(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２面以上の屈折面を有し、頂点屈折力［Ｄｉｏｐｔｅｒ］が正であり、少なくとも１面の屈折面が非球面からなる非球面眼鏡レンズにおいて、
レンズ光軸からの距離ｈ［ｍｍ］の位置における光軸を含む平面と最前方屈折面および最後方屈折面との交線の曲率をそれぞれＣ１（ｈ）およびＣ２（ｈ）［１／ｍ］とするとき、ｈ＝１０、１５、２０の各位置において、次の（１）式、
（１）Ｃ１（０）−Ｃ２（０）＜Ｃ１（ｈ）−Ｃ２（ｈ）
を満足することを特徴とする非球面眼鏡レンズ。
【請求項２】
請求項１記載の眼鏡レンズにおいて、最前方屈折面が非球面、最後方屈折面が球面またはトーリック面であり、ｈ＝１０、１５、２０の各位置において、次の（２）式、
（２）Ｃ１（０）＜Ｃ１（ｈ）
を満足する非球面眼鏡レンズ。
【請求項３】
請求項１記載の眼鏡レンズにおいて、最前方屈折面が球面またはトーリック面、最後方屈折面が非球面であり、ｈ＝１０、１５、２０の各位置において、次の（３）式、
（３）Ｃ２（０）＞Ｃ２（ｈ）
を満足する非球面眼鏡レンズ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の眼鏡レンズにおいて、非球面は回転対称非球面である非球面眼鏡レンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、視力補正用非球面眼鏡レンズに関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
従来の球面と球面（乱視矯正をする場合にはトーリック面）の組み合わせによる視力補正用レンズ（以下球面眼鏡レンズという）は、レンズ中心部で所望の頂点屈折力が得られ、レンズ有効視野内での像面湾曲収差と非点収差ができるだけ小さくなるように、各面の曲率が決定されている。
歪曲収差に関しては、屈折面のカーブを深く（曲率を大きく）すれば小さくなることが知られているが、像面湾曲収差が許容できないほど大きくなってしまうために、補正をあきらめていた。従来例で具体的に説明する。
【０００３】
［従来例１］
図１７は従来例１のレンズ断面図、図１８はその収差図（左方の図において実線（ＤＳ）はサジタルの、破線（ＤＭ）はメリジオナルの屈折力の近軸屈折力からの差を示しており、サジタルとメリジオナルの平均値が像面湾曲収差量、サジタルとメリジオナルの差が非点収差量である。右方の図は歪曲収差（ＤＩＳＴ）である。以下同じ）、表１はそのレンズデータである。図１７において左方がレンズ前面、右方が後面である。
【０００４】
【表１】
頂点屈折力        ＳＰＨ      ３．００      ［Ｄｉｏｐｔｅｒ］
前面曲率          Ｃ１      １４．００      ［１／ｍ］
後面曲率          Ｃ２        ８．３２      ［１／ｍ］
中心厚            Ｔ          ４．７６      ［ｍｍ］
屈折率            ｎ          １．５０
外径              φ        ７０．００      ［ｍｍ］
【０００５】
［従来例２］
図１９は従来例２のレンズ断面図、図２０はその収差図、表２はそのレンズデータである。
【表２】
頂点屈折力        ＳＰＨ      ６．００    ［Ｄｉｏｐｔｅｒ］
前面曲率          Ｃ１      １８．３３    ［１／ｍ］
後面曲率          Ｃ２        ９．０７    ［１／ｍ］
中心厚            Ｔ          ５．９１    ［ｍｍ］
屈折率            ｎ          １．６０
外径              φ        ６０．００    ［ｍｍ］
【０００６】
以上の従来例において視角５０度の歪曲収差に着目すると、従来例１が１３．４０％、従来例２が２１．２８％と非常に大きい。
【０００７】
また、球面眼鏡レンズよりもレンズの厚さ、重さを減少させる目的で、屈折面のどちらか一方を回転対称な非球面とすることが知られている（例えば、特開平２−２８９８１９号公報）。
このような非球面眼鏡レンズでは、屈折面のカーブを従来の球面眼鏡レンズよりも浅くし、非球面によって屈折面の曲率を中心から周辺にかけて徐々に変化させることで、レンズの厚さ、重さを減少させながら、像面湾曲収差、非点収差を補正している。しかし、歪曲収差に関しては球面眼鏡レンズよりも大きくなってしまう。次の例は従来の非球面眼鏡レンズである。
【０００８】
［従来例３］
図２１は従来例３のレンズ断面図、図２２はその収差図、図２３は非球面の曲率変化を示すグラフ図、表３はそのレンズデータである。
【表３】
頂点屈折力        ＳＰＨ      ３．００    ［Ｄｉｏｐｔｅｒ］
前面近軸曲率      Ｃ１（０）  ８．００    ［１／ｍ］  ＊非球面
後面曲率          Ｃ２        ２．０９    ［１／ｍ］
中心厚            Ｔ          ４．３０    ［ｍｍ］
屈折率            ｎ          １．５０
外径              φ        ７２．００    ［ｍｍ］
非球面データ；
c=8.000×10-3, K=0, A4=-5.28250×10-7, A6=1.99003×10-10,
A8=-6.62321×10-14, A10=1.13383×10-17
但し、回転対称非球面は、次式で定義する。
Z=ch2/{1+[1-(1+K)c2h2]1/2}+A4h4+A6h6+A8h8 +A10h10・・・・
（c;曲率、K;円錐係数、h;光軸からの高さ、Ai;i次の非球面係数、c は［１／ｍｍ］、ｈは［ｍｍ］単位での値である。）
【０００９】
この従来の非球面眼鏡レンズでは、視角５０度の歪曲収差は１４．３３％と従来例１より悪い。
【００１０】
【発明の目的】
本発明は、従来の眼鏡レンズについての以上の問題意識に基づき、像面湾曲収差、非点収差の補正を犠牲にすることなく、歪曲収差を補正した眼鏡レンズを提供することを目的とする。
【００１１】
【発明の概要】
本発明は、２面以上の屈折面を有し、頂点屈折力［Ｄｉｏｐｔｅｒ］が正であり、少なくとも１面の屈折面が非球面からなる非球面眼鏡レンズにおいて、レンズ光軸からの距離ｈ［ｍｍ］の位置における光軸を含む平面と最前方屈折面および最後方屈折面との交線の曲率をそれぞれＣ１（ｈ）およびＣ２（ｈ）［１／ｍ］とするとき、ｈ＝１０、１５、２０の各位置において、
（１）Ｃ１（０）−Ｃ２（０）＜Ｃ１（ｈ）−Ｃ２（ｈ）
を満足することを特徴としている。
【００１２】
本発明の非球面眼鏡レンズにおいて、最前方屈折面が非球面、最後方屈折面が球面またはトーリック面である場合には、ｈ＝１０、１５、２０の各位置において、
（２）Ｃ１（０）＜Ｃ１（ｈ）
を満足することが好ましい。
また最前方屈折面が球面またはトーリック面、最後方屈折面が非球面である場合には、ｈ＝１０、１５、２０の各位置において、
（３）Ｃ２（０）＞Ｃ２（ｈ）
を満足することが好ましい。
非球面は、回転対称であることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施形態】
図１は、本発明による非球面眼鏡レンズ１を説明する図である。レンズ１の光軸をＰＰ’とすると、その前面２と後面３は、点Ｏ１、Ｏ２で光軸ＰＰ’と交わっている。光軸ＰＰ’を含む平面でレンズ１を切断すると、前面２は交線２Ｌでその平面と交わり、後面３は交線３Ｌでその平面と交わっている。前面２と後面３の少なくとも一方は、非球面であり、頂点屈折力ＳＰＨ［Ｄｉｏｐｔｅｒ］は正である。
【００１４】
この非球面眼鏡レンズ１において、光軸ＰＰ’からの距離ｈ［ｍｍ］の位置での前面２の交線２Ｌと後面３の交線３Ｌの曲率をそれぞれ、Ｃ１（ｈ）、Ｃ２（ｈ）［１／ｍ］とするとき、少なくとも０＜ｈ＜２５のいずれかの位置において、
（１）Ｃ１（０）−Ｃ２（０）＜Ｃ１（ｈ）−Ｃ２（ｈ）
を満足させている。
【００１５】
この式の意味するところは次の通りである。
屈折面のカーブを深くすることにより歪曲収差を補正し、式（１）の条件を満たすような曲率の関係を有する非球面を導入することにより、像面湾曲、非点収差の発生を抑えている。つまり、歪曲収差は屈折面のカーブを深くすることである程度補正できるが、同時に像面湾曲、非点収差が悪化する。この像面湾曲と非点収差の悪化を、条件式（１）を満足する非球面により、補正するのである。この条件を満足しないと、歪曲収差を補正しながら、同時に像面湾曲と非点収差を補正することは困難である。
【００１６】
本発明の非球面眼鏡レンズは、最前方屈折面が非球面、最後方屈折面が球面またはトーリック面の場合には、
（２）Ｃ１（０）＜Ｃ１（ｈ）
を満足させる。
【００１７】
また最前方屈折面が球面またはトーリック面、最後方屈折面が非球面の場合には、
（３）Ｃ２（０）＞Ｃ２（ｈ）
を満足させる。
式（２）、（３）は、式（１）において、最前方屈折面または最後方屈折面が球面またはトーリック面である場合（つまりＣ２（０）＝Ｃ２（ｈ）、またはＣ１（０）＝Ｃ１（ｈ）である場合）を意味している。
【００１８】
次に具体的な実施例について本発明を説明する。
［実施例１］
実施例１は、ＳＰＨ＋３．００の非球面眼鏡レンズについて本発明を適用した例である。図２は、その前面屈折面と後面屈折面の曲率変化を示すグラフ図、図３はそのレンズ断面図、図４はその諸収差図、表４はそのレンズデータである。前面を非球面、後面を球面とし、非球面の曲率変化を図２のようにすることで、図４に示すように像面湾曲収差、非点収差を犠牲にすることなく、歪曲収差が良好に補正されている。
【００１９】
【表４】
頂点屈折力      ＳＰＨ          ３．００    ［Ｄｉｏｐｔｅｒ］
前面近軸曲率    Ｃ１（０）    １８．００    ［１／ｍ］    ※非球面
後面曲率        Ｃ２          １２．５７    ［１／ｍ］
中心厚          Ｔ              ５．１０    ［ｍｍ］
屈折率          ｎ              １．５０
外径            φ            ７０．００    ［ｍｍ］
非球面データ；
c=1.800×10-2, K=0, A4=1.92832 ×10-7, A6=-2.55344 ×10-11 ,
A8=7.37278 ×10-14, A10=-3.18319 ×10-18
この実施例１のレンズの視角５０度の歪曲収差は１２．５６％である。
【００２０】
［実施例２］
実施例２は、ＳＰＨ＋６．００の非球面眼鏡レンズについて本発明を適用した例である。図５は、その前面屈折面と後面屈折面の曲率変化を示すグラフ図、図６はそのレンズ断面図、図７はその諸収差図、表５はそのレンズデータである。前面を非球面とし、非球面の曲率変化を図５のようにすることで図７に示すように像面湾曲収差、非点収差を犠牲にすることなく、歪曲収差が良好に補正されている。
【００２１】
【表５】
頂点屈折力        ＳＰＨ        ６．００    ［Ｄｉｏｐｔｅｒ］
前面近軸曲率      Ｃ１（０）  ２１．６７    ［１／ｍ］    ※非球面
後面曲率          Ｃ２        １２．７６    ［１／ｍ］
中心厚            Ｔ            ５．９１    ［ｍｍ］
屈折率            ｎ            １．６０
外径              φ          ６０．００    ［ｍｍ］
非球面データ；
c=2.167×10-2, K=0, A4=2.16046 ×10-7, A6=2.32982×10-11,
A8=1.89606 ×10-14, A10=2.89421×10-17
この実施例２のレンズの視角５０度の歪曲収差は１９．５９％である。
【００２２】
［実施例３］
実施例３は、ＳＰＨ＋６．００の非球面眼鏡レンズについて本発明を適用した別の例である。図８は、その前面屈折面と後面屈折面の曲率変化を示すグラフ図、図９はそのレンズ断面図、図１０はその諸収差図、表６はそのレンズデータである。後面を非球面とし、非球面の曲率変化を図８のようにすることで図１０に示すように像面湾曲収差、非点収差を犠牲にすることなく、歪曲収差が良好に補正されている。
【００２３】
【表６】
実施例３のレンズデータ
頂点屈折力      ＳＰＨ        ６．００    ［Ｄｉｏｐｔｅｒ］
前面曲率        Ｃ１        ２１．６７    ［１／ｍ］
後面近軸曲率    Ｃ２（０）  １２．７６    ［１／ｍ］      ※非球面
中心厚          Ｔ            ５．９１    ［ｍｍ］
屈折率          ｎ            １．６０
外径            φ          ６０．００    ［ｍｍ］
非球面データ；
c=1.276×10-2, K=0, A4=-3.21767×10-7, A6=2.07623×10-10,
A8=-1.27747×10-13, A10=3.21883×10-17
この実施例３のレンズの視角５０度の歪曲収差は１９．６７％である。
【００２４】
［実施例４］
実施例４は、ＳＰＨ＋６．００の非球面眼鏡レンズについて本発明を適用した実施例である。図１１は、その前面屈折面と後面屈折面の曲率変化を示すグラフ図、図１２はそのレンズ断面図、図１３はその諸収差図、表７はそのレンズデータである。前面、後面をともに非球面とし、非球面の曲率変化を図１１のようにすることで図１３に示すように像面湾曲収差、非点収差を犠牲にすることなく、歪曲収差が良好に補正されている。
【００２５】
【表７】
頂点屈折力      ＳＰＨ          ６．００    ［Ｄｉｏｐｔｅｒ］
前面近軸曲率    Ｃ１（０）    ２１．６７    ［１／ｍ］    ※非球面
後面近軸曲率    Ｃ２（０）    １２．７６    ［１／ｍ］    ※非球面
中心厚          Ｔ              ５．９１    ［ｍｍ］
屈折率          ｎ              １．６０
外径            φ            ６０．００    ［ｍｍ］
非球面データ；
前面； c=2.167×10-2, K=0, A4=1.15788 ×10-7, A6=2.26294×10-11,
A8=-2.14327×10-14, A10=-3.17697 ×10-17
後面； c=1.276×10-2, K=0, A4=-1.14071×10-7, A6=-1.57771 ×10-11,
A8=6.11491 ×10-15, A10=-2.38806 ×10-17
この実施例４のレンズの視角５０度の歪曲収差は１９．６２％である。
【００２６】
［実施例５］
実施例５は、ＳＰＨ＋４．００の非球面眼鏡レンズについて本発明を適用した実施例である。図１４は、その前面屈折面と後面屈折面の曲率変化を示すグラフ図、図１５はそのレンズ断面図、図１６はその諸収差図、表８はそのレンズデータである。前面、後面をともにを非球面とし、非球面の曲率変化を図１４のようにすることで図１６に示すように像面湾曲収差、非点収差を犠牲にすることなく、歪曲収差が良好に補正されている。
【００２７】
【表８】
頂点屈折力      ＳＰＨ          ４．００      ［Ｄｉｏｐｔｅｒ］
前面近軸曲率    Ｃ１（０）    ２０．００      ［１／ｍ］    ※非球面
後面近軸曲率    Ｃ２（０）    １２．７９      ［１／ｍ］    ※非球面
中心厚          Ｔ              ５．７３      ［ｍｍ］
屈折率          ｎ              １．５０
外径            φ            ６０．００      ［ｍｍ］
非球面データ；
前面； c=2.000×10-2, K=0, A4=1.24378 ×10-7, A6=2.09881×10-11,
A8=-9.28141×10-15, A10=-4.89063 ×10-18
後面； c=1.279×10-2, K=0, A4=-1.27350×10-7, A6=-2.20204 ×10-11,
A8=-4.87663×10-15, A10=-6.94798 ×10-19
この実施例５のレンズの視角５０度の歪曲収差は１５．６２％である。
【００２８】
次の表９は、以上の各実施例１〜５の各条件式（１）ないし（３）に関する数値である。
【表９】
0003920437.tif 000002
いずれの実施例も、条件式（１）または（２）、（３）を満足している。
【００２９】
また、次の表１０は、上記従来例と各実施例の歪曲収差の値を一覧にしたものである。
【表１０】
0003920437.tif 000003
【００３０】
この表から、本発明の各実施例の非球面眼鏡レンズは、歪曲収差が改善されていることが分かる。単レンズの歪曲収差は、レンズの度数によっておおよその値が決まってしまうという性質がある。本発明は、非球面により歪曲収差をこのように小さくした点に最大の特徴がある。
【００３１】
本発明による眼鏡レンズの非球面は、回転対称であることは必ずしも必要でないが、製造上は以上の実施例のように回転対称である方が好ましい。また各実施例では前面と後面の２面の屈折面からなる非球面眼鏡レンズについて説明したが、複数のレンズを貼り合わせ、あるいは組み合わせてできる非球面眼鏡レンズについても本発明は適用できる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の非球面眼鏡レンズは、屈折面の少なくとも１面を非球面とし、その非球面の曲率を条件式のように変化させることで、像面湾曲収差、非点収差を劣化させずに、歪曲収差が良好に補正された非球面眼鏡レンズが提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による非球面眼鏡レンズの実施例１の斜視図である。
【図２】実施例１の非球面眼鏡レンズの非球面の曲率変化の様子を示すグラフ図である。
【図３】実施例１の非球面眼鏡レンズの断面図である。
【図４】実施例１の非球面眼鏡レンズの収差図である。
【図５】本発明による非球面眼鏡レンズの実施例２の非球面の曲率変化の様子を示すグラフ図である。
【図６】実施例２の非球面眼鏡レンズの断面図である。
【図７】実施例２の非球面眼鏡レンズの収差図である。
【図８】本発明による非球面眼鏡レンズの実施例３の非球面の曲率変化の様子を示すグラフ図である。
【図９】実施例３の非球面眼鏡レンズの断面図である。
【図１０】実施例３の非球面眼鏡レンズの収差図である。
【図１１】本発明による非球面眼鏡レンズの実施例４の非球面の曲率変化の様子を示すグラフ図である。
【図１２】実施例４の非球面眼鏡レンズの断面図である。
【図１３】実施例４の非球面眼鏡レンズの収差図である。
【図１４】本発明による非球面眼鏡レンズの実施例５の非球面の曲率変化の様子を示すグラフ図である。
【図１５】実施例５の非球面眼鏡レンズの断面図である。
【図１６】実施例５の非球面眼鏡レンズの収差図である。
【図１７】従来の球面眼鏡レンズ（従来例１）の断面図である。
【図１８】従来例１の眼鏡レンズの収差図である。
【図１９】従来の球面眼鏡レンズ（従来例２）の断面図である。
【図２０】従来例２の眼鏡レンズの収差図である。
【図２１】従来の非球面眼鏡レンズ（従来例３）の断面図である。
【図２２】従来例３の非球面眼鏡レンズの収差図である。
【図２３】従来例３の非球面の曲率変化の様子を示すグラフ図である。
【図１】
0003920437.tif 000004
【図２】
0003920437.tif 000005
【図３】
0003920437.tif 000006
【図４】
0003920437.tif 000007
【図５】
0003920437.tif 000008
【図６】
0003920437.tif 000009
【図７】
0003920437.tif 000010
【図８】
0003920437.tif 000011
【図９】
0003920437.tif 000012
【図１０】
0003920437.tif 000013
【図１１】
0003920437.tif 000014
【図１２】
0003920437.tif 000015
【図１３】
0003920437.tif 000016
【図１４】
0003920437.tif 000017
【図１５】
0003920437.tif 000018
【図１６】
0003920437.tif 000019
【図１７】
0003920437.tif 000020
【図１８】
0003920437.tif 000021
【図１９】
0003920437.tif 000022
【図２０】
0003920437.tif 000023
【図２１】
0003920437.tif 000024
【図２２】
0003920437.tif 000025
【図２３】
0003920437.tif 000026