JPH085967A

JPH085967A - 非球面眼鏡レンズ

Info

Publication number: JPH085967A
Application number: JP6164533A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Ueno; 保典上野
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-06-23
Filing date: 1994-06-23
Publication date: 1996-01-12
Also published as: US5610670A

Abstract

(57)【要約】【目的】主に遠視や老眼に対して用いられるプラス度
数を有する眼鏡レンズであって、光学性能的に優れ、且
つ外観的にも薄くて全体的に偏平な非球面眼鏡レンズを
提供すること。【構成】本発明においては、前方屈折面および後方屈
折面の一対の屈折面を備え、前記前方屈折面は回転軸対
称形状を有し、プラスの度数を有する非球面眼鏡レンズ
において、前記前方屈折面の子午面の曲率をρｍ
（ｍ^-1）とし、前記子午面と直交する球欠面の曲率をρ
ｓ（ｍ^-1）とし、双方の曲率の差をＺ＝ρｍ−ρｓとし
たとき、前記回転軸対称の対称軸からレンズの外周方向
に向かって少なくとも２０ｍｍの領域において、前記曲
率差Ｚの値は減少する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は非球面を有する眼鏡レン
ズの第一面の表面形状に関し、特にプラスの度数を有す
る非球面眼鏡レンズの形状に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、眼の屈折異常を矯正するために用
いられる眼鏡レンズの第一面の屈折面（装用状態におい
て眼と反対側の面すなわち前方屈折面）には、加工のし
易さのために球面が採用されている。第二面の屈折面
（装用状態において眼側の面すなわち後方屈折面）には
球面ばかりでなく、乱視等の矯正のためにトーリック面
も採用される。以下、第一面に球面が採用されているレ
ンズを球面レンズと呼び、第一面に非球面が採用されて
いるレンズを非球面レンズと呼ぶ。一般に、レンズの屈
折力はディオプター（以下、「Ｄ」で示す）という単位
で表され、レンズの表面における屈折力（面屈折力）は
その面の曲率ρ（単位はｍ^-1：曲率半径Ｒ＝１／ρ）と
レンズ素材の屈折率ｎとにより次の式（１）のように定
義される。面屈折力＝（ｎ−１）×ρ＝（ｎ−１）／Ｒ（１）

【０００３】なお、レンズの第一面の屈折力は、特にベ
ースカーブと呼ばれる。以下、ベースカーブに対応する
曲率をベースカーブ曲率という。レンズの度数は、主に
第一面の屈折力と第二面の屈折力とにより決定される。
このため、二つの屈折力の組合せの仕方によって、一つ
のレンズの度数を得るのにもいろいろなベースカーブの
値をとることができる。しかしながら、実際には、レン
ズの光学性能を高めるために、特にレンズの光軸から離
れた側方部を通して見たとき眼に作用する非点収差を小
さくするために、ベースカーブはレンズの度数に対して
特定の範囲内に限定される。一般に、眼鏡レンズにおい
てこの非点収差を最小にする解として知られているの
が、チェルニングの楕円と言われるものである。

【０００４】なお、チェルニングの楕円は薄肉レンズに
おける解である。実際のレンズでは中心厚があるため光
線追跡を行って設計するので、実用解はチェルニングの
楕円とは少し異なってくるが、実用解はそれほど大きく
チェルニングの楕円から外れるようなことはない。この
チェルニングの楕円によると非点収差が最小となる最適
のベースカーブは、遠方視と近方視とで異なる。つま
り、設計するときに遠方視を重視するか近方視を重視す
るかによって、最適のベースカーブが異なってくる。ま
た、遠方視および近方視が同等に良くなるように（すな
わち同等に重視）するときには、遠方視用のベースカー
ブと近方視用のベースカーブとの中間付近のベースカー
ブが採用される。

【０００５】このように、遠方視を重視するか、近方視
を重視するか、あるいは双方を同等に重視するかによっ
て、おおまかには３つの設計が考えられる。本発明にお
いては、遠方視重視の設計および近方視重視の設計を説
明する。なお、遠方視および近方視を同等に重視する設
計は、これら２つの設計の間に含まれるのは言うまでも
ない。

【０００６】ところで、主として遠視や老眼に用いられ
るプラスの度数を有するレンズの欠点として、度数が強
くなるにつれてレンズの中心厚が厚くなること、また曲
率の大きいものを使わなければならなくなるので凸面の
出っ張りが強くなり、外観的に見苦しくなることが挙げ
られる。また、度数が強くなり、レンズのカーブが強く
なるにしたがって、眼の網膜上の像拡大率が大きくな
る。一般に、眼鏡レンズによる像拡大率Ｍは、以下の式
（２）で表される。Ｍ＝〔１／（１−ｄ１・Ｌ）〕・〔１／（１−ｄ・Ｌ１／ｎ）〕（２）

【０００７】ここで、ｄ１：レンズ後頂点と入射瞳との間の光軸に沿った距離
（ｍ）Ｌ：レンズの後頂点屈折力（Ｄ）ｄ：レンズの中心厚（ｍ）ｎ：レンズの屈折率Ｌ1 ：レンズの前面屈折力（Ｄ）この式（２）において、右辺第一項をディオプトリック
ファクター（dioptricfactior）と、右辺第二項をシェ
イプファクター（shape factor）と呼ぶ。

【０００８】図５は、遠方視（無限遠）を重視して設計
した従来の球面眼鏡レンズのレンズ面形状を示す図であ
る。図示のレンズの度数は＋４．０Ｄで、レンズ径は７
０ｍｍである。このレンズは、一般に使用されている屈
折率１．５０のプラスチックレンズで、ベースカーブは
９．０Ｄ、縁厚は１．０ｍｍである。この従来例の場
合、レンズの中心厚ｄは６．６ｍｍで、レンズの外周部
を基準としたレンズの凸面の出っ張りの量ｔは１３．４
ｍｍとなり、その結果眼鏡レンズにしたときにかなりぶ
厚い見苦しいものとなる。ちなみに、第一面（図中左側
の面）の曲率半径Ｒ１は５５．５５５ｍｍであり、第二
面（図中右側の面）の曲率半径Ｒ２は９３．１１１ｍｍ
である。また、この眼鏡レンズを使用したときの網膜上
での像拡大率は、式（２）に基づいて計算すると、Ｍ＝
１．１５７となる。すなわち、像拡大率は１５．７％と
なる。

【０００９】これらの不都合、すなわち過大な中心厚、
出っ張り量および像拡大率を解決する方法として、ベー
スカーブを小さくすることが考えられる。図６は、図５
と同じ度数（＋４．０Ｄ）のレンズでベースカーブを
４．５Ｄとしたレンズのレンズ面形状を示す図である。
この場合、レンズの中心厚は５．９ｍｍとなり図５のレ
ンズよりも０．７ｍｍ薄くなる。また、出っ張り量ｔも
６．７ｍｍとなり、図５のレンズの出っ張り量の約半分
となる。ちなみに、第一面の曲率半径Ｒ１は１１１．１
１１ｍｍであり、第二面の曲率半径Ｒ２は８５９．６３
１ｍｍである。さらに、図６のレンズを使用したときの
網膜上での像拡大率は、式（２）に基づいて計算すると
Ｍ＝１．１３１となる。すなわち、像拡大率は１３．１
％となる。

【００１０】このように、図６のレンズでは、網膜上で
の像拡大率は図５のレンズよりも軽減される。これは、
ベースカーブを小さくすることによって、シェイプファ
クターが小さくなることによる。このベースカーブを小
さくすることによってシェイプファクターを小さくして
像拡大率を減少させる効果は、度数が強くなればなるほ
ど顕著になるのは言うまでもない。ところが、先に述べ
たようにベースカーブ自体は、本来光学性能上の観点か
ら決定されるものであり、４．５Ｄのベースカーブにす
ると光学性能が著しく低下する。

【００１１】図７および図８は、ベースカーブがそれぞ
れ９．０Ｄおよび４．５Ｄのレンズの装用状態での視野
における非点収差を示す図であって、縦軸は視野の角度
（単位：°）を、横軸は光軸上の屈折力を基準とした非
点収差（単位：Ｄ、メリディオナル方向（ｍ）とサジタ
ル方向（ｓ）の差分（ｍ−ｓ））をそれぞれ表してい
る。図７に示すように、ベースカーブが９．０Ｄのレン
ズでは、視野のほぼ全体に亘り非点収差が良好に抑えら
れている。一方、図８に示すように、ベースカーブが
４．５Ｄのレンズでは、視野の周辺にかけて非点収差が
著しく増加している。このように、図７および図８か
ら、光学性能がいかにベースカーブの選択に依存してい
るかが分かる。

【００１２】次に、近方視を重視して設計した従来の球
面眼鏡レンズについて、同様に説明する。図９は、近方
視（３０ｃｍ）重視の設計に基づく従来の球面眼鏡レン
ズのレンズ面形状を示す図である。図示の眼鏡レンズの
度数は＋４．０Ｄで、レンズ径は７０ｍｍである。この
レンズは、一般に使用されている屈折率１．５０のプラ
スチックレンズで、ベースカーブは７．０Ｄ、縁厚は
１．０ｍｍである。また、レンズの中心厚ｄは６．２ｍ
ｍで、レンズの外周部を基準としたレンズの凸面の出っ
張り量ｔは１０．２ｍｍとなる。ちなみに、第一面の曲
率半径Ｒ１は７１．４２９ｍｍであり、第二面の曲率半
径Ｒ２は１５５．８６６ｍｍである。

【００１３】図９の近方視重視設計のレンズの場合、遠
方視重視設計のレンズに比べて凸面の出っ張り量は小さ
くなっている。しかしながら、依然として眼鏡レンズに
したときにかなりぶ厚い見苦しいものとなる。また、眼
鏡レンズで使用したときの網膜上での像拡大率は、式
（２）に基づいて計算するとＭ＝１．１４４となる。す
なわち、像拡大率は１４．４％となる。

【００１４】これらの不都合、すなわち過大なレンズ中
心厚、出っ張り量および像拡大率を解決する方法とし
て、ベースカーブを小さくすることが考えられる。図１
０は、図９と同じ度数（＋４．０Ｄ）のレンズでベース
カーブを４．２５Ｄとしたレンズのレンズ面形状を示す
図である。このレンズの場合、レンズの中心厚は５．９
ｍｍとなり図９のレンズよりも０．３ｍｍ薄くなる。ま
た、出っ張り量も６．３ｍｍとなり、図９のレンズより
も３．９ｍｍの減少となる。ちなみに、第一面の曲率半
径Ｒ１は１１７．６４７ｍｍであり、第二面の曲率半径
Ｒ２は１５４９．７７６ｍｍである。さらに、図１０の
レンズを眼鏡レンズとして使用したときの網膜上での像
拡大率は、式（２）に基づいて計算するとＭ＝１．１３
０となる。すなわち、像拡大率は１３．０％となる。

【００１５】このように、図１０のレンズでは網膜上で
の像拡大率が図９のレンズよりも軽減される。これは、
ベースカーブを小さくすることによってシェイプファク
ターが小さくなることによる。このベースカーブを小さ
くすることによってシェイプファクターを小さくして像
拡大率を減少させる効果は、度数が強くなればなるほど
顕著になるのは言うまでもない。ところが、先に述べた
ようにベースカーブ自体は、本来光学性能上の観点から
決定されるもので、４．２５Ｄのベースカーブにすると
光学性能が著しく低下する。

【００１６】図１１および図１２は、ベースカーブがそ
れぞれの７．０Ｄおよび４．２５Ｄのレンズの装用状態
での視野における非点収差を示す図であって、縦軸は視
野の角度（単位：°）を、横軸は光軸上の屈折力を基準
とした非点収差（単位：Ｄ、メリディオナル方向（ｍ）
とサジタル方向（ｓ）の差分（ｍ−ｓ））をそれぞれ表
している。図１１に示すように、ベースカーブが７．０
Ｄのレンズでは、視野のほぼ全体に亘り非点収差が良好
に抑えられている。一方、図１２に示すように、ベース
カーブが４．２５Ｄのレンズでは、視野の周辺にかけて
非点収差が著しく増加している。このように、図１１お
よび図１２から、光学性能がいかにベースカーブの選択
に依存しているかが分かる。

【００１７】以上の不都合を解決するために、第一面の
屈折面を非球面にしたいわゆる非球面レンズがいくつか
提案されている。例えば、特開昭５２−１３６６４４号
公報、特公昭６０−１５２４８号公報（米国特許第４，
１８１，４０９号明細書に対応）、特開昭５８−２４１
１２号公報（米国特許第４，５０４，１２８号明細書に
対応）、特開平２−２８９８１８号公報などに開示の非
球面レンズがある。

【００１８】特開昭５２−１３６６４４号公報に開示の
非球面レンズでは、楕円、放物線、双曲線といった二次
曲線を子午線として有し、これらの二次曲線を回転させ
て形成した非球面表面を第一面の屈折面としたものであ
り、従来より多くみられるタイプの非球面レンズであ
る。また、特公昭６０−１５２４８号公報および特開昭
５８−２４１１２号公報に開示の非球面レンズは、無水
晶体眼のためのプラス度数を有するレンズで、前者は半
径ｒに関する１０次関数の回転非球面を、後者は二次曲
線を基本としそれに修正項を付加した回転非球面をそれ
ぞれ採用している。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】これら上述の従来の非
球面レンズに共通しているのは、子午線の曲率が回転軸
（一般にレンズの幾何中心）から周辺に向かってほぼ単
調に且つ加速度的に減少している点である。この結果、
周辺部分におけるレンズの度数が中心部に比べ大幅に低
下し、装用者の眼の処方にあった有効視野範囲が狭くな
るという不都合があった。特に、無水晶体眼用の眼鏡レ
ンズにおいては、非球面にすることによりレンズの薄形
化を図り、強い非球面を採用しているため、有効視野の
範囲がレンズ上で直径３０ｍｍからせいぜい４０ｍｍぐ
らいの領域になってしまうという不都合があった。

【００２０】また、特開平２−２８９８１８号公報に開
示の非球面レンズは、非球面を用いることにより光学性
能上優れ、且つ外観の良い眼鏡レンズを目指したもので
ある。しかしながら、この公報に開示の非球面レンズで
はある程度良好な結果を得ているが、光学性能的に十分
なものではなかった。本発明は、前述の課題に鑑みてな
されたものであり、主に遠視や老眼に対して用いられる
プラス度数を有する眼鏡レンズであって、光学性能的に
優れ、且つ外観的にも薄くて全体的に偏平な非球面眼鏡
レンズを提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、前方屈折面および後方屈折面の
一対の屈折面を備え、前記前方屈折面は回転軸対称形状
を有し、プラスの度数を有する非球面眼鏡レンズにおい
て、前記前方屈折面の子午面の曲率をρｍ（ｍ^-1）と
し、前記子午面と直交する球欠面の曲率をρｓ（ｍ^-1）
とし、双方の曲率の差をＺ＝ρｍ−ρｓとしたとき、前
記回転軸対称の対称軸からレンズの外周方向に向かって
少なくとも２０ｍｍの領域において、前記曲率差Ｚの値
は減少することを特徴とする非球面眼鏡レンズを提供す
る。

【００２２】本発明の好ましい態様によれば、前記対称
軸からレンズの外周方向に向かって少なくとも２０ｍｍ
の領域において、前記曲率差Ｚの値は単調に減少する。
さらに、好ましくは、前記対称軸からレンズの外周方向
に向かって少なくとも２０ｍｍの領域において、前記対
称軸における前方屈折面の曲率をρ（ｍ^-1）とし、レン
ズの屈折率をｎとし、前記対称軸からの距離をｈ（ｍ）
としたとき、（ｎ−１）・ｈ・ρ＜｜Ｚ｜＜（ｎ−１）・ｈ・ρ・１
０００の条件を満たす。

【００２３】

【作用】前述したように、一般の球面レンズにおいて、
最適なベースカーブはチェルニングの楕円から求められ
るものに近いカーブである。このカーブを採用すると光
学性能的には十分満足なものが得られる。しかしなが
ら、チェルニングの楕円に基づく球面レンズでは、度数
が強くなるにつれてレンズの中心厚が厚くなること、ま
た曲率の大きいものを使わなければならないことによる
凸面の出っ張りが強くなり、外観的に見苦しくなること
が欠点として挙げられる。また、レンズのカーブが強く
なり、度数が強くなるにしたがって眼の網膜上の像拡大
率が大きくなる。

【００２４】つまり、球面形状を用いている限り、光学
性能上最適なベースカーブはチェルニングの楕円に基づ
いて一意的に決まる。しかしながら、この光学性能上最
適なベースカーブを用いてしまうと、眼鏡レンズにした
とき中心厚が厚くなったり、凸面の出っ張りが強くなり
して外観的に見苦しいものとなる。逆に、この中心厚が
厚くなったり、凸面の出っ張りが強くなり外観的に見苦
しくなるという欠点を解消するためには、光学性能上の
最適なベースカーブよりも鈍いベースカーブを採用しな
ければならない。この場合、光学性能が犠牲になるのは
上述した通りである。

【００２５】この光学性能上の最適なベースカーブより
鈍いベースカーブを採用して外観上の欠点を解消しつ
つ、優れた光学性能を有する眼鏡レンズが望まれてい
る。こうした要望は、非球面を採用することによって実
現することができる。上述したように、眼鏡レンズにお
いて非点収差が最小であることが望ましい。光学性能上
の最適なベースカーブより鈍いベースカーブを採用する
ことによって非点収差が増大するが、この非点収差を最
小にするような非球面が望ましいことは言うまでもな
い。つまり、メリディオナル方向（ｍ）の曲率とサジタ
ル方向（ｓ）の曲率とが互いに異なるような非球面にす
れば良いことが理解される。

【００２６】２つの曲率の差は、発生する非点収差に応
じて、またレンズ面上の高さによって異なる。したがっ
て、前方屈折面の子午面の曲率をρｍ（ｍ^-1）とし、前
記子午面と直交する球欠面の曲率をρｓ（ｍ^-1）とする
ときに、中心から外周にかけての曲率差Ｚ＝ρｍ−ρｓ
の値およびその変化が重要となる。本発明では、レンズ
の第一面の屈折面のカーブを鈍くしつつ、そのカーブを
鈍くすることによって発生する非点収差を補正するため
に、その第一面の屈折面に上述したような特殊な非球面
形状を採用する。これにより、レンズ中心厚が厚くなっ
たり、凸面の出っ張りが強くなり外観的に見苦しくなる
という欠点を改善しつつ、光学性能の優れた非球面眼鏡
レンズを実現している。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を、添付図面に基づい
て説明する。図１は、本発明の第１実施例にかかる非球
面眼鏡レンズのレンズ面形状を示す図である。また、図
２（ａ）および（ｂ）は、図１の非球面眼鏡レンズの前
方屈折面の子午面の曲率をρｍ（ｍ^-1）とし、前記子午
面と直交する球欠面の曲率をρｓ（ｍ^-1）とするとき
に、中心から外周にかけての曲率の差Ｚ＝ρｍ−ρｓの
変化、および装用状態での非点収差をそれぞれ示してい
る。

【００２８】図１に示すレンズは、前述の図６に示した
度数が＋４．０Ｄで、ベースカーブが４．５Ｄの球面レ
ンズに対応する非球面レンズであり、遠方視（無限遠）
重視設計に本発明を実施したものである。図１におい
て、１は第一面の屈折面断面を、２は第二面の屈折面断
面を、３はレンズの対称軸をそれぞれ示している。ま
た、破線４は、従来の球面レンズにおけるベースカーブ
に対応する曲率を有する円弧である。ちなみに、円弧４
の曲率半径Ｒ１は１１１．１１１ｍｍであり、第二面の
屈折面断面２の曲率半径Ｒ２は８７７．９５６ｍｍであ
る。

【００２９】図１のレンズの第一面の屈折面断面（子午
線）１は、回転軸３の近傍においては円弧４と同じくベ
ースカーブの曲率を有するが、外周に行くにしたがって
曲率がベースカーブの曲率よりも小さくなり（曲率半径
が大きくなり）、その結果外周においてベースカーブの
円弧４よりも前方に移動する。図２（ａ）は、子午線方
向および球欠線方向における曲率の差Ｚの値を示す図で
あって、横軸は対称軸３からの距離ｈを、縦軸はＺ値を
それぞれ示す。

【００３０】なお、具体的なＺ値は、次の表１に示す通
りである。

【表１】

【００３１】図２（ａ）に示すように、Ｚの値は対称軸
３から離れるに従って徐々に減少し、対称軸３からの距
離が２０〜２５ｍｍの間で減少の度合が落ち始める。こ
のようなＺ値の変化を付与することにより、第一面の屈
折面の形状は図１に示すようになり、従来の眼鏡レンズ
よりも中心厚を減少させることができる。また、同時に
レンズの第一面の屈折面の出っ張りを減少させることも
できる。実施例１のレンズ場合、その中心厚は５．１ｍ
ｍで、出っ張り量は５．８ｍｍとなり、対応する図５の
従来の球面レンズに比べ中心厚で１．５ｍｍ、出っ張り
量で７．６ｍｍもの大幅な薄形化、およびフラット化が
可能になる。

【００３２】図２（ｂ）は、図９のレンズの装用状態で
の遠方視（無限遠）における非点収差を示している。図
６に示すレンズのようにベースカーブを４．５Ｄに低下
させたにもかかわらず、図２（ｂ）に示すように、図１
のレンズの装用状態での非点収差は非常に良好に補正さ
れている。このことは、図６に示すレンズの装用状態で
の非点収差を示す図８と比べると明らかである。

【００３３】上述の実施例１は、遠方視（無限遠）にお
ける非点収差をほとんど零にする設計である。このよう
に遠方視重視の設計とは別に、近方視（３０ｃｍ）にお
ける非点収差をほとんど零にすること狙った設計（近方
視重視設計）も可能である。以下に、近方視重視設計に
基づく第２実施例を説明する。図３は、本発明の第２の
実施例にかかる非球面眼鏡レンズのレンズ面形状を示す
図である。また、図４（ａ）および（ｂ）は、図３の非
球面眼鏡レンズの前方屈折面の子午面の曲率をρｍ（ｍ
^-1）とし、前記子午面と直交する球欠面の曲率をρｓ
（ｍ^-1）とするときに、中心から外周にかけての曲率差
Ｚ＝ρｍ−ρｓの変化、および装用状態での非点収差を
それぞれ示している。

【００３４】図３に示すレンズは、前述の図１０に示し
た度数が＋４．０Ｄで、ベースカーブが４．２５Ｄの球
面レンズに対応する非球面レンズであり、近方視（３０
ｃｍ）重視設計に本発明を実施したものである。図３に
おいて、１は第一面の屈折面断面を、２は第二面の屈折
面断面を、３はレンズの対称軸をそれぞれ示している。
また、破線４は、従来の球面レンズにおけるベースカー
ブに対応する曲率を有する円弧である。ちなみに、円弧
４の曲率半径Ｒ１は１１７．６４７ｍｍであり、第二面
の屈折面断面２の曲率半径Ｒ２は１５８８．３４１ｍｍ
である。

【００３５】図３のレンズの第一面の屈折面断面（子午
線）１は、回転軸３の近傍においては円弧４と同じくベ
ースカーブの曲率を有するが、外周に行くにしたがって
曲率がベースカーブの曲率よりも小さくなり（曲率半径
が大きくなり）、その結果外周においてベースカーブの
円弧４よりも前方に移動する。図４（ａ）は、子午線方
向および球欠線方向における曲率の差Ｚの値を示す図で
あって、横軸は対称軸３からの距離ｈを、縦軸はＺ値を
それぞれ示す。

【００３６】なお、具体的なＺ値は、次の表２に示す通
りである。

【表２】

【００３７】図４（ａ）に示すように、Ｚの値は対称軸
３から離れるに従って徐々に減少し、対称軸３からの距
離が２０〜２５ｍｍの間で減少の度合が落ち始める。こ
のようなＺ値の変化を付与することにより、第一面の屈
折面の形状は図３に示すようになり、従来の眼鏡レンズ
よりも中心厚を減少させることができる。また、同時に
レンズの第一面の屈折面の出っ張りを減少させることも
できる。実施例２のレンズ場合、その中心厚は５．３ｍ
ｍで、出っ張り量は５．７ｍｍとなり、対応する図９の
従来の球面レンズに比べ中心厚で０．９ｍｍ、出っ張り
量で４．５ｍｍもの大幅な薄形化、およびフラット化が
可能になる。

【００３８】図４（ｂ）は、図１１のレンズの装用状態
での近方視（３０ｃｍ）における非点収差を示してい
る。図１０に示すレンズのようにベースカーブを４．２
５Ｄに低下させたにもかかわらず、図４（ｂ）に示すよ
うに、図３のレンズの装用状態での非点収差は非常に良
好に補正されている。このことは、図１０に示すレンズ
の装用状態での非点収差を示す図１２と比べると明らか
である。

【００３９】このように、上述の各実施例では、レンズ
の第一面の屈折面のカーブを鈍くしつつ、そのカーブを
鈍くすることによって発生する非点収差を補正するため
に、その面に特殊な非球面形状を採用する。これによ
り、上述したような過大なレンズ中心厚、出っ張り量お
よび像拡大率を改善しつつ、光学性能の優れた眼鏡レン
ズを実現することができる。

【００４０】上述の２つの実施例のいずれの場合も、Ｚ
値の基本的な変化の仕方は同様であるが、図２（ａ）と
図４（ａ）とを比較するとわかるように、一般に遠方視
重視の方が近方視重視の設計ものよりもＺ値の変化量が
大きくなる。以上のことから、本発明者は、以下のよう
な知見を得た。まず、前方屈折面および後方屈折面の一
対の屈折面を備え、前方屈折面は回転軸対称形状を有
し、プラスの度数を有する非球面眼鏡レンズにおいて、
前方屈折面の子午面の曲率をρｍ（ｍ^-1）とし、子午面
と直交する球欠面の曲率をρｓ（ｍ^-1）とし、双方の曲
率の差をＺ＝ρｍ−ρｓとしたとき、回転軸対称の対称
軸からレンズの外周方向に向かって少なくとも２０ｍｍ
の領域において、曲率差Ｚの値は減少することが、さら
に好ましくは単調に減少するのが有利である。

【００４１】さらに、対称軸からレンズの外周方向に向
かって少なくとも２０ｍｍの領域において、前記対称軸
における前方屈折面の曲率をρ（ｍ^-1）とし、レンズの
屈折率をｎとし、前記対称軸からの距離をｈ（ｍ）とし
たとき、（ｎ−１）・ｈ・ρ＜｜Ｚ｜＜（ｎ−１）・ｈ・ρ・１
０００の条件を満たすのが有利である。上述のような特殊な非
球面形状を採用することにより、レンズの第一面の屈折
面のカーブを鈍くしつつ、そのカーブを鈍くすることに
よって発生する非点収差を補正することができる。さら
に、度数が強くなってもレンズの中心厚が低減され、ま
た凸面の出っ張りが低減されるので、眼鏡レンズ形状が
外観的に見苦しくならない。

【００４２】このように、本発明によれば、プラス度数
を有する眼鏡レンズにおいて、中心厚の薄形化および第
一屈折面の出っ張りの減少（フラット化）を図ることが
できると同時に、非点収差を良好に補正して光学性能を
改善することができる。すなわち、従来の非球面レンズ
の子午線の曲率が外周方向に単調にかつ加速度的に減少
するものであったのに対し、本発明においては対称軸か
らレンズの外周方向に向かって少なくとも２０ｍｍの領
域において曲率差Ｚの値が上述の特殊な条件を満足する
ことによって、特に光学性能について著しい改善が可能
になる。

【００４３】上述したように、実施例１は遠方視重視の
設計に、実施例２は近方視重視の設計に基づいている。
したがって、上述のような２つの設計によって規定され
るＺ値の変化の範囲に基づいて、遠方視から近方視まで
任意の特定の距離における非点収差をコントロールし
て、それぞれの目的に応じてレンズ全範にわたって光学
性能の優れた良好な状態にすることができる。加えて、
上述のようなＺ値の変化を低いベースカーブと組み合わ
せることにより、光学性能的に優れ且つ中心厚も薄くフ
ラットで外観の良い眼鏡レンズを実現することができ
る。また、レンズの素材として高屈折率の素材を採用す
れば、さらに本発明の効果が高められることは言うまで
もない。

【００４４】

【効果】以上説明したように、本発明では、主に遠視や
老眼に対して用いられるプラスの度数を有する眼鏡レン
ズであって、光学性能的に優れ、且つ外観的にも薄くて
全体的に偏平な格好の良い非球面眼鏡レンズを実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例にかかる非球面眼鏡レンズ
のレンズ面形状を示す図である。

【図２】（ａ）および（ｂ）は、図１の非球面眼鏡レン
ズの前方屈折面の子午面の曲率をρｍ（ｍ^-1）とし、前
記子午面と直交する球欠面の曲率をρｓ（ｍ^-1）とする
ときに、中心から外周にかけての曲率の差Ｚ＝ρｍ−ρ
ｓの変化、および装用状態での非点収差をそれぞれ示し
ている。

【図３】本発明の第２の実施例にかかる非球面眼鏡レン
ズのレンズ面形状を示す図である。

【図４】（ａ）および（ｂ）は、図３の非球面眼鏡レン
ズの前方屈折面の子午面の曲率をρｍ（ｍ^-1）とし、前
記子午面と直交する球欠面の曲率をρｓ（ｍ^-1）とする
ときに、中心から外周にかけての曲率差Ｚ＝ρｍ−ρｓ
の変化、および装用状態での非点収差をそれぞれ示して
いる。

【図５】遠方視（無限遠）を重視して設計した従来の球
面眼鏡レンズのレンズ面形状を示す図である。

【図６】図５と同じ度数（＋４．０Ｄ）のレンズでベー
スカーブを４．５Ｄとしたレンズのレンズ面形状を示す
図である。

【図７】ベースカーブが９．０Ｄの図５のレンズの装用
状態での視野における非点収差を示す収差図である。

【図８】ベースカーブが４．５Ｄの図６のレンズの装用
状態での視野における非点収差を示す収差図である。

【図９】近方視（３０ｃｍ）重視の設計に基づく従来の
球面眼鏡レンズのレンズ面形状を示す図である。

【図１０】図９と同じ度数（＋４．０Ｄ）のレンズでベ
ースカーブを４．２５Ｄとしたレンズのレンズ面形状を
示す図である。

【図１１】ベースカーブが７．０Ｄの図９のレンズの装
用状態での視野における非点収差を示す収差図である。

【図１２】ベースカーブが４．２５Ｄの図１０のレンズ
の装用状態での視野における非点収差を示す収差図であ
る。

【符号の説明】

１第一面の屈折面断面２第二面の屈折面断面３対称軸４球面レンズのベースカーブに対応する円弧ｄレンズ中心厚ｔ出っ張り量ｈ対称軸からの距離Ｚ２つの曲率の差

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前方屈折面および後方屈折面の一対の屈
折面を備え、前記前方屈折面は回転軸対称形状を有し、
プラスの度数を有する非球面眼鏡レンズにおいて、前記前方屈折面の子午面の曲率をρｍ（ｍ^-1）とし、前
記子午面と直交する球欠面の曲率をρｓ（ｍ^-1）とし、
双方の曲率の差をＺ＝ρｍ−ρｓとしたとき、前記回転
軸対称の対称軸からレンズの外周方向に向かって少なく
とも２０ｍｍの領域において、前記曲率差Ｚの値は減少
することを特徴とする非球面眼鏡レンズ。
【請求項２】前記対称軸からレンズの外周方向に向か
って少なくとも２０ｍｍの領域において、前記曲率差Ｚ
の値は単調に減少することを特徴とする請求項１に記載
の非球面眼鏡レンズ。
【請求項３】前記対称軸からレンズの外周方向に向か
って少なくとも２０ｍｍの領域において、前記対称軸に
おける前方屈折面の曲率をρ（ｍ^-1）とし、レンズの屈
折率をｎとし、前記対称軸からの距離をｈ（ｍ）とした
とき、（ｎ−１）・ｈ・ρ＜｜Ｚ｜＜（ｎ−１）・ｈ・ρ・１
０００の条件を満たすことを特徴とする請求項１または２に記
載の非球面眼鏡レンズ。