眼鏡レンズの形状データ作成方法、眼鏡レンズの形状データ作成装置及び眼鏡レンズ
【課題】フロント角の大きなフレームに度付きまたは度無しレンズを取り付けても違和感なく、良好な視界が得られる眼鏡レンズ並びにその眼鏡レンズを設計する方法および装置を提供する。
【解決手段】最初に、レンズ前面及び後面の形状が定められている初期のレンズ形状データを作成し、この作成された初期レンズ形状データについてレンズ後面の形状データを補正する。そして、レンズ後面形状データの補正に際して、光学設計上想定される眼の回旋中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線がレンズフロント角を有した状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるか近づけるように、する。
【解決手段】最初に、レンズ前面及び後面の形状が定められている初期のレンズ形状データを作成し、この作成された初期レンズ形状データについてレンズ後面の形状データを補正する。そして、レンズ後面形状データの補正に際して、光学設計上想定される眼の回旋中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線がレンズフロント角を有した状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるか近づけるように、する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼鏡フレームに対して水平方向外側に傾斜させて取り付けられる眼鏡レンズおよびその設計方法に関し、特にラップアラウンド型のようなフロント角の大きな眼鏡フレームへの取り付けに適した眼鏡レンズの形状データ作成方法、眼鏡レンズの形状データ作成装置及び眼鏡レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
スポーツ用やサングラス用等に用いられる眼鏡として、眼鏡レンズが顔の側面近くまで眼を覆う形態のラップアラウンド型の眼鏡が提案されている。ラップアラウンド型の眼鏡を用いることで、視界の拡大、風除け、横方向からの入射光制御などの効果が得られる。
このため、スポーツ愛好者のみならず広く屋外活動用に利用の増加が期待でき、またファッション性の面からも需要が高まっている。
【０００３】
図２２はラップアラウンド型の眼鏡を構成する眼鏡フレーム３の一例の斜視図、図２３はこの眼鏡フレーム３を上から見た平面図である。この眼鏡フレーム３は、フロント７とその左右両端にそれぞれ連結されたテンプル８とを有し、フロント７は、レンズを保持する左右のリム５と、この左右のリム５をつなぐブリッジ９と、左右のリム５の内側に取り付けられたパッド（鼻あて）４とを有している。そして、左右のリム５の内周形状であるレンズ枠形状６は、この眼鏡フレーム３に取り付けられるレンズの左右の玉形に対応する。
【０００４】
図２２及び図２３から明らかなように、ラップアラウンド型の眼鏡フレーム３は、フロント７が装用者の顔に沿うように大きく湾曲しているため、非常に大きなフロント角を有している。ここでフロント角θｆとは、眼鏡フレームのフロント７の面Ｆｆ（以下、フロント面ともいう）と左右の玉形の面Ｆｓ（以下、玉形面ともいう）との水平方向の角度であり、本明細書においては、フロント面Ｆｆは左右の玉形中心（玉形に外接する水平線及び垂直線からなる長方形の水平中心線と垂直中心線との交点）２を通る垂直面、玉形面Ｆｓは玉形の水平中心線（玉形に外接する水平線及び垂直線からなる長方形の水平中心線）Ｌｈｃを通る左右それぞれの垂直面としている。上述したラップアラウンド型の眼鏡フレームでは通常このフロント角θｆが１０〜３０度の範囲内に設定されているものが多い。
【０００５】
このようなラップアラウンド型眼鏡フレームに取り付ける眼鏡レンズとしては、従来から屈折度数を有さない眼鏡レンズ（以下、度無しレンズともいう）が用いられているが、近年、屈折度数を有する眼鏡レンズ（以下、度付きレンズともいう）である単焦点眼鏡レンズも用いられている。
しかし、このラップアラウンド型眼鏡フレームのようなフロント角の大きな眼鏡フレームに、そのフロント角を全く考慮せずに設計された度付きの単焦点眼鏡レンズをそのまま枠入れし、眼鏡として用いる場合は、フロント角が無いあるいはフロント角が僅かな通常の眼鏡フレームにレンズを枠入れする場合と比較して、眼が感じるプリズム作用、非点収差、平均度数誤差（以下、パワーエラーとも言う）等が変化するため、装用者に大きな違和感を与える。
そこで、従来は、（１）レンズが外側に傾くことによる眼が感じるプリズム作用を小さくするためにレンズのカーブを大きくしたり、（２）正面視線で生じる余分なプリズム作用を相殺するための補正プリズムをレンズに付加したり、（３）正面視線で眼が感じる非点収差及び平均度数誤差を除去するためにレンズの後面（凹面）の形状を補正したり、（４）正面視線以外の領域での眼が感じる非点収差及び平均度数誤差を軽減するようにレンズの後面を非球面化したりすることが行われている（例えば、特許文献１参照）。そして、これら方法により、眼鏡装用者の違和感はある程度は軽減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２８４０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記（１）〜（４）の方法を用いて設計・製造された度付きレンズをフロント角の大きな眼鏡フレームに取り付けて眼鏡を構成しても、依然として眼鏡装用者に違和感を生じさせてしまうという問題があった。この問題は、屈折度数を有しない度無しレンズにも当てはまる問題である。
そこで本発明では、上記問題に鑑みて、フロント角の大きなフレームに度付きまたは度無しレンズを取り付けても違和感なく、良好な視界が得られる眼鏡レンズ並びにその眼鏡レンズを設計する方法および装置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】
【０００８】
本発明者は、上述したような従来の方法を用いても装用者の違和感が解消できない原因について視線方向を検討することにより考察した。以下これについて図面を参照して説明する。
図２４はフロント角のない眼鏡フレームに枠入れすることを想定して設計された単焦点の眼鏡レンズにおける眼の視線方向を表す図である。ここでの単焦点眼鏡レンズは左右同じプラスの球面レンズであってプリズム屈折力が０．００Δの場合について説明する。
【０００９】
なお、以下の眼鏡レンズの説明に用いる図（図２４〜図２６、図１、図８、並びに、図１８）において、符号の末尾に付すＲは右眼に対応することを意味し、Ｌは左眼に対応することを意味する。また、これら図においては左右のレンズのフィッティングポイント（単焦点レンズにおいてはプリズム測定基準点と同じ）ＰＬ、ＰＲを通る水平断面を上から見た様子を表している。また、これら図においては左右のレンズは前傾角が０度の場合で示しているが、もちろん前傾角がある場合の眼鏡も含み、その場合もフロント角によって生じる視線方向への影響は視線の水平成分において同様に生じる。
【００１０】
また、これら図において示されている眼３０Ｌ，３０Ｒ及びその回旋中心３１Ｌ，３１Ｒは、レンズの光学設計上想定する眼及びその回旋中心であり、眼３０とレンズとの相対位置関係は、眼鏡装用者の瞳孔間距離や眼鏡フレームの形状に関する情報等に基づいて設定されている。
また、レンズが無い状態で遠方視した場合の眼の回旋中心３１Ｌ，３１Ｒを通る視線を基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒと呼び、これら図において、この左右の基準正面視線４０Ｌ及び４０Ｒが水平で互いに平行で、それぞれレンズのフィッティングポイントを通る場合の例で説明する。
【００１１】
図２４に示すように、左用眼鏡レンズ１５Ｌ及び右用眼鏡レンズ１５Ｒは、そのレンズ前面（凸面）に位置するフィッティングポイントＰＬ、ＰＲが眼の回旋中心３１Ｌ、３１Ｒを通る基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒ上に位置するとともに、フィッティングポイントＰＬ、ＰＲを通る水平断面内において、フィッティングポイントＰＬ、ＰＲにおけるレンズ前面の法線Ｎが基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒと一致するように光学設計上想定して配置されている。ここで、左右それぞれのレンズのフィッティングポイントＰＬ、ＰＲにおいて、基準正面視線４０Ｌ，４０Ｒと直交する水平線を直線Ｌとしている。
【００１２】
なお、本明細書においては、基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒと、フィッティングポイントＰＬ、ＰＲにおけるレンズ前面の法線Ｎが作る水平方向の角度θＬＦを「レンズフロント角」と呼び、眼鏡フレームにおいて定義される「フロント角」とは区別している。そして、フィッティングポイントＰＬ、ＰＲを通る水平断面内において、基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒと前記法線Ｎとが一致している状態、すなわちレンズフロント角が０度の状態を「レンズフロント角がない」とも表現し、フィッティングポイントＰＬ、ＰＲを通る水平断面内において、基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒに対して前記法線Ｎが水平方向外側に０でない有限の角度で交わっている状態を「レンズフロント角がある」とも表現する。
【００１３】
図２４において左眼３０Ｌの視線を矢印ａＬ、ｂＬ及びｃＬ、とし、それぞれの像側視線（眼の回旋中心３１Ｌからレンズ１５Ｌまでの視線）を矢印ａＬｅ、ｂＬｅ及びｃＬｅ、物体側視線（レンズ１５Ｌから外側の視線）を矢印ａＬｏ、ｂＬｏ及びｃＬｏとして示す。また同様に、右眼３０Ｒの視線を矢印ａＲ、ｂＲ及びｃＲとし、それぞれの像側視線を矢印ａＲｅ、ｂＲｅ及びｃＲｅ、物体側視線を矢印ａＲｏ、ｂＲｏ及びｃＲｏとして示す。
【００１４】
図２４において、正面視時には、左眼３０Ｌの回旋中心３１Ｌを通る視線ｂＬ、および、右眼３０Ｒの回旋中心３１Ｒを通る視線ｂＲの位置及び方向は、基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒとそれぞれ一致している。
また、周辺視時には、基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒから左方向にθの角度だけ傾斜した像側視線ａＬｅ、ａＲｅに対する物体側視線ａＬｏ、ａＲｏは、レンズ１５Ｌ、１５Ｒのプリズム作用によって基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒ寄りにそれぞれ屈折されている。同様に基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒから右方向にθの角度だけ傾斜した像側視線ｃＬｅ、ｃＲｅに対する物体側視線ｃＬｏ、ｃＲｏは、レンズ１５Ｌ、１５Ｒのプリズム作用によってそれぞれ基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒ寄りに屈折されている。
そして、このようにレンズフロント角が無い場合であって、左右のレンズが同度数の球面レンズからなる場合は、左右眼の同じ方向の像側視線に対する屈折後の視線の方向は互いに一致する。すなわち、像側視線ａＬｅとａＲｅの方向が同じ場合に物体側視線ａＬｏとａＲｏの方向は一致し、像側視線ｃＬｅとｃＲｅの方向が同じ場合に物体側視線ｃＬｏとｃＲｏの方向は一致している。
【００１５】
これに対して、大きなフロント角を有するフレームに上記したレンズと同じレンズ１５Ｌ、１５Ｒを取り付けた時の視線方向を表したのが図２５である。この図２５において、図２４と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。フレームに取り付けられた状態の左右のレンズ１５Ｌ、１５Ｒは、それぞれ水平方向外側に傾いた状態（レンズフロント角を有した状態）となるため、正面視時における視線ｂＬ’、ｂＲ’はその物体側視線ｂＬｏ’、ｂＲｏ’がそれぞれ外側（耳側）にプリズム作用を受けることになり、左右の物体側視線ｂＬｏ’、ｂＲｏ’の方向は互いに一致しなくなってしまう。
【００１６】
また、周辺視時には、基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒから左方向にθの角度だけ傾斜した像側視線ａＬｅ’、ａＲｅ’に対する物体側視線ａＬｏ’、ａＲｏ’は、図２４と比較して、左眼３０Ｌの物体側視線ａＬｏ’が外側（左耳側）にプリズム作用を受け、右眼３０Ｒの物体側視線ａＲｏ’が基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒ側（右耳側）にプリズム作用を受ける。同様に基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒから右方向にθの角度だけ傾斜した像側視線ｃＬｅ’、ｃＲｅ’に対する物体側視線ｃＬｏ’、ｃＲｏ’は、図２４と比較して、左眼３０Ｌの物体側視線ｃＬｏ’が基準正面視線側（左耳側）にプリズム作用を受け、右眼３０Ｒの物体側視線ｃＲｏ’が外側（右耳側）にプリズム作用を受ける。したがって、レンズフロント角が有る場合は、左右眼の同じ方向の像側視線に対する屈折後の視線の方向は、それぞれ開散方向となり一致しなくなってしまう。すなわち、像側視線ａＬｅ’とａＲｅ’の方向が同じ場合に物体側視線ａＬｏ’とａＲｏ’の方向は異なっており、像側視線ｃＬｅ’とｃＲｅ’の方向が同じ場合に物体側視線ｃＬｏ’とｃＲｏ’の方向は異なっている。
【００１７】
これに対して、図２５と同じフロント角を有する眼鏡フレームに、上述した従来の方法（１）〜（４）の補正を施したレンズ２５Ｌ、２５Ｒを取り付けた時の視線方向を表したのが図２６である。
図２６において、図２４、図２５と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。このレンズ２５Ｌ、２５Ｒは、深いベースカーブのレンズを採用し、正面視時の視線で生じる余分なプリズム作用を相殺するための補正プリズムを付加し、正面視時の視線で眼が感じる非点収差とパワーエラーを除去するようにレンズ後面を補正し、正面視時の視線以外の領域での眼が感じる非点収差とパワーエラーを軽減するようにレンズ後面を非球面化したレンズである。このように補正されたレンズ２５Ｌ、２５Ｒにおいては、補正プリズムが付加されていることにより、正面視時における視線ｂＬ”、ｂＲ”は、物体側視線ｂＬｏ”、ｂＲｏ”の位置が基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒよりそれぞれ外側（耳側）にずれているものの、方向は基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒと平行になっている。
【００１８】
また、周辺視時は、ベースカーブの大きなレンズが採用されていることにより、図２５に比較してプリズム作用が特に周辺部において軽減されている。すなわち、基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒから左方向及び右方向にθの角度だけ傾斜した像側視線ａＬｅ”、ａＲｅ”、ｃＬｅ”、ｃＲｅ”に対する物体側視線ａＬｏ”、ａＲｏ”、ｃＬｏ”、ｃＲｏ”の方向は、図２５に比較して図２４の物体側視線の方向に近づいている。しかしながら、図２５と同様に、同じ方向の像側視線に対する物体側視線は、依然と左右眼でそれぞれ開散方向となり一致していない。
すなわち、周辺視時の物体側視線ａＬｏ”とａＲｏ”、並びに、ｃＬｏ”とｃＲｏ”はそれぞれ方向が一致していない。図２７は、この図２６のように従来の方法で補正されたレンズ（ベースカーブ８．５０Ｄ、球面屈折力＋４．００Ｄ、中心厚８ｍｍ、プリズム屈折力０Δの単焦点レンズ）について眼に作用するプリズム作用を計算した例であり、図２７Ａが回旋中心を通る光線が受ける水平方向のプリズム作用、図２７Ｂが回旋中心を通る光線が受ける垂直方向のプリズム作用である。
これら図は左用レンズを後面側から見た図であり、右側が鼻側、左側が耳側である。これらの図からもわかるとおり、特に水平方向のプリズム作用においてレンズの左右の不均衡が大きいことがわかる。
【００１９】
このように、従来の方法を用いても、周辺視時の視線における左右の眼が感じるプリズム作用の違いが依然と残っており、これにより眼が感じるプリズムバランスが崩れ、装用者に大きな違和感を与える要因となっている。
以上の説明は、正面視時及び周辺視時において、左右眼の像側視線が平行な場合で説明したが、注視する対象が所定の距離にある場合でも、同様の現象が生じることはいうまでもない。
【００２０】
本発明者は、上記知見に基づき、従来の方法では周辺視時における非点収差とパワーエラーの低減については考慮しているものの、プリズム作用の左右の不均衡を軽減することを考慮していないことが装用者に違和感を生じさせている原因と考え、このプリズム作用の左右の不均衡を軽減することに着目して本発明に至ったものである。
【００２１】
このことから、本発明では上記課題を解決するために、本発明の眼鏡レンズの形状データ作成方法は、レンズフロント角を有した状態で眼鏡フレームに取り付けられる眼鏡レンズの形状データを作成するための方法であって、レンズ前面及び後面の形状が定められている初期のレンズ形状データを作成するステップと、作成された初期レンズ形状データについてレンズ後面の形状データを補正するレンズ後面形状データ補正ステップとを含む。
そして、このレンズ後面形状データ補正ステップは、プリズム作用補正ステップを含んでいる。このプリズム作用補正ステップは、光学設計上想定される眼の回旋中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線がレンズフロント角を有した状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるか近づけるように、レンズ後面の形状データを補正する工程である。
【００２２】
なお、上述のプリズム作用補正ステップは、好ましくは、向き補正ステップと形状補正ステップを含んでいる。向き補正ステップは、光学設計上想定される眼の回旋中心を通る正面視方向の光線がレンズフロント角を有した状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるように、レンズ前面に対するレンズ後面の向きを補正する工程である。
また、形状補正ステップは、光学設計上想定される眼の回旋中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズフロント角を有した状態の前記向き補正ステップ後のレンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるかもしくは近づけるように、向き補正ステップ後のレンズ後面の形状データを補正する工程である。
【００２３】
また、本発明の他の眼鏡レンズの形状データ作成方法は、レンズ前面及び後面の形状が定められている初期のレンズ形状データを作成するステップと、このステップで作成された初期レンズ形状データについてレンズ後面の形状データを補正するレンズ後面形状データ補正ステップとを含む。
そして、レンズ後面形状データ補正ステップは、光学設計上想定される正面視時の眼の入射瞳中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線がレンズフロント角を有した状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるかもしくは近づけるように、レンズ後面の形状データを補正するプリズム作用補正ステップを含んでいる。
【００２４】
上述のプリズム作用補正ステップは、好ましくは、向き補正ステップと形状補正ステップを含んでいる。向き補正ステップは、光学設計上想定される正面視時の眼の入射瞳中心を通る正面視方向の光線がレンズフロント角を有した状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるように、レンズ前面に対するレンズ後面の向きを補正する工程である。
また、形状補正ステップは、光学設計上想定される正面視時の眼の入射瞳中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズフロント角を有した状態の前記向き補正ステップ後のレンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるかもしくは近づけるように、前記向き補正ステップ後のレンズ後面の形状データを補正する工程である。
【００２５】
なお、上述したプリズム作用補正ステップは、光学設計上想定される眼の回旋中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線がレンズフロント角を有した状態の初期レンズ形状のレンズによって受ける水平方向のプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受ける水平方向のプリズム作用に一致させるか近づけるように、レンズ後面の形状データを補正するものである。
【００２６】
また、本発明の眼鏡レンズの形状データ作成装置は、レンズフロント角を有した状態で眼鏡フレームに取り付けられる眼鏡レンズの形状データを作成する装置である。この眼鏡レンズの形状データ作成装置は、レンズ前面及び後面の形状が定められている初期のレンズ形状データを作成する手段と、作成された初期レンズ形状データについてレンズ後面の形状データを補正するレンズ後面形状データ補正手段を備えている。
そして、レンズ後面形状データ補正手段は、光学設計上想定される眼の回旋中心又は正面視時の眼の入射瞳中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線がレンズフロント角を有した状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるか近づけるように、レンズ後面の形状データを補正するプリズム作用補正手段を備える。
【００２７】
また、本発明の眼鏡レンズは、レンズフロント角を有した状態で眼鏡フレームに取り付けられる単焦点眼鏡レンズである。この眼鏡レンズは、レンズ前面は球面または回転対称非球面からなり、レンズ後面は左右のプリズム作用の不均衡を軽減するとともに、非点収差と平均度数誤差を増加させる形状補正が行われた左右対称性のない非球面または非トロイダル面からなる。そして、レンズのフィッティングポイントを通る水平面上におけるレンズ後面の表面平均度数は、フィッティングポイントから耳側の方が、鼻側より変化量が大きくなるように形成されている。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、大きなフロント角をもつ眼鏡フレームに取り付けられる眼鏡レンズのように、レンズフロント角を有した状態で眼鏡フレームに取り付けられるレンズにおいて、その正面視方向以外の視線におけるプリズム作用が、レンズフロント角を有さない状態で眼鏡フレームに取り付けられる眼鏡レンズにおけるプリズム作用に一致もしくは近づくように補正される。このため、レンズフロント角がついたことによるプリズム作用の分布の偏りが低減され、装用者の違和感を低減させることができる。
【００２９】
また、正面視時の眼の入射瞳中心を通り正面視方向以外の方向に向かう光線の受けるプリズム作用が、レンズフロント角を有さない状態で眼鏡フレームに取り付けられた眼鏡レンズにおけるプリズム作用に一致もしくは近づくように補正されるので、レンズフロント角に由来する歪曲収差を補正することができる。これにより、装用者は違和感のない良好な視界を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１Ａは本発明の第１の実施の形態に係る眼鏡レンズのプリズム作用を表す 説明図である。図１Ｂはレンズフロント角のない状態の眼鏡レンズのプリズム作用を表す説明図である。
【図２】図２Ａ〜図２Ｃは処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点球面レンズのプリ ズム作用を表す説明図である。図２Ｄ〜図２Ｆは図２Ａ〜図２Ｃのレンズを１５度傾けた時のプリズム作用を表す説明図である。図２Ａ、図２Ｄは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用の等高線図である。図２Ｂ、図２Ｅは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用の等高線図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｆは本発明の第１の実施の形態に係る処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズの光学性能を表す等高線図である。図３Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図３Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図３Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図３Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図３Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図３Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す等高線図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは処方度数に乱視屈折力を有する単焦点球面レンズのプリズ ム作用を表す説明図である。図４Ｄ〜図４Ｆは図４Ａ〜図４Ｃのレンズを１５度傾けた時のプリズム作用を表す説明図である。図４Ａ、図４Ｄは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図４Ｂ、図４Ｅは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用の等高線図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｆは本発明の第１の実施の形態に係る処方度数に乱視屈折力を有する単焦点レンズの光学性能を表す等高線図である。図５Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図５Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図５Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図５Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図５Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図５Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す等高線図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態に係る眼鏡レンズの設計装置を表すブロック図である。
【図７】図７は本発明の第１の実施の形態に係る眼鏡レンズの設計方法を表すフローチャートである。
【図８】図８Ａは本発明の第２の実施の形態に係る眼鏡レンズのプリズム作用を表す説明図である。図８Ｂはレンズフロント角のない状態の眼鏡レンズのプリズム作用を表す説明図である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｃは処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点球面レンズのプリズム作用を表す説明図である。図９Ｄ〜図９Ｆは図９Ａ〜図９Ｃのレンズを１５度傾けた場合のプリズム作用を表す説明図である。図９Ａ、図９Ｄは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図９Ｂ、図９Ｅは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用の等高線図である。
【図１０】図１０Ａ〜図１０Ｆは本発明の第２の実施の形態に係る処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズの光学性能を表す等高線図である。図１０Ａは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１０Ｂは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図１０Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図１０Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図１０Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図１０Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す等高線図である。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｃは処方度数に乱視屈折力を有する単焦点球面レンズの プリズム作用を表す説明図である。図１１Ｄ〜図１１Ｆは図１１Ａ〜図１１Ｃのレンズを１５度傾けた時のプリズム作用を表す説明図である。図１１Ａ、図１１Ｄは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１１Ｂ、図１１Ｅは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用の等高線図である。
【図１２】図１２Ａ〜図１２Ｆは本発明の第２の実施の形態に係る処方度数に乱視屈折力を有する単焦点レンズの光学性能を表す等高線図である。図１２Ａは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１２Ｂは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図１２Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図１２Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図１２Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図１２Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す等高線図である。
【図１３】図１３は本発明の第２の実施の形態に係る眼鏡レンズの設計方法を表すフローチャートである。
【図１４】図１４Ａ、図１４Ｂは処方度数に乱視屈折力を有さない累進屈折力眼鏡レンズのプリズム作用を表す等高線図である。図１４Ｃ、図１４Ｄは図１４Ａ、図１４Ｂのレンズを１５度傾けた時のプリズム作用を表す等高線図である。図１４Ａ、図１４Ｃは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用の等高線図である。図１４Ｂ、図１４Ｄは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用の等高線図である。
【図１５】図１５Ａ〜図１５Ｆは本発明の第３の実施の形態に係る処方度数に乱視屈折力を有さない累進屈折力眼鏡レンズの光学性能を表す等高線図である。図１５Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１５Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図１５Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図１５Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図１５Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図１５Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す等高線図である。
【図１６】図１６Ａ、図１６Ｂは処方度数に乱視屈折力を有する累進屈折力眼鏡レンズのプリズム作用を表す等高線図である。図１６Ｃ、図１６Ｄは図１６Ａ、図１６Ｂのレンズを１５度傾けた時のプリズム作用を表す等高線図である。図１６Ａ、図１６Ｃは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用の等高線図である。図１６Ｂ、図１６Ｄは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用の等高線図である。
【図１７】図１７Ａ〜図１７Ｆは本発明の第３の実施の形態に係る処方度数に乱視屈折力を有する累進屈折力眼鏡レンズの光学性能を表す等高線図である。図１７Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１７Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図１７Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図１７Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図１７Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図１７Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す等高線図である。
【図１８】図１８Ａは本発明の第４の実施の形態にかかる眼鏡レンズプリズム作用を表す説明図である。図１８Ｂはレンズフロント角のない状態の眼鏡レンズのプリズム作用を表す説明図である。
【図１９】図１９Ａ、図１９Ｂは処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点非球面レン ズのプリズム作用を表す等高線図である。図１９Ｃ、図１９Ｄは図１９Ａ、図１９Ｂのレンズを１５度傾けた時のプリズム作用を表す等高線図である。図１９Ａ、図１９Ｃは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用の等高線図である。図１９Ｂ、図１９Ｄは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用の等高線図である。
【図２０】図２０Ａ〜図２０Ｆは本発明の第４の実施の形態に係る処方度数に乱視屈 折力を有さない単焦点マイナスレンズであってプリズム作用のずれ量除去率１００％の補正をしたレンズの光学性能を表す等高線図である。図２０Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図２０Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図２０Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図２０Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図２０Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図２０Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す等高線図である。
【図２１】図２１Ａ〜図２１Ｆは本発明の第４の実施の形態に係る処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点マイナスレンズであってプリズム作用のずれ量除去率５０％の補正をしたレンズの光学性能を表す等高線図である。図２１Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図２１Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図２１Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図２１Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図２１Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図２１Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す等高線図である。
【図２２】図２２はラップアラウンド型眼鏡フレームの斜視図である。
【図２３】図２３はラップアラウンド型眼鏡フレームを上から見た平面図である。
【図２４】図２４はレンズフロント角を有さない状態の眼鏡レンズのプリズム作用を表す説明図である。
【図２５】図２５はフロント角を有する状態の眼鏡レンズのプリズム作用を表す説明図である。
【図２６】図２６は従来技術によって形状補正された眼鏡レンズのプリズム作用を表す説明図である。
【図２７】図２７は従来技術によって形状補正された眼鏡レンズの光学性能を表す説明図である。図２７Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図２７Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用を表す等高線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」あるいは「実施形態」という）について説明するが、本発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（単焦点眼鏡レンズにおいて、初期レンズ形状データが球面レンズであって、主注視線に対するレンズフロント角に由来するプリズム作用の不均衡を補正してレンズ形状データを作成する例）
（１）第１評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズの例）
（２）第２評価例（処方度数に乱視屈折力を有する単焦点レンズの例）
２．第２の実施の形態（単焦点眼鏡レンズにおいて、正面視時のレンズフロント角に由来する歪曲収差を補正してレンズ形状データを作成する例）
（１）第１評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズの例）
（２）第２評価例（処方度数に乱視屈折力を有する単焦点レンズの例）
３．第３の実施の形態（累進屈折力眼鏡レンズにおいて、主注視線に対するレンズフロント角に由来するプリズム作用の不均衡を補正してレンズ形状データを作成する例）
（１）第１評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない累進屈折力レンズの例）
（２）第２評価例（処方度数に乱視屈折力を有する累進屈折力レンズの例）
４．第４の実施の形態（単焦点眼鏡レンズにおいて、初期レンズ形状データが非球面レンズであって、主注視線に対するレンズフロント角に由来するプリズム作用の不均衡を補正してレンズ形状データを作成する例）
（１）第１評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズであってプリズム作用のずれ量除去率を１００％にした例）
（２）第２評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズであってプリズム作用のずれ量除去率を５０％にした例）
【００３２】
１．第１の実施の形態
第１の実施の形態は、主注視線に対するレンズフロント角に由来するプリズム作用の不均衡を補正してレンズ形状データを作成する方法において、単焦点眼鏡レンズの形状データを作成する場合の例である。先ず、図６を参照して本実施の形態におけるレンズ形状データ作成方法の実施に適したレンズ形状データ作成装置１００について説明する。図６はこのレンズ形状データ作成装置１００における機能を表すブロック図である。
このレンズ形状データ作成装置１００は少なくとも、設計計算処理を行う設計計算用コンピュータ１１０と、設計用コンピュータに設計条件等を入力し、操作するための入力手段１０１と、処理結果を出力するディスプレイやプリンター等を含む出力手段１０２と、設計のために必要なデータや設計されてレンズ形状データが記憶されたデータサーバ１６０とによって構成される。
【００３３】
データサーバ１６０の記憶部１７０には、レンズ設計のために必要なデータや、設計計算用コンピュータ１１０によって計算されたレンズ形状データが保存されており、例えば、レンズの仕様である受注データ１７２、設計計算用コンピュータ１１０によって計算された初期形状データや各種補正処理後の形状データである設計データ１７１が保存されている。ここで、受注データ１７２としては、例えば、眼鏡レンズ情報、眼鏡フレーム情報、処方値、レイアウト情報などがある。
眼鏡レンズの情報としては、レンズ材質、屈折率、レンズ前後面の光学設計の種類、レンズ外径、レンズ厚さ、コバ厚、偏心、ベースカーブ、セミフィニッシュトレンズブランクの形状データなどがある。
眼鏡フレーム情報としては、フレームサイズ、フレームカーブ、玉形形状、フレームトレーサによって測定されたフレーム形状（レンズ枠形状）などがある。処方値としては、球面屈折力、乱視屈折力、乱視軸、プリズム屈折力、加入屈折力などがある。レイアウト情報としては、瞳孔間距離、近用瞳孔間距離、小玉位置、アイポイント位置などがある。
設計計算用コンピュータ１１０はこのデータサーバ１６０に接続されており、レンズ形状データ作成時にこのデータサーバ１６０から必要な情報を読み出したり、作成されたレンズ形状データを送信したりすることが可能である。
【００３４】
設計計算用コンピュータ１１０は、設計計算処理を行う処理部１２０と、補正後のレンズ形状データを記憶する記憶部１５０とを有する。
処理部１２０は、初期形状設計処理部１２１とプリズム作用補正処理部１３０と度数補正処理部１４１とを備えている。
初期形状設計処理部１２１は、受注データ１７２に基づいて、眼鏡フレームのフロント角を考慮しない、すなわちレンズフロント角がない場合の初期のレンズ形状データを作成する演算処理を行う処理部である。
プリズム作用補正処理部１３０は、初期形状設計処理部１２１により作成された初期形状データをプリズム作用に基づいて補正する演算処理がなされる処理部である。
度数補正処理部１４１は、レンズフロント角を有した状態での光学設計上想定される眼球回旋中心とレンズの屈折力測定位置を通る視線上において眼に作用する光の屈折度数に基づいて、レンズ形状を補正する演算処理がなされる処理部である。これら各処理部の機能の詳細は後述する。
【００３５】
処理部１２０によって作成されたレンズ形状データ（例えば初期形状データ、プリズム作用補正処理後の形状データ、度数補正処理後の形状データ等）は、記憶部１５０に保存されるとともに、適宜データサーバ１６０に送られ、記憶部１７０に設計データ１７１として記憶される。なお、このレンズ形状データ作成装置１００の各種機能や機器は、適宜分散、統合させてもよい。
【００３６】
次に、上記レンズ形状データ作成装置１００を用いたレンズ形状データの作成方法について説明する。
図７は、本実施の形態にかかる眼鏡レンズの形状データ作成方法を示すフローチャートである。
この眼鏡レンズの形状データの作成方法は、必要なデータを取得して初期のレンズ形状データを作成する初期レンズ形状データ作成ステップ（ステップＳ１〜ステップＳ２）と、作成された初期レンズ形状の後面の形状データを補正するレンズ後面形状データ補正ステップ（ステップＳ３〜ステップＳ１０）とを含み、レンズ後面形状データ補正ステップは、光学設計上想定される眼球回旋中心を通る光線がレンズによって受けるプリズム作用に基づいて補正を行うプリズム作用補正ステップ（ステップＳ３〜ステップＳ９）と、光学設計上想定される眼球回旋中心と屈折力測定位置を通る視線上において眼に作用する光の屈折度数に基づいて補正を行う屈折度数補正ステップ（ステップＳ１０）とを含む。
【００３７】
はじめに、眼鏡店、眼科医等の眼鏡レンズ発注元から受けた注文内容が、データサーバ１６０の記憶部１７０に受注データ１７２として記憶される。
設計計算用コンピュータ１１０の処理部１２０は、データサーバ１６０の記憶部１７０に記憶された受注データ（フレーム情報、レンズ情報、処方値、レイアウト情報）１７２
から眼鏡レンズのレンズ形状データ作成に必要な情報を取得する（ステップＳ１）。
【００３８】
そして、取得したレンズ形状データ作成に必要な情報に基づいて、初期形状設計処理部１２１は、所望のレンズ前面の形状に関する条件（ベースカーブ、使用するセミフィニッシュレンズブランクのレンズ前面形状等）を満たすとともに、レンズフロント角が無い状態において所望の処方値が得られる初期のレンズ形状データを作成する（ステップＳ２）。
初期のレンズ形状データには、少なくともレンズ前面及びレンズ後面の形状、並びにそれらの相対的な位置及び向きが定められている。そして以降、この初期レンズ形状データに対してレンズ後面の形状データの補正を行っていく。なお、この例では、初期のレンズ形状データは、前面が球面で、後面が球面又はトロイダル面からなっている場合で説明する。
【００３９】
まず、ステップＳ２において求めたレンズの初期形状において、目標プリズム分布計算処理部１３２は、レンズフロント角のない状態において眼球回旋中心を通る光線がレンズによって受けるプリズム作用をレンズ上の各点で計算する（ステップＳ３）。すなわち、ステップＳ３において、光学設計上想定された眼の基準正面視線上にレンズのフィッティングポイントが位置するように、初期形状のレンズを、レンズフロント角を設けずに眼から所定の距離前方に配置された状態を光学設計上想定する（ステップＳ３で光学設計上想定された眼球とレンズの配置状態の例を図１Ｂに示す）。
この時のレンズと眼との距離は、基準正面視線上におけるレンズ後面と回旋中心との距離が所定の値になるように設定するとよい。そして、上記想定された光学設計上の配置状態において、眼の回旋中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線が初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を計算する。そしてこの求められたレンズ上の各点におけるプリズム作用の値を目標のプリズム分布（ａ）とする。
【００４０】
次に、フロント角設定処理部１３１は、求めたレンズの初期形状に対してレンズフロント角の設定を行う（ステップＳ４）。先ずステップＳ４では、初期レンズ形状のレンズが玉形加工されて所望の眼鏡フレームに取り付けられたときのレンズフロント角を、眼鏡フレーム情報やレイアウト情報に基づいて算出する。そして、ステップＳ３で光学設計上想定された配置状態において算出したレンズフロント角だけフィッティングポイントを中心に初期形状のレンズを水平方向外側に傾斜させた状態を光学設計上想定する。
【００４１】
次に、プリズム作用補正処理部１３３は、初期レンズ形状のレンズがレンズフロント角を有した状態において正面視線が受けるプリズム作用に基づいてレンズ後面の形状データの補正を行う（ステップＳ５）。
すなわちステップＳ５では、ステップＳ４により光学設計上想定された配置状態において眼の回旋中心を通る正面視方向の光線がレンズによって受けるプリズム作用を、ステップＳ３により光学設計上想定された配置状態における眼の回旋中心を通る正面視方向の光線がレンズによって受けるプリズム作用に一致させるように、レンズ前面に対するレンズ後面の向きを補正する（以下「向き補正ステップ」ともいう）。
【００４２】
次に、補正後プリズム分布計算処理部１３５は、上記ステップＳ５で求められた向き補正ステップ後のレンズ形状に対して、レンズフロント角を有した状態でのプリズム作用を計算する（ステップＳ６）。
すなわち、ここでは、ステップＳ５により光学設計上想定された配置状態において、眼の回旋中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズによって受けるプリズム作用を、レンズ上の各点にて計算する。そして、この求められた値は補正後のプリズム分布（ｂ）となる。
【００４３】
次に、ズレ量計算処理部１３４は、同じ方向の像側視線ごとに、ステップＳ３にて求められた目標プリズム分布（ａ）に対するステップＳ６にて求められた補正後プリズム分布（ｂ）のプリズム作用のズレ量の分布を計算する（ステップＳ７）。
そして、ズレ量判定処理部１３６は、ステップＳ７で得られたズレ量が許容の範囲内かどうかの判定を行なう（ステップ８）。このズレ量の判定は、例えば、各点におけるズレ量が予め定められた許容範囲内にあるかどうかで判定してもよいし、レンズ上の全ての点のズレ量の合計が予め定められた許容範囲内にあるかどうかで判定してもよいし、予め区分けした領域（例えば正面視付近領域と周辺視付近領域）ごとにその領域内のズレ量の合計が予め定められた許容範囲内かどうかで判定してもよい。また、予め設定する許容範囲はレンズ上の領域によって変えてもよい。
このズレ量判定処理の結果、ズレ量が許容範囲内にない場合には、レンズ形状補正処理部１３７は、そのズレ量を基に後面のレンズ形状を補正する（ステップＳ９）。この補正はレンズ後面の非球面化又は非トロイダル面化によって行われる。
【００４４】
次に、補正後プリズム分布計算処理部１３５は、このステップＳ９で補正後のレンズ形状に対して、ステップＳ６により補正後のプリズム分布を計算する。なお、ステップＳ５の後に行われたステップ６では、ステップＳ５により光学設計上想定された配置状態においてプリズム作用を計算したが、ステップＳ９の後に行われるステップＳ６では、ステップＳ９により光学設計上想定された配置状態において眼の回旋中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズによって受けるプリズム作用を、レンズ上の各点にて計算する。
【００４５】
その後、ズレ量計算処理部１３４は、再び目標プリズム分布（ａ）に対する、ステップＳ９で補正後にステップＳ６で再計算された補正後プリズム分布（ｂ）との差を計算し判定を行う。
【００４６】
このステップＳ６〜ステップＳ９はループとなっており、目標のプリズム作用に対するズレ量が許容範囲内になるまで繰り返される。そして、ステップ８でズレ量判定処理部１３６がズレ量が許容範囲内になったと判定するとプリズム作用補正処理を終え、プリズム作用の分布偏りが低減されたレンズの設計形状を得ることができる。
すなわち、光学設計上想定される眼の回旋中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズフロント角を有した状態の、上述した向き補正ステップ後のレンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるかもしくは近づけるように、向き補正ステップ後のレンズ後面の形状データが補正されたレンズ形状データが得られる。なお、このプリズム作用の補正は、主に眼球回旋中心を通る光線がレンズによって受ける水平方向のプリズム作用に対して行うとより好ましい。
このようにして補正されたレンズ後面は、初期形状が球面または回転対称な非球面の場合は左右対称性のない非球面となっており、トロイダル面または非トロイダル面の場合は、左右対称性のない非トロイダル面となっている。
【００４７】
そして次に、度数補正処理部１４１は、レンズフロント角がある場合の光学設計上想定される眼球回旋中心と屈折力測定位置を通る視線上において眼に作用する光の屈折度数が処方値に一致するようにレンズ後面の形状データを補正する（ステップＳ１０）。ここでは、プリズム作用補正工程（ステップＳ３〜ステップＳ９）によって得られたプリズム作用補正後のレンズ形状がレンズフロント角を有した状態、すなわち、ステップＳ９により光学設計上想定された配置状態（ステップＳ９が行われなかった場合はステップＳ５により光学設計上想定された配置状態）において、視線が眼の回旋中心からレンズの屈折力測定位置へ向かっている状態での眼に作用する光の屈折力が処方値に一致するようにレンズ後面の形状データを補正する。この屈折度数補正後の光学設計上想定される配置状態を図１Ａに示す。
【００４８】
以上でレンズ後面の形状データの補正は終了し、レンズ形状データの作成は完了する。 なお、上記説明では、ステップＳ３の後にステップＳ４〜Ｓ５を実行しているが、ステップＳ３とステップＳ４〜Ｓ５を並行して処理してもよい。
また、上述したプリズム作用補正により、レンズフロント角を有した状態での眼に作用するレンズの非点収差とパワーエラーはプリズム作用補正前に比べて増加するが、度数補正ステップ（ステップＳ１０）後に、その増加した非点収差とパワーエラーを軽減するようにレンズ後面を非球面化あるいは非トロイダル面化してもよい。なお、この補正は主に正面視線方向の周辺で行うと好ましい。
【００４９】
プリズム作用補正により増加した非点収差とパワーエラーの低減方法としては、目標プリズム作用分布（ａ）に対する補正後プリズム作用分布（ｂ）のずれ量を完全に取り除かずにあえてある程度の残すことによって行なうことができる。このずれ量の残し方としては、例えば、ステップＳ５の後のスッテプＳ６で最初に算出した補正後プリズム作用分布（ｂ）の目標プリズム作用分布（ａ）に対するズレ量を、レンズ全域について所定の比率まで除去するようにしてもよい（以下この比率をズレ量除去率とも言う）。
具体例としてレンズ全域に対してズレ量除去率を５０％に設定する。また、このズレ量除去率をレンズ上の位置によって変化させてもよい。例えば、正面視付近（フィッティングポイントまたはプリズム測定基準点付近）ではずれ量除去率を小さくし、周辺視付近では大きくするようにして、連続的にズレ量除去率を変化させてもよい。具体例としては、フィッティングポイントを中心とした半径１０ｍｍ以内はズレ量除去率０〜５０％でフィッティングポイントから遠ざかるほどズレ量除去率が大きくなるように変化させ、半径１０ｍｍを超える領域はズレ量除去率５０％〜１００％の比率でフィッティングポイントから遠ざかるほどズレ量除去率が大きくなるように変化させてもよい。
【００５０】
以上の演算処理のステップを経て第１の実施形態における眼鏡レンズの形状データを作成することができる。決定されたレンズ形状データに基づいて本発明構成の眼鏡レンズが製造される。眼鏡レンズの製造は、例えば注型重合法によりプラスチック眼鏡レンズを製造する場合には、成形型にプラスチックレンズ原料液を充填した状態でその原料液を硬化させ、その後成形型を取り除くことにより行われるが、成形型のレンズ前面成形用転写面の形状、レンズ後面成形用転写面の形状、及びそれら転写面の相対的配置を本発明により作成したレンズ形状データ通り設定して、フィニッシュトレンズを成形してもよいし、一方の転写面（例えばレンズ前面成形用転写面）の形状を本発明により作成したレンズ形状データ通りに設定してセミフィニッシュトレンズブランクを成形し、その光学的に仕上げられていない面をそのレンズ形状データ通りに切削、研磨して仕上げてもよい。また、両面が光学的に仕上げられていないレンズブランクを成形し、その両面を本発明により作成したレンズ形状データ通りに切削、研磨して仕上げてもよい。またこのように作成されたレンズは必要により各種表面処理が施された後、受注内容に応じて所望の玉形に玉形加工（縁摺り加工）され、眼鏡フレームに取り付けられて眼鏡となる。これら方法や装置は公知の技術が利用できるので説明は省略する。
次に、上記方法により作成されたレンズ形状データについてさらに詳細に説明する。
【００５１】
図１Ａは、ステップＳ１０で光学設計上想定された配置状態、すなわち屈折度数補正された後のレンズ形状の眼鏡レンズ２０にレンズフロント角を設けたときの状態における視線方向を表している。また、図１Ｂは、ステップＳ３で光学設計上想定された配置状態、すなわち初期レンズ形状の眼鏡レンズ１０にレンズフロント角を設けない状態における視線方向を表している。つまり、この図１Ｂのレンズ１０に対して本発明によりレンズ後面を補正してプリズム作用を改善したものが図１Ａに示す眼鏡レンズ２０である。
なお、図１、図２、図４、図８、図９、及び、図１１において、左眼側の眼鏡レンズにおける視線方向を示すが、右眼側においても左右対称で同様の構成となり、左眼側と同一の作用効果が得られるため、右眼用レンズの図示を省略する。
【００５２】
図１Ｂにおいて、左用眼鏡レンズ１０Ｌは、そのレンズ前面に位置するフィッティングポイントＰＬが眼の回旋中心３１Ｌを通る基準正面視線４０Ｌ上に位置するとともに、フィッティングポイントＰＬを通る水平断面内において、フィッティングポイントＰＬにおけるレンズ前面の法線Ｎが基準正面視線４０Ｌと一致するように光学設計上想定して配置されている。この時のレンズと眼との距離は、基準正面視線４０Ｌ上におけるレンズ後面と回旋中心３１Ｌとの距離が所定の値になるように設定している。
【００５３】
また、図１Ａにおいて、左用眼鏡レンズ２０Ｌは、そのレンズ前面に位置するフィッティングポイントＰＬが眼の回旋中心３１Ｌを通る基準正面視線４０Ｌ上に位置するとともに、フィッティングポイントＰＬを通る水平断面内において、フィッティングポイントＰＬにおけるレンズ前面の法線Ｎが基準正面視線４０Ｌとレンズフロント角θＬＦで交わるように光学設計上想定して配置されている。
また、図１Ｂにおける左眼３０Ｌの視線を矢印ＡＬ、ＢＬ及びＣＬとし、それぞれの像側視線（眼の回旋中心３１Ｌからレンズ１０Ｌまでの視線）を矢印ＡＬｅ、ＢＬｅ及びＣＬｅ、物体側視線（レンズ１０Ｌから外側の視線）を矢印ＡＬｏ、ＢＬｏ及びＣＬｏとして示す。
また、同様に図１Ａにおける左眼３０Ｌの視線を矢印ＡＬ’、ＢＬ’及びＣＬ’とし、それぞれの像側視線（眼の回旋中心３１Ｌからレンズ２０Ｌまでの視線）を矢印ＡＬｅ’、ＢＬｅ’及びＣＬｅ’、物体側視線（レンズ２０Ｌから外側の視線）を矢印ＡＬｏ’、ＢＬｏ’及びＣＬｏ’として示す。
ここで正面視時の像側視線ＢＬｅとＢＬｅ’は、基準正面視線４０Ｌに一致し、像側視線ＡＬｅとＡＬｅ’は基準正面視線４０Ｌに対して左方向にθの角度だけ傾斜し、像側視線ＣＬｅとＣＬｅ’は基準正面視線４０Ｌに対して右方向にθの角度だけ傾斜している。
【００５４】
図１Ａに示す本実施の形態による眼鏡レンズ２０は、レンズ後面を非球面化あるいは非トロイダル面化することにより、眼球３０の回旋中心３１を通る光線が受けるプリズム作用が、図１Ｂに示すレンズフロント角を設けない状態での初期レンズ形状における、眼球３０の回旋中心３１を通る同じ視線方向の光線が受けるプリズム作用と等しくなるようにしてある。
すなわち、図１Ａに示すように、眼球３０による左方向の視線ＡＬ’、正面視方向の視線ＢＬ’、及び、右方向の視線ＣＬ’におけるレンズ２０外側の視線方向を、図１Ｂに示す左方向視線ＡＬ、正面視方向視線ＢＬ、右方向視線ＣＬにおけるレンズ１０Ｌ外側の視線方向とほぼ等しくなるようにレンズ２０の後面は補正されている。この補正は、回転非対称な非球面要素をレンズの対眼側の面に加えることで行う。
【００５５】
具体的には、図１Ａでは、正面視線である視線ＢＬ’の物体側視線ＢＬｏ’は、図１Ｂの視線ＢＬにおける物体側視線ＢＬｏに対して位置はずれているものの方向は一致している。また、図１Ａの視線ＡＬ’における像側視線ＡＬｅ’と物体側視線ＡＬｏ’とのなす角度をθａ’とするとき、この角度θａ’が、図１Ｂの視線ＡＬにおける像側視線ＡＬｅと物体側視線ＡＬｏとのなす角度θａにほぼ等しくなっている。
同様に図１Ａの視線ＣＬ’における像側視線ＣＬｅ’と物体側視線ＣＬｏ’とのなす角度をθｃ’とするとき、この角度θｃ’が、図１Ｂの視線ＣＬにおける像側視線ＣＬｅと物体側視線ＣＬｏとのなす角度θｃにほぼ等しくなっている。すなわち、図１Ａの物体側視線ＡＬｏ’，ＣＬｏ’は、それぞれ図１Ｂの物体側視線ＡＬｏ，ＣＬｏとその方向が一致している。
【００５６】
なお、ずれ量除去率を１００％未満に設定したときは、ずれ量除去率が小さくなるほど、耳側においてはθａ’の角度は小さくなってθａとの角度差が広がり、鼻側においてはθｃ’の角度が大きくなってθｃとの角度差が広がる。
すなわち、プラスレンズの場合は、ずれ量除去率が小さくなるほど、物体側視線ＡＬｏ’は耳側に傾斜して像側視線ＡＬｅ’の方向に近づき、物体側視線ＣＬｏ’は耳側に傾斜して像側視線ＣＬｅ’の方向から遠ざかる。マイナスレンズの場合は後述する。
【００５７】
（１）第１の評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズの例）
上述したレンズ形状データ作成方法によりプリズム作用分布を改善した眼鏡レンズの第１の評価例について説明する。この第１の評価例は、屈折率が１．５のレンズ材を用い、ベースカーブ（以下ＢＣと記す）が８．５０Ｄ、球面屈折力（以下Ｓと記す）が＋４．００Ｄ、中心厚（以下ＣＴと記す）８ｍｍ、プリズム屈折力が０Δの単焦点レンズのレンズ形状データを上述した方法により作成した場合の例である（ただし、初期レンズ形状は両面が球面であり、本発明によりレンズ後面を非球面化した例である）。
【００５８】
図２Ａ及びＢは、図２Ｃに示すように、レンズフロント角がない場合の初期レンズ形状のレンズ１０Ｌにおけるプリズム作用の分布を表す等高線図である。なお、本明細書で示したプリズム作用の分布を表す等高線図は、眼の回旋点を中心としてレンズの対眼側の面の頂点と回旋点までの距離を半径とした球面上の座標を基準正面視線に垂直な平面に投影した座標（以下、参照球面座標）にて表示したものである。
この表示領域は直径４０ｍｍの円内であり、図２Ｄ、図２Ｅ、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ〜図４Ｅ、図５Ａ、図５Ｂ、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｄ、図９Ｅ、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｄ、図１１Ｅ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１４Ａ〜図１４Ｄ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６Ａ〜図１６Ｄ、図１７Ａ、図１７Ｂ、図１９Ａ〜図１９Ｄ、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２１Ａ、図２１Ｂ、図２７Ａ、及び、図２７Ｂも同じである。
なお、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｄ、図２Ｅ、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｄ、図４Ｅ、図５Ａ、図５Ｂ、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｄ、図９Ｅ、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｄ、図１１Ｅ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１９Ａ〜図１９Ｄ、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２１Ａ、図２１Ｂ、図２７Ａ、及び、図２７Ｂは、左用レンズを後面側から投影した座標であり、右側が鼻側で左側が耳側である。
また、図１４Ａ〜図１４Ｄ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６Ａ〜図１６Ｄ、図１７Ａ、及び、図１７Ｂは、左用レンズを前面側から投影した座標であり、右側が耳側で左側が鼻側である。また、これらプリズム作用分布を表す座標の中心は、単焦点レンズの場合はフィッティングポイントであり、累進屈折力レンズの場合は、プリズム測定基準点である。
図２Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図２Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用を示す。水平方向プリズム作用、垂直方向プリズム作用において共にほぼ等間隔の等高線となっているのがわかる。
【００５９】
図２Ｄ及び図２Ｅは、図２Ａ〜図２Ｃに示した初期レンズ形状のレンズ１０Ｌを、図２Ｆに示すように、フィッティングポイントを中心にそのまま水平方向に１５度傾けた場合（すなわち、レンズフロント角を１５度に設定した場合）におけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、参照球面座標にて表示したものである。
図２Ｄは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図２Ｅは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用である。図２Ｅに示す垂直方向プリズム作用には図２Ｂの場合に比べ大きな変化が見られないが、図２Ｄに示す水平方向プリズム作用においては、レンズ１０を傾けたことにより、特に周辺位置で等高線間隔が不均一となりプリズムバランスがくずれていることがわかる。
【００６０】
これに対して、本発明のレンズ形状データ作成方法により、初期レンズ形状からレンズ後面の形状を補正して得られたレンズの光学性能評価結果を図３Ａ〜図３Ｆに示す。図３Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図３Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図３Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図３Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図３Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図３Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す。
なお、本明細書で示した表面非点収差及び表面平均度数を表す座標は、表示領域が直径５０ｍｍの円内である。そして、図３Ｃ、図３Ｄ、図５Ｃ、図５Ｄ、図１０Ｃ、図１０Ｄ、図１２Ｃ、図１２Ｄ、図２０Ｃ〜図２０Ｆ、及び、図２１Ｃ〜図２１Ｆは、左用レンズを後面側から投影した座標であり、右側が鼻側で左側が耳側である。
また、図１４Ａ〜図１４Ｄ、図３Ｅ、図３Ｆ、図５Ｅ、図５Ｆ、図１０Ｅ、図１０Ｆ、図１２Ｅ、図１２Ｆ、図１５Ｃ〜図１５Ｆ、及び、図１７Ｃ〜図１７Ｆは左用レンズを前面側から投影した座標であり、右側が耳側で左側が鼻側である。
また、これら表面非点収差及び表面平均度数を表す座標の中心は、単焦点レンズの場合はフィッティングポイントであり、累進屈折力レンズの場合は、プリズム測定基準点である。このように第１の評価例におけるレンズ後面が補正されたレンズでは、非点収差や平均度数誤差を十分にコントロールできないものの、図３Ａに示すように、周辺部の水平方向プリズム作用の分布の偏りはほぼ除去されており、図２Ａの水平方向プリズム作用とほぼ同等のプリズムバランスが得られている。
また、図３Ｆに示すように、フィッティングポイントから右側（耳側）の等高線の間隔が左側（鼻側）に比べ狭くなっており、フィッティングポイントを通る水平面上におけるレンズ後面の表面平均度数は、フィッティングポイントから耳側の方が、鼻側より変化量が大きいことがわかる。
【００６１】
このように第１の評価例においては、各視線方向の光線がレンズによって受けるプリズム作用を、レンズ後面の非球面化によって、初期レンズ形状のレンズと同等としてある。このため、特に周辺部におけるプリズムバランスの不均衡を殆ど除去することができる。
本実施の形態においては、プリズム度数の分布の偏りを除去してあるため上記のような不具合を改善することができる。このため、このレンズを枠入れした眼鏡の装用者は違和感のない視界が得られる。
【００６２】
なお、このようなプリズム作用補正ステップによるレンズ後面の非球面化は、有効なレンズ画角内において全面に行われるのが好ましいが、用途に応じて部分的に行ってもよい。例えば、左右両脇の一部の領域のみに行うことも可能である。特に、少なくとも視線方向のずれの著しい外側領域（耳側領域）において行うことが望ましい。
【００６３】
更に、初期レンズ形状データを作成する際にベースカーブを処方度数に対して通常設定されるカーブよりも深くすること、正面視方向におけるプリズム作用がレンズフロント角のない場合と同一になるようにレンズ前面及び後面の相対的な位置及び向きを補正すること（ステップＳ５）、度数測定位置においてレンズフロント角が設けられている場合でも処方度数を保持するようにレンズ後面の補正を行うこと（ステップＳ１０）、プリズム作用補正ステップにより大きくなった平均度数誤差、非点収差（特に正面視方向付近）を低減する補正を行うこと、も同時に行うことで、より違和感のない眼鏡レンズを提供することが可能である。
【００６４】
この補正を行った眼鏡レンズを大きなフロント角を有する眼鏡フレームに取り付けた眼鏡は、眼の周囲、特に外側を覆う形状としても良好な視界が得られるので、防塵、防風等の機能と共に度付きとしても良好な視野が得られる眼鏡を提供することが可能となる。
【００６５】
（２）第２の評価例（処方度数に乱視屈折力を有する単焦点レンズの例）
次に、処方度数に乱視屈折力を有する単焦点レンズについて本発明を適用した場合の光学性能を評価した例について説明する。この第２の評価例は、屈折率が１．５のレンズ材を用い、ＢＣが８．５０Ｄ、Ｓが＋４．００Ｄ、乱視屈折力（以下Ｃと記す）が−２．００Ｄ、乱視軸（以下ＡＸと記す）が４５度、ＣＴが８ｍｍ、プリズム屈折力が０Δの単焦点レンズのレンズ形状データを上述した方法により作成した場合の例である（ただし、初期レンズ形状は前面が球面で後面がトロイダル面であり、本発明によりレンズ後面を非トロイダル面化した例である）。
【００６６】
図４Ａ及び図４Ｂは、図４Ｃに示すように、レンズフロント角のない場合の初期レンズ形状のレンズ１１Ｌにおけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、参照球面座標にて表示したものである。図４Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図４Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用を示す。
【００６７】
図４Ｄ及び図４Ｅは、図４Ａ〜Ｃに示した初期レンズ形状のレンズ１１Ｌを、図４Ｆに示すように、フィッティングポイントを中心にそのまま水平方向に１５度傾けた場合（すなわち、レンズフロント角を１５度に設定した場合）におけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、参照球面座標にて表示したものである。図４Ｄは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図４Ｅは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用である。
図４Ｅにおいて、レンズ１１Ｌを傾けたことにより、周辺位置において水平方向のプリズム度数の分布に偏りが生じていることがわかる。
【００６８】
これに対して、本発明のレンズ形状データ作成方法により、初期レンズ形状からレンズ後面の形状を補正して得られるレンズの光学性能評価結果を図５Ａ〜図５Ｆに示す。図５Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図５Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図５Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図５Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図５Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図５Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す。
このように第２の評価例におけるレンズ後面が補正されたレンズにおいても、非点収差や平均度数誤差を十分にコントロールできないものの、水平方向のプリズム作用の分布偏りは格段に低減されており、レンズの傾きがない図４Ａ及びＢに示す光学性能とほぼ同等のプリズム作用が得られている。また、図５Ｆに示すように、フィッティングポイントから右側（耳側）の等高線の間隔が左側（鼻側）に比べ狭くなっており、フィッティングポイントを通る水平面上におけるレンズ後面の表面平均度数は、フィッティングポイントから耳側の方が、鼻側より変化量が大きいことがわかる。
【００６９】
このように第２の評価例のように乱視屈折度数をもつ眼鏡レンズにおいても、レンズ後面を非トロイダル面化することによりプリズムバランスの偏りを除去してある。またこのことにより、大きなフロント角を有するフレームにこのレンズを取り付けた眼鏡は、周辺視における左右眼のレンズを通した視線方向をほぼ一致させることができる第１の評価例のレンズを用いた眼鏡と同様の効果が得られ、装用時の違和感を低減することができる。
【００７０】
２．第２の実施の形態
第２の実施の形態は、正面視時のレンズフロント角に由来する歪曲収差を補正してレンズ形状データを作成する方法において、単焦点眼鏡レンズの形状データを作成する場合の例である。
この第２の実施の形態におけるレンズ形状データ作成方法の実施に適したレンズ形状データ作成装置は、図６にて既述したレンズ形状データ作成装置１００の目標プリズム分布計算処理部１３２、補正後プリズム分布計算処理部１３５、及び、ズレ量に基づいたレンズ形状補正処理部１３７の処理方法が異なるだけなので、この異なる点は後述するレンズ形状データ作成方法の説明の中で示し、同様の部分については説明を省略する。
【００７１】
はじめに上記レンズ形状データ作成装置１００を用いたレンズ形状データの作成方法について説明する。
図１３は、第２の実施形態にかかる眼鏡レンズの形状データ作成方法を示すフローチャートである。この作成方法は、第１の実施形態と同様に、必要なデータを取得して初期のレンズ形状データを作成する初期レンズ形状データ作成ステップ（ステップＳ１０１〜ステップＳ１０２）と、この作成された初期レンズ形状の後面の形状データを補正するレンズ後面形状データ補正ステップ（ステップＳ１０３〜ステップＳ１１０）を含む。
そして、このレンズ後面形状データ補正ステップは、光学設計上想定される入射瞳中心を通る光線がレンズによって受けるプリズム作用に基づいて補正を行うプリズム作用補正ステップ（ステップＳ１０３〜ステップＳ１０９）と、光学設計上想定される眼球回旋中心と屈折力測定位置を通る視線上において眼に作用する光の屈折度数に基づいて補正を行う屈折度数補正ステップ（ステップＳ１１０）を含む。
【００７２】
初期のレンズ形状データを作成するステップ（ステップＳ１０１〜ステップＳ１０２）は、第１の実施形態におけるステップＳ１〜ステップＳ２と同じなので、説明を省略する。
ステップＳ１０１〜ステップＳ１０２によって得られた初期レンズ形状データに対して、以降レンズ後面の形状データの補正を行っていく。なお、この例では、初期のレンズ形状データは、前面が球面で、後面が球面又はトロイダル面からなっている場合で説明する。
【００７３】
最初にステップＳ１０２において求めたレンズの初期形状において、目標プリズム分布計算処理部１３２は、レンズフロント角のない状態において、正面視時の眼の入射瞳中心を通って眼に入射する光線が受けるプリズム作用をレンズ上の各点で計算する（ステップＳ１０３）。
すなわち、先ず、光学設計上想定された眼の基準正面視線上にレンズのフィッティングポイントが位置するように、初期形状のレンズを、レンズフロント角を設けずに眼から所定の距離前方に配置された状態を光学設計上想定する（このステップＳ１０３により光学設計上想定された眼球とレンズの配置状態の例を図８Ｂに示す）。
この時のレンズと眼との距離は、基準正面視線上におけるレンズ後面と回旋中心とのの距離が所定の値になるように設定するとよい。そして、上記想定された光学設計上の配置状態において、正面視時の眼の入射瞳中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線が初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を計算する。そしてこの求められたレンズ上の各点におけるプリズム作用の値を目標のプリズム分布（ａ）とする。
【００７４】
次に、フロント角設定処理部１３１は、求めたレンズの初期形状に対してレンズフロント角の設定を行う（ステップＳ１０４）。このフロント角の設定は、第１の実施形態と同じなので、説明を省略する。
次に、プリズム作用補正処理部１３３は、初期レンズ形状のレンズがレンズフロント角を有した状態において、正面視線が受けるプリズム作用に基づいてレンズ後面の形状データの補正を行う（ステップＳ１０５）。
すなわちステップＳ１０５では、ステップＳ１０４により光学設計上想定された配置状態において正面視時の眼の入射瞳中心を通る正面視方向の光線がレンズによって受けるプリズム作用を、ステップＳ１０３により光学設計上想定された配置状態における正面視時の眼の入射瞳中心を通る正面視方向の光線がレンズによって受けるプリズム作用に一致させるように、レンズ前面に対するレンズ後面の向きを補正する（以下「向き補正ステップ」という）。
なお、正面視時においては、入射瞳中心を通る正面視方向の光線は、第１の実施形態における眼の回旋中心を通る正面視方向の光線と同じであるので、第１の実施形態とステップＳ５と実質同じである。
【００７５】
次に、補正後プリズム分布計算処理部１３５は、上記ステップＳ１０５で求められた向き補正ステップ後のレンズ形状に対して、レンズフロント角を有した状態でのプリズム作用を計算する（ステップＳ１０６）。
すなわち、ここでは、ステップＳ１０５により光学設計上想定された配置状態において、正面視時の眼の入射瞳中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズによって受けるプリズム作用を、レンズ上の各点にて計算する。そして、この求められた値は補正後のプリズム分布（ｂ）となる。
【００７６】
次に、ズレ量計算処理部１３４は、同じ方向の像側視線ごとに、ステップＳ１０３にて求められた目標プリズム分布（ａ）に対するステップＳ１０６にて求められた補正後プリズム分布（ｂ）の、プリズム作用のズレ量の分布を計算する（ステップＳ１０７）。
そして、ズレ量判定処理部１３６は、ステップＳ１０７で得られた各ズレ量が許容の範囲内かどうかの判定を行う（ステップＳ１０８）。このズレ量の判定は、各点におけるズレ量が予め定められた許容範囲内にあるかどうかで判定を行う。なお、レンズ上の領域別に許容範囲を変えてもよい。
【００７７】
このズレ量判定処理の結果、ズレ量が許容範囲内にない点があった場合には、レンズ形状補正処理部１３７は、そのズレ量を基に後面のレンズ形状を補正する（ステップＳ１０９）。この補正はレンズ後面の非球面化又は非トロイダル面化によって行われる。
次に、補正後プリズム分布計算処理部１３５は、このステップＳ１０９で補正後のレンズ形状に対して、ステップＳ１０６により補正後のプリズム分布を計算する。
なお、ステップＳ１０５の後に行われるステップ１０６では、ステップＳ１０５により光学設計上想定された配置状態においてプリズム作用を計算したが、ステップＳ１０９の後に行われるステップＳ１０６では、ステップＳ１０９により光学設計上想定された配置状態において正面視時の眼の入射瞳中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズによって受けるプリズム作用を、レンズ上の各点にて計算する。
【００７８】
その後、ズレ量計算処理部１３４は、再び目標プリズム分布（ａ）に対する、ステップＳ１０９で補正後にステップＳ１０６で再計算された補正後プリズム分布（ｂ）との差を計算し判定を行う。
このステップＳ１０６〜ステップＳ１０９はループとなっており、目標のプリズム作用に対するズレ量が許容範囲内になるまで繰り返される。そして、ステップ１０８でズレ量判定処理部１３６がズレ量が許容範囲内になったと判定するとプリズム作用補正を終え、正面視時の歪曲収差が補正されたレンズの設計形状を得ることができる。
すなわち、光学設計上想定される正面視時の眼の入射瞳中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズフロント角を有した状態の向き補正ステップ後のレンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるかもしくは近づけるように、向き補正ステップ後のレンズ後面の形状データが補正されたレンズ形状データを得る。
なお、このプリズム作用の補正は、主に眼球回旋中心を通る光線がレンズによって受ける水平方向のプリズム作用に対して行うとより好ましい。
【００７９】
そして次に、度数補正処理部１４１は、レンズフロント角がある場合の光学設計上想定される眼球回旋中心と屈折力測定位置を通る視線上において眼に作用する光の屈折度数が処方値に一致するようにレンズ後面の形状データを補正する（ステップＳ１１０）。このステップは第１の実施の形態のステップＳ１０と同じなので、説明を省略する。
【００８０】
以上の演算処理のステップを経て上述の第２の実施の形態における眼鏡レンズの形状データを作成することができる。決定されたレンズ形状データに基づいて本発明構成の眼鏡レンズが製造される。また、本発明により製造された眼鏡レンズを玉形加工して眼鏡フレームに取り付けることにより眼鏡が得られる。これら方法や装置は、第１の実施形態と同じなので、説明を省略する。
【００８１】
次に、上述の方法により作成されたレンズ形状データについてさらに詳細に説明する。上述の第１の実施形態のレンズ形状は、主に眼の注視線に対するプリズム作用（特に水平方向のプリズム作用）が補正されているが、この第２の実施形態のレンズ形状は、上述したとおり注視線が正面方向にある場合の歪曲収差を補正されており、この場合、眼球光学系の入射瞳の中心を通る光線を考慮して補正されている。
【００８２】
図８Ａは、ステップＳ１１０で光学設計上想定された配置状態、すなわち屈折度数補正された後のレンズ形状の眼鏡レンズ２２にレンズフロント角を設けたときの状態における視線方向を表している。
また、図８Ｂは、ステップＳ１０３で光学設計上想定された配置状態、すなわち初期レンズ形状の眼鏡レンズ１２にレンズフロント角を設けない状態における視線方向を表している。つまり、この図８Ｂのレンズ１２に対して本発明によりレンズ後面を補正して歪曲収差を改善したものが図８Ａに示す眼鏡レンズ２２である。
【００８３】
図８Ｂにおいて、左用眼鏡レンズ１２Ｌは、そのレンズ前面に位置するフィッティングポイントＰＬが眼の回旋中心３１Ｌを通る基準正面視線４０Ｌ上に位置するとともに、フィッティングポイントＰＬを通る水平断面内において、フィッティングポイントＰＬにおけるレンズ前面の法線Ｎが基準正面視線４０Ｌと一致するように光学設計上想定して配置されている。
この時のレンズと眼との距離は、基準正面視線４０Ｌ上におけるレンズ後面と回旋中心３１Ｌとの距離が所定の値になるように設定している。
また、図８Ａにおいて、左用眼鏡レンズ２２Ｌは、そのレンズ前面に位置するフィッティングポイントＰＬが眼の回旋中心３１Ｌを通る基準正面視線４０Ｌ上に位置するとともに、フィッティングポイントＰＬを通る水平断面内において、フィッティングポイントＰＬにおけるレンズ前面の法線Ｎが基準正面視線４０Ｌとレンズフロント角θＬＦで交わるように光学設計上想定して配置されている。
【００８４】
また、図８Ｂにおける左眼３０Ｌの視線を矢印ＤＬ、ＥＬ及びＦＬとし、それぞれの像側視線を矢印ＤＬｅ、ＥＬｅ及びＦＬｅ、物体側視線を矢印ＤＬｏ、ＥＬｏ及びＦＬｏとして示す。
また、同様に図８Ａにおける左眼３０Ｌの視線を矢印ＤＬ’、ＥＬ’及びＦＬ’とし、それぞれの像側視線を矢印ＤＬｅ’、ＥＬｅ’及びＦＬｅ’、物体側視線を矢印ＤＬｏ’、ＥＬｏ’及びＦＬｏ’として示す。ここで正面視時の像側視線ＥＬｅとＥＬｅ’は、基準正面視線４０Ｌに一致し、像側視線ＤＬｅとＤＬｅ’は基準正面視線４０Ｌに対して左方向にθの角度だけ傾斜し、像側視線ＦＬｅとＦＬｅ’は基準正面視線４０Ｌに対して右方向にθの角度だけ傾斜している。
【００８５】
図８Ａに示す本実施の形態による眼鏡レンズ２２は、レンズ後面を非球面化あるいは非トロイダル面化することにより、正面視時の眼球３０の入射瞳３２の中心を通る各光線が受けるプリズム作用が、図８Ｂに示すレンズフロント角を設けない状態での初期レンズ形状における正面視時の眼球３０の入射瞳３２の中心を通る各光線が受けるプリズム作用と同等になるように補正してある。
すなわち、図８Ａに示すように、眼球３０による左方向の視線ＤＬ’、正面視方向の視線ＥＬ’、及び、右方向の視線ＦＬ’におけるレンズ２２外側の視線方向を、図１Ｂに示す左方向視線ＤＬ、正面視方向視線ＥＬ、右方向視線ＦＬにおけるレンズ１２Ｌ外側の視線方向とほぼ等しくなるようにレンズ２２の後面は補正されている。この補正は、回転非対称な非球面要素をレンズの対眼側の面に加えることで行う。
【００８６】
具体的には、図８Ａでは、正面視線である視線ＥＬ’の物体側視線ＥＬｏ’は、図８Ｂの視線ＥＬにおける物体側視線ＥＬｏに対して位置はずれているものの方向は一致している。
また、図８Ａの視線ＤＬ’における像側視線ＤＬｅ’と物体側視線ＤＬｏ’とのなす角度をθｄ’とするとき、この角度θｄ’が、図８Ｂの視線ＤＬにおける像側視線ＤＬｅと物体側視線ＤＬｏとのなす角度θｄにほぼ等しくなっている。
同様に図８Ａの視線ＦＬ’における像側視線ＦＬｅ’と物体側視線ＦＬｏ’とのなす角度をθｆ’とするとき、この角度θｆ’が、図８Ｂの視線ＦＬにおける像側視線ＦＬｅと物体側視線ＦＬｏとのなす角度θｆにほぼ等しくなっている。すなわち、図８Ａの物体側視線ＤＬｏ’，ＦＬｏ’は、それぞれ図８Ｂの物体側視線ＤＬｏ，ＦＬｏとその方向が一致している。
【００８７】
（１）第１の評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズの例）
上述した第２の実施形態にかかるレンズ形状データ作成方法によりプリズム作用分布を改善した眼鏡レンズの第１の評価例について説明する。この第１の評価例は、屈折率が１．５のレンズ材を用い、ＢＣが８．５０Ｄ、Ｓが＋４．００Ｄ、ＣＴが８ｍｍ、プリズム屈折力が０Δの単焦点レンズのレンズ形状データを上述の方法により作成した場合の例である。ただし、初期レンズ形状は両面球面であり、本発明によりレンズ後面を非球面化した例である。
【００８８】
図９Ａ及び図９Ｂは、図９Ｃに示すように、レンズフロント角がない場合の初期レンズ形状のレンズ１２Ｌにおけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、正面視時の眼の入射瞳中心を中心としてレンズの対眼側の面の頂点と入射瞳中心までの距離を半径とした球面上の座標を基準正面視線に垂直な平面に投影した座標にて表示したものである。
図９Ａは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図９Ｂは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用を示す。水平方向プリズム作用、垂直方向プリズム作用において共にほぼ等間隔の等高線となっているのがわかる。
なお、この表示に際しての表示領域は直径３０ｍｍの円内である。同様に、図９Ｄ、図９Ｅ、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｄ、図１１Ｅ、図１２Ａ、図１２Ｂの表示領域も同じ直径３０ｍｍの円内である。
【００８９】
図９Ｄ及び図９Ｅは、図９Ａ〜図９Ｃに示した初期レンズ形状のレンズ１２Ｌを、図９Ｆに示すように、フィッティングポイントを中心にそのまま水平方向に１５度傾けた場合（すなわち、レンズフロント角を１５度に設定した場合）における入射瞳３２の中心を通る光線に対するプリズム作用の分布を表す等高線図であり、上記座標にて表示したものである。
図９Ｄは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図９Ｅは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用である。図９Ｄに示す水平方向プリズム作用においては、レンズ１２を傾けたために、周辺領域において水平方向のプリズム作用の分布に大きな偏りが生じていることがわかる。
【００９０】
これに対して、本発明のレンズ形状データ作成方法により、初期レンズ形状からレンズ後面の形状を補正して得られたレンズの光学性能評価結果を図１０Ａ〜、図１０Ｆに示す。
図１０Ａは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１０Ｂは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図１０Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図１０Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図１０Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図１０Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す。
図１０Ａ、図１０Ｂは上述した座標で表したものである。このように第１の評価例におけるレンズ後面が補正されたレンズでは、非点収差や平均度数誤差を十分にコントロールできないものの、図１０Ａに示すように、本実施の形態では特に水平方向のプリズム作用の分布偏りが格段に低減されている。
したがって、レンズに傾きのない図９Ａに示すプリズム作用分布にほぼ等しいものとなっている。また、図１０Ｆに示すように、フィッティングポイントから右側（耳側）の等高線の間隔が左側（鼻側）に比べ狭くなっており、フィッティングポイントを通る水平面上におけるレンズ後面の表面平均度数は、フィッティングポイントから耳側の方が、鼻側より変化量が大きいことがわかる。
【００９１】
第１の実施の形態では、眼球の回旋中心を通る光線、すなわち視線方向の各光に対するプリズム作用の偏りを低減したが、本実施の形態では、正面視時における入射瞳中心を通る全ての光に対してレンズによって受けるプリズム作用の偏りを低減している。
このため、正面視時における周辺視野からの各光線が入射瞳中心に入射する角度、また網膜上に結像する位置を、レンズに傾きがない図８Ｂに示す場合と同等にすることができる。つまり、レンズを傾けたことによって生じる歪曲収差を低減することができる。
【００９２】
（２）第２の評価例（処方度数に乱視屈折力を有する単焦点レンズの例）
次に、処方度数に乱視屈折力を有する単焦点レンズについて本発明を適用した場合の光学性能を評価した例について説明する。この第２の評価例は、屈折率が１．５のレンズ材を用い、ＢＣが８．５０Ｄ、Ｓが＋４．００Ｄ、Ｃが−２．００Ｄ、ＡＸが４５度、ＣＴが８ｍｍ、プリズム屈折力が０Δの単焦点レンズのレンズ形状データを上述の方法により作成した場合の例である。
ただし、初期レンズ形状は前面が球面で後面がトロイダル面であり、本発明によりレンズ後面を非トロイダル面化した例である。
【００９３】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、図１１Ｃに示すように、レンズフロント角のない場合の初期レンズ形状のレンズ１３Ｌにおけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、正面視時の眼の入射瞳中心を中心としてレンズの対眼側の面の頂点と入射瞳中心までの距離を半径とした球面上の座標を基準正面視線に垂直な平面に投影した座標で示す図である。図１１Ａは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１１Ｂは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用を示す。
【００９４】
図１１Ｄ及び図１１Ｅは、図１１Ａ〜図１１Ｃに示した初期レンズ形状のレンズ１３Ｌを、図１１Ｆに示すように、フィッティングポイントを中心にそのまま水平方向に１５度傾けた場合（すなわち、レンズフロント角を１５度に設定した場合）におけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、上述した座標にて表示したものである。
図１１Ｄは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１１Ｅは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用である。図１１Ｄに示す水平方向プリズム作用においては、レンズ１３を傾けたことにより、周辺部の水平方向プリズム作用の分布に偏りが生じている。このため正面視時における周辺視野領域にはレンズフロント角に由来した歪曲収差が生じた状態となる。
【００９５】
これに対して、第２の実施形態のレンズ形状データ作成方法により、初期レンズ形状からレンズ後面の形状を補正して得られたレンズの光学性能評価結果を図１２Ａ〜図１２Ｆに示す。
図１２Ａは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１２Ｂは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図１２Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図１２Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図１２Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図１２Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す。図１２Ａ、図１２Ｂは上述した座標で表したものである。
このように第２の評価例におけるレンズ後面が補正されたレンズでは、非点収差や平均度数誤差を十分にコントロールできないものの、図１２Ａに示すように、特に水平方向プリズムにおいては、周辺位置のプリズムバランスの偏りが殆ど除去され、レンズ１３を傾けていない場合の図１１Ａに示すプリズム作用分布と略同等とすることができている。
また、図１２Ｆに示すように、フィッティングポイントから右側（耳側）の等高線の間隔が左側（鼻側）に比べ狭くなっており、フィッティングポイントを通る水平面上におけるレンズ後面の表面平均度数は、フィッティングポイントから耳側の方が、鼻側より変化量が大きいことがわかる。
【００９６】
このように本実施の形態では、乱視度数を有するレンズにおいても、レンズ後面（眼球側凹面）を非トロイダル面化することにより、正面視時における眼球の入射瞳中心を通る各光線がレンズによって受けるプリズム作用の分布の偏りを除去してある。
このため、レンズを傾けたことによって生じる、特に正面視時の周辺部における歪曲収差を補正することができる。
【００９７】
３．第３の実施の形態
第３の実施の形態は、第１の実施の形態と同様の方法により、累進屈折力レンズの形状データを作成する場合の例である。なお、この実施の形態では、前面が累進面で、後面が非球面又は非トロイダル面からなる累進屈折力レンズの形状データを作成する場合について説明する。
この第３の実施の形態におけるレンズ形状データ作成方法の実施に適したレンズ形状データ作成装置は、図６にて既述したレンズ形状データ作成装置１００が使用でき、また、このレンズ形状データ作成装置を用いたレンズ形状データの作成方法については、図７にて記述したフローチャートに従って行うことができるので、異なる点については後述するレンズ形状データ作成方法の説明の中で示し、同様の部分については説明を省略する。
【００９８】
はじめに上記レンズ形状データ作成装置１００を用いたレンズ形状データの作成方法について説明する。
初期のレンズ形状データを作成するステップ（ステップＳ１〜ステップＳ２）において、作成される初期レンズ形状データは、前面が累進面からなり、後面が球面又はトロイダル面からなる以外は、第１の実施形態と同じである。プリズム作用補正ステップ（ステップＳ３〜Ｓ９）は、第１の実施形態と同じなので説明を省略する。屈折度数補正ステップ（ステップＳ１０）は、屈折力測定位置が、遠用部測定基準点である点以外は、第１の実施形態と同じである。
【００９９】
以上の演算処理のステップを経て上述の第３の実施の形態における眼鏡レンズの形状データを作成することができる。決定されたレンズ形状データに基づいて本発明構成の累進屈折力眼鏡レンズが製造される。また、本発明により製造された累進屈折力眼鏡レンズを玉形加工して眼鏡フレームに取り付けることにより眼鏡が得られる。これら方法や装置は第１の実施形態と同じなので、説明を省略する。
【０１００】
また、上記方法により作成されたレンズ形状データについては、第１の実施形態の図１で説明した場合と同様に、レンズフロント角を有する場合と有しない場合とで、同じ方向の像側視線に対する物体側視線の方向はほぼ一致している。
【０１０１】
（１）第１評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない累進屈折力レンズの補正例）
上述した第３の実施形態にかかるレンズ形状データ作成方法によりプリズム作用分布を改善した累進屈折力眼鏡レンズの第１の評価例について説明する。
この第１の評価例は、屈折率が１．５のレンズ材を用い、ＢＣが９．００Ｄ、Ｓが＋４．００Ｄ、加入屈折力（以下ＡＤＤと記す）が２．００Ｄ、ＣＴが８ｍｍ、プリズム屈折力が０Δの累進屈折力レンズのレンズ形状データを上述の方法により作成した場合の例である。ただし、初期レンズ形状は前面が累進面、後面が球面であり、本発明によりレンズ後面を非球面化した例である。
【０１０２】
図１４Ａ及び図１４Ｂは、レンズフロント角がない場合の初期レンズ形状のレンズにおけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、参照球面座標にて表示したものである。図１４Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１４Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用を示す。水平方向プリズム作用及び垂直方向プリズム作用共に左右対称にほぼ等間隔の等高線となっているのがわかる。
【０１０３】
図１４Ｃ及び図１４Ｄは、図１４Ａ及び図１４Ｂに示した初期レンズ形状のレンズを、フィッティングポイントを中心にそのまま水平方向に１５度傾けた場合（すなわち、レンズフロント角を１５度に設定した場合）におけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、参照球面座標にて表示したものである。
図１４Ｃは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１４Ｄは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用である。図１４Ｄに示す垂直方向プリズム作用は図１４Ｂに比べて大きな変化が見られないが、図１４Ｃに示すように、水平方向プリズム作用においては、レンズを傾けたことにより特に周辺領域で等高線間隔は不均一となりプリズムバランスがくずれていることがわかる。
【０１０４】
これに対して、本発明のレンズ形状データ作成方法により、初期レンズ形状からレンズ後面の形状を補正して得られたレンズの光学性能評価結果を図１５Ａ〜図１５Ｆに示す。
図１５Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１５Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図１５Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図１５Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図１５Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図１５Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す。
このように第１の評価例におけるレンズ後面が補正されたレンズでは、非点収差や平均度数誤差を十分にコントロールできないものの、図１５Ａに示すように、周辺部の水平方向プリズムの分布の偏りがほぼ除去されており、図１４Ａの水平方向プリズム作用とほぼ同等のプリズムバランスが得られている。
また、図１５Ｆに示すように、プリズム測定基準点から右側（耳側）の等高線の間隔が左側（鼻側）に比べ狭くなっており、プリズム測定基準点を通る水平面上におけるレンズ後面の表面平均度数は、プリズム測定基準点から耳側の方が、鼻側より変化量が大きいことがわかる。
【０１０５】
このように第１の評価例においては、眼が受光する各視線方向の光線がレンズによって受けるプリズム作用を、レンズ後面の非球面化によって、初期レンズ形状のレンズと同等としてある。このため、特に周辺部におけるプリズムバランスの不均衡を殆ど除去することができる。
本実施の形態においても、第１の実施形態と同様に、プリズム作用の分布の偏りを除去してあるため上記のような不具合を改善することができる。このため、このレンズを枠入れした眼鏡の装用者は違和感のない視界が得られる。
【０１０６】
（２）第２の評価例（処方度数に乱視屈折力を有する累進屈折力レンズの補正例）
次に、処方度数に乱視屈折力を有する累進屈折力眼鏡レンズについて本発明を適用した場合の光学性能を評価した例について説明する。この第２の評価例は、屈折率が１．５のレンズ材を用い、ＢＣが９．００Ｄ、Ｓが＋４．００Ｄ、Ｃが−２．００Ｄ、ＡＸが４５度、ＡＤＤが２．００Ｄ、ＣＴが８ｍｍ、プリズム屈折力が０Δの累進屈折力レンズのレンズ形状データを上述の方法により作成した場合の例であり、初期レンズ形状は前面が累進面で後面がトロイダル面であり、本発明によりレンズ後面を非トロイダル面となっている。
【０１０７】
図１６Ａ及び図１６Ｂは、レンズフロント角のない場合の初期レンズ形状のレンズにおけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、参照球面座標にて表示したものである。図１６Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１６Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用を示す。
【０１０８】
図１６Ｃ及び図１６Ｄは、図１６Ａ及び図１６Ｂに示した初期レンズ形状のレンズを、フィッティングポイントを中心にそのまま水平方向に１５度傾けた場合（すなわち、レンズフロント角を１５度に設定した場合）におけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、参照球面座標にて表示したものである。
図１６Ｃは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１６Ｄは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用である。図１６Ｃに示すとおり、レンズを傾けたことにより、周辺位置において水平方向のプリズム作用の分布に偏りが生じている。
【０１０９】
これに対して、第３の実施形態のレンズ形状データ作成方法により、初期レンズ形状からレンズ後面の形状を補正して得られたレンズの光学性能評価結果を図１７Ａ〜図１７Ｆに示す。
図１７Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１７Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図１７Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図１７Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図１７Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図１７Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す。
このように第２の評価例におけるレンズ後面が補正されたレンズでは、非点収差や平均度数誤差を十分にコントロールできないものの、図１７Ａに示すように水平方向のプリズム度数の分布の偏りは格段に低減されており、レンズの傾きがない図１６Ａに示す光学性能とほぼ同等のプリズム作用が得られている。
また、図１５Ｆに示すように、プリズム測定基準点から右側（耳側）の等高線の間隔が左側（鼻側）に比べ狭くなっており、プリズム測定基準点を通る水平面上におけるレンズ後面の表面平均度数は、プリズム測定基準点から耳側の方が、鼻側より変化量が大きいことがわかる。
【０１１０】
このように第２の評価例では、処方度数に乱視屈折力を有する累進屈折力眼鏡レンズにおいても、レンズ後面を非トロイダル面化することによりプリズムバランスの偏りを除去されている。
またこのことにより、大きなフロント角を有するフレームにこのレンズを取り付けた眼鏡は、周辺視における左右眼のレンズを通した視線方向をほぼ一致させることができる第１の評価例のレンズを用いた眼鏡と同様の効果が得られ、装用時の違和感を低減することができる。
【０１１１】
４．第４の実施の形態
第４の実施の形態は、初期のレンズ形状データとして、レンズフロント角がない状態で眼が感じる非点収差及び平均度数誤差を除去するためにレンズの後面の形状を補正したレンズを用い、第１の実施の形態と同様の方法により単焦点レンズの形状データを作成する場合の例である。ここでは、後面が非トロイダル面または回転対称の非球面からなるレンズを用いている。なお、以下、これらを総称して単に「後面非球面レンズ」と呼ぶことにする。
この実施の形態では、前面が球面で、後面が非球面からなり、処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点マイナスレンズの形状データを作成する場合であって、プリズム作用のずれ量除去率を１００％にした場合と５０％にした場合について説明する。
【０１１２】
この第４の実施の形態におけるレンズ形状データ作成方法の実施に適したレンズ形状データ作成装置は、図６にて既述したレンズ形状データ作成装置１００が使用でき、また、このレンズ形状データ作成装置を用いたレンズ形状データの作成方法については、図７にて記述したフローチャートに従って行うことができるので、異なる点については後述するレンズ形状データ作成方法の説明の中で示し、同様の部分については説明を省略する。
【０１１３】
はじめに上記レンズ形状データ作成装置１００を用いたレンズ形状データの作成方法について説明する。
初期のレンズ形状データを作成するステップ（ステップＳ１〜ステップＳ２）において、作成される初期レンズ形状データは、前面が球面からなり、後面がレンズフロント角がない状態で正面視線及び正面視線以外の領域で眼が感じる非点収差及び平均度数誤差を除去するために形状を補正した回転対称の非球面からなる以外は、第１の実施形態と同じである。プリズム作用補正ステップ（ステップＳ３〜Ｓ９）においては、ステップＳ５の後のスッテプＳ６で最初に算出した補正後プリズム作用分布（ｂ）の目標プリズム作用分布（ａ）に対するズレ量を、レンズ全域に対して１００％除去または５０％除去した以外は第１の実施形態と同である。屈折度数補正ステップ（ステップＳ１０）は、第１の実施形態と同じである。
【０１１４】
以上の演算処理のステップを経て上述の第４の実施の形態における眼鏡レンズの形状データを作成することができる。決定されたレンズ形状データに基づいて本発明構成の単焦点マイナスレンズが製造される。また、本発明により製造された単焦点マイナスレンズを玉形加工して眼鏡フレームに取り付けることにより眼鏡が得られる。これら方法や装置は、第１の実施形態と同じなので、説明を省略する。
【０１１５】
次に、上記方法により作成されたレンズ形状データについてさらに詳細に説明する。この第４の実施の形態のレンズ形状は、第１の実施形態と同様に、主に眼の注視線に対するプリズム作用（特に水平方向のプリズム作用）が補正されている。
【０１１６】
図１８Ａは、ステップＳ１０で光学設計上想定された配置状態、すなわち屈折度数補正された後のレンズ形状の眼鏡レンズ２４にレンズフロント角を設けたときの状態における視線方向を表している。
また、図１８Ｂは、ステップＳ３で光学設計上想定された配置状態、すなわち初期レンズ形状の眼鏡レンズ１４にレンズフロント角を設けない状態における視線方向を表している。つまり、この図１８Ｂのレンズ１４に対して本発明によりレンズ後面を補正してプリズム作用を改善したものが図１８Ａに示す眼鏡レンズ２４である。
【０１１７】
図１８Ｂにおいて、左用眼鏡レンズ１４Ｌは、そのレンズ前面に位置するフィッティングポイントＰＬが眼の回旋中心３１Ｌを通る基準正面視線４０Ｌ上に位置するとともに、フィッティングポイントＰＬを通る水平断面内において、フィッティングポイントＰＬにおけるレンズ前面の法線Ｎが基準正面視線４０Ｌと一致するように光学設計上想定して配置されている。この時のレンズと眼との距離は、基準正面視線４０Ｌ上におけるレンズ後面と回旋中心３１Ｌとの距離が所定の値になるように設定している。
また、図１８Ａにおいて、左用眼鏡レンズ２４Ｌは、そのレンズ前面に位置するフィッティングポイントＰＬが眼の回旋中心３１Ｌを通る基準正面視線４０Ｌ上に位置するとともに、フィッティングポイントＰＬを通る水平断面内において、フィッティングポイントＰＬにおけるレンズ前面の法線Ｎが基準正面視線４０Ｌとレンズフロント角θＬFで交わるように光学設計上想定して配置されている。
【０１１８】
また、図１８Ｂにおける左眼３０Ｌの視線を矢印ＧＬ、ＨＬ及びＩＬとし、それぞれの像側視線を矢印ＧＬe、ＨＬe及びＩＬe、物体側視線を矢印ＧＬo、ＨＬo及びIＬoとして示す。また、同様に図１８Ａにおける左眼３０Ｌの視線を矢印ＧＬ’、ＨＬ’及びＩＬ’とし、それぞれの像側視線を矢印ＧＬe’、ＨＬe’及びＩＬe’、物体側視線を矢印ＧＬo’、ＨＬo’及びＩＬo’として示す。ここで正面視時の像側視線ＨＬeとＨＬe’は、基準正面視線４０Ｌに一致し、像側視線ＧＬeとＧＬe’は基準正面視線４０Ｌに対して左方向にθの角度だけ傾斜し、像側視線ＩＬeとＩＬe’は基準正面視線４０Ｌに対して右方向にθの角度だけ傾斜している。
【０１１９】
図１８Ａに示す第４の実施の形態による眼鏡レンズ２４は、レンズ後面を補正することにより、眼球３０の回旋中心３１を通る光線が受けるプリズム作用が、図１８Ｂに示すレンズフロント角を設けない状態での初期レンズ形状における、眼球３０の回旋中心３１を通る同じ視線方向の光線が受けるプリズム作用と等しくなるか、ずれ量除去率に応じた分だけ近づくようにしてある。
すなわち、ずれ量除去率が１００％の場合は、図１８Ａに示すように、眼球３０による左方向の視線ＧＬ’、正面視方向の視線ＨＬ’、及び、右方向の視線ＩＬ’におけるレンズ２４外側の視線方向を、図１８Ｂに示す左方向視線ＧＬ、正面視方向視線ＨＬ、右方向視線ＩＬにおけるレンズ１４Ｌ外側の視線方向とほぼ等しくなるようにレンズ２４の後面は補正されている。この補正は、回転非対称な非球面要素をレンズの対眼側の面に加えることで行う。
【０１２０】
具体的には、図１８Ａでは、正面視線である視線ＨＬ’の物体側視線ＨＬo’は、図１８Ｂの視線ＨＬにおける物体側視線ＨＬoに対して位置はずれているものの方向は一致している。また、図１８Ａの視線ＧＬ’における像側視線ＧＬe’と物体側視線ＧＬo’とのなす角度をθｇ’とするとき、この角度θｇ’が、図１８Ｂの視線ＧＬにおける像側視線ＧＬeと物体側視線ＤＬoとのなす角度θｇにほぼ等しくなっている。
同様に図１８Ａの視線ＩＬ’における像側視線ＩＬe’と物体側視線ＩＬo’とのなす角度をθｉ’とするとき、この角度θｉ’が、図１８Ｂの視線ＩＬにおける像側視線ＩＬeと物体側視線ＩＬoとのなす角度θｆにほぼ等しくなっている。すなわち、図１８Ａの物体側視線ＧＬo’，ＩＬo’は、それぞれ図１８Ｂの物体側視線ＧＬo，ＩＬoとその方向が一致している。
なお、ずれ量除去率を１００％未満の場合は、ずれ量除去率が小さくなるほど、耳側においてはθｇ’の角度は小さくなってθｇとの角度差が広がり、鼻側においてはθｉ’の角度が大きくなってθｉとの角度差が広がる。すなわち、マイナスレンズの場合は、ずれ量除去率が小さくなるほど、物体側視線ＧＬo’は鼻側に傾斜して像側視線ＧＬe’の方向に近づき、物体側視線ＩＬo’は鼻側に傾斜して像側視線ＩＬe’の方向から遠ざかる。
【０１２１】
（１）第１評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズであってプリズム作用のずれ量除去率を１００％にした例）
上述した第４の実施形態にかかるレンズ形状データ作成方法によりプリズム作用分布を改善した単焦点マイナスレンズの第１の評価例について説明する。この第１の評価例は、屈折率が１．５のレンズ材を用い、ＢＣが８．５０Ｄ、Ｓが−４．００Ｄ、ＣＴが１ｍｍ、プリズム屈折力が０Δの単焦点マイナスレンズのレンズ形状データをずれ量除去率１００％で上述の方法により作成した場合の例である。
【０１２２】
図１９Ａ及び図１９Ｂは、レンズフロント角がない場合の初期レンズ形状のレンズにおけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、参照球面座標にて表示したものである。図１９Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１９Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用を示す。水平方向プリズム作用は左右方向にほぼ等間隔の等高線となっており、垂直方向プリズム作用は上下方向にほぼ等間隔の等高線となっているのがわかる。
【０１２３】
図１９Ｃ及び図１９Ｄは、図１９Ａ及び図１９Ｂに示した初期レンズ形状のレンズを、フィッティングポイントを中心にそのまま水平方向に１５度傾けた場合（すなわち、レンズフロント角を１５度に設定した場合）におけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、参照球面座標にて表示したものである。
図１９Ｃは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１９Ｄは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用である。図１９Ｄに示す垂直方向プリズム作用は図１９Ｂに比べて大きな変化が見られないが、図１９Ｃに示すように、水平方向プリズム作用においては、レンズを傾けたことにより特に周辺領域で等高線間隔は不均一となりプリズムバランスがくずれていることがわかる。
【０１２４】
これに対して、本発明のレンズ形状データ作成方法により、初期レンズ形状からレンズ後面の形状を補正して得られたレンズの光学性能評価結果を図２０Ａ〜図２０Ｆに示す。図２０Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図２０Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図２０Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図２０Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図２０Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図２０Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す。
このように第１の評価例におけるレンズ後面が補正されたレンズでは、非点収差や平均度数誤差を十分にコントロールできないものの、図２０Ａに示すように、周辺部の水平方向プリズムの分布の偏りがほぼ除去されており、図２０Ａの水平方向プリズム作用とほぼ同等のプリズムバランスが得られている。
また、図２０Ｆに示すように、フィッティングポイントから左側（耳側）の等高線の間隔が右側（鼻側）に比べ狭くなっており、フィッティングポイントを通る水平面上におけるレンズ後面の表面平均度数は、フィッティングポイントから耳側の方が、鼻側より変化量が大きいことがわかる。
【０１２５】
このように第１の評価例においては、眼が受光する各視線方向の光線がレンズによって受けるプリズム作用を、初期レンズ形状のレンズと同等としてある。このため、特に周辺部におけるプリズムバランスの不均衡を殆ど除去することができる。
本実施の形態においても、第１の実施形態と同様に、プリズム作用の分布の偏りを除去してあるため上記のような不具合を改善することができる。このため、このレンズを枠入れした眼鏡の装用者は違和感のない視界が得られる。
【０１２６】
（２）第２の評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズであってプリズム作用のずれ量除去率を５０％にした例）
次に、第４の実施形態にかかるレンズ形状データ作成方法によりプリズム作用分布を改善した単焦点マイナスレンズの第２の評価例について説明する。
この第２の評価例は、屈折率が１．５のレンズ材を用い、ＢＣが８．５００Ｄ、Ｓが−４．００Ｄ、ＣＴが１ｍｍ、プリズム屈折力が０Δの単焦点マイナスレンズのレンズ形状データをずれ量除去率５０％で上述の方法により作成した場合の例である。
【０１２７】
レンズフロント角のない場合の初期レンズ形状のレンズにおけるプリズム作用の分布を表す等高線図、及び、初期レンズ形状のレンズを、フィッティングポイントを中心にそのまま水平方向に１５度傾けた場合（すなわち、レンズフロント角を１５度に設定した場合）におけるプリズム作用の分布を表す等高線図は図１９と同じである。
【０１２８】
これに対して、第４の実施形態のレンズ形状データ作成方法により、初期レンズ形状からレンズ後面の形状を補正して得られたレンズの光学性能評価結果を図２１Ａ〜図２１Ｆに示す。
図２１Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図２１Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図２１Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図２１Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図２１Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図２１Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す。
このように第２の評価例におけるレンズ後面が補正されたレンズでは、非点収差や平均度数誤差は第１の評価例より低減されているものの、図２１Ａに示すように水平方向のプリズム度数の分布の偏りは第１の評価例より増加している。また、図２１Ｆに示すように、フィッティングポイントから左側（耳側）の等高線の間隔が右側（鼻側）に比べ狭くなっており、フィッティングポイントを通る水平面上におけるレンズ後面の表面平均度数は、フィッティングポイントから耳側の方が、鼻側より変化量が大きいことがわかる。
【０１２９】
このように第２の評価例では、ずれ量除去率５０％で補正した場合の単焦点マイナスレンズにおいては、非点収差や平均度数誤差の増加を抑制しつつプリズムバランスの偏りをある程度除去している。この場合も装用時の違和感を低減することができる。
【０１３０】
なお、第３の実施形態では前面が累進面からなる片面累進屈折力レンズについて説明したが、後面が累進面からなる片面累進屈折力レンズに対しても適用可能である。その場合も本発明の方法によりレンズ後面の累進面の形状データを補正するとよい。
また、本発明は多焦点屈折力レンズにおいても適用可能である。その場合、初期レンズ形状は、前面が小玉が形成された面とし後面が球面又はトロイダル面とし、レンズ後面の形状データを補正するとよい。この場合、屈折度数補正ステップにおいては、屈折度数測定位置は、第３の実施形態と同様に遠用部測定基準点とすればよい。
また、第１〜第３の実施形態においては、初期レンズ形状の補正される面は、球面又は
トロイダル面の場合で説明したが、回転対称な非球面又は非トロイダル面の場合も可能で
ある。
また、第４の実施の形態においては、初期レンズ形状の補正される面は、回転対称な非球面の場合で説明したが非トロイダル面の場合も可能である。
また、第１、第２及び第４の実施の形態においては、初期レンズ形状の補正されない方の面（前面）は球面の場合で説明したが、回転対称な非球面の場合も可能である。
【０１３１】
以上説明したように、本発明によれば、レンズフロント角を有した状態で眼鏡フレームに取りつけられる眼鏡レンズにおいて、レンズフロント角に由来する主注視線が受けるプリズム作用の不均衡や正面視時の歪曲収差を良好に軽減することができる。したがって、例えば大きなフロント角を有する眼鏡フレームに度付きの眼鏡レンズを枠入れする場合のように、レンズフロント角が大きな場合でも装用時の違和感を低減できる眼鏡レンズを提供することが可能となる。
【０１３２】
なお、本発明は上述の実施の形態において説明した各例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変形、変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１３３】
１０，１１，１２，１３，１５，２０，２２，２５・・・眼鏡レンズ、２・・・玉形中心、３・・・眼鏡フレーム、３０・・・眼球、３１・・・回旋中心、３２・・・入射瞳中心、４０・・・基準正面視線、１００・・・レンズ形状設計装置、１１０・・・設計計算用コンピュータ、１２０・・・処理部、１２１・・・初期形状設計処理部、１３０・・・プリズム作用補正処理部、１４１・・・屈折度数補正処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼鏡フレームに対して水平方向外側に傾斜させて取り付けられる眼鏡レンズおよびその設計方法に関し、特にラップアラウンド型のようなフロント角の大きな眼鏡フレームへの取り付けに適した眼鏡レンズの形状データ作成方法、眼鏡レンズの形状データ作成装置及び眼鏡レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
スポーツ用やサングラス用等に用いられる眼鏡として、眼鏡レンズが顔の側面近くまで眼を覆う形態のラップアラウンド型の眼鏡が提案されている。ラップアラウンド型の眼鏡を用いることで、視界の拡大、風除け、横方向からの入射光制御などの効果が得られる。
このため、スポーツ愛好者のみならず広く屋外活動用に利用の増加が期待でき、またファッション性の面からも需要が高まっている。
【０００３】
図２２はラップアラウンド型の眼鏡を構成する眼鏡フレーム３の一例の斜視図、図２３はこの眼鏡フレーム３を上から見た平面図である。この眼鏡フレーム３は、フロント７とその左右両端にそれぞれ連結されたテンプル８とを有し、フロント７は、レンズを保持する左右のリム５と、この左右のリム５をつなぐブリッジ９と、左右のリム５の内側に取り付けられたパッド（鼻あて）４とを有している。そして、左右のリム５の内周形状であるレンズ枠形状６は、この眼鏡フレーム３に取り付けられるレンズの左右の玉形に対応する。
【０００４】
図２２及び図２３から明らかなように、ラップアラウンド型の眼鏡フレーム３は、フロント７が装用者の顔に沿うように大きく湾曲しているため、非常に大きなフロント角を有している。ここでフロント角θｆとは、眼鏡フレームのフロント７の面Ｆｆ（以下、フロント面ともいう）と左右の玉形の面Ｆｓ（以下、玉形面ともいう）との水平方向の角度であり、本明細書においては、フロント面Ｆｆは左右の玉形中心（玉形に外接する水平線及び垂直線からなる長方形の水平中心線と垂直中心線との交点）２を通る垂直面、玉形面Ｆｓは玉形の水平中心線（玉形に外接する水平線及び垂直線からなる長方形の水平中心線）Ｌｈｃを通る左右それぞれの垂直面としている。上述したラップアラウンド型の眼鏡フレームでは通常このフロント角θｆが１０〜３０度の範囲内に設定されているものが多い。
【０００５】
このようなラップアラウンド型眼鏡フレームに取り付ける眼鏡レンズとしては、従来から屈折度数を有さない眼鏡レンズ（以下、度無しレンズともいう）が用いられているが、近年、屈折度数を有する眼鏡レンズ（以下、度付きレンズともいう）である単焦点眼鏡レンズも用いられている。
しかし、このラップアラウンド型眼鏡フレームのようなフロント角の大きな眼鏡フレームに、そのフロント角を全く考慮せずに設計された度付きの単焦点眼鏡レンズをそのまま枠入れし、眼鏡として用いる場合は、フロント角が無いあるいはフロント角が僅かな通常の眼鏡フレームにレンズを枠入れする場合と比較して、眼が感じるプリズム作用、非点収差、平均度数誤差（以下、パワーエラーとも言う）等が変化するため、装用者に大きな違和感を与える。
そこで、従来は、（１）レンズが外側に傾くことによる眼が感じるプリズム作用を小さくするためにレンズのカーブを大きくしたり、（２）正面視線で生じる余分なプリズム作用を相殺するための補正プリズムをレンズに付加したり、（３）正面視線で眼が感じる非点収差及び平均度数誤差を除去するためにレンズの後面（凹面）の形状を補正したり、（４）正面視線以外の領域での眼が感じる非点収差及び平均度数誤差を軽減するようにレンズの後面を非球面化したりすることが行われている（例えば、特許文献１参照）。そして、これら方法により、眼鏡装用者の違和感はある程度は軽減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２８４０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記（１）〜（４）の方法を用いて設計・製造された度付きレンズをフロント角の大きな眼鏡フレームに取り付けて眼鏡を構成しても、依然として眼鏡装用者に違和感を生じさせてしまうという問題があった。この問題は、屈折度数を有しない度無しレンズにも当てはまる問題である。
そこで本発明では、上記問題に鑑みて、フロント角の大きなフレームに度付きまたは度無しレンズを取り付けても違和感なく、良好な視界が得られる眼鏡レンズ並びにその眼鏡レンズを設計する方法および装置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】
【０００８】
本発明者は、上述したような従来の方法を用いても装用者の違和感が解消できない原因について視線方向を検討することにより考察した。以下これについて図面を参照して説明する。
図２４はフロント角のない眼鏡フレームに枠入れすることを想定して設計された単焦点の眼鏡レンズにおける眼の視線方向を表す図である。ここでの単焦点眼鏡レンズは左右同じプラスの球面レンズであってプリズム屈折力が０．００Δの場合について説明する。
【０００９】
なお、以下の眼鏡レンズの説明に用いる図（図２４〜図２６、図１、図８、並びに、図１８）において、符号の末尾に付すＲは右眼に対応することを意味し、Ｌは左眼に対応することを意味する。また、これら図においては左右のレンズのフィッティングポイント（単焦点レンズにおいてはプリズム測定基準点と同じ）ＰＬ、ＰＲを通る水平断面を上から見た様子を表している。また、これら図においては左右のレンズは前傾角が０度の場合で示しているが、もちろん前傾角がある場合の眼鏡も含み、その場合もフロント角によって生じる視線方向への影響は視線の水平成分において同様に生じる。
【００１０】
また、これら図において示されている眼３０Ｌ，３０Ｒ及びその回旋中心３１Ｌ，３１Ｒは、レンズの光学設計上想定する眼及びその回旋中心であり、眼３０とレンズとの相対位置関係は、眼鏡装用者の瞳孔間距離や眼鏡フレームの形状に関する情報等に基づいて設定されている。
また、レンズが無い状態で遠方視した場合の眼の回旋中心３１Ｌ，３１Ｒを通る視線を基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒと呼び、これら図において、この左右の基準正面視線４０Ｌ及び４０Ｒが水平で互いに平行で、それぞれレンズのフィッティングポイントを通る場合の例で説明する。
【００１１】
図２４に示すように、左用眼鏡レンズ１５Ｌ及び右用眼鏡レンズ１５Ｒは、そのレンズ前面（凸面）に位置するフィッティングポイントＰＬ、ＰＲが眼の回旋中心３１Ｌ、３１Ｒを通る基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒ上に位置するとともに、フィッティングポイントＰＬ、ＰＲを通る水平断面内において、フィッティングポイントＰＬ、ＰＲにおけるレンズ前面の法線Ｎが基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒと一致するように光学設計上想定して配置されている。ここで、左右それぞれのレンズのフィッティングポイントＰＬ、ＰＲにおいて、基準正面視線４０Ｌ，４０Ｒと直交する水平線を直線Ｌとしている。
【００１２】
なお、本明細書においては、基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒと、フィッティングポイントＰＬ、ＰＲにおけるレンズ前面の法線Ｎが作る水平方向の角度θＬＦを「レンズフロント角」と呼び、眼鏡フレームにおいて定義される「フロント角」とは区別している。そして、フィッティングポイントＰＬ、ＰＲを通る水平断面内において、基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒと前記法線Ｎとが一致している状態、すなわちレンズフロント角が０度の状態を「レンズフロント角がない」とも表現し、フィッティングポイントＰＬ、ＰＲを通る水平断面内において、基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒに対して前記法線Ｎが水平方向外側に０でない有限の角度で交わっている状態を「レンズフロント角がある」とも表現する。
【００１３】
図２４において左眼３０Ｌの視線を矢印ａＬ、ｂＬ及びｃＬ、とし、それぞれの像側視線（眼の回旋中心３１Ｌからレンズ１５Ｌまでの視線）を矢印ａＬｅ、ｂＬｅ及びｃＬｅ、物体側視線（レンズ１５Ｌから外側の視線）を矢印ａＬｏ、ｂＬｏ及びｃＬｏとして示す。また同様に、右眼３０Ｒの視線を矢印ａＲ、ｂＲ及びｃＲとし、それぞれの像側視線を矢印ａＲｅ、ｂＲｅ及びｃＲｅ、物体側視線を矢印ａＲｏ、ｂＲｏ及びｃＲｏとして示す。
【００１４】
図２４において、正面視時には、左眼３０Ｌの回旋中心３１Ｌを通る視線ｂＬ、および、右眼３０Ｒの回旋中心３１Ｒを通る視線ｂＲの位置及び方向は、基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒとそれぞれ一致している。
また、周辺視時には、基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒから左方向にθの角度だけ傾斜した像側視線ａＬｅ、ａＲｅに対する物体側視線ａＬｏ、ａＲｏは、レンズ１５Ｌ、１５Ｒのプリズム作用によって基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒ寄りにそれぞれ屈折されている。同様に基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒから右方向にθの角度だけ傾斜した像側視線ｃＬｅ、ｃＲｅに対する物体側視線ｃＬｏ、ｃＲｏは、レンズ１５Ｌ、１５Ｒのプリズム作用によってそれぞれ基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒ寄りに屈折されている。
そして、このようにレンズフロント角が無い場合であって、左右のレンズが同度数の球面レンズからなる場合は、左右眼の同じ方向の像側視線に対する屈折後の視線の方向は互いに一致する。すなわち、像側視線ａＬｅとａＲｅの方向が同じ場合に物体側視線ａＬｏとａＲｏの方向は一致し、像側視線ｃＬｅとｃＲｅの方向が同じ場合に物体側視線ｃＬｏとｃＲｏの方向は一致している。
【００１５】
これに対して、大きなフロント角を有するフレームに上記したレンズと同じレンズ１５Ｌ、１５Ｒを取り付けた時の視線方向を表したのが図２５である。この図２５において、図２４と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。フレームに取り付けられた状態の左右のレンズ１５Ｌ、１５Ｒは、それぞれ水平方向外側に傾いた状態（レンズフロント角を有した状態）となるため、正面視時における視線ｂＬ’、ｂＲ’はその物体側視線ｂＬｏ’、ｂＲｏ’がそれぞれ外側（耳側）にプリズム作用を受けることになり、左右の物体側視線ｂＬｏ’、ｂＲｏ’の方向は互いに一致しなくなってしまう。
【００１６】
また、周辺視時には、基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒから左方向にθの角度だけ傾斜した像側視線ａＬｅ’、ａＲｅ’に対する物体側視線ａＬｏ’、ａＲｏ’は、図２４と比較して、左眼３０Ｌの物体側視線ａＬｏ’が外側（左耳側）にプリズム作用を受け、右眼３０Ｒの物体側視線ａＲｏ’が基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒ側（右耳側）にプリズム作用を受ける。同様に基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒから右方向にθの角度だけ傾斜した像側視線ｃＬｅ’、ｃＲｅ’に対する物体側視線ｃＬｏ’、ｃＲｏ’は、図２４と比較して、左眼３０Ｌの物体側視線ｃＬｏ’が基準正面視線側（左耳側）にプリズム作用を受け、右眼３０Ｒの物体側視線ｃＲｏ’が外側（右耳側）にプリズム作用を受ける。したがって、レンズフロント角が有る場合は、左右眼の同じ方向の像側視線に対する屈折後の視線の方向は、それぞれ開散方向となり一致しなくなってしまう。すなわち、像側視線ａＬｅ’とａＲｅ’の方向が同じ場合に物体側視線ａＬｏ’とａＲｏ’の方向は異なっており、像側視線ｃＬｅ’とｃＲｅ’の方向が同じ場合に物体側視線ｃＬｏ’とｃＲｏ’の方向は異なっている。
【００１７】
これに対して、図２５と同じフロント角を有する眼鏡フレームに、上述した従来の方法（１）〜（４）の補正を施したレンズ２５Ｌ、２５Ｒを取り付けた時の視線方向を表したのが図２６である。
図２６において、図２４、図２５と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。このレンズ２５Ｌ、２５Ｒは、深いベースカーブのレンズを採用し、正面視時の視線で生じる余分なプリズム作用を相殺するための補正プリズムを付加し、正面視時の視線で眼が感じる非点収差とパワーエラーを除去するようにレンズ後面を補正し、正面視時の視線以外の領域での眼が感じる非点収差とパワーエラーを軽減するようにレンズ後面を非球面化したレンズである。このように補正されたレンズ２５Ｌ、２５Ｒにおいては、補正プリズムが付加されていることにより、正面視時における視線ｂＬ”、ｂＲ”は、物体側視線ｂＬｏ”、ｂＲｏ”の位置が基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒよりそれぞれ外側（耳側）にずれているものの、方向は基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒと平行になっている。
【００１８】
また、周辺視時は、ベースカーブの大きなレンズが採用されていることにより、図２５に比較してプリズム作用が特に周辺部において軽減されている。すなわち、基準正面視線４０Ｌ、４０Ｒから左方向及び右方向にθの角度だけ傾斜した像側視線ａＬｅ”、ａＲｅ”、ｃＬｅ”、ｃＲｅ”に対する物体側視線ａＬｏ”、ａＲｏ”、ｃＬｏ”、ｃＲｏ”の方向は、図２５に比較して図２４の物体側視線の方向に近づいている。しかしながら、図２５と同様に、同じ方向の像側視線に対する物体側視線は、依然と左右眼でそれぞれ開散方向となり一致していない。
すなわち、周辺視時の物体側視線ａＬｏ”とａＲｏ”、並びに、ｃＬｏ”とｃＲｏ”はそれぞれ方向が一致していない。図２７は、この図２６のように従来の方法で補正されたレンズ（ベースカーブ８．５０Ｄ、球面屈折力＋４．００Ｄ、中心厚８ｍｍ、プリズム屈折力０Δの単焦点レンズ）について眼に作用するプリズム作用を計算した例であり、図２７Ａが回旋中心を通る光線が受ける水平方向のプリズム作用、図２７Ｂが回旋中心を通る光線が受ける垂直方向のプリズム作用である。
これら図は左用レンズを後面側から見た図であり、右側が鼻側、左側が耳側である。これらの図からもわかるとおり、特に水平方向のプリズム作用においてレンズの左右の不均衡が大きいことがわかる。
【００１９】
このように、従来の方法を用いても、周辺視時の視線における左右の眼が感じるプリズム作用の違いが依然と残っており、これにより眼が感じるプリズムバランスが崩れ、装用者に大きな違和感を与える要因となっている。
以上の説明は、正面視時及び周辺視時において、左右眼の像側視線が平行な場合で説明したが、注視する対象が所定の距離にある場合でも、同様の現象が生じることはいうまでもない。
【００２０】
本発明者は、上記知見に基づき、従来の方法では周辺視時における非点収差とパワーエラーの低減については考慮しているものの、プリズム作用の左右の不均衡を軽減することを考慮していないことが装用者に違和感を生じさせている原因と考え、このプリズム作用の左右の不均衡を軽減することに着目して本発明に至ったものである。
【００２１】
このことから、本発明では上記課題を解決するために、本発明の眼鏡レンズの形状データ作成方法は、レンズフロント角を有した状態で眼鏡フレームに取り付けられる眼鏡レンズの形状データを作成するための方法であって、レンズ前面及び後面の形状が定められている初期のレンズ形状データを作成するステップと、作成された初期レンズ形状データについてレンズ後面の形状データを補正するレンズ後面形状データ補正ステップとを含む。
そして、このレンズ後面形状データ補正ステップは、プリズム作用補正ステップを含んでいる。このプリズム作用補正ステップは、光学設計上想定される眼の回旋中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線がレンズフロント角を有した状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるか近づけるように、レンズ後面の形状データを補正する工程である。
【００２２】
なお、上述のプリズム作用補正ステップは、好ましくは、向き補正ステップと形状補正ステップを含んでいる。向き補正ステップは、光学設計上想定される眼の回旋中心を通る正面視方向の光線がレンズフロント角を有した状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるように、レンズ前面に対するレンズ後面の向きを補正する工程である。
また、形状補正ステップは、光学設計上想定される眼の回旋中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズフロント角を有した状態の前記向き補正ステップ後のレンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるかもしくは近づけるように、向き補正ステップ後のレンズ後面の形状データを補正する工程である。
【００２３】
また、本発明の他の眼鏡レンズの形状データ作成方法は、レンズ前面及び後面の形状が定められている初期のレンズ形状データを作成するステップと、このステップで作成された初期レンズ形状データについてレンズ後面の形状データを補正するレンズ後面形状データ補正ステップとを含む。
そして、レンズ後面形状データ補正ステップは、光学設計上想定される正面視時の眼の入射瞳中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線がレンズフロント角を有した状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるかもしくは近づけるように、レンズ後面の形状データを補正するプリズム作用補正ステップを含んでいる。
【００２４】
上述のプリズム作用補正ステップは、好ましくは、向き補正ステップと形状補正ステップを含んでいる。向き補正ステップは、光学設計上想定される正面視時の眼の入射瞳中心を通る正面視方向の光線がレンズフロント角を有した状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるように、レンズ前面に対するレンズ後面の向きを補正する工程である。
また、形状補正ステップは、光学設計上想定される正面視時の眼の入射瞳中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズフロント角を有した状態の前記向き補正ステップ後のレンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるかもしくは近づけるように、前記向き補正ステップ後のレンズ後面の形状データを補正する工程である。
【００２５】
なお、上述したプリズム作用補正ステップは、光学設計上想定される眼の回旋中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線がレンズフロント角を有した状態の初期レンズ形状のレンズによって受ける水平方向のプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受ける水平方向のプリズム作用に一致させるか近づけるように、レンズ後面の形状データを補正するものである。
【００２６】
また、本発明の眼鏡レンズの形状データ作成装置は、レンズフロント角を有した状態で眼鏡フレームに取り付けられる眼鏡レンズの形状データを作成する装置である。この眼鏡レンズの形状データ作成装置は、レンズ前面及び後面の形状が定められている初期のレンズ形状データを作成する手段と、作成された初期レンズ形状データについてレンズ後面の形状データを補正するレンズ後面形状データ補正手段を備えている。
そして、レンズ後面形状データ補正手段は、光学設計上想定される眼の回旋中心又は正面視時の眼の入射瞳中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線がレンズフロント角を有した状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるか近づけるように、レンズ後面の形状データを補正するプリズム作用補正手段を備える。
【００２７】
また、本発明の眼鏡レンズは、レンズフロント角を有した状態で眼鏡フレームに取り付けられる単焦点眼鏡レンズである。この眼鏡レンズは、レンズ前面は球面または回転対称非球面からなり、レンズ後面は左右のプリズム作用の不均衡を軽減するとともに、非点収差と平均度数誤差を増加させる形状補正が行われた左右対称性のない非球面または非トロイダル面からなる。そして、レンズのフィッティングポイントを通る水平面上におけるレンズ後面の表面平均度数は、フィッティングポイントから耳側の方が、鼻側より変化量が大きくなるように形成されている。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、大きなフロント角をもつ眼鏡フレームに取り付けられる眼鏡レンズのように、レンズフロント角を有した状態で眼鏡フレームに取り付けられるレンズにおいて、その正面視方向以外の視線におけるプリズム作用が、レンズフロント角を有さない状態で眼鏡フレームに取り付けられる眼鏡レンズにおけるプリズム作用に一致もしくは近づくように補正される。このため、レンズフロント角がついたことによるプリズム作用の分布の偏りが低減され、装用者の違和感を低減させることができる。
【００２９】
また、正面視時の眼の入射瞳中心を通り正面視方向以外の方向に向かう光線の受けるプリズム作用が、レンズフロント角を有さない状態で眼鏡フレームに取り付けられた眼鏡レンズにおけるプリズム作用に一致もしくは近づくように補正されるので、レンズフロント角に由来する歪曲収差を補正することができる。これにより、装用者は違和感のない良好な視界を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１Ａは本発明の第１の実施の形態に係る眼鏡レンズのプリズム作用を表す 説明図である。図１Ｂはレンズフロント角のない状態の眼鏡レンズのプリズム作用を表す説明図である。
【図２】図２Ａ〜図２Ｃは処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点球面レンズのプリ ズム作用を表す説明図である。図２Ｄ〜図２Ｆは図２Ａ〜図２Ｃのレンズを１５度傾けた時のプリズム作用を表す説明図である。図２Ａ、図２Ｄは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用の等高線図である。図２Ｂ、図２Ｅは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用の等高線図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｆは本発明の第１の実施の形態に係る処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズの光学性能を表す等高線図である。図３Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図３Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図３Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図３Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図３Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図３Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す等高線図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは処方度数に乱視屈折力を有する単焦点球面レンズのプリズ ム作用を表す説明図である。図４Ｄ〜図４Ｆは図４Ａ〜図４Ｃのレンズを１５度傾けた時のプリズム作用を表す説明図である。図４Ａ、図４Ｄは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図４Ｂ、図４Ｅは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用の等高線図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｆは本発明の第１の実施の形態に係る処方度数に乱視屈折力を有する単焦点レンズの光学性能を表す等高線図である。図５Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図５Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図５Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図５Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図５Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図５Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す等高線図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態に係る眼鏡レンズの設計装置を表すブロック図である。
【図７】図７は本発明の第１の実施の形態に係る眼鏡レンズの設計方法を表すフローチャートである。
【図８】図８Ａは本発明の第２の実施の形態に係る眼鏡レンズのプリズム作用を表す説明図である。図８Ｂはレンズフロント角のない状態の眼鏡レンズのプリズム作用を表す説明図である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｃは処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点球面レンズのプリズム作用を表す説明図である。図９Ｄ〜図９Ｆは図９Ａ〜図９Ｃのレンズを１５度傾けた場合のプリズム作用を表す説明図である。図９Ａ、図９Ｄは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図９Ｂ、図９Ｅは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用の等高線図である。
【図１０】図１０Ａ〜図１０Ｆは本発明の第２の実施の形態に係る処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズの光学性能を表す等高線図である。図１０Ａは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１０Ｂは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図１０Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図１０Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図１０Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図１０Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す等高線図である。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｃは処方度数に乱視屈折力を有する単焦点球面レンズの プリズム作用を表す説明図である。図１１Ｄ〜図１１Ｆは図１１Ａ〜図１１Ｃのレンズを１５度傾けた時のプリズム作用を表す説明図である。図１１Ａ、図１１Ｄは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１１Ｂ、図１１Ｅは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用の等高線図である。
【図１２】図１２Ａ〜図１２Ｆは本発明の第２の実施の形態に係る処方度数に乱視屈折力を有する単焦点レンズの光学性能を表す等高線図である。図１２Ａは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１２Ｂは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図１２Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図１２Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図１２Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図１２Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す等高線図である。
【図１３】図１３は本発明の第２の実施の形態に係る眼鏡レンズの設計方法を表すフローチャートである。
【図１４】図１４Ａ、図１４Ｂは処方度数に乱視屈折力を有さない累進屈折力眼鏡レンズのプリズム作用を表す等高線図である。図１４Ｃ、図１４Ｄは図１４Ａ、図１４Ｂのレンズを１５度傾けた時のプリズム作用を表す等高線図である。図１４Ａ、図１４Ｃは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用の等高線図である。図１４Ｂ、図１４Ｄは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用の等高線図である。
【図１５】図１５Ａ〜図１５Ｆは本発明の第３の実施の形態に係る処方度数に乱視屈折力を有さない累進屈折力眼鏡レンズの光学性能を表す等高線図である。図１５Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１５Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図１５Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図１５Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図１５Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図１５Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す等高線図である。
【図１６】図１６Ａ、図１６Ｂは処方度数に乱視屈折力を有する累進屈折力眼鏡レンズのプリズム作用を表す等高線図である。図１６Ｃ、図１６Ｄは図１６Ａ、図１６Ｂのレンズを１５度傾けた時のプリズム作用を表す等高線図である。図１６Ａ、図１６Ｃは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用の等高線図である。図１６Ｂ、図１６Ｄは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用の等高線図である。
【図１７】図１７Ａ〜図１７Ｆは本発明の第３の実施の形態に係る処方度数に乱視屈折力を有する累進屈折力眼鏡レンズの光学性能を表す等高線図である。図１７Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１７Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図１７Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図１７Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図１７Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図１７Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す等高線図である。
【図１８】図１８Ａは本発明の第４の実施の形態にかかる眼鏡レンズプリズム作用を表す説明図である。図１８Ｂはレンズフロント角のない状態の眼鏡レンズのプリズム作用を表す説明図である。
【図１９】図１９Ａ、図１９Ｂは処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点非球面レン ズのプリズム作用を表す等高線図である。図１９Ｃ、図１９Ｄは図１９Ａ、図１９Ｂのレンズを１５度傾けた時のプリズム作用を表す等高線図である。図１９Ａ、図１９Ｃは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用の等高線図である。図１９Ｂ、図１９Ｄは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用の等高線図である。
【図２０】図２０Ａ〜図２０Ｆは本発明の第４の実施の形態に係る処方度数に乱視屈 折力を有さない単焦点マイナスレンズであってプリズム作用のずれ量除去率１００％の補正をしたレンズの光学性能を表す等高線図である。図２０Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図２０Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図２０Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図２０Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図２０Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図２０Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す等高線図である。
【図２１】図２１Ａ〜図２１Ｆは本発明の第４の実施の形態に係る処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点マイナスレンズであってプリズム作用のずれ量除去率５０％の補正をしたレンズの光学性能を表す等高線図である。図２１Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図２１Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図２１Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図２１Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図２１Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図２１Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す等高線図である。
【図２２】図２２はラップアラウンド型眼鏡フレームの斜視図である。
【図２３】図２３はラップアラウンド型眼鏡フレームを上から見た平面図である。
【図２４】図２４はレンズフロント角を有さない状態の眼鏡レンズのプリズム作用を表す説明図である。
【図２５】図２５はフロント角を有する状態の眼鏡レンズのプリズム作用を表す説明図である。
【図２６】図２６は従来技術によって形状補正された眼鏡レンズのプリズム作用を表す説明図である。
【図２７】図２７は従来技術によって形状補正された眼鏡レンズの光学性能を表す説明図である。図２７Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図２７Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用を表す等高線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」あるいは「実施形態」という）について説明するが、本発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（単焦点眼鏡レンズにおいて、初期レンズ形状データが球面レンズであって、主注視線に対するレンズフロント角に由来するプリズム作用の不均衡を補正してレンズ形状データを作成する例）
（１）第１評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズの例）
（２）第２評価例（処方度数に乱視屈折力を有する単焦点レンズの例）
２．第２の実施の形態（単焦点眼鏡レンズにおいて、正面視時のレンズフロント角に由来する歪曲収差を補正してレンズ形状データを作成する例）
（１）第１評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズの例）
（２）第２評価例（処方度数に乱視屈折力を有する単焦点レンズの例）
３．第３の実施の形態（累進屈折力眼鏡レンズにおいて、主注視線に対するレンズフロント角に由来するプリズム作用の不均衡を補正してレンズ形状データを作成する例）
（１）第１評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない累進屈折力レンズの例）
（２）第２評価例（処方度数に乱視屈折力を有する累進屈折力レンズの例）
４．第４の実施の形態（単焦点眼鏡レンズにおいて、初期レンズ形状データが非球面レンズであって、主注視線に対するレンズフロント角に由来するプリズム作用の不均衡を補正してレンズ形状データを作成する例）
（１）第１評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズであってプリズム作用のずれ量除去率を１００％にした例）
（２）第２評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズであってプリズム作用のずれ量除去率を５０％にした例）
【００３２】
１．第１の実施の形態
第１の実施の形態は、主注視線に対するレンズフロント角に由来するプリズム作用の不均衡を補正してレンズ形状データを作成する方法において、単焦点眼鏡レンズの形状データを作成する場合の例である。先ず、図６を参照して本実施の形態におけるレンズ形状データ作成方法の実施に適したレンズ形状データ作成装置１００について説明する。図６はこのレンズ形状データ作成装置１００における機能を表すブロック図である。
このレンズ形状データ作成装置１００は少なくとも、設計計算処理を行う設計計算用コンピュータ１１０と、設計用コンピュータに設計条件等を入力し、操作するための入力手段１０１と、処理結果を出力するディスプレイやプリンター等を含む出力手段１０２と、設計のために必要なデータや設計されてレンズ形状データが記憶されたデータサーバ１６０とによって構成される。
【００３３】
データサーバ１６０の記憶部１７０には、レンズ設計のために必要なデータや、設計計算用コンピュータ１１０によって計算されたレンズ形状データが保存されており、例えば、レンズの仕様である受注データ１７２、設計計算用コンピュータ１１０によって計算された初期形状データや各種補正処理後の形状データである設計データ１７１が保存されている。ここで、受注データ１７２としては、例えば、眼鏡レンズ情報、眼鏡フレーム情報、処方値、レイアウト情報などがある。
眼鏡レンズの情報としては、レンズ材質、屈折率、レンズ前後面の光学設計の種類、レンズ外径、レンズ厚さ、コバ厚、偏心、ベースカーブ、セミフィニッシュトレンズブランクの形状データなどがある。
眼鏡フレーム情報としては、フレームサイズ、フレームカーブ、玉形形状、フレームトレーサによって測定されたフレーム形状（レンズ枠形状）などがある。処方値としては、球面屈折力、乱視屈折力、乱視軸、プリズム屈折力、加入屈折力などがある。レイアウト情報としては、瞳孔間距離、近用瞳孔間距離、小玉位置、アイポイント位置などがある。
設計計算用コンピュータ１１０はこのデータサーバ１６０に接続されており、レンズ形状データ作成時にこのデータサーバ１６０から必要な情報を読み出したり、作成されたレンズ形状データを送信したりすることが可能である。
【００３４】
設計計算用コンピュータ１１０は、設計計算処理を行う処理部１２０と、補正後のレンズ形状データを記憶する記憶部１５０とを有する。
処理部１２０は、初期形状設計処理部１２１とプリズム作用補正処理部１３０と度数補正処理部１４１とを備えている。
初期形状設計処理部１２１は、受注データ１７２に基づいて、眼鏡フレームのフロント角を考慮しない、すなわちレンズフロント角がない場合の初期のレンズ形状データを作成する演算処理を行う処理部である。
プリズム作用補正処理部１３０は、初期形状設計処理部１２１により作成された初期形状データをプリズム作用に基づいて補正する演算処理がなされる処理部である。
度数補正処理部１４１は、レンズフロント角を有した状態での光学設計上想定される眼球回旋中心とレンズの屈折力測定位置を通る視線上において眼に作用する光の屈折度数に基づいて、レンズ形状を補正する演算処理がなされる処理部である。これら各処理部の機能の詳細は後述する。
【００３５】
処理部１２０によって作成されたレンズ形状データ（例えば初期形状データ、プリズム作用補正処理後の形状データ、度数補正処理後の形状データ等）は、記憶部１５０に保存されるとともに、適宜データサーバ１６０に送られ、記憶部１７０に設計データ１７１として記憶される。なお、このレンズ形状データ作成装置１００の各種機能や機器は、適宜分散、統合させてもよい。
【００３６】
次に、上記レンズ形状データ作成装置１００を用いたレンズ形状データの作成方法について説明する。
図７は、本実施の形態にかかる眼鏡レンズの形状データ作成方法を示すフローチャートである。
この眼鏡レンズの形状データの作成方法は、必要なデータを取得して初期のレンズ形状データを作成する初期レンズ形状データ作成ステップ（ステップＳ１〜ステップＳ２）と、作成された初期レンズ形状の後面の形状データを補正するレンズ後面形状データ補正ステップ（ステップＳ３〜ステップＳ１０）とを含み、レンズ後面形状データ補正ステップは、光学設計上想定される眼球回旋中心を通る光線がレンズによって受けるプリズム作用に基づいて補正を行うプリズム作用補正ステップ（ステップＳ３〜ステップＳ９）と、光学設計上想定される眼球回旋中心と屈折力測定位置を通る視線上において眼に作用する光の屈折度数に基づいて補正を行う屈折度数補正ステップ（ステップＳ１０）とを含む。
【００３７】
はじめに、眼鏡店、眼科医等の眼鏡レンズ発注元から受けた注文内容が、データサーバ１６０の記憶部１７０に受注データ１７２として記憶される。
設計計算用コンピュータ１１０の処理部１２０は、データサーバ１６０の記憶部１７０に記憶された受注データ（フレーム情報、レンズ情報、処方値、レイアウト情報）１７２
から眼鏡レンズのレンズ形状データ作成に必要な情報を取得する（ステップＳ１）。
【００３８】
そして、取得したレンズ形状データ作成に必要な情報に基づいて、初期形状設計処理部１２１は、所望のレンズ前面の形状に関する条件（ベースカーブ、使用するセミフィニッシュレンズブランクのレンズ前面形状等）を満たすとともに、レンズフロント角が無い状態において所望の処方値が得られる初期のレンズ形状データを作成する（ステップＳ２）。
初期のレンズ形状データには、少なくともレンズ前面及びレンズ後面の形状、並びにそれらの相対的な位置及び向きが定められている。そして以降、この初期レンズ形状データに対してレンズ後面の形状データの補正を行っていく。なお、この例では、初期のレンズ形状データは、前面が球面で、後面が球面又はトロイダル面からなっている場合で説明する。
【００３９】
まず、ステップＳ２において求めたレンズの初期形状において、目標プリズム分布計算処理部１３２は、レンズフロント角のない状態において眼球回旋中心を通る光線がレンズによって受けるプリズム作用をレンズ上の各点で計算する（ステップＳ３）。すなわち、ステップＳ３において、光学設計上想定された眼の基準正面視線上にレンズのフィッティングポイントが位置するように、初期形状のレンズを、レンズフロント角を設けずに眼から所定の距離前方に配置された状態を光学設計上想定する（ステップＳ３で光学設計上想定された眼球とレンズの配置状態の例を図１Ｂに示す）。
この時のレンズと眼との距離は、基準正面視線上におけるレンズ後面と回旋中心との距離が所定の値になるように設定するとよい。そして、上記想定された光学設計上の配置状態において、眼の回旋中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線が初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を計算する。そしてこの求められたレンズ上の各点におけるプリズム作用の値を目標のプリズム分布（ａ）とする。
【００４０】
次に、フロント角設定処理部１３１は、求めたレンズの初期形状に対してレンズフロント角の設定を行う（ステップＳ４）。先ずステップＳ４では、初期レンズ形状のレンズが玉形加工されて所望の眼鏡フレームに取り付けられたときのレンズフロント角を、眼鏡フレーム情報やレイアウト情報に基づいて算出する。そして、ステップＳ３で光学設計上想定された配置状態において算出したレンズフロント角だけフィッティングポイントを中心に初期形状のレンズを水平方向外側に傾斜させた状態を光学設計上想定する。
【００４１】
次に、プリズム作用補正処理部１３３は、初期レンズ形状のレンズがレンズフロント角を有した状態において正面視線が受けるプリズム作用に基づいてレンズ後面の形状データの補正を行う（ステップＳ５）。
すなわちステップＳ５では、ステップＳ４により光学設計上想定された配置状態において眼の回旋中心を通る正面視方向の光線がレンズによって受けるプリズム作用を、ステップＳ３により光学設計上想定された配置状態における眼の回旋中心を通る正面視方向の光線がレンズによって受けるプリズム作用に一致させるように、レンズ前面に対するレンズ後面の向きを補正する（以下「向き補正ステップ」ともいう）。
【００４２】
次に、補正後プリズム分布計算処理部１３５は、上記ステップＳ５で求められた向き補正ステップ後のレンズ形状に対して、レンズフロント角を有した状態でのプリズム作用を計算する（ステップＳ６）。
すなわち、ここでは、ステップＳ５により光学設計上想定された配置状態において、眼の回旋中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズによって受けるプリズム作用を、レンズ上の各点にて計算する。そして、この求められた値は補正後のプリズム分布（ｂ）となる。
【００４３】
次に、ズレ量計算処理部１３４は、同じ方向の像側視線ごとに、ステップＳ３にて求められた目標プリズム分布（ａ）に対するステップＳ６にて求められた補正後プリズム分布（ｂ）のプリズム作用のズレ量の分布を計算する（ステップＳ７）。
そして、ズレ量判定処理部１３６は、ステップＳ７で得られたズレ量が許容の範囲内かどうかの判定を行なう（ステップ８）。このズレ量の判定は、例えば、各点におけるズレ量が予め定められた許容範囲内にあるかどうかで判定してもよいし、レンズ上の全ての点のズレ量の合計が予め定められた許容範囲内にあるかどうかで判定してもよいし、予め区分けした領域（例えば正面視付近領域と周辺視付近領域）ごとにその領域内のズレ量の合計が予め定められた許容範囲内かどうかで判定してもよい。また、予め設定する許容範囲はレンズ上の領域によって変えてもよい。
このズレ量判定処理の結果、ズレ量が許容範囲内にない場合には、レンズ形状補正処理部１３７は、そのズレ量を基に後面のレンズ形状を補正する（ステップＳ９）。この補正はレンズ後面の非球面化又は非トロイダル面化によって行われる。
【００４４】
次に、補正後プリズム分布計算処理部１３５は、このステップＳ９で補正後のレンズ形状に対して、ステップＳ６により補正後のプリズム分布を計算する。なお、ステップＳ５の後に行われたステップ６では、ステップＳ５により光学設計上想定された配置状態においてプリズム作用を計算したが、ステップＳ９の後に行われるステップＳ６では、ステップＳ９により光学設計上想定された配置状態において眼の回旋中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズによって受けるプリズム作用を、レンズ上の各点にて計算する。
【００４５】
その後、ズレ量計算処理部１３４は、再び目標プリズム分布（ａ）に対する、ステップＳ９で補正後にステップＳ６で再計算された補正後プリズム分布（ｂ）との差を計算し判定を行う。
【００４６】
このステップＳ６〜ステップＳ９はループとなっており、目標のプリズム作用に対するズレ量が許容範囲内になるまで繰り返される。そして、ステップ８でズレ量判定処理部１３６がズレ量が許容範囲内になったと判定するとプリズム作用補正処理を終え、プリズム作用の分布偏りが低減されたレンズの設計形状を得ることができる。
すなわち、光学設計上想定される眼の回旋中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズフロント角を有した状態の、上述した向き補正ステップ後のレンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるかもしくは近づけるように、向き補正ステップ後のレンズ後面の形状データが補正されたレンズ形状データが得られる。なお、このプリズム作用の補正は、主に眼球回旋中心を通る光線がレンズによって受ける水平方向のプリズム作用に対して行うとより好ましい。
このようにして補正されたレンズ後面は、初期形状が球面または回転対称な非球面の場合は左右対称性のない非球面となっており、トロイダル面または非トロイダル面の場合は、左右対称性のない非トロイダル面となっている。
【００４７】
そして次に、度数補正処理部１４１は、レンズフロント角がある場合の光学設計上想定される眼球回旋中心と屈折力測定位置を通る視線上において眼に作用する光の屈折度数が処方値に一致するようにレンズ後面の形状データを補正する（ステップＳ１０）。ここでは、プリズム作用補正工程（ステップＳ３〜ステップＳ９）によって得られたプリズム作用補正後のレンズ形状がレンズフロント角を有した状態、すなわち、ステップＳ９により光学設計上想定された配置状態（ステップＳ９が行われなかった場合はステップＳ５により光学設計上想定された配置状態）において、視線が眼の回旋中心からレンズの屈折力測定位置へ向かっている状態での眼に作用する光の屈折力が処方値に一致するようにレンズ後面の形状データを補正する。この屈折度数補正後の光学設計上想定される配置状態を図１Ａに示す。
【００４８】
以上でレンズ後面の形状データの補正は終了し、レンズ形状データの作成は完了する。 なお、上記説明では、ステップＳ３の後にステップＳ４〜Ｓ５を実行しているが、ステップＳ３とステップＳ４〜Ｓ５を並行して処理してもよい。
また、上述したプリズム作用補正により、レンズフロント角を有した状態での眼に作用するレンズの非点収差とパワーエラーはプリズム作用補正前に比べて増加するが、度数補正ステップ（ステップＳ１０）後に、その増加した非点収差とパワーエラーを軽減するようにレンズ後面を非球面化あるいは非トロイダル面化してもよい。なお、この補正は主に正面視線方向の周辺で行うと好ましい。
【００４９】
プリズム作用補正により増加した非点収差とパワーエラーの低減方法としては、目標プリズム作用分布（ａ）に対する補正後プリズム作用分布（ｂ）のずれ量を完全に取り除かずにあえてある程度の残すことによって行なうことができる。このずれ量の残し方としては、例えば、ステップＳ５の後のスッテプＳ６で最初に算出した補正後プリズム作用分布（ｂ）の目標プリズム作用分布（ａ）に対するズレ量を、レンズ全域について所定の比率まで除去するようにしてもよい（以下この比率をズレ量除去率とも言う）。
具体例としてレンズ全域に対してズレ量除去率を５０％に設定する。また、このズレ量除去率をレンズ上の位置によって変化させてもよい。例えば、正面視付近（フィッティングポイントまたはプリズム測定基準点付近）ではずれ量除去率を小さくし、周辺視付近では大きくするようにして、連続的にズレ量除去率を変化させてもよい。具体例としては、フィッティングポイントを中心とした半径１０ｍｍ以内はズレ量除去率０〜５０％でフィッティングポイントから遠ざかるほどズレ量除去率が大きくなるように変化させ、半径１０ｍｍを超える領域はズレ量除去率５０％〜１００％の比率でフィッティングポイントから遠ざかるほどズレ量除去率が大きくなるように変化させてもよい。
【００５０】
以上の演算処理のステップを経て第１の実施形態における眼鏡レンズの形状データを作成することができる。決定されたレンズ形状データに基づいて本発明構成の眼鏡レンズが製造される。眼鏡レンズの製造は、例えば注型重合法によりプラスチック眼鏡レンズを製造する場合には、成形型にプラスチックレンズ原料液を充填した状態でその原料液を硬化させ、その後成形型を取り除くことにより行われるが、成形型のレンズ前面成形用転写面の形状、レンズ後面成形用転写面の形状、及びそれら転写面の相対的配置を本発明により作成したレンズ形状データ通り設定して、フィニッシュトレンズを成形してもよいし、一方の転写面（例えばレンズ前面成形用転写面）の形状を本発明により作成したレンズ形状データ通りに設定してセミフィニッシュトレンズブランクを成形し、その光学的に仕上げられていない面をそのレンズ形状データ通りに切削、研磨して仕上げてもよい。また、両面が光学的に仕上げられていないレンズブランクを成形し、その両面を本発明により作成したレンズ形状データ通りに切削、研磨して仕上げてもよい。またこのように作成されたレンズは必要により各種表面処理が施された後、受注内容に応じて所望の玉形に玉形加工（縁摺り加工）され、眼鏡フレームに取り付けられて眼鏡となる。これら方法や装置は公知の技術が利用できるので説明は省略する。
次に、上記方法により作成されたレンズ形状データについてさらに詳細に説明する。
【００５１】
図１Ａは、ステップＳ１０で光学設計上想定された配置状態、すなわち屈折度数補正された後のレンズ形状の眼鏡レンズ２０にレンズフロント角を設けたときの状態における視線方向を表している。また、図１Ｂは、ステップＳ３で光学設計上想定された配置状態、すなわち初期レンズ形状の眼鏡レンズ１０にレンズフロント角を設けない状態における視線方向を表している。つまり、この図１Ｂのレンズ１０に対して本発明によりレンズ後面を補正してプリズム作用を改善したものが図１Ａに示す眼鏡レンズ２０である。
なお、図１、図２、図４、図８、図９、及び、図１１において、左眼側の眼鏡レンズにおける視線方向を示すが、右眼側においても左右対称で同様の構成となり、左眼側と同一の作用効果が得られるため、右眼用レンズの図示を省略する。
【００５２】
図１Ｂにおいて、左用眼鏡レンズ１０Ｌは、そのレンズ前面に位置するフィッティングポイントＰＬが眼の回旋中心３１Ｌを通る基準正面視線４０Ｌ上に位置するとともに、フィッティングポイントＰＬを通る水平断面内において、フィッティングポイントＰＬにおけるレンズ前面の法線Ｎが基準正面視線４０Ｌと一致するように光学設計上想定して配置されている。この時のレンズと眼との距離は、基準正面視線４０Ｌ上におけるレンズ後面と回旋中心３１Ｌとの距離が所定の値になるように設定している。
【００５３】
また、図１Ａにおいて、左用眼鏡レンズ２０Ｌは、そのレンズ前面に位置するフィッティングポイントＰＬが眼の回旋中心３１Ｌを通る基準正面視線４０Ｌ上に位置するとともに、フィッティングポイントＰＬを通る水平断面内において、フィッティングポイントＰＬにおけるレンズ前面の法線Ｎが基準正面視線４０Ｌとレンズフロント角θＬＦで交わるように光学設計上想定して配置されている。
また、図１Ｂにおける左眼３０Ｌの視線を矢印ＡＬ、ＢＬ及びＣＬとし、それぞれの像側視線（眼の回旋中心３１Ｌからレンズ１０Ｌまでの視線）を矢印ＡＬｅ、ＢＬｅ及びＣＬｅ、物体側視線（レンズ１０Ｌから外側の視線）を矢印ＡＬｏ、ＢＬｏ及びＣＬｏとして示す。
また、同様に図１Ａにおける左眼３０Ｌの視線を矢印ＡＬ’、ＢＬ’及びＣＬ’とし、それぞれの像側視線（眼の回旋中心３１Ｌからレンズ２０Ｌまでの視線）を矢印ＡＬｅ’、ＢＬｅ’及びＣＬｅ’、物体側視線（レンズ２０Ｌから外側の視線）を矢印ＡＬｏ’、ＢＬｏ’及びＣＬｏ’として示す。
ここで正面視時の像側視線ＢＬｅとＢＬｅ’は、基準正面視線４０Ｌに一致し、像側視線ＡＬｅとＡＬｅ’は基準正面視線４０Ｌに対して左方向にθの角度だけ傾斜し、像側視線ＣＬｅとＣＬｅ’は基準正面視線４０Ｌに対して右方向にθの角度だけ傾斜している。
【００５４】
図１Ａに示す本実施の形態による眼鏡レンズ２０は、レンズ後面を非球面化あるいは非トロイダル面化することにより、眼球３０の回旋中心３１を通る光線が受けるプリズム作用が、図１Ｂに示すレンズフロント角を設けない状態での初期レンズ形状における、眼球３０の回旋中心３１を通る同じ視線方向の光線が受けるプリズム作用と等しくなるようにしてある。
すなわち、図１Ａに示すように、眼球３０による左方向の視線ＡＬ’、正面視方向の視線ＢＬ’、及び、右方向の視線ＣＬ’におけるレンズ２０外側の視線方向を、図１Ｂに示す左方向視線ＡＬ、正面視方向視線ＢＬ、右方向視線ＣＬにおけるレンズ１０Ｌ外側の視線方向とほぼ等しくなるようにレンズ２０の後面は補正されている。この補正は、回転非対称な非球面要素をレンズの対眼側の面に加えることで行う。
【００５５】
具体的には、図１Ａでは、正面視線である視線ＢＬ’の物体側視線ＢＬｏ’は、図１Ｂの視線ＢＬにおける物体側視線ＢＬｏに対して位置はずれているものの方向は一致している。また、図１Ａの視線ＡＬ’における像側視線ＡＬｅ’と物体側視線ＡＬｏ’とのなす角度をθａ’とするとき、この角度θａ’が、図１Ｂの視線ＡＬにおける像側視線ＡＬｅと物体側視線ＡＬｏとのなす角度θａにほぼ等しくなっている。
同様に図１Ａの視線ＣＬ’における像側視線ＣＬｅ’と物体側視線ＣＬｏ’とのなす角度をθｃ’とするとき、この角度θｃ’が、図１Ｂの視線ＣＬにおける像側視線ＣＬｅと物体側視線ＣＬｏとのなす角度θｃにほぼ等しくなっている。すなわち、図１Ａの物体側視線ＡＬｏ’，ＣＬｏ’は、それぞれ図１Ｂの物体側視線ＡＬｏ，ＣＬｏとその方向が一致している。
【００５６】
なお、ずれ量除去率を１００％未満に設定したときは、ずれ量除去率が小さくなるほど、耳側においてはθａ’の角度は小さくなってθａとの角度差が広がり、鼻側においてはθｃ’の角度が大きくなってθｃとの角度差が広がる。
すなわち、プラスレンズの場合は、ずれ量除去率が小さくなるほど、物体側視線ＡＬｏ’は耳側に傾斜して像側視線ＡＬｅ’の方向に近づき、物体側視線ＣＬｏ’は耳側に傾斜して像側視線ＣＬｅ’の方向から遠ざかる。マイナスレンズの場合は後述する。
【００５７】
（１）第１の評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズの例）
上述したレンズ形状データ作成方法によりプリズム作用分布を改善した眼鏡レンズの第１の評価例について説明する。この第１の評価例は、屈折率が１．５のレンズ材を用い、ベースカーブ（以下ＢＣと記す）が８．５０Ｄ、球面屈折力（以下Ｓと記す）が＋４．００Ｄ、中心厚（以下ＣＴと記す）８ｍｍ、プリズム屈折力が０Δの単焦点レンズのレンズ形状データを上述した方法により作成した場合の例である（ただし、初期レンズ形状は両面が球面であり、本発明によりレンズ後面を非球面化した例である）。
【００５８】
図２Ａ及びＢは、図２Ｃに示すように、レンズフロント角がない場合の初期レンズ形状のレンズ１０Ｌにおけるプリズム作用の分布を表す等高線図である。なお、本明細書で示したプリズム作用の分布を表す等高線図は、眼の回旋点を中心としてレンズの対眼側の面の頂点と回旋点までの距離を半径とした球面上の座標を基準正面視線に垂直な平面に投影した座標（以下、参照球面座標）にて表示したものである。
この表示領域は直径４０ｍｍの円内であり、図２Ｄ、図２Ｅ、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ〜図４Ｅ、図５Ａ、図５Ｂ、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｄ、図９Ｅ、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｄ、図１１Ｅ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１４Ａ〜図１４Ｄ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６Ａ〜図１６Ｄ、図１７Ａ、図１７Ｂ、図１９Ａ〜図１９Ｄ、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２１Ａ、図２１Ｂ、図２７Ａ、及び、図２７Ｂも同じである。
なお、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｄ、図２Ｅ、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｄ、図４Ｅ、図５Ａ、図５Ｂ、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｄ、図９Ｅ、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｄ、図１１Ｅ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１９Ａ〜図１９Ｄ、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２１Ａ、図２１Ｂ、図２７Ａ、及び、図２７Ｂは、左用レンズを後面側から投影した座標であり、右側が鼻側で左側が耳側である。
また、図１４Ａ〜図１４Ｄ、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６Ａ〜図１６Ｄ、図１７Ａ、及び、図１７Ｂは、左用レンズを前面側から投影した座標であり、右側が耳側で左側が鼻側である。また、これらプリズム作用分布を表す座標の中心は、単焦点レンズの場合はフィッティングポイントであり、累進屈折力レンズの場合は、プリズム測定基準点である。
図２Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図２Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用を示す。水平方向プリズム作用、垂直方向プリズム作用において共にほぼ等間隔の等高線となっているのがわかる。
【００５９】
図２Ｄ及び図２Ｅは、図２Ａ〜図２Ｃに示した初期レンズ形状のレンズ１０Ｌを、図２Ｆに示すように、フィッティングポイントを中心にそのまま水平方向に１５度傾けた場合（すなわち、レンズフロント角を１５度に設定した場合）におけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、参照球面座標にて表示したものである。
図２Ｄは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図２Ｅは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用である。図２Ｅに示す垂直方向プリズム作用には図２Ｂの場合に比べ大きな変化が見られないが、図２Ｄに示す水平方向プリズム作用においては、レンズ１０を傾けたことにより、特に周辺位置で等高線間隔が不均一となりプリズムバランスがくずれていることがわかる。
【００６０】
これに対して、本発明のレンズ形状データ作成方法により、初期レンズ形状からレンズ後面の形状を補正して得られたレンズの光学性能評価結果を図３Ａ〜図３Ｆに示す。図３Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図３Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図３Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図３Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図３Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図３Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す。
なお、本明細書で示した表面非点収差及び表面平均度数を表す座標は、表示領域が直径５０ｍｍの円内である。そして、図３Ｃ、図３Ｄ、図５Ｃ、図５Ｄ、図１０Ｃ、図１０Ｄ、図１２Ｃ、図１２Ｄ、図２０Ｃ〜図２０Ｆ、及び、図２１Ｃ〜図２１Ｆは、左用レンズを後面側から投影した座標であり、右側が鼻側で左側が耳側である。
また、図１４Ａ〜図１４Ｄ、図３Ｅ、図３Ｆ、図５Ｅ、図５Ｆ、図１０Ｅ、図１０Ｆ、図１２Ｅ、図１２Ｆ、図１５Ｃ〜図１５Ｆ、及び、図１７Ｃ〜図１７Ｆは左用レンズを前面側から投影した座標であり、右側が耳側で左側が鼻側である。
また、これら表面非点収差及び表面平均度数を表す座標の中心は、単焦点レンズの場合はフィッティングポイントであり、累進屈折力レンズの場合は、プリズム測定基準点である。このように第１の評価例におけるレンズ後面が補正されたレンズでは、非点収差や平均度数誤差を十分にコントロールできないものの、図３Ａに示すように、周辺部の水平方向プリズム作用の分布の偏りはほぼ除去されており、図２Ａの水平方向プリズム作用とほぼ同等のプリズムバランスが得られている。
また、図３Ｆに示すように、フィッティングポイントから右側（耳側）の等高線の間隔が左側（鼻側）に比べ狭くなっており、フィッティングポイントを通る水平面上におけるレンズ後面の表面平均度数は、フィッティングポイントから耳側の方が、鼻側より変化量が大きいことがわかる。
【００６１】
このように第１の評価例においては、各視線方向の光線がレンズによって受けるプリズム作用を、レンズ後面の非球面化によって、初期レンズ形状のレンズと同等としてある。このため、特に周辺部におけるプリズムバランスの不均衡を殆ど除去することができる。
本実施の形態においては、プリズム度数の分布の偏りを除去してあるため上記のような不具合を改善することができる。このため、このレンズを枠入れした眼鏡の装用者は違和感のない視界が得られる。
【００６２】
なお、このようなプリズム作用補正ステップによるレンズ後面の非球面化は、有効なレンズ画角内において全面に行われるのが好ましいが、用途に応じて部分的に行ってもよい。例えば、左右両脇の一部の領域のみに行うことも可能である。特に、少なくとも視線方向のずれの著しい外側領域（耳側領域）において行うことが望ましい。
【００６３】
更に、初期レンズ形状データを作成する際にベースカーブを処方度数に対して通常設定されるカーブよりも深くすること、正面視方向におけるプリズム作用がレンズフロント角のない場合と同一になるようにレンズ前面及び後面の相対的な位置及び向きを補正すること（ステップＳ５）、度数測定位置においてレンズフロント角が設けられている場合でも処方度数を保持するようにレンズ後面の補正を行うこと（ステップＳ１０）、プリズム作用補正ステップにより大きくなった平均度数誤差、非点収差（特に正面視方向付近）を低減する補正を行うこと、も同時に行うことで、より違和感のない眼鏡レンズを提供することが可能である。
【００６４】
この補正を行った眼鏡レンズを大きなフロント角を有する眼鏡フレームに取り付けた眼鏡は、眼の周囲、特に外側を覆う形状としても良好な視界が得られるので、防塵、防風等の機能と共に度付きとしても良好な視野が得られる眼鏡を提供することが可能となる。
【００６５】
（２）第２の評価例（処方度数に乱視屈折力を有する単焦点レンズの例）
次に、処方度数に乱視屈折力を有する単焦点レンズについて本発明を適用した場合の光学性能を評価した例について説明する。この第２の評価例は、屈折率が１．５のレンズ材を用い、ＢＣが８．５０Ｄ、Ｓが＋４．００Ｄ、乱視屈折力（以下Ｃと記す）が−２．００Ｄ、乱視軸（以下ＡＸと記す）が４５度、ＣＴが８ｍｍ、プリズム屈折力が０Δの単焦点レンズのレンズ形状データを上述した方法により作成した場合の例である（ただし、初期レンズ形状は前面が球面で後面がトロイダル面であり、本発明によりレンズ後面を非トロイダル面化した例である）。
【００６６】
図４Ａ及び図４Ｂは、図４Ｃに示すように、レンズフロント角のない場合の初期レンズ形状のレンズ１１Ｌにおけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、参照球面座標にて表示したものである。図４Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図４Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用を示す。
【００６７】
図４Ｄ及び図４Ｅは、図４Ａ〜Ｃに示した初期レンズ形状のレンズ１１Ｌを、図４Ｆに示すように、フィッティングポイントを中心にそのまま水平方向に１５度傾けた場合（すなわち、レンズフロント角を１５度に設定した場合）におけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、参照球面座標にて表示したものである。図４Ｄは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図４Ｅは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用である。
図４Ｅにおいて、レンズ１１Ｌを傾けたことにより、周辺位置において水平方向のプリズム度数の分布に偏りが生じていることがわかる。
【００６８】
これに対して、本発明のレンズ形状データ作成方法により、初期レンズ形状からレンズ後面の形状を補正して得られるレンズの光学性能評価結果を図５Ａ〜図５Ｆに示す。図５Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図５Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図５Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図５Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図５Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図５Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す。
このように第２の評価例におけるレンズ後面が補正されたレンズにおいても、非点収差や平均度数誤差を十分にコントロールできないものの、水平方向のプリズム作用の分布偏りは格段に低減されており、レンズの傾きがない図４Ａ及びＢに示す光学性能とほぼ同等のプリズム作用が得られている。また、図５Ｆに示すように、フィッティングポイントから右側（耳側）の等高線の間隔が左側（鼻側）に比べ狭くなっており、フィッティングポイントを通る水平面上におけるレンズ後面の表面平均度数は、フィッティングポイントから耳側の方が、鼻側より変化量が大きいことがわかる。
【００６９】
このように第２の評価例のように乱視屈折度数をもつ眼鏡レンズにおいても、レンズ後面を非トロイダル面化することによりプリズムバランスの偏りを除去してある。またこのことにより、大きなフロント角を有するフレームにこのレンズを取り付けた眼鏡は、周辺視における左右眼のレンズを通した視線方向をほぼ一致させることができる第１の評価例のレンズを用いた眼鏡と同様の効果が得られ、装用時の違和感を低減することができる。
【００７０】
２．第２の実施の形態
第２の実施の形態は、正面視時のレンズフロント角に由来する歪曲収差を補正してレンズ形状データを作成する方法において、単焦点眼鏡レンズの形状データを作成する場合の例である。
この第２の実施の形態におけるレンズ形状データ作成方法の実施に適したレンズ形状データ作成装置は、図６にて既述したレンズ形状データ作成装置１００の目標プリズム分布計算処理部１３２、補正後プリズム分布計算処理部１３５、及び、ズレ量に基づいたレンズ形状補正処理部１３７の処理方法が異なるだけなので、この異なる点は後述するレンズ形状データ作成方法の説明の中で示し、同様の部分については説明を省略する。
【００７１】
はじめに上記レンズ形状データ作成装置１００を用いたレンズ形状データの作成方法について説明する。
図１３は、第２の実施形態にかかる眼鏡レンズの形状データ作成方法を示すフローチャートである。この作成方法は、第１の実施形態と同様に、必要なデータを取得して初期のレンズ形状データを作成する初期レンズ形状データ作成ステップ（ステップＳ１０１〜ステップＳ１０２）と、この作成された初期レンズ形状の後面の形状データを補正するレンズ後面形状データ補正ステップ（ステップＳ１０３〜ステップＳ１１０）を含む。
そして、このレンズ後面形状データ補正ステップは、光学設計上想定される入射瞳中心を通る光線がレンズによって受けるプリズム作用に基づいて補正を行うプリズム作用補正ステップ（ステップＳ１０３〜ステップＳ１０９）と、光学設計上想定される眼球回旋中心と屈折力測定位置を通る視線上において眼に作用する光の屈折度数に基づいて補正を行う屈折度数補正ステップ（ステップＳ１１０）を含む。
【００７２】
初期のレンズ形状データを作成するステップ（ステップＳ１０１〜ステップＳ１０２）は、第１の実施形態におけるステップＳ１〜ステップＳ２と同じなので、説明を省略する。
ステップＳ１０１〜ステップＳ１０２によって得られた初期レンズ形状データに対して、以降レンズ後面の形状データの補正を行っていく。なお、この例では、初期のレンズ形状データは、前面が球面で、後面が球面又はトロイダル面からなっている場合で説明する。
【００７３】
最初にステップＳ１０２において求めたレンズの初期形状において、目標プリズム分布計算処理部１３２は、レンズフロント角のない状態において、正面視時の眼の入射瞳中心を通って眼に入射する光線が受けるプリズム作用をレンズ上の各点で計算する（ステップＳ１０３）。
すなわち、先ず、光学設計上想定された眼の基準正面視線上にレンズのフィッティングポイントが位置するように、初期形状のレンズを、レンズフロント角を設けずに眼から所定の距離前方に配置された状態を光学設計上想定する（このステップＳ１０３により光学設計上想定された眼球とレンズの配置状態の例を図８Ｂに示す）。
この時のレンズと眼との距離は、基準正面視線上におけるレンズ後面と回旋中心とのの距離が所定の値になるように設定するとよい。そして、上記想定された光学設計上の配置状態において、正面視時の眼の入射瞳中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線が初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を計算する。そしてこの求められたレンズ上の各点におけるプリズム作用の値を目標のプリズム分布（ａ）とする。
【００７４】
次に、フロント角設定処理部１３１は、求めたレンズの初期形状に対してレンズフロント角の設定を行う（ステップＳ１０４）。このフロント角の設定は、第１の実施形態と同じなので、説明を省略する。
次に、プリズム作用補正処理部１３３は、初期レンズ形状のレンズがレンズフロント角を有した状態において、正面視線が受けるプリズム作用に基づいてレンズ後面の形状データの補正を行う（ステップＳ１０５）。
すなわちステップＳ１０５では、ステップＳ１０４により光学設計上想定された配置状態において正面視時の眼の入射瞳中心を通る正面視方向の光線がレンズによって受けるプリズム作用を、ステップＳ１０３により光学設計上想定された配置状態における正面視時の眼の入射瞳中心を通る正面視方向の光線がレンズによって受けるプリズム作用に一致させるように、レンズ前面に対するレンズ後面の向きを補正する（以下「向き補正ステップ」という）。
なお、正面視時においては、入射瞳中心を通る正面視方向の光線は、第１の実施形態における眼の回旋中心を通る正面視方向の光線と同じであるので、第１の実施形態とステップＳ５と実質同じである。
【００７５】
次に、補正後プリズム分布計算処理部１３５は、上記ステップＳ１０５で求められた向き補正ステップ後のレンズ形状に対して、レンズフロント角を有した状態でのプリズム作用を計算する（ステップＳ１０６）。
すなわち、ここでは、ステップＳ１０５により光学設計上想定された配置状態において、正面視時の眼の入射瞳中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズによって受けるプリズム作用を、レンズ上の各点にて計算する。そして、この求められた値は補正後のプリズム分布（ｂ）となる。
【００７６】
次に、ズレ量計算処理部１３４は、同じ方向の像側視線ごとに、ステップＳ１０３にて求められた目標プリズム分布（ａ）に対するステップＳ１０６にて求められた補正後プリズム分布（ｂ）の、プリズム作用のズレ量の分布を計算する（ステップＳ１０７）。
そして、ズレ量判定処理部１３６は、ステップＳ１０７で得られた各ズレ量が許容の範囲内かどうかの判定を行う（ステップＳ１０８）。このズレ量の判定は、各点におけるズレ量が予め定められた許容範囲内にあるかどうかで判定を行う。なお、レンズ上の領域別に許容範囲を変えてもよい。
【００７７】
このズレ量判定処理の結果、ズレ量が許容範囲内にない点があった場合には、レンズ形状補正処理部１３７は、そのズレ量を基に後面のレンズ形状を補正する（ステップＳ１０９）。この補正はレンズ後面の非球面化又は非トロイダル面化によって行われる。
次に、補正後プリズム分布計算処理部１３５は、このステップＳ１０９で補正後のレンズ形状に対して、ステップＳ１０６により補正後のプリズム分布を計算する。
なお、ステップＳ１０５の後に行われるステップ１０６では、ステップＳ１０５により光学設計上想定された配置状態においてプリズム作用を計算したが、ステップＳ１０９の後に行われるステップＳ１０６では、ステップＳ１０９により光学設計上想定された配置状態において正面視時の眼の入射瞳中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズによって受けるプリズム作用を、レンズ上の各点にて計算する。
【００７８】
その後、ズレ量計算処理部１３４は、再び目標プリズム分布（ａ）に対する、ステップＳ１０９で補正後にステップＳ１０６で再計算された補正後プリズム分布（ｂ）との差を計算し判定を行う。
このステップＳ１０６〜ステップＳ１０９はループとなっており、目標のプリズム作用に対するズレ量が許容範囲内になるまで繰り返される。そして、ステップ１０８でズレ量判定処理部１３６がズレ量が許容範囲内になったと判定するとプリズム作用補正を終え、正面視時の歪曲収差が補正されたレンズの設計形状を得ることができる。
すなわち、光学設計上想定される正面視時の眼の入射瞳中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズフロント角を有した状態の向き補正ステップ後のレンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるかもしくは近づけるように、向き補正ステップ後のレンズ後面の形状データが補正されたレンズ形状データを得る。
なお、このプリズム作用の補正は、主に眼球回旋中心を通る光線がレンズによって受ける水平方向のプリズム作用に対して行うとより好ましい。
【００７９】
そして次に、度数補正処理部１４１は、レンズフロント角がある場合の光学設計上想定される眼球回旋中心と屈折力測定位置を通る視線上において眼に作用する光の屈折度数が処方値に一致するようにレンズ後面の形状データを補正する（ステップＳ１１０）。このステップは第１の実施の形態のステップＳ１０と同じなので、説明を省略する。
【００８０】
以上の演算処理のステップを経て上述の第２の実施の形態における眼鏡レンズの形状データを作成することができる。決定されたレンズ形状データに基づいて本発明構成の眼鏡レンズが製造される。また、本発明により製造された眼鏡レンズを玉形加工して眼鏡フレームに取り付けることにより眼鏡が得られる。これら方法や装置は、第１の実施形態と同じなので、説明を省略する。
【００８１】
次に、上述の方法により作成されたレンズ形状データについてさらに詳細に説明する。上述の第１の実施形態のレンズ形状は、主に眼の注視線に対するプリズム作用（特に水平方向のプリズム作用）が補正されているが、この第２の実施形態のレンズ形状は、上述したとおり注視線が正面方向にある場合の歪曲収差を補正されており、この場合、眼球光学系の入射瞳の中心を通る光線を考慮して補正されている。
【００８２】
図８Ａは、ステップＳ１１０で光学設計上想定された配置状態、すなわち屈折度数補正された後のレンズ形状の眼鏡レンズ２２にレンズフロント角を設けたときの状態における視線方向を表している。
また、図８Ｂは、ステップＳ１０３で光学設計上想定された配置状態、すなわち初期レンズ形状の眼鏡レンズ１２にレンズフロント角を設けない状態における視線方向を表している。つまり、この図８Ｂのレンズ１２に対して本発明によりレンズ後面を補正して歪曲収差を改善したものが図８Ａに示す眼鏡レンズ２２である。
【００８３】
図８Ｂにおいて、左用眼鏡レンズ１２Ｌは、そのレンズ前面に位置するフィッティングポイントＰＬが眼の回旋中心３１Ｌを通る基準正面視線４０Ｌ上に位置するとともに、フィッティングポイントＰＬを通る水平断面内において、フィッティングポイントＰＬにおけるレンズ前面の法線Ｎが基準正面視線４０Ｌと一致するように光学設計上想定して配置されている。
この時のレンズと眼との距離は、基準正面視線４０Ｌ上におけるレンズ後面と回旋中心３１Ｌとの距離が所定の値になるように設定している。
また、図８Ａにおいて、左用眼鏡レンズ２２Ｌは、そのレンズ前面に位置するフィッティングポイントＰＬが眼の回旋中心３１Ｌを通る基準正面視線４０Ｌ上に位置するとともに、フィッティングポイントＰＬを通る水平断面内において、フィッティングポイントＰＬにおけるレンズ前面の法線Ｎが基準正面視線４０Ｌとレンズフロント角θＬＦで交わるように光学設計上想定して配置されている。
【００８４】
また、図８Ｂにおける左眼３０Ｌの視線を矢印ＤＬ、ＥＬ及びＦＬとし、それぞれの像側視線を矢印ＤＬｅ、ＥＬｅ及びＦＬｅ、物体側視線を矢印ＤＬｏ、ＥＬｏ及びＦＬｏとして示す。
また、同様に図８Ａにおける左眼３０Ｌの視線を矢印ＤＬ’、ＥＬ’及びＦＬ’とし、それぞれの像側視線を矢印ＤＬｅ’、ＥＬｅ’及びＦＬｅ’、物体側視線を矢印ＤＬｏ’、ＥＬｏ’及びＦＬｏ’として示す。ここで正面視時の像側視線ＥＬｅとＥＬｅ’は、基準正面視線４０Ｌに一致し、像側視線ＤＬｅとＤＬｅ’は基準正面視線４０Ｌに対して左方向にθの角度だけ傾斜し、像側視線ＦＬｅとＦＬｅ’は基準正面視線４０Ｌに対して右方向にθの角度だけ傾斜している。
【００８５】
図８Ａに示す本実施の形態による眼鏡レンズ２２は、レンズ後面を非球面化あるいは非トロイダル面化することにより、正面視時の眼球３０の入射瞳３２の中心を通る各光線が受けるプリズム作用が、図８Ｂに示すレンズフロント角を設けない状態での初期レンズ形状における正面視時の眼球３０の入射瞳３２の中心を通る各光線が受けるプリズム作用と同等になるように補正してある。
すなわち、図８Ａに示すように、眼球３０による左方向の視線ＤＬ’、正面視方向の視線ＥＬ’、及び、右方向の視線ＦＬ’におけるレンズ２２外側の視線方向を、図１Ｂに示す左方向視線ＤＬ、正面視方向視線ＥＬ、右方向視線ＦＬにおけるレンズ１２Ｌ外側の視線方向とほぼ等しくなるようにレンズ２２の後面は補正されている。この補正は、回転非対称な非球面要素をレンズの対眼側の面に加えることで行う。
【００８６】
具体的には、図８Ａでは、正面視線である視線ＥＬ’の物体側視線ＥＬｏ’は、図８Ｂの視線ＥＬにおける物体側視線ＥＬｏに対して位置はずれているものの方向は一致している。
また、図８Ａの視線ＤＬ’における像側視線ＤＬｅ’と物体側視線ＤＬｏ’とのなす角度をθｄ’とするとき、この角度θｄ’が、図８Ｂの視線ＤＬにおける像側視線ＤＬｅと物体側視線ＤＬｏとのなす角度θｄにほぼ等しくなっている。
同様に図８Ａの視線ＦＬ’における像側視線ＦＬｅ’と物体側視線ＦＬｏ’とのなす角度をθｆ’とするとき、この角度θｆ’が、図８Ｂの視線ＦＬにおける像側視線ＦＬｅと物体側視線ＦＬｏとのなす角度θｆにほぼ等しくなっている。すなわち、図８Ａの物体側視線ＤＬｏ’，ＦＬｏ’は、それぞれ図８Ｂの物体側視線ＤＬｏ，ＦＬｏとその方向が一致している。
【００８７】
（１）第１の評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズの例）
上述した第２の実施形態にかかるレンズ形状データ作成方法によりプリズム作用分布を改善した眼鏡レンズの第１の評価例について説明する。この第１の評価例は、屈折率が１．５のレンズ材を用い、ＢＣが８．５０Ｄ、Ｓが＋４．００Ｄ、ＣＴが８ｍｍ、プリズム屈折力が０Δの単焦点レンズのレンズ形状データを上述の方法により作成した場合の例である。ただし、初期レンズ形状は両面球面であり、本発明によりレンズ後面を非球面化した例である。
【００８８】
図９Ａ及び図９Ｂは、図９Ｃに示すように、レンズフロント角がない場合の初期レンズ形状のレンズ１２Ｌにおけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、正面視時の眼の入射瞳中心を中心としてレンズの対眼側の面の頂点と入射瞳中心までの距離を半径とした球面上の座標を基準正面視線に垂直な平面に投影した座標にて表示したものである。
図９Ａは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図９Ｂは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用を示す。水平方向プリズム作用、垂直方向プリズム作用において共にほぼ等間隔の等高線となっているのがわかる。
なお、この表示に際しての表示領域は直径３０ｍｍの円内である。同様に、図９Ｄ、図９Ｅ、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｄ、図１１Ｅ、図１２Ａ、図１２Ｂの表示領域も同じ直径３０ｍｍの円内である。
【００８９】
図９Ｄ及び図９Ｅは、図９Ａ〜図９Ｃに示した初期レンズ形状のレンズ１２Ｌを、図９Ｆに示すように、フィッティングポイントを中心にそのまま水平方向に１５度傾けた場合（すなわち、レンズフロント角を１５度に設定した場合）における入射瞳３２の中心を通る光線に対するプリズム作用の分布を表す等高線図であり、上記座標にて表示したものである。
図９Ｄは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図９Ｅは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用である。図９Ｄに示す水平方向プリズム作用においては、レンズ１２を傾けたために、周辺領域において水平方向のプリズム作用の分布に大きな偏りが生じていることがわかる。
【００９０】
これに対して、本発明のレンズ形状データ作成方法により、初期レンズ形状からレンズ後面の形状を補正して得られたレンズの光学性能評価結果を図１０Ａ〜、図１０Ｆに示す。
図１０Ａは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１０Ｂは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図１０Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図１０Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図１０Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図１０Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す。
図１０Ａ、図１０Ｂは上述した座標で表したものである。このように第１の評価例におけるレンズ後面が補正されたレンズでは、非点収差や平均度数誤差を十分にコントロールできないものの、図１０Ａに示すように、本実施の形態では特に水平方向のプリズム作用の分布偏りが格段に低減されている。
したがって、レンズに傾きのない図９Ａに示すプリズム作用分布にほぼ等しいものとなっている。また、図１０Ｆに示すように、フィッティングポイントから右側（耳側）の等高線の間隔が左側（鼻側）に比べ狭くなっており、フィッティングポイントを通る水平面上におけるレンズ後面の表面平均度数は、フィッティングポイントから耳側の方が、鼻側より変化量が大きいことがわかる。
【００９１】
第１の実施の形態では、眼球の回旋中心を通る光線、すなわち視線方向の各光に対するプリズム作用の偏りを低減したが、本実施の形態では、正面視時における入射瞳中心を通る全ての光に対してレンズによって受けるプリズム作用の偏りを低減している。
このため、正面視時における周辺視野からの各光線が入射瞳中心に入射する角度、また網膜上に結像する位置を、レンズに傾きがない図８Ｂに示す場合と同等にすることができる。つまり、レンズを傾けたことによって生じる歪曲収差を低減することができる。
【００９２】
（２）第２の評価例（処方度数に乱視屈折力を有する単焦点レンズの例）
次に、処方度数に乱視屈折力を有する単焦点レンズについて本発明を適用した場合の光学性能を評価した例について説明する。この第２の評価例は、屈折率が１．５のレンズ材を用い、ＢＣが８．５０Ｄ、Ｓが＋４．００Ｄ、Ｃが−２．００Ｄ、ＡＸが４５度、ＣＴが８ｍｍ、プリズム屈折力が０Δの単焦点レンズのレンズ形状データを上述の方法により作成した場合の例である。
ただし、初期レンズ形状は前面が球面で後面がトロイダル面であり、本発明によりレンズ後面を非トロイダル面化した例である。
【００９３】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、図１１Ｃに示すように、レンズフロント角のない場合の初期レンズ形状のレンズ１３Ｌにおけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、正面視時の眼の入射瞳中心を中心としてレンズの対眼側の面の頂点と入射瞳中心までの距離を半径とした球面上の座標を基準正面視線に垂直な平面に投影した座標で示す図である。図１１Ａは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１１Ｂは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用を示す。
【００９４】
図１１Ｄ及び図１１Ｅは、図１１Ａ〜図１１Ｃに示した初期レンズ形状のレンズ１３Ｌを、図１１Ｆに示すように、フィッティングポイントを中心にそのまま水平方向に１５度傾けた場合（すなわち、レンズフロント角を１５度に設定した場合）におけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、上述した座標にて表示したものである。
図１１Ｄは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１１Ｅは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用である。図１１Ｄに示す水平方向プリズム作用においては、レンズ１３を傾けたことにより、周辺部の水平方向プリズム作用の分布に偏りが生じている。このため正面視時における周辺視野領域にはレンズフロント角に由来した歪曲収差が生じた状態となる。
【００９５】
これに対して、第２の実施形態のレンズ形状データ作成方法により、初期レンズ形状からレンズ後面の形状を補正して得られたレンズの光学性能評価結果を図１２Ａ〜図１２Ｆに示す。
図１２Ａは入射瞳中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１２Ｂは入射瞳中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図１２Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図１２Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図１２Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図１２Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す。図１２Ａ、図１２Ｂは上述した座標で表したものである。
このように第２の評価例におけるレンズ後面が補正されたレンズでは、非点収差や平均度数誤差を十分にコントロールできないものの、図１２Ａに示すように、特に水平方向プリズムにおいては、周辺位置のプリズムバランスの偏りが殆ど除去され、レンズ１３を傾けていない場合の図１１Ａに示すプリズム作用分布と略同等とすることができている。
また、図１２Ｆに示すように、フィッティングポイントから右側（耳側）の等高線の間隔が左側（鼻側）に比べ狭くなっており、フィッティングポイントを通る水平面上におけるレンズ後面の表面平均度数は、フィッティングポイントから耳側の方が、鼻側より変化量が大きいことがわかる。
【００９６】
このように本実施の形態では、乱視度数を有するレンズにおいても、レンズ後面（眼球側凹面）を非トロイダル面化することにより、正面視時における眼球の入射瞳中心を通る各光線がレンズによって受けるプリズム作用の分布の偏りを除去してある。
このため、レンズを傾けたことによって生じる、特に正面視時の周辺部における歪曲収差を補正することができる。
【００９７】
３．第３の実施の形態
第３の実施の形態は、第１の実施の形態と同様の方法により、累進屈折力レンズの形状データを作成する場合の例である。なお、この実施の形態では、前面が累進面で、後面が非球面又は非トロイダル面からなる累進屈折力レンズの形状データを作成する場合について説明する。
この第３の実施の形態におけるレンズ形状データ作成方法の実施に適したレンズ形状データ作成装置は、図６にて既述したレンズ形状データ作成装置１００が使用でき、また、このレンズ形状データ作成装置を用いたレンズ形状データの作成方法については、図７にて記述したフローチャートに従って行うことができるので、異なる点については後述するレンズ形状データ作成方法の説明の中で示し、同様の部分については説明を省略する。
【００９８】
はじめに上記レンズ形状データ作成装置１００を用いたレンズ形状データの作成方法について説明する。
初期のレンズ形状データを作成するステップ（ステップＳ１〜ステップＳ２）において、作成される初期レンズ形状データは、前面が累進面からなり、後面が球面又はトロイダル面からなる以外は、第１の実施形態と同じである。プリズム作用補正ステップ（ステップＳ３〜Ｓ９）は、第１の実施形態と同じなので説明を省略する。屈折度数補正ステップ（ステップＳ１０）は、屈折力測定位置が、遠用部測定基準点である点以外は、第１の実施形態と同じである。
【００９９】
以上の演算処理のステップを経て上述の第３の実施の形態における眼鏡レンズの形状データを作成することができる。決定されたレンズ形状データに基づいて本発明構成の累進屈折力眼鏡レンズが製造される。また、本発明により製造された累進屈折力眼鏡レンズを玉形加工して眼鏡フレームに取り付けることにより眼鏡が得られる。これら方法や装置は第１の実施形態と同じなので、説明を省略する。
【０１００】
また、上記方法により作成されたレンズ形状データについては、第１の実施形態の図１で説明した場合と同様に、レンズフロント角を有する場合と有しない場合とで、同じ方向の像側視線に対する物体側視線の方向はほぼ一致している。
【０１０１】
（１）第１評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない累進屈折力レンズの補正例）
上述した第３の実施形態にかかるレンズ形状データ作成方法によりプリズム作用分布を改善した累進屈折力眼鏡レンズの第１の評価例について説明する。
この第１の評価例は、屈折率が１．５のレンズ材を用い、ＢＣが９．００Ｄ、Ｓが＋４．００Ｄ、加入屈折力（以下ＡＤＤと記す）が２．００Ｄ、ＣＴが８ｍｍ、プリズム屈折力が０Δの累進屈折力レンズのレンズ形状データを上述の方法により作成した場合の例である。ただし、初期レンズ形状は前面が累進面、後面が球面であり、本発明によりレンズ後面を非球面化した例である。
【０１０２】
図１４Ａ及び図１４Ｂは、レンズフロント角がない場合の初期レンズ形状のレンズにおけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、参照球面座標にて表示したものである。図１４Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１４Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用を示す。水平方向プリズム作用及び垂直方向プリズム作用共に左右対称にほぼ等間隔の等高線となっているのがわかる。
【０１０３】
図１４Ｃ及び図１４Ｄは、図１４Ａ及び図１４Ｂに示した初期レンズ形状のレンズを、フィッティングポイントを中心にそのまま水平方向に１５度傾けた場合（すなわち、レンズフロント角を１５度に設定した場合）におけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、参照球面座標にて表示したものである。
図１４Ｃは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１４Ｄは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用である。図１４Ｄに示す垂直方向プリズム作用は図１４Ｂに比べて大きな変化が見られないが、図１４Ｃに示すように、水平方向プリズム作用においては、レンズを傾けたことにより特に周辺領域で等高線間隔は不均一となりプリズムバランスがくずれていることがわかる。
【０１０４】
これに対して、本発明のレンズ形状データ作成方法により、初期レンズ形状からレンズ後面の形状を補正して得られたレンズの光学性能評価結果を図１５Ａ〜図１５Ｆに示す。
図１５Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１５Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図１５Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図１５Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図１５Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図１５Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す。
このように第１の評価例におけるレンズ後面が補正されたレンズでは、非点収差や平均度数誤差を十分にコントロールできないものの、図１５Ａに示すように、周辺部の水平方向プリズムの分布の偏りがほぼ除去されており、図１４Ａの水平方向プリズム作用とほぼ同等のプリズムバランスが得られている。
また、図１５Ｆに示すように、プリズム測定基準点から右側（耳側）の等高線の間隔が左側（鼻側）に比べ狭くなっており、プリズム測定基準点を通る水平面上におけるレンズ後面の表面平均度数は、プリズム測定基準点から耳側の方が、鼻側より変化量が大きいことがわかる。
【０１０５】
このように第１の評価例においては、眼が受光する各視線方向の光線がレンズによって受けるプリズム作用を、レンズ後面の非球面化によって、初期レンズ形状のレンズと同等としてある。このため、特に周辺部におけるプリズムバランスの不均衡を殆ど除去することができる。
本実施の形態においても、第１の実施形態と同様に、プリズム作用の分布の偏りを除去してあるため上記のような不具合を改善することができる。このため、このレンズを枠入れした眼鏡の装用者は違和感のない視界が得られる。
【０１０６】
（２）第２の評価例（処方度数に乱視屈折力を有する累進屈折力レンズの補正例）
次に、処方度数に乱視屈折力を有する累進屈折力眼鏡レンズについて本発明を適用した場合の光学性能を評価した例について説明する。この第２の評価例は、屈折率が１．５のレンズ材を用い、ＢＣが９．００Ｄ、Ｓが＋４．００Ｄ、Ｃが−２．００Ｄ、ＡＸが４５度、ＡＤＤが２．００Ｄ、ＣＴが８ｍｍ、プリズム屈折力が０Δの累進屈折力レンズのレンズ形状データを上述の方法により作成した場合の例であり、初期レンズ形状は前面が累進面で後面がトロイダル面であり、本発明によりレンズ後面を非トロイダル面となっている。
【０１０７】
図１６Ａ及び図１６Ｂは、レンズフロント角のない場合の初期レンズ形状のレンズにおけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、参照球面座標にて表示したものである。図１６Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１６Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用を示す。
【０１０８】
図１６Ｃ及び図１６Ｄは、図１６Ａ及び図１６Ｂに示した初期レンズ形状のレンズを、フィッティングポイントを中心にそのまま水平方向に１５度傾けた場合（すなわち、レンズフロント角を１５度に設定した場合）におけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、参照球面座標にて表示したものである。
図１６Ｃは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１６Ｄは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用である。図１６Ｃに示すとおり、レンズを傾けたことにより、周辺位置において水平方向のプリズム作用の分布に偏りが生じている。
【０１０９】
これに対して、第３の実施形態のレンズ形状データ作成方法により、初期レンズ形状からレンズ後面の形状を補正して得られたレンズの光学性能評価結果を図１７Ａ〜図１７Ｆに示す。
図１７Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１７Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図１７Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図１７Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図１７Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図１７Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す。
このように第２の評価例におけるレンズ後面が補正されたレンズでは、非点収差や平均度数誤差を十分にコントロールできないものの、図１７Ａに示すように水平方向のプリズム度数の分布の偏りは格段に低減されており、レンズの傾きがない図１６Ａに示す光学性能とほぼ同等のプリズム作用が得られている。
また、図１５Ｆに示すように、プリズム測定基準点から右側（耳側）の等高線の間隔が左側（鼻側）に比べ狭くなっており、プリズム測定基準点を通る水平面上におけるレンズ後面の表面平均度数は、プリズム測定基準点から耳側の方が、鼻側より変化量が大きいことがわかる。
【０１１０】
このように第２の評価例では、処方度数に乱視屈折力を有する累進屈折力眼鏡レンズにおいても、レンズ後面を非トロイダル面化することによりプリズムバランスの偏りを除去されている。
またこのことにより、大きなフロント角を有するフレームにこのレンズを取り付けた眼鏡は、周辺視における左右眼のレンズを通した視線方向をほぼ一致させることができる第１の評価例のレンズを用いた眼鏡と同様の効果が得られ、装用時の違和感を低減することができる。
【０１１１】
４．第４の実施の形態
第４の実施の形態は、初期のレンズ形状データとして、レンズフロント角がない状態で眼が感じる非点収差及び平均度数誤差を除去するためにレンズの後面の形状を補正したレンズを用い、第１の実施の形態と同様の方法により単焦点レンズの形状データを作成する場合の例である。ここでは、後面が非トロイダル面または回転対称の非球面からなるレンズを用いている。なお、以下、これらを総称して単に「後面非球面レンズ」と呼ぶことにする。
この実施の形態では、前面が球面で、後面が非球面からなり、処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点マイナスレンズの形状データを作成する場合であって、プリズム作用のずれ量除去率を１００％にした場合と５０％にした場合について説明する。
【０１１２】
この第４の実施の形態におけるレンズ形状データ作成方法の実施に適したレンズ形状データ作成装置は、図６にて既述したレンズ形状データ作成装置１００が使用でき、また、このレンズ形状データ作成装置を用いたレンズ形状データの作成方法については、図７にて記述したフローチャートに従って行うことができるので、異なる点については後述するレンズ形状データ作成方法の説明の中で示し、同様の部分については説明を省略する。
【０１１３】
はじめに上記レンズ形状データ作成装置１００を用いたレンズ形状データの作成方法について説明する。
初期のレンズ形状データを作成するステップ（ステップＳ１〜ステップＳ２）において、作成される初期レンズ形状データは、前面が球面からなり、後面がレンズフロント角がない状態で正面視線及び正面視線以外の領域で眼が感じる非点収差及び平均度数誤差を除去するために形状を補正した回転対称の非球面からなる以外は、第１の実施形態と同じである。プリズム作用補正ステップ（ステップＳ３〜Ｓ９）においては、ステップＳ５の後のスッテプＳ６で最初に算出した補正後プリズム作用分布（ｂ）の目標プリズム作用分布（ａ）に対するズレ量を、レンズ全域に対して１００％除去または５０％除去した以外は第１の実施形態と同である。屈折度数補正ステップ（ステップＳ１０）は、第１の実施形態と同じである。
【０１１４】
以上の演算処理のステップを経て上述の第４の実施の形態における眼鏡レンズの形状データを作成することができる。決定されたレンズ形状データに基づいて本発明構成の単焦点マイナスレンズが製造される。また、本発明により製造された単焦点マイナスレンズを玉形加工して眼鏡フレームに取り付けることにより眼鏡が得られる。これら方法や装置は、第１の実施形態と同じなので、説明を省略する。
【０１１５】
次に、上記方法により作成されたレンズ形状データについてさらに詳細に説明する。この第４の実施の形態のレンズ形状は、第１の実施形態と同様に、主に眼の注視線に対するプリズム作用（特に水平方向のプリズム作用）が補正されている。
【０１１６】
図１８Ａは、ステップＳ１０で光学設計上想定された配置状態、すなわち屈折度数補正された後のレンズ形状の眼鏡レンズ２４にレンズフロント角を設けたときの状態における視線方向を表している。
また、図１８Ｂは、ステップＳ３で光学設計上想定された配置状態、すなわち初期レンズ形状の眼鏡レンズ１４にレンズフロント角を設けない状態における視線方向を表している。つまり、この図１８Ｂのレンズ１４に対して本発明によりレンズ後面を補正してプリズム作用を改善したものが図１８Ａに示す眼鏡レンズ２４である。
【０１１７】
図１８Ｂにおいて、左用眼鏡レンズ１４Ｌは、そのレンズ前面に位置するフィッティングポイントＰＬが眼の回旋中心３１Ｌを通る基準正面視線４０Ｌ上に位置するとともに、フィッティングポイントＰＬを通る水平断面内において、フィッティングポイントＰＬにおけるレンズ前面の法線Ｎが基準正面視線４０Ｌと一致するように光学設計上想定して配置されている。この時のレンズと眼との距離は、基準正面視線４０Ｌ上におけるレンズ後面と回旋中心３１Ｌとの距離が所定の値になるように設定している。
また、図１８Ａにおいて、左用眼鏡レンズ２４Ｌは、そのレンズ前面に位置するフィッティングポイントＰＬが眼の回旋中心３１Ｌを通る基準正面視線４０Ｌ上に位置するとともに、フィッティングポイントＰＬを通る水平断面内において、フィッティングポイントＰＬにおけるレンズ前面の法線Ｎが基準正面視線４０Ｌとレンズフロント角θＬFで交わるように光学設計上想定して配置されている。
【０１１８】
また、図１８Ｂにおける左眼３０Ｌの視線を矢印ＧＬ、ＨＬ及びＩＬとし、それぞれの像側視線を矢印ＧＬe、ＨＬe及びＩＬe、物体側視線を矢印ＧＬo、ＨＬo及びIＬoとして示す。また、同様に図１８Ａにおける左眼３０Ｌの視線を矢印ＧＬ’、ＨＬ’及びＩＬ’とし、それぞれの像側視線を矢印ＧＬe’、ＨＬe’及びＩＬe’、物体側視線を矢印ＧＬo’、ＨＬo’及びＩＬo’として示す。ここで正面視時の像側視線ＨＬeとＨＬe’は、基準正面視線４０Ｌに一致し、像側視線ＧＬeとＧＬe’は基準正面視線４０Ｌに対して左方向にθの角度だけ傾斜し、像側視線ＩＬeとＩＬe’は基準正面視線４０Ｌに対して右方向にθの角度だけ傾斜している。
【０１１９】
図１８Ａに示す第４の実施の形態による眼鏡レンズ２４は、レンズ後面を補正することにより、眼球３０の回旋中心３１を通る光線が受けるプリズム作用が、図１８Ｂに示すレンズフロント角を設けない状態での初期レンズ形状における、眼球３０の回旋中心３１を通る同じ視線方向の光線が受けるプリズム作用と等しくなるか、ずれ量除去率に応じた分だけ近づくようにしてある。
すなわち、ずれ量除去率が１００％の場合は、図１８Ａに示すように、眼球３０による左方向の視線ＧＬ’、正面視方向の視線ＨＬ’、及び、右方向の視線ＩＬ’におけるレンズ２４外側の視線方向を、図１８Ｂに示す左方向視線ＧＬ、正面視方向視線ＨＬ、右方向視線ＩＬにおけるレンズ１４Ｌ外側の視線方向とほぼ等しくなるようにレンズ２４の後面は補正されている。この補正は、回転非対称な非球面要素をレンズの対眼側の面に加えることで行う。
【０１２０】
具体的には、図１８Ａでは、正面視線である視線ＨＬ’の物体側視線ＨＬo’は、図１８Ｂの視線ＨＬにおける物体側視線ＨＬoに対して位置はずれているものの方向は一致している。また、図１８Ａの視線ＧＬ’における像側視線ＧＬe’と物体側視線ＧＬo’とのなす角度をθｇ’とするとき、この角度θｇ’が、図１８Ｂの視線ＧＬにおける像側視線ＧＬeと物体側視線ＤＬoとのなす角度θｇにほぼ等しくなっている。
同様に図１８Ａの視線ＩＬ’における像側視線ＩＬe’と物体側視線ＩＬo’とのなす角度をθｉ’とするとき、この角度θｉ’が、図１８Ｂの視線ＩＬにおける像側視線ＩＬeと物体側視線ＩＬoとのなす角度θｆにほぼ等しくなっている。すなわち、図１８Ａの物体側視線ＧＬo’，ＩＬo’は、それぞれ図１８Ｂの物体側視線ＧＬo，ＩＬoとその方向が一致している。
なお、ずれ量除去率を１００％未満の場合は、ずれ量除去率が小さくなるほど、耳側においてはθｇ’の角度は小さくなってθｇとの角度差が広がり、鼻側においてはθｉ’の角度が大きくなってθｉとの角度差が広がる。すなわち、マイナスレンズの場合は、ずれ量除去率が小さくなるほど、物体側視線ＧＬo’は鼻側に傾斜して像側視線ＧＬe’の方向に近づき、物体側視線ＩＬo’は鼻側に傾斜して像側視線ＩＬe’の方向から遠ざかる。
【０１２１】
（１）第１評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズであってプリズム作用のずれ量除去率を１００％にした例）
上述した第４の実施形態にかかるレンズ形状データ作成方法によりプリズム作用分布を改善した単焦点マイナスレンズの第１の評価例について説明する。この第１の評価例は、屈折率が１．５のレンズ材を用い、ＢＣが８．５０Ｄ、Ｓが−４．００Ｄ、ＣＴが１ｍｍ、プリズム屈折力が０Δの単焦点マイナスレンズのレンズ形状データをずれ量除去率１００％で上述の方法により作成した場合の例である。
【０１２２】
図１９Ａ及び図１９Ｂは、レンズフロント角がない場合の初期レンズ形状のレンズにおけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、参照球面座標にて表示したものである。図１９Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１９Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用を示す。水平方向プリズム作用は左右方向にほぼ等間隔の等高線となっており、垂直方向プリズム作用は上下方向にほぼ等間隔の等高線となっているのがわかる。
【０１２３】
図１９Ｃ及び図１９Ｄは、図１９Ａ及び図１９Ｂに示した初期レンズ形状のレンズを、フィッティングポイントを中心にそのまま水平方向に１５度傾けた場合（すなわち、レンズフロント角を１５度に設定した場合）におけるプリズム作用の分布を表す等高線図であり、参照球面座標にて表示したものである。
図１９Ｃは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図１９Ｄは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用である。図１９Ｄに示す垂直方向プリズム作用は図１９Ｂに比べて大きな変化が見られないが、図１９Ｃに示すように、水平方向プリズム作用においては、レンズを傾けたことにより特に周辺領域で等高線間隔は不均一となりプリズムバランスがくずれていることがわかる。
【０１２４】
これに対して、本発明のレンズ形状データ作成方法により、初期レンズ形状からレンズ後面の形状を補正して得られたレンズの光学性能評価結果を図２０Ａ〜図２０Ｆに示す。図２０Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図２０Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図２０Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図２０Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図２０Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図２０Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す。
このように第１の評価例におけるレンズ後面が補正されたレンズでは、非点収差や平均度数誤差を十分にコントロールできないものの、図２０Ａに示すように、周辺部の水平方向プリズムの分布の偏りがほぼ除去されており、図２０Ａの水平方向プリズム作用とほぼ同等のプリズムバランスが得られている。
また、図２０Ｆに示すように、フィッティングポイントから左側（耳側）の等高線の間隔が右側（鼻側）に比べ狭くなっており、フィッティングポイントを通る水平面上におけるレンズ後面の表面平均度数は、フィッティングポイントから耳側の方が、鼻側より変化量が大きいことがわかる。
【０１２５】
このように第１の評価例においては、眼が受光する各視線方向の光線がレンズによって受けるプリズム作用を、初期レンズ形状のレンズと同等としてある。このため、特に周辺部におけるプリズムバランスの不均衡を殆ど除去することができる。
本実施の形態においても、第１の実施形態と同様に、プリズム作用の分布の偏りを除去してあるため上記のような不具合を改善することができる。このため、このレンズを枠入れした眼鏡の装用者は違和感のない視界が得られる。
【０１２６】
（２）第２の評価例（処方度数に乱視屈折力を有さない単焦点レンズであってプリズム作用のずれ量除去率を５０％にした例）
次に、第４の実施形態にかかるレンズ形状データ作成方法によりプリズム作用分布を改善した単焦点マイナスレンズの第２の評価例について説明する。
この第２の評価例は、屈折率が１．５のレンズ材を用い、ＢＣが８．５００Ｄ、Ｓが−４．００Ｄ、ＣＴが１ｍｍ、プリズム屈折力が０Δの単焦点マイナスレンズのレンズ形状データをずれ量除去率５０％で上述の方法により作成した場合の例である。
【０１２７】
レンズフロント角のない場合の初期レンズ形状のレンズにおけるプリズム作用の分布を表す等高線図、及び、初期レンズ形状のレンズを、フィッティングポイントを中心にそのまま水平方向に１５度傾けた場合（すなわち、レンズフロント角を１５度に設定した場合）におけるプリズム作用の分布を表す等高線図は図１９と同じである。
【０１２８】
これに対して、第４の実施形態のレンズ形状データ作成方法により、初期レンズ形状からレンズ後面の形状を補正して得られたレンズの光学性能評価結果を図２１Ａ〜図２１Ｆに示す。
図２１Ａは回旋中心を通る光線が受ける水平方向プリズム作用、図２１Ｂは回旋中心を通る光線が受ける垂直方向プリズム作用、図２１Ｃはレンズ前面の表面非点収差、図２１Ｄはレンズ前面の表面平均度数、図２１Ｅはレンズ後面の表面非点収差、図２１Ｆはレンズ後面の表面平均度数を表す。
このように第２の評価例におけるレンズ後面が補正されたレンズでは、非点収差や平均度数誤差は第１の評価例より低減されているものの、図２１Ａに示すように水平方向のプリズム度数の分布の偏りは第１の評価例より増加している。また、図２１Ｆに示すように、フィッティングポイントから左側（耳側）の等高線の間隔が右側（鼻側）に比べ狭くなっており、フィッティングポイントを通る水平面上におけるレンズ後面の表面平均度数は、フィッティングポイントから耳側の方が、鼻側より変化量が大きいことがわかる。
【０１２９】
このように第２の評価例では、ずれ量除去率５０％で補正した場合の単焦点マイナスレンズにおいては、非点収差や平均度数誤差の増加を抑制しつつプリズムバランスの偏りをある程度除去している。この場合も装用時の違和感を低減することができる。
【０１３０】
なお、第３の実施形態では前面が累進面からなる片面累進屈折力レンズについて説明したが、後面が累進面からなる片面累進屈折力レンズに対しても適用可能である。その場合も本発明の方法によりレンズ後面の累進面の形状データを補正するとよい。
また、本発明は多焦点屈折力レンズにおいても適用可能である。その場合、初期レンズ形状は、前面が小玉が形成された面とし後面が球面又はトロイダル面とし、レンズ後面の形状データを補正するとよい。この場合、屈折度数補正ステップにおいては、屈折度数測定位置は、第３の実施形態と同様に遠用部測定基準点とすればよい。
また、第１〜第３の実施形態においては、初期レンズ形状の補正される面は、球面又は
トロイダル面の場合で説明したが、回転対称な非球面又は非トロイダル面の場合も可能で
ある。
また、第４の実施の形態においては、初期レンズ形状の補正される面は、回転対称な非球面の場合で説明したが非トロイダル面の場合も可能である。
また、第１、第２及び第４の実施の形態においては、初期レンズ形状の補正されない方の面（前面）は球面の場合で説明したが、回転対称な非球面の場合も可能である。
【０１３１】
以上説明したように、本発明によれば、レンズフロント角を有した状態で眼鏡フレームに取りつけられる眼鏡レンズにおいて、レンズフロント角に由来する主注視線が受けるプリズム作用の不均衡や正面視時の歪曲収差を良好に軽減することができる。したがって、例えば大きなフロント角を有する眼鏡フレームに度付きの眼鏡レンズを枠入れする場合のように、レンズフロント角が大きな場合でも装用時の違和感を低減できる眼鏡レンズを提供することが可能となる。
【０１３２】
なお、本発明は上述の実施の形態において説明した各例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変形、変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１３３】
１０，１１，１２，１３，１５，２０，２２，２５・・・眼鏡レンズ、２・・・玉形中心、３・・・眼鏡フレーム、３０・・・眼球、３１・・・回旋中心、３２・・・入射瞳中心、４０・・・基準正面視線、１００・・・レンズ形状設計装置、１１０・・・設計計算用コンピュータ、１２０・・・処理部、１２１・・・初期形状設計処理部、１３０・・・プリズム作用補正処理部、１４１・・・屈折度数補正処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズフロント角を有した状態で眼鏡フレームに取り付けられる眼鏡レンズの形状データ作成方法であって、
レンズ前面及び後面の形状が定められている初期のレンズ形状データを作成するステップと、
前記作成された初期レンズ形状データについてレンズ後面の形状データを補正するレンズ後面形状データ補正ステップと、を含み、
前記レンズ後面形状データ補正ステップは、
光学設計上想定される眼の回旋中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線がレンズフロント角を有した状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるか近づけるように、レンズ後面の形状データを補正するプリズム作用補正ステップを含む
眼鏡レンズの形状データ作成方法。
【請求項２】
前記プリズム作用補正ステップは、
光学設計上想定される眼の回旋中心を通る正面視方向の光線がレンズフロント角を有した状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるように、レンズ前面に対するレンズ後面の向きを補正する向き補正ステップと、
光学設計上想定される眼の回旋中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズフロント角を有した状態の前記向き補正ステップの後のレンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるかもしくは近づけるように、前記向き補正ステップの後のレンズ後面の形状データを補正する形状補正ステップと、を含む
請求項１に記載の眼鏡レンズの形状データ作成方法。
【請求項３】
レンズフロント角を有した状態で眼鏡フレームに取り付けられる眼鏡レンズの形状データ作成方法であって、
レンズ前面及び後面の形状が定められている初期のレンズ形状データを作成するステップと、
前記作成された初期レンズ形状データについてレンズ後面の形状データを補正するレンズ後面形状データ補正ステップと、を含み、
前記レンズ後面形状データ補正ステップは、
光学設計上想定される正面視時の眼の入射瞳中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線がレンズフロント角を有した状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるかもしくは近づけるように、レンズ後面の形状データを補正するプリズム作用補正ステップを含む
眼鏡レンズの形状データ作成方法。
【請求項４】
前記プリズム作用補正ステップは、
光学設計上想定される正面視時の眼の入射瞳中心を通る正面視方向の光線がレンズフロント角を有した状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるように、レンズ前面に対するレンズ後面の向きを補正する向き補正ステップと、
光学設計上想定される正面視時の眼の入射瞳中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズフロント角を有した状態の前記向き補正ステップの後のレンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるかもしくは近づけるように、前記向き補正ステップの後のレンズ後面の形状データを補正する形状補正ステップと、を含む
請求項３に記載の眼鏡レンズの形状データ作成方法。
【請求項５】
前記プリズム作用補正ステップは、
光学設計上想定される眼の回旋中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線がレンズフロント角を有した状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受ける水平方向のプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受ける水平方向のプリズム作用に一致させるか近づけるように、レンズ後面の形状データを補正する
請求項１に記載の眼鏡レンズの形状データ作成方法。
【請求項６】
レンズフロント角を有した状態で眼鏡フレームに取り付けられる眼鏡レンズの形状データ作成装置であって、
レンズ前面及び後面の形状が定められている初期のレンズ形状データを作成する手段と、
前記作成された初期レンズ形状データについてレンズ後面の形状データを補正するレンズ後面形状データ補正手段と、を備え、
前記レンズ後面形状データ補正手段は、
光学設計上想定される眼の回旋中心又は正面視時の眼の入射瞳中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線がレンズフロント角を有した状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるか近づけるように、レンズ後面の形状データを補正するプリズム作用補正手段を含む
眼鏡レンズの形状データ作成装置。
【請求項７】
レンズフロント角を有した状態で眼鏡フレームに取り付けられる眼鏡レンズであって、
レンズ前面は球面または回転対称非球面からなり、
レンズ後面は左右のプリズム作用の不均衡を軽減するとともに、非点収差と平均度数誤差を増加させる形状補正が行われた左右対称性のない非球面または非トロイダル面からなり、
前記レンズ前面のフィッティングポイントを通る水平面上における前記レンズ後面の表面平均度数は、前記フィッティングポイントから耳側の方が、鼻側より変化量が大きいことを特徴とする眼鏡レンズ。
【請求項１】
レンズフロント角を有した状態で眼鏡フレームに取り付けられる眼鏡レンズの形状データ作成方法であって、
レンズ前面及び後面の形状が定められている初期のレンズ形状データを作成するステップと、
前記作成された初期レンズ形状データについてレンズ後面の形状データを補正するレンズ後面形状データ補正ステップと、を含み、
前記レンズ後面形状データ補正ステップは、
光学設計上想定される眼の回旋中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線がレンズフロント角を有した状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるか近づけるように、レンズ後面の形状データを補正するプリズム作用補正ステップを含む
眼鏡レンズの形状データ作成方法。
【請求項２】
前記プリズム作用補正ステップは、
光学設計上想定される眼の回旋中心を通る正面視方向の光線がレンズフロント角を有した状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるように、レンズ前面に対するレンズ後面の向きを補正する向き補正ステップと、
光学設計上想定される眼の回旋中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズフロント角を有した状態の前記向き補正ステップの後のレンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるかもしくは近づけるように、前記向き補正ステップの後のレンズ後面の形状データを補正する形状補正ステップと、を含む
請求項１に記載の眼鏡レンズの形状データ作成方法。
【請求項３】
レンズフロント角を有した状態で眼鏡フレームに取り付けられる眼鏡レンズの形状データ作成方法であって、
レンズ前面及び後面の形状が定められている初期のレンズ形状データを作成するステップと、
前記作成された初期レンズ形状データについてレンズ後面の形状データを補正するレンズ後面形状データ補正ステップと、を含み、
前記レンズ後面形状データ補正ステップは、
光学設計上想定される正面視時の眼の入射瞳中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線がレンズフロント角を有した状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるかもしくは近づけるように、レンズ後面の形状データを補正するプリズム作用補正ステップを含む
眼鏡レンズの形状データ作成方法。
【請求項４】
前記プリズム作用補正ステップは、
光学設計上想定される正面視時の眼の入射瞳中心を通る正面視方向の光線がレンズフロント角を有した状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるように、レンズ前面に対するレンズ後面の向きを補正する向き補正ステップと、
光学設計上想定される正面視時の眼の入射瞳中心を通る正面視方向以外の一以上の光線がレンズフロント角を有した状態の前記向き補正ステップの後のレンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるかもしくは近づけるように、前記向き補正ステップの後のレンズ後面の形状データを補正する形状補正ステップと、を含む
請求項３に記載の眼鏡レンズの形状データ作成方法。
【請求項５】
前記プリズム作用補正ステップは、
光学設計上想定される眼の回旋中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線がレンズフロント角を有した状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受ける水平方向のプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受ける水平方向のプリズム作用に一致させるか近づけるように、レンズ後面の形状データを補正する
請求項１に記載の眼鏡レンズの形状データ作成方法。
【請求項６】
レンズフロント角を有した状態で眼鏡フレームに取り付けられる眼鏡レンズの形状データ作成装置であって、
レンズ前面及び後面の形状が定められている初期のレンズ形状データを作成する手段と、
前記作成された初期レンズ形状データについてレンズ後面の形状データを補正するレンズ後面形状データ補正手段と、を備え、
前記レンズ後面形状データ補正手段は、
光学設計上想定される眼の回旋中心又は正面視時の眼の入射瞳中心を通る光線であって正面視方向を含む複数の光線がレンズフロント角を有した状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用を、レンズフロント角を有さない状態の前記初期レンズ形状のレンズによって受けるプリズム作用に一致させるか近づけるように、レンズ後面の形状データを補正するプリズム作用補正手段を含む
眼鏡レンズの形状データ作成装置。
【請求項７】
レンズフロント角を有した状態で眼鏡フレームに取り付けられる眼鏡レンズであって、
レンズ前面は球面または回転対称非球面からなり、
レンズ後面は左右のプリズム作用の不均衡を軽減するとともに、非点収差と平均度数誤差を増加させる形状補正が行われた左右対称性のない非球面または非トロイダル面からなり、
前記レンズ前面のフィッティングポイントを通る水平面上における前記レンズ後面の表面平均度数は、前記フィッティングポイントから耳側の方が、鼻側より変化量が大きいことを特徴とする眼鏡レンズ。
【図１】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１３】
【図１８】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２７】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１３】
【図１８】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２７】
【公開番号】特開２０１３−３３２９８（Ｐ２０１３−３３２９８Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２５１１００（Ｐ２０１２−２５１１００）
【出願日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【分割の表示】特願２０１１−５０３８８３（Ｐ２０１１−５０３８８３）の分割
【原出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【分割の表示】特願２０１１−５０３８８３（Ｐ２０１１−５０３８８３）の分割
【原出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]