JP2023110750A - Powerful short-sighted lens and method of designing powerful short-sighted lens - Google Patents

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Abstract

To provide a novel powerful short-sighted lens capable of reducing deterioration in visual appearance in a wearing state.SOLUTION: A powerful short-sighted lens 1 of -4.5 diopter in average power as prescription power comprises: a first region 12 which is set at the center part of the lens and has short-sightness correction power based upon the prescription power and a second region 14 which is a region set outside the first region 12, and has more plus-side powder than the prescription power by adding a spherical surface component to at least one refractive surface of a pair of front rear refractive surfaces. The powerful short-sighted lens 1 is less in thickness in the second region 14 than a spherical lens 1B which has the same prescription power with the powerful short-sighted lens 1 and has the same base curve and the same lens center thickness, and increases in difference in thickness from the spherical lens 1B radially outward.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、強度近視用レンズおよび強度近視用レンズの設計方法に関し、詳しくは装用状態における外観悪化の軽減に有効な強度近視用レンズおよび強度近視用レンズの設計方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a lens for high myopia and a method for designing a lens for high myopia, and more particularly to a lens for high myopia and a method for designing a lens for high myopia that are effective in reducing appearance deterioration when worn.

強度近視者が度数の強い強度近視用の眼鏡レンズの使用を敬遠する理由として、装用状態における外観の悪化があげられる。具体的には他者から見た場合のフェイスラインの変形、レンズ周辺での全反射、フレームからはみ出したレンズ縁部の厚さなどである。このような問題点は、レンズの度数が強くなるに従って顕著となる。 One of the reasons why people with high myopia avoid using spectacle lenses for high myopia with a high power is the deterioration of the appearance when worn. Specifically, the deformation of the face line when viewed from another person, the total reflection around the lens, the thickness of the lens edge protruding from the frame, and the like. Such a problem becomes conspicuous as the power of the lens increases.

このような強度近視用レンズの使用に伴う外観の悪化を軽減する手段としては、レンズ枠が小さい眼鏡用フレームを用いること、ツボクリ加工を施したレンズを用いること、装用時に頂点間距離を小さくする等があげられる。
しかしながらレンズ枠が小さい眼鏡用フレームを用いる場合には、選択できるフレームの種類が制限される。ツボクリ加工を施したレンズは外観上の見た目に違和感がある。頂点間距離を小さくした場合には、掛け心地が悪化するとともに処方度数が得られなくなってしまう等、新たな問題点が生じてしまう。
As a means to reduce the deterioration of the appearance due to the use of such lenses for high myopia, the use of eyeglass frames with small lens frames, the use of lenses with key points, and the reduction of the distance between vertices when worn. etc.
However, when spectacle frames with small lens frames are used, the types of frames that can be selected are limited. Lenses that have undergone keyhole processing have a strange appearance on the outside. If the distance between vertices is reduced, new problems arise, such as deterioration in wearing comfort and failure to obtain the prescribed dioptric power.

また下記特許文献に記載されているように、両屈折面の少なくとも一方の屈折面に非球面成分を付与して、レンズ周辺部の厚みを抑制したレンズも存在するが、レンズ周辺部における光学特性を確保しつつ厚みを薄くしようとするものであるため、装用時における外観の悪化を抑制する効果が小さい。 In addition, as described in the following patent document, there is a lens in which at least one of the two refractive surfaces is given an aspherical component to suppress the thickness of the lens peripheral portion. Since it is intended to reduce the thickness while ensuring the above, the effect of suppressing the deterioration of the appearance during wearing is small.

特開平8-5966号公報JP-A-8-5966

本発明は、このような問題を解決するものであり、装用状態における外観の悪化を軽減することができる新規な強度近視用レンズを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve such problems and to provide a novel lens for high myopia that can reduce the deterioration of the appearance when worn.

而して本発明の強度近視用レンズは、処方度数としての平均度数が-4.5ディオプタ以下とされた強度近視用レンズであって、
レンズの中央部に設定され、前記処方度数に基づく近視矯正力を有する第1領域と、
前記第1領域よりも外側に設定された領域であって、前後一対の屈折面の少なくとも一方の屈折面に非球面成分が付加され、前記処方度数よりもプラス側の度数とされた第2領域と、
を備え、
前記強度近視用レンズと同一処方度数で、同一ベースカーブ、同一レンズ中心厚を有する球面レンズと比較したとき、前記第2領域における厚みが前記球面レンズよりも薄く且つ前記球面レンズとの厚みの差が径方向外側に向かうにつれて大きくなっていることを特徴とする。
Thus, the lens for strong myopia of the present invention is a lens for strong myopia having an average prescription power of −4.5 diopters or less,
a first region set in the central portion of the lens and having a myopia correction power based on the prescribed power;
A second region set outside the first region, in which an aspherical component is added to at least one of the pair of front and rear refractive surfaces, and the power is on the positive side of the prescribed power. and,
with
When compared with a spherical lens having the same prescription power as the lens for strong myopia, the same base curve, and the same lens center thickness, the thickness in the second region is thinner than the spherical lens and the difference in thickness from the spherical lens. increases radially outward.

本発明は処方度数としての平均度数が-4.5ディオプタ以下とされた強度近視用レンズに関するものである。ここで、処方度数としての平均度数は、処方度数としての球面度数(S度数)および乱視度数(C度数)に基づいて、S度数+(C度数÷2)により求めることができる。
このような強度近視用レンズを装用した場合における前述の外観悪化の問題は、強いマイナス度数にともなうレンズ周辺部でのレンズ厚の急激な増加に起因するものである。本発明の強度近視用レンズは、レンズ中心部(第1領域)において処方度数に基づく光学特性を確保しつつ、レンズ周辺部(第2領域)に非球面成分を付加することで、その度数を処方度数よりもプラス側に変化させ、レンズ周辺部の厚みを抑えたもので、装用状態における外観の悪化を軽減することができる。
The present invention relates to a strong myopia lens having an average prescription power of -4.5 diopters or less. Here, the average power as the prescription power can be obtained by S power+(C power/2) based on the spherical power (S power) and the cylindrical power (C power) as the prescription power.
The aforementioned problem of deterioration in appearance when such a lens for high myopia is worn is caused by a sharp increase in lens thickness in the peripheral portion of the lens due to a strong negative dioptric power. The lens for strong myopia of the present invention secures the optical characteristics based on the prescription power in the central portion (first region) of the lens, and adds an aspherical component to the peripheral portion (second region) of the lens to increase the power. By changing the prescription power to the positive side and suppressing the thickness of the lens peripheral portion, it is possible to reduce the deterioration of the appearance when worn.

ここで前記第1領域は、光学中心から左右方向にそれぞれ6.72mm、上方に3.53mm、下方に5.33mmの大きさ領域を含み、且つ光学中心から半径25mmの仮想円内よりも内側とすることができる。
ここで規定する光学中心から左右方向にそれぞれ6.72mm、上方に3.53mm、下方に5.33mmの大きさ領域は、頂点間距離を12mmとしたレンズにおける有効視野に相当する大きさである。かかる領域を含むように第1領域を設定すれば、レンズを通じて正面視した対象物を明瞭且つ瞬時に視認することができる。
但し第1領域を過度に大きく設定した場合には、レンズ周辺部の厚みを薄くするための第2領域が相対的に狭くなってしまうため、第1領域の外縁は光学中心から半径25mmの仮想円よりも内側とすることが好ましい。より好ましくは半径10mmの仮想円よりも内側である。
Here, the first area includes an area with a size of 6.72 mm in the horizontal direction, 3.53 mm upward, and 5.33 mm downward from the optical center, and inside the virtual circle with a radius of 25 mm from the optical center. can be
The area defined here is 6.72 mm in the horizontal direction, 3.53 mm in the upper direction, and 5.33 mm in the lower direction from the optical center. . If the first area is set so as to include such an area, the object viewed from the front through the lens can be visually recognized clearly and instantly.
However, if the first area is set too large, the second area for thinning the lens periphery becomes relatively narrow. It is preferable to set it inside the circle. More preferably, it is inside a virtual circle with a radius of 10 mm.

また本発明では、前記非球面成分の付加開始地点の厚みをt0、該付加開始地点よりも径方向外側の任意の地点における厚みをt1、前記球面レンズにおける前記任意の地点に対応する地点の厚みtSとしたとき、前記第2領域内の任意の地点において下記式(1)に基づいて算出される厚み軽減係数Qの値を0.6以下とすることができる。
1=t0+(tS-t0)×Q …式(1)
Further, in the present invention, the thickness of the addition start point of the aspheric component is t0, the thickness at any point radially outside the addition start point is t1, the thickness t of the point corresponding to the arbitrary point on the spherical lensS., the value of the thickness reduction coefficient Q calculated based on the following formula (1) can be set to 0.6 or less at any point in the second region.
t1= t0+ (tS.-t0) x Q … formula (1)

本発明では、第2領域において光学特性よりも厚みの軽減を優先する。例えば第1領域と第2領域との境界から径方向外側に5mm離れた前記第2領域内の地点における平均度数を光学中心における平均度数よりも1.0ディオプタ以上プラス側とし、且つ前記地点における非点収差を前記光学中心における非点収差よりも1.0ディオプタ以上プラス側とすることができる。 In the present invention, thickness reduction is prioritized over optical properties in the second region. For example, the average power at a point in the second region 5 mm away from the boundary between the first region and the second region in the radial direction is set to the positive side of 1.0 diopters or more than the average power at the optical center, and at the point Astigmatism can be made positive by 1.0 diopter or more from astigmatism at the optical center.

また本発明の強度近視用レンズの設計方法は、処方度数としての平均度数が-4.5ディオプタ以下とされた強度近視用レンズの設計方法であって、
(a)レンズの中央部に設定され、処方度数に基づく近視矯正力が付与される第1領域と、前記第1領域よりも外側の領域であって外観の悪化を軽減するための非球面成分が付加される第2領域と、にレンズを区画するステップと、
(b)前記非球面成分の付加開始地点の厚みをt0、該付加開始地点よりも径方向外側の任意の地点における目標厚みをt2、前記処方度数に基づいて決定される球面レンズにおける前記任意の地点に対応する地点の厚みtS、厚み軽減係数をQとしたとき、前記第2領域内の任意の地点における目標厚みt2を下記式(2)に基づいて算出するステップと、
2=t0+(tS-t0)×Q …式(2)
(c)前記第2領域の任意の地点における前記目標厚みt2と、これに対応する前記球面レンズの前記厚みtSとの差分に相当する非球面成分を求め、前記非球面成分を処方度数に基づいて決定される屈折面の座標値に付加するステップと、
を備えていることを特徴とする。
このように規定された強度近視用レンズの設計方法によれば、装用状態における外観の悪化を軽減することが可能な上記の強度近視用レンズを好適に設計することができる。
The method of designing a lens for strong myopia according to the present invention is a method for designing a lens for strong myopia in which the average prescription power is −4.5 diopters or less,
(a) A first region, which is set in the central portion of the lens and is provided with a myopia correction power based on the prescription power, and an aspherical component, which is a region outside the first region and serves to reduce the deterioration of the appearance. partitioning the lens into a second region to which is added;
(b) the thickness of the aspheric component addition start point is t0, the target thickness at an arbitrary point radially outside the addition start point is t2, the thickness t of the point corresponding to the arbitrary point in the spherical lens determined based on the prescription powerS., where the thickness reduction coefficient is Q, the target thickness t at an arbitrary point in the second region2a step of calculating based on the following formula (2);
t2= t0+ (tS.-t0) x Q … formula (2)
(c) the target thickness t at an arbitrary point in the second region;2and the corresponding thickness t of the spherical lensS.obtaining an aspherical component corresponding to the difference between and adding the aspherical component to the coordinate values of the refracting surface determined based on the prescription power;
characterized by comprising
According to the method of designing a lens for high myopia defined in this way, it is possible to suitably design the above lens for high myopia that can reduce the deterioration of the appearance when worn.

(A)は強度近視用の球面レンズの正面図、(B)は同レンズの光軸を含む断面図である。(A) is a front view of a spherical lens for high myopia, and (B) is a cross-sectional view of the lens including the optical axis. (A)は本発明の一実施形態の強度近視用レンズの正面図、(B)は同レンズの光軸を含む断面図である。1A is a front view of a lens for strong myopia according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the lens including the optical axis; FIG. 図2の強度近視用レンズの第1領域についての説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a first region of the lens for high myopia in FIG. 2; 図2(B)のレンズ断面の上半部を拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the upper half part of the lens cross section of FIG.2(B). 同実施形態の強度近視用レンズの設計方法についての説明図である。It is explanatory drawing about the design method of the lens for strong myopia of the embodiment. (A)は実施例レンズの平均度数等高線図、(B)は実施例レンズの非点収差等高線図である。(A) is an average power contour map of the example lens, and (B) is an astigmatism contour map of the example lens. (A)は比較例の球面レンズを装用した状態の正面図、(B)は実施例レンズを装用した状態の正面図である。(A) is a front view of a state in which the spherical lens of the comparative example is worn, and (B) is a front view of a state in which the example lens is worn.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、レンズを用いた眼鏡を装用した装用者にとっての前後、左右、上下を、それぞれ、当該レンズにおける前後、左右、上下とする。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, front, back, left, right, and top and bottom for the wearer of spectacles using lenses are defined as front, back, left, right, and top and bottom of the lens, respectively.

まず、強度近視用の球面レンズ(参考例)について説明する。
図1のレンズ1Bは、球面度数が-4.5ディオプタ以下とされた強度近視用の球面レンズで、後面2が下記式(3)で定義される凹面とされ、前面3が下記式(4)で定義される凸面とされている。なお、レンズ1Bの光学中心O(後面2では基点O1、前面3では基点O2)を通る前後方向の軸をz軸とし、レンズ1Bの後方に向かう方向をz軸の正方向とする。z軸はレンズ1Bの光軸に一致する。
First, a spherical lens for high myopia (reference example) will be described.
The lens 1B in FIG. 1 is a spherical lens for strong myopia with a spherical power of -4.5 diopters or less, the rear surface 2 is a concave surface defined by the following formula (3), and the front surface 3 is the following formula (4 ) is defined as a convex surface. Note that the longitudinal axis passing through the optical center O of the lens 1B (base point O 1 on the rear surface 2 and base point O 2 on the front surface 3) is the z-axis, and the rearward direction of the lens 1B is the positive direction of the z-axis. The z-axis coincides with the optical axis of lens 1B.

z=r2/(R1+(R1 2-Kr21/2) …式(3)
z=r2/(R2+(R2 2-Kr21/2) …式(4)
z=r 2 /(R 1 +(R 1 2 -Kr 2 ) 1/2 ) Equation (3)
z=r 2 /(R 2 +(R 2 2 -Kr 2 ) 1/2 ) Equation (4)

式(3)、(4)のrは、z軸からの距離である。すなわち、後面2では基点O1、前面3では基点O2を中心として、z軸に直交する左右方向、上下方向の軸をそれぞれx軸、y軸とする直交座標系を考えた場合、r=(x2+y21/2である。R1、R2は面の頂点における曲率半径、係数Kは1、である。曲率半径R1、R2は、処方度数(詳しくは、S度数、C度数、及び、乱視軸AX)によって決まる。レンズ1Bは、近視者のための強度近視用のレンズであるため、R1<R2である。
かかるレンズ1Bでは、球面度数(S度数)の絶対値が大きいほど、他者から見た場合のフェイスラインの変形、レンズ周辺での全反射、フレームからはみ出したレンズ縁部の厚さなどの外観悪化の問題が顕在化する。
r in equations (3) and (4) is the distance from the z-axis. That is, when considering an orthogonal coordinate system with the reference point O 1 on the rear surface 2 and the reference point O 2 on the front surface 3 as the center, with the horizontal and vertical axes orthogonal to the z-axis being the x-axis and the y-axis, respectively, r= (x 2 +y 2 ) 1/2 . R 1 and R 2 are the radii of curvature at the vertex of the surface, and the coefficient K is 1. The radii of curvature R 1 and R 2 are determined by prescription power (specifically, S power, C power, and astigmatism axis AX). Since the lens 1B is a lens for high myopia for myopia, R 1 <R 2 .
In such a lens 1B, the larger the absolute value of the spherical power (S power), the more the deformation of the face line when viewed by others, the total reflection around the lens, the thickness of the lens edge protruding from the frame, etc. The problem of exacerbation becomes apparent.

なお上記の説明では、前面3および後面2が共に球面で構成されたレンズを球面レンズとしたが、処方度数実現のために、例えば一方の面に乱視矯正のためのトーリック面が採用される場合もある。以下の説明においては、前面3及び後面2が共に球面で形成された場合のほか、一方の面が球面で、他方の面がトーリック面で形成されたレンズも球面レンズと呼ぶこととする。 In the above explanation, the lens in which the front surface 3 and the rear surface 2 are both spherical is assumed to be a spherical lens. There is also In the following description, in addition to the case where both the front surface 3 and the rear surface 2 are spherical, a lens in which one surface is spherical and the other surface is toric is also called a spherical lens.

図2には、本発明の一実施形態にかかるレンズ1が示されている。かかるレンズ1は、前記球面レンズ1Bのレンズ中心部を除くレンズ周辺部に非球面成分を付加したもので、レンズ中央部において処方度数に基づく光学特性を確保しつつ、レンズ周辺部での厚みを大幅に軽減して強度近視用のレンズにおける外観悪化の問題の解消を図っている。 FIG. 2 shows a lens 1 according to one embodiment of the invention. Such a lens 1 is obtained by adding an aspherical component to the peripheral portion of the spherical lens 1B, excluding the lens center portion. While ensuring optical characteristics based on the prescription power in the lens center portion, the thickness in the lens peripheral portion is reduced. This greatly reduces the problem of deterioration of the appearance of lenses for high myopia.

図2(A)で示すように、レンズ1はレンズ中心部に第1領域12が形成され、第1領域12の外側に第2領域14が形成されている。 As shown in FIG. 2A, the lens 1 has a first region 12 formed in the center of the lens and a second region 14 formed outside the first region 12 .

第1領域12は、処方度数に基づく近視矯正力を有する領域で、装用者は第1領域12を通じて対象物を明瞭に視認することができる。第1領域12は、その前面3の屈折面形状が上記式(4)にて規定され、後面2の屈折面形状が上記式(3)で規定されている。 The first region 12 is a region having a myopia correcting power based on the prescription power, and the wearer can clearly see an object through the first region 12 . The refractive surface shape of the front surface 3 of the first region 12 is defined by the above formula (4), and the refractive surface shape of the rear surface 2 is defined by the above formula (3).

ところで一般に人間の視野において、視力や色弁別に優れ高精度な情報受容が可能な中心視野領域は5度以内とされ、この領域は弁別視野と呼ばれている。また眼球運動だけで瞬時に情報受容できる領域は、水平約30度(左右各±15度)、垂直約20度(上8度、下12度)の範囲とされ、この領域は有効視野と呼ばれている。
頂点間距離を12mmとした場合、上記有効視野に対応するレンズ領域は、図3で示すように光学中心から左右方向にそれぞれ6.72mm、上方に3.53mm、下方に5.33mmの大きさの領域であり、本例ではこの有効視野に対応するレンズ領域を含むように第1領域12が設定されている。但し、第1領域12が過度に大きい場合には相対的に第2領域14が狭くなってしまうため、第1領域12の外縁は光学中心Oから半径25mmの仮想円内よりも内側とされている。より望ましくは、半径10mmの仮想円よりも内側である。
By the way, in general, in the human visual field, the central visual field area which is excellent in visual acuity and color discrimination and capable of receiving information with high precision is considered to be within 5 degrees, and this area is called the discriminative visual field. In addition, the area where information can be received instantaneously by eye movement alone is about 30 degrees horizontally (± 15 degrees left and right) and about 20 degrees vertically (8 degrees up and 12 degrees down), and this area is called the effective field of view. is
When the distance between vertices is 12 mm, the lens area corresponding to the effective field of view is 6.72 mm in the horizontal direction, 3.53 mm upward, and 5.33 mm downward from the optical center, as shown in FIG. In this example, the first area 12 is set so as to include the lens area corresponding to this effective field of view. However, if the first region 12 is excessively large, the second region 14 becomes relatively narrow. there is More desirably, it is inside a virtual circle with a radius of 10 mm.

第2領域14は、第1領域12よりも外側に設定された領域である。本例では第2領域14に属するレンズの後面2bに非球面成分が付加され、第2領域14における度数は処方度数よりもプラス側の度数とされている。 The second area 14 is an area set outside the first area 12 . In this example, an aspherical component is added to the rear surface 2b of the lens belonging to the second region 14, and the power in the second region 14 is set to be on the plus side of the prescribed power.

図2(B)において2点鎖線で示しているのは、強度近視用レンズ1と同一処方度数で、同一ベースカーブ、同一レンズ中心厚を有する球面レンズ1Bのレンズ形状である。同図で示すように、レンズ1の第2領域14における厚みは、2点鎖線で示された球面レンズ1Bよりも薄く且つ球面レンズ1Bとの厚みの差が径方向外側に向かうにつれて大きくなっている。 In FIG. 2B, a two-dot chain line indicates the lens shape of a spherical lens 1B having the same prescription power as the lens for strong myopia 1, the same base curve, and the same lens center thickness. As shown in the figure, the thickness of the second region 14 of the lens 1 is thinner than the spherical lens 1B indicated by the chain double-dashed line, and the difference in thickness from the spherical lens 1B increases radially outward. there is

図4は、図2(B)のレンズ断面の上半部を拡大して示した図である。
同図では、非球面成分の付加開始地点(第1領域12と第2領域14との境界)における光学中心からの距離をP、同付加開始地点の厚みをt0とし、付加開始地点よりも径方向外側の任意の地点における光学中心からの距離をr、同任意の地点における厚みをt1、球面レンズ1Bにおける前記任意の地点に対応する地点の厚みをtSとしている。このレンズ1では、これら厚みt1、t0、tSの関係を上記式(1)で示したとき、式(1)の厚み軽減係数Qの値が0.6以下とされている。この厚み軽減係数Qの値が小さいほどレンズ周辺部での厚みは薄くなり、装用状態における外観の悪化を軽減する効果を高めることができる。好ましい厚み軽減係数Qの値は0.4以下、より好ましくは0.3以下である。
FIG. 4 is an enlarged view of the upper half of the cross section of the lens in FIG. 2(B).
In the figure, P is the distance from the optical center at the addition start point of the aspherical component (boundary between the first region 12 and the second region 14), t0 is the thickness of the addition start point, and Let r be the distance from the optical center at an arbitrary point on the outside in the radial direction, t 1 be the thickness at the arbitrary point, and t s be the thickness of the spherical lens 1B at the point corresponding to the arbitrary point. In this lens 1, when the relationship among these thicknesses t 1 , t 0 , and t s is expressed by the above formula (1), the value of the thickness reduction coefficient Q in formula (1) is 0.6 or less. The smaller the value of this thickness reduction coefficient Q, the thinner the thickness at the lens peripheral portion, which can enhance the effect of reducing the deterioration of the appearance when worn. A value of the thickness reduction factor Q is preferably 0.4 or less, more preferably 0.3 or less.

次に、レンズ1の設計方法について説明する。
まず、処方度数に基づく球面レンズ1Bの前面3の屈折面(式(4)参照)および後面2の屈折面(式(3)参照)を決定する。この決定方法については、周知であるため、ここでは詳述しない。
次に、図2で示すように、光学中心Oから半径Pの円形とされた第1領域12と、第1領域12よりも径方向外側に位置しレンズ端にまで至る第2領域14と、にレンズを区画するステップを実行する。本例ではこれにより処方度数に基づく近視矯正力を有する第1領域12の形状が特定される。
Next, a method of designing the lens 1 will be described.
First, the refractive surface of the front surface 3 (see formula (4)) and the refractive surface of the rear surface 2 (see formula (3)) of the spherical lens 1B based on the prescription power are determined. Since this determination method is well known, it will not be described in detail here.
Next, as shown in FIG. 2, a first area 12 having a circular shape with a radius P from the optical center O, a second area 14 located radially outside the first area 12 and extending to the end of the lens, sectioning the lens into. In this example, this specifies the shape of the first region 12 having a myopia-correcting power based on the prescription power.

次に、第2領域14内の径方向に沿った目標厚みt2を算出するステップを実行する。具体的には、図5で示すように、非球面成分の付加開始地点(第1領域12と第2領域14との境界)の厚みをt0、付加開始地点よりも径方向外側の任意の地点における目標厚みをt2、前記処方度数に基づいて決定される球面レンズにおける前記任意の地点に対応する地点の厚みをtS、厚み軽減係数をQとしたとき、第2領域14内の径方向に沿った任意の地点における目標厚みt2を下記式(2)に基づいて算出する。
2=t0+(tS-t0)×Q …式(2)
厚み軽減係数Qは、0~1の範囲で適宜決定することができ、厚み軽減係数Qの値が小さいほどレンズ端部での厚みを薄くすることができる。例えば、厚み軽減係数Qの値を0.4以下で設定するのが好ましい。
Next, the target thickness t along the radial direction in the second region 142Perform the step of calculating Specifically, as shown in FIG. 5, the thickness of the addition start point of the aspherical component (the boundary between the first region 12 and the second region 14) is t0, the target thickness at any point radially outside the addition start point is t2, the thickness of the point corresponding to the arbitrary point in the spherical lens determined based on the prescription power is tS., where the thickness reduction coefficient is Q, the target thickness t2is calculated based on the following formula (2).
t2= t0+ (tS.-t0) x Q … formula (2)
The thickness reduction coefficient Q can be appropriately determined in the range of 0 to 1, and the smaller the value of the thickness reduction coefficient Q, the thinner the thickness at the end of the lens. For example, it is preferable to set the value of the thickness reduction coefficient Q to 0.4 or less.

そして、第2領域14の任意の地点における目標厚みt2と、処方度数に基づいて決定される球面レンズ1Bの前記任意の地点に対応する地点の厚みtSとの差分に相当する非球面成分δを求めて、処方度数に基づいて決定された球面レンズ1Bの後面2の屈折面S0の座標値に非球面成分δを付加するステップを実行する。
非球面成分δは、例えば下記式(5)を用いて表すことができる。後面2の屈折面において目的厚みtS(もしくはこれに近似する厚み)を得ることができる最適な非球面係数B,C,D,Eは、光線追跡によるシミュレーションにより求めることができる。
δ=B(r-P)4+C(r-P)6+D(r-P)8+E(r-P)10 …式(5)
ここで、rはz軸からの距離、Pはz軸からの非球面成分の付加開始地点までの距離、B,C,D,Eは定数(非球面係数)である。
Then, the aspheric component corresponding to the difference between the target thickness t 2 at an arbitrary point in the second region 14 and the thickness t S at the point corresponding to the arbitrary point of the spherical lens 1B determined based on the prescription power A step of obtaining δ and adding the aspheric component δ to the coordinate values of the refractive surface S 0 of the rear surface 2 of the spherical lens 1B determined based on the prescription power is executed.
The aspheric component δ can be expressed, for example, using the following formula (5). The optimum aspherical coefficients B, C, D, and E for obtaining the target thickness t S (or a thickness approximate thereto) on the refracting surface of the rear surface 2 can be obtained by ray-tracing simulation.
δ=B(r−P) 4 +C(r−P) 6 +D(r−P) 8 +E(r−P) 10 Equation (5)
Here, r is the distance from the z-axis, P is the distance from the z-axis to the addition start point of the aspherical component, and B, C, D, and E are constants (aspherical coefficients).

このようにして求めた非球面成分δを、処方度数に基づいて決定された球面レンズ1Bの後面2の屈折面S0の座標値に付加することで、第2領域14の形状が特定され、外観悪化に対する軽減効果の高い強度近視用レンズ1を設計することができる。 The shape of the second region 14 is specified by adding the aspheric component δ obtained in this manner to the coordinate values of the refractive surface S 0 of the rear surface 2 of the spherical lens 1B determined based on the prescription power. It is possible to design a lens 1 for strong myopia that is highly effective in reducing appearance deterioration.

[実施例]
下記レンズデータにもとづいて、強度近視用レンズを作製し、レンズの平均度数分布、非点収差分布および外観について評価した。
レンズデータは以下の通りである。
屈折率n 1.738
前面カーブK 0.69
球面度数S -8.50D(ディオプタ)
乱視度数C -2.00D
乱視軸方向Ax 175°
外径 Φ75mm
中心厚CT 1.1mm
第1領域の半径P 6mm
設計時の厚み軽減係数Q 0.4
非球面係数 B C D E
後面 -1.98E-05 4.423E-08 -4.223E-11 1.449E-14
尚、非球面係数B,C,D,Eにおいて、E及びEの右側の数字は、10を基数としEの右側の数字を指数とする累乗を表している。
[Example]
Based on the following lens data, lenses for high myopia were produced, and the average power distribution, astigmatism distribution and appearance of the lenses were evaluated.
The lens data are as follows.
refractive index n 1.738
front curve K 0.69
Spherical power S -8.50D (diopter)
Astigmatic power C -2.00D
Astigmatic axis direction Ax 175°
Outer diameter Φ75mm
Center thickness CT 1.1mm
Radius P of the first region 6 mm
Design thickness reduction factor Q 0.4
Aspheric coefficient B C D E
Rear -1.98E-05 4.423E-08 -4.223E-11 1.449E-14
In the aspherical coefficients B, C, D, and E, the numbers on the right side of E and E represent powers with 10 as the base and the numbers on the right side of E as exponents.

図6(A)は実施例レンズについての平均度数等高線図で、半径方向(メリジオナル方向)の屈折力と周方向(サジタル方向)の屈折力との平均である平均度数を、1.0Dのステップ幅での等高線図で表している。尚、図中点線で示されているのは5mmピッチの格子である。図6(A)によれば、この実施例レンズにおいて、光学中心Oを含む第1領域内(光学中心Oから6mm内)の平均度数は-10.0D~-9.0Dの範囲とされている。そして、平均度数は径方向外側に向かうにつれてプラスに変化しており、第1領域と第2領域との境界(光学中心Oから6mm)から更に径方向外側に5mm離れた地点r1(光学中心Oから11mm)での平均度数は-8.0D~-7.0Dの範囲である。即ち、第1領域12と第2領域14との境界から径方向外側に5mm離れた地点での平均度数は、光学中心Oにおける平均度数よりも1.0ディオプタ以上プラス側に変化している。 FIG. 6(A) is an average power contour map for the lens of the example. It is represented by a contour map in width. In addition, what is indicated by the dotted line in the figure is a grid with a pitch of 5 mm. According to FIG. 6(A), in this example lens, the average power within the first region including the optical center O (within 6 mm from the optical center O) is in the range of -10.0D to -9.0D. there is Then, the average power changes positively as it goes radially outward, and the point r1 (optical center O to 11 mm) ranged from -8.0D to -7.0D. That is, the average power at a point 5 mm away from the boundary between the first region 12 and the second region 14 in the radial direction changes from the average power at the optical center O to the positive side by 1.0 diopter or more.

図6(B)は実施例レンズについての非点収差等高線図で、半径方向(メリジオナル方向)の屈折力と周方向(サジタル方向)の屈折力との差である非点収差を1.0Dのステップ幅での等高線図で表している。尚、図中点線で示されているのは5mmピッチの格子である。図6(B)によれば、この実施例レンズにおいて、光学中心Oを含む第1領域内の非点収差は1.1D~2.1Dの範囲とされている。そして、第1領域と第2領域との境界から更に径方向外側に5mm離れた地点r1(光学中心Oから11mm)での非点収差は周方向で異なるもおよそ4.1D~5.1Dの範囲である。即ち、第1領域12と第2領域14との境界から径方向外側に5mm離れた地点での非点収差は、光学中心Oにおける非点収差よりも1.0ディオプタ以上プラス側に変化している。
このように実施例レンズでは、レンズ中心部(第1領域12)において処方度数に基づく光学特性を確保する一方、レンズ周辺部(第2領域14)での光学特性の悪化を許容している。レンズ周辺部において、光学特性よりも厚みの抑制を優先するためである。
FIG. 6(B) is an astigmatism contour diagram for the lens of the example. It is represented by a contour map with a step width. In addition, what is indicated by the dotted line in the figure is a grid with a pitch of 5 mm. According to FIG. 6B, in this example lens, the astigmatism within the first region including the optical center O is in the range of 1.1D to 2.1D. The astigmatism at a point r1 (11 mm from the optical center O), which is 5 mm further radially outward from the boundary between the first region and the second region, varies in the circumferential direction, but is approximately 4.1D to 5.1D. Range. That is, the astigmatism at a point 5 mm away from the boundary between the first region 12 and the second region 14 in the radial direction is changed to the positive side by 1.0 diopter or more from the astigmatism at the optical center O. there is
As described above, the lens of the embodiment secures the optical characteristics based on the prescription power in the central portion (first region 12) of the lens, while allowing deterioration of the optical characteristics in the peripheral portion (second region 14) of the lens. This is because suppression of the thickness is given priority over optical characteristics in the peripheral portion of the lens.

下記表1は、実施例レンズの径方向に沿った厚みを、比較例として球面レンズ(同一処方度数で、同一ベースカーブ、同一レンズ中心厚を有する球面レンズ)の厚みとともに示した表である。この表1によれば、実施例レンズは、比較例としての球面レンズよりもレンズ周辺部の厚みが薄く、且つ球面レンズとの厚みの差が径方向外側に向かうにつれて大きくなっていることが分かる。 Table 1 below is a table showing the thickness along the radial direction of the lens of the example together with the thickness of a spherical lens (spherical lens having the same prescription power, the same base curve, and the same lens center thickness) as a comparative example. According to Table 1, it can be seen that the Example lens has a smaller peripheral thickness than the spherical lens as the comparative example, and the difference in thickness from the spherical lens increases radially outward. .

Figure 2023110750000002
Figure 2023110750000002

次に、図7(A)は比較例の球面レンズを装用した状態の正面図、図7(B)は実施例レンズを装用した状態の正面図である。なお、図7(A)及び(B)においてフレームにレンズが嵌め込まれているのは左目側のみである。
これら図7(A)及び(B)では、いずれも左目側においてフェイスラインの変形が認められる。しかしながら上記表1のようにレンズ周辺部での厚みの増加が大幅に軽減された実施例レンズでは、同一処方度数で、同一ベースカーブ、同一レンズ中心厚を有する球面レンズ(図7(A)参照)と比較したとき、図7(B)で示すように、他者から見た場合のフェイスラインの変形が、大幅に改善されていることが分かる。フェイスラインの変形を生ぜしめるプリズム作用が実施例レンズにおいて良好に抑制されたためである。
Next, FIG. 7A is a front view of a state in which the spherical lens of the comparative example is worn, and FIG. 7B is a front view of a state in which the example lens is worn. In addition, in FIGS. 7A and 7B, the lens is fitted in the frame only on the left eye side.
In both FIGS. 7A and 7B, deformation of the face line is recognized on the left eye side. However, in the example lenses in which the increase in thickness at the lens peripheral portion was greatly reduced as shown in Table 1 above, spherical lenses having the same prescription power, the same base curve, and the same lens center thickness (see FIG. 7A) ), as shown in FIG. 7B, the deformation of the face line seen from the other person is significantly improved. This is because the prism effect that causes deformation of the face line is well suppressed in the example lens.

以上のように本実施形態の強度近視用レンズは、レンズ中心部(第1領域12)において処方度数に基づく光学特性を確保しつつ、レンズ周辺部(第2領域14)に非球面成分を付加することで、その平均度数を処方度数よりもプラス側に変化させ、レンズ周辺部の厚みを抑えたもので、本実施形態の強度近視用レンズによれば装用状態における外観の悪化を軽減することができる。 As described above, the lens for strong myopia of the present embodiment secures the optical characteristics based on the prescription power in the central portion (first region 12) of the lens, while adding an aspherical component to the peripheral portion (second region 14) of the lens. By doing so, the average power is changed to the positive side from the prescription power, and the thickness of the lens peripheral part is suppressed, and according to the lens for strong myopia of this embodiment, the deterioration of the appearance during wearing can be reduced. can be done.

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまでも一例示である。
例えば上記実施形態においては、レンズ周辺部におけるレンズ厚の増加を抑制する非球面成分を、レンズ後面側の屈折面に付加しているが、前記非球面成分はレンズ前面側、もしくは前面側/後面側の両面に付加することも可能である。
また上記実施形態では、前記非球面成分を、4次、6次、8次、10次についての非球面係数を用いて規定しているが、場合によってはこれとは異なる次数の非球面係数を用いて非球面成分を規定することも可能である。
また上記実施形態では第1領域を円形に規定しているが、第1領域を非円形に規定することも可能である。
また上記実施形態では、第2領域を周方向全周に設けているが、場合によっては特定の領域(例えば耳側の領域)にのみに設けることも可能である等、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において様々変更を加えた形態で実施可能である。
Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, this is merely an example.
For example, in the above embodiment, an aspherical component that suppresses an increase in lens thickness at the lens periphery is added to the refractive surface on the rear side of the lens. It is also possible to add to both sides.
In the above-described embodiment, the aspherical surface components are specified using the aspherical surface coefficients of the 4th, 6th, 8th, and 10th orders. can also be used to define the aspheric component.
Further, although the first region is defined as circular in the above embodiment, it is also possible to define the first region as non-circular.
Further, in the above embodiment, the second region is provided all around in the circumferential direction. It can be implemented in a form with various changes added within a range that does not deviate from.

1 レンズ(強度近視用レンズ)
1B 球面レンズ
2 後面
3 前面
12 第1領域
14 第2領域
δ 非球面成分
1 lens (lens for high myopia)
1B spherical lens 2 rear surface 3 front surface 12 first region 14 second region δ aspheric component

Claims (5)

処方度数としての平均度数が-4.5ディオプタ以下とされた強度近視用レンズであって、
レンズの中央部に設定され、前記処方度数に基づく近視矯正力を有する第1領域と、
前記第1領域よりも外側に設定された領域であって、前後一対の屈折面の少なくとも一方の屈折面に非球面成分が付加され、前記処方度数よりもプラス側の度数とされた第2領域と、
を備え、
前記強度近視用レンズと同一処方度数で、同一ベースカーブ、同一レンズ中心厚を有する球面レンズと比較したとき、前記第2領域における厚みが前記球面レンズよりも薄く且つ前記球面レンズとの厚みの差が径方向外側に向かうにつれて大きくなっていることを特徴とする強度近視用レンズ。
A high myopia lens having an average prescription power of −4.5 diopters or less,
a first region set in the central portion of the lens and having a myopia correction power based on the prescribed power;
A second region set outside the first region, in which an aspherical component is added to at least one of the pair of front and rear refractive surfaces, and the power is on the positive side of the prescribed power. and,
with
When compared with a spherical lens having the same prescription power as the lens for strong myopia, the same base curve, and the same lens center thickness, the thickness in the second region is thinner than the spherical lens and the difference in thickness from the spherical lens. A lens for strong myopia, characterized in that the angle increases radially outward.
前記第1領域は光学中心から左右方向にそれぞれ6.72mm、上方に3.53mm、下方に5.33mmの大きさの領域を含み、且つ、前記第1領域の外縁は光学中心から半径25mmの仮想円よりも内側であることを特徴とする、請求項1に記載の強度近視用レンズ。 The first region includes regions each having a size of 6.72 mm in the horizontal direction, 3.53 mm upward, and 5.33 mm downward from the optical center, and the outer edge of the first region has a radius of 25 mm from the optical center. 2. The lens for high myopia according to claim 1, which is inside the virtual circle. 前記非球面成分の付加開始地点の厚みをt0、付加開始地点よりも径方向外側の任意の地点における厚みをt1、前記球面レンズにおける前記任意の地点に対応する地点の厚みをtSとしたとき、前記第2領域内の任意の地点において下記式(1)に基づいて算出される厚み軽減係数Qの値が0.6以下であることを特徴とする、請求項1,2の何れかに記載の強度近視用レンズ。
1=t0+(tS-t0)×Q …式(1)
Let t be the thickness of the addition start point of the aspherical component0, the thickness at any point radially outside the addition start point is t1, the thickness of the point corresponding to the arbitrary point on the spherical lens is tS., the value of the thickness reduction coefficient Q calculated based on the following formula (1) at an arbitrary point in the second region is 0.6 or less, A lens for high myopia according to any one of the above.
t1= t0+ (tS.-t0) x Q … formula (1)
前記第1領域と第2領域との境界から径方向外側に5mm離れた地点での平均度数が光学中心における平均度数よりも1.0ディオプタ以上プラス側に変化しており、且つ前記地点における非点収差が前記光学中心における非点収差よりも1.0ディオプタ以上プラス側に変化していることを特徴とする、請求項1~3の何れかに記載の強度近視用レンズ。 The average power at a point 5 mm away from the boundary between the first region and the second region in the radial direction is changed to the positive side by 1.0 diopter or more from the average power at the optical center, and the point is non- 4. The lens for high myopia according to claim 1, wherein the astigmatism at the optical center is shifted to the plus side by 1.0 diopter or more from the astigmatism at the optical center. 処方度数としての平均度数が-4.5ディオプタ以下とされた強度近視用レンズの設計方法であって、
(a)レンズの中央部に設定され、処方度数に基づく近視矯正力が付与される第1領域と、前記第1領域よりも外側の領域であって外観の悪化を軽減するための非球面成分が付加される第2領域と、にレンズを区画するステップと、
(b)前記非球面成分の付加開始地点の厚みをt0、該付加開始地点よりも径方向外側の任意の地点における目標厚みをt2、前記処方度数に基づいて決定される球面レンズにおける前記任意の地点に対応する地点の厚みをtS、厚み軽減係数をQとしたとき、前記第2領域内の任意の地点における目標厚みt2を下記式(2)に基づいて算出するステップと、
2=t0+(tS-t0)×Q …式(2)
(c)前記第2領域の任意の地点における前記目標厚みt2と、これに対応する前記球面レンズの前記厚みtSとの差分に相当する非球面成分を求め、処方度数に基づいて決定される屈折面の座標値に前記非球面成分を付加するステップと、
を備えていることを特徴とする強度近視用レンズの設計方法。
A method for designing a strong myopia lens having an average prescription power of −4.5 diopters or less,
(a) A first region, which is set in the central portion of the lens and is provided with a myopia correction power based on the prescription power, and an aspherical component, which is a region outside the first region and serves to reduce the deterioration of the appearance. partitioning the lens into a second region to which is added;
(b) the thickness of the aspheric component addition start point is t0, the target thickness at an arbitrary point radially outside the addition start point is t2, the thickness of the point corresponding to the arbitrary point in the spherical lens determined based on the prescription power is tS., where the thickness reduction coefficient is Q, the target thickness t at an arbitrary point in the second region2a step of calculating based on the following formula (2);
t2= t0+ (tS.-t0) x Q … formula (2)
(c) the target thickness t at an arbitrary point in the second region;2and the corresponding thickness t of the spherical lensS.obtaining an aspherical component corresponding to the difference between and adding the aspherical component to the coordinate values of the refractive surface determined based on the prescription power;
A method of designing a lens for high myopia, comprising:
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