JP3881449B2 - 累進多焦点レンズの加工方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、累進多焦点レンズの加工方法に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
一般的に累進多焦点レンズには、図７に示すように、レンズの上方に遠くのものを見るための「遠用部」と呼ばれる領域１１と、レンズの下方に近くのものを見るための「近用部」と呼ばれる領域１２と、遠用部と近用部の中間に連続的に屈折力の変わる「累進部」と呼ばれる領域１３と、それ以外の「側方部」または「周辺部」と呼ばれる領域１４、１５とが存在する。さらにレンズのほぼ中央を通り、遠用部１１、累進部１３及び近用部１２を貫いて、視線の通過頻度が高く収差がよく補正されていることが期待される「主注視線」と呼ばれる曲線１６が存在する。通常、眼鏡装用者が近方を見る時には、両眼の視線は内側に寄るので、主注視線１６も遠用部１１から近用部１２にかけて内側へ（鼻側へ）偏位する。この偏位量Ｈ（遠用部１１における主注視線と近用部１２における主注視線との左右方向の距離）がインセット（ＩＮＳＥＴ）量である。
【０００３】
このインセット量は、従来の累進多焦点レンズではレンズの度数によらず２．５〜３．０ｍｍ程度で一定のものが殆どであったが、最近は、度数によって変えることが提案されている。
【０００４】
図８、図９は度数によってインセット量を変えるべき基本原理を説明する図である。近方にある物体１７を見るとき、視線１８、１９は、レンズの屈折力が負の場合には図８のように、正の場合には図９のように、レンズの屈折作用によって曲げられる。従って快適な近方両眼視を達成するためには、レンズの屈折力が負の場合にはインセット量Ｈをより小さく、レンズの屈折力が正の場合にはインセット量Ｈをより大きくすべきである。
【０００５】
このように、レンズの度数（遠用度数および加入度数）は、最適なインセット量を決定するための要素の一つであることは疑いがない。しかし本発明者の検討によれば、度数のみでインセット量を決定していた従来の累進多焦点レンズは、特に個々の装用者の違いを考慮しておらず、改良の余地がある。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は従って、個々の装用者のレンズ使用状況を考慮してインセット量を適切に決定し、快適で左右眼で融合した近用明視域が得られる累進多焦点レンズを提供することを目的とする。
【０００７】
【発明の概要】
本発明者は、最適なインセット量は、レンズの度数（遠用度数および加入度数）のみによって決まるのではなく、近用物体距離、遠用瞳孔間距離、眼球回旋距離等の個々の装用者のレンズ使用状況データにも大きく依存することを見出して本発明を完成した。特に近用物体距離の影響が大きく、次に、遠用瞳孔間距離の影響が大きい。
【０００８】
【発明の概要】 すなわち、本発明の累進多焦点レンズの加工方法は、累進多焦点レンズの個々の装用者の個別装用状況データと、該累進多焦点レンズの屈折作用による視線の偏向とに基づいて、近用部のインセット量を決定する段階を含むことを特徴としている。近用部のインセット量は、標準インセット量からの変更量として決定することもできる。
【０００９】
個別装用状況データとして、最も重要なファクターは、個々の装用者の近用物体距離の情報であり、次に重要なファクターは、遠用瞳孔間距離の情報である。
【００１０】
以上のようにして決定されたインセット量を持った累進多焦点レンズは、その一態様として、最適なインセット量になるように累進面を設計する段階と、該累進面を形成する段階とによって加工することができる。この加工方法は、オーダメードに相当するもので、性能的には、個々の装用者にぴったりと適合したレンズが得られるが、コスト面からは不利である。
より安いコストで最適なインセット量を持った累進多焦点レンズを加工するには、予め標準的なインセット量を持った累進面が片側に形成されたセミ品を回転させて所望のインセット量とし、その状態で非累進面側の面を加工する第二の態様、あるいは予め標準的なインセット量を持った累進面が片側に形成されたセミ品を、フィッティングポイントを水平方向にずらせて所望のインセット量とし、その状態で非累進面側の面を加工する第三の態様が可能である。この第二の態様と第三の態様とを組み合わせてもよい。
【００１１】
【発明の実施形態】
図１０は、最適インセット量を決定する要因を説明する図である。同図は、近用物体距離ＯＤ、遠用瞳孔間距離ＰＤ、眼球回旋距離ＥＰ、及びインセット量Ｈの関係を示すもので、レンズ側の要素として、遠用度数ＤＦ、加入度数ＡＤＤがある。
【００１２】
図１１〜１４はそれぞれ、近用物体距離ＯＤ、遠用瞳孔間距離ＰＤ、眼球回旋距離ＥＰ、及び加入度数ＡＤＤをパラメータとして、これらが変化したときの遠用度数ＤＦに対する最適インセット量Ｈを調べたグラフである。これらのグラフ図から、特に近用物体距離ＯＤがインセット量に与える影響が大きく、次に遠用瞳孔間距離ＰＤの影響が大きいことがわかる。
【００１３】
累進多焦点レンズの装用者は、標準的な３３ｃｍ程度の近用物体距離で利用する人ばかりではなく、より近い近用物体距離で大きくものを見たいという装用者もいる。このような装用者は加入度数の大きな累進多焦点レンズを選ぶ傾向があるが、加入度数が大きなものほど近用明視域の幅は狭くなり、近用部のインセット量が適切でないと両眼の融合に問題が出てくる。例えば、遠用度数０．００、加入度数４．００の累進多焦点レンズで、物体距離２０ｃｍの物を見ようとしたとき、４．５ｍｍ程度のインセット量が必要とされるが、従来のインセット量が一定の累進多焦点レンズでは、図１５において、白色で明視域を示すように、同図の下方に示す両眼で明視できる領域の幅は、同上方に示す片眼で明視できる領域の幅の６０％程度しか無い。
【００１４】
本発明は、個々の装用者の個別装用状況データに基づいて、近用部のインセット量を決定するため、個々の装用者に応じた最適な両眼明視域を確保することができる。
【００１５】
［実施例１］
図１に実施例１の加工工程のフローを示す。
ステップＳ１１では、装用者に応じた遠用度数ＤＦおよび加入度数ＡＤＤを入力する。さらにプリズム屈折力等の指定があれば入力する。ステップＳ１２では、装用者の個別装用状況データのうちから、装用者の近用物体距離ＯＤおよび遠用瞳孔間距離ＰＤを入力する。眼球回旋距離ＥＰや装用状態におけるレンズ前傾角などを付加的に入力できるようにしておいてもよい。ステップＳ１１、ステップＳ１２のデータ入力は、眼鏡店などの発注側から直接コンピュータネットワークを通じて加工側のシステムに入力することができる。
【００１６】
ステップＳ１３では、入力された情報に基づいて、標準的な装用状態を想定して前もって設計されたレンズで光線追跡のシミュレーションを行い、最適なインセット量を決定する。ステップＳ１４では、ステップＳ１３で求まったインセット量になるよう累進面の設計変更を行う。その際に想定された近用物体距離ＯＤを考慮に入れて収差補正を行いながら累進面を設計するのが好ましい。勿論、全く新しく設計してもよい。
【００１７】
ステップ１５では、レンズ径や玉型形状に応じてプリズムシニング量、中心厚、非累進面側の形状を決定する。ステップＳ１４とステップＳ１５を同時に行ってもよい。ステップＳ１６で累進面側の加工を行い、ステップ１７で非累進面側の加工を行う。累進面側の加工においては、ステップＳ１４で求めた累進面形状からＮＣデータを作成し、超精密３次元ＮＣ切削盤を駆動して素材を直接削り出して累進面を形成する。非累進面側の加工においては、通常の球面やトーリック面を加工する技術が利用できる。ステップ１６、ステップ１７の加工の順序は逆転してもよい。
【００１８】
以上の実施例１は、装用者の個別装用状況データ毎に最適累進面形状を設計し、これに基づいて累進面側の加工も行うオーダメードシステムである。よって性能的にはより完全なものが得られるが、コストがかかることは否めない。
【００１９】
［実施例２］
実施例２は、セミ品を利用してより安いコストで最適なインセット量を持った累進多焦点レンズを加工する方法であり、図２にその加工工程のフローを示す。セミ品とは、標準的な装用状態を想定して設計された累進面側が予め形成された半完成の累進多焦点レンズをいう。
【００２０】
ステップＳ２１は、実施例１のステップＳ１１と同様である。ステップＳ２２は、同様にステップＳ１２に対応するが、簡略化のために近用物体距離ＯＤのみを入力とする例を示した。ステップＳ２３では、近似式により最適インセット量と標準インセット量との差であるインセット変更量ΔＨを決定する。この方法については後で詳細に説明する。
【００２１】
ステップＳ２４では、インセット変更量から標準セミ品１の回転量を決定する。図３は、セミ品１の回転によってインセット量を変更する方法を示している。インセット変更量をΔＨ、フィッティングポイント２から近用参照点３（近用部１２の略中央部の主注視線１６上の点）までの垂直距離をＬとするとき、回転量Δθと、インセット変更量ΔＨとの間には、Δθ≒ΔＨ／Ｌ（ラジアン）、ΔＨ≒Δθ・Ｌの関係がある。ステップＳ２５では、レンズの径や玉型形状に応じて、標準セミ品がΔθだけ回転されたことを考慮に入れて、プリズムシニング量、中心厚、非累進面側の形状を決定する。ステップ２７では、通常の球面やトーリック面を加工する技術で非累進面側の加工を行う。
【００２２】
近似式により最適インセット量と標準インセット量の差を求める方法について以下に説明する。レンズの遠用度数をＤＦ（ディオプタ）、加入度数をＡＤＤ（ディオプタ）、近用物体距離をＯＤ（ｍｍ）、眼球回旋距離をＥＰ（ｍｍ）、遠用瞳孔間距離をＰＤ（ｍｍ）とする時、最適インセット量Ｈ（ｍｍ）は近似的に、
Ｈ＝ＥＰ×ＰＤ／２×｛ＥＰ＋ＯＤ−ＥＰ×ＯＤ×（ＤＦ＋ＡＤＤ）／１０００｝
で求められる。この式は眼鏡レンズを薄肉レンズとして近軸光線追跡より導かれる。実際に厚肉である正の屈折力を持ったレンズにおいては、近似式と実光線追跡により求まった結果との誤差が大きくなるが、想定された標準装用状態での最適インセット量Ｈと標準でない状態での最適インセット量Ｈ' との差は、近似式を用いたものと実光線追跡によるものとでそれほど差がない。想定された標準装用状態の各量をＯＤ0 、ＥＰ0 、ＰＤ0 とする時、近似式によるインセット変更量は
ΔＨ＝ＥＰ×ＰＤ／２×｛ＥＰ＋ＯＤ−ＥＰ×ＯＤ×（ＤＦ＋ＡＤＤ）／１０００｝−ＥＰ0 ×ＰＤ0 ／２×｛ＥＰ0 ＋ＯＤ0 −ＥＰ0 ×ＯＤ0 ×（ＤＦ＋ＡＤＤ） ／１０００｝
となり、これを実光線追跡により予め設計された標準セミ品からのインセット変更量とすることができる。
【００２３】
回転角が大きい場合には、収差の多い側方部１４、１５の領域がレンズ上半分側に回り込んでくるという問題を生ずるが、これを抑制するためには、例えばΔθに上限を設け、あるいは、Δθ＝０．８ΔＨ／Ｌのように、計算上の最適インセット量より小さい係数（この例では０．８）倍だけ、Δθを与えるようにすることができる。
【００２４】
［実施例３］
実施例２と同ように、標準的な装用状態を想定して設計された累進面側が予め形成されたセミ品を利用して、実施例１よりは安いコストで最適なインセット量を持った累進多焦点レンズを加工する別の方法を実施例３に示す。図４はその加工工程のフローである。
【００２５】
ステップＳ３１、Ｓ３２は実施例２のステップＳ２１、Ｓ２２と同様である。ステップＳ３３では、予め計算されたテーブルからインセット変更量を読みとる。図５にテーブルの例を示す。図５のＡ欄は、遠用瞳孔間距離ＰＤと眼球回旋距離ＥＰを標準的な値に固定して近用物体距離ＯＤだけを変化させたときの遠用度数ＤＦとインセット変更量ΔＨの関係を一覧表にしたものである。同様に、Ｂ欄は、近用物体距離ＯＤと眼球回旋距離ＥＰを標準的な値に固定して遠用瞳孔間距離ＰＤだけを変化させたときの遠用度数ＤＦとインセット変更量ΔＨの関係、同Ｃ欄は、近用物体距離ＯＤと遠用瞳孔間距離ＰＤを標準的な値に固定して眼球回旋距離ＥＰだけを変化させたときの遠用度数ＤＦとインセット変更量ΔＨの関係を一覧表にしたものである。この表は、例示として、各パラメータの刻み（ステップ）を荒くしたものであるが、実際には、この刻みを小さくしたものを利用することができる。
【００２６】
ステップＳ３４では、図５のようなテーブルから求めたインセット変更量に基づき、標準セミ品のフィッティングポイントのシフト量を決定する。インセット変更量をΔＨとするとき、フィッティングポイントのシフト量ΔＨＦは、ΔＨＦ＝−ΔＨで与えられる。図６は、このようにしてフィッティングポイント２のシフトによってインセット量を変更する方法を示している。
【００２７】
ステップＳ３５では、レンズの径や玉型形状に応じて、フィッティングポイントがΔＨＦだけシフトされたことを考慮に入れて、プリズムシニング量、中心厚、非累進面側の形状を決定する。ステップ３７では、通常の球面やトーリック面を加工する技術で非累進面側の加工を行う。
【００２８】
フィッティングポイントをシフトすると、厳密には遠用部に悪影響が生じるが、通常、遠用明視域の幅は近用明視域の幅に比べて広いので、フィッティングポイントを少しずらせても問題無い場合が多い。しかし、遠用部が若干犠牲になることは近用部の改善効果とトレードオフなので、−ΔＨだけシフトせずに、その８割程度に留めてΔＨＦ＝−０．８ΔＨとすることも可能である。
【００２９】
実施例２のセミ品を回転する方法と、実施例３のフィッティングポイントをシフトする方法を組み合わせることも可能である。例えば、回転によるインセット変更量とシフトによるインセット変更量を同等にするには、所望のインセット変更量をΔＨとするとき、Δθ＝０．５ΔＨ／Ｌ、ΔＨＦ＝−０．５ΔＨとすればよい。勿論この比率は、変化させることができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、累進多焦点レンズ装用者の個々の装用状況データを考慮してインセット量を決定するので、装用者毎に近用部の最適なインセット量を持った累進多焦点レンズを提供できる。よって、従来の累進多焦点レンズでは左右眼で近用明視域が融合しなかった問題が改善され、快適な近用明視域が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による累進多焦点レンズの加工方法の実施例１の加工工程のフローを示す図である。
【図２】同実施例２の加工工程のフローを示す図である。
【図３】同実施例２においてセミ品の回転によってインセット量を変更する方法を示す図である。
【図４】同実施例３の加工工程のフローを示す図である。
【図５】同実施例３においてインセット変更量を決定するための各種パラメータの一例を表で示す図である。
【図６】同実施例３においてフィッティングポイントのシフトによってインセット量を変更する方法を示す図である。
【図７】 一般的な累進多焦点レンズの構造を示す正面図である。
【図８】屈折力が負のレンズにおける視線の曲げられ方を示す図である。
【図９】屈折力が正のレンズにおける視線の曲げられ方を示す図である。
【図１０】最適インセット量を決める要因を示す図である。
【図１１】近用物体距離の最適インセット量への影響を示すグラフ図である。
【図１２】 装用者の遠用瞳孔間距離の最適インセット量への影響を示すグラフ図である。
【図１３】装用者の眼球回旋距離の最適インセット量への影響を示すグラフ図である。
【図１４】レンズの加入度数の最適インセット量への影響を示すグラフ図である。
【図１５】インセット量が適切でない場合の近用明視域を示す図である。
【符号の説明】
１ 標準セミ品
２ フィッティングポイント
３ 近用参照点
１１ 遠用部
１２ 近用部
１３ 累進部
１４ １５ 側方部
１６ 主注視線
１７ 近方物体
１８ １９ 視線

Claims (16)

1. 累進多焦点レンズの個々の装用者の個別装用状況データと、該累進多焦点レンズの屈折作用による視線の偏向とに基づいて、近用部のインセット量を決定する段階を含むことを特徴とする累進多焦点レンズの加工方法。
2. 上記個別装用状況データは個々の装用者の近用物体距離の情報を含む請求項１に記載の累進多焦点レンズの加工方法。
3. 上記個別装用状況データは個々の装用者の遠用瞳孔間距離の情報を含む請求項２に記載の累進多焦点レンズの加工方法。
4. 上記近用部のインセット量は、標準インセット量からの変更量として決定される請求項１ないし３のいずれか１項記載の累進多焦点レンズの加工方法。
5. 個別装用状況データに基づくインセット量になるように累進面を設計する段階と、該累進面を形成する段階とを含む請求項１ないし４のいずれか１項に記載の累進多焦点レンズの加工方法。
6. 予め標準的なインセット量を持った累進面が片側に形成されたセミ品を回転させて所望のインセット量とし、その状態で非累進面側の面を加工する段階を含む請求項１ないし４のいずれか１項に記載の累進多焦点レンズの加工方法。
7. 予め標準的なインセット量を持った累進面が片側に形成されたセミ品を、フィッティングポイントを水平方向にずらせて所望のインセット量とし、その状態で非累進面側の面を加工する段階を含む請求項１ないし４のいずれか１項記載の累進多焦点レンズの加工方法。
8. 予め標準的なインセット量を持った累進面が片側に形成されたセミ品を回転させ、かつフィッティングポイントを水平方向にずらせて所望のインセット量とし、その状態で非累進面側の面を加工する段階を含む請求項１ないし４のいずれか１項記載の累進多焦点レンズの加工方法。
9. 上記近用部のインセット量を決定する段階は、レンズの度数と、個々の装用者の個別装用状況データに基づいて、近軸計算による近似式を用いる請求項１に記載の累進多焦点レンズの加工方法。
10. 上記近似式は、個々の装用者の近用物体距離の情報を含む式である請求項９に記載の累進多焦点レンズの加工方法。
11. 上記近似式は、個々の装用者の遠用瞳孔間距離の情報を含む式である請求項１０に記載の累進多焦点レンズの加工方法。
12. 上記近似式は、レンズの遠用度数をＤＦ（ディオプタ）、加入度数をＡＤＤ（ディオプタ）、近用物体距離をＯＤ（ｍｍ）、眼球回旋距離をＥＰ（ｍｍ）、遠用瞳孔間距離をＰＤ（ｍｍ）とするとき、インセット量Ｈ（ｍｍ）を、次式
    Ｈ＝ＥＰ×ＰＤ／２×｛ＥＰ＋ＯＤ−ＥＰ×ＯＤ×（ＤＦ＋ＡＤＤ）／１０００｝
    で求める請求項９に記載の累進多焦点レンズの加工方法。
13. 上記近用部のインセット量を決定する段階は、レンズの度数と、標準装用状況を想定して実光線追跡に基づき予め定められた標準インセット量を、標準装用状況と個々の装用者の個別装用状況とのインセット量の差を近似式により求めたインセット変更量で変更する請求項１に記載の累進多焦点レンズの加工方法。
14. 上記近似式は、個々の装用者の近用物体距離の情報を含む式である請求項１３に記載の累進多焦点レンズの加工方法。
15. 上記近似式は、個々の装用者の遠用瞳孔間距離の情報を含む式である請求項１４に記載の累進多焦点レンズの加工方法。
16. 上記近似式は、レンズの遠用度数をＤＦ（ディオプタ）、加入度数をＡＤＤ（ディオプタ）、個別装用状況データとしての個々の装用者の近用物体距離をＯＤ（ｍｍ）、眼球回旋距離をＥＰ（ｍｍ）、遠用瞳孔間距離をＰＤ（ｍｍ）、想定された標準装用状況の各量をＯＤ 0 、ＥＰ 0 、ＰＤ 0 とするとき、インセット変更量ΔＨを、次式
    ΔＨ＝ＥＰ×ＰＤ／２×｛ＥＰ＋ＯＤ−ＥＰ×ＯＤ×（ＤＦ＋ＡＤＤ）／１０００｝−ＥＰ 0 ×ＰＤ 0 ／２×｛ＥＰ 0 ＋ＯＤ 0 −ＥＰ 0 ×ＯＤ 0 ×（ＤＦ＋ＡＤＤ）／１０００｝
    で求める請求項１３に記載の累進多焦点レンズの加工方法。

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