JPS5942286B2 - 眼鏡レンズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は老眼用累進焦点レンズの面の構成に関するもの
である。

本発明の目的は、水晶体の調節能力の低下した人に対し
て、連用から近用まで連続的に快適な視野を与えること
にある。

従来累進焦点レンズに関する公知文献として、特公昭４
９−３５９５号公報、また特開昭５０−５４６３４８号
公報に示された累進焦点レンズがある。

これらは、いずれも連用視矯正部分（以下連用部という
）、中間部矯正部分（以下中間部という）、近用視矯正
部分（以下近用部という）に相当する各領域を有し、所
定の加入度を与えるため１０に漸次変化する曲率の値を
持つ胴点状の主子午曲線を有するという、公知の技術を
基礎として、さらにそれぞれの特徴を持つている。前者
のレンズは、累進焦点レンズにおいて必然的に生ずる収
差をレンズ全面に平均的に振り分け１５て像の歪みを小
さくして顔を動かした時などに感じる揺れを極力小さく
するという設計思想の上に成り立つている。

即ち、主子午線と直角な平面と屈折表面とが成す交線は
、中間部矯正部分のほぼ中間点における交線のみが円形
であり、それより２０上部では、主子午線より遠ざかる
に従つて交線上の曲率半径は減少し、下部では増加する
ようないずれも非円形の曲線である。このように一か所
を除いて他の全てが非円形曲線であるので、明視域（非
点収差が０．５テイオプトリー以下の範囲とす２５る）
は、近用邸において狭いのは言うまでもないが、連用部
においても非常に狭い。遠くを見る時は広範囲を見渡す
ことなどが多いので、これでは不便を感じることも多く
ある。後者のレンズは、連用部、近用部の明視域を大３
０きく取り、収差はそれらの周辺に帯状に集中させて、
さらにその外側では比較的良好な視界を得られるように
しようという設計思想を持つている。

例えば、中間部を横方向に５つに分割し、その中央部は
収差が小さく明視域を含む領域とし、最も３５外側の２
つの領域はスキュー歪を補正してｏにしている。そして
これらにはさまれる領域は、これらの境界領域である。
結果的にこの境界領域には収差が集中して、非点収差は
非常に大きくなり、像はここで大きく歪む。（水平線を
見ると中央部では逆Ｕ字形であるが、最外側部では水平
になり、そのため境界領域で急激に曲がる。）近用部も
同様であるが、中央部は球面であり、また遠用部は全面
が球面となつている。

従つて遠用部の明視域、近用部の明視域は前者のレンズ
に比べ著しく大きくなつている。このように明視域を大
きく取つたことに加えて、最外側部のスキユ一歪を補正
しているため境界領域への収差の集中が大きいのである
。このレンズを装用すると顔を動かした時などは揺れを
大きく感じ不快である。従つて遠用部、近用部の明視域
が広いという良い点を持つているにもかかわらず、実際
に装用してみると使いにくいと言う感想を抱ｂ）せるこ
ともある。これらのレンズは、それぞれの特徴に合わせ
た特定の用途に対しては適している場合がある。

例えばあを種のスポーツや読書、筆記仕事などである。
しかし、これらの作業をも含むより広範で一般的な使用
に対しては、これらのレンズについては前記のような欠
点が不満として大きく出てくる。従つて、本発明はこれ
らの欠点を総合的に改良して一般的に使用するのに最適
な累進焦点レンズとしたものである。即ち、遠用部、申
間部、近用部において、それぞれ日常使用するのに便利
な広さの明視域を確保して、周辺領域では収差の集中を
少なくしている。遠用部は水平方向に３領域に分割し、
中央領域は非点収差０．５Ｄ以内の明視域とし、その両
側の領域は非点収差０．５Ｄより大きくして、中間部、
近用部の外方における非点収差、歪曲収差を減少させて
いる。

中央領域の幅は３０ｍ７１Ｌ以上としている。この３０
ｍＴＬという値は、眼の回旋角３００以内の領域にほぼ
相当し、この範囲が最もよく使われる領域である。次に
その特徴について実施例により詳述する。本レンズは、
第１図に示すように、ほぼ中心縦方向に主子午線Ｍ−Ｍ
′を有し、該主子午線Ｍ−Ｖに沿つて、上から遠用部Ｆ
１甲間部Ｐ１近用部Ｎがあり、これらの境界は連続的に
つながつている。

さらに前記遠用部Ｆは水平方向に３つに分かれており、
ほぼ甲央部に主子午線Ｍ−Ｍを有するＦ１およびその両
側のＦ２，Ｆ３の３領域がある。主子午線Ｍ−Ｍは中間
部では所定の加入度を与えるべく曲率が累進的に変化し
ている。変化の態様は直線的乃至３次曲線的、その他の
任意の態様をとり得る。主子午線Ｍ−Ｖに沿つて非点収
差を最小にすべく遠用部Ｆから近用部Ｎまで全線にわた
つて屓点状とする。

屓点とは主曲率半径方向の曲率半径が等しい点のことで
微視的に見ると球面である。遠用部Ｆの上記横方向甲央
領域Ｆ１は、その下方においては、主子午線Ｍ−Ｖに直
角な平面とレンズ屈折表面が成す交線は、主子午線Ｍ−
Ｍ′との交点から遠ざかるに従つて曲率半径の値が減少
する非円形曲線である。（ただし、Ｆ１はほとんど全域
を明視域とするため非円形度は比較的小さくなつている
。）これは主子午線Ｍ−Ｖ上の曲率半径は遠用部Ｆにお
ける値の方が近用部Ｎにおける値より大きいため、遠用
部Ｆおよび近用部Ｎにおける前記交線がいずれも円形で
あれば、交点から遠ざかるに従つて度数の段差が次第に
大きくなつてしまうので、前記のような非円形曲線を採
用し、この差を縮め、遠用部Ｆから中間部Ｐを介して近
用部Ｎへの接続をなめらかに行ない、接続部の非点収差
および歪曲収差を小さくしている。遠用部Ｆの中央領域
Ｆ１における前記の交線は主子午線Ｍ−Ｍの上方に行く
に従つて、その非円形度を減少する。

即ち、次第に円形に近づいて行き、ある位置で円形にな
り以後一定となる。このように遠用部Ｆの上部では前記
交線の形状は円形になるので、非点収差が非常に小さく
なり、広い遠用明視域を得られる。これは、遠用視の際
には上目使いをすることが多く、遠用部Ｆの上部では広
い明視域が必要となるので、それに対応できるようにな
つている。遠用部Ｆの側方部の２領域Ｆ２，Ｆ３は、本
レンズを眼鏡として装用した場合に、あまり使用しない
部分である。

従つてここには、少々大きな収差があつても眼に対する
悪影響はない。従つて、Ｆ２，Ｆ３の領域では、Ｆ１に
おける曲線とはやや異なる曲線を採用している。このよ
うにすることにより、近用部Ｎ１中間部Ｐの収差（特に
それぞれの外側部分）を減少させ、レンズ面の特定部分
への収差の集中をなくしている。近用部Ｎにおいては、
主子午線Ｍ−Ｍに直角な平面とレンズ屈折表面が成す交
線は、主子午線Ｍ一Ｖとの交点から遠ざかるに従つＣ１
曲率半径の値が初めは増加し、その後は減少するような
非円形曲線である。

曲率半径の値を最初増加させるのは、前述のように接続
をなめらかに行なうためであるが、近用部Ｎの明視域を
使いやすいように広くとるため、前記の増加率は初めは
小さく、その後はやや大きめにする必要がある。従つて
そのまま増加させ続けると側方″＼行くに従つて収差が
大きくなりすぎるので、途中から減少させるのである。
すると近用部明視域を広く確保した上で近用部側方での
歪曲収差を小さくし、ゆれを感じにくくすることができ
、また非点収差も小さくすることができる。中間部Ｐに
おいては、主子午線Ｍ−Ｍ′に直角な平面とレンズ屈折
表面が成す交線は、主子午線ＭＶとの交点から遠ざかる
に従つて、遠用部Ｆとの接続部近傍の一部では曲率半径
が減少し、これより下部の近用部Ｎとの接続部側では曲
率半径が増加する。

（その後は、近用部Ｎと同様に減少する。）この間では
、減少から増加・＼と連続的に変化するが、単調な変化
ではなく、増加率が最大となる交線が、中間部Ｐのほぼ
中央に存在する。このようにした時に遠用部Ｆから近用
部Ｎへの接続がよりなめらかにでき、主子午線Ｍ−Ｖの
近傍での非点収差が少なくなるので、中間視の際の視野
が広くなる。一実施例として遠用度数０テイオプトリ一
で、２．０テイオプトリ一の加入度を有したＣＲ−３９
製レンズについて説明する。

第２図、第３図において各点の屈折力は、であり、点Ａ
，および点Ａ３は、それぞれ遠用部Ｆおよび近用部Ｎの
光学申心である。

主子午線Ｍ−Ｍ′土の曲率の値は、第３図ａに示すよう
に、遠用部Ｆおよび近用部Ｎ内においては、一定であり
、点Ａ１から点Ａ３までサインカーブに従つて変化する
。

なおその値は、である。

このように遠用部Ｆおよび近用部Ｎにおいては、主子午
線Ｍ−Ｖ上における度数変化はないので良好な視界が得
られる。遠用部Ｆにおいて、中央領域Ｆ１の主子午線Ｍ
Ｖに直角な平面とレンズ屈折表面が成す交線は、例えば
２次曲線ｙ−Ｃｘ２／（ト）＋Ｖ「］ａ′）で表わされ
る。

ここでＫは非円形係数、ｃは曲率（１／Ｒ）であり、第
４図に示すような形状であり主子午線から遠ざかるに従
つて曲率半径が小さくなつていく。図中、破線で示した
のが円形である。この交線形状は、遠用部Ｆの下端にお
けるものほどＫの値が大きく、円形との差が大きいが、
上端に行くほどＫの値が減少し（円形との差が縮まり）
、遠用部Ｆの中間あたりではＫ−１（円形）になり、そ
れより上はすべてＫ−１（円形）である。このＫの変化
を第３図ｂに示す。第２図において点ＡＦを通る交線上
の曲率変化は第５図のＡａ′のようになり、点Ａ。を通
る交線より上側のすべての交線上においてはａ−ｌのよ
うになる。（いずれも交線の半分だけについて示してあ
る。）なおこの中央領域Ｆ１の幅は約４０關となつてい
る。近用部Ｎ１中間部Ｐにおける前記の交線は遠用部Ｆ
におけるほど単純ではなく、さらに高次の項をも含む特
殊曲線であるが、主子午線Ｍ−１Ｖ近傍（片側で約１０
ｍｍ前後）においては、ほぼ前記の２次曲線で近似でき
る。

この時のＫの変化を第３図ｂには遠用部Ｆにおける値に
続けて示してある。近用部Ｎにおける前記の交線は、第
３図Ａ，ｂに示すように、中間部Ｐとの接続部を除くと
、曲率、Ｋともに変化がなく、ほぼ一定の形状であり、
近用の明視域の幅も、ほとんど一定である。点ＡＮを通
る前記交線上の曲率変化は第５図のｂ−ｂ′のようにな
つている。中間部Ｐにおいて、Ｋは第３図ｂに示すよう
に遠用部下との接続部近傍でＫ−１（円形）とし、また
中間部Ｐのほぼ中間あたり（やや近用部Ｎに近い）で極
小値を持つような変化をして、遠用部Ｆから近用部Ｎに
接続しているが、単調に変化させた時に比べて、歪曲収
差、非点収差はともに改善されている。

このレンズを通して正方格子を見た時の歪曲図を第６図
に示す。

遠用部Ｆの上半部は実質的に球面となつているので、歪
みはなく、レンズを通して見た格子は元の正方形のまま
であり、大きさも同じである。

遠用部Ｆの下部では、前述のように交線の形状は非円形
曲線であり、王子午線Ｍ−Ｖから遠ざかるに従つて曲率
半径が減少するのは、第６図において格子の垂直線の間
隔が次第に広がつていることに表われている。近用部Ｎ
では、主子午線Ｍ−Ｖの近くに、元の格子より大きめで
、ほとんど正方形に見える部分があるが、ここが近用の
明視域とほとんど一致する。

遠用部Ｆにおけると同様、主子午線Ｍ−Ｖと直角な交線
の曲率半径の変化は、格子の垂直線の間隔の変化に表わ
れている。主子午線Ｍ−Ｍ／とレンズ端部とのほぼ中間
より外側では、格子の垂直線は、ほとんど直線として見
える。

しかし垂直からは、わずかに傾いている。これは遠用部
では、前述のＫ（非円形係数）の値が変化しているため
である。甲間部Ｐ１近用部Ｎでも、スキユ―歪の補正は
せずにほぼそのままの傾きを持たせてあるが、これは、
垂直ではないと言つても非常にわずかなものであり、途
中で屈曲して見えるよりは、まつすぐに見える方が、目
あるいは顔を移動させた時に感じる揺れが少ないからで
ある。また非点収差の集中も少ないので、ボケも少なく
見可・すくなつている。この揺れについては水平線につ
いても同様である。

近用部Ｎ１中間部Ｐの外側の部分では、格子の水平線は
、水平には近いのだが、外側″＼行くほど少しづつ下が
つて見える。こうなつている方が屈曲量が少なくなり変
化かなだらかになるので、揺れを感じにくい。全体的に
見て、このレンズを通して見た格子は急激な変化のある
部分がなく、目に感じる揺れも少ない。

本レンズのスキユ一歪の値は次のようになつている。

スキユ一歪の値はθ２ｆ／θｘθｙで表わされる。ここ
でｚ−ｆ（Ｘ，ｙ）であり、Ｘ，ｙはそれぞれレンズの
幾何学中心（本実施例では遠用部の光学中心）を原点と
した時の水平方向、垂直方向の距離であり、ｚはＸｙ平
面からの屈折表面の距離である。スキユ一歪がＯであれ
ばθ２ｆ／δｘδｙ−０であるが、本実施例の加入度２
．０テイオプトリ一のレンズでは、申間部Ｐの側方領域
では０．０００７〜０，００１６である。なお、この値
は加入度の大きい場合にはさらに大きい値となる。従つ
て加入度１〜３テイオプトリ一の本発明の累進焦点レン
ズにおいては、およて０．０００３〜０．００２０の範
囲である。本発明のレンズは、中間部Ｐにおいて、特殊
な非円形曲線を採用したことによりこのようなスキユ一
歪を有しているのであるが、レンズの全体的な収差のバ
ランスを考えてすでに説明したような効果を得るために
、補正はしていないのである。

本レンズの、遠用、近用、中間用の明視域は第７図に示
すような範囲であり、日常使用する場合にも十分な広さ
を持つている。特に遠用部は眼の回旋角を考慮して、十
分な広さをとつてある。図中、ハツチング部分は非点収
差の大きくなる部分であり、外側・＼向かうに従つて収
差量は増加するが、急激に増加するのではなく、比較的
ゆるやかなものである。このように、本発明によるレン
ズは、広範囲を見る必要のある遠用部明視域は非常に広
く、また近用部、中間部の明視域の幅も日常生活におい
て不便を感じさせない広さを持つ。

さらに以上の明視域を確保した上で、非点収差が特定部
分・＼集中しないように分散化を図り、歪曲収差も極小
に押さえているので、日常一般的な使用に最も適した累
進焦点レンズである。なお、本発明の累進焦点レンズは
、実際の使用時には、点Ａ，を中心として点Ａ３が若干
内側・＼来るように回転させて装用する。

これは近距離にある物体を見る時には瞳孔距離が小さく
なるためである。以上、本発明の一実施例について詳細
に説明したが、本発明は、この一例のみに限定されるも
のではない。

例えば、主子午線Ｍ−Ｍに直角な平面とレンズ屈折表面
とが成す交線として２次曲線を一例として使つたが、本
発明の構成を満足するものであれば他の曲線を使つても
構わない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による累進焦点レンズの正面図であり
、第２図は、本発明による累進焦点レンズの斜視図であ
り、第３図ａは、本発明の累進焦点レンズの主子午線に
沿つた曲率の変化を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ レンズ上方域に遠用視矯正部分Ｆを有し、下方域に
   近用視矯正部分Ｎを有し、中間帯域に上方域から下方域
   に向つて表面屈折力が累進的に変化する中間視矯正部分
   Ｐを有し、ほぼ中心縦方向に主子午線Ｍ−Ｍ′を有する
   眼鏡レンズにおいて、前記遠用視矯正部分Ｆは、水平方
   向に分割され、中央領域の非点収差が小で、両側におい
   てこれが増大する非点収差を異にする３領域から構成さ
   れ、その中央領域Ｆ１は、ほぼ中央部に、前記主子午線
   Ｍ−Ｍ′の一部を有することを特徴とする眼鏡レンズ。 ２ 遠用視矯正部分Ｆの中央領域Ｆ１の幅は、３０ｍｍ
   以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の眼鏡レンズ。 ３ １〜３テイオプトリーの加入度の範囲内において、
   中間視矯正部分の側方領域におけるスキュー歪∂＾２ｆ
   ／∂ｘ∂ｙは、０．０００３〜０．００２０の範囲内に
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の眼鏡
   レンズ。