JP6396880B2 - 累進屈折力レンズ群の設計方法 - Google Patents

Description

この発明は、レンズの屈折率等が変化しても収差デザインの変化が少ない、累進屈折力レンズ群の設計方法に関する。

従来、老視などの調整力の不足を補うための眼鏡用レンズとして累進屈折力レンズが用いられている。累進屈折力レンズは、遠方視のための遠用部と、近方視のための近用部と、これら遠用部及び近用部の間に設けられた中間視のための累進部とを有し、遠距離から近距離まで連続的に明視することができる利点がある。
しかしながら限られたレンズの面積のなかで遠用部、近用部及び累進部を配置するため、像を明瞭に視認できる明視領域が遠・中・近のそれぞれにおいて広さが十分でなく、またレンズの側方部分には像の歪みや揺れが生じる領域が存在する。

遠用部及び近用部の広さ、レンズの側方部分での像の歪みや揺れの程度は非点収差の分布によるが、非点収差の分布は屈折率・加入度数・累進帯長などのレンズの処方情報が変化した場合には違ったものとなってしまうことが多い。
このため処方度数の変化によりレンズ素材の屈折率が変更になった場合、加齢により加入度数が増加した場合、フレーム形状の変更により累進帯長が変更になった場合など、以前使用していたレンズと新たなレンズとの間で収差デザインの違いが生じ、眼鏡掛け替え時に違和感や不快感が生じ易い。

尚、下記特許文献１には、近用屈折力測定点におけるプリズム屈折力が変化して、物を見るときの姿勢に変化が生じてしまうのを防止するため、レンズ交換の前後において、遠用度数や加入度数の変更があれば累進帯長を変化させてプリズム屈折力の変動を抑制し、装用者の眼鏡掛け替え時の違和感を抑えるようにした点が開示されている。
しかしながらこの特許文献１に記載のものは、プリズム屈折力の変化を抑えることを目的としたもので、収差デザインの変化を抑制するための具体的な手段については開示されていない。

特開２００６−２８５２００号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、レンズの屈折率、加入度数、累進帯長が変化しても収差デザインの変化が少なく、レンズ交換時の違和感や不快感が生じ難い、累進屈折力レンズ群の設計方法を提供することを目的としてなされたものである。

而して請求項１は累進屈折力レンズ群の設計方法に関するもので、遠方視に対応する遠用部と、近方視に対応する近用部と、これら遠用部及び近用部の間に位置し屈折力が累進的に変化する累進部とを有し、レンズの屈折率、加入度数、累進帯長のうち少なくとも何れか１つが異なる複数の累進屈折力レンズから成るレンズ群に属するレンズを設計するに際し、
個別のレンズについては、
（ａ）レンズ面を、該レンズ面に設定された遠用設計基準点からレンズ上方に形成された遠用設定領域と、該遠用設計基準点から累進帯長分だけ下方に位置する近用設計基準点からレンズ下方に形成された近用設定領域と、これら遠用設定領域と近用設定領域との間に位置する中間領域と、に分割し、（ｂ）前記遠用設定領域では処方された遠用度数を全域に亘って設定し、（ｃ）前記近用設定領域では、前記遠用設計基準点及び近用設計基準点を通って上下方向に延びる主子午線から左右方向一定距離以内に位置する中心部に、処方された近用度数を設定し、該中心部の左右方向外側に位置する外側部に、左右方向外側に向かうにつれて前記近用度数から前記遠用度数にまで漸次変化するように度数を設定し、（ｄ）前記中間領域では、前記遠用設定領域との境界で該遠用設定領域と同じ度数を設定し、前記近用設定領域との境界で該近用設定領域と同じ度数を設定し、それら境界の間の領域では一方の境界の設定度数から他方の境界の設定度数へと連続的に変化するように度数を設定し、
累進屈折力を付与するレンズ面に設定した度数分布に基づいて、該レンズ面の各微小エリア毎に設定度数に対応する微小円弧を求め、これら微小円弧を接続することで該レンズ面の点群を求めるようになし、
前記レンズ群に属する複数のレンズを設計するに際して、
前記遠用設定領域を区画する遠用境界線について各レンズ同じ傾きとし、前記近用設定領域を区画する近用境界線について各レンズ同じ傾きとし、更に、前記近用設定領域における前記中心部について各レンズ同じ幅として、前記個別のレンズを設計することを特徴とする。

請求項２は、請求項１において、前記中間領域における、前記遠用設定領域との境界と前記近用設定領域との境界の間の度数をｓｉｎの２乗曲線に基づいて設定したことを特徴とする。

請求項３は、請求項１，２の何れかにおいて、前記遠用設定領域との境界を跨ぐ前記中間領域上方から該遠用設定領域下方に亘る領域と、前記近用設定領域との境界を跨ぐ該中間領域下方から該近用設定領域上方に亘る領域とにスムージング処理を行うようになしたことを特徴とする。ここでスムージング処理とは、境界部分での点群の平滑化を図るため、所定のアルゴリズムを使用して、境界部分の点群の座標値を修正するものである。

累進屈折力レンズにおいて問題となる遠用部及び近用部の広さや、レンズの側方部分での像の歪みや揺れは、レンズの非点収差の分布に依存する。
本発明では予め累進屈折力を付与するレンズ面に、遠用設定領域と近用設定領域と中間領域とを設定し、遠用設定領域の全域に亘って処方された遠用度数を設定し、また近用設定領域の中心部に処方された近用度数を設定する。このように一定度数を設定し、度数が変化しない領域では非点収差を小さく抑えることができる。このため遠用設定領域には遠方の物体を視認できる遠用部が、近用設定領域の中心部には近方の物体を視認できる近用部が形成される。

このため本発明によれば、屈折率や加入度数が異なる累進屈折力レンズであっても、遠用設定領域、及び近用設定領域の中心部の位置にそれぞれ一定の度数を設定することで、遠用部及び近用部をほぼ同じ位置・大きさに形成することができる。
一方、累進帯長が変化した場合、累進帯の長さに応じて遠用部と近用部の位置関係は変化するが、遠用部の広がり形状や近用部の幅はほぼ同じものとすることができる。

累進屈折力レンズでは、レンズの側方部分に像の歪みや揺れが生じる非点収差の大きい領域が生じる。本発明ではこのような非点収差の大きい領域を、中間領域、及び近用設定領域の外側部にて規定する。このため本発明では屈折率等が異なる累進屈折力レンズであっても、中間領域、及び近用設定領域の外側部を同じ位置・大きさに設定することで、非点収差の大きい領域をほぼ同じに規定することができる。

また本発明は、近用設定領域の外側部では左右方向外側に向かうにつれて近用度数から遠用度数にまで漸次変化するように度数を設定し、中間領域では遠用設定領域との境界で遠用設定領域と同じ度数を設定し、近用設定領域との境界で近用設定領域と同じ度数を設定し、それら境界の間の領域では一方の境界の設定度数から他方の境界の設定度数へと連続的に変化するように度数を設定しており、屈折率等が異なる累進屈折力レンズであっても、非点収差の大きいレンズ側方部分における非点収差の等高線の配置を近似したものとすることができる。
特に中間領域での度数はｓｉｎの２乗曲線に基づいて連続的に変化させるのが望ましい（請求項２）。
即ち本発明によれば、屈折率、加入度数、累進帯長の何れかが異なる累進屈折力レンズであっても統一された収差デザインに設計することができるので、レンズ交換時の違和感や不快感を生じ難くすることができる。

本発明では、微小円弧で接続した際に境界の部分で急激な変化等が生じる場合があるため、遠用設定領域との境界を跨ぐ中間領域上方から遠用設定領域下方に亘る領域と、近用設定領域との境界を跨ぐ中間領域下方から近用設定領域上方に亘る領域とにスムージング処理を行うのが望ましい（請求項３）。

本発明は、レンズの屈折率、加入度数、累進帯長のうち少なくとも何れか１つが異なる複数の累進屈折力レンズから成るレンズ群の設計方法に関するものである。
このレンズ群は、加入度の大きさに比例したステップ幅で描かれた非点収差等高線図を重ね合せて、非点収差等高線図の最小の等高線に基づいて規定された低収差領域幅を比較した際、フィッティングポイント、近用測定ポイント、及びこれらフィッティングポイントと近用測定ポイントとの間における各レンズ間での低収差領域幅の差異が６．０ｍｍ以内のレンズで構成することができる。このような累進屈折力レンズ群の中でレンズ交換を行なえば、交換前後で収差デザインの変化が少なく、レンズ交換時の違和感や不快感が生じ難い。
更にフィッティングポイント、近用測定ポイント、及びこれらフィッティングポイントと近用測定ポイントとの間における各レンズ間での低収差領域幅の差異を３．０ｍｍ以内とし、各レンズ間での低収差領域幅の差異を小さくすればより望ましい。
このような累進屈折力レンズ群を構成する各レンズは、本発明の設計方法によって設計することが可能である。

以上のような本発明によれば、レンズの屈折率、加入度数、累進帯長が変化しても収差デザインの変化が少なくレンズ交換時の違和感や不快感が生じ難い、累進屈折力レンズ群の設計方法を提供することができる。

本発明の適用対象の累進屈折力レンズを模式的に示した図である。 本発明の一実施形態の設計方法におけるステップ１及び２についての説明図である。 図２に続くステップ３及び４についての説明図である。 図３に続くステップ５及び６についての説明図である。 図４に続くステップ６についての説明図である。 図５に続くステップ７についての説明図である。 図６に続くステップ８についての説明図である。 同設計方法により設計された屈折率の異なるレンズの非点収差等高線図を示した図である。 図８の非点収差等高線図を合成した図である。 同設計方法により設計された加入度数の異なるレンズの非点収差等高線図を示した図である。 図１０の非点収差等高線図を合成した図である。 同設計方法により設計された累進帯長の異なるレンズの非点収差等高線図を示した図である。 図１２の非点収差等高線図を合成した図である。

次に本発明の実施形態を以下に説明する。
図１は、本実施形態の設計方法が適用された累進屈折力レンズを模式的に示した図である。
１０は累進屈折力レンズ（以下単にレンズとする場合がある）で、レンズ１０の前面は球面で構成され、レンズ１０の後面に累進屈折面が形成されている。
レンズ１０の後面には、上方に位置する遠方視に対応する遠用部１２と、下方に位置する近方視に対応する近用部１４と、遠用部１２と近用部１４の間に位置し屈折力が累進的に変化する累進部１６とが設けられている。

１８は累進部１６の両側に位置する側方部である。累進屈折力レンズ１０では遠用部１２と近用部１４とで度数が異なるため、側方部１８では遠用部１２、近用部１４及び累進部１６に比べて大きな非点収差が発生する。

同図において、Ｅ₀は遠用部１２の下端に位置する遠用設計基準点、またＫ₀は近用部１４の上端に位置する近用設計基準点である。遠用設計基準点Ｅ₀から近用設計基準点Ｋ₀にかけては度数が連続的に変化しており、この間の領域が累進部１６に相当する。
尚、遠用設計基準点Ｅ₀と近用設計基準点Ｋ₀との上下方向の距離Ｌが累進帯長である。

Ｓはレンズ１０の中心部を上下方向（垂直方向）に延びる主子午線で、上下方向に移動する視線はこの主子午線Ｓ上を主に通過する。本例では輻輳を考慮して近用設計基準点Ｋ₀がレンズ１０の中心軸よりも鼻側寄り（図中左側）に設けられており、主子午線Ｓは遠用設計基準点Ｅ₀から近用設計基準点Ｋ₀の間で傾斜している。

次にレンズ１０における累進屈折面の設計方法を図２〜図７を用いて説明する。
ここで図２〜図４、図７はレンズ１０の後面を正面視にて示したものである。これらの図においてレンズ１０の左右方向をＸ軸（但し、図中右方向を正方向）、上下方向をＹ軸（但し、上方向を正方向）とする。
レンズ１０を設計するための情報として、屈折率、加入度数、累進帯長の他、レンズ前面側のベースカーブ、遠用度数、レンズ径が必要となる。
本例においては、処方された遠用度数に応じてレンズ前面のベースカーブを設定し、このベースカーブを有するセミフィニッシュレンズに対して、レンズ後面、即ち累進屈折面の設計を行なうものとする。

（ステップ１）
図２（Ｉ）で示すように先ず主子午線Ｓの形状を決定する。
本例では遠用設計基準点Ｅ₀をレンズ１０の幾何学中心に設定する。次に近用設計基準点Ｋ₀を遠用設計基準点Ｅ₀よりも累進帯長Ｌだけ下方で且つレンズ１０の中心軸よりも内寄せ量Ｈ（この例では２．５ｍｍ）だけ鼻側寄りに設定する。
次に上記遠用設計基準点Ｅ₀及び近用設計基準点Ｋ₀上を通過するように、主子午線Ｓを設定する。主子午線Ｓは遠用設計基準点Ｅ₀より上方、及び近用設計基準点Ｋ₀より下方において上下方向に延び、遠用設計基準点Ｅ₀と近用設計基準点Ｋ₀との間で傾斜する。

（ステップ２）
次に同図（II）で示すように、遠用設計基準点Ｅ₀からそれぞれレンズ縁部に向かって角度αで斜め上方に延びる左右一対の遠用境界線Ｅ₁，Ｅ₂を設定する。この左右一対の遠用境界線Ｅ₁、Ｅ₂により区画された領域を遠用設定領域２０とする。
この遠用設定領域２０の中に図１で示した遠方視のための遠用部１２が形成される。
これら遠用境界線Ｅ₁，Ｅ₂は、角度αを小さくすれば、遠用設定領域２０が拡大して遠方視のための視野が広くなる。しかしながら遠用設定領域２０と後述する近用設定領域２２との間隔が小さくなるため、後述する中間領域２４に発生する収差が増大し、ゆれ・歪みの原因となる。遠用境界線Ｅ₁，Ｅ₂の傾き（角度α）は光線追跡によるシミュレーション等により適宜決定することができる。尚、本例では遠用境界線Ｅ₁，Ｅ₂を直線としているが曲線形状とすることも可能である。

（ステップ３）
次に図３（III）で示すように、近用設計基準点Ｋ₀からレンズ縁部に向かって斜め下方に延びる左右一対の近用境界線Ｋ₁、Ｋ₂を設定する。
詳しくは部分拡大図で示すように近用設計基準点Ｋ₀から水平方向に近用幅Ｑ（この例では３ｍｍ）だけ離間させた後、角度βで斜め下方に延びるように設定する。
この左右一対の近用境界線Ｋ₁、Ｋ₂により区画された領域を近用設定領域２２とする。
そして遠用設定領域２０と近用設定領域２２の間に位置する領域を中間領域２４とする。

（ステップ４）
以降のステップ４〜６では上記ステップ２，３で設定した各領域に度数を設定する。同図（IV）で示すように、左右一対の遠用境界線Ｅ₁，Ｅ₂により区画された遠用設定領域２０にはその全域に亘って処方された遠用度数を設定する。

（ステップ５）
次に図４（Ｖ）で示すように、左右一対の近用境界線Ｋ₁，Ｋ₂により区画された近用設定領域２２内の度数を設定する。
本例では近用設計基準点Ｋ₀から下方に延びる主子午線Ｓから水平方向に近用幅Ｑ（この例では３ｍｍ）以内を近用中心部２６とし、近用中心部２６にはその全域に亘って処方された近用度数を設定する。ここで近用度数とは、遠用度数に対し加入度数を加えたものである。

一方、近用設定領域２２のうち近用中心部２６よりも左右方向外側の近用外側部２８には、近用中心部２６から左右方向外側に向かうにつれて、近用度数から遠用度数へ漸次変化するように度数を設定する。
詳しくは図４（Ｖ）で示すように、遠用度数を０ディオプタ（以降”Ｄ”とする場合がある）、加入度数を２．０Ｄ、近用度数を２．０Ｄとした場合、本例では主子午線Ｓから６ｍｍ離れた位置では近用度数２．０Ｄに対し加入度数の半分を減じた度数１．０Ｄを設定し、更に主子午線Ｓから９ｍｍ以上離れた領域では遠用度数の同じ値０Ｄを設定する。但し、左右方向外側の移動量と設定する度数との関係はこの例に限定されるものではない。

（ステップ６）
遠用設定領域２０と近用設定領域２２との間に位置する中間領域２４では、遠用境界線Ｅ₁，Ｅ₂にて遠用設定領域２０と同じ度数となるよう、また近用境界線Ｋ₁，Ｋ₂にて近用設定領域２２と同じ度数となるよう設定する。これら境界線の間に位置する部分では上下方向にｓｉｎの２乗曲線（ｓｉｎ²θ）に基づいて度数を変化させる。例えば遠用境界線Ｅ₁，Ｅ₂上の度数が０Ｄで、近用境界線Ｋ₁，Ｋ₂上の度数が２．０Ｄで、境界間での度数差が２．０Ｄである場合、図５で示すように遠用境界線Ｅ₁，Ｅ₂上の位置が角度θ＝０°、近用境界線Ｋ₁，Ｋ₂上の位置が角度θ＝９０°に相当すると考えると、ｓｉｎθの２乗の値は０．０〜１．０の間で変化する。これら境界線の間の領域では、遠用境界線Ｅ₁，Ｅ₂からの距離に応じた角度θに対するｓｉｎθの２乗の値に、度数差２．０Ｄを乗じた値だけ遠用境界線Ｅ₁，Ｅ₂上の度数よりも大きな度数を設定する。このようにすることで図５に示すように中間領域２４の設定度数を上下方向に滑らかに変化させることができる。
以上のステップを経ることによりレンズ全体の度数分布を設定することができる。
尚、本例ではｓｉｎ曲線の変化を用いて中間領域２４の度数を設定したが、場合によっては、直線の変化や、ｓｉｎ曲線と直線をある比率で合成した変化を用いることも可能である。また放物線や三次曲線の変化を用いることも可能である。

（ステップ７）
次にレンズ１０の後面全体を細かな微小エリアに分割して、その微小エリア毎に上記設定度数を得るために必要な微小円弧を求める。微小円弧の曲率半径Ｒ（単位：ｍｍ）は下記式（１）に基づいてレンズ素材の屈折率ｎ及び面屈折力（単位：Ｄ）から算出される。尚、面屈折力は上記ステップで設定した設定度数とレンズ前面のベースカーブの値に基づいて算出される。
曲率半径Ｒ＝（ｎ―１）×１０００／面屈折力・・・式（１）

そして得られた微小円弧を上下方向及び左右方向に０．１ｍｍ間隔で接続する。具体的には先ず主子午線Ｓに沿って上下方向に微小円弧を接続する。図６はその状態を模式的に示した図である。
遠用設計基準点Ｅ₀より上方では遠用度数より算出された曲率半径Ｒ₀の円弧が連続的に接続されている。また近用設計基準点Ｋ₀より下方では近用度数より算出された曲率半径Ｒｍの円弧が連続的に接続されている。遠用設計基準点Ｅ₀から近用設計基準点Ｋ₀に至る部分では曲率半径をＲ₁，Ｒ₂，Ｒ₃・・・と変化させながら微小円弧が連続的に接続され縦方向（上下方向）の面形状が生成される。
次に図示は省略するが主子午線Ｓから左右方向に０．１ｍｍ間隔で算出した微小円弧を接続しレンズ１０の後面の横方向（左右方向）の面形状が生成される。
その後２．０ｍｍピッチの格子上の点について座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を算出してレンズ後面の点群を得る。

（ステップ８）
上記ステップにて水平方向へ微小円弧を繋いだ際、境界線の部分では急激な変化等が生じる場合があるため、図７で示すように、遠用設定領域２０と中間領域２４との境界部分、更に中間領域２４と近用設定領域２２との境界部分の点群に対してスムージンング処理を行う。
ここで本例におけるスムージング処理とは、境界部分での点群の平滑化を図るため、所定のアルゴリズムを使用して、境界部分の点群の座標値を修正するものである。
具体的には先ず同図（Ａ）で示すように遠用設計基準点Ｅ₀（幾何学中心）からＹ軸方向に＋１０〜−５ｍｍ、Ｘ軸方向に−１０ｍｍ以下及び＋１０ｍｍ以上の領域、近用設計基準点Ｋ₀からＹ軸方向に＋２〜−１８ｍｍ、Ｘ軸方向に−１４ｍｍ以下及び＋１４ｍｍ以上の領域、について上下方向の三次でラグランジェ補間を行なう。
次に同図（Ｂ）で示すように遠用設計基準点Ｅ₀からＹ軸方向に＋５〜−５ｍｍ、Ｘ軸方向に−５〜−１２ｍｍ及び＋５〜＋１２ｍｍの領域、近用設計基準点Ｋ₀からＹ軸方向に＋２〜−１８ｍｍ、Ｘ軸方向に−９〜−１４ｍｍ及び＋９〜＋１４ｍｍの領域、について左右方向の三次でラグランジェ補間を行なう。但しスムージング処理を行う領域や使用するアルゴリズムは上記のものに限定されるものではなく、適宜変更可能である。

（ステップ９）
ステップ８で得られた２ｍｍピッチの各格子上の点の座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）から４つの格子点で囲まれた領域を双三次式で定義することで、レンズ後面（累進屈折面）全体の面形状を得る。
以上の手順に基づいて得られたレンズ後面の面形状をフリーフォーム加工データとしてレンズ１０の後面を切削加工し、累進屈折力レンズが作製される。

次に本実施形態の設計方法を用いて設計された累進屈折力レンズにおける非点収差の分布を以下に示す。各レンズはレンズ幾何学中心よりも４ｍｍ上方をフィッティングポイントＦ（装用者の眼の瞳孔位置と一致するポイント）とするもので、かかるフィッティングポイントに遠用設計基準点Ｅ₀が位置するようにレンズ外形が加工されている。
但し、フィッティングポイントＦの位置はこれに限定されるものではなく適宜変更可能である。

最初に示す例は、本実施形態の設計方法を用いてレンズの屈折率が異なる３つのレンズ３０，３２，３４を設計し、その非点収差の分布を比較した例である。
具体的なレンズデータは以下の通りである。尚、上記設計方法の中で用いる近用幅Ｑ、各境界線の傾きα、β等は各レンズで同じ値を使用している。
レンズ３０ レンズ３２ レンズ３４
遠用度数（Ｄ） ０．００ ０．００ ０．００
屈折率ｎ １．６０ １．６７ １．７４
加入度数（Ｄ） １．５０ １．５０ １．５０
累進帯長（ｍｍ） １２．０ １２．０ １２．０
内寄せ量Ｈ（ｍｍ） ２．５ ２．５ ２．５
レンズ外径（ｍｍ） Φ５０ Φ５０ Φ５０

図８はレンズ３０，３２，３４についての非点収差等高線図で、収差量０．５Ｄのステップ幅での等高線で表している。同図において白地部分は非点収差等高線図の最小の等高線（収差量０．５Ｄ）に基づいて規定された低収差領域である。同図で示すように屈折率がそれぞれ異なる各レンズ３０，３２，３４であるが、屈折率の値の如何に拘らず各等高線はほぼ同じ位置に描かれている。
尚、図中点線で示されているのは５ｍｍピッチの格子で、以降の図９〜図１３においても同様である。

これらレンズ３０，３２，３４についての非点収差等高線図を重ね合わせると図９で示すように各等高線はほぼ同じ位置で重なっている。
レンズ上方における遠用部の広がりを示すフィッティングポイントＦにおける低収差領域幅Ｗ₁は各レンズ３０，３２，３４何れも８．５ｍｍで同じである。
またフィッティングポイントＦよりも下方に位置する累進部及び近用部における低収差領域幅をみると、その絶対値は場所により異なるが、各レンズ間での幅のばらつき（差異）はほとんど生じていない。
尚同図において、Ｗ₂は近用測定ポイントＭにおける低収差領域幅を示している。ここで近用測定ポイントＭは、各製造業者により指定された近用度数を測定するためのポイントである。本例では近用設計基準点Ｋ₀よりも３ｍｍ下方に近用測定ポイントＭを設定している。
この図９の例では、図中矢印で例示した近用測定ポイントＭにおける低収差領域幅Ｗ₂は各レンズ３０，３２，３４何れも８．３ｍｍである。

このように本例の設計方法によって設計されてレンズ同士であれば、屈折率の異なるレンズであっても遠用部から近用部にかけての低収差領域幅や側方領域における収差の分布に変化はない。即ち処方度数が変化して屈折率の異なる別レンズに掛け換えるような場合であっても、レンズ交換時の違和感や不快感は生じ難い。

次は本実施形態の設計方法を用いて加入度数が異なる３つのレンズ４０，３２，４４を設計し、その非点収差の分布を比較した例である。
具体的なレンズデータは以下の通りである。
レンズ４０ レンズ３２ レンズ４４
遠用度数（Ｄ） ０．００ ０．００ ０．００
屈折率ｎ １．６７ １．６７ １．６７
加入度数（Ｄ） ０．７５ １．５０ ３．００
累進帯長（ｍｍ） １２．０ １２．０ １２．０
内寄せ量Ｈ（ｍｍ） ２．５ ２．５ ２．５
レンズ外径（ｍｍ） Φ５０ Φ５０ Φ５０

図１０はレンズ４０，３２，４４についての非点収差等高線図を示したものである。処方される加入度数が大きくなると非点収差も大きくなるため、同図では、等高線を描くためのステップ幅を、加入度数の大きさに比例して設定し、非点収差の分布を表示している。具体的には加入度数０．７５Ｄのレンズ４０についてはステップ幅を０．２５Ｄとし、加入度数１．５０Ｄのレンズ３２についてはステップ幅を０．５０Ｄとし、加入度数３．００Ｄのレンズ４４についてはステップ幅を１．００Ｄとしている。同図において白地部分は、各非点収差等高線図の最小の等高線に基づいて規定された低収差領域である。

また図１１は、これらレンズ４０，３２，４４についての各非点収差等高線図を重ね合わせたものである。同図で示すように、各レンズの非点収差等高線図において低収差領域を規定する最小の等高線の形状はほぼ同一である。フィッティングポイントＦにおける低収差領域幅Ｗ₁は約８．５ｍｍで各レンズ４０，３２，４４間での差異は約０．５ｍｍに収まっている。また近用測定ポイントＭにおける低収差領域幅Ｗ₂は約８．３ｍｍで各レンズ４０，３２，４４間での差異は約０．５ｍｍに収まっている。図示したＷ₂以外の累進部及び近用部における低収差領域幅の差異も各レンズ４０，３２，４４間で約１ｍｍに収まっている。
またレンズの側方部に表れている等高線の配置は各レンズで同様の傾向が認められる。
このように本実施形態の設計方法によれば、加入度数の異なるレンズであっても遠用部から近用部にかけての低収差領域の形状はほぼ同じであり、側方部における収差の分布の差異も小さいため、加入度数の変更を伴うレンズ交換を行なった場合であっても、レンズの収差デザインの違いによる違和感・不快感を抑制することができる。

次は本実施形態の設計方法に基づいて累進帯長が異なる３つのレンズ５０，５２，５４を設計し、その非点収差の分布を比較した例である。
具体的なレンズデータは以下の通りである。
レンズ５０ レンズ５２ レンズ５４
遠用度数（Ｄ） ０．００ ０．００ ０．００
屈折率ｎ １．６７ １．６７ １．６７
加入度数（Ｄ） ２．００ ２．００ ２．００
累進帯長（ｍｍ） １０．０ １２．０ １４．０
内寄せ量Ｈ（ｍｍ） ２．５ ２．５ ２．５
レンズ外径（ｍｍ） Φ５０ Φ５０ Φ５０

図１２はレンズ５０，５２，５４についての非点収差等高線図を示したものである。同図において白地部分は非点収差等高線図の最小の等高線（収差量０．５Ｄ）に基づいて規定された低収差領域である。
同図で示すように累進帯長の値が大きくなるに従って、近用部の位置が図中下方に移動するとともにレンズ側方に表れている等高線の間隔が上下方向に広がっている。

図１３はこれらレンズ５０，５２，５４についての非点収差等高線図を重ね合わせたものである。同図（Ａ）において、フィッティングポイントＦにおける低収差領域幅Ｗ₁はレンズ５０が５．４ｍｍ，レンズ５２が６．１ｍｍ，レンズ５４が７．２ｍｍでその差異は各レンズの間で約２ｍｍ程に収まっている。
また同図（Ｂ）で示すように各レンズの累進帯長の差分だけ各非点収差等高線図を上下方向に偏心させて重ね合せてみると、近用測定ポイントＭにおける低収差領域幅Ｗ₂はレンズ５０が６．５ｍｍ，レンズ５２が７．１ｍｍ，レンズ５４が７．２ｍｍでその差異は各レンズの間で約０．７ｍｍに収まっている。図示したＷ₂以外の累進部及び近用部における最も差異が大きい箇所でも、低収差領域幅の各レンズの間での差異は約１．５ｍｍに収まっている。またレンズの側方部における収差量に大きな差異はない。
従って、本例のレンズであれば累進帯長の変更を伴う眼鏡の掛け替えを行なった場合であっても、レンズの収差デザインの違いによる違和感・不快感を抑制することができる。

本実施形態の設計方法によって設計された上記レンズについては、加入度数の大きさに比例したステップ幅で描かれた非点収差等高線図を重ね合せ、非点収差等高線図の最小の等高線に基づいて規定された低収差領域幅を比較した際、フィッティングポイントＦ、近用測定ポイントＭ、及びこれらフィッティングポイントＦと近用測定ポイントＭとの間における各レンズ間での低収差領域幅の差異が６．０ｍｍ以内となっており、例えばレンズ３０，３２，３４で構成した累進屈折力レンズ群の中でレンズ交換を行なえば、交換前後で収差デザインの変化が少なく、レンズ交換時の違和感や不快感を抑制することができる。

尚、上記実施例は遠用度数０Ｄのレンズを設計した例であるが、遠用度数がある場合はベースカーブから算出した面屈折力の座標を設計面であるレンズ後面に付加することが可能である。また乱視度数が処方された場合は、ベースカーブから算出したＳ度数とＣ度数の面屈折力（トーリック面）の座標を設計面であるレンズ後面に付加することが可能である等、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において様々変更を加えた形態で実施可能である。

１０ 累進屈折力レンズ
１２ 遠用部
１４ 近用部
１６ 累進部
２０ 遠用設定領域
２２ 近用設定領域
２４ 中間領域
２６ 近用中心部
２８ 近用外側部
Ｅ₀ 遠用設計基準点
Ｆ フィッティングポイント
Ｍ 近用測定ポイント
Ｋ₀ 近用設計基準点
Ｅ₁，Ｅ₂ 遠用境界線
Ｋ₁，Ｋ₂ 近用境界線
Ｓ 主子午線
Ｗ₁ フィッティングポイントにおける低収差領域幅
Ｗ₂ 近用測定ポイントにおける低収差領域幅

Claims (3)

1. 遠方視に対応する遠用部と、近方視に対応する近用部と、これら遠用部及び近用部の間に位置し屈折力が累進的に変化する累進部とを有し、レンズの屈折率、加入度数、累進帯長のうち少なくとも何れか１つが異なる複数の累進屈折力レンズから成るレンズ群に属するレンズを設計するに際し、
   個別のレンズについては、
   （ａ）レンズ面を、該レンズ面に設定された遠用設計基準点からレンズ上方に形成された遠用設定領域と、該遠用設計基準点から累進帯長分だけ下方に位置する近用設計基準点からレンズ下方に形成された近用設定領域と、これら遠用設定領域と近用設定領域との間に位置する中間領域と、に分割し、
   （ｂ）前記遠用設定領域では処方された遠用度数を全域に亘って設定し、
   （ｃ）前記近用設定領域では、前記遠用設計基準点及び近用設計基準点を通って上下方向に延びる主子午線から左右方向一定距離以内に位置する中心部に、処方された近用度数を設定し、該中心部の左右方向外側に位置する外側部に、左右方向外側に向かうにつれて前記近用度数から前記遠用度数にまで漸次変化するように度数を設定し、
   （ｄ）前記中間領域では、前記遠用設定領域との境界で該遠用設定領域と同じ度数を設定し、前記近用設定領域との境界で該近用設定領域と同じ度数を設定し、それら境界の間の領域では一方の境界の設定度数から他方の境界の設定度数へと連続的に変化するように度数を設定し、
   累進屈折力を付与するレンズ面に設定した度数分布に基づいて、該レンズ面の各微小エリア毎に設定度数に対応する微小円弧を求め、これら微小円弧を接続することで該レンズ面の点群を求めるようになし、
   前記レンズ群に属する複数のレンズを設計するに際して、
   前記遠用設定領域を区画する遠用境界線について各レンズ同じ傾きとし、前記近用設定領域を区画する近用境界線について各レンズ同じ傾きとし、更に、前記近用設定領域における前記中心部について各レンズ同じ幅として、前記個別のレンズを設計することを特徴とする累進屈折力レンズ群の設計方法。
2. 請求項１において、前記中間領域における、前記遠用設定領域との境界と前記近用設定領域との境界の間の度数をｓｉｎの２乗曲線に基づいて設定したことを特徴とする累進屈折力レンズ群の設計方法。
3. 請求項１，２の何れかにおいて、前記遠用設定領域との境界を跨ぐ前記中間領域上方から該遠用設定領域下方に亘る領域と、前記近用設定領域との境界を跨ぐ該中間領域下方から該近用設定領域上方に亘る領域とにスムージング処理を行うようになしたことを特徴とする累進屈折力レンズ群の設計方法。