KR20040069095A - The gradient index multifocal lens - Google Patents

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KR20040069095A KR1020030005538A KR20030005538A KR20040069095A KR 20040069095 A KR20040069095 A KR 20040069095A KR 1020030005538 A KR1020030005538 A KR 1020030005538A KR 20030005538 A KR20030005538 A KR 20030005538A KR 20040069095 A KR20040069095 A KR 20040069095A
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Abstract

PURPOSE: A progressive lenses is provided to form various focuses by varying a refractive index of a lens material, as maintaining a constant curvature radius of a lens. CONSTITUTION: According to the progressive lenses(10), a curvature radius is formed constantly without regard to focus length in all regions of a far vision viewing portion(12) and a near vision viewing portion(16) and an intermediate vision viewing portion(14). A refractive index of a lens in the far vision viewing portion and the near vision viewing portion is a single refractive index capable of forming a required focus length by considering curvature phenomenon of each lens. A refractive index of the lens in the intermediate vision viewing portion is successively increasing or decreasing, and the increase or decrease of the refractive index is realized by varying ingredient content of the lens material.

Description

누진 다초점 렌즈{The gradient index multifocal lens}Progressive multifocal lens

본 발명은 원시와 근시를 동시에 교정하는 누진 다초점 렌즈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 렌즈의 곡률반경을 일정하게 유지하면서도 렌즈의 초점을 다양하게 형성할 수 있도록 렌즈의 재료가 가지는 굴절률만을 변화시켜 렌즈의 형상설계를 단순화하는 누진 다초점 렌즈에 관한 것이다.The present invention relates to a progressive multifocal lens that simultaneously corrects hyperopia and myopia, and more particularly, by changing only the refractive index of the material of the lens so that the focal point of the lens can be varied while maintaining a constant curvature radius of the lens. A progressive multifocal lens that simplifies the shape design of a lens.

도 1과 도 2에는 종래 기술에 의한 누진 다초점 렌즈의 구성이 전면도로 도시되어 있으며, 도 3에는 종래 기술에 의한 곡률형성방법에 따라 연결되는 곡률이 개략단면도로 도시되어 있으며, 도 4에는 종래 기술에 의한 곡률형성방법에 따라 형성된 곡률구성이 개략사시도로 도시되어 있다.1 and 2 show the configuration of a progressive multifocal lens according to the prior art, and FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of the curvature connected according to the curvature forming method according to the prior art, and FIG. The curvature configuration formed according to the curvature forming method by the technique is shown in schematic perspective.

일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 누진 다초점 렌즈(10)에는 원거리를 보기 위한 영역(12: far vision viewing portion: 이하, '원용부'라 칭한다)과, 중간거리를 보기 위한 영역(14: intermediate vision viewing portion: 이하, '누진부'라 칭한다) 그리고 근거리를 보기 위한 영역(16: near vision viewing portion: 이하, '근용부'라 칭한다)등이 존재한다. 여기서, 중간거리는 대략적으로 50㎝에서 2m의 거리를 가리키며, 원거리는 이보다 먼 거리를, 근거리는 이보다 가까운 거리를 가리키는 경우가 많으나, 확실한 정의는 존재하지 않는다.In general, as shown in FIG. 1, the progressive multifocal lens 10 includes a far vision viewing portion 12 (hereinafter, referred to as a far-field portion) and an area for viewing an intermediate distance (see FIG. 1). 14: an intermediate vision viewing portion (hereinafter referred to as a "progressive portion") and an area for near vision (16: near vision viewing portion (hereinafter referred to as "near portion")) and the like. Here, the intermediate distance refers to a distance of approximately 50cm to 2m, the far distance often refers to a distance farther than this, and the near distance is often closer to this distance, but there is no definite definition.

따라서 주지된 바와 같이, 근시와 원시를 동시에 교정할 수 있도록 제작된 종래의 누진 다초점 렌즈(10)는, 상기 원용부(12)와 상기 근용부(16) 그리고 원용부(12)와 근용부(16)의 중간거리를 볼 수 있는 누진부(14)로 구성되어, 이용자는 필요에 따라 선택적으로 눈동자의 위치와 방향으로 이들 근용부(16)와 원용부(12) 그리고 누진부(14) 중 어느 한 곳을 선택적으로 결정함으로서, 가까운 곳에서 먼곳에 이르기까지 다양한 시계를 확보할 수 있게 된다.Therefore, as is well known, the conventional progressive multifocal lens 10 manufactured to simultaneously correct myopia and hyperopia may include the far end 12, the near end 16, and the far end 12 and the near end. It consists of a progressive portion 14 which can see the intermediate distance of 16, and the user can selectively and selectively use these near-end portions 16, far end portions 12, and progressive portions 14 in the position and direction of the pupil as needed. By selectively selecting any one of them, it is possible to secure various watches from near to far.

그러나, 상술한 누진 다초점 렌즈(10)는, 렌즈의 형태를 유지하면서 상기 원용부(12)와 누진부(14) 그리고 근용부(16)를 연속적으로 형성할 목적으로, 상기 누진부(14)의 임의의 요소위치에서 수직선상 곡률(이하, 수직곡률이라 칭함)과 수평선상 곡률(이하, 수평곡률이라 칭함)을 달리하여 형성한다. 때문에, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 중앙선상에 위치한 누진부(14)와 근용부(16)의 양측 주변부에 비점수차부분(20)과 왜곡수차부분(22)과 같은 불명시구역이 발생된다.However, the progressive multifocal lens 10 described above has the progressive portion 14 for the purpose of continuously forming the raw portion 12, the progressive portion 14, and the near portion 16 while maintaining the shape of the lens. It is formed by varying the vertical curvature (hereinafter referred to as vertical curvature) and the horizontal curvature (hereinafter referred to as horizontal curvature) at arbitrary element positions. Therefore, as shown in FIG. 2, an unknown region such as the astigmatism portion 20 and the distortion aberration portion 22 occurs at both peripheral portions of the progressive portion 14 and the root portion 16 located on the center line. do.

이와 같이, 이용가능한 일반렌즈의 형태를 유지하기 위하여 수차량을 작게 하게 되면, 상기 누진부(14)와 근용부(16)의 면적이 협소화되면서 상대적으로 비점수차부분(20)과 왜곡수차부분(22)과 같은 불명시구역이 확대되어, 상의 왜곡으로 인한 시계확보가 제대로 이루어지지 못하는 구조적인 문제가 발생하게 된다. 이를 해결하기 위하여 다음과 같은 해결방안이 제시되기도 하였다.As such, when the amount of aberration is reduced to maintain the shape of the available general lens, the area of the progressive portion 14 and the approximation portion 16 is narrowed, so that the astigmatism portion 20 and the distortion aberration portion ( As the unknown area as shown in (22) is enlarged, a structural problem occurs that prevents proper visibility due to image distortion. In order to solve this problem, the following solutions have been proposed.

즉, 누진 다초점 렌즈(10)의 수직곡률과 수평곡률이 동일하게 형성될 수 있도록 하며, 원용부(12)의 곡률과 근용부(16)의 곡률의 차이만큼을 누진부(14)에서 점진적으로 변화시킴으로서 원용부(12)와 근용부(16)가 연속적으로 형성될 수 있도록 하는 방안이 제시되었다.That is, the vertical curvature and the horizontal curvature of the progressive multifocal lens 10 may be formed to be the same, and the progressive part 14 gradually increases the difference between the curvature of the far end part 12 and the curvature of the near part 16. By changing the shape to have been proposed to allow the circular portion 12 and the near portion 16 can be formed continuously.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술의 누진 다초점 렌즈에서는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the above-described progressive multifocal lens of the prior art has the following problems.

상기 렌즈(10)의 다초점 기능을 가지도록 수직곡률의 형성시, 광학렌즈의 곡률을 늘이고 줄이는 방법으로 누진부(14)의 곡률을 점진적으로 변화시켜 나갈 경우, 렌즈(10)의 표면에는 기하학적인 문제가 발생하게 된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 렌즈(10)의 수직중앙선에서의 수직곡률이 부드럽게 연결되지 않아 표면에는 변곡점(a)이 발생하게 된다. 이와 같은 변곡점은 렌즈의 기능을 저하시킨다.When the vertical curvature is formed to have a multifocal function of the lens 10, when the curvature of the progressive part 14 is gradually changed by increasing and decreasing the curvature of the optical lens, the surface of the lens 10 may be geometrically formed. Problem occurs. As shown in FIG. 3, the vertical curvature at the vertical center line of the lens 10 is not smoothly connected, resulting in an inflection point a on the surface. Such inflection points deteriorate the function of the lens.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 누진부(14)의 임의의 위치에서 수직곡률과 동일한 방법으로 수평곡률을 사용함에 있어, 하나의 곡률만을 이용할 경우, 렌즈의 가장자리 영역에서 상기 누진부(14)의 곡률변화의 누적으로 돌출부(b)가 형성되어 렌즈로서의 기능이 저해되는 문제점이 있다.In addition, as shown in Figure 4, in using the horizontal curvature in the same manner as the vertical curvature at any position of the progressive portion 14, when using only one curvature, the progressive portion ( There is a problem in that the protrusion b is formed by the accumulation of the curvature change of 14), thereby impairing the function of the lens.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 일반 렌즈와 같이 렌즈의 곡률반경을 일정하게 유지하면서, 렌즈 재료의 굴절률만을 변화시켜 다양한 초점을 형성하는 누진 다초점 렌즈를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to maintain a variety of focal points by changing only the refractive index of the lens material, while maintaining a constant radius of curvature of the lens like a normal lens It is to provide a progressive multifocal lens to form.

도 1은 종래 기술에 의한 누진 다초점 렌즈의 전면도.1 is a front view of a progressive multifocal lens according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 의한 누진 다초점 렌즈의 전면도.2 is a front view of a progressive multifocal lens according to the prior art;

도 3은 종래 기술의 곡률형성방법에 따라 연결되는 곡률을 나타내는 개략구성도.Figure 3 is a schematic configuration diagram showing the curvature connected according to the curvature forming method of the prior art.

도 4는 종래 기술의 곡률형성방법에 따라 형성된 곡률구성의 개략사시도.Figure 4 is a schematic perspective view of the curvature configuration formed according to the curvature forming method of the prior art.

5a와 5b는 각각 단일 굴절률과 복수 굴절률로 구성된 렌즈의 초점형성을 나타내는 단면도.5a and 5b are sectional views showing focus formation of a lens composed of a single refractive index and a plurality of refractive indices, respectively.

6a와 6b는 본 발명에 의한 누진 다초점 렌즈의 굴절률의 분포와 변화를 나타내는 정면도와 단면도.6A and 6B are a front view and a cross-sectional view showing a distribution and a change in refractive index of a progressive multifocal lens according to the present invention.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **

10: 누진 다초점 렌즈 12: 원용부10: progressive multifocal lens 12: circular part

14: 누진부 16: 근용부14: progressive part 16: root part

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 원거리를 볼 수 있는 원용부와, 근거리를 볼 수 있는 근용부, 그리고 상기 원용부와 상기 근용부의 중간거리를 볼 수 있는 누진부로 구성되며, 초점거리가 곡률반경과 굴절률에 의하여 결정되는 누진 다초점 렌즈에서, 렌즈의 곡률반경은 상기 원용부, 근용부 그리고 누진부 모든 영역에서 초점거리와 관계없이 일정하게 형성되며; 상기 원용부와 근용부에서의 렌즈의 굴절률은 각각 렌즈의 곡률현상을 고려하여 요구되는 초점거리를 형성할 수 있는 단일 굴절률이 사용되며, 상기 누진부에서의 렌즈의 굴절률은 상기 원용부와 근용부의 각각의 단일 굴절률의 차이 만큼을 고려하여 굴절률이 점진적으로 증감되도록 하며, 상기 굴절률의 증감은 렌즈재료의 성분 함량을 변화시키므로서 실현된다.According to a feature of the present invention for achieving the object as described above, the present invention can see the far-distance to see the distance, the near-distance to see near, and the intermediate distance between the far-end and the near In a progressive multifocal lens composed of progressive parts, wherein the focal length is determined by the radius of curvature and the refractive index, the radius of curvature of the lens is formed constant regardless of the focal length in all areas of the far, near and progressive parts; The refractive indices of the lenses in the far and near portions are each used a single refractive index that can form the required focal length in consideration of the curvature of the lens, and the refractive indices of the lenses in the progressive portion are The refractive index is gradually increased and decreased in consideration of the difference of each single refractive index, and the increase and decrease of the refractive index is realized by changing the component content of the lens material.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 누진 다초점 렌즈에 의하면, 복잡한 곡률에 의해 발생되던 변곡점과 돌출부와 같은 기하학적인 문제가 해결되며, 렌즈 재료의 굴절률만을 변화시킴으로서 일반적인 단일 곡률에 의한 렌즈와 같이 형상설계가 극히 간소화될 수 있는 잇점이 있다.According to the progressive multifocal lens according to the present invention having such a configuration, geometric problems such as inflection points and protrusions caused by complex curvatures are solved, and by changing only the refractive index of the lens material, it is shaped like a general single curvature lens. The advantage is that the design can be extremely simplified.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 누진 다초점 렌즈의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a progressive multifocal lens according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

5a와 5b에는 각각 단일 굴절률과 복수 굴절률로 구성된 렌즈의 초점형성이 단면도로 나타나 있으며, 6a와 6b에는 본 발명에 의한 누진 다초점 렌즈의 굴절률의 분포와 변화가 각각 정면도와 단면도로 도시되어 있다. 종래 기술과 동일한 것은 동일한 부호를 부여하여 설명한다.5a and 5b show a focal formation of a lens composed of a single refractive index and a plurality of refractive indices, respectively, and 6a and 6b show a distribution and a change in refractive index of a progressive multifocal lens according to the present invention, respectively, in a front view and a cross-sectional view. The same as the prior art will be described with the same reference numerals.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 본 발명은 근시와 원시의 교정을 위한 다초점을 가능하게 하기 위하여 다양한 곡률을 사용하던 형상의 설계와는 달리, 다양한 곡률을 사용하지 않고, 렌즈의 굴절율을 변화시키므로서 누진 다초점 렌즈의 설계를 간편하게 개선하는데 특징이 있다.As shown in these figures, unlike the design of the shape which used various curvatures to enable multifocals for the correction of myopia and hyperopia, the present invention changes the refractive index of the lens without using various curvatures. It is characterized by easy improvement of design of progressive multifocal lens.

이때, 렌즈의 형성에 있어서, 곡률값을 다양하게 변화시키는 것은 렌즈의 초점을 형성하기 위한 것이다. 통상, 렌즈의 초점을 형성하기 위한 방법에는 곡률값을 변화시키는 방법과 굴절률을 변화시키는 방법이 있다.At this time, in the formation of the lens, varying the curvature value is for forming the focal point of the lens. Usually, the method for forming the focus of the lens includes a method of changing the curvature value and a method of changing the refractive index.

이는 다음과 같은 일반식으로 증명될 수 있다. 즉, 일반적으로 렌즈의 초점을 구하기 위한 식은This can be proved by the following general formula: That is, in general, the formula for obtaining the focus of the lens is

과 같다. 여기서 r1과 r2는 렌즈의 앞면과 뒷면의 곡률반경을 나타내고, f는 초점거리를 나타낸다. 그리고 n은 렌즈재료의 굴절률을 나타내고 있는데, 렌즈재료 마다 고유의 굴절률을 갖고 있다. 따라서 렌즈의 초점거리는 렌즈의 곡률반경과 렌즈재료의 굴절률에 의하여 결정되기 때문에, 동일한 곡률반경을 가지는 렌즈에 있어서, 렌즈의 초점을 달리 형성하는 방법으로 굴절률을 변화시키는 유력한 방법이 있게 된다. 즉, 동일한 곡률을 가지는 렌즈에서 굴절률이 바뀌게 되면, 렌즈의 곡률반경은 동일하더라도 전혀 다른 초점거리를 가지게 된다.Same as Where r1 and r2 represent curvature radii of the front and rear surfaces of the lens, and f represents the focal length. N represents the refractive index of the lens material, and each lens material has a unique refractive index. Therefore, since the focal length of the lens is determined by the curvature radius of the lens and the refractive index of the lens material, there is a viable method of changing the refractive index by a method of differently focusing the lens in lenses having the same radius of curvature. That is, when the refractive index of the lens having the same curvature is changed, even if the radius of curvature of the lens is the same has a completely different focal length.

도 5a와 도 5b에 도시된 바와 같이, 렌즈의 형상은 동일하더라도 서로 다른 굴절재료를 사용함으로서 초점거리를 다양하게 변화시킬 수 있음을 알 수 있다. 도 5a에는 하나의 굴절재료를 가지는 렌즈의 형상과 초점거리가 도시되어 있다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 하나의 굴절재료로 제작된 일반적인 렌즈의 초점거리는 단일하게 형성됨을 알 수 있다. 도 5b에는 서로 다른 굴절재료를 가지는 렌즈의 형상과 초점거리가 도시되어 있다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 서로 다른 굴절재료(A,B)로 제작된 누진 다초점 렌즈는, 일반렌즈와 형상이 동일함에도 불구하고 초점거리는 다양하게 형성됨을 알 수 있다.As shown in FIGS. 5A and 5B, although the shape of the lens is the same, it can be seen that the focal length can be varied by using different refractive materials. 5A shows a shape and a focal length of a lens having one refractive material. As shown in Figure 5a, it can be seen that the focal length of a general lens made of one refractive material is formed in a single. 5B shows a shape and a focal length of a lens having different refractive materials. As shown in FIG. 5B, the progressive multifocal lens made of different refractive materials A and B may be formed in various focal lengths even though the shape of the progressive multifocal lens is the same as that of the general lens.

본 발명에서 누진 다초점 렌즈의 제작시 렌즈의 형상은, 일반적으로 구면렌즈나 비구면렌즈의 형상을 모두 포함하며, 다만, 렌즈의 재료는 도 6a와 6b에 도시된 바와 같이, 렌즈의 각 영역에 따라 달리 결정된다. 즉, 상기 원용부(12)와 근용부(16)의 영역에서는 렌즈의 곡률현상을 고려하여 요구되는 초점거리를 형성할 수 있도록 하나의 굴절재료를 사용하여 단일 굴절률을 형성한다. 그리고 상기 누진부(14)의 영역에서는 수직으로 원용부(12)와 근용부(16)의 굴절률의 차이 만큼을 고려하여 굴절재료를 점진적으로 변화시켜 복수 굴절률을 형성한다. 물론, 수평으로 좌우 어느 곳에서나 굴절률이 일정하게 유지되도록 한다.In manufacturing the progressive multifocal lens in the present invention, the shape of the lens generally includes both the shape of the spherical lens and the aspherical lens, except that the material of the lens is shown in each region of the lens as shown in FIGS. 6A and 6B. Differently accordingly. That is, a single refractive index is formed by using one refractive material to form a required focal length in consideration of the curvature of the lens in the region of the far portion 12 and the near portion 16. In the region of the progressive part 14, the refractive material is gradually changed in consideration of the difference between the refractive indices of the far-end part 12 and the near part 16 to form a plurality of refractive indexes. Of course, the index of refraction is kept constant both horizontally and horizontally.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 다초점을 형성하기 위하여 다양한 곡률을 사용하므로서 발생하던 기하학적인 문제를 해결하기 위하여 렌즈의 굴절률만을 곡률현상을 고려하여 다양하게 변화시키므로서 단일 곡률로 구성하는 것을 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.As described above, in order to solve the geometric problems caused by using various curvatures to form a multifocal point, the present invention is to configure a single curvature by changing only the refractive index of the lens in consideration of the curvature phenomenon. It can be seen that the idea is. Within the scope of the basic technical spirit of the present invention, many other modifications will be possible to those skilled in the art.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.As described above, according to the configuration of the present invention, the following effects can be expected.

첫째, 종래 다초점을 갖는 렌즈를 제작하기 위하여 사용되었던 복잡한 곡률과 이의 결과로 발생되던 변곡점과 돌출부와 같은 기하학적인 문제가 해결되는 효과를 얻을 수 있다.First, it is possible to obtain the effect that the geometrical problems such as the inflection point and the protrusion that are generated as a result of the complex curvature used to produce a lens having a multifocal conventionally can be obtained.

둘째, 렌즈 재료의 굴절률만을 변화시킴으로서 일반적인 단일 곡률에 의한 렌즈와 같이 형상설계가 극히 간소화되고, 제작공정이 단축되어 생산성이 향상되는 효과가 있게 된다.Second, by changing only the refractive index of the lens material, the shape design is extremely simplified like a lens with a general single curvature, and the manufacturing process is shortened, thereby improving productivity.

Claims (1)

원거리를 볼 수 있는 원용부와, 근거리를 볼 수 있는 근용부, 그리고 상기 원용부와 상기 근용부의 중간거리를 볼 수 있는 누진부로 구성되며, 초점거리가 곡률반경과 굴절률에 의하여 결정되는 누진 다초점 렌즈에서,It consists of a far-away part that can see a long distance, a near part that can see a near distance, and a progressive part that can see the intermediate distance between the far-end part and the near part, and a progressive multifocal point whose focal length is determined by a radius of curvature and a refractive index. In the lens, 렌즈의 곡률반경은 상기 원용부, 근용부 그리고 누진부 모든 영역에서 초점거리와 관계없이 일정하게 형성되며;The radius of curvature of the lens is formed constant regardless of the focal length in all areas of the circular, near and progressive portions; 상기 원용부와 근용부에서의 렌즈의 굴절률은 각각 렌즈의 곡률현상을 고려하여 요구되는 초점거리를 형성할 수 있는 단일 굴절률이 사용되며,The refractive index of the lens in the far and near portion is used a single refractive index that can form the required focal length in consideration of the curvature of the lens, respectively, 상기 누진부에서의 렌즈의 굴절률은 상기 원용부와 근용부의 각각의 단일 굴절률의 차이 만큼을 고려하여 굴절률이 점진적으로 증감되도록 하며, 상기 굴절률의 증감은 렌즈재료의 성분 함량을 변화시키므로서 실현되는 것을 특징으로 하는 누진 다초점 렌즈.The refractive index of the lens in the progressive portion allows the refractive index to be gradually increased and decreased in consideration of the difference between each single refractive index of the far and near portions, and the increase and decrease of the refractive index is realized by changing the component content of the lens material. Progressive multifocal lens characterized by.
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JP2022174134A (en) * 2017-01-20 2022-11-22 カール ツァイス ヴィジョン インターナショナル ゲーエムベーハー Progressive spectacle lens having variable refractive index and method for design and production thereof

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