(57)【要約】  一次光学歪曲収差を低減、除去又は最小化することに寄与することにより、向上された軸外光学性能を提供するために、改善された光学構成を有するレンズが提供される。実施形態は、非矯正用又は矯正用シングル又はデュアルレンズアイウェアにおいて、例えば典型的な装用者の眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内でレンズを支持するためのフレームと組み合わせて使用され得る。レンズは、レンズ本体を含む。レンズ本体は、球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状を有する表面と、フリーフォーム形状を有する別の表面とを含み得る。レンズ厚さは、これらの表面間で画定される。レンズのプリズム屈折力は、特に軸外視角について改善される。
2021531513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズであって、非矯正用アイウェア又はヘッドギアにおいて、典型的な装用者の片眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で前記レンズを支持するためのフレームと組み合わせて使用するためのレンズであって、
レンズ本体であって、
球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状を有する前面と、
フリーフォーム形状を有する後面と
を含むレンズ本体
を含み、
レンズ厚さは、前記前面と前記後面との間で画定され、
視軸は、前記片眼及び前記中心軸から、前記後面の水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から離れる前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った各点は、前記視軸が、前記後面の前記水平経線に沿った前記各点と交差する位置での前記視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズのプリズム屈折力は、約３０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．２３ディオプトリ以下である、レンズ。
【請求項２】
前記レンズ本体上の何れの点における前記レンズ厚さも約２ｍｍ以下且つ約１ｍｍ以上である、請求項１に記載のレンズ。
【請求項３】
前記レンズ本体上の何れの点における前記レンズ厚さも約１．７ｍｍ以下且つ約１．２ｍｍ以上である、請求項１に記載のレンズ。
【請求項４】
前記球面、トーリック又は円柱形状は、約４カーブ以上の水平ベースカーブを有する、請求項１に記載のレンズ。
【請求項５】
前記球面、トーリック又は円柱形状は、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有する、請求項１に記載のレンズ。
【請求項６】
前記球面、トーリック又は円柱形状は、約８カーブ以上の水平ベースカーブを有する、請求項１に記載のレンズ。
【請求項７】
前記球面、トーリック又は円柱形状は、約１０カーブ以上の水平ベースカーブを有する、請求項１に記載のレンズ。
【請求項８】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約４０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．３５ディオプトリ以下である、請求項１に記載のレンズ。
【請求項９】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約５５度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．６ディオプトリ以下である、請求項１に記載のレンズ。
【請求項１０】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約８０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．８ディオプトリ以下である、請求項１に記載のレンズ。
【請求項１１】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる
、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項１に記載のレンズ。
【請求項１２】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度〜約４０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項１に記載のレンズ。
【請求項１３】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約４０度〜約５５度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項１に記載のレンズ。
【請求項１４】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約５５度〜約８０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項１に記載のレンズ。
【請求項１５】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約３０度〜約５５度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数１】
2021531513.tif 000022
を満たす、請求項１に記載のレンズ。
【請求項１６】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約５５度〜約９０度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数２】
2021531513.tif 000023
を満たす、請求項１に記載のレンズ。
【請求項１７】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約３０度〜約５５度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数３】
2021531513.tif 000024
を満たす、請求項１に記載のレンズ。
【請求項１８】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約５５度〜約９０度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数４】
2021531513.tif 000025
を満たす、請求項１に記載のレンズ。
【請求項１９】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約３０度〜約５５度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数５】
2021531513.tif 000026
を満たす、請求項１に記載のレンズ。
【請求項２０】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約５５度〜約９０度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数６】
2021531513.tif 000027
を満たす、請求項１に記載のレンズ。
【請求項２１】
デュアルレンズアイウェアの２つのレンズの一方である、請求項１に記載のレンズ。
【請求項２２】
前記レンズは、シングルレンズであり、
前記視軸は、第一の視軸であり、
前記眼は、第一の眼であり、
前記シングルレンズは、前記典型的な装用者の第二の眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で支持されるように構成され、
第二の視軸は、前記第二の眼及び前記第二の眼の前記中心軸から、前記後面の前記水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から前記第一の視軸の方向と反対の方向に離れる前記第二の眼の前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った第二の点集合の各点は、前記第二の視軸が前記第二の点集合の前記各点と交差する位置での前記第二の視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度以下の前記第二の視軸の角度に関連付けられる、前記第二の点集合の点全体を通して約０．２３ディオプトリ以下である、請求項１に記載のレンズ。
【請求項２３】
前記レンズ本体は、前記フレームの形状に適合し、且つ前記フレームに固定されるように構成される、請求項１に記載のレンズ。
【請求項２４】
請求項１に記載のレンズ及びフレームを含むアイウェア。
【請求項２５】
前記フレームは、眼鏡又はゴーグルフレームを含む、請求項２４に記載のアイウェア。
【請求項２６】
請求項１に記載のレンズを含む保護用ヘッドギア。
【請求項２７】
前記レンズ本体は、追加的構造の形状に適合し、且つ前記追加的構造に固定されるよう
に構成され、及び
前記追加的構造は、前記保護用ヘッドギアに固定されるように構成される、請求項２６に記載の保護用ヘッドギア。
【請求項２８】
前記後面は、変曲領域をさらに含み、及び前記変曲領域におけるプリズム屈折力は、前記変曲領域に隣接する領域におけるプリズム屈折力と実質的に同様である、請求項１に記載のレンズ。
【請求項２９】
非矯正用アイウェア又はヘッドギアのためのレンズを設計する方法であって、
前記レンズの初期前面の点メッシュを生成するステップと、
前記初期前面に基づいて、前記レンズのフリーフォーム後面の点メッシュを生成するステップであって、前記フリーフォーム後面の前記点メッシュの点は、前記初期前面の前記点メッシュの点に対応する、ステップと
を含み、前記フリーフォーム後面の前記点メッシュを生成する前記ステップは、
少なくとも典型的な装用者の眼に対する前記レンズの装用位置に基づいて、前記レンズに対する前方視軸を特定するステップと、
前記初期前面上のシード点を特定するステップであって、前記シード点は、その後の反復計算のための出発基準である、ステップと、
前記シード点における初期厚さを割り当てるステップと、
前記フリーフォーム後面上の、前記シード点に対応する第一の点の面法線を計算するステップと、
前記初期厚さと、前記面法線から前記フリーフォーム後面への、前記シード点と交差する光線の屈折とに従って、前記フリーフォーム後面上に前記第一の点を設置するステップと、
前記初期前面の前記点メッシュにおける、前記シード点に隣接する点に対応する、前記フリーフォーム後面上の前記第一の点に隣接する点における面法線を計算するステップと、
前記シード点に隣接する前記点の厚さを、最適化アルゴリズムを使用して計算するステップであって、前記最適化アルゴリズムは、前記フリーフォーム後面上の前記第一の点に隣接する前記点における前記計算された面法線に基づく光線の屈折の計算を含む、ステップと、
前記シード点に隣接する前記点の前記計算された厚さに従って、前記フリーフォーム後面上において、前記第一の点に隣接する点を設置するステップと、
設置された点に隣接する点の面法線及び厚さの反復計算により、前記フリーフォーム後面上に追加的な点を設置するステップと
を含む、方法。
【請求項３０】
前記最適化アルゴリズムは、第一に最も均一な光路長のソリューション、第二に可能な最も薄いソリューション及び第三に最も均一な厚さのソリューションを含む優先順位に従う、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前面基準点の漸進的再割当てに基づいて、面法線及び厚さの反復計算によって前記レンズのフリーフォーム前面を生成するステップをさらに含み、前記フリーフォーム前面は、前記初期前面に置き換わる、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
レンズであって、非矯正用アイウェア又はヘッドギアにおいて、典型的な装用者の片眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で前記レンズを支持するためのフレームと組み合わせて使用するためのレンズであって、
レンズ本体であって、
球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状を有する前面と、
フリーフォーム形状を有する後面と
を含むレンズ本体
を含み、
前記前面の前記球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状は、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有し、
レンズ厚さは、前記前面と前記後面との間で画定され、
視軸は、前記片眼及び前記中心軸から、前記後面の水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から離れる前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った各点は、前記視軸が、前記後面の前記水平経線に沿った前記各点と交差する位置での前記視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズのプリズム屈折力は、約３０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．４４ディオプトリ以下である、レンズ。
【請求項３３】
前記レンズ本体上の何れの点における前記レンズ厚さも約２ｍｍ以下且つ約１ｍｍ以上である、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項３４】
前記レンズ本体上の何れの点における前記レンズ厚さも約１．７ｍｍ以下且つ約１．２ｍｍ以上である、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項３５】
前記球面、トーリック又は円柱形状は、約８カーブ以上の水平ベースカーブを有する、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項３６】
前記前面は、トーリック形状を有する、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項３７】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約４０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．６４ディオプトリ以下である、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項３８】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約５０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．８９ディオプトリ以下である、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項３９】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約８０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約１．３３ディオプトリ以下である、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項４０】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１８ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項４１】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度〜約４０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１８ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項４２】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約４０度〜約５０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１８ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項４３】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約５０度〜約８０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１８ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項４４】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１６ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項４５】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０〜約４０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１６ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項４６】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約４０度〜約５０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１６ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項４７】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約５０度〜約８０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１６ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項４８】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１４ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項４９】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度〜約４０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１４ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項５０】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約４０度〜約５０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１４ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項５１】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約５０度〜約８０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１４ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項５２】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約３０度〜約５０度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数７】
2021531513.tif 000028
を満たす、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項５３】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約５０度〜約９０度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数８】
2021531513.tif 000029
を満たす、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項５４】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約３０度〜約５０度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数９】
2021531513.tif 000030
を満たす、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項５５】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約５０度〜約９０度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数１０】
2021531513.tif 000031
を満たす、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項５６】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約３０度〜約５０度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数１１】
2021531513.tif 000032
を満たす、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項５７】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約５０度〜約９０度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数１２】
2021531513.tif 000033
を満たす、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項５８】
デュアルレンズアイウェアの２つのレンズの一方である、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項５９】
前記レンズは、シングルレンズであり、
前記視軸は、第一の視軸であり、
前記眼は、第一の眼であり、
前記シングルレンズは、前記典型的な装用者の第二の眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で支持されるように構成され、
第二の視軸は、前記第二の眼及び前記第二の眼の前記中心軸から、前記後面の前記水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から前記第一の視軸の方向と反対の方向に離れる前記第二の眼の前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った第二の点集合の各点は、前記第二の視軸が前記第二の点集合の前記各点と交差する位置での前記第二の視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度以下の前記第二の視軸の角度に関連付けられる、前記第二の点集合の点全体を通して約０．４４ディオプトリ以下である、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項６０】
前記レンズ本体は、前記フレームの形状に適合し、且つ前記フレームに固定されるように構成される、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項６１】
請求項３２に記載のレンズ及びフレームを含むアイウェア。
【請求項６２】
前記フレームは、眼鏡又はゴーグルフレームを含む、請求項６１に記載のアイウェア。
【請求項６３】
請求項３２に記載のレンズを含む保護用ヘッドギア。
【請求項６４】
前記レンズ本体は、追加的構造の形状に適合し、且つ前記追加的構造に固定されるように構成され、及び
前記追加的構造は、前記保護用ヘッドギアに固定されるように構成される、請求項６２に記載の保護用ヘッドギア。
【請求項６５】
前記後面は、変曲領域をさらに含み、及び前記変曲領域におけるプリズム屈折力は、前記変曲領域に隣接する領域におけるプリズム屈折力と実質的に同様である、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項６６】
レンズであって、非矯正用アイウェア又はヘッドギアにおいて、典型的な装用者の片眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で前記レンズを支持するためのフレームと組み合わせて使用するためのレンズであって、
レンズ本体であって、
球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状を有する前面と、
フリーフォーム形状を有する後面と
を含むレンズ本体
を含み、
前記前面の前記球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状は、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有し、
レンズ厚さは、前記前面と前記後面との間で画定され、
視軸は、前記片眼及び前記中心軸から、前記後面の水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から離れる前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った各点は、前記視軸が、前記後面の前記水平経線に沿った前記各点と交差する位置での前記視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズのプリズム屈折力は、約３０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．６２ディオプトリ以下である、レンズ。
【請求項６７】
前記レンズ本体上の何れの点における前記レンズ厚さも約２ｍｍ以下且つ約１ｍｍ以上である、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項６８】
前記レンズ本体上の何れの点における前記レンズ厚さも約１．７ｍｍ以下且つ約１．２ｍｍ以上である、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項６９】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約４０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．８２ディオプトリ以下である、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項７０】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約５０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．９ディオプトリ以下である、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項７１】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約８０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約１．５６ディオプトリ以下である、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項７２】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１９ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項７３】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度〜約４０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１９ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項７４】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約４０度〜約５０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１９ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項７５】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約５０度〜約８０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１９ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項７６】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１５ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項７７】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度〜約４０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１５ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項７８】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約４０度〜約５０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１５ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項７９】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約５０度〜約８０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１５ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項８０】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１１ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項８１】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度〜約４０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１１ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項８２】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約４０度〜約５０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１１ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項８３】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約５０度〜約８０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１１ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項８４】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．００８ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項８５】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度〜約４０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．００８ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項８６】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約４０度〜約５０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．００８ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項８７】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約５０度〜約８０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．００８ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項８８】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あた
り約０．００４ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項８９】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度〜約４０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．００４ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項９０】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約４０度〜約５０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．００４ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項９１】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約５０度〜約８０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．００４ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項９２】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約３０度〜約５０度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数１３】
2021531513.tif 000034
を満たす、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項９３】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約５０度〜約９０度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数１４】
2021531513.tif 000035
を満たす、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項９４】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約３０度〜約５０度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数１５】
2021531513.tif 000036
を満たす、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項９５】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約５０度〜約９０度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数１６】
2021531513.tif 000037
を満たす、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項９６】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約３０度〜約５０度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数１７】
2021531513.tif 000038
を満たす、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項９７】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約５０度〜約９０度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数１８】
2021531513.tif 000039
を満たす、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項９８】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約３０度〜約５０度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数１９】
2021531513.tif 000040
を満たす、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項９９】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約５０度〜約９０度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数２０】
2021531513.tif 000041
を満たす、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項１００】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約３０度〜約５０度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数２１】
2021531513.tif 000042
を満たす、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項１０１】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約５０度〜約９０度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数２２】
2021531513.tif 000043
を満たす、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項１０２】
デュアルレンズアイウェアの２つのレンズの一方である、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項１０３】
前記レンズは、シングルレンズであり、
前記視軸は、第一の視軸であり、
前記眼は、第一の眼であり、
前記シングルレンズは、前記典型的な装用者の第二の眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で支持されるように構成され、
第二の視軸は、前記第二の眼及び前記第二の眼の前記中心軸から、前記後面の前記水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から前記第一の視軸の方向と反対の方向に離れる前記第二の眼の前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った第二の点集合の各点は、前記第二の視軸が前記第二の点集合の前記各点と交差する位置での前記第二の視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度以下の前記第二の視軸の角度に関連付けられる、前記第二の点集合の点全体を通して約０．６２ディオプトリ以下である、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項１０４】
前記レンズ本体は、前記フレームの形状に適合し、且つ前記フレームに固定されるように構成される、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項１０５】
請求項６６に記載のレンズ及びフレームを含むアイウェア。
【請求項１０６】
前記フレームは、眼鏡又はゴーグルフレームを含む、請求項１０５に記載のアイウェア。
【請求項１０７】
請求項６６に記載のレンズを含む保護用ヘッドギア。
【請求項１０８】
前記レンズ本体は、追加的構造の形状に適合し、且つ前記追加的構造に固定されるように構成され、及び
前記追加的構造は、前記保護用ヘッドギアに固定されるように構成される、請求項１０７に記載の保護用ヘッドギア。
【請求項１０９】
前記後面は、変曲領域をさらに含み、及び前記変曲領域におけるプリズム屈折力は、前記変曲領域に隣接する領域におけるプリズム屈折力と実質的に同様である、請求項６６に記載のレンズ。
【請求項１１０】
レンズであって、非矯正用アイウェア又はヘッドギアにおいて、典型的な装用者の片眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で前記レンズを支持するためのフレームと組み合わせて使用するためのレンズであって、
レンズ本体であって、
トーリック及びフリーフォーム形状の一方を有する前面と、
前記トーリック及びフリーフォーム形状の他方を有する後面と
を含むレンズ本体
を含み、
視軸は、前記片眼及び前記中心軸から、前記後面の水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から離れる前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った各点は、前記視軸が、前記後面の前記水平経線に沿った前記各点と交差する位置での前記視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズのプリズム屈折力は、約３０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．４４ディオプトリ以下である、レンズ。
【請求項１１１】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約４０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．６４ディオプトリ以下である、請求項１１０に記載のレンズ。
【請求項１１２】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約５０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．８９ディオプトリ以下である、請求項１１０に記載のレンズ。
【請求項１１３】
前記レンズの最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約３０度〜約４０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点の範囲全体を通して約０．１８ディオプトリ以下である、請求項１１０に記載のレンズ。
【請求項１１４】
前記レンズの最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約３０度〜約５０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点の範囲全体を通して約０．４３ディオプトリ以下である、請求項１１０に記載のレンズ。
【請求項１１５】
レンズであって、非矯正用アイウェア又はヘッドギアにおいて、典型的な装用者の片眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で前記レンズを支持するためのフレームと組み合わせて使用するためのレンズであって、
球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状を有する前面と、
フリーフォーム形状を有する後面と
を含み、
前記前面の前記球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状は、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有し、
視軸は、前記片眼及び前記中心軸から、前記後面の水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から離れる前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った各点は、前記視軸が、前記後面の前記水平経線に沿った前記各点と交差する位置での前記視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズの最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約３０度〜約４０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点の範囲全体を通して約０．１８ディオプトリ以下である、レンズ。
【請求項１１６】
前記前面は、トーリック形状を有し、且つ約６カーブの水平ベースカーブを有し、及び前記レンズの最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約４０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点の範囲全体を通して約０．６０ディオプトリ以下である、請求項１１５に記載のレンズ。
【請求項１１７】
前記前面の前記球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状は、約８．７５カーブの水平ベースカーブを有し、及び
前記レンズの最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約４０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点の範囲全体を通して約０．７０ディオプトリ以下である、請求項１１５に記載のレンズ。
【請求項１１８】
前記レンズの最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約３０度〜約５０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点の範囲全体を通して約０．４０ディオプトリ以下である、請求項１１５に記載のレンズ。
【請求項１１９】
前記前面の前記球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状は、約６カーブの水平ベースカーブを有する、請求項１１８に記載のレンズ。
【請求項１２０】
前記前面は、トーリック形状を有する、請求項１１９に記載のレンズ。
【請求項１２１】
前記レンズは、シングルレンズであり、
前記視軸は、第一の視軸であり、
前記眼は、第一の眼であり、
前記シングルレンズは、前記典型的な装用者の第二の眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で支持されるように構成され、
第二の視軸は、前記第二の眼及び前記第二の眼の前記中心軸から、前記後面の前記水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から前記第一の視軸の方向と反対の方向に離れる前記第二の眼の前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った第二の点集合の各点は、前記第二の視軸が前記第二の点集合の前記各点と交差する位置での前記第二の視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度以下の前記第二の視軸の角度に関連付けられる、前記第二の点集合の点全体を通して約０．４４ディオプトリ以下である、請求項１２０に記載のレンズ。
【請求項１２２】
前記後面は、変曲領域をさらに含み、及び前記変曲領域におけるプリズム屈折力は、前記変曲領域に隣接する領域におけるプリズム屈折力と実質的に同様である、請求項１２１に記載のレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、概して、アイウェアのためのレンズに関し、より詳細には、ときにプリズム効果、屈折力、収差又は歪曲とも呼ばれるプリズムシフトの軽減、最小化又は除去をもたらす向上された軸外光学性能を有する、独特に構成されたレンズに関する。このようなレンズは、例えば、激しいスポーツにおいて又はファッションサングラスとして使用され得る。これらのアイウェア設計の実施形態は、様々な機能上の利点、例えば従来のアイウェアと比較して周辺光の遮断を最大化すること、光学的歪曲を軽減すること及び装用者の快適さレベルを増大させることを実現する。
【背景技術】
【０００２】
シングルレンズ系では、側方から側方までの全視野範囲及び良好な眼部側方保護が提供されるが、現在の従来技術は、依然として光学歪曲の問題に取り組んでいる。シングルレンズ系において、例えば、装用者の眼から後方レンズ表面へのある線の入射角は、装用者の視線が、前方直視線に対する何れかの角度まで、本明細書で「軸外」方向と呼ばれる方向に移動すると変化する。軸外方向は、例えば、横方向、垂直方向又はそれらの組合せであり得る。その結果、レンズの前方により近い位置に入射する光と、レンズの軸外部分で入射する周辺光との間で屈折が異なることになる。米国特許第４，８５９，０４８号明細書の開示は、この場合、レンズ厚さを中間部分から側方縁に向かって薄くすることにより、プリズム歪曲のこの原因に対処しようとする試みの例である。他の例は、米国特許第５，９６９，７８９号明細書である。
【０００３】
各レンズの側方縁が前方平面から後方に装用者の頭部の側面に沿って湾曲し、ハイカーブシングルレンズ系により実現されるものと同様の側方の包み込みを提供するデュアルレンズ系が開発された。大きく包み込むデュアルレンズ眼鏡は、眼部側方をある程度保護するものの、レンズの曲率により、一般に装用者の視野の角度範囲を通した測定可能なプリズム歪曲収差がもたらされる。これは、特に、高屈折率材料を含むレンズにおいて顕著である。加えて、低プロファイルを保ちながら包み込みを最適化するために、高いベースカーブ曲率（例えば、６カーブ以上）がときに望ましいが、このようなレンズは、旋削加工表面形状を利用しており、軸外視角での比較的高いレベルのプリズム歪曲収差により、これまで光学的に最適でなかった。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
ある実施形態において、レンズであって、非矯正用デュアルレンズアイウェア又はヘッドギアにおいて、典型的な装用者の片眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内でレンズを支持するためのフレームと組み合わせて使用するためのレンズは、レンズ本体を含む。ある実施形態において、レンズ本体は、球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状を有する前面を含む。ある実施形態において、レンズ本体は、フリーフォーム形状を有する後面を含む。ある実施形態において、レンズ厚さは、前面と後面との間で画定される。ある実施形態において、視軸は、片眼及び中心軸から、後面の水平経線に沿って測定される、典型的な装用者の鼻から離れる中心軸からの角度で延びる。ある実施形態において、後面の水平経線に沿った各点は、視軸が、後面の水平経線に沿った各点と交差する位置での視軸の角度に関連付けられる。ある実施形態において、レンズのプリズム屈折力は、約３０度以下の視軸の角度に関連付けられる、後面の水平経線に沿った点全体を通して約０．２５ディオプトリ以下である。
【０００５】
ある実施形態において、レンズであって、非矯正用アイウェア又はヘッドギアにおいて、それぞれ典型的な使用者の左眼の左中心軸及び右眼の右中心軸を形成する左右の正面直視線の経路内でレンズを支持するためのフレームと組み合わせて使用するためのシングルレンズは、レンズ本体を含む。ある実施形態において、レンズ本体は、球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状を有する前面を含む。ある実施形態において、レンズ本体は、フリーフォーム形状を有する後面を含む。ある実施形態において、レンズ厚さは、前面と後面との間で画定される。ある実施形態において、左視軸は、左眼及び左中心軸から、後面の水平経線に沿って測定される、典型的な装用者の鼻から離れる、左中心軸に対する角度で延びる。ある実施形態において、後面の水平経線に沿った第一の点の各々は、左視角が、後面の水平経線に沿った第一の点の各々と交差する位置での左視軸の角度に関連付けられる。ある実施形態において、シングルレンズのプリズム屈折力は、約３０度以下の左視軸の角度に関連付けられる、後面の水平経線に沿った第一の点全体を通して約０．２３ディオプトリ以下である。
【０００６】
ある実施形態において、非矯正用アイウェア又はヘッドギアのためのレンズを設計する方法は、レンズの初期前面の点メッシュを生成するステップを含む。ある実施形態において、方法は、初期前面に基づいて、レンズのフリーフォーム後面の点メッシュを生成するステップを含む。ある実施形態において、フリーフォーム後面の点メッシュの点は、初期前面の点メッシュの点に対応する。ある実施形態において、方法は、典型的な装用者の眼に対するレンズの装用位置に基づいて、レンズに対する前方視軸を特定するステップを含む。ある実施形態において、方法は、初期前面上のシード点を特定するステップを含む。ある実施形態において、シード点は、その後の反復計算のための出発基準である。ある実施形態において、方法は、シード点における初期厚さを割り当てるステップを含む。ある実施形態において、方法は、フリーフォーム後面上の、シード点に対応する第一の点の面法線を計算するステップを含む。ある実施形態において、方法は、初期厚さと、面法線からフリーフォーム後面への、シード点と交差する光線の屈折に従って、フリーフォーム後面上に第一の点を設置するステップを含む。ある実施形態において、方法は、初期前面の点メッシュにおける、シード点に隣接する点に対応する、フリーフォーム後面上の第一の点に隣接する点における面法線を計算するステップを含む。ある実施形態において、方法は、シード点に隣接する点の厚さを、最適化アルゴリズムを使用して計算するステップを含む。ある実施形態において、最適化アルゴリズムは、フリーフォーム後面上の第一の点に隣接する点における計算された面法線に基づく光線の屈折の計算を含む。ある実施形態において、方法は、シード点に隣接する点の計算された厚さに従って、フリーフォーム後面上において、第一の点に隣接する点を設置するステップを含む。ある実施形態において、方法は、設置された点に隣接する点の面法線及び厚さの反復計算により、フリーフォーム後面上に追加的な点を設置するステップを含む。
【０００７】
本発明の実施形態によるレンズを設計する方法も開示される。
【０００８】
本発明の他の特徴及び利点は、後述の好ましい実施形態の詳細の説明から、付属の特許請求の範囲及び図面と共に検討されることで明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】例示的な実施形態によるプリズム屈折力測定装置の概略図である。
【図２】例示的な実施形態によるプリズム屈折力測定装置で使用されるターゲットの概略図である。
【図３】例示的な実施形態による、アイウェアのためのフリーフォーム面を有するレンズを設計するための一般的手順のフロー図である。
【図４】例示的な実施形態による、アイウェアのためのレンズのフリーフォーム後面設計を生成するためのフロー図である。
【図５】例示的な実施形態による、デュアルレンズアイウェアのためのレンズの上面概略図である。
【図６】例示的な実施形態による、アイウェアのためのシングルレンズの上面概略図である。
【図７】従来レンズ及びその従来レンズの例示的なフリーフォーム再設計版のプリズム屈折力データのグラフプロットである。
【図８】従来レンズ及びその従来レンズの例示的なフリーフォーム再設計版のプリズム屈折力データのグラフプロットである。
【図９】従来レンズ及びその従来レンズの例示的なフリーフォーム再設計版のプリズム屈折力データのグラフプロットである。
【図１０】従来レンズと比較したビジョンシールドのプリズム屈折力データのグラフプロットである。
【図１１】例示的な実施形態による、保護ヘッドギアに取り付けられた例示的なレンズの図である。
【図１２】例示的な実施形態による、デュアルレンズアイウェアのためのレンズの平面概略図である。
【図１３】例示的な実施形態による、アイウェアのためのシングルレンズの平面概略図である。
【図１４】例示的な実施形態による曲面の断面概略図である。
【図１５】例示的な実施形態によるシングルレンズの上面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下では、好ましい実施形態が前及び／又は後面のための「フリーフォーム」形状（例えば、球面、トーリック、平面又は円柱以外の形状）を有するレンズに関して論じられるが、本発明は、フリーフォーム面と旋削加工面との組合せを有するレンズにも応用され得ることを理解されたい。加えて、本開示の実施形態は、本明細書で例示されるものだけでなく、装用位置における多くの正面形状及び向きのレンズにも利用できることを理解されたい。さらに、「実角度光学効果」という用語は、標準的な旋削加工面レンズと比較して、装用者の視点からの光学的歪曲収差を最小化する軸外光線に対する補正を指す。
【００１１】
記載されている実施形態及び本明細書中の「１つの実施形態」、「ある実施形態」、「好ましい実施形態」等への言及は、記載されている実施形態が特定の特徴、構造又は特性を含み得ることを示すが、個々の実施形態の全てが必ずしもその特定の特徴、構造又は特性を含むとは限らない。さらに、このような語句は、必ずしも同じ実施形態を指しているとは限らない。さらに、特定の特徴、構造又は特性がある実施形態に関連して記載されている場合、かかる特徴、構造又は特性を、明確に記載されているか否かを問わず、他の実施形態に関して実現することは、当業者の知識内であることが理解される。
【００１２】
「レンズ」という用語は、本明細書で使用される限り、光学的構成要素を広く指すために使用される。例えば、眼鏡／サングラスレンズ、ビジョンシールド、バイザ等が「レンズ」又は「アイウェアのためのレンズ」という用語に含まれる。「非矯正用」という用語は、本明細書で使用される限り、処方レンズについて知られる光学的パワーがないことを示す。
【００１３】
「下」、「下方」、「下部」、「上方」、「上」、「上部」等の空間的に相対的な用語は、本明細書において、図に示されている１つの要素又は特徴の他の要素又は特徴に対する関係を説明する際に説明しやすさのために使用される。空間的に相対的な用語は、図中に描かれている方位に加えて又はその代わりに、装置の異なる方位も包含するものとする。例えば、装置は、他の方位であり得、本明細書で使用される空間的に相対的な用語も同様に相応に解釈され得る。
【００１４】
「およそ」、「約」等の用語は、本明細書において使用される限り、ある数量の値であって、特定の方式に基づいて異なり得る値を示す。その特定の方式に基づいて、「およそ」等の用語は、ある数量の値であって、例えばその値の０〜１０％以内（例えば、その値の±０．５％、±５％又は±１０％）で異なる値を示し得る。
【００１５】
「典型的な装用者」、「典型的な使用者」等の用語は、本明細書で使用される限り、平均的使用者全般、人口統計学に基づく平均的使用者又は標準若しくは周知の人体測定データベースに適合する身体的寸法を有する使用者を指し得る。例えば、典型的なアイウェア装用者は、欧州標準（ＥＮ）、米国国家規格協会（ＡＮＳＩ）又は人体測定調査に適合する身体的寸法を有する人であり得る。
【００１６】
加えて、特定の実施形態は、特定のタイプのアイウェア、例えばシングルレンズ眼鏡、デュアルレンズ眼鏡、リムが一部であるか、全体的であるか若しくは全くない眼鏡、ゴーグル、サングラス、つるのあるアイウェア、つるが一部のみのアイウェア、つるなしのアイウェア等に関して開示されるか又は示され得るが、本開示の実施形態は、何れの種類の頭部装着型支持手段でも使用され得ることを理解されたい。例えば、レンズの実施形態は、ヘッドギア製品、例えば自転車用、スケートボード用、雪用、飛行用、スポーツ用又は他の種類のビジョンシールド付きヘルメット、バイザ、帽子、ヘッドバンド、フェイスマスク、バラクラバ、ブリーチングシールド等、装用者の視野内で１つ又は複数のレンズを支持し得るあらゆる頭部装着型製品に統合されるか又は取り付けられ得る。幾つかの実施形態において、レンズは、頭部装着型製品から取り外し可能であり得、それにより頭部装着製品に損傷を与えることなくレンズを外すか又は交換することができる。
【００１７】
本開示の幾つかの方法及びシステムの実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの何れかの組合せで実装され得る。本開示の実施形態は、１つ又は複数のプロセッサによって読み出され、実行され得る機械可読媒体上に保存された命令としても実装され得る。機械可読媒体としては、機械（例えば、コンピューティングデバイス）により読取り可能な形態の情報を保存又は伝送するための何れのメカニズムも含まれ得る。例えば、機械可読媒体としては、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気、光、音響又は他の形態の伝搬信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）等が含まれ得る。さらに、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン及び／又は命令は、本明細書中で特定の動作を実行することとして説明され得る。しかしながら、このような説明は、便宜上のものにすぎず、このような動作は、実際には、コンピューティングデバイス、プロセッサ、コントローラ又は他のデバイスがファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令等を実行した結果である。
【００１８】
アイウェアレンズの数々の改良にかかわらず、卓越した光学品質を有し、光学的歪曲収差を軽減させ、同時に適切な換気、装用者にとっての最大の快適さ及び安全性並びに／又は特定のヘッドギアへの取付けを実現できる構成を提供するレンズが依然として求められている。さらに、基本的に視野の全角度範囲にわたって光を遮断でき、同時にその範囲全体を通して光学的歪曲収差を最小化できる、アイウェアで使用するためのレンズが求められている。
【００１９】
しかしながら、このような実施形態をより詳細に説明する前に、本開示が特徴付けられ、実施され得る実施形態における例示的なメトリクスを提示することが有益である。
【００２０】
例示的な光学的性能の測定
図１は、例示的なプリズム屈折力測定装置１００の概略図である。ある実施形態におい
て、プリズム屈折力測定装置１００は、サンプル取付け台１０２と、コリメート放射ビーム１０６を出力するように構成されたコリメート放射源１０４（例えば、レーザ）とを含む。ある実施形態において、サンプル取付け台１０２は、試験対象物（ＤＵＴ）１０８（例えば、レンズ、アイウェア又はバイザ）を支持するように構成される。ある実施形態において、サンプル取付け台１０２は、調節可能に構成され、調節は、水平軸１１４、垂直軸１１２及び前方直視線軸１１０に沿った又はそれに平行な移動並びに水平軸１１０、垂直軸１１２及び前方直視線軸１１４の周囲の又はそれに対する回転を含む。ある実施形態において、コリメート放射源１０４は、サンプル取付け台１０２から構造的に独立しており、それにより、コリメート放射源１０４は、サンプル取付け台１０２の調節中に静止したままである。水平軸１１４及び垂直軸１１２は、それぞれＤＵＴ  １０８を装用する可能性のある使用者の体を通る正中線に対して垂直及び平行であり、水平軸１１４及び垂直軸１１２は、何れも前方直視線軸１１０に対して垂直であることを理解されたい。また、ＤＵＴ  １０８は、レンズの場合、装用者が装用したとき、使用者に面する、一般的に後面と呼ばれる面と、使用者と反対に面する、一般的に前面と呼ばれる面とを有することを理解されたい。
【００２１】
ある実施形態において、測定装置１００は、測定ターゲット１１６を含む。測定ターゲット１１６は、ＤＵＴ  １０８の異なる位置及び回転についてＤＵＴ  １０８を通して送信されるコリメートビーム１０６の偏向を測定することにより、ＤＵＴ  １０８のプリズム屈折力を定量化するように構成された同心円マーカ（図示せず）を含む。この実施形態において、測定ターゲット１１６は、コリメート放射源１０４に対して固定された位置及び方位を有するように構成される。ＤＵＴ  １０８を通して送信されたコリメートビーム１０６の偏向の測定は、ＤＵＴ  １０８のないゼロ偏向状態に関して行われる。
【００２２】
図２は、例示的な実施形態による、プリズム屈折力測定装置で使用されるターゲット２００の概略図である。ある実施形態において、ターゲット２００は、異なる半径を有する同心円マーカ２０２を含む。ある実施形態において、ターゲット２００は、水平軸マーカ２０４及び垂直軸マーカ２０４を含み、これらは、同心円マーカ２０２の中心で交差する。
【００２３】
プリズム屈折力（像の変位の原因となる、レンズにより誘導される屈折力）の測定値は、測定値を裏付け、且つ／又は新しいレンズの設計をテストしてから生産を開始するためにコンピュータシミュレーションを通しても計算され得る。他の物理的試験方法、例えばＡＮＳＩ認証試験方法等が使用され得る。
【００２４】
下表は、本開示の実施形態に関して説明されている「実角度光学系」形状を有する本発明のレンズと比較した、様々なベースカーブを有する様々な従来レンズの実測及びシミュレーションによるプリズム屈折力を示す。本明細書に記載の従来レンズとしては、幾つかの例において、前方視についてのみ補正され得る従来レンズが含まれる。測定及びシミュレーションは、典型的な使用者の眼に向かって方向付けられ、レンズを通過した光線のずれを定量化する。例えば、表１は、例示的な従来レンズ１（デュアルレンズアイウェアのための４カーブレンズ）について行われ、従来レンズ１により誘導される像の変位を定量化する実測値を示す。「視軸角」と表示されたデータコラムは、水平側方周辺（水平）及び上側周辺（垂直）に向かう、前方直視線に関して測定される軸外視線方向であり、単位は、度である。水平視軸角について、プラスの角度は、測定中の眼に最も近い使用者のこめかみに向かう、例えば右眼が右側のこめかみに向けられるか、左眼が左側のこめかみに向けられるときの視線方向を示す。反対に、マイナスの水平視軸角は、使用者の鼻に向けられる眼の視線方向を示す。本明細書に記載の測定及びシミュレーションは、使用者の右目の視点から行われる。当業者であれば、左眼の測定及びシミューションでは、実質的に対称の顔面構造を有する典型的使用者の場合、実質的に同じであり且つ反転された結果が
得られることがわかるであろう。本明細書中の全ての表中の視軸角は、レンズによって異なるレンズの実視野内にある。例えば、従来レンズ１〜４は、測定／シミュレーション中の眼に最も近いこめかみに向かって、レンズを支持するフレームによって視界が遮られるまで、最大約４０〜５５度の可視範囲を有し、ビジョンシールドによれば約１０５度の眼の周辺限界までの水平視が可能となり得るが、ここでは約９０度まで測定した。使用者の鼻に向かう視軸角度（マイナスの角度）の定量化、例えばレンズ２では、使用者の鼻による遮蔽は、考慮されていないが、当業者であれば、使用者の鼻に向かう可視範囲は、レンズを支持するフレームより、鼻による遮蔽によって限定される可能性が高いことがわかるであろう。プリズム屈折力を補正するための、本開示の実施形態で説明されている実角度光学系方式は、同様に又は代わりに、レンズの上下周辺に向かう視角又は何れの軸外角度（例えば、前方直視線に対するゼロ以外の角度の水平及び垂直視角のあらゆる組合せ、すなわちＸ及びＹ変位のあらゆる組合せ）にも適用され得ることを理解されたい。表１は、ディオプトリの単位で測定された例示的な従来レンズ１のプリズム屈折力を示し、従来レンズ１により生じる像の水平及び垂直変位は、それぞれプリズム屈折力Ｘ及びＹとして定量化され、値は、０に近いほど好ましい。従来レンズ１の全体的プリズム屈折力Ｒは、
【数１】
2021531513.tif 000003
として計算される。表１は、プリズム屈折力に代わるメトリクスも示し、これは、レンズにより生じる入射光線の角変位の水平成分θＸ及びレンズにより生じる入射光線の角変位の垂直成分θＹである。両方とも単位が度であり、値は、０に近いほど好ましい。表１は、レンズにより生じる像の変位を定量化するための第三の代替的メトリクスを示し、これは、装用者から約１００ヤード離して置かれた物体の見かけ上の水平変位ＤＸ及び装用者から約１００ヤード離して置かれた物体の見かけ上の垂直変位ＤＹであり、値は、０に近いほど好ましい。装用者から約１００ヤード離して置かれた物体の全体的な見かけ上の変位ＤＲは、
【数２】
2021531513.tif 000004
として計算される。
【００２５】
本開示の全てのデータ表は、表１において利用された導出データのための組織的なスキーム、ラベル及び計算を使用する。
【００２６】
表２では、表１の原形の従来レンズの測定結果と比較するために、後面において本開示の実施形態を採用した再設計従来レンズ１のシミュレーションが提供される。表２の結果は、レンズの後面に本開示の実角度光学系方式を適用したときの、シミュレーションによる光学性能の顕著な改善（例えば、全体的なプリズム屈折力の減少）を示す。全体的なプリズム屈折力の０．６１から０．３６ディオプトリへの（約半減）最大の減少は、測定された最大水平視軸角、５５度で得られる。
【００２７】
表３は、トーリック４×６形状（垂直に約４カーブ、水平に約６カーブ）を有する例示的な従来レンズ２のシミュレーションによるプリズム屈折力を示し、表４は、後面に本開示の実施形態を採用した再設計従来レンズ２のシミュレーションによるプリズム屈折力を示す。従来レンズ１のデータと同様に、再設計従来レンズ２の全体的プリズム屈折力は、原形の従来レンズ２と比較して、測定された最大水平視軸角、５０度で０．９１から０．５２ディオプトリに減少している。表３は、４×６シングルレンズに基づいているが、デュアルレンズの４×６トーリック設計も同様に最適化されて、より高いベースカーブのレ
ンズのものと同様の改善が実現され得る（例えば、このようなトーリック設計の性能は、８．７５カーブのレンズに関する表８に示されるものと同じ又は同様の性能を呈する可能性がある）。
【００２８】
より高いベースカーブに関して、表５は、包み込みの程度が大きく、例えば約６．５カーブより大きい、ラップアラウンド型アイウェアのためのシングルレンズである例示的な従来レンズ３の測定されたプリズム屈折力を示し、表６は、ベースカーブが８．７５であり、デュアルレンズアイウェアのためのレンズである例示的な従来レンズ４の測定されたプリズム屈折力を示す。表７は、シミュレーションと実測とがよく一致していることを裏付けるために、従来レンズ４のシミュレーションによるプリズム屈折力を示す。本開示の実施形態を従来レンズ４に適用した場合、従来レンズ４のプリズム屈折力は、劇的に低減し、これは、図８に示されている。図８は、再設計従来レンズ４の全体的なプリズム屈折力が、原形の従来レンズ４と比較して、測定された最大水平視軸角、５０度で１．０２から０．２１ディオプトリに減少したことを示す。これは、全体的プリズム屈折力の約５分の１への減少である。
【００２９】
周辺視忠実度のまた別の改善は、本開示の実施形態を用いて製造された保護用ヘッドギア（例えば、フットボールヘルメット）で使用される実際のフリーフォームビジョンシールドについて測定された。このビジョンシールドは、完全なフリーフォームであり、フリーフォーム前面及び対応するフリーフォーム後面を有し、その結果、本明細書において「実角度光学プロファイル」と呼ばれるものが得られる。ビジョンシールドのプリズム屈折力に関する測定データが表９に示されている。このビジョンシールドでは、９０度までの水平視軸角の全てにわたり、０．２５ディオプトリ以下である全体的プリズム屈折力に保たれている。
【００３０】
【表１】
2021531513.tif 000005
【００３１】
【表２】
2021531513.tif 000006
【００３２】
【表３】
2021531513.tif 000007
【００３３】
【表４】
2021531513.tif 000008
【００３４】
【表５】
2021531513.tif 000009
【００３５】
【表６】
2021531513.tif 000010
【００３６】
【表７】
2021531513.tif 000011
【００３７】
【表８】
2021531513.tif 000012
【００３８】
【表９】
2021531513.tif 000013
【００３９】
実角度光学効果を生成するためのアイウェア用フリーフォームレンズの例示的な設計方法
方法ステップは、対応するフロー図を参照しながら説明する。本願で提供される方法を実行するために、フロー図中の全てのステップが必要であるとは限らないことを理解されたい。さらに、ステップの幾つかは、同時に実行されるか、又はフロー図に示されているものと異なる順序で実行され得る。
【００４０】
図３は、例示的な実施形態による、実角度光学効果（本願では「実角度光学系方式」とも呼ばれる）を生成するためのアイウェア用フリーフォームレンズを設計する一般的手順を示す。ある実施形態において、ステップ３１０で初期前面設計が生成される。初期前面は、支持構造（例えば、アイウェアのフレーム又は保護用ヘッドギア）に適合するように構成され得る。初期前面は、十分なプリズム屈折力低減が行われない旋削加工表面設計及び／又はフリーフォーム設計を含み得る。ある実施形態において、初期前面設計は、点メッシュ又はそれから点メッシュ（例えば、３Ｄ計算式の解である点）が導出され得る３Ｄ計算式として提供される。点メッシュは、あるピッチ（点同士の中心間距離）を有するように構成され得るため、得られたレンズは、装用者にとって平滑で連続的に見えることを理解されたい。ある実施形態において、点メッシュは、典型的な使用者の眼で認識できない、例えば約１０μｍより小さいピッチを有するように構成される。初期前面は、旋削加工面又は最初に光学製品の十分なプリズム屈折力低減を生じさせても又はさせなくてもよい他の既存のソリューションを含み得ることを理解されたい。ステップ３１２では、アイウェア用レンズのフリーフォーム後面設計は、その光学系の装用者の視点からの実角度光学効果を生じさせるために、初期前面設計を考慮した光屈折の計算に基づいて生成される。任意選択によるステップ３１４では、アイウェア用レンズのためのフリーフォーム前面設計は、後面設計を考慮した光屈折の計算に基づいて生成される。このフリーフォーム前面が初期前面に置き換わり、はるかにより正確な歪曲収差補正が提供され得る。
【００４１】
図４は、例示的な実施形態による、装用者の視点から見た実角度光学効果を得るための、アイウェア用レンズのフリーフォーム後面設計を生成する手順を示す。ステップ３１２（図３）は、図４に関して本明細書に記載の手順を含み得ることを理解されたい。ある実施形態において、ステップ４１０では、初期前面、例えばステップ３１０（図３）で特定された初期前面について、装用者の前方直視線に対応する中心軸が特定される。前方直視線軸は、使用者の眼に対する光学系の位置及び使用者の予想される視姿勢に依存し得る。典型的な装用者の眼に対する光学系の予想位置及び予想視姿勢は、アイウェアの種類及び装用者の活動（例えば、フットボールヘルメット、オートバイ用ヘルメット、航空機パイロットのヘルメット、バイク用ヘッドアップ又はゴルフ若しくは釣り用ヘッドダウンディスプレイ）によって異なり得、これらは、試験対象について行われる実測又はコンピュータシミュレーションから導き出され得る。
【００４２】
ステップ４１２において、初期前面のうち、様々な光学的ソリューションに応じた最適化のための部分が特定される。ある実施形態において、光学的問題解決は、中心軸（「全ベクトル前方（ａｌｌ  ｖｅｃｔｏｒｓ  ｆｏｒｗａｒｄ）」とも呼ばれる）視ソリューション、軸外視ソリューション及び実視野（ＦＯＶ）外のソリューションを含み得る。軸外視は、前方視方向と実質的に異なる視線方向、例えばバイザの側方を通して見ることを含む。ある実施形態において、初期前面は、中心部分、移行部分及び側方部分に分割される。移行部分は、中心部分と側方部分とを接続する。ある実施形態において、中心部分は、前方視ソリューションに関連付けられ、側方部分は、軸外視ソリューションに関連付けられ、移行部分は、前方視ソリューションと軸外視ソリューションとの間のスムーズで段階的な移行を提供する。ある実施形態において、前方視ソリューションは、両眼視の検討事項を含み得、軸外ソリューションは、片眼（単眼）視の検討事項を含み得る。ある実施形態において、両眼及び単眼ソリューション間の遷移境界は、軸外視角が大きくなり、片
眼の視線が典型的な装用者の鼻により遮蔽される位置となる場所に置かれ得る（すなわち、この境界において、装用者の見え方は、単眼視となる）。当業者であれば、本明細書の説明は、側方位置又は方向に関するが、本発明の実施形態は、あらゆる軸外方向、例えば垂直軸外方向又は他の非前方／非前方直視線の視線方向（例えば、前方直視線に対する０度以外の水平及び垂直視角のあらゆる組合せ、すなわち水平及び垂直像変位のあらゆる組合せ）における歪曲収差の改善にも等しく適用可能であることがわかるであろう。
【００４３】
ステップ４１４では、初期前面上のシード点が特定される。ある実施形態において、シード点は、フリーフォーム後面上の点を生成するための出発基準点となる。ある実施形態において、初期厚さがシード点に割り当てられる。ある実施形態において、シード点は、初期前面設計（例えば、図３のステップ３１０）の点メッシュから選択される。ある実施形態において、シード点は、光学系の水平対称を指す対称面上にある。ある実施形態において、シード点は、中心部分と移行部分の境界又は移行部分と側方部分との境界を指す線上にある。ある実施形態において、シード点は、典型的な装用者の前方直視線が初期前面を通過する位置にある。ある実施形態において、シード点は、点メッシュから選択されず、且つ／又はメッシュ点間のある点であり得る。
【００４４】
ステップ４１６では、シード点での面法線が計算され、第一のフリーフォーム後面点は、シード点における面法線と一致する線上の初期厚さに置かれる。初期前面上の各点がフリーフォーム後面上の対応する点に関連付けられ、フリーフォーム後面上の、第一の後面点以外の点にも面法線及び厚さが割り当てられなければならないことを理解されたい。ステップ４１８では、第一の後面点に隣接する点について、面法線が計算される。「全ベクトル前方」ソリューションの場合、前面に入射する、装用者の前方視線に平行な光線は、一般に、レンズ厚さ内で前方視線に平行でない方向に屈折し、各光線についての後方面法線は、光線がレンズ後面から射出するときに前方視線と平行に戻されるように計算されることを理解されたい。さらに、「軸外」ソリューションの場合、前面に入射する、装用者の眼に向けられる光線は、一般に、レンズ厚さ内で装用者の眼に向かわない方向に屈折し、各光線に関する後方面法線は、光線がレンズ後面から射出するときに装用者の眼に再び方向付けられるように計算されることを理解されたい。当業者であれば、レンズを通過する光線の経路がその地点におけるレンズ厚さ及び使用される特定のレンズ材料の屈折率に依存し、面法線の計算では厚さ及び材料の屈折率が考慮されることがわかるであろう。例えば、ポリカーボネート製レンズは、典型的に、１．５８＋／−０．０１５の屈折率を有する。以下で説明するように、他の材料及び混合材料がレンズに使用され得、それにより計算において異なる屈折率が使用される。ステップ４２０では、最適化アルゴリズムは、第一の後面点に隣接する点に厚さを割り当て、これらをその少なくとも１つの隣接点に割り当てられた厚さに置く。ある実施形態において、最適化アルゴリズムは、最も均一な光路長のソリューション、可能な限り薄くするソリューション及び最も均一な厚さのソリューションを含む優先順位に従い、それにより、最適化アルゴリズムは、ステップ４１８で計算されたものと実質的に同様の面法線を出力する。
【００４５】
ある実施形態において、レンズは、他の構造、例えば鼻及び／又は頬等の顔の輪郭に適合するようにも設計され得る。他の構造とのレンズの適合には、変曲点、例えばレンズ表面に沿った凹部から凸部への移行が含まれ得る（例えば、図５の面５０８及び／又は５１０、図６の面６１２及び／又は６１４）。「レンズ表面」という語句は、レンズの周囲の一部からそのレンズの周囲の別の部分まで延びる面を指す。「変曲」という用語は、本明細書において、スムーズに変化する表面（表面上に急激な変化又は中断がない）に関して使用され得る。急激に変化する表面の例は、レンズ本体の厚さにおける、９０度の急激な旋削部（例えば、キー穴）を有する表面を生成し得るカット又は穴であり得る。急激に変化する表面の他の例は、レンズの鋭角の面取りされていない突出部（フレームと係合するフック）であり得る。
【００４６】
図１４は、例示的な実施形態による、曲面を有する構造１４００の断面図である。ある実施形態において、構造１４００の曲面は、面法線１４０２（面に関して９０度）を有し、その向きは、表面の曲率に依存する。変曲点１４０４は、曲面が凸部から凹部に且つその逆に切り替わる場所を示す。面法線１４０２の幾つかは、発散するように示され、これは、凸面を示す。面法線の幾つかは、収束するように示され、これは、凹面を示す。２次元表面を有するレンズは、複数の変曲点を含み得る。したがって、ある実施形態において、変曲領域は、線上に又はレンズ表面上（例えば、図６の面６１２及び／又は６１４上）のある領域にわたり分散された変曲点の分布を含み得る。
【００４７】
ある実施形態において、変曲領域は、レンズの何れかの部分に生じ得る（例えば、中心部分、側方部分及び／又は移行部分）。すなわち、変曲領域は、全ベクトル前方ソリューション及び／又は軸外ソリューションを有する表面領域に生じ得る。全ベクトル前方ソリューションを有する部分に変曲領域を設計することは、対応する二次表面を作るための実角度光学計算を含み得る（例えば、二次表面は、初期表面又は別の計算された表面に基づいて設計される）。二次表面は、典型的な装用者に、変曲領域が存在しない場合に生じるはずのものと同じ光学的効果を提供するように設計され得る。ある実施形態において、変曲領域の光学計算は、特に変曲領域がレンズのうち、全ベクトル前方ソリューションを有することになる部分にあり、レンズのうち、使用者の視線が前方からわずかに離れた方向（例えば、５°軸外）にあるとき、変曲ゾーンがない場合に典型的な装用者が認識するはずのものと同じ軸外歪曲収差を意図的に生じさせ得る。換言すれば、実際のこの変曲領域の光学的挙動は、変曲領域がないかのようなものとなる。別の方法で説明すれば、計算では、変曲領域におけるプリズム歪曲収差の全てを激減させることができたとしても、そのレンズは、ある程度の意図的な歪曲収差を保持し得る。すなわち、変曲領域での計算は、変曲領域のプリズム屈折力を変曲領域のすぐ外側の（すなわちそれに隣接する）プラズム屈折力とマッチするように行われ得（例えば、プリズム屈折力の急激な変化がない）、それにより、歪曲収差が残っていても、それは、変曲領域を有さないレンズで認識されるものと実質的にマッチする。
【００４８】
プリズム屈折力の急激な変化は、レンズの使用者によってより容易に認識されやすい可能性がある。プリズム屈折力の急激な変化を最小化する利点は、使用者がその視線をレンズの１つの領域から他の領域に移す際に突然の歪曲収差の不連続性を認識しないことである。
【００４９】
ある実施形態において、変曲領域は、レンズの側方部分で生じ得る。軸外ソリューションを有する領域に変曲領域を設計することは、対応する二次表面を作るための実角度計算を含み得る。二次表面は、軸外ソリューションを、変曲エリアに、それにわたって且つそれを越えて継続させるように設計され得る。ある実施形態において、全ベクトル前方シナリオについて前述したようにプリズム歪曲収差を保持するのではなく、軸外ソリューションを有する変曲領域が引き続きプリズム歪曲収差を最小化する。そのようにする理由は、軸外ソリューションを有する変曲領域が、名目上、変曲領域までの、それにわたる又はそれを越える歪曲収差を含まないからである。
【００５０】
ある実施形態において、変曲領域は、レンズの移行部分に生じ得る。全ベクトル前方及び軸外ソリューションの両方を有する部分に変曲領域を設計することは、対応する二次表面を作るための実角度計算を含み得る。変曲領域は、プリズム歪曲収差の保持と、中心部分と側方部分との間のソリューション勾配に対応するプリズム歪曲収差の最小化との間の勾配を含み得る。
【００５１】
ある実施形態において、変曲領域は、例えば、レンズのうち、光線入射角が大きく、全
反射状態が生じるエリア（例えば、典型的な装用者の鼻の側面に適合する急峻な形状の表面）において、全ベクトル前方又は軸外ソリューションの何れにも適合しなくてよい。それにもかかわらず、前述の方法ステップによれば、変曲領域の全部又は一部は、所期の光学的効果を、本来であれば従来のレンズ設計で実現できなかった程度までレンズの使用者に提供することができ得る。
【００５２】
本開示の実施形態は、初期前面点メッシュをフリーフォーム後面生成のための基礎として使用することによってレンズを設計する方法を提供しているが、当業者であれば、初期後面点メッシュをフリーフォーム前面生成の基礎として使用する、この方法の変形形態も可能であることがわかるであろう。優先順位における特定のソリューションにより高い又はより低い優先順位が与えられるか又はそれが省略され得ることを理解されたい。本明細書に記載の実施形態は、例示であり、限定的ではない。
【００５３】
当業者であれば、レンズ設計は、当技術分野で知られている多くの製造方法で実現され得ることがわかるであろう。例えば、光学品質の高いレンズは、予備成形された射出成型レンズブランクから切り出され得る。代わりに、レンズは、その最終的な形状及び大きさに直接成形されて、成形後の切出しステップを不要とし得る。レンズ又はそれからレンズが切り出されるレンズブランクは、射出成型され得、比較的硬質で光学的に容認可能な材料、例えばポリカーボネートを含み得る。レンズとしての使用に適した何れの材料も使用され得、これは、例えば、ポリマー、ポリカーボネート（すなわちＰＣ）、アリルジグリコールカーボネートモノマー（ブランド名ＣＲ−３９（登録商標）として販売されている）、ガラス（例えば、クラウンガラス、フリントガラス）、ナイロン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（すなわちＰＥＴ）、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートポリエステルフィルム（すなわちＢｏＰＥＴであり、このようなポリエステルフィルムの１つがブランド名ＭＹＬＡＲ（登録商標）として販売されている）、アクリル樹脂（例えば、ポリメチルメタクリート、すなわちＰＭＭＡ）、ウレタン系プレポリマー及び高屈折率ハイブリッド（例えば、Ｔｒｉｖｅｘ（登録商標）、Ｔｒｉｂｒｉｄ（商標））、高屈折率プラスチック、透明高屈折率モノマー、透明高屈折率ポリマー、ポリマー材料、コポリマー、ドープされた材料、他のあらゆる適当な材料又は材料のあらゆる組合せである。レンズの表面形状は、レンズブランク成形及び研磨プロセスで製作され得、レンズ形状は、ブランクから切り出され得る。上述の製造方法は、例示であり、限定的ではない。
【００５４】
アイウェアのための例示的レンズ
アイウェアで使用されるレンズは、典型的に、市場の需要又は規制機関、例えばスポーツ組織により設定される安全基準を満たすように求められる。以下の説明は、主として非矯正用アイウェアに関して行われるが、当業者であれば、同様の技術は、矯正用アイウェアを改良するためにも使用され得ることがわかるであろう。典型的に、材料及び厚さは、アイウェア用レンズの２つの相関する安全パラメータであり、例えば非破砕性の高い材料の場合、非破砕性のより低い他の材料より薄いレンズ形状が可能となり得る。アイウェア用レンズの屈折挙動は、材料及び厚さの選択により影響を受け、それらは、したがって、特に軸外視線方向（例えば、側方視線方向及び他の前方以外の視線方向）におけるプリズム歪曲収差の大きさに影響を与える。アイウェア用レンズの前方視線方向には、典型的に、広い範囲の材料及び厚さにわたり、プリズム歪曲収差がほとんど乃至全くなく、これは、多くの従来レンズが前方視用に開発され、したがって前方視線方向から入る光線は、レンズを通過した後、レンズがない場合の光線と実質的に同じ方向及び位置で出現するからである。しかしながら、装用者の眼に向かい、レンズの軸外視エリアに入射する光線は、より入射角が大きく、それにより、光は、屈折して、レンズがない場合に対応する経路から実質的に逸れる。より薄いレンズを設計することがこの問題の解決策となり得るが、薄型レンズを設計してプリズム屈折力を低減させる能力は、安全基準によって制限され得る
。さらに、薄型レンズは、より柔軟となり、レンズが曲がる際に光学的利点が損なわれ得る。本開示は、軸外視線方向でのプリズム屈折力を低減させながら、様々な法的安全基準に適合する厚さを保持することのできるアイウェア用レンズを提供する。
【００５５】
図５は、例示的な実施形態による、デュアルレンズアイウェアで使用されるレンズ５００の概略図である。ある実施形態において、レンズ５００は、レンズ本体５０２を含み、典型的な装用者の片眼５０６の中心軸５０４を形成する前方直視線の経路内に位置付けるように構成される。レンズ本体５００は、当技術分野で一般的に使用されているレンズ材料で生産されるように設計され得、レンズ材料は、所期の用途に基づいて、その光学的及び機械的特性、例えば低／高屈折率（例えば、１．４〜１．８）、分散特性、ＵＶ減衰及び耐衝撃特性等のために選択される。材料としては、ポリカーボネート、ＣＲ−３９、Ｔｒｉｖｅｘ、Ｔｒｉｂｒｉｄ、ガラス及びＰＭＭＡ等が含まれ得る。ある実施形態において、レンズ本体５０２は、前面５０８と後面５１０とを含む。ある実施形態において、レンズ厚さ５１４は、前面５０８と後面５１０との間で画定される。ある実施形態において、レンズ本体上の何れの点におけるレンズ厚さ５１４も４ｍｍ以下且つ１ｍｍ以上である。ある実施形態において、レンズ本体上の何れの点におけるレンズ厚さ５１４も４ｍｍ以下且つ２ｍｍ以上である。ある実施形態において、レンズ本体上の何れの点におけるレンズ厚さ５１４も３．５ｍｍ以下且つ２ｍｍ以上である。ある実施形態において、レンズ本体上の何れの点におけるレンズ厚さ５１４も３．５ｍｍ以下且つ２．５ｍｍ以上である。ある実施形態において、レンズ本体上の何れの点におけるレンズ厚さ５１４も３ｍｍ以下且つ２ｍｍ以上である。ある実施形態において、レンズ本体上の何れの点におけるレンズ厚さ５１４も２ｍｍ以下且つ１ｍｍ以上である。ある実施形態において、レンズ本体上の何れの点におけるレンズ厚さ５１４も１．７ｍｍ以下且つ１．２ｍｍ以上である。当業者であれば、レンズ厚さ５１４の他の最小及び最大厚さも使用され得ることがわかるであろう。
【００５６】
ある実施形態において、視軸５１２は、眼５０６及び中心軸５０４から、後面５１０の水平経線５１５（図１２参照）に沿って測定される（例えば、それに追従する）、典型的な装用者の鼻から離れる角度５１６で延びる。ある実施形態において、水平経線に沿った各点は、視軸５１２が水平経線５１５に沿った各点と交差する位置での視軸５１２の角度に関連付けられる。
【００５７】
ある実施形態において、前面５０８は、旋削表面（例えば、球面、トーリック又は円柱形状）を有し、後面５１０は、フリーフォーム形状を有する。ある実施形態において、前面５０８は、フリーフォーム形状を有し、後面５１０は、旋削加工面を有する。ある実施形態において、前面５０８及び後面５１０は、何れもフリーフォーム形状を有する。アイウェア用レンズは、多くの異なるベースカーブを有し得るため、本明細書に記載の実施形態は、レンズの異なるベースカーブに対応する。ある実施形態において、球面、トーリック又は円柱形状を有する表面は、約４カーブ以上の水平ベースカーブを有し得る。ある実施形態において、球面、トーリック又は円柱形状を有する表面は、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有し得る。ある実施形態において、球面、トーリック又は円柱形状を有する表面は、約８カーブ以上の水平ベースカーブを有し得る。ある実施形態において、球面、トーリック又は円柱形状を有する表面は、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有し得る。ある実施形態において、球面、トーリック又は円柱形状を有する表面は、約１０カーブ以上の水平ベースカーブを有し得る。当業者であれば、本発明の実施形態は、水平及び／又は垂直方向にゼロ以外の何れのベースカーブを有するレンズにも適用され得ることがわかるであろう。当業者であれば、あるベースカーブを有する旋削加工表面に関して、レンズブランクのベースカーブは、アイウェア又はヘッドギアに取り付けられたときに正確な水平又は垂直線上にないことがあり得ることがさらにわかるであろう。フリーフォーム表面は、明確に画定された１つの値のベースカーブを有していないが、特定の旋削
加工表面に匹敵する平均的表面曲率を有し、旋削加工表面と同様のラップアラウンド特性を提供し得ることを理解されたい。
【００５８】
前述のように、レンズ５００は、前面５０８及び後面５１０として旋削加工表面を有するように設計され得る。本開示の実施形態により提供される補正がなされないと、レンズ５００のプリズム屈折力により、視軸５１２に沿った方向から入射する光線５１８は、レンズ５００を通過した後に視軸５１２から逸れ得、それがプリズム歪曲収差の原因となり得る（例えば、離れた物体の位置の見かけ上のシフト）。図５は、光線５１８の異なる逸脱量を示し、これは、角度の量５１９により示され、レンズのパラメータ、例えばレンズ厚さ５１４又はレンズ材料及び他のパラメータに依存する。例えば、１つの逸脱量は、光線５１８ａ及び対応する角度５１９ａにより示され、さらなる逸脱量は、光線５１８ｂ及び対応する角度５１９ｂにより示される。しかしながら、本明細書に記載の実施形態は、前面５０８及び／又は後面５１０上でフリーフォーム形状を有して、レンズ５００のプリズム屈折力が低減される（例えば、光線５１８の逸脱量が低減される）。表１〜９において、本開示の実施形態を利用するレンズでは、従来レンズより低いプリズム屈折力が実現され得ることが示されている。
【００５９】
ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０にフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約３０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して約０．２５ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０にフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約４０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して約０．３５ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０にフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約５５度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して約０．６ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０にフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約８０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して約０．８ディオプトリ以下である。
【００６０】
ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０にフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約３０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．０１ディオプトリ以下の平均レートで増大する。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０にフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約３０度〜約４０度の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．０１ディオプトリ以下の平均レートで増大する。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０にフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約４０度〜約５５度の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．０１ディオプトリ以下の平均レートで増大する。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０にフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約５５度〜約８０度の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．０１ディオプトリ以下の平均レートで増大する。
【００６１】
ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上にフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力Ｐは、約３０度〜約５５度の視軸５１２の角度θに関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して、関係
【数３】
2021531513.tif 000014
を満たす。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上にフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力Ｐは、約５５度〜約９０度の視軸５１２の角度θに関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して、関係
【数４】
2021531513.tif 000015
を満たす。
【００６２】
表１〜９及び図７〜１０に示されるデータによって実証されるように、本開示の実施形態は、レンズ５００の光学性能をさらに改善することができる。したがって、ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０にフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．００９以下の平均レートで増大する。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０にフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．００８以下の平均レートで増大する。
【００６３】
上記の実施形態において示唆されているように、計算されたフリーフォーム面を用いてレンズを設計することにより、レンズのプリズム屈折力が、前方直視線に対する視軸の増大する角度の１度あたりのより低いレートで増加するようにすることができる。その結果、ある実施形態において、レンズの最大及び最小プリズム屈折力の差は、ある視角範囲全体を通して、実質的に同様のパラメータを有する従来レンズ（従来レンズは、計算されたフリーフォーム面を有さない点で異なる）と比較してより小さいことができる。
【００６４】
表１〜９を再び参照すると、例えば、従来レンズ１は、０〜３０度の水平視線範囲のみを考えたとき、０．０４ディオプトリの最小プリズム屈折力（水平０度）及び０．２５ディオプトリの最大プリズム屈折力（水平３０度）を有することが示されている。換言すれば、従来レンズ１のプリズム屈折力は、水平視線範囲０〜３０度において０．２１ディオプトリだけ変化する（すなわち０．２５から０．０４）。しかしながら、再設計従来レンズ１（計算されたフリーフォーム面を有する）は、０〜３０度の水平視線範囲のみを考えたとき、０．０２ディオプトリの最小プリズム屈折力（水平０度）及び０．１４ディオプトリの最大プリズム屈折力（水平３０度）を有することが示されている。換言すれば、再設計従来レンズのプリズム屈折力は、０〜３０度の水平視線範囲において０．１２ディオプトリだけ変化する。したがって、再設計従来レンズ１は、その非フリーフォーム版と比較して顕著な改善を見せる。本開示の実施形態は、ある視角範囲内のプリズム屈折力の全体的上昇を遅らせることができる。
【００６５】
ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上にフリーフォーム形状を用いるレンズ５００の最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約３０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点の範囲全体を通して約０．２０、０．１９、０．１５、０．１２、０．０８又は０．０４ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上にフリーフォーム形状を用いるレンズ５００の最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約４０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点の範囲全体を通して約０．３２、０．３１、０．２５、０．２０、０．１５又は０．１０ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上にフリーフォーム形状を用いるレンズ５００の最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約５５度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水
平経線５１５に沿った点の範囲全体を通して約０．５６、０．５５、０．４５、０．３５、０．２５、０．１５又は０．０５ディオプトリ以下である。
【００６６】
以上では、レンズ５００のプリズム屈折力を全てのベースカーブについて一般的に論じた。しかしながら、表１〜９及び図７〜１０は、計算されたフリーフォーム面を有さないレンズの光学的性能が、ベースカーブの値が増大するにつれて低下することを示し、例えば、６ベースカーブの従来レンズのプリズム屈折力は、４ベースカーブの従来レンズのそれより劣る（より高い値）。したがって、本開示の実施形態を利用し、特定のベースカーブを有するレンズのプリズム屈折力は、全てのベースカーブについて一般的に論じられたものより低いことができる。
【００６７】
６カーブの例：ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約３０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して約０．４４ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約４０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して約０．６４ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約５０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して約０．８９ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約８０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して約１．３３ディオプトリ以下である。
【００６８】
ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約３０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．０１８ディオプトリ以下の平均レートで増大する。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約３０度〜約４０度の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．０１８ディオプトリ以下の平均レートで増大する。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約４０度〜約５０度の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．０１８ディオプトリ以下の平均レートで増大する。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約５０度〜約８０度の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．０１８ディオプトリ以下の平均レートで増大する。
【００６９】
ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力Ｐは、約３０度〜約５０度の視軸５１２の角度θに関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して、関係
【数５】
2021531513.tif 000016
を満たす。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力Ｐは、約５０度〜約９０度の視軸５１２の角度θに関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して、関係
【数６】
2021531513.tif 000017
を満たす。
【００７０】
表１〜９及び図７〜１０に示されるテータにより実証されているように、本開示の実施形態は、レンズ５００の光学的性能をさらに改善することができる。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．０１６ディオプトリ以下の平均レートで増大する。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．０１４ディオプトリ以下の平均レートで増大する。
【００７１】
ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００の最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約３０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点の範囲全体を通して約０．４４、０．３６、０．２８、０．２０、０．１２又は０．０４ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００の最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約４０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点の範囲全体を通して約０．６４、０．５４、０．４４、０．３４、０．２４、０．１４又は０．０４ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００の最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約５０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点の範囲全体を通して約０．８９、０．７０、０．５５、０．４０、０．２５又は０．１０ディオプトリ以下である。例えば、表４に示されるように、トーリック４×６形状及びあるフリーフォーム形状後面を有する例示的な実施形態によるレンズの最大及び最小プリズム屈折力間の差は、０〜２０度の角度に関連付けられる点の範囲全体を通して約０．１９以下である。
【００７２】
ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００の最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約２０度〜約４０度の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点の範囲全体を通して約０．３５、０．２８、０．２０、０．１２又は０．０４ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００の最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約３０度〜約５０度の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点の範囲全体を通して約０．４３
、０．３６、０．２８、０．２０、０．１２又は０．０４ディオプトリ以下である。
【００７３】
フリーフォーム面及び旋削加工表面の両方を他の視角範囲及びプリズム屈折力性能と共に使用する実施形態は、本開示の範囲に含まれる。非限定的な例として、ある実施形態において、前面５０８がトーリック又はフリーフォーム形状を有し、後面５１０がトーリック及びフリーフォーム形状の他方を有するレンズ５００の最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約３０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点の範囲全体を通して約０．４４、０．４０、０．３６、０．３２、０．２８、０．２４、０．２０、０．１６、０．１２、０．０８又は０．０４ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面５０８がトーリック又はフリーフォーム形状を有し、後面５１０がトーリック及びフリーフォーム形状の他方を有するレンズ５００の最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約２０度〜約４０度の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点の範囲全体を通して約０．３５、０．３２、０．２９、０．２６、０．２３、０．２０、０．１７、０．１４、０．１１、０．０８、０．０５又は０．０２ディオプトリ以下である。
【００７４】
８．７５カーブの例：表１〜９及び図７〜１０に関して考え得る実施形態のさらなる例として、表６〜８及び図９のグラフに関するレンズの非限定的な特定の例が提供される。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約３０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して約０．６２ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約４０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して約０．８２ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約５０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して約１．０ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約８０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して約１．５６ディオプトリ以下である。例えば、表８に示されるように、８．７５カーブの水平ベースカーブ及びあるフリーフォーム後面を有する例示的な実施形態によるレンズの最大及び最小プリズム屈折力間の差は、０〜２５度の角度に関連付けられる点の範囲全体を通して約０．０８以下である（この差は、０度の角度の場合のプリズム屈折力０．０４を２５の角度の場合のプリズム屈折力０．１２から引くことにより得られる）。
【００７５】
ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００の最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約３０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点の範囲全体を通して約０．５６、０．４４、０．３６、０．２８、０．２０、０．１２又は０．０４ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００の最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約４０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点の範囲全体を通して約０．７８、０．６８、０．５４、０．４４、０．３４、０．２４、０．１４又は０．０４ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００の最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約５０度以下の視軸
５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点の範囲全体を通して約０．９４、０．８０、０．７５、０．６０、０．４５、０．３０、０．１８又は０．０５ディオプトリ以下である。表６〜８及び図１０のグラフに基づくレンズの別の非限定的な特定の実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００の最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約２０度〜約４０度の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点の範囲全体を通して０．３９、０．３７、０．３５、０．３３、０．３１、０．２９、０．２７、０．２５、０．２３、０．２１、０．１９、０．１７、０．１５、０．１３、０．１１、０．０９、０．０７、０．０５、０．０３又は０．０１ディオプトリ以下である。
【００７６】
ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約３０度以下の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．０１９ディオプトリ以下の平均レートで増大する。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約３０度〜約４０度の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．０１９ディオプトリ以下の平均レートで増大する。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約４０度〜約５０度の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．０１９ディオプトリ以下の平均レートで増大する。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、約５０度〜約８０度の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．０１９ディオプトリ以下の平均レートで増大する。
【００７７】
ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力Ｐは、約３０度〜約５０度の視軸５１２の角度θに関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して、関係
【数７】
2021531513.tif 000018
を満たす。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力Ｐは、約５０度〜約９０度の視軸５１２の角度θに関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して、関係
【数８】
2021531513.tif 000019
を満たす。
【００７８】
表１〜９及び図７〜１０に示されるデータにより実証されるように、本開示の実施形態は、レンズ５００の光学的性能をさらに改善できる。ある実施形態において、前面５０８
及び／又は後面５１０上において、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．０１５ディオプトリ以下の平均レートで増大する。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．０１１ディオプトリ以下の平均レートで増大する。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．００８ディオプトリ以下の平均レートで増大する。ある実施形態において、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００のプリズム屈折力は、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．００４ディオプトリ以下の平均レートで増大する。
【００７９】
図６は、例示的な実施形態による、非矯正用アイウェアで使用するためのシングルレンズ６００の概略図である。ある実施形態において、シングルレンズ６００は、レンズ本体６０２を含み、典型的な装用者の左眼６０６の前方直視線に対応する左中心軸６０４及び平均的な装用者の右眼の前方直視線に対応する右中心軸６０８の経路内に位置付けられるように構成される。レンズ本体６０２の材料に関する検討事項は、レンズ本体５０２（図５）について前述したものと同様である。ある実施形態において、レンズ本体６０２は、前面６１２と後面６１４とを含む。ある実施形態において、レンズ厚さ６１６は、前面６１２と後面６１４との間で画定される。ある実施形態において、レンズ厚さ６１６は、レンズ本体６０２上の何れの点においても２ｍｍ以下且つ１ｍｍ以上である。ある実施形態において、レンズ厚さ６１６は、１．７ｍｍ以下且つ１．２ｍｍ以上である。当業者であれば、レンズ厚さ６１６の他の最小及び最大厚さも使用され得ることがわかるであろう。
【００８０】
ある実施形態において、左視軸６１８は、左眼６０６及び左中心軸６０４から後面６１４の水平経線６１５（図１３）に沿って測定される（例えば、それに追従する）、典型的な装用者の鼻から離れる角度６２０で延びる。ある実施形態において、水平経線６１５に沿った点集合６１７（図１３）の各点は、左視軸６１８が点集合６１７の各点と交差する位置での左視軸６１８の角度に関連付けられる。
【００８１】
ある実施形態において、前面６１２は、旋削加工表面（例えば、球面、トーリック又は円柱形状）を有し、後面６１４は、フリーフォーム形状を有する。ある実施形態において、前面６１２は、フリーフォーム形状を有し、後面６１４は、旋削加工表面を有する。ある実施形態において、前面６１２及び後面６１４は、何れもフリーフォーム形状を有する。アイウェア用レンズは、多数の異なるベースカーブを有し得るため、本明細書に記載の実施形態は、レンズの異なるベースカーブに対応する。ある実施形態において、球面、トーリック又は円柱形状を有する表面は、約４カーブ以上の水平ベースカーブを有し得る。ある実施形態において、球面、トーリック又は円柱形状を有する表面は、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有し得る。ある実施形態において、球面、トーリック又は円柱形状を有する表面は、約８カーブ以上の水平ベースカーブを有し得る。ある実施形態において、球面、トーリック又は円柱形状を有する表面は、約１０カーブ以上の水平ベースカーブを有し得る。フリーフォーム表面は、１つの値のベースカーブを有さないが、特定の旋削加工表面に匹敵する平均表面曲率を有し、旋削加工表面と同様のラップアラウンド特性を提供し得ることを理解されたい。
【００８２】
ある実施形態において、シングルレンズ６００は、フレームに適合し、且つ装用者の頭部にレンズを支持するためのフレームに固定されるように構成される。ある実施形態において、フレームは、眼鏡フレームを含む。フレームは、レンズに直接取り付けられる耳支
持部又はシングルレンズ６００（又は図５のレンズ５００）を支持するフェースフレームに取り付けられる耳支持部を含み得る（例えば、それぞれリムなし又はリム付き眼鏡）。ある実施形態において、フレームは、保護用ヘッドギア１１０４（図１１）、例えばスポーツ用ヘルメット、オードバイ用ヘルメット、建設現場用安全帽等を含む。ある実施形態において、フレームは、ゴーグル、例えば雪／スキー用ゴーグル、オートバイ用ゴーグル等を含む。このような実施形態において、ゴーグルは、装用者の頭部にゴーグルをレンズと共に支持するためのストラップを含み得る。ある実施形態において、シングルレンズ６００は、追加的構造１１０２に適合し、且つ追加的構造１１０２（図１１）に固定されるように構成され、追加的構造１１０２は、保護用ヘッドギア１１０４に取り付けられるように構成される。シングルレンズ６００は、他の構造物、例えば鼻及び／又は頬等の顔面形状に適合するようにも設計され得る。シングルレンズ６００の他の構造への適合には、変曲点、例えば凹部から凸部への移行が含まれ得る。本開示に関して、シングルレンズ６００の変曲領域は、変曲点ではなく、変曲線（すなわちある線上の一連の変曲点）であり得る。
【００８３】
ある実施形態において、シングルレンズ６００は、使用者の顔の輪郭、例えば使用者の鼻又は頬に適合する。ある実施形態において、シングルレンズ６００は、慣性モーメント管理のための（例えば、レンズの硬直さを増大又は軽減させるための特徴）、航空力学的管理のため（例えば、抗力又は防曇の問題のために気流を増大、減少又は方向転換させるための特徴）及び／又は審美的目的のための輪郭を含む。適合及び輪郭に関して、シングルレンズ６００は、前面６１２及び後面６１４上において、変曲領域を有する領域、例えば概して凸形状から概して凹形状に又はその逆にレンズが移行するエリアを含み得る。
【００８４】
前述のように、シングルレンズ６００は、前面６１２及び後面６１４として旋削加工表面を有するように設計され得る。本開示の実施形態による補正が提供されなければ、シングルレンズ６００のプリズム屈折力により、左視軸６１８に沿った方向から入射する光線６２２は、シングルレンズ６００を通過した後、左視軸６１８から逸れ得、それがプリズム歪曲収差（例えば、離れた物体の位置の見かけ上のシフト）の原因となり得る。同様の逸脱は、右視軸６２４に沿った方向から入射し、シングルレンズ６００を通過した後の光線６２３についても生じ得る。図６は、光線６２２の異なる逸脱量を示し、これは、角度の量６２５によって示され、パラメータのなかでもレンズパラメータ、例えばレンズ厚さ６１６又はレンズ材料に依存する。例えば、１つの逸脱量は、光線６２２ａ及び対応する角度６２５ａで示され、さらなる逸脱量は、光線６２２ｂ及び対応する角度６２５ｂにより示されている。光線６２７についても同様に、例示的な逸脱量は、光線６２３ａ及び対応する角度６２７ａにより示され、別の例示的な逸脱量は、光線６２３ｂ及び対応する角度６２７ａにより示されている。しかしながら、本明細書に記載の実施形態は、前面６１２及び／又は後面６１４上にフリーフォーム形状を用いて、シングルレンズ６００のプリズム屈折力を低減させる。表１〜９及び図７〜１０には、本開示の実施形態を利用するレンズが、従来レンズより低いプリズム屈折力を実現し得ることが示されている。
【００８５】
ある実施形態において、前面６１２及び／又は後面６１４上にフリーフォーム形状を用いるシングルレンズ６００のプリズム屈折力は、約３０度以下の左視軸６１８の角度に関連付けられる、点集合６１７の点全体を通して約０．２５ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面６１２及び／又は後面６１４上にフリーフォーム形状を用いるシングルレンズ６００のプリズム屈折力は、約４０度以下の左視軸６１８の角度に関連付けられる、点集合６１７の点全体を通して約０．３５ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面６１２及び／又は後面６１４上にフリーフォーム形状を用いるシングルレンズ６００のプリズム屈折力は、約５５度以下の左視軸６１８の角度に関連付けられる、点集合６１７の点全体を通して約０．６ディオプトリ以下である。ある実施形態において、前面６１２及び／又は後面６１４上にフリーフォーム形状を用いるシングルレンズ６
００のプリズム屈折力は、約８０度以下の左視軸６１８の角度に関連付けられる、点集合６１７の点全体を通して約０．８ディオプトリ以下である。
【００８６】
ある実施形態において、前面６１２及び／又は後面６１４上にフリーフォーム形状を用いるシングルレンズ６００のプリズム屈折力は、約３０度以下の左視軸６１８の角度に関連付けられる、点集合６１７の点全体を通して、左視軸６１８の増大する角度の１度あたり約０．０１ディオプトリ以下の平均レートで増大する。ある実施形態において、前面６１２及び／又は後面６１４上にフリーフォーム形状を用いるシングルレンズ６００のプリズム屈折力は、約３０度〜約４０度の左視軸６１８の角度に関連付けられる、点集合６１７の点全体を通して、左視軸６１８の増大する角度の１度あたり約０．０１ディオプトリ以下の平均レートで増大する。ある実施形態において、前面６１２及び／又は後面６１４上にフリーフォーム形状を用いるシングルレンズ６００のプリズム屈折力は、約４０度〜約５５度の左視軸６１８の角度に関連付けられる、点集合６１７の点全体を通して、左視軸６１８の増大する角度の１度あたり約０．０１ディオプトリ以下の平均レートで増大する。ある実施形態において、前面６１２及び／又は後面６１４上にフリーフォーム形状を用いるシングルレンズ６００のプリズム屈折力は、約８０度以下の左視軸６１８の角度に関連付けられる、点集合６１７の点全体を通して、左視軸６１８の増大する角度の１度あたり約０．０１ディオプトリ以下の平均レートで増大する。
【００８７】
ある実施形態において、前面６１２及び／又は後面６１４上にフリーフォーム形状を用いるシングルレンズ６００のプリズム屈折力Ｐは、約３０度〜約５５度の左視軸６１８の角度θに関連付けられる、点集合６１７の点全体を通して、関係
【数９】
2021531513.tif 000020
を満たす。ある実施形態において、前面６１２及び／又は後面６１４上にフリーフォーム形状を用いるシングルレンズ６００のプリズム屈折力Ｐは、約５５度〜約９０度の左視軸６１８の角度θに関連付けられる、点集合６１７の点全体を通して、関係
【数１０】
2021531513.tif 000021
を満たす。
【００８８】
ある実施形態において、右視軸６２４は、左眼６１０及び右中心軸６０８から水平経線６１５（図１３）に沿って測定される（例えば、それに追従する）、典型的な装用者の鼻から離れる別の角度６２６で延びる。ある実施形態において、水平経線６１５に沿った点集合６１９（図１３）の各点は、右視軸６２０が点集合６１９の各点と交差する位置での右視軸６２０の角度に関連付けられる。右眼６１０及び右視軸６０８に関するプリズム屈折力の検討事項は、同様であり、左視軸６０４に関する実施形態において前述したプリズム屈折力に対して反転され得ることを理解されたい。
【００８９】
さらに、表１〜９及び図７〜１０は、本開示の実施形態が、レンズ５００（図５）に関して前述した性能の実施形態と同様に、シングルレンズ６００の光学的性能をさらに改善でき、本開示の実施形態を利用した、特定のベースカーブを有するレンズのプリズム屈折力が、全てのベースカーブに関して一般的に論じられるものより低いことができることを示す。したがって、当業者であれば、レンズ５００の実施形態において前述したプリズム屈折力の特徴は、シングルレンズ６００に適用され且つその逆でもあり得ることがわかるであろう。
【００９０】
ある実施形態において、シングルレンズ６００は、中心部分６２８及び側方部分６３０を含む。ある実施形態において、中心部分６２８は、両眼前方視ソリューション（例えば、全ベクトル前方視）を含む。ある実施形態において、側方部分６３０は、単眼軸外視ソリューションを含む。ある実施形態において、移行部分６３２は、中心部分６２８と側方部分６３０とを接続する。ある実施形態において、移行部分６３２は、中心部分６２８の両眼前方視ソリューションと、側方部分６３０の単眼軸外視ソリューションとの間のスムーズで段階的な移行を提供する。ある実施形態において、移行部分６３２は、約５度〜約４０度の左視軸６１８の角度間で画定される。ある実施形態において、移行部分６３２は、約１０度〜約３０度の左視軸６１８の角度間で画定される。ある実施形態において、移行部分６３２は、約１５度〜約２０度の左視軸６１８の角度間で画定される。ある実施形態において、移行部分６３２は、約５度〜約１５度の左視軸６１８の角度間で画定される。ある実施形態において、移行部分６３２は、約１０度〜約２０度の左視軸６１８の角度間で画定される。ある実施形態において、移行部分６３２は、約１５度〜約２５度の左視軸６１８の角度間で画定される。ある実施形態において、移行部分６３２は、約２０度〜約２５度の左視軸６１８の角度間で画定される。当業者であれば、右視軸６２４の角度に関しても、別の側方部分及び別の移行部分が、移行部分６３２に関して上述したものと同様の限定を適用して画定できることがわかるであろう。
【００９１】
図１５は、シングルレンズ６００の、ただし図６に示されるものと異なる断面の概略図である。図１５に示される断面図は、典型的な装用者の顔面（例えば、鼻の輪郭を含む）においてより低い位置に座るものである。ある実施形態において、シングルレンズ６００は、１つ又は複数の変曲領域６３４を含む。１つ又は複数の変曲領域６３４は、シングルレンズ６００において、例えば典型的な装用者の顔の特徴（例えば、鼻梁、頬、眼窩）に適合する輪郭を形成するように設計される。面法線６３６は、表面のくぼみを示すために引かれている。面法線６３６は、表面６１２の凸部について発散し、表面６１２の凹部について収束する。凸／凹挙動は、シングルレンズ６００の何れの面に言及しているかに関し得ることを理解すべきである。例えば、表面６１２の凸部は、表面６１４の凹部であり得る。図１５は、参考としてシングルレンズ６００を使用しているが、何れのアイウェア用レンズについても（例えば、図５のレンズ５００についても）、変曲点（例えば、変曲領域６３４）を含む実施形態が想定され得ることを理解すべきである。例えば、シングルレンズ６００の変曲領域６３４に関する特徴は、レンズ５００（図５）にも同様に適用され得る。
【００９２】
再び図６に関して、ある実施形態において、シングルレンズ６００の変曲領域は、シングルレンズ６００の何れの部分（例えば、中心部分６２８、側方部分６３０及び／又は移行部分６３２）においても生じ得る。すなわち、変曲領域は、全ベクトル前方視ソリューション及び／又は軸外視ソリューションを有するエリアにおいて生じ得る。
【００９３】
ある実施形態において、シングルレンズ６００は、中心部分６２８に配置された変曲領域を含む。変曲領域は、変曲領域のプリズム歪曲収差が変曲領域のすぐ外側の（又はそれに隣接する）プリズム歪曲収差とマッチするように設計され得る。
【００９４】
ある実施形態において、シングルレンズ６００は、側方部分６３０に配置された変曲領域を含む。変曲領域は、変曲領域のプリズム歪曲収差が最小化されるように設計され得る。
【００９５】
幾つかの実施形態において、シングルレンズ６００は、例えば、シングルレンズ６００を半分に分割して（例えば、切断又は他に分離して）、左眼レンズと右眼レンズとが製作されるようにすることにより、デュアルレンズソリューションを実現するように改変され
得る。また、幾つかの実施形態の特徴が直接的にシングルレンズ又はデュアルレンズアイスウェアに関して論じられているが、シングルレンズ（例えば、シングルレンズ６００）に関して本明細書に記載されている全ての実施形態の特徴の何れも、デュアルレンズアイウェア用レンズ（例えば、図５のレンズ５００）に適用可能であり且つその逆でもあり得ることを理解すべきである。
【００９６】
本開示の実施形態は、非矯正用アイウェアで使用されるレンズに関するものであるが、当業者であれば、本開示の実施形態により提供される周辺視補正は、意図的な（例えば、処方による）光学パワー及び収差を有する処方レンズにも適用され得ることがわかるであろう。
【００９７】
図７は、表１の原形の従来レンズ１（測定）及び表２の例示的なフリーフォーム再設計従来レンズ１（シミュレーション）の全体的なプリズム屈折力を比較するグラフプロットである。値は、０に近いほど好ましい。このシミュレーションは、本開示の実施形態によるフリーフォーム再設計を用いた場合、従来レンズ１の水平視軸角の範囲全体を通して全体的なプリズム屈折力が全般的に低減することを示す。
【００９８】
図８は、表３の原形の従来レンズ２（シミュレーション）及び表４の例示的なフリーフォーム再設計従来レンズ２（シミュレーション）の全体的なプリズム屈折力を比較するグラフプロットである。値は、０に近いほど好ましい。従来レンズ１の比較と同様に、ここでも、このシミュレーションは、本開示の実施形態によるフリーフォーム再設計を用いた場合、従来レンズ２の水平視軸角の範囲全体を通して全体的なプリズム屈折力が全般的に低減することを示す。
【００９９】
図９は、表６の原形の従来レンズ４（測定）、図７の原形の従来レンズ４（シミュレーション）及び表８のフリーフォーム再設計従来レンズ４（シミュレーション）の全体的なプリズム屈折力を比較するグラフプロットである。値は、０に近いほど好ましい。このシミュレーションは、本開示の実施形態によるフリーフォーム再設計を用いた場合、従来レンズ４の水平視軸角の範囲全体を通して全体的なプリズム屈折力が全般的に低減することを示す。光学的性能の改善は、従来レンズ１又は２に関するものより約５分の１へのプリズム屈折力の低減を示す従来レンズ４と比較してより顕著である。加えて、ここでは、シミュレーションアルゴリズムの忠誠度が裏付けられており、従来レンズ４のシミュレーション及び測定によるプリズム屈折力がよく一致していることが示されている。
【０１００】
図１０は、表９の例示的なフリーフォームビジョンシールド（測定）及び表１の原形の従来レンズ１（測定）の全体的なプリズム屈折力を比較するグラフプロットである。値は、０に近いほど好ましい。このグラフは、それが実測を比較するものであり、このビジョンシールドは、本開示の実施形態によるフリーフォーム再設計を有する。ビジョンシールドの全体的なプリズム屈折力は、２０〜９０度において０．１３〜０．２５ディオプトリという低いレートで増大し、その水平視軸角の範囲全体を通して０．２５ディオプトリ以下である。
【０１０１】
プリズム歪曲収差を評価する際のメトリクスに関して、当業者であれば、本開示の実施形態で言及されているプリズム屈折力が他の均等な点で説明され得ることがわかるであろう。例えば、プリズム屈折力の点で説明されている特徴は、角変位若しくは偏向、装用者からある距離だけ離れた物体の見かけ上の変位又は他の均等なメトリクスでも説明され得、それらの幾つかは、表１〜９に示されている。本明細書でプリズム歪曲収差を評価するために使用されるメトリクスは、例示的であり、限定的ではない。
【０１０２】
当業者であれば、レンズ表面は、様々なベースカーブを有する形状を含み得ることがわ
かるであろう。例えば、表９及び図１０に示されるビジョンシールドの測定値は、レンズの端間で３〜１０の範囲の可変ベースカーブを有する。（例えば、視軸角において）左に約２５度から右に２５度に画定され得る前方視領域は、５．５〜１０の範囲のベースカーブを有し、１０カーブがより中央付近に配置されている。
【０１０３】
プリズム屈折力性能を含む実施形態は、何れの視角範囲もカバーし得ることを認識すべきであり、本開示は、あらゆる全ての視角範囲を含むが、これは、考え得る範囲の組合せの網羅的な一覧を提供するものではない。例えば、前面５０８及び／又は後面５１０上上において、約６以上の水平ベースカーブを有するレンズ５００のブリズム屈折力が、約３０度〜約４０度の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点全体を通して、視軸５１２の増大する角度の１度あたり約０．０１８ディオプトリ以下の平均レートで増大する実施形態が図５に関して述べられた。ここで、３０〜４０度の水平視範囲が例として挙げられている。例えば、前方直視線により近い、より狭い範囲の軸外視角（例えば、水平に２０〜４０度の範囲）又は軸外視の大部分（例えば、水平に１０〜９０度）をカバーする大きい視角範囲に関する実施形態も想定可能である。このような実施形態において、ある角度範囲のプリズム屈折力性能は、表１〜９の値から導き出され得る。
【０１０４】
異なる角度範囲の例として、図５及び表６のデータに関する実施形態では、前面５０８及び／又は後面５１０上において、約８．７５カーブ以上の水平ベースカーブを有するフリーフォーム形状を用いるレンズ５００の最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約２５度〜約４５度の視軸５１２の角度に関連付けられる、水平経線５１５に沿った点の範囲全体を通して約０．４０、０．３０、０．２０、０．１０又は０．０５ディオプトリ以下である。この実施形態に関して、表６は、約８．７５のベースカーブを有する従来レンズの多くの水平視角、例えば水平に２５〜４５度のデータを示す。この従来レンズ及びこの視角範囲に関する最大及び最小間のディオプトリの差は、約０．４２ディオプトリである。したがって、本明細書において開示されているディオプトリ改善方法を用いれば、再設計された８．７５カーブレンズは、選択された視角範囲（この場合には約２５〜４５度）について０．４２未満（例えば、０．４０）の最大及び最小値間の何れかのディオプトリ差を有し得る。他の視線角範囲及びプリズム屈折力性能をカバーする、このように導出される他の実施形態も本開示の範囲に含まれる。本明細書で開示されるディオプトリ改善方法を使用することにより、再設計レンズは、ある視角範囲に関して、表１〜９により証明されるように、その対応する従来レンズよりも例えば１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％又はそれを超えて良好である、何れかのディオプトリ最大値又はディオプトリ差を有し得る。換言すれば、本明細書では、角度範囲と、ディオプトリ最大値及び最大値最小値間の差との特定の組合せを開示したが、表１〜９により証明され、それから直接導出される、視角範囲と、従来レンズに対する視角及びプリズム屈折力の改善との他の組合せも本開示の範囲に含まれる。
【０１０５】
同様に、実施形態は、特定の形状を有するレンズ表面に関し得る。以下の例示的な実施形態は、トーリック形状に関するものであるが、球面又は円柱形状を有する同様の実施形態も想定され得ることを認識すべきである。図６に関して、ある実施形態において、前面６１２は、トーリック及びフリーフォーム形状の一方を有し、後面６１４は、トーリック及びフリーフォーム形状の他方を有する。このような実施形態のある例では、シングルレンズ６００のプリズム屈折力は、約３０度以下の左視軸６１８の角度に関連付けられる点集合６１７の点全体を通して約０．４４ディオプトリ以下である。このような実施形態の別の例では、シングルレンズ６００のプリズム屈折力は、約４０度以下の左視軸６１８の角度に関連付けられる点集合６１７の点全体を通して約０．６４ディオプトリ以下である。このような実施形態のまた別の例では、シングルレンズ６００のプリズム屈折力は、約５０度以下の左視軸６１８の角度に関連付けられる点集合６１７の点全体を通して約０．８９ディオプトリ以下である。また、前述のように、フリーフォーム表面と旋削加工表面
との両方を他の視角範囲及びプリズム屈折力性能と共に使用する実施形態は、本開示の範囲内である。
【０１０６】
各種の実施形態は、このように、装用者の眼からレンズの表面への異なる入射角について少なくとも１つのフリーフォーム表面を有するレンズ（本明細書では「実角度光学系」ともいう）を提供する方法を提供する。本明細書に記載されている、装用者の視線とレンズの内面及び外面の特異な構成との間の新規の関係を認識することにより、本開示によってプリズム歪曲収差を最小限にしながら、様々なレンズ設計の何れを使用することも可能となる。例えば、設計者は、装用者の視線に関するレンズの所望の向き及び曲率を選択し得る。向き及び曲率は、広い範囲の傾斜（すなわちレンズの垂直方向の「傾き」）、水平傾斜、ベースカーブの値及び高い包み込み性を実現するパラメータを含む装用者の眼面との近さから選択され得る。したがって、レンズ表面のフリーフォーム形状は、本開示の方法により、プリズム歪曲収差が最小化されるように選択され得る。この改善には、従来レンズに対する多くの利点があり、例えば、これは、異なるスタイルのためのレンズ設計範囲を広げる、装用者の異なる瞳孔間距離に、光学性能をほとんど劣化させずにフィットさせ、且つ幅広いフレーム／ヘッドギア設計にレンズを嵌め込むことが可能となることである。
【０１０７】
上述の本開示は、水平視軸に関する測定及び補正を説明しているが、当業者であれば、同様の手法を、垂直視軸に関する又は水平及び垂直成分の両方を有する方向若しくは領域における測定及び補正にも使用し得ることがわかるであろう。
【０１０８】
本開示の実施形態が開示されているが、当業者であれば、本開示は、具体的に開示された実施形態以外に本発明の他の代替的な実施形態及び／又は用途並びにその自明な改変形態及び均等物にも拡張されることを理解するであろう。加えて、実施形態の幾つかの変形形態が図示され、詳細に説明されているが、本開示の範囲に含まれる他の変更形態も本開示に基づいて当業者に容易に明らかになるであろう。実施形態の具体的な特徴及び態様の様々な組み合わせ又は部分的組合せも行われ得、それらも依然として本発明の範囲に含まれることが想定される。開示された実施形態の各種の特徴及び態様を相互に組み合わせるか又は相互に置き換えることにより、開示される本発明の異なる態様を形成し得ることを理解すべきである。したがって、本明細書で開示される本開示の少なくとも一部の範囲は、前述の特に開示された実施形態によって限定されるべきではない。
【図１】
2021531513.tif 000044
【図２】
2021531513.tif 000045
【図３】
2021531513.tif 000046
【図４】
2021531513.tif 000047
【図５】
2021531513.tif 000048
【図６】
2021531513.tif 000049
【図７】
2021531513.tif 000050
【図８】
2021531513.tif 000051
【図９】
2021531513.tif 000052
【図１０】
2021531513.tif 000053
【図１１】
2021531513.tif 000054
【図１２】
2021531513.tif 000055
【図１３】
2021531513.tif 000056
【図１４】
2021531513.tif 000057
【図１５】
2021531513.tif 000058
【手続補正書】
【提出日】令和3年3月1日(2021.3.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズであって、非矯正用アイウェア又はヘッドギアにおいて、典型的な装用者の片眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で前記レンズを支持するためのフレームと組み合わせて使用するためのレンズであって、
レンズ本体であって、
球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状を有する前面と、
フリーフォーム形状を有する後面と
を含むレンズ本体
を含み、
レンズ厚さは、前記前面と前記後面との間で画定され、
視軸は、前記片眼及び前記中心軸から、前記後面の水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から離れる前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った各点は、前記視軸が、前記後面の前記水平経線に沿った前記各点と交差する位置での前記視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズのプリズム屈折力は、約３０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．２３ディオプトリ以下である、レンズ。
【請求項２】
前記球面、トーリック又は円柱形状は、約４カーブ以上の水平ベースカーブを有する、請求項１に記載のレンズ。
【請求項３】
前記球面、トーリック又は円柱形状は、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有する、請求項１に記載のレンズ。
【請求項４】
前記球面、トーリック又は円柱形状は、約８カーブ以上の水平ベースカーブを有する、請求項１に記載のレンズ。
【請求項５】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約５５度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．６ディオプトリ以下である、請求項１に記載のレンズ。
【請求項６】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度〜約４０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１
度あたり約０．０１ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項１に記載のレンズ。
【請求項７】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約３０度〜約５５度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数１】
2021531513.tif 000059
を満たす、請求項１に記載のレンズ。
【請求項８】
デュアルレンズアイウェアの２つのレンズの一方である、請求項１に記載のレンズ。
【請求項９】
前記レンズは、シングルレンズであり、
前記視軸は、第一の視軸であり、
前記眼は、第一の眼であり、
前記シングルレンズは、前記典型的な装用者の第二の眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で支持されるように構成され、
第二の視軸は、前記第二の眼及び前記第二の眼の前記中心軸から、前記後面の前記水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から前記第一の視軸の方向と反対の方向に離れる前記第二の眼の前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った第二の点集合の各点は、前記第二の視軸が前記第二の点集合の前記各点と交差する位置での前記第二の視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度以下の前記第二の視軸の角度に関連付けられる、前記第二の点集合の点全体を通して約０．２３ディオプトリ以下である、請求項１に記載のレンズ。
【請求項１０】
前記レンズ本体は、前記フレームの形状に適合し、且つ前記フレームに固定されるように構成される、請求項１に記載のレンズ。
【請求項１１】
前記後面は、変曲領域をさらに含み、及び前記変曲領域におけるプリズム屈折力は、前記変曲領域に隣接する領域におけるプリズム屈折力と実質的に同様である、請求項１に記載のレンズ。
【請求項１２】
レンズであって、非矯正用アイウェア又はヘッドギアにおいて、典型的な装用者の片眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で前記レンズを支持するためのフレームと組み合わせて使用するためのレンズであって、
レンズ本体であって、
球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状を有する前面と、
フリーフォーム形状を有する後面と
を含むレンズ本体
を含み、
前記前面の前記球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状は、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有し、
レンズ厚さは、前記前面と前記後面との間で画定され、
視軸は、前記片眼及び前記中心軸から、前記後面の水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から離れる前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った各点は、前記視軸が、前記後面の前記水平経線に沿った前記各点と交差する位置での前記視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズのプリズム屈折力は、約３０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．４４ディオプトリ以下である、レンズ。
【請求項１３】
前記レンズ本体上の何れの点における前記レンズ厚さも約２ｍｍ以下且つ約１ｍｍ以上である、請求項１２に記載のレンズ。
【請求項１４】
前記球面、トーリック又は円柱形状は、約８カーブ以上の水平ベースカーブを有する、請求項１２に記載のレンズ。
【請求項１５】
前記前面は、トーリック形状を有する、請求項１２に記載のレンズ。
【請求項１６】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約４０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．６４ディオプトリ以下である、請求項１２に記載のレンズ。
【請求項１７】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度〜約４０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１８ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項１２に記載のレンズ。
【請求項１８】
デュアルレンズアイウェアの２つのレンズの一方である、請求項１２に記載のレンズ。
【請求項１９】
前記レンズは、シングルレンズであり、
前記視軸は、第一の視軸であり、
前記眼は、第一の眼であり、
前記シングルレンズは、前記典型的な装用者の第二の眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で支持されるように構成され、
第二の視軸は、前記第二の眼及び前記第二の眼の前記中心軸から、前記後面の前記水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から前記第一の視軸の方向と反対の方向に離れる前記第二の眼の前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った第二の点集合の各点は、前記第二の視軸が前記第二の点集合の前記各点と交差する位置での前記第二の視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度以下の前記第二の視軸の角度に関連付けられる、前記第二の点集合の点全体を通して約０．４４ディオプトリ以下である、請求項１２に記載のレンズ。
【請求項２０】
前記後面は、変曲領域をさらに含み、及び前記変曲領域におけるプリズム屈折力は、前記変曲領域に隣接する領域におけるプリズム屈折力と実質的に同様である、請求項１２に記載のレンズ。
【請求項２１】
レンズであって、非矯正用アイウェア又はヘッドギアにおいて、典型的な装用者の片眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で前記レンズを支持するためのフレームと組み合わせて使用するためのレンズであって、
レンズ本体であって、
球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状を有する前面と、
フリーフォーム形状を有する後面と
を含むレンズ本体
を含み、
前記前面の前記球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状は、約８．７５カーブ
以上の水平ベースカーブを有し、
レンズ厚さは、前記前面と前記後面との間で画定され、
視軸は、前記片眼及び前記中心軸から、前記後面の水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から離れる前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った各点は、前記視軸が、前記後面の前記水平経線に沿った前記各点と交差する位置での前記視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズのプリズム屈折力は、約３０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．６２ディオプトリ以下である、レンズ。
【請求項２２】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約５０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．９ディオプトリ以下である、請求項２１に記載のレンズ。
【請求項２３】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度〜約４０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１９ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項２１に記載のレンズ。
【請求項２４】
デュアルレンズアイウェアの２つのレンズの一方である、請求項２１に記載のレンズ。
【請求項２５】
前記レンズ本体は、前記フレームの形状に適合し、且つ前記フレームに固定されるように構成される、請求項２１に記載のレンズ。
【請求項２６】
請求項２１に記載のレンズ及びフレームを含むアイウェア。
【請求項２７】
請求項２１に記載のレンズを含む保護用ヘッドギア。
【請求項２８】
前記レンズ本体は、追加的構造の形状に適合し、且つ前記追加的構造に固定されるように構成され、及び
前記追加的構造は、前記保護用ヘッドギアに固定されるように構成される、請求項２７に記載の保護用ヘッドギア。
【請求項２９】
レンズであって、非矯正用アイウェア又はヘッドギアにおいて、典型的な装用者の片眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で前記レンズを支持するためのフレームと組み合わせて使用するためのレンズであって、
球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状を有する前面と、
フリーフォーム形状を有する後面と
を含み、
前記前面の前記球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状は、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有し、
視軸は、前記片眼及び前記中心軸から、前記後面の水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から離れる前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った各点は、前記視軸が、前記後面の前記水平経線に沿った前記各点と交差する位置での前記視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズの最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約３０度〜約４０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点の範囲全体を通して約０．１８ディオプトリ以下である、レンズ。
【請求項３０】
前記前面は、前記トーリック形状を有し、且つ約６カーブの水平ベースカーブを有し、
及び
前記レンズの最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約４０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点の範囲全体を通して約０．６０ディオプトリ以下である、請求項２９に記載のレンズ。
【請求項３１】
前記前面の前記球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状は、約８．７５カーブの水平ベースカーブを有し、及び
前記レンズの最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約４０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点の範囲全体を通して約０．７０ディオプトリ以下である、請求項２９に記載のレンズ。
【請求項３２】
前記レンズの最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約３０度〜約５０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点の範囲全体を通して約０．４３ディオプトリ以下である、請求項２９に記載のレンズ。
【請求項３３】
前記前面の前記球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状は、約６カーブの水平ベースカーブを有する、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項３４】
前記前面は、トーリック形状を有する、請求項３３に記載のレンズ。
【請求項３５】
前記レンズは、シングルレンズであり、
前記視軸は、第一の視軸であり、
前記眼は、第一の眼であり、
前記シングルレンズは、前記典型的な装用者の第二の眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で支持されるように構成され、
第二の視軸は、前記第二の眼及び前記第二の眼の前記中心軸から、前記後面の前記水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から前記第一の視軸の方向と反対の方向に離れる前記第二の眼の前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った第二の点集合の各点は、前記第二の視軸が前記第二の点集合の前記各点と交差する位置での前記第二の視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度以下の前記第二の視軸の角度に関連付けられる、前記第二の点集合の点全体を通して約０．４４ディオプトリ以下である、請求項３４に記載のレンズ。
【請求項３６】
前記後面は、変曲領域をさらに含み、及び前記変曲領域におけるプリズム屈折力は、前記変曲領域に隣接する領域におけるプリズム屈折力と実質的に同様である、請求項３５に記載のレンズ。
【手続補正書】
【提出日】令和3年5月11日(2021.5.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズであって、非矯正用アイウェア又はヘッドギアにおいて、典型的な装用者の片眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で前記レンズを支持するためのフレームと組み合わせて使用するためのレンズであって、
レンズ本体であって、
球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状を有する前面と、
フリーフォーム形状を有する後面と
を含むレンズ本体
を含み、
レンズ厚さは、前記前面と前記後面との間で画定され、
視軸は、前記片眼及び前記中心軸から、前記後面の水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から離れる前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った各点は、前記視軸が、前記後面の前記水平経線に沿った前記各点と交差する位置での前記視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズのプリズム屈折力は、約３０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．２３ディオプトリ以下である、レンズ。
【請求項２】
前記レンズ本体上の何れの点における前記レンズ厚さも約２ｍｍ以下且つ約１ｍｍ以上である、請求項１に記載のレンズ。
【請求項３】
前記球面、トーリック又は円柱形状は、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有する、請求項１に記載のレンズ。
【請求項４】
前記球面、トーリック又は円柱形状は、約８カーブ以上の水平ベースカーブを有する、請求項１に記載のレンズ。
【請求項５】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約５５度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．６ディオプトリ以下である、請求項１に記載のレンズ。
【請求項６】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度〜約４０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１
度あたり約０．０１ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項１に記載のレンズ。
【請求項７】
装用時の前記レンズの、ディオプトリを単位とする前記プリズム屈折力Ｐは、約３０度〜約５５度の、度を単位とする前記視軸の角度θに関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、関係
【数１】
2021531513.tif 000060
を満たす、請求項１に記載のレンズ。
【請求項８】
デュアルレンズアイウェアの２つのレンズの一方である、請求項１に記載のレンズ。
【請求項９】
前記レンズは、シングルレンズであり、
前記視軸は、第一の視軸であり、
前記眼は、第一の眼であり、
前記シングルレンズは、前記典型的な装用者の第二の眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で支持されるように構成され、
第二の視軸は、前記第二の眼及び前記第二の眼の前記中心軸から、前記後面の前記水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から前記第一の視軸の方向と反対の方向に離れる前記第二の眼の前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った第二の点集合の各点は、前記第二の視軸が前記第二の点集合の前記各点と交差する位置での前記第二の視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度以下の前記第二の視軸の角度に関連付けられる、前記第二の点集合の点全体を通して約０．２３ディオプトリ以下である、請求項１に記載のレンズ。
【請求項１０】
前記レンズ本体は、前記フレームの形状に適合し、且つ前記フレームに固定されるように構成される、請求項１に記載のレンズ。
【請求項１１】
前記後面は、変曲領域をさらに含み、及び前記変曲領域におけるプリズム屈折力は、前記変曲領域に隣接する領域におけるプリズム屈折力と実質的に同様である、請求項１に記載のレンズ。
【請求項１２】
レンズであって、非矯正用アイウェア又はヘッドギアにおいて、典型的な装用者の片眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で前記レンズを支持するためのフレームと組み合わせて使用するためのレンズであって、
レンズ本体であって、
球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状を有する前面と、
フリーフォーム形状を有する後面と
を含むレンズ本体
を含み、
前記前面の前記球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状は、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有し、
レンズ厚さは、前記前面と前記後面との間で画定され、
視軸は、前記片眼及び前記中心軸から、前記後面の水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から離れる前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った各点は、前記視軸が、前記後面の前記水平経線に沿った前記各点と交差する位置での前記視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズのプリズム屈折力は、約３０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．４４ディオプトリ以下である、レンズ。
【請求項１３】
前記レンズ本体上の何れの点における前記レンズ厚さも約２ｍｍ以下且つ約１ｍｍ以上である、請求項１２に記載のレンズ。
【請求項１４】
前記球面、トーリック又は円柱形状は、約８カーブ以上の水平ベースカーブを有する、請求項１２に記載のレンズ。
【請求項１５】
前記前面は、トーリック形状を有する、請求項１２に記載のレンズ。
【請求項１６】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約４０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．６４ディオプトリ以下である、請求項１２に記載のレンズ。
【請求項１７】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度〜約４０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１８ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項１２に記載のレンズ。
【請求項１８】
デュアルレンズアイウェアの２つのレンズの一方である、請求項１２に記載のレンズ。
【請求項１９】
前記レンズは、シングルレンズであり、
前記視軸は、第一の視軸であり、
前記眼は、第一の眼であり、
前記シングルレンズは、前記典型的な装用者の第二の眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で支持されるように構成され、
第二の視軸は、前記第二の眼及び前記第二の眼の前記中心軸から、前記後面の前記水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から前記第一の視軸の方向と反対の方向に離れる前記第二の眼の前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った第二の点集合の各点は、前記第二の視軸が前記第二の点集合の前記各点と交差する位置での前記第二の視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度以下の前記第二の視軸の角度に関連付けられる、前記第二の点集合の点全体を通して約０．４４ディオプトリ以下である、請求項１２に記載のレンズ。
【請求項２０】
前記後面は、変曲領域をさらに含み、及び前記変曲領域におけるプリズム屈折力は、前記変曲領域に隣接する領域におけるプリズム屈折力と実質的に同様である、請求項１２に記載のレンズ。
【請求項２１】
レンズであって、非矯正用アイウェア又はヘッドギアにおいて、典型的な装用者の片眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で前記レンズを支持するためのフレームと組み合わせて使用するためのレンズであって、
レンズ本体であって、
球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状を有する前面と、
フリーフォーム形状を有する後面と
を含むレンズ本体
を含み、
前記前面の前記球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状は、約８．７５カーブ
以上の水平ベースカーブを有し、
レンズ厚さは、前記前面と前記後面との間で画定され、
視軸は、前記片眼及び前記中心軸から、前記後面の水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から離れる前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った各点は、前記視軸が、前記後面の前記水平経線に沿った前記各点と交差する位置での前記視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズのプリズム屈折力は、約３０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．６２ディオプトリ以下である、レンズ。
【請求項２２】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約５０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して約０．９ディオプトリ以下である、請求項２１に記載のレンズ。
【請求項２３】
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度〜約４０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点全体を通して、前記視軸の増大する角度の１度あたり約０．０１９ディオプトリ以下の平均レートで増大する、請求項２１に記載のレンズ。
【請求項２４】
デュアルレンズアイウェアの２つのレンズの一方である、請求項２１に記載のレンズ。
【請求項２５】
前記レンズ本体は、前記フレームの形状に適合し、且つ前記フレームに固定されるように構成される、請求項２１に記載のレンズ。
【請求項２６】
請求項２１に記載のレンズ及びフレームを含むアイウェア。
【請求項２７】
請求項２１に記載のレンズを含む保護用ヘッドギア。
【請求項２８】
前記レンズ本体は、追加的構造の形状に適合し、且つ前記追加的構造に固定されるように構成され、及び
前記追加的構造は、前記保護用ヘッドギアに固定されるように構成される、請求項２７に記載の保護用ヘッドギア。
【請求項２９】
レンズであって、非矯正用アイウェア又はヘッドギアにおいて、典型的な装用者の片眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で前記レンズを支持するためのフレームと組み合わせて使用するためのレンズであって、
球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状を有する前面と、
フリーフォーム形状を有する後面と
を含み、
前記前面の前記球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状は、約６カーブ以上の水平ベースカーブを有し、
視軸は、前記片眼及び前記中心軸から、前記後面の水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から離れる前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った各点は、前記視軸が、前記後面の前記水平経線に沿った前記各点と交差する位置での前記視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズの最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約３０度〜約４０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点の範囲全体を通して約０．１８ディオプトリ以下である、レンズ。
【請求項３０】
前記前面は、前記トーリック形状を有し、且つ約６カーブの水平ベースカーブを有し、
及び
前記レンズの最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約４０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点の範囲全体を通して約０．６０ディオプトリ以下である、請求項２９に記載のレンズ。
【請求項３１】
前記前面の前記球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状は、約８．７５カーブの水平ベースカーブを有し、及び
前記レンズの最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約４０度以下の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点の範囲全体を通して約０．７０ディオプトリ以下である、請求項２９に記載のレンズ。
【請求項３２】
前記レンズの最大及び最小プリズム屈折力間の差は、約３０度〜約５０度の前記視軸の角度に関連付けられる、前記後面の前記水平経線に沿った点の範囲全体を通して約０．４３ディオプトリ以下である、請求項２９に記載のレンズ。
【請求項３３】
前記前面の前記球面、トーリック、円柱又はフリーフォーム形状は、約６カーブの水平ベースカーブを有する、請求項３２に記載のレンズ。
【請求項３４】
前記前面は、トーリック形状を有する、請求項３３に記載のレンズ。
【請求項３５】
前記レンズは、シングルレンズであり、
前記視軸は、第一の視軸であり、
前記眼は、第一の眼であり、
前記シングルレンズは、前記典型的な装用者の第二の眼の中心軸を形成する前方直視線の経路内で支持されるように構成され、
第二の視軸は、前記第二の眼及び前記第二の眼の前記中心軸から、前記後面の前記水平経線に沿って測定される、前記典型的な装用者の鼻から前記第一の視軸の方向と反対の方向に離れる前記第二の眼の前記中心軸からの角度で延び、
前記後面の前記水平経線に沿った第二の点集合の各点は、前記第二の視軸が前記第二の点集合の前記各点と交差する位置での前記第二の視軸の角度に関連付けられ、及び
前記レンズの前記プリズム屈折力は、約３０度以下の前記第二の視軸の角度に関連付けられる、前記第二の点集合の点全体を通して約０．４４ディオプトリ以下である、請求項３４に記載のレンズ。
【請求項３６】
前記後面は、変曲領域をさらに含み、及び前記変曲領域におけるプリズム屈折力は、前記変曲領域に隣接する領域におけるプリズム屈折力と実質的に同様である、請求項３５に記載のレンズ。
【国際調査報告】
2021531513.tif 000061
2021531513.tif 000062
2021531513.tif 000063
2021531513.tif 000064
2021531513.tif 000065