(57)【要約】【課題】  非球面および／または非トーリック面をもつ単焦点眼鏡レンズならびにプログレッシブ眼鏡レンズの説明がなされている。【解決手段】本発明は、単焦点眼鏡レンズおよびプログレッシブ眼鏡レンズが小さな高次収差を持つという点で、識別される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高次収差の小さい、非球面および／または非トーリック面をもつことを特徴とする単焦点眼鏡レンズ。
【請求項２】
高次収差が球面収差および／またはコマ収差であることを特徴とする請求項１記載の単焦点眼鏡レンズ。
【請求項３】
高次収差が球面および／またはトーリック面をもつ単焦点眼鏡レンズのそれに相当することを特徴とする請求項１または２記載の単焦点眼鏡レンズ。
【請求項４】
コマ収差および球面収差と同様に、非点収差および屈折力のいずれもがメニスカス状レンズのそれらに匹敵することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の単焦点眼鏡レンズ。
【請求項５】
高次収差の小さいことを特徴とするプログレッシブ眼鏡レンズ。
【請求項６】
高次収差が球面収差および/またはコマ収差であることを特徴とする請求項５記載のプログレッシブ眼鏡レンズ。
【請求項７】
コマ収差の最大値が中心点、プリズム基準点および近基準点によって定義される長方形の中に位置することを特徴とする請求項５または６記載のプログレッシブ眼鏡レンズ。
【請求項８】
コマ収差と加入度の商が限定されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項記載のプログレッシブ眼鏡レンズ。
【請求項９】
コマ収差が、瞳孔直径の増加とともに、特に基準点で、ほんのわずか増加することを特徴とする請求項５〜８のいずれか1項記載のプログレッシブ眼鏡レンズ。
【請求項１０】
コマ収差が、瞳孔直径の関数として、最大コマ収差の点におけるより基準点でより小さな勾配を持つことを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項記載のプログレッシブ眼鏡レンズ。
【請求項１１】
球面収差の最大値および最小値が中心点、プリズム基準点および近基準点によって定義される長方形の中に位置することを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１項記載のプログレッシブ眼鏡レンズ。
【請求項１２】
球面収差と加入度の商が限定されていることを特徴とする請求項５〜１１のいずれか１項記載のプログレッシブ眼鏡レンズ。
【請求項１３】
球面収差が、瞳孔直径の増加と共に、特に基準点で、ほんのわずか増加することを特徴とする請求項５〜１２のいずれか１項記載のプログレッシブ眼鏡レンズ。
【請求項１４】
球面収差が、瞳孔直径の関数として、最大値および最小値をもつ点におけるより基準点でより小さな勾配を持つことを特徴とする請求項５〜１２のいずれか１項記載のプログレッシブ眼鏡レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高次収差の小さい眼鏡レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
単焦点レンズにおいて、非球面または非トーリック面が相当長期間使用されてきた。この場合の目的は、美容上の性質または光学的性質のいずれかを改善することである。美容上の性質は、厚さ、重さおよび曲げ（bending）として理解され、光学的性質は非点収差および屈折力として理解される。一般に、非球面または非トーリック面をもつ単焦点レンズの場合の目的は、光学的性質を悪化させることなく、美容上の性質を改善することである。高次収差は、これまで考慮されてこなかった。しかし、両立性問題は、球面または非トーリック面をもつ単焦点のレンズの場合にしばしば起こる。第二次収差（非点収差および屈折力）が非常に効果的に修正されたので、これらの問題を理解することは可能でなかった。この問題の原因は、高次収差にあり、それは、先行技術において考慮されなかったし、球面またはトーリック面（メニスカス状レンズ）をもつ単焦点レンズの場合におけるより高い価値を持つ。
【０００３】
プログレッシブレンズの場合、プログレッシブのせいでそこに高次収差（複数）が誘発されるので、高次収差が非常に重要な役割を演ずる。にもかかわらず、これらの収差は、先行技術においてこれまで考慮されてこなかった。
【０００４】
したがって、先行技術による眼鏡レンズの場合、高次収差（主として球面収差およびコマ収差）は考慮されてこなかったと言うことができる。
【発明の開示】
【０００５】
したがって、上述の両立性問題のいずれもが起こらない眼鏡レンズを特定することが、本発明の目的である。該目的は、請求項１および５の特徴部分によって達成される。
【０００６】
小さい高次収差を持つことによって定義される、非球面および／または非トーリック面をもつ単焦点眼鏡レンズおよび眼鏡レンズが提供される。ここでは、高次収差は、球面収差および／またはコマ収差として理解される。単焦点眼鏡レンズの場合、さらに、高次収差は、球面および／またはトーリック面をもつ単焦点眼鏡レンズの高次収差に対応すると想定される。さらにまた、コマ収差および球面収差と同様、非点収差および屈折力のいずれもが、メニスカス状レンズのそれらに匹敵する。プログレッシブ眼鏡レンズの場合、コマ収差の最大値は、中心点、プリズム基準点および近い基準点によって定義される長方形の中に位置する。さらにまた、コマ収差と加入度の商は限定されている。コマ収差は、瞳孔直径の増加とともに、特に基準点で、ほんのわずか増加する。さらに、瞳孔直径の関数として、コマ収差は、基準点で、最大コマ収差の点におけるより小さい勾配を持つ。球面収差の最大値および最小値は、中心点、プリズム基準点および近基準点によって定義される長方形の中に位置する。さらに、球面収差は、瞳孔直径が大きくなるにつれて、特に基準点で、ほんのわずか増加する。また、瞳孔直径の関数として、球面収差は、基準点で、最大値および最小値の点におけるより小さな勾配を持つ。
【０００７】
例として、球面単焦点のレンズの場合、曲げは、第二次収差、傾斜した光束の非点収差および屈折の収差ができるだけよく修正されるように選ばれる。この理由のために、球面をもつ単焦点レンズは、メニスカス状レンズとして設計される。この場合、曲げは、傾斜した光束の非点収差および屈折の収差ができるだけ小さくなるように選ばれる。しかしながら、開口エラー（球面収差）を補正するためには、メニスカス状レンズでなく、双レンズ（半径比、ほぼ１：６）が使われなければならない。しかしながら、概して、メニスカス状レンズでは、両立性問題は起こらない。これにたいする理由は、明らかに、目の開口絞りが比較的小さいこと、および、そのうえ、スタイルズ・クロフォード効果が物理的な絞りの上に比較的小さな感覚的絞りを重ね合わすことである。コマ収差および球面収差は、それらがメニスカス状レンズで起こる大きさの水準では全く両立性問題を引き起こさないということが推定される。
【０００８】
高次収差は、たとえば以下の方法を使用して計算される：
【０００９】
１．視線の方向、物点、眼鏡レンズの前面上の１点または後面上の１点が規定される。光線経路は、目の回転中心とこれらの４個の規定の１個が一緒になって一意的に決められ、主光線は光線追跡によって計算することができる。
【００１０】
２．開口絞りの位置は、眼の入射瞳が視線の方向に依存して眼の回転中心のまわりで回転するのを許すことによって計算される。そのとき、開口絞りの中央は、主光線上にある。これは、視線の各方向に対して開口絞りの新しい位置をもたらす。
【００１１】
３．開口光線経路は、主光線の上にある所定の物点とは異なる開口角度をもつ光線を計算することによって計算される。
【００１２】
４．ついで、入射瞳の波面がこれらの光線および光路長から計算される。
【００１３】
５．ついで、この波面がゼルニケ（Zernike）関数によって表現される。
【００１４】
６．ここで、収差は、ゼルニケ関数の係数から計算することができる。こうして、とりわけ、非点収差、屈折力、コマ収差および球面収差が視線の各方向に対して得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、本発明の全般的アイデアを制限することなく、実例によって、図面を参照しながら典型的な形態を用いて、説明され、図面への参照もまた、本明細書においてより詳細には説明されていない発明の詳細の開示に関して、明白になされている。
【００１６】
図１の下方へ走る一点鎖線は、双レンズの場合のコースを示す。その上を走る点線は、メニスカス状レンズの場合におけるコースを示す。実線は、本発明による非球面レンズの場合におけるコースを示す。最後に、４番目の破線は、先行技術による非球面レンズの場合におけるコースを示す。メニスカス状レンズおよび２個の非球面レンズは、非常に良い性質をもち、少なくとも約２０ｍｍ遠方までは、所定の値からの小さな逸脱を示すことが認められる。対照的に、双レンズは、非常に劣った性質を持つ。
【００１７】
図２の一点鎖線は、双レンズの場合におけるコースを示す。点線は、メニスカス状レンズの場合のコースを示す。実線は、本発明による非球面レンズの場合におけるコースを示し、破線は、先行技術による非球面レンズの場合のコースを例示する。メニスカス状レンズおよび本発明による非球面レンズは非常に良い性質を持っていることが見てとれる。先行技術は、それよりわずかに劣った性質を示す。対照的に、双レンズは、非常に劣った性質をもつ。
【００１８】
図３の一点鎖線は、双レンズに対するコースを示す。点線はメニスカス状レンズの場合におけるコースを示し、実線は本発明による非球面レンズの場合におけるコースを示し、破線は先行技術による非球面レンズの場合におけるコースを示す。全く異なる絵が、高次影像性質の場合に見られる。予想通り、双レンズは、非常に小さな球面収差を示す。対照的に、先行技術は、非常に高い球面収差を示す。本発明による非球面眼鏡レンズは、メニスカス状レンズのレベルの小さな収差を示す。
【００１９】
図４の一点鎖線は、双レンズの場合におけるコースを示す。点線は、メニスカス状レンズの場合におけるコースを示す。実線は、本発明による非球面レンズにおけるコースを示し、破線は、先行技術による非球面レンズの場合におけるコースを示す。見て分かるように、双レンズは、ここでもまた非常に小さな収差を示す。対照的に、先行技術は非常に高い収差を示す。本発明による非球面眼鏡レンズは、メニスカス状レンズのレベルの小さな収差を示す。
【００２０】
該眼鏡レンズは、図６〜８の場合、ＳＰＨ  −１．０、ＡＤＤ  ２．０、ｎ＝１．５９６なる値を持つ。サジッタ（sagitta）は、図８に、視線の各方向に対して、デカルト座標で示されている。本発明による眼鏡レンズの場合、最大値は、垂直方向が中心点（最上部）および近基準点（最底部）によって、水平方向が中心点と遠基準点を通り抜ける垂直の直線によって、および、反対側では、近基準点を通り抜ける垂直の直線によって、囲まれている長方形の中に位置する。プログレッシブレンズの場合、プログレッシブがコマ収差を誘発するので、その目的は、プログレッシブレンズの場合に、最大値が屈折力のまさしく増加によって誘発されるようなレンズを設計することであった。さもなければ、該値は全体的により小さくなるに違いない。それによる目的は、プログレッシブ的挙動のゆえに必要とされるコマ収差だけを許容すること、さもなければ、目的は、全体としてそれを減らすことである。
【００２１】
図１５から分かるように、厳密にはこれは先行技術のケースではない。そこでは、最大値は、プログレッシブ領域の外にあり、本発明の場合よりはるかに高い。０．１６という最大値は、ほぼｘ＝１０、ｙ＝−１０で得られ、一方、プログレッシブチャンネルにおける最大値は、わずかに０．１３であり、本発明によるレンズのそれに相当する。また、鼻領域および側頭外側領域ならびにその近くでは、該値は、本発明の場合よりかなり高い。したがって、コマ収差がかなり小さくなるプログレッシブレンズを計算することが、本発明の目的である。特に、すでに述べているように、コマ収差の最大値がプログレッシブ領域に、もっと正確には、中心点、プリズム基準点および近基準点によって規定される長方形に中に在ることは有利である。コマ収差は、本発明の場合、プログレッシブ（加入度）によって生じるので、コマ収差と加入度の商が限定されていることは好都合である。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
コマ収差は、瞳孔直径の増大とともに増加する。しかしながら、特に短いプログレッシブをもつプログレッシブレンズの場合、これが限定されていると、好都合である。
【００２４】
図１２は、コマ収差における変化を、瞳孔直径の関数として示す。×印をもつ破線は、最大値における変化を示す。■印をもつ実線は、遠基準点における変化を示す。△印をもつ点線は、近基準点における変化を示す。勾配（絶対値による）は、最大値におけるより基準点で非常に小さいことが見られる。特に、コマ収差は、基準点で非常に小さく、瞳孔の開きの増加とともに大きくなる。
【００２５】
球面収差は、図１０に示されている。ここでも同様に、その目的は、プログレッシブレンズ自体によって誘発されるのと同じくらいの大きさの球面収差だけを許容することである。これは、最大値および最低値がプログレッシブ領域、すなわち上述の長方形の中にあることを意味する。図９ではまた、遠領域が実質的に球面収差を示さないことが見られうる。視線の主要な線に沿って最初に遭遇するのは、（プログレッシブ域の始点での）屈折力の増加によるプラスの球面収差、および、ついで、プログレッシブ域の終点でのマイナスの収差である。
【００２６】
図１６の先行技術の場合、最大値と最小値のいずれも、特にＹ＝０での鼻および側頭の最小値、およびＹ＝−８での最大値のいずれもが、この長方形の外側に位置する。これらの値はまた、本発明の場合よりかなり大きい。
【００２７】
本発明の場合、球面収差はまた、プログレッシブだけによって生じるので、球面収差と加入度の商が限定されていることは好都合である。
【００２８】
【表２】
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【００２９】
球面収差はまた、瞳孔直径の増加とともに増加する。しかし、特に短いプログレッシブをもつプログレッシブレンズの場合、これが限定されていると、それは好ましい。
【００３０】
図１１は、球面収差の変化を瞳孔直径の関数として示す。×印をもつ破線は、最大値における変化を示す。×印をもつ一点鎖線は、最小値における変化を示す。■印をもつ実線は遠基準点での変化を示し、△印をもつ点線は近基準点での変化を示す。勾配（絶対値による）が最大値でよりも基準点で小さくなっていることが見られるはずである。
【００３１】
先行技術によるプログレッシブ点レンズの屈折力および非点収差（各々のケースの使用の位置で）は、図１３および１４に示されている。該眼鏡レンズは、ＳＰＨ  −１．０、ＡＤＤ  ２．０、ｎ ＝ １．５９６なる値をもつ。これは、ローデンストック（Rodenstock）製のProgressive life ２である。
【００３２】
このプログレッシブレンズのコマ収差および球面収差は、図１５および１６に示されている。
【００３３】
本発明による更なる典型的実施形態は、図１７〜２０の中で示されている。この眼鏡レンズも、ＳＰＨ  −１．０、ＡＤＤ  ２０、ｎ＝１．５９６なる値を持つが、プログレッシブ長さは、ここではかなり短い。したがって、もちろん、コマ収差の最大値、ならびに球面収差の最大値および最小値における上昇がある。にもかかわらず、極値がプログレッシブチャンネルの中、したがって、上述の長方形に中にあることもまた確証される。したがって、更なる収差はここにも導入されないということになる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】屈折力における変化を、頂点からの距離ｒの関数として示す図である。
【図２】非点収差を、頂点からの距離ｒの関数として示す図である。
【図３】球面収差を、頂点からの距離ｒの関数として示す図である。
【図４】コマ収差を、頂点からの距離ｒの関数として示す図である。
【図５】本発明による非球面のサジッタを、頂点からの距離ｒの関数として示す表である。
【図６】本発明によるプログレッシブレンズの屈折力を示す図である。
【図７】本発明によるプログレッシブレンズの非点収差を示す図である。
【図８】本発明によるプログレッシブレンズのサジッタを示す図である。
【図９】球面収差を示す図である。
【図１０】球面収差における変化を、瞳孔直径の関数として示す図である。
【図１１】球面収差における変化を、瞳孔直径の関数として示す図である。
【図１２】コマ収差における変化を、瞳孔直径の関数として示す図である。
【図１３】先行技術によるプログレッシブレンズの屈折力を示す図である。
【図１４】先行技術によるプログレッシブレンズの非点収差を示す図である。
【図１５】このプログレッシブレンズのコマ収差を示す図である。
【図１６】このプログレッシブレンズの球面収差を示す図である。
【図１７】本発明による、更なる典型的な実施形態を示す図である。
【図１８】本発明による、更なる他の典型的な実施形態を示す図である。
【図１９】本発明による、更なる別の典型的な実施形態を示す図である。
【図２０】本発明による、なお更なる別の典型的な実施形態を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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