JP5415233B2 - 眼鏡レンズの設計方法および製造方法 - Google Patents
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Description
一方、累進屈折力レンズは、屈折力の異なる2つの屈折領域と、これら屈折領域間で屈折力(度数)が累進的に変化する累進領域(中間部)とを備えた非球面レンズである。このような累進屈折力レンズには、中間部の側方に収差が生じるため、視野が制限される。また、2つの屈折領域の間で倍率差が生じるために像の歪みが発生し、このような累進屈折力レンズを装着して頭部を動かすと、像がゆれるように見える「ゆれ」という現象が発生する。
具体的には、累進視覚動作指数が、基本視覚動作指数より頭部を動かす比率が大きい場合(HM側にシフトする場合)は、収差に対する耐性が低い特性であること、およびゆれに対する耐性が高い特性であることを推定できる。そのため、この場合は基準となる累進屈折力レンズより視野を広く設計することが好ましい。したがって、このような場合には視野を広く、つまり収差領域を狭くする設計を行う。このような設計をハード設計という。なお、視野の広さの度合いは、基本視覚動作指数と累進視覚動作指数との差の大きさに応じて決定すればよい。
この発明によれば、累進屈折力レンズに生じる収差やゆれに対する個々の耐性を考慮したレンズ設計を行うため、個々がより快適に着用できる眼鏡レンズを提供することができる。
また、基本視覚動作指数および累進視覚動作指数に適合するレンズ設計のタイプは、サンプリングによる統計データから得られる対応表が予め作成されている。ここで、レンズ設計のタイプは、物体を見るときに100%頭部を動かす人から、100%目を動かす人までの比率を区切って複数のレンズ設計タイプを設定する。このレンズ設計タイプは、数が大きいほど厳密な設計を反映させることができる。
したがって、上記式(1)により得られる基本視覚動作指数Msnと、上記式(2)により得られる累進視覚動作指数Mpnとを、対応表に当てはめることにより最適なレンズ設計のタイプを得ることができる。
なお、対応表は、サンプリングによる統計データから得られるものであるので信頼性が高く、より厳密なレンズ設計を行うことができる。
この発明によれば、前述の設計方法で決定された設計に基づいて眼鏡レンズを製造するので、前述と同様の作用効果を奏することができる。
本実施形態で用いる眼鏡レンズは累進屈折力レンズである。累進屈折力レンズは、屈折力の異なる2つの屈折領域(遠用部領域と近用部領域)と、これら屈折領域間で屈折力(度数)が累進的に変化する累進領域とを備えた非球面レンズである。遠用部領域と近用部領域とを境目なくつなぐ必要性から、累進領域の側方に収差が生じる。また、2つの屈折領域の間で倍率差が生じるために像の歪みが発生し、このような累進屈折力レンズを装着して頭部を動かした際に像がゆれるように見える「ゆれ」という現象が発生する。
ここで、視覚動作において、側方や上下方の物体を注視する際に、主に頭を回転させる人をヘッドムーバー(HM)と呼び、主に目を回転させる人をアイムーバー(EM)と呼ぶ。HMの場合は、頭を動かすことでゆれを感じやすいため、ソフト設計である方が好ましい。また、EMの場合は、レンズの周辺部を使用して側方視するため、視野が広いほうがよいので、ハード設計である方が好ましい。
一方、累進屈折力レンズには収差や歪みが生じるため、これらを回避するように頭部や目の動きが変化する。したがって、裸眼または単焦点レンズを装着した場合と、累進屈折力レンズを装着した場合とでは、視覚動作が異なる。
図2では、単焦点レンズを装着した状態では、HM側のBの位置の比率となっている。そこで、累進屈折力レンズのゆれに対する耐性が低い場合は、頭部を動かすことによりゆれを感じるため、頭部の動作を避けようとし、目を動かす比率が増加する。すなわち、EM側にシフトしたB’の位置の比率になると推定できる。また、累進屈折力レンズのゆれに対する耐性が高い場合は、あまりゆれを意識しないため比率はほとんど変化せずB’’の位置の比率になると推定できる。
そこで、収差や歪みがないときの視覚動作と、収差や歪みがあるときの視覚動作と、の変化を数値化することにより、最適なレンズ設計を行うことができる。
以下に、その眼鏡レンズの設計方法を、図3に示すフローチャートに沿って説明する。
まず、図4に示すように、対象者10の左前方に物体1、対象者10の右前方に物体2をそれぞれ配置する。対象者の正面方向を基準点20とすると、対象者10と基準点20とを結ぶ直線の方向と、対象者10と物体1とを結ぶ直線の方向とがなす角度をα1、対象者10と基準点20とを結ぶ直線の方向と、対象者10と物体2とを結ぶ直線の方向とがなす角度をα2とする(ステップS1)。
視覚動作指数Msnは各物体について算出され、全ての物体の視覚動作指数Msnの平均値Msを算出し、このMsを基本視覚動作指数として用いる。本実施形態では、n=1の場合は物体1を示し、n=2の場合は物体2を示す。
累進視覚動作指数Mpnは各物体について算出され、全ての物体の累進視覚動作指数Mpnの平均値Mpを算出し、このMpを累進視覚動作指数として用いる。本実施形態では、n=1の場合は物体1を示し、n=2の場合は物体2を示す。
図6にレンズ設計タイプを示し、以下の表1に視覚動作指数(Ms、Mp)とレンズ設計タイプの対応表を示す。
図6において、レンズ設計タイプは、ハード設計41側からソフト設計42までA〜Mの12タイプに分かれている。すなわち、Aタイプは100%目を動かすEM向けのレンズ設計であり、Mタイプは100%頭部を動かすHM向けのレンズ設計である。B〜LはHMとEMとの比率が順次変化し、GタイプはHMとEMとが50%/50%の比率となるバランス設計43である。なお、レンズ設計タイプの数はこれに限られず、設計の厳密度に応じて適宜調整すればよい。
また、表1に示すように、基本視覚動作指数Msおよび累進視覚動作指数Mpに対応するレンズ設計タイプが、サンプリングによる統計データに基づいて予め決められている。
本実施形態では、裸眼での基本視覚動作指数Msと累進屈折力レンズを着用した状態での累進視覚動作指数Mpとを算出し、基本視覚動作指数Msおよび累進視覚動作指数Mpを表1に示す対応表に当てはめて最適なレンズ設計のタイプを決定する。
これによれば、基本視覚動作指数Msと累進視覚動作指数Mpとの差により、収差およびゆれに対する耐性を推定することができ、個々の耐性に応じたレンズ設計を行うことができる。
例えば、上述の実施形態では、対象者10の左前方に物体1、右前方に物体2を配置したが、物体の数および位置はこれに限られない。より多くの物体を様々な位置に配置してもよい。これによれば、得られるデータ数が増えることでデータの信頼性が高まり、より対象者10に適した眼鏡レンズを設計することができる。
これによれば、レンズの各点における設計を最適化できるため、対象者10にとってより快適なレンズを設計することができる。
例えば、上述の実施形態では、視覚動作指数として対象者10の頭部の回転角度に基づいた値を使用したが、対象者10と物体1および2との距離が小さい場合は、対象者10の頭部の回転中心と眼の位置関係に基づいた値を視覚動作指数の算出に用いてもよい。この場合、対象者10の正面方向と対象者10と物体1とを結ぶ直線の方向とがなす角度α1を用いて、左右のそれぞれの眼の正面方向と左右のそれぞれの眼と物体1とを結ぶ直線の方向とがなす角度を算出する。例えば、左眼を基準にして得られる角度をα1L、右眼を基準にして得られる角度をα1Rとすると、以下の式(3)および(4)により算出することができる。
これによれば、対象者10と物体1および2との距離が小さい場合は頭部の回転角度が小さいため、頭部の回転中心と眼の位置関係に基づいた値を用いることでデータの信頼性をより向上させることができる。
Claims (4)
- 裸眼または単焦点レンズを着用した状態で、人が物体を見るときの視覚動作を表す基本視覚動作指数を求める基本値算出ステップと、
基準となる累進屈折力レンズを着用した状態で、前記人が前記物体を見るときの視覚動作を表す累進視覚動作指数を求める累進値算出ステップと、
前記累進視覚動作指数が前記基本視覚動作指数より頭部を動かす比率が大きい場合は、前記基準となる累進屈折力レンズよりも、累進屈折力レンズに起因して収差が生じる領域である収差領域を狭くして視野を広げるかわりに最大収差量を増加させるようにレンズを設計する一方、
前記累進視覚動作指数が前記基本視覚動作指数より頭部を動かす比率が小さい場合は、前記基準となる累進屈折力レンズよりも、累進屈折力レンズに起因して収差が生じる領域である収差領域を広くして視野を狭めるかわりに最大収差量を減少させるようにレンズを設計するレンズ設計ステップと、を備えた
ことを特徴とする眼鏡レンズの設計方法。 - 請求項1に記載の眼鏡レンズの設計方法において、
前記レンズ設計ステップにおいては、前記基本視覚動作指数および前記累進視覚動作指数の関係性に基づいて作成された図表から、得るべき累進屈折力レンズのレンズ設計タイプを選択する
ことを特徴とする眼鏡レンズの設計方法。 - 請求項2に記載の眼鏡レンズの設計方法において、
前記基本値算出ステップは、前記人の正面方向と、前記正面方向と角度αnをなす方向にある物体を前記人が見るときの頭部の方向と、のなす角度βsnを測定し、以下の式(1)により基本視覚動作指数Msnを算出し、
前記累進値算出ステップは、前記人の正面方向と、前記正面方向と角度αnをなす方向にある物体を前記人が見るときの頭部の方向と、のなす角度βpnを測定し、以下の式(2)により累進視覚動作指数Mpnを算出し、
前記レンズ設計ステップは、基本視覚動作指数の値および累進視覚動作指数の値に対して予め決定された設計タイプを選択する
ことを特徴とする眼鏡レンズの設計方法。
- 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の眼鏡レンズの設計方法に基づくことを特徴とする眼鏡レンズの製造方法。
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