(57)【要約】【課題】乱視屈折力レンズは２つの主経線屈折力が異なるため、それぞれの方向で像の倍率が異なる。このため、像のゆがみやゆれを生じ、掛けたときの違和感を感じさせる要因となっている。【解決手段】物体側屈折面の曲率を２つの主経線方向で異なる値にする。その際、２つの主経線屈折力のうちよりプラスの度数を有する方向の曲率を他方の曲率より小さな値とし、度数による倍率差を軽減させる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側屈折面と眼球側屈折面とからなり２つの異なる主経線屈折力を有する乱視屈折力レンズであって、物体側屈折面の曲率は２つの主経線屈折力の方向により異なり、よりプラスの屈折力を有する主経線に沿った方向の曲率が他の主経線に沿った方向の曲率より小さいこと特徴とする乱視屈折力レンズ。
【請求項２】
請求項１の乱視屈折力レンズであって、眼球側屈折面の曲率は２つの主経線屈折力の方向により異なり、よりプラスの屈折力を有する主経線に沿った方向の曲率が他の主経線に沿った方向の曲率より小さいこと特徴とする乱視屈折力レンズ。
【請求項３】
請求項１ないし２の乱視屈折力レンズであって、物体側屈折面又は眼球側屈折面の両方又はどちらか一方の屈折面において、２つの主経線方向に沿った曲率がレンズの中心部から外周部に向けて変化することを特徴とする乱視屈折力レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈折補正用眼鏡レンズのうち乱視屈折力レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
乱視付きの屈折補正用単焦点眼鏡レンズは近視や遠視を補正するためのレンズとして古くから知られており、ＪＩＳ  Ｔ  ７３１３「屈折補正用単焦点眼鏡レンズ」にも規定されている。乱視を補正するための手段としては、眼鏡レンズの２つの屈折面のうち、どちらか一方を円柱面又はトロイダル面の形状としたものが基本的に知られており、近年ではレンズ中心部から離れた場所での収差を補正するために非球面を付加した形状のものも作られるようになった。なお、円柱面やトロイダル面といった用語は、ＪＩＳ  Ｔ  ７３３０「眼鏡レンズの用語」に規定されているので詳細な説明は省く。
【０００３】
眼鏡レンズが発明された初期の頃には、円柱面あるいはトロイダル面はレンズの物体側の屈折面に配置されることが多かった。物体側屈折面は凸面形状であり、レンズを切削・研磨加工するのに便利であるというのが主な理由である。その後の研究により、凸面側の曲率はレンズによる像の倍率に寄与することが判り、トロイダル面を眼球側屈折面に配置する乱視屈折力レンズが発明され、近年ではこれが一般的になっている。
【０００４】
眼鏡レンズを通して見たときの倍率は、以下の式によって計算されることが知られている。
【０００５】
【数１】
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【０００６】
ここで、Ｍはレンズの倍率、ｔはレンズの厚さ（単位：ｍ）、Ｄ１は凸面の面屈折力（単位：Ｄ  ディオプトリ）、ｎはレンズの屈折率、Ｌはレンズから眼球までの距離（単位：ｍ）、Ｐはレンズの屈折力（単位：Ｄ）である。また、Ｄ１は凸面の曲率Ｃ１（単位：１／ｍ）と以下の関係が有る。
【０００７】
【数２】
2005202130.tif 000004
【０００８】
式（１）の右辺は２つの項の積となっている。第１項をシェープファクター、第２項をパワーファクターと呼ぶ。シェープファクターはレンズの厚さ、曲率、屈折率といったレンズ形状に起因する倍率項である。また、パワーファクターはレンズの位置、屈折力に起因する。乱視屈折力レンズは２つの主経線に沿って異なる屈折力Ｐを有するように設計されたレンズであるので、パワーファクターの値はそれぞれの主経線によって異なる。従って、倍率が２つの方向によって異なるため、ものがゆがんで見える原因となっている。
【０００９】
さらに、円柱面又はトロイダル面は２つの主経線を有する。その面の最大曲率を示す主経線と最小曲率を示す主経線である。これらの面を凸面側に配置した場合、式（２）から判るように２つの主経線に沿った２つの異なる面屈折力Ｄ１が生じることになる。従って、式（１）のシェープファクターも２つの主経線に沿って異なる値となり、パワーファクターによる像のゆがみをさらに増長させることなる。しかしながら、円柱面又はトロイダル面を眼球側に配置し、凸面側を球面形状とした場合には、シェープファクターによる倍率の変化は生じない。なぜなら、球面の場合には面屈折力Ｄ１は全ての方向で同じ値となるからである。以上の理由により、近年の乱視屈折力レンズは円柱面又はトロイダル面を眼球側に配置し、凸面側は球面のようにＤ１の変化が少ない屈折面として、像のゆがみを軽減させている。
【００１０】
一方で、凸面側に２つの主経線屈折力の異なる屈折面を配置し、眼球側屈折面で乱視屈折力に応じた非球面補正を行うというレンズが特開平５−３２３１８５号公報に開示されている。このレンズは最近流行しているスポーツサングラスのように、顔の形状に沿って耳側に大きく回り込んだレンズを提供するものである。このため、顔に掛けた時の垂直方向の凸面曲率が水平方向の凸面曲率より小さい形状としている。この凸面形状の曲率の違いによりレンズの垂直方向と水平方向とで異なる面屈折力Ｄ１が生じるが、この屈折力は眼鏡装用者の処方度数に合ったものではない。レンズの屈折力を眼鏡装用者の処方に合わせるためには、凸面側の面屈折力Ｄ１の差をうち消しながら、処方された屈折力を得ることができる様な屈折面を眼球側に設置する必要が有る。この目的のために特開平５−３２３１８５号公報では眼球側屈折面を特別な非球面設計としている。しかしながらこのレンズは、レンズ凸面の形状を顔に沿わせて美観を良くしようというもので、ゆがみを減らすといった光学性能の改善を目指したものでは無い。
【００１１】
【特許文献１】特開平５−３２３２８５号公報
【非特許文献１】ＪＩＳ  Ｔ  ７３１３  「屈折補正用単焦点眼鏡レンズ」
【非特許文献２】ＪＩＳ  Ｔ  ７３３０  「眼鏡レンズの用語」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
乱視屈折力レンズは２つの屈折力方向の倍率差に起因する像のゆがみが最大の問題となっている。トロイダル面等を眼球側に配置することにより多少の改善は有ったが、現在でもなお乱視屈折力レンズを処方する際はできるだけ少ない乱視屈折力に調整するなど、苦労が多い。本件は、像のゆがみを少なくした乱視屈折力レンズを提供することで、これらの問題点を解説しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための、本発明の乱視屈折力レンズは物体側屈折面と眼球側屈折面とからなる眼鏡レンズであって、物体側屈折面の曲率は２つの主経線屈折力の方向により異なり、よりプラスの屈折力を有する主経線に沿った方向の曲率が他の主経線に沿った方向の曲率より小さいこと特徴とする。
【００１４】
また、眼球側屈折面の曲率は２つの主経線屈折力の方向により異なり、よりプラスの屈折力を有する主経線に沿った方向の曲率が他の主経線に沿った方向の曲率より小さいこと特徴とする。
【００１５】
さらに、物体側屈折面又は眼球側屈折面の両方又はどちらか一方の屈折面において、２つの主経線方向に沿った曲率がレンズの中心部から外周部に向けて変化することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の乱視屈折力レンズは、２つの主経線屈折力のうちよりプラスの屈折力を有する方向の物体側屈折面の曲率が、他の方向の曲率より小さい。前述の式（１）によると、よりプラスの屈折力を有する方向はパワーファクターの値が大きくなり、像がより拡大して見えることになる。一方。物体側屈折面の曲率をより小さくすると、面屈折力の値が小さくなり、式（１）のシェープファクターが小さくなる。本発明の乱視屈折力レンズでは、パワーファクターの大きくなる方向のシェープファクターを小さくすることで、２つの主経線方向の倍率差を少なくし、乱視屈折力レンズの問題である像のゆがみを減らした眼鏡レンズを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施例を以下では図に沿って説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明の乱視屈折力レンズの外観図である。このレンズの基本的な仕様は次の通りである。球面屈折力Ｓ＋５．００（Ｄ）、乱視屈折力Ｃ−２．００（Ｄ）、乱視軸Ａｘ４５°、レンズの屈折率ｎ＝１．５０、レンズ外径６０（ｍｍ）。物体側屈折面１１はトロイダル面となっており、乱視軸に沿った方向（即ち物体側からレンズを眺めた時に水平右方向を０°として反時計回りに４５°回転した方向）と、それに垂直な方向（１３５°方向）との曲率が異なる。この曲率は以下のようにして選ぶ。
【００１９】
まず、式（１）により倍率Ｍを計算する。説明を解りやすくするために物体側屈折面１１の面屈折力Ｄ１を表の列方向に、レンズの屈折力Ｐを表の行方向に配置し、それぞれの組み合わせに対して倍率Ｍを計算したものを表１に記載した。本実施例ではレンズの屈折率はｎ＝１．５０、レンズ中心厚はｔ＝０．００５（ｍ）、レンズと眼球との距離はＬ＝０．０１２（ｍ）に固定した。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
本実施例では球面屈折力Ｓ＋５．００（Ｄ）、乱視屈折力Ｃ−２．００（Ｄ）であるから２つの主経線屈折力のうち一方は＋５．００（Ｄ）である。他方の主経線屈折力は球面屈折力と乱視屈折力の和＋３．００（Ｄ）である。従って、よりプラスの屈折力は＋５．００（Ｄ）の方であり、この主経線方向は乱視軸の方向４５°に等しい。すなわち、図１のＡ−Ａ’方向が＋５．００（Ｄ）となる。
【００２２】
まず、＋５．００（Ｄ）方向の物体側屈折面１１の屈折力Ｄ１を決定する。眼鏡レンズでは眼球側の屈折面が凸形状になることを嫌うので、物体側屈折面１１の面屈折力はレンズの屈折力より大きい値が選ばれるのが一般的である。本実施例では＋５．００（Ｄ）方向における物体側屈折面１１の屈折力Ｄ１を６（Ｄ）とした。この場合の倍率は表から１．０８６と判る。一方、＋３．００（Ｄ）方向（Ｂ−Ｂ’方向）の物体側屈折面１１の屈折力Ｄ１は、表１のレンズの屈折力Ｐの３（Ｄ）の行を右へたどって行き、倍率が１．０８６に近い列のものを選択する。表１からは物体側屈折面が１３（Ｄ）と１４（Ｄ）の間が１．０８６になると予想される。このため、本実施例では物体側屈折面の屈折力Ｄ１を１３．５（Ｄ）という値に設定した。物体側屈折面１１の屈折力Ｄ１を曲率に直すと、式（２）から、＋５．００（Ｄ）方向の曲率は１２（１／ｍ）、＋３．００（Ｄ）方向の曲率は２７（１／ｍ）となる。２つの主経線方向で曲率の異なる面は様々なものが考えられるが、本実施例では解りやすくするためにトロイダル面とした。
【００２３】
物体側屈折面１１の屈折力が決まったので、次に眼球側屈折面１２の屈折力を決める。眼球側屈折面１２の面屈折力Ｄ２は以下の式から計算できる。
【００２４】
【数３】
2005202130.tif 000006
【００２５】
ここで、ｔ、Ｄ１、ｎ、Ｐ等の記号は、式（１）で使用したものと同じである。これによると＋５．００（Ｄ）方向の眼球側屈折面１２の面屈折力は１．１（Ｄ）、曲率は２．２（１／ｍ）となる。また、＋３．００（Ｄ）方向は面屈折力が１１．１（Ｄ）、曲率２２．３（１／ｍ）である。この眼球側屈折面１２も説明を簡単にすためトロイダル面を用いている。
【００２６】
図２は本実施例レンズの＋５．００（Ｄ）方向の断面Ａ−Ａ’と＋３．００（Ｄ）方向の断面Ｂ−Ｂ’を示す。本実施例のレンズでは＋５．００（Ｄ）方向（Ａ−Ａ’方向）のレンズ縁厚は約０．４（ｍｍ）、＋３．００（Ｄ）方向（Ｂ−Ｂ’）での縁厚は約１．２（ｍｍ）となった。
【実施例２】
【００２７】
第２の実施例はＳ＋３．００（Ｄ）、Ｃ−１．００（Ｄ）、Ａｘ７０（°）、ｎ＝１．５０、ｔ＝０．００５（ｍ）のレンズである。まず、上表から＋３．００（Ｄ）方向の物体側屈折力を４（Ｄ）とした。倍率は１．０５１である。これに垂直な方向はＳ＋Ｃ＝＋２．００（Ｄ）である。この方向の物体側屈折力は、実施例１のように倍率差を無くすとすれば７．５（Ｄ）程度が適切であるが、本実施例では６（Ｄ）とした。物体側屈折面の屈折力を小さくすることにより、レンズの前方への張り出しが少なくなり、外観が改善されるという効果が有る。この時の＋２．００（Ｄ）方向の倍率は１．０４６で乱視軸方向とそれに垂直な方向の倍率差は残存する。しかし、物体側屈折面を球面とした場合は乱視軸に垂直な方向の倍率は１．０３８であり、これに比べると本実施例の倍率差は改善されている。倍率差の改善率を以下のように定義した場合、実施例１では改善率１００％であるが、本実施例では６２％の改善率である。
【００２８】
【数４】
2005202130.tif 000007
【００２９】
なお、ここでいう倍率差とは、乱視軸方向の倍率から、乱視軸に垂直な方向の倍率を引いた値とする。
【００３０】
眼鏡レンズの処方度数の組み合わせは膨大であり、その全てについて実施例を上げることができないが、以下の表２に代表的な処方度数での実施例を掲載する。表２中のＮｏ．１は実施例１と同じレンズであり、Ｎｏ．２は実施例２と同じである。
【００３１】
【表２】
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【実施例３】
【００３２】
以下の表３はレンズの屈折率ｎ＝１．７４の場合の実施例である。いずれの場合でも、本実施例の乱視屈折力レンズは、物体側屈折面を球面とした従来の乱視屈折力レンズより倍率差が改善されており、像のゆがみは少なくなっている。改善率を数字で見ると３％程度のものもあり、決して大きくないように見えるが、実際に眼鏡レンズとして装用した場合、特に乱視軸が０°又は１８０°ではない斜乱視の場合には装用感の改善感覚が大きい。斜乱視の場合には水平・垂直の物体が斜めに傾いて見えるため、倍率がわずかに違うだけでも違和感を感じやすいからである。
【００３３】
【表３】
2005202130.tif 000009
【産業上の利用可能性】
【００３４】
上記実施例では単純なトロイダル面を使って本発明を説明したが、光軸外収差を除去するための非球面因子を物体側屈折面あるいは眼球側屈折面に付与しても良い。この場合、非球面因子を有する側の屈折面は２つの主経線屈折力の方向のうち少なくともどちらか一方において、レンズ中心部から外周部に掛けて曲率が変化する形状になる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の乱視屈折力レンズの外観図
【図２】実施例１のレンズ断面図
【符号の説明】
【００３６】
１１・・・物体側屈折面
１２・・・眼球側屈折面
Ａ−Ａ’・・・乱視軸方向の断面
Ｂ−Ｂ’・・・乱視軸に垂直な方向の断面
Ｘ、Ｙ・・・レンズを物体側屈折面方向から見たときのＸＹ座標軸
【図１】
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【図２】
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