WO1986006846A1 - Compound lens containing discontinuous refracting surface - Google Patents

Description

明 細 不連続屈折面を 内包す る複合 レ ンズ 技術分野

本発明 は 、 不連铳屈折面を内部に 包含 し た複合 レ ンズ であ り 光学的に は凸 レ ンズ と凹 レ ンズ と を組合わせた構 造を有する複合 レ ンズに関す るものである 。 背景技術

レ ンズの屈折表面を不連続面 と する こ と に よ り 、 レ ン ズの厚みを減 じ 、 かつ 軽 く す る効果を得る従来技術 と し て 、 いわゆる フ レネル レ ンズがぁる 。

こ の フ レネル レ ンズは第 5 図及ぴ第 6 図の断面図 に於 いて参照番号 7 , 8 に よつ て示す ょ ラ に斜線を施 し た様 な形態を し て お り 、 原理的に は同図中 に点線で示 し た平 凸 レ ンズ及び平凹 レンズに於いて 、 屈折力 を有する屈折 表面 （ 曲面 ) を 、 数髓又 は多数の ^帯状屈折面 に分割 し その各々 をち う一方の屈折表面 （ 平面 ） に近づけ >_ と に よ り 、 レ ンズ全体の厚みを減じ 、 望重を輕減せ し め て いるも のである 。 又、 こ の フ レネル レ ンズは屈折力 の強 さやそ の正負の ！直に 関係な < おお よそ の形が平板状を為 し て いるた め 、 薄いプラスチッ ク板 にプ レス加工さ れた ちの はシ ー 卜 レ ンズ と 呼ばれ し と ちある 。 こ の フ レネ ル レ ンズの用途 と して は光学的精度を佘 り 必要 と し ない 投光機の レ ンズや投影機の集光 レ ンズ、 太陽熱 （ 光 ） の 集光 レ ンズ等が上げ ら れる 。 し か し なが ら 、 フ レネル レ ンズの有する不連続屈折面の側壁面か ら の散乱光に よ る 悪影響のた め 、 こ れ ら よ り ち比較的精度の高い光学的用 途に は殆ん ど用 い ら れて いない 。 例えば眼鏡用 レ ンズに 於い て は こ の フ レネル'レ ンズの有す る薄 く て 軽い と い う 特徴は極めて望ま し い と考え ら れるが 、 こ の様な フ レネ ル レ ンズを眼鏡用 レ ンズ と し て用い る場合の問題点 と し て 、

(1) レ ンズ形状がメ ニス カ スで はな く 、 平板状である と 。

(2) 不連続屈折面の側壁面か ら の散乱光が像の鮮明さ を 損なわせる こ と 。

(3) 不連続表面 に汚れがた ま り 易 く 、 又、 清拭 し に く い し と 。

(4) 不連続表面が摩耗 し易 く 、 透明さ が損なわれ易い と 。

等が上げ ら れる 。

又、 昭和 5 9 年 3 月 2 8 曰 の秋田魁新閬 に はフ レネル レンズ と液晶 と を組合わせ 、 電気的に液晶の屈折率を変 化させる こ と に よ り レンズ全休の焦点距離を変える眼鏡 の構想が紹介さ れて いるが 、 屈折率が変え ら れる と い う 利点を除いて 、 こ の液晶入 り フ レネル レ ンズは従来技術 の フ レネル レ ンズに 一枚の平面板を乗せて 力 パ ー と し た だけの効果 し か無い 。 従つ て前記問題点の う ち 、 （3)及び (4)に対 し て は一応の解決 と なるが 、 液晶 と い う 液体を保 持す る上での問題点や 、 液晶層 の厚みの精度雜持、 透明 度低下の対策、 使用 温度条件等、 液晶 に ま つ わる数多 く の問題点が新た に発生 し て し ま う 。 発明の開示

かかる事情 に鑑み、 本発明 は従来技術の有する前記欠 点を全て 取除いた薄 く て'軽い レ ンズを提供す る こ と を 目 的 と し 、 この 目 的のた め に相異なる屈折率 と屈折力 （ 正 と負 ） を有する第 1 と第 2 の レ ンズを不連続な屈折面 ( 曲面又は平面 ） とその側壁面 とか らなる不 面で接 合さ せた複合 レ ンズ と なつ て い る こ と を特徴 と す る 。

本発明 に係る複合 レ ンズ は、 基本的に は 、 第 2 図お よ び第 3 図 に示す 2 種類の レ ンズ 2 , 3 を 、 第 8 図 お よぴ 第 9 図 に示す 2 種類の レ ンズ 1 0 , 1 Ί を 、 ま た第 1 3 図お よび第 Ί 4 図 に示す 2 種類の レ ンズ 2 0 , 2 1 を、 それぞれ第 1 図、 第 7 図 、 お よび第 1 2 図 に示す如 く 重 ね合わせ 、 一つ の複合 レ ンズ 1 ， 9 , 1 9 と し て 構成さ れるちのである 。

更に詳 し く 説明する と 、 第 2 図の レ ンズ 2 はその第 Ί 屈折表面 と し て ある一定の曲面、 （ 例えば、 曲率半径 R の凸 の球面 ） を用 い 、

第 2 屈折表面 と し て輪帯状の屈折面 （ 4 A 、 平面 ） と そ の 側壁面 5 A と に よ る不連続面を用 い る 。

こ の不連読面の全体の形状は第 Ί 屈折表面 に近い形状 と なっ て お り 、 そのた め 、 レ ンズ 2 の全体の形状はメ ニ ス カ ス状 となっ て いる 。

この第 2 屈折表面 と し て 、 前記輪帯状の屈折面 （ 4 A 平面 〉 を用 いた レ ンズ 2 と 、 第 2 図 に点線で示 し た屈折 面 （ 平面 ） を用 いた平凸 レ ンズ と を比較する と 、

光学的に は両者共周一 の屈折力 を有 し て い なが ら 、 レ ンズの厚みや重量につ いて は、 前者の方が はるかに薄 く かつ軽 く なつ て いる こ と が解る 。

この レ ンズの表裏を入れかえた様な レ ンズが第 3 図 に 示す レ ンズ 3 であ り 、 第 1 屈折表面は ^帯状の屈折面 ( 4 B 、 平面 〉 とその側壁面 5 B と に よ る不連続面であ 。

又、 第 2 屈折表 ffl はある一定の曲面、 ( 7 ば曲率半 怪ー R の凹の球面 〉 である 。 従つ て 第 3 図の レ ンズ 3 は 全体の形状 と して はメ ニス カ ス状 となつ て お り

光学的に は第 3 図 に "、、 示 し た屈折面 ( 平面 ) を第 1 屈折表面 に用いた平凹 レ ンズ と 、 同一の屈折力 を有 し て いなが ら 、 レ ンズの厚みや重量につ ^て は 、 はるかに薄 く 、 かつ軽 く なつ て いる こ と が解る 。

この様に 、 第 2 図 と第 3 図 と の各々 の不 *冗面 はいず れ ¾翰帯状の屈折面 ( 平面、 4 A及び 4 Β ) とそ の 側壁 面 （ 5 A及ぴ 5 B ) とか ら な り 、 各々 の対応す る面 （ 4 A と 4 B 、 5 A と 5 B ) を一致さ せ て第 1 図の如 く 、 ぴ つ fc り と すぎ ま な く 重ね合わせる こ と が出来る 。 従っ て 第 1 図 に示 し た レ ンズ 1 は个連 n面を内部に包含 し て お り 、 光学的に は平凸 レ ンズ と 平凹 レ ンズ と の複合 レ ンズ であ り な が ら 、 全体 と し て は Ί 枚の メ ニス カ ス状 レ ンズ と なっ て いる

又、 第 8 図の レ ンズ 1 0 はその第 1 屈折表面 と し て あ る一定の曲面、 （ 例えば、 曲率半径 R の 凸の球面 ） を用 い 、

第 2 屈折表面 と し て輪帯状の屈折面 （ 1 2 A 、 曲面 ） とその側壁面 1 3 Α と に よ る不連続面を用 いる 。

この第 2 屈折表面 と し て 、 輪帯状の屈折面 （ 1 2 A 、 曲面 ） を用 い た レ ンズ 1 0 と 、 第 8 図 に 点線で示 し た屈 折面 （ 曲面 ) を用 い た 凸 レ ンズ と を比較する と 、

光学的に は両者共周一 の屈折力 を有 し て い なが ら 、 レ ンズの厚みや重量につ いて は 、 前者の方が はるかに薄 く かつ軽 く なつ て いる こ と が解る 。

この レ ンズの表裏を入れかえた様な レ ンズが第 9 図 に 示す 1 1 であ り 、 第 1 屈折表面 は 帯状の屈沂面 ( 1 2 B 、 曲面 ） とそ の側壁面 1 3 B に よ る不連続面である 。

又、 第 2 屈折表面はある一定の 曲面、 （ 冽 えば曲率半 径一 R の凹の球面 ) である 。 従つ て第 9 図 の レ ンズ 1 1 は光学的に は第 9 図 に点線で示 し た屈折面 ( 曲面 ) を第 "1 屈折表面に用いた凹 レ ンズ と 、 同一の屈折力 を有 し て いな が ら 、 レ ンズの厚みや重量につ いて は、 は る かに薄 く 、 かつ軽 <· なつ て いる こ と が解

こ の様に 、 第 8 図 と第 9 図 と の各々 の不連続面 はいず れも赣帯状の屈折面 （ 曲面 、 1 2 A及び " 1 2 B ) とそ の 側壁面 （ 1 3 A及び 1 3 B ) と か ら な り 、 各々 の対応す る面 （ 1 2 A と 1 2 B 、 1 3 A と 1 3 B ) を一致させ て 第 7 図の如 < 、 ぴっ た り と す き ま な く 重ね合わせ る こ と がでさる 。 従つて 、 第 7 図 に示 し た レ ンズ 9 は不連続面 を内部に包含 し て お り 光学的に は凸 レ ンズ と 凹 レンズ と の複合 レ ンズ となっ て いる

こ こで、 第 8 図 、 第 9 図及び第 7 図の レ ンズが有する 輪帯状の曲面 と し て 、 特に円錐面の一部を用 いた 例 を第 1 3 図 、 第 1 4 図及び第 1 2 図 に示す 。

さ て 、 以上説明 し た複合 レ ンズ （ 第 1 図の 1 、 第 7 図 の 9 、 第 1 2 図の 1 9 ) はいずれち不連続面を 内部に包 含 し た複合 レ ンズである とい う 点で は共通 し て いるが 、 各々 の輪帯状の屈折面の形状が 、 平面又は曲面 （ 円錐面 の一部を含む ） で構成されて いる と いう 点に於いて異な つ て （/、る

こ こで 、 こ れ ら の複合 レ ンズに用 いる透光性素材の屈 折率が 、 凸面側 と 凹面搬とで等 し かっ た な ら ば、 わ ざわ ざ複合 レ ンズ とする意味が無い 。 従っ て 、 相異なる屈折 率を有 し た透光性素材を用 いる こ と は本発明 に於け る必 須要件の一つである 。

次に 、 輪帯状の屈折面が平面で構成さ れて い る場合 ( この不連続屈折面を特に不連続平面 と呼ぶ。 ） に 限定 し て 説明する と 、

こ の複合 レ ンズ 1 に於け る表裏 2 種類の連続表面の う ち 、 いずれか一方が平面であっ た な ら ばそ の平面 と不達 続平面 と に よる屈折力 は零 とな り 、 わざわざ複合 レ ンズ と す る意味が無く なっ て し ま う 。 従っ て 、 複合 レ ンズ " 1 の表襄 2 種類の連続表面はいずれも平面で はな く 、 曲面 である こ と は 、 本発明 に於いて 、 不連続平面を有す る場 合の必須要件の一つである 。

更に 、 曲面の全休的な形状が 、 表裏で 、 凸 と 凸又は 凹 と 凹 となる組合わせ に於いて は 、 複合 レ ンズ 1 の複合面 を不連続平面 と す る効果 （ 薄 く 、 軽 く す る ） が無 く なつ て し ま う 。 従っ て複合 レ ンズ 1 の表裏 2 種類の曲面の組 合わせ は 、 凸 と 凹又は凹 と 凸でなければな ら ない 。 即ち 複合 レ ンズ 1 の全体的な形状がメ ニスカ ス状である こ と も 、 本発明 に於い て 、 不連続平面を有す る場合の必須要 件の一つである 。

更に 、 本発明 に於いて 、

不連続平面を有する場合 に用 いる 2 枚の レ ンズ （ 第 2 図及び第 3 図 ） はいず れ -も

(1) 不連続平面は平面の集合であ り 、 表面屈折力を有 し ない 。

(2) レ ンズの屈折力 は全て連続表面である曲面の表面屈 折力 に依存 し て いる 。

(3) 不連続平面 は平面の集合である が故に 、 中央か ら側 方に かけて の面の傾斜度に は全 く 変化が無 く 、 全て 一 定で あ る 。

(4) レ ンズ全休の形状が メ ニス カ ス状 と なっ て い る 。 と い う 特徴を有 し て い る 。 や連続平面を有する場合の本発明 に係る複合 レ ンズ 1 は構造的に は凸側 と 凹側 と の 2 種類の レ ンズの組合わせ であ り 、 光学的に は各々 の レ ンズは平凸 レ ンズ及び平凹 レ ンズ と見做 し う る

従っ て 、 この複合 レ ンズの凸面側か ら入射 し た光篛は 一旦凸側の レ ンズに よ り 収束 し 、 そ の後凹 则の レ ンズに よ り 発散 し て複合 レンズの凹面側へ透過する 。 こ の収束 と発散 と を相殺 し た残 り の屈折作用 が こ の複合 レンズの 有する屈折力 となる

次に 、 輪帯状の屈折囬か曲囬 ( 円錐面を含む ) で構成 さ れて いる場合 （ こ の不連続屈折面を特に不連続曲面 ( 不連続円雞面を.含む ） と呼ぷ 。 ） に 限定 し て 説明 する と 、 不連続曲面の曲面を第 Ί 0 図の如 く 設定す れば 、 凸 側の レ ンズ 1 5 に負の屈折力 を 、 又、 凹側の レ ンズ 1 6 に 正の屈折力 を持たせ た組合わせ と する こ と が 出来る 。 更に第 1 0 図 に於け る不連続曲面の不連続部分に於ける 側壁面 1 7 は第 Ί 0 図の凹面側 に 頂点 C を持つ 円錐面の 一部 となつ て いる 。 この円錐面の頂点位置は レ ンズ中央 か ら側方に かけて 円心状に配置さ れて い る側壁毎に 、 別 別 に設定 し う るが、 全て周一の頂点位置 と する こ と お可 能である 。

前記側壁面を円錐面の一部 とす る利点は こ の レ ンズを 眼鏡用 レ ンズ と し て 使用 し た 場合第 Ί Ί 図 に 示す如 く 、 レ ンズ内部を通過する視線の方向 と 、 前記側壁面の方向 ( 円 錐面の母線の方向 ） と を極力一致さ せ 、 眼镜装用者 に とつ て前記側壁を面で はな く 線 と し て 知党さ せ 、 側壁 に よつ て 視野が狭め ら れた り 、 側壁に よ る反射光が 目 に 入る こ とを防 ぐこ と が出来る点に ある 。 量産上の都合か ら 、 個々 の装用者の視線の方向 に 前記则壁面の方向を完 全に一致させる こ と は困難であるが 、 少な く と も視線の 方向 は眼球 1 8 か ら 眼鏡 レ ンズに かけ て 発散 し て い るの であるか ら前 記側壁面 は円 筒面であ る よ り あ 、 眼鏡 レ ン ズの後方 （ 眼側 ) に頂点を持つ 円錐面の一 部 と なっ て い る こ と が望ま し い 。

本発明 に為る複合 レ ンズ 9 , 1 4 は構造的に は凸側 と 凹側 と の 2 種類の レ ンズの組合わせであ り 、 光学的に は 各々 の レ.ンズは凸 レ ンズ 1 0 及び四 レ ンズ 1 1 、 （ 又は 凹 レ ンズ 1 5 と 凸 レ ンズ 1 6 ) と見做 し う る 。 従っ て 、 こ の複合 レ ンズの凸面側か ら入射 し た光線 は一旦凸 ϋの レ ンズに よ り 収束 （ 又は発散 ） し 、 そ の後凹側の レ ンズ に よ り 発散 （ 又は収束 ) し て複合 レ ンズの凹面側ぺ透過 する 。 こ の収束 と発散 と を相殺 し た残り の屈折作用 が 、 こ の複合 レ ンズの有する屈折力 と なる 。

又、 不連続曲面の不連続部分 に於け る 则壁面 を 、 複合 レ ンズの後方 （ 眼側 ） に頂点を持つ 円錐面の一部 と する こ と に よ り 、 こ の複合 レ ンズに 入射 し た 光篛の う ち 、 前 記側壁面 に よつ て反射又は屈折さ れた光線が眼球内に入 射す る頻度を 、 円筒状壁面を用 い た場合よ り 少な く す も こ と が出来る 。

不 s ra面を円錐の一部か ら成る よ う に し た 場合の複 合 レ ンズ 1 9 を第 1 2 図 に示 し 、 そ れを構成す る レ ンズ 2 0 ， 2 1 をそれぞれ第 1 3 図お よび第 Ί 4 図 に示す 。 不連続曲面に 円錐を用いる こ と の利点は 、 円錐はそ れ 以外の曲面よ り も加工が容易である こ と に あ り 、 翰帯の 幅を実用上充分な程度に狭 く す れば、 実質的に球面 と周 等の効果が得 ら れる 。 実用上充分な程度の輪帯の幅 と は 具体的に は 1 . 0 卿以下であ り 望ま し く は 0 . 2 腿〜 0 . 5 顧前後の値である 。 こ の輪帯の幅は狭い方が側壁 に よ る段差が少な く な り 、 有利であるが、 加 工上の精度 が低下 しやすい 。 図面の 簡単な説明

第 1 図 は本発明 に係る複合 レ ンズの断面図 、 第 2 図お よび第 3 図 は当 該複合 レ ンズを構成する レ ンズの 断面図 第 4 図 は本発明 に係る複合 レ ンズを一部切 除 し て 断面を 示 し た斜視図、 な らびに第 5 図 お よび第 6 図 は従来の フ レネル レ ンズの新面図であ 。

第 7 図 は本発明 に係る他の実施例で ある複合 レ ンズの 断面図 、 第 8 図お よび第 9 図 は当該複合 レ ンズを構成す る レ ンズの断面図 、 第 1 0 図 は本発明 に係る 他の実施例 である複合 レ ンズの断面図、 第 1 1 図 は 、 第 1 0 図の部 分拡大図であつ て 、 眼球 と当該複合 レ ンズ と の 関係を示 す図である 。

第 1 2 図 は本発明 に 係る他の実施例である複合 レ ンズ の断面図、 第 1 3 図およ び第 1 4 図 は当該複合 レ ンズを 搆成する レ ンズの断面図である 。

第 1 5 図か ら第 1 8 図 ま で はいずれも本発明 に係る他 の実施例である複合 レ ンズの断面図 と 正面図であ り 、 第 1 5 図 は特に レ ンズ中央部分の接合面 に球面を用 いた実 施例を示す図、 第 Ί 6 図 は レ ンズの下半分の み に不連続 面を用 い た実施例 を示す図 、 第 1 7 図及び第 Ί 8 図 は レ ンズの一部 （ 小玉 ） のみに不連続面を甩 いた実施例を示 す図で ある 。 発明 を実旎するた めの形態

以下に 、 本発明 に係る複合 レ ンズの実施冽を表 Ί か ら 表 1 4 に示す 。 なお 、 以下の実施洌 に於け る屈折力 の数 値は表面屈折力 のみに よ る概算 ί直である 。

第 Ί 実施例

凸 側 と 凹側の 2 種類の レ ンズの溉略の形状をそれぞれ 第 2 図お よび第 3 図 に 、 又具体的な資料を表 Ί に示す 。

表 Ί

さ ら に 、 これ ら を組合わせ た複合 レ ンズ と し て の概略 の形状を第 1 図 に 、 又、 具体的な資料を表 2 に示す 。 表 2

レ ンズ直径 8 0 腿

中 心 厚 2 • 2 應

レ ンズ縁厚 2 • 2 脈

屈 折 力 + 1 5 0 ジ ォプタ ー

即ち 、 こ の第 Ί 実施例 に よ る複合 レ ンズは外見的 に 中 央も周辺も等 し い厚み （ 2 . 2 纖 ） で あ り なが ら 、 光学 的に は + 1 . 5 0 ジ 才プタ ー の屈折力 を持つ球面 レ ンズ と同等の効果を有する 。

第 2 実施例

凸側 と 凹側の 2 種類の レ ンズの溉略の形状をそれぞれ 第 2 図お よび第 3 図 に 、 又、 具体的な資料を表 3 に示す 表 3

さ ら に 、 こ れ ら を組合わせた複合 レ ンズ と し て の溉路 の形状を第 1 図 に 、 又、 具体的な資料を表 4 に示す 。 表 4

レ ンズ直径 / 0讓

中 心 厚 2 . 2

レ ンズ縁厚 最小 5 . 3賺 、 最大 , . 9囊

屈 折 力 弱主径線 一 6 . 0 0ジ 才プ タ ー

強主径線 一 8 . 0 0ジ ォプ タ ー 即ち 、 こ の第 2実施例 に よ る複合 レ ンズは上記のいず れかの素材のみで作っ た同形状の レ ンズよ り 、 強い屈折 力 を有する 。 ち なみに 、 上記 と同形状の レンズを凸側 レ ンズの素材の みで 作っ た と す る と そ の屈折力 は一 1 . 7 3及び一 2 . 9 6ジ ォプ タ ー に し かな らず HO側 レ ンズ素 材のみで作っ た と し て も一 2 . 8 3 及び一 4 . 8 3 ジ 才 プタ ー の屈折力 しか持ち得な い 。

第 3 実施例

凸側 と凹側の 2 種類の レ ンズの溉略の形状をそれぞれ 第 8 図お よび第 9 図 に 、 又、 具体的な資料を表 5 に示す 表 5

さ ら に 、 こ れ ら を組合わせ た複合 レンズ と し て の溉賂 の形状を第 7 図 に 、 又、 具体的な資料を表 6 に示す 。 表 6

レンズ直径 7 0 赚

中 心 厚 2 2 廳

レ ンズ縁厚 2 2 顏

屈 折 力 + 3 0 0 ジ ォプタ ー

即ち 、 この第 3 実施例 に よる複合 レ ンズ 9 は外見的 に 中央も周辺も等 し い厚み （ 2 . 2 讓 ） であ り な が ら 、 光 学的に は + 3 . 0 0 ジ 才プ タ ー の屈折力 を持つ球面 レ ン ズ と同等の効果を有す る 。

第 4 実施例

凸側 と 凹側の 2 種類の レ ンズの概略な形状をそれぞれ 第 8 図お よ び第 9 図に 、 又、 具体的な資料を表 7 に 示す

さ ら に 、 こ れ ら を組合わせた複合 レ ンズ と し て の溉硌 の形状を第 7 図 に 、 又、 具体的な資料を表 8 に示す 。 表 8

レ ンズ直径 7 0 羅

中 心 厚 2 • 2 廳

レ ンズ縁厚 2 2 羅

屈 折 力 3 0 0 ジ 才プ タ ー 即ち 、 こ の第 4実施例 に よ る複合 レ ンズ 9は外見的 に 中央も周辺も等 し い厚み （ 2 . 2腿 ） であ り な が ら 、 光 学的に は一 3. 00ジ 才プ タ ー の屈折力 を持つ球面 レ ン ズ と周等の効果を有す る 。

第 5実施例

凸側 と凹側の 2種類の レ ンズの具体的な資料を表 9に 示す 。

表 — 9

さ ら に 、 こ れ ら を組合わせ た複合 レ ンズ と し て の溉輅 の形状を第 1 0図 に 、 又、 具体的な資料を表 1 0に示す 表 Ί 0

レ ンズ直径 7 0 顧

中 心 厚 2 • 7 醒

レ ンズ縁厚 2 • 2 廳

屈 折 力 + 4 • 0 0 ジ 才プ タ ー

即ち 、 この第 5 実施例 に よ る複合 レ ンズ 1 4 は光学的 に + 4 . 0 0 ジ 才プタ ー の屈折力 を有す るが 、 こ の形状 と同一の形状の レ ンズを凸側の素材のみで作っ た と す る とその屈折力 は + 0 . 3 4 ジ 才プタ ー に し かな らず 、 又、 凹側 の素材のみで作っ た と し て =6 + 0 . 5 5 ジ ォプ タ ー の屈折力 し か持ち得ない 。

この様 に第 5 実施例 に よ る複合眼鏡 レ ンズ 1 4 は外見 上極め て弱い屈折力 （ + 0 . 3 4 〜 +" 0 . 5 5 ジ 才プタ 一 ) を持っ た レ ンズ形状を し て いな が ら実際 に は強い屈 折力 （ + 4 . 0 0 ジ 才プタ ー ) を持つ て お り 、 通常の単 一素材か ら成る同屈折力 （ + 4 . 0 0 ジ ォプ タ 一 ） の レ ンズょ り 、 はるかに薄く 、 又軽 く な る こ と が解 Q α

又、 第 5 実施例で は第 1 0 図の如 く 、 不連 ¾c曲面の不 連続部分に於ける 则壁面 1 7 を眼鏡 レ ンズの後方 （ 眼側 ） に頂点 C を持つ 円錐面の一部 と為す こ と に よ り 、 この眼 鏡 レ ンズの装用者に対 し て 、 そ の側壁が及ぼす 悪影響が 少な く なる様に配慮 し た 。 具体的 に は第 Ί 1 図 に示す如 < 、 円錐の 母線の方向 と視線の方向 と を一致さ せ 、 则壁 よ り 反射あ るい は屈折を受け た光線が眼球 1 8 に 入射する こ と を防い だ。 第 6 実施例

凸側 と 凹側 との 2 種類の レ ンズの資料を表 Ί 1 に示す 表 1

又、 これ ら を組合わせた複合 レ ンズ と し て の概略の形 状を第 1 5 図 に 、 又具体的な資料を表 Ί 2 に示す 。 表

レ ンズ直径 7 8 腿

2

中 心 厚 3 • 0臓 レ ンズ縁厚 3 • 0 醒 中心部屈折力 + 1 0 0 ジ ォプ ー 即ち 、 こ の第 6 実施例 に よ る複合 レ ンズ 2 2 は外見的 に 中央も周辺も等 し い厚み （ 3 . 0 顺） で あ り なが ら 、 光学的に は + . 0 0 ジ 才プ タ ー の屈折力 を持つ球面 レ ンズ と同等の効果を有す る 。 更に光学上重要な中央部 2 5 Φ 3 0扁に は不連読曲面 が存在 し ないた め 、 不連続部分 に於け る 则壁面 に よ る悪 影罾は皆無である 。 従っ て レ ンズを使用 する ときや 、 レ ンズメ 一 夕 一等で測定す る際に有利であ る 。 又、 不連続 曲面を加工する際に 、 中央部近辺 は精度が低下 し がちで ある が 、 球面に する と加 工上に於いて も有利である 。 第 7 実施例

こ の実施例 は レ ンズの上半分を遠用部、 下半分を近用 部 と し た謂ゆ る Ε Χ型多焦点 レンズの近用 部に対 し 、 前 記第 6 実施例の レ ンズを応用 し た ものである 。 （ 第 1 6 図参照 ) 従つ て 、 レ ンズ 2 6 の下半分に関する 、 凸厠 と CO側 と の 2 種類の レ ンズ 2 7 , 2 8 の資料は前記表 1 1 に等 し い 。 又、 レ ンズの上半分に 関 する資料を表 1 3 に示す 表 1 3

又、 これ ら を組合わせた複合 レ ンズ 2 6 υ τ の溉珞 の形状を第 1 6 図に 、 又具体的な資料を表 1 4 に示す 。 表 1 4

レ ンズ直径 1 8 纖

中 心 厚 3 . Q 讓

レ ンズ縁厚 3 . 0 腿

屈 折 力 遠用部 0 . 0 0 ジ 才プ タ ー

近用部 + . 0 0 ジ 才プ タ ー 第 8 実施例

この実施例 は小玉を有する多焦点 レ ンズの小玉部分 ( 近用部 ） に対 し 、 前記第 6 実施例の レ ンズを応用 し た ものである 。 （ 第 Ί 7 図参照 ）

従っ て 、 レ ンズ 2 9 の小玉部分 （ 近用部 ） 3 2 に 関する 凹側 と凸側 との 2 種類の レ ンズ 3 0 , 3 1 の資斜は前記 表 Ί 1 と ほぼ等し く 、 異なっ て いるの に 、 笳記表 ' 1 1 に おけ る凸側 レ ンズの第 2 屈折表面 と凹側 レンズの第 Ί 屈 折表面に於いて 、 中央部 と し て 記載さ れ fc頜域に も不）！ 続曲面を用 いて いる こ と だけで ある 。

又、 レ ンズ 2 9 の小玉 3 2 以外の部分 3 3 ( 「 台玉 」 と 呼ばれる 。 遠用部 ） に関する資料は前記表 1 3 に等 しい 更に 、 こ れ ら を钽合わせ た複合 レ ンズ 2 9 と し て の概略 の形状を第 1 7 図に 、 又、 具体的な資料を前記表 Ί 4 に 示す 。

第 9 実施例

こ の実施例 は前記第 8 実施例の小玉部分 （ 近用部 ） 3 2 に於け る接合面の形状を変更 し た もので あ る （ 第 1 8 図参照 ) o

従っ て 、 レ ンズ 3 4 の小玉部分 （ 近用部 ） 3 7 に 関 する 凸側 と 凹側 と の 2 種類の レ ンズ 3 5 , 3 6 の資料は節記 表 1 1 と ほぼ等 し く 、 異なつ て いるの は 、 前記表 1 1 に おける凸 则 レ ンズの第 2 屈折表面 と 凹 则 レ ンズの第 1 屈 折表面に於いて 、 中央部 と し て記載さ れた領域の位置及 び大ささ を 、 小玉 3 7 の幾何学中心を中心 と し た直径 1 4 纖の領域 と定めて いる こ と のみである 。

又、 レ ンズ 3 4 の小玉以外の部分 3 8 ( 「台玉 j と 呼ば れる 。 遠用部 ） に関す る資料は id 記表 1 3 に等 し い 。 更に 、 これ ら を耝合わせた複合 レ ンズ 3 4 と し て の H略 の形状を第 1 8 図 に 、 又、 具体的な資料を前記表 1 4 に 示す 。

本発明 に於ける複合 レ ンズの接合面以外の連続表面 は 球面ばか り でな く 、 円柱面や様々 な ^球面 、 又、 眼鏡 レ ンズに よ く 用 い ら れる乱視面 （ 卜一 リ ッ ク面 ） や累進多 焦点 レ ンズの非球面、 あるい は複数の球面の並置に よ る 多焦点 レンズの曲面、 更に はいわゆる Ε Χ型多焦点 レ ン ズの表面や フ ラッ 卜 · 卜 ップ型小玉を有す る多焦点 レ ン ズの表面の如 く 、 部分的に不連続面を有 し た 曲面等、 あ ら ゆる種類の曲面を用 いる こ と が出来る 。

従つ て 、 本発明 に於ける複合 レ ンズの接合面以外の連 続表面 と し て 、 どの様な特徴を持っ た 曲面を用 いた と し ても、 それを理由 に本発明の範囲か ら逸脱 し た こ と に な ら ない

又、 本発明 に於ける複合 レ ンズの接合面に は反射防止 膜や接着性を高める膜、 熱膨張の差や外部か ら の衝撃を 緩和する緩衝膜、 更に は着色膜や偏光膜の如 く 、 レ ンズ 内部に包含させたいあ ら ゆる種類の膜を介在せ し め る こ と が可能であ

従っ て 、 本発明 に於ける複合 レ ンズの接合面に どの様な 特徴を持っ た膜状物質を介在させた と し て ち 、 そ れを理 由 に本発明の範囲か ら逸脱 し た こ と に はな ら ない 。

更に こ れ ま で の説明 に於い て は説明を解 り 易 く す る為 2 種類の レ ンズを別個 に加ェ し て貼 り 合わせ る例 を用い † が 、 型に よ る铸造ゃプ レス に よ り 作る こ と も 可能で あ り 、 又、 一方の レ ンズを仕上げた後、 そ れを型 と し て -も う —方の レ ンズを成型 し た り 、 液状の素材 を塗布 し た後 固化させて結果的に複合 レ ンズ と する こ とお可 能である ( 本願に おける 「接合」 と い 用語は 、 こ の よ う な複合 状態をも包含する

又、 不連続平面 と し て輪帯状 に分割 し た平面の 例 を用 いて説明 し た が 、 非円形に 分割 し た不連続平面を用 いる こ と お可能である

又、 本発明 に為る複合 レ ンズを 、 接着の有無や表裏を 問わず複数枚重ねて使用 し た り 、 レ ンズ全体の一 部分 ( —領域 ） に のみ限定的 に使用 し た り する こ とも可 能で ある 。 従 っ て 、 製造方法の違いや不連続平面お よび不連 続曲面の分割形状の違い 、 及び、 本発明 に為る複合 レ ン ズの多重使用や部分使用 をす る こ と を理由 に本発明の範 囲か ら逸脱する こ と は出来ない 。

産業上の利用可能性

本発明 は 、 投光機の レ ンズ、 投影機の集光 レ ンズ、 太 陽熱の集光 レ ンズ等に用 い ら れ、 特に 眼鏡用 レ ンズに有 用で あるが 、 本発明 は以下の効果を奏す る 。

(1) レ ンズ形状がメ ニス カ ス状であ り 、 眼鏡 レ ンズ等に 好適で ある 。

(2) 不連続表面か ら の散乱光は、 垂直入射光線の反射率 と し て 例 えば第 1 実施洌で は約 0 . 1 9も 、 第 2 実施例 でも約 0 . 7 %であ り 、 通常の フ レネル レ ンズの反射 率 （ 屈折率 1 . 5 0 0 と し て 4 . 0 % ) よ り は るかに 少な く 押 える こ と が出来る 。

(3) 不連続表面の う ち 、 凸状のもの に於いて は 、 そ の段 差部の側壁面に対 し て選択的に反射防止膜を施すこ と が可能で あ り 、 こ の 制壁面に対 し て 斜め に 入射す る光 線の反射を減ずる こ とが出来る 。

(4) 不連続面は接合面であるが故に レンズ内部に包含さ れて お り 、 レ ンズを使用 する上で汚れが た まっ た り 、 磨耗 し た り する こ と はあ り 得ない 。

(5) 不連続屈折面 と し て不連続平面を用 い たぁの に あつ て は中央か ら側方にかけて の傾斜度は一定で あ り 、 フ レネル レ ンズを加工する時よ り 1 軸少ない、 2 軸制御 の機構を有する加 工機械 （ N C 旋盤等 ） で加 工す る こ とが出来る 。

(6) 不連続屈折面 と し て不連続平面を用 いたあの に あつ て は加工 に伴な う 動き が簡素である が故に、 2 つ の面

( 平面 と段差面 ) を周時に ¾削する成形パィ 卜 を用 い る こ と が出来、 加工精度を高める こ と が 出来る 。

(7) 光学的に は強い屈折力を有 し て いなが ら 、 複合 レ ン ズの外見的な形状は よ り 弱い屈折力 を持つ た レ ンズの 形状であ り 、 審美性の向上、 レンズ体積の減少、 中心 厚や縁厚の減少、 重量の減少な ど はを はかる こ と が出 来る

(8) 不連続曲面の不連読部分に於ける側壁面を 、 複合 レ ンズの後方 （ 眼側 ） に 頂点を持つ 円錐面の一.部 と す る こ と に よ り 、 この複合 レ ンズに入射 し た光線の う ち 、

BU記側壁面に よつ て 反射又は屈折さ れた 光篛が眼球内 に入射する頻度を （ 円筒状壁面を用いた場合 よ り ） 少 な く する こ と が UJ o

なお 、 複合 レ ンズは 2 種類の素材の組合わせである が故 に 、 屈折率ばか り で はな く 、 分 散率の組合わ せ を考慮す れば、 色収差を低 く 押える こ とが出来る 。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 相異なる屈折率を有する第 1 の透光性部材 と第 2 の透光性部材 と を接合 し て 成る複合 レンズであっ て 、 該第 1 の透光性部材 と第 2 の透光性部材 と の接合面は複 数の輪帯状の不連続屈折面 とそ の则壁面 と か ら搆成さ れ る不連続面 となって いる こ とを特徴 と する複合 レ ンズ。

2 . 請求の範囲第 1 項に おいて 、 前記不連続屈折面 は曲面である複合 レンズ。

3 . 請求の範囲第 2 項に おいて 、 前記曲面は 、 円錐 面の一部である複合 レ ンズ o

4 . 請求の範囲第 2 項に おい.て 、 前記側壁面 は円錐 面の一部である複合 レンズ

5 . 請求の範囲第 3 項に おいて 、 前記側壁面 は 、 円 錐面の一部である複合 レ ンズ。

6 . 請求の範囲第 1 項において 、 前記不連続屈折面 は平面で ある メ ニスカ ス状の複合 レ ンズ。