JP2004138794A - 累進屈折力レンズ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】累進屈折力レンズは、レンズシリーズの中から任意に抽出された第1レンズのベースカーブがBC1、第2レンズのベースカーブがBC2、但しBC1<BC2とする、であって、第1レンズおよび第2レンズの遠用部の球面屈折力Sph(単位:ディオプター)が+1以上である場合に以下の条件(1)を満たす構成にした。
【選択図】 なし
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、老眼視矯正を目的とした累進屈折力レンズに関わる。
【0002】
【従来の技術】
老眼を矯正する累進屈折力レンズの設計、評価において、レンズ全体を3つの領域に分けて考えることが多い。即ち、遠用部と呼ばれる遠くの物体を見るための領域、中間部と呼ばれる中間距離を見るための領域、近用部と呼ばれる近くを見るための領域、の3領域である。特に中間部はレンズの屈折力が連続的に変化する部分であり、累進帯とも呼ばれる。
なお一般的に、累進屈折力レンズにおいて、上記3つの領域に対応する物体距離について明確に定義されてはいない。そこで本明細書では、説明の便宜上、遠用部、中間部、近用部は、累進屈折力レンズ内で相対的に遠方にある物体、中間にある物体、近方にある物体を観察するための領域を意味するものとする。
【0003】
通常、累進屈折力レンズにおいて、遠用部や近用部における頂点屈折力を測定するための位置をそれぞれ遠用部測定基準点や近用部測定基準点という。一般的には、遠用部測定基準点および近用部測定基準点はレンズ上に円状あるいは楕円状のエリアとして表示されることが多い。しかし、本明細書においては、説明の便宜上、遠用部測定基準点および近用部測定基準点を点と捉える、具体的にはレンズ上に示された円状あるいは楕円状の図形の中点を意味することとする。
【0004】
また、本発明においては、眼を上下方向に回旋したときの視線とレンズ面が交わる点の軌跡のことを主注視線と呼ぶ。主注視線は、遠用部測定基準点と、中間部と、近用部測定基準点とを通る曲線である。なお、一般に、近方にある物体を観察する時は、遠方にある物体を観察する時にくらべて、瞳孔間距離が短くなることに鑑み、累進屈折力レンズでは、収差分布を左右非対称にするとともに、該主注視線をレンズ中央近傍から下方において基準線より鼻側に偏位させる。ここで、基準線とは、レンズの遠用部中心を通り鉛直方向に延出する垂直線のことをいう。なお、本明細書において、上方、下方、水平方向、鉛直方向等の方向を示す表現は、装用時における眼鏡レンズの状態を基準とした方向を示す。
【0005】
累進屈折力レンズの設計において、遠用部から近用部まで明視域を一様に広く確保することはほとんど不可能である。なお、本明細書において、明視域とは、像の歪みやボケを感じることなく物をみることができる領域をいい、本明細書では、透過性能での非点収差が1.0D以下の領域を言う。一般的に、屈折力が連続的に変化する中間部明視域の水平方向幅は他の2領域の幅に比べ狭くなる傾向にある。従って、どの領域における明視域の幅が広くなるように設計するかによって累進屈折力レンズは、いくつかの種類に分類される。
【0006】
遠用部と近用部の明視域幅を出来るだけ広くとり、中間部明視域幅が狭い累進屈折力レンズが、いわゆる汎用累進と呼ばれるタイプのレンズであり、遠近両用レンズが該当する。該汎用累進タイプのレンズは、眼鏡装用者が頭を上下や左右に振ることにより、視線が比較的速い速度で移動した場合、中間部、特に中間部側方の収差による像の歪みが、所謂「揺れ」となって知覚され、該装用者に強い不快感を与えてしまうおそれがあるという問題を有する。この問題を回避するには中間部周辺で非点収差を低く抑える必要がある。
【0007】
そこで、中間部の領域を汎用累進タイプのレンズより上方に広く確保した中近両用タイプの累進屈折力レンズが提案される。中近両用の累進屈折力レンズは、累進帯(中間部)をレンズ上方に伸ばすことにより、屈折力のレンズ上下方向に対する変化率を小さくして、中間部側方での収差を抑えると同時に広い中間部明視域幅を確保している。従って中近両用の累進屈折力レンズは、結果的に遠用部の面積が犠牲となってしまうが、その分上記揺れが少なく、中間視および近方視が主となる室内での使用に優れた性能を示すレンズとされている。
【0008】
また、近用累進タイプの累進屈折力レンズも提案されている。該近用累進タイプのレンズは、遠用部と中間部上方の明視域を狭くすることにより、中間部下方と近用部の明視域幅を広く確保している。従って該レンズは、特に手元に近い距離で作業をする場合などの使用に優れている。なお、本明細書において、近用累進タイプのレンズの遠用部とは相対的に遠方を見る領域を意味し、実際には1〜2m程度の離れた物体を観察するための領域である。
【0009】
従来の累進屈折力レンズの設計・評価においては、もっぱら累進屈折面における光学性能(以下、面性能という)が対象となっていた。つまりレンズの光学性能を表す度数誤差と非点収差はそれぞれ、累進屈折面の最大主曲率と最小主曲率の平均と差によって計算されたものが用いられてきた。また、前述の遠近両用、中近両用、近用累進などの累進レンズのタイプ分けも、実質的には面の収差配置によって行われてきた。
【0010】
しかし、装用者に好適な眼鏡レンズには、本来、実際に累進レンズを装用した状態でレンズの任意の点を透過した光線に基づいて評価された光学性能(以下、透過性能という)が該装用者にとって良好であることが望まれる。ここで眼鏡レンズにおける、上記の面性能と、透過性能とは、相違する。この相違は、特にレンズの周辺部分で大きく出現する。なお、眼鏡レンズ、特に累進屈折力レンズの透過性能および該透過性能の評価方法に関しては、本出願人の出願に関する特開平11−125580号公報に詳説されている。
【0011】
さらに、快適な眼鏡装用環境を実現する眼鏡レンズには、装用状態における外観の見栄えがよい、つまり美的外観が優れていることも要求される。一般的に眼鏡レンズは、外観上はもちろん、製造上の制約からも薄いものがより好ましいとされる。そして、眼鏡は、左右一対のレンズとフレームにより構成されるため、美的外観に関する問題を左右レンズのバランス抜きに考えることはできない。
【0012】
ここで、左右の累進屈折力レンズの要求される屈折力が等しい場合には、眼鏡レンズの形状は外面(物体側の面)、内面(装用者の目に近い側の面)共に一致する。これに対して、左右の累進屈折力レンズに要求される屈折力の差が大きくなると、これらをそれぞれ別個に設計した場合、左右の累進屈折力レンズの形状が大きく異なり、左右がアンバランスとなって、眼鏡の美的外観を損ねてしまう。眼鏡の美的外観の優劣は、一般に外面形状によるところが大きい。そのため、美的外観の優れた眼鏡を提供するためには、左右のレンズの外面形状を揃えることが望ましい。
【0013】
しかし、一般に、要求される屈折力に対して収差が最小になる形状は限られているため、形状のみに着目して単純にベースカーブを一方にあわせると収差の増加を伴い、光学性能が劣化してしまう。すなわち、形状と光学性能のバランスを考えて累進レンズを設計する必要がある。従って、従来は特定の屈折力に対しては特定のベースカーブを有するレンズが一種類のみ設計されていた。
【0014】
上記累進屈折力レンズに対する要求に鑑み、従来、以下の特許文献1〜4が例示される累進屈折力レンズやレンズ製造方法が提案されている。
【0015】
【特許文献1】特開平9−90291号公報
【特許文献2】特開平2001−318344号公報
【特許文献3】特開平2001−318345号公報
【特許文献4】特開平2002−122824号公報
【0016】
特許文献1の累進屈折力レンズは、基本設計を面性能評価で行った後に、試行錯誤的に設計を繰り返すことにより透過性能を良くしている。しかし、度数分布を改善するためのレンズ設計についてはある程度指針が述べられているが、レンズの性能に最も影響を及ぼす非点収差を改善する指針については何ら言及されていない。結果として得られている透過収差の分布図も、十分広い明視域を確保しているとは言い難い。
【0017】
上記特許文献2や特許文献3の累進屈折力レンズは、装用者が必要とする遠用部球面屈折力に応じてベースカーブが変化した時に、透過光線の光学性能が等しい設計仕様となることを目指した累進屈折力レンズ系列に属するものである。しかし、遠用部における性能改善と一連の累進屈折力レンズにおける統一を主目的としており、レンズ全体の非点収差分布を改善する方法については具体的言及がない。また、眼鏡の美的外観を良くするために、左右のレンズのベースカーブを揃えることは全く考慮されていない。
【0018】
特許文献4のレンズ製造方法はある遠用部球面屈折力を持つ累進屈折力レンズを複数のベースカーブで実現可能とする。そして、度数が異なる左右のレンズに同一のベースカーブを用いた場合に、レンズごとの光学性能の劣化を最小限に抑える製造方法である。しかしながら、単にレンズごとの収差を低く抑えることをもって最適化とし、複数のベースカーブ間での透過収差分布を同じになるように図ったものではない。
【0019】
ベースカーブ、遠用部球面屈折力の変化に対してレンズの透過収差分布の統一を図ることことによるメリットとして、以下の点が挙げられる。まず、左右で球面度数が異なる場合に、眼鏡装用状態での外観を良好に保つためにベースカーブを同じにしても、左右のレンズで見え方が異なることなく自然な視野を確保できる点である。さらに、球面度数が変化しても透過収差分布がほぼ同一なら、上記のようなベースカーブ合わせがより広い範囲で可能になり、使用者の選択の幅を広げることができる。従来の技術では、ベースカーブと球面度数の両方の変化に対し、収差バランスを統一した累進屈折力レンズ系列を実現した例はない。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような状況に鑑み、本発明は、透過性能での非点収差を良好に抑えることにより実質的な広い視野を持つ累進屈折力レンズを提供し、さらに、左右レンズの遠用部球面屈折力が異なっても外観を良好に保ち、尚且つ遠用部球面屈折力、ベースカーブが変化しても収差分布が統一された一連の累進屈折力レンズシリーズに属する累進屈折力レンズを提供することである。
【0021】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にかかる累進屈折力レンズは、以下の構成をとることを特徴とする。即ち、少なくともレンズの一方の面が、遠方を見るための屈折力を持つ遠用部、近方を見るための屈折力を持つ近用部、および漸進的に屈折力が変化し前記遠用部と前記近用部の屈折力を連続的に接続する中間部を備える累進面であり、レンズの基本的仕様が略同一となるように設計された、複数のベースカーブを持つ一連の累進屈折力レンズシリーズに属する累進屈折力レンズにおいて、該シリーズの中から任意に抽出された第1レンズのベースカーブをBC1、第2レンズのベースカーブをBC2(但しBC1<BC2とする)とし、第1レンズおよび第2レンズの遠用部の球面屈折力Sph(単位:ディオプター)が+1以上である場合に以下の条件(1)を満たし、該球面屈折力Sphが−1以下である場合に以下の条件(2)を満たすことを特徴とする。
【0022】
【数13】
【数14】
【0023】
但し、上記条件(1)、(2)において、遠用部の屈折力と近用部の屈折力の差である加入度数をAD(単位:ディオプター)としたときに、Wdtは、遠用部内において幾何学中心から上方に所定距離離れた高さでの透過非点収差がAD/2となる領域の水平方向の幅を表す。Wntは、近用部内において幾何学中心から下方に所定距離離れた高さでの透過非点収差がAD/2となる領域の水平方向の幅を表す。Wdsは、遠用部内において幾何学中心から上方に所定距離離れた高さでの面非点収差がAD/2となる領域の幅を表す。Wnsは、近用部内において幾何学中心から下方に所定距離離れた高さでの面非点収差がAD/2となる領域の幅を表す。以下の本文において示す各条件についても同様である。
【0024】
このように、遠用部と近用部における面非点収差と透過非点収差の関係を決めることにより、透過非点収差を低くおさえ、装用者の実質的な視野である明視域を広く確保することができる。さらには、眼鏡の美的外観を良好に保つために特定の遠用部の度数に対して複数種類のベースカーブが用意されており、かつ透過性能での収差バランスが統一された累進屈折力レンズシリーズを構成するための累進屈折力レンズを提供することができる。このレンズシリーズに属する累進屈折力レンズによれば、左右のレンズの収差バランスを略一致させることにより、左側のレンズを介した見え方と右側のレンズを介した見え方が略同じとなる眼鏡が提供される。なお、特許文献1〜特許文献4のいずれにも、眼鏡レンズにおいて重要な性能といえる非点収差の面評価と透過評価との上記定量的関係に関する言及がなされていない。従って、どの文献に基づいても本発明のような透過非点収差のバランスが統一された累進屈折力レンズシリーズを実現することは不可能である。
【0025】
なお、レンズの基本的仕様としては、遠用部球面屈折力Sph(単位:ディオプター)、遠用部の屈折力と近用部の屈折力の差である加入度数AD(単位:ディオプター)、累進帯長L(単位:ミリ)などが例示される。
【0026】
上記累進屈折力レンズは、球面屈折力Sph(単位:ディオプター)が+1以上である場合、さらに以下の条件(3)を満たし、該球面屈折力Sphが−1以下である場合、さらに以下の条件(4)を満たすことができる。
【0027】
【数15】
【数16】
【0028】
面非点収差と透過非点収差との関係が上記条件(3)、(4)を満たす累進屈折力レンズは、中近用として好適な光学性能を有する。
【0029】
また、別の観点から、本発明に係る累進屈折力レンズは、少なくともレンズの一方の面が、遠方を見るための屈折力を持つ遠用部、近方を見るための屈折力を持つ近用部、および漸進的に屈折力が変化し遠用部と近用部の屈折力を連続的に接続する中間部を備える累進面であり、レンズの基本的仕様が略同一となるように設計された、複数のベースカーブを持つ一連の累進屈折力レンズシリーズに属する累進屈折力レンズにおいて、該シリーズの中から任意に抽出された第1レンズのベースカーブをBC1、第2レンズのベースカーブをBC2(但しBC1<BC2とする)とし、第1レンズおよび第2レンズの遠用部の球面屈折力Sph(単位:ディオプター)が+1以上である場合に以下の条件(5)を満たし、該球面屈折力Sphが−1以下である場合に以下の条件(6)を満たすことを特徴とする。
【0030】
【数17】
【数18】
【0031】
このように、遠用部と近用部における面非点収差の配置を決めることにより、透過性能での非点収差を低くおさえ、装用者の実質的な視野である明視域を広く確保することができる。加えて、眼鏡の美的外観を良好に保つために特定の遠用部の度数に対して複数種類のベースカーブが用意されており、かつ透過性能での収差バランスが統一された累進屈折力レンズシリーズを構成するための累進屈折力レンズを提供することができる。
【0032】
さらに別の観点から、本発明の累進屈折力レンズは、少なくともレンズの一方の面が、遠方を見るための屈折力を持つ遠用部、近方を見るための屈折力を持つ近用部、および漸進的に屈折力が変化し遠用部と近用部の屈折力を連続的に接続する中間部を備える累進面であり、レンズの基本的仕様が略同一となるように設計された、複数のベースカーブを持つ一連の累進屈折力レンズシリーズに属する累進屈折力レンズにおいて、該シリーズの中から任意に抽出された第1レンズのベースカーブをBC1、該第1レンズの遠用部の球面屈折力をSph1(単位:ディオプター)、第2レンズのベースカーブをBC2、該第2レンズの遠用部の球面屈折力をSph2(単位:ディオプター)とすると、BC1≠BC2またはSph1≠Sph2である場合に、以下の条件(7)を満たすことを特徴とする。
【0033】
【数19】
【0034】
条件(7)のように、遠用部と近用部における透過非点収差の分布を決めることにより、透過の非点収差を低くおさえ、装用者の実質的な視野である明視域を広く確保することができる。さらに、眼鏡の外観を良好に保つためにベースカーブを変化させたり、仕様に応じて遠用部球面屈折力を変化させたりした場合であっても収差バランスが統一された累進屈折力レンズシリーズに属する累進屈折力レンズが提供される。
【0035】
上記条件(7)において、第1レンズの遠用部の球面屈折力Sph1と第2レンズの遠用部の球面屈折力Sph2をともに同一値Sphfに固定した場合、累進屈折力レンズは以下の条件(8)を満たす。
【0036】
【数20】
【0037】
さらに、条件(8)を満たす累進屈折力レンズにおいて、上記Sphfが0よりも小さい値を採る場合には、以下の条件(9)も満たす。
【0038】
【数21】
【0039】
上記条件(7)において、第1レンズのベースカーブBC1と第2レンズのベースカーブBC2をともに同一値BCfに固定した場合、累進屈折力レンズは以下の条件(10)を満たす。
【0040】
【数22】
【0041】
上記の各累進屈折力レンズにおいて、中間部の長さ、すなわち累進帯長を15mm以上30mm以下とすることが望ましい。累進帯長を15mm以上と長く設定することにより、中間部明視域幅を広くでき、かつ累進帯側方、つまりレンズにおける左側領域と右側領域での非点収差の発生を抑えることが可能となる。また、累進帯長を30mm以下とすることにより、遠方から近方に視線を移動する際の目の回旋角が小さくなり、使用者の目の負担を軽減することができる。結果として揺れや歪みが少なく、長時間の使用でも疲れにくい累進屈折力レンズを提供することができる。
【0042】
また、上記の各累進屈折力レンズにおいて、レンズ内面を累進面とすることが望ましい。レンズ内面とはすなわち眼鏡装用者の眼側の面のことである。累進面を内面にすることにより、外面は球面加工を施すだけでよくなる。これにより、加入屈折力、累進帯長の違いごとに外面の型を多数用意する必要がなくなるため、製造にかかる負担を軽減し、製造コストを大幅に削減することが可能になる。
【0043】
ここで、遠用部内において幾何学中心から所定距離離れた位置は、遠用部測定基準点と略一致し、近用部内において幾何学中心から所定距離離れた位置は、近用部測定基準点と略一致することができる。上記所定距離としては、15mmが好ましい。
【0044】
本発明にかかる累進屈折力レンズは、以下の構成をとることを特徴とする。すなわち、少なくともレンズの一方の面が、遠方を見るための屈折力を持つ遠用部、近方を見るための屈折力を持つ近用部、および漸進的に屈折力が変化し遠用部と近用部の屈折力を連続的に接続する中間部を備える累進面である累進屈折力レンズにおいて、遠用部の屈折力と近用部の屈折力の差である加入度数をAD(単位:ディオプター)としたときに、幅Wdtと幅Wntが以下の条件(11)を満たすように設計されることを特徴とする。
【0045】
【数23】
【0046】
このように、遠用部と近用部における透過非点収差の分布を決めることにより、透過の非点収差を低く抑え、装用者の実質的な視野である明視域を広く確保し、特に室内や卓上での作業時に優れた装用感が得られる中近用累進屈折力レンズを実現することができる。
【0047】
近方にある物体の観察に重点をおいた中近用累進屈折力レンズや近用累進屈折力レンズを製造するのであれば、以下の条件(12)を満たすように設計して近用部の面積を広くすると好ましい。
【0048】
【数24】
【0049】
上記条件(11)や(12)を満たす累進屈折力レンズにおいても、中間部の長さ、すなわち累進帯長を15mm以上30mm以下とすることが望ましい。累進帯長を15mm以上と長く設定することにより、中間部明視域幅を広くでき、かつ累進帯側方、つまりレンズにおける左側領域と右側領域での非点収差の発生を抑えることが可能となる。また、累進帯長を30mm以下とすることにより、遠方から近方に視線を移動する際の目の回旋角が小さくなり、使用者の目の負担を軽減することができる。結果として揺れ歪みが少なく、長時間の使用でも疲れにくい累進屈折力レンズを提供することができる。また該累進屈折力レンズにおいても、レンズの加工の容易性から、レンズ内面を累進面とすることが望ましい。
【0050】
【発明の実施の形態】
【0051】
図1は本発明の第1実施形態における累進屈折力レンズ10の透過性能での非点収差分布(図1A)と平均屈折力分布(図1B)を表す。図中の等高線の間隔はいずれも0.5ディオプターごとに表示したものであり、以下に示す各分布図でも同様である。なお、以下の説明では、累進屈折力レンズ10の直径は60mmであるとする。図2は、図1に示す累進屈折力レンズ10の面性能での非点収差分布(図2A)と平均屈折力分布(図2B)を表す。図1Aに示す透過非点収差分布は、累進屈折力レンズ10の全加工領域および全ての点でのベースカーブにおいて、一連の累進屈折力レンズシリーズに属するレンズが備える光学性能の目標値となる。つまり、累進屈折力レンズ10は、一連の累進屈折力レンズシリーズにおける基準として設計されたレンズである。
【0052】
第1実施形態の基準設計となる累進屈折力レンズ10は、遠用部球面屈折力Sphが0.0ディオプター、加入度数ADが2.0ディオプター、ベースカーブBCが3.21ディオプターの、いわゆる中近用累進屈折力レンズである。累進帯はレンズ幾何学中心Oの上方11mmから加入が始まり、該中心Oの下方8mmで終わる。従って、累進帯長(中間部の長さ)は19mmである。
【0053】
図3は、累進屈折力レンズ10における透過性能の特徴量を説明する図である。図4は、累進屈折力レンズ10における面性能の特徴量を説明する図である。図3、図4において左右基準線Xと上下基準線Yはそれぞれ幾何学中心Oを通り、互いに直交する方向に延出する。左右基準線Xの延出方向は水平方向と略一致し、上下基準線Yの延出方向は鉛直方向と略一致する。また、主注視線GLは、中間部から近用部にかけて鼻側に偏位している。
【0054】
図3に示す2本の曲線ALtは、透過非点収差が加入度数ADの1/2となっている等高線を表す。累進屈折力レンズ10において、Wdt(単位:ミリ)は幾何学中心Oを含む左右基準線Xから鉛直方向にDL(単位:ミリ)だけ上方の高さにおける2本の曲線ALt間の水平方向幅を表す。同様にWnt(単位:ミリ)は左右基準線Xから鉛直方向にNL(単位:ミリ)だけ下方の高さにおける2本の曲線ALt間の水平方向幅を表す。累進屈折力レンズ10では、2本の曲線ALt間を明視域と規定する。
【0055】
図4に示す2本の曲線ALsは、面非点収差が加入度数ADの1/2となっている等高線を表す。Wds(単位:ミリ)は幾何学中心Oから上下基準線Yに沿ってDLだけ上方の高さにおける2本の曲線ALs間の水平方向幅を表す。同様にWns(単位:ミリ)は幾何学中心Oから上下基準線Yに沿ってNLだけ下方の高さにおける2本の曲線ALs間の水平方向幅を表す。
【0056】
なお、累進屈折力レンズ10では、DLは、主注視線上において、左右基準線Xから遠用度数測定点までの距離に略等しく設定される。またNLは、主注視線上において、左右基準線Xから近用度数測定点までの距離に略等しく設定される。そのため、本実施形態では、上記DLおよびNLをそれぞれ15mmに設定する。従って、WdtやWdsは遠用部における2本の曲線ALs間の水平方向幅を意味し、WntやWnsは、近用部における2本の曲線ALs間の水平方向幅を意味する。
【0057】
DLおよびNLをそれぞれ15mmに設定すると、累進屈折力レンズ10の透過非点収差分布および面非点収差分布において、非点収差が加入度数ADの1/2となる領域幅(Wdt、Wnt、Wds、Wns)を検証すると、以下の特徴が導出される。
【0058】
具体的には、累進屈折力レンズ10を基準設計とする一連の累進屈折力レンズシリーズから任意に二つのレンズ(第1レンズ、第2レンズ)を抽出したとする。そして該二つのレンズの、WntとWdtの比、およびWdsとWnsの比をそれぞれ求める。次いで、第1レンズと第2レンズともに特定の遠用部球面屈折力Sphであって各レンズのベースカーブが変化する場合における、WntとWdtの比およびWdsとWnsの比の関係を調べる。すると、遠用部球面屈折力Sphが+1以上である場合に以下の条件(1)が成立し、該球面屈折力Sphが−1以下である場合に以下の条件(2)が成立する。
【0059】
【数25】
【数26】
但し、BC1は第1レンズのベースカーブを表し、BC2は第2レンズのベースカーブを表す。そして、BC1<BC2である。
【0060】
さらに、レンズを薄くするように比較的浅いベースカーブを選択した場合には、WntとWdtの比およびWdsとWnsの比を比較した値は、遠用部球面屈折力Sphが+1ディオプターより大きい範囲では以下の条件(3)を満たし、該球面屈折力が−1ディオプターより小さい範囲では以下の条件(4)を満たす。
【0061】
【数27】
【数28】
【0062】
また一連の累進屈折力レンズシリーズから任意に抽出された第1レンズと第2レンズの面性能のみに着目する。そして第1レンズと第2レンズがともに特定の遠用部球面屈折力であって各レンズのベースカーブが変化する場合における、各レンズのWdsとWnsの比を調べる。すると、第1レンズおよび第2レンズの遠用部球面屈折力Sphが+1以上である場合には以下の条件(5)が成立する。また、該球面屈折力Sphが−1以下である場合には以下の条件(6)が成立する。
【0063】
【数29】
【数30】
但し、BC1<BC2である。
【0064】
第1レンズおよび第2レンズの面設計を、条件(5)、(6)が成り立つように行うことによって、透過性能を高めつつも、美的外観を損なうことなく、収差バランスが全体として統一された眼鏡レンズが提供される。また特に室内や卓上での作業に優れた装用感が得られる累進屈折力レンズを実現することができる。
【0065】
また一連の累進屈折力レンズシリーズから任意に抽出された第1レンズと第2レンズの透過性能のみに着目して各レンズのWdtとWntの比を調べる。すると、第1レンズと第2レンズの双方におけるベースカーブと遠用部球面屈折力のいずれかが変化する場合には、条件(7)が成り立つ。第1レンズと第2レンズがともに特定の遠用部球面屈折力Sphfであって各レンズのベースカーブが変化する場合には、条件(8)が成り立つ。条件(8)が成立するときに、遠用部球面屈折力Sphfがマイナスである場合、第1レンズと第2レンズは、さらに条件(9)を満たす。第1レンズと第2レンズがともに特定のベースカーブBCfであって各レンズの遠用部球面屈折力が変化する場合には、条件(10)が成り立つ。
【0066】
【数31】
【数32】
【数33】
【数34】
【0067】
第1レンズおよび第2レンズの透過性能を、ベースカーブ、遠用部球面屈折力の変化に対し、上記の各条件(8)〜(10)のいずれかを満たすように設計することにより、明視域幅を眼鏡の仕様に応じてコントロールする。これにより、装用状態における光学性能を良好にし、かつ美的外観に優れた累進屈折力レンズを実現することができる。
【0068】
一連の累進屈折力レンズシリーズに属する累進屈折力レンズ単体(例えば累進屈折力レンズ10)に着目した場合、該レンズの透過性能における幅Wdtと幅Wntの比は、条件(11)を満たす。
【0069】
【数35】
【0070】
遠用部の明視域幅と近用部の明視域幅との関係が、条件(11)を満たすように設計された累進屈折力レンズは、透過性能が高い中近用累進屈折力レンズである。そして該累進屈折力レンズを装用する者は、特に室内や卓上での作業時に優れた装用感を得ることができる。
【0071】
図5は、累進屈折力レンズ10を基準設計とする一連の累進屈折力レンズシリーズに属するいくつかの累進屈折力レンズに関する、透過非点収差分布と透過平均屈折力分布、および面非点収差分布と面平均屈折力分布の一覧である。図5に示す各累進屈折力レンズは、遠用部球面屈折力Sphが+2.00ディオプターで共通となっており、加入度数ADが2.0ディオプターであり、ベースカーブBCを図中の上から2.43、3.21、4.16、4.78、5.69、6.48(単位は全てディオプター)と変化させたものである。図6は遠用部球面屈折力Sphがプラス範囲に設定されたときに、上記(Wds/Wns)/(Wdt/Wnt)がベースカーブの変化に対しどのように変化するかを示すグラフである。図7は、遠用部球面屈折力Sphがプラス範囲に設定されたときに、上記Wds/Wnsがベースカーブの変化に対しどのように変化するかを示すグラフである。図5〜図7に示す収差図およびグラフから分かるように、ベースカーブが変化しても、透過非点収差はほぼ同一の分布傾向を示している。また、どの累進屈折力レンズも累進屈折力レンズ10とほぼ同一の収差分布であることから、高い光学性能を備えている。
【0072】
図6から、累進屈折力レンズ10を基準設計とする一連の累進屈折力レンズシリーズに属するレンズは、条件(1)を満たすことがわかる。また、同レンズは、条件(3)も満たしており、中近用として好適な光学性能を有することもわかる。また、図7から、累進屈折力レンズ10を基準設計とする一連の累進屈折力レンズシリーズに属するレンズは、条件(5)も満たすことがわかる。
【0073】
図8は、累進屈折力レンズ10を基準設計とする一連の累進屈折力レンズシリーズに属するいくつかの累進屈折力レンズに関する、透過非点収差分布と透過平均屈折力分布、および面非点収差分布と面平均屈折力分布の一覧である。図8に示す各累進屈折力レンズは、遠用部球面屈折力Sphが−2.00ディオプターで共通となっており、加入度数ADが2.0ディオプターであり、ベースカーブBCを図中の上から1.62、2.43、3.21、4.16、4.78、5.69(単位は全てディオプター)と変化させたものである。図9は、遠用部球面屈折力Sphがマイナス範囲に設定されたときに、上記(Wds/Wns)/(Wdt/Wnt)がベースカーブの変化に対しどのように変化するかを示すグラフである。図10は、遠用部球面屈折力Sphがマイナス範囲に設定されたときに、上記Wds/Wnsがベースカーブの変化に対しどのように変化するかを示すグラフである。図8〜図10に示す収差図やグラフから分かるように、ベースカーブが変化しても、透過非点収差はほぼ同一の分布傾向を示している。また、どの累進屈折力レンズも累進屈折力レンズ10とほぼ同一の収差分布であることから、高い光学性能を備えている。
【0074】
図9から、累進屈折力レンズ10を基準設計とする一連の累進屈折力レンズシリーズに属するレンズは、条件(2)を満たすことがわかる。また、中近用として好適な光学性能を有する眼鏡レンズを製造するために、Sphを−2.00に設定したときには、どのレンズを任意に抽出しても条件(3)を満たすこともわかる。また、図10から、累進屈折力レンズ10を基準設計とする一連の累進屈折力レンズシリーズに属するレンズは、条件(6)も満たすことがわかる。
【0075】
図11は累進屈折力レンズ10を基準設計とする一連の累進屈折力レンズシリーズに属するいくつかの累進屈折力レンズに関する、透過非点収差分布と透過平均屈折力分布、および面非点収差分布と面平均屈折力分布の一覧である。図11に示す各累進屈折力レンズは、ベースカーブが4.16ディオプターで共通となっており、加入度数ADが2.0ディオプターであり、遠用部球面屈折力を図中の上から−4.00、−2.00、0.00、+2.00、+4.00(単位は全てディオプター)と変化させたものである。図12は、上記Wdt/Wntがベースカーブの変化に対しどのように変化するかを示すグラフである。図11に示す収差図および図12に示すグラフから分かるように、遠用部球面屈折力が変化しても、また、ベースカーブが変化しても透過非点収差はほぼ同一の分布傾向を示している。また、どの累進屈折力レンズも累進屈折力レンズ10とほぼ同一の収差分布であることから、高い光学性能を備えている。
【0076】
図12に示すグラフより、累進屈折力レンズ10を基準設計とする一連の累進屈折力レンズシリーズに属するレンズは、条件(7)〜(11)を満たすことがわかる。
【0077】
図13は本発明の第2実施形態における累進屈折力レンズ20の透過性能での非点収差分布(図13A)と平均屈折力分布(図13B)を表す。図中の等高線の間隔はいずれも0.5ディオプターごとに表示したものであり、以下に示す各分布図でも同様である。なお、以下の説明では、累進屈折力レンズ20の直径は60mmであるとする。図14は、図13に示す累進屈折力レンズ20の面性能での非点収差分布(図14A)と平均屈折力分布(図14B)を表す。図13Aに示す透過非点収差分布は、累進屈折力レンズ20の全加工領域および全ての点でのベースカーブにおいて、一連の累進屈折力レンズシリーズに属するレンズが備える光学性能の目標値となる。つまり、累進屈折力レンズ20は、一連の累進屈折力レンズシリーズにおける基準として設計されたレンズである。
【0078】
第2実施形態の基準設計となる累進屈折力レンズ20は、遠用部球面屈折力Sphが0.0ディオプター、加入度数ADが2.0ディオプター、ベースカーブBCが4.16ディオプターのいわゆる近用累進屈折力レンズである。累進帯はレンズ幾何学中心Oの上方11mmから加入が始まり、該中心Oの下方8mmで終わる。従って、累進帯長(中間部の長さ)は19mmである。
【0079】
主として近方視に特化させた累進屈折力レンズ20を基準とする一連の累進屈折力レンズシリーズに属する累進屈折力レンズであれば、幅Wdtと幅Wntの比が条件(12)を満たす。
【0080】
【数36】
【0081】
遠用部の明視域幅と近用部の明視域幅との関係が、条件(12)を満たすように設計された累進屈折力レンズは、透過性能が高い近用累進屈折力レンズである。そして該累進屈折力レンズを装用する者は、特に卓上等の近距離にある物体を観察するときに優れた装用感を得ることができる。
【0082】
図15は累進屈折力レンズ20を基準設計とする一連の累進屈折力レンズシリーズに属するいくつかの累進屈折力レンズに関する、透過非点収差分布と透過平均屈折力分布の一覧である。図15に示す各累進屈折力レンズは、遠用部球面屈折力Sphが一定で、ベースカーブがそれぞれ異なっている。具体的には、各累進屈折力レンズは、遠用部球面屈折力Sphが−2.0ディオプター、加入度数ADが2.0ディオプターであり、ベースカーブBCを図中の上から2.43、3.21、4.16、4.78(単位は全てディオプター)と変化させている。なお、各累進屈折力レンズは、上記累進屈折力レンズ20と同様に、累進帯がレンズ幾何学中心Oの上方11mmから加入が始まり、下方8mmで終わるように設計されている。図16は、上記Wdt/Wntがベースカーブの変化に対しどのように変化するかを示したグラフである。図15に示す収差図および図16に示すグラフから分かるように、遠用部球面屈折力とベースカーブのいずれか一方または両方が変化しても透過非点収差はほぼ同一の分布傾向を示しており、高い光学性能を実現していることがわかる。なお、図16より、累進屈折力レンズ20を基準設計とする一連の累進屈折力レンズシリーズに属するレンズは、条件(12)を満たすことがわかる。
【0083】
図17は実施形態の累進屈折力レンズ10に対する比較例としての累進屈折力レンズ30の透過性能での非点収差分布(図17A)と平均屈折力分布(図17B)である。また図18は、比較例としての累進屈折力レンズ30の面性能での非点収差分布(図18A)と平均屈折力分布(図18B)である。
【0084】
累進屈折力レンズ30は、累進屈折力レンズ10と同様に、遠用部球面屈折力Sphが0.0ディオプター、加入度数ADが2.0ディオプター、ベースカーブBCが3.21ディオプターである。累進帯はレンズ幾何学中心Oの上方11mmから加入が始まり、下方8mmで終わる。図15や図16に示す比較例では、透過性能評価の最適化を行わず、面性能評価で非点収差を調整している。図17と図18を比べると分かるように、透過と面での性能は大きく異なっており、特にレンズの幾何学中心付近以外で顕著である。そのため比較例では、装用状態において遠用部、近用部とも明視域幅が狭く、使用者にとって広い視野を実現出来ていない。それに対し図1に示す累進屈折力レンズ10の透過収差分布では、遠用部、近用部とも明視域幅が広く、高い光学性能を実現している。
【0085】
以上が本発明の実施形態である。外観性能と光学性能を両立した累進屈折力レンズ系列を実現するには、透過収差が最適化されていて、かつベースカーブ、球面度数が変化しても、透過収差分布はほとんど変化しないことが必要である。この点、本願発明によれば、面非点収差と透過非点収差の明視域の幅をある一定の条件を持ってコントロールすることにより達成している。
【0086】
【発明の効果】
以上のように、本発明の累進屈折力レンズ系列および累進屈折力レンズによれば、装用者の実質的な視野である明視域を広く確保し、かつ眼鏡の美的外観を良好に保つためにベースカーブ、遠用部球面屈折力を変化させた場合であっても収差バランスが略統一された累進屈折力レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の累進屈折力レンズの透過性能での非点収差分布と平均屈折力分布を表す。
【図2】本発明の第1実施形態における累進屈折力レンズの面性能での非点収差分布と平均屈折力分布を表す。
【図3】実施形態の累進屈折力レンズにおける透過性能の特徴量を説明する図である。
【図4】実施形態の累進屈折力レンズにおける面性能の特徴量を説明する図である。
【図5】第1実施形態の累進屈折力レンズを基準設計とする一連の累進屈折力レンズシリーズに属するいくつかの累進屈折力レンズに関する、透過非点収差分布と透過平均屈折力分布、および面非点収差分布と面平均屈折力分布の一覧である。
【図6】遠用部球面屈折力Sphがプラス範囲に設定されたときに、(Wds/Wns)/(Wdt/Wnt)がベースカーブの変化に対しどのように変化するかを示すグラフである。
【図7】遠用部球面屈折力Sphがプラス範囲に設定されたときに、上記Wds/Wnsがベースカーブの変化に対しどのように変化するかを示すグラフである。
【図8】第1実施形態の累進屈折力レンズを基準設計とする一連の累進屈折力レンズシリーズに属するいくつかの累進屈折力レンズに関する、透過非点収差分布と透過平均屈折力分布、および面非点収差分布と面平均屈折力分布の一覧である。
【図9】遠用部球面屈折力Sphがマイナス範囲に設定されたときに、上記(Wds/Wns)/(Wdt/Wnt)がベースカーブの変化に対しどのように変化するかを示すグラフである
【図10】遠用部球面屈折力Sphがマイナス範囲に設定されたときに、上記Wds/Wnsがベースカーブの変化に対しどのように変化するかを示すグラフである。
【図11】第1実施形態の累進屈折力レンズを基準設計とする一連の累進屈折力レンズシリーズに属するいくつかの累進屈折力レンズに関する、透過非点収差分布と透過平均屈折力分布、および面非点収差分布と面平均屈折力分布の一覧である。
【図12】遠用球面屈折力Sphを一定としてWdt/Wntがベースカーブの変化に対しどのように変化するかを示すグラフである。
【図13】第2実施形態の累進屈折力レンズの透過性能での非点収差分布と平均屈折力分布を表す。
【図14】本発明の第2実施形態における累進屈折力レンズの面性能での非点収差分布と平均屈折力分布を表す。
【図15】本発明の第2実施形態の累進屈折力レンズを基準設計とする一連の累進屈折力レンズシリーズに属するいくつかの累進屈折力レンズに関する、透過非点収差分布と透過平均屈折力分布の一覧である。
【図16】遠用球面屈折力Sphを一定としてWdt/Wntがベースカーブの変化に対しどのように変化するかを示したグラフである。
【図17】本発明の第1実施形態の累進屈折力レンズに対する比較例である。
【図18】本発明の第1実施形態の累進屈折力レンズに対する比較例である。
【符号の説明】
10 累進屈折力レンズ
20 累進屈折力レンズ
30 累進屈折力レンズ(比較例)
O 幾何学中心
X レンズの上下方向を分ける基準線
Y レンズの左右方向を分ける基準線
DL レンズの幾何学中心から基準線Yに沿って上方の遠用部幅WdtおよびWdsを規定する位置までの長さ
NL レンズの幾何学中心から基準線Yに沿って下方の近用部幅WntおよびWnsを規定する位置までの長さ
GL 主注視線
Wds 遠用部において、面非点収差がレンズの加入度数ADの1/2となる領域の水平方向の幅
Wns 近用部において、面非点収差がレンズの加入度数ADの1/2となる領域の水平方向の幅
Wdt 遠用部において、レンズを透過した光線における非点収差がレンズの加入度数ADの1/2となる領域の水平方向の幅
Wnt 近用部において、レンズを透過した光線における非点収差がレンズの加入度数ADの1/2となる領域の水平方向の幅
Claims (19)
- 少なくともレンズの一方の面が、遠方を見るための屈折力を持つ遠用部、近方を見るための屈折力を持つ近用部、および漸進的に屈折力が変化し前記遠用部と前記近用部の屈折力を連続的に接続する中間部を備える累進面であり、レンズの基本的仕様が略同一となるように設計された、複数のベースカーブを持つ一連の累進屈折力レンズシリーズに属する累進屈折力レンズにおいて、
前記シリーズの中から任意に抽出された第1レンズのベースカーブをBC1、第2レンズのベースカーブをBC2(但しBC1<BC2とする)とし、前記第1レンズおよび前記第2レンズの前記遠用部の球面屈折力Sph(単位:ディオプター)が+1以上である場合に、以下の条件(1)を満たすことを特徴とする累進屈折力レンズ。
Wntは、前記近用部内において幾何学中心から下方に所定距離離れた高さでの透過非点収差がAD/2となる領域の水平方向の幅を、
Wdsは、前記遠用部内において幾何学中心から上方に所定距離離れた高さでの面非点収差がAD/2となる領域の幅を、
Wnsは、前記近用部内において幾何学中心から下方に所定距離離れた高さでの面非点収差がAD/2となる領域の幅を、それぞれ表す。 - 少なくともレンズの一方の面が、遠方を見るための屈折力を持つ遠用部、近方を見るための屈折力を持つ近用部、および漸進的に屈折力が変化し前記遠用部と前記近用部の屈折力を連続的に接続する中間部を備える累進面であり、レンズの基本的仕様が略同一となるように設計された、複数のベースカーブを持つ一連の累進屈折力レンズシリーズに属する累進屈折力レンズにおいて、
前記シリーズの中から任意に抽出された第1レンズのベースカーブをBC1、第2レンズのベースカーブをBC2(但しBC1<BC2とする)とし、前記第1レンズおよび前記第2レンズの前記遠用部の球面屈折力Sph(単位:ディオプター)が−1以下である場合に、以下の条件(2)を満たすことを特徴とする累進屈折力レンズ。
Wntは、前記近用部内において幾何学中心から下方に所定距離離れた高さでの透過非点収差がAD/2となる領域の水平方向の幅を、
Wdsは、前記遠用部内において幾何学中心から上方に所定距離離れた高さでの面非点収差がAD/2となる領域の水平方向の幅を、
Wnsは、前記近用部内において幾何学中心から下方に所定距離離れた高さでの面非点収差がAD/2となる領域の水平方向の幅を、それぞれ表す。 - 少なくともレンズの一方の面が、遠方を見るための屈折力を持つ遠用部、近方を見るための屈折力を持つ近用部、および漸進的に屈折力が変化し前記遠用部と前記近用部の屈折力を連続的に接続する中間部を備える累進面であり、レンズの基本的仕様が略同一となるように設計された、複数のベースカーブを持つ一連の累進屈折力レンズシリーズに属する累進屈折力レンズにおいて、
前記シリーズの中から任意に抽出された第1レンズのベースカーブをBC1、第2レンズのベースカーブをBC2(但しBC1<BC2とする)とし、前記第1レンズおよび前記第2レンズの前記遠用部の球面屈折力Sph(単位:ディオプター)が+1以上である場合に、以下の条件(5)を満たすことを特徴とする累進屈折力レンズ。
Wnsは、前記近用部内において幾何学中心から下方に所定距離離れた高さでの面非点収差がAD/2となる領域の水平方向の幅を、それぞれ表す。 - 少なくともレンズの一方の面が、遠方を見るための屈折力を持つ遠用部、近方を見るための屈折力を持つ近用部、および漸進的に屈折力が変化し前記遠用部と前記近用部の屈折力を連続的に接続する中間部を備える累進面であり、レンズの基本的仕様が略同一となるように設計された、複数のベースカーブを持つ一連の累進屈折力レンズシリーズに属する累進屈折力レンズにおいて、
前記シリーズの中から任意に抽出された第1レンズのベースカーブをBC1、第2レンズのベースカーブをBC2(但しBC1<BC2とする)とし、前記第1レンズおよび前記第2レンズの前記遠用部の球面屈折力Sph(単位:ディオプター)が−1以下である場合に、以下の条件(6)を満たすことを特徴とする累進屈折力レンズ。
Wnsは、前記近用部内において幾何学中心から下方に所定距離離れた高さでの面非点収差がAD/2となる領域の水平方向の幅を、それぞれ表す。 - 少なくともレンズの一方の面が、遠方を見るための屈折力を持つ遠用部、近方を見るための屈折力を持つ近用部、および漸進的に屈折力が変化し前記遠用部と前記近用部の屈折力を連続的に接続する中間部を備える累進面であり、レンズの基本的仕様が略同一となるように設計された、複数のベースカーブを持つ一連の累進屈折力レンズシリーズに属する累進屈折力レンズにおいて、
前記シリーズの中から任意に抽出された第1レンズのベースカーブをBC1、該第1レンズの遠用部の球面屈折力をSph1(単位:ディオプター)、第2レンズのベースカーブをBC2、該第2レンズの遠用部の球面屈折力をSph2(単位:ディオプター)とすると、BC1≠BC2またはSph1≠Sph2である場合に、以下の条件(7)を満たすことを特徴とする累進屈折力レンズ。
Wntは、前記近用部内において幾何学中心から下方に所定距離離れた高さでの透過非点収差がAD/2となる領域の水平方向の幅を、それぞれ表す。 - 請求項1から請求項10のいずれかに記載の累進屈折力レンズにおいて、
前記中間部の長さが15mm以上30mm以下であることを特徴とする累進屈折力レンズ。 - 請求項1から請求項11のいずれかに記載の累進屈折力レンズにおいて、
前記累進面は、レンズ内面であることを特徴とする累進屈折力レンズ。 - 請求項1から請求項12のいずれかに記載の累進屈折力レンズにおいて、
前記遠用部内において幾何学中心から所定距離離れた位置は、遠用部測定基準点と略一致し、
前記近用部内において幾何学中心から所定距離離れた位置は、近用部測定基準点と略一致すること、を特徴とする累進屈折力レンズ。 - 請求項1から請求項13のいずれかに記載の累進屈折力レンズにおいて、
前記所定距離は、15mmであることを特徴とする累進屈折力レンズ。 - 少なくともレンズの一方の面が、遠方を見るための屈折力を持つ遠用部、近方を見るための屈折力を持つ近用部、および漸進的に屈折力が変化し前記遠用部と前記近用部の屈折力を連続的に接続する中間部を備える累進面である累進屈折力レンズにおいて、
前記遠用部の屈折力と前記近用部の屈折力の差である加入度数をAD(単位:ディオプター)としたときに、前記遠用部内において幾何学中心から上方に所定距離離れた高さでの透過非点収差がAD/2となる領域の水平方向の幅Wdtと、前記近用部内において幾何学中心から下方に所定距離離れた高さでの透過非点収差がAD/2となる領域の水平方向の幅Wntとが以下の条件(11)を満たすように設計されることを特徴とする累進屈折力レンズ。
- 少なくともレンズの一方の面が、遠方を見るための屈折力を持つ遠用部、近方を見るための屈折力を持つ近用部、および漸進的に屈折力が変化し前記遠用部と前記近用部の屈折力を連続的に接続する中間部を備える累進面である累進屈折力レンズにおいて、
前記遠用部の屈折力と前記近用部の屈折力の差である加入度数をAD(単位:ディオプター)としたときに、前記遠用部内において幾何学中心から上方に所定距離離れた高さでの透過非点収差がAD/2となる領域の水平方向の幅Wdtと、前記近用部内において幾何学中心から下方に所定距離離れた高さでの透過非点収差がAD/2となる領域の水平方向の幅Wntとが以下の条件(12)を満たすように設計されることを特徴とする累進屈折力レンズ。
- 請求項15または請求項16に記載の累進屈折力レンズにおいて、
前記中間部の長さが15mm以上30mm以下であることを特徴とする累進屈折力レンズ。 - 請求項15から請求項17のいずれかに記載の累進屈折力レンズにおいて、
前記累進面は、レンズ内面であることを特徴とする累進屈折力レンズ。 - 請求項15から請求項18のいずれかに記載の累進屈折力レンズにおいて、
前記所定距離は、15mmであることを特徴とする累進屈折力レンズ。
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