(57)【要約】【課題】一方の面を累進面、他方の面を非球面又は非トロイダル面とする累進屈折力レンズにおいて、レンズ周縁部での高度な収差補正を行なうことができるとともに、装用者の眼に作用する遠用部屈折力と加入屈折力が、レンズメータで測定される遠用部屈折力と加入屈折力にほぼ一致するようにレンズ形状を設計する。【解決手段】累進面１と、非球面又は非トロイダル面から成る非球面設計面２とを有する累進屈折力レンズにおいて、非球面設計面２の基準点Ｐｈを、レンズの上下方向において累進面１のプリズム測定基準点Ｐ３から下方の位置で、且つ、近用部設計基準点Ｐ２から上方の位置として構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
累進面と、非球面又は非トロイダル面から成る非球面設計面と、を有する累進屈折力レンズにおいて、
前記非球面設計面の基準点が、レンズの上下方向において前記累進面のプリズム測定基準点から下方の位置で、且つ、近用部設計基準点から上方の位置とされる
累進屈折力レンズ。
【請求項２】
前記非球面設計面の基準点における表面屈折力に対する前記累進面の遠用部測定基準点に対応する前記非球面設計面上の位置における表面屈折力の差と、
前記非球面設計面の基準点における表面屈折力に対する前記累進面の近用部設計基準点に対応する前記非球面設計面上の位置における表面屈折力の差とが、ほぼ等しくされる
請求項１に記載の累進屈折力レンズ。
【請求項３】
前記非球面設計面の基準点は、前記累進面における前記遠用部測定基準点と前記近用部設計基準点との、前記レンズの上下方向におけるほぼ中央に位置する請求項１または２のいずれか１項に記載の累進屈折力レンズ。
【請求項４】
前記レンズのレンズメータにより測定される遠用部屈折力及び加入屈折力が、このレンズの処方度数としての遠用部屈折力及び加入屈折力の許容差内にある
請求項１〜３のいずれか１項に記載の累進屈折力レンズ。
【請求項５】
前記非球面設計面の基準点と、前記プリズム測定基準点とが、前記プリズム測定基準点におけるレンズ前面の法線を含む垂直面上に位置している
請求項１〜４のいずれか１項に記載の累進屈折力レンズ。
【請求項６】
前記非球面設計面の基準点が、前記遠用部測定基準点と前記近用部測定基準点を含み前記プリズム測定基準点におけるレンズ前面の法線に平行な垂直面上に位置している
請求項１〜４のいずれか１項に記載の累進屈折力レンズ。
【請求項７】
累進面と、非球面又は非トロイダル面から成る非球面設計面と、を有する累進屈折力レンズの形状データ作成方法であって、
前記累進面のプリズム測定基準点の法線上に前記非球面設計面の基準点が位置するように前記非球面設計面を形成するステップと、
前記非球面設計面の基準点が前記プリズム測定基準点よりレンズ上下方向において下方に位置するように前記非球面設計面を移動させて、レンズメータによって測定される加入屈折力がこのレンズの処方度数としての加入屈折力に対して所定の許容差内になるようにするステップと、
レンズメータによって測定される遠用部屈折力がこのレンズの処方度数としての遠用部屈折力に対して所定の許容差内になるように前記非球面設計面を変形するステップと
を有する
累進屈折力レンズの形状データ作成方法。
【請求項８】
累進面と、非球面又は非トロイダル面から成る非球面設計面と、を有する累進屈折力レンズの製造方法であって、
注文に応じてレンズ形状データを作成するレンズ形状データ作成工程と、
このレンズ形状データ作成工程で作成されたレンズ形状データに基づいて、レンズを形成するレンズ形成工程とを有し、
前記レンズ形状データ作成工程として、
前記累進面のプリズム測定基準点の法線上に前記非球面設計面の基準点が位置するように前記非球面設計面を形成するステップと、
前記非球面設計面の基準点が前記プリズム測定基準点よりレンズ上下方向において下方に位置するように前記非球面設計面を移動させて、レンズメータによって測定される加入屈折力がこのレンズの処方度数としての加入屈折力に対して所定の許容差内になるようにするステップと、
レンズメータによって測定される遠用部屈折力がこのレンズの処方度数としての遠用部屈折力に対して所定の許容差内になるように前記非球面設計面を変形するステップと
を有する
累進屈折力レンズの製造方法。
【請求項９】
累進面と、非球面又は非トロイダル面から成る非球面設計面と、を有する累進屈折力レンズの形状データ作成装置において、
前記累進面のプリズム測定基準点の法線上に前記非球面設計面の基準点が位置するように前記非球面設計面を形成する手段と、
前記非球面設計面の基準点が前記プリズム測定基準点よりレンズ上下方向において下方に位置するように前記非球面設計面を移動させて、レンズメータによって測定される加入屈折力がこのレンズの処方度数としての加入屈折力に対して所定の許容差内になるようにする手段と、
レンズメータによって測定される遠用部屈折力がこのレンズの処方度数としての遠用部屈折力に対して所定の許容差内になるように前記非球面設計面を変形する手段と
を有する
累進屈折力レンズの形状データ作成装置。
【請求項１０】
累進面と、非球面又は非トロイダル面から成る非球面設計面と、を有する累進屈折力レンズの形状データを設計するためのプログラムであって、
前記累進面のプリズム測定基準点の法線上に前記非球面設計面の基準点が位置するように前記非球面設計面を形成する機能と、
前記非球面設計面の基準点が前記プリズム測定基準点よりレンズ上下方向において下方に位置するように前記非球面設計面を移動させて、レンズメータによって測定される加入屈折力がこのレンズの処方度数としての加入屈折力に対して所定の許容差内になるようにする機能と、
レンズメータによって測定される遠用部屈折力がこのレンズの処方度数としての遠用部屈折力に対して所定の許容差内になるように前記非球面設計面を変形する機能とを
コンピュータに実現させる、累進屈折力レンズの形状データ作成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の面が累進面とされ、他方の面が非球面又は非トロイダル面とされる累進屈折力レンズとその形状データ作成方法、製造方法、形状データ作成装置及び形状データ作成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
遠方視用の屈折力をもつ部分から近方視用の屈折力をもつ部分まで屈折度数が連続的に変化する累進屈折力レンズが開発されている。この累進屈折力レンズは、主に老視用眼鏡レンズとして用いられ、外見上老眼鏡と判別されにくく、また遠方から手元まで連続的に明視できるという利点を有していることから、近年一般に広く利用されている。
【０００３】
累進屈折力レンズの面構成としては、物体側表面（前面）に累進面を配し、眼球側表面（後面）に球面又はトロイダル面（乱視面）を配したものや、これとは逆に物体側表面（前面）に球面を配し、眼球側表面（後面）に累進面または累進面とトロイダル面の合成面を配したものが知られている。また、処方度数に応じた収差補正（例えば非点収差、像面湾曲、歪曲収差などの補正）を特にレンズ周縁側の領域で行なうために前記一方の面を構成する球面又はトロイダル面を非球面又は非トロイダル面で構成したものも提案されている（例えば特許文献１及び２参照）。
【０００４】
なお、本明細書においては、一つの回転軸を有する回転面の一部であって、その回転軸との交点から周辺にかけて曲率が連続的に変化している曲面を非球面という。また、最大曲率を示す主経線と最小曲率を示す主経線とを有し、その交点における法線を対称軸とする線対称の曲面の一部であって、少なくとも一方の主経線が他方の主経線との交点から両外側にかけて曲率が連続的に変化している曲面を非トロイダル面という。また、一方の面にだけ累進面が配された累進屈折力レンズを片面累進屈折力レンズとも言う。また、片面累進屈折力レンズの累進面とは反対側の面であって、球面又はトロイダル面からなる面を球面設計面とも言い、非球面又は非トロイダル面からなる面を非球面設計面とも言う。また、この片面累進屈折力レンズの累進面とは反対側の面が球面設計面で構成されたものを球面設計片面累進屈折力レンズとも言い、非球面設計面で構成されたものを非球面設計片面累進屈折力レンズとも言う。
この非球面設計片面累進屈折力レンズは、特にレンズ周縁側における収差が補正されて眼に作用する光学特性が向上すると共に、レンズを薄くすることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表平０７−５０４７６９号公報
【特許文献２】特開昭５７−１０１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
累進屈折力レンズの光学性能を示す値としては遠用部屈折力（後面頂点屈折力。以下、遠用度数ともいう）、遠用部乱視軸方向、加入屈折力（通常、累進面側をレンズメータのレンズ当てに押し当てて測定した近用部平均屈折力と遠用部平均屈折力の差。以下、加入度数ともいう）、プリズム屈折力（以下、プリズム度数ともいう）、プリズム基底方向等があり、個々のレンズにはそのレンズの設計上のこれら値をレンズ包装体、添付書類、レンズ上等に表示している（以下、レンズに対して表示されるこれら光学性能を表示値ともいう）。
これら光学性能の測定方法や測定された光学性能値の表示値に対する許容差は、日本工業規格（例えばＪＩＳ Ｔ７３３１，ＪＩＳ  Ｔ７３１５）や国際規格（例えばＩＳＯ１４８８９，ＩＳＯ８９８０−２）によって定められている。
なお、本明細書において、プリズム屈折力とは、処方プリズム屈折力とプリズムシニングのどちらか一方のみを有する場合はその一方のプリズム屈折力を意味し、処方プリズム屈折力とプリズムシニングの両方を有する場合はそれらを合成したプリズム屈折力を意味する。
【０００７】
眼鏡レンズや眼鏡を販売する側（例えば、眼鏡店、眼科医院、レンズメーカ、レンズメーカのオーダメイド工場など）では、レンズに付与されている表示値通りの光学性能をレンズが有しているかどうか、レンズが装用者の処方に合致した光学性能を有しているかどうかなどを検査するためにレンズの光学性能を測定する必要がある。このような光学性能の測定は、前記ＪＩＳやＩＳＯで定められている測定方法やそれらに準拠する測定方法に従って、レンズメータやそれと同等の測定値が得られる測定装置を用いて行なわれている。
【０００８】
ところで、累進屈折力レンズが非球面設計片面累進屈折力レンズの場合は、片面に非球面設計が施されている関係上、装用位置において実際に眼に作用する屈折力とレンズメータで測定される屈折力とが異なる場合がある。このため、非球面設計片面累進屈折力レンズにおいては、処方された遠用部屈折力及び加入屈折力（以下これらを処方度数ともいう）、並びに、測定される遠用部屈折力及び加入屈折力（以下これらをチェック度数ともいう）をレンズの包装体や添付書類に記載することが行なわれている。
このように非球面設計片面累進屈折力レンズにおいては、一つのレンズに処方度数とチェック度数とが存在することから、前記した販売側にてレンズを検査する際や装用者の処方に応じたレンズを選定する際に混乱を招いてしまう可能性があった。
【０００９】
以上の問題に鑑みて、本発明は、一方の面を累進面、他方の面を非球面設計面とする累進屈折力レンズにおいて、処方度数に応じた収差補正を行なうことができるとともに、測定される遠用部屈折力と加入屈折力が、処方度数にほぼ一致するようにレンズ形状を設計することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、累進面と、非球面又は非トロイダル面から成る非球面設計面と、を有する累進屈折力レンズにおいて、非球面設計面の基準点が、レンズの上下方向において累進面のプリズム測定基準点から下方の位置で、且つ、近用部設計基準点から上方の位置として構成する。
【００１１】
また、本発明は、累進面と、非球面又は非トロイダル面から成る非球面設計面と、を有する累進屈折力レンズの形状データ作成方法であって、以下のステップを有する。
ａ．累進面のプリズム測定基準点の法線上に非球面設計面の基準点が位置するように非球面設計面を形成するステップ
ｂ．非球面設計面の基準点がプリズム測定基準点よりレンズ上下方向において下方に位置するように非球面設計面を移動させて、レンズメータによって測定される加入屈折力がこのレンズの処方度数としての加入屈折力に対して所定の許容差内になるようにするステップ
ｃ．レンズメータによって測定される遠用部屈折力がこのレンズの処方度数としての遠用部屈折力に対して所定の許容差内になるように前記非球面設計面を変形するステップ
【００１２】
また、本発明は、累進面と、非球面又は非トロイダル面から成る非球面設計面と、を有する累進屈折力レンズの製造方法であって、注文に応じてレンズ形状データを作成するレンズ形状データ作成工程と、このレンズ形状データ作成工程で作成されたレンズ形状データに基づいて、レンズを形成するレンズ形成工程とを有し、レンズ形状データ作成工程として、上記ａ〜ｃに示すステップを有する。
【００１３】
また、本発明は、累進面と、非球面又は非トロイダル面から成る非球面設計面と、を有する累進屈折力レンズの形状データ作成装置において、以下の手段を有する。
Ａ．累進面のプリズム測定基準点の法線上に非球面設計面の基準点が位置するように非球面設計面を形成する手段
Ｂ．非球面設計面の基準点がプリズム測定基準点よりレンズ上下方向において下方に位置するように非球面設計面を移動させて、レンズメータによって測定される加入屈折力がこのレンズの処方度数としての加入屈折力に対して所定の許容差内になるようにする手段
Ｃ．レンズメータによって測定される遠用部屈折力がこのレンズの処方度数としての遠用部屈折力に対して所定の許容差内になるように非球面設計面を変形する手段
【００１４】
また更に、本発明は、累進面と、非球面又は非トロイダル面から成る非球面設計面と、を有する累進屈折力レンズの形状データを設計するためのプログラムであって、上記Ａ〜Ｃの手段の持つ機能をコンピュータで実現するためのプログラムとして構成される。
【００１５】
上述したように、本発明による累進屈折力レンズは、累進面と、非球面又は非トロイダル面から成る非球面設計面とを有し、非球面設計面の基準点を、レンズの上下方向において累進面のプリズム測定基準点から下方の位置で、且つ、近用部設計基準点から上方の位置として構成する。
従来の累進屈折力レンズにおいて、一方の面を非球面又は非トロイダル面から成る非球面設計面とする場合、その非球面設計面基準点（非球面基準点又は非トロイダル面基準点）は累進面のプリズム測定基準点における法線と交わるレンズ後面上の位置となり、プリズム測定基準点を通る垂直断面におけるレンズ後面の所定方向における表面屈折力は、プリズム測定基準点におけるレンズ前面（累進面）の法線を中心軸とする対称的な分布となる。一方、遠用部測定基準点とプリズム測定基準点との間隔、近用部設計基準点とプリズム測定基準点との間隔は、通常、等しくなく、近用部設計基準点とプリズム測定基準点との間隔の方がやや長い。したがって、遠用部測定基準点の後面側対応点と近用部設計基準点の後面側対応点とにおけるそれぞれの後面の表面屈折力は異なることとなり、このことがレンズメータで測定した加入屈折力と処方度数における加入屈折力が異なってしまう要因となっている。
【００１６】
これに対し、上述したように本発明の累進屈折力レンズにおいては、非球面設計面の基準点を、プリズム測定基準点から下方にずらした位置で、且つ、近用部設計基準点から上方の位置とするため、遠用部測定基準点の後面側対応点と近用部設計基準点の後面側対応点とにおけるそれぞれの後面の表面屈折力の差を縮めることができる。これにより、非球面設計面を設けることに由来するレンズメータで測定した加入屈折力と処方度数における加入屈折力との違いをなくすことも可能になる。
【００１７】
また、本発明による累進屈折力レンズの形状データ作成方法、累進屈折力レンズの製造方法、累進屈折力レンズの形状データ作成装置及び累進屈折力レンズの形状データ作成プログラムにおいては、上述のａ〜ｃに示すステップ、又は、Ａ〜Ｃに示す手段あるいは機能（プログラムの場合）を有するものとする。
なお、ここで、「手段」とは、レンズの形状データ作成装置を構成する「要素」を表わす言葉として用い、「機能」とは「手段」の働き、つまり作用に着目した言葉として用いている。
【００１８】
このように、ａ〜ｃに示すステップ、又は、Ａ〜Ｃに示す手段あるいは機能を有することにより、特に、非球面設計面の基準点を、プリズム測定基準点から下方にずらした位置で、且つ、近用部設計基準点から上方の位置とすることができるので、非球面設計による収差補正の効果を得つつ、レンズメータで測定した加入屈折力と処方度数における加入屈折力との違いをなくすことも可能になる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、累進面と、非球面又は非トロイダル面から成る非球面設計面と、を有する累進屈折力レンズにおいて、特にレンズ周縁側領域に処方度数に応じた収差補正が行なわれているとともに、測定される遠用部屈折力と加入屈折力が、処方された遠用部屈折力と加入屈折力にほぼ一致するレンズを得ることができる。これにより、レンズにチェック度数を別途表示する必要がなくなり、また、レンズの光学性能の検査を容易に行なうことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】Ａ及びＢは、本発明の実施の形態例に係る非球面設計片面累進屈折力レンズ（左眼用）の前面側（眼球側とは反対側）から見た平面図及び断面図である。
【図２】後面を非球面又は非トロイダル面とする従来の累進屈折力レンズにおける後面の度数変化を示す図である。
【図３】図２に示す累進屈折力レンズの後面を、ｙ軸上で下方向にずらした状態の後面の度数変化を示す図である。
【図４】図３に示す累進屈折力レンズにおける遠用部測定基準点における後面の度数変化分をレンズ後面から減算されるようにレンズ後面を変形した後の後面の度数変化を示す図である。
【図５】Ａ〜Ｃは、本発明の実施の形態に係る非球面設計片面累進屈折力レンズの形状データ作成方法において、プリズム屈折力を考慮して補正するステップを説明する図である。
【図６】前面（凸面）を累進面、後面（凹面）を非球面とした実施例による累進屈折力レンズにおける分布であり、Ａ〜Ｃは累進面における表面非点収差、表面平均度数及び高さの分布を示し、Ｄ〜Ｆは非球面における表面非点収差、表面平均度数、高さの分布を示し、Ｇ及びＨは参照球面上の透過度数における非点収差及びパワーエラーを示す図である。
【図７】前面（凸面）を累進面、後面（凹面）を非トロイダル面とした実施例による累進屈折力レンズにおける分布であり、Ａ〜Ｃは累進面における表面非点収差、表面平均度数及び高さの分布を示し、Ｄ〜Ｆは非トロイダル面における表面非点収差、表面平均度数、高さの分布を示し、Ｇ及びＨは参照球面上の透過度数における非点収差及びパワーエラーを示す図である。
【図８】Ａ及びＢは、目標性能（参照球面における透過度数）の非点収差及びパワーエラーを示す図である。
【図９】本発明の実施の形態例に係る累進屈折力レンズの形状データ作成方法の手順を説明するためのフローチャートの一部である。
【図１０】本発明の実施の形態例に係る累進屈折力レンズの形状データ作成方法の手順を説明するためのフローチャートの一部である。
【図１１】本発明の実施の形態例に係る累進屈折力レンズの形状データ作成方法の手順を説明するためのフローチャートの一部である。
【図１２】本発明の実施の形態例に係る累進屈折力レンズの形状データ作成装置を示すブロック構成図である。
【図１３】Ａ及びＢは、従来の非球面設計片面累進屈折力レンズ（左眼用）の前面側（眼球側とは反対側）から見た平面図及び断面図である。
【図１４】Ａ及びＢは、後面を非トロイダル面とする累進屈折力レンズの後面の表面非点収差とｙ軸上の後面の度数変化を示す図である。
【図１５】Ａ及びＢは、従来の球面設計片面累進屈折力レンズ（左眼用）の前面側（眼球側とは反対側）から見た平面図及び断面図である。
【図１６】Ａ及びＢは、後面をトロイダル面とする累進屈折力レンズの後面の表面非点収差及びｙ軸上の後面の度数変化を示す図である。
【図１７】前面（凸面）を累進面、後面（凹面）を球面とした比較例による累進屈折力レンズにおける分布であり、Ａ〜Ｃは累進面における表面非点収差、表面平均度数及び高さの分布を示し、Ｄ〜Ｆは球面における表面非点収差、表面平均度数、高さの分布を示し、Ｇ及びＨは参照球面上の透過度数における非点収差及びパワーエラーを示す図である。
【図１８】前面（凸面）を累進面、後面（凹面）をトロイダル面とした比較例による累進屈折力レンズにおける分布であり、Ａ〜Ｃは累進面における表面非点収差、表面平均度数及び高さの分布を示し、Ｄ〜Ｆはトロイダル面における表面非点収差、表面平均度数、高さの分布を示し、Ｇ及びＨは参照球面上の透過度数における非点収差及びパワーエラーを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
先ず、本発明の実施の形態に係る非球面設計片面累進屈折力レンズ、並びに、その比較対象としての従来の非球面設計片面累進屈折力レンズ及び球面設計片面累進屈折力レンズについて図を参照して説明する。
【００２２】
図１は本発明に係る前面に累進面が配された左眼用の非球面設計片面累進屈折力レンズ１０の例を示す図であり、図１Ａはレンズ１０の前面１側（眼球側とは反対側）から見た平面構成図を示し、図１Ｂはその断面構成図を示している。
図１Ａ及びＢに示したレンズ１０はメニスカス状レンズであり、レンズ前面（物体側の面）１は大局的に凸面形状をした累進面よりなり、レンズ後面（眼球側の面）２は凹面形状をした非球面又は非トロイダル面よりなる。そしてレンズ前面１上にプリズム測定基準点Ｐ３がレンズの中央に配置され、このプリズム測定基準点Ｐ３の上方のレンズ前面１上に遠用部測定基準点Ｐ１、下方のレンズ前面１上に近用部設計基準点Ｐ２が配置される。
【００２３】
プリズム測定基準点Ｐ３を原点、プリズム測定基準点Ｐ３におけるレンズ前面１の法線をＺ軸、プリズム測定基準点Ｐ３を通りこのＺ軸に垂直なレンズの水平方向をＸ軸、プリズム測定基準点Ｐ３を通りこのＺ軸に垂直なレンズの垂直方向をＹ軸とする３次元直交座標において、通常、近用部設計基準点Ｐ２は、レンズ正面から見てＹ軸上からＸ軸方向鼻側（眼鏡中央側）の位置に配置されており、レンズ正面から見たプリズム測定基準点Ｐ３からのＹ軸方向の距離（Ｘ−Ｚ平面からの距離）は、近用部設計基準点Ｐ２の方が遠用部測定基準点Ｐ１よりも長く設定されている。
また、この図１に示した例では、レンズ１０の正面視外形状は円形状であり、その円形状の中心にプリズム測定基準点Ｐ３が位置しており、遠用部測定基準点Ｐ１はレンズ正面から見てＹ軸上に位置している。
なお、遠用部測定基準点Ｐ１、近用部設計基準点Ｐ２、及び、プリズム測定基準点Ｐ３の位置は、レンズメーカがレンズの光学設計に応じて独自に設定している。そして、これら点はレンズ前面１に設けられた図示しない永久アライメント基準マークを基準に割り出すことが出来るようになっている。
【００２４】
図１Ｂは、レンズ１０のＹ−Ｚ平面における断面図であり、レンズ前面１上において設定される遠用部測定基準点Ｐ１の後面２上の対応点Ｐ１’、近用部設計基準点Ｐ２の後面２上の対応点Ｐ２’、プリズム測定基準点Ｐ３の後面２上の対応点Ｐ３’がそれぞれ示されている。
【００２５】
ここで、遠用部測定基準点後面上対応点Ｐ１’はレンズ前面１の遠用部測定基準点Ｐ１における法線とレンズ後面２との交点であり、加入屈折力測定時に累進面であるレンズ前面１をレンズメータのレンズ当てに当てながらレンズメータの光軸と遠用部測定基準点Ｐ１を合わせた時のレンズメータ光軸とレンズ後面２とが交差する点に相当する。
また、近用部設計基準点後面上対応点Ｐ２’はレンズ前面１の近用部設計基準点Ｐ２における法線とレンズ後面２との交点であり、加入屈折力測定時に累進面であるレンズ前面１をレンズメータのレンズ当てに当てながらレンズメータの光軸と近用部設計基準点Ｐ２を合わせた時のレンズメータ光軸とレンズ後面２とが交差する点に相当する。
また、プリズム測定基準点後面上対応点Ｐ３’はレンズ前面１のプリズム測定基準点Ｐ３における法線（Ｚ軸）とレンズ後面２との交点である。
【００２６】
そして、本実施の形態に係るレンズ１０では、図１Ｂに示すように、レンズ後面２である非球面設計面（非球面又は非トロイダル面）の基準点（非球面基準点又は非トロイダル面基準点）Ｐｈは、レンズ１０の正面から見てプリズム測定基準点Ｐ３からＹ軸方向に下方（Ｘ−Ｚ平面より下方）で、かつ、近用部設計基準点Ｐ２からＹ軸方向に上方（近用部設計基準点Ｐ２を通るＸ−Ｚ平面と平行な面より上方）の位置に設定されている。より好ましくは、非球面設計面基準点Ｐｈは、レンズ正面から見てプリズム測定基準点後面上対応点Ｐ３’からＹ軸方向に下方（Ｘ−Ｚ平面より下方）で、かつ、近用部設計基準点後面上対応点Ｐ２’からＹ軸方向に上方（近用部設計基準点後面上対応点Ｐ２’を通るＸ−Ｚ平面と平行な面より上方）の位置である。
ここで本明細書において、非球面設計面基準点とは、非球面設計面が非球面の場合はその回転軸とレンズ後面２との交点であり、非トロイダル面の場合はその２つの主経線の交点である。また、前記非球面の回転軸を非球面基準軸、前記非トロイダル面の２つの主経線の交点における法線を非トロイダル面基準軸と呼び、これらを非球面設計面基準軸と呼ぶ。
【００２７】
非球面設計面基準点Ｐｈは、レンズ１０正面から見て、Ｙ軸上（Ｙ−Ｚ平面上）に設定すると好ましく、レンズ正面からみて遠用部測定基準点Ｐ１と近用部設計基準点Ｐ２を結ぶ線上（遠用部測定基準点Ｐ１と近用部設計基準点Ｐ２通りかつＺ軸に平行な面上）に設定するとさらに好ましい。なお、非球面設計面基準点Ｐｈを、レンズ正面から見て、Ｙ軸より鼻側でかつ遠用部測定基準点Ｐ１と近用部設計基準点Ｐ２を結ぶ線より耳側の領域内に設定してもよい。
また、遠用部測定基準点後面上対応点Ｐ１’におけるレンズ後面の屈折力と、近用部設計基準点後面上対応点Ｐ２’におけるレンズ後面の屈折力とは、ほぼ同じになるように設計されている。
このように構成することにより、このレンズの光学性能値としてレンズメータにより測定される加入屈折力が処方度数としての加入屈折力とほぼ一致、あるいは所定の許容差内に収めることができる。
また、非球面設計面基準軸は、レンズ前面側に向かって下方に傾斜しているとより好ましい。このように構成することにより、プリズム屈折力を許容範囲内に容易に設定することができる。
【００２８】
なお、遠用部測定基準点後面上対応点Ｐ１’を、遠用部測定基準点Ｐ１を通るレンズ後面２の法線とレンズ後面２との交点の位置としてもよい。また、遠用部測定基準点後面上対応点Ｐ１’を、遠用部測定基準点Ｐ１を通るＺ軸と平行な線とレンズ後面２との交点の位置としたり、近用部設計基準点後面上対応点Ｐ２’を、近用部設計基準点Ｐ２を通るＺ軸と平行な線とレンズ後面２との交点の位置としたりして設計を簡略化してもよい。
また、本発明に係るレンズ１０の材質は特に限定されず、例えば、従来のプラスチック製やガラス製の眼鏡レンズであることができる。
【００２９】
図１３は従来の前面に累進面が配された左眼用の非球面設計片面累進屈折力レンズ２０の例を示す図であり、図１３Ａはレンズ２０の前面２１側から見た平面構成図を示し、図１３Ｂはその断面構成図を示している。
図１３Ａ及びＢに示したレンズ２０は、レンズ前面２１が累進面よりなり、レンズ後面２２が非球面又は非トロイダル面よりなる。なお、レンズ前面２１は、その面形状、３次元直交座標系における位置及び向き、並びに、レンズ前面２１上の各点（遠用部測定基準点Ｐ１、近用部設計基準点Ｐ２、プリズム測定基準点Ｐ３）の位置が、前記図１に示した本発明に係るレンズ１０のレンズ前面１と同じなので、前記各点に同一符号を付して説明を省略する。
【００３０】
図１３Ｂはレンズ２０のＹ−Ｚ平面における断面図であり、レンズ前面２１上において設定される遠用部測定基準点Ｐ１の後面２２上の対応点Ｐ１’’、近用部設計基準点Ｐ２の後面２２上の対応点Ｐ２’’、プリズム測定基準点Ｐ３の後面２２上の対応点Ｐ３’’がそれぞれ示されている。
【００３１】
ここで、遠用部測定基準点後面上対応点Ｐ１’’は、遠用部測定基準点Ｐ１におけるレンズ前面２１の法線とレンズ後面２２との交点であり、近用部設計基準点後面上対応点Ｐ２’’は、近用部設計基準点Ｐ２におけるレンズ前面２１の法線とレンズ後面２２との交点であり、プリズム測定基準点後面上対応点Ｐ３’’は、プリズム測定基準点Ｐ３におけるレンズ前面２１の法線（Ｚ軸）とレンズ後面２２との交点である。
【００３２】
そして、図１３Ｂに示すようにレンズ後面２２である非球面設計面の基準点Ｐｈ２は、レンズ２０の正面から見てプリズム測定基準点Ｐ３と同じ位置に設定されている。すなわち、非球面設計面基準点Ｐｈ２は、前記プリズム測定基準点後面上対応点Ｐ３’’の位置に一致している。非球面設計面基準軸は、所望のプリズム屈折力が得られる方向に設定されており、プリズム屈折力が０の場合はＺ軸に一致している。
【００３３】
図１５は、従来の前面に累進面が配された左眼用の球面設計累進屈折力レンズ３０の例を示す図であり、図１５Ａはレンズ３０の前面３１側から見た平面構成図を示し、図１５Ｂはその断面構成図を示している。
図１５Ａ及びＢに示したレンズ３０は、レンズ前面３１が累進面よりなり、レンズ後面３２が球面又はトロイダル面よりなる。なお、レンズ前面３１は、その面形状、３次元直交座標系における位置及び向き、並びに、レンズ前面３１上の各点（遠用部測定基準点Ｐ１、近用部設計基準点Ｐ２、プリズム測定基準点Ｐ３）の位置が、前記図１に示した本発明に係るレンズ１０のレンズ前面１と同じなので、前記各点に同一符号を付して説明を省略する。
【００３４】
図１５Ｂはレンズ３０のＹ−Ｚ平面における断面図であり、レンズ前面３１上において設定される遠用部測定基準点Ｐ１の後面３２上の対応点Ｐ１’’’、近用部設計基準点Ｐ２の後面３２上の対応点Ｐ２’’’、プリズム測定基準点Ｐ３の後面３２上の対応点Ｐ３’’’がそれぞれ示されている。
ここで、遠用部測定基準点後面上対応点Ｐ１’’’は、遠用部測定基準点Ｐ１におけるレンズ前面３１の法線とレンズ後面３２との交点であり、近用部設計基準点後面上対応点Ｐ２’’’は、近用部設計基準点Ｐ２におけるレンズ前面３１の法線とレンズ後面３２との交点であり、プリズム測定基準点後面上対応点Ｐ３’’’は、プリズム測定基準点Ｐ３におけるレンズ前面３１の法線（Ｚ軸）とレンズ後面３２との交点である。
【００３５】
そして、レンズ後面３２がトロイダル面の場合において、トロイダル面の基準点Ｐｈ３は、図１５Ｂに示すように、レンズ３０正面から見て、プリズム測定基準点Ｐ３と同じ位置に設定されている。すなわち、トロイダル面基準点Ｐｈ３は、前記プリズム測定基準点後面上対応点Ｐ３’’’の位置に一致している。
ここで本明細書においては、トロイダル面基準点とは、トロイダル面の２つの主経線の交点である。また、この交点におけるトロイダル面の法線をトロイダル面基準軸と呼ぶ。トロイダル面基準軸は、所望のプリズム屈折力が得られる方向に設定されており、プリズム屈折力が０の場合はＺ軸に一致している。なお、レンズ後面３２が球面の場合は、その球面を含む球の中心とプリズム測定基準点後面上対応点Ｐ３’’’とを結ぶ直線は、所望のプリズム屈折力が得られる方向に設定されており、プリズム屈折力が０の場合はＺ軸に一致している。
【００３６】
次に、上記した従来の非球面設計片面累進屈折力レンズ２０の非球面設計面、及び、球面設計片面累進屈折力レンズ３０の球面設計面の屈折力について図面を参照して説明する。
ここで説明する従来の非球面設計片面累進屈折力レンズ２０はレンズ前面が累進面でレンズ後面が非トロイダル面からなり、従来の球面設計片面累進屈折力レンズ３０はレンズ前面が累進面でレンズ後面がトロイダル面からなる。そして、これらレンズ２０、３０の処方度数は、遠用部屈折力が、球面屈折力（球面度数ともいう）６．００Ｄ、乱視屈折力（乱視度数ともいう）−３．００Ｄ、乱視軸０°であり、加入屈折力が２．００Ｄである。また、プリズム屈折力が０．００Δである。また、レンズ前面のカーブは７．００Ｄ、レンズ後面のカーブは、最大が４．１９Ｄ、最小が１．１９Ｄである（ただし、累進面や非球面設計面の場合は位置により面屈折力は変化している）。また、レンズ素材の屈折率は１．６０、中心肉厚は６ｍｍである。
【００３７】
図１４Ａは前記従来の非球面設計片面累進屈折力レンズ２０のレンズ後面２２の表面非点収差の分布をｘ−ｙ平面上に示した図であり、図１６Ａは前記従来の球面設計片面累進屈折力レンズ３０のレンズ後面３２の表面非点収差の分布をｘ−ｙ平面上に示した図である。
【００３８】
ここで、図１４Ａ及び図１６Ａ、並びに、後述する図６Ｄ〜Ｆ、図７Ｄ〜Ｆ、図１７Ｄ〜Ｆ及び図１８Ｄ〜Ｆにおいて、ｘ−ｙ平面は、プリズム測定基準点後面上対応点（Ｐ３’，Ｐ３’’，Ｐ３’’’）を通り、このプリズム測定基準点後面上対応点（Ｐ３’，Ｐ３’’， Ｐ３’’’）におけるレンズ後面（２，２２，３２）の法線（ｚ軸）に垂直な平面からなる二次元直交座標である。そして、プリズム測定基準点後面上対応点（Ｐ３’，Ｐ３’’ ，Ｐ３’’’）の位置を原点、レンズの水平方向をｘ軸、レンズの垂直方向をｙ軸としている。
【００３９】
また、図１４Ｂは前記従来の非球面設計片面累進屈折力レンズ２０のｙ−ｚ平面上のレンズ後面ｙ軸方向の表面屈折力の変化量を示した図であり、図１６Ｂは前記従来の球面設計片面累進屈折力レンズ３０の、ｙ−ｚ平面上のレンズ後面ｙ軸方向の表面屈折力の変化量を示した図である。
【００４０】
ここで、図１４Ｂ及び図１６Ｂ、並びに、後述する図２、図３及び図４において、プリズム測定基準点後面上対応点（Ｐ３’，Ｐ３’’ ，Ｐ３’’’）のｙ軸上の位置をｙｐ、遠用部測定基準点後面上対応点（Ｐ１’，Ｐ１’’，Ｐ１’’’）のプリズム測定基準点後面上対応点（Ｐ３，Ｐ３’’， Ｐ３’’’）からのｙ軸方向の距離をｙｄ、近用部設計基準点後面上対応点（Ｐ２’，Ｐ２’’， Ｐ２’’’）のプリズム測定基準点後面上対応点（Ｐ３’，Ｐ３’’， Ｐ３’’’）からのｙ軸方向の距離をｙｎとして示す。また、表面屈折力の変化量とは、ｙ軸上の各位置におけるレンズ後面ｙ軸方向の表面屈折力から、プリズム測定基準点後面上対応点（Ｐ３’，Ｐ３’’，Ｐ３’’’）におけるレンズ後面ｙ軸方向の表面屈折力を引いた値である。
【００４１】
図１５に示した従来の球面設計片面累進屈折力レンズ３０の例の場合、図１６Ａに示すようにレンズ後面３２の表面非点収差は全域にわたって同じ値（−３．００Ｄ）であり、また、図１６Ｂに示すようにｙ−ｚ平面上のレンズ後面ｙ軸方向の表面屈折力変化量は、ｙ軸上全域にわたって一定である。すなわち、ｙ軸上のｙｄにおける後面ｙ軸方向表面屈折力変化量ＤＤとｙｎにおける後面ｙ軸方向表面屈折力変化量ＤＮはともに０である。このため、この例においては、測定される遠用屈折力や加入屈折力は処方度数とほぼ一致する。
【００４２】
これに対して、図１３に示した従来の非球面設計片面累進屈折力レンズ２０の例の場合は、図１４Ａに示すようにレンズ後面２２の表面非点収差はレンズ周縁側に行くほどその絶対値が小さくなるように分布が生じている。また、図１４Ｂに示すようにｙ−ｚ平面上のレンズ後面ｙ軸方向の表面屈折力変化量は、ｙｐにおいて最も小さく、ｙｐからｙ軸上の上下方向に離れるほど上下対称的に大きくなっている。そして、ｙ軸上のｙｄにおける後面ｙ軸方向表面屈折力変化量ＤＤとｙｎにおける後面ｙ軸方向表面屈折力変化量ＤＮは異なる値となることがわかる。
【００４３】
このように、従来の非球面設計片面累進屈折力レンズにおいては、遠用部測定基準点後面上対応点Ｐ１’’における非球面設計面の表面屈折力変化量と、近用部設計基準点後面上対応点Ｐ２’’における非球面設計面の表面屈折力変化量とが異なることが、測定される加入屈折力や遠用部屈折力が処方度数と相違する要因の一つとなっている。このため、従来の非球面設計累進屈折力レンズにおいては、表示値として別途チェック度数をレンズに付与する必要がある。
【００４４】
そこで本実施の形態においては、非球面設計面基準点の位置をＹ軸方向で下方に移動して、遠用部測定基準点に対応する非球面設計面上の点における表面屈折力と近用部設計基準点に対応する非球面設計面上の点における表面屈折力との差をより小さくし、好ましくはほぼ同じ値になるようにしている。
この本発明よるレンズの設計方法の概念を、前記図１に示した本発明に係る非球面設計片面累進屈折力レンズの場合について図２〜図４を用いて説明する。ここで説明する本発明に係る非球面設計片面累進屈折力レンズは、レンズ前面が累進面でレンズ後面が非球面設計面からなる。
【００４５】
図２〜図４は、本発明に係る非球面設計片面累進屈折力レンズ１０を設計する各過程におけるｙ−ｚ平面上のレンズ後面ｙ軸方向の表面屈折力の変化量を順に示した図である。
図２は、レンズ前面１に対して相対的にレンズ後面２を下方に移動させて非球面設計面基準点Ｐｈの位置を下方に移動させる前、すなわち累進面であるレンズ前面１のプリズム測定基準点Ｐ３における法線上にレンズ後面２の非球面設計面基準点Ｐｈが位置している状態の、ｙ−ｚ平面上のレンズ後面ｙ軸方向の表面屈折力の変化量を示す。この図２は前記図１４Ｂと同じなので説明を省略する。このように、図２においてはｙ軸上のｙｄにおける後面ｙ軸方向表面屈折力変化量ＤＤとｙｎにおける後面ｙ軸方向表面屈折力変化量ＤＮは異なる値となっている。
【００４６】
次に、図３は、レンズ前面１に対して相対的にレンズ後面２を下方に移動させて非球面設計面基準点Ｐｈの位置を下方に移動させた後の状態のｙ−ｚ平面上のレンズ後面ｙ軸方向の表面屈折力の変化量を示す。すなわち、図２の状態において、ｙｄにおける後面ｙ軸方向表面屈折力変化量ＤＤと、ｙｎにおける後面ｙ軸方向表面屈折力変化量ＤＮとが一致するまで、レンズ後面２をｙ軸方向に平行移動させた後の状態を示している。この例ではΔＹずらした時にＤＤ＝ＤＮになっている。この移動後の状態においては、非球面設計面基準点Ｐｈはレンズ正面から見てプリズム測定基準点Ｐ３の垂直方向下方に位置している。このようにレンズ後面２をレンズ前面１に対して相対的に移動させることにより、レンズ後面２のｙ軸方向表面屈折力変化量の値も、図２の時の値からｙ軸方向下方にスライドした値になっている。そして、ＤＤ＝ＤＮになっている。ただし、このときＤＤ、ＤＮの値は０ではない。
【００４７】
次に図４は、レンズ後面２の形状を変形させた後の状態のｙ−ｚ平面上のレンズ後面ｙ軸方向の表面屈折力の変化量を示す。すなわち、ＤＤとＤＮがそれぞれ０になるように、レンズ後面２全体の表面屈折力をΔＤだけ減算されるようにレンズ後面２の形状を変形した後の状態を示している。
これにより、ＤＤとＤＮが０、すなわち、後面移動前のプリズム測定基準点後面上対応点Ｐ３’における表面屈折度数に、遠用部測定基準点後面上対応点Ｐ１’及び近用部測定基準点後面上対応点Ｐ２’の表面屈折力がほぼ一致した状態になっている。これにより屈折力測定時のＤＤ、ＤＮによる影響が無くなるので、遠用屈折力と加入屈折力の測定値を処方度数に一致させることができる。
【００４８】
なお、上記説明では、プリズム屈折力やレンズ中心厚などを考慮していないので、これらを考慮した設計方法について、図５Ａ〜Ｃを参照して説明する。この説明に当たっては、前記と同様にレンズ前面１が累進面でレンズ後面２が非球面設計面からなる非球面設計片面累進屈折力レンズ１０の場合であってプリズム屈折力が０．００Δの場合について説明する。
図５は、本発明に係る非球面設計片面累進屈折力レンズ１０を設計する各過程におけるレンズ１０のＹ−Ｚ平面における断面図を順に示した図である。図５において、図１と対応する部分には、同一符号を付して重複説明を省略する。なお、図５Ａの状態における遠用部測定基準点Ｐ１及び近用部設計基準点Ｐ２のレンズ後面上の対応点をそれぞれＰ１ａ、Ｐ２ａとして示し、図５Ｂの状態における遠用部測定基準点Ｐ１、近用部設計基準点Ｐ２、プリズム測定基準点Ｐ３のレンズ後面２上の対応点をそれぞれ順にＰ１ｂ、Ｐ２ｂ、Ｐ３ｂとして示している。また図５Ｃの状態における遠用部測定基準点Ｐ１、近用部設計基準点Ｐ２、プリズム測定基準点Ｐ３のレンズ後面２上の対応点をそれぞれ順にＰ１’、Ｐ２’、Ｐ３’として示している。ここでレンズ後面上の対応点とは、レンズ前面１上の各点（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）における法線とレンズ後面２との交点である。なお、対応点（Ｐ１ａ，Ｐ２ａ、Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ、Ｐ３ｂ、Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’）を、各点（Ｐ１，Ｐ２、Ｐ３）を通るレンズ後面２の法線とレンズ後面２との交点の位置としてもよいし、各点（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）を通るＺ軸と平行な線とレンズ後面２との交点の位置としてもよい。
【００４９】
図５Ａは、前述の図２と同様に累進面であるレンズ前面１に対して非球面設計面であるレンズ後面２を相対的に下方に移動させる前の状態である。この状態では、レンズ前面１のプリズム測定基準点Ｐ３を通る法線上に非球面設計面基準点Ｐhが位置している。
また、レンズ１０の中心厚が所定の値になるようにレンズ後面２はレンズ前面１に対して間隔を置いて配置されている。
そして、この例ではプリズム屈折力を０とする場合なので、プリズム測定基準点Ｐ３におけるレンズ前面１の法線方向Ｎｐと、非球面設計面の基準点Ｐｈにおけるレンズ後面２の法線方向Ｎｐｈとが一致している。プリズム屈折力を有するレンズを設計する場合には、そのプリズム屈折力が得られるようにレンズ後面２を傾ける。
【００５０】
次にレンズ後面２をレンズ前面１に対して相対的に下方にずらすが、前述の図３において説明したように遠用部測定基準点後面上対応点Ｐ１’における表面屈折力と近用部設計基準点後面上対応点Ｐ２’における表面屈折力との差が所定の範囲内、好ましくはほぼ一致し、かつ、プリズム屈折力が設計値通りになるように、後面２の向きを変えながら下方に移動させる。このときレンズ中心厚が所定の値になるように行なうとより好ましい。
【００５１】
この移動後の状態を図５Ｂに示す。この図５Ｂの例では、プリズム屈折力が０になるように、プリズム測定点Ｐ３に対応するレンズ後面上の点Ｐ３ｂの法線方向Ｎｐｂが、プリズム測定基準点Ｐ３のレンズ前面の法線方向に一致している。また、非球面設計面基準点Ｐhは、Ｙ−Ｚ平面上において、プリズム測定基準点Ｐ３もしくはその後面上対応点Ｐ３ｂよりＹ軸方向において下方に位置するとともに、近用部設計基準点Ｐ２もしくはその後面上対応点Ｐ２ｂよりＹ軸方向において上方に位置している。また、非球面設計面基準点Ｐｈのレンズ後面の法線方向は、レンズ前面に向かう側がＹ−Ｚ平面上で下方に傾斜している。なお、図５Ｂ及び後述する図５Ｃにおいて、図５における一つ前の状態のレンズ後面２を破線で示す。
なお、レンズ後面２のレンズ前面１に対して相対的に下方にずらす位置は、遠用部測定基準点Ｐ１と近用部設計基準点Ｐ２のＹ軸方向におけるほぼ中間の位置や、それぞれの対応点（Ｐ１ａ、Ｐ２ａ）のＹ軸方向におけるほぼ中間の位置に非球面設計面基準点Ｐｈが移動するようにして計算を簡略化することもできる。
【００５２】
次に、この図５Ｂの状態において、前記ＪＩＳに記載の方法にしたがってレンズメータを用いて遠用部屈折力を測定したと仮定した場合の遠用部屈折力を計算により求め、その処方度数との誤差分をレンズ後面全体から除去するように、レンズ後面２の形状を変形する。そして、その変形後にプリズム屈折力が設計値通りになっていない場合は、設計値通り、あるいはその許容範囲内に入るようにさらに後面２の向きを変更する。
また、レンズ１０の中心厚（通常はプリズム測定基準点Ｐ３における厚さ）が所定値通りになっていない場合は、所定の値あるいはその許容範囲内になるように後面２をＺ軸方向に平行移動させる。この後面２の向き変更や平行移動後の状態を図５Ｃに示す。なお、前記後面２の形状変形後のプリズム屈折力のズレ量や中心厚のズレ量は通常微量であるので、その後の後面２の前記向き変更の処理や平行移動の処理は、プリズム屈折力や中心厚が許容範囲内にない場合にのみ行なっても良い。
【００５３】
以上の図５Ａ〜Ｃに示した処理によって、処方の度数に基づいて選択される累進面からなるレンズ前面１に対する、非球面設計面からなるレンズ後面２の形状、向き、位置が計算され、累進屈折力レンズの最終的な完成形状が決定される。このようにして設計された非球面設計片面累進屈折力レンズ１０は、遠用部測定基準点後面上対応点Ｐ１’における表面屈折力と近用部設計基準点後面上対応点Ｐ２’における表面屈折力との差がないかあるいは所定の範囲内にでき、プリズム屈折力を設計値あるいはその許容範囲内にでき、中心肉厚を所定の値またはその許容範囲内にできる。
【００５４】
なお、以上説明した図５Ａ〜Ｃにおいては、理解を容易にするためにレンズの形状や向き及びその変化は誇張して示している。
【００５５】
次に、図１２に基づいて、本発明の累進屈折力レンズの形状データ作成装置に係る実施形態例について説明する。
図１２は、後述する図９〜図１１に示すフローチャートと対応するブロック構成図であり、設計計算用コンピュータの備える機能をブロックとして示した図である。図１２に示すように、本発明の実施の形態に係る累進屈折力レンズの形状データ作成装置１００は、入力装置１０１と出力装置１０２が接続される設計計算用コンピュータ１１０と、データサーバ１５０とから構成される。
【００５６】
図１２に示すように、データサーバ１５０は、記憶部１５１を備え、この記憶部１５１は、ユーザからの受注データが蓄積された受注データベース１５３と、設計計算用コンピュータ１１０により設計されたレンズ形状データが記憶された設計データベース１５２と、を含んでいる。
また、設計計算用コンピュータ１１０で計算処理する際に必要な各種データを記憶するようにしても良い。
一方設計計算用コンピュータ１１０は、データサーバ１５０から設計に必要なデータを取り込み、インストールされているプログラムに基づいて累進屈折力レンズを設計するためのコンピュータであり、処理部１２０と記憶部１４０を備えている。処理部１２０は、プログラムが作動したときのそれぞれの機能を実現する手段として記載している。
【００５７】
また、記憶部１４０は、レンズ設計に必要なデータ（例えばレンズ前面（累進面）の形状データ１４３）や、この処理部１２０で設計処理されたレンズ形状データ（例えば球面設計レンズ形状データ１４２や非球面設計レンズ形状データ１４１）が記憶されるようになっている。処理部１２０の各機能の詳細については後述する。なお、このレンズ形状データ作成装置１００の各種機能や機器は、適宜統合、分散させても良い。
【００５８】
次に、図９〜図１１のフローチャート及び図１２のブロック構成図に基づいて、本発明の実施の形態に係る累進屈折力レンズの形状データ作成方法の一例について説明する。
先ず、データサーバの記憶部１５１から累進屈折力レンズの形状設計に必要なデータを取得する（ステップＳ１）。
ここでレンズ設計に必要なデータとしては、処方データ、眼鏡レンズ情報、レイアウト情報などがある。処方データとしては、球面屈折力、乱視屈折力、乱視軸、処方プリズム屈折力、プリズム基底方向、加入屈折力等がある。また眼鏡レンズ情報としては、レンズ材質、屈折率、レンズ表裏面の光学設計の種類、レンズ中心厚、アンカットレンズ外径、プリズムシニング等がある。レイアウト情報としては、瞳孔間距離、近用瞳孔間距離、アイポイント位置、累進帯長等がある。これらデータは、予め顧客からの注文内容に基づいてデータサーバ１５０の記憶部１５１に受注データ１５３として記憶される。
【００５９】
次に、ステップＳ１で取得したデータに基づいて、レンズの前面（累進面）１の形状を設計する（ステップＳ２、前面形状設計処理１３４）。この設計処理は、その都度行ってもよいし、予め作成した形状データを用いてもよい。例えば、予め光学設計種類毎に処方度数に応じた累進面形状データを作成して記憶部１４０に累進面形状データ１４３として記憶しておき、注文内容の光学設計種類と処方度数に応じて適当な累進面の形状データを選択するようにしてもよい。
【００６０】
続いて、レンズの後面側すなわち累進面とは反対側の面の非球面設計化を行なう（ステップＳ３〜Ｓ７）。
はじめに、目的の処方度数に合致した球面設計面（球面又はトロイダル面）からなるレンズ後面２の形状データが設計され、このレンズ後面２の形状データをレンズ前面１に対して所定の位置に配置してレンズ形状データを算出する（ステップＳ３、後面形状球面設計処理１３３）。
【００６１】
このレンズ後面２のレンズ前面１に対する位置は、球面設計面がトロイダル面の場合は、レンズ前面１のプリズム測定基準点Ｐ３の法線上にレンズ後面のトロイダル面基準点が位置し、かつ、受注内容に基づく所定の中心厚とプリズム屈折力が得られるようにレンズ前面１に対するレンズ後面２の向きと間隔が設定される。球面設計面が球面の場合は、受注内容に基づく所定の中心厚とプリズム屈折力が得られるように、その球面設計面を含む球の中心とプリズム測定基準点後面上対応点とを結ぶ直線の方向が設定されるとともにレンズ前面１に対するレンズ後面２の間隔が設定される。
【００６２】
ここで算出されたレンズ形状データは球面設計片面累進屈折力レンズである。なお、球面設計面の形状データは、予め作成して記憶部１４０に記憶しておき、受注内容や処方に応じて選択しても良い。このステップ３で算出したレンズ形状データは、記憶部１４０に球面設計片面累進屈折力レンズのレンズ形状データ（以下、球面設計レンズ形状データともいう）１４２として記憶する。
【００６３】
次に、ステップＳ３で設計した球面設計片面累進屈折力レンズの各種収差を軽減するように、この球面設計面を変形して、非球面化又は非トロイダル面化する処理を行なう。この処理はステップＳ４〜ステップＳ７までのループ処理となる。
先ず、ステップＳ３で設計した球面設計レンズ形状データについて、参照球面上の透過度数分布を計算する（ステップＳ４、透過度数分布算出処理１２９）。
【００６４】
そして、この算出した透過度数に対して、予め受注内容に応じて算出してある透過度数の理想分布（理想分布算出処理１３１）からのズレ量を計算する（ステップＳ５、ズレ量算出判定処理１３０）。
更に、このズレ量が所定値範囲内であるかどうかを判断し（ステップＳ６、ズレ量算出判定処理１３０）、ズレ量が所定範囲内でない場合は、この度数のズレ量をもとに、このズレ量が小さくなるようにレンズ後面２の形状を変形して補正する（ステップＳ７、後面非球面設計処理１３２）。このズレ量が所定範囲内であるかどうかの判断は、例えば、分布の各点のズレ量を計算し、その合計値が所定範囲内にあるかどうかで判断しても良い。ステップＳ７により補正されたレンズ後面の形状は非球面設計面になっている。そして、この補正後の非球面設計面を備えたレンズ形状をもとに、再度参照球面上の透過度数分布を計算するため、ステップＳ４に戻る。
【００６５】
このステップＳ４〜Ｓ７を繰り返してズレ量が所定範囲内となった場合（ステップＳ６のYES）は、その形状データを記憶部１４０に非球面設計片面累進屈折力レンズのレンズ形状データ（以下、非球面設計レンズ形状データともいう）１４１として記憶する。そして、図１０に示される次のステップ（Ａ）に進む。
【００６６】
まず、図１０に示すように、前記算出した球面設計レンズ形状データ１４２と非球面設計レンズ形状データ１４１について、ＪＩＳで定められている加入屈折力の測定方法に従ってレンズメータにレンズ前面１の遠用部測定基準点Ｐ１及び近用部設計基準点Ｐ２を当てて測定したと仮定した場合の加入屈折力を計算し、球面設計レンズ形状データ１４２の場合の加入屈折力ＡＤＤＳに対する非球面設計レンズ形状データ１４１の場合の加入屈折力ＡＤＤＡのズレ量（｜ＡＤＤＡ−ＡＤＤＳ｜）を計算する（ステップＳ８、加入度数算出・ズレ量判定処理１２７）。
【００６７】
そして適当な閾値Ｄｔ１（例えば０、又は０．０１等の微小な値）を設定して、加入屈折力のズレ量｜ＡＤＤＡ−ＡＤＤＳ｜が閾値Ｄｔ１以下か否か、つまり、
｜ＡＤＤＡ−ＡＤＤＳ｜≦Ｄｔ１
（Ｄｔ１を０とする場合は｜ＡＤＤＡ−ＡＤＤＳ｜＝０）
であるか否かを判断する（ステップＳ９、加入度数算出・ズレ量判定処理１２７）。
【００６８】
このステップＳ９で、｜ＡＤＤＡ−ＡＤＤＳ｜＞Ｄｔ１であると判断された場合（ステップＳ９のNO）は、レンズ後面２を、プリズム屈折力が変わらないようにしながら、垂直下方（Ｙ軸方向下側）に一定量移動させて、非球面設計面基準点Ｐｈをレンズ前面１に対して相対的に下方に移動させる（ステップＳ１０、後面下方移動処理１２８）。
そして、この移動後のレンズ形状は記憶部１４０に新たに非球面設計レンズ形状データ１４１として記憶する。その後、移動後の非球面設計レンズ形状１４１に基づいて、再度加入屈折力のズレ量を計算して、閾値Ｄｔ１以下となるまで、ステップＳ８〜Ｓ１０を繰り返す。
【００６９】
ステップＳ８〜Ｓ１０で、最終的には加入屈折力のズレ量が閾値Ｄｔ１以下となったら（ステップＳ９のYES）、次に、その得られた非球面設計レンズ形状データ１４１と前記球面設計レンズ形状データ１４２について、ＪＩＳで定められている遠用部屈折力の測定方法に従いレンズ後面２をレンズメータにその光軸が遠用部測定基準点に重なるように当てて測定したと仮定した場合の遠用部屈折力を計算し、球面設計レンズ形状データ１４２の場合に対する非球面設計レンズ形状データ１４１の場合の遠用部屈折力のズレ量を計算する（ステップＳ１１、遠用度数算出・ズレ量判定処理１２５）。
【００７０】
ここで、遠用部屈折力のズレ量（球面屈折力ズレ量ＳＥ、乱視屈折力ズレ量ＣＥ、乱視軸ズレ量ＡｘＥ）は、具体的には、球面設計レンズ形状の遠用部屈折力（球面屈折力ＳＳ、乱視面屈折力ＣＳ、乱視軸ＡｘＳ）と、非球面設計レンズ形状の遠用部屈折力（球面屈折力ＳＡ、乱視面屈折力ＣＡ、乱視軸ＡｘＡ）との差から計算される。
【００７１】
そして、適当な閾値（球面屈折力閾値Ｓｔ、乱視屈折力閾値Ｃｔ、乱視軸閾値Ａｘｔ）を設定して、遠用部屈折力のズレ量が閾値以下か否か、つまり、
｜ＳＥ｜≦Ｓｔ
｜ＣＥ｜≦Ｃｔ
｜ＡｘＥ｜≦Ａｘｔ
であるか否かを判断する（ステップ１２、遠用度数算出・ズレ量判定処理１２５）。
【００７２】
ここで、ズレ量が閾値を超えている場合（ステップＳ１２のNO）は、このズレ量分をレンズ全体から減算されるようにレンズ後面の形状を変形し（ステップＳ１３、後面形状変形処理１２６）、得られたレンズ形状を記憶部１４０に新たに非球面設計レンズ形状データ１４１として記憶する。そして、図１１に示す次のステップ（Ｂ）に進む。また、ステップＳ１２でズレ量が閾値以下であると判定された場合も同様に次のステップ（Ｂ）に進む。
【００７３】
次に、図１１に示すように、前記得られた非球面設計レンズ形状データ１４１について、ＪＩＳで定められているプリズム屈折力測定方法に従ってレンズ後面２をレンズメータにその光軸がプリズム測定基準点Ｐ３に重なるように当てて測定したと仮定した場合のプリズム屈折力を計算し、目標とする所定のプリズム屈折力に対する差ΔＤｐを算出する（ステップＳ１４、プリズム度数算出・ズレ量判定処理１２３）。そして、差ΔＤｐが所定の閾値Ｄｔ２以下かどうかを判断する（ステップＳ１５、プリズム度数算出・ズレ量判定処理１２３）。ここで、差ΔＤｐが閾値以下でなければ（ステップＳ１５のNO）、レンズ後面のプリズム測定基準点に対応する位置の法線方向を変えるようにレンズ後面の向きを変更して（ステップＳ１６、後面向き変更処理１２４）、前記所定のプリズム屈折力になるようにし、次のステップＳ１７に進む。
【００７４】
ステップＳ１５において、差ΔＤｐが所定の閾値Ｄｔ２以下であると判定された場合（ステップＳ１５のYES）は、次のステップＳ１７に進む。なお、ステップＳ１５又はステップＳ１６後、得られたレンズ形状を新たに非球面設計のレンズ形状データ１４１として記憶部１４０に記憶する。
【００７５】
そして、前ステップで得られた非球面設計レンズ形状データ１４１について、レンズの中心厚（レンズの幾何学中心の厚さもしくはプリズム測定基準点におけるレンズの厚さ）を算出し（レンズ中心厚算出処理１２１）、所定値の許容差内にない場合は所定の値となるように、レンズ後面２をレンズ前面１のプリズム測定基準点における法線方向に平行移動させ（ステップＳ１７、後面幅方向移動処理１２２）、得られたレンズ形状データは記憶部１４０に新たに非球面設計レンズ形状データ１４１として記憶される。また、この非球面設計レンズ形状データ１４１は、データサーバ１５０に送られて、記憶部１５１に設計データ１５２として記憶される。これで、累進屈折力レンズのデータ形成工程が終了する。
【００７６】
以上の演算処理のステップを経て決定されたレンズ形状データ１４１（設計データ１５２）に基づいて本発明構成の累進屈折力レンズが製造される。
【００７７】
このようにして設計された累進屈折力レンズは、レンズ周縁側での視力を向上させるために、累進面とは反対側の面を非球面又は非トロイダル面とするものであるが、レンズ製造後にレンズメータで測定した場合の遠用部屈折力及び加入屈折力の処方度数からのズレ量を所望の範囲内もしくは処方度数通りに抑えることができる。したがって、遠用部屈折力や加入屈折力等をＪＩＳで定める表示値に対する許容差内に確実に抑えることができる。
【００７８】
以上、本発明の累進屈折力レンズの形状データ作成装置として、コンピュータの処理部１２０がどのような機能を実現する手段から構成されるかを説明した。これらの手段の作用あるいは機能は、全てコンピュータにインストールされるプログラムによって実現されるもので、上述した装置の本質的部分はコンピュータプログラムの機能である。したがって、本発明は、一方の面が累進面から成り、他方の面が非球面又は非トロイダル面から成る累進屈折力レンズの形状データを設計するためのプログラムとして、上述した機能を実現できるものである。
【００７９】
なお、本発明は上述の実施形態例において説明した構成に限定されるものではなく、その他、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形例、応用例を含むものである。
【００８０】
次に、このようにして形状を設計した累進屈折力レンズの実施例について、本発明を適用しない比較例と共に説明する。
先ず、比較例のレンズについて説明する。
第１の比較例は、レンズ前面を累進面、レンズ後面を球面とする従来の球面設計片面累進屈折力レンズの例である。この比較例１のレンズの処方度数は、遠用部屈折力が球面屈折力：６．００Ｄ、乱視屈折力：０．００Ｄであり、加入屈折力が２．００Ｄである。また、プリズム屈折力が０．００Δである。また、レンズ前面のカーブは７．００Ｄ、レンズ後面のカーブは、４．１９Ｄである。また、レンズ素材の屈折率は１．６０、中心肉厚は６ｍｍである。
この比較例１のレンズのレンズ前面（累進面）の表面非点収差、表面平均度数、高さの分布を図１７Ａ〜Ｃに示す。また、レンズ後面（球面）の表面非点収差、表面平均度数、高さの分布を図１７Ｄ〜Ｆに示す。また、参照球面上の透過度数としての非点収差及びパワーエラー（遠用部の処方度数に対する誤差の平均度数）を図１７Ｇ及びＨに示す。
【００８１】
第２の比較例は、レンズ前面を累進面、レンズ後面をトロイダル面とする従来の球面設計片面累進屈折力レンズの例である。この比較例２のレンズは、処方度数は、遠用部屈折力が球面屈折力：６．００Ｄ、乱視屈折力：−３．００Ｄ、乱視軸：０°であり、加入屈折力が２．００Ｄである。また、プリズム屈折力が０．００Δである。また、レンズ前面のカーブは７．００Ｄ、レンズ後面のカーブは、最大が４．１９Ｄ、最小が１．１９Ｄである。また、レンズ素材の屈折率は１．６０、中心肉厚は６ｍｍである。
この比較例２のレンズのレンズ前面（累進面）の表面非点収差、表面平均度数、高さの分布を図１８Ａ〜Ｃに示す。また、レンズ後面（トロイダル面）の表面非点収差、表面平均度数、高さの分布を図１８Ｄ〜Ｆに示す。また、参照球面上の透過度数としての非点収差及びパワーエラーを図１８Ｇ及びＨに示す。
【００８２】
次に実施例のレンズについて説明する。
第１の実施例は、レンズ前面を累進面、レンズ後面を非球面とする本発明に係る非球面設計片面累進屈折力レンズの例である。この実施例１のレンズの処方度数は、遠用部屈折力が球面屈折力：６．００Ｄ、乱視屈折力：０．００Ｄであり、加入屈折力が２．００Ｄである。また、プリズム屈折力が０．００Δである。また、レンズ前面のカーブは７．００Ｄ、レンズ後面のカーブは、４．１９Ｄである。また、レンズ素材の屈折率は１．６０、中心肉厚は６ｍｍである。
この実施例１のレンズのレンズ前面（累進面）の表面非点収差、表面平均度数、高さの分布を図６Ａ〜Ｃに示す。また、レンズ後面（非球面）の表面非点収差、表面平均度数、高さの分布を図６Ｄ〜Ｆに示す。また、参照球面上の透過度数としての非点収差及びパワーエラーを図６Ｇ及びＨに示す。
【００８３】
第２の実施例は、レンズ前面を累進面、レンズ後面を非トロイダル面とする非球面設計片面累進屈折力レンズの例である。この実施例２のレンズは、処方度数は、遠用部屈折力が球面屈折力：６．００Ｄ、乱視屈折力：−３．００Ｄ、乱視軸：０°であり、加入屈折力が２．００Ｄである。また、プリズム屈折力が０．００Δである。また、レンズ前面のカーブは７．００Ｄ、レンズ後面のカーブは、最大が４．１９Ｄ、最小が１．１９Ｄである。また、レンズ素材の屈折率は１．６０、中心肉厚は６ｍｍである。
この実施例２のレンズのレンズ前面（累進面）の表面非点収差、表面平均度数、高さの分布を図７Ａ〜Ｃに示す。また、レンズ後面（非トロイダル面）の表面非点収差、表面平均度数、高さの分布を図７Ｄ〜Ｆに示す。また、参照球面上の透過度数としての非点収差及びパワーエラーを図７Ｇ及びＨに示す。
【００８４】
ここで、図６Ａ〜Ｃ、Ｇ、Ｈ、図７Ａ〜Ｃ、Ｇ、Ｈ、図１７Ａ〜Ｃ、Ｇ、Ｈ、図１８Ａ〜Ｃ、Ｇ、Ｈ、及び、後述する図８Ａ、Ｂに示した座標は、プリズム測定基準点Ｐ３を原点とし、このプリズム測定基準点Ｐ３を通りこのプリズム測定基準点Ｐ３におけるレンズ前面１の法線に垂直なレンズの水平方向をＸ軸、法線に垂直なレンズの垂直方向をＹ軸としている。また、図６Ｄ〜Ｆ、図７Ｄ〜Ｆ、図１７Ｄ〜Ｆ、図１８Ｄ〜Ｆ、に示した座標は、プリズム測定基準点後面上対応点Ｐ３’，Ｐ３’’， Ｐ３’’’をそれぞれ原点とし、このプリズム測定基準点後面上対応点Ｐ３’，Ｐ３’’， Ｐ３’’’を通り、このプリズム測定基準点後面上対応点Ｐ３’，Ｐ３’’， Ｐ３’’’におけるレンズ後面２、２２、３２の法線に垂直なレンズの水平方向をｘ軸、法線に垂直なレンズの垂直方向をｙ軸としている。なお、図６Ｃ、図７Ｃ、図１７Ｃ、図１８Ｃにおいて高さとは、Ｘ−Ｙ平面からレンズ前面までの高さであり、図６Ｆ、図７Ｆ、図１７Ｆ、図１８Ｆにおいて高さとは、ｘ−ｙ平面からレンズ後面までの高さである。
また、比較例１、２、実施例１、２のレンズ前面（累進面）の形状は、すべて同一の形状である。
【００８５】
これら比較例１、２及び実施例１、２のレンズについて遠用部屈折力と加入屈折力をＪＩＳ  Ｔ７３１５にしたがってレンズメータを用いて測定した結果、比較例は処方度数に対する誤差はほとんど見られなかった。実施例１の処方度数に対する誤差は遠用部屈折力が球面屈折力：−０．０５Ｄ、乱視屈折力：−０．０４Ｄであり、加入屈折力が−０．０３Ｄであった。また、実施例２の処方度数に対する誤差は、遠用部屈折力が球面屈折力：０．００Ｄ、乱視屈折力：０．００Ｄ、乱視軸：０°であり、加入屈折力が−０．０３Ｄであった。
【００８６】
このように、実施例１、２のレンズのレンズメータにより測定された遠用部屈折力と加入屈折力は、ＪＩＳ  Ｔ７３１５で定められている許容誤差内にある。したがって、チェック度数を別途表示する必要がないことがわかる。
【００８７】
図６Ａ〜Ｃ、図７Ａ〜Ｃ、図１７Ａ〜Ｃ、及び、図１８Ａ〜Ｃは、同一の設計データに基づいて形成されたレンズ前面（累進面）であるので、ほぼ同じ表面非点収差、表面平均度数、高さの分布を示している。また、図１７Ｄ，Ｅ及び図１８Ｄ、Ｅにおいては、球面設計面であるので、レンズ後面全領域に渡ってほぼ一定の値を示しているが、図６Ｄ、Ｅ及び図７Ｄ，Ｅにおいては、本発明が適用された非球面設計面であるため、レンズ周辺側に非球面化による影響が見られるとともに、非球面設計面基準点が下方に移動したことによる影響が僅かに見られる。
【００８８】
なお、図１７及び図６の例、並びに、図１８及び図７の例における目標性能の参照球面上の透過度数としての非点収差及びパワーエラーを図８Ａ及びＢに示す。
本発明構成のレンズ後面が非球面設計のレンズの図６Ｇ及びＨ並びに図７Ｇ及びＨに示す透過度数は、比較例のレンズ後面が球面設計のレンズの図１７Ｇ及びＨ並びに図１８Ｇ及びＨに示す透過度数に比べて目標性能に近いことがわかる。したがって、これら実施例は収差補正も十分に行なわれていることがわかる。
【符号の説明】
【００８９】
１，２１，３１・・・レンズ前面（累進面）、２，２２・・・レンズ後面（非球面設計面）、３２・・・レンズ後面（球面設計面）、１０，２０，３０・・・累進屈折力レンズ、１００・・・累進屈折力レンズ形状データ作成装置、１１０・・・設計計算用コンピュータ、１２０・・・処理部、１５０・・・データサーバ、Ｐ１・・・遠用部測定基準点（前面側）、Ｐ１’，Ｐ１’’，Ｐ１’’’・・・遠用部測定基準点後面上対応点、Ｐ２・・・近用部設計基準点（前面側）、Ｐ２’，Ｐ２’’，Ｐ２’’’・・・近用部設計基準点後面上対応点、Ｐ３・・・プリズム測定基準点（前面側）、Ｐ３’，Ｐ３’’，Ｐ３’’’・・・プリズム測定基準点後面上対応点、Ｐh・・・非球面設計面基準点
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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