(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる眼鏡装用シミュレーションシステムにおいて、
眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と当該眼鏡レンズの眼球側の面との間の実際の配置関係に基づいて、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成するシミュレーション像生成手段と、
前記シミュレーション像を表示するシミュレーション像表示手段と、
を有し、シミュレーション像の生成の際に、
眼鏡レンズの光学面におけるサンプル点を設定し、当該サンプル点に対して光線追跡法を利用して当該サンプル点における非球面要素に起因する起点情報補正値及び勾配情報補正値を算出し、
前記サンプル点における前記起点情報補正値及び前記勾配情報補正値を用いて、スプライン補間係数を算出し、
前記スプライン補間係数を用いて、眼鏡レンズの任意点における起点情報補正値及び勾配情報補正値を算出し、
当該サンプル点における球面要素に起因する起点情報及び勾配情報、並びに、非球面要素に起因する前記起点情報補正値及び前記勾配情報補正値、から算出された、補正後の起点情報及び補正後の勾配情報に基づき、シミュレーション像を生成することを特徴とする眼鏡装用シミュレーションシステム。
なお、起点情報とは、眼鏡レンズにおける光の入射及び／又は出射点に関する情報を示す。また、勾配情報とは、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向から見たときの、当該光が眼鏡レンズから出射する際の光線の傾きを示す。また、球面要素とは、球面またはトーリック面形状の表面でできた所定球面度数と乱視度数のレンズによる要素を示し、非球面要素とは、前記球面要素以外の要素を示す。
【請求項２】
光学面のうち少なくとも一面は非球面形状である眼鏡レンズを装用者が装用した際に観察し得る眼の像の拡縮の基となる非球面成分パラメータを算出する非球面成分パラメータ算出手段と、
光学面のうち少なくとも一面は非球面形状である眼鏡レンズを装用者が装用した際に観察し得る眼の像の拡縮の基となるパラメータのうち、球面成分を基とする球面成分パラメータに対して非球面成分により補正が加えられる要因となった補正成分パラメータを求める補正成分パラメータ算出手段と、
を有し、
前記非球面成分パラメータ算出手段においては、前記球面成分パラメータ及び前記補正成分パラメータに基づいて非球面成分パラメータを算出し、
前記球面成分パラメータは、眼鏡レンズにおける少なくとも球面要素に起因する前記起点情報及び前記勾配情報を含み、且つ、前記補正成分パラメータは、眼鏡レンズにおける非球面要素に起因する前記起点情報補正値及び前記勾配情報補正値を含み、
前記非球面成分パラメータ算出手段において、前記起点情報及び前記勾配情報、並びに、前記起点情報補正値及び前記勾配情報補正値に基づき、補正後の起点情報及び補正後の勾配情報を前記非球面成分パラメータとして算出することを特徴とする請求項１に記載の眼鏡装用シミュレーションシステム。
【請求項３】
前記実際の配置関係に加え、更に球面度数、乱視度数及びプリズム度数に基づいて、前記シミュレーション像生成手段において、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮に加え、眼鏡フレーム内における眼の像の移動を反映させたシミュレーション像を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の眼鏡装用シミュレーションシステム。
【請求項４】
眼鏡レンズを光が通過した後の光の軌跡を以下の式（１）に基づいて求め、当該軌跡を加味することにより、光線追跡法を不要としながらも前記シミュレーション像を生成することを特徴とする請求項３に記載の眼鏡装用シミュレーションシステム。
なお、式（１）は、眼鏡レンズの光軸方向をＸ軸、Ｘ軸に垂直であって天地方向をＹ軸、Ｘ軸に垂直であって水平方向をＺ軸とした場合、ＹＺ平面に平行の平面入射波面が眼鏡レンズを通過した直後の波面の近似式である。
【数１】
0005996206.tif 000021
ここでＰｙとＰｚはプリズム度数による勾配情報のＹ軸成分とＺ軸成分を表し、ＤｙｙはＹ軸方向の度数、ＤｚｚはＺ軸方向の度数、Ｄｙｚは度数の斜軸成分を表す。
なお、Ｐｙ，Ｐｚは下記の式（２）で表される。
【数２】
0005996206.tif 000022
ここで、Ｐはプリズム度数、βはベース角度とする。
また、Ｄｙｙ，Ｄｙｚ，Ｄｚｚは下記の式（３）で表される。
【数３】
0005996206.tif 000023
ここで、Ｓは球面度数、Ｃは乱視度数、αは乱視軸角度とする。
【請求項５】
眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる眼鏡装用シミュレーション情報の提供方法において、
眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と前記眼鏡レンズの眼球側の面との間の実際の配置関係を、店舗に設置されたユーザ装置にて入力させ、
入力された実際の配置関係に基づいて、前記ユーザ装置又はこれと接続するサーバ装置にて、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成し、
生成したシミュレーション像を前記ユーザ装置におけるシミュレーション像表示手段に表示して、眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる際に、
眼鏡レンズの光学面におけるサンプル点を設定し、当該サンプル点に対して光線追跡法を利用して当該サンプル点における非球面要素に起因する起点情報補正値及び勾配情報補正値を算出し、
前記サンプル点における前記起点情報補正値及び前記勾配情報補正値を用いて、スプライン補間係数を算出し、
前記スプライン補間係数を用いて、眼鏡レンズの任意点における起点情報補正値及び勾配情報補正値を算出し、
当該サンプル点における球面要素に起因する起点情報及び勾配情報、並びに、非球面要素に起因する前記起点情報補正値及び前記勾配情報補正値、から算出された、補正後の起点情報及び補正後の勾配情報に基づき、シミュレーション像を生成することを特徴とする眼鏡装用シミュレーション情報の提供方法。
なお、起点情報とは、眼鏡レンズにおける光の入射及び／又は出射点に関する情報を示す。また、勾配情報とは、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向から見たときの、当該光が眼鏡レンズから出射する際の光線の傾きを示す。また、球面要素とは、球面またはトーリック面形状の表面でできた所定球面度数と乱視度数のレンズによる要素を示し、非球面要素とは、前記球面要素以外の要素を示す。
【請求項６】
眼鏡レンズを装用した際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる眼鏡装用シミュレーションプログラムにおいて、
コンピュータを、
眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と前記眼鏡レンズの眼球側の面との間の実際の配置関係に基づいて、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成するシミュレーション像生成手段、及び、
前記シミュレーション像を表示するシミュレーション像表示手段、
として機能させ、シミュレーション像の生成の際に、
眼鏡レンズの光学面におけるサンプル点を設定し、当該サンプル点に対して光線追跡法を利用して当該サンプル点における非球面要素に起因する起点情報補正値及び勾配情報補正値を算出し、
前記サンプル点における前記起点情報補正値及び前記勾配情報補正値を用いて、スプライン補間係数を算出し、
前記スプライン補間係数を用いて、眼鏡レンズの任意点における起点情報補正値及び勾配情報補正値を算出し、
当該サンプル点における球面要素に起因する起点情報及び勾配情報、並びに、非球面要素に起因する前記起点情報補正値及び前記勾配情報補正値、から算出された、補正後の起点情報及び補正後の勾配情報に基づき、シミュレーション像を生成することを特徴とする眼鏡装用シミュレーションプログラム。
なお、起点情報とは、眼鏡レンズにおける光の入射及び／又は出射点に関する情報を示す。また、勾配情報とは、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向から見たときの、当該光が眼鏡レンズから出射する際の光線の傾きを示す。また、球面要素とは、球面またはトーリック面形状の表面でできた所定球面度数と乱視度数のレンズによる要素を示し、非球面要素とは、前記球面要素以外の要素を示す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼鏡装用シミュレーションシステム、眼鏡装用シミュレーション情報の提供方法及び眼鏡装用シミュレーションプログラムに関し、眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる眼鏡装用シミュレーション技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、装用者が眼鏡をかけた場合、眼鏡レンズによる屈折によって、近視用レンズでは眼が小さく見え、また遠視用レンズでは眼が大きく見える。従来以前の眼鏡装用シミュレーション装置では、合成された画像はレンズによる屈折を十分考慮していなかった。そのため、眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像の大きさは、シミュレーションを行ったとしても、実際の眼鏡レンズがもたらす効果を反映させたシミュレーション結果が得られないおそれがある。
【０００３】
この従来以前の状況に対し、眼鏡フレームをかけない顧客の顔の静止画像をビデオカメラ等で撮影し、この画像に対して、予め登録されている眼鏡フレームの画像を合成表示するといった方法を前提とした技術が知られている（例えば特許文献１）。具体的に言うと、特許文献１の明細書段落００１２、図４及び図５に示すように、物体側の面（以降、「表面」と言う。）と眼球側の面（以降、「裏面」と言う。）とを有する眼鏡レンズの厚さ中心と装用者における眼の輪郭の特徴点との間の距離及びレンズのパワーをシミュレーションの考慮に入れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１３９３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
眼鏡レンズには、従来の球面とトーリック面構成の単焦点レンズ（以降、単に「球面レンズ」とも言う。）以外に、非球面形状の単焦点レンズや、度数が表面上変化する累進レンズがある。更に近年、同一度数のレンズでも、患者の個別パラメータによって異なる形状の面を使用するいわゆる個別対応レンズも登場している。これら複雑な表面を持つレンズ（以降、上記のレンズであって、「球面レンズ」以外のレンズのことを単に「非球面レンズ」とも言う。）は、表面から入射する光及び裏面から出射する光の軌跡が、球面レンズの場合とは大きく異なることになる。
【０００６】
患者が眼鏡店で検眼などを受け、フレームを決め、その場で、実際できた眼鏡をかけた場合、眼の拡縮を含めて自分の顔がどのように見えるかを確認できれば理想的である。それも、処方度数やレンズの姿勢などの特性値に基づいた個別設計の表面を反映して、フレーム内の画像の変形を正確に再現しなければならない。更に、一連のプロセスをなるべく装用者を待たせることなく短時間で完成することが必要である。
しかしながら、以上の要請を満たすためには多くの問題がある。特に、以下の２つの問題がある。
【０００７】
１つは、「情報量の膨大化」についての問題である。そもそも、フレーム内の画像の変形を正確に再現する方法として、全ての画素に対してその画素のフレーム上の位置を通る光線が顔（眼の周り）に交わる位置（元画像の位置）をスキュー光線追跡（ｓｋｅｗ  ｒａｙ  ｔｒａｃｅ）で求める必要がある。非球面の光線追跡は計算量が多く、全ての画素に対して行うとすると、計算時間が膨大になる。
もちろん、装用者の処方値を全て満たす実物の眼鏡レンズ（非球面レンズ）があれば、眼鏡店等にて顧客にその眼鏡レンズを試し掛けしてもらい、実際に眼の拡縮を確認してもらうことは可能である。しかしながら、非球面レンズにおいては、装用者の処方に応じて光学面形状が決定される。即ち、眼鏡レンズは装用者のオーダーメイド（カスタムメイド）で製造されるものであり、個々の装用者の処方が反映されていることから、非球面レンズの表面形状は極めて複雑な形状となっている。そのため、このような極めて複雑な形状を有する非球面レンズを、わざわざ試し掛けのためだけに製造することは現実的ではない。
また、実際に非球面レンズを製造せず、非球面レンズの表面形状のデータに基づいて、眼の拡縮をシミュレートすることも考えられる。ただ、先にも述べたように、非球面レンズの表面形状は極めて複雑である。それは、表面形状のデータの膨大化をもたらすことになる。そうなると、非球面レンズの表面形状の膨大なデータを、わざわざ眼の像の拡縮のシミュレーションためだけに、眼鏡レンズ製造者が用意しなければならなくなる。また、その膨大なデータを眼鏡店側が処理しなければならない状況も考えられる。そうなると、眼鏡レンズ製造者のみならず、眼鏡店側の負担も増大する結果となる。
【０００８】
もう１つは、「技術情報の漏洩の危険性」についての問題である。そもそも、光線追跡を可能にするためには、正確な面形状データを取得しなければならない。このデータはメーカの技術情報を含んでいるため、外部に漏えいすることを防がなければならない。眼の拡縮の計算が、眼鏡レンズ製造メーカのサーバで行う場合は、眼鏡レンズ製造メーカ独自で技術漏えい防止の対策をとることができる。しかしながら、眼鏡店のＰＣあるいは業務委託を受けたネットワークサービス提供会社のサーバによって眼の拡縮の計算が行う場合、それらのＰＣやサーバから、技術情報の塊である非球面レンズにおける詳細な形状データが外部へと漏洩するおそれも否定できない。そのため、上記の場合に対応するためのセーフティネットのようなシステムを、眼鏡レンズ製造メーカは準備する必要がある。
【０００９】
なお、従来のように単焦点レンズを前提としたシミュレーション方法では、非球面形状を有する眼鏡レンズが装用された際に観察し得るフレーム枠内の眼の周辺の変形（以降、「眼の像の拡縮」と言う。）が正確にシミュレーションできない可能性がある。特許文献１のように、近軸光線追跡に基づいた方法では、眼の像は均一の倍率で拡大または縮小する。これは事実から大きく乖離しているといわざるを得ない。例え球面レンズでも、歪曲収差の存在が示すように、光軸近辺の倍率とレンズ周辺部の倍率は異なっていて、一様ではない。
【００１０】
その結果、従来のように球面レンズを前提としたシミュレーション方法では、非球面形状を有する眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像の大きさの倍率（以降、「眼の像の拡縮」とも言う。）が正確にシミュレーションできない可能性がある。
【００１１】
シミュレーション精度の低下は、眼鏡店でシミュレートしたはずの装用者の眼の像よりも大きく（又は小さく）、装用者の眼が第三者には映ってしまうという事態を招いてしまう。そうなると、装用者にとっては自分の想像している見栄えとは異なる結果となり、場合によっては見栄えが悪くなるという事態を招いてしまう。更に、眼鏡店や眼鏡レンズ製造者に対して装用者が不満を抱くこととなり、その結果、眼鏡店や眼鏡レンズ製造者は、十分な顧客満足を得ることができなくなる可能性も否定できない。
【００１２】
そこで本発明は、情報漏えいのおそれを抑制しつつ、眼鏡レンズ形状に拘わらず、装用者が眼鏡レンズを装用した際に観察し得る眼の像の精緻なシミュレーションを実現する眼鏡装用シミュレーションシステム、眼鏡装用シミュレーション情報の提供方法及び眼鏡装用シミュレーションプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
装用者各々のためにカスタマイズされた眼鏡レンズの提供、眼鏡レンズが非球面形状を採用したことに伴う光学面形状の複雑化、そして眼鏡レンズの光学面の非球面形状に関するデータの膨大化に対応しなければならないという状況下において、顧客満足に対する飽くなき探求を本発明者らが行うことにより、本発明者らは、今まで誰も直面したことのない上記の課題に直面した。そして、非球面レンズにおける眼の像の拡縮のシミュレーションについての検討を行った。その結果、本発明者らは、装用者が眼鏡レンズを装用した際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と当該眼鏡レンズの裏面との間の実際の配置関係（以降、単に「実際の配置関係」とも言う。）に基づいて、眼の像の拡縮をシミュレートするという手法を想到した。
【００１４】
なお、特許文献１は、上述の通り、眼鏡フレームをかけない装用者の顔の静止画像をビデオカメラ等で撮影し、この画像に対して、予め登録されている眼鏡フレームの画像を合成表示するといった方法を前提とした技術である。つまり、装用者は実際に眼鏡レンズを装用するどころか、眼鏡フレームをかけてすらいない。そのことからもわかるように、特許文献１でいうところの眼鏡位置ｍ’においては、本発明における、装用者が眼鏡レンズを装用した際の、「実際の配置関係」についての想定は全くなされていない。
【００１５】
以上の通り、本発明は、上述した本願発明者による新たな知見に基づいてなされたものである。
本発明の一の態様は、
眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる眼鏡装用シミュレーションシステムにおいて、
眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と当該眼鏡レンズの眼球側の面との間の実際の配置関係に基づいて、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成するシミュレーション像生成手段と、
前記シミュレーション像を表示するシミュレーション像表示手段と、
を有することを特徴とする眼鏡装用シミュレーションシステムである。
本発明の別の態様は、
眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる眼鏡装用シミュレーション情報の提供方法において、
眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と前記眼鏡レンズの眼球側の面との間の実際の配置関係を、店舗に設置されたユーザ装置にて入力させ、
入力された実際の配置関係に基づいて、前記ユーザ装置又はこれと接続するサーバ装置にて、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成し、
生成したシミュレーション像を前記ユーザ装置におけるシミュレーション像表示手段に表示して、眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させることを特徴とする眼鏡装用シミュレーション情報の提供方法である。
本発明の別の態様は、
眼鏡レンズを装用した際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる眼鏡装用シミュレーションプログラムにおいて、
コンピュータを、
眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と前記眼鏡レンズの眼球側の面との間の実際の配置関係に基づいて、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成するシミュレーション像生成手段、及び、
前記シミュレーション像を表示するシミュレーション像表示手段、
として機能させることを特徴とする眼鏡装用シミュレーションプログラムである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、情報漏えいのおそれを抑制しつつ、眼鏡レンズ形状に拘わらず、装用者が眼鏡レンズを装用した際に観察し得る眼の像の精緻なシミュレーションを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態における眼鏡装用シミュレーションシステム全体の構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態における眼鏡装用シミュレーションシステムにおける発注側装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図３】本実施形態における眼鏡装用シミュレーションシステムにおける受注側装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図４】本実施形態における眼鏡装用シミュレーションシステムの手順の概要を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態における球面成分パラメータ及び補正成分パラメータを説明するための概略図であり、特に、光が眼鏡レンズを通過する際の光の軌跡を用いて補正成分パラメータ（「起点情報補正値」及び「勾配情報補正値」）を説明するための図である。（ａ）は、ＸＹ平面視の図（眼鏡レンズの断面視図）であり、（ｂ）は、ＹＺ平面視の図（眼鏡レンズの平面視図）である。
【図６】本実施形態における球面成分パラメータ及び補正成分パラメータを説明するための概略図であり、特に、眼鏡レンズが前傾（ａ）または内傾（ｂ）して配置されている場合を説明するための図である。（ａ）は、ＸＹ平面視の図（眼鏡レンズの断面視図）であり、（ｂ）は、ＸＺ平面視の図（眼鏡レンズの断面視図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本実施形態においては、眼鏡レンズとして非球面レンズを用いた上で、次の順序で説明を行う。
１．眼鏡装用シミュレーションシステム全体の構成例
２．発注側装置の機能構成例
３．受注側装置の機能構成例
Ａ）シミュレーションのメカニズム
Ｂ）シミュレーションを具体化するための各手段
４．シミュレーションの手順
５．シミュレーションプログラム
６．シミュレーション情報の提供方法
７．実施の形態による効果
８．変形例
また、別の実施形態として、［実施の形態２］（補正成分パラメータの算出方法の簡略化）、［実施の形態３］（球面成分パラメータについての光線追跡計算の省略）、及び［実施の形態４］（両面非球面レンズにおける非球面成分パラメータの算出の簡素化）を挙げる。
【００１９】
［実施の形態１］
＜１．眼鏡装用シミュレーションシステム全体の構成例＞
図１は、眼鏡装用シミュレーションシステムのシステム全体の構成例を示すブロック図である。
図例のシステム構成では、シミュレーションの発注側である眼鏡店１と、シミュレーションの受注側である眼鏡レンズメーカのシミュレーションセンタ２とが、インターネット等の通信回線３を介して接続されている。なお、図例では、眼鏡店１が一つである場合を示しているが、実際には複数の眼鏡店１が通信回線３を介してシミュレーションセンタ２と接続されている。
【００２０】
眼鏡店１には、発注側装置１１が配置されている。発注側装置１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  ｄｉｓｋ  ｄｒｉｖｅ）等の組み合わせからなりコンピュータとしての演算処理機能を有するコンピュータ部１１ａと、キーボード、マウス、タッチパネル等からなりコンピュータ部１１ａへの情報入力を行う操作部１１ｂと、ディスプレイ装置からなりコンピュータ部１１ａからの指示に従って画像表示を行うシミュレーション像表示部１１ｃ（即ち「シミュレーション像表示手段」、以降、単に「表示部１１ｃ」とも言う。）と、を備えている。そして、コンピュータ部１１ａは、図示せぬルータ等を介して通信回線３と接続しており、その通信回線３を通じて他装置とのデータ授受を行い得るように構成されている。
【００２１】
また、眼鏡店１において、発注側装置１１には、レンズの眼前配置情報測定装置１２（以降、単に「配置測定装置１２」とも言う。）が接続されている。配置測定装置１２は、眼鏡レンズが装用された際の、眼鏡レンズの裏面から角膜までの実際の距離（例えば、後述する起点平面と裏面との交点となる頂点と角膜頂点との間の距離ｄ、以降、この距離ｄを「頂点間距離ｄ」又は単に「距離ｄ」とも言う。）や、装用時の眼鏡レンズの「前傾角」や「内傾角」等のいずれか又はそれらの組み合わせに関する情報であって上記「実際の配置関係」（以降、「レンズ配置情報」とも言う。）を測定するものである。なお、配置測定装置１２としては周知のものが使用可能である。
【００２２】
シミュレーションセンタ２には、受注側装置２１が配置されている。受注側装置２１は、コンピュータとしての機能を有して構成されたもので、図示せぬルータ等を介して通信回線３と接続することで、当該通信回線３上の他装置（例えば発注側装置１１）とのデータ授受を行い得るようになっている。
【００２３】
また、シミュレーションセンタ２において、受注側装置２１には、データ記憶手段７７（後述の図３参照）が、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線を介して接続されている。データ記憶手段７７は、非球面成分パラメータを算出するのにあたり必要となり得る情報を記憶蓄積しているものでもある。この情報としては例えば、眼鏡レンズの種類や型番等に関する情報であったり、眼鏡レンズの種類や型番等に応じて既に算出されている球面成分パラメータや補正成分パラメータに関する情報であったりする。なお、後述するが、データ記憶手段７７の代わりにデータサーバ４に対し、通信回線を介して受注側装置２１を接続しても良い。
【００２４】
なお、シミュレーションセンタ２には、受注側装置２１の他に、玉型加工装置、データベース、カーブジェネレータや研磨機等の加工装置、他の端末コンピュータ等（いずれも不図示）が別途配置されていてもよい。
【００２５】
また、通信回線３上には、眼鏡店１の発注側装置１１からのアクセスが可能に構成されたデータサーバ４が配されている。データサーバ４は、眼鏡レンズ情報６４を記憶蓄積しているものである。
【００２６】
なお、データサーバ４は、その配置箇所が特に限定されるものではない。即ち、レンズ情報（後述）を記憶蓄積しており、かつ、発注側装置１１からのアクセスが可能であれば、シミュレーションセンタ２におけるデータベース等（図示せず）に、データサーバ４としての機能を担わせることも考えられる。
【００２７】
なお、本明細書において、「ユーザ装置」とは主として眼鏡店１側が用いる装置のことを言う。具体的には、また、「サーバ装置」とはレンズ製造側、またはメーカの業務委託を受けたネットワークサービス提供側のシミュレーションセンタ２側が用いる装置及びデータサーバ４のことを言う。ユーザ装置は店舗に設置されている。そして、ユーザ装置に接続する形で、サーバ装置が別途設けられている。
【００２８】
以上のような構成の眼鏡装用シミュレーションシステムでは、眼鏡店１においては、次の順序でシミュレーションの発注を行う。
【００２９】
まず、眼鏡店１にて、眼鏡レンズを購入する予定の者であって眼鏡を装用した場合を疑似体験させる対象（以降、「装用者」とも言う。）に関するレンズ情報を得る。例えば、検眼して装用者が必要とするレンズの処方値を取得したり、レンズのタイプや、屈折率を装用者に選択させたりする。そして装用者に好みのフレームを決めさせ、装用者の顔や頭部の形に合わせるようにフレームを装着する（プレフィッティング）。この段階で重要なのは、アイポイントの位置をフレームの仮レンズに正確に決めることである。アイポイントはレンズをフレームに装着する基準である。更に、プレフィッティングの状態で仮レンズの配置情報を測定する。
その後、発注側装置１１の操作部１１ｂを操作する店員が、装用者が所望する眼鏡フレームのレンズ形状（平面視の際の玉型形状等）やレンズ処方値（以降、単に「処方値」とも言う。）、そしてレンズ配置情報等に関するデータを入力する。すると、その発注側装置１１のコンピュータ部１１ａが通信回線３を通じて入力データを受注側装置２１へ送信する。
【００３０】
そして、シミュレーションセンタ２の側では、受注側装置２１が発注側装置１１からの発注を受ける。そうすると、受注側装置２１と接続されているデータベース２３を参照しつつ、受注側装置２１内において、眼鏡レンズの光学面の形状の決定に必要な補正成分パラメータ、最終的には非球面成分パラメータが算出される。この非球面成分パラメータに基づいて「眼の像の拡縮」を反映させたシミュレーション像を生成する。
【００３１】
そして、このシミュレーション像を眼鏡店１へと送信し、最終的には表示部１１ｃにてその像を表示する。こうすることにより、眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる。
なお、本実施形態においける「シミュレーション像」は、主として表示部１１ｃに表示可能な画像を想定しているが、３次元的な立体映像を投影することにより、眼の像の拡縮を表現しても構わない。また、詳しくは後述するが、本実施形態においては、サンプル点及び光が装用者に当たる部分を複数用意し、この複数箇所における光線追跡計算の結果を利用して「起点情報」（サンプル点の座標（ｙ，ｚ）及び仮想の出射起点の座標（ｙ１’，ｚ１’）。詳しくは後述。）を獲得し、この起点情報を用いて眼の像の拡縮のシミュレーションを行う。こうすることにより、眼の像の各部分における拡縮を正確に再現することが可能となり、結果として、眼の像の拡縮のシミュレーション精度を向上させることができる。
【００３２】
＜２．発注側装置の機能構成例＞
次に、眼鏡装用シミュレーションシステムにおける発注側装置１１の機能構成について説明する。
図２は、眼鏡装用シミュレーションシステムにおける発注側装置１１の機能構成例を示すブロック図である。図例に示すように、発注側装置１１のコンピュータ部１１ａは、データ入力受付手段５１、情報取得手段５２、制御手段５３、データ修正手段５５、シミュレーション発注処理手段５６（以降、単に「発注処理手段５６」とも言う。）、シミュレーション像受信手段５７及びデータ記憶手段５８として機能するように構成されている。
【００３３】
上述したように、本実施形態においては、発注側装置１１に対し、眼の像の拡縮をシミュレーションする段階において、「レンズ配置情報」を予め得ておき、そのレンズ配置情報をデータ入力受付手段５１に入力する。これにより、具体的な眼鏡レンズ光学面形状の詳細なデータがなくとも、眼鏡レンズの詳細な面形状データに基づく必要なく、シミュレーション像生成手段にてシミュレーション像を生成する。以上の内容に、本実施形態の一つの特徴がある。
なお、「レンズ配置情報」とは、再掲するが、前傾角、内傾角、頂点間距離ｄ等が励磁される。まとめて言うと、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向に垂直な平面で見たときの、光が眼鏡レンズに入射した位置から当該光が眼鏡レンズから出射した位置への変化量の算出の基となる情報を示す。
【００３４】
データ入力受付手段５１は、発注側装置１１の操作部１１ｂからのレンズ情報入力と、配置測定装置１２からの情報入力と、を受け付けるものである。場合によっては、眼鏡店１がデータサーバ４に必要に応じてアクセスすることにより、後に非球面成分パラメータ算出に必要な情報をデータサーバ４から取得し、その取得した情報をデータ入力受付手段５１に入力しても良い。
【００３５】
なお、操作部１１ｂから入力されるレンズ情報にはレンズ指定情報６１、レイアウト情報６２、眼鏡枠情報６３及び眼鏡レンズ情報６４が含まれる。
【００３６】
レンズ指定情報６１は、装用者が所望する眼鏡レンズの特定に必要となる情報であり、具体的には眼鏡レンズのメーカ名及びレンズ型番を指定する情報やレンズの処方値等によって構成される。処方値は、装用者の視環境に適合するように処置された眼鏡レンズの度数値であり、具体的には左右眼の球面度数、円柱（乱視）度数、円柱（乱視）軸度、プリズム度数、加入度等のことである。なお、レンズ指定情報６１は、上記レンズを特定し得るものであればよく、ここで挙げた以外の項目を含んで構成されたものであってもよい。
【００３７】
レイアウト情報６２は、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、眼鏡枠の幾何中心（フレームセンタ）を基準にしてフィッティングポイント（アイポイント）位置を示したものである。具体的には、ＰＤ（遠用瞳孔間距離）、ＮＰＤ（近用瞳孔間距離）、ＳＥＧ（セグメント小玉位置）、ＥＰ（アイポイント）、ＦＰＤ（幾何中心間距離）等の項目によって構成される。
【００３８】
眼鏡枠情報６３は、ツーポイントフレームにおける取付穴データ（穴位置、穴径、穴深さ等）、ナイロールフレームにおける溝データ（溝幅、溝深さ、固定箇所データ等）、ナイロールフレームにおける変形不可領域（又は変形可能領域）等が含まれる。もちろん、枠有りフレームにおいて必要となるデータも含まれる。
【００３９】
そして、本実施形態においては、レンズ情報が操作部１１ｂから入力されるのに加え、レンズ配置情報も入力される。上述の通り、配置測定装置１２は公知のものを用いても構わない。その一方、レンズ配置情報は、配置測定装置１２から入力されるものでなくとも良い。つまり、装用者が前回の測定と今回の測定とで同一の場合等、以前求めたレンズ配置情報が使用できるならば、発注側装置１１が備える記憶装置や、通信回線３上に存在するデータサーバ４等から情報取得手段５２を介してデータ入力受付手段５１がレンズ配置情報を取得しても良い。なお、レンズ配置情報はそのまま使用しても良いし、レンズ配置情報の値を何らかの形で補正して使用しても良い。
【００４０】
情報取得手段５２は、通信回線３を通じてデータサーバ４へアクセスし、そのデータサーバ４から上記の眼鏡レンズ情報６４を取得するものである。
眼鏡レンズ情報６４は、装用者が所望する眼鏡レンズの特定に必要となる情報以外の情報であり、シミュレーションに必要なその他の情報のことを指す。
【００４１】
制御手段５３は、発注側装置における伝送データの中継点となるものである。具体的に言うと、データ入力受付手段５１により受け付けられた情報を発注処理手段５６へと伝達する機能を有する。更に、シミュレーションセンタ２にて生成された眼の像の拡縮についてのシミュレーション像をシミュレーション像受信手段５７が受信した後、表示部１１ｃへとシミュレーション像を伝送する役割を担う。また、眼の像の拡縮が装用者の許容範囲外だった場合、データ修正手段５５によって修正されたデータを再び発注処理手段５６へと伝送する役割も担う。
【００４２】
データ修正手段５５は、眼の像の拡縮が装用者の許容範囲外だった場合、レンズ情報についてのデータを適切に修正するものである。なお、データ修正手段５５がデータ変更を受け付けると、変更後のデータ内容により特定されるレンズ情報は情報取得手段５２から取得する。そして、その取得した情報をデータ入力受付手段５１に入力し、制御手段５３を介し、発注処理手段５６により再びシミュレーションセンタ２へとその情報が送信されるようになっている。
【００４３】
発注処理手段５６は、シミュレーションの発注内容が確定すると、その発注内容、即ち、確定後の「レンズ情報（レンズ指定情報６１、レイアウト情報６２、眼鏡枠情報６３、及び眼鏡レンズ情報６４等）」並びに「レンズ配置情報」を、受注側装置２１へ通信回線３を通じて送信することで、当該シミュレーションの発注を行うものである。なお、眼鏡レンズのシミュレーション発注（以降、単に「発注」とも言う。）にあたり、データ修正手段５５によるデータ内容の変更等があった場合には、その変形や変更等が反映された状態で、発注処理手段５６が受注側装置２１への発注を行うことになる。
【００４４】
シミュレーション像受信手段５７は、後で詳述するが、シミュレーションセンタ２にて生成されたシミュレーション像を受信するものである。そして、制御手段５３を介し、表示部１１ｃにシミュレーション像を伝送する。
【００４５】
データ記憶手段５８は、必要に応じて、発注処理手段５６による発注内容を、発注元となる装用者、発注処理、発注された眼鏡レンズ等の識別データを関連付けて、発注済データ６５として記憶保持するものである。記憶保持する発注済データ６５には、レンズ情報及びレンズ配置情報についてのデータが含まれる。
【００４６】
＜３．受注側装置の機能構成例＞
次に、眼鏡装用シミュレーションシステムにおける受注側装置２１の機能構成について説明する。
図３は、眼鏡装用シミュレーションシステムにおける発注側装置１１の機能構成例を示すブロック図である。図例に示すように、受注側装置２１のコンピュータ部１１ａは、シミュレーション受注処理手段７１、球面成分パラメータ算出手段７２、補正成分パラメータ算出手段７３、非球面成分パラメータ算出手段７４、シミュレーション像生成手段７５、及びシミュレーション像送信手段７６として機能するように構成されている。
【００４７】
シミュレーション受注処理手段７１（以降、単に「受注処理手段７１」とも言う。）は、シミュレーションの受注内容が確定すると、その受注内容、即ち、確定後の「レンズ情報（レンズ指定情報６１、レイアウト情報６２、眼鏡枠情報６３、及び眼鏡レンズ情報６４等）」及び「レンズ配置情報」を、通信回線３を通じて受注側装置２１に受信させることで、当該シミュレーションの受注を行うものである。
【００４８】
Ａ）シミュレーションのメカニズム
以下、まずは本実施形態のシミュレーションのメカニズムについて詳述する。その後、シミュレーションを具体化するための各手段について説明する。
まず、本実施形態においては、発注側装置１１から伝送された「レンズ配置情報」についてのデータを、補正成分パラメータの算出に使用するところに一つの特徴がある。装用者がシミュレートを行う対象となる眼鏡レンズの球面成分パラメータを得るのは比較的容易である。そして、非球面レンズのような複雑な形状を有するレンズの光学面の詳細な面形状データが無くとも、補正成分パラメータがあれば、眼鏡レンズの面形状データに基づくことなく、シミュレーション像生成手段にてシミュレーション像を生成することが可能となる。そしてこの補正成分パラメータを算出するために、本実施形態においてはレンズ配置情報が使用される。
【００４９】
本実施形態においては、受注処理手段７１において受信した情報（特にレンズ配置情報）に基づき、球面成分パラメータを球面成分パラメータ算出手段７２にて算出すると共に、補正成分パラメータを補正成分パラメータ算出手段７３にて算出することに一つの特徴がある。そして、球面成分パラメータと補正成分パラメータとに基づいて、非球面成分パラメータを非球面成分パラメータ算出手段７４にて算出する。そして、この非球面成分パラメータに基づいて眼の像の拡縮のシミュレーション像をシミュレーション像生成手段７５にて生成する。これにより、装用者の眼の像の拡縮のシミュレートの対象となる眼鏡レンズの光学面形状の詳細なデータをあたかも用いたがごとく、少なくとも眼の像の拡縮に関し、精緻なシミュレートを行うことが可能となる。
以下、眼の像の拡縮のシミュレーション像が、球面成分パラメータと補正成分パラメータからいかにして生成されるのかについて、図５及び図６を用いて詳述する。
【００５０】
図５は、本実施形態における球面成分パラメータ及び補正成分パラメータを説明するための概略図であり、特に、光が眼鏡レンズを通過する際の光の軌跡を用いて補正成分パラメータ（「起点情報補正値」及び「勾配情報補正値」）を説明するための図である。なお、眼鏡レンズの光軸方向をＸ軸、Ｘ軸に垂直であって天地方向をＹ軸、Ｘ軸に垂直であって水平方向をＺ軸としている。なお、本実施形態におけるＸ軸は、水平方向であって瞳孔中心を通過している。図５（ａ）は、ＸＹ平面視の図（眼鏡レンズの断面視図）であり、図５（ｂ）は、ＹＺ平面視の図（眼鏡レンズの平面視図）である。なお、図５（ａ）においては表面及び裏面に非球面形状を有する球面レンズを使用した眼鏡レンズ（屈折率ｎ、幾何中心における厚さｔ）について記載している。但し、説明の都合上、図面上の表記は球面形状に近い形となっている。今回の場合、各々の球面形状部分における曲率はｒ１，ｒ２である。
また、図６は、本実施形態における球面成分パラメータ及び補正成分パラメータを説明するための概略図であり、特に、眼鏡レンズが前傾（ａ）または内傾（ｂ）して配置されている場合を説明するための図である。（ａ）は、ＸＹ平面視の図（眼鏡レンズの断面視図）であり、（ｂ）は、ＸＺ平面視の図（眼鏡レンズの断面視図）である。
【００５１】
図５（ａ）において、眼鏡レンズに入射する光（Ｘ軸方向であってレンズ厚さ方向でもある光）を考えると、眼鏡レンズの表面の点Ａから入射した光は眼鏡レンズ内にて屈折した上で進行する。その後、眼鏡レンズの裏面の点Ｈから眼鏡レンズ外へ出射する。その後、装用者の顔上の点Ｃに光が接触する。
【００５２】
本実施形態のような非球面レンズの場合、本来ならば、詳細な光学面形状データがあれば、光線追跡法などにより、眼鏡レンズ各部分における光の軌跡を求めることができる。しかしながら、本発明の課題でも述べたように、装用者の処方に応じて、種々の光学面形状を決定する必要がある。それにもかかわらず、非球面の光線追跡は時間がかかることと、非球面設計の技術情報を保護する必要があることなどが原因で、純粋に光線追跡方法で眼鏡レンズによる眼の像の拡縮情報を算出することは行われなかった。つまり、非球面レンズである眼鏡レンズを装用者が装用した場合の、眼の像の拡縮のシミュレーションについては検討すらされていなかった。その課題を解決すべく、本発明者らが想到した具体的な手段は、以下の通りである。
【００５３】
まず、眼の像の拡縮は、光が眼鏡レンズに入射する点Ａと基準位置（例えばＸ軸。以降、同様。）との間の距離ρ１と、光が眼鏡レンズから出射した後で装用者に当たる部分と基準位置との間の距離ρ２とが判明すれば求めることができる。そして、このρ２を求めるためには、眼鏡レンズ内でどれだけ光が屈折したか即ち裏面からの光の現実の出射起点Ｈ（場合によっては仮想の出射起点とする点Ｂ（後で詳述））が、眼鏡レンズの表面からの光の現実の入射起点Ａからどれだけ変化したか（「起点情報」）、及び、眼鏡レンズの裏面から光が出射する際にどの方向へと向かっていくのか（「勾配情報」）を求める必要がある。
【００５４】
なお、「起点情報」とは、例えば、現実の入射起点Ａの座標そして現実の出射起点Ｈや仮想の出射起点Ｂの座標等が挙げられる。まとめて言うと、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向に垂直な平面で見たときの、光が眼鏡レンズに入射した位置から当該光が眼鏡レンズから出射した位置への変化量の算出の基となる情報を示す。
また、「勾配情報」とは、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向から見たときの、当該光が眼鏡レンズから出射する際の光線の傾きを示す。
【００５５】
眼の像の拡縮は、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向に垂直な平面で見たときの、表面に光が入射する位置Ａと基準位置となるＸ軸との間の距離ρ１と、光が入射して装用者に当たる部分の点Ｃと基準位置との間の距離ρ２との比率（例えばρ２／ρ１）により決定される。ρ１が眼鏡レンズの形状に関係しない値とすると、最終的な眼の像の拡縮はρ２に起因することになる。そしてこのρ２の値は、眼鏡レンズ内でどれだけ光が屈折したか即ち裏面からの光の出射起点Ｈが点Ａからどれだけ変化したか（「起点情報」）、眼鏡レンズの裏面から光が出射する際にどの方向へと向かっていくのか（「勾配情報」）そして裏面と装用者との間はどれだけ離れているのか（「レンズ配置情報」）という情報によって装用者の顔に光が接触する点Ｃが点Ｈからどれだけ移動したかを調べることにより理論的に算出可能である。
【００５６】
つまり、「起点情報」は、図５（ａ）におけるρ２を求めるために必要となるρ１や、光が眼鏡レンズから出射する仮想の点Ｂと基準位置との間の距離ρ１’（後述）を得るために存在する。この起点情報の具体例としては例えば点Ａ，点Ｂ，点Ｈの座標が挙げられる。
そして、「勾配情報」は、「レンズ配置情報（例えば距離ｄ）」と組み合わせることにより、ρ１’からの光の変位量（図５（ａ）だとＹ軸方向への変位量）を求め、最終的にρ２を得るために存在する。この勾配情報の具体例としては例えばＸ軸から見たときの光の傾きｋ（角度α）が挙げられる。
【００５７】
上記の通り、起点情報をシミュレーション像の生成に用いるというのも、本実施形態の特徴の一つである。更に、本発明者らは、上記の「起点情報」及び「勾配情報」が、「球面成分パラメータ」そして「補正成分パラメータ」という少なくとも２つのパラメータに起因するものであるという知見を得た。
【００５８】
仮に、眼鏡レンズが球面レンズであるならば、「球面成分パラメータ」のみに従って、「起点情報」及び「勾配情報」が決定されるはずである。しかしながら、上記の課題で既に述べたように、眼鏡レンズが完全に球面レンズでない場合、「起点情報」及び「勾配情報」は「球面成分パラメータ」のみに従うわけではなくなる。具体的に言うと、眼鏡レンズが完全に球面レンズでない場合の点Ｂや点Ｈの座標は、眼鏡レンズが完全に球面レンズの場合の点Ｂや点Ｈの座標に比べて、ズレが生じる。その結果、点Ｃの位置についてもズレが生じ、ρ２についてもズレが生じる。つまり、「球面成分パラメータ」に補正を加える何らかのパラメータ（即ち「補正成分パラメータ」）が存在するという知見を、本発明者らは得た。更に詳しく言うと、本発明者らは、球面成分パラメータに従う「起点情報」に対し、補正成分パラメータに従う「起点情報補正値」を組み合わせ（例えば両者を加算する）、「補正後の起点情報」を算出するという手法を想到した。同様に、球面成分パラメータに従う「勾配情報」に対し、補正成分パラメータに従う「勾配情報補正値」を組み合わせることにより、眼の像の拡縮の基となる最終的な「補正後の勾配情報」を算出するという手法を想到した。その結果、「補正後の起点情報」、そして「補正後の勾配情報」及び「実際の配置関係（即ち、レンズ配置情報。例えば距離ｄ。）」により、眼の像の拡縮の基となる最終的なρ２を、非球面形状の詳細なデータがなくとも眼の像の拡縮のシミュレーションを精緻に行う程度の精度で算出できることを見出した。
つまり、「非球面成分パラメータ」は、「補正後の起点情報」及び「補正後の勾配情報」を含むものとなる。
【００５９】
なお、「球面成分パラメータ」は、「起点情報」及び「勾配情報」を含む。そしてこれら起点情報及び勾配情報は、眼鏡レンズにおける球面要素に起因したものである。この「球面要素」とは、球面またはトーリック面形状の表面でできた所定球面度数と乱視度数のレンズによる要素のことを言う。一例を挙げると、球面形状、球面度数及び乱視度数等がある。また、これらに加え、プリズム度数に基づいて、シミュレーション像を生成するのが好ましい。こうすることにより、シミュレーション像生成手段において、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮に加え、眼鏡フレーム内における眼の像の移動を反映させることができ、眼の像の拡縮の疑似体験を更にリアルに装用者に体感してもらうことが可能となるためである。
一方、「補正成分パラメータ」は、「起点情報補正値」及び「勾配情報補正値」を含む。そしてこれら起点情報補正値及び勾配情報補正値は眼鏡レンズにおける非球面要素に起因したものである。この「非球面要素」とは、上記の「球面要素」以外の要素のことを言う。更に言うと、非球面形状を採用することにより、球面形状に加わる補正値の基となる要素のことを言う。別の言い方をすると、非球面レンズの球面度数と乱視度数を実現する球面レンズによる要素（非球面レンズにおいて球面度数と乱視度数を実現するための要素）のことを言う。一例を挙げると、非球面形状（即ち、球面形状からの形状的な変化（ズレ））や加入度数分布等がある。
そのため、「非球面成分パラメータ」は、シミュレーション対象となる非球面の眼鏡レンズに対し、最終的な非球面形状の詳細なデータを不要としつつ、眼の像の拡縮のシミュレーションを精緻に行える程度の最終的なパラメータを示す。もちろん、非球面成分パラメータが最終的に得られるパラメータでなくとも良く、シミュレーションを行う際に、非球面成分パラメータに微調整を行っても構わない。また、言うまでもなく、本実施形態における非球面成分パラメータは、起点情報及び勾配情報に基づいたものである。
【００６０】
そして、非球面成分パラメータ算出手段７４において、起点情報及び勾配情報、並びに、起点情報補正値及び勾配情報補正値に基づき、補正後の起点情報及び補正後の勾配情報を非球面成分パラメータとして算出する。
【００６１】
本実施形態の効果は後で述べるが、一つの効果としては、眼鏡店１が眼鏡レンズの球面度数、乱視度数、加入度数、レンズ配置情報等の情報をシミュレーションセンタ２に伝送し、シミュレーションの発注を行えば、シミュレーションセンタ２はそれらの情報に基づき、補正成分パラメータさえ算出しておけば良い。球面レンズに起因する球面成分パラメータ（即ち「起点情報」及び「勾配情報」）は、眼鏡レンズのカーブ値が分かれば公知の技術で比較的容易に取得できる。その結果、装用者がシミュレート対象としている眼鏡レンズを実際に製造しなくてもよいことはもとより、詳細な眼鏡レンズの光学面の詳細な形状データを用いずとも、眼の像の拡縮のシミュレートを精緻に行うことが可能となる。
【００６２】
以下、「球面成分パラメータ」（「起点情報」及び「勾配情報」）、そして「補正成分パラメータ」（「起点情報補正値」及び「勾配情報補正値」）から、「非球面成分パラメータ」（「補正後の起点情報」及び「補正後の勾配情報」）を算出するための具体的な手法について説明する。その際、説明の便宜上、「起点情報」が「起点座標」の場合について説明する。なお、必要に応じて、この起点情報に係数をかけても構わないし、別の処理を行っても構わない。
【００６３】
なお、眼の像の拡縮のシミュレーションを行う関係上、点Ｃは、眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部である。また、「装用者の眼の形状を構成する部分」とは、眼球そのものを含んでも良いし、眼球の周囲（例えば瞼や目尻）を含んでも良い。結局のところ、眼鏡レンズを装用した装用者を観察者が見たとき、眼の形状を形作る部分であれば良い。
【００６４】
また、図５（ａ）を用いて説明すると、眼球と瞼との境目近傍に点Ｃが存在する場合、眼鏡レンズの裏面からの光の出射点Ｈが、Ｘ軸方向において点Ｃから想像以上に遠かった場合、現実のρ２に比べて誤差が生じる可能性もある。また、瞼が厚く実際に装用者に光が当たる点Ｃが眼鏡レンズの裏面に近かった場合にも、現実のρ２に比べて誤差が生じる可能性がある。しかしながら、本発明はあくまで眼の像の拡縮のシミュレートが行えれば良い。つまり、眼鏡レンズの処方のような著しく正確なデータは不要であり、観察者が装用者を見たときに、その外観に違和感を覚えない程度であって装用者が不快感を抱かない程度に精緻にシミュレートできれば良い。そのため、上記の誤差は本実施形態の効果（即ち非球面レンズを採用した眼鏡レンズを装用した際のシミュレーションを精緻に行うこと）を阻害するものではない。むしろその誤差を許容することができるという点にも本実施形態には有用な特徴がある。
【００６５】
なお、本来ならば、正確な起点座標を算出した上で、正確なρ１及びρ２を求めるのが好ましい。その一方、以下の一手法によれば、正確な起点座標を算出しなくとも、本実施形態の効果を奏する。この手法について、図５（ａ）を用いて説明する。
【００６６】
なお、本実施形態においては、Ｘ軸方向における点Ｃと点Ｈとの現実の距離を眼鏡レンズ裏面各点における測定で求める代わりに、以下のような方法で、仮想の出射起点Ｂと顔上の点ＣとのＸ軸方向における距離ｄを算出している。
【００６７】
その手法としては、まず、眼鏡レンズの表面の幾何中心に接する接平面（ＹＺ平面）である「入射位置平面」を想定する。それと同時に、眼鏡レンズの裏面の幾何中心に接する接平面（ＹＺ平面）である「起点平面」を想定する。この「起点平面」は、眼鏡レンズの厚さａだけ、「入射位置平面」から離れている。そして、眼鏡レンズに入射する光と眼鏡レンズの表面との交点をまずは点Ａとする。その後、この光は眼鏡レンズの裏面の点Ｈから出射することになり、装用者の顔の一部である点Ｃにその光が当たることになる。その際、点Ｈと点Ｃとを結ぶ直線の延長線と起点平面との交点を点Ｂとする。その際、距離ｄは、起点平面と装用者の眼球の頂点との距離を使用する。つまり、眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分は、装用者の眼球の頂点を含み、起点平面と平行な面上に存在しているものと仮定して、眼の像の拡縮をシミュレートするのである。そして、実際に眼鏡レンズの裏面から光が出射する点Ｈではなく、点Ｈの代役として点Ｂの座標を基にして、光が眼鏡レンズから出射すると仮想した点Ｂと基準位置との間の距離ρ１’（即ち起点情報のうちの一つ）を算出する。なお、実際に眼鏡レンズの表面から光が入射する点Ａの代わりに、入射位置平面と光との接点を点Ａの代わりに仮想の入射起点として用いても構わない。
【００６８】
以下、非球面成分パラメータの算出方法について、数式を用いて具体的に詳述する。
結論から先に述べると、シミュレーション像生成手段により、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向に垂直な平面で見たときの、光が入射して装用者に当たる部分と基準位置との間の距離ρ２を以降に列挙する式にて求め、当該ρ２に基づき、眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成する。
【００６９】
眼の像の拡縮は、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向に垂直な平面で見たときの、表面に光が入射する点Ａ（ｙ，ｚ）と、その光線が到達する装用者の顔上の点Ｃ（ｙ２，ｚ２）の位置関係により決定される。観察者が見た点Ａの位置に映るのは装用者の顔上の点Ｃの位置である。この位置での眼の拡縮倍率は光軸（基準位置）からの距離の比、つまりρ２／ρ１であると考えることができる。一般にレンズ上異なる場所では眼の拡縮倍率が異なるので、厳密に考えると、眼鏡レンズによる眼の拡縮は、顔上の光線到達位置Ｃの「座標」の入射位置に対する分布によって決定されるといえる。この分布を数式で表すと、下記の式（ａ）のようになる。
【数１】
0005996206.tif 000002
更に具体的に考えると、下記の式（ｂ）のようになる。
【数２】
0005996206.tif 000003
式（ｂ）のｙ１’，ｚ１’（即ち座標ｙ１’（ｙ，ｚ）、ｚ１’（ｙ，ｚ）、以降、座標を示すときは同様の記載を行う場合もある。）は出射光線起点Ｂの座標値であり、出射光線の起点情報でもある。ｋｙとｋｚは、眼鏡レンズの表面のサンプル点（ｙ，ｚ）から眼鏡レンズ内に入射した光が裏面から眼鏡レンズ外へと出射した後の勾配情報であり、ｋｙは出射光線のｙ方向の勾配情報、ｋｚはｚ方向の勾配情報である。ｄはＣ点から起点平面までの距離であるが、顔の凹凸を考えない場合角膜頂点とレンズ裏面基準点までの距離（即ち頂点間距離ｄ）と考えることができる。
【００７０】
このように眼鏡レンズによる眼の像の拡縮は、起点情報ｙ１’（ｙ，ｚ）、ｚ１’（ｙ，ｚ）と勾配情報ｋｙ（ｙ，ｚ）、ｋｚ（ｙ，ｚ）で構成される非球面成分パラメータと、レンズ裏面基準点から角膜頂点までの頂点間距離ｄを含めたレンズの眼前配置情報によって算出することができる。レンズの眼前配置情報には頂点間距離ｄのほかに前傾角や内傾角などがある。これらに対する説明は後述する。
【００７１】
球面レンズを収差補正などの目的で非球面化すると、眼の像の拡縮パラメータである起点情報と勾配情報にも補正が加わる。つまり、像の拡縮パラメータは、不変で光線追跡などの方法で簡単かつ高速で算出できる球面成分パラメータと、非球面化によって変化した補正成分パラメータに分けて考えることができる。
【００７２】
まず、「起点情報」に対し、「球面成分パラメータ」そして「補正成分パラメータ」とを分ける場合について説明する。
上記  （ｙ１’，ｚ１’）は、眼鏡レンズの中心肉厚とプリズムをそのままにし、表面、裏面のその代表曲率の球面またはトーリック面を採用して構成される球面レンズに対して算出した球面成分パラメータの起点情報  （ｙ１ｓ’，ｚ１ｓ’）と、非球面を採用することに起因する補正成分パラメータの起点情報補正値  （Δｙ１’、Δｚ１’）に分けて、以下の式（ｃ）に示すように、別々に求める。
【数３】
0005996206.tif 000004
【００７３】
同様に、ｋｙ、ｋｚは、眼鏡レンズの中心肉厚とプリズムをそのままにし、表面、裏面のその代表曲率の球面またはトーリック面を採用して構成される球面レンズに対して算出した球面成分パラメータの勾配情報ｋｙｓ、ｋｚｓと、非球面を採用することに起因する補正成分パラメータの勾配情報補正値Δｋｙ、Δｋｚとに分けて、以下の式（ｄ）に示すように、別々に求める。
【数４】
0005996206.tif 000005
【００７４】
一旦まとめると、球面成分パラメータｙ１ｓ’（ｙ，ｚ）、ｚ１ｓ’（ｙ，ｚ）、ｋｙｓ（ｙ，ｚ）、ｋｚｓ（ｙ，ｚ）は、非球面眼鏡レンズの表面、裏面の代表曲率の球面またはトーリック面を用いて、中心肉厚とプリズムをそのまま実現するように構成される球面レンズに対して算出した起点情報と勾配情報である。補正成分パラメータΔｙ１１’（ｙ，ｚ）、Δｚ１’（ｙ，ｚ）、Δｋｙ（ｙ，ｚ）、Δｋｚ（ｙ，ｚ）は、非球面化による起点情報と勾配情報の補正分である。
【００７５】
上記のΔｙ１’、Δｚ１’、Δｋｙ及び、Δｋｚは、眼鏡レンズの光学面におけるサンプル点（ｙ，ｚ）を設定し、以下のスプライン補間関数（ｅ）にて求める。
【数５】
0005996206.tif 000006
例えば、（ｙ，ｚ）に関する２次元Ｂ−スプラインを作成し、上記式を導き出しても良い。
なお、ｆはΔｙ１’、Δｚ１’及びΔｋｙ、Δｋｚ（即ち補正成分パラメータのうちの任意の一つ）を表し、Ｂｉ（ｙ）とＢｊ（ｚ）はｙ軸方向とｚ軸方向のＢ−スプライン基底関数で、Ｃｉｊは係数で、全てのサンプル点の値が実算出値と補間値が等しくなるように決定されている。係数行列Ｃｉｊとサンプル点数列を記録すれば、レンズ上任意点（ｙ，ｚ）おける上記起点情報補正値及び勾配情報補正値を再算出できる。
【００７６】
なお、Δｙ１’及びΔｚ１’は以下の式（ｆ）に表される。
【数６】
0005996206.tif 000007
一方、Δｋｙ及びΔｋｚは以下の式（ｇ）に表される。
【数７】
0005996206.tif 000008
この際、ｋｙｓは代表曲率の球面またはトーリック面で構成される球面（ｓｐｈｅｒｅ）レンズによるＹ軸方向の勾配情報であり、ｋｚｓはＺ軸方向の勾配情報である。
また、ｋｙは非球面Ｙ軸方向の勾配情報であり、ｋｚはＺ軸方向の勾配情報である。
【００７７】
以下、凸面非球面または累進面（セミレンズ）の「補正成分パラメータ」について、その具体的な算出方法と共に詳述する。
【００７８】
まず、この凸面を設計するときに想定したレンズの処方度数になるように裏面の曲率を決め、凸面と所定の肉厚やプリズムになるようにレンズを構成する。このレンズに対して、前傾角と内傾角がともに０の状態の起点情報ｙ１’（ｙ，ｚ）、ｚ１’（ｙ，ｚ）と勾配情報ｋｙ（ｙ，ｚ）、ｋｚ（ｙ，ｚ）で構成される非球面成分パラメータをスキュー光線追跡で求める。次にこの非球面（または累進面）凸面を代表曲率の球面に代えて球面レンズを構成する。この球面レンズに対して球面成分パラメータの起点情報ｙ１ｓ’（ｙ，ｚ）、ｚ１ｓ’（ｙ，ｚ）と勾配情報ｋｙｓ（ｙ，ｚ）、ｋｚｓ（ｙ，ｚ）をスキュー光線追跡で求める。
【００７９】
補正成分パラメータの起点情報補正値Δｙ１’（ｙ，ｚ）、Δｚ１’（ｙ，ｚ）及び勾配情報補正値Δｋｙ（ｙ，ｚ）、Δｋｚ（ｙ，ｚ）は非球面成分パラメータから球面成分パラメータを差し引くことで算出する。
【００８０】
起点情報補正値については、式（ｃ）を式（ｆ）の形にすることにより、以下の式（ｈ）にて求めることができる。
【数８】
0005996206.tif 000009
【００８１】
勾配情報補正値については、式（ｄ）を式（ｇ）の形にすることにより、以下の式（ｉ）にて求めることができる。
【数９】
0005996206.tif 000010
【００８２】
このように任意入射位置（ｙ，ｚ）に対して補正成分パラメータの起点情報補正値及び勾配情報補正値を算出できるが、全ての点においての値を保存するわけにはいかない。そこで、有限数のサンプル点に対してだけ起点情報補正値及び勾配情報補正値を算出して保存しておき、それ以外の点に対しては、近くのサンプル点における値を用いて補間して計算するスプライン補間法を利用するとよい。
例えば、ｙ＝−３５，−３０，−２５，…３０，３５ｍｍ、ｚ＝−３５，−３０，−２５，・・・３０，３５ｍｍの矩形網状交点をサンプル点とし、矩形スプラインを求めると、先に述べた式（ｅ）（即ちスプライン補間関数）の形でまとめることができる。
【００８３】
なお、本実施形態において、起点情報と勾配情報をＹ軸方向及びＺ軸方向に分解したことには理由がある。既に述べているように、本発明の目的は、眼の像の拡縮を精緻にシミュレートすることにある。眼鏡レンズにおいては、乱視処方や累進屈折力機能などを付加するケースが多く、光軸に関して回転対称ではないものが多い。仮に、表面及び裏面ともに球面のレンズであっても、偏心、傾斜がある場合では数学的に軸対称とみなせない。そのため、入射光線と出射光線が必ずしも同じ平面内にあるとは限らない。眼の像の拡縮をシミュレーションする場合、装用者そして装用者を観察する者が違和感を抱かない程度の誤差は許容され得る。そのため、「簡略化できる計算量」及び「シミュレーション結果のある程度の正確さ」を考慮すると、上記のように、非球面成分パラメータをＹ軸方向及びＺ軸方向に分解して（逆の言い方をするとＸ軸方向の非球面成分パラメータは考慮しないで）、球面成分パラメータ及び補正成分パラメータを求めても構わない。
【００８４】
なお、サンプル点の採用方法としては、上記のように、「縦横直交格子状上の交点（例えば（ｙ，ｚ））を設定し、２次元の矩形範囲スプラインを構成する方法を採用しても良い。一方、光軸を中心とした円形リングと放射線の交点を設定し、円形範囲の極座標（例えば（ρ，θ））における２次元スプラインを構成しても良い。こうすることにより、光学的に有意義な範囲を効率よくカバーできる円形領域にて、補正成分パラメータを算出し、ひいては非球面成分パラメータを算出し、最終的には、光学的に有意義な範囲において眼の像の拡縮のシミュレーションを実行することが可能となる。
【００８５】
具体的に言うと、図５（ｂ）のように極座標（ρ，θ）上サンプル点を置き、極座標ベースの２次元Ｂ−スプラインを構築してもよい。
例えば、ρ＝０，５，１０，…３０，３５ｍｍ、θ＝０，５，１０，１５，…３５０，３５５，３６０°の放射線同心円網状交点をサンプル点とし、極座標スプラインを求めると、以下の式（ｊ）のようにまとめることができる。
【数１０】
0005996206.tif 000011
【００８６】
ここでｆは、ρ，θに関する補正成分パラメータのうちの任意の一つである。Ｂｉ（ρ）とＢｊ（θ）は半径方向と方位角方向のＢ−スプライン基底関数で、Ｃｉｊは係数で、全てのサンプル点の値が実算出値と補間値が等しくなるように決定されている。係数行列Ｃｉｊとサンプル点数列を記録すれば、レンズ上任意点（ρ，θ）おける上記起点情報補正値及び勾配情報補正値を再算出できる。
【００８７】
これらのデータ（２次元Ｂ−スプラインの各座標軸の節点列、係数）をデータ記憶手段５８，７７等に記憶させておいても良い。そうすると、この凸面を使用した任意度数の非球面（または累進）レンズに対して眼の像の拡縮を算出する場合、起点情報補正値及び勾配情報補正値を算出するために利用できる。
【００８８】
また、全てのセミレンズの表面に対して、補正成分パラメータを算出するための２次元Ｂ−スプラインの節点列と係数行列を予め算出し、データとして記憶しておいても良い。そうすることにより、表面形状設計データを用いなくても、全度数範囲の非球面（累進）レンズに対して眼の像の拡縮を精密に算出することができる。
【００８９】
なお、以上の内容については光の起点座標を中心にした場合について述べたが、もちろん前傾角や内傾角といった他のレンズ配置情報を、眼の像の拡縮のシミュレーションに用いても構わない。
以下、前傾角や内傾角をシミュレーションの考慮に入れた場合について述べる。
【００９０】
眼鏡フレームの形状やフィッティング状況によって、眼鏡レンズが前傾して配置されている場合（図６（ａ））や、内傾して配置されている場合（図６（ｂ））場合が考えられる。
【００９１】
前傾の場合、入射光の位置（ｙ，ｚ）の水平光線が通過する眼鏡レンズ凸面上の点Ａの座標（ローカル座標）は（ｙ，ｚ）ではなく、（ｙｓ，ｚｓ）（基準位置から点Ａまでの距離として表記するとρｓ）とする。この場合、球面成分パラメータは、このレンズの公称カーブ値の球面レンズを同様の前傾（前傾角θｙ）の状態に配置した状態でスキュー光線追跡によって求める。補正成分パラメータは上述のように予め保存されている当該非球面（または累進面）の補正成分パラメータを求めるための２次元Ｂ−スプラインの節点列座標値と係数行列を用いて求める。ただその際、入射光線位置（ｙ，ｚ）ではなく、ローカル座標（ｙｓ，ｚｓ）での補正成分パラメータを算出する必要がある。このローカル座標（ｙｓ，ｚｓ）は、球面成分パラメータを算出するときに得られた球面レンズ上の光線の凸面上の点Ａのローカル座標（図６（ａ））を利用することができる。
【００９２】
なお、内傾の場合も、前傾の場合と同様、球面成分パラメータは、このレンズの公称カーブ値の球面レンズを同様の内傾（内傾角θｚ）の状態に配置した状態でスキュー光線追跡によって求める。補正成分パラメータは上述のように予め保存されている当該非球面（または累進面）の補正成分パラメータを求めるための２次元Ｂ−スプラインの節点列座標値と係数行列を用いて求める。ただその際、入射光線位置（ｙ，ｚ）ではなく、ローカル座標（ｙｓ，ｚｓ）での補正成分パラメータを算出する必要がある。このローカル座標（ｙｓ，ｚｓ）は、球面成分パラメータを算出するときに得られた球面レンズ上の光線の凸面交点Ａのローカル座標（図６（ｂ））を利用することができる。
【００９３】
もちろん、上記の前傾角及び内傾角両方を考慮に入れたうえで、補正後の起点情報及び補正後の勾配情報を求めることも、上記手法を応用することにより可能である。
【００９４】
なお、眼の像の拡縮のシミュレーションを行う関係上、点Ｃは、眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部である。また、「装用者の眼の形状を構成する部分」とは、眼球そのものを含んでも良いし、眼球の周囲（例えば瞼や目尻）を含んでも良い。結局のところ、眼鏡レンズを装用した装用者を観察者が見たとき、眼の形状を形作る部分であれば良い。
【００９５】
上記のようなサンプル点における、非球面成分による起点情報補正値（例えば、起点座標がどのように移動するか）と勾配情報補正値を光線追跡法で求める方法として、以下のものが挙げられる。
まず、非球面成分を持つ眼鏡レンズを選択する。非球面形状を有する眼鏡レンズの情報は、シミュレーションセンタ２が有しているのならば、シミュレーションセンタ２がその情報を使用しても構わない。当該眼鏡レンズの情報を有していないのならば、非球面成分を持つ眼鏡レンズを設計してデータ化しておく。
その上で、当該非球面成分を持つ眼鏡レンズにおいてベースとなっている球面度数（即ち、代表球面度数）と乱視度数とプリズム度数を反映させたうえで、当該非球面成分を持つレンズの公称曲率の球面とトーリック面で構成された単焦点レンズを用意する。
そして、指定したサンプル点を通過した水平入射光線（光軸方向の光）による出射光線の起点の座標及び勾配情報について、各々のレンズ（非球面レンズ及び球面レンズ）に対し、スキュー光線追跡によって算出する。そして、両者の差分（即ち、起点情報補正値及び勾配情報補正値）と、起点情報及び勾配情報とを組み合わせることにより、非球面成分パラメータを算出する。
【００９６】
なお、上記の場合は、シミュレーションセンタ２が非球面形状を有する眼鏡レンズの情報を有している場合について述べた。即ち、以下の場合である。眼鏡店１がレンズ情報等をシミュレーションセンタ２に送信することにより、シミュレーションセンタ２が既に有していた非球面形状データ（即ち非球面成分パラメータの基となる情報）を選択する。そして、眼鏡店１から送信された情報に応じて、球面成分パラメータを球面成分パラメータ算出手段７２にて算出する。場合によっては、既に球面成分パラメータが存在するため、その場合はそれをデータ記憶手段７７等から引き出す。そして、「球面成分パラメータ」に加え、「非球面成分パラメータ」と「球面成分パラメータ」との差分（即ち「補正成分パラメータ」）を補正成分パラメータ算出手段７３にて求める。そして、「球面成分パラメータ」及び「補正成分パラメータ」をセットにして、非球面成分パラメータ算出手段７４へと送信する。その後、「非球面成分パラメータ」を、シミュレーション像生成手段７５へと送信する。つまり、シミュレーションセンタ２は、「球面成分パラメータ」及び「補正成分パラメータ」（眼鏡店１が球面成分パラメータを有している場合は、補正成分パラメータのみ）を非球面成分パラメータ算出手段７４へと送信すれば良いことになる。
その一方、シミュレーションセンタ２が非球面形状を有する眼鏡レンズの情報を有していない場合であっても、その都度、装用者にとってのシミュレーション対象となる眼鏡レンズの形状を想定して光線追跡計算を行い、補正成分パラメータを算出すると共に、眼鏡レンズの形状における球面成分パラメータを獲得し、非球面形状パラメータを算出しても良い。そうすることにより、シミュレーションセンタ２が非球面形状を有する眼鏡レンズの情報を有していない場合であっても、非球面成分パラメータを算出することが可能となる。また、その装用者が同一等、既知の補正成分パラメータが使用できるのならば、非球面成分パラメータを算出することが可能となる。
【００９７】
以上のメカニズムに基づき、本実施形態においては、受注処理手段７１において受信した情報（「レンズ配置情報」）、そして「起点情報」「勾配情報」を基にして、球面成分パラメータを球面成分パラメータ算出手段７２にて算出すると共に、補正成分パラメータを補正成分パラメータ算出手段７３にて算出する。そして、球面成分パラメータと補正成分パラメータとに基づいて、非球面成分パラメータを非球面成分パラメータ算出手段７４にて算出する。そして、この非球面成分パラメータに基づいて眼の像の拡縮のシミュレーション像をシミュレーション像生成手段７５にて生成する。
以下、各手段について説明する。
【００９８】
Ｂ）シミュレーションを具体化するための各手段
球面成分パラメータ算出手段７２は、上述の通り、装用者が眼の像の拡縮のシミュレートを行う対象となる眼鏡レンズにおける、球面成分パラメータを算出するものである。
【００９９】
補正成分パラメータ算出手段７３も、上述の通り、光学面のうち少なくとも一面は非球面形状である眼鏡レンズを装用者が装用した際に観察し得る眼の像の拡縮の基となるパラメータのうち、球面成分を基とする球面成分パラメータに対して非球面成分により補正が加えられる要因となった補正成分パラメータを算出するものである。
【０１００】
非球面成分パラメータ算出手段７４も、上述の通り、球面成分パラメータ及び補正成分パラメータに基づいて非球面成分パラメータを算出するものである。
【０１０１】
シミュレーション像生成手段７５は、上記のメカニズムにより、非球面成分パラメータに基づいて、装用者が眼鏡レンズを装用した際に観察し得る眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成するものである。なお、眼の像の拡縮のシミュレーション像を生成する技術そのものについては、公知の技術を利用すれば良い。
【０１０２】
そして、シミュレーション像送信手段７６は、シミュレーション像生成手段７５にて生成されたシミュレーション像を、眼鏡店１のシミュレーション像受信手段５７へと送信するものである。
【０１０３】
なお、球面成分パラメータ算出手段７２、補正成分パラメータ算出手段７３及び非球面成分パラメータ算出手段７４で算出した情報、並びにシミュレーション像生成手段７５で作成したシミュレーション像を、データサーバ４（場合によってはデータ記憶手段７７。以降、同様。）に蓄積しても良い。そうすることにより、同一の装用者が再度シミュレーションを行う際、球面成分パラメータに変化がない場合、データサーバ４から当該装用者のデータを取り出し、それを非球面成分パラメータ算出手段７４に入力することにより、非球面成分パラメータを算出しても良い。
【０１０４】
その一方、補正成分パラメータに変化がない場合、データサーバ４から当該装用者のデータを取り出し、それを非球面成分パラメータ算出手段７４に入力することにより、非球面成分パラメータを算出しても良い。
【０１０５】
つまり、上記の構成を採用することにより、装用者の眼の像の拡縮についてのシミュレーションごとに光線追跡計算を行う必要がなくなる。更に具体的に言うと、補正成分パラメータの基の一つである加入度数分布を抽出しておき、データ化しておき、データサーバ４（場合によってはデータ記憶手段７７）に格納しておくのが好ましい。
また、その他データをデータサーバ４から適宜、非球面成分パラメータ算出手段７４やシミュレーション像生成手段７５に送信しても構わない。
【０１０６】
なお、補正成分パラメータは、加入度数分布に起因していることから考えると、少なくとも補正成分パラメータは光線追跡法を利用して求められたものであることが好ましい。ただ、装用者が以前と同一等、既知のデータが存在する場合は、その限りではない。
【０１０７】
＜４．シミュレーションの手順＞
次に、上述した構成の眼鏡装用シミュレーションシステムにおけるシミュレーションの手順について説明する。特に記載がない処理については、公知のシステムを用いても構わない処理である。
【０１０８】
図４は、眼鏡装用シミュレーションシステムにおけるシミュレーションの手順の概要を示すフローチャートである。
【０１０９】
眼鏡店１からシミュレーションセンタ２に対して、装用者の眼の像の拡縮のシミュレーションを発注する場合、眼鏡店１における発注側装置１１においては、先ず、レンズ指定情報６１及びレイアウト情報６２を含む各種情報の入力を行う（ステップ１０１、以下ステップを「Ｓ」と略す）。これらの各種情報が入力されると、コンピュータ部１１ａでは、データ入力受付手段５１が入力された各種情報を受け付けるとともに、少なくともレンズ指定情報６１及びレイアウト情報６２についてＲＡＭやＨＤＤ等の記憶装置を用いて一時的に保持しておく。
【０１１０】
また、眼鏡店１では、店員が予め配置測定装置１２を動作させて、眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と当該眼鏡レンズの眼球側の面との間のレンズ配置情報を測定しておく。そして、その測定結果を、配置測定装置１２から発注側装置１１のコンピュータ部１１ａへ入力する。配置測定装置１２からのデータ入力があると、コンピュータ部１１ａでは、データ入力受付手段５１が当該データを受け付け、レンズ指定情報６１等の場合と同様に、ＲＡＭやＨＤＤ等の記憶装置を用いて一時的に保持しておく。なお、当該装用者にとってのレンズ配置情報が発注側装置１１の記憶装置や通信回線３上に存在するサーバ装置等から、当該装用者にとってのレンズ配置情報を取得可能な場合には、これらのデータ存在箇所からデータ入力受付手段５１が眼鏡枠情報６３を取り込むようすることも考えられる。つまり、この場合、配置測定装置１２による測定動作は不要となる。
【０１１１】
そして、データ入力受付手段５１がレンズ指定情報６１、レイアウト情報６２及び眼鏡枠情報６３、及び「レンズ配置情報」を受け付ける。その後、それらのデータは制御手段５３に送信され、発注処理手段５６を介し、シミュレーションセンタ２の受注側装置２１の受注処理手段７１にそれらのデータは送信される。
【０１１２】
その後、受注処理手段７１にて、データ記憶手段７７（又はデータサーバ４）を参照しつつ、装用者は以前に測定した者か否かを含め、送信されたデータに基づいて得るべき各パラメータが既に算出済みのものか否か等について、受注側装置２１の受注処理手段７１が判定する（Ｓ１０２）。
もし、非球面成分パラメータが既に算出済み（即ち、「補正後の起点情報」「補正後の勾配情報」に該当するものが獲得済み）であり、レンズ配置情報も獲得済みであるならば、データ記憶手段７７からそれらのデータを引き出し、そのデータを非球面成分パラメータ算出手段へと送信する（Ｓ１０９）。その後、そのデータそのもの又はそのデータに基づき非球面成分パラメータを算出する（Ｓ１１０）。場合によっては、シミュレーション像生成（Ｓ１１１）へとそのまま移行しても良い。
【０１１３】
もし、非球面成分パラメータが未算出であるならば、受注処理手段７１は次に、球面成分パラメータが未算出か否かを判定する（Ｓ１０３）。その結果、算出済みであるならば、球面成分パラメータ算出手段７２へと球面成分パラメータを送信する（Ｓ１０６）。一方、球面成分パラメータが未算出ならば、眼鏡店１から送信されたデータに基づき、光線追跡等を行い、球面成分パラメータが球面成分パラメータ算出手段にて算出される（Ｓ１０４）。そしてその結果を非球面成分パラメータ算出手段に入力する（Ｓ１０５）。
【０１１４】
球面成分パラメータが未算出か否かの判定と並行又は前後して、補正成分パラメータが未算出であるならば、受注処理手段７１は次に、眼鏡店１から送信されたデータに基づき、光線追跡等を行い、補正成分パラメータを補正成分パラメータ算出手段にて算出する（Ｓ１０７）。そしてその結果を非球面成分パラメータ算出手段に入力する（Ｓ１０８）。
なお、図４では図示していないが、補正成分パラメータが未算出か否かを判定しても良い。また、その結果、算出済みであるならば、非球面成分パラメータ算出手段７４へと補正成分パラメータを送信しても良い。
【０１１５】
以上のステップを経て、非球面成分パラメータの算出を行う（Ｓ１１０）。その後、この非球面成分パラメータに基づいて、シミュレーション像生成手段７５にて、シミュレーション像の生成を行う（Ｓ１１１）。そしてそのシミュレーション像を、眼鏡店１の発注側装置１１の表示部１１ｃに表示する（Ｓ１１２）。
【０１１６】
そして、眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像の拡縮を装用者に疑似体験させる。この疑似体験の結果を装用者に検討させる（Ｓ１１３）。装用者が満足すれば、一連のシミュレーションは終了する。装用者が満足しなければ、眼鏡店１の店員が操作部１１ｂからデータ修正手段５５を用いて新たなレンズ情報を作成する（Ｓ１１４）。そうして作成した新たなレンズ情報に基づくデータを再度シミュレーションセンタ２へと送信し、Ｓ１０２へと再び進む。そして、装用者が満足するまでこのステップを繰り返す。
【０１１７】
＜５．シミュレーションプログラム＞
なお、上記各手段のうち、発注側装置１１におけるデータ記憶手段５８及び受注側装置２１におけるデータ記憶手段７７を除く他の各手段は、コンピュータ部１１ａのＨＤＤ等にインストールされた所定プログラムを、当該コンピュータ部１１ａのＣＰＵが実行することによって実現される。つまり、発注側装置１１のコンピュータ部１１ａ及び受注側装置２１（即ち、シミュレーションセンタ２の側のコンピュータ部（図示せず））における各手段としての機能は、当該コンピュータ部１１ａを各手段として機能させるシミュレーションプログラムによって実現することが可能である。別の言い方をすると、シミュレーションプログラムにより、装用者が眼鏡レンズを装用した際の、実際の眼鏡レンズの配置関係に基づいて、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成するシミュレーション像生成手段、及び、シミュレーション像を表示するシミュレーション像表示手段、として機能させることが可能である。もちろん、受注側装置２１のデータ記憶手段７７についても同様のことが言える。その場合に、シミュレーションプログラムは、コンピュータ部１１ａや受注側装置２１（即ち受注側のコンピュータ部）等のＨＤＤ等へのインストールに先立ち、通信回線３を通じて提供されるものであってもよいし、あるいはコンピュータ部１１ａ等で読み取り可能な記憶媒体に格納されて提供されるものであってもよい。
また、上記のサンプル点（ｙ，ｚ）又は（ρ，θ）を設定した上でのスプライン補間計算において、Ｙ軸、Ｚ軸の節点及び係数Ｃ、又は、半径方向及び方位角方向の節点並びに係数Ｃをファイルに保存しておいても良い。
また、上記の実施の形態で述べたように、非球面レンズを対象としたシミュレーションを行う場合、レンズ配置情報に基づいて、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮の基となる非球面成分パラメータを算出する手段としてコンピュータ部１１ａを機能させても良いし、当該非球面成分パラメータを反映させたシミュレーション像をシミュレーション像生成手段にて生成するよう、コンピュータ部１１ａを機能させても良い。
【０１１８】
また、発注側装置１１のデータ記憶手段５８、受注側装置２１のデータ記憶手段７７（以降、「データ記憶手段５８等」とも言う。）については、コンピュータ部１１ａ等のＨＤＤ等における記憶領域の一部を用いて実現することが考えられる。ただし、データ記憶手段５８等は、必ずしも発注側装置１１のコンピュータ部１１ａ等に内在している必要はなく、データ記憶手段５８等へのアクセスを可能にする通信手段（ただし不図示）をコンピュータ部１１ａ等が備えていれば、発注側装置１１や受注側装置２１とは別の装置（例えばデータサーバ４における記憶領域の一部）に配されていてもよい。また、コンピュータ部１１ａ等に内在するデータ記憶手段５８等と、通信手段を介してアクセスし得る別装置のデータ記憶手段とが更に併存する場合には、データ保存先を選択する設定手段としての機能をコンピュータ部１１ａ等が備えていても良い。以上に説明した場合において、通信手段及び設定手段は、上述した各手段と同様に、コンピュータ部１１ａ等での所定プログラムの実行によって実現されることになる。
【０１１９】
＜６．シミュレーション情報の提供方法＞
以上のように、本実施形態は、シミュレーション装置及びその方法、そしてシミュレーションシステム、それらを実行すべくコンピュータを機能させるプログラムとしても特徴がある。それらに加え、本実施形態は、シミュレーション情報を提供する方法においても、上述のような技術的特徴がある。つまり、装用者が眼鏡レンズを装用した際の、実際の眼鏡レンズの配置関係を、店舗に設置されたユーザ装置にて入力させたうえで、入力された眼鏡レンズの配置関係に基づいて、ユーザ装置又はこれと接続するサーバ装置にて、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を作成する。そして、作成したシミュレーション像をユーザ装置におけるシミュレーション像表示手段に表示して、眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させる。
なお、シミュレーション像を生成するのは、ユーザ装置で行っても良いし、これと接続するサーバ装置で行っても良い。ユーザ装置で行う場合は、ユーザ装置にてそのデータを処理し、同じくユーザ装置にてシミュレーション像を生成・表示する。
【０１２０】
更に、シミュレーションプログラムと同様、ユーザ装置で特定された眼鏡レンズにおける非球面成分パラメータに基づいて、装用者が当該眼鏡レンズを装用した際に観察し得る眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像又は当該シミュレーション像の生成に必要なデータをサーバ装置からユーザ装置に送信しても良い。そして、ユーザ装置におけるシミュレーション像表示手段にシミュレーション像を表示して眼鏡レンズが装用された際に観察し得る眼の像を装用者に疑似体験させても良い。
なお、上記の状況において、眼の像の拡縮の基となるパラメータのうち、球面成分を基とする球面成分パラメータに対して非球面成分により補正が加えられる要因となった補正成分パラメータが、サーバ装置に記録されていても良い。
なお、上記の状況において、眼の像の拡縮の基となるパラメータのうち、球面成分を基とする球面成分パラメータに対して非球面成分により補正が加えられる要因となった補正成分パラメータが、サーバ装置に記録されていても良い。
また、サーバ装置からユーザ装置に送信するのは、シミュレーション像でも良いし、当該シミュレーション像の生成に必要なデータでも良い。データを送信する場合は、ユーザ装置にてそのデータを処理し、同じくユーザ装置にてシミュレーション像を生成・表示する。
【０１２１】
＜７．本実施形態の効果＞
本実施形態で説明した眼鏡装用シミュレーションシステム等によれば、球面レンズの場合（変形例にて後述）はもとより、非球面レンズであっても、少なくとも眼の像の拡縮については精緻にシミュレーションを行うことができる。
それに加え、主に以下の２つの課題を解決することができる。
【０１２２】
一つは、「情報量の膨大化」を解消することができる。つまり、「球面成分パラメータ」と「補正成分パラメータ」から「非球面形状パラメータ」を算出することにより、複雑な非球面レンズの表面形状のデータがなくとも、眼の像の拡縮についての精緻なシミュレーションを行うことが可能となる。しかもそれは、フレーム内の画像の変形を正確に再現する方法として、全ての画素に対してその画素のフレーム上の位置を通る光線が顔（眼の周り）に交わる位置（元画像の位置）をスキュー光線追跡で求める必要があるところ、サンプル点にてそれらを行うことにより、非球面の光線追跡の計算量を少量化することが可能となり、計算時間の短縮化が可能となる。
つまり、球面成分パラメータに加え、球面成分パラメータに対して補正を加えることになる補正成分パラメータから、非球面形状をシミュレートし、ひいては眼の像の拡縮をシミュレートする。それにより、シミュレートすべき眼の像のシミュレーション精度を高いまま維持することが可能となる。しかもそれは、実際の非球面レンズの詳細な形状データが無くとも、少なくとも眼の像の拡縮については精緻にシミュレーションを行うことができる。
【０１２３】
もう一つは、「技術情報の漏洩の危険性」を低下させることが可能となる。仮に、眼鏡店のＰＣあるいは業務委託を受けたネットワークサービス提供会社のサーバによって眼の拡縮の計算が行われたとしても、漏洩するのは「球面成分パラメータ」及び／又は「補正成分パラメータ」である。別の言い方をすると、非球面レンズ形状そのものの詳細なデータが漏洩することがなくなる。
【０１２４】
なお、本実施形態においては、非球面レンズの表面形状を正確に再現するのではなく、眼の像の拡縮のシミュレーションが精緻に行うことができれば良い。つまり、非球面レンズの表面形状のデータそのものを使用する必要がなくなることに、本実施形態の特徴の一つがある。もちろん、非球面レンズの表面形状のデータを何らかの形でシミュレーションに使用しても構わないが、上記のような技術情報の漏洩の危険性を考慮すると、使用しない場合の方がメリットは大きいとも考えられる。
【０１２５】
また、従来だと、多くの単焦点非球面レンズや、累進レンズは、凸面に非球面または累進面を採用し、内面を異なる曲率の球面やトーリック面を採用することによって、所定の処方度数やプリズム処方のレンズを実現することになっている。この場合の特定の凸面非球面または累進面は、ある度数範囲のレンズに共通に使用される。通常数種類の凸面非球面または累進面（セミレンズ）を用意し、全度数範囲の単焦点非球面レンズまたは累進レンズをカバーすることになっている。従って、本実施形態によれば、これら有限数種類の非球面または累進面による「補正成分パラメータ」を事前に用意しておけば、複雑な表面形状を有する非球面レンズであったとしても、装用者が装用する眼鏡レンズの球面成分パラメータさえ獲得できれば、眼の像の拡縮のシミュレーションを簡素且つ精緻な精度で行うことができる。
【０１２６】
その結果、眼鏡レンズの技術情報漏えいのおそれを抑制しつつも、眼鏡レンズ形状に拘わらず、眼鏡レンズを装用者が装用した際に観察し得る眼の像の精緻なシミュレーションを比較的簡素に実現することが可能となる。その結果、装用者にとっては、眼鏡レンズを装用した際に、シミュレーション結果と同様の見栄えとなる。また、眼鏡店や眼鏡レンズ製造者は、十分な顧客満足を得ることができる。
【０１２７】
＜８．変形例＞
以上に本発明の実施形態を説明したが、上記の開示内容は、本発明の例示的な実施形態を示すものである。即ち、本発明の技術的範囲は、上記の例示的な実施形態に限定されるものではない。
【０１２８】
まず、本実施形態においては眼鏡レンズが非球面レンズである場合について述べた。しかしながら、本発明の特徴は、装用者が眼鏡レンズを装用した際の「実際の配置関係」を用い、眼鏡レンズ形状に拘わらず、装用者が眼鏡レンズを装用した際に観察し得る眼の像の精緻なシミュレーションを実現することにある。更に、球面レンズであっても表面と裏面との形状に差が生じる等の理由により、本発明の課題（即ち「データの膨大化」）が相変わらず生じ得る。また、その場合の表面形状も、レンズメーカにとっては重要な技術情報である。そのため、本発明の別の課題（即ち「情報漏えいのおそれ」）も相変わらず生じ得る。そして、上記実施の形態の手法を用いることにより、上記の課題を解決することが可能となる。つまり、本発明は、非球面レンズのみならず球面レンズにも適応し得る。
なお、シミュレーション対象が球面レンズの場合、少なくとも「球面成分パラメータ」を求めておけば、眼の像の拡縮の精緻なシミュレーションを行うことが可能となる。
【０１２９】
シミュレーション対象となる眼鏡レンズが球面レンズであれば、上記の実施の形態を使用することにより、場合によっては光線追跡計算を行わずとも、眼の像の拡縮のシミュレートを精緻に行うことが可能となる。例えば、眼鏡レンズが球面レンズの場合、「球面成分パラメータ」を基にシミュレーション像を生成することになる。この「球面成分パラメータ」は、眼鏡レンズのカーブ値（ｎ−１）／ｒ（ｎは屈折率、ｒは曲率）を獲得することができれば、公知の計算方法により、比較的容易に算出することができる。それに加え、後述の［実施の形態３］で述べる方法を用いることにより、光線追跡計算を省略して球面成分パラメータを算出することも可能となる。
【０１３０】
本実施形態の「レンズ配置情報」としては、図５（ａ）や図６に示すように、眼鏡レンズにおける幾何中心からＸ軸方向における装用者の眼の一部までの距離を一例として使用している。確かに、起点平面の出射点Ｂから装用者に光が当たる部分までのＸ軸方向の距離を使用する方が、より正確な目の像の拡縮のシミュレーションを行うことができる。この場合、眼の周りの凹凸情報を把握する必要があるが、難しい。その一方で、眼の像の拡縮をシミュレートする際の精度は、装用者が違和感を持たない程度のレベルの精度でも構わない。そのため、出射点Ｂから装用者顔の交点Ｃまでの実際の距離を完全に把握していなくとも、裏面の一部（例えば幾何中心や光学中心）から装用者までの「実際の距離（特に頂点間距離ｄ）」を使用することにより、従来よりも簡素かつ精緻な目の像の拡縮のシミュレーションを行うことが可能となる。
【０１３１】
なお、裏面からの出射点Ｈから装用者に光が当たる部分までの距離を使用する方が、より正確な目の像の拡縮のシミュレーションを行うことができる。その一方で、眼の像の拡縮をシミュレートする際の精度は、装用者が違和感を持たない程度のレベルの精度でも構わない。そのため、出射点Ｈから装用者（点Ｃ）までの実際の距離を完全に把握していなくとも、裏面の一部（例えば幾何中心や光学中心）から装用者までの実際の距離や前傾角・内傾角を使用することにより、従来よりも簡素かつ精緻な目の像の拡縮のシミュレーションを行うことが可能となる。つまり、本実施形態における「実際の距離」とは、「勾配情報」との関係により、「補正後の起点情報」（具体的に言うと「補正後の起点座標」、更に言うと補正成分パラメータに起因する「起点情報補正値」）を算出させるための距離である。最終的に「非球面成分パラメータ」を算出させることができ、且つ、眼鏡レンズの裏面と装用者との間の実際の距離ならば、「実際の距離」は、Ｘ軸方向における距離でなくとも構わないし、頂点間距離ｄでなくとも構わない。
再掲するが、「実際の距離」に加え、眼鏡レンズと装用者（の視線の軸である光軸）とがなす角度である「前傾角（例えばＸＹ平面視において眼鏡レンズと光軸とが成す角度）」や、「内傾角（例えばＸＺ平面視において眼鏡レンズと光軸とが成す角度）」を考慮に加え、上記の「補正後の起点情報」を算出しても良い。
【０１３２】
その一方、本発明においては、非球面レンズである眼鏡レンズに関し、何らかの形で「球面成分パラメータ」と「補正成分パラメータ」とを分離獲得できさえすれば良い。そのため、これらのパラメータを取得できれば、「実際の距離」でなくとも構わない。具体例を挙げるとすると、実際の距離を所定の固定値としたうえで、「球面成分パラメータ」と「補正成分パラメータ」とを分離獲得し、「非球面成分パラメータ」を入手しても構わない。
また、上述の「実際の距離」そのものでなくとも（即ちＸ軸方向の実際の距離でなくとも）、眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と当該眼鏡レンズの裏面との間の実際の距離が反映されていれば良い。
【０１３３】
先にも述べたように、本実施形態における「レンズ配置情報」における「実際の距離」は、本来ならば、頂点間距離ｄであったり、点Ｈから装用者までの実際の距離であったりするのが好ましい。しかしながら、上記の光線追跡計算におけるサンプル点ごとに、この距離を求めずとも、十分に精緻な目の像の拡縮のシミュレーションを行うことができる。
また、「実際の距離」は、Ｘ軸方向における距離でなくとも良く、例えばＸＹ平面において傾きを有する方向における距離であっても良い。補正後の勾配情報から各パラメータを算出できれば良く、適宜、係数を当該距離にかける等の処理を行っても良い。
【０１３４】
結局のところ、本発明においては、「球面成分パラメータ」と「補正成分パラメータ」から、非球面形状を有する眼鏡レンズにおいて、もちろんプリズム度数がもたらす「眼鏡フレーム内での眼の像の移動」もさることながら、特に「眼の像の拡縮」に関してシミュレーションを精緻に行うことに主な特徴がある。
【０１３５】
また、「球面成分パラメータ」「補正成分パラメータ」及び「非球面成分パラメータ」の例として「起点情報」及び「勾配情報」を挙げたが、Ｙ軸方向及びＺ軸方向において、眼鏡レンズの表面の入射点Ａ、裏面の仮想の出射起点Ｂ及び装用者の顔に光が当たる点Ｃが分かり、基準となる場所（図５（ａ）だとＸ軸）からの各々の距離が分かれば、「起点情報」及び「勾配情報」以外のものを採用しても良い。
【０１３６】
なお、「起点情報」における起点座標とは、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向に垂直な平面「以外」の面で見たときの、光が眼鏡レンズに入射した位置から当該光が眼鏡レンズから出射した位置への変化量を示す座標である。言い方を変えると、起点情報は、当該変化量を得るためのパラメータであれば良い。つまり、この変化量に計算処理を加えることにより、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向に垂直な平面で見たときの変化量（「起点シフト」とも言う。）を、起点座標の代わりに導き出しても良い。
また同様に、「勾配情報」においても、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向から見たとき「以外」の、当該光が眼鏡レンズから出射する際の光線の傾きを初めに求めても良い。そしてそこから、眼鏡レンズに入射する光の光軸方向から見たときの、当該光が眼鏡レンズから出射する際の光線の傾きを求めても良い。
【０１３７】
なお、観察者が装用者の正面からではなく、斜め方向から観察する場合、入射光線が斜めに入射する。この場合、図６に示したレンズが前傾、内傾した場合同様光線入射位置（ｙ，ｚ）ではなく、凸面通過点のローカル座標を用いて補正成分パラメータを算出する必要がある。また、顔平面が入射光線と直交しておらず、出射光線と顔平面の交点を求めることが若干複雑になる。しかしながら、当該計算は解析幾何学を用いて解決できる内容であり、本発明の課題であるところの「非球面形状を有する眼鏡レンズを装用者が装用した際に観察し得る眼の像の精緻なシミュレーションを比較的簡素に実現する」ことは可能となる。
【０１３８】
また、眼鏡店１にて、レンズ配置情報の一つである、眼鏡レンズ裏面と装用者との間の頂点間距離ｄ（例えば水平方向の距離）を測定する際、眼鏡店１においては、装用者にとって適切な性能を有する眼鏡レンズか否かはともかく、装用者が最終的に購入する眼鏡レンズを装用者が装用した際の距離ｄが同一となる光学面形状を有するシミュレーション用の眼鏡レンズを用意しておいても良い。シミュレーション用の眼鏡レンズを用意できない場合、装用者が眼鏡レンズを装用したときの「レンズ配置情報」を予め設定しておき、この距離ｄを以降のシミュレーション像生成に用いても構わない。
【０１３９】
なお、本実施形態における「シミュレーション像」は、主として表示部１１ｃに表示可能な画像を想定しているが、３次元的な立体映像を投影することにより、眼の像の拡縮を表現しても構わない。また、上述のように、サンプル点（ｙ，ｚ）及び光が装用者に当たる部分を複数用意し、この複数箇所における光線追跡計算の結果を利用して、眼の像の拡縮のシミュレーションを行っても良い。こうすることにより、眼の像の各部分における拡縮を正確に再現することが可能となり、結果として、眼の像の拡縮のシミュレーション精度を向上させることができる。
【０１４０】
本実施形態においては、「非球面成分パラメータ」の求め方として、「球面成分パラメータ」に「補正成分パラメータ」を加算する方法について述べた。ただ、非球面成分パラメータは、両者を反映させる形で求まるのならば、単純な加算以外の方法であっても良い。一例を挙げると、球面成分パラメータ又は補正成分パラメータに係数をかける処理を行ったり、別の処理を行ったりしても良い。それ以外にも、そもそも「球面成分パラメータ」と「補正成分パラメータ」とを分けることなく、シミュレーション対象となる眼鏡レンズに対して光線追跡計算を行うことにより、「非球面成分パラメータ」を算出しても良い。具体的に言うと、シミュレーション対象となる眼鏡レンズに対して光線追跡計算を行い、ρ１，ρ２を算出しても構わない。その算出に際し、シミュレーション対象となる眼鏡レンズにおける非球面形状を反映した起点情報（本実施形態で言うところの「補正後の起点情報」及び「補正後の勾配情報」）を、球面成分パラメータと補正成分パラメータとを分けることなく、光線追跡計算により算出しても構わない。そして、上記の光線追跡計算は、受注側装置２１で全てを行っても構わないし、発注側装置１１やデータサーバ４で全てを行っても構わない。また、上記の光線追跡計算を、発注側装置１１、受注側装置２１及びデータサーバ４のいずれかで分担しても構わない。
【０１４１】
本実施形態においては、「球面成分パラメータ算出手段７２」「補正成分パラメータ算出手段７３」「非球面成分パラメータ算出手段７４」が、受注側装置２１に設けられている例について述べた。その一方、これらのいずれか又はこれらのいずれかを組み合わせたものを、発注側装置１１（例えばデータ記憶手段５８）やデータサーバ４に設けても良い。一例を挙げると、補正成分パラメータ算出手段７３にて算出する補正成分パラメータが、発注側装置１１やデータサーバ４にデータとして既に格納されている例が挙げられる。その場合、発注側装置１１のデータ入力受付手段５１に操作部１１ｂによって所定のデータが入力されると、制御手段５３を介し、データ記憶手段５８やデータサーバ４に既に格納されている補正成分パラメータが制御手段５３へと引き出される。そして、必要があればシミュレーションセンタ２から球面成分パラメータを受信し、制御手段５３にて非球面成分パラメータを算出しても構わない。その逆に、球面成分パラメータが、発注側装置１１やデータサーバ４にデータとして既に格納されていても良い。更に、両パラメータが発注側装置１１やデータサーバ４にデータとして既に格納されていても良い。また、発注側装置１１、受注側装置２１やデータサーバ４にデータとして既に格納されていても良いデータには、これらのパラメータのみならず、起点情報、勾配情報、レンズ配置情報も含まれる。
また、「球面成分パラメータ算出手段７２」「補正成分パラメータ算出手段７３」「非球面成分パラメータ算出手段７４」と同様に、「シミュレーション像生成手段７５」を発注側装置１１やデータサーバ４等に設けても構わない。
【０１４２】
また、シミュレーション情報の提供の手法としては、眼の像の拡縮のシミュレーションを行うたびに補正成分パラメータをシミュレーションセンタ２で算出する場合も考えられる。その一方、詳細な非球面形状のデータを技術情報としてシミュレーションセンタ２が有している場合、眼鏡店１から受注があれば、データサーバ４に蓄積しておいた球面成分パラメータと、詳細な非球面形状のデータから導き出した非球面成分パラメータとの差分（即ち補正成分パラメータ）を、眼鏡店１に提供しても構わない。そして、眼鏡店１により、球面成分パラメータと補正成分パラメータとを組み合わせることにより、非球面成分パラメータをシミュレーション可能な程度に再現しても構わない。
【０１４３】
［実施の形態２］
実施の形態１の一つの例として、補正成分パラメータの一つである加入度数分布を抽出しておき、データ化しておき、データサーバ４（場合によってはデータ記憶手段７７）に格納しておくことを挙げた。こうすることにより、確かに、眼鏡レンズの詳細な面形状データがなくとも、装用者の眼の像の拡縮は精緻にシミュレーション可能となる。しかしながら、本発明の課題でも述べたように、近年、眼鏡レンズの種類は多岐に亘っている。それは眼鏡レンズ全体としての加入度についても言える。例えば、同じ遠用度数及び同じ累進帯長の累進レンズを採用したとしても、０．２５Ｄピッチで考えても、加入度が０．７５Ｄから３．５０Ｄまでの眼鏡レンズにおいては、１４種類の眼鏡レンズが存在することになる。そして各々の加入度に応じて加入度数分布も異なる。そのため、全ての加入度に対して補正成分パラメータ（起点情報補正値と勾配情報補正値のレンズ上分布スプラインデータ）を用意するとなると、そのデータの量は膨大となる。また、本発明の課題として「眼鏡レンズの光学面の形状データの膨大化」が挙げられており、これを更に効率的に解決する手段について、本発明者らは検討した。
【０１４４】
そこで本発明者らは、同じ遠用度数と累進帯長の累進レンズでは、眼鏡レンズの裏面から出射する光の起点情報補正値と勾配情報補正値が、加入度の変化に対してほぼ単調増加であるという知見を得た。この知見から、起点情報補正値と勾配情報補正値は、近似式である以下の式（ｋ）で表すことが可能であるという知見を得た。
【数１１】
0005996206.tif 000012
なお、ｆは、累進レンズの場合の起点情報補正値と勾配情報補正値のうちの任意の一つであり、Ａは加入度数であり、ｆ０，ｆ１，ｆ２は最小二乗法で求まる値であり、以下の式（ｌ）により表される。
【数１２】
0005996206.tif 000013
なお、上記式（ｌ）は、レンズ面上の分布を２次元極座標Ｂ−スプラインで表す式であり、ρとθはＹＺ平面上の極座標表示である。
【０１４５】
上記式（ｋ）を用意して、加入度による変化を２次多項式に近似させることにより、少ないデータで、全ての加入度の累進面に対して補正成分パラメータ（起点情報補正値と勾配情報補正値のレンズ上分布スプラインデータ）を再構築することができる。その結果、全ての加入度に対し、補正成分パラメータ（起点シフト補正値、勾配情報補正値等）を再現することが可能となる。こうすることにより、眼鏡レンズの光学面の形状データの膨大化という課題を更に効率的に解決できる。そして、シミュレーション処理の負荷を更に軽減することが可能となる。
【０１４６】
なお、このように作成した加入度数分布による出射光線の起点シフトや勾配情報値二次元Ｂ−スプラインデータは、一定の球面度数のレンズだけでなく、当該一定の球面度数からある程度変化した球面度数および乱視度数を有する眼鏡レンズ（例えば同じカーブのセミフィニッシュレンズのカバーする度数範囲）にも適用できる。数種類のセミフィニッシュレンズに対して上記データを用意すれば、全度数範囲の累進レンズをカバーすることができる。
【０１４７】
なお、自由曲面レンズ（特に自由曲面累進レンズ）の場合、厳密にいうと、遠用度数と乱視度数や乱視軸角度、加入度各々に応じて非球面の形状が異なることになる。この場合、想定される全ての遠用度数と乱視度数、加入度に応じて、補正成分パラメータを算出するための２次元Ｂ−スプラインデータを事前に用意する必要がある。しかしながら、その用意を行おうとすると、データが膨大となってしまう。
【０１４８】
この場合においても、上記実施形態を適用することができる。つまり、同じ公称カーブの各レンズの補正成分パラメータのうち、遠用球面度数による変化分、乱視度数による変化分を別に用意し、線形または２次式で近似させることによって、データの量を減らすこともできる。また、乱視度数による変化分は乱視軸角度に合わせて回転することで、処方乱視軸角度のレンズに合わせることができ、全ての乱視軸角度に対して乱視度数による変化分のデータを用意しなくて済む。以下、具体例を示す。
【０１４９】
ここでは、所定のカーブ値を有するブランクス（レンズ素材の塊）がカバーする度数範囲が例えば−２．００〜＋２．００で、代表球面度数Ｓ０が例えば０．００で、乱視度数Ｃの範囲が例えば０〜−４．０とした場合を考える。この範囲内の任意の度数における起点情報補正値、勾配情報補正値の分布は下記の式（ｍ）で表される。
【数１３】
0005996206.tif 000014
ここで、ｆ（Ｓ０，０，ρ，θ）は代表球面度数Ｓ０における補正分で、Δｆｓ（ΔＳ，ρ，θ）は代表球面度数Ｓ０との球面度数差ΔＳによる補正分、Δｆｃ（Ｃ，ρ，θ−α）は乱視度数による補正分である。αは乱視軸角度である。ｆ（Ｓ０，０，ρ，θ）は式（ｋ）（ｌ）を用いた上記の方法で求めておく。その上で、Δｆｓ（ΔＳ，ρ，θ）とΔｆｃ（Ｃ，ρ，θ−α）はそれぞれΔＳとＣの単調変化関数とみなし、下記の式（ｎ）に近似させる。
【数１４】
0005996206.tif 000015
上記のΔｆｓ０〜２、Δｆｓ０〜２は最小二乗法などの方法で求め、スプライン補間の係数データの形で保存する。具体的には以下の式（ｏ）にて求める。
【数１５】
0005996206.tif 000016
ここで、ＢはＢ−スプラインの基底関数、Ｃはその係数である。
まとめると、上記の場合、実施の形態１における「補正成分パラメータ」のうちの「起点情報補正値」「勾配情報補正値」が、自由曲面形状レンズを用いた場合における「代表球面度数による補正分」「代表球面度数に対する球面度数差による補正分」「乱視度数による補正分」によっても決定されている。また、「球面成分パラメータ」が「起点情報」「勾配情報」をもたらす「球面要素（球面度数や乱視度数等）」に起因することを考慮すると、これらの補正分は「球面成分パラメータ」として扱っても構わない。また、上記の補正分をまとめて「非球面成分パラメータ」として扱っても構わない。同様に、上記の補正分は「非球面要素」に含まれても構わないし、「球面要素」に含まれても構わない。
【０１５０】
［実施の形態３］
実施の形態１の一つの例として、球面成分パラメータについても光線追跡法を利用して求める手法について挙げた。その一方、球面成分パラメータは、球面度数、乱視度数、そしてプリズム度数により、大きく異なることになる。その結果、球面成分パラメータについてもデータ量が膨大となる。また、本発明の課題として「眼鏡レンズの光学面の形状データの膨大化」が挙げられており、実施の形態２と同様、これを更に効率的に解決する手段について、本発明者らは検討した。
【０１５１】
そこで本発明者らは、平面の光波面がレンズに入射した場合、レンズによって変換され、眼鏡レンズの裏面から出射する波面を、下記の近似式（ｐ）で表し、その波面の法線である出射光線の勾配情報を球面成分パラメータとして用いる方法を見出した。この方法は光線追跡の過程を省いているので、高速に結果を得ることができる。
なお、下記の近似式（ｐ）は、眼鏡レンズの光軸方向をＸ軸、Ｘ軸に垂直であって天地方向をＹ軸、Ｘ軸に垂直であって水平方向をＺ軸とした場合、ＹＺ平面に平行の平面入射波面が眼鏡レンズを通過した直後の波面の近似式である。
【数１６】
0005996206.tif 000017
ここでＰｙとＰｚはプリズム度数による勾配情報のＹ軸成分とＺ軸成分を表し、ＤｙｙはＹ軸方向の度数、ＤｚｚはＺ軸方向の度数、Ｄｙｚは度数の斜軸成分を表す。
なお、Ｐｙ，Ｐｚは下記の式（ｑ）で表される。
【数１７】
0005996206.tif 000018
ここで、Ｐはプリズム度数、βはプリズムベース方向の角度とする。係数０．０１は単位調整のためである。
また、Ｄｙｙ，Ｄｙｚ，Ｄｚｚは下記の式（ｒ）で表される。
【数１８】
0005996206.tif 000019
ここで、Ｓは球面度数、Ｃは乱視度数、αは乱視軸角度とする。係数０．００１は単位調整のためである。式（ｉ）のｘ，ｙ，ｚの単位がｍｍ、ＳとＣ度数の単位が１／ｍである。
また、Ｙ軸方向の勾配情報ｋｙ，Ｚ軸方向の勾配情報ｋｚは下記の式（ｓ）で表される。
【数１９】
0005996206.tif 000020
つまり、眼鏡レンズを光が通過した後の光の軌跡を上記の式（ｐ）に基づいて求め、当該軌跡を加味することにより、光線追跡法を不要としながらも前記シミュレーション像を生成している。
【０１５２】
こうすることにより、球面成分パラメータ算出（即ち出射光線の起点座標及び勾配情報の算出）が可能となる。つまり、補正成分パラメータの際の光線追跡計算のみを行えば良く、わざわざ球面成分パラメータについて光線追跡を行う必要がなくなる。本実施形態に加え、実施の形態２を更に組み合わせることにより、シミュレーションに必要なデータ量を極めて減少させることができる。なお、この方法で得られる球面成分パラメータの精度に関して言えば、実際にスキュー光線追跡を行う方が高くなる。一方、計算を簡略化できるため、データの少量化を図ることができ、計算速度を向上させることができる。この効果は、高速化速い計算が要求される場合、特に重宝される。
【０１５３】
［実施の形態４］
実施の形態１においては、眼鏡レンズ全体として、非球面成分パラメータ（即ち、球面成分パラメータ及び補正成分パラメータ）を求めた例について述べた。それ以外にも、例えば表裏面の両方とも非球面で構成される眼鏡レンズの場合、非球面成分パラメータ（補正成分パラメータ）を片面ごとに求め、それらを足し合わせることにより眼鏡レンズ全体の非球面成分パラメータ（補正成分パラメータ）を算出する方法も考えられる。
【０１５４】
具体的な例を挙げると、まず、シミュレーション対象となる眼鏡レンズが所定の厚みやプリズム角度を有していると仮定する。そして、これらの厚みやプリズム角度を有しつつも、表面のみが非球面形状であり、裏面は所定曲率の球面やトーリック面を有する眼鏡レンズ（つまり表面のみが非球面形状を有するレンズ）を用意する。そして、上記の実施の形態で述べた方法によって、表面だけ非球面形状の眼鏡レンズに対し、第１の補正成分パラメータを求めて記録する。
そして、今度は逆に、裏面のみが非球面形状であり、表面は所定曲率の球面やトーリック面を有する眼鏡レンズ（つまり裏面のみが非球面形状を有するレンズ）を用意する。そして、上記の実施の形態で述べた方法によって、表面だけ非球面形状の眼鏡レンズに対し、第２の補正成分パラメータを求めて記録する。
【０１５５】
このように求めた第１の補正成分パラメータ（表面だけ非球面形状）と第２の補正成分パラメータ（裏面だけ非球面形状）とを足し合わせる。そしてこの足し合わせたものを、本来取得すべきシミュレーション対象の両面非球面眼鏡レンズにおける、両面非球面の補正成分パラメータとする。
【０１５６】
上記の手法によれば、例えば、表面の非球面形状が、様々な度数のレンズに共通に使用される場合、表面の非球面形状についての第１の補正成分パラメータが既知でありデータがデータサーバ４等に保存されているならば、仮に裏面が球面形状の場合だと、補正成分パラメータの算出、更には非球面成分パラメータの算出（Ｓ１０９〜Ｓ１１０）を省略できる。また、裏面の非球面形状についての第２の補正成分パラメータが既知でありデータがデータサーバ４等に保管されており、更に、表面の非球面形状と裏面の非球面形状とが両方既知であり、両方の補正成分パラメータ（第１及び第２の非球面成分パラメータ）がデータサーバ４等に保管されているならば、両面非球面という極めて複雑な形状を有している眼鏡レンズであっても、補正成分パラメータの算出、更には非球面成分パラメータの算出（Ｓ１０９〜Ｓ１１０）を省略でき、しかも眼の像の拡縮のシミュレーションを精緻に行うことが可能となるという顕著な効果を奏する。
【０１５７】
なお、上記の手法以外にも、両面非球面の眼鏡レンズを初めから用意し、例えば裏面については非球面形状に含有されている球面要素（所定曲率の球面やトーリック面）を選択して採用し、第１の補正成分パラメータ（表面だけ非球面形状）を取得しても構わない。第２の補正成分パラメータについても同様である。また、記録する手段については、データサーバ４以外にも、データ記憶手段５８，７７等、適宜設定すれば良い。
【０１５８】
以下、本発明の別の態様について付記する。
［付記１］
眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と眼鏡レンズの眼球側の面との間の配置関係を基に、装用者が眼鏡レンズを装用した際、眼鏡レンズ越しに観察される眼の像の拡縮をシミュレートすることを特徴とする眼鏡装用シミュレーション方法。
［付記２］
眼鏡レンズが装用された際の、装用者の眼の形状を構成する部分の少なくとも一部と眼鏡レンズの眼球側の面との間の配置関係を基に、装用者が眼鏡レンズを装用した際、眼鏡レンズ越しに観察される眼の像の拡縮をシミュレートするシミュレーション手段と、
を有することを特徴とする眼鏡装用シミュレーション装置。
［付記３］
前記眼鏡レンズの面形状データに基づくことなく、前記シミュレーション像生成手段にてシミュレーション像を生成することを特徴とする眼鏡装用シミュレーションシステム。
［付記４］
光学面のうち少なくとも一面は非球面形状である眼鏡レンズを装用者が装用した際に観察し得る眼の像の拡縮の基となるパラメータのうち、球面成分を基とする球面成分パラメータに対して非球面成分により補正が加えられる要因となった補正成分パラメータを求める補正成分パラメータ算出手段と、
前記球面成分パラメータ、前記補正成分パラメータ及び前記実際の配置関係に基づいて非球面成分パラメータを算出する非球面成分パラメータ算出手段と、
を更に有し、
前記シミュレーション像生成手段において、前記非球面成分パラメータに基づき、装用者が眼鏡レンズを装用した場合に生じる眼の像の拡縮を反映させたシミュレーション像を生成することを特徴とする眼鏡装用シミュレーションシステム。
【符号の説明】
【０１５９】
１…眼鏡店
２…シミュレーションセンタ
３…通信回線
４…データサーバ
１１…発注側装置
１１ａ…コンピュータ部
１１ｂ…操作部
１１ｃ…（シミュレーション像）表示部
１２…レンズの眼前配置情報測定装置（配置測定装置）
２１…受注側装置（シミュレーションセンタ側のコンピュータ部）
５１…データ入力受付手段
５２…情報取得手段
５３…制御手段
５５…データ修正手段
５６…発注処理手段
５７…シミュレーション像受信手段
５８…データ記憶手段（発注側装置）
６１…レンズ指定情報
６２…レイアウト情報
６３…眼鏡枠情報
６４…眼鏡レンズ情報
６５…発注済データ
６６…受注済データ
７１…受注処理手段
７２…球面成分パラメータ算出手段
７３…補正成分パラメータ算出手段
７４…非球面成分パラメータ算出手段
７５…シミュレーション像生成手段
７６…シミュレーション像送信手段
７７…データ記憶手段（受注側装置）
【図１】
0005996206.tif 000024
【図２】
0005996206.tif 000025
【図３】
0005996206.tif 000026
【図４】
0005996206.tif 000027
【図５】
0005996206.tif 000028
【図６】
0005996206.tif 000029