JP2014002342A - セミフィニッシュレンズおよびセミフィニッシュレンズの設計方法 - Google Patents

Abstract

【課題】物体側の面がトーリック面の眼鏡レンズを加工するのに適したセミフィニッシュレンズを提供する。
【解決手段】物体側の面と眼球側の面とを有するセミフィニッシュレンズであって、物体側の面の垂直方向の面屈折力と物体側の面の水平方向の面屈折力とが異なり、かつ、眼球側の面の垂直方向の面屈折力と眼球側の面の水平方向の面屈折力とが異なるセミフィニッシュレンズを提供する。物体側の面はトーリック面またはアトーリック面であってもよく、眼球側の面はトーリック面またはアトーリック面であってもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、眼鏡レンズなどのレンズを製造する際に用いられるセミフィニッシュレンズおよびセミフィニッシュレンズの設計方法に関する。

特許文献１には、環境に対する影響が小さいメガネレンズの製造方法を提供することが記載されている。このメガネレンズの製造方法では、セミフィニッシュトレンズ製造工程において、セミフィニッシュトレンズのカバー範囲ＡをＳ度数およびＣ度数に応じて細分化して製造する。そして、メガネレンズの製造工程において、顧客からの受注データに基づいたメガネレンズのＳ度数およびＣ度数をカバー範囲Ａ内に有するセミフィニッシュトレンズを選択し、このセミフィニッシュトレンズを加工する。これにより、セミフィニッシュトレンズの加工量が減少し、切削屑や研磨屑の発生量も減少し、環境に対する影響も小さくすることができることが記載されている。

特許文献２には、通常の眼鏡レンズ用の径のセミフィニッシュトレンズブランクでラップアラウンド型の眼鏡フレームに適合する眼鏡レンズの玉型形状を確保することができるセミフィニッシュトレンズブランク及びその製造方法並びにそれを使用した眼鏡レンズを提供することが記載されている。球面の光学凸面を有する第１成形型と球面の光学凹面を有する第２成形型とを、これらの幾何中心を一致させ、かつ成形しようとするセミフィニッシュトレンズブランクが幾何中心線上においてプリズム屈折力を有するように光学凸面と光学凹面とを対向配置して成形することにより、両面が球面で構成されて幾何中心線上においてプリズム屈折力を有するセミフィニッシュトレンズブランクを製造することが記載されている。

特開２００７−２４０５５３号公報 特開２００８−１５８４９４号公報

物体側の面（凸面）がトーリック形状をした眼鏡レンズが提供され始めている。トーリック形状の一例は、水平方向のカーブ（面屈折力）が垂直方向のカーブ（面屈折力）と比べ、深い（大きい）ものである。凸面がトーリック形状をした眼鏡レンズを製造する際には、凸面がトーリック形状、凹面（切削される面）が球面のセミフィニッシュレンズが使用されている。しかしながら、本願の発明者らの検討の結果、このようなセミフィニッシュレンズを使用すると、切削されて眼鏡レンズとして使用されない領域が存在することが明らかとなってきた。

本発明の目的は、眼鏡レンズを製造する際の製造時間および製造コストを抑制できるセミフィニッシュレンズおよびセミフィニッシュレンズの設計方法を提供することである。

本発明の一態様は、物体側の面と眼球側の面とを有するセミフィニッシュレンズであって、物体側の面の垂直方向の面屈折力と前記物体側の面の水平方向の面屈折力とが異なり、かつ、眼球側の面の垂直方向の面屈折力と前記眼球側の面の水平方向の面屈折力とが異なる、セミフィニッシュレンズである。物体側の面（凸面）の面屈折力が大きいと、眼球側の面（凹面）側の面屈折力も大きくなる傾向がある。したがって、垂直方向の面屈折力と水平方向の面屈折力とが異なる物体側の面を備えたセミフィニッシュレンズにおいて、眼球側の面の垂直方向の面屈折力と水平方向の面屈折力とが異なるレンズとすることにより、セミフィニッシュレンズから眼鏡レンズなどのフィニッシュレンズ（以下「眼鏡レンズ」と言う）を製造する際に、フィニッシュレンズとして使用されずに切削される領域を縮減でき、製造時間および製造コストを抑制できる。なお、物体側の面の垂直方向の面屈折力と物体側の面水平方向の面屈折力とが異なるとは、少なくとも物体側の面の垂直方向の経線上の任意の点における屈折力と物体側の面の水平方向の経線上の任意の点における屈折力とが異なることを意味する。眼球側の面についても同様である。

このセミフィニッシュレンズにおいて、物体側の面の垂直方向の面屈折力と水平方向の面屈折力との大小関係が、眼球側の面の垂直方向の面屈折力と水平方向の面屈折力の大小関係と一致することが望ましい。物体側の面の垂直方向の面屈折力に対して水平方向の面屈折力が大きい場合は、眼球側の垂直方向の面屈折力に対して水平方向の面屈折力が大きくなることが多い。垂直方向と水平方向とが逆の場合も同様である。したがって、物体側の面の垂直方向の面屈折力と水平方向の面屈折力との大小関係とが一致するように、セミフィニッシュレンズの眼球側の面の垂直方向の面屈折力と水平方向の面屈折力との大小関係を設定することによりフィニッシュレンズとして使用されずに切削される領域を縮減できる。

垂直方向の面屈折力と水平方向の面屈折力とが異なる物体側の面の典型的なものはトーリック面またはアトーリック面を含む面であり、垂直方向の面屈折力と水平方向の面屈折力とが異なる眼球側の面の典型的なものはトーリック面またはアトーリック面を含む面である。

本発明の他の態様の１つは、垂直方向の面屈折力と水平方向の面屈折力とが異なる物体側の面を有するセミフィニッシュレンズの製造方法であって、セミフィニッシュレンズから加工が予定されている眼鏡仕様の範囲内における、垂直方向の最大床高さおよび水平方向の最大床高さをそれぞれ求め、垂直方向の面屈折力と水平方向の面屈折力とが異なる眼球側の面を設計することを含む、方法である。垂直方向の最大床高さおよび水平方向の最大床高さに基づいて眼球側の面を設計することにより、垂直方向の面屈折力と水平方向の面屈折力とが異なる眼球側の面を備え、眼鏡レンズに加工する際の削り代が必要十分であるセミフィニッシュレンズを製造できる。

セミフィニッシュレンズの概要を示す断面図。 トーリック面を備えた眼鏡レンズを示す図。 Ｓ度数およびＣ度数の範囲を示す図。 最大値が得られる条件を示す図。 実施例１の最大値を示す図。 比較例１の最大値を示す図。 比較例１のセミフィニッシュレンズの値と実施例１のセミフィニッシュレンズの値を比較した図。 図８（ａ）は比較例のセミフィニッシュレンズを示し、図８（ｂ）は実施例のセミフィニッシュレンズを示す図。 Ｓ度数およびＣ度数の範囲を示す図。 最大値が得られる条件を示す図。 実施例２の最大値を示す図。 比較例２のセミフィニッシュレンズの値と実施例２のセミフィニッシュレンズの値を比較した図。 Ｓ度数およびＣ度数の範囲を示す図。 最大値が得られる条件を示す図。 実施例３の最大値を示す図。 比較例３のセミフィニッシュレンズの値と実施例３のセミフィニッシュレンズの値を比較した図。 Ｓ度数およびＣ度数の範囲を示す図。 最大値が得られる条件を示す図。 実施例４の最大値を示す図。 比較例４のセミフィニッシュレンズの値と実施例４のセミフィニッシュレンズの値を比較した図。 セミフィニッシュレンズの設計および製造方法を示すフローチャート。

図１にセミフィニッシュレンズの概略構成を示している。セミフィニッシュレンズ１は、所定のレンズ玉型が取れる（眼鏡フレームの形状に合った形状に眼鏡レンズが加工できる）大きさのレンズ径（外径）Ｒ、中心厚Ｔｃ、コバ厚Ｔｅを有するレンズである、セミフィニッシュレンズは、一般に、平面視（光軸の方向から見た場合）において円形または略楕円形状に形成される。コバ厚Ｔｅの代わりに、セミフィニッシュレンズ１の凸面（物体側の面）２の形状とコバ厚Ｔｅとにより決まる床高さＨで形状を規定してもよい。床高さＨと中心厚Ｔｃから凹面（眼球側の面）３の高さ（凹面高さ）ＣＨが得られる。このセミフィニッシュレンズ１においては、枠入れされたときに目の正面に来るべきレンズ上の点であるフィッティングポイント（ＦＰ）がレンズの幾何学中心（レンズの中心点（ＧＣ）、以下レンズ中心ＧＣとも言う）に来るようにレイアウトされている。

従来品も含めたセミフィニッシュレンズ１の一般的な設計手順は以下の通りである。
１．凸面（物体側の面）２の形状を決定する。
２．完成品レンズの設計を決定する。
３．各セミフィニッシュレンズの製作範囲を決める。製作範囲には眼鏡処方と外径αとで決まる複数の製作条件ＭＣが含まれる。眼鏡処方には、たとえば、度数（累進屈折力レンズでは遠用度数、Ｓ度数（Ｓｐｈ））、乱視度数（Ｃ度数（Ｃｙｌ））、乱視の角度（乱視軸（Ａｘ））、加入度（Ａｄｄ）、プリズム度数（Ｐｒｉｓｍ）などが含まれる。
４．製作範囲内におけるレンズ設計を行い、それぞれの製作条件ＭＣで必要とする中心厚Ｔｃおよびコバ厚Ｔｅ（床高さＨ）を求め、求められた中心厚Ｔｃおよびコバ厚Ｔｅ（床高さＨ）の中で最大の中心厚（最大中心厚）Ｔｃｍおよび最大コバ厚Ｔｅｍ（最大床高さＨｍ）を求める。
５．凸面２の形状、最大中心厚Ｔｃｍ、最大床高さＨｍ(最大コバ厚Ｔｅｍ)と、加工時における取代を加味して凹面カーブの大きさを求める。これによりセミフィニッシュレンズ１の凹面３の形状が決まるので、セミフィニッシュレンズ１を事前に製造しておくことができる。

近年、眼鏡レンズにおいて物体側の面がトーリック形状を含み、眼球側の面も物体側の面のトーリック形状による面屈折力をキャンセルするようなトーリック形状を含むレンズの提供が開始されている。物体側の面のトーリック形状の一例は、レンズの物体側の面の水平方向のカーブ（水平方向の面屈折力、水平方向のベースカーブ）ＢＣｈが垂直方向のカーブ（垂直方向の面屈折力、垂直方向のベースカーブ）ＢＣｖと比べて深い（曲率が大きい、曲率半径が小さい）カーブになるものである。このようなトーリック面を水平トーリック面と称することにする。水平トーリック面の要素を含む物体側の面では、レンズ中心ＧＣにおいて、水平方向の面屈折力ＯＰＨｃが垂直方向の面屈折力ＯＰＶｃよりも大きい。

物体側の面が水平トーリック面の要素を含むレンズの眼球側の面は、物体側の面の水平トーリック面の要素による面屈折力をキャンセルする面屈折力を有する。したがって、眼球側の面も水平トーリック面の要素を含み、物体側の面のベースカーブが深いほど、眼球側の面の凹面カーブも深くなる傾向がある。また、眼球側の面の水平方向のカーブ（水平方向の面屈折力、水平方向の凹面カーブ）ＣＣｈが垂直方向のカーブ（垂直方向の面屈折力、垂直方向の凹面カーブ）ＣＣｖよりも深い（曲率が大きい、曲率半径が小さい）カーブとなる。

眼球側の面のカーブが深いと床高さＨも高くなる。したがって、凸面２がレンズの物体側の面と同じ水平トーリック面要素を含むセミフィニッシュレンズ１においては、水平方向の床高さＨが最も高くなる。このため、水平トーリック面の要素を含むレンズを製造するためのセミフィニッシュレンズ１においては、水平方向の凹面カーブＣＣｈから求めたカーブを基準とし凹面３の設計を行えば、所定のレンズ玉型が取れる大きさのものが得られ、セミフィニッシュレンズ１として十分な大きさ（サイズ）のレンズが得られることが分かる。最大床高さＨｍを満足するようなセミフィニッシュレンズ１を提供することは凸面２が球面のレンズのセミフィニッシュレンズを製造する際に採用されている方法である。

以下においては、凸面２が水平トーリック面の要素を含むセミフィニッシュレンズ１を、水平方向の最大床高さＨｈｍを基準として設計および製造した例を比較例とする。一方、凸面２が水平トーリック面の要素を含むセミフィニッシュレンズ１を、水平方向の最大床高さＨｈｍと垂直方向の最大床高さＨｖｍとを別々に評価して設計および製造した例を実施例とする。

本願の発明者らは、凸面２が水平トーリック面の要素を含むセミフィニッシュレンズ１からレンズを製造する際に、従来と同様に最大床高さＨｍのみに着目して製造したセミフィニッシュレンズ１を利用したのでは、レンズとして利用される可能性がない領域があることを見出した。すなわち、最大床高さＨｍのみに着目して製造したセミフィニッシュレンズ１では、セミフィニッシュレンズ１の製作範囲内に含まれる全ての製作条件ＭＣで切削されてしまう無駄な領域ができていることが判明した。以下においては、無駄な領域の存在および、水平方向の最大床高さＨｈｍと垂直方向の最大床高さＨｖｍとを別々に評価してセミフィニッシュレンズ１を設計および製造することにより、上記無駄な領域を削減できることを確認する。

図２に、レンズ全体として屈折力のないプラノレンズ１０（セミフィニッシュレンズ）を例にし、垂直方向と水平方向のカーブの違いを示す。物体側の面１２の凸面カーブＢＣにおいて、垂直方向のカーブＢＣｖよりも、水平方向のカーブＢＣｈが深くなっている。したがって、床高さＨは、垂直方向Ｈｖよりも水平方向Ｈｈの方が高くなる。眼球側の面１３の水平方向の凹面カーブＣＣｈの曲率半径Ｒ１と、垂直方向の凹面カーブＣＣｖの曲率半径Ｒ２とを比較した場合、水平方向の凹面カーブＣＣｈの曲率半径Ｒ１の方が小さくなる。このようなレンズ１０を加工するためのセミフィニッシュレンズ１を製造する際に、床高さＨが最大になる水平方向にのみ着目する比較例に対し、垂直方向にも着目する実施例の方が、加工時にいっそう無駄の少ないセミフィニッシュレンズ１を提供できる。

ケース１（実施例１、比較例１）
このケースでは、凸面２が水平トーリック面の要素を含む単焦点レンズ用のセミフィニッシュレンズ１を比較例および実施例の条件で設計および製造した。製作範囲内の製作条件ＭＣは以下の通りである。
基材の屈折率： １．６７
凸面形状： トーリック面要素（水平トーリック面 ２．０Ｄ）
ＯＰＨｃ（ａｔ ＧＣ）： ５．０Ｄ
ＯＰＶｃ（ａｔ ＧＣ）： ３．０Ｄ
Ｓ度数（Ｓｐｈ）： 図３に示す範囲
Ｃ度数（Ｃｙｌ）： 図３に示す範囲
乱視の角度（Ａｘ）： ０〜１７９度
プリズム度数（Ｐｒｉｓｍ）： ０．０Ｄ
外径： ８０ｍｍ
取り代： １．０ｍｍ
なお、面屈折力はディオプタ（Ｄ）で示す。以下においても同様である。

この範囲内の各製作条件ＭＣでレンズを設計し、セミフィニッシュレンズ１の製造に必要な条件を得た。図４に、各製作条件の中で、セミフィニッシュレンズ１のレンズ厚みに関する最大値が得られた条件１−１〜１−３を示し、図５に実施例１のセミフィニッシュレンズ１を設計するためのレンズ厚みに関する最大値を示し、図６に比較例１のセミフィニッシュレンズを設計するためのレンズ厚みに関する最大値を示す。

０度および１８０度で示す水平方向の最大床高さＨｈｍは１４．５９ｍｍであるが、９０度および２７０度で示す垂直方向の最大床高さＨｖｍは１１．６０ｍｍであることが分かる。

図７に、比較例１で設計製造したセミフィニッシュレンズの各値と、実施例１で設計製造したセミフィニッシュレンズ１の各値と、それらの差分とを示す。

なお、凹面３の水平方向および垂直方向の凹面カーブ（バックカーブ）ＣＣｈおよびＣＣｖは次のように求められる。まず、最大床高さＨｈｍおよびＨｖｍと中心厚Ｔｃより、図１に示すように凹面高さＣＨを求め、それぞれの凹面カーブＣＣｈおよびＣＣｖの曲率Ｃを以下の式（１）により求める。その後、曲率Ｃをカーブ値（ディオプタ（Ｄ））に変換する。なお、凹面高さＣＨおよび曲率Ｃは凹面のみを対象とし、プラスの値とする。
Ｃ＝２ＣＨ／（ＣＨ^２＋Ｒ^２） ・・・（１）

図８（ａ）に比較例１で設計および製造されたセミフィニッシュレンズ９を示し、図８（ｂ）に実施例１で設計および製造されたセミフィニッシュレンズ１を示している。図８（ａ）および図８（ｂ）では、セミフィニッシュレンズの垂直方向の断面図と水平方向の断面図とを重ねて示している。比較例１では、水平方向および垂直方向の最大床高さＨｍを使用してセミフィニッシュレンズ９を設計および製造するため、凹面３は面屈折力が８．６Ｄの球面になる。これに対し、実施例１では、水平方向の最大床高さＨｈｍおよび垂直方向の最大床高さＨｖｍを個別に評価して凹面３を設計および製造する。このため、凹面３は水平方向の面屈折力ＳＩＰｈが８．６Ｄ、垂直方向の面屈折力ＳＩＰｖが６．５Ｄのトーリック面（水平トーリック面）となる。

この凹面３がトーリック面となったセミフィニッシュレンズ１は、図５に示したように、セミフィニッシュレンズ１の製作範囲内のすべての製作条件ＭＣを満足するものである。したがって、凹面３をトーリック面にすることにより、セミフィニッシュレンズの体積を１４％（５．９ｃｍ^３）も削減できる。このため、セミフィニッシュレンズ１の製造に要するコストを低減できる。また、セミフィニッシュレンズ１からレンズ１０を加工する際に切削などにより削られる量を削減でき、加工の手間と時間とを削減できる。

このように、凸面２がトーリック面のセミフィニッシュレンズ１においては、凹面３もトーリック面であることが有効であることがわかった。ケース１のセミフィニッシュレンズ１は、凸面２のレンズ中心ＧＣの水平方向の面屈折力ＯＰＨｃが５．０Ｄ、垂直方向の面屈折力ＯＰＶｃが３．０Ｄであり、凹面３のレンズ中心ＧＣの水平方向の面屈折力ＳＩＰＨｃが８．６Ｄ、垂直方向の面屈折力ＳＩＰＶｃが６．５Ｄである。したがって、凸面２のレンズ中心ＧＣの水平方向の面屈折力ＯＰＨｃと垂直方向の面屈折力ＯＰＶｃとの大小関係は、凹面３のレンズ中心ＧＣの水平方向の面屈折力ＳＩＰＨｃと垂直方向の面屈折力ＳＩＰＶｃとの大小関係と同じであるが、面屈折力の値および差は同一にはならなかった。

ケース２（実施例２、比較例２）
このケースでは、凸面２が水平トーリック面の要素を含む累進屈折力レンズ（内面累進レンズ）用のセミフィニッシュレンズ１を比較例および実施例の条件で設計および製造した。製作範囲内の製作条件ＭＣは以下の通りである。
基材の屈折率： １．６７
凸面形状： トーリック面要素（水平トーリック面 ２．０Ｄ）
ただし、水平方向は非球面（アトーリック、詳細は以下に述べる）
ＯＰＨｃ（ａｔ ＧＣ）： ５．０Ｄ
ＯＰＶｃ（ａｔ ＧＣ）： ３．０Ｄ
Ｓ度数（Ｓｐｈ）： 図９（ａ）に示す範囲
Ｃ度数（Ｃｙｌ）： 図９（ａ）に示す範囲
乱視の角度（Ａｘ）： ０〜１７９度
加入度（Ａｄｄ）： 図９（ｂ）に示す範囲
プリズム度数（Ｐｒｉｓｍ）： ０．０Ｄ
外径： ８０ｍｍ
取り代： １．０ｍｍ
凸面２はアトーリック面の要素を含む。具体的には、垂直方向の面屈折力ＯＰＶ（３．０Ｄ）は一定であり、凸面２の垂直方向（９０度−２７０度）に沿って水平方向（左右方向、０度−１８０度）にレンズ中心ＧＣから左右それぞれ５ｍｍの水平方向の面屈折力ＯＰＨは一定（５．０Ｄ）であり、左右３０ｍｍをターゲットとして面屈折力ＯＰＨが２．５Ｄになるように凸面２を形成している。

この範囲内の各製作条件ＭＣでレンズを設計しセミフィニッシュレンズ１の製造に必要な条件を得た。図１０に、各製作条件の中で、セミフィニッシュレンズ１のレンズ厚みに関する最大値が得られた条件２−１〜２−４を示し、図１１に実施例２のセミフィニッシュレンズ１を設計するためのレンズ厚みに関する最大値を示す。比較例２のセミフィニッシュレンズ９は、図１１の０度、９０度、１８０度および２７０度の床高さの中の最大床高さＨｍを用いて設計する。

このケース２においても、０度および１８０度で示す水平方向の最大床高さＨｈｍは１６．１２ｍｍであるが、９０度および２７０度で示す垂直方向の最大床高さＨｖｍは１２．４８ｍｍであることが分かった。したがって、凹面３が非球面のセミフィニッシュレンズ１は効果的であることが分かる。

図１２に、比較例２で設計製造したセミフィニッシュレンズ９の各値と、実施例２で設計製造したセミフィニッシュレンズ１の各値と、それらの差分とを示す。比較例２では、水平方向および垂直方向の最大床高さＨｍを使用してセミフィニッシュレンズ９を設計および製造するため、凹面３は面屈折力が７．６Ｄの球面になる。これに対し、実施例２では、水平方向の最大床高さＨｈｍおよび垂直方向の最大床高さＨｖｍを個別に評価して凹面３を設計および製造する。このため、凹面３は水平方向の面屈折力ＳＩＰｈが７．６Ｄ、垂直方向の面屈折力ＳＩＰｖが５．０Ｄのトーリック面（水平トーリック面）となる。

この凹面３がトーリック面となったセミフィニッシュレンズ１は、図９（ａ）および（ｂ）に示した、セミフィニッシュレンズ１の製作範囲内のすべての製作条件ＭＣを満足するものである。したがって、凹面３をトーリック面にすることにより、セミフィニッシュレンズの体積を１０．９％（５．６ｃｍ^３）も削減できる。このため、経済的なセミフィニッシュレンズ１を製造でき、セミフィニッシュレンズ１からレンズ１０を加工する時間およびコストも削減できる。

このように、凸面２がアトーリック面のセミフィニッシュレンズ１においては、凹面３がトーリック面であることが有効であることがわかった。ケース２のセミフィニッシュレンズ１は、凸面２のレンズ中心ＧＣの水平方向の面屈折力ＯＰＨｃが５．０Ｄ、垂直方向の面屈折力ＯＰＶｃが３．０Ｄであり、凹面３のレンズ中心ＧＣの水平方向の面屈折力ＳＩＰＨｃが７．６Ｄ、垂直方向の面屈折力ＳＩＰＶｃが５．０Ｄである。したがって、凸面２のレンズ中心ＧＣの水平方向の面屈折力ＯＰＨｃと垂直方向の面屈折力ＯＰＶｃとの大小関係は、凹面３のレンズ中心ＧＣの水平方向の面屈折力ＳＩＰＨｃと垂直方向の面屈折力ＳＩＰＶｃとの大小関係と同じであるが、面屈折力の値および差は同一にはならなかった。

ケース３（実施例３、比較例３）
このケースでは、凸面２が水平トーリック面の要素を含む累進屈折力レンズ（外面逆累進レンズ）用のセミフィニッシュレンズ１を比較例および実施例の条件で設計および製造した。製作範囲内の製作条件ＭＣは以下の通りである。
基材の屈折率： １．６７
凸面形状： トーリック面要素を含む
ただし、水平方向は非球面（アトーリック、詳細は以下に述べる）
遠用部 ＯＰＨｃ（ａｔ ＧＣ）： ５．０Ｄ
ＯＰＶｃ（ａｔ ＧＣ）： ４．０Ｄ （トーリック面要素 １．０Ｄ）
近用部 ＯＰＨ： ５．０Ｄ
ＯＰＶ： ３．０Ｄ （トーリック面要素 ２．０Ｄ）
Ｓ度数（Ｓｐｈ）： 図１３（ａ）に示す範囲
Ｃ度数（Ｃｙｌ）： 図１３（ａ）に示す範囲
乱視の角度（Ａｘ）： ０〜１７９度
加入度（Ａｄｄ）： 図１３（ｂ）に示す範囲
プリズム度数（Ｐｒｉｓｍ）： ０．０Ｄ
外径： ８０ｍｍ
取り代： １．０ｍｍ
凸面２はアトーリック面の要素を含む。具体的には、垂直方向の面屈折力ＯＰＶは遠用部および近用部で一定であり、凸面２の垂直方向（９０度−２７０度）に沿って水平方向（左右方向、０度−１８０度）にレンズ中心ＧＣから左右それぞれ５ｍｍの水平方向の面屈折力ＯＰＨは一定（５．０Ｄ）であり、左右３０ｍｍをターゲットとして面屈折力ＯＰＨが３．５Ｄになるように凸面２を形成している。

この範囲内の各製作条件ＭＣでレンズを設計しセミフィニッシュレンズ１の製造に必要な条件を得た。図１４に、各製作条件の中で、セミフィニッシュレンズ１のレンズ厚みに関する最大値が得られた条件３−１〜３−４を示し、図１５に実施例３のセミフィニッシュレンズ１を設計するためのレンズ厚みに関する最大値を示す。比較例３のセミフィニッシュレンズ９は、図１５の０度、９０度、１８０度および２７０度の床高さの中の最大床高さＨｍを用いて設計する。

このケース３においても、０度および１８０度で示す水平方向の最大床高さＨｈｍは１９．７１ｍｍであるが、９０度および２７０度で示す垂直方向の最大床高さＨｖｍは１７．００ｍｍであることが分かった。したがって、凹面３が非球面のセミフィニッシュレンズ１は効果的であることが分かる。

図１６に、比較例３で設計製造したセミフィニッシュレンズ９の各値と、実施例３で設計製造したセミフィニッシュレンズ１の各値と、それらの差分とを示す。比較例３では、水平方向および垂直方向の最大床高さＨｍを使用してセミフィニッシュレンズ９を設計および製造するため、凹面３は面屈折力が１０．１Ｄの球面になる。これに対し、実施例３では、水平方向の最大床高さＨｈｍおよび垂直方向の最大床高さＨｖｍを個別に評価して凹面３を設計および製造する。このため、凹面３は水平方向の面屈折力ＳＩＰｈが１０．１Ｄ、垂直方向の面屈折力ＳＩＰｖが８．４Ｄのトーリック面（水平トーリック面）となる。

この凹面３がトーリック面となったセミフィニッシュレンズ１は、図１３（ａ）および（ｂ）に示した、セミフィニッシュレンズ１の製作範囲内のすべての製作条件ＭＣを満足するものである。したがって、凹面３をトーリック面にすることにより、セミフィニッシュレンズの体積を１２．０％（７．１ｃｍ^３）も削減できる。このため、経済的なセミフィニッシュレンズ１を製造でき、セミフィニッシュレンズ１からレンズ１０を加工する時間およびコストも削減できる。

このように、凸面２がアトーリック面で逆累進のセミフィニッシュレンズ１においても、凹面３がトーリック面であることが有効であることがわかった。ケース３のセミフィニッシュレンズ１は、凸面２のレンズ中心ＧＣの水平方向の面屈折力ＯＰＨｃが５．０Ｄ、垂直方向の面屈折力ＯＰＶｃが４．０Ｄであり、凹面３のレンズ中心ＧＣの水平方向の面屈折力ＳＩＰＨｃが１０．１Ｄ、垂直方向の面屈折力ＳＩＰＶｃが８．４Ｄである。したがって、凸面２のレンズ中心ＧＣの水平方向の面屈折力ＯＰＨｃと垂直方向の面屈折力ＯＰＶｃとの大小関係は、凹面３のレンズ中心ＧＣの水平方向の面屈折力ＳＩＰＨｃと垂直方向の面屈折力ＳＩＰＶｃとの大小関係と同じであるが、面屈折力の値および差は同一にはならなかった。

ケース４（実施例４、比較例４）
このケースでは、凸面２が水平トーリック面の要素を含む累進屈折力レンズ（外面累進レンズ）用のセミフィニッシュレンズ１を比較例および実施例の条件で設計および製造した。製作範囲内の製作条件ＭＣは以下の通りである。
基材の屈折率： １．６７
凸面形状： トーリック面要素を含む
ただし、水平方向は非球面（アトーリック、詳細は以下に述べる）
遠用部 ＯＰＨｃ（ａｔ ＧＣ）： ４．０Ｄ
ＯＰＶｃ（ａｔ ＧＣ）： ２．０Ｄ （トーリック面要素 ２．０Ｄ）
近用部 ＯＰＨ： ４．０Ｄ
ＯＰＶ： ３．０Ｄ （トーリック面要素 １．０Ｄ）
Ｓ度数（Ｓｐｈ）： 図１７（ａ）に示す範囲
Ｃ度数（Ｃｙｌ）： 図１７（ａ）に示す範囲
乱視の角度（Ａｘ）： ０〜１７９度
加入度（Ａｄｄ）： 図１７（ｂ）に示す範囲
プリズム度数（Ｐｒｉｓｍ）： ０．０Ｄ
外径： ７０ｍｍ
取り代： １．０ｍｍ
凸面２はアトーリック面の要素を含む。具体的には、垂直方向の面屈折力ＯＰＶは遠用部および近用部で一定であり、凸面２の垂直方向（９０度−２７０度）に沿って水平方向（左右方向、０度−１８０度）にレンズ中心ＧＣから左右それぞれ８ｍｍの水平方向の面屈折力ＯＰＨは一定（４．０Ｄ）であり、左右４０ｍｍをターゲットとして面屈折力ＯＰＨが０．０１Ｄになるように凸面２を形成している。

この範囲内の各製作条件ＭＣでレンズを設計しセミフィニッシュレンズ１の製造に必要な条件を得た。図１８に、各製作条件の中で、セミフィニッシュレンズ１のレンズ厚みに関する最大値が得られた条件４−１〜４−４を示し、図１９に実施例４のセミフィニッシュレンズ１を設計するためのレンズ厚みに関する最大値を示す。比較例４のセミフィニッシュレンズ９は、図１９の０度、９０度、１８０度および２７０度の床高さの中の最大床高さＨｍを用いて設計する。

このケース４においても、０度および１８０度で示す水平方向の最大床高さＨｈｍは１４．４１ｍｍであるが、９０度および２７０度で示す垂直方向の最大床高さＨｖｍは１１．７２ｍｍであることが分かった。したがって、凹面３が非球面のセミフィニッシュレンズ１は効果的であることが分かる。

図２０に、比較例４で設計製造したセミフィニッシュレンズ９の各値と、実施例４で設計製造したセミフィニッシュレンズ１の各値と、それらの差分とを示す。比較例４では、水平方向および垂直方向の最大床高さＨｍを使用してセミフィニッシュレンズ９を設計および製造するため、凹面３は面屈折力が８．１Ｄの球面になる。これに対し、実施例４では、水平方向の最大床高さＨｈｍおよび垂直方向の最大床高さＨｖｍを個別に評価して凹面３を設計および製造する。このため、凹面３は水平方向の面屈折力ＳＩＰｈが８．１Ｄ、垂直方向の面屈折力ＳＩＰｖが５．５Ｄのトーリック面（水平トーリック面）となる。

この凹面３がトーリック面となったセミフィニッシュレンズ１は、図１７（ａ）および（ｂ）に示した、セミフィニッシュレンズ１の製作範囲内のすべての製作条件ＭＣを満足するものである。したがって、凹面３をトーリック面にすることにより、セミフィニッシュレンズの体積を８．２％（３．２ｃｍ^３）も削減できる。このため、経済的なセミフィニッシュレンズ１を製造でき、セミフィニッシュレンズ１からレンズ１０を加工する時間およびコストも削減できる。

このように、凸面２がアトーリック面で逆累進のセミフィニッシュレンズ１においても、凹面３がトーリック面であることが有効であることがわかった。ケース４のセミフィニッシュレンズ１は、凸面２のレンズ中心ＧＣの水平方向の面屈折力ＯＰＨｃが４．０Ｄ、垂直方向の面屈折力ＯＰＶｃが２．０Ｄであり、凹面３のレンズ中心ＧＣの水平方向の面屈折力ＳＩＰＨｃが８．１Ｄ、垂直方向の面屈折力ＳＩＰＶｃが５．５Ｄである。したがって、凸面２のレンズ中心ＧＣの水平方向の面屈折力ＯＰＨｃと垂直方向の面屈折力ＯＰＶｃとの大小関係は、凹面３のレンズ中心ＧＣの水平方向の面屈折力ＳＩＰＨｃと垂直方向の面屈折力ＳＩＰＶｃとの大小関係と同じであるが、面屈折力の値および差は同一にはならなかった。

図２１に、セミフィニッシュレンズ１を設計および製造する工程をフローチャートにより示している。まず、ステップ５１において、凸面（物体側の面）２の形状を決定する。次に、ステップ５２において、単焦点、累進（内面累進、逆累進、外面累進）などの完成品レンズの設計を決定する。ステップ５３において、各セミフィニッシュレンズの製作範囲を決める。ステップ５４において、製作範囲内におけるレンズ設計を行い、それぞれの製作条件ＭＣで必要とする中心厚Ｔｃおよびコバ厚Ｔｅ（床高さＨ）を求め、求められた中心厚Ｔｃおよびコバ厚Ｔｅ（床高さＨ）の中で最大の中心厚（最大中心厚）Ｔｃｍおよび最大コバ厚Ｔｅｍ（最大床高さＨｍ）を求める。

ステップ５５において、凸面２の形状、最大中心厚Ｔｃｍ、最大床高さＨｍ(最大コバ厚Ｔｅｍ)と、加工時における取代を加味して凹面（眼球側の面）３のカーブの大きさを求める。この際、本例においては、垂直方向の最大床高さＨｖｍ、および水平方向の最大床高さＨｈｍをそれぞれ求め、中心点（レンズ中心）ＧＣにおける垂直方向の面屈折力ＳＩＶＰｃと水平方向の面屈折力ＳＩＨＰｃとが異なる凹面３を設計する。セミフィニッシュレンズ１の設計、例えばステップ５１からステップ５５は、コンピューターで制御可能な設計プログラムによって行うことができる。

ステップ５６において、上記により設計されたセミフィニッシュレンズ１をモールドなどの適当な方法により製造し、ストックする。このことにより、所望の眼鏡レンズを迅速に加工し市場に供給できる。

なお、上記では、凸面に、水平方向の面屈折力が垂直方向の面屈折力よりも大きい、水平トーリック面を含むケースを説明したが、凸面に、垂直方向の面屈折力が水平方向の面屈折力よりも大きい、垂直トーリック面を含むケースにおいても同様である。この場合、凹面のレンズ中心ＧＣにおける垂直方向の面屈折力は水平方向の面屈折力と異なり、垂直方向の面屈折力の方が水平方向の面屈折力よりも大きくなる。

１、９ セミフィニッシュレンズ

Claims (5)

1. 物体側の面と眼球側の面とを有するセミフィニッシュレンズであって、
   物体側の面の垂直方向の面屈折力と前記物体側の面の水平方向の面屈折力とが異なり、かつ、
   眼球側の面の垂直方向の面屈折力と前記眼球側の面の水平方向の面屈折力とが異なる、セミフィニッシュレンズ。
2. 請求項１において、
   前記物体側の面の垂直方向の面屈折力と水平方向の面屈折力との大小関係が、前記眼球側の面の垂直方向の面屈折力と水平方向の面屈折力の大小関係と一致する、セミフィニッシュレンズ。
3. 請求項１または２において、
   前記物体側の面はトーリック面またはアトーリック面を含み、
   前記眼球側の面はトーリック面またはアトーリック面を含む、セミフィニッシュレンズ。
4. 垂直方向の面屈折力と水平方向の面屈折力とが異なる物体側の面を有するセミフィニッシュレンズの設計方法であって、
   前記セミフィニッシュレンズから加工が予定されている眼鏡仕様の範囲内における、垂直方向の最大床高さおよび水平方向の最大床高さに基づいて、垂直方向の面屈折力と水平方向の面屈折力とが異なる眼球側の面を設計することを含む、
   セミフィニッシュレンズの設計方法。
5. 請求項４において、
   前記眼球側の面を設計することは、トーリック面またはアトーリック面を形成することを含む、セミフィニッシュレンズの設計方法。

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