WO2006123503A1 - 累進屈折力レンズ及びその製造方法 - Google Patents

累進屈折力レンズ及びその製造方法 Download PDF

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Hitoshi Miura
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Tokai Kogaku Co., Ltd
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    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
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    • G02C7/061—Spectacle lenses with progressively varying focal power
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Definitions

  • the present invention relates to a progressive-power lens used for presbyopia correction glasses and a method for manufacturing the same.
  • Presbyopia is a condition in which the ability of the eye to adjust with the lens decreases with age, making near vision difficult.
  • Progressive power lenses are used in the glasses for correcting presbyopia.
  • a progressive power lens is an aspherical lens having two refractive regions having different refractive powers and a progressive region in which the refractive power (power) changes progressively between the two refractive regions.
  • the two areas are two areas, a distance area set at the upper position of the lens and a near area set at the lower position of the lens.
  • the progressive area which is the transition zone between the distance area and the near area, is connected smoothly and continuously.
  • the far-field area is an area mainly for viewing a long-distance object
  • the near-distance area is an area for mainly viewing a short-distance object
  • the progressive area is for mainly viewing a medium-distance object. It is an area.
  • progressive power lenses change their refractive power continuously! /, So these areas are not clearly demarcated! /.
  • Progressive power lenses have a noticeable image distortion compared to spherical lenses due to the asymmetric distribution of optical performance.
  • Progressive-power lenses can be made thinner as the base curve of the lens becomes shallower, but distortion and astigmatism tend to increase. The problem was how to reduce the point aberration.
  • Patent Document 1 is given as an example of such a progressive power lens.
  • Patent Document 1 JP 2004-264365 A
  • the progressive-power lens as in Patent Document 1 does not always have sufficient force to suppress distortion. Especially for people with high power myopia and hyperopia and wearing a progressive addition lens with a large addition power, the distortion of an aspheric surface is noticeable, so a progressive power lens is required for performance. I was beaten.
  • the present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art.
  • the object is to provide a progressive-power lens that suppresses distortion and a method for manufacturing the same.
  • the first region disposed above the lens for viewing relatively far away and the first region disposed below the first region are the same.
  • a progressive refraction calendar in which a second refraction area having a refractive power larger than that of the first area and a progressive refraction surface disposed between these areas and a progressive zone in which the refractive power gradually changes are formed on the inner surface of the lens.
  • the gist is that the outer surface of the lens has a rotationally asymmetric aspherical shape.
  • the rotationally asymmetric aspheric shape of the outer surface of the lens is an upper region of the geometric center set on the outer surface of the lens.
  • the gist is that it is realized by the difference in average surface power in the practical area (hereinafter referred to as the upper practical area) and the practical area in the lower area (hereinafter referred to as the lower practical area).
  • the average surface refractive power of the upper practical area and the lower practical area of the geometric center of the lens is obtained when both the distance power and the near power are negative.
  • the gist is that the upper practical area is set to the lower practical area, and if both are positive, the upper practical area is set to the lower practical area.
  • the outer surface of the lens is positioned on a virtual horizontal line perpendicular to a virtual vertical line passing through the geometric center of the lens.
  • the average surface refractive power at the predetermined point (X, Y) to be placed is set in consideration of the weight based on the direction of the predetermined point (X, Y) with respect to the predetermined reference point in the lens. The gist of this is the summary.
  • the invention according to claim 8 is the method for manufacturing a progressive-power lens according to any one of claims 1 to 7, wherein the lens has a predetermined progressive progression with respect to the inner surface of the lens on the assumption that the outer surface of the lens is spherical.
  • a correction value that corrects changes in the astigmatism component and progressive characteristics that accompany the deformed design of the outer surface of the lens is added to the progressive bending surface data.
  • the gist is that both sides of the lens are molded based on this.
  • the progressive addition lens in which the addition gradient is set so that the addition power is gradually added to the inner surface of the lens through the first region and the second region is the lens.
  • the outer surface (surface on the object side) is a rotationally asymmetric aspherical shape. In this way, it is possible to mainly reduce distortion by setting a progressive surface on the inner surface (eyeball side surface) of the lens and making the outer surface of the lens a rotationally asymmetric aspherical shape.
  • the aspherical shape of the outer surface of the lens is preferably a practical area in the upper area of the geometric center set on the outer surface of the lens (hereinafter referred to as the upper practical area) and a practical area in the lower area (hereinafter referred to as the lower practical area).
  • This is realized by having different average surface refractive powers. In this way, it is possible to mainly reduce distortion by making the average surface refraction power different between the upper practical area and the lower practical area across the geometric center as a rotationally asymmetric aspherical shape.
  • the practical range refers to the part that is not necessary when the lens is actually put into the frame (when the lens is put into the frame). This is because it does not function as a spectacle lens, and the peripheral portion may be formed with an appropriate curve configuration without giving any special purpose.
  • the average surface refractive power of the upper practical area and the lower practical area is set to upper practical area> lower practical area when both the distance power and the near power are negative.
  • the upper practical area is set to the lower practical area.
  • Lenses with negative distance power and near power are both so-called concave lenses, so they have negative distortion characteristics (characteristics that make objects appear smaller) in both the upper and lower practical areas. Since the distance power is a negative power than the near power, the distance portion has a large negative characteristic and the near portion has a small negative distortion characteristic. Therefore, by setting the average surface refractive power of the lens outer surface to the upper practical range> the lower practical range, it is possible to obtain a refractive power that adjusts the balance by reducing the difference in distortion between the upper and lower sides of the lens. On the other hand, lenses with positive distance and near power are so-called convex lenses, so they have positive distortion characteristics (characteristics that make objects appear large) in both the upper and lower practical areas.
  • the distance portion Since the near power is a power on the plus side of the distance power, the distance portion has a small positive characteristic and the near portion has a large positive distortion characteristic. Therefore, by setting the average surface refractive power of the outer surface of the lens to the upper practical area ⁇ lower practical area, it is possible to obtain a refractive power that balances the lens by reducing the difference in distortion between the upper and lower sides of the lens.
  • the average surface refractive power is preferably in the upper practical range> lower practical range because of its characteristics, but more specifically, when both the distance power and the near power are negative, the outer surface of the lens is negative. It is more preferable that the vertical curve has one of the following characteristics.
  • the geometric center refers to the lens before processing according to the shape of the frame (round shape The geometric center.
  • an odd function for example, a cubic function
  • the outer surface of the lens is based on a spherical shape, and the curve in the vertical direction of the outer surface of the lens is combined here. Then, since the vertical component is given an aspherical amount, distortion is reduced, but the horizontal cross-sectional shape at this time remains the same as the horizontal cross-sectional shape of the base spherical surface. It is.
  • the weight based on the direction of the predetermined point (X, Y) with respect to the predetermined reference point in the lens when setting the force it is preferable from the viewpoint of further reducing distortion.
  • the “predetermined reference point in the lens” is most representative of a distance fitting point, a geometric center, and the like.
  • the weight is determined based on the direction of the predetermined point (X, Y) from the reference point, but in the actual calculation, the direction is, for example, a declination ⁇ ⁇ based on the virtual horizon passing through the geometric center. Is possible. In other words, trigonometric functions (especially sine functions) and polar coordinates can be used to assign weights at predetermined points (X, Y) to set the average surface refraction power to the optimum condition.
  • the average surface refractive power is preferably in the upper practical range ⁇ the lower practical range, because of its characteristics, but more specifically, if both the distance power and the near power are positive, the lens It is more preferable that the vertical curve of the outer surface of the film has any of the following characteristics.
  • the definition of the geometric center is the same as described above.
  • an odd function e.g. 3
  • the following function is the simplest and easy to calculate. However, if the change in curvature is continuous from the top to the bottom of the lens, it is possible to combine even functions and other asymmetric functions.
  • the average surface at a given point (X, Y) located on the virtual horizontal line perpendicular to the virtual vertical line passing through the geometric center of the lens is also preferable from the viewpoint of further reducing distortion.
  • the reference point force is also possible to consider the reference point force based on the distance to the predetermined point (X, Y)!
  • a point on the lens outer surface at a distance of 15 mm toward the upper side of the lens along the tangential line extending in the vertical direction at the distance fitting point is A, and on the lens outer surface at a distance of 15 mm toward the lower side of the lens.
  • the point is B, it is preferable that the average surface refractive power P (A) and P (B) force of the lens outer surface at the same points A and B satisfy the following relationship.
  • data on a predetermined progressive refracting surface that expresses a predetermined progressive characteristic with respect to the inner surface of the lens is designed on the assumption that the outer surface of the lens has a spherical shape.
  • Designed to synthesize predetermined rotationally asymmetric aspherical data for the outer surface of the lens, and correct for astigmatism components and progressive characteristics changes caused by deformation design where the outer surface of the lens is aspherical It is preferable to add the correction value to be added to the data of the progressive refracting surface and then mold both sides of the lens based on each data.
  • the “rotationally asymmetric aspherical shape” means the practical area in the upper area (hereinafter referred to as the upper practical area) and the practical area in the lower area (hereinafter referred to as the upper practical area) set on the outer surface of the lens as described above. If the average surface power in the lower practical area is different, or if the average surface power in the upper and lower practical areas of the lens center is negative, the distance power and the near power are negative. Upper practical area> lower practical area is set, and if both are positive, the upper practical area is preferably set to the lower practical area. Both distance power and near power are It also includes the case of eggplant, or similarly, the distance power and the near power are both positive.
  • the aspherical characteristics of the upper practical area and the lower practical area are as described above.
  • the molding of both surfaces of the lens includes the case where the molding is performed by a plastic molding method using a mold which is not only by directly cutting or grinding the substrate.
  • Example 1 as the simplest example, the surface refractive power in the vertical direction of the outer surface of the lens was changed.
  • the aspherical amount on the horizontal line (X direction) passing through the geometric center O is set to 0. That is, the horizontal cross section passing through the point O is circular.
  • the aspherical amount changes positively when the geometric center O force is directed upward, and the aspherical amount changes negatively when directed downward from point O.
  • the direction perpendicular to the horizontal line (X direction) is the y direction Let ’s go.
  • the positive amount of the aspherical surface is a direction in which the lens is directed from the outer surface to the inner surface, and negative is the opposite (the same applies to the following examples and comparative examples).
  • Example 1 the aspheric amount is set to
  • the outer surface of the lens of Example 1 is a composite surface of the base curve and this equation 1.
  • n the refractive index of the lens material
  • the same deformation amount as the outer surface is also applied to the inner surface.
  • the distribution of astigmatism which is a power and astigmatism component, is close to the original state (outer surface is spherical).
  • This operation is called bending.
  • bending is to change the curvature of the outer surface of the spherical surface and the inner surface of the spherical surface while maintaining the power of the lens.
  • the operation of making the back surface aspherical by the same amount when the front surface is made aspherical is also called bending.
  • the coefficient a on the inner surface was finely adjusted, and the average power (evaluated with a lens meter) at the distance power measurement position was returned to 5.OD.
  • the sag distribution of the progressive surface shape was adjusted by multiplying by an appropriate coefficient, and the average power at the near-field power measurement position was returned to 3. OOD.
  • This operation can also be performed by performing deformation according to the shape of the outer surface with independent coefficients at the top and bottom of the lens.
  • an aspherical surface was further synthesized on the inner surface of the lens (transmitted light correction).
  • the amount of deformation required for transmitted light correction that is, the value of coefficient b, is different for distance use and near use. That is, b is the distance value for the upward direction, b is the near value for the downward direction, the intermediate value for distance and near direction in the horizontal direction, and the angle along the circumference. It was displaced according to the ratio.
  • the center of the added aspheric surface was set 5 mm below the geometric center O as shown in FIG. This position is suitable as a center for changing the optical performance for distance use and near use because it is almost the center of power change until near use.
  • the vertical direction is the direction away from the central force, that is, the meridional direction
  • the horizontal direction is the direction perpendicular to the meridional direction, that is, the sphere missing direction.
  • the curve change when an aspheric surface is added is greater in the meridian direction than in the spherical missing direction. Astigmatism can be reduced by utilizing this property.
  • the average power evaluated by the transmitted light is stronger (both negative and positive power) than the average power evaluated by the lens meter light.
  • the aspherical surface attached to the inner surface can shift the average power evaluated by the transmitted light to a weaker level (that is, the power that is originally required). At this time, image distortion is also reduced.
  • This lens is a negative lens with a strength of S-5.
  • the base curve of the lens outer surface is made shallower with such a lens, the aberration tends to increase.
  • the aspheric amount of the outer surface is given by a cubic function in the vertical direction, it is possible to reduce aberrations even though the base curve is shallow.
  • the outer surface of such a lens has a longitudinal cross-sectional shape with respect to the base curve B as shown in FIG. The closer to the bottom, the shallower (curvature curvature decreases).
  • the average power, astigmatism, and distortion were evaluated by simulation using transmitted light.
  • distortion the line-of-sight force looking at the front also draws a circle in the direction of 45 degrees.
  • the method of evaluating the field of view was adopted.
  • a grid with equal vertical and horizontal intervals was placed at a position 10 m in front of the eyes, and the appearance was simulated.
  • the grid spacing was 2m.
  • the outside of the circle is reference data because there is a turbulence of light rays in the part where the progressive surface outside the practical area is not trimmed.
  • the horizontal and vertical coordinates in each figure correspond to the position where the light beam passes through the outer surface of the lens.
  • the iso power curve and the iso-astigmatism curve are shown at 0.25D intervals, and 1.
  • the OOD step is shown as a bold line.
  • the setting of the aspherical curve on the outer surface of the lens is different from that in Example 1, 15mm above the geometric center O in the vertical direction! In the horizontal direction, 1. Increase the approximate curve of OOD in the vertical direction. In addition, an approximate curve reduction of OOD was added in the horizontal direction below 15mm.
  • the force in Example 1 was an example in which the vertical curve was increased or decreased.
  • Example 2 the increase or decrease in the vertical curve was suppressed.
  • the aspheric amount on the horizontal line (X direction) passing through the geometric center O is set to zero. That is, the horizontal cross section passing through the point O is circular.
  • the aspherical amount changes positively when the force is directed upward from the geometric center O, and the aspherical amount changes negatively when the force is directed downward from the point O.
  • the direction perpendicular to the horizontal line (X direction) is the y direction.
  • Example 2 the aspheric amount is
  • the same deformation amount as that of the outer surface is applied to the inner surface.
  • This lens is also a minus lens having the same strength as in Example 1.
  • Example 2 as shown in FIG. 2, the surface P on which the aspherical amount is simulated has a deep horizontal curve on the outer surface above the lens. On the contrary, the horizontal curve becomes shallower below the lens. The change in the curve from the top to the bottom of the lens is proportional to y, so it is almost constant.
  • Example 2 Similar to Example 1, the average power, astigmatism and distortion were evaluated. The evaluation method is the same. The evaluation results are shown in Tables 1-3.
  • the setting of the aspherical curve on the outer surface of the lens is different from that in Example 1, and an approximate curve increase of 0.50D on average in the vertical and horizontal directions is obtained 15mm above the geometric center O in the vertical direction. Below 15mm in the vertical direction, the average decrease in the vertical and horizontal directions was approximately 0.50D.
  • the distortion aberration in all directions giving the aspherical surface amount considering the weight is suppressed with respect to the position and direction of the point (X, Y) on the lens outer surface.
  • the aspherical amount on the horizontal line (X direction) passing through the geometric center O is set to 0. That is, the horizontal cross section passing through the point O is circular.
  • the aspheric amount changes positively when the geometric center O force is directed upward, and the aspheric amount changes negatively when directed downward from point O.
  • the direction perpendicular to the horizontal line (X direction) is the y direction.
  • Example 3 the aspheric amount is
  • sin ⁇ is a sine function that takes a value between 0 and 1, and is an advantageous function for weighting according to the direction of the point (X, Y).
  • This lens is also a minus lens having the same strength as in Example 1.
  • the aspheric amount of the lens outer surface is weighted by the position and direction of the point (X, Y) on the lens outer surface (to multiply sin ⁇ ), so that the horizontal plane passing through the geometric center O
  • the amount of aspheric surface is zero. That is, as in Example 1, the horizontal cross section passing through the geometric center O is circular.
  • the shape resembles a rotationally symmetric aspherical surface. Therefore, in the frontal field of view, which is most important in a progressive-power lens, it is possible to suppress the effect that an object is deformed vertically or horizontally.
  • the same amount of deformation as the outer surface is also applied to the inner surface. Also,
  • an aspherical surface was further synthesized on the inner surface of the lens.
  • the average power, astigmatism and distortion were evaluated in the same manner as the minus lens. However, the grid spacing was lm.
  • the same amount of deformation as the outer surface is also applied to the inner surface. Also,
  • an aspherical surface was further synthesized on the inner surface of the lens.
  • This lens is also a plus lens having the same strength as in Example 4.
  • Example 5 the horizontal curve of the outer surface becomes shallower above the lens, contrary to FIG. On the contrary, the horizontal curve becomes deeper below the lens.
  • the change in the curve from the upper side to the lower side of the lens is almost constant because it is proportional to y.
  • the setting of the aspherical curve on the outer surface of the lens is different from that in Example 4, and an approximate curve reduction of 0.50D on average in the vertical and horizontal directions is obtained 15mm above the geometric center O in the vertical direction. Below 15mm in the vertical direction, an approximate curve increase of 0.50D was added on average in the vertical and horizontal directions.
  • the same amount of deformation as the outer surface is also applied to the inner surface. Also,
  • an aspherical surface was further synthesized on the inner surface of the lens.
  • This lens is also a plus lens having the same strength as in Example 1.
  • the shape resembles a rotationally symmetric aspherical surface. Therefore, in the frontal field of view, which is most important in a progressive-power lens, it is possible to suppress the effect that an object is deformed vertically or horizontally.
  • Example 1 (aspherical surface in the vertical direction): The distortion at the upper end of the lens is small.
  • Example 2 The vertical line on the side is relatively straight.
  • Example 3 An intermediate result between Example 1 and Example 2 was obtained. In other words, the distortion is improved on average on the top, bottom, left and right.
  • distortion is improved by performing the transmitted light correction.
  • the tendency is the same as in the negative lens embodiment.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating the lens shape of Example 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the lens shape of Example 2 of the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an equation for giving an aspheric amount in the lens design of Example 3 of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a shape of an inner surface of a lens according to an embodiment of the present invention.

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Abstract

【課題】歪曲収差を抑制した累進屈折力レンズ及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】レンズ上方に配置された比較的遠方を見るための第１の領域と、同第１の領域よりも下方に配置され同第１の領域よりも大きな屈折力を有する第２の領域と、これら領域の間に配置され屈折力が累進的に変化する累進帯を備えた累進屈折面をレンズの内面に形成した累進屈折力レンズにおいて、遠用度数と近用度数がともにマイナスの場合にはレンズの外面の垂直方向のカーブを上部実用域についてレンズの幾何中心を通る仮想水平線から離間するにつれてレンズの外面のカーブの曲率を逓加させ、下部実用域について同水平線から離間するにつれてレンズの外面のカーブの曲率を逓減させるようにする。

Description

累進屈折力レンズ及びその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は老視補正用の眼鏡に使用される累進屈折力レンズ及びその製造方法に 関するものである。
背景技術
[0002] 高齢により眼の水晶体による調節機能が低下し近方視が困難な状態が老視である 。この老視に対する矯正用の眼鏡に累進屈折力レンズが使用されている。
一般的に累進屈折力レンズは屈折力のそれぞれ異なる 2つの屈折領域と、それら 両領域の間で屈折力（度数)が累進的に変わる累進領域とを備えた非球面レンズとさ れており、境目がなく 1枚のレンズで遠くのものから近くのものまで見ることができるも のである。ここに 2つの領域とはレンズの上方位置に設定された遠用部領域と、レン ズの下方位置に設定された近用部領域の 2つの領域のことである。遠用部領域と近 用部領域との移行帯である累進領域は滑らかかつ連続的に連結されている。
遠用部領域は主として遠距離の物体を目視するための領域であり、近用部領域は 主として近距離の物体を目視するための領域であり、累進領域は主として中距離の 物体を目視するための領域である。もっとも累進屈折力レンズは屈折力が連続的に 変化して!/、るためこれら領域が明確に区画されて 、るわけではな!/、。
[0003] 累進屈折力レンズは光学性能の分布が非対称的であることから球面レンズに比べ て像の歪みが顕著である。また、累進屈折力レンズはレンズのベースカーブが浅くな るほどレンズを薄く形成できるものの、歪曲収差や非点収差が大きくなる傾向にある ため、特に薄型の累進屈折力レンズにおいては歪曲収差や非点収差をいかに低減 するかが課題であった。
そのため、従来力も歪曲収差を改善するための累進屈折力レンズが提案されてい る。このような累進屈折力レンズの一例として特許文献 1を挙げる。
特許文献 1：特開 2004— 264365号公報
発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0004] し力しながら、特許文献 1のような累進屈折力レンズでは歪曲収差を抑制するには 必ずしも十分ではな力つた。特に強度の近視や強度の遠視で、かつ加入度の大きな 累進屈折力レンズを装用する人には、非球面であることの歪みが顕著に感じられる ためにより性能のょ 、累進屈折力レンズが求められて ヽた。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである 。その目的は、歪曲収差を抑制した累進屈折力レンズ及びその製造方法を提供する ことである。
課題を解決するための手段
[0005] 上記課題を解決するために請求項 1の発明では、レンズ上方に配置された比較的 遠方を見るための第 1の領域と、同第 1の領域よりも下方に配置され同第 1の領域より も大きな屈折力を有する第 2の領域と、これら領域の間に配置され屈折力が累進的 に変化する累進帯を備えた累進屈折面をレンズの内面に形成した累進屈折カレン ズにおいて、レンズの外面を回転非対称の非球面形状としたことをその要旨とする。
[0006] また請求項 2の発明では請求項 1に記載の発明の構成にカ卩え、前記レンズの外面 の回転非対称の非球面形状は、レンズの外面に設定される幾何中心の上部領域の 実用域 (以下、上部実用域とする）と下部領域の実用域 (以下、下部実用域とする）に おける平均面屈折力が異なることで実現されていることをその要旨とする。
また請求項 3の発明では請求項 2の発明の構成に加え、前記レンズの幾何中心の 上部実用域と下部実用域との平均面屈折力は遠用度数と近用度数がともにマイナス の場合には上部実用域 >下部実用域に設定され、ともにプラスの場合には上部実 用域く下部実用域に設定されていることをその要旨とする。
[0007] また請求項 4の発明では請求項 3の発明の構成に加え、遠用度数と近用度数がと もにマイナスの場合にはレンズの外面の垂直方向のカーブを以下のいずれかのよう な特性としたことをその要旨とする。
a)前記上部実用域についてレンズの幾何中心を通る仮想水平線力 離間するにつ れてレンズの外面のカーブの曲率を遁加させ、前記下部実用域について同水平線 力 離間するにつれてレンズの外面のカーブの曲率を遁減させること b)前記上部実用域についてレンズの幾何中心を通る仮想水平線力 離間するにつ れてレンズの外面のカーブの曲率を遁加させ、前記下部実用域につ!、て均等な力 ーブの曲率とすること
c)前記下部実用域についてレンズの幾何中心を通る仮想水平線力 離間するにつ れてレンズの外面のカーブの曲率を遁減させ、前記上部実用域にっ 、て均等な力 ーブの曲率とすること
[0008] また請求項 5の発明では請求項 3の発明の構成に加え、遠用度数と近用度数がと もにプラスの場合にはレンズの外面の垂直方向のカーブを以下のいずれかのような 特性としたことをその要旨とする。
a)前記上部実用域についてレンズの幾何中心を通る仮想水平線力 離間するにつ れてレンズの外面のカーブの曲率を遁減させ、前記下部実用域について同水平線 力も離間するにつれてレンズの外面のカーブの曲率を遁加させること
b)前記上部実用域についてレンズの幾何中心を通る仮想水平線力 離間するにつ れてレンズの外面のカーブの曲率を遁減させ、前記下部実用域につ!、て均等な力 ーブの曲率とすること
c)前記下部実用域についてレンズの幾何中心を通る仮想水平線力 離間するにつ れてレンズの外面のカーブの曲率を遁加させ、前記上部実用域につ 、て均等な力 ーブの曲率とすること
[0009] また請求項 6の発明では請求項 4又は 5に記載の発明の構成に加え、レンズの外 面であって、レンズの幾何中心を通る仮想垂直線に対し直交する仮想水平線上に位 置する所定の点 (X, Y)における平均面屈折力をレンズ内の所定の基準点を基準と した所定の点 (X, Y)の方向に基づ 、た重みを考慮して設定するようにしたことをそ の要旨とする。
[0010] また請求項 7の発明では請求項 1〜6のいずれかの発明の構成にカ卩え、遠用フイツ ティングポイントにおいて垂直方向に延びる接線に沿った、レンズの上方に向かって 15mmの距離にあるレンズ外面上の点を Aとし、レンズの下方に向かって 15mmの 距離にあるレンズ外面上の点を Bとした際に、同点 A及び点 Bにおけるレンズ外面の 平均面屈折力 P(A)及び P(B)が、以下の関係を満たすことをその要旨とする。 a)遠用度数と近用度数がともにマイナスの場合
P(B) + 0. 25≤ P(A)≤ P(B)+ADD
b)遠用度数と近用度数がともにプラスの場合
P(A) + 0. 25≤ P(B)≤ P(A)+ADD
また請求項 8の発明では、請求項 1〜請求項 7に記載の累進屈折力レンズの製造 方法であって、レンズの外面が球面形状であることを前提としてレンズの内面に対す る所定の累進特性を発現させるような所定の累進屈折面のデータを設計し、次 、で 同球面形状のレンズの外面に設定した球面形状データに対して所定の回転非対称 の非球面形状のデータを合成する設計をし、レンズの外面を非球面形状とする変形 設計に伴って発生する乱視成分及び累進特性の変化を補正する補正値を同累進屈 折面のデータに追加的に与えた後、各データに基づいてレンズ両面を成形するよう にしたことをその要旨とする。
[0011] 上記のような構成においては、レンズの内面に第 1の領域力も第 2の領域にかけて 加入度が徐々に付加されていくように加入勾配が設定された累進屈折力レンズはそ のレンズの外面（物体側の面）において回転非対称の非球面形状とされている。この ように、レンズの内面（眼球側の面）に累進面を設定するとともにレンズの外面を回転 非対称の非球面形状とすることで主として歪曲収差の低減を図ることが可能である。 レンズの外面の非球面形状は好ましくはレンズの外面に設定される幾何中心の上 部領域の実用域 (以下、上部実用域とする）と下部領域の実用域 (以下、下部実用域 とする）における平均面屈折力が異なることで実現される。このように、回転非対称の 非球面形状として幾何中心を挟んだ上部実用域と下部実用域の平均面屈折カを異 なるものとすることで主として歪曲収差の低減を図ることが可能である。
ここに、実用域とは実際にレンズをフレームに入れる ( ヽゎゆる枠入れ）際に不要と なるレンズ周縁部分を除!、た部分を 、う。眼鏡レンズとして機能しな 、周縁部分は格 別目的を持った何らの特性も与えずに適当なカーブ構成で形成されることがあるた めである。
[0012] 更により具体的には、上部実用域と下部実用域との平均面屈折力は遠用度数と近 用度数がともにマイナスの場合には上部実用域 >下部実用域に設定され、ともにプ ラスの場合には上部実用域く下部実用域に設定されて 、ることが好ま 、。
遠用度数と近用度数がともにマイナスのレンズはいわゆる凹レンズであるため、上 部実用域と下部実用域ともに負の歪曲特性 (物が小さく見える特性)を持つ。そして、 遠用度数は近用度数よりもマイナス側の度数であるため、遠用部は大きな、近用部 は小さな負の歪曲特性を持つ。したがって、レンズ外面の平均面屈折力を上部実用 域 >下部実用域とすることで、レンズ上下の歪曲の差を小さくしてバランスを整えるよ うな屈折力を得ることができる。逆に遠用度数と近用度数がともにプラスのレンズはい わゆる凸レンズであるため、上部実用域と下部実用域ともに正の歪曲特性 (物が大き く見える特性)を持つ。そして、近用度数は遠用度数よりもプラス側の度数であるため 、遠用部は小さな、近用部は大きな正の歪曲特性を持つ。したがって、レンズ外面の 平均面屈折力を上部実用域 <下部実用域とすることで、レンズ上下の歪曲の差を小 さくしてバランスを整えるような屈折力を得ることができる。
すなわち、遠用度数と近用度数がともにマイナスであるか、同様に遠用度数と近用 度数がともにプラスであるようなレンズであれば本発明を適用するのに好適である。 上記のように凹レンズでは平均面屈折力は上部実用域 >下部実用域であることが その特性上好ましいが更に具体的に、遠用度数と近用度数がともにマイナスの場合 にはレンズの外面の垂直方向のカーブを以下のいずれかのような特性とすることがよ り好ましい。
a)前記上部実用域についてレンズの幾何中心を通る仮想水平線力 離間するにつ れてレンズの外面のカーブの曲率を遁加させ、前記下部実用域について同水平線 力 離間するにつれてレンズの外面のカーブの曲率を遁減させること
b)前記上部実用域についてレンズの幾何中心を通る仮想水平線力 離間するにつ れてレンズの外面のカーブの曲率を遁加させ、前記下部実用域につ!、て均等な力 ーブの曲率とすること
c)前記下部実用域についてレンズの幾何中心を通る仮想水平線力 離間するにつ れてレンズの外面のカーブの曲率を遁減させ、前記上部実用域にっ 、て均等な力 ーブの曲率とすること
ここに、幾何中心とはフレームの形に合わせて加工する前のレンズ（丸い形状のレ ンズ)の幾何中心を意味する。レンズの幾何中心を通る仮想水平線から離間するに つれてレンズの外面のカーブの曲率を遁加或いは遁減させる場合に、現実的な非 球面サグ量の設定手段としては奇関数 (例えば 3次関数）によるものが最も簡便で計 算が楽である。但し、レンズの上部から下部にかけて曲率の変化が連続的であれば 、偶関数やその他の非対称的な関数を組み合わせることも可能である。
[0014] 例えばレンズの外面を球面形状をベースとして、ここに上記のレンズの外面の垂直 方向のカーブを合成させるものとする。すると、垂直成分は非球面量が与えられるこ ととなるため歪曲収差は低減されるわけであるが、このときの水平方向の断面形状は ベースとなる球面の水平方向の断面形状と同一のままである。
そのため、上記のようなマイナスレンズに対し、レンズの外面であって、レンズの幾 何中心を通る仮想垂直線に対し直交する仮想水平線上に位置する所定の点 (X, Y )における平均面屈折力を設定するに際してレンズ内の所定の基準点を基準とした 所定の点 (X, Y)の方向に基づ 、た重みを考慮することが歪曲収差のさらなる低減 の観点力も好ましい。
ここに、「レンズ内の所定の基準点」とは最も代表的なものとして遠用フィッティング ポイントや幾何中心等が挙げられる。基準点から所定の点 (X, Y)の方向に基づいて 重みは決定されるのであるが、実際の計算において方向は例えば幾何中心を通る仮 想水平線を基準とした偏角 Θ〖こよることが可能である。つまり三角関数 (特に正弦関 数)や極座標を用いて所定の点 (X, Y)における重みを割り当て平均面屈折カを最 適な条件に設定することができる。また、方向に加えて基準点力 所定の点 (X, Y) までの距離に基づいた重みを考慮することも可能である。その場合には基準点から 所定の点 (X, Y)のベクトルに基づ 、て計算することも可能である。
[0015] 上記のように凸レンズでは平均面屈折力は上部実用域 <下部実用域であることが その特性上好ましいが更に具体的に、遠用度数と近用度数がともにプラスの場合に はレンズの外面の垂直方向のカーブを以下のいずれかのような特性とすることがより 好ましい。
a)前記上部実用域についてレンズの幾何中心を通る仮想水平線力 離間するにつ れてレンズの外面のカーブの曲率を遁減させ、前記下部実用域について同水平線 から離間するにつれてレンズの外面のカーブの曲率を遁加させること
b)前記上部実用域についてレンズの幾何中心を通る仮想水平線力 離間するにつ れてレンズの外面のカーブの曲率を遁減させ、前記下部実用域につ!、て均等な力 ーブの曲率とすること
C)前記下部実用域についてレンズの幾何中心を通る仮想水平線力 離間するにつ れてレンズの外面のカーブの曲率を遁加させ、前記上部実用域につ 、て均等な力 ーブの曲率とすること
幾何中心の定義は上記と同様である。レンズの幾何中心を通る仮想水平線力 離 間するにつれてレンズの外面のカーブの曲率を遁加或いは遁減させる場合に、現実 的な非球面サグ量の設定手段としては上記と同様奇関数 (例えば 3次関数）によるも のが最も簡便で計算が楽である。但し、レンズの上部から下部にかけて曲率の変化 が連続的であれば、偶関数やその他の非対称的な関数を組み合わせることも可能で ある。
上記と同様このようなプラスレンズに対し、レンズの外面であって、レンズの幾何中 心を通る仮想垂直線に対し直交する仮想水平線上に位置する所定の点 (X, Y)に おける平均面屈折力をレンズ内の所定の基準点を基準とした所定の点 (X, Y)の方 向基づいて設定することが歪曲収差のさらなる低減の観点力も好ましい。また、方向 に加えて基準点力も所定の点 (X, Y)までの距離に基づ!/、た重みを考慮することも 可能である。
更に、遠用フィッティングポイントにおいて垂直方向に延びる接線に沿った、レンズ の上方に向かって 15mmの距離にあるレンズ外面上の点を Aとし、レンズの下方に 向かって 15mmの距離にあるレンズ外面上の点を Bとした際に、同点 A及び点 Bにお けるレンズ外面の平均面屈折力 P(A)及び P(B)力 以下の関係を満たすことが好まし い。
a)遠用度数と近用度数がともにマイナスの場合
P(B) + 0. 25≤ P(A)≤ P(B)+ADD
b)遠用度数と近用度数がともにプラスの場合
P(A) + 0. 25≤ P(B)≤ P(A)+ADD つまり、遠用フィッティングポイントを挟んだ上下 30mmのレンズ外面上の点におけ る 2つの点の平均面屈折力の差を 0. 25 (D:ディオプタ）〜 ADD (加入度）としたもの である。これは上部実用域と下部実用域との平均面屈折力の差の限界を示す 1つの 指標である。一般的な眼鏡レンズとしては上部及び下部実用域の間隔は 30mm程 度であるので、この 30mmの間隔における上部及び下部実用域の最適な平均面屈 折力の差を規定することは有意義である。平均面屈折力の差を 0. 25Dより大きくとし たのはこれ以下では歪曲収差を低減するだけの光学的意義がなくなるためであり、 同じく平均面屈折力の差を ADDまで留めたのは主としてレンズの外観上の問題 (上 部及び下部実用域のカーブの曲率の差が大きくいびつに感じられるため）からである また、このようにレンズの内面を累進屈折面とし、レンズの外面を回転非対称の非 球面形状とした累進屈折力レンズを製造する場合には、まず、レンズの外面には球 面を想定しこれに基づいてレンズの内面の累進屈折面を設計することが計算がシン プルとなって好ましい。ところが、レンズの外面の球面形状に回転非対称の非球面形 状を合成することに伴って乱視成分が発生することとなる。
これを補正するために、レンズの外面が球面形状であることを前提としてレンズの内 面に対する所定の累進特性を発現させるような所定の累進屈折面のデータを設計し 、次!、で同球面形状のレンズの外面に対する所定の回転非対称の非球面形状のデ ータを合成する設計をし、レンズの外面が非球面形状となる変形設計に伴って発生 する乱視成分及び累進特性の変化を補正する補正値を同累進屈折面のデータに追 加的に与えた後、各データに基づ!/、てレンズ両面を成形するようにすることが好まし い。
ここに「回転非対称の非球面形状」とは上記のようにレンズの外面に設定される幾 何中心の上部領域の実用域 (以下、上部実用域とする）と下部領域の実用域 (以下、 下部実用域とする）における平均面屈折力が異なる場合や、レンズの幾何中心の上 部実用域と下部実用域との平均面屈折力は遠用度数と近用度数がともにマイナスの 場合には上部実用域 >下部実用域に設定され、ともにプラスの場合には上部実用 域く下部実用域に設定されていることが好ましい。遠用度数と近用度数がともにマイ ナスであるか、同様に遠用度数と近用度数がともにプラスであるような場合も含む。ま た、このような上部実用域及び下部実用域の非球面特性も上記の通りである。
またここに、レンズ両面の成形は直接基材を切削や研削するだけではなぐモール ドによるプラスチック成型法によって成形される場合も含む。
発明の効果
[0018] 上記各請求項の発明では、従来に比べて特に歪曲収差が抑えられた累進屈折力 レンズを提供することが可能となる。
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下、本発明の累進屈折力レンズの実施例について説明する。
A.マイナスレンズについて
(実施例 1)
(1)レンズの設定
•累進帯長： 13mm
•レンズ素材の屈折率：1. 6
•遠用 S— 5. OOD
'加入度 2. OOD
'表カーブ（ベースカーブ）の曲率半径 261. 50mm
•遠用フィッティングポイント：レンズ幾何中心の 2mm上
•幾何中心 Oから垂直方向に 15mm上にお!/、ては垂直方向に 1. OODの近似的な力 ーブ増加を、垂直方向に 15mm下においては垂直方向に 1. OODの近似的なカー ブ減少をそれぞれ加える。ここで、幾何中心 Oの 15mm上下を目安に変形したのは、 一般的なフレーム形状を意識してのことである。この設定は一例であって変更可能で ある。
[0020] (2)レンズ外面のサグ量の設定
実施例 1では最も単純な例として、レンズ外面の垂直方向の面屈折力を変化させた 。幾何中心 Oを通る水平線 (X方向）上の非球面量を 0とする。すなわち、点 Oを通る 水平断面は円形状である。幾何中心 O力も上に向力つて非球面量は正に、点 Oから 下に向力つて非球面量は負に変化する。水平線 (X方向）に対し直交する方向を y方 向とする。ここに、非球面量が正とはレンズの外面から内面に向力う方向であり、負と はその逆をいうものとする（以下の実施例、比較例でも同様)。
本実施例 1では、非球面量を
f (yノ =ay · · 丄
(y: 0からの垂直方向の距離 [mm]、 aは正の係数）
とした。すなわち、外面の非球面量を 3次関数によって定める。従って、実施例 1の レンズの外面はベースカーブとこの式 1との合成面とされる。
ここで、上記 1. OODの近似的なカーブ変化を得るための係数 aを求める。
上記式 l¾yについて二階微分した式に y= 15を代入すると（6 X 15) aとなる。この 値はレンズ外面の曲率変化に近似的に等しいため、
(6 X 15) a= l/ (1000- (n— 1) )
となる。ここで nはレンズ素材の屈折率であり、この実施例ではレンズの屈折率は 1. 6なので n= l. 6を代入して a= l. 852 X 10_5が得られる。
(3)レンズ内面の形状
所定の累進面に加えて外面と同じ変形量を内面にも加える。その結果、度数や乱 視成分となる非点収差の分布は、元の状態 (外面が球面）に近くなつた。この操作を ベンディングという。一般にベンディングとは、レンズのパワーを保持したまま球面の 外面と球面の内面の曲率をそれぞれ変化させることをいう。ここではこの考え方を拡 張して、表面を非球面化したときに裏面も同等量だけ非球面化する操作もベンディン グと呼ぶ。
この状態を出発点にして、内面の係数 aを微調整し、遠用度数測定位置における平 均度数 (レンズメータで評価した）を— 5. OODに戻した。
次に、累進面形状のサグ分布に適当な係数を乗じて調整し、近用度数測定位置に おける平均度数を— 3. OODに戻した。尚、外面の形状に合わせた変形を、レンズの 上部と下部で独立した係数によって実施することによってもこの操作は可能である。 また、透過光の非点収差を低減するために、更にレンズ内面に非球面を合成した（ 透過光補正)。
本実施例では、 g (r) =br3
(r:合成する非球面の中心からの距離 [mm]、 bは正の係数）
t 、う形式の非球面を合成した。透過光補正に必要な変形量すなわち係数 bの値は 遠用と近用で異なるので、ここでは方向別に変位させた。すなわち、垂直上方に向か つては bを遠用の値とし、垂直下方に向かっては bを近用の値とし、水平方向では遠 用と近用の中間値とし、円周にそって角度の比率にしたがって変位させた。
付加する非球面の中心は、図 4に示すように幾何中心 Oの 5mm下方に設定した。 この位置は、遠用力 近用までの度数変化のほぼ中心なので、遠用と近用の光学性 能をそれぞれ変化させる中心としては好適である。例えば変形の中心から真上また は真下の点においては、垂直方向は中心力 離れる方向すなわち子午方向となり、 水平方向は子午方向と直交する方向すなわち球欠方向になる。非球面を付加したと きのカーブ変化は、子午方向が球欠方向より大きい。この性質を利用して非点収差 を低減することができる。
透過光によって評価した平均度数は、レンズメータ光で評価した平均度数にくらべ て（マイナス度数もプラス度数も）強めになる。この問題に対応するため、内面に付カロ する非球面によって、透過光によって評価した平均度数を弱め（すなわち本来必要と される度数）にシフトさせることができる。この時、像の歪曲も同時に減少する。
[0022] (4)実施例 1のレンズの特徴
このレンズは遠用 S— 5. OODという強度のマイナスレンズである。このようなレンズ でレンズ外面のベースカーブを浅くすると、収差が大きくなる傾向となる。しかし、実 施例 1では、外面の非球面量を垂直方向に 3次関数によって与えているため、ベース カーブが浅いにも関わらず収差の低減を図ることができる。
このようなレンズの外面は縦断面形状では図 1に示すようなベースカーブ Bに対して 破線で示すように水平線から上方は上方寄りほど徐々に深く（カーブの曲率遁加）、 水平線から下方は下方寄りほど浅く（カーブの曲率遁減)なって 、る。
[0023] (5)実施例 1の光学性能の評価内容
平均度数、非点収差及び歪曲収差について透過光によるシミュレーションを行って 評価した。歪曲収差については正面を見る視線力も 45度方向の円を描き、その内部 の視野を評価する手法を採った。眼前 10m位置に縦横等間隔の格子を配置し、ど のように見えるかをシミュレーションした。格子の間隔は 2mとした。円の外部は実用 領域外における累進面を整え切れていない部分で光線の乱れがあるため、参考デ ータである。各図における水平 ·垂直方向の座標は、光線がレンズ外面を通過する 位置に対応させている。
等度数曲線および等非点収差曲線は 0. 25D間隔で図示し、 1. OODステップで太 線で図示するようにした。
評価結果を表 1〜3に示す。
(実施例 2)
(1)レンズの設定
実施例 1と同様である。
但し、レンズ外面の非球面のカーブの設定については実施例 1と異なり、幾何中心 Oから垂直方向に 15mm上にお!、ては水平方向に 1. OODの近似的なカーブ増加 を、垂直方向に 15mm下においては水平方向に 1. OODの近似的なカーブ減少を それぞれ加えた。
(2)レンズ外面のサグ量の設定
実施例 1では垂直方向のカーブを増減させた例であった力 実施例 2では垂直方 向のカーブの増減を抑えた例である。幾何中心 Oを通る水平線 (X方向）上の非球面 量を 0とする。すなわち、点 Oを通る水平断面は円形状である。幾何中心 Oから上に 向力つて非球面量は正に、点 Oから下に向力つて非球面量は負に変化する。水平線 (X方向）に対し直交する方向を y方向とする。
本実施例 2では、非球面量を
f (X, y) =ax2y · '式 2とする。
(x: 0からの水平方向の距離 [mm]、 y: 0からの垂直方向の距離 [mm]、 aは正の係 数）
とした。実施例 1と同様係数 aを求めるために式 2を Xについて二階偏微分した式に y = 15を代入すると（2 X 15) aとなる。この値はレンズ外面の曲率変化と近似的に等し いため、 (2 X 15) a= l/ (1000- (n— 1) )
となる。 n= l. 6を代人して a = 5. 556 X 10_5力 S得られる。
[0025] (3)レンズ内面の形状
実施例 1と同様に外面と同じ変形量を内面にも加える。
(4)実施例 2のレンズの特徴
このレンズも実施例 1と同様強度のマイナスレンズである。しかし、実施例 2では、図 2に示すように非球面量をシミュレーションした面 Pはレンズ上方では外面の水平カー ブは深くなる。レンズ下方では逆に水平カーブは浅くなる。レンズ上方から下方にか けてのカーブの変化は、 yに比例するのでほぼ一定の変化となる。
[0026] (5)実施例 2の光学性能の評価内容
実施例 1と同様に平均度数、非点収差及び歪曲収差について評価した。評価手法 は同じである。評価結果を表 1〜3に示す。
[0027] (実施例 3)
(1)レンズの設定
実施例 1と同様である。
但し、レンズ外面の非球面のカーブの設定については実施例 1と異なり、幾何中心 Oから垂直方向に 15mm上においては垂直方向と水平方向の平均で 0. 50Dの近 似的なカーブ増加を、垂直方向に 15mm下にお 、ては垂直方向と水平方向の平均 で 0. 50Dの近似的なカーブ減少をそれぞれカ卩えた。
(2)レンズ外面のサグ量の設定
実施例 3ではレンズ外面上の点 (X, Y)の位置と方向につ 、て重みを考慮した非球 面量を与えるすべての方向における歪曲収差を抑制するようにして 、る。
幾何中心 Oを通る水平線 (X方向）上の非球面量を 0とする。すなわち、点 Oを通る 水平断面は円形状である。幾何中心 O力も上に向力つて非球面量は正に、点 Oから 下に向力つて非球面量は負に変化する。水平線 (X方向）に対し直交する方向を y方 向とする。
本実施例 3では、非球面量を
非球面量を f (X, y) =ar3-sin θ · · '式 3とする。 (x:幾何中心 Oからの水平方向の距離 [mm]、 y:幾何中心 Oからの垂直方向の距離 [ mm]、aは正の係数、 Θ：幾何中心 Oを中心とした水平線に対する偏角、 r:幾何中心 Oからの距離）
とした。 sin Θは図 3に示すように、 0〜1の値をとる正弦関数であるため、点 (X, Y) の方向に従って重みを与えるのに有利な関数となる。
r= (x +y ) ) ^ sin θ =γ/ r
なので、この式は、
f (X, y) =a (x2+y2)y
と変形することで偏角 Θを使わずに表現することも可能である。
実施例 1と同様係数 aを求める。まず式 3を Xについて二階偏微分した式に y= 15を 代入すると（2 X 15) aとなる。次に yについて二階偏微分した式に y= 15を代入する と（6 X 15) aとなる。これらの平均は（4 X 15) aである。この値はレンズ外面の平均的 な曲率変化に等しいため、
(4 X 15) a=0. 5/ (1000· (n- 1) )
n= l. 6を代入して a= l. 389 X 10_5が得られる。
[0028] (3)レンズ内面の形状
実施例 1と同様に外面と同じ変形量を内面にも加える
(4)実施例 3のレンズの特徴
このレンズも実施例 1と同様強度のマイナスレンズである。しかし、実施例 3では、レ ンズ外面の非球面量をレンズ外面上の点 (X, Y)の位置と方向によって重み付けし ているため（sin Θを掛け合わせるため）、幾何中心 Oを通る水平断面上 (y=0)では、 非球面量は 0になる。すなわち実施例 1と同様に、幾何中心 Oを通る水平断面は円 形状である。その一方、幾何中心 O通る垂直線上 (x=0)の領域近傍においては回 転対称非球面に似た形状になる。そのため、累進屈折力レンズにおいて最も重要な 正面の視野において、物が縦長や横長に変形する効果を抑えることができる。
[0029] (5)実施例 3の光学性能の評価内容
実施例 1と同様に平均度数、非点収差及び歪曲収差について評価した。評価手法 は同じである。評価結果を表 1〜3に示す。 [0030] (比較例 1)
上記実施例 1〜実施例 3との比較のため、レンズの設定が同じでレンズ外面が球面 であるレンズについて同様に平均度数、非点収差及び歪曲収差について評価した。 評価手法は同じである。評価結果を表 1〜3に示す。
[0031] [表 1]
Figure imgf000018_0001
[0032] [表 2] 比較例 1
実施例 1
実施例
2
実施例 3
Figure imgf000020_0001
.プラスレンズについて (実施例 4) (1)レンズの設定
•累進帯長： 13mm
•レンズ素材の屈折率：1. 6
•遠用 S + 3. OOD
'加入度 2. OOD
'表カーブ（ベースカーブ）の曲率半径 108. 96mm
•遠用フィッティングポイント：レンズ幾何中心の 2mm上
•幾何中心 Oから垂直方向に 15mm上にお!/、ては垂直方向に 1. OODの近似的な力 ーブ減少、垂直方向に 15mm下においては垂直方向に 1. OODの近似的なカーブ 増加をそれぞれ加える。ここで、幾何中心 Oの 15mm上下を目安に変形したのは、 一般的なフレーム形状を意識してのことである。この設定は一例であって変更可能で ある。
(2)レンズ外面のサグ量の設定
実施例 1の係数 aを負として設定した (a =— 1. 852 X 10"5) o
[0035] (3)レンズ内面の形状
マイナスレンズと同様所定の累進面に加えて外面と同じ変形量を内面にも加える。 また、
透過光の非点収差を低減するために、更にレンズ内面に非球面を合成した。
(4)実施例 4のレンズの特徴
このレンズは遠用 S + 3. OODで力!]入度 2. OODであるため、強度のプラスレンズで ある。このようなレンズでレンズ外面のベースカーブを浅くすると、収差が大きくなる傾 向となる。しかし、実施例 4では、外面の非球面量を垂直方向に 3次関数によって与 えているため、ベースカーブが浅いにも関わらず収差の低減を図ることができる。
(5)実施例 4の光学性能の評価内容
平均度数、非点収差及び歪曲収差についてマイナスレンズと同様に評価した。た だし格子の間隔は lmとした。
評価結果を表 4〜6に示す。
[0036] (実施例 5) (1)レンズの設定
実施例 4と同様である。
但し、レンズ外面の非球面のカーブの設定については実施例 4と異なり、幾何中心 Oから垂直方向に 15mm上にお!/、ては水平方向に 1. OODの近似的なカーブ減少 を、垂直方向に 15mm下においては水平方向に 1. OODの近似的なカーブ増加を それぞれ加えた。
(2)レンズ外面のサグ量の設定
実施例 2の係数 aを負として設定した (a=— 5. 556 X 10_5)。
(3)レンズ内面の形状
マイナスレンズと同様所定の累進面に加えて外面と同じ変形量を内面にも加える。 また、
透過光の非点収差を低減するために、更にレンズ内面に非球面を合成した。
(4)実施例 5のレンズの特徴
このレンズも実施例 4と同様強度のプラスレンズである。しかし、実施例 5では、図 2 と逆にレンズ上方では外面の水平カーブは浅くなる。レンズ下方では逆に水平カー ブは深くなる。レンズ上方から下方にかけてのカーブの変化は、 yに比例するのでほ ぼ一定の変化となる。
(5)実施例 5の光学性能の評価内容
平均度数、非点収差及び歪曲収差について実施例 4と同様に評価した。
評価結果を表 4〜6に示す。
(実施例 6)
(1)レンズの設定
実施例 4と同様である。
但し、レンズ外面の非球面のカーブの設定については実施例 4と異なり、幾何中心 Oから垂直方向に 15mm上においては垂直方向と水平方向の平均で 0. 50Dの近 似的なカーブ減少を、垂直方向に 15mm下にお 、ては垂直方向と水平方向の平均 で 0. 50Dの近似的なカーブ増加をそれぞれ加えた。
(2)レンズ外面のサグ量の設定 実施例 3の係数 aを負として設定した (a= - l. 389 X 10"5)。
(3)レンズ内面の形状
マイナスレンズと同様所定の累進面に加えて外面と同じ変形量を内面にも加える。 また、
透過光の非点収差を低減するために、更にレンズ内面に非球面を合成した。
(4)実施例 6のレンズの特徴
このレンズも実施例 1と同様強度のプラスレンズである。しかし、実施例 6では、レン ズ外面の非球面量をレンズ外面上の点 (X, Y)の位置と方向によって重み付けして いるため（sin Θを掛け合わせるため）、幾何中心 Oを通る水平断面上 (y=0)では、 非球面量は 0になる。すなわち実施例 1と同様に、幾何中心 Oを通る水平断面は円 形状である。その一方、幾何中心 O通る垂直線上 (x=0)の領域近傍においては回 転対称非球面に似た形状になる。そのため、累進屈折力レンズにおいて最も重要な 正面の視野において、物が縦長や横長に変形する効果を抑えることができる。
(5)実施例 6の光学性能の評価内容
平均度数、非点収差及び歪曲収差について実施例 4と同様に評価した。 評価結果を表 4〜6に示す。
[0038] (比較例 2)
上記実施例 4〜実施例 6との比較のため、レンズの設定が同じでレンズ外面が球面 であるレンズについて同様に平均度数、非点収差及び歪曲収差について評価した。 評価手法は同じである。評価結果を表 4〜6に示す。
[0039] [表 4]
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000025_0001
Figure imgf000026_0001
c.評価結果
(1)平均度数'の比較にっレ 、て 度数分布は特に上部領域において比較例 1と比べいずれの実施例も明らかな改 善が見られた。透過光補正を施すと、さらに改善されたことが分力る。
(2)非点収差の比較につ!、て (表 2)
いずれの実施例も明らかな改善が見られた。透過光補正を施すと、さらに改善され たことが分かる。
(3)歪曲収差の比較にっ 、て (表 3)
実施例 1 (縦方向の非球面）：レンズ上端の歪曲が小さくなつている。
実施例 2：側方の垂直線が比較的まっすぐになって 、る。
実施例 3：実施例 1と実施例 2の中間的な結果になった。つまり上下左右とも平均的 に歪曲が改善されている。
また、いずれの実施例も、透過光補正を施したことで歪曲が改善されている。
(4)平均度数の比較につ!、て (表 4)
いずれの実施例も明らかな改善が見られた。顕著な事象は透過光補正を施す前で は遠用部側方にぉ 、て等度数曲線が垂直に近 、角度になって 、る。これも装用者 にとつては、顔を左右に動力したときの歪みとして作用する。透過光補正を行った実 施例では、この傾向が抑えられている。
(5)非点収差の比較にっ 、て (表 5)
いずれの実施例も明らかな改善が見られたが、特に実施例 6の透過光補正を実施 した例では、非点収差の分布が滑らかである。
(6)歪曲収差の比較にっ 、て (表 6)
マイナスレンズの実施例と同様の傾向である。
図面の簡単な説明
[図 1]本発明の実施例 1のレンズ形状を説明する説明図。
[図 2]本発明の実施例 2のレンズ形状を説明する説明図。
[図 3]本発明の実施例 3のレンズ設計における非球面量を与える式を説明する説明 図。
[図 4]本発明の実施例のレンズ内面の形状を説明するための説明図。

Claims

請求の範囲
[1] レンズ上方に配置された比較的遠方を見るための第 1の領域と、同第 1の領域よりも 下方に配置され同第 1の領域よりも大きな屈折力を有する第 2の領域と、これら領域 の間に配置され屈折力が累進的に変化する累進帯を備えた累進屈折面をレンズの 内面に形成した累進屈折力レンズにおいて、レンズの外面を回転非対称の非球面 形状としたことを特徴とする累進屈折力レンズ。
[2] 前記レンズの外面の回転非対称の非球面形状は、レンズの外面に設定される幾何 中心の上部領域の実用域 (以下、上部実用域とする）と下部領域の実用域 (以下、下 部実用域とする）における平均面屈折力が異なることで実現されていることを特徴と する請求項 1に記載の累進屈折力レンズ。
[3] 前記レンズの幾何中心の上部実用域と下部実用域との平均面屈折力は遠用度数と 近用度数がともにマイナスの場合には上部実用域 >下部実用域に設定され、ともに プラスの場合には上部実用域く下部実用域に設定されていることを特徴とする請求 項 2に記載の累進屈折力レンズ。
[4] 遠用度数と近用度数がともにマイナスの場合にはレンズの外面の垂直方向のカーブ を以下のいずれかのような特性としたことを特徴とする請求項 3に記載の累進屈折力 レンズ。
a)前記上部実用域についてレンズの幾何中心を通る仮想水平線力 離間するにつ れてレンズの外面のカーブの曲率を遁加させ、前記下部実用域について同水平線 力 離間するにつれてレンズの外面のカーブの曲率を遁減させること。
b)前記上部実用域についてレンズの幾何中心を通る仮想水平線力 離間するにつ れてレンズの外面のカーブの曲率を遁加させ、前記下部実用域につ!、て均等な力 ーブの曲率とすること。
c)前記下部実用域についてレンズの幾何中心を通る仮想水平線力 離間するにつ れてレンズの外面のカーブの曲率を遁減させ、前記上部実用域にっ 、て均等な力 ーブの曲率とすること。
[5] 遠用度数と近用度数がともにプラスの場合にはレンズの外面の垂直方向のカーブを 以下のいずれかのような特性としたことを特徴とする請求項 3に記載の累進屈折カレ ンズ。
a)前記上部実用域についてレンズの幾何中心を通る仮想水平線力 離間するにつ れてレンズの外面のカーブの曲率を遁減させ、前記下部実用域について同水平線 力も離間するにつれてレンズの外面のカーブの曲率を遁加させること。
b)前記上部実用域についてレンズの幾何中心を通る仮想水平線力 離間するにつ れてレンズの外面のカーブの曲率を遁減させ、前記下部実用域につ!、て均等な力 ーブの曲率とすること。
c)前記下部実用域についてレンズの幾何中心を通る仮想水平線力 離間するにつ れてレンズの外面のカーブの曲率を遁加させ、前記上部実用域につ 、て均等な力 ーブの曲率とすること。
[6] レンズの外面であって、レンズの幾何中心を通る仮想垂直線に対し直交する仮想水 平線上に位置する所定の点 (X, Y)における平均面屈折力をレンズ内の所定の基準 点を基準とした所定の点 (X, Y)の方向に基づ!/、た重みを考慮して設定するようにし たことを特徴とする請求項 4及び 5に記載の累進屈折力レンズ。
[7] 遠用フィッティングポイントにおいて垂直方向に延びる接線に沿った、レンズの上方 に向かって 15mmの距離にあるレンズ外面上の点を Aとし、レンズの下方に向かって 15mmの距離にあるレンズ外面上の点を Bとした際に、同点 A及び点 Bにおけるレン ズ外面の平均面屈折力 P(A)及び P(B)が、以下の関係を満たすことを特徴とする請 求項 1〜6のいずれかに記載の累進屈折力レンズ。
a)遠用度数と近用度数がともにマイナスの場合
P(B) + 0. 25≤ P(A)≤ P(B)+ADD
b)遠用度数と近用度数がともにプラスの場合
P(A) + 0. 25≤ P(B)≤ P(A)+ADD
[8] 前記請求項 1〜請求項 7に記載の累進屈折力レンズの製造方法であって、
レンズの外面が球面形状であることを前提としてレンズの内面に対する所定の累進 特性を発現させるような所定の累進屈折面のデータを設計し、次いで同球面形状の レンズの外面に設定した球面形状データに対して所定の回転非対称の非球面形状 のデータを合成する設計をし、レンズの外面を非球面形状とする変形設計に伴って 発生する乱視成分及び累進特性の変化を補正する補正値を同累進屈折面のデー タに追カ卩的に与えた後、各データに基づいてレンズ両面を成形するようにしたことを 特徴とする累進屈折力レンズの製造方法。
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