KR101766564B1 - 안경 렌즈의 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents

안경 렌즈의 제조 장치 및 제조 방법 Download PDF

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Abstract

좌우 공통의 기준 렌즈를 정의하고, 기준 렌즈 상의 소정의 각 샘플점을 통과하는 광선의 물체측 화각을 계산하고, 처방 렌즈에 있어서의 물체측 화각이 상기 계산된 물체측 화각과 일치하는 광선을 계산함으로써, 기준 렌즈 상의 각 샘플점에 대응하는 광선과 동일한 물체측 화각을 갖는 광선이 통과하는 처방 렌즈 상의 각각의 위치를 구하고, 정면시의 시선과 기준 렌즈의 교점과, 기준 렌즈 상의 샘플점의 거리와, 정면시의 시선과 처방 렌즈의 교점과, 처방 렌즈 상의 광선 통과 위치의 거리의 비율을 계산하고, 좌우 각각에 대해 각 물체측 화각에 대응하는 처방 렌즈 상의 광선 통과 위치에 있어서의 곡률을 비율에 기초하여 보정함으로써, 처방 렌즈의 곡률 분포를 보정한다.

Description

안경 렌즈의 제조 장치 및 제조 방법{MANUFACTURING APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD FOR SPECTACLE LENS}
본 발명은, 제 1 굴절력을 갖는 제 1 굴절부, 제 1 굴절력보다 강한 제 2 굴절력을 갖는 제 2 굴절부, 및 제 1 굴절부로부터 제 2 굴절부로 굴절력이 누진적으로 변화하는 누진 굴절부를 갖는 안경 렌즈의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
굴절력이 누진적으로 변화하는 누진 굴절부를 갖는 안경 렌즈가 알려져 있다. 예를 들어 원근 양용의 누진 굴절력 렌즈는, 장용자가 원거리에서 근거리까지 끊임 없이 연속적으로 명시할 수 있도록 주주시선 (主注視線) 상에서 도수가 누진적으로 변화하는 디자인으로 되어 있다. 이 종류의 안경 렌즈의 다수는, 좌우안의 개개의 처방 도수나 장용 상태에 따라 설계되어 있지만, 장용자가 부동시인 경우 등, 좌우의 원용 처방 도수에 차이가 있는 경우에 바람직한 설계로는 되어 있지 않았다. 또한, 본 명세서 중, 부동시는 그 대소에 관계 없이 좌우안에서 도수 차이가 있는 경우를 가리킨다.
예를 들어, 부동시의 장용자는, 원용 도수가 좌우에서 상이한 안경을 장용하였을 때에 측방에 위치하는 지표를 양안시하면, 좌우 렌즈의 프리즘 작용의 차이에서 기인하는 좌우의 시선 방향의 어긋남을 없애기 위해, 조절 긴장이나 조절 이완을 수반하지 않는 부자연스러운 폭주 (convergence) 나 개산 (divergence) 이 강요되고 있었다. 또, 이 종류의 폭주나 개산은, 시선이 통과하는 렌즈 상의 위치를 설계상 상정되는 위치로부터 바꾸기 때문에, 양안에 대한 수차 등을 열화시켜 양호한 양안시를 저해하는 요인이 되고 있었다.
그래서, 미국 특허 제8,162,478호 명세서 (이하,「특허문헌 1」이라고 기재한다) 에, 원용 도수가 좌우에서 상이한 1 쌍의 누진 굴절력 렌즈에 있어서, 양호한 양안시를 보증하는 것이 제안되어 있다. 구체적으로는, 특허문헌 1 에는, 원용 도수가 좌우에서 상이한 1 쌍의 누진 굴절력 렌즈의 렌즈 성분을, 원용 도수와 가입 도수가 좌우에서 동등한 1 쌍의 누진 굴절력 렌즈 성분과, 좌우 상이한 도수의 1 쌍의 단초점 렌즈 성분으로 나누고, 단초점 렌즈 성분을 갖는 렌즈를 장용하여 양안시를 하는 경우, 정면 원방으로부터 소정의 방위각을 향하여 정면 이외의 원방으로 시선을 옮길 때의 좌우안의 렌즈 상의 시선 이동 거리의 비율을 산출하고, 누진 굴절력 렌즈 성분을 갖는 렌즈의 편안용 또는 양안용 렌즈 성분의 평균 도수 분포 및 비점 수차 분포에 대해, 그 비율에 따른 보정을 가함으로써, 양안시에 있어서의 좌우의 시선에 대한 평균 도수 및 비점 수차의 차이에 있어서, 좌우의 원용 도수 차이 이외의 수차의 발생을 억제한다는 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 1 ： 미국 특허 제8,162,478호 명세서
이와 같이, 특허문헌 1 에는, 원용 도수가 좌우에서 상이한 1 쌍의 누진 굴절력 렌즈에 있어서, 좌우 각각의 시선에 대한 수차의 차이를 저감시킴으로써, 양호한 양안시를 보증하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 양호한 양안시를 보다 한층 높은 레벨로 보증하고자 하는 요망은 항상적으로 존재한다. 그래서, 본 발명자는 예의 검토를 거듭한 결과, 양호한 양안시를 보다 한층 높은 레벨로 보증하는 데에 바람직한 안경 렌즈의 제조 장치 및 제조 방법을 알아내었다.
본 발명의 일 형태에 관련된 안경 렌즈의 제조 장치는, 제 1 굴절력을 갖는 제 1 굴절부, 제 1 굴절력보다 강한 제 2 굴절력을 갖는 제 2 굴절부, 및 제 1 굴절부로부터 제 2 굴절부로 굴절력이 누진적으로 변화하는 누진 굴절부를 갖는 제 1 굴절력이 좌우에서 상이한 1 쌍의 안경 렌즈를 제조하는 장치이고, 소정의 처방 정보에 기초하여 생리적으로 좌우안의 조절력이 동등해지는 것에 대응하여 좌우 공통의 기준 렌즈를 정의하는 기준 렌즈 정의 수단과, 기준 렌즈 상의 소정의 각 샘플점을 통과하는 광선의 물체측 화각을 계산하는 화각 계산 수단과, 처방 정보에 기초하는 좌우 각각의 처방 렌즈 상의 광선 통과 위치로서, 처방 렌즈에 있어서의 물체측 화각이 화각 계산 수단으로 구해진 물체측 화각과 일치하는 광선을 계산함으로써, 기준 렌즈 상의 각 샘플점에 대응하는 광선과 동일한 물체측 화각을 갖는 광선이 통과하는 처방 렌즈 상의 각각의 위치를 구하는 처방측 통과 위치 계산 수단과, 정면시의 시선과 기준 렌즈의 교점과, 기준 렌즈 상의 샘플점의 거리를 제 1 거리라고 정의하고, 정면시의 시선과 처방 렌즈의 교점과, 처방 렌즈 상의 광선 통과 위치의 거리를 제 2 거리라고 정의한 경우, 좌우 각각에 대해 각 물체측 화각에 대응하는 제 1 거리와 제 2 거리의 비율을 계산하는 비율 계산 수단과, 좌우 각각에 대해 각 물체측 화각에 대응하는 처방 렌즈 상의 광선 통과 위치에 있어서의 곡률을 비율에 기초하여 보정함으로써, 처방 렌즈의 곡률 분포를 보정하는 곡률 분포 보정 수단을 구비한다.
본 발명의 일 형태에 관련된 안경 렌즈의 제조 장치에 의하면, 제 1 굴절부로부터 제 2 굴절부에 걸친 주주시선 상에 있어서 장용자의 좌우의 눈에 실질적으로 작용하는 가입 효과의 차이가 억제된 안경 렌즈가 제조된다. 이로써, 좌우 각각의 눈에 필요한 조절력을 동일한 정도로 유지할 수가 있고, 이 경우, 양안에서의 양호한 중간시 및 근방시가 달성된다. 또, 이와 같이 제조된 안경 렌즈에서는, 좌우 각각의 시선 상의 수차의 차이가 저감되어 있으므로, 좌우안 각각의 망막 상에 형성되는 이미지의 질을 동일한 정도로 할 수 있어, 양안시 기능을 저해하는 요인의 억제가 달성된다. 이로써, 예를 들어 원방으로부터 근방에 이를 때까지의 각 물체 거리에서 양호한 양안시를 보증하는 것이 가능해진다.
각 물체측 화각에 대응하는 제 1 거리와 제 2 거리의 비율은, 예를 들어, 처방 렌즈에 있어서의 제 1 굴절력이 기준 렌즈에 있어서의 제 1 굴절력보다 마이너스측인 경우, 1 보다 작은 값이 되고, 또한 균일하지 않다.
각 물체측 화각에 대응하는 제 1 거리와 제 2 거리의 비율은 또한, 예를 들어, 처방 렌즈에 있어서의 제 1 굴절력이 기준 렌즈에 있어서의 제 1 굴절력보다 플러스측인 경우, 1 보다 큰 값이 되고, 또한 균일하지 않다.
또, 본 발명의 일 형태에 관련된 안경 렌즈의 제조 장치는, 기준 렌즈에 있어서의 제 2 굴절부에서의 가입도를 계산하는 제 1 가입도 계산 수단과, 곡률 분포 보정 수단에 의한 곡률 분포 보정 후의 좌우의 처방 렌즈의 각각에 있어서의 제 2 굴절부에서의 가입도를 계산하는 제 2 가입도 계산 수단과, 제 2 가입도 계산 수단으로 계산된 가입도를 제 1 가입도 계산 수단으로 계산된 가입도와 일치시키도록, 곡률 분포 보정 후의 좌우의 처방 렌즈의 곡률 분포의 각각을 추가로 보정하는 가입도 보정 수단을 구비하는 것으로 해도 된다.
기준 렌즈는, 예를 들어, 처방 정보에 기초하여 결정되는 좌우 공통의 원용 도수 및 가입 도수를 갖고 있다. 이 때, 원용 도수는 좌우의 원용 처방 도수를 평균한 도수가 된다.
본 발명의 일 형태에 관련된 안경 렌즈의 제조 방법은, 제 1 굴절력을 갖는 제 1 굴절부, 제 1 굴절력보다 강한 제 2 굴절력을 갖는 제 2 굴절부, 및 제 1 굴절부로부터 제 2 굴절부로 굴절력이 누진적으로 변화하는 누진 굴절부를 갖는 제 1 굴절력이 좌우에서 상이한 1 쌍의 안경 렌즈를 제조하는 방법이고, 소정의 처방 정보에 기초하여 생리적으로 좌우안의 조절력이 동등해지는 것에 대응하여 좌우 공통의 기준 렌즈를 정의하는 기준 렌즈 정의 공정과, 기준 렌즈 상의 소정의 각 샘플점을 통과하는 광선의 물체측 화각을 계산하는 화각 계산 공정과, 처방 정보에 기초하는 좌우 각각의 처방 렌즈 상의 광선 통과 위치로서, 처방 렌즈에 있어서의 물체측 화각이 화각 계산 공정에서 구해진 물체측 화각과 일치하는 광선을 계산함으로써, 기준 렌즈 상의 각 샘플점에 대응하는 광선과 동일한 물체측 화각을 갖는 광선이 통과하는 처방 렌즈 상의 각각의 위치를 구하는 처방측 통과 위치 계산 공정과, 정면시의 시선과 기준 렌즈의 교점과, 기준 렌즈 상의 샘플점의 거리를 제 1 거리라고 정의하고, 정면시의 시선과 처방 렌즈의 교점과, 처방 렌즈 상의 광선 통과 위치의 거리를 제 2 거리라고 정의한 경우, 좌우 각각에 대해 각 물체측 화각에 대응하는 제 1 거리와 제 2 거리의 비율을 계산하는 비율 계산 공정과, 좌우 각각에 대해 각 물체측 화각에 대응하는 처방 렌즈 상의 광선 통과 위치에 있어서의 곡률을 비율에 기초하여 보정함으로써, 처방 렌즈의 곡률 분포를 보정하는 곡률 분포 보정 공정을 포함한다.
본 발명의 일 형태에 관련된 안경 렌즈의 제조 장치 및 제조 방법에 의하면, 제 1 굴절부로부터 제 2 굴절부에 걸친 주주시선 상에 있어서 장용자의 좌우의 눈에 실질적으로 작용하는 가입 효과의 차이가 억제됨과 함께, 좌우 각각의 시선 상의 수차의 차이가 억제되기 때문에, 예를 들어 원방으로부터 근방에 이를 때까지의 각 물체 거리에서 양호한 양안시를 보증하는 것이 가능한 안경 렌즈가 제공된다.
도 1 은, 본 발명의 실시형태의 안경 렌즈 제조 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2 는, 본 발명의 실시형태의 안경 렌즈 설계용 컴퓨터에 의한 안경 렌즈의 설계 공정의 플로 차트를 나타내는 도면이다.
도 3 은, 주로 도 2 의 처리 스텝 S2 를 설명하기 위한 도면이고, 기준 렌즈에 대응하는 가상 광학 모델예 및 개략적인 렌즈 레이아웃을 나타낸다.
도 4 는, 주로 도 2 의 처리 스텝 S3 을 설명하기 위한 도면이고, 기준 렌즈 모델의 각 점을 통과하는 광선의 물체측 화각에 대해 나타낸다.
도 5 는, 주로 도 2 의 처리 스텝 S4 를 설명하기 위한 도면이고, 참조 구면 상의 기준 가입도에 대해 나타낸다.
도 6 은, 주로 도 2 의 처리 스텝 S5 및 S6 을 설명하기 위한 도면이고, 처방 렌즈에 대응하는 가상 광학 모델예 및 처방 렌즈 모델에 있어서의 광선 통과 위치에 대해 나타낸다.
도 7 은, 주로 도 2 의 처리 스텝 S7 을 설명하기 위한 도면이고, 보정 비율에 대해 나타낸다.
도 8 은, 주로 도 2 의 처리 스텝 S8 을 설명하기 위한 도면이고, 각 렌즈 모델의 투과 도수 분포를 나타낸다.
도 9 는, 주로 도 2 의 처리 스텝 S10 을 설명하기 위한 도면이고, 장용 상태를 고려한 비구면 보정을 실시하기 전후의 가입도의 곡선을 나타낸다.
도 10 은, 주로 도 2 의 처리 스텝 S11 을 설명하기 위한 도면이고, 실질 가입도의 피팅에 대해 나타낸다.
도 11 은, 각 예에 있어서의 좌우의 실질 가입도의 차이를 나타내는 도면이다.
도 12 는, 좌우의 실질 가입도의 차이에 의해 장용자의 눈에 부담이 간다는 종래의 문제를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 관련된 안경 렌즈 제조 시스템에 대해 설명한다.
[안경 렌즈 제조 시스템 (1)]
도 1 은, 본 실시형태의 안경 렌즈 제조 시스템 (1) 의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 안경 렌즈 제조 시스템 (1) 은, 고객 (장용자) 에 대한 처방에 따른 안경 렌즈를 발주하는 안경점 (10) 과, 안경점 (10) 으로부터의 발주를 받아 안경 렌즈를 제조하는 안경 렌즈 제조 공장 (20) 을 갖고 있다. 안경 렌즈 제조 공장 (20) 으로의 발주는, 인터넷 등의 소정의 네트워크나 FAX 등에 의한 데이터 송신을 통하여 실시된다. 발주자에는 안과의나 일반 소비자를 포함시켜도 된다.
[안경점 (10)]
안경점 (10) 에는 매장 컴퓨터 (100) 가 설치되어 있다. 매장 컴퓨터 (100) 는, 예를 들어 일반적인 PC (Personal Computer) 이며, 안경 렌즈 제조 공장 (20) 으로의 안경 렌즈의 발주를 실시하기 위한 소프트웨어가 인스톨되어 있다. 매장 컴퓨터 (100) 에는, 안경점 스탭에 의한 마우스나 키보드 등의 조작을 통하여 렌즈 데이터 및 프레임 데이터가 입력된다. 렌즈 데이터에는, 예를 들어 처방값 (베이스 커브, 구면 굴절력, 난시 굴절력, 난시 축방향, 프리즘 굴절력, 프리즘 기저 방향, 가입 도수, 동공간 거리 (PD : Pupillary Distance) 등), 안경 렌즈의 장용 조건 (각막 정점간 거리, 전경각, 프레임 틸팅각), 안경 렌즈의 종류 (단초점 구면, 단초점 비구면, 다초점 (이중 초점, 누진), 코팅 (염색 가공, 하드 코트, 반사 방지막, 자외선 컷 등)), 고객의 요망에 따른 레이아웃 데이터 등이 포함된다. 프레임 데이터에는 고객이 선택한 프레임의 형상 데이터가 포함된다. 프레임 데이터는, 예를 들어 바코드 태그로 관리되고 있고, 바코드 리더에 의한 프레임에 첩부 (貼付) 된 바코드 태그의 판독을 통하여 입수할 수 있다. 매장 컴퓨터 (100) 는, 발주 데이터 (렌즈 데이터 및 프레임 데이터) 를 예를 들어 인터넷 경유로 안경 렌즈 제조 공장 (20) 에 송신한다.
[안경 렌즈 제조 공장 (20)]
안경 렌즈 제조 공장 (20) 에는, 호스트 컴퓨터 (200) 를 중심으로 한 LAN (Local Area Network) 이 구축되어 있고, 안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 나 안경 렌즈 가공용 컴퓨터 (204) 를 비롯하여 다수의 단말 장치가 접속되어 있다. 안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202), 안경 렌즈 가공용 컴퓨터 (204) 는 일반적인 PC 이며, 각각 안경 렌즈 설계용 프로그램, 안경 렌즈 가공용 프로그램이 인스톨되어 있다. 호스트 컴퓨터 (200) 에는, 매장 컴퓨터 (100) 로부터 인터넷 경유로 송신된 발주 데이터가 입력된다. 호스트 컴퓨터 (200) 는, 입력된 발주 데이터를 안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 에 송신한다.
안경 렌즈 제조 공장 (20) 에서는, 발주 데이터를 받은 후, 미가공의 블록 피스에 대해 장용자의 처방이 충족되도록, 내면, 외면의 양면의 설계 및 가공이 실시된다. 또한, 안경 렌즈 제조 공장 (20) 에서는, 생산성을 향상시키기 위해, 전체 제조 범위의 도수를 복수의 그룹으로 구분하고, 각 그룹의 도수 범위에 적합한 외면 (볼록면) 커브 형상 (구면 형상 또는 비구면 형상) 과 렌즈 직경을 갖는 세미피니쉬드 블랭크가 안경 렌즈의 주문에 대비하여 미리 준비되어 있어도 된다. 이 경우, 안경 렌즈 제조 공장 (20) 에서는, 내면 (오목면) 가공 (및 옥형 가공) 을 실시하는 것만으로, 장용자의 처방에 적절한 안경 렌즈가 제조된다.
안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는, 수주에 따른 안경 렌즈를 설계하기 위한 프로그램이 인스톨되어 있고, 발주 데이터 (렌즈 데이터) 에 기초하여 렌즈 설계 데이터를 작성하고, 발주 데이터 (프레임 데이터) 에 기초하여 옥형 가공 데이터를 작성한다. 안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 에 의한 안경 렌즈의 설계는, 이후에 상세하게 설명한다. 안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는, 작성된 렌즈 설계 데이터 및 옥형 가공 데이터를 안경 렌즈 가공용 컴퓨터 (204) 에 전송한다.
오퍼레이터는, 블록 피스를 커브 제너레이터 등의 가공기 (206) 에 세트하여, 안경 렌즈 가공용 컴퓨터 (204) 에 대해 가공 개시의 지시 입력을 실시한다. 안경 렌즈 가공용 컴퓨터 (204) 는, 안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 로부터 전송된 렌즈 설계 데이터 및 옥형 가공 데이터를 판독 입력하고, 가공기 (206) 를 구동 제어한다. 가공기 (206) 는, 블록 피스의 내면 및 외면을 렌즈 설계 데이터에 따라 연삭·연마하여, 안경 렌즈의 내면 형상 및 외면 형상을 제조한다. 또, 가공기 (206) 는, 내면 형상 및 외면 형상 제조 후의 언컷 렌즈의 외주면을 옥형 형상에 대응한 둘레 가장자리 형상으로 가공한다.
옥형 가공 후의 안경 렌즈에는, 발주 데이터에 따라 염색 가공, 하드 코트 가공, 반사 방지막, 자외선 컷 등의 각종 코팅이 실시된다. 이로써, 안경 렌즈가 완성되어 안경점 (10) 에 납품된다.
[안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 에 의한 안경 렌즈의 구체적 설계 방법]
도 2 는, 안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 에 의한 안경 렌즈의 설계 공정을 나타내는 플로 차트이다. 이하의 설명에서는, 부동시의 장용자에게 처방해야 하는, 원용 도수가 좌우에서 상이한 1 쌍의 안경 렌즈이고, 누진 굴절 요소를 내면 혹은 외면에 갖는 편면 누진형, 또는 누진 굴절 요소를 외면과 내면의 양면에 배분한 양면 누진형, 또는 세로 방향의 누진 굴절 요소를 외면에 배분하고, 가로 방향의 누진 굴절 요소를 내면에 배분한 양면 복합 누진형의, 원근 양용의 각종 안경 렌즈의 설계를 상정한다. 그러나, 본 설계 공정은, 소정의 기준점에 있어서의 도수가 좌우에서 상이한 1 쌍의 안경 렌즈이고, 편면 누진형, 양면 누진형 또는 양면 복합 누진형의 중근 양용 누진 굴절력 렌즈나 근근 누진 굴절력 렌즈 등, 굴절력이 누진적으로 변화하는 누진 굴절부를 갖는 다른 아이템군의 안경 렌즈에도 적용할 수 있다.
또, 안광학상 엄밀하게는, 안축과 시선의 방향은 약간 상이한데, 그 차이에 따른 영향은 실질적으로 무시할 수 있는 정도이다. 그 때문에, 본 명세서에 있어서는, 설명의 편의상 안축과 시선의 방향은 안광학상으로도 일치하는 것으로 의제하고, 안축과 시선의 방향의 차이는 렌즈의 프리즘 작용에 의해서만 일어나는 전제로 한다.
여기서, 도 12 를 사용하여, 원용 도수가 좌우에서 상이한 1 쌍의 안경 렌즈에서 발생하는 문제점을 설명한다. 도 12 에서는, 부동시의 장용자가 다음의 처방 도수의 안경 렌즈를 통하여 근방 물점을 양안시하는 상태를 나타낸다.
처방 도수 (우) : S ＋2.00 ADD 2.50
처방 도수 (좌) : S ＋4.00 ADD 2.50
또한, 도 12 에서는, 편의상 좌우의 안경 렌즈를 1 장의 공통 형상의 렌즈로 나타내지만, 실제로는 좌우의 안경 렌즈는 처방 도수에 따라 형상이 상이하다.
도 12 에 나타내는 바와 같이, 부동시의 장용자가 근방 물점을 양안시할 때, 처방 도수 차이에 따른 좌우의 프리즘 작용의 차이에서 기인하여, 좌우의 시선 방향으로 어긋남이 발생한다. 구체적으로는, 장용자는 렌즈 상에 레이아웃된 근용 기준점 (N) (근용부의 도수가 설정되는, 가입 도수가 2.50 D 인 점) 이외의 점을 통하여 근방 물점을 양안시하게 된다. 도 12 의 예에서는, 우안은 근용 기준점 (N) 보다 상방의 점 (PU) (가입 도수가 2.50 D 를 하회하는 점) 을 통하여 근방 물점에 시선을 향하고, 좌안은 근용 기준점 (N) 보다 하방의 점 (PD) (가입 도수가 2.50 D 또는 2.50 D 를 상회하는 점) 을 통하여 근방 물점에 시선을 향한다. 이와 같이, 좌우의 시선 방향이 어긋남으로써, 좌우의 눈에 실질적으로 작용하는 가입 효과가 상이하다. 그 때문에, 이론상 좌우의 눈에 대해 상이한 조절력이 요구된다. 그러나, 생리적으로는 좌우의 눈에 작용하는 조절력은 항상 동등하다 (헤링의 등량 신경 지배의 법칙 (Hering's law of equal innervation)). 따라서, 장용자는, 좌우의 눈에 실질적으로 작용하는 가입 효과가 상이하다는, 눈에 부담이 가는 상태에서 근방 물점을 어쩔 수 없이 보게 된다. 본 명세서에서는, 설명의 편의상 눈에 실질적으로 작용하는 가입 효과를「실질 가입도」라고도 표현한다.
본 발명자는 예의 검토를 거듭한 결과, 좌우의 원용 처방 도수가 상이할수록, 또 물체 거리가 가까울수록 좌우의 실질 가입도의 차이가 커지는 것을 알아내어, 도 12 에서는 좌우의 실질 가입도의 차이가 커지는 예로서 근방 물점을 보는 상태를 나타냈다. 즉, 본 발명자는, 상기 문제가 근방뿐만 아니라, 근방보다 떨어진 거리 (예를 들어 원방이나 중간 거리 등) 에 있어서도 발생하는 것을 알아내었다. 본 실시형태에서는, 이하에 설명하는 설계 공정을 실시함으로써, 상기 문제를 해소하여 양호한 양안시를 각 물체 거리 (예를 들어 원방으로부터 근방에 이를 때까지) 에서 보증하는 것이 가능한 안경 렌즈가 설계된다. 이하, 도 2 를 사용하여, 안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 에 의한 안경 렌즈의 설계 공정을 구체적으로 설명한다.
[도 2 의 S1 (기준 렌즈의 정의)]
안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는, 호스트 컴퓨터 (200) 를 통하여 매장 컴퓨터 (100) 로부터 수신한 장용자의 처방값에 기초하여 기준 렌즈를 정의한다. 기준 렌즈는, 생리적으로 좌우안의 조절력이 동등해지는 것에 대응하여, 가상적으로 정의되는 좌우 공통의 안경 렌즈이고, 원용 도수가 좌우의 원용 처방 도수를 평균한 값으로 설정된다. 즉, 기준 렌즈는 누진 굴절부를 갖는 안경 렌즈이고, 좌우에서 공통의 원용 도수 및 가입 도수를 갖는 것이다. 이하, 기준 렌즈의 원용 도수를 기준 도수라고 정의한다. 예를 들어,
처방 도수 (우) : S ＋2.00 ADD 2.50
처방 도수 (좌) : S ＋4.00 ADD 2.50
의 경우, 기준 렌즈는,
기준 도수 (우) : S ＋3.00 ADD 2.50
기준 도수 (좌) : S ＋3.00 ADD 2.50
가 된다. 또한, 본 실시형태에서는, 우안용 렌즈와 좌안용 렌즈가 병행되어 설계되는 순서로 설명하지만, 다른 실시형태에서는, 일방의 렌즈가 설계되고, 그 후 타방의 렌즈가 설계되는 순서로 해도 된다.
[도 2 의 S2 (기준 렌즈에 대응하는 가상 광학 모델의 구축)]
안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는, 장용자가 안경 렌즈 (기준 렌즈 : S ＋3.00 ADD 2.50) 를 장용한 상태를 상정한, 안구 및 안경 렌즈로 이루어지는 소정의 가상 광학 모델을 구축한다. 도 3(a) 는, 안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 에 의해 구축되는 가상 광학 모델예를 나타낸다. 또한, 이후의 설명에 있어서, 우안에 대응하는 부호에는 아래 첨자 R 을 부여하고, 좌안에 대응하는 부호에는 아래 첨자 L 을 부여한다. 또, 좌우 양방의 눈에 대응하는 설명에는 이들 아래 첨자를 부여하지 않는다.
안구의 안축 길이는 원시, 근시에서 상이하다. 그래서, 안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는 원시, 근시의 정도에서 안축 길이가 얼마나 상이한지를 미리 기억하고 있다. 그 중에서, 안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는, 발주 데이터에 포함되는 장용자의 처방값 (구면 굴절력, 난시 굴절력) 에 따라 적절한 안구 모델 (E) 을 선택하고, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 선택된 안구 모델 (E) 을 가상 모델 공간에 배치한다. 보다 상세하게는, 안구 모델 (ER) 과 안구 모델 (EL) 은, 안구 선회 중심 (OER) 과 안구 선회 중심 (OEL) 이 동공간 거리 (PD) 만큼 떨어진 위치에 배치된다.
안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는, 안구 모델 (ER, EL) 의 각각에 대해 소정의 각막 정점간 거리 (CVDR, CVDL) 를 둔 위치에 기준 렌즈에 대응하는 기준 렌즈 모델 (LBR, LBL) 을 배치한다. 각막 정점간 거리 (CVD) 는, 기준 렌즈 모델 (LB) 의 후방 정점과 안구 모델 (E) 의 각막 정점의 거리이고, 예를 들어 12.5 ㎜ 이다. 또한, 기준 렌즈 모델 (LB) 의 중심 두께는, 처방값이나 초재의 굴절률 등에 기초하여 결정된다. 또, 기준 렌즈 모델 (LB) 은, 안경 렌즈의 기울기 (전경각, 프레임 틸팅각) 를 고려하여 가상 모델 공간에 배치되어도 된다. 또, 설명의 편의상 기준 렌즈 모델 (LB) 의 외면 정점에서의 접평면을 접평면 (TP) 이라고 정의하고, 안구 모델 (ER) 의 정면시의 시선과 접평면 (TP) 의 교점을 기준점 (PTPR) 이라고 정의하고, 안구 모델 (EL) 의 정면시의 시선과 접평면 (TP) 의 교점을 기준점 (PTPL) 이라고 정의한다. 이들 기준점 (PTP) 은 렌즈 설계 중심에 있고, 설계 중심은 1 쌍의 히든 마크 (후술) 의 중간점이다.
도 3(b) 에 본 설계 공정에서 설계되는 안경 렌즈의 레이아웃을 개략적으로 나타낸다. 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 의한 안경 렌즈는, 주주시선 (LL') 상으로서, 렌즈 설계 중심의 상방에 원용 기준점 (F) (원용부의 도수가 설정되는 점) 이 배치되고, 렌즈 설계 중심의 하방에 근용 기준점 (N) 이 배치된다. 주주시선 (LL') 은, 누진대의 도중부터 근용 기준점 (N) 을 향하고, 눈의 폭주를 고려하여 코측에 인세트되어 있다. 근용 기준점 (N) 및 원용 기준점 (F) 의 위치는, 렌즈면에 직접 각인되는 1 쌍의 히든 마크 (M) 를 기초로 특정된다. 본 실시형태에 의한 안경 렌즈는, 후술하는 바와 같이, 누진대의 길이 및 폭이 좌우에서 상이하기 때문에, 근용 기준점 (N) 및 원용 기준점 (F) 의 렌즈면 상의 위치도 좌우에서 상이하다.
[도 2 의 S3 (기준 렌즈 모델 (LB) 에 있어서의 물체측 화각 (β) 의 계산)]
도 4(a), 도 4(b) 는 각각 기준 렌즈 모델 (LBR, LBL) 의 각 점을 통과하는 광선의 물체측 화각 (β) (단위 : °) 을 나타내는 도면이다. 또한, 도 4 이후의 가상 광학 모델을 나타내는 각 도면에 있어서는, 안구 모델 (E) 을 머리 위에서 바라보는 각도 (도 3(a) 참조) 로 나타내지 않고, 설명의 편의상 안구 모델 (E) 을 측면에서 바라보는 각도 (안구 모델 (ER, EL) 중 어느 것에 있어서도 주주시선 (LL') 이 지면과 평행이 되고, 또한 근용 기준점 (N) 이 하측에 위치함과 함께 원용 기준점 (F) 이 상측에 위치하는 각도) 로 나타낸다. 물체측 화각 (β) 은, 도 4(a), 도 4(b) 의 각 도면에 나타내는 바와 같이, 정면시하였을 때의 수평축을 기준으로 한다.
안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는, 광선 추적 등을 사용한 광학 계산 처리를 실시함으로써, 기준 렌즈 모델 (LB) 상 (여기서는 렌즈 외면 상) 의 샘플점 (S) 을 통과하는 광선의 물체측 화각 (β) 을 계산한다. 여기서, 본 공정의 실시에 있어서, 안구 선회 중심 (OE) 및 기준 렌즈 모델 (LB) 이 이미 정해져 있기 때문에, 광선이 통과하는 기준 렌즈 모델 (LB) 상의 위치가 정해짐으로써, 그 광선의 기준 렌즈 모델 (LB) 에 있어서의 물체측 화각 (β) 이 일의적으로 구해진다. 그래서, 본 실시형태에서는, 미리 정해진 기준 렌즈 모델 (LB) 상의 각 샘플점 (S) 에 대해 물체측 화각 (β) 을 계산한다. 샘플점 (S) 은, 예를 들어 기준 렌즈 모델 (LB) 의 전체면에 등간격 피치로 배치되어 있다. 단, 샘플점 (S) 은 등간격 피치로의 배치에 한정되지 않고, 예를 들어 주주시선 (LL') 을 포함하는 명시역에 조밀하게 배치되고, 사용 빈도가 낮은 측방역에 성기게 배치되는 등, 영역마다 상이한 무게로 배치되어도 된다. 또한, 본 공정 이후의 공정에서는, 편의상 원칙적으로 각종 렌즈 모델의 외면에만 곡률 분포 (투과 도수 분포에 대응하는 곡률 분포) 가 존재하는 것으로 하여 렌즈 설계가 실시되는 것으로 한다.
도 4(a), 도 4(b) 의 각 도면에 있어서는, 주주시선 (LL') 상의 각 도수에 대응하는 샘플점 (S) 을 통과하는 광선의 물체측 화각 (β) 을 나타내고 있다. 기준 렌즈 모델 (LB) 에 있어서, 근용 기준점 (N) 은 예를 들어 기준점 (PTP) 보다 14 ㎜ 아래에 위치하는 점이며, 장용자가 근업 목적 거리 (목적으로 하는 근방의 작업 거리이며, 예를 들어 400 ㎜) 를 보기 위한 점이다. 그 때문에, 근용 기준점 (N) 을 통과하는 광선의 물체측 화각 (β) 은, 근업 목적 거리에 대응하는 화각으로서 정의할 수 있다. 다른 샘플점 (S) 을 통과하는 광선의 물체측 화각 (β) 에 대해서도 마찬가지로, 샘플점 (S) 에서 상정되는 물체 거리에 대응하는 화각으로서 정의할 수 있다.
[도 2 의 S4 (기준 가입도 (ADDS) 의 계산)]
안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는, 도 5(a), 도 5(b) 의 각 도면에 나타내는 바와 같이, 목표로 하는 투과 도수를 평가하기 위한 평가면으로서 참조 구면 (SR) 을 정의한다. 참조 구면 (SR) 은, 안구 모델 (E) 의 안구 선회 중심 (OE) 을 중심으로 하고, 안구 선회 중심 (OE) 에서 기준 렌즈 모델 (LB) 의 후방 정점까지의 거리를 반경으로 한 구면이다. 안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는, 기준 렌즈 모델 (LB) 의 근용 기준점 (N) 을 통과하는 광선에 대해, 참조 구면 (SR) 상의 투과 도수를 계산한다. 여기서 계산되는 투과 도수는 기준 렌즈 모델 (LB) 에 있어서의 근용 도수이고, 근용 도수로부터 원용 도수를 뺀 도수가 기준 가입도 (ADDS) 라고 정의된다. 참조 구면 (SR) 상에 있어서의 근용 도수와 원용 도수의 차이가 처방된 가입도가 되는 것을 상정하여 설계된 렌즈에 있어서는, 기준 가입도 (ADDS) 는 좌우 공통의 목표의 도수 (ADD 2.50) 가 된다.
[도 2 의 S5 (처방 렌즈에 대응하는 가상 광학 모델의 구축)]
안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는, 도 2 의 처리 스텝 S2 (가상 광학 모델의 구축) 에서 구축된 가상 광학 모델을, 장용자가 안경 렌즈 (처방 렌즈 (우) : S ＋2.00 ADD 2.50, 처방 렌즈 (좌) : S ＋4.00 ADD 2.50) 를 장용한 상태를 상정한, 안구 및 안경 렌즈로 이루어지는 다른 가상 광학 모델로 변경한다. 도 6(a) 및 도 6(b) 는, 안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 에 의한 변경 후의 가상 광학 모델예를 나타낸다. 도 6(a) 및 도 6(b) 의 각 도면에 나타내는 바와 같이, 안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는, 안구 모델 (ER, EL) 의 각각에 대해 처방 렌즈 (우, 좌) 에 대응하는 처방 렌즈 모델 (LPR, LPL) 을 배치한다. 처방 렌즈 모델 (LP) 은, 처방값에 기초하여 주지된 설계 방법에 의해 정의되는 것이며, 여기서의 상세한 설명은 생략한다.
보다 상세하게는, 안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는, 처방 렌즈 모델 (LPR) 을 외면 정점이 기준점 (PTPR) 상에 위치하고 또한 외면 정점에서 접평면 (TP) 과 접하도록 배치하고, 처방 렌즈 모델 (LPL) 을 외면 정점이 기준점 (PTPL) 상에 위치하고 또한 외면 정점에서 접평면 (TP) 과 접하도록 배치한다. 또한, 처방 렌즈 모델 (LP) 의 중심 두께도 처방값이나 초재의 굴절률 등에 기초하여 결정된다. 또, 기준 렌즈 모델 (LB) 이 안경 렌즈의 기울기 (전경각, 프레임 틸팅각) 를 고려하여 가상 모델 공간에 배치되어 있는 경우, 처방 렌즈 모델 (LP) 도 동일한 조건을 고려하여 배치된다.
[도 2 의 S6 (처방 렌즈 모델 (LP) 에 있어서의 광선 통과 위치의 계산)]
도 6(a), 도 6(b) 의 각 도면에 나타내는 바와 같이, 안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는, 처방 렌즈 모델 (LP) 에 있어서의 광선 통과 위치를 계산한다. 구체적으로는, 안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는, 처방 렌즈 모델 (LP) 을 배치한 가상 광학 모델에 있어서, 광선 추적 등을 사용한 광학 계산 처리의 실행에 의해, 물체측 화각이 도 2 의 처리 스텝 S3 (기준 렌즈 모델 (LB) 에 있어서의 물체측 화각 (β) 의 계산) 에서 구해진 화각 (β) 과 일치하는 광선을 찾아낸다. 이로써, 기준 렌즈 모델 (LB) 상의 각 샘플점 (S) 에 대응하는 광선과 동일한 물체측 화각을 갖는 광선이 통과하는 처방 렌즈 모델 (LP) 상의 각각의 위치 (이하,「처방측 통과 위치 (S')」라고 기재한다) 가 구해진다. 처방 렌즈 모델 (LP) 상의 각 처방측 통과 위치 (S') 에서 상정되는 물체 거리는, 대응하는 샘플점 (S) 에서 상정되는 물체 거리와 동등하다.
[도 2 의 S7 (보정 비율 (R) 의 계산)]
도 7(a), 도 7(b) 의 각 도면에 나타내는 바와 같이, 기준점 (PTP) 과 샘플점 (S) 의 거리를 기준측 거리 (DLB) 라고 정의하고, 기준점 (PTP) 과 처방측 통과 위치 (S') 의 거리를 처방측 거리 (DLp) 라고 정의한다. 이 경우, 안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는, 각 물체측 화각 (β) 에 대응하는 보정 비율 (R) (＝ 어느 물체측 화각 (β) 에 대응하는 처방측 거리 (DLp)/이것과 동일한 물체측 화각 (β) 에 대응하는 기준측 거리 (DLB)) 을 계산한다. 도 7(c) 는, 기준점 (PTPR) 과 근용 기준점 (N) 사이의 주주시선 (LL') 상의 처방측 거리 (DLpR) (단위 : ㎜) 와, 우안측의 보정 비율 (RR) (＝ 처방측 거리 (DLpR)/기준측 거리 (DLBR)) 의 관계를 나타낸다. 또, 도 7(d) 는, 기준점 (PTPL) 과 근용 기준점 (N) 사이의 주주시선 (LL') 상의 처방측 거리 (DLpL) (단위 : ㎜) 와, 좌안측의 보정 비율 (RL) (＝ 처방측 거리 (DLpL)/기준측 거리 (DLBL)) 의 관계를 나타낸다.
처방 렌즈 모델 (LPR) 은, 처방 도수 (S ＋2.00) 가 기준 도수 (S ＋3.00) 보다 마이너스측이기 때문에, 주주시선 (LL') 상에 있어서, 처방측 통과 위치 (S'R) 쪽이 샘플점 (SR) 보다 기준점 (PTPR) 에 가까워진다 (도 7(a) 참조). 도 7(c) 의 실선으로 나타내는 바와 같이, 보정 비율 (RR) 은, 처방측 거리 (DLPR) 가 길어질수록 (처방측 통과 위치 (S'R) 가 기준점 (PTPR) 으로부터 멀어지고 근용 기준점 (N) 에 가까워질수록), 처방 렌즈 모델 (LPR) 과 기준 렌즈 모델 (LBR) 의 프리즘 작용의 차이에 따라 작아진다.
한편, 처방 렌즈 모델 (LPL) 은, 처방 도수 (S ＋4.00) 가 기준 도수 (S ＋3.00) 보다 플러스측이기 때문에, 주주시선 (LL') 상에 있어서, 처방측 통과 위치 (S'L) 보다 샘플점 (SL) 쪽이 기준점 (PTPL) 에 가까워진다 (도 7(b) 참조). 도 7(d) 의 실선으로 나타내는 바와 같이, 보정 비율 (RL) 은, 처방측 거리 (DLPL) 가 길어질수록 (처방측 통과 위치 (S'L) 가 기준점 (PTPL) 으로부터 멀어지고 근용 기준점 (N) 에 가까워질수록), 처방 렌즈 모델 (LPL) 과 기준 렌즈 모델 (LBL) 의 프리즘 작용의 차이에 따라 커진다.
또한, 참고로서 도 7(c), 도 7(d) 의 각각에 본 실시형태의 보정 비율 (R) 을 특허문헌 1 에 적용한 예를 파선으로 나타낸다. 특허문헌 1 의 경우, 도 7(c), 도 7(d) 에 나타내는 바와 같이, 보정 비율 (RR), 보정 비율 (RL) 이 모두 처방측 통과 위치 (S'R, S'L) 에 관계 없이 일정해진다.
[도 2 의 S8 (보정 비율 (R) 에 기초하는 곡률 분포의 보정)]
안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는, 기준 렌즈 모델 (LB) 에서 상정되는 누진 굴절 작용을 가져오는 곡률 분포 (렌즈 전체의 곡률 분포 중 누진 굴절 요소를 부가하는 곡률 분포만을 추출한 것이며, 이하,「누진 분포」라고 기재한다) 를, 각 물체측 화각 (β) 에 대응하는 보정 비율 (R) 에 기초하여 확대 축소 조작함으로써, 처방 렌즈 모델 (LP) 의 곡률 분포를 보정한다. 구체적으로는, 다음 식에 나타내는 바와 같이, 기준이 되는 누진 분포 (기준 렌즈 모델 (LB) 의 누진 분포) 를 대응하는 보정 비율 (R) 에 따라 확대 또는 축소시킴으로써 보정하고, 보정된 기준 렌즈 모델 (LB) 의 누진 분포를 처방 렌즈 모델 (LP) 의 누진 분포로서 적용한다.
처방 렌즈의 누진 분포의 곡률 K(x, y) ＝ 기준 렌즈의 누진 분포의 곡률 K(x/Rx, y/Ry)
여기서, x, y 는 처방측 통과 위치 (S') 의 좌표를 나타내고, Rx, Ry 는 x 방향 및 y 방향의 보정 비율 (R) 을 나타낸다.
예를 들어, 처방 렌즈 모델 (LPR) 에 있어서, 누진대에 있어서의 가입도의 변화가 일정하고, 주주시선 (LL') 상에 배치된 각 처방측 통과 위치 (S'R) 에 있어서의 곡률을 도 7(c) 에 나타나는 보정 비율 (RR) 에 기초하여 보정하는 경우를 생각한다. 이 경우, 처방 렌즈 모델 (LPR) 상의 위치 (S'R) 에 있어서의 누진 굴절 작용에 관련된 곡률 (원용 도수분을 배제한 곡률로서, 가입 효과를 부가하는 곡률 성분) 은, 기준 렌즈 모델 (LBR) 상의 샘플점 (SR) 에 있어서의 누진 굴절 작용에 관련된 곡률과 일치하도록 조작된다. 다른 표현에 의하면, 샘플점 (SR) 에 있어서의 가입 효과분의 곡률이 보정 비율 (RR) 에 따른 처방측 통과 위치 (S'R) 에 재배치된다. 보정 비율 (RR) 은 각 위치에 따라 상이하기 때문에, 보정 후의 누진대에 있어서의 가입도의 변화는, 보정 비율 (RR) 에 따라 기준 렌즈 모델 (LBR) 의 누진대에 있어서의 가입 변화와 상이한 형태가 된다 (예를 들어 기준점 (PTPR) 으로부터 근용 기준점 (N) 에 가까워질수록 가입도의 변화율이 높아진다). 기준 도수에 대해 마이너스측의 처방 도수를 갖는 처방 렌즈 모델 (LPR) 은, 누진 분포 전체가 보정 비율 (RR) 에 따라, 기준 렌즈 모델 (LBR) 의 누진 분포에 대해 축소된 형태가 되므로, 누진대 길이가 짧아지고, 또 누진대 폭이 좁아진다.
또, 처방 렌즈 모델 (LPL) 에 있어서, 누진대에 있어서의 가입도의 변화가 일정하고, 주주시선 (LL') 상에 배치된 각 처방측 통과 위치 (S'L) 에 있어서의 곡률을 도 7(d) 에 나타나는 보정 비율 (RL) 에 기초하여 보정하는 경우를 생각한다. 이 경우, 처방 렌즈 모델 (LPL) 상의 위치 (S'L) 에 있어서의 누진 굴절 작용에 관련된 곡률 (원용 도수분을 배제한 곡률로서, 가입 효과를 부가하는 곡률 성분) 은, 기준 렌즈 모델 (LBL) 상의 샘플점 (SL) 에 있어서의 누진 굴절 작용에 관련된 곡률과 일치하도록 조작된다. 다른 표현에 의하면, 샘플점 (SL) 에 있어서의 가입 효과분의 곡률이 보정 비율 (RL) 에 따른 처방측 통과 위치 (S'L) 에 재배치된다. 보정 비율 (RL) 은 각 위치에 따라 상이하기 때문에, 보정 후의 누진대에 있어서의 가입도의 변화는, 보정 비율 (RL) 에 따라 기준 렌즈 모델 (LBL) 의 누진대에 있어서의 가입 변화와 상이한 형태가 된다 (예를 들어 기준점 (PTPR) 으로부터 근용 기준점 (N) 에 가까워질수록 가입도의 변화율이 낮아진다). 기준 도수에 대해 플러스측의 처방 도수를 갖는 처방 렌즈 모델 (LPL) 은, 누진 분포 전체가 보정 비율 (RL) 에 따라, 기준 렌즈 모델 (LBL) 의 누진 분포에 대해 확대된 형태가 되므로, 누진대 길이가 길어지고, 또 누진대 폭이 넓어진다.
도 12 를 원용하여, 본 실시형태에 있어서의 곡률 분포 보정의 설명을 보충한다. 도 7(c) 의 보정 비율 (RR) 에 기초하여 처방 렌즈 모델 (LPR) 의 곡률 분포 (누진 분포) 가 보정되면 누진대가 짧아지기 때문에, 가입도가 실질적으로 2.50 D 가 되는 점이 우안의 시선 통과점 (PU) 에 가까워진다. 또, 도 7(d) 의 보정 비율 (RL) 에 기초하여 처방 렌즈 모델 (LPL) 의 곡률 분포 (누진 분포) 가 보정되면 누진대가 길어지기 때문에, 가입도가 실질적으로 2.50 D 가 되는 점이 좌안의 시선 통과점 (PD) 에 가까워진다. 즉, 도 12 의 예에 있어서, 근방 물점을 보는 장용자의 좌우의 눈에 실질적으로 작용하는 가입 효과의 차이가 경감되기 때문에, 좌우의 실질 가입도의 차이에 의한 장용자의 눈에 대한 부담이 경감된다.
또, 중간 거리 등 다른 물체 거리에 있어서도, 근방을 볼 때 정도는 아니라고 해도, 도 12 에 나타내는 문제 (좌우의 실질 가입도의 차이에 의해 장용자의 눈에 부담이 가는 문제) 가 발생하는 것은 앞서 서술한 바와 같다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, 도 7(c) 및 도 7(d) 에 나타내는 보정 비율 (R) 로부터 파악되는 바와 같이, 곡률 분포 (누진 분포) 의 적절한 확대 축소 조작을 통하여, 중간 거리를 볼 때에 발생하고 있던 좌우의 실질 가입도의 차이를 바람직하게 경감시키고 있다.
도 8(a) 는, 기준 렌즈 모델 (LB) 의 참조 구면 (SR) 상에서의 투과 도수 분포를 예시한다. 여기에 나타내는 투과 도수 분포는 비점 수차 분포 및 평균 도수 분포이고, 곡률 분포와 등가로 인식할 수 있다. 또, 도 8(b) 는 처방 렌즈 모델 (LPR) 의 참조 구면 (SR) 상에서의 투과 도수 분포를 예시하고, 도 8(c) 는 처방 렌즈 모델 (LPL) 의 참조 구면 (SR) 상에서의 투과 도수 분포를 예시한다.
도 8(b) 에 예시되는 처방 렌즈 모델 (LPR) 의 투과 도수 분포 (환언하면 곡률 분포) 는, 각 처방측 통과 위치 (S'R) 에 있어서 보정 비율 (RR) 에 따른 축소 조작이 실시되어 있다. 즉, 비점 수차 분포의 등고선 및 평균 도수 분포의 등고선의 형상이 보정 비율 (RR) 에 따라 축소되고, 원칙적으로는 기준점 (PTPR) 으로부터 떨어진 처방측 통과 위치 (S'R) 일수록 등고선의 형상이 한층 축소되어 있다.
또, 도 8(c) 에 예시되는 처방 렌즈 모델 (LPL) 의 투과 도수 분포 (환언하면 곡률 분포) 는, 각 처방측 통과 위치 (S'L) 에 있어서 보정 비율 (RL) 에 따른 확대 조작이 실시되어 있다. 즉, 비점 수차 분포의 등고선 및 평균 도수 분포의 등고선의 형상이 보정 비율 (RL) 에 따라 확대되고, 원칙적으로는 기준점 (PTPL) 으로부터 떨어진 처방측 통과 위치 (S'L) 일수록 등고선의 형상이 한층 확대되어 있다.
[도 2 의 S9 (각 면에 대한 곡률 분포의 배분)]
안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는, 도 2 의 처리 스텝 S8 (보정 비율에 기초하는 곡률 분포의 보정) 에서 보정된 처방 렌즈 모델 (LP) 의 곡률 분포를, 안경 렌즈의 구조 (내면 비구면형, 외면 비구면형, 양면 누진형, 양면 복합형 등) 에 따라 처방 렌즈 모델 (LP) 의 외면과 내면에 배분한다. 이로써, 처방 렌즈 모델 (LP) 의 형상이 잠정적으로 정해진다.
[도 2 의 S10 (장용 상태를 고려한 비구면 보정)]
안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는, 도 2 의 처리 스텝 S9 (곡률 분포의 배분) 에서 잠정적으로 정해진 처방 렌즈 모델 (LP) 의 형상에 대해, 장용 조건 (예를 들어 각막 정점간 거리, 전경각, 프레임 틸팅각 등) 에 따른 비구면 보정량을 계산하여 부가한다.
도 9(a), 도 9(b) 는 각각 장용 상태를 고려한 비구면 보정을 실시하기 전후의 가입도 (단위 : D) 와, 누진대 내 (주주시선 (LL') 상) 의 위치 (단위 : ㎜) 의 관계를 나타내는 도면이다. 도 9(a) 및 도 9(b) 중, 실선은 본 실시형태의 안경 렌즈의 가입도를 나타내고, 파선은 종래예의 안경 렌즈의 가입도를 나타낸다. 여기서, 종래예는 좌우의 원용 도수 차이나 실질 가입도의 차이에 따라 투과 도수 분포를 확대 또는 축소 조작한다는 기술적 사상을 도입하지 않은 렌즈를 가리킨다. 그 때문에, 종래예의 안경 렌즈는, 도 9(a) 에 나타내는 바와 같이, 적어도 비구면 보정을 실시하는 전단계에서는, 가입도의 곡선이 좌우에서 일치하고 있다. 한편, 본 실시형태의 안경 렌즈는, 도 9(a) 에 나타내는 바와 같이, 비구면 보정을 실시하는 전단계에서, 도 2 의 처리 스텝 S8 (보정 비율에 기초하는 곡률 분포의 보정) 에 의한 곡률 분포 보정이 실시된 결과, 가입도의 곡선이 좌우에서 상이하다.
그런데, 장용 상태를 고려한 비구면 보정의 실시 후에는, 도 9(b) 에 나타내는 바와 같이, 종래의 안경 렌즈도 가입도의 곡선이 좌우에서 상이한 것이 된다. 그러나, 상평 렌즈 등의 원용 도수가 제로인 렌즈에서는, 장용 상태를 고려한 비구면 보정이 실질적으로 불필요하다. 또, 원용 도수가 약한 렌즈에서는, 장용 상태를 고려한 비구면 보정에 의한 형상의 변화가 경미하다. 그 때문에, 종래의 안경 렌즈에서는, 아이템군 중 좌우의 원용 도수의 합계 도수가 약한 아이템에 대해서는, 비구면 보정의 실시 후에도 좌우의 가입도의 곡선이 거의 동일하게 유지된다. 한편, 본 실시형태의 안경 렌즈에서는, 도 2 의 처리 스텝 S8 (보정 비율에 기초하는 곡률 분포의 보정) 에 의한 곡률 분포 보정이 실시되기 때문에, 좌우의 원용 도수의 합계 도수와는 관계 없이 아이템군에 포함되는 모든 아이템 (각각의 처방에 적절한 아이템 전부) 에서 가입도의 곡선이 좌우에서 상이하다.
[도 2 의 S11 (기준 가입도 (ADDS) 에 대한 피팅)]
안경 렌즈 설계용 컴퓨터 (202) 는, 도 2 의 처리 스텝 S10 (장용 상태를 고려한 비구면 보정) 에서 비구면 보정량이 부가된 처방 렌즈 모델 (LP) 의 근용 기준점 (N) 을 통과하는 광선에 대해, 참조 구면 (SR) 상의 투과 도수 (근용 도수) 를 계산함으로써, 실제 계산상의 실질 가입도 (ADD) 를 얻는다. 구체적으로는, 처방 렌즈 모델 (LPR) 에 대해, 참조 구면 (SR) 상의 투과 도수 (근용 도수) 를 계산하고, 계산된 근용 도수로부터 원용 도수 (S ＋2.00) 를 뺌으로써, 실질 가입도 (ADDR) 를 얻는다. 또, 처방 렌즈 모델 (LPL) 에 대해, 참조 구면 (SR) 상의 투과 도수 (근용 도수) 를 계산하고, 계산된 근용 도수로부터 원용 도수 (S ＋4.00) 를 뺌으로써, 실질 가입도 (ADDL) 를 얻는다. 실질 가입도 (ADDR 및 ADDL) 는, 도 2 의 처리 스텝 S8 (보정 비율에 기초하는 곡률 분포의 보정) 에 의한 곡률 분포 보정을 실시한 결과, 목표로 하는 가입 도수 (ADD 2.50) 에 근사하는 값으로까지 보정되어 있다. 그 때문에, 상기 서술한 바와 같이, 장용자의 좌우의 눈에 실질적으로 작용하는 가입 효과의 차이가 이미 경감되어 있어, 좌우의 실질 가입도의 차이에 의한 장용자의 눈에 대한 부담을 경감시킬 수 있는 상태에 있다. 본 공정에서는, 좌우의 실질 가입도의 차이를 더욱 경감시키기 위해, 처방 렌즈 모델 (LP) 의 곡률 분포를 보정함으로써, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 실질 가입도 (ADDR 및 ADDL) 를 기준 가입도 (ADDS) 에 피팅시킨다 (일치시킨다). 이로써, 근방 물점을 볼 때의 실질 가입도의 차이가 거의 제로가 된다.
도 11 은, 좌우의 실질 가입도의 차이 (단위 : D) 와, 주주시선 (LL') 을 따른 (상하 방향) 물체측 화각 (β) (단위 : °) 의 관계를 나타내는 도면이다. 도 11 중, 실선은 본 실시형태에 있어서의 좌우의 실질 가입도의 차이를 나타내고, 파선은 특허문헌 1 에 있어서의 좌우의 실질 가입도의 차이를 나타내고, 점선은 종래예에 있어서의 좌우의 실질 가입도의 차이를 나타낸다. 도 11 에 있어서의 종래예도 도 9 와 동일하게, 좌우의 원용 도수 차이나 실질 가입도의 차이에 따라 투과 도수 분포를 확대 또는 축소 조작한다는 기술적 사상을 도입하지 않은 렌즈를 가리킨다. 도 11 에 나타내는 바와 같이, 종래예에서는, 예를 들어 원용 기준점 (F) 측으로부터 근용 기준점 (N) 측으로 시선을 이동시킴에 따라, 좌우의 실질 가입도의 차이가 커진다. 이에 반해, 특허문헌 1 에서는, 좌우의 실질 가입도의 차이가 누진대의 전역에 걸쳐 양호하게 억제되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 좌우의 실질 가입도의 차이가 누진대의 전역에 걸쳐 거의 제로로 되어 있어, 한층 양호하게 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 즉, 본 설계 공정에 의해 설계·제조된 안경 렌즈에 의하면, 양호한 양안시를 각 물체 거리에서 보증하는 것이 가능해진다.
이상이 본 발명의 예시적인 실시형태의 설명이다. 본 발명의 실시형태는 상기에 설명한 것에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위에 있어서 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들어 명세서 중에 예시적으로 명시되는 실시예나 변형예 또는 자명한 실시예나 변형예를 적절히 조합한 내용도 본원의 실시형태에 포함된다.

Claims (6)

  1. 제 1 굴절력을 갖는 제 1 굴절부, 그 제 1 굴절력보다 강한 제 2 굴절력을 갖는 제 2 굴절부, 및 그 제 1 굴절부로부터 그 제 2 굴절부로 굴절력이 누진적으로 변화하는 누진 굴절부를 갖는 그 제 1 굴절력이 좌우에서 상이한 1 쌍의 안경 렌즈를 제조하는 장치로서,
    소정의 처방 정보에 기초하여 생리적으로 좌우안의 조절력이 동등해지는 것에 대응하여 좌우 공통의 기준 렌즈를 정의하는 기준 렌즈 정의 수단과,
    상기 기준 렌즈 상의 소정의 각 샘플점을 통과하는 광선의 물체측 화각을 계산하는 화각 계산 수단과,
    상기 처방 정보에 기초하는 좌우 각각의 처방 렌즈 상의 광선 통과 위치로서, 그 처방 렌즈에 있어서의 물체측 화각이 상기 화각 계산 수단으로 구해진 물체측 화각과 일치하는 광선을 계산함으로써, 상기 기준 렌즈 상의 각 샘플점에 대응하는 광선과 동일한 물체측 화각을 갖는 광선이 통과하는 그 처방 렌즈 상의 각각의 위치를 구하는 처방측 통과 위치 계산 수단과,
    정면시의 시선과 상기 기준 렌즈의 교점과, 그 기준 렌즈 상의 샘플점의 거리를 제 1 거리라고 정의하고, 정면시의 시선과 상기 처방 렌즈의 교점과, 그 처방 렌즈 상의 광선 통과 위치의 거리를 제 2 거리라고 정의한 경우, 좌우 각각에 대해 각 상기 물체측 화각에 대응하는 그 제 1 거리와 그 제 2 거리의 비율을 계산하는 비율 계산 수단과,
    좌우 각각에 대해 상기 각 물체측 화각에 대응하는 상기 처방 렌즈 상의 광선 통과 위치에 있어서의 곡률을 상기 비율에 기초하여 보정함으로써, 그 처방 렌즈의 곡률 분포를 보정하는 곡률 분포 보정 수단을 구비하는 안경 렌즈의 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 물체측 화각에 대응하는 상기 비율은,
    상기 처방 렌즈에 있어서의 제 1 굴절력이 상기 기준 렌즈에 있어서의 제 1 굴절력보다 마이너스측인 경우, 1 보다 작은 값이 되고, 또한 균일하지 않은 안경 렌즈의 제조 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 물체측 화각에 대응하는 상기 비율은,
    상기 처방 렌즈에 있어서의 제 1 굴절력이 상기 기준 렌즈에 있어서의 제 1 굴절력보다 플러스측인 경우, 1 보다 큰 값이 되고, 또한 균일하지 않은 안경 렌즈의 제조 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 렌즈에 있어서의 상기 제 2 굴절부에서의 가입도를 계산하는 제 1 가입도 계산 수단과,
    상기 곡률 분포 보정 수단에 의한 상기 곡률 분포 보정 후의 좌우의 처방 렌즈의 각각에 있어서의 상기 제 2 굴절부에서의 가입도를 계산하는 제 2 가입도 계산 수단과,
    상기 제 2 가입도 계산 수단으로 계산된 가입도를 상기 제 1 가입도 계산 수단으로 계산된 가입도와 일치시키도록, 상기 곡률 분포 보정 후의 좌우의 처방 렌즈의 곡률 분포의 각각을 추가로 보정하는 가입도 보정 수단을 구비하는 안경 렌즈의 제조 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 렌즈는,
    상기 처방 정보에 기초하여 결정되는 좌우 공통의 원용 도수 및 가입 도수를 갖고 있고,
    상기 원용 도수는,
    좌우의 원용 처방 도수를 평균한 도수인 안경 렌즈의 제조 장치.
  6. 제 1 굴절력을 갖는 제 1 굴절부, 그 제 1 굴절력보다 강한 제 2 굴절력을 갖는 제 2 굴절부, 및 그 제 1 굴절부로부터 그 제 2 굴절부로 굴절력이 누진적으로 변화하는 누진 굴절부를 갖는 그 제 1 굴절력이 좌우에서 상이한 1 쌍의 안경 렌즈를 제조하는 방법으로서,
    소정의 처방 정보에 기초하여 생리적으로 좌우안의 조절력이 동등해지는 것에 대응하여 좌우 공통의 기준 렌즈를 정의하는 기준 렌즈 정의 공정과,
    상기 기준 렌즈 상의 소정의 각 샘플점을 통과하는 광선의 물체측 화각을 계산하는 화각 계산 공정과,
    상기 처방 정보에 기초하는 좌우 각각의 처방 렌즈 상의 광선 통과 위치로서, 그 처방 렌즈에 있어서의 물체측 화각이 상기 화각 계산 공정에서 구해진 물체측 화각과 일치하는 광선을 계산함으로써, 상기 기준 렌즈 상의 각 샘플점에 대응하는 광선과 동일한 물체측 화각을 갖는 광선이 통과하는 그 처방 렌즈 상의 각각의 위치를 구하는 처방측 통과 위치 계산 공정과,
    정면시의 시선과 상기 기준 렌즈의 교점과, 그 기준 렌즈 상의 샘플점의 거리를 제 1 거리라고 정의하고, 정면시의 시선과 상기 처방 렌즈의 교점과, 그 처방 렌즈 상의 광선 통과 위치의 거리를 제 2 거리라고 정의한 경우, 좌우 각각에 대해 각 상기 물체측 화각에 대응하는 그 제 1 거리와 그 제 2 거리의 비율을 계산하는 비율 계산 공정과,
    좌우 각각에 대해 상기 각 물체측 화각에 대응하는 상기 처방 렌즈 상의 광선 통과 위치에 있어서의 곡률을 상기 비율에 기초하여 보정함으로써, 그 처방 렌즈의 곡률 분포를 보정하는 곡률 분포 보정 공정을 포함하는 안경 렌즈의 제조 방법.
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