JP2756670B2 - 累進多焦点眼鏡レンズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、遠用部から近用部まで連続的に屈折力を
変化させた累進多焦点眼鏡レンズの改良に関するもので
ある。 従来の技術 累進多焦点眼鏡レンズとは、老眼鏡に用いられる境目
のない遠近両用レンズをいい、従来から例えば特開昭57
-139718号公報、特開昭59-88718号公報、特開昭60-2609
17号公報、特開昭61-252526号公報等に挙げられるよう
に種々のものが提案されている。 以下、累進多焦点眼鏡レンズの従来例３例を具体的な
数値を挙げつつ説明し、それぞれの問題点を指摘する。 なお、以下の説明で示すレンズ１の概略形状は、第10
図に示すように前側屈折面1aが凸面、後側屈折面1bが凹
面であり、前側屈折面1aは屈折力が連続して変化する累
進面、後側屈折面1bは曲率半径Ｒ₂の球面とされてい
る。 ここで第10図に示したように、レンズ１の中心軸とな
るｘ軸、及びこのｘ軸に垂直でレンズ１の前側屈折面1a
に接する平面内で互いに直交するy,z軸を設定する。 一般に、なめらかな３次元曲面 ｆ（x,y,z）＝０ は、ある領域内において、 なる２元高次多項式でよく近似できる。例に示す前側屈
折面1aは、第８ページの第１表（１）（２）に示された
非球面係数Anを持つ２元16次多項式で表現される非球面
となっている。この非球面の形状は第11図に等高線図
（実線間が1mm、以下同様）、水平断面図、垂直断面図
をもって示した通りである。なお、第１表中の表現、例
えば「−8.590E-18」は「−8.590×10^-18」という意味
であり、この意味は他の表についても同様である。 以下の３例では、いずれも前側屈折面1aの形状を上記
の通り、レンズの外径をφ＝70［mm］、材質をアクリル
（屈折率ｎ＝1.492）として共通構成をとり、後側屈折
面1bの形状を異ならせることによりそれぞれ屈折力の異
なるレンズを構成している。 【従来例１】 まず、第１の従来例として、屈折力が遠用度数Ｓ＝0.
00［Ｄ］、近用加入度数Add＝2.75［Ｄ］であるレンズ
の形状を説明する。 前側屈折面1aは上述の通りであるので説明を省略す
る。 後側屈折面1bは、曲率半径Ｒ₂＝84.150［mm］の球面
であり、そのｘ座標は下式で表わされる。 レンズの肉厚は、上端Ｔ_U、中心Ｔ_C、下端Ｔ_Lにつ
き、それぞれ次の通りとなる。 Ｔ_U＝3.64［mm］ Ｔ_C＝3.55［mm］ Ｔ_L＝0.80［mm］ このレンズのｘ−ｙ平面に沿った垂直断面は第12図に
示す通りである。レンズの下側半分では前側屈折面1aの
カーブが徐々にきつくなるため肉厚が次第に薄くなる
が、少なくとも最近コバ厚（約0.8mm）を確保できるよ
う下端の肉厚を設定する必要があるため、中心あるいは
上端の肉厚を3.6mm程度とする必要がある。 Ｓ＝0.00［Ｄ］のレンズでは、単焦点レンズやプラス
チックのバイフォーカルレンズで2.00mm程度が通常の肉
厚であることに鑑みれば、上記従来例のレンズはかなり
厚いものであることが理解できる。 【従来例２】 次に、第２の従来例として、屈折力が遠用度数Ｓ＝＋
3.00［Ｄ］、近用加入度数Add＝2.75［Ｄ］であるレン
ズの形状を説明する。 前側屈折面1aは前記の例と同一であるので説明を省略
する。 後側屈折面1bは、曲率半径Ｒ₂＝167.505［mm］の球面
であり、そのｘ座標は上記の例と同様下式で表わされ
る。 レンズの肉厚は、上端Ｔ_U、中心Ｔ_C、下端Ｔ_Lにつ
き、それぞれ次の通りとなる。 Ｔ_U＝3.64［mm］ Ｔ_C＝7.47［mm］ Ｔ_L＝0.80［mm］ このレンズのｘ−ｙ平面に沿った垂直断面は第13図に
示す通りである。一般にプラスレンズの中心厚は厚くな
るものであるが、累進多焦点レンズにおいては前側屈折
面1aの形状により、いっそう厚い肉厚のレンズとなって
いる。 【従来例３】 更に、第３の従来例として、屈折力は上記の従来例２
と同様に遠用度数Ｓ＝＋3.00［Ｄ］、近用加入度数Add
＝2.75［Ｄ］であり、肉厚の増大を防ぐため後側屈折面
を相対的に傾斜させて加工し、下側に2.00［Δ］のプリ
ズム作用を持たせたレンズの形状を説明する。なお、こ
の加工はプリズムシニング加工、あるいはアレジェ加工
といわれるものである。 前側屈折面1aは前述の２例と同様であるので説明を省
略する。 後側屈折面1bは、曲率半径Ｒ₂＝169.382［mm］、傾斜
θ₂＝2.282［deg］の球面であり、そのｘ座標は下式で
表わされる。 レンズの肉厚は、上端Ｔ_U、中心Ｔ_C、下端Ｔ_Lにつ
き、それぞれ次の通りとなる。 Ｔ_U＝0.80［mm］ Ｔ_C＝6.09［mm］ Ｔ_L＝0.80［mm］ このレンズのｘ−ｙ平面に沿った垂直断面は第14図に
示す通りである。前記の２つの従来例より周辺部の肉厚
を薄くすることが可能となるが、本来検眼処方にはない
プリズム作用が入ることにより光軸が偏向され、好まし
くない影響を与えかねない。 また、中心厚は従来例２よりは若干薄くできるものの
未だ不充分である。 発明の目的 この発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、プリズム作用を与えずに周辺及び中心
の肉厚を共に小さくすることができる累進多焦点眼鏡レ
ンズの提供を目的とする。 問題点を解決するための手段 第１の発明は、前側屈折面と後側屈折面とのいずれか
一方を屈折力が連続的に変化する累進面とし、他方を非
累進面とした累進多焦点眼鏡レンズにおいて、前記累進
面の巨視的な形状を前記非累進面の形状に略沿わせるよ
うに前記累進面を微視的な階段状のフレネルレンズ面と
し、 第２の発明は、前側屈折面と後側屈折面とのいずれか
一方を屈折力が連続的に変化する累進面とし、他方を球
面とした累進多焦点眼鏡レンズにおいて、前記累進面の
巨視的な形状を略球面にするよう前記累進面を微視的な
階段状のフレネルレンズ面として構成することにより、
上記目的の達成を図ったものである。 実施例 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。 なお、以下の説明で示すレンズの概略形状は第10図に
示された従来例と同様であり、前側屈折面1aは屈折力が
連続して変化する累進面、後側屈折面1bは非累進面とし
ての球面である。 また、以下に示す３つの実施例において、累進面はそ
れぞれ異なる状態で階段状のフレネルレンズ面とされて
いるために巨視的な形状は互いに異なるが、光学的な作
用はいずれも共通である。すなわち、各累進面の光学的
な作用は、前掲の第１表（１）（２）に示された非球面
係数Anを持ち、 として表される２元16次多項式で表現される非球面（以
下、基本非球面という）と同等なものとされている。基
本非球面自体の形状は第11図に等高線図、水平断面図、
垂直断面図をもって示した通りであり、上側半分（ｙ
０）はほぼ球面、下側半分（ｙ０）は下方に向けて徐
々に曲率がきつくなっており、全面としてなめらかで連
続的な非球面となっている。 前側屈折面1aのフレネルレンズ面として加工された後
の巨視的な形状ｘ₁は、 で表されるように、基本非球面の形状ｘ₀に２元高次多
項式で表現されるフレネル付加量を加えたものとなる。
なお、上式中のＦ_mはフレネル付加量を決定する関数の
係数であり、本明細書ではこれをフレネル化係数と定義
する。 更に、以下の３実施例では、いずれもレンズの外径を
φ＝70［mm］、材質をアクリル（屈折率ｎ＝1.492）と
している。 【第１実施例】 まず、第１実施例として、屈折力が遠用度数Ｓ＝0.00
［Ｄ］、近用加入度数Add＝2.75［Ｄ］であるレンズの
形状、及びフレネルレンズ面加工の手法について説明す
る。 前側屈折面1aは、巨視的な形状が第１図の等高線図で
示されるような曲率半径Ｒ₁＝85.319［mm］の球面とな
るように設計されている。すなわち、 となるようにフレネル化係数Ｆ_mが設定されている。フ
レネル化係数Ｆ_mの具体的な数値は第18ページの第２表
（１）（２）に示される通りである。 フレネル付加量（ｘ₁‐ｘ₀）は第２図の等高線図に示
される通りである。この例では、基本非球面の形状を上
側半分はそのまま生かしているため、フレネル付加は下
半分が対象となる。 付加後の形状は第１図の等高線図、垂直断面図、水平
断面図に示されている。垂直断面図には、付加後の形状
が実線、基本非球面の形状が破線で示されており、両者
の差異が理解できる。 後側屈折面1bは、曲率半径Ｒ₂＝84.660［mm］の球面
であり、そのｘ座標は下式で表わされる。 レンズの肉厚は、上端Ｔ_U、中心Ｔ_C、下端Ｔ_Lにつ
き、それぞれ次の通りとなる。 Ｔ_U＝2.06［mm］ Ｔ_C＝2.00［mm］ Ｔ_L＝2.06［mm］ このレンズの垂直断面形状は第３図に示した通りであ
る。前側屈折面1aを後側屈折面1bに略沿わせるようにし
たため、レンズの全面にわたってＳ＝0.00［Ｄ］の単焦
点レンズと同様の約2mmの略均一な肉厚を保つことがで
きる。 【第２実施例】 次に、第２実施例として、屈折力は第１実施例と同
様、遠用度数Ｓ＝0.00［Ｄ］、近用加入度数Add＝2.75
［Ｄ］であり、フレネルレンズ面加工が上記実施例とは
異なるレンズの形状を説明する。 前側屈折面1aは、ｚ＝０のラインの巨視的な形状が曲
率半径Ｒ₁＝85.319［mm］の円弧となるように設計され
ており、ｙ方向のみの関数によりフレネル付加を行って
いる。すなわち、前述のフレネル付加式において、すべ
てLm＝０の特殊な場合である。 前側屈折面1a全体の巨視的な形状は第４図の等高線
図、垂直断面図、水平断面図によって示される通りであ
る。 この場合のフレネル化係数Ｆ_mの具体的な数値は第18
ページの第３表に示される通りであり、フレネル付加量
（ｘ₁‐ｘ₀）は第５図の等高線図に示される通りであ
る。この例においても基本非球面の下半分がフレネル付
加の対象となっている。 フレネル付加後の形状と基本非球面の形状とは第４図
の垂直断面図にそれぞれ実線と破線とによって示されて
いる。 後側屈折面1bは、曲率半径Ｒ₂＝84.549［mm］の球面
であり、そのｘ座標は下式で表わされる。 レンズの肉厚は、上端Ｔ_U、中心Ｔ_C、下端Ｔ_Lにつ
き、それぞれ次の通りとなる。 Ｔ_U＝2.41［mm］ Ｔ_C＝2.33［mm］ Ｔ_L＝2.41［mm］ このレンズの垂直断面形状は第６図に示した通りであ
る。この例では前側屈折面1aの巨視的な形状が完全な球
面ではなく下半分の左右両側にカーブのきつい部分が残
存するため、肉厚は第１実施例よりも多少厚くなるが、
従来との比較においては格段に薄肉化が図られている。 なお、フレネル付加量がｙのみの関数となっているた
め、加工制御の負担を軽減することが可能である。 【第３実施例】 更に、第３実施例として、屈折力が遠用度数Ｓ＝＋3.
00［Ｄ］、近用加入度数Add＝2.75［Ｄ］であり、上記
の例よりも巨視的な形状が偏平なレンズの形状、及びフ
レネルレンズ面加工の手法について説明する。 前側屈折面1aは、巨視的な形状が第７図の等高線図で
示されるような曲率半径Ｒ₁＝175.048［mm］の球面とな
るように設計されている。すなわち、 となるようにフレネル化係数Ｆ_mが設定されている。そ
の具体的な数値は第19ページの第４表（１）（２）に示
した通りである。 フレネル付加量（ｘ₁‐ｘ₀）は第８図の等高線図に示
される通りである。基本非球面の形状は第11図から理解
できるように上半分はほぼ球面、下半分が非球面となっ
ているが、この実施例におけるフレネル付加後のレンズ
の巨視的形状は基本非球面よりも曲率半径が大きいもの
であるため前側屈折面1a全面がフレネル付加の対象とな
る。 付加後の形状は第１図の等高線図、垂直断面図、水平
断面図に示されている。垂直断面図、水平断面図には、
付加後の形状が実線、基本非球面の形状が破線で示され
ており、両者の差異が理解できる。 後側屈折面1bは、曲率半径Ｒ₂＝175.048［mm］の球面
であり、そのｘ座標は下式で表わされる。 レンズの肉厚は、上端Ｔ_U、中心Ｔ_C、下端Ｔ_Lにつ
き、それぞれ次の通りとなる。 Ｔ_U＝2.00［mm］ Ｔ_C＝2.00［mm］ Ｔ_L＝2.00［mm］ このレンズの垂直断面形状は第９図に示した通りであ
る。前側屈折面1aを後側屈折面1bに略完全に沿わせるこ
とにより、レンズの全面にわたってＳ＝0.00［Ｄ］の単
焦点レンズと同様の約2mmの均一な肉厚を確保してい
る。 なお、上記の３つの実施例では前側屈折面を累進面と
し、非累進面を球面とする構成についてのみ述べたが、
後側屈折面を累進面としてもよいし、非累進面を球面以
外のトーリック面等にしてもよい。また、基本非球面及
びフレネル付加量を多項式で表現したが、別の表現形式
をとっても本発明を適用できることは明らかである。 効果 以上、説明してきたようにこの発明の累進多焦点眼鏡
レンズは、累進面をフレネルレンズ面として非累進面の
形状に略沿わせたため、レンズの肉厚を全面にわたって
略均一とすることができ、プリズムシニング加工等を行
わなくともレンズの薄肉化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図〜第３図はこの発明に係る累進多焦点眼鏡レンズ
の第１実施例を示したものであり、第１図は前側屈折面
の形状を示す説明図、第２図はフレネル付加量を示す説
明図、第３図はレンズの垂直断面図である。 第４図〜第６図はこの発明に係る累進多焦点眼鏡レンズ
の第２実施例を示したものであり、第４図は前側屈折面
の形状を示す説明図、第５図はフレネル付加量を示す説
明図、第６図はレンズの垂直断面図である。 第７図〜第９図はこの発明に係る累進多焦点眼鏡レンズ
の第３実施例を示したものであり、第７図は前側屈折面
の形状を示す説明図、第８図はフレネル付加量を示す説
明図、第９図はレンズの垂直断面図である。 第10図はレンズ形状を表現するための座標を定義した説
明図である。 第11図は基本非球面の形状を示す説明図である。 第12図〜第14図は従来の累進多焦点眼鏡レンズの垂直断
面図である。 １……累進多焦点眼鏡レンズ 1a……前側屈折面（累進面） 1b……後側屈折面（非累進面）

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．前側屈折面と後側屈折面とのいずれか一方を屈折力
   が連続的に変化する累進面とし、他方を非累進面とした
   累進多焦点眼鏡レンズにおいて、 前記累進面の巨視的な形状を前記非累進面の形状に略沿
   わせるよう前記累進面を微視的な階段状のフレネルレン
   ズ面としたことを特徴とする累進多焦点眼鏡レンズ。 ２．前側屈折面と後側屈折面とのいずれか一方を屈折力
   が連続的に変化する累進面とし、他方を球面とした累進
   多焦点眼鏡レンズにおいて、 前記累進面の巨視的な形状を略球面にするよう前記累進
   面を微視的な階段状のフレネルレンズ面としたことを特
   徴とする累進多焦点眼鏡レンズ。