JP2010224571A - リグレッシブ面を備えたプログレッシブ付加レンズ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のレンズに比べ、不所望な非点収差が低減したプログレッシブ付加レンズ（ＰＡＬ）ならびにその設計および製造方法を提供する。
【解決手段】眼鏡用多焦点レンズを製造する方法であって、ａ）遠方視ゾーンから近方視ゾーンに向かって増大する付加屈折力を与えるプログレッシブ付加面を有する面と遠方視ゾーンから近方視ゾーンに向かって減少する付加屈折力を与えるリグレッシブ面を有する面とをレンズ材料に形成し、ｂ）前記面を形成した前記レンズ材料を眼鏡用多焦点レンズに加工する工程からなる。
【選択図】なし

Description

本発明は眼用多重焦点レンズならびにその設計および製造方法に関する。特に本発明はリグレッシブ面を取り入れたプログレッシブ付加レンズを提供することに関する。

非正視を補正するための眼用レンズの使用はよく知られている。例えば、老眼の処置のためにプログレッシブ付加レンズ(progressive addition lenses：以下「ＰＡＬ」という）などの多重焦点レンズが使用される。従来の殆どのＰＡＬは遠方、中間および近方視用の屈折力ゾーンに対応するベースカーブを与えるために、レンズの凸面にプログレッシブ（漸増的）に変化する曲率半径を配置することにより製造される。通常、レンズの凹面には、遠方屈折力、レンズ装用者の非点収差を補正するための円筒(cylindrical）屈折力、および該円筒の軸が与えられる。

ＰＡＬは、二重焦点や三重焦点などの多重焦点レンズの他の型に見られるような、異なる光学屈折力ゾーン間での目に見える段差がないので、装用者にとって外見上望ましいものである。しかしながら、ＰＡＬの固有の不利点は、不所望な非点収差、すなわち１つ以上のレンズの面によって導入される又は生起する非点収差があることである。一般に、不所望な非点収差はレンズの近方視ゾーンおよび中間視ゾーンの両側に位置し、レンズの近方視屈折付加力にほぼ相当する局在した最大値に達する。

不所望な非点収差を低減しようとして数多くのレンズ設計が試みられた。しかし、当該技術分野の技術水準のＰＡＬ設計によって何らかの極小さな減少がみられたものの、レンズ周辺部の大きな領域はその非点収差のために依然として使用できないままである。したがって、不所望な非点収差を低減するＰＡＬに対する必要性が依然として存在する。

本発明は、従来のレンズに比べ、不所望な非点収差が低減したプログレッシブ付加レンズ（ＰＡＬ）ならびにその設計および製造方法を提供するものである。
さらに本発明は、レンズの遠方視ゾーン幅と最小チャネル幅の一方を改善すれば他方が損なわれる従来技術のＰＡＬと比べた場合に、遠方視ゾーン幅と最小チャネル幅の両方が機能的に両立するようなプログレッシブ付加レンズ（ＰＡＬ）ならびにその設計および製造方法を提供するものである。

なお、本発明の目的のために、「チャネル」(channel）とは、装用者の眼が中間視ゾーンから近方視ゾーンへ走査し、また戻る場合に約０．７５ジオプトリ以上の不所望な非点収差が無い視覚通路(corridor of vision)をいう。また「レンズ」とは、眼鏡レンズ、コンタクトレンズ、眼内レンズ等を含むが、これらには限定されず、いかなる眼用レンズをも含む。

本発明は、プログレッシブ付加面とリグレッシブ面とを組み合せることにより不所望な非点収差が低減したプログレッシブレンズを構成できるという発見に基づくものである。したがって本発明の一実施形態では、１つ以上のプログレッシブ付加面と１つ以上のリグレッシブ面とを備えたレンズ、または１つ以上のプログレッシブ付加面と１つ以上のリグレッシブ面から本質的に構成されるレンズ、または１つ以上のプログレッシブ付加面と１つ以上のリグレッシブ面のみから構成されるレンズが提供される。プログレッシブ付加面とリグレッシブ面の各面は屈折付加力を有し、レンズ全体の屈折付加力すなわち付加屈折力(add power)はプログレッシブ付加面の屈折付加力とリグレッシブ面の屈折付加力の総和である。

「プログレッシブ付加面」(progressive addition surface：単に「プログレッシブ面」ともいう）とは、遠方視ゾーンおよび近方視ゾーン（すなわち遠方および近方を視るための領域）と、これら遠方ゾーンおよび近方ゾーンを接続する増大する屈折力のゾーンとを有する、連続的な非球面をいう。プログレッシブ付加面がレンズの凸面である場合に遠方視ゾーンの曲率は近方視ゾーンの曲率より小さく、プログレッシブ付加面がレンズの凹面である場合には遠方視ゾーンの曲率は近方視ゾーンの曲率より大きいことが当業者に認識されよう。

「リグレッシブ面」(regressive surface)とは、遠方視ゾーンおよび近方視ゾーン（すなわち遠方および近方を視るための領域）と、これら遠方ゾーンおよび近方ゾーンを接続する減少する屈折力のゾーンとを有する連続的な非球面をいう。リグレッシブ面がレンズの凸面である場合に遠方視ゾーンの曲率は近方視ゾーンの曲率より大きく、リグレッシブ面がレンズの凹面である場合には遠方視ゾーンの曲率は近方視ゾーンの曲率より小さいことが当業者に認識されよう。

「屈折付加力」(dioptric add power)とは、遠方視ゾーンと近方視ゾーン間の屈折力差の量をいう。本発明のレンズにおいて、プログレッシブ付加面の屈折付加力は正の値であり、リグレッシブ面の屈折付加力は負の値である。したがって、レンズの付加屈折力はプログレッシブ付加面の屈折付加力とリグレッシブ面の屈折付加力の総和であるので、リグレッシブ面はプログレッシブ付加面から屈折付加力を減算するように作用する。

プログレッシブ付加面は該面のある一定の領域に不所望な非点収差を生じることが知られている。プログレッシブ付加面のある領域の不所望な非点収差は、該面における非点収差の位置によって部分的に決定される方位の軸と、ある大きさとをもったベクトル量であると考えられる。同様に、リグレッシブ面も不所望な非点収差の領域を有し、リグレッシブ面の非点収差の大きさと軸も、プログレッシブ面にとって決定的な要因と同一の要因によって決定される。しかしながら、リグレッシブ面の非点収差の大きさは、プログレッシブ面の非点収差の大きさと符号が反対である。

したがって、不所望な非点収差の領域をもったプログレッシブ付加面を、対応して位置する不所望な非点収差の領域をもったリグレッシブ面と組み合せることにより、レンズの当該領域の全体の不所望な非点収差は低減する。その理由は、プログレッシブ付加面とリグレッシブ面とを有するレンズにおいて、所与の位置におけるレンズの不所望な非点収差がこれらの面の不所望な非点収差のベクトル和となるからである。プログレッシブ付加面およびリグレッシブ面の非点収差の大きさは互いに反対の符号を有するので、プログレッシブ付加面の不所望な非点収差とリグレッシブ面の不所望な非点収差が互いに打ち消し合うように作用し、レンズの全体の不所望な非点収差における低減が達成される。なお、リグレッシブ面の不所望な非点収差の方位軸がプログレッシブ付加面の対応する位置における不所望な非点収差の方位軸と同一である必要はないが、不所望な非点収差の低減量を最大にするために、これらの軸が実質的に同一であることが好ましい。

不所望な非点収差の低減を達成するために、プログレッシブ付加面の１つ以上の非点収差領域はリグレッシブ面の１つ以上の非点収差領域と重なり合う必要がある。好ましくは、プログレッシブ付加面およびリグレッシブ面の遠方視ゾーンおよび近方視ゾーンならびにチャネルがそれぞれ整合している。このようにこれらの面を整合させることによって、プログレッシブ付加面の１つ以上の不所望な非点収差領域はリグレッシブ面の１つ以上のそのような領域と重なり合うことになる。したがって本発明の他の実施形態では、１つ以上のプログレッシブ付加面と１つ以上のリグレッシブ面とを備えたレンズ、または１つ以上のプログレッシブ付加面と１つ以上のリグレッシブ面から本質的に構成されるレンズ、または１つ以上のプログレッシブ付加面と１つ以上のリグレッシブ面のみから構成されるレンズにおいて、プログレッシブ付加面およびリグレッシブ面の遠方視ゾーン、近方視ゾーンおよびチャネルがそれぞれ整合していることを特徴とするレンズが提供される。

本発明のレンズにおいて、プログレッシブ付加面とリグレッシブ面はレンズの凸面または凹面にあってよく、あるいはこれら凸面または凹面の間に挟まれた層にあってもよい。好ましい実施形態では、プログレッシブ付加面は凸レンズ面を形成し、リグレッシブ面は凹レンズ面を形成する。なお、プログレッシブ付加面とリグレッシブ面を１つ以上用いてもよいが、各面を１つだけ用いるのが好ましい。

本発明において有用なプログレッシブ付加面およびリグレッシブ面はハードデザイン型またはソフトデザイン型の何れでもよいことが当業者に認識されよう。「ハードデザイン」とは、面の光学中心よりも下であってチャネルと接するゾーンに不所望な非点収差が集中するような面の設計をいう。また「ソフトデザイン」とは、遠方視ゾーンの側部にまで不所望な非点収差が延在するような面の設計をいう。ソフトデザインにおける不所望な非点収差はレンズの比較的広い領域に分布するので、所与の屈折付加力について、ハードデザインにおける不所望な非点収差の大きさはソフトデザインのものよりも大きくなることが当業者に認識されよう。

本発明のレンズにおいて、プログレッシブ付加面はソフトデザインのものであり、リグレッシブ面はハードデザインのものであることが好ましい。したがって本発明の他の実施形態では、１つ以上のプログレッシブ付加面と１つ以上のリグレッシブ面とを備えたレンズ、または１つ以上のプログレッシブ付加面と１つ以上のリグレッシブ面から本質的に構成される眼鏡レンズ、または１つ以上のプログレッシブ付加面と１つ以上のリグレッシブ面のみから構成されるレンズにおいて、１つ以上のプログレッシブ付加面はソフトデザインのものであり、１つ以上のリグレッシブ面はハードデザインのものであることを特徴とするレンズが提供される。より好ましくは、プログレッシブ付加面の不所望な非点収差の最大値は該面の屈折付加力よりも絶対値において小さく、また、リグレッシブ面の不所望な非点収差の最大値は該面の屈折付加力よりも絶対値において大きい。

本発明のレンズにおいて有用な面はプログレッシブ面およびリグレッシブ面を設計するために公知の任意の方法を用いて設けてよい。例えば、購入可能な光線追跡(ray tracing)ソフトウェアを用いて面を設計してよい。また公知の任意の方法を用いて面の最適化を行ってもよい。

プログレッシブ付加面およびリグレッシブ面の屈折付加力は多数の要因に基づいて選択される。例えば、屈折付加力はレンズに所望される全体の屈折付加力ならびに所与の屈折付加力に伴う不所望な非点収差に基づいて選択される。また、屈折付加力が増大するにつれてレンズのチャネル幅が減少するので、レンズに所望される最小チャネル幅についても考慮がなされる。さらに、装用者にとって許容可能な厚さとベース曲率をもった外見上望ましいレンズの製造可能性についても考慮がなされる。

本発明に用いられるプログレッシブ付加面の屈折付加力はそれぞれ別個に約＋０．０１ジオプトリ（Ｄ）乃至約＋６．００ジオプトリ（Ｄ）、好ましくは約＋１．００ジオプトリ（Ｄ）乃至約＋５．００ジオプトリ（Ｄ）、さらに好ましくは約＋２．００ジオプトリ（Ｄ）乃至約＋４．００ジオプトリ（Ｄ）であってよい。また、リグレッシブ面の屈折付加力はそれぞれ別個に約−０．０１ジオプトリ（Ｄ）乃至約−６．００ジオプトリ（Ｄ）、好ましくは約−０．２５ジオプトリ（Ｄ）乃至約−３．００ジオプトリ（Ｄ）、さらに好ましくは約−０．５０ジオプトリ（Ｄ）乃至約−２．００ジオプトリ（Ｄ）であってよい。

本発明のレンズは、眼用レンズの製造に適した公知の任意の材料から構成してよい。そのような材料は購入可能かあるいはその製造方法が知られている。さらにレンズは、研削、全レンズキャスティング（注型成形）、モールディング（成形）、熱成形、ラミネーティング（積層成形）、表面キャスティング、これらの組合せ等を含むがこれらに限らない従来の任意のレンズ加工技術により製造してよい。好ましくは、レンズは次のように加工される。まず、リグレッシブ面を有する光学プレフォームあるいはレンズを製造する。この光学プレフォームは射出成形、射出圧縮成形、熱成形またはキャスティング（注型成形）等を含むがこれらに限らない任意の好適な手段により製造してよい。つぎに、光学プレフォームに１つ以上のプログレッシブ面をキャスティングする。キャスティングは任意の手段により行ってよいが、米国特許第５，１４７，５８５号、同第５，１７８，８００号、同第５，２１９，４９７号、同第５，３１６，７０２号、同第５，３５８，６７２号、同第５，４８０，６００号、同第５，５１２，３７１号、同第５，５３１，９４０号、同第５，７０２，８１９号、同第５，７９３，４６５号（これらの全内容を参考文献として本願で援用する）に開示されるように、表面キャスティング（これに限られない）により行うのが好ましい。したがって本発明の他の実施形態では、プログレッシブ付加レンズを製造する方法であって、ａ）少なくとも１つのリグレッシブ面と少なくとも１つのプログレッシブ付加面を規定する工程と、ｂ）少なくとも１つのリグレッシブ面を有する光学プレフォームを製造する工程と、ｃ）該光学プレフォームに少なくとも１つのプログレッシブ面をキャスティングする工程とを有する方法、または上記工程ａ）乃至工程ｃ）から本質的に構成される方法、または上記工程ａ）乃至工程ｃ）のみから構成される方法が提供される。より好ましくは、光学プレフォームの凹面がリグレッシブ面であり、１つのプログレッシブ面が該光学プレフォームの凸面にキャスティングされる。

本発明は以下の例を考慮することによりさらに明らかになるが、これらに限定されるものではない。

比較例
例１乃至例４
従来技術のＶＡＲＩＬＵＸ ＣＯＭＦＯＲＴ（バリラックス コンフォート（商標））レンズの屈折付加力の範囲に対する不所望な非点収差の最大レベルを表１に示す。このレンズは単一のソフトデザインのプログレッシブ付加面が凸レンズ面に配置されたものである。
表１
例 屈折 屈折 レンズの 最大 最大 最大 最大非点
付加力 付加力 付加屈折力 非点収差 非点収差 非点収差 収差／
前面 後面 前面 後面 全体 付加屈折
（Ｄ） （Ｄ） （Ｄ） （Ｄ） （Ｄ） （Ｄ） 力の比
１ 1.50 0.00 1.50 -1.75 0.00 -1.75 1.16
２ 2.00 0.00 2.00 -2.24 0.00 -2.24 1.12
３ 2.50 0.00 2.50 -2.80 0.00 -2.80 1.12
４ 3.00 0.00 3.00 -3.36 0.00 -3.36 1.12

実施例
例５
本発明に従って、凸形のプログレッシブ付加面と凹形のリグレッシブ面とを有するレンズを製造した。凸形のプログレッシブ付加面は、６．００ジオプトリの遠方視ゾーンの曲率と、８．５０ジオプトリの近方視ゾーンの曲率とを有し、屈折付加力は＋２．５０ジオプトリである。この面は最大で−２．３３ジオプトリの不所望な非点収差の領域をもったソフトデザイン型のものである。一方、凹形のリグレッシブ面は、６．００ジオプトリの遠方視ゾーンの曲率と、７．００ジオプトリの減算される近方視ゾーンの曲率とを有し、屈折付加力は−１．００ジオプトリである。この面は最大で＋１．５０ジオプトリの不所望な非点収差の領域をもったハードデザイン型のものである。これら凸面および凹面の遠方視ゾーンおよび近方視ゾーンならびにチャネルはそれぞれ整合され、その結果のレンズの遠方視屈折力は０．００ジオプトリであり、付加屈折力は１．５０ジオプトリであった。このレンズの全体の不所望な非点収差は、相当する付加屈折力をもった従来技術のプログレッシブレンズのものよりも小さかった。

例６乃至例８
本発明に従って、＋２．００、＋２．５０および＋３．００の付加屈折力をもったレンズをそれぞれ製造した。これらのレンズの不所望な非点収差のレベルは相当する従来技術のレンズのものよりも低かった。
表２
例 屈折 屈折 レンズの 最大 最大
付加力 付加力 付加屈折力 非点収差 非点収差
前面 後面 前面 後面
（Ｄ） （Ｄ） （Ｄ） （Ｄ） （Ｄ）
５ 2.50 -1.00 1.50 -2.33 1.50
６ 3.00 -1.00 2.00 -2.70 1.50
７ 3.50 -1.00 2.50 -3.10 1.50

なお、本発明の好ましい実施態様は以下の通りである。
（１）前記レンズは眼鏡レンズであることを特徴とする。
（２）前記プログレッシブ付加面および前記リグレッシブ面の遠方視ゾーン、近方視ゾーンおよびチャネルがそれぞれ整合していることを特徴とする。
（３）前記１つ以上のプログレッシブ付加面はソフトデザインのものであり、前記１つ以上のリグレッシブ面はハードデザインのものであることを特徴とする。
（４）前記１つ以上のプログレッシブ付加面はソフトデザインのものであり、前記１つ以上のリグレッシブ面はハードデザインのものであることを特徴とする。
（５）前記プログレッシブ付加面および前記リグレッシブ面の遠方視ゾーン、近方視ゾーンおよびチャネルがそれぞれ整合していることを特徴とする。

（６）前記プログレッシブ付加面はソフトデザインのものであり、前記リグレッシブ面はハードデザインのものであることを特徴とする。
（７）前記プログレッシブ付加面および前記リグレッシブ面の遠方視ゾーン、近方視ゾーンおよびチャネルがそれぞれ整合していることを特徴とする。
（８）前記工程ｂ）は（ｉ）少なくとも１つのリグレッシブ面を有する光学プレフォームを製造する工程と、（ｉｉ）該光学プレフォームに少なくとも１つのプログレッシブ付加面をキャスティングする工程とにより行われることを特徴とする。
（９）前記光学プレフォームの凹面がリグレッシブ面であり、該光学プレフォームの凹面に少なくとも１つのプログレッシブ付加面がキャスティングされることを特徴とする。
（１０）前記キャスティング工程は、前記リグレッシブ面および前記少なくとも１つのプログレッシブ付加面の遠方視ゾーン、近方視ゾーンおよびチャネルがそれぞれ整合するように行われることを特徴とする。
（１１）前記加工工程は、前記少なくとも１つのリグレッシブ面および前記少なくとも１つのプログレッシブ付加面の遠方視ゾーン、近方視ゾーンおよびチャネルがそれぞれ整合するように行われることを特徴とする。

以上述べたように、本発明によれば、プログレッシブ付加面とリグレッシブ面が不所望な非点収差を互いに打ち消し合うように作用するので、相当する屈折付加力をもった従来のレンズに比べ、不所望な非点収差が低減したプログレッシブ付加レンズ（ＰＡＬ）を提供することができる。さらに、本発明のＰＡＬは、従来技術のＰＡＬに比べ、遠方視ゾーン幅と最小チャネル幅の両方が機能的に両立する。

Claims (6)

1. 眼鏡用多焦点レンズを製造する方法であって、
   ａ）遠方視ゾーンから近方視ゾーンに向かって増大する付加屈折力を与えるプログレッシブ付加面を有する面と遠方視ゾーンから近方視ゾーンに向かって減少する付加屈折力を与えるリグレッシブ面を有する面とをレンズ材料に形成し、
   ｂ）前記面を形成した前記レンズ材料を眼鏡用多焦点レンズに加工する
   工程からなることを特徴とする方法。
2. 眼鏡用多焦点レンズを製造する方法であって、
   ａ）遠方視ゾーンから近方視ゾーンに向かって増大する付加屈折力を与えるプログレッシブ付加面を有する凸面と遠方視ゾーンから近方視ゾーンに向かって減少する付加屈折力を与えるリグレッシブ面を有する凹面とをレンズ材料に形成し、
   ｂ）前記凸面と凹面とを有する前記レンズ材料を眼鏡用多焦点レンズに加工する
   工程からなることを特徴とする方法。
3. ａ）遠方視ゾーンから近方視ゾーンに向かって減少する付加屈折力を与えるリグレッシブ面を有する面を備える光学プレフォームを製造し、
   ｂ）前記光学プレフォームに遠方視ゾーンから近方視ゾーンに向かって増大する付加屈折力を与えるプログレッシブ付加面を有する面をキャスティングする
   工程からなることを特徴とする方法。
4. ａ）遠方視ゾーンから近方視ゾーンに向かって減少する付加屈折力を与えるリグレッシブ面を有する凹面を備える光学プレフォームを製造し、
   ｂ）前記光学プレフォームに遠方視ゾーンから近方視ゾーンに向かって増大する付加屈折力を与えるプログレッシブ付加面を有する凸面をキャスティングする
   工程からなることを特徴とする方法。
5. 前記キャスティング工程は、前記リグレッシブ面および前記プログレッシブ付加面の、遠方視ゾーン、近方視ゾーンおよびチャンネルがそれぞれ光軸方向に整合するように行われることを特徴とする請求項３又は４に記載の方法。
6. 前記加工工程は、前記リグレッシブ面および前記プログレッシブ付加面の、遠方視ゾーン、近方視ゾーンおよびチャンネルがそれぞれ光軸方向に整合するように行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。