(57)【要約】【課題】輻輳と調節の関係を考慮しより正確に眼鏡レンズを評価する。【解決手段】眼鏡レンズの評価方法では、眼鏡レンズを通して見た場合の、所定の距離、所定の方向の対象物に対する視力を、輻輳性調節に基づいて算出する。【選択図】図１
2020003510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼鏡レンズを通して見た場合の、所定の距離、所定の方向の対象物に対する視力を、輻輳性調節に基づいて算出する眼鏡レンズの評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載の眼鏡レンズの評価方法において、
前記視力を前記輻輳性調節および調節性輻輳に基づいて算出する眼鏡レンズの評価方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の眼鏡レンズの評価方法において、
前記輻輳性調節は、前記眼鏡レンズの装用者の実測値または前記装用者の年齢に基づいた数値を用いる眼鏡レンズの評価方法。
【請求項４】
請求項２に記載の眼鏡レンズの評価方法において、
前記調節性輻輳は、前記眼鏡レンズの装用者の実測値または前記装用者の年齢に基づいた数値を用いる眼鏡レンズの評価方法。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項に記載の眼鏡レンズの評価方法において、
調節側コントロールゲイン、輻輳側コントロールゲイン、調節緊張、または緊張性輻輳に基づいて、前記視力を算出し、
前記調節側コントロールゲイン、前記輻輳側コントロールゲイン、前記調節緊張、および前記緊張性輻輳は、前記眼鏡レンズの装用者の実測値または前記装用者の年齢に基づいた数値を用いる眼鏡レンズの評価方法。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項に記載の眼鏡レンズの評価方法において、
調節応答と調節刺激との差、および、前記輻輳性調節に基づき、前記調節応答が誘導されるフィードバック調節モデルに基づいて、前記眼鏡レンズを通して見た場合の、所定の距離、所定の方向の対象物に対する前記調節応答を算出し、
算出された前記調節応答に基づいて前記視力を算出する眼鏡レンズの評価方法。
【請求項７】
請求項６に記載の眼鏡レンズの評価方法において、
輻輳応答と輻輳刺激との差、および、調節性輻輳に基づき、前記輻輳応答が誘導されるフィードバック輻輳モデルに基づいて、前記調節応答を算出する眼鏡レンズの評価方法。
【請求項８】
請求項７に記載の眼鏡レンズの評価方法において、
前記眼鏡レンズの装用者の瞳孔間距離と、前記距離と、前記方向と、前記眼鏡レンズの形状および屈折率とから前記調節刺激および前記輻輳刺激を算出し、
算出された前記調節応答から、光線追跡により前記視力を算出する眼鏡レンズの評価方法。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか一項に記載の眼鏡レンズの評価方法において、
前記眼鏡レンズの装用者が装用した際の前記眼鏡レンズの位置に基づいて、前記視力を算出する眼鏡レンズの評価方法。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一項に記載の眼鏡レンズの評価方法により算出された前記視力または前記視力から算出されたパラメータを評価関数として眼鏡レンズを設計する眼鏡レンズの設計方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の眼鏡レンズの設計方法により眼鏡レンズを設計する眼鏡レンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼鏡レンズの評価方法、眼鏡レンズの設計方法および眼鏡レンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼鏡レンズを装用した状態での両眼視機能を評価する評価関数を用いて眼鏡レンズを設計することが知られている（特許文献１参照）。しかしながら両眼視の評価の設計への反映にはさらなる提案があることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０１４８１０号
【発明の概要】
【０００４】
本発明の第１の態様によると、眼鏡レンズの評価方法は、眼鏡レンズを通して見た場合の、所定の距離、所定の方向の対象物に対する視力を、輻輳性調節に基づいて算出する。
本発明の第２の態様によると、眼鏡レンズの設計方法は、第１の態様の眼鏡レンズの評価方法により算出された前記視力または前記視力から算出されたパラメータを評価関数として眼鏡レンズを設計する。
本発明の第３の態様によると、眼鏡レンズの製造方法は、第２の態様の眼鏡レンズの設計方法により眼鏡レンズを設計する眼鏡レンズの製造方法。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】一実施形態の眼鏡レンズの評価方法を説明するための概念図である。
【図２】輻輳刺激と輻輳応答を説明するための概念図である。
【図３】一実施形態の眼鏡レンズの評価方法における眼鏡レンズ製造システムの構成を示す図である。
【図４】一実施形態の眼鏡レンズの評価方法を含む眼鏡レンズの製造方法の流れを示すフローチャートである。
【図５】一実施形態の眼鏡レンズの評価方法における眼鏡レンズ評価部の処理を示すフローチャートである。
【図６】一実施形態の眼鏡レンズの評価方法における計算モデルの一例を示す図である。
【図７】図７（ａ）は近方視力矯正無しの場合の年齢ごとの調節応答の変化を示すグラフであり、図７（ｂ）は近方視力矯正有りの場合の年齢ごとの調節応答の変化を示すグラフである。
【図８】一実施形態の眼鏡レンズの評価方法における計算モデルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下では、適宜図面を参照しながら、一実施形態の眼鏡レンズの評価方法、眼鏡レンズの設計方法、眼鏡レンズの製造方法等について説明する。本実施形態の眼鏡レンズの評価方法は、眼鏡レンズの装用者の調節（Accommodation）および輻輳（Vergence）に基づいて、両眼視における調節応答等を算出し、当該調節応答に基づいて視力を決定するものである。本実施形態では、特に指定の無い限り、屈折力の単位としてディオプタ（以下、「Ｄ」と記載）を用いる。また、左、右に対応するＬ，Ｒ等の記号を含んだ図面中の参照符号（例えば、９Ｌ，９Ｒ等）については、Ｌ，Ｒを省略した番号（例えば、９）で左右の限定の無い参照を示す。
【０００７】
図１は、本実施形態の眼鏡レンズの評価方法を説明するための概略図である。図１の概略図において、装用者の左眼９Ｌと右眼９Ｒは、それぞれ眼鏡レンズ７Ｌ，７Ｒを通して、対象物５の注目点６に焦点を合わせようとしている。このとき、注目点６と眼球９までの距離を、調節刺激ＡＳと呼ぶ。ここで、眼鏡レンズ７の屈折力を考慮し、対象に対して焦点を合わせるために必要な眼の屈折力で調節刺激ＡＳ等の距離を定義してもよい。本実施形態では特に言及の無い限り、距離は単位をディオプタとして表現する。
なお、図１では、調節刺激ＡＳを注目点６と眼球９の角膜前面との距離で定義したが、注目点６と、眼球９の回旋中心点もしくは網膜、または眼光学系の特定の基準点等との距離で定義してもよい。また、計算処理のためのモデルの構築にあたっては、三次元座標により眼球９、眼鏡レンズ７、対象物５等の位置関係を決定してもよい。座標系の例として、左の眼球９Ｌの角膜前面と右の眼球９Ｒの角膜前面とを結ぶ線の中心（中央）を三次元座標の原点とすることができる。この場合、左右の角膜前面を結ぶ線の方向をＸ軸、Ｘ軸に直交する水平方向をＹ軸、Ｘ軸およびＹ軸に直交する方向をＺ軸とすることができる。あるいは、左右の眼球９の回旋中心点９９を結ぶ線や、左右の網膜の頂点を結ぶ線等に基づいて上記と同様に座標系を設定してもよい。座標系の任意の基準点を原点に設定することができる。座標系の設定の方法は、所望の計算を実現することができれば特に限定されない。設定された三次元座標に基づいて、距離や方向を決定することができる。
【０００８】
調節刺激ＡＳにより、装用者は水晶体８Ｌ，８Ｒの厚さを変化させたり等して、眼球９の内部の眼光学系の焦点距離等の光学特性を変化させ、注目点６に焦点を合わせようとする。この調節による変化を、眼球９の内部の双方向矢印９２で模式的に示した。
【０００９】
一方、対象物５の注目点６に焦点を合わせるために、装用者は、左眼の眼球９Ｌと右眼の眼球９Ｒを注目点６の方向に回転させるための輻輳を行う。図１には、輻輳による回転の一例を、眼球９の前面の双方向曲線矢印９１で模式的に示した。輻輳を引き起こす刺激を、後に詳述する輻輳刺激ＶＳと呼ぶ。
【００１０】
調節刺激ＡＳと輻輳刺激ＶＳとにより眼光学系の焦点位置の変化と眼球９の回転が引き起こされ、装用者は、注視点６０に焦点を合わせることになる。図１には、注視点６０から眼球９に結像する光束を一点鎖線で模式的に示した。このとき、注視点６０から眼球９までの距離を調節応答ＡＲと呼び、調節刺激ＡＳと調節応答ＡＲとの距離の差を調節誤差ＡＥと呼ぶ。
【００１１】
図２は、輻輳刺激ＶＳと輻輳応答ＶＲとを説明するための概略図である。輻輳刺激ＶＳは、左の眼球９Ｌが眼鏡レンズ７Ｌを通して対象物５の注目点６に輻輳を完全に一致させたときの眼鏡レンズ７Ｌを通る前の視線の方向に対応する直線と、右の眼球９Ｒが眼鏡レンズ７Ｒを通して対象物５の注目点６に輻輳を完全に一致させたときの眼鏡レンズ７Ｒを通る前の視線の方向に対応する直線とがなす角度で表される。従って、図２では説明をわかりやすくするため輻輳刺激ＶＳは眼球回旋中心点９９Ｌ、９９Ｒと注目点６とを結んだ二直線の間の角度として示されているが、眼鏡レンズ７Ｌ，７Ｒでのプリズム等により実際には、両眼が注目点６に輻輳を完全に一致させた場合の視線の方向に対応する直線の交点は注目点６からずれ得ることになる。
【００１２】
輻輳応答ＶＲは、注視点６０に輻輳が合っているときの、左眼９Ｌの眼鏡レンズ７Ｌを通る前の視線の方向に伸びる直線と、右眼９Ｒの眼鏡レンズ７Ｒを通る前の視線の方向に伸びる直線がなす角度で表される。従って、図２では説明をわかりやすくするため左眼９Ｌの眼球回旋中心点９９Ｌと注視点６０とを結ぶ直線、および、右眼９Ｒの眼球回旋中心点９９Ｒと注視点６０とを結ぶ直線がなす角度として示されているが、眼鏡レンズ７Ｌ，７Ｒでのプリズム等により実際には、両眼の視線の方向に対応する直線の交点は注視点６０からずれ得ることになる。輻輳誤差ＶＥは、輻輳刺激ＶＳと輻輳応答ＶＲとの差で表される。輻輳刺激ＶＳおよび輻輳応答ＶＲは、計算の便宜に合わせて適宜、当業者に公知の、距離または光路長の逆数等で定まるメーター角の単位等に換算して、本実施形態の眼鏡レンズの評価方法における計算処理を行う。輻輳誤差ＶＥ等の輻輳に関する指標についても同様に、適宜メーター角の単位に換算して計算処理を行うことにする。
【００１３】
注目点６による調節刺激ＡＳと輻輳刺激ＶＳに対し、調節と輻輳は、連動し、互いに影響を及ぼしつつ調節応答ＡＲおよび輻輳応答ＶＲが定まる。調節刺激を与えたときに生じる輻輳が調節性輻輳であり、輻輳刺激を与えたときに生じる調節が輻輳性調節である。本実施形態の眼鏡レンズの評価方法は、調節と輻輳の相互の影響を考慮に入れたモデルに基づいて、調節応答ＡＲや調節誤差ＡＥ等を算出し、当該調節応答ＡＲに基づいて視力を算出する。
【００１４】
図３は、本実施形態の眼鏡レンズの評価方法を実行する主体となる眼鏡レンズ評価装置１０を含む眼鏡レンズ製造システム１００を示したものである。眼鏡レンズ製造システム１００は、眼鏡レンズ評価装置１０と、加工機制御装置１０１と、眼鏡レンズ加工機１０２とを備える。眼鏡レンズ評価装置１０は、入力部１１と、表示部１２と、通信部１３と、記憶部１４と、制御部２０とを備える。眼鏡レンズ評価装置１０の制御部２０は、眼鏡レンズ設計部２１と、眼鏡レンズ評価部２２とを備える。眼鏡レンズ評価部２２は、刺激算出部２３と、調節応答算出部２４と、視力算出部２５とを備える。図中の矢印は、眼鏡レンズ設計データの流れを示す。
【００１５】
入力部１１は、キーボード等の入力装置により構成され、後述の制御部２０での処理に必要な装用者の年齢、処方データ、フレーム形状、輻輳性調節や調節性輻輳等の調節・輻輳に関するデータ等の入力データ等の入力を受け付ける。入力部１１は、入力データを制御部２０に出力すると共に、後述の記憶部１４に出力して記憶させたりする。
なお、後述の通信部１３が入力データを受信し、制御部２０に出力する構成にすることもできる。
【００１６】
表示部１２は、液晶モニタ等の画像等を表示可能な装置により構成され、入力された処方データ等の各種数値や、眼鏡レンズ７の評価結果、当該評価結果に基づいた眼鏡レンズ７の設計データ等を表示する。通信部１３は、インターネット等により通信可能な通信装置により構成され、制御部２０の処理により得られた眼鏡レンズ７の評価結果、当該評価結果に基づいた眼鏡レンズ７の設計データを送信したり、適宜必要なデータを送受信する。
【００１７】
記憶部１４は、メモリやハードディスク等の不揮発性の記憶媒体で構成され、制御部２０とデータを授受し、入力部１１が受け付けた入力データや制御部２０の処理により得られた眼鏡レンズ７の評価結果、当該評価結果に基づいた眼鏡レンズ７の設計データ等の各種データを記憶する。
【００１８】
制御部２０は、ＣＰＵ等により構成され、眼鏡レンズ評価装置１０を制御する動作の主体として機能し、記憶部１４または制御部２０に配置された不揮発性メモリに搭載されているプログラムを実行することにより、眼鏡レンズの評価処理を含む各種処理を行う。
なお、制御部２０の各機能は、複数の装置に分散されて配置され、装置間で情報を通信しながら全体で一つのシステムとして処理を行うように構成してもよい。
【００１９】
眼鏡レンズ設計部２１は、入力部１１から入力された処方データおよび／または後述の眼鏡レンズ評価部２２の評価結果等に基づいて、眼鏡レンズ７の設計を行う。
なお、眼鏡レンズ７の設計の一部または全部は、眼鏡レンズ評価装置１０の外部の設計装置において行う構成にしてもよい。また、眼鏡レンズ７の種類は特に限定されず、累進屈折力レンズ等、任意の種類の眼鏡レンズに設定することができる。
【００２０】
眼鏡レンズ評価部２２は、装用者が眼鏡レンズ７を通して所定の距離、所定の方向の対象物５を見た際の、調節応答ＡＲ等を算出し、当該調節応答ＡＲに基づいて視力を算出する。刺激算出部２３は、当該対象物５による調節刺激ＡＳおよび輻輳刺激ＶＳを算出する。調節応答算出部２４は、装用者の調節と輻輳の相互の影響を考慮に入れたモデルに基づいて、調節応答ＡＲ、調節誤差ＡＥ、輻輳応答ＶＲおよび輻輳誤差ＶＥ等を算出する。視力算出部２５は、算出された調節応答ＡＲに基づいて、装用者が当該眼鏡レンズ７を通して所定の距離、所定の方向の対象物を見た際の視力を算出する。眼鏡レンズ評価部２２の計算処理については、以下に詳述する。
【００２１】
加工機制御装置１０１は、眼鏡レンズ評価装置１０から送信された眼鏡レンズ７の設計データに基づいて、眼鏡レンズ加工機１０２を制御する。眼鏡レンズ加工機１０２は、加工機制御装置１０１の制御により眼鏡レンズ７を製造する。
【００２２】
図４は、本実施形態の眼鏡レンズの評価方法を含む眼鏡レンズの設計方法および眼鏡レンズの製造方法の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１００１において、入力部１１は、装用者の年齢、眼鏡レンズ７の処方データおよびフレーム形状、調節・輻輳に関するデータ等の入力を受け付ける。処方データは、処方された眼鏡レンズ７の球面度数、乱視度数および乱視軸や、装用者の瞳孔間距離等を備え、処方された眼鏡レンズが累進屈折力レンズであればさらに加入度等を備える。入力された処方データは、制御部２０の眼鏡レンズ設計部２１に出力される。ステップＳ１００１が終了すると、ステップＳ１００３に進む。
【００２３】
ステップＳ１００３において、眼鏡レンズ設計部２１は、入力された処方データやフレーム形状等に基づいて、眼鏡レンズ７を仮設計する。眼鏡レンズ設計部２１は、処方データの球面度数、乱視度数および乱視軸や、装用者の瞳孔間距離等に基づいて、眼鏡レンズ７の形状、屈折率、物体側面および眼球側面の度数分布や非点収差分布を決定する。ステップＳ１００３が終了したら、ステップＳ１００５に進む。
【００２４】
ステップＳ１００５において、ステップＳ１００３において仮設計された眼鏡レンズ７を、装用者の調節と輻輳とに基づいた視力により評価する。ステップＳ１００５については、図５のフローチャートに基づいて後述する。ステップＳ１００５が終了したら、ステップＳ１００７に進む。
【００２５】
ステップＳ１００７において、制御部２０は、仮設計された眼鏡レンズ７の評価が所定の基準以上であるか否かを判定する。制御部２０は、ステップＳ１００５で算出された視力を、眼鏡レンズの最適化設計の過程で眼鏡レンズを評価する関数（評価関数）に取り入れて、この評価関数を用いて眼鏡レンズの評価、設計を行う。制御部２０は、当該視力の値、または当該視力に基づいて導出されたパラメータが所定の条件を満たしている場合、ステップＳ１００７を肯定判定し、ステップＳ１００９に進む。制御部２０は、上記所定の条件が満たされていない場合、ステップＳ１００７を否定判定してステップＳ１００３に戻って再設計を行う。ここで、上記所定の条件とは、例えば、装用者が日常的によく見る距離および／または方向についての視力の値やその平均が０．８や１．０以上の視力の値をとる等、適宜設定される。
なお、表示部１２に表示された視力の分布等の眼鏡レンズ７の評価結果に基づいて、装用者や眼鏡レンズ販売店の販売員が再設計するか否かの判断を入力し、当該判断に従って、制御部２０が再設計するか否かを判定する構成にしてもよい。
【００２６】
ステップＳ１００９において、眼鏡レンズ設計部２１は、仮設計された眼鏡レンズ７を設計完了品とするか、適宜微細な最終調整を行い、眼鏡レンズ７の設計を完了し、眼鏡レンズ加工機１０２は、設計された眼鏡レンズ７を製造する。
【００２７】
図５は、図４のフローチャートにおけるステップＳ１００５の処理の流れを示すフローチャートである。
【００２８】
ステップＳ２００１において、刺激算出部２３は、装用者が眼鏡レンズ７を装用している際の、仮設計された眼鏡レンズ７の位置を算出する。刺激算出部２３は、装用者の年齢や人種による眼部の形状の一般的な違い等から、一般的な、または統計的に平均的なデータを用いて、装用者の眼球９と眼鏡レンズ７との距離等を設定し、眼鏡レンズ７と装用者の眼球９との相対的な三次元の位置関係を決定する。ステップＳ２００１が終了したら、ステップＳ２００３に進む。
なお、装用者の眼球９やその周辺に関する形状データが実測され眼鏡レンズ評価装置１０に入力された場合、刺激算出部２３は当該形状データを用いて眼鏡レンズ７と装用者の眼球９との相対的な三次元の位置関係を決定してもよい。
【００２９】
ステップＳ２００３において、刺激算出部２３は、装用者が所定の距離、所定の方向にある対象物を見る際の調節刺激ＡＳを算出する。刺激算出部２３は、装用者が所定の距離、所定の方向にある対象物を見る際に視線が通過する両眼の眼鏡レンズ７のレンズ面上の位置を算出する。ここでは、調節誤差ＡＥを考慮しない等の簡略化した条件でひとまずレンズ上の視線の通過位置を算出すればよい。刺激算出部２３は、対象物までの距離として調節刺激ＡＳを算出するとともに、当該視線の通過位置におけるレンズの屈折力等から、対象物５への光路を算出し、光路から調節刺激ＡＳを適宜補正することができる。刺激算出部２３は、光路と処方データにおける瞳孔間距離から輻輳刺激ＶＳを算出する。刺激算出部２３は、左眼と右眼とで対象物までの距離が異なる場合は、それぞれの距離に対応する調節刺激の算術平均等の値をとって調節刺激ＡＳを設定する。ステップＳ２００３が終了したら、ステップＳ２００５に進む。
なお、刺激算出部２３は、左眼と右眼とで対象物までの距離が異なる場合、それぞれの距離に対応する調節刺激ＡＳの重み付け平均をとってもよい。刺激算出部２３は、対象物５の水平方向の位置、つまり両眼球を結ぶ方向の位置、または対象物５の位置と眼球を結ぶ直線と眼球の正面方向とがなす角度により左右の重みを変えて重み付け平均をとってもよい。刺激算出部２３は、例えば、対象物５が右眼側に行くほど右眼に対応する加重値が上がり、左眼に対応する加重値が下がるように設定することができる。さらに、刺激算出部２３は、利き目の側の調節刺激ＡＳに利き目でない側より高い加重値を加えることができる。
【００３０】
ステップＳ２００５において、調節応答算出部２２は、視線が通過する眼鏡レンズ７の部分の光学特性と、装用者の調節・輻輳に関するデータに基づいて、フィードバックモデルにより調節応答ＡＲを算出する。本実施形態では、調節応答算出部２２は、視覚系の非線形静的モデルに基づいて、調節応答ＡＲを算出する。非線形静的モデルの詳細については、公知の文献（”Quantitative Analysis of the Accommodative Convergence to Accommodation Ratio: Linear and Nonlinear Static Models” IEEE TRANSACITONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING, 306-316,Vol.44, No.4, 1997年）を参照されたい。
【００３１】
図６は、非線形静的モデルを説明するための概念図である。非線形静的モデルのフィードバック回路図２００は、調節側フィードバック回路（図６左部）と、輻輳側フィードバック回路（図６右部）とを備える。調節側フィードバック回路は、入力される調節刺激ＡＳとフィードバックされた調節応答ＡＲとの差（調節誤差ＡＥに相当する）に、調節側閾値演算子３５ａと、調節側コントロールゲイン３２ａと、調節緊張３６ａと、輻輳側からの入力３７ｖａとを用いた演算を行い、結果を調節応答ＡＲとしてフィードバックさせる。輻輳側フィードバック回路は、入力される輻輳刺激ＶＳとフィードバックされた輻輳応答ＶＲとの差（輻輳誤差ＶＥに相当する）に、輻輳側閾値演算子３５ｖと、輻輳側コントロールゲイン３２ｖと、緊張性輻輳３６ｖと、調節側からの入力３７ａｖとを用いた演算を行い、結果を輻輳応答ＶＲとしてフィードバックさせる。
【００３２】
非線形静的モデルでは、輻輳性調節３８ｖａと調節性輻輳３８ａｖにより、調節性フィードバック回路と輻輳性フィードバック回路が互いに調節され、調節と輻輳とを考慮に入れた調節応答ＡＲおよび輻輳応答ＶＲが算出される。輻輳性調節演算子３３ｖａは、輻輳側コントロールゲイン３２ｖの出力に、輻輳性調節３８ｖａに比例するパラメータを乗じて調節側に出力する。調節性輻輳演算子３３ａｖは、調節側コントロールゲイン３２ａの出力に、調節性輻輳３８ａｖに比例するパラメータを乗じて輻輳側に出力する。
【００３３】
調節刺激ＡＳが入力されていると、調節刺激ＡＳと調節応答ＡＲとの差が求められ、調節誤差ＡＥが出力される。調節側閾値演算子３５ａは、調節誤差ＡＥの大きさが閾値ＡＴよりも小さい場合、０を出力し、それ以外の場合は、調節誤差ＡＥの大きさに応じて、例えば単調増加の関係で値を出力する。閾値ＡＴは、眼の焦点深度に基づいて定まる。以下では、調節側閾値演算子３５ａは、閾値ＡＴを正の値として、ＡＥ＞ＡＴのときＡＥ−ＡＴ、ＡＥ＜−ＡＴのときＡＥ＋ＡＴが出力されるものとする。
【００３４】
調節側コントロールゲイン３２ａは、調節誤差ＡＥに対するゲインで、調節側閾値演算子３５ａの出力を所定の数倍〜数十倍等に高めて出力する。調節側コントロールゲイン３２ａの出力は、輻輳側からの入力３７ｖａと調節緊張３６ａとが加算され、計算結果が調節応答ＡＲとして調節側の入力に戻される。調節緊張３６ａ（以下、ＴＡとも呼ぶ）は、視覚刺激が無い時の調節量に相当する。
【００３５】
輻輳刺激ＶＳが入力されていると、輻輳刺激ＶＳと輻輳応答ＶＲとの差が求められ、輻輳誤差ＶＥが出力される。輻輳側閾値演算子３５ｖは、輻輳誤差ＶＥの大きさが閾値ＶＴよりも小さい場合、０を出力し、それ以外の場合は、輻輳誤差ＶＥの大きさに応じて、例えば単調増加の関係で値を出力する。閾値ＶＴは、融像限界値に基づいて定まる。以下では、閾値ＶＴを正の値として、輻輳側閾値演算子３５ｖは、ＶＥ＞ＶＴのときＶＥ−ＶＴ、ＶＥ＜−ＶＴのときＶＥ＋ＶＴを出力するものとする。
【００３６】
輻輳側コントロールゲイン３２ｖは、輻輳誤差に対するゲインで、輻輳側閾値演算子３５ｖの出力を所定の数十倍〜数百倍等に高めて出力する。輻輳側コントロールゲイン３２ｖの出力は、調節側からの入力３７ａｖと緊張性輻輳３６ｖとが加算され、計算結果が輻輳応答ＶＲとして輻輳側の入力に戻される。緊張性輻輳３６ｖ（以下、ＴＶとも呼ぶ）は、視覚刺激が無い場合の輻輳量に相当する。
【００３７】
それぞれ調節側の入力および輻輳側の入力にフィードバックされた調節応答ＡＲおよび輻輳応答ＶＲが、最初に調節側の入力および輻輳側の入力に入力されたときの調節応答ＡＲおよび輻輳応答ＶＲと等しければフィードバック回路は安定する。このときの調節誤差ＡＥは以下の式（１）で表される。
【数１】
2020003510.tif 000003
・・・（１）
ここで、調節側コントロールゲイン３２ａをＡＧ、輻輳側コントロールゲイン３２ｖをＶＧ、輻輳性調節３８ｖａをＡＣ／Ａとした。±の記号は調節誤差ＡＥが調節側閾値演算子３５ａのプラス側かマイナス側かにより場合分けされることによるものである。式（１）中の輻輳応答ＶＥは、以下の式（２）で表される。
【数２】
2020003510.tif 000004
・・・（２）
ここで、調節性輻輳３８ａｖをＣＡ／Ｃとした。±の記号は輻輳誤差ＶＥが輻輳側閾値演算子３５ｖのプラス側かマイナス側かにより場合分けされることによる。上述の式（１）と式（２）の連立方程式から適宜場合分けをして計算し調節誤差ＡＥおよび輻輳誤差ＶＥが求まる。調節応答ＡＲおよび輻輳応答ＶＲは、それぞれＡＥ＝ＡＳ−ＡＲ、ＶＥ＝ＶＳ−ＶＲの式より算出できる。
【００３８】
非線形静的モデルにおける、調節性輻輳３８ａｖ、輻輳性調節３８ｖａ、調節緊張ＴＡ、緊張性輻輳ＴＶ、調節側コントロールゲイン３２ａ、輻輳側コントロールゲイン３２ｖ、調節側閾値演算子３５ａの閾値ＡＴおよび輻輳側閾値演算子３５ｖの閾値ＶＴ等の各定数は、眼鏡レンズの装用者の実測値または年齢に基づいた公知の値を用いることができる。
【００３９】
図７は、調節刺激ＡＳ（横軸）と調節応答ＡＲ（縦軸）との関係をグラフにより示した図である。図７では、横軸の調節刺激ＡＳは対象物までの実際の距離に対応し、実線は調節刺激ＡＳと調節応答ＡＲとが一致している場合を示す。図７（ａ）は近方視力矯正をしない場合であり、被験者の年齢が４０歳、５０歳、６０歳と上がるにつれ、調節刺激ＡＳと調節応答ＡＲとの差が大きくなると共に、近距離の対象物に対して焦点が合わせられなくなっていることを示している。図７（ｂ）は、２．００Ｄの近方視力矯正をした場合であり、縦軸の値にはレンズの屈折力が加えられている。近方視力矯正により調節刺激ＡＳと調節応答ＡＲとの差が小さくなり見やすい距離が変化していることが確認できる。
【００４０】
調節応答算出部２４が、調節応答ＡＲおよび調節誤差ＡＥ等を算出したら、ステップＳ２００５を終了しステップＳ２００７に進む。
なお、得られた調節応答ＡＲおよび輻輳応答ＶＲを利用し、刺激算出部２３が再び当該対象物を見る際の装用者の眼鏡レンズ７において視線が通過する位置を算出して、再度調節応答ＡＲ等を算出する構成にし、再帰的に最適化を行ってもよい。
【００４１】
ステップＳ２００７において、視力算出部２５は、算出された調節応答ＡＲに基づき、眼鏡レンズモデルおよび眼球モデルを用いて光線追跡法により所定位置にある対象物５を見る際の視力を算出する。例えば、視力算出部２５は、調節応答ＡＲ、眼鏡レンズモデルおよび眼球モデルから、上記所定位置にある視力計算用のパターン（例えば、ランドルト環または縞模様等）の一点からの網膜上の点像強度分布を光線追跡により計算する。そして、点像強度分布と視力計算用のパターンとの畳み込み積分を行い、網膜像を求める。視力算出部２５は、得られた網膜像のコントラストを公知のコントラスト感度と比較することで、パターンの大きさによって識別可能かを判断し、判断結果から視力を計算する。調節応答ＡＲの値によって網膜上の点像強度分布が変化するため、両眼視時の調節力を考慮した視力を計算することができる。ステップＳ２００７が終了したら、ステップＳ２００９に進む。
【００４２】
ステップＳ２００９において、視力算出部２５は、全ての所望の距離、所望の方向にある対象物を見る際の視力を算出していた場合、ステップＳ２００９を肯定判定してステップＳ２０１１に進む。視力算出部２５は、それ以外の場合は、ステップＳ２００９を否定判定してステップＳ２００３に戻る。
【００４３】
ステップＳ２０１１において、視力算出部２５は、算出した視力に基づいて、仮設計された眼鏡レンズ７を評価するパラメータを算出する。視力算出部２５は、例えば、眼鏡レンズ上の視線が通過する位置に投影して分布させた視力のうちで、視力が一定の範囲になる眼鏡レンズ７のレンズ面上の面積等を評価パラメータにすることができる。ステップＳ２０１１が終了したら、ステップＳ１００７に進む。
【００４４】
上述の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）本実施形態の眼鏡レンズの評価方法では、眼鏡レンズ７を通して見た場合の、所定の距離、所定の方向の対象物５に対する視力を、輻輳による調節の変化と、調節による輻輳の変化とに基づいて算出する。これにより、調節と輻輳とを考慮に入れ、装用者が眼鏡レンズ７を装用した場合の正確な視力の値を得ることができる。
【００４５】
（２）本実施形態の眼鏡レンズの評価方法では、輻輳による調節の変化は輻輳性調節３８ｖａを用い、調節による輻輳の変化は調節性輻輳３８ａｖを用いる。これにより、調節と輻輳の相互関係を利用したモデル２００に基づいて効率的に視力の値を得ることができる。
【００４６】
（３）本実施形態の眼鏡レンズの評価方法では、調節性輻輳３８ａｖおよび輻輳性調節３８ｖａは、眼鏡レンズ７の装用者の実測値または装用者の年齢に基づいた数値を用いることができる。これにより、装用者に適合した調節性輻輳３８ａｖおよび輻輳性調節３８ｖａの値を用いて視力の値を得ることができる。
【００４７】
（４）本実施形態の眼鏡レンズの評価方法では、調節側コントロールゲイン３２ａ、輻輳側コントロールゲイン３２ｖ、調節緊張３６ａ、または緊張性輻輳３６ｖに基づいて、視力を算出し、調節側コントロールゲイン３２ａ、輻輳側コントロールゲイン３２ｖ、調節緊張３６ａ、および緊張性輻輳３６ｖは、眼鏡レンズ７の装用者の実測値または装用者の年齢に基づいた数値を用いる。これにより、装用者に適合した、眼鏡レンズの評価に用いたモデルの定数を用いて視力の値を得ることができる。
【００４８】
（５）本実施形態の眼鏡レンズの評価方法では、調節応答ＡＲと調節刺激ＡＳとの差、および、輻輳性調節３８ｖａに基づいて、調節応答ＡＲが誘導される非線形静的モデルに基づいて、眼鏡レンズ７を通して見た場合の、所定の距離、所定の方向の対象物５に対する調節応答ＡＲを算出し、算出された調節応答ＡＲに基づいて両眼視視力を算出する。これにより、輻輳の調節への影響に基づいて、装用者が眼鏡レンズ７を装用した場合の様々な距離や方向の対象物に対する視力を算出することができる。
【００４９】
（６）本実施形態の眼鏡レンズの評価方法では、輻輳応答ＶＲと輻輳刺激ＶＳとの差、および、調節性輻輳３８ａｖに基づき、輻輳応答ＶＲが誘導される非線形静的モデルに基づいて、輻輳性調節３８ｖａによる調節応答ＡＲの変化を算出する。これにより、調節の輻輳への影響と、輻輳の調節への影響を考慮して正確に視力を算出することができる。
【００５０】
（７）本実施形態の眼鏡レンズの評価方法において、眼鏡レンズ７の装用者の瞳孔間距離と、所定の距離と、所定の方向と、眼鏡レンズ７の形状および屈折率とから調節刺激ＡＳおよび輻輳刺激ＶＳを算出し、算出された調節応答ＡＲから、光線追跡により両眼視視力を算出する。これにより、様々な距離や方向の対象物に対する視力を算出することができる。
【００５１】
（８）本実施形態の眼鏡レンズの評価方法において、眼鏡レンズ７の装用者が装用した際の眼鏡レンズ７の位置に基づいて、両眼視視力を算出する。これにより、装用者の眼鏡レンズ７の装用する位置に基づいて、より正確に視力を算出することができる。
【００５２】
次のような変形も本発明の範囲内であり、上述の実施形態と組み合わせることが可能である。
（変形例１）
上述の実施形態においては、図６で示されたように、視覚に関する非線形静的モデルを用いて調節応答ＡＲ等を算出する構成とした。しかし、非線形静的モデル以外の、線形静的モデル等を用いて調節応答ＡＲ等を算出する構成としてもよい。これにより、計算量やモデルの特性に応じて、適切に視力を算出することができる。
【００５３】
図８は、線形静的モデルのフィードバック回路図３００である。線形静的モデルでは、非線形静的モデルのフィードバック回路図２００（図６参照）と異なり、調節側閾値演算子３５ａおよび輻輳側閾値演算子３５ｖが省略されている。これにより、閾値ＡＴおよび閾値ＶＴを設定する必要が無く、演算量を減らすことができる。線形静的モデルのフィードバック回路図３００の非線形静的モデルのフィードバック回路図２００と同一の部分は同一の符号で参照し、説明を省略する。
【００５４】
本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００５５】
６…注目点、７，７Ｌ，７Ｒ…眼鏡レンズ、９，９Ｌ，９Ｒ…眼球、１０…眼鏡レンズ評価装置、２０…制御部、２１…眼鏡レンズ設計部、２２…眼鏡レンズ評価部、２３…刺激算出部、２４…調節応答算出部、２５…視力算出部、６０…注視点、２００…非線形静的モデル、３００…線形静的モデル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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