JP2010107549A

JP2010107549A - 眼鏡レンズの設計方法、眼鏡レンズ及び眼鏡

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Publication number: JP2010107549A
Application number: JP2008276425A
Authority: JP
Inventors: Yohei Suzuki; 庸平鈴木; Tadayuki Kaga; 唯之加賀
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2008-10-28
Filing date: 2008-10-28
Publication date: 2010-05-13
Anticipated expiration: 2028-10-28
Also published as: JP5040889B2

Abstract

【課題】そり角や傾き角の影響を補正する眼鏡レンズの設計方法の提供。
【解決手段】眼鏡レンズ１の屈折面に眼鏡フレーム２のそり角によって生じる収差及び度数誤差を相殺する乱視の屈折力を付加する乱視屈折力付加工程を備え、乱視屈折力付加工程は眼鏡レンズ１を傾けない状態での球面屈折力Ｓ、乱視屈折力Ｃ及び乱視軸Ａｘをマーチンの式を逆算した数式（１）（２）
Ｄｖ＝Ｄｓ＊２ｎ／（２ｎ＋sin^２α） …数式（１）
Ｄｈ＝Ｄｔ＊２ｎ／（２ｎ＋（２ｎ＋１）＊sin^２α） …数式（２）
（ｎはレンズ素材の屈折率、Ｄｓは処方で求めた垂直方向屈折力、Ｄｔは処方で求めた水平方向屈折力、Ｄｖは眼鏡レンズを傾けない状態での垂直方向屈折力、Ｄｈは眼鏡レンズを傾けない状態での水平方向屈折力）から演算する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ラップアラウンド型フレーム等のそり角が大きい眼鏡フレームに組み込まれる眼鏡レンズの設計方法、この設計方法で設計された眼鏡レンズ及びこの眼鏡レンズを取り付けた眼鏡に関する。

近年、主にスポーツ用のサングラスとして、ラップアラウンド型の眼鏡フレームが用いられるようになってきている。このラップアラウンド型の眼鏡フレームは、そり角が大きく顔に沿うように曲がっているため、顔の側面までレンズがあり、視野が広いという特長がある。そのため、スポーツ時の保護眼鏡、眼球保護などの眼鏡としてスポーツ選手に愛用されている。
ラップアラウンド型の眼鏡レンズは、物体側に光学凸面が形成され、眼球側に近光学凹面が配置されるものであり、フレーム正面に対して傾いた状態で眼鏡フレームに取り付けられている。
一般に、眼鏡レンズを傾けて眼鏡フレームに取り付ける際に、その傾き角が一定値以上超えると、日本工業規格（ＪＩＳＴ７３１３）に規定する条件を満たさなくなり、乱視が生じる。例えば、屈折率ｎが１．６６２の眼鏡レンズを所定の傾き角をもって眼鏡フレームに取り付ける場合、眼鏡レンズの処方のうち球面屈折力Ｓが−２．００、乱視屈折力Ｃが０の場合では、傾き角が１５°以上であると、日本工業規格に適合しなくなる。

このような眼鏡レンズでは、そり角や傾き角の影響を補正することが望まれている。
そのため、従来例として、眼鏡フレームのそり角によって生じる収差を眼鏡レンズの設計基準点において相殺する乱視の屈折力を付加し、屈折面にそり角と傾斜角によって生じるプリズム屈折力を設計基準点において相殺するようにプリズム屈折力を付加し、乱視を矯正する乱視屈折力を屈折面に付加し、屈折面全体に基準経線の概念を用いて、そり角、度数、乱視度数による影響を同時に補正する非球面量を付加する眼鏡レンズの設計方法がある（特許文献１）。

特許文献１で示される従来例では、乱視の屈折力付加は、物体側の屈折面又は眼球側の屈折面にそり角によって生じる乱視の屈折力を設計基準点において相殺するように屈折面全体に乱視の屈折力を付加する。そして、乱視を矯正する乱視屈折力を屈折面に付加し、そり角、度数、乱視度数による影響を同時に補正する非球面量を付加する。非球面量の付加にあたり、眼鏡フレームのそり角を眼鏡レンズに与えたときの眼鏡レンズの設計基準点における法線を視軸と直行する平面へ投影したときの設計基準点から眼鏡レンズの外縁まで延長した線を第１基準経線とし、この第１基準経線を設計基準点から眼鏡レンズの外縁に対し反対側の外縁まで延長した線を第２基準経線とし、第１基準経線と設計基準点で直交し眼鏡レンズの外縁まで延長した線を第３基準経線とし、この第３基準経線を設計基準点から眼鏡レンズの外縁に対し反対側の外縁まで延長した線を第４基準経線とするとき、これらの第１〜第４基準経線を含む複数の基準経線を設定し、それぞれの基準経線における光学性能が最適になるように非球面量を求め、基準経線間の非球面量を補間する。

特開２００８−２６７７６公報

特許文献１で示される従来例では、そり角や傾き角による影響を補正するという課題を解決することができるものの、ラップアラウンド型の眼鏡レンズにおいて、そり角や傾き角によって生じる目視の非点収差及び目視の度数誤差の補正を具体的に達成するという点で必ずしも十分とは言えない。
例えば、特許文献１で示される従来例では、そり角によって生じる乱視の屈折力を相殺するために屈折面全体に乱視の屈折力を付加するが、それを達成するための具体的な手段が開示されていない。さらに、そり角、度数、乱視度数による影響を同時に補正する非球面量を付加するために屈折面全体に第１から第４の基準経線の概念を用いているが、これらの基準経線上でどのように傾き角を考慮して相殺するかが必ずしも明確とは言えない。

本発明の目的は、そり角が大きい眼鏡フレームに組み込まれる眼鏡レンズにおいて、そり角や傾き角の影響を補正する眼鏡レンズの設計方法を提供することにある。

本発明の眼鏡レンズの設計方法は、そり角が２００°以上とされるとともにフレーム正面に対して傾き角αだけ傾けて眼鏡フレームに組み込まれる眼鏡レンズの設計方法であって、前記眼鏡レンズの物体側の屈折面又は眼球側の屈折面に前記眼鏡フレームのそり角によって生じる目視の非点収差及び目視の度数誤差を前記眼鏡レンズの設計基準点において相殺する乱視の屈折力を付加する乱視屈折力付加工程を備え、この乱視屈折力付加工程は、前記眼鏡レンズを傾けない状態での球面屈折力Ｓ、乱視屈折力Ｃ及び乱視軸Ａｘを数式（１）（２）
Ｄｖ＝Ｄｓ＊２ｎ／（２ｎ＋sin^２α） …数式（１）
Ｄｈ＝Ｄｔ＊２ｎ／（２ｎ＋（２ｎ＋１）＊sin^２α） …数式（２）
（ｎはレンズ素材の屈折率、Ｄｓは処方で求めた垂直方向屈折力、Ｄｔは処方で求めた水平方向屈折力、Ｄｖは眼鏡レンズを傾けない状態での垂直方向屈折力、Ｄｈは眼鏡レンズを傾けない状態での水平方向屈折力）から演算し、この演算値に基づいてレンズ設計することを特徴とする。ここで、眼鏡レンズを傾けない状態とは傾き角αが０°の場合である。

通常の眼鏡レンズを、ラップアラウンド型フレーム等のそり角が大きな眼鏡フレームに組み込んだ際に、眼鏡レンズの光軸が視軸に対して傾き、屈折力が変化する。変化した屈折力はマーチンの式により求められるので、眼鏡レンズの設計にあたり、マーチンの式を逆算した数式に基づいて傾けない状態の眼鏡レンズを設計する。
これにより、フレーム正面に眼鏡レンズが傾き角αだけ傾いて眼鏡フレームに取り付けられた場合に、眼鏡レンズに所望の光学特性を満たすことができる。

本発明では、前記乱視屈折力付加工程は、前記眼鏡レンズを傾けた状態での乱視の処方を得る第１ステップと、前記眼鏡レンズを傾けた状態での経線の全ての角度において同じ屈折力をもつ新たな眼鏡レンズを仮定する第２ステップと、第２ステップで仮定した眼鏡レンズの屈折力を前記数式（１）（２）から経線の角度毎に求める第３ステップと、この第３ステップで求められた経線の角度毎の数値を近似し傾ける前の眼鏡レンズの球面屈折力Ｓ、乱視屈折力Ｃ及び乱視軸Ａｘを求める第４ステップとを備えた構成が好ましい。

この構成の発明では、まず、第１ステップにおいて、眼鏡レンズを傾けた状態での乱視の処方を通常の方法によって得ておき、第２ステップにおいて、経線の全角度毎に同じ屈折力を持つ眼鏡レンズを仮定する。第２ステップで仮定された眼鏡レンズは球面であり、マーチンの式を逆算した式の適用が可能となる。そして、第３ステップにおいて、角度毎の屈折力をマーチンの式を逆算した数式から求め、第４ステップにおいて、マーチンの式を逆算した数式で求められた経線の全角度の屈折力を、例えば、離散フーリエ変換の手法を用いてサインカーブに近似し、眼鏡レンズを傾けない状態（傾き角＝０°）での球面屈折力Ｓ、乱視屈折力Ｃ及び乱視軸Ａｘを求める。
従って、本発明では、より効率的に乱視矯正を行える眼鏡レンズを提供することができる。

さらに、本発明は、前記乱視屈折力付加工程の後で、前記眼鏡レンズの物体側の屈折面又は眼球側の屈折面に前記眼鏡フレームのそり角によって生じるプリズム屈折力を付加するプリズム屈折力付加工程を備える構成が好ましい。

この構成の発明では、乱視屈折力付加工程を実施した後、既知の方法でプリズム屈折力付加工程を実施する。
そのため、本発明では、眼鏡フレームのそり角によって生じるプリズム屈折力に伴う収差を補正することができる。

本発明の眼鏡レンズは、前述の眼鏡レンズの設計方法を用いて製造されることを特徴とする。
本発明の眼鏡は，前述の眼鏡レンズを前記眼鏡フレームに取り付けることを特徴とする。

これらの構成の発明では、前述の効果を奏することができる眼鏡レンズや眼鏡を提供することができる。

以下に、本発明の一実施形態にかかる眼鏡レンズの設計方法について図面を用いて説明する。
図１は本実施形態の眼鏡の概略水平断面図である。
図１において、眼鏡は、２個の眼鏡レンズ１がそれぞれ視軸Pに対して傾いて眼鏡フレーム２に取り付けられている。
眼鏡レンズ１は、物体側に配置された光学凸面１１と、眼球側に配置された光学凹面１２とを有するメニスカスレンズである。光学凸面１１の曲率半径が所定寸法の球面状に形成されている。

眼鏡フレーム２は、そり角βが２００°以上のラップアラウンド型等の眼鏡フレームである。この眼鏡フレーム２は、その正面側が略球面状に湾曲形成され鼻をかけるためのブリッジ２１と、耳をかけるためのテンプル２２と、眼鏡レンズ１を装着するための縁部２３とが一体に形成されている。
そり角βが２００°以上の眼鏡フレーム２は、顔に沿うように曲がっているため、眼鏡レンズ１がフレーム正面に対して傾き角αだけ傾斜した状態で固定されている。
ここで、傾き角αとそり角βとは、２α＋１８０°＝βの関係を有するものであり、そり角βが２００°以上の場合には、傾き角αは１０°以上である。

そり角βが２００°以上の眼鏡フレーム２に組み込まれる眼鏡レンズ１は、通常の眼鏡レンズよりも曲率の大きいものが必要で、物体側の屈折面の曲率は、屈折力で表すと、通常５ディオプトリ以上であり、６〜１２ディオプトリの範囲が一般的である。なお、通常の眼鏡レンズはそり角βが１８０°の眼鏡フレームに組み込まれることを想定して物体側の屈折面と眼球側の屈折面が設計されている。
眼鏡レンズ１を大きなそり角βを有する眼鏡フレーム２に組み込み、眼鏡レンズ１をフレーム正面に対して傾き角αだけ傾斜させると、上下方向の屈折力はほぼそのままで、左右方向の屈折力を変えたことになり、収差が生じ、球面レンズに乱視の効果を与える。また、眼鏡レンズ１を視軸Ｐに対して傾斜させると、プリズム屈折力が生じる。

次に、本実施形態にかかる眼鏡レンズの設計方法について説明する。
［乱視屈折力付加工程］
図１で示されるように、眼鏡レンズ１を傾き角αだけ傾ける。図２（Ｂ）に示される垂直方向（傾く方向と垂直な方向）の屈折力Ｄｓと水平方向（傾く方向）の屈折力Ｄｔは、マーチンの数式（３）（４）で求めることができる。ここで、Ｄｖは眼鏡レンズを傾けない状態での垂直方向屈折力、Ｄｈは眼鏡レンズを傾けない状態での水平方向屈折力、ｎはレンズ素材の屈折率である。
Ｄｓ＝（１＋sin²α/２ｎ)Ｄｖ … 数式（３）
Ｄｔ＝（１＋（２ｎ＋１）sin²α／２ｎ）Ｄｈ … 数式（４）

処方どおりに作成した眼鏡レンズ１を傾き角αのある状態で眼鏡フレーム２に装着すると、マーチンの式（３）（４）が示すように度数が変化し、最適な屈折力（第１ステップで取得した処方のＳ，Ｃ、Ａｘ）を得ることができない。そこで、傾けた状態で最適な屈折力を得るために、マーチンの式の逆算を行い、傾けない状態でどのような屈折力のレンズを作製すればよいのかを計算する。

第１ステップ：
従来と同様の手段によって、眼鏡レンズ１を傾けた状態での乱視の処方Ｓ、Ｃ、Ａｘを得る。ここで、Ｓは球面屈折力、Ｃは乱視屈折力、Ａｘは乱視軸である。

第２ステップ：
一般に、乱視の眼鏡レンズ１では、最大屈折力の方向と最小屈折力の方向との２つの主経線があり、これらの主経線は互いに直交している。本実施形態では、図２（Ａ）に示される通り、最大屈折力をＤ１とし、最小屈折力をＤ２とすると、これらの屈折力Ｄ１とＤ２との方向を示す主経線は互いに直交している。
球面屈折力Ｓが最大屈折力Ｄ１と等しい（Ｓ＝Ｄ１）とすると、乱視屈折力Ｃは最大屈折力Ｄ１と最小屈折力Ｄ２との差と等しい（Ｃ＝Ｄ２−Ｄ１）関係が成り立つ。
経線の角度をθとして表すと、各方向（０°≦θ≦１８０°）の屈折力Ｄ（θ）は次の数式（５）で表すことができる。θ１は乱視軸を表す。
Ｄ（θ）＝Ｄ１＊cos²（θ-θ１）＋Ｄ２＊sin²(θ-θ１)
＝Ｓ＊cos²(θ−Ａｘ)＋（Ｓ＋Ｃ）sin²(θ−Ａｘ) … 数式（５）
数式（５）を用いて、眼鏡レンズ１の経線の角度θ方向の屈折力を求め、傾けた状態で経線の全ての角度において同じ前記屈折力をもつ新たな眼鏡レンズを仮定する。

第３ステップ：
(1)処方が球面（Ｃ０．００）の場合（乱視ではない）
第2ステップを省略することができ、前述の通り、傾けない状態での垂直方向屈折力をＤｖ、水平方向屈折力をＤｈとする。マーチンの式を逆算した数式は、
Ｄｖ＝Ｄｓ＊２ｎ／（２ｎ＋sin^２α） …数式（１）
Ｄｈ＝Ｄｔ＊２ｎ／（２ｎ＋（２ｎ＋１）＊sin^２α） …数式（２）
このＤｓ、Ｄｔに処方の球面屈折力Ｓを代入することで計算することができる。また、Ａｘが０°、９０°、１８０°の場合は主経線の方向がＤｓ、Ｄｔの方向と一致するため、同様に計算することができる。

(2)処方が乱視の場合
主経線が傾ける方向と一致しない乱視の眼鏡レンズ１では、直接マーチンの逆算の式に代入して計算することができない。そのため、第２ステップにより、経線の角度毎に新たな眼鏡レンズを仮定し、仮定した眼鏡レンズにマーチンの式を逆算した数式（１）（２）を適用する。
まず、第１ステップとして傾き角αに傾けた状態での最大屈折力をＤｂ１とし、最小屈折力をＤｂ２とし、さらに、経線の角度０°方向とＤｂ１の方向のなす角度をθbとする。傾けた状態で最適な屈折力（処方のS、C、Ax）を得たいので、Ｄｂ１にＳ、Ｄｂ２に（Ｓ＋Ｃ）、θbにＡｘを代入する。

続いて、加工対象である眼鏡レンズ１、つまり、傾けない状態での眼鏡レンズ１の屈折力を求める。
第２ステップとして図３（Ａ）のようなθ１（０°≦θ1≦１８０°）方向の屈折力を計算する。傾けた状態のθ1方向の屈折力Ｄｂ(θ1)は数式（５）より、
Ｄｂ（θ1)= Ｄｂ１cos^２(θ-θb)＋Ｄｂ２sin^２(θ-θb) …数式（５Ａ）
となる。ここで、図３（Ｂ）に示される通り、傾けた状態で経線の全ての角度においてＤｂ(θ1)の屈折力をもつ新たな眼鏡レンズを仮定し、マーチンの逆算の数式（１）（２）に代入する。
Ｄｖ＝Ｄｂ(θ1)＊２ｎ／(２ｎ＋sin²α) …数式（１Ａ）
Ｄｈ＝Ｄｂ(θ1)＊２ｎ／(２ｎ＋（２ｎ＋１）＊sin²α) …数式（２Ａ）
ここで、求まるＤｖは、仮定した眼鏡レンズの傾きを戻した状態での経線の角度が９０°方向の屈折力であり、Ｄｈは経線の角度が０°方向の屈折力である。また、仮定した眼鏡レンズは０°と９０°を主経線とする乱視レンズである。そして、数式（５）より、
Ｄ（θ１）＝Ｄｓｈ＊cos²θ１＋Ｄｓｖ＊sin²θ１ …数式（５Ｂ）
の式が展開され、傾けない状態のθ1方向の屈折力が求まる。実際の計算では角度θ1を所定の範囲、例えば、０〜１７９°の範囲で１°ピッチずつ計算し、それぞれの方向の乱視屈折力を求める。

第４ステップ：
第３ステップで求められた経線の角度毎の数値を近似し傾ける前の眼鏡レンズの屈折力を求める。
そのため、第３ステップで求めた経線の角度毎（１°ピッチ毎）の屈折力は、プロットしても、数式（５）の形にはならず、屈折力を単純にＳ、Ｃ、Ａｘで表現できない。そのため、第３ステップで求めた数値の近似を行う。
本実施形態では、近似の手法として様々な方法が考えられるが、例えば、離散フーリエ変換を用いる方法を採用できる。つまり、１８０個の経線の角度毎の屈折力を離散フーリエ変換し、２次までの係数ａ０、ａ１、ａ２を用いる。

乱視屈折力Ｃ、球面屈折力Ｓは、
Ｃ＝−２（ａ１² ＋ａ２²）^１／２
Ｓ＝ａ０−（Ｃ／２）
である。また、乱視軸Ａｘは
Ａｘ＝arctan(a1/a2)／２＊（１８０／π）
ただし、a1とa2の符号が異なる場合、Ａｘ＋１８０する必要がある。

以上のステップを図４に基づいて具体的に説明する。
図４は、数式（５）に基づいて得られた角度θと度数Ｄとの関係を示すグラフであり、図４（Ａ）には眼鏡レンズ１を傾けない状態のデータ、つまり、第１ステップで得た処方のデータが示されている。処方データはＳ＋４．００、Ｃ−２．００、Ａｘ＝４５°である。
図４（Ａ）において、実線で示されるＰ１は処方のままのデータであり、点線で示されるＰ２はそり角β、つまり、傾き角αを考慮したものであり、乱視屈折力付加工程を実施し、前述の近似法を用いてサインカーブフィッテイングしたデータである。Ｐ２のデータでは、Ｓ＋３．８０４、Ｃ−１．９０８、Ａｘ＝４７．７２５°となる。

図４（Ｂ）はＣ＋４．００、Ｃ−２．００、Ａｘ＝４５°の処方データの眼鏡レンズ１を傾き角αを１５°として傾かせた状態を示すものであり、実線で示されるＱ１はＰ２をマーチンの式（４）（５）で変換したデータである。Ｑ１のデータでは、Ｓ＋４．２１９、Ｃ−２．１１６、Ａｘ＝４２．２７５°となる。点線で示されるＱ２はそり角βを考慮したものであり、Ｑ１をマーチンの式（３）（４）で変換したデータである。本実施形態では、Ｐ１とＱ２とが一致するようにＰ２を求める。このＰ２のデータが本実施形態で得ようとするデータである。
つまり、本実施形態では、第２ステップにより、眼鏡レンズ１を傾けた状態での経線の全ての角度において同じ屈折力をもつ新たな眼鏡レンズを仮定し、第３ステップによって、Ｑ１で示される処方データから数式（１）（２）に基づいて経線の全角度におけるデータを算出し、これらのデータを第４ステップによって近似させて目的となるＰ２のデータを取得する。

［プリズム屈折力付加工程］
まず、屈折面に任意の設計基準点を設定する。設計基準点は任意の位置を設定できるが、通常は、遠用ビジュアルポイントが選定される。遠用ビジュアルポイントは、視軸Ｐと眼鏡レンズ１との交点である。視軸Ｐは、目の高さにある真っ直ぐ前方の物体を注視しているときの、頭部に対する眼の相対位置である第１眼位に眼がある状態での視線である。
そして、物体側の屈折面又は眼球側の屈折面にそり角βによって生じるプリズム屈折力を設計基準点において相殺するプリズム屈折力を付加する。プリズム
屈折力で付与する屈折力は通常の手法、例えば、光線追跡法で求めることができる。
なお、設計基準点を有する物体側の屈折面全体又は眼球側の屈折面全体に、そり角、度数、乱視度数による影響を同時に補正する非球面量を付加し、眼鏡レンズ全体の収差を補正する工程を必要に応じて設けてもよい。この球面量を求める工程は、具体的には、特開２００８−２６７７６公報に記載されている方法を採用する。

本実施形態の効果を確認するための実施例を図５から図８に基づいて説明する。
本実施例では、処方Ｓ＋４．００、Ｃ−２．００、Ａｘ４５°の眼鏡レンズ１を用いた。この眼鏡レンズ１の詳細なデータを表１に示す。

本実施例では、表１で示される眼鏡レンズ１を処方通りに設計したものと、マーチンの式で補正をしたものとの２つのパターンについて、光線追跡で解析した結果（表示径60mm）を示したもので、各図において、（Ａ）は目視の非点収差図であり、（Ｂ）は目視の平均度数分布図であり、（Ｃ）は目視の収差図から乱視処方度数を差し引いた乱視処方抜き目視の非点収差図である。これらの図は全て眼鏡レンズ後面側から見たときのものであり、図の幾何学中心が設計基準点（視軸Ｐと眼鏡レンズ１との交点）である。等高線は０．２５ディオプトリ毎に示した。

図５は処方通りに設計した眼鏡レンズを傾けない状態（傾き角α＝０°）で眼鏡フレームに装着した例である。図５（Ａ）で示される目視の非点収差図において、の設計基準点において、処方の度数である２をほぼ実現できていることがわかる。
この眼鏡レンズを１５°（傾き角α＝１５°）傾けると、図６に示されるものとなる。図６に示される通り、（Ｂ）の設計基準点において度数が変化し、目視の平均度数である３からズレていることがわかる。さらに、（Ｃ）の設計基準点において、０．２５から０．５の範囲内の値である、目視の収差が生じていることがわかる。

図７はマーチンの式で補正した眼鏡レンズを傾けない状態（傾き角α＝０°）で眼鏡フレームに装着した例である。
この眼鏡レンズを１５°（傾き角α＝１５°）傾けると、図８に示されるものとなる。図８に示される通り、（Ｂ）は図６（Ｂ）と比較して設計基準点における度数が処方値である２に近くなり、（Ｃ）は図６（Ｃ）と比較して設計基準点における収差が０．２５より小さく抑えられていることがわかる。

以上の通り、図８に示される眼鏡レンズ、つまり、マーチンの式で補正し傾き角αが１５°として取り付けられる眼鏡レンズのレンズ設計を行えば、図６と比較して設計基準点での度数と収差がより処方値に近くなることから、そり角βや傾き角αの影響が補正されることがわかる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本発明の眼鏡レンズ１の光学凸面１１や光学凹面１２の形状、レンズ素材の屈折率ｎ、並びに、眼鏡フレーム２の形状は前記実施形態で限定されたものに限定されるものではない。
さらに、前記実施形態では、眼鏡レンズの設計方法において、乱視屈折力付加工程の後にプリズム屈折力付加工程を加えたが、本発明では、プリズム屈折力付加工程を省略してもよい。

本発明の眼鏡レンズの設計方法は、ラップアラウンド型のそり角が大きい眼鏡フレームに組み込まれたときに装用者の視力を良好に補正する眼鏡レンズを製造する際に利用することができる。

本発明の一実施形態にかかる眼鏡の概略水平断面図。（Ａ）は最大屈折力Ｄ１と最小屈折力Ｄ２との関係を示す概略図、（Ｂ）は垂直方向屈折力Ｄｓと水平方向屈折力Ｄｔとの関係を示す概略図。（Ａ）は経線の角度θ１と屈折力Ｄｂ(θ1)との関係を示す概略図、（Ｂ）は傾けた状態で経線の全ての角度においてＤｂ(θ1)の屈折力をもつ眼鏡レンズを仮定することを説明する概略図。経線の角度θと度数Ｄとの関係を示すグラフであり、（Ａ）は眼鏡レンズを傾けない状態のデータを示し、（Ｂ）は眼鏡レンズを傾かせた状態のデータを示す。処方通りに設計した眼鏡レンズであって傾けない状態で眼鏡フレームに装着する場合を示すもので、（Ａ）は目視の非点収差図、（Ｂ）は目視の平均度数分布図、（Ｃ）は乱視処方抜き目視の非点収差図。処方通りに設計した眼鏡レンズを傾き角１５°で傾かせる場合を示すもので、（Ａ）は目視の非点収差図、（Ｂ）は目視の平均度数分布図、（Ｃ）は乱視処方抜き目視の非点収差図。マーチンの式で補正した眼鏡レンズを傾けない状態で眼鏡フレームに装着する場合を示すもので、（Ａ）は目視の非点収差図、（Ｂ）は目視の平均度数分布図、（Ｃ）は乱視処方抜き目視の非点収差図。マーチンの式で補正した眼鏡レンズを傾き角１５°で傾かせる場合を示すもので、（Ａ）は目視の非点収差図、（Ｂ）は目視の平均度数分布図、（Ｃ）は乱視処方抜き目視の非点収差図。

符号の説明

１…眼鏡レンズ、２…眼鏡フレーム、α…傾き角、β…そり角、Ｐ…視軸

Claims

そり角が２００°以上とされるとともにフレーム正面に対して傾き角αだけ傾けて眼鏡フレームに組み込まれる眼鏡レンズの設計方法であって、
前記眼鏡レンズの物体側の屈折面又は眼球側の屈折面に前記そり角によって生じる目視の非点収差及び目視の度数誤差を前記眼鏡レンズの設計基準点において相殺する乱視の屈折力を付加する乱視屈折力付加工程を備え、
この乱視屈折力付加工程は、前記眼鏡レンズを傾けない状態での球面屈折力Ｓ、乱視屈折力Ｃ及び乱視軸Ａｘを数式（１）（２）
Ｄｖ＝Ｄｓ＊２ｎ／（２ｎ＋sin^２α） …数式（１）
Ｄｈ＝Ｄｔ＊２ｎ／（２ｎ＋（２ｎ＋１）＊sin^２α） …数式（２）
（ｎはレンズ素材の屈折率、Ｄｓは処方で求めた垂直方向屈折力、Ｄｔは処方で求めた水平方向屈折力、Ｄｖは眼鏡レンズを傾けない状態での垂直方向屈折力、Ｄｈは眼鏡レンズを傾けない状態での水平方向屈折力）
から演算し、この演算値に基づいてレンズ設計することを特徴とする眼鏡レンズの設計方法。
請求項１に記載された眼鏡レンズの設計方法において、
前記乱視屈折力付加工程は、前記眼鏡レンズを傾けた状態での乱視の処方を得る第１ステップと、前記眼鏡レンズを傾けた状態での経線の全ての角度において同じ屈折力をもつ新たな眼鏡レンズを仮定する第２ステップと、第２ステップで仮定した眼鏡レンズの屈折力を前記数式（１）（２）から経線の角度毎に求める第３ステップと、この第３ステップで求められた経線の角度毎の数値を近似し傾ける前の眼鏡レンズの球面屈折力Ｓ、乱視屈折力Ｃ及び乱視軸Ａｘを求める第４ステップとを備えたことを特徴とする眼鏡レンズの設計方法。
請求項１又は請求項２に記載された眼鏡レンズの設計方法において、
前記乱視屈折力付加工程の後で、前記眼鏡レンズの物体側の屈折面又は眼球側の屈折面に前記眼鏡フレームのそり角によって生じるプリズム屈折力を付加するプリズム屈折力付加工程を備えたことを特徴とする眼鏡レンズの設計方法。
請求項１から請求項３のいずれかに記載された眼鏡レンズの設計方法を用いて製造されたことを特徴とする眼鏡レンズ。
請求項４に記載された眼鏡レンズを前記眼鏡フレームに取り付けることを特徴とする眼鏡。