KR20220100074A - 안경 렌즈 - Google Patents

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KR20220100074A
KR20220100074A KR1020227021697A KR20227021697A KR20220100074A KR 20220100074 A KR20220100074 A KR 20220100074A KR 1020227021697 A KR1020227021697 A KR 1020227021697A KR 20227021697 A KR20227021697 A KR 20227021697A KR 20220100074 A KR20220100074 A KR 20220100074A
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Abstract

물체측의 면으로부터 입사한 광속을 안구측의 면으로부터 출사시켜, 눈을 거쳐 망막 상의 위치 A에 수속시키는 베이스 영역과, 베이스 영역과 접하는 디포커스 영역으로서, 디포커스 영역의 적어도 일부를 통과하는 광속이 발산광으로서 위치 A에 입사하는 성질을 가지는 복수의 디포커스 영역을 구비하고, 디포커스 영역에 있어서는, 중앙부로부터 주변부를 향하는 방향으로 굴절력이 증가하는 안경 렌즈 및 그 관련 기술을 제공한다.

Description

안경 렌즈
본 발명은 안경 렌즈에 관한 것이다.
근시 등의 굴절 이상의 진행을 억제하는 안경 렌즈로서, 물체측의 면인 볼록면에, 해당 볼록면과는 다른 곡면을 가지고 해당 볼록면으로부터 돌출되는 복수의 볼록 모양 영역이 형성된 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이 구성의 안경 렌즈에 의하면, 물체측의 면으로부터 입사하여 안구측의 면으로부터 출사하는 광속(光束)이, 원칙적으로는 착용자의 망막 상(上)에 초점을 맺지만, 볼록 모양 영역의 부분을 통과한 광속은 망막 상 보다도 물체측 근처의 위치에서 초점을 맺도록 되어 있어, 이것에 의해 근시의 진행이 억제되게 된다.
미국 출원 공개 제2017/0131567호
특허문헌 1에 기재된 발명은, 제2 굴절 영역인 복수의 볼록 모양 영역을 통과한 광속이 망막의 앞쪽에 집광하는 것에 의해 근시 진행을 억제한다고 하는 것이다. 특허문헌 1에 기재된 발명이 근시 진행 억제 효과를 발휘하는 때의 메커니즘에 관하여, 본 발명자는 재차 검토했다.
근시 진행 억제 효과의 메커니즘을 이해하기 위해서는, 근시 진행의 메커니즘을 이해하는 것이 지름길이다.
근시 진행의 메커니즘으로서, 조절 래그설이 있다. 가까운 곳을 볼 때, 본래라면 안구가 소정의 조절력을 발휘해야 하는데 실제로 안구가 발휘하는 조절력이 부족한 경우가 있다. 이 조절력의 부족분이, 조절 래그이다.
조절 래그가 존재하는 경우, 안구(자세히 말하면 동공)를 통과하는 광속이 수속(收束)해서 이루어지는 상(像)이 망막의 안쪽에 존재하는 상태가 발생한다. 이 상태라면, 안축(眼軸) 길이의 늘어남(안구 성장)이 촉진되어, 근시가 진행된다. 이 가설을 조절 래그설이라고 한다.
해당 상이 망막의 안쪽에 존재하는지 앞쪽에 존재하는지를 직접 검지하는 센서는 눈에는 없다고 생각되고 있다. 그 한편, 조절 래그설에 준거하면, 망막 상의 상(像)의 변화를 검지하는 어떠한 구조가 인간에게 존재할 것이다.
그 구조의 하나의 가능성으로서, 조절 미동(微動)에 의한 해당 상의 변화를 검지하는 것이 생각된다.
예를 들어, 해당 상이 망막의 안쪽에 존재하는 경우, 물체로부터의 광속이 망막에 있어서 수속 광속으로서 입사하고 있다. 안구 내의 수정체의 조절력이 느슨해지면(모양체(毛樣體)가 느슨해져 수정체가 얇아지면) 상이 더욱 안쪽으로 이동하여, 망막의 광반(光斑)의 사이즈가 커진다. 반대로 조절이 강해지면(모양체가 긴장하여 수정체가 두꺼워지면) 망막의 광반의 사이즈가 작아진다. 조절 미동에 의한 광반의 크기의 변화가 시신경이나 그 뒤의 피질에 의한 정보 처리에 의해 검지되고, 안구 성장을 촉진하는 신호가 나와, 근시가 진행되는 구조가 있다고 생각된다.
본 명세서의 「광반」이란, 물체점의 광이 안경 렌즈의 일부와 안구 광학계를 통과하여 망막에 생긴 상을 말하며, 핀트가 맞는 경우에는 한 점으로 되고, 핀트가 맞지 않는 경우(디포커스의 경우)에는 크기를 가지는 광의 분포가 된다.
망막 상의 상의 변화를 검지하는 구조의 또 하나의 가능성으로서, 광반의 광량 밀도의 검지를 들 수 있다.
조사하는 광량이 일정한 경우, 광반의 면적이 작을수록, 광량 밀도가 크다. 안구 내의 수정체의 조절력이 느슨해지면 상이 더욱 안쪽으로 이동하여, 망막의 광반의 광량 밀도가 낮아진다. 반대로 조절이 강해지면 망막의 광반의 광량 밀도가 높아진다. 조절 미동에 의한 광반 광량 밀도의 변화가 시신경이나 그 뒤의 피질에 의한 정보 처리에 의해 검지되고, 안구 성장을 촉진하는 신호가 나와, 근시가 진행되는 구조가 있다고 생각된다.
어느 구조로 해도, 특허문헌 1에 기재된 발명의 메커니즘으로서는, 안구 조절 미동에 의한 물체점의 망막 상의 광반의 사이즈의 변화(또는 광량 밀도 변화)의 지각(知覺)을 이용하여 근시 진행을 억제하고 있다. 즉, 소정의 안구 조절량당 광반의 사이즈의 변화량 또는 광량 밀도 변화량이 클수록, 근시 진행 억제 효과가 높다고 생각된다(관점 1).
상기 조절 미동에서 예시한 바와 같이, 해당 상이 망막의 안쪽에 존재하는 경우, 물체로부터의 광속이 망막에 있어서 수속 광속으로서 입사하고 있다. 수속 광속이 형성하는 광의 파면(波面)을 수속 파면이라고 한다. 즉, 상기 조절 래그설에 준거하면, 망막에 입사하는 파면이 수속 파면일 때에 근시가 진행된다.
만약 그렇다면, 반대로 발산 파면이 망막에 입사하는 상황을 만들면, 근시 진행을 억제할 수 있다(관점 2). 실제로 특허문헌 1에서는, 안경 렌즈에 제2 굴절 영역을 마련하고, 제1 굴절 영역을 통과하는 광속이 수속하는 초점과는 별개로, 제2 굴절 영역을 통과하는 광속을 망막의 앞쪽에서 수속시키고 있다. 제2 굴절 영역을 통과하는 광속이 망막의 앞쪽에서 수속한다고 하는 것은, 망막에 대해서는 발산 파면이 입사되는 것을 의미한다.
상기 관점 1 및 관점 2에 기초하면, 망막에 발산 광속을 입사시키면서, 소정의 안구 조절량당 광반의 크기(또는 광량 밀도)의 변화를 크게 하기 위해, 해당 발산 광속의 발산도를 크게 하는 것이, 근시 진행 억제 효과의 향상으로 이어진다.
발산 광속의 발산도를 크게 하려면, 특허문헌 1에서 말한 바의 볼록 모양 영역의 사이즈(예: 직경) 또는 굴절력(파워)을 크게 하면 된다.
그 한편, 볼록 모양 영역의 사이즈를 크게 하면, 그 만큼, 특허문헌 1에서 말한 바의 제1 굴절 영역(처방 도수를 실현하는 베이스 영역)이 차지하는 면적이 작아진다. 이것은, 안경 렌즈의 착용감의 저하로 이어진다.
본 발명의 일 실시예는, 안경 렌즈의 착용감은 유지하면서 근시 진행 억제 효과를 향상시키는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는 상기의 과제를 해결하기 위해 예의(銳意) 검토를 행했다. 이하, 예의 검토시의 고찰을 기술한다.
처방 도수의 안경 렌즈와 안구를 합쳐서 하나의 광학계라고 생각한다.
무한히 먼 곳 물체로부터의 입사 광속에 있어서 베이스 영역을 통과하는 광속은, 망막 상의 위치 A에 집광한다.
해당 입사 광속에 있어서 볼록 모양 영역을 통과하는 광속은, 망막 상의 위치 A에 발산광으로서 입사하여, 망막 상에서 광반을 형성한다.
또한, 볼록 모양 영역(더 넓은 의미로는 디포커스 영역이라고 함. 자세한 것은 후술)은, 렌즈 표면 상의 돌기하는 부분을 가리키는 경우와, 표면 상 돌기가 없어도, 망막 상의 위치 A에 발산광으로서 입사하여 망막 상에서 광반을 형성하는 경우를 포함한다.
도 1은 처방 도수의 안경 렌즈와 안구를 합쳐서 하나의 광학계라고 생각한 경우에 있어서, 무한히 먼 곳 물체로부터의 입사 광속이, 안경 렌즈의 하나의 볼록 모양 영역을 통과하여 망막 상에 입사하는 모습을 나타내는 개략 측면도이다.
만일 처방 도수의 안경 렌즈와 안구를 합한 광학계의 굴절력[단위: D]을 Peye라고 하면, 그 초점 거리는 feye = 1/Peye이다. 또한, 만일 볼록 모양 영역이 평면에서 볼 때 원형 영역이고 축회전 대칭의 형상이라고 하고, 원형 영역의 중심으로부터 h0만큼 떨어진 점 B에서의 프리즘 편각[단위: 라디안](이후, 간단히 「편각」이라고도 칭함)을 δ0라고 하면, 볼록 모양 영역 상의 점 B를 통과하여 망막에 입사하는 광속의 상면(像面) 상의 높이 h1은, 수차를 고려하지 않은 근축 계산(근축 근사)으로 이하의 [수학식 1]과 같이 된다. h1이 크다고 하는 것은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 망막 상의 광반이 큰 것을 의미하고, 발산 광속의 발산도가 큰 것을 의미한다.
Figure pct00001
즉, 편각 δ0이 클수록 높이 h1의 절대값이 크다. 볼록 모양 영역의 적어도 일부에 있어서 굴절력의 변동이 있는 경우, 즉 적어도 일부가 비구면(非球面) 형상인 경우, 위의 편각 δ0는 일정값은 아니다. 그 경우, 볼록 모양 영역에 의해 초래되는 편각 δ0의 최대값(즉 δ0max)이 망막 상의 광반의 반경을 결정한다. δ0max를 크게 하려면, 망막 상의 위치 A로부터 앞쪽측으로 디포커스시키는 정도를 크게 하는 것이 효과적이고, 그러기 위해서는 굴절력을 증가시키는 것이 효과적이다.
상기 고찰 내용을 기초로, 본 발명자는 볼록 모양 영역에 대해서 예의 검토하여, 볼록 모양 영역을 포함하는 개념으로서 디포커스 영역이라고 하는 표현을 채용하여, 이하의 각 양태를 생각해냈다.
본 발명의 제1 양태는,
물체측의 면으로부터 입사한 광속을 안구측의 면으로부터 출사시켜, 눈을 거쳐 망막 상의 위치 A에 수속시키는 베이스 영역과,
상기 베이스 영역과 접하는 디포커스 영역으로서, 상기 디포커스 영역의 적어도 일부를 통과하는 광속이 발산광으로서 위치 A에 입사하는 성질을 가지는 복수의 디포커스 영역을 구비하고,
상기 디포커스 영역의 적어도 일부에 있어서는, 중앙부로부터 주변부를 향하는 방향으로 굴절력이 증가하는 안경 렌즈이다.
본 발명의 제2 양태는, 제1 양태에 기재된 양태로서,
상기 디포커스 영역을 통과하여 안경 렌즈로부터 사출(射出)하는 광은, 상기 디포커스 영역의 중앙부와 동등한 초점 거리를 가지는 구면 렌즈에 대해서 양의 구면 수차가 부가된 가상 렌즈를 통과한 광과 동일한 상태이다.
본 발명의 제3의 양태는, 제1 또는 제2 양태에 기재된 양태로서,
발산광으로서 위치 A에 입사할 때의 광반의 최대 광량 밀도는, 위치 A에 비해, 위치 A 보다도 물체측의 위치쪽이 높게 된다.
본 발명의 제4 양태는, 제1~제3 중 어느 양태에 기재된 양태로서,
상기 디포커스 영역의 중앙부의 굴절력은, 상기 베이스 영역의 굴절력보다 플러스 값이다.
본 발명의 제5 양태는, 제1~제4 중 어느 양태에 기재된 양태로서,
상기 안경 렌즈는 근시 진행 억제 렌즈이다.
상기의 양태에 대해서 조합 가능한 본 발명의 다른 양태는 이하와 같다.
디포커스 영역은 볼록 모양 영역이다.
볼록 모양 영역의 평면에서 볼 때의 배치의 일례로서는, 각 볼록부 영역의 중심이 정삼각형의 정점이 되도록 각각 독립하여 이산(離散) 배치(허니컴 구조의 정점에 각 볼록 모양 영역의 중심이 배치)하는 예를 들 수 있다.
중앙부로부터 주변부를 향하는 방향으로 굴절력을 증가시킬 때, 볼록 모양 영역의 평면에서 볼 때의 중심으로부터 주변부(근원(根元))까지 굴절력을 증가시켜도 되고, 중심을 벗어나서(즉 중심으로부터 소정 거리 떨어진 곳부터) 굴절력을 증가시켜도 된다. 또한, 증가의 양태는, 단조 증가여도 되고, 그렇지 않아도 된다. 굴절력의 증가량에는 한정은 없지만, 예를 들면 1.0~8.0D의 범위여도 되고, 중앙부의 굴절력의 1.1~3.0배로까지 굴절력을 증가시켜도 된다.
볼록 모양 영역의 직경은, 0.6~2.0㎜ 정도가 적합하다. 볼록 모양 영역의 돌출 높이(돌출량)는, 0.1~10㎛ 정도, 바람직하게는 0.7~0.9㎛ 정도가 적합하다. 볼록 모양 영역의 중앙부의 굴절력은, 볼록 모양 영역이 형성되어 있지 않은 영역의 굴절력보다도, 2.00~5.00 디옵터 정도 크게 되도록 설정되는 것이 적합하다. 볼록 모양 영역의 주변부의 가장 굴절력이 큰 부분은, 볼록 모양 영역이 형성되어 있지 않은 영역의 굴절력보다도 3.50~20 디옵터 정도 크게 되도록 설정되는 것이 적합하다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 안경 렌즈의 착용감은 유지하면서 근시 진행 억제 효과를 향상시키는 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 처방 도수의 안경 렌즈와 안구를 합쳐서 하나의 광학계라고 생각한 경우에 있어서, 무한히 먼 곳 물체로부터의 입사 광속이, 안경 렌즈의 하나의 볼록 모양 영역을 통과하여 망막 상에 입사하는 모습을 나타내는 개략 측면도이다.
도 2는 처방 도수의 안경 렌즈와 안구를 합쳐서 하나의 광학계라고 생각한 경우에 있어서, 무한히 먼 곳 물체로부터의 입사 광속이, 본 발명의 일 양태의 안경 렌즈의 복수의 볼록 모양 영역 각각을 통과하여 망막 상에 입사하는 모습을 나타내는 개략 측면도이다.
도 3의 (a)는, 동공 지름 내에 볼록 모양 영역이 허니컴 구조로 이산 배치된 모습을 나타내는 개략 평면도이며, 도 3의 (b)는, 그 중 3개의 볼록 모양 영역을 확대한 개략 평면도이다.
도 4는 볼록 모양 영역의 중심으로부터의 반경 위치[mm]를 X축, 편각 δ[분]를 Y축으로 했을 때의 실시예 1의 플롯이다.
도 5는 볼록 모양 영역의 중심으로부터의 반경 위치[mm]를 X축, 단면 파워 P[D]를 Y축으로 했을 때의 실시예 1의 플롯이다.
도 6은 시각(視角)[분]을 X축, PSF의 값(광량 밀도)을 Y축으로 했을 때의 실시예 1의 플롯이다.
도 7은 볼록 모양 영역의 중심으로부터의 반경 위치[mm]를 X축, 편각 δ[분]를 Y축으로 했을 때의 실시예 2의 플롯이다.
도 8은 볼록 모양 영역의 중심으로부터의 반경 위치[mm]를 X축, 단면 파워 P[D]를 Y축으로 했을 때의 실시예 2의 플롯이다.
도 9는 시각[분]을 X축, PSF의 값(광량 밀도)을 Y축으로 했을 때의 실시예 2의 플롯이다.
도 10의 (a)는, 동공 지름 내에 볼록 모양 영역이 허니컴 구조로 이산 배치된 모습을 나타내는 개략 평면도이며, 도 10의 (b)는, 그 중 3개의 볼록 모양 영역을 확대한 개략 평면도이다.
도 11은 볼록 모양 영역의 중심으로부터의 반경 위치[mm]를 X축, 편각 δ[분]를 Y축으로 했을 때의 실시예 3의 플롯이다.
도 12는 볼록 모양 영역의 중심으로부터의 반경 위치[mm]를 X축, 단면 파워 P[D]를 Y축으로 했을 때의 실시예 3의 플롯이다.
도 13은 시각[분]을 X축, PSF의 값(광량 밀도)을 Y축으로 했을 때의 실시예 3의 플롯이다.
도 14는 볼록 모양 영역의 중심으로부터의 반경 위치[mm]를 X축, 편각 δ[분]를 Y축으로 했을 때의 실시예 4의 플롯이다.
도 15는 볼록 모양 영역의 중심으로부터의 반경 위치[mm]를 X축, 단면 파워 P[D]를 Y축으로 했을 때의 실시예 4의 플롯이다.
도 16은 시각[분]을 X축, PSF의 값(광량 밀도)을 Y축으로 했을 때의 실시예 4의 플롯이다.
도 17은 PSF 계산의 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 기술한다. 이하에 있어서의 도면에 기초하는 설명은 예시이며, 본 발명은 예시된 양태로 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 기재가 없는 내용은, 특허문헌 1, 특허문헌 1에 기재가 없는 내용(특히 제조 방법에 관한 내용)은 WO2020/004551호 공보의 기재가 모두 기재되어 있는 것으로 한다. 특허문헌 1의 기재 내용과 해당 공보의 기재 내용에 어긋남이 있는 경우에는 해당 공보의 기재를 우선한다.
본 명세서에서 드는 안경 렌즈는, 물체측의 면과 안구측의 면을 가진다. 「물체측의 면」이란, 안경 렌즈를 구비한 안경이 착용자에게 착용되었을 때에 물체 측에 위치하는 표면이며, 「안구측의 면」이란, 그 반대, 즉 안경 렌즈를 구비한 안경이 착용자에게 착용되었을 때에 안구측에 위치하는 표면이다. 이 관계는, 안경 렌즈의 기초가 되는 렌즈 기재에 있어서도 적용된다. 즉, 렌즈 기재도 물체측의 면과 안구측의 면을 가진다.
＜안경 렌즈＞
본 발명의 일 양태에 따른 안경 렌즈는, 이하와 같다. 「물체측의 면으로부터 입사한 광속을 안구측의 면으로부터 출사시켜, 눈을 거쳐 망막 상의 위치 A에 수속시키는 베이스 영역과,
상기 베이스 영역과 접하는 디포커스 영역으로서, 상기 디포커스 영역의 적어도 일부를 통과하는 광속이 발산광으로서 위치 A에 입사하는 성질을 가지는 복수의 디포커스 영역을 구비하고,
상기 디포커스 영역의 적어도 일부에 있어서는, 중앙부로부터 주변부를 향하는 방향으로 굴절력이 증가하는 안경 렌즈.」
베이스 영역이란, 착용자의 처방 도수를 실현 가능한 형상의 부분이며, 특허문헌 1의 제1 굴절 영역에 대응하는 부분이다.
디포커스 영역이란, 그 영역 중의 적어도 일부가 베이스 영역에 의한 집광 위치에는 집광시키지 않는 영역이다. 본 발명의 일 양태에 있어서의 볼록 모양 영역은, 디포커스 영역에 포함된다. 볼록 모양 영역이란, 특허문헌 1의 미소(微小) 볼록부에 해당하는 부분이다. 본 발명의 일 양태에 따른 안경 렌즈는, 특허문헌 1에 기재된 안경 렌즈와 마찬가지로, 근시 진행 억제 렌즈이다. 특허문헌 1의 미소 볼록부와 마찬가지로, 본 발명의 일 양태에 따른 복수의 볼록 모양 영역은, 안경 렌즈의 물체측의 면 및 안구측의 면 중 적어도 어느 것에 형성되면 된다. 본 명세서에 있어서는, 안경 렌즈의 물체측의 면에만 복수의 볼록 모양 영역을 마련한 경우를 주로 예시한다.
디포커스 영역이 발휘하는 디포커스 파워는, 각 디포커스 영역의 굴절력과, 각 디포커스 영역 이외의 부분의 굴절력과의 차를 가리킨다. 달리 말하면, 「디포커스 파워」란, 디포커스 영역의 소정 개소의 최소 굴절력과 최대 굴절력의 평균값으로부터 베이스 부분의 굴절력을 뺀 차분이다.
본 발명의 일 양태에 있어서의 볼록 모양 영역은, 볼록 모양 영역의 적어도 일부를 통과하는 광속이 발산광으로서 망막 상의 위치 A에 입사하는 성질을 가진다. 「발산광」이란, 본 발명의 과제 란에서 기술한 발산 광속(발산 파면을 가지는 광속)을 말한다. 볼록 모양 영역의 어느 부분을 광속이 통과해도 광속이 발산광으로서 망막 상의 위치 A에 입사해도 되고, 볼록 모양 영역의 일부를 광속이 통과했을 경우에 광속이 발산광으로서 망막 상의 위치 A에 입사해도 된다.
또한, 볼록 모양 영역에 있어서는, 중앙부로부터 주변부를 향하는 방향으로 굴절력을 증가시킨다. 수단 란에서 기술한 바와 같이, δ0max를 크게 하려면, 볼록 모양 영역에 있어서 굴절력을 증가시키는 것이 효과적이다. 그리고, 볼록 모양 영역을 무리 없는 형상으로 한 채로 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 중앙부로부터 주변부를 향하는 방향으로 굴절력을 증가시키는 구성을 채용한 것이 본 발명의 일 양태이다.
본 명세서에 있어서의 「굴절력」은, 굴절력이 최소가 되는 방향 a의 굴절력과, 굴절력이 최대가 되는 방향 b(방향 a에 대해 수직 방향)의 굴절력과의 평균값인 평균 굴절력을 가리킨다. 중앙부의 굴절력이란, 예를 들면, 본 발명의 일 양태와 같이 볼록 모양 영역이 작은 구슬 모양의 세그먼트인 경우, 평면에서 볼 때의 중심에 있어서의 정점 굴절력을 가리킨다.
또한, 중앙부란, 볼록 모양 영역의 평면에서 볼 때의 중심(中心)(혹은 중심(重心). 이후, 중심(重心)의 기재는 생략) 또는 그 근방의 부분을 가리킨다. 이후, 볼록 모양 영역에 있어서 「평면에서 볼 때」의 기재는 생략하고, 특별히 기재하지 않은 경우에는 평면에서 볼 때의 형상을 의미한다. 주변부란, 볼록 모양 영역에 있어서의 베이스 영역과의 경계(볼록 모양 영역의 근원)의 근방의 부분을 가리킨다. 즉, 본 발명의 일 양태의 볼록 모양 영역의 근원 부분에 가까워질수록 볼록 모양 영역의 곡률이 커진다. 이것에 의해, δ0max를 크게 할 수 있다.
본 명세서에 있어서 「중앙부로부터 주변부를 향하는 방향」이란, 볼록 모양 영역의 평면에서 볼 때의 중심으로부터 근원을 향하는 방향 즉 지름 방향을 가리킨다.
이상의 각 구성을 채용하는 것에 의해, 볼록 모양 영역의 사이즈를 크게 하지 않아도, 망막에 발산 광속을 입사시키면서, 해당 발산 광속의 발산도를 크게 할 수 있다. 그 결과, 안경 렌즈의 착용감은 유지하면서 근시 진행 억제 효과를 향상시킨다.
＜안경 렌즈의 적합예 및 변형예＞
본 발명의 일 양태에 있어서의 안경 렌즈의 적합예 및 변형예에 대해서, 이하에 기술한다.
볼록 모양 영역의 평면에서 볼 때의 형상으로서는 원형 영역을 들었지만, 본 발명은 그것으로 한정되지 않고, 타원 영역이어도 상관없다. 그 외의 형상의 영역(예를 들면 직사각형)이어도 상관없지만, 해당 형상에 기인하여 의도하지 않은 수차가 발생하거나 미광(迷光)이 발생하거나 할 가능성도 있기 때문에, 원형 영역 또는 타원 영역이 바람직하다.
중앙부로부터 주변부를 향하는 방향으로 굴절력을 증가시킬 때, 볼록 모양 영역의 평면에서 볼 때의 중심으로부터 주변부(근원)까지 굴절력을 증가시켜도 되고, 중심을 벗어나서(즉 중심으로부터 소정 거리 떨어진 곳부터) 굴절력을 증가시켜도 된다. 또한, 증가의 양태는, 단조 증가여도 되고, 그렇지 않아도 된다. 굴절력의 증가량에는 한정은 없지만, 예를 들면 1.0~8.0D의 범위여도 되고, 중앙부의 굴절력의 1.1~3.0배로까지 굴절력을 증가시켜도 된다.
중앙부로부터 주변부를 향하는 방향으로 굴절력을 증가시키는 것은, 해당 방향으로 나아감에 따라서 양의 구면 수차의 부가량을 크게 한다고도 말할 수 있다. 이 관점으로부터, 이하의 구성을 채용하는 것이 바람직하다.
볼록 모양 영역을 통과하여 안경 렌즈로부터 사출하는 광은, 볼록 모양 영역의 중앙부와 동등한 초점 거리를 가지는 구면 렌즈에 대해서 양의 구면 수차가 부가된 가상 렌즈를 통과한 광과 동일한 상태인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서의 안경 렌즈라면, 망막 상의 위치 A에 입사되는 발산 광속의 발산도를 크게 할 수 있기 때문에, 소정의 안구 조절량당 광반의 크기(또는 광량 밀도)의 변화를 크게 할 수 있다. 이 관점으로부터, 이하의 구성을 채용하는 것이 바람직하다.
발산광으로서 위치 A에 입사할 때의 광반의 최대 광량 밀도는, 위치 A에 비해, 위치 A 보다도 물체측의 위치쪽이 높게 되는 것이 바람직하다. 이것은, 볼록 모양 영역을 통과하는 광속이 발산광인 것을 의미한다.
볼록 모양 영역의 중앙부의 굴절력에는 한정은 없다. 볼록 모양 영역의 중앙부의 굴절력은, 베이스 영역의 굴절력과 동일해도 되지만, 베이스 영역의 굴절력보다 플러스 값인 것이 바람직하다. 또한, 볼록 모양 영역 전체가 비구면의 곡면 형상인 경우, 볼록 모양 영역의 중심에 있어서의 굴절력(최소 굴절력과 최대 굴절력의 평균값)이, 베이스 영역의 굴절력보다 플러스 값인 것이 바람직하다.
이 구성을 채용한 것에 더하여 중앙부로부터 주변부를 향하는 방향으로 굴절력을 증가시키면, 중앙부의 굴절력이 원래 높게 설정되어 있기 때문에, 주변부라면 굴절력을 보다 크게 할 수 있다. 그 결과, δ0max를 크게 할 수 있고, 높이 h1을 크게 할 수 있고, 발산 광속의 발산도를 크게 할 수 있다.
중앙부로부터 주변부를 향하는 방향으로 굴절력이 증가하는 것은 볼록 모양 영역 전체여도 되고, 볼록 모양 영역의 일부만이어도 된다. 볼록 모양 영역의 일부만인 경우, 볼록 모양 영역의 중앙부를 포위하는 주변부여도 되고, 해당 주변부의 일부만이어도 된다. 예를 들어, 볼록 모양 영역의 근원의 앞쪽까지의 원환(圓環) 모양의 주변부에서는 굴절력을 증가시키는 한편, 근원 근방의 원환 모양의 주변부에서는 굴절력을 일정 또는 감소시켜도 된다.
어느 쪽이든, 볼록 모양 영역의 적어도 일부에서 중앙부로부터 주변부를 향하는 방향으로 굴절력을 증가시키면, δ0max를 크게 할 수 있고, 높이 h1을 크게 할 수 있고, 발산 광속의 발산도를 크게 할 수 있다. 다만, 주변부 전체에 있어서 굴절력을 증가시키면, 주변부의 일부만으로 굴절력을 증가시키는 경우에 비해, 저절로 δ0max는 크게 하기 쉽기 때문에 바람직하다. 주변부 전체에 있어서 굴절력을 증가시키는 경우, 주변부와 베이스 영역과의 사이의 경계는, 베이스 영역으로부터 도수가 변화 개시한 부분으로 한다.
볼록 모양 영역의 입체 형상은, 적어도 근원에 있어서 굴절력이 증가하는 비구면 형상을 채용하고 있으면 한정은 없다. 다시 말하면, 발산 파면을 망막에 입사하는 상황을 발생시키면, 볼록 모양 영역의 입체 형상에 한정은 없다. 본 발명의 일 양태와 같이 볼록 모양 영역이 곡면으로 구성되어도 되고, 곡면 이외의 불연속적인 면에 의해 구성되어도 된다.
예를 들어, 볼록 모양 영역의 중앙부를 구면 형상으로 하면서 그 이외의 부분을 비구면의 곡면 형상으로 해도 된다. 이 경우, 구면 형상으로부터 비구면의 곡면 형상으로 변화하는 개소가 중앙부와 주변부와의 경계가 된다.
물론, 볼록 모양 영역 전체를 비구면의 곡면 형상으로 해도 된다. 볼록 모양 영역 전체를 비구면의 곡면 형상으로 하는 경우, 평면에서 볼 때의 반경의 1/3~2/3의 부분에 중앙부와 주변부와의 경계를 마련해도 상관없다.
다만, 본 발명은 상기 각 형상으로는 한정되지 않는다. 그 이유에 대해서, 이하, 설명한다.
발산 파면을 망막에 입사하는 상황을 발생시키는 것은 구면의 볼록 모양 영역으로 한정하지 않고, 다양한 면 형상의 볼록 모양 영역이 있을 수 있다. 근시 억제 효과가 최적으로 되는 표면을 설계하면 된다. 다만, 그러기 위해서는, 적절한 근시 진행 억제 효과의 평가방법이 필요하게 된다.
근시 진행 억제 효과의 평가 방법으로서, 조절량의 변화에 대한 망막 상의 광반의 면적 또는 반경의 변화율, 및/또는 조절량의 변화에 대한 망막 상의 광반의 (평균 또는 최대) 광량 밀도의 변화율로 하는 것이 생각된다. 본 발명의 수단 란에서 든 [수학식 1]로부터, 망막 상의 광반의 직경 RPSF, 광반의 면적 SPSF는 이하와 같이 구해진다.
Figure pct00002
Figure pct00003
또한, PSF는, 점 확산 함수(Point Spread Function)로서, 광선 추적법을 채용하는 것에 의해 얻어지는 파라미터이다. PSF는 점 광원으로부터 발사한 다수의 광선을 추적하여, 임의의 면 상의 광반의 광량 밀도를 계산함으로써 얻어진다. 그리고, 복수의 임의의 면의 PSF를 비교하여, 복수의 임의의 면 중, 가장 광선이 집광하는 위치(면)를 특정한다. 또한, 광선의 직경은 동공 지름에 기초하여 설정하면 되고, 예를 들면 4㎜φ로 해도 된다.
물체를 볼 때 인간의 눈의 굴절력은 일정하지 않고, 끊임없이 조절 미동하여 최적의 핀트 위치를 찾고 있다. 볼록 모양 영역의 광반도 조절 미동에 의해서 사이즈가 변화한다. 예를 들면 안구가 조절되어, 안경 렌즈와 안구를 합친 광학계의 굴절력이, Peye에 조절 분의 굴절력 A를 서로 합한 값으로 되었다고 하면, [수학식 2] [수학식 3]은 이하의 [수학식 4] [수학식 5]와 같이 나타내진다.
Figure pct00004
Figure pct00005
광반의 반경의 변화율은, [수학식 4]의 도함수를 구해, A = 0을 대입하면, 이하의 식으로서 얻어진다.
Figure pct00006
광반의 면적의 변화율은, [수학식 5]의 도함수를 구해, A = 0을 대입하면, 이하의 식으로서 얻어진다.
Figure pct00007
상기 면적에 관한 식은, 볼록 모양 영역에 의한 광반이 원형인 경우의 식이다. 볼록 모양 영역의 형상에 의해서, 광반이 링 모양이나 다른 형상으로 분포하는 것도 있을 수 있지만, 그 경우의 식은 광반의 형상에 따라서 설정하면 된다. 광량 밀도의 식도, 볼록 모양 영역의 형상 설계에 따라, 개별로 설정하면 된다.
개개의 형상 설계에 따라서, 최대 편각 δ0max가 다르고, 망막 상 광반의 크기, 광량 분포도 다르다. 광량 밀도도 다양한 사고방식이 있다. 특허문헌 1의 경우, 미소 볼록부의 형상이 구면이고, 수차를 생각하지 않는 경우, 망막 상 광반은 원형이고 광량은 균등 분포하기 때문에, 광량 밀도를 산출하기 쉽다. 다른 표면 형상의 볼록 모양 영역이라면, 특허문헌 1의 경우에 비해, 망막 상의 광반 형상이 바뀌고, 광량이 균등 분포가 아니게 되는 경우도 있을 수 있다. 그 한편, 광반 면적의 조절에 대한 변화율은 그대로 구해진다. 그리고, 광량 밀도에 관해서는, 예를 들면 광반 전체의 평균 광량 밀도, 또는 광반 내의 최대 광량 밀도 등을 구해, 그 조절에 대한 변화율을 근시 진행 억제 효과의 평가 지수로 해도 된다.
상기의 근시 진행 억제 효과의 평가 방법을 채용하면, 근시 억제 효과가 최적으로 되는 표면을 설계할 수 있다. 이것은, 다양한 면 형상의 볼록 모양 영역을 채용한 것에 더하여, 그 때의 근시 진행 억제 효과를 적절히 평가할 수 있는 것을 의미한다. 그 결과, 볼록 모양 영역의 면 형상의 한정은 없어진다.
또한, 발산(發散) 파면이 망막에 입사하는 상황을 발생시킬 때, 동공 지름의 범위내에 배치되는 볼록 모양 영역의 수나 배치에는 한정은 없다. 그 이유에 대해서, 이하, 설명한다.
도 2는, 처방 도수의 안경 렌즈와 안구를 합쳐서 하나의 광학계라고 생각한 경우에 있어서, 무한히 먼 곳 물체로부터의 입사 광속이, 본 발명의 일 양태의 안경 렌즈의 복수의 볼록 모양 영역 각각을 통과하여 망막 상에 입사하는 모습을 나타내는 개략 측면도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 동공 지름의 범위 내에 볼록 모양 영역이 복수 배치되는 경우, 각각 망막 상에 유한 사이즈의 광반을 형성한다. 개개의 볼록 모양 영역이 안경 렌즈의 표면을 따라서 배치되는 경우, 전체적으로 프리즘이 발생하지 않고, 배치 위치를 통과하는 주광선은 볼록 영역이 없는 경우의 안경 렌즈의 해당 위치의 광선에 일치하고, 망막 상의 상(像)에 모인다.
따라서, 이 경우에는 모든 볼록 모양 영역의 광반의 중심 위치가 일치하고, 복상(複像)이 보이지는 않는다. 또한, 모든 볼록 모양 영역의 표면 형상이 동일하면, 광반이 망막 상 완전하게 일치하여 중첩된다. 조절을 위한 굴절력 A를 가한 경우, 각 광반의 중심이 각 주광선을 따라서 시프트되어 중첩된다. 시프트량은 볼록 영역의 간격에 비례한다.
모든 볼록 영역의 광반이 시프트되면서 한데 합쳐져 형성한 광반의 사이즈, 면적의 조절에 의한 변화율, 및/또는 광량 밀도의 평균값 또는 최대값 등의 조절에 의한 변화율을 계산하여, 근시 억제 효과의 평가를 하면 된다.
＜안경 렌즈의 일 구체예＞
복수의 볼록 모양 영역의 배치의 양태는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 볼록 모양 영역의 외부로부터의 시인성, 볼록 모양 영역에 의한 디자인성 부여, 볼록 모양 영역에 의한 굴절력 조정 등의 관점으로부터 결정할 수 있다.
렌즈 중심 주위에 둘레 방향 및 지름 방향으로 등간격으로, 대략 원형 모양의 볼록 모양 영역이 섬 모양으로(즉, 서로 인접하지 않고 이간(離間)한 상태로) 배치되어도 된다. 볼록 모양 영역의 평면에서 볼 때의 배치의 일례로서는, 각 볼록부 영역의 중심이 정삼각형의 정점이 되도록 각각 독립하여 이산 배치(허니컴 구조의 정점에 각 볼록 모양 영역의 중심이 배치)하는 예를 들 수 있다.
다만, 본 발명의 일 양태는 특허문헌 1에 기재된 내용으로 한정되지 않는다. 즉, 볼록 모양 영역이 서로 인접하지 않고 이간한 상태인 것으로 한정되지 않고, 서로 접촉해도 상관없으며, 죽 늘어서 엮인 것과 같이 비독립적인 배치를 채용해도 된다.
각각의 볼록 모양 영역은, 예를 들면, 이하와 같이 구성된다. 볼록 모양 영역의 직경은, 0.6~2.0㎜ 정도가 적합하다. 볼록 모양 영역의 돌출 높이(돌출량)는, 0.1~10㎛ 정도, 바람직하게는 0.7~0.9㎛ 정도가 적합하다. 볼록 모양 영역의 중앙부의 굴절력은, 볼록 모양 영역이 형성되어 있지 않은 영역의 굴절력보다도, 2.00~5.00 디옵터 정도 크게 되도록 설정되는 것이 적합하다. 볼록 모양 영역의 주변부의 가장 굴절력이 큰 부분은, 볼록 모양 영역이 형성되어 있지 않은 영역의 굴절력보다도 3.50~20 디옵터 정도 크게 되도록 설정되는 것이 적합하다.
렌즈 기재는, 예를 들면, 티오 우레탄, 알릴, 아크릴, 에피치오(epithio) 등의 열경화성 수지 재료에 의해서 형성되어 있다. 또한, 렌즈 기재를 구성하는 수지 재료로서는, 원하는 굴절도가 얻어지는 다른 수지 재료를 선택해도 된다. 또한, 수지 재료가 아니라, 무기 유리제의 렌즈 기재로 해도 된다.
하드 코트막은, 예를 들면, 열가소성 수지 또는 UV경화성 수지를 이용하여 형성되어 있다. 하드 코트막은 하드 코트액에 렌즈 기재를 침지시키는 방법이나, 스핀 코트 등을 사용하는 것에 의해, 형성할 수 있다. 이와 같은 하드 코트막의 피복에 의해서, 안경 렌즈의 내구성 향상을 도모할 수 있게 된다.
반사 방지막은, 예를 들면, ZrO2, MgF2, Al2O3 등의 반사 방지제를 진공 증착에 의해 성막하는 것에 의해, 형성되어 있다. 이와 같은 반사 방지막의 피복에 의해서, 안경 렌즈를 투과한 상의 시인성 향상을 도모할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 렌즈 기재의 물체측의 면에는, 복수의 볼록 모양 영역이 형성되어 있다. 따라서, 그 면을 하드 코트막 및 반사 방지막에 의해서 피복하면, 렌즈 기재에 있어서의 볼록 모양 영역을 따라서, 하드 코트막 및 반사 방지막에 의해서도 복수의 볼록 모양 영역이 형성되게 된다.
안경 렌즈의 제조에 있어서는, 먼저, 렌즈 기재를, 주형중합(注型重合) 등의 공지된 성형법에 의해 성형한다. 예를 들어, 복수의 오목부가 구비된 성형면을 가지는 성형형을 이용하여, 주형중합에 의한 성형을 행하는 것에 의해, 적어도 일방의 표면에 볼록 모양 영역을 가지는 렌즈 기재가 얻어진다.
그리고, 렌즈 기재를 얻으면, 그 다음에, 그 렌즈 기재의 표면에, 하드 코트막을 성막한다. 하드 코트막은 하드 코트액에 렌즈 기재를 침지시키는 방법이나, 스핀 코트 등을 사용하는 것에 의해, 형성할 수 있다.
하드 코트막을 성막하면, 추가로, 그 하드 코트막의 표면에, 반사 방지막을 성막한다. 하드 코트막은, 반사 방지제를 진공 증착에 의해 성막하는 것에 의해, 형성할 수 있다.
이와 같은 절차의 제조 방법에 의해, 물체측을 향하여 돌출하는 복수의 볼록 모양 영역을 물체측의 면에 가지는 안경 렌즈가 얻어진다.
이상의 공정을 거쳐 형성되는 피막의 막 두께는, 예를 들면 0.1~100㎛(바람직하게는 0.5~5.0㎛, 더 바람직하게는 1.0~3.0㎛)의 범위로 해도 된다. 다만, 피막의 막 두께는, 피막에 요구되는 기능에 따라서 결정되는 것이며, 예시한 범위로 한정되는 것은 아니다.
피막 상에는, 한층 이상의 피막을 더 형성할 수도 있다. 그와 같은 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.
실시예
다음으로 실시예를 제시하여, 본 발명에 대해서 구체적으로 설명한다. 물론 본 발명은, 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
＜실시예 1＞
이하의 안경 렌즈를 제작했다. 또한, 안경 렌즈는 렌즈 기재만으로 이루어지고, 렌즈 기재에 대한 타물질에 의한 적층은 행하지 않았다. 처방 도수로서 S(구면 도수)는 0.00D로 하고, C(난시 도수)는 0.00D로 했다.
·렌즈 기재의 평면에서 볼 때의 직경: 100mm
·렌즈 기재의 종류: PC(폴리카보네이트)
·렌즈 기재의 굴절률: 1.589
·렌즈 기재의 베이스 영역의 굴절력: 0.00D
·볼록 모양 영역의 형성면: 물체측의 면
·볼록 모양 영역이 형성된 범위: 렌즈 중심으로부터 반경 20㎜의 원 내(다만 렌즈 중심으로부터 반경 3.8㎜의 원을 내접원으로 하는 정육각형 모양의 영역은 제외함)
·볼록 모양 영역의 평면에서 볼 때의 형상: 정원(正圓)(직경 1.2㎜)
·볼록 모양 영역의 중앙부의 직경: 0.3mm
·볼록 모양 영역의 중심에서의 굴절력: 베이스 영역의 굴절력과 동일함
·볼록 모양 영역의 근원(베이스 영역과의 경계 근방)에서의 편각: 7.22분 (볼록 모양 영역이 구면인 경우 굴절력 3.5D 상당). 또한, 이 편각에 대응하는 굴절력 P는, P = dδ/dr[δ의 단위는 라디안(다만 이후에는 단위를 생략하는 경우도 있다. 도면 내에는 분으로 표시)]로 구할 수 있다.
·볼록 모양 영역의 평면에서 볼 때의 배치: 각 볼록 모양 영역의 중심이 정삼각형의 정점이 되도록 각각 독립하여 이산 배치(허니컴 구조의 정점에 각 볼록 모양 영역의 중심이 배치)
·각 볼록 모양 영역 간의 피치(볼록 모양 영역의 중심 간의 거리): 1.4mm
· 동공 지름 내의 볼록 모양 영역의 수: 7개
또한, 여기에서의 PSF에서는 근축 근사를 채용하고 있기 때문에 안구 모델은 사용하지 않았다.
이후, 특별히 기재하지 않는 한, 상기 조건을 채용한다. 다만, 본 발명은 상기 각 조건으로 한정되지 않는다.
도 3의 (a)는, 동공 지름 내에 볼록 모양 영역이 허니컴 구조로 이산 배치된 모습을 나타내는 개략 평면도이며, 도 3의 (b)는, 그 중 3개의 볼록 모양 영역을 확대한 개략 평면도이다.
도 4는 볼록 모양 영역의 중심으로부터의 반경 위치[mm]를 X축, 편각 δ[분]를 Y축으로 했을 때의 실시예 1의 플롯이다.
도 5는 볼록 모양 영역의 중심으로부터의 반경 위치[mm]를 X축, 단면 파워 P[D]를 Y축으로 했을 때의 실시예 1의 플롯이다.
도 6은 시각[분]을 X축, PSF의 값(광량 밀도)을 Y축으로 했을 때의 실시예 1의 플롯이다.
시각은, 주 시선 이외의 물체점과 안구 입사동(入射瞳)을 잇는 직선과 주 시선과의 각도이다. 그 물체점의 망막 상의 상과 망막 상 중심와(中心窩)로부터의 거리는, 시각에 비례한다. 따라서, PSF의 가로축은, 망막 상 위치 대신에 시각으로 하는 경우가 자주 있다.
도 4에 나타내는 플롯은 편각 곡선이다. 실시예 1에서는 볼록 모양 영역의 중앙부는 베이스 영역의 굴절력과 같은 0.00D로 하고 있고, 중앙부인 직경 0.3㎜의 영역 내에서는 편각 곡선의 구배는 제로이다. 그 한편, 0.3㎜ 반경 이상의 영역은, 편각이 서서히 증가하여, 베이스 영역과의 경계부에서 δ0max에 이른다. 그 함수는 이하의 [수학식 8]로 나타내진다.
Figure pct00008
이다.
도 5에 나타내는 플롯은 단면 파워이다. 이것은 편각 곡선의 구배(도함수)로서, 이하의 [수학식 9]로 나타내진다.
Figure pct00009
[수학식 8] [수학식 9]는, 중앙부와 주변부와의 경계로부터, 주변부와 베이스 영역과의 경계에 걸쳐 굴절력이 증가하고 있는 것을 나타내고 있다. 경계부(r = 0.6㎜)의 파워는 9.33D이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 시각 간 14.44분 사이에서, 시각 제로라면 광량 밀도가 매우 높게 되어 있다. 시각 제로에서의 광량 밀도는, 직경 0.3㎜의 볼록 모양 영역의 중앙부에 있어서의 광속에 의해 형성된다. 이 영역은, 볼록부 영역 이외의 베이스 영역과 함께, 처방 도수를 실현하고, 망막 상의 위치 A에 상을 형성하고 있다.
＜실시예 2＞
이하의 점에서 실시예 1과는 다른 안경 렌즈를 제작했다. 이하의 점 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 했다.
·볼록 모양 영역의 중앙부의 직경: 0.6mm
·볼록 모양 영역의 중심에서의 굴절력: 베이스 영역의 굴절력＋2.50D
도 7은 볼록 모양 영역의 중심으로부터의 반경 위치[mm]를 X축, 편각 δ[분]를 Y축으로 했을 때의 실시예 2의 플롯이다.
도 8은 볼록 모양 영역의 중심으로부터의 반경 위치[mm]를 X축, 단면 파워 P[D]를 Y축으로 했을 때의 실시예 2의 플롯이다.
도 9는 시각[분]을 X축, PSF의 값(광량 밀도)을 Y축으로 했을 때의 실시예 2의 플롯이다.
도 7과 도 8에 나타내는 바와 같이, 실시예 2에서는 볼록 모양 영역의 중앙부는 베이스 영역의 굴절력＋2.50D로 하고 있고, 주변부에서는 구배가 증가하고 있다. 편각의 변화 함수와 단면 파워의 변화 함수는, 각각 이하의 [수학식 10] [수학식 11]로 나타내진다.
Figure pct00010
Figure pct00011
[수학식 10] [수학식 11]은, 중앙부와 주변부와의 경계로부터, 주변부와 베이스 영역과의 경계에 걸쳐 굴절력이 증가하고 있는 것을 나타내고 있다. 경계부(r = 0.6㎜)의 파워는 8.72D이다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 시각 간 14.44분 사이에서, 중앙부 5.16분 동안은, 광량 밀도가 균일하게 분포하고 있고, 그 외측 광량 밀도가 다소 저하되어 있다. 볼록 모양 영역을 중심으로부터 주변을 향하여 굴절력이 증가하는 비구면으로 함으로써, 주변부에서 크게 광이 분산되어 광반이 커지고, 조절 미동시에 광반의 사이즈가 크게 변화하여, 근시 진행 억제 효과를 가져온다.
또한, 실시예 1과 실시예 2를 비교했을 때, 실시예 1의 볼록 모양 영역 중앙부가 베이스 영역과 동일한 도수에서, 근시 진행 억제 기능이 없고, 그 이외의 부분이 근시 진행 억제 기능을 발휘하고 있는 것에 대해, 실시예 2에서는 볼록 모양 영역의 전(全) 영역에서 근시 진행 억제 기능을 발휘하고 있다.
＜실시예 3＞
이하의 점에서 실시예 1과는 다른 안경 렌즈를 제작했다. 이하의 점 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 했다.
·볼록 모양 영역의 평면에서 볼 때의 형상: 정원(직경 0.7㎜)
·볼록 모양 영역의 중앙부의 직경: 0.2mm
·볼록 모양 영역의 근원(베이스 영역과의 경계 근방)에서의 편각 δ0max: 7.22분(볼록 모양 영역이 구면인 경우 굴절력＋6.00D 상당)
·각 볼록 모양 영역 간의 피치(볼록 모양 영역의 중심 간의 거리): 0.825mm
·동공 지름 내의 볼록 모양 영역의 수: 19개
도 10의 (a)는, 동공 지름 내에 볼록 모양 영역이 허니컴 구조로 이산 배치된 모습을 나타내는 개략 평면도이며, 도 10의 (b)는, 그 중 3개의 볼록 모양 영역을 확대한 개략 평면도이다.
도 11은 볼록 모양 영역의 중심으로부터의 반경 위치[mm]를 X축, 편각 δ[분]를 Y축으로 했을 때의 실시예 3의 플롯이다.
도 12는 볼록 모양 영역의 중심으로부터의 반경 위치[mm]를 X축, 단면 파워 P[D]를 Y축으로 했을 때의 실시예 3의 플롯이다.
도 13은 시각[분]을 X축, PSF의 값(광량 밀도)을 Y축으로 했을 때의 실시예 3의 플롯이다.
도 11, 도 12에 나타내는 바와 같이, 실시예 3에서는 볼록 모양 영역의 중앙부는 베이스 영역의 굴절력(제로)으로 하고 있고, 중앙부의 외측에서는 구배가 증가하고 있다. 편각의 변화 함수와 단면 파워의 변화 함수는, 각각 이하의 [수학식 12] [수학식 13]으로 나타내진다.
Figure pct00012
Figure pct00013
경계부(r = 0.6㎜)의 파워는 16.8D이다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 시각 간 14.44분 사이에서, 시각 제로라면 광량 밀도가 매우 높게 되어 있어, 실시예 3의 안경 렌즈라면 물체를 양호하게 시인할 수 있다. 그것과 함께, 도 10에 나타내는 바와 같이, 시각의 절대값이 큰 부분에서도 광량 밀도가 증가하고 있다. 이것은, 발산광에 기인하는 광량 밀도이다. 시각 제로 이외의 시각에서 광량 밀도를 확보하는 것에 의해, 근시 진행 억제 효과를 가져온다.
실시예 3에서는, 볼록 모양 영역이 작고, 간격이 좁아서, 동공 내에 많이 들어가기 때문에, 시선 이동에 의한 흔들림이 적어, 안경의 착용감이 좋다.
＜실시예 4＞
·볼록 모양 영역의 평면에서 볼 때의 형상: 정원(직경 0.7㎜)
·볼록 모양 영역의 중앙부의 직경: 0.2mm
·볼록 모양 영역의 근원(베이스 영역과의 경계 근방)에서의 편각 δ0max: 7.22분(볼록 모양 영역이 구면인 경우 굴절력＋6.00D 상당)
·각 볼록 모양 영역 간의 피치(볼록 모양 영역의 중심 간의 거리): 0.825mm
·동공 지름 내의 볼록 모양 영역의 수: 19개
도 14는 볼록 모양 영역의 중심으로부터의 반경 위치[mm]를 X축, 편각 δ[분]를 Y축으로 했을 때의 실시예 4의 플롯이다.
도 15는 볼록 모양 영역의 중심으로부터의 반경 위치[mm]를 X축, 단면 파워 P[D]를 Y축으로 했을 때의 실시예 4의 플롯이다.
도 16은 시각[분]을 X축, PSF의 값(광량 밀도)을 Y축으로 했을 때의 실시예 4의 플롯이다.
도 14, 도 15에 나타내는 바와 같이, 실시예 4에서는 볼록 모양 영역의 중심으로부터 주변을 향하여 지속적으로 구배가 증가하고 있다. 편각의 변화 함수와 단면 파워의 변화 함수는, 각각 이하의 [수학식 14] [수학식 15]로 나타내진다.
Figure pct00014
Figure pct00015
경계부(r = 0.6㎜)의 파워는 9.5D이다.
도 16에 나타내는 바와 같이, 시각 간 14.44분 사이에서, 광량 밀도(PSF)는 중심으로부터 주변을 향하여 감소하고 있다. 큰 시각 범위에서 광량 밀도를 확보하는 것에 의해, 근시 진행 억제 효과를 가져온다.
실시예 4에서는, 볼록 모양 영역이 작고, 간격의 좁아서, 동공 내에 많이 들어가기 때문에, 시선 이동에 의한 흔들림이 적어, 안경의 착용감이 좋다.
이상의 실시예의 PSF 계산은, 안경과 안구 모델을 하나의 이상 광학계로서 취급하여, 광선도 모두 근축 근사로 계산하고 있다. 실제의 안구 광학계는 수차를 가지고 있어서, 상황이 보다 복잡하게 되어 있지만, 기본적인 관계, 예를 들면, 망막에 발산광이 입사되고 있는 경우, 조절 미동으로 크기의 변화 방향 등은 크게 바뀌지 않는다.
도 17은 PSF 계산의 설명도이다.
자세히 말하면, 도 17의 (a)는, 입사동의 중심(즉 안경 렌즈 상의 중심)으로부터의 반경 위치 r을 X축, 편각 δ를 Y축으로 했을 때에 r 증가에 대해서 δ가 단조 증가하는 설명용 플롯이다. 도 17의 (b)와 도 17의 (c)는 볼록 모양 영역에 입사하는 광량 밀도와 망막 상 광반의 광량 밀도의 관계를 도출하기 위한 도면이다.
도 17의 (b)에 있어서, 만일 입사동(볼록 모양 영역)의 균등 분포 광량의 광량 밀도가 e라고 하면, 위치 r에 있어서의 dr 범위의 환상(環狀) 영역의 면적은 2πrdr이 되고, 그 영역 내의 광량은 2πredr이 된다.
도 17의 (c)에 있어서, 위치 r에 있어서의 편각 좌표계에서 위치 δ에 있어서의 dδ 범위의 링의 면적은 2πδdδ이므로, 광량 밀도는 (2πredr)/(2πδdδ) = e×r/(δ(dδ／dr))이 된다.
그 결과, PSF는 이하의 식으로 나타내진다.
Figure pct00016

Claims (5)

  1. 물체측의 면으로부터 입사한 광속을 안구측의 면으로부터 출사시켜, 눈을 거쳐 망막 상의 위치 A에 수속시키는 베이스 영역과,
    상기 베이스 영역과 접하는 디포커스 영역으로서, 상기 디포커스 영역의 적어도 일부를 통과하는 광속이 발산광으로서 위치 A에 입사하는 성질을 가지는 복수의 디포커스 영역을 구비하고,
    상기 디포커스 영역의 적어도 일부에 있어서는, 중앙부로부터 주변부를 향하는 방향으로 굴절력이 증가하는 안경 렌즈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 디포커스 영역을 통과하여 안경 렌즈로부터 사출하는 광은, 상기 디포커스 영역의 중앙부와 동등한 초점 거리를 가지는 구면 렌즈에 대해서 양의 구면 수차가 부가된 가상 렌즈를 통과한 광과 동일한 상태인 안경 렌즈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 발산광으로서 위치 A에 입사할 때의 광반의 최대 광량 밀도는, 위치 A에 비해, 위치 A 보다도 물체측의 위치쪽이 높게 되는 안경 렌즈.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 디포커스 영역의 중앙부의 굴절력은, 상기 베이스 영역의 굴절력보다 플러스 값인 안경 렌즈.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안경 렌즈는 근시 진행 억제 렌즈인 안경 렌즈.
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