JP2012198257A - 累進屈折力レンズの設計方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装着者の視線移動を最大限妨げない累進屈折力レンズを提供する。
【解決手段】遠用部１１、近用部１２および中間部１３を有する眼鏡用の累進屈折力レンズの設計方法であって、装着者の遠方視、中間視および近方視に適した遠用部１１の明視幅ｗ１、中間部１３の明視幅ｗ２および近用部１２の明視幅ｗ３を含む装着者の明視幅の仮仕様Ｗを取得するステップ１００と、加入度を含む基本仕様が共通する眼鏡仕様に基づき設計された累進屈折力レンズ１０の複数の設計済み仕様を含む複数の候補仕様Ｓｉの中から、遠用部の明視幅、中間部の明視幅および近用部の明視幅を座標軸として含む探索空間内において、仮仕様Ｗとの距離が最も近い候補仕様Ｓｉを探索するステップ２００とを累進屈折力レンズの設計方法を提供する。
【選択図】図３

Description

本発明は、眼鏡用の累進屈折力レンズの設計方法に関するものである。

特許文献１には、眼鏡レンズの使用状況に関する装用者の特性を考慮した、縁厚の薄い、眼鏡レンズの設計方法を提供することが記載されている。特許文献１の眼鏡レンズの設計方法は、眼鏡装用者の処方データに基づいて、眼鏡レンズの物体側の曲率半径と眼球側の曲率半径とを定め、前記眼鏡レンズの少なくとも一方の面において、眼鏡装用者の使用頻度が高い第１の領域と、眼鏡装用者の使用頻度が低い第２の領域とを眼鏡装用者の眼球の回旋角に基づいて定める。さらに、この設計方法は、前記第２の領域における曲率半径を、前記処方データに基づいて定めた曲率半径に対し、レンズの縁厚が薄くなる方向に周辺部に向かって連続的に変化させて修正することを特徴とする。

特許文献２には、装着者により多くの満足を与えるレンズを提供することが記載されている。特許文献２の発明は、一対の眼鏡レンズを決定する方法に関し、着用者の標準矢状面に対する近方視のための矢状面の偏位を測定することによる。次いで、その測定した偏位の関数として最適化目標を選ぶ。その選んだ目標での最適化によってレンズを決定する。こうして、着用者の知覚する近方視野が、正中線に対して対称であるレンズが得られる。こうして、変位した矢状面平面を持つ着用者は、より大きな近方視野を得て、その結果、両眼視が容易になり視力が向上することが記載されている。

特許文献３には、眼用レンズを着用者に処方および／または調製するシステムおよび方法が開示されている。特許文献３の方法は、頭の動きおよび／または目の動きの点から、少なくとも着用者の個々の視覚動作パターンを判定する段階と、これらのパターンを、公知の頭の動きおよび／または目の動きの特性と使用可能な眼用レンズとの所定の関係に関して処理し、この処理により、眼用レンズを着用者に推奨するのに使用することのできる、頭の動きまたは目の動きのカテゴリに、着用者を分類する段階とを含む。このシステムは、トランスミッタ・ユニットと、インターフェースにデータを提供する、装着者着用のレシーバとを含む。テスト中、標準の１組のフレームを使用し、近位および中位距離読書面を使用する。

特許文献４には個人の視覚動作に対応し、個人がより快適に着用できる眼鏡レンズの設計方法およびその製造方法を提供することが記載されている。特許文献の設計方法では、裸眼の対象者が物体を見た際に動かす頭部の回転角度を測定し、裸眼での視覚動作指数を算出する。次に、得られた視覚動作指数に基づいてレンズを仮設計し、仮設計されたレンズを介して物体が見える方向をシミュレートする。そして、得られた角度に基づいて視覚動作指数を補正する。この補正は、視覚動作指数が収束するまで実行される。

特開２００８−２４９８２８号公報 特表２００８−５１１０３３号公報 特表２００３−５２３２４４号公報 特開２０１０−１９７４８４号公報

累進屈折力レンズは、遠方の像を見る遠方視を提供する遠用部と、近傍の像を見る近方視を提供する近用部と、遠方視と近方視との間の距離の像を見る中間視を提供する中間部とを含む。累進屈折力レンズは、遠用部、中間部および近用部のそれぞれが、装着者（ユーザー）の遠方視、中間視、近方視の視線移動を最大限妨げないような十分な広さの明視幅を備えていることが望ましい。この明細書において明視幅とは、不要な非点収差が規定値以下になるレンズ上の水平方向の幅（距離）を意味する。

しかしながら、累進屈折力レンズの設計においてはＭｉｎｋｗｉｔｚの法則が公知であり、この法則によるとレンズのＹ軸方向（垂直軸方向）に累進帯を設けた場合、主子午線近傍ではＸ軸方向（水平方向）に累進帯の屈折力勾配の２倍の割合で非点収差が発生する。しかし、主子午線から離れた位置では側方の非点収差量を制御することが可能であり、遠用部および近用部の明視幅を広げれば中間部の明視幅は狭くなり、中間部の明視幅を広げるには遠用部および近用部の明視幅を狭めなければならない。上記の特許文献には、遠用部、中間部および近用部のそれぞれが、装着者の遠方視、中間視、近方視の視線移動を最大限妨げないような十分な広さの明視幅を備えた累進屈折力レンズの設計方法は開示されていない。

本発明の一態様は、目視度数の異なる遠用部および近用部と、遠用部および近用部の間に位置する中間部とを有する眼鏡用の累進屈折力レンズの設計方法であって、以下のステップを有する。
１．遠用部の明視幅、中間部の明視幅および近用部の明視幅を含む装着者の明視幅の仮仕様を取得する。
２．加入度を含む基本仕様が共通する眼鏡仕様に基づき設計された累進屈折力レンズの複数の設計済み仕様を含む複数の候補仕様の中から、遠用部の明視幅、中間部の明視幅および近用部の明視幅を座標軸として含む探索空間内において、仮仕様との距離が最も近い候補仕様を探索する。

遠用部の明視幅、中間部の明視幅および近用部の明視幅を座標軸として含む３次元以上の探索空間（明視幅空間）内において、仮仕様との距離が最も近い候補仕様を求めることにより、仮仕様に含まれる各部の明視幅の組み合わせを実現することが、基本仕様を満足する累進屈折力レンズでは難しい場合であっても、仮仕様に最も近い仕様で基本仕様を満足する累進屈折力レンズを設計できる仕様が得られる。したがって、基本仕様を満足する累進屈折力レンズであって、装着者（ユーザー）の遠方視、中間視、近方視の視線移動を最大限妨げないような十分な広さの明視幅を遠用部、中間部および近用部が備えた累進屈折力レンズを設計し、提供できる。

候補仕様を探索するステップは、複数の設計済み仕様の少なくとも一部から補間された設計可能な仕様を含む複数の候補仕様を生成することと、複数の候補仕様の中から仮仕様に最も近い候補仕様を求めることと、求められた候補仕様に基づき累進屈折力レンズを設計することとを含むことが望ましい。設計済みの仕様（設計データ）から補間生成された候補仕様を設計可能な仕様として候補仕様に含めることが可能であり、仮仕様にさらに距離が近い候補仕様を得ることができる。したがって、装着者の視線移動をいっそう妨げにくい累進屈折力レンズを設計し、提供できる。

この設計方法には、探索される候補仕様に、設計済みの仕様に加え、設計可能な仕様が含まれる。したがって、探索により求められた候補仕様で累進屈折力レンズを実際に設計し、性能を確認することが望ましい。

設計可能な仕様を含む複数の候補仕様を生成する方法の１つは、複数の設計済み仕様の少なくとも一部を含む仕様選択可能面を探索空間内に配置することである。候補仕様を求めるステップにおいては、仮仕様に最も近い仕様選択可能面上の点を、求められた候補仕様として選択することができる。探索空間に選択可能な面を形成することにより、いっそう仮仕様に距離が近い候補仕様を提供できる。

また、仮仕様を取得するステップは、装着者の視線の方向および／または頭の移動から遠方視の分布、中間視の分布および近方視の分布を求めることと、遠方視の分布、中間視の分布および近方視の分布をそれぞれ統計処理して仮仕様の遠用部の明視幅、中間部の明視幅および近用部の明視幅を求めることとを含むことが望ましい。

本発明の異なる他の態様の１つは、上記の設計方法により設計された累進屈折力レンズを製造することを含む、累進屈折力レンズの製造方法である。

本発明のさらに異なる他の態様の１つは、目視度数の異なる遠用部および近用部と、遠用部および近用部の間に位置する中間部とを有する眼鏡用の累進屈折力レンズを設計するユニットを含む装置である。設計するユニットは、遠用部の明視幅、中間部の明視幅および近用部の明視幅を含む装着者の明視幅の仮仕様を取得する機能または手段（仮仕様取得ユニット）と、加入度を含む基本仕様が共通する眼鏡仕様に基づき設計された累進屈折力レンズの複数の設計済み仕様を含む複数の候補仕様の中から、遠用部の明視幅、中間部の明視幅および近用部の明視幅を座標軸として含む探索空間内において、仮仕様との距離が最も近い候補仕様を探索する機能または手段（探索ユニット）とを含む。

この装置により、仮仕様に最も近い仕様で基本仕様を満足する累進屈折力レンズを設計できる。したがって、基本仕様を満足する累進屈折力レンズであって、装着者（ユーザー）の遠方視、中間視、近方視の視線移動を最大限妨げないような十分な広さの明視幅を遠用部、中間部および近用部が備えた累進屈折力レンズを設計し、提供できる。

候補仕様を探索する機能は、複数の設計済み仕様の少なくとも一部から補間された設計可能な仕様を含む前記複数の候補仕様を生成する機能（候補仕様生成ユニット）と、複数の候補仕様の中から仮仕様に最も近い候補仕様を求める機能（仕様取得ユニット）とを含むことが望ましい。複数の候補仕様を生成する機能は、複数の設計済み仕様の少なくとも一部を含む仕様選択可能面を探索空間内に配置する機能（仕様選択可能面配置ユニット）を含み、候補仕様を求める機能は、仮仕様に最も近い仕様選択可能面上の点を、求められた候補仕様として選択する機能（仕様選択ユニット）を含んでいてもよい。

また、仮仕様を取得する機能は、装着者の視線の方向および／または頭の移動から遠方視の分布、中間視の分布および近方視の分布を求める機能（分布解析ユニット）と、遠方視の分布、中間視の分布および近方視の分布をそれぞれ統計処理して仮仕様の遠用部の明視幅、中間部の明視幅および近用部の明視幅を求める機能（明視幅取得ユニット）とを含むことが望ましい。

また、装置は、設計ユニットにより設計された累進屈折力レンズを通して見た様子をシミュレーションするユニットを有することが望ましい。上記の方法により設計された累進屈折力レンズで通して見える像をシミュレーションにより装着者に見せることにより販売促進が図れる。

眼鏡の一例を示す斜視図。 図２（ａ）は累進屈折力レンズの一方のレンズを模式的に示す平面図、図２（ｂ）はその断面図。 本発明に係る累進屈折力レンズの設計および製造方法を示すフローチャート。 図４（ａ）は遠方視の分布、図４（ｂ）は中間視の分布、図４（ｃ）は近方視の分布を求める様子を示す図。 遠方視の分布を示す図。 中間視の分布を示す図。 近方視の分布を示す図。 遠方視の分布から遠用部の明視幅を求める様子を示す図。 累進屈折力レンズを個別に設計する方法を示すフローチャート。 遠用部の明視幅、中間部の明視幅および近用部の明視幅を設定する様子を示す図。 遠用部および近用部を滑らかに繋いだ状態を示す図。 探索空間に候補仕様を配置した状態を示す図。 探索空間に仕様選択可能面を配置した状態を示す図。 図１４（ａ）は候補仕様の例を示す図、図１４（ｂ）はそれぞれの明視幅の位置を示す図。 仕様選択可能面の一例を示す図。 設計装置の概略構成を示すブロック図。

図１は、眼鏡の一例を斜視図にて示している。図２（ａ）は、本発明の実施形態の１つの累進屈折力レンズの一方のレンズを平面図にて模式的に示している。図２（ｂ）は、その累進屈折力レンズの一方のレンズを断面図にて模式的に示している。

本例では、ユーザー側（装着者側、着用者側、眼球側）からみて、左側を左、右側を右として説明する。この眼鏡１は、左眼用および右眼用の左右一対の眼鏡用レンズ１０Ｌおよび１０Ｒと、レンズ１０Ｌおよび１０Ｒをそれぞれ装着した眼鏡フレーム２０とを有する。眼鏡用レンズ１０Ｌおよび１０Ｒは、それぞれ、累進多焦点レンズ（累進屈折力レンズ）である。レンズ１０Ｌおよび１０Ｒの基本的な形状は物体側に凸のメニスカスレンズである。したがって、レンズ１０Ｌおよび１０Ｒは、それぞれ、物体側の面（以下外面ともいう）１９Ａと、眼球側の面（以下内面ともいう）１９Ｂとを含む。

図２（ａ）は右眼用レンズ１０Ｒを示している。このレンズ１０Ｒは、上方に遠距離の物を見る（遠方視の）ための視野部である遠用部１１を含み、下方に遠用部１１と異なる度数（目視度数、屈折力）の近距離の物を見る（近方視の）ための視野部である近用部１２を含む。さらに、レンズ１０Ｒは、これら遠用部１１と近用部１２とを目視度数（屈折力）が変化するように連結する中間部（中間視のための部分、累進部、累進帯）１３を含む。また、レンズ１０Ｒは、遠方視・中間視・近方視をするときに視野の中心となるレンズ上の位置を結んだ主注視線１４を含む。この眼鏡用レンズ１０Ｒにおいては、フレーム枠に合わせて外周を成形し枠入れする際のレンズ上の基準点であるフィッティングポイントＦＰは遠用部１１のほぼ下端に位置する。

以下において、このフィッティングポイントＦＰをレンズの座標原点とし、フィッティングポイントＦＰを通る水平基準線Ｘの水平方向の座標をｘ座標、主注視線１４上の座標をｙ座標とする。主注視線１４は、フィッティングポイントＦＰを通る垂直基準線（主子午線）Ｙに対してフィッティングポイントＦＰを過ぎたあたりから鼻側に曲がる。主注視線１４と垂直基準線Ｙとの間隔を内寄せと称する。

なお、以下において眼鏡用レンズとして右眼用の眼鏡用レンズ１０Ｒを中心に説明するが、眼鏡用レンズ、眼鏡レンズまたはレンズは左眼用の眼鏡用レンズ１０Ｌであってもよく、左眼用の眼鏡用レンズ１０Ｌは、左右の眼の眼鏡仕様の差を除けば基本的には右眼用の眼鏡用レンズ１０Ｒと左右対称の構成となる。また、以下においては、右眼用および左眼用の眼鏡用レンズ１０Ｒおよび１０Ｌを共通して眼鏡用レンズ（またはレンズ）１０と称する。

図３に、累進屈折力レンズを設計および製造する過程をフローチャートにより示している。本例の累進屈折力レンズの設計は、装着者の遠方視、中間視および近方視に適した遠用部１１の明視幅ｗ１、中間部１３の明視幅ｗ２および近用部の明視幅ｗ３を含む装着者の明視幅の仮仕様Ｗ（ｗ１，ｗ２，ｗ３）を取得するステップ１００と、加入度Ａｄｄを含む基本仕様が共通する眼鏡仕様に基づき設計された累進屈折力レンズ１０の複数の設計済み仕様を含む複数の候補仕様Ｓｉ（ｓ１ｉ，ｓ２ｉ，ｓ３ｉ）の中から、遠用部１１の明視幅、中間部１３の明視幅および近用部１２の明視幅を座標軸Ｘ、ＹおよびＺとして含む探索空間内において、仮仕様Ｗ（ｗ１，ｗ２，ｗ３）との距離Ｄが最も近い候補仕様Ｓｉ（ｓ１ｉ，ｓ２ｉ，ｓ３ｉ）を探索するステップ２００とを含む。ただし、ｉは１からｎの整数であり、ｉ番目の候補仕様Ｓｉは、遠用部１１の明視幅ｓ１ｉ、中間部１３の明視幅ｓ２ｉおよび近用部の明視幅ｓ３ｉを含む。

仮仕様Ｗを取得するステップ１００は、装着者の視線の方向および／または頭の移動から遠方視の分布、中間視の分布および近方視の分布を求めるステップ１０１と、遠方視の分布、中間視の分布および近方視の分布をそれぞれ統計処理して仮仕様Ｗの遠用部の明視幅ｗ１、中間部の明視幅ｗ２および近用部の明視幅ｗ３を求めるステップ１０２とを含む。

図４に、遠方視の分布、中間視の分布および近方視の分布を求める一例を示している。図４（ａ）は遠方視の分布を測定する方法を示している。この方法では、遠用屈折力の単焦点レンズ３１を用意し、フィッティングポイントＦＰより下側を遮蔽３９で覆った状態で装着者（装用者、ユーザー）に遠方視を行ってもらい、視線方向を複数回測定する。視線方向は、アイマークレコーダーで測定できる。また、頭部の動きが伴うときは頭部の回旋角度を測定することにより視線方向を測定することができる。

図４（ｂ）は中間視の分布を測定する方法を示している。この方法では、遠用屈折力に加入屈折力の１／２を加えた屈折力の単焦点レンズ３２を用意し、フィッティングポイントＦＰより上半分と、フィッティングポイントＦＰから累進帯長分よりも下側が見えないように遮蔽３９で覆った状態で装着者（装用者、ユーザー）に中間視を行ってもらい、視線方向を複数回測定する。

図４（ｃ）は近方視の分布を測定する方法を示している。この方法では、近用屈折力の単焦点レンズ３３を用意し、フィッティングポイントＦＰから累進帯長分より下側以外が見えないように遮蔽３９で覆った状態で装着者に近方視を行ってもらい、視線方向を複数回測定する。

視線方向は測定装置によって両眼の平均を測定するもの、左右のそれぞれの方向を測定するものがあるが、いずれであってもよい。また、測定装置の配置上、レンズの遮蔽が難しい場合はレンズの遮蔽を行わず、視線の鉛直方向から遠方視、中間視、近方視に対応する視線方向のデータを取得してもよい。また、単焦点レンズの代わりに累進屈折力レンズを用い、両眼の視線の向きから視線方向の距離を判断してもよいが、累進屈折力レンズであると明視幅が限られるので装着者の視線移動が限られる可能性がある。

物を見る際に頭部または眼を回転させる程度は装着者により異なる。また、レンズにはプリズム作用があるため、実際の物体の方向とは異なる方向に物体が見える。したがって、裸眼での視覚動作とレンズ着用時の視覚動作とにはずれが生じるが、上記の方法であれば、装着者（対象者）がレンズを着用した際の視覚動作に応じた視線方向の分布が得られる。

図５は、遠方視の視線方向の分布の一例を示している。図６は、中間視の視線方向の分布の一例を示している。図７は、近方視の視線方向の分布の一例を示している。これらの図の縦軸は頻度を示し、横軸は垂直基準線ｙからの水平方向の角度を示している。ステップ１０２においては、遠方視の分布、中間視の分布および近方視の分布をそれぞれ統計処理して仮仕様Ｗの遠用部の明視幅ｗ１、中間部の明視幅ｗ２および近用部の明視幅ｗ３を求める。具体的には、遠方視の視線方向の分布の測定結果は、平均が−１．１３度、標準偏差σが１２．５である。この平均値および標準偏差σを用いて遠方視の視線方向の分布を正規分布に近似し、頻度ρが０．０５になる角度ｗｆａ１およびｗｆａ２を求める。この例では、角度ｗｆａ１およびｗｆａ２は−２１．７度と１９．４度である。

同様に、中間視の視線方向の分布の測定結果は、平均が０．８５６度、標準偏差σが６．５４であり、頻度ρになる角度ｗｍａ１およびｗｍａ２は−９．９度と１１．６度である。近方視の視線方向の分布の測定結果は、平均が１．８３度、標準偏差σが５．６１であり、頻度ρになる角度ｗｎａ１およびｗｎａ２は−７．４度と１１．１度である。

図８に示すように、遠方視を例に説明すると、眼球２とレンズ３１との距離ｌ１およびｌ２が分かれば、垂直基準線Ｙから水平方向の明視幅ｗｆ１およびｗｆ２は以下のように計算できる。
ｗｆ１＝ｌ１ｔａｎ（ｗｆａ１）・・・（１）
ｗｆ２＝ｌ２ｔａｎ（ｗｆａ２）・・・（２）
ｗ１＝ｗｆ１＋ｗｆ２ ・・・（３）

図５〜図７に示した分布によれば、遠方視の明視幅ｗｆ１およびｗｆ２は１０ｍｍ、８．８ｍｍであり仮の明視幅ｗ１は１８．８ｍｍである。ただし、距離ｌ１およびｌ２は２５ｍｍである。同様に、中間視の明視幅ｗｍ１およびｗｍ２は４．４ｍｍ、５．１ｍｍであり仮の明視幅ｗ２は９．５ｍｍであり、近方視の明視幅ｗｎ１およびｗｎ２は３．２ｍｍ、４．９ｍｍであり仮の明視幅ｗ３は８．１ｍｍである。このようにして、特定の装着者の明視幅の仮仕様Ｗ（ｗ１，ｗ２，ｗ３）を得ることができる。

なお、上記の処理は、統計的な処理の一例であり、必ずしも正規分布に近統する必要はなく、他の分布を仮定してもよい。また、得られた分布から偏差値などにより各視野の明視幅を求めてもよい。

仮仕様Ｗを取得するステップ１００と同時に、または前後して、探索対象となる候補仕様Ｓｉを取得する。まず、ステップ３０１において、探索対象となる累進屈折力レンズを新たに設計する必要があるか否かを判断する。新たに設計する必要があればステップ３０２において基本仕様が共通する眼鏡仕様に基づいて適当な明視幅ｓ１、ｓ２およびｓ３を持つ累進屈折力レンズを設計し、設計済み仕様を候補仕様Ｓとして生成する。既存設計が使用できるのであれば、ステップ３０３において、既存の累進屈折力レンズの仕様を候補仕様Ｓとして選択する。既存設計の仕様と、新たに設計した設計済み仕様とを候補仕様Ｓに含めることも可能である。

図９に、ステップ３０２において採用可能な新しい累進面の設計手順の一例を示している。ステップ３０４において基本仕様を設定する。基本仕様には、累進屈折力レンズの基材、外面累進または内面累進、処方度数（遠用度数（Ｓｐｈ）、加入度数（Ａｄｄ）、乱視度数（Ｃ）、乱視軸（Ａｘ））、累進帯長、累進帯長の位置、遠用部１１の明視幅の位置、中間部１３の明視幅の位置、近用部１２の明視幅の位置、明視幅の非点収差、側方の最大非点収差、主注視線１４の内寄せ量などが含まれる。

以降において基本仕様は以下のように設定する。
１）基材はセイコーエプソン社製累進屈折力レンズ「セイコースーパーＰ−１」Ａタイプ（屈折率１．６７）を用いる。
２）外面１９Ａが球面で内面１９Ｂに累進面を有する内面屈折力レンズとする。
３）処方度数の遠用度数（Ｓｐｈ）は０．００（Ｄ）、加入度数（Ａｄｄ）は１．５０（Ｄ）、乱視度数（Ｃ）は０．００（Ｄ）とし、乱視軸（Ａｘ）は設けない。
４）累進帯長は１４ｍｍ、累進帯長の位置はフィッティングポイントＦＰを開始点とする。
５）遠用部１１の明視幅の位置はフィッティングポイントＦＰより３ｍｍ上、中間部１３の明視幅の位置はフィッティングポイントＦＰより７ｍｍ下（すなわち、累進帯の中央）、近用部１２の明視幅の位置はフィッティングポイントＦＰより１７ｍｍ下（すなわち、累進帯終了点より３ｍｍ下）とする。
６）明視幅の非点収差は最大で０．５０（Ｄ）、側方の最大非点収差は１．５０（Ｄ）とする。
７）内寄せ量は２．２ｍｍで固定する。

基本仕様を設定した後、ステップ３０５において、遠用部１１の明視幅ｓ１ｉと、中間部１３の明視幅ｓ２ｉと、近用部１２の明視幅ｓ３ｉとを設定する。本例においては、図１０に示すように、遠用部１１の明視幅ｓ１に対応する範囲４１に遠用度数の球面を円弧状に設定し、近用部１２の明視幅ｓ３に対応する範囲４２に近用度数の球面を円弧状に設定する。なお、球面の範囲の設定方法は円弧状に限られず、明視幅に設定した範囲が全て球面範囲に含まれていればよい。

次に、ステップ３０６において、遠用部１１の球面範囲４１と近用部１２の球面範囲４２との間を滑らかに繋ぐ。ステップ３０７において、図１１に示すように、非点収差０．５０Ｄの等値線４５の幅と、明視幅ｓ１ｉ、ｓ２ｉおよびｓ３ｉとを比較し、狙い通りの明視幅が得られているか否かを確認する。図１１においては、中間部１３の明視幅ｓ２ｉが確保できていない。このような場合は、ステップ３０５に戻り、遠用部１１の範囲４１および近用部１２の範囲４２の円弧の角度を少し落とした上で、再度ステップ３０６を繰り返す。

このようにして、設定した明視幅ｓ１ｉ、ｓ２ｉおよびｓ３ｉを満足する設計ができると、ステップ３０８において、明視幅ｓ１、ｓ２およびｓ３を満足する設計済みの仕様ＦＳｉとして出力する。図３のフローチャートに示したステップ３０３の既存設計も、明視幅ｓ１ｉ、ｓ２ｉおよびｓ３ｉを満足する設計済みの仕様ＦＳｉである。

候補仕様Ｓｉを探索するステップ２００は、複数の候補仕様Ｓｉを探索空間に配置（マッピング）するステップ２０１と、マッピングされた候補仕様Ｓｉの中から仮仕様Ｗに最も近い候補仕様Ｓｉを探索するステップ２０２とを含む。

探索空間に候補仕様Ｓｉを配置するステップ２０１は、さらに、設計済みの仕様ＦＳｉから補間により候補仕様Ｓｉの数を増加させるか否かを判断するステップ２０３と、設計済みの仕様ＦＳｉから補間により候補仕様Ｓｉを生成するステップ２０４とを含む。設計済みの仕様ＦＳｉから補間により生成された仕様は、設計可能であると想定される仕様ＡＳｉである。しかしながら、設計可能な仕様ＡＳｉではあっても、実際にはその設計可能な仕様ＡＳｉで累進面が設計されていない。したがって、後述するように、設計可能な仕様ＡＳｉを含む候補仕様Ｓｉを含めて探索する場合には、探索された候補仕様Ｓｉにより累進面を実際に設計する必要がある。設計済みの仕様ＦＳｉから設計可能な仕様ＡＳｉを求める補間方法としては、最小二乗法、双三次スプライン法などを挙げることができる。

探索対象となる複数の候補仕様Ｓｉが選択または生成されると、ステップ２０５において、候補仕様Ｓｉを探索空間にマッピングする。仮仕様Ｗに対し最短の候補仕様Ｓｉをマッピングする方法の１つは、ステップ２０４において設計済みの仕様ＦＳｉを含む探索空間内の面（仕様選択可能面）Ｑを最小二乗法などにより求め、ステップ２０５において探索空間に仕様選択可能面Ｑを設定（マッピング）することである。

図１２に、遠用部１１の明視幅をＸ軸、中間部１３の明視幅をＹ軸、近用部１２の明視幅をＺ軸として含む探索空間５０に幾つかの候補仕様Ｓ１〜Ｓ５をマッピングした様子を示している。探索空間５０における、遠用部１１、中間部１３および近用部１２のそれぞれの明視幅ｓ１ｉ、ｓ２ｉおよびｓ３ｉを持つ候補仕様Ｓｉと、遠用部１１、中間部１３および近用部１２のそれぞれの明視幅ｗ１、ｗ２およびｗ３を持つ仮仕様Ｗとの距離（ユークリッド距離）Ｄは以下の式（４）により得られる。
Ｄ＝√（（ｗ１−ｓ１ｉ）^２＋（ｗ２−ｓ２ｉ）^２＋（ｗ３−ｓ３ｉ）^２）・・・（４）

したがって、図１２においては、仮仕様Ｗに最も近い候補仕様Ｓｉを探索するステップ２０２において、候補仕様Ｓ５が探索される。候補仕様Ｓ５が設計済みの仕様ＦＳであれば、候補仕様Ｓ５の遠用部１１、中間部１３および近用部１２のそれぞれの明視幅ｓ１５、ｓ２５およびｓ３５を備えた累進屈折力レンズ１０は製造可能であり、仮仕様Ｗに最も近い明視幅の広さを備えた累進屈折力レンズ１０を提供できる。

図１３に、探索空間５０に仕様選択可能な面Ｑをマッピングした様子を示している。面Ｑは平面であっても曲面であってもよい。この例においては、上述した基本仕様１）〜７）が共通する累進屈折力レンズ１０であって、遠用部１１、中間部１３および近用部１２のそれぞれの明視幅ｓ１ｉ、ｓ２ｉおよびｓ３ｉがそれぞれ異なる複数の設計済みの候補仕様Ｓｉを生成し、最小二乗法により補間して仕様選択可能な面Ｑの各座標における点を求める。

図１４（ａ）に、設計済みの候補仕様Ｓ１１〜Ｓ１５の遠用部１１、中間部１３および近用部１２のそれぞれの明視幅ｓ１ｉ、ｓ２ｉおよびｓ３ｉを表により示し、図１４（ｂ）に明視幅ｓ１ｉ、ｓ２ｉおよびｓ３ｉの位置を示している。また、図１５に、仕様選択可能な面ＱのＸ−Ｚ座標におけるＹ軸の値を表により示している。

したがって、図１３においては、候補仕様Ｓｉを探索するステップ２０２の仕様選択可能面Ｑとの距離を求めるステップ２０６において、仮仕様Ｗに最も近い仕様選択可能面Ｑ上の点ＳＰが最も仮仕様Ｗに近い候補仕様Ｓｉとして選択される。

ステップ２０２において、探索空間５０において仮仕様Ｗに最も近い（最も距離が短い）候補仕様Ｓｉが求められると、ステップ４０１において、求められた候補仕様Ｓｉにより累進屈折力レンズ１０を設計するか否かを判断する。探索空間５０に配置された候補仕様Ｓｉが設計済みの仕様ＦＳｉであれば、すでに設計済みなので求められた候補仕様Ｓｉにより累進屈折力レンズ１０を製造することができる。

一方、探索空間５０に配置された候補仕様Ｓｉが補間された設計可能な仕様ＡＳｉを含むのであれば、候補仕様Ｓｉに含まれる明視幅ｓ１ｉ、ｓ２ｉおよびｓ３ｉを備え、基本仕様を満足する累進屈折力レンズ１０が設計できない可能性がある。したがって、ステップ４０２において、求められた候補仕様Ｓｉに基づいて累進屈折力レンズ１０を設計する。ステップ４０２において累進屈折力レンズ１０を設計する方法としては、図９に基づき説明した方法、すなわち、ステップ３０２と同じ方法を採用することができる。

本例においては、図５〜図７に示した分布により仮仕様Ｗ（１８．８，９．５，８．１）が得られる。そして、図１５に示した仕様選択可能面Ｑの中で仮仕様Ｗに最も近い点ＳＰとしてＳＰ（１８．７，７．６，６．１）が得られる。したがって、求められた点ＳＰの値を候補仕様Ｓｉとし、ステップ４０２において累進屈折力レンズ１０を設計する。

次に、ステップ５００において、上記にて設計された内外面を有する眼鏡用の累進屈折力レンズ１０を製造する。

以上に説明した設計および製造方法においては、ステップ１００において、装着者毎に、遠方視、中間視および近方視の分布を求め、遠用部１１、中間部１３および近用部１２の明視幅ｗ１、ｗ２およびｗ３を含む明視幅の仮仕様Ｗを取得する。したがって、仮仕様Ｗには、装着者固有の物を見る際の動き、すなわち、視線移動を最大限反映された明視幅の情報が含まれる。このため、仮仕様Ｗは累進屈折力レンズとして提供できないような明視幅ｗ１、ｗ２およびｗ３の組み合わせを備えている可能性がある。

ステップ２００においては、遠用部１１、中間部１３および近用部１２の各明視幅を座標軸とする探索空間５０に、累進屈折力レンズ１０を設計可能な明視幅ｓ１ｉ、ｓ２ｉおよびｓ３ｉを備えた候補仕様Ｓｉを配置し、仮仕様Ｗに最も距離が近い候補仕様Ｓｉを探索する。したがって、探索された（求められた）候補仕様Ｓｉは、仮仕様Ｗに最も近く、かつ、実際に累進屈折力レンズ１０により実現できる明視幅ｓ１ｉ、ｓ２ｉおよびｓ３ｉを備えた仕様となる。このため、装着者（装用者）の自然な視線移動を最大限妨げない、遠用部１１、中間部１３および近用部１２の明視幅を備えた累進屈折力レンズ１０を設計および製造し、装着者に提供できる。

図１６に、眼鏡用レンズの設計装置７０の一例の概略構成を示している。この設計装置７０は、ＣＰＵおよびメモリなどのコンピュータとして通常含まれるハードウェア資源を有するパーソナルコンピュータあるいは他の情報処理装置により実現される。設計装置７０は、遠用部１１、中間部１３および近用部１２を有する眼鏡用の累進屈折力レンズ１０を設計する設計ユニット７１と、設計ユニット７１により設計された眼鏡用の累進屈折力レンズ１０Ｌおよび１０Ｒを、装着者（ユーザー）が通して見た様子をシミュレーションするユニット８０とを含む装置である。

設計ユニット７１は、上述した仮仕様Ｗを取得するステップ１００の処理を行う機能を備えた取得ユニット７２と、仮仕様Ｗに最も近い候補仕様Ｓｉを探索するステップ２００の処理を行う機能を備えた探索ユニット７３と、基本仕様および明視幅を含む眼鏡仕様に基づいて累進屈折力レンズ１０を具体的に設計する個別設計ユニット７４と、個別設計された設計済みの仕様ＦＳｉおよび設計済みの仕様ＦＳｉから補間された設計可能な仕様ＡＳｉなどを蓄積する仕様ライブラリ７５とを含む。

探索ユニット７３は、さらに、複数の設計済み仕様ＦＳｉの少なくとも一部から補間された設計可能な仕様ＡＳｉを含む複数の候補仕様Ｓｉを生成する候補仕様生成ユニット７６と、複数の候補仕様Ｓｉの中から仮仕様Ｗに最も近い候補仕様Ｓｉを求める仕様取得ユニット７７とを含む。さらに、候補仕様生成ユニット７６は、候補仕様Ｓｉを探索空間５０にマッピングするマッピングユニット７８を含む。マッピングユニット７８は、生成された複数の候補仕様Ｓｉを点として探索空間５０に配置したり、複数の候補仕様Ｓｉを含む仕様選択可能面Ｑを探索空間５０にマッピングする機能（仕様選択可能面を配置する機能）も備えている。

また、仕様取得ユニット７７は、探索空間５０にマッピングされた候補仕様Ｓｉの中から仮仕様Ｗに最も距離が近い候補仕様Ｓｉを選択する機能に加え、仮仕様Ｗに最も近い仕様選択可能面Ｑ上の点を、求められた候補仕様として選択する仕様選択ユニット７９を含む。

また、取得ユニット７２は、装着者の視線の方向および／または頭の移動から遠方視の分布、中間視の分布および近方視の分布を求める分布解析ユニット７２ａと、遠方視の分布、中間視の分布および近方視の分布をそれぞれ統計処理して仮仕様Ｗの遠用部１１の明視幅ｗ１、中間部１３の明視幅ｗ２および近用部１２の明視幅ｗ３を求める明視幅取得ユニット７２ｂとを含む。

この設計装置（設計システム）７０により、図３に基づき説明した設計方法を用い、装着者の視線移動を最大限妨げないような遠・中・近の明視幅を備えた累進屈折力レンズ１０を設計できる。そして、設計された眼鏡用レンズ１０Ｌおよび１０Ｒを通して見た様子を、シミュレーションユニット８０を介して装着者に提供できる。シミュレーションユニット８０の一例は画像表示装置であり、ヘッドマウントディスプレイなどを用いて左右の明視幅が確保された矯正視力を仮想的に装着者に体験させることができる。

この設計装置７０を用いることにより、ユーザーは、眼鏡の販売店において、装着者の視線移動が最大限妨げられない、快適な視野を仮想的に体験できる。

以上に説明した累進屈折力レンズ１０の設計方法および設計装置７０においては、探索空間５０として、遠用部１１の明視幅、中間部１３の明視幅、近用部１２の明視幅を座標軸として備えた３次元の空間を例に説明しているが、他の要素を軸として加えた４次元以上の空間であってもよい。たとえば、上記の説明においては固定している主注視線１４の内寄せを装着者毎に測定して仮仕様Ｗに含め、内寄せを含めては、遠用部１１の明視幅、中間部１３の明視幅、近用部１２の明視幅が装着者の視線移動を最大限妨げないような累進屈折力レンズを設計および製造し、提供することも可能である。

また、上述した基本仕様などの仕様および設計データは、本発明を説明するための一例に過ぎず、本発明は上記の仕様および設計データに限定されるものではない。

１ 眼鏡、 １０、１０Ｌ、１０Ｒ 眼鏡用レンズ
１１ 遠用部、 １２ 近用部、 １３ 中間部（累進部）
１９Ａ 物体側の面、 １９Ｂ 眼球側の面
２０ フレーム

Claims (11)

1. 目視度数の異なる遠用部および近用部と、前記遠用部および前記近用部の間に位置する中間部とを有する眼鏡用の累進屈折力レンズの設計方法であって、
   前記遠用部の明視幅、前記中間部の明視幅および前記近用部の明視幅を含む装着者の明視幅の仮仕様を取得することと、
   加入度を含む基本仕様が共通する眼鏡仕様に基づき設計された累進屈折力レンズの複数の設計済み仕様を含む複数の候補仕様の中から、前記遠用部の明視幅、前記中間部の明視幅および前記近用部の明視幅を座標軸として含む探索空間内において、前記仮仕様との距離が最も近い候補仕様を探索することとを含む、累進屈折力レンズの設計方法。
2. 請求項１において、
   前記候補仕様を探索することは、前記複数の設計済み仕様の少なくとも一部から補間された設計可能な仕様を含む前記複数の候補仕様を生成することと、
   前記複数の候補仕様の中から前記仮仕様に最も近い候補仕様を求めることとを含む、累進屈折力レンズの設計方法。
3. 請求項２において、
   前記候補仕様を生成することは、前記複数の設計済み仕様の少なくとも一部を含む仕様選択可能面を前記探索空間内に配置することを含み、
   前記候補仕様を求めることは、前記仮仕様に最も近い前記仕様選択可能面上の点を、候補仕様として求めることを含む、累進屈折力レンズの設計方法。
4. 請求項２または３において、求められた候補仕様により累進屈折力レンズを設計することを含む、累進屈折力レンズの設計方法。
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、
   前記仮仕様を取得することは、前記装着者の視線の方向および／または頭の移動から前記遠方視の分布、前記中間視の分布および前記近方視の分布を求めることと、
   前記遠方視の分布、前記中間視の分布および前記近方視の分布をそれぞれ統計処理して前記仮仕様の前記遠用部の明視幅、前記中間部の明視幅および前記近用部の明視幅を求めることとを含む、累進屈折力レンズの設計方法。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の設計方法により設計された累進屈折力レンズを製造することを含む、累進屈折力レンズの製造方法。
7. 目視度数の異なる遠用部および近用部と、前記遠用部および前記近用部の間に位置する中間部とを有する眼鏡用の累進屈折力レンズを設計するユニットを含む装置であって、
   前記設計するユニットは、前記遠用部の明視幅、前記中間部の明視幅および前記近用部の明視幅を含む装着者の明視幅の仮仕様を取得する機能と、
   加入度を含む基本仕様が共通する眼鏡仕様に基づき設計された累進屈折力レンズの複数の設計済み仕様を含む複数の候補仕様の中から、前記遠用部の明視幅、前記中間部の明視幅および前記近用部の明視幅を座標軸として含む探索空間内において、前記仮仕様との距離が最も近い候補仕様を探索する機能とを含む、装置。
8. 請求項７において、
   前記候補仕様を探索する機能は、前記複数の設計済み仕様の少なくとも一部から補間された設計可能な仕様を含む前記複数の候補仕様を生成する機能と、
   前記複数の候補仕様の中から前記仮仕様に最も近い候補仕様を求める機能とを含む、装置。
9. 請求項８において、
   前記候補仕様を生成する機能は、前記複数の設計済み仕様の少なくとも一部を含む仕様選択可能面を前記探索空間内に配置する機能を含み、
   前記候補仕様を求める機能は、前記仮仕様に最も近い前記仕様選択可能面上の点を候補仕様として求める機能を含む、装置。
10. 請求項７ないし９のいずれかにおいて、
    前記仮仕様を取得する機能は、前記装着者の視線の方向および／または頭の移動から前記遠方視の分布、前記中間視の分布および前記近方視の分布を求める機能と、
    前記遠方視の分布、前記中間視の分布および前記近方視の分布をそれぞれ統計処理して前記仮仕様の前記遠用部の明視幅、前記中間部の明視幅および前記近用部の明視幅を求める機能とを含む、装置。
11. 請求項７ないし１０のいずれかにおいて、前記設計するユニットにより設計された累進屈折力レンズを通して見た様子をシミュレーションするユニットを有する、装置。

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