JPS6371825A - 塁進多焦点レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、累進多焦点レンズの屈折面の形状に関する。

本発明の目的は、累進多焦点レンズに必然的に存在する
非点収差と像の歪曲を極力押え、その使用者が種々の状
況において使用したときに、最も満足度の高い累進多焦
点レンズを提供すること忙ある。

本発明の理解を容易にするため罠、累進多焦点レンズの
用途と構造および光学的特性について説明をする。

累進多焦点レンズは、主として高齢者における眼の水晶
体の調節機能の低下を補正するために、開発されｔもの
であり、１つのレンズ内に遠くのものを見るための領域
と、近くのものを見るための領域と、更に両領域の間に
連続的に変化する度数を持った中間距離のものを見る領
域を持っている。これら３領域を、それぞれ遠用部領域
、近用部領域、中間部領域と呼ぶ。

第１図〜第４図は、一般的な累進多焦点レンズの一例で
あり、第１図は、累進多焦点レンズの一般的な構造を示
したもので、凸状屈折面の斜視図である。図示されない
反対側の凹面は、球面あるいは円柱曲面とし、遠視、近
視および乱視の補正をしている。図中の１は、レンズの
光学中心軸（以下、光軸と称する。）であり、レンズの
幾何学中心０を通っている。２は、光軸１を含む儂直な
平面５（以下、主子午面と称する。）とレンズＭ１唐面
との交線でめる主子午線曲線である。この主子午線曲線
の曲率の変化を示したものが第２図であり、図の縦ＩＡ
Ｉ＋は主子午線曲線に沿った距離で、横軸Ｐは前屈折力
（凸状屈折面によも屈折効果の値。凹面を含めたレンズ
としての屈折効果の値は屈折力と称する。）である。主
子午線曲線に沿った前屈折力は、Ａ点より上方およびＢ
点より下方において一定であり、Ａ点からＢ点にかけて
累進的に増加している。このＡ点、Ｂ点をそれぞれ遠用
中心および近用中心と呼び、その間の面層折力の変化量
（図中、ＡＤＤ）は加入度と呼ばれる。

レンズの面層折力と曲率は比９＋１するから、この図は
曲率の変化とみなすことができ、主子午線曲線の曲率中
心の軌跡は、第１図中、３で示す如くとなる。また、主
子午線曲線上の各点における主子午線曲線と屈折面上で
直交する方向の曲率と、同曲線に沿つ次方向の曲率は等
しく、いわゆるヘソ状曲線であり、主子午線曲線上での
非点収差は零となる。すなわち、主子午線曲線に沿った
部分ではほぼ球面形状を厄す。しかし、曲率の異なる球
面をつないで一つの滑らかな曲面にするため、主子午線
曲線から遠ざかるにつれ非球面とせざるを得す、そのた
め、非点収差が周辺に発生することになる。まｔ、屈折
面の各部分で像の培率が異なるために、像の歪曲も同時
に付随する。

第５図は、一般的な累進多焦点レンズの非点収差の分布
の一例を表わす８図中において、ハツチングのピッチが
狭いほど収差は大きくなること、すなわち、像がボケる
ことを意味している。一般に人が非点収差を知覚し、不
快感を持つのは０．５デイオブトリ（以下、Ｄと略記す
る）以上と言われており、図中の無ハツチングの領域は
、０．５Ｄ以下の領域である。Ａ点より上矢のこの領域
を遠用明視域、Ｂ点より下方のこの領域を近用明視域。

Ａ点からＢ点の間のこの領域を中間明視域と呼びそれぞ
ハの距離で物かはつきゃ見えると知覚さ九る範囲である
。

第４図は、一般的な累進多焦点レンズを通して垂直およ
び水平方向に等ピッチで描かれ之格子模様（以下、正方
略子と称する。）を見比時の像の歪曲の−し１１を示す
。格子の像は、倍率の変化により、図の如く垂直線は主
子午線曲線を通るもの（図中で４１）を中心に、下向き
にふくらみ、水平線も周辺へゆくに従って彎曲している
。

この像の歪曲は、像の歪曲として知覚されることはもと
るん、使用者が勤〈物を目で追つ几り、首を動かす等に
より、視線に対して見える物が相対的に勤〈ような場合
に、ｆ象の揺れとして知覚され、著しい不快感を生ぜし
める。このように動く物を見るような場合を動的視覚と
呼び、それに対して、本ｔ−読んだり、一点を注視する
ような視線と物の動きのほとんどない場合を、静的視覚
と呼ぶ。先の説明より明らかなように、静的視覚は主と
して非点収差により影響を受ける。すなわち、非点収差
が全体として小さいほど、また、遠用。

近用、中間の各明視域が広いほど、快適な視覚が得られ
る。

一方、動的視覚は、主として像の歪曲に影響される。す
なわちイ象の歪曲がｌトさいものほど、ｆ象の揺れの小
さい快適な視覚が得ら・ルる。この静的視覚と動的視覚
のｒＪＡ係は、独立し牛関係でなく、良好な静的視覚を
得るために明視域を広くすると、レンズの側方において
像倍率の変化が急激になるため、像の歪曲が大きくなり
、動的視覚が害され、逆に、動的視覚を良くすると、遠
用部領域および近用部領域の側方における非点収差が大
きくなって、静的視覚を害するという相反する関係にあ
る。

このように、累進多焦点レンズに宿命的に存在する非点
収差と像の歪曲を極力押え、種々の静的視覚条件に対し
て最良の動的視覚を与えるものとして、本発明者は、特
開昭５５−１７１５６９号に示されるような累進多焦点
レンズ′ｆ：開発した。

第５．、７図は、その累進多焦点レンズの屈折面の構造
を説明する図であり、第５図は正面図、第７因は屈折面
の一部を斜視したものである。

第５図にお１ハて、ｃｉ、ｃｚはそれぞれ遠用中心Ａお
よび近用中心Ｂで、主子午線曲線Ｍと交わり、レンズ屈
折面を３つに分割する曲線であり、領域５１，５２．５
３をそれぞれ遠用部領域、近用部領域、中間部領域とす
る。Ｍｌは、主子午面と平行な平面による断面曲線であ
り、曲ｍ　ｃ　’　。

Ｃ２との交点をそれぞれＡＩ　、ＤＩとする。

第６図は、断面曲線Ｍ１上の各点におけるレンズ屈折面
の法線と主子午面との成す角度の変ずヒを示したもので
、第７図の斜視図により理解が容易である。

第７図知おいて、Ｐ　１．　、　Ｐ　２　、　Ｐ　３は
断面曲線Ｍ１上の遠、近、中間の各領域内の点で、各点
の法［Ｔ１．Ｔ２．Ｔ３と主子午面７１との成す角度は
、Ｋｌ　、に２　、に３で示される。このレンズの特徴
の一つは、この角度が第６図（縦軸が曲線Ｍ１上の位置
、横軸が角度）に示す如く、遠用部領域（Ａ１より上方
の部分）と近用部領域（Ｂ１より下方の部分）では、そ
れぞれの値で一定であり、中間部領域（ＡＩからＢ１の
間）では連続的に滑らかに変比し、かつ、その変化の仕
方が、主子午線曲線上での曲率の変化の法則と口じであ
る事である。

例えば、中間部領域における主子午線曲線の曲率が直線
的に変化している場合は、前述の角度も第６因に示すよ
うに直線的に変（ヒする。これは、主子午面と平行なす
べての断面において４４足されている。

第８図は、複数の断面における、゛前述の角度変（ヒを
示した図で、Ｍｉ、Ｍ２．ＭＡ、ＭＡの１１１１番で主
子午線曲線から遠ざかる断面での角度変化を表わしてい
る。この垂直な断面曲線に沿つ比角度の変比は、近似的
にその断面曲線に沿った水平方向のプリズムの変化と比
例するので、第８図は各断面での垂直線の歪曲と見なす
ことができる。水平線の歪曲は垂直線の歪曲と関係し、
垂直線に歪曲が無ければ水平線も歪曲せず、垂直線が歪
曲する部分では水平線も歪曲する。従って、遠用部領域
と近用部領域は、正方格子が長方形に変形するノーマル
歪となｐ１中間部領域は、正方格子が平行四辺形状に変
形するスキュー歪となる。これにより遠用部領域と近用
部領域の（象の揺れを押えられる。

ま几中間部領域においては、垂直線の歪曲の仕方を主子
午線曲線上の遠用中心から近用中心の間での曲率の変化
の法則と同じにすることにより、主子午線曲線上での非
点収差を零とするとともに、周辺の格子が整えられ、非
点収差と像の歪曲を極力押えることができる。

本発明は、このような基本思想の累進多焦点しンズにつ
いて視覚上の改良を施したものである。

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

１ｇ９図は、特願昭５５−＋７１５６９号に示したレン
ズの一例で、図中、Ｍは主子午、線曲線、Ｍ１〜Ｍ９は
主子牛面と平行な平面による断面曲線を示し、その間隔
は等しい。このレンズにおいて、遠用部領域と中間部領
域の境界線Ｃ１と近用部領域と中間部領域の境界線Ｃ２
は、主子午線曲線からレンズ外周まで単調な曲線である
。

第１０図は、各断面におけるレンズ屈折面の法紳と主子
午面とのなす角にの変化を示す。このレンズにおいて、
主子午線曲線に直角な平面とレンズ屈折面との交線であ
る横断面曲線°（以下、横断面と称す）の形状は、遠用
部領域にち・いては主子午線曲線から離れるに従って曲
率が増加する形状であり、近用部領域では主子午線曲線
から離れるに従って曲率が減少する形状である。Ｍから
Ｍ９までの各断面間における角度にの増加量Δにはその
間の曲率の大きさにほぼ比例する皮め１．♂１１１０図
の如く逮用部領咳ではＭからＭ９にがけての各断面間の
角度増加量Δには徐々に大きくなり（すなわち間隔が広
くなる）、近用部領域では逆にその角度増加量ΔＫが徐
々に小さくなる（すなマクち間隔が狭くなる）。この曲
率と角度増加１の関係を利用して、この図から中間部領
域の横断面の曲率の変化を知ることができる。すなわち
横断面の曲率変ｆヒは、同図のその横断面に対応する位
置での水平線（たとえば８１−８１’）が、Ｍ１〜Ｍ９
まで各線を切断していくときの各線間の間隔の変化にほ
ぼ等しい。

第１１図は、第１０図の８１−８１’、　＄２−８２’
。

＋５−８３’、　８４−８４’　の各横断面の曲率の変
化を示している。縦軸は曲率ρを表わし、横軸は主子午
線曲線からの距離ｘｆ示している。図から、中間部領域
における横断面の形状は、遠用部領域「１では主子午線
曲線から離れるに従って曲率が単調に増加しく図中の８
１−８１’）、近用部領域側では初ぬ減少した後、増加
していることがわかる（図の８４−Ｅ＋４’　）。

第１２図は、本発明の実施例であり、゛遠用部領域、中
間部領域、近用部領域の分割の仕方以外のレンズ屈折面
の形状決定要素は、第９図に示した従来例と同じである
。図には、分割の仕方の違いを明白にする比めに、破線
で従来ｆｌ＋における分割の仕方を示している。本発明
の特徴は、前述の５領域の境界線である曲線Ｃ１と曲線
Ｃ２が、主子午線曲線からレンズ外周に至る間に、それ
ぞれ遠用部領域ＩＩ＋および近用部領域側に凸なる部分
を有することである。

前述の従来例と同様Ｋｓ　ｐａからＭ９までの各断面上
での角度にの変化を第１３ｇ１に示し、中間部領域での
横断面の曲率変化を第１４図に示す。第１３図中の破線
は、第１０図の従来例での角度にの変１ヒを示しており
、これから判るように、本発明のものは、中間！ｌＳ領
域の境界線Ｃ１およびＣ２が凸形に上方および下方に脹
んだ部分の断面Ｍ３゜Ｍ４．Ｍ５．Ｍ６の角度にの変化
が、従来のものより緩やかになり、その変化率がほぼ等
しくなる。

このときの中間部領域の＋Ｒ断面の曲率は、第１４図の
ように、遠用部領域側では主子午線曲線から離れるにつ
れて、一旦増加した後減少し、その後再び増加する変化
を示しく図中５ｌ−ｓ１’）、近用部領域側では主子午
線曲線から離れるにつれて減少した後、増加する変化を
示す（図中８４−８４’）。

また、遠用部領域側の横断面の曲率が一旦増加すること
Ｋより、主子午線曲線からレンズ外周までの中間位置に
、横断面の曲率の変化がほぼ等しい部分Ｗができる。

これらのことから、本発明の詳細な説明される。

すなわち、レンズを透して見た嫌の歪曲は、第１３図に
示す角度にの変化とほぼ等しいので、本発明によυ中間
部領域測方における像の歪曲を小さくでき、像の揺ｆｔ
が改善される。ま比、非点収差も第１４図のＷで示す部
分で平準化され、従来よりも、よりなだらかな分布とな
り、中間部領域側方で急激に像がぼける感じを緩和する
ことができる。

つぎに、第２の実施例を示す。この実施例において、遠
用部・中間部・近用部の各領域の分割の仕方および主子
午線曲線上での曲率変化の法則は、第９図に示した従来
例と同じである゛。この実殉しリにおいて、従来１１Ｆ
ＩＩと異なるところは、遠用部領域および近用部領域の
横断面の変化の仕方である。

第１５図にその違いを示す。図のρｌは遠用部領域での
横断面の曲率変化、ρ２は近用部領域での横断面の曲率
変化を示し、破線は従来例のものである。本実施しく１
の特徴は、この図の如く遠用部領域での横断面の曲率変
化ρ２が単純なものでなく、主子午線曲線からレンズ外
周に至るまでの間に、ρ１は上方に１　ρ２は下方に、
凸なる部分をもつことである。これを数学的に表現すれ
ば、それぞれの曲率変化を主子午線曲線からの距離Ｘの
関数ρ、　（Ｘ）、ρ２（ｘ）とし友とき、・主子午線
曲線からレンズ外周に至る間にρ１およびρ２のＸにつ
いての２同機分１直が、それぞれ負および正となる部分
を有するということである。この実施例の角度にの変化
を第１６図に示す。図中の破線は、第１０図に示し北従
来例のものの角度変［ヒである。

この図から、本実施ＩＩ）ＩＩにおいても、中間部領域
に先の実施９１１と同様の改良が為されることは明らか
である。このときの中間部領域の横断面の曲率変化が、
第１４図の先の実施例のものと同じ形になることは説明
するまでもない。

以上の説明の如く本発明によれば、中間部領域の側方に
おける像の歪曲を小さくシ、更に非点収差の分布をなだ
らかにする次め、動的視覚および静的視°覚が良好な累
進多焦点レンズを提供することができる。

なお、本発明の２つの実施列で示した改良の比めの方法
の一部を用いた場合、あるいは幾つかを組み合わせた場
合においても、それに見合つ几効果が得られ、その場合
でも本発明の範囲を越えない。

【図面の簡単な説明】

第１．２，３．４図は、一般的な累進多焦点レンズの構
造、主子午線曲線上の圃面折力の変化。 非点収差分布、格子像の歪曲を説明する図。 第５．６，７．８図は、本発明を説明する図で、それぞ
れレンズ屈折面の正面図、断面曲線上の法線と主子午面
との放す角度の変化、レンズ屈折面の一部の斜視図、＊
数断面曲線上における法線と主子午面との底す角度の変
化を示す図。 第９．１０＃１１図は、特願昭５５−１７１５６９号に
示された従来のレンズで、それぞれレンズ屈折面の正面
図、複数断面曲線上の法線と主子午面の成す角度の変化
、中間部領域での横断面の曲率の変化を示す。 第１２．１３．１４図は、本発明の実施例で、それぞれ
レンズ屈折面の正面ｔｉ　、　ｉ、ｕ数断面曲線上の法
線と主子午面との成す角度の変化、中間部領域での横断
面の曲率の変化を示す。 第１５図、１６図は、本発明の他の実殉ＩＴＩＪで、そ
ノｔぞれ遠用部領域と近用部領域での横断面の曲率の変
化、および複数断面曲線上の法線と主子午面との成す角
度の変化を示す。 ２、Ｍ・・・主子午線曲線 Ａ　・・・・・・遠用中心 Ｂ　・・・・・・近用中心 Ｃ１・・・・・・遠用部領域と中間部領域の境界曲線Ｃ
２・・・・・・中間部領域と近用部領域の境界曲線Ｍ１
〜Ｍ９・・・主子午面に平行な断面曲線風　　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主子午線曲線上で、該主子午線曲線上の遠用中心か
   ら近用中心の間で所定の法則に従つて曲率が変化し加入
   度を付与するとともに、前記遠用中心において前記主子
   午線曲線と交わるレンズの屈折面上の曲線Ｃ１と、前記
   近用中心において前記主子午線曲線と交わる前記レンズ
   の屈折面上の曲線Ｃ２により、前記レンズの屈折面を遠
   用部領域、中間部領域、近用部領域の３領域に分割し、
   前記主子午線曲線を含む平面に平行な任意の平面と前記
   レンズの屈折面との交線である任意の断面曲線の各々に
   おいて、該断面曲線上の各点での前記屈折面の法線と前
   記主子午線曲線を含む平面との成す角度が、前記遠用部
   領域および近用部領域ではそれぞれ一定であり、中間部
   領域では前記主子午線曲線上の遠用中心と近用中心の間
   での曲率の変化の法則と同じ法則に従つて変化する累進
   多焦点レンズにおいて、前記主子午線曲線に直角な平面
   と前記レンズの屈折面との交線である横断面曲線が、前
   記遠用部領域では該領域の側方において増加する曲率を
   有し、前記近用部領域では該領域の側方において減少す
   る曲率を有し、前記中間部領域では該横断面曲線が前記
   遠用部領域側の場合は前記主子午線曲線から離れるに従
   つて一旦増加した後減少し、その後再び増加する曲線を
   有し、該横断面曲線が前記近用部領域側では前記主子午
   線から離れるに従つて減少した後増加することを特徴と
   する累進多焦点レンズ。 ２、前記曲線Ｃ１およびＣ２が、前記主子午線曲線から
   レンズ外周に至る間に、それぞれ前記遠用部領域側およ
   び前記近用部領域側に凸形形状の部分を有することを特
   徴とする特許請求範囲第１項記載の累進多焦点レンズ。 ３、前記遠用部領域および前記近用部領域における前記
   主子午線曲線と直交する横断面曲線の曲率を、前記主子
   午線曲線からの距離ｘの関数としてそれぞれρ＿１（ｘ
   ）およびρ＿２（ｘ）としたとき、該関数ρ＿１（ｘ）
   およびρ＿２（ｘ）のｘについての２回微分値が前記主
   子午線曲線からレンズ外周に至る間にそれぞれ負および
   正になる部分を有することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の累進多焦点レンズ。