专利名称：渐进折射力镜片的制作方法
技术领域：
本发明的渐进折射力镜片主要涉及眼球调节力低的人佩戴的折射校正用渐进折射力眼镜镜片。
背景技术：
首先，使用图8对渐进折射力镜片的基本结构进行说明。渐进折射力镜片具有具有用于观看远处的折射力的远用部区域；具有用于观看近处物体的折射力的近用部区域；以及在它们之间具有的折射力渐进变化的中间部区域。把远用部区域和近用部区域的折射力的差称为加入折射力，根据眼镜佩戴者的调节力的减少来设定合适的值。从中间部区域到近用部区域的侧部存在叫做象差区域的不适于光学使用的部分。这是为使远用部区域和近用部区域的折射力的差能平滑连接而产生的、在渐进折射力镜片中不可避免的缺点。并且，如图9所示，眼镜镜片由物体侧折射面和眼球侧折射面构成。
一般，渐进折射力镜片由镜片制造商指定测定远视用折射力和近视用折射力的位置。通常如图10所示，在镜片折射面上通过印刷等方法来明示。即使在没有这些印刷的情况下，也能根据制造商的规格，找出附加在镜片上的永久标记查出测定位置等。测定远视用折射力的位置叫做远用部测定基准点，测定近视用折射力的位置叫做近用部测定基准点。
另外，如图11所示，使渐进折射力产生特有的加入折射力的所谓的渐进面板的折射面在物体侧折射面上的情况较多。在该情况下，眼球侧折射面由符合眼镜佩戴者的处方度数的、与球面或散光轴的方向吻合的环形圆纹曲面等形成。这种渐进折射力镜片在本说明书中叫做外面渐进折射力镜片。由于在外面渐进折射力镜片中，在物体侧具有使图像倍率变化的折射面，因而图像失真增大，对于初次使用渐进折射力镜片的人、或者从别的设计的渐进折射力镜片改戴的人来说，有时会感到不协调。
为了抑制因这种图像倍率变化造成的失真发生，最近，如WO97/19382(图4、图10、图15)所示，把渐进折射面配置在眼球侧的被称为内面渐进折射力镜片的镜片已实现了产品化。在内面渐进折射力镜片中，如图12所示，物体侧折射面是球面或旋转轴对称的非球面，眼球侧折射面使用将渐进折射面和环形圆纹曲面、以及用于校正镜片的轴外象差的校正非球面要素合成的复杂曲面。
并且，在WO97/19383(图1)中可以看出，在物体侧折射面和眼球侧折射面上分割渐进面的加入度要素形成的被称为两面渐进折射力镜片的镜片也已实现了产品化。两面渐进折射力镜片由于在物体侧折射面具有引起倍率变化的渐进面要素的一部分，因而与物体侧折射面是球面的内面渐进折射力镜片相比，在失真方面是不利的。当然，与外面渐进折射力镜片相比，失真得到改善。
内面渐进折射力镜片，如图12所示，通过对眼球侧折射面的远用部区域和近用部区域设定曲率差，获得加入折射力。为了使近用部与远用部相比具有正折射力，近用部的曲率为比远用部的曲率小的值。曲率为零的面的曲率半径(＝1/曲率)为无限大，即，为平面。如果曲率为负值，则眼球侧的折射面形成向眼球侧凸出的形状，在制造镜片时成为问题。原因是，远用部为凹面而近用部为凸面的曲面与远用部和近用部都是凹面的曲面相比，需要复杂的加工技术。因此，有必要把近用部的曲率设定在不为负的范围内。另外，本来曲率不带有正负符号，但在本说明书中，把曲率半径中心在曲面的眼球侧的情况称为正曲率，反之，把曲率半径中心在曲面的物体侧的面称为负曲率。
另外，在眼球侧折射面的近用部区域中，最低曲率由加工上的制约来决定。例如，由于加工机器的制约，不能加工曲率半径大于1.5m的面。因此，眼球侧折射面的近用部的曲率(＝1/曲率半径)为约0.67m-1。当把镜片基体材料的折射率n设定为1.67时，该曲率的表面折射力可用(n-1)×(曲率)来计算，该值为约0.45m-1。折射力的单位按惯例使用屈光度(D＝m-1)，由于在折射力的计算上是比较方便，因而在以后说明中使用该单位。上述表面折射力为0.45D。
为了做成在内面侧获得加入折射力的曲面，必须把远用部的表面折射力设定成比近用部的表面折射力大加入折射力部分的值。例如为了把加入折射力设定成3.00D，如果近用部表面折射力为0.45D，则必须把远用部表面折射力设定成3.45D。而且，为了把该镜片的远用部折射力设定为+3.00D，由于眼球侧折射面的远用部区域的表面折射力为3.45D，因而物体侧折射面的表面折射力必须为6.45D。本来，考虑到镜片的中心厚度效果，物体侧折射面的表面折射力为再稍小一点的值，然而此处为使说明简单，中心厚度效果不作考虑。表面折射力为6.45D的值在折射力1.67的镜片中，相当于曲率半径0.10m＝100mm。在镜片口径为70mm的情况下，凸面的突出高度为约6.3mm。
另一方面，在物体侧折射面是渐进面的外面渐进折射力镜片中，假设眼球侧折射面可使用表面折射力0.45D的下限值来制造，则物体侧折射面的远用部区域，为了获得远用部折射力+3.00D，表面折射力必须为3.45D。而且，为了获得加入折射力3.00D，近用部采用6.45D的表面折射力。即，物体侧折射面在镜片的上方达到相当于3.45D的曲率半径0.19m，在镜片下方，曲率半径逐渐减少，在近用部区域达到相当于6.45D的曲率半径0.10mm。因此，如果求平均，则为3.45D至6.45D之间的值，与刚才说明的内面渐进折射力镜片相比，凸面的突出小。反过来说，尽管内面渐进折射力镜片在图像失真等光学性能方面是有利的，但在镜片的薄度和外观等方面具有缺点。
并且，在两面渐进折射力镜片中，由于把加入折射力的一部分分配给物体侧折射面，因而容易想象到其具有外面渐进折射力镜片和内面渐进折射力镜片的中间性能。然而，由于渐进折射面由形状复杂的自由曲面生成，因而缺点是由于加工作业的复杂化和加工时间的延长等导致制造成本上升。
发明内容
为了在维持内面渐进折射力镜片的光学性能的同时，低成本地实现薄型化，本发明的渐进折射力镜片具有远用部区域、近用部区域和中间部区域，物体侧折射面由旋转轴对称的非球面的一部分构成，眼球侧折射面是渐进折射面，其特征在于，在远用部测定基准点的物体侧折射面的曲率C1和近用部测定基准点的物体侧折射面的曲率C2之间具有以下关系C1＜C2。
而且，其特征在于，当把近用部测定基准点的外周部区域中的物体侧折射面的曲率设定为C3时，具有以下关系C3＜C2。
并且，其特征在于，眼球侧折射面是附加了用于校正佩戴眼镜时的光学性能的非球面要素的渐进折射面。
并且，其特征在于，用于校正光学性能的非球面要素在远用部区域和近用部区域中是不同的。
并且，其特征在于，考虑佩戴时的顶点间距离以及佩戴时前倾角和作业距离中的任何一个要素，设定了非球面要素。
而且，其特征在于，眼球侧折射面是附加了散光校正要素的渐进折射面。
并且，其特征在于，在以远用部测定基准点为中心的直径5mm的范围内，物体侧折射面的曲率变化ΔC1满足以下关系ΔC1≤0.25/(n-1)式中，n是镜片基体材料的折射率。
并且，其特征在于，在以近用部测定基准点为中心的直径5mm的范围内，物体侧折射面的曲率变化ΔC2满足以下关系ΔC2≤0.25/(n-1)式中，n是镜片基体材料的折射率。
本发明在折射校正用渐进折射力眼镜镜片的制造中使用，但不限于此。
图1是本发明的渐进折射力镜片的概念图。
图2是本发明的第1实施例的曲率变化图。
图3是本发明的第2实施例的曲率变化图。
图4是本发明的第3实施例的曲率变化图。
图5是本发明的第4实施例的曲率变化图。
图6是本发明的第5实施例的曲率变化图。
图7是本发明的第6实施例的曲率变化图。
图8是渐进折射力镜片的概念图。
图9是眼镜镜片的断面图。
图10是渐进折射力镜片的布局图。
图11是外面渐进折射力镜片的概念图。
图12是内面渐进折射力镜片的概念图。
图13是佩戴眼镜时的参数说明图。
具体实施例方式
图1示出本发明的渐进折射力镜片的概念图。本发明的渐进折射力镜片的最大特长在于物体侧折射面是旋转轴对称的非球面形状，远用部测定基准点处的曲率C1比近用部测定基准点处的曲率C2小。
C1＜C2(1)如上所述，内面渐进折射力镜片根据眼球侧折射面的近用部区域的曲率限制来决定物体侧折射面的曲率。在外面渐进折射力镜片中，由于可改变物体侧折射面的远用部区域的曲率和近用部区域的曲率，因而可对曲率进行设定使镜片为平坦形状。在本发明中，是内面渐进折射力镜片的同时又能通过改变物体侧折射面的远用部区域和近用部区域的曲率来实现薄型化。与两面渐进折射力镜片大为不同的是，由于采用物体侧折射面的旋转轴对称这种比较简单的形状，因而可把制造成本抑制得较低。
下面对本发明进行具体说明。图2是示出第1实施例的物体侧折射面的曲率变化的图。在第1实施例中，把通过镜片的几何中心○的轴作为旋转的对称轴。图的横轴表示曲率的值，纵轴表示距镜片中心的距离。图的上方相当于远用部区域，下方相当于中间部区域和近用部区域。曲率的变化以○为中心上下对称。远用部测定基准点处的曲率值比近用部测定基准点处的曲率值小。例如，在制造远用折射力3.00D、加入折射力3.00D的镜片的情况下，首先，使眼球侧折射面的近用部区域的表面折射力为作为加工界限的0.45D。对于远用折射力3.00D、加入折射力3.00D的镜片，由于近用折射力是6.00D，因而物体侧折射面的近用部区域的表面折射力必须为6.45D。在折射率n＝1.67的镜片的情况下，该物体侧折射面的近用部曲率C2为9.63m-1。远用部测定基准点的曲率C1被设定成比C2小的值，例如在本实施例中设定为8.13m-1。这换算成表面折射力为5.45D，是比近用部测定基准点小恰好1.00D的值。而且，可以容易地想象到在近用部测定基准点的外周部区域和旋转轴附近，曲率减小，凸面侧的平均曲率小于9.63m-1。
在镜片口径是直径75mm的情况下，与物体侧折射面的曲率是9.63m-1的恒定值的内面渐进折射力镜片相比，在本实施例的渐进折射力镜片中，凸面的突出高度减少约0.6mm，可改善外观。并且，由于物体侧折射面的远用部区域的表面折射力为5.45D，因而眼球侧折射面的远用部区域表面折射力为2.45D。由于近用部的表面折射力为0.45D，因而眼球侧折射面的远用部区域和近用部区域的表面折射力的差为2.00D即可。正如眼镜镜片设计者作为常识所知道的那样，表面折射力的差越小的渐进折射面，越能降低失真，因而本发明的渐进折射力镜片还实现了配戴舒适度的改善。
图3示出第2实施例的物体侧折射面的曲率变化。在本实施例中，曲率值在以远用部测定基准点和近用部测定基准点为中心的直径5mm的范围内恒定。远用部测定基准点和近用部测定基准点成为为了检查镜片规格而使用镜片检查仪等测定折射力的位置。一般，镜片检查仪以最小直径5mm的开口径进行测定，所以通过减少该范围的曲率变化，可进行稳定的折射力测定。根据作者的研究，存在以下情况在该范围内有相当于0.25D的曲率的变化的情况下，折射力的容许差超过JIS或ISO标准规定的值。因此，优选的是，把在以远用部测定基准点和近用部测定基准点为中心的直径5mm的范围的表面折射力的变化设定在0.25D以内。设以远用部测定基准点为中心的直径5mm的区域内的最大曲率和最小曲率的差为ΔC1，则如下所示。
ΔC1≤0.25·(n-1) (2)式中，n是镜片基体材料的折射率。
并且，同样设以近用部测定基准点为中心的直径5mm的区域内的最大曲率和最小曲率的差为ΔC2，则如下所示。
ΔC2≤0.25·(n-1) (3)通过把一般的曲面方程式应用于以例如1mm间隔进行三维形状测定所得到的数据，可容易地计算上述最大曲率和最小曲率。并且，此处所说的最大曲率和最小曲率不仅包含上述规定区域内的任意1点处的最大曲率和最小曲率，而且还包含区域内的具有最大曲率的点处的最大曲率和位于区域内的其他位置的具有最小曲率的点处的最小曲率的组合。任意1点处的最大曲率和最小曲率的差产生象散，不同点之间的最大曲率和最小曲率的差产生该区域内的焦点位置的偏差。由于这些全都是成为图像模糊的原因，因而希望尽量消除。
图4示出第3实施例的曲率变化。在本实施例中，从旋转中心到外周，曲率单调增加，与前述实施例相比，薄型化效果减小。但是，物体侧折射面的形状形成为非常简单的形状，可大幅度削减制造成本。
图5示出第4实施例的曲率变化。在本实施例中，与远用部测定基准点相比，近用部测定基准点处于更接近旋转中心○的位置。这可对应于特别重视近处观看的渐进折射力镜片。
图6示出第5实施例的曲率变化。在本实施例中，将物体侧折射面的旋转轴设计成通过近用部测定基准点，而不是镜片的几何中心○。由于旋转轴不在镜片的几何中心，因而为使物体侧折射面成形，需要比前述说明的实施例更高级的技术，但是，由于可在近用部测定基准点附近以外的部分减小曲率，因而薄型化效果大。并且，由于曲率变化是单调的，因而可容易地针对眼镜的佩戴状态(顶点间距离和佩戴时前倾角、作业距离等参照图13)，对眼球侧折射面进行非球面校正。
图7示出第6实施例的曲率变化。在本实施例中，旋转轴被设计成通过远用部测定基准点。
在本发明的实施例中，使用曲率变化图作了说明，但没有对具体数字进行明示。原因是，在眼镜镜片的情况下，根据处方度数来对物体侧折射面的成为基准的曲率进行种种设定。在本发明中，由于确定这些基准值不是主旨，因而仅示出其变化情况。并且，远用部测定基准点和近用部测定基准点的曲率差的值也可以任意决定，优选的是，在近用部测定基准点附近以外的位置，具有比近用部测定基准点处的曲率小的值。这样，与内面渐进折射力镜片相比，可减少物体侧折射面的突出，可改善外观。
并且，可使远用部测定基准点的表面折射力比近用部测定基准点小，可使眼球侧折射面的表面折射力差减少而改善图像失真。另外，在眼球侧折射面上，与市场出售的内面渐进折射力镜片相同，也可附加考虑了散光折射力和佩戴状态的校正非球面。
而且，前面针对远用部折射力为正度数的情况说明了改善效果，但本发明也可应用于远用部折射力为负度数的情况。例如，在远用部折射力为-6.00D、加入折射力为3.00D的情况下，在内面渐进折射力镜片中，把物体侧折射面做成1.00D的球面。在本发明的渐进折射力镜片中，当设定成在物体侧折射面的远用部测定基准点处的表面折射力为1.00D，在近用部测定基准点处为2.00D的旋转轴对称的非球面，平均表面折射力比内面渐进折射力镜片大，物体侧折射面的突出增大，但可相应地减少该镜片的边缘厚度。在负度数镜片中，物体侧折射面本来形成与平面接近的形状，即使曲率多少增加，也不会使外观变差。由于边缘厚度在框入镜片时特别显眼，因而特别是佩戴负度数高的镜片的人要求薄型化的呼声很强烈。
权利要求
1.一种渐进折射力镜片，具有远用部区域、近用部区域和中间部区域，物体侧折射面由旋转轴对称的非球面的一部分构成，眼球侧折射面是渐进折射面，其特征在于，在远用部测定基准点的物体侧折射面的曲率C1和近用部测定基准点的物体侧折射面的曲率C2之间具有以下关系C1＜C2。
2.根据权利要求1所述的渐进折射力镜片，其特征在于，当把近用部测定基准点的外周部区域中的物体侧折射面的曲率设定为C3时，具有以下关系C3＜C2。
3.根据权利要求1或2所述的渐进折射力镜片，其特征在于，眼球侧折射面是附加了非球面要素的渐进折射面，该非球面要素用于校正佩戴眼镜时的光学性能。
4.根据权利要求3所述的渐进折射力镜片，其特征在于，用于校正光学性能的非球面要素在远用部区域和近用部区域中是不同的。
5.根据权利要求3或4所述的渐进折射力镜片，其特征在于，考虑佩戴时的顶点间距离、佩戴时的前倾角和作业距离中的任意一个要素，设定了非球面要素。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的渐进折射力镜片，其特征在于，眼球侧折射面是附加了散光校正要素的渐进折射面。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的渐进折射力镜片，其特征在于，在以远用部测定基准点为中心的直径5mm的范围内，物体侧折射面的曲率变化ΔC1满足以下关系ΔC1≤0.25/(n-1)式中，n是镜片基体材料的折射率。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的渐进折射力镜片，其特征在于，在以近用部测定基准点为中心的直径5mm的范围内，物体侧折射面的曲率变化ΔC2满足以下关系ΔC2≤0.25/(n-1)式中，n是镜片基体材料的折射率。
全文摘要
本发明提供一种渐进折射力镜片。内面渐进折射力镜片由于在物体侧折射面的形状方面有限制，因而与外面渐进折射力镜片相比，没能实现薄型化。但是，把物体侧折射面的形状做成使远用部测定基准点的曲率比近用部测定基准点的曲率小的旋转轴对称的非球面，并把眼球侧折射面做成将渐进折射面和散光折射面及佩戴时的校正非球面合成的面。这样，可低成本地提供摇晃和失真少的、实现了薄型化的渐进折射力镜片。
文档编号G02C7/06GK1697992SQ20048000013
公开日2005年11月16日 申请日期2004年2月17日 优先权日2003年2月19日
发明者加藤一寿 申请人:精工爱普生株式会社