WO2023127647A1 - 眼鏡レンズ、眼鏡レンズの製造装置及び眼鏡レンズの製造方法 - Google Patents

眼鏡レンズ、眼鏡レンズの製造装置及び眼鏡レンズの製造方法 Download PDF

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WO2023127647A1
WO2023127647A1 PCT/JP2022/047124 JP2022047124W WO2023127647A1 WO 2023127647 A1 WO2023127647 A1 WO 2023127647A1 JP 2022047124 W JP2022047124 W JP 2022047124W WO 2023127647 A1 WO2023127647 A1 WO 2023127647A1
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refractive index
spectacle lens
lens
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PCT/JP2022/047124
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English (en)
French (fr)
Inventor
好徳 吉田
Original Assignee
株式会社ニコン・エシロール
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • 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
    • G02C7/06—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses bifocal; multifocal ; progressive

Definitions

  • the present invention relates to a spectacle lens, a spectacle lens manufacturing apparatus, and a spectacle lens manufacturing method.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2021-212716 filed on December 27, 2021, the content of which is incorporated herein.
  • US Pat. No. 5,300,003 discloses a doublet lens including a lens layer composed of an optically transparent material having variable refractive index values, including portions corresponding to a distance vision portion, a progressive intermediate vision portion, and a near vision portion. It is It would be desirable to efficiently provide a spectacle lens that can be used to view objects at multiple distances and that allows flexible design.
  • a spectacle lens comprises: a first region having a first refractive index; a second region having a second refractive index different from the first refractive index; a third region having a third refractive index intermediate between the refractive index and the second refractive index and disposed between the first region and the second region;
  • an apparatus for manufacturing a spectacle lens includes at least a mechanism for forming layers with materials having different refractive indices; and a mechanism for laminating a plurality of said layers. or more can be arranged.
  • the spectacle lens is modeled by a 3D printer.
  • FIG. 1 is a plan view of a spectacle lens according to an embodiment of the present invention
  • FIG. FIG. 2 is a schematic diagram of a case in which a dithering technique is applied to the spectacle lens shown in FIG. 1
  • FIG. 2 is a first example of a schematic cross-sectional view taken along line MM' of FIG. 1
  • FIG. 2 is a second example of a schematic cross-sectional view taken along line MM' of FIG. 1
  • 1 is a perspective view schematically showing a 3D printer used to manufacture spectacle lenses according to one embodiment of the present invention
  • FIG. It is sectional drawing which shows the state in which the inkjet head in the said 3D printer sprays ink. It is a sectional view showing the state where the ink-jet head in the above-mentioned 3D printer smoothes and hardens ink.
  • a spectacle lens, a spectacle lens manufacturing apparatus, and a spectacle lens manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
  • the spectacle lens 20A is used by being attached to known spectacles.
  • the spectacle lens 20A according to this embodiment includes a plurality of minimum units that constitute the spectacle lens 20A.
  • the minimum unit is, for example, the minimum unit of ink dropped by an inkjet 3D printer (eg, J826: manufactured by Stratasys).
  • the minimum unit of ink is, for example, a portion formed by curing one droplet of ink dropped by an inkjet 3D printer. If the 3D printer is not an inkjet type, that is, if the 3D printer is, for example, a hot melt deposition method, a stereolithography method, a powder sintering method, or the like, the smallest size part that can be formed by each method is assumed.
  • the lamination pitch of the 3D printer is, for example, 0.014 mm (14 ⁇ m). That is, the size of the minimum unit described above is, for example, 14 ⁇ m at least in the stacking direction.
  • a unit element is composed of, for example, one droplet of ink, that is, one minimum unit.
  • two or more ink droplets may be used to form one unit element.
  • one unit element may be composed of two or more minimum units.
  • a unit element is defined, for example, as follows. That is, in the xyz orthogonal coordinate system, the three-dimensional shape of the spectacle lens 20A is equally divided for each xyz axis. For example, the x-axis is divided by length ⁇ x, the y-axis by length ⁇ y, and the z-axis by length ⁇ z. At that time, the unit element is an element having a unit length divided for each xyz axis. That is, the unit element is an element having a length ⁇ x along the x-axis, a length ⁇ y along the y-axis, and a length ⁇ z along the z-axis.
  • the above definition is an example used when the unit element is a cube made up of one minimum unit.
  • the unit elements are not limited to this, and may be defined by other methods.
  • the lengths of ⁇ x, ⁇ y, and ⁇ z may not be the same.
  • an element having two or more cubic shapes may be regarded as one unit element.
  • the unit element may have a spherical shape with a diameter of unit length ⁇ l, which is composed of one minimum unit.
  • the unit element may have a plurality of spheres having a diameter equal to the unit length ⁇ l and composed of one minimum unit.
  • the spherical shapes may be arranged in parallel, in a cubic lattice, or in a close-packed structure inside the unit element.
  • the spectacle lens 20A is formed by laminating a plurality of layers 20.
  • the layer 20 is formed by arranging a plurality of the above unit elements on the same plane.
  • the same plane is a plane. That is, the unit elements are arranged in three directions: two directions perpendicular to each other on the plane and a direction in which the planes are stacked, that is, a direction perpendicular to the plane.
  • the spectacle lens 20A is formed by arranging unit elements including at least one point-like minimum unit in three mutually orthogonal directions.
  • the layers 20 are laminated, for example, along the thickness direction of the spectacle lens 20A, that is, along the optical axis direction. At this time, the layer 20 is formed in a direction crossing the thickness direction of the spectacle lens 20A. In this case, the above-mentioned three mutually orthogonal directions are the optical axis direction and two mutually orthogonal directions on an orthogonal plane orthogonal to the optical axis. Alternatively, the layer 20 may be formed in a direction crossing the thickness direction of the spectacle lens 20A. At this time, the layers 20 are laminated along the thickness direction of the spectacle lens 20A. At this time, the unit elements of the layers 20 adjacent to each other may be arranged in a cubic lattice or in a close-packed structure. Thereby, the 3D printer models the spectacle lens 20A.
  • a dithering method is used inside one layer 20 of the plurality of laminated layers or between the plurality of laminated layers 20. . That is, a plurality of materials with different properties are arranged while appropriately changing the distribution ratio of the materials for each part of the spectacle lens 20A, and have intermediate properties between the properties of one material and the properties of the other materials. A method of forming a site is used. Thereby, the spectacle lens 20A is formed according to the required performance.
  • the performance of the spectacle lens 20A realized by the dithering method includes, for example, the refractive power of the spectacle lens 20A.
  • the spectacle lens 20A may be formed to have a refractive power that is not uniform for each part. That is, a so-called progressive-power lens may be formed by using a plurality of materials having different refractive indices and using a dithering technique to progressively change the refractive power of each part.
  • the spectacle lens 20A according to the present embodiment is a progressive-power lens.
  • the refractive index value is the value at the Hg-e line (546.07 nm).
  • the spectacle lens 20A progressive power lens in this embodiment is in a state before the lens is processed (before edging) in accordance with the shape of the spectacle frame, and is flat. It is formed in a circular shape when viewed.
  • the upper side of the spectacle lens 20A in the figure is arranged upward when worn, and the lower side in the figure is arranged downward when worn.
  • the spectacle lens 20A has a distance portion F, a near portion N, and a progressive portion P.
  • the distance portion F is arranged above the spectacle lens 20A, and becomes a portion relatively suitable for distant vision after the spectacle lens 20A is processed for spectacles.
  • the near portion N is arranged in the lower portion of the spectacle lens 20A, and becomes a portion relatively suitable for near vision after the spectacle lens 20A is processed for spectacles.
  • the progressive portion P is disposed between the distance portion F and the near portion N of the spectacle lens 20A, and is a portion that progressively changes the surface refractive power between the far portion F and the near portion N. is.
  • the far-use portion F and the near-use portion N are not particularly limited and vary depending on the intended use of the spectacle lens 20A.
  • the long distance is 1 m or more
  • the intermediate distance is 50 cm or more and less than 1 m
  • the short distance is 25 cm or more and less than 50 cm.
  • the spectacle lens 20A has a plurality of reference points.
  • reference points include an eye point (also called a fitting point) EP, an optical center point OG, a distance reference point FR, a near reference point NR, and the like, as shown in FIG.
  • the eyepoint EP is a reference point when the wearer wears the lens.
  • the optical center point OG is the center point of the optical properties of the lens.
  • the distance reference point FR is a measurement reference point for measuring the distance power of the lens in the distance portion F.
  • the near reference point NR is a measurement reference point for measuring the near power of the lens in the near portion N.
  • the spectacle lens 20A has a main line of sight MM' that passes through the distance reference point FR and the near reference point NR and divides the spectacle lens 20A into a nose region and an ear region.
  • the principal line of sight MM' is also called a principal meridian, and is used as an important reference line in designing a progressive power lens.
  • the main line of sight MM′ is defined as a curve curved toward the nose from the distance part F to the near part N in consideration of the convergence during near vision in the asymmetrically designed progressive power lens. In the power lens it is defined as a straight line passing through the distance reference point FR and the near reference point NR.
  • the spectacle lens 20A has a refractive power varying from the eye point EP to the near reference point NR along the main line of sight MM', forming an intermediate portion.
  • the refractive power of the lens is adjusted by appropriately distributing materials having different refractive indices by dithering.
  • the spectacle lens 20A has multiple regions with different refractive indices. Each region includes at least one unitary element.
  • the plurality of regions are a first region A1 having a first refractive index (that is, a distance portion F) and a second region A1 having a refractive index different from the first refractive index.
  • each of the first area A1, the second area A2 and the third area A3 includes at least one unit element.
  • the spectacle lens 20A can preferably have the following configuration in order to secure a sufficient addition as the spectacle lens 20A. That is, the spectacle lens 20A can preferably have an anterior lens portion A and a posterior lens portion B, as shown in FIGS.
  • the spectacle lens 20A shown in FIG. 3 has a front lens portion A that is a convex lens and a rear lens portion B that is a concave lens.
  • the first area A1, the second area A2, and the third area A3 are provided in the front lens portion A, which is a convex lens.
  • the rear lens portion B is made of, for example, a material having the same refractive index as that of the first region A1.
  • the front lens portion A is a concave lens
  • the rear lens portion B is a convex lens.
  • the first area A1, the second area A2, and the third area A3 are provided in the rear lens portion B, which is a convex lens.
  • the front lens portion A is formed of, for example, a material having a refractive index with that of the first region A1.
  • the following two methods are available.
  • the layer 20 is continuously formed in the order of the first area A1, the third area A3, and the second area A2 while appropriately changing the first material IA and the second material IB.
  • the order of formation described above may be changed as appropriate.
  • the spectacle lens 20A may be formed by preparing the first area A1 and the second area A2 that are formed in advance in a block shape, and forming only the third area A3 with a 3D printer.
  • the first area A1, the second area A2, and the third area A3 may be referred to as areas when they are not distinguished from each other.
  • Each of the plurality of regions is an aggregate including a plurality of unit elements that constitute the spectacle lens 20A.
  • the shape of the region is appropriately determined based on the performance required of the spectacle lens 20A. Alternatively, for example, it may be circular, triangular, quadrangular, pentagonal, or other polygonal shape for other purposes.
  • the refractive index of the material forming the above-described region can be set by appropriately selecting a material from known materials according to the prescription of the spectacle lens 20A. In this embodiment, the refractive index of each material preferably ranges from 1.6 to 1.7, for example.
  • the refractive indices of the first material IA forming the first region A1 and the second material IB forming the second region A2 have different numerical values, for example, selected from a range of 1.6 or more and 1.7 or less. Selected as appropriate.
  • the third refractive index changes stepwise inside the third region A3.
  • the third refractive index is set so that the refractive index changes step by step inside the third region A3 by a dithering method.
  • the third refractive index in the third region A3 closer to the first region A1 in the third region A3 is the third refractive index in the third region A3 closer to the second region A2 in the third region A3. It is set to be closer to the first refractive index than the index.
  • the first region A1 is entirely formed of the first material IA.
  • the second region A2 is entirely formed of the second material IB.
  • a part of the aggregate of the third region A3 is made of the first material IA, and the rest is made of a material other than the first material IA (for example, the second material IB). That is, the first material IA and the second material IB are appropriately distributed and arranged by a dithering method. Therefore, in the present embodiment, the third refractive index in the third region A3 is a value consisting of the ratio of the first material IA and the second material IB within a range of more than 1.6 and less than 1.7, for example. That is, the layer 20 is formed by providing at least two types of materials having different refractive indices and appropriately distributing regions formed by combining these materials. Therefore, the refractive index can be freely set using the minimum necessary kinds of materials.
  • the layer 20 may be formed using three or more kinds of materials with different refractive indices.
  • the first region A1 is formed as an assembly including a plurality of unit elements formed of the first material IA
  • the second region A2 is formed of a second material IB different from the first material IA.
  • the layer 20 may be formed so that the third region A3 includes unit elements formed of a third material different from the first material IA and the second material IB. good. That is, the third material may be used in addition to the first material IA and the second material IB when forming the third region A3 by the dithering method.
  • the refractive index of the third material can preferably be an intermediate value between the first material IA and the second material IB.
  • the layer 20 may be formed by providing at least three types of materials with different refractive indices and appropriately distributing them by a dithering method.
  • a plurality of types of materials corresponding to the third material may be provided.
  • a plurality of types of materials having different refractive indices may be provided between the first refractive index and the second refractive index.
  • the 3D printer can print with three or more types of materials, it is possible to finely set the refractive power by dithering. Therefore, it is possible to manufacture the spectacle lens 20A having a refractive power more suitable for the wearer.
  • the distribution of each region described above is appropriately determined based on the prescription for the wearer.
  • the refractive power of the spectacle lens 20A to be manufactured is determined according to the wearer's prescription value, accommodation power, and the like.
  • the distribution of areas inside the spectacle lens 20A is determined. That is, the first area A1, the second area A2, and the third area A3 are appropriately formed inside the spectacle lens 20A by a dithering method using a 3D printer.
  • the distribution of areas is determined three-dimensionally.
  • the plurality of laminated layers 20 ensure the refractive power of each portion of the spectacle lens 20A. That is, as the first area A1 and the second area A2, the first area A1 and the second area A2 arranged in the optical axis direction, and the first area A1 and the second area A2 arranged in the plane orthogonal to the same optical axis
  • the spectacle lens 20A is formed to include A2 and .
  • the third refractive index of the third area A3 between the first area A1 and the second area A2 arranged in the optical axis direction is the same as that of the first area A1 located on the plane orthogonal to the same optical axis.
  • the change in refractive index can be reduced. If there is a large difference in refractive index at the boundary of each part, a discontinuous surface of refractive index occurs inside the third region A3. Then, light unintentionally undergoes specular reflection or scattering at the discontinuous surface generated inside the third region. This makes it difficult for the wearer to see the object. Therefore, by making the third refractive index change in multiple steps in the optical axis direction, it is possible to preferably prevent the occurrence of a discontinuous surface of the refractive index.
  • the distribution of regions in one layer 20 may be the same for all layers 20 or may be different for each layer 20 . That is, in the thickness direction of the spectacle lens 20A, a refractive index distribution may or may not be provided.
  • the objective is to change the refractive index between the distance portion F and the near portion N progressively in the progressive portion P. Therefore, in the thickness direction, No refractive index distribution is provided. By adopting such a mode, it is possible to custom-make the shape and performance optimized for each wearer.
  • the above-described first material IA and second material IB are formed using, for example, a transparent resin material that is cured by energy ray irradiation or heat.
  • the third material is also formed using, for example, a transparent resin material that is cured by irradiation with energy rays or heat.
  • the energy ray is not particularly limited, but includes, for example, light. When light is used as the energy ray, preferably ultraviolet light can be used.
  • irradiating ultraviolet rays will be described as an example, but embodiments of the present invention are not limited to ultraviolet rays.
  • an ultraviolet curable material which is a resin material that is cured by ultraviolet rays, is used for the first material IA, the second material IB, and the third material.
  • a UV-curable material contains a polymerizable compound and a photopolymerization initiator.
  • the polymerizable compound is not particularly limited as long as a cured product having the above-described first refractive index, second refractive index, and third refractive index can be obtained by polymerization.
  • the polymerizable compound is, for example, a radical polymerizable compound capable of radical polymerization.
  • Examples of radically polymerizable compounds include (meth)acrylic monomers having a (meth)acryloyl group.
  • (Meth)acrylic monomers include ethoxylated bisphenol A di(meth)acrylate, propoxylated bisphenol A di(meth)acrylate, ethoxylated bisphenol F di(meth)acrylate, 9,9-bis[4-(2-acryloyl) oxyethoxy)phenyl]fluorene, 2,2,4-trimethylhexamethylenebis(2-carbamoyloxyethyl)dimethacrylate, isobornyl (meth)acrylate, 4-(meth)acryloylmorpholine, dicyclopentanyl (meth)acrylate, 4-tert-butylcyclohexyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, phenoxyethylene glycol (meth)acrylate,
  • the type and content of the radical polymerizable compound in the ultraviolet curable material can be appropriately selected according to the viscosity of the ultraviolet curable material and the refractive index after curing.
  • polymerizable compound a radically polymerizable compound is exemplified, but a cationically polymerizable compound such as an oxetane resin having an oxetane ring may also be used as the polymerizable compound.
  • the photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it generates radicals at the wavelength of the irradiated light (here, the wavelength of ultraviolet rays).
  • photopolymerization initiators include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin butyl ether, benzophenol, acetophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1- on, benzyl methyl ketal, 1-(4-isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-isopropylthiooxanthone, bis(2,4,6- trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenyl-phosphine oxide and the like.
  • a photocationic polymerizing agent that generates an acid at the wavelength of the light to be irradiated can preferably be used.
  • photocationic polymerization agents include aromatic sulfonium salts, aromatic iodonium salts, aromatic diazonium salts, and aromatic ammonium salts.
  • the ultraviolet curable material may contain components other than the polymerizable compound and the photopolymerization initiator.
  • Other components include coupling agents such as silane coupling agents (eg, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane), rubber agents, ion trapping agents, ion exchange agents, leveling agents, plasticizers, antifoaming agents, and the like. agents.
  • the refractive index of the UV curable material can be increased.
  • Inorganic nanoparticles can be selected from ZrO2, TiO2, BaTiO3, or ZnS, although other inorganic compounds may also be used.
  • the UV-curable materials used for the first material IA, the second material IB, and the third material may further contain the inorganic nanoparticles.
  • the refractive index can be increased up to about 1.9.
  • a refractive index of 1.50 to 1.70 or more can also be obtained by introducing, for example, sulfur element, bromine element, or a cyclic compound, as a method other than the introduction of the nanoparticles.
  • the first material IA, the second material IB, and the third material described above can preferably be made of materials with small mutual contact angles.
  • the spectacle lens 20A according to this embodiment includes a plurality of layers 20 in which a plurality of regions are distributed.
  • the spectacle lens 20A according to the embodiment of the present invention is formed by laminating a plurality of layers 20 in which the first area A1, the second area A2 and the third area A3 are distributed.
  • the spectacle lens 20A according to this embodiment is formed by stacking the layers 20 using a 3D printer.
  • a plurality of layers 20 are laminated along the thickness direction of the spectacle lens 20A. That is, the thickness direction of the spectacle lens 20A according to this embodiment is parallel to the direction Z of the 3D printer, which will be described later.
  • the direction in which the processing accuracy of the 3D printer is the highest can preferably coincide with the thickness direction of the lens, that is, the direction of polishing in post-processing.
  • the processing accuracy of the 3D printer is, for example, the size of a step between the edges of the layers 20 adjacent to each other. Therefore, if the processing accuracy of the 3D printer is compatible, the layers may be laminated in a direction orthogonal to the thickness direction.
  • the 3D printer 100 is of the ink jet method (material injection method).
  • the type of 3D printer that manufactures the spectacle lens 20A is not limited to the inkjet method, and may be a hot melt lamination method, an optical molding method, a powder sintering method, or the like.
  • the 3D printer 100 as a manufacturing apparatus for the spectacle lens 20A is provided with at least a mechanism for forming the layers 20 with materials having different refractive indices and a mechanism for laminating a plurality of the layers 20.
  • Materials having different refractive indices refer to, for example, the above-described first material IA, second material IB, and third material. Further, the above materials are accommodated, for example, in ink cartridges, which will be described later.
  • the 3D printer 100 has a Z movement mechanism 101, a stage 102, an inkjet head 103, and an XY movement mechanism (not shown).
  • the Z movement mechanism 101 has a main body 101a and a support member 101b.
  • a drive motor, a linear guide, and the like are incorporated in a housing (not shown).
  • the support member 101b is arranged above the main body 101a. When the drive motor is driven, the support member 101b moves in the direction Z with respect to the housing of the main body 101a by being guided by the linear guide.
  • the Z movement mechanism 101 is arranged so that the direction Z extends along the vertical direction.
  • the stage 102 is flat.
  • the stage 102 is arranged above the support member 101b and fixed to the support member 101b.
  • the stage 102 supports the spectacle lens 20A and the like from below the spectacle lens 20A.
  • the inkjet head 103 has a main body 106, a plurality of nozzles 107, a roller 108, and a UV lamp 109.
  • a housing incorporates a plurality of ink cartridges, a control circuit for controlling a plurality of nozzles 107, and the like.
  • a plurality of ink cartridges accommodate materials for forming the first area A1, the second area A2 and the third area A3.
  • at least two ink cartridges are provided to contain the first material IA and the second material IB.
  • more ink cartridges may be provided to accommodate the third material described above or other materials.
  • a plurality of nozzles 107 and UV lamps 109 are fixed to the bottom surface of the body 106 .
  • the multiple nozzles 107 have a first nozzle 107A for spraying the first material IA and a second nozzle 107B for spraying the second material IB.
  • a first nozzle 107A for spraying the first material IA
  • a second nozzle 107B for spraying the second material IB.
  • more nozzles 107 may be provided.
  • Each nozzle 107 blows each material downward.
  • a roller 108 is rotatably supported by the body 106 .
  • the roller 108 protrudes below the main body 106 .
  • the UV lamp 109 emits UV downward.
  • the first layer 25 and the second layer 26 are part of the layer 20 in the spectacle lens 20A made in the process of manufacturing the spectacle lens 20A. That is, inside the first layer 25 and the second layer 26, the first area A1, the second area A2 and the third area A3 are distributed. Also, the first layer 25 is arranged on the stage 102 . A second layer 26 is laminated on the first layer 25 . Thereby, the first area A1, the second area A2, and the third area A3 are distributed inside the spectacle lens 20A.
  • the XY moving mechanism is configured similarly to the Z moving mechanism 101 .
  • the XY moving mechanism moves the inkjet head 103 in directions X and Y that are perpendicular to the direction Z and perpendicular to each other.
  • the direction X, the direction Y, and the direction Z may be directions that intersect each other.
  • Direction X and direction Y are directions along the horizontal plane.
  • the 3D printer 100 configured as described above operates, for example, as follows. As shown in FIG. 6, each material is sprayed onto the second layer 26 from a plurality of nozzles 107 while moving the inkjet head 103 to one side in the Y direction by, for example, an XY moving mechanism. At this time, the first material IA is sprayed onto the position where the first region A1 is to be formed. A second material IB is sprayed onto the second layer 26 at locations where the second regions A2 are to be formed. Alternatively, the first material IA and the second material IB are sprayed onto the position where the third region A3 is to be formed, after adjusting the amount accordingly.
  • the Z moving mechanism 101 moves the stage 102 upward. While moving the inkjet head 103 to the other side opposite to the one side in the direction Y by the XY moving mechanism, the roller 108 is brought into contact with the upper surfaces of the first material IA and the second material IB, thereby separating the first material IA and the second material IB. The material IB is leveled by roller 108 .
  • UV is irradiated from the UV lamp 109, the first material IA and the second material IB are cured. Thereby, the second layer 26 is formed. After that, the third layer 27 is formed in the same manner as the second layer 26 . By repeating this, the spectacle lens 20A is formed.
  • the surface is polished, coated, etc., and then processed (for example, edging) in accordance with an existing spectacle frame to complete the spectacle lens 20A.
  • the spectacles provided with the spectacle lenses 20A according to the embodiment of the present invention are molded integrally with the frame by simultaneously spraying the material for forming the spectacle frame onto the 3D printer 100.
  • a large refractive index difference may be required inside the spectacle lens 20A in order to accommodate the required refractive power.
  • a discontinuous surface of refractive index occurs inside the spectacle lens 20A.
  • the third refractive index which is an intermediate refractive index between the first refractive index and the second refractive index, it is possible to reduce the change in the refractive index for each part. Therefore, it is possible to prevent the above problem from occurring.
  • a third region A3 having a third refractive index which is an intermediate refractive index between the first refractive index and the second refractive index, is provided between the first region A1 and the second region A2. , the difference between the first refractive index and the second refractive index inside the spectacle lens 20A can be smoothly connected.
  • the first region A1 has a minimum unit made of the first material IA
  • the second region A2 has a minimum unit made of a second material IB different from the first material IA
  • the third region A3 A minimum unit is formed of a third material different from the first material IA and the second material IB. In such a mode, the third region A3 can be formed simply by changing the material.
  • the third region A3 is partly formed of the first material IA and the rest is formed of a material other than the first material IA.
  • the third refractive index changes stepwise between the first refractive index and the second refractive index. has more steps than the third refractive index for the third region A3 between the first region A1 and the second region A2 located on the same orthogonal plane.
  • the difference in refractive index is small at the boundary of each portion located inside the third region A3. That is, the change in refractive index is smoother. In this way, by smoothing the change in the third refractive index in the optical axis direction, it is possible to prevent the occurrence of a discontinuous surface of refractive index inside the third region A3 of the spectacle lens 20A. Therefore, it is possible to prevent the wearer from having difficulty seeing the object due to unintentional specular reflection of light on the discontinuous surface of the refractive index.
  • the spectacle lenses according to the embodiment of the present invention are laminated by a 3D printer.
  • the distribution of a plurality of materials can be freely determined in three-dimensional directions inside the spectacle lens 20A. Therefore, it is possible to easily manufacture the spectacle lens 20A in which the refractive index is appropriately changed depending on the part.
  • the direction in which the processing accuracy of the 3D printer is the highest coincides with the direction in which the spectacle lens 20A is polished, so that the polishing process after the lamination process by the 3D printer can be made easier.

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Abstract

眼鏡レンズ（２０Ａ）は、第１屈折率を有する第１領域（Ａ１）と；第１屈折率と異なる屈折率である第２屈折率を有する第２領域（Ａ２）と；第１屈折率と第２屈折率との中間の屈折率である第３屈折率を有し、第１領域と第２領域との間に配置される第３領域（Ａ３）と；を備える。

Description

眼鏡レンズ、眼鏡レンズの製造装置及び眼鏡レンズの製造方法
　本発明は、眼鏡レンズ、眼鏡レンズの製造装置及び眼鏡レンズの製造方法に関する。
　本願は、２０２１年１２月２７日に出願された日本国特許出願２０２１－２１２７１６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　一様でない屈折率分布を有する眼鏡レンズが研究されている。特許文献１では、遠方視力部と、プログレッシブ中間視力部と、近方視力部とに相当する部分を含み、可変屈折率値を有する光学的透明物質で構成されるレンズ層を含むダブレットレンズが示されている。複数の距離にある対象を見るために用いることができ、柔軟な設計が可能な眼鏡レンズが効率よく提供されることが好ましい。
日本国特表２０１０－５０７８３４号公報
　本発明の第１の態様によると、眼鏡レンズは、第１屈折率を有する第１領域と；前記第１屈折率と異なる屈折率である第２屈折率を有する第２領域と；前記第１屈折率と前記第２屈折率との中間の屈折率である第３屈折率を有し、前記第１領域と前記第２領域との間に配置される第３領域と；を備える。
　本発明の第２の態様によると、眼鏡レンズの製造装置は、屈折率の異なる材料により層を形成する機構と；前記層を複数積層する機構と；を少なくとも備え、前記材料は、少なくとも３種類以上配置可能である。
　本発明の第３の態様によると、眼鏡レンズの製造方法は、前記眼鏡レンズを３Ｄプリンタによって造形する。
本発明の実施形態に係る眼鏡レンズの平面図である。 図１に示す眼鏡レンズに、ディザリングの手法を適用した場合の模式図である。 図１のＭ－Ｍ’断面模式図の第１例である。 図１のＭ－Ｍ’断面模式図の第２例である。 本発明の一実施形態に係る眼鏡レンズを製造するのに用いられる３Ｄプリンタを模式的に示す斜視図である。 上記３Ｄプリンタにおけるインクジェットヘッドがインクを吹き付ける状態を示す断面図である。 上記３Ｄプリンタにおけるインクジェットヘッドがインクをならして硬化させる状態を示す断面図である。
　以下、本発明の実施形態に係る眼鏡レンズ、眼鏡レンズの製造装置及び眼鏡レンズの製造方法を、図１から図７を参照しながら説明する。
（眼鏡レンズについて）
　眼鏡レンズ２０Ａは、公知の眼鏡に装着されて使用される。本実施形態に係る眼鏡レンズ２０Ａは、眼鏡レンズ２０Ａを構成する最小単位を複数含んでいる。本実施形態において、最小単位とは、例えば、インクジェット式の３Ｄプリンタ（例えば、Ｊ８２６：ｓｔｒａｔａｓｙｓ社製）によって滴下されるインクの最小単位である。
　インクの最小単位とは、例えば、インクジェット式の３Ｄプリンタによって滴下されたインクの１つの液滴を硬化させることにより形成された部分である。３Ｄプリンタがインクジェット式でない場合、すなわち、例えば熱溶解積層方式、光造形方式、粉末焼結方式等である場合は、各方式で形成することができる最も小さい大きさの部分であるとする。
　ここで、３Ｄプリンタの積層ピッチは、例えば、０．０１４ｍｍ（１４μｍ）である。つまり、上述の最小単位の大きさは、例えば、少なくとも積層方向において１４μｍである。
　本実施形態において、以下に記載する要素を単位要素と呼称する。すなわち、単位要素は、例えば、インクの１つの液滴、すなわち１つの最小単位から構成される。あるいはこれに限らず、インクの液滴の２つ以上を使用して、１つの単位要素を構成してもよい。つまり、２つ以上の最小単位から、１つの単位要素を構成してもよい。
　単位要素は、例えば、以下のように規定される。すなわち、ｘｙｚの直交座標系において、眼鏡レンズ２０Ａの３次元形状をｘｙｚの軸毎に等分割する。例えば、ｘ軸に対して長さ△ｘで分割し、ｙ軸に対して長さ△ｙで分割し、ｚ軸に対して長さ△ｚで分割する。
　その際に、単位要素は、ｘｙｚの軸毎に分割された単位長さを有する要素である。すなわち、単位要素は、ｘ軸方向に長さ△ｘ、ｙ軸方向に長さ△ｙ、ｚ軸方向に長さ△ｚを有する要素である。
　上記規定は、単位要素が１つの最小単位からなる立方体状であるとした場合に用いられる一例である。これに限らず、単位要素は、その他の方法により規定されてもよい。例えば、上述の直交座標系において、Δｘ、Δｙ、Δｚの長さは同一でなくてもよい。つまり、上記立方体状を２つ以上備えたものを、１つの単位要素であるとしてもよい。
　又は、単位要素は、１つの最小単位から構成される、単位長さΔｌを直径とした球状であるとしてもよい。
　あるいは、単位要素は、１つの最小単位から構成される、単位長さΔｌを直径とした球状を複数備えたものであってもよい。上記球状が複数備えられる場合、球状は、単位要素の内部において、例えば、並列に並んでもよいし、立方格子状に並んでもよいし、最密構造状に並んでいてもよい。
　本実施形態において、眼鏡レンズ２０Ａは、層２０が複数積層されることで形成される。層２０は、上述の単位要素が同一面上に複数並ぶことで形成される。本実施形態では、上記同一面は、平面である。つまり、単位要素は、平面において直交する２方向と、平面が積層される方向、すなわち平面に直交する方向の３方向に並ぶ。言い換えれば、眼鏡レンズ２０Ａは、点状の最小単位を少なくとも１つ以上含む単位要素が、互いに直交する３方向に並ぶことで形成されている。
　層２０は、例えば、眼鏡レンズ２０Ａの厚み方向、すなわち光軸方向に沿って積層される。このとき、層２０は、眼鏡レンズ２０Ａの厚み方向に交差する方向に形成される。この場合、上述の互いに直交する３方向とは、光軸方向と、光軸に直交する直交面において互いに直交する２方向と、である。又は、層２０は、眼鏡レンズ２０Ａの厚み方向に交差する方向に形成されてもよい。このとき、層２０は、眼鏡レンズ２０Ａの厚み方向に沿って積層される。
　このとき、互いに隣り合う層２０と層２０との単位要素は、立方格子状に配置されてもよいし、最密構造状に配置されてもよい。これにより、３Ｄプリンタは、眼鏡レンズ２０Ａを造形する。
　本実施形態において、上述のように眼鏡レンズ２０Ａを形成する際、複数積層されるうち１つの層２０の内部において、又は、複数積層される層２０同士の間において、ディザリングの手法が用いられる。すなわち、特性の異なる複数の材料を、眼鏡レンズ２０Ａの部位ごとに材料の分布の比率を適宜変更しながら配置し、１の材料の特性と、その他の材料の特性と、の中間の特性を有する部位を形成する手法が用いられる。これにより、必要とする性能に合わせて、眼鏡レンズ２０Ａを形成する。
　ディザリングの手法により実現する眼鏡レンズ２０Ａの性能について、例えば、眼鏡レンズ２０Ａの屈折力が挙げられる。つまり、屈折率の異なる複数の材料を用いて、任意の屈折力を有する眼鏡レンズ２０Ａを形成可能とする。あるいは、部位ごとに一様でない屈折力を有する眼鏡レンズ２０Ａを形成してもよい。すなわち、屈折率の異なる複数の材料を用いて、ディザリングの手法により、部位ごとに屈折力が累進的に変化する、いわゆる累進屈折力レンズを形成してもよい。以下、本実施形態に係る眼鏡レンズ２０Ａが累進屈折力レンズであるとして、ディザリングの手法を累進屈折力レンズに適用する例について説明する。
　なお、屈折率値はＨｇ－ｅ線（５４６．０７ｎｍ）における値であるものとする。
（累進屈折力レンズについて）
　以下の記載において、屈折力の単位は、特に言及しない場合にはディオプター（Ｄ）によって表されるものとする。また、以下の説明において、累進屈折力レンズの「上方」、「下方」、「上部」、「下部」等と表記する場合は、累進屈折力レンズが眼鏡用に加工される場合において眼鏡を装用したときのレンズの位置関係に基づくものとする。以下の各図面においても、レンズの位置関係（上下左右）は、紙面に対する位置関係（上下左右）と一致するものとする。また、レンズを構成する２つの屈折面のうち、物体側の面を「外面」とし、眼球側の面を「内面」として表すものとする。
　図１に示すように、本実施形態における眼鏡レンズ２０Ａ（累進屈折力レンズ）は、眼鏡フレームの形状に合わせてレンズを加工する前の状態（玉摺り加工前の状態）になっており、平面視で円形に形成されている。眼鏡レンズ２０Ａは、図中上側が装用時において上方に配置されることとなり、図中下側が装用時において下方に配置されることとなる。
　眼鏡レンズ２０Ａは、遠用部Ｆと、近用部Ｎと、累進部Ｐとを有している。
　遠用部Ｆは、眼鏡レンズ２０Ａの上方に配置されており、眼鏡レンズ２０Ａが眼鏡用に加工された後には比較的遠方視に適した部分となる。近用部Ｎは、眼鏡レンズ２０Ａの下部に配置されており、眼鏡レンズ２０Ａが眼鏡用に加工された後には比較的近方視に適した部分となる。累進部Ｐは、眼鏡レンズ２０Ａのうち遠用部Ｆと近用部Ｎの中間に配置されており、遠用部Ｆと近用部Ｎとの間の面屈折力を累進的に変化させる部分である。
　眼鏡の装用者が眼鏡レンズ２０Ａを介して対象を見る際、遠距離にある対象は眼鏡レンズ２０Ａの上部を、近距離にある対象は眼鏡レンズ２０Ａの下部を、中間距離はその間を通して見ることが多い。このため、遠用部Ｆ及び近用部Ｎをこのような構成にすることにより、様々な距離にある対象を見やすい視線方向で見ることができる。遠距離、中間距離および近距離に対応する距離は、眼鏡レンズ２０Ａの使用用途等によっても変化し特に限定されない。例えば遠距離が１ｍ以上、中間距離が５０ｃｍ以上１ｍ以内未満、近距離が２５ｃｍ以上５０ｃｍ未満である。
　眼鏡レンズ２０Ａは、複数の基準点を有している。このような基準点として、例えば、図１に示すように、アイポイント（フィッティングポイントとも呼ばれる）ＥＰ、光学中心点ＯＧ、遠用基準点ＦＲ、近用基準点ＮＲなどが挙げられる。アイポイントＥＰは、装用者がレンズを装用する時の基準点となる。光学中心点ＯＧは、レンズの光学的特性の中心点となる。遠用基準点ＦＲは、遠用部Ｆにおいてレンズの遠用度数を測定する測定基準点となる。近用基準点ＮＲは、近用部Ｎにおいてレンズの近用度数を測定する測定基準点となる。
　眼鏡レンズ２０Ａは、遠用基準点ＦＲ及び近用基準点ＮＲを通り、眼鏡レンズ２０Ａを鼻側領域と耳側領域とに分割する主注視線ＭＭ´を有する。主注視線ＭＭ´は主子午線とも呼ばれ、累進屈折力レンズの設計を行う上では重要な基準線として用いられる。主注視線ＭＭ´は、非対称設計の累進屈折力レンズでは近方視時の輻輳を考慮して遠用部Ｆから近用部Ｎにかけて鼻側に湾曲した曲線として定義され、対称設計の累進屈折力レンズでは遠用基準点ＦＲ及び近用基準点ＮＲを通る直線として定義される。
　眼鏡レンズ２０Ａは、アイポイントＥＰから主注視線ＭＭ´に沿った近用基準点ＮＲまで屈折力が変化し、中間部を形成する。
　本実施形態においては、図２に示すように、屈折率の異なる材料をディザリングの手法により適宜分布することで、レンズとしての屈折力を調整する。
　上述のように、眼鏡レンズ２０Ａは、屈折率が異なる複数の領域を備えている。各領域は、少なくとも１つの単位要素を含む。本実施形態では、例えば、複数の領域は、図２に示すように、第１屈折率を有する第１領域Ａ１（すなわち遠用部Ｆ）と、第１屈折率と異なる屈折率である第２屈折率を有する第２領域Ａ２（すなわち近用部Ｎ）と、第１屈折率と第２屈折率との中間の屈折率である第３屈折率を有し、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間に配置される第３領域Ａ３（すなわち累進部Ｐ）と、を備える。つまり、第１領域Ａ１、第２領域Ａ２および第３領域Ａ３は、少なくとも１つの単位要素を含む。
　このとき、眼鏡レンズ２０Ａとして十分な加入度を担保するために、眼鏡レンズ２０Ａは好ましくは次のような構成とすることができる。すなわち、図３及び図４に示すように、眼鏡レンズ２０Ａは、前部レンズ部Ａと、後部レンズ部Ｂと、を好ましくは有することができる。
　図３に示す眼鏡レンズ２０Ａは、前部レンズ部Ａが凸レンズであり、後部レンズ部Ｂが凹レンズである。そして、上述の第１領域Ａ１、第２領域Ａ２、第３領域Ａ３は、凸レンズである前部レンズ部Ａに設けられる。このとき、後部レンズ部Ｂは、例えば、第１領域Ａ１と同じ屈折率を有する材料により形成される。
　図４に示す眼鏡レンズ２０Ａは、前部レンズ部Ａが凹レンズであり、後部レンズ部Ｂが凸レンズである。そして、上述の第１領域Ａ１、第２領域Ａ２、第３領域Ａ３は、凸レンズである後部レンズ部Ｂに設けられる。このとき、前部レンズ部Ａは、例えば、第１領域Ａ１と屈折率を有する材料により形成される。
　ディザリングの手法により処理された第３領域Ａ３を３Ｄプリンタで形成する際には、例えば、以下の２種類の方法が挙げられる。例えば、眼鏡レンズ２０Ａの全領域を３Ｄプリンタにより形成する場合と、連続的に屈折力が変化する部位（すなわち第３領域Ａ３）について３Ｄプリンタにより形成する場合と、が挙げられる。
　前者の場合、例えば、３Ｄプリンタによって、第１領域Ａ１、第３領域Ａ３、第２領域Ａ２の順番に、連続して、第１材料ＩＡ及び第２材料ＩＢを適宜変更しつつ、層２０を形成する。なお、上述の形成の順番は適宜変更してもよい。
　後者の場合、例えば、予め塊状に成形された第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２を用意し、第３領域Ａ３のみ３Ｄプリンタによって形成することにより、眼鏡レンズ２０Ａを形成してもよい。
　なお、以下において、第１領域Ａ１、第２領域Ａ２及び第３領域Ａ３を区別しない場合に、領域と呼称することがある。
　複数の領域それぞれは、眼鏡レンズ２０Ａを構成する単位要素を複数含む集合体である。領域の形状は、眼鏡レンズ２０Ａに求められる性能に基づき適宜決定される。あるいは、例えば、その他の目的に合わせ、円形であってもよいし、三角形、四角形、五角形その他の多角形状であってもよい。
　上述の領域を構成する材料の屈折率は、公知の材料から眼鏡レンズ２０Ａの処方に応じて材料を適宜選択することで設定することが可能である。本実施形態において、各材料の屈折率は、例えば、１．６以上１．７以下の範囲のものが好適に用いられる。つまり、第１領域Ａ１を形成する第１材料ＩＡ及び第２領域Ａ２を形成する第２材料ＩＢの屈折率は、例えば１．６以上１．７以下の範囲から選択される、互いに異なる数値が適宜選択される。
　第３屈折率は、第３領域Ａ３の内部において段階的に変化する。このとき、第３屈折率は、第３領域Ａ３の内部において、ディザリングの手法により屈折率が段階的に変化するように設定される。具体的には、第３領域Ａ３のうち、第１領域Ａ１寄りの第３領域Ａ３における第３屈折率は、第３領域Ａ３のうち、第２領域Ａ２寄りの第３領域Ａ３における第３屈折率よりも、第１屈折率に近くなるように設定される。
　第１領域Ａ１は、集合体の全てが第１材料ＩＡにより形成される。第２領域Ａ２は、集合体の全てが第２材料ＩＢにより形成される。第３領域Ａ３は、集合体の一部が第１材料ＩＡにより形成され、残りが第１材料ＩＡ以外の材料（例えば、第２材料ＩＢ）により形成される。すなわち、第１材料ＩＡと第２材料ＩＢとを、ディザリングの手法により適宜分布させて配置する。よって、本実施形態において、第３領域Ａ３における第３屈折率は、例えば１．６超１．７未満の範囲における第１材料ＩＡと第２材料ＩＢとの比率からなる値となる。つまり、屈折率の異なる材料を少なくとも２種類備え、これらを組み合わせて形成した領域を適宜分布することにより層２０を形成する。よって、必要最小限の種類の材料によって、屈折率を自在に設定することができる。
　あるいはこれに限らず、屈折率の異なる３種類以上の材料を備えて層２０を形成してもよい。具体的には、第１領域Ａ１は、第１材料ＩＡにより形成された単位要素を複数含む集合体として形成され、第２領域Ａ２は、第１材料ＩＡとは異なる第２材料ＩＢにより形成された単位要素を複数含む集合体として形成され、第３領域Ａ３は、第１材料ＩＡおよび第２材料ＩＢとは異なる第３材料により形成される単位要素を含むようにして、層２０を形成してもよい。つまり、ディザリングの手法により第３領域Ａ３を形成する際、第１材料ＩＡおよび第２材料ＩＢに加え、第３材料を用いてもよい。
　この場合、第３材料の屈折率は、好ましくは第１材料ＩＡと第２材料ＩＢとの中間の値にできる。つまり、屈折率の異なる材料を少なくとも３種類備え、これらをディザリングの手法により適宜分布することにより層２０を形成してもよい。また、第３材料に相当する材料を複数種類設けてもよい。具体的には、第１屈折率と第２屈折率との間において、異なる屈折率を有する材料を複数種類設けてもよい。
　上述の態様について、例えば、３Ｄプリンタが３種類以上の材料によって印刷可能な場合、よりディザリングによる屈折力の設定を細かく行うことができる。よって、装用者にとってより好適な屈折力を有する眼鏡レンズ２０Ａを製造することができる。
　また、上述の各領域の分布は、装用者に対する処方に基づいて適宜決定する。具体的には、装用者の処方値や調節力等に合わせ、製造する眼鏡レンズ２０Ａの屈折力を決定する。屈折力を達成するために、眼鏡レンズ２０Ａの内部における領域の分布を決定する。つまり、３Ｄプリンタを用いたディザリングの手法により、第１領域Ａ１と、第２領域Ａ２と、第３領域Ａ３とを、適宜眼鏡レンズ２０Ａの内部に形成する。
　領域の分布は、３次元的に決定される。つまり、積層された複数の層２０によって、眼鏡レンズ２０Ａの部分ごとの屈折力を担保する。すなわち、第１領域Ａ１および第２領域Ａ２として、光軸方向に配置される第１領域Ａ１および第２領域Ａ２と、同一の光軸に対する直交面に配置される第１領域Ａ１および第２領域Ａ２と、を含むように眼鏡レンズ２０Ａを形成する。
　このとき、光軸方向に配置される第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間の第３領域Ａ３についての第３屈折率は、同一の光軸に対する直交面に位置する第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間の第３領域Ａ３についての第３屈折率と比較して、好ましくは屈折率の変化が少なくできる。各部位の境界における屈折率の差が大きいと、第３領域Ａ３の内部において屈折率の不連続面が発生する。すると、第３領域の内部に発生した不連続面において光が意図せず鏡面反射や散乱を生じる。これにより装用者が対象を見づらくなる。このため、光軸方向の第３屈折率の変化を多段階にすることで屈折率の不連続面の発生を好ましくは防ぐことができる。
　この時、１つの層２０における領域の分布は全ての層２０で同じにしてもよいし、１つの層２０ごとに異なるものとしてもよい。つまり、眼鏡レンズ２０Ａの厚さ方向においては、屈折率の分布を設けてもよいし、設けなくてもよい。本実施形態に係る累進屈折力レンズにおいては、遠用部Ｆと近用部Ｎとの間の屈折率を、累進部Ｐにおいて累進的に変化させることが目的であるから、厚さ方向においては屈折率の分布を設けないものとする。
　このような態様をとることで、装用者ごとに最適化した形状及び性能のものをオーダーメイド可能とする。
　上述の第１材料ＩＡおよび第２材料ＩＢは、例えば、透明で、エネルギー線照射又は熱により硬化する樹脂材料を用いて形成される。なお、第３材料を用いる場合は、第３材料も、例えば、透明で、エネルギー線照射または熱により硬化する樹脂材料を用いて形成される。エネルギー線としては、特に限定されないが、例えば、光等が挙げられる。エネルギー線として光を用いる場合は、好ましくは紫外線を用いることができる。以下、紫外線を照射する場合を例に挙げて説明するが、本発明の実施形態は紫外線に限定されない。なお、紫外線を照射して硬化する場合、第１材料ＩＡ、第２材料ＩＢ、及び第３材料には、紫外線で硬化する樹脂材料である紫外線硬化型材料を用いる。
　紫外線硬化型材料は、重合性化合物と光重合開始剤とを含む。重合性化合物は、重合により上述の第１屈折率、第２屈折率、及び第３屈折率を有する硬化物が得られるのであれば、特に限定されない。重合性化合物は、例えば、ラジカル重合可能なラジカル重合性化合物である。
　ラジカル重合性化合物としては、例えば、（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリルモノマーが挙げられる。（メタ）アクリルモノマーとしては、エトキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、９，９－ビス［４－（２－アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレン、２，２，４－トリメチルヘキサメチレンビス（２－カルバモイルオキシエチル）ジメタクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、４－（メタ）アクリロイルモルホリン、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、４－ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェノキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシジエチレングリコール（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
　紫外線硬化型材料中のラジカル重合性化合物の種類及び含有量は、紫外線硬化型材料の粘度、硬化後の屈折率に応じて適宜選択することができる。
　重合性化合物として、ラジカル重合性化合物を例に挙げたが、重合性化合物として、オキセタン環を有するオキセタン樹脂などカチオン重合可能なカチオン重合性化合物を用いてもよい。
　光重合開始剤としては、照射する光の波長（ここでは、紫外線の波長）でラジカルを発生するのであれば特に限定されない。光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾフェノール、アセトフェノン、4,4'－ジクロロベンゾフェノン、ジエトキシアセトフェノン、2－ヒドロキシ－2－メチル－1－フェニルプロパン－1－オン、ベンジルメチルケタール、1－(4－イソプロピルフェニル)－2－ヒドロキシ－2－メチルプロパン－1－オン、1－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2－イソプロピルチオオキサントン、ビス(2,4,6－トリメチルベンゾイル)－フェニルフォシフィンオキサイド、2,4,6－トリメチルベンゾイルジフェニル－フォスフィンオキサイド等が挙げられる。
　重合性化合物がカチオン重合性化合物の場合は、照射する光の波長で酸を発生する光カチオン重合剤を好ましくは用いることができる。光カチオン重合剤としては、例えば、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族アンモニウム塩等が挙げられる。
　紫外線硬化型材料は、重合性化合物及び光重合開始剤以外のその他の成分を含んでもよい。その他の成分としては、シランカップリング剤（例えば３－アクリロキシプロピルトリメトキシシラン）等のカップリング剤、ゴム剤、イオントラップ剤、イオン交換剤、レベリング剤、可塑剤、消泡剤等の添加剤が挙げられる。
　例えば、紫外線硬化型材料に無機（鉱物）ナノ粒子を導入することにより、紫外線硬化型材料の屈折率を増加させることができる。無機ナノ粒子は、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＢａＴｉＯ３、又はＺｎＳから選択できるが、その他の無機化合物を用いても良い。
　例えば、第１材料ＩＡ、第２材料ＩＢ、及び第３材料に用いられる紫外線硬化型材料がさらに、上記無機ナノ粒子を含有してもよい。無機ナノ粒子を含有することで、屈折率を１．９程度まで大きくすることができる。
　また、上記ナノ粒子の導入以外の方法として、例えば硫黄元素、臭素元素、環状化合物の導入によっても１．５０～１．７０以上の屈折率を得ることができる。
　上述の各材料は、３Ｄプリンタによって積層された後硬化する時に、好ましくは隣接する単位要素同士が隙間なく接した状態にできる。このため、上述の第１材料ＩＡ、第２材料ＩＢ、及び第３材料は、好ましくは相互の接触角が小さい材料にできる。
　上述のように、本実施形態に係る眼鏡レンズ２０Ａは、複数の領域が分布した層２０を複数備える。つまり、第１領域Ａ１、第２領域Ａ２及び第３領域Ａ３を分布させた層２０を複数積層させることで、本発明の実施形態に係る眼鏡レンズ２０Ａを形成する。本実施形態に係る眼鏡レンズ２０Ａは、層２０を３Ｄプリンタによって積層することで形成される。
　本実施形態において、層２０は、眼鏡レンズ２０Ａの厚み方向に沿って複数積層される。つまり、本実施形態に係る眼鏡レンズ２０Ａにおける厚み方向は、後述する３Ｄプリンタの方向Ｚと平行となる。
　あるいはこれに限らず、３Ｄプリンタの加工精度が最も高い方向は、レンズの厚み方向、すなわち後加工で研磨する方向と好ましくは一致できる。ここで、３Ｄプリンタの加工精度とは、例えば、互いに隣り合う層２０と層２０の端部同士の間に生じる段差の大きさである。このため、３Ｄプリンタの加工精度の相性が良い場合は、厚み方向に直交する方向へ積層してもよい。
（眼鏡レンズ２０Ａの製造方法）
　次に、本実施形態に係る眼鏡レンズ２０Ａの製造方法について説明する。以下では、３Ｄプリンタの一例について、３Ｄプリンタ１００がインクジェット方式（材料噴射方式）である場合を例にとって説明する。なお、眼鏡レンズ２０Ａを製造する３Ｄプリンタの種類は、インクジェット方式に限定されず、熱溶解積層方式、光造形方式、粉末焼結方式等でもよい。なお、本実施形態において、眼鏡レンズ２０Ａの製造装置としての３Ｄプリンタ１００は、屈折率の異なる材料により層２０を形成する機構と、層２０を複数積層する機構と、を少なくとも備えるものとする。また、上記材料は、好ましくは少なくとも３種類以上配置可能にできる。なお、屈折率の異なる材料とは、例えば、上述の第１材料ＩＡ、第２材料ＩＢ、及び第３材料をいう。また、上記材料は、例えば、それぞれ後述するインクカートリッジに収容される。
　図５に示すように、３Ｄプリンタ１００は、Ｚ移動機構１０１と、ステージ１０２と、インクジェットヘッド１０３と、ＸＹ移動機構（不図示）と、を有する。
　例えば、Ｚ移動機構１０１は、本体１０１ａと、支持部材１０１ｂと、を有する。
　本体１０１ａでは、筐体（符号省略）に、図示しない駆動モータ及びリニアガイド等が内蔵される。
　支持部材１０１ｂは、本体１０１ａよりも上方に配置される。
　駆動モータを駆動すると、リニアガイドに案内されることにより、本体１０１ａの筐体に対して支持部材１０１ｂが方向Ｚに移動する。Ｚ移動機構１０１は、方向Ｚが上下方向に沿うように配置される。
　ステージ１０２は、平板状である。ステージ１０２は、支持部材１０１ｂよりも上方に配置され、支持部材１０１ｂに固定される。ステージ１０２は、眼鏡レンズ２０Ａ等を、眼鏡レンズ２０Ａの下方から支持する。
　図６に示すように、インクジェットヘッド１０３は、本体１０６と、複数のノズル１０７と、ローラ１０８と、ＵＶランプ１０９と、を有する。
　本体１０６では、筐体（符号省略）に、複数のインクカートリッジ、複数のノズル１０７を制御するための制御回路等が内蔵される。
　複数のインクカートリッジには、第１領域Ａ１、第２領域Ａ２および第３領域Ａ３を形成するための材料がそれぞれ収容される。本実施形態においては、第１材料ＩＡと、第２材料ＩＢとを収容するために、インクカートリッジは少なくとも２つ設けられる。あるいはこれに限らず、上述の第３材料を備える場合や、その他の材料を収容するために、更に多くのインクカートリッジを備えてもよい。
　複数のノズル１０７及びＵＶランプ１０９は、本体１０６の下面に固定される。
　複数のノズル１０７は、第１材料ＩＡを吹き付けるための第１ノズル１０７Ａと、第２材料ＩＢを吹き付けるための第２ノズル１０７Ｂと、を有する。あるいはこれに限らず、上述の第３材料を備える場合や、その他の材料を使用する場合には、更に多くのノズル１０７を備えてもよい。各ノズル１０７は、各材料を下方に向かって吹き付ける。
　ローラ１０８は、本体１０６に回転可能に支持される。ローラ１０８は、本体１０６よりも下方に突出する。
　ＵＶランプ１０９は、下方に向かってＵＶを照射する。
　第１層２５及び第２層２６は、眼鏡レンズ２０Ａを製造する過程で作られる眼鏡レンズ２０Ａにおける層２０の一部である。つまり、第１層２５及び第２層２６の内部において、第１領域Ａ１、第２領域Ａ２及び第３領域Ａ３が分布する。また、第１層２５は、ステージ１０２上に配置される。第２層２６は、第１層２５上に積層される。これにより、眼鏡レンズ２０Ａの内部において、第１領域Ａ１、第２領域Ａ２及び第３領域Ａ３が分布する。
　ＸＹ移動機構は、Ｚ移動機構１０１と同様に構成される。ＸＹ移動機構は、インクジェットヘッド１０３を、方向Ｚに直交するとともに互いに直交する方向Ｘ及び方向Ｙに移動する。なお、方向Ｘ、方向Ｙ、及び方向Ｚは、互いに交差する方向であってもよい。
　方向Ｘ及び方向Ｙは、それぞれ水平面に沿う方向である。
　以上のように構成された３Ｄプリンタ１００は、例えば以下のように動作する。
　図６に示すように、例えば、ＸＹ移動機構により、インクジェットヘッド１０３を方向Ｙの一方側に移動させながら、複数のノズル１０７から各材料を第２層２６上に吹き付ける。この際に、第１領域Ａ１を形成する位置に、第１材料ＩＡを吹き付ける。第２領域Ａ２を形成する位置に、第２材料ＩＢを第２層２６上に吹き付ける。あるいは、第３領域Ａ３を形成する位置に第１材料ＩＡ及び第２材料ＩＢを、量を適宜調整した上で吹き付ける。
　図７に示すように、Ｚ移動機構１０１によりステージ１０２を上方に移動させる。ＸＹ移動機構により、インクジェットヘッド１０３を方向Ｙにおける一方側とは反対の他方側に移動させながら、第１材料ＩＡ及び第２材料ＩＢの上面にローラ１０８を接触させ、第１材料ＩＡ及び第２材料ＩＢをローラ１０８でならす。ＵＶランプ１０９からＵＶを照射すると、第１材料ＩＡ及び第２材料ＩＢが硬化する。これにより、第２層２６が形成される。その後、第２層２６と同様に、第３層２７を形成する。これを繰り返すことによって、眼鏡レンズ２０Ａを形成する。
　上述のように積層された後、表面の研磨およびコーティング等を行った後、既存の眼鏡フレームに合わせて加工（例えば、玉摺り加工）して、眼鏡レンズ２０Ａを完成させる。
　あるいは、上述のように眼鏡レンズ２０Ａを形成する際、３Ｄプリンタ１００に眼鏡フレームを形成する材料を同時に吹き付けることによって、本発明の実施形態に係る眼鏡レンズ２０Ａを備える眼鏡をフレームと一体に成形してもよい。
　以上説明したように、本実施形態に係る眼鏡レンズ２０Ａによれば、第１屈折率を有する第１領域Ａ１と、第１屈折率と異なる屈折率である第２屈折率を有する第２領域Ａ２と、第１屈折率と第２屈折率との中間の屈折率である第３屈折率を有し、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間に配置される第３領域Ａ３と、を備える。眼鏡レンズ２０Ａにおいては、必要な屈折力に対応するため、眼鏡レンズ２０Ａの内部において大きな屈折率の差が必要となることがある。ここで、眼鏡レンズ２０Ａの内部における部位の境界における屈折率の差が大きいと、眼鏡レンズ２０Ａの内部に屈折率の不連続面が発生する。これにより、屈折率の不連続面において光が意図せず鏡面反射することで、装用者が対象を見づらくなることがある。このため、第１屈折率と第２屈折率との中間の屈折率である第３屈折率を設けることで、部位ごとの屈折率の変化を小さくすることができる。よって、上記の問題が生じることを防ぐことができる。
　また、これらの領域の分布を適宜変更することで、眼鏡レンズ２０Ａにおける部位ごとの屈折率を柔軟に設計することができる。このため、装用者の処方に合わせ、より適した眼鏡レンズ２０Ａを提供することができる。更に、第１屈折率と第２屈折率との中間の屈折率である第３屈折率を有し、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間に配置される第３領域Ａ３を備えることで、眼鏡レンズ２０Ａの内部における第１屈折率と第２屈折率の差を滑らかに繋げることができる。
　また、第１領域Ａ１は、最小単位が第１材料ＩＡにより形成され、第２領域Ａ２は、最小単位が、第１材料ＩＡとは異なる第２材料ＩＢにより形成され、第３領域Ａ３は、最小単位が、第１材料ＩＡおよび第２材料ＩＢとは異なる第３材料により形成される。このような態様とした場合は、単に材料を変えるだけで第３領域Ａ３を形成することができる。
　また、第３領域Ａ３は、集合体の一部が第１材料ＩＡにより形成され、残りが第１材料ＩＡ以外の材料により形成される。このような態様とした場合は、眼鏡レンズ２０Ａにおける屈折率の滑らかな変化を、最小限の種類の材料によって達成することができる。
　また、第３屈折率は第１屈折率と第２屈折率との間で段階的に変化し、光軸方向に配置される第１領域Ａ１および第２領域Ａ２の間の第３領域Ａ３についての第３屈折率は、同一の直交面に位置する第１領域Ａ１および第２領域Ａ２の間の第３領域Ａ３についての第３屈折率よりも多段階である。言い換えれば、段階的に変化する第３屈折率について、第３領域Ａ３の内部に位置する各部位の境界における屈折率の差が小さい。つまり、屈折率の変化がより滑らかである。このように、光軸方向の第３屈折率の変化を滑らかにすることで、眼鏡レンズ２０Ａの第３領域Ａ３の内部において屈折率の不連続面が発生することを防ぐことができる。よって、屈折率の不連続面において光が意図せず鏡面反射することで装用者が対象を見づらくなることを防ぐことができる。
　また、本実施形態に係る眼鏡レンズ２０Ａの製造方法によれば、本発明の実施形態に係る眼鏡レンズを３Ｄプリンタにより積層する。これにより、複数の材料の分布を、眼鏡レンズ２０Ａの内部において３次元方向に自在に決定することができる。よって、部位によって適宜屈折率を変更した眼鏡レンズ２０Ａを、容易に製造することができる。また、３Ｄプリンタの加工精度が最も高い方向が、眼鏡レンズ２０Ａを研磨する方向と一致することで、３Ｄプリンタによる積層工程の後の研磨工程をより容易にすることができる。
　その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、上記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記変形例を適宜組み合わせてもよい。
２０　層
２０Ａ　眼鏡レンズ
１００　３Ｄプリンタ
Ａ１　第１領域
Ａ２　第２領域
Ａ３　第３領域
ＩＡ　第１材料
ＩＢ　第２材料
Ｘ　方向
Ｙ　方向
Ｚ　方向

Claims (11)

  1. 　第１屈折率を有する第１領域と；
    　前記第１屈折率と異なる屈折率である第２屈折率を有する第２領域と；
    　前記第１屈折率と前記第２屈折率との中間の屈折率である第３屈折率を有し、前記第１領域と前記第２領域との間に配置される第３領域と；
    　を備える、
    　眼鏡レンズ。
  2. 　前記第３屈折率は、前記第１屈折率と前記第２屈折率との間で段階的に変化し、
    　前記第３領域のうち、前記第１領域寄りの前記第３領域における前記第３屈折率は、前記第３領域のうち、前記第２領域寄りの前記第３領域における前記第３屈折率よりも、前記第１屈折率に近い、
    　請求項１に記載の眼鏡レンズ。
  3. 　前記眼鏡レンズは、前記眼鏡レンズを構成する点状の最小単位の集合体として形成され、
    　前記第１領域、前記第２領域および前記第３領域は、少なくとも１つの前記最小単位を含む、
    　請求項１または２に記載の眼鏡レンズ。
  4. 　前記第１領域では、前記最小単位が第１材料により形成され、
    　前記第２領域では、前記最小単位が、前記第１材料とは異なる第２材料により形成され、
    　前記第３領域では、前記最小単位が、前記第１材料および前記第２材料とは異なる第３材料により形成される、
    　請求項３に記載の眼鏡レンズ。
  5. 　前記第１領域、前記第２領域および前記第３領域それぞれは、前記最小単位を複数含む集合体であり、
    　前記第１領域では、前記集合体の全てが第１材料により形成され、
    　前記第２領域では、前記集合体の全てが第２材料により形成され、
    　前記第３領域では、前記集合体の一部が前記第１材料により形成され、残りが前記第１材料以外の材料により形成される、
    　請求項３に記載の眼鏡レンズ。
  6. 　前記眼鏡レンズは、前記眼鏡レンズを構成する点状の最小単位が、互いに直交する３方向に並ぶことで形成され、
    　前記互いに直交する３方向は、光軸方向と、光軸に直交する直交面において互いに直交する２方向と、である、
    　請求項１から５のいずれか１項に記載の眼鏡レンズ。
  7. 　前記第１領域および前記第２領域として、
    　　前記光軸方向に配置される前記第１領域および前記第２領域と、
    　　同一の前記直交面に配置される前記第１領域および前記第２領域と、を含む、
    　請求項６に記載の眼鏡レンズ。
  8. 　前記第３屈折率は、前記第１屈折率と前記第２屈折率との間で段階的に変化し、
    　前記第３領域のうち、前記第１領域寄りの前記第３領域における前記第３屈折率は、前記第３領域のうち、前記第２領域寄りの前記第３領域における前記第３屈折率よりも、前記第１屈折率に近く、
    　前記光軸方向に配置される前記第１領域および前記第２領域の間の前記第３領域についての前記第３屈折率は、同一の前記直交面に位置する前記第１領域および前記第２領域の間の前記第３領域についての前記第３屈折率よりも多段階である、
    　請求項７に記載の眼鏡レンズ。
  9. 　請求項１から８のいずれか一項に記載の眼鏡レンズを製造する製造装置であって、
    　屈折率の異なる材料により層を形成する機構と；
    　前記層を複数積層する機構と；
    　を少なくとも備え、
    　前記材料は、少なくとも３種類以上配置可能である、
    　眼鏡レンズの製造装置。
  10. 　請求項１から８のいずれか一項に記載の眼鏡レンズを３Ｄプリンタによって造形する、
    　眼鏡レンズの製造方法。
  11. 　前記３Ｄプリンタは層を複数積層することで前記眼鏡レンズを造形し、
    　前記３Ｄプリンタの加工精度が最も高い方向が、前記眼鏡レンズを研磨する方向と一致する、
    　請求項１０に記載の眼鏡レンズの製造方法。
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