乱視矯正用眼鏡レンズ
【課題】歪曲収差のバランスをとることが可能な乱視矯正用眼鏡レンズを提供すること。
【解決手段】レンズの物体側の面（外面）に乱視矯正面としてのトリック面を形成するとともに、レンズの眼球側の面（内面）にも乱視矯正面としてのトリック面を形成する。そして、これら乱視矯正面では外面の曲率が最大になる方向が、内面の曲率が最大になる方向と一致するようにする。これによって、従来に比べて歪曲収差のバランスがとれた乱視矯正用眼鏡レンズを提供することが可能となる。
【解決手段】レンズの物体側の面（外面）に乱視矯正面としてのトリック面を形成するとともに、レンズの眼球側の面（内面）にも乱視矯正面としてのトリック面を形成する。そして、これら乱視矯正面では外面の曲率が最大になる方向が、内面の曲率が最大になる方向と一致するようにする。これによって、従来に比べて歪曲収差のバランスがとれた乱視矯正用眼鏡レンズを提供することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は乱視矯正用の眼鏡に使用される乱視矯正用眼鏡レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
角膜が歪んでいることによって生ずる視覚障害の一つとして乱視がある。乱視とは点光源が、円、楕円あるいは線となって点として結像しないため明視できない状態である。乱視が生じている場合物体が見づらくなったり眼精疲労や頭痛の原因ともなるためごく軽度でない限りこれを矯正することが好ましい。乱視を矯正するためには光軸周りの角度によって度数の異なるレンズ（乱視レンズ）を装用する必要がある。このような乱視を矯正した乱視矯正用レンズではレンズの内面（眼球側）に乱視矯正面を形成するのが一般であった。しかし、近年特に老視矯正のための累進屈折力レンズにおいて、累進屈折面を裏面に設定することに伴い乱視矯正面をレンズの外面（物体側）に設定するようにしたレンズも提案されている。レンズの内面に乱視矯正面を設定した一例として特許文献１を、レンズの外面に乱視矯正面を設定した一例として特許文献２を示す。
【特許文献１】特開２００４−３０９５８８号公報
【特許文献２】特開２００２−３１１３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、これら従来の乱視矯正用眼鏡レンズでは歪曲収差に関して次のような課題が生じている。すなわち、レンズを通して物体を目視した場合では多かれ少なかれ歪曲収差が生じる。ところが、乱視矯正用眼鏡レンズではレンズ表面には一般に乱視矯正のためのトリック面が合成されることから、歪曲収差が９０度交差する方向において（例えば縦・横）均等にならずにそのバランスが崩れてしまうこととなっていた。特に、乱視の強い人では乱視度数を大きく設定する必要から歪曲収差のバランスの崩れは従来から大きな問題であった。ところが従来の乱視矯正用眼鏡レンズのように内外いずれかのレンズ面で乱視矯正する場合では歪曲収差のバランスの崩れを十分修正することが困難であるため、乱視度数の強い装用者では違和感を解消するため実際よりも度数を弱くした乱視矯正用眼鏡レンズを使用して対処することが多かった。そのため、歪曲収差のバランスがとれた乱視矯正用眼鏡レンズが要望されていた。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、歪曲収差のバランスをとることが可能な乱視矯正用眼鏡レンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために請求項１の発明では、レンズ体の中心を含んでレンズ面に垂直に交わる平面と同レンズ面の交わりによってできる断面曲線の曲率が同レンズ体中心近傍において断面の方向別に異なるような乱視矯正面を、同レンズ体中心近傍における同各断面曲線の曲率が最大となる方向と最小となる方向を略直交させるとともに最大曲率方向と最小曲率方向の間で曲率を単調に変化させるようにして同レンズ体の物体側の面と眼球側の面の両面に形成し、同両乱視矯正面によって所望の乱視度数を設定するようにしたことをその要旨とする。
また請求項２の発明では請求項１の発明の構成に加え、外面の曲率が最大になる方向が、内面の曲率が最大になる方向と略一致するようにしたことをその要旨とする。
また請求項３の発明では、請求項２の発明の構成に加え、外面の曲率が最大になる方向が、内面の曲率が最小になる方向と略一致するようにしたことをその要旨とする。
また請求項４の発明では請求項２又は３のいずれか発明の構成に加え、外面の曲率が最大になる方向が、マイナスレンズでは眼鏡レンズの透過屈折力がマイナス最強度となる方向と一致し、プラスレンズではプラス最強度となる方向と一致するようにしたことをその要旨とする。
【０００５】
また請求項５の発明では請求項１〜４のいずれかの発明の構成に加え、前記乱視矯正面がレンズの中心を含んでレンズ面に垂直に交わる平面とレンズ面の交わりによってできる断面曲線が円でないものを含むような非トリック面で構成されるようにしたことをその要旨とする。
また請求項６の発明では請求項１〜５のいずれかの発明の構成に加え、前記レンズ体の両面に分離させて、あるいはいずれか一方の面のみに近用部における加入度を付加するための累進屈折面形状を合成したことをその要旨とする。
【０００６】
上記のような構成の乱視矯正眼鏡レンズではレンズの物体側の面（レンズ外面）及びレンズの眼球側の面（レンズ内面）の両面に乱視矯正面を設定することで、歪曲収差のバランスをとることを可能としている。乱視矯正面はレンズ体の中心を含んでレンズ面に垂直に交わる平面と同レンズ面の交わりによってできる断面曲線の曲率が同レンズ体中心近傍において断面の方向別に異なっており、そのレンズ体中心近傍における断面曲線の曲率が最大となる方向と最小となる方向が直交し、最大曲率方向と最小曲率方向の間で曲率が単調に変化するものである。このような乱視矯正面として例えばトリック面が挙げられる。トリック面とは円を中心を通らない直線を軸として回転させたときに描かれる曲面であって、「タル型」と「ドーナツ型」の二種類がある。トリック面では縦方向と横（周）方向の曲率が異なるため、所定の縦横の曲率とされたトリック面を設定して乱視の矯正とするものである。ここに、「レンズ体の中心を含んでレンズ面に垂直に交わる平面と同レンズ面の交わりによってできる断面曲線」はレンズ体中心近傍において断面の方向別に異なっており、なおかつ断面曲線の曲率が最大となる方向と最小となる方向が略直交し、最大曲率方向と最小曲率方向の間で曲率が単調に変化すればよい。つまり、レンズ体中心近傍から離れた位置ではこのような条件に合致しない断面曲線であっても構わない。
【０００７】
これはつまり、トリック面においては円を回転させてできる面を想定しているが、本発明では円以外の形状を回転させてできる拡張トリック面を使用したり、いわゆる非トリック面を使用することも可能であることを意味している。非トリック面とは非点収差または歪曲収差を軽減したり、レンズの厚さを薄くするため非球面レンズの概念をトリック面に組み合わせたものである。
乱視矯正面において断面曲線の曲率が最小となる方向（つまり乱視軸）と断面曲線の曲率が最大となる方向は直交するよう設計するのが基本である。しかし、実際の装用における乱視矯正能力としては完全に直交していなくとも問題がないため略直交で構わない。より具体的には例えば７０〜１１０度の範囲ならば略直交に含まれ実際の装用には問題がない。また、曲率を単調に変化させるとは曲率の変化を二次以上の関数で示すことができればよい。
【０００８】
このような構成であれば従来の乱視矯正用眼鏡レンズにおいて課題とされていた歪曲収差のバランスの崩れを修正することが可能となる。
従来の乱視矯正用眼鏡レンズでは以下のようなレンズ特性から歪曲収差のバランスが崩れてしまっていた。
図５はマイナスレンズ（近視用レンズ、以下同）において外面乱視矯正レンズｐと内面乱視矯正レンズｑとの形状を比較したものである。また、両レンズにおいてはそれぞれ９０度ずれた乱視軸方向と乱視強度方向の２方向におけるレンズ断面をそれぞれ＋記号と−記号を付して示す。外面乱視矯正レンズｐは内面側が球面とされ、内面乱視矯正レンズｑは外面側が球面とされている。これらはレンズの表裏の屈折力の平均値がほぼ同等となるように設定された仮想レンズである。尚、説明の簡略化のために乱視矯正面は単なるトリック面で構成した。
このような両レンズｐ、ｑにおいてまず、外面乱視矯正レンズｐでは特に外面における乱視強度方向のカーブが浅いためこの方向の歪曲収差（この場合は凹レンズであるため縮小方向への収差）がかなり大きく、一方乱視軸方向の歪曲収差はカーブが深くなるのでそれほどではないため結果として縦横の変形比率が大きくなってしまう。結果としてこれら外面乱視矯正レンズｐでは内面乱視矯正レンズｑよりも歪曲収差による変形度が大きくなってしまう傾向にある。一方、内面乱視矯正レンズｑでは内面において乱視強度方向のカーブが深いため外面乱視矯正レンズｐのように変形比率が大きくならない点では優れているものの、歪曲収差による変形度を抑制する自由度に欠けるため十分な歪曲バランスをとることができなかった。尚、プラスレンズ（遠視用レンズ、以下同）ではマイナスレンズとは逆の特性となる。
【０００９】
一方、本発明では所定の乱視度数をレンズ面に設定するに際して、レンズ体の両面に乱視矯正面を形成するようにしているため、例えば上記のマイナスレンズのケースにおいてはレンズ外面の乱視強度方向側のカーブを深くし、これに追随させてレンズ内面の乱視強度方向カーブも深くすることで所定の乱視度数をレンズ面に設定することが可能となる（プラスレンズのケースにおいても同様である）。イメージとしては、例えば図６（ａ）及び（ｂ）に示すようなレンズが挙げられる。
図６（ａ）は本発明をマイナスレンズに応用した場合の斜視図である。水平方向をマイナスの乱視強度方向とし、垂直方向を乱視軸方向とする。乱視強度方向においてレンズ外面のカーブを深く（つまり曲率が大きい）形成するとともに、これに応じてレンズ内面側の乱視強度方向も深く形成されている。一方、乱視軸方向はレンズの内外いずれの面も乱視強度方向よりもカーブが浅く（つまり曲率が小さい）形成されている。
また、図６（ｂ）は本発明をプラスレンズに応用した場合の斜視図である。水平方向をプラスの乱視強度方向とし、垂直方向を乱視軸方向とする。乱視強度方向においてレンズ外面のカーブを深く（つまり曲率が大きい）形成するとともに、これに応じてレンズ内面側の乱視強度方向も深く形成されている。一方、乱視軸方向はレンズの内外いずれの面も乱視強度方向よりもカーブが浅く（つまり曲率が小さい）形成されている。
【００１０】
ここに歪曲収差のバランスを図る意味で最も好ましい内外両面の設定は、外面の曲率が最大になる方向と、内面の曲率が最大になる方向とを一致させることである。しかし、歪曲収差のバランスが最もとれていると判断できるのは完全に一致する位相を含むある程度の裕度のある範囲であるため、ここでは略一致で構わない。つまり若干のズレ（±５度程度）を含む概念である。この場合に曲率が最大になる方向が乱視強度方向であるのがもちろん好ましい。
更に、マイナスレンズでは外面の曲率が最大になる方向においてレンズの透過屈折力がマイナス最強度となり、プラスレンズでは外面の曲率が最大になる方向においてレンズの透過屈折力がプラス最強度となることが歪曲収差のバランスを図る意味で好ましい。マイナス最強度とはマイナスレンズにおいて、またプラス最強度とはプラスレンズにおいてそれぞれ絶対値で示される透過屈折力の値が最大である場合をいう。
但し、図６（ａ）のマイナスレンズのように垂直に乱視軸が設定される場合では、あまり外面強度方向のカーブが深いとレンズの見栄えが悪くなるため、例えば外面の強度方向のカーブを浅くし、内面の強度方向のカーブを深くしつつ乱視の矯正を図るというような設定も可能である。つまり、外面の曲率が最大になる方向を、内面の曲率が最小になる方向と略一致するような設定の可能性もありうる。
【００１１】
本発明は特に累進屈折力レンズに応用することに好適である（例えば両面トリックレンズの外面・内面・両面に累進面形状を合成すること）。これは次のような理由による。例えば、遠用度数がプラスで乱視度数を含む処方の人は、累進屈折力レンズの歪み・ユレに慣れにくい人が多い。もともと累進屈折力レンズの下方部分には近用視のための加入度が加わるので、遠用度数がプラスの場合はレンズ全体の度数がプラスよりになって像の倍率が大きくなる効果、乱視の効果で物が歪んで見える効果、加入度のために下方視界の像が拡大される効果が合わせられるためである。
加えて、遠用度数が弱いプラスの人は眼鏡無しでも遠くがよく見えるため、累進屈折力レンズを装用する以前はもともと眼鏡をかけていなかったケースが多い。そのため、初めての眼鏡として累進屈折力レンズを装用する際に、同時に乱視矯正を行うことがままあるからである。
本発明はトリック面と非トリック面をレンズの内外面に組み合わせて設定することも可能である。例えば、外面非トリック＋内面トリックのように内外面でトリック面と非トリック面を組み合わたレンズを構成してもよい。
またレンズはメニスク形状（外面凸面で内面が凹面）が一般的であるが、プラスレンズであれば、両面が凸となるダブルレンズであっても良い。また、本発明の乱視矯正用眼鏡レンズを台玉として、近方視用の小玉を付加する（いわゆるバイフォーカルレンズ）ことも可能である。
【発明の効果】
【００１２】
上記各請求項の発明では、従来に比べて歪曲収差のバランスがとれた乱視矯正用眼鏡レンズを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の乱視矯正用眼鏡レンズの各実施例について歪曲収差をシミュレーションした結果について説明する。
（シミュレーション方法について）
比較レンズと実施例のレンズとを同一の乱視度数となるように設定し、これらレンズの歪曲収差についてシミュレーションした。このシミュレーションでは図７に示すような目視を想定した。眼球中心からレンズ内面頂点までの距離を２５ｍｍとし、眼球中心から前方の格子までの直線距離を１０ｍとし、正面から５ｍ（２６．６度視線方向）及び１０ｍ（４５度視線方向）離れた位置の歪曲度を指標とした。格子の間隔は２ｍとした。従って、歪曲が全くなければ（レンズの素材屈折率が１で、レンズの透過屈折率が０であれば）４５度方向の視線は１０ｍ位置の格子に一致する。尚、実際にレンズを枠入れして装用する場合ではレンズは１０度程度前傾するのであるが、説明を簡単にするためにレンズを眼に対して傾けない状態で行った。
【００１４】
シミュレーション１
シミュレーション１では単純な球面とトリック面で構成されるマイナスレンズにおけるシミュレーションを行った。外面を球面に、内面を乱視矯正面に設定した比較レンズ１と、内外面を乱視矯正面に設定した本発明の実施例１Ａ，１Ｂとを比較した。いずれもレンズの度数はＳ−４．００Ｄ Ｃ−１．００Ｄ ＡＸ９０とした。乱視度数としては縦方向の度数を−４．００Ｄとし、横方向の度数を−５．００Ｄとした。つまり、縦方向を乱視軸とし、横方向が乱視強度方向となるレンズを作製した。いずれもレンズを構成するガラスの素材屈折率は１．６、レンズの直径は６０ｍｍ、レンズ中心厚は１ｍｍとした。乱視矯正面はいずれもトリック面とした。
レンズの面屈折力は球面に構成された比較例１のレンズの外面を曲率半径３００ｍｍとして、次の計算式に基づいて算出した。
外面の面屈折力＝（素材屈折率−空気の屈折率）×１０００／曲率半径・・・式（１）
内面の面屈折力＝外面の面屈折力／（１−外面の面屈折力×レンズ中心厚（ｍ）／素材屈折率）−乱視度数・・・式（２）
【００１５】
（比較例１）
比較例１のレンズの外面を屈折力２．００のカーブの球面とした。上記式（１）に基づけばこのカーブの曲率半径は３００ｍとされる。また、上記式（２）に基づいて比較例１のレンズの内面の面屈折力を縦方向は６．００カーブとし、横方向は７．００カーブのトリック面とした（小数点以下２桁まで四捨五入して表示）。表１に比較例１の屈折力を示す。
（実施例１Ａ）
実施例１Ａのレンズの外面では、横方向（乱視強度方向）のカーブを屈折力４．５０とした。また、これに伴って上記式（２）より実施例１Ａのレンズの内面の横方向のカーブは屈折力９．５１とした。これによって乱視強度方向について内外面とも比較例１に対してより深いカーブが形成される。縦方向（乱視軸方向）については比較例１と同じである。表１に実施例１Ａの屈折力を示す。
（実施例１Ｂ）
実施例１Ｂのレンズの外面では横方向（乱視強度方向）のカーブを屈折力３．５０とした。これに伴って上記式（２）より実施例１Ｂのレンズの内面の横方向のカーブは屈折力８．５１とされる。実施例１Ｂのレンズは、乱視強度方向において比較例１よりもカーブは深い（面屈折力が大きい）ものの実施例１Ａに比べてカーブを抑制した設計となっている。縦方向（乱視軸方向）については比較例１よりもカーブを浅くし外面では屈折力１．００とし、これに併せてと内面では屈折力５．００とした。表１に実施例１Ｂの屈折力を示す。
・結果
２６．６度視線方向及び４５度視線方向の歪曲して目視される位置の実際の距離は表１の通りである。比較例１では図１（ａ）に示すように、実施例１Ａでは図１（ｂ）に示すように、実施例１Ｂでは図１（ｃ）に示すような歪曲収差が目視がされることとなる。格子の間隔でわかるように、比較例１では横方向が縦方向に比べて間延びするため、縦横の歪曲バランスが崩れてしまっているが、実施例１Ａ，１Ｂでは比較例１に比べて縦横のバランスがとれている。
【００１６】
【表１】
【００１７】
シミュレーション２
シミュレーション２では単純な球面とトリック面で構成されるプラスレンズにおけるシミュレーションを行った。外面を球面に、内面を乱視矯正面に設定した比較レンズ１と、内外面を乱視矯正面に設定した本発明の実施例１Ａ，１Ｂとを比較した。いずれもレンズの度数はＳ＋２．００Ｄ Ｃ＋０．５０Ｄ ＡＸ９０とした。乱視度数としては縦方向の度数を＋２．００Ｄとし、横方向の度数を＋２．５０Ｄとした。上記同様縦方向を乱視軸とし、横方向が乱視強度方向となるレンズを作製した。いずれもレンズを構成するガラスの素材屈折率は１．６、レンズの直径は６０ｍｍとした。レンズ中心厚は比較レンズ２は２．８８ｍｍ、実施例２Ａは２．９２ｍｍ、実施例２Ｂは２．９１ｍｍとした。乱視矯正面はいずれもトリック面とした。
レンズの面屈折力は上記式（１）及び式（２）に基づいて算出した。
【００１８】
（比較例２）
比較例２のレンズの外面は、屈折力３．００のカーブの球面とした。上記式（１）に基づけばこのカーブの曲率半径は２００ｍとされる。また、上記式（２）に基づいて比較例２のレンズの内面の面屈折力は縦は１．０２カーブで横は０．５２カーブのトリック面とされる（小数点以下２桁まで四捨五入して表示）。表２に比較例２の屈折力を示す。
（実施例２Ａ）
実施例２Ａのレンズの外面では、横方向（乱視強度方向）のカーブを屈折力６．５０とした。また、これに伴って上記式（２）より実施例２Ａのレンズの内面の横方向のカーブを屈折力４．０８とした。これによって乱視強度方向について内外面とも比較例２に対してより深いカーブが形成される。縦方向（乱視軸方向）については比較例２と同じである。表２に実施例２Ａの屈折力を示す。
（実施例２Ｂ）
実施例２Ｂのレンズの外面では横方向（乱視強度方向）のカーブを屈折力６．００とした。これに伴って上記式（２）より実施例１Ｂのレンズの内面の横方向のカーブは屈折力３．５７とした。実施例２Ｂのレンズは、乱視強度方向において比較例２よりもカーブは深い（面屈折力が大きい）ものの実施例２Ａに比べてカーブを抑制した設計となっている。縦方向（乱視軸方向）については比較例２よりもカーブを浅くし外面では屈折力２．５０とし、これに併せてと内面では屈折力０．５１とした。表２に実施例２Ｂの屈折力を示す。
・結果
２６．６度視線方向及び４５度視線方向の歪曲して目視される位置の実際の距離は表２の通りである。比較例２では図２（ａ）に示すように、実施例２Ａでは図２（ｂ）に示すように、実施例２Ｂでは図２（ｃ）に示すような歪曲収差の目視がされることとなる。格子の間隔でわかるように、比較例２では縦方向が横方向に比べて縮小するため、縦横の歪曲バランスが崩れてしまっているが、実施例２Ａ，２Ｂでは比較例２に比べて縦横のバランスがとれている。
【００１９】
【表２】
【００２０】
シミュレーション３
シミュレーション３では単純な球面とトリック面で構成されるマイナスレンズに非球面設計のマイナスレンズを加えてシミュレーションを行った。外面を球面に、内面を乱視矯正面に設定した比較レンズ３と、内外面を乱視矯正面に設定した本発明の実施例３Ａ，３Ｂとを比較した。いずれもレンズの度数はＳ−４．００Ｄ Ｃ−２．００Ｄ ＡＸ９０とした。乱視度数としては縦方向の度数を−４．００Ｄとし、横方向の度数を−６．００Ｄとした。つまり、縦方向を乱視軸とし、横方向が乱視強度方向となるレンズを作製した。いずれもレンズを構成するガラスの素材屈折率は１．６、レンズの直径は６０ｍｍ、レンズ中心厚は１ｍｍとした。乱視矯正面は比較レンズ３及び実施例３Ａはトリック面に設定し、実施例３Ｂでは外面はトリック面とし内面を非トリック面とした。尚、この実施例３Ｂでは計算の簡便化を図るため非トリック面において縦方向断面は球面とし、横方向断面のみを非球面に設定した。
レンズの面屈折力は上記式（１）及び式（２）に基づいて算出した。
【００２１】
（比較例３）
比較例３のレンズの外面は、屈折力２．００のカーブの球面とした。上記式（１）に基づけばこのカーブの曲率半径は３００ｍとされる。また、上記式（２）に基づいて比較例１のレンズの内面の面屈折力は縦は６．００カーブで横は８．００カーブのトリック面とした（小数点以下２桁まで四捨五入して表示）。表３に比較例３の屈折力を示す。
（実施例３Ａ）
実施例３Ａのレンズの外面は、横方向（乱視強度方向）のカーブを屈折力３．００とした。これに伴って上記式（２）より実施例３Ａのレンズの内面の横方向のカーブは屈折力９．０１とした。これによって乱視強度方向について内外面とも比較例３に対してより深いカーブが形成される。縦方向（乱視軸方向）については比較例２よりもカーブを浅くし外面では屈折力１．００とし、これに併せてと内面では屈折力５．００とした。表３に実施例３Ａの屈折力を示す。
（実施例３Ｂ）
実施例３Ｂのレンズの内外面のカーブは実施例３Ａと同じ値に設定した。但し、内面は非トリック面としたため（横方向断面が非球面）横方向のフチ厚が薄い。つまり、実施例３Ａのそれが５．８７ｍｍであるのに対し５．８０ｍｍとされている。表３に実施例３Ｂの屈折力を示す。
・結果
２６．６度視線方向及び４５度視線方向の歪曲して目視される位置の実際の距離は表３の通りである。比較例３では図３（ａ）に示すように、実施例３Ａでは図３（ｂ）に示すように、実施例３Ｂでは図３（ｃ）に示すような歪曲収差の目視がされることとなる。格子の間隔でわかるように、比較例３では横方向が縦方向に比べて若干間延びするため、縦横の歪曲バランスが崩れてしまっているが、実施例３Ａ，３Ｂでは比較例３に比べて縦横のバランスがとれている。特に、実施例３Ｂでは横方向の歪曲が小さくなって、より歪曲収差のバランスがとれている。
【００２２】
【表３】
【００２３】
シミュレーション４
シミュレーション４では単純な球面とトリック面で構成されるプラスレンズに非球面設計のプラスレンズを加えてシミュレーションを行った。外面を球面に、内面を乱視矯正面に設定した比較レンズ３と、内外面を乱視矯正面に設定した本発明の実施例３Ａ，３Ｂとを比較した。
ここでは外面を球面に、内面を乱視矯正面に設定した比較レンズ４と、本発明の実施例４Ａ，４Ｂとを比較した。いずれもレンズの度数はＳ＋２．００Ｄ Ｃ＋１．００Ｄ ＡＸ９０とした。乱視度数としては縦方向の度数を＋２．００Ｄとし、横方向の度数を＋３．００Ｄとした。つまり、縦方向を乱視軸とし、横方向が乱視強度方向となるレンズを作製した。いずれもレンズを構成するガラスの素材屈折率は１．６、レンズの直径は６０ｍｍ、レンズ中心厚は比較レンズ４は３．２５ｍｍ、実施例４Ａは３．２８ｍｍ、実施例４Ｂは３．１６ｍｍとした。乱視矯正面は比較レンズ４及び実施例４Ａはトリック面に設定し、実施例４Ｂでは外面はトリック面とし内面を非トリック面とした。尚、この実施例４Ｂでも計算の簡便化を図るため非トリック面において横方向断面は球面とし、縦方向断面のみを非球面に設定した。
レンズの面屈折力は上記式（１）及び式（２）に基づいて算出した。
【００２４】
（比較例４）
比較例４のレンズの外面は、屈折力３．５０のカーブの球面とした。上記式（１）に基づけばこのカーブの曲率半径は約１７１．４ｍとされる。また、上記式（２）に基づいて比較例４のレンズの内面の面屈折力は縦は１．５３カーブで横は０．５３のカーブのトリック面とした（小数点以下２桁まで四捨五入して表示）。表４に比較例４の屈折力を示す。
（実施例４Ａ）
実施例４Ａのレンズの外面は、横方向（乱視強度方向）のカーブを屈折力５．５０とした。これに伴って上記式（２）より実施例４Ａのレンズの内面の横方向のカーブは屈折力２．５６とした。これによって乱視強度方向について内外面とも比較例４に対してより深いカーブが形成される。縦方向（乱視軸方向）については比較例４よりもカーブを浅くし外面では屈折力２．５０とし、これに併せてと内面では屈折力０．５１とした。表４に実施例４Ａの屈折力を示す。
（実施例４Ｂ）
実施例４Ｂのレンズの内外面のカーブは実施例４Ａと同じ値に設定した。但し、内面は非トリック面としたため（縦方向断面が非球面）縦方向のフチ厚が薄い。つまり、実施例４Ａのそれが１．７８ｍｍであるのに対し１．６９ｍｍとされている。表４に実施例４Ｂの屈折力を示す。
・結果
比較例４では図４（ａ）に示すように、実施例４Ａでは図４（ｂ）に示すように、実施例４Ｂでは図４（ｃ）に示すような歪曲収差の目視がされることとなる。格子の間隔でわかるように、比較例４では横方向が縦方向に比べて若干間延びするため、縦横の歪曲バランスが崩れてしまっているが、実施例４Ａ，４Ｂでは比較例４に比べて縦横のバランスがとれている。特に、実施例４Ｂでは横方向の歪曲が小さくなって、より歪曲収差のバランスがとれている。２６．６度視線方向及び４５度視線方向の歪曲して目視される位置の実際の距離は表４の通りである。
【００２５】
【表４】
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の乱視矯正用眼鏡レンズの歪曲収差をシミュレーションした図であって（ａ）は比較例１、（ｂ）は実施例１Ａ、（ｃ）は実施例１Ｂ。
【図２】本発明の乱視矯正用眼鏡レンズの歪曲収差をシミュレーションした図であって（ａ）は比較例２、（ｂ）は実施例２Ａ、（ｃ）は実施例２Ｂ。
【図３】本発明の乱視矯正用眼鏡レンズの歪曲収差をシミュレーションした図であって（ａ）は比較例３、（ｂ）は実施例３Ａ、（ｃ）は実施例３Ｂ。
【図４】本発明の乱視矯正用眼鏡レンズの歪曲収差をシミュレーションした図であって（ａ）は比較例４、（ｂ）は実施例４Ａ、（ｃ）は実施例４Ｂ。
【図５】マイナスレンズにおいて外面側を乱視矯正した場合と内面側を乱視矯正した場合を比較した説明図。
【図６】（ａ）は本発明の概念を説明したマイナスレンズの斜視図、（ｂ）は同じくプラスレンズの斜視図。
【図７】実施例におけるシミュレーションの方法を説明する説明図。
【技術分野】
【０００１】
本発明は乱視矯正用の眼鏡に使用される乱視矯正用眼鏡レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
角膜が歪んでいることによって生ずる視覚障害の一つとして乱視がある。乱視とは点光源が、円、楕円あるいは線となって点として結像しないため明視できない状態である。乱視が生じている場合物体が見づらくなったり眼精疲労や頭痛の原因ともなるためごく軽度でない限りこれを矯正することが好ましい。乱視を矯正するためには光軸周りの角度によって度数の異なるレンズ（乱視レンズ）を装用する必要がある。このような乱視を矯正した乱視矯正用レンズではレンズの内面（眼球側）に乱視矯正面を形成するのが一般であった。しかし、近年特に老視矯正のための累進屈折力レンズにおいて、累進屈折面を裏面に設定することに伴い乱視矯正面をレンズの外面（物体側）に設定するようにしたレンズも提案されている。レンズの内面に乱視矯正面を設定した一例として特許文献１を、レンズの外面に乱視矯正面を設定した一例として特許文献２を示す。
【特許文献１】特開２００４−３０９５８８号公報
【特許文献２】特開２００２−３１１３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、これら従来の乱視矯正用眼鏡レンズでは歪曲収差に関して次のような課題が生じている。すなわち、レンズを通して物体を目視した場合では多かれ少なかれ歪曲収差が生じる。ところが、乱視矯正用眼鏡レンズではレンズ表面には一般に乱視矯正のためのトリック面が合成されることから、歪曲収差が９０度交差する方向において（例えば縦・横）均等にならずにそのバランスが崩れてしまうこととなっていた。特に、乱視の強い人では乱視度数を大きく設定する必要から歪曲収差のバランスの崩れは従来から大きな問題であった。ところが従来の乱視矯正用眼鏡レンズのように内外いずれかのレンズ面で乱視矯正する場合では歪曲収差のバランスの崩れを十分修正することが困難であるため、乱視度数の強い装用者では違和感を解消するため実際よりも度数を弱くした乱視矯正用眼鏡レンズを使用して対処することが多かった。そのため、歪曲収差のバランスがとれた乱視矯正用眼鏡レンズが要望されていた。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、歪曲収差のバランスをとることが可能な乱視矯正用眼鏡レンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために請求項１の発明では、レンズ体の中心を含んでレンズ面に垂直に交わる平面と同レンズ面の交わりによってできる断面曲線の曲率が同レンズ体中心近傍において断面の方向別に異なるような乱視矯正面を、同レンズ体中心近傍における同各断面曲線の曲率が最大となる方向と最小となる方向を略直交させるとともに最大曲率方向と最小曲率方向の間で曲率を単調に変化させるようにして同レンズ体の物体側の面と眼球側の面の両面に形成し、同両乱視矯正面によって所望の乱視度数を設定するようにしたことをその要旨とする。
また請求項２の発明では請求項１の発明の構成に加え、外面の曲率が最大になる方向が、内面の曲率が最大になる方向と略一致するようにしたことをその要旨とする。
また請求項３の発明では、請求項２の発明の構成に加え、外面の曲率が最大になる方向が、内面の曲率が最小になる方向と略一致するようにしたことをその要旨とする。
また請求項４の発明では請求項２又は３のいずれか発明の構成に加え、外面の曲率が最大になる方向が、マイナスレンズでは眼鏡レンズの透過屈折力がマイナス最強度となる方向と一致し、プラスレンズではプラス最強度となる方向と一致するようにしたことをその要旨とする。
【０００５】
また請求項５の発明では請求項１〜４のいずれかの発明の構成に加え、前記乱視矯正面がレンズの中心を含んでレンズ面に垂直に交わる平面とレンズ面の交わりによってできる断面曲線が円でないものを含むような非トリック面で構成されるようにしたことをその要旨とする。
また請求項６の発明では請求項１〜５のいずれかの発明の構成に加え、前記レンズ体の両面に分離させて、あるいはいずれか一方の面のみに近用部における加入度を付加するための累進屈折面形状を合成したことをその要旨とする。
【０００６】
上記のような構成の乱視矯正眼鏡レンズではレンズの物体側の面（レンズ外面）及びレンズの眼球側の面（レンズ内面）の両面に乱視矯正面を設定することで、歪曲収差のバランスをとることを可能としている。乱視矯正面はレンズ体の中心を含んでレンズ面に垂直に交わる平面と同レンズ面の交わりによってできる断面曲線の曲率が同レンズ体中心近傍において断面の方向別に異なっており、そのレンズ体中心近傍における断面曲線の曲率が最大となる方向と最小となる方向が直交し、最大曲率方向と最小曲率方向の間で曲率が単調に変化するものである。このような乱視矯正面として例えばトリック面が挙げられる。トリック面とは円を中心を通らない直線を軸として回転させたときに描かれる曲面であって、「タル型」と「ドーナツ型」の二種類がある。トリック面では縦方向と横（周）方向の曲率が異なるため、所定の縦横の曲率とされたトリック面を設定して乱視の矯正とするものである。ここに、「レンズ体の中心を含んでレンズ面に垂直に交わる平面と同レンズ面の交わりによってできる断面曲線」はレンズ体中心近傍において断面の方向別に異なっており、なおかつ断面曲線の曲率が最大となる方向と最小となる方向が略直交し、最大曲率方向と最小曲率方向の間で曲率が単調に変化すればよい。つまり、レンズ体中心近傍から離れた位置ではこのような条件に合致しない断面曲線であっても構わない。
【０００７】
これはつまり、トリック面においては円を回転させてできる面を想定しているが、本発明では円以外の形状を回転させてできる拡張トリック面を使用したり、いわゆる非トリック面を使用することも可能であることを意味している。非トリック面とは非点収差または歪曲収差を軽減したり、レンズの厚さを薄くするため非球面レンズの概念をトリック面に組み合わせたものである。
乱視矯正面において断面曲線の曲率が最小となる方向（つまり乱視軸）と断面曲線の曲率が最大となる方向は直交するよう設計するのが基本である。しかし、実際の装用における乱視矯正能力としては完全に直交していなくとも問題がないため略直交で構わない。より具体的には例えば７０〜１１０度の範囲ならば略直交に含まれ実際の装用には問題がない。また、曲率を単調に変化させるとは曲率の変化を二次以上の関数で示すことができればよい。
【０００８】
このような構成であれば従来の乱視矯正用眼鏡レンズにおいて課題とされていた歪曲収差のバランスの崩れを修正することが可能となる。
従来の乱視矯正用眼鏡レンズでは以下のようなレンズ特性から歪曲収差のバランスが崩れてしまっていた。
図５はマイナスレンズ（近視用レンズ、以下同）において外面乱視矯正レンズｐと内面乱視矯正レンズｑとの形状を比較したものである。また、両レンズにおいてはそれぞれ９０度ずれた乱視軸方向と乱視強度方向の２方向におけるレンズ断面をそれぞれ＋記号と−記号を付して示す。外面乱視矯正レンズｐは内面側が球面とされ、内面乱視矯正レンズｑは外面側が球面とされている。これらはレンズの表裏の屈折力の平均値がほぼ同等となるように設定された仮想レンズである。尚、説明の簡略化のために乱視矯正面は単なるトリック面で構成した。
このような両レンズｐ、ｑにおいてまず、外面乱視矯正レンズｐでは特に外面における乱視強度方向のカーブが浅いためこの方向の歪曲収差（この場合は凹レンズであるため縮小方向への収差）がかなり大きく、一方乱視軸方向の歪曲収差はカーブが深くなるのでそれほどではないため結果として縦横の変形比率が大きくなってしまう。結果としてこれら外面乱視矯正レンズｐでは内面乱視矯正レンズｑよりも歪曲収差による変形度が大きくなってしまう傾向にある。一方、内面乱視矯正レンズｑでは内面において乱視強度方向のカーブが深いため外面乱視矯正レンズｐのように変形比率が大きくならない点では優れているものの、歪曲収差による変形度を抑制する自由度に欠けるため十分な歪曲バランスをとることができなかった。尚、プラスレンズ（遠視用レンズ、以下同）ではマイナスレンズとは逆の特性となる。
【０００９】
一方、本発明では所定の乱視度数をレンズ面に設定するに際して、レンズ体の両面に乱視矯正面を形成するようにしているため、例えば上記のマイナスレンズのケースにおいてはレンズ外面の乱視強度方向側のカーブを深くし、これに追随させてレンズ内面の乱視強度方向カーブも深くすることで所定の乱視度数をレンズ面に設定することが可能となる（プラスレンズのケースにおいても同様である）。イメージとしては、例えば図６（ａ）及び（ｂ）に示すようなレンズが挙げられる。
図６（ａ）は本発明をマイナスレンズに応用した場合の斜視図である。水平方向をマイナスの乱視強度方向とし、垂直方向を乱視軸方向とする。乱視強度方向においてレンズ外面のカーブを深く（つまり曲率が大きい）形成するとともに、これに応じてレンズ内面側の乱視強度方向も深く形成されている。一方、乱視軸方向はレンズの内外いずれの面も乱視強度方向よりもカーブが浅く（つまり曲率が小さい）形成されている。
また、図６（ｂ）は本発明をプラスレンズに応用した場合の斜視図である。水平方向をプラスの乱視強度方向とし、垂直方向を乱視軸方向とする。乱視強度方向においてレンズ外面のカーブを深く（つまり曲率が大きい）形成するとともに、これに応じてレンズ内面側の乱視強度方向も深く形成されている。一方、乱視軸方向はレンズの内外いずれの面も乱視強度方向よりもカーブが浅く（つまり曲率が小さい）形成されている。
【００１０】
ここに歪曲収差のバランスを図る意味で最も好ましい内外両面の設定は、外面の曲率が最大になる方向と、内面の曲率が最大になる方向とを一致させることである。しかし、歪曲収差のバランスが最もとれていると判断できるのは完全に一致する位相を含むある程度の裕度のある範囲であるため、ここでは略一致で構わない。つまり若干のズレ（±５度程度）を含む概念である。この場合に曲率が最大になる方向が乱視強度方向であるのがもちろん好ましい。
更に、マイナスレンズでは外面の曲率が最大になる方向においてレンズの透過屈折力がマイナス最強度となり、プラスレンズでは外面の曲率が最大になる方向においてレンズの透過屈折力がプラス最強度となることが歪曲収差のバランスを図る意味で好ましい。マイナス最強度とはマイナスレンズにおいて、またプラス最強度とはプラスレンズにおいてそれぞれ絶対値で示される透過屈折力の値が最大である場合をいう。
但し、図６（ａ）のマイナスレンズのように垂直に乱視軸が設定される場合では、あまり外面強度方向のカーブが深いとレンズの見栄えが悪くなるため、例えば外面の強度方向のカーブを浅くし、内面の強度方向のカーブを深くしつつ乱視の矯正を図るというような設定も可能である。つまり、外面の曲率が最大になる方向を、内面の曲率が最小になる方向と略一致するような設定の可能性もありうる。
【００１１】
本発明は特に累進屈折力レンズに応用することに好適である（例えば両面トリックレンズの外面・内面・両面に累進面形状を合成すること）。これは次のような理由による。例えば、遠用度数がプラスで乱視度数を含む処方の人は、累進屈折力レンズの歪み・ユレに慣れにくい人が多い。もともと累進屈折力レンズの下方部分には近用視のための加入度が加わるので、遠用度数がプラスの場合はレンズ全体の度数がプラスよりになって像の倍率が大きくなる効果、乱視の効果で物が歪んで見える効果、加入度のために下方視界の像が拡大される効果が合わせられるためである。
加えて、遠用度数が弱いプラスの人は眼鏡無しでも遠くがよく見えるため、累進屈折力レンズを装用する以前はもともと眼鏡をかけていなかったケースが多い。そのため、初めての眼鏡として累進屈折力レンズを装用する際に、同時に乱視矯正を行うことがままあるからである。
本発明はトリック面と非トリック面をレンズの内外面に組み合わせて設定することも可能である。例えば、外面非トリック＋内面トリックのように内外面でトリック面と非トリック面を組み合わたレンズを構成してもよい。
またレンズはメニスク形状（外面凸面で内面が凹面）が一般的であるが、プラスレンズであれば、両面が凸となるダブルレンズであっても良い。また、本発明の乱視矯正用眼鏡レンズを台玉として、近方視用の小玉を付加する（いわゆるバイフォーカルレンズ）ことも可能である。
【発明の効果】
【００１２】
上記各請求項の発明では、従来に比べて歪曲収差のバランスがとれた乱視矯正用眼鏡レンズを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の乱視矯正用眼鏡レンズの各実施例について歪曲収差をシミュレーションした結果について説明する。
（シミュレーション方法について）
比較レンズと実施例のレンズとを同一の乱視度数となるように設定し、これらレンズの歪曲収差についてシミュレーションした。このシミュレーションでは図７に示すような目視を想定した。眼球中心からレンズ内面頂点までの距離を２５ｍｍとし、眼球中心から前方の格子までの直線距離を１０ｍとし、正面から５ｍ（２６．６度視線方向）及び１０ｍ（４５度視線方向）離れた位置の歪曲度を指標とした。格子の間隔は２ｍとした。従って、歪曲が全くなければ（レンズの素材屈折率が１で、レンズの透過屈折率が０であれば）４５度方向の視線は１０ｍ位置の格子に一致する。尚、実際にレンズを枠入れして装用する場合ではレンズは１０度程度前傾するのであるが、説明を簡単にするためにレンズを眼に対して傾けない状態で行った。
【００１４】
シミュレーション１
シミュレーション１では単純な球面とトリック面で構成されるマイナスレンズにおけるシミュレーションを行った。外面を球面に、内面を乱視矯正面に設定した比較レンズ１と、内外面を乱視矯正面に設定した本発明の実施例１Ａ，１Ｂとを比較した。いずれもレンズの度数はＳ−４．００Ｄ Ｃ−１．００Ｄ ＡＸ９０とした。乱視度数としては縦方向の度数を−４．００Ｄとし、横方向の度数を−５．００Ｄとした。つまり、縦方向を乱視軸とし、横方向が乱視強度方向となるレンズを作製した。いずれもレンズを構成するガラスの素材屈折率は１．６、レンズの直径は６０ｍｍ、レンズ中心厚は１ｍｍとした。乱視矯正面はいずれもトリック面とした。
レンズの面屈折力は球面に構成された比較例１のレンズの外面を曲率半径３００ｍｍとして、次の計算式に基づいて算出した。
外面の面屈折力＝（素材屈折率−空気の屈折率）×１０００／曲率半径・・・式（１）
内面の面屈折力＝外面の面屈折力／（１−外面の面屈折力×レンズ中心厚（ｍ）／素材屈折率）−乱視度数・・・式（２）
【００１５】
（比較例１）
比較例１のレンズの外面を屈折力２．００のカーブの球面とした。上記式（１）に基づけばこのカーブの曲率半径は３００ｍとされる。また、上記式（２）に基づいて比較例１のレンズの内面の面屈折力を縦方向は６．００カーブとし、横方向は７．００カーブのトリック面とした（小数点以下２桁まで四捨五入して表示）。表１に比較例１の屈折力を示す。
（実施例１Ａ）
実施例１Ａのレンズの外面では、横方向（乱視強度方向）のカーブを屈折力４．５０とした。また、これに伴って上記式（２）より実施例１Ａのレンズの内面の横方向のカーブは屈折力９．５１とした。これによって乱視強度方向について内外面とも比較例１に対してより深いカーブが形成される。縦方向（乱視軸方向）については比較例１と同じである。表１に実施例１Ａの屈折力を示す。
（実施例１Ｂ）
実施例１Ｂのレンズの外面では横方向（乱視強度方向）のカーブを屈折力３．５０とした。これに伴って上記式（２）より実施例１Ｂのレンズの内面の横方向のカーブは屈折力８．５１とされる。実施例１Ｂのレンズは、乱視強度方向において比較例１よりもカーブは深い（面屈折力が大きい）ものの実施例１Ａに比べてカーブを抑制した設計となっている。縦方向（乱視軸方向）については比較例１よりもカーブを浅くし外面では屈折力１．００とし、これに併せてと内面では屈折力５．００とした。表１に実施例１Ｂの屈折力を示す。
・結果
２６．６度視線方向及び４５度視線方向の歪曲して目視される位置の実際の距離は表１の通りである。比較例１では図１（ａ）に示すように、実施例１Ａでは図１（ｂ）に示すように、実施例１Ｂでは図１（ｃ）に示すような歪曲収差が目視がされることとなる。格子の間隔でわかるように、比較例１では横方向が縦方向に比べて間延びするため、縦横の歪曲バランスが崩れてしまっているが、実施例１Ａ，１Ｂでは比較例１に比べて縦横のバランスがとれている。
【００１６】
【表１】
【００１７】
シミュレーション２
シミュレーション２では単純な球面とトリック面で構成されるプラスレンズにおけるシミュレーションを行った。外面を球面に、内面を乱視矯正面に設定した比較レンズ１と、内外面を乱視矯正面に設定した本発明の実施例１Ａ，１Ｂとを比較した。いずれもレンズの度数はＳ＋２．００Ｄ Ｃ＋０．５０Ｄ ＡＸ９０とした。乱視度数としては縦方向の度数を＋２．００Ｄとし、横方向の度数を＋２．５０Ｄとした。上記同様縦方向を乱視軸とし、横方向が乱視強度方向となるレンズを作製した。いずれもレンズを構成するガラスの素材屈折率は１．６、レンズの直径は６０ｍｍとした。レンズ中心厚は比較レンズ２は２．８８ｍｍ、実施例２Ａは２．９２ｍｍ、実施例２Ｂは２．９１ｍｍとした。乱視矯正面はいずれもトリック面とした。
レンズの面屈折力は上記式（１）及び式（２）に基づいて算出した。
【００１８】
（比較例２）
比較例２のレンズの外面は、屈折力３．００のカーブの球面とした。上記式（１）に基づけばこのカーブの曲率半径は２００ｍとされる。また、上記式（２）に基づいて比較例２のレンズの内面の面屈折力は縦は１．０２カーブで横は０．５２カーブのトリック面とされる（小数点以下２桁まで四捨五入して表示）。表２に比較例２の屈折力を示す。
（実施例２Ａ）
実施例２Ａのレンズの外面では、横方向（乱視強度方向）のカーブを屈折力６．５０とした。また、これに伴って上記式（２）より実施例２Ａのレンズの内面の横方向のカーブを屈折力４．０８とした。これによって乱視強度方向について内外面とも比較例２に対してより深いカーブが形成される。縦方向（乱視軸方向）については比較例２と同じである。表２に実施例２Ａの屈折力を示す。
（実施例２Ｂ）
実施例２Ｂのレンズの外面では横方向（乱視強度方向）のカーブを屈折力６．００とした。これに伴って上記式（２）より実施例１Ｂのレンズの内面の横方向のカーブは屈折力３．５７とした。実施例２Ｂのレンズは、乱視強度方向において比較例２よりもカーブは深い（面屈折力が大きい）ものの実施例２Ａに比べてカーブを抑制した設計となっている。縦方向（乱視軸方向）については比較例２よりもカーブを浅くし外面では屈折力２．５０とし、これに併せてと内面では屈折力０．５１とした。表２に実施例２Ｂの屈折力を示す。
・結果
２６．６度視線方向及び４５度視線方向の歪曲して目視される位置の実際の距離は表２の通りである。比較例２では図２（ａ）に示すように、実施例２Ａでは図２（ｂ）に示すように、実施例２Ｂでは図２（ｃ）に示すような歪曲収差の目視がされることとなる。格子の間隔でわかるように、比較例２では縦方向が横方向に比べて縮小するため、縦横の歪曲バランスが崩れてしまっているが、実施例２Ａ，２Ｂでは比較例２に比べて縦横のバランスがとれている。
【００１９】
【表２】
【００２０】
シミュレーション３
シミュレーション３では単純な球面とトリック面で構成されるマイナスレンズに非球面設計のマイナスレンズを加えてシミュレーションを行った。外面を球面に、内面を乱視矯正面に設定した比較レンズ３と、内外面を乱視矯正面に設定した本発明の実施例３Ａ，３Ｂとを比較した。いずれもレンズの度数はＳ−４．００Ｄ Ｃ−２．００Ｄ ＡＸ９０とした。乱視度数としては縦方向の度数を−４．００Ｄとし、横方向の度数を−６．００Ｄとした。つまり、縦方向を乱視軸とし、横方向が乱視強度方向となるレンズを作製した。いずれもレンズを構成するガラスの素材屈折率は１．６、レンズの直径は６０ｍｍ、レンズ中心厚は１ｍｍとした。乱視矯正面は比較レンズ３及び実施例３Ａはトリック面に設定し、実施例３Ｂでは外面はトリック面とし内面を非トリック面とした。尚、この実施例３Ｂでは計算の簡便化を図るため非トリック面において縦方向断面は球面とし、横方向断面のみを非球面に設定した。
レンズの面屈折力は上記式（１）及び式（２）に基づいて算出した。
【００２１】
（比較例３）
比較例３のレンズの外面は、屈折力２．００のカーブの球面とした。上記式（１）に基づけばこのカーブの曲率半径は３００ｍとされる。また、上記式（２）に基づいて比較例１のレンズの内面の面屈折力は縦は６．００カーブで横は８．００カーブのトリック面とした（小数点以下２桁まで四捨五入して表示）。表３に比較例３の屈折力を示す。
（実施例３Ａ）
実施例３Ａのレンズの外面は、横方向（乱視強度方向）のカーブを屈折力３．００とした。これに伴って上記式（２）より実施例３Ａのレンズの内面の横方向のカーブは屈折力９．０１とした。これによって乱視強度方向について内外面とも比較例３に対してより深いカーブが形成される。縦方向（乱視軸方向）については比較例２よりもカーブを浅くし外面では屈折力１．００とし、これに併せてと内面では屈折力５．００とした。表３に実施例３Ａの屈折力を示す。
（実施例３Ｂ）
実施例３Ｂのレンズの内外面のカーブは実施例３Ａと同じ値に設定した。但し、内面は非トリック面としたため（横方向断面が非球面）横方向のフチ厚が薄い。つまり、実施例３Ａのそれが５．８７ｍｍであるのに対し５．８０ｍｍとされている。表３に実施例３Ｂの屈折力を示す。
・結果
２６．６度視線方向及び４５度視線方向の歪曲して目視される位置の実際の距離は表３の通りである。比較例３では図３（ａ）に示すように、実施例３Ａでは図３（ｂ）に示すように、実施例３Ｂでは図３（ｃ）に示すような歪曲収差の目視がされることとなる。格子の間隔でわかるように、比較例３では横方向が縦方向に比べて若干間延びするため、縦横の歪曲バランスが崩れてしまっているが、実施例３Ａ，３Ｂでは比較例３に比べて縦横のバランスがとれている。特に、実施例３Ｂでは横方向の歪曲が小さくなって、より歪曲収差のバランスがとれている。
【００２２】
【表３】
【００２３】
シミュレーション４
シミュレーション４では単純な球面とトリック面で構成されるプラスレンズに非球面設計のプラスレンズを加えてシミュレーションを行った。外面を球面に、内面を乱視矯正面に設定した比較レンズ３と、内外面を乱視矯正面に設定した本発明の実施例３Ａ，３Ｂとを比較した。
ここでは外面を球面に、内面を乱視矯正面に設定した比較レンズ４と、本発明の実施例４Ａ，４Ｂとを比較した。いずれもレンズの度数はＳ＋２．００Ｄ Ｃ＋１．００Ｄ ＡＸ９０とした。乱視度数としては縦方向の度数を＋２．００Ｄとし、横方向の度数を＋３．００Ｄとした。つまり、縦方向を乱視軸とし、横方向が乱視強度方向となるレンズを作製した。いずれもレンズを構成するガラスの素材屈折率は１．６、レンズの直径は６０ｍｍ、レンズ中心厚は比較レンズ４は３．２５ｍｍ、実施例４Ａは３．２８ｍｍ、実施例４Ｂは３．１６ｍｍとした。乱視矯正面は比較レンズ４及び実施例４Ａはトリック面に設定し、実施例４Ｂでは外面はトリック面とし内面を非トリック面とした。尚、この実施例４Ｂでも計算の簡便化を図るため非トリック面において横方向断面は球面とし、縦方向断面のみを非球面に設定した。
レンズの面屈折力は上記式（１）及び式（２）に基づいて算出した。
【００２４】
（比較例４）
比較例４のレンズの外面は、屈折力３．５０のカーブの球面とした。上記式（１）に基づけばこのカーブの曲率半径は約１７１．４ｍとされる。また、上記式（２）に基づいて比較例４のレンズの内面の面屈折力は縦は１．５３カーブで横は０．５３のカーブのトリック面とした（小数点以下２桁まで四捨五入して表示）。表４に比較例４の屈折力を示す。
（実施例４Ａ）
実施例４Ａのレンズの外面は、横方向（乱視強度方向）のカーブを屈折力５．５０とした。これに伴って上記式（２）より実施例４Ａのレンズの内面の横方向のカーブは屈折力２．５６とした。これによって乱視強度方向について内外面とも比較例４に対してより深いカーブが形成される。縦方向（乱視軸方向）については比較例４よりもカーブを浅くし外面では屈折力２．５０とし、これに併せてと内面では屈折力０．５１とした。表４に実施例４Ａの屈折力を示す。
（実施例４Ｂ）
実施例４Ｂのレンズの内外面のカーブは実施例４Ａと同じ値に設定した。但し、内面は非トリック面としたため（縦方向断面が非球面）縦方向のフチ厚が薄い。つまり、実施例４Ａのそれが１．７８ｍｍであるのに対し１．６９ｍｍとされている。表４に実施例４Ｂの屈折力を示す。
・結果
比較例４では図４（ａ）に示すように、実施例４Ａでは図４（ｂ）に示すように、実施例４Ｂでは図４（ｃ）に示すような歪曲収差の目視がされることとなる。格子の間隔でわかるように、比較例４では横方向が縦方向に比べて若干間延びするため、縦横の歪曲バランスが崩れてしまっているが、実施例４Ａ，４Ｂでは比較例４に比べて縦横のバランスがとれている。特に、実施例４Ｂでは横方向の歪曲が小さくなって、より歪曲収差のバランスがとれている。２６．６度視線方向及び４５度視線方向の歪曲して目視される位置の実際の距離は表４の通りである。
【００２５】
【表４】
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の乱視矯正用眼鏡レンズの歪曲収差をシミュレーションした図であって（ａ）は比較例１、（ｂ）は実施例１Ａ、（ｃ）は実施例１Ｂ。
【図２】本発明の乱視矯正用眼鏡レンズの歪曲収差をシミュレーションした図であって（ａ）は比較例２、（ｂ）は実施例２Ａ、（ｃ）は実施例２Ｂ。
【図３】本発明の乱視矯正用眼鏡レンズの歪曲収差をシミュレーションした図であって（ａ）は比較例３、（ｂ）は実施例３Ａ、（ｃ）は実施例３Ｂ。
【図４】本発明の乱視矯正用眼鏡レンズの歪曲収差をシミュレーションした図であって（ａ）は比較例４、（ｂ）は実施例４Ａ、（ｃ）は実施例４Ｂ。
【図５】マイナスレンズにおいて外面側を乱視矯正した場合と内面側を乱視矯正した場合を比較した説明図。
【図６】（ａ）は本発明の概念を説明したマイナスレンズの斜視図、（ｂ）は同じくプラスレンズの斜視図。
【図７】実施例におけるシミュレーションの方法を説明する説明図。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ体の中心を含んでレンズ面に垂直に交わる平面と同レンズ面の交わりによってできる断面曲線の曲率が同レンズ体中心近傍において断面の方向別に異なるような乱視矯正面を、同レンズ体中心近傍における同各断面曲線の曲率が最大となる方向と最小となる方向を略直交させるとともに最大曲率方向と最小曲率方向の間で曲率を単調に変化させるようにして同レンズ体の物体側の面と眼球側の面の両面に形成し、同両乱視矯正面によって所望の乱視度数を設定するようにしたことを特徴とする乱視矯正用眼鏡レンズ。
【請求項２】
外面の曲率が最大になる方向が、内面の曲率が最大になる方向と略一致することを特徴とする請求項１に記載の乱視矯正用眼鏡レンズ。
【請求項３】
外面の曲率が最大になる方向が、内面の曲率が最小になる方向と略一致することを特徴とする請求項１に記載の乱視矯正用眼鏡レンズ。
【請求項４】
外面の曲率が最大になる方向が、マイナスレンズでは眼鏡レンズの透過屈折力がマイナス最強度となる方向と一致し、プラスレンズではプラス最強度となる方向と一致することを特徴とする請求項２又は３に記載の乱視矯正用眼鏡レンズ。
【請求項５】
前記乱視矯正面がレンズの中心を含んでレンズ面に垂直に交わる平面とレンズ面の交わりによってできる断面曲線が円でないものを含むような非トリック面で構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の乱視矯正用眼鏡レンズ。
【請求項６】
前記レンズ体の両面に分離させて、あるいはいずれか一方の面のみに近用部における加入度を付加するための累進屈折面形状を合成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の乱視矯正用眼鏡レンズ。
【請求項１】
レンズ体の中心を含んでレンズ面に垂直に交わる平面と同レンズ面の交わりによってできる断面曲線の曲率が同レンズ体中心近傍において断面の方向別に異なるような乱視矯正面を、同レンズ体中心近傍における同各断面曲線の曲率が最大となる方向と最小となる方向を略直交させるとともに最大曲率方向と最小曲率方向の間で曲率を単調に変化させるようにして同レンズ体の物体側の面と眼球側の面の両面に形成し、同両乱視矯正面によって所望の乱視度数を設定するようにしたことを特徴とする乱視矯正用眼鏡レンズ。
【請求項２】
外面の曲率が最大になる方向が、内面の曲率が最大になる方向と略一致することを特徴とする請求項１に記載の乱視矯正用眼鏡レンズ。
【請求項３】
外面の曲率が最大になる方向が、内面の曲率が最小になる方向と略一致することを特徴とする請求項１に記載の乱視矯正用眼鏡レンズ。
【請求項４】
外面の曲率が最大になる方向が、マイナスレンズでは眼鏡レンズの透過屈折力がマイナス最強度となる方向と一致し、プラスレンズではプラス最強度となる方向と一致することを特徴とする請求項２又は３に記載の乱視矯正用眼鏡レンズ。
【請求項５】
前記乱視矯正面がレンズの中心を含んでレンズ面に垂直に交わる平面とレンズ面の交わりによってできる断面曲線が円でないものを含むような非トリック面で構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の乱視矯正用眼鏡レンズ。
【請求項６】
前記レンズ体の両面に分離させて、あるいはいずれか一方の面のみに近用部における加入度を付加するための累進屈折面形状を合成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の乱視矯正用眼鏡レンズ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−１７８２４５（Ｐ２００６−１７８２４５Ａ）
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３７２４９６（Ｐ２００４−３７２４９６）
【出願日】平成１６年１２月２４日（２００４．１２．２４）
【出願人】（０００２１９７３８）東海光学株式会社 (112)
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２４日（２００４．１２．２４）
【出願人】（０００２１９７３８）東海光学株式会社 (112)
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