JP4925441B2 - 玉型レンズ用前駆体レンズの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は玉型レンズを得るために前もって作製されるいわゆる「丸レンズ」と呼称される玉型レンズ用前駆体レンズの製造方法に関するものである。

一般にレンズメーカーではクライアントである眼鏡店からユーザー（装用者）の眼鏡レンズに関する処方データ（注文データ）を入手し、その処方データに基づいて「丸レンズ」と呼称される前駆体レンズを製造し眼鏡店に供給する。眼鏡店ではユーザーの選択したフレームに合わせて前駆体レンズの周囲をカットして玉型レンズを得る（但し、この玉型レンズへの加工までもレンズメーカー側で行う場合もある）。
このように前駆体レンズから玉型レンズのみを残して周囲をカットする技術は周知であるがその一例として特許文献１を示す。
ここに、「玉型レンズ」とは眼鏡フレームの内周形状に対応させたフレーム装着が可能な形状にまで前駆体レンズを加工したレンズをいう。また、「丸レンズ」とは取り扱いの点から円形あるいは楕円形の外形形状に成形されたことから呼称されるに至った前駆体レンズの通称である。
特開２００６−２６７３１６号公報

基本的に玉型レンズは眼鏡フレームへの装着に支障がない限り縁厚は薄い方が好ましい。例えばプラスレンズでは中心厚が縁厚よりも厚くなるため縁厚を薄く設定することで中心厚を薄くして軽くて見栄えのよい玉型レンズを得ることができる。しかしながら、上記のように玉型レンズはその製造工程においてまず前駆体レンズを製造することとなるため、玉型レンズの縁部分の厚みをあまり薄く設定するとそれよりも外側に存在する周囲部分が欠落してしまい前駆体レンズの円形あるいは楕円形の外形形状を維持できないことがある。あるいは円形あるいは楕円形が維持できても縁寄り部分の厚みが非常に薄く形成されてしまうことがある。

このような前駆体レンズの縁の欠落、あるいは薄さは前駆体レンズの加工において以下のようないくつかの障害の原因となる。
１）例えば、前駆体レンズを凸面加工後のセミフィニッシュと呼称される前駆体レンズと同径の材料ブロックを切削加工して作製する場合、加工面とは反対側の凸面のみで材料ブロックを吸着固定しなければならない。従って、固定装置の吸着体は固定力を上げるためレンズ面を広く覆うこととなる。そのため前駆体レンズの縁が欠落していると吸着体が加工面側に露出してしまう場合があった。すると切削加工の際に切削工具が吸着体に接触してダメージを受ける可能性があった。
２）１）において切削工具と吸着体の接触を避けるために吸着体が前駆体レンズ（加工前は材料ブロックの状態）に接着する面積を少なくすると前駆体レンズの縁があまり薄い場合には切削の際の応力によってレンズが撓んでしまい加工精度が低下してしまう可能性があった。
３）前駆体レンズの縁があまり薄いと切削の際の応力によってレンズが撓むだけではなく、割れてしまう場合すらあった。その場合にはその割れた破片によってレンズ面が傷ついてしまう場合があった。
４）切削加工後のハードコート液への浸漬工程で前駆体レンズの縁が割れているとその部分にコート液が滞留してしまい、液垂れの原因となってしまう。更に、レンズの割れた破片がコート液に混ざると浸漬の際にレンズ面に破片が貼り付いて製品不良となってしまう可能性がある。
このような緒問題があったために、従来ではクライアントのレンズを薄くしたいという強い要望がない限りは極力前駆体レンズの縁が欠落したり非常に薄くなってしまうことを避け、縁の厚みを確保して前駆体レンズを製造するようにしていた。

このようなことから、出願人は上記の課題を解決するために平成１９年２月７日付けで前駆体レンズの玉型レンズの外形形状（フレーム形状）よりも外側の部分について玉型レンズの加工データを修正して縁厚を確保させるという技術に関して特許出願をした（特願２００７−２７４３０号）。この出願に開示された技術によって前駆体レンズの外形形状を維持しながら玉型レンズを薄くすることが実現可能となっている。
しかしながら、実際はしばしば玉型レンズの外形形状がレンズメーカー側に伝えられていないケースがある。この場合に、仮に小さいフレームが使用されることがわかっていれば、上記出願人の発明を採用することによりどんな条件でも常に非常に薄い玉型レンズを無理なく作製することができるのであるが、大きなフレームが使用される可能性もあるので、小さいフレームを使用する場合と比較すれば相対的に前駆体レンズを厚く作製せざるを得ないわけである。
そのため、玉型レンズの外形形状がレンズメーカー側に伝えられていない場合においても前駆体レンズの縁が欠落せずなおかつ縁厚を十分維持しながらも玉型レンズに加工した際の厚みが確実に薄くなるような前駆体レンズの製造方法が求められていた。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、前駆体レンズの縁が欠落せずなおかつ縁厚を十分維持しながらも玉型レンズに加工した際の厚みを薄いものにできる前駆体レンズの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために請求項１の発明では、所定の眼鏡フレームに対応するようにその周縁を削除することで玉型レンズに加工される円形あるいは楕円形の外形形状を有し、かつユーザーの処方に対応した下記（１）又は（２）のレンズ特性が付与された玉型レンズを作成するための前駆体レンズの製造方法であって、レンズメーカー側とクライアント側とで了解済みの最大玉型形状を完全に包含する玉型形状として仮想玉型形状を想定し、少なくとも同仮想玉型のフレームサイズデータ及び縁厚データを含む加工データを入力する加工データ入力工程と、同仮想玉型の加工データに基づいて材料ブロックを加工して前記前駆体レンズを製造する前駆体レンズ作製工程とを備え、作製される同前駆体レンズの縁厚が同仮想玉型の加工データに基づくと所定厚みよりも小さくなってしまう場合には同仮想玉型部分については加工データを反映させて加工するとともに同仮想玉型部分の周囲部分について同前駆体レンズの縁厚が所定厚み以上となるように加工データを修正して加工するようにしたことをその要旨とする。
（１）外面又は内面の少なくとも一方が眼に対する向きを定められた非回転対称の面とされたレンズ。
（２）外面及び内面の両方が回転対称の面であって両面が幾何中心において平行ではないレンズ。
また請求項２の発明では請求項１の発明の構成に加え、ユーザーの処方に対応したレンズ特性が付与された前記（１）の玉型レンズとは下記（ａ）又は（ｂ）の少なくとも一方の玉型レンズであることをその要旨とする。
（ａ）レンズ上方に配置された比較的遠方を見るための第１の領域と、第１の領域よりも下方に配置され同第１の領域よりも大きな屈折力を有する第２の領域と、これら領域の間に配置され屈折力が累進的に変化する累進帯を備えたレンズ。
（ｂ）乱視度数が処方されたレンズ。
また請求項３の発明では請求項１又は２の発明の構成に加え、円形の外形形状を有する前記前駆体レンズの前記仮想玉型の面形状は下記（Ａ）及び（Ｂ）で定義される弧によって区画される領域を最大領域とすることをその要旨とする。
（Ａ）前記前駆体レンズの幾何中心を通る水平線を基準として同幾何中心から左上下３０度方向に延出される２本の直線と同前駆体レンズの縁との２つの交点Ｐ１で区画される第１の弧、及び同じく右上下３０度方向に延出される２本の直線と同前駆体レンズの縁との２つの交点Ｐ２で区画される第２の弧。
（Ｂ）前記前駆体レンズの幾何中心を通る垂直線上に存在し、同幾何中心から上下方向にそれぞれ同前駆体レンズの半径の６０％に相当する距離だけ離れた位置、あるいは同幾何中心からそれぞれ上下方向に２０ｍｍ離れた位置のいずれか同幾何中心から遠い一方の位置を通過基準点Ｐ３として設定し、上側の同通過基準点Ｐ３を通り上側の前記交点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ第３の弧、及び下側の同通過基準点Ｐ３を通り下側の前記交点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ第４の弧。

また請求項４の発明では請求項１〜３のいずれかの発明の構成に加え、前記材料ブロックには所定の凸面あるいは凹面加工面が前もって形成され、前記前駆体レンズ作製工程においては凸面あるいは凹面加工面と対向する面側に加工を施すようにしたことをその要旨とする。
また請求項５の発明では請求項１〜４のいずれかの発明の構成に加え、前記前駆体レンズ作製工程において加工する面はレンズの内面側であることをその要旨とする。
また請求項６の発明では請求項１〜５のいずれかの発明の構成に加え、前記前駆体レンズ作製工程における非加工面は回転対称形状であることをその要旨とする。
また請求項７の発明では請求項１〜６のいずれかの発明の構成に加え、前記前駆体レンズ作製工程において加工される前記仮想玉型部分の周囲部分については少なくとも同仮想玉型部分に隣接する領域が全方向で連続的であることをその要旨とする。

上記のような構成では、加工データ入力工程で前駆体レンズを製造するために、まず予想される玉型形状よりも大きな仮想玉型形状という概念を導入する。そして仮想玉型の想定される加工データを入力する。仮想玉型の加工データは少なくともフレームサイズデータ及び縁厚データを含む。その他の加工データとしては例えば、レンズ中心厚、前駆体レンズのレンズ縁厚、レンズカーブ、累進帯長、加入度数、瞳孔間距離、球面度数、乱視度数、乱視軸の方向等の各データが挙げられる。
メーカー側ではこれら加工データに基づいて前駆体レンズ作製工程において公知の手段で材料ブロックを加工して前駆体レンズを製造する。
ここに、対象とされるレンズに付与されるレンズ特性は
（１）外面又は内面の少なくとも一方が眼に対する向きを定められた非回転対称の面とされたレンズ、あるいは、
（２）外面及び内面の両方が回転対称の面であって両面が幾何中心において平行ではないレンズであることが前提である。
尚、（１）のレンズとしては具体的には累進屈折力レンズや乱視度数の処方されたレンズが該当する。（２）レンズとしてはプリズム処方されたレンズが該当する。これらのレンズ特性は単独あるいは複数備えている場合を含むものとする。
前駆体レンズを製造する際には作製される同前駆体レンズの縁厚が同仮想玉型の加工データに基づくと所定厚みよりも小さくなってしまう場合には同仮想玉型部分については加工データを反映させて加工するとともに同仮想玉型部分の周囲部分について同前駆体レンズの縁厚が所定厚み以上となるように加工データを修正して加工する。
これによって例え玉型レンズの形状が確定していなくとも玉型レンズとされる可能性のある仮想玉型部分について薄手に加工できるとともに、前駆体レンズの縁厚は所定以上の厚みを維持できるため、前駆体レンズの縁が欠落したり加工に耐えられないほど薄くなってしまうことがない。
このような工程で製造される前駆体レンズは特に中心厚が縁厚よりも厚くなるプラスレンズで普遍的に利用できる技術であるが、マイナスレンズであってもプリズム量が大きなレンズや加入度の大きな累進屈折力レンズでは利用可能である。

ここに「予想される玉型形状よりも大きな仮想玉型形状」とは例えばメーカー側とクライアント側とで了解済みの最大玉型形状を完全に包含する玉型形状を意味する。つまり仮想玉型以上の大きな玉型を作製する場合はないことが了解されているものとする。常に最大玉型形状よりも仮想玉型が大きければレンズとして必要な領域は必ず確保されるからである。
予想される玉型形状として極めて特殊な玉型でなければそれが円形形状を有する前駆体レンズであれば上記（Ａ）及び（Ｂ）で定義される弧によって区画される最大領域を仮想玉型形状とすることが計算上有利である。一般的に円形形状の前駆体レンズ径は６０〜７５ｍｍであるがこの範囲を逸脱するレンズ径を排除するものではない。

このような仮想玉型形状を想定する場合に本発明では「外面又は内面の少なくとも一方が眼に対する向きを定められた非回転対称の面とされたレンズ」あるいは「外面及び内面の両方が回転対称の面であっても両面が幾何中心において平行ではないレンズ」のいずれかのレンズを対象としている。実際上の仮想玉型形状を想定する効果が大きいのはこれらのレンズだからである。
一方、「外面及び内面の両方ともが回転対称で幾何中心において平行なレンズ」では幾何中心から等距離位置にあるレンズの厚さは常に一定となる。そのようなレンズでは仮想玉型形状を想定する実際上の効果はない。
これは次のように考えることで理解ができる。
例えば、図１１に示すような眼と前駆体レンズと玉型（プラスレンズ）を考える。幾何中心Ｏから最も遠距離にある点は耳側の横方向の縁Ｅ１である。この時に予定される玉型レンズが完全に回転対称で作製されるならば、つまり玉型レンズの内面および外面が回転対称な面で、内面と外面が幾何中心において平行であるならば縁厚が最も薄い点は縁Ｅ１である。そして直線距離で縁Ｅ１よりも幾何中心に近いすべてのポイントで縁Ｅ１におけるレンズ厚みよりもレンズは厚くなる。つまり、幾何中心Ｏから最も遠距離にある縁位置の厚みさえ最低限確保でき、かつ理論的には前駆体レンズの半径がその距離よりも不必要に大きくなければ前駆体レンズの縁の欠落等の外形形状に影響があることはない。
ところが、予定される玉型レンズが非回転対称で作製される場合には必ずしもそのようにはならない。例えば上下方向にプリズムがある場合を想定する。
レンズ処方 Ｓ：＋１．００Ｄ Ｃ：＋０．００Ｄ Ｐ３．０ダウン
とすると、図１２のように玉型の上方向の縁Ｅ２が最も薄くなってしまう。従って縁Ｅ２よりも更に上方寄り、つまり前駆体レンズの上方縁寄りが欠落したり薄過ぎたりしてしまう可能性がある。
本発明を適用することで「外面又は内面の少なくとも一方が眼に対する向きを定められた非回転対称の面とされたレンズ」あるいは「外面及び内面の両方が回転対称の面であっても両面が幾何中心において平行ではないレンズ」についてこのようなケースに確実に対応することができるので前駆体レンズの縁寄りが欠落したり薄過ぎることがなくなる。

ここに、前駆体レンズを製造するためのベースとなる材料ブロックには所定の凸面あるいは凹面加工面が形成され、前記前駆体レンズ作製工程においては凸面あるいは凹面加工面と対向する面側に加工を施すようにすることが好ましい。つまり、前駆体レンズ作製工程においては材料ブロックの外面（物体）側の面か内面（眼球）側の面の一方だけに加工を施すことが好ましい。このように前もってレンズ面として加工された面ではないその面と対向した面のみに対して加工することで加工工程が簡略化される。加工する面はレンズの内面側であることが好ましい。
また、前駆体レンズ作製工程において加工される仮想玉型部分の周囲部分については少なくとも仮想玉型部分に隣接する領域が全方向で連続的であることが好ましい。つまり仮想玉型部分はその周囲部分と段差にならないよう、あるいは角ができないように滑らかに接続され、なおかつ周囲部分の仮想玉型部分に隣接する領域全体がそのように滑らかであることが好ましい。そのためには加工データに基づいて加工されるサグ量に付加される周囲部分の少なくとも仮想玉型部分に隣接する領域への修正量は２次以上の関数で表される必要がある。

上記各請求項の発明では、仮想玉型部分のみを最大玉型と想定してなるべく薄く加工できるとともに、仮想玉型部分の外側の前駆体レンズの縁厚自体は所定以上の厚みを維持できるため、前駆体レンズの縁が欠落したり加工に耐えられないほど薄くなってしまうことがない。そのため従来のように玉型レンズを十分薄くするために縁が欠落したり極端に薄い前駆体レンズを製造したり、逆に前駆体レンズの十分な縁厚を確保するために玉型レンズが非常に厚いものになったりすることがない。

以下、本発明の方法を実施した実施の形態について説明する。
本実施の形態の前駆体レンズは図１に示す「セミフィニッシュ」と呼称される十分な厚みを有する材料ブロック１１を図示しないＣＡＭ（computer aided manufacturing）装置にて切削加工して得られる。本実施の形態１における材料ブロック１１の平面形状は円形とされ、その表面は前もって所定の曲率で球面状に加工された凸状加工面１２とされている。裏面は所定の曲率で球面状に加工された凹状加工面１３とされている。
本実施の形態では材料ブロック１１の形状データをＣＡＭ装置に入力するとともに、加工データに基づいて凸状加工面１２側を固定装置に固定し凹状加工面１３側を加工する。切削加工された材料ブロック１１には更に切削面にスムージング加工及びポリッシング加工を施し滑らかな加工面を形成させ前駆体レンズ１５を得る。更に、この前駆体レンズ１５に対して既知の表面コーティングを施す。本実施例ではハード膜を形成させた後その外側にマルチ膜を形成させて表面コーティングとする。

このような加工工程で得られる前駆体レンズ１５は次のような手段によって形状データを計算し上記加工が施される。
図２に示すように、レンズ外方からレンズのフィッティングポイント（幾何中心としてもよい）に向かう所定の数の直線を設定し、各直線にて切断したレンズ断面の所望の形状データをシミュレートする。
例えば、ある直線Ｐについて説明する。図３に示すように、直線Ｐ上では少なくとも材料ブロック１１の外縁Ａ、仮想玉型の縁位置Ｂをそれぞれプロットするとともに、幾何中心からの所定の直線Ｐ上にあるいくつかの点Ｃ・・・をプロットする。そして、直線Ｐについてその断面の形状データを得ると同様に他のレンズの幾何中心に向かう直線上の断面形状の形状データを得る。そして隣接する断面形状間については既知の補完計算を行い、レンズ有効領域１１の形状データと併せて全体として立体的なレンズ裏面形状のデータを得る。この得られた形状データに基づいてＣＡＭ装置にて切削及び研削加工する。
この際に、仮想玉型の外縁よりも外側部分については仮想玉型外縁位置を基点としてサグ量に変位量を付加するような関数式を与える。この式は全面を滑らかに接続させるため複次関数が好ましく、例えば２次関数であれば一般式をｆ_１（ｘ）＝ａｘ^２＋ｂｘ＋ｃと置くことができ、３次関数であれば一般式をｆ_２（ｘ）＝ａｘ^３＋ｂｘ^２＋ｃｘ＋ｄと置くことができる。

また、仮想玉型については本実施例では図４（ａ）及び（ｂ）に示すように以下の弧Ｒ１〜Ｒ４で包囲される領域を仮想玉型とする。
（１）前駆体レンズ１５の幾何中心Ｏを通る水平線を基準として同幾何中心Ｏから左上下３０度方向に延出される２本の直線と前駆体レンズ１５の縁との２つの交点Ｐ１で区画される第１の弧Ｒ１
（２）同じく右上下３０度方向に延出される２本の直線と前駆体レンズ１５の縁との２つの交点Ｐ２で区画される第２の弧Ｒ２
（３）前駆体レンズ１５の幾何中心Ｏを通る垂直線上に存在し、幾何中心Ｏから同前駆体レンズ１５の半径長さの６０％の長さをそれぞれ上下方向にプロットした位置、あるいは幾何中心Ｏからそれぞれ上下方向に２０ｍｍ離れた位置のいずれか同幾何中心Ｏから遠い一方の位置を通過基準点Ｐ３として設定し、上側の同通過基準点Ｐ３を通り上側の前記交点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ第３の弧Ｒ３
（４）同じく下側の同通過基準点Ｐ３を通り下側の前記交点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ第４の弧Ｒ４
ここで、第１及び第２の弧Ｒ１，Ｒ２は前駆体レンズ１５の縁であるため一義的に特定できるものの、第３及び第４の弧Ｒ３，Ｒ４の形状は一義的とはいえない。しかし、第３及び第４の弧Ｒ３，Ｒ４はそれほど厳密に曲線の形状が決定される必要はないため、ここでは第３の弧Ｒ３として通過基準点Ｐ３を通り上側の交点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ外側に凸な曲線の上の点であれば足りる。第４の弧Ｒ４も同様である。更に、仮想玉型を簡略化する場合には第３及び第４の弧Ｒ３，Ｒ４上の点は通過基準点Ｐ３と交点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線よりも少なくとも外側の近傍にあるという条件だけを課すようにしてもよい。

次に、実施の形態に基づいて実行される具体的な実施例について説明する。
（実施例１）
実施例１では乱視度数のあるプラスのＳＶ（シングルヴィジョン）レンズを製造する際において本発明を適用する場合を説明する。
実施例１では玉型の外形形状（フレーム形状）が分からないために仮想玉型を設定している。実施例１では以下のような加工データと前駆体レンズの設定条件に基づいて縁厚を確保した前駆体レンズ１５を製造するものとする。ＡＸ：１８０なのでこの前駆体レンズ１５は上下縁が最も薄肉の内面がトーリック面とされたレンズとされる。比較例１及び２も同様である。
＜基本的な加工データ＞
・レンズ処方 Ｓ：＋０．００Ｄ Ｃ：＋３．００Ｄ ＡＸ：１８０
・表面カーブの曲率半径 ８６．６ｍｍ
・仮想玉型の縁のフィッティングポイントからの距離 耳側：３１ｍｍ 鼻側：３１ｍｍ 上側：２０ｍｍ 下側：２０ｍｍ（本実施例１では前駆体レンズの直径は６２ｍｍなので上記通過基準点Ｐ３として２０ｍｍを採用する）
＜実施例１の前駆体レンズの設定条件＞
・素材屈折率 １．６
・前駆体レンズの直径 直径６２ｍｍ
・前駆体レンズの中心厚 ２．１ｍｍ
・仮想玉型の縁厚 耳側：２．２ｍｍ 鼻側：２．２ｍｍ 上側：１．２ｍｍ 下側：１．２ｍｍ
・前駆体レンズの縁厚 耳側：２．２ｍｍ 鼻側：２．２ｍｍ 上側：０．６ｍｍ 下側：０．６ｍｍ

次に実施例１の上記加工データと前駆体レンズの設定条件を同じにして縁厚を確保するような修正をしない場合を比較例１としてシミュレートした。
＜比較例１の前駆体レンズの設定条件＞
・前駆体レンズの直径 直径６２ｍｍ
・前駆体レンズの中心厚 ２．１ｍｍ
・仮想玉型の縁厚 耳側：２．２ｍｍ 鼻側：２．２ｍｍ 上側：１．２ｍｍ 下側：１．２ｍｍ
・前駆体レンズの縁厚 耳側：２．２ｍｍ 鼻側：２．２ｍｍ 上側：−０．４ｍｍ 下側：−０．４ｍｍ
つまり、上記レンズ処方に基づいてなおかつ中心厚を薄く設定して加工をすると縁厚を確保するような修正をしないと前駆体レンズの上下縁が欠落してしまうことを意味している。
このような実施例１と比較例１について図５に図示する。図５においてかっこ内が比較例１のデータである。

更に、仮想玉型を設定せずに単にレンズ処方に基づいてサグ量を設定し縁厚を確保した従来の前駆体レンズを比較例２として次のようにシミュレートした。
＜比較例２の前駆体レンズの設定条件＞
・前駆体レンズの直径 直径６２ｍｍ
・前駆体レンズの中心厚 ３．２ｍｍ
・前駆体レンズの縁厚 耳側：３．３ｍｍ 鼻側：３．３ｍｍ 上側：０．７ｍｍ 下側：０．７ｍｍ
この比較例２のレンズを図６として図示する。比較例２では前駆体レンズの上下縁厚を確保するために全体に非常に厚い肉厚となっている。

ここに、仮想玉型の外側の部分についてどの程度の変位量とするかは変位させない場合をシミュレートしてその差分から変位量を決定させることができる。以下、フィッティングポイントから下側（上側も同様である）に延出された直線上の断面形状の具体的なシミュレーションについて説明する。
表１に示すように、比較例１では、中心から２０ｍｍ下方では１．２ｍｍの厚さ、３１ｍｍ下方（つまり前駆体レンズの縁位置）では−０．４ｍｍの厚さ（つまり縁が欠落する）となる。そのため実施例１では３１ｍｍ下方の厚みを０．６ｍｍとするためには比較例１よりも１．０ｍｍ厚くするように変位させることが必要条件となる。
この条件に加えて本実施例では仮想玉型の縁のフィッティングポイントからの距離は２０ｍｍなので、ここまでは比較例１の前駆体レンズと同様の設定とする。そしてそれよりも下側の長さ分の１１ｍｍで０．６ｍｍの厚さとなるようにサグ量を調節する。
本実施例ではこのサグ量に滑らかに変位量を付加するための式として、まずｆ_１（ｘ）＝ａｘ^２＋ｂｘ＋ｃを考える。仮想玉型とその周囲を滑らかに接続させるためにはまず中心Ｏから２０ｍｍ下方位置をｘ＝０とすると、ｂ＝ｃ＝０を導きだせる。ここで３１ｍｍ下方はｘ＝１１であるためｆ_１（１１）＝ａ×１１×１１＝１．０であるので、結果としてａ＝０．００８２６となる。つまり、ｆ_１（ｘ）＝０．００８２６ｘ^２とすることができる。本実施例ではこの変位量を付加する式ｆ_１（ｘ）に基づいて加工される前駆体レンズ１５を実施例１−ａとする。
また、サグ量に滑らかに変位量を付加するための次の式として、まずｆ_２（ｘ）＝ａｘ^３＋ｂｘ^２＋ｃｘ＋ｄを考える。ｆ_２（ｘ）もｆ_１（ｘ）と同様玉型レンズとその周囲部分との境界部分を滑らかに接続させるためにここではｂ＝ｃ＝ｄ＝０とする。ｆ_１（ｘ）と同じようにしてａを求めるとａ＝０．０００７５１となる。つまり、ｆ_２（ｘ）＝０．０００７５１ｘ^３とすることができる。本実施例ではこの変位量を付加する式に基づいて加工される前駆体レンズ１５を実施例１−ｂとする。
尚、シミュレーションにおいては他の方向についても同様に変位量を与え、上記のように 玉型レンズの周囲部分変位量を付加するようにし、そして隣接する断面形状間について上記のように補完計算を行う。

（実施例２）
実施例２ではダウンプリズムが処方されたプラスのＳＶレンズを製造する際において本発明を適用する場合を説明する。Ｐ：３．０ダウンなのでこの前駆体レンズ１５は上縁が最も薄肉のプリズムレンズとされる。比較例３及び４も同様である。
＜基本的な加工データ＞
・レンズ処方 Ｓ：＋２．００Ｄ Ｃ：＋０．００Ｄ Ｐ：３．０ダウン
・表面カーブの曲率半径 ８６．６ｍｍ
・仮想玉型の縁のフィッティングポイントからの距離 耳側：３５ｍｍ 鼻側：３５ｍｍ 上側：２１ｍｍ 下側：２１ｍｍ（本実施例２では前駆体レンズの直径は７０ｍｍなので上記通過基準点Ｐ３として半径の６０％を採用する）
＜実施例２の前駆体レンズの設定条件＞
・素材屈折率 １．６
・前駆体レンズの直径 直径７０ｍｍ
・前駆体レンズの中心厚 ２．８ｍｍ
・仮想玉型の縁厚 耳側：０．７ｍｍ 鼻側：０．７ｍｍ 上側：１．０ｍｍ 下側：２．７ｍｍ
・前駆体レンズの縁厚 耳側：０．７ｍｍ 鼻側：０．７ｍｍ 上側：０．６ｍｍ 下側：２．６ｍｍ

次に実施例２の上記加工データと前駆体レンズの設定条件を同じにして縁厚を確保するような修正をしない場合を比較例３としてシミュレートした。
＜比較例３の前駆体レンズの設定条件＞
・前駆体レンズの直径 直径７０ｍｍ
・前駆体レンズの中心厚 ２．８ｍｍ
・仮想玉型の縁厚 耳側：０．７ｍｍ 鼻側：０．７ｍｍ 上側：１．０ｍｍ 下側：２．７ｍｍ
・前駆体レンズの縁厚 耳側：０．７ｍｍ 鼻側：０．７ｍｍ 上側：−１．０ｍｍ 下側：２．６ｍｍ
つまり、上記レンズ処方に基づいてなおかつ中心厚を薄く設定して加工をすると縁厚を確保するような修正をしないと前駆体レンズの上縁が欠落してしまうことを意味している。
このような実施例２と比較例３について図７に図示する。図７においてかっこ内が比較例３のデータである。

更に、仮想玉型を設定せずに単にレンズ処方に基づいてサグ量を設定し上側縁厚を確保した従来の前駆体レンズを比較例４として次のようにシミュレートした。
＜比較例４の前駆体レンズの設定条件＞
・前駆体レンズの直径 直径７０ｍｍ
・前駆体レンズの中心厚 ４．７ｍｍ
・前駆体レンズの縁厚 耳側：２．６ｍｍ 鼻側：２．６ｍｍ 上側：０．７ｍｍ 下側：４．５ｍｍ
この比較例４のレンズを図８として図示する。比較例４では前駆体レンズの上縁厚を確保するために全体に非常に厚い肉厚となっている。

ここに、仮想玉型の外側の部分についてどの程度の変位量とするかは変位させない場合をシミュレートしてその差分から変位量を決定させることができる。以下、フィッティングポイントから上側に延出された直線上の断面形状の具体的なシミュレーションについて説明する。
表２に示すように、比較例３では、中心から２１ｍｍ上方では１．０ｍｍの厚さ、３５ｍｍ上方（つまり前駆体レンズの上縁位置）では−１．０ｍｍの厚さ（つまり縁が欠落する）となる。そのため実施例では３５ｍｍ上方での厚みを０．６ｍｍとするためには比較例３よりも１．６ｍｍ厚くするように変位させることが必要条件となる。
この条件に加えて本実施例では仮想玉型の上縁のフィッティングポイントからの距離は２１ｍｍなので、ここまでは比較例３の前駆体レンズと同様の設定とする。そしてそれよりも上側の長さ分の１４ｍｍで０．６ｍｍの厚さとなるようにサグ量を調節する。
本実施例ではこのサグ量に滑らかに変位量を付加するための式として、まずｆ_３（ｘ）＝ａｘ^２＋ｂｘ＋ｃを考える。仮想玉型とその周囲を滑らかに接続させるためにはまず中心Ｏから２１ｍｍ上方位置をｘ＝０とすると、ｂ＝ｃ＝０を導きだせる。ここで３５ｍｍ上方はｘ＝１４であるためｆ_３（１４）＝ａ×１４×１４＝１．６であるので、結果としてａ＝０．００８１６となる。つまり、ｆ_３（ｘ）＝０．００８１６ｘ^２とすることができる。本実施例ではこの変位量を付加する式ｆ_３（ｘ）に基づいて加工される前駆体レンズ１５を実施例２−ａとする。但し、式ｆ_３（ｘ）では幾何中心Ｏの上方２９〜３３ｍｍにかけてレンズ厚さが０．４ｍｍと薄肉になってしまう領域ができる。これを避けるために補正をすることが可能である。例えば幾何中心Ｏの上方３１ｍｍでの変位量を１．０ｍｍとしてｆ_３（１０）＝ａ×１０×１０＝１．０よりａ＝０．０１とするわけである。つまり、変位量を変更して適宜薄肉の発生を防止するように修正するわけである。この場合では表２に示すように前駆体レンズの上縁は１．０ｍｍと変更される。本実施例ではこの変位量を付加する式に基づいて加工される前駆体レンズ１５を実施例２−ｂとする

また、サグ量に滑らかに変位量を付加するための次の式として、まずｆ_４（ｘ）＝ａｘ^３＋ｂｘ^２＋ｃｘ＋ｄを考える。ｆ_４（ｘ）もｆ_３（ｘ）と同様玉型レンズとその周囲部分との境界部分を滑らかに接続させるためにここではｃ＝ｄ＝０とする。そしてａとｂの連立方程式を立てることで解くことができる。本実施例では、
中心Ｏから３１ｍｍ上方での変位量を１．０ｍｍとして、ｆ（１０）＝ａ×１０^３＋ｂ×１０^２＝１．０
中心Ｏから３５ｍｍ上方での変位量を１．６ｍｍとして、ｆ（１４）＝ａ×１４^３＋ｂ×１４^２＝１．６
としてａとｂに関する連立方程式を得た。これを解いてａ＝−０．０００４５９、ｂ＝０．０１４６が求められる。つまり、ｆ_４（ｘ）＝−０．０００４５９ｘ^３＋０．０１４６ｘ^２とすることができる。本実施例ではこの変位量を付加する式に基づいて加工される前駆体レンズ１５を実施例２−ｃとする。
尚、シミュレーションにおいては他の方向についても同様に変位量を与え、上記のように 玉型レンズの周囲部分変位量を付加するようにし、そして隣接する断面形状間について上記のように補完計算を行う。

（実施例３）
実施例３では内面累進屈折力レンズを製造する際において本発明を適用する場合を説明する。加入度２．００Ｄなのでこの前駆体レンズ１５は下縁が最も薄肉のプリズムレンズとされる。実施例３では以下のデータのようにダウンプリズムが設定されている。これは玉型の上下の縁厚のバランスを取るためであって特に加入度が大きい場合に意味がある。比較例５及び６も同様である。
＜基本的な加工データ＞
・レンズ処方 Ｓ：＋２．００Ｄ Ｃ：＋０．００Ｄ 加入度：２．００Ｄ Ｐ：０．３ダウン
・表面カーブの曲率半径 １００．６ｍｍ
・仮想玉型の縁のフィッティングポイントからの距離 耳側：３１ｍｍ 鼻側：３１ｍｍ 上側：２０ｍｍ 下側：２０ｍｍ（本実施例１では前駆体レンズの直径は６２ｍｍなので上記通過基準点Ｐ３として２０ｍｍを採用する）
＜実施例３の前駆体レンズの設定条件＞
・素材屈折率 １．６
・前駆体レンズの直径 直径６２ｍｍ
・前駆体レンズの中心厚 ２．１ｍｍ
・仮想玉型の縁厚 耳側：１．８ｍｍ 鼻側：１．８ｍｍ 上側：１．３ｍｍ 下側：１．１ｍｍ
・前駆体レンズの縁厚 耳側：１．８ｍｍ 鼻側：１．８ｍｍ 上側：０．６ｍｍ 下側：０．６ｍｍ

次に実施例３の上記加工データと前駆体レンズの設定条件を同じにして縁厚を確保するような修正をしない場合を比較例５としてシミュレートした。
＜比較例５の前駆体レンズの設定条件＞
・前駆体レンズの直径 直径６２ｍｍ
・前駆体レンズの中心厚 ２．１ｍｍ
・仮想玉型の縁厚 耳側：１．８ｍｍ 鼻側：１．８ｍｍ 上側：１．３ｍｍ 下側：１．１ｍｍ
・前駆体レンズの縁厚 耳側：１．８ｍｍ 鼻側：１．８ｍｍ 上側：０．２ｍｍ 下側：−０．７ｍｍ
つまり、上記レンズ処方に基づいてなおかつ中心厚を薄く設定して加工をすると縁厚を確保するような修正をしないと前駆体レンズの下縁が欠落し、上縁では欠落はしないものの非常に薄肉となってしまうことを意味している。
このような実施例３と比較例５について図９に図示する。図９においてかっこ内が比較例１のデータである。

更に、仮想玉型を設定せずに単にレンズ処方に基づいてサグ量を設定し縁厚を確保した従来の前駆体レンズを比較例６として次のようにシミュレートした。
＜比較例６の前駆体レンズの設定条件＞
・前駆体レンズの直径 直径６２ｍｍ
・前駆体レンズの中心厚 ３．５ｍｍ
・前駆体レンズの縁厚 耳側：３．２ｍｍ 鼻側：３．２ｍｍ 上側：１．７ｍｍ 下側：０．７ｍｍ
この比較例２のレンズを図１０として図示する。比較例６では前駆体レンズの下縁厚を確保するために非常に厚い肉厚となっている。

ここに、仮想玉型の外側の部分についてどの程度の変位量とするかは変位させない場合をシミュレートしてその差分から変位量を決定させることができる。以下、フィッティングポイントから上下に延出された直線上の断面形状の具体的なシミュレーションについて説明する。まず下側のシミュレーションについて説明する。
表３に示すように、比較例５では、中心から２０ｍｍ下方では１．１ｍｍの厚さ、２７ｍｍ下方では０．００ｍｍ、３１ｍｍ下方（つまり前駆体レンズの縁位置）では−０．７ｍｍの厚さ（つまり２７ｍｍより下方では縁が欠落する）となる。そのため実施例３では３１ｍｍ下方での厚みを０．６ｍｍとするためには比較例５よりも１．３ｍｍ厚くするように変位させることが必要条件となる。
この条件に加えて本実施例３では仮想玉型の下縁のフィッティングポイントからの距離は２０ｍｍなので、ここまでは比較例３の前駆体レンズと同様の設定とする。そしてそれよりも下側の長さ分の１１ｍｍで０．６ｍｍの厚さとなるようにサグ量を調節する。
本実施例ではこのサグ量に滑らかに変位量を付加するための式として、まずｆ_５（ｘ）＝ａｘ^２＋ｂｘ＋ｃを考える。仮想玉型とその周囲を滑らかに接続させるためにはまず中心Ｏから２０ｍｍ下方位置をｘ＝０とすると、ｂ＝ｃ＝０を導きだせる。ここで３１ｍｍ下方はｘ＝１１であるためｆ_５（１１）＝ａ×１１×１１＝１．３であるので、結果としてａ＝０．０１０７４４となる。つまり、ｆ_５（ｘ）＝０．０１０７４４ｘ^２とすることができる。本実施例ではこの変位量を付加する式ｆ_５（ｘ）に基づいて加工される前駆体レンズ１５を実施例３−ａとする。
また、サグ量に滑らかに変位量を付加するための次の式として、上記実施例１と同様にｆ_６（ｘ）＝ａｘ^３＋ｂｘ^２＋ｃｘ＋ｄを考えることもできる。上記と同様ｂ＝ｃ＝ｄ＝０とする。ｆ_５（ｘ）と同じようにしてａを求めるとａ＝０．０００９７７となる。つまり、ｆ_６（ｘ）＝０．０００９７７ｘ^３とすることができる。本実施例ではこの変位量を付加する式に基づいて加工される前駆体レンズ１５を実施例３−ｂとする。

次に上側のシミュレーションについて説明する。
表４に示すように、上側では３１ｍｍ上方での厚みをで０．６ｍｍとするためには比較例５よりも０．４ｍｍ厚くするように変位させることが必要条件となる。
本実施例３では仮想玉型の上縁のフィッティングポイントからの距離は２０ｍｍなので、上記と同じ様なｆ_７（ｘ）＝ａｘ^２＋ｂｘ＋ｃの計算式を作るとｆ_７（１１）＝ａ×１１×１１＝０．４であるので、結果としてａ＝０．０００３３１となる。つまり、ｆ_７（ｘ）＝０．０００３３１ｘ^２とすることができる。本実施例ではこの変位量を付加する式ｆ_５（ｘ）に基づいて加工される前駆体レンズ１５を実施例３−ａとする。同様にｆ_８（ｘ）＝ａｘ^３＋ｂｘ^２＋ｃｘ＋ｄの計算式による場合ではａ＝０．０００３０１となる。つまりｆ_８（ｘ）＝０．０００３０１ｘ^３とすることができる。本実施例ではこの変位量を付加する式に基づいて加工される前駆体レンズ１５を実施例３−ｂとする。
尚、シミュレーションにおいては他の方向についても同様に変位量を与え、上記のように 玉型レンズの周囲部分変位量を付加するようにし、そして隣接する断面形状間について上記のように補完計算を行う。

以上のように構成することで本実施の形態では次のような効果が奏される。
（１）従来ではレンズ処方に基づいて前駆体レンズを製造しようとすると、非常に厚くなるかあるいは縁部分が欠落したり薄くなるすぎたりする場合が生じてしまう。ところが、実施例１〜３の例に示すように本実施の形態のように構成すれば玉型レンズを薄くできるとともに前駆体レンズ１５の必要な縁厚も確保することが可能となる。
（２）実施例１−ａと１−ｂ、実施例２−ａと２−ｂ、実施例３−ａと３−ｂを比較すると、ａよりもｂのほうが玉型付近での変位量が少なく、玉型付近での形状変化を抑制するような設定となっている。一方でｂのほうが全体の肉厚はａよりも均一で強度の点で有利である。つまり、前駆体レンズ１５の必要な縁厚を確保するとともに用途に応じてその変位量の特性を自在に変更することが可能となっている。例えば実施例２の２−ｃのように部分的に修正を加えて変位量の偏りを是正するようなことも可能となる。
（３）前駆体レンズ１５の周囲部分は全体に滑らかで角部や段差部がまったくないので切削工程の後のハード膜を形成させる段階でコート液に漬けても液が滞留して液垂れの原因になったりすることがない。

尚、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・上記実施の形態ではシミュレートするための直線はレンズ外方からレンズのフィッティングポイント（あるいは幾何中心）を目指すような設定であったが、必ずしもそれらの点である必然性はない。つまり計算の基準とすべき任意の点であれば足りるものである。
・上記実施例では乱視度数のあるＳＶレンズ、プリズムのあるＳＶレンズ、累進屈折力レンズをそれぞれ実施例として独立して挙げたがこれらの特性を複数備えたレンズに応用することも自由である。
・累進屈折力レンズでは仮想玉型の外側部分について上下方向を修正するようなシミュレーションであったが、加入度によっては下方側だけの修正であっても構わない。
・表面側を加工面とすることも可能である。
・前駆体レンズはメーカー側で製造し、これをクライアント側で加工して玉型レンズを得るようにしても、メーカー側で玉型レンズの加工まで行うようにしてもどちらでも構わない。
・上記実施の形態では形状データはＣＡＭ装置に直接入力するようになっていたが、他の操作端末（コンピュータ）に入力してＣＡＭ装置に出力するようにしても構わない。
・その他、本発明の趣旨を逸脱しない態様で実施することは自由である。

本発明の実施の形態に使用される材料ブロックの正面図。 実施の形態における周方向の形状データの入手方法を説明する説明図。 実施の形態における玉型レンズの断面方向の形状データの入手方法を説明する説明図。 （ａ）及び（ｂ）は仮想玉型の領域の画定方法の一例を説明する一連の説明図。 前駆体レンズにおける実施例１と比較例１の各種データの数値をレンズ面上で比較して説明した説明図。 比較例２の各種データの数値をレンズ面上で説明した説明図。 前駆体レンズにおける実施例２と比較例３の各種データの数値をレンズ面上で比較して説明した説明図。 比較例４の各種データの数値をレンズ面上で説明した説明図。 前駆体レンズにおける実施例３と比較例５の各種データの数値をレンズ面上で比較して説明した説明図。 比較例６の各種データの数値をレンズ面上で説明した説明図。 乱視度数やプリズムのない単純なＳＶレンズを適用した前駆体レンズの縁厚形状を説明する説明図。 ダウンプリズムが処方されたＳＶレンズを適用した前駆体レンズの縁厚形状を説明する説明図。

符号の説明

１１…材料ブロック、１５…前駆体レンズ。

Claims (7)

1. 所定の眼鏡フレームに対応するようにその周縁を削除することで玉型レンズに加工される円形あるいは楕円形の外形形状を有し、かつユーザーの処方に対応した下記（１）又は（２）のレンズ特性が付与された玉型レンズを作成するための玉型レンズ用前駆体レンズの製造方法であって、
   レンズメーカー側とクライアント側とで了解済みの最大玉型形状を完全に包含する玉型形状として仮想玉型形状を想定し、少なくとも同仮想玉型のフレームサイズデータ及び縁厚データを含む加工データを入力する加工データ入力工程と、
   同仮想玉型の加工データに基づいて材料ブロックを加工して前記前駆体レンズを作製する前駆体レンズ作製工程とを備え、
   作製される同前駆体レンズの縁厚が同仮想玉型の加工データに基づくと所定厚みよりも小さくなってしまう場合には同仮想玉型部分については加工データを反映させて加工するとともに同仮想玉型部分の周囲部分について同前駆体レンズの縁厚が所定厚み以上となるように加工データを修正して加工するようにしたことを特徴とする玉型レンズ用前駆体レンズの製造方法。
   （１）外面又は内面の少なくとも一方が眼に対する向きを定められた非回転対称の面とされたレンズ。
   （２）外面及び内面の両方が回転対称の面であって両面が幾何中心において平行ではないレンズ。
2. ユーザーの処方に対応したレンズ特性が付与された前記（１）の玉型レンズとは下記（ａ）及び（ｂ）の少なくともいずれか一方の玉型レンズであることを特徴とする請求項１に記載の玉型レンズ用前駆体レンズの製造方法。
   （ａ）レンズ上方に配置された比較的遠方を見るための第１の領域と、第１の領域よりも下方に配置され同第１の領域よりも大きな屈折力を有する第２の領域と、これら領域の間に配置され屈折力が累進的に変化する累進帯を備えたレンズ。
   （ｂ）乱視度数が処方されたレンズ。
3. 円形の外形形状を有する前記前駆体レンズの前記仮想玉型の面形状は下記（Ａ）及び（Ｂ）で定義される弧によって区画される領域を最大領域とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の玉型レンズ用前駆体レンズの製造方法。
   （Ａ）前記前駆体レンズの幾何中心を通る水平線を基準として同幾何中心から左上下３０度方向に延出される２本の直線と同前駆体レンズの縁との２つの交点Ｐ１で区画される第１の弧、及び同じく右上下３０度方向に延出される２本の直線と同前駆体レンズの縁との２つの交点Ｐ２で区画される第２の弧。
   （Ｂ）前記前駆体レンズの幾何中心を通る垂直線上に存在し、同幾何中心から上下方向にそれぞれ同前駆体レンズの半径の６０％に相当する距離だけ離れた位置、あるいは同幾何中心からそれぞれ上下方向に２０ｍｍ離れた位置のいずれか同幾何中心から遠い一方の位置を通過基準点Ｐ３として設定し、上側の同通過基準点Ｐ３を通り上側の前記交点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ第３の弧、及び下側の同通過基準点Ｐ３を通り下側の前記交点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ第４の弧。
4. 前記材料ブロックには所定の凸面あるいは凹面加工面が前もって形成され、前記前駆体レンズ作製工程においては凸面あるいは凹面加工面と対向する面側に加工を施すようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の玉型レンズ用前駆体レンズの製造方法。
5. 前記前駆体レンズ作製工程において加工する面はレンズの内面側であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の玉型レンズ用前駆体レンズの製造方法。
6. 前記前駆体レンズ作製工程における非加工面は回転対称形状であることを特徴とする１〜５のいずれかに記載の玉型レンズ用前駆体レンズの製造方法。
7. 前記前駆体レンズ作製工程において加工される前記仮想玉型部分の周囲部分については少なくとも同仮想玉型部分に隣接する領域が全方向で連続的であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の玉型レンズ用前駆体レンズの製造方法。

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