JP2002122825A - 累進屈折力眼鏡レンズ - Google Patents
累進屈折力眼鏡レンズInfo
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Abstract
よび近用度数領域の得られる非対称設計の累進屈折力眼
鏡レンズの提供。 【解決手段】 レンズの上部に遠用度数領域14、同下
部に近用度数領域16、そして両領域の間に累進度数領
域18を設けた累進屈折面(累進面)12をレンズ前面
又はレンズ後面に備えた累進屈折力眼鏡レンズ。累進屈
折面12を、直交座標系において、Z=F(X,Y)と
して与えられるZを連続的に結び付けた下記一般式で表
される面としたとき、8〜20の範囲から選択されるn
次のべき乗関数で構成する。(ただし、n=a+bで、
n、a、bはいずれも0以上の整数。)
Description
用度数領域、同下部に近用度数領域、そして両領域の間
に累進度数領域を設けた累進屈折力眼鏡レンズに関す
る。
得るためにレンズ面の曲率を変えて累進屈折面を創成し
ている。
域)、累進度数領域(累進領域)、近用度数領域(近用
領域)などを光学的に滑らかな面でもって接続する必要
がある。このため、少なくとも2次微分可能な関数によ
り表現されることが求められる。
りある。
関数、例えば、高次の多項式が使用され、関数中に遠用
度数領域、累進度数領域、近用度数領域などを形成し、
パラメータにより必要な累進屈折面を創成する。
配置と設定がキーポイントであり、安定した光学性能の
累進屈折面が得られるが、使用された関数により設計の
自由度が制約され易い。
群を滑らかにつないで自由曲面を創成するものである。
このような点群をつなぐために2次微分可能な双3次ス
プラインなどが使用される。
計そのものが収束が付かなくなって駄目になることもあ
るが、種々のバリエーションが得られるので、最近はコ
ンピュータの能力の進歩と合いまってこの方法を採用す
るメーカーが増えてきている。
は、像のゆがみ、揺れそしてボケの改良であると言って
も過言ではない。
が故に発生する問題である。ゆがみと揺れは垂直方向と
水平方向の像の拡大率の差によって引き起こされる。
線から離れるに従って曲率を強くし、逆に近用(度数)
領域においては主子午線から離れるに従って曲率を弱く
(非球面化)して遠用度数領域の屈折面曲率と近用度数
領域の屈折面曲率の差を周辺部で小さくすることで改良
していた(特公昭49−3595、同52−20211
公報等参照)。
用度数領域は狭くなったが、周辺部における像の曲がり
を少なくすることが出来た。
折面を略球面で構成して光学的に広い遠用度数領域と近
用度数領域を得、さらに、周辺部の残留非点収差の主軸
L方向を水平方向と垂直方向に分化することで像の揺れ
を若干改良した累進屈折力眼鏡レンズがある(特公昭5
7−53570号公報等参照)。
らえることにより、面形状を滑らかにするとともに非点
収差を減少し、像の揺れを著しく少なくした累進屈折力
眼鏡レンズがある(特公平6−80447・6−804
48号公報等参照)。
の設計において、中心線の左右で対称形に設計し、処方
に基づいて目の右側(R)と左側(L)に分けて使用す
る、所謂「対称設計」と予め目の輻輳に合わせて中心線
の左右で非対称に設計する、所謂「非対称設計」に分類
される。ここで、「輻輳」とは、「眼前の一点に視線を
集中させるために両眼が内転する機能のこと」をいう。
て内寄せするために、装用時に中心線の左右で(水平方
向の)非点収差や加入度が異なり、特に鼻側が上方にせ
り上がって見にくい欠点がある(図18(a) 参照)。
設計されているので中心線の左右(水平方向)で非点収
差や加入度が同じで、水平方向に視線を振っても像のゆ
がみが同等で、揺れが少ない利点がある(図18(b) 参
照)。
非点収差線の密度が異なり、両眼視した時、左右のレン
ズの両眼視野における等非点収差線が交差して、像ボケ
の程度が異なる欠点も発生する。
眼視による「融像」を考慮して設計しないと非対称設計
の利点が生かされない。ここで、「融像」とは、「左右
の目に入った外界の同一物体の像を一つに重ね合わせる
機能のこと」をいう。
法は、先に述べたように自由度は少ないが光学的な滑ら
かさと安定性は非常に優れている。
対して左右非対称にすることは非常に難しい。それは、
高次のべき乗関数が偶数次項のみからなる関数(偶関
数)である場合、非常に安定性がよく、対称設計には適
している。べき乗関数が奇数次項を含む場合、不安定で
発散しやすいとされている。
めになされたもので、広い遠用度数領域と安定した累進
度数領域および近用度数領域の得られる累進屈折力眼鏡
レンズを提供することである。
んがみて、鋭意開発に努力をする過程で、十分に優れた
累進屈折面を得るために、光学的な滑らかさの得られる
高次のべき乗関数による方法を選択すればよい、及び、
さらには非対称化するために敢えて奇数次項を含むべき
乗関数を採用すればよいことを見出して、下記構成の累
進屈折力眼鏡レンズに想到した。
用度数領域、そして両領域の間に累進度数領域を設けた
累進屈折面をレンズ前面又はレンズ後面に備えた累進屈
折力眼鏡レンズにおいて、累進屈折面を、直交座標系に
おいて、Z=F(X,Y)として与えられるZを連続的
に結び付けた下記一般式で表される面としたとき、n=
8〜20のn次のべき乗関数で構成されていることを特
徴とする累進屈折力眼鏡レンズ。
の左右で非対称とした。
奇数次項を含むべき乗関数で構成することにより容易に
得られる。
〜15の範囲から選択することが望ましい。
ンズの構成について説明をする。
進屈折面の各部分を滑らかな面でつないで創成するので
はなく、累進屈折面(累進面)全体を一つの高次のべき
乗関数(n次関数)で構成してものである。 すなわ
ち、累進屈折面を、直交座標系において、Z=F(X,
Y)として与えられるZを連続的に結び付けた下記一般
式で表される面としたとき、n=8〜20(望ましくは
11〜15)のn次のべき乗関数で構成したものとす
る。
光線についての非点収差の評価に基づき、像の揺れ、屈
折面の滑らかさに関しては球面収差のスポットに基づい
てそれぞれ行う。
る。
屈折面12は、図1に模式的に示す如く、レンズLの上
部に遠用度数領域14、同下部に近用度数領域16、そ
して両領域の間に累進度数領域18を設けたものであ
る。
2はレンズLの前側屈折面(レンズ前面)として構成
し、後側屈折面(レンズ後面)は球面20又はトロイダ
ル面として構成する。レンズLの球面屈折力、乱視屈折
力および乱視軸角度は後側屈折面により決定される。逆
に、図2(b) に示す如く、乱視屈折面を含む累進屈折面
12を後側屈折面(レンズ後面)とし、球面20を前側
屈折面(レンズ前面)としてもよい。
との利点は、面形状を滑らかにし、非点収差を少なくし
て像の揺れを押さえることを可能にすることである。し
かし、関数の次数が小さい(10次未満さらには8次未
満)と非点収差が多く発生し易くなる。この点を留意す
ることは重要である。
発散を避けるため偶数次項のみからなる偶関数を使用す
るが、非対称化するためには奇数次項も含めたべき乗関
数とする。それ故、10次程度の次数でも、偶数次項の
み(偶関数)の場合の20次に匹敵する光学的な滑らか
さを持つ累進形状が得られる。
した内寄せを行い、対称設計で見られる鼻側での非点収
差及び加入度のせり上がりをなくした累進屈折面形状と
した(図18(b) 参照)。
及び近用度数領域を得るために、加入度により累進屈折
面を3種類のタイプに分けて設計した。すなわち、低加
入度(0.75〜1.25)では遠近タイプとして近用
度数領域をより広く取れるようにした遠近重視型、中加
入度(1.50〜2.50)では安定した各度数領域を
有する遠中近のバランス型とした。そして、高加入度
(2.75〜3.50)では擬似ソフト設計として狭く
なりがちな累進度数領域を少しでも広くした。
一部を遠用度数領域まで広げて非点収差等高線の密度を
下げる、いわゆるソフト設計(図19(a) 参照)に類似
した設計をいう。なお「ソフト設計」に対する語は「ハ
ード設計」であり、非点収差がほとんど遠用度数領域ま
で広がっておらず等非点収差線の密度が大きいものをい
う(図19(b) 参照)。
説明する。
に当たって、像のボケ、像のゆがみそして像の揺れの3
項目を対象とし、その評価方法はそれぞれ、[1]非点
収差の分布、[2]格子像、そして[3]スポットダイ
ヤグラムとした。以下に各方法を説明する。
を模式的に考え、被装用眼Eの回旋点Qを通過する光線
について非点収差を計算する。
射断面24とそれに垂直な方向の最終面26の射出点2
8からの各像距離Fs、Fφの逆数の差として非点収差
量を得る。非点収差量が小さい程、像のボケが少ない。
000 [2]格子像 図5のような格子30を累進屈折力眼鏡レンズLの前方
に置き、明視距離Aから格子30を見ると、累進屈折レ
ンズLの場合、歪んだ格子31が見られる。この歪んだ
格子31の歪み具合から評価する。
に明視できる距離。正常眼では約25センチメート
ル。」(「広辞苑第三版」岩波書店刊)。
レンズLに入射させ、レンズLの後面の500mmの所で
そのスポットダイヤグラムを見て評価する。集光状態に
偏りが多く、光線本数の密度の高低差が大きく、双葉型
のパターンが明瞭に現れるほど像の揺れは少ない(図1
0及び図11参照)。
の累進屈折力眼鏡レンズの非点収差等高線図である。本
実施例の条件設定及びファクターを表1に示す。
の内、べき乗関数の次数のみを20次としたものであ
る。
点収差等高線図(図8および図7)と比較すると、ほぼ
同一の広い遠用度数領域14を有し、累進度数領域18
と近用度数領域16は従来例よりも広くなっている。
では鼻側が上方へせり出しているのに対して本実施例の
場合は左右均等である。
も著しいゆがみも見られない。さらに、スポットダイヤ
グラム(図10)も、前に述べた集光状態の偏り、光線
本数の密度の高低差も無く、そして双葉型のパターンも
見られない。これに対して、従来のスポットダイヤグラ
ム(図11)は、集光状態の偏り、光線本数の密度の高
低差が若干あり、そして双葉型のパターンがはっきりと
見られる。
ない、そして像の揺れも少ない非対称型の累進屈折力眼
鏡レンズであると言える。
用の累進屈折力眼鏡レンズの非点収差等高線図である。
本実施例の条件設定およびファクターを表2に示す。
各度数領域(遠用度数領域14、近用度数領域16、累
進度数領域18)に関して十分に広く、水平方向につい
ても全く問題が見られない。
がみも見られないのに等しい。さらに、スポットダイヤ
グラム(図14)も集光状態の偏り、光線本数の密度の
高低差も無く、双葉型のパターンも見られない。
がみの少ない、そして像の揺れも少ない非対称型の累進
屈折力眼鏡レンズであると言える。
と、実施例1より2次低くしたが、図11〜13から分
かるように何ら低い次数の影響は見られない。すなわ
ち、上記の如く、十分な広さの累進度数領域及び近用度
数領域が形成される。
用の累進屈折力眼鏡レンズの非点収差等高線図である。
本実施例の条件設定およびファクターを表3に示す。
各度数領域(遠用度数領域14、近用度数領域16、累
進度数領域18)に関して十分に広く、水平方向につい
ても全く問題が見られない。
ゆがみは見られない。さらに、スポットダイヤグラム
(第17図)も集光状態の偏り、光線本数の密度の高低
差も無く、双葉型のパターンも見られない。
がみの少ない、そして像の揺れも少ない非対称型の累進
屈折力眼鏡レンズであると言える。
と、実施例1より二次高くしたが、図15〜17から分
かるように、何ら次数の影響は見られない。すなわち、
光学的な滑らかさが失われていない。累進面の光学的な
滑らかさを失わないために、この程度の次数で光学設計
できることは重要である。
とのモデル比較図
(b) とのモデル比較(b)
Claims (5)
- 【請求項1】 レンズの上部に遠用度数領域、同下部に
近用度数領域、そして両領域の間に累進度数領域を設け
た累進屈折面(累進面)をレンズ前面又はレンズ後面に
備えた累進屈折力眼鏡レンズにおいて、 前記累進屈折面を、直交座標系において、Z=F(X,
Y)として与えられるZを連続的に結び付けた下記一般
式で表される面としたとき、n=8〜20の範囲から選
択されるn次のべき乗関数で構成することを特徴とする
累進屈折力眼鏡レンズ。 - 【請求項2】 輻輳を考慮して近用度数領域を鼻側に内
寄せした、中心線の左右で非対称である請求項1項記載
の累進屈折力眼鏡レンズ。 - 【請求項3】 前記累進面が奇数次項を含むべき乗関数
で構成されていることを特徴とする請求項1記載の累進
屈折力眼鏡レンズ。 - 【請求項4】 前記累進面のべき乗関数の次数n=11
〜15の範囲から選択されることを特徴とする請求項3
項記載の累進屈折力眼鏡レンズ。 - 【請求項5】 加入度により累進屈折面のタイプを変え
た請求項1、2、3又は4項記載の累進屈折力眼鏡レン
ズ。
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