JP3757682B2 - 累進屈折力レンズの設計方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、視力補正用累進屈折力レンズに関し、特に、その光学性能の向上あるいはレンズの薄型化を目的とした、非球面累進屈折力レンズの設計方法に関する。
【従来の技術】
【０００３】
近年、累進屈折力レンズは、光学性能向上のためさまざまな取リ組みがなされてきた。その一つとして注目されているのが、非球面設計を用いた累進屈折力レンズである。これは、眼鏡レンズを眼に装着したときと同条件を想定し、光線追跡により度数や、非点収差、プリズム等を計算し、球面設計ではエラーの出てしまう部分を補うものである。
【０００４】
尚、累進屈折面はもともと、遠方視用と近方視用の異なる曲率の球面を、一面の中でなめらかにつないだものであるため、それ自体非球面であるが、ここで言う累進屈折力レンズの非球面設計とは、遠用中心や、近用中心などの累進屈折面の曲率が一定な領域においてさえも、数学的にへそ点でないことを意味する。
【０００５】
このような非球面設計を用いた累進屈折力レンズは、特公平２−３９７６８号公報に開示されており、球面設計に比べ、非点収差の減少や、レンズの薄型化といった効果をもたらしている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特公平２−３９７６８号公報でレンズを設計・製作するには、いくつかの課題、あるいは不十分な点がある。
【０００７】
第一に、特公平２−３９７６８号公報では、累進屈折力レンズの遠近方向に延びる主子午線の近傍のみしか、その構造が開示されていない。確かに累進屈折力レンズの主子午線は主注視線とも呼ばれるほど重要な領域ではあるが、主子午線はあくまでも線であり、人間が視野情報を得るときはそれ以外の広い面積も使っている。
【０００８】
第二に、累進屈折力レンズはレンズの場所によって度数が違うため、オリジナルの累進屈折面に付加する理想的な非球面付加量も、レンズの場所によって異なる必要がある。特公平２−３９７６８号公報では、主子午線の遠用部と近用部で非球面付加量が異なるが、それ以外の部分ではどの様な非球面の設定をするかは不明である。
【０００９】
また、主子午線の中でも、連続的に屈折力の変化する累進部領域への非球面付加は、理論的に必要であるにもかかわらず、開示されている先行技術がないのが現状である。
【００１０】
さらに、累進屈折力レンズの累進屈折面は、レンズが一つの屈折面の中で連続的に境目無く構成されている必要がある。主子午線が連続していてもそれ以外の領域が光学的に連続な境目のない非球面形状にならなくては、非球面設計を施した意味がない。しかしながら従来技術では、非球面になっている主子午線の各々の点から主子午線に直交する方向に曲率を補間するくらいしか、なめらかに屈折面をつなぐ方法が無く、主子午線以外ではとても理想的な非球面形状が得られているとはいいがたい。
【００１１】
また、累進屈折力の眼鏡レンズの受注生産では、度数、処方に応じた非点収差の減少や、レンズの薄型化といった効果をもたらす最適の非球面設計の累進面形状を簡便に作り出すことが要求されている。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、簡便なレンズ設計により、最適な非球面設計が累進部を含んだレンズ全体に施された累進屈折力レンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記目的を達成するため、球面設計の累進面形状を基にして、非球面設計の新たな累進屈折面形状を簡便な方法で作り出すレンズ設計、あるいは、ある処方に対して設計された非球面設計の累進面形状を基にして、他の処方に対して最適な非球面設計の新たな累進屈折面形状を簡便な方法で作り出すレンズ設計により、最適な非球面設計が累進部を含んだレンズ全体に施された累進屈折力レンズを提供するものである。
【００１４】
即ち、各処方に対する非球面付加量を、いちいち光線追跡に基づいて求めてやる必要は無く、同じ基礎累進面を用いる処方の範囲に対して、その中の数例に対して、実際に光線追跡から最適な非球面付加量を求めてやり、それ以外の処方に対する非球面付加量を、内挿によって求めるものである。
【００１５】
本発明は、次の５つの非球面付加量の計算方法により設計された累進屈折力レンズを提供する。
【００１６】
すなわち、請求項１記載の発明は、眼鏡レンズを構成する２つの屈折面のうち、少なくともどちらか一つの屈折面が、異なる屈折力を備えた遠用部及び近用部とこれらの間で屈折力が累進的に変化する累進部とを備えた累進屈折面を有し、前記累進屈折面を眼鏡装用時の正面から見て、左右方向をＸ軸、上下方向（遠近方向）をＹ軸、奥行き方向をＺ軸、前記遠用部の下端となる累進開始点を、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）とする座標系を定義し、前記累進屈折面の基になる任意の処方に基づく累進屈折面の座標をｚpで表し、Ｚ軸方向の非球面付加量をδ、前記累進屈折面の座標をｚtとしたとき、ｚt＝ｚp＋δであり、前記δが、前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記遠用部ではδ＝ｇ（ｒ）、前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記近用部では、δ＝ｈ（ｒ）、これら以外の部分では、δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）の関係を有することを特徴とする累進屈折力レンズの設計方法を提供する。但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、さらには、前記遠用部の上端では、α＝１．０、β＝０、前記近用部の下端では、α＝０、β＝１．０である。また、ｒは累進開始点からの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数であり、ｒ0を球面設計部の半径とするとき、０≦ｒ≦ｒ0のときは、
ｇ（０）＝０、ｈ（０）＝０であり、
ｒ0＜ｒのときは、
である。但し、上記式中、Ｇn、Ｈnはｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）を決める係数であり、ある一つの累進屈折面に対してはｒによらない定数であり、ｎは２以上の整数である。
【００１７】
請求項２記載の発明は、眼鏡レンズを構成する２つの屈折面のうち、少なくともどちらか一つの屈折面が、異なる屈折力を備えた遠用部及び近用部とこれらの間で屈折力が累進的に変化する累進部とを備えた累進屈折面を有し、前記累進屈折面を眼鏡装用時の正面から見て、左右方向をＸ軸、上下方向（遠近方向）をＹ軸、奥行き方向をＺ軸、前記遠用部の下端となる累進開始点を、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）とする座標系を定義し、前記累進屈折面の基になる任意の処方に基づく累進屈折面の径方向の傾きをｄｚpで表し、径方向の非球面付加量をδ、前記累進屈折面の径方向の傾きをｄｚtとしたとき、ｄｚt＝ｄｚp＋δであり、前記δが、前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記遠用部ではδ＝ｇ（ｒ）、前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記近用部では、δ＝ｈ（ｒ）、これら以外の部分では、δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）の関係を有することを特徴とする累進屈折力レンズの設計方法を提供する。但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、さらには、前記遠用部の上端では、α＝１．０、β＝０、前記近用部の下端では、α＝０、β＝１．０である。また、ｒは累進開始点からの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数であり、ｒ0を球面設計部の半径とするとき、０≦ｒ≦ｒ0のときは、
ｇ（０）＝０、ｈ（０）＝０
であり、ｒ0＜ｒのときは、
【００１８】
【数１１】
である。但し、上記式中、Ｇn、Ｈnはｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）を決める係数であり、ある一つの累進屈折面に対してはｒによらない定数であり、ｎは２以上の整数である。
【００１９】
請求項３記載の発明は、眼鏡レンズを構成する２つの屈折面のうち、少なくともどちらか一つの屈折面が、異なる屈折力を備えた遠用部及び近用部とこれらの間で屈折力が累進的に変化する累進部とを備えた累進屈折面を有し、前記累進屈折面を眼鏡装用時の正面から見て、左右方向をＸ軸、上下方向（遠近方向）をＹ軸、奥行き方向をＺ軸、前記遠用部の下端となる累進開始点を、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）とする座標系を定義し、前記累進屈折面の基になる任意の処方に基づく累進屈折面の径方向の曲率をｃpで表し、径方向の非球面付加量をδ、前記累進屈折面の径方向の曲率をｃtとしたとき、ｃt＝ｃp＋δであり、前記δが、前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記遠用部ではδ＝ｇ（ｒ）、前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記近用部では、δ＝ｈ（ｒ）、これら以外の部分では、δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）の関係を有することを特徴とする累進屈折力レンズの設計方法を提供する。但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、さらには、前記遠用部の上端では、α＝１．０、β＝０、前記近用部の下端では、α＝０、β＝１．０である。また、ｒは累進開始点からの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数であり、ｒ0を球面設計部の半径とするとき、０≦ｒ≦ｒ0のときは、
ｇ（０）＝０、ｈ（０）＝０
であり、ｒ0＜ｒのときは、
【００２０】
【数１２】
である。但し、上記式中、Ｇn、Ｈnはｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）を決める係数であり、ある一つの累進屈折面に対してはｒによらない定数であり、ｎは２以上の整数である。
【００２１】
請求項４記載の発明は、眼鏡レンズを構成する２つの屈折面のうち、少なくともどちらか一つの屈折面が、異なる屈折力を備えた遠用部及び近用部とこれらの間で屈折力が累進的に変化する累進部とを備えた累進屈折面を有し、前記累進屈折面を眼鏡装用時の正面から見て、左右方向をＸ軸、上下方向（遠近方向）をＹ軸、奥行き方向をＺ軸、前記遠用部の下端となる累進開始点を、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）とする座標系を定義し、前記累進屈折面の基になる任意の処方に基づく累進屈折面の座標をｚpで表し、Ｚ軸方向の非球面付加量をδとしたとき、前記累進屈折面の座標ｚtが、下記式（３）で定義されるｂp
【００２２】
【数１３】
を用いて、下記式（４）
【００２３】
【数１４】
で表され、前記δが、前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記遠用部ではδ＝ｇ（ｒ）、前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記近用部では、δ＝ｈ（ｒ）、これら以外の部分では、δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）の関係を有することを特徴とする累進屈折力レンズの設計方法を提供する。但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、さらには、前記遠用部の上端では、α＝１．０、β＝０、前記近用部の下端では、α＝０、β＝１．０である。また、ｒは累進開始点からの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数であり、ｒ0を球面設計部の半径とするとき、０≦ｒ≦ｒ0のときは、
ｇ（０）＝０、ｈ（０）＝０
であり、ｒ0＜ｒのときは、
【００２４】
【数１５】
である。但し、上記式中、Ｇn、Ｈnはｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）を決める係数であり、ある一つの累進屈折面に対してはｒによらない定数であり、ｎは２以上の整数である。
【００２５】
請求項５記載の発明は、眼鏡レンズを構成する２つの屈折面のうち、少なくともどちらか一つの屈折面が、異なる屈折力を備えた遠用部及び近用部とこれらの間で屈折力が累進的に変化する累進部とを備えた累進屈折面を有し、前記累進屈折面を眼鏡装用時の正面から見て、左右方向をＸ軸、上下方向（遠近方向）をＹ軸、奥行き方向をＺ軸、前記遠用部の下端となる累進開始点を、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）とする座標系を定義し、前記累進屈折面の基になる任意の処方に基づく累進屈折面の座標をｚpで表し、Ｚ軸方向の非球面付加量をδとしたとき、前記累進屈折面の座標ｚtが、下記式（３）で定義されるｂp
【００２６】
【数１６】
を用いて、下記式（５）
【００２７】
【数１７】
で表され、前記δが、前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記遠用部ではδ＝ｇ（ｒ）、前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記近用部では、δ＝ｈ（ｒ）、これら以外の部分では、δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）の関係を有することを特徴とする累進屈折力レンズの設計方法を提供する。但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、さらには、前記遠用部の上端では、α＝１．０、β＝０、前記近用部の下端では、α＝０、β＝１．０である。また、ｒは累進開始点からの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数であり、ｒ0を球面設計部の半径とするとき、０≦ｒ≦ｒ0のときは、
ｇ（０）＝０、ｈ（０）＝０
であり、ｒ0＜ｒのときは、
【００２８】
【数１８】
である。但し、上記式中、Ｇn、Ｈnはｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）を決める係数であり、ある一つの累進屈折面に対してはｒによらない定数であり、ｎは２以上の整数である。
【００２９】
また、上記それぞれの非球面付加量の計算方法に対して、遠用部における最適な非球面付加量ｇ（ｒ）の割合αと近用部における最適な非球面付加量ｈ（ｒ）の割合βの分布を、累進開始点での角度に応じて補間することにより、非球面付加量を累進屈折面全体にわたってなめらかに与えることができる。
【００３０】
従って、請求項６記載の発明は、請求項１〜５いずれかに記載の累進屈折力レンズにおいて、前記累進開始点から前記累進屈折面の外周方向に延びる直線と前記Ｘ軸とのなす角をｗとするとき、前記αと前記βが、それぞれ下記式（６）及び（７）
α＝０．５＋０．５ｓｉｎ（ｗ） …（６）
β＝０．５−０．５ｓｉｎ（ｗ） …（７）
の関係を有することを特徴とする累進屈折力レンズの設計方法を提供する。
【００３１】
なお、非球面付加量を内挿によって決定する際に、非球面付加量自体を内挿するのでは、データ量が多いので、計算が大変である。そこで、非球面付加量の分布を定義する関数を作ってやり、その関数を決める係数について内挿をして、各処方に対する係数の値を決めてやれば、計算量は大幅に減少し、簡便なレンズ設計となる。それが、上記式（１）、（２）である。
【００３２】
また、レンズメータでの度数測定ポイントを考慮して、累進開始点からある半径ｒ0までは非球面設計とせずに球面設計部とすることが好ましく、また、ｒ0を超えた場合、上記式（１）、（２）のｒの多項式で非球面付加量を表現することが好ましい。この場合、ｒ0は度数測定ポイントをカバーできる７ｍｍ以上、１２ｍｍ未満が好ましい。
【００３３】
従って、請求項７記載の発明は、請求項１〜６いずれかに記載の累進屈折力レンズの設計方法を用いて、前記ｒ0が７ｍｍ以上、１２ｍｍ未満であることを特徴とする累進屈折力レンズを提供する。
【００３４】
さらに、累進屈折面を眼球側の屈折面に設けることにより、累進屈折力レンズの欠点であるゆれや歪みを軽減することができる。
【００３５】
従って、請求項８記載の発明は、請求項１〜７いずれかに記載の累進屈折力レンズの設計方法を用いて、前記累進屈折面が、眼球側の屈折面に設けられていることを特徴とする累進屈折力レンズを提供する。
【発明の実施の形態】
【００３６】
以下、本発明の累進屈折力レンズの設計方法の実施の形態について説明する。本発明の累進屈折力レンズは、視力補正用のレンズであり、眼鏡レンズを構成する物体側と眼球側の２つの屈折面のうち、少なくともどちらか１つの屈折面が異なる屈折力を備えた遠用部及び近用部とこれらの間で屈折力が累進的に変化する累進部とを備えた累進屈折面を有する。この累進屈折面は、球面設計の累進面形状を基にして、新たな非球面設計の累進面形状が簡便な方法で作り出されたものである。あるいは、ある処方に対して設計された非球面設計の累進面形状を基にして、他の処方に対して最適な非球面設計の新たな累進面形状が簡便な方法で作り出されたものである。
【００３７】
本発明においては、特に、非球面累進レンズに対して、その非球面付加量を各処方毎に最適化し、常に最適な累進面形状を簡単な計算方法で得ることができるため、受注生産方式に適している。
【００３８】
まず、累進屈折力レンズの座標系を、図１に示すように、累進屈折面を眼鏡装用時の正面から見て、左右方向をＸ軸、上下方向（遠近方向）をＹ軸、奥行き方向をＺ軸、遠用部の下端となる累進開始点Ｏを、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）（原点）とする座標系を定義する。
【００３９】
本発明では、上述したように、各処方に対する非球面付加量を、いちいち光線追跡に基づいて求めるのではなく、同じ基礎累進面を用いる処方の範囲に対して、その中の数例に対して、実際に光線追跡から最適な非球面付加量を求めてやり、それ以外の処方に対する非球面付加量は、最適な非球面付加量を基にして、新たな累進屈折面を、非球面付加量の分布を定義する関数を作ってやり、内挿によって決める。この非球面付加量の計算方法として、次の５つの計算方法がある。
【００４０】
まず、第１の非球面付加量の計算方法は、Ｚ軸方向の非球面付加量の座標を直接計算する方法である。基になる累進屈折面の奥行き方向の座標ｚpは、
ｚp＝ｆ（ｘ，ｙ）
というように、座標（ｘ，ｙ）の関数で表される。ｚpにＺ軸方向の非球面付加量δを付加すると、付加された後のＺ軸方向の合成座標、すなわち新たな累進屈折面の座標をｚtとしたとき、
ｚt＝ｚp＋δ
である。
【００４１】
このとき、レンズの光軸近傍（累進開始点Ｏの近傍）は、プリズムも少なく非点収差も発生しずらいため、非球面付加量は少なくてよいが、レンズ外周部は眼から入射する光線に角度がつくため、非点収差が発生しやすく、それを補正するための非球面付加量も大きくなるのが一般的である。実際に付加する理想的な非球面付加量は、使用者の処方（レンズの度数）により千差万別であるが、光軸（累進開始点Ｏ）からの距離ｒに応じて変化していく。以上より、付加する最適な非球面付加量δは、累進開始点Ｏからの距離
ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2
の関数となる。
【００４２】
また、累進屈折力レンズは遠用部と近用部で異なる屈折力を備えているので、付加する最適な非球面付加量も遠用部と近用部で異なることが好ましい。よって付加座標δは、累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の遠用部及び近用部ではそれぞれ、
δ＝ｇ（ｒ）
δ＝ｈ（ｒ）
ｇ（ｒ）≠ｈ（ｒ）
なる条件を満たす。但し、累進開始点Ｏではｇ（０）＝０であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数である。
【００４３】
本発明の累進屈折力レンズで、遠用部における最適な非球面付加量ｇ（ｒ）と近用部における最適な非球面付加量ｈ（ｒ）の大小関係は、レンズの処方によリ異なり特定することはできないが、ある一枚の累進屈折力レンズ内であるならば、レンズの度数は一般的に遠用度数から近用度数の範囲内しかありえないため、付加する非球面成分δもｇ（ｒ）からｈ（ｒ）の中に設定するとよい。このとき本発明では、累進屈折力レンズの各領域毎に設定された目的距離に応じて、ｇ（ｒ）とｈ（ｒ）の比を決める。例えば、遠用部領域ではδを、１００％のｇ（ｒ）と０％のｈ（ｒ）で構成し、近用部領域ではδを、０％のｇ（ｒ）と１００％のｈ（ｒ）で構成する。累進部領域では、δをｇ（ｒ）からｈ（ｒ）に徐々に変化させることにより、光学的に連続した屈折面形状を得る。従って、遠用部領域と近用部領域の中間には、例えばδが５０％のｇ（ｒ）と５０％のｈ（ｒ）で構成されている領域がある。
【００４４】
以上より、非球面付加量δは、累進屈折力レンズの累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の遠用部及び近用部以外の部分では、
δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）
α＋β＝１．０
０≦α≦１
０≦β≦１
なる関係をもち、α，βの値を累進屈折力レンズの任意の点毎に決まっている目的距離に合わせて設定することにより、容易に理想的な非球面形状をオリジナルの累進屈折面に付加することができる。
【００４５】
この第１の非球面付加量の計算方法は、座標を直接求めることができるため、計算が楽であるという利点を有する。
【００４６】
第２の非球面付加量の計算方法は、基になる累進屈折面の径方向の傾きをｄｚpで表し、新たな累進屈折面の傾きをｄｚtとしたとき、ｄｚt＝ｄｚp＋δの関係を用いる。非球面付加量δは、第１の非球面付加量の計算方法と同じく、累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の遠用部ではδ＝ｇ（ｒ）、累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の近用部では、δ＝ｈ（ｒ）、これら以外の部分では、δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）である。
【００４７】
但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、ｒは累進開始点Ｏからの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数であり、ｇ（ｒ）≠ｈ（ｒ）、かつ、ｇ（０）＝０である。
【００４８】
この第２の非球面付加量の計算方法は、傾きの分布を求めるため、プリズム量の制御が容易であるという利点を有する。Ｚ座標は、原点から積分することにより求めることができる。
【００４９】
第３の非球面付加量の計算方法は、基になる累進屈折面の径方向の曲率をｃpで表し、新たな累進屈折面の曲率をｃtとしたとき、ｃt＝ｃp＋δの関係を用いる。非球面付加量δは、累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の遠用部ではδ＝ｇ（ｒ）、累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の近用部では、δ＝ｈ（ｒ）、これら以外の部分では、δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）である。
【００５０】
但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、ｒは累進開始点Ｏからの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数であり、ｇ（ｒ）≠ｈ（ｒ）、かつ、ｇ（０）＝０である。
【００５１】
この第３の非球面付加量の計算方法は、曲率の分布を求めるため、光学的評価が簡単であり、設計しやすく、目的とする処方が容易に得られるという利点がある。 Ｚ座標は、原点から積分することにより求めることができる。
【００５２】
第４の非球面付加量の計算方法は、基になる累進屈折面の座標をｚpで表し、新たな累進屈折面の座標ｚtが、累進屈折面のＺ座標を曲率に置き換える下記式（３）で定義されるｂp
【００５３】
【数１９】
を用いて、下記式（４）
【００５４】
【数２０】
で表わされる関係を用いる。非球面付加量δは、累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の遠用部ではδ＝ｇ（ｒ）、累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の近用部では、δ＝ｈ（ｒ）、これら以外の部分では、δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）である。
【００５５】
但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、ｒは累進開始点Ｏからの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数であり、ｇ（ｒ）≠ｈ（ｒ）、かつ、ｇ（０）＝０である。
【００５６】
この第４の非球面付加量の計算方法は、曲率の分布を求めるため、光学的評価が簡単であり、設計しやすく、目的とする処方が容易に得られ、また、Ｚ座標が積分によらず直接計算出来るという利点がある。
【００５７】
第５の非球面付加量の計算方法は、基になる累進屈折面の座標をｚpで表し、新たな累進屈折面の座標ｚtが、累進屈折面のＺ座標を曲率に置き換える下記式（３）で定義されるｂp
【００５８】
【数２１】
を用いて、下記式（５）
【００５９】
【数２２】
で示される関係を用いる。非球面付加量δは、累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の遠用部ではδ＝ｇ（ｒ）、累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の近用部では、δ＝ｈ（ｒ）、これら以外の部分では、δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）である。
【００６０】
但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、ｒは累進開始点Ｏからの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数であり、ｇ（ｒ）≠ｈ（ｒ）、かつ、ｇ（０）＝０である。
【００６１】
第５の非球面付加量の計算方法は、曲率の変化がなめらかになるように設計でき、急激な度数変化などの無い自然な累進面形状が得られる。
【００６２】
上記非球面付加量δの遠用部における最適な非球面付加量ｇ（ｒ）と近用部における最適な非球面付加量ｈ（ｒ）のそれぞれの割合を示すαとβの補間方法として種々の形態が考えられる。
【００６３】
例えば、図２に示すように、オリジナルの累進屈折面を、遠用部、累進部、近用部とを直線的に区分し、遠用部ではｇ（ｒ）の比が１００％なのでα：β＝１００：０、近用部ではα：β＝０：１００、屈折力が変化する累進部では目的距離に合わせ、α：βが徐々に変化した領域区分とすることができる。
【００６４】
また、図３に示すように、遠用部の下端となる累進開始点Ｏをほぼ中心とした扇形で区分されることが多い。このような場合には、付加する非球面の遠近比率α：βの値も、オリジナルの累進屈折面の領域区分に合わせて決めることにより、より効果的な光学性能向上あるいはレンズの薄型化が行える。
【００６５】
さらに、図４に示すように、累進開始点Ｏから累進屈折面の外周部方向に延びる直線ＯＱと、Ｘ軸とのなす角をｗとするとき、前記α，βの値を角度ｗによりぞれぞれ以下のような式（６）、（７）に設定することで、累進屈折面全域になめらかに非球面成分を付加することができる。
【００６６】
α＝０．５＋０．５ｓｉｎ（ｗ） …（６）
β＝０．５−０．５ｓｉｎ（ｗ） …（７）
例えば上式をもとに主子午線の遠用部を計算すると、ｗ＝９０度であるから、α＝１，β＝０となり遠用の非球面成分だけとなるし、累進屈折力レンズの水平方向の非球面成分は、ｗ＝０度、あるいはｗ＝１８０度のため、α＝β＝０．５と遠近それぞれの非球面成分を均等に入れることができ、かつ、非球面成分の移り変わりは累進屈折面全体でなめらかに推移する。
【００６７】
ここで、前記各計算方法において、遠用部における最適な非球面付加量ｇ（ｒ）と近用部における最適な非球面付加量ｈ（ｒ）が、それぞれｒの多項式で表現された下記式（１）、（２）
【００６８】
【数２３】
の関係を満たすことが好ましい。但し、上記式中、Ｇn、Ｈnはｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）を決める係数であり、ある一つの累進屈折面に対してはｒによらない定数である。また、ｎは２以上の正数である。
【００６９】
非球面付加量を、内挿によって決定する際に、非球面付加量自体を内挿するのでは、データ量が多いので、計算が大変である。そこで、非球面付加量の分布を定義する上記関数ｇ（ｒ）、ｈ（ｒ）を上記式（１）、（２）で表現し、これらの関数を決める係数Ｇn、Ｈnを同じｎ項について内挿をして、各処方に対する係数の値を決めてやれば、計算量は大幅に減少し、簡便なレンズ設計となる。
【００７０】
次に、レンズメータでの度数測定を考慮した累進屈折力レンズを説明する。累進屈折力レンズは、図５に示すように、累進開始点Ｏから累進的に加入度数が入ってくる。従って、レンズメータで度数を測定するときは、レンズメータの光線幅を加味して、累進開始点Ｏよリ５〜１０ｍｍ遠用側にオフセットした位置に度数測定ポイントを設定することが一般的である。しかしながら、累進開始点Ｏの近傍まで非球面設計を施してしまうと、レンズメータで度数を測定したときに、非点収差が発生し、レンズの度数が保証できなくなってしまう。
【００７１】
そこで、図５に示すように、累進開始点Ｏからｒが所定の距離ｒ0までは、非球面を付加せずに球面設計部とすることが好ましい。 具体的には、０≦ｒ≦ｒ0のときは、ｇ（０）＝０、ｈ（０）＝０、すなわちδ＝０であり、ｒ0＜ｒのときは、ｇ（ｒ）、ｈ（ｒ）は上記式（１）、（２）の関係を有するようにする。ｒ0は度数測定ポイントをカバーできる７ｍｍ以上、１２ｍｍ未満が好ましい。
【００７２】
このような球面設計部を設けても、累進開始点Ｏの近傍は光軸に近く、もともと付加する理想的な非球面付加量が小さいため、光学性能にさほど影響を及ぼすことはない。
【００７３】
以上、本発明の累進屈折力レンズの実施の形態をいくつか述べてきたが、本発明の累進屈折力レンズは、累進屈折面を内面側、即ち、眼球側の屈折面に配置することにより、最善の実施形態をとることができる。
【００７４】
内面に累進屈折面を配置することにより、外面側の屈折面を球面にすることができる。これにより、累進屈折力レンズの欠点である、ゆれや歪みといった要素が低減でき、光学性能が向上することが知られている（Ｗ０９７／１９３８２）。内面に累進屈折面を配置した累進屈折力レンズに本発明を適用すれば、Ｗ０９７／１９３８２に開示されるゆれや歪みの減少効果に加え、本発明の効果である非点収差の削減、あるいはレンズの薄型化も同時に実現できる。
【００７５】
Ｗ０９７／１９３８２の累進屈折面に本発明を適用する方法は、図１に示した座標系を、図６の様に定義し直すとよい。
【００７６】
また、乱視処方への対応は、Ｗ０９７／１９３８２に開示された、累進屈折面と乱視面の合成を行った後の自由曲面に対し、前述した方法で非球面を付加することで実現できる。
【００７７】
すなわち、眼球側の面の任意の点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）における座標ｚは、球面設計の累進屈折面の任意の点Ｐでの近似曲率Ｃｐと、球面設計の累進屈折面に付加するトーリック面のｘ方向の曲率Ｃｘ及びｙ方向の曲率Ｃｙとを用いて次の式（８）で表される。
【００７８】
【数２４】
この式を用いて計算した累進屈折面と乱視面の合成を行った後の自由曲面に、本発明に従い非球面付加量を付加すればよい。この場合、非球面付加量の計算方法は、上述した第４の非球面付加量の計算方法を用いることが好ましい。
【００７９】
内面に累進屈折面を配置した累進屈折力レンズに、本発明を適用することのメリットがさらにある。外面に累進屈折面を配置した累進屈折力レンズは、外面側で加入度数を保証しておき、球面度数、乱視度数は、内面側を所定の曲率に研磨することで得ている。従って、内面側は眼鏡使用者毎に異なる形状であるが、外面の累進屈折面は全製作範囲の中のある度数からある度数までは同一形状を採用している。よって、累進屈折面に付加する非球面も、度数毎に量適な非球面を付加することができず、最適でない度数があるにもかかわらず一律にせざるを得ない。
【００８０】
しかしながら、内面に累進屈折面を配置した累進屈折力レンズは、内面の形状だけで使用者一人一人により異なる、球面度数、乱視度数、加入度数を得るため、完全なオーダーメード設計となる。従って内面に付加する非球面付加量も、予め製作する処方がわかっているので、その処方に最適な非球面付加量を加味して設計・製作できる。
【実施例】
【００８１】
次に、本発明の実施例について説明する。図７に、Ｓ＝＋４．０Ｄ、Ｃ＝０Ｄ、加入度２．０Ｄの処方の眼球側に累進屈折面を形成した球面設計の眼鏡レンズの非点収差分布を示す。図８に、図７に示した処方と同じ処方の内面累進のレンズに非球面項を付加して非球面設計としたレンズの非点収差分布を示す。非球面設計とすることにより、非点収差が改善され、光学性能が向上したことが認められる。
（第１実施例）
図８に示した非球面設計の内面累進のレンズを得るために、上述した第１の非球面付加量の計算方法におけるｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）を上記式（１）と式（２）のｒの多項式で表現した場合の各パラメータの値を表１に示す。球面設計部の半径ｒ0は１０ｍｍである。
【００８２】
【表１】
【００８３】
表１に示したパラメータを用いて、累進開始点Ｏからの角度ｗに対する上記式（６）と（７）を用いたα、βの値と共に、累進開始点Ｏからの距離ｒと累進開始点Ｏからの角度ｗに対して非球面付加量δ（単位はμｍ）を計算した結果を表２に示す。
【００８４】
【表２】
【００８５】
（第２実施例）
図８に示した内面累進のレンズを得るために、上述した第２の非球面付加量の計算方法におけるｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）を上記式（１）と式（２）のｒの多項式で表現した場合の各パラメータの値を表３に示す。球面設計部の半径ｒ0は１０ｍｍである。
【００８６】
【表３】
【００８７】
表３に示したパラメータを用いて、累進開始点Ｏからの角度ｗに対する上記式（６）と（７）を用いたα、βの値と共に、累進開始点Ｏからの距離ｒと累進開始点Ｏからの角度ｗに対して非球面付加量δ（実際の値を１００００倍した値）を計算した結果を表４に示す。
【００８８】
【表４】
【００８９】
（第３実施例）
図８に示した内面累進のレンズを得るために、上述した第３の非球面付加量の計算方法におけるｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）を上記式（１）と式（２）のｒの多項式で表現した場合の各パラメータの値を表５に示す。球面設計部の半径ｒ0は１０ｍｍである。
【００９０】
【表５】
【００９１】
表５に示したパラメータを用い、累進開始点Ｏからの角度ｗに対する上記式（６）と（７）を用いたα、βの値と共に、累進開始点Ｏからの距離ｒと累進開始点Ｏからの角度ｗに対して非球面付加量δ（実際の値を１０００００倍した値）を計算した結果を表６に示す。
【００９２】
【表６】
【００９３】
（第４実施例）
図８に示した内面累進のレンズを得るために、上述した第４の非球面付加量の計算方法におけるｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）を上記式（１）と式（２）のｒの多項式で表現した場合の各パラメータの値を表７に示す。球面設計部の半径ｒ0は１０ｍｍである。
【００９４】
【表７】
【００９５】
表７に示したパラメータを用い、累進開始点Ｏからの角度ｗに対する上記式（６）と（７）を用いたα、βの値と共に、累進開始点Ｏからの距離ｒと累進開始点Ｏからの角度ｗに対して非球面付加量δ（実際の値を１０００００倍した値）を計算した結果を表８に示す。
【００９６】
【表８】
【００９７】
（第５実施例）
図８に示した内面累進のレンズを得るために、上述した第５の非球面付加量の計算方法におけるｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）を上記式（１）と式（２）のｒの多項式で表現した場合の各パラメータの値を表９に示す。球面設計部の半径ｒ0は１０ｍｍである。
【００９８】
【表９】
【００９９】
表９に示したパラメータを用いて、累進開始点Ｏからの角度ｗに対する上記式（６）と（７）を用いたα、βの値と共に、累進開始点Ｏからの距離ｒと累進開始点Ｏからの角度ｗに対して非球面付加量δ（実際の値そのまま）を計算した結果を表１０に示す。
【０１００】
【表１０】
【発明の効果】
【０１０１】
本発明の累進屈折力レンズは、簡便な設計によりレンズ全体にわたって最適な非球面成分が付加され、非点収差の低減などの光学性能の向上とレンズの薄型化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】 外面に累進屈折面を配置した累進屈折力レンズの座標系を示すもので、（ａ）は累進開始点を通るＸ軸とＺ軸の平面で切断した断面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】 本発明の累進屈折力レンズの累進屈折面の領域毎に、付加する２種類の非球面成分の割合の領域区分を示した正面図である。
【図３】 累進屈折力レンズの累進屈折面の付加する２種類の非球面成分の割合の領域区分を示す正面図である。
【図４】 本発明の累進屈折力レンズの累進屈折面の座標系を示す正面図である。
【図５】 累進屈折力レンズの累進屈折面の主子午線の度数変化と、度数測定ポイントを示した正面図である。
【図６】内面に累進屈折面を配置した累進屈折力レンズの座標系を示すもので、（ａ）は累進開始点を通るＸ軸とＺ軸の平面で切断した断面図、（ｂ）は正面図である。
【図７】 球面設計の内面側に累進屈折面を設けた累進屈折力レンズの非点収差分布を示す正面図である。
【図８】 本発明の内面側に非球面設計を施した累進屈折面を設けた累進屈折力レンズの非点収差分布を示す正面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
Ｘ：三次元座標のＸ軸
Ｙ：三次元座標のＹ軸
Ｚ：三次元座標のＺ軸
ｘ：Ｘ座標
ｙ：ｙ座標
ｚ：Ｚ座標
α：遠用部用の非球面付加量の割合
β：近用部用の非球面付加量の割合
ｗ：フィッティングポイントから累進屈折力レンズの外周部方向に延びる直線と前記Ｘ軸とのなす角
Ｏ：累進開始点
Ｑ：フィッティングポイントから累進屈折力レンズの外周部方向に延びる直線とレンズ外径との交点
ｒ0：球面設計部の半径
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、視力補正用累進屈折力レンズに関し、特に、その光学性能の向上あるいはレンズの薄型化を目的とした、非球面累進屈折力レンズの設計方法に関する。
【従来の技術】
【０００３】
近年、累進屈折力レンズは、光学性能向上のためさまざまな取リ組みがなされてきた。その一つとして注目されているのが、非球面設計を用いた累進屈折力レンズである。これは、眼鏡レンズを眼に装着したときと同条件を想定し、光線追跡により度数や、非点収差、プリズム等を計算し、球面設計ではエラーの出てしまう部分を補うものである。
【０００４】
尚、累進屈折面はもともと、遠方視用と近方視用の異なる曲率の球面を、一面の中でなめらかにつないだものであるため、それ自体非球面であるが、ここで言う累進屈折力レンズの非球面設計とは、遠用中心や、近用中心などの累進屈折面の曲率が一定な領域においてさえも、数学的にへそ点でないことを意味する。
【０００５】
このような非球面設計を用いた累進屈折力レンズは、特公平２−３９７６８号公報に開示されており、球面設計に比べ、非点収差の減少や、レンズの薄型化といった効果をもたらしている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特公平２−３９７６８号公報でレンズを設計・製作するには、いくつかの課題、あるいは不十分な点がある。
【０００７】
第一に、特公平２−３９７６８号公報では、累進屈折力レンズの遠近方向に延びる主子午線の近傍のみしか、その構造が開示されていない。確かに累進屈折力レンズの主子午線は主注視線とも呼ばれるほど重要な領域ではあるが、主子午線はあくまでも線であり、人間が視野情報を得るときはそれ以外の広い面積も使っている。
【０００８】
第二に、累進屈折力レンズはレンズの場所によって度数が違うため、オリジナルの累進屈折面に付加する理想的な非球面付加量も、レンズの場所によって異なる必要がある。特公平２−３９７６８号公報では、主子午線の遠用部と近用部で非球面付加量が異なるが、それ以外の部分ではどの様な非球面の設定をするかは不明である。
【０００９】
また、主子午線の中でも、連続的に屈折力の変化する累進部領域への非球面付加は、理論的に必要であるにもかかわらず、開示されている先行技術がないのが現状である。
【００１０】
さらに、累進屈折力レンズの累進屈折面は、レンズが一つの屈折面の中で連続的に境目無く構成されている必要がある。主子午線が連続していてもそれ以外の領域が光学的に連続な境目のない非球面形状にならなくては、非球面設計を施した意味がない。しかしながら従来技術では、非球面になっている主子午線の各々の点から主子午線に直交する方向に曲率を補間するくらいしか、なめらかに屈折面をつなぐ方法が無く、主子午線以外ではとても理想的な非球面形状が得られているとはいいがたい。
【００１１】
また、累進屈折力の眼鏡レンズの受注生産では、度数、処方に応じた非点収差の減少や、レンズの薄型化といった効果をもたらす最適の非球面設計の累進面形状を簡便に作り出すことが要求されている。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、簡便なレンズ設計により、最適な非球面設計が累進部を含んだレンズ全体に施された累進屈折力レンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記目的を達成するため、球面設計の累進面形状を基にして、非球面設計の新たな累進屈折面形状を簡便な方法で作り出すレンズ設計、あるいは、ある処方に対して設計された非球面設計の累進面形状を基にして、他の処方に対して最適な非球面設計の新たな累進屈折面形状を簡便な方法で作り出すレンズ設計により、最適な非球面設計が累進部を含んだレンズ全体に施された累進屈折力レンズを提供するものである。
【００１４】
即ち、各処方に対する非球面付加量を、いちいち光線追跡に基づいて求めてやる必要は無く、同じ基礎累進面を用いる処方の範囲に対して、その中の数例に対して、実際に光線追跡から最適な非球面付加量を求めてやり、それ以外の処方に対する非球面付加量を、内挿によって求めるものである。
【００１５】
本発明は、次の５つの非球面付加量の計算方法により設計された累進屈折力レンズを提供する。
【００１６】
すなわち、請求項１記載の発明は、眼鏡レンズを構成する２つの屈折面のうち、少なくともどちらか一つの屈折面が、異なる屈折力を備えた遠用部及び近用部とこれらの間で屈折力が累進的に変化する累進部とを備えた累進屈折面を有し、前記累進屈折面を眼鏡装用時の正面から見て、左右方向をＸ軸、上下方向（遠近方向）をＹ軸、奥行き方向をＺ軸、前記遠用部の下端となる累進開始点を、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）とする座標系を定義し、前記累進屈折面の基になる任意の処方に基づく累進屈折面の座標をｚpで表し、Ｚ軸方向の非球面付加量をδ、前記累進屈折面の座標をｚtとしたとき、ｚt＝ｚp＋δであり、前記δが、前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記遠用部ではδ＝ｇ（ｒ）、前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記近用部では、δ＝ｈ（ｒ）、これら以外の部分では、δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）の関係を有することを特徴とする累進屈折力レンズの設計方法を提供する。但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、さらには、前記遠用部の上端では、α＝１．０、β＝０、前記近用部の下端では、α＝０、β＝１．０である。また、ｒは累進開始点からの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数であり、ｒ0を球面設計部の半径とするとき、０≦ｒ≦ｒ0のときは、
ｇ（０）＝０、ｈ（０）＝０であり、
ｒ0＜ｒのときは、
【００１７】
請求項２記載の発明は、眼鏡レンズを構成する２つの屈折面のうち、少なくともどちらか一つの屈折面が、異なる屈折力を備えた遠用部及び近用部とこれらの間で屈折力が累進的に変化する累進部とを備えた累進屈折面を有し、前記累進屈折面を眼鏡装用時の正面から見て、左右方向をＸ軸、上下方向（遠近方向）をＹ軸、奥行き方向をＺ軸、前記遠用部の下端となる累進開始点を、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）とする座標系を定義し、前記累進屈折面の基になる任意の処方に基づく累進屈折面の径方向の傾きをｄｚpで表し、径方向の非球面付加量をδ、前記累進屈折面の径方向の傾きをｄｚtとしたとき、ｄｚt＝ｄｚp＋δであり、前記δが、前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記遠用部ではδ＝ｇ（ｒ）、前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記近用部では、δ＝ｈ（ｒ）、これら以外の部分では、δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）の関係を有することを特徴とする累進屈折力レンズの設計方法を提供する。但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、さらには、前記遠用部の上端では、α＝１．０、β＝０、前記近用部の下端では、α＝０、β＝１．０である。また、ｒは累進開始点からの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数であり、ｒ0を球面設計部の半径とするとき、０≦ｒ≦ｒ0のときは、
ｇ（０）＝０、ｈ（０）＝０
であり、ｒ0＜ｒのときは、
【００１８】
【数１１】
【００１９】
請求項３記載の発明は、眼鏡レンズを構成する２つの屈折面のうち、少なくともどちらか一つの屈折面が、異なる屈折力を備えた遠用部及び近用部とこれらの間で屈折力が累進的に変化する累進部とを備えた累進屈折面を有し、前記累進屈折面を眼鏡装用時の正面から見て、左右方向をＸ軸、上下方向（遠近方向）をＹ軸、奥行き方向をＺ軸、前記遠用部の下端となる累進開始点を、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）とする座標系を定義し、前記累進屈折面の基になる任意の処方に基づく累進屈折面の径方向の曲率をｃpで表し、径方向の非球面付加量をδ、前記累進屈折面の径方向の曲率をｃtとしたとき、ｃt＝ｃp＋δであり、前記δが、前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記遠用部ではδ＝ｇ（ｒ）、前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記近用部では、δ＝ｈ（ｒ）、これら以外の部分では、δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）の関係を有することを特徴とする累進屈折力レンズの設計方法を提供する。但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、さらには、前記遠用部の上端では、α＝１．０、β＝０、前記近用部の下端では、α＝０、β＝１．０である。また、ｒは累進開始点からの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数であり、ｒ0を球面設計部の半径とするとき、０≦ｒ≦ｒ0のときは、
ｇ（０）＝０、ｈ（０）＝０
であり、ｒ0＜ｒのときは、
【００２０】
【数１２】
【００２１】
請求項４記載の発明は、眼鏡レンズを構成する２つの屈折面のうち、少なくともどちらか一つの屈折面が、異なる屈折力を備えた遠用部及び近用部とこれらの間で屈折力が累進的に変化する累進部とを備えた累進屈折面を有し、前記累進屈折面を眼鏡装用時の正面から見て、左右方向をＸ軸、上下方向（遠近方向）をＹ軸、奥行き方向をＺ軸、前記遠用部の下端となる累進開始点を、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）とする座標系を定義し、前記累進屈折面の基になる任意の処方に基づく累進屈折面の座標をｚpで表し、Ｚ軸方向の非球面付加量をδとしたとき、前記累進屈折面の座標ｚtが、下記式（３）で定義されるｂp
【００２２】
【数１３】
【００２３】
【数１４】
ｇ（０）＝０、ｈ（０）＝０
であり、ｒ0＜ｒのときは、
【００２４】
【数１５】
【００２５】
請求項５記載の発明は、眼鏡レンズを構成する２つの屈折面のうち、少なくともどちらか一つの屈折面が、異なる屈折力を備えた遠用部及び近用部とこれらの間で屈折力が累進的に変化する累進部とを備えた累進屈折面を有し、前記累進屈折面を眼鏡装用時の正面から見て、左右方向をＸ軸、上下方向（遠近方向）をＹ軸、奥行き方向をＺ軸、前記遠用部の下端となる累進開始点を、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）とする座標系を定義し、前記累進屈折面の基になる任意の処方に基づく累進屈折面の座標をｚpで表し、Ｚ軸方向の非球面付加量をδとしたとき、前記累進屈折面の座標ｚtが、下記式（３）で定義されるｂp
【００２６】
【数１６】
【００２７】
【数１７】
ｇ（０）＝０、ｈ（０）＝０
であり、ｒ0＜ｒのときは、
【００２８】
【数１８】
【００２９】
また、上記それぞれの非球面付加量の計算方法に対して、遠用部における最適な非球面付加量ｇ（ｒ）の割合αと近用部における最適な非球面付加量ｈ（ｒ）の割合βの分布を、累進開始点での角度に応じて補間することにより、非球面付加量を累進屈折面全体にわたってなめらかに与えることができる。
【００３０】
従って、請求項６記載の発明は、請求項１〜５いずれかに記載の累進屈折力レンズにおいて、前記累進開始点から前記累進屈折面の外周方向に延びる直線と前記Ｘ軸とのなす角をｗとするとき、前記αと前記βが、それぞれ下記式（６）及び（７）
α＝０．５＋０．５ｓｉｎ（ｗ） …（６）
β＝０．５−０．５ｓｉｎ（ｗ） …（７）
の関係を有することを特徴とする累進屈折力レンズの設計方法を提供する。
【００３１】
なお、非球面付加量を内挿によって決定する際に、非球面付加量自体を内挿するのでは、データ量が多いので、計算が大変である。そこで、非球面付加量の分布を定義する関数を作ってやり、その関数を決める係数について内挿をして、各処方に対する係数の値を決めてやれば、計算量は大幅に減少し、簡便なレンズ設計となる。それが、上記式（１）、（２）である。
【００３２】
また、レンズメータでの度数測定ポイントを考慮して、累進開始点からある半径ｒ0までは非球面設計とせずに球面設計部とすることが好ましく、また、ｒ0を超えた場合、上記式（１）、（２）のｒの多項式で非球面付加量を表現することが好ましい。この場合、ｒ0は度数測定ポイントをカバーできる７ｍｍ以上、１２ｍｍ未満が好ましい。
【００３３】
従って、請求項７記載の発明は、請求項１〜６いずれかに記載の累進屈折力レンズの設計方法を用いて、前記ｒ0が７ｍｍ以上、１２ｍｍ未満であることを特徴とする累進屈折力レンズを提供する。
【００３４】
さらに、累進屈折面を眼球側の屈折面に設けることにより、累進屈折力レンズの欠点であるゆれや歪みを軽減することができる。
【００３５】
従って、請求項８記載の発明は、請求項１〜７いずれかに記載の累進屈折力レンズの設計方法を用いて、前記累進屈折面が、眼球側の屈折面に設けられていることを特徴とする累進屈折力レンズを提供する。
【発明の実施の形態】
【００３６】
以下、本発明の累進屈折力レンズの設計方法の実施の形態について説明する。本発明の累進屈折力レンズは、視力補正用のレンズであり、眼鏡レンズを構成する物体側と眼球側の２つの屈折面のうち、少なくともどちらか１つの屈折面が異なる屈折力を備えた遠用部及び近用部とこれらの間で屈折力が累進的に変化する累進部とを備えた累進屈折面を有する。この累進屈折面は、球面設計の累進面形状を基にして、新たな非球面設計の累進面形状が簡便な方法で作り出されたものである。あるいは、ある処方に対して設計された非球面設計の累進面形状を基にして、他の処方に対して最適な非球面設計の新たな累進面形状が簡便な方法で作り出されたものである。
【００３７】
本発明においては、特に、非球面累進レンズに対して、その非球面付加量を各処方毎に最適化し、常に最適な累進面形状を簡単な計算方法で得ることができるため、受注生産方式に適している。
【００３８】
まず、累進屈折力レンズの座標系を、図１に示すように、累進屈折面を眼鏡装用時の正面から見て、左右方向をＸ軸、上下方向（遠近方向）をＹ軸、奥行き方向をＺ軸、遠用部の下端となる累進開始点Ｏを、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）（原点）とする座標系を定義する。
【００３９】
本発明では、上述したように、各処方に対する非球面付加量を、いちいち光線追跡に基づいて求めるのではなく、同じ基礎累進面を用いる処方の範囲に対して、その中の数例に対して、実際に光線追跡から最適な非球面付加量を求めてやり、それ以外の処方に対する非球面付加量は、最適な非球面付加量を基にして、新たな累進屈折面を、非球面付加量の分布を定義する関数を作ってやり、内挿によって決める。この非球面付加量の計算方法として、次の５つの計算方法がある。
【００４０】
まず、第１の非球面付加量の計算方法は、Ｚ軸方向の非球面付加量の座標を直接計算する方法である。基になる累進屈折面の奥行き方向の座標ｚpは、
ｚp＝ｆ（ｘ，ｙ）
というように、座標（ｘ，ｙ）の関数で表される。ｚpにＺ軸方向の非球面付加量δを付加すると、付加された後のＺ軸方向の合成座標、すなわち新たな累進屈折面の座標をｚtとしたとき、
ｚt＝ｚp＋δ
である。
【００４１】
このとき、レンズの光軸近傍（累進開始点Ｏの近傍）は、プリズムも少なく非点収差も発生しずらいため、非球面付加量は少なくてよいが、レンズ外周部は眼から入射する光線に角度がつくため、非点収差が発生しやすく、それを補正するための非球面付加量も大きくなるのが一般的である。実際に付加する理想的な非球面付加量は、使用者の処方（レンズの度数）により千差万別であるが、光軸（累進開始点Ｏ）からの距離ｒに応じて変化していく。以上より、付加する最適な非球面付加量δは、累進開始点Ｏからの距離
ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2
の関数となる。
【００４２】
また、累進屈折力レンズは遠用部と近用部で異なる屈折力を備えているので、付加する最適な非球面付加量も遠用部と近用部で異なることが好ましい。よって付加座標δは、累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の遠用部及び近用部ではそれぞれ、
δ＝ｇ（ｒ）
δ＝ｈ（ｒ）
ｇ（ｒ）≠ｈ（ｒ）
なる条件を満たす。但し、累進開始点Ｏではｇ（０）＝０であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数である。
【００４３】
本発明の累進屈折力レンズで、遠用部における最適な非球面付加量ｇ（ｒ）と近用部における最適な非球面付加量ｈ（ｒ）の大小関係は、レンズの処方によリ異なり特定することはできないが、ある一枚の累進屈折力レンズ内であるならば、レンズの度数は一般的に遠用度数から近用度数の範囲内しかありえないため、付加する非球面成分δもｇ（ｒ）からｈ（ｒ）の中に設定するとよい。このとき本発明では、累進屈折力レンズの各領域毎に設定された目的距離に応じて、ｇ（ｒ）とｈ（ｒ）の比を決める。例えば、遠用部領域ではδを、１００％のｇ（ｒ）と０％のｈ（ｒ）で構成し、近用部領域ではδを、０％のｇ（ｒ）と１００％のｈ（ｒ）で構成する。累進部領域では、δをｇ（ｒ）からｈ（ｒ）に徐々に変化させることにより、光学的に連続した屈折面形状を得る。従って、遠用部領域と近用部領域の中間には、例えばδが５０％のｇ（ｒ）と５０％のｈ（ｒ）で構成されている領域がある。
【００４４】
以上より、非球面付加量δは、累進屈折力レンズの累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の遠用部及び近用部以外の部分では、
δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）
α＋β＝１．０
０≦α≦１
０≦β≦１
なる関係をもち、α，βの値を累進屈折力レンズの任意の点毎に決まっている目的距離に合わせて設定することにより、容易に理想的な非球面形状をオリジナルの累進屈折面に付加することができる。
【００４５】
この第１の非球面付加量の計算方法は、座標を直接求めることができるため、計算が楽であるという利点を有する。
【００４６】
第２の非球面付加量の計算方法は、基になる累進屈折面の径方向の傾きをｄｚpで表し、新たな累進屈折面の傾きをｄｚtとしたとき、ｄｚt＝ｄｚp＋δの関係を用いる。非球面付加量δは、第１の非球面付加量の計算方法と同じく、累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の遠用部ではδ＝ｇ（ｒ）、累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の近用部では、δ＝ｈ（ｒ）、これら以外の部分では、δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）である。
【００４７】
但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、ｒは累進開始点Ｏからの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数であり、ｇ（ｒ）≠ｈ（ｒ）、かつ、ｇ（０）＝０である。
【００４８】
この第２の非球面付加量の計算方法は、傾きの分布を求めるため、プリズム量の制御が容易であるという利点を有する。Ｚ座標は、原点から積分することにより求めることができる。
【００４９】
第３の非球面付加量の計算方法は、基になる累進屈折面の径方向の曲率をｃpで表し、新たな累進屈折面の曲率をｃtとしたとき、ｃt＝ｃp＋δの関係を用いる。非球面付加量δは、累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の遠用部ではδ＝ｇ（ｒ）、累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の近用部では、δ＝ｈ（ｒ）、これら以外の部分では、δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）である。
【００５０】
但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、ｒは累進開始点Ｏからの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数であり、ｇ（ｒ）≠ｈ（ｒ）、かつ、ｇ（０）＝０である。
【００５１】
この第３の非球面付加量の計算方法は、曲率の分布を求めるため、光学的評価が簡単であり、設計しやすく、目的とする処方が容易に得られるという利点がある。 Ｚ座標は、原点から積分することにより求めることができる。
【００５２】
第４の非球面付加量の計算方法は、基になる累進屈折面の座標をｚpで表し、新たな累進屈折面の座標ｚtが、累進屈折面のＺ座標を曲率に置き換える下記式（３）で定義されるｂp
【００５３】
【数１９】
【００５４】
【数２０】
【００５５】
但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、ｒは累進開始点Ｏからの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数であり、ｇ（ｒ）≠ｈ（ｒ）、かつ、ｇ（０）＝０である。
【００５６】
この第４の非球面付加量の計算方法は、曲率の分布を求めるため、光学的評価が簡単であり、設計しやすく、目的とする処方が容易に得られ、また、Ｚ座標が積分によらず直接計算出来るという利点がある。
【００５７】
第５の非球面付加量の計算方法は、基になる累進屈折面の座標をｚpで表し、新たな累進屈折面の座標ｚtが、累進屈折面のＺ座標を曲率に置き換える下記式（３）で定義されるｂp
【００５８】
【数２１】
【００５９】
【数２２】
【００６０】
但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、ｒは累進開始点Ｏからの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数であり、ｇ（ｒ）≠ｈ（ｒ）、かつ、ｇ（０）＝０である。
【００６１】
第５の非球面付加量の計算方法は、曲率の変化がなめらかになるように設計でき、急激な度数変化などの無い自然な累進面形状が得られる。
【００６２】
上記非球面付加量δの遠用部における最適な非球面付加量ｇ（ｒ）と近用部における最適な非球面付加量ｈ（ｒ）のそれぞれの割合を示すαとβの補間方法として種々の形態が考えられる。
【００６３】
例えば、図２に示すように、オリジナルの累進屈折面を、遠用部、累進部、近用部とを直線的に区分し、遠用部ではｇ（ｒ）の比が１００％なのでα：β＝１００：０、近用部ではα：β＝０：１００、屈折力が変化する累進部では目的距離に合わせ、α：βが徐々に変化した領域区分とすることができる。
【００６４】
また、図３に示すように、遠用部の下端となる累進開始点Ｏをほぼ中心とした扇形で区分されることが多い。このような場合には、付加する非球面の遠近比率α：βの値も、オリジナルの累進屈折面の領域区分に合わせて決めることにより、より効果的な光学性能向上あるいはレンズの薄型化が行える。
【００６５】
さらに、図４に示すように、累進開始点Ｏから累進屈折面の外周部方向に延びる直線ＯＱと、Ｘ軸とのなす角をｗとするとき、前記α，βの値を角度ｗによりぞれぞれ以下のような式（６）、（７）に設定することで、累進屈折面全域になめらかに非球面成分を付加することができる。
【００６６】
α＝０．５＋０．５ｓｉｎ（ｗ） …（６）
β＝０．５−０．５ｓｉｎ（ｗ） …（７）
例えば上式をもとに主子午線の遠用部を計算すると、ｗ＝９０度であるから、α＝１，β＝０となり遠用の非球面成分だけとなるし、累進屈折力レンズの水平方向の非球面成分は、ｗ＝０度、あるいはｗ＝１８０度のため、α＝β＝０．５と遠近それぞれの非球面成分を均等に入れることができ、かつ、非球面成分の移り変わりは累進屈折面全体でなめらかに推移する。
【００６７】
ここで、前記各計算方法において、遠用部における最適な非球面付加量ｇ（ｒ）と近用部における最適な非球面付加量ｈ（ｒ）が、それぞれｒの多項式で表現された下記式（１）、（２）
【００６８】
【数２３】
【００６９】
非球面付加量を、内挿によって決定する際に、非球面付加量自体を内挿するのでは、データ量が多いので、計算が大変である。そこで、非球面付加量の分布を定義する上記関数ｇ（ｒ）、ｈ（ｒ）を上記式（１）、（２）で表現し、これらの関数を決める係数Ｇn、Ｈnを同じｎ項について内挿をして、各処方に対する係数の値を決めてやれば、計算量は大幅に減少し、簡便なレンズ設計となる。
【００７０】
次に、レンズメータでの度数測定を考慮した累進屈折力レンズを説明する。累進屈折力レンズは、図５に示すように、累進開始点Ｏから累進的に加入度数が入ってくる。従って、レンズメータで度数を測定するときは、レンズメータの光線幅を加味して、累進開始点Ｏよリ５〜１０ｍｍ遠用側にオフセットした位置に度数測定ポイントを設定することが一般的である。しかしながら、累進開始点Ｏの近傍まで非球面設計を施してしまうと、レンズメータで度数を測定したときに、非点収差が発生し、レンズの度数が保証できなくなってしまう。
【００７１】
そこで、図５に示すように、累進開始点Ｏからｒが所定の距離ｒ0までは、非球面を付加せずに球面設計部とすることが好ましい。 具体的には、０≦ｒ≦ｒ0のときは、ｇ（０）＝０、ｈ（０）＝０、すなわちδ＝０であり、ｒ0＜ｒのときは、ｇ（ｒ）、ｈ（ｒ）は上記式（１）、（２）の関係を有するようにする。ｒ0は度数測定ポイントをカバーできる７ｍｍ以上、１２ｍｍ未満が好ましい。
【００７２】
このような球面設計部を設けても、累進開始点Ｏの近傍は光軸に近く、もともと付加する理想的な非球面付加量が小さいため、光学性能にさほど影響を及ぼすことはない。
【００７３】
以上、本発明の累進屈折力レンズの実施の形態をいくつか述べてきたが、本発明の累進屈折力レンズは、累進屈折面を内面側、即ち、眼球側の屈折面に配置することにより、最善の実施形態をとることができる。
【００７４】
内面に累進屈折面を配置することにより、外面側の屈折面を球面にすることができる。これにより、累進屈折力レンズの欠点である、ゆれや歪みといった要素が低減でき、光学性能が向上することが知られている（Ｗ０９７／１９３８２）。内面に累進屈折面を配置した累進屈折力レンズに本発明を適用すれば、Ｗ０９７／１９３８２に開示されるゆれや歪みの減少効果に加え、本発明の効果である非点収差の削減、あるいはレンズの薄型化も同時に実現できる。
【００７５】
Ｗ０９７／１９３８２の累進屈折面に本発明を適用する方法は、図１に示した座標系を、図６の様に定義し直すとよい。
【００７６】
また、乱視処方への対応は、Ｗ０９７／１９３８２に開示された、累進屈折面と乱視面の合成を行った後の自由曲面に対し、前述した方法で非球面を付加することで実現できる。
【００７７】
すなわち、眼球側の面の任意の点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）における座標ｚは、球面設計の累進屈折面の任意の点Ｐでの近似曲率Ｃｐと、球面設計の累進屈折面に付加するトーリック面のｘ方向の曲率Ｃｘ及びｙ方向の曲率Ｃｙとを用いて次の式（８）で表される。
【００７８】
【数２４】
【００７９】
内面に累進屈折面を配置した累進屈折力レンズに、本発明を適用することのメリットがさらにある。外面に累進屈折面を配置した累進屈折力レンズは、外面側で加入度数を保証しておき、球面度数、乱視度数は、内面側を所定の曲率に研磨することで得ている。従って、内面側は眼鏡使用者毎に異なる形状であるが、外面の累進屈折面は全製作範囲の中のある度数からある度数までは同一形状を採用している。よって、累進屈折面に付加する非球面も、度数毎に量適な非球面を付加することができず、最適でない度数があるにもかかわらず一律にせざるを得ない。
【００８０】
しかしながら、内面に累進屈折面を配置した累進屈折力レンズは、内面の形状だけで使用者一人一人により異なる、球面度数、乱視度数、加入度数を得るため、完全なオーダーメード設計となる。従って内面に付加する非球面付加量も、予め製作する処方がわかっているので、その処方に最適な非球面付加量を加味して設計・製作できる。
【実施例】
【００８１】
次に、本発明の実施例について説明する。図７に、Ｓ＝＋４．０Ｄ、Ｃ＝０Ｄ、加入度２．０Ｄの処方の眼球側に累進屈折面を形成した球面設計の眼鏡レンズの非点収差分布を示す。図８に、図７に示した処方と同じ処方の内面累進のレンズに非球面項を付加して非球面設計としたレンズの非点収差分布を示す。非球面設計とすることにより、非点収差が改善され、光学性能が向上したことが認められる。
（第１実施例）
図８に示した非球面設計の内面累進のレンズを得るために、上述した第１の非球面付加量の計算方法におけるｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）を上記式（１）と式（２）のｒの多項式で表現した場合の各パラメータの値を表１に示す。球面設計部の半径ｒ0は１０ｍｍである。
【００８２】
【表１】
表１に示したパラメータを用いて、累進開始点Ｏからの角度ｗに対する上記式（６）と（７）を用いたα、βの値と共に、累進開始点Ｏからの距離ｒと累進開始点Ｏからの角度ｗに対して非球面付加量δ（単位はμｍ）を計算した結果を表２に示す。
【００８４】
【表２】
（第２実施例）
図８に示した内面累進のレンズを得るために、上述した第２の非球面付加量の計算方法におけるｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）を上記式（１）と式（２）のｒの多項式で表現した場合の各パラメータの値を表３に示す。球面設計部の半径ｒ0は１０ｍｍである。
【００８６】
【表３】
表３に示したパラメータを用いて、累進開始点Ｏからの角度ｗに対する上記式（６）と（７）を用いたα、βの値と共に、累進開始点Ｏからの距離ｒと累進開始点Ｏからの角度ｗに対して非球面付加量δ（実際の値を１００００倍した値）を計算した結果を表４に示す。
【００８８】
【表４】
（第３実施例）
図８に示した内面累進のレンズを得るために、上述した第３の非球面付加量の計算方法におけるｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）を上記式（１）と式（２）のｒの多項式で表現した場合の各パラメータの値を表５に示す。球面設計部の半径ｒ0は１０ｍｍである。
【００９０】
【表５】
表５に示したパラメータを用い、累進開始点Ｏからの角度ｗに対する上記式（６）と（７）を用いたα、βの値と共に、累進開始点Ｏからの距離ｒと累進開始点Ｏからの角度ｗに対して非球面付加量δ（実際の値を１０００００倍した値）を計算した結果を表６に示す。
【００９２】
【表６】
（第４実施例）
図８に示した内面累進のレンズを得るために、上述した第４の非球面付加量の計算方法におけるｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）を上記式（１）と式（２）のｒの多項式で表現した場合の各パラメータの値を表７に示す。球面設計部の半径ｒ0は１０ｍｍである。
【００９４】
【表７】
表７に示したパラメータを用い、累進開始点Ｏからの角度ｗに対する上記式（６）と（７）を用いたα、βの値と共に、累進開始点Ｏからの距離ｒと累進開始点Ｏからの角度ｗに対して非球面付加量δ（実際の値を１０００００倍した値）を計算した結果を表８に示す。
【００９６】
【表８】
（第５実施例）
図８に示した内面累進のレンズを得るために、上述した第５の非球面付加量の計算方法におけるｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）を上記式（１）と式（２）のｒの多項式で表現した場合の各パラメータの値を表９に示す。球面設計部の半径ｒ0は１０ｍｍである。
【００９８】
【表９】
表９に示したパラメータを用いて、累進開始点Ｏからの角度ｗに対する上記式（６）と（７）を用いたα、βの値と共に、累進開始点Ｏからの距離ｒと累進開始点Ｏからの角度ｗに対して非球面付加量δ（実際の値そのまま）を計算した結果を表１０に示す。
【０１００】
【表１０】
【０１０１】
本発明の累進屈折力レンズは、簡便な設計によりレンズ全体にわたって最適な非球面成分が付加され、非点収差の低減などの光学性能の向上とレンズの薄型化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】 外面に累進屈折面を配置した累進屈折力レンズの座標系を示すもので、（ａ）は累進開始点を通るＸ軸とＺ軸の平面で切断した断面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】 本発明の累進屈折力レンズの累進屈折面の領域毎に、付加する２種類の非球面成分の割合の領域区分を示した正面図である。
【図３】 累進屈折力レンズの累進屈折面の付加する２種類の非球面成分の割合の領域区分を示す正面図である。
【図４】 本発明の累進屈折力レンズの累進屈折面の座標系を示す正面図である。
【図５】 累進屈折力レンズの累進屈折面の主子午線の度数変化と、度数測定ポイントを示した正面図である。
【図６】内面に累進屈折面を配置した累進屈折力レンズの座標系を示すもので、（ａ）は累進開始点を通るＸ軸とＺ軸の平面で切断した断面図、（ｂ）は正面図である。
【図７】 球面設計の内面側に累進屈折面を設けた累進屈折力レンズの非点収差分布を示す正面図である。
【図８】 本発明の内面側に非球面設計を施した累進屈折面を設けた累進屈折力レンズの非点収差分布を示す正面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
Ｘ：三次元座標のＸ軸
Ｙ：三次元座標のＹ軸
Ｚ：三次元座標のＺ軸
ｘ：Ｘ座標
ｙ：ｙ座標
ｚ：Ｚ座標
α：遠用部用の非球面付加量の割合
β：近用部用の非球面付加量の割合
ｗ：フィッティングポイントから累進屈折力レンズの外周部方向に延びる直線と前記Ｘ軸とのなす角
Ｏ：累進開始点
Ｑ：フィッティングポイントから累進屈折力レンズの外周部方向に延びる直線とレンズ外径との交点
ｒ0：球面設計部の半径
Claims (6)
- 眼鏡レンズを構成する２つの屈折面のうち、少なくともどちらか一つの屈折面が、異なる屈折力を備えた遠用部及び近用部とこれらの間で屈折力が累進的に変化する累進部とを備えた累進屈折面を有し、前記累進屈折面を眼鏡装用時の正面から見て、左右方向をＸ軸、上下方向（遠近方向）をＹ軸、奥行き方向をＺ軸、前記遠用部の下端となる累進開始点を、
（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）
とする座標系を定義し、前記累進屈折面の基になる任意の処方に基づく累進屈折面の座標をｚpで表し、Ｚ軸方向の非球面付加量をδ、前記累進屈折面の座標をｚtとしたとき、
ｚt＝ｚp＋δ
であり、前記δが、前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記遠用部では、
δ＝ｇ（ｒ）
前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記近用部では、
δ＝ｈ（ｒ）
これら以外の部分では、
δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）
（但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、さらには、前記遠用部の上端では、α＝１．０、β＝０、前記近用部の下端では、α＝０、β＝１．０であり、また、ｒは累進開始点からの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数である。）の関係を有し、さらには、ｒ0を球面設計部の半径とするとき、
０≦ｒ≦ｒ0のときは、ｇ（０）＝０、ｈ（０）＝０であり、
ｒ0＜ｒのときは、
- 眼鏡レンズを構成する２つの屈折面のうち、少なくともどちらか一つの屈折面が、異なる屈折力を備えた遠用部及び近用部とこれらの間で屈折力が累進的に変化する累進部とを備えた累進屈折面を有し、前記累進屈折面を眼鏡装用時の正面から見て、左右方向をＸ軸、上下方向（遠近方向）をＹ軸、奥行き方向をＺ軸、前記遠用部の下端となる累進開始点を、
（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）
とする座標系を定義し、前記累進屈折面の基になる任意の処方に基づく累進屈折面の径方向の傾きをｄｚpで表し、径方向の非球面付加量をδ、前記累進屈折面の径方向の傾きをｄｚtとしたとき、
ｄｚt＝ｄｚp＋δ
であり、前記δが、前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記遠用部では、
δ＝ｇ（ｒ）
前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記近用部では、
δ＝ｈ（ｒ）
これら以外の部分では、
δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）
（但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、さらには、前記遠用部の上端では、α＝１．０、β＝０、前記近用部の下端では、α＝０、β＝１．０であり、また、ｒは累進開始点からの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数である。）の関係を有し、さらには、ｒ0を球面設計部の半径とするとき、
０≦ｒ≦ｒ0のときは、ｇ（０）＝０、ｈ（０）＝０であり、
ｒ0＜ｒのときは、
- 眼鏡レンズを構成する２つの屈折面のうち、少なくともどちらか一つの屈折面が、異なる屈折力を備えた遠用部及び近用部とこれらの間で屈折力が累進的に変化する累進部とを備えた累進屈折面を有し、前記累進屈折面を眼鏡装用時の正面から見て、左右方向をＸ軸、上下方向（遠近方向）をＹ軸、奥行き方向をＺ軸、前記遠用部の下端となる累進開始点を、
（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）
とする座標系を定義し、前記累進屈折面の基になる任意の処方に基づく累進屈折面の径方向の曲率をｃpで表し、径方向の非球面付加量をδ、前記累進屈折面の径方向の曲率をｃtとしたとき、
ｃt＝ｃp＋δ
であり、前記δが、前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記遠用部では、
δ＝ｇ（ｒ）
前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記近用部では、
δ＝ｈ（ｒ）
これら以外の部分では、
δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）
（但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、さらには、前記遠用部の上端では、α＝１．０、β＝０、前記近用部の下端では、α＝０、β＝１．０であり、また、ｒは累進開始点からの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数である。）の関係を有し、さらには、ｒ0を球面設計部の半径とするとき、
０≦ｒ≦ｒ0のときは、ｇ（０）＝０、ｈ（０）＝０であり、
ｒ0＜ｒのときは、
- 眼鏡レンズを構成する２つの屈折面のうち、少なくともどちらか一つの屈折面が、異なる屈折力を備えた遠用部及び近用部とこれらの間で屈折力が累進的に変化する累進部とを備えた累進屈折面を有し、前記累進屈折面を眼鏡装用時の正面から見て、左右方向をＸ軸、上下方向（遠近方向）をＹ軸、奥行き方向をＺ軸、前記遠用部の下端となる累進開始点を、
（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）
とする座標系を定義し、前記累進屈折面の基になる任意の処方に基づく累進屈折面の座標をｚpで表し、Ｚ軸方向の非球面付加量をδとしたとき、前記累進屈折面の座標ｚtが、下記式（３）で定義されるｂp
δ＝ｇ（ｒ）
前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記近用部では、
δ＝ｈ（ｒ）
これら以外の部分では、
δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）
（但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、さらには、前記遠用部の上端では、α＝１．０、β＝０、前記近用部の下端では、α＝０、β＝１．０であり、また、ｒは累進開始点からの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数である。）の関係を有し、さらには、ｒ0を球面設計部の半径とするとき、
０≦ｒ≦ｒ0のときは、ｇ（０）＝０、ｈ（０）＝０であり、
ｒ0＜ｒのときは、
- 眼鏡レンズを構成する２つの屈折面のうち、少なくともどちらか一つの屈折面が、異なる屈折力を備えた遠用部及び近用部とこれらの間で屈折力が累進的に変化する累進部とを備えた累進屈折面を有し、前記累進屈折面を眼鏡装用時の正面から見て、左右方向をＸ軸、上下方向（遠近方向）をＹ軸、奥行き方向をＺ軸、前記遠用部の下端となる累進開始点を、
（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）
とする座標系を定義し、前記累進屈折面の基になる任意の処方に基づく累進屈折面の座標をｚpで表し、Ｚ軸方向の非球面付加量をδとしたとき、前記累進屈折面の座標ｚtが、下記式（３）で定義されるｂp
δ＝ｇ（ｒ）
前記累進屈折面のほぼＹ軸に沿って延びる主子午線の前記近用部では、
δ＝ｈ（ｒ）
これら以外の部分では、
δ＝α・ｇ（ｒ）＋β・ｈ（ｒ）
（但し、上記式中、α、βは、α＋β＝１．０、０≦α≦１、０≦β≦１であり、さらには、前記遠用部の上端では、α＝１．０、β＝０、前記近用部の下端では、α＝０、β＝１．０であり、また、ｒは累進開始点からの距離で、ｒ＝（ｘ2＋ｙ2）1/2であり、ｇ（ｒ）及びｈ（ｒ）は、それぞれｒのみに依存する関数である。）の関係を有し、さらには、ｒ0を球面設計部の半径とするとき、
０≦ｒ≦ｒ0のときは、ｇ（０）＝０、ｈ（０）＝０であり、
ｒ0＜ｒのときは、
- 請求項１〜５のいずれかに記載の累進屈折力レンズにおいて、前記累進開始点から前記累進屈折面の外周方向に延びる直線と前記Ｘ軸とのなす角をｗとするとき、前記αと前記βが、それぞれ下記式（６）及び（７）
α＝０．５＋０．５ｓｉｎ（ｗ） …（６）
β＝０．５−０．５ｓｉｎ（ｗ） …（７）
の関係を有することを特徴とする累進屈折力レンズの設計方法。
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