JPS59129A - 眼用レンズの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

く発　明　の　背　景〉 〔発明の技術分野〕 本発明は全体的に眼用レンズ、特に屈折力が変化してい
るｌＲ用レンズの形成方法に関する。 〔従来技術の説明〕 人間の眼はすばらしい感覚器官である。この眼がもって
いるレンズはこの眼の外側表面で眼の視野内にある物体
からの光を愛は取る。また、このレンズの後側に位置し
ている網膜はこの眼のレンズによって適当に焦点が合わ
せられた物体を映すスクリーンとして供している。正視
眼でわりあい遠方の物体を見る時は、レンズは弛緩位置
にあってかつこのレンズの表向は物体を絹１換上に焦点
合わせするようにｉｒ４当な曲率を有している。 しかしながら、近距離の物体を見る時は、このレンズを
取り囲む目の筋肉がこの目に作用して曲率を大きくして
このレンズの焦点距離を短かくシーよって近い物体の像
を網膜上に丁度結ぶようにしている。 駅自体を神々の物体用Ｗｔに対し調整するＩＩＩＪの能
力はパ調節”として知られており、年令を取るに従って
、この調節能力が低下する。その原因はＨＥの筋肉が強
直し弱くなることにある。例えば、子供の正常時の眼の
屈折力は１４ジオプトリー以−ヒ変化し得る。中年にな
ると、この調節能力は約３ジオプトリー程度に落ちる。 老人では調節能力は完全に無くなってしまうかも知れな
い。 調節能力の落ちた人の視力を回復を助りるため三角点お
よび三角点レンズのような多焦点レンズが造られている
。例えば三角点レンズは、実際には夫々視度屈折力の異
なる二個の個別のセグメントから形成されている。一方
のセグメントの屈折力はこのセグメントを通しての視力
は読物のような近い物体に焦点を合わせることが出来る
。他方のセグメントは遠方の物体を見るための視力を補
正する。 三焦点レンズの場合には実際にはこれは夫々視・度屈折
力の異なる三個の個別のセグメントから形成されている
。これらのレンズは三角点レンズと同様であるが、中間
の視力用セグメントを含んでいる。 これら従来の多焦点レンズの欠４は視力を与える部分間
の光学的な差が大きい点にある。このため、視線が士グ
メント間の分割線にくると混乱が生ずる。この混乱はユ
ーザにとっては困ったことであるはかりではなく、また
階段のようなところから転落し１１

【傷を負わせるよう
な危険がある。 従来から三角点又は三焦点レンズＯこおける光学的分割
線を取り除くいくつかの試みがなされてきた。 その一つのｌ１ｌＴ決法は、レンズの近距離視部分と遠
用離視部分との間で徐々に移り変わる遷移部を与□える
ため、特性がレンズ表面−にの距離に応じて徐々に変化
する中間領域を近距離視七グメントと遠用離視セグメン
トとの間に設けている。このようなレンズは度々＋１プ
ログレツジイブ（ＰｒＯｇｒｅ８８ｉＶｅ　）”・レン
ズと称せられる。 折物質から成るブロックの相対向する側部に二つの屈折
ｍ１を有している。これら屈折面のりちび〕第一屈折面
（内側屈折面）は通常は球面がトーリック面で、第二屈
折面（外側−凸面〕はいわゆるプログレッジイブｉ−１
（Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ　Ｓｕｒ、ｆａｃｅ）である
。 典型例では・このプログレッジイブ面が遠用１惟視領域
を与える上側の単−焦点球面部分すなわちレンズ部分を
呈するように、このプログレッジイブ面を設計して作っ
ている。この部分は第一屈折力を治し、その光学的中心
はプログレッジイブ・レンズ全体の光学的中心である。 又、下側の単一焦点球面部分は近距離視領域である読取
領域すなわちレンズ部分を与える。この部分はより大き
な第二屈折力を有していて近距離視中心（ｎｅａｒｖｉ
ｓｉｏｎ　ｃｅｎｔｅｒ　）と称する点の回りに位置し
ている。 さらに、プログレッジイブ面の中間部分が存イししてい
て、その子午的曲線はレンズの光学中心がら近距離視中
心に延在しこれをプログレッジイブ・のｆ・子線と称す
る。このレンズの球面屈折力は所定の法則に従ってこの
プロダレツションの子午線に沿って１−ンズの光学中心
における値から近距離視中Ｉ］、・のトップにおりる値
へと変化する。 従来のいわゆるプログレッジイブ・レンズは米国特許第
２，８６９，４２２号、第２，８７８，７２１号、第８
．７８５，７ｉ、号、第４，０５５，８７８号および第
４，０５６゜８１１号に開示されている。 さらに刊行物″Ｔｈｅ　０ｐｔｉｃｉａｎ　＋＋　（１
９７０年１０月、１１月および１９７１年２月、８月号
）に掲載されたＡ、　Ｇ、　Ｂｅｎｎｅｆｆｅの論文に
もプログレッジイブ・レンズについての種々の試みが述
べられている。 さらに、最も成功している従来のレンズは米国？、？訂
第４，２７４，７１７号に開示されている。本発明゛は
この米国特許のレンズとは区別出来る別個の発明であり
、本発明においては連続的に屈折力の変わるレンズ而の
規定および形成の仕方が独特である。 〔発　明　の　要　約〕 本発明の目的は遠方を見るための上側部分と、近いとこ
ろを見るための下側部分とを有し漸進的屈折力（ｐｒｏ
ｇｒｅｓｓｉｖｅ　ｐｏｗｅｒ　）を有する眼用レンズ
を製造するための新規で独創的な方法を提供すること番
こある。上側部分を球面とするかこの部分を回転非球面
とすることが出来る。下側部分を一組の球面の包絡線に
よって表わすことが出来る。 本発明の他の目的は、上側部分と下側部分とを結合する
と共に漸進的屈折力を有する表面を、ボケおよび歪を著
しく減少するように、形成するだめの、上述した特性の
漸進的屈折力を有するレンズを製造する方法を提供する
Ｇこある。 本発明の他の目的はレンズの遠用額視部分と近距離視部
分との間の表面を清らかに結合するための優れた技術を
利用した・−上述した特性の漸進的屈折力を有する眼用
レンズの製造方法を提ｆＪ１．することにある。 本発明の他の目的は遠用離視部分と近距離服部分との間
の境界線が目で見えないようになした新規な多焦点レン
ズを提供することＧこある。 本発明のさらに他の目的は容易かつ安価に製造出来、再
現性がありしかも大限生産できる上述しｔ、−？、？　
性ノブログレッジイブ・レンズを提供することＧこある
。 本発明のざらに他の目的はレンズのｙ　−ｚ　面と平行
な複数の面のうちの一つの而がこのレンズの下側部分の
表面と交差して形成される複数の円弧を結んで規定され
る唯一個の彎曲（または曲面）を有するプロダレツシイ
ブ・レンズの製造方法を提供することにある。 〔実施例の説明〕 図面により本発明の詳細な説明する。 第１図は漸進的屈折力を有する眼用レンズずなわちブロ
ダレツシイブ・パワー６レンズ１ｏの一例を示す線図で
ある。この眼用レンズは屈折物質から成るブロックの相
対向する側に形成した後側および前側の二個の屈折面を
具え、後側屈折面１２を単一面とし前側屈折面】４をい
わゆるプログレッジイブ面とする。この単一の、輪先純
な而およびプログレッジイブ面間に遠距離祝用の上側し
・ンズ部分Ｊ６および近距離視用の下側レンズ部分１８
を規定する。 このレンズ１０を均一な屈折を有する光学材料例えば光
学ガラスで形成してもよいし或いはまた公知の光学プラ
スチック材料例えば０Ｒ−３９（アリル　ジグリコール
　カルボナイト：　ａｌｌｙｌｄｉｇｌｙｃｏｌ　ｃａ
、ｒｂｏｎａｔｅ　）　（Ｄ　Ｊ：うな材料で形成シテ
もよい。 このレンズの子午的曲線を２０で示す。この゛１子午的
曲線”は第１図においてこのレンズを二つの半部に分割
する線２ｏに沿ってレンズによって形成される曲線であ
る。一方の半部上の各位数は同様な曲率および焦点屈折
力を有する対応する位置を他方の半部に有している。 子午的曲線２ｏは位置毎に渭らがな曲線となっていて不
連続部や土切れた部分を有していない。 この子午的曲線は清らがであるが、位置毎に曲率」′径
がｊ’ｉｊなり得る。この子午的曲線２０４こ沿う異な
る位置での曲率半径を第５図に曲線２２および２４で示
ず。 本発明に、１：る方法によれば、先ず最初子午的曲線の
輪郭を算出する。これを第２図および第４図を参照して
説明する。この算出は幾３ｍりかの方法によって？ｊう
ことか出来るが、−例として次の４つの方法のうちのい
ずれか一つを含む方法で行うことが出来Ｚ１゜ Ｌ　遠用離視部分では一定の屈折力を有しかつレンズの
頂点（ｏｔｏ＋ｏ）から底部に行くに従って屈折力が直
線的に増大する。ずなわち、１ａ）　　ｙ＞Ｏｒ　　Ｄ
−Ｄ□（基本曲線）Ｄ□ ｌｂ）　　　　ｙ　＜１１．　　　　Ｄ−１）。＋−ｇ
ｙここにおいてＤ□は加えられる屈折力であり、−りは
頂点から読取領域までの距離である。 ２６　　遠用離視および近距離視の両部会は一定の屈折
力を有しその部分間にｉｆｆ線的転属折力の変わる部分
を有する。すなわち、 ｇａ）　　’／＞ＯＴ　　　Ｄ−Ｉ）。　　　基本曲線
２Ｃ）　　　ｙ＜　Ｌ　＋　　　　Ｄ　−ｐ　＋ｌ）　
　　　近距離視働域１ ８　遠用離視部分では一定の屈折力を有しかつ中間部分
および近距離視部分の屈折力は放物線的に遷移する。す
なわち・ ８ａ）　　ｙ＞Ｏ，Ｄ−Ｄ。 表　遠用離視および近距離視の両部会は一定の屈折力を
有しかつ中間部分の屈折力は放物線的に遷移する。すな
わち、 ＋ａ）　　ｙ＞０．　　　Ｄ−Ｄｏ　　　　基本曲線遷
移領域 ４Ｃ）　　　ｙくり、　　　　Ｄ−Ｄｏ＋Ｄ□　　近距
離視領域本発明（こより定められたような子午的曲線は
滑らかであり不連片部をイボしていなと理解すべきであ
る。この子午的曲線の曲率半径Ｒは直角座標系で次のよ
うに表わせる。すなオ）ち 既に説明したように、本発明の特色は中間領域にレンズ
表面を形成する新規な方法にある。 ｆＩｌｉ定の滑らかな子午的曲線の輪郭を定めた後、こ
のレンズの子午的曲線の一方の側の領域を第１図に示す
レンズのｙ−２面に直交しかつこのレンズのＸ軸を含む
二つの平面で分割する。これらの平面のなす角度は個々
の設Ｈ１毎に規定して固定する。一旦固定すると、これ
ら角度によって前述し”たような三つのレンズ部分また
は領域、すなわち遠用暗視、中間距離視および近距離祝
用の各領域が定まる。 これら二つの平面のなす角度をｙ軸の正方向から時８１
°方向（正方向）に０→２πラジアンの角度で測る。本
発明のレンズはｙ軸に対して対称であり、従って０〜π
の角度のみが必要となる。第８図について説明すると、
角度Ｔは遠鉗離視部分に対しては０〜Ａｏの値を取り、
中間距離視部分に対してはＡ。−Ａ］の値を取りおよび
近距離視部分に対してはＡ□〜πの値を取る変動角であ
る。原点（Ｘ＋　０　＊　Ｏ）からの半径ベクトルおよ
び角度ＴはＸでの平面における輪郭を規定する。ここで
Ｘは曲線の後退位Ｍ（サグ：　ｓａｇ　）を示し、これ
は各輪郭に対し一定である。半径は角度Ｔの関数である
。この角度Ｔを Ａ　−）Ａ Ｕ−Ｔ−□ のように角度Ｕに変換することによってパラメータ（ｒ
ｅｆｅｒｅｎｃｅ）ヲＡＯ＋Ａ１カラ角度ニ変エル。こ
のようにずれば半径をべき級数で表わすことが出来る。 すなわち Ｒ−Ｇ、＋ＧＩＵ＋Ｇ２Ｕ２＋Ｇ３Ｕ３＋Ｇ、Ｕ’であ
る。ＴおよびＵについての第一および第二導関数は ｄＲｄＲ ■−皿−Ｇ、＋　２Ｇ２Ｕ　＋　ａＧ、Ｕ　＋　４Ｇ、
Ｕ８となる。 境界条件は次の通りである。 （イ）Ｔ−Ａｏにおいて遠距離視向線０．）半径ＲＯ力
（Ｂｌ）　　ＲＯ−Ｇ、、＋ＧＩＵ＋Ｇ２Ｕ２＋Ｇ、Ｕ
’＋Ｇ、Ｕ’であること。 （口Ｊ　　’ｌ’−Ａ％こおいて、近距離視的線Ｑ）半
径Ｒｉｂ（Ｂ２）　　Ｒ１−Ｇｏ＋ＧＩＵ＋Ｇ、Ｕ”＋
Ｇ３Ｕ３＋Ｇ、Ｕ’であること。 Ｇ／１Ｔ−Ａｏにおいて、半径の角度変化は０であるこ
と（Ｔ　−Ａｏにおいて接する弧）。 すなわち １３８）　　蕪−ｏ　−Ｇ　＋２Ｇ　Ｕ＋８０．Ｕ２＋
４Ｇ、Ｕ８ｄＵ　　　　　１　　　” に）　Ｔ−Ａ□において、半径の角度変化は有限値であ
ること（Ｔ　−Ａ、において接する弧）。すなわち ｄＲ Ｂ４）　　罰ミＤ、−Ｇ１＋２Ｇ２Ｕ＋３Ｇ８Ｕ　＋４
０．Ｕ８ｃｔｈ）Ｔ−Ａ、において、第二導関数が有限
値であること（Ａ、の曲率半径の弧）。 すなわち 適当な代数学的処理を行ってＧ。−Ｇ、の５個の係数を
得ると次のような値となる。すなわち０−ＲＩ Ｇ８−　ｐ−ＣＤ、　−７−） − Ｇ□−１↓−８（Ｇ８）Ｕ２ Ｇｏ−Ｒｎ−ＲＩＵ−Ｇ２Ｕ２−　Ｇ８Ｕ”４４Ｕ’曲
率？１′径ＲＯおよびＲ１，Ｇ、を遠距離および近距離
の夫々Ｇこ対する視度屈折力から計算するので既知の値
である。しかしながら、Ｄ□およびＤ２は原点（Ｘ　、
　０　、０　）から近い距離のｉｌｉ’ｊ囲の位置の幾
何的関係Ｇこよって必らずしも知ることが出来なし為こ
と明らかである。 従って、 ｙ５＝ｙ−３面内における原点（Ｘ、０．０）から近硼
離円弧の中心位置および Ｒ８モｙ−ｚ面内における近距離円弧の半径とする。 代数学的ｌｔｌ算を行って、 および であることを示すことが出来る。ここにおいて（Ｖ−、
Ｙ５）　　＋Ｚ　　−（Ｒ８）２は近用Ｍ（１円セクシ
ョンを規定する。 上述した仮定の結果、当然ながらレンズ表面全体を子午
的曲線の右側部分から上述したような領域に分割する。 すなわち、第一領域すなわち遠用暗視領域を角度Ｔ−ｏ
およびＴ　−Ａｏ間に位置させ、第二領域すなわち遷移
領域を角度Ｔ　−ＡｏおよびＴ−Ａ□間に位置させ、第
三領域である遅相暗視領域すなわち読取”アット　オン
（ａｄｄ　ＯｎＪ”領域を角度Ｔ−Ａ□およびＴ−π間
に位置させる。 この右側部分およびこれと鏡像関係Ｇこあるｙ−ｚ面の
左側部分とでプログレッジイブ・レンズ面の新規かつ唯
一の形状を特定することが出来る。このレンズの反対側
表面も当然のことながら球１ｍまたはトロイダル形状に
研磨して所定の規定に適合するようにしてレンズを完成
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は子午的曲線、遠用暗視領域および近用＃視ずな
わち読取領域の形状および位置を説明するための本発明
の漸進的屈折力を有する［１６用レンズの一実施例を示
す斜視図、 第２図は一つのタイプのレンズに関しての、子午的曲線
に沿って分布する屈折力を説明するための説明図、 第３図はレンズのＸ軸方向の一定の深さくＸ）のところ
で該ｘ＠と直交する一断面におけるレンズのスパイラル
曲線の輪郭を導出する方法を説明するためのｘ−ｙ面内
に取って示した説明図・第４図は他のタイプのレンズに
関しての子午的１ｎｉに沿って分布する屈折力を説明す
るだめの説明図・ 第５図はこのレンズのｘ−ｙ面内の子午的曲へ１の曲率
を導出する方法を説明するための説明図である。 １０・・・レンズ　　　　　１２・・・後側屈折面１４
・・・前側屈折面　　　　１６・・・（レンズのＬＴｈ
側部分１８・・・（レン７：　（７−）　）下側部分２
０・・・子午的曲線２２．２４・・・曲率半径。 特訂出願人　　ヤンガー・マニファクチャリング・コン
ノ＼二Ｎ メ：Ｚ２５ −１１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １−Ｘ１３’およびＺ軸を有し焦点距離が徐々に変化し
   ている眼用レンズであって、該レンズの二つの屈折面の
   うちの一方の屈折面を遠距離祝用の第一領域、中間距離
   祝用の第二領域および近距離祝用の第三領域に分割し、
   前記一方の屈折１ハｊに前記レンズの光学中心を通りか
   つ各前記領域を横切って通る子牛的曲線を含ませ該子牛
   的曲線を前記一方の屈折面上の一連の点によって規定し
   、前記第一および第三　　・領域を球面とするか回転非
   球面とした眼用レンズを形成するに当り、 （ａ）子午的曲線の所望の輪郭を規定する工程と、 （ｂ）前記レンズのｙ−ｚ面と直交すると共に該レンズ
   のＸ軸を含む二つの平面によって前記子牛的曲線の一方
   の側の領域を区分する工程と、 （Ｃ）次の各段階すなわち、 （１）角度Ｕを Ａｏ＋Ａ□ Ｕ＝Ｔ−− として規定し、ここにおいてＴを前記 レンズの遠距離視部分に対しては０〜 Ａｏの値をとり、中間距離視部分に対 してはＡ。−八□の値をとりおよび近距離視部分に対し
   てはＡ□〜πの値をと る角度変数とし、 原点（ｘ、ｏ、ｏ）から半径ベクトル および角度Ｔとによって、Ｘを各輪郭 に対し一定である曲線の後退座標位置 とした時、該座標位置Ｘでの平面内の 輪郭を規定しおよび前記半径は前記角 ｆｌｆ　Ｔの関数とし； （２）前記半径Ｒをべき級数 Ｒ＝Ｇｏ＋ＧＩＵ＋ＧｇＵ２＋Ｇ３Ｕ３＋Ｇ、Ｕ’とし
   て表わしおよびＴおよびＵに関し て前記半径の第一および第二導関数 ｄＲｃｌＲ８ 研＝面＝　Ｇ１＋２Ｇ２Ｕ＋３０．ＬＪ　＋４０．Ｕお
   よび として表わし； （３）境界条件を ａ）Ｔ＝＾。においで遠距離視曲線の半径を　１（０： Ｒｏ　＝　Ｇｏ十Ｇ、Ｕ＋Ｃｒ２Ｕ”＋Ｇ３Ｕ３＋Ｇ、
   Ｕ’とし、 ｂ）’ｒ＝Ａ、においてＭ’ｒ距離距離線曲線径をＲ１
   ： Ｒ１＝　Ｇｏ＋ＧＩＵ＋Ｇ２Ｕ２＋Ｇ８Ｕ’＋Ｇ、Ｕ’
   とし、 Ｃ）　Ｔ：Ａｏにおいて前記半径の角度変化をＯ：　（
   Ａｏで接する弧） ｄｌ（８ 一＝　０　＝　Ｇ　＋２Ｇ　Ｕ＋３Ｇ　Ｕ　＋４Ｇ、Ｕ
   ｄｌＪ　　　　　　１　　　２　　　　８とし、 ｄ）　Ｔ＝Ａ□においてｉｆｆ記半径の角度変化を有限
   ＭＡ□で接する弧） ｄＲ２Ｉｌ＋ −＝Ｄ　＝Ｇ　＋２Ｇ　Ｕ＋８Ｇ　Ｕ　０Ｃ４ＵｄＩＪ
   　　　１　　１　　２　　　８ 有限：（Ａ１の曲率半径の弧） とし； （４・）Ｇｏ〜Ｇ、を解いて Ｇｏ＝　ＲＯ−ＧＩＵ−Ｇ、Ｕ２−　Ｃ３Ｕ８−　Ｇ、
   Ｕ’　−を求め、 （５）Ｄ□およびり、に対し ａ）　Ｖ、、”ｙ−２面におＧ−）る（ＸＩＯＩＯ）か
   らの近距離視円弧の中心位置 ｂ）Ｒ８＝ｙ−ｚ面における吐距離視円弧の半径 および となり、ここにおいて近距離視円セク ションは （ｙ−ｙ５）　＋７　−（Ｒ３）２ で規定されることを特徴とする眼用レンズの形成方法。 東　前記子午的曲線は不連続部を有していない滑らかな
   曲線でその曲率半径Ｒを とすることを特徴とする特許請求の範囲１記載の眼用レ
   ンズの形成方法。 ＆　前記レンズは遠距離視領域および近距離視領域では
   一定の屈折力を有しおよびこれら両領域間の中間距離視
   領域では直線的に変化する屈折力を有し、さらに子午的
   曲線の輪郭を（ａ）ｙ〉ｏ＋　　　　　　　　　（基本
   曲線）（ｂ）　　Ｉ−＜’Ｊ　＜　０　＋　Ｄ−Ｄｏ　
   ＋　Ｌｌ−ｙ　（中間距離視領域） （０）　　ｙ＜　Ｌ　ＩＤ−Ｄｏ　＋Ｄ□（近距離視領
   域）として規定することを特徴とする特許ｉ請求の範囲
   ２記載の眼用レンズの形成方法。 表　前記レンズは遠距離視領域および近距離視領域では
   一定の屈折力を有しおよびこれら両領域間の中間距離視
   領域では放物線的に変化する屈折力を有し、ざらに子午
   的曲線の輪郭を （ａ）　　Ｖ　＞　０　、　Ｄ　−Ｄ。　　（基本曲線
   ）（中間距離視領域） （Ｃ）ｙり■２．Ｄ−Ｄｏ＋Ｄ□（近距離視領域）とし
   て規定することを特徴とする特許請求の範囲２記載の（
   開用レンズの形成方法。 ６　前記レンズは遠距離視領域においては一定の屈折力
   を有しおよび中間および近距離視領域をｉｆｆ＋　Ｌで
   放物線的に変化する屈折力を有し、および子牛的曲線の
   輪郭を （ａＪ　　Ｖ　２０　、　Ｄ　−Ｄｏ（基本曲線）、及
   びとして規定することを特徴とする特許請求の範囲２記
   載の眼用レンズの形成方法。 代　前記レンズは遠距離視領域では一定の屈折力を有し
   および該レンズの頂点から底部まで屈折力が直線的に加
   ｎされ、ざらに子午的曲線の輪郭を （〜　’ｌ　〉０＋　Ｄ　−ＤＯ（基本曲線）および（
   ｂ）　　ｙ＜Ｏ，Ｄ−Ｄｏ十廿ｙ とし７て規定することを特徴とする特許：ＭＪ求の範囲
   ２記載の眼用レンズの形成方法。