JPH10206805A - 球面形の前面と多焦点裏面を有する眼鏡レンズ並びにその製造方法 - Google Patents
球面形の前面と多焦点裏面を有する眼鏡レンズ並びにその製造方法Info
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Abstract
製造しうる(純粋な球面又は回転対称非球面)半製品か
ら迅速に製作できる眼鏡レンズを提供する 【解決手段】 本発明は、球面作用,非点収差作用及び
プリズム作用と、眼鏡レンズのx軸,y軸に沿ったそれ
らの作用の分布とから成る眼鏡処方の個別の必要条件は
処方面によって全て満たされ、眼鏡レンズの裏面は点対
称及び/又は軸対称を伴わない多焦点表面である。本発
明方法は、事前に行われた原型設計に従って得られた第
1の又は若干の眼鏡レンズの変形を、球面形又は回転対
称非球面の凸形前面を有し、約10の異なる半径を有す
る半製品から、眼鏡レンズの目に向いた側にあり、最適
化の出発点としての原型設計結果による個別の最適化計
算によって形状が決まる自由形状面により個別に必要な
全てのジオプトリック作用適合が実現されるように製造
する。
Description
対称非球面の前面と、裏面(処方面)とを有する眼鏡レ
ンズ並びにその製造方法に関する。
ンズと、複数の、少なくとも2つの異なる屈折値を有す
る眼鏡レンズとに分類される。異なる屈折値は、少なく
とも近視領域及び遠視領域において調節能力が制限され
ているか又は調節能力に障害のある使用者に申し分のな
い視力を与える働きをする。異なる屈折値は、個別のス
テップで実現されても良く(二焦点,三焦点)、あるい
は、すべるように移行させることによりすべり視野面と
して実現されても良い。製造技術上、また、美観上の理
由により、これまでは、可変屈折値を含む面を眼鏡レン
ズの前面に設けるのが好ましかった。仕上げるべき面の
種類ごとに精密研削又は研磨を行うために個別の工具が
必要であるので、加工できる異なる強さの面(すべり視
野面)の数は限られてしまう。それらの工具は、面の種
類ごとに製造され、保管され、保守されなければならな
い。
て、少なくとも眼鏡レンズの複数の所定の点で(特に近
視及び遠視の基準点で)正確なジオプトリック作用(球
面,非点収差及びプリズム)を得るために、原則的に
は、眼鏡レンズの裏面に、従来の光学系加工用機械で製
造される球面処方面又はトーリック処方面を設けること
になる。眼鏡レンズの前面に強力なトーリック作用を出
現させるのは、美観を大きくそこねる。
において眼鏡レンズが実現する、現在の用語でいう球
面,非点収差及びプリズムを表わす値によって説明され
る。眼鏡レンズの他の全ての点では、ジオプトリック作
用をx,y座標の関数により表現できるように、それら
の値から外れた値を確定することができる。多重強度作
用を伴う眼鏡レンズ面が設計段階では最適の補正効果を
もたらすことはわかっている。設計段階から逸脱した処
方面を有する多重強度面を使用すると、像の品質は劣化
する。これを回避するために、たとえば、ドイツ特許公
開公報第4210008A1号には、球面/トーラスか
らわずかに外れた付加自由形状面を背面にも設ける方法
が記載されている。
チック製眼鏡レンズを製造するための高速工具サーボを
使用する直接加工ができるようになったことによって、
非常に非対称の形状を有する有用な光学表面を製造する
ことが可能になる。その場合、平坦な工具による加工工
程(研磨)はそれ以上は全く不要であるか、又はごく短
時間の作業で十分である。面に適合させた工具を特別に
使用する必要はない。従って、少数の工具を使用するこ
の新たな技法によって、多数の異なる面を製造できると
いう従来は不可能であった成果が得られる。あるいは、
幾何学的に規定された刃先(フライス削り)又は幾何学
的に規定されていない刃先(研削)を工作物と局所的に
係合させる方法を利用することも可能である。
焦点面を裏面、すなわち、眼鏡レンズの目に向いた側の
面に配置させるのが好ましい多焦点眼鏡レンズが記載さ
れている。他方の面は球面,トーリック面又は円筒形状
の面である。多焦点面は、交差点で少なくとも第1導関
数が安定し、できれば第2導関数p,q,r,s,tも
安定している、エリアごとに定義された多項式の形態で
表わされる。眼鏡レンズの内面で通常必要であるような
凹面を得るために、ある1つの領域で、たとえば、6d
ptの作用が実現されるように、多焦点面に球面,トー
リック面又は円筒形状の面を追加する。個々の使用者へ
の適応は明らかに第1の面によって行われる。第9コラ
ムの47行以降には、様々に異なる部分面の追加が明示
されている。個別の状況への表面の最適化についての示
唆はない。
屈折力と所定の非点収差を有する眼鏡レンズが記載され
ている。ここでは、複数の部分楕円を利用して非点収差
を補正する方法を提示する。補正方式は、各セグメント
が異なる屈折力を有するセグメント化面へ拡張される。
最も単純な場合、すべり視野レンズへの移行がセクタ数
の増加によって実現される二焦点レンズが得られる。セ
クタ分割面は前面又は裏面に設けられる。非点収差につ
いては、前面又は裏面で考慮することができる。セクタ
分割面は球面又はトーラス/円筒に取り付けられる。製
造方法として「回転」が指示され、スタート時の面は球
面である。回転対称非球面も含む。個別の使用ケースへ
の適応は論じられていない。
多重強度面と、自由形状処方面とを有する眼鏡レンズが
記載されている。Guilino,Barthの報告書
「Neve progressiveFlaeche
n」(DOZ,11,1980年11月,20ページ以
降)には、部分ウェッジを利用したすべり視野面の構造
が記載されている。ここで説明されている面はレンズ前
面に設けられることがわかる。裏面は、球面又はトーラ
ス/円筒であり、個別のケースに適応できるように構成
されている。
者の個別の条件に応じてきわめて容易に製造しうる(純
粋な球面又は回転対称非球面)半製品から迅速に製作で
きる眼鏡レンズを提供することである。
よれば、球面作用及び/又は非点収差作用及び/又はプ
リズム作用と、眼鏡レンズの処方面におけるそれらの作
用の分布とから成る眼鏡処方の個々の必要条件が全て満
たされ、眼鏡レンズの裏面は点対称及び/又は軸対称を
伴わない多焦点表面であることを特徴とする。また、本
発明方法は、少数の異なる半径を有する球面形又は回転
対称非球面の凸形前面を備えた半製品から、個別に必要
なジオプトリック作用適合の全てが眼鏡レンズの裏面に
よって実現されるように製造されることを特徴とする。
製造できることを特徴としている。本発明による眼鏡レ
ンズの場合、多焦点作用を伴う眼鏡レンズについてごく
一般的に実施されている方法とは異なり、眼鏡レンズの
前面は常に球面又は単純な回転対称非球面である。この
面によって、仕上がり後の眼鏡レンズの湾曲がほぼ決ま
る。裏面は、それぞれ処方された使用条件において球面
作用,非点収差作用及びプリズム作用に関して課される
ジオプトリック補正条件を満たし、個別に最適化された
多焦点処方面である。この条件には、特に、近視領域で
老眼の場合に必要なより強力な作用が含まれる。
対称非球面の前面と、本発明に従って構成された多焦点
裏面(処方面)とを有する。本発明によれば、球面作
用,非点収差作用及びプリズム作用から成り、眼鏡レン
ズに沿ったx,y方向のそれらの作用の分布を含む眼鏡
処方の個別の必要条件の全てが処方面により満たされ
る。特に興味深いのは、多焦点作用と共にトーリック作
用をも裏面で実現できることである。美的観点から不都
合であるという判断により、眼鏡処方に不可欠な個別の
条件は眼鏡レンズの前面では全く実現されない。本発明
による眼鏡レンズはその裏面で点対称及び/又は軸対称
を全く示さず、多焦点特性を有する。眼鏡レンズは、二
焦点部分,三焦点部分又はすべり視野部分と共に球面作
用部分又はトーリック作用部分を追加することから成る
裏面を有していると有利である。
ンズの目に向いた面でジオプトリック値(球面,非点収
差,プリズム)の個別の最適化を行うと有利であり、そ
の場合、球面,非点収差及びプリズムの目標関数又はそ
れらから導き出される関数とその重みは、出発面の設計
時に達成された結果に基づいて選択される。多くの場
合、眼鏡レンズは、点の間でも設計内容が一致するよう
に十分に密接して位置する有限の多数の点で最適化され
る。有限の多数の点で最適化を行うときには、問題を線
形化し、最小誤差二乗を使用して過重算定等式系として
解決する。全ての点で最適化を実行することも可能であ
る。しかしながら、誤差積分を解決し、偏差計算の方法
を使用しなければならないということになる。有限の多
数の、互いに密に位置する点における最適化は面の全て
の点における最適化より著しく容易であり、それに匹敵
する成果をあげる。
に従ってプリズム副作用を個別に調整することもできる
と有利であり、その場合、左右の目に関して可能な異な
るジオプトリック作用が考慮される。最適化計算に個別
の瞳間隔を算入すると有利である。本発明に従って多焦
点作用を有する眼鏡レンズを製造する方法は、事前に行
われた設計項目の熟慮から発生した第1の眼鏡レンズ又
はいくつかの眼鏡レンズの変形構造が球面形又は回転対
称非球面の凸形前面を有し、約10の異なる半径を有す
る半製品から、個別に必要であるジオプトリック作用適
合が眼鏡レンズの目に向いた側の面にあり、最適化出発
点としての設計結果に基づく最適化計算から得られる形
状の自由形状面によって全て行われるように製造される
ことを特徴とする。
て、測定点においてジオプトリック処方値(球面,非点
収差,プリズム)が達成されるように自由形状面の個別
の最適化を行うと有利である。出来上がりの面と出発面
との類似性は、出発面それ自体と、離散目標関数又は連
続目標関数の形態及び離散重み関数又は連続重み関数の
形態とにより確定される。さらに、裏面を加工するため
に球面形又は回転対称非球面の凸形前面を有する半製品
を受け入れるために、前面の半径の数以下の数に相応す
る保持が行われ、その保持がその他に補助材料を必要と
せずに行われるようにすると有利である。以下、添付の
図面を参照して実施形態をさらに詳細に説明する。
は、現時点で眼鏡レンズの前面及び裏面に配分されてい
るすべり視野面又は二焦点面又は三焦点面及び球面/ト
ーリック裏面のジオプトリック作用を追加し、裏面に配
置させせるが、その際に球面形前面の作用を考慮に入れ
る。
れた複数の異なる点又は全面にわたるジオプトリック目
標作用(球面,非点収差,プリズム)から成る眼鏡レン
ズの要求プロファイルを公式化する。プリズム作用は、
通常1つの点又は若干の点でのみ現れる。x及びyに関
する関数により又は有限の多数の点における作用のリス
トとして要求プロファイルを与えることができる。
ット」という形で実現されるように、処方面の個別の最
適化を行う。計算された問題解決データの中では、眼鏡
レンズの様々な領域における球面,トーラス/円筒,プ
リズムの個別配分は様々に異なる。この特性は裏面の形
状規定によってのみ達成される。前面は球面であるか、
又は単純な回転対称非球面構造を有する。
来と同様に出発値を規定しなければならない。これは、
あまり密に位置していない様々な支持点における、近接
位置での使用ケースのパラメータ領域で企図された、規
定の球面作用,非点収差作用及びプリズム作用を伴う設
計値を出発値として確定することにより実行されるべき
である。
3016935号の中に記載されているように、両目で
障害なく見るために必要であるプリズム副作用の補正を
も考慮に入れると好都合である。それらの値はあらかじ
め定められた別個の設計ステップにおいて個々の目標値
の所定の重みづけによって計算され、コンピュータに記
憶される。そこで、個別の使用ケースごとに、出発面を
個々の処方に適合させる新たな最適化を計算することが
でき、出来上がりの面と設計時の面との類似性は出発面
と、目標関数の形態と、重み関数とによって確定され
る。
は、必然的に像誤差が発生する。これをレンズ全体に分
散させるのは本来は設計時の作業である。ここで提示す
る方法によれば、設計作業で実現される最小限の像誤差
発生にとどめるという利点を、特別の球面作用,非点収
差作用又はプリズム作用が要求されていることとは別
に、唯一つの自在に形状を規定しうる面によって最良の
形で発揮させる。
えば、次のものが含まれている。 −遠視点及び近視点(左/右)における個別のジオプト
リック値 −角膜−頂点間距離 −要求される異なる左/右固有倍率(Aniseiko
nie) −フレームの前傾 −フレーム形状 −中心位置合わせ −瞳間隔 −特殊使用状況 −プリズム副作用の補正効果を伴う左右の目で異なる作
用
面設計から多様な派生型を作り出すことを意味する。
1つ又は若干の自在に形状を規定できる出発面と、仕上
げるべき眼鏡レンズの目標規定値に対するジオプトリッ
ク作用の偏差を表わす、数学的に記述された評価とを組
合わせたものである。さらに、どの処方条件に対して大
まかに段階づけされた標準前面のうちどれを使用し、ど
の出発面と、どの最適化用評価値を使用すべきであるか
を数学的に記述した原則も原型に付属している。
一般用すべり視野レンズに加えて、映像関係作業用,ド
ライバー用,その他の特殊な使用条件のための特殊レン
ズを妥当な値段で製造することが可能になる。大まかに
段階づけされた出発面から始めるこのような最適化プロ
セスを実行するときには、通常通りの処方のあらゆる部
分について設計に精通した専門家とコンタクトしなくと
も正しい成果が得られるように準備を整えることができ
る。
iseikonie)か又は両目の間で別の異常なほど
大きな相違が生じている場合、個別最適化によって改良
を行うことができる。この場合には、設計に精通した専
門家とのコンタクトが必要である。
せて設計されている。最適位置からの偏差を図1に示
す。すべり視野レンズをねじってはめ込んではならない
ので、二焦点レンズ又は三焦点レンズの場合の規定のね
じりを加える方法は適用されない。個別の処方値への適
応は自由形状面(眼鏡レンズの裏面)の特別の最適化に
よって実現できる。図示した本発明による解決方法の製
造技術上の大きな利点は、球面形又は回転対称非球面の
前面を有する半製品を加工機械に保持するために標準の
チャック工具、たとえば、適切なつかみ面を有する真空
チャックを使用できる点にある。
ックの一実施形態を図2a及び図2bに示す。当接面A
には環状の溝Siが加工形成されており、それらの溝の
中で真空を発生させることができる。別の実施形態にお
いては、溝の代わりに、真空にすることができる複数の
切欠きを当接面全体に分布させることができる。溝の間
隔Abを狭くし、さらに、環状当接要素Eを互いに軸方
向に摺動自在に形成すれば、1つのチャックで様々に異
なる半径Rを有する半製品を前面で保持できるように半
径Rを変化させることができる。
製品の縁部に対して旋回する3本のセンタリングピンか
ら構成される付加的な中心位置合わせ装置によって実行
できる。あるいは、半製品の縁部に対して全くセンタリ
ングを行わずに作業を始め、加工中に、その後の、たと
えば、眼鏡フレームへのはめ込みのための眼鏡レンズの
方向づけを可能にするマークをその面に付着させること
も考えられる。さらに別の実施形態においては、標準受
け入れフレームに半径の差を補うためのアダプタをはみ
込むことができる。
金属合金を使用するコストの高いブロック工程は行われ
ない。たとえば、10程度の限られた数の前面半径があ
れば十分であるので、1つの前面半径に各々の加工機械
を対応させ、それにより、このプログラムに沿った加工
部分を仕上げることができる。本発明は特に直接加工と
組み合わせて実施すると好都合である。これにより、す
ぐに使用できる又はほぼ即座に使用できる状態の光学自
由形状表面を製造することが可能である。ドイツ特許出
願第19538274号に記載されているように、直接
加工の際には丸削り工程から始める。あるいは、規定さ
れたバイト(フライス削り)又は規定されていないバイ
ト(研削)を使用する工程も考えられる。
係合させることである。その場合、加工機械は精度に関
してある程度の必要条件を満たしていなければならな
い。たとえば、Sph+10Dpt.から−10Dp
t.の納品プログラムの光学作用は、湾曲の異なる10
の領域で与えられることになる。すなわち、要求される
球面形前面はわずか10であり、それだけで、この材料
として考えられる様々な用途に対してあらゆるすべり視
野プログラムを製造することができる。在庫管理の負担
軽減も自明である。
で、前面半径ごとに、たとえば、1つの真空チャックを
設けることができる。光屈性(photo−tropi
sierung)のような表面仕上げを、既に球面形半
製品の段階で前面に塗布又は被覆することができる。対
応する基本デザインをコンピュータで生成させるだけで
良いので、必要に応じてプログラムの数を拡張すること
は容易である。
による眼鏡レンズ(図3の1)の数値を表わす。 −遠視部作用:sph 2.5dpt cyl
2.0dpt 軸45度 −追加:2.0dpt −レンズ材料の屈折率:1.600 −レンズ直径:60mm −レンズの縁部最小厚さ:0.5mm −レンズの前面の半径:92.308mm(6.5dpt
の面屈折値に相当) 尚、sphは球面,cylは円筒,dptはジオプトリ
である。
適用される(前方から見て幾何学的中心に関する数
値): −遠視基準点:(2.5 7.0) −近視基準点:(5.0 −14.0) −中心位置十字線:(2.5 4.0)
面(4)と点P(2.5 4.0)で接する。その結
果、前面(2)は適切なフレームに関して約9度の傾斜
角を成す。裏面(3)は最適化されたすべり視野面であ
る。前面(2)及び裏面(3)の基準平面(4,4)は
共に6度傾斜しており、互いに4.1mmの間隔を有す
る。裏側基準面(4)から目(6)の回転中心点(5)
までの距離は27.5mmである。図3には、これらの関
係が明確に表示されている。図4a及び図4bは、本発
明の実施形態に従ったレンズの非点収差偏差(図4a)
及び球面偏差(図4b)をさらに示す。
て、すべり視野面のアーチ高さを示し、そのアーチ高さ
は前方から見た、6度傾斜した基準平面に関するもので
ある。格子幅は3.00mm,レンズ直径は60.0mmで
ある。このことから、計算により次の値が得られる。
当接した状態の真空チャックの側面図(b)。
ズの概略図。
す図(a)と本発明による眼鏡レンズの球面偏差を示す
図(b)。
…目。
Claims (8)
- 【請求項1】 球面形又は回転対称非球面の前面(2)
と、処方面として作用する裏面(3)とを有する眼鏡レ
ンズにおいて、球面作用及び/又は非点収差作用及び/
又はプリズム作用と、眼鏡レンズ(1)の処方面(3)
におけるそれらの作用の分布とから成る眼鏡処方の個々
の必要条件が全て満たされ、眼鏡レンズ(1)の裏面
(3)は点対称及び/又は軸対称を伴わない多焦点表面
であることを特徴とする眼鏡レンズ。 - 【請求項2】 眼鏡レンズ(1)の裏面(3)は、二焦
点部分又は三焦点部分を含む球面又はトーリック作用部
分を追加することから得られるように構成されているこ
とを特徴とする請求項1記載の眼鏡レンズ。 - 【請求項3】 眼鏡レンズ(1)の使用者に関する、ジ
オプトリック値(球面,非点収差,プリズム)の個別の
最適化は、眼鏡レンズ(1)の目(6)に向いた側の面
(3)のあらゆる点で行われていることを特徴とする請
求項1又は2記載の眼鏡レンズ。 - 【請求項4】 最適化計算に際して、両眼視の必要条件
に従ってプリズム副作用を個別に補正し、そのときに起
こりうる右目と左目(6)で異なるジオプトリック作用
を考慮に入れることを特徴とする請求項1記載の眼鏡レ
ンズ。 - 【請求項5】 眼鏡レンズ(1)の将来の使用者の個別
の瞳間隔を最適化計算に取り入れていることを特徴とす
る請求項1記載の眼鏡レンズ。 - 【請求項6】 多焦点作用を伴う眼鏡レンズを製造する
方法において、眼鏡レンズ(1)は、少数の異なる半径
を有する球面形又は回転対称非球面の凸形前面(2)を
備えた半製品から、個別に必要なジオプトリック作用適
合の全てが眼鏡レンズ(1)の裏面(3)によって実現
されるように製造されることを特徴とする方法。 - 【請求項7】 ジオプトリック処方値(球面,非点収
差,プリズム)が眼鏡レンズ(1)の目(6)に向いた
側の面(3)のあらゆる点で確定されるように、眼鏡レ
ンズ(1)の使用者に対する少なくとも1つの個別の最
適化は裏面(3)で行われることを特徴とする請求項6
記載の眼鏡レンズを製造する方法。 - 【請求項8】 裏面(3)の加工のために球面形又は回
転対称非球面の凸形前面(2)を有する半製品を受け入
れるために、前面の半径の数以下の数に相応する保持が
行われ、加工すべき眼鏡(1)はその他に補助材料を必
要とせず保持されることを特徴とする請求項6記載の眼
鏡レンズを製造する方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19701312.0 | 1997-01-16 | ||
DE19701312A DE19701312A1 (de) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | Brillenglas mit sphärischer Vorderseite und multifokaler Rückseite, sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
Related Child Applications (1)
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