JPH0239767B2 - - Google Patents

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JPH0239767B2
JPH0239767B2 JP56065343A JP6534381A JPH0239767B2 JP H0239767 B2 JPH0239767 B2 JP H0239767B2 JP 56065343 A JP56065343 A JP 56065343A JP 6534381 A JP6534381 A JP 6534381A JP H0239767 B2 JPH0239767 B2 JP H0239767B2
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progressive power
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JP56065343A
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JPS5710113A (en
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Fuyurutaa Geruharuto
Raaresu Hansu
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Carl Zeiss AG
Original Assignee
Carl Zeiss AG
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Publication date
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Application filed by Carl Zeiss AG filed Critical Carl Zeiss AG
Publication of JPS5710113A publication Critical patent/JPS5710113A/ja
Publication of JPH0239767B2 publication Critical patent/JPH0239767B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/06—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses bifocal; multifocal ; progressive
    • G02C7/061—Spectacle lenses with progressively varying focal power
    • G02C7/063—Shape of the progressive surface
    • G02C7/065—Properties on the principal line
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/06—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses bifocal; multifocal ; progressive
    • G02C7/061—Spectacle lenses with progressively varying focal power

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Telescopes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、帯域毎に変化する屈折値を有する多
焦点眼鏡レンズに関する。この種の眼鏡レンズは
一般に累進度数眼鏡レンズと称される。
レンズの所望に応じて変化する屈折値曲線を生
じる眼鏡レンズの面は累進度数面と称する。その
上方部分には遠用視矯正帯域が、下方部分には近
用視矯正帯域がある。これらの両者の帯域の間に
は、遠用視屈折値が連続的に近用視屈折値に移行
する中間視矯正帯域がある。このような眼鏡レン
ズの利用者は直線的に視線を上から下へ移行させ
る場合、所定の屈折値曲線は各々の注視角度に対
して鮮鋭に結像される対象の距離を規定する。
各々の対象距離には眼球対の相応する内転運動が
属する。従つて、各々の眼の視線は前記注視運動
の際には累進度数面を全く一定の線、即ち主注視
線に沿つて貫通する。即ち、この線は累進度数面
上の、鼻に向かつて偏倚せしめられる曲線であ
る。この線は前記面を鼻側範囲とこめかみ側範囲
とに分割する。
多種多様な累進度数レンズが公知である。例え
ば西独国特許明細書第2044639号、第2336708号、
第2439127号、西独国特許出願公開明細書第
2814916号及び同第2918310号に記載されているよ
うな大抵のものにおいては、累進度数線ないしは
主子午線はいわゆるへそ点状線として構成されて
いる。この線は一般に前記に定義した主注視線の
進路に一致しない。へそ点状構成とは、この線の
各々の点で面曲率の大きさが同じであることを意
味する。それによつて、この線上の面非点収差は
値ゼロを有することが達成される。
ミンクヴイツツ（Minkwitz）は定期刊行物
“オプチカ・アクタ（Optica Acta）”第10巻、No.
３、1963年６月、第223〜227頁に、へそ点状子午
線を有する眼鏡レンズにおいては面非点収差は該
線に対して垂直な方向では、子午線に沿つた平均
的面屈折力の変化値の２倍の強度で変化すると報
告している。
累進度数面を特殊に構成することによつて、へ
そ点状線を使用することにより惹起される結像誤
差を許容程度に減少させる実験は成功している。
従つて、西独国特許出願公告第2044639号明細
書から累進度数面を、それが水平面と交差する際
にその都度円錐曲線の形状を有する交差曲線を描
くように構造することが公知である。この技術思
想によれば、非点収差、調整誤差及び歪曲間のあ
る程度の妥協は達成されるが、しかしながらより
高い要求は満足されない。
西独国特許出願公告第2336708号明細書から、
へそ点状子午線に対して対称的な累進度数面を、
眼球を旋回させる際に眼鏡レンズを通して観察さ
れる鉛直線又は水平線の変形の変化速度が可能な
限り小であるように構成することが公知である。
この変化速度の最少化の、多数の可能性の１つ
は、眼鏡レンズの相容性を公知技術水準に比較し
て改善することである。しかしながら、これだけ
では最適な結果は達成されない。
西独国特許出願公開第2918310号明細書には、
累進度数面を２つの幾何学的に異なつた面から構
成することが提案されている。この手段の目的
は、比較的幅広い中間及び近用視矯正範囲の両側
でいわゆる斜視歪曲を小さく保持することであ
る。このへそ点状子午線に対して対称的である技
術思想においては、２つの幾何学的に異なつた面
の交差線に沿つた特性が不利になる、それという
のも曲率の非定常性がまた非点収差及び調整誤差
の非定常性をもたらすからである。
西独国特許出願公告第2439137号明細書から公
知の眼鏡レンズの場合には、中間視矯正帯域及び
近用視矯正帯域の側方周辺部を特殊に構成するこ
とにより前記帯域における斜視歪曲を消去するこ
とを目的としている。これによつては、その他の
結像誤差、特に非点収差は十分には補正不可能で
ある。
西独国特許出願公開第2814916号明細書による、
同様にへそ点状子午線に対して対称的な眼鏡レン
ズにおいては、可能な限り大きな遠用視矯正帯域
及び大きな近用視矯正帯域を得る目的で累進度数
面の曲率過程が式によつて規定されている。この
場合には、それによれば中間視矯正範囲の妥当な
長さでは結像誤差は面全体に渡つては十分に小さ
く保持され得ないことが自明である。
西独国特許出願公開第2610203号明細書から、
主子午線を一部分非へそ点状に構成することが公
知である。この場合には、同じ平均的面屈折値を
有する線は有利には水平方向に延びかつ主注視線
の両側で眼鏡レンズの周縁部まで延びる。この限
定された手段によつては、全ての結像誤差を最適
に矯正することは不可能である。
かなり以前の刊行物である西独国特許第
1145820号明細書から、累進度数面の各々の点で
主屈折率半径が一定の値だけ異なつている、即ち
面非点収差は値によれば一定である累進度数レン
ズが公知である。それによれば、側方範囲におけ
る非点収差は公知の手段に比較して小さくなる
が、しかしながら使用される回転対称形の累進度
数面では全ての結像誤差の十分な補正は達成され
ない。
従つて本発明の課題は、短い中間視矯正帯域で
その都度の視覚目的に相応する単眼及び双眼鏡の
鮮鋭度及び相容性に関する要求を十分に満足す
る、帯域毎に変化する屈折値を有する多焦点眼鏡
レンズ、即ち累進度数レンズを提供することであ
つた。前記課題は、本発明により、帯域毎に変化
する屈折力を有する多焦点眼鏡レンズであつて、
遠用視矯正帯域及び近用視矯正帯域並びにそれら
の間に介在する累進度数帯域を有しかつ主子午線
によつて鼻側とこめかみ側の領域に分割された累
進度数面を有し、前記主子午線の経過が遠用視矯
正帯域から近用視矯正帯域に向かつて、鼻に向か
つてＳ字形に湾曲せしめられた曲線として延びる
主注視線にならつている形式のものにおいて、 (a) 累進度数面全体が、個々の領域から構成され
かつ２回常に微分可能である非球面として構成
されており、 (b) 短い累進度数帯域内では、主子午線に沿つて
非点収差が存在し、該非点収差は遠視野矯正帯
域の下方領域内のほぼゼロの値から出発して、
累進度数帯域において最大値に達し、該最大値
は0.50dptを上回らずかつ近用視矯正帯域に至
るまで再びほぼゼロの値に低下し、 (c) レンズ全体に亙つて、主子午線から同じ水平
方向間隔及び同じ高さを有する点が近似値的に
同じ値の非点収差及び調整誤差を有し、 (d) 双眼視に相当する透視位置における主子午線
の鼻側とこめかみ側のプリズム効果は、直視と
間接的視における水平方向及び垂直方向の偏差
が許容値の、鉛直方向偏差に関しては0.5cm／
ｍを上回らないように選択されており、 (e) その都度相当する透視位置におけるプリズム
効果によつて惹起される歪曲は、累進領域及び
近用視矯正帯域内の主子午線の側面では、水平
線は水平線には結像されずまた垂直線は垂直線
には結像されないように調整されており、その
際側面の歪曲の値が遠用視矯正帯域内の歪曲の
値に近づいていることにより解決される。
前記のジオプトル作用においては、その他のレ
ンズパラメータ（屈折率、厚さ、その他の面特
性）を考慮した上で前記要件を組合せることによ
り累進度数面全体が十分に規定される。個々の範
囲が式による関係を有していない。即ち極く一般
的意味において非球面と称される面が得られる。
眼鏡レンズは一般に光軸の外側の全ての範囲に
プリズム効果を有し、これはレンズの周辺部に向
かつて一層強くなる。例えば公知形式の累進度数
レンズにおいて通常であるような、異なつたプリ
ズム効果を有する範囲を通して両眼で対象を観察
すると、眼球側の視線方向は一致しない、即ち水
平方向差分と垂直方向差分が生じる。
直線的注視、即ち固定対象を注視する際、水平
方向差分は、例えば平坦な対象の点がもはや１つ
の面内にはないかの如く視覚される、横方向で不
同の深度視覚をもたらす。
直接的注視において、眼の傾斜によつて水平方
向差分の補償は比較的大きな許容範囲内で可能で
ある。それに対して、融像垂直傾斜により直視に
おける垂直方向差分の補償は狭い限界内で可能で
あるにしかすぎない。例えば２つのレンズの高さ
中心決めに関する双眼のプリズム垂直許容差は
0.5cm／ｍであるにすぎない。垂直方向差分は増
大する程、融像は一層困難になる。方向差分が大
きすぎると、もはや双眼視覚は得られない。この
ような場合には、眼鏡フレームによつて眼鏡レン
ズの前述のような範囲を通る注視を阻止するか或
は左眼又は右眼の視覚のみを処理することにな
る。また垂直方向差分は読書の際、特に眼を行の
初めに急激に戻す際著しい配向困難をもたらす。
本発明による眼鏡レンズにおいては、主注視線
の両側の歪曲を相応して選択することにより、水
平及び垂直方向差分が顕著な値に減少せしめられ
るように設計されている。この場合、若干の公知
の累進度数レンズにおけると同様に、一定の域で
は水平線が水平線にかつ垂直線が垂直線に結像さ
れるように歪曲を選択することは意識的に放棄さ
れている。むしろ、静止した状態及び注視した状
態の目を基準として評価される程度の形態の歪曲
は甘受される、それというのもその程度の歪曲に
は眼鏡レンズの利用者が相応するジングルビジヨ
ン眼鏡によつて慣らされているからである。
面全体に渡つて主注視線から同じ水平線及び同
じ高さを有する点はほぼ同じ値の非点収差及び調
整誤差を有するように累進度数面を構成するのが
有利である。この水平対称によつて、利用者が両
眼で対象の同等に鮮鋭な又は同等に不鮮鋭な像を
視覚することができる、これによつて双眼視覚が
極めて望ましくなる。
平坦なへそ点状子午線に対して対称である公知
技術水準によるレンズは、眼鏡フレームに嵌込む
際に、近範囲を注視する際の眼の収れんを計算に
入れるために約10゜回転させねばならない。それ
によつて、全ての結像特性に関して水平対称が喪
失されることは自明なことである。それに対して
本発明の眼鏡レンズは眼鏡フレームに嵌込む際に
回転させる必要がない、それというのも主注視線
の進路が眼の収れんによつて規定されているから
である。
主注視線に沿つて存在する非点収差は遠用視矯
正帯域の下方範囲ではほぼゼロの値を有し、中間
視矯正帯域では最大値になりかつ近用視矯正帯域
まで再びほぼゼロの値に減少する。この非点収差
の曲線は数学的に表わすのはへそ点状曲線よりも
困難であるが、新たな自由度を提供する。これに
より、主注視線の側方の結像特性を改善すること
ができる。レンズ全体は全ての目的に対して容易
に矯正可能である。
新規の累進度数面を計算する際には、有利に特
許請求の範囲第１項記載の要件を考慮して方向差
分及び歪曲の種々の許容値を有する多数の累進度
数面を得ることができる。これらから非点収差が
全面に渡つて望ましく分配されておりかつその場
合可能な限り小であるような面を選択することが
できる。
本発明の特許請求の範囲第２項記載の累進度数
レンズにおいては、屈折率が中間及び近用視矯正
帯域の側方で遠用視矯正帯域の値に近づく。従つ
て、マルチビジヨン眼鏡レンズにおけると同じ関
係である。
本発明の累進度数面の形態は、公知の累進度数
面の形態から原則的に偏倚している。累進度数面
を水平面で切断すると、鼻側面縁部からこめかみ
側面縁部まで水平曲率の進路を描く曲線が生じ
る。多数の水平面で切断すると、対象側に構成さ
れる累進度数面に関して以下の所見を有する曲線
が生じる。
近用視矯正帯域において、水平曲率は良好な
矯正範囲で極く僅かに異なつておりかつ側方に
向かつて強度に減少する。レンズ縁部の近くに
おける曲率の新たな増大が可能でありかつ特に
これはレンズの幅に左右される。このような増
大の開始点は鼻側とこめかみ側で幾分か異なつ
ていてもよい。
中間視矯正帯域においては、下方部分で曲線
進路がなお実質的に近用視矯正帯域のそれに一
致する。遠用視矯正帯域に近づくにつれ、水平
曲率は良好な矯正帯域の周辺の周囲から出発し
て側方に向かつてまず著しく増大しかつ次いで
再び減少する。この形式の曲率曲線は鼻側とこ
めかみ側で異なつて設計されてよくかつ遠用視
矯正帯域の下方部分まで延びていてよい。
遠用視矯正帯域においては、曲線は漸進的
に、シングルビジヨンレンズのための面が有す
る曲線進路に移行する。
帯域及びにおける交差曲線のいずれも円錐
曲線ではない。
累進度数面を眼球側に形成すると、即ち眼球に
面したレンズ面を累進度数面として形成すると、
それを水平面で切断した際、曲率が前記〜で
規定したとまさに逆方向に延びる曲線が生じる。
即ち、前記規定は“増大する”と“減少する”曲
率を交換した場合にも一致する。
新規の累進度数面においては、もはや一定の面
屈折値を有する全ての線分は主注視線を交差しな
い。この場合、主注視線に接触しないか又は交差
しない、面縁部で開始しかつまた終了する線分が
生じる。
累進度数面は２度連続的に微分可能であり、従
つて非点収差及び調整誤差の曲線が連続的である
ように構成するのが有利である。
本発明の眼鏡レンズは数字コード化した処理機
械を用いて製造することができる。このような機
械は公知でありかつ市販されている。本発明の眼
鏡レンズは有機材料から製造することもできかつ
そのために公知技術水準の成形法を適用すること
ができる。
次に図示の実施例につき本発明を詳細に説明す
る。
第１図は累進度数面１を示し、該面の上方部分
は遠用視矯正帯域２から成る。この帯域に中間視
矯正帯域３が引続き、該帯域は近用視矯正帯域４
に移行する。眼鏡レンズの後方にあると仮定した
眼で遠用視矯正帯域を通して直線的に無限遠にあ
る点を注視すると、遠用域２内での視線の貫通点
は線５上にある。視線を下げながら、対象点が解
読距離まで近づく場合、眼球対は収れん運動を行
なう。視線の貫通点は曲線５をたどる、これを以
下には主注視線と記載する。この線は眼鏡レンズ
１を鼻側とこめかみ側の範囲に分割する。レンズ
１の中心線、即ち線ｘ＝０は６で示されている。
第２図には、２つの眼球が７及び８で示されて
いる。これらが対象面９内の点Ｐを直視すれば、
視線は線１０及び１１に一致して延びる。眼球
７，８の前方に眼鏡レンズ１２，１３が配置され
ているので、点Ｐは眼鏡レンズのプリズム作用に
基づき左眼７にとつてはPLにかつ右眼８にとつ
てはPRにあるように見える。この場合、眼球側
の視線は線１４及び１５に沿つて延びる。この垂
直位置の差分はΔPVで表わされている。この差分
を対象距離で割ると、垂直方向差を表わす値が得
られる。同じことが水平方向位置差ΔPHについて
も当てはまる。直視についても同じことが言え
る。
第２図から明らかなように、視線１４は眼鏡レ
ンズ１２の鼻側範囲を通つて延びかつ視線１５は
眼鏡レンズのこめかみ側範囲を通つて延びる。こ
のことから、第２図の関係を唯一の眼鏡レンズに
見立てることもできることは自明である。鼻側範
囲とこめかみ側範囲の相互に相応する点における
プリズム作用が方向差を惹起する。
第３図は第１図の点０から計算された種々の水
平切断面に関して点線曲線に基づいて延びる、公
知の累進度数レンズによつて惹起される垂直方向
差を示す。この垂直方向差は眼鏡レンズの周縁部
に向かつて顕著な値に達することは明らかであ
る。
ところで、本発明の眼鏡レンズは、中間及び近
用視矯正帯域３，４における主注視線５の側方の
歪曲が、遠用視矯正帯域における歪曲に近づく値
に移行するように設計されている。この場合、
各々の点における歪曲は、水平及び垂直方向差が
相容値を上回らないように選択されている。
第３図は垂直方向差に関して達成された結果を
実線曲線によつて示す。図面から、垂直方向差は
各々の場合小さくかつ0.5cm／ｍの値未満に保持
されていることが明らかである。
第４図は第３図の前記方向差を有するレンズを
通した等距離対象格子の結像図を示す。この格子
線は近用視矯正帯域に向かつて幾分か湾曲して延
びていることが認識される。このような変化に
は、眼鏡レンズの利用者は近用の相応するシング
ルビジヨン眼鏡によつて慣らされておりかつ直接
的に補償することができる、即ち、このような線
を直線と感じる。
正のシングルビジヨンレンズにおいては鞍状歪
曲がかつ負のシングルビジヨンレンズにおいては
たる状歪曲が生じることは公知である。これらの
ことには利用者は慣らされておりかつ利用者の脳
は実際に見える像を直線で描いた像に処理する。
本発明はまさにこの特性を利用する。
第５図は、累進度数レンズの１実施例に関する
等価非点収差の分布曲線を示す。図面から遠用視
矯正帯域は大きくかつ良好に補正されており、近
用視矯正帯域には比較的大きなかつ良好に補正さ
れた域が存在しかつ累進度数レンズに関する非点
収差は著しく小さいことが明らかである。近用視
矯正帯域内の良好に補正された域が本来の近用視
矯正範囲である。
第６図は遠用域に＋5dptの面屈折値をかつ近用
域に＋7dptの面屈折値を有する累進度数面の一定
の平均面屈折値の曲線を示す。この面を−5dptの
面屈折値を有する第２のレンズ面と組合せると、
sph0dpt、Add＋2dptの眼鏡レンズが得られる。
面屈折値は、この場合には右から左方向に延び
る主注視線に対して十分に水平対称であることが
認識される。遠用視矯正帯域から近用視矯正帯域
への面屈折値が主注視線に沿つて移行しているこ
とも明らかである。
第７図から、対象側に形成された累進度数面の
形態は明らかである。種々の水平断面に対する水
平曲率の差分Ｋ＝K(x=0)が示されている。曲率Ｋ
はＫ＝1000／半径に基づいて定義される。曲線は
各々の点ｘにおける曲率を示し、この場合には
夫々点ｘ＝0.即ち第１図の曲線６に沿つた曲率が
取出されている。特に中間視矯正帯域２の上方部
における面曲線が完全に新規であることが明らか
である。この曲率は側方に向かつてまず著しく増
大しかつ次いで再び減少する。
主注視線は第７図においても右から左に向かつ
て延びる。
累進度数面が遠用及び近用視矯正帯域に著しく
依存することは明らかである。しかしながら、曲
率の原理的曲線進路は常に保持される。
【図面の簡単な説明】
第１図は累進度数面を示す図、第２図は方向差
を説明する図、第３図はレンズ直径を約60mmとし
た、公知の累進度数レンズと、本発明の１実施例
との垂直方向差を示すグラフ、第４図は１実施例
の眼鏡レンズによる等距離対象格子の歪曲を示す
図、第５図は１実施例の累進度数レンズに関する
等価非点収差線の分布を示す図、第６図は１実施
例の累進度数面に関する一定の平均屈折値線を示
す図及び第７図１実施例の累進度数面による多数
の水平面切断部における水平曲率曲線を示すグラ
フである。 ２……遠用視矯正帯域、３……中間視矯正帯
域、４……近用視矯正帯域、５……主注視線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 帯域毎に変化する屈折力を有する多焦点眼鏡
    レンズであつて、遠用視矯正帯域及び近用視矯正
    帯域並びにそれらの間に介在する累進度数帯域を
    有しかつ主子午線によつて鼻側とこめかみ側の領
    域に分割された累進度数面を有し、前記主子午線
    の経過が遠用視矯正帯域から近用視矯正帯域に向
    かつて、鼻に向かつてＳ字形に湾曲せしめられた
    曲線として延びる主注視線にならつている形式の
    ものにおいて、(a)累進度数面全体が、個々の領域
    から構成されかつ２回常に微分可能である非球面
    として構成されており、 (b) 短い累進度数帯域３内では、主子午線５に沿
    つて非点収差が存在し、該非点収差は遠視野矯
    正帯域２の下方領域内のほぼゼロの値から出発
    して、累進度数帯域３において最大値に達し、
    該最大値は0.50dptを上回らずかつ近用視矯正
    帯域４に至るまで再びほぼゼロの値に低下し、 (c) レンズ全体に亙つて、主子午線５から同じ水
    平方向間隔及び同じ高さｙを有する点が近似値
    的に同じ値の非点収差及び調整誤差を有し、 (d) 双眼視に相当する透視位置における主子午線
    ５の鼻側とこめかみ側のプリズム効果は、直視
    と間接的視における水平方向及び垂直方向の偏
    差が許容値の、鉛直方向偏差に関しては0.5
    cm／ｍを上回らないように選択されており、 (e) その都度相当する透視位置におけるプリズム
    効果によつて惹起される歪曲は、累進領域及び
    近用視矯正帯域３，４内の主子午線５の側面で
    は、水平線は水平線には結像されずまた垂直線
    は垂直線には結像されないように調整されてお
    り、その際側面の歪曲の値が遠用視矯正帯域２
    内の歪曲の値に近づいている ことを特徴とする多焦点眼鏡レンズ。 ２ 累進度数帯域と近用視矯正帯域３，４内の主
    子午線５の側面の屈折力が遠用視矯正帯域２の値
    に近づく、特許請求の範囲第１項記載の多焦点眼
    鏡レンズ。 ３ 累進度数帯域３の上方部分における水平面を
    有する累進度数面の断面が曲線を形成し、その曲
    率が累進度数面の物体側位置では良好な視野帯域
    の縁部周辺で開始して、側方に向かつてまず著し
    く増大しかつその後再び低下している、特許請求
    の範囲第１項又は第２項記載の多焦点眼鏡レン
    ズ。 ４ 累進度数帯域３の上方部分における水平面を
    有する累進度数面の断面が曲線を形成し、その曲
    率が累進度数面の眼側の位置では、良好な視野帯
    域の縁部周辺で開始して側方に向かつてまず著し
    く低下しかつ次いで再び増大している、特許請求
    の範囲第１項又は第２項記載の多焦点眼鏡レン
    ズ。
JP6534381A 1980-05-02 1981-05-01 Multiple focus spectacle lens Granted JPS5710113A (en)

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