JPS63500403A - contact lens - Google Patents
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- JPS63500403A JPS63500403A JP50360185A JP50360185A JPS63500403A JP S63500403 A JPS63500403 A JP S63500403A JP 50360185 A JP50360185 A JP 50360185A JP 50360185 A JP50360185 A JP 50360185A JP S63500403 A JPS63500403 A JP S63500403A
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 コンタクトレンズ 新規で改良された非球面コンタクトレンズは、直径７〜１４３１３１の、透明均 質ハードプラスチックレンズ材料及び透明均質ソフトレンズ材料から製造されて いる。この種のレンズの片面又は両面、一般に凹状後面は曲率導関数をＯとする 頂部接点を有する新規な回転非球面とされる。この新規な面は連続的に規則正し く経線に沿って頂点から周辺端部まで曲率が減少する。このような新規な面を定 義する３つのパラメーターの組合せがある。すなわち、第１パラメーターは頂部 曲率半径、第２パラメーターは頂部離心率及び第３パラメーターは総合的な離心 率導関数又は予め選択された幾つかの離心率導関数の組合せである。新規な面の 頂部曲率半径及び頂部離心率は新規な面と該頂点で接触する回転体の共軸接触２ 次曲面のものである。該頂点は曲率導関数を０とする腑点であり、上記新規な面 上の何れの所定点でも瞬時離心率は所定点て該新規な面と接触する回転体の共軸 ２次曲面の瞬時離心率と等値であり、新規な面及び回転体の共軸接触２次曲面は 所定点で共通接平面、該接平面の共通法線並びに該共通の法線に関する同一の主 曲率及び主方向を有している。[Detailed description of the invention] contact lens The new and improved aspheric contact lenses are transparent, uniform, with diameters from 7 to 143131. Manufactured from quality hard plastic lens material and transparent homogeneous soft lens material There is. One or both sides of this type of lens, typically a concave rear surface, has a curvature derivative of O. It is assumed to be a novel rotating aspheric surface with a top contact point. This new surface is continuously regularized. The curvature decreases along the meridian from the apex to the peripheral edge. Defining such new aspects There are three parameter combinations that define That is, the first parameter is The radius of curvature, the second parameter is the top eccentricity, and the third parameter is the total eccentricity. the index derivative or a combination of several preselected eccentricity derivatives. new aspect The apex radius of curvature and the apex eccentricity are the coaxial contact 2 of the rotating body that contacts the new surface at the apex. It is of the following surface. The vertex is the point where the curvature derivative is 0, and the above new surface At any given point above, the instantaneous eccentricity is the coaxiality of the rotating body that contacts the new surface at the given point. It is equivalent to the instantaneous eccentricity of the quadratic surface, and the coaxial contact quadratic surface of the new surface and rotating body is At a given point, a common tangent plane, a common normal of the tangent plane, and the same principal with respect to the common normal It has a curvature and a principal direction.
新規な面がコンタクトレンズの凹状後面として用いられる場合、その頂部曲率半 径は６．０〜９．２■の範囲内のものであり、その頂部離心率は離心率単位０． ０〜２．５の範囲内のものであり、新規な面の経線断面に沿って頂点から周辺端 部までの離心率導関数である瞬時離心率の変化は離心率単位０．００〜２．００ の範囲内のものである。本発明のコンタクトレンズの凸状前面の頂部曲率半径は ４ 、５ ｓｒｓ〜１５．（ｌｕ＋の範囲内のものであり、頂部離心率は離心率 単位０．０〜２．５の範囲内のものであり、該新規な面の経線断面に沿って頂点 から周辺端部までの予め選択された離心率導関数である瞬時離心率の変化は離心 率単位０．００〜２．０の範囲内のものである。本発明の新規な非球面レンズの 後面は実質的に当該レンズを装用する角膜の前面形状である凹状回転非球面を提 供するように設計されており、該レンズの前面と組合せたレンズの後面は眼の屈 折誤差の修正及び老眼の修正ができる。If the new surface is used as the concave posterior surface of a contact lens, its top curvature half The diameter is within the range of 6.0 to 9.2 cm, and the eccentricity of the top is in eccentricity units of 0. 0 to 2.5, from the vertex to the peripheral edge along the meridian section of the new surface. The change in instantaneous eccentricity, which is the eccentricity derivative up to is within the range of The radius of curvature of the top of the convex front surface of the contact lens of the present invention is 4, 5 srs~15. (It is within the range of lu+, and the top eccentricity is the eccentricity The unit is within the range of 0.0 to 2.5, and the vertex along the meridian cross section of the new surface The change in instantaneous eccentricity, which is the preselected eccentricity derivative from to the peripheral edge, is the eccentricity The rate unit is within the range of 0.00 to 2.0. The novel aspherical lens of the present invention The posterior surface presents a concave rotating aspheric surface that is essentially the shape of the anterior surface of the cornea on which the lens is worn. The posterior surface of the lens in combination with the anterior surface of the lens is designed to provide It is possible to correct folding errors and presbyopia.
本発明のコンタクトレンズの新規な面が本発明のレンズの後面である場合、その 凸状前面は球面、トーリック面、回転２次曲面、通常の楕円面又は当該新規な面 とすることができる。通常の楕円面は長袖、平均軸及び短軸を有しており、各軸 は前面の軸として用いられており、該軸は、通常、新規な面の軸と共軸であるが 、レンズにプリズムを導入するために傾斜している。本発明の新規なコンタクト レンズの面が凸状前面である場合、その凹状後面は球面、トーリック面、回転２ 次曲面又は長袖に関する通常の楕円面もしくは当該新規な面とすることができる 。２つの面は共軸又は当該レンズにプリズムを導入するため互いに傾斜している 。When the novel surface of the contact lens of the present invention is the posterior surface of the lens of the present invention, The convex front surface can be a spherical surface, a toric surface, a rotational quadratic surface, a normal ellipsoid surface, or the new surface. It can be done. A normal ellipsoid has a long axis, a mean axis and a short axis, and each axis is used as the axis of the front surface, which is usually coaxial with the axis of the new surface, but , is tilted to introduce the prism into the lens. Novel contact of the present invention If the surface of the lens is a convex front surface, its concave back surface can be spherical, toric, rotational 2 It can be the next curved surface, a normal elliptical surface related to long sleeves, or the new surface. . The two surfaces are coaxial or inclined to each other to introduce a prism into the lens. .
従来の技術 今までに、当該技術において、１６３８年にレーネ・デカルト（ＲｅｎｆＳＤ ｅｓｃａｒｔｅｓ）は屈折に関する無球面収差面の数学的研究の結果を発表した 。まず、デカルトによって記述される当該面はデカルト光学面として知られてお り、これらの面の経線断面はデカルト卵形線として知られている。デカルト光学 面の共役焦点が両方とも有限である場合、デカルト卵形線は第４番目の曲線であ る。共役焦点の一方が無限である場合、デカルト卵形線は、離心率ｅが第１及び 第２屈折媒体の屈折率比と同じである円錐曲線である。Conventional technology Until now, in this technology, Rene Descartes (RenfSD) Escartes) published the results of a mathematical study of aspheric aberration surfaces with respect to refraction. . First, the surface described by Descartes is known as the Cartesian optical surface. The meridian cross section of these planes is known as the Cartesian oval line. cartesian optics If the conjugate foci of the surfaces are both finite, then the Cartesian oval line is the fourth curve. Ru. If one of the conjugate foci is infinite, the Cartesian oval line has eccentricities e of the first and It is a conic section that is the same as the refractive index ratio of the second refractive medium.
ラオウル・フリッブ（Ｒａｏｕｌ Ｆｒ１ｔｚ）及びアドリエン・フリッブ（Ａ ｄｒｉｅｎ Ｆｒ１ｔｚ）は英国特許第６２０，８５２号（コンタクトレンズ、 １９４７年５月１３日）を発表した。該特許にはレンズ部分が眼と一緒に無球面 収差系を形成する掌膜コンタクトレンズが記載されている。Raoul Fr1tz and Adrien Fr1tz drien Fr1tz) is British Patent No. 620,852 (contact lenses, (May 13, 1947). The patent states that the lens part is aspherical along with the eye. A palmar contact lens that forms an aberration system is described.
ジョージ・バターフィールド（Ｇｅｏｒｇｅ Ｂｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄ）は米国 特許第２゜５４４．２４６号（角膜コンタクトレンズ、１９５１年３月６日）を 発表した。該特許には一連の球面環状帯によって囲まれた直径５■の中央部球面 光学帯を有する球面凹形サイドを有するコンタクトレンズが記載されている。本 発明の第１図は、面の軸上に位置する単一の曲率中心から広まる、中央部の５■ 球面領域を含む凹状後面の全曲率半径を示す。George Butterfield is an American Patent No. 2゜544.246 (Cornea contact lens, March 6, 1951) Announced. The patent describes a central spherical surface of diameter 5 cm surrounded by a series of spherical annular bands. A contact lens is described that has a spherical concave side with an optical zone. Book FIG. The total radius of curvature of the concave posterior surface including the spherical area is shown.
ノニル・オウ・スティムソン（Ｎｏｅｌ Ｏ，Ｓｔｉｍｓｏｎ）は米国特許第２ ゜６５３．５１５号（角膜コンタクトレンズ、１９５３年９月２９日）を発表し た。該特許には、凹状後面がトロイダルであり、凹面が水平線断面の所定の半径 及び縦断面の異なる半径、すなわち通常水平線断面の半径よりも小さい半径を有 する角膜レンズが記載されている。凹状後面には略凹形輪郭から延びる１つ又は それ以上の個別領域が設けられている。Noel O. Stimson, U.S. Patent No. 2 No. 653.515 (Cornea Contact Lens, September 29, 1953) was published. Ta. The patent states that the concave rear surface is toroidal and that the concave surface has a predetermined radius of horizontal cross section. and the longitudinal section has a different radius, i.e. usually smaller than the radius of the horizontal section. Corneal lenses have been described. The concave rear surface has one or more portions extending from the generally concave profile. More individual areas are provided.
面又は突起部は実際に角膜と接触する単一のレンズ部分を構成する。The surface or protrusion actually constitutes a single lens portion that contacts the cornea.
ダニエル・オウ・エリオツド（Ｄａｎｉｅｌ Ｏ，Ｅｌｌｉｏｔ）は論文「コン タクトレンズの整合に関し傾斜楕円曲線の使用についての予備報告」（ジ・オプ トメトリック・ウィークリー（Ｔｈｅ Ｏｐｔｏｍｅｔｒｉｃ Ｗｅｅｋｌｙ） 、第５５巻、第２１号、１９６４年５月２１日）を著述した。該レンズの凹面は 球面光学帯を有しており、球面環状に段階的に研摩される。Daniel O. Elliott wrote the paper “Con "Preliminary Report on the Use of Slanted Elliptic Curves for the Matching of Tact Lenses" (The Op. The Optometric Weekly , Volume 55, No. 21, May 21, 1964). The concave surface of the lens is It has a spherical optical zone and is polished stepwise into a spherical ring shape.
チャールズ・ダブリュ・二一フエ（Ｃｈａｒｌｅｓ Ｗ、 Ｎｅｅｆｅ）は米国 特許第３，１８７，３３８号（正弦曲線凹面を有する広い整合範囲の角膜コンタ クトレンズ、１９６５年６月１日）を発表した。該特許には正弦曲線から成る中 央部から端部までを形成する凹形非球面を有する角膜コンタクトレンズが記載さ れている。Charles W. Neefe is from the United States. Patent No. 3,187,338 (Wide Match Range Corneal Contour with Sinusoidal Concave Surface) (June 1, 1965). The patent states that a medium consisting of a sine curve A corneal contact lens is described that has a concave aspheric surface from the center to the edges. It is.
本願出願人、ディピッド・ボルフ（Ｄａｖｉｄ Ｖｏｌｋ）は、米国特許第３゜ ２１８．７６５号（レンズ製造方法、１９６５年１１月２３日）において、まず 微分式で離心率を定義し、さらに、ティラー級数により変形楕円面の一般化され た又は有効な離心率を定義している。該特許明細書第１１欄、第３５〜４６行を 引用すると以下のとおりである。The applicant, David Volk, is the owner of U.S. Pat. No. 218.765 (Lens manufacturing method, November 23, 1965), first Define the eccentricity using a differential equation, and further generalize the deformed ellipsoid using the Tiller series. or define effective eccentricity. Column 11, lines 35-46 of the patent specification The quotation is as follows.
「変形楕円体の広範な経線断面形状を厳密に記述するために、離心率をティラー 級数で表現する。マクロ−リンの式を用いると、変形楕円体の離心率は下記式の とおりである。``To accurately describe the wide meridian cross-sectional shape of a deformed ellipsoid, we use a tiller for eccentricity. Express as a series. Using Macro-Lin's formula, the eccentricity of the deformed ellipsoid is given by the following formula: That's right.
ここで、式（３）によって示されるｅＸは一般化された又は有効な離心率を定義 する。」 ウィリアム・フェインブルーム（Ｗｉｌｌｉａｍ Ｆｅｉｎｂｌｏｏｍ）は米国 特許第３．２２７，５０７号（内部楕円面を有する角膜コンタクトレンズ、１９ ６６年１月４日）を発表した。フェインブルームの特許のコンタクトレンズの凹 形内面は半径ｒ。の内接法光学ゾーンを有する。球面光学ゾーンにおける直径は 通常６〜７．５０ｘｘと変化する。中央部球面光学ゾーンと対向する側の内面ゾ ーンは研削及び研摩処理によって楕円トーラス又はトーリック楕円面又は通常の 楕円面もしくはこれらを変形したものとディピッド・ボルフは米国特許第３，３ ４４，６９２号（非球面コンタクトレンズの製造方法及び装置、１９６７年１０ 月３日）に、回転２次曲面並びにレンズ面の頂点から周辺方向に増大する離心率 及びレンズ面の頂点から周辺方向に減少する離心率を有する変形回転２次曲面を 含有する非球面コンタクトレンズの製造方法及び装置を記載している。Here, eX given by equation (3) defines the generalized or effective eccentricity do. ” William Feinbloom is a U.S. Patent No. 3.227,507 (Cornea contact lens with internal ellipsoid, 19 (January 4, 1966) was announced. Feinbloom's patented contact lens concave The inner surface of the shape has a radius r. It has an inscribed optical zone. The diameter in the spherical optical zone is Usually varies from 6 to 7.50xx. The inner surface on the side opposite to the central spherical optical zone The elliptical torus or toric ellipsoid or normal Ellipsoids or modified versions of these and Dipid-Bolf patents U.S. Pat. No. 44,692 (Method and apparatus for manufacturing aspherical contact lenses, October 1967) 3rd day of the month), the eccentricity increases from the apex of the rotational quadric surface and the lens surface toward the periphery. and a deformed rotating quadratic surface with eccentricity decreasing from the vertex of the lens surface toward the periphery. A method and apparatus for manufacturing an aspherical contact lens containing the present invention are described.
ディピッド・ボルフは米国特許第３，４８２，９０６号（一連の非球面角膜コン タクトレンズ、１９６９年１２月９日）において、長楕円面、放物面及び２葉双 曲面を含有する回転２次曲面として開示されたレンズ系のコンタクトレンズの角 膜後面を定義しており、当該系における各レンズの頂部曲率半径及び離心率を定 める２つのパラメーターの変域を示している。Dipid Volf published US Pat. No. 3,482,906 (a series of aspheric corneal contours). Tact Lens, December 9, 1969), prolate ellipsoid, paraboloid and bilobal bilobal Angles of a contact lens of a lens system disclosed as a rotational quadratic curved surface containing a curved surface The rear surface of the membrane is defined, and the radius of top curvature and eccentricity of each lens in the system are determined. It shows the range of two parameters.
ディピッド・ボルフは米国特許第３，５３５，８２５号（回転非球面の研削・研 摩方法及び装置、１９７０年ｌθ月２７日）において、ハイパーエキセントリッ ク、ハイポエキセントリック及びエキセントリック変形回転２次曲面を定義し、 そして、エキセントリック、ハイパーエキセントリック及びハイポエキセントリ ック面に関係するイソエキセントリック開放を定義することによって一般化され た又は有効な離心率の概念を詳述した。Dipid Volf, U.S. Patent No. 3,535,825 (Grinding and polishing of rotating aspheric surfaces 27, 1970). , define hypoeccentric and eccentrically deformed rotational quadratic surfaces, and eccentric, hypereccentric and hypoeccentric is generalized by defining an iso-eccentric opening that is related to the The concept of effective eccentricity was elaborated.
ディピッド・ボルフは米国特許第３，９５０，０８２号（老眼及び無水晶体眼用 眼科レンズ、１９７６年４月１３日）において、微分式をもって円錐曲線の離心 率を定義するとともにティラー級数の形で変形円錐曲線の一般化された又は有効 な離心率を数学的に定義している。Dipid Volf issued U.S. Patent No. 3,950,082 (for presbyopic and aphakic eyes). Ophthalmic Lens, April 13, 1976), the eccentricity of a conic section is calculated using a differential formula. generalized or valid deformed conic section in the form of a Tiller series with defining the rate The eccentricity is defined mathematically.
ディピッド・ボルフは米国特許第４，１４９，８０１号（非球面コンタクトレン ズ面の測定方法及び装置、１９７９年４月１７日）において、コンタクトレンズ 測定顕微鏡の光軸に関するコンタクトレンズ面の光軸の所定傾斜角での回転２次 曲面コンタクトレンズ面の離心率を定める方法及び装置を記載している。この方 法は２次曲面コンタクトレンズ面の光軸の選ばれた傾斜角での面に対する所定の 法線に関する主要な曲率半径の測定及び面の離心率を定める特定の式に基づいて 測定された２つの主要な曲率半径の比を利用するものである。Dipid Volf was awarded U.S. Patent No. 4,149,801 (aspheric contact lens). (April 17, 1979), contact lenses Quadratic rotation of the optical axis of the contact lens surface at a given inclination angle with respect to the optical axis of the measuring microscope A method and apparatus for determining the eccentricity of a curved contact lens surface is described. This person The method is based on a given angle of inclination of the optical axis of a quadratic contact lens surface. Based on the measurement of the principal radius of curvature with respect to the normal and a specific formula that determines the eccentricity of the surface It utilizes the ratio of two main measured radii of curvature.
本願出願人の上記米国特許第３，４８２，９０６号において、本発明のコンタク トレンズの非球面は２つのパラメーターによって定められる回転２次曲面であり 、該２つのパラメーターは２次元変域内：すなわち６゜５０〜８．５０ｍｇの範 囲内の頂部曲率半径及び０．４〜１．６の範囲内の離心率である（第１図参照） 。本発明のコンタクトレンズの新規な面は、従来技術、特に、予め定められた少 なくとも３つのパラメーター：すなわち頂部曲率半径、頂部離心率、及び離心率 導関数、言い換えると各導関数が離心率の変化率係数である離心率の１次導関数 、２次導関数、３次導関数等のうち１つ以上を用いて本発明レンズの非球面を定 義する上記米国特許第３，４８２，９０６号のボルフの発明とは識別される。３ つのパラメーターの各々は離心率の変化率に関して所定次数のもの又は１次以上 の離心率導関数が存在する場合にはいくつかの次数のものによって表される。該 各次数は所定の離心率導関数に対応する。第２図は３次元変域又は境界の略図で あり、各座標は、本発明の新規なレンズの回転非球面を定義するパラメーターの 大きさを表す。No. 3,482,906 of the present applicant, the contactor of the present invention The Torrens aspheric surface is a quadratic surface of rotation defined by two parameters. , the two parameters are within a two-dimensional range: 6°50 to 8.50 mg. The top curvature radius is within the range and the eccentricity is within the range of 0.4 to 1.6 (see Figure 1). . The novel aspects of the contact lenses of the present invention are those of the prior art, in particular the predetermined At least three parameters: top radius of curvature, top eccentricity, and eccentricity Derivatives, in other words first derivatives of eccentricity, where each derivative is a coefficient of the rate of change of eccentricity The aspheric surface of the lens of the present invention is determined using one or more of , second derivative, third derivative, etc. No. 3,482,906, which is distinguished from the Bolf invention of the above-mentioned U.S. Pat. No. 3,482,906. 3 Each of the two parameters is of a predetermined order with respect to the rate of change of eccentricity or is of order greater than or equal to one. If eccentricity derivatives exist, they are expressed by several orders of magnitude. Applicable Each order corresponds to a predetermined eccentricity derivative. Figure 2 is a schematic representation of a three-dimensional domain or boundary. , and each coordinate is a parameter defining the rotational aspheric surface of the novel lens of the present invention. represents size.
図面の説明 第１図はボルフの米国特許第３，４８２，９０６号に記載の従来レンズの回転非 球面における２つのパラメーターの２次元変域を説明するグラフである。Drawing description Figure 1 shows the conventional lens described in U.S. Pat. No. 3,482,906 by Volf. It is a graph explaining the two-dimensional domain of two parameters on a spherical surface.
第２図は本発明の新規なレンズの回転非球面における３つのパラメーターの３次 元変域を表すグラフである。Figure 2 shows the cubic order of the three parameters on the rotating aspheric surface of the novel lens of the present invention. It is a graph representing the original domain.
第３図は典型的な円錐曲線、該円錐曲線の軸ｘｘ°、焦点Ｆ及び準線ＬＬ’を示 す図である。Figure 3 shows a typical conic section, the axis xx° of the conic section, the focus F and the directrix LL'. This is a diagram.
第４図は本発明の新規なレンズの回転非球面における緯度円上の１つの点、該点 での共通接平面、及び回転軸ｘｘ°と角度γで交差する該点での接平面に対する 共通法線を示す図である。Figure 4 shows one point on the latitude circle on the rotating aspheric surface of the novel lens of the present invention. to the common tangent plane at and the tangent plane at the point that intersects the axis of rotation xx° at an angle γ It is a figure showing a common normal.
第５図は本発明のレンズの離心率が増大する新規な回転非球面の経線断面拡大図 であり、３つの緯度円で当該新規な面と接触する回転体の３つの共軸接触２次曲 面から成る経線断面を含んでいる。Figure 5 is an enlarged meridian cross-sectional view of the novel rotational aspherical surface with increasing eccentricity of the lens of the present invention. and three coaxial contact quadratic curves of the rotating body that contact the new surface in three latitude circles. Contains a meridian section consisting of a plane.
第６図は本発明の新規なレンズの回転非球面とボルフの米国特許第３゜４８２． ９０６号のレンズの回転非球面との関係を示す２つのレンズ面の目盛り付き経線 断面図であり、弧ＡＡＡは本発明のレンズの増大する離心率の新規な回転非球面 の経線断面であり、弧ＥＡＥはボルフの米国特許第３，４２８，９０６号の回転 非球面の経線断面であり、これら２つの面は共通回転軸ＸＸ゛上の点Ａで接して いる。FIG. 6 shows the rotational aspherical surface of the novel lens of the present invention and that of U.S. Pat. No. 3,482 to Borf. Graduated meridians of two lens surfaces showing their relationship with the rotational aspheric surface of lens No. 906 FIG. 3 is a cross-sectional view in which arc AAA represents the novel rotational aspheric surface of increasing eccentricity of the lens of the present invention. , and the arc EAE is the rotation of the Volf U.S. Pat. No. 3,428,906. It is a meridian cross section of an aspheric surface, and these two surfaces touch at point A on the common rotation axis XX゛. There is.
第７図は本発明のレンズの離心率が減少する新規な回転非球面の経線断面拡大図 であり、３つの緯度円で当該新規な面と接触する回転体の３つの共軸接触２次曲 面から成る経線断面を含んでいる。Figure 7 is an enlarged meridian cross-sectional view of the novel rotational aspherical surface whose eccentricity is reduced in the lens of the present invention. and three coaxial contact quadratic curves of the rotating body that contact the new surface in three latitude circles. Contains a meridian section consisting of a plane.
第８図は本発明の新規なレンズの回転非球面とボルフの米国特許第３゜４８２． ９０６号のレンズの回転非球面との関係を示す２つのレンズ面の目盛り付き経線 断面図であり、弧ＡＡＡは本発明のレンズの減少する離心率の新規な回転非球面 の経線断面であり、弧ＥＡＥはボルフの米国特許第３，４８２，９０６号の回転 非球面の経線断面であり、これら２つの面は共通回転軸ＸＸ°上の点Ａで接して いる。FIG. 8 shows the rotational aspheric surface of the novel lens of the present invention and U.S. Pat. No. 3,482 to Borf. Graduated meridians of two lens surfaces showing their relationship with the rotational aspheric surface of lens No. 906 FIG. 3 is a cross-sectional view, where arc AAA represents the novel rotating aspheric surface of decreasing eccentricity of the lens of the present invention. is the meridian cross-section of , and the arc EAE is the rotation It is a meridian cross section of an aspheric surface, and these two surfaces touch at point A on the common axis of rotation XX°. There is.
第９図は本発明の他の実施例の新規なレンズ面の３つのパラメーターを示し、第 ２図と類似したグラフである。FIG. 9 shows the three parameters of the novel lens surface of another embodiment of the present invention; This is a graph similar to Figure 2.
離心率は円錐曲線又は回転２次曲面に適用される特定の数学用語である。該離心 率は、平面曲線である円錐曲線又は全ての経線断面が同様の円錐曲線とする立体 幾何学図形の回転２次曲″面の形状を特定する。従来、離心率は円錐曲線上の所 定点から円錐曲線の軸に対する所定の垂線までの距離に対する円錐曲線の軸上の 所定点と円錐曲線上の点間の距離の比率として定義され、該比率は所定の円錐曲 線における上記距離の全対に関して一定である。上記円錐曲線の軸上の所定点は 円錐曲線の焦点であり、上記円錐曲線の軸に対する所定の垂線は円錐曲線の準線 である。第３図は典型的な円錐曲線及び該円錐曲線の軸Ｘｘ°を示す図であり、 円錐曲線の焦点Ｆ及び準線ＬＬ’を示す。円弧ＡＧ及びＰ、Ｈは共通の中心点Ｆ で描かれている。線分ＦＡは軸焦点半径であり、線分ＦＰ、及びＦＰ、は焦点半 径であり、線分ＡＤ、Ｐ＋Ｄ＋及びＰｔＤｔは各焦点半径に対応する準線間距離 である。無次元数である離心率ｅは下記式で表される。Eccentricity is a specific mathematical term applied to conic sections or quadric surfaces of revolution. the eccentricity The ratio is a conic section that is a plane curve, or a solid where all meridian cross sections are similar conic sections. Specify the shape of a rotational quadratic curved surface of a geometric figure. Conventionally, eccentricity is determined by the location on a conic section. on the axis of the conic section for the distance from a fixed point to a given perpendicular to the axis of the conic section It is defined as the ratio of the distance between a given point and a point on a conic section; It is constant for all pairs of said distances in the line. The given point on the axis of the above conic section is The focal point of the conic section, and a given perpendicular to the axis of the conic section is the directrix of the conic section. It is. FIG. 3 is a diagram showing a typical conic section and the axis Xx° of the conic section, The focus F and directrix LL' of the conic section are shown. Arcs AG, P, and H have a common center point F It is depicted in The line segment FA is the axial focal radius, and the line segments FP and FP are the focal half radius. The line segments AD, P+D+ and PtDt are the directrix distances corresponding to each focal radius. It is. Eccentricity e, which is a dimensionless number, is expressed by the following formula.
ｅ＝ Ｆ Ａ ／ Ａ Ｄ ＝ Ｆ Ｐ ｒ／ Ｐ ＩＤ Ｉ＝ Ｆ Ｐ ｖ／ Ｐ ｔＤ ！ （１）該ｅの古典式は当該技術分野においてよく知られている 。数理的に焦点半径及び該焦点半径の対応準線間距離の変化に対してｅを一定に するには、第３図及び式（１）に示すように、対応準線間距離の増分に対する焦 点半径長さの増分が同様に同じ比率となるようにする必要があり、第３図からｅ は下記式のように表すことができる。e = F A / A D = F P r / P ID I = F P v/ PtD! (1) The classical formula for e is well known in the technical field . Mathematically, e is kept constant with respect to changes in the focal radius and the distance between the corresponding directrix of the focal radius. In order to It is necessary to ensure that the increments of point radius lengths are also in the same proportion, and from Figure 3 e can be expressed as the following formula.
ｅ＝Ｆ Ｐ ｔ／ｐ ＩＩ） ｔ（Ｐ Ｌ 、＋ｌ、 ＩＰυ／（Ａ＋Ｄｔ＋Ｐ ｔＡ＋）Ｌ＋Ｐ、／ｐ＋Ａ＋ （２）ここでＰＬ、はＦＡと等しく、Ｌ ＩＰ ＋はり、からＰ、までの焦点半径の増分であり、Ａ ＋ Ｄ ｔはＡＤと等しく 、ＰＩＡＩはＰｌからＡ、までの準線間距離の増分である。また、ここでｅは下 記式で表される。e=F P t/p II) t(P L ,+l, IPυ/(A+Dt+P tA+)L+P, /p+A+ (2) Here, PL is equal to FA, and LIP + beam, is the increment of the focal radius from P, and A + D t is equal to AD , PIAI is the increment of directrix distance from Pl to A. Also, here e is below Represented by the notation.
ｅ＝ Ｆ Ｐ ｔ／ Ｐ ｔＤ ｚ＝（Ｆ Ｌ ｔ＋ Ｌ ｔＰ ｔ）／ （Ａ ｔＤ ＊＋ Ｐ ｔＡ＊）＝（Ｌル＊” ＋Ｌｔ’ Ｐ ｔ）／（Ｐ ｅＰ ｔ ” ＋Ｐ ｔ’ ＡＪ−Ｌｔ’ Ｐ ｔ／ Ｐ ｔＰ ｘ’ （３）焦点半径長 さが軸焦点半径長さ以上となるものとし、該増分り、Ｐ、をΔｆで示し、対応準 線間距離の増分Ｐ＋Ａ＋をΔＸで示すと、ｅ＝Δｒ／Δｘ （４） であり、ΔｆとΔＸとのいかなる対応する対に関しても成立する。さらに、１対 の焦点半径、例えばＦ Ｐ ｌ及びＦ Ｐ ｔの間隔が無限小であると、焦点半 径長さの増大微分量はＬｔ’Ｐｔであり、対応準線間距離はＰ、Ｄ、とＰ。e=F Pt/PtDz=(FLt+LtPt)/(A tD * + P tA *) = (L *” + Lt’ P t) / (P eP t ”+P t’ AJ-Lt’ P t/P tP x’ (3) Focal radius length The increment, P, is denoted by Δf, and the corresponding standard If the increment P+A+ of the line distance is indicated by ΔX, e=Δr/Δx (4) and holds true for any corresponding pair of Δf and ΔX. In addition, one pair For example, if the distance between F P l and F P t is infinitesimal, the focal radius of The differential amount of increase in the diameter length is Lt'Pt, and the corresponding directrix distances are P, D, and P.
０１間の距離差即ちＰｔ″Ｐ、であり、Δｆ及びΔＸはそれぞれ同様に無限小で あり、よって式（４）は下記微分式 ｅ＝ｄｆ／ｄｘ （５） で表され、これは円錐曲線又は回転２次曲面上のいかなる点でも成立する。離心 率の概念を定義するにあたり、式（４）及び（５）で示される形式の離心率の式 は準線を考慮する必要がなくなる。01, that is, Pt''P, and Δf and ΔX are each similarly infinitesimal. Therefore, equation (4) is the following differential equation e=df/dx (5) This is true at any point on a conic section or quadratic surface of rotation. eccentricity In defining the concept of eccentricity, the equations for eccentricity in the form shown in equations (4) and (5) are used. There is no need to consider directrix.
微分式ｅ＝ｄｆ／ｄｘで離心率を表示すると、回転２次曲面に類似する新規な回 転面の概念が導かれ、この場合、“離心率”は対称的にかつ予め定められた連続 した規則正しい方法で頂点から上記各面の周辺部まで連続して規則正しく変化す る。本発明の新規なコンタクトレンズの回転非球面はこのような回転面であり、 曲率導関数がＯである頂部謄点を有する。離心率とは一般に数学において円錐曲 線又は回転２次曲面に関して用いられるもので、本発明の新規なコンタクトレン ズの回転非球面に関して離心率という用語を適用するには離心率という用語を再 定義する必要がある。本発明の新規なコンタクトレンズの回転非球面に関して用 いる場合、新規な面上の所定点における離心率、すなわち瞬時離心率は、該所定 点で新規な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面の離心率である。ここで接触 するとは所定点で２つの面が接触し、かつ、共通接平面、鎖点での接平面に対す る共通法線及び該共通法線の周りの同様な法線の主要曲率を有することを意味し ており、該共通法線は角度γで共通回転軸と交差する。このような再定義によっ て本発明の新規なコンタクトレンズの面の離心率は面の経線断面に沿って連続的 に規則正しく変化する。When eccentricity is expressed by the differential formula e=df/dx, a new rotation similar to a rotational quadratic surface is created. The concept of inversion planes is introduced, in which case "eccentricity" is a symmetrical and predetermined continuum. It changes continuously and regularly from the vertex to the periphery of each surface in a regular manner. Ru. The rotational aspherical surface of the novel contact lens of the present invention is such a rotational surface, It has an apex point whose curvature derivative is O. Eccentricity is generally referred to as conicity in mathematics. The novel contact lens of the present invention is used for linear or rotational quadratic curved surfaces. To apply the term eccentricity with respect to the rotational aspheric surface of the need to be defined. Useful for the rotational aspheric surface of the novel contact lens of the present invention. , the eccentricity at a given point on the new surface, i.e. the instantaneous eccentricity, is It is the eccentricity of the coaxial contact quadratic surface of the rotating body that contacts the new surface at a point. contact here Then, two surfaces touch at a given point, and the common tangent plane and the tangent plane at the chain point a common normal and a similar principal curvature of the normals around the common normal. , and the common normal intersects the common axis of rotation at an angle γ. This redefinition Therefore, the eccentricity of the surface of the novel contact lens of the present invention is continuous along the meridian cross section of the surface. changes regularly.
離心率とは離心率が変化する新規な面上の所定点に適用される場合であってもな お原理的に所定点で新規な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面に適用される と理解されるならば、本発明の新規なコンタクトレンズの回転非球面に関する記 述語句又は用語における離心率という用語の使用は適切である。Eccentricity refers to eccentricity even when applied to a given point on a new surface where the eccentricity changes. In principle, it is applied to a coaxial contact quadratic surface of a rotating body that contacts a new surface at a predetermined point. If this is understood, the description regarding the rotational aspheric surface of the novel contact lens of the present invention The use of the term eccentricity in predicate phrases or terms is appropriate.
さらに本発明の新規なレンズの回転非球面において、全ての経線断面が同一であ り、１つの経線断面に沿った所定点は全ての経線断面に沿って対応する点を有し ている。このような各点の軌跡は当該面の緯度円であり、該緯度円を含む平面は 第４図で示すように当該面の回転軸ｘｘ゛に対して垂直であり、該軸ＸＸ°に沿 って当該新規な面の頂点から距ｆｉｘを離間している。したがって所定点で新規 な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面は鎖点で当該新規な面との共通接平面 を有するのみならず、鎖点を含む緯度円全体に沿った他の全ての点でも共通接平 面を有している。以下、所定点での接平面に対する共通法線は単に鎖点での接平 面に対する法線とし、２つの接平面は単にそれらが接触する所定の緯度円で互い に接触する面として説明される。Furthermore, in the rotational aspherical surface of the novel lens of the present invention, all meridian cross sections are the same. A given point along one meridian section has corresponding points along all meridian sections. ing. The locus of each point is the latitude circle of the plane, and the plane containing the latitude circle is As shown in Fig. 4, it is perpendicular to the axis of rotation XX° of the surface, and , and is spaced a distance fix from the vertex of the new surface. Therefore, new at a given point The coaxial contact quadratic surface of a rotating body that is in contact with a surface is a common tangent plane with the new surface at the chain point. not only has a common tangent at all other points along the entire latitudinal circle including the chain point. It has a surface. Below, the common normal to the tangent plane at a given point is simply the tangent plane at the chain point. normal to a surface, and two tangent planes simply touch each other at a given latitude circle where they touch. It is described as a surface that comes into contact with the surface.
上記のように離心率を再定義すると、Ｘに関して離心率が変化する本発明の新規 なレンズの非球面を定義する数学的表現は回転体の共軸接触２次曲面をもって新 規な面を定めるためｅの多項式として公式化することができる。これらの特性は 新規な面自体の２次特性である。When the eccentricity is redefined as described above, the eccentricity changes with respect to X. The mathematical expression that defines the aspheric surface of a lens is new using the coaxial contact quadratic surface of a rotating body. To define the regular surface, it can be formulated as a polynomial in e. These characteristics are It is a secondary property of the novel surface itself.
ｅｘ＝ｄｆ／ｄｘ＋ （ｄ″ｆ／ｄｘつｘ＋（ｄ″ｆ／ｄｘすｘ”＋（ｄ’ｆ／ ｄｘ’）ｘ′・・・（６）ここで、デカルト座標において、回転軸が横座標又は Ｘ軸であり、縦座標又はｙ軸が新規な面の頂点での横座標に垂直であるとし、新 規な面の頂点が該デカルト座標の原点であるとすると、ｅｘは後述するように新 規な面の頂点に対し所定レベルＸにおける該新規な面上の所定点での瞬時離心率 と定義される。ｄｆ／ｄには頂部離心率又は新規な面の頂点での瞬時離心率であ り、予め定められた定数（ｅａｐｅＸ又はｅｏ、本発明においては後者を用いる ）である。上記多項式、すなわち式（６）における連続項の各係数は予め選択さ れたｄｆ／ｄｘ＋７）１次導関数、２次導関数、３次導関数等である。多項式に おける導関数の焦点半径ｆは所定のレベルＸでの回転体の共軸接触２次曲面の焦 点半径である。実用的見地から、要求される新規な面を達成するためには導関数 は３つ以上は必要ない。ex=df/dx+ (d″f/dxx+(d″f/dxx″+(d’f/ dx')x'...(6) Here, in Cartesian coordinates, the axis of rotation is the abscissa or the x-axis and the ordinate or y-axis is perpendicular to the abscissa at the vertex of the new face Assuming that the vertex of the normal surface is the origin of the Cartesian coordinates, ex is the new Instantaneous eccentricity at a given point on the new surface at a given level X with respect to the vertex of the regular surface is defined as df/d is the top eccentricity or the instantaneous eccentricity at the apex of the new surface. and a predetermined constant (eapeX or eo, the latter is used in the present invention) ). Each coefficient of the continuous term in the above polynomial, that is, equation (6), is selected in advance. df/dx+7) first derivative, second derivative, third derivative, etc. into a polynomial The focal radius f of the derivative at It is the point radius. From a practical point of view, in order to achieve the required novel surface There is no need for more than three.
本発明の新規なレンズの回転非球面の設計にあたり多項式を用いる第１実施例の 場合、離心率の１次導関数だけの効果が表示され２次導関数及び３次導関数は０ である。本明細書において、これ以降は離心率の１次導関数、２次導関数及び３ 次導関数は０ではなく、該導関数は本発明の新規なレンズの回転非球面が追加の 導関数を使用していかに設計されるかを説明するために用いられる。１次導関数 だけを用いた場合、式（６）は下記式となる。The first embodiment uses polynomials in designing the rotating aspherical surface of the novel lens of the present invention. In this case, only the effect of the first derivative of eccentricity is displayed, and the second and third derivatives are 0. It is. In this specification, the first derivative, second derivative, and third derivative of eccentricity will be used hereinafter. The second derivative is not 0, and the derivative has an additional rotational aspheric surface of the novel lens of the present invention. Used to explain how to design using derivatives. first derivative When only is used, equation (6) becomes the following equation.
ｅｘ＝ｄｆ／ｄｘ＋（ｄ″ｆ／ｄｘつｘ （７）ここで、（ｄ’ｆ／ｄｘ’）は 、新規なコンタクトレンズ面の経線断面に沿って該レンズ面の頂点から周辺部ま で離心率が増大する場合には正の値であり、該離心率が減少する場合には負の値 である。ex=df/dx+(d″f/dx x (7) Here, (d’f/dx’) is , from the apex of the new contact lens surface to the periphery along the meridian cross section of the contact lens surface. It is a positive value if the eccentricity increases, and a negative value if the eccentricity decreases. It is.
式（６）及び式（７）において、ｄｆ／ｄｘは予め選択された定数であり、頂部 離心率ｅ。である。これに、単位Ｘ当たりの離心率の変化率ｄ”ｆ／ｄｘ”にＸ の値を乗じた項を加える。（ｄ”ｆ／ｄｘりは予め定められた数値であり、Ｘを 乗じた場合、結果は無次元数である。In equations (6) and (7), df/dx is a preselected constant, and the top Eccentricity e. It is. In addition, the rate of change in eccentricity per unit X, d"f/dx", is Add the term multiplied by the value of . (d"f/dx is a predetermined value, and When multiplied, the result is a dimensionless number.
本発明のコンタクトレンズの特別の第１実施例として、コンタクトレンズの凹状 後面は新規な非球面、即ち経線断面に沿って頂点から周辺部まで離心率が増大す る回転面である。新規な面のパラメーターは、以下ｒａｐｅＸと記す頂部曲率半 径が７ 、５ ｘｉ、以下ｅａｐｅＸと記す頂部離心率が０゜２及び以下ｒａｔ ｅｔと記す頂点の深さくｘｉ）当たりの８１すなわち離心率の１次導関数（ｄ″ ｆ／ｄｘりが＋０．４である。多項式における追加の離心率導関数はｒａｔｅｔ 、ｒａｔｅｓ等と示される。本発明の新規なレンズの回転非球面の各パラメータ ーの３次元変域内において特定の実施例の新規な面のパラメーターは第２図にお いて小円の位置によって表され、該パラメーターは頂部曲率半径が７．５■、頂 部離心率が０．２及びｒａｔｅｔが＋０．４と示される。特定の実施例のパラメ ーターに関する上記の与えられた数値を用いると式（７）は下記式となる。As a first special embodiment of the contact lens of the present invention, the concave shape of the contact lens The rear surface is a new aspheric surface, that is, the eccentricity increases from the apex to the periphery along the meridian section. It is a rotating surface. The parameters of the new surface are the top curvature half, hereinafter referred to as rapeX. The diameter is 7, 5 xi, the apex eccentricity is 0°2 and below rat 81, i.e., the first derivative of the eccentricity (d″ The f/dx ratio is +0.4. The additional eccentricity derivative in the polynomial is ratet , rates, etc. Each parameter of the rotational aspheric surface of the novel lens of the present invention The parameters of the new surface for a particular embodiment within the three-dimensional domain of - are shown in Figure 2. The parameter is expressed by the position of a small circle with a radius of curvature at the top of 7.5 The eccentricity is shown as 0.2 and the ratet is +0.4. Specific Example Parameters Using the above given numerical values for the data, equation (7) becomes the following equation.
ｅｘ＝０．２＋０．４ｘ （８） 離心率が連続的に規則正しく変化する本発明の新規なコンタクトレンズの回転非 球面は回転体の共軸接触２次曲面の連続体によって形成されるものと考えられる 。該連続体は連続する対応緯度用において新規な面と接触してパラメーターｒａ ｐｅＸ及びｅａｐｅＸが共に連続的に規則正しく変化する。解析にあたり増大距 離ｄｘの間隔をもって離間した連続緯度内を含む平面を考える。ここでｄｘは一 定の無限小増分である。ex=0.2+0.4x (8) The rotational non-rotation of the novel contact lens of the present invention in which the eccentricity changes continuously and regularly. The spherical surface is thought to be formed by a continuum of coaxial contact quadratic surfaces of the rotating body. . The continuum touches a new surface at successive corresponding latitudes and the parameter ra Both peX and eapeX change continuously and regularly. Increased distance for analysis Consider a plane containing continuous latitudes spaced apart by dx. Here dx is one is a fixed infinitesimal increment.
ｄｘが任意に選ばれた非常に小さい値、例えばｄｘ＝０．ｏ Ｏ０００ｌａｘで あり、頂点から測定した新規な面の頂点の深さが任意に選ばれた１゜５ＪＩｊＩ であるとすると、新規な面の回転軸に対し垂直に等間隔で離間した各平面に存在 する緯度用は１，５００，０００個であり、各緯度用にはｎ−１からｎ＝１，５ ００，０００までの連続した番号ｎが付される。１番目の緯度用はｎ＝ Ｌ ｘ ＝ｎｄｘ＝ ０．０００００１０ｙ、ｍであり、最後の緯度用はｎ＝１，５００ ，０００、ｘ＝１，５００，０００ ・ｄｘ＝１．５ｙｍである。dx is an arbitrarily chosen very small value, for example dx=0. o O000lax , and the depth of the apex of the new surface measured from the apex is arbitrarily chosen 1°5JIjI , then there are For each latitude, there are 1,500,000 pieces, and for each latitude there are 1,500,000 pieces from n-1 to n=1,5. A consecutive number n up to 00,000 is assigned. For the first latitude, n = L x =ndx=0.0000010y, m, and the last latitude is n=1,500 ,000, x=1,500,000・dx=1.5ym.
新規な面の頂点は当該緯度用が点であると考え、番号０を付した。頂点で新規な 面と接触する回転体の共軸２次曲面は連続した緯度用と接触して新規な面の輪郭 を描く回転体の共軸接触２次曲面の連続体の一部分と考えられる。ｎ＝１である １番目の緯度用に関して、頂点て新規な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面 のパラメーター及び関連寸法がそれに先行する緯度用のものとして用いられる。The vertices of the new surface are assumed to be points at the latitude, and are numbered 0. new at the top The coaxial quadratic surface of the rotating body that is in contact with the surface is in contact with the continuous latitudinal surface and the contour of the new surface is created. It can be considered as a part of a continuum of coaxial contact quadratic surfaces of a rotating body. n=1 For the first latitude, the coaxial contact quadratic surface of the rotating body that contacts the new surface at the vertex parameters and related dimensions are used for the preceding latitude.
新規な面の座標並びに対応する連続緯度内で新規な面と接触する回転体の連続共 軸接触２次曲面の各パラメーター及び共通軸に沿った位置の計算において、ｄｘ の数値が非常に小さい場合、系統的誤差は最小値にまで減少できる。計算は有効 桁数１６の精度を有するプログラムされたディジタルコンピュータによって行な われる。この計算で用いられるｄｘの数値は０．０００００１ｘｘである。該計 算に用いられる数値において、ｄｘの値が非常に小さく、有効桁数が大きい場合 は結果の精度が高くなる。The coordinates of the new surface and the continuous coordinates of the rotating bodies that touch the new surface within the corresponding continuous latitudes. In calculating each parameter of the shaft contact quadratic surface and the position along the common axis, dx If the value of is very small, the systematic error can be reduced to a minimum value. calculation is valid Performed by a programmed digital computer with an accuracy of 16 digits be exposed. The numerical value of dx used in this calculation is 0.000001xx. The total In the numerical values used for calculation, when the value of dx is very small and the number of significant digits is large. results in more accurate results.
本明細書の方程式及び本文における種々のファクター及び記号が表す意味の理解 を助けるために該ファクター及び記号の用語解を以下に記す。Understanding the meanings of various factors and symbols in the equations and text herein To assist with this, a glossary of the factors and symbols is provided below.
尻匝解 ｄｘ ： Ｘの無限小増分であり、Ｘ値数列において各Ｘ値はｄｘずつ増大する 。ass flop dx: An infinitesimal increment of X, each X value increases by dx in the X value sequence .
ｎ： 下付き文字又は接頭辞として用いられる数字であり、１〜１゜５００．０ ００の範囲内の整数又はサジタル深さが大きい面の場合１．５００，０００以上 の整数である。n: A number used as a subscript or prefix, 1 to 1°500.0 An integer within the range of 00 or 1.500,000 or more for surfaces with large sagittal depth is an integer.
Ａｏ＝ 新規な面の頂点及び頂点で該新規な面と接触する回転体の共軸２次曲面 の頂点。Ao = the apex of the new surface and the coaxial quadratic surface of the rotating body that contacts the new surface at the apex The top of the.
Ｆｏ： 新規な面の焦点及び頂点で該新規な面と接触する回転体の共軸接触２次 曲面の焦点。Fo: Coaxial contact quadratic of a rotating body that contacts the new surface at the focal point and apex of the new surface focal point of the curved surface.
ｒａｐ（。）： 新規な面の頂部曲率半径及び頂点で該新規な面と接触する回転 体の共軸接触２次曲面の頂部曲率半径。rap(.): The top curvature radius of the new surface and the rotation that contacts the new surface at the vertex. The radius of curvature of the top of the coaxial contact quadratic surface of the body.
’ａｐ（ｏ） ’ 新規な面の軸焦点半径及び頂点で該新規な面と接触する回転 体の共軸接触２次曲面の軸焦点半径。'ap(o)' Axis focal radius of new surface and rotation that contacts the new surface at the vertex The axial focal radius of the coaxial contact quadratic surface of the body.
ｅｏ： 頂点での新規な面の離心率及び頂点で該新規な面と接触する回転体の共 軸接触２次曲面の離心率。eo: Eccentricity of the new surface at the apex and coherence of the rotating body that contacts the new surface at the apex Eccentricity of the shaft contact quadratic surface.
ｅｎ： ｎ番目の緯度内での新規な面の離心率及び該ｎ番目の緯度内で新規な面 と接触する回転体の共軸接触２次曲面の離心率。en: Eccentricity of a new surface within the nth latitude and new surface within the nth latitude Eccentricity of a coaxial contact quadratic surface of a rotating body that is in contact with.
Ａｎ： ｎ番目の緯度内で新規な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面の頂点 。An: Vertex of the coaxial contact quadratic surface of the rotating body that contacts the new surface within the n-th latitude .
Ｆ、： ｎ番目の緯度内で新規な面と接触する回転体の共軸２次曲面の焦点。F,: the focal point of the coaxial quadratic surface of the rotating body that contacts the new surface within the nth latitude.
’ｎ（ａｖｅ） ：焦点Ｆｎ−１からｎ番目の緯度内までの焦点半径長さ。'n(ave): focal radius length from focal point Fn-1 to within the n-th latitude.
ｄｒｎ： 焦点Ｆｎ−１からｎ番目の緯度内までの焦点半径ｆｎ（ａｖｅ）の焦 点Ｆ、−１から（ｎ −１）番目の緯度内までの焦点半径ｆｎ−１からの増分。drn: Focus with focal radius fn (ave) from focal point Fn-1 to within the n-th latitude Point F, increment from focal radius fn-1 from -1 to within the (n-1)th latitude.
ｙ、： ｎ番目の緯度内での新規な面のＸ軸座標。y,: X-axis coordinate of the new surface within the nth latitude.
ｘｎ： ｎ番目の緯度内での新規な面のＸ軸座標であり、ｘ、−ｎｄｘである。xn: X-axis coordinate of the new surface within the n-th latitude, x, -ndx.
Ｃｏ： 新規な面の頂部曲率中心及び該頂点で新規な面と接触する回転体の共軸 接触２次曲面の曲率中心。Co: Coaxial center of curvature of the top of the new surface and the rotating body that contacts the new surface at the apex Center of curvature of contact quadratic surface.
Ｃｎ： ｎ番目の緯度内で新規な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面の曲率 中心。Cn: Curvature of the coaxial contact quadratic surface of the rotating body that contacts the new surface within the n-th latitude center.
ΔＸｎ： 回転体のｎ番目の共軸接触２次曲面の頂点Ａ、から新規な面のｎ番目 の円の平面までの軸焦点半径の増分。ΔXn: From vertex A of the nth coaxial contact quadratic surface of the rotating body, to the nth point of the new surface The increment of the axial focal radius to the plane of the circle.
ｓｌ ： ｎ番目の緯度内の平面からＣｎまでの距離。sl: Distance from the plane within the nth latitude to Cn.
ｄｎ： Ａ、からＣｎまでの距離。dn: Distance from A to Cn.
ｂｎ： ＡｏからＡｎまでの距離であり、ｂｎは、頂点から周辺部までの離心率 が増大する新規な面に関しては負の値であり、頂点から周辺部までの離心率が減 少する新規な面に関しては正の値である。bn: Distance from Ao to An, bn is the eccentricity from the vertex to the periphery is negative for a new surface where increases, and the eccentricity from the vertex to the periphery decreases. It is a positive value for less novel surfaces.
ｈｎｘ ｎ番目の緯度内の平面からの焦点Ｆ、の距離。hnx Distance of the focal point F from the plane within the nth latitude.
ｒａｐ（ｎ） ’ ”番目の緯度内で新規な面と接触する回転体のｎ番目の共軸 接触２次曲面の頂部曲率半径。rap(n) 'n'th co-axis of the rotating body in contact with the new surface within the ''th latitude The top radius of curvature of the contact quadratic surface.
ｆａｐ（ｎ） ： ｎ番目の緯度内で新規な面と接触する回転体のｎ番目の共軸 接触２次曲面の軸焦点半径。fap(n): nth coaxis of the rotating body that contacts the new surface within the nth latitude Axial focal radius of contact quadratic surface.
ｆｎ：Ｆｎからｎ番目の緯度内の点までの焦点半径長さ。fn: focal radius length from Fn to a point within the nth latitude.
γｎ： ｎ番目の緯度内の点での新規な面に対する法線が該新規な回転軸ｘｘ’ と成す角度。γn: The normal to the new surface at the point within the nth latitude is the new rotation axis xx' The angle formed by
ｒｔ（ｎ） ’ 新規な面の子午面通過曲率半径及びｎ番目の緯度内の点で新規 な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面の子午面通過曲率半径。rt(n)' New at the meridional radius of curvature of the new surface and the point within the nth latitude Radius of curvature passing through the meridian plane of a coaxial contact quadratic surface of a rotating body that is in contact with a surface.
ｒｍ（ｎ） ’ 新規な面の経線曲率半径及びｎ番目の緯度内の点で新規な面と 接触する回転体の共軸接触２次曲面の経線曲率半径。rm(n)' The meridian curvature radius of the new surface and the point within the nth latitude with the new surface The meridian radius of curvature of the coaxial contact quadratic surface of the rotating bodies in contact.
ｇｎ： ｎ番目の緯度内で新規な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面の焦点 Ｆｎの、新規な面の頂点Ａ０からの距離。gn: focal point of the coaxial contact quadratic surface of the rotating body that contacts the new surface within the n-th latitude Distance of Fn from vertex A0 of the new face.
本発明の新規なレンズの回転非球面を数学的に記述するには、一連の式によって 一連の計算を行なって一連の各緯度内において新規な面と接触する回転体の一連 の共軸接触２次曲面のパラメーター及び座標を定める必要がある。この一連の計 算はまず頂点で当該新規な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面に関して開始 され、次いで当該シーケンス全体を通して規則的に連続して行なわれる。これら の計算はプログラムされたディジタルコンピュータによって実行され、該計算全 体を通してｄｒ値は０．０００００１１Ｊ！として一定とされる。The rotational aspheric surface of the novel lens of the present invention can be described mathematically by a series of equations. A set of rotating bodies that performs a series of calculations and contacts a new surface within each set of latitudes. It is necessary to determine the parameters and coordinates of the coaxial contact quadratic surface. This series of totals The calculation begins with respect to the coaxial contact quadratic surface of the rotating body that contacts the new surface at the vertex. and then in regular succession throughout the sequence. these The calculations are performed by a programmed digital computer, and the entire calculation is carried out by a programmed digital computer. The dr value through the body is 0.0000011J! is assumed to be constant.
計算に用いられた一連の式は以下のとおりである。The series of equations used in the calculations are as follows:
本発明の新規なレンズの回転非球面及びｎ番目の緯度内で新規な面と接触する回 転体の共軸接触２次曲面の瞬時離心率値を定めるための一般式は式（６）を変形 したもので下記のとおりである。The rotational aspheric surface of the novel lens of the present invention and the rotation contacting the novel surface within the nth latitude. The general formula for determining the instantaneous eccentricity value of the coaxial contact quadratic surface of the rolling body is a modification of formula (6). The results are as follows.
ｅ、＝ｅｏ＋ｒａｔｅ＋ａｎｄｘ＋ｒａｔｅｔ・（ｎｄｘ）’＋ｒａｔｅｓ（ｎ ｄｘ）’＝ （９）特定の第１実施例に対し、ｅｏ＝０．２、ｒａｔｅ、 ＝ ０ 、４、ｒａｔｅ、及びｒａｔｅｓは０としてｎ＝１におけるｅｎは０．２０ ００００４００００と計算される。e, =eo+rate+andx+ratet・(ndx)'+rates(n dx)' = (9) For the specific first embodiment, eo = 0.2, rate, = 0, 4, rate, and rates are 0, and en at n=1 is 0.20 It is calculated as 000040000.
ｎ番目の緯度内で新規な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面の軸焦点半径は 下記の一般式によって定められる。これは頂点で当該新規な面と接触する回転体 の共軸２次曲面に関するものである。The axial focal radius of the coaxial contact quadratic surface of the rotating body that contacts the new surface within the nth latitude is It is determined by the general formula below. This is a rotating body that contacts the new surface at its vertex. This concerns a coaxial quadratic surface.
ここで、ｎ＝ｏであり、ｆａｐ（りは６．２５３Ｉ肩と計算される。Here, n=o, and fap(ri) is calculated as 6.253I shoulders.
適用できる。式（５）をｄｆ＝ｅｔｈと書き直すと、ｅは定数であり、ｄｘは不 変無限小増分であり、よってｄｆは２次曲面又は円錐曲線全体において同様に不 変無限小増分となるであろう。これは、ｅ値がＸの関数として変化し、ｄ４がｅ の漸次変化と一緒に漸次変化するので、当該新規な面又は該経線断面に関しては 当てはまらない。Applicable. Rewriting equation (5) as df=eth, e is a constant and dx is an integer. is a variable infinitesimal increment, so df is similarly constant across a quadratic surface or conic section. There will be infinitesimal increments. This means that the e value changes as a function of X and d4 is e It changes gradually along with the gradual change of Not applicable.
第３図において、弧ＫＡＫ’は円錐曲線であり、全焦点半径は焦点Ｆを原点とし ている。しかしながら、ｅが当該面の経線断面に沿って連続的に規則正しく変化 する新規な面において、ｎ番目の緯度内の点に対する焦点半径の原点としての焦 点Ｆは、当該２つの焦点半径の分離角度が無限小であるとすると次に続く緯度内 の点に対する第２“焦点半径”の原点とすることができる。実用上、これは計算 において非常に小さいｄｘ値を用いることによって達成される。無限小に分離さ れる２つの焦点半径のうち、第１焦点半径は所定の緯度内で新規な面と接触する 回転体の共軸接触２次曲面の焦点半径であるとすると、長さが大きい第２焦点半 径は連続した緯度内における所定の緯度内とその次の緯度内との間の当該新規な 面の平均離心率の関数である。２つの焦点半径のうちの第１焦点半径はｆｎ−１ のように添字ｎ−１によって表示される一方、第２焦点半径はｆｎ（ａｖ６）の ように添字ｎ（ａｖｅ）によって表示される。In Figure 3, the arc KAK' is a conic section, and the total focal radius has the focal point F as its origin. ing. However, e changes continuously and regularly along the meridian cross section of the surface. In a new plane, the focal point as the origin of the focal radius for a point within the nth latitude. If the angle of separation between the two focal radii is infinitesimal, point F is within the next successive latitude. can be the origin of the second "focal radius" for the point . In practical terms, this calculation This is achieved by using very small dx values at . separated into infinitesimals Of the two focal radii that are created, the first focal radius contacts the new surface within a given latitude. If it is the focal radius of the coaxial contact quadratic surface of the rotating body, then the second focal half whose length is large is The diameter is the distance between a given latitude and the next latitude within consecutive latitudes. It is a function of the average eccentricity of the surface. The first focal radius of the two focal radii is fn-1 while the second focal radius is expressed by the subscript n-1 as fn(av6). It is represented by the subscript n(ave) as follows.
（ｎ−１）番目の緯度内で新規な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面に関し 、焦点Ｆ ｎ−１から（ｎ−１）番目の緯度内まで延びる焦点半径ｆｎ−１の長 さ以上に増大した焦点Ｆｎ−１からｎ番目の緯度内まで延びる焦点半径ｆｎ（ａ ｖｅ）の長さの増分ｄｆは式（５）の変形式によって定められる。この式の変形 には、新規な面の離心率が頂点から周辺部まで連続的に規則正しく変化すること が考慮される。頂部離心率と１番目の緯度内の離心率との平均離心率を含めて連 続した緯度内における離心率の平均値をめ、平均離心率を式（５）に代入して書 き直すと、ｄｆｎは下記式となる。Regarding the coaxial contact quadratic surface of a rotating body that contacts a new surface within the (n-1)th latitude, , the length of the focal radius fn-1 extending from focal point F n-1 to within the (n-1)th latitude The focal radius fn(a The length increment df of ve) is determined by a modified form of equation (5). Variants of this formula The eccentricity of the new surface changes continuously and regularly from the vertex to the periphery. is taken into account. Concatenate the top eccentricity and the eccentricity within the first latitude, including the average eccentricity. Find the average value of eccentricity within the consecutive latitudes, substitute the average eccentricity into equation (5), and write it. When read again, dfn becomes the following formula.
以下、式（１１）〜（２６）を用いた一連の計算に関し、特定の第１実施例の各 パラメーターはｒ ＝７．５０＋ｘ、ｅａｐｅＸ＝ ０ 、２並びにｒａｔｅ＋ ＝ｐｅｘ Ｏ１４、ｒａｔｅ、＝ ０及びｒａｔｅｓ＝ Ｏである。式（１１）に特定の第 １実施例の実際の各パラメーター値を適用すると、ｄｆ、は０．００００００２ ００００ｊ＋夏と計算される。Below, regarding a series of calculations using equations (11) to (26), each of the specific first example The parameters are r = 7.50 + x, eapeX = 0, 2 and rate + =pex O14, rate, = 0 and rates = O. The specific number in equation (11) Applying the actual parameter values of one example, df is 0.0000002 It is calculated as 0000j+summer.
長さｆｎ（ａｖｅ）を定めるための一般式は以下のとおりである。The general formula for determining the length fn(ave) is as follows.
ｆｎ（ａｖｅ）＝ｆｎ−１”ｄｆｎ （１２）式（１２）に特定の第１実施例の 実際値を適用すると、ｆ １（ａｖｅ）は６．２５００００２０００肩肩と計算 される。fn(ave)=fn-1”dfn (12) For the first embodiment specific to equation (12) Applying the actual value, f1(ave) is calculated to be 6.2500002000. be done.
連続した各緯度内の座標軸ｙｎは下記一般式によって定められる。The coordinate axis yn within each continuous latitude is determined by the following general formula.
ｙｎ＝［ｆｎ（ａｖｅ）！（ｒａｐ（ｎ−１） ［Δｘ、−１＋ｄｘ］）”］” ” （１３）式（１３）に実際値、ｎ＝１及びΔｘ、−１＝Ｏを適用すると、ｙ 、は０．００３８７２９８３５ｘ＊と計算される。yn=[fn(ave)! (rap(n-1) [Δx, -1+dx])"]" ” (13) Applying the actual value, n=1 and Δx, -1=O to equation (13), y , is calculated as 0.0038729835x*.
新規な面及びｎ番目の緯度内で該新規な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面 に対する法線が新規な面の軸と成す角度γ。に関する一般式は以下のとおりであ る。A new surface and a coaxial contact quadratic surface of a rotating body that contacts the new surface within the n-th latitude. The angle γ between the normal to and the axis of the new surface. The general formula for Ru.
式（１４）に実際値、ｎ＝１及びΔｘｎ−１＝ Ｏ並びにｒａｐ（ｎ−１）＝ ７ 、５０ ｘｘを適用すると７１は０．０２９５８７４１６０°と計算される 。Actual values are given in equation (14), n=1 and Δxn-1=O and rap(n-1)= Applying 7, 50xx, 71 is calculated as 0.0295874160° .
新規な面及びｎ番目の緯度内で該新規な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面 の子午面通過曲率半径ｒｔ（ｎ）を定めるための一般式は以下のとおりである。A new surface and a coaxial contact quadratic surface of a rotating body that contacts the new surface within the n-th latitude. The general formula for determining the radius of curvature passing through the meridional plane rt(n) is as follows.
式（１５）に実際値を適用すると、ｒｔ（１）は７，５００００００４００ｘｚ と計算される。Applying the actual value to equation (15), rt(1) is 7,5000000400xz It is calculated as follows.
新規な面及びｎ番目の緯度内で新規な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面の 経線曲率半径ｒｍ（ｎ）を定めるための一般式は以下のとおりである。of the new surface and the coaxial contact quadratic surface of the rotating body that contacts the new surface within the n-th latitude. The general formula for determining the meridian radius of curvature rm(n) is as follows.
式（１６）に実際値を適用すると、ｒａ＋（１）は７．５０００００１２００ｚ ｚと計算される。Applying the actual value to equation (16), ra+(1) is 7.5000001200z It is calculated as z.
ｎ番目の緯度内で新規な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面の頂部曲率半径 ｒａｐ（ｎ）を定めるための一般式は以下のとおりである。The radius of top curvature of the coaxial contact quadratic surface of the rotating body that contacts the new surface within the nth latitude The general formula for determining rap(n) is as follows.
式（１７）に実際値を適用すると、ｒａｐ（＋）は７．５０００００００００ａ ｒｔと計算される。Applying the actual value to equation (17), rap(+) is 7.5000000000a It is calculated as rt.
ｎ番目の緯度内の平面からｎ番目の緯度内で新規な面と接触する回転体の共軸接 触２次曲面の頂点Ａｎまでの距離Δｘｎは下記２次式によって定１番目の緯度内 で、式（１８）に実際値を適用すると、ΔＸ、は０．０００００１００００ｘｚ と計算される。Coaxial tangent of a rotating body in contact with a new surface within the nth latitude from a plane within the nth latitude The distance Δxn to the vertex An of the quadratic surface is determined by the following quadratic formula within the first latitude. Then, applying the actual value to equation (18), ΔX is 0.0000010000xz It is calculated as follows.
ｅ＝１の場合、Δｘｎを定める式（１８）は下記式のとおり書き替えられる。When e=1, equation (18) for determining Δxn can be rewritten as shown below.
ｎ番目の緯度内で新規な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面の頂点Ａｎから 新規な面の頂点Ａ。までの距離す、を定めるための一般式は以下のとおりである 。From the vertex An of the coaxial contact quadratic surface of the rotating body that contacts the new surface within the nth latitude Vertex A of the new surface. The general formula for determining the distance to .
ｂｎ＝ ｎｄｘ−Δｘｎ （２０） 式（２０）に実際値を適用すると、ｂ、は−ｏ、ｏｏｏｏｏｏｏｏｏｏ貢ｌと計 算され、負の符号はＡ、が新規な面の凸面側の外側にあることを示す。bn=ndx-Δxn (20) Applying the actual value to equation (20), b is calculated as -o, ooooooooooo The negative sign indicates that A is outside the convex side of the new surface.
ｎ番目の嘗度円で新規な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面の軸焦点半径’ ａｐ（ｎ）は式（１０）によって定められる。The axial focal radius of the coaxial contact quadratic surface of the rotating body that contacts the new surface at the nth degree circle ap(n) is defined by equation (10).
式（２１）に実際値を適用すると、ｆ３．（りは６．２４９９９７９１６６１１ １と計算される。Applying the actual value to equation (21), f3. (Riha 6.249997916611 It is calculated as 1.
ｎ番目の緯度内の平面からｎ番目の緯度内で新規な面と接触する回転体の共軸接 触２次曲面の焦点Ｆｎまでの距離ｈｎは下記式によって定められる。Coaxial tangent of a rotating body in contact with a new surface within the nth latitude from a plane within the nth latitude The distance hn to the focal point Fn of the tactile quadratic surface is determined by the following formula.
ｈｎ−ｆａｐ（ｎ）−Δｘｎ （２２）式（２２）に実際値を適用すると、ｈ、 は６．２４９９９６９１６７ｘ肩と計算される。hn-fap(n)-Δxn (22) Applying the actual value to equation (22), h, is calculated as 6.2499969167x shoulder.
ｎ番目の緯度内で新規な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面の焦点Ｆｎから ｎ番目の緯度内まで測定した焦点半径ｆｎは下記式によって定められる。From the focal point Fn of the coaxial contact quadratic surface of the rotating body that contacts the new surface within the nth latitude The focal radius fn measured up to the n-th latitude is determined by the following formula.
ｆｎ−（ｙｎ”＋ｈｎ’）” （２３）式（２３）に実際値を適用すると、ｆ、 は６．２４９９９８１１６７ｘｘと計算される。fn-(yn”+hn’)” (23) Applying the actual value to equation (23), f, is calculated as 6.2499981167xx.
ｎ番目の緯度内の平面から軸に沿ってｎ番目の緯度内で新規な面と接触する回転 体の共軸接触２次曲面の頂点Ａ、の曲率中心Ｃｎまでの距離ｓｎは下記式によっ て定められる。Rotation from a plane within the nth latitude along an axis to contact a new surface within the nth latitude The distance sn from the vertex A of the coaxial contact quadratic surface of the body to the center of curvature Cn is given by the following formula: It is determined by
Ｓｎ”ｒａｐ（ｎ）−Δｘｎ （２４）式（２４）に実際値を適用すると、Ｓ、 は７．４９９９９８９９９’９１１と計算される。Sn"rap (n) - Δxn (24) Applying the actual value to equation (24), S, is calculated as 7.499998999'911.
新規な面の頂点Ａ。からｎ番目の緯度内で新規な面と接触する回転体の共軸接触 ２次曲面の頂点Ａｎの曲率中心Ｃｎまでの距離ｄ□は下記式によって定められる 。Vertex A of the new surface. Coaxial contact of a rotating body with a new surface within the nth latitude from The distance d□ from the vertex An of the quadratic surface to the center of curvature Cn is determined by the following formula: .
ｄｎ＝ｓｎ＋ｎｄｘ （２５） 式（２５）に実際値を適用すると、ｄ、は７．５０００００００００ｚｘと計算 される。dn=sn+ndx (25) Applying the actual value to equation (25), d is calculated as 7.5000000000zx be done.
新規な面の頂点Ａ０からｎ番目の緯度内で新規な面と接触する回転体の共軸接触 ２次曲面の焦点Ｆｎまでの距離ｇｎは下記式によって定められる。Coaxial contact of a rotating body that contacts a new surface within the nth latitude from the vertex A0 of the new surface The distance gn to the focal point Fn of the quadratic surface is determined by the following formula.
ｇｎ＝ｆａｐ（ｎ）＋ｂｎ （２６） 式（２６）に実際値を適用すると、ｇｌは６．２４９９９７９１６７戻肩と計算 される。gn=fap(n)+bn (26) Applying the actual value to equation (26), gl is calculated as 6.2499979167 be done.
このようにして座標ＸＩ及びｙｌを有する１番目の緯度内で新規な面と接触する 回転体の共軸接触２次曲面のパラメーター並びに新規な面の頂点に関する方位点 として定義される頂点、該頂点の曲率中心及びその焦点位置は全て上記一連の式 及び計算によって定められる。Thus contacting a new surface within the first latitude with coordinates XI and yl Parameters of the coaxial contact quadratic surface of the rotating body and orientation points regarding the vertices of the new surface The vertex defined as , the center of curvature of the vertex, and its focal point are all expressed by the above series and determined by calculation.
座標２ｄｘ及びｙ、を有する２番目の緯度内で新規な面と接触する回転体の共軸 接触２次曲面のパラメーター及び方位点位置の決定が同様にして行なわれ、１番 目の緯度内で新規な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面のパラメーター及び 方位点位置の決定に関して説明したと同様の式を用いて行なわれる。１番目の緯 度内で新規な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面のパラメーター及び方位点 位置は２番目の緯度内に関する計算に要求されるデータを提供する。coax of the rotating body in contact with the new surface within the second latitude with coordinates 2dx and y; The parameters of the contact quadratic surface and the position of the azimuth point are determined in the same way. The parameters of the coaxial contact quadratic surface of the rotating body that contacts the new surface within the latitude of the eye This is done using the same formula as described for determining the orientation point position. 1st latitude Parameters and orientation points of a coaxial contact quadratic surface of a rotating body that contacts a new surface within degrees The position provides the data required for calculations within the second latitude.
２番目の緯度内に関して該２番目の緯度内で新規な面と接触する回転体の共軸接 触２次曲面のパラメーター及び方位点の計算において、式（１１）〜（２６）は 係数及び添字のｎを１ずつ増して用いられる。このように、２番目の計算におい て、ｎが２となり、ｎ−１が１となる。例えば、式（１１）において、ｅ、１ ＝０．２０００００４であり、式（１２）及び式（１３）において、ｆ（ｎ−１ ）、ｒａｐ（ｎ−ｔ）及びΔＸ（ｎ−１）は１番目の緯度内で新規な面と接触す る回転体の共軸接触２次曲面に対するものであり、これらの数値はそれぞれ６． ２４９９９８１１６７ｘｘ１７．５０００００００００＋肩及び０．０００００ １００００ｘｘである。coaxial tangent of the rotating body in contact with the new surface within the second latitude with respect to the second latitude; In calculating the parameters and azimuth points of the tactile quadratic surface, equations (11) to (26) are The coefficient and the subscript n are increased by 1 and used. In this way, in the second calculation Therefore, n becomes 2 and n-1 becomes 1. For example, in equation (11), e, 1 = 0.2000004, and in equations (12) and (13), f(n-1 ), rap(nt) and ΔX(n-1) are the contact points with the new surface within the first latitude. These numerical values are 6. 2499981167xx17.5000000000+shoulder and 0.00000 It is 10000xx.
連続した各緯度内での一連の計算において前記式（１１）〜（２６）におけるｎ 値が１増される。In a series of calculations within each continuous latitude, n in the above formulas (11) to (26) The value is increased by 1.
第１表に、ｎ＝１００，０００で始まり、０．１ｕをもって区分された緯度内で 第１実施例の新規な面と接触する回転体の各共軸接触２次曲面のパラメーター及 び方位点並びに当該表に掲げられた各緯度内での新規な面の対応するデカルト座 標が表示される。回転体の連続した各共軸接触２次曲面の離心率が増大するに従 って新規な面の頂点から連続的に遠ざかる各緯度内での座標値Ｘ及びｙが増大す るので、当該新規な面の頂点と回転体の連続した各共軸接触２次曲面の頂点との 距離はわずかではあるが負の値をもって増大することに注意しなければならない 。また、回転体の連続した各共軸接触２次曲面の頂部曲率半径及び各軸焦点半径 は漸減することに注意しなければならない。第１表に表示されたデータは頂点か ら周辺部まで離心率が増大する本発明の新規なレンズの面の特性を示す。Table 1 shows that within latitudes starting at n=100,000 and divided by 0.1u. Parameters and parameters of each coaxial contact quadratic surface of the rotating body in contact with the novel surface of the first embodiment and cardinal points and the corresponding Cartesian locus of the new surface within each latitude listed in the table. A mark is displayed. As the eccentricity of each successive coaxial contact quadratic surface of the rotating body increases, Therefore, the coordinate values X and y within each latitude that continuously move away from the vertex of the new surface increase. Therefore, the relationship between the vertices of the new surface and the vertices of each continuous coaxial contact quadratic surface of the rotating body is It must be noted that the distance increases, albeit slightly, with negative values. . In addition, the radius of curvature of the top of each continuous coaxial contact quadratic surface of the rotating body and the focal radius of each axis. It must be noted that the amount decreases gradually. Is the data displayed in Table 1 a peak? 3 shows the characteristics of the surface of the novel lens of the present invention in which the eccentricity increases from the periphery to the periphery.
目盛りを付していない第５図は本発明のレンズの離心率が増大する新規な面の経 線断面の拡大略図であり、３つの緯度内で新規な面と接触する回転体の３つの共 軸接触２次曲面の経線断面を含む。第５図において、ＸＸｏは新規な面ＡＡＡ並 びに回転体の共軸接触２次曲面ＢＢＢＳＣＣＣおよびＤＤＤの回転軸であり、該 回転２次曲面は各緯度内１−１，２−２および３−３で新規な面と接触する。新 規な面および漸次大きくなる各緯度内と接触する回転体の各共軸接触２次曲面の 離心率が増大するに従って連続した各回転２次曲面の頂点は連続した各回転２次 曲面の頂部曲率の増大に対応して新規な面の頂点から遠ざかる。Figure 5, which does not have a scale, shows the new surface profile where the eccentricity of the lens of the present invention increases. An enlarged schematic diagram of a line cross-section showing three common parts of a rotating body in contact with a novel surface within three latitudes. Contains a meridian cross section of the shaft contact quadratic surface. In Fig. 5, XXo is a new surface similar to AAA. and the rotation axis of the coaxial contact quadratic curved surfaces BBBSCCC and DDD of the rotating body, and The rotational quadratic surface contacts the new surface at 1-1, 2-2, and 3-3 within each latitude. new of each coaxial contact quadratic surface of a rotating body that contacts a regular surface and each latitude that gradually increases. As the eccentricity increases, the vertices of each successive rotational quadratic surface become each successive rotational quadratic surface. The distance from the apex of the new surface corresponds to an increase in the top curvature of the surface.
目盛り付きの第６図はそのパラメーター及び座標が第１表に掲げられている離心 率が増大する本発明のコンタクトレンズの新規な回転非球面の経線断面と、その 頂点において該新規な回転非球面と接触する回転体の共軸接触２次曲面の経線断 面との外形の相違を示す。後者の回転体の共軸接触２次曲面のパラメーターは当 該新規な面のｒａｐｅＸ及び”ａｐｅｘ”同一である。第６図において、ＸＸｏ は経線断面がＡＡＡである新規な面及び経線断面がＥＡＥでありかつその頂点で 新規な面と接触する回転体の共軸接触２次曲面の共通回転軸である。Figure 6 with a scale shows the eccentricities whose parameters and coordinates are listed in Table 1. Meridian cross-section of the novel rotational aspherical surface of the contact lens of the present invention in which the ratio increases, and its Meridian section of the coaxial contact quadratic surface of the rotating body that contacts the new rotating aspherical surface at the vertex Shows the difference in external shape from the surface. The parameters of the coaxial contact quadratic surface of the latter rotating body are The rapeX and "apex" of the new surface are the same. In Figure 6, XXo is a new surface whose meridian cross section is AAA, whose meridian cross section is EAE, and whose apex is It is a common axis of rotation of a coaxial contact quadratic surface of a rotating body in contact with a novel surface.
本発明の第２実施例のコンタクトレンズにおいては、当該コンタクトレンズの凹 状後面が新規な面とされかつ離心率が経線断面に沿って頂点から周辺部まで減少 する。第１実施例におけるように、離心率の１次導関数だけが用いられる。本発 明の新規なレンズの回転非球面の３次元領域内において、この第２実施例は当該 面を特定する３つのパラメーターを表す３つのデカルト座標の交点をもって第２ 図の変域内で小円として描かれる。３つのパラメーターはｒ、、ｅｘ＝ ７ 、 ５０ ｗｘＳｅａｐｅｘ＝ １ 、３及びｒａｔｅ、＝ −０，３である。In the contact lens of the second embodiment of the present invention, the concave portion of the contact lens The posterior surface of the shape is considered a new surface, and the eccentricity decreases from the apex to the periphery along the meridian section. do. As in the first embodiment, only the first derivative of eccentricity is used. Main departure Within the three-dimensional region of the rotating aspheric surface of Akira's novel lens, this second embodiment The second point is the intersection of the three Cartesian coordinates representing the three parameters that specify the surface. It is drawn as a small circle within the domain of the figure. The three parameters are r,, ex=7, 50 wxSeapex = 1, 3 and rate = -0, 3.
第２表において、ｎ＝１００，０００で始まり、０．１ ｘｉの間隔をもって離 間した各緯度内で第２実施例の新規な面と接触する回転体の各共軸接触２次曲面 のパラメーター及び方位点が示されるとともに各緯度内での新規な面の対応デカ ルト座標が示される。回転体の連続した各共軸接触２次曲面の離心率が減少する にしたがって新規な面の頂点から漸次遠ざかる各緯度内でのデカルト座標Ｘ及び ｙ値が増大し、当該新規な面の頂点と回転体の連続した各共軸接触２次曲面との 距離は僅かではあるが正の値をもって増大することに注意しなければならない。In Table 2, starting at n = 100,000 and separated by an interval of 0.1 xi, Each coaxial contact quadratic surface of the rotating body that contacts the novel surface of the second embodiment within each latitude between The parameters and bearing points of the new surface are shown, as well as the corresponding deca The root coordinates are shown. The eccentricity of each successive coaxial contact quadratic surface of the rotating body decreases. The Cartesian coordinates X and The y value increases, and the relationship between the apex of the new surface and each successive coaxial contact quadratic surface of the rotating body increases. It must be noted that the distance increases by a small but positive value.
また、回転体の連続した共軸接触２次曲面の頂部曲率半径及び軸焦点半径は漸次 増大することに注意しなければならない。In addition, the top curvature radius and axis focal radius of the continuous coaxial contact quadratic surface of the rotating body gradually change. We must be careful about the increase.
目盛りを付していない第７図は本発明のレンズの離心率が減少する新規な面の経 線断面の拡大斜視図であり、３つの緯度内で新規な面と接触する回転体の３つの 共軸接触２次曲面の経線断面を含む。第７図において、ＸＸ”は新規な面ＡＡＡ 並びに回転体の共軸接触２次曲面ＢＢＢ、ＣＣＣ及びＤＤＤの回転軸であり、該 回転２次曲面は各緯度内１−１゜２−２及び３−３で新規な面と接触する。新規 な面と漸次大きくなる各緯度円と接触する回転体の共軸接触２次曲面との離心率 が減少するにしたがって、連続した各回転２次曲面の頂点は新規な面の頂点から 漸次遠ざかるとともにそれに対応して連続した各回転２次曲面の頂部曲率が減少 する。Figure 7, which does not have a scale, shows the new surface profile where the eccentricity of the lens of the present invention is reduced. FIG. 3 is an enlarged perspective view of a line cross-section showing three parts of a rotating body in contact with a novel surface within three latitudes. Contains the meridian cross section of the coaxial contact quadratic surface. In FIG. 7, XX” is a new surface AAA and the rotation axis of the coaxial contact quadratic curved surfaces BBB, CCC and DDD of the rotating body, and The rotational quadratic surface contacts the new surface at 1-1° 2-2 and 3-3 within each latitude. new Eccentricity between the surface and the coaxial contact quadratic surface of the rotating body that is in contact with each latitude circle that gradually increases As decreases, the vertices of each successive rotational quadratic surface move away from the vertices of the new surface. As it gradually moves away, the top curvature of each successive rotational quadratic surface decreases accordingly. do.
目盛り付きの第８図はパラメーター及び座標が第２表に掲げられている離心率が 減少する本発明の新規なコンタクトレンズの回転非球面の経線断面と頂点で新規 な回転非球面と接触する回転体の共軸接触２次曲面の経線断面との外形の相違を 示す。後者の回転体の共軸接触２次曲面のパラメーターは新規な面のｒａｐｅｘ 及びｅａｐｅＸ”同一である。第８図において、ｘＸｏは経線断面がＡＡＡであ る新規な面及び経線断面がＥＡＥでありかつその頂点で新規な面と接触する回転 体の共軸接触２次曲面の共通回転軸である。Figure 8 with a scale shows the parameters and coordinates of the eccentricities listed in Table 2. New in the meridian cross-section and apex of the rotational aspheric surface of the novel contact lens of the present invention, which decreases The difference in the external shape between the meridian cross section of the coaxial contact quadratic surface of the rotating body that is in contact with the rotating aspheric surface is show. The parameters of the coaxial contact quadratic surface of the latter rotating body are the rapex of the new surface. and eapeX” are the same. In Fig. 8, x A new surface and a rotation in which the meridian cross section is EAE and touches the new surface at its vertex. It is the common axis of rotation of the coaxial contact quadratic surfaces of the body.
本発明の第３実施例のコンタクトレンズにおいて、当該コンタクトレンズの凹状 後面が新規な面とされる。該新規な面のパラメーターはｒ、１ｐ６ｘ＝ ７ 、 ５０１１４． ｅＢｐ６ｘ＝ ０ 、 ＯＳ’ ｒａｔｅ＋＝ ０ 、２、ｒａ ｔｅ、＝ ０ 、１５及びｒａｔｅｓ＝ ０ 、１並びにｄｘ＝０．０００００ １ｘｘである。本発明の新規なレンズの回転非球面の３次元領域内で、この第３ 実施例は第９図に示すようにグラフで表される。パラメーターａｐｅｘ及びｅ ａｐｅ工はデカルト座標Ｘ＝ ｒａｐｅｘ＝ ７ 、５ ｘｉ（頂部曲率半径） 及びｙ＝ ｅａｌｌｌｅＸ＝ ０ 、０ （頂部離心率）と示され、各離心率導 関数は、座標、ｘ＝ｒ ＝７．５ｘｘ及びｙ＝ｅａｐｅｘ＝ｐｅｘ Ｏｌｏのｘ−ｙ平面における交点から正の２方向に延びる単一直線に沿って示さ れ、ｒａｔｅ、はｚ＝０．２として該直線に沿った円で示され、ｒａｔｅ、は２ ＝０．１５として該直線に沿った三角形で示され、そしてｒａｔｅ、はｚ＝０゜ １として該直線に沿った四角形で示される。総計１，５００，０００の計算に関 し、ｄｘ値を０，０００００１ｚｘとして式（９）〜（２６）に第３実施例の新 規な面のパラメーターを当てはめると、連続した各緯度円で新規な面と接触する 回転体の共軸接触２次曲面のパラメーター及び方位点が定められる。In the contact lens of the third embodiment of the present invention, the concave shape of the contact lens The rear surface is considered a new surface. The parameters of the new surface are r, 1p6x=7, 50114. eBp6x=0, OS' rate+=0, 2, ra te, = 0, 15 and rates = 0, 1 and dx = 0.00000 1xx. Within the three-dimensional region of the rotational aspheric surface of the novel lens of the present invention, this third The example is represented graphically as shown in FIG. Parameters apex and e Ape work is Cartesian coordinates X = rapex = 7, 5 xi (top radius of curvature) and y=allleX=0, 0 (top eccentricity), and each eccentricity guide The function is the coordinates, x=r = 7.5xx and y=eapex=pex Shown along a single straight line extending in the positive two directions from the intersection of Olo in the x-y plane. , rate is shown as a circle along the straight line with z=0.2, and rate is 2 = 0.15, and rate is shown as a triangle along the straight line, and rate is z = 0° 1 and is shown as a rectangle along the straight line. Regarding calculation of total 1,500,000 Then, by setting the dx value to 0,000001zx, the new formulas of the third embodiment are added to equations (9) to (26). By applying regular surface parameters, each successive latitude circle contacts a new surface. The parameters and orientation points of the coaxial contact quadratic surface of the rotating body are determined.
第３表において、ｎ＝１００，０００で始まり、０ 、１ ｘｘの間隔をもって 離間された各緯度円で第３実施例の新規な面と接触する回転体の各共軸接触２次 曲面のパラメーター及び方位点が示されるとともに、各緯度円での新規な面の対 応デカルト座標が示される。In Table 3, starting with n = 100,000 and with intervals of 0, 1 xx Each coaxial contact quadratic of the rotating body in contact with the novel surface of the third embodiment at each spaced latitude circle Surface parameters and azimuth points are shown, as well as new surface pairs at each latitude circle. Corresponding Cartesian coordinates are shown.
一般に、新規な面は当該面の頂点近傍での離心率の変化率が非常に小さくかつ頂 点から漸次遠ざかるにしたがって離心率の変化率が加速的に増大することが好ま しい。一般に、ｅ８．。８がｏ、ｏ ｏ ｏから２．５００までの範囲内の小さ い値、例えば０．３００である場合、Ｘの増大にしたがってｅが増大することが 好ましく、ｅａｐｅＸが該範囲内で大きい値、例えばｌ。Generally, a new surface has a very small rate of change in eccentricity near the apex of the surface, and It is preferable that the rate of change in eccentricity increases at an accelerating rate as one moves gradually away from a point. Yes. In general, e8. . 8 is o, o o o small in the range from o to 2.500 If the value is small, e.g. 0.300, e will increase as X increases. Preferably, eapeX is a large value within the range, for example l.
３５０である場合、Ｘの増大にしたがってｅが減少することが好ましい。350, it is preferable that e decreases as X increases.
本発明のレンズの後面として新規な面を用いた利点は実質的に一定の離心率が新 規な面の頂点領域において達成される一方、周辺部領域が比較的迅速にその離心 率を変化させて当該新規な面を角膜の相補的部分と整合させることができること である。眼瞳の前面においてコンタクトレンズが実質的に一定した屈折力を有す ることが要求される場合、非老眼の屈折誤差の修正が要求される場合のように、 頂部離心率は小さい値、通常０．３００より小さく、直径約３ 、５ ｘＲの領 域である新規な面の中央部分の縁部までゆっくりと増大するものにしなければな らない。上記中央領域を越えると離心率が急速に変化し、該変化率は新規な面の 頂点から遠ざかるにつれて増大し、その結果本発明の新規なレンズの後面の外形 が当該レンズを装用する角膜の外形にほぼ整合するようにしなければならない。The advantage of using the novel surface as the back surface of the lens of the present invention is that the substantially constant eccentricity is is achieved in the apex region of a regular surface, while the peripheral region relatively quickly changes its eccentricity. the new surface can be aligned with a complementary portion of the cornea by varying the ratio; It is. The contact lens has substantially constant refractive power at the front of the eye's pupil. If correction of non-presbyopic refractive errors is required, The top eccentricity is a small value, usually less than 0.300, and an area of diameter approximately 3,5 x R. The area must increase slowly to the edges of the new surface's central part. No. Beyond the central region, the eccentricity changes rapidly, and the rate of change is increases as one moves away from the apex, resulting in the contour of the posterior surface of the novel lens of the present invention. must approximately match the contour of the cornea on which the lens will be worn.
眼瞳の前面におけるレンズ領域においてコンタクトレンズの屈折力を急速に増大 させることが要求される場合、老眼または無水晶体眼の修正が要求される場合の ように、新規な面の頂点から半径方向に増大し、頂部離心率は比較的高い値、１ ．０００又はそれ以上とし、離心率はその頂点値から直径約３ 、５ ＋ｕの中 央領域の縁部まで非常に小さく変化するとともに当該新規な面の周辺部まで加速 的に減少するものとし、その結果本発明の新規なレンズの面の外形が装用しよう とする角膜の外形とほぼ整合するようにしなければならない。Rapidly increases the optical power of contact lenses in the lens area at the front of the pupil If correction of presbyopia or aphakia is required, , the new surface increases radially from the apex, and the apex eccentricity takes a relatively high value, 1 ．． 000 or more, and the eccentricity is within the diameter of approximately 3, 5 + u from the apex value. Very small change to the edge of the central region and acceleration to the periphery of the new surface As a result, the profile of the surface of the novel lens of the present invention becomes more comfortable to wear. It must be made to approximately match the contour of the cornea.
所定領域内で当該面の頂点から周辺部まで予め定められたように連続的に規則正 しく離心率が変化する回転面を有するコンタクトレンズの概念は当該技術分野に おいて新しいものである。また、当該技術分野においては新しいものであるが、 このような面の数学的幾何学的基礎理論は連続的に規則正しく変化するとともに 数学的に特定し得る回転体の共軸２次曲面群を表し、該回転体の共軸２次曲面群 は新規な面の緯度円から成る対応連続用において該新規な面と接触しており、特 定の緯度円における全ての点が同−楕円点であり、該特定緯度口での回転体の共 軸接触２次曲面の同−楕円点に対応し、上記連続体において回転体の各接触２次 曲面の特定の頂部曲率半径ｒ及び離心率ｅが存在し、所定緯度内に対する回転体 の共軸接触２次曲面の離心率はとりもなおさずその緯度円での新規な面の瞬時離 心率である。Continuously and regularly within a predetermined area from the apex of the surface to the periphery in a predetermined manner The concept of a contact lens with a rotating surface whose eccentricity changes in a unique manner is well known in the art. It is a new thing. Also, although it is new in the technical field, The basic mathematical and geometrical theory of such surfaces is that they change continuously and regularly, and represents a group of coaxial quadratic surfaces of a rotating body that can be specified mathematically; is in contact with the new surface in the correspondence series consisting of the latitudinal circles of the new surface, and All points in a given latitude circle are the same ellipse points, and the common point of the rotating body at the given latitude is Corresponding to the same ellipse point of the axial contact quadratic surface, each contact quadratic of the rotating body in the above continuum A rotating body with a certain top curvature radius r and eccentricity e of a curved surface within a given latitude. The eccentricity of the coaxial contact quadratic surface is the instantaneous separation of the new surface at that latitude circle. It is heart rate.
本発明の新規なレンズの回転非球面は鋭利なスチール又はダイヤモンド製カッテ ィングポイントを有する切削工具を備えた数値制御旋盤によって正確に製造され る。この旋盤においてはレンズが回転軸の回りを回転するにつれてカッティング ポイントが当該面に関し計算された座標Ｘ及びｙを有する一連の点を通過させら れるようになっている。切削工具のポイントは面上の点から点まで直線状に移動 するか又は点から点まで小さな弧状に移動し、円弧補間法を用いて該切削工具の カッティングポイントの各小弧状運動に関し曲率中心が位置決めされる。この切 削工具のカッティングポイントの点から点までの移動は非常に小さいので、切削 工具ポイントの線形動作は十分に満足なものである。The rotational aspheric surface of the novel lens of the present invention is formed using a sharp steel or diamond cutter. Precisely manufactured by a numerically controlled lathe equipped with a cutting tool with cutting points Ru. In this lathe, the lens is cut as it rotates around the rotation axis. If a point passes through a series of points with coordinates X and y calculated with respect to the surface, It is now possible to The point of the cutting tool moves in a straight line from point to point on the surface. or move in small arcs from point to point and use circular interpolation to A center of curvature is located for each arcuate movement of the cutting point. This cut The point-to-point movement of the cutting point of the cutting tool is very small, so the cutting The linear motion of the tool points is quite satisfactory.
本発明のコンタクトレンズの新規な面の研摩は、凹面である場合は本発明者によ る前記米国特許第３，５３５，８２５号“回転非球面の研削・研摩方法及び装置 ”に記載された方法及び装置によって達成し、凸面である場合は柔らかく均質な 研摩パッドによって達成することができる。Polishing of the novel surface of the contact lens of the present invention, if it is a concave surface, is performed by the inventor. U.S. Pat. No. 3,535,825 entitled "Method and Apparatus for Grinding and Polishing Rotating Aspherical Surfaces" ” achieved by the method and apparatus described in This can be achieved with an abrasive pad.
本発明のコンタクトレンズの離心率が変化する新規な回転非球面に対する法線の 回りの瞬時離心率の測定は本発明者による前記米国特許第４゜１４９．８０１号 “非球面コンタクトレンズ表面測定方法及び装置”によって達成することができ る。該装置は、顕微鏡の光軸及び新規な面の光軸の両方に対し垂直な軸の回りに 当該新規な面の軸を傾斜させる手段及びレンズを並進移動する手段を設けたレン ズ取り付は台を有する測定顕微鏡から成り、上記光軸及び上記新規な面の軸が互 いに角度γを成して傾いている場合、当該新規な面の法線を基本正規曲率半径ｒ ｍｅｒｉｄｉａｎ（経線曲率半径）、ｒｆｆｌ＆びｒｔｒａｎｓｍｅｄｉａｎ（ 子午面通過曲率半径）、Ｑの測定用の上記顕微鏡の光軸と一致させるようになっ ている。瞬時離心率は下記式によって定められる。The normal to the novel rotating aspherical surface whose eccentricity changes in the contact lens of the present invention The measurement of the instantaneous eccentricity around the This can be achieved by “aspherical contact lens surface measurement method and device”. Ru. The device rotates around an axis perpendicular to both the optical axis of the microscope and the optical axis of the novel surface. A lens provided with means for tilting the axis of the new surface and means for translating the lens. The mounting consists of a measuring microscope with a stand, the optical axis and the axis of the new surface being mutually aligned. If the new surface is tilted at an angle γ, the normal of the new surface is defined as the basic normal radius of curvature r meridian (radius of meridian curvature), rffl & rtransmedian ( The radius of curvature passing through the meridian plane) is now aligned with the optical axis of the above microscope for measuring Q. ing. The instantaneous eccentricity is determined by the following formula.
、イ 、５ 、ら 、”７ ．３ ．９ １．０ ＋、＋ １．Ｚ Ｘ３ １． ４ ＋、１１． Ｌｂ離心率 先行技術：ボルフの米国特許第３，４８２，９０６号目 特表昭６３−５００４０３ （１Ｂ） 国際調査報告, I, 5, Ra, “7.3.9 1.0 +, +1.Z X3 1. 4 +, 11. Lb eccentricity Prior Art: U.S. Patent No. 3,482,906 to Borf Special edition Showa 63-500403 (1B) international search report
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