御部は、上記加工データ生成プロ
グラムを実行することにより、製造装置３３の制御情報
としての加工データを生成すると共に、生成した加工デ
ータを製造装置３３に送信する制御を行う。通信部は、
演算制御部による制御の下、発注端末２１及び製造装置
３３との間でデータの送受信を行う。

【００２９】製造装置３３は、ＬＡＮ３２を介して眼鏡
レンズ設計装置３１から取得する加工データに基づい
て、実際に眼鏡レンズを製造する。図１では便宜上、製
造装置３３を１つのブロックで示した。この製造装置３
３としては、カーブジェネレータ、砂掛け研磨機、レン
ズメータ、肉厚計、マシニングセンタから成るＮＣ制御
のレンズ研削装置、チャックインタロック、ヤゲン頂点
の形状測定器等が挙げられる。尚、製造装置３３と眼鏡
レンズ設計装置３１との間に、当該各装置間のデータ授
受を媒介して製造装置３３を制御する端末コンピュータ
を配置してもよい。

【００３０】以下、図２に示すフローチャートを参照し
て、供給システム１における動作について説明する。先
ず、眼鏡店２において発注端末２１の表示部には入力画
面が表示される。販売員等は、その入力画面の案内に従
って、顧客の被検眼の処方データ、フレーム玉型データ
その他のレンズ設計に必要な眼鏡レンズの仕様情報を入
力する（ステップＳ１）。

【００３１】ここで、仕様情報には、ヤゲン種、ヤゲン
位置、３次元フレーム形状情報、反射防止膜の種類、レ
ンズカラーの種類、眼鏡レンズの種類を特定する商品コ
ード等が含まれる。また、処方データには、顧客の左右
眼の球面屈折力、円柱屈折力、乱視軸、加入度、瞳孔間
距離、裸眼視力等が含まれる。

【００３２】仕様情報等の入力が確定すると、発注端末
２１の表示部には、重量バランス選択メニューが表示さ
れる。ここで、販売員は、メーカ３に重量バランス設計
を依頼する場合は、入力部を用いてその選択メニューを
指定する。次いで、発注端末２１は、入力された仕様情
報等を眼鏡レンズ設計装置３１に送信する。このとき、
発注端末２１は、販売員によって選択メニューが指定さ
れた場合には、重量バランス設計を依頼する旨の情報も
併せて眼鏡レンズ設計装置３１に送信する。

【００３３】眼鏡レンズ設計装置３１は、発注端末２１
から仕様情報等を取得すると、取得した当該情報に基づ
いて、重量バランス設計を行うか否かを判定する（ステ
ップＳ２）。そして、眼鏡レンズ設計装置３１は、重量
バランス設計を行わないと判定した場合は（ステップＳ
２；ＮＯ）、後述するステップＳ７に移行し、その仕様
情報に基づいて実際の眼鏡の加工を行う。

【００３４】一方、眼鏡レンズ設計装置３１は、重量バ
ランス設計を行うと判定した場合には（ステップＳ２；
ＹＥＳ）、重量バランス仮計算処理を行う（ステップＳ
３）。重量バランス仮計算処理において、眼鏡レンズ設
計装置３１の演算制御部は、仕様情報に基づいて、左右
一対の眼鏡レンズを、夫々基準素材を用いて予備設計す
る。詳細には、演算制御部は、仕様情報に基づいて左右
一対の眼鏡レンズの予備設計データを作成する。

【００３５】次いで、演算制御部は、重量バランス仮計
算による予備設計結果である予備設計データに基づいて
重量判定処理を行う。即ち、演算制御部は、重量バラン
ス仮計算による予備設計の内容で実際に製造した場合に
おける当該各レンズの重量差を算出し、その算出結果が
所定値を上回るか否かを判定する（ステップＳ４）。

【００３６】そして、演算制御部は、各レンズの重量差
が所定値を上回らないと判定した場合は（ステップＳ
４；ＮＯ）、その旨を発注端末２１に通知すると共に、
後述するステップＳ７に移行し、予備設計の内容でレン
ズ加工を行う。

【００３７】ここで所定値とは、装用者が違和感を感じ
ない程度の重量差に相当する値を云う。所定値は、特に
限定されないが、予備設計データに基づく眼鏡レンズの
総重量の１０パーセント以下とするのが好ましい。本発
明者の研究によれば、左右の眼鏡レンズの重量差が１０
パーセント以内であれば、装用者が重量のアンバランス
を感じないことが判明している。

【００３８】一方、演算制御部は、重量差が所定値を上
回ると判定した場合には（ステップＳ４；ＹＥＳ）、再
設計処理を実行することにより、予備設計の内容を変更
し、当該変更内容で再設計された設計データを作成する
（ステップＳ５）。再設計処理では、眼鏡レンズの処方
を満足する範囲内において重量差を低減するように予備
設計の内容を変更する。

【００３９】再設計処理の具体的内容は次の通りであ
る。即ち、演算制御部は、各眼鏡レンズ同士において重
量差及びアッベ数差が所定の基準値以下となる様に、少
なくとも予備設計の際のレンズ素材を変更する。その過
程で、演算制御部は先ず、予備設計の際における重い方
のレンズの素材よりも比重の小さい軽量素材を決定す
る。

【００４０】ここで、所定の基準値とは、眼鏡レンズの
左右での重量差に基づく違和感を装用者に対して実質的
に与えないような値である。好ましくは、眼鏡レンズの
左右での重量差は１０パーセント以下である。また、眼
鏡レンズの左右で色収差に基づく違和感を装用者に対し
て実質的に与えないような値である。

【００４１】ここで、色収差について説明する。一般に
色収差には軸上色収差と倍率色収差がある。軸上色収差
は光軸上での色収差であり像の結ばれる位置が色によっ
て異なる場合をいい、一方倍率色収差は像の大きさ（眼
視光学系において視野角）が色によって異なる場合をい
う。倍率色収差は像の濃淡の境界部分で色がにじむ現象
として認められる。一般に眼視光学系を設計するにあた
って色収差を計算する場合は、設計基準波長（本発明に
おいてｄ線）の他にC線、F線が用いられ、計算される。

【００４２】軸上色収差は眼鏡レンズを薄肉レンズとす
ると以下の式で求めることができる。先ず、各波長での
眼鏡レンズのパワーをＰ_d、Ｐ_C、Ｐ_F、各波長での屈折
率をｎ_d、ｎ_C、ｎ_Fとし、両面の曲率半径をｒ₁，ｒ₂と
すると各波長での眼鏡レンズのパワーは下式のようにな
る。

【式１】 そこで、軸上の色収差はＣ線とＦ線のパワー差と考える
と下式のようになる。

【式２】 この式から必要なパワーＰ_dが決まれば曲率半径には無
関係になる。色分散値を表すアッベ数は、

【式３】 であるから（１）式は次のように表すことができる。

【式４】 この（２）式より、軸上色収差は屈折率ｎ_dにも関係な
く、屈折力とアッベ数で決まることがわかる。

【００４３】次に倍率色収差の求め方を説明する。この
場合光線追跡を行って求める必要があり、以下に説明す
る。眼鏡レンズ設計光学モデルを図７に示す。図７中、
符号Ｌは遠視用レンズであり、物体は有限距離にある例
を示している。設計手法は光線追跡法による。すなわ
ち、回旋点ＣＲから光軸Ａとθの角度をなす光線Ｉを逆
向きに送って、レンズＬの第一面Ｌ₁における頂点Ｏ₁の
前方ａの距離にある物体平面を貫く点Ｐの位置を定め
る。この光線を主光線と呼ぶ。つぎにＰ点を発し、上記
主光線について、レンズを屈折後のサジタル方向の像位
置ｓ、メリディオナル方向の像位置ｍを算出し、非点収
差（ｍ−ｓ）の量を計算する（応用物理 第２６巻 第
５号、１９５７参照）。なお回旋点ＣＲとレンズの第二
面頂点Ｏ₂との距離ｂは２５［ｍｍ］として計算した
が、欧米では２７［ｍｍ］としている。

【００４４】以上が通常の光線追跡のやり方である。こ
の方法を用いて倍率色収差の求め方を説明する。図７に
おいて回旋点ＣＲから光軸Ａとθの角度をなす光線Ｉは
レンズＬを通過した後、光軸Ａとθ'の角度をなす光線
となってＰに向かっている。これは設計基準波長（例え
ばｄ線）によるものである。各波長での光軸Ａとθの角
度をなす光線ＩがレンズＬを通過した後、光軸Ａとのな
す角度を求める。そして基準光に対する色収差が計算さ
れる。Ｃ線とＦ線の差が倍率色収差になる。なお、眼側
から光線を追っているが逆に物体側から追っても構わな
い。このように、色収差には、軸上色収差と倍率色収差
とが存在する。

【００４５】次に、一方の眼鏡レンズのアッベ数を３
０、他方の眼鏡レンズのアッベ数を６０とした場合につ
いて具体的に説明する。この場合、軸上色収差を−６．
００Ｄレンズについて計算すると、一方の眼鏡レンズで
は０．２０Ｄ、他方の眼鏡レンズでは０．１０Ｄとな
る。また、倍率色収差を、視野角を３０度として−６．
００Ｄレンズについて計算すると、一方の眼鏡レンズで
は１４′、他方の眼鏡レンズでは７′となる。以上の具
体例においては、人間の眼の軸上色収差が１Ｄであるこ
とを考慮すると、問題のない数値であり、装用者は軸上
色収差を感じないと云える。一方、倍率色収差について
は、装用者に違和感を与える懸念がある。そこで、本発
明者の研究によれば、眼鏡レンズの左右でのアッベ数の
差が、１０パーセント以下になるよう当該軽量素材決定
すると、装用者が軸上色収差及び倍率色収差による違和
感を感じないことが判明している。

【００４６】次いで、演算制御部は、決定した軽量素材
で以って当該重い方のレンズの素材を変更する。このと
き、当該重い方のレンズ表面を非球面に変更してもよ
い。そして、演算制御部は、その変更内容で再設計され
た眼鏡レンズの設計データを作成する。次いで、演算制
御部は、更に眼鏡レンズの設計変更を行うか否かを判定
し（ステップＳ６）、更に設計変更する場合は（ステッ
プＳ６；ＹＥＳ）、再びステップＳ３に戻る。即ち、ス
テップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ５の処理は、繰
り返し（ループ）処理である。演算制御部は、原則とし
て各眼鏡レンズ同士の重量差が１０パーセント以下とな
るまで再設計処理を繰り返し行う。この繰り返し処理
は、ステップＳ４において、重量差が所定値以下と判定
された場合等に終了する。

【００４７】尚、ステップＳ６の判定の基準は、特に限
定されない。例えばステップＳ３〜５の繰り返し回数に
基づいて判定を行う様にしてもよい。また、ステップＳ
５における再設計の結果を眼鏡レンズ設計装置３１或い
は発注端末２１に表示する様にし、当該表示内容に基づ
いてオペレータが判定する様にしてもよい。ステップＳ
３〜Ｓ５の繰り返し回数は、眼鏡レンズの重量バランス
と、総重量との兼ね合いを比較考量して定めるのが好ま
しい。

【００４８】二回目以降のステップＳ３において、演算
制御部は、再設計データによる眼鏡レンズの左右での重
量差を算出する。また、演算制御部は、二回目以降のス
テップＳ４において、当該重量差が所定値を超えるか否
を判定する。尚、所定値の値は一回目と二回目以降とで
変えてもよい。

【００４９】また、演算制御部は、二回目のステップＳ
６において、左右一対の眼鏡レンズの重量差を更に小さ
くするよう当該各レンズのうち少なくとも何れか一方の
設計を更に変更し、その変更内容で設計データを作成す
る。そして、その作成した設計データでもって前のステ
ップで作成した再設計データを更新する。具体的には、
演算制御部は、当該各眼鏡レンズのうち軽い方のレンズ
の中心厚を増す設計を実行する。

【００５０】このとき、演算制御部は、当該各眼鏡レン
ズの少なくとも何れか一方に非球面を形成する設計を行
ってもよい。また、二回目以降のステップＳ６におい
て、重い方の眼鏡レンズの素材を更に比重の小さい軽量
素材に変更してもよい。また、基準素材を用いて設計し
た場合における眼鏡レンズの総重量を超えない範囲であ
れば、重量バランスを良好にする為に、軽い方のレンズ
の素材を若干比重の大きい素材に変更してもよい。

【００５１】さて、演算制御部は、ステップＳ６におい
て設計変更を行わないと判定した場合（ステップＳ６；
ＮＯ）、又はステップＳ４においてレンズ同士の重量差
が所定値を下回ると判定した場合（ステップＳ４；Ｎ
Ｏ）は、最新の再設計データに基づいて加工データを生
成する。また、演算制御部は、ステップＳ２において重
量バランス設計を行わないと判定した場合は（ステップ
Ｓ２；ＮＯ）、仕様情報に基づいて加工データを生成す
る。

【００５２】次いで、演算制御部は、生成した加工デー
タを、ＬＡＮ３２を介して製造装置３１に送信する。製
造装置３１は、眼鏡レンズ設計装置３１から取得した加
工データに基づいて、実際に眼鏡レンズを製造する（ス
テップＳ７）。そして、製造装置３３によって製造され
た眼鏡レンズ或いは眼鏡は、メーカ３から眼鏡店２発注
元に納入される（ステップＳ８）。かくして、納入され
た眼鏡は眼鏡店２を介して顧客に供給される。

【００５３】以下、図２のステップＳ３乃至６における
処理について具体例を挙げて説明する。 [プラスレンズの場合]図３は、演算制御部による重量バ
ランス仮計算の設計結果すなわち予備設計データを、便
宜上３種類のプラスレンズ（＋１Ｄ，＋２Ｄ，＋３Ｄ）
について同時に示したものである。この場合において、
屈折率ｎ＝１．５６、アッベ数νｄ＝４０、比重ρ＝
１．２７を有する素材を基準素材とした。同図に示す様
に、重量バランス仮計算では、眼鏡レンズの形状が、第
１面曲率半径、第２面曲率半径、中心厚、外径、縁厚、
重量などの各項目別に演算される。尚、第１面とは、眼
鏡装用状態における眼と反対側の面、即ち前方屈折面を
指す。第２面とは、眼鏡装用状態における眼側の面、即
ち後方屈折面を指す。

【００５４】（Ａ）＋１Ｄと＋２Ｄの組み合わせ 先ず、＋１Ｄのレンズと、＋２Ｄのレンズを組み合わせ
る場合を想定する。図３（ａ）に示す予備設計データに
よれば、＋１Ｄのレンズと＋２Ｄのレンズの総重量は
８．４７[ｇ]であり、各レンズの重量差は０．７７[ｇ]
である。そこで、眼鏡レンズ設計装置３１の演算制御部
は、この重量差を低減する設計を行う。左右レンズの重
量比は１．２であり、２０％の相違がある。

【００５５】さて、演算制御部は、再設計処理におい
て、重量差を低減する為、比重が小さく、アッベ数差が
１０％以下の軽量素材を採用し、採用した軽量素材を用
いて当該重い方のレンズ（＋２Ｄ）を再設計する。演算
制御部による再設計の結果すなわち再設計データが図３
（ｂ）に示されている。この場合において、演算制御部
は、屈折率ｎ＝１．５３、アッベ数νｄ＝４４、比重ρ
＝１．１０５を有する軽量素材を採用した。図３（ｂ）
に示す様に、再設計後の＋２Ｄレンズの重量は、３．７
３［ｇ］であり、全体として０．８９[ｇ]の軽量化が図
れた。

【００５６】尚、基準素材よりも比重の小さい軽量素材
としては複数の候補があり、それら複数種の軽量素材の
データは例えばデータベース等の形態で眼鏡レンズ設計
装置３１の記憶部に格納されている。演算制御部は、少
なくとも各眼鏡レンズ同士の重量差及びアッベ数差がそ
れぞれ所定の基準値を超えないように、そのデータベー
スから最適な軽量素材を選定する。

【００５７】更に、演算制御部は、重量のバランスをと
る為に、＋１Ｄレンズの重量を増やす設計を行う。具体
的には、演算制御部は、＋１Ｄレンズの中心厚を増す設
計を実行する。その設計結果が図３（ｃ）に示されてい
る。再設計後の＋１Ｄレンズと、素材変更した＋２Ｄレ
ンズの総重量は、トータルで７．６７[ｇ]である。かく
して、一対の眼鏡レンズ＋１Ｄ，＋２Ｄの総重量を減少
させることができ、しかも重量バランスが良好になっ
た。また、設計変更前と再設計後で左右眼鏡レンズの総
重量の変動が15％以内であることが好ましく、バランス
のとれた眼鏡レンズが提供できる。尚、しかる後更に、
総重量を軽くし或いは重量バランスを良好にする為に、
演算制御部が、＋１Ｄレンズ或いは＋２Ｄレンズの素材
を変更したり、或いはレンズ表面に非球面を形成する設
計を実行する様にしてもよい。

【００５８】（Ｂ）＋１Ｄと＋３Ｄの組み合わせ 次に、＋１Ｄのレンズと、＋３Ｄのレンズを組み合わせ
る場合を想定する。図３（ａ）に示す予備設計データに
よれば、＋１Ｄのレンズと＋３Ｄのレンズの総重量は
９．２８[ｇ]であり、各レンズの重量差は１．５８[ｇ]
である左右レンズの重量比は、１．４１であり、４１％
の相違がある。

【００５９】そこで、演算制御部は、光学設計におい
て、重量差を低減する為、比重が小さく、アッベ数差が
１０％以下の軽量素材を採用し、採用した軽量素材を用
いて当該重い方のレンズ（＋３Ｄ）を再設計する。演算
制御部による再設計の結果すなわち再設計データが図４
（ａ）に示されている。この場合において、演算制御部
は、屈折率ｎ＝１．５３、アッベ数νｄ＝４４、比重ρ
＝１．１０５を有する軽量素材を採用した。図４（ａ）
に示す様に、再設計後の＋３Ｄレンズの重量は、４．４
７［ｇ］であり、全体として０．９６[ｇ]の軽量化が図
れた。

【００６０】更に、演算制御部は、重量のバランスをと
る為に、＋１Ｄレンズの重量を増やす設計を行う。具体
的には、演算制御部は、＋１Ｄレンズの中心厚を増す設
計を実行する。その設計結果が図４（ｃ）に示されてい
る。再設計後の＋１Ｄレンズと、素材変更した＋３Ｄレ
ンズの総重量は、トータルで９．００[ｇ]である。かく
して、一対の眼鏡レンズ＋１Ｄ，＋２Ｄの総重量を減少
させることができ、しかも重量バランスが良好になっ
た。尚、しかる後更に、総重量を軽くし或いは重量バラ
ンスを良好にする為に、演算制御部が、＋１Ｄレンズ或
いは＋３Ｄレンズの素材を変更したり、或いはレンズ表
面に非球面を形成する設計を実行する様にしてもよい。

【００６１】[マイナスレンズの場合]図５は、演算制御
部による重量バランス仮計算の設計結果すなわち予備設
計データを、便宜上３種類のマイナスレンズ（−１Ｄ，
−２Ｄ，−３Ｄ）について同時に示したものである。こ
の場合において、屈折率ｎ＝１．５６、アッベ数νｄ＝
４０、比重ρ＝１．２７を有する素材を基準素材とし
た。

【００６２】（Ｃ）−１Ｄと−２Ｄの組み合わせ 先ず、−１Ｄのレンズと、−２Ｄのレンズを組み合わせ
る場合を想定する。図５（ａ）に示す予備設計データに
よれば、−１Ｄのレンズと−２Ｄのレンズの総重量は
７．１５[ｇ]であり、各レンズの重量差は０．７１[ｇ]
である。そこで、演算制御部は、この重量差を低減す
る。尚、左右レンズの重量比は１．２２であり、２２％
の相違がある。

【００６３】さて、演算制御部は、再設計処理におい
て、重量差を低減する為、比重が小さく、アッベ数差が
１０％以下の軽量素材を採用し、採用した軽量素材を用
いて当該重い方のレンズ（−２Ｄ）を再設計する。演算
制御部による再設計の結果が図５（ｂ）に示されてい
る。この場合において、演算制御部は、屈折率ｎ＝１．
５３、アッベ数νｄ＝４４、比重ρ＝１．１０５を有す
る軽量素材を採用した。図５（ｂ）に示す様に、再設計
後の−２Ｄレンズの重量は、３．３４［ｇ］であり、全
体として０．５９[ｇ]の軽量化が図れた。

【００６４】更に、演算制御部は、重量のバランスをと
る為に、−１Ｄレンズの重量を増やす設計を行う。具体
的には、演算制御部は、−１Ｄレンズの中心厚を増す設
計を実行する。その設計結果が図５（ｃ）に示されてい
る。再設計後の−１Ｄレンズと、素材変更した−２Ｄレ
ンズの総重量は、トータルで６．８１[ｇ]である。かく
して、一対の眼鏡レンズ−１Ｄ，−２Ｄの総重量を減少
させることができ、しかも重量バランスが良好になっ
た。尚、しかる後更に、総重量を軽くし或いは重量バラ
ンスを良好にする為に、演算制御部が、−１Ｄレンズ或
いは−２Ｄレンズの素材を変更したり、或いはレンズ表
面に非球面を形成する設計を実行する様にしてもよい。

【００６５】（Ｄ）−１Ｄと−３Ｄの組み合わせ 次に、−１Ｄのレンズと、−３Ｄのレンズを組み合わせ
る場合を想定する。図５（ａ）に示す予備設計データに
よれば、−１Ｄのレンズと−３Ｄのレンズの左右レンズ
の重量比は１．４４であり、４４％の相違がある。

【００６６】そこで、演算制御部は、再設計において、
重量差を低減する為、比重が小さく、アッベ数差が１０
％以下の軽量素材を採用し、採用した軽量素材を用いて
当該重い方のレンズ（−３Ｄ）を再設計する。演算制御
部による再設計の結果すなわち再設計データが図６
（ａ）に示されている。この場合において、演算制御部
は、屈折率ｎ＝１．５３、アッベ数νｄ＝４４、比重ρ
＝１．１０５を有する軽量素材を採用した。図６（ａ）
に示す様に、再設計後の−３Ｄレンズの重量は、３．９
７［ｇ］であり、全体として０．４８[ｇ]の軽量化が図
れた。

【００６７】更に、演算制御部は、重量のバランスをと
る為に、−１Ｄレンズの重量を増やす設計を行う。具体
的には、演算制御部は、−１Ｄレンズの中心厚を増す設
計を実行する。その設計結果が図６（ｃ）に示されてい
る。再設計後の−１Ｄレンズと、素材変更した−３Ｄレ
ンズの総重量は、トータルで７．６９[ｇ]である。かく
して、一対の眼鏡レンズ−１Ｄ，−３Ｄの総重量を減少
させることができ、しかも重量バランスが良好になっ
た。尚、しかる後更に、総重量を軽くし或いは重量バラ
ンスを良好にする為に、演算制御部が、−１Ｄレンズ或
いは−２Ｄレンズの素材を変更したり、或いはレンズ表
面に非球面を形成する設計を実行する様にしてもよい。

【００６８】また、上記４つのケース（Ａ）〜（Ｄ）で
は、何れもレンズの外径を５０φとした。実際の眼鏡レ
ンズはフレームに合った形状で嵌められる為、レンズの
総重量が更に軽くなるのは云うまでもない。

【００６９】本実施の形態によれば、次の様な効果が得
られる。 （１）眼鏡レンズ設計装置３１は、重量バランス仮計算
の算出結果が所定値を上回ると判定した場合に、基準素
材よりも比重の小さい軽量素材を決定し、決定した軽量
素材を用いて重い方のレンズを再設計するので、当該重
い方のレンズが軽量化されて眼鏡レンズの左右での重量
バランスが図られる。その際、重い方のレンズは再設計
されるので、素材変更に起因して光学性能が損なわれる
ことは無い。かくして、被検眼の処方値が左右で異なる
場合等であっても、眼鏡の総重量を増やさずに、眼鏡レ
ンズの左右での重量差を最小限に抑えることが実現され
る。

【００７０】（２）眼鏡レンズ設計装置３１は、基準素
材のアッベ数と軽量素材のアッベ数との差が１０パーセ
ント以下となるよう当該軽量素材を決定するので、左右
で色収差の差を感じることの無い良好な掛け心地を有す
る眼鏡が実現される。

【００７１】（３）重量判定処理における閾値は、重量
バランス仮計算において設計した各眼鏡レンズの重量差
の１０パーセント以下の値であるので、左右で重量アン
バランスを感じることの無い良好な掛け心地を有する眼
鏡が実現される。

【００７２】（４）眼鏡レンズ設計装置３１は、眼鏡レ
ンズの表面に非球面を設計する機能を有するので、眼鏡
レンズを軽量化できると共にその光学性能を向上でき
る。

【００７３】（５）眼鏡レンズ設計装置３１は、眼鏡レ
ンズ同士の重量差が所定値を下回るまで再設計を繰り返
し行うので、眼鏡レンズの左右での重量差を確実に低減
できる。

【００７４】以上、本発明の好適な実施の形態について
説明した。本発明の技術思想はこれに限られない。例え
ば、演算制御部によって作成された再設計データ或いは
加工データを、顧客別に記憶手段に格納することもでき
る。そうすると、眼鏡レンズの何れか一方のみが破損し
その破損した方のレンズだけを発注場合に、顧客情報か
ら当該破損した方のレンズの再設計データ或いは加工デ
ータを迅速に得ることができる。また、破損していない
方のレンズ素材や光学性能から、当該破損した方のレン
ズの再設計データ或いは加工データを容易に特定でき
る。

【００７５】また、本発明は、球面度数のレンズのみな
らず、トーリック面或いはアトーリック面が用いられる
乱視レンズの設計にも適用できる。また、本発明は、累
進多焦点レンズその他の多焦点レンズにも適用できる。

【００７６】また、実施の形態では、眼鏡レンズ設計装
置３１の演算制御部が予備設計データや設計データを作
成することとした。演算制御部は、これら予備設計デー
タや設計データを採択することもできる。この場合は、
眼鏡レンズ設計装置３１の記憶部その他の記憶手段に、
眼鏡レンズの仕様情報と、当該仕様に適合する設計デー
タ（予備設計データ）とを対応付けて予め格納しておく
とよい。好ましくは記憶手段にデータベースを構築して
おくとよい。

【００７７】また、眼鏡レンズ設計装置３１の配置箇所
は、特に限定されない。眼鏡レンズ設計装置３１の機能
を通信回線４及びＬＡＮ３２を含むネットワーク上に分
散配置して眼鏡レンズ設計システムを構成してもよい。
また、設計プログラムや加工データ生成プログラム等を
配信し、これらプログラムを当該配信先のコンピュータ
にインストールすることもできる。この場合は、そのコ
ンピュータが眼鏡レンズ設計装置３１の機能を有するこ
ととなる。

【００７８】

【発明の効果】本発明によれば、被験眼の処方値が左右
で異なる場合等であっても、眼鏡の総重量を増やすこと
無く、眼鏡レンズの左右での重量差を最小限に抑えるこ
とが実現される。本発明によれば、良好な掛け心地を有
する眼鏡が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された眼鏡レンズの供給システム
を示す構成図である。

【図２】供給システムにおける処理の流れを示すフロー
チャートである。

【図３】眼鏡レンズ設計装置の処理内容を説明する為に
当該設計結果の具体的数値をテーブルにした図である。

【図４】眼鏡レンズ設計装置の別の処理内容を説明する
為に当該設計結果の具体的数値をテーブルにした図であ
る。

【図５】眼鏡レンズ設計装置の更に別の処理内容を説明
する為に当該設計結果の具体的数値をテーブルにした図
である。

【図６】眼鏡レンズ設計装置の更に別の処理内容を説明
する為に当該設計結果の具体的数値をテーブルにした図
である。

【図７】眼鏡レンズの光学設計モデルを説明する為の図
である。

【符号の説明】

１ 供給システム ２ 眼鏡店 ３ メーカ ４ 通信回線 ２１ 発注端末 ３１ 眼鏡レンズ設計装置 ３２ ＬＡＮ ３３ 製造装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】左右一対の眼鏡レンズの処方情報に基づい
   て、当該処方に適合する眼鏡レンズを設計する眼鏡レン
   ズの設計方法であって、 前記処方情報に基づいて前記各眼鏡レンズの予備設計デ
   ータを採択し若しくは作成する予備設計工程と、 採択し若しくは作成した前記予備設計データによる各眼
   鏡レンズ同士の重量差が所定値を上回るか否かを判定す
   る判定工程と、 前記重量差が前記所定値を上回る場合に、各眼鏡レンズ
   同士において重量差及びアッベ数差が所定の基準値以下
   となる様に、少なくとも前記予備設計の際のレンズ素材
   を変更して再設計した再設計データを採択し若しくは作
   成する再設計工程と、 を含むことを特徴とする眼鏡レンズの設計方法。
2. 【請求項２】左右一対の眼鏡レンズの処方情報を取得し
   て、当該処方に適合する眼鏡レンズを設計する眼鏡レン
   ズ設計装置であって、 前記処方情報に基づいて前記各眼鏡レンズの予備設計デ
   ータを採択し若しくは作成する予備設計手段と、 この予備設計手段によって採択し若しくは作成された前
   記予備設計データによる各眼鏡レンズ同士の重量差が所
   定値を上回るか否かを判定する判定手段と、 この判定手段によって前記重量差が前記所定値を上回る
   と判定された場合に、各眼鏡レンズ同士において重量差
   及びアッベ数差が所定の基準値以下となる様に、少なく
   とも前記予備設計の際のレンズ素材を変更して再設計し
   た再設計データを採択し若しくは作成する再設計手段
   と、 を備えることを特徴とする眼鏡レンズの設計装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の眼鏡レンズ設計装置に於い
   て、 前記再設計手段は、各眼鏡レンズ同士のアッベ数差が１
   ０パーセント以下となるよう前記予備設計の内容を変更
   する機能を有することを特徴とする眼鏡レンズ設計装
   置。
4. 【請求項４】請求項２又は３記載の眼鏡レンズ設計装置
   に於いて、 前記再設計手段は、前記予備設計の際における各眼鏡レ
   ンズの少なくとも何れか一方の曲面を非球面に変更する
   機能を更に有することを特徴とする眼鏡レンズ設計装
   置。
5. 【請求項５】請求項２乃至４の何れか記載の眼鏡レンズ
   設計装置に於いて、 前記再設計手段は、各眼鏡レンズ同士の重量差が１０パ
   ーセント以下となるまで、前記予備設計の内容を変更す
   る処理を繰り返し行う機能を更に有することを特徴とす
   る眼鏡レンズ設計装置。
6. 【請求項６】請求項２乃至５の何れか記載の眼鏡レンズ
   設計装置に於いて、 前記再設計手段は、軽い方の眼鏡レンズの中心厚を増す
   変更を行うことを特徴とする眼鏡レンズ設計装置。
7. 【請求項７】請求項２乃至６の何れか記載の眼鏡レンズ
   設計装置において、 前記再設計手段は、設計変更前と再設計後とで、左右眼
   鏡レンズの総重量の変動が１５パーセント以内となるよ
   う前記予備設計の内容を変更する機能を有することを特
   徴とする眼鏡レンズ設計装置。