JPS6015248B2 - 非球面レンズ系列 - Google Patents

非球面レンズ系列

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JPS6015248B2
JPS6015248B2 JP54111803A JP11180379A JPS6015248B2 JP S6015248 B2 JPS6015248 B2 JP S6015248B2 JP 54111803 A JP54111803 A JP 54111803A JP 11180379 A JP11180379 A JP 11180379A JP S6015248 B2 JPS6015248 B2 JP S6015248B2
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JP
Japan
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lens
front surface
series
aspherical
optical axis
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JP54111803A
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JPS5553314A (en
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ドナルド・ビ−・ホイツトニ−
ゼ−ムス・エ−・レイリ−
ジヨン・エム・ヤング
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AO Inc
Original Assignee
AO Inc
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    • 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

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は眼鏡レンズ、特に無水晶体眼及び他の低視力欠
陥の矯正に使用される一連のレンズに関連する。
従来技術の説明 無水晶体眼の矯正では、所要の強い正屈折力を有する球
面では鞠外収差を正しく矯正することができず、従って
レンズ使用者の有用視野を厳しく制限することは従来か
ら認識されている。
例えば米国特許第４０７３５７８号明細書には、無水晶
体症の患者は側方を見る場合に眼を動かさないで頭部を
回転することによって側方レンズ収差を低減する必要性
を回避することを示唆しているが、現実には矯正藤外観
察の限度は３びである。
この欠陥を克服することが本発明の目的である。レンズ
収差の補正によって、動的光学系としての眼を更に自然
に使用する鏡向が得られるため患者はしンズの使用が非
に楽になる。しかし無水晶体症に必要な高正値を有する
従来のレンズの非球面レンズ表面形状による鞠外誤差補
正は極めて不満足なものであることが実証されている。
従釆設計の非球面補正の高正値しンズの急激なゼロ周辺
厚接近形状は、過度のレンズ重量と非蕃美性を避けるた
めに合理的と考えられる許容範囲内にレンズ中心厚を維
持する場合には全レンズ直径を厳しく制限する。例えば
米国特許第３７８１０９７号に記載されているように、
無水晶体症又は他の低視力患者に対する全視野型の高い
正屈折力のレンズを使用すると、急激なゼロ周辺厚接近
形状、又は技近流行している大型レンズ直径に合致させ
ようとする不当に大きい中心厚のため、上記のような大
きい全直径に対する厳しい制限をを受けることになる。
又この型式のレンズは樹脂レンズの直接銭造仕上が不可
能ではないにしても困難になり、眼に対し接近し・た装
着によって倍率を最小にするのに必要な薄いレンズを作
ることができない。米国特許第３１６９２４７号の非球
面レンズの場合には、大型眼鏡フレームに必要な大直径
レンズによって中心厚が過度に大きくなることを回避し
ている。
しかしレンズの中心厚と周辺厚との間の大きな差異は審
美的に望ましくないと考えられている。上記の点を考慮
し、本発明の主目的は、高い正屈折力レンズを必要とす
る無水晶体症及び低視力欠陥の矯正に使用する一連の眼
鏡レンズを提供することにあり、これらのレンズは下記
の特徴を有するものである：‘ａ｝ 両凸面の水晶体状
及び類似形状を避けること；【ｂ｝ 不当に厚い中心厚
、大容積及び大重量を有せず、最近流行の大型眼鏡フレ
−ムに合致するため普通のレンズ直径よりも大きい直径
のレンズが得られること；‘ｃ｝ 眼に対する適合性が
従来よりも近くに得られるため倍率ひずみを最小にでき
ること；‘ｄ’光学的性能が広い視野にわたって最高に
できること、及び‘ｅ｝ 仕上処方形状に対する鋳造が
極めて実際的に行われること。
本発明の他の目的と利点は下記の説明から明らかであろ
う。
本発明の要約 本発明は約１０ないし１６ジオプターの凸型非球面ベー
ス曲率を有し、かつ方程式Ｚ＝ＡＲ２十ＤＲ４十ＥＲ６
十ＥＲ８十ＧＲＩ０の断面曲率で定義される一連の全視
野レンズを提供することによって本発明の目的を達成す
るものである。
正確な光線追跡計算によって決定される上記の非球面係
数Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｆ及びＧは本発明の設計原理に従って、
現在流行している大型の眼鏡フレーームに競合するのに
適したレンズ周辺厚を与えるように使用される。この方
法によって従来の急激にゼロに近づくレンズ周辺厚が避
けられ、広い視野（レンズの眼側で測定して約６００）
夕に最適の鞄外収差補正が行われ、又眼に接近して装着
できる薄くて軽量のレンズ形状が得られる。本発明の詳
細は添付図面による下記の説明から明らかであろう。好
適実施例の説明 Ｚレンズ１
０（第１及び第２図）は凹型眼側表面１２と凸型の前面
、即ち対象側表面１４とを有し、この後者は第２図の破
線で示されるように急激なゼロ周辺厚に向う状態を避け
る設計の回転対称非球面であるから不当に厚い中心厚、
重量及びＺ不体裁な形状を形成することなく最近流行の
大型レンズに適合させることができる。
従来の急激なゼロ周辺厚に向う状態、の設計は第＊Ｚ＝
ＣＲ２／〔１十１（Ｋ十１）〇Ｒ２〕十ＤＲ上式は直角
座標のＺ藤を回転軸とし他のＸ軸と２Ｙ軸をパラメータ
Ｒの定義としてＲ２＝×２十Ｙ２ （
式２）を使用して得られる曲面を示す。
図面には示されていないが×軸は図面に直角にレンズ１
０の頂点２０を通る軸で、これ以外はＹ成分と同一であ
る。
係数Ｄ、Ｅ、Ｆ及びＧは、これが総てゼロの場合の円錐
曲面よりも高次の一般化非球面を表わすのに使用される
。
Ｃは頂点曲率でＫは円錐常数である。本発明では便宜上
Ｋは−１に等しく選択されるから、式１に代入すると下
記の式になる：Ｚ＝ＡＲ２十ＤＲ２十ＥＲ６十ＦＲ８十
ＧＲ１ｏ （式３）上式中＊３図に示される。
図示のレンズ１６はしンズ１０とほぼ同じ球面屈折力を
有し、又図示のようにほぼ同じ周辺厚を有するが、直径
は第２図のレンズ１０よりかなり小さく、又ゼロ周辺厚
く破線で示される）にはしンズ１０よりもはるかに小さ
い直径位置で到達する。従来の設計原理によってレンズ
１０の直径に達するためには、レンズ１６を二点鎖線１
８で示される位置まで鱗方向の厚さを増大しなければな
らないがこのような厚いレンズは許容できない。本発明
の設計によるレンズ１０の別の特徴は眼側曲面１２の小
さい湾曲性にあり、このため患者の眼に従来よりも近づ
けてレンズを装着できる。
このため外部から見た眼の拡大率を減少できる審美的利
点が得られると共に患者に対する視覚の影響を最小にす
ることができる。レンズ１０の前面１４は非球面で、隅
数べき項のみを含む下記の肌次多項式で限定される：十
ＥＲ６十ＦＲ８十ＧＲＩ０ （式１
）Ｚは光軸Ｚ−Ｚに平行に測った、前面頂点２０からし
ンズ１０の前面１４上の任意の点Ｐまでの距離Ｚ；Ｒは
鞠Ｚ一Ｚから点Ｐまでの垂直距離Ｙ，で；Ａ、Ｄ、Ｅ、
Ｆ及びＧは所望の前面１４形状を夕与えるように選択さ
れた非球面係数である。
本発明のレンズの延長縁形状と眼側表面１２（第１及び
第２図）の小湾曲性、並びに軸外収差（特に眼鏡レンズ
の非点収差と屈折誤差）を光軸から少くとも３ぴ まで
外側の方向に良好な視覚を０与えるための最適補正を得
るために、下記の第１表中の非球面係数Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｆ
及びＧの選択値が表に記載されている球面屈折力に対し
て使用される：第１表 勿論、第１表の非球面係数Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｆ及びＧは公知
の光線追跡法により、又レンズ中心としンズ周辺の厚さ
を考慮しながら子午的及び球欠的屈折力謀葦葦を最小に
する目的のレンズを通る光線の屈折のコンピュータ計算
によって決定した。
上記の非球面係数の決定法は当業者には公知であるから
これ２入上の説明は省略する。レンズ設計に使用する光
線追跡法の詳細については米国特許第３１６班４７号及
び第松私７８１号を参照されたい。上記のレンズ系列の
設計基準によればト２３雌の回転中心距離（即ち眼の回
施点からしンズの後面頂点までの距離）、及びレンズの
眼側で測った視＊＊野が６０ｏで、直径的５２側のレン
ズの周辺厚が１柵ないし２脇の条件に対して子午的屈折
力誤差は最大０．２５ジオプターに維持される。レンズ
前面の曲率は大きい直径に対応する周辺厚を保持するた
め変更でき、例えば上記の直径５２側以上のレンズに対
してはこれに適した球面曲率にすることができる。下記
の第０表は２３脇の回転中心距離で計算した記載屈折力
に対して５種類の視野角に対する接線的（Ｔ）及びサジ
タル、即ち球欠的（Ｓ）屈折力誤差を示す。
第□表 従来技術のゼロ周辺厚条件を避ける延長縁部を有し、か
つ１０００なし、し１６００ジオプターの例示範囲に含
まれるレンズ球面屈折力を与える上記のレンズ系列設計
により、患者の処方要求に合致した仕上しンズに直接鋳
造できる最適レンズ形状が得られる。
本発明のレンズ系列は、従来の近距離及び／又は中距離
観察部を付加することによって多焦点レンズに変更する
ことも可能である。
しかし勿論、レンズ後面（眼側表面）の機機仕上を必要
とするレンズ半製品、即ちレンズブランクには非球面ベ
ース曲率が与えられ、必要に応じてあとで機械加工する
。本発明の設計によるレンズはガラスで作ることもでき
るが、鋳造が可能な光学級プラスチック材料（例えばポ
リカーボネート又はアリルジグリコールカーボネート）
を使用することが望ましい。
本発明のレンズ設計は下記第山表に示されるように従来
の円柱面補正にも容易に適用でき、この表には適当な凹
型後面曲率が、記載の球面屈折力に対する非球面ベース
曲線選択が示される。第ｍ表は標準設計、即ち屈折率１
．＄のレンズ材料の必要条件で設計された機械加工面又
は鋳造面を有する、屈折率約１．４９５のプラスチック
材料で作られたレンズの後面曲率を計算したものである
。雌白 船
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のレンズ系列の一つの例の形状を示す拡
大断面図：第２図は本発明のレンズの別の類似図面で本
発明の原理によるレンズ縁部の延長線が破線で示され；
第３図は対応屈折力を有する従来技術によるレンズの断
面で、本発明によって避けられる急激なゼロ周辺厚は破
線で示される。 １０・・・・・・発明レンズ、１２・・・・・・レンズ
後面、１４・・・・・・レンズ前面、２０・・・・・・
前面頂点。 ＦＩＧ．ｌＦＩＧ．２ Ｆ１６．３

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ １０ないし１６ジオプターの頂点屈折力を有する一
    連の眼鏡レンズで、各レンズは凹面の後面と、凸面の回
    転対称非球面の前面とを有し、これらの前後面はレンズ
    光軸に沿つて整列し、該前面は方程式 Ｚ＝ＡＲ＾２＋
    ＤＲ＾４＋ＥＲ＾６＋ＦＲ＾８＋ＧＲ＾１＾０ 式中Ｚ
    は上記前面の頂点から該前面上の任意の点までのレンズ
    光軸に平行な距離； Ｒは光軸から前面の上記の点まで
    の垂直距離；又Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、及びＧは下記のレンズ
    特性： ゼロ周辺厚の回避； 使用者の目に対し接近し
    た装着に適した後面曲率の最適湾曲の具備； 広い視野
    にわたる最高光学的性能；及び 直接処方仕上鋳造に対
    する適合性、 を与えるように選択された非球面係数である、で限定さ
    れる眼鏡レンズ系列で、非球面係数が下記の表に記載さ
    れている値を有する非球面レンズ系列。 表 ▲数式、化学式、表等があります▼ ２ 上記第１項記載の眼鏡レンズ系列で、約２３ｍｍの
    回転中心距離に対して、各レンズの子午的屈折力誤差が
    約６０°の中央視野内で０．２５ジオプター以下である
    非球面レンズ系列。
JP54111803A 1978-10-16 1979-09-03 非球面レンズ系列 Expired JPS6015248B2 (ja)

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US952188 1978-10-16

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DE (2) DE7929203U1 (ja)
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IL (1) IL57839A (ja)
NL (1) NL7906055A (ja)

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