WO2004074907A1 - 累進屈折力レンズ - Google Patents

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Kazutoshi Kato
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Definitions

  • the progressive-power lens according to the present invention relates to a progressive-refractive-power spectacle lens for refraction correction, which is mainly worn by a person having reduced accommodation power of the eyeball.
  • a progressive-power lens has a distance portion having a refractive power for viewing a distant object, a near portion portion having a refractive power for viewing a nearby object, and a progressive power between them. And an intermediate region that changes to The difference in refractive power between the distance portion area and the near portion area is called addition power, and an appropriate value is set according to the decrease in accommodation power of the spectacle wearer.
  • the side portion extending from the intermediate portion region to the near portion region has a portion which is not suitable for optical use called an aberration region. This is an inevitable drawback of a progressive-power lens that occurs because the difference in refractive power between the distance portion and the near portion is smoothly connected.
  • the spectacle lens includes an object-side refractive surface and an eyeball-side refractive surface.
  • the location for measuring the refractive power for far vision and the refractive power for near vision can be specified by the lens manufacturer. Usually, as shown in FIG. 10, it is clearly indicated by means such as printing on the lens refraction surface. Even without these prints, the measurement position can be found from the permanent mark added to the lens according to the manufacturer's specifications.
  • the place where the refractive power for far vision is measured is called the distance reference point, and the place where the refractive power for near vision is measured is the near reference point.
  • a refractive surface called a progressive surface that generates an addition refractive power peculiar to the progressive power is an object-side refractive surface as shown in FIG.
  • the refracting surface on the eyeball side is formed of a spherical surface or a toric surface or the like in the direction of the astigmatic axis according to the prescription power of the spectacle wearer.
  • Such a progressive power lens is referred to herein as an outer surface progressive power lens.
  • a so-called inner surface progressive-power lens having a progressive-refractive surface arranged on the eyeball side has been commercialized.
  • the object-side refractive surface is a spherical surface or an aspheric surface that is rotationally symmetric, and the progressive refractive surface and toric surface are added to the eyeball-side refractive surface.
  • a complex curved surface that combines correction aspherical elements for correction is used.
  • the double-sided progressive refractive power is formed by dividing the addition element of the progressive surface between the object-side refractive surface and the eyeball-side refractive surface.
  • Lenses are also being commercialized.
  • the double-sided progressive-power lens is disadvantageous in terms of distortion as compared with an internal-surface progressive-power lens in which the object-side refractive surface is spherical because a part of the progressive surface element that causes a change in magnification is located on the object-side refractive surface. Of course, the distortion is improved over the outer surface progressive power lens.
  • the inner surface progressive-power lens obtains an addition refractive power by providing a curvature difference between the distance portion and the near portion of the eyeball-side refractive surface. Since the near portion has a more positive refractive power than the far portion, the curvature of the near portion is smaller than the curvature of the far portion.
  • a curved surface having a concave portion for the distance portion and a convex portion for the near portion requires a more complicated processing technique than a curved surface having a concave portion for both the distance portion and the near portion. Therefore, it is necessary to set the curvature of the near portion within a range that does not become negative.
  • the curvature is not originally given a plus or minus sign.However, in this specification, the case where the center of the radius of curvature is located closer to the eyeball than the curved surface is plus curvature, and conversely, the curvature is closer to the object side than the curved surface. The surface with the center of the radius is called the negative curvature.
  • the minimum curvature is determined by processing constraints.
  • the refractive index n of the lens substrate is 1.67
  • the surface refractive power due to this curvature can be calculated by ( n -1) X (curvature), and its value is about 0.45m- 1 .
  • the above surface power is 0.45D.
  • the surface refractive power of the distance portion In order to obtain a curved surface that obtains additional refractive power on the inner surface side, the surface refractive power of the distance portion must be set to a value larger by the additional refractive power than the surface refractive power of the near portion. For example, in order to make the addition refractive power 3.00D, if the near surface refractive power is 0.45D, the far surface refractive power must be 3.45D. Furthermore, in order to set the refractive power of this lens to +3 'O OD, the surface refractive power of the distance portion of the refracting surface on the eyeball side is 3.45 D. Requires a surface power of 6.45 D.
  • the surface refractive power of the object-side refractive surface is a little smaller, but here the center thickness effect is not taken into account for simplicity.
  • the distance portion area of the object-side refractive surface is In order to obtain the distance power + 3.00D, the surface power must be 3.45D.
  • the near zone has a surface power of 6.45D to obtain an additional power of 3.00D. That is, the radius of curvature of the object-side refraction surface is 0.19 m above the lens, which corresponds to 3.45 D, and the radius of curvature gradually decreases below the lens, to 6.45 D in the near vision area.
  • the inner surface progressive-power lens is advantageous in terms of optical performance such as image distortion, but has drawbacks in terms of the thinness and appearance of the lens.
  • the double-sided progressive power lens has a part of the added refractive power distributed to the object-side refractive surface, it has an intermediate performance between the outer surface progressive power lens and the inner surface progressive power lens. Can easily be imagined.
  • the progressive refraction surface is formed as a free-form surface with a complicated shape, the drawback is that it increases the manufacturing cost, such as complicating the processing work and extending the processing time.
  • the progressive-power lens of the present invention has a distance portion, a near portion, and a middle portion in order to reduce the thickness at a low cost while maintaining the optical performance of the inner surface progressive power lens.
  • the refractive surface is constituted by a part of an aspherical surface which is rotationally symmetric.
  • the eyeball-side refractive surface is a progressive power lens which is a progressive refractive surface. The following relationship exists between the curvature C2 of the object-side refraction surface at the near reference portion measurement reference point.
  • the eyeball-side refractive surface is a progressive refractive surface to which an aspherical element for correcting optical performance when wearing spectacles is added.
  • the aspherical element for correcting the optical performance is different between the distance portion region and the near portion region.
  • the aspherical element is set in consideration of any one of the distance between the vertices when wearing, the forward inclination angle when climbing, and the working distance.
  • the eyeball-side refractive surface is characterized in that it is a progressive refractive surface to which an astigmatism correction element is added.
  • the curvature change ⁇ C1 of the object-side refraction surface satisfies the following relationship within a range of 5 mm in diameter centered on the distance measurement reference point.
  • n is the refractive index of the lens substrate.
  • a progressive-power lens characterized in that a change in curvature ⁇ C 2 of the object-side refractive surface satisfies the following relationship within a range of a diameter of 5 mm around the near reference point.
  • n is the refractive index of the lens substrate.
  • the present invention is used for manufacturing a progressive power spectacle lens for refraction correction, but is not limited thereto.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a progressive-power lens of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a change in curvature according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a change in curvature according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a change in curvature according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a change in curvature according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a change in curvature according to the sixth embodiment of the present invention.
  • Fig. 13 is an explanatory diagram of parameters when wearing spectacles.
  • FIG. 1 shows a conceptual diagram of the progressive-power lens of the present invention.
  • the most significant feature of the progressive-power lens of the present invention is that the object-side refractive surface has an aspherical shape symmetrical with respect to the rotation axis, and the curvature C 1 at the distance reference measurement reference point is the curvature C 1 at the near reference measurement reference point. It is in a point smaller than 2.
  • the curvature of the object side refractive surface of the inner surface progressive power lens is determined by the limitation of the curvature of the near portion area of the eyeball side refractive surface.
  • the curvature of the distance portion and the near portion of the object-side refractive surface could be changed, so that the curvature could be set to be flat.
  • the thickness of the object side refracting surface is reduced by changing the curvature of the distance portion and the near portion of the object-side refracting surface, while being a progressive-power internal lens.
  • the major difference from a double-sided progressive-power lens is that the relatively simple shape of the object-side bending surface, which is symmetrical with respect to the rotational axis, allows the manufacturing cost to be kept low.
  • FIG. 2 is a diagram showing a change in curvature of the object-side refraction surface of the first embodiment.
  • the axis passing through the geometric center o of the lens is set as the axis of rotation symmetry.
  • the horizontal axis in the figure represents the curvature value
  • the vertical axis represents the distance from the center of the lens.
  • the upper part of the figure corresponds to the distance part area
  • the lower part corresponds to the middle part area and the near part area.
  • the change in curvature is vertically symmetric about o.
  • the curvature value at the distance reference point is smaller than the curvature value at the near reference point.
  • the surface refractive power of the near portion area of the eyeball-side refractive surface is 0.45, which is the limit of processing.
  • D A lens having a distance refractive power of 3.0 OD and an additional refractive power of 3.00 D is a lens having a near refractive power of 6.0 D, and a surface refractive in the near portion area of the object-side refractive surface. A force of 6.45 D is required.
  • the near-use portion curvature C2 of the object-side refractive surface is 9.63 m- 1 .
  • the curvature C1 of the distance measurement reference point is set to be smaller than C2.
  • the curvature C1 is set to 8.13 m- 1 .
  • This is 5.45 D in terms of surface refractive power, which is exactly 1. OOD smaller than the near reference point.
  • the curvature is smaller in the outer peripheral area than the reference point for near vision measurement and in the vicinity of the rotation axis, and it can be easily imagined that the average curvature on the convex side is smaller than 9.63 m_l.
  • the progressive power lens of this embodiment has a convex surface in comparison with the inner surface progressive power lens in which the curvature of the object-side refractive surface is a constant value of 9.6 m-1.
  • the tension height was reduced by about 0.6 mm, and the appearance was improved.
  • the surface refractive power of the distance portion of the object side bending surface is 5.45 D
  • the surface refractive power of the distance portion of the eyeball side refractive surface is 2.45 D.
  • the surface power of the near portion is 0.45 D Therefore, the difference in the surface refractive power between the distance portion and the near portion of the eyeball-side refracting surface is only 2.0 OOD.
  • the progressive refraction lens of the present invention also has improved wearing comfort, since the distortion decreases as the difference in surface refractive power decreases.
  • FIG. 3 shows a change in curvature of the object-side refraction surface of the second embodiment.
  • the curvature value is constant within a range of 5 mm in diameter around the distance measurement reference point and the near measurement point.
  • the distance measurement reference point and the near measurement reference point are places where the refractive power is measured by a lens meter or the like in order to inspect the specifications of the lens.
  • a lens meter measures with an aperture diameter of a minimum diameter of 5 mm. Therefore, stable refractive power measurement is possible by reducing the curvature change in this range.
  • the refractive power tolerance may exceed the value specified by the JIS and ISO standards.
  • n is the refractive index of the lens substrate.
  • the above-mentioned maximum curvature and minimum curvature can be easily calculated, for example, by applying a general curved surface equation to data measured three-dimensionally at 1 mm intervals.
  • the maximum curvature and the minimum curvature referred to here are not only the maximum curvature and the minimum curvature at any one point in the predetermined area, but also the maximum curvature at the point having the maximum curvature in the area, and the area. It also includes the combination with the minimum curvature at the point having the minimum curvature elsewhere within.
  • the difference between the maximum curvature and the minimum curvature at any one point causes astigmatism, and the difference between the maximum curvature and the minimum curvature between different points causes variation in the focal position within that area.
  • FIG. 4 shows the curvature change of the third embodiment.
  • the curvature monotonously increases from the center of rotation to the outer periphery, and the effect of thinning is reduced compared to the above-described embodiment.
  • the shape of the object-side refracting surface could be made very simple, and the manufacturing cost could be greatly reduced.
  • FIG. 5 shows the curvature change of the fourth embodiment.
  • the near portion measurement reference point is closer to the rotation center O than the far portion measurement reference point. This corresponds to a progressive-power lens particularly emphasizing near vision.
  • FIG. 6 shows a curvature change of the fifth embodiment.
  • the rotation axis of the object-side refracting surface is designed not to pass through the geometrical center O of the lens but to pass through the near reference portion measurement reference point. Since the rotation axis is not located at the geometric center of the lens, a more advanced technique is required to form the object-side refraction surface than in the above-described embodiment, but the curvature is reduced except for the vicinity measurement reference point. Therefore, the effect of thinning is significant.
  • FIG. 7 shows a curvature change of the sixth embodiment.
  • the rotation axis is designed to pass through the distance reference point.
  • the reference curvature of the object-side refractive surface is set variously depending on the prescription power.
  • the value of the curvature difference between the distance measurement reference point and the near portion measurement reference point may be arbitrarily determined, and in locations other than near the near portion measurement reference point, the curvature difference at the near portion measurement reference point may be determined. It is desirable to have a small value. As a result, the protrusion of the object-side refracting surface can be reduced compared to the inner surface progressive-power lens, and the appearance can be improved.
  • the surface refractive power at the distance-measuring reference point can be made smaller than that at the near-distance measuring reference point, and the difference in surface refractive power at the eyeball-side refractive surface is reduced, thereby improving image distortion.
  • a correction aspherical surface that takes into account astigmatic refractive power and wearing conditions can be added to the eyeball-side refracting surface, similarly to a commercially available inner surface progressive power lens.
  • the improvement effect is described in the case where the distance portion refractive power is a positive power.
  • the present invention can be applied to the case where the refractive power of the distance portion is minus power.
  • the distance portion refractive power is 16.0 D and the addition refractive power is 3.0 D
  • the object side refracting surface of the inner surface progressive refraction lens is a 1.0 D spherical surface.
  • the surface refractive power is set to 1.00D at the distance measurement reference point of the object-side refraction surface, and is set to 2.00D at the near measurement point.
  • the average surface refractive power becomes larger than that of the inner surface progressive-power lens, and the protrusion of the object-side refractive surface becomes larger, but the edge thickness of the lens can be reduced accordingly.
  • the object-side refracting surface has a shape close to a plane from the beginning, and the appearance does not deteriorate even if the curvature is slightly increased. Border thickness is particularly noticeable when the lens is framed, so many people who wear lenses with a strong minus power often demand a thinner lens.

Abstract

内面累進屈折力レンズは物体側屈折面の形状に制限が有るため、外面累進屈折力レンズに比べ薄型化ができなかった。しかし、物体側屈折面の形状を遠用部測定基準点の曲率が近用部測定基準点の曲率より小さい回転軸対称の非球面とし、眼球側屈折面を累進屈折面及び乱視屈折面及び装用時の補正非球面を合成した面とした。これにより、ゆれ・ゆがみが少なくの薄型化を図った累進屈折力レンズを低コストで提供することが可能となった。

Description

明細書 累進屈折力レンズ 技術分野
本発明の累進屈折力レンズは、 主として眼球の調節力が低下した人が装用する 屈折補正用累進屈折力眼鏡レンズに関する。 技術背景
まず、 図 8で累進屈折力レンズの基本構造を説明する。 累進屈折力レンズは遠 くを見るための屈折力を有する遠用部領域と、 近くの物体を見るための屈折力を 有する近用部領域と、 それらの間に有って屈折力が累進的に変化する中間部領域 とを有する。 遠用部領域と近用部領域との屈折力の差を加入屈折力と呼び、 眼鏡 装用者の調節力の減少に応じて適切な値が設定される。 中間部領域から近用部領 域に掛けての側方部は収差領域という光学的使用に適さない部分が存在する。 こ れは、 遠用部領域と近用部領域との屈折力の差を滑らかに繋げるために生じる、 累進屈折力レンズでは避けられない欠点である。 また、 図 9に示すように眼鏡レ ンズは物体側屈折面と眼球側屈折面とから成る。
一般的に、 累進屈折力レンズには遠方視用屈折力と近方視用屈折力を測定する 場所が、 レンズメーカーによって指定きれる。 通常は図 1 0に示すように、 レン ズ屈折面に印刷等の手段により明示されている。 これらの印刷が無い場合でも、 レンズに付加された永久マークから測定位置などを、 メーカーの仕様に従って探 し出すことができる。 遠方視用屈折力を測定する場所は遠用部測定基準点、 近方 視用屈折力を測定する場所は近用部測定基準点と呼ぶ。
さて、 累進屈折力に特有な加入屈折力を生じさせるいわゆる累進面と称する屈 折面は、 図 1 1に示すように物体側屈折面で有る場合が多い。 この場合、 眼球側 屈折面は眼鏡装用者の処方度数に合わせて、 球面又は乱視軸の方向に合わせたト ーリック面等で形成される。 このような累進屈折力レンズを本明細書では外面累 進屈折力レンズと呼ぶ。 外面累進屈折力レンズでは像の倍率の変化を生じさせる 屈折面が物体側に有るため、 像のゆがみが大きくなり、 初めて累進屈折力レンズ を使用する人や、 別の設計の累進屈折力レンズから掛け替える人の中には、 違和 感を感じる場合が有った。
このような像の倍率の変化によるゆがみの発生を押さえるために、 最近では W 〇 9 7 / i 9 3 8 2 (第 4図、 第 1 0図、 第 1 5図） に示されているように、 累 進屈折面を眼球側に配置した内面累進屈折力レンズと呼ばれるものも製品化され るようになった。 内面累進屈折力レンズでは、 図 1 2のように物体側屈折面は球 面又は回転軸対称の非球面で、 眼球側屈折面に累進屈折面と トーリック面、 さら にはレンズの軸外収差を補正するための補正非球面要素を合成した複雑な曲面が 使われている。
また、 WO 9 7 / 1 9 3 8 3 (第 1図) に見られるように、 物体側屈折面と眼 球側屈折面とで累進面の加入度要素を分割して形成する両面累進屈折力レンズと 呼ばれるものも製品化されるようになってきた。 両面累進屈折力レンズは倍率の 変化を引き起こす累進面要素の一部が物体側屈折面に有るため、 物体側屈折面が 球面である内面累進屈折力レンズに比べ、ゆがみの点では不利である。もちろん、 外面累進屈折力レンズよりはゆがみは改良される。
内面累進屈折力レンズは図 1 2に示すように、 眼球側屈折面の遠用部領域と近 用部領域とで曲率差を設けることで加入屈折力を得ている。 近用部は遠用部より プラスの屈折力を有するようにするため、 近用部の曲率は遠用部の曲率より小さ い値となる。 曲率がゼロの面は、 曲率半径 （= 1 /曲率） が無限大となり、 即ち 平面となる。 曲率がマイナスの値になると、 眼球側の屈折面は眼球側に凸となる 形状になり、 レンズを製造する際に問題となる。 なぜなら、 遠用部が凹面で近用 部が凸面となるような曲面は、 遠用部 ·近用部ともに凹面であるような曲面より 複雑な加工技術が要求されるからである。 従って、 近用部の曲率はマイナスに成 らない範囲で設定する必要がある。 なお、 本来曲率にはプラス ' マイナスの符号 は付かないものであるが、 本明細書においては曲面より眼球側に曲率半径の中心 が存在する場合をプラスの曲率、 逆に曲面より物体側に曲率半径の中心が有る面 をマイナスの曲率と呼ぶことにする。
さて、 眼球側屈折面の近用部領域において、 最低の曲率が加工上の制約から決 められることとなった。 例えば、 加工機の制約により曲率半径が 1. 5mより大 きな面は加工できないとする。 従って、 眼球側屈折面の近用部の曲率 （= 1 曲 率半径） は約 0. 6 7 Π 1である。 レンズの基材の屈折率 nを 1. 6 7とすると、 この曲率による表面屈折力は （n— 1 ) X (曲率） によって計算でき、 その値は 約 0. 45m— 1となる。 屈折力の単位は慣例的にディオプトリ （D=m— が使わ れ、 屈折力の計算に便利なので以後の説明ではこの単位を使う。 上記の表面屈折 力は 0. 45Dとなる。
内面側で加入屈折力を得るような曲面にするために、 遠用部の表面屈折力は近 用部の表面屈折力より加入屈折力分大きな値に設定しなければならない。 例えば 加入屈折力を 3. 00Dとするためには、 近用部表面屈折力が 0. 45Dならば 遠用部表面屈折力は 3. 45Dとする必要がある。 さらに、 このレンズの遠用部 屈折力を + 3.' O ODとするためには、 眼球側屈折面の遠用部領域の表面屈折力 が 3. 4 5 Dであるから、 物体側屈折面の表面屈折力は 6. 45 D必要となる。 本来、 レンズの中心厚効果を考慮すると、 物体側屈折面の表面屈折力はもう少し 小さい値になるが、 ここでは説明を簡単にするために中心厚効果は考慮しないこ ととする。 表面屈折力の 6. 45Dという値は、 屈折率 1. 6 7のレンズでは、 曲率半径 0. 1 0m= 1 00 mmに相当する。 レンズの口径が 70 mmの場合、 凸面の出っ張り高さは約 6. 3 mmである。
一方、 物体側屈折面が累進面である外面累進屈折力レンズでは、 眼球側屈折面 が表面屈折力 0. 45 Dの下限値で製造できるとすると、 物体側屈折面の遠用部 領域は、 遠用部屈折力 + 3. 00Dを得るために、 表面屈折力が 3. 4 5D必要 となる。 さらに、 近用部は加入屈折力 3. 00Dを得るために 6. 45Dの表面 屈折力となる。 即ち、 物体側屈折面はレンズの上方で 3. 45 Dに相当する曲率 半径 0. 1 9m、 レンズの下方では徐々に曲率半径が減少し、 近用部 ^貢域におい て 6. 45 Dに相当する曲率半径 0. 1 Omに達する。 従って、 平均すると 3. 45 Dから 6. 45 Dの間の値となり、 先ほど説明した内面累進屈折力レンズよ り凸面の出っ張りは少ない。 逆に言うと、 内面累進屈折力レンズは像のゆがみと いった光学性能面では有利であるが、 レンズの薄さや外観等の面では欠点を有し ている。 また、 両面累進屈折力レンズでは、 加入屈折力の一部を物体側屈折面に振り分 けているので、 外面累進屈折力レンズと内面累進屈折力レンズの中間的な性能を 有していることは容易に想像がつく。 しかしながら、 累進屈折面は形状が複雑な 自由曲面で生成されているため、 加工作業の複雑化や加工時間の延長など製造コ ス トの上昇を招く点が欠点である。
、 発明の開示
本発明の累進屈折力レンズは、 内面累進屈折カレンズの光学性能を維持したま ま低コス トで薄型化を図るため、 遠用部領域、 近用部領域、 中間部領域を有し、 物体側屈折面は回転軸対称の非球面の一部によって構成され、 眼球側屈折面は累 進屈折面である累進屈折力レンズにおいて、 遠用部測定基準点における物体側屈 折面の曲率 C 1と近用部測定基準点における物体側屈折面の曲率 C 2との間に以 下の関係が有ることを特徴とする。
C 1 < C 2
さらに、 近用部測定基準点より外周部の領域における物体側屈折面の曲率を C 3としたとき、 以下の関係が有ることを特徴とする。 また、 眼球側屈折面は眼鏡装用時の光学性能を補正するための非球面要素を付 加した累進屈折面であることを特徴とする。
また、 光学性能を補正するための非球面要素は遠用部領域と近用部領域とで異 なることを特徴とする。 ' また、 装用時における頂点間距離及び攀用時前傾角及び作業距離のいずれか 1 つの要素を考慮に入れて非球面要素を設定したことを特徴とする。
さらに、 眼球側屈折面は乱視補正要素を付加した累進屈折面であることを特徵 とする。
また、 遠用部測定基準点を中心とする直径 5 mmの範囲で、 物体側屈折面の曲 率変化 Δ C 1は以下の関係を満たすことを特徴とする。
Δ C 1≤ 0 . 2 5 / ( n— 1 )
ここで、 nはレンズ基材の屈折率である。 また、 近用部測定基準点を中心とする直径 5 mmの範囲で、 物体側屈折面の曲 率変化 Δ C 2は以下の関係を満たすことを特徴とする累進屈折力レンズ。
Δ C 2≤ 0 . 2 5 / ( n - 1 )
ここで、 nはレンズ基材の屈折率である。 産業上の利用可能性
本発明は屈折補正用累進屈折力眼鏡レンズの製造に用いられるが、 これに限定 されない。 図面の簡単な説明
【図 1】 本発明の累進屈折力レンズの概念図
【図 2】 本発明の第 1実施例の曲率変化図
【図 3】 本発明の第 2実施例の曲率変化図
【図 4】 本発明の第 3実施例の曲率変化図
〖図 5】 本発明の第 4実施例の曲率変化図
【図 6】 本発明の第 5実施例の曲率変化図
【図 7】 本発明の第 6実施例の曲率変化図
.【図 8〗 累進屈折力レンズの概念図
【図 9〗 眼鏡レンズの断面図
【図 1 0】 累進屈折力レンズのレイァゥト図
【図 1 1】 外面累進屈折力レンズの概念図
【図 1 2】 内面累進屈折力レンズの概念図
【図 1 3】 眼鏡装用時のパラメータ説明図 発明を実施するための最良の形態
図 1に本発明の累進屈折力レンズの概念図を示す。 本発明の累進屈折力レンズ における最大の特長は、 物体側屈折面が回転軸対称の非球面形状であり、 遠用部 測定基準点での曲率 C 1が近用部測定基準点での曲率 C 2より小さい点に有る。
C 1 < C 2 ( 1 ) 上記で説明したように、 内面累進屈折力レンズは眼球側屈折面の近用部領域の 曲率の制限により物体側屈折面の曲率が決まってしまう。 外面累進屈折力レンズ では物体側屈折面の遠用部領域の曲率と近用部領域の曲率を変えることができた ため、 フラットな形状になるように曲率を設定できた。 本発明では、 内面累進屈 折力レンズでありながら、 物体側屈折面の遠用部領域と近用部領域との曲率を変 えることで薄型化を図る。 両面累進屈折力レンズと大きく異なるのは、 物体側屈 折面の回転軸対称という比較的単純な形状をしているために、 製造コストを低く 抑えることができる点にある。
次に本発明を具体的に説明する。 図 2は第 1実施例の物体側屈折面の曲率変化 を示す図である。 第 1実施例ではレンズの幾何学中心 oを通る軸を回転の対称軸 としている。 図の横軸は曲率の値、 縦軸はレンズの中心からの距離を表す。 図の 上方が遠用部領域、 下方が中間部領域及び近用部領域に相当する。 曲率の変化は oを中心にして上下対称になっている。 遠用部測定基準点での曲率の値は近用部 測定基準点での曲率の値より小さくなつている。例えば、遠用屈折力 3 . 0 O D 加入屈折力 3 . 0 0 Dのレンズを製造する場合、 まず眼球側屈折面の近用部領域 の表面屈折力は、 加工の限界である 0 . 4 5 Dであるとする。 遠用屈折力 3 . 0 O D、加入屈折力 3 . 0 0 Dのレンズとは、近用屈折力が 6 . 0 0 Dである力、ら、 物体側屈折面の近用部領域の表面屈折力は 6 . 4 5 D必要となる。屈折率 n = 1 . 6 7のレンズの場合、この物体側屈折面の近用部曲率 C 2は 9 . 6 3 m— 1となる。 遠用部測定基準点の曲率 C 1は C 2より小さい値となるように設定され、 例えば 本実施例では 8 . 1 3 m—1 とした。 これは表面屈折力に換算すると 5 . 4 5 Dで あり、 近用部測定基準点より丁度 1 . O O D小さな値である。 さらに、 近用部測 定基準点より外周部の領域と回転軸近傍において曲率が小さくなっており、 凸面 側の平均曲率は 9 . 6 3 m_lより小さくなることは容易に想像できる。
レンズ口径が直径 7 5 mmの場合、 物体側屈折面の曲率が 9 . 6 3 m-1の一定値 ' である内面累進屈折力レンズに比べ、 本実施例の累進屈折力レンズでは凸面の出 つ張り高さが約 0 . 6 mm少なくなり、 外観を改善することができた。 また、 物 体側屆折面の遠用部領域の表面屈折力が 5 . 4 5 Dとなったので、 眼球側屈折面 の遠用部領域表面屈折力は 2 . 4 5 Dとなる。 近用部の表面屈折力は 0 . 4 5 D であったから、眼球側屈折面の遠用部領域と近用部領域との表面屈折力の差は 2 . O O Dで済むことになる。 眼鏡レンズ設計者にとっては常識であるが、 表面屈折 力の差が小さい累進屈折面ほどゆがみが低減されるため、 本発明の累進屈折カレ ンズは掛け心地の改善も実現した。
図 3は第 2実施例の物体側屈折面の曲率変化を示す。 本実施例では遠用部測定 基準点と近用部測定基準点とを中心に直径 5 m mの範囲で一定の曲率値となって いる。 遠用部測定基準点や近用部測定基準点はレンズの仕様を検査するためにレ ンズメータ等によって屈折力を測定する場所になる。 一般的にレンズメータは最 小直径 5 mmの開口径で測定するため、 この範囲の曲率変化を少なくすることで 安定した屈折力測定が可能となる。 筆者の研究によると、 この範囲内で 0 . 2 5 Dに相当する曲率の変化が有る場合、 屈折力の許容差が J I Sや I S O規格で規 定されている値を超える場合があった。 このため、 遠用部想定基準点及び近用部 測定基準点を中心とする直径 5 mmの範囲は、 表面屈折力の変化が 0 . 2 5 D以 内に納まるように設定することが望ましい。 遠用部測定基準点を中心とする直径 5 mmの領域内での、 最大曲率をと最小曲率の差を Δ C 1とすると、 以下のよう になる。
Δ C 1≤ 0 . 2 5 - ( 11— 1 ) ( 2 )
ここで、 nはレンズ基材の屈折率である。
また、 同様に近用部測定基準点を中心とする直径 5 m mの領域内での最大曲率と 最小曲率の差を Δ C 2とすると、 以下のようになる。
Δ C 2≤ 0 . 2 5 · ( n - 1 ) ( 3 )
上記の最大曲率や最小曲率は、 例えば 1 m m間隔で 3次元形状測定したデータに 一般的な曲面方程式を当てはめることによって容易に計算できる。 また、 ここで 言う最大曲率と最小曲率とは、 上記所定の領域内における任意の 1点での最大曲 率と最小曲率だけでなく、 領域内の最大曲率を有する点での最大曲率と、 領域内 の他の場所にある最小曲率を有する点での最小曲率との組み合わせも含む。 任意 の 1点での最大曲率と最小曲率の差は非点収差を生じさせ、 異なる点間での最大 曲率と最小曲率の差はその領域内の焦点位置のばらつきを生じさせる。 これらは どちらも像のぼけの原因となるため、 極力除くことが望ましい。 図 4に第 3実施例の曲率変化を示す。 本実施例では、 回転中心から外周に掛け て曲率が単調に増加しており、 前記の実施例に比べ薄型化の効果は少なくなつて いる。 しかしながら、 物体側屈折面の形状は非常に単純な形にでき、 製造コスト を大幅に削減することができた。
図 5は第 4実施例の曲率変化を示す。 本実施例では、 遠用部測定基準点よりも 近用部測定基準点の方が回転中心 Oに近い位置にある。 これは、 特に近方視を重 視した累進屈折力レンズに対応するものである。
図 6は第 5実施例の曲率変化を示す。 本実施例では、 物体側屈折面の回転軸が レンズの幾何学中心 Oではなく、 近用部測定基準点を通るように設計された。 回 転軸がレンズの幾何学中心に無いため、 物体側屈折面を成形するには前記で説明 した実施例より高度な技術を要するが、 近用部測定基準点近傍以外では曲率を小 さくすることができるため、 薄型化の効果は大きい。 また、 曲率の変化が単調で あるため、 眼鏡の装用状態 （頂点間距離や装用時前傾角、 作業距離等：図 1 3参 照） に合わせて眼球側屈折面に非球面補正を行うことが容易にできる。
図 7は第 6実施例の曲率変化を示す。 本実施例では、 回転軸が遠用部測定基準 点を通るように設計した。
本発明の実施例では、 曲率変化の図を使って説明してきたが、 具体的な数字は 明示しなかった。 なぜなら、 眼鏡レンズの場合処方度数によって物体側屈折面の 基準となる曲率は様々に設定されるからである。 本発明ではこれらの基準値を特 定することは主旨ではないので、 その変化の様子だけを示した。 また、 遠用部測 定基準点と近用部測定基準点の曲率差の値も任意に決めれば良く、 近用部測定基 準点近傍以外の場所では近用部測定基準点での曲率より小さな値で有ることが望 ましい。 これによつて、 内面累進屈折力レンズより物体側屈折面の出っ張りを減 らすことができ、 外観を改善できる。
また、 遠用部測定基準点の表面屈折力を近用部測定基準点より減らすことがで き、 眼球側屈折面の方の表面屈折力差が減少し像のゆがみを改善できる。 なお、 眼球側屈折面には、 市販されている内面累進屈折力レンズと同じく、 乱視屈折力 や装用状態を考慮した補正非球面も付加できる。
さらに、 前記では遠用部屈折力がプラス度数の場合について改善効果を説明し てきたが、遠用部屈折力がマイナス度数の場合にも本発明は適用できる。例えば、 遠用部屈折力が一 6 . 0 0 D、 加入屈折力 3 . 0 0 Dの場合、 内面累進屈折カレ ンズでは物体側屈折面を 1 . 0 0 Dの球面であるとする。 本発明の累進屈折カレ ンズでは物体側屈折面の遠用部測定基準点で表面屈折力を 1 . 0 0 Dとし、 近用 部測定基準点では 2 . 0 0 Dとなるような回転軸対称の非球面に設定すると、 平 均の表面屈折力は内面累進屈折力レンズより大きくなり、 物体側屈折面の出っ張 りは大きくなるが、 その分レンズのフチ厚を減少させることができる。 マイナス 度数レンズでは物体側屈折面は元々平面に近い形状をしており、 多少曲率が増え ても外観を悪化させない。 フチ厚はレンズを枠入れしたときに特に目立つので、 特にマイナス度数の強いレンズを装用する人からは薄型化を望む声が強い。

Claims

請求の範囲
1 . 遠用部領域、 近用部領域、 中間部領域を有し、 物体側屈折面は回転軸対称の 非球面の一部によつて構成され、 眼球側屈折面は累進屈折面である累進屈折力レ ンズにおいて、 遠用部測定基準点における物体側屈折面の曲率 C 1と近用部測定 基準点における物体側屈折面の曲率 C 2との間に以下の関係が有ることを特徴と する累進屈折力レンズ。
C 1 < C 2
2 . 請求の範囲 1記載の累進屈折力レンズにおいて、 近用部測定基準点より外周 部の領域における物体側屈折面の曲率を C 3としたとき、 以下の関係が有ること を特徴とする累進屈折力レンズ。
C 3 < C 2
3 . 請求の範囲 1または 2記載の累進屈折力レンズにおいて、 眼球側屈折面は眼 鏡装用時の光学性能を補正するための非球面要素を付加した累進屈折面であるこ とを特徴とする累進屈折力レンズ。
4 . 請求の範囲 3記載の累進屈折力レンズにおいて、 光学性能を補正するための 非球面要素は遠用部領域と近用部領域とで異なることを特徴とする累進屈折力レ ンズ。
5 . 請求の範囲 3または 4記載の累進屈折力レンズにおいて、 装用時における頂 点間距離及び装用時前傾角及び作業距離のいずれか 1つの要素を考慮に入れて非 球面要素を設定したことを特徴とする累進屈折カレンズ。
6 . 請求の範囲 1ないし 5のいずれかに記載の累進屈折力レンズにおいて、 眼球 側屈折面は乱視補正要素を付加した累進屈折面であることを特徴とする累進屈折 力レンズ。
7 . 請求の範囲 1ないし 6のいずれかに記載の累進屈折力レンズにおいて、 遠用 部測定基準点を中心とする直径 5 mmの範囲で、 物体側屈折面の曲率変化 Δ C 1 は以下の関係を満たすことを特徴とする累進屈折力レンズ。
厶 2 5 / ( n - 1 )
ここで、 nはレンズ基材の屈折率である。
8 . 請求の範囲 1ないし 7のいずれかに記載の累進屈折力レンズにおいて、 近用 部測定基準点を中心とする直径 5 mmの範囲で、 物体側屈折面の曲率変化 Δ C 2 は以下の関係を満たすことを特徴とする累進屈折力レンズ。
Δ C 2≤ 0 . 2 5 / ( n - 1 )
ここで、 nはレンズ基材の屈折率である。
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