(57)【要約】【課題】周辺部における像のボケを改善することができる眼鏡レンズを提供する。【解決手段】物体側の面と、光学中心を含む眼球側の面と、を含み、前記物体側の面及び前記眼球側の面の少なくとも一方が非球面であり、前記光学中心の度数が、処方される球面度数Ｓと乱視度数Ｃとの式「Ｓ＋Ｃ／２」から得られる処方値Ｔと異なる、眼鏡レンズ。【選択図】図２
2013130619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側の面と、
眼球側の面と、
を含み、
前記物体側の面及び前記眼球側の面の少なくとも一方が非球面であり、
光学中心の度数が、処方される球面度数Ｓである処方値Ｔと異なる、
眼鏡レンズ。
【請求項２】
請求項１に記載された眼鏡レンズにおいて、
前記処方値Ｔがマイナスである場合に、前記光学中心の度数が前記処方値Ｔよりもマイナス側にシフトされる、
眼鏡レンズ。
【請求項３】
請求項２に記載された眼鏡レンズにおいて、
前記物体側の面が球面であり、前記眼球側の面が前記非球面であり、
前記眼球側の面の座標ｚ（Ｒ）において曲率ｃが式（１）及び式（２）を満たす、
眼鏡レンズ。
【数１】
2013130619.tif 000011
式（１）
【数２】
2013130619.tif 000012
式（２）
ここで、Ｒは座標ｚ（Ｒ）の光学中心からの距離、ｆ（Ｒ）は補正項、Ｄ１は前記物体側の面の面屈折力、Ｄ２は前記眼球側の面の面屈折力、ｔはレンズ中心厚、ｎはレンズ屈折率、ΔＤは前記処方値Ｔに対する前記光学中心の度数のシフト量である。
【請求項４】
請求項１に記載された眼鏡レンズにおいて、
前記処方値Ｔがプラスである場合に、前記光学中心の度数が前記処方値Ｔよりもプラス側にシフトされる、
眼鏡レンズ。
【請求項５】
請求項４に記載された眼鏡レンズにおいて、
前記物体側の面が球面であり、前記眼球側の面が前記非球面であり、
前記眼球側の面の座標ｚ（Ｒ）において曲率ｃが式（１）及び式（２）を満たす、
眼鏡レンズ。
【数３】
2013130619.tif 000013
式（１）
【数４】
2013130619.tif 000014
式（２）
ここで、Ｒは座標ｚ（Ｒ）の光学中心からの距離、ｆ（Ｒ）は補正項、Ｄ１は前記物体側の面の面屈折力、Ｄ２は前記眼球側の面の面屈折力、ｔはレンズ中心厚、ｎはレンズ屈折率、ΔＤは前記処方値Ｔに対する前記光学中心の度数のシフト量である。
【請求項６】
請求項３または請求項５に記載された眼鏡レンズにおいて、
前記シフト量ΔＤはプラス方向の絶対値が０．２５Ｄ（ディオプトリー）未満である、
眼鏡レンズ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載された眼鏡レンズにおいて、
前記処方値Ｔと等価球面度数とが一致する交点ｙｃを含む、
眼鏡レンズ。
【請求項８】
請求項７に記載された眼鏡レンズにおいて、
前記交点ｙｃは、眼球の回旋角が４５°以下の位置にある、
眼鏡レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は眼鏡レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
単焦点の眼鏡レンズには、処方値がマイナスの近視用レンズや、処方値がプラスの遠視用レンズがある。単焦点眼鏡レンズでは、物体側の面と眼球側の面との双方を球面設計すると、回旋角やレンズ面の肉厚によって光軸外で物体を見た場合に非点収差が生じてしまい、その結果、眼鏡レンズを通して見える像にゆがみが生じる。なお、本明細書における回旋角は、眼球の回旋角に対応する眼鏡レンズ上の位置を意味する。例えば、回旋角が２５°であるとは、眼球の回旋角が２５°である場合に視線が通過するレンズ上の位置である。
つまり、眼鏡レンズの物体側の面と眼球側の面との双方を球面設計すると、光学中心においては円周方向の屈折力と径方向の屈折力とが等しい。したがって、円周方向の屈折力と径方向の屈折力との差である非点収差が０となり、かつ、円周方向の屈折力と径方向の屈折力との平均である等価球面度数（平均度数）が処方度数に一致するので度数誤差（等価球面度数と処方度数との差）が０となる。しかし、この球面設計による眼鏡レンズでは、回旋角が大きくなるに従って、つまり、レンズの中心から周辺に向かうに従って、非点収差や度数誤差がそれぞれ大きなものとなるという不具合があった。
【０００３】
球面設計による眼鏡レンズの不具合を解消するために、眼鏡レンズの物体側の面と眼球側の面との少なくとも一方の面を非球面化することにより、周辺部の改善を図るものが提案されている（例えば特許文献１）。
このような眼鏡レンズでは非球面化することによって、光学的に優れ、かつ、薄く軽くすることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４１９０７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示される、物体側の面と眼球側の面の少なくとも一方が非球面とされた眼鏡レンズでは、光学中心の度数誤差を０としているので、例えば、眼鏡レンズの周辺部においても度数誤差が０となるように非球面を設計した場合に、周辺部において大きな非点収差が生じる。一方、周辺部における非点収差が０となるように非球面を設計した場合、大きな度数誤差が生じる。非点収差と度数誤差とのバランスをとって非球面を設計した場合には、周辺部における非点収差と度数誤差のうち一方が０である設計と比較すると値は小さいが、周辺部において度数誤差と非点収差との双方が発生する。つまり、特許文献１の眼鏡レンズでは、周辺部で一定以上のボケが生じるという不都合がある。
【０００６】
本発明の目的は、周辺部における像のボケを改善することができる眼鏡レンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る眼鏡レンズは、物体側の面と、眼球側の面と、を含み、前記物体側の面及び前記眼球側の面の少なくとも一方が非球面であり、光学中心の度数が、処方される球面度数Ｓである処方値Ｔと異なる。
【０００８】
この構成の眼鏡レンズによれば、光学中心の度数が処方値Ｔと異なるので、光学中心の度数が処方値Ｔと等しい場合よりも、周辺部における円周方向の屈折力及び径方向の屈折力が処方値Ｔに近い値に設計できる。従って、光学中心の度数が処方値Ｔと等しい場合と比較して、周辺部における非点収差を同等に抑制し、かつ、度数誤差を小さくできるので、周辺部における像のボケを抑制できる。
【０００９】
本発明の一態様に係る眼鏡レンズは、前記処方値Ｔがマイナスである場合に、前記光学中心の度数が前記処方値Ｔよりもマイナス側にシフトされる。
【００１０】
この構成の眼鏡レンズによれば、処方値Ｔがマイナスの場合に、光学中心の度数が処方値Ｔよりマイナス側にシフトされることで、非点収差が従来と殆どかわらない状態で、等価球面度数と処方値Ｔとの差を小さくできる。
【００１１】
本発明の一態様の眼鏡レンズは、前記処方値Ｔがプラスである場合に、前記光学中心の度数が前記処方値Ｔよりもプラス側にシフトされる。
【００１２】
この構成の眼鏡レンズによれば、処方値Ｔがプラスの場合、光学中心の度数が処方値Ｔよりプラス側に全体的にシフトされることで、非点収差が従来とかわらない状態で、等価球面度数が処方値Ｔに近接することになる。
そのため、非点収差をそのままとし、度数誤差を従来に比べて小さなものにできるので、周辺部でのボケの発生を防止することができる。
【００１３】
本発明の一態様に係る眼鏡レンズは、前記物体側の面が球面であり、前記眼球側の面が前記非球面であり、前記眼球側の面の座標ｚ（Ｒ）において曲率ｃが式（１）及び式（２）を満たす。
【００１４】
【数１】
2013130619.tif 000003
式（１）
【数２】
2013130619.tif 000004
式（２）
【００１５】
ここで、Ｒは座標ｚ（Ｒ）の光学中心からの距離、ｆ（Ｒ）は補正項、Ｄ１は前記物体側の面の面屈折力、Ｄ２は前記眼球側の面の面屈折力、ｔはレンズ中心厚、ｎはレンズ屈折率、ΔＤは前記処方値Ｔに対する前記光学中心の度数のシフト量である。
【００１６】
この構成の眼鏡レンズによれば、眼球側の面の座標ｚ（Ｒ）における曲率ｃが、式（１）及びシフト量ΔＤを加味した式（２）を満たす。従って、周辺部において、より確実に度数誤差を抑制できるので、より確実に周辺部におけるボケを抑制できる。
【００１７】
本発明の一態様に係る眼鏡レンズは、前記処方値Ｔと等価球面度数とが一致する交点ｙｃを含む。
【００１８】
チェルニングの楕円よりも浅いベースカーブ（曲率）で設計した場合、非点収差を減少させるような非球面量を与えると、外周に向かった等価球面度数はシフト方向と逆に変化する。従って、適正なシフト量を与えると必ず交点ｙｃが1点存在することとなる。交点ｙｃにおいて度数誤差が最も小さい０となる。
【００１９】
本発明の一態様に係る眼鏡レンズは、前記交点ｙｃは、眼球の回旋角が４５°以下の位置にある。
【００２０】
この構成の眼鏡レンズでは、注視野を考慮すると、回旋角が交点ｙｃが４５°以下の位置にある。注視野とは、頭を動かすことなく、眼球の極度の運動により注視し得る範囲をいうが、この注視野が一般的に半径４５°の円形になっている。本態様では交点ｙｃ付近のボケ指数が最も小さくなり、交点ｙｃより外周部が従来よりもボケ指数が小さくなるため、交点ｙｃが４５°より大きな値では十分な効果が得られない。
【００２１】
本発明の一態様に係る眼鏡レンズは、前記交点ｙｃは回旋角が３０°以下の位置が好ましい。
【００２２】
この構成の眼光レンズでは、実際注視野を考慮して交点ｙｃを設定した。実際注視野とは頭部の代償運動を超えて動く眼移動の範囲をいい、実際に側方にある物体をみるとき、全く頭を動かさないでみる場合は少ないことを考慮したものである（眼鏡光学II：早稲田眼鏡専門学校発行［著者：川端秀仁］初版１９８２年）。頭を動かすことを考慮すると回旋角は約３０°になる。本態様では交点ｙｃ付近のボケ指数が最も小さくなり、交点ｙｃより外周部が従来よりもボケ指数が小さくなるため、交点ｙｃが３０°以下の方が効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる眼鏡レンズの概略図。
【図２】実施例１の眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとの関係を示すグラフ。
【図３】実施例２の眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとの関係を示すグラフ。
【図４】実施例３の眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとの関係を示すグラフ。
【図５】実施例４の眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとの関係を示すグラフ。
【図６】比較例１の眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとの関係を示すグラフ。
【図７】比較例２の眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとの関係を示すグラフ。
【図８】比較例３の眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとの関係を示すグラフ。
【図９】比較例４の眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとの関係を示すグラフ。
【図１０】比較例５の眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとの関係を示すグラフ。
【図１１】比較例６の眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとの関係を示すグラフ。
【図１２】比較例７の眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとの関係を示すグラフ。
【図１３】比較例８の眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとの関係を示すグラフ。
【図１４】実施例１、比較例１及び比較例７のボケ指数と回旋角θとの関係を示すグラフ。
【図１５】実施例２、比較例２及び比較例７のボケ指数と回旋角θとの関係を示すグラフ。
【図１６】実施例３、比較例３及び比較例８のボケ指数と回旋角θとの関係を示すグラフ。
【図１７】実施例４、比較例４及び比較例８のボケ指数と回旋角θとの関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態にかかる眼鏡レンズの概略図である。
図１において、眼鏡レンズＬは、物体側の面Ｌｏが球面とされ、眼球側の面Ｌｉが非球面とされた単焦点レンズである。光学中心は本実施形態ではフィッティングポイントに一致しており、図１ではｚ軸で示されている。
眼球の中心Ｅに集光される視線Ｐと光学中心とのなす角度を回旋角θとすると、回旋角θは視線Ｐが光学中心と一致する場合は０°であり、レンズ周辺に向かうに従って角度が大きくなる。
眼鏡レンズＬでは、処方される球面度数Ｓが処方値Ｔである。処方値Ｔがマイナスであるレンズは、主に、近視用として用いられるマイナスレンズであり、処方値Ｔがプラスであるレンズは、主に、遠視用として用いられるプラスレンズである。
眼球側の面と物体側の面との双方が球面からなるレンズは球面レンズであり、一般的な球面レンズの座標は、光学中心（ｘ、ｙ）＝（０，０）からの距離をＲとし、曲率をｃとすると、下記式（Ａ）となる。
【００２５】
【数３】
2013130619.tif 000005
式（Ａ）
【００２６】
また、曲率ｃ［１／ｍ］、曲率半径ｒ［ｍ］、及び球面レンズの面屈折力Ｄの間には下記式（Ｂ）の関係がある。なお、ｎは眼鏡レンズＬの素材の屈折率である。
【００２７】
【数４】
2013130619.tif 000006
式（Ｂ）
【００２８】
一般的な球面レンズの曲率ｃを設定するには、物体側の面の面屈折力をＤ１とし、眼球側の面の面屈折力をＤ２とし、レンズ中心厚をｔとすると、下記式（Ｃ）の関係がある。式（Ｃ）の関係を満たす、Ｄ１とＤ２とを設定することで、光学中心での所望の処方度数（処方値Ｔ）が得られる。
【００２９】
【数５】
2013130619.tif 000007
式（Ｃ）
【００３０】
非球面レンズの座標は下記式（１）で求められる。
【００３１】
【数６】
2013130619.tif 000008
式（１）
【００３２】
非球面レンズの座標の式（Ｃ）は、球面レンズの座標の式（Ａ）に、ｆ（Ｒ）の関数を付加したものである。ｆ（Ｒ）はレンズ周辺部の光学特性を改善する式であり、種々の式が用いられるが、例えば、下記式（Ｄ）を採用することができる。
なお、式（Ｄ）において、ａ４、ａ６、ａ８、ａ１０は定数である。
【００３３】
【数７】
2013130619.tif 000009
式（Ｄ）
【００３４】
但し、光学中心付近では、Ｒ≒０であるため、ｆ（Ｒ）は０とみなすことができる。
ここで、本実施形態の眼鏡レンズＬは、処方値Ｔがマイナスである場合には、光学中心の度数が処方値Ｔよりマイナス側にシフトされ、処方値Ｔがプラスである場合には、光学中心の度数が処方値Ｔよりプラスにシフトされる。つまり、本実施形態の眼鏡レンズＬは、光学中心の度数が処方値Ｔと異なる。
即ち、本実施形態において、物体側の面の面屈折力Ｄ１、眼球側の面の面屈折力Ｄ２、レンズ中心厚ｔ及び処方値Ｔの関係を示す式は下記式（２）である。この式（２）は、式（Ｃ）に、光学中心の度数のシフト量ΔＤを付加したものである。なお、球面設計された物体側の面Ｌｏの面屈折力は予め設定されたものを用いる。
光学中心では、ｆ（Ｒ）を０とした式（１）と式（２）とを満足させるような曲率ｃとする。
【００３５】
【数８】
2013130619.tif 000010
式（２）
【００３６】
ここで、処方値Ｔがマイナスの眼鏡レンズでは、シフト量ΔＤはマイナス方向に０．２５Ｄ（ディオプトリー）未満であり、処方値Ｔがプラスの眼鏡レンズでは、シフト量ΔＤはプラス方向に０．２５Ｄ（ディオプトリー）未満に設定することが好ましい。これらの範囲であれば、シフト量ΔＤは制限されるものではなく、シフト量ΔＤが小さくても効果が得られる。なお、シフト量ΔＤをプラスマイナスいずれも０．２５Ｄ（ディオプトリー）としたのは、一般にレンズの設計が処方値Ｔを０．２５Ｄ（ディオプトリー）ピッチとして行われるためである。これにより、眼鏡レンズの製造を容易に行うことができる。
また、処方度数Ｄに対する度数誤差の存在はボケの発生あるいは視力の低下を意味する。現在の単焦点レンズの多くは、処方値Ｔが０．２５Ｄ（ディオプトリー）ピッチでの製作であり、検眼の精度や眼鏡レンズのＩＳＯ規格を考慮した上で十分に装用者に快適な視力を提供するための処方する側の要求に応えるものである。つまり、０．２５Ｄまでの範囲であれば、度数が異なっていても装用時の快適性を損ねにくい。
なお、処方値Ｔがマイナスの眼鏡レンズでは、マイナス方向のシフトであれば、シフト量が小さくとも効果が得られるため、ボケの発生等を考慮して小さいシフト量としても良い。同様に、処方値Ｔがプラスの眼鏡レンズでは、プラス方向のシフトであればシフト量が小さくとも効果を生じるため、小さいシフト量としても良い。
【実施例】
【００３７】
［実施例１］
実施例１は、物体側の面は面屈折力Ｄ１が２．５０Ｄ（ディオプトリー）の球面であり、レンズ中心厚ｔが１．１ｍｍである。レンズ屈折率ｎは１．６６２である。
処方は球面度数Ｓが−４．００Ｄ（ディオプトリー）であり、乱視度数Ｃは設定されていない（Ｃ＝０）。処方される球面度数Ｓである処方値Ｔは、−４．００である。つまり、実施例１はマイナスレンズである。
実施例１は、後述する比較例１の非球面レンズに対してシフト量ΔＤを付加したもので、シフト量ΔＤは処方値Ｔ＝−４．００に対してマイナス方向に０．１０Ｄ（ディオプトリー）とした。
【００３８】
実施例１の眼鏡レンズにおいて、眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとをシミュレートし、その関係を図２に示す。図２において、符号ＭＤは径方向（メディジオナル方向）での屈折力を示し、符号ＳＤは円周方向（サジタル方向）での屈折力を示す。そして、実施例１を含む実施例及び比較例において、符号Ａは円周方向の屈折力ＭＤと径方向の屈折力ＳＤとの平均である等価球面度数を示す。
図２に示されるグラフの通り、等価球面度数Ａは回旋角θが３５°の時に処方値Ｔと一致する。つまり、回旋角θが３５°の場合に、処方値Ｔと等価球面度数Ａとの交点ｙｃが存在する。交点ｙｃにおいて度数誤差が最も小さい０となる。
【００３９】
［実施例２］
実施例２は、面屈折力Ｄ１、レンズ中心厚ｔ及びレンズ屈折率ｎが実施例１と同じである。そして、実施例２は球面度数Ｓ及び乱視度数Ｃが実施例１と同じであり、そのため、処方値Ｔが−４．００Ｄ（ディオプトリー）のマイナスレンズである。
実施例２は、実施例１とは異なり、後述する非点収差が０の比較例２の非球面レンズに対してシフト量ΔＤを付加したもので、シフト量ΔＤは処方値Ｔ＝−４．００に対してマイナス方向に０．２０Ｄ（ディオプトリー）とした。
実施例２の眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとの関係を図３に示す。
図３に示されるグラフの通り、実施例２は非点収差が０であるため、円周方向の屈折力ＭＤ、径方向の屈折力ＳＤ及び等価球面度数Ａは一致しており、等価球面度数Ａは回旋角θが３０°の値の時に処方値Ｔと一致する。つまり、回旋角θが３０°の場合に、処方値Ｔと等価球面度数Ａとの交点ｙｃが存在する。交点ｙｃにおいて度数誤差が最も小さい０となる。
【００４０】
［実施例３］
実施例３は、物体側の面は面屈折力Ｄ１が７．００Ｄ（ディオプトリー）の球面であり、レンズ中心厚ｔが５．５ｍｍである。レンズ屈折率ｎは１．６６２である。
処方は球面度数Ｓが＋４．００Ｄ（ディオプトリー）であり、乱視度数Ｃは設定されていない。処方値Ｔ＝＋４．００である。つまり、実施例３はプラスレンズである。
実施例３は、後述する比較例３の非球面レンズに対してシフト量ΔＤを付加したもので、シフト量ΔＤは処方値Ｔ＝＋４．００に対してプラス方向に０．１０Ｄ（ディオプトリー）とした。
【００４１】
実施例３の眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとの関係を図４に示す。図４に示されるグラフの通り、円周方向の屈折力ＭＤと径方向の屈折力ＳＤとの平均である等価球面度数Ａは回旋角θが３５°の値の時に処方値Ｔと一致する。つまり、回旋角θが３５°の場合に、処方値Ｔと等価球面度数Ａとの交点ｙｃが存在する。交点ｙｃにおいて度数誤差が最も小さい０となる。
【００４２】
［実施例４］
実施例４は、面屈折力Ｄ１、レンズ中心厚ｔ及びレンズ屈折率ｎが実施例３と同じであり、球面度数Ｓ及び乱視度数Ｃが実施例３と同じであるため、処方値Ｔが＋４．００Ｄ（ディオプトリー）のプラスレンズである。
実施例４は、実施例３とは異なり、後述する非点収差０の比較例４の非球面レンズに対してシフト量ΔＤを付加したもので、シフト量ΔＤは処方値Ｔ＝＋４．００に対してプラス方向に０．２０Ｄ（ディオプトリー）とした。
実施例４の眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとの関係を図５に示す。
図５に示されるグラフの通り、円周方向の屈折力ＭＤ、径方向の屈折力ＳＤ及び等価球面度数Ａは一致しており、等価球面度数Ａは回旋角θが２６°の値の時に処方値Ｔと一致する。つまり、回旋角θが２６°の場合に、処方値Ｔと等価球面度数Ａとの交点ｙｃが存在する。交点ｙｃにおいて度数誤差が最も小さい０となる。
【００４３】
［比較例１］
比較例１は、度数誤差と非点収差とのバランスをとるような非球面で最適化した例である。比較例１は物体側の面の面屈折力Ｄ１、レンズ中心厚ｔ、レンズ屈折率ｎ、球面度数Ｓ及び乱視度数Ｃが実施例１と同じである。比較例１は、実施例１とは異なり、シフト量ΔＤを付加していない。
比較例１の眼鏡レンズにおいて、眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとをシミュレートし、その関係を図６に示す。
図６に示されるグラフの通り、円周方向の屈折力ＭＤ、径方向の屈折力ＳＤ及びこれらの平均値である等価球面度数Ａは回旋角θが０°の時に処方値Ｔの−４．００Ｄ（ディオプトリー）で一致するが、回旋角θが大きくなるに従って、処方値Ｔからプラス側に離れる。
【００４４】
［比較例２］
比較例２は、非点収差０の非球面で最適化した例である。比較例２は物体側の面の面屈折力Ｄ１、レンズ中心厚ｔ、レンズ屈折率ｎ、球面度数Ｓ及び乱視度数Ｃが実施例２と同じである。比較例２は、実施例２とは異なり、シフト量ΔＤを付加していない。
比較例２の眼鏡レンズにおいて、眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとをシミュレートし、その関係を図７に示す。
図７に示されるグラフの通り、円周方向の屈折力ＭＤ、径方向の屈折力ＳＤ及びこれらの平均である等価球面度数Ａは回旋角θが０°の時に処方値Ｔの−４．００Ｄ（ディオプトリー）で一致するが、回旋角θが大きくなるに従って、処方値Ｔからプラス側に離れる。
【００４５】
［比較例３］
比較例３は、度数誤差と非点収差とのバランスをとるような非球面で最適化した例である。比較例３は物体側の面の面屈折力Ｄ１、レンズ中心厚ｔ、レンズ屈折率ｎ、球面度数Ｓ及び乱視度数Ｃが実施例３と同じである。比較例３は、実施例３とは異なり、シフト量ΔＤを付加していない。
比較例３の眼鏡レンズにおいて、眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとをシミュレートし、その関係を図８に示す。
図８に示されるグラフの通り、円周方向の屈折力ＭＤ、径方向の屈折力ＳＤ及びこれらの平均である等価球面度数Ａは回旋角θが０°の時に処方値Ｔの＋４．００Ｄ（ディオプトリー）で一致するが、回旋角θが大きくなるに従って、処方値Ｔからマイナス側に離れる。
【００４６】
［比較例４］
比較例４は、非点収差を０として非球面で最適化した例である。比較例４は物体側の面の面屈折力Ｄ１、レンズ中心厚ｔ、レンズ屈折率ｎ、球面度数Ｓ及び乱視度数Ｃが実施例４と同じプラスレンズである。比較例４は、実施例４とは異なり、シフト量ΔＤを付加していない。
比較例４の眼鏡レンズにおいて、眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとをシミュレートし、その関係を図９に示す。
図９に示されるグラフの通り、円周方向の屈折力ＭＤ、径方向の屈折力ＳＤ及びこれらの平均である等価球面度数Ａは回旋角θが０°の時に処方値Ｔの＋４．００Ｄ（ディオプトリー）で一致するが、回旋角θが大きくなるに従って、処方値Ｔからマイナス側に離れる。
【００４７】
［比較例５］
比較例５は、度数誤差を０にした非球面で最適化した例である。比較例５は物体側の面の面屈折力Ｄ１、レンズ中心厚ｔ、レンズ屈折率ｎ、球面度数Ｓ及び乱視度数Ｃが実施例１と同じマイナスレンズである。比較例５は、シフト量ΔＤを付加していない。
比較例５の眼鏡レンズにおいて、眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとをシミュレートし、その関係を図１０に示す。
図１０に示されるグラフの通り、円周方向の屈折力ＭＤ、径方向の屈折力ＳＤ及びこれらの平均である等価球面度数Ａは、回旋角θが０°の時に処方値Ｔの−４．００Ｄ（ディオプトリー）で一致するが、回旋角θが大きくなるに従って、円周方向の屈折力ＭＤは処方値Ｔからマイナス方向に離れ、径方向の屈折力ＳＤは処方値Ｔからプラス方向に離れ、等価球面度数Ａは処方値Ｔの値のままである。
【００４８】
［比較例６］
比較例６は、度数誤差を０にした非球面で最適化した例である。比較例６は物体側の面の面屈折力Ｄ１、レンズ中心厚ｔ、レンズ屈折率ｎ、球面度数Ｓ及び乱視度数Ｃが実施例３と同じプラスレンズである。比較例６は、実施例３とは異なり、シフト量ΔＤを付加していない。
比較例６の眼鏡レンズにおいて、眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとをシミュレートし、その関係を図１１に示す。
図１１に示されるグラフの通り、円周方向の屈折力ＭＤ、径方向の屈折力ＳＤ及びこれらの平均である等価球面度数Ａは、回旋角θが０°の時に処方値Ｔの＋４．００Ｄ（ディオプトリー）で一致するが、回旋角θが大きくなるに従って、円周方向の屈折力ＭＤは処方値Ｔからプラス方向に離れ、径方向の屈折力ＳＤは処方値Ｔからマイナス方向に離れ、等価球面度数Ａは処方値Ｔのままである。
【００４９】
［比較例７］
比較例７は、球面レンズの例である。比較例７は物体側の面の面屈折力Ｄ１、レンズ中心厚ｔ、レンズ屈折率ｎ、球面度数Ｓ及び乱視度数Ｃが実施例１と同じマイナスレンズである。
比較例７の眼鏡レンズにおいて、眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとをシミュレートし、その関係を図１２に示す。
図１２に示されるグラフの通り、球面レンズでは、円周方向の屈折力ＭＤ、径方向の屈折力ＳＤ及びこれらの平均である等価球面度数Ａとは回旋角θが０°の時に処方値Ｔの−４．００Ｄ（ディオプトリー）で一致するが、回旋角θが大きくなるに従って、円周方向の屈折力ＭＤ及び等価球面度数Ａは処方値Ｔからマイナス方向に大きく離れ、径方向の屈折力ＳＤは処方値Ｔにほぼ一致することになる。
【００５０】
［比較例８］
比較例８は、球面レンズの例である。比較例８は物体側の面の面屈折力Ｄ１、レンズ中心厚ｔ、レンズ屈折率ｎ、球面度数Ｓ及び乱視度数Ｃが実施例３と同じプラスレンズである。
比較例８の眼鏡レンズにおいて、眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとをシミュレートし、その関係を図１３に示す。
図１３に示されるグラフの通り、球面レンズでは、円周方向の屈折力ＭＤ、径方向の屈折力ＳＤ及びこれらの平均である等価球面度数Ａは回旋角θが０°の時に処方値Ｔの＋４．００Ｄ（ディオプトリー）で一致するが、回旋角θが大きくなるに従って、円周方向の屈折力ＭＤ及び等価球面度数Ａは処方値Ｔからプラス方向に大きく離れ、径方向の屈折力ＳＤは処方値Ｔにほぼ一致することになる。
【００５１】
実施例の効果について説明する。
図１４は実施例１、比較例１及び比較例７のボケ指数と回旋角θとの関係を示すグラフである。
ここで、ボケ指数とはレンズ装用時に度数誤差や非点収差によって生じるボケの程度を示す指数である。レンズの倍率及び個人の視覚の感度の違いにより、ボケか否かの客観的な判定は難しいが、ボケ指数が大きいほどレンズ装用時の分解能は落ちていく傾向にある。
レンズを通して点光源を見たとき、レンズの度数誤差や非点収差によって、網膜上では点ではなく円や楕円に結像する。この円（または楕円）を錯乱円といい、錯乱円の対角線の長さに相当するものがボケ指数である。つまり、錯乱円（楕円）の長軸の長さをａ、短軸の長さをｂとすると、ボケ指数は錯乱円の対角線の長さ（ａ２＋ｂ２）1/2（mm）となる。ここでは、無限遠を無調節で見ると言う条件でボケ指数を計算した。
【００５２】
ボケ指数の好ましい範囲は、種々の条件で変わるが、例えば、０．２以下、あるいは、０．２５以下と設定することができる。眼鏡レンズを装用した際に、回旋角θが４５°以上の範囲は使用される可能性が小さく、回旋角θが４５°以下の範囲でのボケの有無が装用者にとって重要となる。眼球だけを４５°を超えて動かすことはほとんどないから、回旋角θが４５°を超える回旋角θの範囲は実際にはほとんど用いられないので、装用者にとって４５°以上の範囲におけるボケの有無は相対的に重要ではない。
図１４において、実施例１は、回旋角θが０°の場合、比較例１，７に比べてボケ指数が大きいが、回旋角θが２８°から４０°の範囲では比較例１，７に比べて小さくなっており、０°から４０°の範囲にかけて０．２以下の範囲に収まっている。これに対して、実施例１の前提となった比較例１や球面レンズの比較例７は回旋角θが０°に近い場合は実施例１よりボケ指数が小さいが、比較例１では３５°を超えるあたりから、つまり、レンズの周辺部においてボケ指数が０．２を超え、比較例７では１８°を超えるあたりからボケ指数が０．２を超える。即ち、実施例１は比較例１及び比較例７よりも広い視野角の範囲においてボケが少ない。
【００５３】
図１５は実施例２、比較例２及び比較例７のボケ指数と回旋角θとの関係を示すグラフである。
実施例２は、回旋角θが０°の場合、比較例２，７に比べてボケ指数が大きいが、回旋角θが２２°から４０°の範囲では比較例２，７に比べて小さくなっており、０°から４０°の範囲にかけて０．２５以下の範囲に収まっている。これに対して、実施例２の前提となった比較例２や球面レンズの比較例７は回旋角θが０°に近い場合は実施例２よりボケ指数が小さいが、比較例２では３０°を超えるあたりからボケ指数が０．２５を超える。比較例７では２０°を超えるあたりからボケ指数が０．２５を超える。
【００５４】
図１６は実施例３、比較例３及び比較例８のボケ指数と回旋角θとの関係を示すグラフである。
実施例３は、回旋角θが０°の場合、比較例３，８に比べてボケ指数が大きいが、回旋角θが３０°から４０°の範囲では比較例３，８に比べて小さくなっており、０°から４０°の範囲にかけて０．２以下の範囲に収まっている。これに対して、実施例３の前提となった比較例３や球面レンズの比較例８は回旋角θが０°に近い場合は実施例３よりボケ指数が小さいが、比較例３では３５°を超えるあたりからボケ指数が０．２を超える。比較例８では１８°を超えるあたりからボケ指数が０．２を超える。
【００５５】
図１７は実施例４、比較例４及び比較例８のボケ指数と回旋角θとの関係を示すグラフである。
実施例４は、回旋角θが０°の場合、比較例４，８に比べてボケ指数が大きいが、回旋角θが２０°から４０°の範囲では比較例４，８に比べて小さくなっており、０°から４０°の範囲にかけて０．２５以下の範囲に収まっている。これに対して、実施例４の前提となった比較例４や球面レンズの比較例８は回旋角θが０°に近い場合は実施例４よりボケ指数が小さいが、比較例４では３０°を超えるあたりからボケ指数が０．２５を超える。比較例８では２０°を超えるあたりからボケ指数が０．２５を超える。
【００５６】
従って、本実施形態は、光学中心の度数が処方値Ｔである場合と比較して、より広い視野角の範囲において非点収差や度数誤差に由来するボケを抑制できる。本実施形態の眼鏡レンズＬは、交点ｙｃを含むように設計することで、レンズ周辺部における度数誤差をさらに抑制できるので、周辺部におけるボケをより少なくすることができる。
【００５７】
なお、本発明は、上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で以下に示される変形をも含む。
例えば、前記実施形態では、物体側の面Ｌｏが球面であり、眼球側の面Ｌｉが非球面の眼鏡レンズＬについて説明したが、本発明では、物体側の面Ｌｏと眼球側の面Ｌｉとの少なくとも一方が非球面とされた眼鏡レンズに適用できる。物体側の面Ｌｏが非球面であり、眼球側の面Ｌｉが球面である場合や、物体側の面Ｌｏと眼球側の面Ｌｉとの双方が非球面である場合に適用できる。
【００５８】
さらに、乱視度数Ｃがない実施形態について説明したが、本発明は、乱視度数Ｃがある眼鏡レンズＬに適用できる。乱視度数Ｃがある場合には、乱視軸Ａｘ方向の主径線及び乱視軸Ａｘと直交する方向の主経線についてそれぞれ曲率ｃを求めることが好ましい。この場合、乱視軸をＡｘとして、乱視軸Ａｘ方向では球面度数Ｓを処方値Ｔとして、前述の式（１）及び式（２）を満たすように、乱視軸Ａｘ方向の曲率ｃを決定する。一方、乱視軸Ａｘと直交する方向では球面度数Ｓと乱視度数Ｃとの式「Ｓ＋Ｃ」を処方値Ｔとして、前述の式（１）及び式（２）を満たすように、乱視軸Ａｘと直交する方向の曲率ｃを決定する。なお、光学中心の度数のシフト量をΔＤは各主径線で異なる値であっても前述の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５９】
Ｌ…眼鏡レンズ、Ｌｏ…物体側の面、Ｌｉ…眼球側の面、ＭＤ…円周方向での屈折力、ＳＤ…径方向での屈折力、Ａ…等価球面度数、ΔＤ…シフト量、ｔ…レンズ中心厚、θ…回旋角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年11月2日(2012.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
ここで、処方値Ｔがマイナスの眼鏡レンズＬでは、シフト量ΔＤはマイナス方向に０．２５Ｄ（ディオプトリー）未満であり、処方値Ｔがプラスの眼鏡レンズＬでは、シフト量ΔＤはプラス方向に０．２５Ｄ（ディオプトリー）未満に設定することが好ましい。これらの範囲であれば、シフト量ΔＤは制限されるものではなく、シフト量ΔＤが小さくても効果が得られる。なお、シフト量ΔＤをプラスマイナスいずれも０．２５Ｄ（ディオプトリー）としたのは、一般にレンズの設計が処方値Ｔを０．２５Ｄ（ディオプトリー）ピッチとして行われるためである。これにより、眼鏡レンズＬの製造を容易に行うことができる。
また、処方度数Ｄに対する度数誤差の存在はボケの発生あるいは視力の低下を意味する。現在の単焦点レンズの多くは、処方値Ｔが０．２５Ｄ（ディオプトリー）ピッチでの製作であり、検眼の精度や眼鏡レンズＬのＩＳＯ規格を考慮した上で十分に装用者に快適な視力を提供するための処方する側の要求に応えるものである。つまり、０．２５Ｄまでの範囲であれば、度数が異なっていても装用時の快適性を損ねにくい。
なお、処方値Ｔがマイナスの眼鏡レンズＬでは、マイナス方向のシフトであれば、シフト量ΔＤが小さくとも効果が得られるため、ボケの発生等を考慮して小さいシフト量ΔＤとしても良い。同様に、処方値Ｔがプラスの眼鏡レンズＬでは、プラス方向のシフトであればシフト量ΔＤが小さくとも効果を生じるため、小さいシフト量ΔＤとしても良い。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
［実施例１］
実施例１は、物体側の面Ｌｏは面屈折力Ｄ１が２．５０Ｄ（ディオプトリー）の球面であり、レンズ中心厚ｔが１．１ｍｍである。レンズ屈折率ｎは１．６６２である。
処方は球面度数Ｓが−４．００Ｄ（ディオプトリー）であり、乱視度数Ｃは設定されていない（Ｃ＝０）。処方される球面度数Ｓである処方値Ｔは、−４．００である。つまり、実施例１はマイナスレンズである。
実施例１は、後述する比較例１の非球面レンズに対してシフト量ΔＤを付加したもので、シフト量ΔＤは処方値Ｔ＝−４．００に対してマイナス方向に０．１０Ｄ（ディオプトリー）とした。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
実施例１の眼鏡レンズＬにおいて、眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとをシミュレートし、その関係を図２に示す。図２において、符号ＭＤは径方向（メディジオナル方向）での屈折力を示し、符号ＳＤは円周方向（サジタル方向）での屈折力を示す。そして、実施例１を含む実施例及び比較例において、符号Ａは円周方向の屈折力ＭＤと径方向の屈折力ＳＤとの平均である等価球面度数を示す。
図２に示されるグラフの通り、等価球面度数Ａは回旋角θが３５°の時に処方値Ｔと一致する。つまり、回旋角θが３５°の場合に、処方値Ｔと等価球面度数Ａとの交点ｙｃが存在する。交点ｙｃにおいて度数誤差が最も小さい０となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
［実施例３］
実施例３は、物体側の面Ｌｏは面屈折力Ｄ１が７．００Ｄ（ディオプトリー）の球面であり、レンズ中心厚ｔが５．５ｍｍである。レンズ屈折率ｎは１．６６２である。
処方は球面度数Ｓが＋４．００Ｄ（ディオプトリー）であり、乱視度数Ｃは設定されていない。処方値Ｔ＝＋４．００である。つまり、実施例３はプラスレンズである。
実施例３は、後述する比較例３の非球面レンズに対してシフト量ΔＤを付加したもので、シフト量ΔＤは処方値Ｔ＝＋４．００に対してプラス方向に０．１０Ｄ（ディオプトリー）とした。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
［比較例１］
比較例１は、度数誤差と非点収差とのバランスをとるような非球面で最適化した例である。比較例１は物体側の面Ｌｏの面屈折力Ｄ１、レンズ中心厚ｔ、レンズ屈折率ｎ、球面度数Ｓ及び乱視度数Ｃが実施例１と同じである。比較例１は、実施例１とは異なり、シフト量ΔＤを付加していない。
比較例１の眼鏡レンズにおいて、眼鏡装用時の屈折力Ｄと回旋角θとをシミュレートし、その関係を図６に示す。
図６に示されるグラフの通り、円周方向の屈折力ＭＤ、径方向の屈折力ＳＤ及びこれらの平均値である等価球面度数Ａは回旋角θが０°の時に処方値Ｔの−４．００Ｄ（ディオプトリー）で一致するが、回旋角θが大きくなるに従って、処方値Ｔからプラス側に離れる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
ボケ指数の好ましい範囲は、種々の条件で変わるが、例えば、０．２以下、あるいは、０．２５以下と設定することができる。眼鏡レンズＬを装用した際に、回旋角θが４５°以上の範囲は使用される可能性が小さく、回旋角θが４５°以下の範囲でのボケの有無が装用者にとって重要となる。眼球だけを４５°を超えて動かすことはほとんどないから、回旋角θが４５°を超える回旋角θの範囲は実際にはほとんど用いられないので、装用者にとって４５°以上の範囲におけるボケの有無は相対的に重要ではない。
図１４において、実施例１は、回旋角θが０°の場合、比較例１，７に比べてボケ指数が大きいが、回旋角θが２８°から４０°の範囲では比較例１，７に比べて小さくなっており、０°から４０°の範囲にかけて０．２以下の範囲に収まっている。これに対して、実施例１の前提となった比較例１や球面レンズの比較例７は回旋角θが０°に近い場合は実施例１よりボケ指数が小さいが、比較例１では３５°を超えるあたりから、つまり、レンズの周辺部においてボケ指数が０．２を超え、比較例７では１８°を超えるあたりからボケ指数が０．２を超える。即ち、実施例１は比較例１及び比較例７よりも広い視野角の範囲においてボケが少ない。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
なお、本発明は、上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で以下に示される変形をも含む。
例えば、前記実施形態では、物体側の面Ｌｏが球面であり、眼球側の面Ｌｉが非球面の眼鏡レンズＬについて説明したが、本発明では、物体側の面Ｌｏと眼球側の面Ｌｉとの少なくとも一方が非球面とされた眼鏡レンズＬに適用できる。物体側の面Ｌｏが非球面であり、眼球側の面Ｌｉが球面である場合や、物体側の面Ｌｏと眼球側の面Ｌｉとの双方が非球面である場合に適用できる。