JP5996206B2 - Spectacle wearing simulation system, spectacle wearing simulation information providing method, and spectacle wearing simulation program - Google Patents

Spectacle wearing simulation system, spectacle wearing simulation information providing method, and spectacle wearing simulation program Download PDF

Info

Publication number
JP5996206B2
JP5996206B2 JP2012032157A JP2012032157A JP5996206B2 JP 5996206 B2 JP5996206 B2 JP 5996206B2 JP 2012032157 A JP2012032157 A JP 2012032157A JP 2012032157 A JP2012032157 A JP 2012032157A JP 5996206 B2 JP5996206 B2 JP 5996206B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spectacle lens
information
lens
simulation
spherical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012032157A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013167830A (en
Inventor
祁 華
華 祁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to JP2012032157A priority Critical patent/JP5996206B2/en
Priority to EP13155407.3A priority patent/EP2629140B1/en
Priority to US13/770,218 priority patent/US9772513B2/en
Publication of JP2013167830A publication Critical patent/JP2013167830A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5996206B2 publication Critical patent/JP5996206B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Eyeglasses (AREA)

Description

本発明は、眼鏡装用シミュレーションシステム、眼鏡装用シミュレーション情報の提供方法及び眼鏡装用シミュレーションプログラムに関し、眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる眼鏡装用シミュレーション技術に関する。   The present invention relates to a spectacle wearing simulation system, a spectacle wearing simulation information providing method, and a spectacle wearing simulation program, and more particularly to a spectacle wearing simulation technique that allows a wearer to simulate an eye image that can be observed when a spectacle lens is worn.

通常、装用者が眼鏡をかけた場合、眼鏡レンズによる屈折によって、近視用レンズでは眼が小さく見え、また遠視用レンズでは眼が大きく見える。従来以前の眼鏡装用シミュレーション装置では、合成された画像はレンズによる屈折を十分考慮していなかった。そのため、眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像の大きさは、シミュレーションを行ったとしても、実際の眼鏡レンズがもたらす効果を反映させたシミュレーション結果が得られないおそれがある。   Normally, when a wearer wears spectacles, the eye looks small with a myopic lens and the eye looks large with a farsighted lens due to refraction by the spectacle lens. In the conventional spectacle wearing simulation apparatus, the synthesized image does not fully consider the refraction by the lens. Therefore, the size of the eye image that can be observed when the spectacle lens is worn may not be able to obtain a simulation result that reflects the effect of the actual spectacle lens, even if a simulation is performed.

この従来以前の状況に対し、眼鏡フレームをかけない顧客の顔の静止画像をビデオカメラ等で撮影し、この画像に対して、予め登録されている眼鏡フレームの画像を合成表示するといった方法を前提とした技術が知られている(例えば特許文献1)。具体的に言うと、特許文献1の明細書段落0012、図4及び図5に示すように、物体側の面(以降、「表面」と言う。)と眼球側の面(以降、「裏面」と言う。)とを有する眼鏡レンズの厚さ中心と装用者における眼の輪郭の特徴点との間の距離及びレンズのパワーをシミュレーションの考慮に入れている。   For this pre-conventional situation, it is assumed that a still image of a customer's face without a spectacle frame is taken with a video camera or the like, and a pre-registered spectacle frame image is synthesized and displayed on this image. Such a technique is known (for example, Patent Document 1). Specifically, as shown in the specification paragraph 0012 of FIG. 4 and FIG. 4 and FIG. 5, the object side surface (hereinafter referred to as “front surface”) and the eyeball side surface (hereinafter referred to as “back surface”). The distance between the center of thickness of the spectacle lens and the feature point of the eye contour of the wearer and the lens power are taken into consideration in the simulation.

特開平6−139318号公報JP-A-6-139318

眼鏡レンズには、従来の球面とトーリック面構成の単焦点レンズ(以降、単に「球面レンズ」とも言う。)以外に、非球面形状の単焦点レンズや、度数が表面上変化する累進レンズがある。更に近年、同一度数のレンズでも、患者の個別パラメータによって異なる形状の面を使用するいわゆる個別対応レンズも登場している。これら複雑な表面を持つレンズ(以降、上記のレンズであって、「球面レンズ」以外のレンズのことを単に「非球面レンズ」とも言う。)は、表面から入射する光及び裏面から出射する光の軌跡が、球面レンズの場合とは大きく異なることになる。   As spectacle lenses, there are aspherical single-focus lenses and progressive lenses whose power changes on the surface, in addition to conventional single-focus lenses with spherical and toric surfaces (hereinafter also simply referred to as “spherical lenses”). . Furthermore, in recent years, even so-called individual lenses that use differently shaped surfaces according to individual parameters of patients have appeared even with lenses of the same power. These lenses having a complex surface (hereinafter referred to as the above-mentioned lens, and the lens other than the “spherical lens” are also simply referred to as “aspherical lens”) are light incident from the front surface and light emitted from the rear surface. Is significantly different from that of the spherical lens.

患者が眼鏡店で検眼などを受け、フレームを決め、その場で、実際できた眼鏡をかけた場合、眼の拡縮を含めて自分の顔がどのように見えるかを確認できれば理想的である。それも、処方度数やレンズの姿勢などの特性値に基づいた個別設計の表面を反映して、フレーム内の画像の変形を正確に再現しなければならない。更に、一連のプロセスをなるべく装用者を待たせることなく短時間で完成することが必要である。
しかしながら、以上の要請を満たすためには多くの問題がある。特に、以下の2つの問題がある。
It is ideal if the patient receives an optometry at a spectacles store, decides the frame, and puts on the actual glasses on the spot to see how his / her face looks, including the expansion and contraction of the eyes. It also has to accurately reproduce the deformation of the image in the frame, reflecting the individually designed surface based on characteristic values such as prescription power and lens posture. Furthermore, it is necessary to complete a series of processes in a short time without causing the wearer to wait as much as possible.
However, there are many problems to satisfy the above requirements. In particular, there are the following two problems.

1つは、「情報量の膨大化」についての問題である。そもそも、フレーム内の画像の変形を正確に再現する方法として、全ての画素に対してその画素のフレーム上の位置を通る光線が顔(眼の周り)に交わる位置(元画像の位置)をスキュー光線追跡(skew ray trace)で求める必要がある。非球面の光線追跡は計算量が多く、全ての画素に対して行うとすると、計算時間が膨大になる。
もちろん、装用者の処方値を全て満たす実物の眼鏡レンズ(非球面レンズ)があれば、眼鏡店等にて顧客にその眼鏡レンズを試し掛けしてもらい、実際に眼の拡縮を確認してもらうことは可能である。しかしながら、非球面レンズにおいては、装用者の処方に応じて光学面形状が決定される。即ち、眼鏡レンズは装用者のオーダーメイド(カスタムメイド)で製造されるものであり、個々の装用者の処方が反映されていることから、非球面レンズの表面形状は極めて複雑な形状となっている。そのため、このような極めて複雑な形状を有する非球面レンズを、わざわざ試し掛けのためだけに製造することは現実的ではない。
また、実際に非球面レンズを製造せず、非球面レンズの表面形状のデータに基づいて、眼の拡縮をシミュレートすることも考えられる。ただ、先にも述べたように、非球面レンズの表面形状は極めて複雑である。それは、表面形状のデータの膨大化をもたらすことになる。そうなると、非球面レンズの表面形状の膨大なデータを、わざわざ眼の像の拡縮のシミュレーションためだけに、眼鏡レンズ製造者が用意しなければならなくなる。また、その膨大なデータを眼鏡店側が処理しなければならない状況も考えられる。そうなると、眼鏡レンズ製造者のみならず、眼鏡店側の負担も増大する結果となる。
One is a problem about “expansion of information amount”. In the first place, as a method of accurately reproducing the deformation of the image in the frame, the position (original image position) where the ray passing through the position of the pixel on the frame intersects the face (around the eye) for all pixels is skewed. It is necessary to obtain by ray tracing. Aspherical ray tracing requires a large amount of calculation, and if it is performed for all pixels, the calculation time is enormous.
Of course, if there is a real spectacle lens (aspheric lens) that meets all the prescription values of the wearer, ask the customer to try the spectacle lens at a spectacle store, etc., and actually check the enlargement / reduction of the eye It is possible. However, in an aspheric lens, the optical surface shape is determined according to the prescription of the wearer. That is, the spectacle lens is manufactured by the wearer's custom-made (custom-made), and the prescription of each wearer is reflected, so that the surface shape of the aspherical lens is extremely complicated. Yes. Therefore, it is not realistic to manufacture such an aspherical lens having an extremely complicated shape only for trial use.
It is also conceivable to simulate eye enlargement / reduction based on the surface shape data of the aspherical lens without actually manufacturing the aspherical lens. However, as described above, the surface shape of the aspherical lens is extremely complicated. This will lead to an enormous amount of surface shape data. Then, the spectacle lens manufacturer has to prepare a huge amount of data on the surface shape of the aspherical lens only for the purpose of simulating the enlargement / reduction of the image of the eye. In addition, there may be a situation where the spectacle store side has to process the enormous amount of data. As a result, not only the spectacle lens manufacturer but also the burden on the spectacle store increases.

もう1つは、「技術情報の漏洩の危険性」についての問題である。そもそも、光線追跡を可能にするためには、正確な面形状データを取得しなければならない。このデータはメーカの技術情報を含んでいるため、外部に漏えいすることを防がなければならない。眼の拡縮の計算が、眼鏡レンズ製造メーカのサーバで行う場合は、眼鏡レンズ製造メーカ独自で技術漏えい防止の対策をとることができる。しかしながら、眼鏡店のPCあるいは業務委託を受けたネットワークサービス提供会社のサーバによって眼の拡縮の計算が行う場合、それらのPCやサーバから、技術情報の塊である非球面レンズにおける詳細な形状データが外部へと漏洩するおそれも否定できない。そのため、上記の場合に対応するためのセーフティネットのようなシステムを、眼鏡レンズ製造メーカは準備する必要がある。   The other is a problem about “risk of leakage of technical information”. In the first place, in order to enable ray tracing, accurate surface shape data must be acquired. Since this data includes the manufacturer's technical information, it must be prevented from leaking outside. When the eye enlargement / reduction calculation is performed by the server of the spectacle lens manufacturer, the spectacle lens manufacturer can take measures to prevent technical leakage. However, when eye enlargement / reduction calculation is performed by a PC of a spectacle store or a server of a network service provider that has been outsourced, detailed shape data on an aspherical lens that is a lump of technical information is obtained from the PC or server. The possibility of leaking outside cannot be denied. Therefore, a spectacle lens manufacturer needs to prepare a system such as a safety net to cope with the above case.

なお、従来のように単焦点レンズを前提としたシミュレーション方法では、非球面形状を有する眼鏡レンズが装用された際に観察し得るフレーム枠内の眼の周辺の変形(以降、「眼の像の拡縮」と言う。)が正確にシミュレーションできない可能性がある。特許文献1のように、近軸光線追跡に基づいた方法では、眼の像は均一の倍率で拡大または縮小する。これは事実から大きく乖離しているといわざるを得ない。例え球面レンズでも、歪曲収差の存在が示すように、光軸近辺の倍率とレンズ周辺部の倍率は異なっていて、一様ではない。   In the conventional simulation method based on a single focus lens, the deformation of the periphery of the eye within the frame frame that can be observed when a spectacle lens having an aspherical shape is worn (hereinafter referred to as “eye image”). "Scaling") may not be accurately simulated. As in Patent Document 1, in a method based on paraxial ray tracing, an eye image is enlarged or reduced at a uniform magnification. It must be said that this is a big departure from the fact. Even in the case of a spherical lens, as indicated by the presence of distortion, the magnification near the optical axis and the magnification around the lens are different and not uniform.

その結果、従来のように球面レンズを前提としたシミュレーション方法では、非球面形状を有する眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像の大きさの倍率(以降、「眼の像の拡縮」とも言う。)が正確にシミュレーションできない可能性がある。   As a result, in the conventional simulation method based on a spherical lens, the magnification of the size of an eye image that can be observed when a spectacle lens having an aspherical shape is worn (hereinafter referred to as “eye image scaling”). May also be unable to simulate correctly.

シミュレーション精度の低下は、眼鏡店でシミュレートしたはずの装用者の眼の像よりも大きく(又は小さく)、装用者の眼が第三者には映ってしまうという事態を招いてしまう。そうなると、装用者にとっては自分の想像している見栄えとは異なる結果となり、場合によっては見栄えが悪くなるという事態を招いてしまう。更に、眼鏡店や眼鏡レンズ製造者に対して装用者が不満を抱くこととなり、その結果、眼鏡店や眼鏡レンズ製造者は、十分な顧客満足を得ることができなくなる可能性も否定できない。   The reduction in the simulation accuracy is larger (or smaller) than the image of the wearer's eye that should have been simulated at the spectacle store, leading to a situation in which the wearer's eye is reflected on a third party. If it becomes so, it will become a result different from the appearance which he imagines for the wearer, and the situation where it looks bad depending on the case will be caused. Further, the wearer is dissatisfied with the spectacle store or spectacle lens manufacturer, and as a result, the possibility that the spectacle store or spectacle lens manufacturer cannot obtain sufficient customer satisfaction cannot be denied.

そこで本発明は、情報漏えいのおそれを抑制しつつ、眼鏡レンズ形状に拘わらず、装用者が眼鏡レンズを装用した際に観察し得る眼の像の精緻なシミュレーションを実現する眼鏡装用シミュレーションシステム、眼鏡装用シミュレーション情報の提供方法及び眼鏡装用シミュレーションプログラムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a spectacle wearing simulation system and spectacles that realize a precise simulation of an eye image that can be observed when a wearer wears a spectacle lens, regardless of the spectacle lens shape, while suppressing the risk of information leakage. It is an object to provide a wearing simulation information providing method and a spectacle wearing simulation program.

装用者各々のためにカスタマイズされた眼鏡レンズの提供、眼鏡レンズが非球面形状を採用したことに伴う光学面形状の複雑化、そして眼鏡レンズの光学面の非球面形状に関するデータの膨大化に対応しなければならないという状況下において、顧客満足に対する飽くなき探求を本発明者らが行うことにより、本発明者らは、今まで誰も直面したことのない上記の課題に直面した。そして、非球面レンズにおける眼の像の拡縮のシミュレーションについての検討を行った。その結果、本発明者らは、装用者が眼鏡レンズを装用した際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と当該眼鏡レンズの裏面との間の実際の配置関係(以降、単に「実際の配置関係」とも言う。)に基づいて、眼の像の拡縮をシミュレートするという手法を想到した。   Offers customized eyeglass lenses for each wearer, complicates optical surface shape due to the adoption of an aspherical shape for spectacle lenses, and expands data related to the aspherical shape of the optical surface of spectacle lenses Under the circumstances, we have faced the above-mentioned challenges that no one has ever faced, as we have a tireless search for customer satisfaction. Then, the simulation of the enlargement / reduction of the eye image in the aspherical lens was examined. As a result, the present inventors, when the wearer wears the spectacle lens, the actual arrangement relationship between at least a part of the shape of the eye of the wearer and the back surface of the spectacle lens (hereinafter referred to as the spectacle lens) Based on the above, the method of simulating the enlargement / reduction of the eye image was conceived.

なお、特許文献1は、上述の通り、眼鏡フレームをかけない装用者の顔の静止画像をビデオカメラ等で撮影し、この画像に対して、予め登録されている眼鏡フレームの画像を合成表示するといった方法を前提とした技術である。つまり、装用者は実際に眼鏡レンズを装用するどころか、眼鏡フレームをかけてすらいない。そのことからもわかるように、特許文献1でいうところの眼鏡位置m’においては、本発明における、装用者が眼鏡レンズを装用した際の、「実際の配置関係」についての想定は全くなされていない。   In Patent Document 1, as described above, a still image of the face of a wearer who does not wear a spectacle frame is taken with a video camera or the like, and a pre-registered spectacle frame image is synthesized and displayed on this image. This is a technology based on the above method. In other words, the wearer does not actually wear a spectacle lens, but even wears a spectacle frame. As can be seen from the above, at the spectacle position m ′ referred to in Patent Document 1, no assumptions have been made about the “actual arrangement relationship” when the wearer wears the spectacle lens in the present invention. Absent.

以上の通り、本発明は、上述した本願発明者による新たな知見に基づいてなされたものである。
本発明の一の態様は、
眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる眼鏡装用シミュレーションシステムにおいて、
眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と当該眼鏡レンズの眼球側の面との間の実際の配置関係に基づいて、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成するシミュレーション像生成手段と、
前記シミュレーション像を表示するシミュレーション像表示手段と、
を有することを特徴とする眼鏡装用シミュレーションシステムである。
本発明の別の態様は、
眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる眼鏡装用シミュレーション情報の提供方法において、
眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と前記眼鏡レンズの眼球側の面との間の実際の配置関係を、店舗に設置されたユーザ装置にて入力させ、
入力された実際の配置関係に基づいて、前記ユーザ装置又はこれと接続するサーバ装置にて、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成し、
生成したシミュレーション像を前記ユーザ装置におけるシミュレーション像表示手段に表示して、眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させることを特徴とする眼鏡装用シミュレーション情報の提供方法である。
本発明の別の態様は、
眼鏡レンズを装用した際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる眼鏡装用シミュレーションプログラムにおいて、
コンピュータを、
眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と前記眼鏡レンズの眼球側の面との間の実際の配置関係に基づいて、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成するシミュレーション像生成手段、及び、
前記シミュレーション像を表示するシミュレーション像表示手段、
として機能させることを特徴とする眼鏡装用シミュレーションプログラムである。
As described above, the present invention has been made based on the above-described new knowledge by the present inventors.
One aspect of the present invention is:
In a spectacle wearing simulation system that allows a wearer to experience an eye image that can be observed when a spectacle lens is worn,
When the spectacle lens is worn, the wearer selects the spectacle lens based on the actual positional relationship between at least a part of the shape of the eye shape of the wearer and the eyeball side surface of the spectacle lens. A simulation image generating means for generating a simulation image reflecting the enlargement / reduction of an eye image generated when worn;
Simulation image display means for displaying the simulation image;
It is the spectacles wearing simulation system characterized by having.
Another aspect of the present invention provides:
In a method for providing spectacle wearing simulation information that allows a wearer to experience an eye image that can be observed when a spectacle lens is worn,
When the spectacle lens is worn, the actual arrangement relationship between at least a part of the shape of the eye shape of the wearer and the eyeball side surface of the spectacle lens is set to the user device installed in the store. Enter
Based on the input actual arrangement relationship, in the user device or a server device connected to the user device, generate a simulation image reflecting the expansion and contraction of the eye image that occurs when the wearer wears a spectacle lens,
Providing simulation information for spectacle wearing by displaying the generated simulation image on the simulation image display means in the user device and allowing the wearer to experience a simulated eye image when the spectacle lens is worn Is the method.
Another aspect of the present invention provides:
In the eyeglass wear simulation program that allows the wearer to experience an eye image that can be observed when wearing a spectacle lens,
Computer
When the spectacle lens is worn, the wearer selects the spectacle lens based on the actual positional relationship between at least a part of the shape of the eye shape of the wearer and the eyeball side surface of the spectacle lens. A simulation image generating means for generating a simulation image reflecting the enlargement / reduction of an eye image generated when worn; and
Simulation image display means for displaying the simulation image;
It is a spectacle wearing simulation program characterized in that it is functioned as:

本発明によれば、情報漏えいのおそれを抑制しつつ、眼鏡レンズ形状に拘わらず、装用者が眼鏡レンズを装用した際に観察し得る眼の像の精緻なシミュレーションを実現することができる。   According to the present invention, it is possible to realize a precise simulation of an eye image that can be observed when a wearer wears a spectacle lens regardless of the spectacle lens shape, while suppressing the risk of information leakage.

本実施形態における眼鏡装用シミュレーションシステム全体の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the whole spectacles wear simulation system in this embodiment. 本実施形態における眼鏡装用シミュレーションシステムにおける発注側装置の機能構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structural example of the order side apparatus in the spectacles wear simulation system in this embodiment. 本実施形態における眼鏡装用シミュレーションシステムにおける受注側装置の機能構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structural example of the order receiving side apparatus in the spectacles wearing simulation system in this embodiment. 本実施形態における眼鏡装用シミュレーションシステムの手順の概要を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline | summary of the procedure of the spectacles wearing simulation system in this embodiment. 本実施形態における球面成分パラメータ及び補正成分パラメータを説明するための概略図であり、特に、光が眼鏡レンズを通過する際の光の軌跡を用いて補正成分パラメータ(「起点情報補正値」及び「勾配情報補正値」)を説明するための図である。(a)は、XY平面視の図(眼鏡レンズの断面視図)であり、(b)は、YZ平面視の図(眼鏡レンズの平面視図)である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining spherical component parameters and correction component parameters in the present embodiment, and in particular, correction component parameters (“starting point information correction value” and “ It is a figure for demonstrating gradient information correction value "). (A) is an XY plan view (cross-sectional view of the spectacle lens), and (b) is a YZ plan view (plan view of the spectacle lens). 本実施形態における球面成分パラメータ及び補正成分パラメータを説明するための概略図であり、特に、眼鏡レンズが前傾(a)または内傾(b)して配置されている場合を説明するための図である。(a)は、XY平面視の図(眼鏡レンズの断面視図)であり、(b)は、XZ平面視の図(眼鏡レンズの断面視図)である。It is the schematic for demonstrating the spherical component parameter and correction | amendment component parameter in this embodiment, and is a figure for demonstrating especially the case where a spectacles lens is arrange | positioned forward (a) or inward (b). It is. (A) is an XY plan view (cross-sectional view of the spectacle lens), and (b) is an XZ plan view (cross-sectional view of the spectacle lens).

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本実施形態においては、眼鏡レンズとして非球面レンズを用いた上で、次の順序で説明を行う。
1.眼鏡装用シミュレーションシステム全体の構成例
2.発注側装置の機能構成例
3.受注側装置の機能構成例
A)シミュレーションのメカニズム
B)シミュレーションを具体化するための各手段
4.シミュレーションの手順
5.シミュレーションプログラム
6.シミュレーション情報の提供方法
7.実施の形態による効果
8.変形例
また、別の実施形態として、[実施の形態2](補正成分パラメータの算出方法の簡略化)、[実施の形態3](球面成分パラメータについての光線追跡計算の省略)、及び[実施の形態4](両面非球面レンズにおける非球面成分パラメータの算出の簡素化)を挙げる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
In the present embodiment, an aspheric lens is used as the spectacle lens, and the description will be given in the following order.
1. 1. Configuration example of the entire spectacle wearing simulation system 2. Example of functional configuration of ordering device Example of functional configuration of order-receiving device A) Mechanism of simulation B) Each means for embodying the simulation 4. Simulation procedure Simulation program 6. Method for providing simulation information Advantages of the embodiment 8. Modified Examples As other embodiments, [Embodiment 2] (simplification of calculation method of correction component parameters), [Embodiment 3] (omitting ray tracing calculation for spherical component parameters), and [Implementation] Form 4] (simplification of calculation of aspheric component parameters in a double-sided aspheric lens).

[実施の形態1]
<1.眼鏡装用シミュレーションシステム全体の構成例>
図1は、眼鏡装用シミュレーションシステムのシステム全体の構成例を示すブロック図である。
図例のシステム構成では、シミュレーションの発注側である眼鏡店1と、シミュレーションの受注側である眼鏡レンズメーカのシミュレーションセンタ2とが、インターネット等の通信回線3を介して接続されている。なお、図例では、眼鏡店1が一つである場合を示しているが、実際には複数の眼鏡店1が通信回線3を介してシミュレーションセンタ2と接続されている。
[Embodiment 1]
<1. Configuration example of the entire spectacle wearing simulation system>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of the entire system of the spectacle wearing simulation system.
In the system configuration shown in the figure, a spectacle store 1 which is a simulation ordering side and a simulation center 2 of a spectacle lens manufacturer which is a simulation ordering side are connected via a communication line 3 such as the Internet. Although the figure shows a case where there is only one spectacle store 1, a plurality of spectacle stores 1 are actually connected to the simulation center 2 via the communication line 3.

眼鏡店1には、発注側装置11が配置されている。発注側装置11は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard disk drive)等の組み合わせからなりコンピュータとしての演算処理機能を有するコンピュータ部11aと、キーボード、マウス、タッチパネル等からなりコンピュータ部11aへの情報入力を行う操作部11bと、ディスプレイ装置からなりコンピュータ部11aからの指示に従って画像表示を行うシミュレーション像表示部11c(即ち「シミュレーション像表示手段」、以降、単に「表示部11c」とも言う。)と、を備えている。そして、コンピュータ部11aは、図示せぬルータ等を介して通信回線3と接続しており、その通信回線3を通じて他装置とのデータ授受を行い得るように構成されている。   The spectacle store 1 is provided with an ordering device 11. The ordering device 11 is a combination of a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a HDD (Hard Disk Drive), etc., and a computer unit 11a having an arithmetic processing function as a computer, a keyboard, a mouse, a touch panel, etc. And an operation unit 11b for inputting information to the computer unit 11a, and a simulation image display unit 11c (i.e., "simulation image display means") for displaying an image in accordance with an instruction from the computer unit 11a. Part 11c ").). The computer unit 11a is connected to the communication line 3 through a router or the like (not shown), and is configured to exchange data with other devices through the communication line 3.

また、眼鏡店1において、発注側装置11には、レンズの眼前配置情報測定装置12(以降、単に「配置測定装置12」とも言う。)が接続されている。配置測定装置12は、眼鏡レンズが装用された際の、眼鏡レンズの裏面から角膜までの実際の距離(例えば、後述する起点平面と裏面との交点となる頂点と角膜頂点との間の距離d、以降、この距離dを「頂点間距離d」又は単に「距離d」とも言う。)や、装用時の眼鏡レンズの「前傾角」や「内傾角」等のいずれか又はそれらの組み合わせに関する情報であって上記「実際の配置関係」(以降、「レンズ配置情報」とも言う。)を測定するものである。なお、配置測定装置12としては周知のものが使用可能である。   Further, in the spectacle store 1, an order-side apparatus 11 is connected to a lens pre-eye arrangement information measuring apparatus 12 (hereinafter, also simply referred to as “an arrangement measuring apparatus 12”). The arrangement measuring device 12 is configured to detect the actual distance from the back surface of the spectacle lens to the cornea when the spectacle lens is worn (for example, the distance d between the vertex and the apex of the cornea that are the intersection of the origin plane and the back surface described later) Hereinafter, this distance d is also referred to as “inter-vertex distance d” or simply “distance d”), “forward tilt angle” or “inward tilt angle” of the spectacle lens when worn, or information on a combination thereof. Thus, the “actual arrangement relationship” (hereinafter also referred to as “lens arrangement information”) is measured. A known device can be used as the arrangement measuring device 12.

シミュレーションセンタ2には、受注側装置21が配置されている。受注側装置21は、コンピュータとしての機能を有して構成されたもので、図示せぬルータ等を介して通信回線3と接続することで、当該通信回線3上の他装置(例えば発注側装置11)とのデータ授受を行い得るようになっている。   In the simulation center 2, an order receiving device 21 is arranged. The order receiving side device 21 is configured to have a function as a computer, and is connected to the communication line 3 via a router or the like (not shown), whereby another device (for example, an ordering side device) on the communication line 3 is connected. 11) can exchange data.

また、シミュレーションセンタ2において、受注側装置21には、データ記憶手段77(後述の図3参照)が、LAN(Local Area Network)等の通信回線を介して接続されている。データ記憶手段77は、非球面成分パラメータを算出するのにあたり必要となり得る情報を記憶蓄積しているものでもある。この情報としては例えば、眼鏡レンズの種類や型番等に関する情報であったり、眼鏡レンズの種類や型番等に応じて既に算出されている球面成分パラメータや補正成分パラメータに関する情報であったりする。なお、後述するが、データ記憶手段77の代わりにデータサーバ4に対し、通信回線を介して受注側装置21を接続しても良い。   In the simulation center 2, data storage means 77 (refer to FIG. 3 described later) is connected to the order receiving side device 21 via a communication line such as a LAN (Local Area Network). The data storage unit 77 also stores and accumulates information that may be necessary for calculating the aspheric component parameter. This information includes, for example, information related to the type and model number of the spectacle lens, and information related to spherical component parameters and correction component parameters already calculated according to the type and model number of the spectacle lens. As will be described later, the order-receiving device 21 may be connected to the data server 4 via a communication line instead of the data storage unit 77.

なお、シミュレーションセンタ2には、受注側装置21の他に、玉型加工装置、データベース、カーブジェネレータや研磨機等の加工装置、他の端末コンピュータ等(いずれも不図示)が別途配置されていてもよい。   In addition to the order-receiving device 21, the simulation center 2 is separately provided with a target lens processing device, a database, a processing device such as a curve generator and a polishing machine, and other terminal computers (all not shown). Also good.

また、通信回線3上には、眼鏡店1の発注側装置11からのアクセスが可能に構成されたデータサーバ4が配されている。データサーバ4は、眼鏡レンズ情報64を記憶蓄積しているものである。   In addition, a data server 4 configured to be accessible from the ordering side device 11 of the spectacle store 1 is disposed on the communication line 3. The data server 4 stores and accumulates spectacle lens information 64.

なお、データサーバ4は、その配置箇所が特に限定されるものではない。即ち、レンズ情報(後述)を記憶蓄積しており、かつ、発注側装置11からのアクセスが可能であれば、シミュレーションセンタ2におけるデータベース等(図示せず)に、データサーバ4としての機能を担わせることも考えられる。   Note that the location of the data server 4 is not particularly limited. That is, if lens information (described later) is stored and stored and can be accessed from the ordering apparatus 11, a database or the like (not shown) in the simulation center 2 functions as the data server 4. It can be considered.

なお、本明細書において、「ユーザ装置」とは主として眼鏡店1側が用いる装置のことを言う。具体的には、また、「サーバ装置」とはレンズ製造側、またはメーカの業務委託を受けたネットワークサービス提供側のシミュレーションセンタ2側が用いる装置及びデータサーバ4のことを言う。ユーザ装置は店舗に設置されている。そして、ユーザ装置に接続する形で、サーバ装置が別途設けられている。   In this specification, the “user device” refers to a device mainly used by the spectacle store 1 side. Specifically, the “server device” refers to a device and a data server 4 used by the lens manufacturing side or the simulation center 2 side of the network service providing side entrusted by the manufacturer. The user device is installed in the store. A server device is separately provided so as to be connected to the user device.

以上のような構成の眼鏡装用シミュレーションシステムでは、眼鏡店1においては、次の順序でシミュレーションの発注を行う。   In the spectacle wearing simulation system configured as described above, the spectacle store 1 places an order for simulation in the following order.

まず、眼鏡店1にて、眼鏡レンズを購入する予定の者であって眼鏡を装用した場合を疑似体験させる対象(以降、「装用者」とも言う。)に関するレンズ情報を得る。例えば、検眼して装用者が必要とするレンズの処方値を取得したり、レンズのタイプや、屈折率を装用者に選択させたりする。そして装用者に好みのフレームを決めさせ、装用者の顔や頭部の形に合わせるようにフレームを装着する(プレフィッティング)。この段階で重要なのは、アイポイントの位置をフレームの仮レンズに正確に決めることである。アイポイントはレンズをフレームに装着する基準である。更に、プレフィッティングの状態で仮レンズの配置情報を測定する。
その後、発注側装置11の操作部11bを操作する店員が、装用者が所望する眼鏡フレームのレンズ形状(平面視の際の玉型形状等)やレンズ処方値(以降、単に「処方値」とも言う。)、そしてレンズ配置情報等に関するデータを入力する。すると、その発注側装置11のコンピュータ部11aが通信回線3を通じて入力データを受注側装置21へ送信する。
First, the eyeglass store 1 obtains lens information related to a subject (hereinafter also referred to as “wearer”) who is a person who plans to purchase eyeglass lenses and wears eyeglasses. For example, the prescription value of the lens required by the wearer is obtained by optometry, or the wearer selects the lens type and refractive index. Then, the wearer decides a preferred frame and attaches the frame so as to match the shape of the wearer's face and head (pre-fitting). At this stage, it is important to accurately determine the position of the eye point on the temporary lens of the frame. The eye point is a reference for mounting the lens on the frame. Further, provisional lens arrangement information is measured in a pre-fitting state.
Thereafter, the store clerk operating the operation unit 11b of the ordering apparatus 11 determines the spectacle frame lens shape (lens shape in plan view, etc.) and lens prescription value (hereinafter simply referred to as “prescription value”) desired by the wearer. And data regarding lens arrangement information and the like are input. Then, the computer unit 11 a of the ordering side apparatus 11 transmits input data to the order receiving side apparatus 21 through the communication line 3.

そして、シミュレーションセンタ2の側では、受注側装置21が発注側装置11からの発注を受ける。そうすると、受注側装置21と接続されているデータベース23を参照しつつ、受注側装置21内において、眼鏡レンズの光学面の形状の決定に必要な補正成分パラメータ、最終的には非球面成分パラメータが算出される。この非球面成分パラメータに基づいて「眼の像の拡縮」を反映させたシミュレーション像を生成する。   On the simulation center 2 side, the order receiving side device 21 receives an order from the ordering side device 11. Then, while referring to the database 23 connected to the order receiving side device 21, the correction component parameters necessary for determining the shape of the optical surface of the spectacle lens in the order receiving side device 21, and finally the aspherical component parameters are set. Calculated. Based on this aspheric component parameter, a simulation image reflecting “eye image scaling” is generated.

そして、このシミュレーション像を眼鏡店1へと送信し、最終的には表示部11cにてその像を表示する。こうすることにより、眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる。
なお、本実施形態においける「シミュレーション像」は、主として表示部11cに表示可能な画像を想定しているが、3次元的な立体映像を投影することにより、眼の像の拡縮を表現しても構わない。また、詳しくは後述するが、本実施形態においては、サンプル点及び光が装用者に当たる部分を複数用意し、この複数箇所における光線追跡計算の結果を利用して「起点情報」(サンプル点の座標(y,z)及び仮想の出射起点の座標(y’,z’)。詳しくは後述。)を獲得し、この起点情報を用いて眼の像の拡縮のシミュレーションを行う。こうすることにより、眼の像の各部分における拡縮を正確に再現することが可能となり、結果として、眼の像の拡縮のシミュレーション精度を向上させることができる。
And this simulation image is transmitted to the spectacles store 1, and the image is finally displayed on the display part 11c. By doing so, the wearer is made to experience a simulated eye image that can be observed when the spectacle lens is worn.
Note that the “simulation image” in the present embodiment mainly assumes an image that can be displayed on the display unit 11c, but expresses the enlargement / reduction of the eye image by projecting a three-dimensional stereoscopic image. It doesn't matter. In addition, as will be described in detail later, in this embodiment, a plurality of sample points and portions where light hits the wearer are prepared, and “starting point information” (coordinates of sample points) is obtained using the results of ray tracing calculation at the plurality of locations. (Y, z) and the coordinates (y 1 ′, z 1 ′) of the virtual emission start point are obtained, and the enlargement / reduction of the eye image is simulated using the start point information. By doing so, it becomes possible to accurately reproduce the enlargement / reduction in each part of the eye image, and as a result, the simulation accuracy of the enlargement / reduction of the eye image can be improved.

<2.発注側装置の機能構成例>
次に、眼鏡装用シミュレーションシステムにおける発注側装置11の機能構成について説明する。
図2は、眼鏡装用シミュレーションシステムにおける発注側装置11の機能構成例を示すブロック図である。図例に示すように、発注側装置11のコンピュータ部11aは、データ入力受付手段51、情報取得手段52、制御手段53、データ修正手段55、シミュレーション発注処理手段56(以降、単に「発注処理手段56」とも言う。)、シミュレーション像受信手段57及びデータ記憶手段58として機能するように構成されている。
<2. Example of functional configuration of ordering device>
Next, the functional configuration of the ordering apparatus 11 in the spectacle wearing simulation system will be described.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the ordering apparatus 11 in the spectacle wearing simulation system. As shown in the figure, the computer unit 11a of the ordering apparatus 11 includes a data input receiving unit 51, an information acquiring unit 52, a control unit 53, a data correcting unit 55, a simulation order processing unit 56 (hereinafter simply referred to as “order processing unit”). 56 ”), and is configured to function as the simulation image receiving means 57 and the data storage means 58.

上述したように、本実施形態においては、発注側装置11に対し、眼の像の拡縮をシミュレーションする段階において、「レンズ配置情報」を予め得ておき、そのレンズ配置情報をデータ入力受付手段51に入力する。これにより、具体的な眼鏡レンズ光学面形状の詳細なデータがなくとも、眼鏡レンズの詳細な面形状データに基づく必要なく、シミュレーション像生成手段にてシミュレーション像を生成する。以上の内容に、本実施形態の一つの特徴がある。
なお、「レンズ配置情報」とは、再掲するが、前傾角、内傾角、頂点間距離d等が励磁される。まとめて言うと、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向に垂直な平面で見たときの、光が眼鏡レンズに入射した位置から当該光が眼鏡レンズから出射した位置への変化量の算出の基となる情報を示す。
As described above, in the present embodiment, “lens arrangement information” is obtained in advance at the stage of simulating the enlargement / reduction of the eye image with respect to the ordering apparatus 11, and the lens arrangement information is obtained as data input receiving means 51. To enter. Thus, even if there is no detailed data on the spectacle lens optical surface shape, a simulation image is generated by the simulation image generating means without having to be based on the detailed surface shape data of the spectacle lens. The above contents have one feature of the present embodiment.
The “lens arrangement information” is described again, but the forward tilt angle, the internal tilt angle, the inter-vertex distance d, and the like are excited. In summary, calculation of the amount of change from the position where the light is incident on the spectacle lens to the position where the light is emitted from the spectacle lens when viewed on a plane perpendicular to the optical axis direction of the light incident on the spectacle lens. Indicates the underlying information.

データ入力受付手段51は、発注側装置11の操作部11bからのレンズ情報入力と、配置測定装置12からの情報入力と、を受け付けるものである。場合によっては、眼鏡店1がデータサーバ4に必要に応じてアクセスすることにより、後に非球面成分パラメータ算出に必要な情報をデータサーバ4から取得し、その取得した情報をデータ入力受付手段51に入力しても良い。   The data input accepting unit 51 accepts lens information input from the operation unit 11 b of the ordering apparatus 11 and information input from the arrangement measuring apparatus 12. In some cases, the spectacle store 1 accesses the data server 4 as necessary, so that information necessary for calculating the aspheric component parameter later is acquired from the data server 4, and the acquired information is sent to the data input receiving means 51. You may enter.

なお、操作部11bから入力されるレンズ情報にはレンズ指定情報61、レイアウト情報62、眼鏡枠情報63及び眼鏡レンズ情報64が含まれる。   The lens information input from the operation unit 11b includes lens designation information 61, layout information 62, spectacle frame information 63, and spectacle lens information 64.

レンズ指定情報61は、装用者が所望する眼鏡レンズの特定に必要となる情報であり、具体的には眼鏡レンズのメーカ名及びレンズ型番を指定する情報やレンズの処方値等によって構成される。処方値は、装用者の視環境に適合するように処置された眼鏡レンズの度数値であり、具体的には左右眼の球面度数、円柱(乱視)度数、円柱(乱視)軸度、プリズム度数、加入度等のことである。なお、レンズ指定情報61は、上記レンズを特定し得るものであればよく、ここで挙げた以外の項目を含んで構成されたものであってもよい。   The lens designation information 61 is information necessary for specifying the spectacle lens desired by the wearer. Specifically, the lens designation information 61 includes information for designating the spectacle lens manufacturer name and lens model number, a lens prescription value, and the like. The prescription value is a power value of a spectacle lens that has been treated to suit the visual environment of the wearer. Specifically, the spherical power, cylindrical (astigmatism) power, cylindrical (astigmatism) axial power, and prism power of the left and right eyes. It is a degree of addition. The lens designation information 61 only needs to be able to identify the lens, and may be configured to include items other than those listed here.

レイアウト情報62は、レンズの光学中心を装用者の瞳孔の位置に合わせるための情報であり、眼鏡枠の幾何中心(フレームセンタ)を基準にしてフィッティングポイント(アイポイント)位置を示したものである。具体的には、PD(遠用瞳孔間距離)、NPD(近用瞳孔間距離)、SEG(セグメント小玉位置)、EP(アイポイント)、FPD(幾何中心間距離)等の項目によって構成される。   The layout information 62 is information for adjusting the optical center of the lens to the position of the wearer's pupil, and indicates the position of the fitting point (eye point) with reference to the geometric center (frame center) of the spectacle frame. . Specifically, it is composed of items such as PD (distance between pupils for distance), NPD (distance between pupils for near distance), SEG (segment ball position), EP (eye point), and FPD (distance between geometric centers). .

眼鏡枠情報63は、ツーポイントフレームにおける取付穴データ(穴位置、穴径、穴深さ等)、ナイロールフレームにおける溝データ(溝幅、溝深さ、固定箇所データ等)、ナイロールフレームにおける変形不可領域(又は変形可能領域)等が含まれる。もちろん、枠有りフレームにおいて必要となるデータも含まれる。   The eyeglass frame information 63 includes mounting hole data (hole position, hole diameter, hole depth, etc.) in the two-point frame, groove data (groove width, groove depth, fixed location data, etc.) in the nyroll frame, and non-deformable in the nyroll frame. A region (or a deformable region) or the like is included. Of course, data necessary for a frame with a frame is also included.

そして、本実施形態においては、レンズ情報が操作部11bから入力されるのに加え、レンズ配置情報も入力される。上述の通り、配置測定装置12は公知のものを用いても構わない。その一方、レンズ配置情報は、配置測定装置12から入力されるものでなくとも良い。つまり、装用者が前回の測定と今回の測定とで同一の場合等、以前求めたレンズ配置情報が使用できるならば、発注側装置11が備える記憶装置や、通信回線3上に存在するデータサーバ4等から情報取得手段52を介してデータ入力受付手段51がレンズ配置情報を取得しても良い。なお、レンズ配置情報はそのまま使用しても良いし、レンズ配置情報の値を何らかの形で補正して使用しても良い。   In the present embodiment, in addition to the lens information being input from the operation unit 11b, lens arrangement information is also input. As described above, a known device may be used as the arrangement measuring device 12. On the other hand, the lens arrangement information may not be input from the arrangement measuring device 12. In other words, if the wearer can use the previously obtained lens arrangement information, such as when the previous measurement and the current measurement are the same, the storage device provided in the ordering apparatus 11 or the data server existing on the communication line 3 4 or the like, the data input accepting means 51 may obtain the lens arrangement information via the information obtaining means 52. The lens arrangement information may be used as it is, or the value of the lens arrangement information may be corrected in some form.

情報取得手段52は、通信回線3を通じてデータサーバ4へアクセスし、そのデータサーバ4から上記の眼鏡レンズ情報64を取得するものである。
眼鏡レンズ情報64は、装用者が所望する眼鏡レンズの特定に必要となる情報以外の情報であり、シミュレーションに必要なその他の情報のことを指す。
The information acquisition means 52 accesses the data server 4 through the communication line 3 and acquires the spectacle lens information 64 from the data server 4.
The spectacle lens information 64 is information other than information necessary for specifying the spectacle lens desired by the wearer, and indicates other information necessary for the simulation.

制御手段53は、発注側装置における伝送データの中継点となるものである。具体的に言うと、データ入力受付手段51により受け付けられた情報を発注処理手段56へと伝達する機能を有する。更に、シミュレーションセンタ2にて生成された眼の像の拡縮についてのシミュレーション像をシミュレーション像受信手段57が受信した後、表示部11cへとシミュレーション像を伝送する役割を担う。また、眼の像の拡縮が装用者の許容範囲外だった場合、データ修正手段55によって修正されたデータを再び発注処理手段56へと伝送する役割も担う。   The control means 53 serves as a relay point for transmission data in the ordering apparatus. More specifically, it has a function of transmitting information received by the data input receiving means 51 to the order processing means 56. Furthermore, after the simulation image receiving means 57 receives the simulation image regarding the enlargement / reduction of the eye image generated by the simulation center 2, it plays a role of transmitting the simulation image to the display unit 11c. Further, when the enlargement / reduction of the eye image is outside the allowable range of the wearer, the data corrected by the data correction means 55 is also transmitted to the order processing means 56 again.

データ修正手段55は、眼の像の拡縮が装用者の許容範囲外だった場合、レンズ情報についてのデータを適切に修正するものである。なお、データ修正手段55がデータ変更を受け付けると、変更後のデータ内容により特定されるレンズ情報は情報取得手段52から取得する。そして、その取得した情報をデータ入力受付手段51に入力し、制御手段53を介し、発注処理手段56により再びシミュレーションセンタ2へとその情報が送信されるようになっている。   The data correction means 55 appropriately corrects the data regarding the lens information when the enlargement / reduction of the eye image is outside the allowable range of the wearer. When the data correction unit 55 receives a data change, the lens information specified by the changed data content is acquired from the information acquisition unit 52. Then, the acquired information is input to the data input receiving means 51, and the information is again transmitted to the simulation center 2 by the order processing means 56 via the control means 53.

発注処理手段56は、シミュレーションの発注内容が確定すると、その発注内容、即ち、確定後の「レンズ情報(レンズ指定情報61、レイアウト情報62、眼鏡枠情報63、及び眼鏡レンズ情報64等)」並びに「レンズ配置情報」を、受注側装置21へ通信回線3を通じて送信することで、当該シミュレーションの発注を行うものである。なお、眼鏡レンズのシミュレーション発注(以降、単に「発注」とも言う。)にあたり、データ修正手段55によるデータ内容の変更等があった場合には、その変形や変更等が反映された状態で、発注処理手段56が受注側装置21への発注を行うことになる。   When the order content of the simulation is confirmed, the order processing means 56 confirms the order content, that is, “lens information (lens designation information 61, layout information 62, spectacle frame information 63, spectacle lens information 64, etc.)” after confirmation and By transmitting “lens arrangement information” to the order receiving side device 21 through the communication line 3, the simulation is ordered. It should be noted that when the spectacle lens simulation is ordered (hereinafter, also simply referred to as “ordering”), if there is a change in the data contents by the data correction means 55, the order is placed in a state in which the deformation or change is reflected. The processing means 56 places an order with the order receiving side device 21.

シミュレーション像受信手段57は、後で詳述するが、シミュレーションセンタ2にて生成されたシミュレーション像を受信するものである。そして、制御手段53を介し、表示部11cにシミュレーション像を伝送する。   The simulation image receiving unit 57 receives a simulation image generated by the simulation center 2 as will be described in detail later. And a simulation image is transmitted to the display part 11c via the control means 53. FIG.

データ記憶手段58は、必要に応じて、発注処理手段56による発注内容を、発注元となる装用者、発注処理、発注された眼鏡レンズ等の識別データを関連付けて、発注済データ65として記憶保持するものである。記憶保持する発注済データ65には、レンズ情報及びレンズ配置情報についてのデータが含まれる。   The data storage means 58 stores the order contents by the order processing means 56 as ordered data 65 by associating identification data such as the ordering wearer, the ordering process, and the ordered eyeglass lens as necessary. To do. The ordered data 65 stored and held includes data on lens information and lens arrangement information.

<3.受注側装置の機能構成例>
次に、眼鏡装用シミュレーションシステムにおける受注側装置21の機能構成について説明する。
図3は、眼鏡装用シミュレーションシステムにおける発注側装置11の機能構成例を示すブロック図である。図例に示すように、受注側装置21のコンピュータ部11aは、シミュレーション受注処理手段71、球面成分パラメータ算出手段72、補正成分パラメータ算出手段73、非球面成分パラメータ算出手段74、シミュレーション像生成手段75、及びシミュレーション像送信手段76として機能するように構成されている。
<3. Example of functional configuration of order-receiving device>
Next, the functional configuration of the order-receiving device 21 in the spectacle wearing simulation system will be described.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the ordering apparatus 11 in the spectacle wearing simulation system. As shown in the figure, the computer unit 11a of the order-receiving device 21 includes a simulation order processing means 71, a spherical component parameter calculation means 72, a correction component parameter calculation means 73, an aspherical component parameter calculation means 74, and a simulation image generation means 75. And the simulation image transmitting means 76.

シミュレーション受注処理手段71(以降、単に「受注処理手段71」とも言う。)は、シミュレーションの受注内容が確定すると、その受注内容、即ち、確定後の「レンズ情報(レンズ指定情報61、レイアウト情報62、眼鏡枠情報63、及び眼鏡レンズ情報64等)」及び「レンズ配置情報」を、通信回線3を通じて受注側装置21に受信させることで、当該シミュレーションの受注を行うものである。   The simulation order processing means 71 (hereinafter also referred to simply as “order receiving processing means 71”), when the order contents of the simulation are confirmed, the order contents, that is, “lens information (lens designation information 61, layout information 62) after confirmation. , Spectacle frame information 63, spectacle lens information 64, etc.) ”and“ lens arrangement information ”are received by the order receiving side device 21 through the communication line 3 to receive an order for the simulation.

A)シミュレーションのメカニズム
以下、まずは本実施形態のシミュレーションのメカニズムについて詳述する。その後、シミュレーションを具体化するための各手段について説明する。
まず、本実施形態においては、発注側装置11から伝送された「レンズ配置情報」についてのデータを、補正成分パラメータの算出に使用するところに一つの特徴がある。装用者がシミュレートを行う対象となる眼鏡レンズの球面成分パラメータを得るのは比較的容易である。そして、非球面レンズのような複雑な形状を有するレンズの光学面の詳細な面形状データが無くとも、補正成分パラメータがあれば、眼鏡レンズの面形状データに基づくことなく、シミュレーション像生成手段にてシミュレーション像を生成することが可能となる。そしてこの補正成分パラメータを算出するために、本実施形態においてはレンズ配置情報が使用される。
A) Simulation Mechanism First, the simulation mechanism of this embodiment will be described in detail. Thereafter, each means for embodying the simulation will be described.
First, the present embodiment has one feature in that data on “lens arrangement information” transmitted from the ordering apparatus 11 is used for calculation of correction component parameters. It is relatively easy for the wearer to obtain the spherical component parameter of the spectacle lens to be simulated. Even if there is no detailed surface shape data of the optical surface of a lens having a complicated shape such as an aspheric lens, if there is a correction component parameter, the simulation image generating means can be used without using the surface shape data of the spectacle lens. Thus, a simulation image can be generated. In order to calculate the correction component parameter, lens arrangement information is used in the present embodiment.

本実施形態においては、受注処理手段71において受信した情報(特にレンズ配置情報)に基づき、球面成分パラメータを球面成分パラメータ算出手段72にて算出すると共に、補正成分パラメータを補正成分パラメータ算出手段73にて算出することに一つの特徴がある。そして、球面成分パラメータと補正成分パラメータとに基づいて、非球面成分パラメータを非球面成分パラメータ算出手段74にて算出する。そして、この非球面成分パラメータに基づいて眼の像の拡縮のシミュレーション像をシミュレーション像生成手段75にて生成する。これにより、装用者の眼の像の拡縮のシミュレートの対象となる眼鏡レンズの光学面形状の詳細なデータをあたかも用いたがごとく、少なくとも眼の像の拡縮に関し、精緻なシミュレートを行うことが可能となる。
以下、眼の像の拡縮のシミュレーション像が、球面成分パラメータと補正成分パラメータからいかにして生成されるのかについて、図5及び図6を用いて詳述する。
In the present embodiment, the spherical component parameter is calculated by the spherical component parameter calculating unit 72 based on the information received by the order receiving processing unit 71 (particularly lens arrangement information), and the correction component parameter is input to the correction component parameter calculating unit 73. There is one feature in the calculation. Based on the spherical component parameter and the correction component parameter, the aspheric component parameter is calculated by the aspheric component parameter calculation means 74. Based on the aspheric component parameters, the simulation image generation means 75 generates a simulation image for scaling the eye image. This makes it possible to perform at least a detailed simulation of the eye image scaling as if using detailed data on the optical surface shape of the spectacle lens that is the object of simulation of the scaling of the eye image of the wearer. Is possible.
Hereinafter, how a simulation image for scaling of an eye image is generated from the spherical component parameter and the correction component parameter will be described in detail with reference to FIGS.

図5は、本実施形態における球面成分パラメータ及び補正成分パラメータを説明するための概略図であり、特に、光が眼鏡レンズを通過する際の光の軌跡を用いて補正成分パラメータ(「起点情報補正値」及び「勾配情報補正値」)を説明するための図である。なお、眼鏡レンズの光軸方向をX軸、X軸に垂直であって天地方向をY軸、X軸に垂直であって水平方向をZ軸としている。なお、本実施形態におけるX軸は、水平方向であって瞳孔中心を通過している。図5(a)は、XY平面視の図(眼鏡レンズの断面視図)であり、図5(b)は、YZ平面視の図(眼鏡レンズの平面視図)である。なお、図5(a)においては表面及び裏面に非球面形状を有する球面レンズを使用した眼鏡レンズ(屈折率n、幾何中心における厚さt)について記載している。但し、説明の都合上、図面上の表記は球面形状に近い形となっている。今回の場合、各々の球面形状部分における曲率はr,rである。
また、図6は、本実施形態における球面成分パラメータ及び補正成分パラメータを説明するための概略図であり、特に、眼鏡レンズが前傾(a)または内傾(b)して配置されている場合を説明するための図である。(a)は、XY平面視の図(眼鏡レンズの断面視図)であり、(b)は、XZ平面視の図(眼鏡レンズの断面視図)である。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the spherical component parameter and the correction component parameter in the present embodiment. In particular, the correction component parameter (“starting point information correction” is described using the light trajectory when the light passes through the spectacle lens. It is a figure for demonstrating "value" and "gradient information correction value"). The optical axis direction of the spectacle lens is the X axis, the vertical direction is the Y axis, the vertical direction is the Y axis, the horizontal direction is the Z axis, and the horizontal direction is the Z axis. Note that the X axis in the present embodiment is in the horizontal direction and passes through the center of the pupil. FIG. 5A is an XY plan view (cross-sectional view of the spectacle lens), and FIG. 5B is a YZ plan view (plan view of the spectacle lens). FIG. 5A shows a spectacle lens (refractive index n, thickness t at the geometric center) using spherical lenses having aspherical shapes on the front and back surfaces. However, for convenience of explanation, the notation on the drawing is a shape close to a spherical shape. In this case, the curvature at each spherical shape portion is r 1 and r 2 .
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the spherical component parameters and the correction component parameters in the present embodiment, and in particular, when the spectacle lens is arranged tilted forward (a) or inward (b). It is a figure for demonstrating. (A) is an XY plan view (cross-sectional view of the spectacle lens), and (b) is an XZ plan view (cross-sectional view of the spectacle lens).

図5(a)において、眼鏡レンズに入射する光(X軸方向であってレンズ厚さ方向でもある光)を考えると、眼鏡レンズの表面の点Aから入射した光は眼鏡レンズ内にて屈折した上で進行する。その後、眼鏡レンズの裏面の点Hから眼鏡レンズ外へ出射する。その後、装用者の顔上の点Cに光が接触する。   In FIG. 5A, considering light incident on the spectacle lens (light that is in the X-axis direction and also in the lens thickness direction), the light incident from the point A on the surface of the spectacle lens is refracted in the spectacle lens. Then proceed. Thereafter, the light is emitted from the point H on the back surface of the spectacle lens to the outside of the spectacle lens. Thereafter, light contacts point C on the wearer's face.

本実施形態のような非球面レンズの場合、本来ならば、詳細な光学面形状データがあれば、光線追跡法などにより、眼鏡レンズ各部分における光の軌跡を求めることができる。しかしながら、本発明の課題でも述べたように、装用者の処方に応じて、種々の光学面形状を決定する必要がある。それにもかかわらず、非球面の光線追跡は時間がかかることと、非球面設計の技術情報を保護する必要があることなどが原因で、純粋に光線追跡方法で眼鏡レンズによる眼の像の拡縮情報を算出することは行われなかった。つまり、非球面レンズである眼鏡レンズを装用者が装用した場合の、眼の像の拡縮のシミュレーションについては検討すらされていなかった。その課題を解決すべく、本発明者らが想到した具体的な手段は、以下の通りである。   In the case of an aspheric lens as in the present embodiment, originally, if there is detailed optical surface shape data, the trajectory of light in each part of the spectacle lens can be obtained by the ray tracing method or the like. However, as described in the subject of the present invention, it is necessary to determine various optical surface shapes according to the prescription of the wearer. Nevertheless, due to the time-consuming ray tracing of aspheric surfaces and the need to protect the technical information of aspherical design, the information on scaling of eye images with spectacle lenses is purely a ray tracing method. Was not calculated. In other words, no consideration has been given to a simulation of eye image scaling when a wearer wears a spectacle lens that is an aspheric lens. Specific means that the present inventors have conceived in order to solve the problem are as follows.

まず、眼の像の拡縮は、光が眼鏡レンズに入射する点Aと基準位置(例えばX軸。以降、同様。)との間の距離ρと、光が眼鏡レンズから出射した後で装用者に当たる部分と基準位置との間の距離ρとが判明すれば求めることができる。そして、このρを求めるためには、眼鏡レンズ内でどれだけ光が屈折したか即ち裏面からの光の現実の出射起点H(場合によっては仮想の出射起点とする点B(後で詳述))が、眼鏡レンズの表面からの光の現実の入射起点Aからどれだけ変化したか(「起点情報」)、及び、眼鏡レンズの裏面から光が出射する際にどの方向へと向かっていくのか(「勾配情報」)を求める必要がある。 First, the enlargement / reduction of the eye image is performed after the distance ρ 1 between the point A where the light enters the spectacle lens and a reference position (for example, the X axis, the same applies hereinafter) and after the light is emitted from the spectacle lens. If the distance ρ 2 between the portion corresponding to the person and the reference position is found, it can be obtained. In order to obtain ρ 2 , how much light is refracted in the spectacle lens, that is, the actual emission start point H of light from the back surface (in some cases, a point B that is a virtual emission start point (detailed later) )) Has changed from the actual incident origin A of the light from the surface of the spectacle lens ("starting point information"), and in which direction the light exits from the back surface of the spectacle lens ("Gradient information") needs to be obtained.

なお、「起点情報」とは、例えば、現実の入射起点Aの座標そして現実の出射起点Hや仮想の出射起点Bの座標等が挙げられる。まとめて言うと、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向に垂直な平面で見たときの、光が眼鏡レンズに入射した位置から当該光が眼鏡レンズから出射した位置への変化量の算出の基となる情報を示す。
また、「勾配情報」とは、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向から見たときの、当該光が眼鏡レンズから出射する際の光線の傾きを示す。
The “starting point information” includes, for example, the coordinates of the actual incident starting point A, the coordinates of the actual outgoing starting point H, the virtual outgoing starting point B, and the like. In summary, calculation of the amount of change from the position where the light is incident on the spectacle lens to the position where the light is emitted from the spectacle lens when viewed on a plane perpendicular to the optical axis direction of the light incident on the spectacle lens. Indicates the underlying information.
“Gradient information” indicates the inclination of the light beam when the light exits the spectacle lens when viewed from the optical axis direction of the light incident on the spectacle lens.

眼の像の拡縮は、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向に垂直な平面で見たときの、表面に光が入射する位置Aと基準位置となるX軸との間の距離ρと、光が入射して装用者に当たる部分の点Cと基準位置との間の距離ρとの比率(例えばρ/ρ)により決定される。ρが眼鏡レンズの形状に関係しない値とすると、最終的な眼の像の拡縮はρに起因することになる。そしてこのρの値は、眼鏡レンズ内でどれだけ光が屈折したか即ち裏面からの光の出射起点Hが点Aからどれだけ変化したか(「起点情報」)、眼鏡レンズの裏面から光が出射する際にどの方向へと向かっていくのか(「勾配情報」)そして裏面と装用者との間はどれだけ離れているのか(「レンズ配置情報」)という情報によって装用者の顔に光が接触する点Cが点Hからどれだけ移動したかを調べることにより理論的に算出可能である。 The eye image is scaled by a distance ρ 1 between the position A where the light is incident on the surface and the X axis which is the reference position when viewed on a plane perpendicular to the optical axis direction of the light incident on the spectacle lens. , Which is determined by the ratio (for example, ρ 2 / ρ 1 ) between the distance C 2 between the point C where the light is incident and hits the wearer and the reference position. If [rho 1 is a value that is not related to the shape of the spectacle lens, scaling the image of the final eye it will be due to [rho 2. The value of ρ 2 indicates how much light is refracted in the spectacle lens, that is, how much the light emission starting point H from the back surface has changed from the point A (“starting point information”), light from the back surface of the spectacle lens. Light on the face of the wearer based on information on which direction the head goes when it exits ("gradient information") and how far away the back is from the wearer ("lens placement information") Can be theoretically calculated by examining how much the point C that touches has moved from the point H.

つまり、「起点情報」は、図5(a)におけるρを求めるために必要となるρや、光が眼鏡レンズから出射する仮想の点Bと基準位置との間の距離ρ’(後述)を得るために存在する。この起点情報の具体例としては例えば点A,点B,点Hの座標が挙げられる。
そして、「勾配情報」は、「レンズ配置情報(例えば距離d)」と組み合わせることにより、ρ’からの光の変位量(図5(a)だとY軸方向への変位量)を求め、最終的にρを得るために存在する。この勾配情報の具体例としては例えばX軸から見たときの光の傾きk(角度α)が挙げられる。
That is, the “starting point information” is ρ 1 necessary for obtaining ρ 2 in FIG. 5A, or the distance ρ 1 ′ between the virtual point B where the light is emitted from the spectacle lens and the reference position. Exists to obtain). Specific examples of the starting point information include the coordinates of point A, point B, and point H.
The “gradient information” is combined with “lens arrangement information (for example, distance d)” to obtain the amount of light displacement from ρ 1 ′ (the amount of displacement in the Y-axis direction in FIG. 5A). present to obtain a final [rho 2. A specific example of this gradient information is, for example, the light inclination k (angle α) when viewed from the X-axis.

上記の通り、起点情報をシミュレーション像の生成に用いるというのも、本実施形態の特徴の一つである。更に、本発明者らは、上記の「起点情報」及び「勾配情報」が、「球面成分パラメータ」そして「補正成分パラメータ」という少なくとも2つのパラメータに起因するものであるという知見を得た。   As described above, one of the features of the present embodiment is that the starting point information is used for generating a simulation image. Furthermore, the present inventors have found that the above “starting point information” and “gradient information” are caused by at least two parameters, “spherical component parameter” and “correction component parameter”.

仮に、眼鏡レンズが球面レンズであるならば、「球面成分パラメータ」のみに従って、「起点情報」及び「勾配情報」が決定されるはずである。しかしながら、上記の課題で既に述べたように、眼鏡レンズが完全に球面レンズでない場合、「起点情報」及び「勾配情報」は「球面成分パラメータ」のみに従うわけではなくなる。具体的に言うと、眼鏡レンズが完全に球面レンズでない場合の点Bや点Hの座標は、眼鏡レンズが完全に球面レンズの場合の点Bや点Hの座標に比べて、ズレが生じる。その結果、点Cの位置についてもズレが生じ、ρについてもズレが生じる。つまり、「球面成分パラメータ」に補正を加える何らかのパラメータ(即ち「補正成分パラメータ」)が存在するという知見を、本発明者らは得た。更に詳しく言うと、本発明者らは、球面成分パラメータに従う「起点情報」に対し、補正成分パラメータに従う「起点情報補正値」を組み合わせ(例えば両者を加算する)、「補正後の起点情報」を算出するという手法を想到した。同様に、球面成分パラメータに従う「勾配情報」に対し、補正成分パラメータに従う「勾配情報補正値」を組み合わせることにより、眼の像の拡縮の基となる最終的な「補正後の勾配情報」を算出するという手法を想到した。その結果、「補正後の起点情報」、そして「補正後の勾配情報」及び「実際の配置関係(即ち、レンズ配置情報。例えば距離d。)」により、眼の像の拡縮の基となる最終的なρを、非球面形状の詳細なデータがなくとも眼の像の拡縮のシミュレーションを精緻に行う程度の精度で算出できることを見出した。
つまり、「非球面成分パラメータ」は、「補正後の起点情報」及び「補正後の勾配情報」を含むものとなる。
If the spectacle lens is a spherical lens, “starting point information” and “gradient information” should be determined only according to the “spherical component parameter”. However, as already described in the above problem, when the spectacle lens is not completely a spherical lens, the “starting point information” and the “gradient information” do not follow only the “spherical component parameter”. More specifically, the coordinates of the point B and the point H when the spectacle lens is not completely a spherical lens are shifted from the coordinates of the point B and the point H when the spectacle lens is completely a spherical lens. As a result, deviation occurs even the position of the point C, the deviation also [rho 2 occurs. That is, the present inventors have obtained the knowledge that there is some parameter for correcting the “spherical component parameter” (ie, “correction component parameter”). More specifically, the present inventors combined “starting point information correction value” according to the correction component parameter with “starting point information” according to the spherical component parameter (for example, adding both), and “corrected starting point information”. I came up with a method to calculate. Similarly, by combining “gradient information correction value” according to the correction component parameter with “gradient information” according to the spherical component parameter, the final “corrected gradient information” that is the basis of the scaling of the eye image is calculated. I came up with a technique to do. As a result, according to “starting point information after correction”, “gradient information after correction”, and “actual arrangement relationship (that is, lens arrangement information, for example, distance d)”, a final image that is the basis of enlargement / reduction of an eye image is obtained. It has been found that ρ 2 can be calculated with sufficient accuracy to accurately simulate the enlargement / reduction of the eye image without detailed data on the aspherical shape.
That is, the “aspheric surface component parameter” includes “corrected starting point information” and “corrected gradient information”.

なお、「球面成分パラメータ」は、「起点情報」及び「勾配情報」を含む。そしてこれら起点情報及び勾配情報は、眼鏡レンズにおける球面要素に起因したものである。この「球面要素」とは、球面またはトーリック面形状の表面でできた所定球面度数と乱視度数のレンズによる要素のことを言う。一例を挙げると、球面形状、球面度数及び乱視度数等がある。また、これらに加え、プリズム度数に基づいて、シミュレーション像を生成するのが好ましい。こうすることにより、シミュレーション像生成手段において、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮に加え、眼鏡フレーム内における眼の像の移動を反映させることができ、眼の像の拡縮の疑似体験を更にリアルに装用者に体感してもらうことが可能となるためである。
一方、「補正成分パラメータ」は、「起点情報補正値」及び「勾配情報補正値」を含む。そしてこれら起点情報補正値及び勾配情報補正値は眼鏡レンズにおける非球面要素に起因したものである。この「非球面要素」とは、上記の「球面要素」以外の要素のことを言う。更に言うと、非球面形状を採用することにより、球面形状に加わる補正値の基となる要素のことを言う。別の言い方をすると、非球面レンズの球面度数と乱視度数を実現する球面レンズによる要素(非球面レンズにおいて球面度数と乱視度数を実現するための要素)のことを言う。一例を挙げると、非球面形状(即ち、球面形状からの形状的な変化(ズレ))や加入度数分布等がある。
そのため、「非球面成分パラメータ」は、シミュレーション対象となる非球面の眼鏡レンズに対し、最終的な非球面形状の詳細なデータを不要としつつ、眼の像の拡縮のシミュレーションを精緻に行える程度の最終的なパラメータを示す。もちろん、非球面成分パラメータが最終的に得られるパラメータでなくとも良く、シミュレーションを行う際に、非球面成分パラメータに微調整を行っても構わない。また、言うまでもなく、本実施形態における非球面成分パラメータは、起点情報及び勾配情報に基づいたものである。
The “spherical component parameter” includes “starting point information” and “gradient information”. These starting point information and gradient information are caused by spherical elements in the spectacle lens. The “spherical element” refers to an element formed by a lens having a predetermined spherical power and astigmatic power made of a spherical or toric surface. As an example, there are a spherical shape, a spherical power, an astigmatic power, and the like. In addition to these, it is preferable to generate a simulation image based on the prism power. In this way, in the simulation image generation means, in addition to the expansion and contraction of the eye image that occurs when the wearer wears the spectacle lens, the movement of the eye image within the spectacle frame can be reflected, and the eye image can be reflected. This is because it becomes possible for the wearer to experience the simulated experience of scaling even more realistically.
On the other hand, the “correction component parameter” includes a “starting point information correction value” and a “gradient information correction value”. The starting point information correction value and the gradient information correction value are caused by an aspheric element in the spectacle lens. The “aspherical element” refers to an element other than the above “spherical element”. Further, it refers to an element that is a basis of a correction value applied to the spherical shape by adopting the aspherical shape. In other words, it refers to an element by a spherical lens that realizes the spherical power and the astigmatic power of the aspheric lens (an element for realizing the spherical power and the astigmatic power in the aspheric lens). As an example, there are an aspherical shape (that is, a shape change (deviation) from the spherical shape), an addition power distribution, and the like.
For this reason, the “aspheric component parameter” does not require detailed data on the final aspheric shape for an aspheric spectacle lens to be simulated, and allows precise simulation of eye image scaling. The final parameters are shown. Of course, the aspherical component parameter may not be a finally obtained parameter, and the aspherical component parameter may be finely adjusted during the simulation. Needless to say, the aspheric component parameter in the present embodiment is based on the starting point information and the gradient information.

そして、非球面成分パラメータ算出手段74において、起点情報及び勾配情報、並びに、起点情報補正値及び勾配情報補正値に基づき、補正後の起点情報及び補正後の勾配情報を非球面成分パラメータとして算出する。   Then, the aspherical component parameter calculation means 74 calculates the corrected starting point information and the corrected gradient information as the aspherical component parameters based on the starting point information and the gradient information, and the starting point information correction value and the gradient information correction value. .

本実施形態の効果は後で述べるが、一つの効果としては、眼鏡店1が眼鏡レンズの球面度数、乱視度数、加入度数、レンズ配置情報等の情報をシミュレーションセンタ2に伝送し、シミュレーションの発注を行えば、シミュレーションセンタ2はそれらの情報に基づき、補正成分パラメータさえ算出しておけば良い。球面レンズに起因する球面成分パラメータ(即ち「起点情報」及び「勾配情報」)は、眼鏡レンズのカーブ値が分かれば公知の技術で比較的容易に取得できる。その結果、装用者がシミュレート対象としている眼鏡レンズを実際に製造しなくてもよいことはもとより、詳細な眼鏡レンズの光学面の詳細な形状データを用いずとも、眼の像の拡縮のシミュレートを精緻に行うことが可能となる。   Although the effect of this embodiment will be described later, as one effect, the spectacle store 1 transmits information such as the spherical power, astigmatism power, addition power, and lens arrangement information of the spectacle lens to the simulation center 2 to place an order for the simulation. The simulation center 2 only needs to calculate the correction component parameter based on the information. The spherical component parameters resulting from the spherical lens (ie, “starting point information” and “gradient information”) can be obtained relatively easily by known techniques if the curve values of the spectacle lens are known. As a result, it is not necessary to actually manufacture the spectacle lens that is being simulated by the wearer, and it is possible to simulate the scaling of the eye image without using detailed shape data of the optical surface of the detailed spectacle lens. It is possible to carry out the precise processing.

以下、「球面成分パラメータ」(「起点情報」及び「勾配情報」)、そして「補正成分パラメータ」(「起点情報補正値」及び「勾配情報補正値」)から、「非球面成分パラメータ」(「補正後の起点情報」及び「補正後の勾配情報」)を算出するための具体的な手法について説明する。その際、説明の便宜上、「起点情報」が「起点座標」の場合について説明する。なお、必要に応じて、この起点情報に係数をかけても構わないし、別の処理を行っても構わない。   Hereinafter, from the “spherical component parameter” (“starting point information” and “gradient information”) and the “correction component parameter” (“starting point information correction value” and “gradient information correction value”), the “aspherical component parameter” (“ A specific method for calculating “starting point information after correction” and “gradient information after correction”) will be described. At this time, for convenience of explanation, a case where “starting point information” is “starting point coordinates” will be described. If necessary, this starting point information may be multiplied by a coefficient, or another process may be performed.

なお、眼の像の拡縮のシミュレーションを行う関係上、点Cは、眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部である。また、「装用者の眼の形状を構成する部分」とは、眼球そのものを含んでも良いし、眼球の周囲(例えば瞼や目尻)を含んでも良い。結局のところ、眼鏡レンズを装用した装用者を観察者が見たとき、眼の形状を形作る部分であれば良い。   Note that the point C is at least a part of a portion constituting the shape of the eye of the wearer when the spectacle lens is worn because of the simulation of scaling of the eye image. Further, the “portion constituting the shape of the wearer's eye” may include the eyeball itself, or may include the periphery of the eyeball (for example, the eyelid or the corner of the eye). After all, it is only necessary that the part that forms the shape of the eye when the observer sees the wearer wearing the spectacle lens.

また、図5(a)を用いて説明すると、眼球と瞼との境目近傍に点Cが存在する場合、眼鏡レンズの裏面からの光の出射点Hが、X軸方向において点Cから想像以上に遠かった場合、現実のρに比べて誤差が生じる可能性もある。また、瞼が厚く実際に装用者に光が当たる点Cが眼鏡レンズの裏面に近かった場合にも、現実のρに比べて誤差が生じる可能性がある。しかしながら、本発明はあくまで眼の像の拡縮のシミュレートが行えれば良い。つまり、眼鏡レンズの処方のような著しく正確なデータは不要であり、観察者が装用者を見たときに、その外観に違和感を覚えない程度であって装用者が不快感を抱かない程度に精緻にシミュレートできれば良い。そのため、上記の誤差は本実施形態の効果(即ち非球面レンズを採用した眼鏡レンズを装用した際のシミュレーションを精緻に行うこと)を阻害するものではない。むしろその誤差を許容することができるという点にも本実施形態には有用な特徴がある。 5A, when the point C exists near the boundary between the eyeball and the eyelid, the light emission point H from the back surface of the spectacle lens is beyond the imagination from the point C in the X-axis direction. If aways in, there is a possibility that an error occurs in comparison to the actual [rho 2. Also, if point C light hits was close to the rear surface of the spectacle lens in the eyelid it is thick actually wearer also, there is a possibility that an error occurs in comparison to the actual [rho 2. However, the present invention only needs to be able to simulate scaling of the eye image. In other words, remarkably accurate data such as prescription of spectacle lenses is unnecessary, and when the observer sees the wearer, the appearance does not feel strange and the wearer does not feel uncomfortable. It only needs to be able to simulate precisely. Therefore, the above-described error does not hinder the effect of the present embodiment (that is, performing a precise simulation when wearing a spectacle lens employing an aspheric lens). Rather, this embodiment also has a useful feature in that the error can be tolerated.

なお、本来ならば、正確な起点座標を算出した上で、正確なρ及びρを求めるのが好ましい。その一方、以下の一手法によれば、正確な起点座標を算出しなくとも、本実施形態の効果を奏する。この手法について、図5(a)を用いて説明する。 Originally, it is preferable to obtain accurate ρ 1 and ρ 2 after calculating accurate starting point coordinates. On the other hand, according to the following method, the effect of the present embodiment can be obtained without calculating the correct starting point coordinates. This method will be described with reference to FIG.

なお、本実施形態においては、X軸方向における点Cと点Hとの現実の距離を眼鏡レンズ裏面各点における測定で求める代わりに、以下のような方法で、仮想の出射起点Bと顔上の点CとのX軸方向における距離dを算出している。   In the present embodiment, instead of obtaining the actual distance between the point C and the point H in the X-axis direction by measurement at each point on the back surface of the spectacle lens, the virtual emission start point B and the face are detected by the following method. The distance d in the X-axis direction from the point C is calculated.

その手法としては、まず、眼鏡レンズの表面の幾何中心に接する接平面(YZ平面)である「入射位置平面」を想定する。それと同時に、眼鏡レンズの裏面の幾何中心に接する接平面(YZ平面)である「起点平面」を想定する。この「起点平面」は、眼鏡レンズの厚さaだけ、「入射位置平面」から離れている。そして、眼鏡レンズに入射する光と眼鏡レンズの表面との交点をまずは点Aとする。その後、この光は眼鏡レンズの裏面の点Hから出射することになり、装用者の顔の一部である点Cにその光が当たることになる。その際、点Hと点Cとを結ぶ直線の延長線と起点平面との交点を点Bとする。その際、距離dは、起点平面と装用者の眼球の頂点との距離を使用する。つまり、眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分は、装用者の眼球の頂点を含み、起点平面と平行な面上に存在しているものと仮定して、眼の像の拡縮をシミュレートするのである。そして、実際に眼鏡レンズの裏面から光が出射する点Hではなく、点Hの代役として点Bの座標を基にして、光が眼鏡レンズから出射すると仮想した点Bと基準位置との間の距離ρ’(即ち起点情報のうちの一つ)を算出する。なお、実際に眼鏡レンズの表面から光が入射する点Aの代わりに、入射位置平面と光との接点を点Aの代わりに仮想の入射起点として用いても構わない。 As the method, first, an “incident position plane” that is a tangential plane (YZ plane) in contact with the geometric center of the surface of the spectacle lens is assumed. At the same time, a “starting plane” that is a tangential plane (YZ plane) in contact with the geometric center of the back surface of the spectacle lens is assumed. This “origin plane” is separated from the “incident position plane” by the thickness a of the spectacle lens. The intersection point between the light incident on the spectacle lens and the surface of the spectacle lens is first defined as point A. Thereafter, this light is emitted from the point H on the back surface of the spectacle lens, and the light hits a point C that is a part of the face of the wearer. At this time, an intersection of an extension line of a straight line connecting the point H and the point C and the starting point plane is defined as a point B. At this time, the distance d uses the distance between the origin plane and the apex of the wearer's eyeball. That is, when the spectacle lens is worn, the part constituting the shape of the eye of the wearer is assumed to exist on a plane parallel to the origin plane, including the apex of the wearer's eyeball, It simulates the scaling of the eye image. Then, instead of the point H where the light actually exits from the back surface of the spectacle lens, based on the coordinates of the point B as a substitute for the point H, when the light exits from the spectacle lens, it is between the virtual point B and the reference position. The distance ρ 1 ′ (that is, one of the starting point information) is calculated. In place of the point A where light actually enters from the surface of the spectacle lens, a contact point between the incident position plane and the light may be used as a virtual incident start point instead of the point A.

以下、非球面成分パラメータの算出方法について、数式を用いて具体的に詳述する。
結論から先に述べると、シミュレーション像生成手段により、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向に垂直な平面で見たときの、光が入射して装用者に当たる部分と基準位置との間の距離ρを以降に列挙する式にて求め、当該ρに基づき、眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成する。
Hereinafter, the calculation method of the aspheric component parameter will be described in detail using mathematical expressions.
From the conclusion, the distance between the reference position and the portion of the light incident on the wearer when viewed on a plane perpendicular to the optical axis direction of the light incident on the spectacle lens by the simulation image generating means will be described. ρ 2 is obtained by an expression listed below, and a simulation image reflecting the enlargement / reduction of the eye image is generated based on ρ 2 .

眼の像の拡縮は、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向に垂直な平面で見たときの、表面に光が入射する点A(y,z)と、その光線が到達する装用者の顔上の点C(y,z)の位置関係により決定される。観察者が見た点Aの位置に映るのは装用者の顔上の点Cの位置である。この位置での眼の拡縮倍率は光軸(基準位置)からの距離の比、つまりρ/ρであると考えることができる。一般にレンズ上異なる場所では眼の拡縮倍率が異なるので、厳密に考えると、眼鏡レンズによる眼の拡縮は、顔上の光線到達位置Cの「座標」の入射位置に対する分布によって決定されるといえる。この分布を数式で表すと、下記の式(a)のようになる。
更に具体的に考えると、下記の式(b)のようになる。
式(b)のy’,z’(即ち座標y’(y,z)、z’(y,z)、以降、座標を示すときは同様の記載を行う場合もある。)は出射光線起点Bの座標値であり、出射光線の起点情報でもある。kとkは、眼鏡レンズの表面のサンプル点(y,z)から眼鏡レンズ内に入射した光が裏面から眼鏡レンズ外へと出射した後の勾配情報であり、kは出射光線のy方向の勾配情報、kはz方向の勾配情報である。dはC点から起点平面までの距離であるが、顔の凹凸を考えない場合角膜頂点とレンズ裏面基準点までの距離(即ち頂点間距離d)と考えることができる。
When the eye image is enlarged or reduced, the point A (y, z) where the light is incident on the surface when viewed in a plane perpendicular to the optical axis direction of the light incident on the spectacle lens, and the wearer's arrival of the light beam. It is determined by the positional relationship of the point C (y 2 , z 2 ) on the face. What is reflected at the position of the point A as seen by the observer is the position of the point C on the wearer's face. The magnification of the eye at this position can be considered to be the ratio of the distance from the optical axis (reference position), that is, ρ 2 / ρ 1 . In general, since the magnification of the eye is different at different locations on the lens, strictly speaking, it can be said that the magnification of the eye due to the spectacle lens is determined by the distribution of the “coordinate” of the light beam arrival position C on the face with respect to the incident position. When this distribution is expressed by a mathematical formula, the following formula (a) is obtained.
More specifically, the following equation (b) is obtained.
Y 1 ′, z 1 ′ in formula (b) (ie, coordinates y 1 ′ (y, z), z 1 ′ (y, z), hereinafter, the same description may be given when the coordinates are shown). Is a coordinate value of the outgoing ray origin B, and is also origin information of the outgoing ray. k y and k z is the slope information after the sample points of the surface of the spectacle lens (y, z) the light incident from inside the spectacle lens is emitted from the rear surface to the outside of the spectacle lens, k y is the output light beam The gradient information in the y direction, k z is the gradient information in the z direction. d is the distance from the point C to the origin plane, but can be considered as the distance between the corneal apex and the lens back reference point (ie, the inter-vertex distance d) when not considering the unevenness of the face.

このように眼鏡レンズによる眼の像の拡縮は、起点情報y’(y,z)、z’(y,z)と勾配情報k(y,z)、k(y,z)で構成される非球面成分パラメータと、レンズ裏面基準点から角膜頂点までの頂点間距離dを含めたレンズの眼前配置情報によって算出することができる。レンズの眼前配置情報には頂点間距離dのほかに前傾角や内傾角などがある。これらに対する説明は後述する。 As described above, the enlargement / reduction of the eye image by the spectacle lens is performed by starting point information y 1 ′ (y, z), z 1 ′ (y, z) and gradient information k y (y, z), k z (y, z). And the anterior positioning information of the lens including the inter-vertex distance d from the lens back surface reference point to the corneal apex. In addition to the inter-vertex distance d, the lens frontal arrangement information includes a forward tilt angle and an internal tilt angle. These will be described later.

球面レンズを収差補正などの目的で非球面化すると、眼の像の拡縮パラメータである起点情報と勾配情報にも補正が加わる。つまり、像の拡縮パラメータは、不変で光線追跡などの方法で簡単かつ高速で算出できる球面成分パラメータと、非球面化によって変化した補正成分パラメータに分けて考えることができる。   If the spherical lens is aspherical for aberration correction or the like, correction is also applied to the origin information and gradient information, which are the enlargement / reduction parameters of the eye image. In other words, the image scaling parameters can be divided into spherical component parameters that are invariable and can be calculated simply and at high speed by a method such as ray tracing, and correction component parameters that have changed due to asphericalization.

まず、「起点情報」に対し、「球面成分パラメータ」そして「補正成分パラメータ」とを分ける場合について説明する。
上記 (y’,z’)は、眼鏡レンズの中心肉厚とプリズムをそのままにし、表面、裏面のその代表曲率の球面またはトーリック面を採用して構成される球面レンズに対して算出した球面成分パラメータの起点情報 (y1s’,z1s’)と、非球面を採用することに起因する補正成分パラメータの起点情報補正値 (Δy’、Δz’)に分けて、以下の式(c)に示すように、別々に求める。
First, a case where “spherical component parameter” and “correction component parameter” are separated from “starting point information” will be described.
The above (y 1 ′, z 1 ′) was calculated for a spherical lens constituted by adopting a spherical surface or a toric surface of the representative curvature of the front and back surfaces while keeping the central thickness and prism of the spectacle lens as they are. Spherical component parameter starting point information (y 1s ′, z 1s ′) and correction component parameter starting point information correction values (Δy 1 ′, Δz 1 ′) resulting from adopting an aspherical surface are divided into the following equations: Obtained separately as shown in (c).

同様に、k、kは、眼鏡レンズの中心肉厚とプリズムをそのままにし、表面、裏面のその代表曲率の球面またはトーリック面を採用して構成される球面レンズに対して算出した球面成分パラメータの勾配情報k 、k と、非球面を採用することに起因する補正成分パラメータの勾配情報補正値Δk、Δkとに分けて、以下の式(d)に示すように、別々に求める。
Similarly, k y and k z are spherical components calculated with respect to a spherical lens constituted by adopting a spherical surface or a toric surface of the representative curvature of the front and back surfaces while keeping the central thickness and prism of the spectacle lens as they are. The parameter gradient information k y s , k z s and the correction component parameter gradient information correction values Δk y , Δk z caused by adopting the aspherical surface are divided into the following equation (d): , Ask separately.

一旦まとめると、球面成分パラメータy1s’(y,z)、z1s’(y,z)、kys(y,z)、kzs(y,z)は、非球面眼鏡レンズの表面、裏面の代表曲率の球面またはトーリック面を用いて、中心肉厚とプリズムをそのまま実現するように構成される球面レンズに対して算出した起点情報と勾配情報である。補正成分パラメータΔy11’(y,z)、Δz’(y,z)、Δk(y,z)、Δk(y,z)は、非球面化による起点情報と勾配情報の補正分である。 Once summarized, the spherical component parameters y 1s ′ (y, z), z 1s ′ (y, z), k ys (y, z), k zs (y, z) are the front and back surfaces of the aspheric spectacle lens. The starting point information and the gradient information calculated for a spherical lens configured to realize the central thickness and the prism as they are, using a spherical surface or a toric surface of the representative curvature. The correction component parameters Δy 11 ′ (y, z), Δz 1 ′ (y, z), Δk y (y, z), and Δk z (y, z) are correction amounts of the starting point information and the gradient information by the asphericalization. It is.

上記のΔy’、Δz’、Δk及び、Δkは、眼鏡レンズの光学面におけるサンプル点(y,z)を設定し、以下のスプライン補間関数(e)にて求める。
例えば、(y,z)に関する2次元B−スプラインを作成し、上記式を導き出しても良い。
なお、fはΔy’、Δz’及びΔk、Δk(即ち補正成分パラメータのうちの任意の一つ)を表し、Bi(y)とBj(z)はy軸方向とz軸方向のB−スプライン基底関数で、Cijは係数で、全てのサンプル点の値が実算出値と補間値が等しくなるように決定されている。係数行列Cijとサンプル点数列を記録すれば、レンズ上任意点(y,z)おける上記起点情報補正値及び勾配情報補正値を再算出できる。
The above Δy 1 ′, Δz 1 ′, Δk y and Δk z are obtained by setting a sample point (y, z) on the optical surface of the spectacle lens and using the following spline interpolation function (e).
For example, a two-dimensional B-spline relating to (y, z) may be created to derive the above formula.
Note that f represents Δy 1 ′, Δz 1 ′ and Δk y , Δk z (that is, any one of the correction component parameters), and Bi (y) and Bj (z) represent the y-axis direction and the z-axis direction. In the B-spline basis function, Cij is a coefficient, and the values of all the sample points are determined so that the actual calculation value and the interpolation value are equal. If the coefficient matrix Cij and the sample point sequence are recorded, the starting point information correction value and the gradient information correction value at the arbitrary point (y, z) on the lens can be recalculated.

なお、Δy’及びΔz’は以下の式(f)に表される。
一方、Δk及びΔkは以下の式(g)に表される。
この際、kysは代表曲率の球面またはトーリック面で構成される球面(sphere)レンズによるY軸方向の勾配情報であり、kzsはZ軸方向の勾配情報である。
また、kは非球面Y軸方向の勾配情報であり、kはZ軸方向の勾配情報である。
Note that Δy 1 ′ and Δz 1 ′ are expressed by the following equation (f).
On the other hand, .DELTA.k y and .DELTA.k z are expressed by the following equation (g).
At this time, k ys is gradient information in the Y-axis direction by a spherical lens having a representative curvature spherical surface or toric surface, and k zs is gradient information in the Z-axis direction.
Further, k y is gradient information in the aspherical Y-axis direction, and k z is gradient information in the Z-axis direction.

以下、凸面非球面または累進面(セミレンズ)の「補正成分パラメータ」について、その具体的な算出方法と共に詳述する。   Hereinafter, the “correction component parameter” of the convex aspherical surface or the progressive surface (semi-lens) will be described in detail together with a specific calculation method thereof.

まず、この凸面を設計するときに想定したレンズの処方度数になるように裏面の曲率を決め、凸面と所定の肉厚やプリズムになるようにレンズを構成する。このレンズに対して、前傾角と内傾角がともに0の状態の起点情報y’(y,z)、z’(y,z)と勾配情報k(y,z)、k(y,z)で構成される非球面成分パラメータをスキュー光線追跡で求める。次にこの非球面(または累進面)凸面を代表曲率の球面に代えて球面レンズを構成する。この球面レンズに対して球面成分パラメータの起点情報y1s’(y,z)、z1s’(y,z)と勾配情報kys(y,z)、kzs(y,z)をスキュー光線追跡で求める。 First, the curvature of the back surface is determined so that the prescription frequency of the lens assumed when designing the convex surface is set, and the lens is configured to have a convex surface and a predetermined thickness or prism. Starting point information y 1 ′ (y, z), z 1 ′ (y, z) and gradient information k y (y, z), k z (where the forward tilt angle and the internal tilt angle are both 0 for this lens. An aspheric component parameter constituted by y, z) is obtained by tracking the skew ray. Next, this aspherical (or progressive surface) convex surface is replaced with a spherical surface having a representative curvature to form a spherical lens. The spherical component parameter starting point information y 1s ′ (y, z), z 1s ′ (y, z) and gradient information k ys (y, z), k zs (y, z) are skewed with respect to this spherical lens. Seek through tracking.

補正成分パラメータの起点情報補正値Δy’(y,z)、Δz’(y,z)及び勾配情報補正値Δk(y,z)、Δk(y,z)は非球面成分パラメータから球面成分パラメータを差し引くことで算出する。 The starting point information correction values Δy 1 ′ (y, z) and Δz 1 ′ (y, z) and the gradient information correction values Δk y (y, z) and Δk z (y, z) of the correction component parameters are aspherical component parameters. This is calculated by subtracting the spherical component parameter from.

起点情報補正値については、式(c)を式(f)の形にすることにより、以下の式(h)にて求めることができる。
The starting point information correction value can be obtained by the following formula (h) by changing the formula (c) into the form of the formula (f).

勾配情報補正値については、式(d)を式(g)の形にすることにより、以下の式(i)にて求めることができる。
The gradient information correction value can be obtained by the following formula (i) by changing the formula (d) into the form of the formula (g).

このように任意入射位置(y,z)に対して補正成分パラメータの起点情報補正値及び勾配情報補正値を算出できるが、全ての点においての値を保存するわけにはいかない。そこで、有限数のサンプル点に対してだけ起点情報補正値及び勾配情報補正値を算出して保存しておき、それ以外の点に対しては、近くのサンプル点における値を用いて補間して計算するスプライン補間法を利用するとよい。
例えば、y=−35,−30,−25,…30,35mm、z=−35,−30,−25,・・・30,35mmの矩形網状交点をサンプル点とし、矩形スプラインを求めると、先に述べた式(e)(即ちスプライン補間関数)の形でまとめることができる。
Thus, although the starting point information correction value and the gradient information correction value of the correction component parameter can be calculated for the arbitrary incident position (y, z), the values at all points cannot be stored. Therefore, the origin information correction value and the gradient information correction value are calculated and stored only for a finite number of sample points, and for other points, interpolation is performed using values at nearby sample points. Use the spline interpolation method to calculate.
For example, a rectangular spline is obtained by using rectangular mesh intersections of y = −35, −30, −25,..., 30, 35 mm, z = −35, −30, −25,. It can be summarized in the form of the above-described equation (e) (that is, a spline interpolation function).

なお、本実施形態において、起点情報と勾配情報をY軸方向及びZ軸方向に分解したことには理由がある。既に述べているように、本発明の目的は、眼の像の拡縮を精緻にシミュレートすることにある。眼鏡レンズにおいては、乱視処方や累進屈折力機能などを付加するケースが多く、光軸に関して回転対称ではないものが多い。仮に、表面及び裏面ともに球面のレンズであっても、偏心、傾斜がある場合では数学的に軸対称とみなせない。そのため、入射光線と出射光線が必ずしも同じ平面内にあるとは限らない。眼の像の拡縮をシミュレーションする場合、装用者そして装用者を観察する者が違和感を抱かない程度の誤差は許容され得る。そのため、「簡略化できる計算量」及び「シミュレーション結果のある程度の正確さ」を考慮すると、上記のように、非球面成分パラメータをY軸方向及びZ軸方向に分解して(逆の言い方をするとX軸方向の非球面成分パラメータは考慮しないで)、球面成分パラメータ及び補正成分パラメータを求めても構わない。   In this embodiment, there is a reason that the starting point information and the gradient information are decomposed in the Y-axis direction and the Z-axis direction. As already mentioned, the object of the present invention is to precisely simulate the scaling of the eye image. In many spectacle lenses, an astigmatism prescription or a progressive power function is added, and many are not rotationally symmetric with respect to the optical axis. Even if the front surface and the back surface are spherical lenses, they cannot be regarded mathematically as axially symmetric when there is eccentricity or inclination. Therefore, the incident light beam and the outgoing light beam are not necessarily in the same plane. When simulating the enlargement / reduction of the image of the eye, an error that allows the wearer and the person observing the wearer to feel uncomfortable can be tolerated. Therefore, in consideration of “amount of calculation that can be simplified” and “a certain degree of accuracy of simulation results”, as described above, the aspheric component parameters are decomposed in the Y-axis direction and the Z-axis direction (in other words, The spherical component parameter and the correction component parameter may be obtained without considering the aspherical component parameter in the X-axis direction).

なお、サンプル点の採用方法としては、上記のように、「縦横直交格子状上の交点(例えば(y,z))を設定し、2次元の矩形範囲スプラインを構成する方法を採用しても良い。一方、光軸を中心とした円形リングと放射線の交点を設定し、円形範囲の極座標(例えば(ρ,θ))における2次元スプラインを構成しても良い。こうすることにより、光学的に有意義な範囲を効率よくカバーできる円形領域にて、補正成分パラメータを算出し、ひいては非球面成分パラメータを算出し、最終的には、光学的に有意義な範囲において眼の像の拡縮のシミュレーションを実行することが可能となる。   Note that, as described above, the method of adopting the sample points may be a method of configuring a two-dimensional rectangular range spline by setting an intersection (for example, (y, z)) on a vertical and horizontal orthogonal grid. On the other hand, a two-dimensional spline in the polar coordinates (for example, (ρ, θ)) in the circular range may be configured by setting the intersection of the circular ring and the radiation centered on the optical axis. The correction component parameter is calculated in the circular area that can efficiently cover the meaningful range, and the aspherical component parameter is calculated. Finally, the simulation of the enlargement / reduction of the eye image is performed in the optically meaningful range. It becomes possible to execute.

具体的に言うと、図5(b)のように極座標(ρ,θ)上サンプル点を置き、極座標ベースの2次元B−スプラインを構築してもよい。
例えば、ρ=0,5,10,…30,35mm、θ=0,5,10,15,…350,355,360°の放射線同心円網状交点をサンプル点とし、極座標スプラインを求めると、以下の式(j)のようにまとめることができる。
Specifically, as shown in FIG. 5B, sample points on the polar coordinates (ρ, θ) may be placed to construct a polar coordinate-based two-dimensional B-spline.
For example, when the polar coordinate spline is obtained by using the radiation concentric mesh intersection of ρ = 0, 5, 10,..., 30, 35 mm, θ = 0, 5, 10, 15,. It can be summarized as in equation (j).

ここでfは、ρ,θに関する補正成分パラメータのうちの任意の一つである。Bi(ρ)とBj(θ)は半径方向と方位角方向のB−スプライン基底関数で、Cijは係数で、全てのサンプル点の値が実算出値と補間値が等しくなるように決定されている。係数行列Cijとサンプル点数列を記録すれば、レンズ上任意点(ρ,θ)おける上記起点情報補正値及び勾配情報補正値を再算出できる。   Here, f is any one of the correction component parameters related to ρ and θ. Bi (ρ) and Bj (θ) are B-spline basis functions in the radial direction and the azimuth direction, Cij is a coefficient, and the values of all sample points are determined so that the actual calculated values and the interpolation values are equal. Yes. If the coefficient matrix Cij and the sample point sequence are recorded, the starting point information correction value and the gradient information correction value at an arbitrary point (ρ, θ) on the lens can be recalculated.

これらのデータ(2次元B−スプラインの各座標軸の節点列、係数)をデータ記憶手段58,77等に記憶させておいても良い。そうすると、この凸面を使用した任意度数の非球面(または累進)レンズに対して眼の像の拡縮を算出する場合、起点情報補正値及び勾配情報補正値を算出するために利用できる。   These data (two-dimensional B-spline coordinate axis sequence, coefficient) may be stored in the data storage means 58, 77 or the like. Then, when calculating the enlargement / reduction of an eye image with respect to an aspherical (or progressive) lens having an arbitrary power using this convex surface, it can be used to calculate a starting point information correction value and a gradient information correction value.

また、全てのセミレンズの表面に対して、補正成分パラメータを算出するための2次元B−スプラインの節点列と係数行列を予め算出し、データとして記憶しておいても良い。そうすることにより、表面形状設計データを用いなくても、全度数範囲の非球面(累進)レンズに対して眼の像の拡縮を精密に算出することができる。   In addition, a two-dimensional B-spline node sequence and coefficient matrix for calculating correction component parameters may be calculated in advance and stored as data for all semi-lens surfaces. By doing so, it is possible to accurately calculate the enlargement / reduction of the eye image with respect to the aspherical (progressive) lens in the entire power range without using the surface shape design data.

なお、以上の内容については光の起点座標を中心にした場合について述べたが、もちろん前傾角や内傾角といった他のレンズ配置情報を、眼の像の拡縮のシミュレーションに用いても構わない。
以下、前傾角や内傾角をシミュレーションの考慮に入れた場合について述べる。
Although the above description has been made with respect to the case where the light origin coordinate is the center, other lens arrangement information such as the forward tilt angle and the inner tilt angle may of course be used for the simulation of the enlargement / reduction of the eye image.
Hereinafter, the case where the forward tilt angle and the internal tilt angle are taken into consideration in the simulation will be described.

眼鏡フレームの形状やフィッティング状況によって、眼鏡レンズが前傾して配置されている場合(図6(a))や、内傾して配置されている場合(図6(b))場合が考えられる。   Depending on the shape of the spectacle frame and the fitting situation, the spectacle lens may be tilted forward (FIG. 6A), or may be tilted inward (FIG. 6B). .

前傾の場合、入射光の位置(y,z)の水平光線が通過する眼鏡レンズ凸面上の点Aの座標(ローカル座標)は(y,z)ではなく、(y,z)(基準位置から点Aまでの距離として表記するとρ)とする。この場合、球面成分パラメータは、このレンズの公称カーブ値の球面レンズを同様の前傾(前傾角θ)の状態に配置した状態でスキュー光線追跡によって求める。補正成分パラメータは上述のように予め保存されている当該非球面(または累進面)の補正成分パラメータを求めるための2次元B−スプラインの節点列座標値と係数行列を用いて求める。ただその際、入射光線位置(y,z)ではなく、ローカル座標(y,z)での補正成分パラメータを算出する必要がある。このローカル座標(y,z)は、球面成分パラメータを算出するときに得られた球面レンズ上の光線の凸面上の点Aのローカル座標(図6(a))を利用することができる。 In the case of forward tilt, the coordinates (local coordinates) of the point A on the convex surface of the spectacle lens through which the horizontal ray at the position (y, z) of the incident light passes are not (y, z) but (y s , z s ) ( When expressed as a distance from the reference position to the point A, it is represented as ρ s ). In this case, the spherical component parameter is obtained by tracing the skew ray in a state where the spherical lens having the nominal curve value of this lens is arranged in the same forward tilt (forward tilt angle θ y ) state. The correction component parameter is obtained using the two-dimensional B-spline node sequence coordinate value and the coefficient matrix for obtaining the correction component parameter of the aspherical surface (or progressive surface) stored in advance as described above. However, at that time, it is necessary to calculate the correction component parameter not in the incident light beam position (y, z) but in the local coordinates (y s , z s ). As the local coordinates (y s , z s ), the local coordinates (FIG. 6A) of the point A on the convex surface of the light beam on the spherical lens obtained when calculating the spherical component parameter can be used. .

なお、内傾の場合も、前傾の場合と同様、球面成分パラメータは、このレンズの公称カーブ値の球面レンズを同様の内傾(内傾角θ)の状態に配置した状態でスキュー光線追跡によって求める。補正成分パラメータは上述のように予め保存されている当該非球面(または累進面)の補正成分パラメータを求めるための2次元B−スプラインの節点列座標値と係数行列を用いて求める。ただその際、入射光線位置(y,z)ではなく、ローカル座標(y,z)での補正成分パラメータを算出する必要がある。このローカル座標(y,z)は、球面成分パラメータを算出するときに得られた球面レンズ上の光線の凸面交点Aのローカル座標(図6(b))を利用することができる。 In addition, in the case of inward tilting, as in the case of forward tilting, the spherical component parameter is set to the skew ray tracing in a state where the spherical lens having the nominal curve value of this lens is arranged in the same inward tilting (inclination angle θ z ) state. Ask for. The correction component parameter is obtained using the two-dimensional B-spline node sequence coordinate value and the coefficient matrix for obtaining the correction component parameter of the aspherical surface (or progressive surface) stored in advance as described above. However, at that time, it is necessary to calculate the correction component parameter not in the incident light beam position (y, z) but in the local coordinates (y s , z s ). As the local coordinates (y s , z s ), the local coordinates (FIG. 6B) of the convex surface intersection A of the light beam on the spherical lens obtained when calculating the spherical component parameters can be used.

もちろん、上記の前傾角及び内傾角両方を考慮に入れたうえで、補正後の起点情報及び補正後の勾配情報を求めることも、上記手法を応用することにより可能である。   Of course, it is possible to obtain the corrected starting point information and the corrected gradient information by taking both the above-mentioned forward inclination angle and internal inclination angle into consideration, by applying the above method.

なお、眼の像の拡縮のシミュレーションを行う関係上、点Cは、眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部である。また、「装用者の眼の形状を構成する部分」とは、眼球そのものを含んでも良いし、眼球の周囲(例えば瞼や目尻)を含んでも良い。結局のところ、眼鏡レンズを装用した装用者を観察者が見たとき、眼の形状を形作る部分であれば良い。   Note that the point C is at least a part of a portion constituting the shape of the eye of the wearer when the spectacle lens is worn because of the simulation of scaling of the eye image. Further, the “portion constituting the shape of the wearer's eye” may include the eyeball itself, or may include the periphery of the eyeball (for example, the eyelid or the corner of the eye). After all, it is only necessary that the part that forms the shape of the eye when the observer sees the wearer wearing the spectacle lens.

上記のようなサンプル点における、非球面成分による起点情報補正値(例えば、起点座標がどのように移動するか)と勾配情報補正値を光線追跡法で求める方法として、以下のものが挙げられる。
まず、非球面成分を持つ眼鏡レンズを選択する。非球面形状を有する眼鏡レンズの情報は、シミュレーションセンタ2が有しているのならば、シミュレーションセンタ2がその情報を使用しても構わない。当該眼鏡レンズの情報を有していないのならば、非球面成分を持つ眼鏡レンズを設計してデータ化しておく。
その上で、当該非球面成分を持つ眼鏡レンズにおいてベースとなっている球面度数(即ち、代表球面度数)と乱視度数とプリズム度数を反映させたうえで、当該非球面成分を持つレンズの公称曲率の球面とトーリック面で構成された単焦点レンズを用意する。
そして、指定したサンプル点を通過した水平入射光線(光軸方向の光)による出射光線の起点の座標及び勾配情報について、各々のレンズ(非球面レンズ及び球面レンズ)に対し、スキュー光線追跡によって算出する。そして、両者の差分(即ち、起点情報補正値及び勾配情報補正値)と、起点情報及び勾配情報とを組み合わせることにより、非球面成分パラメータを算出する。
Examples of the method for obtaining the starting point information correction value (for example, how the starting point coordinates move) and the gradient information correction value at the sample points as described above by the ray tracing method include the following.
First, a spectacle lens having an aspherical component is selected. If the simulation center 2 has information on the spectacle lens having an aspherical shape, the simulation center 2 may use the information. If the information about the spectacle lens is not included, a spectacle lens having an aspherical component is designed and converted into data.
In addition, after reflecting the spherical power (ie, representative spherical power), astigmatic power, and prism power that are the base of the spectacle lens having the aspheric component, the nominal curvature of the lens having the aspheric component is reflected. A single focus lens composed of a spherical surface and a toric surface is prepared.
Then, the coordinates and gradient information of the starting point of the outgoing ray by the horizontal incident ray (light in the optical axis direction) that has passed through the specified sample point are calculated by skew ray tracing for each lens (aspherical lens and spherical lens). To do. Then, the aspherical component parameter is calculated by combining the difference between the two (that is, the starting point information correction value and the gradient information correction value) and the starting point information and the gradient information.

なお、上記の場合は、シミュレーションセンタ2が非球面形状を有する眼鏡レンズの情報を有している場合について述べた。即ち、以下の場合である。眼鏡店1がレンズ情報等をシミュレーションセンタ2に送信することにより、シミュレーションセンタ2が既に有していた非球面形状データ(即ち非球面成分パラメータの基となる情報)を選択する。そして、眼鏡店1から送信された情報に応じて、球面成分パラメータを球面成分パラメータ算出手段72にて算出する。場合によっては、既に球面成分パラメータが存在するため、その場合はそれをデータ記憶手段77等から引き出す。そして、「球面成分パラメータ」に加え、「非球面成分パラメータ」と「球面成分パラメータ」との差分(即ち「補正成分パラメータ」)を補正成分パラメータ算出手段73にて求める。そして、「球面成分パラメータ」及び「補正成分パラメータ」をセットにして、非球面成分パラメータ算出手段74へと送信する。その後、「非球面成分パラメータ」を、シミュレーション像生成手段75へと送信する。つまり、シミュレーションセンタ2は、「球面成分パラメータ」及び「補正成分パラメータ」(眼鏡店1が球面成分パラメータを有している場合は、補正成分パラメータのみ)を非球面成分パラメータ算出手段74へと送信すれば良いことになる。
その一方、シミュレーションセンタ2が非球面形状を有する眼鏡レンズの情報を有していない場合であっても、その都度、装用者にとってのシミュレーション対象となる眼鏡レンズの形状を想定して光線追跡計算を行い、補正成分パラメータを算出すると共に、眼鏡レンズの形状における球面成分パラメータを獲得し、非球面形状パラメータを算出しても良い。そうすることにより、シミュレーションセンタ2が非球面形状を有する眼鏡レンズの情報を有していない場合であっても、非球面成分パラメータを算出することが可能となる。また、その装用者が同一等、既知の補正成分パラメータが使用できるのならば、非球面成分パラメータを算出することが可能となる。
In the above case, the case where the simulation center 2 has information on the spectacle lens having an aspherical shape has been described. That is, the following cases. The spectacle store 1 transmits lens information and the like to the simulation center 2 to select the aspherical shape data that the simulation center 2 already has (that is, information that is the basis of the aspherical component parameter). Then, in accordance with the information transmitted from the spectacle store 1, the spherical component parameter is calculated by the spherical component parameter calculating means 72. In some cases, since the spherical component parameter already exists, in that case, it is extracted from the data storage unit 77 or the like. Then, in addition to the “spherical component parameter”, the difference between the “aspherical component parameter” and the “spherical component parameter” (that is, the “correction component parameter”) is obtained by the correction component parameter calculation means 73. Then, the “spherical component parameter” and the “correction component parameter” are set and transmitted to the aspherical component parameter calculating means 74. Thereafter, the “aspherical component parameter” is transmitted to the simulation image generating means 75. That is, the simulation center 2 transmits the “spherical component parameter” and the “correction component parameter” (only the correction component parameter if the spectacle store 1 has the spherical component parameter) to the aspherical component parameter calculation means 74. I will do it.
On the other hand, even if the simulation center 2 does not have information on spectacle lenses having an aspherical shape, the ray tracing calculation is performed every time assuming the shape of the spectacle lens to be simulated for the wearer. The correction component parameter may be calculated, and the spherical component parameter in the shape of the spectacle lens may be acquired to calculate the aspherical shape parameter. By doing so, it is possible to calculate the aspheric component parameter even when the simulation center 2 does not have information on the spectacle lens having an aspheric shape. Further, if a known correction component parameter can be used, such as the same wearer, an aspheric component parameter can be calculated.

以上のメカニズムに基づき、本実施形態においては、受注処理手段71において受信した情報(「レンズ配置情報」)、そして「起点情報」「勾配情報」を基にして、球面成分パラメータを球面成分パラメータ算出手段72にて算出すると共に、補正成分パラメータを補正成分パラメータ算出手段73にて算出する。そして、球面成分パラメータと補正成分パラメータとに基づいて、非球面成分パラメータを非球面成分パラメータ算出手段74にて算出する。そして、この非球面成分パラメータに基づいて眼の像の拡縮のシミュレーション像をシミュレーション像生成手段75にて生成する。
以下、各手段について説明する。
Based on the above mechanism, in the present embodiment, the spherical component parameter is calculated based on the information received by the order receiving processing unit 71 (“lens arrangement information”) and “starting point information” and “gradient information”. The correction component parameter is calculated by the correction component parameter calculation unit 73 while being calculated by the unit 72. Based on the spherical component parameter and the correction component parameter, the aspheric component parameter is calculated by the aspheric component parameter calculation means 74. Based on the aspheric component parameters, the simulation image generation means 75 generates a simulation image for scaling the eye image.
Hereinafter, each means will be described.

B)シミュレーションを具体化するための各手段
球面成分パラメータ算出手段72は、上述の通り、装用者が眼の像の拡縮のシミュレートを行う対象となる眼鏡レンズにおける、球面成分パラメータを算出するものである。
B) Respective means for embodying the simulation As described above, the spherical component parameter calculating means 72 calculates the spherical component parameter in the spectacle lens for which the wearer simulates the enlargement / reduction of the eye image. It is.

補正成分パラメータ算出手段73も、上述の通り、光学面のうち少なくとも一面は非球面形状である眼鏡レンズを装用者が装用した際に観察し得る眼の像の拡縮の基となるパラメータのうち、球面成分を基とする球面成分パラメータに対して非球面成分により補正が加えられる要因となった補正成分パラメータを算出するものである。   As described above, the correction component parameter calculation means 73 also includes parameters that serve as a basis for scaling the eye image that can be observed when the wearer wears a spectacle lens in which at least one of the optical surfaces is aspherical. A correction component parameter that causes correction by an aspherical component to a spherical component parameter based on a spherical component is calculated.

非球面成分パラメータ算出手段74も、上述の通り、球面成分パラメータ及び補正成分パラメータに基づいて非球面成分パラメータを算出するものである。   As described above, the aspheric component parameter calculation means 74 also calculates the aspheric component parameter based on the spherical component parameter and the correction component parameter.

シミュレーション像生成手段75は、上記のメカニズムにより、非球面成分パラメータに基づいて、装用者が眼鏡レンズを装用した際に観察し得る眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成するものである。なお、眼の像の拡縮のシミュレーション像を生成する技術そのものについては、公知の技術を利用すれば良い。   The simulation image generation means 75 generates a simulation image reflecting the enlargement / reduction of the eye image that can be observed when the wearer wears the spectacle lens based on the aspheric component parameter by the above-described mechanism. . It should be noted that a known technique may be used as a technique itself for generating a simulation image for scaling of an eye image.

そして、シミュレーション像送信手段76は、シミュレーション像生成手段75にて生成されたシミュレーション像を、眼鏡店1のシミュレーション像受信手段57へと送信するものである。   The simulation image transmitting unit 76 transmits the simulation image generated by the simulation image generating unit 75 to the simulation image receiving unit 57 of the spectacle store 1.

なお、球面成分パラメータ算出手段72、補正成分パラメータ算出手段73及び非球面成分パラメータ算出手段74で算出した情報、並びにシミュレーション像生成手段75で作成したシミュレーション像を、データサーバ4(場合によってはデータ記憶手段77。以降、同様。)に蓄積しても良い。そうすることにより、同一の装用者が再度シミュレーションを行う際、球面成分パラメータに変化がない場合、データサーバ4から当該装用者のデータを取り出し、それを非球面成分パラメータ算出手段74に入力することにより、非球面成分パラメータを算出しても良い。   The information calculated by the spherical component parameter calculating means 72, the correction component parameter calculating means 73 and the aspherical component parameter calculating means 74, and the simulation image created by the simulation image generating means 75 are stored in the data server 4 (in some cases data storage). Means 77. The same applies hereinafter). By doing so, when the same wearer performs the simulation again, if there is no change in the spherical component parameter, the wearer's data is extracted from the data server 4 and input to the aspherical component parameter calculation means 74. Thus, the aspheric component parameter may be calculated.

その一方、補正成分パラメータに変化がない場合、データサーバ4から当該装用者のデータを取り出し、それを非球面成分パラメータ算出手段74に入力することにより、非球面成分パラメータを算出しても良い。   On the other hand, when there is no change in the correction component parameter, the aspheric component parameter may be calculated by taking out the data of the wearer from the data server 4 and inputting it to the aspheric component parameter calculation means 74.

つまり、上記の構成を採用することにより、装用者の眼の像の拡縮についてのシミュレーションごとに光線追跡計算を行う必要がなくなる。更に具体的に言うと、補正成分パラメータの基の一つである加入度数分布を抽出しておき、データ化しておき、データサーバ4(場合によってはデータ記憶手段77)に格納しておくのが好ましい。
また、その他データをデータサーバ4から適宜、非球面成分パラメータ算出手段74やシミュレーション像生成手段75に送信しても構わない。
That is, by adopting the above-described configuration, it is not necessary to perform ray tracing calculation for each simulation of enlargement / reduction of the image of the wearer's eye. More specifically, the addition power distribution that is one of the bases of the correction component parameters is extracted, converted into data, and stored in the data server 4 (in some cases, the data storage unit 77). preferable.
Further, other data may be appropriately transmitted from the data server 4 to the aspheric component parameter calculation unit 74 and the simulation image generation unit 75.

なお、補正成分パラメータは、加入度数分布に起因していることから考えると、少なくとも補正成分パラメータは光線追跡法を利用して求められたものであることが好ましい。ただ、装用者が以前と同一等、既知のデータが存在する場合は、その限りではない。   In view of the fact that the correction component parameter originates from the addition power distribution, it is preferable that at least the correction component parameter is obtained using the ray tracing method. However, this is not the case when there is known data such as the wearer being the same as before.

<4.シミュレーションの手順>
次に、上述した構成の眼鏡装用シミュレーションシステムにおけるシミュレーションの手順について説明する。特に記載がない処理については、公知のシステムを用いても構わない処理である。
<4. Simulation procedure>
Next, a simulation procedure in the spectacle wearing simulation system having the above-described configuration will be described. A process that is not particularly described is a process that may use a known system.

図4は、眼鏡装用シミュレーションシステムにおけるシミュレーションの手順の概要を示すフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart showing an outline of the simulation procedure in the spectacle wearing simulation system.

眼鏡店1からシミュレーションセンタ2に対して、装用者の眼の像の拡縮のシミュレーションを発注する場合、眼鏡店1における発注側装置11においては、先ず、レンズ指定情報61及びレイアウト情報62を含む各種情報の入力を行う(ステップ101、以下ステップを「S」と略す)。これらの各種情報が入力されると、コンピュータ部11aでは、データ入力受付手段51が入力された各種情報を受け付けるとともに、少なくともレンズ指定情報61及びレイアウト情報62についてRAMやHDD等の記憶装置を用いて一時的に保持しておく。   When ordering a simulation of enlargement / reduction of an image of a wearer's eye from the spectacle store 1 to the simulation center 2, the ordering apparatus 11 in the spectacle store 1 first includes various items including lens designation information 61 and layout information 62. Information is input (step 101; hereinafter, step is abbreviated as “S”). When these various types of information are input, the computer unit 11a receives the various types of information input by the data input receiving means 51, and at least the lens designation information 61 and the layout information 62 using a storage device such as a RAM or HDD. Hold temporarily.

また、眼鏡店1では、店員が予め配置測定装置12を動作させて、眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と当該眼鏡レンズの眼球側の面との間のレンズ配置情報を測定しておく。そして、その測定結果を、配置測定装置12から発注側装置11のコンピュータ部11aへ入力する。配置測定装置12からのデータ入力があると、コンピュータ部11aでは、データ入力受付手段51が当該データを受け付け、レンズ指定情報61等の場合と同様に、RAMやHDD等の記憶装置を用いて一時的に保持しておく。なお、当該装用者にとってのレンズ配置情報が発注側装置11の記憶装置や通信回線3上に存在するサーバ装置等から、当該装用者にとってのレンズ配置情報を取得可能な場合には、これらのデータ存在箇所からデータ入力受付手段51が眼鏡枠情報63を取り込むようすることも考えられる。つまり、この場合、配置測定装置12による測定動作は不要となる。   Further, in the spectacle store 1, when a store clerk operates the arrangement measuring device 12 in advance to wear the spectacle lens, at least a part of the shape of the eye of the wearer and the eyeball side of the spectacle lens The lens arrangement information between the surfaces is measured in advance. Then, the measurement result is input from the arrangement measuring device 12 to the computer unit 11 a of the ordering side device 11. When there is data input from the arrangement measuring device 12, in the computer unit 11a, the data input accepting means 51 accepts the data and temporarily uses a storage device such as RAM or HDD as in the case of the lens designation information 61 or the like. Keep it. In addition, when the lens arrangement information for the wearer can be obtained from the storage device of the ordering apparatus 11 or the server apparatus existing on the communication line 3, these pieces of data are obtained. It is also conceivable that the data input receiving means 51 takes in the spectacle frame information 63 from the existing location. That is, in this case, the measurement operation by the arrangement measuring device 12 is not necessary.

そして、データ入力受付手段51がレンズ指定情報61、レイアウト情報62及び眼鏡枠情報63、及び「レンズ配置情報」を受け付ける。その後、それらのデータは制御手段53に送信され、発注処理手段56を介し、シミュレーションセンタ2の受注側装置21の受注処理手段71にそれらのデータは送信される。   Then, the data input accepting unit 51 accepts the lens designation information 61, the layout information 62, the spectacle frame information 63, and the “lens arrangement information”. Thereafter, these data are transmitted to the control means 53, and the data are transmitted to the order receiving processing means 71 of the order receiving side device 21 of the simulation center 2 through the order processing means 56.

その後、受注処理手段71にて、データ記憶手段77(又はデータサーバ4)を参照しつつ、装用者は以前に測定した者か否かを含め、送信されたデータに基づいて得るべき各パラメータが既に算出済みのものか否か等について、受注側装置21の受注処理手段71が判定する(S102)。
もし、非球面成分パラメータが既に算出済み(即ち、「補正後の起点情報」「補正後の勾配情報」に該当するものが獲得済み)であり、レンズ配置情報も獲得済みであるならば、データ記憶手段77からそれらのデータを引き出し、そのデータを非球面成分パラメータ算出手段へと送信する(S109)。その後、そのデータそのもの又はそのデータに基づき非球面成分パラメータを算出する(S110)。場合によっては、シミュレーション像生成(S111)へとそのまま移行しても良い。
Thereafter, the order processing means 71 refers to the data storage means 77 (or the data server 4), and each parameter to be obtained based on the transmitted data, including whether or not the wearer is a person who has been measured before. The order processing means 71 of the order-receiving device 21 determines whether or not it has already been calculated (S102).
If the aspherical component parameter has already been calculated (ie, the information corresponding to “starting information after correction” and “gradient information after correction” has been acquired) and the lens arrangement information has also been acquired, data The data is extracted from the storage unit 77, and the data is transmitted to the aspherical component parameter calculation unit (S109). Thereafter, the aspherical component parameter is calculated based on the data itself or the data (S110). Depending on the case, you may transfer to simulation image generation (S111) as it is.

もし、非球面成分パラメータが未算出であるならば、受注処理手段71は次に、球面成分パラメータが未算出か否かを判定する(S103)。その結果、算出済みであるならば、球面成分パラメータ算出手段72へと球面成分パラメータを送信する(S106)。一方、球面成分パラメータが未算出ならば、眼鏡店1から送信されたデータに基づき、光線追跡等を行い、球面成分パラメータが球面成分パラメータ算出手段にて算出される(S104)。そしてその結果を非球面成分パラメータ算出手段に入力する(S105)。   If the aspherical component parameter has not been calculated, the order receiving processing means 71 next determines whether or not the spherical component parameter has not been calculated (S103). As a result, if the calculation has been completed, the spherical component parameter is transmitted to the spherical component parameter calculation means 72 (S106). On the other hand, if the spherical component parameter has not been calculated, ray tracing or the like is performed based on the data transmitted from the spectacle store 1, and the spherical component parameter is calculated by the spherical component parameter calculating means (S104). Then, the result is input to the aspheric component parameter calculation means (S105).

球面成分パラメータが未算出か否かの判定と並行又は前後して、補正成分パラメータが未算出であるならば、受注処理手段71は次に、眼鏡店1から送信されたデータに基づき、光線追跡等を行い、補正成分パラメータを補正成分パラメータ算出手段にて算出する(S107)。そしてその結果を非球面成分パラメータ算出手段に入力する(S108)。
なお、図4では図示していないが、補正成分パラメータが未算出か否かを判定しても良い。また、その結果、算出済みであるならば、非球面成分パラメータ算出手段74へと補正成分パラメータを送信しても良い。
If the correction component parameter is not calculated in parallel with or before or after the determination of whether or not the spherical component parameter is not calculated, the order receiving processing unit 71 then performs ray tracing based on the data transmitted from the spectacle store 1. The correction component parameter is calculated by the correction component parameter calculation means (S107). Then, the result is input to the aspheric component parameter calculation means (S108).
Although not shown in FIG. 4, it may be determined whether the correction component parameter has not been calculated. As a result, if the calculation has been completed, the correction component parameter may be transmitted to the aspheric component parameter calculation means 74.

以上のステップを経て、非球面成分パラメータの算出を行う(S110)。その後、この非球面成分パラメータに基づいて、シミュレーション像生成手段75にて、シミュレーション像の生成を行う(S111)。そしてそのシミュレーション像を、眼鏡店1の発注側装置11の表示部11cに表示する(S112)。   Through the above steps, aspheric component parameters are calculated (S110). Thereafter, based on the aspheric component parameter, the simulation image generating means 75 generates a simulation image (S111). And the simulation image is displayed on the display part 11c of the order side apparatus 11 of the spectacles store 1 (S112).

そして、眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像の拡縮を装用者に疑似体験させる。この疑似体験の結果を装用者に検討させる(S113)。装用者が満足すれば、一連のシミュレーションは終了する。装用者が満足しなければ、眼鏡店1の店員が操作部11bからデータ修正手段55を用いて新たなレンズ情報を作成する(S114)。そうして作成した新たなレンズ情報に基づくデータを再度シミュレーションセンタ2へと送信し、S102へと再び進む。そして、装用者が満足するまでこのステップを繰り返す。   Then, the wearer is caused to experience a pseudo-expansion / reduction of an eye image that can be observed when the spectacle lens is worn. The wearer is made to examine the result of this simulated experience (S113). If the wearer is satisfied, the series of simulations ends. If the wearer is not satisfied, the store clerk of the spectacle store 1 creates new lens information using the data correction means 55 from the operation unit 11b (S114). Data based on the new lens information thus created is transmitted again to the simulation center 2, and the process proceeds again to S102. This step is repeated until the wearer is satisfied.

<5.シミュレーションプログラム>
なお、上記各手段のうち、発注側装置11におけるデータ記憶手段58及び受注側装置21におけるデータ記憶手段77を除く他の各手段は、コンピュータ部11aのHDD等にインストールされた所定プログラムを、当該コンピュータ部11aのCPUが実行することによって実現される。つまり、発注側装置11のコンピュータ部11a及び受注側装置21(即ち、シミュレーションセンタ2の側のコンピュータ部(図示せず))における各手段としての機能は、当該コンピュータ部11aを各手段として機能させるシミュレーションプログラムによって実現することが可能である。別の言い方をすると、シミュレーションプログラムにより、装用者が眼鏡レンズを装用した際の、実際の眼鏡レンズの配置関係に基づいて、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成するシミュレーション像生成手段、及び、シミュレーション像を表示するシミュレーション像表示手段、として機能させることが可能である。もちろん、受注側装置21のデータ記憶手段77についても同様のことが言える。その場合に、シミュレーションプログラムは、コンピュータ部11aや受注側装置21(即ち受注側のコンピュータ部)等のHDD等へのインストールに先立ち、通信回線3を通じて提供されるものであってもよいし、あるいはコンピュータ部11a等で読み取り可能な記憶媒体に格納されて提供されるものであってもよい。
また、上記のサンプル点(y,z)又は(ρ,θ)を設定した上でのスプライン補間計算において、Y軸、Z軸の節点及び係数C、又は、半径方向及び方位角方向の節点並びに係数Cをファイルに保存しておいても良い。
また、上記の実施の形態で述べたように、非球面レンズを対象としたシミュレーションを行う場合、レンズ配置情報に基づいて、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮の基となる非球面成分パラメータを算出する手段としてコンピュータ部11aを機能させても良いし、当該非球面成分パラメータを反映させたシミュレーション像をシミュレーション像生成手段にて生成するよう、コンピュータ部11aを機能させても良い。
<5. Simulation program>
Of the above-mentioned means, each means other than the data storage means 58 in the order-side device 11 and the data storage means 77 in the order-receiving device 21 receives a predetermined program installed in the HDD or the like of the computer unit 11a. This is realized by the execution of the CPU of the computer unit 11a. That is, the function as each means in the computer unit 11a of the ordering side apparatus 11 and the order receiving side apparatus 21 (that is, the computer part (not shown) on the simulation center 2 side) causes the computer part 11a to function as each means. It can be realized by a simulation program. In other words, the simulation program reflects the scaling of the eye image that occurs when the wearer wears the spectacle lens based on the actual spectacle lens arrangement when the wearer wears the spectacle lens. It is possible to function as simulation image generation means for generating the simulated image and simulation image display means for displaying the simulation image. Of course, the same applies to the data storage means 77 of the order-receiving device 21. In this case, the simulation program may be provided through the communication line 3 prior to installation in the HDD or the like of the computer unit 11a or the order-receiving device 21 (that is, the order-receiving computer unit). It may be provided by being stored in a storage medium readable by the computer unit 11a or the like.
In addition, in the spline interpolation calculation with the sample points (y, z) or (ρ, θ) set, the Y-axis and Z-axis nodes and the coefficient C, or the nodes in the radial and azimuth directions, and The coefficient C may be saved in a file.
In addition, as described in the above embodiment, when performing a simulation for an aspheric lens, based on the lens arrangement information, the basis of the scaling of the eye image that occurs when the wearer wears a spectacle lens. The computer unit 11a may function as a means for calculating the aspheric component parameter, and the computer unit 11a functions so that a simulation image reflecting the aspheric component parameter is generated by the simulation image generation unit. May be.

また、発注側装置11のデータ記憶手段58、受注側装置21のデータ記憶手段77(以降、「データ記憶手段58等」とも言う。)については、コンピュータ部11a等のHDD等における記憶領域の一部を用いて実現することが考えられる。ただし、データ記憶手段58等は、必ずしも発注側装置11のコンピュータ部11a等に内在している必要はなく、データ記憶手段58等へのアクセスを可能にする通信手段(ただし不図示)をコンピュータ部11a等が備えていれば、発注側装置11や受注側装置21とは別の装置(例えばデータサーバ4における記憶領域の一部)に配されていてもよい。また、コンピュータ部11a等に内在するデータ記憶手段58等と、通信手段を介してアクセスし得る別装置のデータ記憶手段とが更に併存する場合には、データ保存先を選択する設定手段としての機能をコンピュータ部11a等が備えていても良い。以上に説明した場合において、通信手段及び設定手段は、上述した各手段と同様に、コンピュータ部11a等での所定プログラムの実行によって実現されることになる。   Further, the data storage means 58 of the ordering apparatus 11 and the data storage means 77 of the order receiving apparatus 21 (hereinafter also referred to as “data storage means 58 etc.”) It is conceivable to realize this using a section. However, the data storage means 58 or the like does not necessarily have to be included in the computer unit 11a or the like of the ordering apparatus 11, and a communication means (not shown) that enables access to the data storage means 58 or the like is provided in the computer unit. 11a or the like may be provided in a device different from the ordering side device 11 and the order receiving side device 21 (for example, a part of the storage area in the data server 4). Further, when the data storage means 58 and the like inherent in the computer section 11a and the like and the data storage means of another device that can be accessed via the communication means further coexist, a function as a setting means for selecting a data storage destination May be included in the computer unit 11a or the like. In the case described above, the communication unit and the setting unit are realized by executing a predetermined program in the computer unit 11a and the like, like the above-described units.

<6.シミュレーション情報の提供方法>
以上のように、本実施形態は、シミュレーション装置及びその方法、そしてシミュレーションシステム、それらを実行すべくコンピュータを機能させるプログラムとしても特徴がある。それらに加え、本実施形態は、シミュレーション情報を提供する方法においても、上述のような技術的特徴がある。つまり、装用者が眼鏡レンズを装用した際の、実際の眼鏡レンズの配置関係を、店舗に設置されたユーザ装置にて入力させたうえで、入力された眼鏡レンズの配置関係に基づいて、ユーザ装置又はこれと接続するサーバ装置にて、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を作成する。そして、作成したシミュレーション像をユーザ装置におけるシミュレーション像表示手段に表示して、眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる。
なお、シミュレーション像を生成するのは、ユーザ装置で行っても良いし、これと接続するサーバ装置で行っても良い。ユーザ装置で行う場合は、ユーザ装置にてそのデータを処理し、同じくユーザ装置にてシミュレーション像を生成・表示する。
<6. How to provide simulation information>
As described above, this embodiment is also characterized by a simulation apparatus and method, a simulation system, and a program that causes a computer to function in order to execute them. In addition to these, the present embodiment also has the technical features described above in the method of providing simulation information. In other words, after the wearer wears the spectacle lens, the actual spectacle lens arrangement relationship is input by the user device installed in the store, and then the user enters the spectacle lens arrangement relationship based on the input spectacle lens arrangement relationship. A simulation image reflecting the enlargement / reduction of the image of the eye generated when the wearer wears the spectacle lens is created by the apparatus or the server apparatus connected thereto. Then, the created simulation image is displayed on the simulation image display means in the user device, so that the wearer can experience the eye image that can be observed when the spectacle lens is worn.
The simulation image may be generated by a user device or a server device connected thereto. When it is performed by the user device, the data is processed by the user device, and a simulation image is generated and displayed by the user device.

更に、シミュレーションプログラムと同様、ユーザ装置で特定された眼鏡レンズにおける非球面成分パラメータに基づいて、装用者が当該眼鏡レンズを装用した際に観察し得る眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像又は当該シミュレーション像の生成に必要なデータをサーバ装置からユーザ装置に送信しても良い。そして、ユーザ装置におけるシミュレーション像表示手段にシミュレーション像を表示して眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させても良い。
なお、上記の状況において、眼の像の拡縮の基となるパラメータのうち、球面成分を基とする球面成分パラメータに対して非球面成分により補正が加えられる要因となった補正成分パラメータが、サーバ装置に記録されていても良い。
なお、上記の状況において、眼の像の拡縮の基となるパラメータのうち、球面成分を基とする球面成分パラメータに対して非球面成分により補正が加えられる要因となった補正成分パラメータが、サーバ装置に記録されていても良い。
また、サーバ装置からユーザ装置に送信するのは、シミュレーション像でも良いし、当該シミュレーション像の生成に必要なデータでも良い。データを送信する場合は、ユーザ装置にてそのデータを処理し、同じくユーザ装置にてシミュレーション像を生成・表示する。
Further, similar to the simulation program, based on the aspheric component parameter in the spectacle lens specified by the user device, a simulation image reflecting the expansion or contraction of the eye image that can be observed when the wearer wears the spectacle lens or Data necessary for generating the simulation image may be transmitted from the server device to the user device. Then, a simulation image may be displayed on the simulation image display means in the user device to allow the wearer to experience a simulated eye image that can be observed when the spectacle lens is worn.
In the above situation, the correction component parameter that causes the correction by the aspherical component to the spherical component parameter based on the spherical component among the parameters that are the basis of the scaling of the eye image is the server. It may be recorded on the device.
In the above situation, the correction component parameter that causes the correction by the aspherical component to the spherical component parameter based on the spherical component among the parameters that are the basis of the scaling of the eye image is the server. It may be recorded on the device.
Also, what is transmitted from the server device to the user device may be a simulation image or data necessary for generating the simulation image. When transmitting data, the user device processes the data, and similarly generates and displays a simulation image on the user device.

<7.本実施形態の効果>
本実施形態で説明した眼鏡装用シミュレーションシステム等によれば、球面レンズの場合(変形例にて後述)はもとより、非球面レンズであっても、少なくとも眼の像の拡縮については精緻にシミュレーションを行うことができる。
それに加え、主に以下の2つの課題を解決することができる。
<7. Effects of this embodiment>
According to the spectacle wearing simulation system described in the present embodiment, in addition to the case of a spherical lens (described later in a modified example), even an aspheric lens, at least a detailed simulation of an eye image is performed. be able to.
In addition, the following two problems can be solved.

一つは、「情報量の膨大化」を解消することができる。つまり、「球面成分パラメータ」と「補正成分パラメータ」から「非球面形状パラメータ」を算出することにより、複雑な非球面レンズの表面形状のデータがなくとも、眼の像の拡縮についての精緻なシミュレーションを行うことが可能となる。しかもそれは、フレーム内の画像の変形を正確に再現する方法として、全ての画素に対してその画素のフレーム上の位置を通る光線が顔(眼の周り)に交わる位置(元画像の位置)をスキュー光線追跡で求める必要があるところ、サンプル点にてそれらを行うことにより、非球面の光線追跡の計算量を少量化することが可能となり、計算時間の短縮化が可能となる。
つまり、球面成分パラメータに加え、球面成分パラメータに対して補正を加えることになる補正成分パラメータから、非球面形状をシミュレートし、ひいては眼の像の拡縮をシミュレートする。それにより、シミュレートすべき眼の像のシミュレーション精度を高いまま維持することが可能となる。しかもそれは、実際の非球面レンズの詳細な形状データが無くとも、少なくとも眼の像の拡縮については精緻にシミュレーションを行うことができる。
One is that it is possible to eliminate the “large amount of information”. In other words, by calculating the “aspheric surface shape parameter” from the “spherical surface component parameter” and the “correction component parameter”, a detailed simulation of the scaling of the eye image can be performed without the need for complicated surface data of the aspherical lens. Can be performed. Moreover, as a method for accurately reproducing the deformation of the image in the frame, the position (the position of the original image) where the ray passing through the position of the pixel on the frame intersects the face (around the eye) for all the pixels. Where it is necessary to obtain by the skew ray tracing, the calculation amount of the aspheric ray tracing can be reduced by performing them at the sample points, and the calculation time can be shortened.
That is, in addition to the spherical component parameter, the aspherical shape is simulated from the correction component parameter that is to be corrected with respect to the spherical component parameter, and consequently, the enlargement / reduction of the eye image is simulated. This makes it possible to maintain high simulation accuracy of the eye image to be simulated. Moreover, even if there is no detailed shape data of an actual aspheric lens, at least the enlargement / reduction of the eye image can be precisely simulated.

もう一つは、「技術情報の漏洩の危険性」を低下させることが可能となる。仮に、眼鏡店のPCあるいは業務委託を受けたネットワークサービス提供会社のサーバによって眼の拡縮の計算が行われたとしても、漏洩するのは「球面成分パラメータ」及び/又は「補正成分パラメータ」である。別の言い方をすると、非球面レンズ形状そのものの詳細なデータが漏洩することがなくなる。   The other is to reduce the “risk of leakage of technical information”. Even if the eye enlargement / reduction calculation is performed by the PC of the spectacle store or the server of the network service provider that has been outsourced, it is the “spherical component parameter” and / or the “correction component parameter” that is leaked. . In other words, detailed data of the aspheric lens shape itself is not leaked.

なお、本実施形態においては、非球面レンズの表面形状を正確に再現するのではなく、眼の像の拡縮のシミュレーションが精緻に行うことができれば良い。つまり、非球面レンズの表面形状のデータそのものを使用する必要がなくなることに、本実施形態の特徴の一つがある。もちろん、非球面レンズの表面形状のデータを何らかの形でシミュレーションに使用しても構わないが、上記のような技術情報の漏洩の危険性を考慮すると、使用しない場合の方がメリットは大きいとも考えられる。   In the present embodiment, the surface shape of the aspherical lens is not accurately reproduced, and it is only necessary to accurately perform the scaling of the eye image. That is, one feature of this embodiment is that it is not necessary to use the surface shape data itself of the aspheric lens. Of course, the surface shape data of the aspherical lens may be used for simulation in some form, but considering the danger of leakage of technical information as described above, it is considered that the advantage when not used is greater. It is done.

また、従来だと、多くの単焦点非球面レンズや、累進レンズは、凸面に非球面または累進面を採用し、内面を異なる曲率の球面やトーリック面を採用することによって、所定の処方度数やプリズム処方のレンズを実現することになっている。この場合の特定の凸面非球面または累進面は、ある度数範囲のレンズに共通に使用される。通常数種類の凸面非球面または累進面(セミレンズ)を用意し、全度数範囲の単焦点非球面レンズまたは累進レンズをカバーすることになっている。従って、本実施形態によれば、これら有限数種類の非球面または累進面による「補正成分パラメータ」を事前に用意しておけば、複雑な表面形状を有する非球面レンズであったとしても、装用者が装用する眼鏡レンズの球面成分パラメータさえ獲得できれば、眼の像の拡縮のシミュレーションを簡素且つ精緻な精度で行うことができる。   Conventionally, many single-focal aspherical lenses and progressive lenses adopt aspherical or progressive surfaces as convex surfaces, and adopt spherical surfaces or toric surfaces with different curvatures on the inner surface, so that a predetermined prescription power or A prism prescription lens is to be realized. The specific convex aspherical surface or progressive surface in this case is commonly used for lenses in a certain power range. Usually, several types of convex aspherical surfaces or progressive surfaces (semi-lenses) are prepared to cover single-focus aspherical lenses or progressive lenses in all power ranges. Therefore, according to the present embodiment, if the “correction component parameter” by these finite number of aspherical surfaces or progressive surfaces is prepared in advance, even if the aspherical lens has a complicated surface shape, As long as the spherical component parameter of the spectacle lens worn by can be obtained, the simulation of the enlargement / reduction of the eye image can be performed with simple and precise accuracy.

その結果、眼鏡レンズの技術情報漏えいのおそれを抑制しつつも、眼鏡レンズ形状に拘わらず、眼鏡レンズを装用者が装用した際に観察し得る眼の像の精緻なシミュレーションを比較的簡素に実現することが可能となる。その結果、装用者にとっては、眼鏡レンズを装用した際に、シミュレーション結果と同様の見栄えとなる。また、眼鏡店や眼鏡レンズ製造者は、十分な顧客満足を得ることができる。   As a result, precise simulation of the eye image that can be observed when the wearer wears the spectacle lens is relatively simple, regardless of the spectacle lens shape, while suppressing the possibility of spectacle lens technical information leaks It becomes possible to do. As a result, for the wearer, when the spectacle lens is worn, the appearance is the same as the simulation result. In addition, spectacle stores and spectacle lens manufacturers can obtain sufficient customer satisfaction.

<8.変形例>
以上に本発明の実施形態を説明したが、上記の開示内容は、本発明の例示的な実施形態を示すものである。即ち、本発明の技術的範囲は、上記の例示的な実施形態に限定されるものではない。
<8. Modification>
While embodiments of the present invention have been described above, the above disclosure is intended to illustrate exemplary embodiments of the present invention. That is, the technical scope of the present invention is not limited to the above exemplary embodiment.

まず、本実施形態においては眼鏡レンズが非球面レンズである場合について述べた。しかしながら、本発明の特徴は、装用者が眼鏡レンズを装用した際の「実際の配置関係」を用い、眼鏡レンズ形状に拘わらず、装用者が眼鏡レンズを装用した際に観察し得る眼の像の精緻なシミュレーションを実現することにある。更に、球面レンズであっても表面と裏面との形状に差が生じる等の理由により、本発明の課題(即ち「データの膨大化」)が相変わらず生じ得る。また、その場合の表面形状も、レンズメーカにとっては重要な技術情報である。そのため、本発明の別の課題(即ち「情報漏えいのおそれ」)も相変わらず生じ得る。そして、上記実施の形態の手法を用いることにより、上記の課題を解決することが可能となる。つまり、本発明は、非球面レンズのみならず球面レンズにも適応し得る。
なお、シミュレーション対象が球面レンズの場合、少なくとも「球面成分パラメータ」を求めておけば、眼の像の拡縮の精緻なシミュレーションを行うことが可能となる。
First, in the present embodiment, the case where the spectacle lens is an aspherical lens has been described. However, the feature of the present invention is that the "real arrangement relationship" when the wearer wears the spectacle lens is used, and the eye image that can be observed when the wearer wears the spectacle lens regardless of the spectacle lens shape. It is to realize the precise simulation of Furthermore, even in the case of a spherical lens, the problem of the present invention (that is, “expansion of data”) may still occur due to a difference in shape between the front surface and the back surface. The surface shape in this case is also important technical information for the lens manufacturer. For this reason, another problem of the present invention (ie, “risk of information leakage”) may still occur. And it becomes possible to solve said subject by using the method of the said embodiment. That is, the present invention can be applied not only to an aspheric lens but also to a spherical lens.
When the simulation target is a spherical lens, if at least the “spherical component parameter” is obtained, it is possible to perform a precise simulation of the scaling of the eye image.

シミュレーション対象となる眼鏡レンズが球面レンズであれば、上記の実施の形態を使用することにより、場合によっては光線追跡計算を行わずとも、眼の像の拡縮のシミュレートを精緻に行うことが可能となる。例えば、眼鏡レンズが球面レンズの場合、「球面成分パラメータ」を基にシミュレーション像を生成することになる。この「球面成分パラメータ」は、眼鏡レンズのカーブ値(n−1)/r(nは屈折率、rは曲率)を獲得することができれば、公知の計算方法により、比較的容易に算出することができる。それに加え、後述の[実施の形態3]で述べる方法を用いることにより、光線追跡計算を省略して球面成分パラメータを算出することも可能となる。   If the spectacle lens to be simulated is a spherical lens, the above embodiment can be used to precisely simulate the enlargement / reduction of the eye image without performing ray tracing calculations. It becomes. For example, when the spectacle lens is a spherical lens, a simulation image is generated based on the “spherical component parameter”. This “spherical component parameter” can be calculated relatively easily by a known calculation method if the curve value (n−1) / r (n is the refractive index and r is the curvature) of the spectacle lens can be obtained. Can do. In addition, by using the method described in [Embodiment 3], which will be described later, it is possible to calculate the spherical component parameter by omitting the ray tracing calculation.

本実施形態の「レンズ配置情報」としては、図5(a)や図6に示すように、眼鏡レンズにおける幾何中心からX軸方向における装用者の眼の一部までの距離を一例として使用している。確かに、起点平面の出射点Bから装用者に光が当たる部分までのX軸方向の距離を使用する方が、より正確な目の像の拡縮のシミュレーションを行うことができる。この場合、眼の周りの凹凸情報を把握する必要があるが、難しい。その一方で、眼の像の拡縮をシミュレートする際の精度は、装用者が違和感を持たない程度のレベルの精度でも構わない。そのため、出射点Bから装用者顔の交点Cまでの実際の距離を完全に把握していなくとも、裏面の一部(例えば幾何中心や光学中心)から装用者までの「実際の距離(特に頂点間距離d)」を使用することにより、従来よりも簡素かつ精緻な目の像の拡縮のシミュレーションを行うことが可能となる。   As the “lens arrangement information” of the present embodiment, as shown in FIG. 5A and FIG. 6, the distance from the geometric center of the spectacle lens to a part of the eye of the wearer in the X-axis direction is used as an example. ing. Certainly, the use of the distance in the X-axis direction from the exit point B on the origin plane to the portion where the light strikes the wearer can perform more accurate simulation of eye image scaling. In this case, it is necessary to grasp the unevenness information around the eyes, but it is difficult. On the other hand, the accuracy when simulating the enlargement / reduction of the image of the eye may be of a level that does not cause the wearer to feel uncomfortable. For this reason, even if the actual distance from the exit point B to the intersection C of the wearer's face is not completely grasped, the “actual distance (particularly the vertex) from the part of the back surface (for example, the geometric center or optical center) to the wearer. By using the distance d) ", it is possible to carry out a simpler and more precise simulation of eye image scaling than before.

なお、裏面からの出射点Hから装用者に光が当たる部分までの距離を使用する方が、より正確な目の像の拡縮のシミュレーションを行うことができる。その一方で、眼の像の拡縮をシミュレートする際の精度は、装用者が違和感を持たない程度のレベルの精度でも構わない。そのため、出射点Hから装用者(点C)までの実際の距離を完全に把握していなくとも、裏面の一部(例えば幾何中心や光学中心)から装用者までの実際の距離や前傾角・内傾角を使用することにより、従来よりも簡素かつ精緻な目の像の拡縮のシミュレーションを行うことが可能となる。つまり、本実施形態における「実際の距離」とは、「勾配情報」との関係により、「補正後の起点情報」(具体的に言うと「補正後の起点座標」、更に言うと補正成分パラメータに起因する「起点情報補正値」)を算出させるための距離である。最終的に「非球面成分パラメータ」を算出させることができ、且つ、眼鏡レンズの裏面と装用者との間の実際の距離ならば、「実際の距離」は、X軸方向における距離でなくとも構わないし、頂点間距離dでなくとも構わない。
再掲するが、「実際の距離」に加え、眼鏡レンズと装用者(の視線の軸である光軸)とがなす角度である「前傾角(例えばXY平面視において眼鏡レンズと光軸とが成す角度)」や、「内傾角(例えばXZ平面視において眼鏡レンズと光軸とが成す角度)」を考慮に加え、上記の「補正後の起点情報」を算出しても良い。
In addition, it is possible to perform a more accurate simulation of the enlargement / reduction of the eye image by using the distance from the exit point H from the back surface to the portion where the light hits the wearer. On the other hand, the accuracy when simulating the enlargement / reduction of the image of the eye may be of a level that does not cause the wearer to feel uncomfortable. Therefore, even if the actual distance from the exit point H to the wearer (point C) is not completely grasped, the actual distance from the part of the back surface (for example, geometric center or optical center) to the wearer, the forward tilt angle, By using the internal tilt angle, it is possible to perform a simpler and more precise simulation of eye image scaling than in the past. In other words, the “actual distance” in the present embodiment refers to “starting point information after correction” (specifically, “starting point coordinates after correction”, more specifically, a correction component parameter, depending on the relationship with “gradient information”. This is the distance for calculating the “starting point information correction value” resulting from. If the “aspherical component parameter” can be finally calculated and the actual distance between the back surface of the spectacle lens and the wearer, the “actual distance” may not be a distance in the X-axis direction. It does not matter if it is not the vertex distance d.
As described again, in addition to “actual distance”, the angle formed by the spectacle lens and the wearer (the optical axis that is the axis of the line of sight) is “the forward tilt angle (for example, the spectacle lens and the optical axis in XY plan view). In addition to the “angle” ”and“ inward tilt angle (for example, an angle formed by the spectacle lens and the optical axis in XZ plan view) ”, the“ starting information after correction ”may be calculated.

その一方、本発明においては、非球面レンズである眼鏡レンズに関し、何らかの形で「球面成分パラメータ」と「補正成分パラメータ」とを分離獲得できさえすれば良い。そのため、これらのパラメータを取得できれば、「実際の距離」でなくとも構わない。具体例を挙げるとすると、実際の距離を所定の固定値としたうえで、「球面成分パラメータ」と「補正成分パラメータ」とを分離獲得し、「非球面成分パラメータ」を入手しても構わない。
また、上述の「実際の距離」そのものでなくとも(即ちX軸方向の実際の距離でなくとも)、眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と当該眼鏡レンズの裏面との間の実際の距離が反映されていれば良い。
On the other hand, in the present invention, it is only necessary to separate and acquire the “spherical component parameter” and the “correction component parameter” with respect to the spectacle lens that is an aspherical lens. Therefore, if these parameters can be acquired, the “actual distance” may not be used. As a specific example, the “spherical component parameter” and the “correction component parameter” may be acquired separately and the “aspherical component parameter” may be obtained after setting the actual distance to a predetermined fixed value. .
Moreover, even if it is not the above “actual distance” itself (that is, not the actual distance in the X-axis direction), at least a part of the shape of the eye of the wearer when the spectacle lens is worn And the actual distance between the eyeglass lens and the back surface of the spectacle lens may be reflected.

先にも述べたように、本実施形態における「レンズ配置情報」における「実際の距離」は、本来ならば、頂点間距離dであったり、点Hから装用者までの実際の距離であったりするのが好ましい。しかしながら、上記の光線追跡計算におけるサンプル点ごとに、この距離を求めずとも、十分に精緻な目の像の拡縮のシミュレーションを行うことができる。
また、「実際の距離」は、X軸方向における距離でなくとも良く、例えばXY平面において傾きを有する方向における距離であっても良い。補正後の勾配情報から各パラメータを算出できれば良く、適宜、係数を当該距離にかける等の処理を行っても良い。
As described above, the “actual distance” in the “lens arrangement information” in the present embodiment is originally the inter-vertex distance d or the actual distance from the point H to the wearer. It is preferable to do this. However, for each sample point in the above ray tracing calculation, it is possible to perform a sufficiently detailed simulation of the scaling of the eye image without obtaining this distance.
Further, the “actual distance” may not be a distance in the X-axis direction, and may be a distance in a direction having an inclination in the XY plane, for example. It is only necessary that each parameter can be calculated from the corrected gradient information, and processing such as multiplying the coefficient by the distance may be performed as appropriate.

結局のところ、本発明においては、「球面成分パラメータ」と「補正成分パラメータ」から、非球面形状を有する眼鏡レンズにおいて、もちろんプリズム度数がもたらす「眼鏡フレーム内での眼の像の移動」もさることながら、特に「眼の像の拡縮」に関してシミュレーションを精緻に行うことに主な特徴がある。   After all, in the present invention, from the “spherical component parameter” and the “correction component parameter”, in the spectacle lens having an aspherical shape, of course, “movement of the eye image within the spectacle frame” caused by the prism power is also included. In particular, the main feature is that the simulation is performed precisely with respect to the “scaling of the eye image”.

また、「球面成分パラメータ」「補正成分パラメータ」及び「非球面成分パラメータ」の例として「起点情報」及び「勾配情報」を挙げたが、Y軸方向及びZ軸方向において、眼鏡レンズの表面の入射点A、裏面の仮想の出射起点B及び装用者の顔に光が当たる点Cが分かり、基準となる場所(図5(a)だとX軸)からの各々の距離が分かれば、「起点情報」及び「勾配情報」以外のものを採用しても良い。   In addition, “origin point information” and “gradient information” are given as examples of “spherical component parameter”, “correction component parameter”, and “aspherical component parameter”, but in the Y-axis direction and Z-axis direction, If the incident point A, the virtual emission starting point B on the back surface, and the point C where the light hits the wearer's face are known and the respective distances from the reference location (the X axis in FIG. 5A) are known, Information other than “starting point information” and “gradient information” may be employed.

なお、「起点情報」における起点座標とは、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向に垂直な平面「以外」の面で見たときの、光が眼鏡レンズに入射した位置から当該光が眼鏡レンズから出射した位置への変化量を示す座標である。言い方を変えると、起点情報は、当該変化量を得るためのパラメータであれば良い。つまり、この変化量に計算処理を加えることにより、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向に垂直な平面で見たときの変化量(「起点シフト」とも言う。)を、起点座標の代わりに導き出しても良い。
また同様に、「勾配情報」においても、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向から見たとき「以外」の、当該光が眼鏡レンズから出射する際の光線の傾きを初めに求めても良い。そしてそこから、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向から見たときの、当該光が眼鏡レンズから出射する際の光線の傾きを求めても良い。
The starting point coordinates in the “starting point information” means that the light enters the spectacle lens from the position where the light enters the spectacle lens when viewed on a plane other than the plane perpendicular to the optical axis direction of the light incident on the spectacle lens. It is a coordinate which shows the variation | change_quantity to the position radiate | emitted from the lens. In other words, the starting point information may be a parameter for obtaining the amount of change. That is, by adding a calculation process to the change amount, the change amount (also referred to as “starting point shift”) when viewed on a plane perpendicular to the optical axis direction of the light incident on the spectacle lens is used instead of the starting point coordinates. It may be derived.
Similarly, in the “gradient information”, the inclination of the light beam when the light exits from the spectacle lens other than “other than” when viewed from the optical axis direction of the light incident on the spectacle lens may be obtained first. . And from there, you may obtain | require the inclination of the light ray when the said light radiate | emits from a spectacle lens when it sees from the optical axis direction of the light which injects into a spectacle lens.

なお、観察者が装用者の正面からではなく、斜め方向から観察する場合、入射光線が斜めに入射する。この場合、図6に示したレンズが前傾、内傾した場合同様光線入射位置(y,z)ではなく、凸面通過点のローカル座標を用いて補正成分パラメータを算出する必要がある。また、顔平面が入射光線と直交しておらず、出射光線と顔平面の交点を求めることが若干複雑になる。しかしながら、当該計算は解析幾何学を用いて解決できる内容であり、本発明の課題であるところの「非球面形状を有する眼鏡レンズを装用者が装用した際に観察し得る眼の像の精緻なシミュレーションを比較的簡素に実現する」ことは可能となる。   In addition, when the observer observes from an oblique direction rather than from the front of the wearer, an incident light beam is incident obliquely. In this case, as in the case where the lens shown in FIG. 6 is tilted forward or inward, it is necessary to calculate the correction component parameter not using the light incident position (y, z) but using the local coordinates of the convex passing point. Further, since the face plane is not orthogonal to the incident light beam, it is slightly complicated to obtain the intersection of the outgoing light beam and the face plane. However, this calculation is a content that can be solved by using analytical geometry, and is the subject of the present invention, which is the “detailed eye image that can be observed when a wearer wears a spectacle lens having an aspherical shape”. It is possible to realize the simulation relatively simply.

また、眼鏡店1にて、レンズ配置情報の一つである、眼鏡レンズ裏面と装用者との間の頂点間距離d(例えば水平方向の距離)を測定する際、眼鏡店1においては、装用者にとって適切な性能を有する眼鏡レンズか否かはともかく、装用者が最終的に購入する眼鏡レンズを装用者が装用した際の距離dが同一となる光学面形状を有するシミュレーション用の眼鏡レンズを用意しておいても良い。シミュレーション用の眼鏡レンズを用意できない場合、装用者が眼鏡レンズを装用したときの「レンズ配置情報」を予め設定しておき、この距離dを以降のシミュレーション像生成に用いても構わない。   When the spectacle store 1 measures the apex distance d (for example, the distance in the horizontal direction) between the back surface of the spectacle lens and the wearer, which is one of the lens arrangement information, the spectacle store 1 Regardless of whether or not the eyeglass lens has an appropriate performance for the wearer, the eyeglass lens for simulation having an optical surface shape having the same distance d when the wearer wears the eyeglass lens finally purchased by the wearer. You may prepare it. When a spectacle lens for simulation cannot be prepared, “lens arrangement information” when the wearer wears the spectacle lens may be set in advance, and this distance d may be used for subsequent simulation image generation.

なお、本実施形態における「シミュレーション像」は、主として表示部11cに表示可能な画像を想定しているが、3次元的な立体映像を投影することにより、眼の像の拡縮を表現しても構わない。また、上述のように、サンプル点(y,z)及び光が装用者に当たる部分を複数用意し、この複数箇所における光線追跡計算の結果を利用して、眼の像の拡縮のシミュレーションを行っても良い。こうすることにより、眼の像の各部分における拡縮を正確に再現することが可能となり、結果として、眼の像の拡縮のシミュレーション精度を向上させることができる。   Note that the “simulation image” in the present embodiment is mainly assumed to be an image that can be displayed on the display unit 11c. However, even if the eye image is enlarged or reduced by projecting a three-dimensional stereoscopic image. I do not care. In addition, as described above, a plurality of sample points (y, z) and a portion where the light hits the wearer are prepared, and the result of ray tracing calculation at the plurality of locations is used to simulate the scaling of the eye image. Also good. By doing so, it becomes possible to accurately reproduce the enlargement / reduction in each part of the eye image, and as a result, the simulation accuracy of the enlargement / reduction of the eye image can be improved.

本実施形態においては、「非球面成分パラメータ」の求め方として、「球面成分パラメータ」に「補正成分パラメータ」を加算する方法について述べた。ただ、非球面成分パラメータは、両者を反映させる形で求まるのならば、単純な加算以外の方法であっても良い。一例を挙げると、球面成分パラメータ又は補正成分パラメータに係数をかける処理を行ったり、別の処理を行ったりしても良い。それ以外にも、そもそも「球面成分パラメータ」と「補正成分パラメータ」とを分けることなく、シミュレーション対象となる眼鏡レンズに対して光線追跡計算を行うことにより、「非球面成分パラメータ」を算出しても良い。具体的に言うと、シミュレーション対象となる眼鏡レンズに対して光線追跡計算を行い、ρ,ρを算出しても構わない。その算出に際し、シミュレーション対象となる眼鏡レンズにおける非球面形状を反映した起点情報(本実施形態で言うところの「補正後の起点情報」及び「補正後の勾配情報」)を、球面成分パラメータと補正成分パラメータとを分けることなく、光線追跡計算により算出しても構わない。そして、上記の光線追跡計算は、受注側装置21で全てを行っても構わないし、発注側装置11やデータサーバ4で全てを行っても構わない。また、上記の光線追跡計算を、発注側装置11、受注側装置21及びデータサーバ4のいずれかで分担しても構わない。 In the present embodiment, the method of adding the “correction component parameter” to the “spherical component parameter” has been described as a method for obtaining the “aspheric component parameter”. However, a method other than simple addition may be used if the aspheric component parameter is obtained in a form that reflects both. For example, a process of multiplying a spherical component parameter or a correction component parameter by a coefficient or another process may be performed. Other than that, the “aspheric component parameter” is calculated by performing ray tracing calculation on the spectacle lens to be simulated without separating the “spherical component parameter” and the “correction component parameter” in the first place. Also good. More specifically, ρ 1 and ρ 2 may be calculated by performing ray tracing calculation on a spectacle lens to be simulated. In the calculation, the starting point information reflecting the aspherical shape of the spectacle lens to be simulated (“starting information after correction” and “gradient information after correction” in this embodiment) is corrected with the spherical component parameter. You may calculate by ray tracing calculation, without dividing with a component parameter. The ray tracing calculation described above may be performed entirely by the order receiving side device 21 or may be performed by the ordering side device 11 or the data server 4. Further, the above ray tracing calculation may be shared by any one of the ordering side device 11, the order receiving side device 21, and the data server 4.

本実施形態においては、「球面成分パラメータ算出手段72」「補正成分パラメータ算出手段73」「非球面成分パラメータ算出手段74」が、受注側装置21に設けられている例について述べた。その一方、これらのいずれか又はこれらのいずれかを組み合わせたものを、発注側装置11(例えばデータ記憶手段58)やデータサーバ4に設けても良い。一例を挙げると、補正成分パラメータ算出手段73にて算出する補正成分パラメータが、発注側装置11やデータサーバ4にデータとして既に格納されている例が挙げられる。その場合、発注側装置11のデータ入力受付手段51に操作部11bによって所定のデータが入力されると、制御手段53を介し、データ記憶手段58やデータサーバ4に既に格納されている補正成分パラメータが制御手段53へと引き出される。そして、必要があればシミュレーションセンタ2から球面成分パラメータを受信し、制御手段53にて非球面成分パラメータを算出しても構わない。その逆に、球面成分パラメータが、発注側装置11やデータサーバ4にデータとして既に格納されていても良い。更に、両パラメータが発注側装置11やデータサーバ4にデータとして既に格納されていても良い。また、発注側装置11、受注側装置21やデータサーバ4にデータとして既に格納されていても良いデータには、これらのパラメータのみならず、起点情報、勾配情報、レンズ配置情報も含まれる。
また、「球面成分パラメータ算出手段72」「補正成分パラメータ算出手段73」「非球面成分パラメータ算出手段74」と同様に、「シミュレーション像生成手段75」を発注側装置11やデータサーバ4等に設けても構わない。
In the present embodiment, the example in which the “spherical component parameter calculation unit 72”, the “correction component parameter calculation unit 73”, and the “aspherical component parameter calculation unit 74” are provided in the order receiving side device 21 has been described. On the other hand, any of these or a combination of these may be provided in the ordering apparatus 11 (for example, the data storage unit 58) or the data server 4. As an example, there is an example in which the correction component parameter calculated by the correction component parameter calculation means 73 is already stored as data in the ordering apparatus 11 or the data server 4. In this case, when predetermined data is input to the data input accepting unit 51 of the ordering apparatus 11 by the operation unit 11b, the correction component parameter already stored in the data storage unit 58 or the data server 4 is transmitted via the control unit 53. Is pulled out to the control means 53. Then, if necessary, the spherical component parameter may be received from the simulation center 2 and the control unit 53 may calculate the aspherical component parameter. On the contrary, the spherical component parameter may already be stored as data in the ordering apparatus 11 or the data server 4. Furthermore, both parameters may already be stored as data in the ordering apparatus 11 or the data server 4. The data that may already be stored as data in the order-side device 11, the order-receiving device 21, and the data server 4 includes not only these parameters but also starting point information, gradient information, and lens arrangement information.
Similarly to the “spherical component parameter calculation means 72”, “correction component parameter calculation means 73”, and “aspherical surface component parameter calculation means 74”, the “simulation image generation means 75” is provided in the ordering side apparatus 11, the data server 4 and the like. It doesn't matter.

また、シミュレーション情報の提供の手法としては、眼の像の拡縮のシミュレーションを行うたびに補正成分パラメータをシミュレーションセンタ2で算出する場合も考えられる。その一方、詳細な非球面形状のデータを技術情報としてシミュレーションセンタ2が有している場合、眼鏡店1から受注があれば、データサーバ4に蓄積しておいた球面成分パラメータと、詳細な非球面形状のデータから導き出した非球面成分パラメータとの差分(即ち補正成分パラメータ)を、眼鏡店1に提供しても構わない。そして、眼鏡店1により、球面成分パラメータと補正成分パラメータとを組み合わせることにより、非球面成分パラメータをシミュレーション可能な程度に再現しても構わない。   In addition, as a technique for providing simulation information, a case where the correction component parameter is calculated by the simulation center 2 every time a simulation of enlargement / reduction of an eye image is performed is also conceivable. On the other hand, if the simulation center 2 has detailed aspherical shape data as technical information, if an order is received from the spectacle store 1, the spherical component parameters stored in the data server 4 and the detailed non-spherical shape data are received. A difference (that is, a correction component parameter) from the aspheric component parameter derived from the spherical shape data may be provided to the spectacle store 1. Then, by combining the spherical component parameter and the correction component parameter by the spectacle store 1, the aspheric component parameter may be reproduced to the extent that simulation is possible.

[実施の形態2]
実施の形態1の一つの例として、補正成分パラメータの一つである加入度数分布を抽出しておき、データ化しておき、データサーバ4(場合によってはデータ記憶手段77)に格納しておくことを挙げた。こうすることにより、確かに、眼鏡レンズの詳細な面形状データがなくとも、装用者の眼の像の拡縮は精緻にシミュレーション可能となる。しかしながら、本発明の課題でも述べたように、近年、眼鏡レンズの種類は多岐に亘っている。それは眼鏡レンズ全体としての加入度についても言える。例えば、同じ遠用度数及び同じ累進帯長の累進レンズを採用したとしても、0.25Dピッチで考えても、加入度が0.75Dから3.50Dまでの眼鏡レンズにおいては、14種類の眼鏡レンズが存在することになる。そして各々の加入度に応じて加入度数分布も異なる。そのため、全ての加入度に対して補正成分パラメータ(起点情報補正値と勾配情報補正値のレンズ上分布スプラインデータ)を用意するとなると、そのデータの量は膨大となる。また、本発明の課題として「眼鏡レンズの光学面の形状データの膨大化」が挙げられており、これを更に効率的に解決する手段について、本発明者らは検討した。
[Embodiment 2]
As an example of the first embodiment, the addition power distribution, which is one of the correction component parameters, is extracted, converted into data, and stored in the data server 4 (in some cases, the data storage unit 77). Mentioned. By doing so, it is possible to precisely simulate the enlargement / reduction of the image of the wearer's eye without detailed surface shape data of the spectacle lens. However, as described in the subject of the present invention, in recent years, there are a wide variety of spectacle lenses. It can also be said about the addition degree of the spectacle lens as a whole. For example, even if a progressive lens with the same distance diopter and the same progressive zone length is adopted, even if it is considered with a 0.25D pitch, there are 14 types of spectacles in a spectacle lens with an addition power of 0.75D to 3.50D. There will be a lens. The addition power distribution varies depending on each addition power. Therefore, if correction component parameters (on-lens distribution spline data of starting point information correction values and gradient information correction values) are prepared for all additions, the amount of data becomes enormous. Further, “an enormous amount of shape data on the optical surface of the spectacle lens” is cited as a subject of the present invention, and the present inventors have examined means for solving this more efficiently.

そこで本発明者らは、同じ遠用度数と累進帯長の累進レンズでは、眼鏡レンズの裏面から出射する光の起点情報補正値と勾配情報補正値が、加入度の変化に対してほぼ単調増加であるという知見を得た。この知見から、起点情報補正値と勾配情報補正値は、近似式である以下の式(k)で表すことが可能であるという知見を得た。
なお、fは、累進レンズの場合の起点情報補正値と勾配情報補正値のうちの任意の一つであり、Aは加入度数であり、f,f,fは最小二乗法で求まる値であり、以下の式(l)により表される。
なお、上記式(l)は、レンズ面上の分布を2次元極座標B−スプラインで表す式であり、ρとθはYZ平面上の極座標表示である。
Therefore, the inventors of the present invention have the same distance dioptric power and progressive band length progressive lens, the origin information correction value and the gradient information correction value of the light emitted from the back surface of the spectacle lens increase almost monotonically with the change in addition power. The knowledge that it is. From this knowledge, the knowledge that the starting point information correction value and the gradient information correction value can be expressed by the following expression (k), which is an approximate expression, was obtained.
Note that f is an arbitrary one of the starting point information correction value and the gradient information correction value in the case of the progressive lens, A is the addition power, and f 0 , f 1 , and f 2 are obtained by the least square method. It is a value and is represented by the following formula (l).
The expression (l) is an expression representing the distribution on the lens surface by a two-dimensional polar coordinate B-spline, and ρ and θ are polar coordinate displays on the YZ plane.

上記式(k)を用意して、加入度による変化を2次多項式に近似させることにより、少ないデータで、全ての加入度の累進面に対して補正成分パラメータ(起点情報補正値と勾配情報補正値のレンズ上分布スプラインデータ)を再構築することができる。その結果、全ての加入度に対し、補正成分パラメータ(起点シフト補正値、勾配情報補正値等)を再現することが可能となる。こうすることにより、眼鏡レンズの光学面の形状データの膨大化という課題を更に効率的に解決できる。そして、シミュレーション処理の負荷を更に軽減することが可能となる。   By preparing the above equation (k) and approximating the change due to the addition to a quadratic polynomial, the correction component parameters (starting point information correction value and gradient information correction) can be applied to the progressive surface of all additions with a small amount of data. Value on lens distribution spline data) can be reconstructed. As a result, the correction component parameters (starting point shift correction value, gradient information correction value, etc.) can be reproduced for all additions. By doing so, the problem of enlarging the shape data of the optical surface of the spectacle lens can be solved more efficiently. And it becomes possible to further reduce the load of simulation processing.

なお、このように作成した加入度数分布による出射光線の起点シフトや勾配情報値二次元B−スプラインデータは、一定の球面度数のレンズだけでなく、当該一定の球面度数からある程度変化した球面度数および乱視度数を有する眼鏡レンズ(例えば同じカーブのセミフィニッシュレンズのカバーする度数範囲)にも適用できる。数種類のセミフィニッシュレンズに対して上記データを用意すれば、全度数範囲の累進レンズをカバーすることができる。   Note that the origin shift of the outgoing ray and the gradient information value two-dimensional B-spline data generated by the addition power distribution thus created are not only for a lens having a constant spherical power but also for a spherical power that has changed to some extent from the constant spherical power. The present invention can also be applied to spectacle lenses having astigmatic power (for example, a power range covered by a semi-finished lens having the same curve). If the above data is prepared for several types of semi-finished lenses, it is possible to cover progressive lenses in the full power range.

なお、自由曲面レンズ(特に自由曲面累進レンズ)の場合、厳密にいうと、遠用度数と乱視度数や乱視軸角度、加入度各々に応じて非球面の形状が異なることになる。この場合、想定される全ての遠用度数と乱視度数、加入度に応じて、補正成分パラメータを算出するための2次元B−スプラインデータを事前に用意する必要がある。しかしながら、その用意を行おうとすると、データが膨大となってしまう。   In the case of a free-form surface lens (especially a free-form surface progressive lens), strictly speaking, the shape of the aspheric surface differs depending on the distance power, the astigmatism power, the astigmatism axis angle, and the addition power. In this case, it is necessary to prepare in advance two-dimensional B-spline data for calculating the correction component parameter in accordance with all assumed distance dioptric powers, astigmatic powers, and addition powers. However, if the preparation is made, the data becomes enormous.

この場合においても、上記実施形態を適用することができる。つまり、同じ公称カーブの各レンズの補正成分パラメータのうち、遠用球面度数による変化分、乱視度数による変化分を別に用意し、線形または2次式で近似させることによって、データの量を減らすこともできる。また、乱視度数による変化分は乱視軸角度に合わせて回転することで、処方乱視軸角度のレンズに合わせることができ、全ての乱視軸角度に対して乱視度数による変化分のデータを用意しなくて済む。以下、具体例を示す。   In this case as well, the above embodiment can be applied. In other words, among the correction component parameters for each lens of the same nominal curve, the amount of data can be reduced by preparing separately the amount of change due to the distance spherical power and the amount of change due to the astigmatism power, and approximating with linear or quadratic equations. You can also. In addition, the change due to the astigmatism power can be adjusted to the lens of the prescription astigmatism axis angle by rotating according to the astigmatism axis angle, and data for the change due to the astigmatism power is not prepared for all astigmatism axis angles. I'll do it. Specific examples are shown below.

ここでは、所定のカーブ値を有するブランクス(レンズ素材の塊)がカバーする度数範囲が例えば−2.00〜+2.00で、代表球面度数Sが例えば0.00で、乱視度数Cの範囲が例えば0〜−4.0とした場合を考える。この範囲内の任意の度数における起点情報補正値、勾配情報補正値の分布は下記の式(m)で表される。
ここで、f(S,0,ρ,θ)は代表球面度数Sにおける補正分で、Δf(ΔS,ρ,θ)は代表球面度数Sとの球面度数差ΔSによる補正分、Δf(C,ρ,θ−α)は乱視度数による補正分である。αは乱視軸角度である。f(S,0,ρ,θ)は式(k)(l)を用いた上記の方法で求めておく。その上で、Δf(ΔS,ρ,θ)とΔf(C,ρ,θ−α)はそれぞれΔSとCの単調変化関数とみなし、下記の式(n)に近似させる。
上記のΔfs0〜2、Δfs0〜2は最小二乗法などの方法で求め、スプライン補間の係数データの形で保存する。具体的には以下の式(o)にて求める。
ここで、BはB−スプラインの基底関数、Cはその係数である。
まとめると、上記の場合、実施の形態1における「補正成分パラメータ」のうちの「起点情報補正値」「勾配情報補正値」が、自由曲面形状レンズを用いた場合における「代表球面度数による補正分」「代表球面度数に対する球面度数差による補正分」「乱視度数による補正分」によっても決定されている。また、「球面成分パラメータ」が「起点情報」「勾配情報」をもたらす「球面要素(球面度数や乱視度数等)」に起因することを考慮すると、これらの補正分は「球面成分パラメータ」として扱っても構わない。また、上記の補正分をまとめて「非球面成分パラメータ」として扱っても構わない。同様に、上記の補正分は「非球面要素」に含まれても構わないし、「球面要素」に含まれても構わない。
Here, in the power range, for example -2.00~ + 2.00 blanks (mass of lens material) to cover with a predetermined curve value, for example 0.00 representative spherical power S 0, the range of the astigmatic power C For example, consider a case where 0 is set to 0 to -4.0. The distribution of the starting point information correction value and the gradient information correction value at an arbitrary frequency within this range is expressed by the following equation (m).
Here, f (S 0 , 0, ρ, θ) is a correction amount in the representative spherical power S 0 , Δf s (ΔS, ρ, θ) is a correction amount due to the spherical power difference ΔS from the representative spherical power S 0 , Δf c (C, ρ, θ−α) is a correction amount based on the astigmatism power. α is an astigmatic axis angle. f (S 0 , 0, ρ, θ) is obtained by the above method using the equations (k) (l). In addition, Δf s (ΔS, ρ, θ) and Δf c (C, ρ, θ-α) are regarded as monotone change functions of ΔS and C, respectively, and approximated to the following equation (n).
The above Δf s0 to 2 and Δf s0 to 2 are obtained by a method such as a least square method and stored in the form of coefficient data for spline interpolation. Specifically, it is obtained by the following equation (o).
Here, B is a B-spline basis function, and C is its coefficient.
In summary, in the above case, the “starting point information correction value” and the “gradient information correction value” in the “correction component parameters” in the first embodiment are “corrected by the representative spherical power” when a free-form surface lens is used. "" Correction amount due to spherical power difference with respect to representative spherical power "" Correction amount based on astigmatic power ". In addition, considering that the “spherical component parameter” is caused by the “spherical element (spherical power, astigmatic power, etc.)” that provides “starting point information” and “gradient information”, these corrections are treated as “spherical component parameters”. It doesn't matter. Further, the above corrections may be collectively handled as “aspheric component parameters”. Similarly, the correction amount may be included in the “aspheric element” or may be included in the “spherical element”.

[実施の形態3]
実施の形態1の一つの例として、球面成分パラメータについても光線追跡法を利用して求める手法について挙げた。その一方、球面成分パラメータは、球面度数、乱視度数、そしてプリズム度数により、大きく異なることになる。その結果、球面成分パラメータについてもデータ量が膨大となる。また、本発明の課題として「眼鏡レンズの光学面の形状データの膨大化」が挙げられており、実施の形態2と同様、これを更に効率的に解決する手段について、本発明者らは検討した。
[Embodiment 3]
As an example of the first embodiment, a method for obtaining the spherical component parameter using the ray tracing method has been described. On the other hand, the spherical component parameter varies greatly depending on the spherical power, the astigmatic power, and the prism power. As a result, the amount of data for the spherical component parameters is enormous. Further, as an object of the present invention, “enlargement of the shape data of the optical surface of the spectacle lens” is cited. As in the second embodiment, the present inventors have examined a means for solving this more efficiently. did.

そこで本発明者らは、平面の光波面がレンズに入射した場合、レンズによって変換され、眼鏡レンズの裏面から出射する波面を、下記の近似式(p)で表し、その波面の法線である出射光線の勾配情報を球面成分パラメータとして用いる方法を見出した。この方法は光線追跡の過程を省いているので、高速に結果を得ることができる。
なお、下記の近似式(p)は、眼鏡レンズの光軸方向をX軸、X軸に垂直であって天地方向をY軸、X軸に垂直であって水平方向をZ軸とした場合、YZ平面に平行の平面入射波面が眼鏡レンズを通過した直後の波面の近似式である。
ここでPとPはプリズム度数による勾配情報のY軸成分とZ軸成分を表し、DyyはY軸方向の度数、DzzはZ軸方向の度数、Dyzは度数の斜軸成分を表す。
なお、P,Pは下記の式(q)で表される。
ここで、Pはプリズム度数、βはプリズムベース方向の角度とする。係数0.01は単位調整のためである。
また、Dyy,Dyz,Dzzは下記の式(r)で表される。
ここで、Sは球面度数、Cは乱視度数、αは乱視軸角度とする。係数0.001は単位調整のためである。式(i)のx,y,zの単位がmm、SとC度数の単位が1/mである。
また、Y軸方向の勾配情報k,Z軸方向の勾配情報kは下記の式(s)で表される。
つまり、眼鏡レンズを光が通過した後の光の軌跡を上記の式(p)に基づいて求め、当該軌跡を加味することにより、光線追跡法を不要としながらも前記シミュレーション像を生成している。
Therefore, the present inventors express the wavefront converted by the lens and emitted from the back surface of the spectacle lens when the plane light wavefront is incident on the lens by the following approximate expression (p), which is the normal of the wavefront. A method of using the gradient information of the emitted light as a spherical component parameter has been found. Since this method omits the ray tracing process, the result can be obtained at high speed.
The following approximate expression (p) is obtained when the optical axis direction of the spectacle lens is the X axis, the vertical direction is the X axis, the vertical direction is the Y axis, the vertical direction is the X axis, and the horizontal direction is the Z axis. It is an approximate expression of the wavefront immediately after the plane incident wavefront parallel to the YZ plane passes through the spectacle lens.
Here, P y and P z represent the Y-axis component and Z-axis component of the gradient information based on the prism frequency, D yy is the frequency in the Y-axis direction, D zz is the frequency in the Z-axis direction, and D yz is the oblique axis component of the frequency. Represents.
P y and P z are represented by the following formula (q).
Here, P is the prism power and β is the angle in the prism base direction. Coefficient 0.01 is for unit adjustment.
D yy , D yz , and D zz are expressed by the following formula (r).
Here, S is the spherical power, C is the astigmatic power, and α is the astigmatic axis angle. The coefficient 0.001 is for unit adjustment. The unit of x, y, z in the formula (i) is mm, and the unit of S and C frequency is 1 / m.
Further, the slope information k y in the Y-axis direction, gradient information k z in the Z axis direction is expressed by the following equation (s).
In other words, the trajectory of the light after passing through the spectacle lens is obtained based on the above formula (p), and the simulation image is generated while the ray tracing method is unnecessary by taking the trajectory into consideration. .

こうすることにより、球面成分パラメータ算出(即ち出射光線の起点座標及び勾配情報の算出)が可能となる。つまり、補正成分パラメータの際の光線追跡計算のみを行えば良く、わざわざ球面成分パラメータについて光線追跡を行う必要がなくなる。本実施形態に加え、実施の形態2を更に組み合わせることにより、シミュレーションに必要なデータ量を極めて減少させることができる。なお、この方法で得られる球面成分パラメータの精度に関して言えば、実際にスキュー光線追跡を行う方が高くなる。一方、計算を簡略化できるため、データの少量化を図ることができ、計算速度を向上させることができる。この効果は、高速化速い計算が要求される場合、特に重宝される。   By doing so, it is possible to calculate the spherical component parameter (that is, the calculation of the origin coordinates and gradient information of the emitted light beam). That is, it is only necessary to perform the ray tracing calculation for the correction component parameter, and it is not necessary to carry out ray tracing for the spherical component parameter. In addition to the present embodiment, the data amount necessary for the simulation can be greatly reduced by further combining the second embodiment. In terms of the accuracy of the spherical component parameters obtained by this method, it is higher to actually perform skew ray tracing. On the other hand, since the calculation can be simplified, the amount of data can be reduced, and the calculation speed can be improved. This effect is particularly useful when high-speed and fast calculation is required.

[実施の形態4]
実施の形態1においては、眼鏡レンズ全体として、非球面成分パラメータ(即ち、球面成分パラメータ及び補正成分パラメータ)を求めた例について述べた。それ以外にも、例えば表裏面の両方とも非球面で構成される眼鏡レンズの場合、非球面成分パラメータ(補正成分パラメータ)を片面ごとに求め、それらを足し合わせることにより眼鏡レンズ全体の非球面成分パラメータ(補正成分パラメータ)を算出する方法も考えられる。
[Embodiment 4]
In the first embodiment, the example in which the aspherical component parameters (that is, the spherical component parameter and the correction component parameter) are obtained for the entire spectacle lens has been described. In addition to this, for example, in the case of a spectacle lens composed of aspheric surfaces on both the front and back surfaces, an aspheric component parameter (correction component parameter) is obtained for each side and added together to obtain the aspheric component of the entire spectacle lens. A method of calculating a parameter (correction component parameter) is also conceivable.

具体的な例を挙げると、まず、シミュレーション対象となる眼鏡レンズが所定の厚みやプリズム角度を有していると仮定する。そして、これらの厚みやプリズム角度を有しつつも、表面のみが非球面形状であり、裏面は所定曲率の球面やトーリック面を有する眼鏡レンズ(つまり表面のみが非球面形状を有するレンズ)を用意する。そして、上記の実施の形態で述べた方法によって、表面だけ非球面形状の眼鏡レンズに対し、第1の補正成分パラメータを求めて記録する。
そして、今度は逆に、裏面のみが非球面形状であり、表面は所定曲率の球面やトーリック面を有する眼鏡レンズ(つまり裏面のみが非球面形状を有するレンズ)を用意する。そして、上記の実施の形態で述べた方法によって、表面だけ非球面形状の眼鏡レンズに対し、第2の補正成分パラメータを求めて記録する。
As a specific example, first, it is assumed that a spectacle lens to be simulated has a predetermined thickness and prism angle. A spectacle lens having a spherical surface or a toric surface with a predetermined curvature on the back surface (that is, a lens having only an aspheric surface shape) is prepared while having these thicknesses and prism angles. To do. Then, by the method described in the above embodiment, the first correction component parameter is obtained and recorded for the spectacle lens having an aspheric surface only.
Then, conversely, a spectacle lens having a spherical surface or a toric surface with a predetermined curvature only on the back surface (that is, a lens having only an aspheric shape on the back surface) is prepared. Then, by the method described in the above embodiment, the second correction component parameter is obtained and recorded for the spectacle lens having an aspheric surface only.

このように求めた第1の補正成分パラメータ(表面だけ非球面形状)と第2の補正成分パラメータ(裏面だけ非球面形状)とを足し合わせる。そしてこの足し合わせたものを、本来取得すべきシミュレーション対象の両面非球面眼鏡レンズにおける、両面非球面の補正成分パラメータとする。   The first correction component parameter (aspherical surface only) obtained in this way and the second correction component parameter (aspherical surface only on the back surface) are added together. The sum is used as a correction component parameter for a double-sided aspheric surface in a simulation-target double-sided aspherical spectacle lens that should be acquired.

上記の手法によれば、例えば、表面の非球面形状が、様々な度数のレンズに共通に使用される場合、表面の非球面形状についての第1の補正成分パラメータが既知でありデータがデータサーバ4等に保存されているならば、仮に裏面が球面形状の場合だと、補正成分パラメータの算出、更には非球面成分パラメータの算出(S109〜S110)を省略できる。また、裏面の非球面形状についての第2の補正成分パラメータが既知でありデータがデータサーバ4等に保管されており、更に、表面の非球面形状と裏面の非球面形状とが両方既知であり、両方の補正成分パラメータ(第1及び第2の非球面成分パラメータ)がデータサーバ4等に保管されているならば、両面非球面という極めて複雑な形状を有している眼鏡レンズであっても、補正成分パラメータの算出、更には非球面成分パラメータの算出(S109〜S110)を省略でき、しかも眼の像の拡縮のシミュレーションを精緻に行うことが可能となるという顕著な効果を奏する。   According to the above method, for example, when the aspheric shape of the surface is commonly used for lenses of various powers, the first correction component parameter for the aspheric shape of the surface is known and the data is stored in the data server. If it is stored at 4 etc., the calculation of the correction component parameter and the calculation of the aspheric component parameter (S109 to S110) can be omitted if the back surface is spherical. In addition, the second correction component parameter for the aspherical shape of the back surface is known and data is stored in the data server 4 or the like, and both the aspherical shape of the front surface and the aspherical shape of the back surface are known. If both correction component parameters (first and second aspheric component parameters) are stored in the data server 4 or the like, even a spectacle lens having a very complicated shape such as a double-sided aspheric surface can be used. Further, the calculation of the correction component parameter and the calculation of the aspherical component parameter (S109 to S110) can be omitted, and there is a remarkable effect that the simulation of the enlargement / reduction of the eye image can be performed precisely.

なお、上記の手法以外にも、両面非球面の眼鏡レンズを初めから用意し、例えば裏面については非球面形状に含有されている球面要素(所定曲率の球面やトーリック面)を選択して採用し、第1の補正成分パラメータ(表面だけ非球面形状)を取得しても構わない。第2の補正成分パラメータについても同様である。また、記録する手段については、データサーバ4以外にも、データ記憶手段58,77等、適宜設定すれば良い。   In addition to the above method, a double-sided aspheric spectacle lens is prepared from the beginning, and for example, a spherical element (spherical surface or toric surface with a predetermined curvature) contained in the aspherical shape is selected and adopted for the back surface. The first correction component parameter (only the aspheric surface shape) may be acquired. The same applies to the second correction component parameter. In addition to the data server 4, the recording means may be set as appropriate, such as the data storage means 58 and 77.

以下、本発明の別の態様について付記する。
[付記1]
眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と眼鏡レンズの眼球側の面との間の配置関係を基に、装用者が眼鏡レンズを装用した際、眼鏡レンズ越しに観察される眼の像の拡縮をシミュレートすることを特徴とする眼鏡装用シミュレーション方法。
[付記2]
眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と眼鏡レンズの眼球側の面との間の配置関係を基に、装用者が眼鏡レンズを装用した際、眼鏡レンズ越しに観察される眼の像の拡縮をシミュレートするシミュレーション手段と、
を有することを特徴とする眼鏡装用シミュレーション装置。
[付記3]
前記眼鏡レンズの面形状データに基づくことなく、前記シミュレーション像生成手段にてシミュレーション像を生成することを特徴とする眼鏡装用シミュレーションシステム。
[付記4]
光学面のうち少なくとも一面は非球面形状である眼鏡レンズを装用者が装用した際に観察し得る眼の像の拡縮の基となるパラメータのうち、球面成分を基とする球面成分パラメータに対して非球面成分により補正が加えられる要因となった補正成分パラメータを求める補正成分パラメータ算出手段と、
前記球面成分パラメータ、前記補正成分パラメータ及び前記実際の配置関係に基づいて非球面成分パラメータを算出する非球面成分パラメータ算出手段と、
を更に有し、
前記シミュレーション像生成手段において、前記非球面成分パラメータに基づき、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成することを特徴とする眼鏡装用シミュレーションシステム。
Hereinafter, another aspect of the present invention will be additionally described.
[Appendix 1]
When the wearer wears the spectacle lens based on the arrangement relationship between at least a part of the shape of the eye shape of the wearer and the eyeball side surface of the spectacle lens when the spectacle lens is worn A simulation method for wearing spectacles, which simulates enlargement / reduction of an image of an eye observed through a spectacle lens.
[Appendix 2]
When the wearer wears the spectacle lens based on the arrangement relationship between at least a part of the shape of the eye shape of the wearer and the eyeball side surface of the spectacle lens when the spectacle lens is worn A simulation means for simulating the enlargement / reduction of the image of the eye observed through the spectacle lens;
A spectacle wearing simulation apparatus comprising:
[Appendix 3]
A simulation system for wearing spectacles, characterized in that a simulation image is generated by the simulation image generation means without being based on surface shape data of the spectacle lens.
[Appendix 4]
Of the parameters that serve as the basis for scaling the eye image that can be observed when the wearer wears a spectacle lens in which at least one of the optical surfaces is aspherical, Correction component parameter calculation means for obtaining a correction component parameter that has caused the correction by the aspheric component;
Aspheric component parameter calculating means for calculating an aspheric component parameter based on the spherical component parameter, the correction component parameter and the actual arrangement relationship;
Further comprising
A simulation system for spectacle wearing, wherein the simulation image generating means generates a simulation image reflecting the enlargement / reduction of an eye image that occurs when a wearer wears a spectacle lens based on the aspheric component parameter.

1…眼鏡店
2…シミュレーションセンタ
3…通信回線
4…データサーバ
11…発注側装置
11a…コンピュータ部
11b…操作部
11c…(シミュレーション像)表示部
12…レンズの眼前配置情報測定装置(配置測定装置)
21…受注側装置(シミュレーションセンタ側のコンピュータ部)
51…データ入力受付手段
52…情報取得手段
53…制御手段
55…データ修正手段
56…発注処理手段
57…シミュレーション像受信手段
58…データ記憶手段(発注側装置)
61…レンズ指定情報
62…レイアウト情報
63…眼鏡枠情報
64…眼鏡レンズ情報
65…発注済データ
66…受注済データ
71…受注処理手段
72…球面成分パラメータ算出手段
73…補正成分パラメータ算出手段
74…非球面成分パラメータ算出手段
75…シミュレーション像生成手段
76…シミュレーション像送信手段
77…データ記憶手段(受注側装置)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Glasses store 2 ... Simulation center 3 ... Communication line 4 ... Data server 11 ... Order side apparatus 11a ... Computer part 11b ... Operation part 11c ... (Simulation image) Display part 12 ... Lens front-of-eye arrangement | positioning information measuring apparatus (arrangement measuring apparatus) )
21 ... Order receiving device (computer part on the simulation center side)
51 ... Data input accepting means 52 ... Information obtaining means 53 ... Control means 55 ... Data correcting means 56 ... Order processing means 57 ... Simulation image receiving means 58 ... Data storage means (ordering side apparatus)
61 ... Lens designation information 62 ... Layout information 63 ... Eyeglass frame information 64 ... Eyeglass lens information 65 ... Ordered data 66 ... Order received data 71 ... Order processing means 72 ... Spherical component parameter calculation means 73 ... Correction component parameter calculation means 74 ... Aspheric component parameter calculation means 75 ... simulation image generation means 76 ... simulation image transmission means 77 ... data storage means (order receiving side device)

Claims (6)

眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる眼鏡装用シミュレーションシステムにおいて、
眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と当該眼鏡レンズの眼球側の面との間の実際の配置関係に基づいて、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成するシミュレーション像生成手段と、
前記シミュレーション像を表示するシミュレーション像表示手段と、
を有し、シミュレーション像の生成の際に、
眼鏡レンズの光学面におけるサンプル点を設定し、当該サンプル点に対して光線追跡法を利用して当該サンプル点における非球面要素に起因する起点情報補正値及び勾配情報補正値を算出し、
前記サンプル点における前記起点情報補正値及び前記勾配情報補正値を用いて、スプライン補間係数を算出し、
前記スプライン補間係数を用いて、眼鏡レンズの任意点における起点情報補正値及び勾配情報補正値を算出し、
当該サンプル点における球面要素に起因する起点情報及び勾配情報、並びに、非球面要素に起因する前記起点情報補正値及び前記勾配情報補正値、から算出された、補正後の起点情報及び補正後の勾配情報に基づき、シミュレーション像を生成することを特徴とする眼鏡装用シミュレーションシステム。
なお、起点情報とは、眼鏡レンズにおける光の入射及び/又は出射点に関する情報を示す。また、勾配情報とは、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向から見たときの、当該光が眼鏡レンズから出射する際の光線の傾きを示す。また、球面要素とは、球面またはトーリック面形状の表面でできた所定球面度数と乱視度数のレンズによる要素を示し、非球面要素とは、前記球面要素以外の要素を示す。
In a spectacle wearing simulation system that allows a wearer to experience an eye image that can be observed when a spectacle lens is worn,
When the spectacle lens is worn, the wearer selects the spectacle lens based on the actual positional relationship between at least a part of the shape of the eye shape of the wearer and the eyeball side surface of the spectacle lens. A simulation image generating means for generating a simulation image reflecting the enlargement / reduction of an eye image generated when worn;
Simulation image display means for displaying the simulation image;
Have a, at the time of generation of the simulation image,
Set a sample point on the optical surface of the spectacle lens, calculate a starting point information correction value and a gradient information correction value due to the aspheric element at the sample point using a ray tracing method for the sample point,
Using the starting point information correction value and the gradient information correction value at the sample point, a spline interpolation coefficient is calculated,
Using the spline interpolation coefficient, the starting point information correction value and the gradient information correction value at an arbitrary point of the spectacle lens are calculated,
The corrected starting point information and the corrected gradient calculated from the starting point information and gradient information due to the spherical element at the sample point, and the starting point information correction value and the gradient information correction value due to the aspherical element. A spectacle wearing simulation system characterized by generating a simulation image based on information .
Note that the starting point information indicates information related to the incident and / or exit points of light in the spectacle lens. The gradient information indicates the inclination of the light beam when the light exits the spectacle lens when viewed from the optical axis direction of the light incident on the spectacle lens. The spherical element refers to an element formed by a lens having a predetermined spherical power and astigmatic power made of a spherical or toric surface, and the aspherical element refers to an element other than the spherical element.
光学面のうち少なくとも一面は非球面形状である眼鏡レンズを装用者が装用した際に観察し得る眼の像の拡縮の基となる非球面成分パラメータを算出する非球面成分パラメータ算出手段と、An aspherical component parameter calculating means for calculating an aspherical component parameter that is a basis for scaling of an eye image that can be observed when a wearer wears a spectacle lens in which at least one of the optical surfaces is aspherical;
光学面のうち少なくとも一面は非球面形状である眼鏡レンズを装用者が装用した際に観察し得る眼の像の拡縮の基となるパラメータのうち、球面成分を基とする球面成分パラメータに対して非球面成分により補正が加えられる要因となった補正成分パラメータを求める補正成分パラメータ算出手段と、Of the parameters that serve as the basis for scaling the eye image that can be observed when the wearer wears a spectacle lens in which at least one of the optical surfaces is aspherical, Correction component parameter calculation means for obtaining a correction component parameter that has caused the correction by the aspheric component;
を有し、Have
前記非球面成分パラメータ算出手段においては、前記球面成分パラメータ及び前記補正成分パラメータに基づいて非球面成分パラメータを算出し、In the aspheric component parameter calculation means, an aspheric component parameter is calculated based on the spherical component parameter and the correction component parameter,
前記球面成分パラメータは、眼鏡レンズにおける少なくとも球面要素に起因する前記起点情報及び前記勾配情報を含み、且つ、前記補正成分パラメータは、眼鏡レンズにおける非球面要素に起因する前記起点情報補正値及び前記勾配情報補正値を含み、The spherical component parameter includes the starting point information and the gradient information due to at least the spherical element in the spectacle lens, and the correction component parameter includes the starting point information correction value and the gradient due to the aspheric element in the spectacle lens. Including information correction values,
前記非球面成分パラメータ算出手段において、前記起点情報及び前記勾配情報、並びに、前記起点情報補正値及び前記勾配情報補正値に基づき、補正後の起点情報及び補正後の勾配情報を前記非球面成分パラメータとして算出することを特徴とする請求項1に記載の眼鏡装用シミュレーションシステム。In the aspheric component parameter calculation means, based on the starting point information and the gradient information, and the starting point information correction value and the gradient information correction value, the corrected starting point information and the corrected gradient information are converted into the aspheric component parameter. The calculation system for spectacles according to claim 1, wherein:
前記実際の配置関係に加え、更に球面度数、乱視度数及びプリズム度数に基づいて、前記シミュレーション像生成手段において、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮に加え、眼鏡フレーム内における眼の像の移動を反映させたシミュレーション像を生成することを特徴とする請求項1又は2に記載の眼鏡装用シミュレーションシステム。 In addition to the actual positional relationship, in addition to the enlargement / reduction of the eye image that occurs when the wearer wears the spectacle lens, the simulation image generating means, based on the spherical power, the astigmatic power, and the prism power, A simulation system for wearing spectacles according to claim 1 or 2 , wherein a simulation image reflecting the movement of an eye image is generated. 眼鏡レンズを光が通過した後の光の軌跡を以下の式(1)に基づいて求め、当該軌跡を加味することにより、光線追跡法を不要としながらも前記シミュレーション像を生成することを特徴とする請求項に記載の眼鏡装用シミュレーションシステム。
なお、式(1)は、眼鏡レンズの光軸方向をX軸、X軸に垂直であって天地方向をY軸、X軸に垂直であって水平方向をZ軸とした場合、YZ平面に平行の平面入射波面が眼鏡レンズを通過した直後の波面の近似式である。
ここでPとPはプリズム度数による勾配情報のY軸成分とZ軸成分を表し、DyyはY軸方向の度数、DzzはZ軸方向の度数、Dyzは度数の斜軸成分を表す。
なお、P,Pは下記の式(2)で表される。
ここで、Pはプリズム度数、βはベース角度とする。
また、Dyy,Dyz,Dzzは下記の式(3)で表される。
ここで、Sは球面度数、Cは乱視度数、αは乱視軸角度とする。
A trajectory of the light after passing through the spectacle lens is obtained based on the following formula (1), and the simulation image is generated by adding the trajectory while eliminating the need for the ray tracing method. The spectacle wearing simulation system according to claim 3 .
The expression (1) is obtained when the optical axis direction of the spectacle lens is the X axis, the vertical direction is the Y axis, the vertical direction is the Y axis, the vertical direction is the X axis, and the horizontal direction is the Z axis. It is an approximate expression of a wavefront immediately after a parallel plane incident wavefront passes through a spectacle lens.
Here, P y and P z represent the Y-axis component and Z-axis component of the gradient information based on the prism frequency, D yy is the frequency in the Y-axis direction, D zz is the frequency in the Z-axis direction, and D yz is the oblique axis component of the frequency. Represents.
P y and P z are expressed by the following formula (2).
Here, P is the prism power and β is the base angle.
D yy , D yz , and D zz are represented by the following formula (3).
Here, S is the spherical power, C is the astigmatic power, and α is the astigmatic axis angle.
眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる眼鏡装用シミュレーション情報の提供方法において、
眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と前記眼鏡レンズの眼球側の面との間の実際の配置関係を、店舗に設置されたユーザ装置にて入力させ、
入力された実際の配置関係に基づいて、前記ユーザ装置又はこれと接続するサーバ装置にて、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成し、
生成したシミュレーション像を前記ユーザ装置におけるシミュレーション像表示手段に表示して、眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる際に、
眼鏡レンズの光学面におけるサンプル点を設定し、当該サンプル点に対して光線追跡法を利用して当該サンプル点における非球面要素に起因する起点情報補正値及び勾配情報補正値を算出し、
前記サンプル点における前記起点情報補正値及び前記勾配情報補正値を用いて、スプライン補間係数を算出し、
前記スプライン補間係数を用いて、眼鏡レンズの任意点における起点情報補正値及び勾配情報補正値を算出し、
当該サンプル点における球面要素に起因する起点情報及び勾配情報、並びに、非球面要素に起因する前記起点情報補正値及び前記勾配情報補正値、から算出された、補正後の起点情報及び補正後の勾配情報に基づき、シミュレーション像を生成することを特徴とする眼鏡装用シミュレーション情報の提供方法。
なお、起点情報とは、眼鏡レンズにおける光の入射及び/又は出射点に関する情報を示す。また、勾配情報とは、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向から見たときの、当該光が眼鏡レンズから出射する際の光線の傾きを示す。また、球面要素とは、球面またはトーリック面形状の表面でできた所定球面度数と乱視度数のレンズによる要素を示し、非球面要素とは、前記球面要素以外の要素を示す。
In a method for providing spectacle wearing simulation information that allows a wearer to experience an eye image that can be observed when a spectacle lens is worn,
When the spectacle lens is worn, the actual arrangement relationship between at least a part of the shape of the eye shape of the wearer and the eyeball side surface of the spectacle lens is set to the user device installed in the store. Enter
Based on the input actual arrangement relationship, in the user device or a server device connected to the user device, generate a simulation image reflecting the expansion and contraction of the eye image that occurs when the wearer wears a spectacle lens,
When the generated simulation image is displayed on the simulation image display means in the user device and the wearer simulates an eye image that can be observed when the spectacle lens is worn ,
Set a sample point on the optical surface of the spectacle lens, calculate a starting point information correction value and a gradient information correction value due to the aspheric element at the sample point using a ray tracing method for the sample point,
Using the starting point information correction value and the gradient information correction value at the sample point, a spline interpolation coefficient is calculated,
Using the spline interpolation coefficient, the starting point information correction value and the gradient information correction value at an arbitrary point of the spectacle lens are calculated,
The corrected starting point information and the corrected gradient calculated from the starting point information and gradient information due to the spherical element at the sample point, and the starting point information correction value and the gradient information correction value due to the aspherical element. A method for providing spectacle wearing simulation information, comprising generating a simulation image based on information .
Note that the starting point information indicates information related to the incident and / or exit points of light in the spectacle lens. The gradient information indicates the inclination of the light beam when the light exits the spectacle lens when viewed from the optical axis direction of the light incident on the spectacle lens. The spherical element refers to an element formed by a lens having a predetermined spherical power and astigmatic power made of a spherical or toric surface, and the aspherical element refers to an element other than the spherical element.
眼鏡レンズを装用した際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる眼鏡装用シミュレーションプログラムにおいて、
コンピュータを、
眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と前記眼鏡レンズの眼球側の面との間の実際の配置関係に基づいて、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成するシミュレーション像生成手段、及び、
前記シミュレーション像を表示するシミュレーション像表示手段、
として機能させ、シミュレーション像の生成の際に、
眼鏡レンズの光学面におけるサンプル点を設定し、当該サンプル点に対して光線追跡法を利用して当該サンプル点における非球面要素に起因する起点情報補正値及び勾配情報補正値を算出し、
前記サンプル点における前記起点情報補正値及び前記勾配情報補正値を用いて、スプライン補間係数を算出し、
前記スプライン補間係数を用いて、眼鏡レンズの任意点における起点情報補正値及び勾配情報補正値を算出し、
当該サンプル点における球面要素に起因する起点情報及び勾配情報、並びに、非球面要素に起因する前記起点情報補正値及び前記勾配情報補正値、から算出された、補正後の起点情報及び補正後の勾配情報に基づき、シミュレーション像を生成することを特徴とする眼鏡装用シミュレーションプログラム。
なお、起点情報とは、眼鏡レンズにおける光の入射及び/又は出射点に関する情報を示す。また、勾配情報とは、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向から見たときの、当該光が眼鏡レンズから出射する際の光線の傾きを示す。また、球面要素とは、球面またはトーリック面形状の表面でできた所定球面度数と乱視度数のレンズによる要素を示し、非球面要素とは、前記球面要素以外の要素を示す。
In the eyeglass wear simulation program that allows the wearer to experience an eye image that can be observed when wearing a spectacle lens,
Computer
When the spectacle lens is worn, the wearer selects the spectacle lens based on the actual positional relationship between at least a part of the shape of the eye shape of the wearer and the eyeball side surface of the spectacle lens. A simulation image generating means for generating a simulation image reflecting the enlargement / reduction of an eye image generated when worn; and
Simulation image display means for displaying the simulation image;
When generating simulation images,
Set a sample point on the optical surface of the spectacle lens, calculate a starting point information correction value and a gradient information correction value due to the aspheric element at the sample point using a ray tracing method for the sample point,
Using the starting point information correction value and the gradient information correction value at the sample point, a spline interpolation coefficient is calculated,
Using the spline interpolation coefficient, the starting point information correction value and the gradient information correction value at an arbitrary point of the spectacle lens are calculated,
The corrected starting point information and the corrected gradient calculated from the starting point information and gradient information due to the spherical element at the sample point, and the starting point information correction value and the gradient information correction value due to the aspherical element. based on the information, the spectacle wearing simulation program characterized that you generate simulation images.
Note that the starting point information indicates information related to the incident and / or exit points of light in the spectacle lens. The gradient information indicates the inclination of the light beam when the light exits the spectacle lens when viewed from the optical axis direction of the light incident on the spectacle lens. The spherical element refers to an element formed by a lens having a predetermined spherical power and astigmatic power made of a spherical or toric surface, and the aspherical element refers to an element other than the spherical element.
JP2012032157A 2012-02-16 2012-02-16 Spectacle wearing simulation system, spectacle wearing simulation information providing method, and spectacle wearing simulation program Active JP5996206B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012032157A JP5996206B2 (en) 2012-02-16 2012-02-16 Spectacle wearing simulation system, spectacle wearing simulation information providing method, and spectacle wearing simulation program
EP13155407.3A EP2629140B1 (en) 2012-02-16 2013-02-15 Simulation system for wearing spectacles, simulation device for wearing spectacles and simulation program for wearing spectacles
US13/770,218 US9772513B2 (en) 2012-02-16 2013-02-19 Simulation system for wearing spectacles, a simulation device for wearing spectacles and a simulation program for wearing spectacles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012032157A JP5996206B2 (en) 2012-02-16 2012-02-16 Spectacle wearing simulation system, spectacle wearing simulation information providing method, and spectacle wearing simulation program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013167830A JP2013167830A (en) 2013-08-29
JP5996206B2 true JP5996206B2 (en) 2016-09-21

Family

ID=49178244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012032157A Active JP5996206B2 (en) 2012-02-16 2012-02-16 Spectacle wearing simulation system, spectacle wearing simulation information providing method, and spectacle wearing simulation program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5996206B2 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06139318A (en) * 1992-10-26 1994-05-20 Seiko Epson Corp Glasses wear simulation device
WO1999040526A1 (en) * 1998-02-03 1999-08-12 Tsuyoshi Saigo Simulation system for wearing glasses
JP4785815B2 (en) * 1999-02-12 2011-10-05 Hoya株式会社 Manufacturing method of progressive power lens
DE10106562B4 (en) * 2001-02-13 2008-07-03 Rodenstock Gmbh Method for demonstrating the influence of a particular spectacle frame and the optical glasses used in this spectacle frame

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013167830A (en) 2013-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5893553B2 (en) How to determine a spectacle lens
US9772513B2 (en) Simulation system for wearing spectacles, a simulation device for wearing spectacles and a simulation program for wearing spectacles
WO2013027755A1 (en) Eyeglasses-wearing simulation method, program, device, eyeglass lens-ordering system and eyeglass lens manufacturing method
JP5976275B2 (en) Customized Z lens design program
JP6332392B2 (en) Spectacle lens design method, spectacle lens manufacturing method, spectacle lens selection device, and spectacle lens selection method
KR102280371B1 (en) Spectacle lens design method, spectacle lens manufacturing method, spectacle lens ordering device, spectacle lens ordering device, spectacle lens ordering system, progressive refractive power lens, monofocal lens
CA3031672C (en) Method for determining an improved design for a progressive lens taking into account higher order aberrations of the eye
CN106461975B (en) With the progressive multifocal lenses in amplification apart from vision area
JP7434353B2 (en) Apparatus and method for evaluating performance of visual equipment for visual tasks
CN103513444B (en) Manufacture provides the method and the glasses including this ophthalmic len of the ophthalmic len of astigmatism correction
JP2022039960A (en) Spectacle lens, and design method and design system for the same
US11758115B2 (en) Method for the user-specific calibration of a display apparatus, wearable on the head of a user, for an augmented presentation
JP5996206B2 (en) Spectacle wearing simulation system, spectacle wearing simulation information providing method, and spectacle wearing simulation program
JP5996205B2 (en) Spectacle wearing simulation system, spectacle wearing simulation information providing method, and spectacle wearing simulation program
CN107430288B (en) Method for determining a pair of ophthalmic lenses
US20210117588A1 (en) Computer-implemented method, data processing system for producing a target design and computer program, storage medium having instructions for producing a target design, method for providing a spectacle lens, storage medium having a numerical representation of a spectacle lens and method for manufacturing a spectacle lens
JP6273444B2 (en) Visual distance calculation method for eyeglass lens, visual distance display device, and evaluation method for eyeglass lens
WO2021156467A1 (en) Method for determining at least one parameter of an eye of a person
KR102580695B1 (en) Method for determining refractive power values characterizing ophthalmic lenses and corresponding electronic devices
US11327339B2 (en) Method of ordering an ophthalmic lens and corresponding system
JP2024004042A (en) Simulation device, data transmission device, model generation device, preliminary data generation device, image generation device, simulation method, and simulation program
Trumm et al. Simulating the actual imaging in the individual eye: a novel approach to calculating spectacle lenses
JP2023138360A (en) Visual acuity simulation method when wearing spectacles
JP2021162678A (en) Evaluation apparatus of spectacle lens

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150204

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160201

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160802

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160824

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5996206

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250