JP7381274B2 - 眼鏡レンズ設計システム、眼鏡レンズ設計方法、及び眼鏡レンズ設計プログラム - Google Patents

Description

本開示は、眼鏡レンズ設計システム、眼鏡レンズ設計方法、及び眼鏡レンズ設計プログラムに関する。

従来より、眼鏡レンズの製造工場にはラボ管理システム（Ｌａｂ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ、以下「ＬＭＳ」という）が設置されており、このＬＭＳにより眼鏡店から眼鏡レンズの製造を受注し、受注した情報に基づき工場内の加工装置及び製造プロセスが制御、管理されている（例えば、特許文献１参照）。

また、眼鏡レンズの設計ベンダーが、眼鏡レンズの製造業者にレンズ設計システム（Ｌｅｎｓ Ｄｅｓｉｇｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ、以下「ＬＤＳ」という）を提供し、眼鏡レンズの製造業者は処方データに基づきＬＤＳに計算を実行させて、眼鏡レンズを設計・製造することが行われている。ＬＤＳの計算処理は、例えば、眼鏡店に設置された端末から入力された処方データに基づき、製造工場のサーバ上又は端末などのウェブサービス上で行われ、ＬＤＳの計算処理結果はＬＭＳに出力される。

特開２０１４－０８５５７４号公報

ここで、眼鏡レンズを設計する際には、眼鏡店などにおいて顧客がフレームを装着した状態でフレームの姿勢（フレームの前傾角ＰＡＮＴＯ、フレームのそり角ＺＴＩＬＴ、フレームと角膜頂点間の距離ＢＶＤ）に関するフレーム姿勢情報を取得するとともに、フレーム形状を測定しフレーム形状情報を取得する。そして、ＬＤＳにおいて、フレーム姿勢情報をフレーム形状情報に基づき変換し、レンズを基準とした眼球との位置に関するレンズ姿勢情報（フレームに枠入れした状態でのレンズの前傾角ＰＡＮＴＯ’、フレームに枠入れした状態でのレンズのそり角ＺＴＩＬＴ’、角膜頂点とレンズ凹面との頂点距離ＢＶＤ’）を取得する。そして、処方度数情報とともにレンズ姿勢情報に基づき光学面を設計する。

しかしながら、フレーム形状情報は、眼鏡店などでフレーム形状を実測したデータであるため、測定誤差の影響を受けてしまうおそれがある。このような測定誤差が含まれた状態のフレーム形状情報を用いてしまうと、レンズ姿勢情報も誤差の影響を受けてしまい、最終的な光学面の形状にも誤差の影響が出てしまう。

本開示は、上記の問題に鑑みなされたものであり、フレームの形状情報に誤差がある場合であって、その誤差を補正することができるような、眼鏡レンズの設計システムを提供することである。

本開示による眼鏡レンズ設計システムは、眼鏡レンズを設計するための眼鏡レンズ設計システムであって、フレームの左右のレンズ取付部の形状を含むフレーム形状情報を含む眼鏡レンズの処方データを取得する処方データ取得部と、左右のレンズ取付部の形状が左右対称に近づくように、フレーム形状情報を補正し、補正フレーム形状情報を生成するフレーム形状補正部と、補正フレーム形状情報を含む処方データに基づき、レンズ形状に関するレンズ形状情報を生成するレンズ設計部と、を備える。

本開示による眼鏡レンズ設計方法は、眼鏡レンズを設計するための眼鏡レンズ設計方法であって、フレームの左右のレンズ取付部の形状を含むフレーム形状情報を含む眼鏡レンズの処方データを取得する処方データ取得ステップと、左右のレンズ取付部の形状が左右対称に近づくように、フレーム形状情報を補正し、補正フレーム形状情報を生成するフレーム形状補正ステップと、補正フレーム形状情報を含む処方データに基づき、レンズ形状に関するレンズ形状情報を生成するレンズ設計ステップと、を備える。

本開示によれば、フレーム形状情報に誤差がある場合あっても、その誤差を補正することができるような、眼鏡レンズの設計システムを提供することができる。その結果、フレーム形状情報を設計パラメータとして光学性能の最適化計算に用いる眼鏡レンズにおいて、光学性能の劣化を回避することができる。

本開示の一実施形態に係る眼鏡レンズ発注・加工システムの構成を示すブロック図である。 図１に示す眼鏡レンズ発注・加工システムのＬＤＳのハードウェア構成を示すブロック図である。 図１に示す眼鏡レンズ発注・加工システムのＬＤＳの各機能部の構成を示すブロック図である。 図１に示す眼鏡レンズ発注・加工システムのＬＭＳおよび加工機の構成を示すブロック図である。 図１に示す眼鏡レンズ発注・加工システムの処理動作の一例を示すフローチャートである。 フレーム形状最適化部が左右のレンズ取付部の形状に対して奥行き方向を設定し、矩形枠を適用する方法を説明するための平面図である。 フレーム形状最適化部が左右のレンズ取付部の形状に対して奥行き方向を設定し、矩形枠を適用する方法を説明するための斜視図である。 フレーム形状情報を修正する方法を説明するための図であり、修正前の状態を示す。 フレーム形状情報を修正する方法を説明するための図であり、修正後の状態示す。

以下、図面に基づき本開示の一実施形態に係る眼鏡レンズ設計システムについて説明する。
＜１．眼鏡レンズ発注・加工システム＞
以下、眼鏡レンズ発注・加工システム１について説明する。
図１は、本開示の一実施形態に係る眼鏡レンズ発注・加工システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、眼鏡レンズ発注・加工システム１は、眼鏡レンズ設計システム（以下、「ＬＤＳ」ともいう）１００と、ラボ管理システム（以下、「ＬＭＳ」ともいう）２００と、端末装置３００と、加工機４００とを備える。

ＬＤＳ１００と、ＬＭＳ２００と、端末装置３００は、ネットワーク３を介して通信可能に接続されている。ＬＭＳ２００および加工機４００は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して互いに接続されている。ネットワーク３としては、例えば、ＴＣＰ／ＩＰなどの汎用のプロトコルに基づくインターネット、イントラネット、ＬＡＮ、電話回線等の通信回線網が挙げられる。

ＬＤＳ１００は、眼鏡レンズメーカの工場内に設置されていてもよく、外部に設置されていてもよい。ＬＭＳ２００と加工機４００は、例えば、眼鏡レンズメーカの工場に設置される。

端末装置３００は、例えば、眼鏡店に設置される。端末装置３００は例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＨＤＤを有するコンピュータからなり、ＣＰＵがＨＤＤに記録されたプログラムを、ＲＡＭ上をワークエリアとして各処理を実行する。端末装置３００は、眼鏡店等で眼鏡の購入者に対する診断により作成された処方データの入力を入力インターフェースから受け付ける。端末装置３００には、フレーム形状測定装置３１０が接続されている。

フレーム形状測定装置３１０は、顧客が選択したフレームの形状を３次元的に測定し、フレーム形状情報を生成する。フレーム形状情報には、ヤゲン位置及びコバ厚を含む眼鏡フレームの左右のレンズ取付部の形状に関する情報が含まれている。

＜２．ＬＤＳのハードウェア構成例＞
以下、ＬＤＳ１００のハードウェア構成について説明する。
図２は、図１に示す眼鏡レンズ発注・加工システムのＬＤＳのハードウェア構成を示すブロック図である。図２に示すように、ＬＤＳ１００は、例えば、ＬＤＳ１００全体の動作を制御するコンピュータ６０と、操作表示部７１と、操作入力部７２を備える。

コンピュータ６０は、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３、ＨＤＤ６４、操作部出力Ｉ／Ｆ６５、操作部入力Ｉ／Ｆ６６、およびネットワークＩ／Ｆ６７を備える。

ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）６１は、各種プログラムを実行する。ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）６３に格納されているブートプログラムに基づきシステムを起動する。さらに、ＣＰＵ６１は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）６４に格納されている制御プログラムを読みだしてＲＡＭ（Ｒａｎｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）６２をワークエリアとして所定の処理を実行する。

ＨＤＤ６４には、各種制御プログラム、及び、加工処理・レンズ厚データが格納されている。またＨＤＤ６４には、ネットワークＩ／Ｆ６７を介して装置外から取得したデータや、制御プログラムによる計算結果が格納される。

操作部出力Ｉ／Ｆ６５は、操作表示部７１へのデータ出力通信制御を行う。操作部入力Ｉ／Ｆ６６は、操作入力部７２からのデータ入力通信制御を行う。ネットワークＩ／Ｆ６７は、ネットワーク３に接続され、ネットワーク３を介した情報の入出力制御を行う。このように、各コンポーネント６１～６７はシステムバス６９上に配置される。

操作表示部７１は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の表示装置を備えた、ユーザへの表示インターフェースである。操作入力部７２は、タッチパネルやハードキーなどの入力装置を備えた、ユーザからの指示入力インターフェースである。

ＬＤＳ１００は、操作表示部７１、操作入力部７２と接続されるサーバコンピュータやパーソナルコンピュータ等のコンピュータ６０により実現することができる。

ＣＰＵ６１が、ＨＤＤ６４に格納された制御プログラムをＲＡＭ６２に読み出して実行することにより、ＬＤＳ１００の各ユニットの各機能を実現することができる。なお、各図において、本開示の本質に関わらない部分の構成については省略してあり、図示されていない。

＜３．ＬＤＳの各機能部の構成例＞
以下、ＬＤＳ１００の各機能部の構成例について説明する。
図３は、図１に示す眼鏡レンズ発注・加工システムのＬＤＳの各機能部の構成を示すブロック図である。図３に示す各機能部は、ＬＤＳ１００のＲＯＭ６３又はＨＤＤ６４に格納されているプログラムをＣＰＵ６１が実行し、ＨＤＤ６４、操作部出力Ｉ／Ｆ６５、操作部入力Ｉ／Ｆ６６、及びネットワーク入力Ｉ／Ｆと協働することにより、ＬＤＳ１００上で実現される。なお、図３では、本実施形態の説明に特に関連する機能部の構成を示している。

図３に示すように、ＬＤＳ１００は、処方データ取得部１１０と、実凸面／加工特性取得部１１５と、設計データ生成部１２０と、加工用データ生成部１３０と、検査用基準データ生成部１４０と、データ出力部１５０とを備える。
（処方データ取得部）

処方データ取得部１１０は、端末装置３００に入力された眼鏡レンズの処方データを取得する。

処方データは、球面屈折力（Ｓ度数）、乱視屈折力（Ｃ度数）、乱視軸方向（ＡＸ）、及び、加入度数（ＡＤＤ）、プリズム度数、プリズム基底方向などの処方度数情報と、アイテム名などの商品情報と、瞳孔間距離（ＰＤ）及びアイポイントなどのレイアウト情報と、最小肉厚／コバ厚の情報と、フレームの種類を識別するフレーム識別情報と、フレーム形状情報と、フレーム姿勢情報と、を含む。

フレーム形状情報は、顧客が選択した眼鏡フレームの形状を測定して生成されたフレーム形状に関する情報である。フレーム形状情報は、眼鏡フレームの３次元形状に関するデータであり、左右のレンズ取付部の形状、左右のレンズ取付部のやげんの位置、及びコバ厚に関する情報を含む。

フレーム姿勢情報は、顧客がフレームを装着した状態における顧客の顔に対するフレームの姿勢に関する情報である。フレーム姿勢情報は、フレームの前傾角ＰＡＮＴＯ、フレームのそり角ＺＴＩＬＴ、フレームと角膜頂点間の距離ＢＶＤに関する情報を含む。

（実凸面／加工特性取得部）
実凸面／加工特性取得部１１５は、実凸面／加工特性データベース１１６を有する。実凸面／加工特性データベース１１６には、各セミフィニッシュトレンズの実凸面データと、加工特性に関する加工特性データとが記録されている。

実凸面とは、セミフィニッシュトレンズの実面形状であり、さらに具体的には、セミフィニッシュトレンズ凸面の実測形状、又はセミフィニッシュトレンズの測定結果から統計的に導き出した凸面のモデル形状のことである。この実凸面データは、検査用データ生成処理において用いられる。

加工特性とは、セミフィニッシュトレンズの切削、研磨に先立って行われる、レンズ凸面に固定冶具をアロイ（低融点合金）で接着するブロッキング処理において、アロイの冷却時に生じる応力によってセミフィニッシュトレンズ凸面の形状が変化すること、又は研磨方法に依存する取り代の量や取り代が不均一なことなどが挙げられる。加工特性は、後述する加工用データ生成処理において用いられる。

実凸面／加工特性取得部１１５は、処方データに基づいて使用するセミフィニッシュトレンズを選択する。

（設計データ生成部）
設計データ生成部１２０は、処方データに基づいて設計データを生成する。
設計データ生成部１２０は、フレーム形状最適化部１２１と、レンズ設計部１２５と、を備える。

（フレーム形状最適化部）
フレーム形状最適化部１２１は、フレーム形状情報のフレームの形状の最適化を行う。具体的には、フレーム形状最適化部１２１は、フレーム形状情報の左右のレンズ取付部が左右対称に近づくように、各レンズ取付部の重心位置周りに互いに回転させることにより、フレーム形状情報を補正し、補正フレーム形状情報を生成する。

（レンズ設計部）
レンズ設計部１２５は、補正フレーム形状情報を含む処方データに基づき、レンズ形状に関するレンズ形状情報を生成する。レンズ設計部１２５は、初期値計算部１２２と、光学面計算部１２３と、形状最適化部１２４と、を備える。

（初期値計算部）
初期値計算部１２２は、光学的、形状的に最適化を行うために必要な初期値を処方データに基づいて計算する。初期値としては、例えば、光学性能の基本分布などが含まれる。また、設計データ生成部１２０が、レイアウト情報やフレーム識別情報、フレーム形状情報、及びフレーム姿勢情報から、レンズ自体の傾きやあおりの角度の光学計算に必要なパラメータを導き出す。

（光学面計算部）
光学面計算部１２３は、決定された光学性能の基本分布から、凸面形状やレンズの装用状態等を考慮した最適な光学面へ収束計算し、光学面形状データを生成する。

（形状最適化部）
形状最適化部１２４は、光学的な最適化により導き出されたレンズ形状に対して、レンズ中心の肉厚、フレームの各位置でのコバ厚が最小値を確保するように最適化を図る。また、上下方向のコバ厚に極端な差が生じないようにシニングプリズムの最適化を実行する。

（加工用データ生成部）
加工用データ生成部１３０は、設計データに基づいて加工用データを生成する。
加工用データは、ブロッカー４１０、ＣＧ（Ｃｕｒｖｅ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）４２０、研磨機４３０などの加工機にセミフィニッシュトレンズの凹面を切削、研磨させて完成品レンズを形成させるためのデータである。

（検査用基準データ生成部）
検査用基準データ生成部１４０は、加工用データに基づいて加工されたレンズ（完成品レンズ）の収差などを、ＬＭＳ２００の加工機４００に設けられた検査装置４５０に検査させる際の基準となるデータ（検査用基準データ）を生成する。

（データ出力部）
データ出力部１５０は、設計データ生成部１２０、加工用データ生成部１３０、及び検査用基準データ生成部１４０が生成したデータをＬＭＳ２００に出力する。

＜４．ＬＭＳ及び加工機の構成＞
次に、ＬＭＳ２００および加工機４００の構成について説明する。図４は、図１に示す眼鏡レンズ発注・加工システムのＬＭＳおよび加工機の構成を示すブロック図である。
ＬＭＳ２００は、ＬＤＳと同様に、例えば、ＬＭＳ全体の動作を制御するコンピュータと、操作表示部と、操作入力部を備える。そして、コンピュータは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、操作部出力Ｉ／Ｆ、操作部入力Ｉ／Ｆ、およびネットワークＩ／Ｆを備える。ＬＭＳ２００による各処理は、ＣＰＵが、ＨＤＤに格納されている制御プログラムを読みだして実行することにより実現される。

図４に示すように、加工機４００は、ブロッカー４１０と、ＣＧ（Ｃｕｒｖｅ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）４２０と、研磨機４３０と、レーザー機４４０と、検査装置４５０とを備えている。これらブロッカー４１０、ＣＧ４２０、研磨機４３０、レーザー機４４０、及び検査装置４５０はＬＭＳ２００により動作が制御される。ブロッカー４１０、ＣＧ４２０、研磨機４３０、レーザー機４４０において研磨工程が行われ、検査装置４５０において検査工程が行われる。

（ブロッカー）
ブロッカー４１０は、セミフィニッシュトレンズを研磨するに先立ち当該レンズを固定冶具に固定する。

（ＣＧ）
ＣＧ４２０は、セミフィニッシュトレンズの凹面を所定の形状に切削する。

（研磨機）
研磨機４３０は、切削された面を研磨してＣＧ４２０によりレンズの光学面に形成された加工痕の段差等を無くし、さらにレンズが鏡面状態になるまで研磨する。

（レーザー機）
レーザー機４４０は、レンズの光学面に刻印を形成する。

（検査装置）
検査装置４５０は、ＬＤＳ１００が生成した収差検査用データに基づいて完成品レンズの収差を検査する。

＜５．眼鏡レンズ発注・加工の処理フロー＞
以下、眼鏡レンズ発注・加工システム１の処理動作フローについて説明する。
図５は、図１に示す眼鏡レンズ発注・加工システムの処理動作の一例を示すフローチャートである。

（処方データの入力受付）
まず、端末装置３００が入力インターフェースにより処方データの入力を受け付け、発注を受け付ける（Ｓ１１０）。処方データは、球面屈折力（Ｓ度数）、乱視屈折力（Ｃ度数）、乱視軸方向（ＡＸ）、及び、加入度数（ＡＤＤ）などの処方度数情報と、アイテム名などの商品情報と、瞳孔間距離（ＰＤ）及びアイポイントなどのレイアウト情報と、最小肉厚／コバ厚の情報と、フレームの種類を識別するフレーム識別情報と、フレーム形状情報と、フレーム姿勢情報と、を含む。

フレーム形状情報は、眼鏡店におけるフレーム形状測定装置３１０により、顧客が選択した眼鏡フレームの形状を測定して生成される。フレーム形状測定装置３１０により測定されたフレーム形状情報は、端末装置３００により入力が受け付けられる。

フレーム姿勢情報は、フレームの前傾角ＰＡＮＴＯ、フレームのそり角ＺＴＩＬＴ、フレームと角膜頂点間の距離ＢＶＤに関する情報を含む。フレーム姿勢情報は、眼鏡店の店員が端末装置３００の入力インターフェースから入力することにより受け付けられる。

（処方データ取得）
ＬＤＳ１００の処方データ取得部１１０が、眼鏡レンズの処方データを取得する（Ｓ１２０：処方データ取得ステップ）。その後、処方データに基づいて使用するセミフィニッシュトレンズを選択する。

（実凸面／加工特性取得）
実凸面／加工特性取得部１１５が、実凸面／加工特性データベース１１６を参照して処方データに基づきセミフィニッシュトレンズを選択し、選択したセミフィニッシュトレンズの実凸面と加工特性データを取得する（Ｓ１３０）。

（設計データ生成）
設計データ生成部１２０は、処方データに基づいて設計データを生成する（Ｓ１４０）。
設計データは、処方データに基づいて生成されたレンズ面形状のデータであり、フレーム形状最適化（Ｓ１４１）と、レンズ設計（Ｓ１４５）を実行することにより生成される。

（フレーム形状最適化）
最初に、設計データ生成部１２０のフレーム形状最適化部１２１は、フレーム形状情報に基づきフレーム形状の最適化を行う（Ｓ１４１：フレーム形状補正ステップ）。
フレーム形状の最適化では、まず、フレーム形状情報の左右のレンズ取付部の形状に対して奥行き方向を設定し、矩形枠を適用する。図６Ａ及び図６Ｂはフレーム形状最適化部が左右のレンズ取付部の形状に対して奥行き方向を設定し、矩形枠を適用する方法を説明するための図であり、図６Ａは平面図、図６Ｂは斜視図である。また、図６Ａでは上方にフレーム形状情報のフレームを奥行き方向に見た図を、下方にフレームを上方から見た図を示す。

図６Ａ及び図６Ｂに示すように、まず、左右のレンズ取付部の形状に対して奥行き方向を設定する。奥行き方向は、図中矢印で示すように、頭部の前額平行面に直交し、レンズの凹面側から凸面側を見たときを正とする。奥行き方向は、後述するＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄと、Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄを設定した後、Ｒ／Ｌの対応点ａｂｃｄ各点において奥行き方向を平均化してバランスを取ってもよい。そして、奥行き方向に左右のレンズ取付部を投影した形状を、左右のレンズ取付部の二次元形状とする。そして、図６Ａに示すように、矩形枠の上下左右の辺がそれぞれレンズ取付部の上下左右で接するように、左右のレンズ取付部の二次元形状に対して矩形枠を設定する。このように設定した矩形枠と左のレンズ取付枠との接点を左右上下の順にそれぞれＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄとし、矩形枠と右のレンズ取付枠との接点を右左上下の順にそれぞれＬａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄとする。また、右のレンズ取付部の形状の重心位置をＲＧとし、左のレンズ取付部の形状の重心位置をＬＧとする。

次に、左右のレンズ取付枠の形状が左右対称となっているかどうかを評価する。左右対称となっているかどうかの評価は、例えば、ＲａＲｂ間の距離とＲｃＲｄ間の距離の合計値ＤＲと、ＬａＬｂ間の距離とＬｃＬｄ間の距離の合計値ＤＬとの差が所定値以下となった場合に、左右対称であると判定する方法を採用することができる。また、他の方法として、直線ＲａＲｂと直線ＲｃＲｄの角度と、直線ＬａＬｂと直線ＬｃＬｄの角度との差が所定値以下となった場合に左右対称とする方法などを採用してもよい。この左右対称の評価において、左右対称であると判定された場合には、フレーム形状情報を修正することなく、初期値のフレーム形状情報を補正フレーム形状情報とする。なお、左右対称となっているかどうかの評価に関して、左右のレンズの対応点における奥行きの差に閾値を設けて左右対称の判定材料に加えてもよい。

左右対称ではないと判定された場合には、フレーム形状情報を修正する。図７Ａ及び図７Ｂは、フレーム形状情報を修正する方法を説明するための図であり、図７Ａは修正前の状態を示し、図７Ｂは修正後の状態示す。図７Ａ及び図７Ｂに示すように、フレーム形状情報を修正する際には、右のレンズ取付部を重心位置ＲＧの周りに回転するとともに、左のレンズ取付部を重心位置ＬＧの周りに反対方向に回転させる。そして、例えば、所定の角度ごとに回転させて、それぞれの角度でＤＲとＤＬの差を求め、ＤＲとＤＬの差が最も小さい角度を補正角度とする。そして、フレーム形状情報における左右のレンズ取付部を補正角度だけ回転させた形状を補正フレーム形状情報として生成する。なお、本実施形態では、左右のレンズ取付部の両方を回転させているが、これに限らず、少なくとも一方を回転させればよい。

（レンズ設計）
レンズ設計（Ｓ１４５）は、レンズ設計部１２５が、補正フレーム形状情報を含む処方データに基づき、レンズ形状に関するレンズ形状情報を生成する。レンズ設計（Ｓ１４５）では、初期値計算（Ｓ１４２）、光学最適化計算（Ｓ１４３）、形状最適化計算（Ｓ１４４）を実行する。

（初期値計算）
次に、光学的、形状的に最適化を行うために必要な初期値を処方データに基づいて計算する（Ｓ１４２）。

また、設計データ生成部１２０の初期値計算部１２２が、レイアウト情報、補正フレーム形状情報、フレーム形状情報、及び、フレーム姿勢情報から、レンズ姿勢情報（フレームに枠入れした状態でのレンズの前傾角ＰＡＮＴＯ’、フレームに枠入れした状態でのレンズのそり角ＺＴＩＬＴ’、角膜頂点とレンズ凹面との頂点距離ＢＶＤ’）などの光学計算に必要なパラメータを導き出す。レイアウト情報とは、眼鏡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、フレームの幾何学中心（フレームセンタ）を基準にしてフィッティングポイントの位置を示したものである。さらに、設計データ生成部１２０は、商品情報と処方度数などから光学性能の基本分布を決定する。

（光学最適化計算）
次に、設計データ生成部１２０の光学面計算部１２３が、決定された光学性能の基本分布から、凸面形状やレンズの装用状態等を考慮した最適な光学面へ収束計算する（Ｓ１４３）。

（形状最適化計算）
最後に、設計データ生成部１２０の形状最適化部１２４が、光学的な最適化により導き出されたレンズ形状に対して、レンズ中心の肉厚、フレームの各位置でのコバ厚が最小値を確保するように最適化を図る（Ｓ１４４：形状最適化ステップ）。また、上下方向のコバ厚に極端な差が生じないようにシニングプリズムの最適化を実行する。

（加工用データ生成）
加工用データ生成部１３０が加工用データを生成する（Ｓ１５０）。加工用データは、加工処理情報及び加工用補正設計データを含む。
加工用補正設計データは、加工機４００にセミフィニッシュトレンズの凹面を切削、研磨させ完成品レンズを形成させるためのデータであり、具体的には、設計データにレンズの加工特性を反映させる補正を加えたデータである。

セミフィニッシュトレンズを加工する際に、レンズの加工特性によりセミフィニッシュトレンズ凸面の形状が変化する場合には、レンズの度数にズレが生じるので、加工特性データに基づいて当該ズレを相殺する補正を設計データに加え、これを加工用データとする。
眼鏡レンズの製造業者は、加工用データに基づいてセミフィニッシュトレンズの凹面を切削、研磨して完成品レンズを形成する。

（検査用基準データ生成）
検査用基準データ生成部１４０が、加工用データに基づいて加工されたレンズ（完成品レンズ）の収差などの光学性能を、加工機４００に設けられた検査装置４５０に検査させる際の基準となるデータ（検査用基準データ）を生成する（Ｓ１６０）。
検査用基準データは、完成品レンズの光学面形状の収差などの検査を行う際の基準となるデータであり、設計データおよび加工用データとは別に生成されるデータである。具体的には、設計データにセミフィニッシュトレンズの実面形状を反映させたデータである。

実面形状とは、セミフィニッシュトレンズ凸面の実測形状、又はセミフィニッシュトレンズの測定結果から統計的に導き出した凸面のモデル形状である。
セミフィニッシュトレンズが製造される際には必ずキャスト製造時に重合収縮による製造誤差が生じるので、完成品レンズが設計データのとおりに製造されることはない。また、上述のように、加工用データは、設計データに加工特性を反映させた補正を加えたものなので、完成品レンズが設計データのとおりに製造されることはない。よって、設計データや加工用データを完成品レンズの検査の基準データとしてしまうと正確な比較を行うことができない。そこで、正確な比較を実現するために、設計データにセミフィニッシュトレンズの実面形状を反映させたデータを生成し、これを検査用データとする。

（設計データの出力）
データ出力部１５０が設計データをＬＭＳ２００に出力する（Ｓ１７０）。

（加工用データの出力）
データ出力部１５０が加工用データをＬＭＳ２００に出力する（Ｓ１８０）。

（検査用基準データ出力）
データ出力部１５０が検査用基準データをＬＭＳ２００に出力する（Ｓ１９０）。

（セミフィニッシュトレンズの切削、研磨）
ＬＤＳ１００は、計算結果出力ファイルと加工用面データファイルに保存されているセミフィニッシュトレンズの加工データをＬＭＳ２００に出力し、ＬＭＳ２００は、当該加工データを加工機４００のＣＧ４２０と研磨機４３０に送信する。ＣＧ４２０と研磨機４３０は、当該加工データに基づいてセミフィニッシュトレンズを切削、研磨する（Ｓ２００）。また、レーザー機４４０により、レンズの光学面に刻印を形成する。また、染色、ハードコート、機能性膜の生成、フレーム形状に合わせた加工などの加工処理を行う。

（検査）
検査装置４５０は、完成品レンズの光学性能を測定し、ＬＭＳ２００が受信した検査用基準データと比較して完成品レンズの製造精度を検査する（Ｓ２１０）。そして完成品レンズが所定の製造精度を有している場合には、処理を終了する。

本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、左右のレンズ取付部の形状が左右対称に近づくように、フレーム形状情報を補正し、補正した補正フレーム形状情報を含む処方データに基づき、レンズ形状に関するレンズ形状情報を生成している。これにより、測定誤差などが含まれるフレーム形状情報が入力された場合であっても、その誤差を補正することができ、正確で本来の光学性能を有した眼鏡レンズの製造を行うことができる。

また、本実施形態では、フレーム形状補正ステップ（Ｓ１４１）において、フレーム形状情報における左右のレンズ取付部を互いに反対方向回転させることによりフレーム形状情報を補正している。このように、左右のレンズ取付部の両方を回転させるため、左右のレンズ取付部を均等に補正することができる。

また、本実施形態では、フレーム形状補正ステップ（Ｓ１４１）において、フレーム形状情報における左右のレンズ取付部の形状の重心位置をそれぞれ算出し、重心位置の周りに左右のレンズ取付部を互いに反対方向に回転させることによりフレーム形状データを補正している。このように左右のレンズ取付部の重心位置の周りに回転させるため、レンズ取付部の位置が大きくずれることなく補正することができる。

また、本実施形態では、フレーム形状補正ステップ（Ｓ１４１）では、フレーム形状情報における左右のレンズ取付部の形状に外接するような矩形状の枠を設定し、枠と左右のレンズ取付部の接点に基づき、左右のレンズ取付部の形状が左右対称であるかどうかを評価する。このように、矩形状の枠を用いて左右対称であるかどうかを評価するため、計算量を減らすことができる。

本実施形態の眼鏡レンズ設計システム及び方法を総括する。
本実施形態の眼鏡レンズ設計システムは、眼鏡レンズを設計するための眼鏡レンズ設計システムであって、図３に示すように、フレームの左右のレンズ取付部の形状を含むフレーム形状情報を含む眼鏡レンズの処方データを取得する処方データ取得部１１０と、左右のレンズ取付部の形状が左右対称に近づくように、フレーム形状情報を補正し、補正フレーム形状情報を生成するフレーム形状最適化部１２１と、補正フレーム形状情報を含む処方データに基づき、レンズ形状に関するレンズ形状情報を生成するレンズ設計部１２５と、を備える。

本実施形態の眼鏡レンズ設計方法は、眼鏡レンズを設計するための眼鏡レンズ設計方法であって、図５に示すように、フレームの左右のレンズ取付部の形状を含むフレーム形状情報を含む眼鏡レンズの処方データを取得する処方データ取得ステップ（Ｓ１１０）と、左右のレンズ取付部の形状が左右対称に近づくように、フレーム形状情報を補正し、補正フレーム形状情報を生成するフレーム形状補正ステップ（Ｓ１４１）と、補正フレーム形状情報を含む処方データに基づき、レンズ形状に関するレンズ形状情報を生成するレンズ設計ステップ（Ｓ１４５）と、を備える。

１ 加工システム
３ ネットワーク
６０ コンピュータ
６１ ＣＰＵ
６２ ＲＡＭ
６３ ＲＯＭ
６４ ＨＤＤ
６５ 操作部出力Ｉ／Ｆ
６６ 操作部入力Ｉ／Ｆ
６７ ネットワークＩ／Ｆ
６９ システムバス
７１ 操作表示部
７２ 操作入力部
１１０ 処方データ取得部
１１５ 加工特性取得部
１１６ 加工特性データベース
１２０ 設計データ生成部
１２１ フレーム形状最適化部
１２２ 初期値計算部
１２３ 光学面計算部
１２４ 形状最適化部
１２５ レンズ設計部
１３０ 加工用データ生成部
１４０ 検査用基準データ生成部
１５０ データ出力部
３００ 端末装置
３１０ フレーム形状測定装置
４００ 加工機
４１０ ブロッカー
４３０ 研磨機
４４０ レーザー機
４５０ 検査装置

Claims (8)

1. 眼鏡レンズを設計するための眼鏡レンズ設計システムであって、
   フレームの左右のレンズ取付部の形状を含むフレーム形状情報を含む眼鏡レンズの処方データを取得する処方データ取得部と、
   前記左右のレンズ取付部の形状が左右対称に近づくように、前記形状情報を補正し、補正フレーム形状情報を生成するフレーム形状補正部と、
   前記補正フレーム形状情報を含む処方データに基づき、レンズ形状に関するレンズ形状情報を生成するレンズ設計部と、
   を備え、
   前記フレーム形状補正部は、
   前記フレーム形状情報における前記左右のレンズ取付部の少なくとも一方を奥行方向の周りに回転させることにより前記フレーム形状情報を補正する、眼鏡レンズ設計システム。
2. 眼鏡レンズを設計するための眼鏡レンズ設計システムであって、
   フレームの左右のレンズ取付部の形状を含むフレーム形状情報を含む眼鏡レンズの処方データを取得する処方データ取得部と、
   前記左右のレンズ取付部の形状が左右対称に近づくように、前記形状情報を補正し、補正フレーム形状情報を生成するフレーム形状補正部と、
   前記補正フレーム形状情報を含む処方データに基づき、レンズ形状に関するレンズ形状情報を生成するレンズ設計部と、
   を備え、
   前記フレーム形状補正部は、
   前記フレーム形状情報における前記左右のレンズ取付部の形状に外接するような矩形状の枠を設定し、
   前記枠と前記左右のレンズ取付部の接点に基づき、前記左右のレンズ取付部の形状が左右対称であるかどうかを評価する、
   眼鏡レンズ設計システム。
3. 前記フレーム形状補正部は、
   前記フレーム形状情報における前記左右のレンズ取付部の少なくとも一方を回転させることにより前記フレーム形状情報を補正する、
   請求項２に記載の眼鏡レンズ設計システム。
4. 前記フレーム形状補正部は、
   前記フレーム形状情報における前記左右のレンズ取付部の少なくとも一方の形状の重心位置をそれぞれ算出し、
   前記重心位置の周りに前記左右のレンズ取付部の少なくとも一方を回転させることにより前記フレーム形状情報を補正する、
   請求項１又は３に記載の眼鏡レンズ設計システム。
5. 前記フレーム形状補正部は、
   前記フレーム形状情報における前記左右のレンズ取付部の形状に外接するような矩形状の枠を設定し、
   前記枠と前記左右のレンズ取付部の接点に基づき、前記左右のレンズ取付部の形状が左右対称であるかどうかを評価する、
   請求項１に記載の眼鏡レンズ設計システム。
6. 眼鏡レンズを設計するための眼鏡レンズ設計方法であって、
   フレームの左右のレンズ取付部の形状を含むフレーム形状情報を含む眼鏡レンズの処方データを取得する処方データ取得ステップと、
   前記左右のレンズ取付部の形状が左右対称に近づくように、前記フレーム形状情報を補正し、補正フレーム形状情報を生成するフレーム形状補正ステップと、
   前記補正フレーム形状情報を含む処方データに基づき、レンズ形状に関するレンズ形状情報を生成するレンズ設計ステップと、
   を備え、
   前記フレーム形状補正ステップでは、前記フレーム形状情報における前記左右のレンズ取付部の少なくとも一方を奥行方向の周りに回転させることにより前記フレーム形状情報を補正する、眼鏡レンズ設計方法。
7. 眼鏡レンズを設計するための眼鏡レンズ設計方法であって、
   フレームの左右のレンズ取付部の形状を含むフレーム形状情報を含む眼鏡レンズの処方データを取得する処方データ取得ステップと、
   前記左右のレンズ取付部の形状が左右対称に近づくように、前記フレーム形状情報を補正し、補正フレーム形状情報を生成するフレーム形状補正ステップと、
   前記補正フレーム形状情報を含む処方データに基づき、レンズ形状に関するレンズ形状情報を生成するレンズ設計ステップと、
   を備え、
   前記フレーム形状補正ステップでは、
   前記フレーム形状情報における前記左右のレンズ取付部の形状に外接するような矩形状の枠を設定し、
   前記枠と前記左右のレンズ取付部の接点に基づき、前記左右のレンズ取付部の形状が左右対称であるかどうかを評価する、眼鏡レンズ設計方法。
8. コンピュータに、請求項６又は７に記載の眼鏡レンズ設計方法を実行させる、プログラム。

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