WO2004034131A1 - 眼鏡レンズの光学値の決定方法、眼鏡レンズの製造方法、眼鏡レンズ及びその受発注システム - Google Patents

眼鏡レンズの光学値の決定方法、眼鏡レンズの製造方法、眼鏡レンズ及びその受発注システム Download PDF

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WO2004034131A1
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lens
power
optometry
wavefront
spectacle lens
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PCT/JP2003/012820
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Hua Qi
Takashi Hatanaka
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Hoya Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a method for determining an optical value of an ophthalmic lens, a method for manufacturing an ophthalmic lens, an ophthalmic lens, and an ordering and ordering system for the ophthalmic lens, which can obtain a spectacle lens more suitable for a subject's eye.
  • a progressive-power lens there are a far vision area for far vision, a near vision area for near vision, and an intermediate vision area for viewing an intermediate distance.
  • positive refractive power is progressively added from the distance portion region to the near portion region through the intermediate vision region.
  • the difference between the refractive power of the distance portion and the near portion of the progressive-power lens is called the addition power.
  • the added refractive power is specified. Normally, the addition power of a progressive-power lens is specified in a range of 0.25 to 4.00D in increments of 0.25D, depending on the degree of presbyopia and the working distance.
  • the ordering information when ordering a progressive power lens from a spectacle store to a spectacle lens manufacturer includes the addition power.
  • the refractive power of the progressive refraction lens changes from the far vision region to the near vision region through the intermediate vision region according to the designated addition power. Therefore, progressive refraction
  • the size of the image changes depending on the field of view of the lens, and this is perceived by the spectacle wearer as “shaking” or “distortion”.
  • the “fluctuation” and “distortion” of this progressive power lens tend to increase as the addition power increases.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-66148
  • the addition refractive power of the progressive-power lens is insufficient for the degree of presbyopia of the spectacle wearer, the insufficient accommodation power cannot be sufficiently compensated. Therefore, when the spectacle wearer tries to see a nearby object through the near vision area, if the object is brought close to a required distance, the adjusting power is insufficient, the object is out of focus, and the object appears blurred. Dissatisfied.
  • the addition refractive power of the progressive-power lens is excessively applied to the degree of presbyopia of the spectacle wearer, the insufficient accommodation power is excessively supplemented. Therefore, when the spectacle wearer tries to see a nearby object through the near vision area, the object cannot be seen unless the object is brought closer than necessary. Distortion is often felt and dissatisfied. Therefore, it is very important for eyeglasses using progressive-power lenses to provide the appropriate addition power according to the degree of presbyopia of the spectacle wearer. Therefore, when an eyeglass lens is ordered, it is extremely important to perform an appropriate optometry, and eyeglasses are manufactured based on the appropriate prescription values obtained thereby.
  • the lens is manufactured on the basis of a presumed suitability value obtained by performing an appropriate optometry. It has been found that the spectacles made may not always be able to say that the “sway” and “distortion” are sufficiently small.
  • the present invention relates to a method of determining an optical value of a spectacle lens which enables to minimize "shake” and "distortion” felt when wearing spectacles, a method of manufacturing a spectacle lens, a spectacle lens, and a system for ordering the same.
  • the purpose is to provide.
  • the present invention as means for solving the above-mentioned problems has been made based on the following clarified results.
  • the optical conditions at the time of optometry and the optical conditions at the time of actually wearing the spectacle lens manufactured based on the prescription values obtained by this optometry are not considered equivalent and can be ignored. It turned out to be no degree.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram of the optometry lens (trial lens, test lens) and the spectacle test frame (temporary frame, trial frame) used in the subjective optometry using the lens exchange method.
  • the ophthalmic examination frame has a mounting position for mounting three to four optometry lenses. When multiple optometry lenses are mounted, a weak optometry lens is attached to the outside (object side) and the inside (eye) Attach a strong optometry lens to the side.
  • a subjective optometry method using the optometry lens and the eyeglass test frame and a lens exchange method will be described.
  • the optometry lens and spectacle test frame should be used to create a prescription condition that allows the patient to view the characters 5 m ahead, for example, so that the patient can comfortably view far away.
  • the method of creating this distant prescription state is common to each of the following addition power determination methods, it will not be described in detail here as it is required by a general optometry method.
  • the difference in the method of determining the addition power of a progressive-power lens is in the later process after creating this prescription condition for distance use.
  • the first method for determining the addition power of the progressive-power lens by actual optometry is shown below.
  • This optometry lens is additionally inserted into the optometry lens mounting position outside (object side) of the spectacle test frame in the far prescription state.
  • this first method is referred to as “near-vision lens addition method”.
  • a second method for determining the addition power of the progressive-power lens will be described below. From a distant state in which an optometry lens with an appropriate power is attached to the spectacle test frame for distant vision, only the spherical power lens of the optometry lens is replaced to allow a patient to have comfortable near vision, for example, 40
  • the prescription state for near vision is obtained by selecting the spherical power of the optometry lens so that the character in front of cm can be visually recognized.
  • There is a method in which the difference in spherical power between the optometric lens having the spherical power in the near prescription state and the optometric lens having the spherical power in the far prescription state is defined as the addition refractive power.
  • this second method is referred to as “distance / near-distance power difference method”.
  • a third method for determining the addition power of a progressive-power lens is described below.
  • a subjective optometry method based on a lens exchange method using a refractor head There is a method in which a prescription power in the distance and a prescription power in the near area are obtained, and the difference between the spherical powers of the two is used as the addition refractive power.
  • use the refractor head of the optometer Since the near vision when using the camera is narrower than when using the eyeglass test frame, the near vision is performed in the same direction as the direction of the far vision. Therefore, since the direction of near vision is different from that of near vision in the distance / near vision lens power difference method using the eyeglass test frame, It is better to distinguish it as "difference method.”
  • a fourth method for determining the addition power of a progressive-power lens is described below.
  • the optometry lens of the appropriate power for far vision attached to the spectacle test frame, measure the near distance to the limit of how close the patient can see (clearly see).
  • the reciprocal is the patient's assistive power. This is based on the idea of how much eyeglass lenses should be used to make adjustments so that the patient can comfortably see the target working distance.
  • This auxiliary adjustment power is used as the addition refractive power.
  • the fourth method can be performed by using the refractor head of the optometry apparatus, but the far line of sight and the near line of sight are almost the same direction as described above in the third method. Regarding this method and apparatus, the following has been proposed by the present applicant.
  • Patent Literature 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-1766864
  • the configuration of the optometry lens optical system differs in each optometry method. For this reason, the light wavefront that enters the patient's eye when viewing a near object created during optometry differs slightly depending on each optometry method. Also, as described above, the optical system at the time of optometry and the optical system when the spectacles using the manufactured lens are actually worn do not usually match, and these optical conditions are also different. The light wavefront is also different. If the light wavefront entering the eye when wearing spectacles does not match the lightwave front entering the eye at the time of optometry, the same optical performance as that obtained at the time of optometry cannot be obtained.
  • the invention of the present application has been made based on the above-described clarified results, and an optical wavefront that enters an eye of an examinee at the time of optometry, and an object in which the examinee wears a spectacle lens while wearing an eyeglass lens.
  • the optical value of the spectacle lens is selected and determined so that the light wavefront that enters the eye when looking at the target is close or approximate.
  • the light wave front that enters the eye when viewing a near object is calculated, and this light wave front enters the patient's eye at the time of optometry.
  • the distant refracting power is determined by the wavefront shape of the rear apex sphere when an infinite ray (plane wavefront) is incident on the optometry lens optical system when the distant power is determined.
  • the near refractive power is determined by the wavefront shape of the rear apex spherical surface of the spherical wavefront emitted from the near object in the optometry lens optical system when the near power is determined. In other words, it is only necessary to generate the same wavefront at the time of optometry at the distance and near when the progressive power lens is applied.
  • the spectacle store In order to calculate the light wavefront at the time of optometry, information on the optometry lens optical system at the time of optometry is required.
  • the spectacle store simply specifies the value of the addition power, and in any way at the time of optometry the addition power It did not include the identification information of the method of determining the addition refractive power in the lens ordering information. For this reason, even if the appropriate addition power is determined by optometry, since the identification information of the method for determining the addition power at the time of optometry is not included in the lens order information, the eyeglass lens manufacturer In other words, sufficient information was not given to give the actual addition lens an appropriate addition power.
  • the order information of the progressive power lens communicated from the spectacle store to the spectacle lens maker includes identification information of a method of determining the addition power, which method is used to determine the addition power at the time of optometry. Includes the effective addition power of the lens when manufacturing a progressive-power lens. It is possible to set an appropriate value without shortage.
  • the present invention can be applied to a progressive refraction-kasemi-finished lens blank (hereinafter referred to as a progressive refraction-kasemi lens) in which the progressive surface of the first lens surface (the surface on the object side) is completed in advance.
  • a progressive-power lens whose first surface (object-side surface) is a progressive surface, it is manufactured by processing this progressive-refractive cascade lens.
  • the progressive surface of the first lens of the progressive refraction semi-finished lens is mass-produced in advance as the addition power of the progressive surface based on the increase in surface refractive power in the near vision region based on the surface refractive power in the far vision region. Often.
  • the addition refractive power of the progressive surface of the progressive refraction lens is often mass-produced, for example, in a range of 0.75 to 3.50D in increments of 0.25D.
  • the wavefront of the transmitted light at the time of optometry is described above for all prescription orders. It is not possible to design the shape of the progressive surface to reproduce.
  • the addition refractive power of the progressive surface is selected from the progressive refraction camera lens so that the wavefront closest to the transmitted light wavefront at the time of optometry is obtained. If the surface is processed, a better progressive power lens can be manufactured.
  • FIG. 1 is an optical path diagram at the time of optometry of the spectacle lens according to the first embodiment, wherein FIG. 1 (a) is an optical path diagram in a distant viewing direction, and FIG. 1 (b) is an optical path diagram in a near viewing direction. It is.
  • Fig. 2 is an interface screen for finding the light wavefront that enters the eyes by performing ray tracing with a computer.
  • FIG. 3 shows the astigmatism distribution diagram and the average of the spectacle lens whose optical values have been determined. It is a figure showing a frequency.
  • FIG. 4 is an optical path diagram at the time of optometry according to the second embodiment.
  • Fig. 5 is an interface screen for finding the light wavefront that enters the eyes by ray tracing with a computer.
  • FIG. 6 is a diagram showing an astigmatism distribution diagram and an average power of the spectacle lens whose optical values have been determined.
  • FIG. 7 is an optical path diagram at the time of optometry of the spectacle lens according to the third embodiment, wherein FIG. 7 (a) is an optical path diagram in a distant viewing direction, and FIG. 7 (b) is an optical path diagram in a near viewing direction. It is.
  • Fig. 8 is an interface screen for finding a light wavefront that enters the eye by tracing rays using a computer.
  • FIG. 9 is a diagram showing an astigmatism distribution diagram and an average power of the spectacle lens whose optical values have been determined.
  • FIG. 10 is an optical path diagram at the time of optometry of the spectacle lens according to the fourth embodiment.
  • Fig. 11 is an interface screen for finding the light wavefront that enters the eye by ray tracing with a computer.
  • FIG. 12 is a diagram showing an astigmatism distribution diagram and an average power of the spectacle lens whose optical values have been determined.
  • FIG. 13 is a diagram showing a state in which the addition refractive power is measured by applying a lens meter to a progressive surface in front of the progressive-power lens.
  • FIG. 14 is a numerical table showing the shape of a standard optometry lens.
  • Fig. 15 is an explanatory diagram of the optometry lens (trial lens, test lens) and the spectacle test frame (temporary frame, trial frame) used in the subjective optometry using the lens exchange method.
  • FIG. 16 shows the X and Y coordinates of the optometry lens and the eyeball.
  • FIG. 17 shows an input / output data table of the first embodiment.
  • FIG. 18 is an input / output data table of the second embodiment.
  • FIG. 19 is a table showing the input / output data of the third embodiment.
  • FIG. 20 is an input / output data table of the fourth embodiment.
  • FIG. 21 is a coordinate system showing a light wavefront on a refraction surface.
  • FIG. 22 is a coordinate system showing an optical wavefront due to propagation in the same medium.
  • FIG. 23 is a diagram showing an angle difference between local coordinates of an incident light ray and an exit light ray.
  • FIG. 24 is a diagram showing the overall configuration of the ordering system of the present invention.
  • FIG. 25 is a flowchart showing a procedure for carrying out the present invention.
  • FIG. 1 is an optical path diagram at the time of optometry of the spectacle lens according to the first embodiment, wherein FIG. 1 (a) is an optical path diagram in a distant viewing direction, and FIG. 1 (b) is an optical path diagram in a near viewing direction.
  • FIG. 2 is an interface screen for finding a light wavefront entering the eye by ray tracing with a computer
  • FIG. 3 is a diagram showing the astigmatism distribution and average power of the spectacle lens whose optical values have been determined.
  • Figure 17 is a table summarizing input and output data.
  • this embodiment is an example in which the spectacle lens is a progressive-power lens, and is based on the “distance and near-distance power difference method” described above. This corresponds to the second method of determining.
  • the method for determining the optical value of the spectacle lens according to this embodiment is as follows: a light wavefront at the time of optometry is determined, the light wavefront is set as a target lightwavefront, and the spectacle lens using the spectacle lens to be manufactured is worn by the wearer.
  • the ray tracing method is applied to this optical system, and the refractive power and the like of the lens are determined so that the optical wavefront becomes the target optical wavefront.
  • a computer having a program for calculating the light wavefront by the ray tracing method uses the input / output screen (interface screen) to display the curve values representing the shape of the front and back surfaces of each lens, the refractive index of the material, the wall thickness, the distance between the lenses, the distance between the rear vertex of the lens and the vertex of the cornea. Enter the distance, the distance between the vertex of the cornea and the center of rotation, and the position of the passing point of the chief ray, which is the light beam emitted from the object point, passing through the lens, and heading toward the center of rotation, and display the calculation results of the optical wavefront. You can ask for it.
  • This program can be used even if the lens surface is a special surface (for example, a progressive surface).
  • the optometry is performed using an optometry lens (trial) as shown in Fig. 15.
  • An optometry method based on a lens exchange method using an Allens lens, a test lens) and a spectacle test frame (temporary frame, trial frame).
  • the first to fourth optometry lenses can be interchangeably attached to the ophthalmic examination frame.
  • Optometry lenses are named first, second, third, and fourth lenses in order of distance from the eye.
  • the light wavefront is a surface with a constant light path length from the light source.
  • the wavefront at one point on the ray is orthogonal to the ray.
  • the wavefront emanating from a point source is spherical, and its radius is the radius from the point source.
  • the wavefront changes shape as it propagates.
  • the shape of the light wavefront changes as it is refracted by the lens.
  • the calculation of the optical wavefront is to calculate the change due to the propagation of the wavefront in a uniform medium and the change due to the refraction at the interface between different media.
  • the incident ray is refracted at point P on the boundary surface.
  • the refractive index of the medium on the incident side is N
  • the refractive index on the exit side is N '
  • the incident angle is 0,
  • the exit angle is ⁇ ' '.
  • FIG. 21 shows coordinate axes for representing the light wavefront.
  • the local coordinate system X-yz that represents the incident wavefront has its origin at P, but is drawn with the X-y axis slightly shifted for clarity.
  • the X axis is in the direction along the incident ray, and the y axis is orthogonal to the X axis. Both axes are in the ray plane.
  • the z-axis is determined by the right-hand rule and is perpendicular to the ray plane.
  • the local coordinate system x, -y, -z representing the exit wavefront is determined in the same manner.
  • the local coordinate system XYZ representing the shape near the point P on the boundary surface is determined in the same manner. More than 3 mouths In a single coordinate system, the X and y axes are in the ray plane, and the z axis is the same.
  • the incident light wavefront can be expressed by the following equation, omitting the third-order and higher-order terms.
  • the wave front includes astigmatism.
  • exit light wavefront can be expressed by the following equation, omitting third-order and higher-order terms.
  • the shape near the point P on the boundary surface can be expressed by the following equation, omitting the higher-order terms of the third or higher order.
  • c "cc yz can be calculated from the interface shape. Determining the change in 3 ⁇ 4 light wavefront by the refraction, known incident wavefront parameters c v, c z, c vz and boundary parameters C y, C From z and C yz , the emission wavefront parameters, and C cz , are determined.
  • the above describes the method of calculating the exit wavefront from the incident wavefront and calculating the refractive power of the lens based on the wavefront.
  • the refractive power of the lens can be calculated from the refractive index of the material, the radius of curvature of the lens surface, and the wall thickness.
  • the carp value is a value obtained by dividing the constant by the radius of curvature of the lens surface, and is in inverse proportion.
  • the relationship between each parameter of the single lens and the refractive power can be represented by the following general formula. However, the following equation is an example in the case where the lens surface is spherical, but it can be used in the case of a special surface (for example, a progressive surface) as long as it is limited to an arbitrary minimum range.
  • the software for numerically calculating the above formulas is programmed and installed in the calculation device, and the input / output screen (interface screen) shown in Fig. 2 is displayed. It was created.
  • the input / output screen of Fig. 2 is described below.
  • a distant power test lens layout 1 is arranged above the screen, and a near power test lens layout 8 is arranged below the screen.
  • the S power, C power, front curve, rear S, rear S + C, rear C axis, refractive index, thickness interval or lens interval of the optometry lens are input.
  • the surface information input section 3 of the distant lens inputs lens surface information such as a progressive surface.
  • Each of the first to fourth rows corresponds to a position where an optometry lens is inserted in the spectacle test frame shown in FIG. VC / CR for optometry, VC / CR for wearing are input to VC / CR input section 4 of the distant lens.
  • VC at optometry is the distance from the posterior vertex of the fourth lens to the corneal vertex at optometry.
  • VC is the distance between the posterior vertex of the spectacle lens and the corneal vertex.
  • the VC for optometry and the VC for wearing can be input separately. This is to take into account the differences between the situation at the time of optometry and at the time of wearing.
  • CR is the distance between the corneal vertex and the center of rotation.
  • the chief ray is a ray that is emitted from the object point at the time of optometry, passes through the optometry lens, and then goes to the center of rotation.
  • the passing point position of the principal ray can be designated by the principal ray passing point input section 5 of the distant lens.
  • the near power test lens layout section 8 has the same input fields of 9, 10 and 11 as the far power test lens layout section 1.
  • An input field for the near working distance from the vertex of the cornea to the object point is added to the principal ray passing point input section 12 of the near lens.
  • the near ray tracing start switch unit 13 is clicked with the mouse after inputting the above conditions as data, the above-described calculation is executed. Then, as calculation results, the S frequency, C frequency, and C axis angle for the prescription power for near, the vertex power of the far object, the wavefront of the far object corneal vertex, the wavefront of the near object back vertex, and the wavefront of the near object corneal vertex, respectively.
  • the addition power is displayed on the near ray tracing result output unit 14.
  • FIG. 2 The screen layout described in FIG. 2 is common to the screen layouts of FIGS. 5, 8, and 11 of the following embodiments.
  • the distance refraction optometry value is S + 4.00D, and the number of optometry lenses is only 1 '. This is input to the fourth field of the power input unit 2 of the distant lens layout in FIG.
  • the near refraction optometry value is S + 6.50 D, and there is only one optometry lens. This is input to the fourth field of the power input unit 9 of the near lens layout in FIG.
  • y represents the vertical position and z represents the horizontal position.
  • the near distance must be specified. The short distance is 0.35 m in the example shown in FIG.
  • the shape of the light wavefront that enters the eye obtained from the results of ray tracing can be represented by S power, C power, and C axis angle as in the lens prescription.
  • S power the shape of the light wavefront
  • C power the position on the rear vertex sphere of the spectacle lens
  • C axis angle the position on the rear vertex sphere of the spectacle lens
  • the traditional ordering method only communicates this prescription frequency from the ophthalmologist or optician.
  • the appropriate lens of the patient's eye generates a S + 4.00D wavefront at the position of the posterior vertex sphere when viewing the distance from the far ray tracing result output unit 7 in FIG. From the ray tracing result output unit 14, when viewing an object 350 mm in the vicinity, it is possible to generate a wavefront of S + 3.48 D, C — 0.04 D, A x 90 °. It is a lens that can. These are set as the distance target value and the near target value in the table shown in Embodiment 1 of FIG.
  • the lens has a front progressive surface and a rear spherical surface.
  • Figure 3 shows the astigmatism distribution and average power (here, mean power error, also called power error) distribution of the progressive surface on the front surface of this progressive power lens.
  • the pitch between the contour lines in each figure is 0.25 D pitch.
  • the amount of astigmatism increases from the center (main meridian) to the periphery.
  • This lens has a front A c t u a l curve 6.88 D, a back curve
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of a measurement optical system of the lens meter.
  • the average frequency is 3.72D.
  • the average frequency is calculated as S + C / 2.
  • the front face y — 14.0 mm
  • this lens is a S + 3.86D, ADD1.88D prescription lens.
  • Embodiment 1 in FIG. 17 in which the target value, the design result, and the average power are summarized, the average power of the far wavefront and the near wavefront is almost equal to the wavefront at the time of optometry.
  • the manufacture and ordering of spectacle lenses are performed using the frequency data of the design results shown in this table.
  • This is the above-mentioned “distance-to-near-distance lens power difference method using a refractor lens”, and corresponds to the third method for determining the addition power of a progressive-power lens.
  • FIG. 4 is an optical path diagram at the time of optometry according to the second embodiment
  • FIG. 5 is an interface screen for obtaining a light wavefront entering the eye by ray tracing by a computer
  • FIG. 6 is a diagram in which optical values are determined.
  • FIG. 18 is a diagram showing an astigmatism distribution diagram and an average power of the spectacle lens
  • Embodiment 2 in FIG. 18 is a table summarizing input / output data.
  • This embodiment is the above-mentioned “near-vision lens addition method” and corresponds to a first method for determining the addition power of a progressive-power lens.
  • the distance refraction optometry value is S-1.500 D, and there is only one optometry lens. This is input into the fourth field of the frequency input section 2 of the remote lens layout in FIG.
  • the near refraction optometry value is S-2.50D, and there are two optometry lenses, S-5.00D and S + 2.50D.
  • S ⁇ 5.00 D is written in the fourth field in the same manner as this far refraction optometry value, and S + is written in the third field. 2. Enter 50 D.
  • the prescription of the progressive power lens examined is S-5.00D and ADD2.50D.
  • this prescription frequency can only be reported from the ophthalmologist or optician.
  • the appropriate lens for the patient's eyes can be obtained from the far ray tracing result output unit 7 shown in Fig. 5, which generates an S-5.00D wavefront at the rear vertex spherical position when looking far away, and From the result output unit 14, a lens that can generate a wavefront of S—5.41D, C-0.02D, and A180 ° when viewing an object 350 mm in the vicinity is there.
  • These are the distance target value and the near target value in the table shown in Embodiment 2 in FIG. 18.
  • a lens designed based on this wavefront data will be described.
  • the lens has a front progressive surface and a rear spherical surface.
  • FIG. 6 shows the astigmatism distribution and the average power distribution on the front surface of the progressive power lens.
  • the display method is the same as in FIG.
  • This lens has a frontal actual curve of 3.99 D, a backside curve of 9.00 D, a refractive index of 1.70, and a wall thickness of 1. O mm.
  • the average frequency is one 2.61D.
  • the difference is 2.20 D.
  • this lens is a prescription lens of S-4.82D, ADD2.20D.
  • a spherical wavefront launched from a near 350 mm object produces a wavefront at the posterior vertex spherical position: S—5.38D, C-0.10D, AX100. It is.
  • Embodiment 3 According to Embodiment 2 in FIG. 18 in which the target value, the design result, and the average power are summarized, the average power of the far wavefront and the near wavefront almost coincides with the wavefront at the time of optometry. Spectacle lenses are manufactured and ordered using the frequency data of the design results shown in this table. (Embodiment 3)
  • FIG. 7 is an optical path diagram at the time of optometry according to the third embodiment, in which FIG. 7 (a) is an optical path diagram in the direction of distant viewing, FIG. 7 (b) is an optical path diagram in the direction of near viewing, Fig. 8 is an interface screen for finding the light wavefront that enters the eyes by ray tracing with a computer, and Fig. 9 is a diagram showing the astigmatism distribution map and average power of the spectacle lens whose optical values have been determined.
  • Embodiment 3 in FIG. 19 is a table summarizing input / output data.
  • This embodiment is the above-mentioned “near-vision lens addition method” and corresponds to a first method for determining the addition power of a progressive-power lens.
  • the distance refraction optometry value S + 4.00 D, C-2.00 DAX 30 °, and the optometry lens is S + 4.00 D and C — It is two pieces of 2.0 D. This is input as S + 4.00D in the fourth field of the power input section 2 of the far lens layout in FIG. 8, and C-2.00D in the second field.
  • the near optometry lens is a form in which one S + 2.50D lens is added to a distant refraction optometry lens. This is shown in the fourth and second columns of the power input section 9 of the near lens layout in FIG. 8 in the same manner as the distance refraction optometry values in the fourth and second columns, S + 4.00D and C—2.00. Enter D, then enter S + 2.50D in the third column.
  • the prescription data of the progressive power lens examined are S + 4.00D, C—2.00D, AX30 °, and ADD2.50D. Only communicated by a doctor or optician. In fact, the appropriate lens for the patient's eyes can be obtained from the distant ray tracing result output unit 7 in Fig. 8 at the rear vertex spherical position when viewing the distant point, S + 4.00D, C-2.03D. , AX 30. From the near ray tracing result output unit 14 S + 3.50 D, C-2.01 D, A x 30.5 when viewing a 350 mm object. Is a lens that can generate a wavefront of These are the distance target value and the near target value in the table shown in Embodiment 3 in FIG.
  • the lens consists of a front progressive surface and a rear toric surface.
  • FIG. 9 shows the astigmatism distribution and the average power distribution of the progressive surface in front of this progressive refractive lens.
  • the display method is the same as in FIG.
  • the front has an Actua l curve of 6.88 D
  • the rear has an S-direction curve of 3.00 D and a C-direction curve of 5.00 D, a refractive index of 1.70, and a wall thickness of 4.5 mm.
  • the difference between the average frequencies is 1.94 D.
  • this lens is a prescription lens of S + 3.96D, C-2.00D, Ax26 ° D and ADD1.94D.
  • a spherical wave launched from an object 350 mm in the vicinity produces a wavefront at the rear vertex spherical position at S + 3.29 D, C-1.58 D, A 33.0 ° .
  • FIG. 10 is an optical path diagram at the time of optometry according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is an interface screen for obtaining a light wavefront entering the eye by tracing a ray with a computer
  • FIG. 12 is an optical value.
  • FIG. 20 is a diagram showing an astigmatism distribution map and an average power of the spectacle lens in which is determined
  • FIG. 20 is a table summarizing input / output data.
  • This embodiment is the above-mentioned "method of setting the auxiliary refractive power to be the additional refractive power”, and corresponds to the IS method of determining the additional refractive power of the progressive-power lens.
  • the distance refraction optometry value is S + 4.00D, and there is only one optometry lens. This is input as S + 4.00D in the fourth field of the power input section 2 of the distance lens layout shown in FIG.
  • the near refraction value can be determined by measuring the distance of the near point of adjustment using the distant optometry lens instead of the optometry lens. Therefore, S + 4.00D is also input to the fourth column of the power input unit 9 for the near lens layout in FIG. 11 in the same manner as the distance refraction optometry value.
  • the adjusted near point distance distance from the cornea
  • the distance is input to the near distance 12 in FIG.
  • the rear vertex wavefront when viewing an object point at the near point distance is S + 3.03D and C ⁇ 0.08D.
  • the nominal addition is (1 / 0.35m-1l Z lm), about 1.86D It is.
  • the prescription data of the progressive power lens examined are S + 4.00 D and ADD 1.86 D. However, since the addition power that is usually manufactured is 0.25 D pitch, AD D 1. 75 D or 2.0 D. With the traditional ordering method, this prescription frequency can only be reported from the ophthalmologist or optician. Indeed, a lens suitable for the patient's eye will generate an S + 4.00 wavefront at the posterior vertex sphere when looking farther than the output result in Figure 11 and see an object closer to 350 mm Sometimes a lens that can generate a wavefront of S + 3.03D and C-0.08D. These are set as the distance target value and the near target value in the table shown in Embodiment 4 of FIG.
  • the lens has a front progressive surface and a rear spherical surface.
  • FIG. 12 shows the astigmatism distribution and the average power distribution on the front surface of the progressive power lens.
  • the display method is the same as in FIG.
  • This lens has a front Actual curve 7.09D, a rear curve 3.20D, a refractive index of 1.70, and a wall thickness of 1.0 mm.
  • the difference between the average frequencies is 1.48 D.
  • this lens is a prescription lens of S + 3.73D, C-0.03D, AxO °, ADDL.48D.
  • the wavefront generated at the position is S + 3.41D, C-0.83D, AX103 °.
  • Embodiment 4 in FIG. 20 in which the above-described target value, design result, and average power are summarized, the average power of the far wavefront and the near wavefront almost coincides with the wavefront at the time of optometry.
  • Spectacle lenses are manufactured and ordered using the frequency data of the design results shown in this table.
  • the optometry lens and eyeglass test frame actually used for subjective optometry using the lens exchange method may not be exactly the same, and the specifications may differ slightly depending on the manufacturer. May be.
  • the lens curve or lens center thickness may differ depending on the manufacturer, or the refractive index of the lens material may differ depending on the refractive power.
  • the gap between the mounting positions of the optometry lenses may vary, for example, by about 3.5 to 6 mm depending on the manufacturer.
  • the specifications of these optometry lenses in order to accurately calculate the state of the light wavefront at the time of optometry, the specifications of these optometry lenses, the value of the distance between the lens mounting positions of the eyeglass test frame, and the position of Information such as whether a optometry lens is attached to the eye or the distance between the optometry lens closest to the eyeball and the vertex of the cornea, etc., is required. If the distance between the spectacle lens when worn and the patient's cornea is expected to be different from the distance between the optometry lens and the cornea during optometry, it is expected The distance between the spectacle lens and the patient's cornea when wearing spectacles is also information necessary for accurately calculating the state of the light wavefront during optometry.
  • the refractive power of the optometry lens used for determining the addition refractive power is a relatively weak refractive power mainly in the range of 1.0 to 3.00D. From these facts, if it is not possible to actually obtain precise information such as the distance between the mounting positions of the optometry lenses in the eyeglass test frame, the mounting positions of the optometry lenses, and the shape of the optometry lenses, the standard values should be used. Calculating the light wavefront at the time of optometry using it is also a practical means in practice.
  • the standard value of the interval between the mounting positions of the optometry lens in the eyeglass test frame is 4 mm
  • the distance between the optometry lens closest to the eyeball and the corneal vertex, and the progressive power lens to be ordered are The distance between the spectacle lens and the patient's cornea when wearing the finished spectacles in the spectacle frame to the patient is 12 mm
  • the standard shape of the optometry lens is the convex shape, center thickness and refractive index. This is shown in Table 1 in Figure 14.
  • the light wavefront at the time of optometry is calculated and calculated. It is better to give the addition power of the progressive-power lens based on this.
  • the order information of the progressive power lens does not actually include the information on the optometry method
  • a plurality of specifications are prepared for the method of providing the addition power of the progressive power lens, and each of them is standardized. If an optometry method that uses typical values is used, the same effect can be obtained because the light wavefront at the time of optometry can be calculated even by including the specification of how to give the additional refractive power in the ordering information.
  • the spectacle lens is a progressive-power lens
  • this may be another type of lens.
  • the ordering system for example, the ordering system shown in Fig. 24
  • the configuration of the system can be considered. That is, the terminal device 101 installed at the orderer side of the spectacle lens (the spectacle store 100) is connected to the terminal device 101 via the public communication line 300 (including an indirect method using a server or the like).
  • spectacle lens information, spectacle frame information, and identification information of the addition power determining method of how the prescription power and addition power were determined at the time of optometry through the terminal device 101 of the orderer.
  • the design and / or processing condition data information selected as necessary from among the prescription values including the information, layout information, and information including the processing designation information is transmitted to the arithmetic unit 201 of the eyeglass lens processor.
  • the input means of the prescription value including the identification information of the above-described addition refractive power determination method may use, for example, the interface screen of FIG. It is assumed that the processor of the ophthalmic lens receives the order by receiving the prescription value including the identification information of the method for determining the addition refractive power to the arithmetic unit.
  • the following manufacturing methods can be considered. That is, it includes the identification information of the method of determining the addition power, which is used to determine the prescription power and the addition power at the time of optometry, which is transmitted to the arithmetic unit installed on the eyeglass lens processor. Based on the information, the appropriate value of the actual addition power to be actually given to the progressive-power lens is determined, and the spectacle lens is designed. Then, at the manufacturing site, a lens blank is selected based on the processing instruction, and the NC cutting device performs cutting and polishing lens processing. Surface treatment (wear-resistant hard coat film formation, anti-reflection film formation, lens dyeing, water-repellent treatment, ultraviolet ray cut film formation, anti-fog treatment, etc.) is also processed here.
  • a prescription lens having a circular shape is completed.
  • the circular lens is subjected to beveling or flattening of the periphery based on the eyeglass layout information in accordance with a predetermined lens shape.
  • Flattening or flattening Processing is performed in a machining center. This processing is performed, for example, by using the tool and processing method described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-17853, which is proposed by the present applicant, and Japanese Patent Laid-Open No. 6-34923.
  • the processing conditions include selection of glass type (glass, plastic, polystyrene, acrylic, etc.), selection of frame material, input of frame PD (FPD, DBL), PD (binocular) , One eye) input, horizontal eccentricity X input, vertical eccentricity Y input, astigmatic axis input, finish size input, bevel shape designation, etc. are used, and these are automatically programmed by the program when the processing mode of the processing device is set. Is introduced. Then, when the predetermined items are set and the start switch is pressed, the peripheral edge processing is automatically performed. In this way, a beveled or flattened peripheral lens is manufactured, and after the inspection process, it is shipped to the eyeglass lens supplier at the factory.
  • the orderer of the spectacle lens attaches the processed lens to the selected spectacle frame and assembles it. Further, in the present embodiment, the mode in which the beveling or flattening of the periphery is performed by the manufacturer has been described, but this may be performed by the orderer of the spectacle lens.
  • FIG. 25 A flowchart for carrying out the present invention is shown in FIG. 25 and will be described.
  • Step 3 Assembling finished eyeglasses at an eyeglass store
  • the light wavefront that enters the eye of the examinee at the time of optometry and the optical wavefront that enters the eye when the examinee wears the spectacle lens and looks at the object match or approximate to each other.
  • the optical characteristic of the spectacle lens is selected and determined. This makes it possible to minimize the "sway” and “distortion” experienced when wearing spectacles.

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Abstract

眼鏡を装用したときに感ずる「ゆれ」や「歪」を最小限にすることを可能にする眼鏡レンズの光学値の決定方法、眼鏡レンズの製造方法、眼鏡レンズ及びその受発注システムを提供する。　検眼時に被検眼者の目に入る光波面と、被検眼者が眼鏡レンズを装用して物体を見たときに目に入る光波面とが一致もしくは近似するように、眼鏡レンズの光学値を選定して決定する。

Description

明 細 書
眼鏡レンズの光学値の決定方法、 眼鏡レンズの製造方法、 眼鏡レンズ 及びその受発注システム
技術分野
本願発明は、 被検眼者により適した眼鏡レンズを得ることができる眼 鏡レンズの光学値の決定方法、 眼鏡レンズの製造方法、 眼鏡レンズ及び その受発注システムに関する。
背景技術
例えば、 累進屈折力レンズのレンズ領域内には、 遠方視のための遠用 部領域と、 近方視のための近用部領域と、 中間的な距離を見るための中 間視領域とがあり、 遠用部領域から中間視領域を経て近用部領域にかけ て累進的に正の屈折力が付加されている。 累進屈折力レンズの遠用部領 域と近用部領域の屈折力の差を加入屈折力と呼ぶ。 近方視のときに調節 力が不足している老視の眼鏡装用者に対して、 その調節力を補うことに よって快適な近方視を可能にするために、 その老視の程度に応じた加入 屈折力が指定される。 通常、 累進屈折力レンズの加入屈折力は、 老視の 程度や近方作業距離に応じて 0 . 2 5〜 4 . 0 0 Dの範囲で 0 . 2 5 D 刻みの値で指定される。
眼鏡店から眼鏡レンズメ一カーに累進屈折力レンズを注文するときの 発注情報には、 加入屈折力が含まれている。 このように累進屈折カレン ズは、 指定された加入屈折力に応じて遠用部領域から中間視領域を経て 近用部領域にかけて屈折力が変化している。 そのため、 累進屈折カレン ズを眼鏡レンズとして使用すると、 レンズの各視野領域によって見るも のの大きさが変化し、 これが眼鏡装用者に 「ゆれ」 や 「歪み」 として感 じられる。 この累進屈折力レンズの 「ゆれ」 や 「歪み」 は、 加入屈折力 が大きいほど増加する傾向がある。 この 「ゆれ」 や 「歪」 を十分に小さ いものにするために、 従来から、 累進屈折力レンズの屈折力分布を工夫 して同じ加入屈折力のレンズの 「ゆれ」 や 「歪み」 をできるだけ減少さ せようとするさまざまな提案はなされている （例えば、特許文献 1参照） 特許文献 1 ： 特開 2 0 0 0— 6 6 1 4 8号公報
発明の開示
ところで、 眼鏡装用者の老視の程度に対して、 累進屈折力レンズの加 入屈折力が不足して与えられると、 不足している調節力が充分に補われ ない。 そのため、 眼鏡装用者が近用部領域を透して近くの物を見ようと するときに、 物を必要な距離にまで近づけると調節力が不足してピント が合わずに物がぼけて見え、 不満となる。
逆に、 眼鏡装用者の老視の程度に対して、 累進屈折力レンズの加入屈 折力が過剰に与えられると、 不足している調節力が過度に補われる。 そ のため、 眼鏡装用者が近用部領域を透して近くの物を見ようとするとき に、 物を必要以上に近くまで近づけなければ見ることができない上に、 前述の 「ゆれ」 や 「歪み」 が感じられて不満となることが多い。 従って、 累進屈折力レンズを使用した眼鏡では、 眼鏡装用者の老視の程度に応じ た適正な加入屈折力を与えることがとても大切である。 それゆえ、 眼鏡 レンズの注文があつたとき、適切な検眼を行うことが極めて重要であり、 これによつて得た適正な処方値に基づいて眼鏡製造がなされている。 しかしながら、 本願発明者の研究によれば、 特に累進屈折力眼鏡レン ズの場合、 適切な検眼を行って得た適性と思われる処方値に基づいて製 造した眼鏡が、 必ずしも上述の 「ゆれ」 や 「歪」 が十分に小さいもので あるといえない場合のあることが分かつてきた。
本願発明は、 眼鏡を装用したときに感ずる 「ゆれ」 や 「歪」 を最小限 にすることを可能にする眼鏡レンズの光学値の決定方法、 眼鏡レンズの 製造方法、 眼鏡レンズ及びその受発注システムを提供することを目的と する。
上述の課題を解決するための手段としての本願発明は、 以下の解明結 果に基づいてなされたものである。 すなわち、 本願発明者の研究によれ ば、 適性と思われる処方値に基づいて製造した眼鏡が、 必ずしも 「ゆれ」 や 「歪」 が十分に小さいものであるといえない場合の大きな原因の 1つ が、 検眼時の光学的条件と、 この検眼で得た処方値に基づいて製造した 眼鏡レンズを実際に装用したときの光学的条件とが、 等価であるとはい えず、 それが無視し得ない程度であることがわかった。 しかも、 検眼の 方法はいくつの種類があり、 その種類によっても光学的条件が無視し得 ない程度に異なることも判明した。
すなわち、 例えば、 累進屈折力レンズを例にして説明すれば、 その加 入屈折力等を決定するために現在行われている検眼方法として、 以下の 4つの方法があることが知られている。 第 1 5図はレンズ交換法による 自覚式検眼方法に用いられる検眼レンズ (トライアルレンズ, テストレ ンズ） と眼鏡試験枠 （仮枠、 トライアルフレーム） の説明図である。 眼 鏡試験枠は、 3枚から 4枚の検眼レンズを装着する装着位置があり、 複 数の検眼レンズを装着する場合、 外側 （物体側） に弱度の検眼レンズを 装着し、 内側 （眼側） に強度の検眼レンズを装着する。 以下では、 この 検眼レンズと眼鏡試験枠を使用したレンズ交換法による自覚式の検眼方 法で説明する。
患者に必要な累進屈折力レンズの加入屈折力を求めるためには、先ず、 患者が快適な遠方視が可能となる例えば 5 m前方の文字が視認できるよ うな遠方処方の状態を検眼レンズと眼鏡試験枠で作り出しておく。 この 遠方処方状態を作り出す方法までは、 以下の各加入屈折力決定方法に共 通のため、 一般的な検眼方法によって求められるものとして、 ここでは 詳しく触れない。 累進屈折力レンズの加入屈折力の決定の方法に違いが あるのは、 この遠用処方状態を作り出してから後の過程である。
実際の検眼によって累進屈折力レンズの加入屈折力を決定する第一の 方法を以下に示す。 遠方視のために適切な度数の検眼レンズを眼鏡試験 枠に装着した遠方処方の状態に、 患者が快適な近方視が可能となる例え ば 4 0 c m前方の文字が視認できるような球面度数の検眼レンズの度数を 選択する。 この検眼レンズを遠方処方状態の眼鏡試験枠の外側（物体側） の検眼レンズ装着位置に追加して入れる。 この後から眼鏡試験枠の外側 に追加した検眼レンズの球面度数を加入屈折力とする方法がある。以下、 この第一の方法を 「近用レンズ追加方式」 と呼ぶ。
累進屈折力レンズの加入屈折力を決定する第二の方法を以下に示す。 遠方視のために適切な度数の検眼レンズを眼鏡試験枠に装着した遠方処 方の状態から、 検眼レンズの球面度数レンズだけを入れ替えて、 患者が 快適な近方視が可能となる例えば 4 0 cm前方の文字が視認できるような 検眼レンズの球面度数を選択して近方視用の処方状態を求める。 この近 方処方状態のときの球面度数の検眼レンズと遠方処方状態のときの球面 度数の検眼レンズとの球面度数の差を加入屈折力とする方法がある。 以 下、 この第二の方法を 「遠用 · 近用レンズ度数差方式」 と呼ぶ。
累進屈折力レンズの加入屈折力を決定する第三の方法を以下に示す。 レフラクタ一へッ ドを使用したレンズ交換法による自覚式の検眼方法で. 遠方の処方度数と近方の処方度数を求めて、 両者の球面度数の差を加入 屈折力とする方法がある。 ただし、 検眼装置のレフラクターヘッ ドを使 用したときの近方視は、眼鏡試験枠を使用した時よりも視野が狭いため、 ほぼ遠方視線の方向と同じ方向で近方視を行なわせる。 そのため、 眼鏡 試験枠を使用した 「遠用 · 近用レンズ度数差方式」 の近方視のときとは 近方視の方向が異なることから 「レフラク夕一ヘッ ドによる遠用 ' 近用 レンズ度数差方式」 として区別した方が良い。
累進屈折力レンズの加入屈折力を決定する第四の方法を以下に示す。 遠方視のために適切な度数の検眼レンズを眼鏡試験枠に装着した遠方処 方の状態で、 患者がどれだけ近くまで明視 （はっきりと見ること） でき るか限界の近方距離を測定し、 その逆数を患者の補助調節力とする。 こ れは患者が目的とする近方作業距離を快適に明視できるようにするため にどれだけの調節力を眼鏡レンズで補うかという考え方からである。 こ の補助調節力を加入屈折力とする方法である。 この第四の方法は、 検眼 装置のレフラクターヘッ ドを使用しても可能であるが、 第三の方法で前 記したように遠方視線と近方視線がほぼ同じ方向になる。 この方法およ び装置について、 本願出願人からも以下のものが提案されている。
特許文献 2 ： 特開平 5 - 1 7 6 8 9 4号公報
このように、 それぞれの検眼方法において検眼レンズ光学系の構成が 異なっている。 そのために検眼の時に作り出される近方物体を見るとき の患者の目に入る光波面は、各検眼方法によって少しずつ異なっている。 また、 上述のように、 検眼時の光学系と、 製造したレンズを用いた眼鏡 を実際に装用したときの光学系とは一致しないのが普通であり、 これら の光学的条件も異なるので、 それによつても光波面が異なる。 眼鏡を装 用したときに目に入る光波面が、 検眼時に目に入った光波面と一致して いなければ、 検眼時に得られた光学性能と同じ光学性能は得られない。 本願発明は、 以上の解明結果に基づいてなされたもので、 検眼時に被 検眼者の目に入る光波面と、 前記被検眼者が眼鏡レンズを装用して物体 を見たときに目に入る光波面とがー致もしくは近似するように、 眼鏡レ ンズの光学値を選定して決定することを特徴とする。
具体的には、 例えば、 製作する累進屈折力レンズを患者が装用した状 況で近方物体を見るときの目に入る光波面を算出し、 この光波面が検眼 時に患者の目に入っていた光波面と同一になるように累進屈折力レンズ の加入屈折力を決める。 この場合、 遠方屈折力は、 遠方度数を決めたと きの検眼レンズ光学系において、 無限遠方光線 （平面波面） が入射した ときに、 後方頂点球面における波面形状で決められる。 近方屈折力は、 近方度数を決めたときの検眼レンズ光学系において、 近方物体から発射 した球面波面が後方頂点球面における波面形状で決められる。 つまり、 累進屈折力レンズを掛けたときに遠方も近方も検眼時と同一波面が生成 されればよいことになる。
検眼時の光波面を算出するためには、 検眼時の検眼レンズ光学系の情 報が必要である。 従来は、 眼鏡店から眼鏡レンズメーカーに累進屈折力 レンズを注文するときに、 眼鏡店側からは単に加入屈折力の値を指定す るだけで、 検眼のときにどのような方法で加入屈折力を決定したかとい う加入屈折力決定方法の識別情報をレンズの発注情報に含めることをし ていなかった。 そのために、 たとえ検眼によって適正な加入屈折力が決 定されていたとしても、 検眼の際の加入屈折力決定方法の識別情報がレ ンズの発注情報に含まれていないために、 眼鏡レンズメ一カーには実際 の累進屈折力レンズに適正な加入屈折力を与えるために充分な情報が通 知されていなかったわけである。
本願発明は、 眼鏡店側から眼鏡レンズメーカーに連絡される累進屈折 力レンズの発注情報に、 検眼のときにどのような方法で加入屈折力を決 定したかという加入屈折力決定方法の識別情報を含めることにより、 累 進屈折力レンズを製造する際のレンズに与える実質的な加入屈折力を過 不足の無い適正な値とすることを可能としている。
また、 本願発明は、 レンズ第一面 （物体側の面） の累進面があらかじ め出来上がつている累進屈折カセミフィニッシュドレンズブランク （以 下、 累進屈折カセミレンズという） にも適用できる。 レンズの第一面（物 体側の面） を累進面とする累進屈折力レンズの場合、 この累進屈折カセ ミレンズを加工して製造される。 累進屈折カセミレンズのレンズ第一面 の累進面は、 遠方視領域の面屈折力を基準とした近方視領域の面屈折力 の増加量を累進面の加入屈折力としてあらかじめ大量生産されている場 合が多い。
この累進屈折カセミレンズの累進面の加入屈折力は、 例えば、 0 . 7 5〜 3 . 5 0 Dの範囲で 0 . 2 5 D刻みに量産されることが多い。 この ようなレンズ第一面を累進面とする累進屈折カセミレンズの場合には、 累進面があらかじめ出来上がってしまっているために、 全ての処方注文 に対して前述のように検眼時の透過光の波面を再現するように累進面の 形状を設計することはできない。 この場合は、 累進屈折力レンズとして 仕上がったときに、 検眼時の透過光の波面に最も近い波面が得られるよ うな累進面の加入屈折力を累進屈折カセミレンズの中から選択してレン ズ第二面を加工すれば、 より良い累進屈折力レンズが製造できる。
図面の簡単な説明
第 1図は、 実施の形態 1にかかる眼鏡レンズの検眼時の光路図であつ て第 1図 （ a ) は遠方視線方向の光路図、 第 1図 （ b ) は近方視線方向 の光路図である。
第 2図は、 コンピュータにより光線追跡を行い目に入る光波面を求め るインターフェース画面である。
第 3図は、 光学値が決定された眼鏡レンズの非点収差分布図及び平均 度数を示す図である。 ， 第 4図は、 実施の形態 2にかかる検眼時の光路図である。
第 5図は、 コンピュータにより光線追跡を行い目に入る光波面を求め るインターフェース画面である。
第 6図は、 光学値が決定された眼鏡レンズの非点収差分布図及び平均 度数を示す図である。
第 7図は、 実施の形態 3にかかる眼鏡レンズの検眼時の光路図であつ て第 7図 （ a ) は遠方視線方向の光路図、 第 7図 （b ) は近方視線方向 の光路図である。
第 8図は、 コンピュータにより光線追跡を行い目に入る光波面を求め るインターフェース画面である。
第 9図は、 光学値が決定された眼鏡レンズの非点収差分布図及び平均 度数を示す図である。
第 1 0図は、 実施の形態 4にかかる眼鏡レンズの検眼時の光路図であ る。
第 1 1図は、 コンピュータにより光線追跡を行い目に入る光波面を求 めるインターフェース画面である。
第 1 2図は、 光学値が決定された眼鏡レンズの非点収差分布図及び平 均度数を示す図である。
第 1 3図は、 累進屈折力レンズの前面の累進面にレンズメーターを当 てて加入屈折力を測定している状態を示す図である。
第 1 4図は、 標準的な検眼レンズの形状を示す数表である。
第 1 5図は、 レンズ交換法による自覚式検眼方法に用いられる検眼レ ンズ （トライアルレンズ， テストレンズ） と眼鏡試験枠 （仮枠、 トライ アルフレーム） の説明図である。
第 1 6図は、 検眼レンズと眼球の X y z座標である。 第 1 7.図は、 実施の形態 1の入出力デ一夕表である。
第 1 8図は、 実施の形態 2の入出力データ表である。
第 1 9図は、 実施の形態 3の入出力デ一夕表である。
第 2 0図は、 実施の形態 4の入出力データ表である。
第 2 1図は、 屈折面での光波面を表す座標系である。
第 2 2図は、 同一媒質内の伝播による光波面を表す座標系である。 第 2 3図は、 入射光線と射出光線のローカル座標の角度差を示す図で ある。
第 2 4図は、 本願発明の受発注システムにおける全体構成を示す図で ある。
第 2 5図は、 本願発明実施の手順を示すフロ チヤ一トである
V 0 後方頂点球面
C 角膜頂点球面
R 眼球回旋中心点
遠方度数テス トレンズレイアウト
2 遠方レンズレイァゥトの度数入力部
3 遠方レンズの表面情報入力部
4 遠方レンズの V C Z C R入力部
5 遠方レンズの主光線通過点入力部
6 遠方光線追跡開始スィツチ部
7 遠方光線追跡結果出力部
8 近方度数テス トレンズレイアウト
9 近方レンズレイァゥ卜の度数入力部
1 0 近方レンズの表面情報入力部
1 1 近方レンズの V C Z C R入力部
1 2 近方レンズの主光線通過点入力部 1 3 近方光線追跡開始スィッチ部
1 4 近方光線追跡結果出力部
1 0 0 眼鏡店
1 0 1 端末装置
1 0 2 フレーム形状測定器
2 0 0 工場 （眼鏡レンズメーカ一）
2 0 1 メインフレーム （演算装置）
2 0 2 L AN
2 1 0 端末装置
2 1 1 荒擦り機 （力一ブジェネレータ）
2 1 2 砂掛け研磨機
2 2 0 端末装置
2 2 1 レンズメーター
2 2 2 肉厚計
2 3 0 端末装置
2 3 1 マ一力
2 3 2 画像処理機
2 4 0 端末装置
2 4 1 レンズ研削装置
2 4 2 チャックインタロック
2 5 0 端末装置
2 5 1 形状測定器
3 0 0 公衆通信回線
発明を実施するための最良の形態
(実施の形態 1 ) 第 1図は実施の形態 1 にかかる眼鏡レンズの検眼時の光路図であって 第 1図 （ a ) は遠方視線方向の光路図、 第 1図 （b ) は近方視線方向の 光路図であり、 第 2図はコンピュータにより光線追跡を行い目に入る光 波面を求めるインターフェース画面であり、 第 3図は光学値が決定され た眼鏡レンズの非点収差分布及び平均度数を示す図であり、 第 1 7図は 入出力データをまとめた表である。 以下、 これらの図面を参照にしなが ら、 実施の形態 1にかかる眼鏡レンズの光学値の決定方法、 眼鏡レンズ の製造方法、 眼鏡レンズ及びその受発注システムを説明する。 なお、 こ の実施の形態は、 眼鏡レンズが累進屈折力レンズである場合の例で、 前 記した 「遠用 ， 近用レンズ度数差方式」 であり、 累進屈折力レンズの加 入屈折力を決定する第二の方法に相当する。
この実施の形態にかかる眼鏡レンズの光学値の決定方法は、 検眼時の 光波面を求め、 その光波面を目標光波面にして、 製造すべき眼鏡レンズ を用いた眼鏡を装用者が装用した状態の光学系に光線追跡法を適用し、 その光波面が上記目標光波面になるようにレンズの屈折力等を決定して いくものである。
検眼時や装用時の光波面を求めるには、 光線追跡法により光波面を演 算するプログラムを有するコンピュータを用いる。このコンピュータは、 その入 · 出力画面 （インターフェース画面） で、 各レンズの前面、 後面 の形状を表すカーブ値、 素材の屈折率、 肉厚、 レンズ間の間隔、 レンズ の後方頂点から角膜頂点までの距離、角膜頂点と回旋中心点までの距離、 物体点から発射してレンズを通過したあと回旋中心点に向かう光線であ る主光線の通過点位置などを入力し、 光波面の演算結果を表示して求め ることができるようになつている。 なお、 このプログラムは、 レンズ表 面が特殊面 （たとえば累進面） の場合も対応可能になっている。
この場合、 検眼は、 第 1 5図に示されるような、 検眼レンズ （トライ アルレンズ， テス ト レンズ） と眼鏡試験枠 （仮枠、 トライアルフレーム） を使用したレンズ交換法による自覚式の検眼方法で行う ものとする。 眼 鏡試験枠には第一ないし第四の 4枚の検眼レンズが交換自在に装着でき るよ うになっている。 なお、検眼レンズは目からの距離が遠い順に第一、 二、 三、 四レンズと命名されている。
以下に光波面の演算方法について説明する。 光波面は光源からの光路 長が一定の面である。 光線上の一点における波面は光線に直交する。 点 光源から発する波面は球面で、 その半径は点光源からの半径である。 つ まり、 波面は伝播すると形状が変化する。 また、 光波面の形状はレンズ によって屈折されることによつても変化する。 光波面の演算は、 波面の 均一媒質内の伝播による変化と、 異なる媒質の界面の屈折による変化を 計算することである。
まず、 屈折による光波面の変化の追跡方法について説明する。 第 2 1 図のように、入射光線は境界面上 P点で屈折される。 入射側媒質の屈折率 は N、射出側の屈折率は N 'と し、入射角は 0、射出角は θ ' ' とする。 Sne l l の法則によると、 P点における境界面の法線と入射、射出光線は同一平面 内にあり、 かつ
Nsin^ = N'sin6'' である。 この平面を光線平面と称する。 第 2 1図には光波面を表すため の座標軸を表している。 入射波面を表すローカル座標系 X - y- zは、原点位 置が Pにあるが、分かりやすいように、 X- y軸を少しずらして描いてある。 X軸は入射光線に沿う方向で、 y軸は X軸と,直交する。 両軸とも光線平面 内にある。 z軸は右ねじの法則によって決められ、 光線平面に垂直する。 射出波面を表すローカル座標系 x，-y，- z，も同様に決められる。 境界面の P 点付近の形状を現すローカル座標系 X-Y-Zも同様に決められる。以上 3 口 一カル座標系は、 X軸 y軸が光線平面にあり、 z軸は同一である。
入射光波面は、 3次以上の高次項を省略すると、 下記の式で表すこと ができる。
【数 1】
x = - -1c -y .2 + , -丄cハ _2 + c.
2 y 2 ' ここで、 c cz、 cy2は入射光波面のパラメータである。 球面波面の場 合、 cv=Cz=丄、 C.-=0、 Rは半径である。 CV≠CZ または Cvz≠0 の
場合は乱視の含む波面となる。 乱視度数は、 C = (Cy - Cj+4C 、 軸角 っ
度 αは tan2 = ^で計算する。
rし 一 rし 同様に、 射出光波面は、 3次以上の高次項を省略すると、 下記の式で 表すことができる。
【数 2】 x'= -cv, 2+-c,z'2+cv,. z'
2 y 2 ' y ここで、 c ,、 .,, c z,は射出光波面のパラメータである。
同様に境界面の P点付近の形状は、 3次以上の高次項を省略すると、 下 記の式で表すことができる。
【数 3】
X = -cYY2 + - ζ2 + CYZYZ
2 1 2 ここで、 c" c cyzは、 境界面形状から算出できる。 屈折によ ¾光 波面の変化を求めることは、 既知の入射波面パラメータ cv、 cz、 cvzと 境界面パラメータ Cy、 Cz、 Cyzより、 射出波面パラメータ ,、 C c z, を求めることである。
Sne l lの法則を P点おょぴその近辺の光線に適用すると、 下記の屈折式 が得られる。
【数 4】
Figure imgf000016_0001
で、 G である。 以上、 光波面の屈折による変化の追
Figure imgf000016_0002
跡を説明した。
次に同一媒質内の伝播による光波面変化の追跡を説明する。 第 2 2図 のように、 P点の射出した光線が、距離 qだけ離れた Q点に次の境界面に交 わると仮定する。 Q点の入射波面は、 P点の射出波面 （ ,、 C2,； Cy∑, ) が 距離 qだけ伝播した後の波面である。 そのパラメータが Λ、 C は 下記の式で求められる。
【数 5】
Figure imgf000017_0001
C
c ' '
l-C q)(l-C∑,g)-Cy, q2
Figure imgf000017_0002
このよ うに Q点の入射波面パラメータが得られたが、そのパラメータを そのまま Q点の射出波面を求める式に代入することはできない。なぜなら Q点の光線平面と P点の光線平面とは一般的に一致しないからである。 し たがって、 Q点入射光線のローカル座標の：+軸、 軸は Ρの射出光線の口 一カル座標の '軸と 軸と一致しない場合がある。 第 2 3図のよ うに、 仮に： μ+軸と 軸との角度が ならば、 ' = y+ cos δ + ζ, sm δ
ζ' = -y+ sin δ + ζ+ cos δ
となる。 これを =^<^ァ'2+ <^ 2+(^^; に代入して整理すると、 となり、 C C CAZ+は下記の式で求めら
Figure imgf000017_0003
れる。
【数 6】
Cy+ = (C +CzA)+i (C -Cz,)cos2S- C sin 2S
Cy+Z+ =^{c -C2,)sin25 + Cy^cos20 Cv 、 Cz 、 Cy2は Q点の射出波面を求める式に代入できるよ うになった ( レンズのような複数の屈折境界面を持つ場合でも上記の光波面の屈折 による変化の追跡と伝播による光波面変化の追跡を繰り返えすことによ り最終的な射出波面を求めることが可能となる。 この射出波面のパラメ ータである C^+、 C_ 、 Cy+Z+よ り、 前述した方法でレンズの屈折力を算出 する。
以上が入射波面より射出波面を求め、 それより レンズの屈折力を算出 する方法を説明した。
次に、 幾何光学的なレンズの屈折力の演算方法について説明する。 レ ンズの屈折力は、 素材の屈折率と レンズ面の曲率半径と肉厚によって算 出できる。 またカープ値は、 定数をレンズ面の曲率半径で割った値であ り反比例の関係にある。 単レンズの各パラメータと屈折力の関係は以下 の一般式で表すことができる。 ただし以下の式は、 レンズ表面が球面の 場合の例であるが、 特殊面 （たとえば累進面） の場合でも任意の極小範 囲に限れば使用できる。
【数 7】
D = { (n - 1) · ( 1 /Ri- 1 /R2) + (n -1) Vn · t / (R！ - R 2)} · Κ
Figure imgf000018_0001
C 1 = 523/R 1
C 2 = 523/R 2
ただし
D ： 屈折力 n ： 素材の屈折率 t ： 肉厚
C 1 : 前面カーブ値 R i : 前面曲率半径
C 2 ： 後面カーブ値 R 2 ： 後面曲率半径
以上の数式を数値演算するソフ トウェアをプログラミングして演算装 置に組み込み、 第 2図に示される入 .出力画面 （イ ンターフェース画面） を作成した。 以下に第 2図の入 · 出力画面について説明する。 画面上方 に遠方度数テス トレンズレイアウト 1 を、 また画面下方に近方度数テス トレンズレイアウト 8を配置している。 遠方レンズレイァゥトの度数入 力部 2には、 検眼レンズの S度数， C度数， 前面カーブ， 後面 S， 後面 S + C , 後面 C軸， 屈折率， 肉厚間隔またはレンズ間隔を入力する。 遠方 レンズの表面情報入力部 3には累進面等のレンズ表面情報を入力する。 第一枚から第四枚までの各行は、 第 1 5図で示した眼鏡試験枠において 検眼レンズを揷入する位置に対応する。 遠方レンズの V C / C R入力部 4には検眼時 V C、 装用時 V C、 C Rを入力する。 検眼時 V Cは、 検眼 時第四レンズの後方頂点から角膜頂点までの距離である。装用時 V Cは、 メガネレンズの後方頂点と角膜頂点までの距離である。 検眼時 V Cと装 用時 V Cとは別々に入力できるようになつている。 これは、 検眼時と装 用時の状況の違いを考慮に入れるためである。 C Rは角膜頂点と回旋中 心点までの距離である。
主光線とは、 検眼時物体点から発射し検眼レンズを通過したあと回旋 中心点に向かう光線である。 遠方レンズの主光線通過点入力部 5で主光 線の通過点位置を指定することができる。 以上の条件をデータ入力した 後に遠方光線追跡開始スィツチ部 6をマウスクリックすると、 前記した 演算を実行する。 そして演算結果として遠方用処方度数， 遠方物体後方 頂点波面， 遠方物体角膜頂点波面のそれぞれに対する S度数， C度数， C軸角を 7の遠方光線追跡結果出力部に表示する。
近方度数テストレンズレイアウト部 8には、 遠方度数テストレンズレ ィアウト部 1 と同様の 9， 1 0 , 1 1の入力欄がある。 近方レンズの主 光線通過点入力部 1 2には、 角膜頂点から物体点までの近方作業距離の 入力欄が追加してある。 以上の条件をデータ入力した後に近方光線追跡 開始スィツチ部 1 3をマウスクリックすると、前記した演算を実行する。 そして演算結果として近方用処方度数， 遠方物体後方頂点度数， 遠方物 体角膜頂点波面， 近方物体後方頂点波面， 近方物体角膜頂点波面のそれ ぞれに対する S度数， C度数， C軸角， 加入度数を近方光線追跡結果出 力部 1 4に表示する。
なお、 以上の第 2図で説明した画面レイアウトは以下の実施形態の画 面レイアウトの第 5図， 第 8図および第 1 1図に共通する。
第 2図に示される例では、 遠方屈折検眼値 S + 4 . 0 0 Dで、 検眼レ ンズは 1 '枚だけである。 これを第 2図の遠方レンズレイァゥ卜の度数入 力部 2の第四枚の欄に入力する。 また近方屈折検眼値 S + 6 . 5 0 Dで、 検眼レンズは 1枚だけである。 これを第 2図の近方レンズレイアウトの 度数入力部 9の第四枚の欄に入力する。
このケースでは、 遠方度数検眼の場合、 主光線の第四レンズ前面の通 過点位置は y = 0 m m、 z = 0 m mで遠方レンズの主光線通過点入力部 5に入力し、 近方度数検眼の場合、 主光線の第四レンズ前面の通過点位 置は y =— 8 m m、 z = 0 m mで近方レンズの主光線通過点入力部 1 2 に入力する。 なお X y z座標系は第 1 6図において、 yは上下位置、 z は左右位置を表す。 近方度数検眼時では、 近方距離を指定する必要があ る。 近方距離は、 第 2図に示される例では 0 . 3 5 mである。
光線追跡の結果より得られた目に入る光波面の形状は、 レンズ処方同 様 S度数、 C度数、 C軸角度で表すことができる。 ただし、 光波面の進 行に伴い形状が変化するため、 どの位置の波面であるかを指定する必要 がある。 ここでは、 眼鏡レンズの技術分野の習慣に従い、 眼鏡レンズの 後方頂点球面 （回旋中心点を中心とし、 レンズ後方頂点から回旋中心点 までの距離を半径とする球面） 上の位置を光波面測定位置とする。 ただ し、 レンズ間の比較や、 コンタク トレンズとの比較などの目的では、 角 膜頂点球面 （回旋中心点を中心とし、 角膜頂点から回旋中心点までの距 離を半径とする球面） 上の位置を採用することも考えられる。 検眼による累進屈折力レンズの処方データは S + 4. 0 0 D、 AD D
2. 5 0 Dで、 従来の注文方法ではこの処方度数を眼科医または眼鏡店 から伝えられるのみである。 実際患者の目【ことって適切なレンズは、 第 2図の遠方光線追跡結果出力部 7より、 遠方を見るときに後方頂点球面 位置において S + 4. 0 0 Dの波面を生成し、 近方光線追跡結果出力部 1 4より、 近方 3 5 0 mmの物体を見るときに S + 3. 4 8 D、 C— 0. 0 4 D、 A x 9 0 °の波面を生成することのできるレンズである。 これを 第 1 7図の実施の形態 1に示す表中の遠用目標値および近用目標値とす る。
この波面データに基づいて設計したレンズを説明する。
レンズは前面累進面、 後面球面の構成である。 第 3図はこの累進屈折 力レンズの前面の累進面の非点収差分布と平均度数 （ここでは平均度数 誤差のことであり、 パワーエラ一ともいう） 分布である。 なお、 各図の 等高線間は 0. 2 5 Dピッチとなっており、 非点収差分布図においては、 中心部 （主子午線） から周辺部にいくにつれて非点収差の量が増加して いる。 このレンズは、 前面 A c t u a l カーブ 6. 8 8 D、 後面カーブ
3. 0 0 D、 屈折率 1. 7 0、 肉厚 4. 3 mmの値を有する。 レンズメ 一夕一を後面 y = 8 mm, z = 0 mmの位置 （遠用部屈折力測定位置） に当てて測った遠用度数は S + 3. 8 6 D、 C - 0. 0 0 D、 Ax 8 5。 である。
第 1 3図はレンズメータ一の測定光学系の説明図である。 第 1 3図に 示すように、 レンズメーターを前面 y = 8 mm， z = 0 mmの位置 （遠 用部加入屈折力測定位置） に当てて測った度数は S + 3. 7 4 D、 C - 0. 0 4 D、 A X 0。で、 平均度数は 3. 7 2 Dである。 なお平均度数は. S+C/2で求める。 第 1 3図に示すように、 前面 y =— 1 4. 0 mm, z = 2. 6 mmの位置 （近用部加入屈折力測定位置） に当てて測った度 数は S + 5. 6 6 D、 C— 0. 1 4 D、 A x l 0 6 °で、 平均度数は 5.
6 0 Dである。 その平均度数の差は 1. 8 8 Dである。 つまりこのレン ズは S + 3. 8 6 D、 AD D 1. 8 8 Dの処方レンズである。
波面を計算すると、 遠用設計結果は、 前面 y = 8 mm, z = 0 mmの 位置を通過する光線に沿って、 無限遠方物体から発射した平面波面が後 方頂点球面位置に生成する波面は S + 4. 1 4、 C— 0. 2 9 D, AX
9 0 °、 平均度数は + 4. 0 0 Dで、 近用設計結果は、 前面 y =— 1 4.
0 mm, z = 2. 7 mmの位置を通過する光線に沿って、 近方 3 5 0 m m物体から発射した球面波面が後方頂点球面位置に生成する波面は S +
3. 9 1 D, C - 0. 9 0 D , AX 1 0 4°で、 平均度数は + 3. 4 6 D である。
前記した目標値， 設計結果および平均度数をまとめた第 1 7図の実施 の形態 1より、遠方波面と近方波面とも平均度数が検眼時の波面にほぼ一 致している。 眼鏡レンズの製造及び発注は、 この表に示した設計結果の 度数データを用いて行う。
実施の形態 1の第 2図の近方レンズの主光線通過点入力部 1 2におい て、近方度数検眼の主光線の第四レンズ前面の通過点位置を y = 0 mm、 z = 0 mmと入力して、 遠方度数検眼の主光線の通過点位置と共通にす る。 これによりほぼ遠方視線の方向と同じ方向で近方視を行なわせるこ とができる。 これは前記した 「レフラク夕一ヘッ ドによる遠用 ' 近用レ ンズ度数差方式」 であり、 累進屈折力レンズの加入屈折力を決定する第 三の方法に相当する。 前記のようにこの場合もコンピュータによる光線 追跡を行い目に入る光波面を求めることは可能であるが、 視野が狭い眼 鏡レンズとなり累進屈折力レンズとしての機能を果たさないため、 ここ では説明を省略する。 (実施の形態 2)
第 4図は実施の形態 2にかかる検眼時の光路図、 第 5図はコンピュー 夕により光線追跡を行い目に入る光波面を求めるィンターフェース画面 であり、 第 6図は光学値が決定された眼鏡レンズの非点収差分布図及び 平均度数を示す図であり、 第 1 8図の実施の形態 2は入出力デ一タをま とめた表である。 以下、 これらの図面を参照にしながら、 実施の形態 2 にかかる眼鏡レンズの光学値の決定方法、 眼鏡レンズの製造方法、 眼鏡 レンズ及びその受発注システムを説明する。 なお、 この実施の形態は、 前記した 「近用レンズ追加方式」 であり、 累進屈折力レンズの加入屈折 力を決定する第一の方法に相当する。
この実施の形態において第 5図に示される例では、 遠方屈折検眼値 S 一 5. 0 0 Dで、 検眼レンズは 1枚だけである。 これを第 5図の遠方レ ンズレイァゥ卜の度数入力部 2の第四枚の欄に入力する。 また近方屈折 検眼値 S— 2. 5 0 Dで、 検眼レンズは S— 5. 0 0 Dと S + 2. 5 0 Dの 2枚である。 これを第 5図の近方レンズレイアウトの度数入力部 9 の第四枚の欄にはこの遠方屈折検眼値と同じように S— 5. 0 0 Dを、 第三枚の欄には S + 2. 5 0 Dを入力する。
検眼した累進屈折力レンズの処方デ一夕は S— 5. 0 0 D、 AD D 2. 5 0 Dで、 従来の注文方法ではこの処方度数を眼科医または眼鏡店から 伝えられるのみである。 実際患者の目にとって適切なレンズは、 第 5図 の遠方光線追跡結果出力部 7より、 遠方を見るときに後方頂点球面位置 において S— 5. 0 0 Dの波面を生成し、 近方光線追跡結果出力部 1 4 より、 近方 3 5 0 mmの物体を見るときに S— 5. 4 1 D , C - 0. 0 2 D， A 1 8 0 °の波面を生成することのできるレンズである。 これを 第 1 8図の実施の形態 2に示す表中の遠用目標値および近用目標値とす る。 この波面データに基づいて設計したレンズを説明する。 レンズは前面 累進面、 後面球面の構成である。 第 6図はこの累進屈折力レンズの前面 の累進面の非点収差分布と平均度数分布である。 尚、 表示方法は第 3図 と同様である。 このレンズは、 前面 A c t u a l カーブ 3. 9 9 D、 後 面カーブ 9. 0 0 D、 屈折率 1. 7 0、 肉厚 1. O mmの値を有する。
レンズメーターを後面 y = 8 mm, z = 0 mmの位置 （遠用部屈折力 測定位置） に当てて測った遠用度数は S— 4. 8 2 D、 C一 0. 0 0 D、 A x 1 3 2 °である。 レンズメーターを前面 y = 8 mm， z = 0 mmの位 置 （遠用部加入屈折力測定位置） に当てて測った度数は S— 4. 8 0 D、 C - 0. 0 20、 八 1 8 0 °、 平均度数はー 4. 8 1 Dである。
さらに、 前面 y =— 1 4. 0 mm, z = 2. 1 mmの位置 （近用部加 入屈折力測定位置） に当てて測った度数は S— 2. 5 6 D、 C一 0. 1 0 D , A x l l 2。、 平均度数は一 2. 6 1 Dである。 その差 2. 2 0 D である。 つまり このレンズは S— 4. 8 2 D、 A D D 2. 2 0 Dの処方 レンズである。
波面を計算すると、 遠用設計結果は、 前面 y = 8 mm, z = 0 mmの 位置を通過する光線に沿って、 無限遠方物体から発射した平面波面が後 方頂点球面位置に生成する波面は S _ 4. 8 5 D、 C - 0. 3 0 D、 A X 1 8 0 °で、 近用設計結果は、 前面 y =— 1 4. 0 mm, z = 2. 1 m mの位置を通過する光線に沿って、 近方 3 5 0 mm物体から発射した球 面波面が後方頂点球面位置に生成する波面は S— 5. 3 8 D、 C - 0. 1 0 D、 AX 1 0 0。である。
前記した目標値， 設計結果および平均度数をまとめた第 1 8図の実施 の形態 2より、 遠方波面と近方波面とも平均度数が検眼時の波面にほぼ 一致している。 眼鏡レンズの製造及び発注は、 この表に示した設計結果 の度数データを用いて行う。 (実施の形態 3 )
第 7図は実施の形態 3にかかる検眼時の光路図であって第 7図 （ a) は遠方視線方向の光路図、 第 7図 （b ) は近方視線方向の光路図であり、 第 8図はコンピュータにより光線追跡を行い目に入る光波面を求めるィ ンタ一フェース画面であり、 第 9図は光学値が決定された眼鏡レンズの 非点収差分布図及び平均度数を示す図であり、 第 1 9図の実施の形態 3 は入出力データをまとめた表である。 以下、 これらの図面を参照にしな がら、 実施の形態 3にかかる眼鏡レンズの光学値の決定方法、 眼鏡レン ズの製造方法、 眼鏡レンズ及びその受発注システムを説明する。 なお、 この実施の形態は、 前記した 「近用レンズ追加方式」 であり、 累進屈折 力レンズの加入屈折力を決定する第一の方法に相当する。
この実施の形態において第 8図に示される例では、 遠方屈折検眼値 S + 4. 0 0 D、 C - 2. 0 0 DAX 3 0 °で、 検眼レンズは S + 4. 0 0 Dと C— 2. 0 0 Dの 2枚である。 これを第 8図の遠方レンズレイァゥ トの度数入力部 2の第四枚の欄に S + 4. 0 0 Dを、 また第二枚の欄に C一 2. 0 0 Dを入力する。 近方検眼レンズは遠方屈折の検眼レンズに S + 2. 5 0 Dの 1枚を追加した形である。 これを第 8図の近方レンズ レイアウトの度数入力部 9の第四枚の欄と第二枚の欄に遠方屈折検眼値 と同じように S + 4. 0 0 Dと C— 2. 0 0 Dを入力し、 さらに第三枚 の欄に S + 2. 5 0 Dを入力する。
検眼した累進屈折力レンズの処方データは S + 4. 0 0 D、 C— 2. 0 0 D、 AX 3 0 °、 AD D 2. 5 0 Dで、 従来の注文方法ではこの処方 度数を眼科医または眼鏡店から伝えられるのみである。 実際患者の目に とって適切なレンズは、 第 8図の遠方光線追跡結果出力部 7より、 遠方 を見るときに後方頂点球面位置において S + 4. 0 0 D、 C— 2. 0 3 D、 AX 3 0。の波面を生成し、 近方光線追跡結果出力部 1 4より、 近方 3 5 0 mmの物体を見るときに S + 3. 5 0 D , C - 2. 0 1 D , A x 3 0. 5。の波面を生成することのできるレンズである。 これを第 1 9図 の実施の形態 3に示す表中の遠用目標値および近用目標値とする。
この波面データに基づいて設計したレンズを説明する。 レンズは前面 累進面、 後面ト一リック面の構成である。 第 9図はこの累進屈折カレン ズの前面の累進面の非点収差分布と平均度数分布である。 尚、 表示方法 は第 3図と同様である。 前面 A c t u a lカーブ 6. 8 8 D、 後面は S 方向カーブ 3. 0 0 D、 C方向カーブ 5. 0 0 Dで、 屈折率 1. 7 0、 肉厚 4. 5 mmである。 レンズメーターを後面 y = 8 mm， z = 0 mm の位置 （遠用部屈折力測定位置） に当てて測った遠用度数は S + 3. 9 6 D、 C - 2. 0 0 D , A x 2 6 °である。
レンズメータ一を前面 y = 8 mm, z = 0 mmの位置 （遠用部加入屈 折力測定位置） に当てて測った度数は S + 3. 8 3 D、 C - 1. 9 7 D、 A x 3 0 °、 平均度数は + 2. 8 5である。 前面 y = _ 1 4. 0 mm, z = 2. 1 mmの位置 （近用部加入屈折力測定位置） に当てて測った度数 は S + 5. 6 7 D、 C - 1. 7 6 D , A x 2 7 °で、 平均度数は 4. 7 9 Dである。 平均度数の差は 1. 9 4 Dである。 つまりこのレンズは S + 3. 9 6 D、 C - 2. 0 0 D , A x 2 6 °D、 AD D 1. 9 4 Dの処方レ ンズである。
波面を計算すると、 遠用設計結果は、 前面 y = 8 mm, z = 0 mmの 位置を通過する光線に沿って、 無限遠方物体から発射した平面波面が後 方頂点球面位置に生成する波面は S + 4. 0 5 D、 C— 2. 1 0 D、 A X 3 0 °で、 近用設計結果は、 前面 y =— 1 4. 0 mm, z = 2. 1 mm の位置を通過する光線に沿って、 近方 3 5 0 mm物体から発射した球面 波面が後方頂点球面位置に生成する波面は S + 3. 2 9 D, C - 1. 5 8 D , A 3 3. 0 °である。 前記した目標値， 設計結果および平均度数をまとめた第 1 9図の実施 の形態 3より、 遠方波面と近方波面とも平均度数が検眼時の波面にほぼ 一致している。 眼鏡レンズの製造及び発注は、 この表に示した設計結果 の度数データを用いて行う。
(実施の形態 4)
第 1 0図は実施の形態 4にかかる検眼時の光路図であり、 第 1 1図は コンピュータにより光線追跡を行い目に入る光波面を求めるインターフ エース画面であり、 第 1 2図は光学値が決定された眼鏡レンズの非点収 差分布図及び平均度数を示す図であり、 第 2 0図の実施の形態 4は入出 力データをまとめた表である。 以下、 これらの図面を参照にしながら、 実施の形態 4にかかる眼鏡レンズの光学値の決定方法、 眼鏡レンズの製 造方法、 眼鏡レンズ及びその受発注システムを説明する。 なお、 この実 施の形態は、 前記した 「補助屈折力を加入屈折力とする方式」 であり、 累進屈折力レンズの加入屈折力を決定する第 ISの方法に相当する。
この実施の形態において第 1 1図に示される例では、 遠方屈折検眼値 S + 4. 0 0 Dで、 検眼レンズは 1枚だけである。 これを第 1 1図の遠 方レンズレイアウトの度数入力部 2の第四枚の欄に S + 4. 0 0 Dを入 力する。 近方屈折値は検眼レンズではなく、 遠方検眼レンズのままで調 節近点の距離を測ることで割り出すことになる。 従って第 1 1図の近方 レンズレイァゥトの度数入力部 9の第四枚の欄にも遠方屈折検眼値と同 じょうに S + 4. 0 0 Dを入力する。 この場合調節近点距離 （角膜から の距離） が 1 0 0 0mmであり、第 1 1図の 1 2の近方距離に入力する。 第 1 1図の近方光線追跡結果出力部 14より、 近点距離にある物体点を 見るときの後方頂点波面が S + 3. 0 3 D、 C - 0. 0 8 Dである。 加 入を付加することによって近点距離を 3 5 0 mmに持っていく場合、 名 目上の加入度数は （ 1 /0. 3 5m 一 l Z lm) で、 約 1. 8 6 D である。
検眼した累進屈折力レンズの処方データは S + 4. 0 0 D、 ADD 1. 8 6 Dだが、 通常製造している加入度数は 0. 2 5 Dピッチなので、 こ の場合は AD D 1. 7 5 Dか 2. 0 0 Dになる。 従来の注文方法ではこ の処方度数を眼科医または眼鏡店から伝えられるのみである。 実際患者 の目にとって適切なレンズは、 第 1 1図の出力結果より遠方を見るとき に後方頂点球面位置において S + 4. 0 0の波面を生成し、 近方 3 5 0 mmの物体を見るときに S + 3. 0 3 D、 C一 0. 0 8 Dの波面を生成 することのできるレンズである。 これを第 2 0図の実施の形態 4に示す 表中の遠用目標値および近用目標値とする。
この波面データに基づいて設計したレンズを説明する。 レンズは前面 累進面、 後面球面の構成である。 第 1 2図はこの累進屈折力レンズの前 面の累進面の非点収差分布と平均度数分布である。 尚、 表示方法は第 3 図と同様である。 このレンズは、 前面 A c t u a l カーブ 7. 0 9 D、 後面カーブ 3. 2 0 D、 屈折率 1. 7 0、 肉厚 1. 0 mmの値を有する。 レンズメーターを後面 y = 8 mm, z = 0 mmの位置 （遠用部屈折力測 定位置） 当てて測った遠用度数は S + 3. 8 5 D、 C - 0. 0 0 D , A X 8 9 °である。
レンズメーターを前面 y = 8 mm, z = 0 mmの位置 （遠用部加入屈 折力測定位置） に当てて測った度数は S + 3. 7 3 D , C - 0. 0 3 D、 A X 0 °で、 平均度数は + 3. 7 1 Dである。 前面 y =— 1 4. 0 mm, z = 2. 1 mmの位置 （近用部加入屈折力測定位置） に当てて測った度 数は S + 5. 2 5 D , C - 0. 1 2 D、 A x l 0 6 °で、 平均度数は + 5 1 9 Dである。 平均度数の差は 1. 4 8 Dである。 つまりこのレンズは S + 3. 7 3 D , C - 0. 0 3 D、 A x O °、 AD D l . 4 8 Dの処方レ ンズである。 波面を計算すると、 遠用設計結果は、 前面 y = 8 mm， z = 0mmの 位置を通過する光線に沿って、 無限遠方物体から発射した平面波面が後 方頂点球面位置に生成する波面は S + 4. 1 5 D、 C - 0. 3 0 D、 A X 9 0。で、 近用設計結果は、 前面 y =— 1 4. 0 mm, z = 2. 1 mm の位置を通過する光線に沿って、 近方 3 5 0 mm物体から発射した球面 波面が後方頂点球面位置に生成する波面は S + 3. 4 1 D, C - 0. 8 3 D, AX 1 0 3 °である。
前記した目標値， 設計結果および平均度数をまとめた第 2 0図の実施 の形態 4より、 遠方波面と近方波面とも平均度数が検眼時の波面にほぼ 一致している。 眼鏡レンズの製造及び発注は、 この表に示した設計結果 の度数データを用いて行う。
なお、 実際にレンズ交換法による自覚式の検眼に使用される検眼レン ズと眼鏡試験枠は、 厳密には全てが同じものではない場合があり、 その 製造メ一カーによって少しずつ仕様が異なっている場合がある。 検眼レ ンズでは、 レンズの屈折力が同じでもメーカーによってレンズカーブや レンズ中心肉厚が違っていたり、 屈折力によってはレンズ材料の屈折率 が違ったりしている場合がある。 また、 眼鏡試験枠では、 検眼レンズの 装着位置間の間隔が製造メーカーによって例えば、 3. 5〜 6 mm程度 の開きがある場合がある。
従って、 検眼時の光波面の状態を正確に算出するためには、 これら検 眼レンズの仕様や眼鏡試験枠のレンズ装着位置間の間隔の値や、 眼鏡試 験枠のどの装着位置にどの屈折力の検眼レンズを装着したのか、 眼球に 一番近い位置の検眼レンズと角膜頂点との距離などの情報が必要となる, また、 発注するレンズが眼鏡枠に入れられて仕上がった眼鏡を患者に 装用したときの眼鏡レンズと患者の角膜との距離が、 検眼時の検眼レン ズと角膜との距離と異なる距離になると予想される場合は、 予想される 眼鏡装用時の眼鏡レンズと患者の角膜との距離も、 検眼時の光波面の状 態を正確に算出するために必要な情報となる。
しかし、 最近の検眼レンズはどれもメニスカス形状をしている。 また、 加入屈折力の決定の際に使用される検眼レンズの屈折力は、 主に 1 . 0 0〜 3 . 0 0 Dの範囲の比較的弱い屈折力である。 これらのことから、 実際に、 厳密な、 眼鏡試験枠の検眼レンズの装着位置間の間隔や、 検眼 レンズの装着位置、 検眼レンズの形状などの情報が得られない場合は、 標準的な値を使用して検眼時の光波面を算出することも、 実務上、 有効 な手段である。
標準値の例として、 眼鏡試験枠の検眼レンズの装着位置間の間隔の標 準値は 4 m m、 眼球に一番近い位置の検眼レンズと角膜頂点との距離及 び発注する累進屈折力レンズが眼鏡枠に入れられて仕上がった眼鏡を患 者に装用したときの眼鏡レンズと患者の角膜との距離を 1 2 m m、 検眼 レンズの標準的な形状として凸面の形状と中心肉厚と屈折率を第 1 4図 の表 1 に示す。 つまり、 従来のように検眼の方法を識別しないで累進屈 折力レンズの加入屈折力を与えるよりも、 例え標準的な値を使用した場 合でも検眼時の光波面を算出して、 それを基にして累進屈折力レンズの 加入屈折力を与える方が良い。
また、 実際に累進屈折力レンズの発注情報に検眼方法の情報を含んで いない場合でも、 累進屈折力レンズの加入屈折力の与え方に対して複数 の仕様を用意しておいて、 それぞれが標準的な値を用いた検眼方法に対 応していれば、 加入屈折力の与え方の仕様を発注情報に含めるという方 法でも検眼時の光波面を算出できるので同様の効果が得られる。
また、 上述の実施の形態では、 眼鏡レンズが累進屈折力レンズである 場合の例を掲げたが、 これは他の種類のレンズでもよい。
次に、 受発注システムとしては、 例えば第 2 4図に示す受発注システ ムの構成が考えられる。 すなわち、 眼鏡レンズの発注者側 （眼鏡店 1 0 0 )に設置された端末装置 1 0 1 と公衆通信回線 3 0 0で接続された（サ ーパ一等を利用する間接的な方法も含む） 眼鏡レンズの加工者側 （眼鏡 レンズメーカー 2 0 0 ) に設置されている演算装置 2 0 1 とを有してい る受発注システムである。 このシステムにおいて、 発注者側の端末装置 1 0 1 を通じて眼鏡レンズ情報、 眼鏡枠情報及び検眼のときにどのよう な方法で処方度数と加入屈折力を決定したかという加入屈折力決定方法 の識別情報を含む処方値、 レイアウト情報、 並びに、 加工指定情報を含 む情報の中から必要に応じて選択される設計及び/又は加工条件データ 情報を眼鏡レンズの加工者側の演算装置 2 0 1に送信することで発注す る。 検眼のときに上記の加入屈折力決定方法の識別情報を含む処方値の 入力手段は、 例えば第 2図のインターフェース画面を用いればよい。 眼 鏡レンズの加工者側は、 この加入屈折力決定方法の識別情報を含む処方 値を演算装置に受信したことで受注したものとする。
次に、 製造方法としては、 以下の方法が考えられる。 すなわち、 眼鏡 レンズの加工者側に設置されている演算装置に送信された、 検眼のとき にどのような方法で処方度数と加入屈折力を決定したかという加入屈折 力決定方法の識別情報を含む情報に基づいて、 実際に累進屈折力レンズ に与えるべき実質的な加入屈折力の適正値を求め、 眼鏡レンズを設計す る。 そして、 製造現場では、 加工指示書に基づきレンズブランクが選択 され、 N C切削装置で切削、 研摩のレンズ加工が行われる。 表面処理（耐 磨耗ハードコート成膜、 反射防止膜成膜、 レンズ染色、 撥水処理、 紫外 線カッ ト膜成膜、 防曇処理等） を必要する場合もここで加工される。 そ して、 円形の形状状態の処方レンズが完成される。 次に、 前記円形のレ ンズは所定の玉型形状に対応させて、 眼鏡レイアウト情報に基づき周縁 のャゲン加工または平摺り加工が実施される。 ャゲン加工または平摺り 加工はマシニングセンターで行われる。 この加工については、 例えば本 願出願人より提案している実開平 6— 1 7 8 5 3号公報ゃ特開平 6 — 3 4 9 2 3号公報に記載のツールおよび加工方法にて行う。
これらの公報で示されているように、 加工条件として、 硝種 （ガラス、 プラスチック、 ポリ力一ポ、 アクリル等） の選択、 フレーム材質の選択、 フレーム P D ( F P D、 D B L ) 入力、 P D (両眼、 片眼） 入力、 水平 方向偏心量 X入力、 垂直方向偏心量 Y入力、 乱視軸入力、 仕上げサイズ 入力、 ャゲン形状指定等が利用され、 加工装置の加工モード設定時に、 自動的にプログラムにより これらの入力デ一夕が導入される。 そして、 この所定の項目が設定され、 スタートスィッチが押されると、 周縁加工 が自動的に行われる。 このようにして周縁のャゲン加工または平撺り加 ェ済のレンズが製造され、 工場では、 検査工程を経て、 眼鏡レンズの発 注者側に出荷される。 眼鏡レンズの発注者側では、 この加工済みレンズ を選択された眼鏡フレームに装着して組み立てる。 また、 本実施の形態 では周縁のャゲン加工または平摺り加工は製造メーカーで実施される態 様を説明したが、 これは眼鏡レンズの発注者側で行われてもよい。
本願発明を実施するためのフローチャートを第 2 5図に示し、 これを 説明する。
S t ep l 眼鏡店での被検者の検眼作業と発注作業
①遠用度数測定を行い、 遠用度数を決定する。
②加入屈折力を決定するための検眼方法を選択する。
③選択した検眼方法で近用度数測定を行い、 近用度数を決定する。
④フレームまたはパターンの玉型形状を測定する。
⑤処方値データ （遠用度数，近用度数） ， 玉型形状データ， 光学的条件デ 一夕 （加入屈折力を決定した際の検眼方法） を眼鏡レンズメーカーへデ 一夕転送することで発注する。 S t ep 2 眼鏡レンズメーカ一でのレンズ設計とレンズ製造と玉型加 ェおよび検査 · 発送作業
⑥眼鏡店より転送された処方値データ， 玉型形状データ， 光学的条件デ 一夕を入力する。
⑦検眼時の光波面を再現する。
⑧光波面による光線追跡を行う。
⑨眼鏡レンズ.の光学値 （遠用度数，近用度数） を決定する。
⑩決定した光学値の眼鏡レンズを製造して検査する。
⑪眼鏡レンズを玉型加工する。
⑫眼鏡レンズ完成品を眼鏡店に発送する。
S t ep 3 眼鏡店での眼鏡完成品の組み立て作業
⑬眼鏡店に送られた眼鏡レンズをフレームまたはパターンに枠入れして 眼鏡を完成させる。
産業上の利用可能性
以上説明したように本願発明では、 検眼時に被検眼者の目に入る光波 面と、 被検眼者が眼鏡レンズを装用して物体を見たときに目に入る光波 面とがー致もしくは近似するように、 眼鏡レンズの光学値を選定して決 定することを特徴とするものである。 これにより、 眼鏡を装用したとき に感ずる 「ゆれ」 や 「歪」 を最小限にすることを可能にしている。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 少なくとも検眼によって求めた屈折力データ等の処方値に基づい てその被検眼者に適した眼鏡レンズの屈折力を含む光学値を決定する眼 鏡レンズの光学値の決定方法であって、 前記検眼時に被検眼者の目に入 る光波面と、 前記被検眼者が眼鏡レンズを装用して物体を見たときに目 に入る光波面とがー致もしくは近似するように、 前記眼鏡レンズの光学 値を選定して決定することを特徴とする眼鏡レンズの光学値の決定方法
2 . 請求の範囲第 1項に記載の眼鏡レンズの光学値の決定方法におい て、
前記眼鏡レンズが累進屈折力レンズであり、 前記光学値が加入屈折力 を含む光学値であることを特徴とする眼鏡レンズの光学値の決定方法。
3 . 請求の範囲第 1項又は第 2項に記載の眼鏡レンズの光学値の決定 方法において、 前記検眼時に被検眼者の目に入る光波面は、 前記検眼の 際に用いた検眼方法に特有の光学的条件に基づいて光線追跡法を利用し て求めることを特徴とする眼鏡レンズの光学値の決定方法。
4 . 請求の範囲第 1項ないし第 3項のいずれかに記載の眼鏡レンズの 光学値の決定方法を用いて決定した光学値に基づいて眼鏡レンズを製造 することを特徴とする眼鏡レンズの製造方法。
5 . 請求の範囲第 4項に記載の眼鏡レンズの製造方法によって製造さ れたことを特徴とする眼鏡レンズ。
6 . 少なく とも検眼で求めた光学値を含む発注情報を製造者側に送つ て眼鏡レンズを発注する眼鏡レンズの受発注システムにおいて、 前記発 注情報には、 請求の範囲第 1項ないし第 3項のいずれかに記載の眼鏡レ ンズの光学値の決定方法において用いる光波面を求めるために必要とな る検眼方法の光学的条件情報が含まれていることを特徴とする眼鏡レン ズの受発注システム。
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