KR20050086447A

KR20050086447A - 누진 굴절력 렌즈 및 제조 방법

Info

Publication number: KR20050086447A
Application number: KR1020057008225A
Authority: KR
Inventors: 가즈토시 가토
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2005-08-30
Also published as: KR100705120B1; CN1701258A; US20050146681A1; JP2004309971A; CN101025480A; CN100538441C; CN100340898C; EP1612593A4; WO2004090614A1; US7159980B2; EP1612593A1; CN101025479A; EP1612593B1; JP3582527B1

Abstract

누진 굴절력 렌즈는 원용부와 근용부가 연속적으로 이어지도록 설계되어 있기 때문에, 근용부의 광학 성능을 최고의 상태가 되도록 프레이밍할 수는 없지만, 본 발명은 누진 굴절력 렌즈의 광학 특성을 손상시키지 않고 근용부 영역을 안구에 접근시키도록 설계된 누진 굴절력 렌즈를 제공함으로써, 원용부도 근용부도 이상적인 피팅으로 프레이밍 할 수 있어, 흔들림·왜곡이 적은 안경을 만들 수 있게 했다.

Description

누진 굴절력 렌즈 및 제조 방법{PROGRESSIVE REFRACTIVE POWER LENS AND PRODUCTION METHOD THEREFOR}

본 발명의 누진 굴절력 렌즈는, 안구의 조절력 저하로 인한 노안을 위한 시력 보정용 안경 렌즈에 관한 것이다.

도 8에서 누진 굴절력 렌즈의 기본 구조를 설명한다. 누진 굴절력 렌즈는 멀리 보기 위한 굴절력을 갖는 원용부 영역과, 근처의 물체를 보기 위한 굴절력을 갖는 근용부 영역과, 그들 사이에서 굴절력이 누진적으로 변화되는 중간부 영역을 갖는다. 원용부 영역과 근용부 영역의 굴절력 차이를 가입 굴절력이라고 부르고, 안경 착용자의 조절력의 감소에 따라 적절한 값이 설정된다. 중간부 영역으로부터 근용부 영역에 걸쳐 측방부는 수차 영역이라는 광학적 사용에 적합하지 않은 부분이 존재한다. 이것은, 원용부 영역과 근용부 영역의 굴절력의 차이를 원활히 연결시키기 위해서 발생하는, 누진 굴절력 렌즈에서는 피할 수 없는 결점이다. 또한, 도 9에 도시하는 바와 같이 안경 렌즈는 물체측 굴절면과 안구측 굴절면으로 이루어진다. 일반적으로, 누진 굴절력 렌즈에는 원방시용 굴절력과 근방시용 굴절력을 측정하는 장소가 렌즈 메이커에 의해서 지정된다. 통상은 도 10에 도시하는 바와 같이 렌즈 굴절면에 인쇄 등의 수단에 의해 명시되어 있다. 이들 인쇄가 없는 경우에도, 렌즈에 부가된 영구 마크로부터 측정 위치 등을 메이커의 사양에 따라서 찾을 수 있다. 원방시용 굴절력을 측정하는 장소는 원용부 측정 기준점, 근방시용 굴절력을 측정하는 장소는 근용부 측정 기준점이라고 부른다. 그런데, 누진 굴절력에 특유한 가입 굴절력을 생기게하는 이른바 누진면이라 칭하는 굴절면은 도 11에 도시하는 바와 같이 물체측 굴절면에 있는 경우가 많다. 이 경우, 안구측 굴절면은 안경 착용자의 처방 도수에 따라, 구면 또는 난시축의 방향에 맞춘 원환체의 면(toric surface) 등으로 형성된다. 이러한 누진 굴절력 렌즈를 본 명세서에서는 외면 누진 굴절력 렌즈라고 부른다. 외면 누진 굴절력 렌즈에서는 상의 배율의 변화를 생기게 하는 굴절면이 물체측에 있기 때문에 상의 왜곡이 커져, 처음으로 누진 굴절력 렌즈를 사용하는 사람이나 별도로 설계된 누진 굴절력 렌즈로부터 다시 착용하는 사람의 중에는, 위화감을 느끼는 경우가 있었다. 이러한 상의 배율의 변화에 의한 왜곡의 발생을 억제하기 위해서, 최근에는 재공표 WO97/19382호 공보(도 4, 도 10, 도 15)에 도시된 바와 같이, 누진 굴절면을 안구측에 배치한 내면 누진 굴절력 렌즈라고 불리는 것도 제품화되게 되었다. 내면 누진 굴절력 렌즈에서는, 도 12와 같이 물체측 굴절면은 구면 또는 회전축 대칭의 비구면으로, 안구측 굴절면에 누진 굴절면과 원환체의 면, 그 위에 렌즈의 축외 수차를 보정하기 위한 보정 비구면 요소를 합성한 복잡한 곡면이 사용되고 있다. 또한, 재공표 WO97/19383호 공보(도 1)에 도시된 바와 같이, 물체측 굴절면과 안구측 굴절면과로 누진면의 추가 굴절력 요소(additional power component)를 분할하여 형성하는 양면 누진 굴절력 렌즈라고 불리는 것도 제품화되게 되었다. 양면 누진 굴절력 렌즈는 배율의 변화를 야기하는 누진면 요소의 일부가 물체측 굴절면에 있기 때문에, 물체측 굴절면이 구면인 내면 누진 굴절력 렌즈에 비해 왜곡의 관점에서는 불리하다. 물론, 외면 누진 굴절력 렌즈보다는 왜곡은 개량된다. 이들 누진 굴절력 렌즈에서는, 원용부 영역과 근용부 영역이 일체로 성형되어 있기 때문에, 원용부 영역을 가장 광학 성능이 잘 되도록 프레이밍(framing) 및 착용 피팅(wearing fitting)을 행하면 근용부의 위치가 필연적으로 결정되어버려, 근방시에 최적의 피팅을 독립적으로 실행할 수 없다고 하는 문제가 있다. 예컨대, 원용의 굴절 도수를 결정할 때에는, 도 6에 도시하는 바와 같이 검안용 렌즈를 각막으로부터 12㎜ 정도 전방에 세팅하고 소정의 시력를 얻을 수 있는 렌즈 도수를 선택한다. 또한, 근용의 굴절 도수를 결정할 때에는 도 7에 도시하는 바와 같이 보는 물체의 위치에 차이는 있지만, 원용 도수와 같이 눈앞 12㎜의 위치에 검안용 렌즈를 설치하고 굴절 도수를 결정한다. 이 때, 검안용 렌즈의 광축과 시선의 방향이 거의 일치한 상태로 도수가 결정되게 된다. 한편, 이와 같이 정해진 원용 도수, 근용 도수로 만들어진 누진 굴절력 렌즈를 착용하면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 원용부 영역에서 렌즈의 광축과 시선의 방향을 맞춰 눈앞 12㎜의 위치에 렌즈를 설치한 경우, 근용부 영역에서는 시선이 렌즈에 대하여 비스듬해져 눈앞으로부터의 거리도 12㎜보다 크게 되는 것이 일반적이다. 이 때문에, 눈에 느끼는 근용 도수는 렌즈의 도수와는 달라지기 때문에, 최근에는 미리 이 차이를 설정하여 도수 보정을 하는 경우도 있지만, 착용자의도수나 난시축의 방향등에 의해 천차만별의 보정이 필요하기 때문에, 충분히 보정된다고는 말하기 어렵다. 또한, 근용부가 안구로부터 멀어지면 렌즈에 의한 상의 확대율이 커져, 원용부와 근용부에서 상의 크기의 차이가 증대한다. 이에 따라, 누진 굴절력 렌즈 특유의 상의 왜곡, 흔들림이라는 현상이 강해져, 착용하기 적당하지 않다는 불평으로 이어지는 경우가 있다. 안경점에서는 이들 불평을 피하기 위해서, 도 5와 같이 렌즈앞 경사각을 강화하여, 근용부를 안구에 접근시키도록 프레이밍 하는 경우도 있다. 이 경우에는, 원용부에서의 광축과 시선의 방향에 어긋남이 발생하여, 렌즈 설계자가 의도한 광학 성능이 충분히 얻어지지 않는다고 하는 문제가 있다. 특히, 상술한 바와 같이 눈에 걸쳤을 때의 도수를 상정하여 도수 보정을 행하고 있는 최근의 누진 렌즈에서는, 광축과 시선의 방향의 약간의 어긋남이 광학 성능의 큰 열화를 생기게 한다고 판단된다.

도 1은 본 발명의 누진 굴절력 렌즈의 단면도,

도 2는 본 발명의 누진 굴절력 렌즈의 효과를 나타내는 개념도,

도 3은 본 발명의 누진 굴절력 렌즈의 제조 방법 개념도,

도 4는 종래의 누진 굴절력 렌즈의 개념도,

도 5는 종래의 누진 굴절력 렌즈의 개념도,

도 6은 원용 도수 검사의 개념도,

도 7은 근용 도수 검사의 개념도,

도 8은 누진 굴절력 렌즈의 개념도,

도 9는 안경 렌즈의 단면도,

도 10은 누진 굴절력 렌즈의 레이아웃도,

도 11은 외면 누진 굴절력 렌즈의 개념도,

도 12는 내면 누진 굴절력 렌즈의 개념도이다.

발명의 개시

이상의 문제를 해결하기 위해서는, 원용부 영역을 이상적으로 피팅했을 때에, 근용부 영역이 안구에 보다 가까워지도록 설계된 렌즈를 제공할 필요가 있다. 이 때문에, 본 발명의 누진 굴절력 렌즈는, 주로 먼 쪽의 물체를 보기 위해서 사용하는 원방시 영역과, 주로 가까운 쪽의 물체를 보기 위해서 사용하는 근방시 영역과, 원방시 영역으로부터 근방시 영역에 걸쳐 굴절력이 연속적으로 변화되는, 주로 중간 거리의 물체를 보기 위한 중간시 영역을 갖고, 원방시 영역에 원용부 측정 기준점이 설정되고 근방시 영역에 근용부 측정 기준점이 설정되며, 물체측 굴절면과 안구측 굴절면의 2개의 굴절면에 의해서 구성되는 누진 굴절력 렌즈에 있어서, 원용부 측정 기준점 근방에서의 안구측 굴절면의 평균 곡률에 의해 정의되는 기준 구면을 렌즈 전체로 상정했을 때, 근용부 측정 기준점 근방에서의 안구측 굴절면의 위치가 근용부 측정 기준점 근방에서의 기준 구면의 위치보다 안구측에 가까운 것을 특징으로 한다. 또는, 주로 먼 쪽의 물체를 보기 위해서 사용하는 원방시 영역과, 주로 가까운 쪽의 물체를 보기 위해서 사용하는 근방시 영역과, 원방시 영역으로부터 근방시 영역에 걸쳐 굴절력이 연속적으로 변화되는, 주로 중간 거리의 물체를 보기 위한 중간시 영역을 갖고, 원방시 영역에 원용부 측정 기준점이 설정되고 근방시 영역에 근용부 측정 기준점이 설정되며, 물체측 굴절면과 안구측 굴절면의 2개의 굴절면에 의해서 구성되는 누진 굴절력 렌즈에 있어서, 안구측 굴절면에 수직이고 원용부 측정 기준점과 근용부 측정 기준점을 지나는 절단 평면과 안구측 굴절면을 따라서 정의되는 교선에 따른 곡률이, 원용부 측정 기준점로부터 근용부 측정 기준점에 걸쳐서 그 전부 또는 일부의 영역에서 증가하는 것을 특징으로 한다. 또는, 주로 먼 쪽의 물체를 보기 위해서 사용하는 원방시 영역과, 주로 가까운 쪽의 물체를 보기 위해서 사용하는 근방시 영역과, 원방시 영역으로부터 근방시 영역에 걸쳐 굴절력이 연속적으로 변화되는, 주로 중간 거리의 물체를 보기 위한 중간시 영역을 갖고, 원방시 영역에 원용부 측정 기준점이 설정되고 근방시 영역에 근용부 측정 기준점이 설정되며, 물체측 굴절면과 안구측 굴절면의 2개의 굴절면에 의해서 구성되는 누진 굴절력 렌즈에 있어서, 원용부 측정 기준점 근방에서의 안구측 굴절면의 평균 곡률에 의해 정의되는 기준 구면을 렌즈 전체로 상정했을 때, 근용부 측정 기준점에서의 안구측 굴절면의 법선 벡터의 상하 방향 성분의 절대값이 근용부 측정 기준점에서의 기준 구면의 법선 벡터의 상하 방향 성분의 절대값보다 큰 것을 특징으로 한다. 또한, 좌우 한 쌍의 조합 렌즈에 있어서는, 좌우의 원용부 굴절력이나 가입 굴절력의 값이 다르더라도 동일한 안구측 굴절면 형상을 갖는 것을 특징으로 한다. 이들 본 발명의 누진 굴절력 렌즈를 저비용으로 제조하는 방법으로서, 안구측 굴절면이 구면 또는 토로이달면 또는 회전축 대칭의 비구면 또는 누진 굴절면인 누진 굴절력 렌즈를, 그 두께를 바꾸지 않고 렌즈 형상을 변형하여 누진 굴절력 렌즈를 제조하는 것을 특징으로 한다. 또는, 물체측 굴절면이 구면 또는 회전축 대칭의 비구면 또는 누진 굴절면인 누진 굴절력 렌즈를, 그 두께를 바꾸지 않고 렌즈 형상을 변형하여, 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 누진 굴절력 렌즈를 제조하는 것을 특징으로 한다.

도 1에 본 발명의 실시예 렌즈의 단면도를 나타낸다. 도면 중의 점선은, 원용부 측정 기준점 부근에서의 안구측 굴절면의 평균 곡률을 갖는 구면을 렌즈 전면으로 확장한 기준 구면을 나타낸다. 본 발명의 누진 굴절력 렌즈의 안구측 굴절면은, 이 기준 구면보다 안구에 가까워지도록 변위하고 있는 것이 특징이다. 이에 따라, 도 2에 도시하는 바와 같이 안경으로서 착용했을 때에, 원용부의 광축과 시선의 방향이 거의 일치되도록 프레이밍되어도, 근용부가 종래의 누진 굴절력 렌즈에 비교해서 안구측에 가까이 가기 때문에, 보다 양호한 근용 시야를 제공할 수 있다. 또한, 근용부의 안구측 굴절면의 법선 방향이 종래의 누진 굴절력 렌즈보다 안구에 가까이 가기 때문에, 근용 시선이 안구측 굴절면에 의해 수직에 가까운 형태로 입사하게 되어 수차 등의 영향을 받기 어렵게 된다. 이 것을 수학적으로 정의하면, 근용부 측정 기준점에서의 안구측 굴절면의 법선 벡터의 상하 방향 성분의 절대값이 근용부 측정 기준점에서의 기준 구면의 법선 벡터의 상하 방향 성분의 절대값보다 크다는 것이다. 본 발명의 누진 굴절력 렌즈는 도 1로부터도 알수 있는 바와 같이, 기준 구면보다 안구측 굴절면쪽이 안구에 가까이 가기 위해서는, 원용부 측정 기준점으로부터 근용부 측정 기준점 사이의 어딘가에서 안구측 굴절면에 따른 곡률이 기준 구면의 곡률보다도 크게 되어 있다. 도 3은 본 발명의 누진 굴절력 렌즈를 간단한 순서로 제조하는 방법을 나타낸다. 본 발명의 누진 굴절력 렌즈는 안구측 굴절면도 물체측 굴절면도 복잡한 자유 곡면이 된다. 고가의 절삭·연마기를 이용하면 양면을 소정의 처방에 맞게 가공하는 것은 현대의 기술로 가능하다. 그러나, 이 방법은 가공 시간이 길어져 제조 비용이 증가한다고 하는 문제가 있다. 도 3에 나타내는 방법은 보다 저비용으로 제조하는 방법을 제공한다. 도 3에 나타내는 렌즈는 종래의 일반적인 누진 굴절력 렌즈이다. 물체측 굴절면은 원용부 영역으로부터 근용부 영역에 걸쳐 표면 굴절력이 연속적으로 변화되는 누진 굴절면이며, 안구측 굴절면은 구면이다. 변형용 금속형의 상면은 본 발명의 누진 굴절력 렌즈의 안구측 굴절면 형상을 가진 변형면이다. 이 변형면에 렌즈의 안구측 굴절면을 서로 대향하게 배치하고 가열하면, 안구측 굴절면을 변형면에 따른 형태로 변형시킬 수 있다. 이 때, 안구측 굴절면의 변위량과 같은 양만큼 물체측 굴절면도 변위되기 때문에, 렌즈의 각 점에서의 두께를 바꾸지 않고서 렌즈를 변형할 수 있다. 이렇게 해서 가능한 렌즈는 본래의 렌즈와 형상이 다르더라도 관계없이, 렌즈 중심부 부근은 본래의 렌즈와 거의 같은 광학 특성을 확보할 수 있다는 것을 알았다. 이 방법에 의하면, 물체측 굴절면이 누진 굴절면으로 되어 있는 외면 누진 굴절력 렌즈나, 안구측 굴절면이 누진 굴절면으로 되어 있는 내면 누진 굴절력으로부터, 같은 제조 방법으로 본 발명의 누진 굴절력 렌즈를 제조하는 것이 가능하다. 또한, 좌우 1조의 안경 렌즈로 그 처방 도수가 다른 경우, 종래의 누진 굴절력 렌즈에서는 안구로부터 근용부 영역까지의 거리는 좌우에서 달라, 상의 배율이 좌우로 크게 다른 등, 보이는 쪽에 악영향을 미치게 하고 있었다. 그러나, 본 발명의 누진 굴절력 렌즈에서는 광학 특성에 영향을 미치지 않고 좌우의 안구측 굴절면의 형상을 같게 할 수 있기 때문에, 안구로부터 근용부 영역까지의 거리가 좌우같게 할 수 있어, 착용하기 좋은 안경을 제공할 수 있게 된다.

본 발명의 누진 굴절력 렌즈에서는, 종래의 누진 굴절력 렌즈에 비해, 근용부 영역을 안구에 접근시켜 프레이밍 할 수 있어, 상의 왜곡이나 누진 굴절력 렌즈 특유의 흔들림이라는 문제를 대폭 저감할 수 있었다. 또한, 안구측 굴절면의 형상은 렌즈의 광학 특성에 영향을 미치지 않고 공통으로 설정할 수 있어, 좌우가 보이는 방법이나 도수가 변했을 때 등의 보이는 쪽의 차이를 감소시킬 수도 있었다. 또한, 안구측 굴절면이 구면 또는 토로이달면 또는 회전축 대칭의 비구면 또는 누진 굴절면인 누진 굴절력 렌즈나, 물체측 굴절면이 구면 또는 회전축 대칭의 비구면 또는 누진 굴절면인 누진 굴절력 렌즈 등, 모든 누진 굴절력 렌즈를 변형시키는 것 만으로 광학 특성을 손상시키지 않고 본 발명의 누진 굴절력 렌즈로서 제공할 수 있다.

본 발명은, 안경 렌즈의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 누진 굴절력 렌즈를 제조하는 방법에 이용 가능하지만, 이것으로 한정되지 않는다.

Claims

주로 먼 쪽의 물체를 보기 위해서 사용하는 원방시(遠方視) 영역과, 주로 가까운 쪽의 물체를 보기 위해서 사용하는 근방시(近方視) 영역과, 원방시 영역으로부터 근방시 영역에 걸쳐 굴절력이 연속적으로 변화되는, 주로 중간 거리의 물체를 보기 위한 중간시(中間視) 영역을 갖고, 원방시 영역에 원용부 측정 기준점이 설정되고 근방시 영역에 근용부 측정 기준점이 설정되며, 물체측 굴절면과 안구측 굴절면의 2개의 굴절면에 의해서 구성되는 누진 굴절력 렌즈에 있어서,

원용부 측정 기준점 근방에서의 안구측 굴절면의 평균 곡률에 의해 정의되는 기준 구면을 렌즈 전체로 상정했을 때, 근용부 측정 기준점 근방에서의 안구측 굴절면의 위치가 근용부 측정 기준점 근방에서의 기준 구면의 위치보다 안구측에 가까운 것을 특징으로 하는 누진 굴절력 렌즈.
주로 먼 쪽의 물체를 보기 위해서 사용하는 원방시 영역과, 주로 가까운 쪽의 물체를 보기 위해서 사용하는 근방시 영역과, 원방시 영역으로부터 근방시 영역에 걸쳐 굴절력이 연속적으로 변화되는, 주로 중간 거리의 물체를 보기 위한 중간시 영역을 갖고, 원방시 영역에 원용부 측정 기준점이 설정되고 근방시 영역에 근용부 측정 기준점이 설정되며, 물체측 굴절면과 안구측 굴절면의 2개의 굴절면에 의해서 구성되는 누진 굴절력 렌즈에 있어서,

안구측 굴절면에 수직이고 원용부 측정 기준점과 근용부 측정 기준점을 지나는 절단 평면과 안구측 굴절면을 따라서 정의되는 교선에 따른 곡률이, 원용부 측정 기준점로부터 근용부 측정 기준점에 걸쳐서 그 전부 또는 일부의 영역에서 증가하는 것을 특징으로 하는 누진 굴절력 렌즈.
주로 먼 쪽의 물체를 보기 위해서 사용하는 원방시 영역과, 주로 가까운 쪽의 물체를 보기 위해서 사용하는 근방시 영역과, 원방시 영역으로부터 근방시 영역에 걸쳐 굴절력이 연속적으로 변화되는, 주로 중간 거리의 물체를 보기 위한 중간시 영역을 갖고, 원방시 영역에 원용부 측정 기준점이 설정되고 근방시 영역에 근용부 측정 기준점이 설정되며, 물체측 굴절면과 안구측 굴절면의 2개의 굴절면에 의해서 구성되는 누진 굴절력 렌즈에 있어서,

원용부 측정 기준점 근방에서의 안구측 굴절면의 평균 곡률에 의해 정의되는 기준 구면을 렌즈 전체로 상정했을 때, 근용부 측정 기준점에서의 안구측 굴절면의 법선 벡터의 상하 방향 성분의 절대값이 근용부 측정 기준점에서의 기준 구면의 법선 벡터의 상하 방향 성분의 절대값보다 큰 것을 특징으로 하는 누진 굴절력 렌즈.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

누진 굴절력 렌즈의 좌우 한 쌍의 조합 렌즈에서, 좌우의 원용부 굴절력이나 가입 굴절력의 값이 다르더라도 동일한 안구측 굴절면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 누진 굴절력 렌즈.
안구측 굴절면이 구면 또는 토로이달(Toroidal)면 또는 회전축 대칭의 비구면 또는 누진 굴절면인 누진 굴절력 렌즈를, 그 두께를 바꾸지 않고 렌즈 형상을 변형하여, 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 누진 굴절력 렌즈를 제조하는 것을 특징으로 하는 누진 굴절력 렌즈의 제조 방법.
물체측 굴절면이 구면 또는 회전축 대칭의 비구면 또는 누진 굴절면인 누진 굴절력 렌즈를, 그 두께를 바꾸지 않고 렌즈 형상을 변형하여, 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 누진 굴절력 렌즈를 제조하는 것을 특징으로 하는 누진 굴절력 렌즈의 제조 방법.