JP2019211543A - 累進屈折力レンズの設計方法 - Google Patents

Abstract

【課題】累進屈折力レンズにおける光学特性とレンズの薄さとを良好にバランスさせることが可能な累進屈折力レンズの設計方法を提供する。【解決手段】内面２０が非球面で構成され且つ内面２０が累進面形状を有する累進屈折力レンズの設計方法であって、内面２０に非球面成分を付加するに際し、レンズを、装用基準の位置Ｏを中心とし、上部が直径３０mmの半円で、下部が子午線方向に長軸を有する長径４０mmで短径３０mmの半楕円で囲まれた範囲を含む第１領域３１と、第１領域３１の外側に形成された第２領域３２と、第２領域３２の外側でレンズ縁部を含む第３領域３３と、に区画して、優先的に改善されるべき項目として、第１領域３１において平均度数変化および非点収差を、第３領域３３においてレンズ厚を設定し、各領域における改善項目の目標を満足する非球面成分をシミュレーションにより求めて、内面２０における遠用部１２および近用部１４に付加する。【選択図】 図５

Description

この発明は、累進屈折力レンズの設計方法に関する。

従来、老視などの調整力の不足を補うための眼鏡用レンズとして累進屈折力レンズが用いられている。累進屈折力レンズは、遠方視のための遠用部と、近方視のための近用部と、これら遠用部および近用部の間に設けられた中間視のための累進部とを有し、遠距離から近距離まで連続的に明視することができる利点がある。しかしながら、限られたレンズの面積のなかで遠用部、近用部および累進部を配置するため、像を明瞭に視認できる明視領域は、遠・中・近のそれぞれにおいて広さが十分でない。このため累進屈折力レンズでは非点収差をできるだけ抑えて、明視領域の拡大を図るための工夫がなされている（例えば、下記特許文献１参照）。

一方で、他の眼鏡用レンズと同様に、処方度数の絶対値が大きくなると、レンズ周縁部若しくは中央部が厚くなりレンズを眼鏡フレームに枠入れした際の見栄えが悪くなってしまったり、重量が増加してしまう問題があり、累進屈折力レンズにおいても光学特性とともにレンズの薄型化が望まれている。

特開２００６−２１５３０３号公報 特開２０１７−５８６３２号公報

上記特許文献２では、光学特性とレンズ厚とをバランスさせるため、同心円状に複数の領域を設け、レンズ中央に近い領域において目標の光学特性を、レンズ周縁部の領域において目標のレンズ厚を、それぞれ満足するような非球面の形状を求めるようになした点が開示されている。しかしながら、累進屈折力レンズでは、レンズの上下方向異なる位置に遠用部と近用部が配置されているため、特許文献２の手法をそのまま流用しても、遠用部および近用部のそれぞれに低収差領域（明視領域）を十分に確保することができない問題があった。

本発明は以上のような事情を背景とし、累進屈折力レンズにおける光学特性とレンズの薄さとを良好にバランスさせることが可能な累進屈折力レンズの設計方法を提供することを目的としてなされたものである。

而して本発明の累進屈折力レンズの設計方法は、外面が球面または非球面、内面が非球面で構成され、且つ、該内面が、遠方視のための遠用部と、近方視のための近用部と、これら遠用部および近用部の間に位置し面屈折力が累進的に変化する累進部とで形成された累進面形状を有する累進屈折力レンズの設計方法であって、
前記内面に非球面成分を付加するに際し、
前記累進屈折力レンズを、装用基準の位置を中心とし、上部が直径３０ｍｍの半円で、下部が子午線方向に長軸を有する長径４０ｍｍで短径３０ｍｍの半楕円で囲まれた範囲を含む第１領域と、該第１領域の外側に形成された第２領域と、該第２領域の外側でレンズ縁部を含む第３領域と、に区画して、
特に優先的に改善されるべき項目として、第１領域において平均度数変化および非点収差を、第３領域においてレンズ厚を設定し、各領域における改善項目の目標を満足する非球面成分をシミュレーションにより求めて、前記内面における前記遠用部および近用部に付加することを特徴とする。

本発明は、人間の視野特性を考慮した累進屈折力レンズの設計方法である。
人間の視野において、視力や色弁別に優れ高精度な情報受容が可能な中心視野領域は５度以内とされ、この領域は弁別視野と呼ばれている。また眼球運動だけで瞬時に情報受容できる領域は、水平約３０度（左右各±１５度）、垂直約２０度（上８度、下１２度）の範囲とされ、この領域は有効視野と呼ばれている。これら弁別視野および有効視野で利用されるレンズの領域においては、対象物の細かな構造を識別できる光学特性が必要となる。

一方、水平３０度〜９０度、垂直２０度〜７０度の範囲は、眼球および頭部の運動により無理なく情報を受容できる領域で安定注視野と呼ばれている。安定注視野にて利用されるレンズ領域においては、頭部を動かしたときに目標の対象物に視線を合わせやすいこと、また目や頭を動かしても揺れや歪みを感じ難いことが重要である。

他方、人間の視野は９０度（±４５度）を越えると情報識別力が更に低くなり、刺激の存在が分かる程度となる。本発明の課題解決のためには、このような視野で利用されるレンズの領域においては、光学特性よりもレンズを薄くすることを優先させることが有効である。

このような考え方の下、本発明では、レンズを、主に弁別視野および有効視野を含む第１領域と、第１領域の外側にあって主に安定注視野を含む第２領域と、更に第２領域の外側に形成されレンズ縁部を含む第３領域とに区画して、特に優先的に改善されるべき項目として、第１領域において平均度数変化および非点収差を、第３領域においてレンズ厚を設定し、各領域における改善項目の目標を満足する非球面成分を求めて、レンズ内面における遠用部および近用部に付加するようになした。

但し、累進屈折力レンズにおいては、対象物を視認する際、遠方視の場合と近方視の場合とで使用するレンズの部位が異なり、また、上述のように有効視野は上下で範囲が異なる。このため、本発明の設計方法では、第１領域の範囲を上下方向に異ならせている。詳しくは、第１領域を、上部が直径３０ｍｍの半円で、下部が子午線方向に長軸を有する長径４０ｍｍで短径３０ｍｍの半楕円で規定された範囲を含む形状とし、遠方視における弁別視野および有効視野と、近方視における弁別視野および有効視野が何れも第１領域に含まれるようにしている。

本発明の設計方法によれば、従来の累進屈折力レンズと比較して、弁別視野および有効視野で利用される第１領域内において非点収差が抑えられ、またレンズ縁部を含む第３領域においてレンズを薄くすることができる。このような効果は、特に処方度数の絶対値が大きいレンズにおいて顕著である。

本発明では、前記遠用部および近用部に、下記式（１）で規定されている非球面成分δを付加することができる。
δ＝Σ｛Ｂ_nｒⁿ｝＋Σ｛Ｃ_n（ｒ−Ｐ）ⁿ｝ ・・・式（１）
ここでｒ：光軸からの距離（単位：ｍｍ）、Ｂ_n，Ｃ_n：非球面係数、ｎ：正の整数、Ｐ：正の定数（単位：ｍｍ）である。Σ｛ ｝は、｛ ｝内の総和を示す記号である。但し、ｒ≦Ｐの場合、Σ｛Ｃ_n（ｒ−Ｐ）ⁿ｝の値はゼロとする。

この式（１）は、光軸から距離ｒだけ離間した位置に付加する非球面成分δのサグ値を示している。この式（１）における第１項（Σ｛Ｂ_nｒⁿ｝）は、レンズ中心（光軸）からレンズ縁部に亘って非球面成分を付加する。この第１項は、第１領域および第２領域での光学特性の改善に有効である。但し、第１項の非球面成分は、レンズ縁部を厚くする方向に作用するため、レンズ縁部を薄くするのに有効な第２項（Σ｛Ｃ_n（ｒ−Ｐ）ⁿ｝）を設け、これら第１項および第２項を合成して非球面成分δとしている。

なお、第２項における定数Ｐの値を小さくすれば、レンズを薄くする効果が高くなるが、光学性能とのバランスを考慮すれば、Ｐの値は４〜１６ｍｍの範囲で設定するのが望ましい。

また本発明では、レンズの外面を非球面で構成する場合、回転対称の非球面形状とすることができる。このようにすれば、加工上の難易度が低下して生産性の向上および加工コストの低減を図ることができる。また、外面を回転対称の非球面形状とする単焦点レンズ等と、半製品（セミ品）の共通化を図ることができる。

本発明の設計方法の適用対象となる累進屈折力レンズを模式的に示した図である。 図１の累進屈折力レンズを説明するための図である。 図１の累進屈折力レンズの設計方法についての説明図である。 図３に続く設計方法についての説明図である。 図４に続く設計方法についての説明図である。 図５に続く設計方法についての説明図である。 レンズ内面に付加される非球面成分の効果を説明するための図である。 実施例および比較例のレンズについての平均度数変化を示した図である。 実施例および比較例のレンズについての非点収差等高線図を示した図である。 実施例および比較例のレンズについての縦断面を示した図である。

次に本発明の実施形態を以下に説明する。図１は、本発明の一実施形態の設計方法が適用された累進屈折力レンズ（以下、単にレンズとする場合がある）１０を模式的に示した図で、同図（Ａ）はレンズ１０の正面図、（Ｂ）はレンズ１０の断面図である。尚、以下の説明において、レンズの「上方」、「下方」とは当該レンズを用いた眼鏡を装用したときの装用者にとっての「上方」、「下方」とする。

このレンズ１０は、内面（眼球側屈折面）２０が凹面とされ、外面（物体側屈折面）２２が凸面とされている。図１に示すレンズ１０は、眼鏡用フレームの形状に合わせてレンズの外形を加工する前の形状であり、正面視で円形状をなしている。尚、図１において、レンズ１０の設計中心である幾何学中心Ｏ（内面２０では基点Ｏ₁、外面２２では基点Ｏ₂）を通って左右方向に延びる軸をｘ軸、幾何学中心Ｏを通って上下方向に延びる軸をｙ軸、幾何学中心Ｏを通ってｘ軸およびｙ軸に直交する軸をｚ軸とする。そして、レンズ１０の後方（眼球の方向）をｚ軸の正方向とする。このｚ軸はレンズ１０の光軸と一致する。

レンズ１０は、内面２０に累進面形状を有する累進屈折力レンズで、内面２０には、上方に位置し遠方視に対応する遠用部１２と、下方に位置し近方視に対応する近用部１４と、遠用部１２と近用部１４の間に位置し面屈折力が累進的に変化する累進部１６と、が形成されている。ここでレンズ１０は、遠用度数としてマイナス度数が処方された近視矯正用の累進屈折力レンズとされている。
このレンズ１０の外面２２および内面２０には、何れも非球面成分が付加されており、光学特性とレンズの薄さとの両立が図られている。

レンズ１０の外面２２の屈折面は、光軸（ｚ軸）周りに回転対称の非球面形状で、下記の式（２）で表わすことができる。
ｚ＝ｒ²／（Ｒ_f＋（Ｒ_f ²−Ｋｒ²）^1/2）＋ΣＡ_nｒⁿ …式（２）
式（２）のｒは光軸（ｚ軸）からの距離である。すなわち、外面２２では基点Ｏ₂を中心として、ｚ軸に直交する左右方向、上下方向の軸をそれぞれｘ軸、ｙ軸とする直交座標系を考えた場合、ｒ＝（ｘ²＋ｙ²）^1/2である。Ｒ_fは面の頂点における曲率半径、Ｋは１、式（２）の第２項におけるＡ_nは非球面係数（ｎは正の整数）である。
具体的な曲率半径Ｒ_fや非球面係数Ａ_nについては、処方度数や目的とする光学特性に基づいて適宜定めることができる。本例では外面２２に回転対称の非球面形状を採用しているため、本例のレンズ１０と同じ目的、すなわち光学特性とレンズの薄さをバランスさせる目的で設計された単焦点レンズの外面形状を流用することが可能である。

次にレンズ内面２０の設計方法を説明する。
内面２０については、まず処方度数に基づいて元の屈折面Ｓ（図２参照）を設定し、この屈折面Ｓの遠用部１２および近用部１４に対し非球面成分δ（詳しくは第１の非球面成分δ₁および第２の非球面成分δ₂）を付加する。以下でその手順について詳しく説明する。

図１（Ａ）において、Ｅ₀は遠用部１２の下端に位置する遠用設計基準点で、本例では幾何学中心Ｏよりも上方の位置に設定されている。また、Ｋ₀は近用部１４の上端に位置する近用設計基準点で、本例では、輻輳を考慮して幾何学中心Ｏを通る中心線（ｙ軸）よりも鼻側に内寄せして設けられている。遠用設計基準点Ｅ₀から近用設計基準点Ｋ₀にかけての領域が累進部１６に相当する。遠用設計基準点Ｅ₀と近用設計基準点Ｋ₀との上下方向の距離Ｌが累進帯長である。図中ａは、遠用部１２、累進部１６、近用部１４を通過して上下方向に延びる主子午線である。通常、装用者の視線は、この主子午線ａ上を移動する。

（ステップ１）
図３（Ａ）で示すように、遠用部１２を遠用設計基準点Ｅ₀からそれぞれレンズ縁部に向かって斜め上方に延びる左右一対の遠用境界線Ｅ₁，Ｅ₂により区画し、遠用部１２の全域に亘って処方された遠用度数を設定する。

（ステップ２）
近用部１４は、近用設計基準点Ｋ₀からレンズ縁部に向かって斜め下方に延びる左右一対の近用境界線Ｋ₁，Ｋ₂により区画する。詳しくは、図３（Ａ）で示すように、近用境界線Ｋ₁，Ｋ₂を近用設計基準点Ｋ₀から水平方向に近用幅Ｑだけ離間させた後、斜め下方に延びるように設定する。そして、近用設計基準点Ｋ₀から下方に延びる中心線から水平方向に近用幅Ｑ（この例では３ｍｍ）以内を近用中心部２６とし、近用中心部２６の全域に亘って処方された近用度数を設定する。ここで近用度数とは、遠用度数に対し加入度数を加えたものである。

一方、近用部１４のうち近用中心部２６よりも左右方向外側の近用外側部２８には、近用中心部２６から左右方向外側に向かうにつれて、近用度数から遠用度数へ漸次変化するように度数を設定する。例えば、図３（Ａ）で示すように、遠用度数を０ディオプタ（以降”Ｄ”とする場合がある）、加入度数を２．０Ｄとし、近用度数を２．０Ｄとした場合、本例では中心線から６ｍｍ離れた位置では近用度数２．０Ｄに対し加入度数の半分を減じた度数１．０Ｄを設定し、更に中心線から９ｍｍ以上離れた領域では遠用度数と同じ値０Ｄを設定する。但し、左右方向外側への距離と設定する度数との関係はこの例に限定されるものではない。

尚、上記ステップ１、ステップ２では、乱視矯正のための処方が含まれていない場合を例に説明したが、乱視度数および乱視軸が処方されている場合は、上記ステップ１、ステップ２において、レンズの各エリアに設定される遠用度数又は近用度数の値に、乱視矯正用に処方された乱視の度数成分を付加する。

（ステップ３）
次に、図３（Ｂ）で示すように、遠用部１２と近用部１４との間に位置する中間部１８は、遠用境界線Ｅ₁，Ｅ₂にて遠用部１２と同じ度数となるよう、また近用境界線Ｋ₁，Ｋ₂にて近用部１４と同じ度数となるよう度数を設定する。これら境界線の間に位置する部分では上下方向にｓｉｎの２乗曲線（ｓｉｎ²θ）等に基づいて度数を変化させる。これにより中間部１８における度数分布が得られる。

（ステップ４）
次に、レンズ１０の内面２０を分割した微小エリア毎に、上記ステップで設定された度数を得るために必要な微小円弧の頂点曲率半径Ｒ（単位：ｍｍ）を、下記式（３），式（４）より求める。
Ｒ＝（ｎ−１）／Ｋ×１０００・・・式（３）
Ｋ＝（−１）×（ＢＣ−Ｓ）／（１−（ＣＴ×ＢＣ／（ｎ×１０００）））・・・式（４）
ここで、ｎはレンズ素材の屈折率、Ｋは内面カーブ（曲率）、ＢＣはレンズ外面２２のカーブ、Ｓは上記ステップで微小エリア毎に設定された度数、ＣＴはレンズ中心厚である。

得られた微小円弧を上下方向および左右方向で接続することで、処方度数に基づいて決定された元の屈折面Ｓの面形状が生成される。例えば図４で示すように得られた微小円弧を０．１ｍｍ間隔で上下方向に接続する。遠用設計基準点Ｅ₀より上方では遠用度数より算出された曲率半径Ｒ₀の円弧が連続的に接続されている。また近用設計基準点Ｋ₀より下方では近用度数より算出された曲率半径Ｒｍの円弧が連続的に接続されている。遠用設計基準点Ｅ₀から近用設計基準点Ｋ₀に至る部分では曲率半径をＲ₁，Ｒ₂，Ｒ₃・・・と変化させながら微小円弧が連続的に接続され縦方向（上下方向）の面形状が生成される。
また同様に左右方向に０．１ｍｍ間隔で算出した微小円弧を接続することでレンズ１０の内面２０の横方向（左右方向）の面形状が生成される。

（ステップ５）
次に、図５（Ａ）で示すように、レンズ１０を、レンズ中央の第１領域３１と、その外側に位置する第２領域３２と、第２領域３２の外側でレンズ縁部を含む第３領域３３と、に区画する。

ここで、図５（Ｂ）で示すように、第１領域３１は、装用基準としての幾何学中心Ｏを中心とし、上部が直径３０ｍｍの半円で、下部が子午線方向（ｙ軸方向）に長軸を有する長径４０ｍｍで短径３０ｍｍの半楕円で囲まれた縦長の領域とする。
また、第２領域３２は、第１領域３１の外側で、且つ幾何学中心Ｏを中心とする直径４５ｍｍの円の内側の領域とする。

（ステップ６）
そして、遠用部１２側の非球面を幾何学中心Ｏから上方（９０度方向）に向けて設計を行ない、また近用部１４側の非球面を幾何学中心Ｏから下方（２７０度方向）に向けて設計を行ない、内面２０の遠用部１２，近用部１４，累進部１６を含む領域（図６においてハッチングされた領域）に付加する非球面成分δを決定する。

このとき、区画された領域にそれぞれ優先的に改善されるべき項目とその目標値を設定する。本例では、第１領域３１において主子午線ａ上での処方度数に対する平均度数変化が０．２５Ｄ以下で且つ非点収差が０．５０Ｄ以下であること、第３領域３３についてはレンズの縁厚を薄くすること、具体的には同じ処方データに基づいて設計された累進屈折力レンズに対しレンズの縁厚を７％軽減することを目標とした。また、第１領域３１と第３領域３３との間に位置する第２領域３２については、主子午線ａ上で可能な限り非点収差を抑制することを目標とした。

本例の非球面成分δは、第１の非球面成分δ₁および第２の非球面成分δ₂からなり、下記式（５）で表される。
δ＝δ₁＋δ₂ ・・・式（５）
ここで、δ₁＝Ｂ₄ｒ⁴＋Ｂ₆ｒ⁶＋Ｂ₈ｒ⁸＋Ｂ₁₀ｒ¹⁰であり
δ₂＝Ｃ₄（ｒ−Ｐ）⁴＋Ｃ₆（ｒ−Ｐ）⁶＋Ｃ₈（ｒ−Ｐ）⁸＋Ｃ₁₀（ｒ−Ｐ）¹⁰である。
δ，δ₁，δ₂は、内面２０に付加されるｚ軸方向の非球面成分のサグ値（単位：ｍｍ）である。式中のｒは光軸（ｚ軸）からの距離（０〜外径／２、単位：ｍｍ）、そしてＢ₄，Ｂ₆，Ｂ₈，Ｂ₁₀，Ｃ₄，Ｃ₆，Ｃ₈，Ｃ₁₀は非球面係数である。Ｐは光軸からの距離を示す定数（単位：ｍｍ）である。但しｒ≦Ｐの場合には、δ₂はゼロとする。

図２に示すように、第１の非球面成分δ₁は、レンズ１０の中心からレンズ縁部に亘って付加され、第２の非球面成分δ₂は、レンズ１０の中心（光軸）から定数Ｐだけ離間した部位からレンズ縁部に亘って付加される。

図７は、内面２０に付加される非球面成分の効果を説明するための図である。レンズ１０の中心からレンズ縁部に亘って付加される第１の非球面成分δ₁は、主にレンズ中央部に近い第１領域３１および第２領域３２における光学特性の目標を満足させるのに有効であるが、同図で示すようにレンズ縁部に近づくとレンズを厚くする方向に作用してしまう。このため本例では、レンズ中心から定数Ｐ（例えば１０ｍｍ）以上離れている領域に限定して、レンズ厚を薄くする方向に働く第２の非球面成分δ₂を付加している。そして、これらδ₁およびδ₂の重ね合わせによる非球面成分δを付加した場合には、レンズ中心部に近い第１領域３１および第２領域３２において光学特性を向上させることができ、またレンズ周縁部に形成された第３領域３３においてレンズを薄くすることができる。

内面２０の遠用部１２および近用部１４に付加する非球面成分δは、光線追跡によるシミュレーションを行い決定する。具体的には、収差・度数・レンズ厚を評価して、上記のステップで設定した第１領域３１、第２領域３２、第３領域３３に設定された改善項目についての目標を満足するような最適な非球面係数Ｂ₄，Ｂ₆，Ｂ₈，Ｂ₁₀，Ｃ₄，Ｃ₆，Ｃ₈，Ｃ₁₀を求める。これら非球面係数から非球面成分δ₁およびδ₂、更にはδを得ることができる。
なお本例では、レンズの上方に位置する遠用部１２とレンズの下方に位置する近用部１４のそれぞれについて最適な非球面係数Ｂ₄，Ｂ₆，Ｂ₈，Ｂ₁₀，Ｃ₄，Ｃ₆，Ｃ₈，Ｃ₁₀を求め、図６においてハッチングされた領域に付加される非球面成分を導出する。

（ステップ７）
次に、遠用部１２と、近用部１４との間に位置する中間部１８（図６においてハッチングされていない領域）における非球面成分δ₃を、補間により導出する。例えば、中間部１８での非球面成分δ₃は、遠用部１２との境界において遠用部１２の非球面成分δと同じになるよう、また近用部１４との境界において近用部１４の非球面成分δと同じになるよう、遠用部１２との境界から近用部１４との境界までを周方向（図６の曲線ｗ₁参照）に沿ってコサインカーブ（半波長分）にて滑らかに接続し、中間部１８についての非球面成分δ₃を導出する。このようにすることで、内面２０を構成する遠用部１２，近用部１４、累進部１６，中間部１８についての非球面成分が決定される。

このようにして得られた非球面成分（遠用部１２、近用部１４および累進部１６については非球面成分δ、それ以外の中間部１８については非球面成分δ₃）を、処方度数に基づく元の屈折面Ｓに付加することで、光学特性とレンズの薄さとを良好にバランスさせた累進屈折力レンズを設計することができる。

次に、本実施形態の設計方法で設計したレンズ５０（実施例）および比較例のレンズ５２において平均度数変化、非点収差およびレンズ縁厚を評価した。
レンズ５０，５２は、ともにＳ−６．００ Ｃ−０．００ ＡＸ０ ＡＤＤ２．００の処方データに基づいて設計された累進屈折力レンズで、何れも内面側に累進面が形成されている。以下で示す緒元に関しては共通である。
遠用度数（Ｄ） −６．００
屈折率ｎ １．６０
加入度数（Ｄ） ２．００
累進帯長（ｍｍ） １２
内寄せ量Ｈ（ｍｍ） ２．５
ベースカーブ（Ｄ） ５．１２
レンズ外径（ｍｍ） Φ７５

レンズ５０は、レンズ外面が上記式（２）で表される回転対称の非球面形状とされており、その曲率半径および非球面係数は以下の通りである。尚、表１において、EおよびEの右側の数字は、１０を基数としEの右側の数字を指数とする累乗を表している（後述する表２，３も同様である）。

またレンズ５０における内面の遠用部および近用部に付加される非球面成分は、上記の式（５）で表され、その非球面係数Ｂ₄，Ｂ₆，Ｂ₈，Ｂ₁₀，Ｃ₄，Ｃ₆，Ｃ₈，Ｃ₁₀は下記表２に示す通りである。また定数Ｐは１０ｍｍである。

一方、従来設計によるレンズ５２は、外面が球面で、内面については遠用部および近用部に非点収差を抑えることを主たる目的とした非球面成分が付加されている。上記実施例のレンズ５０と対比できるようにその非球面係数を示すと下記表３の通りである。

図８は、レンズ５０およびレンズ５２における主子午線に沿った平均度数変化を示した図である。同図によれば、いずれのレンズにおいても、遠用部の第１領域３１において、処方された度数−６．０Ｄに対する平均度数変化が０．２５Ｄ以下であり、また近用部の第１領域３１において、処方された度数−４．０Ｄに対する平均度数変化が０．２５Ｄ以下であった。
なお、比較例のレンズ５２の遠用部１２をみると、平均度数略一定の範囲が第１領域３１を越えてレンズの周縁部の側に広がっており、レンズ５２にあっては厚み軽減の余地が残っていることが分かる。

次に、図９（Ａ）および（Ｂ）は、レンズ５０およびレンズ５２についての非点収差等高線図で、収差量０．２５Ｄのステップ幅で等高線を表している。尚、この図９において図中点線で示されているのは５ｍｍピッチの格子である。
これら図９（Ａ）および（Ｂ）では、非点収差が０．５０Ｄ以下の低収差の領域を網点で示している。これら２つの非点収差等高線図を比較すると、同図（Ａ）で示した実施例のレンズ５０のほうが、第１領域３１における０．５Ｄ以下の低収差領域がより広く確保されている。

次に、図１０（Ａ）および（Ｂ）は、レンズ５０およびレンズ５２についての縦断面で、レンズ上端部および下端部の厚みが併せて示してある。同図で示す上端部および下端部を含めた、レンズ縁部（Φ７５ｍｍ）の厚みを周方向４箇所について比較すると、レンズ５０は、レンズ５２に対して平均で７％、最大で１４％厚み軽減が図られている。

このように本実施形態の設計方法によれば、弁別視野および有効視野での利用される第１領域３１において、低収差領域をより広く確保することができる。また、累進屈折力レンズが遠用度数としてマイナス度数が処方された近視矯正用である場合には、レンズ縁部の厚みを薄くすることができる。このため、累進屈折力レンズの軽量化が図れるとともに、レンズを装用した際の見た目や掛け心地を向上させることができる。すなわち本実施形態の設計方法によれば、累進屈折力レンズにおける光学特性とレンズの薄さとを良好にバランスさせることができる。

また本実施形態の設計方法では、レンズの外面を回転対称の非球面形状に構成することで、加工上の難易度が低下して生産性の向上および加工コストの低減を図ることができる。また、レンズ外面を回転対称の非球面とする単焦点レンズ等と、半製品（セミ品）の共通化を図ることができるメリットがある。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまでも一例示である。
例えば、上記実施形態では非球面の式（５）において４次、６次、８次、１０次の項についての非球面係数を求めているが、場合によってはこれとは異なる次数の非球面係数を求めるようにすることも可能である。また、第１〜第３領域の位置・大きさを決定する際の基準となる装用位置は、幾何学中心以外の位置に変更可能である。
また、第１領域および第２領域の大きさについても変更可能である。第１領域は、上部が直径３０ｍｍの半円で、下部が子午線方向に長軸を有する長径４０ｍｍで短径３０ｍｍの半楕円で囲まれた範囲を含んでいれば更に大きく設定することも可能である。また第２領域の大きさについても、レンズが取り付けられるフレームの大きさを考慮して、直径４５ｍｍの円よりも小さく若しくは大きく設定することも可能である。
また上記実施形態は、レンズ外面を非球面で構成した例であったが、場合によってはレンズ外面を球面で構成することも可能である。
また上記実施形態は、遠用度数としてマイナス度数が処方された近視矯正用レンズを設計する例であったが、遠用度数としてプラス度数が処方された遠視矯正用レンズの設計方法に適用することも可能である等、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において様々変更を加えた形態で実施可能である。

１０ 累進屈折力レンズ
１２ 遠用部
１４ 近用部
１６ 累進部
２０ 内面（眼球側屈折面）
２２ 外面（物体側屈折面）
３１ 第１領域
３２ 第２領域
３３ 第３領域
δ 非球面成分

Claims (3)

1. 外面が球面または非球面、内面が非球面で構成され、且つ、該内面が、遠方視のための遠用部と、近方視のための近用部と、これら遠用部および近用部の間に位置し面屈折力が累進的に変化する累進部とで形成された累進面形状を有する累進屈折力レンズの設計方法であって、
   前記内面に非球面成分を付加するに際し、
   前記累進屈折力レンズを、装用基準の位置を中心とし、上部が直径３０ｍｍの半円で、下部が子午線方向に長軸を有する長径４０ｍｍで短径３０ｍｍの半楕円で囲まれた範囲を含む第１領域と、該第１領域の外側に形成された第２領域と、該第２領域の外側でレンズ縁部を含む第３領域と、に区画して、
   特に優先的に改善されるべき項目として、第１領域において平均度数変化および非点収差を、第３領域においてレンズ厚を設定し、各領域における改善項目の目標を満足する非球面成分をシミュレーションにより求めて、前記内面における前記遠用部および近用部に付加することを特徴とする累進屈折力レンズの設計方法。
2. 前記遠用部および近用部に、下記式（１）で規定されている非球面成分δを付加することを特徴とする請求項１に記載の累進屈折力レンズの設計方法。
   δ＝Σ｛Ｂ_nｒⁿ｝＋Σ｛Ｃ_n（ｒ−Ｐ）ⁿ｝ ・・・式（１）
   ここでｒ：光軸からの距離、Ｂ_n，Ｃ_n：非球面係数、ｎ：正の整数、Ｐ：正の定数、
   但し、ｒ≦Ｐの場合はΣ｛Ｃ_n（ｒ−Ｐ）ⁿ｝の値はゼロとする。
3. 前記外面を回転対称の非球面形状とすることを特徴とする請求項１，２の何れかに記載の累進屈折力レンズの設計方法。

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