KR101315978B1 - 가변 굴절률을 가진 층을 포함하는 안경 렌즈 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 안경 렌즈(10)는 광학 구성요소(1)와 이의 면 위에 위치된 층(2)을 포함한다. 상기 층(2)은 가변 굴절률을 가지며 광학 구성요소의 면(1a)을 따라 선형 공간 좌표에 대한 굴절률의 2차 도함수가 고정된 임계값보다 크도록 구성된다. 상기 층(2)은 단지 광학 구성요소(1)에 비례하여 상응하는 값들에 대한 렌즈(10)의 광학 파워 및 비점수차를 변형시킬 수 있다. 안경 렌즈(10)가 누진다초점렌즈인 경우에, 상기 층(2)은 누진다초점의 증가, 길이 및/또는 누진다초점 렌즈의 디자인을 변화시킬 수 있다.
가변 굴절률, 안경 렌즈

Description

가변 굴절률을 가진 층을 포함하는 안경 렌즈{Ophthalmic lens comprising a layer having a variable refractive index}
본 발명은 적어도 하나의 가변 굴절률을 포함하는 안경 렌즈 및 이런 렌즈를 포함하는 처방안경에 관한 것이다.
안경 렌즈는 주로 렌즈 착용자에게 발행된 처방전에 따라 시력을 교정시킨다. 처방전은 특히 광학 파워 값, 비점수차 값 및 비점수차 축을 나타내며, 이것들은 착용자의 원시를 교정하게 된다. 이런 값들은 일반적으로 적절한 굴절률의 렌즈를 선택하고 렌즈의 전면과 후면을 적절한 형태로 만들어서 얻는다.
누진다초점렌즈의 경우에, 렌즈의 두면 중 적어도 하나는 특정한 모양을 가지며, 렌즈의 상부와 하부 사이의 평균 구체의 변화에 의해, 착용자가 시야를 바꿀 때 착용자에 의해 인식되는 광학 파워에 변화를 일으킨다.
알려진 대로, 렌즈의 한 면에 있는 각 점에서, 평균 구체는 그 면의 평균 곡률에 의해 정해지고 원기둥은 렌즈의 면에 접선방향인 원환체의 두 곡면 사이의 차이에 의해 결정된다. "자오선"으로 알려진 것은 광학 파워가 변하는 렌즈의 면 위의 곡선이며, 이 선은 눈이 원시 위치에서 근시 위치로 통과하기 위해 정상적으로 따라가는 경로를 결정하는 렌즈의 점들의 선호하는 모양에 의해 형성된다. 자오선 은 누진다초점렌즈를 디자인하는 동안 정해진다. "광학 디자인" 이란 용어는 자오선으로부터 떨어진 시야 영역에서 렌즈의 광학 파워 및 비점수차의 변화를 의미한다. "표면 디자인"란 용어는 구체 및 자외선으로부터 떨어진 렌즈의 누진다초점면의 원기둥의 변화를 의미한다. 특히, 각각 근시와 원시용인 렌즈 위의 2점 사이의 광학 파워의 차이인 광학 증가(optical addition)는 원시인 사람에게 처방된 수치와 반드시 일치해야 한다. 동일한 방식으로, 표면 증가는 근시용 점과 원시용 점 사이의 평균 구체의 차이이다.
렌즈면의 평균 구체 누진다초점 기능은 렌즈면의 "측면" 영역으로 불리는 자오선으로부터 떨어져 놓인 렌즈의 영역에 영이 아닌 원기둥 값을 포함한다.
통상적으로, 누진다초점렌즈는 2개의 연속적인 단계로 제조된다. 첫 번째 단계는 반제품 렌즈를 제조하는 단계로 구성되며, 이 반제품 렌즈의 전면은 특정한 디자인과 일치하도록 처음에 만들어진 평균 구체와 원기둥에 변화가 있다. 이 단계는, 예를 들어, 압축 성형 또는 사출 성형에 의해 공장에서 수행된다. 반제품 렌즈는 특히 렌즈의 원시점의 평균 구체, 자오선 위의 전면 또는 상기 선으로부터 떨어진 전면의 평균 구체 및 원기둥의 분포 또는 증가가 차이가 있는 여러 모델로 나뉜다. 원시점과 근시점 사이의 거리, 원시점과 근시점에 일치하는 렌즈의 영역의 개별 넓이, 반제품 렌즈를 만드는 투명 재료의 굴절률 등은 모델마다 다를 수 있다. 이런 특징들의 각 조합은 다른 반제품 렌즈 모델과 일치한다.
두 번째 단계는 공장과 안경 렌즈용 분배 사슬 내의 소매 센터에 위치한 실험실에서 수행된다. 두 번째 단계는 렌즈가 착용자의 처방전과 일치하도록 하기 위 해, 바로 뒤에 구형, 원환체 또는 더욱 복잡한 표면의 형태로 각 렌즈의 후면을 가공하는 단계로 구성된다.
현재는, 각 착용자에 따라 안경 렌즈를 주문제작하는 경향이 있다. 이런 주문제작은 다양한 형태일 수 있다. 예를 들어, 이런 주문제작은 2개의 반제품 렌즈들 사이에 존재하는 광학 파워 및/또는 비점수차 최소 차이를 이하로, 각 렌즈의 광학 파워 및/또는 비점수차를 정밀하게 조절하는 것으로 이루어질 수 있다.
누진다초점렌즈의 경우에, 예를 들어, 통상적인 처방전 특징이 아닌 착용자의 추가적인 특징에 따라, 렌즈 디자인도 주문제작할 수 있다. 이런 추가적인 특징은 특히 착용자 머리의 위치 및 원시 위치와 근시 위치에 대한 눈의 위치와 관련이 있을 수 있다. 그런 후에 누진다초점렌즈는 원시 영역과 근시 영역이 착용자의 머리와 눈의 위치에 대해 렌즈 위의 적절한 위치에 위치하며, 눈의 수평 운동에 따라 적절한 넓이를 갖도록 주문제작될 수 있다.
상기한 광학 렌즈 제조 기구에서는, 이런 렌즈 주문제작은 반제품 렌즈 모델 숫자의 증가를 필요로 한다. 공장에서 제작된 각 모델의 반제품 렌즈의 시리즈는 더 부족하고, 더 많은 수의 시리즈 및 각 렌즈의 단위 원가는 더 높다. 게다가, 많은 수의 반제품 렌즈 모델을 위한 저장소를 가져야 하기 때문에, 실험실에서 복잡한 재고 처리를 초래하게 된다.
반제품 렌즈 모델의 수의 증가를 피하기 위해서, 렌즈의 제조 체인의 새로운 기구는 누진다초점렌즈를 제안하였다. 이 새로운 기구에서는, 누진다초점렌즈의 디자인은 렌즈의 후면에 제공된다. 그런 후에 반제품 렌즈는 구형 전면을 갖거나 전 체 누진다초점렌즈 다지인보다 덜 복잡한 구형 전면을 가지며, 후면은 각 착용자에 대해 측정된 개개의 특징에 따라 맞춰진 처방전 및/또는 디자인에 따라 바로 뒤에 가공된다. 이런 기구는, 착용자의 임의의 개개의 특징은 반제품 렌즈 모델의 구색에 더 이상 포함되지 않는 것을 고려하면, 특히 융통성이 있다. 특히, 더 적은 수의 반제품 렌즈 모델은 모든 완제품 렌즈 형상을 얻는데 충분하다.
그러나, 이런 경우에, 렌즈의 후면은 복잡한 형태를 가진다. 이는 디자인과 시력 보정 모두가 이런 형태를 만들기 때문이다. 반제품 렌즈의 후면의 뒤이은 가공은 실험실은 이런 형태를 생산할 수 있는 장치가 구비되어야 한다는 것을 의미한다. "자유 형태" 공정이라고 불리는 것과 일치하는 이런 장치는 자체가 복잡하고 따라서 고가이다. 이런 이유들 때문에, 렌즈의 후면의 후속 가공은 작은 수의 특별한 실험실에서 통합되어야 하며, 이것 때문에 렌즈의 주문제작을 제조 및 분배 체인으로 이동시키는 것에 반대한다.
따라서 본 발명의 목적은 유통성 있는 제작과 안경 렌즈의 분배와 착용자의 적어도 하나의 개개의 특징에 따라 각 렌즈를 주문제작하는 가능성을 결합하는 것으로 이루어진다.
이를 위해서, 본 발명은 다음을 포함하는 안경 렌즈를 제공한다:
- 가시광의 적어도 하나의 파장에 대해 실질적으로 투명한 광학 기초 구성요소; 및
- 광학 기초 구성요소의 한 면에 위치하며, 실질적으로 투명하고 상기 파장에서 가변 굴절률을 가진 적어도 하나의 층.
상기 층은 밀리미터(mm)로 나타낸, 광학 기초 구성요소의 면을 따라 선형 공간 좌표에 대한 가변 굴절률의 적어도 하나의 2차 도함수가 상기 면 위의 적어도 한 지점에서 절대값으로 10-4mm-1/e보다 크도록 구성된다. 이런 극한값에 대한 표현과 다음 내용을 통해서, e는 밀리미터로 표현된 가변 굴절률 층의 두께이다.
게다가, 층의 굴절률의 변화는 변화의 대칭성이 없다. 다시 말하면, 층의 굴절률의 변화는 복잡해서, 비록 안경 렌즈는 복잡한 광학 기능을 갖지만 층은 광학 기초 구성요소를 단순화시킬 수 있다. 특히, 가변 굴절률 층에 의해 안경 렌즈의 광학 기능의 부품을 생산함으로써, 광학 기초 구성요소의 면들 중 적어도 하나의 형태를 단순화할 수 있다. 예를 들어, 누진다초점 안경 렌즈는 적절한 굴절률 변화를 가지는 층을 사용하여, 구형 또는 원환체 면들을 가지는 광학 기초 구성요소로부터 얻을 수 있다.
광학 기초 구성요소 위에 놓인 층의 굴절률의 변화가 본 발명에 따라 일어날 때, 시민의 안경 보정 요건을 충족하는데 필요한 광학 기초 구성요소들의 개별 모델의 수는 감소될 수 있다. 이는 상기 층의 굴절률의 변화는 단지 광학 기초 구성요소로만 구성된 렌즈에 대해, 렌즈의 어떤 광학 특징을 변화시키기 때문이다. 변형된 특징은, 예를 들어 광학 렌즈의 광학 파워 및/또는 비점수차이다. 누진다초점렌즈의 경우에, 변화된 특징들은 특히 누진다초점의 증가, 누진다초점 길이 및/또는 누진다초점렌즈의 디자인과 관련이 있다.
광학 렌즈 제조 및 분배 체인에서 본 발명을 실시하는 첫 번째 방식에서, 광학 기초 구성요소와 가변 굴절률 층을 포함하는 렌즈는 반제품 렌즈 형태로 공장에서 생산된다. 상기 가변 굴절률 층은 바로 뒤에 렌즈 착용자에 대해 얻은 측정값에 따라 조절되며, 안경 렌즈 제조 및 분배 체인으로 흘러간다. 예를 들어, 가변 굴절률 층은 굴절 이상 및/또는 착용자의 행동, 및/또는 최적의 교정을 얻기 위해 렌즈를 디자인하는데 고려하기 원하는 착용자의 임의의 특징에 따라 더욱 정밀하게 적용된 교정을 얻기 위해 사용될 수 있다. 누진다초점렌즈의 경우에, 가변 굴절률 층은 착용자의 물리적 및 행동 특징에 따라 렌즈를 주문제작하는데 사용될 수 있다. 이런 특징들은 소매점에서 착용자에 대해 평가하거나 측정될 수 있고, 그런 후에 층의 굴절률에 적절한 변화를 주는 실험실로 전달된다.
광학 렌즈 제조 및 분배 체인에서 본 발명을 실시하는 두 번째 방식에서, 공장에서 생산된 반제품 렌즈는 광학 기초 구성요소 위에 위치한 층의 굴절률의 변화를 포함한다. 다시 말하면, 층의 굴절률 변화는 공장, 즉 안경 렌즈 제조 체인의 상류부분에서 일어난다. 다수의 반제품 렌즈 모델은 적은 수의 광학 기초 구성요소 모델로부터 얻을 수 있다. 각 안경 렌즈의 주문제작은, 예를 들어, 층을 받치지 않는 렌즈의 면을 가공함으로써 수행될 수 있다.
층의 굴절률의 변화는 다양한 방식으로 일어날 수 있다. 예를 들어, 광학 기초 구성요소에 형성될 때, 층은 처음에는 활성 재료로 이루어지며 그런 후에 층의 굴절률은 적절한 공정을 사용하여 변형된다. 층이 광감성 재료로 이루어진 경우, 굴절률의 변화는 포토라이팅(photowriting)에 의해 일어날 수 있다. 이런 공정은 다른 굴절률 변화를 갖는 층들이 구비된 연속된 렌즈를 생산하기 쉽게 한다.
유리하게는, 밀리미터(mm)로 나타낸, 광학 기초 구성요소의 면을 따라 선형 공간 좌표에 대한 가변 굴절률의 적어도 하나의 2차 도함수는 2 x 10-4mm-1/e보다 크다. 따라서 굴절 이상 교정의 모든 형태와 단계를 충족하는데 충분한 광학 기초 구성요소 모델의 수는 감소한다.
본 발명의 내용에서 사용될 수 있는 층의 굴절률의 최대 변화는 사용된 활성 재료에 의존한다. 본 발명자들에 의해 생산된 렌즈들의 경우에, 밀리미터(mm)로 나타낸, 광학 구성요소의 면을 따라 선형 공간 좌표에 대한 가변 굴절률의 각 2차 도함수는 0.1 mm-1/e 이하이다.
본 발명의 내용에서, 임의의 프리즘 효과는 층의 굴절률의 2차 도함수의 적어도 하나의 변화에 기인하는 안경 렌즈의 광학 특성의 변화와 중복될 수 있다. 이런 프리즘 효과는 특히 광학 구성요소의 면을 따라 선형 공간 좌표의 작용으로 층의 굴절률의 균일한 변화를 갖는 구성요소를 첨가하여 얻을 수 있다. 균일하다는 것을 고려하면, 이런 굴절률 변화 구성요소는 본 발명에서 고려되는 층의 굴절률의 2차 도함수를 변화시키지 않는다.
게다가, 층의 굴절률은 광학 구성요소의 면에 수직인, 층의 두께 방향을 따라 실질적으로 일정하다. 굴절률의 2차 도함수와 관련된 것들을 포함하는 본 발명을 정의하는데 사용된 굴절률 변화의 모든 한계들은 층의 두께(e)에 대한 몫의 형태로 표현된다. 이것은 층의 굴절률의 변화에 기인하는 렌즈의 광학 특성의 변화는 층의 두께와 실질적으로 비례하기 때문이다. 특히, 특정한 굴절률 변화를 갖는 고정된 두께의 층은 층의 광학 특성에 대해, 절반 크기의 굴절률 변화를 갖는 두께의 2배인 층과 실질적으로 동일하다.
바람직하게는, 가변 굴절률 층의 두께는 광학 기초 구성요소의 면 위의 다른 점들 사이에서 실질적으로 일정하다. 예를 들어, 두께는 0.1 내지 1.0mm일 수 있다. 이런 층은 공지된 활성 재료를 사용하여 광학 구성요소 위에 쉽게 형성될 수 있다. 게다가, 안경 렌즈의 광학 특징은 충분한 정도로 변화될 수 있다.
가변 굴절률 층은 착용자에 의한 안경 렌즈의 사용 상태하에서, 광학 구성요소의 전면 또는 후면 위에 위치할 수 있다. 선택적으로, 렌즈는 광학 기초 구성요소로 만든 가변 굴절률 층의 반대쪽에 위치한, 상기 파장에서 실질적으로 투명한 다른 광학 구성요소를 포함한다. 그런 후에 층은 우연히 긁히는 것으로부터 보호되는 방식으로 2개의 광학 구성요소들 사이에 고정된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 층의 굴절률은 렌즈 착용자가 눈을 돌려 자신의 시야 범위를 살펴보는데 혼란을 인지하지 않도록 광학 기초 구성요소의 면을 따라 점진적으로 변한다. 본 발명자들은 밀리미터로 표현된, 광학 구성요소의 면을 따르는 선형 공간 좌표에 대해 가변 굴절률의 각 2차 도함수의 경우 및 이런 좌표들의 2개에 대해 가변 굴절률의 혼합 2차 도함수의 경우, 광학 기초 구성요소의 면에 함유된 지름 5.5 밀리미터의 디스크의 임의의 두 점이 광학 기초 구성요소의 면에 있는 디스크의 위치에 상관없이, 10-3mm-1/e 이하의 절대차를 갖도록 층이 구성되는 경우 스캔하는 동안 어떠한 이상도 인지되지 않음을 확인하였다.
본 발명의 첫 번째 형태의 실시예에 따라, 층은 광학 기초 구성요소의 면을 따라 제 1 및 제 2 개별 선형 공간 좌표의 두 개의 2차 도함수가 실질적으로 일정하고 구별된 개개의 값을 갖도록 구성된다. 따라서, 층은 광학 기초 구성요소로만 이루어진 렌즈에 대해, 착용자의 사용 상태에 따라 렌즈의 광학 파워 및/또는 비점수차 및/또는 렌즈의 비점수차 축을 변형시킨다. 가변 굴절률 층에 의해 부여된 광학 파워 및 비점수차를 변화시키면 렌즈가 예를 들어 착용자의 굴절 이상의 단계에 매우 정확하게 적합하게 되도록 한다.
본 발명의 두 번째 형태의 실시예에 따라, 안경 렌즈는 누진다초점렌즈 형태이다. 따라서, 착용자에 의한 정상적인 사용 상태에 따라, 렌즈의 광학 파워, 비점수차 및 가능하면 비점수차 축은 렌즈의 다른 부분을 통해 바라볼 때 변하게 된다. 이런 변화는 광학 기초 구성요소 또는 가변 굴절률 층에 의해 일어날 수 있고 또는 광학 기초 구성요소 및 층의 개별 분포로부터 일어날 수 있다. 전자 및 후자의 경우에, 기초 구성요소는 누진다초점렌즈 자체이다. 이를 위해서, 누진다초점렌즈의 면들 중 적어도 하나는 그 면의 다른 점들 사이에서 변하는 평균 구체 및 원기둥 값을 가질 수 있다.
광학 기초 구성요소는 누진다초점 교정 렌즈 자체인 경우에, 자체가 광학 기초 구성요소인 경우에 이런 동일한 점들의 위치에 대해 이동하는 렌즈의 근시점 또는 원시점 없이, 층은 렌즈의 증가에 변화를 일으킬 수 있다. 이를 위해서, 층은 한편으로는, 착용자에 의한 렌즈 사용 상태에 따라 광학 기초 구성요소의 면을 따르는 각각 수평 공간 좌표 및 수직 공간 좌표에 대한 가변 굴절률의 2차 도함수의 밀리미터로 표현된 절대값이 원시점 근처에 놓인 렌즈의 상부 부분에서 10-3mm-1/e 이하이도록 구성되며, 다른 한편으로는, 각각 수평 공간 좌표 및 수직 공간 좌표에 대한 가변 굴절률의 2차 도함수의 절대값이 렌즈의 하부 부분에 놓인 근시점을 향해 광학 기초 구성요소의 면으로 이동함에 따라 증가하도록 구성되며, 2차 도함수의 상기 절대값은 근시점에서 k x A/e와 실질적으로 동일하며, k는 0.8 x 10-3mm-1.D-1 이상의 계수이고 A는 디옵터(D)로 표현된 근시점과 원시점 사이의 가변 굴절률 층의 광학 파워의 차이의 절대값이다.
특히, A로 표시된, 근시점과 원시점 사이의 가변 굴절률 층의 광학 파워의 차이의 절대값은 0.125D 이상일 수 있다.
실제로, 계수(k)는 1.1 x 10-3mm-1.D-1 이하이고 A는 본 발명자들에 의해 생산된 렌즈에 대해 3 디옵터 이하이다.
게다가, 착용자가 사용하기 편하게 제작된 누진다초점 안경 렌즈의 경우에, 층은 수평 및 수직 공간 좌표 모두에 대해 가변 굴절률의 혼합 2차 도함수가 원시점과 근시점을 연결하는 자오선의 각 면 위의 렌즈의 하부 절반에 놓인 광학 구성요소의 면 위의 각각의 점들에 도달하는 최대값과 최소값을 갖도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 이런 최대값 및 최소값의 각각의 절대값은 k x A/(2 x e)와 실질적으로 동일하다.
광학 렌즈가 렌즈의 프리즘 기준점에서 공지된 방식으로 측정한 실질적으로 제로인 프리즘 편차를 갖는 경우, 및 층이 증가에 변화를 일으킬 때, 가변 굴절률은 렌즈의 상부 부분에서 실질적으로 일정한 값을 가지며, 렌즈에 대해 중심이 되는 지름 4cm 원 내에서, 렌즈의 하부 부분에서 반지름방향으로 0.04 mm-1. D-1 x A/e까지 상당히 증가한다. 본 발명자들에 의해 생산된 렌즈의 경우에, 렌즈의 하부 부분에 위치한 임의의 두 점 사이의 굴절률 차이는 4cm 지름 원 내에서 0.15mm.D-1 x A/e 이하이다.
광학 기초 구성요소가 누진다초점 교정 렌즈 자체인 경우에, 층은 누진다초점의 길이에 변화를 일으킬 수 있다. 바람직하게는, 층은 광학 기초 구성요소 자체가 안경 렌즈로 이루어진 경우에 광학 기초 구성요소의 면에 있는 근시점의 위치에 비례하여 렌즈의 근시점을 이동시킨다. 원시점이 광학 기초 구성요소만으로 형성된 안경 렌즈의 근시점의 위치에 비례하여 광학 구성요소의 면에 있는 층에 의해 이동되지 않게 할 수 있다. 이를 위해서, 층은 착용자에 의한 렌즈 사용 상태에 따라 광학 기초 구성요소의 면을 따르는 각각 수평 공간 좌표 및 수직 공간 좌표에 대한 가변 굴절률의 2차 도함수의 밀리미터로 표현된 절대값이 근시점에 근접한 광학 기초 구성요소의 면에 있는 렌즈의 원시점과 근시점을 연결하는 자오선 위에 있는 적어도 하나의 점에서 10-4mm-1/e 이상 이도록 구성되며 근시점에서 10-4mm-1/e 이하 이도록 구성된다. 실제로, 본 발명자들은 자오선 위의 각 점에서, 상기 2차 도함수의 절대값은 근시점에서의 절대값 이상의 150배 이하이다.
바람직하게는, 착용자가 편안하게 볼 수 있도록 하기 위해서, 수평 공간 좌표에 대한 가변 굴절률의 2차 도함수의 절대값은 실질적으로 자오선 및 면의 중상을 통과하고 면의 오른쪽 하부 및 왼쪽 하부 부분을 통과하는 2개의 이분선 위에 실질적으로 각각 놓인 점들의 렌즈의 하부 부분에서 도달된 3개의 최대값을 가지며, 이런 방식으로 수직 공간 좌표에 대한 가변 굴절률의 2차 도함수의 절대값은 자오선 위의 점들에서 도달된 최대값을 통과한다.
광학 기초 구성요소만으로 이루어진 렌즈의 상응하는 값에 대응하는 원시점과 근시점 사이의 자오선을 따라 실질적으로 동일한 광학 파워 및 비점수차 값을 유지하면서, 가변 굴절률 층은 광학 기초 구성요소 디자인에 대응하는 누진다초점렌즈의 디자인의 변화를 일으킬 수 있다. 이를 위해서, 층은 착용자에 의한 렌즈 사용 상태에 따라 광학 기초 구성요소의 면을 따르는 각각 수평 공간 좌표 및 수직 공간 좌표에 대한 가변 굴절률의 2차 도함수의 밀리미터로 표현된 절대값 및 수평 및 수직 공간 좌표에 대해 가변 굴절률의 혼합 2차 도함수의 절대값은 광학 기초 구성요소의 면에 있는 렌즈의 원시점과 근시점을 연결하는 자오선 위의 임의의 점에서 10-4mm-1/e 이하 이도록 구성된다. 이런 2차 도함수의 절대값은 가변 굴절률 층은 가변 굴절률 층이 렌즈의 측면 영역에서 비점수차 및/또는 광학 파워의 분포를 변화시키는 것 이외의 다른 기능을 갖지 않는 경우 광학 기초 구성요소의 면 위의 임의의 점에서 10-3mm-1/e 이하일 수 있다.
또한 본 발명은 상기한 대로 프레임과 적어도 하나의 안경 렌즈를 포함하는 한 쌍의 처방 안경을 제공한다.
본 발명의 다른 특징과 장점은 첨부된 도면을 참조하여 4개의 제한 없는 예시적 실시예의 다음 설명에서 더욱 분명해질 것이다.
도 1a 및 1b는 각각 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 안경 렌즈의 단면도와 평면도이다;
도 2a-2c는 본 발명의 두 번째 실시예에 대한 굴절률의 변화를 나타내는 지도이다;
도 2d 및 2e는 도 2a-2c에 상응하는 안경 렌즈의 경우 광학 파워 및 비점수차에 대한 영향을 나타내는 지도이다;
도 3a-3e는 본 발명의 세 번째 실시예에 대한 도 2a-2e와 상응한다;
도 4a-4e는 본 발명의 네 번째 실시예에 대한 도 2a-2e와 상응한다;
도 5는 본 발명의 다섯 번째 실시예에 따른 안경 렌즈의 단면도이다.
도 1a에 도시된 대로, 안경 렌즈(10)는 전면(1a)과 후면(1b)에 의해 갇힌 광학 기초 구성요소(1)로 이루어진다. 상기 구성요소(1)는 투명하고 굴절률 값을 특징으로 하는 무기 또는 유기 재료로 제조될 수 있다.
광학 기초 구성요소(1)는 그 면(1a) 위에 활성 재료의 층(2)으로 코팅된다. 기술한 모든 예들에서, 상기 층(2)은 e로 나타낸 0.5mm의 일정한 두께를 가진다. 다시 말하면, 층(2)의 두께(e)는 구성요소(1)의 면(1a) 위의 모든 점들에서 동일하 다.
착용자에 의한 렌즈(10)의 사용은 렌즈를 통한 다양한 관찰 방향과 일치한다. 소정의 관찰 방향으로부터 들어오는 광선은 각 교차점에서 렌즈(1a, 1b)의 각 면을 가로질러 고정된 눈의 회전 중심을 통과한다. 각 면(1a, 1b)과 광선의 교차점들은 광학 굴절의 원리에 따라 결정된다. 따라서 소정의 관찰 방향에 대해, 누진다초점렌즈의 광학 파워 및 비점수차 값은 광선의 교차점에서 각 면(1a 및 1b)의 곡률, 광학 기초 구성요소(1)의 굴절률 및 각 면과의 교차점들 사이의 광 경로를 따라 상기 층(2)의 굴절률의 변화로부터 얻는다.
예를 들어서, 상기 층(2)은 광활성 재료로 이루어질 수 있어서, 상기 층(2)의 굴절률은 이 지점에서 상기 층을 적절하게 조사함으로써 표면(1a) 위의 각 점에서 국부적으로 변화될 수 있다. EP 1 225 458 및 US 6 309 803은 365nm(나노미터)파장의 자외선에 민감한 활성 재료를 개시하는데, 이 재료는 본 발명에 따른 상기 층(2)을 생산하는데 사용될 수 있다. 이런 활성 재료는 상기 층(2)에 사용된 중합 조건에 의해 선택되는 2개의 다른 상으로 중합될 수 있다. 첫 번째 상은 유기 폴리머 네트워크에 해당한다. 이것은 활성 재료가 조사될 때 형성된다. 두 번째 상은 무기 폴리머 네트워크에 해당하며 활성 재료가 가열될 때 형성된다. 첫 번째 상의 굴절률은 두 번째 상의 굴절률보다 적다.
이런 활성 재료는 전구체 용액 속에 구성요소(1)를 담금으로써 구성요소(1)에 퇴적될 수 있다. 이런 퇴적 방법은 딥 코팅으로 불린다. 상기 용액은 유기 폴리머 네트워크 또는 무기 폴리머 네트워크를 함께 형성할 수 있는 2개의 전구체를 포 함한다. 상기 2개의 전구체는 3-(트라이메톡시실릴)프로필 메타크릴산 및 지르코늄 n-프로폭사이드와 메타크릴산 사이의 반응으로부터 얻은 생성물이다. 예를 들어 공급사인 CIBA로부터 상업적으로 구입할 수 있는 Irgacure 1800가 상기 전구체 용액에 첨가된다. 상기 구성요소(1)를 전구체 용액 속에 담근 후에, 구성요소(1)를 60℃ 이상의 온도로 약 30분 동안 가열한다. 활성 재료의 건조된 층(2)은 구성요소(1)의 면(1a) 위에 얻어진다.
상기 층(2)의 활성 재료의 일부가 365nm 파장의 자외선으로 조사될 때, 유기 폴리머 네트워크는 조사의 기간과 강도에 의해 결정되는 밀도로 형성된다. 그런 후에 상기 구성요소(1)를 100℃ 이상의 온도로 20 내지 45분 동안 가열한다. 그런 후에 무기 폴리머 네트워크를 형성한다. 미리 조사되지 않은 상기 층(2)의 부분에서, 고굴절률의 순수한 상이 형성된다. 미리 조사된 상기 층(2)의 부분에서, 무기 폴리머 네트워크가 유기 중합에 의해 소비되지 않은 전구체의 양으로부터 형성된다. 순수한 무기 네트워크와 순수한 유기 네트워크에 해당하는 극치값들 사이의 중간 굴절률 값은 조사된 부분에서 얻어진다.
무기 폴리머 네트워크를 형성하기 위해 가열한 후에, 2개의 전구체가 완전히 소비된다. 그런 후에 상기 층(2)의 재료는 365nm 파장의 자외선에 의한 추가 조사에도 민감하지 않게 된다. 이런 방식으로 만들어진 상기 층(2)의 굴절률의 변화는 일정하다.
안경테 속에 일치하도록 준비된 렌즈는 프레임의 모양과 일치하는 경로(C)를 따라 렌즈(10)를 회전시켜 공지된 방식으로 얻는다(도 1b). 상기 광학 구성요소(1) 는 약간의 빛을 흡수하여 눈이 부시는 것을 막는 특히 태양 렌즈, 착색 또는 편광 필터에 의한 콘트라스트-향상 렌즈, 비점수차-교정 렌즈 등 일 수 있다. 렌즈는 단초점, 단일초점, 이중초점, 다중초점 또는 누진다초점 렌즈, 또는 회절면을 갖는 렌즈일 수 있고, 후자의 경우, 가변 굴절률 층은 상기 구성요소의 굴절 표면 위에 놓인다.
다음 실시예에서, 상기 층(2)은 n으로 나타낸 굴절률이 표면(1a) 위의 각 점에서 층(2)의 두께 전체에서 일정하도록 조사된다고 생각된다.
본 발명의 첫 번째 실시예에 따라, 상기 층(2)에서 일어난 굴절률 변화는 상기 구성요소(1)의 면(1a) 위에 정의된 2개의 선형 공간 좌표 x 및 y에 대한 이 굴절률의 2차 도함수의 상수값과 일치한다(도 1b). 마찬가지로, x와 y에 대한 혼합 2차 도함수는 일정하다. 다시 말하면:
Figure 112007082864379-pct00001
여기서 C1, C2 및 C3는 상수이다. 특히 C1 = C2 및 C3=0인 경우에, 층의 비점수차는 영이고 광학 파워는 C1으로 정의된다.
C3가 영이 아니고 C1이 C2와 다른 더욱 일반적인 경우에, 상기 층(2)은 특정 광학 파워와 특정 비점수차를 가진 단초점 교정 렌즈와 동일하다. 상기 층(2)의 이런 광학 특성은 상기 렌즈(10)가 착용자에 의해 사용될 때 광학 기초 구성요소(1) 의 특성과 결합된다. 예를 들어, 각각 -3 x 10-4mm-2, -5 x 10-4mm-2 및 2 x 10-4mm-2인 C1, C2 및 C3의 값은 0.5mm의 층 두께 및 렌즈의 원점(x=0 및 y=0))에서 1.052의 굴절률의 경우에, 상기 렌즈(10)의 광학 파워에 대한 약 0.25 디옵터의 층에 의한 영향에 해당하고, 상기 렌즈(10)의 비점수차에 대한 약 0.25 디옵터의 영향에 해당한다.
따라서, 여러 개의 동일한 광학 기초 구성요소(1)로부터 시작해서, 상기 층(2)의 굴절률의 가변 2차 도함수를 얻기 위해서 각 렌즈의 상기 층(2)을 다르게 조사함으로 다른 처방전에 해당하는 상기 렌즈(10)를 얻을 수 있다. 예를 들어, 광학 구성요소(1)의 이용가능한 모델은 0.25 D(디옵터)의 단계에서 변하는 광학 파워와 비점수차 값에 해당할 수 있다. 따라서 상기 층(2)은 구성요소(1)의 2가지 모델 사이의 중간인 렌즈(10)의 광학 파워와 비점수차 값을 얻을 수 있게 한다. 이를 위해서, 상기 층(2)은 구성요소(1)의 것과 합해진 렌즈의 광학 파워와 비점수차에 대해 영향을 준다. 따라서 주문제작된 굴절 이상 교정을 얻을 수 있어서, 각 렌즈가 착용자의 굴절 이상의 단계에 더욱 정확하게 적합하게 되도록 할 수 있다.
면(1a)에 평행한 굴절률(n)의 변화의 배향, 다시 말하면 면(1a)에서 x 및 y축의 회전에 의한 배향은 변할 수 있다. 특히, 상기 방향은 상기 층(2)과 상기 구성요소(1)의 광학 특성이 결합하여 값과 방향에서, 착용자의 비점수차 처방전과 일치하는 최종 렌즈(10)를 얻을 수 있도록 적합하게 될 수 잇다.
이하에서 기술될 다른 실시예들에서, 상기 렌즈(10)는 도 1a 및 1b에 의해 도시된 구조를 가지나, x 및 y축은 렌즈가 착용자에 의해 직선 위치에서 머리에 사용될 때 수평과 수직으로 각각 배향된다. x의 양의 값은 착용자의 코에 밀접하게 위치된 렌즈(10)의 측면 절반을 결정한다. 이 절반은 렌즈의 "비강" 부분으로 불린다. 반대로, x의 음의 값의 경우, 렌즈의 다른 측면 절반은 착용자의 관자놀이 근처에 위치하고 렌즈의 "측두" 부분이란 용어로 불린다. y의 양의 값은 렌즈의 상부 절반을 결정한다. 이 절반이 착용자에 의해 착용자에 의해 사용될 때, 그는 원거리 모드로 바라보고 있다. y의 음의 값은 렌즈의 중간 거리와 근거리와 일치한다. 상기 렌즈는, 착용자가 자신의 앞을 직선으로 바라볼 때, 그가 응시하는 방향이 렌즈의 면의 원점(x=0, y=0) 위의 4mm에 위치한 "피팅 크로스(fitting cross)"라 불리는 점을 통과하는 방식으로 맞춰진다. 원거리 점은 일반적으로 피팅 크로스 위의 4mm에 위치한다.
상기 광학 기초 구성요소(1)는 자체가 누진다초점 교정 렌즈이다. 상기 렌즈(10)는 누진다초점 교정 렌즈이다.
도 2a-2c는 각각 x, y 및 x와 y에 대한 층(2)의 굴절률(n)의 2차 도함수의 지도이다:
도 2a의 경우에
Figure 112007082864379-pct00002
,
도 2b의 경우에
Figure 112007082864379-pct00003
, 및
도 2c의 경우에
Figure 112007082864379-pct00004
.
좌표 x 및 y는 밀리미터로 나타낸다. 상기 지도의 각각은 렌즈(10)의 원형 주면 모서리에 의해 둘러싸인다. 본 발명자들에 의해 생산된 렌즈들은 모두 36mm(밀리미터)의 지름을 가진다. 지도들 중 하나에 나타낸 각 곡선은 2차 도함수의 동일한 값과 관련된 면(1a) 위의 점들을 연결한다. 이값은 상응하는 곡선에 나타내어진다.
본 발명의 두 번째 실시예에 관한 도 2a 및 2b에 도시된 대로, x 및 y에 대한 n의 2개의 2차 도함수는 렌즈의 상부에서 낮은 절대값(예를 들어 y의 양의 값), 즉 10-3mm-2 이하의 값을 가진다. 게다가, 이런 두 개의 2차 도함수는 렌즈의 상부에 있는 y축과 실질적으로 일치하며 렌즈의 하부에 있는 x의 양의 값에 의해 측면으로 약간 이동하는 자오선(M)을 따라 이동함에 따라 렌즈의 하부에서의 값(y의 음의 값)이 증가한다.
도 2c에 도시된 대로, x 및 y에 대한 n의 혼합 2차 도함수는 렌즈(10)의 하부 측두 쿼터에 놓인 점에 도달하는 최대값(x 및 y의 음의 값)과 렌즈의 하부 비강 쿼터에 놓인 점에 도달하는 최소값(x의 양의 값과 y의 음의 값)을 가진다. 이런 값은 각각 +8 x 10-4mm-2 및 -8 x 10-4mm-2이다. 더욱 일반적으로, x 및 y에 대한 n의 혼합 2차 도함수의 지도는 자오선(M)에 대해 대략적으로 비대칭 구조를 가진다. 다시 말하면, 대향하는 측면에 있는 혼합된 도함수의 각각의 값과 관련된 렌즈들 위 의 두 점은 자오선(M)에 비례하여, 서로에 대해 대략적으로 대칭적으로 위치한다.
도 2d 및 2e는 층(2)에 의한 렌즈(10)의 광학 파워 및 비점수차 변화에 대한 영향을 도시한다. 렌즈의 면 위의 좌표 x 및 y의 각 점에 대해 나타낸 것은 눈의 회전 중심 및 이 점을 통과하는 관찰 방향에서 얻은 광학 특성들이다. 도 2d에 나타낸 선들은, 렌즈(10)를 통과하는 관찰 방향은 이런 점들을 통과하기 때문에, 층(2)에 의한 렌즈(10)의 광학 파워에 대한 동일한 영향과 일치하는 면(1a) 위의 점들을 연결하는 층(2)의 동일한-파워(isopower) 라인이다. 이런 광학 파워 값은 각 동일한-파워 라인에 대해 디옵터로 나타낸다.
도 2d 및 2e에 도시된 렌즈(10)의 지도 위에 나타낸 것은 두 점 DV 및 NV이다. 이런 점들은 각각 원시점(DV) 위치와 근시점(NV) 위치의 경우 구성요소(1)의 면(1a)으로 렌즈(10)를 착용하는 사람에 의한 관찰 방향의 교차점과 일치한다. 원시점(DV) 주위에서, 층(2)에 의한 광학 파워에 대한 영향은 약 -0.01D인 반면에, 근시점(NV)에서 이런 영향은 약 -1.0D이다. 게다가, 층(2)에 의한 광학 파워에 대한 영향은 x축에 평행하게 이동할 때 NV점의 각 측면에서, 절대값으로, 감소한다. 따라서 상기 층(2)은 NV점에서 기초 구성요소(1) 만에 의해 제공된 교정에 비례하여 근시점(NV) 주위의 렌즈(10)의 원시 교정의 감소를 일으킨다. 동시에, 상기 층(2)은 구성요소(1) 단독에 대한 상응하는 값에 비례하여 근시점(DV) 주위의 광학 파워를 실질적으로 변화시키지 않는다. 다시 말하면, 상기 층(2)은 단지 광학 기초 구성요소(1)로 이루어진 렌즈의 증가에 비례하여 렌즈(10)의 증가를 감소시킨다. 상기 층(2)에 의한 근시점과 원시점 사이의 광학 파워에 대한 영향에서, A로 나타낸 절대값 차이는, 예를 들어 도 2a-2e와 일치하는 약 0.8D이다. x에 대한(도 2a) 및 y에 대한(2b) n의 2차 도함수는 근시점에서 0.8 x 10-3mm-1.D-1 x A/e = 0.8 x 10-3 x 0.8/0.5 = 1.3 x 10-3mm-2보다 큰 절대값을 가진다는 것이 입증될 수 있다.
마찬가지로, x 및 y(도 2c)에 대한 혼합 도함수의 최대값 및 최소값은 절대값으로 실질적으로 0.8 x 10-3mm-1.D-1 x A/(2 x e) = 0.8 x 10-3 x 0.8/(2 x 0.5) = 6.4 x 10-4mm-2와 동일하다는 것이 입증될 수 있다.
따라서 두 개의 좌표 x 및 y의 함수로서 굴절률의 분포를 나타내는 표면은 반원형 모양을 가진다: n은 y의 양의 값의 경우 렌즈의 상부 부분에서 거의 일정한 값을 가지며, y의 음의 값의 경우에, 렌즈의 하부 부분에서 반지름방향으로 증가하는 값을 가진다. 따라서 굴절률(n)은 렌즈의 주변의 하부 부분에서 최대가 되고, 최대 굴절률(n)과 렌즈의 상부 부분에서 n 값 사이의 차이는 0.04 x 0.8/0.5 = 0.064 이상이다. 일반적으로 프리즘 기준점으로 불리는 원점(x=0, y=0)에서 측정된 렌즈의 프리즘 편차는 영이다.
도 2e에 나타낸 선들은 상기 층(2)에 의한 렌즈(10)의 비점수차에 대한 동일한 영향과 일치하는 면(1a) 위의 점들을 연결하는 동일한-비점수차(isoastigmatism) 라인이다. 상기 층(2)은 원시점(DV)과 근시점(NV)을 연결하는 렌즈(10)의 자오선(M)을 따라 현저한 비점수차 영향을 주지 않는 것을 볼 수 있다. 반대로, 상기 층(2)에 의한 렌즈(10)의 비점수차에 대한 영향은 비강쪽과 측두쪽으 로부터 자오선(M)으로부터 측면으로 떨어져 이동함에 따라 증가한다.
증가의 변화에 관한 본 발명의 두 번째 실시예에서, 상기 층(2)은 광학 기초 구성요소가 단독으로 누진다초점 교정 렌즈를 구성하는 데 사용될 때 광학 기초 구성요소(1)에 의해 정해진 NV점과 DN점들의 위치에 비례하여 NV점과 DV점을 이동시키지 않는다.
도 3a-3e를 참조하여 기술된 본 발명의 세 번째 실시예는 안경 렌즈를 만들기 위해 층 없이 광학 기초 구성요소가 사용될 때, 상기 층(2)이 광학 기초 구성요소(1)에 대한 NV의 위치에 비례하여 근시점(NV)을 이동시키는 효과를 갖는 안경 렌즈이다. 다시 말하면, 상기 층(2)은 렌즈의 누진다초점 길이에 변화를 일으킨다. 상기 기초 구성요소(1)는 이전 실시예의 기초 구성요소와 동일한데, 즉 근시점과 원시점의 누진다초점 렌즈는 도 3a-3e에서 각각 NV1과 DV1으로 나타내어진다. NV1의 근사 좌표는 x1 = 2.7mm 및 y1 = -13.0mm이다. 단지 구성요소(1)로 이루어진 렌즈의 자오선은 M1으로 나타낸다.
공지된 대로, 누진다초점 렌즈의 근시점은 광학 파워가 실질적으로 일정하고 최대값인 렌즈의 영역의 중심에 위치한다. 동시에, (뉴멕시코, 산타페, 1996, 2월 1일-5일, "Vision Science and its Applications" 회의에 제공된 "Technical Digest" 1996, pp. 190/SuA3, 티에리 바우다르트, 에실러 인터내셔널에 의한 "PAL performance analysis for torical perscription" 논문에 정의된) 렌즈를 착용한 착용자의 잔여 난시인 최종 비점수차는 근시점에서 적은 값을 갖거나 적은 값에 근 접한다. 도 3d 및 3e의 광학 파워 및 난시 지도로부터, 상기 층(2)은 근사 좌표 x2=2.7mm 및 y2= -7.0mm를 가진 NV2로 나타낸 자신의 근시점을 갖는 허초점 누진다초점 렌즈와 동일하다. 따라서 렌즈(10)의 근시점은 NV1과 NV2 사이의 중간 위치에 놓인다. 본 발명의 세 번째 실시예에서, 상기 층(2)은 NV1 위치에서 NV1과 NV2 사이의 중간 위치로, 근시점의 이동을 일으킨다.
도 3a-3e의 M1 및 M2인 라인들은 각각 구성요소(1) 단독의 자오선이고 구성요소(1)와 층(2)으로 이루어진 렌즈(10)의 자오선이다. 도 3a 및 3b로부터, 각각 x 및 y에 대한 상기 층(2)의 굴절률(n)의 2차 도함수는 자오선(M2)에 대략적으로 위치된 점에서, NV2에 근접하게 놓인 최소값을 가진다. 이런 최소값들의 각각은 상응하는 절대값의 최대값과 일치한다. 이런 x에 대한 2차 도함수의 최대 절대값은 약 1.1 x 10-3mm-2이다. y 좌표의 경우에, 자오선(M2) 위의 점에 도달된 최대 절대값은 약 1.5 x 10-3mm-2이다. 이런 두 값은 10-4mm-1/e = 2 x 10-4mm- 2이상이다.
도 3a에서, x에 대한 굴절률(n)의 2차 도함수는 두 개의 최대값을 가진다. 이런 최대값들의 각각은 렌즈의 하부 비강 쿼터와 하부 측두 쿼터의 2 교차점 B1과 B2 중 하나에 근접하게 위치한 점에 도달한다. 상기 교차점 B1 및 B2는 점선으로 나타내어진다.
게다가, 도 3b에서 y에 대한 굴절률(n)의 2차 도함수는 렌즈(10)의 하부 부분(도 3b의 점선)에서 x축과 평행한 라인을 따라 이동함에 따라 최대 절대값을 통과한다.
렌즈의 상부 부분에서, 각각 x(도 3a) 및 y(도 3b)에 대한 굴절률(n)의 2차 도함수는 10-4mm-1/e = 10-4/0.5 = 2 x 10-4mm- 2이하이다.
마지막으로, 본 발명의 제 2 실시예와 같이, x 및 y에 대한 굴절률(n)의 혼합 2차 도함수는 자오선(M2)에 대해 대략적으로 비대칭인 구조를 가진다.
본 발명의 상기 두 실시예에서, 상기 층(2)은 렌즈(10)의 광학 파워, 렌즈의 근시점에 근접한 자외선 위의 점들에서 최대값인 절대값에 영향을 제공하도록 디자인된다. 반대로, 도 4a-4e를 참조하여 기술될 본 발명의 네 번째 실시예는 자오선으로부터 떨어져 주로 분포되는 렌즈의 광학 특성에 대한 상기 층(2)에 의한 영향을 기술한다. 이것은 상기 층(2)에 의한 각각 렌즈(10)의 광학 파워 및 비점수차에 대한 영향은 렌즈의 왼쪽 주변과 렌즈의 오른쪽 하부 쿼터에 근접하는, 절대값으로 최대값을 나타내는 도 4d 및 4e의 지도에서 볼 수 있다. 이런 층(2)은 광학 기초 구성요소(1)의 디자인에 비례하여 누진다초점렌즈의 디자인을 변형시킨다. 특히, 상기 층(2)은 렌즈(10)가 착용자에게 안경 렌즈를 구성하는 데 단독으로 사용된 광학 기초 구성요소(1)와 관련된 비점수차가 실질적으로 없는 허초점 근시점 영역보다, 수평 방향(x)을 따라, 더 넓거나 더 좁은 비점수차가 실질적으로 없는 근시점 영역을 제공하도록 구성될 수 있다.
이를 위해서, x(도 4a) 및 y(도 4b)에 대한 층(2)의 굴절률(n)의 2차 도함수 및 x 및 y(도 4c)에 대한 혼합 도함수는 자오선(M) 위의 각 점에서 10-4mm-1/e = 10-4/0.5 = 2 x 10-4mm- 2이하이다. 이런 도함수들의 최대 절대값은 렌즈(10)의 측면 부 분에 위치한 점들에 도달한다.
상기에서 상세하게 설명한 본 발명의 네 번째 실시예는 상기 층(2)의 굴절률(n)에 급격한 변화를 나타낸다. 실시예들의 각각의 경우, n의 각 2차 도함수는, 5.5 밀리미터 디스크(D)(도 1b) 내에 놓인 임의의 두 점(P1 및 P2) 사이에서 10-3mm-1/e = 10-3/0.5 = 2 x 10-3mm-2 이하의 차이로 값이 변하고, 디스크(D)의 어떤 위치라도 광학 기초 구성요소(1)의 면(1a)에 있을 수 있다는 것을 증명할 수 있다. 굴절률(n)이 숫자로 조절되는 경우, 면(1a)의 인접 픽셀에서 발생하는 n의 두 값들 사이의 최소 차이는 10-3mm-1/e 이상의 2차 도함수 값의 차이를 발생시키는 것으로 생각될 수 없다는 것을 이해해야 한다. 따라서 도함수들의 값은 적절한 수의 픽셀 위에서 평가되어야 한다.
게다가, 모든 실시예들에서, 렌즈의 비점수차의 변화, 증가의 변화, 누진다초점 길이의 변화 또는 층에 의해 발생된 디자인의 변화와 관련이 있는지 없는지 간에, 층의 굴절률의 변화는 변화의 대칭성이 없다. 층이 복잡한 광학 기능을 발생시키게 하는 대칭성의 부존재는 각 실시예에 해당하는 굴절률 변화 지도에서 볼 수 있다.
상세하게 기술한 실시예에 따라 본 발명에 대한 많은 변형을 줄 수 있다. 특히, 상기 층(2)은 광학 기초 구성요소(1)의 후면(1b) 위에 형성될 수 있다. 도 5에 의해 도시된 대로, 상기 층(2)은 3으로 나타낸 다른 투명 광학 구성요소로 덮일 수 있어서, 상기 층(2)은 2개의 구성요소(1 및 3) 사이에 끼워진다. 따라서 상기 층(2)은 어떠한 긁힘과 화학적 공격으로부터 보호된다. 이런 경우에, 굴절률(n)의 변화는 굴절률(n)을 변화시키는데 사용된 방법에 따라, 상기 층(2)이 2개의 구성요소(1 및 3) 사이에 끼워지기 전 또는 후에 발생할 수 있다.
마지막으로, 안경 렌즈는 상기 층의 굴절률이 렌즈의 광학 파워 및/또는 비점수차에 영향을 일으키도록 변화되는 경우 다양한 생산 상태와 일치할 수 있다. 특히, 렌즈의 면들은 명확한 평균 구체 및 원통 분포를 가질 수 있다. 따라서 상기 층의 가변 굴절률은 착용자에 따라 렌즈를 주문제작하기 위해 조절될 수 있다. 선택적으로, 상기 층의 굴절률이 조절된 후에 얻은 렌즈는 반제품 렌즈일 수 있다. 이런 경우에, 렌즈의 면들 중 하나는 렌즈의 착용자에 대해 실시한 측정에 따라 적합한 평균 구체 및 원통 값을 이 면에 제공하도록 이어서 가공된다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있음

Claims (19)

  1. 가시광의 적어도 하나의 파장에 대해 투명한 광학 기초 구성요소(1); 및
    광학 기초 구성요소의 한 면(1a)에 위치하며, 투명하고 상기 파장에서 가변 굴절률(n)을 가진 적어도 하나의 층(2)을 포함하며,
    상기 층(2)은 밀리미터(mm)로 표현되고, 광학 기초 구성요소의 면(1a)을 따라 임의의 위치와 방향으로 서로 수직인 2개의 축을 갖는 좌표평면에서 정의된 임의의 선형 공간 좌표(x,y)에 대한 가변 굴절률(n)의 2차 도함수들(d2n/dx2 및 d2n/dy2) 중 적어도 하나가 상기 면 위의 적어도 한 지점에서 절대값으로 10-4mm-1/e보다 크도록 구성되며, e는 밀리미터로 표현된 가변 굴절률 층(2)의 두께이고, 상기 층(2)의 굴절률의 변화는 변화의 대칭성이 없으며,
    상기 층(2)은, 광학 구성요소의 면(1a)을 따라, 밀리미터로 표현되고, 상기 선형 공간 좌표(x, y)에 대한 가변 굴절률(n)의 각 2차 도함수(d2n/dx2 또는 d2n/dy2)의 경우와 양 좌표에 대한 가변 굴절률(n)의 혼합 2차 도함수(d2n/(dx·dy))의 경우에, 광학 기초 구성요소의 면(1a)에 포함된 지름으로 5.5 밀리미터의 디스크(D)의 임의의 두 점에서 상기 2차 도함수들의 각각의 값은 10-3mm-1/e 이하의 절대차를 갖도록 더 구성되며, 디스크(D)의 위치는 광학 기초 구성요소의 면 내의 어디에도 있을 수 있는 안경 렌즈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    밀리미터로 표현되고, 광학 기초 구성요소의 면(1a)을 따라 상기 선형 공간 좌표(x,y)에 대한 가변 굴절률(n)의 2차 도함수들(d2n/dx2 및 d2n/dy2) 중 적어도 하나가 2 x 10-4mm-1/e보다 크며, e는 밀리미터로 표현된 가변 굴절률 층(2)의 두께인 안경 렌즈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    가변 굴절률 층(2)의 두께(e)는 광학 기초 구성요소의 면(1a) 위의 다른 점들 사이에서 일정한 안경 렌즈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    가변 굴절률 층(2)의 두께(e)는 0.1 내지 1.0mm인 안경 렌즈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    광학 기초 구성요소(1)를 대면하는 가변 굴절률 층(2)의 측면 위에 위치하며, 상기 파장에서 투명한 다른 광학 구성요소(3)를 더 포함하는 안경 렌즈.
  6. 누진다초점 렌즈 형태인 제 1 항의 안경 렌즈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    광학 기초 구성요소(1)는 누진다초점 교정 렌즈인 안경 렌즈.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 층(2)은 광학 기초 구성요소의 면(1a)을 따라 각각의 제 1(x) 및 제 2(y)의 상기 선형 공간 좌표에 대한 가변 굴절률(n)의 두 개의 2차 도함수(d2n/dx2 및 d2n/dy2)가 일정하고 구별된 각각의 값을 갖도록 더 구성되는 안경 렌즈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 층(2)은 착용자에 의한 렌즈(10) 사용 상태에 따라 광학 기초 구성요소의 면(1a)을 따라, 상기 선형 공간 좌표(x,y) 중 각각 수평 공간 좌표(x) 및 수직 공간 좌표(y)에 대한 가변 굴절률(n)의 2차 도함수(d2n/dx2 및 d2n/dy2)의 밀리미터로 표현된 절대값이 상기 면에 있는 렌즈의 원시점(DV) 근처에 놓인 렌즈의 상부 부분에서 10-3mm-1/e 이하이도록 구성되며, 각각 수평 공간 좌표(x) 및 수직 공간 좌표(y)에 대한 가변 굴절률(n)의 2차 도함수(d2n/dx2 및 d2n/dy2)의 상기 절대값이 렌즈의 하부 부분에 위치한 렌즈의 근시점(NV)을 향해 상기 면(1a)으로 이동함에 따라 증가하도록 구성되며, 2차 도함수(d2n/dx2 및 d2n/dy2)의 상기 절대값의 적어도 하나는 근시점에서 k x A/e와 동일하며, k는 0.8 x 10-3mm-1.D-1 이상의 계수이고 A는 디옵터(D)로 표현된 근시점(NV)과 원시점(DV) 사이의 가변 굴절률 층(2)의 광학 파워의 차이의 절대값인 안경 렌즈.
  10. 제 9 항에 있어서,
    근시점(NV)과 원시점(DV) 사이의 가변 굴절률 층의 광학 파워의 차이의 절대값(A)은 0.125D 이상인 안경 렌즈.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 층(2)은 상기 수평 공간 좌표(x) 및 수직 공간 좌표(y)에 대한 가변 굴절률(n)의 혼합 2차 도함수(d2n/(dx·dy))가 광학 기초 구성요소의 상기 면(1a)에서 원거리점(DV)과 근거리점(NV)을 연결하는 자오선(M)의 각 측면 위의 렌즈의 하부 절반에 위치한 광학 구성요소의 면(1a) 위의 각각의 점들에 도달되는 최대값과 최소값을 가지도록 더 구성되며, 상기 최대값과 최소값의 각각의 절대값은 k x A/(2 x e)와 동일한 안경 렌즈.
  12. 제 1 항에 있어서,
    프리즘 기준점에서 영인 프리즘 편차를 가지며, 상기 층(2)은 밀리미터로 나타내고, 가변 굴절률이 렌즈의 상부 부분에서 일정한 값을 가지며, 렌즈에 대해 중심이 되는 지름 4cm 원 내에서, 렌즈의 하부 부분에서 반지름방향으로 0.04 mm-1. D-1 x A/e까지 상당히 증가하도록 더 구성되며, A는 렌즈의 근시점(NV)과 원시점(DV) 사이의 가변 굴절률 층(2)의 광학 파워의 차이의 절대값이며, e는 밀리미터로 표현된 가변 굴절률 층(2)의 두께인 안경 렌즈.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 층(2)은 밀리미터로 나타내고, 착용자에 의한 렌즈(10)의 사용 상태에 따라 광학 기초 구성요소의 면(1a)을 따라, 상기 선형 공간 좌표(x,y) 중 각각 수평 공간 좌표(x)와 수직 공간 좌표(y)에 대해 가변 굴절률(n)의 2차 도함수(d2n/dx2 및 d2n/dy2)의 절대값이 근시점에 근접한, 광학 기초 구성요소의 상기 면(1a)에서 렌즈의 원시점(DV)과 근시점(NV)을 연결하는 자오선(M) 위의 적어도 한 점에서 10-4mm-1/e 이상이고 원시점에서 10-4mm-1/e 이하가 되도록 더 구성되며, e는 밀리미터로 표현된 가변 굴절률 층(2)의 두께인 안경 렌즈.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 층(2)은 상기 수평 공간 좌표(x)에 대한 가변 굴절률(n)의 2차 도함수(d2n/dx2)의 절대값이 상기 면(1a)의 중심 및 상기 면의 오른쪽 하부 부분 및 왼쪽 하부 부분을 통과하는 자오선(M)과 2개의 교차 라인(B1, B2)에 놓인 점들에서 렌즈(10)의 하부 부분에 도달하는 3개의 최대값을 가지며, 상기 수직 공간 좌표(y)에 대한 가변 굴절률(n)의 2차 도함수(d2n/dy2)의 절대값이 상기 면(1a)의 하부 부분에 있는 수평 라인을 따라 이동함에 따라 자오선(M) 위의 점들에 도달된 최대값을 통과하도록 더 구성되는 안경 렌즈.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 층(2)은 착용자에 의한 렌즈(10) 사용 상태에 따라 광학 기초 구성요소의 면(1a)을 따라, 밀리미터로 표현되고, 상기 선형 공간 좌표(x,y) 중 각각 수평 공간 좌표(x) 및 수직 공간 좌표(y)에 대한 가변 굴절률(n)의 2차 도함수(d2n/dx2 및 d2n/dy2)의 밀리미터로 표현된 절대값과 상기 수평 공간 좌표(x) 및 수직 공간 좌표(y) 모두에 대한 가변 굴절률(n)의 혼합 2차 도함수(d2n/(dx·dy))의 절대값은 광학 기초 구성요소의 면(1a)에 있는 렌즈의 원시점(DV)과 근시점(NV)을 연결하는 자오선(M) 위의 임의의 점에서 10-4mm-1/e 이하가 되도록 더 구성되는 안경 렌즈.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 안경 렌즈는 누진다초점 렌즈 형태이고, 가변 굴절률 층(2)은 렌즈(10)가 안경 렌즈로서 단독으로 사용되고 누진다초점 교정 렌즈인 광학 기초 구성요소(1)와 관련된 비점수차가 영인 허초점 원시 영역보다, 수평 방향(x)을 따라, 더 넓은 비점수차가 영인 원시 영역을 착용자에게 제공하도록 더 구성되는 안경 렌즈.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 안경 렌즈는 누진다초점 렌즈 형태이고, 가변 굴절률 층(2)은 렌즈(10)가 안경 렌즈로서 단독으로 사용되고 누진다초점 교정 렌즈인 광학 기초 구성요소(1)와 관련된 비점수차가 영인 허초점 원시 영역보다, 수평 방향(x)을 따라, 더 좁은 비점수차가 영인 원시 영역을 착용자에게 제공하도록 더 구성되는 안경 렌즈.
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