KR100635182B1 - 누진 굴절력 안경 렌즈 및 그 설계 방법 - Google Patents

Abstract

베이스 커브를 얕게 하고 중량 및 디자인상에 있어 바람직하게 얇게 형성했을 경우에서도 착용감이 뛰어나는 것으로 하는 것을 가능하게 한 누진 굴절력 안경 렌즈를 제공한다.

원용부가 정의 굴절력을 가지는 원시 교정용 렌즈의 경우에는, 해당하는 원용부의 주 주시선 상의 각 점에 있어서의 렌즈 표면의 비점수차를 0으로 하는 것을 우선하지 않고, 상기 주 주시선 상의 각 점의 투과비점수차를 극소로 하는 것을 우선하여 설계되는 한편, 원용부가 부의 굴절력을 가지는 근시 교정용 렌즈의 경우에는 해당하는 원용부의 주 주시선 상의 각 점에 있어서의 렌즈 표면의 비점수차를 0으로 하는 것을 우선하지 않고, 상기 주 주시선 상의 각 점의 투과 평균 굴절력 오차를 극소로 하는 것을 우선하여 설계된 것을 특징으로 한다.

안경, 렌즈, 누진, 주 주시선, 원용부, 굴절력

Description

누진 굴절력 안경 렌즈 및 그 설계 방법{PROGRESSIVE REFRACTIVE POWER GLASSES LENS AND DESIGN METHOD THEREFOR}

본 발명은, 원근양용의 안경에 이용되는 누진 굴절력 안경 렌즈(누진 다초점 안경 렌즈)에 있어, 특히 렌즈의 커브를 얕게 형성한 경우에서도 착용감이 뛰어나도록 한 누진 굴절력 안경 렌즈 및 그 설계 방법에 관한 것이다.

노시에 의해 눈의 조절력이 저하했을 경우 등에, 원근양용 안경인 누진 굴절력 안경 렌즈를 이용한 안경이 사용된다.

이 누진 굴절력 안경 렌즈는, 먼 곳을 볼 때에 이용하는 원용부가 상부 영역에 설치되고 하부 영역에는 가까운 곳을 볼 때에 이용하는 근용부가 설치되고 있다. 원용부와 근용부와의 중간 영역이 중간부이다.

또, 누진 굴절력 안경 렌즈는, 표리(表裏)의 2면 가운데, 물체측 표면을 누진적으로 굴절력(또한, 이 「굴절력」은, 이하에서 「도수」라고 칭하는 경우도 있다)을 변화시키는 누진면으로 하고, 안구측 표면을 구면이나 난시면 등의 비교적 단순한 면으로서 구성하는 것이 보통이다. 이 누진면의 원용부의 표면 굴절력은 베이스 커브로 호칭되고 누진면을 설계할 때의 기준면으로서 이용된다. 따라서, 표면 굴절력에 관한 한 베이스 커브가 달라도 거의 동일한 누진 특성을 가진 누진 면을 얻을 수 있다.

일반적으로는 베이스 커브를 깊게 잡는(곡면의 곡률 반경을 작게 한다)와 (＋) 렌즈에서는 중심 두께가 두꺼워져, (－) 렌즈에서는 코바 두께가 두꺼워진다. 반대로 베이스 커브를 얕게 만들면 렌즈를 얇게 할 수가 있지만, 렌즈를 투과 해 눈에 작용할 때 수(투과 도수)나 수차(투과 수차)의 점으로써 불리하게 된다.

또한, 이 안경을 착용 한 상태로, 정면 무한적으로 먼 곳에 있는 시표로부터 정면 가까운 거리의 시표까지 눈을 돌릴 때, 시선과 렌즈와의 교점 연속선이 생각대로 정해진다. 일반적으로 이 선은 「주 주시선」혹은 「주 자오선」또는「중앙 기준선」등으로 호칭되어 렌즈를 거의 좌우로 나누는 것과 같이 거의 중앙에 상하로 설정되는 선이므로, 렌즈의 표리 2면 중 누진 작용의 존재하는 누진면에 정의된다.

통상, 누진 굴절력 안경 렌즈의 성능 평가는 특히 주 주시선 상에 있어서 굴절력 오차의 정도 및/또는 비점수차의 정도나, 주 주시선의 좌우의 영역에 있어서의 굴절력 오차 분포나 비점수차 분포의 상태 등을 분석하는 것에 의해 행해지고 있다. 종래의 평가 기준으로부터는 주 주시선 상의 비점수차는 0이 되도록 하는 것이 상식적이었다. 즉, 주 주시선 상에서는 미소한 구면의 연속이 되도록 한 것으로, 이러한 주 주시선을 「제점곡선」이라고 칭하는 경우도 있다.

그런데, 안경 렌즈 자체의 굴절력 오차나 비점수차를 만일 이상적이 없게 하였다고 하여도, 안경 렌즈를 착용했을 때에 눈 내에 발생하는 상에 대한 비점수차나 상면만곡 등의 수차를 반드시 없애는 것으로는 되지 않는다. 안경을 착용했을 때 보이는 방법은 결국 이 눈 내에 있어서의 수차 등에 의해 정해지는 것이고, 렌즈 표면의 광학적 특성만으로 보아서 정해지는 것은 아니라고 생각된다. 즉, 눈 내상의 수차 등은, 시선이 통과하는 렌즈상의 위치, 렌즈로부터 안구 선회점까지의 거리, 수정체의 굴절력, 눈의 선회각 등의 인자(因子)에도 따라 좌우된다. 따라서, 렌즈 표면에서의 비점수차가 0이어도 상기 렌즈를 착용했을 때의 눈 내상의 비점수차가 0이 되지 않는 경우가 있어, 반대로, 눈 내측 상의 수차를 0으로 하려고 하면, 렌즈 표면에서의 비점수차가 0이외의 값이 되어 버리는 경우가 있다.

특개 소47－23943호 공보에는, 안경을 착용 한 상태로 먼 곳을 볼 때, 중간을 볼 때, 가까운 곳을 볼 때에 있어서의 비점수차나 상면만곡, 왜곡 등의 수차를 개선할 방법이 개시되고 있어 이 개선을 위한 보정을 누진면에 시행하였을 경우, 그 누진면의 주 주시선을 따른 표면 비점수차가 떨어지는 것은 아니다. 소위 비제점곡선의 부분을 가지는 누진 굴절력 안경 렌즈가 되는 것이 나타나고 있다.

또, 특개 소56－78817호 공보, 특개 평4－500870호 공보, 특개 평6－18823호 공보, 특개 평8－136868호 공보, 특원소 57－170627호 및 그 분할출원(4건) 등에는 안경착용 상태에 있어서의 비점수차를 개선하는 발명이 개시되고 있다.

상기한 각 공보에는, 일단 안경착용 상태에서의 눈 내상의 비점수차 등을 고려해 안경 렌즈의 표면 커브를 설계할 필요가 있는 것은 시사되고 있다. 그렇지만, 본 발명자의 연구에 의하면, 착용상태에 있어서의 비점수차 등의 복수 오차 인자는, 서로 모순되는 요인을 내포하는 것이고, 단지, 각각의 오차 인자를 작게 한다라고 하는 단순한 어프로치에서는 좋은 결과를 얻을 수 없는 것이 밝혀졌다.

거기서, 상기 누진 굴절력 안경 렌즈를 착용 한 상태로 상기 안경 렌즈의 임의의 부위를 통해 물체를 보았을 때에 눈 내에 있어 상기 물체의 형상이 1개의 점으로서 결상(結像)하지 않고 서로 어긋난 위치에 헤어져 2개의 선상으로 결상하는 경우에, 상기 2개의 결상 위치에 대응한 2개의 굴절력 차이를 상기 안경 렌즈의 상기 부위에 있어서의 투과 비점수차와 정의하고, 또, 상기 2개의 결상 위치에 대응한 굴절력의 평균치와 본래 결상 해야할 위치에 대응한 굴절력과의 차이를 상기 안경 렌즈의 상기 부위에 있어서의 투과 평균 굴절력 오차(만곡 수차)와 정의했을 때, 예를 들면, 단순하게 렌즈의 주요 영역 또는 적어도 주 주시선상의 주요 영역에서 눈 내에 둘 수 있는 상의 비점수차(=투과 비점수차)가 최소가 되도록 보정을 실시하면, 눈 내에 있어 본래 결상하여야 할 위치로부터 빠진 위치에 상이 연결되는 것에 의한 오차(=투과 평균 굴절력 오차)가 커져 버려 결과적으로 착용감이 저하되는 경우가 많다.

따라서, 양자의 밸런스를 생각한 설계가 중요하게 되지만, 이것도 양자를 렌즈의 주요 영역에서 균등하게 하려고 하는 것 같은 단순한 어프로치에서는 달성할 수 없는 것이 밝혀졌다. 특히, 얇고 가볍게 하는 목적으로 얕은 베이스 커브를 이용했을 경우에는 원용부와 눈과의 거리의 간격이 커져 더욱 시축(視軸)과 렌즈면과의 법선의 각도도 커지므로 투과 비점수차나 투과 평균 굴절력의 오차가 현저하게 증대한다. 따라서, 보다 큰 보정이 필요하여 그 보정이 새로운 수차 증대의 원인이 되는 등의 부작용을 가져온다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상술의 배경 하에 이루어진 것이고, 특히, 얇고 가볍게 하는 목적으로 얕은 베이스 커브를 이용했을 경우에서도 착용감이 뛰어나는 것으로 하는 것을 가능하게 한 누진 굴절력 안경 렌즈 및 그 설계 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술의 과제를 해결하기 위해서, 제1의 발명은 렌즈 상부 영역에 형성된 원용부와, 하부 영역에 형성된 근용부와, 상기 원용부와 근용부와의 중간 영역에 형성된 중간부를 가져, 렌즈를 거의 좌우로 나누는 중앙 기준선인 주 주시선 상에 있어, 상기 원용부에서 중간부를 개입시켜 근용부에 이를 때까지의 각부의 굴절력이 누진적으로 변화하는 굴절력 분포를 갖도록 하여, 상기 원용부에 있어 원시 교정용과 근시 교정용의 처방에 대응하는, 소정의 가입 도수 범위를 갖춘 누진 굴절력 안경 렌즈에 있어서, 상기 원용부가 정의 굴절력을 가지는 원시 교정용 렌즈의 경우에는, 상기 주 주시선 상의 각 점의 투과 비점수차가 최소가 되도록 보정하고, 한편, 상기 원용부가 책임지는 굴절력을 보유하는 근시 교정용 렌즈의 경우에는, 상기 주 주시선상의 각 점의 투과 평균 굴절력 오차가 최소가 되도록 보정한 것을 특징으로 하는 누진 굴절력 안경 렌즈 및 그 설계 방법이다.

제2의 발명은 상기 근용부의 주 주시선상의 각 점에 있어서의 투과비점수차가 최소가 되도록 보정한 것을 특징으로 하는 제1의 발명에 속하는 누진 굴절력 안경 렌즈 및 그 설계 방법이다.

제3의 발명은 상기 근용부의 주 주시선상의 각 점에 있어서의 투과 평균 굴절력의 오차가 최소가 되도록 보정한 것을 특징으로 하는 제1의 발명에 속하는 누 진 굴절력 안경 렌즈 및 그 설계 방법이다.

제4의 발명은 원거리용 도수측정 위치 혹은 근거리용 도수측정 위치 또는 그 양쪽 모두의 위치에 있어서의 투과비점수차가 0이 되는 것 같은 보정을 실시하지 않는 것을 특징으로 하는 제1 내지 제3발명 중 어느 한 항에 속하는 누진 굴절력 안경 렌즈 및 그 설계 방법이다.

상기한 기술의 구성을 가지는 본 발명은 투과비점수차나 투과 평균 굴절력의 오차뿐만 아니라, 이것들에 대한 안구의 조절력도 고려하여 최종적 착용감을 생각하고 설계를 실시하도록 한 점으로써, 종래의 수법과는 획기적으로 다르다. 또한, 이하의 설명에서는 투과비점수차를 정의했을 때 2개의 굴절력 가운데, 한편의 굴절력을 종단면에 있어서 투과의 굴절력(도수)과 정의하고, 이것을 투과 세로 굴절력 혹은 투과 세로 도수 혹은 세로 방향 투과 굴절력(도수) 등이라고 하여, 한편의 굴절력을 횡단면에 있어서 투과의 굴절력(도수)과 정의하고, 이것을 투과 횡 굴절력(도수) 혹은 횡방향 투과 굴절력(도수) 등으로 한다.

이것은 렌즈를 거의 좌우로 나누는 중앙 기준선인 주 주시선이 거의 세로 방향에 성장하고 있는 것으로부터, 설명을 알기 쉽게 하기 위해서, 주 주시선에 따른 방향을 세로, 직교하는 방향이 횡으로 서 있다.

또, 주 주시선 상 이외의 영역에 있어서의 투과비점수차의 2개의 굴절력은 반드시 세로, 가로의 방향으로 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 투과비점수차가 있는 경우, 이것을 안구의 조절력으로 수정할 수 없다(바꾸어 말하면, 투과비점수차의 영향은 절대치적이다). 그러나, 투과 평균 굴절력의 오차(만곡 수차)에 대해서는 오차의 부호(본래의 굴절력의 값에 대해서 큰 값의 경우를 플러스(＋)의 오차, 작은 값의 경우를 마이너스(－)의 오차로 한다)에 따라서는 안구의 조절력에 의해 수정되는 경우가 생각된다.

일반적으로 올바른 먼 곳을 보기 위한 안경 렌즈 도수는 눈의 조절 기능에 의존하지 않고 무한 먼 곳의 물체의 상을 망막상에 결상 시키는 굴절력이다. 따라서 이 도수의 안경 렌즈를 착용하여 무한 먼 곳의 물체를 보고 있을 때, 눈의 수정체는 가장 얇은 상태가 되고 있다. 이 물체가 무한 먼 곳으로부터 점차 안구 측에 가까워져 오면, 수정체가 그대로의 상태에서는, 물체의 결상 위치가 망막으로부터 어긋나 버려 상이 둔해져 버린다. 거기서, 눈의 조절 기능이 자동적으로 인해, 수정체를 부풀려 망막 상에 물체의 형상을 결상 시킨다.

이러한 눈의 조절 기능에 의존하지 않고(맨눈의 시력 상태로) 먼 곳을 보고 있을 때, 눈의 수정체는 가장 얇은 상태가 되고 있으므로, 그 이상 수정체의 굴절력을 약하게 하는 것은 할 수 없지만, 강하게 하는 것은 가능하다. 즉, 먼 곳을 볼 때의 경우에는, 안구의 조절력은 수정체를 두껍게 할 방향, 혹은, 굴절력을 증대시킬 방향(이하, 정(＋)의 방향이라고 하는 경우가 있다)에는 작용하지만, 수정체를 얇게 할 방향 혹은 수정체의 굴절력을 감소시킬 방향(이하, 부(-)의 방향이라고 하는 경우가 있다)에는 작용하지 않는다.

따라서, 먼 곳을 볼 때의 경우에 투과 평균 굴절력이 본래의 굴절력 보다 큰 굴절력인 방향에 어긋나고 있을 것 같은 오차(이하, 정(＋)의 투과 평균 굴절력 오차라고 한다)가 있는 경우에는, 이 오차를 부정하기 때문에 안구의 조절력에 의해 보충할 수 없다. 그러나, 반대로 투과 평균 굴절력이 본래의 굴절력 보다 작은 굴절력인 방향에 어긋나고 있는 것 같은 오차(이하, 부(-)의 투과 평균 굴절력 오차라고 하는 경우가 있다)가 있는 경우에는, 이 오차를 부정하기 때문에 안구의 조절력에 의해 자동적으로 보충할 수가 있는 것을 알 수 있다.

여기서, 비교적 깊은 베이스 커브의 기존 누진 굴절력 안경 렌즈를 보다 얇게 형성하기 위해서, 베이스 커브를 얕게 하는 경우를 생각하여 정한다. 베이스 커브를 얕게 한 것만으로는, 렌즈의 각부에 있어서의 투과비점수차나 투과 평균 굴절력 오차 등이 증대하는 경우가 많다. 거기서, 이것들의 오차가 적게 되도록 보정한다.

이 보정으로서 원용부의 투과비점수차가 최소가 되도록 보정한 경우를 생각한다. 원용도수가 정(正)의 것(원용부가 정의 굴절력을 가지는 원시 교정용의 것)의 원용부 투과비점수차를 최소가 되도록 보정하면, 투과 평균 굴절력은, (－)의 오차가 되는 것이 많다. 그러나, 이 오차는 상술한 바와 같이, 소정 범위이면 안구 자체의 조절력으로 보정이 가능하다.

이것에 대해서, 원용도수가 부(負)의 것(원용부가 부의 굴절력을 가지는 근시 교정용의 것)의 원용부 투과비점수차를 최소가 되도록 보정하면, 투과 평균 굴절력은 (＋)의 오차가 되는 것이 많다. 그러나, 이 오차에는 상술한 바와 같이, 안구 자체의 조절 기능은 작용하지 않고 보정할 수 없다. 따라서, 원용부의 투과비점수차가 최소가 되도록 보정하는 방법은 투과비점수차가 최소가 되는 것 자체는 개선이 되지만, (＋)의 투과 평균 굴절력의 오차(만곡 수차)를 새롭게 생기게 하는 점에서는 개악(改惡)이 되는 것을 알 수 있다.

이들의 해명 결과를 종합하면, 상기 원용부가 정의 굴절력을 가지는 원시 교정용 렌즈의 경우에는, 상기 주 주시선상 각 점의 투과비점수차가 최소가 되도록 보정하고, 한편, 상기 원용부가 부의 굴절력을 가지는 근시 교정용 렌즈의 경우에는, 상기 주 주시선 상의 각 점의 투과 평균 굴절력 오차가 최소가 되도록 보정하여 설계하면 바람직하다.

다음으로 근용부에 대한 개선을 고려한다. 근용부에 있어서는 원시 교정용 및 근시 교정용의 어느 쪽에 있어도 투과비점수차를 최소에 보정하거나 혹은 투과 굴절력 오차를 최소로 보정하는 것이 바람직하다. 또, 한편에 있어 상기 기술의「얕은 베이스 커브의 누진 굴절력 안경 렌즈」를 근용부의 투과비점수차가 최소가 되도록 보정하였을 경우, 근용부의 투과 평균 굴절력의 오차(만곡 수차)는 원용도수가 정의 것은(-)에, 부의 것은 반대로(+)가 되는 것을 알 수 있다.

즉, 원용도수가 정의 것은 가입 도수가 약하게 작용하고, 부의 것은 강하게 해 작용하는 것을 의미하고 있다. 여기서 가입 도수가 약한 것이면 본래의 기능이 불충분한 것으로 되고, 필요이상으로 강한 것이면 거기에 따르는 일그러짐도 또 불필요하게 강한 것이 된다. 따라서, 원용부나 근용부의 도수 측정 위치에 있어서의 투과비점수차를 완전하게 보정하지 않고 원용부나 근용부의 투과 평균 굴절력의 오차를 개선한다고 하는 선택사항도 있다.

(도면의 간단한 설명)

도 1은 실시예 1에 있어서의 원시 교정용의 누진 굴절력 안경 렌즈의 주 주 시선 상의 투과 굴절력의 변화 곡선을 나타내는 도면이고, (A)는 종래의 비교적 깊은 베이스 커브를 가지는 누진 굴절력 안경 렌즈의 투과 굴절력의 변화 곡선을 나타내는 도면, (B)는 (A)의 렌즈 베이스 커브를 단순하게 얕게 한 누진 굴절력 안경 렌즈의 투과 굴절력 변화 곡선을 나타내는 도면, (C)는 (B)의 렌즈에 본 발명을 적용해 보정한 누진 굴절력 안경 렌즈의 투과 굴절력의 변화 곡선을 나타내는 도면이다.

도 2는 실시예 1에 있어서의 근시 교정용의 누진 굴절력 안경 렌즈의 주 주시선 상의 투과 굴절력 변화 곡선을 나타내는 도면이고, (A)는 종래의 비교적 깊은 베이스 커브를 가지는 누진 굴절력 안경 렌즈의 투과 굴절력의 변화 곡선을 나타내는 도면, (B)는 (A)의 렌즈 베이스 커브를 단순하게 얕게 한 누진 굴절력 안경 렌즈의 투과 굴절력의 변화 곡선을 나타내는 도면, (C)는 (B)의 렌즈에 본 발명을 적용해 보정한 누진 굴절력 안경 렌즈의 투과 굴절력의 변화 곡선을 나타내는 도면이다.

도 3은 도 1 및 도 2에 나타나는 누진 굴절력 안경 렌즈의 정면도이다.

도 4는 누진 굴절력 안경 렌즈의 안경착용 상태를 설명하는 측면도이다.

도 5는 안경착용 상태에 있어서의 투과비점수차와 투과 평균 굴절력의 오차(만곡 수차)를 설명하는 도면이다.

도 6은 도 1의 (A)도에 나타나는 누진 굴절력 안경 렌즈의 누진면의 곡면 형상의 예를 나타내는 도면이다.

도 7은 도 1의 (B)도에 나타나는 누진 굴절력 안경 렌즈의 누진면의 곡면 형 상의 예를 나타내는 도면이다.

도 8은 도 1의 (C)도에 나타나는 누진 굴절력 안경 렌즈의 누진면의 곡면 형상의 예를 나타내는 도면이다.

도 9는 도 2의 (A)도에 나타나는 누진 굴절력 안경 렌즈의 누진면의 곡면 형상의 예를 나타내는 도면이다.

도 10은 도 2의 (B)도에 나타나는 누진 굴절력 안경 렌즈의 누진면의 곡면 형상의 예를 나타내는 도면이다.

도 11은 도 2의 (C)도에 나타나는 누진 굴절력 안경 렌즈의 누진면의 곡면 형상의 예를 나타내는 도면이다.

도 12는 실시예 2의 누진 굴절력 안경 렌즈의 주 주시선 상의 투과 굴절력의 변화 곡선을 나타내는 도면이다.

도 13은 실시예 3의 누진 굴절력 안경 렌즈의 주 주시선상의 투과 굴절력의 변화 곡선을 나타내는 도면이다.

도 14는 실시예 4의 누진 굴절력 안경 렌즈의 주 주시선상의 투과 굴절력의 변화 곡선을 나타내는 도면이다.

도 15는 종래 기술의 투과비점수차 분포 및 투과 평균 굴절력 분포를 나타내는 도면이다.

도 16은 는 주 주시선에 따른 투과비점수차를 완전하게 제거한 예의 투과비점수차 분포 및 투과 평균 굴절력 분포를 나타내는 도면이다.

도 17은 본 발명의 실시예 4에 속하는 렌즈의 투과비점수차 분포 및 투과 평 균 굴절력 분포를 나타내는 도면이다.

도 18은 본 발명의 실시의 형태에 속하는 안경 렌즈의 제조 방법의 설명도이다.

도 19는 발주 화면의 설명도이다.

도 20은 안경 렌즈의 제조 공정 흐름도이다.

도 21은 안경착용의 광학 모델의 설명도이다.

실시예 1

도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시예 1에 속하는 누진 굴절력 안경 렌즈군의 설명도이다. 이하, 도 1 내지 도 5에 근거하여 본 발명의 실시예 1에 속하는 누진 굴절력 안경 렌즈군을 설명한다.

도 1 및 도 2에 있어, (A)는 종래의 비교적 깊은 베이스 커브를 가지는 누진 굴절력 안경 렌즈의 투과 굴절력 분포를 나타내는 도면, (B)는 (A)의 렌즈 베이스 커브를 단순하게 얕게 한 누진 굴절력 안경 렌즈의 투과 굴절력 분포를 나타내는 도면, (C)는 (B)의 렌즈에 본 발명을 적용하여 보정한 누진 굴절력 안경 렌즈의 투과 굴절력 분포를 나타내는 도면이다. 도 1은 원용부의 굴절력이 정(正)인 누진 굴절력 안경 렌즈(원시 교정용)의 경우, 도 2는 원용부의 굴절력이 부(負)인 누진 굴절력 안경 렌즈(근시 교정용)의 경우의 도면이다. 또한 도면에 있어 편의적으로 원용부, 중간부 및 근용부의 서로의 경계를 점선으로 나타내고 있지만, 이것은 어디까지나 설명을 위한 편의 때문이고, 실제의 렌즈에는 이러한 명확한 경계는 존 재하지 않는다.

또, 도 3은 도 1 및 도 2에 나타나는 누진 굴절력 안경 렌즈의 정면도이다. 도 1 내지 도 5에 있어, 부호 (1)는 누진 굴절력 안경 렌즈 본체이고, 부호 (1a)는 원용부, 부호 (1b)는 중간부, 부호 (1c)는 근용부, 부호 (2)는 원용도수측정 위치이고, 부호 (2a)는 원용도수측정 영역을 나타내는 파선이고, 부호 (3)는 렌즈의 기하학 중심점이고, 부호 (4)는 근용도수측정 위치이고, 부호 (4a)는 근용도수측정 영역을 나타내는 파선이다. 원용도수측정 위치 (2)의 위치에 있어 렌즈 요면 측에서의 측정값이 원용도수이고, 원용도수측정 위치 (2)와 근용도수측정 위치 (4)의 위치에 있어 렌즈 철면 측에서의 측정값 차이가 가입 도수이다. 부호 (5)는 먼 곳을 볼 때에 있어서 눈동자의 배치 장소를 나타내는 원용 아이포인트 위치이고, 부호 (6)는 가까운 곳을 볼 때에 있어서 눈동자의 배치 장소를 나타내는 근용 아이포인트 위치에서 만나, 원용 아이포인트 위치 (5)와 근용 아이포인트 위치 (6)와의 간격을 누진대장이라고 부른다. 부호 (16)는 대응하는 누진 굴절력 안경 렌즈의 주 주시선 100을 따른 표면 평균 굴절력 변화를 나타내는 곡선이고, 원용도수측정 위치 (2)와 근용도수측정 위치 (4)와의 위치에 있어서의 표면 평균 굴절력의 차이가 부호 (15)로 나타내는 가입 도수이다.

부호 (17)와 부호(18)는 누진 굴절력 안경 렌즈 본체 (1)를 도 4에 나타나는 안경착용 상태로 사용했을 경우에 있어서의 주 주시선 100에 따른 세로 방향 투과 굴절력 변화 곡선(17) 및 횡방향 투과 굴절력 변화 곡선(18)이다. 따라서, 도 1 및 도 2에서는 세로 방향 투과 굴절력 변화 곡선(17)과 횡방향 투과 굴절력 변화 곡선(18)으로 나타내지는 굴절력의 각 위치에서의 차이가 그 위치에서의 투과비점수차량이 된다. 또, 어느 위치에서의 세로 방향 투과 굴절력과 횡방향 투과 굴절력과의 평균치로부터 렌즈 본체(1)의 표면 평균 굴절력(16)을 줄인 것이 그 위치에서의 투과 평균 굴절력의 오차(만곡 수차)가 된다.

도 4에 있어 부호 (7)는 안구, 부호 (8)는 렌즈 후방 정점 위치, 부호 (9)는 각막 정점 위치, 부호 (10)는 안구 선회 중심 위치, 부호 (11)는 렌즈 기하학 중심축과 렌즈의 기하학 중심점을 통과하는 시선과의 이루는 각도, 부호 (12)는 렌즈 기하학 중심축과 원용 아이포인트 위치를 지나는 시선과 이루는 각도, 부호 (13)는 렌즈 기하학 중심축과 근용 아이포인트 위치를 지나는 시선과의 이루는 각도이다. 본 실시예에 있어서의 안경착용 상태는 도 4에 있어, 부호 (11)의 각도는 7번, 부호 (12)의 각도는 15번, 부호 (13)의 각도는 30번, 렌즈 후방 정점 위치 8과 안구 선회 중심 위치 (10)와의 간격은 원용도수를 D로 했을 때, (27－D/6.0)mm이다. 다만, 상한 28mm, 하한 26mm이다.

도 5는 도 4에 나타나는 안경착용 상태에 있어서의 투과비점수차와 투과 평균 굴절력 오차(만곡 오차)의 설명도이다. 도 5에 있어서의 부호는 아래와 같다.

부호 (F), (M), (N)는 각각 먼 곳을 볼 때, 중간을 볼 때, 가까운 곳을 볼 때에 대한 시표위치, 부호 (Kf), (Km), (Kn)는 각각 먼 곳을 볼 때, 중간을 볼 때, 가까운 곳을 볼 때에 대한 투과광의 촛점거리의 기산점, 부호 (Tf), (Tm), (Tn)는 각각 먼 곳을 볼 때, 중간을 볼 때, 가까운 곳을 볼 때에 대한 투과 세로 도수(종단면에 있어서의 투과 굴절력)의 초점 위치, 부호 (Sf), (Sm), (Sn)는 각각 먼 곳 을 볼 때, 중간을 볼 때, 가까운 곳을 볼 때에 대한 투과 횡 도수(횡단면에 있어서의 투과 굴절력)의 초점 위치, 부호 (If), (Im), (In)는 각각 먼 곳을 볼 때, 중간을 볼 때, 가까운 곳을 볼 때에 대한 투과 평균 도수의 초점 위치, 부호 (Rf), (Rm), (Rn)는 각각 먼 곳을 볼 때, 중간을 볼 때, 가까운 곳을 볼 때에 대한 기준이 될 때 도수의 초점 위치, 부호 (19)는 안구 선회 중심을 중심으로 하고, 렌즈 후방 정점을 지나는 구면이고, 투과광의 초점거리의 기산면이고, 부호 (20)는 먼 곳을 볼 때, 중간을 볼 때, 가까운 곳을 볼 때에 대응한 기준이 될 때 수의 초점 위치를 나타내는 상면이다(반드시 구면으로는 안 된다).

도 5에 있어, 먼 곳을 볼 때, 중간을 볼 때, 가까운 곳을 볼 때에 대응한 투과세로 도수라는 것은, 부호 (Kf), (Km), (Kn)로부터 부호 (Tf), (Tm), (Tn)까지의 각각의 거리를 미터 단위로 나타냈을 때의 역수이다. 또, 먼 곳을 볼 때, 중간을 볼 때, 가까운 곳을 볼 때에 대응한 투과 횡 도수라는 것은, 부호 (Kf), (Km), (Kn)로부터 부호 (Sf), (Sm), (Sn)까지의 각각의 거리를 미터 단위로 나타냈을 때의 역수이다. 또, 먼 곳을 볼 때, 중간을 볼 때, 가까운 곳을 볼 때에 대응한 투과비점수차라는 것은, 각각의 투과세로 도수와 투과 횡 도수의 차이의 것이어, 또, 먼 곳을 볼 때, 중간을 볼 때, 가까운 곳을 볼 때에 대응한 기준이 될 때 수라는 것은, 부호 (Kf), (Km), (Kn)로부터 부호 (Rf), (Rm), (Rn)까지의 각각의 거리를 미터 단위로 나타냈을 때의 역수이다. 더욱, 먼 곳을 볼 때, 중간을 볼 때, 가까운 곳을 볼 때에 대응한 투과 평균 굴절력의 오차라는 것은, 각각의 투과세로 도수와 투과 횡 도수의 평균 도수로부터, 각각의 기준이 될 때 수를 줄인 것이다.

또, 도 5에 있어, 부호 (19)는 안구 선회 중심 위치(10)를 중심으로 하고, 렌즈 후방 정점 위치를 지나는 구면이고, 전기 각 투과광의 초점거리의 기산면이다. 같이 부호 (20)는 먼 곳을 볼 때, 중간을 볼 때, 가까운 곳을 볼 때에 대응한 기준이 될 때 수의 초점 위치를 나타내는 형상의 면이다(설명을 위해 구면형상으로 도시되어 있지만, 실제로는 각각의 초점거리가 다르기 때문에 하나의 구면은 되지 않는다).

그런데, 도 1의 (A), (B), (C)는 모두 굴절률 n=1.71, 원용도수 S＋2.25, 가입 도수 2.00디옵터의 원시 교정용 누진 굴절력 안경 렌즈이다. 여기서 (A)도는 표면의 베이스 커브가 6.25디옵터이고, 주 주시선(100)이 제점곡선으로 되어 있는 종래것에 있어서, 세로 방향 투과 굴절력(17)과 횡방향 투과 굴절력(18)과의 상호의 굴절력차(투과비점수차량)나 이것들 양자의 평균치와 렌즈 본체 1의 표면 평균 굴절력(16)과의 차이(투과 평균 굴절력의 오차·만곡 수차)는 근용 부하측으로 약간 현저한 것이지만 전체적으로 큰 문제는 없다.

다음에, 도 1의(B)는 (A)의 베이스 커브를 단순하게 3.50 디옵터로 바꾼 종래예에 있어서, (A)의 경우와 비교해 보다 얕고 얇은 형상이 되고 있다. 그런데 세로 방향 투과 굴절력(17)이 원용부에 있어 크게 우측으로 변위하고 있어, 투과비점수차량, 투과 평균 굴절력의 오차 모두 악화되고 있다. 즉, 단지 베이스 커브를 얕게 하는 것만으로는 얇아지게 되어도 광학적으로는 악화되는 것을 알 수 있다.

그런데, 본 발명을 적용한 것은(C)이고, (B)에 있어서의 주 주시선(100)에 따른 표면 굴절력을 보정하는 것으로 주 주시선을 비제점곡선으로서 원용부의 투과비점수차를 개선하고 있다. 이 보정의 결과, (C)에 있어서 렌즈의 단면 형상은(B)에 있어서 렌즈의 단면 형상(점선으로 나타낸다)보다 더욱 얕고 얇은 형상이 되고 있다.

도 6, 도 7, 도 8은, 도 1의 (A), (B), (C)에 나타나는 누진 굴절력 안경 렌즈의 누진면의 곡면 형상의 예를 나타내는 그림이다. 모두 원용도수：S＋2.25, 가입 도수：2.00 디옵터인 누진 굴절력 안경 렌즈의 누진면의 형상 데이터이고, 세로축과 횡축은 정면에서 본 렌즈의 상하 방향과 좌우 방향의 위치를 나타내고, 수치 데이터는 렌즈의 두께 방향에 대한 누진면의 높이를 나타낸다. 단위는 모두 mm이다. 항상, 횡축(＋)은 코 부분을 나타내고,(－)는 귀 부분을 나타낸다. 도 6은 도 1의 (A)에 대응하고 있어, 베이스 커브가 6.25 디옵터의 종래 예이고, 도 7은 도 1의 (B)에 대응하고 있어, 베이스 커브가 3.50 디옵터의 종래 예이고, 도 8은 도 1의 (C) 에 대응하고 있어, 베이스 커브가 3.50 디옵터의 본 발명의 실시예에 대응하고 있다.

또, 도 2의 (A), (B), (C)그림은 모두 원용도수S－5.00, 가입 도수 2 00 디옵터의 근시 교정용 누진 굴절력 안경 렌즈이다. 여기서 (A)는 표면의 베이스 커브가 4.00 디옵터이고, 주 주시선(100)이 제점곡선(오목한부분)인 종래 예에 있어서, 세로 방향 투과 굴절력(17)과 횡방향 투과 굴절력(18)과의 상호의 굴절력차(투과비점수차량)나 이들 양자의 평균치와 렌즈 본체(1)의 표면 평균 굴절력(16)과의 차이(투과 평균 굴절력의 오차·만곡 수차)는 근용 부하측으로 약간 현저한 것이지 만, 렌즈 성능 전체적으로 큰 문제는 없다.

다음에, 도 2의 (B)는 (A)의 베이스 커브를 단순하게 2. 00 디옵터로 바꾼 종래 예에 있어서, (A)의 경우와 비교해 보다 얕고 얇은 형상이 되고 있다. 그런데 세로 방향 투과 굴절력(17)이 원용부에 있어 크게 좌측으로 변위하고 있어, 투과비점수차량, 투과 평균 굴절력의 오차 모두 악화되고 있다. 즉, 단지 베이스 커브를 얕게 하는 것만으로는 얇아지게 되어도 광학적으로는 악화되는 것을 알 수 있다.

그런데, 본 발명을 적용한 것은 (C)이고, (B)에 있어서의 주 주시선(100)에 따른 표면 굴절력을 보정하는 것으로 주 주시선을 비제점곡선으로서 원용부의 투과비점수차를 개선하고 있다. 이 보정의 결과, (C)에 있어서의 렌즈의 단면 형상은(B)에 있어서 렌즈의 단면 형상(점선으로 나타낸다)보다 더욱 얕고 얇은 형상이 된다.

도 9, 도 10, 도 11은, 도 2의 (A), (B), (C)그림에 나타나는 누진 굴절력 안경 렌즈의 누진면의 곡면 형상의 예를 나타내는 그림이다. 모두 원용도수：S-5.00, 가입 도수：2.00 디옵터인 누진 굴절력 안경 렌즈의 누진면의 형상 데이터이고, 세로축과 횡축은 정면에서 본 렌즈의 상하 방향과 좌우 방향의 위치를 나타내, 수치 데이터는 렌즈의 두께 방향에 대한 누진면의 높이를 나타낸다. 단위는 모두 mm이다. 항상, 횡축(＋)은 코 부분을 나타내고, (－)는 귀 부분을 나타낸다. 도 9는 도 2의 (A)에 대응하고 있어, 베이스 커브가 4.00 디옵터의 종래 예이고, 도 10은 도 2의 (B)에 대응하고 있어, 베이스 커브가 2.00 디옵터의 종래 예이고, 도 11은 도 2의(C)에 대응하고 있어, 베이스 커브가 2.00 디옵터의 본 발명의 실시예에 대응한다.

상기한 바와 같은 실시예에서는 원시용(정(正)의 원용도수)에 대해서는 원용부의 투과비점수차량을 개선하고 있지만, 근시용(부(負)의 원용도수)에 대해서는 원용부의 투과 평균 굴절력의 오차를 개선하고 있다. 이와 같이 원시용과 근시용으로 보정 내용을 바꾼 이유는, 근시용에 대해서 원용부의 투과비점수차가 최소가 되도록 보정했을 경우, 원용부에 있어 (+)의 투과 평균 굴절력의 오차(만곡 수차)가 발생해 버려, 눈의 조절력을 사용해 부정할 수가 없기 때문이다. 반대로 원시용(정의 원용도수)에 대해서 원용부의 투과비점수차량을 개선했을 경우, 원용부에 있어 발생하는 투과 평균 굴절력의 오차(만곡 수차)는(-)이므로, 한도는 있는 것의 눈의 조절력을 사용해 부정할 수가 있다.

실시예 2

도 12는 본 발명의 실시예 2에 속하는 누진 굴절력 안경 렌즈의 투과 굴절력 분포를 나타내는 그림이고, 도 12의 (D)는 원시 교정용의 경우, 도 12의 (E)는 근시 교정용의 경우를 나타낸다. 도 12에 있어서의 부호의 의미나 안경착용 상태, 각각의 원용도수, 가입 도수, 베이스 커브 등은 실시예 1과 같다.

이 실시예 2가 상술의 실시예 1과 다른 점은, (D), (E)그림에 나타나듯이 모두 근용부의 세로 방향 투과 굴절력(17)과 횡방향 투과 굴절력(18)과의 상호의 굴절력차(투과비점수차량)가 없는 것으로부터도 알 수 있는 것과 같이, 근용부의 투과비점수차가 최소가 되게 보정되는 것이다. 즉, 실시예 2는, 실시예 1의 특징에 가세해 근용부의 투과비점수차가 제거되고 있는 특징을 가진다.

실시예 3

도 13은 본 발명의 실시예 3에 속하는 누진 굴절력 안경 렌즈의 투과 굴절력 분포를 나타내는 그림이고, 도 13의 (F)그림은 원시 교정용의 경우, 도 13의 (G)그림은 근시 교정용의 경우를 나타낸다. 도 13에 있어서의 부호의 의미나 안경착용 상태, 각각의 원용도수, 가입 도수, 베이스 커브 등은 실시예 1과 같다.

　이 실시예 3이 상기한 기술의 실시예 1과 다른 점은, (F), (G) 그림에 나타나듯이, 모두 근용부의 세로 방향 투과 굴절력(17)과 횡방향 투과 굴절력(18)이 렌즈 본체 1의 표면 평균 굴절력(16)을 사이에 두어 거의 균등인 차이가 되고 있는 것으로부터도 알수 있듯이 근용부의 투과 평균 굴절력의 오차(만곡 수차)가 최소가 되게 보정되는 것이다. 즉, 실시예 3은 실시예 1의 특징에 가세해 근용부의 투과 평균 굴절력의 오차(만곡 수차)가 제거되고 있는 특징을 가진다.

실시예 4

도 14는 본 발명의 실시예 4에 속하는 누진 굴절력 안경 렌즈의 투과 굴절력 분포를 나타내는 그림이고, 도 14의 (H)는 원시 교정용의 경우, 도 14의(I) 그림은 근시 교정용의 경우를 나타낸다. 도 14에 있어서의 부호의 의미나 안경착용 상태, 각각의 원용도수, 가입 도수, 베이스 커브 등은 실시예 1과 같다.

이 실시예 4가 상기한 기술의 실시예 1과 다른 점은, (H), (I) 그림에 나타나듯이 모두 원근의 도수 측정 위치 근방에서의 보정이 불충분하고, 세로 방향 투과 굴절력(17)과 횡방향 투과 굴절력(18)이 국부적으로 떨어져 있는 것이다. 즉, 본 발명의 실시예 4는 실시예 1의 특징에 더하여 원근의 도수 측정 위치 근방에서의 투과비점수차가 완전하게 제거되어 있지 않는 특징을 가진다.

여기서, 원근의 도수 측정 위치 근방에서의 투과비점수차가 완전하게 보정되고 있는 경우와 완전하게 보정되어 있지 않은 본 건 실시예에 대해서, 투과비점수차의 분포도로 비교한다. 도 15는 종래 기술에서와 같이 도 2의 (B)그림에 대한 투과비점수차의 분포도와 투과 평균 도수(굴절력)의 분포도이다. 비점수차량이나 평균 도수는 0.50 디옵터 증가할 때마다 색을 진하게 해 표현하고 있다. 이것에 대해, 도 16은 주 주시선에 따른 투과비점수차를 완전하게 보정했을 경우에 대한 투과비점수차의 분포도와 투과 평균 도수(굴절력) 분포도이다. 비점수차량이나 평균 도수의 표시는 도 15와 같다. 도 17은 원근의 도수 측정 위치 근방에서의 투과비점수차가 완전하게 보정되어 있지 않은 본 건 실시예 4(도 14의(I) 그림에 대응)에 대한 투과비점수차의 분포도와 투과 평균 도수(굴절력) 분포도이다.

그런데, 도 15에 나타나는 예는 주 주시선이 제점(배꼽점: 오목한 부분)곡선이기 때문에, 투과비점수차의 분포는 열악하다. 한편, 주 주시선에 따른 투과비점수차가 완전하게 보정된 도 16에 나타나는 예는, 완전하게 보정되어 있지 않은(50%) 도 17에 나타나는 예보다 일견 양호하게 보이지만, 렌즈 중앙 부근의 저수차 부분의 가로폭이 넓은 것이나 렌즈 측방 영역의 수차대의 배치가 낮은 것 등에서, 본 건 실시예 4에 속하는 도 17에 나타나는 예의 부분이 종합적으로는 양호하다라고 하는 것을 알 수 있다. 이 점은 실제로 렌즈를 착용 해 그 착용감을 평가하는 모니터 테스트에 의해도 실증되어 도 16의 렌즈 보다 도 17의 렌즈가 우수 한 것이 확인되고 있다.

또한, 이상의 설명에서는 본 발명의 누진 굴절력 안경 렌즈의 누진면을 렌즈의 물체측과 상정(想定)하여 기재했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니고, 안구측(뒤편)으로 설정해도 본 발명의 범주에 들어가는 것으로 한다.

다음에, 상기 본 실시예로 이용되었던, 컴퓨터를 이용한 누진 굴절력 렌즈의 광학 설계 수법의 기본 구조 부분에 대하여 간단하게 설명한다.

우선, 기준 누진 굴절면이 결정된다. 그 기준 누진 굴절면은 렌즈 설계 프로그램에 대해서는 철면 및 요면은 소정의 수식에서 함수화 된 면으로서 설정해 두고, 처방 도수 등의 소정의 형상 결정 요소 파라미터를 입력하는 것으로써 처방 렌즈 면을 설정할 수 있게 되어 있다. (특히, 근년 렌즈 면을 함수화한 면이 나타나고, 프로그래밍 한 컴퓨터를 사용한 렌즈 설계 시스템은 공지 기술이므로, 본 실시예에서는 특히 그 함수화면의 상세한 설명은 생략한다.)

또, 이 기준 누진 굴절면은, 원용부, 누진부, 근용부의 렌즈 전면에 걸쳐서 도수 분포를 결정하는 것으로써, 렌즈 면이 설정된다. 그리고, 그 도수 분포를 결정하는 요소로서는, 원용부의 베이스 커브 값, 가입 도수, 원용부 및 근용부의 수평 방향 도수 분포, 원용부, 근용부, 누진부의 레이아웃, 누진대 도수 변화 분포, 주자오선 또는 주 주시선의 배치, 비점수차 분포의 배치, 평균 도수 분포의 배치 등이 있다.

다음에, 본 발명에서는, 이 기준 누진 굴절면에 대해서, 최적화 계산을 실시하고, 최종의 누진 굴절력 렌즈 면을 결정해 나간다.

우선, 소정의 구체적 도수를 결정하고, 설계 관련 데이터를 설계 입력 데이터로 한다. 이 입력 데이터에 근거하여 렌즈 곡면 형상을 결정하고, 그 렌즈의 광학 특성을 광선 추적법을 이용한다. 또한, 광선 추적법 자체는 주지 기술이므로, 자세한 것은 생략 하지만, 간단하게 설명하면, 본 실시예에서는, 우선, 광선 추적의 출발점을 선회점으로서 설정한다. 그리고, 렌즈의 전면에 광선 추적 계산을 실시하는 점을 설정한다. 설정하는 점의 수는 많으면 보다 정밀도가 높은 설계를 할 수 있지만, 예를 들면, 통상의 안경 렌즈로 약 3,000~30,000점을 사용할 수가 있다.

그리고, 그 설정된 렌즈 면의 위치에서의 광선이 그 선회점을 통과하고, 또한, 안경 렌즈의 이면, 안경 렌즈 표면을 통과할 수 있도록 사출된 상태에서의 각각 광선에 대한 소정의 광학량(만곡 수차, 비점수차등 )을 계산해 나가는 것이다.

예를 들면, 영역이 근용부의 경우, 소정의 가까운 거리의 물체 거리(최근 목적 거리：목적으로 하는 근방의 작업 거리)와 좌우 눈과의 위치, VR값(안구 선회점으로부터 렌즈면까지의 거리), 원용 PD, 프레임 데이터, 프레임 앞쪽으로 기우는 각도를 기본으로 착용 상태에서의 가짜 광학 모델을 설정하여 광선 추적 계산을 실시하는 것도 있다.

그리고, 그 렌즈에 대한 광학 특성을 소정의 광학 팩터(Factor; 예를 들면, 본 실시예에서는 표면 및 투과에서의 비점수차, 평균 굴절력 오차 등)로 평가해, 그 결과를 근거하여 여러 가지의 설계 팩터를 조작하면서, 후보를 주어 가 후보인 렌즈 곡면 형상이 채용 결정에 이를 때까지 상기 공정을 차례 차례로 반복해, 최적 화를 실시해 표면 형상(커브)을 결정해 나간다. 본 실시예에서는, 설계 팩터로서 특히, 렌즈의 영역의 특정(원용부, 근용부 등)과 광학량의 지정(표면이나 투과에서의 비점수차, 평균 굴절력 오차 등)을 실시하면서, 각각의 광선을 따른 광학량의 중량감 가중이 걸린 메리트 함수를 변화시키는 최적화 계산을 실시해 간다. 그리고, 목표의 설정 광학량 이하가 되었을 때 최적화 계산을 끝낸다.

즉, 최적화에서는 개개의 설계 사상에 근거하여 이것들의 설계 팩터 요소에 중요를 더하거나 변화시키거나 하는 것에 의해 소정의 누진 굴절면형상을 결정해 나간다.

또, 본 실시예에서는 투과비점수차의 보정은 표면 커브에 역비점수차를 주어 부정하고, 투과 평균 굴절력의 오차 보정은 평균 커브의 값을 증감시켜 보정하는 수법을 채용하고 있다.

그리고, 이와 같이 제작된 누진 굴절력 렌즈는 일반적으로 제조측에서는, 처방 렌즈의 수주에 대응하기 위해서 처방의 가입 도수(ADD)(예를 들면, 0.5~3.50　디옵터)에 따라, 복수의 베이스 커브(예를 들면 0~11 디옵터)를 가지는 반 완성품(semifinish)렌즈를 재고로서 준비한다.

다음에, 본 발명의 누진 굴절력 렌즈의 공급 방법의 일 실시의 형태에 대해서 도면에 근거하여 설명한다. 물론, 본 발명의 누진 굴절력 렌즈가 이 방법에만 한정되는 것은 아니다.

도 18은 본 발명의 실시의 형태에 속하는 안경 렌즈의 공급 방법의 설명도이고, 도 19는 발주 화면의 설명도이고, 도 20은 안경 렌즈의 제조 공정의 흐름도이 고, 도 21은 안경착용의 광학 모델의 설명도이다.

도 18에 있어 부호 (101)는 안경점의 매장(발주자측)이고, 부호 (102)는 안경의 가공업자(가공자측)이다. 이 실시의 형태의 안경 렌즈 공급 방법은 안경점의 매장(발주자측) (101)에 설치된 단말장치를 통해서 가공업자(가공자측) (102)에 설치된 정보처리 장치에 송신되는 정보에 근거하여 누진다초점 렌즈(103)을 제조하는 것이다.

즉, 전기 단말장치를 통해서, 안경 렌즈 정보, 안경범위 정보 및 안경착용자 마다의 VR값의 관련 데이터를 포함한 처방 값, 레이아웃 정보, 및, 가공 지정 정보를 포함한 정보 중에서 필요에 따라서 선택되는 가공 조건 데이터 정보는 상기 정보처리 장치에 송신된다. 상기 정보처리 장치는 이들의 정보를 처리하고 가공 조건을 결정하여 안경 렌즈를 제조하는 것이다. 이하, 이들의 공정을 상세하게 설명한다.

(처방 데이터및 렌즈데이터의 작성)

안경점에 있어, 안경착용자의 처방 데이터 및 렌즈 데이터의 작성이 된다. 우선, 본 실시의 형태의 특징인 개개인의 VR값을 요구하기 위해 CR(안구 선회점으로부터 안구의 각막 정점까지의 거리) 측정 장치를 사용하여 고객마다의 좌측 눈, 우측 눈의 CR값을 각각 측정한다. 단, 본 실시의 형태에서는 간단하고 쉬운 방법으로서 시판되어 보급되어 있는 눈 축길이(CO) 측정 장치를 사용하고, 좌우 눈 각각의 눈 축길이(각막의 정점으로부터 눈 축과 망막과의 교점까지의 거리)를 우선 측정하며, 다음에 일반적인 눈 축길이에 대한 안구 선회 중심점(상하 방향)의 상대 적 위치의 비교 계수를 사용하고, 연산에 의해 CR값을 산출하여, 이것을 좌측 눈, 우측 눈의 CR값으로 한다.

다음에, 고객의 안과의로부터의 검안 데이터(구면 도수, 난시 도수, 난시축, 프리즘 값, 기저 방향, 가입 도수, 원용 PD, 근용 PD 등), 혹은 필요 하면 그 검안 데이터에 근거하여, 안경점에 설치 검안 기기를 사용하여 재차 처방의 확인을 실시한다. 그리고, 누진 굴절력 렌즈의 도수나 렌즈의 재질 종류(유리종류, 플라스틱종류), 표면 처리의 선택(염색 가공, 내마모 코팅(하드 코팅), 반사 방지막, 자외선 방지 등)의 지정이나 중심두께, 코바 두께, 프리즘, 편심 등을 포함한 렌즈 가공 지정 데이터 및 레이아웃 지정 데이터(예를 들면, 지정 내 모음량 등)를 고객과의 대화 방식의 기초로 결정해, 렌즈 데이터를 작성한다. 또, 렌즈의 종류나 표면 처리의 선택은 렌즈 메이커의 지정과 그 형상에 따른 이름을 지정하는 것으로써 대용할 수 있다.

(프레임 데이터의 작성)

다음에, 프레임 데이터의 작성이 된다. 안경점(101)에는 프레임 메이커로부터 매입한 프레임이 재고되고 있어 고객은 기호의 프레임(104)를 선택한다. 안경점에서는 설치의 3차원의 프레임 형상 측정 장치(예를 들면, HOYA(주) 제 GT－1000, 3 DFT)로 그 선택된 프레임에 대해서 형상 측정을 실시하여 프레임 데이터(예를 들면, 형상, FPD, 코(鼻) 폭, 프레임 커브, 림 두께, 프레임의 재질, 종류(풀 림, 림 론, 가장자리 없음 등), 그 외 등)를 작성한다.

다만, 프레임 데이터의 입수는, 프레임 메이커마다 표기 방법이 달라, 입수 방법도 여러 가지 있다. 앞에서 본 방법은 실제의 프레임 형상을 실측하는 방법을 나타낸 것이지만, 이미, 미리 프레임에 형상 데이터가 바코드 태그 등으로 정보가 부여되고 있는 것은 그 데이터를 읽어들이는 것으로 프레임 데이터를 입수한다. 또, 프레임의 형식으로부터 모든 프레임 정보를 꺼낼 수 있는 경우는 그 형식 데이터로부터 꺼낸다.

다음에, 실제, 고객의 머리 부분 형상이나 렌즈 데이터, 프레임의 형상 특성, 착용 조건 등을 고려해, 프레임 경사각을 결정해, 각막 정점과 렌즈 요면과의 거리(VC값)를 결정한다. 이 VC값과 상기 요구한 CR값과의 합으로부터 VR값을 요구한다.

다음에, 안경점에서는 매장에 설치해 있는 PC(단말)를 이용해 렌즈 메이커의 호스트 컴퓨터와의 사이에 정보통신을 실시한다. 이 정보통신에는 안경 업계에서는 통상 채용되고 있는 안경 렌즈의 발주·문의 시스템(예를 들면, 대표적인 시스템으로서 HOYA 주식회사제의 HOYA 온라인 시스템이 있다)을 적용할 수 있다. 이 정보통신은 상기 안경점에서 요구한 안경 렌즈의 설계 제조에 필요한 각종의 정보를 호스트 컴퓨터에 보내기 위해서 소정의 발주 화면을 통해서 행해진다. 도 19는 그 시스템의 발주 화면이다. VR값을 포함한 각종의 정보가 발주 화면을 통해서 호스트 컴퓨터에 보내진다.

(설계 및 제조)

공장측(가공자측)에 있어서는 호스트 컴퓨터가 상기 단말로부터 보내진 각종의 정보를 입력하고 연산 처리하여 처방 렌즈가 결정된다. 도 20은 안경 렌즈의 제조 공정의 흐름도이고, 그 처방 렌즈의 제조까지의 시뮬레이션을 포함한 공정을 나타내는 그림이다.

도 20에 있어, 우선 소정의 입력 항목이 체크된다. 상기한 기술의 안경점으로부터 송신 데이터로 광학 렌즈 설계에 관련하는 그 주된 항목은 렌즈 물성 데이터(굴절력, 압베수, 비중 등), 처방 관련 데이터(렌즈 도수, 난시축, 가입도, 프리즘, 기저(基底)방향, 편심, 외경, 원용 PD, 근용 PD, 렌즈두께, VR값(CR값＋VC값)), 프레임 데이터(형상, DBL, FPD, 프레임 커브 등), 프레임 앞쪽으로 기울어진 각, 야겐 종류, 그 외 가공지정 데이터이다. 특히, 렌즈 데이터나 프레임 데이터는 미리 제조 메이커로부터 물성이나 설계의 기초 데이터를 입수해 둔다.

그리고, 이것들의 데이터로부터 착용시의 광학 모델이 종합적으로 시뮬레이션 된다. 도 21은 안경착용의 광학 모델의 설명도이고, 광학 모델의 개략을 측방으로부터 부분적으로 나타낸 그림이다. 도 21에 나타나 있는 바와 같이, 프레임의 앞쪽으로 기울어진 각(θ)을 생각하여 정하고, 눈앞에 렌즈가 배치된다. 그 경우, VR값은 안구(110)의 선회 중심점(R)로부터 각막(111)의 정점(C)까지의 거리, 즉, CR값과 각막 정점(C)로부터 렌즈(120)의 이면(裏面 121)의 기준점(V)(직선 CR의 연장선과 렌즈의 이면(121)과의 교점)까지의 거리(VC값)를 더한 것이다. 특히, 최근의 체격적(體格的) 향상이나 개개인의 골격의 상이, 안부의 형상 상이, 프레임의 대형화, 다양화 등의 영향 요인도 더하면, VR값은 일반적으로 약 15mm에서 44mm 정도의 범위와 상정(想定)되어 상당 폭이 있는 것이 조사에 의해 판명되었다. 또한, 도 21에 있어 (O)는, 눈축과 망막과의 교점을 나타낸다.

그 다음에, 컴퓨터에 의해 본 발명의 누진 굴절력 렌즈의 설계가 데이터베이스화 된 렌즈설계 프로그램의 계산에 의해, 최종의 요(凹)면, 철(凸)면의 면 형상 및 렌즈 두께가 결정되어 처방된 누진 굴절력 렌즈가 결정된다. 항상, 앞에서 상기와 같게 개별의 VR값을 채용하여 설계하는 방법도 있지만, 개별 데이터는 채용하지 않고 평균적인 VR값으로 설계하는 방법도 있어 특히 본 발명에서는 한정하는 것은 아니다.

(렌즈제조)

다음에, 상기 처방의 누진 굴절력 렌즈의 수주가 결정되면, 그 가공 데이터가 작성된다. 이 가공 데이터는 미리 작성되고 있는 본 발명의 누진 굴절력 렌즈용의 렌즈 가공 프로그램에 근거하여 작성되고, 가공장치의 가공 조건을 결정하거나 구동을 제어하거나 가공도구의 선택, 렌즈 소재의 선택의 지시 등을 실시하고, 가공 지시서의 발행과 가공장치에 가공 데이터가 공장의 각 제조장치에 송신된다.

그리고, 제조현장에서는 가공 지시서를 근거하여 소정의 베이스 커브를 가지는 반완성품(Semi finish) 렌즈가 선택되어 NC절삭 장치로 절삭, 연마의 렌즈 가공을 한다.

표면처리(내마모 하드 코팅 성막(成膜), 반사 방지막 성막, 렌즈 염색, 발수(撥水)처리, 자외선 차단막 성막, 방담(防曇; 흐리게 처리 등)를 필요하는 경우도 여기서 가공된다. 그리고, 원형의 형상 상태의 처방 렌즈가 완성된다.

다음에, 상기 원형의 렌즈는 소정의 프레임 형상에 대응시켜 안경 레이아웃 정보에 근거하여 가장자리에 V자 형상의 홈을 형성하는 야겐(V-groove) 가공을 실시한다. 상기 야겐 가공은 머시닝 센터에서 행해진다.

이 가공에 대해서는, 본원 출원인의 출원한 실개 평6-17853호, 특개 평6-34923호 등에 나타내는 도구와 가공 방법에서 실시한다. 여기에서도, 가공 조건으로서 렌즈 재료(유리, 플라스틱, 폴리카보네이트, 아크릴 등)의 선택, 프레임 재질의 선택, 프레임 PD(FPD, DBL) 입력, PD(양눈, 편안) 입력, 수평 방향 편심량(X)입력, 수직 방향 편심량(Y)입력, 난시축 입력, 마무리 사이즈 입력, 야겐 형상 지정 등이 이용되어 가공 장치의 가공 모드 설정시, 자동적으로 프로그램에 의해 이들의 입력 데이터가 도입된다.

그리고, 이 소정의 항목이 설정되어 장치를 구동하면, 가장자리 가공과 야겐 가공이 동시에 자동적으로 행해진다. 이와 같이 하여 야겐 렌즈를 제조하는 공장에서는 검사공정을 통해 안경점에 출시된다. 안경점에서는 이 야겐 렌즈를 선택하신 안경 프레임에 넣고 안경을 조립한다.

또, 본 실시예에서는 야겐 가공은 제조 메이커에서 실시되는 모양을 설명했지만, 이것은 안경점에서 행해지고도 특히 본 실시예의 제조공정 흐름으로 한정되는 것은 아니다.

이상의 본 발명 구성에 의해 특히, 얇고 가볍게 하는 목적으로 얕은 베이스 커브를 이용했을 경우에서도 착용감이 뛰어나는 누진 굴절력 안경 렌즈의 제공이 가능하게 되었다.

Claims (8)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 렌즈 상부 영역에 형성된 원용부와, 하부 영역에 형성된 근용부와, 상기 원용부와 근용부와의 중간 영역에 형성된 중간부를 가져, 렌즈를 거의 좌우로 나누는 중앙 기준선인 주 주시선 상에 있어, 상기 원용부에서 중간부를 개입시켜 근용부에 이를 때까지의 각부의 굴절력이 누진적으로 변화하는 굴절력 분포를 가져, 상기 원용부에 있어 원시 교정용과 근시 교정용의 처방에 대응하는, 소정의 가입 도수 범위를 갖춘 누진 굴절력 안경 렌즈의 설계 방법에 있어서,

   상기 원용부가 정의 굴절력을 가지는 원시 교정용 렌즈의 경우에는, 상기 원용부의 상기 주 주시선 상의 각 점의 투과비점수차가 최소가 되도록 보정하고,

   한편, 상기 원용부가 부(負)의 굴절력을 가지는 근시 교정용 렌즈의 경우에는, 상기 원용부의 상기 주 주시선 상의 각 점의 투과 평균 굴절력 오차가 최소가 되도록 보정한 것을 특징으로 하는 누진 굴절력 안경 렌즈의 설계 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 근용부의 주 주시선 상의 각 점에 있어서의 투과비점수차가 최소가 되도록 보정한 것을 특징으로 하는 누진 굴절력 안경 렌즈의 설계 방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 근용부의 주 주시선 상의 각 점에 있어서의 투과 평균 굴절력의 오차가 최소가 되도록 보정한 것을 특징으로 하는 누진 굴절력 안경 렌즈의 설계 방법.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 원용도수측정 위치 또는 근용도수측정 위치 또는 그 양쪽 모두의 위치에 있어서의 투과비점수차가 0이 되도록 보정하지 않는 것을 특징으로 하는 누진 굴절력 안경 렌즈의 설계 방법.

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