JPH03500094A - 変動屈折率を備える眼鏡用レンズ - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 １・戸　・を亘え　眼　レンズ 技−街一分一野 二の発明は２つの境界面と、収差の補正に寄与する変動屈折率とが具わる眼用レ ンズに関する。

技」ＬΩ］辷Ｂ 変動屈折率が具わる眼用レンズはこの分野での文献でしばしば扱われてきた。そ れに関し、例として４．Ｎ、チャーマン（Ｃｈａｒｍａｎ　）による調査書「グ ラディエンド、インデックス、オブティックスコ　（オフタルミック、オプテイ シャン（検眼眼鏡士）　１９８１年版、第７３〜８４頁）中に引用の文献ならび にＤＥ−Ｏ３２７０７６０１参照のこと。

本質的にこの文献は、非球面の「指数傾斜」の代用または非球面をもつ眼用レン ズの結像特性を指数傾斜によるさらなる改良をＤＥ−Ｏ３３６１６８８８を用い て討議する。

前記ＤＥ−Ｏ３３６１６８８Ｂは初めて変動屈折率を用いて臨界厚さをただの非 球面を用いて縮小できる以上に縮小することを提案する。（前記臨界厚さは正の 屈折率をもつ眼用レンズの中心厚さと、負の屈折力をもつ眼用レンズ周縁厚さで ある）。

この明細書で金り詳細に説明されないすべての術語に関し、また計算ならびに最 適化の方法に関しては前述の出版物を参照することが確実である。

概説すれば、ＤＥ−Ｏ５３６１６８８８は、光軸の周囲を対称的に回転するよう に変動する屈折率を考察する。しかし、詳述すればＤＥ−Ｏ８３６１８８８８の 好ましい実施例に用いられた半径依存傾斜は、例として、異なる屈折率をもつ同 心柱体と中空柱体それぞれの「捩り」とその後に続く熱処理により生産するには 比較的に複雑である。

これに反し、屈折率の変動は、ガラス塊とプラスチック塊それぞれをその中に浸 漬するイオン交換槽により比較的容易に生産できる。前記槽中でのイオン交換は 結果としていわゆる「表面標準」傾斜の開発に結びつく。しかし、「標準」傾斜 、すなわち垂直傾斜には、この発明により理解されたように、光学力が殆んどな い、放射状段の屈折率は、実際問題として眼用レンズの非常に長いガラス柱体の 柱面を介する「イ望し交換」により理論的には生産できるが、それはイオン交換 作用が通常非常に浅い浸透度しかもたないため、僅かな種類のガラスだけが可能 である。

！」ＬΩ」Ｌ盟 この発明の目的は変動屈折率の具わった眼用レンズであって、それの段をそれぞ れの問題に適用し、また指標傾斜を生産する選択された工程によって与えられる 屈折率の変動をそれぞれの光学的問題、詳述すれば補正の目的に順応する適用を 可能にする上記眼用レンズを提供することである。

前述の目的の解決およびそのさらなる実施例をそれに関する請求の範囲に説明す る。

次掲の根本概念はこの発明による前述の解決に到達する基準を形成する： この発明の要素は、面すなわち「仕上り」眼用レンズの前面すなわち目に面する 面の標準傾斜、たとえばイオン交換法によって与えられた傾斜のような傾斜方向 がこれらの方法に独特な浸透深度の収差補正にわずがな影響を及ぼすだけである ことが理解されたことである。

詳述すれば、眼用レンズのさらに弯曲した面を収差の補正を考慮に入れることな く選択した、例としてＤＥ−Ｏ８３６１６８８８に示唆されたような眼用レンズ においては、目に面する面、すなわち眼用レンズの前面に垂直の傾斜による収差 の補正は不可能である。

これに反して、これに関する特許請求の第１項の特徴を示す節による傾斜、すな わち、レンズの頂点の接続軸の方向にある座標２と前記接続軸に垂直の座標ｘ、 ｙの双方に影響される屈折率変動は、非常に簡単な仕方で収差の補正と臨界厚さ の最小化を可能にする。この発明の別の要素は、所定の準位（ｎ　（ｘ、ｙ、ｚ ＝一定））で一定の屈折率をもつ面の少くとも１つの系を備えることと、あらゆ る位置にあってもその面の法線（平行面）の方向に同一距離を常に離間させであ ること、および、それぞれそれらの拡大が前面のレンズの頂点と、次のレンズの 頂点から距離Ａをとって目に面する面とを接続する軸を横切ることを特徴とし、 それに対し次式があてはまＡ　＜　２０　＊　Ｌ　（＋１．　ｙ、　ｔ＞　＝一 定［式中、Ｌ。（８、ｙ、＊）＝一定は、定数すなわち、実際的にはもはや変動 のない屈折率の具わる域と、変動屈折率の具わる域との間のレンズ断面にある境 界線の長さである。

解析拡大は、眼用レンズの所定準位における面を描く構成の同一原理に基ずく所 定準位における面の「拡大」を意味する。

この条件に固執することは、屈折率の変動に十分な「光学力」が具わるよう所定 準位における面の系に、浸透深度を考慮に入れて境界線に適切な位置を備えさせ ることである。

次の違った問題が結果として提起される：１、前記２面、詳述すればチェルニン グ（Ｔｓｃｈｅｒｎｉｎｇ）の原理（請求項１３）から明らかに逸脱する仕方で 偏向しているか、もしくは縁に向って「曲率減少」する回転するような相称的非 球面（請求項１５）として設計された弯曲度の一段と大きい面が結果として頂点 の深さそれぞれのに界厚さの減少をきたす。負の屈折域には、非球面は後面（目 に面する面）であり、正の屈折面はこれに反して前面である（それぞれ請求項１ ８および１９）。

収差の補正が請求項１０および８それぞれに示されているように、一定の屈折率 の具わる所定レベルにおける面が眼用レンズの２頂点の向うで接続軸を横切る。

すなわち光軸の廻りおよび光軸に沿う材料に一定の屈折率（以下均一ともいう） が具わるように収差の補正が起こる。

２、「レンズの頂点間」の指標傾斜の結果、頂点深度それぞれの臨界厚さの減少 が起こる。この意味は、一定の屈折率が具わる所定準位における面が「レンズの 頂点間」の接続軸を横切ることである（請求項１４）。屈折率が弯曲度の一段と 大きい面をもつ眼用レンズの側面でその最高値に達する仕方で傾斜の方位を定め る請求項１７）。

３、屈折率の変動と弯曲度の一段と大きい面、詳述すれば非球面設計の双方が臨 界厚さの減少または周縁収差の補正に資することはもちろんである。

非球面として設計された後面でのこの可能性のある解決は、実質的に周縁部厚さ の少い、また収差補正が普通の負のレンズの場合よりもずっと良好な負のレンズ を提供する。

一定の屈折率が具わるこの種類の所定の準位における面を、例として請求項２４ に記述されたように、ブランクをつくりその片面または両面が一定の屈折率の具 わる単生産できる。そういうわけで、屈折率の変動を現状技術水準、例としてイ オン交換（請求項２５）により、前記単数および複数の面それぞれに垂直につく るのである。

屈折率変動が起こると、眼用レンズの実際の境界面ができたことになる。

しかし、このようにして所定準位における２つ以上の異なる旧糸を用いることが でき、例としてその１つの系が複数面の複数頂点間の接続軸を横切り、また他方 の系が後面の頂点の前にある眼に面する側の接続軸を横切る。

そういうわけで、１つの系を、頂点深度と臨界厚さのそれぞれを所望の量に減少 させ、一方所定準位における他方の表面系を必要とする収差補正によって選択す る仕方で選択する。所定の準位における前記２つの旧糸を重置することは結果と して重置域における対応「混合部ｊとなる。

所定準位における面の３つ以上の系を用いることができる。それは例として、拡 散工程を反復し、その間で傾斜生成面を変動させることである。本来、傾斜生成 面も、変化のある面設計の傾斜生成面がレンズの同一側面に作用する異なる生産 工程に利用できる。しかし、傾斜生成面の加工が個々の生産工程間で行われる限 り、これらの面をレンズの片側にそれぞれ用いられた傾斜生成面がまだ互いに平 行する面でなるように加工することである。

単純に異なる工程、例として連続変動イオン交換浴を用いて傾斜をつくることが でき、傾斜発生面は常にそのままであることはもちろんである。

おおむね、請求項１に説明した事例において、所定準位における面の設計は、決 定的要素が傾斜生成面の設計にあるので、好ましいものであればどのようなもの であってもよい、詳述すれば、傾斜生成面の設計には、非単調弯曲段、たとえば 、例として支承縁またはプログレッシブ面（請求項４）同様の段の備わる眼用レ ンズに実現されているものを備えさせることができる。

これにより、屈折率の所定準位における面の設計に最大級の自由が約束される。

それは、所定の準位における面の形状が傾斜生成面の「直接像」であるからであ る。

例として、所定準位における面は、適当に設計された傾斜生成面によって柱状面 、鞍状面またはおおむね非円錐曲線回転面（請求項１３）の形状で生産できる。

この方法で、非点収差補正力が具わる眼用レンズが生産でき、その前面とその目 に面する面とが回転するような相称的形状を具え、そのため（例として〉前記非 点収差補正力にもかかわらず周縁厚さに変動が起こらないようになる。

形状すなわち、屈折率がそれぞれ一定である平行面の設計はもはや、指標傾斜の 選択生産法で制限されることがないので、収差は例として、多焦点レンズ、すな わち２焦点または３焦点レンズ、乱視用レンズまたはプログレッシブレンズと同 様、均−強さになるようそれぞれの意向に従って最適の方法で補正できる。

しかし、傾斜生成面の生産に関し、子午線部に共通縮閉線をもつ回転状に相称的 に面を備える場合、その軸出発意が物空間と、共通対称中心（請求項５）それぞ れに好ましく位置することが特に有利である。

前記回転状相称傾斜生成面は単に非球面であるだけでなく、また詳述すれば球面 （請求項６）もしくは平面（請求項７）であってもよい。平面の傾斜生成面とし ての利用は、普通の眼用レンズの組立てに比べこの発明の眼用レンズ組立てには 付加加工工程を必要としない利点がある。

一定の屈折率が具わる所定準位における面の少くとも１つの系により形成される 発明の屈折率傾斜には、前述の利点のほかに次掲の極めて有利な性質が具わる： 普通の眼用レンズの両面が、臨界厚さを極めて薄く、すなわち眼用レンズは美容 の観点から美しく見えるように仕上げる方法で選択すると、眼用レンズの結像特 性は通常良好なものではない、従って、眼用レンズにはほとんど屈折力（補正値 ）がなくても、屈折誤差および非点収差補正誤差は１ｄｐｔのほぼ２５°値の比 較的小視角でも影響がない。

結果はこの種の眼用レンズとなる典型的例として数視度の収差（屈折誤差と非点 収差）の補正は屈折率の変動のみを必要とし、その屈折率の変動は典型的例とし て数層の域を０．１乃至０．３単位であり、従って例として負のレンズにおいて １．５乃至１．７増加する。もちろん、所定準位における面の交差域もまた頂点 深度より少く、そのため「補正効果」が「出」ないか、あるいは光軸から比距離 をおいて、屈折率がこの距離からさき一定でレンズの周縁域を「光学的に補正し ない支承縁」　（請求項１６）として設計されるよう、すなわちそれに弯曲反転 が具わるまで止まらないようになる。そのうえ、変動幅、数ｍの大きさがイオン 交換過程により通常与えられる浸透深度そのものである場合、特に有利である。

請求項１２により、屈折率が正の非点収差値（子午屈折値−球欠的屈折値）また はくおよび）正の屈折誤差を補正するため像側（目に向って）での増加と、また 負の非点収差と屈折誤差それぞれの補正のための減少のそれぞれを行う必要があ る。

「目に面する面頂点の後ろ」の接続軸を横切る所定準位における面の系を用いる ことで、実際にどのような補正条件にも応じることができる。例として、非点収 差を大角度の視覚埴土で事実上ゼロに維持できる。そのうえ、生理学的光学的見 地から、非点収差の大きさと屈折誤差間の最適比率を維持できる。例として、こ れら２つの大きさの絶対値の比率が１：２になる場合、比較的高い視力が得られ る。

この分野の熟練者は、表面の段が既知である場合、屈折率の変動の算定が容易に できるので、屈折率変動の段が生産工程によって定まっている場合の目に接す面 の選択と、前述の教示による「傾斜生成面」のそれぞれにその正確な説明の要は ない。

いずれにしても、目に面する通常用いられる「凹ｊ面と、請求項１０および８に それぞれ説明された所定の準位において設計されたと個々の面とを備え、屈折率 が変動する層の厚さは縁の方向に増加する。このことは屈折率の変動によって得 られる効果が縁の方向に増加し、それに反し、屈折率傾斜により補正されること になる収差もまた縁の方向に増大しそのため、屈折率傾斜の力の共同効果と、補 正されるべき強さが得られるようになることを意味する。

そのうえ、この発明により設計された傾斜には次掲の著しい特性がある： 経済的には、屈折率がそれぞれの補正値の「特別仕様による分布」で変動する別 々のレンズを生産しおのおの特別の効果を得なければならないことは条件に合わ ない。

しかし、効率のよい生産にはむしろ、此方範囲をいわゆる基礎曲線で蔽う必要が ある。このことは、半完成眼用レンズ（ブランク）をまず組立て、そのうちのた だ１面、通常生産するにはより複雑なもの、例として非球面を完全に加工するこ とを意味する。典型的例として、がなりの視度の此方範囲を蔽うため、その後第 ２面を規定の力によって完成する。球面には通常６乃至８つの基礎曲線が＋８ｄ ｐｔ乃至−１０ｄｐｉの力範囲を蔽う必要がある。

このような基礎曲線系において、提案されたこの発明の屈折率の変動には予期せ ぬ利点が多数ある：この発明による目に面する面の頂点の「後」のガラス材料の 断面にある収差を補正する変動屈折率のため、眼用レンズの補正は前面の比規定 値の達成には左右されない。このことは、種々の規定値を好ましい漸変に組立て できるよう通常必要とされる前面の変動で、眼用レンズの収差と、所定の眼の面 および固定された屈折率の分布は一定の範囲内で少くとも維持できる。

しかし、いっそう予期せぬことは、多数の面、詳しくは非球面が、傾斜生成面に より決定される傾斜の所定の段の基礎曲線の系のため見出され、それによって小 臨界厚さの要求条件と、良好な収差補正の要求条件の双方が満たされる。

従って、同一「基礎要素」すなわち、１つもしくは２つの、同一条件で、１つの 同一イオン交換槽で生産される１つまたは２つの傾斜生成面を備えるガラスもし くはプラスチック体ブランクを用いて隣接基礎曲線を生成できる。

この方法で、この発明により選択された屈折率の段は力の大きい範囲の上に眼用 レンズの効率のよい組立てが可能になる。

図厘凶固羊な説明 この発明は、添付図面を参照して好ましい実施例を用い、次節でさらに明白にな る。そこにおいて：第１図はこの発明の眼用レンズのレンズ断面で、ここに使用 される術語を説明する。

第２図ａは、正の屈折力を具え、傾斜生成面が平面である眼用レンズの横断面、 第２図すは、屈折率それぞれの段の略図、第３図ａは、負の屈折力を具え、傾斜 生成面が平面である眼用レンズの横断面図、 第３図すは、屈折率のそれぞれの段の略図、第４図ａは、正の屈折力を具え、屈 折率が変動しない普通の眼用レンズの収差を示す図、 第４図すは、この発明の第１の好ましい実施例の屈折率の変動を示す図、 第４図Ｃは、屈折力を具え、第４図ａによるレンズと同−設計であるが、屈折率 の変動が第４図すによる好ましい実施例の収差を示す図、 第５図ａ乃至Ｃは、中心厚さの最小化態様により選択された前面の備わる眼用レ ンズの第４図ａ乃至Ｃに類似の説明図、 第６図ａは、屈折率の変動が収差補正と臨界厚さ減少の助けとなる第３実施例の 収差を示す図、第６図すは、屈折率のそれぞれの段を示す図、第７図は、屈折率 の変動しない負の屈折力を具える通常眼用レンズの収差を示す図、 第８図ａは、一定の屈折率を具え、また周縁厚さの最小化の態様に従って選択さ れた目に面する非球面を備える眼用レンズの収差を示す図、 第８図すは、この発明の第４の好ましい実施例の屈折率の変動を示す図、 第８図Ｃは、第８図ａによるレンズと同一屈折力を具え、また同一面設計による この好ましい実施例の収差を示す図、 第９図ａ乃至Ｃは、中心厚さの最小化態様により選択された前面と、球面として 設計された傾斜生成面とが備わる第５の好ましい実施例の第４図ａ乃至Ｃに類似 する説明図、 第１０図ａは、一定屈折率が具わり、かつ周縁厚さの最小化態様により選択され た目に面する非球面が備わる眼用レンズの収差を示す図、 第１０図すは、この発明の第６の好ましい実施例の屈折率の変動を示す図、 第１０図Ｃは、第１０図ａによるレンズと同一の屈折力が具わりかつ同一の面設 計によるが、第１０図すによる屈折率の変動をもつこの好ましい実施例の収差を 示す図、第１１図ａ乃至Ｃは、中心厚さの最小化態様により選択された支承縁が 備わる前面と、球面として設計された傾斜生成面とが備わる第７の好ましい実施 例の第８図乃至Ｃに類似する説明図、 第１２図ａ乃至Ｃは、周縁厚さの最小化態様により選択された承支縁が備わる目 に面する面が備わりかつ、球面として設計された傾斜生成面と備わる第８の好ま しい実施例の第４図ａ乃至Ｃに類似する説明図、第１３図ａおよびｂは、非点収 差補正力が具わる発明の眼用レンズの第９の好ましい実施例の収差を示す図、そ して、 第１４図ａおよびｂは、比較のため、非点収差補正力を具える普通の眼用レンズ の収差を示す図である。

奸を旦見火施搭Ω凪朋 第１図は発明の眼用レンズのレンズ断面と、次節で用いられる術語の説明のなめ 以下に用いられる座標ｘ、ｙ、２とを示す： 眼用レンズには、レンズ頂点Ｓ１をもつ前面と、レンズ頂点Ｓ２をもつ目に面す る面２とが備わる。前面１の頂点Ｓ、の目（後面）の２に面する面の頂点Ｓ２か らの距離はいわゆる中心厚さｄ、で、それは正の屈折力、すなわち「最大厚さ」 をもつレンズの臨界厚さである。そのうえ、負の屈折力をもつレンズの臨界厚さ である周縁厚さｄ。

と、以下でさらに明白にされる一定の屈折率の具わる面の両システムのいわゆる 浸透深度ｄｓｔとｄｓ２とが第１図で示される。浸透深度ｄｓにより、屈折率ｎ （ｘ、ｙ、２）が傾斜生成面３と４それぞれの面に垂直の方向に「光学的適切に 」変動する域を意味する。浸透の深度を示す線３゛と４゛が緑取る域内にある屈 折率は従って一定である。

いわゆる頂点深度、すなわち第１図に１点鎖線で引かれたレンズの縁を通る平面 上の頂点の高さは第１図に示された正の屈折力が具わるレンズにある美容効果に 重要である。高さが大きければ大きい程、眼鏡の外観が特に大きい流行のフレー ムとなり、ますます見苦しい。従って、眼用レンズの重さに決定的である中心厚 さを減少させるほかに、いわゆるフラッタ−基礎曲線を選択する目的は頂点深度 の減少にある。

座標系の２軸は眼用レンズの両頂点Ｓ１と８２の接続軸にあり、示されていない ｙ軸は画面に対し垂直であり、ｙ軸は上方向を指す、座標系のゼロ点０は目２に 面ｔル１１ｍの頂点Ｓ２にある。

第１図に示す眼用レンズにおいて、前面１と目２に面する面は、発明の全概念を 制限する意図なしに、回転するような対称面であり、そのため前記Ｚ軸もまた任 意軸となる。当然面を前記面の１面または両面に使用可能で、その面の段は非点 収差補正またはプログレッシブ屈折力と均一屈折率の具わる眼用レンズ面の段と 同じである。

そのうえ、いわゆる傾斜生成面３と４は破線で画かれており、それに対し、一定 の屈折率の部系、ｎｌ　（ｘ、ｙ、ｚ）＝一定と、ｒ１２　（ｘ、　３’、　ｚ ）＝一定は例として、３゛および４°は平行面である。前記傾斜生成面３は前面 ４の上にあり、また傾斜生成面４は目に面する側にある。術語傾斜生成面は発明 の眼用レンズ組立ての好ましい方法に由来する。

この方法では、１つまたは２つの傾斜生成面でブランクを最初に組立てる。これ らの面、従って例として表面３に対し垂直の方向に、屈折率の変動を、一定の屈 折率ｎ、（ｘ、ｙ、ｚ）＝一定の具わる面が得られる方法で生成するが、そこに おいて前記面は前記傾斜生成面３に「平行する面」である。平行面は一定屈折率 が具わる所定の準位にあり、あらゆる位置にあって面の法線の方向に同一距離を とってそれぞれ離間する面の系であると理解される。

次節では、傾斜生成面が次の通りである実施例を説明する。すなわち： 平面：　第２乃至第８図、 球面：　第９乃至第１２図、 （非）円環面　第１３図 ２つの傾斜生成面で形成される一定屈折率がおのおのに具わる両面の浸透深度が 小さい限り、眼用レンズには互いが大きくは影響されない平行面の２つの系が備 わる：この発明によれば、本質的に、眼用レンズの中心厚さの減少を一定の屈折 率が具わる平行面ｎｔ　（ｘ、ｙ、ｚ）＝一定により達成でるが、そこにおいて 前記平行面が、レンズ頂点Ｓ１と８２を両頂点間に接続する軸Ｚを横切る一方、 本質的に収差の補正は、一定屈折率の具わる平行面ｎｚ　（ｘ、ｙ、ｚ）＝一定 により達成できるが、そこにおいてさらに正確に言うならば、目に面する面２ま たは、面ｎ　（ｘ、ｙ、ｚ）＝一定が決まる等式に基づいて計算した前面１を越 える「解析」拡大が、軸ｚＣ″−ｒ後」すなわち、第１図において、目Ｓ２に面 するレンズの頂点の右、もしくは物側レンズ頂点Ｓ１の「前」で横切る。

前述のこの発明の特に顕著な成果である。それは中心厚さを収差の補正とは別個 のものと考えることを可能にし、それによって、平行面ｎ　（ｘ、ｙ、ｚ）＝ニ 一定の特定設計が指標傾斜を生成させる特定の組立て方法とは無関係に達成でき る。

もちろん、傾斜生成面３と４とをそれぞれ、それらの中心点が２つのレンズ頂点 Ｓ１と５２を接続する軸Ｚ上にないこと、あるいは前記面３と４が次の好ましい 実施例に説明のもの以外の面になるような方法で配置できる二側として、通常の 回転するような対称の傾斜生成面と、子午線断面すなわち第１図に描かれた断面 それぞれに一定の屈折率の具わる個々の平行面の場合、共通縮閉線。

そのうえ、この発明により、傾斜生成面３および４それぞれの、その次の境界面 （１または２）の頂点からの距ｆｆＡには次の条件が充足される必要がある：Ａ ≦２０＊［□ｘ、　ｙ、　ｚ）　＝一定［そこにおいて、Ｌａ　（ｘ−ｙ、　ｚ ）　＝一定は、定数すなわち、★際的にはもはや変動のない屈折率の具わる域と 、第１図に描かれた変動屈折率の具わる域との間のレンズ断面にある境界線の長 さである。

前述条件を充足させると、所定準位における表面のシステムには、それらの浸透 深度を考慮に入れても境界面に対し位置が備わり、かつ屈折率の変動には十分な 「光学的効果」が出ることは確かである。

しかし、傾斜生成面３および４のそれぞれにはさらに、屈折力の増加生成に今回 用いられているプログレッシブ面と同様の面設計となっている。この種の「プロ グレッシブ」表面を傾斜生成面として用いる場合、ブランクから続いて加工され る境界面１および２がたとえ回転するような対称面であっても、屈折力の漸増は 達成される。

次節において、第１図に示された概括的実施例の好ましい実施例を多数提示する 。

第４乃至第１２図のａ部分図およびＣ部分図において、非点収差△Ｓが実線で、 またいわゆる屈折誤差△Ｒ１すなわち、いわゆる規定力の位置における平均光屈 折力からの偏差を破線で描く、非点収差△Ｓと屈折誤差Ｒが次式により決まる。

すなわち： △Ｓ　＝Ｓ’、　−３’、　（１） ΔＲ＝　（Ｓ’ヨ＋Ｓ’、　）／２−３’。；（２）［そこにおいて、 ３１、は、接線光屈折力、 ３１１は、球欠光屈折力 Ｓ′。は、規定力］ おのおのの場合、目の回転に必要な位置に従って心合せする場合、その値は主ビ ームに関して使用位置で示される。

発明の眼用レンズ、すなわち変動屈折率の具わるレンズ、および「等質」基準レ ンズ、すなわち一定、すなわち等質層折率以外はこの発明と同一の面設計による レンズの非点収差△Ｓおよび屈折誤差△Ｒとはａ部図およびａ部図それぞれに示 される。

この発明のレンズにおいて、屈折率はｂ部分図に示されている。これらの部分図 における屈折率ｎは第１乃至第３図に決まる座標２の関数として描かれている。

そのうえ、それぞれの眼用レンズのレンズ断面はｂ部図に部分的に描かれている 。

伍壮口いＬＬＥ厘 第２および第３図は、平面が傾斜生成面４として使用される場合、また２つのレ ンズの頂点を接続する軸に垂直である傾斜生成面３として使用される場合に第１ 図と同様の説明図を示す。この目的で、用いられる座標系が第２および第３図に 改めて示される。

第２図は、正の屈折力が具わる眼用レンズの横断面を説明する。すでに説明した ように、前面１の頂点Ｓ１からと、目に面する面〈後面）の頂点Ｓからの距離、 すなわち正の屈折力の具わるレンズにおけるいわゆる中心厚さｄ、は臨界厚さで あって、できるだけ小さい方がよい。

そのうえ、周縁厚さｄ、と、いわゆる頂点深度ｄ、とが第２図ａに示される。

第２図すは、平面を傾斜生成面４としての使用に起因する屈折率ｎそれぞれの発 明の段を略図で示す。この場合、屈折率は単に座標Ｚの関数である。屈折率の変 動が単に周縁収差の補正生成だけを考える場合、屈折率ｎはレンズの頂点Ｓ１と ８２の間、すなわちｚ＜Ｏに対し一定で、かつｎｏの値をもち、それはすなわち 、第１図に示された傾斜生成面３が「利用」されていないことになる。この発明 によれば、屈折率は、目Ｓ２に面するレンズの頂点を貫通するｘ／ｙ面の後にあ る（ビーム方向の）材料において変動するだけである。概括実施例においては、 屈折率ｎは２≧０に対し値ｎｏから値ｎ（ｄ、　）に減少する。

これを対応断面線で示す。

第３図ａは、負の屈折率をもつ眼用レンズの対応する横断面を描き、そこにおけ る名称を第１および第２図と同一のものを表わし、さらに詳細な説明の必要を除 いた。

正の屈折力をもつレンズと対照的に、負の屈折力が具わるレンズの臨界厚さは周 縁厚さｄ、であるが中心厚さｄ、ではない。

第３図すは屈折率ｎのこの発明のそれぞれの段を略図で示す。屈折率はここでも 座標２の関数を示すだけである。屈折率の変動が周縁収差の補正を生成すると考 えられる場合、屈折率ｎはレンズの頂点Ｓ化Ｓ２の間、すなわちｚ＜Ｏに対し一 定であり、かつｎｏの値をもつ、この発明によれば、屈折率は、レンズ頂点Ｓ２ を貫通するＸ／ｙの面の後のくビーム方向の）材料において単に変動するだけで ある。第３図すにおいては、屈折率ｎはｚＯの値に対し、値ｎｏから値ｎ（ｄ、 　）に増加し、それは対応する断面線で示される。

次節においては、傾斜生成面３および４として平面の備わる発明の眼用レンズの 　々ｔ　ま　い　タに示し、一定の屈折率の具わる眼用レンズと比較する。

第４乃至第８図は正の屈折力をもつレンズを、第９乃至第１１図は負の屈折力を もつレンズを示す。

工例履折力走ム２すべてのにンスは、Ｓ’＝８．００　ｄｐｔの同一の総合力と 、目に面する（球）面２のＣ２＝１／Ｒ２＝５．７１　ｄｐｉの曲率（Ｒは表面 の頂点における曲率の半径）および６６ｍｍの同一直径ｄとを具える。第４．５ および８図に示された実施例において、前面１は球面、これに反し、第６および 第７図に示された実施例においては、非球面である。この発明の全概念の範囲の 制限を考えることなく、非球面、回転するような対称的表面は円錐断面表面であ る。もつとも、さらに複雑な非球面も使用できる。

点の矢Δ２　（この点の光軸２の方向に表面Ｓ１の頂点からの距離に等しい）は このようにして次式から得られる：△Ｚ　＝Ｃｒ２／（１＋（１−（に＋１）Ｃ ２ｒ”）　””　）　（３）〔そこにおいて、 ｒは、前記点の光軸２からの距離、 Ｃ＝１／Ｒ１そこにおいてＲは前記頂点Ｓ１の表面の曲率の半径 には、円錐断面係数］ 次掲の表１において、様々の実施例の個々の値を数字で示す： 第−よ−退 実施例　第４図ａ　第４図Ｃ第５図Ｃ第５図ａ　第６図Ｓ’　（ｄａｔ）　８． ００　Ｂ、００　Ｂ、００　Ｂ、００　Ｂ、００Ｃｔ＝１／Ｒｚ（ｄｐｉ）　１ ９．６１　１９．６１　２０．０４　２０．０４　１６．４９に１０　０　−３ ゜４３−３．４３　０Ｃ２＝１／Ｒｚ’（ｄｐｊ）　５．７１　５．７１　５． ７１　５．７１　５．７１ｄｍ　（ｍ１１＞　９．４８　９．４８　６．３２　 ６．３２　７．１２ｄｒ　（ｍｍ）　０．５　０．５　０．５　０．５　０．５ ｄ　（覇）６６　６６　６６　６６　６６ｎ　１．５２５　ｎ（ｚ）　１．５２ ５　ｎ（Ｚ）　ｎ（Ｚ）笠創は１去旧ぼ 第４図ａは収差、すなわち８　ｄｐｔの力Ｓ°をもつ通常の眼用レンズのジオプ ターで示される非点収差△Ｓと屈折誤差△Ｒを示す。この種の眼用レンズにおい て、前面１と後面２の曲率は像質態様からの最適曲率と、美容上好ましい「フラ ッタ−」面白率との間の中間である。第４図でわかるように、非点収差△Ｓと屈 折誤差△Ｒの双方は正である。正の屈折誤差ΔＲは、水晶体の遠近調節による補 正ができないので、実際には好ましくない。

第４図Ｃは、第４図ａによる眼用レンズと同じ面設計された発明の眼用レンズの 第１の好ましい実施例の視角の関数としての非点収差と屈折誤差を示す。しかし 、第４図Ｃに示された眼用レンズにおいて、屈折率ｎは、２の関数として第４図 すに示された仕方で変動する０表面類点Ｓ１とＳ２の間で一定の屈折率は値１． ５２５を有し、Ｘ／ｙ平面の「後」で第４図すに示された収差を補正すル仕方で 増加する。この増加は、補正されるべき収差を本来意図した（非点収差）には視 域の角度を土建る過大な正の値をもっている事実の結果である。

屈折率変動の選択において、臨界厚さ、すなわち正の屈折レンズの中心厚さの減 少を力説しないで、むしろ収差のさらなる補正に努める。明白なことは、非点収 差は実際にはｄｐｉを０にして４０’の視角σまで達成できる。

屈折誤差が、約−０，７ｄｌ）ｔの比較的小さい値のより大きい視角の方向に増 加するが、しかし、負の屈折誤差は、少くとも全老眼でない限り水晶体の遠近調 節によって補正できる。２つの収差の補正の値だけが利用できるにもかかわらず 、補正された収差を本来意図しない（屈折誤差）の生理学的に一層有利な段が得 られる。

好裏湿り実施例２ 第５図ａは、前面が設計では非球面であり、それによって前面が等式（３）によ り円錐形断面となる眼用レンズの収差を示し、その特性値は第１表に示されてい る。非球面設計の段は補正の態様によらないで、ただ中心厚さｄ、を減少させる 態様によって選択される。第５図ａから明白なように、「一定屈折率」で、条件 の合わない収差が３０”の視角σの比較的小さい角度ででも起こる。従って、収 差誤差（破線）と非点収差（実線）おのおのが約−３，Ｏｄｐｔよりも大きい。

第５図Ｃは、第５図ａに示された眼用レンズと同一面設計によるが、第５図すに 示された仕方で変動する屈折率の具わる眼用レンズの収差の段を示す、屈折率の 減少は、補正されるべき収差（屈折誤差と非点収差）が過大の負の値をもつとい う事実に起因する。

明白なことであるが、両収差とも屈折率の変動により、非点収差△Ｓが視域の全 角度上で事実上Ｏｄｏｔである一方、屈折誤差Ｒそのものは４０’の視角σで− １，０ｄｐｔ以下である。再度注目すべきことは、屈折誤差の負の値は水晶体に よる遠近調節により容易に補正できる。

好ｇＬ忌天薦億旦 第６図ａは眼用レンズの収差の段を示し、その境界面は球面である。中心厚さｄ 、を減少させるため、面の曲率を、第４図ａおよび第４図Ｃそれぞれに示された 眼用レンズでの場合よりも「より強く」チェルニング（Ｔｓｃ−ｈｅｒｎｉｎｇ ）の原理からｒ逸脱」するよう選択され、またそのうえ、［レンズ頂点Ｓ１およ びＳ２の間」の屈折率の変動が誘導される。換言すれば、この好ましい実施例に おいて、傾斜生成面４のみならず、傾斜生成面３も用いて屈折率の変動を生成さ せる。この好ましい実施例において、両傾斜生成面は平面である。従って、屈折 率は第６図すに示されているように、「目に面する面の後」だけでなく、基礎材 料におけるよりも、屈折率により寄与する面の範囲、すなわち正の屈折力を具え るレンズにおける前面の範囲に大きい値をもつような方法で変動する。

この場合、８．０ｄｐｔの眼用レンズの総合力と、１．５２５の初期屈折率で、 中心厚さを第４図Ｃによる通常の眼用レンズと比較して２５％減少できる。それ にもかかわらず、特定の補正条件を満すことができる。示された好ましい実施例 の場合、使用された補正条件は非点収差が視域の全角上で実際にゼロであった。

次節で、　のｒ　つレンズをさらなる好ましい実施例として説明する。

負の屈折力の具わるすべてのレンズにはｓ’＝−ｉｏ、ｏ。

ｄｐｔの同一の総合力と、Ｃｚ　＝　１／Ｒ１＝３．８１　ｄｐｔの（円）前面 の同一曲率および８６ｍｍの同一直径ｄとが具わる。第７図に示された実施例に おいて、後側面１は球面、これに反し第８および第９図に示された実施例におい てはそれは非球面である。総括的発明の概念を限定しようとする考えなしに、前 記非球面、回転するような対称面は円錐断面であり、その矢△２　（点の、前記 Ｚ軸方向に面Ｓ２の頂点からの距離に等し）は次式により得られる：Δｚ　＝Ｃ ｒ”　／（１＋（１−（Ｋ＋１）Ｃ”ｒ２）　”　＞　（４）［式中、 ｒは、点の光軸２からの距離、 Ｃ＝１／Ｒｚの８２は、頂点Ｓ２にある面の曲率の半径、Ｋは、円錐断面係数］ 次掲の表２において、異なる実施例の個々の大きさは数字で示される： 実施例　第７図　第８図ａ　第８図Ｃ ３’　（ｄａｔ）　−１０，００−１０，００−１０，００Ｃ１（ｄｐｔ）　３ ．８１　３．８１　３．８１Ｃ２＝１／Ｒ２（ｄｆ）ｊ）　２２．８６　２２． ８６　２２゜８６に１０　−６．９３　−６．９３ ｄ　−（ｍｍ　）　１゜０　１．０　１．Ｏｄ、　（ｍｍ）　１３．９５　６． ９８　Ｂ、９８ｄ　（ｍｍ）　６６　６６　６６ ｎ　、１．５２５　１．５２５　ｎ（Ｚ）火圧且４ 第７図は一定の屈折率をもつ通常の眼用レンズを示し、そこにおいて前面１の曲 率と目に面する面２の曲率を収差態様からの最適曲率と、美容上好ましいフラッ タ−曲率の中間として選択する。しかし、明白であることは、収差が比較的小さ く、周縁厚さｄｌが１３．９５と過大で、そのため、レンズを流行の眼鏡レンズ に合うよう実際には研磨できないし、そのうえ非常に重くなる。

第８図ａは、負の屈折力が具わるレンズの実施例を示し、そこにおいて目に面す る面２を周縁厚さを減少させるため非球面として設計する。総括的発明の概念の 範囲を限定する考えなしに、目に面する面２ハ等式（４）　Ｌ：ｌ：Ｊ：す、円 錐断面となり、その特性数値は表２に示されている。この非球面を用いることに より、周縁厚さｄ、は６、９８ｍｍとかなり減少できるが、しかし、収差と、屈 折誤差および非点収差は２．５ｄｐｉ、さらに２０”以下の視角ではそれ以上の 条件に合わない数値に達する。

第８図Ｃは、「目Ｓ２に面する面の頂点の後」にある屈折率変動が収差に及ぼす 影響を示す。レンズの表面設計、従って中心および周縁厚さもまた第８図に示さ れたレンズに相当する。詳述すれば、円錐断面の個々の値は表２から得られるは ずである。

第８図すによる屈折率の変動により、表面の設計により生成され第８図ａに示さ れた収差を非常に小さい値に補正できる。詳述すれば、第４の実施例の場合、そ の収差は第８図Ｃに示されているが、これに反し、「視域の角度を超える非点収 差は実際に０」という補正条件が満たされる。

「均質の場合」と同様、屈折誤差と非点収差の双方が仮の正の値をもっているの で、目に面する面の頂点（２＝０）の後の屈折率の上昇は第８図すに示されてい るように必要である。

便創注＃利匠艮面 総括的発明の範囲を限定する考えなしに、第９乃至第１２図に示された実施例の 傾斜生成面４は球面であり、ＳＺｚで示されたその曲率の中心点は同時にそれぞ れの平行面の対称中心でもある。示された好ましい実施例において、球面表面４ の中心点はレンズ頂点Ｓ１と８２を接続する軸Ｚ上にある。回転するような対称 面１および２の場合、この軸は眼用レンズの光軸と一致する。

そのうえ、説明を容易にするため、次節は前面１および目に面する面２が回転す るような対称面である場合のみを考えた。

従って、既に説明の通り、レンズ頂点Ｓ１およびＳ２を接続する軸２は眼用レン ズの光軸と一致する。

さらに、次節に示された好ましい実施例全部に単−傾斜生成面だけを用いた。す なわち一定の屈折率ｎ（ｘ、ｙ、ｚ）が一定の平行面を成す面４で、それは後部 レンズ頂点Ｓ２の前の目に面する側の光軸を横切る。傾斜生成面３をここで説明 の好ましい実施例には用いずに、レンズの頂点間の光軸上に屈折率の変動を生成 させ、そのため本質的に、屈折率の変動が収差の補正にだけ寄与しても、正の屈 折力を具える眼用レンズの中心厚さｄ、の減少と、負の屈折力を具えるレンズの 周縁厚さの減少それぞれには寄与しないようになる。

今日、通常の球面眼用レンズと、また境界面１および２をいわゆるチェルニング の原理により選択する眼用レンズそれぞれに対照的に、中心厚さｄ、の減少は、 それの代りに特別設計の表面により達成できる。それは次節で示されるが、この 発明の屈折率の変動、詳述すれば一定の屈折率をもつ変動なしには条件の合わな い収差である。

次節に説明される好ましい実施例のうち、好ましい実用レンズであるが、一方実 施例６および８は負の屈折力と−１０ｄｉｅｔの頂点率の具わる眼用レンズであ る。

実施例５および７と、６および８はそれぞれ、実施例、５および６において、光 学的に利用できる域が眼用レンズの全直径と同一であるが、一方実施例７と８に おいて、光学的に利用できる域は前記眼用レンズの直径以下であり、そのため、 「支承縁」が、今では通例のこととなっているが、周縁部、例としていわゆるス ターレンズ（ｓｔａｒ　１ｅｎｓｅｓ　）で結びつくことができる。

火胞医旦 この好ましい実施例は、先述の通り、正の屈折力と、光屈折力のそれぞれが具わ るレンズであり、その前面１（第１図参照）は円錐状面〈円錐曲線面〉であり、 その矢Δ２　（点の、面Ｓ１の頂点から光軸２の方向への距離）はここでも等式 （３）により得られ、そこにおいて個々の値は次の値をもつ： Ｒ１＝５４．７Ｔｎ！Ｍ Ｋ＝−４，５５ 目に面する面２はＲ２＝１７５　ｍｍの半径をもつ球面表面である。

６６ｍｍの直径と、ｄｒ＝１．０ｍｍの周縁厚さは結果として、５．７８ｍｍの 中心厚さとなる。この中心厚さは、一定の屈折率（ｎ＝１．６および目に面する 同一の面〉の具わるこの時点で組立てられている球面レンズの中心厚さより約３ ３る場合、それには＋８．０ｄｐｔの球面力が具わっていることになるが、次の ような条件に合わない結像特性がある：第９図ａは屈折誤差ΔＲの段と、非点収 差ΔＳの段を一定の屈折率が視角σの関数として具わる前述レンズのジオプター で示し、それによってこれらの誤差がここでも等式〔１）と（２）それぞれによ って決まる。

第９図が示すように、目に面する側の３０”の視角σは結果として、収差を３　 ｄａｔ以上の大きさにまでする。

第９図すは、前記ｚｌｆｒに沿う屈折率のこの発明の段を示す。それは光軸の具 わる例示の好ましい実施例において、表面Ｓ２の後部頂点にあるゼロ点と一致す る。一定の屈折率が具わる面は球面であり、その対称Ｓｌの中心はＺ＝７０ｎｗ ＋のどころにある。第９図すが示すように、前記Ｚ軸に沿う周囲域において、屈 折率はその後の域、すなわち目５２（ｚ＝ｏ）に面するレンズの頂点の右（ｚ＞ Ｏ）のみで変動する。すなわち、屈折率の変動は前述の説明による収差の補正に のみ寄与する。浸透深度ｄ、は１０．２順である。

第９図すに示された屈折率の段は、例として、傾斜生成面４の備わったブランク を異種連続イオン交換浴に暴露することで生成できる。必要の場合、傾斜生成面 は、個々のイオン交換温間で研磨し、異なる傾斜生成面、好ましくは第１傾斜生 成面に平行の面と取り替えができる。

第９図すによる屈折率のこの発明の変動は、屈折誤差△Ｒと、第９図Ｃに示され た非点収差ΔＳの段をつくる。

第９図Ｃが示すように、非点収差△Ｓは視域の全角上で事実上ゼロであるが、一 方屈折誤差は負の値をもち、それは屈折誤差の負の段が生理学的に満足なものに なる視角が２５°になるまで、−〇、５の値にならない。

明白に指摘できることは、発明の設計のため、事実上どのような規定の段も２つ の収差の片方の段に対し維持負の値をとる屈折誤差と、正の値をとる非点収差と の間の比率を満たすことができる。

そのうえ、屈折率の変動が約０．２単位の比較的小さいもので、そのため最新技 術のイオン交換法でつくることができる。

好１１．い叉施泗旦 この好ましい実施例において、目に面する面２は円錐状面（円錐曲線面）、それ の矢Δ２　（点の、前記Ｚ軸の方向に面Ｓ２の頂点からの距離に等し）が等式（ ４）により得られ、そこにおいて個々の値が次の値をもつ、すなわち： Ｒ２＝４３．７５　ｍｒｎ Ｋ＝−６，９２ 前面１はＲ１＝２６２．５　ｒｒｒｍの半径をもつ球面表面。

正の屈折率が具わるレンズに対照的に、負の屈折力が具わるレンズにおいて、中 心厚さｄ、は臨界厚さでなく、周縁厚さｄ、である。

８６ｍｏの直径と、乙＝１．Ｏｎｍの中心厚さは結果として、６．９７腸の周縁 厚さとなる。この周縁厚さは、（ｎ＝時点で組立てられた球面レンズの周縁厚さ より約り０％小さい。

前述レンズにｎ＝１．５２５の一定屈折率が具わるとすれば、それの球面力がＳ ｏ。＝−１０，Ｏｄｐｔとなり、その結像特性は次のように条件に合わないもの となろう、すなわち： 第１０図ａは、屈折誤差ΔＲの段と、非点収差ΔＳの段を上述の設計による表面 の備わる眼用レンズの視角σ。

と一定の屈折率との関数としてジオプターで示すが、これらの誤差はここでも等 式（１）と（２）により決まる。

第１０図ａが示すように、３０”の視角は結果として収差を３ｄｐｔ以上の位数 にする。

第１０図すは光軸上の屈折率の段を示し、ゼロ点は表面Ｓ２の後部頂点にある。

一定の屈折率の具わる面は球面表面で、その対称ＳＺの中心がｚ＝−２００ｎｔ ｍにある。レンズ頂点Ｓ化Ｓ２の間（２００）の屈折率はここでもまた光軸上お よび廻りで一定である。傾斜の浸透深度ｄ、は１０．γ鵬である。

第１０図Ｃに示された屈折誤差ΔＲと非点収差ΔＳの段はこの方法でできる。第 １０図Ｃが示すように、非点収差ΔＳは視域の全角上で実際にゼロである一方、 屈折誤差は小さい正の値をもち、それは最高２５°の視角で＋０．５ｄｐｉの値 にならない。

明白に指摘できることは、発明の設計のため、事実上、どのような規定の段も２ つの収差の片方の段に対し維持できることである。詳述すれば、他の条件も１例 として収差誤差と非点収差の間の比関係も満たすことができる。

好裏旦艶大施刀ヱ この発明の第３の好ましい実施例のレンズ断面を部分図第１１図すの左半分に示 され、そこにおいて、名称はここでも第１図と同一のものを表わして、説明の反 復を必要としないようにする。

この好ましい実施例において、前面１は付加要素により「支承縁」が得られるよ うな仕方で修正された円錐状面（円錐曲線面）である０例示の好ましい実施例に おいて、矢Δ２　（点の、光軸Ｚの方向に表面Ｓ１の頂点からの距離に等し）は 次式によって得られる：Δｚ　＝Ｃｒ”　／（１＋（１−（に＋１）Ｃ２ｒ２） 　ｌ／２　）÷ａ４”ｒ’＋（１８＊ｒｓ［式中、 ｒは、点の、光軸Ｚからの距離、 Ｃ＝１／Ｒ，のＲユは、頂点Ｓ１における面の曲率の半径、Ｋは、円錐断面の係 数、 Ｃ４と６は、それぞれ付加条件の係数、［それによって個々の規準は次の値をも つ：ｆｈ＝５４．７ｍｍ ａ、＝−０，１６１２ｘｌＯ−”コ 目に面する面２は球面表面で、Ｒ２＝１７５　ｍｍの半径を有す。

−６６ｎｍの直径と、ｄ、　＝１．０　ｍｍの周縁厚さは結果として、５　、８ ０ｍｍの中心厚さになる。この中心厚さは、（ｎ＝１．６と目に面する同一面〉 の一定の屈折率を具えるこの時点で組立てられた球面レンズの中心厚さより約３ ３％薄い。

上述のレンズにｎ＝１．６０の一定屈折率が具わった場合、その周縁力は＋８． Ｏｄｐｔとなるが、その結像特性は次のように条件に合わないものとなろう： 第１１図ａは屈折誤差△Ｒの段と非点収差△Ｓの段を上述の設計による表面の備 わる眼用レンズの視角σ°と一定の屈折率との関数としてジオプターで示すが、 これへ゛の誤差は好ましい実施例１と同様に決まる。

第１１図ａが示すように、３０°の視角は収差が１　ｄａｔ以上の位数になるで あろう。

第１１図すは、その右半分で、光軸上の屈折率の段を示すが、そのゼロ点が面Ｓ ２の後部頂点にある。一定の屈折率の具わる表面は球面で、その対称の中心ＳＺ は２＝−１００ｍｍにある。レンズ頂点Ｓ１と８２の間（２００）の、屈折率は ここでも光軸上とその廻りで一定である。光学的に効果的な域をσが４５°にほ ぼ等しくなるよう補正するに必要な浸透深度ｄ、はほぼ５■である。

第１１図Ｃに示された屈折誤差ΔＲの段と、非点収差△Ｓの段はこの方法で得ら れる。第１１図。が示すように、非点収差△Ｓは視域の全角の上では事実上ゼロ であるが、一方屈折誤差は小さい正の値をもち、視角が２５°になるまで−０， ５ｄｐｉの値にならない。

明白に指摘されることは、この発明の設計のため、どのような規定された段も前 記２つの収差の片方の段に対し維持できる。詳述すれば、他の条件、例として、 屈折誤差と非点収差の間の比率を満たすことができる。

光学的に未補正の本皮縁を使用するため、屈折率の変動と、収差補正に必要なそ の浸透深度は第５の好ましい実施例におけるよりも一段と小さいが、そこにおい て、収差は前記縁に至るまで補正される。

奸裏旦只実施倒旦 第１２図すの左半分は、この発明の第８の好ましい実施例のレンズ断面を示し、 そこにおける名称は第１図と同一のものを示し、説明の反復を必要としないよう にする。

この好ましい実施例において、目に面する面２は円錐状面（円錐曲線面）であり 、それを「承支緑」が得られるような仕方で付加要素により補正する。例示の好 ましい実施例において、矢△２　（点の、表面Ｓ２の頂点からＺ軸の方向への距 離に等しい）は次式により得られる：Δｚ　＝Ｃｒ２／（１＋（１−（に＋ｉ　 ）Ｃ２ｒ２　）　ｉ　／２　）　＋　Ｃ４＊ｒ４　＋ａ６本ｔ−６［式中、 ｒは、点の、光軸Ｚからの距離、 Ｃ＝　１／Ｒ２のＲ２は、頂点Ｓ２における表面の曲率の半径、Ｋは、円錐断面 の係数、 Ｃ４と６は、付加条件それぞれの係数コ個々の規準は次の値をもつ： （ｉ４＝−０，５ｘｌＯ−’ （１８＝−０，２８３ｘｌＯ″″８ 前面１はＲ１＝２６２．５　ｍｍの半径をもつ球面表面である。

６６ｍの直径と（Ｌ　＝１．０　ｍｍの中心厚さは結果として６、９７ｍｍの周 縁厚さとなる。この周縁厚さは、一定屈折率の具わる現時点で組立てられた球面 レンズの周縁厚さよりも５０％薄い。

前述のレンズの屈折率がｎ＝１．５２５の一定である場合、球面力がＳ”。＝− １０，Ｏｄｐｔとなるであろう、しかしその結像特性は次のように条件に合わな い：第１２図ａは、屈折誤差ΔＲの段と、非点収差ΔＳの段を、表面を前述の設 計にしかつ一定の屈折率が具わる眼用レンズの視角σ°の関数としてジオプター で示す。これらの誤差は等式（１）と（２）によって決まる。

第１２図ａが示すように、３０°の視角は結果として収差を２　ｄｐｔ以上の大 きさにするものと考えられる。

第１２図すの右半分は光軸上の屈折率の段を示すが、ゼロ点は面Ｓ２の後部頂点 にある。一定屈折率の具わる面は球面で、その対称中心ＳＺはＺ＝２００ｍｍの ところにある。

レンズの頂点Ｓ１とＳ２の間（ｚ＜Ｏ）の屈折率は光軸上とその廻りでここでも 一定である。最高σがほぼ４５°の光学的有効域補正に必要な浸透深度ｄ、は６ ｍｍである。

第１２図Ｃに示された屈折誤差ΔＲの段と、非点収差△Ｓの段はこの方法で得ら れる。第１２図Ｃが示すように、非点収差ΔＳは視域の全角上で事実上ゼロであ るが、一方収差誤差は小さい正の値をもち、２５°の視角になるまで＋〇、５　 ｄｐｔの値にはならない。

明白に指摘されることは、この発明による設計のため、どのような規定段であっ ても、事実上前記２つの収差の片方の段に対し維持できる。詳述すれば、他の条 件、例として、屈折誤差と非点収差の間の比率も満たされる。

光学的有補正承支縁を使用するため、屈折率の変動と収差の補正に必要なその浸 透深度は第２の好ましい実施例におけるよりも一段と小さく、そこにおいて、収 差は縁に至るまで補正される。

１．・生成表−：（）　環 先に説明した好ましい実施例において、屈折率の発明の変動を特別に選択設計さ れた表面と一緒に使用して、均質強さのレンズの収差減少または（および）中心 厚さの減少をはかっな。しかし、この明細書の序説で既に説明した通り、傾斜も 、非点収差補正またはくおよび）プログレッシブ屈折力に寄与しないか、もしく は単に部分的に寄与する面の設計により非点収差補正または（および）プログレ ッシブ屈折力を生成させるに用いることができる。

肛裏り見去施透旦 この発明の屈折率変動の可能性のある適用に、非点収差補正力、すなわち円柱状 力を屈折率によって生成させる実施例を、例として次節に説明する。この場合、 眼用レンズの境界面１および２（第１図参照）は回転するような対称面であり、 従って、非点収差補正力には寄与しない。眼用レンズには４．００　ｃ＋ｐｔの 球面力と、０°ＴＡＢＯ軸（以下この発明の概念の全範囲を限定する考えなしに 「水平」と称す）の備わる１、５６ｐｔの円柱状力が具わるべきである。

非点収差補正力の具わるこの発明の眼用レンズにはＲ＝７６．８ｍｍの半径と、 Ｒ２＝１７５　ｍｍの半径をもつ目に面する球面２とが備わる。６６膿の直径と 、１腫の（一定）周縁厚さをもつこの発明の眼用レンズは従って５．３叫の中心 厚さをもつ。

一定の屈折率が具わる面は次節に数字で示された傾斜生成表面４の平行面であり 、その頂点が目に面する面２とその頂点で接触する。この面の垂直子午断面はい わゆる臨海断面であり、高い位数の曲線である。水平子午断面は１７５ｍの半径 、すなわち目に面する面２と同一の半径をもつ円である。明白に指摘できること は、これに関連して、術語「垂直」と「水平」とはただ説明を明快にするため用 いられ、眼用レンズ使用時、これらの用語が適宜に用意され、その後、目の非点 収差に従って補正される。次の第３表において、傾斜生成面４の矢ΔＺ　（ｍｌ ｌ＋で）が第１図で決まる座標系に関し得られ、それのゼロ点はこの好ましい実 施例における傾斜生成面の頂点と一致する。

第３表 ／粘　０　４　８　１２　１６　２０ ００．００００．０４６０．１Ｂ３０．４１２０．７３３１．１４７４０．０８ Ｂ　０．１３２０．２Ｂ９０．４９８０．８２０１．２３３８０．３４９０．３ ９５０．７６３０．７６３１．０８７１．５０４１２０．８０００．８４７０． ９９０１．２２７１．５６０１゜９９０１６１．４７５１．５２６１．６８０１ ．９３７２．２９７２．７６３２０２．４８８２．５４７２．７２７３．０２Ｂ 　３．４５１３．９９９非点収差補正誤差と屈折誤差双方が垂直断面においてゼ ロである事実を最適条件として採用した。屈折誤差差△Ｓが規定値（−非点収差 ）からの偏差として決められる！ 非均贋層すなわち、屈折率がその中で変動する層の厚さｄ、は４．Ｏｍｍであり 、それに伴って傾斜生成面の表面基準に沿って１．８２５から１．５２５まで放 物線状に減少する。

第１３図ａは結果として起こる屈折誤差△Ｒ（破線）と「垂直子午線」に沿った 非点収差△Ｓ　（実線）を示すが、一方第１３図すはこの大きさを水平子午線で 示す。図示のごとく、２つの基準の最適条件が（臨界の）垂直子午線に沿って満 たされるが、ただ１つの規準が変動のなめに自由になる。そのうえ水平子午線に 沿って、全非点収差補正力が前節に説明のように回転するような対称面である面 の設計によるのではなく屈折率の変動によって生成されるとは言え、小さい収差 だけが結果として生ずる。

第１４図ａとｂは、円環前面を有し、水平半径が７７、４ｍｍ、垂直半径が６４ ．１８ｍ！１１かつ内面が、例として先に示された発明の眼用レンズと同一の通 常の円環レンズのそれぞれの規準を示す、一定の屈折率ｎ＝１．５２５とすると 、内面は従って−３ｄｐｔの力を有する。このレンズの球面は従って、４．００ 　ｄｌ）ｔ、円柱状力はＯ’ＴＡＢＯの軸で１．５　ｄａｔである。

直径が６６腸、最小（垂直）周縁厚さが１．Ｏｗｎの場合、前記周縁厚さは水平 断面で２．７順の最大値となる。結果〜￥しての中心厚さは７．００ｍｍとなる 。

−従って、通常レンズにおける共通点のある収差の場合。

この発明のレンズには周縁厚さが一定であるという利点がある。このことは流行 の眼鏡枠に眼用レンズを嵌める時、特に有利である。そのうえ、中心厚さが約２ ８％薄くなる。さらに、発明のレンズの頂点深度は円環面設計の通常レンズより 小さい。

前節においては、この発明の全概念の範囲を限定する考えなしに数々の好ましい 実施例を用いてこの発明を説明してきた。数々の好ましい実施例の説明に基づい て、当業の専門家は、屈折率の変動が臨界厚さを減少させるなめ、あるいは屈折 率の変動が収差を減少させるに役立つために、あるいはその２つの組合わせのた めに用いられることになる時の適用の事例を含む適用の各事例に適応する好まし い実施例を評価することができる。適当な評価の仕方が、例として、ＤＥ−Ｏ３ ３６１６８８＆で示されている。

例として、評価するため、次のように進めることができる： 屈折率の変動を組立てる方法、例として、特定のガラスもしくはプラスチック材 料のイオン交換法のため、表面標準に沿う屈折率の変動を用いられるおのおのの 傾斜生成面のため規定する。従って、眼用レンズを最適条件にする「自由度」は 次の通り： 眼用レンズ従って前面１および目に面する面２の両境例として、前面１または目 に面する面２の設計を最初に選択して結果として臨界厚さ乙およびｄ、のそれぞ れを所望の厚さに減少させる。境界面は、臨界厚さを減少させる態様から、ある いはまた収差の多少大きく減少させる付加態様から単独に選択できる。この目的 のために、例として、この本出願人の発明により減少させた中心厚さをもつ非球 面眼用レンズに言及する。

二次眼用レンズの境界面の表面設計を「最初の近似法」で定めると、その収差が 最適化され、従って傾斜生成面４の設計の変動により非点収差補正誤差と屈折誤 差も最適化される。

傾斜生成面を組立て上、球面表面に限定する必要のある場合、これらの面の曲率 、従って基準ＳＺ２が変動パラメーターとして自由になる。

この場合、曲率の低下、従って対称Ｓｌの物側中心の座標の原点からの距離の増 加は所望の浸透深度の減少に結びつくことを考慮に入れる必要がある。

多くの場合、この方法で、一定屈折率の具わる標準レンズに対照される収差の十 分な補正が、頂点深度を減少させるフラッタ−基礎曲線の選択と、特定頂点力の 臨界厚さの意図的減少、例として頂点屈折力の増大による減少とのそれぞれによ り可能である。

規定傾斜段をもってしてもなお十分な収差補正が傾斜大きさの要素で「補正」し た円錐曲線面が単なる円錐曲線面に代って利用できる。

通常、この「反復工程」が、規定の特性による眼用レンズ達成のためにはいくら 遅くても不足はない。

前述の説明は、手１頂の可能性のある方法の具体的な表現である。この方法から のずれも発明の眼用レンズの評価には当然可能である。曲率の変動する球面傾斜 生成面に代って、例として、非球面を用いてもよいし、あるいは反復の仕方も、 眼用レンズの境界面の変動や傾斜生成面の設計に変化をもなせなりして変えても よい。

しかし、いかなる場合も、この発明の設計のため一定の屈折力の具わる眼用レン ズまたは非点収差補正力の具わる眼用レンズのみならずプログレッシブまたは必 要の場合、非点収差補正力も具わる眼用レンズも実現できるが、それを全体的に もあるいは部分的に６屈折率の変動により生成するか、もしくはそこにおいて、 収差の補正それによって、屈折率のそれぞれ必要とする変動が、傾斜生成面の発 明の概念と周知の組立て方法とを併用することで達成できる。

そのうえ、請求の範囲第１項に示されたこの発明の全概念が、どのような材料製 であっても、またどのような表面設計でもよい眼用レンズに適用できる。従って 、のプラスチックの場合１．５と比較的低く、また例として１．６または１．７ （高屈折率レンズおよびプラスチック材料）の比較的高い値をもつこともできる 。円錐曲線面を必ずしも非球面として用いる必要もない。詳述すれば、複合非球 面も、その表面設計のため、既に結像誤差の補正に寄与しているが、それを用い ることができる。そのうえ、両面とも非球面として設計できるし、または前面に 円柱状力を具えさせることもできる。

そのうえ、当然のことであるが、「視域の角度上の非点収差はほぼ０である」と いう非点収差の条件は常に満たされる。適用または規定の事例により、他の補正 条件、例として、「屈折誤差の絶対値対非点収差の絶対値は２：１である」とい う条件も満たすことができるいかなる場合も、屈折率は、補正される誤差が過大 な値をもつ場合、増大させるか、補正される誤差（非点収差または屈折誤差）が 「過大」な負の値をもつ場合、減少させるかそれぞれである。

口 第２図（ｂ） 第　３図（Ｇ） 第３図（ｂ） 第４図（０） 第　４図（ｂ） 第５因（ａ） （ｄｉ）ｔ） 第　５　図（Ｃ） 第５図（ｂ） 第　６　図（Ｇ） 第　６　図（ｂ） 第７図 第　８図（ｏ） 第　８図（Ｃ） 第８図（ｂ） 第　９図（０） ＡＳ’、　、６Ｒｔｄｐｔ） 第１０図（０） 第　１０　図ｒｂ） 第１１　図（ａ） Ｚ（ｍＭ） 第　１１図Ｃｂ） ａｓ’、　ａＲ（ｄｐｔ） ７５ｓ：　、ａＲ（ｃｌｐｔ） 第１２　図（Ｃ） 第　１３図（０） 第　１３　図ｒｂ＞ 第１４図（０） 第　１４図（ｂ） 国際調査報告 国際調査報告　ＤＥ　８９００４１０

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. １．前面（１）および目に面する境界面（２）と、収差の補正に寄与する変動屈 折率とが具わる眼用レンズであって、一定の屈折率が具わる所定の準位（ｎ（Ｘ 、Ｙ、Ｚ）＝一定）における面の少くとも１つの系から成り、その面はあらゆる 点にあってそれらの面法線（平行面）の方向に同一距離をとって離間させてあり 、かつそれらの（解析）拡大それぞれとが前面（１）のレンズ頂点（Ｓ１、Ｓ２ ）と目に面する面（２）とを次のレンズ頂点から距離Ａをとって接続する軸（Ｚ ）を横切り、その距離Ａには次の等式が当てはまる、すなわち：Ａ■２０°Ｌａ （ｘ、ｙ、ｚ）＝一定 ［式中Ｌａ（ｘ、ｙ、ｚ）＝一定は、（事実上）一定の屈折力が具わる域と、変 動屈折力が具わる域間のレンズ断面の境界線の長さである］ ことを特徴とする眼用レンズ。
2. ２．前記所定準位における面の系が前記軸（Ｚ）を垂直方向に横切ることを特徴 とする請求項１による眼用レンズ。
3. ３．前記所定準位における面の系が円環または非円環面に平行な面であることを 特徴とする請求項１または２による眼用レンズ。
4. ４．前記所定準位における面の系が、プログレッシブ眼用レンズの屈折力の増進 に寄与する面の形状に類似する形状を具える面に平行な面であることを特徴とす る請求項１または２による眼用レンズ。
5. ５．前記所定準位における面の系が回転するような対称面であり、子午線断面に 共通の縮閉線が具わることを特徴とする請求項１または２による眼用レンズ。
6. ６．前記所定の準位における回転するような対称面が球面（球面傾斜）であるこ とを特徴とする請求項５による眼用レンズ。
7. ７．前記所定の準位における面が平面（軸方向傾斜）であることを特徴とする請 求項６による眼用レンズ。
8. ８．屈折率Ｚ≧■０で、Ｚ＝０が目に面する面（２）の頂点（Ｓ２）であり、そ の変動のみが収差の補正に役立つことを特徴とする請求項７による眼用レンズ。
9. ９．非点収差または（および）屈折誤差補正のため、前記Ｚ≧０の屈折率が非点 収差補正値と屈折誤差値それぞれが、面設計が同一でかつ、屈折率が一定の時、 正である場合増加し、非点収差値と屈折誤差値が負である場合減少することを特 徴とする請求項８による眼用レンズ。
10. １０．収差補正のため、おのおのの場合に一定の屈折率が具わる前記所定の準位 における面が前記眼用レンズの両頂点を越えて前記接続軸（Ｚ）を横切ることを 特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項による眼用レンズ。
11. １１．前記一定の屈折率が具わる所定の準位（ｎ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝一定）におけ る面の前記縮閉線の出発点が物空間にあることを特徴とする請求項５、６、９ま たは１０のいずれか１項による眼用レンズ。
12. １２．前記屈折率が正の非点収差値（メリジオナルカー球欠力）または（および ）正の屈折誤差の補正のため、像側で増加させ、またそれぞれ負の非点収差値と 屈折誤差それぞれを減少させることを特徴とする請求項５、６または９乃至１１ のいずれか１項による眼用レンズ。
13. １３．前記境界面（１、２）双方の段を前記眼用レンズの臨界厚さ（ｄｍ）と（ ｄｒ）それぞれが規定値を超えない方法で選択することを特徴とする請求項１乃 至１２のいずれか１項による眼用レンズ。
14. １４．レンズのいわゆる頂点深度を減少させるため、前記眼用レンズの前記頂点 （Ｓ１、Ｓ２）の前記接続軸上で前記屈折率が変動することを特徴とする請求項 １乃至１３のいずれか１項による眼用レンズ。
15. １５．前記境界面（１、２）の少くとも１面が非球面であることを特徴とする請 求項１乃至１４のいずれか１項による眼用レンズ。
16. １６．前記境界面が回転するような対称面であり、そのため前記レンズ頂点（Ｓ １、Ｓ２）に接続する前記軸（Ｚ）が光軸になることを特徴とする請求項１乃至 １５のいずれか１項による眼用レンズ。
17. １７．前記眼用レンズの前記臨界厚さを減少させるため、前記前面の前記頂点Ｓ １（Ｚ＝−ｄｍ）と前記目の面する面の頂点Ｓ２（Ｚ＝０）との間の光軸上で前 記屈折率が、一段と弯曲した面をもつ側で最大値になる仕方で変動することを特 徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項による眼用レンズ。
18. １８．前記非球面が前記前面（１）であることを特徴とする請求項１５乃至１７ のいずれか１項による正の屈折力が具わる眼用しンズ。
19. １９．前記非球面が前記目に面する面（２）であることを特徴とする請求項１５ 乃至１７のいずれか１項による正の屈折力が具わる眼用レンズ。
20. ２０．前記屈折率には光軸の廻りの限定域に一定値が具わることを特徴とする請 求項１乃至１９のいずれか１項による眼用レンズ。
21. ２１．前記レンズの周縁域を光学的に補正しない承支縁として設計することを特 徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項による眼用レンズ。
22. ２２．眼用レンズ系であって、前記境界面の片方が、力の特定範囲を特定数の傾 斜頂点曲率のいわゆる基礎曲線で蔽うため自由になり、また他方の面の頂点曲率 をいわゆる規定力の達成のため特定範囲内に選択し、そこにおいて各力域におけ る屈折率の変動は他方の面の頂点曲率には依存しないことを特徴とする請求項１ 乃至２１のいずれかによる眼用レンズ系。
23. ２３．前記屈折率の変動が少くともいくつかの基礎曲線のものと同一であること を特徴とする請求項２２による眼用レンズ系。
24. ２４．前記眼用レンズの組立て法であって、最初にブランクを組立て、それの１ 面または２面を、屈折率の具わる系および複数の系それぞれに平行する面である ことと、屈折率の変動を前記面に垂直方向に生成すること、およびそれに続いて 、前記ブランクから前記眼用レンズの実際境界面を組立てることから成ることを 特徴とする請求項１乃至２１のいずれかによる眼用レンズ組立て法。
25. ２５．前記屈折率の前記変動をイオン交換槽で前記ブランクを浸漬して生成させ ることを特徴とする請求項２４による眼用レンズ組立て法。