JP2006030785A - 多焦点眼鏡レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズ外面のサグ量を小さく抑え、レンズ中心厚や縁厚が薄く形成され、かつ度数に対応した良好な光学性能を有し、さらには製造での負担を軽減できる多焦点眼鏡レンズを提供すること。
【解決手段】 多焦点眼鏡レンズは、外側と内側の一対の屈折面を有する多焦点眼鏡レンズにおいて、外面を台玉領域と小玉領域とからなる多焦点面とし、内面を非球面とし、該眼鏡レンズに乱視補正機能を付与する場合には該内面に乱視補正特性を付与する構成にした。
【選択図】 図７

Description

この発明は、屈折補正用多焦点眼鏡レンズに関する。

従来、加齢に伴い衰えた眼の調節力を補う為に多焦点眼鏡レンズが使用されている。多焦点眼鏡レンズには、バイフォーカルレンズ（二重焦点レンズ）が多用されている。バイフォーカルレンズは、多焦点面に遠方を見るために用いられる台玉領域と近方を見るために用いられる小玉領域とを有する。プラスチック製のバイフォーカルレンズの場合、各領域を仕様に応じた曲率半径に設計することにより必要な加入屈折力を与えている。また、ガラス製のバイフォーカルレンズの場合、屈折率の高いガラス材で作られた小玉を台玉の中に埋め込むことにより所定の加入屈折力を与えている。

上記従来の多焦点眼鏡レンズは、外面（物体側の面）を多焦点面とし、台玉や小玉はそれぞれ球面加工されていた。従って、光学性能を良好に発揮するためには、台玉、小玉ともにある程度深いカーブを与えなければならず、外面のサグ量が大きくなってしまう。また、プラスレンズの場合には中心厚が厚くなり、マイナスレンズの場合には縁厚が厚くなってしまう。結果としてレンズ全体の重量が重くなったり、美的外観を損ねたりするといった欠点が指摘されていた。

このような欠点を改善すべく以下のような多焦点眼鏡レンズが提案されている。

特開平８−９４９８０号公報 特開平１０−１８６２９０号公報 特開平１０−３０１０６５号公報 特開平１０−３０１０６６号公報

上記各特許文献１〜４では、レンズの曲率（カーブ）を浅く維持すると共に多焦点面である外面における小玉領域および台玉領域を非球面加工したバイフォーカルレンズが提案されている。

しかし、多焦点面を非球面加工すると多焦点面の成型用型を作製することが困難となる。また、一般的に眼鏡レンズの製造方法では、特定の度数に最適化するように外面のみを加工してある半完成品を、該度数を含む所定の範囲内にある度数のレンズにも共通して使用する。そのため、どうしても特定度数以外の度数のレンズの性能は低下してしまう。特に各特許文献１〜４では、外面を特定度数に対応して非球面加工も行っているため、他の度数のレンズの性能低下は大きくなるおそれがある。さらに乱視補正は、多焦点面である外面を非球面化しても十分に行われない。

そこで本発明は上記の事情に鑑み、レンズ外面のサグ量を小さく抑え、レンズ中心厚や縁厚が薄く形成され、かつ度数に対応した良好な光学性能を有し、さらには製造での負担を軽減できる多焦点眼鏡レンズを提供することを目的とする。

上記目的を達成する為に、本発明による多焦点眼鏡レンズは、外側と内側の一対の屈折面を有する多焦点眼鏡レンズにおいて、外面を台玉領域と小玉領域とからなる多焦点面とし、内面を非球面として構成したことを特徴とする。このように構成されることにより、レンズ外面のサグ量を小さく抑えた薄いレンズが提供される。また、上記構成によれば、予め加工されている外面形状に基づいて内面の非球面形状を最適設計することが可能となる。従って、受注時の所定の度数に対応した光学性能を有するレンズを容易に製造することができる。

上記多焦点眼鏡レンズに乱視補正機能を付与する場合には、非球面加工する上記内面に乱視補正特性を持たせることが有効である。また、上記台玉領域や小玉領域を球面にすることにより、外面の加工が容易となり、製造時にかかる負担を一層軽減することができる。

ここで多焦点眼鏡レンズがマイナスレンズである場合、小玉領域を非球面加工すると、製造の容易性は若干劣るものの、良好な光学性能が得られる。

さらに、より一層良好な光学性能を得るためには、内面において、台玉領域に対応する領域での非球面量と、小玉領域に対応する領域での非球面量とが異なるように構成されることが好ましい。

上記の構成を具体的に実現するために、本発明に係る多焦点眼鏡レンズは、以下の条件を満たす。なお、本明細書ではレンズの説明にフィッティングポイントを通る内面の法線と内面との交点を原点とする左手座標系を用いる。該左手座標系において、法線方向で物体側から眼側に向かう方向を正の方向とするＺ軸、該Ｚ軸と直交し装用時に上になる方向を正の方向とするＹ軸、Ｙ軸およびＺ軸と直交する方向をＸ軸とする。また本明細書において、上方、下方、水平方向、鉛直方向等の方向を示す表現は、装用時における眼鏡レンズの状態を基準とした方向を示す。

本発明に係る多焦点眼鏡レンズは、上記の左手座標系において、Ｚ軸を含みＸ軸と角度θ[degree]をなすメリジオナル平面内の断面頂点屈折力をＰ(θ)[Dptr]、メリジオナル平面と内面との交線のＺ軸からの高さＨ[mm]における断面屈折力をＤ２ｍ（Ｈ,θ）[Dptr]で表すとき、以下の条件（１）、（２）、
Ｐ（θ）＞０ …（１）
Ｄ２ｍ（０,θ）＞Ｄ２ｍ（１０,θ）＞Ｄ２ｍ（２０,θ） …（２）
を同時に満たす。

ここで、断面頂点屈折力Ｐ（θ）は、以下の式（８）によって求められる。
Ｐ（θ）＝ＳＰＨ＋ＣＹＬ・ｓｉｎ^２（θ−ＡＸ）…（８）
但し、ＳＰＨは遠用部屈折力[Dptr]を、ＣＹＬは遠用部乱視屈折力[Dptr]を、ＡＸは遠用部乱視軸方向[degree]を、それぞれ表す。
また、断面屈折力Ｄ２ｍ（Ｈ,θ）は、以下の式（９）によって求められる。
Ｄ２ｍ（Ｈ,θ）＝（１−ｎ）Ｃ２ｍ（Ｈ,θ）…（９）
但し、ｎはレンズ材料の屈折率を、Ｃ２ｍ（Ｈ,θ）は上記メリジオナル平面と内面との交線のＺ軸からの高さＨ[mm]における曲率を、それぞれ表す。

条件（１）を満たす、つまり多焦点眼鏡レンズがプラスレンズである場合に条件（２）を持たすように非球面を変化させることにより、浅いベースカーブを用いながらも光学性能を良好に保つことができる。

また、本発明に係る多焦点眼鏡レンズは、上記の左手座標系における０≦θ≦１８０の範囲において以下の条件（３）、（４）
Ｐ（θ）＜０ …（３）
Ｄ２ｍ（０,θ）＜Ｄ２ｍ（１０,θ）＜Ｄ２ｍ（２０,θ） …（４）
を同時に満たす。

条件（３）を満たす、つまり多焦点眼鏡レンズがマイナスレンズである場合に条件（４）を持たすように非球面を変化させることにより、浅いベースカーブを用いながらも光学性能を良好に保つことができる。なお、角度θの範囲を０≦θ≦１８０と限定しているように、多焦点眼鏡レンズがマイナスレンズである場合には、少なくとも台玉領域で条件（４）を満たせばよく、角度θが１８０°以上となる小玉領域では必ずしも条件（４）を満たす必要はない。

レンズの屈折力によっては、遠方視と近方視の両方の光学性能を良好にするために、１０≦Ｈ≦２０、３０≦θ≦１５０の範囲において、以下の条件（５）、
Ｄ２ｍ（Ｈ,θ＋１８０）≠Ｄ２ｍ（Ｈ,θ） …（５）
を満たすようにすることが望ましい。なお、１０≦Ｈ≦２０、３０≦θ≦１５０の範囲とは台玉の遠用領域に対応する範囲である。

特に、マイナスレンズの場合には、１０≦Ｈ≦２０、３０≦θ≦１５０の範囲において、以下の条件（６）、
Ｄ２ｍ（Ｈ，θ＋１８０）＜Ｄ２ｍ（Ｈ，θ） …（６）
を満たすようにすると良好な光学性能を得ることができる。すなわち、マイナスレンズの場合は、台玉の遠用領域に対応する範囲（３０≦θ≦１５０）の内面のメリジオナル断面屈折力よりも小玉の近用領域に対応する範囲（２１０≦θ≦３３０）の内面のメリジオナル断面屈折力を小さく設定すると良い。

また、マイナスレンズの場合、上記メリジオナル平面と外面との交線のＺ軸からの高さＨにおける断面屈折力をＤ１ｍ（Ｈ,θ）[Dptr]、（Ｈ,θ）の位置における外面の法線を含みメリジオナル平面と直交するサジタル平面と外面との交線の前記Ｚ軸からの高さＨにおける断面屈折力をＤ１ｓ（Ｈ,θ）[Dptr]で表すとき、小玉領域において以下の条件（７）
Ｄ１ｍ（Ｈ，θ）＜Ｄ１ｓ（Ｈ，θ） …（７）
を満たすように構成すると、遠方視と近方視の両方の光学性能を良好にすることができる。なお、断面屈折力Ｄ１ｍ（Ｈ，θ）は、以下の式（１０）、
Ｄ１ｍ（Ｈ，θ）＝（ｎ−１）Ｃ１ｍ（Ｈ，θ）…（１０）
によって求められ、断面屈折力Ｄ１ｓ（Ｈ，θ）は、以下の式（１１）、
Ｄ１ｓ（Ｈ，θ）＝（ｎ−１）Ｃ１ｓ（Ｈ，θ）…（１１）
によって求められる。
但し、Ｃ１ｍ（Ｈ,θ）は外面のメリジオナル断面曲率[Dptr]を、Ｃ１ｓ（Ｈ,θ）は外面のサジタル断面曲率[Dptr]を、それぞれ表す。

以上のように、本発明によれば、少なくとも内面を非球面加工することにより、レンズの外面のサグ量が少なく、中心厚または縁厚が薄く、かつ光学性能にも優れ、さらに製造での負荷の少ない多焦点眼鏡レンズを得ることができる。

以下、各図を参照しつつ、上記構成および特徴を有する多焦点眼鏡レンズの具体的実施例を５例説明する。実施例１と実施例２の多焦点眼鏡レンズＬ１、Ｌ２はプラスレンズであり、実施例３から実施例５の多焦点眼鏡レンズＬ３、Ｌ４、Ｌ５はマイナスレンズである。

図１は、実施例１から実施例５の多焦点眼鏡レンズＬ１〜Ｌ５の内面２を示す図である。また図２は、実施例１から実施例５の多焦点眼鏡レンズＬ１〜Ｌ５の外面１を示す図である。外面１は、台玉領域１ｆと小玉領域１ｎを有する。本明細書では、多焦点眼鏡レンズＬ１〜Ｌ５を、左手座標系を用いて説明する。すなわち、各図に示すように、フィッティングポイントを通る法線と該外面との交点を原点Ｏとし、該法線の延出する方向において、物体側から眼側に向かう方向を正の方向とするＺ軸と規定する。Ｚ軸と直交し、上方を正の方向とするＹ軸、Ｙ軸とＺ軸に直交する軸をＸ軸と規定する。なお、図１、図２に示す各軸において、アルファベットの後に付された数字は外面１、内面２のいずれの面における座標系を規定する軸であるかを示す。例えば、Ｘ１であれば外面１の左手座標系を規定するＸ軸を示し、また、Ｘ２であれば内面２の左手座標系を規定するＸ軸を示す。

また、図１に示す内面２において、Ｚ２軸を一端の辺とし、Ｘ２軸と角度θ[degree]をなすメリジオナル平面と内面２との交線のＺ２軸からの高さをＨ[mm]とする。図１において、高さＨと角度θによって規定される内面２内の任意の位置を（Ｈ、θ）で表す。遠用領域は１０≦Ｈ≦２０、３０≦θ≦１５０の範囲によって代表され、近用領域は１０≦Ｈ≦２０、２１０≦θ≦３３０の範囲によって代表されるものとする。

図３に実施例１の多焦点眼鏡レンズＬ１のＹ１（Ｙ２）軸を含む断面図を示す。実施例１のレンズＬ１は、処方の度数が遠用部球面屈折力ＳＰＨ＋２．００[Dptr]、加入屈折力ＡＤＤ２．００[Dptr]である。外面１の台玉領域１ｆは、面屈折力Ｄ１ｆが３．７１[Dptr]の球面、小玉領域１ｎは、面屈折力Ｄ１ｎが５．７１[Dptr]の球面である。内面２は、近軸面屈折力Ｄ２ｓが−１．７４[Dptr]の回転対称非球面である。また、中心厚ＣＴが２．７８[mm]、縁厚ＥＴｓが１．００[mm]、外面サグ量ＳＡＧが３．８５[mm]、屈折率Ｎが１．６０、外径ＤＩＡが７０[mm]になっている。

図４は、多焦点眼鏡レンズＬ１の外面１のＹ１軸上における面屈折力Ｄ１を表す。図４に示すように、外面１における台玉領域１ｆと小玉領域１ｎはどちらも球面である。従って各領域における面屈折力はＹ１の値が変化しても一定である。また、同様の理由からＹ１軸上におけるメリジオナル断面屈折力とサジタル断面屈折力とに差はない。

図５は、多焦点眼鏡レンズＬ１の内面２のＹ２軸上におけるメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍとサジタル断面屈折力Ｄ２ｓを表す。図５中、実線で示すのがメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍであり、破線で示すのがサジタル断面屈折力Ｄ２ｓである。

ここで、断面頂点屈折力Ｐ（θ）は、角度θがどの値を採ろうとも上記式（８）より正の値をとる。また、図５から、メリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍが中心から周縁部に向かうにつれて、換言すればＨが０、１０、２０となるにつれて徐々に減少していることがわかる。すなわち、多焦点眼鏡レンズＬ１は、条件（１）を満たし、かつ条件（２）を満たすレンズである。

条件（１）と（２）を共に満たす多焦点眼鏡レンズＬ１の光学性能を表した図が図６と図７である。図６は、Ｙ１軸を透過する光束のメリジオナル透過屈折力Ｐｍおよびサジタル透過屈折力Ｐｓを表す。図６中、メリジオナル透過屈折力Ｐｍを実線で表し、サジタル透過屈折力Ｐｓを破線で示す。また、図７中、（Ａ）は、多焦点眼鏡レンズＬ１の透過非点収差の等高線図を表し、（Ｂ）は、透過平均屈折力の等高線図を表す。なお、各等高線図において、点線で示す等高線の間隔は０．２５Ｄである。以下に示す各等高線図においても同様である。図６、図７より条件（１）、（２）を満たす多焦点眼鏡レンズＬ１は、台玉がある遠用領域、小玉がある近用領域ともに良好な光学性能を有していることがわかる。

多焦点眼鏡レンズＬ１の性能を検証するため、図８から図１２に比較例１としての多焦点眼鏡レンズＱ１を示す。図８から図１２は、それぞれ上述した図３〜図７に対応する。多焦点眼鏡レンズＱ１は多焦点眼鏡レンズＬ１と同一の処方度数（遠用部球面屈折力ＳＰＨ＋２．００[Dptr]、加入屈折力ＡＤＤ２．００[Dptr]）を有するが、従来の多焦点眼鏡レンズの設計に基づき、外面および内面を球面加工したものである。

多焦点眼鏡レンズＱ１は、レンズＬ１と同一の処方度数を得るために、外面の台玉領域が５．１９[Dptr]の球面、外面の小玉領域が７．１９[Dptr]の球面、内面が−３．２５[Dptr]の球面、中心厚ＣＴ３．０９[mm]、縁厚１．００[mm]、外面サグ量５．４０[mm]、屈折率１．６０、外径７０[mm]となっている。また、図１１、図１２に示すように、透過非点収差が大きく発生し、十分な光学性能が得られていないことがわかる。このように各数値や図面を比較すると、実施例１の多焦点眼鏡レンズＬ１は、多焦点眼鏡レンズＱ１と比べて、外面サグ量が小さく、中心厚が薄い形状でありながら、多焦点眼鏡レンズＱ１よりも遠用領域・近用領域とも光学性能が優れていることが分かる。

図１３に実施例２の多焦点眼鏡レンズＬ２のＹ１（Ｙ２）軸を含む断面図を示す。実施例２のレンズＬ２は、処方の度数が遠用部球面屈折力ＳＰＨ＋４．００[dptr]、遠用部乱視屈折力ＣＹＬ−２．００[Dptr]、乱視軸方向ＡＸ９０[degree]、加入屈折力ＡＤＤ２．００[Dptr]の乱視補正効果を備えるレンズである。外面１の台玉領域１ｆは面屈折力Ｄ１ｆが５．１９[Dptr]の球面、小玉領域１ｎは面屈折力Ｄ１ｎが７．１９[Dptr]の球面である。また、内面２は、近軸Ｓ断面屈折力Ｄ２ｓが−１．２８[Dptr]、近軸Ｃ断面屈折力Ｄ２ｃが−３．２８[Dptr]の乱視補正特性を含む非回転対称非球面である。なお、Ｓ断面とは球面屈折力ＳＰＨを与える断面、Ｃ断面とは球面屈折力ＳＰＨを与えかつ乱視屈折力ＣＹＬを算出するための断面である。実施例２では、Ｓ断面はθ＝９０°、Ｃ断面はθ＝０°である。また、中心厚ＣＴが４．６３[mm]、縁厚ＥＴｓが１．００[mm]、縁厚ＥＴｃが２．７３[mm]、外面サグ量ＳＡＧが５．４５[mm]、屈折率Ｎが１．６０、外径ＤＩＡが７０[mm]となっている。なお、縁厚ＥＴｓはＳ断面での縁厚、縁厚ＥＴｃはＣ断面での縁厚である。

図１４は、多焦点眼鏡レンズＬ２の外面１のＹ１軸上における面屈折力Ｄ１を表す。図１４に示すように、外面１における台玉領域１ｆと小玉領域１ｎはどちらも球面である。従って各領域における面屈折力はＹ１の値が変化しても一定である。また、同様の理由からＹ１軸上におけるメリジオナル断面屈折力とサジタル断面屈折力とに差はない。

図１５は、多焦点眼鏡レンズＬ２の内面２の形状を説明するためのグラフである。詳しくは図１５は、角度θの断面ごとの高さＨとメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍとの関係を表す。図１５中、破線がθ＝０°と１８０°の時のメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍを表し、一点鎖線がθ＝４５°、１３５°、２２５°、３１５°の時のメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍを表し、実線がθ＝９０°と２７０°の時のメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍを表す。図１５に示すように、レンズＬ２の内面２は、角度θの断面ごとに非球面量が変化する非球面（スーパーエイトーリック面）になっている。図１６は、多焦点眼鏡レンズＬ２の内面２のＹ２軸上におけるメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍとサジタル断面屈折力Ｄ２ｓを表す。図１６中、実線で示すのがメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍの軌跡であり、破線で示すのがサジタル断面屈折力Ｄ２ｓの軌跡である。メリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍの軌跡とサジタル断面屈折力Ｄ２ｓの軌跡とが離れているのは、乱視補正成分があるためである。ここで、断面頂点屈折力Ｐ（θ）は、角度θがどの値をとっても式（８）より正の値を採る。また図１６に示すように、メリジオナル断面屈折力Ｄ2m(Ｈ,θ)は、レンズ中心から周辺に向けてだんだん減少している。すなわち、多焦点眼鏡レンズＬ２は、条件式（１）および（２）をともに満たしている。

条件（１）と（２）を共に満たす多焦点眼鏡レンズＬ２の光学性能を表した図が図１７と図１８である。図１７は、Ｙ１軸を透過する光束のメリジオナル透過屈折力Ｐｍおよびサジタル透過屈折力Ｐｓを表す。図１７中、メリジオナル透過屈折力Ｐｍを実線で表し、サジタル透過屈折力Ｐｓを破線で示す。メリジオナル透過屈折力Ｐｍとサジタル透過屈折力Ｐｓとの間には処方の度数である遠用部乱視屈折力ＣＹＬと略同様の差が確保されている。また、図１８中、（Ａ）は、多焦点眼鏡レンズＬ２の透過非点収差の等高線図を表し、（Ｂ）は、透過平均屈折力の等高線図を表す。図１７、図１８より条件（１）、（２）を満たす多焦点眼鏡レンズＬ２は、台玉がある遠用領域、小玉がある近用領域ともに良好な光学性能を有していることがわかる。

多焦点眼鏡レンズＬ２の性能を検証するため、図１９から図２３に比較例２としての多焦点眼鏡レンズＱ２を示す。図１９から図２３は、それぞれ上述した図１３、１４、１６〜１８に対応する。多焦点眼鏡レンズＱ２は多焦点眼鏡レンズＬ２と同一の処方度数（遠用部球面屈折力ＳＰＨ＋４．００[dptr]、遠用部乱視屈折力ＣＹＬ−２．００[Dptr]、乱視軸方向ＡＸ９０[degree]、加入屈折力ＡＤＤ２．００[Dptr]）を有するが、従来の多焦点眼鏡レンズの設計に基づき、外面を球面加工し、内面を非球面ではなくトーリック面に加工したものである。

多焦点眼鏡レンズＱ２は、レンズＬ２と同一の処方度数を得るために、外面の台玉領域が７．１１[Dptr]の球面、外面の小玉領域が９．１１[Dptr]の球面、内面はＳ断面屈折力Ｄ２ｓが−３．２８[Dptr]、Ｃ断面屈折力Ｄ２ｃが−５．２８[Dptr]のトーリック面、中心厚ＣＴ５．２４[mm]、縁厚ＥＴｓが１．００[mm]、縁厚ＥＴｃが３．１５[mm]、外面サグ量ＳＡＧが７．６３[mm]、屈折率Ｎが１．６０、外径ＤＩＡが７０[mm]となっている。このように、実施例２の多焦点眼鏡レンズＬ２は、多焦点眼鏡レンズＱ２と比べて、外面サグ量が小さく、中心厚が薄い形状である。また、図２２に示すように多焦点眼鏡レンズＱ２は、メリジオナル透過屈折力Ｐｍとサジタル透過屈折力Ｐｓとの間に処方の度数である遠用部乱視屈折力ＣＹＬ以上の差が発生している。さらに多焦点眼鏡レンズＱ２は、図２３（Ａ）に示すように透過非点収差が大きく発生している。以上より、実施例２の多焦点眼鏡レンズＬ２は、多焦点眼鏡レンズＱ２よりも遠用領域・近用領域とも光学性能が優れているといえる。

図２４に実施例３の多焦点眼鏡レンズＬ３のＹ１（Ｙ２）軸を含む断面図を示す。実施例３のレンズＬ３は、処方の度数が遠用部球面屈折力ＳＰＨ−４．００[Dptr]、加入屈折力ＡＤＤ２．００[Dptr]である。外面１の台玉領域１ｆは、面屈折力Ｄ１ｆが２．４６[Dptr]の球面、小玉領域１ｎは、面屈折力Ｄ１ｎが４．４６[Dptr]の球面である。内面２は、近軸面屈折力Ｄ２ｓが−６．４７[Dptr]の回転対称非球面である。また、中心厚ＣＴが１．５０[mm]、縁厚ＥＴｓが５．５０[mm]、外面サグ量ＳＡＧが２．５３[mm]、屈折率Ｎが１．６０、外径ＤＩＡが７０[mm]になっている。

図２５は、多焦点眼鏡レンズＬ４の外面１のＹ１軸上における面屈折力Ｄ１を表す。上記のとおり、外面１における台玉領域１ｆと小玉領域１ｎはどちらも球面である。従って図２５に示すように、各領域１ｆ、１ｎにおける面屈折力はＹ１の値が変化しても一定である。また、同様の理由からＹ１軸上におけるメリジオナル断面屈折力とサジタル断面屈折力とに差はない。

図２６は、多焦点眼鏡レンズＬ４の内面２のＹ２軸上におけるメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍとサジタル断面屈折力Ｄ２ｓを表す。図２６中、実線で示すのがメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍであり、破線で示すのがサジタル断面屈折力Ｄ２ｓである。

ここで、断面頂点屈折力Ｐ（θ）は、角度θがどの値を採ろうとも上記式（８）より負の値をとる。また、図２６から、メリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍが中心から周縁部に向かうにつれて徐々に増加していることがわかる。すなわち、多焦点眼鏡レンズＬ１は、条件（３）を満たし、かつ条件（４）を満たすレンズである。

条件（３）と（４）を共に満たす多焦点眼鏡レンズＬ３の光学性能を表した図が図２７と図２８である。図２７は、Ｙ１軸を透過する光束のメリジオナル透過屈折力Ｐｍおよびサジタル透過屈折力Ｐｓを表す。図２７中、メリジオナル透過屈折力Ｐｍを実線で表し、サジタル透過屈折力Ｐｓを破線で示す。また、図２８中、（Ａ）は、多焦点眼鏡レンズＬ３の透過非点収差の等高線図を表し、（Ｂ）は、透過平均屈折力の等高線図を表す。

多焦点眼鏡レンズＬ３の性能を検証するため、図２９から図３３に比較例３としての多焦点眼鏡レンズＱ３を示す。図２９から図３３は、それぞれ上述した図２４〜図２８に対応する。多焦点眼鏡レンズＱ３は多焦点眼鏡レンズＬ３と同一の処方度数（遠用部球面屈折力ＳＰＨ−４．００[Dptr]、加入屈折力ＡＤＤ２．００[Dptr]）を有するが、従来の多焦点眼鏡レンズの設計に基づき、外面および内面を球面加工したものである。

多焦点眼鏡レンズＱ３は、レンズＬ３と同一の処方度数を得るために、外面の台玉領域が３．７１[Dptr]の球面、外面の小玉領域が５．７１[Dptr]の球面、内面が−７．７３[Dptr]の球面、中心厚１．５０[mm]、縁厚６．０２[mm]、外面サグ量３．８５[mm]、屈折率１．６０、外径７０[mm]となっている。このように各数値を比較すると、実施例１の多焦点眼鏡レンズＬ１は、多焦点眼鏡レンズＱ１と比べて、外面サグ量が小さく、縁厚が薄い形状を実現している。また各図面を比較すると、多焦点眼鏡レンズＱ１よりも、特に遠用領域における光学性能が優れていることが分かる。

図３４に実施例４の多焦点眼鏡レンズＬ４のＹ１（Ｙ２）軸を含む断面図を示す。実施例４のレンズＬ４は、近用領域の性能の向上を図ったもので、実施例３の多焦点眼鏡レンズＬ３の改良版とも言える。多焦点眼鏡レンズＬ４は、内面２が非回転対称非球面である点と、縁厚ＥＴｓ、ＥＴｃが５．６７[mm]である点以外は、レンズＬ３と同一仕様の設計がなされている。

図３５は、多焦点眼鏡レンズＬ４の外面１のＹ１軸上における面屈折力Ｄ１を表す。実施例３のレンズＬ３と同様に、外面１における台玉領域１ｆと小玉領域１ｎはどちらも球面である。従って図３５に示すように、Ｙ１の値が変化しても各領域１ｆ、１ｎにおける面屈折力はどちらも一定である。また、同様の理由からＹ１軸上におけるメリジオナル断面屈折力とサジタル断面屈折力とに差はない。

図３６は、多焦点眼鏡レンズＬ４の内面４の形状を説明するためのグラフである。詳しくは図３６は、角度θの断面における高さＨとメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍとの関係を表す。図３６中、点線がθ＝０°と１８０°の時のメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍを表し、一点鎖線がθ＝４５°、１３５°の時のメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍを表し、実線がθ＝９０°の時のメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍを表し、二点鎖線がθ＝２２５°、３１５°の時のメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍを表し、破線がθ＝２７０°の時のメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍを表す。

ここで図３６によると、近用領域内にある角度θ＝２２５°、２７０°、３１５°におけるメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍは、遠用領域内にある角度θ＝４５°、９０°、１３５°におけるメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍよりも小さいことがわかる。すなわち、多焦点眼鏡レンズＬ４は、条件（５）および条件（６）を満たしている。また図３７は、多焦点眼鏡レンズＬ４の内面２のＹ２軸上におけるメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍとサジタル断面屈折力Ｄ２ｓを表す。図３７中、実線で示すのがメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍの軌跡であり、破線で示すのがサジタル断面屈折力Ｄ２ｓの軌跡である。図３７に示すメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍにおいて、Ｙ２の値が正の値の軌跡は図３６に示すθ＝９０°の軌跡と一致し、Ｙ２の値が負の値の軌跡は図３６に示すθ＝２７０°の軌跡と一致する。

ここで、断面頂点屈折力Ｐ（θ）は、角度θがどの値をとっても式（８）より負の値を採る。また、図３６から、０≦θ≦１８０の範囲においてメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍがレンズ中心から周縁部に向かうにつれて徐々に増加していることがわかる。すなわち、多焦点眼鏡レンズＬ４は、条件（３）を満たし、かつ０≦θ≦１８０の範囲において条件（４）を満たすレンズである。

条件（３）〜（６）をすべて満たす多焦点眼鏡レンズＬ４の光学性能を表した図が図３８と図３９である。図３８は、Ｙ１軸を透過する光束のメリジオナル透過屈折力Ｐｍおよびサジタル透過屈折力Ｐｓを表す。図３８中、メリジオナル透過屈折力Ｐｍを実線で表し、サジタル透過屈折力Ｐｓを破線で示す。また、図３９中、（Ａ）は、多焦点眼鏡レンズＬ３の透過非点収差の等高線図を表し、（Ｂ）は、透過平均屈折力の等高線図を表す。

上述したように、多焦点眼鏡レンズＬ４の具体的数値構成は、実施例３のレンズＬ３と略同一である。よって、多焦点眼鏡レンズＬ４も当然に、比較例３のレンズＱ３よりも外面サグ量が小さく、中心厚が薄い形状を有している。さらに、図３８や図３９に示すように、レンズＬ４は、近用領域における透過非点収差が低減しており、レンズＬ３やレンズＱ３と比較して、遠用領域のみならず近用領域における光学性能も良好であることが分かる。

図４０に実施例５の多焦点眼鏡レンズＬ５のＹ１（Ｙ２）軸を含む断面図を示す。実施例５のレンズＬ５は、実施例４の多焦点眼鏡レンズＬ４と同様に近用領域の性能の向上を図ったもので、実施例３の多焦点眼鏡レンズＬ３の改良版である。多焦点眼鏡レンズＬ５は、外面１の小玉領域１ｎが縦倍率と横倍率が異なるアナモルフィック非球面に加工されている点以外は、レンズＬ３と同一の設計がなされている。

図４１は、多焦点眼鏡レンズＬ５の外面１のＹ１軸上におけるメリジオナル断面屈折力Ｄ１ｍとサジタル断面屈折力Ｄ１ｓを表す。図４１中、実線で示すのがメリジオナル断面屈折力Ｄ１ｍであり、破線で示すのがサジタル断面屈折力Ｄ１ｓである。アナモルフィック非球面形状を有する小玉領域において、メリジオナル断面屈折力Ｄ１ｍはサジタル断面屈折力Ｄ１ｓより小さく設計されている。つまり、多焦点眼鏡レンズＬ５は、条件（７）を満たす。図４２は、多焦点眼鏡レンズＬ５の内面２のＹ２軸上におけるメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍとサジタル断面屈折力Ｄ２ｓを表す。図４２中、実線で示すのがメリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍの軌跡であり、破線で示すのがサジタル断面屈折力Ｄ２ｓの軌跡である。

ここで、断面頂点屈折力Ｐ（θ）は、角度θがどの値を採ろうとも上記式（８）より負の値をとる。また、図４２から、メリジオナル断面屈折力Ｄ２ｍがレンズ中心から周縁部に向かうにつれて徐々に増加していることがわかる。すなわち、多焦点眼鏡レンズＬ５は、条件（３）を満たし、かつ条件（４）を満たすレンズである。

条件（３）と（４）および条件（７）を全て満たす多焦点眼鏡レンズＬ５の光学性能を表した図が図４３と図４４である。図４３は、Ｙ１軸を透過する光束のメリジオナル透過屈折力Ｐｍおよびサジタル透過屈折力Ｐｓを表す。図４３中、メリジオナル透過屈折力Ｐｍを実線で表し、サジタル透過屈折力Ｐｓを破線で示す。また、図４４中、（Ａ）は、多焦点眼鏡レンズＬ５の透過非点収差の等高線図を表し、（Ｂ）は、透過平均屈折力の等高線図を表す。

上述したように、多焦点眼鏡レンズＬ５の具体的数値構成は、実施例３のレンズＬ３と略同一である。よって、多焦点眼鏡レンズＬ５も当然に、比較例３のレンズＱ３よりも外面サグ量が小さく、中心厚が薄い形状を有している。さらに多焦点眼鏡レンズＬ５は、外面１の小玉領域１ｎに非球面を設けることにより、製造面で若干の負担増になるが、図４３や図４４に示すように、遠用領域および近用領域においてかなり良好な光学性能を有していることが分かる。

以上、本発明の多焦点眼鏡レンズの具体例としてレンズＬ１からレンズＬ５を説明した。以上の各実施例１〜５のレンズＬ１〜Ｌ５は、どれも内面２を非球面としている。内面は多焦点面ではない連続的な面であるため、非球面加工は従来用いられるＣＮＣ切削加工機・研磨機などを利用して容易に行うことができる。従って、内面を非球面加工するための特別な型を用意する必要がない。また、多焦点眼鏡レンズＬ５以外は外面の台玉領域および小玉領域とも球面に加工しているため、従来の多焦点レンズの外面側の成形用型や、該型を用いて成形した半完成品がそのまま利用できる。さらに本発明に係る多焦点眼鏡レンズによれば、既存の外面の形状を考慮し、内面の非球面を最適設計することで、受注した個々のレンズについて最適な光学性能を提供することができる。

なお、本明細書においては多焦点眼鏡レンズとしてはバイフォーカルレンズを挙げて説明してきたが、本発明はトライフォーカルレンズ（三重焦点レンズ）等にも適用できる。

本発明の実施形態の多焦点眼鏡レンズの内面の座標の説明図である。 本発明の実施形態の多焦点眼鏡レンズの外面の座標の説明図である。 実施例１の多焦点眼鏡レンズの断面図である。 実施例１のレンズの外面のＹ１軸上の面屈折力を表す図である。 実施例１のレンズの内面のＹ２軸上のメリジオナル断面屈折力およびサジタル断面屈折力を表す図である。 実施例１のレンズのＹ１軸を通過する光束のメリジオナル透過屈折力およびサジタル透過屈折力を表す図である。 実施例１のレンズの透過非点収差および透過平均屈折力の等高線図である。 比較例１の多焦点眼鏡レンズの断面図である。 比較例１のレンズの外面のＹ１軸上の面屈折力を表す図である。 比較例１のレンズの内面のＹ２軸上のメリジオナル断面屈折力およびサジタル断面屈折力を表す図である。 比較例１のレンズのＹ１軸を通過する光束のメリジオナル透過屈折力およびサジタル透過屈折力を表す図である。 比較例１のレンズの透過非点収差および透過平均屈折力の等高線図である。 実施例２の多焦点眼鏡レンズの断面図である。 実施例２のレンズの外面のＹ１軸上の面屈折力を表す図である。 実施例２の内面の各θ方向のメリジオナル断面屈折力を表す図である。 実施例２のレンズの内面のＹ２軸上のメリジオナル断面屈折力およびサジタル断面屈折力を表す図である。 実施例２のレンズのＹ１軸を通過する光束のメリジオナル透過屈折力およびサジタル透過屈折力を表す図である。 実施例２のレンズの透過非点収差および透過平均屈折力の等高線図である。 比較例２の多焦点眼鏡レンズの断面図である。 比較例２のレンズの外面のＹ１軸上の面屈折力を表す図である。 比較例２のレンズの内面のＹ２軸上のメリジオナル断面屈折力およびサジタル断面屈折力を表す図である。 比較例２のレンズのＹ１軸を通過する光束のメリジオナル透過屈折力およびサジタル透過屈折力を表す図である。 比較例２のレンズの透過非点収差および透過平均屈折力の等高線図である。 実施例３の多焦点眼鏡レンズの断面図である。 実施例３のレンズの外面のＹ１軸上の面屈折力を表す図である。 実施例３のレンズの内面のＹ２軸上のメリジオナル断面屈折力およびサジタル断面屈折力を表す図である。 実施例３のレンズのＹ１軸を通過する光束のメリジオナル透過屈折力およびサジタル透過屈折力を表す図である。 実施例３のレンズの透過非点収差および透過平均屈折力の等高線図である。 比較例３の多焦点眼鏡レンズの断面図である。 比較例３のレンズの外面のＹ１軸上の面屈折力を表す図である。 比較例３のレンズの内面のＹ２軸上のメリジオナル断面屈折力およびサジタル断面屈折力を表す図である。 比較例３のレンズのＹ１軸を通過する光束のメリジオナル透過屈折力およびサジタル透過屈折力を表す図である。 比較例３のレンズの透過非点収差および透過平均屈折力の等高線図である。 実施例４の多焦点眼鏡レンズの断面図である。 実施例４のレンズの外面のＹ１軸上の面屈折力を表す図である。 実施例４の内面の各θ方向のメリジオナル断面屈折力を表す図である。 実施例４のレンズの内面のＹ２軸上のメリジオナル断面屈折力およびサジタル断面屈折力を表す図である。 実施例４のレンズのＹ１軸を通過する光束のメリジオナル透過屈折力およびサジタル透過屈折力を表す図である。 実施例４のレンズの透過非点収差および透過平均屈折力の等高線図である。 実施例５の多焦点眼鏡レンズの断面図である。 実施例５のレンズの外面のＹ１軸上のメリジオナル断面屈折力およびサジタル断面屈折力を表す図である。 実施例５のレンズの内面のＹ２軸上のメリジオナル断面屈折力およびサジタル断面屈折力を表す図である。 実施例５のレンズのＹ１軸を通過する光束のメリジオナル透過屈折力およびサジタル透過屈折力を表す図である。 実施例５のレンズの透過非点収差および透過平均屈折力の等高線図である。

符号の説明

１ 外面
１ｆ 台玉領域
１ｎ 小玉領域
２ 内面
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５ 多焦点眼鏡レンズ

Claims (11)

1. 外側と内側の一対の屈折面を有する多焦点眼鏡レンズにおいて、
   前記外面を台玉領域と小玉領域とからなる多焦点面とし、
   前記内面を非球面として構成されていることを特徴とする多焦点眼鏡レンズ。
2. 前記内面は、乱視補正特性を備えることを特徴とする請求項１に記載の多焦点眼鏡レンズ。
3. 前記台玉領域は、球面であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多焦点眼鏡レンズ。
4. 前記小玉領域は、球面であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の多焦点眼鏡レンズ。
5. 前記小玉領域は、非球面であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の多焦点眼鏡レンズ。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の多焦点眼鏡レンズにおいて、
   前記内面における、前記台玉領域に対応する領域での非球面量と、前記小玉領域に対応する領域での非球面量とが異なることを特徴とする多焦点眼鏡レンズ。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の多焦点眼鏡レンズにおいて、
   フィッティングポイントを通る内面の法線と内面との交点を原点とする左手座標系において、前記法線方向で物体側から眼側に向かう方向を正の方向とするＺ軸、該Ｚ軸と直交し装用時に上になる方向を正の方向とするＹ軸、Ｙ軸およびＺ軸と直交する方向をＸ軸とした場合に、
   前記Ｚ軸を含み前記Ｘ軸と角度θ[degree]をなすメリジオナル平面内の断面頂点屈折力をＰ(θ)[Dptr]、前記メリジオナル平面と前記内面との交線の前記Ｚ軸からの高さＨ[mm]における断面屈折力をＤ２ｍ（Ｈ,θ）[Dptr]、で表すとき、以下の条件（１）、（２）、
   Ｐ（θ）＞０ …（１）
   Ｄ２ｍ（０,θ）＞Ｄ２ｍ（１０,θ）＞Ｄ２ｍ（２０,θ） …（２）
   を同時に満たすことを特徴とする多焦点眼鏡レンズ。
8. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の多焦点眼鏡レンズにおいて、
   フィッティングポイントを通る内面の法線と内面との交点を原点とする左手座標系において、前記法線方向で物体側から眼側に向かう方向を正の方向とするＺ軸、該Ｚ軸と直交し装用時に上になる方向を正の方向とするＹ軸、該Ｙ軸およびＺ軸と直交する方向をＸ軸とした場合に、
   前記Ｚ軸を含み前記Ｘ軸と角度θ[degree]をなすメリジオナル平面内の断面頂点屈折力をＰ(θ)[Dptr]、前記メリジオナル平面と前記内面との交線の前記Ｚ軸からの高さＨ[mm]における断面屈折力をＤ２ｍ（Ｈ,θ）[Dptr]、で表すとき、０≦θ≦１８０の範囲において以下の条件（３）、（４）、
   Ｐ（θ）＜０ …（３）
   Ｄ２ｍ（０,θ）＜Ｄ２ｍ（１０,θ）＜Ｄ２ｍ（２０,θ） …（４）
   を同時に満たすことを特徴とする多焦点眼鏡レンズ。
9. １０≦Ｈ≦２０、３０≦θ≦１５０の範囲において、以下の条件（５）、
   Ｄ２ｍ（Ｈ，θ＋１８０）≠Ｄ２ｍ（Ｈ，θ） …（５）
   を満たすことを特徴とする請求項７または８に記載の多焦点眼鏡レンズ。
10. １０≦Ｈ≦２０、３０≦θ≦１５０の範囲において、以下の条件（６）、
    Ｄ２ｍ（Ｈ，θ＋１８０）＜Ｄ２ｍ（Ｈ，θ） …（６）
    を満たすことを特徴とする請求項８に記載の多焦点眼鏡レンズ。
11. 前記メリジオナル平面と前記外面との交線の前記Ｚ軸からの高さＨにおける断面屈折力をＤ１ｍ（Ｈ，θ）[Dptr]、
    （Ｈ,θ）の位置における外面の法線を含み前記メリジオナル平面と直交するサジタル平面と前記外面との交線の前記Ｚ軸からの高さＨにおける断面屈折力をＤ１ｓ（Ｈ,θ）[Dptr]で表すとき、前記小玉領域において以下の条件（７）
    Ｄ１ｍ（Ｈ,θ）＜Ｄ１ｓ（Ｈ,θ） …（７）
    を満たすことを特徴とする請求項８に記載の多焦点眼鏡レンズ。

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