KR20220051008A - 안경 렌즈 - Google Patents

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KR20220051008A
KR20220051008A KR1020227010480A KR20227010480A KR20220051008A KR 20220051008 A KR20220051008 A KR 20220051008A KR 1020227010480 A KR1020227010480 A KR 1020227010480A KR 20227010480 A KR20227010480 A KR 20227010480A KR 20220051008 A KR20220051008 A KR 20220051008A
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KR1020227010480A
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다카코 이시자키
시게토시 고노
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호야 렌즈 타일랜드 리미티드
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Abstract

렌즈 기재의 표면에서의 기재 베이스부로부터 돌출하는 복수의 기재 돌출부를 갖는 렌즈 기재와, 상기 복수의 기재 돌출부를 덮도록 마련된 피막을 구비하고, 최표면에 복수의 요철을 갖는 안경 렌즈로서, 미광율이 30% 이하인 안경 렌즈 및 그 관련 기술을 제공한다.

Description

안경 렌즈
본 발명은, 안경 렌즈에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 근시 등의 굴절 이상의 진행을 억제하는 안경 렌즈가 기재되어 있다. 구체적으로는, 안경 렌즈의 물체 측의 면인 볼록면에 대하여, 예를 들면, 직경 1mm 정도의 구 형상의 미소(微小) 볼록부(본 명세서에서의 기재 돌출부)를 형성하고 있다. 안경 렌즈에서는, 통상, 물체 측의 면으로부터 입사된 광속을 안구 측의 면으로부터 출사시켜, 착용자의 망막 상에서 초점을 맺히게 한다. 한편, 상기의 미소 볼록부를 통과한 광속은, 착용자의 망막보다도 물체 측 근처(바로 앞쪽)의 위치에서 초점을 맺히게 한다. 그 결과, 근시의 진행이 억제된다.
특허문헌 1: 미국 특허 출원 공개 제2017/0131567호
특허문헌 1에 기재된 안경 렌즈에서의 미소 볼록부가 마련된 면(물체 측의 면인 볼록면)에 대하여 피막을 마련하는 경우, 피막은, 미소 볼록부를 갖는 면을 덮는다.
피막이 없는 상태이면, 미소 블록부에 의해, 소정의 위치 A보다도 물체 측 근처의 위치에서 광속이 수속(收束)한다. 그러나, 렌즈 기재의 상에 피막이 형성되어 있는 경우, 미소 볼록부 즉 기재 베이스부로부터 돌출하는 기재 돌출부의 주위에서의 피막(즉 안경 렌즈)의 최표면 형상은, 렌즈 기재에서의 기재 베이스부와 기재 돌출부와의 경계 근방(이후, 간단히 「경계 근방」이라고도 칭한다.)의 형상으로부터 괴리한다. 이 괴리가 해당 경계 근방에 입사한 광속을 미광(迷光)화시키는 원인이 된다.
본 발명의 일 실시예는, 근시 억제 효과의 일조가 되는 렌즈 기재 상의 기재 돌출부를 덮도록 피막을 마련한 경우에도 미광의 발생을 억제하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는 상기를 해결하기 위해 예의 검토를 행했다. 본 발명자는, 피막의 형성 방법에 착목했다. 피막의 형성 방법으로서, 처음에, 종래부터 존재하는 스핀 코팅법에 착목했다. 스핀 코팅법을 채용하면, 기재 베이스부와 기재 돌출부와의 경계 근방 상에서의 피막의 두께는 균일화한다. 이 두께의 균일화가 미광의 억제에 기여한다고 추측했다. 그러나, 종래의 스핀 코팅법에서는, 미광의 발생을 억제할 수 없었다(종래에는 없는 스핀 코팅법이라면 가능하게 되는데 그 점은 후술한다.).
그래서, 본 발명자는, 시점을 바꾸어, 피막의 형성 방법으로서, 스핀 코팅법에 비해 피막의 두께 제어가 곤란하고 두께가 불균일해지기 쉬운 딥법(침지법)에 착목했다. 딥법을 채용한 결과, 예상 외로, 미광의 발생을 억제할 수 있었다.
이 지견에 기초하여 더욱 예의 검토를 가한 결과, 근시 진행을 억제할 수 있는 안경 렌즈라고 하는 전제에서, 피막의 형성 방법에 관계 없이, 각 기재 돌출부의 주위에 걸쳐 피막의 두께를 편재화시킴으로써, 미광의 발생을 억제 가능하다는 지견이 얻어졌다.
자세히 말하면, 근시 진행을 억제할 수 있는 안경 렌즈인 이상, 각 기재 돌출부의 주위에서 피막의 두께가 큰 부분, 즉 렌즈 기재에서의 기재 베이스부와 기재 돌출부와의 경계 근방의 형상으로부터의 괴리도가 큰 부분이 있어도, 안경 렌즈의 최표면에는 최저한(最低限) 요철이 존재하고, 특허문헌 1에 나타내는 바와 같이 돌출부에 기인하는 근시 진행 억제 효과는 발휘된다.
본 발명자가 처음에 착목한 스핀 코팅법이라면, 괴리도가 큰 부분이 각 기재 돌출부의 주위에 걸쳐 동일하게 존재한다. 그 한편, 본 발명의 일 태양이라면, 각 기재 돌출부의 주위에서 피막의 두께가 작은 부분, 즉 렌즈 기재에서의 기재 베이스부와 기재 돌출부와의 경계 근방의 형상으로부터의 괴리도가 작은 부분이 존재한다. 이 괴리도가 작은 부분이 존재하는 것이, 종래의 스핀 코팅법으로 얻어지는 안경 렌즈와의 큰 차이이다.
본 발명의 일 태양에서는, 기재 베이스부와 기재 돌출부와의 경계 근방에서 피막의 형상의 괴리도가 큰 부분이 있었다고 해도 그것은 어디까지나 일부에 지나지 않는다. 또한, 예를 들면 딥법을 채용하는 경우, 괴리도가 큰 부분은, 종래의 스핀 코팅법에 의해 얻어지는 괴리도와 동등하다. 그리고, 본 발명의 일 태양이라면, 다른 일부에 괴리도가 작은 부분이 존재하기 때문에, 종래의 스핀 코팅법으로 얻어지는 안경 렌즈에 비해, 미광의 발생이 억제된다. 상기 본 발명의 과제는, 정확하게는, 렌즈 기재에 대하여 종래의 스핀 코팅법을 적용하는 경우에 비해, 미광의 발생이 억제되도록 하는 것에 있다.
딥법을 채용하는 경우, 피막의 두께의 편재화는, 피막용 액이 자중에 의해 흘러내릴 때에, 기재 돌출부의 주위에 걸쳐, 신속하게 흘러내리는 개소와 체류하기 쉬운 개소가 존재한다. 그에 의해, 기판 돌출부의 주위에 걸쳐 경계 근방의 형상으로부터의 괴리도의 대소의 차이가 생긴다. 딥법에 관계없이, 후술의 다른 수법을 이용해도 본 발명의 일 태양을 실현해도, 괴리도의 크고 작은 차이를 일으키는 것이 가능하고, 나아가 종래의 스핀 코팅법으로 얻어진 안경 렌즈에 비해 미광의 발생이 억제된다.
또한, 딥법을 채용하는 경우, 피막의 두께의 편재화와는 반대로, 스핀 코팅법과 마찬가지로 피막의 두께의 균일화를 딥법으로 행해도, 미광율을 현저하게 저하시킬 수 있음을 알았다. 이 예에 대해서는, [발명을 실시하기 위한 구체적인 내용]의 말미 부근 및 실시예의 항목에서 설명한다.
본 발명은, 이 지견을 기초하여 안출된 것이다.
본 발명의 제1 태양은,
렌즈 기재의 표면에서의 기재 베이스부로부터 돌출하는 복수의 기재 돌출부를 갖는 렌즈 기재와, 상기 복수의 기재 돌출부를 덮도록 마련된 피막을 구비하고, 최표면에 복수의 요철을 갖는 안경 렌즈의 제조 방법으로서,
미광율이 30% 이하인, 안경 렌즈이다.
본 발명의 제2 태양은, 제1 태양에 기재된 태양으로서,
미광율이 15% 이하이다.
본 발명의 제3 태양은, 제1 태양에 기재된 태양으로서,
미광율이 10% 이하이다.
본 발명의 제4 태양은, 제1~제3 중 어느 하나의 태양에 기재된 태양으로서,
상기 안경 렌즈는 근시 진행을 억제할 수 있다.
상기의 태양에 대하여 조합 가능한 본 발명의 다른 태양은 이하와 같다.
각 기재 돌출부의 주위에 걸쳐 피막의 두께가 편재화되어 있는, 안경 렌즈이다.
각 기재 돌출부를 평면시했을 때에, 각 기재 돌출부의 주위에서 소정 방향으로 존재하는 영역 및 상기 소정 방향의 역방향으로 존재하는 영역에서는 피막이 얇고, 그들 이외의 방향의 영역 내에 피막이 두꺼운 부분이 존재한다.
미광율을 0% 초과(또는 0% 이상, 나아가서는 2% 이상) 또한 20% 이하로 설정해도 상관 없다. 또한, 미광율을 줄이는 것이 바람직하기 때문에, 20% 이하로 설정하는 것이 바람직하고, 15% 이하(더 바람직하게는 미만)로 설정하는 것이 보다 바람직하고, 10% 이하(적합하게는 미만)로 설정하는 것이 더 바람직하다.
본 명세서에서의 「미광율」은, 하나의 피막 볼록부(나아가서는 기재 돌출부)를 중심으로 하여 그 피막 볼록부로부터 최단 거리에 있는 다른 피막 볼록부를 통째로 포함하는(예를 들면 직경 4.0㎜의) 원형 영역을 최소 단위로 하고, 상기 최소 단위에 대하여 측정하여 얻어진 결과이다.
본 명세서에서의 안경 렌즈에는 상기 최소 단위는 복수 존재한다. 상기 안경 렌즈의 적어도 하나의 상기 최소 단위에서, 미광율이 상기 수치 범위를 만족하면, 본 발명의 효과가 나타난다. 바람직한 순서로, 복수의 상기 최소 단위 중 50%를 초과하는 수, 80% 이상, 90% 이상, 95% 이상의 수의 최소 단위가 상기 미광율의 규정을 만족하는 것이 바람직하다.
이하의 규정에서는, 전체 피막 볼록부 중 50%를 초과하는 수의 피막 볼록부(또는 전체 기재 돌출부 중 50%를 초과하는 수의 기재 돌출부)가 이하의 규정을 만족하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 것은, 바람직한 순서로 80% 이상, 90% 이상, 95% 이상, 99% 이상으로 한다.
기판 돌출부의 높이는, 예를 들면 0.1~10㎛로 해도 되고, 0.5~2㎛(기재 돌출부의 굴절력 2.50~6.50D에 상당)여도 된다. 기재 돌출부의 굴절력의 상한은 5.50D 또는 5.00D이어도 되고, 하한은 3.00D이어도 된다.
피막의 막 두께는, 예를 들면 0.1~100㎛(바람직하게는 0.5~6.0㎛, 더욱 바람직하게는 1.0~5.0㎛)의 범위로 해도 된다. 상기 막 두께의 범위는 피막 베이스부의 막 두께에 적용해도 된다.
피막 볼록부의 근원에 대하여, 0~360도의 회전각을 횡축, 피막의 두께를 종축으로한 플롯에 착목한다. 이 플롯에서, 피막의 두께가 최소값(바람직하게는 또한 극소값)이 되는 각도를 회전 각도 0도로 해도 된다.
그 경우, 최소값보다 큰 값이면서 극소값이 되는 막 두께는, 회전각이 165~195도의 근원의 막 두께인 것이 바람직하다.
최대값이면서 극대값이 되는 막 두께는, 회전각이 50~110도(바람직하게는 60~100)도의 근원의 막 두께, 또는, 250~310(적합하게는 260~300)도의 근원의 막 두께인 것이 바람직하다. 그리고, 최대값보다 작은 값 또한 극대값이 되는 막 두께는, 최대값이 존재하지 않았던 쪽의 회전 각도의 범위에 존재하는 것이 바람직하다.
기재 돌출부의 주위에 걸친(회전각 0~360도) 피막의 두께의 최대값으로 최소값을 나눈 값(최소값/최대값)은 0.10~0.99가 바람직하다. 하한의 값은 0.20, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60, 0.70, 0.80, 0.90, 또는 0.92이어도 된다. 상한의 값은 0.98, 0.97 중 어느 것이어도 된다.
피막 볼록부의 중심을 포함하는 렌즈 단면에서의, ((피막의 두께의 최대값-피막 볼록부의 정점에서의 피막의 두께)로 나타내어지는 차분값의 최소값)/((피막의 두께의 최대값-피막 볼록부의 정점에 있어서의 피막의 두께)로 나타내는 차분값의 최대값)(이후, 식 1)이, 0.90(혹은 0.85, 0.80, 0.75, 0.60) 이하인 것이 바람직하다. 하한에는 한정은 없지만, 예를 들면 0.10, 0.20, 0.30, 0.40 또는 0.50을 들 수 있다.
기재 돌출부의 근원에 마련되는 막 두께의 최소값은, 피막 베이스부의 막 두께의 0.01~2.00배인 것이 바람직하다. 하한의 값은, 0.10, 0.20, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60, 0.70, 0.80, 0.90 또는 1.05이어도 된다. 상한의 값은, 1.90, 1.80, 1.70, 1.60, 1.50, 1.40, 1.30, 1.20이어도 된다.
피막 볼록부의 높이는, 기재 돌출부와 마찬가지로, 예를 들면 0.1~10㎛로 해도 되고, 0.5~2㎛가 바람직하다. 피막 볼록부의 디포커스 파워도, 기재 돌출부와 마찬가지로, 기재 돌출부의 굴절력 2.50~6.50D여도 된다. 디포커스 파워의 상한은 5.50D 또는 5.00D이어도 되고, 하한은 3.00D이어도 된다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 근시 억제 효과의 일조가 되는 렌즈 기재 상의 기재 돌출부를 덮도록 피막을 마련한 경우라도 미광의 발생을 억제할 수 있다.
도 1의 (a)는, 직경 3mm의 기재 돌출부를 1개만 마련한 렌즈 기재를 피막용 액에 침지 후에 끌어올렸을 때의 피막용 액의 유속을 광학 현미경으로 조사한 결과를 나타내는 사진이며, 도 1의 (b)는, 상기 기재 돌출부를 좌우에 2개 늘어놓은 렌즈 기재를 피막용 액에 침지 후 끌어올린 때의 피막용 액의 유속을 광학 현미경으로 조사한 결과를 나타내는 사진이다.
도 2는, 본 발명의 일 태양에 의한 안경 렌즈의 검사 방법의 흐름을 나타내는 플로우 차트이다.
도 3은, 광선이 집광하는 위치를 특정하는 방법을 설명하기 위한 도면(그 1)이다.
도 4는, 광선이 집광하는 위치를 특정하는 방법을 설명하기 위한 도면(그 2)이다.
도 5는, 광선이 집광하는 위치를 특정하는 방법을 설명하기 위한 도면(그 3)이다.
도 6은, 광선이 집광하는 위치를 특정하는 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 7은, 실시예 1의 안경 렌즈에서 임의의 1개의 기재 돌출부의 주위(근원)(0~360도)의 상에 마련된 피막의 두께의 플롯이며, 종축은 피막의 두께, 횡축은 제로 시로부터의 회전 각도이다.
도 8은, 실제의 안경 렌즈의 피막 돌출부(즉 피막 볼록부)와 가상 부분 구면 형상을 나타내는, 일 예로서의 개략 단면도이다. 실선이 실제의 안경 렌즈의 피막 돌출부를 나타내고, 파선이 가상 부분 구면 형상을 나타내고, 일점 쇄선이 실제의 안경 렌즈의 피막 베이스 부분을 나타내고, 횡선 해치 부분이, 가상 부분 구면 형상과, 실제의 피막 돌출부의 형상과의 사이의 렌즈 두께 방향에서의 차이를 나타낸다.
도 9는, 기재 돌출부의 면굴절력으로부터 기재 베이스부의 면굴절력을 뺀 값(디포커스값)(횡축)과, 집광 위치의 역수로부터 산출되는 디포커스 파워(종축)와의 상관 식을 나타내는 플롯이다.
도 10의 (a)는, 평면시에서, 각 피막 볼록부의 중심이 정삼각형의 정점이 되도록 각각 독립된 이산 배치(허니컴 구조의 정점에 각 피막 볼록부의 중심이 배치)를 채용한 경우의 도면이며, 도 10의 (b)는, 평면시에서, 각 피막 볼록부가 일렬로 배치된 구조를 채용한 경우의 도면이다.
도 11은, 실시예 6에서의, 렌즈 중심을 향하여 수평 좌방이면서 렌즈 중심으로부터 8 번째로 가까운 피막 볼록부의 상하 단면, 및 상기 피막 볼록부의 좌우(수평) 단면에서의, 높이의 플롯이다.
도 12는, 실시예 7의 피막 볼록부의 근원에서, 렌즈 단면의 평면시에서의 회전 각도(횡축)마다, 피막의 두께(종축)를 나타낸 플롯이다.
도 13의 (a)는, 실시예 7에서, 좌우(수평) 방향의 렌즈 단면에서의 피막의 두께를 나타낸 플롯이다. 도 13의 (b)는, 실시예 7에서, 상하 방향의 렌즈 단면에서의 피막의 두께를 나타낸 플롯이다.
도 14는, 실시예 8에서 기판 돌출부, 렌즈 중심의 Y 방향의 바로 위이면서 렌즈 중심으로부터 가장 가까운 피막 볼록부의 상하 단면, 및 피막 볼록부의 좌우(수평) 단면에서의, 높이의 플롯이다.
도 15는, 실시예 9의 피막 볼록부의 근원에서, 렌즈 단면의 평면시에서의 회전 각도(횡축)마다, 피막의 두께(종축)를 나타낸 플롯이다.
도 16의 (a)는, 실시예 9에서, 좌우(수평) 방향의 렌즈 단면에서의 피막의 두께를 나타낸 플롯이다. 도 16의 (b)는, 실시예 9에서, 상하 방향의 렌즈 단면에서의 피막의 두께를 나타낸 플롯이다.
도 17의 (a)는, 실시예 10에서의, 렌즈 중심의 Y 방향의 바로 위이면서 렌즈 중심으로부터 2 번째로 가까운 피막 볼록부의 상하 단면, 및 상기 피막 볼록부의 좌우(수평) 단면에서의, 높이의 플롯이다. 도 17의 (b)는, 실시예 10에서의, 렌즈 중심의 Y 방향의 바로 위이면서 렌즈 중심으로부터 6번째로 가까운 피막 볼록부의 상하 단면, 및 그 피막 볼록부의 좌우(수평) 단면에서의, 높이의 플롯이다. 도 17의 (c)는, 실시예 10에서의, 렌즈 중심을 향하여 수평 좌방이면서 렌즈 중심으로부터 2번째로 가까운 피막 볼록부의 상하 단면, 및 그 피막 볼록부의 좌우(수평) 단면에서의, 높이의 플롯이다. 도 17의 (d)는, 실시예 10에서의, 렌즈 중심의 Y 방향의 바로 아래이면서 렌즈 중심으로부터 2번째로 가까운 피막 볼록부의 상하 단면, 및 그 피막 볼록부의 좌우(수평) 단면에서의, 높이의 플롯이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 기술한다. 이하에서 도면에 기초한 설명은 예시이며, 본 발명은 예시된 태양에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 언급하는 안경 렌즈는, 물체 측의 면과 안구 측의 면을 갖는다. 「물체 측의 면」이란, 안경 렌즈를 구비한 안경이 착용자에게 착용되었을 때에 물체 측에 위치하는 표면이며, 「안구 측의 면」이란, 그 반대, 즉 안경 렌즈를 구비한 안경이 착용자에게 착용되었을 때에 안구 측에 위치하는 표면이다. 이 관계는, 안경 렌즈의 기초가 되는 렌즈 기재에도 적합하다. 결국, 렌즈 기재도 물체 측의 면과 안구 측의 면을 갖는다.
본 명세서에서는, 안경 렌즈를 정면시 했을 때의 좌우(수평) 방향을 X 방향, 상하 방향을 Y 방향, 렌즈 두께 방향 및 광축 방향을 Z 방향으로 한다.
본 명세서에서는, 안경 렌즈를 착용한 상태에서 천지의 하늘의 방향을 Y 방향의 상방(안경 렌즈 중심으로부터 보아 제로 시 방향, 회전각 0도), 그의 반대의 방향을 Y 방향의 하방(6시 방향, 회전각 180도)라고 한다. 천지 방향은, 착용자가 정면시했을 때의 안경 렌즈의 광축 방향(Z 방향)에 수직인 방향이며, 수직 방향이라고도 한다. X 방향은 수평 방향이며, Y 방향, Z 방향에 수직인 방향이다.
또한, 렌즈 중심은 안경 렌즈의 광학 중심 또는 기하 중심을 가리킨다. 본 명세서에서는 광학 중심과 기하 중심이 대략 일치하는 경우를 예시한다.
<안경 렌즈의 제조 방법>
본 발명의 일 태양에 관한 안경 렌즈의 제조 방법은, 이하와 같다.
「렌즈 기재의 표면에서의 기재 베이스부로부터 돌출하는 복수의 기재 돌출부를 갖는 렌즈 기재와, 상기 복수의 기재 돌출부를 덮도록 마련된 피막을 구비하고, 최표면에 복수의 요철을 갖는 안경 렌즈의 제조 방법으로서,
렌즈 기재를 피막용 액에 침지 후에 끌어올려 피막용 액이 자중에 의해 유동 중 또는 유동 후, 렌즈 기재 상의 피막용 액을 건조시킴으로서 피막을 형성하는, 안경 렌즈의 제조 방법.」
렌즈 기재로서는, 기재 베이스부와, 기재 베이스부로부터 돌출하는 복수의 기재 돌출부를 갖고 있으면 한정은 없다.
기재 베이스부란, 착용자의 처방 도수를 실현할 수 있는 형상의 부분이다.
기재 돌출부란, 특허문헌 1의 미소 볼록부에 해당하는 부분이다. 본 발명의 일 태양에 관한 안경 렌즈는 근시 진행을 억제할 수 있다. 나아가는, 렌즈 기재 자체가 근시 진행을 억제 할 수 있다. 특허문헌 1의 미소 볼록부와 마찬가지로, 본 발명의 일 태양에 관한 복수의 기재 돌출부는, 렌즈 기재의 물체 측의 면 및 안구 측의 면의 적어도 어느 쪽에 형성되면 되고, 이 상황을 「렌즈 기재의 표면에서의 기재 베이스부로부터 돌출」이라고 한다. 본 명세서에서는, 렌즈 기재의 물체 측의 면에만 복수의 기재 돌출부를 마련한 경우를 주로 예시한다.
특허문헌 1의 도 10에 기재된 바와 같이, 안경 렌즈의 중앙부에 기재 돌출부를 형성해도 되고, 특허문헌 1의 도 1에 기재된 바와 같이, 안경 렌즈의 중앙부에 기재 돌출부를 형성하지 않아도 된다.
또한, 렌즈 기재로서는, 플라스틱 렌즈 기재 또는 글래스 렌즈 기재 그 자체인 경우를 본 명세서에서는 주로 예시한다. 그 한편, 렌즈 기재에 하지(下地) 막 등의 다른 물질이 적층되어 있어도 된다. 다른 물질이 적층된 것이 렌즈 기재인 경우, 상기 렌즈 기재에는 복수의 기재 돌출부에 기인하는 요철이 존재하는 상태이며, 복수의 기재 돌출부는, 다른 물질이 적층되었다고 해도 근시 진행 억제 효과를 가져올 수 있는 것을 가리킨다.
본 발명의 일 태양에서는, 렌즈 기재 상에 피막을 형성한다. 피막이 형성되는 것은 적어도 복수의 기재 돌출부의 상이면 되지만, 딥법을 채용하는 관계상, 렌즈 기재의 양면에 형성하는 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서의 딥법은, 렌즈 기재의 최하단으로부터 피막용 액에 침지시키고, 최후에는 최상단을 침지시켜, 렌즈 기재 전체를 피막용 액에 침지시키고, 끌어올릴 때는 그 반대로 수직 방향의 상방을 향해서 끌어올리는 경우를 주로 예시한다. 그 한편, 렌즈 기재를 상하 방향으로부터 어느 정도 수평 방향을 향해 기울인 상태로 피막용 액에 침지시킨 후에 그 상태로 끌어올려도 된다. 어쨌든, 렌즈 기재 상의 피막용 액에는 자중이 작용하여, 렌즈 기재를 따라 하방으로 유동한다.
피막용 액으로서는, 렌즈 기재를 피막용 액에 침지 후에 끌어올려 피막용 액이 자중에 의해 유동 중 또는 유동 후, 렌즈 기재 상의 피막용 액을 건조시킴으로써 피막을 형성할 수 있는 것이면 한정은 없다.
피막용 액의 휘발도가 비교적 높은 경우, 렌즈 기재를 피막용 액에 침지 후에 끌어올려 피막용 액이 자중에 의해 유동하고 있는 동안에 건조가 완료된다. 그 한편, 피막용 액의 휘발도가 비교적 낮은 경우, 피막용 액이 자중에 의해 유동하고 있는 동안에는 건조가 완료되지 않고, 끌어올린 후, 새로이 피막용 액을 건조시켜, 피막을 형성한다.
피막용 액의 휘발도 여하에 관계없이, 렌즈 기재를 피막용 액에 침지 후에 끌어올려 피막용 액이 자중에 의해 많든 적든 유동한다는 것은, 피막용 액이 렌즈 기재를 따라 하방으로 유동하는 것을 의미한다. 이 유동에 의해, [과제의 해결 수단]에서 기술한 바와 같이, 각 기재 돌출부의 주위에 걸쳐 피막의 두께를 편재화시킨다.
도 1의 (a)는, 직경 3mm의 기재 돌출부를 1개만 마련한 렌즈 기재를 피막용 액에 침지 후에 끌어올렸을 때의 피막용 액의 유속을 광학 현미경으로 조사한 결과를 나타내는 사진이며, 도 1의 (b)는, 상기 기재 돌출부를 좌우에 2개 늘어놓은 렌즈 기재를 피막용 액에 침지 후 끌어올렸을 때의 피막용 액의 유속을 광학 현미경으로 조사한 결과를 나타내는 사진이다.
도 1의 (a)가 나타내는 바와 같이, 기재 돌출부의 주위에서의 상방 부분(회전각 0도 근방) 및 하방 부분(회전각 180도 근방)에서는 피막용 액의 유속은 비교적 작다. 이 상태에서 피막용 액을 건조시킨 경우, 기재 돌출부의 주위에서의 상방 부분 및 하방 부분에서는 피막이 비교적 얇아진다.
한편, 동일하게 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 기재 돌출부의 주위에서의 상방 부분 및 하방 부분 이외의 부분에서는 피막용 액의 유속은 비교적 크다. 이 상태에서 피막용 액을 건조시킨 경우, 기재 돌출부의 주위에서의 상방 부분 및 하방 부분 이외의 부분에서는 피막이 비교적 두꺼워진다. 이 경향은, 기재 돌출부를 2개 마련한 도 1의 (b)에서도 마찬가지로 보여진다.
도 1의 (a)에 나타내는 바와 같이, 기재 돌출부를 1개만 마련한 경우에서도 기재 돌출부의 주위에 걸친 피막의 두께의 편재화가 생긴다. 그 때문에, 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 기재 돌출부를 복수 마련한 경우에서도, 후술의 실시예의 항목에서 나타낸 바와 같이, 당연히, 피막의 두께의 편재화가 생긴다. 이 결과는, 본 발명의 일 태양의 수법을 채용함으로써, 기재 돌출부의 수에 관계없이, 피막의 두께의 편재화가 생기는 것을 의미한다.
또한, 렌즈 기재의 종류(플라스틱, 글래스)나 형상(기재 돌출부의 크기나 수), 피막용 액의 특성(종류, 점도, 농도, 휘발도), 딥법의 여러 조건(피막용 액의 온도, 렌즈 기재의 끌어올리는 속도와 그에 따른 피막 막 두께)를 변경해도, 기재 돌출부를 갖는 렌즈 기재에 대해 딥법을 채용하는 한, 자중에 의한 피막용 액의 유동은 생기고, 따라서, 코팅의 두께의 편재화가 생긴다. 이것은, 본 발명자의 예의 검토에 의해 확인되고 있다.
이상의 본 발명의 일 태양에 관한 안경 렌즈의 제조 방법에 의해, 근시 억제 효과의 일조가 되는 렌즈 기재 상의 기재 돌출부를 덮도록 피막을 마련한 경우라도 미광의 발생을 억제함과 아울러 생산성이 양호해진다.
렌즈 기재, 기재 돌출부, 피막, 피막용 액, 딥법의 여러 조건의 구체예(적합예), 및 미광율의 측정 방법에 대해서, 이하에 기술한다.
[렌즈 기재]
기재 돌출부의 사이즈 및 렌즈 기재의 표면에서의 복수의 기재 돌출부의 배치의 태양은, 특별히 한정되는 것은 아니다. 물체 측의 면으로부터 입사한 광속을 안구 측의 면으로부터 출사시켜, 망막보다도 물체 측(전방)에 수속시키는 작용을 주로 담당하면, 기재 돌출부에는 한정은 없다. 예를 들면, 기재 돌출부의 외부로부터의 시인성, 기재 돌출부에 의한 디자인성 부여, 기재 돌출부에 의한 굴절력 조정 등의 관점으로부터 결정할 수 있다.
상기한 바와 같이 기재 돌출부의 사이즈에는 한정은 없고, 기재 돌출부의 근원에 형성되는 피막의 두께의 편재화를 초래하는 크기 또는 형상이면 된다. 예를 들면, 후술의 실시예 1 및 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이 평면시 원형이어도 되고, 3차원 형상으로서는 구면이어도 된다. 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이 평면시 타원 모양이어도 되고, 3차원 형상으로서는 토릭 형상이어도 된다. 이것은, 피막 볼록부의 형상에 대해서도 적용된다.
도 10의 (a)는, 평면시에서, 각 피막 볼록부의 중심이 정삼각형의 정점이 되도록 각각 독립된 이산 배치(허니컴 구조의 정점에 각 피막 볼록부의 중심이 배치)를 채용한 경우의 도면이며, 도 10의 (b)는, 평면시에서, 각 피막 볼록부가 일렬로 배치된 구조를 채용한 경우의 도면이다. 점선은, 미광율의 측정 시에 사용하는 임의의 원형 영역이다(자세한 것은 후술).
상기한 바와 같이 기재 돌출부의 배치의 형태에는 한정은 없다. 후술의 실시예 1 및 도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이, 평면시에서, 각 기재 돌출부의 중심이 정삼각형의 정점이 되도록 각각 독립된 이산 배치(허니컴 구조의 정점에 각 기재 돌출부의 중심이 배치)를 채용해도 된다.
후술의 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 평면시에서, 각 기재 돌출부가 일렬로 배치된 구조를 채용해도 된다. 또한, 각 기재 돌출부가 일렬로 배치되면서, 상기 열과 인접하여 다른 기재 돌출부가 배열된 구조를 채용해도 된다. 그 때, 일렬 내에서의 기재 돌출부 사이의 피치(기재 돌출부의 중심 사이의 거리, 이후 동일)과, 어떤 열의 기재 돌출부와, 상기 기재 돌출부에 인접하는 다른 열의 기재 돌출부와의 사이의 피치는 다르게 되어도 된다. 또한, 일렬 내의 기재 돌출부끼리의 간격과, 인접하는 열끼리의 간격이 다르게 되어도 된다.
기재 돌출부의 높이는, 예를 들면 0.1~10㎛로 해도 되고, 0.5~2㎛(기재 돌출부의 굴절력 2.50~6.50D에 상당)이어도 된다. 기재 돌출부의 굴절력의 상한은 5.50D 또는 5.00D이어도 되고, 하한은 3.00D이어도 된다. 평면시의 경우(즉, 광축 방향으로부터 기재 돌출부와 대향하여 기재 돌출부를 보았을 경우)의 기재 돌출부의 표면의 곡률 반경은, 예를 들면 50~250mmR로 해도 된다. 또한, 이웃하는 기재 돌출부 사이의 거리(어느 기재 돌출부의 단부와 이 기재 돌출부와 이웃하는 기재 돌출부의 단부와의 거리)는, 예를 들면 기재 돌출부의 반경의 값과 동일한 정도로 해도 된다. 또한, 복수의 기재 돌출부는, 예를 들면 렌즈 중심 부근에 거의 균일하게 배치할 수 있다.
렌즈 기재로서는, 안경 렌즈에 일반적으로 사용되는 각종 렌즈 기재를 사용할 수 있다. 렌즈 기재는, 예를 들면 플라스틱 렌즈 기재 또는 글래스 렌즈 기재로 해도 된다. 글래스 렌즈 기재는, 예를 들면 무기 글래스제의 렌즈 기재로 해도 된다. 렌즈 기재로서는, 경량으로 깨지기 어렵다는 관점으로부터, 플라스틱 렌즈 기재가 바람직하다. 플라스틱 렌즈 기재로서는, (메트)아크릴 수지를 비롯한 스티렌 수지, 폴리카보네이트 수지, 알릴 수지, 디에틸렌글리콜비스알릴카보네이트 수지(CR-39) 등의 알릴카보네이트 수지, 비닐 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, 이소시아네이트 화합물과 디에틸렌글리콜 등의 히드록시 화합물과의 반응으로 얻어진 우레탄 수지, 이소시아네이트 화합물과 폴리티올 화합물을 반응시킨 티오우레탄 수지, 분자 내에 1개 이상의 디설파이드 결합을 갖는 (티오)에폭시 화합물을 함유하는 경화성 조성물을 경화시킨 경화물(일반적으로 투명 수지로 불린다)을 들 수 있다. 경화성 조성물은, 중합성 조성물이라고 칭해도 상관없다. 렌즈 기재로서는, 염색되어 있지 않은 것(무색 렌즈)을 이용해도 되고, 염색되어 있는 것(염색 렌즈)을 이용해도 된다. 렌즈 기재의 두께 및 직경은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 두께(중심 두께)는 1~30mm 정도로 해도 되고, 직경은 50~100mm 정도로 해도 된다. 렌즈 기재의 굴절률은, 예를 들면, 1.60~1.75 정도로 해도 된다. 단 렌즈 기재의 굴절률은, 이 범위에 한정되는 것은 아니고, 이 범위 내에서도, 이 범위로부터 상하로 떨어져 있어도 된다. 본 발명 및 본 명세서에서, 굴절률이란, 파장 500nm의 광에 대한 굴절률을 말하는 것으로 한다. 렌즈 기재는 주형 중합 등의 공지의 성형법에 의해 성형할 수 있다. 예를 들면, 복수의 오목부가 구비된 성형면을 갖는 성형형을 이용하고, 주형 중합에 의한 렌즈 기재의 성형을 행함으로써, 적어도 일방의 표면에 기재 돌출부를 갖는 렌즈 기재가 얻어진다.
[피막]
렌즈 기재의 기재 돌출부를 갖는 표면 상에 형성되는 피막의 일 태양으로서는, 경화성 화합물을 포함하는 경화성 조성물(지금까지 기술한 피막용 액)을 경화시켜 형성된 경화막을 들 수 있다. 이러한 경화막은, 일반적으로 하드 코팅 막이라 불리며, 안경 렌즈의 내구성 향상에 기여한다. 경화성 화합물이란 경화성 관능기를 갖는 화합물을 의미하고, 경화성 조성물이란 경화성 화합물을 1종 이상 포함하는 조성물을 의미한다.
경화막을 형성하기 위한 경화성 조성물(피막용 액)의 일 태양으로서는, 경화성 화합물로서 유기 규소 화합물을 포함하는 경화성 조성물을 들 수 있고, 유기 규소 화합물과 함께 금속 산화물 입자를 포함하는 경화성 조성물을 들 수도 있다. 경화막을 형성할 수 있는 경화성 조성물의 일 예로서는, 일본 특허 공개 소63-10640호 공보에 기재되어 있는 경화성 조성물을 들 수 있다.
또한, 유기 규소 화합물의 일 태양으로서는, 하기 일반식 (I)로 표현되는 유기 규소 화합물 및 그 가수 분해물을 들 수도 있다.
(R1)a(R3)bSi(OR2)4-(a+b) …(I)
일반식 (I) 중, R1은, 글리시독시기, 에폭시기, 비닐기, 메타크릴옥시기, 아크릴옥시기, 메르캅토기, 아미노기, 페닐기 등을 갖는 유기기를 나타내고, R2는 탄소수 1~4의 알킬기, 탄소수 1~4의 아실기 또는 탄소수 6~10의 아릴기를 나타내고, R3은 탄소수 1~6의 알킬기 또는 탄소수 6~10의 아릴기를 나타내고, a 및 b는 각각 0 또는 1을 나타낸다.
R2로 나타내는 탄소수 1~4의 알킬기는, 직쇄 또는 분기의 알킬기이며, 구체예로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등을 들 수 있다.
R2로 나타내는 탄소수 1~4의 아실기로서는, 예를 들면, 아세틸기, 프로피오닐기, 올레일기, 벤조일기 등을 들 수 있다.
R2로 나타내는 탄소수 6~10의 아릴기로서는, 예를 들면, 페닐기, 크실릴기, 톨릴기 등을 들 수 있다.
R3으로 나타내는 탄소수 1~6의 알킬기는, 직쇄 또는 분기의 알킬기이며, 구체예로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기 등을 들 수 있다.
R3으로 나타내는 탄소수 6~10의 아릴기로서는, 예를 들면, 페닐기, 크실릴기, 톨릴기 등을 들 수 있다.
일반식 (I)로 나타내는 화합물의 구체예로서는, 일본 특허 공개 제2007-077327호 공보의 단락 0073에 기재되어 있는 화합물을 들 수 있다. 일반 식 (I)로 나타내는 유기 규소 화합물은 경화성기를 갖기 때문에, 도포 후에 경화 처리를 실시함으로써, 경화막으로서 하드 코팅 막을 형성할 수 있다.
금속 산화물 입자는, 경화막의 굴절률의 조정 및 경도 향상에 기여할 수 있다. 금속 산화물 입자의 구체예로서는, 산화 텅스텐(WO3), 산화 아연(ZnO), 산화 규소(SiO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 주석(SnO2), 산화 베릴륨(BeO), 산화 안티몬(Sb2O5) 등의 입자를 들 수 있고, 단독 또는 2종 이상의 금속 산화물 입자를 조합시켜 사용 가능하다. 금속 산화물 입자의 입경은, 경화막의 내찰상성과 광학 특성을 양립하는 관점으로부터, 5~30nm의 범위인 것이 바람직하다. 경화성 조성물의 금속 산화물 입자의 함유량은, 형성되는 경화막의 굴절률 및 경도를 고려하여 적절히 설정할 수 있고, 통상, 경화성 조성물의 고형분 당 5~80질량% 정도로 해도 된다. 또한, 금속 산화물 입자는, 경화막 중에서의 분산성의 점으로부터, 콜로이드 입자인 것이 바람직하다.
[딥법]
렌즈 기재의 기재 돌출부를 갖는 표면 상에 경화막(피막)을 형성하기 위한 도포액의 공급은, 렌즈 기재를 피막용 액(경화성 조성물)에 침지시킴으로써 행해진다. 이것에 의해, 기재 돌출부의 주위에 의도적으로 액 웅덩이를 생기게 하고, 기재 돌출부의 주위에 걸쳐 피막(상기의 경화막)의 막 두께를 편재화시킨다.
경화막은, 이하의 수법에 의해 형성할 수 있다. 예를 들면, 성분 및 필요에 따라 유기 용매, 계면활성제(레벨링제, leveling劑), 경화제 등의 임의 성분을 혼합시켜 조제한 경화성 조성물을, 렌즈 기재의 기재 돌출부를 갖는 표면에 침지에 의해 도포, 또는 다른 막을 통한 침지에 의해 도포시켜 도포막을 형성한다. 이 도포막에 경화성 화합물의 종류에 따른 경화 처리(예를 들면, 가열 및/또는 광조사)를 행한다. 예를 들면, 경화 처리를 휘발에 의해 행하는 경우, 경화성 조성물의 도포막이 형성된 렌즈 기재를, 경화성 조성물이 유동성을 갖는 경우는 기울인 상태로, 50~150℃의 분위기 온도의 환경 하에 30분~3시간 정도 배치함으로써, 도포막 중의 경화성 화합물의 경화 반응을 진행시켜도 된다. 또한, 이 경화 반응과 아울러 건조 처리를 행해도 된다.
렌즈 기재의 기재 돌출부를 갖는 표면 상에 피막을 형성하기 위한 경화성 조성물의 점도는 적절히 설정 가능하지만, 1~50mPa·s의 범위인 것이 바람직하고, 1~40mPa·s의 범위인 것이 보다 바람직하고, 1~20mPa·s의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 본 발명 및 본 명세서에서의 점도는, 액온 25℃에서의 점도를 말하는 것으로 한다.
렌즈 기재를 침지시킬 때의 경화성 조성물의 온도는 0~30℃가 좋다.
렌즈 기재를 침지시킬 때의 경화성 조성물을 구성하는 용매의 비점은 30℃ ~200℃가 좋고, 바람직하게는, 60℃~120℃가 좋다. 용매의 종류에 한정은 없고, 예를 들면 메탄올, 톨루엔 등을 사용할 수 있다.
렌즈 기재를 침지시킬 때의 경화성 조성물의 농도는 1~50wt%가 좋다.
렌즈 기재를 침지시킬 때의 침지 시간은 1~300초가 좋다.
렌즈 기재를 침지시킬 때의 경화성 조성물의 끌어올리는 속도는 10~400mm/min이 좋다.
또한, 렌즈 기재의 기재 돌출부를 갖는 표면 상에 형성되는 피막의 일 태양으로서는, 일반적으로 프라이머막이라 불리며 층간의 밀착성 향상에 기여하는 피막을 들 수도 있다. 그러한 피막을 형성할 수 있는 피막용 액으로서는, 폴리우레탄 수지 등의 수지 성분이 용매(물, 유기 용매, 또는 그들의 혼합 용매) 중에 분산되어 있는 조성물(이하, 「건조 고화성 조성물」이라고 기재한다.)를 들 수 있다. 이러한 조성물은, 용매를 건조 제거함으로써 고화가 진행한다. 건조는, 공기 건조, 가열 건조 등의 건조 처리에 의해 행할 수 있다. 또한, 이 건조 처리와 아울러 경화 반응을 행해도 된다.
끌어올린 후의 건조 수법으로서는, 가열 건조가 바람직하다. 또한, 끌어올린 후의 건조 온도는 20~130℃가 바람직하다. 또한, 끌어올린 후의 건조 시간은 0~90분이 바람직하다. 건조 시간 0분이란, 유동 중에서의 피막용 액의 건조를 의미하고, 일부러 건조 공정을 행하지 않아도 용매의 휘발에 의해 피막용 액이 고화되어, 피막이 형성되는 것을 의미한다.
이상의 공정을 거쳐 형성되는 피막의 막 두께는, 예를 들면 0.1~100㎛(바람직하게는 0.5~6.0㎛, 더욱 바람직하게는 1.0~5.0㎛)의 범위로 해도 된다. 단, 피막의 막 두께는, 피막에 요구되는 기능에 따라 결정되는 것이며, 예시한 범위에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 막 두께의 범위는 피막 베이스부의 막 두께에 적용해도 된다.
피막의 위에는, 한층 이상의 피막을 더 형성할 수도 있다. 그러한 피막의 일례로서는, 반사 방지막, 발수성 또는 친수성의 방오막(防汚膜), 방담막(防曇膜) 등의 각종 피막을 들 수 있다. 이들 피막의 형성 방법에 대해서는, 공지 기술을 적용할 수 있다.
[미광율의 측정 수법]
미광 광선은, 안경 렌즈의 물체 측의 면으로부터 입사하여 안구 측의 면으로부터 출사하는 광선이며, 안경 렌즈 자체에 의해 광선이 수속하는 소정의 위치 A 근방도 통과하지 않고, 기재 돌출부 나아가서는 피막 볼록부에 의해 광선이 수속하는 위치 B 근방도 통과하지 않는 광선을 말한다. 미광 광선에 의해 착용자의 시야에 희미해짐이 초래된다. 그 때문에, 안경 렌즈의 물체 측의 면으로부터 입사하여 안구 측의 면으로부터 출사하는 광선에서의 미광 광선의 비율(이후, 미광율이라고도 한다)을 줄이는 것이 바람직하다.
미광 광선이 생기는 이유 중 하나는 피막이다. 피막 볼록부의 근원에서, 베이스가 되는 물체 측의 면인 볼록면으로부터의 형상의 변화가 너무 완만해지면, 기재 돌출부의 구 형상으로부터 떨어진 형상이 되고 또한 물체 측의 면인 볼록면과도 떨어진 형상이 된다. 그렇게 되면, 착용자의 망막 상(본 명세서에서는 소정의 위치 A 근방)에도 초점을 맺지 않고, 상기의 물체 측 근방의 위치 B 근방에도 초점을 맺지 않게 된다.
본 명세서에서의 「피막 볼록부의 근원(주위라고도 한다.)」이란, 안경 렌즈의 최표면의 베이스 부분과 피막 볼록부와의 경계를 가리킨다. 안경 렌즈의 표면 형상이라는 관점에서 보면, 상기 경계에서는, 상기 경계 이외의 부분에 비해, 피막 볼록부의 중심으로부터 피막 베이스부에 이르기까지, 표면 형상이 크게 변화한다. 예를 들면, 곡률 변화가 커지게 되고, 경우에 따라서는 곡률 변화가 불연속이 된다. 이와 같이 곡률 변화가 크게 변화하는 개소를 피막 볼록부의 근원(경계)으로 한다. 이 정의는, 기판 돌출부에 대해서도 적용 가능하다.
다른 표현으로 그 근원을 나타내는 경우, 피막 볼록부의 중심으로부터 피막 베이스부에 이르기까지, 비점수차가 급격히 증대하기 시작하는 부분을 근원(경계)이라고 부르더라도 지장이 없다. 안경 렌즈에서의 단면시(斷面視)에서의 비점수차(단면 곡선)는, 코히어런스 상관 간섭 측정이라고 하는 수법에 의해 측정 가능하다.
미광율의 설정에는 광선 추적 계산을 사용한다. 그 계산 시에는, 안경 렌즈의 물체 측의 면의 소정 범위 내에 균등하게 입사하여 피막을 다수의 광선이 통과하는 상황(이른바 안경 렌즈를 착용하여 외계를 보는 상황)을 상정한다. 이 「소정 범위」란, 물체 측의 면에서의 광학 영역이면 된다. 이 광학 영역이란, 물체 측의 면 및 그것에 대향하는 안구 측의 면에서 착용자마다 설정된 도수를 실현하는 곡면 형상을 갖는 부분을 말한다.
여기서, 미광율을 결정할 때의 조건을 이하에 설명한다.
도 2는, 본 발명의 일 태양에 의한 안경 렌즈의 검사 방법의 흐름을 나타내는 플로우 차트이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 우선, 스텝 101에서, 실제의 안경 렌즈의 물체 측의 면(이후, 볼록면이라고도 칭한다.)의 형상을 측정하고, 볼록면의 형상을 나타내는 곡면 데이터를 작성한다(형상 측정 스텝). 볼록면의 형상은, 예를 들면, 광의 간섭을 이용하여 측장(測長)을 행하는 비접촉 3차원 현미경에 의해 측정한다. 볼록면의 3차원 형상은, 예를 들면, 이산 3차원 데이터 (x, y, z)로서 취득된다.
다음으로, 스텝 102에서는, 얻어진 안경 렌즈의 볼록면 형상을 나타내는 데이터로부터 곡면 데이터를 생성한다(곡면 데이터 생성 스텝). 또한, 안경 렌즈의 볼록면 형상을 나타내는 데이터로서, 이산 3차원 데이터를 이용한 경우에는, 예를 들면, B-스플라인 곡선의 집합을 생성하면 된다. 또한, 측정한 이산 3차원 데이터에 노이즈가 있는 경우에는, 예를 들면, 이동 평균 처리를 행하여 평균값을 이용해도 된다.
다음으로, 스텝 103에서, 상기 곡면 데이터에 기초하여 실제의 안경 렌즈의 모델을 설정한다(모델 설정 스텝).
실제의 안경 렌즈의 모델을 설정함과 아울러, 안구 모델도 설정한다. 안구 모델은 착용자에 관한 정보(예를 들면, 안축 길이나 눈의 조절량 등)를 사용하면 된다. 그 때, 프레임에 장착되었을 때의 안경 렌즈의 기울기(전 경사각 및 프레임 틸트각)을 고려하여, 안구 모델에 대한 안경 렌즈 모델을 배치해도 된다.
다음으로, 스텝 104에서, 광선 추적 처리에 의해, 실제의 안경 렌즈를 광선이 통과하였을 때에 광선이 가장 수속하는 위치를 특정한다(수속 위치 특정 스텝). 구체적으로는, 실제의 안경 렌즈의 곡면 데이터에 기초한 모델에 대해, 무한원의 점 광원으로부터 출사한 광선이 통과한 후의, 광선에 의한 휘도 분포를 나타내는 PSF(Point spread function: 점 확산 함수)를 구한다.
PSF는 점 광원으로부터 발사된 다수의 광선을 추적하여, 임의의 면 상의 스폿의 밀도를 계산함으로써 얻어진다. 그리고, 복수의 임의의 면의 PSF를 비교하여, 복수의 임의의 면 중, 가장 광선이 집광하는 위치(면)를 특정한다. 또한, 다수의 광선의 다발의 직경은 동향경(動向徑)에 기초하여 설정하면 좋고, 예를 들면 4φ로 해도 좋다.
여기서, 스텝 104에서 가장 광선이 집광하는 위치를 특정하는 방법을 보다 상세히 설명한다. 도 3~도 5는, 광선이 집광하는 위치를 특정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 6은, 광선이 집광하는 위치를 특정하는 방법을 나타내는 플로우 차트이다. 도 3에서 부호 30은 안구 측의 면, 부호 33은 물체 측의 면, 부호 36은 기재 돌출부(나아가서는 안경 렌즈의 최표면에서의 피막 볼록부), 부호 32는 안구 모델, 부호 32A는 망막을 가리킨다.
우선, 도 3에 나타낸 바와 같이, 스텝 201에서는, 모델 상에서의 물체 측의 면(볼록면)에 있어서의 모델 상에서의 피막 볼록부를 광선이 통과하는 상황을 상정한다. 또한, 안구 모델의 망막(A)상의 0mm 위치로부터, 소정의 거리(예를 들면, 안구의 유리체의 두께인 16mm 정도의 위치)로부터 망막까지 소정의 이간 간격 Δd(예를 들면, 0.1mm) 간격으로, 측정면(P1,1~P1,n)을 설정한다. 또한, 이간 간격 Δd는 0.2mm 간격으로 해도 좋고, 안축 길이의 1/50으로 해도 좋다.
다음에, 스텝 202에서, 광선 추적 처리를 행하여, 각 측정면(P1,1~P1,n)에서의 광선의 밀도를 계산한다. 광선의 밀도의 계산은, 예를 들면, 각 측정면에 격자 모양의 그리드(예를 들면 0.1㎜Х0.1㎜)를 설정해 두고, 각 그리드를 통과하는 광선의 수를 계산하면 된다.
다음에, 스텝 203에서, 볼록부에 입사한 광선이 최대 밀도가 되는 측정면을 특정하기 위해, 측정면(P1,1~P1,n) 중에서 상기의 소정 거리로부터 최초의 극대 밀도의 측정면(P1,i)를 특정한다. 계산을 생략하기 위해, 측정면(P1)으로부터 광선의 밀도의 계산을 시작하여, 최초의 극대값 검출 후, 측정면(P1)에서의 값과 최초의 극대값과의 중간값 정도까지 광선의 밀도의 계산값이 저하된 곳에서, 본 스텝의 계산을 중단해도 된다.
다음으로, 도 4에 나타낸 바와 같이, 스텝 204에서, 최대 밀도의 측정면(P1,i)의 전후의 이간 거리 Δd/2의 위치에 측정면(P2,1) 및 측정면(P2,2)을 설정한다. 그리고, 스텝 205에서, 측정면(P2,1) 및 측정면(P2,2)에서의 광선의 밀도를 계산한다. 다음에, 스텝 206에서, 측정면(P2,1)과, 측정면(P2,2)과, 측정면(P1,i)에서의 최대 밀도의 측정면을 특정한다.
그 후, 스텝 207에서, 이간 거리가 충분히 작아질 때까지, 스텝 204~206과 동일한 공정을 반복한다. 즉, 도 5에 나타낸 바와 같이, 직전에 최대 밀도가 된 측정면(도 5에서는 (P2,2))의 전후에, 직전의 이간 거리의 절반의 새로운 이간 거리(도 5에서는 Δd/4)의 위치에 새로운 측정면(도 5에서는 (P3,1) 및 (P3,2))을 설정하는 공정과, 새로운 측정면의 광선의 밀도를 계산하는 공정과, 직전에 최대 밀도가 된 측정면 및 새로운 측정면 중에서 최대가 된 측정면을 특정하는 공정을 반복한다.
이상의 공정에 의해, 광축 방향(렌즈 두께 방향, Z 축)에서의, 광선이 집광하는 위치를 특정할 수 있게 된다.
다음으로, 광축 방향에 수직인 면 상(즉, 특정된 상기 측정면 상)에서의, 광선의 수속 위치를 특정한다. 이 특정에는 앞서 설명한 PSF를 사용한다. PSF에 의해, 가장 광선(상기 측정면 상에서는 점)이 밀집된 개소를, 상기 측정면 상에서의 광선의 수속 위치 B로 한다.
그리고, 상기 측정면 상에서의 광선의 수속 위치 B로부터 예를 들면 반경 2.5~20㎛의 범위 외에 있는 광선수를 산출한다. 본 명세서에서는 수속 위치 B로부터 예를 들면 반경 2.5~20㎛(본 명세서에서는 반경 5.7㎛를 채용)의 범위 내를 상기 「위치 B 근방」이라고 한다.
상기 범위 외에 있는 광선 중, 안경 렌즈 자체에서 광선이 수속하는 소정의 위치 A의 예를 들면 반경 2.5~20㎛의 범위 내에 있는 광선(즉 위치 A에서 수속하는 정상인 광선)을 뺀다. 본 명세서에서는 수속 위치 A로부터 예를 들면 반경 2.5~20㎛(본 명세서에서는 반경 5.7㎛를 채용)의 범위 내를 상기 「위치 A 근방」이라고 한다.
뺀 후의 개수의 광선은, 안경 렌즈 자체에서 광선이 수속하는 위치 A 근방에는 수속하지 않고, 피막 볼록부에서 광선이 수속하는 물체 측 근방의 위치 B 근방에도 수속하지 않는다. 이러한 광선을 본 명세서에서는 미광이라 하고 있다.
<안경 렌즈>
본 발명의 일 태양의 수법에 의해 얻어지는 안경 렌즈는 이하와 같다.
「렌즈 기재의 표면에서의 기재 베이스부로부터 돌출하는 복수의 기재 돌출부를 갖는 렌즈 기재와, 상기 복수의 기재 돌출부를 덮도록 마련된 피막을 구비하고, 최표면에 복수의 요철을 갖는 안경 렌즈로서,
각 기재 돌출부의 주위에 걸쳐 피막의 두께가 편재화되어 있는, 안경 렌즈.」
본 발명의 효과의 란에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 태양의 수법에 의해 얻어지는 안경 렌즈는, 미광의 발생이 억제되어 있다.
본 발명의 일 태양에 따른 안경 렌즈는, 미광율이 30% 이하이다. 이것에 의해, 렌즈 기재에 대하여 피막을 형성한 후에도 근시 억제 효과를 충분히 발휘 가능하다.
미광 광선이 생기는 이유 중 하나가 피막이고, 본 발명의 일 태양의 안경 렌즈에서는 피막을 필수로 하는 점을 고려하면, 미광율을 0% 초과(또는 0% 이상, 나아가는 2% 이상) 또한 20% 이하로 설정해도 상관 없다. 또한, 미광율을 줄이는 것이 바람직하기 때문에, 20% 이하로 설정하는 것이 바람직하고, 15% 이하(더 바람직하게는 미만)로 설정하는 것이 보다 바람직하고, 10% 이하(적합하게는 미만)로 설정하는 것이 더 바람직하다.
안경 렌즈 상의 피막 볼록부의 어느 정도의 수가 미광율의 상기 범위를 만족시켜야 하는지에 대해서는, 후술의 실시예의 항목의 <디포커스 파워, 미광율의 측정>에서 상세히 설명한다.
이하의 규정에서는, 전체 피막 볼록부 중 50%를 초과하는 수의 피막 볼록부(또는 전체 기재 돌출부 중 50%를 초과하는 수의 기재 돌출부)가 이하의 규정을 만족하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 것은, 바람직한 순서로 80% 이상, 90% 이상, 95% 이상, 99% 이상으로 하고, 반복의 기재를 생략한다.
또한, 각 기재 돌출부를 평면에서 보았을 때에, 각 기재 돌출부 즉 모든 기재 돌출부의 주위에서 소정 방향으로 존재하는 영역 및 그 소정 방향의 역방향으로 존재하는 영역에서는 피막이 얇고, 그것들 이외의 방향의 영역 내에 피막이 두꺼운 부분이 존재하는 것이 바람직하다.
본 명세서에서는, 앞서 설명한 바와 같이, 상하 방향으로 침지 및 끌어올리기를 행하기 때문에, 렌즈 기재 상방으로부터 하방을 향해 피막용 액이 유동하는 예를 주로 들고 있다. 그 때문에, 이 예라면, 위 단락에서의 피막이 얇은 소정 방향의 영역이란, 각 기재 돌출부의 상방(소정 방향=기재 돌출부의 기하 중심으로부터 보아 제로 시 방향, 회전각 0도) 및 하방(소정 방향의 역방향=기재 돌출부의 기하 중심으로부터 보아 6시 방향, 회전각 180도)을 가리킨다.
그리고, 위 단락에서의 「그것들 이외의 방향」이란, 상기의 예이면 상방 및 하방 이외의 방향(즉, 기재 돌출부의 기하 중심으로부터 보아 회전각 0도 초과 및 180도 미만, 180도 초과 및 360도 미만)을 가리킨다. 각 기재 돌출부의 주위의 영역으로서 피막이 비교적 두꺼운 부분이 존재하는 영역은, 보다 구체적으로 말하면, 기재 돌출부의 기하 중심으로부터 보면, 소정 방향으로부터 시계 방향으로 15~145도 및 215~345도(적합하게는, 80도, 280도를 중심으로 한 50~110도 및 250~310도)의 영역이다.
피막 볼록부의 근원에 대하여, 0~360도의 회전각을 횡축, 피막의 두께를 종축으로한 플롯에 착목한다. 상기 플롯에서, 피막의 두께가 최소값(바람직하게는 또한 극소값)이 되는 각도를 회전각 0도로 하는 것이 좋다.
그 경우, 최소값보다 큰 값이면서 극소값이 되는 막 두께는, 회전각이 165~195도의 근원의 막 두께인 것이 바람직하다. 이 규정을 만족하는 것이, 전체 피막 볼록부 중 50%를 초과하는 수, 80% 이상, 90% 이상, 95% 이상, 99% 이상의 수의 피막 볼록부인 것이 바람직하다(이후는 이 기재는 생략함).
최대값이면서 극대값이 되는 막 두께는, 회전각이 50~110(바람직하게는 60~100) 도의 근원의 막 두께, 또는 250~310(바람직하게는 260~300)도의 근원의 막 두께 인 것이 바람직하다. 그리고, 최대값보다 작은 값 및 극대값이 되는 막 두께는, 최대값이 존재하지 않았던 쪽의 회전각의 범위에 존재하는 것이 바람직하다.
즉, 플롯에서는 적어도 2개의 극대값이 존재하고, 이 2개의 극대값을 나타내는 각 회전각은, 상기 2개의 범위 각각에 속하는 것이 바람직하다.
기재 돌출부의 주위에 걸치는 피막의 두께의 최대값과 최소값의 비는 클수록 바람직하다. 완성품의 안경 렌즈에서 요철이 형성되어 있다(특히 근시 진행 억제 효과를 발휘한다)라고 하는 것은, 기재 돌출부의 주위에 걸치는 피막의 두께가 크더라도 기재 돌출부의 형상을 완전하게 지워버리는 두께가 아닌 것을 가리킨다.
즉, 기재 돌출부의 주위에 걸치는 피막의 두께의 최대값은, 안경 렌즈가 근시 진행 억제 효과를 발휘하는 이상, 상식적인 값(종래의 스핀 코팅법으로 기재 돌출부에 피막을 마련한 경우의 값)이 된다.
그 경우, 기재 돌출부의 주위에 걸치는 피막의 두께의 최소값을 작은 값으로 설정할 수 있으면, 안경 렌즈의 최표면의 형상은 기재 돌출부의 형상과 근사한다. 이것은, 피막의 두께가 최소가 되는 부분의 미광율이 낮아지는 것을 의미한다.
그 때문에, 하나의 기재 돌출부에 대응하는 안경 렌즈의 최표면 부분에 관한 미광율은 종래의 스핀 코팅법을 채용하는 경우에 비해, 낮아진다.
후술의 도 12(실시예 7), 도 15(실시예 9)에 나타낸 바와 같이, 기재 돌출부의 주위에 걸치는(회전각 0~360도) 피막의 두께의 최대값으로 최소값을 나눈 값(최소값/최대값)은 0.10~0.99가 바람직하다. 하한의 값은, 0.20, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60, 0.70, 0.80, 0.90, 또는 0.92이어도 된다. 상한의 값은, 0.98, 0.97 중 어느 것이어도 된다.
도 12(실시예 7)에서, 상기 값(최소값/최대값)은, (2.065/2.123)≒0.97이다.
도 16(실시예 9)에서, 상기 값(최소값/최대값)은, (2.234/2.312)≒0.97이다.
후술의 도 13(실시예 7), 도 16(실시예 9)에 나타내는 바와 같이, 피막 볼록부의 중심을 포함하는 렌즈 단면에서의, ((피막의 두께의 최대값-피막 볼록부의 정점에서의 피막의 두께)로 나타내는 차분값의 최소값)/((피막의 두께의 최대값-피막 볼록부의 정점에서의 피막의 두께)로 나타내어지는 차분값의 최대값)(이후, 식 1)이 0.90(또는 0.85, 0.80, 0.75, 0.60) 이하인 것이 바람직하다. 하한에는 한정은 없지만, 예를 들면 0.10, 0.20, 0.30, 0.40 또는 0.50를 들 수 있다. 상기 식 1은, 기재 돌출부의 근원에서의 막 두께가, 근원의 주위에 걸쳐 편재화되어 있는 정도를 나타내는 지표의 하나이다.
도 13(실시예 7)에서, ((피막의 두께의 최대값-피막 볼록부의 정점에서의 피막의 두께)로 나타내어지는 차분값의 최대값)은, 도 13의 (a) 즉 좌우 단면(수평, 3시 방향-9시 방향, 이후 마찬가지임)에서의 값을 채용할 수 있다. 그 때, 상기 값은 0.308㎛이다.
도 13(실시예 7)에서, ((피막의 두께의 최대값-피막 볼록부의 정점에서의 피막의 두께)로 나타내는 차분값의 최소값)은, 도 13의 (b) 즉 상하 단면(0시 방향-6시 방향, 이후 마찬가지임)에서의 값을 채용할 수 있다. 그 때, 상기 값은 0.253㎛이다.
그 결과, 실시예 7에서는, 식 1의 값은 0.82이다.
도 16(실시예 9)에서, ((피막의 두께의 최대값-피막 볼록부의 정점에서의 피막의 두께)로 나타내어지는 차분값의 최대값)은, 도 16의 (a) 즉 좌우 단면(수평, 3시 방향-9시 방향, 이후 마찬가지임)에서의 값을 채용할 수 있다. 그 때, 상기 값은 0.123㎛이다.
도 16(실시예 9)에서, ((피막의 두께의 최대값-피막 볼록부의 정점에서의 피막의 두께)로 나타내어지는 차분값의 최소값)은, 도 13의 (b) 즉 상하 단면(0시 방향-6시 방향, 이후 동일)에서의 값을 채용할 수 있다. 그 때, 상기 값은 0.065㎛이다.
그 결과, 실시예 9에서는, 식 1의 값은 0.53이다.
도 13, 도 16에서의, 피막의 두께의 최대값이면서 극대값이 되는 개소는, 기재 돌출부의 근원(경계)의 Z 방향의 바로 위의 위치와 합치한다. 도 13, 도 16에서의, 피막 볼록부의 정점에서의 피막의 두께가 되는 개소는, 기재 볼록부의 정점의 바로 위 근방의 위치와 합치한다.
덧붙여서, 좌우 단면의 경우에서 기재 돌출부의 근원에서의 피막이 최대가 되고, 상하 단면의 경우에서 기재 돌출부의 근원에서의 막 두께가 최소가 되는 것은, 기재 돌출부를 중심으로 한 회전각과 근원의 막 두께와의 관계를 나타내는 후술의 도 12(실시예 7), 도 15(실시예 9)로부터도 명백하다.
그 때, 기재 돌출부의 근원에 마련되는 막 두께의 최소값은, 피막 베이스부의 막 두께의 0.01~2.00배인 것이 바람직하다. 하한의 값은, 0.10, 0.20, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60, 0.70, 0.80, 0.90 또는 1.05이어도 된다. 상한의 값은, 1.90, 1.80, 1.70, 1.60, 1.50, 1.40, 1.30, 1.20이어도 된다.
피막 볼록부의 높이는, 기재 돌출부와 마찬가지로, 예를 들면 0.1~10㎛로 해도 되고, 0.5~2㎛가 바람직하다. 피막 볼록부의 디포커스 파워도, 기재 돌출부와 마찬가지로, 기재 돌출부의 굴절력 2.50~6.50D여도 된다. 디포커스 파워의 상한은 5.50D 또는 5.00D이어도 되고, 하한은 3.00D이어도 된다.
본 명세서에서 「디포커스 파워」는, 각 디포커스 영역의 굴절력과, 각 디포커스 영역 이외의 부분의 굴절력과의 차를 가리킨다. 다른 말로 하면, 「디포커스 파워」는, 디포커스 영역의 소정 개소의 최소 굴절력과 최대 굴절력의 평균값으로부터 베이스 부분의 굴절력을 뺀 차분이다. 본 명세서에서는, 디포커스 영역이 볼록부 영역인 경우를 예시한다.
본 명세서에서의 「굴절력」은, 굴절력이 최소가 되는 방향 a의 굴절력과, 굴절력이 최대가 되는 방향 b(방향 a에 대하여 수직 방향)의 굴절력의 평균값인 평균 굴절력을 가리킨다.
지금까지 설명한 본 발명의 일 태양은, 딥법에 의해, 피막의 두께의 편재화를 도모해 왔다. 한편, 스핀 코팅법을 채용한 경우라도 피막의 두께의 편재화가 도모되는 것을 본 발명자는 지견했다. 구체적으로는, 스핀 코팅법을 완료하기 전에 렌즈를 기울여, 피막용 액을 일 방향으로 유동시킴으로써, 피막의 두께를 편재화시킨다. 보다 구체적으로 말하면, 스핀 코팅법을 채용하면서 이하에 기재된 내용 이외는 후술의 실시예 1과 마찬가지로 했을 때, 500rpm으로 3초만 스핀 코팅하며, 그 후에 1000rpm으로 3초만 스핀 코팅하고, 그 직후에 렌즈 기재를 수직 방향으로 기울여 1분간 방치하고, 그 후, 피막용 액의 건조 처리를 행함으로써, 피막의 두께를 편재화시킨다. 그것 이외의 스핀 코팅법의 조건은 이하와 같다.
스핀 코팅 후 건조 방법: 가열
스핀 코팅 후의 건조 온도: 110℃
스핀 코팅 후의 건조 시간: 90분
어쨌든, 본 발명의 기술적 사상은, 최표면에 복수의 요철을 갖는 상태를 유지하면서 피막의 두께를 편재화하는 것이다. 본 발명의 기술적 사상의 착상에 이르는 계기는 확실히 스핀 코팅법으로부터의 탈각이다. 다만, 그것은 어디까지나 계기이며, 위 단락에 기재된 바와 같이 스핀 코팅법이라도, 본 발명의 기술적 사상에 관한 안경 렌즈를 제조할 수 있다. 이것도, 본 발명자가 아니면 찾아낼 수 없었던 지견이다. 그 결과, 본 발명은, 피막 형성 수법에 한정되는 것은 아니다.
또한, 지금까지 설명한 본 발명의 일 태양은, 딥법에 의해, 피막의 두께의 편재화를 도모해 왔다. 한편, 스핀 코팅법과 마찬가지로 피막의 두께의 균일화를 딥법으로 행해도, 미광율을 현저하게 저하시킨다(실시예 4, 5). 구체적인 수치로서는, 미광율을 5% 이하로 하는 것이 가능해진다. 그 구체적인 방법으로서는, 피막용 액에서 비점이 낮은 용매를 사용하거나, 피막용 액 중의 용매 비율을 크게 만들거나 하는 것을 들 수 있다.
예를 들면, 일 예로서는, 렌즈 기재의 기재 돌출부를 갖는 표면 상에 피막을 형성하기 위한 경화성 조성물의 점도를 1 내지 5mPa·s의 범위로 설정한다. 또한, 일 예로서는, 렌즈 기재를 침지시킬 때의 경화성 조성물의 농도는 1~20wt%로 한다.
이 수법이라면, 피막 볼록부의 형상은 그 Z 방향의 바로 아래의 기재 돌출부의 형상과 극히 근사시킬 수 있다. 그 때문에, 미광율을 현저하게 저하시킨다. 그 한편, 피막용 액의 용매 비율을 증가시키고, 피막 재료의 비율을 줄이기 위해서, 막 두께를 크게 하는 것은 어렵고, 2.0㎛ 이하로 하는 것이 타당하다. 그렇게 되면, 내구성이라는 점에서는, 지금까지 기술한 본 발명의 일 태양의 쪽에 유리하다.
또한, 본 명세서에서의 「수속」이란, 종방향 및 횡방향 중 적어도 어느 하나에서 수속시키는 것을 의미한다. 또한, 수속 개소는 하나가 아니어도 되고, 하나의 피막 돌출부 내의 개소에 따라 광축 방향으로 수속 개소가 변동해도 된다.
[실시예]
이하, 실시예를 나타내고, 본 발명을 구체적으로 설명한다. 물론, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
이하의 렌즈 기재를 제작하였다. 또한, 렌즈 기재에 대한 다른 물질에 의한 적층은 행하고 있지 않다. 처방 도수 S(구면 도수)는 0.00D로 하고, C(난시 도수)는 0.00D로 하였다.
렌즈 기재의 평면시에서의 직경: 100mm
렌즈 기재의 종류：PC(폴리카보네이트)
렌즈 기재의 굴절률: 1.589
렌즈 기재의 베이스 커브：3.00D
기재 돌출부의 형성면: 물체 측의 면
기재 돌출부의 평면시에서의 형상: 정원(직경 1mm)
기재 돌출부의 기재 베이스부로부터의 높이：0.8mm (반구 또는 구면)
기재 돌출부의 평면시에서의 배치: 각 기재 돌출부의 중심이 정삼각형의 정점이 되도록 각각 독립적으로 이산 배치(허니컴 구조의 정점에 각 기재 돌출부의 중심이 배치)
기재 돌출부가 형성된 범위: 렌즈 중심으로부터 반경 17mm의 원내
각 기재 돌출부 사이의 피치(기재 돌출부의 중심 사이의 거리): 1.5mm
이 렌즈 기재의 양면(상하 전체)에 대해서, 딥법을 채용하여 피막을 형성하였다. 침지 방향 및 끌어올리는 방향은 수직 방향으로 하였다. 피막용 액 및 딥법의 여러 조건은 이하와 같다.
피막용 액의 종류: 열경화형 코팅제
피막용 액의 온도: 10℃
피막용 액의 점도: 10mPa·s
피막용 액의 용매(메탄올)의 비점: 64.7℃
침지 시간: 3분
끌어올리는 속도：60mm/sec
끌어올린 후 건조 수법: 가열
끌어올린 후의 건조 온도: 110℃
끌어올린 후 건조 시간: 90분
<피막의 두께의 편재 정도의 확인>
실시예 1에 대하여, 피막의 두께의 편재 정도의 확인을 행했다. 구체적으로는, 탈리 서프(등록 상표) CCI MP(HS)(아메텍 주식회사 제조)라고 하는 장치를 사용하여, 피막의 두께를 얻었다.
도 7은, 실시예 1의 안경 렌즈에서의 임의의 하나의 기재 돌출부의 주위(근원)(0~360도)의 상에 마련된 피막의 두께의 플롯이며, 종축은 피막의 두께, 횡축은 제로 시로부터의 회전 각도이다.
도 7은, 피막 형성 후의 안경 렌즈의 최표면의 돌출부(피막 돌출부)에 대하여 최적 근사시킨 구면의 부분 형상(가상 부분 구면 형상)을 상정하고, 이 가상 부분 구면 형상으로부터의 Z축 방향의 높이 차분을 종축의 값으로 하고 있다. 실제의 기재 돌출부와의 차분이 아니기 때문에, 도 7에서 비교적 두께가 작은 부분은 마이너스값으로 되어 있다.
도 8은, 실제의 안경 렌즈의 피막 돌출부(즉 피막 볼록부)와 가상 부분 구면 형상을 나타내는 일 예로서의 개략 단면도이다. 실선이 실제의 안경 렌즈의 피막 돌출부를 나타내고, 파선이 가상 부분 구면 형상을 나타내며, 일점 쇄선이 실제 안경 렌즈의 피막 베이스 부분을 나타내고, 횡선 해치 부분이, 가상 부분 구면 형상과, 실제의 피막 돌출부의 형상과의 사이의 렌즈 두께 방향에서의 차이를 나타낸다.
도 8에 나태낸 바와 같이, 도 7의 플롯의 종축 마이너스 값에서는, 가상 부분 구면 형상보다도 높이가 낮은 것을 나타낸다. 또한, 종축 마이너스 값이 클수록, 상기 종축 마이너스 값에 해당하는 주변 부분에서는 피막의 두께가 현저하게 얇다는 것을 의미한다.
또한, 가상 부분 구면 형상은, 실제의 안경 렌즈의 피막 돌출부의 형상에 대하여 최적 근사시킨 구면의 부분 형상이다. 이 가상 부분 구면 형상은, 예를 들면 최소 제곱법에 의해 얻어진다.
최적 근사의 구체적인 예는 이하와 같다. 피막 돌출부의 형상에 대하여 구면 형상을 겹쳐서 배치한다. 안경 렌즈의 최표면에서의 베이스 부분의 형상으로부터 기립 개시하여 정점을 향한 후 기립이 종료하는 부분까지에서, 양 형상의 사이의 렌즈 두께 방향(광축 방법, Z축)에서의 차이를 제곱한다. 그들 값의 합계가 최소가되도록 가상 부분 구면 형상을 설정한다.
최소 제곱법 이외의 방법으로서는, 피막 돌출부의 정점 및 그 근방의 복수점의 위치로부터 가상 부분 구면 형상을 얻어도 된다. 그 경우, 가상 부분 구면 형상의 정점을, 실제의 안경 렌즈의 피막 돌출부의 정점과 일치시키고, 상기 차이를 조사해도 된다.
최표면에서의 베이스 부분의 형상으로부터의 기립 개시 부분으로서는, 피막 돌출부의 형상을 곡선화한 것을 1회 미분한 곡선에서 증가로 변이한 점을 기립 개시 부분으로 해도 된다. 또한, 피막 돌출부의 평면시 중심을 통과하는 단면에서의 비점수차 단면 곡선의 피크의 상승 부분을 기립 개시 부분으로 해도 된다. 기립 종료 부분도 마찬가지로 설정해도 된다.
스핀 코팅법을 채용한 예이면, 기재 돌출부의 주위에서의 피막의 두께는 균일하다. 그 한편, 딥법을 채용한 실시예 1이면, 기재 돌출부의 주위에서의 피막의 두께는 편재화되어 있었다.
<디포커스 파워, 미광율의 측정>
실시예 1에 대하여, 디포커스 파워를 측정하였다. 디포커스 파워(단위: D)는, 망막으로부터 얼마나 떨어진 거리에서 광속이 집광하는지를 나타내는 값이며, 광선 추적 및 상술한 미광율의 측정 수법의 일부를 이용하여 측정 가능하다.
또한, 실시예 1에 대해, 상술한 수법을 채용하여 미광율을 측정하였다. 미광율은 100×(미광 광선수)/(입사한 광선수)로 나타낸다.
또한, 디포커스 파워 및 미광율의 측정 결과는, 이하와 같이 얻었다. 기재 돌출부가 형성된 범위(렌즈 중심으로부터 반경 17㎜의 원내)에서, 피막 볼록부를 7개 통째로 포함하는 임의의 원형 영역을 가상하고, (도 10의 (a))상기 원형 영역에서의 값을 측정 결과로서 채용하였다. 상술한 수법으로, 안경 모델과 안구 모델을 설정하고, 광선 추적법에서, 상기 원형 영역에 다수의 광선을 입사시켜 집광 위치를 특정 하였다.
안구 모델 및 그외의 각종 조건은 다음과 같다.
­안축 길이：24mm
­눈의 조절량：0.0D
­각막-렌즈 정점 간 거리(CVD)：12.0mm
­각막 정점으로부터 안구의 회전 중심까지의 거리：13.0mm
이후, 특별히 언급하지 않는 한, 상기 조건을 채용한다. 단, 본 발명은 상기 각 조건에 한정되지 않는다.
예를 들면, 상기 예에서는, 도 10의 (a)에 나타내는 바와 같은, 피막 볼록부를 7개 통째로 포함하는 임의의 원형 영역을 가상했다. 그 한편, 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 일렬로 늘어선 피막 볼록부를 3개 통째로 포함하는 원형 영역이라도 된다. 이 원형 영역은, 예를 들면, 하나의 피막 볼록부(나아가서는 기재 돌출부)를 중심으로 하여 그 피막 볼록부로부터 최단 거리에 있는 다른 피막 볼록부를 통째로 포함하는 원형 영역으로 해도 된다. 본 명세서에서는, 이 원형 영역을 「최소 단위」라고도 부른다. 도 10의 (a)이면, 해당 다른 피막 볼록부가 6개 존재하고, 도 10의 (b)이면, 해당 다른 피막 볼록부가 2개 존재하게 된다.
또한, 이 원형 영역은, 렌즈 미터(PSF 해석 범위)의 직경에 상당해도 된다. 통상, 렌즈 미터의 직경은 4.0mm이다. 만일, 피막 볼록부 사이(기재 돌출부 사이)의 피치가 렌즈 미터의 직경(예를 들면 4.0㎜)과 같은 정도였을 경우, 원형 영역에 1개의 피막 볼록부를 존재시키고, 이것을 최소 단위로 해도 된다.
본 명세서에서의 「미광율」은, 상기 최소 단위에 대하여 측정하여 얻어진 결과이다. 즉, 본 명세서에서의 「미광율」은, 하나의 피막 볼록부(나아가서는 기재 돌출부)를 중심으로 하여 그 피막 볼록부로부터 최단 거리에 있는 다른 피막 볼록부를 통째로 포함하는(예를 들면 직경 4.0㎜의) 원형 영역을 최소 단위로 하고, 상기 최소 단위에 대하여 측정하여 얻어진 결과이다.
본 명세서에서의 안경 렌즈에는 상기 최소 단위는 복수 존재한다. 상기 안경 렌즈의 적어도 하나의 상기 최소 단위에서, 미광율이 상기 수치 범위를 만족하면, 본 발명의 효과가 나타난다. 바람직한 순서로, 복수의 상기 최소 단위 중 50%를 초과하는 수, 80% 이상, 90% 이상, 95% 이상의 수의 최소 단위가 상기 미광율의 규정을 만족하는 것이 바람직하다.
여기서, 우선 복수의 설계 형상을 이용한 안경 모델을 설정하고, [발명을 실시하기 위한 구체적인 내용]에서 설명한 수법에 의해 집광 위치를 조사하였다. 여기서의 설계 안경 모델(렌즈 기재)의 볼록면은, 기재 베이스부를 구면으로 하고, 기재 베이스부의 곡률 반경보다도 작은 곡률 반경의 구면으로 기재 돌출부를 구성하는 것이다. 일정한 곡률을 갖는 기재 베이스부 구면에 대하여, 기재 돌출부의 곡률 반경을 이산적으로 변화시켜 복수의 설계 형상을 설정하였다. 그리고, 기재 돌출부의 곡률 반경에 의한 면굴절력[D]로부터 기재 베이스부의 곡률 반경에 의한 면굴절력[D]을 뺀 값을 디포커스값으로 하였다. 이 디포커스값과, 실제의 상기 집광 위치의 역수로부터 산출되는 디포커스 파워의 상관식은, 복수의 설계 형상을 이용한 안경 모델에서 행한 광선 추적법에 의해 얻었다.
도 9는, 기재 돌출부의 면굴절력으로부터 기재 베이스부의 면굴절력을 뺀 값(디포커스값)(횡축)과, 집광 위치의 역수로부터 산출되는 디포커스 파워(종축)과의 상관식을 나타내는 플롯이다.
실시예 1에 있어서의 디포커스 파워의 측정은, 이 상관식을 이용하여, 실시예 1에서 제작되는 안경 렌즈에서 디포커스 파워에 상당하는 값을 구함으로써 행하였다.
미광율에 대해서도, 본 발명의 일 태양에서 설명한 수법에 의해 파악한 집광 위치의 PSF로부터 산출하였다.
실시예 1에서는, 상기 디포커스 파워 측정 시에 구한 집광 위치(광축 방향)에서의 광축 방향에 수직인 면 상에서 광선이 밀집한 영역이, 7개소인 것이 상정된다. 이것은, 피막 볼록부가 7개 통째로 포함하는 임의의 원형 영역을 가상하기 때문이다(도 10의 (a)). 각 측정면에 격자 모양의 그리드를 설정해두고, 각 그리드를 통과하는 광선의 수를 계산하고, 일정 이상이 되는 그리드를 조사하면, 광선이 7개소의 영역에 밀집해 분포하고 있다는 것이 상정된다.
실시예 1에서는, 이 각각의 영역의 무게 중심 위치를 복수의 수속 위치 B로서 구하고, 이들 위치 B 근방의 범위 외의 광선으로부터, 위치 A 근방의 광선을 빼서 미광 광선수로 하였다. 이 미광 광선수로부터 [발명을 실시하기 위한 구체적인 내용]에서 설명한 수법에 의해, 미광율을 산출하였다.
실시예 1의 디포커스 파워는 3.73D, 미광율은 7.7%였다. 실시예 1의 안경 렌즈는, 미광율이 낮고, 디포커스 파워를 충분히 확보할 수 있었다.
<실시예 2>
실시예 1에서 제작한 피막 부착 렌즈 기재에 대하여, 반사 방지막을 형성하였다. 반사 방지막의 제조 조건의 상세는, 일본 특허 공개 제2013-97159호 공보의 실시예 3에 기재된 것과 같다.
실시예 2의 디포커스 파워는 3.73D, 미광율은 7.7%였다. 실시예 2의 안경 렌즈는, 실시예 1의 안경 렌즈의 디포커스 파워 및 미광율과 동등한 성능을 가지고 있었다. 즉, 본 발명의 효과가, 반사 방지막의 형성에 의해 손상되지 않는 것을 확인할 수 있었다.
<실시예 3>
실시예 1에서 이용한 피막용 액으로부터 금속 졸의 양을 줄임과 아울러 메탄올을 추가한 제2 피막용 액을 준비하였다. 실시예 1에서 제작한 렌즈 기재를 상기 제2 피막용액에 침지시켰다. 그 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하였다.
실시예 3의 디포커스 파워는 3.70D, 미광율은 8.1%였다.
실시예 3에서도, 디포커스 파워를 개선할 수 있고 또한 미광율을 저하시켰다. 피막용 액의 특성을 변화시켜도, 피막의 두께를 변화시켜도, 안경 렌즈의 최표면에 요철이 존재한 결과로, 기재 돌출부의 주위에서의 피막의 두께는 편재화되어 있었기 때문이라고 추측된다.
<실시예 4>
실시예 1과 동일한 렌즈 기재의 양면(상하 전체)에 대해, 딥법을 채용하여 피막을 형성하였다. 피막용 액의 용매를 에탄올로 하고, 기재 베이스부의 Z 방향의 바로 위의 피막의 두께의 평균값이 약 1.0㎛가 되도록 피막을 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 수법을 채용하였다. 피막용 액 및 딥법의 여러 조건은 이하와 같다.
피막용 액의 종류: 열경화형 코팅제
피막용 액의 온도: 15℃
피막용 액의 점도: 3mPa·s
피막용 액의 용매(에탄올)의 비점: 78.4℃
침지 시간: 3분
끌어올리는 속도: 7mm/sec
끌어올린 후 건조 방법: 가열
끌어올린 후의 건조 온도: 110℃
끌어올린 후 건조 시간: 90 분
<실시예 5>
실시예 4와 마찬가지의 수법으로, 기재 베이스부의 Z 방향의 바로 위의 피막의 두께의 평균값이 약 0.1㎛가 되도록 끌어올리는 속도 등을 조정하여 피막을 형성하였다.
실시예 4의 디포커스 파워는 4.09D, 미광율은 2.7%였다.
실시예 5의 디포커스 파워는 4.09D, 미광율은 2.8%였다.
실시예 4, 5에서도, 디포커스 파워를 개선할 수 있고 또한 미광율을 저하시킬 수 있었다. 피막용 액의 특성을 변화시켜도, 피막의 두께를 변화시켜도, 안경 렌즈의 최표면에 요철이 존재한 결과로, 기재 돌출부의 주위에서는, 피막 볼록부의 형상은 그 Z 방향의 바로 아래의 기재 돌출부의 형상과 극히 근사하고 있었기 때문이라고 추측된다.
<실시예 6>
이하의 변경점을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지의 수법으로 안경 렌즈를 제작하였다.
­기재 돌출부가 형성된 범위를, 렌즈 중심으로부터 반경 17mm의 원내(단 렌즈 중심으로부터 반경 3.8mm의 원을 내접원으로 하는 정육각 형상의 영역은 제외함)로 변경
­기재 돌출부의 중심의 굴절력이 5.50D가 되도록 기재 돌출부의 높이를 변경
­피막 베이스부의 피막의 두께가 3.0㎛가 되도록 피막용 액의 여러 조건을 변경
도 11은, 실시예 6에서의, 렌즈 중심을 향하여 수평 좌방이면서 렌즈 중심으로부터 8 번째로 가까운 피막 볼록부의 상하 단면, 및 상기 피막 볼록부의 좌우(수평) 단면에서의, 높이의 플롯이다.
도 11과 같은 플롯에서는, 기재 돌출부 및 피막 볼록부의 형상의 차이를 알기 쉽게 하기 위해, 편의상, 각 정점의 위치를 일치시키고 있다. 실제 막 두께는, 피막 베이스부의 막 두께를 피막 볼록부의 플롯에 덧붙인 막 두께이다. 예를 들면, 도 12와 같은 플롯에서는, 상기 덧붙임을 행한 후의 값을 종축에 기재하고 있다.
피막 베이스부의 막 두께는, 기재 돌출부가 마련되어 있지 않은 개소의 상(렌즈 두께 방향, 광축 방향)의 막 두께를 지정해도 된다. 렌즈의 일면 전체에 기재 돌출부가 마련되어 있는 경우, 각 피막 볼록부에 대하여 가장 긴 거리를 확보할 수 있는 개소의 막 두께를, 피막 베이스부의 막 두께로서 지정해도 된다. 일 예로서는, 허니컴 구조를 채용하는 경우, 삼각형의 각 정점(서로 인접하는 3개의 피막 볼록부의 각 정점) 사이의 중심 개소의 막 두께를, 피막 베이스부의 막 두께로서 지정해도 된다.
실시예 6의 디포커스 파워는 4.74D, 미광율은 19.1%였다. 또한, 상하 방향에서도, 좌우 방향에서도, 피막 볼록부에서는 막 두께의 편재화가 생기고 있었다.
<실시예 7>
실시예 6에서 피막 베이스부의 피막의 두께가 3.0㎛이었는데, 실시예 7에서는 피막 베이스부의 피막의 두께를 2.0㎛로 하고, 실시예 6과 마찬가지의 시험을 행하였다.
실시예 7에서는, 디포커스 파워 및 미광율의 측정과 아울러, 피막의 두께의 편재 정도의 확인도 행하였다. 단, 상기 실시 형태 및 실시예 1에서 설명한 수법과는 다른 수법으로 확인을 행했다. 이하, 설명한다.
탈리 서프(등록 상표) CCI MP(HS)(아메텍 주식회사 제조)라고 하는 장치를 사용하여, 실시예 7에 관한 렌즈 기재의 표면 형상 A를 얻었다. 그리고, 상기 장치를 사용하여, 실시예 7에 관한 안경 렌즈(피막 형성 후)의 표면 형상 B를 얻었다. 그리고, Taly Map(등록 상표)(아메텍 주식회사 제조)이라는 소프트웨어를 사용하여, 표면 형상 A에서의 기재 돌출부의 정점과, 표면 형상 B에서의 피막 볼록부의 정점이 일치하도록, 양 형상 A, B를 겹쳤다. 이것에 의해, 양 형상 A, B의 차분이 얻어진다. 이 차분이, 적어도 기재 돌출부의 근원에 해당하는 개소에서는, 피막의 두께에 해당하는 것으로 본다. 그리고, 피막 볼록부의 중심을 통과하는 단면을 가상하고, 피막 볼록부를 중심으로 한, 렌즈 단면의 평면시에서의 회전 각도마다 이 차분값을 얻었다.
도 12는, 실시예 7의 피막 볼록부의 근원에서, 렌즈 단면의 평면시에서의 회전 각도(횡축)마다, 피막의 두께(종축)를 나타낸 플롯이다. 또한, 상방 즉 12시 방향을 0도로 하고, 회전 방향은 시계 방향으로 한다.
또한, 본 명세서의 각 실시예에 관한 기재 베이스부와 기재 돌출부와의 경계는 명료하다. 그 때문에, 피막 볼록부의 근원은, 안경 렌즈의 최표면에서의, 상기 경계의 Z 방향의 바로 위의 부분의 원주 부분을 지정하고 있다.
도 13의 (a)는, 실시예 7에서, 좌우(수평) 방향의 렌즈 단면에서의 피막의 두께를 나타낸 플롯이다.
도 13의 (b)는, 실시예 7에서, 상하 방향의 렌즈 단면에서의 피막의 두께를 나타낸 플롯이다.
플롯 중의 점은, 피막 볼록부의 정점의 위치를 나타낸다.
또한 도 13과 같은 플롯의 종축은 측정 위치를 나타내므로, 종축의 수치 자체는 참조하지 않아도 된다. 그 대신, 플롯의 내에서의 차분값은 유효하게 참조할 수 있다. 이 차분값으로서는, 예를 들면, 최대값 (또한 극대값)인 종축값과, 피막 볼록부의 정점에서의 종축값(또는 최소값인 종축값)의 차분값이다.
도 12, 도 13이 나타내는 바와 같이, 피막 볼록부의 근원에 걸쳐, 막 두께의 편재화가 생기는 것이 밝혀졌다.
<실시예 8>
이하의 변경점을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 안경 렌즈를 제작하였다.
­기재 돌출부가 형성된 범위를, 렌즈 중심으로부터 반경 17mm의 원내(단 렌즈 중심으로부터 반경 3.8mm의 원을 내접원으로 하는 정육각 형상의 영역은 제외함)로 변경
­기재 돌출부의 디포커스 파워가 3.50D가 되도록 기재 돌출부의 높이를 변경
­피막 베이스부의 피막의 두께가 1.5㎛가 되도록 피막용 액의 여러 조건을 변경
도 14는, 실시예 8에서의, 기판 돌출부, 렌즈 중심의 Y 방향의 바로 위이면서 렌즈 중심으로부터 가장 가까운 피막 볼록부의 상하 단면, 및 피막 볼록부의 좌우(수평) 단면에서의, 높이의 플롯이다.
실시예 8의 디포커스 파워는 3.19D, 미광율은 5.5%였다. 또한, 상하 방향에서도, 좌우 방향에서도, 피막 볼록부에서는 막 두께의 편재화가 생기고 있었다.
<실시예 9>
실시예 8에서 피막 베이스부의 피막의 두께가 1.5㎛이었는데, 실시예 9에서는 피막 베이스부의 피막의 두께를 2.0㎛로 하고, 실시예 8과 동일한 시험을 행하였다.
도 15는, 실시예 9의 피막 볼록부의 근원에서, 렌즈 단면의 평면시에서의 회전 각도(횡축)마다, 피막의 두께(종축)를 나타낸 플롯이다. 또한, 상방 즉 12시 방향을 0도로 하고, 회전 방향은 시계 방향으로 한다.
또한, 본 명세서의 각 실시예에 관한 기재 베이스부와 기재 돌출부와의 경계는 명료하다. 그 때문에, 피막 볼록부의 근원은, 안경 렌즈의 최표면에서의, 경계의 Z 방향의 바로 위의 부분의 원주 부분을 지정하고 있다.
도 16의 (a)는, 실시예 9에서, 좌우(수평) 방향의 렌즈 단면에서의 피막의 두께를 나타낸 플롯이다.
도 16의 (b)는, 실시예 9에서, 상하 방향의 렌즈 단면에서의 피막의 두께를 나타낸 플롯이다.
플롯 중의 점은 피막 볼록부의 정점의 위치를 나타낸다.
도 15, 도 16에 나타내는 바와 같이, 피막 볼록부의 근원에 걸쳐, 막 두께의 편재화가 생기는 것이 밝혀졌다.
<실시예 10>
이하의 변경점을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지의 수법으로 안경 렌즈를 제작하였다.
­기재 돌출부가 형성된 범위를, 렌즈 중심으로부터 반경 17mm의 원내(단 렌즈 중심으로부터 반경 3.8mm의 원을 내접원으로 하는 정육각 형상의 영역은 제외함)로 변경
도 17의 (a)는, 실시예 10에서의, 렌즈 중심의 Y 방향의 바로 위이면서 렌즈 중심으로부터 2 번째로 가까운 피막 볼록부의 상하 단면, 및 상기 피막 볼록부의 좌우(수평) 단면에서의, 높이의 플롯이다.
도 17의 (b)는, 실시예 10에서의, 렌즈 중심의 Y 방향의 바로 위이면서 렌즈 중심으로부터 6번째로 가까운 피막 볼록부의 상하 단면, 및 그 피막 볼록부의 좌우(수평) 단면에서의, 높이의 플롯이다.
도 17의 (c)는, 실시예 10에서의, 렌즈 중심을 향하여 수평 좌방이면서 렌즈 중심으로부터 2번째로 가까운 피막 볼록부의 상하 단면, 및 그 피막 볼록부의 좌우(수평) 단면에서의, 높이의 플롯이다.
도 17의 (d)는, 실시예 10에서의, 렌즈 중심의 Y 방향의 바로 아래이면서 렌즈 중심으로부터 2번째로 가까운 피막 볼록부의 상하 단면, 및 그 피막 볼록부의 좌우(수평) 단면에서의, 높이의 플롯이다.
도 17에 나타낸 바와 같이, 안경 렌즈 상의 어느 위치의 피막 볼록부에서도 막 두께의 편재화가 발생하는 것이 밝혀졌다.

Claims (4)

  1. 렌즈 기재의 표면에서의 기재 베이스부로부터 돌출하는 복수의 기재 돌출부를 갖는 렌즈 기재와, 상기 복수의 기재 돌출부를 덮도록 마련된 피막을 구비하고, 최표면에 복수의 요철을 갖는 안경 렌즈로서,
    미광율이 30% 이하인, 안경 렌즈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    미광율이 15% 이하인, 안경 렌즈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    미광율이 10% 이하인, 안경 렌즈.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안경 렌즈는 근시 진행을 억제할 수 있는, 안경 렌즈.
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