JP2003140094A

JP2003140094A - 眼鏡用プラスティックレンズ

Info

Publication number: JP2003140094A
Application number: JP2001339671A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Kagei; 和憲影井; Shoei Matsui; 昭英松井
Original assignee: Asahi Lite Optical Co Ltd
Current assignee: Asahi Lite Optical Co Ltd
Priority date: 2001-11-05
Filing date: 2001-11-05
Publication date: 2003-05-14

Abstract

(57)【要約】【課題】遠視あるいは老視屈折補正用の極めて薄いプ
ラスティックレンズを提供すること。【解決手段】レンズ形状が両面球面あるいは非球面の
凸仕様で構成した、単焦点、多焦点、累進屈折力の各種
プラスティックレンズを提供する。薄型レンズにあって
は、レンズの屈折力Ｋは第一面（対物面）の屈折力
Ｋ_１、第二面（対眼面）の屈折力をＫ_２とした場合、Ｋ
＝Ｋ_１＋Ｋ_２が成立するから、第一面と第二面の双方を
凸仕様とすれば、それぞれの屈折力は正で作用するので
レンズの屈折力は大きくなるから中心厚を薄くすること
ができる。更に好ましくは両面ともに非球面形状にする
ことでレンズの厚みを薄くしうるから収差の極めて少な
い軽量なレンズを提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、遠視あるいは老視
屈折補正に用いる眼鏡用プラスティックレンズに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】眼鏡レンズの形状は、著書「めがね工
学」（共立出版（株））を参照するとレンズカーブの決
定に関して次のように述べている。ベストフォームレン
ズは眼とレンズの間隔、物体の位置などをあらかじめ仮
定して、その条件のもとでは最良の形状を備えている
が、そうでない場合は必ずしもベストとはいい難い。そ
してレンズの後面より眼球の回転中心までの距離を２５
ｍｍと仮定しているのであるが人の体格や装着の仕方に
よりバラツキがあり、この距離は１８〜４２ｍｍの広い
範囲にあると思わなければならない。現状は眼球の回転
中心からレンズ後面までの距離が一次の非点収差を０に
するようなベストフォームレンズを指向しているから、
レンズの形状はメニスカス形状でこれが主流になってい
る。しかしながら眼鏡はファッション的な要素も重要で
あり、眼鏡枠からレンズが著しく突出することを嫌う傾
向になっており対物面側が平面に近いような形状のレン
ズが使用されるようになってきた。近年ではレンズの研
磨技術も向上し非球面形状の研磨が容易に行えるように
なり、レンズの光学特性の向上のみならず軽量化を図る
上で有効な手段となっている。一方メニスカス形状の正
レンズは、対物面側の曲率半径をｒ_１としてレンズ素材
の屈折率をｎとした場合、屈折力Ｋ_１は（ｎ−１）／ｒ
_１で表され、同様に対眼面の屈折力Ｋ_２は（１−ｎ）／
ｒ_２で表されるからレンズ全体の屈折力としてはレンズ
素材の屈折率が１より大きいので、対眼面の屈折力は負
として作用するから、所定の屈折力を得ようとすればｒ
_１とｒ_２の曲率半径の差を大きくする必用があり結果と
して中心厚が厚くせざるを得ない。レンズのカーブとし
て古典的には正レンズとして平凸レンズが存在するので
あるが、対眼面側の屈折力を有効に活用しているもので
はない。本発明は上記事情に鑑みて、極めて薄い軽量化
された正レンズを提案するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、遠視あるいは老視屈折補正用の極めて薄いプラステ
ィックレンズを提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、レンズ形状が
両面球面あるいは非球面の凸仕様で、少なくとも片面が
０より大きいジオプターを有する凸面仕様であり、他の
面も凸仕様を形成し、凸仕様の曲面が遠視あるいは老視
屈折補正用の球面屈折力および乱視屈折力またはこれら
のいずれかから成る単焦点、多焦点、累進屈折力のレン
ズであり、これらのいずれかで構成する。薄型レンズに
あっては、レンズの屈折力Ｋは第一面（対物面）の屈折
力をＫ_１、第二面（対眼面）の屈折力をＫ_２とした場
合、Ｋ＝Ｋ _１＋Ｋ_２が成立するから、第一面と第二面の
双方を凸仕様とすれば、それぞれの屈折力は正で作用
し、少なくとも片面が０より大きいジオプターを有して
いればレンズの屈折力は大きくなる。更に好ましくは両
面ともに非球面形状にすることでレンズの厚みを薄くし
うるから収差の極めて少ない軽量なレンズを提供するこ
とができる。

【０００５】請求項２及び３の発明は、レンズの対眼側
面の曲率半径が４９００ｍｍ以上の非球面凸仕様であ
り、屈折率が１．４９８のＡＤＣモノマー（ＣＲ−３
９）以上の屈折率を有する光学樹脂素材を対象にするこ
とを特徴としている。ＣＲ−３９は眼鏡用レンズの素材
として現在でも広く使用され屈折率は低いが染色性や耐
衝撃性、耐擦傷性などに優れているので、このような樹
脂を用いたレンズを軽量化することは有益である。この
樹脂を用いた場合、対眼面の屈折力Ｄは（ｎ−１）／ｒ
_１で表され屈折率をｎ、面のカーブを１とすればＤ＝１
となり、ｒ_１は０．４９８ｍ（＝４９８ｍｍ）となる。
本発明のレンズは両面ともに凸仕様であり、対眼面側に
著しい凸曲面を設定すると眼球に近づきすぎるから適度
の曲率を選択する必用がある。また対眼面側の曲率半径
を著しく大きくした場合は対物面側で大きな屈折力を要
することになり曲率半径は小さくなるから収差の影響を
受けやすい。また、レンズの直径が通常７０ｍｍで流通
しているので曲率半径４９８ｍｍとした場合中心部がレ
ンズ縁部に対して１．２ｍｍ程度突出することになり、
眼球とレンズの間隔が狭く感じられる。そこで平凸レン
ズと明瞭に区別される範囲として、対眼面の屈折力を
０．１Ｄにとどめ４９８０ｍｍ以上に設定しているので
あるが、成形時の誤差が生じるので４９００ｍｍを対象
の範囲にしているところである。本発明に使用される樹
脂としてはＣＲ−３９の他にポリカーボネート、ウレタ
ン、エピスルフィド等の樹脂が好ましく用いられ、特に
エピスルフィド樹脂は屈折率が１．７４でありレンズを
極めて薄く作製することができるから強度の遠視あるい
は老視屈折補正に好適である。

【０００６】請求項４、５、６の発明は、請求項１に記
載されるプラスティックレンズの表面加工に関するもの
であり、光学樹脂素材がＣＲ−３９のような樹脂はその
まま使用することもできるが、耐擦傷性と耐衝撃性を向
上させるために、レンズ表面にハードコートあるいはプ
ライマー付きハードコートを施している。更にその上層
に金属薄膜を多層に設けて反射防止を行い、金属薄膜が
なめらかな連続薄膜でないことから、シリコンなどの溶
液に浸漬して空隙を満たすことで撥水性と滑擦性を向上
させてレンズの汚染を防止する。本発明のレンズは両面
が凸仕様になっているので各曲面の頂上付近は異物に接
触し易いためこれらの膜層はレンズの保護に必用であ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を用いて
説明する。図１は本発明における非球面形状の両側凸仕
様のプラスティックレンズであり、図２は比較例として
レンズ形状がメニスカス形状で片側面を凹仕様の球面を
用い、他の側を非球面の凸仕様で形成したプラスティッ
クレンズを示しており、図３は注型に用いたシェルの断
面図である。両側面に凸仕様の曲面を採用した本発明の
プラスティックレンズの中心部の厚みが極めて薄くなる
ことを示している。

【０００８】

【実施例１】図３に示すように使用面の曲率半径が６７
０ｍｍの非球面設計凹仕様で、周縁部に２ｍｍ程度の平
坦環状部３ａを備えた直径が８０ｍｍのガラス製モール
ド３（以下モールドと記載する）を３個と使用面の曲率
半径がそれぞれ３３５ｍｍ、２２３ｍｍ、１６７ｍｍの
非球面設計凹仕様で同サイズのモールド４を各１個を用
意した。曲率半径６７０ｍｍのモールド３に上記の各曲
率のモールド４の凹面を対向させて、それぞれの幾何光
学中心が一致するように配置し、且つモールド周縁部に
０．８ｍｍの隙間を設けてモールド周囲を接着テープ５
で密封し３種類のシェル６を作製した。各シェルのキャ
ビティ７に充填するために次の諸材料を調合した。（ａ）モノマーとして、ポリイソシアネート（三井化学（株）製、ＭＲ−７Ａ）５２部ポリチオール（三井化学（株）製、ＭＲ−７Ｂ）４８部（ｂ）重合触媒として、ジブチルチンクロライド１５０ｐｐｍ（ｃ）紫外線吸収剤として、ベンゾトリアゾール５００ｐｐｍ上記材料を容器に入れ撹拌し、脱気・濾過後に上記３種
類のシェルのキャビティ内に充填した。充填されたシェ
ルを加熱重合後、双方のモールドを離型し周囲を研削し
て直径７０ｍｍの対物面の曲率半径の異なるプラスティ
ックレンズ１ａ、１ｂ、１ｃを得た。得られたレンズは
両面が凸仕様になっており、このレンズの屈折率は１．
６７でレンズ縁厚は０．８ｍｍであった。またそれぞれ
のレンズの度数はレンズ１ａが＋３．００Ｄ（ジオプタ
ー）、１ｂが＋４．００Ｄ、１ｃが＋５．００Ｄの両面
非球面設計屈折補正用の単焦点眼鏡レンズである。これ
らのレンズを試作レンズ（１）とし、各レンズ形状を模
式断面図として図１に示す。

【０００９】

【実施例２】更に比較例として、上述した材料を用いて
同様の成形方法で次のようなレンズを作製した。使用す
る面の曲率半径が２６８ｍｍの球面設計凸仕様モールド
と、使用する面の曲率半径がそれぞれ１２２ｍｍ、１０
３ｍｍ、８９ｍｍで非球面設計凹仕様モールドを、それ
ぞれ幾何光学中心を合わせて対向させ、モールドの周辺
部に０．８ｍｍの隙間を設けるようにして、モールド周
囲を接着テープで密封し３組のシェルを作製し、それぞ
れのキャビティ内に調合した材料を充填した。加熱重合
後モールドを離型し周囲を研削して直径７０ｍｍの３種
類のプラスティックレンズ２ａ、２ｂ、２ｃを得た。レ
ンズはメニスカス形状の屈折率が１．６７のレンズであ
り、レンズ縁厚は０．８ｍｍであった。それぞれの度数
は、レンズ２ａが＋３．００Ｄ、２ｂが＋４．００Ｄ、
２ｃが＋５．００Ｄの対物面側のみ非球面設計の屈折補
正用の単焦点眼鏡レンズである。これらのレンズを試作
レンズ（２）とし、各レンズ形状を模式断面図として図
２に示す。

【００１０】次ぎに試作レンズ（１）と（２）の収差を
各レンズ毎に調査した結果を表１、表２、表３に示す。
表中の記号Ｓは眼の回旋角度における円周方向のレンズ
度数、Ｍは眼の回旋角度における子午線方向のレンズ度
数、ＣはＭとＳとのレンズ度数差であり数値の少ないほ
ど収差が少ないことを表している。

【表１】

【表２】

【表３】

【００１１】図４、図５、図６は上記の表１、表２、表
３をグラフで示したものである。眼鏡レンズの収差は結
像を鮮明にするためには非点収差量を小さくすることが
必用であり、グラフが示すように試作レンズ（１）の各
度数ともに試作レンズ（２）よりはレンズ周辺部方向に
おいて非点収差量が極めて小さい。このことは広視界に
おいて鮮明度が得られる眼鏡レンズであることを示して
いる。

【００１２】

【実施例３】実施例１及び２で得られた試作レンズ
（１）及び（２）にハードコート被膜、反射防止コート
被膜及び撥水コート被膜を形成した。１．ハードコート被膜の形成試作レンズ（１）及び（２）をそれぞれ４５℃に保温し
た１０％水酸化ナトリウム水溶液に４分間浸漬して洗浄
し、次いでプライマーコート液（日本ＡＲＣ（株）製、
ＣＰ−６０５）を用いて１５ｃｍ／ｍｉｎの引き上げ速
度でディッピング法により塗工し、１０分間風乾して９
０℃３０分の加熱硬化を行った。塗膜の厚みは１．１μ
ｍであった。更にトップハードコート液（日本ＡＲＣ
（株）製、Ｃ３７７）を用いて、３０ｃｍ／ｍｉｎの引
き上げ速度でディッピング法により塗工し、１０分間の
風乾後、１２０℃１２０分の加熱硬化を行い、１．４４
μｍ厚のハードコート被膜を形成した。上記被膜を形成
した各試作レンズに＃００００のスチールウールを用い
て５０ｇ荷重で１００回往復させた後の被膜の状況は僅
かなヘアースクラッチが付いた程度であり、充分な耐ス
クラッチ性を有する被膜であった。更に、１ｍｍ間隔の
碁盤目による被膜の密着性テストを行ったところ１００
／１００の結果を得た。サンシャインウエザオメータに
よる２４０時間の曝露試験に対しても剥離は求められず
良好な被膜であった。２．反射防止コート被膜の形成上記１．で述べたハードコート被膜の上に真空蒸着装置
を使用して、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２を交互に蒸着して５層
からなる膜厚１２０ｎｍの反射防止コート被膜を形成し
た。この被膜の色調はグリーンであり視感透過率は９
８．８％であった。３．撥水コート被膜の形成上記２．で述べた反射防止コート被膜を形成した試作レ
ンズ（１）と（２）を洗浄して、パーフロロアルキル基
を有するシリコーン系表面処理剤（信越化学工業（株）
製、Ｘ−２４−９１４６）に浸漬処理加工し、引き上げ
後５０℃、３０分の加熱乾燥を行い撥水コート被膜を形
成した。この被膜の水の接触角は１１０度で撥水性に優
れており、撥油、防汚に良好な性能を発揮する。

【００１３】

【発明の効果】上記した各比較データが示すように、本
発明によれば遠視あるいは老視屈折補正用眼鏡レンズに
於いては、通常の対物面側非球面設計のメニスカス形状
の眼鏡レンズと比較して、両面非球面両凸形状レンズの
方が屈折補正用単焦点眼鏡レンズに限らず多焦点及び累
進屈折力眼鏡レンズにおいてもレンズ中心厚が極めて薄
く且つ収差が非常に良好なレンズを製作することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる両面凸仕様の非球面設計レンズの
模式断面図であり、（ａ）図は屈折力＋３．００Ｄであ
り、（ｂ）図は屈折力＋４．００Ｄであり、（ｃ）図は
屈折力＋５．００Ｄの各レンズを示す。

【図２】比較例として対物面が凸仕様の非球面設計であ
り、対眼面が球面設計の凹仕様からなる正レンズの模式
断面図であり、（ａ）図は屈折力＋３．００Ｄであり、
（ｂ）図は屈折力＋４．００Ｄであり、（ｃ）図は屈折
力＋５．００Ｄの各レンズを示す。

【図３】本発明のレンズを成形するためのシェルの断面
図である。

【図４】実施例における表１の収差を測定した結果をグ
ラフに表したものである。

【図５】実施例における表２の収差を測定した結果をグ
ラフに表したものである。

【図６】実施例における表３の収差を測定した結果をグ
ラフに表したものである。

【符号の説明】

１試作レンズ（１）２試作レンズ（２）３モールド４モールド５接着テープ６シェル７キャビティ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズ形状が両面球面あるいは非球面の
凸仕様で、少なくとも片面が０より大きいジオプターを
有する凸面仕様であり、他の面も凸仕様を形成し、凸仕
様の曲面が遠視あるいは老視屈折補正用の球面屈折力お
よび乱視屈折力またはこれらのいずれかから成る単焦
点、多焦点、累進屈折力のレンズであり、これらのいず
れかで構成される極薄軽量で光学収差の極めて少ない眼
鏡用プラスティックレンズ。
【請求項２】レンズの対眼側面の曲率半径が４９００
ｍｍ以上の非球面凸形状である請求項１に記載の眼鏡用
プラスティックレンズ。
【請求項３】屈折率が１．４９以上の光学用樹脂素材
を使用した請求項１又は２に記載の眼鏡用プラスティッ
クレンズ。
【請求項４】レンズがハードコートあるいはプライマ
ー付きハードコートを施されている請求項１〜３のいず
れか１項に記載の眼鏡用プラスティックレンズ。
【請求項５】反射防止層を設けた請求項４に記載の眼
鏡用プラスティックレンズ。
【請求項６】前記の反射防止層に撥水処理を施した請
求項５に記載の眼鏡用プラスティックレンズ。