JP5944702B2 - 眼鏡レンズ、並びに眼鏡レンズの設計方法、製造方法及び設計システム - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態の眼鏡レンズの製造方法を実現するための眼鏡レンズ製造システム1の構成を示すブロック図である。図1に示されるように、眼鏡レンズ製造システム1は、顧客(装用予定者)に対する処方に応じた眼鏡レンズを発注する眼鏡店10と、眼鏡店10からの発注を受けて眼鏡レンズを製造する眼鏡レンズ製造工場20を有している。眼鏡レンズ製造工場20への発注は、インターネット等の所定のネットワークやFAX等によるデータ送信を通じて行われる。発注者には眼科医や一般消費者を含めてもよい。
眼鏡店10には、店頭コンピュータ100が設置されている。店頭コンピュータ100は、例えば一般的なPC(Personal Computer)であり、眼鏡レンズ製造工場20への眼鏡レンズの発注を行うためのソフトウェアがインストールされている。店頭コンピュータ100には、眼鏡店スタッフによるマウスやキーボード等の操作を通じてレンズデータ及びフレームデータが入力される。レンズデータには、例えば処方値(ベースカーブ、球面屈折力、乱視屈折力、乱視軸方向、プリズム屈折力、プリズム基底方向、加入度数、遠用PD(Pupillary Distance)、近用PD等)、眼鏡レンズの装用条件(角膜頂点間距離、前傾角、フレームあおり角)、眼鏡レンズの種類(単焦点球面、単焦点非球面、多焦点(二重焦点、累進)、コーティング(染色加工、ハードコート、反射防止膜、紫外線カット等))、顧客の要望に応じたレイアウトデータ等が含まれる。フレームデータには、顧客が選択したフレームの形状データが含まれる。フレームデータは、例えばバーコードタグで管理されており、バーコードリーダによるフレームに貼り付けられたバーコードタグの読み取りを通じて入手することができる。店頭コンピュータ100は、発注データ(レンズデータ及びフレームデータ)を例えばインターネット経由で眼鏡レンズ製造工場20に送信する。
眼鏡レンズ製造工場20には、ホストコンピュータ200を中心としたLAN(Local Area Network)が構築されており、眼鏡レンズ設計用コンピュータ202や眼鏡レンズ加工用コンピュータ204をはじめ多数の端末装置が接続されている。眼鏡レンズ設計用コンピュータ202、眼鏡レンズ加工用コンピュータ204は一般的なPCであり、それぞれ、眼鏡レンズ設計用のプログラム、眼鏡レンズ加工用のプログラムがインストールされている。ホストコンピュータ200には、店頭コンピュータ100からインターネット経由で送信された発注データが入力される。ホストコンピュータ200は、入力された発注データを眼鏡レンズ設計用コンピュータ202に送信する。
図2は、眼鏡レンズ設計用コンピュータ202による眼鏡レンズの設計工程を示すフローチャートである。説明の便宜上、本明細書中の説明並びに図面において、処理ステップは「S」と省略して記す。なお、以下においては、累進屈折要素を内面若しくは外面に持つ片面非球面型、又は累進屈折要素を外面と内面とに分割した両面累進型、又は縦方向の累進屈折要素を外面に、横方向の累進屈折要素を内面とに分割した両面複合型の近々累進屈折力レンズを想定した設計例を説明する。しかし、本発明は、片面非球面型又は両面非球面型の中近両用累進屈折力レンズや遠近両用累進屈折力レンズなど、各種累進屈折力レンズに適用することができる。
眼鏡レンズ設計用コンピュータ202は、発注データ(レイアウトデータ)に基づいてアイポイントE(別の側面では、一対の隠しマークM)の位置を設定する。
眼鏡レンズ設計用コンピュータ202は、ホストコンピュータ200を介して店頭コンピュータ100より受信した発注データ内の所定のパラメータに基づいて、第一近用部AN1に対する第二近用部AN2の、外寄せ量(レンズ装用時の耳側への寄せ量)を計算する。外寄せ量の計算に用いられるパラメータには、近用度数及び遠用度数の他、例えばBC(ベースカーブ)、PD(瞳孔間距離)、角膜頂点間距離、前傾角、フレームあおり角等の装用条件等が挙げられる。
眼鏡レンズ設計用コンピュータ202は、アイポイントE及び図2のS2の処理で計算された外寄せ量に基づいて子午線LL’を定義する。図3(a)に示されるように、子午線LL’は、第一近用部AN1を基準に鉛直方向に配置され、第二近用部AN2に向けて眼の開散を考慮して耳側に傾けられた形状として定義される。具体的には、子午線LL’は、アイポイントEより第一近用部AN1内を鉛直方向下方に延ばされて配置され、かつアイポイントEより中間屈折部AP内、第二近用部AN2内を順に、図2のS1の処理で計算された外寄せ量に従って耳側に傾けて配置される。近用基準点N及び遠用基準点Fは、子午線LL’上に設定され配置される。
眼鏡レンズ設計用コンピュータ202は、子午線LL’から水平方向に延びる複数の断面曲線を定義し、第一近用部AN1、第二近用部AN2、中間屈折部APの各屈折部の度数分布に応じて各断面曲線上の屈折力分布を設定する。なお、各屈折部の度数分布の差を考慮せずに屈折力分布を単純に設定すると、左右方向に歪曲収差が大きくなる問題が指摘される。そこで、屈折力分布は、内寄せもしくは外寄せを考慮しない状態の子午線(図3中の子午線形状で、Y軸に平行な部分線)に対して左右に一定距離離れた位置でプリズム作用が抑えられる(コントロールされる)ように設定されている。そのため、子午線LL’と上記位置とが近いほど、プリズム作用をコントロールする代償として、非点収差が大きくなる。例えば第二近用部AN2では、子午線LL’がY軸上の線よりも耳側に位置するため、子午線LL’と上記位置との距離は耳側では近く鼻側では遠い。そのため、第二近用部AN2において、非点収差は、耳側の側方域では大きくなり、鼻側の側方域では小さくなる。
眼鏡レンズ設計用コンピュータ202は、子午線LL’上及び水平方向に延びる各断面曲線上の屈折力分布をスプライン補間等を用いて滑らかに接続し、接続後の屈折力分布を周知の換算式によって曲率分布に換算することにより、レンズ面の幾何学形状を暫定的に決定する。
眼鏡レンズ設計用コンピュータ202は、図2のS5の処理で暫定的に決定されたレンズ面形状に対し、装用条件(例えば角膜頂点間距離、前傾角、フレームあおり角等)に応じた非球面補正量を計算して付加する。これにより、レンズ面形状が確定して、近々累進屈折力レンズの形状設計が完了する。
次に、図2のフローチャートにより設計される(以下、「本件設計」と記す。)近々累進屈折力レンズと、従来設計の近々累進屈折力レンズとの比較検討を行う。図4(a)は、本件設計の近々累進屈折力レンズの非点収差分布を示し、図4(b)は、従来設計の近々累進屈折力レンズの非点収差分布を示す。図4(a)は、図3(a)のレイアウトモデルに対応し、図4(b)は、図3(b)のレイアウトモデルに対応する。
10 眼鏡店
20 眼鏡レンズ製造工場
100 店頭コンピュータ
200 ホストコンピュータ
202 眼鏡レンズ設計用コンピュータ
204 眼鏡レンズ加工用コンピュータ
206 加工機
Claims (10)
- レンズ上の所定の基準点を定義するための隠しマークと、
前記隠しマークにより定義される所定の基準点を経由して前記レンズを略縦断する子午線に沿って並べて配置された複数の屈折部であって、
前記所定の基準点の下方に位置し、第一の屈折力を有する第一屈折部と、
前記所定の基準点の上方に位置し、前記第一の屈折力よりも弱い第二の屈折力を有する第二屈折部と、
前記第一屈折部から前記第二屈折部へ屈折力が連続的に減少する中間屈折部と、
を有し、
前記第一屈折部の収差分布は、前記第一屈折部内を鉛直方向に延びる前記子午線を境に略左右対称であり、
前記第二屈折部の収差分布は、前記第二屈折部内でレンズ装用時の耳側へ外寄せされた前記子午線を境に左右非対称であることを特徴とする、眼鏡レンズ。 - 前記子午線は、前記レンズ下端から前記所定の基準点まで前記鉛直方向に延びており、該所定の基準点から前記レンズ上端まで眼の開散に沿って前記耳側へ外寄せされていることを特徴とする、請求項1に記載の眼鏡レンズ。
- 前記子午線は、少なくとも前記第一屈折部内を前記鉛直方向に延びた後、前記中間屈折部内及び前記第二屈折部内で眼の開散に沿って前記耳側に傾いて延びており、
前記中間屈折部及び前記第二屈折部の収差分布は、前記中間屈折部内及び前記第二屈折部内で前記耳側に傾けられた前記子午線を境に左右非対称であることを特徴とする、請求項2に記載の眼鏡レンズ。 - 前記第一の屈折力に対応する焦点距離を第一焦点距離と定義し、前記第二の屈折力に対応する焦点距離を第二焦点距離と定義した場合、
前記第一焦点距離は、0.4m以上でかつ前記第二焦点距離よりも短く、
前記第二焦点距離は、前記第一焦点距離よりも長くかつ1.5m以下であることを特徴とする、請求項1から請求項3の何れか一項に記載の眼鏡レンズ。 - レンズを略縦断する子午線に沿って並べて配置された複数の屈折部であって、第一の屈折力を有する第一屈折部と、該第一の屈折力よりも弱い第二の屈折力を有する第二屈折部と、該第一屈折部から該第二屈折部へ屈折力が連続的に減少する中間屈折部と、を有する眼鏡レンズの設計方法において、
所定の処方情報に基づいて、前記第一屈折部に対する前記第二屈折部の、レンズ装用時の耳側への外寄せ量を計算する外寄せ量計算工程と、
前記子午線を少なくとも前記第一屈折部内で鉛直方向に延ばし、かつ、該鉛直方向に延ばされた子午線を前記外寄せ量に応じて少なくとも前記第二屈折部内で前記耳側へ外寄せする子午線定義工程と、
前記鉛直方向に延びる前記子午線を境に前記第一屈折部の収差分布を略左右対称に設定する第一の収差設定工程と、
前記耳側へ外寄せされた前記子午線を境に前記第二屈折部の収差分布を左右非対称に設定する第二の収差設定工程と、
を含む、眼鏡レンズの設計方法。 - 前記レンズ上の所定の基準点を定義するための隠しマークを設定するマーク設定工程
を含み、
前記第一屈折部は、前記隠しマークにより定義される所定の基準点の下方に位置し、
前記第二屈折部は、前記所定の基準点の上方に位置しており、
前記子午線定義工程にて、
前記子午線は、前記レンズ下端から前記所定の基準点まで前記鉛直方向に延び、該所定の基準点から前記レンズ上端まで前記外寄せ量に応じて前記耳側へ外寄せされる、請求項5に記載の眼鏡レンズの設計方法。 - 前記子午線は、少なくとも前記第一屈折部内を前記鉛直方向に延びた後、前記中間屈折部内及び前記第二屈折部内で前記外寄せ量に応じて前記耳側に傾いて延びており、
前記中間屈折部及び前記第二屈折部の収差分布は、前記中間屈折部内及び前記第二屈折部内で前記耳側に傾けられた前記子午線を境に左右非対称である、請求項6に記載の眼鏡レンズの設計方法。 - 前記第一の屈折力に対応する焦点距離を第一焦点距離と定義し、前記第二の屈折力に対応する焦点距離を第二焦点距離と定義した場合、
前記第一焦点距離は、0.4m以上でかつ前記第二焦点距離よりも短く、
前記第二焦点距離は、前記第一焦点距離よりも長くかつ1.5m以下である、請求項5から請求項7の何れか一項に記載の眼鏡レンズの設計方法。 - 請求項5から請求項8の何れか一項に記載の眼鏡レンズの設計方法を用いて設計された眼鏡レンズを製造する眼鏡レンズ製造工程を含む、眼鏡レンズの製造方法。
- レンズを略縦断する子午線に沿って並べて配置された複数の屈折部であって、第一の屈折力を有する第一屈折部と、該第一の屈折力よりも弱い第二の屈折力を有する第二屈折部と、該第一屈折部から該第二屈折部へ屈折力が連続的に減少する中間屈折部と、を有する眼鏡レンズの設計システムであって、
所定の処方情報を発注データとして送信する発注側端末と、
前記発注データを受信して前記処方に適した眼鏡レンズを設計する設計側端末と、
を有し、
前記設計側端末は、
所定の処方情報に基づいて、前記第一屈折部に対する前記第二屈折部の、レンズ装用時の耳側への外寄せ量を計算する外寄せ量計算手段と、
前記子午線を少なくとも前記第一屈折部内で鉛直方向に延ばし、かつ、該鉛直方向に延ばされた子午線を前記外寄せ量に応じて少なくとも前記第二屈折部内で前記耳側へ外寄せする子午線定義手段と、
前記鉛直方向に延びる前記子午線を境に前記第一屈折部の収差分布を略左右対称に設定する第一の収差設定手段と、
前記耳側へ外寄せされた前記子午線を境に前記第二屈折部の収差分布を左右非対称に設定する第二の収差設定手段と、
を備えることを特徴とする、眼鏡レンズの設計システム。
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