JP7595424B2 - 眼鏡レンズの評価装置 - Google Patents

Description

本発明は、眼鏡レンズの評価装置に関する。

各評価点に対して眼球を回旋させて、眼鏡レンズを通じて評価点を固視したときの見え方（言い換えると、中心窩でとらえた評価点の像の歪み等）を求めることにより、眼鏡レンズを評価する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。網膜は、中心窩での視力が際立って高い。そのため、中心窩でとらえた像の歪み等に基づいて眼鏡レンズを評価することにより、眼鏡レンズの適切な評価結果が得られる。

特許第４４８１０９３号公報

しかし、眼鏡レンズを装用する装用者によっては、中心窩以外の網膜周辺部でとらえた像の歪み等（言い換えると、視野内の周辺部の像の歪み等）を不快に感じることがある。両眼で対象物を見る場合、人は、左右眼の網膜上に生成される像の位置の差（すなわち視差）を手掛かりに、対象物の距離を感知する。網膜周辺部上の像に歪みがあると、人は、物が歪んで見えるだけではなく、本来の物体距離と異なる距離に物があるとご認識することがある。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、中心窩だけでなく中心窩以外の網膜周辺部でとらえた像も考慮して眼鏡レンズを評価することができる、眼鏡レンズの評価装置を提供することである。

本発明の一実施形態に係る眼鏡レンズの評価装置は、評価対象となる空間上の特定位置を固視点と設定し、左右一対の眼鏡レンズを装用して固視点を固視する際のレンズ上の視線通過位置を設定する固視位置設定部と、空間上に設定された複数の評価点の各々に対し、左右一対の眼鏡レンズを装用し且つ視線通過位置を通して固視点を固視する状態での、見かけ上の位置を算出する見かけ位置算出部と、複数の評価点の各々について、算出された見かけ上の位置と、評価点の基準位置との差分を算出する差分算出部と、差分算出部により算出された評価点毎の差分を統計した評価指数を算出する評価指数算出部と、を備える。

本発明の一実施形態において、評価指数算出部は、次式を用いて評価指数を算出する構成としてもよい。

但し、
ＤＩ ：評価指数
ｎ ：空間上に設定される評価点のサンプル数
Δ_ｉ ：評価点毎の見かけ上の位置と基準位置との差分
である。

本発明の一実施形態において、評価点毎の見かけ上の位置と基準位置との差分は、例えば次式により定義される。
Δ_ｉ＝Ｄ_ｉ－Ｄ_ｉ０
但し、
Ｄ_ｉ：評価点毎の見かけ上の位置から両眼中点までの距離の逆数
Ｄ_ｉ０：評価点毎の基準位置から両眼中点までの距離の逆数
である。

本発明の一実施形態において、評価点毎の見かけ上の位置と基準位置との差分は、例えば次式により定義される。
Δ_ｉ＝｜ｓｉｎα_ｉ｜
但し、
α_ｉ：評価点毎の見かけ上の位置から両眼中点へのベクトルと、評価点毎の基準位置から両眼中点へのベクトルと、がなす角度
である。

本発明の一実施形態において、基準位置は、例えば空間上に設定された評価点の位置そのものである。

本発明の一実施形態において、眼鏡レンズが単焦点レンズ以外のレンズである場合、基準位置は、眼鏡レンズと同じ度数を持つ単焦点レンズを装用したときの見かけ上の位置であってもよい。

本発明の一実施形態によれば、眼鏡レンズの評価装置において、中心窩だけでなく中心窩以外の網膜周辺部でとらえた像も考慮して眼鏡レンズを評価することができる。

本発明の一実施形態に係る眼鏡レンズの評価装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態において実行される、眼鏡レンズの評価処理のフローチャートである。 本発明の一実施形態において仮想空間に設定される仮想光学モデルの一例を示す図である。 本発明の一実施形態において仮想空間に設定される仮想光学モデルの一例を示す図である。 本発明の一実施形態において仮想空間に設定される仮想光学モデルの一例を示す図である。 本発明の一実施形態において仮想空間内の評価点の見かけ上の位置である見かけ点を算出する方法の一例を説明するための図である。 本発明の一実施形態において見かけ点を算出する方法の一例を説明するための図である。 本発明の実施例１に係る眼鏡レンズ装用時において、無限遠距離にある評価範囲の球面をみたときの左右眼の視差を示す図である。 本発明の実施例１に係る眼鏡レンズ装用時において、２８６ｍｍ離れた評価範囲の球面をみたときの左右眼の視差を示す図である。 本発明の実施例２における評価範囲の平面の配置例を模式的に示す図である。 本発明の実施例２に係る眼鏡レンズ装用時において、斜め下方に配置された評価範囲の平面をみたときの左右眼の視差を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る眼鏡レンズの評価装置及びこの装置が実行する眼鏡レンズの評価方法について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る評価システム１の概略構成を示すブロック図である。評価システム１は、眼鏡レンズを評価するシステムであり、図１に示されるように、情報処理端末１０、入力装置２０及び表示装置３０を備える。

情報処理端末１０は、評価装置の一例である。本実施形態において、情報処理端末１０は、例えばデスクトップＰＣ（Personal Computer）である。

本実施形態において、入力装置２０は、例えばマウス及びキーボードであり、表示装置３０は、例えばディスプレイである。入力装置２０及び表示装置３０は、情報処理端末１０に有線又は無線で接続される。

本実施形態では、情報処理端末１０、入力装置２０、表示装置３０のそれぞれが別個の装置となっているが、別の実施形態では、これら装置が単一の装置に含まれていてもよい。このような装置の一例として、情報処理端末１０、入力装置２０及び表示装置３０の機能を備えるノートＰＣやタブレット端末、スマートフォン等が挙げられる。この場合、評価システム１は、単一のノートＰＣや単一のタブレット端末、単一のスマートフォン等で構成される。この構成によれば、評価システム１の持ち運びが可能となる。

情報処理端末１０は、制御部１００及びメモリ１１０を備える。

制御部１００は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）及びＣＰＵ（Central Processing Unit）を搭載したシステムＬＳＩ（Large-scale Integrated Circuit）である。メモリ１１０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）を含む。制御部１００は、ＨＤＤやＲＯＭに格納されているプログラムを呼び出し、呼び出したプログラムをＤＳＰやＣＰＵで実行することにより、各種制御を行う。ＨＤＤやＲＯＭ、ＲＡＭには、プログラムの実行に必要な制御パラメータも格納される。

ＨＤＤやＲＯＭに格納されるプログラムの１つに、眼鏡レンズを評価するための評価プログラムがある。図２に、評価プログラムを用いて実行される、眼鏡レンズの評価処理（評価方法）のフローチャートを示す。

図２に示されるように、制御部１００は、評価対象の眼鏡レンズを評価するための仮想光学モデルを仮想空間に設定する（ステップＳ１０１）。評価対象の眼鏡レンズは、例えば眼鏡レンズメーカが設定する基本仕様の眼鏡レンズであってもよく、また、患者への販売を予定する眼鏡レンズであってもよい。

本実施形態では、発明の理解を容易にするため、制御部１００が各要素（例えば後述の平面ＯＰ等）を仮想空間に設定し、設定した各要素に基づいて眼鏡レンズの評価結果（具体的には評価指数ＤＩ）を算出する内容を説明するが、仮想空間を用いた評価結果の算出方法は必須ではない。制御部１００は、各要素を単に数値データとして保持しておき、これら数値データを用いた光線追跡や数式（詳しくは後述）を用いた演算を行って評価結果を得てもよい。

評価対象が患者への販売を予定する眼鏡レンズである場合、眼鏡レンズモデルＬは、例えば眼鏡販売店の端末よりネットワークを介して受信した患者の処方データに基づいて設定される。この処方データには、一例として、眼鏡販売店での検眼結果（例えば、球面屈折力、乱視屈折力、乱視軸方向、プリズム屈折力、プリズム基底方向、加入度数、遠用ＰＤ（Pupillary Distance）、近用ＰＤ等の処方値データ）、レイアウトデータ（例えば、アイポイントの位置や前傾角、あおり角、頂点間距離、瞳孔間距離等）、フレームデータ（例えば、フレームトレーサの計測結果や型板（フレームシェイプ）の種類を示すデータ、フレームの品番を示すデータ等）、眼鏡レンズの種類（例えば、単焦点球面レンズ、単焦点非球面レンズ、疲労軽減用レンズ、近用専用レンズ、累進屈折力レンズ）が含まれる。眼鏡レンズの種類が累進屈折力レンズの場合は、更に、設計タイプ（例えば、近用の明視域が広いタイプ、遠用の明視域が広いタイプ等）が含まれてもよい。このような処方データに基づいて眼鏡レンズモデルＬを設定する方法は公知であるため、具体的な説明は省略する。

図３は、ステップＳ１０１にて仮想空間に設定される仮想光学モデルの一例を示す図である。図３に示されるように、仮想光学モデルには、評価対象の眼鏡レンズを示す眼鏡レンズモデル（より詳細には、左右一対の眼鏡レンズモデルＬ_Ｌ、Ｌ_Ｒ）及び眼球モデルＥ（より詳細には、左右一対の眼球モデルＥ_Ｌ、Ｅ_Ｒ）が含まれる。

なお、本明細書では、左眼に対応する要素に「Ｌ」の下付き文字を付し、右眼に対応する要素に「Ｒ」の下付き文字を付す。また、左右両方の要素を総称する場合は、この要素を下付き文字無しで記す。眼鏡レンズモデルを例に取ると、左眼用の眼鏡レンズモデルが「眼鏡レンズモデルＬ_Ｌ」となり、右眼用の眼鏡レンズモデルが「眼鏡レンズモデルＬ_Ｒ」となり、これら眼鏡レンズモデルＬ_Ｌ及びＬ_Ｒの総称が「眼鏡レンズモデルＬ」となる。

図３の例では、仮想空間の座標系はＸＹＺ直交座標系である。Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸は、眼鏡レンズモデルＬ_Ｌの中心Ｏ_Ｌと、眼鏡レンズモデルＬ_Ｒの中心Ｏ_Ｒとの中点（以下「両眼中点Ｏ」と記す。）で互いに直交する。Ｚ軸は、図３の紙面と平行な軸である。Ｚ軸上には、中心Ｏ_Ｒ、両眼中点Ｏ及び中心Ｏ_Ｌが並んで配置される。Ｘ軸は、図３の紙面と平行な軸であり、Ｚ軸と直交する。Ｙ軸は、図３の紙面に対して鉛直方向に延びる軸であり、Ｘ軸及びＺ軸と直交する。

眼球モデルは、グルストランドの模型眼のような一般によく知られているモデルであってもよく、また、眼球を構成する全ての組織を持つ複雑なモデルに限らず、例えば主な眼の要素（角膜と水晶体など）と網膜だけを持つ簡素なモデルであってもよい。

眼球モデルＥに対する眼鏡レンズモデルＬの位置及び角度（この角度は例えば患者の前額平行面に対する角度を想定したもの）は、例えばレイアウトデータに基づいて決定される。レイアウトデータがない場合は、規定の位置及び角度が適用される。

眼鏡レンズモデルＬの形状は、例えばフレームデータに基づいて枠入れ後のレンズ形状（カットレンズ形状）に設定される。レイアウトデータがない場合は、規定のレンズ形状に設定される。なお、眼鏡レンズモデルＬの形状は、カットレンズ形状でなく、アンカットレンズ形状であってもよい。

制御部１００は、固視点ＦＰを仮想空間に設定する（ステップＳ１０２）。制御部１００は、光線追跡により、眼鏡レンズを装用して固視点ＦＰを見る（固視する）ときの眼鏡レンズ上の視線通過位置ＦＰ’（眼鏡レンズモデルＬ_Ｌ上の視線通過位置ＦＰ_Ｌ’及び眼鏡レンズモデルＬ_Ｒ上の視線通過位置ＦＰ_Ｒ’）を演算して仮想空間に設定する。

制御部１００は、各眼球モデルＥ_Ｌ、Ｅ_Ｒを回旋させ、仮想空間において、視線通過位置ＦＰ_Ｌ’及び眼鏡レンズモデルＬ_Ｒを通して固視点ＦＰを固視する固視状態を設定する（ステップＳ１０３）。

このように、ステップＳ１０２及びＳ１０３において、制御部１００は、評価対象となる空間上の特定位置を固視点ＦＰと設定し、左右一対の眼鏡レンズを装用して固視点ＦＰを固視する際のレンズ上の視線通過位置ＦＰ’を設定する固視位置設定部として動作する。

制御部１００は、評価対象となる空間内に複数の評価点Ｐ（点列）を設定（配置）する（ステップＳ１０４）。この点列は、評価対象をどのように設定するかによって変わる。例えば、空間全体の立体的な歪みを評価する場合、評価対象となる空間内に評価点Ｐが満遍なく分布するように点列が設定（すなわち、当該空間内の全体に亘り評価点ＰがＸＹＺの各方向に等間隔で又は不均等な間隔で配置）される。また、装用者が例えば新聞紙を見る状況を想定して、評価点Ｐが眼前の有限距離の平面上に満遍なく分布するように点列が設定されてもよい。

制御部１００は、ステップＳ１０４にて設定された複数の評価点Ｐの各々の見かけ上の位置であって、ステップＳ１０２及びＳ１０３にて設定された固視状態での、評価点Ｐの見かけ上の位置（以下、この位置を「見かけ点Ｐ’」と記す。）を算出する（ステップＳ１０５）。すなわち、ステップＳ１０５において、制御部１００は、空間上に設定された複数の評価点Ｐの各々の見かけ上の位置Ｐ’であって、左右一対の眼鏡レンズ装用し且つ視線通過位置ＦＰ’を通して固視点ＦＰを固視する状態での、見かけ上の位置Ｐ’を算出する見かけ位置算出部として動作する。本明細書において、見かけ点Ｐ’は、場合によっては、見かけ上の位置Ｐ’や見かけ上の点Ｐ’と称することがある。

制御部１００は、ステップＳ１０４にて算出された各見かけ点Ｐ’の位置と、各評価点Ｐの基準位置との差分を算出し（ステップＳ１０６）、算出された評価点毎の位置の差分を統計した評価指数ＤＩを算出する（ステップＳ１０７）。すなわち、ステップＳ１０６において、制御部１００は、複数の評価点Ｐの各々について、位置算出部により算出された見かけ上の位置Ｐ’と、評価点Ｐの基準位置との差分を算出する差分算出部として動作する。また、ステップＳ１０７において、制御部１００は、差分算出部により算出された評価点毎の、見かけ上の位置Ｐ’と、評価点Ｐの基準位置との差分を統計した評価指数を算出する評価指数算出部として動作する。

なお、評価指数ＤＩは、評価対象の眼鏡レンズを装用して物を見るときの視野の変化（例えば歪みや矯正効果等）を評価する指標である。

各評価点Ｐの基準位置は、評価点Ｐが本来あるべき位置として予め設定された位置である。具体的には、各評価点Ｐの基準位置は、各評価点Ｐの位置そのもの又はある状況を基準としたときの各評価点Ｐの見かけ上の位置である。例えば、評価範囲が、両眼中点Ｏから特定の距離離れた固視点ＦＰへの直線に垂直で且つ固視点ＦＰを含む平面である場合を考える。この場合、両眼中点Ｏから固視点ＦＰの見かけ上の点への直線に垂直で且つ固視点ＦＰの見かけ上の点を含む平面上の位置が、各評価点Ｐの基準位置として設定される。また、評価範囲の平面内に設定された評価点Ｐの位置そのもの（裸眼で固視点ＦＰを固視しているときの、当該評価点Ｐの見かけ上の位置）が、評価点Ｐの基準位置として設定されてもよい。また、評価対象の眼鏡レンズと同じ度数を持つ単焦点レンズ（例えば評価対象である遠近両方累進屈折力レンズの遠用度数と同じ度数を持つ単焦点レンズ）を装用した状態を想定したときの、当該評価点Ｐの見かけ上の位置が、評価点Ｐの基準位置として設定されてもよい。

統計する評価点Ｐ（言い換えると評価対象の空間の範囲）は、仮想空間に設定された全ての評価点Ｐであってもよく、また、仮想空間に設定された一部の評価点Ｐであってもよい。一部の評価点Ｐとは、例えば、眼鏡レンズ上の特定範囲（上半分、下半分、中心から半径２０ｍｍ以内の部分など）を通して見える評価点Ｐであったり、仮想空間内の特定の距離範囲に設定された評価点Ｐであったりする。

例えば遠近両用累進屈折力レンズの近用部に対する評価を行う場合、固視点ＦＰは、例えば眼鏡レンズモデルＬ（より具体的には、両眼中点Ｏ）から４０ｃｍ程度離れた位置に設定される。この場合の眼鏡レンズ上の視線通過位置ＦＰ’は、眼鏡レンズの近用領域（一例として累進帯長が１１ｍｍの場合、レンズの幾何学中心から１１ｍｍ下の位置）となる。すなわち、左右の眼が下方に回旋して固視点ＦＰを固視することになる。

評価点Ｐは、例えば、装用者が読む新聞や書籍の紙面、ノートＰＣやタブレット端末の画面を想定した平面上に設定される。評価範囲に含まれるこのような平面（例示的には、固視点ＦＰを固視する視線に垂直な平面）に符号ＯＰを付す。評価点Ｐは、この平面ＯＰ内に満遍なく（ＸＹの各方向に等間隔で又は不均等な間隔で）設定される。各評価点Ｐに対し固視状態において眼が感じる空間上の位置、すなわち、評価点Ｐの見かけ上の位置である見かけ点Ｐ’が求められる。各見かけ点Ｐ’を含む面（以下「見かけ面ＡＰ」と記す。）が、平面ＯＰの見かけ上の形状を示す。

評価点Ｐの基準位置が裸眼状態での位置（すなわち、評価対象の空間内に設定された評価点Ｐの位置そのもの）の場合、各評価点Ｐの見かけ点Ｐ’と基準位置との差分を示す、平面ＯＰと見かけ面ＡＰとの差分は、概念的には、図３のハッチング領域の面積で示される。図２のステップＳ１０６では、概念的には、このハッチング領域の面積が大きいほど基準状態（ここでは裸眼時）に対する眼鏡レンズ装用時の視野の変化（例えば歪みや矯正効果等）が大きい、との評価結果が得られる。

図４に、図３と同様の仮想光学モデルの一例を示す。図４は、図３に対して平面ＯＰ’を追加し、且つ平面ＯＰ’と見かけ面ＡＰとの間の領域をハッチングで示す図である。評価対象の眼鏡レンズ上の視線通過位置ＦＰ’において、ベースイン又はベースアウトのプリズム効果が若干あるため、固視点ＦＰの見かけ上の位置が空間上の固視点ＦＰの位置より奥又は手前にある。この例では、この固視点ＦＰの見かけ上の位置を含む、両眼中点Ｏから固視点ＦＰの見かけ上の位置への直線に垂直な平面ＯＰ’を、本来あるべき見かけ上の面と考える。この場合、基準状態に対する眼鏡レンズ装用時の視野の変化（評価結果）は、概念的には、図４のハッチング領域の面積と考えることができる。

図５に、図３と同様の仮想光学モデルの一例を示す。図５は、図３に対して曲面ＯＰ”を追加し、且つ曲面ＯＰ”と見かけ面ＡＰとの間の領域をハッチングで示す図である。曲面ＯＰ”は、評価対象の眼鏡レンズの代わりに同じ処方やフィッチング位置の単焦点レンズの眼鏡をかけて固視点ＦＰを同じ位置を通して固視している状態での、平面ＯＰの見かけ上の面である。評価対象の眼鏡レンズが単焦点レンズ以外のレンズ、例えば累進屈折力レンズの場合、各評価点Ｐの基準位置が曲面ＯＰ”上に設定される。この場合、基準状態に対する眼鏡レンズ装用時の視野の変化（評価結果）は、概念的には、図５のハッチング領域の面積と考えることができる。

制御部１００は、ステップＳ１０４において、眼鏡レンズ上の評価領域（言い換えると、評価対象の空間であり、また、視野範囲の位置や大きさ）を設定することができる。ここで設定される視野範囲は、例えば、前述のケース（遠近両用累進屈折力レンズの近用部に対する評価を行うケース）で固視点ＦＰを中心とした半径ｎ１（一例としてｎ１は３００ｍｍ）の円形面であったり、固視点ＦＰを中心とした矩形面（縦ｎ２×横ｎ３：一例としてｎ２は４００ｍｍ、ｎ３は８００ｍｍ）であったりする。

眼鏡レンズ全体を評価する場合は、視野全体の空間が評価対象の空間として設定され、設定されたこの空間に各評価点Ｐが設定される。

ステップＳ１０５において、制御部１００は、仮想空間内の評価点Ｐの見かけ上の位置である見かけ点Ｐ’を算出する。図６及び図７に、その算出方法の一例を説明するための図を示す。図６は、図３に示される眼球モデルＥ_Ｌ及びＥ_Ｒを拡大して示す図である。なお、図６では、図３で省略されていた水晶体も図示される。図７は、見かけ点Ｐ’を算出する方法の一例を概念的に示す図である。

固視点ＦＰを両眼で固視した状態において、評価点Ｐからの主光線は、左右眼の瞳孔を通過し、それぞれの網膜周辺位置に到達する。左眼の主光線の角膜入射光線の方向ベクトルに符号Ｄ_Ｌを付し、角膜通過点に符号Ｋ_Ｌを付し、網膜到達点に符号Ｍ_Ｌを付する。また、右眼の主光線の角膜入射光線の方向ベクトルに符号Ｄ_Ｒを付し、角膜通過点に符号Ｋ_Ｒを付し、網膜到達点に符号Ｍ_Ｒを付する。網膜到達点Ｍ_Ｌと網膜到達点Ｍ_Ｒとの位置が異なることで視差が生じ、人は、空間上の位置を判別することができる。視差から見かけ上の位置を算出する一つの方法として、左右眼の入射主光線の延長線が交わる点Ｐ’を算出し、これを評価点Ｐの見かけ上の位置Ｐ’とする方法がある。

眼球モデルＥの光学性能は既知である。そのため、制御部１００は、角膜に入射される各光線の方向ベクトルと角膜上の通過点を計算することができる。具体的には、制御部１００は、網膜到達点Ｍ（左右一対の網膜到達点Ｍ_Ｌ、Ｍ_Ｒ）から瞳孔中心を通過する光線を逆追跡し、逆追跡した光線が角膜を通過するときの角膜上の位置（左右一対の角膜通過点Ｋ_Ｌ、Ｋ_Ｒ）を計算するとともに、この光線が角膜に入射するときの入射方向（左右一対の角膜入射光線の方向ベクトルＤ_Ｌ、Ｄ_Ｒ）を計算する。なお、本明細書において、便宜上、方向ベクトルＤ_Ｌに延びる直線にもこれと同じ符号Ｄ_Ｌを付して説明する場合がある。また、方向ベクトルＤ_Ｒに延びる直線にもこれと同じ符号Ｄ_Ｒを付して説明する場合がある。また、図６及び図７では、矢印を用いてベクトルを表記しているが、本明細書では、便宜上、数式以外では矢印の表記を省略する。

左右一対の角膜入射光線の方向ベクトルに延びる直線Ｄ_Ｌと直線Ｄ_Ｒとの交点が評価点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）の見かけ上の点Ｐ’（ｘ’，ｙ’，ｚ’）となる（すなわち、見かけ点Ｐ’となる。）。裸眼の場合は、角膜入射光線が眼鏡レンズで屈折されないため、両者は交わる。これに対し、眼鏡レンズ装用時には、角膜入射光線が眼鏡レンズで屈折されるため、両者は必ずしも交わらない。角膜入射光線が交わらない場合、図７に示されるように、平面ＬＰと平面ＲＰとが角度をなした状態にある。平面ＬＰは、角膜通過点Ｋ_ＬとＫ_Ｒとを結ぶ直線及び直線Ｄ_Ｌを含む面である。平面ＲＰは、角膜通過点Ｋ_ＬとＫ_Ｒとを結ぶ直線及び直線Ｄ_Ｒを含む面である。

制御部１００は、見かけ点Ｐ’を求める方法の一つとして、平面ＬＰと平面ＲＰとの角度を二等分する平面ＣＰに各直線Ｄ_Ｌ、Ｄ_Ｒを投影し、投影したこれらの直線が交わる平面ＣＰ上の点を見かけ点Ｐ’（ｘ’，ｙ’，ｚ’）として求める。

見かけ点Ｐ’（ｘ’，ｙ’，ｚ’）の具体的な求め方を説明する。まず、角膜通過点Ｋ_Ｒから角膜通過点Ｋ_Ｌへの単位ベクトルをＮ_Ｋとする。平面ＬＰの単位法線ベクトルＮ_Ｌ、平面ＲＰの単位法線ベクトルＮ_Ｒ、平面ＣＰの単位法線ベクトルＮ_Ｃは、それぞれ、次式で示される。

平面ＣＰに投影した直線Ｄ_Ｌの単位ベクトルＤ’_Ｌ、平面ＣＰに投影した直線Ｄ_Ｒの単位ベクトルＤ’_Ｒは、それぞれ、次式で示される。

制御部１００は、単位ベクトルＤ’_Ｌに延びる直線ＬＮ_Ｌ及び単位ベクトルＤ’_Ｒに延びる直線ＬＮ_Ｒを求め、平面ＣＰ上の三角形Ｐ’Ｋ_ＬＫ_Ｒを正弦定理で解くことにより、見かけ点Ｐ’（ｘ’，ｙ’，ｚ’）を得る。

制御部１００は、全ての評価点Ｐについて見かけ上の点である見かけ点Ｐ’を求める。本実施形態では、平面ＯＰが複数の評価点Ｐにより表現されるのと同様に、見かけ面ＡＰは、複数の見かけ点Ｐ’（ここで求められた全ての見かけ点Ｐ’）により表現される。

このように、ステップＳ１０５において、制御部１００は、複数の見かけ点Ｐ’の集合を算出する。

ステップＳ１０６において、制御部１００は、見かけ点Ｐ’の位置と、これに対応する評価点Ｐの基準位置との差分を算出する。本実施形態では、制御部１００は、評価点Ｐを左右一対の眼鏡レンズ装用時に見たときの見かけ上の位置（すなわち見かけ点Ｐ’）と、この評価点Ｐの基準位置Ｐ_０との差分を算出する。

本実施形態では、見かけ点Ｐ’と基準位置Ｐ_０との差分を視方向の差ΔＡと深度（両眼中点Ｏからの距離の逆数）の差ΔＤに分けて算出することもできる。視方向の差は、評価点Ｐ毎の見かけ点Ｐ’から両眼中点Ｏへの直線Ｐ’Ｏの方向ベクトルと、評価点Ｐ毎の基準位置Ｐ_０から両眼中点Ｏへの直線Ｐ_０Ｏの方向ベクトルとがなす角度αのサインの絶対値と定義する。

また、深度は、両眼中点Ｏからの距離の逆数である。深度の差ΔＤは、次式により示される。

ステップＳ１０７において、制御部１００は、評価対象の空間に設定された評価点Ｐの基準位置Ｐ_０とその見かけ上の位置Ｐ’との差分を統計して評価指数ＤＩを算出する。具体的には、次式（１）により、評価指数ＤＩを算出する。

［式（１）］

ｎ ：空間上に設定される評価点Ｐのサンプル数
Δ_ｉ ：評価点Ｐ毎の見かけ上の位置Ｐ’と基準位置Ｐ_０との差分

評価指数ＤＩは、次式に示される評価指数ＤＩＡと評価指数ＤＩＤの一方又は両方で示されてもよい。評価指数ＤＩＡは、差分Δ_ｉを視方向の差分ΔＡ_ｉで表したものであり、評価指数ＤＩＤは、差分Δ_ｉを深度の差分ΔＤ_ｉで表したものである。

但し、
ＤＩＡ ：視方向の差に基づく評価指数
ＤＩＤ ：深度の差に基づく評価指数
ΔＡ_ｉ ：評価点Ｐ毎の｜ｓｉｎα_ｉ｜
ΔＤ_ｉ ：評価点Ｐ毎の、見かけ上の位置Ｐ’から両眼中点Ｏまでの距離の逆数Ｄ_ｉと、基準位置Ｐ_０から両眼中点Ｏまでの距離の逆数Ｄ_ｉ０との差（すなわち、Ｄ_ｉ－Ｄ_ｉ０）
である。

なお、仮想空間の座標系は、ＸＹＺ直交座標系に限らず、方位角と深度で定義される座標系に代えてもよい。この場合、評価点Ｐ毎の位置は、例えばＰ（Ｄ，Ｔ，Ｃ）で表される。Ｄは、評価点Ｐの深度（深度は両眼中点Ｏからの距離の逆数）であり、Ｔは、縦方向方位角のタンジェント、Ｃは、横方向方位角のタンジェントである。深度Ｄ、縦方向方位角Ｔ、横方向方位角Ｃは、それぞれ、次式により示される。

縦方向方位角Ｔと横方向方位角Ｃを極座標に変換し、半径方位角のタンジェントをρとし、象限方位角をθとすると、ρ、θは、次式により示される。

評価点Ｐは、Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）、Ｐ（Ｄ，Ｔ，Ｃ）、Ｐ（Ｄ，ρ，θ）の何れで示すこともできる。すなわち、評価点Ｐの点列は、ｘｙｚ座標系において例えば各軸等間隔又は不均等な間隔でサンプリングすることができ、また、Ｄ－Ｔ－Ｃ座標系において各軸等間隔又は不均等な間隔でサンプリングすることもでき、Ｄ－ρ－θ座標系において各軸等間隔又は不均等な間隔でサンプリングすることもできる。

なお、上記式（１）において、ｎを、眼鏡レンズ前方の空間に並ぶ評価点Ｐのサンプル数とし、ΔＤｉを、この空間に並ぶ評価点Ｐ毎の位置の差ΔＤ（ｘ，ｙ，ｚ）とすると、評価指数ＤＩは、眼鏡レンズを介した前方空間の見え方を評価する評価結果となる。

評価範囲である前方空間が直方体の空間である場合、上記式（１）をより具体的な次式に置換することができる。

但し、
ｎ_ｘ ：前方空間内のＸ軸方向に並ぶ評価点Ｐのサンプル数
ｎ_ｙ ：前方空間内のＹ軸方向に並ぶ評価点Ｐのサンプル数
ｎ_ｚ ：前方空間内のＺ軸方向に並ぶ評価点Ｐのサンプル数
ΔA_ｉｊｋ：前方空間内に設定される評価点Ｐ毎の視方向の差ΔＡ（ｘ，ｙ，ｚ）
ΔＤ_ｉｊｋ：前方空間内に設定される評価点Ｐ毎の深度の差ΔＤ（ｘ，ｙ，ｚ）
（各方向において評価点Ｐは等間隔又は不均等な間隔で配置）

評価範囲である前方空間が両眼中点Ｏを頂点とする四角錐又は円錐の空間である場合、上記式（１）をより具体的な次式に置換することができる。

但し、
ｎ_D ：前方空間内の深度方向に並ぶ評価点Ｐのサンプル数
ｎ_T ：前方空間内の縦方向方位角の方向に並ぶ評価点Ｐのサンプル数
ｎ_C ：前方空間内の横方向方位角の方向に並ぶ評価点Ｐのサンプル数
ΔA_ｉｊｋ：前方空間内に設定される評価点Ｐ毎の視方向の差ΔＡ（Ｄ，Ｔ，Ｃ）
ΔＤ_ｉｊｋ：前方空間内に設定される評価点Ｐ毎の深度の差ΔＤ（Ｄ，Ｔ，Ｃ）
（各方向において評価点Ｐは等間隔又は不均等な間隔で配置）

評価範囲である前方空間が両眼中点Ｏを頂点とする円錐の空間である場合、上記式（１）をより具体的な次式に置換することもできる。

但し、
ｎ_ρ ：前方空間内の半径方位角の方向に並ぶ評価点Ｐのサンプル数
ｎ_θ ：前方空間内の象限方位角の方向に並ぶ評価点Ｐのサンプル数
ΔA_ｉｊｋ：前方空間内に設定される評価点Ｐ毎の視方向の差ΔＡ（Ｄ，ρ，θ）
ΔＤ_ｉｊｋ：前方空間内に設定される評価点Ｐ毎の深度の差ΔＤ（Ｄ，ρ，θ）
（各方向において評価点Ｐは等間隔又は不均等な間隔で配置）

前方空間内に配置された全ての評価点Ｐを統計して評価指数が算出されてもよいが、前方空間内に配置された一部の評価点Ｐに対して評価指数が算出されてもよい。

評価指数ＤＩ（又は評価指数ＤＩＡ、ＤＩＤ）は、基準状態に対する眼鏡レンズ装用時の視野の変化を定量化して示す指標である。評価指数ＤＩの値が大きいほど、基準状態に対する視野の変化が大きいという評価になる。評価指数ＤＩ（又は評価指数ＤＩＡ、ＤＩＤ）は、設定された固視点ＦＰを眼鏡レンズ上の視線通過位置ＦＰ’を通して固視した状態で、周囲の評価点Ｐの基準位置Ｐ_０からの乖離を評価の対象として含めた指標となっている。すなわち、評価指数ＤＩは、中心窩だけでなく中心窩以外の網膜周辺部でとらえた像も考慮した評価内容となっている。そのため、例えば、中心窩以外の網膜周辺部でとらえた像の歪み等（言い換えると、視野内の周辺部の像の歪み等）を不快に感じやすい患者に対し、例えば評価指数ＤＩ（又は評価指数ＤＩＡ、ＤＩＤ）の値が小さい眼鏡レンズを提案することにより、その患者が納得する眼鏡レンズを提供することが可能となる。

具体的実施例を２つ説明する。実施例１では、評価範囲が眼鏡レンズの前方空間であり、実施例２では、評価範囲が両眼中点Ｏから特定の距離離れた平面である。実施例１、２の何れにおいても、評価対象は、遠近両用累進屈折力レンズであり、基準状態は裸眼状態である。

評価対象の遠近両用累進屈折力レンズは、実施例１と実施例２で共通である。この遠近両用累進屈折力レンズの仕様は次のとおりである。

右レンズ：Ｓ０．００Ｄ、ＡＤＤ２．５０Ｄ、累進帯長１１ｍｍ
左レンズ：Ｓ０．００Ｄ、ＡＤＤ２．５０Ｄ、累進帯長１１ｍｍ
遠用ＰＤ：６４ｍｍ
前傾角 ：０．０度
内傾角 ：０．０度
ＣＶＤ：１４．５ｍｍ

なお、ＣＶＤ（Corneal Vertex Distance）は、眼鏡レンズの後方頂点と角膜の前面（角膜頂点）との距離である角膜頂点間距離である。

［実施例１］
実施例１では、両眼中点Ｏを頂点とする半径角５０．２度の円錐空間（便宜上「円錐空間ＣＳ」と記す。）を評価範囲とする。円錐空間ＣＳの深度の範囲は、０Ｄ～３．５Ｄ（言い換えると、無限遠距離から２８６ｍｍまで）の範囲である。無限遠距離に設定された固視点ＦＰへの視線が通過する眼鏡レンズ上の位置は、眼鏡レンズの幾何学中心から４ｍｍ上の位置である。円錐空間ＣＳ全体を評価範囲としたときの、眼鏡レンズ上の評価領域（言い換えると、円錐空間ＣＳ全体に配置された各評価点Ｐへの視線が通過する眼鏡レンズ上の範囲）は、幾何学中心を中心とした約φ４０ｍｍの範囲である。便宜上、眼鏡レンズ上の評価領域を「レンズ評価領域ＥＡ」と記す。

図８は、実施例１の眼鏡レンズ（遠近両用累進屈折力レンズ）装用時において、深度が０Ｄのときの左右眼の視差（言い換えると、両眼中点Ｏから無限遠距離にある平面ＯＰを見たときの左右眼の視差）を示す図である。図９は、実施例１の眼鏡レンズ装用時において、深度が３．５Ｄのときの左右眼の視差（言い換えると、両眼中点Ｏから２８６ｍｍ離れた平面ＯＰを見たときの左右眼の視差）を示す図である。図８、図９の各図中、丸印は、評価点Ｐを右眼で見たときの評価点Ｐの位置を示し、三角印は、評価点Ｐを左眼で見たときの評価点Ｐの位置を示す。両者の位置が離れるほど視差が大きいことを示す。図８、図９の各図中、縦軸は、円錐空間ＣＳ内における垂直方向の位置を示し、横軸は、円錐空間ＣＳ内における水平方向の位置を示す。図８、図９の各図中、垂直方向における評価点Ｐの位置（Ｔ＝ｔａｎ α）及び水平方向における評価点Ｐの位置（Ｃ＝ｔａｎ β）は、タンジェントの値で示される。

深度、縦方向方位角、横方向方位角の各方向において、評価点Ｐは、等間隔で配置される。深度方向については、０．５Ｄ間隔（ΔＤ＝０．５）で配置され、縦方向方位角及び横方向方位角の各方向については、０．１５間隔（ΔＴ＝０．１５、ΔＣ＝０．１５）で配置される。円錐空間ＣＳ内に設定される評価点Ｐの総数は、１５４８である。

図８では、各評価点Ｐの右眼網膜位置を表す丸印と左眼網膜位置を表す三角印が、レンズの上半分においてほぼ重複していて（同じ位置にあり）、視差がゼロに近い。レンズ下半分では若干視差が生じている。図９では、物体距離が２８６ｍｍと近いことから、視差の大きさが評価点Ｐ毎に比較的異なっており、また、レンズの上半分より、レンズの下半分の方が若干視差が大きい。

なお、眼鏡レンズ装用時の視差が視野内の周辺部で特に大きくなっていることを示す都合上、図９中、３つの評価点Ｐについて矢印マークを付記する。この矢印マークは、左眼で見たときの位置から右眼で見たときの位置に向かう矢印を示すマークとなっている。

図８、図９に示される視差情報を用いて、各評価点Ｐの見かけ上の位置Ｐ’を前述の方法で算出し、深度の差ΔＤと視方向の差ΔＡを指定範囲（評価対象となる空間）で統計することができる。円錐空間ＣＳ全体を評価範囲とした場合、評価点数は、１５４８であり、深度差に基づく評価指数ＤＩＤは、０．０８５７であり、視方向差に基づく評価指数ＤＩＡは、０．０３２６である。円錐空間ＣＳのうち、レンズ評価領域ＥＡの上半分の領域（便宜上「レンズ評価領域ＥＡ_Ｕ」と記す。）を通過する各視線の先にある評価点Ｐ（総数：６００）が配置される空間を評価範囲とした場合、評価指数ＤＩＤは、０．０５８６であり、評価指数ＤＩＡは、０．００９７である。円錐空間ＣＳのうち、レンズ評価領域ＥＡの下半分の領域（便宜上「レンズ評価領域ＥＡ_Ｄ」と記す。）を通過する各視線の先にある評価点Ｐ（総数：９４８）が配置される空間を評価範囲とした場合、評価指数ＤＩＤは、０．０９９１であり、評価指数ＤＩＡは、０．０４０９である。

円錐空間ＣＳ内において深度が０Ｄ（無限遠方物体）となる評価点Ｐのみを評価範囲（評価点Ｐの総数：１９２）とした場合、評価指数ＤＩＤは、０．０３９３であり、評価指数ＤＩＡは、０．０３２２である。レンズ評価領域ＥＡ_Ｕを通過する各視線の先にある、深度が０Ｄの評価点Ｐ（総数：７５）が配置される範囲を評価範囲とした場合、評価指数ＤＩＤは、０．００５２であり、評価指数ＤＩＡは、０．００９７である。レンズ評価領域ＥＡ_Ｄを通過する各視線の先にある、深度が０Ｄの評価点Ｐ（総数：１１７）が配置される範囲を評価範囲とした場合、評価指数ＤＩＤは、０．０５０１であり、評価指数ＤＩＡは、０．０４０５である。

円錐空間ＣＳ内において深度が３．５Ｄ（２８６ｍｍ）となる評価点Ｐのみを評価範囲（評価点Ｐの総数：１９６）とした場合、評価指数ＤＩＤは、０．１３８５であり、評価指数ＤＩＡは、０．０３３５である。レンズ評価領域ＥＡ_Ｕを通過する各視線の先にある、深度が３．５Ｄの評価点Ｐ（総数：７５）が配置される範囲を評価範囲とした場合、評価指数ＤＩＤは、０．０９７０であり、評価指数ＤＩＡは、０．００９９である。レンズ評価領域ＥＡ_Ｄを通過する各視線の先にある、深度が３．５Ｄの評価点Ｐ（総数：１２１）が配置される範囲を評価範囲とした場合、評価指数ＤＩＤは、０．１５８８であり、評価指数ＤＩＡは、０．０４１９である。

実施例１にて算出される評価指数ＤＩＤから、遠近両用累進屈折力レンズでは、装用者が前方無限遠（ほぼ正面）を固視する状況において、物体距離が近いほど見かけ上の位置の深度と基準位置との差が大きくなる傾向にあることが判る。また、レンズ評価領域ＥＡ_Ｕよりもレンズ評価領域ＥＡ_Ｄ（言い換えると、遠用部よりも近用部）を通して見たときの方が、見かけ上の位置の深度と基準位置との差が大きくなる傾向にあることが判る。一方、実施例１にて算出される評価指数ＤＩＡからは、評価点の深度に関係なく、レンズ評価領域ＥＡ_Ｕよりもレンズ評価領域ＥＡ_Ｄ（言い換えると、遠用部よりも近用部）を通して見たときの方が、見かけ上の位置の視方向と基準位置との差が大きくなる傾向にあることが判る。

［実施例２］
実施例２では、遠近両用累進屈折力レンズの近用部を通して、新聞紙を広げてみる状況（図１０）を評価する。固視点ＦＰは、両眼中点Ｏから４０ｃｍ離れた距離にある。近用部（具体的には、レンズの幾何学中心から１１ｍｍ下方の位置）を通して見るため、固視点ＦＰは、眼よりもやや斜め下方にある。両眼中点Ｏから固視点ＦＰまでの直線に垂直な平面ＯＰが新聞紙の紙面（平面）と設定され、この平面に評価点Ｐが設定される。具体的には、水平方向が８０ｃｍで垂直方向が４０ｃｍの矩形の平面が評価範囲である。評価点Ｐは、０．１間隔（ΔＴ＝０．１、ΔＣ＝０．１）で配置される。なお、図１０では、便宜上、両眼中点Ｏを中心とする眼球モデルを図示する。

図１１は、図８や図９と同様の図であって、実施例２の眼鏡レンズ（遠近両用累進屈折力レンズ）装用時において、斜め下方に配置された平面ＯＰを見たときの左右眼の視差を示す図である。実施例２では、平面ＯＰ全体を評価範囲とした場合、評価指数ＤＩＤは、０．１１６５であり、評価指数ＤＩＡは、０．０３５０である。なお、図１１にも、図９と同様の矢印マークを付記する。

図１１を参照すると、実施例２の遠近両用累進屈折力レンズでは、装用者が斜め下方の近距離を見る状況（例えば装用者が新聞や書籍を読む状況や、ノートＰＣやタブレット端末の画面を見る状況）において、固視点ＦＰから離れた、視野内の周辺部で裸眼状態に対する左右眼の視差が大きくなっていることが判る。この評価指数ＤＩＤ及びＤＩＡを受け、眼鏡レンズを提供する側は、例えば視野内の周辺部の像の歪み等を不快に感じやすい患者に対し、例えば斜め下方の近距離を見る状況にて視野内の周辺部で像の歪み等が少ない眼鏡レンズを提案することができる。

以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施形態等又は自明な実施形態等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。

１ 評価システム
１０ 情報処理端末
２０ 入力装置
３０ 表示装置

Claims (4)

1. 評価対象となる空間上の特定位置を固視点と設定し、左右一対の眼鏡レンズを装用して前記固視点を固視する際のレンズ上の視線通過位置を設定する固視位置設定部と、
   前記空間上に設定された複数の評価点の各々に対し、前記左右一対の眼鏡レンズを装用し且つ前記視線通過位置を通して前記固視点を固視する状態での、見かけ上の位置を算出する見かけ位置算出部と、
   前記複数の評価点の各々について、前記算出された見かけ上の位置と、前記評価点の基準位置との差分を算出する差分算出部と、
   前記差分算出部により算出された評価点毎の前記差分を統計した評価指数を算出する評価指数算出部と、
   を備え、
   前記評価指数算出部は、次式を用いて前記評価指数を算出し、
   

   

   但し、
   ＤＩ ：前記評価指数
   ｎ ：前記空間上に設定される評価点のサンプル数
   Δ _ｉ ：前記評価点毎の前記見かけ上の位置と前記基準位置との差分
   であり、
   前記評価点毎の前記見かけ上の位置と前記基準位置との差分は、次式により定義される、
   Δ _ｉ ＝Ｄ _ｉ －Ｄ _ｉ０
   但し、
   Ｄ _ｉ ：前記評価点毎の前記見かけ上の位置から両眼中点までの距離の逆数
   Ｄ _ｉ０ ：前記評価点毎の前記基準位置から前記両眼中点までの距離の逆数
   である、
   眼鏡レンズの評価装置。
2. 前記評価点毎の前記見かけ上の位置と前記基準位置との差分は、次式により定義される、
   Δ_ｉ＝｜ｓｉｎα_ｉ｜
   但し、
   α_ｉ：前記評価点毎の前記見かけ上の位置から両眼中点へのベクトルと、前記評価点毎の前記基準位置から前記両眼中点へのベクトルと、がなす角度
   である、
   請求項１に記載の眼鏡レンズの評価装置。
3. 前記基準位置は、
   前記空間上に設定された評価点の位置そのものである、
   請求項１または請求項２に記載の眼鏡レンズの評価装置。
4. 前記眼鏡レンズが単焦点レンズ以外のレンズであり、
   前記基準位置は、
   前記眼鏡レンズと同じ度数を持つ単焦点レンズを装用したときの見かけ上の位置である、
   請求項１または請求項２に記載の眼鏡レンズの評価装置。

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