專(zhuān)利名稱(chēng)：雙非球面型累進(jìn)折射率透鏡組及其設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙非球面型累進(jìn)折射率透鏡(bi-aspherical type progressive-power lens)，該透鏡例如用作用于老視用眼鏡的累進(jìn)折射率透 鏡，該老視用眼鏡被構(gòu)造成具有累進(jìn)折射率功能，該累進(jìn)折射率功能被分 開(kāi)地分配到物側(cè)表面的第一折射表面和眼球側(cè)表面的第二折射表面，從而 使得第一表面和第二表面一起提供遠(yuǎn)視度數(shù)(far vision power)和基于規(guī) 定數(shù)值的附加度數(shù)(additionpower)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，專(zhuān)利文獻(xiàn)l一5公開(kāi)了雙非球面型累進(jìn)折射率透鏡的設(shè)計(jì)方 法，其中該設(shè)計(jì)方法包括將具有累進(jìn)折射率的要素分解成凸表面?zhèn)?物側(cè)) 和凹表面?zhèn)?眼側(cè))。
具體地，專(zhuān)利文獻(xiàn)2 — 5提出通過(guò)組合累進(jìn)的附加表面(具有累進(jìn)折 射率的表面)和遞減的附加表面(具有遞減折射率的表面)來(lái)降低亂視。
可選地，專(zhuān)利文獻(xiàn)6公開(kāi)了本發(fā)明的發(fā)明人提出的雙非球面型累進(jìn)折 射率透鏡。
該透鏡包括將具有累進(jìn)折射率的表面的要素分解成豎直方向上的曲 率和水平方向上的曲率，并且組合凸表面和凹表面的效果。該透鏡被構(gòu)造 成以便使得規(guī)定表面的折射表面要素和不同于每個(gè)附加度數(shù)的剩余的物 側(cè)表面的要素被設(shè)置在眼側(cè)上。
用于加工具有累進(jìn)折射率的透鏡的折射表面的方法，采用稱(chēng)為半拋光 透鏡法(semi-finish lens method)的方法，以便降低整個(gè)加工成本和制造 時(shí)間。在該方法中，加工到一半的透鏡坯(指還沒(méi)有加工完成的透鏡，以 下稱(chēng)為"半透鏡")被準(zhǔn)備。該透鏡坯由一側(cè)上的己經(jīng)加工(模制)成最 終形狀的表面和另一側(cè)上的未加工完的表面構(gòu)成。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定具有最佳彎曲的半透鏡基于規(guī)定要求從前面準(zhǔn)備的半透鏡組選擇出，并加工未加工 完的表面。通過(guò)設(shè)計(jì)階段的制造商來(lái)決定選擇未加工完的表面的形狀和凹 度或凸度。
因?yàn)榫哂欣圻M(jìn)折射率的透鏡被設(shè)置有根據(jù)規(guī)定的附加度數(shù)，因此半透 鏡被準(zhǔn)備有曲線(xiàn)，該曲線(xiàn)根據(jù)相對(duì)于基本設(shè)計(jì)曲線(xiàn)(基線(xiàn))的附加度數(shù)的設(shè)定范圍來(lái)設(shè)計(jì)。利用該設(shè)定的附加度數(shù)范圍0.5 3.50屈光度，例如， 如果分類(lèi)成以0.25屈光度的增量的組時(shí)，則可獲得具有十三種不同類(lèi)型的 設(shè)計(jì)曲線(xiàn)的半透鏡。(在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中，具有累進(jìn)折射率的透鏡的設(shè) 計(jì)被視作單個(gè)整體技術(shù)概念，如上所述，具有從遠(yuǎn)視性老視到近視性老視 的規(guī)定范圍的透鏡(包括從正到負(fù)以及0.00屈光度的遠(yuǎn)視用屈光度范圍的 透鏡)被稱(chēng)作"具有累進(jìn)折射率的透鏡"。)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1: PCT國(guó)際公報(bào)W097/19383的國(guó)內(nèi)再公開(kāi)；
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)No. 2000-249992;
專(zhuān)利文獻(xiàn)3: PCT國(guó)際公報(bào)公開(kāi)的日文翻譯No. 2000-249992;
專(zhuān)利文獻(xiàn)4: PCT國(guó)際公報(bào)公開(kāi)的日文翻譯No. 2003-500685;
專(zhuān)利文獻(xiàn)5: PCT國(guó)際公報(bào)公開(kāi)的日文翻譯No. 2004-524582;
專(zhuān)利文獻(xiàn)6:日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)No. 2003-344813。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
折射表面的構(gòu)造是復(fù)雜的，建立共同的基線(xiàn)(base curve)是困難的， 僅使用傳統(tǒng)的半透鏡方法需要多個(gè)半透鏡設(shè)計(jì)的預(yù)備方案，并且包括庫(kù)存 管理的問(wèn)題。這是因?yàn)楦郊佣葦?shù)被分布在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)l一5的雙非球型 透鏡組的透鏡的兩個(gè)表面之間，盡管具有不同的設(shè)計(jì)方法理論，但是在這 些種類(lèi)的設(shè)計(jì)中，具有累進(jìn)折射率的要素位于兩個(gè)表面上，如上所述。接 收每個(gè)指令之后兩個(gè)表面必須被加工的方法效率差，因此導(dǎo)致成本增加的 問(wèn)題。專(zhuān)利文獻(xiàn)6采用的光學(xué)設(shè)計(jì)方法中，具有累進(jìn)折射率的表面的要素 被分解成豎直方向上的曲率和水平方向上的曲率，其中凸表面和凹表面的 作用效果被組合。盡管該方法光學(xué)上改進(jìn)了，但是該方法對(duì)于測(cè)量沒(méi)有提 出有效的建議來(lái)減少加工成本。
本發(fā)明的目的是提供一種用于設(shè)計(jì)雙非球型累進(jìn)折射率透鏡組的方 法，和提供一種雙非球型累進(jìn)折射率透鏡組，該雙非球型累進(jìn)折射率透鏡 組適用于用于加工在接收到指令前已經(jīng)預(yù)備的半透鏡的加工方法，特別關(guān) 于物側(cè)表面。
解決上述技術(shù)問(wèn)題的裝置
本發(fā)明提供一種用于設(shè)計(jì)雙非球型累進(jìn)折射率透鏡組的方法，其中每 個(gè)透鏡具有分開(kāi)地分配給物側(cè)表面的第一折射表面和眼球側(cè)表面的第二 折射表面的累進(jìn)折射率作用，其中，對(duì)于透鏡，
當(dāng)?shù)谝徽凵浔砻嫔系倪h(yuǎn)視度數(shù)測(cè)量位置F1處的水平方向上的表面折 射率和豎直方向上的表面折射率分別為DHf和DVf時(shí)，并且
當(dāng)?shù)谝徽凵浔砻嫔系慕暥葦?shù)測(cè)量位置N1處的水平方向上的表面折 射率和豎直方向上的表面折射率分別為DHn和DVn時(shí)，關(guān)系表示如下.-DHf + DHn 〈 DVf + DVn 并且 DHn < DVn
第一折射表面上的F1和N1處的表面亂視成分被第二折射表面消除，并 且基于規(guī)定值，第一和第二折射表面的組合給出遠(yuǎn)視度數(shù)(Df)和附加度 數(shù)(ADD)，所述方法包括
將相同的第一折射表面用于至少兩個(gè)或更多個(gè)不同附加度數(shù)的透鏡。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明的用于設(shè)計(jì)雙非球型累進(jìn)折射率透鏡組的方法 中，其中每個(gè)透鏡滿(mǎn)足DVn-DVf>ADD/2并且DHn-DHf<ADD/2。
此外，在本發(fā)明的用于設(shè)計(jì)雙非球型累進(jìn)折射率透鏡組的方法中，第 一折射表面關(guān)于遠(yuǎn)視度數(shù)測(cè)量位置F1橫向?qū)ΨQ(chēng)；并且第二折射表面橫向不 對(duì)稱(chēng)。
此外，在本發(fā)明的用于設(shè)計(jì)雙非球型累進(jìn)折射率透鏡組的方法中，第 一折射表面是旋轉(zhuǎn)表面，其具有作為母線(xiàn)的子午線(xiàn)，該子午線(xiàn)通過(guò)遠(yuǎn)視度 數(shù)測(cè)量位置F1和近視度數(shù)測(cè)量位置N1。第二折射表面橫向不對(duì)稱(chēng)。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明的雙非球型累進(jìn)折射率透鏡組中，使用前述的用 于設(shè)計(jì)雙非球型累進(jìn)折射率透鏡組的方法來(lái)設(shè)計(jì)透鏡組。
本發(fā)明的技術(shù)效果
在根據(jù)權(quán)利要求1一2的用于設(shè)計(jì)雙非球型累進(jìn)折射率透鏡組的方法 中，因?yàn)槟軌蛟谖飩?cè)表面上建立用于至少兩種或多種附加度數(shù)的相同的折
射表面，因此相同的折射表面能夠被用于特定的距離度數(shù)范圍和附加度 數(shù)。因?yàn)楣餐陌胪哥R能夠被用于至少該度數(shù)范圍，特別當(dāng)使用具有預(yù)備 的半透鏡時(shí)，半透鏡的批量制造的效率能夠被提高，能夠以單件透鏡加工 成本被極大地降低來(lái)獲取在先發(fā)明中的雙非球型累進(jìn)折射率透鏡。
通過(guò)建立相同的物側(cè)表面，加工的方便性也能夠被提高。
當(dāng)滿(mǎn)足關(guān)系DVn-DVf〉A(chǔ)DD時(shí)，規(guī)定的附加度數(shù)是ADD，遠(yuǎn)視度數(shù) 測(cè)量位置F1處的豎直方向上的表面折射率和近視度數(shù)測(cè)量位置N1處的豎 直方向上的表面折射率分別為DVf和DVn，本發(fā)明的雙非球型累進(jìn)折射率 透鏡的近部能夠被定位成比具有累進(jìn)折射率的傳統(tǒng)凸透鏡的近部更靠近 眼睛，并且能夠在近距離處獲得更寬的視野。


圖l是眼鏡透鏡的表面上的各位置處的各種表面折射率的說(shuō)明圖2是眼鏡、視線(xiàn)和透鏡之間的位置關(guān)系的說(shuō)明書(shū)；
圖3—1是累進(jìn)折射率透鏡的光學(xué)布置的說(shuō)明圖和從物側(cè)表面的累進(jìn)折射率透鏡的前視圖3—2是累進(jìn)折射率透鏡的光學(xué)布置的說(shuō)明圖和顯示豎直剖面的側(cè)視圖3—3是累進(jìn)折射率透鏡的光學(xué)布置的說(shuō)明圖和顯示水平剖面的側(cè) 視圖4是顯示"附件折射率"的定義之間的不同的說(shuō)明圖5是顯示圖表l-a-l和l-a-2的圖，其顯示實(shí)例l-a的表面折射率的分布；
圖6是顯示圖表l-b-l和l-b-2的圖，其顯示實(shí)例l-b的表面折射率的分布；
圖7是顯示圖表l-c-l和l-c-2的圖，其顯示實(shí)例l-c的表面折射率的分布；
圖8是顯示圖表l-d-l和l-d-2的圖，其顯示實(shí)例l-d的表面折射率的分布；
圖9是顯示圖表2-a-l和2-a-2的圖，其顯示實(shí)例2-a的表面折射率的分布；
圖10是顯示圖表2-b-l和2-b-2的圖，其顯示實(shí)例2-b的表面折射率的分布；
圖ll是顯示圖表2-c-l和2-c-2的圖，其顯示實(shí)例2-c的表面折射率的分布；
圖12是顯示圖表2-d-l和2-d-2的圖，其顯示實(shí)例2-d的表面折射率的分布；
圖13是顯示圖表3-a-l和3-a-2的圖，其顯示實(shí)例3-a的表面折射率的分布；
圖14是顯示圖表3-b-l和3-b-2的圖，其顯示實(shí)例3-b的表面折射率的分布；
圖15是顯示圖表3-c-l和3-c-2的圖，其顯示實(shí)例3-c的表面折射率的分布；
圖16是顯示圖表3-d-l和3-d-2的圖，其顯示實(shí)例3-d的表面折射率的分布；
圖17是顯示圖表4-a-l和4-a-2的圖，其顯示實(shí)例3-a的表面折射率的分布；
圖18是顯示圖表4-b-l和4-b-2的圖，其顯示實(shí)例3-b的表面折射率的分布；
圖19是顯示圖表4-c-l和4-c-2的圖，其顯示實(shí)例3-c的表面折射率的分布；
圖20是顯示圖表4-d-l和4-d-2的圖，其顯示實(shí)例3-d的表面折射率的分布；
圖21是顯示實(shí)例1一3的透鏡的折射率的圖表；
圖22是顯示基于傳統(tǒng)的半透鏡分類(lèi)表的透鏡的折射率的圖表；
圖23是顯示圖表1一3中給定的本發(fā)明的實(shí)例1一3的光焦度范圍的半 透鏡分類(lèi)表的圖24是顯示圖表5 — 7中給定的傳統(tǒng)技術(shù)的光焦度范圍的半透鏡分類(lèi) 表的圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。下面說(shuō)明基本設(shè)計(jì)的概要， 但是所使用的設(shè)計(jì)方法和透鏡構(gòu)造被專(zhuān)利文獻(xiàn)6所公開(kāi)，其由本申請(qǐng)的本 發(fā)明的發(fā)明人所提出。因此，基本構(gòu)造和設(shè)計(jì)過(guò)程是相同的。
(透鏡設(shè)計(jì)過(guò)程)
(1)兩面設(shè)計(jì)成凸累進(jìn)折射率透鏡
首先，透鏡被設(shè)計(jì)以便分成凸表面和凹表面，作為傳統(tǒng)的凸累進(jìn)折射 率透鏡。
(1) -1:設(shè)計(jì)凸表面的形狀(凸累進(jìn)表面) 根據(jù)輸入的累進(jìn)表面用設(shè)計(jì)參數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的凸累進(jìn)表面的形狀，以 便實(shí)現(xiàn)作為輸入數(shù)據(jù)給定的附加度數(shù)和累進(jìn)帶長(zhǎng)。該步驟的設(shè)計(jì)可采用各 種公知的傳統(tǒng)技術(shù)。
一種方法，其中，首先沿構(gòu)成透鏡表面的"脊骨(spine)"建立"主子午線(xiàn)"是該方法的典型實(shí)例。"主子午線(xiàn)"應(yīng)當(dāng)最終是"主注視線(xiàn)"，當(dāng) 戴著眼鏡的人利用雙眼從上方(遠(yuǎn)部)到下方(近部)直接觀(guān)看時(shí)，"主 注視線(xiàn)"沿著透鏡表面和視線(xiàn)的交叉線(xiàn)。在近視期間移動(dòng)近部的嵌入物或 否則改變對(duì)應(yīng)于眼睛的會(huì)聚效果的部分不需要包括朝內(nèi)移動(dòng)"主注視線(xiàn)" 的布置，如下面所述。因此，"主注視線(xiàn)"通過(guò)透鏡的中心并被定義成豎 直子午線(xiàn)(主子午線(xiàn))，該豎直子午線(xiàn)將透鏡表面分成左、右兩部分。透 鏡具有兩個(gè)表面，前和后表面，因此具有兩個(gè)"主子午線(xiàn)"，前和后主子 午線(xiàn)。當(dāng)從垂直于透鏡表面的方向觀(guān)看時(shí)"主子午線(xiàn)"被視作直線(xiàn)，但是 當(dāng)透鏡表面是彎曲的時(shí)"主子午線(xiàn)"在三維空間中大致是曲線(xiàn)。
接下來(lái)，基于規(guī)定的附加度數(shù)、累進(jìn)帶長(zhǎng)(progressive zone length) 和其它數(shù)據(jù)沿"主子午線(xiàn)"建立折射率的適當(dāng)分布。在已考慮透鏡厚度、 視線(xiàn)和折射表面之間的角度和其它因素的效果的情況下，當(dāng)被分成前后兩 個(gè)表面時(shí)，折射率的分布能夠被建立，但是因?yàn)樵摬襟E包括設(shè)計(jì)傳統(tǒng)凸累 進(jìn)表面的形狀，因此累進(jìn)效果全部設(shè)置在第一折射表面上，即，在物側(cè)表 面上。例如，因此獲得的傳輸折射率D能夠大致近似為D"D1-D2，其中D1 是透鏡的前表面的表面折射率(第一折射率，即物側(cè)表面)，D2是透鏡的 后表面的表面折射率(第二折射表面，即，眼側(cè)表面)。然而，當(dāng)組合D1
和D2時(shí)，物側(cè)表面應(yīng)當(dāng)是凸半月形狀，眼側(cè)表面應(yīng)當(dāng)是凹半月形狀。請(qǐng)注 意這里的D2是正值。透鏡的后表面通常是凹的并且表面折射率通常具有負(fù) 值，但是為了簡(jiǎn)化的目的，在本發(fā)明的說(shuō)明中，該值被定成正的，并且該 值減去D1以便計(jì)算傳輸折射率D。
表面折射率和表面形狀之間的關(guān)系大致由下面的公式定義 Dn=(N-l)/R
Dn是表面n的表面折射率(以屈光度為單位)，N是透鏡材料的折射系 數(shù)，R是曲率半徑(以米為單位)。因此將表面折射率分布轉(zhuǎn)換成曲率分布 的方法使用上述關(guān)系的變化形式
l/R=Dn/(N-l)
"主子午線(xiàn)"的幾何形狀由獲得的曲率分布精確地確定，與用于構(gòu)成 透鏡表面的脊骨對(duì)應(yīng)的"主子午線(xiàn)"被建立。
接下來(lái)，需要的是與用于構(gòu)成透鏡表面的肋骨對(duì)應(yīng)的"水平截面曲線(xiàn) 組(horizontal sectional curved line group)"。"水平截面曲線(xiàn)組"和"主子午線(xiàn)"之間的交叉角度不需要是直角，但是在該例中，為了簡(jiǎn)化 的目的，每個(gè)"水平截面曲線(xiàn)"將與"主子午線(xiàn)"以直角交叉。"水平截 面曲線(xiàn)組"在與"主子午線(xiàn)"交叉點(diǎn)處的"水平方向上的表面折射率"也 沒(méi)有必要等于沿"主子午線(xiàn)"的"豎直方向上的表面折射率"。事實(shí)上， 本申請(qǐng)的發(fā)明是基于豎直和水平方向上的表面折射率不同，如權(quán)利要求中 所述。然而，因?yàn)樵摬襟E包括設(shè)計(jì)傳統(tǒng)凸累進(jìn)表面的形狀，因此在這些交 叉點(diǎn)處水平方向和豎直方向上的表面折射率被制的相同。
"水平截面曲線(xiàn)"可以是在這些交叉點(diǎn)處具有表面折射率的簡(jiǎn)單圓曲 線(xiàn)，但是現(xiàn)有技術(shù)中包括的各種技術(shù)也可被應(yīng)用。JP-A49-3595的技術(shù)是 關(guān)于沿"水平截面曲線(xiàn)"的表面折射率分布的傳統(tǒng)技術(shù)的實(shí)例。在透鏡的 中心附近建立一個(gè)大致圓形"水平截面曲線(xiàn)"。定位在中心截面曲線(xiàn)之上 的截面曲線(xiàn)具有從中心向側(cè)邊增加的表面折射率分布，定位在中心截面曲 線(xiàn)之下的截面曲線(xiàn)具有從中心向側(cè)邊減小的表面折射率分布。因此，"主 子午線(xiàn)"和排列在其上的無(wú)數(shù)"水平截面曲線(xiàn)組"以"脊骨"和"肋骨" 的方式構(gòu)成透鏡表面，因而限定折射表面。
(1)-2:凹表面的形狀被設(shè)計(jì)以便實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)視度數(shù)(far vision power),
該遠(yuǎn)視度數(shù)由凹表面的形狀的設(shè)計(jì)用輸入數(shù)據(jù)給定(球形表面或亂視表面)。如果在遠(yuǎn)視度數(shù)中有亂視度數(shù)(astigmatic power),那么使用亂視 表面；否則使用球形表面。同時(shí)設(shè)計(jì)適用于光焦度(optical power)的 中心厚度CT和凸表面和凹表面的相互傾斜角度，從而限定透鏡形狀。同樣， 在該步驟的設(shè)計(jì)中可使用各種公知的技術(shù)。
(2)根據(jù)遠(yuǎn)視度數(shù)、附加度數(shù)(ADD)和其它用于校正伴隨轉(zhuǎn)換成雙 非球型累進(jìn)折射率透鏡的凸表面的形狀的后表面的輸入數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的凸累 進(jìn)折射率透鏡被轉(zhuǎn)換成本申請(qǐng)的本發(fā)明的透鏡的形狀。
(2) -h根據(jù)遠(yuǎn)視度數(shù)、附加度數(shù)和其它用于設(shè)計(jì)凹表面形狀(雙 非球型累進(jìn)折射率透鏡)的給定數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)凸累進(jìn)表面被轉(zhuǎn)換成本申請(qǐng)的 本發(fā)明的凸表面形狀。具體地，前述傳統(tǒng)的凸累進(jìn)透鏡的表面(第一折射 表面，目卩，物側(cè)表面)被制成具有滿(mǎn)足下面關(guān)系的累進(jìn)折射率的表面
DHf + DHn 〈 DVf + DVn 并且 DHn 〈 DVn
或，
DVn - DVf 〉 ADD/2并且DHn — DHf < ADD/2
其中DHf是在遠(yuǎn)視度數(shù)測(cè)量位置Fl處水平方向上的表面折射率，DVf 是是在遠(yuǎn)視度數(shù)測(cè)量位置Fl處豎直方向上的表面折射率，DHn是在近視度 數(shù)(near vision power)測(cè)量位置Nl處水平方向上的表面折射率，DVn 是在近視度數(shù)測(cè)量位置Nl處豎直方向上的表面折射率。
(2)-2:設(shè)計(jì)凹表面的形狀(雙非球型累進(jìn)折射率透鏡) 在上述(2)-l中，當(dāng)從傳統(tǒng)凸累進(jìn)表面轉(zhuǎn)換成本申請(qǐng)的本發(fā)明的凸表 面時(shí)，變形量被增加到(1)-2中設(shè)計(jì)的凸表面形狀的形狀。具體地，在(2)-1 的加工中，僅同樣的變形量作為加到透鏡的前表面(第一折射表面，艮P， 物側(cè)表面)的變形量，該同樣的變形量也被加到透鏡的后表面(第二折射 表面，即，眼側(cè)表面)。該變形類(lèi)似于透鏡的彎曲，但是在整個(gè)表面上變 形不是均勻的，表面應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足上述(2)-l中的關(guān)系。
(3) 為了實(shí)現(xiàn)作為設(shè)計(jì)用背面校正輸入數(shù)據(jù)的光學(xué)功能，例如傳輸 設(shè)計(jì)、基于Listing規(guī)則(Listing's Law)的設(shè)計(jì)、和用于近部的嵌入的設(shè)計(jì)(design for inset of the near portion)等，在目艮鏡佩戴者實(shí)際 佩戴著眼鏡時(shí)，優(yōu)選的是給(2)中獲得的本發(fā)明的透鏡增加背面校正。
(3)-l:光學(xué)傳輸設(shè)計(jì)用凹表面形狀設(shè)計(jì)(雙非球型累進(jìn)折射率透鏡)
光學(xué)傳輸設(shè)計(jì)是在眼鏡佩戴者實(shí)際佩戴著眼鏡時(shí)用于獲得初始光學(xué) 功能的方法。該設(shè)計(jì)方法主要是用于增加"校正作用"的方法，以便去除 或減小主要由視線(xiàn)與透鏡表面彼此不正交引起的亂視的產(chǎn)生和光焦度變 化。
具體地，如上所述，根據(jù)視線(xiàn)的方向，通過(guò)光線(xiàn)跟蹤計(jì)算獲取與目標(biāo) 初始光學(xué)性能的差異，執(zhí)行用于消除這種差異的表面校正。通過(guò)重復(fù)該過(guò) 程，差異被最小化，并能夠獲得最優(yōu)解。
(3) -2:根據(jù)Listing規(guī)則的凹表面形狀(雙非球型累進(jìn)折射率透鏡)
公知的是當(dāng)環(huán)視或環(huán)轉(zhuǎn)時(shí)，我們的眼睛的三維旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)滿(mǎn)足一個(gè)叫 "Listing規(guī)則(Listing's Law)"的規(guī)則，但是當(dāng)規(guī)定度數(shù)包括亂視度 數(shù)時(shí)，即使"當(dāng)朝前觀(guān)看時(shí)眼睛的亂視軸線(xiàn)"與眼鏡透鏡的亂視軸線(xiàn)匹 配時(shí)，當(dāng)觀(guān)看周?chē)鷷r(shí)亂視的兩個(gè)軸線(xiàn)可也能不對(duì)齊。能夠給透鏡的具有亂 視校正作用的一側(cè)上的彎曲表面增加校正作用，該校正作用用于去除或減 小由透鏡的亂視軸線(xiàn)方向與周邊視(peripheral view)中眼睛的亂視軸 線(xiàn)方向不匹配引起的亂視的產(chǎn)生或度數(shù)的變化。
(3) -3:用于響應(yīng)近部的嵌入設(shè)計(jì)的凹表面形狀(雙非球型累進(jìn)折 射率透鏡)
在輸入瞳孔距離、近視的主物的距離和關(guān)于佩帶者的其它信息之后， 能夠根據(jù)佩帶者的數(shù)據(jù)，通過(guò)設(shè)計(jì)眼側(cè)表面，近部能夠被嵌入，以便實(shí)現(xiàn) 橫向不對(duì)稱(chēng)的彎曲表面。
基本設(shè)計(jì)說(shuō)明如上。
下面將說(shuō)明實(shí)例設(shè)計(jì)，采用第一折射表面，該同一第一折射表面用于 雙非球型累進(jìn)折射率透鏡中的兩種或更多種附加度數(shù)，前述雙非球型累進(jìn) 折射率透鏡基于組合第一和第二折射表面來(lái)提供遠(yuǎn)視度數(shù)(Df)和附加度 數(shù)(ADD)。透鏡滿(mǎn)足下面的關(guān)系
DHf + DHn 〈 DVf + DVn 并且 DHn 〈 DVn
DHf和DVf分別被指定為第一折射表面上在遠(yuǎn)視度數(shù)測(cè)量位置Fl處水平方向上的表面折射率和豎直方向上的表面折射率。DHn和DVn分別被指定 為第一折射表面上在近視度數(shù)測(cè)量位置Nl處水平方向上的表面折射率和. 豎直方向上的表面折射率。其中，透鏡的第一折射表面的F1和N1處的表面 亂視成分被第二折射表面消除，第一和第二折射表面被組合以便基于規(guī)定 值提供遠(yuǎn)視度數(shù)(Df)和附加度數(shù)(ADD)。
圖21是分別顯示表1一4中的實(shí)例1一4 (下面說(shuō)明)的表面折射率、遠(yuǎn) 視度數(shù)和附加度數(shù)的清單的圖。圖21中的表1一4對(duì)應(yīng)于下述實(shí)例1一4，是 表面折射率、遠(yuǎn)視度數(shù)和附加度數(shù)的清單。表1一4中出現(xiàn)的項(xiàng)目的含義如 下
DVfl:物側(cè)表面上在遠(yuǎn)視度數(shù)測(cè)量位置F1處的豎直方向上的表面折射
率；
DHfl:物側(cè)表面上在遠(yuǎn)視度數(shù)測(cè)量位置F1處的水平方向上的表面折射
率；
DVnl:物側(cè)表面上在近視度數(shù)測(cè)量位置N1處的豎直方向上的表面折射
率；
DHn:物側(cè)表面上在近視度數(shù)測(cè)量位置N1處的水平方向上的表面折射
率；
DVf2:眼側(cè)表面上在遠(yuǎn)視度數(shù)測(cè)量位置F2處的豎直方向上的表面折射
率；
DHf2:眼側(cè)表面上在遠(yuǎn)視度數(shù)測(cè)量位置F2處的水平方向上的表面折射
率；
DVn2:眼側(cè)表面上在近視度數(shù)測(cè)量位置N2處的豎直方向上的表面折射
率；
DHn2:眼側(cè)表面上在近視度數(shù)測(cè)量位置N2處的水平方向上的表面折射
率；
SPH:遠(yuǎn)視度數(shù)。然而，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，使用下面的粗略計(jì)算來(lái)獲得
近似值
(DVfl + DHfl)/2 — (DVf2 + DHf2)/2
ADD:附加度數(shù)。然而，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，使用下面的粗略計(jì)算來(lái)獲得 近似值
(DVnl + DHnl)/2 - (DVn2 + DHn2)/2 - SPH
圖5 —20每個(gè)對(duì)應(yīng)于前述實(shí)例1一4，是顯示沿實(shí)例1一4的主視線(xiàn)的表 面折射率的分布的圖表。圖5 —20的水平軸線(xiàn)的右側(cè)顯示透鏡上部，左側(cè) 顯示透鏡的下部，豎直軸線(xiàn)顯示表面折射率。圖表(l一4) 一 (a， b, c， d) -l對(duì)應(yīng)于物側(cè)表面，圖表(l一4) 一 (a， b， c， d) -2對(duì)應(yīng)于眼球側(cè) 表面。圖表中的實(shí)線(xiàn)表示沿主注視線(xiàn)(principal line of fixation)在 豎直方向上的表面折射率的分布，圖表中的虛線(xiàn)表示沿主注視線(xiàn)在水平方 向上的表面折射率的分布。圖表表示表面構(gòu)造的基本差異。為了去除周邊 亂視表面制成非球形，對(duì)應(yīng)于亂視度數(shù)的亂視成分的增加和其它變化己經(jīng) 被省略。
圖表5 — 20中使用的術(shù)語(yǔ)的含義如下
Fl:物側(cè)表面上遠(yuǎn)視度數(shù)測(cè)量位置；
F2:眼球側(cè)表面上遠(yuǎn)視度數(shù)測(cè)量位置；
Nl:物側(cè)表面上近視度數(shù)測(cè)量位置；
N2:眼球側(cè)表面上近視度數(shù)測(cè)量位置；
CV1:是表示沿物側(cè)表面上的主注視線(xiàn)在豎直方向上的表面折射率的 分布曲線(xiàn)(實(shí)線(xiàn)顯示)；
CH1:是表示沿物側(cè)表面上的主注視線(xiàn)在水平方向上的表面折射率的 分布曲線(xiàn)(虛線(xiàn)顯示)；
CV2:是表示沿眼球側(cè)表面上的主注視線(xiàn)在豎直方向上的表面折射率 的分布曲線(xiàn)(實(shí)線(xiàn)顯示)；
CH2:是表示沿眼球側(cè)表面上的主注視線(xiàn)在水平方向上的表面折射率
的分布曲線(xiàn)(虛線(xiàn)顯示)；
圖表中F1、 F2、 Nl、 N2處的表面折射率對(duì)應(yīng)于前表l一4，術(shù)語(yǔ)DVfl 至DHn2的含義與表l一4中相同。
(實(shí)例l-a，實(shí)例1-b、實(shí)例l-c、實(shí)例l-d)
表1和圖5 — 8分別對(duì)應(yīng)于實(shí)例l-a,實(shí)例l-b、實(shí)例l-c、實(shí)例l-d。這些實(shí)例使用相同物側(cè)表面提供不同的附加度數(shù)，可以理解的是，盡管表1中DVfl， DHfl， DVnl， DHnl的值彼此相同，ADD值也不同。對(duì)于圖 5 —8相同地采用。Nl處的表面亂視被N2處的表面亂視完全地消除。對(duì) 于Nl和N2處的近視度數(shù)，由于Nl和N2之間的平均折射率差異不同， 因此分別給定了不同的附加度數(shù)，例如+1.00， +2.00， +3.00， +3,50;同 時(shí)，對(duì)于Fl和F2處的遠(yuǎn)視度數(shù)，F(xiàn)l和F2之間的平均折射率差異都為0.00。
(實(shí)例2-a，實(shí)例2-b、實(shí)例2-c、實(shí)例2-d) 表2和圖9一12分別對(duì)應(yīng)于實(shí)例2-a，實(shí)例2-b、實(shí)例2-c、實(shí)例2-d。
這些實(shí)例使用相同物側(cè)表面提供不同的附加度數(shù)，可以理解的是，盡管表 2中DVfl， DHfl， DVnl， DHnl的值彼此相同，ADD值也不同。對(duì)于圖 9一12相同地采用。Nl處的表面亂視被N2處的表面亂視完全地消除。同 樣，對(duì)于遠(yuǎn)視度數(shù)，F(xiàn)1和F2之間的平均折射率差異都為-1.00;對(duì)于近視 度數(shù)，由于N1和N2之間的平均折射率差異不同，因此分別給定了不同 的附加度數(shù)，例如+1.00， +2,00， +3.00和+3.50。
(實(shí)例3-a，實(shí)例3-b、實(shí)例3-c、實(shí)例3-d) 表3和圖13 — 16分別對(duì)應(yīng)于實(shí)例3-a，實(shí)例3-b、實(shí)例3-c、實(shí)例3-d。
這些實(shí)例使用相同物側(cè)表面提供不同的附加度數(shù)，可以理解的是，盡管表 3中DVfl， DHfl， DVnl， DHnl的值彼此相同，ADD值也不同。對(duì)于圖 13 — 16相同地采用。Nl處的表面亂視被N2處的表面亂視完全地消除。 同樣，對(duì)于遠(yuǎn)視度數(shù)，F(xiàn)1和F2之間的平均折射率差異都為+1.00;對(duì)于近 視度數(shù)，由于N1和N2之間的平均折射率差異不同，因此分別給定了不 同的附加度數(shù)，例如+1.00， +2.00, +3.00和+3.50。
(實(shí)例4-a，實(shí)例4-b、實(shí)例4-c、實(shí)例4-d) 表4和圖17—20分別對(duì)應(yīng)于實(shí)例4-a,實(shí)例4-b、實(shí)例4-c、實(shí)例4-d。
這些實(shí)例使用相同物側(cè)表面提供不同的附加度數(shù)，可以理解的是，盡管表 4中DVfl， DHfl， DVnl， DHnl的值彼此相同，ADD值也不同。對(duì)于圖 17—20相同地采用。Nl處的表面亂視被N2處的表面亂視完全地消除。 同樣，對(duì)于遠(yuǎn)視度數(shù)，F(xiàn)l和F2之間的平均折射率差異都為+2.00;對(duì)于近 視度數(shù)，由于N1和N2之間的平均折射率差異不同，因此分別給定了不 同的附加度數(shù)，例如+1.00， +2.00， +3.00和+3.50。
在這些實(shí)例中，通過(guò)觀(guān)察表1一3，可以理解的是，實(shí)例1一3使用相
同物側(cè)表面。具體地，從這些實(shí)例可知，相同物側(cè)表面被用于遠(yuǎn)視度數(shù)范圍(-1.00到+1.00)和附加度數(shù)范圍(+1.00到+3.50)。因此，共同的半透鏡能夠至少使用于這些度數(shù)范圍，特別當(dāng)使用物側(cè)表面已經(jīng)被預(yù)先制備的 的半透鏡時(shí)。
實(shí)例l一3的物側(cè)表面沒(méi)有使用在實(shí)例4中。具體的，這是為了在遠(yuǎn) 視度數(shù)+2.00和附加度數(shù)+3.50的加工期間防止DHn2被獲得負(fù)值。具體地， 通過(guò)在本發(fā)明的范圍內(nèi)快速地建立DHnl, DHn2的負(fù)值能夠被防止。即 使在實(shí)例4中，相同物側(cè)表面被用于不同附加度數(shù)(+1.00到+3.50)，其 采用了這樣的策略。
圖22是顯示根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的半透鏡的分類(lèi)的表面折射率、以及遠(yuǎn)視度 數(shù)和附加度數(shù)的清單圖。圖23是顯示根據(jù)實(shí)例1一3的雙非球型累進(jìn)折射率 透鏡組的設(shè)計(jì)方法的半透鏡分類(lèi)表的圖。圖24是顯示根據(jù)圖22顯示的表5 —7的傳統(tǒng)技術(shù)的雙非球型累進(jìn)折射率透鏡組的設(shè)計(jì)方法的半透鏡分類(lèi)表 的圖。在圖23和24中，左側(cè)上的數(shù)值表示遠(yuǎn)視球面度數(shù)(far vision spherical power),上段的數(shù)值表示附加度數(shù)。為了簡(jiǎn)化目的，亂視度數(shù)被省略，但 是包括亂視度數(shù)的規(guī)定范圍。圖23對(duì)應(yīng)于表1一3中的本發(fā)明的實(shí)例1一3， 圖24對(duì)應(yīng)于表5 — 7中的傳統(tǒng)技術(shù)。記錄在每個(gè)圖中的l-a， 7-c表示的位置 對(duì)應(yīng)于傳統(tǒng)技術(shù)和每個(gè)表的實(shí)例的數(shù)值的光焦度(遠(yuǎn)視球面度數(shù)和附加度 數(shù))。僅一種類(lèi)型的半透鏡覆蓋了整個(gè)光焦度范圍。另一方面，在圖24中 用于每個(gè)附加度數(shù)的凸表面的形狀不同，從0.75到3.50的十二種形狀的半 透鏡必須被使用，以便覆蓋圖24的整個(gè)光焦度范圍。換言之，在傳統(tǒng)技術(shù) 的設(shè)計(jì)方法中，必須為每個(gè)附加度數(shù)使用專(zhuān)用的半透鏡，但是在本發(fā)明的 設(shè)計(jì)方法中，相同半透鏡能夠使用于不同附加度數(shù)。因此，與至少該度數(shù) 范圍的傳統(tǒng)技術(shù)相比，本發(fā)明僅需要1/12種類(lèi)型的透鏡。
本發(fā)明能夠用作用于眼鏡的透鏡的、具有累進(jìn)折射率等的眼鏡片。
權(quán)利要求
1.一種用于設(shè)計(jì)雙非球型累進(jìn)折射率透鏡組的方法，每個(gè)透鏡具有分開(kāi)地分配給物側(cè)表面的第一折射表面和眼球側(cè)表面的第二折射表面的累進(jìn)折射率作用，其中，對(duì)于透鏡，當(dāng)?shù)谝徽凵浔砻嫔系倪h(yuǎn)視度數(shù)測(cè)量位置F1處的水平方向上的表面折射率和豎直方向上的表面折射率分別為DHf和DVf時(shí)，并且當(dāng)?shù)谝徽凵浔砻嫔系慕暥葦?shù)測(cè)量位置N1處的水平方向上的表面折射率和豎直方向上的表面折射率分別為DHn和DVn時(shí)，關(guān)系表示如下DHf+DHn＜DVf+DVn并且DHn＜DVn第一折射表面上的F1和N1處的表面亂視成分被第二折射表面消除，并且基于規(guī)定值，第一和第二折射表面的組合給出遠(yuǎn)視度數(shù)(Df)和附加度數(shù)(ADD)，所述方法包括將相同的第一折射表面用于至少兩個(gè)或更多個(gè)不同附加度數(shù)的透鏡。
2. 如權(quán)利要求l所述的用于設(shè)計(jì)雙非球型累進(jìn)折射率透鏡組的方法， 其中每個(gè)透鏡滿(mǎn)足DVn - DVf > ADD/2并且DHn - DHf < ADD/2。
3. —種雙非球型累進(jìn)折射率透鏡組，其中所述透鏡組使用權(quán)利要求l 或2的用于設(shè)計(jì)雙非球型累進(jìn)折射率透鏡組的方法來(lái)設(shè)計(jì)。
全文摘要
一種能夠降低加工成本的雙非球型累進(jìn)折射率透鏡組。在雙非球型累進(jìn)折射率透鏡中，滿(mǎn)足關(guān)系DHf+DHn＜DVf+DVn并且DHn＜DVn或進(jìn)一步地滿(mǎn)足關(guān)系DVn-DVf＞ADD/2并且DHn-DHf＜ADD/2。DHf和DVf分別被指定為作為物側(cè)表面的第一折射表面上的在遠(yuǎn)視度數(shù)測(cè)量位置F1處的水平方向上的表面折射率和豎直方向上的表面折射率；DHn和DVn分別被指定為第一折射表面上的在近視度數(shù)測(cè)量位置N1處的水平方向上的表面折射率和豎直方向上的表面折射率。第一折射表面的F1和N1處的表面亂視成分被第二折射表面消除，第一和第二折射表面被組合以便基于規(guī)定值提供遠(yuǎn)視度數(shù)(Df)和附加度數(shù)(ADD)。其中，相同的第一折射表面被用于至少兩種或更多種不同附加度數(shù)。
文檔編號(hào)G02C7/06GK101203796SQ200680022389
公開(kāi)日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2006年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月24日
發(fā)明者木谷明, 畑中隆志, 菊池吉洋 申請(qǐng)人:Hoya株式會(huì)社