JP6899399B2 - 非矯正眼鏡用プラスチックレンズ - Google Patents

Description

この発明は、視力矯正に用いない眼鏡用レンズに関し、特に眼精疲労を軽減可能な非矯正眼鏡用プラスチックレンズおよびその製造方法に関する。

一般に、視力矯正に用いる度付きの眼鏡用プラスチックレンズは、セミフィニッシュレンズと呼ばれる半完成品のレンズ素材の裏面を、切削または研磨して所要のカーブを付けて製造されており、通常の近視用レンズは、球面度数が−１．５Ｄ（ディオプトリー：Dioper）以下の度数に研磨され、老眼用レンズは＋１．５Ｄ以上の度数になるようにレンズ素材を研磨することにより、安定した精度の高いレンズを得ている（下記特許文献１）。

一方、視力矯正に用いない非矯正眼鏡用レンズは、素通しレンズ又は、度なしレンズとも別称され、例えば球面度数が０Ｄ付近のものである。
このような非矯正眼鏡用プラスチックレンズは、視力矯正を必要としないものとして、例えば視力０．７〜１．２程度の正常な視力を有する需要者が、ファッション用眼鏡として用い、または空気中に飛散する粒子などの防除用眼鏡、偏光眼鏡やサングラスなどに利用する場合が多い。

ところで、偏光眼鏡は、日光が水面や雪上面等で乱反射して生じる眩しいぎらつきや、自動車などのフロントウィンドウに映る影などの原因となる反射光を軽減することができるものであり、フィルム状の偏光素子をレンズの中層部分や表面部分に保持したり、印刷技術を利用して表面に偏光素子を一体的に設けたレンズを用いている。

特開２００７−２４０５５３号公報

しかし、上記した従来の非矯正眼鏡用プラスチックレンズは、眼精疲労や視力低下を改善できるものではなく、例えば目を酷使することにより、ピント調節機能に関与する毛様体筋が疲労してくると、視力は徐々に低下し、眼精疲労も起こりやすくなる。

因みに、毛様体筋は、長い時間連続して酷使していると、他の骨格筋と同様に、疲労物質である乳酸が溜まり、さらに筋肉組織の損傷が起こると、筋肉痛が起こるようになるので、視力が低下すると共に眼精疲労もひどくなってしまう。

特に、偏光レンズやカラーレンズを装着した眼鏡を使用するとき、例えば夕方や気象条件によって照度の低下した環境では、偏光素子や染料によってレンズを透過する光量が透明なレンズを透過する光量に比べて少なくなるため、小さな物や文字が見え難く感じたり、遠くの物の色や色調、形などの区別が付きにくくなって、目が疲れたり見えづらく感じられる場合がある。

そこで、この発明の課題は、非矯正眼鏡用プラスチック偏光レンズにおける上記の問題を解決して、目のピント調節機能に関与する筋肉が疲労して眼精疲労が起こりやすい状態になったときに、目のピント調節機能を補助できるものとし、特に低照度でレンズに対して低透過光量の状態でも目が疲れにくく、近くの物や文字がくっきりとコントラストの高い状態に見える非矯正眼鏡用プラスチックレンズおよびその製造方法とすることである。

上記の課題を解決するために、この発明においては、球面度数Ｓの数値範囲が、−１．０Ｄ≦Ｓ＜−０．１Ｄ（ただし、式中のＤは、球面度数Ｓの単位：ディオプトリーを示す。）であるプラスチック成型レンズからなる非矯正眼鏡用プラスチックレンズとしたのである。すなわち、この発明では、球面度数Ｓの数値範囲が、−１．０Ｄ≦Ｓ＜−０．１Ｄであるプラスチック成型レンズを非矯正眼鏡のレンズとして使用する。

上記したように構成されるこの発明の非矯正眼鏡用プラスチックレンズは、非矯正眼鏡のプラスチックレンズでありながら、球面度数Ｓの数値範囲が、−１．０Ｄ≦Ｓ＜−０．１Ｄという所定範囲の弱度数の球面度数の範囲に設定されていることにより、正常な視力の人が用いると、その人のピント調節機能に関与する毛様体筋が疲労してきたときに、ピント調節機能に必要な筋肉の動きを少なくすることができる。

このように視力矯正ではなく、目のピント調節機能に要する筋肉の動きを補助することにより、例えば照度が低下した状態でも目が疲れにくくなり、また物や文字がくっきりとコントラストの高い状態に見えるので、眼精疲労を軽減可能な非矯正眼鏡用プラスチックレンズになる。

また、上記の眼鏡レンズ用プラスチックレンズ成型体に、偏光素子を一体に重ねて設けた非矯正眼鏡用プラスチックレンズでは、低照度で暗く感じられる環境において、物が見え難く疲れやすいという偏光眼鏡レンズの欠点を解消し、ピント調節に要する筋肉の動きを適度に軽減するから、低照度でもコントラストが改善された状態に感じることができ、細かな文字や図形がくっきりと明確に見え、目の疲れにくい非矯正眼鏡用プラスチックレンズになる。

また、このような作用効果を奏する上記の非矯正眼鏡用プラスチックレンズの効率の良い製造方法として、凹型球形面型と凸型球形面型とを対向させて配置すると共に、リング状ガスケットを介して液密に組み合わせ、前記対向する両球形面間に形成されるキャビティーにレンズ成型用樹脂材料を注入し、その際に前記凹型球形面の曲率半径と前記凸型球形面の曲率半径に予め所定差を設けておくことにより、球面度数Ｓの範囲が−１．０Ｄ≦Ｓ＜−０．１Ｄのプラスチック成型レンズを製造する方法を採用できる。

この製造方法によれば、凹型球形面の曲率半径と凸型球形面の曲率半径に予め所定差を設けておくことによって、弱度数のプラスチック成型レンズを製造する場合に、従来のようにセミフィニッシュレンズを光学中心位置を精密にずらさないように研磨するという高度な熟練の必要な作業をなくし、注型成形または射出成型による製造が可能であることから、球面度数Ｓの範囲が−１．０Ｄ≦Ｓ＜−０．１Ｄである弱度数の眼鏡用偏光レンズを安定した品質で効率よく生産できる。

また、上記した注型成形に用いる適切なレンズ成型用樹脂材料としては、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、チオウレタン樹脂およびアクリル樹脂からなる群から選ばれる１種以上の注型成形用樹脂を採用することが、眼鏡レンズに要求される多様な特性と効率の良い成型性をいずれも満足させるために好ましい。

また、上記した射出成型に用いる適切なレンズ成型用樹脂材料としては、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂およびアクリル樹脂からなる群から選ばれる１種以上の射出成型用樹脂が、偏光フィルムを傷めずにインサート成型できるようにするために好ましい。

この発明は、プラスチック成型レンズを、球面度数Ｓの数値範囲を−１．０Ｄ≦Ｓ＜−０．１Ｄという所定範囲の弱度数とし、これを非矯正眼鏡用プラスチックレンズに用いたので、正常な視力である人が用いる非矯正眼鏡用プラスチックレンズが、目のピント調節機能を補助して眼精疲労が起こり難いものになり、特に照度が低下した状態でも目が疲れにくく、物や文字が明瞭にコントラストの高い状態に見える非矯正眼鏡用プラスチックレンズになるという利点がある。

また、低照度で暗い環境では、遠くの物や近くの物が見えにくいという偏光眼鏡の欠点を解消し、可及的に透過光量を減少させることなく、特に照度が低下した状態でも近くの物や文字がくっきりと見えるコントラストの高い眼鏡用偏光レンズになる。

また、この発明の製造方法によれば、凹型球形面の曲率半径と前記凸型球形面の曲率半径に予め所定差を設けておくことによって、従来のセミフィニッシュレンズを光学中心位置を精密にずらさないように研磨するという熟練を要する高度な作業の必要がなくなり、上記利点を有する弱度数の眼鏡用偏光レンズを、注型成形または射出成型によって安定した品質で生産効率を高めて製造できる利点がある。

実施形態の眼鏡用偏光レンズの断面図 実施形態の眼鏡用偏光レンズの拡大断面図 実施形態の眼鏡用偏光レンズの製造方法に用いるモールドとガスケットを組み合わせた状態を示す平面図 実施形態の眼鏡用偏光レンズの製造方法に用いるモールドとガスケットを組み合わせた状態の断面図

この発明の実施形態を以下に、添付図面に基づいて説明する。
図１Ａに示す実施形態は、偏光フィルム１の表裏両面にレンズ用プラスチック層２、３を重ねて一体化されたプラスチック成型レンズからなり、このプラスチック成型レンズの球面度数の数値範囲が−１．０Ｄ≦Ｓ＜−０．１Ｄであり、遠視や老眼の視力矯正用途以外に用いられる非矯正眼鏡用プラスチック偏光レンズである。

図１Ｂの拡大図で説明するように、実施形態では、偏光フィルム１の表面側に配置される表側用のプラスチック層２の表面（ベースカーブ）の曲率半径は、予備成形された偏光フィルム１のカーブ(曲率半径)と同じにしているので、眼鏡レンズの全体の偏光性能は均等であり、またレンズ素材の屈折率も勘案して、裏側用のプラスチック層３の裏面(裏側表面)の曲率半径は、鎖線で示したプラスチック層２の表面の曲率半径と同じ曲率半径に比べて小さく設定している。

例えば、レンズ素材の樹脂材料を、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート（商品名：ＣＲ３９）を、−１．０Ｄ≦Ｓ＜−０．１Ｄのプラスチック成型レンズを製造する場合には、プラスチック層２の表側（ベースカーブ）の曲率半径を７９．８４Ｒとし、プラスチック層３の裏側の曲率半径は、６６．５３３Ｒを超えて７６．７６９Ｒ以下にすることが好ましい。

また、球面度数の数値範囲を−１．０Ｄ≦Ｓ＜−０．１Ｄとする理由は、視力の正常な健常者が−１．０Ｄ未満の球面度数のレンズを使用すると、近眼の症状を改善する目的での視力矯正と大差がなくなり、却って正常なピント調節機能に負担を与えることになり、低照度環境等での視力が改善され難くなるので好ましくないからである。また、上記球面度数が−０．１Ｄ以上では、低照度環境等で眼精疲労が起こっている状態で、ピント調節機能の補助が充分にできず、この発明の効果が確実に得られなくなるので好ましくないからである。
このような作用効果が、より確実であるように球面度数の数値範囲は、−０．８０Ｄ＜Ｓ＜−０．２５Ｄであることが好ましく、より好ましくは−０．７５Ｄ＜Ｓ＜−０．２０Ｄである。

なお、この発明は、非矯正眼鏡用プラスチックレンズに関し、近視や遠視に対応できる眼鏡用レンズではないが、乱視に対応する場合には対応できるものであり、その場合は、前記した球面度数の数値範囲を等価希有面度数に置き換えればよい。

実施形態で用いた偏光フィルム１は、光学的異方性を有する透明フィルムであり、例えば、ヨウ素または２色性染料を含めて３〜５倍に一軸方向に延伸して分子配向されたポリビニールアルコールのフィルムや、またはこれと同等の特性を有するものを用いている。

偏光フィルム１は、偏光レンズの製造の際に、予め曲面状に予備成形されていることにより、その曲面状の偏光フィルム１に沿って球面状にレンズ用プラスチック層２、３を一体に積層して容易に成形できる。

眼鏡用偏光レンズは、例えば表側用のプラスチック層２と裏側用のプラスチック層３とを偏光フィルム１を介して挟んだ積層した構造であり、素通しのレンズとして用いる場合にも必要な強度が得られるように、例えば１〜３ｍｍ程度の厚さに形成すれば良い。

このような弱度数の眼鏡用偏光レンズは、樹脂レンズ成型用のモールド４、５内に偏光フィルム１をインサートして偏光レンズを成型することができる他、予め注型成形されたプラスチック層２、３と偏光フィルム１とを接着剤層を介して貼り合わせて接着一体化することもできる。

図２、３に示すように、偏光フィルム１をインサートして偏光レンズを注型成形するには、先ず、レンズの縁に沿う内径寸法のリング状のガスケット６の内周面に、球曲面状に予備成形された偏光フィルム１の縁等を周知手段で保持しておき、さらにガスケット６のリング両端部の内周面に、一対の円盤状のモールド４、５を嵌め入れ、２つのモールドの間のキャビティー内にパイプ状ゲート７からレンズ成型用樹脂材料のモノマーを重合開始剤または硬化剤と共に混合して注入し、次いで加熱などによって、重合および硬化をして偏光フィルム１とプラスチック層２、３を一体化する。

上記モノマーの樹脂材料としては、例えばジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、チオウレタン樹脂およびアクリル樹脂などの液状の注型用樹脂材料が用いられ、これらはキャビティーに通じるパイプ状ゲート７から送り込まれるとき、偏光フィルム１に接する状態で充填され、同時に重合し硬化して偏光フィルム１を挟んで一体化した透明なプラスチック層を形成し、その後、ガスケット６およびモールド４、５を取り外すことにより、凹型内面４ａと凸型内面５ａで成形された曲率半径の眼鏡用偏光レンズが得られる。

また、レンズ成型用樹脂材料は、前記した注型用樹脂に代えて、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂およびアクリル樹脂からなる群から選ばれる１種以上の射出成型用樹脂材料を採用することもできる。

また、上記のように偏光フィルム１をインサート成型することなく、キャビティーにレンズ成型用樹脂材料を注入して成型された眼鏡用プラスチックレンズの表面に、偏光インキを用いた印刷をすることによって印刷層からなる偏光素子を一体に重ねて設けた非矯正眼鏡用プラスチックレンズを得ることもできる。
さらにまた、上記のように偏光フィルム１を用いることなく、偏光特性を有しない通常の非矯正眼鏡用プラスチックレンズを調製できることは勿論である。

なお、この発明の実施形態の眼鏡用レンズは、ハードコート処理等の後処理がなされていてもよく、例えばシリコン系化合物などを含む溶液にレンズを浸漬する事により強化被膜を形成させて表面硬度を向上させる手段を採用することができる。
また、ハードコート処理以外にも、防曇処理、反射防止処理、耐薬品性処理、帯電防止処理、ミラー処理などを施して更に性能を向上させることも可能である。

［実施例１］
ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂（ＣＲ３９）を用いて弱度数の眼鏡レンズを注型成形した。すなわち、一対の眼鏡レンズ成型用モールドの凹型球形面と凸型球形面をリング状ガスケットを介して密接状態に組み合わせ、その際に凹型球形面の曲率半径である７９．８４Ｒより凸型球形面の曲率半径を（７６．７６９Ｒ）と小さく設定することにより、−０．２５Ｄの弱度数レンズからなる眼鏡用レンズを製造した。

［実施例２］
実施例１と同様に、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂（ＣＲ３９）を用いて眼鏡レンズを注型成形した。その際、一対の眼鏡レンズ成型用モールドの凹型球形面と凸型球形面をリング状ガスケットを介して密接状態に組み合わせ、モールドの凹型球形面の曲率半径である７９．８４Ｒより凸型球形面の曲率半径を（７３．７７Ｒ）と小さく設定することにより、−０．５０Ｄの弱度数レンズからなる眼鏡用レンズを製造した。

［実施例３］
実施例１と同様に、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂（ＣＲ３９）を用いて眼鏡レンズを注型成形した。その際、一対の眼鏡レンズ成型用モールドの凹型球形面と凸型球形面をリング状ガスケットを介して密接状態に組み合わせ、モールドの凹型球形面の曲率半径である７９．８４Ｒより凸型球形面の曲率半径を（７１．２８５Ｒ）と小さく設定することにより、−０．７５Ｄの弱度数レンズからなる眼鏡用レンズを製造した。

［実施例４］
実施例１と同様に、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂（ＣＲ３９）を用いて眼鏡レンズを注型成形した。その際、一対の眼鏡レンズ成型用モールドの凹型球形面と凸型球形面をリング状ガスケットを介して密接状態に組み合わせ、モールドの凹型球形面の曲率半径である７９．８４Ｒより凸型球形面の曲率半径を（６８．６８Ｒ）と小さく設定することにより、−１．００Ｄの弱度数レンズからなる眼鏡用レンズを製造した。

［比較例１］
実施例１と同様にして、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂（ＣＲ３９）を用いて眼鏡レンズを注型成形する際、一対の眼鏡レンズ成型用モールドの凹型球形面と凸型球形面をリング状ガスケットを介して密接状態に組み合わせ、その際にモールドの凹型球形面の曲率半径である７９．８４Ｒより凸型球形面の曲率半径を６６．５３３Ｒと、小さく設定することにより、−１．２５Ｄの近眼矯正用の眼鏡レンズを製造した。

［比較例２］
実施例１と同様にして、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂（ＣＲ３９）を用いて眼鏡レンズを注型成形する際、一対の眼鏡レンズ成型用モールドの凹型球形面と凸型球形面をリング状ガスケットを介して密接状態に組み合わせ、その際にモールドの凹型球形面の曲率半径である７９．８４Ｒより凸型球形面の曲率半径を（６４．３８７Ｒ）と、小さく設定することにより、−１．５０Ｄの近眼矯正用の眼鏡レンズを製造した。

［実施例５−８］
実施例１−４において、一対の眼鏡レンズ成型用モールドの凹型球形面と凸型球形面をリング状ガスケットを介して密接状態に組み合わせ、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂（ＣＲ３９）を成型材料に用いて偏光レンズを注型成形するとき、偏光フィルム１（前述の実施形態で説明したもの）をインサートしたこと以外は、実施例１−４と全く同様にして、−１．２５Ｄ、−１．５０Ｄ、−０．７５Ｄ、−１．００Ｄの弱度数レンズからなる眼鏡用偏光レンズを製造した。

［比較例３、４］
比較例１、２において、一対の眼鏡レンズ成型用モールドの凹型球形面と凸型球形面をリング状ガスケットを介して密接状態に組み合わせ、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂（ＣＲ３９）を成型材料に用いて偏光レンズを注型成形するとき、偏光フィルム１（前述の実施形態で説明したもの）をインサートしたこと以外は、比較例１、２と同様にして、−１．２５Ｄ、−１．５０Ｄ近眼矯正用の眼鏡偏光レンズを製造した。

上記のようにして得られた実施例１〜８の非矯正眼鏡用プラスチックレンズ、比較例１−４の矯正眼鏡用プラスチックレンズを用いて、視力の低下しやすい所定可視光透過率のレンズを用いて、視力改善効果の確認試験＜視力測定テスト＞を以下のように行なった。

＜視力測定テスト＞
低照度の環境（５０〜１００ルクス）を想定した視力を測定するために、以下のように製造した眼鏡用カラーレンズ（ＣＬ）または偏光レンズ（ＰＬ）を、所定範囲の度数の透明レンズに重ねて用いることができる検眼用の眼鏡を用い、これを実施例または比較例の眼鏡レンズとして、被験者である視力健常者の視力を室内（照度約５００ルクス）で測定した

カラーレンズ（ＣＬ）および偏光レンズ（ＰＬ）は、眼鏡レンズを注型成形する際、注型用樹脂に青色系染料を添加してそれぞれ可視光線透過率が１３％（ＣＬ）、１２％（ＰＬ）のレンズとしたものを用いた。
被験者としては、裸眼視力０．７〜１．５の健常な成人男女計９名（年齢２３〜３９歳）を採用し、これらの被験者に対する視力測定試験の結果を以下の表１、２に示した。

表１、２中に示したレンズ着用視力（Ｄ）の評価値は、球面度数Ｓが０のカラーレンズ（ＣＬ）を着用した場合の「レンズ着用視力Ａ」と、このカラーレンズと所定球面度数Ｓのレンズとを重ねて着用した場合の「レンズ着用視力Ｂ」との差を四段階に評価したものであり、レンズ着用視力Ｂとレンズ着用視力Ａとの差が０．３以上の「大きな効果がある」場合を３点、同差が０．２の「中程度の効果がある」場合を２点、同差が０．１の「使用に耐える程度の効果がある」場合を１点、同差が０または負の値の「効果がない」場合を０点に評価した。また、各実施例または各比較例の評価値の平均値も表１、２中にそれぞれ併記した。

表１、２の結果からも明らかなように、所定範囲内の度数のレンズである−０．２５Ｄ、−０．５０Ｄ、−０．７５Ｄおよび−１．００Ｄのレンズ（実施例１〜４、実施例５〜８）を重ねて用いた眼鏡を着用した被験者の視力Ｂは、カラーレンズ（ＣＬ）または偏光レンズ（ＰＬ）だけを着用した視力Ａに比べて、明らかに視力の改善が認められた。特に、球面度数Ｓの数値範囲が、−１．０Ｄ≦Ｓ＜−０．１Ｄであるプラスチック成型レンズにおいては、低照度環境またはカラーレンズもしくは偏光レンズ使用条件下で視力改善効果が奏される可能性があるものと認められた。

なお、比較的度数の低い度数のレンズを用いた実施例１、２、５、６においても、レンズ着用視力Ａに比べて視力改善効果の向上は明らかに認められ、そのような効果はレンズ度数の増進と共にある程度までは大きくなるが、−１．０Ｄを超えると評価値の平均値は減少した。この傾向により、レンズ度数が−１．０Ｄを超えると、低照度の状態で目のピント調節機能が補助される限度を超えて、目のピント調節機能に負担を与えるものと考えられた。

また、低照度環境での使用を想定してカラーレンズ（可視光透過率１３％）または偏光レンズ（可視光透過率１２％）に重ねて所定範囲外の−１．２５Ｄや−１．５０Ｄの度数のレンズを使用した比較例１〜４では、レンズ度数の調整に伴なう所期した程度の視力改善効果が認められず、却って目のピント調節機能は所要筋肉の疲労等によって視力のＢの低下傾向が認められた。

このような視力測定試験の結果からみて、実施例１〜４の眼鏡用レンズおよび実施例５〜８の眼鏡用偏光レンズは、低照度の環境で目のピント調節機能に関与する筋肉が疲労しやすい状態で目のピント調節機能が補助されるので、低照度環境でも目が疲れ難くなり、近くの物や文字が明瞭に見えやすい非矯正眼鏡用プラスチックレンズであるものと認められた。

１ 偏光フィルム
２、３ プラスチック層
４、５ モールド
４ａ 凹型内面
５ａ 凸型内面
６ ガスケット
７ パイプ状ゲート

Claims (3)

1. 凹型球形面型と凸型球形面型とを対向させて配置すると共に、リング状ガスケットを介して液密に組み合わせ、前記対向する両球形面間に形成されるキャビティーに偏光フィルムをインサートしてレンズ成型用樹脂材料を注入して、表側用のプラスチック層と裏側用のプラスチック層とを前記偏光フィルムを介して挟んだ積層構造に成型するプラスチック成型レンズの製造方法において、
   前記表側用のプラスチック層の表面の曲率半径を予備成形された偏光フィルムの曲率半径と同じにし、前記凹型球形面の曲率半径を７９．８４Ｒとし、前記凸型球形面の曲率半径は６６．５３３Ｒを超えて７６．７６９Ｒ以下にして、前記凹型球形面の曲率半径と前記凸型球形面の曲率半径に予め所定差を設けておくことにより、球面度数Ｓの範囲が−１．０Ｄ≦Ｓ＜−０．１Ｄ（ただし、式中Ｄは、球面度数Ｓの単位：ディオプトリーを示す。）であるプラスチック成型レンズを製造する非矯正眼鏡用プラスチック偏光レンズの製造方法。
2. レンズ成型用樹脂材料が、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、チオウレタン樹脂およびアクリル樹脂からなる群から選ばれる１種以上の注型成形用樹脂である請求項１に記載の非矯正眼鏡用プラスチック偏光レンズの製造方法。
3. レンズ成型用樹脂材料が、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂およびアクリル樹脂からなる群から選ばれる１種以上の射出成型用樹脂である請求項１に記載の非矯正眼鏡用プラスチック偏光レンズの製造方法。

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