JP2010507833A - ブレンド屈折率を有する多層多焦点レンズ - Google Patents

Abstract

本発明は、多焦点メガネレンズに関する。この多焦点メガネレンズは、改善された表面的外観と、光学的特性と、広い視野を提供する二焦点および三焦点レンズを含んでいる。この多焦点メガネレンズは、連続した曲率（湾曲）で軸方向に積層され、結合された複数のレンズ部を含んでいる。この多焦点メガネレンズ部の少なくとも１つは、レンズの経線に対して横方向に延在する屈折率ブレンド領域を有する屈折率変化を有している。そのブレンドは、全体的に一定な屈折率の隣接する部分の結合領域の視覚化と、分割された多焦点レンズの急激な倍率（拡大）シフトと、典型的な画像ジャンプを解決する。全体的に一定な屈折率の領域は、レンズの個々の視力部の屈折力を提供する。レンズの他の層は、一定または似たような屈折率変化を含んでいる。
【選択図】図１

Description

この出願は、２００６年１０月２４日に出願された米国仮出願のシリアル番号６０／８５４，４６７の利益を要求する。

本発明は、多焦点メガネレンズに関する。その多焦点メガネレンズは、改善された表面的外観、光学性能、および広い視野を有する二焦点および三焦点のレンズを含んでいる。その多焦点メガネレンズは、軸方向に積層され、結合された、連続して湾曲する複数のレンズ部を含んでいる。複数のレンズ部の少なくとも１つは、レンズの経線に対して横方向に延在する（oriented transverse）屈折率ブレンド領域（refractive index blend area）を提供する屈折率変化（changing refractive index）を有している。そのブレンドは、全体的に一定な屈折率の隣接する部分同士の結合領域の視界（視認性）と、分割された多焦点レンズの急激な（abrupt）倍率変化および典型的な画像ジャンプ（image jump）とを排除する。全体的に一定な屈折率の領域は、レンズの個別の視力部分の屈折力を提供する。レンズの他の層は、一定または同じような屈折率変化を有している。

多焦点メガネレンズは、目の調節的な機能が部分的または全体的に失われた状態である老眼の取扱に（management）使用される視覚的補助器具である。アメリカの視覚委員会（Vision Council）は、‘２またはそれ以上の個別の（discrete）距離の矯正を提供するように設計されたレンズ’として、多焦点ブレンズを提唱する。そのような二焦点および三焦点のレンズは、多焦点レンズであり、プログレッシブ付加（addition）レンズと区別される。そしてそれは、‘度数（power）がばらばらにというよりむしろ連続的に変化する複数の視認距離の矯正を提供するように設計されている’。最初の多焦点レンズは、１７８４年にベンジャミンフランクリン（Benjamin Franklin）によって発明された最初の二焦点レンズである。例外はあるが、二焦点レンズは、典型的に遠方視力の一つの度数（power）矯正と近方視力の一つの度数矯正とを有している。

一方、三焦点レンズは、典型的に遠方視力の一つの度数と、中間視力の一つの度数と、近方視力の一つの度数とを有している。いくつかの多焦点レンズは、特定の目的のために提供される。そして、その多焦点レンズは、レンズの上部における加入度数セグメント（add power segment）と、レンズの下部における遠方視力矯正とともに、レンズの上部における遠方視力の屈折力と、それより他の屈折力と（またはそれらの屈折力が逆にされている）を有している。四焦点レンズは、二焦点レンズのトップに加えられたセグメント（segment）を有する三焦点レンズの形状を採ってもよい。同様に、‘二重Ｄ’二焦点レンズは、レンズの上部に第２の二焦点セグメントを有している。

二焦点セグメントは、フラットトップ（flat top）、湾曲トップ（curved top）、円形、長方形、および‘エグゼクティブ（executive）’の種々の形状の一つを有している。三焦点セグメントは、フラットトップで共通に利用でき、‘エグゼクティブ（executive）’スタイルである。二焦点セグメントのように、三焦点セグメントは、種々の高さおよび大きさで利用できる。フラットトップ設計は、二焦点の最も一般的なタイプである。セグメントは、もっとも一般的なセグメントである２８ｍｍを有する２５〜４０ｍｍの範囲の大きさである。湾曲トップ二焦点レンズは、全体的な形状において、フラットトップと似ている。しかし、セグメントのトップは、湾曲されている。‘クリプトック（Kryptok）’二焦点レンズの円形セグメントは、湾曲トップ二焦点セグメントよりも目立たない。

‘エグゼクティブ’二焦点レンズの近方視力部は、メガネレンズの全底部（entire bottom section）を含んでいる。そして、その全底部は、すべての二焦点レンズの最も大きい近用領域を提供している。この点に関し、‘エグゼクティブ’二焦点レンズは、最初のベンジャミンフランクリン二焦点レンズに最も似ている。また、それは、広い視野を必要とする拡張された近方作業に最も有効である。今日一般的でないウルテックス（Ultex）デザインがある。そのセグメントは、湾曲された上部を有しているが、‘エグゼクティブ（executive）’二焦点のようにメガネレンズの全底部を含んでいる。セグメントトップは、一般的であるが、円形セグメントが輻湊を許容するために２〜３ｍｍ鼻音で偏心化されながら、常に眼瞼縁の下部に、または眼瞼縁の下部の数ミリメートル下に位置されているわけではない。

今日製造されている二焦点レンズの多くは、レンズ本体に一体的に形成された‘加入度（add）’部を有する一つのプラスチックレンズである。２つの部分が満足する表面外形の不連続性が原因で、セグメントはレンズ内に見える。そして、患者は、レンズの異なったゾーンを介して物体を見るとき、画像ジャンプまたは画像移動（置換）に気付く。多くの場合、フラットトップを有するセグメントを持った顕著な頂上部（ridge）がある。溶融されたガラスの二焦点および三焦点レンズは、数年前よりも現在は一般的ではない。これらのレンズは、異なった屈折率を有する２つの相溶性のあるガラスを利用する。それらのガラスは、６００°Ｃ以上でともに溶融される。溶融されたガラスレンズの高屈折率部分もまた、レンズ内に見える。そして、画像ジャンプも存在する。

非線形二焦点レンズまたはブレンド二焦点レンズは、レンズの異なる部分を接合する領域をブレンドすることによって、セグメントを目に見えて隠そうとする。ブレンド２焦点レンズは、ブレンド領域がぼやけや歪曲収差（ひずみ）を引き起こす曲率屈曲または曲率変形を有するので、大きな評判を得ていない。

二焦点および三焦点レンズに加え、プログレッシブ付加レンズは、複数の視認距離の矯正を提供するために使用される。二焦点および三焦点レンズとは違って、プログレッシブレンズは、レンズ度数を増大させる勾配を有する。その勾配は、近方視力および遠方視力の間の連続した焦点範囲を提供する。度数勾配の範囲は、典型的に、約１２〜１８ｍｍの範囲である。プログレッシブレンズは、二焦点および三焦点レンズに存在するセグメントライン（segment line）と視界（視認性）が存在しないので、装飾的な外観を有している。

しかし、レンズの度数変化から生じる収差がレンズの側面部の下部で特に視覚低下をもたらすので、レンズのプログレッシブ視力ゾーンと近方視力ゾーンの有効領域は、限定されている。その結果、いくつかのゾーンは、プログレッシブレンズにうまく適合していないし、老眼鏡または、二焦点や三焦点メガネレンズのいずれにも好ましくない。

プラスチックプログレッシブレンズと、ブレンド二焦点レンズの登場に先立って、設計者らは、セグメントレンズとキャリアレンズ（carrier lens）の界面で屈折率を局所的に変化させることによってセグメントラインを隠すために、レンズの視覚部同士の間に屈折率勾配を有する多焦点レンズを開発することを試みた。たとえば、Henslerの特許文献１に記載されているように、分割された（segmented）ガラスレンズのイオン交換法は、この目的のために提案された。局部的に集中した領域での度数変化を有する眼科用レンズを作成するために、多孔質ガラスの屈折率を変化させるための無機塩の使用が提案された。Deegらはそのようなレンズを開示する（特許文献２）。

どのレンズシステムも、ある程度、それぞれの製造プロセスに伴う困難性と、比較的小さな屈折率変化とが原因で、今まで商業化されていない。これらの方法のいくつかは、光学収差の矯正のために有効であるかもしれない。しかし、大きな屈折率変化が、二焦点および三焦点レンズの高ジオプター（high diopter）の加入度（additions）のために必要とされる屈折力を提供するために、必要とされる。

拡散方法または他の方法によって製造される屈折率勾配型プラスチックレンズが提案されている。

Blumらの特許文献３と、Maedaらの特許文献４とは、多焦点レンズを開示する。その多焦点レンズは、第１の樹脂層と第２の樹脂層との間に勾配率樹脂層を有する。内部は、加入度数を提供する湾曲されたセグメント状領域を有する。屈折率勾配は、軸方向において、第１の樹脂層の屈折率勾配と第２の樹脂層の屈折率勾配との間の範囲で変動する。したがって、多焦点レンズの屈折率勾配は、第１の樹脂層と第２の樹脂層との間に急激でない移行部（境目／transition）をつくり、より目に見えない最終多焦点ゾーンを作る。これらのレンズの両方は、プラス度数の領域を発揮し、その関連する光学特質と収差を発揮する。

Naujokasの特許文献５には、多焦点のプラスチック眼科用レンズが記載されている。そのレンズは、異なった屈折率の上部レンズ部分と下部レンズ部分との間の均一な屈折率勾配を有している。まず、このレンズは、遠方視力の性質と近方視力の性質とを提供することができる。この特許文献１に記載されるパラメーターにしたがったレンズのレイトレーシング（ray tracing）は、相当高いプラス度数の構成が利用されるときにのみ、１ジオプター（diopter）と同等な加入度数が実現されるということを示している。

その特許文献１に記載される１．５と１．６の屈折率を使用して、４．７１４ジオプターの計算されたプラス度数が、近方視力部における５．７１４ジオプターのわずかに大きい度数を得るために、遠方視力部に必要とされる。したがって、このレンズは、遠方視力のための高プラス度数矯正を必要とするレンズにのみ有効である。さらに、円柱度数が記載された処方箋にしたがって、レンズの前表面または後表面が加工されると、円柱度数は変化し、徐々にまたは次第に変化する屈折率の結果として、収差の原因となる。

Dreherの特許文献６には、２つのレンズブランク間に挟まれたエポキシのような指標変数物質の層で構成された多焦点プログレッシブレンズまたはプログレッシブレンズが記載される。エポキシインナーコーティング層（aberrator）は、患者の目の収差と、より高いオーダーの収差を矯正するために構成された視覚ゾーンを有している。このレンズのインナー層を構成する指標変数コーティングは、レンズのプログレッシブ加入度数（add power）を備えていない。むしろ、特許文献５に記載されているように、指標変数コーティングは、患者の目の収差を矯正する。そのレンズは、非球面プログレッシブレンズの多くの典型的な限定を有している。

米国特許第３，５４２，５３５号公報 米国特許第４，０７３，５７９号公報 米国特許第５，８６１，９３４号公報 米国特許第４，９４４，５８４号公報 米国特許第３，４８５，５５６号公報 米国特許第６，９４２，３３９号公報

前述の記載に基づいて、各特許文献の問題と関連する問題を解決し、特に光学的特性を改善する多焦点メガネレンズを提供する必要性があることがわかった。その利益は、屈折率変化（屈折率変化部）を有する多層型レンズから得られる。その屈折率変化（refractive index changing）は、異なる距離の視覚点のために必要とされる度数（power）を提供する。したがって、多層型多焦点レンズを提供することが、本発明の主な目的である。その多層型多焦点レンズは、異なる屈折率の複数の部分を有する少なくとも１つの層を含んでいる。その複数の部分は、屈折率ブレンド（reflective index blend）に沿って結合され、屈折率ブレンドは、レンズの種々の部分を介してはっきりと、制限されない視覚を提供する。

本発明の別の目的は、屈折率変化を有する多焦点メガネレンズを提供することである。隣接するレンズ部分の界面に、屈折率ブレンドを有する。その界面の大きさは小さく、その界面はレンズ部分が目に見えないように結合されているようなプロファイル（profile）で最適化される。そして、有効レンズ領域は、無駄にされない。

本発明の別の目的は、屈折率変化部を有する一方の層と、患者の処方箋にしたがって得られた表面を有する他方の層との２層を含む多焦点メガネレンズを提供することである。

本発明の別の目的は、レンズの視覚点同士の間の屈折率差と度数（power）差とを効果的に増大させるような２層を含む多焦点メガネレンズを提供することである。各層は、屈折率変化プロファイルと、他方の層と反対の符号（プラスまたはマイナス）の度数とを有している。

本発明の別の目的は、３層を含む多焦点メガネレンズを提供することである。隣接する２つの層は、屈折率変化プロファイルと、他方の層と反対の符号の度数とを有している。第３の層は、患者の処方箋にしたがって得られた表面を有している。

本発明の別の目的は、２層を含む屈折率変化を有する多焦点メガネレンズを提供することである。各層は、屈折率変化プロファイルと、他方の層と反対の符号の度数とを有している。屈折率変化プロファイルの屈折率ブレンドは、位置合わせされている（aligned）か、位置合わせされていない（misaligned）かのいずれかである。

本発明の別の目的は、３層を含む屈折率変化を有する多焦点メガネレンズを提供することである。２つの隣接する層は、屈折率変化プロファイルと、他方の層と反対の符号の度数とを有している。第３の層は、患者の処方箋にしたがって得られた表面を有している。屈折率変化プロファイルの屈折率ブレンドは、位置合わせされているか、位置合わせされていないかのいずれかである。

本発明の別の目的は、屈折率変化を有する多焦点メガネレンズを提供することである。そのレンズは、目に見えるセグメントエッジがない（visible segment edges）。

本発明の別の目的は、屈折率変化（部）を有する多焦点メガネレンズを提供することである。その屈折率変化部は、中間視力セグメントおよび／または近方視力セグメントからはみだしていない（におさまっている）。

本発明の別の目的は、屈折率変化を有する多焦点メガネレンズを提供することである。そのレンズのすべての層は、連続した湾曲面を有している。

本発明の別の目的は、屈折率変化を有する多焦点メガネレンズを提供することである。各部分は、その側面範囲と円直範囲とにわたって実質的に一定の度数を有している。それらの範囲は、大きい遠方視力部と、近方視力部と、（もし存在するのなら）中間視力部をもたらしている。

本発明の別の目的は、屈折率変化を有する多焦点メガネレンズを提供することである。レンズは中間視力の幅が限られた通路（width-limited corridor）がなく、中間視力部および／または近方視力部はレンズの側面境界まで延在している。

本発明の別の目的は、屈折率変化を有する多焦点メガネレンズを提供することである。多焦点メガネレンズは、屈折率変化を有する層の表面上の湾曲球面のみを利用する。そのレンズは、優れた光学特質を提供する。

本発明の別の目的は、屈折率変化を有する多焦点メガネレンズを提供することである。多焦点メガネレンズは、高いオーダーの収差を矯正し、メガネレンズ用途のために広い範囲の光学的に矯正された型を提供するための１または２以上の回転対象非球面を利用する。

本発明の別の目的は、屈折率変化を有する多焦点メガネレンズを提供することである。倍率は、レンズの各部内で全体的に一定である。

本発明の別の目的は、屈折率変化を有する多焦点メガネレンズを提供することである。そのレンズは、非点収差がなく、レンズのすべての部分を介した視認性（視覚）は、明瞭でシャープである。

本発明の別の目的は、多数の薄層を含む屈折率変化を有する多焦点メガネレンズを提供することである。各層は、屈折率変化プロファイルと、隣接する層の反対と符号の度数とを含んでいる。レンズの厚さは、似たような加入度数（add power）の標準メガネレンズの厚さに匹敵する。

本発明の別の目的は、ダブレットフルネルレンズまたはトリプレットフルネルレンズの型で屈折率変化を有する多焦点メガネレンズを提供することである。

本発明の別の目的は、屈折率変化を有する多焦点メガネフルネルレンズを提供することである。フルネル表面の非光学的機能ステップ（光学的に機能しない段部）の傾斜は、患者の凝視角に相当し、それによって、周辺視野において物体からの光線を特に妨害しないようになっている。したがって、レンズの効率性は増大している。

本発明の別の目的は、屈折率変化を有する多焦点メガネフルネルレンズを提供することである。フルネル表面の非光学的機能ステップ（光学的に機能しない段部）の傾斜は、患者の凝視角のいくつかの角度に相当し、それによって、周辺視野において物体からの光線の妨害を部分的に限定している。したがって、レンズの効率性は増大している。

本発明の別の目的は、屈折率変化を有する多焦点メガネフルネルレンズを提供することである。レンズの形は平面ではなく、むしろ目のように湾曲している。フルネル表面の非光学的機能ステップの傾斜は、患者の凝視角に相当し、それによって、周辺視野において物体からの光線を特に妨害しないようになっている。したがって、レンズの効率性は増大している。

本発明の別の目的は、屈折率変化を有する多焦点メガネフルネルレンズを提供することである。レンズの形は平面ではなく、むしろ目のように湾曲している。フルネル表面の非光学的機能ステップの傾斜は、患者の凝視角のいくつかの角度に相当し、それによって、周辺視野において物体からの光線の妨害を部分的に限定している。したがって、レンズの効率性は増大している。

本発明の別の目的は、屈折率変化を有する多焦点レンズを製造する方法を提供することである。その方法は、分散した粒子を使用する樹脂噴霧技術と、分散した粒子を使用する樹脂混合技術と、拡散とを含んでいる。

これらの目的と利点および他の目的と利点は、連続した湾曲を有し、レンズの屈折率変化を経て中間視力および／または近方視力の増大された度数を得る多焦点レンズによって実現される。このような異なる屈折率の部分の界面での屈折率ブレンドの特性によって、本発明のレンズは、改善された視覚とブレンド領域とを提供することができる。そのブレンド領域は、鉛直範囲または高さにおいてとても狭く（小さく）、事実上知覚できない。

本発明のレンズは、多層型レンズを構成する１または２以上の屈折率変化層を使用する。屈折率変化プロファイル（changing refractive index profile）は、レンズの複数の領域に相当する。その領域は、レンズの経線に対して横方向に延在する（transverse）屈折率変化（transition）の方向（orientation）で、かつ、レンズの横方向（crosswise direction）に、（二焦点レンズ、三焦点レンズまたは他の多焦点レンズ同様）２またはそれ以上の別個の距離（discrete distances）で視覚を提供する。そのレンズは、全体的な鉛直関係において別個の視覚点を提供し、層の一方の表面から他方の表面にほぼ一定の屈折率を有している。

レンズ上のいくつかの点で必要とされる度数は、屈折率変化層を介して、直ちにおよび常に有効である。したがって、レンズは、最小中心厚さと最小エッジ厚さを有している。たとえば、典型的なレンズの一つにおいて、レンズの遠方視力部を介した‘０’度数と、レンズの近方視力部を介した２．５ジオプター（diopters）の加入度数とを提供する４８ｍｍの直径のレンズは、１．７６ｍｍの中心厚さおよび１．１３ｍｍのエッジ厚さであるように薄い。

屈折率プロファイルは、各レンズ部の全体的に一定な度数を提供するために最適化される。いくつかの与えられたレンズサイズにとって、ブレンド領域の範囲（広さ）は、ブレンド領域によって接続される全体的に一定な度数の光学的に機能する視力部の大きさを規定する。したがって、ブレンド領域の範囲は狭く、ブレンド領域は屈折率の変化率を有する。その屈折率の変化率は、滑らかで連続しており、不規則ではない。ブレンド領域は、その範囲が有効な光学的機能を提供するために必要とされる範囲より小さいので、その範囲を介した視覚の中間ゾーンを提供するために作動していない。

この観点から、ブレンドの範囲は、重要かつ有効なレンズ領域が無駄にされないように、できるか限り小さく（short）なるべきである。ブレンドの範囲がとても小さければ、内部反射率がある角度で生じてもよい。そして、全体的に一定な屈折率の部分同士の間に知覚できる部分をもたらしている。ブレンドの効率的な範囲は、０．３〜２ｍｍまたはそれ以上の範囲である。

ブレンドの範囲が小さく、ブレンドがレンズの視覚点同士の間の目に見えない界面を提供するその機能を実行する（満たす）ために、ブレンドを規定する屈折率の変化率は一般的に、極大値から極小値（pi／２〜３pi／２）の１／２正弦波曲線または正弦波状曲線に従うべきである。したがって、全体的に鉛直方向における屈折率変化の変化率は、レンズのために最適化される。この種類のブレンドは多くの異なる処理方法によって実行される。

高分子化学分野におけるここ数年の開発で、眼科用レンズに使用するために適した極めて高い屈折率物質が生み出された。その物質のいくつかは１．７より大きい屈折率を有している（中には、１．８にほぼ近い屈折率を有している物質もある）。相溶性の低屈折率光学物質（１．３〜１．５の屈折率を有する）とともに、前述した高屈折率光学物質または他の高屈折率光学物質のちの一つを使用することで、この開示にしたがって使用するのに適した大きい屈折率差で屈折率変化プロファイル（changing reflactive index proffile）が得られる。

様々な噴霧（スプレー）、混合、拡散または他の処理方法が、一定状態および繰り返し可能な状態で所望の屈折率特性を提供するために利用される。たとえば、２またはそれ以上のスプレーガンを使用する噴霧技術は、共通の堆積物上に樹脂組成物の様々なブレンドを製造することができる。そのスプレーガンは、それぞれ異なった屈折率の相互に相溶性のある樹脂を含み、直線経路または弓形の経路に沿って共に可動し、０．３〜２ｍｍまたはそれ以上の広さで、重複堆積物領域または共通堆積物領域を有する堆積物を製造する。その重複部または共通部では、各スプレーガンから噴霧される物質の量が変化する。この最小限の広さの共通領域（部）中の２つの樹脂の滑らかに変化する複合混合物は、一方の物質の屈折率から他の物質の屈折率まで、相当する屈折率変化をもたらしている。その複合樹脂物質は化学的に、または光で重合され、さもなければ固化される。

異なる複合物（組成物）の光学モノマーの拡散と、界面を横切る少なくとも一方向における屈折率とに影響を与える種々の拡散方法は、たとえば、Naujokasの特許文献５に記載されている。十分な範囲（たとえば、２０ｍｍ）の大きい勾配にとっては、これらの方法は利用できる。なぜなら、稚拙な処理方法によって引き起こされる界面でのいくつかのエラーが勾配の長さにわたって平均化されるからである。また、その結果が光学収差を引き起こさないからである。しかし、本発明の部分である小さい幅のブレンド領域にとっては、より大きい制御が用いられるために必要とされる。

この目的を達成するために、光学樹脂の拡散の２つの方法が提供される。第１の方法は、溶解可能な高分子膜の使用を含んでいる。その高分子膜は、所定の界面形状を規定し、異なった屈折率の２つの光学樹脂を分離する。そして、一度、光学樹脂の一方または両方によって溶解された高分子膜は、混合、拡散のための正確な液体界面を提供する。第２の方法は、特別な密度の分散された粒子の使用を含んでいる。その粒子は、重力、浮力または遠心力によって、液体複合体を介した粒子の移動による混合（mixing）、調和（blending）、拡散プロセスを促進し、加速する。

重力による移動の場合、たとえば、高密度のミクロンサイズの粒子がほとんどの樹脂組成物の上部に分散される。そして、粒子は、自然落下を経て、液体本体の至るところで安定する。各粒子は、ある屈折率を有する少量の上部樹脂を、異なった屈折率を有する下部樹脂に引き合わせ、界面の真下で、２つの隣接した液体の完全な混合および混和を提供する。一度粒子が十分に沈降すると、液体組成物は化学的に、または光で重合され、さもなければ固化される。

ここで開示されたレンズは、２層、３層、またはそれ以上の層を含んでいてもよい。本発明のいくつかの実施形態において、全体的に一定の屈折率の層は、レンズの後面または前面のいずれかを提供する。その後面または前面は、患者の処方箋にしたがって作られている。いくつかの典型的なレンズにおいて、逆屈折率変化プロファイルが、屈折率差を効率的に増大または倍にするために、隣接するプラス度数の層とマイナス度数の層に使用される。それによって、低い曲率または平らな曲率で高い加入度を実現し、レンズ厚さを薄くする手段を提供している。逆屈折率変化部の少なくとも１組は、屈折率を増大させることが要求される。

たとえば、仮に屈折率変化プロファイルが０．３の最大屈折率差を規定するならば、（２）逆屈折率変化層（reverse changing refractive index layer）（高屈折率部は、隣接するマイナス度数層の遠方視力部の上部を含んでいる。）と組み合わせた（１）屈折率変化層（changing refractive index layer）（高屈折率部は、プラス度数層の近方視力部の下部を含んでいる。）を使用することで、効果的な屈折率差は０．６と二倍になる。このとても大きい屈折率の差は、本発明にしたがって、薄いレンズ設計における高ジオプター（屈折力）の加入度数を提供するに有利に使用される。

本発明の別な実施形態において、典型的なレンズは、逆プロファイルおよび逆度数値とを有する屈折率変化層を交互にした多数の薄層からなっている。たとえば、２．５ジオプターの加入度数を提供する直径５０ｍｍの複合レンズは、０．２２ｍｍと同じくらいの臨界厚さを有する１３個の低曲率層を含んでいてもよい。一方、レンズ全体の厚さは似たような加入度数の標準レンズの厚さに近づけてもよい。屈折率の増大とある方向におけるプラス度数の増大（中心厚さで０．２２ｍｍ）とを有するプラス度数層は、屈折率の増大と反対方向におけるマイナス度数の増大（エッジ厚さで０．２２ｍｍ）とを有する隣接するマイナス度数層と交互になっている。それによって、平面（度なし）(plano)度数レンズまたは平面度数ウィンドウ１．５ｍｍ厚さであるレンズを生産する。

しかし、実際には十分な加入度数を有する二焦点または三焦点レンズである。このようなやり方で交互に重ね合わされた複数の屈折率変化層を使用することで、効果的な屈折率差が前述したように得られる。各層は、とても薄く、連続してまたは独立して加工されてもよいから、薄い部（層）が製造されるとき、良好な混合結果を提供する製造方法が有利に利用される。たとえば、前述した噴霧方法は、ブレンドされた屈折率組成物の薄膜を提供するために望ましい。

薄い部（層）に噴霧できることは望ましいが、これは、常に可能であるわけではない。なぜなら、一方の樹脂またはモノマーの密度が他方の樹脂またはモノマーの密度よりも大きいかもしれないからである。結果として、重力の影響によって、一方の樹脂を他方の樹脂の下に滑り込ませている。この問題は、密度が実質的に異なるときに、適用された物質の量と、噴霧塗布が終了する時間とを限定することで解決することができる。各層は、塗布後および次の層の塗付に先立って、全体にまたは部分的に硬化されまたは重合されてもよい。仮に、噴霧が適用される基体表面が所望の屈曲特性を有する物質を含むのなら、その基体表面の形状は、そのような物質を少量用いることによって変えることができる。その量は、ゲル化されまたは部分的に重合された層に正確な半径を与えるために要求される必要な凹凸湾曲を製造するために必要とされる量である。

塗付層の厚さを限定する他の理由があってもよい。たとえば、いくつかの光重合プロセスまたは物質が、樹脂またはモノマーの限定された深度に対してのみ適した結果を提供する。ポリマーの屈折率を変化させるために設計された他のプロセス（たとえば、電子ビーム照射や浸透する反応希釈剤または膨張剤による化学的処理）は、比較的薄い部（層）に対して適した結果を、または限定された浸透深さに対してのみ適した結果を提供してもよい。したがって、上述したようなとても薄い隣接した層の独立したまたは連続した処理は、これらの手段によって実現されてもよい。

本発明の別の実施形態において、多層多焦点レンズは、１つまたは２つの屈折率変化層を含むダブレットフルネルレンズの型をとる。フルネルレンズの表面は、多数の不連続の同軸（同芯）環状部を含んでいる。その同軸環状部は、それぞれ、連続したレンズ表面形状に相当する傾斜を規定し、より低プロファイルの表面を形成するために押しつぶされた状態にある（collapsed）。隣接する各光学機能環状部(optically functional annular section)の連結部は、非光学的機能ステップ（光学的に機能しない段部／a non-optionally functional step）をなしており、各段部もまたアニュラス（環帯）の形態をなしている。それらの段部は、多数の屈折表面とともにレンズの全体形状とレンズ厚さを決定する。

高プラス・マイナス度数フルネルレンズは、（０．２６ｍｍ未満の最大ステップ高を有する多くの）従来のレンズの厚さの比（割合）で製造される。屈折率変化層を短焦点フルネル表面のオープン領域を満たすに十分な厚さとすることで（たとえば、０．３〜０．４ｍｍの厚さ）、本発明の二焦点または三焦点レンズは、極単に薄いレンズ構成で得られる。ここで再び、上述した噴霧技術は、屈折率変化層（０．３〜０．４ｍｍの厚さ）の塗付の理想の方法を提供する。２つの新しいフルネルレンズの使用は、効率と有効性の向上を提供する。

この開示にしたがったレンズは、球面または非球面湾曲のいずれかを利用する多数の典型的レンズ形状（shaps）または構造（forms）に設計されている。形状または構造は、レンズの全体的な外形（contour）を意味する。すなわち、その前面および後面がより平坦（低い値のベースカーブを有する）か、より大きくカーブされている（高い値のベースカーブを有する）かどうかということである。レンズ構造（型、形状）の広い範囲で球面を使用することにより、優れた光学特質が得られる。これらのレンズ構造のうち、特定の構造（型、形状）がその他の構造を上回る改善された特性を提供する。一般的にいえば、レンズ形状(form)はメガネレンズ用途のために大きくカーブされると通常考えられている。そのレンズ形状は、大きくカーブされていない形状よりも、目からの標準メガネレンズ距離でよりわずかな非点収差を作り出し、よりよい非点収差を実行する傾向にある。

患者の処方箋を満足するプラス度数またはマイナス度数を組み入れた球面レンズ設計の場合、形状に相当する事項は、最もよい特性を提供する。代わりに、わずかな非点収差の矯正を必要とする設計を非球面化するために適切な円錐定数を使用することで、収差は最小化される。そして、ベースカーブの広い範囲と処方箋の光学特質は最適化される。それによって、レンズ形状の選択の幅を広くし、光学的特質の妥協（compromise）なしに使用されるより平坦なベースカーブを許容する。高い円錐定数値で大きな収差矯正を必要とするそれらのレンズにとって、歪曲の減少、またはレンズのより大きい度数部における倍率の不均一化が、達成されてもよい。高い円錐定数値でのわずかな非球面の過矯正または、付加非球面条件は、所望のレンズのレンズ厚さをさらに減少させるために用いられる。または、所望のレンズの倍率特性を変化させるために用いられる。

本発明の他の特徴および利点は、添付した図面とともに、以下に続く発明の詳細な説明からより明らかとなるであろう。

図１（ａ）、１（ｂ）、１（ｃ）は、多焦点レンズの第１のグループ(実施形態)を模式的に示す側面図である。これらの多焦点レンズは、凹内面、平内面、凸内面を含むダブレットレンズ構成にプラス度数の１つの屈折率変化層を含んでいる。 図２（ａ）、２（ｂ）、２（ｃ）は、樹脂部を分離する溶解可能なメンブランを含む二焦点および三焦点樹脂成型（casting）チャンバーを模式的に示す図である。 図３（ａ）〜３（ｆ）は、本発明の種々の多焦点レンズの例を模式的に示す図である。 図４は、図１（ａ）、１（ｂ）、１（ｃ）に模式的に示されたレンズのレンズパラメーターの表を示す図である。 図５は、加入度数（add power）と、レンズの屈折率差とのレンズ半径の関係値を示すチャートである。 図６は、屈折率変化レンズの内面曲率に対する前面曲率および後面曲率をプロットするグラフである。 図７（ａ）、７（ｂ）、７（ｃ）、７（ｄ）は、屈折率変化レンズ層の異なった配向角を模式的に示す図である。 図８は、多焦点レンズの第２のグループ（実施形態）を模式的に示す側面図である。その多焦点レンズは、凹内面を含むダブレットレンズ構成にマイナス度数の１つの屈折率変化層を含んでいる。 図９は、多焦点レンズの第３のグループ（実施形態）を模式的に示す側面図である。その多焦点レンズは、凹内面を含むダブレットレンズ構成に後部プラス度数の１つの屈折率変化層を含んでいる。 図１０（ａ）、１０（ｂ）１０（ｃ）は、多焦点レンズの第４のグループ（実施形態）を模式的に示す側面図である。これらの多焦点レンズは、それぞれ、凹内面、平内面、凸内面を含むダブレットレンズ構成に後部マイナス度数の１つの屈折率変化層を含んでいる。 図１１（ａ）、１１（ｂ）は、多焦点レンズの第５のグループ（実施形態）を模式的に示す側面図である。これらの多焦点レンズは、前部と後部の両方の位置において、プラスおよびマイナス度数の層を含むダブレットレンズ構成に２つの屈折率変化層を含んでいる。 図１２（ａ）、１２（ｂ）は、多焦点レンズの第６のグループ（実施形態）を模式的に示す側面図である。これらの多焦点レンズは、トリプレットレンズ構成に２つの屈折率変化層を含んでいる。トリプレットレンズ構成は、プラス度数の層と、マイナス度数の層と第３の層とを含んでいる。プラス度数の層とマイナス度数の層とは前部と後部の両方に位置し、第３の層は前部（図１２（ｂ））と後部（図１２（ａ））の両方の位置に患者の処方箋したがって得られた表面を有している、 図１３は、多焦点メガネレンズを示す側面図である。その多焦点レンズは、ダブレットフルネルレンズの型で屈折率変化を含んでいる。図１３中の矢印の○および△は、それぞれ、図１４中の矢印の○および△とつながっている。 図１４は、図１３のフルネルレンズの周辺領域を通る光路を示す拡大図である。図１４中の矢印の○および△は、それぞれ、図１３中の矢印の○および△とつながっている。 図１５は、多焦点メガネレンズを示す側面図である。その多焦点レンズは、最適化されたダブレットフルネルレンズの型で屈折率変化を含んでいる。図１５中の矢印の○および△は、それぞれ、図１６中の矢印の○および△とつながっている。 図１６は、図１５のフルネルレンズの周辺領域を通る光路を示す拡大図である。図１６中の矢印の○および△は、それぞれ、図１５中の矢印の○および△とつながっている。 図１７は、多焦点メガネレンズを示す側面図である。その多焦点レンズは、最適化されたトリプレットフルネルレンズの型で屈折率変化を含んでいる。レンズの形状は、患者の目のように湾曲されている。 図１８（ａ）は、多焦点メガネレンズを示す側面図である。その多焦点レンズは、最適化されたダブレットフルネルレンズの型で屈折率変化を含んでいる。フルネルレンズの形状は、患者の目のように湾曲されている。図１８（ｂ）は、保護層を有する図１８（ａ）のレンズを示している。 図１９は、多数の屈折率変化層を有する１４層の二焦点レンズを模式的に示す側面図である。 図２０は、噴霧技術によって屈折率が変化する多焦点メガネレンズ層を作るために使用される装置を示す図である。 図２１は、液体を分離している界面を介して降下する粒子によって、２つの液体の混合状態を示す図である。

以下、特許請求の範囲に記載される発明のレンズを製造し、使用し得るように説明する。それは、出願日に発明者が知っている発明を実行できるベストモードを含んでいる。

図１（ａ）、１（ｂ）、１（ｃ）に、この開示にしたがって構成される第１実施形態のレンズの３つのダブレットレンズの構成を示す。図１（ａ）、１（ｂ）、１（ｃ）は、二焦点および三焦点レンズのレンズ形状を示している。前部レンズ部Ａは屈折率変化層を有しており、後部レンズ部Ｂはレンズの全体的に一定な屈折率層を有している。前部レンズ部Ａによって、レンズのフロント位置と目から遠い位置が規定され、後部レンズ部Ｂによって、レンズのリア位置と目に近い位置が規定される。前部レンズ部Ａはプラス度数を有し、後部レンズ部Ｂはマイナス度数を有する。本実施形態において、近方視力部の屈折率は、遠方視力部の屈折率よりも大きくなっている。したがって、近方視力部の加入度数を提供している。

図１（ａ）は、内部湾曲界面Ｒ２が前部レンズ部Ａに対して凹面である実施形態を示している。図１（ｂ）は、内部湾曲界面が平面であるレンズの実施形態を示している。図１（ｃ）は、内部湾曲界面が前部レンズ部Ａに対して凸面であるレンズ実施形態を示している。図１（ａ）が３つの図（図１（ａ）〜（ｃ））に示された表面と層を説明するために用いられ、図１（ｂ）が二焦点レンズを表す部分を説明するために用いられ、図１（ｃ）が三焦点レンズを表す部分を説明するために用いられる。

図１（ｂ）に関し、二焦点レンズ層Ａは、異なる屈折率値を有する２つの部分を有する光学的透明物質で構成されている。Ａ１はレンズの遠方視力部に相当し、屈折率値Ｎ１を有している。Ａ２はレンズの近方視力部に相当し、屈折率値Ｎ２を有している。屈折率値Ｎ１と屈折率値Ｎ２は、全体的に一定な屈折率値である。破線２は、屈折率値Ｎ１と屈折率値Ｎ２との屈折率ブレンド界面を表している。同様に、図１（ｃ）は、三焦点レンズを示している。

三焦点レンズ層Ａは、異なる屈折率値を有する３つの部分を有する光学的透明物質で構成されている。Ａ１はレンズの遠方視力部に相当し、屈折率値Ｎ１を有している。Ａ２はレンズの中間視力部に相当し、屈折率値Ｎ２を有している。Ａ３はレンズの近方視力部に相当し、屈折率値Ｎ３を有している。屈折率値Ｎ１と、屈折率値Ｎ２と、屈折率値Ｎ３とは、全体的に一定な屈折率値である。破線２ｔは、Ａ１とＡ２との屈折率ブレンド界面を表している。破線３ｔは、Ａ２とＡ３との屈折率ブレンド界面を表している。

図１（ａ）、１（ｂ）、１（ｃ）において、後部レンズ部Ｂは、光学的透明物質で構成されている。その物質の屈折率Ｎ４は、全体的に一定である。前部レンズ部Ａの前部表面４は、半径値Ｒ１の曲率を有している。内部界面Ｉは、曲率（内部湾曲界面）Ｒ２を有している。後部レンズ部Ｂの後部表面５は、半径値Ｒ３の曲率を有している。この実施形態、次の実施形態および実施例において、各レンズ部は、プレフォーム（preform）として製造され、光学接合剤を使用して接合される。後に続く層は、プレフォーム部の層の表面に接合され、成型（cast）されてもよい。そのプレフォームは、レンズ部のキャスティングまたは接合（cementing）に先立って形成され、固体または半固体形状を意味する。プレフォームのレンズ部は、熱成形、成形、研削（粉砕）、キャスティングまたは他のプロセスによって製造される。

図１（ｂ）の屈折率ブレンド界面２と、図１（ｃ）の屈折率ブレンド界面２ｔ、３ｔだけでなく、次の実施形態および実施例の他のすべての屈折率ブレンド界面も、屈折率プロファイルを有している。その屈折率プロファイルは、低屈折率値を有する隣接する部（遠方視力部）の低屈折率値と等しい低屈折率値から、高屈折率値を有する隣接する反対の部（近方視力部）の高屈折率値と等しい高屈折率値へと大きくなる。屈折率変化プロファイルは、滑らかで規則的な変化率（rate）になっている。そして、その比率は、１／２正弦波曲線または正弦波状曲線のｐｉ／２〜３ｐｉ／２の位置に相当するように、その範囲（程度、広さ）に沿って全体的に特徴づけられている。

液体界面で２つのモノマーの相互拡散は、高屈折率の異なる値を有する屈折率勾配を提供するための方法の１つである。また、異なる屈折率を有する部分的に重合されたモノマーまたはゲル化されたモノマーの中の１つのモノマーの拡散も、高屈折率の異なる値を有する屈折率勾配を提供する方法ための方法の１つである。相互溶解性または混和性と、高粘度のゲル化された“プレポリマー”の中の低粘度のモノマーの相互拡散浸透は、拡散と屈折率勾配深度を決定する熱と期間（時間）を組み合わせた要因（factors）である。これらの方法（approach）は、前述したように、眼科用レンズに使用するに適した高屈折率値を有する最近開発された光学モノマーおよび樹脂で適切に実行することができる。

たとえば、ジスルフィド、チオール、ポリチオールまたはポリイソシアネート化合物を含む物質およびいくつかのエポキシは、１．６５と１．７８の間の屈折率を提供する。多数のメタクリレートまたはフルオリンポリマーやフルオロポリマーを含む他の樹脂は、１．３６以下の屈折率値を有する。そして、それらは、噴霧プロセスまたは拡散プロセスで、相溶性の高屈折率物質とともに使用されるのに適している。

本発明の屈折率ブレンド領域がその範囲（約０．３〜２ｍｍまたはそれ以上）にわたって最小であるという事実がある（第１の問題）。その事実のために、別個の屈折率部の界面が規則的であるまたは好ましい外形を有することがとても重要である。その界面は、容器（たとえば、拡散／成型プロセスで使用されるレンズ成型チャンバーまたは成型型）内の液体の上表面に沿って典型的に形成するメニスカスを含んでいる。特に、液体光学樹脂の粘度が高ければ、レンズチャンバーと樹脂の境界に形成されたメニスカスは大きくカーブする。

また、レンズ成型容器の内部寸法が小さいと、メニスカスは界面にわたって連続である。そしてもちろん、物質がゲル状態に部分的に重合されると、メニスカスはその状態のままである。拡散に先立って存在する界面変形は、拡散プロセスの完了時に屈折率ブレンド収差を作りだす。屈折率ブレンドを作るためにどのようなプロセスが使用されても、一般的に界面は、界面の長さに直交する方向の平面寸法で、すなわち、レンズをとおして、平面形、円筒形、楕円型非球面形（ラグビーボール形）、円錐形、および同様な形を有している。

別の似たような問題（第２の問題）は、一つの液体モノマーの隣または上にある別の液体モノマーの塗布（application）と、塗布中の界面の品位（integrity）の保存の仕方に関する。ここでは、取り外し可能な分離器（separator）またはバリアーの使用が提案される。しかし、界面での微攪乱が分離器の移動によって生じる。特に、分離器が液体から持ち上げられたとき、屈折率変化プロファイルに不利益をもたらす。

両方の問題（第１および第２の問題）は、成型チャンバー内で分離器として溶解可能なポリマーメンブランの使用を伴う新しい拡散方法を利用することで解決される。

両方（２つ）の樹脂は、分離メンブランと接触し、一方または両方の樹脂によってメンブランを溶解する。そして、他方の樹脂中における一方の樹脂の相互拡散または拡散を生じ、それに続いて、樹脂複合混合物の重合または硬化が進行する。メンブランは、チャンバー部に第２の樹脂の導入に先立って導入された第１の樹脂の重量または圧力に耐えるように、十分に厚くするべきである。しかし、メンブランは、所望の時間内（たとえば、１時間内）に溶解するに十分な薄さであるべきである。０．０１２〜０．０２５ｍｍの厚さのポリメチルメタクリレートフィルムメンブランは、所望の特質を提供する。高屈折率樹脂の屈折率と低屈折率樹脂の屈折率との間の中間（平均）値または可変値のような屈折率を有する共重合メンブランが使用されてもよい。

図２に、‘エグゼクティブ’型二焦点レンズ用の成型チャンバーを示す。その成型チャンバーは、鉛直方向のレンズチャンバー部Ｓ１とＳ２の間に挟まれた溶解可能なメンブランＭ１を含んでいる。レンズチャンバー部Ｓ１はレンズの遠方視力部Ａ１に相当し、レンズチャンバー部Ｓ２はレンズの近方視力部Ａ２に相当する。レンズチャンバー部Ｓ１は、ポートＰ１から供給された一方の屈折率樹脂で満たされている。一方、レンズチャンバー部Ｓ２は、ポートＰ２から供給された他方の屈折率樹脂で満たされている。メンブランの溶解の前に、下部Ｓ２（レンズチャンバー部Ｓ２）の樹脂がゲル状に重合された場合、その密度は上部Ｓ１（レンズチャンバー部Ｓ１）の樹脂の密度より小さくなっていてもよい。さもなければ、一度メンブランが溶解すると、液体樹脂の不要な混合および再安定を避けるために、高密度の樹脂が下部Ｓ２に収容される。いずれの樹脂も同じ密度を有している場合、どちらかは上部Ｓ１または下部Ｓ２に位置される。さらに、上部Ｓ１および下部Ｓ２は並んで位置されていてもよい。

充填プロセス中、または充填プロセスの終了間近に、成型チャンバーは、ポートＰ１とＰ２から気泡を逃がすために傾けられてもよい。

一度レンズチャンバー部Ｓ１、Ｓ２が樹脂で満たされると、メンブランは、拡散工程が開始するときまでに、一方または両方の樹脂に溶解される。必要な拡散が開始した後、０．３〜２ｍｍまたはそれ以上のブレンド界面を作り、レンズ樹脂は光重合または触媒重合のいずれかによって十分に重合される。

同様に、図２（ｂ）は、下部近方視力部に丸みのある屈折率ブレンド界面を有する‘エグゼクティブ’型三焦点レンズを示している。メンブランＭ２は、樹脂屈折率部Ｎ１を製造するレンズチャンバー部Ｓ３と樹脂屈折率部Ｎ２を製造するレンズチャンバー部Ｓ４との間に挟まれる。メンブランＭ３は、樹脂屈折率部Ｎ２を製造するレンズチャンバー部Ｓ４と樹脂屈折率部Ｎ３を製造するレンズチャンバー部Ｓ５との間に挟まれる。樹脂屈折率部Ｎ１とＮ３は、それぞれ、レンズの遠方視力部と近方視力部とを含んでいる。そして、Ｎ２は、樹脂屈折率部Ｎ１および樹脂屈折率部Ｎ３の等混合物を含んでいる。それによって、レンズの中間屈折率および中間視力部を得ている。

図示していないが、メンブランは傾斜された屈折率配向角を得るために、前方向または後方向に揺らされてもよい。そのような場合、成型チャンバーは、所望の傾斜角を維持する界面を保証するために、拡散プロセスおよび重合プロセス中、同じ傾斜角で傾いてもよい。樹脂は、ポートＰ１、Ｐ２から気泡を逃がすために、前述したように傾いた成型チャンバーに充填されてもよい。さらに、チャンバーは、残存する気泡がメンブランＭ３の凹部（図２（ｂ）の下方に向いている）の中央の領域に残らないように、図２（ｃ）に示すように、逆さまにされて使用されてもよい。これにより、残存する気泡は、メンブランＭ３の湾曲に沿って成型チャンバーの左右の離れた側を上向きに上昇し、充填ポートＰ３、Ｐ４およびＰ５に向かう。これらの領域は、レンズの光学部の領域の外になる。

屈折率ブレンドの製造を促進し速める追加の（さらなる）方法は、容器または成型チャンバー（たとえば、上述したメンブラン含有成型チャンバー）の中で、異なる屈折率の樹脂溶液またはモノマー溶液の制御された混合工程を含んでいる。この目的を達成するために、鉛直方向に隣接する２またはそれ以上の層またはそれと別の隣接する層を構成する樹脂液（異なる屈折率を有する）は、その最上層溶液に分散した微粒子（たとえば、ガラスビーズ）の使用を介して、それらの層の界面でブレンドされる。

図２１は、鉛直方向に配置された成型チャンバーを用いてこのプロセスを模式的に示す図である。図２１において、粒子Ｐ（拡大しない）は、それらがレンズチャンバー部Ｓ１の上部における上部液体から、界面Ｉ（成型チャンバーの中央で点線で示される）に向かっておよび界面Iを介して下降し始めるように示されている。粒子Ｐは、上層溶液（レンズチャンバー部Ｓ１における液体）の上部に集中されるように示されている。しかし、それらは、上部液体の至るところに均一に分散されている。いずれにしても、粒子Ｐは上部液体から界面Ｉを経てゆっくりと沈降する。粒子は、重力または遠心力で下層溶液に（複数層の場合は下層溶液を経由して）沈降する。そして、そうすることで、最初の界面レベル（level）の下にブレンドゾーンを形成する。

粒子の直径は、たとえば、粒子の集中状態で、５０ミクロンまでであってよい。同様に、粒子のサイズは、ブレンドの範囲を制御するために選択されてもよい。粒子の使用がブレンドによって接合される２つの屈折率を有するレンズ形成と関連して図示されるが、粒子の使用は、図２（ｂ）、２（ｃ）と関連して示され、記載されるレンズ作成技術と関連して多数のブレンドで実行される。

溶液の層を通って粒子を移動させるために使用される力と界(field)は、重力と遠心力だけではない。帯電粒子または磁性粒子に関しては、電界および／または磁界を使用してもよい。しかしながら、上層溶液から落ち、沈降する粒子は、隣接する下層溶液へ、界面を経て、上層溶液の少量の粒子を引き付ける。粒子が溶液を通過するにつれて、単成分樹脂被膜はきれいにされる。粒子は上層溶液から隣接する下層溶液に樹脂を運ぶだけでなく、粒子が通過する領域で溶液を微混合する。上記のように、この方法は、前述したメンブランシステムを含む、またはそれを含まない成形チャンバーまたは成型チャンバーで使用されてもよい。プロセスは、型配置（積層された樹脂溶液が並んで配置される）で実行されてもよい。そして、その配置の場合において、重力よりも他の界（field）が一方の隣接した溶液から他方の溶液に粒子の横への動きを提供するために必要とされる。

二焦点、三焦点および四焦点を含む多点レンズは、このような方法によって製造されてもよい。たとえば、高さ２５ｍｍの樹脂１０ｇｍｓにつき、直径５ミクロンのガラスビーズ０．０１ｇｍを使用することで、制御、完全な混合およびブレンドが、屈折率ブレンド範囲を規定する特定の短い距離にわたったオリジナル界面の真下に生ずる。一度、粒子が１５時間またはそれ以上の期間にわたって液体の中を十分に沈降すると、その組成は化学的にまたは光で重合される。

反対に、レンズを成型するために用いられる樹脂の密度より小さい密度を有する粒子は、最下層溶液中に分散される。そして、樹脂は、浮力が原因で、溶液中を上昇し、同様に、屈折率ブレンド界面を製造する。粒子は、レンズ本体の有効領域外のチャンバーの上まで上昇する。上昇する粒子および／または沈降する粒子は、屈折率ブレンドを製造するために使用される。この方法は、前述したメンブランシステムを含む、またはそれを含まない成形チャンバーまたは成型チャンバーで使用される。

図１（ｂ）、１（ｃ）において、屈折率ブレンドライン２、２ｔ、３ｔは、図１（ａ）に示されるＹ方向に示されるようなレンズの異なるレベル（level）に位置されている。示された破線は、レンズの二焦点部分および三焦点部分の最上面での屈折率界面を表している。近方視力部または中間視力部が湾曲された界面を有しているとき、破線は、水平線に対して湾曲された部分の最も高い点を表している。フラットトップまたは“エグゼクティブ”型界面の場合において、破線は、界面のトップをまっすぐに横切るレベルに相当する。

ブレンドラインの異なったレベルの例として、図１（ｂ）の二焦点ブレンドライン２が中央線ＣＬの６ｍｍ下に位置される。それによって、患者の眼瞼縁の下部のおよそ２ｍｍ下のレベルに相当する二焦点界面を提供している。三焦点ブレンドライン２ｔ、３ｔは、同様に、中央線ＣＬに対して、お互いに異なった位置に置かれている。しかし、一般に、本発明の三焦点レンズにとって、よりよい性能は、幾分小さい下方凝視（たとえば、中央線ＣＬの３ｍｍ下の距離の破線２ｔと、破線２ｔの７ｍｍ下の距離の破線３ｔ）でレンズの中間視力部を導入するために、図１（ｂ）の破線２に対してわずかに上方に移動した破線２ｔで得られる。従来技術の多焦点レンズのように、本発明のセグメント位置（segment positions）は、レンズの設計と用途に基づいて、大きく変化されてもよい。

図３（ａ）〜３（ｆ）において、最も共通する６つのタイプの二焦点および三焦点レンズ構成を示す。それらのレンズは、この開示にしたがって製造される。図において、Ａ１、Ａ２、およびＡ３と、Ｂとで示された部分は、図１（ｂ）と１（ｃ）に関連して定義されるように、レンズの視力部と呼ばれる。図３（ａ）は、“エグゼクティブ”タイプの二焦点構成を示している。屈折率ブレンド界面は、水平方向において、まっすぐか、レンズをほぼまっすぐ横切っている。図３（ｂ）は、屈折率ブレンド界面がレンズの近方視力部に向かって湾曲されていることを除いて、図３（ａ）の二焦点構成と同様の円形トップ（round topped）タイプの二焦点構成を示している。それによって、レンズの横方向に遠方視力のための追加の視覚領域を提供している。

図３（ｃ）は、図３（ａ）と同様の“エグゼクティブ”タイプの二焦点構成を示している。しかし、それは、互いに逆向きに配置された、屈折率変化プロファイルＡ１、Ａ２を有するレンズ部Ａと、屈折率変化プロファイルＢ１、Ｂ２を有するレンズ部Ｂとを有している。それによって、図１１（ａ）、１１（ｂ）に関連して後述するように、薄いレンズ設計で、高屈折率差と、高加入度とを実現している。図３（ｄ）は、“エグゼクティブ” タイプの三焦点構成を示している。それは、図１（ｃ）に示されるようなレンズの一つの部分または一つの層内に２つの屈折率ブレンドを含んでいる。

図３（ｅ）は、４つの部分を含む四焦点レンズを示している。その４つの部分は、三焦点機能を提供する下の３つの部分と、遠方視力部より上の第２の中間視力部を提供するトップ部分とで構成されている。このレンズは、下部分と上部分の湾曲された屈折率ブレンドの利点と、中間視力部の“エグゼクティブ”タイプのフラットトップの利点とを共有する。図３（ｆ）は、屈折率変化を有する２つの二焦点レンズ部Ａ、Ｂを有する別のレンズを示している。このレンズにおいて、各二焦点レンズ部Ａ、Ｂの屈折率ブレンドは、レンズ部Ａのブレンドより低いレンズ部Ｂのブレンドと位置合わせされていない。それによって、図１１（ｂ）に示されるように、Ａ２とＢ１とを含む中間視力部を有する三焦点レンズを製造している。

図４は、球面曲率Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の関係する値を表す表である。それらは、図１（ａ）、１（ｂ）、１（ｃ）で模式的に描かれているレンズの例を示している。各レンズ１〜７は、前部レンズ部Ａの０．０５ｍｍの一定なエッジ厚さと、後部レンズ部Ｂの０．２５ｍｍの一定な中心厚さとを有している。それらのレンズは、表に示されるように、実施例（レンズ＃１〜＃７）のレンズでそれぞれわずかに異なる全レンズ中心厚さおよび前レンズエッジ厚さを有している。図４の表の右から二列は、円錐定数値と各実施例の非球面型の付加的な情報を示している。図４とすべての次のレンズ実施例において、円錐定数ＣＣは、半径Ｒ、中心厚さＣＴ（ｍｍ）およびエッジ厚さＥＴ（ｍｍ）とともに示されている。そして、円錐定数値が計算されたレンズ表面を示す前部の（ａ）および後部の（ｐ）とともに示されている。半径、中心厚さおよびエッジ厚さの値は、球面レンズにのみ関係する。

レンズ１〜７は、レンズの遠方視力部における‘０’ジオプターの度数と、レンズの近方視力部における２．５ジオプターの加入度とを提供する。三焦点レンズの場合の中間度数は、１．２５ジオプターである。この開示に記載されるこのレンズの加入度数と他のすべての加入度数は、ジオプター（diopters）の単位であり、１０００／有効焦点距離として計算される。レンズの遠方視力部における“０”度数の選択は、正眼視を担う遠方視力の標準を表す。そして、少なくとも＋／−１ｅ＋００９の有効焦点距離と等しいように計算される。

本発明のレンズは、患者の処方箋にしたがって加工されるとき、実験室作業のような修正を必要とする。しかし、いくつかの処方箋の値が正視から離れるジオプター（diopters）の単位であるので、正視に相当する“０”度数の基礎標準はこの明細書中ですべての計算に保持される。すべての半径と度数の計算は、ヘリウムｄ線（５８７．５６ｍｍ）で計算された屈折率ｎｄに基づいている。患者の処方箋にしたがった表面５の修正（alteration）（加工）は、他の機能を必要とするか、他の機能を提供する。他の機能は、遠方視力度数と近方視力度数の両方を修正するが、レンズによって提供される加入度数を変化させない。これらのレンズは、以下の付加的な屈折率パラメーターを有している。

式１

二焦点： 三焦点：
Ｎ１＝１．４６ Ｎ１＝１．４６
Ｎ２＝１．７ Ｎ２＝１．５８
Ｎ４＝１．５８ Ｎ３＝１．７０
Ｎ４＝１．５８

前述したように、屈折率、加入度、レンズ層厚さ、遠方視力部の“０”度数に関し、可能なレンズ形状のフルレンジにわたってＲ１、Ｒ２、Ｒ３の関係に関する付加的な定数が見られる。図４に示されるように、付加定数は、曲率関係と、性能数またはＣＲＥＮとして表される。ＣＲＥＮは、本発明のレンズの両表面の半径間の関係を規定する数値である。そしてそれは、上述した“０”度数標準に基づいて、ジオプター（diopters）の単位で表される。ＣＲＥＮはまた、全湾曲凸面特質ジオプターまたはレンズの“グロス沈下（gross sag）”を表す。そして、すべての場合において、ＣＲＥＮ値は、プラス値であり、レンズの加入度数よりも大きい。本発明の各レンズは、ＣＲＥＮ数（値）によって規定される。そして、すべての次のレンズ実施例のＣＲＥＮ値は、レンズパラメーターを規定する他のパラメーターとともに表される。

各レンズが対象回転表面と関連した屈折率変化による加入度数を提供するために追加の容積（bulk）または“凸面”を必要とするということは、本発明のレンズの性質である。さらに、レンズの遠方視力部と近方視力部との間の度数差または加入度を得るために必要とされるレンズ層Ａの増大されたプラス度数は、マイナス度数のレンズ層Ｂによるレンズの遠方視力部において、患者の処方箋値または参照“０”度数に減少されなければならない。こうして、レンズの“グロス沈下（gross sag）”はさらに増大される。ＣＲＥＮ数（値）は、（効率が最も低く、容積が最も大きいとき、）１〜３．５ジオプターの加入度を有するレンズで４０〜５０の間から、（効率が最も高く、容積が最も小さいとき、）同じ加入度で約３〜１１の間に、変動する。そのような高い効率値は、最小厚さレンズを提供する。ＣＲＥＮ値は次のような式で計算される。

式２

１０００／Ｒ１＋２（１０００／Ｒ２）＋１０００／Ｒ３＝ＣＲＥＮ
（ただし、Ｒ１は凸面のときプラスを表し、凹面のときマイナスを表し、Ｒ３は凹面のときプラスを表し、凸面のときマイナスを表し、Ｒ２はその湾曲がレンズ部Ａに対して凸面のときプラスを表し、その湾曲がレンズ部Ａに対して凹面であるときマイナスを表す。）

レンズの遠方視力部に“０”以外の他の度数を組み込んだレンズに対しては、ＣＲＥＮ値は、加入度数または処方箋値を最初に削除（canceling）し、そして、計算をすることで決定されてもよい。低ＣＲＥＮ値を有するレンズは、レンズの容積（bulk）や臨界厚さが最も小さくなることが最も望ましい。レンズの上部側面と下部側面との間の屈折率差（ＲＩＤ）が最も小さくなる時（表の上部で示されるように約０．０８〜０．１６）、ＣＲＥＮ数（値）は最も高い。そして、ＲＩＤが最も大きくなる時（表の下部で示されるように約０．６０以上）、ＣＲＥＮ数（値）は最も低い。中間および高ＲＩＤ値は、前部レンズ部Ａの屈折率変化プロファイルを作るために、極めて高い屈折率を有する光学樹脂成分と、極めて低い屈折率を有する光学樹脂成分との両方を一緒に使用することで得られる。

本実施形態のレンズは、０．２４（１．７−１．４６＝０．２４）のＲＩＤ値を有する。屈折率変化層の材料として選択される２つの物質成分は、上記レンズの例よりも比較的高い屈折率値または比較的低い屈折率値を有している。しかし、それらは、同じＲＩＤ値を産生し、Ｒ１とＲ２の計算された値はＲ３を除いて実質的に同じである。そのため、計算されたＣＲＥＮ値は、後部レンズ部Ｂの屈折率の変化ない屈折率と異なる。相当する方向における後部レンズ部Ｂの屈折率を調整することで、Ｒ３とＣＲＥＮ値の同じ値が作り出される。

それにもかかわらず、低ＣＲＥＮ値および優れた光学特質を実現するために、レンズ層Ｂの屈折率は高くなるべきである。高ＲＩＤ値は、大きい屈折率差を有する光学樹脂成分を使用して得られる。たとえば、０．３２のＲＩＤ値は、屈折率変化プロファイルを作成するために、１．７４の高屈折率成分とともに１．４２の低屈折率樹脂成分を使用して得られる。レンズのＲＩＤ値は、本発明の方法に従って、２倍の値に増大される。すなわち、以下で十分に論じられる手段によって、２つの樹脂成分の屈折率差の最大値（たとえば、０．６４）に増大される。

図５は、屈折率変化層のＲＩＤとレンズの加入度数にしたがって、第１実施形態のレンズのＣＲＥＮ値を示す表である。すべての計算の屈折率値は、図４との関係で前述した値である。表における加入度数は１〜３．５ジオプターの範囲である。レンズの形を除いてすべて同じパラメーターを有する上記例のレンズのＣＲＥＮ数（値）は、１８．４３６〜１８．７２９の範囲で変化する。そのＣＲＥＮ数（値）は、前述した０．２４のＲＩＤと２．５のジオプターの加入度の交点で、カテゴリーに示された１８．０７〜１９．１０の主な部分を規定する。チャート上のカテゴリーのその範囲は、図４に含まれない付加レンズ形状を含むために１８．０７〜１９．１０の実施例のレンズの数値範囲を超えた２％まで拡大されている。同様に、図５における他のカテゴリーの範囲は、２％まで拡大されている。１８．０７〜１９．１０のＣＲＥＮ値の範囲は、本発明の屈折率変化レンズのうちで、（中間の効率ではあるが）特に使用に適したレンズのグループを示している。

表から見られるように、（最も効率的な設計を表している）低ＣＲＥＮ数範囲は、加入度数が最も小さく、ＲＩＤ値が最も大きい場所に位置する。低加入度数は小さい屈折率変化を必要とする。図５のチャートにおける最も効率的なＣＲＥＮカテゴリー（３．０５〜３．１９）は、１ジオプターの加入度を提供するために、およそ３ジオプターの容積（bulk）または“グロス沈下（gross sag）”の総量を設計する。高ＣＲＥＮ値を有する場合、（レンズの）容積（bulk）が大きくなると、内部凸界面の半径を有していても、曲率Ｒ１とＲ３が急勾配になる。したがって、高ＣＲＥＮ値にとって、有用な形の限定がある。

たとえば、内部凸界面Ｒ２が急勾配な曲率半径１０５．８０９ｍｍを有していても、０．１６ＲＩＤと、４１．１８のＣＲＥＮ値とを有する３．５ジオプターの度数のレンズ（add lens）は、前面部および後面部の両面で曲率がかなり急勾配となる。すなわち、前面部で８０．０ｍｍの凸面Ｒ１曲率となり、また後面部で−１０２．２４２ｍｍの凹面Ｒ３曲率となる。内部凸界面Ｒ２が−４００ｍｍの曲率を有するとともに、上記例と同じ０．１６のＲＩＤ値を有する同じ３．５ジオプターのレンズ（add lens）は、４２．７３９ｍｍの凸面Ｒ１曲率と、−４６．１４４ｍｍの凹面Ｒ３曲率と、４０．０７のＣＲＥＮ値とを有する。

このような急勾配なレンズは、８０．０ｍｍの凸面Ｒ１曲率を有するレンズと比較してよりよい光学特質を有するが、装飾的な観点からは、そのような大きく湾曲されたレンズは好ましくないように思える。それにもかかわらず、図５の各ＣＲＥＮ値の範囲は、上述したような急勾配型を含むレンズ形状の範囲から計算される。著しく非効率な設計を表す５０以上のＣＲＥＮカテゴリーは、これらのＣＲＥＮ値を有するレンズはそれらの厚さ、重量、高曲率の点で用途が限られるので、このチャートに含まれていない。

表はまた、屈折率が変化する第１の層のほぼ最大のＲＩＤ、または、１つのレンズ層だけが屈折率変化を含む場合には、レンズの最大ＲＩＤを示している。０．３２ＲＩＤレベルに位置している区分（demarcation）は、極めて高い屈折率および極めて低い屈折率の両方を有する有効な相溶性のある光学樹脂の使用に基づいている。高い屈折率および低い屈折率の両方を有する他の物質は大きいＲＩＤを得るために使用される。そのような場合において、潜在的なＣＲＥＮ値は低いかもしれない。

前述したように、ＲＩＤを増大させ、ＣＲＥＮ値を減少させるために、逆方向に２つの屈折率変化プロファイルを使用することは、可能である。そのような場合において、第１のラインを超え、“レンズのおおよその最大ＲＩＤ”までの値が適用できる。代わりに、２つの逆方向屈折率変化層がより適度な屈折率を有する物質で製造され、その結果、各ＲＩＤ値が図４のレンズにおけるレンズ層ＡのＲＩＤ値よりも小さいとき、付加的なＲＩＤが、最大ＲＩＤを有する１つの屈折率変化層のみを有するレンズのＲＩＤを超えるかもしれない。それによって、とても有効で薄いレンズが製造される。

上述したように、屈折率、ＲＩＤ、加入度数、レンズ層Ａの一定なエッジ厚さ（０．０５ｍｍ）と、レンズ層Ｂに対する一定な中心厚さ（０．２５ｍｍ）とを含む種々の定数を有するレンズ群（family）は、ＣＲＥＮ値として計算されたＲ１、Ｒ２、Ｒ３との間の特定な関係によって規定される種々の形状を有することができる。

そのため、異なるベースカーブとレンズ形状を有する場合には、Ｒ２は、レンズの遠方視力部を介して特定された基準“０”度数と加入度数を得るための特別な値でなければならない。図１（ａ）、１（ｂ）、１（ｃ）、および図４から、Ｒ２は、可能なレンズ形状の範囲にわたって、平坦な凸面Ｒ１曲率と凹面Ｒ３曲率とで（レンズ層Ａに対して）より大きい凸性の方向に、および、急勾配の凸面Ｒ１曲率と凹面Ｒ３曲率とで（レンズ層Ａに対して）より凹性の方向に湾曲性を発揮することによって、典型的にＲ１とＲ３に一致（相当）する。

図６は、Ｒ２のジオプター値の範囲に対して、Ｒ１とＲ３の曲率のジオプターをプロットする関係を示すグラフである。グラフは、内部界面Ｒ２が内部凸界面、内部平界面、内部凹界面の曲率を有する図４のレンズのＣＲＥＮファミリーの例をプロットしている。そして、グラフは、上述されたＣＲＥＮ値の方程式を意味する。表面ジオプターに変換される方程式は、以下に示される。

式３

Ｄ１＋２・Ｄ２＋Ｄ３＝ＣＲＥＮ

さらに、本発明のレンズの性質を説明する。屈折率値Ｎ１、Ｎ２、およびＮ３が実施例のレンズの屈折率と異なっているとき、当然に、示される相関的な値は、変化する。

上述したように、優れた光学特質は、形状の広い範囲にわたった球面を使用して得られる。この場合、大きく湾曲された表面を有するレンズは、わずかな非点収差およびよい焦点を得る傾向にある。図４に示される円錐定数値の大きさは、矯正が必要とされる程度を示している。また、その大きさは、どのイクザンプルレンズの設計がほとんどもしくは全く非球面化なしでよりよく機能するかを示している。図４から明らかなように、イクザンプルレンズ（実施例のレンズ）＃７は、最も高いＣＲＥＮ値および最も平坦なＲ１、Ｒ３の曲率値を有しており、−１４．８７９の理論円錐定数値として計算される最も大きな矯正量を必要とする。

反対に、たとえば、最も小さいＣＲＥＮ値を有する急勾配レンズ＃１は、ほとんどまったく矯正を必要としない。非球面曲率を有する本発明のレンズの矯正は、度数として、すべてのレンズ部に最適な視覚化を提供することができない。そのため、矯正量はレンズ全体にわたって変化することに注意されたい。一般的にいえば、その形状にかかわらず、少ない矯正がレンズの遠方視力部の上部に必要とされる。そのため、平面形状のレンズに対して挙げられた円錐定数値より小さい円錐定数値は、いくつかの矯正がレンズの遠方視力部における光学特質の損失なしで達成されるように選択される。非球面矯正をわずかに必要とするやや急勾配なレンズ形状は、平面レンズによる装飾的なアピールが第１の関心事ではないとき、替わりのレンズを提供するかもしれない。そして、図４に挙げられたイクザンブルレンズの中では、たとえば、レンズ＃６レンズ＃７に対する優れた代替レンズとなり得る。

ＣＲＥＮ値を精度よく計算するために使用可能な非球面のたった一つ（共通）の半径値はないので、各非球面に対して最も適した球面（最良適合球面）を代わりに使用することは、ＣＲＥＮ数（値）のより精度のよい計算を提供する。マイナスの円錐定数値を有するレンズの最良適合球面の半径は、円錐の曲率頂点半径（apical radius）より常にわずかではあるが大きく湾曲している。そのため、計算されたＣＲＥＮ値は低くなる。たとえば、レンズ（＃７）の非球面の曲率頂点半径（図４には掲載されていない）の代わりに１９５．１６８７ｍｍの最良適合球面半径を使用すると、再計算されたＣＲＥＮ数は１８．４１９である。比較すると、この値はレンズ＃１のＣＲＥＮ値に近く、ほとんど矯正を必要としない。

レンズ＃１から＃７の非球面型の最良適合球面対応物を使用することで得られるすべての再計算されたＣＲＥＮ数は、図４の表に示されている。図４の表から分かるように、すべての最良適合球面のＣＲＥＮ値は、互いに近接しており、レンズ＃１のＣＲＥＮ値に近いものになっている。それは、非球面矯正を必要としないという観点から、実際的には最適かもしれない。したがって、狭いＣＲＥＮ範囲は、共通の光学特質を共有するレンズ形状のファミリーを規定するということができる。それにもかかわらず、図４に示されているようなより狭い範囲よりむしろ、前述したような広いＣＲＥＮ範囲が、非矯正球面レンズが利用される場合において、図５の表に示される。

図７（ａ）、７（ｂ）、７（ｃ）、７（ｄ）は、第１実施形態のレンズの４つの変形例（version）を示している。図７（ａ）〜７（ｄ）において、屈折率ブレンド（refractive index blend）の配向角（orientation angles）Ｘは異なっている。屈折率ブレンドの配向角は、表面（たとえば、平面）の少なくとも１部を規定する角度を意味する。この面は、実質的に一定の屈折率である屈折率ブレンドと交差する。屈折率ブレンドの配向角を適切に選択することで、患者の特定の凝視角でレンズの屈折率ブレンドを介した視覚は（図において、線ＣＯによって表されている）、最適化され、収差やぼやけがない。その収差やぼやけは、ブレンドを通して患者の視線が屈折率が一定でない角度で斜めに傾いているときに結果として生じる。そのような収差やぼやけは、図７（ａ）に示されるように、配向角が“０”または凝視角と異なっているときに生ずる。

レンズの屈折率ブレンド領域を介して見たときの患者の凝視角に近い、あるいは、等しい配向角を得る２つの方法がある。第１の方法は、レンズの中心部を通って真っ直ぐ前方方向を見るとき、患者の凝視角に対してメガネフレーム内のレンズを傾ける方法である。傾斜のプラスの角度が約８°であると、図７（ｂ）に示すように、レンズの上部の遠方視力部はレンズの他の領域に対して前方（図７（ｂ）右側）に傾いている。小さい傾斜は、レンズの屈折率ブレンドに対して配向角基準を満足するだけでなく、レンズの下部を通って見られる物体のやや改善された視覚もまた提供する。なぜなら、物体から目に通る光線の束とレンズを通る光線の束は、光の束が透過するレンズの表面領域に対してほぼ法線（直交する）角度で通るからである。

プラスの屈折率ブレンド配向角を（positive refractive index blend orientation angle）を得るための第２の方法は、図７（ｃ）に示すように、患者がレンズの屈折率界面を介して見るとき、凝視角により近づいて対応するようにレンズの媒体内の屈折率界面を傾けることである。配向角Ｘは、図７（ｄ）に示すように、２つの角度からなっている。その２つの角度のそれぞれは、患者が二焦点レンズの２つの屈折率界面を介して見るとき、患者の凝視角に近づいて対応する。レンズに対して媒体内の屈折率界面の傾斜とレンズの前方傾斜を組み合わせることで、所望の屈折率ブレンド配向角を得ることができる。

目の瞳孔はポイントでなく、むしろ昼間の視覚においては直径４ｍｍの平均領域をカバーするので、患者の凝視角に相当しない配向角から生じる視覚の乱れは、完全に避けることができない。しかし、それでもなお、視覚の改善が屈折率ブレンド配向角を最適化することによって達成される。これは、屈折率変化と屈折率ブレンドが、本実施形態で示されるように、レンズのプラス度数部のみを含むとき、比較的重要である。この場合において、まっすぐ前を凝視する患者は屈折率変化部の最も厚い部を見ている。また、これは、屈折率変化部がレンズのマイナス度数部のみを含むとき、比較的重要でない。この場合において、まっすぐ前を凝視する患者は屈折率変化部の最も薄い部分を見ている。前述したように、マイナス度数の屈折率変化の実施形態は図８に示される。

図８は、この開示に従って構成される本発明の第２実施形態のダブレットレンズの構成を示している。前部レンズ部Ａはレンズの屈折率変化層（changing refractive index layer）を有し、後部レンズ部Ｂはレンズの全体的に一定な屈折率層を有している。前部レンズ部Ａはマイナス度数を有し、後部レンズ部Ｂはプラス度数を有する。図８に示された例において、内部湾曲界面Ｒ２は、前部レンズ部Ａに対して凹面である。このレンズにおいて、遠方視力部の屈折率は、近方視力部の屈折率よりも大きい。したがって、近方視力の加入度数を提供している。

第１実施形態で詳細に図を用いて示され、説明された二焦点レンズおよび三焦点レンズに関し、多数の多焦点設計は本発明によって提供されるということが理解されるべきである。したがって、（全体的に一定な屈折率の２つの部分を含み、）１つの屈折率変化プロファイルのみがここで言及される。さらにそれは、実施例および実施形態で言及される。本発明は二焦点設計またはいくつかの特定な他の多焦点設計に限定されないということが理解される。

図８に関し、レンズ層Ａは、異なる屈折率値を有する２つの部分を有する光学的透明物質で構成されている。Ａ１はレンズの遠方視力部に相当し、屈折率値Ｎ１を有している。Ａ２はレンズの近方視力部に相当し、屈折率値Ｎ２を有している。屈折率Ｎ１と屈折率Ｎ２は、全体的に一定な屈折率値である。破線２は、屈折率Ｎ１と屈折率Ｎ２との屈折率ブレンド界面を表している。

後部レンズ部Ｂは、光学的透明物質で構成されている。その物質の屈折率Ｎ３は、全体的に一定であり、変化しない。レンズ層Ａの前部表面４は半径値Ｒ１を有する曲率を有している。内部界面Ｉは曲率Ｒ２を有している。後部レンズ部Ｂの後部表面５は半径値Ｒ３を有する曲率を有している。破線２によって示されるように、８°の屈折率配向角がレンズの本体の媒体内の屈折率界面を傾けることによって得られる。

前の実施例に関するように、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の値は、レンズの遠方視力部における０度数と、レンズの近方視力部における２．５ジオプターの加入度数とを提供するレンズに基づいている。この実施例のレンズおよび次のすべての実施例のレンズにおいて、屈折率ブレンドの配向角は、ＯＡで示される。本実施形態による３つの二焦点レンズのパラメーターの典型的な値を以下に示す。

図９は、この発明の第３実施形態のダブレットレンズの構成を示している。前部レンズ部Ａはレンズの全体的に一定な屈折率層を含み、後部レンズ部Ｂはレンズの屈折率変化層を含む。内部界面Iは右側のIで示される。前部レンズ部Ａはマイナス度数を有し、後部レンズ部Ｂはプラス度数を有する。提供された例において、内部湾曲界面Ｒ２は、前部レンズ部Ａに対して凹面である。この実施形態において、近方視力部の屈折率は、遠方視力部の屈折率よりも大きい。したがって、近方視力の加入度数を提供している。

前述した図示された実施例および実施形態に示すように、レンズを特定かつ規定する似たような取り決めを使用して説明するに、レンズ層Ｂは、異なる屈折率値を有する２つの部分を有する光学的透明物質で構成されている。Ｂ１はレンズの遠方視力部に相当し、屈折率値Ｎ１を有している。Ｂ２はレンズの近方視力部に相当し、屈折率値Ｎ２を有している。屈折率Ｎ１と屈折率Ｎ２は、全体的に一定な屈折率値である。破線２は、屈折率Ｎ１と屈折率Ｎ２との屈折率ブレンド界面を表している。

前部レンズ部Ａは、光学的透明物質で構成されている。その物質の屈折率Ｎ３は、全体的に一定であり、変化しない。レンズ層Ａの前部表面４は半径値Ｒ１を有する曲率を有している。内部界面Ｉは曲率Ｒ２を有している。後部レンズ部Ｂの後部表面５は半径値Ｒ３を有する曲率を有している。破線２によって示されるように、８°の屈折率配向角が患者の凝視角に対してレンズを傾けることによって得られる。

Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の値は、レンズの遠方視力部における０度数と、レンズの近方視力部における２．０ジオプターの加入度数とを提供するレンズに基づいている。

図１０（ａ）、１０（ｂ）、１０（ｃ）は、本発明の第４実施形態の３つのダブレットレンズの構成を示している。これらのレンズにおいて、前部レンズ部Ａはレンズの全体的に一定な屈折率部を含み、後部レンズ部Ｂはレンズの屈折率変化部を含む。前部レンズ部Ａはプラス度数を有し、後部レンズ部Ｂはマイナス度数を有する。

レンズ層Ａの前部表面４は、半径値Ｒ１を有する曲率を有している。内部界面Ｉは、曲率Ｒ２を有している。後部レンズ部Ｂの後部表面５は、半径値Ｒ３を有する曲率を有している。この実施形態において、遠方視力部の屈折率は、近方視力部の屈折率よりも大きい。したがって、近方視力の加入度数を提供している。

図１０（ａ）は、内部湾曲界面Ｒ２がレンズ部Ａに対して凹面である実施形態を示している。図１０（ｂ）は、内部湾曲界面が平面である実施形態を示している。図１０（ｃ）は、内部湾曲界面がレンズ部Ａに対して凸面である実施形態を示している。

図１０（ｂ）おいて、二焦点レンズ層Ｂは、異なる屈折率値を有する２つの部分を有する光学的透明物質で構成されている。Ｂ１はレンズの遠方視力部に相当し、屈折率値Ｎ１を有している。Ｂ２はレンズの近方視力部に相当し、屈折率値Ｎ２を有している。屈折率Ｎ１と屈折率Ｎ２は、全体的に一定な屈折率値である。破線２は、屈折率Ｎ１と屈折率Ｎ２との屈折率ブレンド界面を表している。それによって、患者の凝視角に対してレンズを８°傾けることによって得られる屈折率配向角を表している。

前部レンズ部Ａは、光学的透明物質で構成されている。その物質の屈折率Ｎ３は、全体的に一定であり、変化しない。レンズ層Ａの前部表面４は半径値Ｒ１を有する曲率を有している。内部界面Ｉは曲率Ｒ２を有している。後部レンズ部Ｂの後部表面５は半径値Ｒ３を有する曲率を有している。図１０（ｃ）のレンズは、レンズの前方への傾斜４°と、レンズの媒体内の屈折率界面の傾斜４°とを組み合わせた角度を有している。それによって、８°の全配向角傾斜を提供している。

図１０（ａ）、１０（ｂ）、１０（ｃ）において図視された実施例（第４実施形態）のレンズが表すＲ１、Ｒ２、Ｒ３の相関値は、屈折率値とともに、以下の表に示される。これらの３つの二焦点レンズは、レンズの遠方視力部における０度数と、レンズの近方視力部における２．５ジオプターの加入度数とを提供する。

図１１（ａ）、１１（ｂ）は、本発明の第５実施形態の２つのダブレットレンズの構成を示している。これらの実施形態において、１つの図のみが可能な形状の範囲を説明するために使用される。凸面、平面、凹面の内部界面を有するレンズが本発明に含まれるということが前述した実施形態および実施例から理解できる。これらのレンズにおいて、前部レンズ部Ａと後部レンズ部Ｂの両方が、レンズの屈折率変化部を含んでいる。隣接するプラス度数部およびマイナス度数部における逆屈折率変化プロファイル層のペアセットを使用することで、各層の屈折率差（ＲＩＤ）は付加的に結合されてもよい。その屈折率差（ＲＩＤ）は、屈折率を変化する単層によって実現されるよりはるかに優れたＲＩＤ値をもたらしている。それによって、次の実施形態および実施例で見られるように、低曲率またはより平面な曲率を有する高加入度を得るとともに、レンズ厚さを最小にする手段とを提供している。

図１１（ａ）において、レンズ部Ａはプラス度数を有し、レンズ部Ｂはマイナス度数を有している。このレンズ部Ａにおいて、近方視力部の屈折率は、遠方視力部の屈折率よりも大きくなっている。また、このレンズ部Ｂにおいて、遠方視力部の屈折率は、近方視力部の屈折率よりも大きくなっている。したがって、近方視力に加入度数を提供している。

レンズ層Ａは、異なる屈折率値を有する２つの部分を有する光学的透明物質で構成されている。Ａ１はレンズの遠方視力部に相当し、屈折率値Ｎ１を有している。Ａ２はレンズの近方視力部に相当し、屈折率値Ｎ２を有している。屈折率Ｎ１と屈折率Ｎ２は、全体的に一定な屈折率値である。

レンズ層Ｂは、異なる屈折率値を有する２つの部分を有する光学的透明物質で構成されている。Ｂ１はレンズの遠方視力部に相当し、屈折率値Ｎ３を有している。Ｂ２はレンズの近方視力部に相当し、屈折率値Ｎ４を有している。屈折率Ｎ３と屈折率Ｎ４は、全体的に一定な屈折率値である。

図１１（ａ）において、レンズ部Ａ、Ｂの屈折率ブレンド２、３は、協働し、位置合わせされたレンズの遠方視力部と近方視力部とを提供するために位置合わせされている（調整されている）。その位置合わせによって、界面のような部分に相当する２つの屈折率ブレンドの配向角を規定する表面が全体的に一致するということを意味する。

本実施例のレンズの屈折率ブレンド配向角（ＯＡ）は、８°である。それは、レンズの本体の媒体内の屈折率界面を傾けることによって得られる。レンズ部Ａの前部表面４は、半径値Ｒ１を有する曲率を有している。内部界面Ｉは、曲率Ｒ２を有している。後部レンズ部Ｂの後部面５は、半径値Ｒ３を有する曲率を有している。凹面、平面および凸面の内部湾曲界面を有する実施例のレンズに表されるＲ１、Ｒ２、Ｒ３の相関値は、結合されたＣＲＥＮ値、屈折率値（Ｎ１〜Ｎ４）、レンズ厚さ（ＣＴ、ＥＴ）、および光学的円錐定数値（ＣＣ）とともに以下の表に示される。実施例の３つのレンズは、レンズの遠方視力部における０度数と、レンズの近方視力部における２．５ジオプターの加入度数とを提供する。

以下に示す実施例の３つのレンズは、レンズの遠方視力部における０度数と、レンズの近方視力部における３．５ジオプターの加入度数とを提供する。

図１１（ｂ）において、レンズ部Ａはマイナス度数を有し、レンズ部Ｂはプラス度数を有している。このレンズ部Ａにおいて、遠方視力部の屈折率は、近方視力部の屈折率よりも大きくなっている。また、このレンズ部Ｂにおいて、近方視力部の屈折率は、遠方視力部の屈折率よりも大きくなっている。したがって、近方視力に加入度数を提供している。

レンズ層Ａは、異なる屈折率値を有する２つの部分を有する光学的透明物質で構成されている。Ａ１はレンズの遠方視力部に相当し、屈折率値Ｎ１を有している。Ａ２はレンズの中間視力部および近方視力部に相当し、屈折率値Ｎ２を有している。屈折率値Ｎ１と屈折率値Ｎ２は、全体的に一定な屈折率値である。

レンズ層Ｂは、異なる屈折率値を有する２つの部分を有する光学的透明物質で構成されている。Ｂ１はレンズの遠方視力部および中間視力部に相当し、屈折率値Ｎ３を有している。Ｂ２はレンズの近方視力部に相当し、屈折率値Ｎ４を有している。屈折率Ｎ３と屈折率Ｎ４は、全体的に一定な屈折率値である。

図１１（ｂ）において、レンズ部Ａ、Ｂの屈折率ブレンド２、３は、２つの屈折率ブレンド同士の間の中間視力部の領域を提供するために位置合わせされていない。位置合わせされていないことによって、界面のような部分に相当する２つの屈折率ブレンドの配向角を規定する平面が、一致せず、線において平行か交差するということを意味する。

互いに隣接するレンズ部の２つの屈折率ブレンドは、一方の屈折率ブレンドが隣接するレンズ部の他方の屈折率ブレンドのレベルより上または下に配置されるように位置合わせされていなくてもよい。図１１（ｂ）において、後部レンズ部Ｂの屈折率ブレンド３は、前部レンズ部Ａの屈折率ブレンド２より７ｍｍ下に配置されている。それによって、７ｍｍの垂直範囲で中間視力領域を提供している。

本実施例のレンズの各屈折率ブレンド界面の配向角（ＯＡ）は、８°である。それは、前述したように、レンズの前方への傾斜によって得られる。また、プログレッシブ中間視力部の範囲（広さ）（ＩＥ）は１０ｍｍである。レンズ部Ａの前部表面４は、半径値Ｒ１を有する曲率を有している。内部界面Ｉは、曲率Ｒ２を有している。後部レンズ部Ｂの後部面５は、半径値Ｒ３を有する曲率を有している。凹面、平面および凸面の内部湾曲界面を有する実施例のレンズに表されるＲ１、Ｒ２、Ｒ３の相関値は、結合されたＣＲＥＮ値、屈折率値（Ｎ１〜Ｎ４）、レンズ厚さ（ＣＴ、ＥＴ）、および光学的円錐定数値（ＣＣ）とともに以下の表に示される。実施例の３つのレンズは、レンズの遠方視力部における０度数と、レンズの近方視力部における３．０ジオプターの加入度数とを提供する。

図１２（ａ）、１２（ｂ）は、この開示に従って作られるレンズタイプの第６実施形態の２つのトリプレットレンズの構成を示している。これらの実施形態において、１つの図のみが可能な形状の範囲を説明するために使用される。図１２（ａ）、１２（ｂ）のレンズは、図１１（ａ）、１１（ｂ）の第５実施形態のレンズと同じ特質を有する。前部レンズ部Ａと後部レンズ部Ｂの両方は、レンズの屈折率変化部を含んでいる。加えて、図１２（ａ）、１２（ｂ）におけるレンズは、患者の処方箋にしたがって得られた第３の結合レンズ層Ｃを有している。後部レンズ部Ｃ（図１２（ａ））は、屈折率Ｎ５が全体的に一定であり、変化しない、光学透明物質で構成する。

図１２（ａ）において、レンズ部Ｃはレンズ部Ｂと隣接して位置され、そのため、レンズの最後部層となっている。図１２（ｂ）において、レンズ部Ｃは、レンズ部Ａと隣接して位置され、そのため、レンズの最前部層となっている。いずれの形態においても、レンズ部Ｃは、レンズ部Ａまたはレンズ部Ｂのいずれかに隣接して位置されている。レンズブランク形状において、レンズは、患者の処方箋にしたがって加工された十分な厚さのレンズ部Ｃを有している。レンズ部Ｃの最終中心厚さは、０．２５ｍｍと同じくらいの厚さである。種々の内部湾曲界面Ｒ２を有する２つの実施例のレンズのＲ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の相関値は、結合されたＣＲＥＮ値、屈折率値（Ｎ１〜Ｎ５）、レンズ厚さ（ＣＴ、ＥＴ）、および光学的円錐定数値（ＣＣ）とともに以下の表に示される。ＣＲＥＮ数（値）を決定するための方程式は、付加的なレンズ層Ｃに相当する値を含むために修正される。そして、以下のように、表面ジオプターで表される。

式４

Ｄ１＋２・Ｄ２＋Ｄ３＋（Ｄ３−Ｄ４）＝ＣＲＥＮ
（ただし、Ｄ１、Ｄ３、Ｄ４は、それぞれ、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４の表面ジオプターの絶対値であり、Ｒ２の表面度数（surface diopter power）であるＤ２は、その湾曲がレンズ部Ａに対して凸面であるときはプラスであり、その湾曲がレンズ部Ａに対して凹面であるときはマイナスである。（Ｄ３−Ｄ４）は、符号のない値である。）

最小容量（minimum bulk）または“グロス沈下（gross sag）”および最大ＣＲＥＮ効率を有するレンズを提供するために、レンズ部ＡおよびＢの両方がレンズの加入度数を提供するに多かれ少なかれ等しく共有することが好ましい。レンズ部Ｃの厚さを上記した０．２５ｍｍの中心厚さよりも大きい値にすることで、レンズのＣＲＥＮ値と光学性能効率をわずかに増大させることができる。わずかに平坦化されたレンズ曲率のいくつかをそうすることによって、レンズの全体の厚さは増大するが、性質のバランスは取れている。改善された光学特性を提供し、ＣＲＥＮ効率を増大させ、レンズ厚さと容量を最小化させるために、レンズ部Ｃの中心厚さは０．２５〜１．０ｍｍであることが好ましい。

レンズの遠方視力部におけるプラス度数を必要とする患者の処方箋に関し、レンズ部Ｃの中心厚さは１ｍｍを超えていてもよい。反対に、レンズの遠方視力部におけるマイナス度数を必要とする患者の処方箋に関し、レンズ部Ｃと全レンズのエッジ厚さは増大する。以下のレンズの実施例において、０．５ｍｍの中心厚さがレンズ部Ｃのために選択される。加えて、利便性のため、薄いレンズ部Ｃを利用することを可能とする患者の処方箋を提供するために、レンズ部ＢのＲ３値に等しいレンズ部ＣのＲ４値は、レンズ部Ｃがレンズ部Ｂに隣接するとき、以下の実施例で使用される。また、レンズ部ＡのＲ１値に等しいレンズ部ＣのＲ４値は、レンズ部Ｃがレンズ部Ａに隣接するとき、以下の実施例で使用される。

レンズ部Ａとレンズ部Ｂが、度数符号（＋または−）と、屈折率変化プロファイルの方向性（orientation）との両方とも反対であるように、２つのレンズ部の約５０％度数を共有することによって、レンズの屈折率差またはＲＩＤ値を倍まで大きくする機会がある。

これにより、レンズ部間の百分率機能を変える（shift）ことができ、また、優れた光学特質を維持することもできる。しかし、そうすると、レンズのグロス沈下と、ＣＲＥＮ値の両方は大きくなる。百分率の変化（shift）は、レンズ部Ａまたはレンズ部Ｂのいずれにとっても有利である。たとえば、レンズ部Ａの有利な変化は、レンズ部Ａの表面度数（surface diopter power）と中心厚さとの増大と、レンズ部Ｂの表面度数とエッジ厚さの減少とをもたらす。百分率変化は、（レンズ部Ａがすべての動作をしている場合）部分的または１００％に等しく、かなりの急勾配である。そして、レンズ部Ｂは、レンズの加入度機能に寄与しないで、実質的に平面レンズになる。この場合において、レンズは、上述したレンズと実質的に同じである。そのレンズは、レンズの屈折率変化部を含む１つのレンズ部だけがある。

したがって、図１１、１２に示されるレンズが、最大効率値から屈折率変化を有する１つのレンズ部だけを有するレンズのおおよその最大効率値まで変動するＣＲＥＮ値を有しているということが理解される。この最大効率値は、加入度が発生しているレンズ部ＡとＢの両方の最適な共有および組合せから生じる。以下のレンズ１２（ａ）のパラメーターにおいて、カッコ内のＣＲＥＮ値は、レンズ部Ａが１００％の加入度数を提供し、レンズ部Ｂが何も提供していないときのＣＲＥＮ値を表す。そして、以下のレンズ１２（ｂ）のパラメーターにおいて、カッコ内のＣＲＥＮ値は、レンズ部Ｂが１００％の加入度数を提供し、レンズ部Ａが何も提供していないときのＣＲＥＮ値を表す。各実施例のレンズのＣＲＥＮ値は、これらの２つの値の間の範囲にある。これらの２つの値は、各部がレンズの加入度数に寄与する百分率に基づいている。これらのレンズは、レンズの遠方視力部における０度数と、レンズの近方視力部における３．５ジオプターの加入度数とを提供する。

図１３〜１８は、この開示に従ったレンズのさらなる実施形態を示している。これらの図は、屈折率部変化を有する多層フルネルレンズを有している。前述したように、フルネルレンズ表面は、多数の不連続同軸環状部を有している。その多数の不連続同軸（同芯状）環状部は、連続するレンズ表面形状に相当する傾斜を規定し、より低プロファイルの表面を形成するために押しつぶされた状態にある（collapsed）。隣接する各光学機能環状部(optically functional annular section)の連結部は、非光学的機能ステップ（光学的に機能しない段部／a non-optionally functional step）をなしており、各段部もまたアニュラス（環帯）の形態をなしている。それらの段部は、多数の屈折表面とともにレンズの全体形状とレンズ厚さを決定する。

フルネルレンズは、そのようなレンズの画質が一般的に悪いと考えられるため、眼科用レンズには通常使用されない。レンズ表面を非常に高い精度で製造されていないとイメージジャンプが生じるだけでなく、レンズの効率（性能）が凝視角、傾斜角または光線角を増大させるために特に悪い。この悪い効率は、目に入るはずであった光線が非光学的機能ステップ（光学的に機能しない段部）によって妨害されたときに生じる。非光学的機能ステップの配向角は、光線経路に一致しない。光損失はレンズの周辺で最も顕著である。そして、その損失は、レンズの遠方視力部の上部、レンズの側面、およびレンズの近方視力部の下部を介して、視覚に影響を与える。さらに、ざらつきのある表面からの回折、散乱、反射が原因で、光損失がある。もちろん、人によっては、透明ヴィクトローラレコード（登録商標）のようなレンズを装着した際の装飾面（見栄えの点）での懸念がある。

フルネルレンズが眼科用に使用されるように、この開示によれば、３つのステップがフルネルレンズの性能と外見を大きく改善するために採られる。まず第一のステップとして、非光学的機能ステップを含む各環状部（annulus）は、患者の視線に相当するフィールド内の複数のポイントからレンズ上の１点を通過して患者の目に向かう光線の角度と実質的同じ角度で配向される。どのポイントが射出瞳として選択されるべきであることに関して問題が生じる。考えらえる２つの主要な位置がある。一つは、患者がレンズの中心を介してまっすぐ前方を見ているときの目の瞳の位置である。もう一つは、目の回転中心である。それは、患者がレンズの周辺部を介して見ているとき、“射出”瞳と考えられるかもしれない位置である。患者がまっすぐ前方を見ているとき、周辺領域（周辺フィールド）に見られる物体がよいコントラストと明瞭性とを有するということは真実である。

しかし、患者がまっすぐ前方を見ているときの目の瞳の位置が、非光学的機能ステップの傾斜を決定するのに使用される場合、目がレンズの左、右または下部近用部を通って物体を凝視するとき、ステップによって光線が妨害され、周辺視覚がいくらか低下する。反対に、レンズの左、右、下部近方視力部を通る角度で凝視するときに、患者の周辺フィールドに見られる物体がよいコントラストと明瞭性とを有するということは真実である。しかし、目の回転中心が非光学的機能ステップの傾斜を決定するのに使用される場合、目がレンズの中心部においてまっすぐ前方を見ているとき、ステップによって光線が妨害され、それによって周辺視覚がいくらか低下する。

患者がまっすぐ前を見ている時、瞳はメガネレンズの後部（back）表面の後約１６ｍｍに位置している。一方、目の回転中心はメガネレンズの後部表面の約２８．５ｍｍ後に位置している。いずれかの位置あるいはそれらの間のいくつかのポイントが、ステップの傾斜角を決定するために使用される。そして、優れた結果が得られる。さらに、さらに、射出瞳を規定する位置として、約１５ｍｍより大きいレンズの後部のポイントを選択することによって、改善された効果が得られる。レンズの後部表面から射出瞳の位置までの２１ｍｍの距離は、その位置に向けられた周辺光線との関係で述べた２つの極端の目の向きに対して約８°の非光学的機能ステップとほぼ等しい角度誤差をもたらす。各ステップの傾斜は、そのステップの位置でレンズを通過し、レンズから射出瞳に進む屈折された光線の角度と等しい。

各ステップは、円環状かつ直円状の同芯状円錐状部(annular right circular concentric conical sections)の一組（series）の一つ（直円錐の底面における同芯状円環状部）として視覚化されている。これらの円環状かつ直円状の同芯状円錐状部は、それぞれ、円錐表面とレンズ本体との共通部分（円錐表面）によって形成されている。それは、これらの円錐表面は、レンズを通って進む屈折した光線の経路をある程度までたどっており、上述した２１ｍｍの距離またはレンズの後部表面の他の距離でそれらの頂点を形成するからである。

この開示にしたがったフルネルレンズの性能を改善するために採ることができる第２のステップは、成型（cast）層として、フルネルプレフォームのフルネル表面に隣接するレンズ層を結合することである。その成型層は、図１（ｂ）に、たとえば、層Ａであるように形成されている。これは、脆弱なフルネル形状を保護しながら、ある部分（遠方視力部の上部または近方視力部の下部のいずれか）の全フルネル回折と反射とを除去または限定し、それ以外の他の部分で反射および回折をほぼ減少させている。結合された部分の屈折率が、フルネルプレフォームの屈折率と等しいとき、フルネルの機能だけでなく、その視認性および視覚低下もまた完全に除去される。ダブレットフルネルレンズのそのような領域は、屈折率の光学的単窓(a single index optical window)として機能する。それは、レンズの遠方視力部の理想（典型）である。

第３のステップとして、たとえば２０ジオプターのプラスまたはマイナス度数のいずれかの高度数フルネルプレフォームを使用することにより、加入度数を提供する結合された部分（結合された加入度部分）の屈折率は、そのプレフォームの値にいくらか近づけることができる。度数が高ければ高いほど、必要とされる屈折率差は小さくなる。結合された加入度部分の屈折率は、プレフォームの屈折率よりも大きいかまたは小さい。そして、その屈折率は、その結合された加入度部分の屈折率は、フルネルプレフォームがプラス度数またはマイナス度数であるかどうかによって、プラス度数またはマイナス度数となる。結合された加入度部分を有する高度数フルネルプレフォームの使用は、回折、光散乱、反射、表面形状、および表面誤差または表面損傷（ダメージ）が目に見えて減少されるという利点を提供する。結合された加入度部分は、フルネルプレフォームの屈折率といくぶん近い屈折率を有している。

図１３は、この開示にしたがって得られた第７実施形態のレンズを規定するダブレットフルネルレンズの構成を示している。図１３に示されるレンズにおいて、非光学的機能ステップ（段部をなす面）は、レンズの形状に対して法線（垂直）（normal）である。そして、そのステップは、記載された射出瞳に一致しない。図１３において、レンズ部Ａはレンズの全体的に一定な屈折率部を構成し、レンズ部Ｂはレンズの屈折率変化部を構成する。前部レンズ部Ａはマイナス度数を有し、後部レンズ部Ｂはプラス度数を有する。この実施形態において、レンズ部Ｂの遠方視力の屈折率は、近方視力の屈折率よりも小さい。したがって、近方視力に加入度数を提供している。

レンズ部Ｂの厚さは最小であり、そして、そのため、破線２によって表される屈折率ブレンドの厚さも最小である（約０．４ｍｍ）ので、屈折率配向角はない。さらに、曲率（より適切に言えばフルネル表面の“形状”）はフルネルレンズの度数と無関係なので、空気との境界表面がフルネルの屈折力湾曲形状(diopter curvature form or shape)から大きく逸脱していない限り、ＣＲＥＮ値は０または小さな値となる。また、同一の屈折率を有する隣接層部によってフルネル表面領域の１つがキャンセルされることがなければ、その場合もＣＲＥＮ値は０または小さな値となる。これらの場合において、空気との境界表面の一方または両方によって提供されるプラスまたはマイナス度数は、遠用標準の“０”度数にレンズを矯正するために必要とされる。本実施例のフルネルレンズのＣＲＥＮ方程式は以下のように修正される。

式５

１０００／Ｒ１−２・１０００／Ｒ２＋１０００／Ｒ３＝ＣＲＥＮ
（ただし、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、表面半径の絶対値を示し、Ｒ２はフルネルの屈折力（diopter）湾曲形状（Ｒ２f）であり、その実際の表面度数に独立した値である。）屈折率変化部（例えば遠方視力部）のある層部分の屈折率がそれが接合されるフルネルプレフォームの屈折力と同じであるレンズにとって、曲率矯正がＲ１とＲ３に必要とされず、そのような場合には、（Ｒ２が平面であろうが湾曲していようが）Ｒ１とＲ３は、Ｒ２の形状または外形（曲面）と“平行”であってもよい。この場合において、以下の代入された方程式に示されるように、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が２５０ｍｍであるとき、ＣＲＥＮ値は、“０”で終わる。

式６

４−８＋４＝０

Ｒ１とＲ３がＲ２と平行でないとき、たとえば、Ｒ２が平坦で、Ｒ１が３３３ｍｍであり、Ｒ３が−３３３ｍｍであるとき、ＣＲＥＮ値は６である。これは、レンズに対していくつかの容量またはグロス沈下を示している。本実施例のフルネルレンズのためのＣＲＥＮ値は、０〜２０の範囲であり、４つの実施例のフルネルレンズについて関連するレンズパラメーターとともに示されている。

図１３おいて、レンズ層Ｂは、異なる屈折率値を有する２つの部分を有する光学的透明物質で構成されている。Ｂ１はレンズの遠方視力部に相当し、屈折率値Ｎ１を有している。Ｂ２はレンズの近方視力部に相当し、屈折率値Ｎ２を有している。屈折率Ｎ１と屈折率Ｎ２は、全体的に一定な屈折率値である。破線２は、屈折率Ｎ１と屈折率Ｎ２との屈折率ブレンド界面を表している。

前部レンズ部Ａは、光学的透明物質で構成されたフルネルプレフォームレンズである。光学的透明物質の屈折率Ｎ３は全体的に一定である。レンズ部Ａの前部表面４は、平面である曲率Ｒ１を有している。内部フルネル界面Ｉは、全体的に平面である形状Ｒ２ｆと、レンズ部Ａに対して同等のフルネル半径Ｒ２ｒと、円錐定数値ＣＣとを有している。後部レンズ部Ｂの後部表面５は、平面である曲率Ｒ３を有している。

このレンズは、以下に示すように、レンズの遠方視力部における０度数と、４つのレンズの近方視力部における高ジオプター（diopter）加入度数とを提供する。前部表面４は、患者の処方箋にしたがって加工されていてもよい。前部表面４と後部表面５の両方は、メニスカス湾曲形状を提供するために加工されていてもよい。４つの実施例のレンズの値を以下に示す。

上記実施例のフルネルレンズでは、レンズ後部表面５の約２１ｍｍ後に位置するポイントＥが射出瞳として選択された。そして、フルネル形状はフルネルステップ（段部）の相当する角度によって矯正されていないが、このポイントＥは矯正されていないフルネル形状の効率を決定するために有効な基準（reference）である。

図１４は、図１３の内部フルネル界面Ｉの形状Ｒ２ｒの非光学的機能ステップ（段部）８、９、１０、１１とともに、２つの光学的機能傾斜（傾斜面）６、７の拡大図である。これは、図１４に矢印によって示されている。光線束１２、１３は、それぞれ、所定の直径１４、１５を有するものとして示している。光線束１２、１３はともに、レンズを通って２つのわずかに異なる角度で屈折され、射出瞳Ｅに向かって進む。図１４から見られるように、かなりの量の光線束１２、１３がステップ８、９、１０、１１によって妨害され、または切り取られる（カットされる）。そして、その結果、レンズはその周囲部においてかなり非効率である。

図１４におけるレンズ実施例＃１は、フルネルプレフォーム（レンズ層）Ａを構成する。そのフルネルプレフォームＡは、マイナスの焦点長さ５０ｍｍ、１．４９１の屈折率Ｎ３、−２４．６８ｍｍのフルネル半径Ｒ２ｒ、および−０．６３１の円錐定数を有している。このプレフォームＡは、０．４ｍｍの厚さの成型（cast）フルネル層Ｂと結合されている。成型フルネル層Ｂは、１．４９１の屈折率Ｎ１と、１．５８の屈折率Ｎ２とを含んでいる。レンズは、３．５ジオプターの加入度数を提供する。２つの光線は、上述された射出瞳に向かって、３５°と４５°の周辺角度で選択される。

その位置で、４５°に屈折した光線束は、内部フルネル界面の１つの環状部を通過する。表面傾斜は４４．６７°であり、０．２５４ｍｍの選択された溝幅にわたって、０．２５０９５ｍｍの計算されたステップ深さ（段差）を有する。一方、３５°に屈折した位置で、光線束は、内部フルネル界面の１つの環状部を通過する。表面傾斜は３２．５１°であり、０．２５４ｍｍの溝幅にわたって、０．１６２１０ｍｍの計算されたステップ深さ（段差）を有する。４５°の光線は２６．５９°の内部光線角度から屈折され、３５°の光線は２１．２９°の内部光線角度から屈折される。２６．５９°の光線は、４９．５％の光減少をもたらす０．２５０９５ｍｍの高（外）ステップ環状部の界面からの損失を示している。そして、３５°の光線は、２５％の光減少をもたらす０．１６２１０ｍｍの高（外）ステップ環状部の界面からの損失を示している。

レンズ部Ａとレンズ部Ｂの屈折率が同じである部分を介してごくわずかな無視できる程度の光損失がある。すなわち、この例ではレンズ部Ａとレンズ部Ｂの屈折率が１．４９１であり、その場合、フルネル界面の表面形状は、目に見えなくなるからである。０．０８９の屈折率差がある近方視力部のステップ角度は、矯正されるべきである。さらに、色収差を避けまたは最小化するために、似たようなアッベ（Abbe）値を有する光学物質が選択されるべきである。またはアッベ特性を補償（相殺）する物質が色収差を矯正するために選択されてもよい。

図１５は、この開示にしたがって構成された第８実施形態のレンズのダブレットフルネルレンズの構成を示している。このダブレットフルネルレンズは、レンズの周囲部における光線の妨害を最小限にするために、環状ステップ（段部）の傾斜が前述したように矯正されたことを除いて、図１３のフルネルレンズと同一である。レンズの、表面半径、屈折率、レンズ部度数、厚さおよび加入度数は、図１３に関する実施例＃１のレンズに示されたものと同じである。

図１６は、図１５の内部フルネル界面Ｉの形状Ｒ２ｒの非光学的機能ステップ（段部）８、９、１０、１１とともに、２つの光学的機能傾斜（傾斜面）６、７の拡大図である。これは、図１６に矢印によって示されている。光線束１２、１３は、図１４のように、同じ直径１４、１５を有するものとして示している。光線束１２、１３はともに、レンズを通って屈折され、射出瞳Ｅに向かって進む。図１５、１６から見られるように、フルネル界面で、ステップ８、９、１０、１１による光線の束の妨害、または切り取り（カット）がない。その結果、光損失は最小であり、レンズはその周辺部において非常に効率的である。レンズの周辺側面フィールドで、かつ、レンズの近方視力部を介して、物体の高コントラスト、高い輝き、高い明瞭性の視覚化を提供する。上述したように、環状フルネルステップは、メガネレンズの後部表面の後２１ｍｍの位置の射出瞳のために最適化される。それによって、患者によるまっすぐ前方の凝視および周辺方向の凝視の両方の光線のわずかな妨害のみをもたらしている。

前記実施例のフルネルレンズでは、内部フルネル界面Iは、最も商業的に入手できるフルネルレンズであるように、全体的に平面である。しかし、レンズの形状は、平面以外であってもよい。たとえば、表面Ｒ１およびＲ３が標準眼科レンズに似ているメニスカス形状に湾曲されていてもよい。この場合において、レンズの厚さは、レンズ部Ａの中心厚さの増大とレンズ部Ｂのエッジ厚さの増大の結果として増大する。低ジオプターの曲率を使用することによって、厚さの増大は合理的な制限の範囲内となる。

図１７は、この開示にしたがって構成された第９実施形態のレンズを示している。図１７に示すように、このレンズは、図１５に記載されたレンズと似ている。しかし、このレンズは、トリプレットフルネルレンズを形成する第３のレンズ層Ｃを含んでいる。図１７において、内部フルネル界面Ｉは、全体的に平面である。そして、上述したようなレンズの形状は、メニスカスであり、標準眼科用レンズに似ている。レンズは、非光学的機能ステップ（段部）を有している。その非光学的機能ステップは、図１３に示すように、レンズの面に対して法線である（直交している）か、または、図１５のように、角度をつけられ、矯正されている。それらの両方とも上述されている。

図１７において、レンズ部Ａは全体的に一定な屈折率の（第１の）フルネルプレフォームを含んでいる。レンズ部Ｂは、レンズの屈折率変化部を含んでいる。レンズ部Ｃは、第２のプレフォームを含んでいる。前部レンズ部Ａはマイナス度数を有し、後部レンズ部Ｂはプラス度数を有し、レンズ部Ｃはマイナス度数を有する。この実施形態において、レンズ部Ｂの遠方視力部の屈折率は、近方視力部の屈折率より小さくなっている。そのため、近方視力の度数を提供している。

図１３〜１６で説明した実施例のフルネルレンズに関するように、レンズ部Ｂの厚さが最小であるので、屈折率配向角はない。したがって、破線２によって表される屈折率ブレンドの厚さもまた、最小である（約０．３５ｍｍ）。レンズ層Ｂは、異なった屈折率値を有する２つの部分を有している。そして、レンズ層Ｂは、レンズ層Ａとレンズ層Ｃとの間の光学的接合剤として機能する。

Ｂ１はレンズの遠方視力部に相当し、屈折率値Ｎ１を有している。Ｂ２はレンズの近方視力部に相当し、屈折率値Ｎ２を有している。屈折率Ｎ１と屈折率Ｎ２は、全体的に一定な屈折率値である。破線２は、屈折率Ｎ１と屈折率Ｎ２との屈折率ブレンド界面を表している。

前部レンズ部Ａは、光学的透明物質で構成されたフルネルプレフォームレンズである。光学的透明物質の屈折率Ｎ３は全体的に一定である。後部レンズ層Ｃは、屈折率Ｎ４を有するプレフォームレンズである。レンズ部Ｃの内部表面５は、レンズ部Ｂの屈折率変化とともに気泡のない接合を促進するために、レンズ部Ｃに対して、平面またはわずかに凸面であってもよい曲率Ｒ３を有している。前部表面４と後部表面６は、患者の処方箋にしたがって加工されてもよい。３ジオプターの前部表面４の湾曲凸面と、後部表面６の湾曲凹面とが、眼科用レンズの典型的なメニスカスレンズ形状を提供する。

以下のパラメーターを有する５０ｍｍ径レンズにおける中心厚さとエッジ厚さは、眼科用レンズの合理的な範囲内である。それらは、以下の表に示される。レンズは、レンズの遠方視力部における‘０’度数と、レンズの近方視力部における３．２６５ジオプターの加入度数とを提供する。高屈折率プレフォームは十分に薄いレンズをもたらす。それによって、前部表面４と後部表面６は大きく湾曲している。

上記実施例のフルネルは、本明細書の前記実施形態のように、レンズの屈折率変化部が１つまたは両方のレンズ部に設けられるように製造されてもよい。しかし、１つの屈折率変化部のみが２焦点フルネルレンズの屈折率変化プロファイルを含むことが好ましい。三焦点レンズは、２つの屈折率ブレンドを有する単層を含んでいてもよい。前述したように、別個の度数を有する各部が相当する視覚ゾーンの視覚を提供する。代わりに、第５実施形態のレンズに似た実施形態が、相当する視覚ゾーンのための別個の度数を有する３つの部を提供するようにしてもよい。そのレンズは、両方の屈折率変化部が屈折率変化を含み、屈折率ブレンド界面が位置合わせされていない。

フルネルプレフォームは、プラス度数またはマイナス度数のいずれかを有していてもよい。そして、前部レンズ層または後部レンズ層のいずれかとして位置されている。屈折率変化層のある部分の屈折率は、隣接する結合された層の対応する部分の屈折率と同じか異なっていてもよい。また、内部フルネル表面は、平面か湾曲面かのいずれかであるレンズの全体形状とともに、典型的に平面であってもよい。

図１８（ａ）は、この開示にしたがって構成された第１０実施形態のレンズのダブレットフルネルレンズ構成を示している。図１８（ａ）のレンズは、湾曲された表面Ｒ１およびＲ３と同様、湾曲された内部フルネル表面Ｒ２もまた有している。この第１０実施形態において、フルネルレンズ形状は、湾曲した内部フルネル表面Ｒ２に加えて、前述したような非光学的機能ステップ（段部）の変形形状を含んでいる。その湾曲表面Ｒ２によって、メニスカス形状は、レンズの増大されたＣＲＥＮ値と追加された厚さなしに使用される。すなわち、内部フルネル表面Ｒ２の曲率は、表面Ｒ１またはＲ３の曲率と近似していてもよい。

表面Ｒ１および表面Ｒ３と関連する内部フルネル表面Ｒ２は、レンズの本体内の光線の経路がフルネル形状に対してほぼ直交し、そのため、非光学的機能ステップがフルネル形状に対して同様に直交（法線normal）するように、より大きく湾曲されたレンズを提供してもよい。これは、後部表面５の半径が射出瞳に対する距離にほぼ等しいときに生じる。これは、どこから見ても、眼科用レンズの過度の急勾配である４７．６ジオプターの曲率に形を変える。したがって、曲率Ｒ２は、標準眼科用レンズの基本的曲線（湾曲部）の典型的な値（例えば、２００ｍｍ（５ジオプター曲線）に減少され、そして、ステップ角度がそれに合わせて矯正されることが好ましい。

図１８において、射出瞳Ｅはメガネレンズの後部表面の２８．５ｍｍ後に位置する。レンズ部Ａは、レンズの屈折率変化部を含み、レンズ部Ｂは、レンズの全体的に一定な屈折率部を含む。前部レンズ部Ａはマイナス度数を有し、後部レンズ部Ｂはプラス度数を有する。この実施形態において、レンズ部Ａの遠方視力部の屈折率は、近方視力部の屈折率より大きい。そのため、近方視力の度数を提供している。

図１８に関し、レンズ層Ａは、異なる屈折率値を有する２つの部分を有する光学的透明物質で構成されている。Ａ１はレンズの遠方視力部に相当し、屈折率値Ｎ１を有している。Ａ２はレンズの近方視力部に相当し、屈折率値Ｎ２を有している。屈折率Ｎ１と屈折率Ｎ２は、全体的に一定な屈折率値である。破線２は、屈折率Ｎ１と屈折率Ｎ２との屈折率ブレンド界面を表している。

後部レンズ部Ｂは、光学的透明物質で構成されたフルネルプレフォームレンズである。光学的透明物質の屈折率Ｎ３は全体的に一定である。レンズ層Ａの前部表面４は、湾曲凸面Ｒ１を有している。内部フルネル界面Ｉは、レンズ部Ａに対して凹面、同等のフルネル半径Ｒ２ｒであり、円錐定数値ＣＣである形状Ｒ２ｆを有している。後部レンズ部Ｂの後部表面５は、湾曲凹面Ｒ３を有している。

このレンズは、レンズの遠方視力部における“０”度数と、レンズの近方視力部における２．２７８ジオプターの加入度数とを提供する。後部表面５は、患者の処方箋にしたがって加工されていてもよい。実施例のレンズの値を以下に示す。

図１３、１５、１７の平面形状フルネルレンズの屈折率変化部は、前述したような噴霧（spraying）方法を使用して製造されてもよい。 その方法において、２つのスプレーガン（図２０においてＳ１とＳ２）が使用される。そのスプレーガンは、直線経路または弓形の経路に沿ってともに可動する。そのような状態で、各スプレーガンは、レンズの０．２〜２ｍｍの広さまたはその範囲を超える広さの堆積物（２つのガンから噴霧された樹脂が重なっているような堆積物または共通の堆積物）を得るように、フルネルプレフォーム表面上に屈折率樹脂の一つを噴霧する。薄い分離垂直壁が２つのスプレーガンの間で、噴霧された樹脂堆積物上に設置される。そして、分離垂直壁は、スプレーガンの移動方向に直線状に配置される。

そして、分離垂直壁は、遠方視力部と近方視力部とを分ける。そして、噴霧された隣接する樹脂部を混合するために分離垂直壁を超えておよび分離垂直壁の下部を通って噴霧される樹脂の量を制御しながら、隣接するそれらの部において、各ガンからの不要な噴霧が堆積することを遮る。重複領域またはブレンド領域の範囲は、増大または減少してもよい。また、その範囲は、分離壁の高さと、ガンの噴霧方向と噴霧パターンとによって簡単に制御される。

噴霧プロセスは、スプレーガンを直線状または弓状の前後に可動し続けながら、実行され、フルネルレンズ表面にわたって堆積された樹脂物質の量と均一な分布を保証している。

噴霧プロセスは、２つの樹脂が、噴霧された堆積物の動きなどによってブレンド領域において完全に混合されることをさらに保証している。その堆積物の動きは、スプレーガンの樹脂ミストと空気圧の両方の影響によって引き起こされる。

噴霧された堆積物の深さが、一度、フルネル表面の充填されたボイド（ステップ）の水平面よりいくらか上になると、レンズは十分硬化または重合される。そして、レンズは、前述したように、機械加工されて処理される。または、図１７または図１８（ｂ）のレンズ部Ｃのような保護層または追加部が液状樹脂表面に供給され、重合されてもよい。これによって、永久に結合された部を形成している。もう一つの方法として（その代わりに）、除去可能な成型（casting）部材が樹脂表面の最上面に供給されてもよい。そしてその最上面は、図１３に示される後部表面５のような光学特質表面を製造するために、重合および次の除去に供される。

図１８（ａ）の湾曲した形状のダブレットフルネルレンズの屈折率変化部は、屈折率ブレンド領域組成物を製造する２つのガンスプレーシステムを使用して、同様の方法で製造される。この場合において、樹脂は、所望の厚さ（たとえば、０．３５ｍｍの厚さ）で屈曲性を有し、成型エレメントの平坦面上に堆積される。一度堆積すると、樹脂はゲル状体に部分的に重合されてもよい。このステージに続いて、成型エレメントは、その表面がフルネルプレフォームに相当する曲率（湾曲）を保証するように曲げられる。それから、部分的にゲル化したポリマーは、プレフォームに対して押圧され、フルネル表面にゲル化された層を永久的に結合するために重合される。

次に、その表面は、プレフォームに対して押圧され、フルネル表面に対するゲル化された層を永久に結合するために重合される。フレキシブルな成型エレメントを含むレンズ層Ｃは、図１８（ｂ）に示されるように、レンズの一部として残存していてもよいし、除去されて、再利用または処分されてもよい。前述されたようなフレキシブルな成型エレメントは、所望の湾曲（曲率）に拡張され、または、機械的または他の手段（たとえば、真空成形プロセス）により、拡張されてもよい。これは、所望の湾曲に変形する原因となる。

図１９は、この開示にしたがって構成される第１１実施形態のレンズを示している。図１９のレンズは、多焦点メガネレンズである。そのレンズは、複数の屈折率変化と度数符号（power sign）とを有する多数の層を有している。各度数符号は、隣接する層の度数符号と反対となっている。すでに説明したように、１組の屈折率変化プロファイルは、屈折率差を増大または２倍にするために、隣接するプラス度数層とマイナス度数層で効果的に使用される。それによって、低曲率または平面曲率および減少したレンズ厚さとともに、高加入度を得る手段を提供している。本実施形態は、同じ原理で作動する。しかし、同様の結果を得るために、低曲率で薄い多数の１対の層を利用する。０．３ｍｍ以下の厚さのフィルム層は、相当する加入度を作り出すために様々な数で組み合わされる。

たとえば、反対の度数で、反対のプロファイルの層の１対が０．４１７ジオプターの加入度を提供すると、６つの同一の１対の層は２．５ジオプターの加入度を提供する。図１９において、前部レンズ部Ａは全体的に一定の屈折率を有し、レンズ部Ｂ、レンズ部Ｃ、レンズ部Ｄおよびレンズ部Ｅは変化する屈折率を有している。６つのレンズ部Ｃと５つのレンズ部Ｄがある。レンズ部Ｂとレンズ部Ｅは、同じ度数であり、追加レンズ部Ｄの構成とともに加えられる。１対のレンズ部Ｃとレンズ部Ｄの度数は、互いに反対で等しい。

レンズ部Ａは、プラス度数を有し、レンズの遠方視力部の上部のマイナスの“加入度”数を相殺する。レンズ部Ｂはプラス度数を有し、レンズ部Ｃはマイナス度数を有し、レンズ部Ｄはプラス度数を有し、レンズ部Ｅはプラス度数を有する。レンズ部Ｃの遠方視力部の屈折率は、それらの近方視力部の屈折率よりも大きくなっている。また、レンズ部Ｄの遠方視力部の屈折率は、それらの近方視力部の屈折率よりも小さくなっている。したがって、近方視力のための複雑な加入度数を提供している。

レンズ層Ａは、屈折率Ｎ１が全体的に一定である光学的透明物質で構成されている。レンズ層Ｂは、異なる屈折率値を有する２つの部分を有する光学的透明物質で構成されている。Ｂ１はレンズの遠方視力部に相当し、屈折率値Ｎ２を有している。Ｂ２はレンズの近方視力部に相当し、屈折率値Ｎ３を有している。レンズ層Ｃは、異なる屈折率値を有する２つの部分を有する光学的透明物質で構成されている。Ｃ１はレンズの遠方視力部に相当し、屈折率値Ｎ４を有している。Ｃ２はレンズの近方視力部に相当し、屈折率値Ｎ５を有している。

レンズ層Ｄは、異なる屈折率値を有する２つの部分を有する光学的透明物質で構成されている。Ｄ１はレンズの遠方視力部に相当し、屈折率値Ｎ６を有している。Ｄ２はレンズの近方視力部に相当し、屈折率値Ｎ７を有している。レンズ層Ｅは、異なる屈折率値を有する２つの部分を有する光学的透明物質で構成されている。Ｅ１はレンズの遠方視力部に相当し、屈折率値Ｎ８を有している。Ｅ２はレンズの近方視力部に相当し、屈折率値Ｎ９を有している。破線２は、Ｎ２とＮ３、Ｎ４とＮ５、Ｎ６とＮ７、Ｎ８とＮ９の屈折率ブレンド界面を表している。

レンズ層Ａの前部表面４は、半径値Ｒ１を有する凸面曲率を有する。内部界面５は半径Ｒ２を有し、各内部界面６は半径Ｒ３を有し、各内部界面７は半径Ｒ４を有し、後部表面８は半径Ｒ５を有している。レンズ部Ｃとレンズ部Ｄは、湾曲界面６/Ｒ３と湾曲界面７/Ｒ４を共有する。レンズ部Ａに対して、Ｒ３は凹面であり、Ｒ４は凸面である。隣接する内部界面の曲率は反対であるから、この実施形態によるレンズのＣＲＥＮ値は、すべての表面の完全な表面度数を足すことによって、簡単に計算される。

図１９に示されるように、８°の屈折率配向角は、漸増量の連続した屈折率ブレンドを位置合わせしないことで得られる。前述した実施例に関するように、すべての半径値はレンズの遠方視力部における０度数と、レンズの近方視力部における２．５ジオプターの加入度数を提供するレンズに基づいている。

この実施形態による二焦点レンズのパラメーター値の例を以下に示す。

上記記載されたレンズは、図１３、１５、１７、１８に記載されたレンズに対して、所望の屈曲特性を有する変形可能な基板とともに、前述した噴霧法を使用する手順で、他の層と独立に各レンズ層を処理することによって製造される。

図２０は、２つのスプレーガンＳ１、Ｓ２を含む噴霧装置を示している。その装置は、レンズ層を処理（加工）するために使用される。スプレーガンＳ１は１．７４の屈折率を有する物質を供給し、スプレーガンＳ２は１．４１の屈折率を有する物質を供給する。それらのガンはともに、直線動作で経路ＬＰを移動する。スプレーガンＳ１、Ｓ２は、それぞれ、Ｓ１．７４の物質（樹脂）、Ｓ１．４１の物質（樹脂）を基板表面Ｂ上に噴霧し、０．３〜２ｍｍの広さの結合された重複堆積物または結合された共通堆積物を製造する。

薄い垂直分離壁Ｗは、スプレーガンＳ１とスプレーガンＳ２との間で、樹脂堆積物上に配置される。それは、スプレーガンＳ１、Ｓ２の移動方向に直線状に配置されている。そして、垂直分離壁Ｗは、遠用部Ｄと近用部Ｎとを分けている。また、垂直分離壁Ｗは、その下を通って混合する噴霧された各樹脂の量を制御しながら、各スプレーガンからの不要な噴霧ＵＳが隣接する部にされることを阻止している。

共通堆積物領域または共通ブレンド領域の範囲は、減少または増大されてもよい。そして、その範囲は、分離壁Ｗの高さ、堆積物からスプレーガンへの距離、ガンの噴霧の方向および噴霧パターンの形状によって、簡単にコントロールされる。噴霧された堆積物の３ｍｍ上の分離壁高さは、幅約１ｍｍのブレンドをもたらす。堆積物層が得られ、その高さが大きくなるにつれ、堆積物の最上表面から分離壁Ｗの適切な距離を維持するために、分離壁Ｗを上昇させてもよいし、レンズを下降させてもよい。分離壁Ｗは、その最下方に沿って、真空源に接続される開口を含んでいる。その真空源は、堆積された樹脂を吸引する（draws）。そして、壁から堆積物に物質の液滴が落ちることを避けるために、噴霧された領域と分離壁Ｗから離れて組み立てられている。

フレキシブルで変形可能な基板Ｂは、第１の樹脂層が噴霧され、垂直分離壁Ｗが配置される表面を有する。変形可能な基板Ｂは、基板支持シリンダーＢＳ上に設置される。基板支持シリンダーＢＳは、噴霧された樹脂のコンテナーとして作用し、基板Ｂより上に伸びる上部壁部Ｒを有している。変形可能な基板Ｂは薄いプラスチック、ガラスまたはステンレス部材で構成されている。それらの部材は、機械的手段または他の手段で、その曲率が変化する。各噴霧中、曲率の変化は、基板Ｂ中に生じる。その基板Ｂは、新しい層が塗布されるとき、各内部界面の曲率を順々に作り出す。

図２０において、真空ラインＶＬは、真空源から真空チャンバーＶＣに、部分的で制御可能な真空を提供する。真空ラインＶＬは、湾曲凸面を作るために、変形可能な基板Ｂを下方に引くための吸引手段を提供する。以下のサイクルラインＶＬは、チャンバーＶＣ内に大気圧環境を作るために加圧される。そして、サイクルラインＶＬは、湾曲凸面を形成するために、変形可能な基板Ｂを上方に押すための圧縮を提供する。Ｒ３とＲ４が、０．０９７４ｍｍ以上５０ｍｍの矢状（sagittal）深さを有するので、少量の表面変化のみが、基板Ｂに必要とされる曲率半径をとることを必要とされる。基板Ｂの可変厚さは、基板が変形されるとき、連続し、有用な光学的湾曲表面（たとえば、湾曲球面）が得られるということを保証するために使用される。

第１の複合（合成）層Ｂ１は、基板Ｂが平面状態で維持されているとき、最初に作られる。噴霧工程の過程中、噴霧された樹脂がたまり、層が形成され、基板表面Ｂは、次第に、その最終曲率のための凹面状に急勾配にされる。そして、図２０に示されるように、噴霧層厚さが得られると、曲率の変化が塗布された樹脂層の形成に呼応して進む。一度、最終曲率まで至り樹脂層厚さが得られると、分離壁Ｗは除去されてもよい。この時点で、噴霧された樹脂層の液体表面が沈降する。そして、一様のレベルになった後、噴霧された樹脂層はゲル状体に光重合される。別な方法として、平面またはわずかに凸面の成型表面が、表面外形（曲線）を正確に制御するために、未重合樹脂層に適用されてもよい。

凸面成型表面は、噴霧された樹脂組成物の空気にさらされた表面に適用されるとき、気泡を避けるために使用される。この樹脂層は、その後で、ゲル状に重合されてもよい。そして、その後、上部成型表面が除去される。ゲル状に硬化した堆積物の最上面は、第２の噴霧された層が塗布される基板Ｂ１になる。そのため、必要とされる曲率を得るための微調整が、第２の層を塗布するためのフラット表面Ｂ１を得るために、基板Ｂ１になされる。それから、第２の噴霧された樹脂層は、フラット表面に適用される。しかしこのとき、スプレーガンまたはレンズは、反対屈折率プロファイル配向性（方向）を得るために１８０°回転される。第２の層の噴霧工程の過程中、基板表面Ｂは、凹面急勾配に次第に減少される。

そして、基板表面Ｂは、噴霧層厚さが得られると、徐々に、その最終急勾配の凸面にされる。こうして、再び、曲率の変化が塗布された樹脂層の形成に呼応して進み、基板Ｂの湾曲に相当する変化で、新しい湾曲した界面半径を作る。一度、最終曲率まで至り樹脂層厚さが得られると、噴霧された液体樹脂の上面は、前述したように終了される。スプレーガンまたはレンズは、各付加層の反対屈折率プロファイル配向性（方向）を得るために１８０°繰り返し回転される。各付加層は、交互に生じるプラス度数またはマイナス度数を有している。各回転は、屈折率配向角２を得るための漸進的な（徐々に起こる）矯正値を含んでいてもよい。

各樹脂層が噴霧堆積された後、ゲル重合に先立って、一度レンズが十分に重合されると、前の層に生じた曲率は、曲率半径を必要とする。その曲率半径は、Ｒ３曲率とＲ４曲率で交互になる。これは、層形成プロセスが引き続き起きるように、レンズ厚さの増大が原因で生じる微調整とゲル重合ステージで生じる代償性曲率を必要とする。ゲル状から固体状への最終重合は、フラット表面における最上面と基材表面で開始する。最終レンズ層Ａはプレフォームとして製造され、複合多層レンズに結合される。またはそれは、表面ＢまたはＥ上に成型され、重合される。

第１から第６実施形態のレンズに関して前述された拡散プロセスの代替手段として、上述した噴霧技術が使用されてもよい。これらのレンズのひとつの屈折率変化部または複数の屈折率変化部の厚さは、第１１実施形態のレンズの厚さより大きいので（約１ｍｍ以上）、より大きい厚さを有する噴霧された堆積物が必要とされる。大きい厚さの単一噴霧が適用される場合、２つの噴霧された屈折率物質の密度が実質的に異なっていると、より重い物質は、重力によってより軽い物質の下に沈降する。この問題を避けるために、塗布された薄い層の定期的なゲル重合または部分硬化が始められる。たとえば、０．２５ｍｍの厚さの塗付された層は、最終層厚さが得られるまで、順次ゲル重合される。

この場合、後で同じ屈折率プロファイル配向性の付加スプレーコーティングが塗布されるので、上部成型表面は、完全なフラット表面にするために、その後の噴霧堆積物が塗布される必要はない。より大きい厚さで急勾配な曲率のこれらのレンズは、噴霧製造プロセスを促進するために、かつ、必要とされる半径を提供するために、変形可能な基板を利用する。前述したように、除去可能な成型表面は、最終重合とそれに続く除去によって得られる最上表面に適用される。別な方法として、成型表面は、保護層として機能する別途付加された永久的に結合されたレンズ部を構成してもよい。

Claims (25)

1. 看者が使用するための多焦点メガネレンズであって、
   当該多焦点メガネレンズは、少なくとも２つの層で形成され、
   前記２つの層のうちの一方はプラス度数を有し、他方はマイナス度数を有し、
   前記２つの層のうちの一方は、第１の層であり、隣接する２つの部分と、ブレンド領域とを有し、
   前記隣接する２つの部分は、ほぼ一定の第１の屈折率を有する第１の部分と、ほぼ一定の第２の屈折率を有する第２の部分とで構成され、
   前記ブレンド領域は、前記多焦点レンズの経線に対して横方向に延在し、かつ、前記隣接する２つの部分同士の間の移行部を形成し、
   前記移行部は、前記第１の屈折率と前記第２の屈折率との間で連続して変化する屈折率を有し、視覚の有効ゾーンを提供するために極めて狭い幅を有していることを特徴とする前記多焦点メガネレンズ。
2. 前記２つの層は、それぞれ、連続する湾曲面を有している請求項１に記載の多焦点メガネレンズ。
3. 前記２つの層のうちの他方は、第２の層であり、前記第１の層と組み合わせて、視覚矯正処方箋層を提供するために成形されている請求項１に記載の多焦点メガネレンズ。
4. 前記第１の部分は、前記患者の視覚の第１のゾーンに相当し、
   前記第２の部分は、前記患者の視覚の第２のゾーンに相当し、
   前記視覚の前記第１のゾーンと、前記第２のゾーンとは、遠方視力ゾーンと、中間視力ゾーンと、近方視力ゾーンとからなる群から選択される請求項３に記載の多焦点メガネレンズ。
5. 前記２つの層は、フルネルレンズを構成し、前記２つの層同士の間に界面を有し、
   前記２つの層の間の前記界面は、フルネル表面を構成する請求項１に記載の多焦点メガネレンズ。
6. 前記フルネル表面は、複数の光学的に機能しない段部を有し、その少なくともいくつかは円錐状ステップであり、当該円錐状ステップは円錐の頂点を有し、前記多焦点メガネレンズは後部表面を有し、
   前記円錐状ステップの前記円錐の頂点は、前記多焦点メガネレンズの前記後部表面の後に位置されており、
   それによって、前記多焦点メガネレンズを介して周辺領域ポイントから前記患者の目に、増大する光透過を提供している請求項５に記載の多焦点メガネレンズ。
7. 前記円錐状ステップの前記円錐の頂点は、前記多焦点メガネレンズの前記後部表面の後、１６〜２８．５ｍｍに位置する請求項６に記載の多焦点メガネレンズ。
8. 前記２つの層のうちの他方は、第２の層であり、
   当該第２の層は、実質的一定の屈折率を有する層であり、
   前記実質的一定の屈折率は、前記第１の層の前記第１の部分の屈折率とほぼ同じである請求項５に記載の多焦点メガネレンズ。
9. 前記２つの層のうちの他方は、第２の層であり、
   当該第２の層は、隣接する２つの部分と、ブレンド領域とを有し、
   前記隣接する２つの部分は、ほぼ一定の第１の屈折率を有する第１の部分と、ほぼ一定の第２の屈折率を有する第２の部分とで構成され、
   前記ブレンド領域は、前記経線に対して横方向に延在し、かつ、前記隣接する２つの部分同士の間の移行部を形成し、
   前記移行部は、前記第１の屈折率と前記第２の屈折率との間で連続して変化する屈折率を有し、視覚の有効ゾーンを提供するために極めて狭い幅を有しており、
   前記第１の層は、前記第１の部分と、前記第２の部分と、前記移行部とからなる３つの部分を有し、
   前記第２の層は、前記第１の部分と、前記第２の部分と、前記移行部とからなる３つの部分を有し、
   前記第１の層と前記第２の層とは、以下の（ａ）または（ｂ）のいずれかの位置関係で互いに配置されている請求項１に記載の多焦点メガネレンズ。
   （ａ）低屈折率を有する前記第１の層の前記３つの部分の少なくとも一部が、高屈折率を有する前記第２の層の前記３つの部分の少なくとも一部と、前記患者の視線に沿って整列されている。
   （ｂ）高屈折率を有する前記第１の層の前記３つの部分の少なくとも一部が、低屈折率を有する前記第２の層の前記３つの部分の少なくとも一部と、前記患者の視線に沿って整列されている。
10. 前記多焦点メガネレンズは、さらに第３の層を有し、
    前記第３の層は、前記第１の層と前記第２の層と組み合わせて、視覚矯正処方箋層を提供するために成形されている請求項９に記載の多焦点メガネレンズ。
11. 前記第１の層は、前記多焦点メガネレンズを介して前記患者の視線を全体的に横断する前部表面と後部表面とを有し、
    前記移行部は、前記前部表面と前記後部表面との間で範囲を有しており、
    前記範囲を介して、ほぼ一定な屈折率を有する面が規定されており、当該面の少なくとも一部が前記多焦点メガネレンズを通る前記患者の前記視線と概ね位置合わせされている請求項１に記載の多焦点メガネレンズ。
12. 前記第１の層の前記第１の部分と前記第２の部分は、低屈折率部または高屈折率部であり、
    前記２つの層のうちの他方は、第２の層であり、低屈折率部と、高屈折率部と、前記低屈折率部と前記高屈折率部との間の移行部とを有し、
    前記第１の層の前記移行部と、前記第２の層の前記移行部とは、以下の（ａ）または（ｂ）のいずれかの位置関係を有している請求項１１に記載の多焦点メガネレンズ。
    （ａ）前記第１の層の前記低屈折率部および前記第２の層の前記高屈折率部を含む第１の配置と、前記第１の層の前記高屈折率部および前記第２の層の前記低屈折率部を含む第２の配置とを形成するように、前記多焦点メガネレンズを介した視線に沿ってほぼ位置合わせされている。
    （ｂ）前記第１の層の前記低屈折率部および前記第２の層の前記高屈折率部を含む第１の部分配置と、前記第１の層の前記高屈折率部および前記第２の層の前記低屈折率部を含む第２の部分配置と、以下のａ）またはｂ）のいずれかの部分を有し、前記第１の層の前記移行部および前記第２の層の前記移行部との間の第３の部分配置とを形成するように補正されている。
    ａ）前記第１の層の前記低屈折率部および前記第２の層の前記低屈折率部。
    ｂ）前記第１の層の前記高屈折率部および前記第２の層の前記高屈折率部。
13. 前記第１の層および前記第２の層のそれぞれは、前記多焦点メガネレンズを介して前記患者の視線を全体的に横断する前部表面と後部表面を有し、
    前記移行部は、前記前部表面と前記後部表面との間に範囲を有しており、
    前記範囲を介して、ほぼ一定な屈折率を有する面が規定されており、当該面の少なくとも一部が前記多焦点メガネレンズを通る前記患者の前記視線と概ね位置合わせされている請求項１２に記載の多焦点メガネレンズ。
14. 第１の屈折率を有する第１の部分と、第２の屈折率を有する第２の部分とを含むレンズを作成する方法であって、
    型を提供する工程と、
    前記型を前記第１の部分に相当する第１の領域と、前記第２の部分に相当する第２の領域とに分離するために、第１の溶液と第２の溶液との少なくとも１つに溶解するメンブランを使用する工程と、
    前記第１の領域に前記第１の溶液を充填し、前記第２の領域に前記第２の溶液を充填する工程と、
    前記第１の溶液と前記第２の溶液との少なくとも１つに前記メンブランを少なくとも部分的に溶解する工程と、
    その後、前記第１の屈折率を有する前記第１の部分と、前記第２の屈折率を有する前記第２の部分と、前記第１の屈折率と前記第２の屈折率との間で滑らかに変化する屈折率を有し、前記第１の部分と前記第２の部分との間の中間部分とを有する固体を形成するために、前記第１の溶液と前記第２の溶液を硬化する工程とを有することを特徴とする前記方法。
15. 前記メンブランを使用する工程は、前記第１の領域と前記第２の領域との間の境界を形成するためにメンブランを使用する工程であり、
    前記境界は、平面形、円筒形、非球面円筒形、円錐形、および変形円錐形からなる群から選択される形状である請求項１４に記載の前記方法。
16. 前記方法は、前記第１の溶液と前記第２の溶液を硬化する工程に先立って、固体粒子を前記第１の溶液と前記第２の溶液を通って動かすことによって、ブレンドを形成するための前記第１の溶液と前記第２の溶液とを混合する工程をさらに含む請求項１４に記載の前記方法。
17. 前記第１の溶液と前記第２の溶液は異なる密度を有し、
    前記型を提供する工程は、前記第１の溶液と前記第２の溶液を収容するためのキャビティを形成する前記第１の領域と前記第２の領域を有する型を提供する工程であり、
    前記方法は、前記第１の溶液と前記第２の溶液のうちの小さい屈折率を有する一方を有する前記キャビティの前記領域の下に、前記第１の溶液と前記第２の溶液のうちの大きい屈折率を有する他方を有する前記キャビティの前記領域を有する型を位置させる工程をさらに含む請求項１４に記載の前記方法。
18. 前記方法は、前記第１の溶液と前記第２の溶液とを硬化する工程に先立って、粒子を前記第１の溶液と前記第２の溶液を通って動かすことによって、ブレンドを形成するための前記第１の溶液と前記第２の溶液とを混合する工程をさらに含む請求項１７に記載の前記方法。
19. 第１の屈折率を有する第１の部分と、第２の屈折率を有する第２の部分とを含むレンズを作成する方法であって、
    第１の領域と第２の領域とを有する型を提供する工程と、
    前記型の前記第１の領域を第１の溶液で、前記型の前記第２の領域を第２の溶液で充填する工程と、前記第１の溶液と前記第２の溶液は、前記第１の溶液と前記第２の溶液が硬化された時、異なる屈折率を有する固体を形成するために硬化可能であり、
    固体粒子を中間領域を通って動かすことによって、前記前記第１の領域と前記第２の領域との間にブレンドを形成するために前記中間領域で前記第１の溶液と前記第２の溶液とを混合する工程と、
    その後、前記第１の屈折率を有する前記第１の部分と、前記第２の屈折率を有する前記第２の部分と、前記第１の屈折率と前記第２の屈折率との間で滑らかに変化する屈折率を有し、前記第１の部分と前記第２の部分との間の中間部分とを有する前記固体を形成するために、前記第１の溶液と前記第２の溶液を硬化する工程とを有することを特徴とする前記方法。
20. 前記方法は、前記第１の溶液を有する前記型の前記第１の領域の下に、第２の溶液を有する前記型の第２の領域を位置する工程と、
    前記第１の領域に粒子を導入し、重力および遠心力からなる群から選択される手段によって、前記第１の領域から前記中間領域を通って前記粒子を動かす工程とをさらに含む請求項１９に記載の前記方法。
21. 第１の屈折率を有する第１の部分と、第２の屈折率を有する第２の部分とを含むレンズを作成する方法であって、
    型表面を提供する工程と、
    第１の堆積物を形成するために、所定の第１の経路に沿って第１の噴霧器を動かすことによって、前記型表面の少なくとも一部分上に前記第１の屈折率を有する固体を形成するために硬化可能な第１の溶液を前記第１の噴霧器から噴霧する工程と、
    第２の堆積物を形成するために、所定の第２の経路に沿って第２の噴霧器を動かすことによって、前記型表面の少なくとも一部分上に前記第２の屈折率を有する固体を形成するために硬化可能な第２の溶液を前記第２の噴霧器から噴霧する工程と、
    前記第１の溶液と前記第２の溶液の両方を有するブレンド領域を形成するために前記噴霧された前記第１の溶液と前記第２の溶液との共通堆積領域を作成する工程と、
    少なくとも前記第１の所定の経路と前記第２の所定の経路との方向における長さと、前記方向に直交する方向の幅を有している前記共通堆積領域の前記幅を制御する工程と、
    前記第１の屈折率を有する前記第１の部分と、前記第２の屈折率を有する前記第２の部分と、前記第１の屈折率と前記第２の屈折率との間で滑らかに変化する屈折率を有し、前記第１の部分と前記第２の部分との間の中間部分とを形成するために、前記第１の溶液と前記第２の溶液とを少なくとも一部硬化する工程とを有していることを特徴とする前記方法。
22. （ａ）前記第１の部分上に堆積させるため前記第１の溶液と、前記第２の部分上に堆積させるために前記第２の溶液とをそれぞれ噴霧する工程、および
    （ｂ）前前記第２の部分上に堆積させるため前記第１の溶液と、前記第１の部分上に堆積させるために前記第２の溶液とをそれぞれ噴霧する工程、
    からなる群から選択される方法で、前記第１の溶液と前記第２の溶液のそれぞれ噴霧された前記第１の堆積物および前記第２の堆積物を少なくとも一部硬化する工程の後、
    前記第１の溶液と前記第２の溶液とをそれぞれ噴霧する前記工程は、前記第１の溶液と前記第２の溶液とをそれぞれ噴霧する前記工程を繰り返す工程を含んでいる請求項２１に記載の前記方法
23. 前記型表面を提供する工程は、フレキシブルな型表面を提供する工程を含み、
    さらに、前記第１の溶液と前記第２の溶液とをそれぞれ噴霧する前記工程を繰り返す前記工程の前、前記型表面の形状を変化させる工程を含んでいる請求項２２に記載の前記方法。
24. 前記第１の溶液と前記第２の溶液の前記共通堆積領域の前記幅を制御する前記工程は、前記噴霧器の噴霧の方向を変化させる工程と、前記型表面からの前記噴霧器の距離を変化させる工程と、前記噴霧された前記第１の堆積物と前記第２の堆積物との形状を変化させる工程と、前記噴霧器同士の間で、前記共通堆積領域上の選択された距離の噴霧バリアを位置させる工程と、所定の量の前記噴霧された前記第１の溶液と前記第２の溶液とが前記バリアの下を通過させるとともに、前記バリアを超えて堆積させる工程とからなる群から選択される工程を含む請求項２１に記載の前記方法。
25. 前記型表面は、円筒状の光学的に機能しない段部と、円錐状の光学的に機能しない段部と、円筒状と円錐状とを組み合わせた光学的に機能しない段部とからなる群から選択される光学的に機能しない段部を有するフルネルレンズを含んでいる請求項２１に記載の前記方法。

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