JPH08220489A

JPH08220489A - 累進眼鏡レンズ

Info

Publication number: JPH08220489A
Application number: JP3102395A
Authority: JP
Inventors: Akira Komatsu; 朗小松; Kazuhisa Kato; 一寿加藤; Hiroyuki Mukoyama; 浩行向山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1995-02-20
Filing date: 1995-02-20
Publication date: 1996-08-30

Abstract

(57)【要約】【目的】優秀な光学性能を有し、同時に薄型化を図った
累進眼鏡レンズを提供する。【構成】遠用部領域，累進度数領域，近用部領域のうち
の少なくとも１の領域内に於いて、累進面の曲率差の最
小値が実質的にゼロではない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学性能の向上を図り
ながら、レンズをより薄く、軽量にすることを特徴とす
る累進眼鏡レンズの累進面形状に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】累進眼鏡レンズの累進面は、主に遠方視
に用いられる遠用部領域と、主に近方視に用いられる近
用部領域と、両者の間にあり度数が連続的に変化する累
進領域とに分かれており、各領域は境界線が判らない様
に滑らかに接続されている。遠用部領域内には、遠用部
中心Ａが存在し、近用部領域内には、近用部中心Ｂが存
在する。各々の点に於ける累進面の屈折力の差によって
加入度が定義されている。そして、点Ａと点Ｂを結び、
各領域のほぼ中央を通る主注視線があり、この主注視線
に沿って視線を移動させていけば、非点収差がほぼゼロ
の状態で物をはっきりと見ることが出来る。主注視線
は、レンズ面の中で特に頻繁に使用される領域で、特に
注意して設計される。

【０００３】旧来の累進眼鏡レンズでは、遠用部領域と
近用部領域にほぼ球面の形状が用いられており、両者を
累進領域が接続する構成となっていた。また、収差の低
減や薄型化を意図して遠用部領域及び近用部領域の側方
部を非球面とした例もあるが、それでも、主子午線上
は、曲面の曲率差ΔＰがゼロとなる臍状点となってい
た。その為、収差補正が完全ではなく、近用部などに非
点収差が残り、像のボケを生じていた。なお、本発明の
場合、子午線上の点が臍状点とは限らない為、従来の臍
状主子午線に相当する線を主注視線と呼んでいる。

【０００４】また、特開昭59-58415では、遠用部領域又
は近用部領域の主注視線上で累進曲面に曲率差ΔＰを持
たせ、レンズ周辺の非点収差を補正する技術が示されて
いる。しかし、この特許では、遠用中心Ａ及び近用中心
Ｂの近傍とその間の主注視線上では、曲率差ΔＰがゼロ
になっており、累進領域内やその近傍で発生する非点収
差を完全に補正出来ていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】使用者が累進眼鏡レン
ズに望むことは、明視域（非点収差が少なく物がはっき
り見える領域）が広く、なおかつより薄く、軽いことで
ある。その為には、より曲率の小さい曲面形状を採用
し、なおかつレンズの周辺部まで非点収差を除去する必
要がある。

【０００６】レンズ面の形状として球面を用いる場合に
は、収差が最小になる曲率の組み合わせは、解析的に求
められており、例えばチェルニングの楕円などから知る
ことができる。だが、この組み合わせよりも曲率を小さ
くした方が、レンズをより薄くすることができるので、
近年はより曲率の小さい面形状を採用する傾向にある。
しかし、レンズの薄型化の為に曲率の小さい曲面形状を
採用した場合、旧来の遠用部及び近用部が球面形状の累
進レンズでは、周辺部に非点収差が発生し、明視域が狭
くなってしまう欠陥がある。

【０００７】一般に、光束がレンズ面に対して斜めに入
射する場合、その光束の通過するレンズ面上の点が、い
わゆる臍状点であっても、透過光束に非点収差が生じ
る。球面はいたる所が臍状点である曲面であり、光束が
垂直に入射する場合は、非点収差は生じないが、レンズ
の光軸外の物を見る場合の様に斜めに光束が入射する時
は、非点収差が生じる。ある曲面上の１点を光束が通過
する時に生じる非点収差の量は、曲面の最大曲率Ｐ1の
大きさと最小曲率Ｐ2の大きさと、光束の入射角度と方
向から決まる。この時、第１面と第２面でそれぞれ生じ
る非点収差がちょうどキャンセルする組み合わせになっ
ていれば残存収差は発生しない。図１は、目を振って光
軸からθだけ離れた方向を見た時に、光束が屈折される
様子を表している。第１面の光線入射角αと第２面の光
線射出角βがある特定の関係を満たしている時、第１面
で生じた非点収差と第２面で生じた非点収差が打ち消し
合う。従って、曲率の組み合わせが同じであっても、面
の傾きなどにより、光束の入射角が変わった場合には、
非点収差がキャンセルされずに残ることになる。つま
り、最適曲率の球面の組み合わせであっても、光束の入
射角が単焦点レンズと異なる場合には、非点収差が発生
し、像のボケが生じることになる。一般に、累進眼鏡レ
ンズの形態としては、近用部領域が光軸から離れた所に
位置することが多く、近用部領域を透過する光束は、累
進面に対し斜めに入射することになる。このことから、
従来の累進面形状では、近用部に非点収差が発生し、明
視域を狭くしている。

【０００８】そこで、本発明は、レンズ面に光束が斜入
射することにより発生する非点収差を補正した薄型で軽
量の累進眼鏡レンズを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は下記の特徴を有するものである。

【００１０】１．本発明による累進眼鏡レンズは、累
進曲面上の任意の１点における法線を含む平面で累進曲
面を切断したときに切断面に生じる切断曲線の曲率の最
大値Ｐ1と最小値Ｐ2の差ΔＰ（＝Ｐ1−Ｐ2）が領域内
で最小となる点が存在し、その点における曲率差ΔＰ
の値が、遠用部領域，累進領域，近用部領域の少なくと
も１つの領域において、ゼロではないことを特徴として
おり、これにより非点収差を補正し明視域を広げると共
に、レンズを薄くしている。

【００１１】２．さらに、１．において、本発明によ
る累進眼鏡レンズは、遠用部領域の中心点Ａにおいて、
点Ａの法線を含み水平線と平行な平面で累進曲面を切断
したときに切断面に生じる切断曲線の曲率をＰaとし、
近用部領域の中心点Ｂにおいて、点Ｂの法線を含み水
平線と平行な平面で累進曲面を切断したときに切断面に
生じる切断曲線の曲率をＰbとしたとき、遠用部領域，
累進領域，近用部領域の少なくとも１つの領域内で曲
率差ΔＰが、 ΔＰ≧０.０５・｜Ｐb−Ｐa｜・・・（３）を満たすことを特徴としている。

【００１２】３．さらに、２．において、レンズの累
進面上にあり、遠用部領域の中心点Ａと近用部領域の中
心点Ｂとを通り、遠用部領域，累進領域，近用部領域の
ほぼ中央を通る主注視線が存在し、点Ａと点Ｂの間の主
注視線上において、曲率差ΔＰが、式（３）を満たす点
が少なくとも１つ存在することを特徴としている。

【００１３】４．さらに、１．〜３．において，前記
主注視線上の任意の点において、切断曲線の曲率の最大
値Ｐ1を生じる切断面の方向が、主注視線に対してほ
ぼ平行か又は垂直であることを特徴としている。

【００１４】５．さらに、４．において、本発明によ
る累進眼鏡レンズは、近用部領域内の主注視線上におい
て、切断曲線の曲率の最大値Ｐ1を生じる切断面の方向
が、主注視線に対してほぼ垂直であることを特徴とし
ている。６．さらに、１．〜５．において、本発明による累進
眼鏡レンズは、累進領域内の主注視線上において、曲率
差ΔＰが、光学中心からの距離に対して単調に増加する
ことを特徴としている。

【００１５】７．さらに、１．〜６．において、本発
明による累進眼鏡レンズは、遠用部領域，累進領域，近
用部領域の少なくとも１つの領域内の１点において、曲
率差ΔＰが、 ΔＰ≦０.０５・｜Ｐb−Ｐa｜・・・（４）を満たすことを特徴としている。

【００１６】

【作用】本発明は、累進眼鏡レンズに関する物だが、単
焦点の眼鏡レンズの場合も非点収差が少なく、薄いレン
ズを望む声は大きい。そのために、旧来の球面を組み合
わせたレンズを改良し、様々な非球面のレンズが開発さ
れている。こうした非球面レンズは、従来の球面レンズ
とは異なり、凸面又は凹面の曲率差ΔＰが中心以外の点
でゼロではないことを特徴としており、このΔＰの働き
により、レンズ周辺に発生する非点収差を補正してい
る。本発明は、この単焦点眼鏡レンズの技術を累進眼鏡
レンズに応用したものであり、薄型化やレンズ面に光束
が斜入射するために発生する非点収差を、累進面に曲率
差ΔＰを持たせることにより、補正しようとするもので
ある。

【００１７】図１の様に光軸から角度θだけ離れた方向
を見た時に非点収差が生じている場合、光束が入射及び
射出する時に生じる非点収差がアンバランスになり、収
差をキャンセル出来ない状態になっている。この時、収
差補正を行う為には、残存収差を打ち消す様に入射面又
は射出面に曲率差ΔＰを持たせれば良い。通常累進眼鏡
レンズでは、レンズの第１面を累進面とし、第２面を球
面又はトーリック面とする場合が多い。その為、第２面
に曲率差ΔＰを持たせることが出来ないので、第１面の
累進面に曲率差ΔＰを持たせる様に設計する。従来の技
術では、遠用部，近用部の両中心点の近傍では、累進面
に曲率差ΔＰを持たせていないが、本願の発明者は、中
心点が光軸から離れている場合には、ここにも曲率差を
持たせた方が光学性能が向上することを発見した。従っ
て、遠用部領域，累進領域，近用部領域の内、光軸から
離れた所に位置する１つの領域内全部で、曲率差ΔＰが
実質的にゼロではない。

【００１８】また、従来の技術では、主注視線上におい
てこの曲率差ΔＰが全くゼロか、あっても遠用部・近用
部の領域内のみで、累進領域内で設定している例は無か
った。しかし、本願の発明者は、累進領域内でも残存収
差が発生し、光学性能を損なう場合のあることを見いだ
した。そこで、本発明では、累進領域にも曲率差ΔＰを
持たせ、遠用部領域又は近用部領域のΔＰと滑らかに接
続する様にすることによって、全ての領域において非点
収差を補正し、明視域を広げることに成功している。こ
の場合、累進領域内における曲率差ΔＰの大きさは、光
軸の近傍でほぼゼロであり、光軸から離れるに従ってそ
の距離に対して単調に増加する様に設計することが望ま
しい。また、曲率差ΔＰの大きさは、レンズの加入度に
よって大きくしなければならず、式（３）を満たす程度
の補正量が必要である。

【００１９】また、本発明の累進面の曲率差ΔＰは、他
の面による非点収差を補正する為に導入するもので、第
１面，第２面共に垂直に光束が透過する場合には、必要
がない。従って、累進面のどこかに、曲率差ΔＰの値が
小さく、式（４）を満たす点が少なくとも１点は存在し
ている。

【００２０】

【実施例】

（実施例１）遠用部の球面度数２.０Ｄ，円柱度数０.０
Ｄ，加入度２.０Ｄ，屈折率１.５の凸レンズの場合を示
す。第１面が累進面であり、第２面が半径１６６.６６
ｍｍの球面である。このレンズは、極力遠用部領域を広
くとり、ゆれ，歪みを最少にして、野外において使用す
る時に最適な設計となっている。

【００２１】図２は本発明による累進眼鏡レンズを掛け
て見た時の非点収差の分布を表している。レンズの上部
には、境界線Ｌ１によって区切られた遠用部領域があ
り、その中に遠用中心点Ａが存在する。レンズの下部に
は、境界線Ｌ２によって区切られた近用部領域があり、
その中に近用中心点Ｂが存在する。そして、遠用部領域
と近用部領域の間には累進領域があり、滑らかに遠用・
近用の両領域を接続している。主注視線は点Ａと点Ｂを
結ぶ垂直線であり、Ａ，Ｂ間で連続的に度数が変化して
いる。近用部には、非点収差が０.５Ｄ以下の領域があ
り、この部分を用いて近方視すれば、像にボケが生じず
はっきりと見ることが出来る。図３の（ａ）の縦軸は、
主注視線上の点の光軸からの距離を表し、横軸は曲率を
表しており、主注視線に垂直な方向の曲率Ｐs と平行な
方向の曲率Ｐt をプロットしたものである。（ｂ）はＰ
s とＰt の差△Ｐを表しており、（ｃ）は主注視線上の
非点収差量を表したものである。光軸付近ではＰs とＰ
t がほぼ同じであるが、光軸から離れるに従い曲率差Δ
Ｐが大きくなっている。この曲率差△Ｐの働きによって
主注視線上の非点収差が補正され、ほぼゼロになってい
る。本実施例では、点Ａにおける水平方向の曲率Ｐaと
点Ｂにおける水平方向の曲率Ｐb の差が４.０ｍ^-1であ
り、近用部領域内の全範囲において、△Ｐが０.８ｍ^-1
以上になっており、式（３）を満たしている。また、
ＡＢ間の累進領域においても、△Ｐが光軸からの距離に
対して単調に増加し、近用部領域と滑らかに接続してい
ることが判る。

【００２２】一方、図４は実施例１と同じ条件のレンズ
を従来技術を用いて設計したレンズの非点収差分布図で
ある。本発明例とは違って近用部領域において０.５Ｄ
以上の収差が存在し、像のボケを生じている。図５の
（ａ）はこのレンズの主注視線上の点の曲率を表したも
のであり、曲面形状が主注視線上において臍状点になっ
ているため、Ｐs とＰt のグラフが重なっている。
（ｂ）は△Ｐを表しているが、全範囲において、０.２
ｍ^-1以下になっており、収差補正がなされていない為、
（ｃ）で示した様に非点収差が発生している。

【００２３】レンズの外径をφ７０ｍｍとして得られた
レンズの中心厚を比較すると、本発明例では、４.０ｍ
ｍであり、従来技術の例では、４.５ｍｍとなり、光学
性能の面でも、レンズの厚さの面でも、本発明の方が優
秀であることが判る。

【００２４】（実施例２）遠用部の球面度数２.０Ｄ，
円柱度数０.０Ｄ，加入度２.０Ｄ，屈折率１.５の凸レ
ンズの場合を示す。第１面が累進面であり、第２面が半
径１６６.６６ｍｍの球面である。このレンズは、累進
開始点を水平線より上部に設定することにより、近用部
領域を広くとり、ゆれ，歪みを最少にして、室内におい
て使用する時に最適な設計となっている。

【００２５】図６は本発明による累進眼鏡レンズを掛け
て見た時の非点収差の分布を表している。レンズの上部
には、境界線Ｌ１によって区切られた遠用部領域があ
り、その中に遠用中心点Ａが存在する。レンズの下部に
は、境界線Ｌ２によって区切られた近用部領域があり、
その中に近用中心点Ｂが存在する。そして、遠用部領域
と近用部領域の間には累進領域があり、滑らかに遠用・
近用の両領域を接続している。主注視線は点Ａと点Ｂを
結ぶ垂直線であり、Ａ，Ｂ間で連続的に度数が変化して
いる。近用部には、非点収差が０.５Ｄ以下の領域があ
り、この部分を用いて近方視すれば、像にボケが生じず
はっきりと見ることが出来る。図７の（ａ）の縦軸は、
主注視線上の点の光軸からの距離を表し、横軸は曲率を
表しており、主注視線に垂直な方向の曲率Ｐs と平行な
方向の曲率Ｐt をプロットしたものである。（ｂ）はＰ
s とＰt の差△Ｐを表しており、（ｃ）は主注視線上の
非点収差量を表したものである。光軸付近ではＰs とＰ
t がほぼ同じであるが、光軸から離れるに従い△Ｐが大
きくなっている。この△Ｐの働きによって主注視線上の
非点収差が補正され、ほぼゼロになっている。本実施例
でも、点Ａの曲率Ｐa と点Ｂの曲率Ｐb の差は４.０ｍ
^-1であり、近用部領域内の全範囲において、△Ｐが
０.８ｍ^-1以上になっており、式（３）を満たしてい
る。また、ＡＢ間の累進領域において、光軸付近では
△Ｐがゼロであり、光軸から離れるに従いその距離に対
して単調に増加し、遠用部及び近用部と滑らかに接続し
ていることが判る。

【００２６】一方、図８は実施例２と同じ条件のレンズ
を従来技術を用いて設計したレンズの非点収差分布図で
ある。本発明例とは違って近用部領域において０.５Ｄ
以上の収差が存在し、像のボケを生じている。図９の
（ａ）はこのレンズの主注視線上の点の曲率を表したも
のであり、Ｐs とＰt のグラフが重なっている。（ｂ）
は△Ｐを表しているが、全範囲において、０.２ｍ^-1以
下になっており、収差補正がなされていない為、
（ｃ）で示した様に主注視線上において非点収差が発生
している。

【００２７】レンズの外径をφ７０ｍｍとして得られた
レンズの中心厚を比較すると、本発明例では、５.０ｍ
ｍであり、従来技術の例では、５.５ｍｍとなり、光学
性能の面でも、レンズの厚さの面でも、本発明の方が優
秀であることが判る。

【００２８】本発明の実施例として、遠用重視設計のレ
ンズと近用重視設計のレンズの２例を挙げて説明した
が、本発明の適用範囲はこれに限定されることはなく、
あらゆるタイプの累進レンズに対して、実施例と同様に
適用出来ることは言うまでもない。

【００２９】また、本実施例に挙げたレンズの累進面形
状は左右対称であり、フレームに入れる際に輻輳を考慮
して近用部を鼻側に寄せて装着するタイプのレンズであ
る。これは説明の為に分かりやすい例として示した物で
あり、本発明の主旨は、左右非対称の累進レンズに対し
ても同様に適用できる。なお、左右非対称の累進レンズ
の場合は、対称の場合とは異なり、主注視線が直線形状
とはならず、折れ線又は曲線となるので、主注視線に平
行な方向とは、曲線に沿った方向と考えねばならない。

【００３０】

【発明の効果】これまでの説明で判る通り、累進レンズ
のタイプ（遠用重視型か、近用重視型か、など）や、形
状が左右対象か、などによらず本発明は、広く累進レン
ズ一般に適用することが出来る。そして、本発明を用い
て累進レンズを設計すれば、従来の技術を用いたレンズ
よりも、非点収差を低減し、明視域を広げ、なおかつよ
り薄くて軽い累進眼鏡レンズを実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】眼鏡レンズの使用状態を示す図。

【図２】実施例１の本発明による累進レンズの非点収
差分布図。

【図３】実施例１の本発明によるレンズの主注視線上
の特性を表した図。（ａ）主注視線に垂直な方向の曲率Ｐs と平行な方向
の曲率Ｐt の変化を示した図。（ｂ）曲率差△Ｐの変化を示した図。（ｃ）非点収差の変化を示した図。

【図４】実施例１の従来技術による累進レンズの非点
収差分布図。

【図５】実施例１の従来技術によるレンズの主注視線
上の特性を表した図。（ａ）主注視線に垂直な方向の曲率Ｐs と平行な方向
の曲率Ｐt の変化を示した図。（ｂ）曲率差△Ｐの変化を示した図。（ｃ）非点収差の変化を示した図。

【図６】実施例２の本発明による累進レンズの非点収
差分布図。

【図７】実施例２の本発明によるレンズの主注視線上
の特性を表した図。（ａ）主注視線に垂直な方向の曲率Ｐs と平行な方向
の曲率Ｐt の変化を示した図。（ｂ）曲率差△Ｐの変化を示した図。（ｃ）非点収差の変化を示した図。

【図８】実施例２の従来技術による累進レンズの非点
収差分布図。

【図９】実施例２の従来技術によるレンズの主注視線
上の特性を表した図。（ａ）主注視線に垂直な方向の曲率Ｐs と平行な方向
の曲率Ｐt の変化を示した図。（ｂ）曲率差△Ｐの変化を示した図。（ｃ）非点収差の変化を示した図。

【符号の説明】

１・・・眼２・・・第１面３・・・第２面Ｌ１・・・遠用部領域と累進領域の境界線Ｌ２・・・近用部領域と累進領域の境界線Ａ・・・遠用部中心点Ｂ・・・近用部中心点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】遠用部領域と近用部領域と累進領域とに
分割され、各領域が滑らかに接続されている累進曲面
を、レンズの物体側及び使用者側のうちの少なくとも一
方に備えた累進眼鏡レンズにおいて、累進曲面上の任意
の１点における法線を含む平面で累進曲面を切断したと
きに切断面に生じる切断曲線の曲率の最大値Ｐ1 と最小
値Ｐ2 の差ΔＰ（＝Ｐ1−Ｐ2、以下、曲率差という）が
それぞれの領域内で最小となる点が存在し、その点にお
ける曲率差ΔＰの値が、遠用部領域，累進領域，近用部
領域の少なくとも１つの領域内において、実質的にゼロ
ではないことを特徴とする累進眼鏡レンズ。
【請求項２】遠用部領域の中心点Ａにおいて、点Ａの
法線を含み水平線と平行な平面で累進曲面を切断したと
きに切断面に生じる切断曲線の曲率をＰaとし、近用部
領域の中心点Ｂにおいて、点Ｂの法線を含み水平線と平
行な平面で累進曲面を切断したときに切断面に生じる切
断曲線の曲率をＰbとしたとき、遠用部領域，累進領
域，近用部領域の少なくとも１つの領域内で曲率差ΔＰ
が、 ΔＰ≧０.０５・｜Ｐb−Ｐa｜
・・・（１）を満たすことを特徴とする請求
項１に記載の累進眼鏡レンズ。
【請求項３】レンズの累進面上にあり、遠用部領域の
中心点Ａと近用部領域の中心点Ｂとを通り、遠用部領
域，累進度数領域，近用部領域のほぼ中央を通る主注視
線が存在し、点Ａと点Ｂの間の主注視線上において、曲
率差ΔＰが、式（１）を満たす点が少なくとも１つ存在
することを特徴とする請求項２に記載の累進眼鏡レン
ズ。
【請求項４】前記主注視線上の任意の点において、切
断曲線の曲率の最大値Ｐ1を生じる切断面の方向が、主
注視線に対してほぼ平行か又は垂直であることを特徴と
する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の累進眼鏡レ
ンズ。
【請求項５】近用部領域内の主注視線上において、切
断曲線の曲率の最大値Ｐ1を生じる切断面の方向が、主
注視線に対してほぼ垂直であることを特徴とする請求項
４に記載の累進眼鏡レンズ。
【請求項６】累進領域内の主注視線上において、曲率
差ΔＰが、光学中心からの距離に対して単調に増加する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載
の累進眼鏡レンズ。
【請求項７】遠用部領域，累進領域，近用部領域の少
なくとも１つの領域内のある１点において、曲率差ΔＰ
が、 ΔＰ≦０.０５・｜Ｐb−Ｐa｜
・・・（２）を満たすことを特徴とする請求
項１乃至６のいずれか１項に記載の累進眼鏡レンズ。