KR940007900B1 - 누진 초점 세그멘트 부착의 다초점 렌즈 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

누진 초점 세그멘트 부착의 다초점 렌즈

[도면의 간단한 설명]

제 1 도는 실시예 1의 정면도.

제 2 도는 실시예 1의 세그멘트만의 사시도.

제 3 도는 실시예 1의 세그멘트를 볼록하게 마련하여, 도약이 최소인 곡률 중심을 설명하는 단면도.

제 4 도는 실시예 1의 세그멘트를 볼록하게 마련하여, 세그멘트 단차가 최소인 곡률 중심을 설명하는 단면도.

제 5 도는 실시예 2의 정면도.

제 6 도는 실시예 2의 세그멘트만의 사시도.

제 7 도는 실시예 2의 세그멘트를 볼록하게 마련하여, 도약이 최소인 곡률 중심을 설명하는 단면도.

제 8 도는 실시예 2의 세그멘트를 볼록하게 마련하여, 세그멘트 단차가 최소한 곡률 중심을 설명하는 단면도.

제 9 도는 로그나선(logarithmic spiral)을 누진 곡선으로 하는 설명도.

제 10 도는 실시예 1의 세그멘트 모형용 세그멘트 매설부재의 설명도.

제 11 도는 실시예 1의 플라스틱 주조모형의 단면도.

제 12 도는 실시예 1의 융착 세그멘트 매설부재의 설명도.

제 13 도는 실시예 1의 세그멘트를 매설하였을 때의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 메인 렌즈(main lens) 2 : 세그멘트(segment)

F : 원거리 단초점 영역 I : 중거리시 단초점 영역

P : 누진 초점 영역 M : 경계면

N : 근거리시 단초점 영역 S : 누진 곡선

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

종래의 다초점 렌즈와 누진 초점 렌즈를 조합하여 양 렌즈 중간에서 새롭고 명확하게 구분되는 누진 초점 세그멘트(累進焦點 segment) 부착의 다초점 렌즈에 관한 것이다.

[배경기술]

사람은 중년이 되면 안구의 수정체의 조절력이 약하여져서, 먼데 것을 잘 볼 수 있는 사람이라도 가까운데 것을 보기 위하여는 첨예한 초점을 맞춘다는 것이 곤란하게 된다. 이것은 사람의 노화에 의한 피할 수 없는 현상이며, 이것을 노안이라고 한다. 전통적으로 노안에 대한 처치는, 시거리(視距離)에 따른 둘 이상의 상이한 시야부분을 지닌 다초점 렌즈를 사용하는 일이다. 이와 같이, 상이한 시야부분중에서 보조적인 시야부분을 세그멘트라고 하며, 오랜 세월에 걸쳐서 비점수차(非點收差 : astigmatism)가 적은 알맞은 정도의 가입도수의 단초점 영역(unifocal area)으로서 구성하도록 개발의 노력은 이어지고 있다.

다초점 렌즈는, 상이한 시거리에 대응한 시야부분은 원거리 시야부분의 메인 렌즈(main lens)와 근거리 시야부분의 세그멘트를 명확하게 나누어 기능을 분담시킨 것으로서 1760년경부터 약 230년의 역사가 있으며, 이러한 세그멘트를 부가하는 형태는 여러가지 있으나, 모두 적당한 위치와 넓이와 가입도수를 부여하는 몇가지인가의 단초점 영역에서 구성하고 있으며, 그 수차를 적게 하고, 구면 정밀도의 향상에 개발의 노력을 기울려 왔다. 어느 것이나 본 발명과는 다른 목적을 지닌 기술에 속한다.

또, 한편으로, 누진 초점 렌즈가 있으며, 그 제 1 특징 및 개발 목적은, 원거리 시야와 근거리 시야 사이에 경계가 없어 외견상 다초점 렌즈에서 보이지 않는다고 하는 점이 있으며, 이것을 제 1 의 상품가치로서 상업활동에서 취급하고 있다. 제 2 의 특징은, 단초점 세그멘트 부착의 다초점 렌즈에 비하여 원거리 시야와 근거리 시야 사이 및 근거리 시야와 그 옆쪽 시야 사이에 급격한 상의 변화에 의한 도약(跳躍)이 없다는 점을 들 수 있다. 그러나, 누진 초점 렌즈의 결점은, 수차가 적은 시야가 렌즈 전체중에서 약간의 일부이며, 그 누진 곡선부근의 광학적 특성을 중시하여 렌즈를 설계하면, 필연적으로 그 양측에 누진 곡선으로부터 멀어짐에 따라서 크기를 증대하는 비점수차(astigmatism)나 왜곡수차(distortion 收差)를 발생시키게 되어, 넓은 유효 시야를 얻기 위하여는 렌즈 전체를 통하여 그 수차의 분산을 꾀하지 않으면 아니된다. 이러한 누진 초점 렌즈의 일부에 세그멘트부를 설치한 것으로는 일본국 공개 특허 공보 소 62-183424(이하 선행길술이라 함)가 있으나, 누진 초점 렌즈의 전술한 주변 시야의 개량이 목적이며, 본 발명과는 상이한 목적을 지닌 기술에 속하고 있다. 누진 초점 렌즈는 약 80년의 역사를 지니고 있다.

또, 한편에서 부분적으로 재료의 굴절율을 누진시키는 기술을 이용한 다초점 렌즈가 있지만, 그 누진 초점 영역의 협소함이나 누진 분포의 단조로움 때문에, 이상적인 광학설계를 실시하기 위한 자유조차 지니지 못하여 실용화에 곤란을 수반한 것이다. 이것들은, 본 발명과는 다른 수단을 지닌 기술에 속하며, 어느 것이나 세그멘트 부분에 누진 초점 영역을 설치하는 것도 아니다.

다음에 상기 선행기술과 본 발명을 대비하면 한다. 즉,

1.[대상의 상위]

이 선행기술은 그것에 개시 또는 시사된 제조방법에 의해서도 플라스틱 렌즈를 대상으로 하고 있으며, 본 발명에서는 무기유리를 포함한 일반적인 렌즈나 맞붙인 렌즈로 대상으로 하고 있다.

2.[우위성]

선행기술은 미리 세그멘트를 형성한 모울트 형틀에 누진부분의 변형을 부여하는 것이고, 세그멘트에만 한정하여 정확한 누진부분을 마련하는 것은 안되고, 종전에 있던 누진 초점 렌즈이므로 메인 렌즈에도 누진에 수반하여 발생하는 비점수차나 왜곡수차를 남기고, 본 발명에서는 메인 렌즈 전영역이 누진 부분이 없는 단초점 영역이므로 당연히 그것들의 수차는 없다. 더욱, 본 발명은 세그멘트에만 자유로이 누진 분포 상태를 설계할 수 있는 것이며, 급격한 누진 설계일지라도 세그멘트의 경계선의 단차에 영향을 줄뿐이고 메인렌즈에는 하등의 영향을 미치지 않는 우위성이 있다.

3.[독자성]

선행기술에서는 세그멘트 형상을 형성하기 위해서는 필연적으로 최소한 0.5니옵터의 세그멘트 상부의 굴절력의 차를 요하고, 그 경계에서는 상의 단차를 발생하나 본 발명에 의하면 애초부터 세그멘트 형상을 설정할 수 있으므로 세그멘트 상부의 굴절력을 메인 렌즈의 굴절력과 같게 할 수 있고, 단차 없이 누진 가능한 독자성이 있다.

4.[목적의 상위]

선행기술은 누진에 수반한 측방의 비점수차나 왜곡수차를 줄이기 위하여 세그멘트를 마련하여 그 가입도수의 몫만큼 누진도수의 양을 적게 하는 목적을 갖고 있음에 대하여, 본 발명은 반대로 누진 초점 세그멘트에 의하여 심한 누진도수의 양을 실현한다는 목적의 상위가 있다.

5.[고도성, 곤란성]

선행기술에 개시 또는 시사된 제조방법에 의해서는 본 발명의 특징인 세그멘트에만 제약을 받지 않고, 누진부분을 부여한다던지 프리즘을 부여하는 실현은 불가능하며 후술하는 본 발명의 독창적인 고도의 제조방법에 의하여 비로소 가능해진다.

본 발명은, 그 기성개념(旣成槪念)으로부터 떨어진 발상의 전환을 도모하여, 메인 렌즈부분은 그대로 단초점 영역으로 하여 한정된 크기의 세그멘트를 그 작다고 하는 특징을 역으로 활성시켜서 거기에 누진 초점의 기능을 응용하여 그 광학적 능력을 현저히 확대한 것이다.

[발명의 설명]

(a. 누진 초점 영역의 비점수차가 적은 부분을 이용한다)

본 발명의 주로 하는 목적은, 누진 초점 영역에는 필연적으로 발생하는 비점수차의 가장 적은 누진 곡선에 가까운 부분만을 세그멘트내에 한정하여 이용하고 유해한 부분을 제거함에 있다. 누진 초점 영역은 한개의 누진 곡선에 잇따라서 누진되기 때문에, 이 누진 곡선으로부터 옆쪽으로 떨어짐에 따라서, 광학적 특성으로서 커다란 비점수차가 발생하여 버린다. 이러한 광학적으로 유해한 부분을 제거한다는 것은 안경으로서의 광학적 특성을 현저히 높이는 것이 되어, 어떤 능력을 부가하여도 더 좋기 때문에 중대한 과제로 되어있다.

(b. 왜곡수차나 요동이 없는 시야를 전체 영역에 확대한다)

누진 초점 영역에 수반해서 필연적으로 발생하는 옆쪽 시야의 상(像)의 왜곡과 시점(visual point)이 가로로 이동하였을 때에 그것을 물결친다거나, 또는 요동으로 느낀다고 하는 결점이 있어, 사용자가 이에 익숙하여지기까지는 배멀미 상태로 되어 구역질하는 경우도 있었다.

본 발명의 그밖의 목적은, 누진 곡선에 가까운 부분에서 시계의 영향을 주지 않을 만큼 결점이 작은 부분만을 세그멘트에 이용하여, 요동을 느끼는 것과 같은 옆쪽 시야에 대하여는 세그멘트 바깥쪽에서 이루어지는 메인 렌즈의 단초점 영역을 사용하도록 하여, 종래로부터 어떤 다초점 렌즈가 지니고 있는 상의 왜곡수차 및 요동이 없는 안정한 시야를 얻게 된다.

(c. 누진 초점 영역을 이상적으로 자유로히 설계한다)

짧은 누진 거리에서 커다란 누진도수를 필요로 한다거나, 단초점 영역으로부터 누진 초점 영역으로 이행할 때의 급격한 상의 변화를 피하여 원활함을 얻기 위하여는, 누진의 강도를 옆쪽의 제약을 받지 않고 자유로히 강하게 한다거나 약하게 하여 설계할 필요가 있었다. 또, 비점수차, 왜곡수차 등을 감소하여 광학적 성능의 향상을 꾀하기 위하여는, 누진 곡선 이외의 방향으로도 누진시켜서 복잡한 비 구면으로 설계하며, 이것들의 이상(理想)을 뒤쫓으려 할 때에 누진 곡선으로부터 옆쪽으로 멀어짐에 따라서 연장면에 필연적으로 발생하며, 또한 커지는 불합리한 부분을 제거할 필요가 있고, 본 발명의 그밖의 목적은, 세그멘트의 경계의 선에서 연속을 단절하여 이용하는 누진 초점면을 수차가 적은 누진 곡선에 가까운 부분에 한정하여 버려서 세그멘트의 안쪽에서는 자유로히 이상적인 면을 설계할 수 있게 된다.

(d. 무단계로 연속한 시거리의 시야를 얻는다)

그밖의 목적은, 누진 초점 렌즈에 있어서의 원거리 시점과 근거리 시점사이의 누진 초점 영역을 공지되어 있는 세그멘트내에 설치함에 따라 종래에는 얻을 수 없는 무단계로, 그 위에 광범위한 시거리에 대응하여 명시할 수 있도록 하여 세그멘트의 시야의 능력을 현저히 비약시킴에 있다.

(e. 세그멘트의 상부에서 도약을 최소로 한다)

그밖의 목적은, 세그멘트 상부의 도약을 최소로 함에 있다. 통상의 세그멘트에서는 시선을 원거리시(far vision)로부터 근거리시(near vision)에로 세그멘트에 이행하여 왔을 때, 경계선에서 상이 갑자기 위쪽으로 부상하여 도약하도록 하였다. 이것은 경계선을 지날 때에 기저하방(base down)의 프리즘이 가하여지기 때문이며, 가입도수가 커질수록 세그멘트 중심이 원거리시 광학중심으로부터 떨어질수록 커지게 되어 경계선상에서는 일부에 보이지 않는 사각이 발생하였다. 이것을 제거하기 위하여는 세그멘트에 적당한 기저상방(base up)의 프리즘을 가할 필요가 있다.

(f. 근거리시의 상하방향의 프리즘을 좌우 평행시킨다)

통상의 안경은 좌우 렌즈의 원거리시 광학중심을 기준으로 조정된다. 그러나, 안경렌즈의 굴절도수는 좌우가 틀린 것이 보통이며, 다초점 렌즈는 원거리시 광학 중심으로부터 떨어진 위치에 근거리시 단초점 영역이 있기 때문에, 좌우의 눈에 대한 근거리시의 상하방향의 프리즘 굴절력이 다르게 되고, 이러한 차가 커질수록 피로를 일으키기 쉽고, 상의 융합작용의 작용하는 한계를 초과하였을 때 2중상을 발생하여 복시(複視 : Diplopia)라고 하는 증상을 일으켜 버린다. 이러한 차이를 제거하기 위하여는 한쪽의 렌즈에 슬랩 오프가공(slab-off treatment)을 하여 좌우 평형하게 하지만, 숙련한 기술에 의한 특별주문을 필요로 하여 값비싸지게 되며, 또한 한편만에 가로로 슬랩오프 가공선이 들어가므로 외관상으로도 바람직하지 않다. 본 발명의 다른 목적은, 모든 안경 처방전에 대응할 수 있도록 미리 세그멘트만에 프리즘을 가하여 세그멘트 반제품으로서 단계적으로 계열화하여 두어, 가장 적합한 것을 용이하게 선택하여 사용할 수 있도록 함에 있다.

(g. 볼록렌즈의 중량을 가볍게 한다)

볼록렌즈에 있어서는, 종래의 누진 다초점 렌즈의 누진을 위하여 필요한 프리즘이나 슬랩오프 가공을 위하여 필요한 프리즘은, 렌즈폭을 충분히 프리즘에 가하기 위하여 렌즈 전체의 두께의 증가가 필요하게 되어 중량이 어쩔 수 없이 증대한다. 본 발명의 다른 목적은, 프리즘 두께의 증가를 근거리시에 사용하는 세그멘트에만 한정함에 따라 볼록렌즈의 중량을 현저히 가볍게 함에 있다.

(h. 근거리시 단초점 영역에도 합성 광학 중심을 낸다)

합성 광학 중심이라 함은, 어떤 위치에서 세그멘트의 프리즘과 메인 렌즈 프리즘이 합성되어 0이 되는 광학 중심으로서의 점을 말한다. 이러한 점에서는 바른 방향에서 물체를 볼 수 있다. 종래의 각종 다초점 렌즈에서는 원거리시 단초점 영역으로 광학 중심을 내면, 극히 드물게 밖에는 근거리시 단초점 영역으로 합성 광학 중심을 낼 수 없었다. 본 발명의 그밖의 목적은, 전술한 단계적으로 계열화하여 만들어진 프리즘 세그멘트중, 처방에 가장 적합한 것을 용이하게 선택하여 근거리시 단초점 영역에도 합성 광학 중심을 내려함에 있다.

발명을 실시하기 위한 가장 좋은 형태

세그멘트에 굴절력을 부여하는 방법에 부분적으로 재료의 굴절력을 바꾸는 방법이 있다. 그러나, 본 발명에서는 미묘한 굴절력을 조절하기 위하기 표면 굴절력을 바꾸는 방법을 이용한다.

제 1 도 및 제 2 도에서 실시예 1을 설명한다. 메인 렌즈(1)는 원거리시 광학 중심(3)을 포함하는 원거리 사용의 단초점 영역(F)을 지니고 있다. 명확히 구분된 경계선을 지닌 세그멘트(2)의 하부는 근거리시에 사용하는 굴절력의 단초점 영역(N)으로서, 그중에 근거리시 단초점 영역의 경계선 외경 중심(4)이 존재한다. 세그멘트의 상부는, 원거리시 단초점 영역으로부터 근거리시 단초점 영역으로부터 근거리시 단초점 영역의 방향에 잇따라서, 상연부 중앙(5)으로부터 근거리시 단초점 영역(N)의 상부 중앙(7)에 이르는 누진 곡선(S)에 잇따라서, 원거리시 단초점 영역의 면굴절력으로부터 근거리시 단초점 영역의 면굴절력에 까지 누진하는 비점수차가 적은 누진 굴절력 곡면 영역(P)으로 한다.

상술한 양 영역을 급격한 표면 굴절력의 변화를 피하면서 연속하여 구성하기 위하여, 점선으로 도시한 매끄러운 경계면(M)은 옆쪽으로 나아감에 따라서 넓어지도록 구성되어 있다.

세그멘트는 원거리시로부터 근거리시로의 시선의 이동방향으로 향하게 하기 위하여, 좌우동형의 경우는 누진 곡선(S)을 제 1 도에 나타낸 바와 같이, 수직방향보다 각 θ만큼, 통상 약 10°기울어져 장착 사용하는 것이 좋다. 이 θ의 각도는 원거리시 눈동자 거리와, 원거리시로부터 근거리시의 이동거리와, 근용시거리 (近用視距離 )에 의하여 구해지는 개인차가 있는 각도이며, 경우에 따라 각도를 바꿀 필요가 있다. 그때, 수평시야의 방해로 되지 않기 위하여, 세그멘트의 상부 경계선은 누진 방향과 수직의 느린 원호로 하는 것이 좋다. 그 곡률 반지름은 세그멘트의 지름보다 더 크게 잡는 것이 필요하며, 예컨대 세그멘트의 지름 30mm일 때, 원호의 곡률 반지름은 세그멘트의 지름의 1.5배인 45mm임이 보기 좋다.

제 1 도 및 제 2 도에서 원거리시 단초점 영역(F)과 근거리시 단초점 영역(N)의 시선의 이동만을 생각한 광학적 설계로서는, 세그멘트의 상부 경계선은 누진 곡선(S)에 수직한 직선으로 되지만, 장착하여 사용시의 외관상은 이것을 느린 원호로 하는 편이 좋으므로, 세그멘트(2)의 상단부의 광학적 설계를 누진 곡선으로부터 옆쪽으로 느린 원호방향으로 잇따라서 동일면의 굴절력이 되도록 한다.

세그멘트의 가로의 경계선(12)은 같은 곡률의 원호를 사용한다면 뛰어나게 아름다운 것이지만, 그 모양은 한정된 것이 아니다. 세그멘트 상부의 경계선(11)의 원호와 가로의 경계선(11)의 원호와 가로의 경계선(12)의 원호의 접점은, 세그멘트의 제조상 용이함으로 각이 없는 R로 연결한 견부(shoulder) 경계선(13)이 되게 한다.

제 5 도 및 제 6 도에서 실시예 2를 설명한다. 메인 렌즈(1)는 원거리시의 광학 중심(3)을 포함하는 원거리시용 단초점 영역(F)으로 한다. 명확히 구분되는 세그멘트(2)의 상부를 개인의 생활상에 잘 필요로 하는 중거리시용 굴절력의 단초점 영역(I)으로 하여 거기에 안정한 시야를 공급한다. 세그멘트 하부를 근거리시용 골절력의 단초점 영역(N)으로서 그중에 근거리시 단초점 영역의 경계선 외경 중심(4)이 존재한다. 그 사이를 중거리시 단초점 영역(I)의 하단 중앙(6)으로부터 근거리시 단초점 영역(N)의 상단중앙(7)에 이르는 누진 곡선(S)에 잇따라서 중거리시 단초점 영역의 면굴절력으로부터 근거리시 단초점 영역의 면굴절력으로까지 누진하는 비점수차가 적은 누진 굴절력 곡면 영역(P)으로 한다.

3개의 구역을 급격한 표면 굴절력의 변화를 피하면서 연속하여 구성하기 위하여, 점선으로 도시한 매끄러운 경계면(M)은 옆쪽으로 감에 따라서 넓어지도록 구성되어 있다.

세그멘트는 좌우 대칭의 다른형에서 누진 곡선(S)의 방향은 좌우 대칭으로 원거리시로부터 근거리시로의 시선의 이동방향으로 향하기 위하여, 제 5 도에 나타낸 바와같이, 수직방향에 대하여 각 θ만큼, 통상은 약 10°경사지게 장착 사용하는 것이 보기 좋다. 그때, 원거리시나 중거리시의 수평시야의 방해가 되지 않기 위하여, 세그멘트의 상부 경계선은 수평방향의 느린 원호로 하는 것이 보기 좋다. 그 곡률 반지름은 세그멘트의 지름보다 크게 잡는 것이 필요하며, 예컨대 세그멘트의 지름이 30mm 일 때, 원호의 바람직한 곡률 반지름은 45mm, 즉 세그멘트 지름의 1.5배이다.

세그멘트의 가로 경계선(12)은 누진 방향과 평행한 직선을 사용하는 것이 외관은 훌륭하고 아름답지만, 이러한 형태가 한정되는 것은 아니다. 세그멘트 상부 경계선(11)의 원호와 측면 경계선(12)의 직선의 접점은, 세그멘트를 쉽게 만들기 위해 곡률 반지름(R)으로 모떼기 되어 있는 세그멘트 견부 경계선(13)이 형성되어 있다. 세그멘트의 하부는 점선으로 나타낸 반원(9)으로 하지 않고, 상부와 같이 수평방향의 느린 원호로 절단하도록 하는 것이 좋다. 이에 따라 세그멘트의 상하 높이가 짧아져서 프리즘 세그멘트의 두께를 얇게 할 수 있는 효과가 있다. 이 실시예에서는 직업상 하나의 부분을 계속 주시하기 위하여 중간거리의 안정한 단초점 영역이 필요할 때에, 또는 가입 도수가 클 경우 약간의 시점이동으로 도수가 바뀌어져서 초점의 불안정함을 면할 수 없다. 이것을 중간거리로부터 근거리까지에 한정함으로써 무리없이 양호한 연속적 시야를 얻기 위하여 특히 유용하다.

세그멘트 전체 영역이 누진 초점 영역의 실시예 3에 대하여 설명한다(도면에 없음). 실시예 1 및 2에서 설명된 근거리시 단초점 영역(N)이나 중거리시 단초점 영역(I)의 넓이에 관계없이, 본 발명은 특히 넓이를 한정하지 않는다. 그리하여 이것을 극도로 작게 하여 나가면, 세그멘트 전체 영역이 누진 초점 영역 (P)으로 된다. 이러한 누진 초점 세그멘트는, 종래기술의 누진 초점 렌즈 설계수법이나 제조법을 응용하여 만들수 있는 한정된 크기이기 때문에 누진 곡선에 가까운 부분만이 이용할 수 있는 이점으로 하여, 누진 곡선을 기준하여 그 주위에 시선의 사용 빈도가 많은 부분을 중점적으로 수차를 적게 설계하는 등, 종래기술에서는 아무리 해도 연장상에 발생하여 처리함에 고심하고, 변형면에 제약되는 일도 없이 이상적으로 설계할 수 있는 이점이 있다는 것은 실시예 1 및 2와 마찬가지이다. 이 실시예에서는 하나의 부분을 계속 주시하느니 보다는 원거리부터 근거리 또는 중거리로 부터 근거리와 항상 시선이 이동하는, 예컨대 드라이브나 쇼핑 등에 특히 유용하다.

본 발명에서 세그멘트 상단부에서 도약을 최소로 하는 실시예를 설명한다. 제 3 도에서 메인 렌즈의 원거리시용 굴절력의 곡률 중심 (f)와 세그멘트 상단부 중심점 (5)을 잇는 방향과, 세그멘트 상단부 중심점 (5)과 세그멘트의 원거리시용 굴절력의 곡률 중심 (f')을 잇는 방향이 일치(나중에 설명하는 각 β를 0으로 한다)하도록 세그멘트의 프리즘을 부여하였을 경우에는, 세그멘트 상단부에 있어서의 상의 도약은 최소로 된다.

같은 모양의 제 7 도에 있어서, 메인 렌즈의 원거리시용 굴절력의 곡률중심 (f)과 세그멘트 상단부 중심점 (5)을 잇는 방향과, 세그멘트 상단부 중심점 (5)과 세그멘트의 중거리시용 굴절력의 곡률 중심 (i)을 잇는 방향이 일치(나중에 설명하는 각 β를 0으로 한다)하도록 세그멘트의 프리즘을 부여하는 경우에는, 세그멘트 상면부에서 있어서의 상의 도약은 최소로 된다.

본 발명에서 세그멘트 단차를 최소로 하는 실시예를 설명한다. 안경 사용시의 외관상은 세그멘트의 단차를 최소로 하는 것이 좋다. 제 2 도에 있어서, 근거리시 단초점 영역의 경계선(10)의 단차가 0으로 될 때는, 제 4 도 및 제 8 도에 있어서 근거리시 단초점 영역의 외형 중심(4)과 메인 렌즈의 원거리 굴절력의 곡률 중심 (f)를 맺는 직선상에 세그멘트의 근거리 굴절력의 곡률 중심 (n)이 있다.

이때, 세그멘트 상단부 중심점 (5)과 메인 렌즈의 원거리 굴절력의 곡률 중심 (f)을 잇는 방향과, 세그멘트 상단부 중심점 (5)과 세그멘트의 원거리 굴절력의 곡률 중심 (f')을 잇는 방향은 각 β를 사이에 두어 그만큼 세그멘트 상부 경계선에서 도약이 일어난다.

마찬가지로 제 8 도에서, 세그멘트 상단부 중심점 (5)과 메인 라인의 원거리 굴절력에 곡률 중심 (f)을 잇는 방향과, 세그멘트 상단부 중심점 (5)과 중거리 굴절력의 곡률 중심 (i)을 잇는 방향은 각 β를 사이에 두고, 그만큼 세그멘트 상부 경계선에서 도약이 일어난다.

본 발명은 근거리 시점의 좌우 프리즘을 평형시켜서 실시하는 예를 설명한다. 본 발명의 세그멘트에 미리 상하 프리즘을 부착하여, 예컨대 0.5△(프리즘 디오프터) 간격의 계열화에 생산하여 둔다.

안경처방전으로 부터 좌우의 근거리 시점 프리즘차를 계산하려면, P…좌우의 근거리 시점 프리즘 굴절력의 차(△), D…좌우의 원거리 시점의 정점 굴절력의 차 (D), d…원거리 시점으로 부터 근거리 시점까지의 거리 (mm)이라 할 때, 다음 식으로 구할 수 있다.

P=D·d/10

예를들면, 안경처방전 R. S+0.75, L. S+1.50, 가입도수 좌우 1.50, 원거리 시점에서 근거리 시점 까지의 거리 d=18일때, 좌우의 원거리 시점의 정점 굴절력의 차 D=0.75, 프리즘차 P=0.75×18/10=1.35△, +이므로 기저상방의 +차(+difference)가 왼쪽 렌즈에 존재한다. 따라서, 짝으로서의 상대의 오른쪽 렌즈에 프리즘 세그멘트 1.0△ 기저상방 또는 1.5△ 기저상방을 선택하거나, 바로 1.4△ 기저상방의 도약 최소의 세그멘트를 선택하여 평형하게 하면, 무도약(no jump)효과도 동시에 얻을 수 있다.

그밖의 예를 들면, 안경처방전 R. S-0.50, L. S-1.00, 가입도수 좌우 1.50, 원거리 시점으로 부터 근거리 시점까지의 거리 d=18일 때, 좌우의 원거리 시점의 정점 굴절력의 차 D=0.50, 프리즘차 P=0.50×18/10=0.9△, -이므로 기저하방의 +차가 왼쪽 렌즈에 있다. 따라서, 이 왼쪽 렌즈에 프리즘 세그멘트의 1.0△ 상방을 선택하여 이 차를 말소하도록 평형시키면, 도약을 감소시키는 효과도 동시에 얻을 수 있다. 실시예 2 및 3의 경우에는 세그멘트의 중앙부에 있어서의 위치에서 마찬가지로 프리즘 평형이 계산된다.

제 1 도에서 제 8 도에 나타낸 본 발명의 렌즈를 유리소재로 연마함에 따라서 세그멘트를 일체로 볼록하게 마련하여 제조하는 것은 매우 코스트가 높아진다. 플라스틱 재료를 사용하여 성형하는 편이 대량으로 복제할 수 있으므로 유리하다. 본 실시예를 설명한다.

제11도에 플라스틱 렌즈 주형용의 모형 (30)의 예를 나타내었다. 보통, 다초점 렌즈는 볼록면에 세그멘트를 지니고 있으나, 이것을 성형하기 위하여는 모형의 오목면에 본 발명의 누진 세그멘트의 다초점 면을 만들 필요가 있으며, 이것을 전혀 새로운 제법에 따라 비로소 실현할 수 있게 된다. 제10도에 나타낸 바와같이, 미리 작은 세그멘트 윤곽부재 (21)에 세그멘트의 윤곽을 지닌 오목부 (22)를 만들어 부식유리 세그멘트 (23)를 깊숙히 박아 넣고, 두께가 얇은 세그멘트 매설부재 (25)와 동시에 광학적 구면 (26)에서 융착하여 정밀한 3차원 곡면에 만들어진 내열성형구 (28)를 사용하여, 그 위에서 유리를 연화(軟化) 변형시키는 공지의 방법으로 양자의 융착면에 누진 굴절면을 장착한다. 그것을 재차 세그멘트 형상으로 성형 연마하여, 제11도에 2점 쇄선으로 도시한 융착구면 (32)에 있어서 모형재 (30)에 메인 렌즈 및 세그멘트 융착의 공지된 방법으로 재차 융착한다. 더우기, 세그멘트 윤곽부재 (21)와 세그멘트 매설부재 (25)와 모형재 (30)는 동질이며, 융착한 다음에는 동체(同體)로 되어 융착면은 소멸한다. 이어서, 전체면에 원거리시에 굴절면을 성형 연마한 다음 에칭함에 따라 부식유리로 된 세그멘트 부분을 제거하여, 본 발명의 누진 세그멘트로 되는 오목부를 장착한다. 이때, 전술한 프리즘 세그멘트로 하려면, 고굴절을 유리 세그멘트를 수정 프리즘을 부여하는 융착구면 위치로 하여 두도록 한다. 종래 공지된 방법으로 이러한 모형을 사용하여 세그멘트를 일체로 볼록하게 마련한 플라스틱 렌즈를 주조한다. 이밖에 사출성형이나 소성성형 등도 실시할 수 있다.

본 발명을 종래로 부터의 융착 세그멘트에 적용한 실시예를 설명한다. 이것은 전혀 신규의 제법에 따라 처음 실현할 수 있게 되었다. 제12도에 나타낸 바와같이, 미리 작은 세그멘트 윤곽부재 (21)에 세그멘트의 윤곽을 지닌 오목부 (22)를 만들어 고굴절을 유리 세그멘트 (24)를 깊숙이 넣고, 두께가 얇은 세그멘트 매설부재 (25)와 함께 광학적구면 (26)에서 융착하여 정밀한 3차원 곡면에 만들어진 내열성형구 (28)를 사용하여, 그위에서 유리를 연화 변형시키는 공지의 방법으로 양자의 융착면에 누진 굴절면을 장착한다. 그것을 재차 세그멘트 형상으로 성형연마하고, 제13도에 2점쇄선으로 도해한 융착구면 (32)에서 메인 렌즈재에 메인 렌즈와 세그멘트 융착의 공지 방법으로 재차 융착한다. 더우기, 세그멘트 윤곽부재 (21)와 세그멘트 매설부재 (25)와 메인 렌즈재는 동질이며, 융착한 다음에는 동체로 되어 융착면은 소멸한다. 그런 다음, 전체면을 원거리시 굴절면에 성형 연마하여 본 발명의 융착 세그멘트를 만든다. 이때, 전술한 프리즘 세그멘트로 하려면, 고굴절을 유리 세그멘트에 정확하게 프리즘을 부여하는 융착구면 위치로 하여 두도록 한다. 이와같이 하여 누진 굴절면이나 그 프리즘을 렌즈 내부에 장착하여 구성하기 위하여, 외면은 평활하게 되어 오물이 부착하지 않으므로 유용하며 외관상으로도 좋다.

본 발명을 접착 세그멘트로서 실시하는 예를 설명한다. 제 2 도 및 제 6 도에 나타낸 바와같은 세그멘트만을 광학적 투명재료로 별도 제작하여 메인 렌즈에 광학용 접착제를 사용하여 접착하므로서 세그멘트를 볼록하게 마련하여 실시할 수 있다. 이때, 약간 가요성을 지닌 플라스틱 등의 소재를 사용하면, 단초점 렌즈의 약간 다른 곡률의 구면이나 원활체면(toric 面)에도 이미 사용중의 안경 등에도 접착시켜서 실시할 수 있다. 이것은 종래에 없던 신규의 것으로 경제적이며, 종래의 다초점 렌즈로서도 응용할 수 있다. 본 발명품을 염가로 시험적으로 사용하여 그 효과를 체험하는 때 등에 대단히 유용하다.

본 발명의 누진 곡선(S)에 로그나선을 사용하는 특징을 설명한다. 누진 곡선으로서 무엇을 사용하여도 좋으며, 한정된 것은 아니다. 그러나, 여러가지로 연구를 거듭한 결과, 로그나선을 사용하는 것이 그 등비적 누진의 정도라거나, 원거리시에서 근거리시에의 시선의 이동에 따라 굴절력의 증가하는 비율에 적합하다는 것이나, 또 누진 초점 영역의 길이와 누진 전후의 곡률 반지름으로 부터 필요한 누진력이 로그나선을 선택함에 있어서나, 누진에 의한 프리즘각을 구하여 전술한 상의 도약이 되는 각 β의 계산을 함에 있어서도 적당하다고 하는 특징을 알게 되었다.

제 9 도에 있어서, 5에서 7에 이르는 누진 곡선은, 0을 극(pole)으로 하는 로그나선으로, 그 식은

r=r⁰e^θcotα

누진 곡선의 길이 ℓ, 원거리시 굴절면의 곡률 반지름 R_f, 근거리시 굴절면의 곡률 반지름 R_n, 로그나선의 등각 α=tan^-1ℓ/R_f-R_n, 0에서 5에 이르는 로그나선의 동경(動徑) r_f-R_fsinα, 0에서 7에 이르는 로그나선의 동경 r_n ⁼R_nsinα, 로그나선의 동경각 (Rad) θ=log k=R_f/R_n, 로그나선의 정수 k=e^2xcotα

이상의 식을 사용하여, 실시예 1의 근거리시 단초점 영역의 세그멘트 지름 30mm, s누진 곡선의 길이 12mm인 경우에 대하여, 5에서 f방향과, 5에서 f'방향이 이루는 각 β를 계산할 수 있다. 예를 들면,

[표]

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은 다음에 열거하는 효과로서 유용하다.

a. 누진 초점 영역을 세그멘트 안으로 한정하며, 비점수차가 적은 누진 곡선에 가까운 부분만을 이용하고, 유해한 부분을 제거하는 효과가 있어 특히 가입도수가 큰 사람의 안경에 유용하다.

b. 옆쪽 시야의 상이 직립의 전도(falling)나 수평의 경사 등의 비틀림과, 시점(visual point)이 가로로 이동하였을 때에 그것을 요동으로 느끼는 결점이 없고, 안정하게 넓은 시야를 얻을 수 있는 효과가 있으며, 특히 좌우에 시선을 많은 움직이는 사람이나 시야속에 물체의 직립이나 경사를 보는 사람의 안경에 유용하다.

c. 짧은 누진 거리에서 커다란 누진 도수를 얻은 일이라거나, 단초점 영역으로 부터 누진 초점 영역으로 이행할 때의 급격한 상의 변화를 피하여 원활함을 얻는 등 누진 초점 영역을 자유로히 설계할 수 있는 효과가 있다.

d. 세그멘트 속에서 무단계(no-stepwise)로, 또한 광범위한 시거리에 대응하여 명시(clear vision)하는 시야를 얻는 효과가 있으며, 특히 가입도수가 큰 사람의 안경에 유용하다.

e. 세그멘트의 상부를 무도약으로 하는 효과가 있으며, 특히 원거리와 근거리 사이를 빈번히 시선을 움직이는 사람의 안경에 유용하다.

f. 미리 반제품으로 하여 단계적으로 계열화한 프리즘 세그멘트중, 처방에 적합한 것을용이하게 선택하여 슬랩오프 가공 등의 특별 주문에 의하지 않고, 싼 값으로 근거리시의 상하방향의 프리즘을 좌우 평형시키는 효과가 있으며, 특히 좌우의 눈에 도수차가 큰 사람의 안경에 유용하다.

g. 볼록렌즈에 있어서, 누진(progression)을 위하여 필요한 프리즘이라거나, 그렇지 않으면 슬랩오프(slab-off) 가공을 위하여 필요한 프리즘의 두께를 줄여서 중량을 현저히 가볍게 하는 효과가 있으며, 특히 좌우의 눈의 도수차가 큰 사람의 안경에 유용하다.

h. 미리 반제품으로서 단계적으로 계열화한 프리즘 세그멘트중, 처방에 가장 적합한 것을 용이하게 선택하여 근거리시 단초점 영역에도 합성 광학 중심을 내는 효과가 있으며, 특히 근거리시 단초점 영역을 장시간 사용하는 경우라거나, 손가락의 사용을 수반하는 경우의 안경에 유용하다.

이상에서 상세히 설명하는 바와같이, 간단히 다초점 렌즈는 세그멘트에 누진 초점 부분을 설치한 이점뿐 아니라, 총합적으로 다수의 상승적 효과를 발생하여, 다초점 렌즈를 장착하여 사용하는 사람의 이용 형태와 광학적 개성에 포함한 렌즈를 용이하게 자유로히 선택 공급할 수 있어, 장착 사용시에 지금까지 없었던 쾌적함을 얻을 수 있는 유용성이 있다.

Claims (12)

1. 메인렌즈는 원거리시 단초점 영역 (F)이고, 이 메인 렌즈에서 명확히 구분되는 가입굴절력을 부여하기 위한 세그멘트 영역을 설치한 다초점 렌즈에 있어서, 그 세그멘트 영역은 적어도 하나의 안정한 단초점 영역 (N)과, 비점수차의 적은 누진점 영역 (P)을 지니고, 각각의 초점 영역이 급격한 상의 변화를 피하도록 연속적 면형상을 나타내는 것을 특징으로 하는 누진 초점 세그멘트 부착 다초점 렌즈.
2. 제 1 항에 있어서, 세그멘트 영역의 단초점 영역 (N)을 원거리시 단초점 영역 (F)으로서 세그멘트 영역내에서 하부에 위치하고, 또한 누진 초점 영역 (P)을 원거리시용 표면 굴절력으로 부터 근거리시용 표면 굴절력까지 누진하는 초점 영역으로서 상기 세그멘트 영역 내의 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 누진 초점 세그멘트 부착 다초점 렌즈.
3. 제 1 항에 있어서, 중거리시용 표면 굴절력을 설비한 단초점 영역 (I)을 세그멘트 영역 내의 상부에 위치하고 근거리시용 표면 굴절력을 설비한 단초점 영역 (N)을 상기 세그멘트 영역 내의 하부에 위치하고 누진 초점 영역 (P)을 중거리시용 표면 굴절력으로 부터 근거리시용 표면 굴절력 까지 누진하는 초점 영역 (P)으로 하여 상기 양 단초점 영역 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 누진 초점 세그멘트 부착 다초점 렌즈.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 세그멘트 영역은 이 세그멘트 영역의 상단부분에 초점방향과 그에 인접하는 메인 렌즈의 초점방향을 일치시키는데 만족한 양의 프리즘을 설비함으로서 시선이 원거리 시점으로부터 근거리 시점으로 이동할 때의 상기 세그멘트 영역의 경계부에서의 상의 도약을 최소로 제어하는 것을 특징으로 하는 누진 초점 세그멘트 부착 다초점 렌즈.
5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 세그멘트의 근거리시 단초점 영역(N)의 두께를 최소로 하므로써 세그멘트 영역의 경계선을 눈에 띠지 않게 하는 것을 특징으로 하는 누진 초점 세그멘트 부착 다초점 영역.
6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 안경처방에 따라 근거리시에서의 좌우 프리즘력의 차를 최소로 하는 목적으로 계열화한 복수의 부가력 프리즘력이 선택되고, 이 선택된 부가적 프리즘력을 세그멘트 영역에 부가하는 특징으로 하는 누진 초점 세그멘트 부착 다초점 렌즈.
7. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 메인렌즈와 세그멘트 영역을 광학적 투명재료를 사용해서 일체로 성형(成型)할때 상기 세그멘트 영역을 볼록하게 마련하는 것을 특징으로 하는 누진 초점 세그멘트 부착 다초점 렌즈.
8. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서 메인 렌즈보다 높은 굴절력의 광학적 투명재료를 사용해서 세그멘트 영역을 상기 메인 렌즈에 매설하여 그 메인 렌즈와 세그멘트 영역의 융착면에 누진 초점 굴절면을 형성시키는 것을 특징으로 하는 누진 초점 세그멘트 부착 다초점 렌즈.
9. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 광학적 투명재료를 사용해서 단체로서 형성된 세그멘트 영역을 메인 렌즈에 대하여 볼록하게 마련한 형상이 되도록 접착하는 것을 특징으로 하는 누진 초점 세그멘트 부착 다초점 렌즈.
10. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 누진 곡선 (S)으로서 로그나선을 사용하는 것을 특징으로 하는 누진 초점 세그멘트 부착 다초점 렌즈.
11. 메인렌즈는 원거리시 단초점 영역 (F)으로 하고, 이 메인 렌즈에서 명확히 구분된 가입굴절력을 부여하기 위한 세그멘트 영역을 설치한 다초점 렌즈에 있어서 세그멘트 영역의 상부 경계선은 이 세그멘트 영역의 지름보다 큰 곡률 반지름을 가진 원호이고, 상기 세그멘트 영역의 단초점 영역 (N)이 근거리시 단초점 영역으로 부터 세그멘트 영역 내에서 하부에 위치하고, 또한 상기 누진 초점 영역 (P)이 원거리시용 표면 굴절력으로 부터 근거리시용 표면 굴절력가지 누진하는 비점수차가 적은 초첨 영역으로써 상기 세그멘트 영역 내의 상부에 위치하여 또한 각각의 초점 영역의 급격한 상의 변화를 피하기 위하여 연속적으로 표면형상을 나타내는 것을 특징으로 하는 누진 초점 세그멘트 부착 다초점 렌즈.
12. 메인렌즈는 원거리시 단초점 영역 (F)이고, 이 메인 렌즈에서 구분된 가입굴절력을 부여하기 위한 세그멘트 영역을 설치한 다초점 렌즈에 있어서, 상기 세그멘트 영역의 상부 경계선은 이 세그멘트 영역의 지름보다 큰 곡률 반지름을 가진 원호이고 중거리시용 표면 굴절력을 설비한 단초점 영역 (I)을 상기 세그멘트 영역 내의 상부에 위치하고 이 세그멘트 영역의 단초점 영역 (N)을 근거리시 단초점 영역으로서, 상기 세그멘트 영역 내에서 하부에 위치하고 또한 누진 초점 영역 (P)을 중거리시용 표면 굴절력으로 부터 근거리시용 표면 굴절력 까진 누진하는 비점수차가 적은 초점 영역으로서, 상기 세그멘트 영역 내의 양 초점 영역의 중간부에 위치해서 각각의 초점 영역이 급격한 상의 변화를 피하기 위한 연속적 표면형상을 나타내는 것을 특징으로 하는 누진 초점 세그멘트 부착 다초점 렌즈.

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