眼用レンズ構造、複数の光学機能を実現するための装置、および複数の光学機能を実現するための方法
本発明は、光を偏光軸方向に偏光させる偏光子と、少なくとも１つのレンズセルとを有し、上記レンズセルは、切り替え可能な光の回転手段と、入射光の回転に応じて上記入射光が通常軸方向の第１屈折率ｎｏまたは異常軸方向の第２屈折率ｎｅに遭遇する複屈折特性を有するレンズ部材と、屈折率ｎを有するサブレンズ部材とを備え、上記回転手段は入射光を０°または９０°に回転させ、上記偏光子は偏光軸方向が上記レンズ部材の上記通常軸方向または上記異常軸方向のいずれか一方と一致している眼用レンズ構造に関する。また、本発明は、複数の光学機能を実現するための装置および方法に関する。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔技術分野〕
本発明は、視覚障害を補整するための眼用レンズ構造に関する。具体的には、本発明は、複屈折特性を有するレンズ部材を備えた眼用レンズ構造に関する。また、本発明は、複数の光学機能を実現するための装置および方法に関する。
【０００２】
〔背景技術〕
視力障害を補整するための眼用レンズが知られている。眼の補整の分野における最も重要な問題の１つは、加齢により近くの物に眼の焦点を合わせる能力が次第に低下する老眼の補整である。老眼の補整は、典型的には、同一のレンズで遠近両方の補整を行うための近方視領域と遠方視領域とを有する２焦点あるいは多焦点のコンタクトレンズを用いることによって対処される。累進的な眼用レンズは、通常、遠方視領域、近方視領域、およびそれら両領域の間の累進帯（累進チャンネル）を備えている。上記の累進帯は、遠方視領域から近方視領域まで境界線や分光特性の急激な変化を生じることなく除々に性能が変化する。
【０００３】
上記のようなレンズを用いることにより、広い距離範囲を見ることができるようになるものの、歪みや空間的制約などの問題に適応するために設計、製造、および使用方法の複雑化を伴うという問題がある。一方、単焦点のレンズは、単一の範囲についてのみ良好な性能を提供するようになっているので、上記のような問題は生じない。
【０００４】
従来、眼用レンズを着用者に処方する場合、視覚障害を有する着用者に光学特性の異なる複数のレンズを着用させてその着用者に最も良好な光学特性を提供することのできるレンズを選択していた。このような技術は、着用者が多数の眼鏡の着脱動作を行う必要があるという問題、および選択可能な複数のレンズの中に当該着用者に固有の視覚障害を補整するために最適な光学レンズが含まれていない場合があるという問題がある。
【０００５】
ＵＳ２００４／０１５６０２１には、眼用レンズ構造に関する先行技術が開示されている。しかしながら、上記先行技術にかかるレンズ構造には、光学レンズのサイズの制限、光学出力変化の変化幅の制限、色収差の制限、および高次回折モードの発生などの問題がある。
【０００６】
〔発明の概要〕
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものである。
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様では、光を偏光軸方向に偏光させる偏光子と、少なくとも１つのレンズセルとを備え、上記レンズセルは、切り替え可能な光の回転手段と、入射光の回転に応じて上記入射光が通常軸方向の第１屈折率ｎｏまたは異常軸方向の第２屈折率ｎｅに遭遇する複屈折特性を有するレンズ部材と、屈折率ｎを有するサブレンズ部材とを備えており、上記回転手段は、入射光を０°または９０°に回転させることができ、上記偏光子は、偏光軸方向が上記レンズ部材の上記通常軸方向または上記異常軸方向のいずれか一方と一致しており、上記少なくとも１つのレンズセルにおける上記レンズ部材と上記サブレンズ部材との中間面が累進面（progressive surface）である眼用レンズ構造を提供する。
【０００８】
また、光を偏光軸方向に偏光させる偏光子と、少なくとも１つのレンズセルとを有し、上記レンズセルは、切り替え可能な光の回転手段と、入射光の回転に応じて上記入射光が通常軸方向の第１屈折率ｎｏまたは異常軸方向の第２屈折率ｎｅに遭遇する複屈折特性を有するレンズ部材と、屈折率ｎを有するサブレンズ部材とを備え、上記回転手段は入射光を０°または９０°に回転させ、上記偏光子は偏光軸方向が上記レンズ部材の上記通常軸方向または上記異常軸方向のいずれか一方と一致している構成としてもよい。
【０００９】
また、本発明の実施例は、以下に示す構成としてもよい。
【００１０】
すなわち、少なくとも１つのサブレンズ部材の屈折率がｎｏまたはｎｅである構成としてもよい。
【００１１】
また、上記少なくとも１つのレンズセルの外表面は当該レンズセルの上記通常軸方向または上記異常軸方向に沿った屈折力がゼロになるように調整されている構成としてもよい。
【００１２】
また、少なくとも１つの上記回転手段は、当該眼用レンズ構造の屈折力が上記サブレンズ部材の屈折率ｎに依存した所定の屈折力範囲ΔＰ内になるように入射光を回転させるように調整されている構成としてもよい。
【００１３】
また、上記眼用レンズ構造の外表面は眼科の処方に応じて機械加工可能であってもよい。
【００１４】
また、少なくとも１つのレンズセルにおける上記レンズ部材と上記サブレンズ部材との間の中間面が球トロイダル面（sphero-toric surface）であってもよい。
【００１５】
また、少なくとも１つの回転手段が、当該眼用レンズ構造のジオプトリ値（dioptric values）を変化させるために第１状態と第２状態とに切り替え可能である構成としてもよい。上記ジオプトリ値は、例えば、球面屈折力（spherical power）、非点収差屈折力（astigmatic power）、プリズム屈折力（prismatic power）、またはそれらの組み合わせを含む。
【００１６】
また、上記回転手段は、当該眼用レンズ構造を介して観察する対象物の接近に応じて切り替えられる構成としてもよい。
【００１７】
本発明の第２の態様は、複数の光学機能を実現するための装置であって、上記レンズ部材と上記サブレンズ部材との間の屈折面（dioptric surface）が複合面（complex surface）である複数のレンズセルを有す眼用レンズ構造と、１または複数の上記レンズセルに備えられる上記回転手段を実現すべき光学機能に応じて切り替えるためのセレクタとを備え、実現すべき上記光学機能が、少なくとも累進設計および非点収差設計を含むグループの中から選択される装置である。
【００１８】
また、本発明の実施例として、以下に示す構成としてもよい。
【００１９】
すなわち、少なくとも１つのサブレンズ部材の屈折率がｎｏまたはｎｅであり、対応するレンズセルの外表面が合わされており、上記セレクタは、上記少なくとも１つのサブレンズ部材に対応する上記回転手段を各レンズセルの通常軸または異常軸に沿った屈折力がゼロとなり、かつ、当該各レンズセルと異なる少なくとも１つの他のレンズセルの回転手段を当該他のレンズセルの屈折力が非ゼロとなるように切り替えることにより実現すべき上記光学機能を選択する構成としてもよい。
【００２０】
また、上記セレクタは、１つのレンズセルの屈折力を非ゼロに順次設定し、残りのレンズセルの屈折力をゼロにするように各レンズセルの上記回転手段を切り替え可能である構成としてもよい。
【００２１】
また、実現すべき上記光学機能が、少なくとも累進設計および非点収差設計を含むグループの中から選択される構成としてもよい。
【００２２】
本発明の第３の態様は、眼用レンズの複数の光学機能を実現する方法であって、実現すべき光学機能を選択する工程と、光を偏光させる工程と、光が複数のレンズセルを通過する工程とを含み、各レンズセルは、入射光の回転に応じて上記入射光が通常軸方向の第１屈折率ｎｏまたは異常軸方向の第２屈折率ｎｅに遭遇する複屈折特性を有するレンズ部材と、屈折率ｎを有するサブレンズ部材とを備えており、実現すべき光学特性に応じて第１入射方向から入射光を０°または９０°回転させる工程を含む。
【００２３】
なお、上記光は、レンズセルを通過する前に偏光されてもよく、レンズセルを通過した後に偏光されてもよい。
【００２４】
また、上記方法は、１つのレンズセルの屈折力を連続的に非ゼロに順次設定し、残りのレンズセルの屈折力をゼロにするように各レンズセルの上記回転手段を切り替える工程を含んでいてもよい。
【００２５】
本発明に係る方法の少なくとも一部は、コンピュータによって実行されてもよい。上記方法は、プログラム可能な装置上でソフトウェアによって実行されてもよい。上記方法は、ハードウェアによって実行されてもよく、ソフトウェアによって実行されてもよく、これらの組み合わせによって実行されてもよい。
【００２６】
本発明はソフトウェアによって実行可能であり、本発明は、任意の適切な伝送媒体にコンピュータ読み取り可能なコードとして埋め込まれていてもよい。また、上記伝送媒体は、フロッピディスク（登録商標）、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、磁気テープ装置、個体記憶装置などの実体のある記録媒体であってもよい。また、上記伝送媒体は、電気信号、電子信号、光信号、音響信号、磁気信号、または電磁気信号（例えば、マイクロウェーブやＲＦ信号）などの信号を含む一時的な伝送媒体であってもよい。
【００２７】
〔図面の簡単な説明〕
以下に示す図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００２８】
図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の第１実施例にかかる眼用レンズ構造の概要図である。
【００２９】
図２は、本発明の第１および第２実施例にかかる眼用レンズ構造の概要図である。
【００３０】
図３Ａは、本発明の各実施例における偏光回転手段がオフの状態を示す概要図である。
【００３１】
図３Ｂは、本発明の各実施例における偏光回転手段がオンの状態を示す概要図である。
【００３２】
図４Ａは、本発明の各実施例における偏光回転手段の接続状態を示す概要図である。
【００３３】
図４Ｂは、本発明の各実施例における偏光回転手段の接続状態を示す透視図である。
【００３４】
図５Ａは、本発明の各実施例における図３Ａに示した偏光回転手段のオフ状態での動作を示した概念図である。
【００３５】
図５Ｂは、本発明の各実施例における図３Ｂに示した偏光回転手段のオン状態での動作を示した概念図である。
【００３６】
図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の第２実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【００３７】
図７Ａおよび図７Ｂは、本発明の第３実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【００３８】
図８は、本発明の各実施例における上記回転手段を制御するための電子制御装置の概略図である。
【００３９】
図９は、本発明の第４実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【００４０】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、本発明の第５実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【００４１】
図１１は、本発明の第６実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【００４２】
図１２Ａおよび図１２Ｂは、本発明の各実施例における眼用レンズ構造に備えられる回転手段の変形例の概略図である。
【００４３】
〔詳細な説明〕
本発明の第１実施例について、図１Ａ、図１Ｂ、および図２を参照しながら説明する。
【００４４】
図１Ａは、本発明の第１実施例にかかる眼用レンズ構造１０の概略図であり、この眼用レンズ構造１０は、偏光子１１、切り替え可能な回転手段１３、レンズ１５、およびサブレンズ１７を備えている。偏光子１１は、光を光波の電場方向を規定する偏光軸方向に偏光させることのできる直線偏光子である。レンズ１５は、レンズ媒体を通る光が当該光の偏光方向に応じてレンズ媒体中を異なる光学経路で通過する複屈折特性を有している。レンズ媒体を通る光は、当該光の偏光方向に応じて、通常軸方向に沿った通常屈折率ｎｏまたは異常軸方向に沿った異常屈折率ｎｅに遭遇する。この目的のために、本実施例ではレンズ１５の材質をＣａＣＯ３としている。変形例として、適切な複屈折特性を有する任意の重合体からなるレンズを用いてもよい。レンズの外表面１５１および１５２は半径Ｒによって定義された曲率を有しており、それによって１つのレンズが形成されている。レンズ１５は、複屈折特性により、通常屈折率ｎｏに応じた第１焦点ｆｏおよび異常屈折率ｎｅに応じた第２焦点ｆｅの２つの焦点を有している。本実施例では、サブレンズ１７は、レンズ１５の通常屈折率ｎｏに対応する固定の屈折率ｎｏを有している。
【００４５】
図２に示すように、眼用レンズ構造１０に入射した光は偏光子１１によってある偏光軸方向に直線偏光される。切り替え可能な回転手段１３は、制御装置１３５から受け取った制御信号に応じて光の偏光方向を元々の偏光軸方向から０°あるいは９０°回転させることができる。
【００４６】
図３Ａに示すように、回転手段１３は、それぞれ回転手段１３の外面側に配置された２枚の基板１３２，１３３と、これら両基板１３２，１３３の間に配置された液晶構造層１３１、ＩＴＯ（indium tin oxide）層、および内部ポリイミド層を備えている。回転手段１３は液晶の特性に基づいて動作する。液晶は、休止状態では螺旋構造を成すように配向する傾向を有している。偏光された光は、当然、この螺旋構造に沿った経路を通る。液晶層を、上記螺旋構造を通る光の偏光方向が元々の偏光方向に対して９０°の角度で回転する９０°回転のみを許容する構成としてもよい。基板１３２および１３３を電極として機能させて液晶層に電場を印加すると、図３Ｂに示すように、電気双極性を有する液晶分子は電場方向に平行な方向に沿って配向する。この配向状態では、光は液晶分子の配向方向に沿って偏光方向が回転されることなく進行する。電場を生成する制御電圧は１０Ｖ程度であり、吸収される電力は非常に小さい。本実施例における回転手段１３および液晶層１３１の厚さは１０μｍ以下である。なお、レンズ自体を基板として機能させてもよい。
【００４７】
各基板１３２，１３３には、２つのコネクター１３４，１３５が設けられている。光学レンズ構造の製造工程の一部に光学レンズを形成するための機械加工工程や切断工程が含まれる場合には、基板１３２，１３３に設けられる上記各コネクターを上記製造工程後に形成する。図４Ａおよび図４Ｂに示すように、例えば眼鏡のレンズ用に製造される眼用レンズの場合、上記各コネクターが眼用レンズ構造の製造中に切断されないように、空のセルを用いて上記接続を形成するようにしてもよい。
【００４８】
図５Ａおよび図５Ｂは、回転手段１３および偏光子１１の動作を示す概略図である。図５Ａでは、基板１３２と１３３との間に電圧が印加されておらず、液晶層１３１は休止状態になっている。光はまず直線偏光子１１によって水平偏光軸方向に偏光される。偏光された光は、その後、回転手段１３に入射し、通常は基板１３２および１３３に平行に螺旋配向している液晶の構造に沿って進む。上記光の偏光は元々の水平方向に対して９０°回転され、垂直方向に偏光する。
【００４９】
図５Ｂでは、基板１３２と１３３との間の液晶層１３１に電界が印加され、液晶は電界方向に沿って配向する。液晶が電気的に極性化されないように交流電流が用いられる。この状態では、上記光は液晶の配向に沿って進み、当該光の偏光方向は回転手段に入射したときの偏光方向のまま変化しない。
【００５０】
上記の光の偏光方向の回転と非回転とにより、レンズ１５の焦点を、通常屈折率ｎｏに対応する第１焦点ｆｏと異常屈折率ｎｅに対応する第２焦点ｆｅとに切り替えることができる。
【００５１】
サブレンズ１７は屈折率ｎｏを有している。レンズ１５とサブレンズ１７との眼用複合体の外面の曲率は一致している。すなわち、レンズ１５の表面１５１の曲率と、サブレンズ１７の表面１７２の曲率とは一致している。
【００５２】
回転手段１３が休止状態の場合、上記光はレンズ１５の通常屈折率ｎｏとサブレンズ１７の屈折率ｎｏとに遭遇する。屈折率ｎｏが同一であるレンズの表面を平行に配置した複合レンズでは屈折力はゼロになる。一方、回転手段１３が活性状態の場合、レンズ１５の異常屈折率ｎｅが選択される。この状態では、上記光はレンズ１５で異常屈折率ｎｅに遭遇し、サブレンズ１７の屈折率は通常屈折率ｎｏなので、レンズ１５とサブレンズ１７の界面であるレンズ１５の表面１５２で屈折する。この場合、界面の曲率および屈折率の差ｎｅ−ｎｏに応じた光学的影響を受ける。すなわち、レンズの屈折率Ｐｅは以下の式（１）で表される。
【００５３】
【数１】
【００５４】
ここで、Δｎはレンズ１５の通常屈折率ｎｏとレンズ１５の異常屈折率ｎｅとの差であり、Ｒ１は複合レンズの前面側の表面１５１の曲率半径であり、Ｒ２は複合レンズのレンズ１５とサブレンズ１７との界面１５２の曲率半径である。
【００５５】
一例として、レンズ１５がＣａＣＯ３からなる場合、Δｎ＝０．１７、Ｒ１＝２００ｍｍ、Ｒ１＝１４７ｍｍの切り替え可能な眼用レンズ構造が実現される。上記眼用レンズ構造では、複合レンズの屈折力を平面の屈折力から２ジオプターの屈折力に切り替えることができる。これにより、全視界の焦点を遠方領域に合わせた状態と全視界の焦点を近方領域に合わせた状態とに切り替え可能な２焦点レンズを提供できる。
【００５６】
回転手段１３、レンズ１５、およびサブレンズ１７の複合体をレンズセル１９として示す。なお、本発明の実施例において、上記レンズセルを複数備えていてもよい。
【００５７】
例えば、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、第２実施例にかかる眼用レンズ構造は、偏光子２１と、第１回転手段２３＿１、第１レンズ２５＿１、および第１サブレンズ２７＿１からなる第１レンズセル２９＿１と、第２回転手段２３＿１、第２レンズ２５＿２、および第２サブレンズ２７＿２からなる第２レンズセル２９＿２とを備えている。レンズセル２９＿１および２９＿２は、それぞれ第１実施例のレンズセルと同様の構成である。
【００５８】
各レンズセル２９＿１および２９＿２は、対応する各レンズセルの回転手段２３＿１あるいは２３＿２を切り替えることにより、互いに独立して制御可能になっている。これにより、回転手段２３＿１および２３＿２の切り替えによって１組の異なる屈折力を実現することができる。
【００５９】
２つの回転手段２３＿１および２３＿２が活性化状態である場合、偏光された光はレンズ２５＿１およびレンズ２５＿２の両方の異常屈折率ｎｅに遭遇し、眼用レンズ構造の屈折力ＰＴは、レンズの厚みを無視できる場合のレンズメーカー方程式に基づいて下記式（２）のように表すことができる。
【００６０】
【数２】
【００６１】
ここで、Δｎはレンズ２５＿１および２５＿２の通常屈折率ｎｏとレンズ２５＿１および２５＿２の異常屈折率ｎｅとの差を示している。また、Ｒ１はレンズ２５＿１の前面側の表面２５＿１１の曲率半径を示しており、Ｒ２はレンズ２５＿１とサブレンズ２７＿１との間の界面２５＿１２の曲率半径を示しており、Ｒ３はレンズ２５＿２とレンズ２７＿２との間の界面２５＿２２の曲率半径を示している。
【００６２】
第１回転手段２３＿１が活性化状態である場合、偏光された光はレンズ２５＿１の異常屈折率ｎｅに遭遇するが、第２回転手段２３＿２は不活性状態なので偏光された光はレンズ２５＿２の通常屈折率ｎｏに遭遇し、眼用レンズ構造の屈折力Ｐ１は下記式（３）のように表される。
【００６３】
【数３】
【００６４】
第１回転手段２３＿１が不活性状態である場合、偏光された光はレンズ２５＿１の通常屈折率ｎｏに遭遇するが、第２回転手段２３＿２は活性化状態なので偏光された光がレンズ２５＿２の異常屈折率ｎｅに遭遇し、眼用レンズ構造の屈折力Ｐ２は下記式（４）のように表される。
【００６５】
【数４】
【００６６】
第１回転手段２３＿１および２３＿２の両方が不活性状態である場合、偏光された光はレンズ２５＿１の通常屈折率ｎｏおよびレンズ２５＿２の通常屈折率ｎｏに遭遇し、眼用レンズ構造の屈折力Ｐ３は下記式（５）のように表される。
【００６７】
【数５】
【００６８】
一例として、下表のパラメータを有するＣａＣｏ３からなるレンズ２５＿１およびレンズ２５＿２を用いる。
【００６９】
【表１】
【００７０】
この場合、下表に示す４つの焦点に切り替え可能な４焦点全視野レンズ構造を実現できる。
【００７１】
【表２】
【００７２】
ここで、Ｃ２およびＣ１はレンズ２３＿１およびレンズ２３＿２が不活性状態（０）であるか活性状態（１）であるかをそれぞれ示している。
【００７３】
図７Ａおよび図７Ｂは本発明の第３実施形態にかかる眼用レンズ構造を示している。この眼用レンズ構造は、偏光子３１と、第１レンズセル３９＿１と、第２レンズセル３９＿２と、第３レンズセル３９＿３とを備えている。第１レンズセル３９＿１は、第１回転手段３３＿１、第１レンズ３５＿１、および第１サブレンズ３７＿１を備えている。第２レンズセル３９＿２は、第２回転手段３３＿１、第２レンズ３５＿２、および第２サブレンズ３７＿２を備えている。第３レンズセル３９＿３は、第３回転手段３３＿３、第３レンズ３５＿３、および第３サブレンズ３７＿３を備えている。レンズセル３９＿１、３９＿２および３９＿３は、それぞれ第１実施例のレンズセルと同様の構成である。各回転手段３３＿１、３３＿２、および３３＿３が活性化されており、光が各レンズ３５の異常屈折率ｎｅに遭遇する場合、上記の眼用レンズ構造の屈折力ＰＴは下記式（６）で表される。
【００７４】
【数６】
【００７５】
ここで、Δｎはレンズ３５＿１、３５＿２、および３５＿３における通常屈折率ｎｏと異常屈折率ｎｅとの差を示している。また、Ｒ１はレンズ３５＿１の前面側の表面３５＿１１の曲率半径を示しており、Ｒ２はレンズ３５＿１とサブレンズ３７＿１との間の界面３５＿１２の曲率半径を示しており、Ｒ３はレンズ３５＿２とレンズ３７＿２との間の界面３５＿２２の曲率半径を示しており、Ｒ４はレンズ３５＿３とサブレンズ３７＿３との間の界面３５＿３２の曲率半径を示している。
【００７６】
各レンズセル３９＿１、３９−２、および３９＿３は、当該各レンズセルに対応する回転手段３３＿１、３３＿２、あるいは３３＿２を切り替えることにより、互いに独立して制御可能になっている。これにより、回転手段３３＿１、３３−２、および３３＿２の切り替えによって１組の異なる屈折力を実現することができる。
【００７７】
一例として、下表のパラメータを有するＣａＣｏ３からなるレンズ３５＿１、３５−２、およびレンズ３５＿３を用いる。
【００７８】
【表３】
【００７９】
この場合、下表に示す８つの焦点に切り替え可能な８焦点全視野レンズ構造を実現できる。
【００８０】
【表４】
【００８１】
本発明の他の実施例として、様々な組み合わせを実現して近接領域を細かくサンプリングするために、任意の数のレンズセルを組み合わせて用いてもよい。Ｊ個のレンズセルを用いる場合の屈折力ＰＴは下記式（７）で表される。
【００８２】
【数７】
【００８３】
ここで、Δｎは上記レンズの第１屈折力に対応する第１屈折率と上記レンズの第２屈折力に対応する第２屈折率との差を示している。また、Ｒ１は複合レンズの前面の曲率半径を示しており、ＲＪ＋１はＪ番目のレンズとそれに対応するサブレンズとの間の界面の曲率半径を示している。
【００８４】
本発明の他の変形例として、レンズ表面の形状を球面ではなく複合面にしてもよい。図１Ａおよび図１Ｂに示すように、レンズ１５の表面が複合面である場合、レンズ１５とサブレンズ１７との間の界面１５２における光学的影響は複合面１５２の曲率に依存して生成される。
【００８５】
図７Ｂに示したように、レンズ３５＿１、３５＿２、および３５＿３の複合面３５＿１２、３５＿２２、３５＿３３に依存した複数の異なる光学機能を実現するために、３つのレンズセル３９＿１、３９＿２、および３９＿３からなる眼用レンズ構造を用いてもよい。このような構成は、眼用レンズの着用者のために複数の光学機能を実現する眼用レンズ実演装置を実現するために用いることができる。
【００８６】
例えば、３つの個々の光学機能をそれぞれ個別に順次実行するようにしてもよい。また、この目的のために、回転手段３３＿１、３３＿２、および３３＿３が順次活性化される構成としてもよい。
【００８７】
回転手段３３＿１が活性化された場合（回転手段３３＿２および３３＿３は不活性のまま）、光の偏光は回転され、レンズ３５＿１では異常屈折率ｎｅに遭遇し、レンズ３５＿２および３５＿３では通常屈折率ｎｏに遭遇する。この実施例では、上述したように、サブレンズ３７＿１、３７＿２、および３７＿３はそれぞれ屈折率ｎｏを有している。光学機能は、レンズ３５＿１とサブレンズ３７＿１との間の界面３５＿１２の曲率半径に依存する。上記複合レンズ構造の屈折力は下記式（８）によって表される。
【００８８】
【数８】
【００８９】
ここで、Ｒ１はレンズ１５の前面側の表面（複合レンズ構造の前面側の表面）３５＿１１の半径を示しており、Ｒ２はレンズ３５＿１とサブレンズ３７＿１との間の界面３５＿１２の半径を示している。
【００９０】
回転手段３３＿２が活性化されると（回転手段３３＿１および３３＿３は不活性）、光の偏光は回転手段３３＿２によって回転され、レンズ３５＿２では異常屈折率ｎｅに遭遇し、レンズ３５＿１および３５＿３では通常屈折率に遭遇する。上述したように、サブレンズ３７＿１、３７＿２、および３７＿３は通常屈折率ｎｏを有している。実現される光学機能は、レンズ３５＿２とレンズ要素３７＿２との間の界面３５−２１の曲率に依存する。上記複合レンズの屈折力は下記式（９）によって表される。
【００９１】
【数９】
【００９２】
ここで、Ｒ１はレンズ１５の前面側の表面（複合レンズ構造の前面側の表面）３５＿１１の半径である。また、Ｒ３はレンズ３５＿２とサブレンズ３７＿２との間の界面３５＿２２の半径である。
【００９３】
回転手段３３＿３が活性化されると（回転手段３３＿１および３３＿２は不活性）、光の偏光は回転手段３３＿３によって回転され、レンズ３５＿３の異常屈折率ｎｅに遭遇し、レンズ３５＿１および３５＿２では通常屈折率に遭遇する。上述したように、サブレンズ３７＿１、３７＿２、および３７＿３は通常屈折率ｎｏを有している。実現される光学機能は、レンズ３５＿３とレンズ要素３７＿３との間の界面３５−３２の曲率に依存する。上記複合レンズ構造の屈折力は下記式（１０）によって表される。
【００９４】
【数１０】
【００９５】
ここで、Ｒ１はレンズ１５の前面側の表面（複合レンズ構造の前面側の表面）３５＿１１を示しており、Ｒ４はレンズ３５＿３とサブレンズ３７＿３との間の界面３５＿３２の半径を示している。
【００９６】
また、回転手段３３＿１、３３＿２、および３３＿３のうちの２つまたは全部が活性化された場合、屈折力は下記式（１１）のように表される。
【００９７】
【数１１】
【００９８】
また、回転手段３３＿１、３３＿２、および３３＿３が全て不活性状態の場合、全体としての屈折力はゼロになる。
【００９９】
上述した実施例において、上記回転手段を制御するために電子制御装置を用いてもよい。図８は、Ｎ個の回転手段Ｃ１〜ＣＮにロジック制御信号を出力する電子制御装置の一例を示している。要求された焦点に正確に合わせるように上記回転手段を制御できるように、実行すべき特定の光学機能に基づく信号、あるいは眼用レンズ構造を介して観察する対象物の接近に基づく信号を制御回路に供給するようにしてもよい。
【０１００】
上記の眼用実演装置は、例えば光学機器製造者の実験室などの光学実演設備において、患者や顧客に異なる眼鏡やレンズを個別に試着させることなく、異なるタイプの眼用レンズによる異なる光学機能を比較実験させるために用いられてもよい。これにより、着用者に当該着用者の視覚能力に応じた幅広い光学機能を試させることができ、当該着用者が光学レンズを選択するための情報を提示することができる。また、各光学機能について単焦点全視野の観察を実現することができる。
【０１０１】
上記の光学機能を提供する光学複合面は、累進面であってもよく、非点収差用であってもよい。上記表面は、例えば球トロイダルであってもよい。この目的のために、上記眼用レンズ構造の特定のレンズセルは、累進設計であってもよく、特定の屈折力あるいは特定の非点収差に専用のものであってもよい。このように、１つの設計を他の設計と比較できる。
【０１０２】
複屈折材料を用いることによって得られる２焦点の差を用いることにより、非点収差を補整するための異なる光学効果を着用者に提供する眼用レンズ製品を提供できる。眼用レンズ製品を構成する複合レンズセル構造の外側の表面の一方または両方に、着用者のレンズ処方に適合させるための機械加工を施してもよい。
【０１０３】
２つのレンズセルの眼用配置を用いることにより、着用するための眼用レンズ製品を形成してもよく、２つの光学機能（例えば近方視機能と遠方視機能））に切り替え可能な構成としてもよい。光学機能の切り替えは、手動で行われてもよく、自動的に行われてもよい。遠方視機能と近方視機能とを切り替えるための回転手段の自動的な切り替えは、眼用レンズ構造を介して観察している対象物の接近に応じて行われてもよい。例えば、エシラー（Essilor）のＦＲ０９５３１２７あるいはＦＲ０９５３１２６などに記載されている眼の動きの検出器を用いて近方視機能と遠方視機能のどちらが要求されているかを検出するようにしてもよい。このように、光学製品の着用者は、１つのレンズ表面における近方視用および遠方視用の各専用領域を介して観察する必要がなく、遠方視および近方視の両方を全視野で観察できる。
【０１０４】
本発明において、「累進面」とは、表面の少なくとも一部で曲率が連続的に変化する非回転対象な光学面を意味している。
【０１０５】
本発明において、「近方視領域」とは、近方領域を観察するためのジオプトリ度数を有する光学機能領域を意味する。
【０１０６】
本発明において、「遠方視領域」とは、遠方領域を観察するためのジオプトリ度数を有する光学機能領域を意味する。
【０１０７】
例えば、図１３に示すように、本発明の他の実施例にかかる眼用レンズ構造は、偏光子９１、第１レンズセル９９＿１、および第２レンズセル９９＿２を備えている。また、第１レンズセル９９＿１は第１回転手段９３＿１、第１レンズ９５＿１、および第１サブレンズ９７＿１からなり、第２レンズセル９９＿２は第２回転手段９３＿２、第２レンズ９５＿２、および第２サブレンズ９７＿２からなる。
【０１０８】
第１レンズ９５＿１および第２レンズ９５＿２は、当該レンズのレンズ媒体を通過する光が当該光の偏光に応じてレンズ媒体中の異なる経路を通過する複屈折特性を有している。すなわち、上記光は、当該光の偏光方向に応じて、通常軸方向の通常屈折率ｎｏまたは異常軸方向の異常屈折率ｎｅに遭遇する。この目的のために、本実施例ではレンズ１５の材質をＣａＣＯ３としている。なお、変形例として、適切な複屈折特性を有する任意の重合体からなるレンズを用いてもよい。
【０１０９】
第１サブレンズ９７＿１および第２サブレンズ９７＿２は屈折率ｎｏを有している。第１レンズ９５＿１と第１サブレンズ９７＿１との眼用複合体の両外面の曲率は一致している。すなわち、レンズ９５＿１の表面９５＿１１の曲率とサブレンズ９７＿１の表面９７＿１２の曲率とは一致している。
【０１１０】
第２レンズ９５＿２と第２サブレンズ９７＿２との眼用複合体の両外面の曲率は一致している。すなわち、レンズ９５＿２の表面９５＿２１の曲率とサブレンズ９７＿２の表面９７＿２２の曲率とは一致している。
【０１１１】
第１レンズセル９９＿１は、第１レンズ部材９５＿１と第１サブレンズ部材９７＿１との中間面９８＿１が、光が異常屈折率ｎｅに遭遇する第１光学機能Ｐｒｇ１を有する累進面になるように構成されている。例えば、上記第１光学機能Ｐｒｇ１は、近方視領域および累進帯を構成する。
【０１１２】
第１レンズセル９９＿２は、第２レンズ部材９５＿２と第２サブレンズ部材９７＿２との中間面９８＿２が、光が異常屈折率ｎｅに遭遇する第２光学機能Ｐｒｇ２を有する累進面になるように構成されている。例えば、上記第２光学機能Ｐｒｇ２は、遠方視領域および累進帯を構成する。
【０１１３】
第１回転手段９３＿１が休止状態である場合、光は第１レンズ９５＿１の通常屈折率ｎｏおよび第１サブレンズ９７＿１の屈折率ｎｏに遭遇する。上記複合レンズは同一の屈折率ｎｏを有するレンズが平行に配置されているので、当該複合レンズの屈折力はゼロになる。
【０１１４】
一方、第１回転手段９３＿１が活性状態の場合、第１レンズ９５＿１の異常屈折率ｎｅが選択される。この状態では、光は、第１レンズ９５＿１において異常屈折率ｎｅに遭遇し、第１レンズ９５＿１と第１サブレンズ９７＿１との界面で屈折する。この場合、上記界面の曲率および屈折率の差ｎｅ−ｎｏに関連する光学効果が生成される。このようにして光学機能Ｐｒｇ１が提供される。
【０１１５】
光が第２レンズ９５＿２の通常屈折率ｎｏおよび第２サブレンズ９７＿２の屈折率ｎｏに遭遇する場合、複合レンズは同一の屈折率ｎｏを有するレンズが平行に配置されているので、当該複合レンズの屈折率がゼロになる。光が第２レンズ９５＿２において異常屈折率ｎｅに遭遇する場合、当該光は第２レンズ９５＿と第２サブレンズ９７＿２との界面で屈折する。この場合、上記界面の曲率および屈折率の差ｎｅ−ｎｏに関連する光学効果が生成される。このようにして光学機能Ｐｒｇ２提供される。
【０１１６】
各レンズセル９９＿１および９９＿２は、対応するレンズセルの回転手段９３＿１あるいは９３＿２の切り替えにより個別に制御される。その結果、回転手段９３＿１および９３＿２の切り替えに応じて、１組の異なる光学機能が提供される。なお、本実施例では、回転手段９３＿１および９３＿２は同時に活性状態に切り替えることができないようになっている。
【０１１７】
第１回転手段９３＿１が活性状態の場合、偏光された光は第１レンズ９５＿１では異常屈折率ｎｅに遭遇するが、第２回転手段９３＿２は不活性状態なので偏光された光は第２レンズ９５＿２では通常屈折率ｎｏに遭遇し、眼用レンズ構造の光学機能は第１光学機能Ｐｒｇ１となる。
【０１１８】
第１回転手段９３＿１が不活性状態の場合、偏光された光は第１レンズ９５＿１では通常屈折率ｎｏに遭遇が、第２レンズ９３＿２は活性状態なので偏光された光は第２レンズ９５＿２では異常屈折率ｎｅに遭遇し、眼用レンズ構造の光学機能は第２光学機能Ｐｒｇ２となる。
【０１１９】
２つの回転手段９３＿１および９３＿２が共に不活性状態の場合、偏光された光は第１レンズ９５＿１および第２レンズ９５＿２の両方で通常屈折率ｎｏに遭遇し、眼用レンズ構造の屈折力はゼロになる。
【０１２０】
これにより、下表に示す光学機能に切り替え可能な全視野の２つの機能を有するレンズ構造を提供できる。
【０１２１】
【表５】
【０１２２】
ここで、Ｃ１およびＣ２は、それぞれ、回転手段９３＿１および９３＿２が不活性状態（０）であること、および活性状態（１）であることを示している。
【０１２３】
上記構成により、近方視の場合と遠方視の場合とでレンズ表面の異なる領域を介して観察することなく、近方および遠方の両方を全視野で観察できる光学製品を提供できるという効果が得られる。また、歪みなどの欠陥、非点収差の発生、非点収差や累進レンズの表面における屈折力の空間分布などの空間制限問題を低減できる。
【０１２４】
図１４に示すように、本発明の他の実施例にかかる眼用レンズ構造は、偏光子１０１、回転手段１０３、レンズ１０５、およびサブレンズ１０７を備えている。
【０１２５】
上記レンズ１０５は、レンズ媒体を通過する光が、当該光の偏光に応じて当該レンズ媒体中を異なる経路で通過する複屈折特性を有している。上記光は、当該光の偏光方向に応じて、通常軸方向の通常屈折率ｎｏまたは異常軸方向の異常屈折率ｎｅに遭遇する。この目的のために、本実施例ではレンズ１０５の材質をＣａＣＯ３としている。なお、変形例として、適切な複屈折特性を有する任意の重合体からなるレンズを用いてもよい。サブレンズ１０７は、屈折率ｎｏを有している。
【０１２６】
上記の眼用複合体は、レンズ１０５とサブレンズ１０７とを含んでいる。レンズ１０５は、表面１０５＿１および複合面である表面１０５＿２の２つの表面を有している。サブレンズ１０７は、外表面１０７＿１と内表面１０７＿２とを有しており、内表面１０７＿２はレンズ１０５の表面１０５＿２と組み合わされている。上記眼用複合体における外表面１０５＿１および１０７＿１は、通常屈折率ｎｏに遭遇する第１光学機能を提供するように形成されている。例えば、上記第１光学機能として、累進光学機能Ｐｒｇ１が提供される。上記の第１の累進光学機能Ｐｒｇ１は、例えば、近方視領域と累進帯とを含んでいる。
【０１２７】
上記眼用複合体（レンズ１０５およびサブレンズ１０７）は、レンズ１０５とサブレンズ１０７との間の中間面１０５−２が、光がレンズ１０５の異常屈折率ｎｅに遭遇する第２光学機能を提供する複合面になるように形成されている。例えば、上記第２光学機能として累進光学機能Ｐｒｇ２が提供される。上記の第２の累進光学機能Ｐｒｇ２は、例えば、遠方視領域と累進帯とを含んでいる。
【０１２８】
回転手段１０３が休止状態である場合、光はレンズ１０５の通常屈折率ｎｏおよびサブレンズの屈折率ｎｏに遭遇する。この場合、上記眼用複合体の外表面１０５＿１および１０７＿２の曲率および屈折率ｎｏに関連する光学効果が提供される。これにより、上記の第１累進光学機能Ｐｒｇ１が提供される。
【０１２９】
一方、回転手段１０３が活性状態である場合、レンズ１０５の異常屈折率ｎｅが選択される。この状態では、光はレンズ１０５で異常屈折率ｎｅに遭遇し、レンズ１０５とサブレンズ１０７との界面で屈折する。この場合、上記界面の曲率、屈折率の差ｎｅ−ｎｏ、および眼用複合体の外表面の曲率に関連する光学機能が生成される。これにより、上記の第２累進光学機能Ｐｒｇ２が提供される。
【０１３０】
なお、本発明は、特定の累進光学機能Ｐｒｇ１およびＰｒｇ２に限定されるものではない。例えば、累進光学機能Ｐｒｇ１は遠方視領域と累進帯とを含んでいてもよい。また、累進光学機能は、着用者の特定の活動（例えば運転、コンピュータ操作、スポーツなど）に応じたものであってもよい。
【０１３１】
上記眼用複合体（レンズ１０５およびサブレンズ１０７）は、回転手段１０３を切り替えることによって制御できる。これにより、回転手段１０３の切り替えに応じて、異なる光学機能を提供することができる。
【０１３２】
回転手段１０３が、偏光された光がレンズ１０５の異常屈折率ｎｅに遭遇する活性状態である場合、眼用レンズ構造の光学機能は第２累進光学機能Ｐｒｇ２になる。
【０１３３】
回転手段１０３が、偏光された光がレンズ１０５の通常屈折率ｎｏに遭遇する不活性状態の場合、眼用レンズ構造の光学機能は第１累進光学機能Ｐｒｇ１になる。
【０１３４】
これにより、下表に示す光学機能に切り替え可能な全視野の２つの機能を有するレンズ構造を提供できる。
【０１３５】
【表６】
【０１３６】
ここで、Ｃ１は回転手段１０３は、不活性状態（０）または活性状態（１）のいずれであるかを示している。
【０１３７】
上記構成により、単一の眼用複合レンズ１０５およびサブレンズ１０７を用いて着用者に全視野の２つの異なる光学機能を提供可能な光学製品を提供できるとういう効果が得られる。
【０１３８】
他の実施例として、サブレンズの屈折率を、ｎｏおよびｎｅとは異なるｎとしてもよい。
【０１３９】
図９に示す眼用レンズ構造４０は、偏光子４１、回転手段４３、レンズ４５、およびサブレンズ５７を備えている。レンズ４５は複偏光特性を有しており、第１実施例のレンズ１５と同様、光の偏光に応じた屈折率ｎｏおよびｎｅを有している。サブレンズ４７は、ｎｏおよびｎｅとは異なる屈折率ｎを有している。レンズ４５の前面側の表面４５１の曲率半径およびサブレンズ４７の背面側の表面４７２の曲率半径は一致している。また、屈折率ｎはレンズ４５の屈折率ｎｏおよびｎｅとは異なっている。回転手段４３が、光が通常屈折率ｎｏに遭遇する不活性状態である場合、下記式（１２）に示す屈折力Ｐｏが得られる。一方、回転手段４３が、光の偏光を９０°回転させる活性状態である場合、下記式（１２）に示す屈折力Ｐｅが得られる。
【０１４０】
【数１２】
【０１４１】
ここで、Ｒ１はレンズ４５の前面側の表面４５１の曲率半径を示しており、Ｒ２はレンズ４５とサブレンズ４７との界面４５２の曲率半径を示している。
【０１４２】
光学レンズ構造４０によって得られる屈折力差ΔＰの範囲は光学屈折力範囲内で移動させることができる。例えば、ｎｏ＝ｎ＝１．３、ｎｅ＝１．４７、Ｒ１＝０．３ｍ、Ｒ２＝−０．２ｍである場合、屈折力Ｐｏ＝０δ、屈折力Ｐｅ＝１．４１δが得られる。また、ｎｏ＝１．３、ｎｅ＝１．４７、ｎ＝１．２、Ｒ１＝０．３ｍ、Ｒ２＝−０．２ｍである場合、屈折力Ｐｏ＝０．８３δ、屈折力Ｐｅ＝２．２４δが得られる。このように、光学レンズ構造によって得られる屈折力範囲ΔＰの幅を変化させずに維持したまま、光学屈折力範囲内の全域で移動させることができる。レンズ４５の前面側の表面４５１の曲率半径とサブレンズ４７の背面側の表面４７２の曲率範囲とが一致していない場合、屈折力の自由度を拡大することができる。回転手段４３が、光が通常屈折率ｎｏに遭遇する不活性状態である場合、屈折力Ｐｏは下記式（１３）によって表される。
【０１４３】
【数１３】
【０１４４】
一方、回転手段４３が、光の偏光が９０°回転する活性状態である場合、屈折力Ｐｅは下記式（１４）によって表される。
【０１４５】
【数１４】
【０１４６】
ここで、Ｒ１はレンズ４５の前面側の表面４５１の曲率半径を示しており、Ｒ２はレンズ４５とサブレンズ４７との界面４５２の曲率半径を示しており、Ｒ３はサブレンズ４７の背面側の表面４７２の曲率半径を示している。
【０１４７】
上述の例に示したように、複合レンズ構造によって提供される屈折力差ΔＰの範囲は変化しないが、屈折力ｎおよび／または曲率半径Ｒ３を調整することにより屈折力範囲内で移動させることができる。なお、曲率半径Ｒ１およびＲ２を変化させてもよい。例えば、光学レンズ構造４０の全体の厚さを薄くするために曲率半径Ｒ１およびＲ２を増加させてもよい。
【０１４８】
このように、上述した２つの例では、不活性化状態における眼用レンズ構造の屈折力をゼロではないジオプトリ度数にすることができる。このジオプトリ度数は、眼用レンズ製品の着用者の屈折力に合わせることができる。
【０１４９】
上記レンズおよび上記サブレンズに円環表面を形成してもよい。この場合、上記円環表面は１つの軸と２つの半径Ｒｔ，Ｒｓを有する。これにより、遠方視用の屈折力が提供されるとともに、他の近接物を観察することができるように異なる屈折力が付加される。着用者に提供する屈折力を最適化するために、各接近物に応じた非点収差値を識別するようにしてもよい。
【０１５０】
また、上述した各実施例では、偏光子が回転手段およびレンズとサブレンズの複合体の前面側に配置されているが、図１０Ａおよび図１０Ｂに示す第５実施例のように、回転手段５３をレンズ４４およびサブレンズ５７の複合体の背面側に配置し、偏光子５１を回転手段５３の背面側に配置してもよい。また、図１１に示す多様な実施例のように、偏光子６１がレンズセル毎に異なる位置に配置されたレンズセル６９＿１から６９＿４を個々に備えてもよく、これらの偏光子６１がレンズセル毎に異なる位置に配置されたレンズセル同士を組み合わせたレンズセル８０＿１から８０＿５を形成してもよい。
【０１５１】
本発明について上述の実施例を参照して説明したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内で変更可能である。
【０１５２】
例えば、上述の実施例では、複屈折材料ＣａＣＯ３からなるレンズを用いているが、他の複屈折材料を用いてもよい。上記複屈折材料としては、例えば、ＫＡＴＺらの著作物である「配位重合体合成法を用いて設計された高複屈折材料（Highly birefringent materials designed using coordination polymer synthetic methodology）」に示されている複屈折材料を用いることができる。通常屈折率ｎｏと異常屈折率ｎｅとの差Δｎとして０．４オーダーの値を得ることができる。レンズセルの厚さを低減させ、それによって眼用レンズ構造のサイズを従来の眼用レンズ構造のサイズに近づけるために、上記の屈折率の差を用いてレンズの曲率半径を低減させてもよい。
【０１５３】
また、図１２Ａに示すように、光の偏光を回転させるためにセル構造を有する回転手段Ｒ１を用いてもよい。この構成では、回転手段は、マトリクス状の回転手段セルに分割されている。これにより、レンズ製造工程においてレンズ構造のエッジが切断された場合であっても、回転手段の全体が損傷することを防止でき、いくつかの回転手段セルが除去されるものの、内側に配置された回転手段セルについては通常に機能させることができる。あるいは、図１２Ｂに示すように、製造工程において切断される可能性のある周辺領域だけセル構造Ｒ２とし、製造工程において切断される可能性の低い中央領域Ｒ３については非セル型の回転手段としてもよい。
【０１５４】
上述した実施例は単なる例示にすぎず、本発明の概念を制限するものではなく、上記実施例に対してさらに多くの修正および変形を施してもよい。本発明の概念は特許請求の範囲によってのみ制限されるべきである。異なる実施例に示した特徴点を適宜置換してもよい。
【０１５５】
特許請求の範囲における「含む」という記載は、他の要素やステップを含むことを除外するものではない。また、不定冠詞”a”や“an”は複数であることを除外するものでない。また、異なる従属請求項に記載した特徴を組み合わせてもよい。また、請求項に記載した符号は本発明の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１Ａ】本発明の第１実施例にかかる眼用レンズ構造の概要図である。
【図１Ｂ】本発明の第１実施例にかかる眼用レンズ構造の概要図である。
【図２】本発明の第１および第２実施例にかかる眼用レンズ構造の概要図である。
【図３Ａ】本発明の各実施例における偏光回転手段がオフの状態を示す概要図である。
【図３Ｂ】本発明の各実施例における偏光回転手段がオンの状態を示す概要図である。
【図４Ａ】本発明の各実施例における偏光回転手段の接続状態を示す概要図である。
【図４Ｂ】本発明の各実施例における偏光回転手段の接続状態を示す透視図である。
【図５Ａ】本発明の各実施例における図３Ａに示した偏光回転手段のオフ状態での動作を示した概念図である
【図５Ｂ】本発明の各実施例における図３Ｂに示した偏光回転手段のオン状態での動作を示した概念図である
【図６Ａ】本発明の第２実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【図６Ｂ】本発明の第２実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【図７Ａ】本発明の第３実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【図７Ｂ】本発明の第３実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【図８】本発明の各実施例における上記回転手段を制御するための電子制御装置の概略図である。
【図９】本発明の第４実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【図１０Ａ】本発明の第５実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【図１０Ｂ】本発明の第５実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【図１１】本発明の第６実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【図１２Ａ】本発明の各実施例における眼用レンズ構造に備えられる回転手段の変形例の概略図である。
【図１２Ｂ】本発明の各実施例における眼用レンズ構造に備えられる回転手段の変形例の概略図である。
【図１３】本発明の他の実施例にかかる眼用レンズ構造を示す図である。
【図１４】本発明の他の実施例にかかる眼用レンズ構造を示す図である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔技術分野〕
本発明は、視覚障害を補整するための眼用レンズ構造に関する。具体的には、本発明は、複屈折特性を有するレンズ部材を備えた眼用レンズ構造に関する。また、本発明は、複数の光学機能を実現するための装置および方法に関する。
【０００２】
〔背景技術〕
視力障害を補整するための眼用レンズが知られている。眼の補整の分野における最も重要な問題の１つは、加齢により近くの物に眼の焦点を合わせる能力が次第に低下する老眼の補整である。老眼の補整は、典型的には、同一のレンズで遠近両方の補整を行うための近方視領域と遠方視領域とを有する２焦点あるいは多焦点のコンタクトレンズを用いることによって対処される。累進的な眼用レンズは、通常、遠方視領域、近方視領域、およびそれら両領域の間の累進帯（累進チャンネル）を備えている。上記の累進帯は、遠方視領域から近方視領域まで境界線や分光特性の急激な変化を生じることなく除々に性能が変化する。
【０００３】
上記のようなレンズを用いることにより、広い距離範囲を見ることができるようになるものの、歪みや空間的制約などの問題に適応するために設計、製造、および使用方法の複雑化を伴うという問題がある。一方、単焦点のレンズは、単一の範囲についてのみ良好な性能を提供するようになっているので、上記のような問題は生じない。
【０００４】
従来、眼用レンズを着用者に処方する場合、視覚障害を有する着用者に光学特性の異なる複数のレンズを着用させてその着用者に最も良好な光学特性を提供することのできるレンズを選択していた。このような技術は、着用者が多数の眼鏡の着脱動作を行う必要があるという問題、および選択可能な複数のレンズの中に当該着用者に固有の視覚障害を補整するために最適な光学レンズが含まれていない場合があるという問題がある。
【０００５】
ＵＳ２００４／０１５６０２１には、眼用レンズ構造に関する先行技術が開示されている。しかしながら、上記先行技術にかかるレンズ構造には、光学レンズのサイズの制限、光学出力変化の変化幅の制限、色収差の制限、および高次回折モードの発生などの問題がある。
【０００６】
〔発明の概要〕
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものである。
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様では、光を偏光軸方向に偏光させる偏光子と、少なくとも１つのレンズセルとを備え、上記レンズセルは、切り替え可能な光の回転手段と、入射光の回転に応じて上記入射光が通常軸方向の第１屈折率ｎｏまたは異常軸方向の第２屈折率ｎｅに遭遇する複屈折特性を有するレンズ部材と、屈折率ｎを有するサブレンズ部材とを備えており、上記回転手段は、入射光を０°または９０°に回転させることができ、上記偏光子は、偏光軸方向が上記レンズ部材の上記通常軸方向または上記異常軸方向のいずれか一方と一致しており、上記少なくとも１つのレンズセルにおける上記レンズ部材と上記サブレンズ部材との中間面が累進面（progressive surface）である眼用レンズ構造を提供する。
【０００８】
また、光を偏光軸方向に偏光させる偏光子と、少なくとも１つのレンズセルとを有し、上記レンズセルは、切り替え可能な光の回転手段と、入射光の回転に応じて上記入射光が通常軸方向の第１屈折率ｎｏまたは異常軸方向の第２屈折率ｎｅに遭遇する複屈折特性を有するレンズ部材と、屈折率ｎを有するサブレンズ部材とを備え、上記回転手段は入射光を０°または９０°に回転させ、上記偏光子は偏光軸方向が上記レンズ部材の上記通常軸方向または上記異常軸方向のいずれか一方と一致している構成としてもよい。
【０００９】
また、本発明の実施例は、以下に示す構成としてもよい。
【００１０】
すなわち、少なくとも１つのサブレンズ部材の屈折率がｎｏまたはｎｅである構成としてもよい。
【００１１】
また、上記少なくとも１つのレンズセルの外表面は当該レンズセルの上記通常軸方向または上記異常軸方向に沿った屈折力がゼロになるように調整されている構成としてもよい。
【００１２】
また、少なくとも１つの上記回転手段は、当該眼用レンズ構造の屈折力が上記サブレンズ部材の屈折率ｎに依存した所定の屈折力範囲ΔＰ内になるように入射光を回転させるように調整されている構成としてもよい。
【００１３】
また、上記眼用レンズ構造の外表面は眼科の処方に応じて機械加工可能であってもよい。
【００１４】
また、少なくとも１つのレンズセルにおける上記レンズ部材と上記サブレンズ部材との間の中間面が球トロイダル面（sphero-toric surface）であってもよい。
【００１５】
また、少なくとも１つの回転手段が、当該眼用レンズ構造のジオプトリ値（dioptric values）を変化させるために第１状態と第２状態とに切り替え可能である構成としてもよい。上記ジオプトリ値は、例えば、球面屈折力（spherical power）、非点収差屈折力（astigmatic power）、プリズム屈折力（prismatic power）、またはそれらの組み合わせを含む。
【００１６】
また、上記回転手段は、当該眼用レンズ構造を介して観察する対象物の接近に応じて切り替えられる構成としてもよい。
【００１７】
本発明の第２の態様は、複数の光学機能を実現するための装置であって、上記レンズ部材と上記サブレンズ部材との間の屈折面（dioptric surface）が複合面（complex surface）である複数のレンズセルを有す眼用レンズ構造と、１または複数の上記レンズセルに備えられる上記回転手段を実現すべき光学機能に応じて切り替えるためのセレクタとを備え、実現すべき上記光学機能が、少なくとも累進設計および非点収差設計を含むグループの中から選択される装置である。
【００１８】
また、本発明の実施例として、以下に示す構成としてもよい。
【００１９】
すなわち、少なくとも１つのサブレンズ部材の屈折率がｎｏまたはｎｅであり、対応するレンズセルの外表面が合わされており、上記セレクタは、上記少なくとも１つのサブレンズ部材に対応する上記回転手段を各レンズセルの通常軸または異常軸に沿った屈折力がゼロとなり、かつ、当該各レンズセルと異なる少なくとも１つの他のレンズセルの回転手段を当該他のレンズセルの屈折力が非ゼロとなるように切り替えることにより実現すべき上記光学機能を選択する構成としてもよい。
【００２０】
また、上記セレクタは、１つのレンズセルの屈折力を非ゼロに順次設定し、残りのレンズセルの屈折力をゼロにするように各レンズセルの上記回転手段を切り替え可能である構成としてもよい。
【００２１】
また、実現すべき上記光学機能が、少なくとも累進設計および非点収差設計を含むグループの中から選択される構成としてもよい。
【００２２】
本発明の第３の態様は、眼用レンズの複数の光学機能を実現する方法であって、実現すべき光学機能を選択する工程と、光を偏光させる工程と、光が複数のレンズセルを通過する工程とを含み、各レンズセルは、入射光の回転に応じて上記入射光が通常軸方向の第１屈折率ｎｏまたは異常軸方向の第２屈折率ｎｅに遭遇する複屈折特性を有するレンズ部材と、屈折率ｎを有するサブレンズ部材とを備えており、実現すべき光学特性に応じて第１入射方向から入射光を０°または９０°回転させる工程を含む。
【００２３】
なお、上記光は、レンズセルを通過する前に偏光されてもよく、レンズセルを通過した後に偏光されてもよい。
【００２４】
また、上記方法は、１つのレンズセルの屈折力を連続的に非ゼロに順次設定し、残りのレンズセルの屈折力をゼロにするように各レンズセルの上記回転手段を切り替える工程を含んでいてもよい。
【００２５】
本発明に係る方法の少なくとも一部は、コンピュータによって実行されてもよい。上記方法は、プログラム可能な装置上でソフトウェアによって実行されてもよい。上記方法は、ハードウェアによって実行されてもよく、ソフトウェアによって実行されてもよく、これらの組み合わせによって実行されてもよい。
【００２６】
本発明はソフトウェアによって実行可能であり、本発明は、任意の適切な伝送媒体にコンピュータ読み取り可能なコードとして埋め込まれていてもよい。また、上記伝送媒体は、フロッピディスク（登録商標）、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、磁気テープ装置、個体記憶装置などの実体のある記録媒体であってもよい。また、上記伝送媒体は、電気信号、電子信号、光信号、音響信号、磁気信号、または電磁気信号（例えば、マイクロウェーブやＲＦ信号）などの信号を含む一時的な伝送媒体であってもよい。
【００２７】
〔図面の簡単な説明〕
以下に示す図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００２８】
図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の第１実施例にかかる眼用レンズ構造の概要図である。
【００２９】
図２は、本発明の第１および第２実施例にかかる眼用レンズ構造の概要図である。
【００３０】
図３Ａは、本発明の各実施例における偏光回転手段がオフの状態を示す概要図である。
【００３１】
図３Ｂは、本発明の各実施例における偏光回転手段がオンの状態を示す概要図である。
【００３２】
図４Ａは、本発明の各実施例における偏光回転手段の接続状態を示す概要図である。
【００３３】
図４Ｂは、本発明の各実施例における偏光回転手段の接続状態を示す透視図である。
【００３４】
図５Ａは、本発明の各実施例における図３Ａに示した偏光回転手段のオフ状態での動作を示した概念図である。
【００３５】
図５Ｂは、本発明の各実施例における図３Ｂに示した偏光回転手段のオン状態での動作を示した概念図である。
【００３６】
図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の第２実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【００３７】
図７Ａおよび図７Ｂは、本発明の第３実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【００３８】
図８は、本発明の各実施例における上記回転手段を制御するための電子制御装置の概略図である。
【００３９】
図９は、本発明の第４実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【００４０】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、本発明の第５実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【００４１】
図１１は、本発明の第６実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【００４２】
図１２Ａおよび図１２Ｂは、本発明の各実施例における眼用レンズ構造に備えられる回転手段の変形例の概略図である。
【００４３】
〔詳細な説明〕
本発明の第１実施例について、図１Ａ、図１Ｂ、および図２を参照しながら説明する。
【００４４】
図１Ａは、本発明の第１実施例にかかる眼用レンズ構造１０の概略図であり、この眼用レンズ構造１０は、偏光子１１、切り替え可能な回転手段１３、レンズ１５、およびサブレンズ１７を備えている。偏光子１１は、光を光波の電場方向を規定する偏光軸方向に偏光させることのできる直線偏光子である。レンズ１５は、レンズ媒体を通る光が当該光の偏光方向に応じてレンズ媒体中を異なる光学経路で通過する複屈折特性を有している。レンズ媒体を通る光は、当該光の偏光方向に応じて、通常軸方向に沿った通常屈折率ｎｏまたは異常軸方向に沿った異常屈折率ｎｅに遭遇する。この目的のために、本実施例ではレンズ１５の材質をＣａＣＯ３としている。変形例として、適切な複屈折特性を有する任意の重合体からなるレンズを用いてもよい。レンズの外表面１５１および１５２は半径Ｒによって定義された曲率を有しており、それによって１つのレンズが形成されている。レンズ１５は、複屈折特性により、通常屈折率ｎｏに応じた第１焦点ｆｏおよび異常屈折率ｎｅに応じた第２焦点ｆｅの２つの焦点を有している。本実施例では、サブレンズ１７は、レンズ１５の通常屈折率ｎｏに対応する固定の屈折率ｎｏを有している。
【００４５】
図２に示すように、眼用レンズ構造１０に入射した光は偏光子１１によってある偏光軸方向に直線偏光される。切り替え可能な回転手段１３は、制御装置１３５から受け取った制御信号に応じて光の偏光方向を元々の偏光軸方向から０°あるいは９０°回転させることができる。
【００４６】
図３Ａに示すように、回転手段１３は、それぞれ回転手段１３の外面側に配置された２枚の基板１３２，１３３と、これら両基板１３２，１３３の間に配置された液晶構造層１３１、ＩＴＯ（indium tin oxide）層、および内部ポリイミド層を備えている。回転手段１３は液晶の特性に基づいて動作する。液晶は、休止状態では螺旋構造を成すように配向する傾向を有している。偏光された光は、当然、この螺旋構造に沿った経路を通る。液晶層を、上記螺旋構造を通る光の偏光方向が元々の偏光方向に対して９０°の角度で回転する９０°回転のみを許容する構成としてもよい。基板１３２および１３３を電極として機能させて液晶層に電場を印加すると、図３Ｂに示すように、電気双極性を有する液晶分子は電場方向に平行な方向に沿って配向する。この配向状態では、光は液晶分子の配向方向に沿って偏光方向が回転されることなく進行する。電場を生成する制御電圧は１０Ｖ程度であり、吸収される電力は非常に小さい。本実施例における回転手段１３および液晶層１３１の厚さは１０μｍ以下である。なお、レンズ自体を基板として機能させてもよい。
【００４７】
各基板１３２，１３３には、２つのコネクター１３４，１３５が設けられている。光学レンズ構造の製造工程の一部に光学レンズを形成するための機械加工工程や切断工程が含まれる場合には、基板１３２，１３３に設けられる上記各コネクターを上記製造工程後に形成する。図４Ａおよび図４Ｂに示すように、例えば眼鏡のレンズ用に製造される眼用レンズの場合、上記各コネクターが眼用レンズ構造の製造中に切断されないように、空のセルを用いて上記接続を形成するようにしてもよい。
【００４８】
図５Ａおよび図５Ｂは、回転手段１３および偏光子１１の動作を示す概略図である。図５Ａでは、基板１３２と１３３との間に電圧が印加されておらず、液晶層１３１は休止状態になっている。光はまず直線偏光子１１によって水平偏光軸方向に偏光される。偏光された光は、その後、回転手段１３に入射し、通常は基板１３２および１３３に平行に螺旋配向している液晶の構造に沿って進む。上記光の偏光は元々の水平方向に対して９０°回転され、垂直方向に偏光する。
【００４９】
図５Ｂでは、基板１３２と１３３との間の液晶層１３１に電界が印加され、液晶は電界方向に沿って配向する。液晶が電気的に極性化されないように交流電流が用いられる。この状態では、上記光は液晶の配向に沿って進み、当該光の偏光方向は回転手段に入射したときの偏光方向のまま変化しない。
【００５０】
上記の光の偏光方向の回転と非回転とにより、レンズ１５の焦点を、通常屈折率ｎｏに対応する第１焦点ｆｏと異常屈折率ｎｅに対応する第２焦点ｆｅとに切り替えることができる。
【００５１】
サブレンズ１７は屈折率ｎｏを有している。レンズ１５とサブレンズ１７との眼用複合体の外面の曲率は一致している。すなわち、レンズ１５の表面１５１の曲率と、サブレンズ１７の表面１７２の曲率とは一致している。
【００５２】
回転手段１３が休止状態の場合、上記光はレンズ１５の通常屈折率ｎｏとサブレンズ１７の屈折率ｎｏとに遭遇する。屈折率ｎｏが同一であるレンズの表面を平行に配置した複合レンズでは屈折力はゼロになる。一方、回転手段１３が活性状態の場合、レンズ１５の異常屈折率ｎｅが選択される。この状態では、上記光はレンズ１５で異常屈折率ｎｅに遭遇し、サブレンズ１７の屈折率は通常屈折率ｎｏなので、レンズ１５とサブレンズ１７の界面であるレンズ１５の表面１５２で屈折する。この場合、界面の曲率および屈折率の差ｎｅ−ｎｏに応じた光学的影響を受ける。すなわち、レンズの屈折率Ｐｅは以下の式（１）で表される。
【００５３】
【数１】
【００５４】
ここで、Δｎはレンズ１５の通常屈折率ｎｏとレンズ１５の異常屈折率ｎｅとの差であり、Ｒ１は複合レンズの前面側の表面１５１の曲率半径であり、Ｒ２は複合レンズのレンズ１５とサブレンズ１７との界面１５２の曲率半径である。
【００５５】
一例として、レンズ１５がＣａＣＯ３からなる場合、Δｎ＝０．１７、Ｒ１＝２００ｍｍ、Ｒ１＝１４７ｍｍの切り替え可能な眼用レンズ構造が実現される。上記眼用レンズ構造では、複合レンズの屈折力を平面の屈折力から２ジオプターの屈折力に切り替えることができる。これにより、全視界の焦点を遠方領域に合わせた状態と全視界の焦点を近方領域に合わせた状態とに切り替え可能な２焦点レンズを提供できる。
【００５６】
回転手段１３、レンズ１５、およびサブレンズ１７の複合体をレンズセル１９として示す。なお、本発明の実施例において、上記レンズセルを複数備えていてもよい。
【００５７】
例えば、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、第２実施例にかかる眼用レンズ構造は、偏光子２１と、第１回転手段２３＿１、第１レンズ２５＿１、および第１サブレンズ２７＿１からなる第１レンズセル２９＿１と、第２回転手段２３＿１、第２レンズ２５＿２、および第２サブレンズ２７＿２からなる第２レンズセル２９＿２とを備えている。レンズセル２９＿１および２９＿２は、それぞれ第１実施例のレンズセルと同様の構成である。
【００５８】
各レンズセル２９＿１および２９＿２は、対応する各レンズセルの回転手段２３＿１あるいは２３＿２を切り替えることにより、互いに独立して制御可能になっている。これにより、回転手段２３＿１および２３＿２の切り替えによって１組の異なる屈折力を実現することができる。
【００５９】
２つの回転手段２３＿１および２３＿２が活性化状態である場合、偏光された光はレンズ２５＿１およびレンズ２５＿２の両方の異常屈折率ｎｅに遭遇し、眼用レンズ構造の屈折力ＰＴは、レンズの厚みを無視できる場合のレンズメーカー方程式に基づいて下記式（２）のように表すことができる。
【００６０】
【数２】
【００６１】
ここで、Δｎはレンズ２５＿１および２５＿２の通常屈折率ｎｏとレンズ２５＿１および２５＿２の異常屈折率ｎｅとの差を示している。また、Ｒ１はレンズ２５＿１の前面側の表面２５＿１１の曲率半径を示しており、Ｒ２はレンズ２５＿１とサブレンズ２７＿１との間の界面２５＿１２の曲率半径を示しており、Ｒ３はレンズ２５＿２とレンズ２７＿２との間の界面２５＿２２の曲率半径を示している。
【００６２】
第１回転手段２３＿１が活性化状態である場合、偏光された光はレンズ２５＿１の異常屈折率ｎｅに遭遇するが、第２回転手段２３＿２は不活性状態なので偏光された光はレンズ２５＿２の通常屈折率ｎｏに遭遇し、眼用レンズ構造の屈折力Ｐ１は下記式（３）のように表される。
【００６３】
【数３】
【００６４】
第１回転手段２３＿１が不活性状態である場合、偏光された光はレンズ２５＿１の通常屈折率ｎｏに遭遇するが、第２回転手段２３＿２は活性化状態なので偏光された光がレンズ２５＿２の異常屈折率ｎｅに遭遇し、眼用レンズ構造の屈折力Ｐ２は下記式（４）のように表される。
【００６５】
【数４】
【００６６】
第１回転手段２３＿１および２３＿２の両方が不活性状態である場合、偏光された光はレンズ２５＿１の通常屈折率ｎｏおよびレンズ２５＿２の通常屈折率ｎｏに遭遇し、眼用レンズ構造の屈折力Ｐ３は下記式（５）のように表される。
【００６７】
【数５】
【００６８】
一例として、下表のパラメータを有するＣａＣｏ３からなるレンズ２５＿１およびレンズ２５＿２を用いる。
【００６９】
【表１】
【００７０】
この場合、下表に示す４つの焦点に切り替え可能な４焦点全視野レンズ構造を実現できる。
【００７１】
【表２】
【００７２】
ここで、Ｃ２およびＣ１はレンズ２３＿１およびレンズ２３＿２が不活性状態（０）であるか活性状態（１）であるかをそれぞれ示している。
【００７３】
図７Ａおよび図７Ｂは本発明の第３実施形態にかかる眼用レンズ構造を示している。この眼用レンズ構造は、偏光子３１と、第１レンズセル３９＿１と、第２レンズセル３９＿２と、第３レンズセル３９＿３とを備えている。第１レンズセル３９＿１は、第１回転手段３３＿１、第１レンズ３５＿１、および第１サブレンズ３７＿１を備えている。第２レンズセル３９＿２は、第２回転手段３３＿１、第２レンズ３５＿２、および第２サブレンズ３７＿２を備えている。第３レンズセル３９＿３は、第３回転手段３３＿３、第３レンズ３５＿３、および第３サブレンズ３７＿３を備えている。レンズセル３９＿１、３９＿２および３９＿３は、それぞれ第１実施例のレンズセルと同様の構成である。各回転手段３３＿１、３３＿２、および３３＿３が活性化されており、光が各レンズ３５の異常屈折率ｎｅに遭遇する場合、上記の眼用レンズ構造の屈折力ＰＴは下記式（６）で表される。
【００７４】
【数６】
【００７５】
ここで、Δｎはレンズ３５＿１、３５＿２、および３５＿３における通常屈折率ｎｏと異常屈折率ｎｅとの差を示している。また、Ｒ１はレンズ３５＿１の前面側の表面３５＿１１の曲率半径を示しており、Ｒ２はレンズ３５＿１とサブレンズ３７＿１との間の界面３５＿１２の曲率半径を示しており、Ｒ３はレンズ３５＿２とレンズ３７＿２との間の界面３５＿２２の曲率半径を示しており、Ｒ４はレンズ３５＿３とサブレンズ３７＿３との間の界面３５＿３２の曲率半径を示している。
【００７６】
各レンズセル３９＿１、３９−２、および３９＿３は、当該各レンズセルに対応する回転手段３３＿１、３３＿２、あるいは３３＿２を切り替えることにより、互いに独立して制御可能になっている。これにより、回転手段３３＿１、３３−２、および３３＿２の切り替えによって１組の異なる屈折力を実現することができる。
【００７７】
一例として、下表のパラメータを有するＣａＣｏ３からなるレンズ３５＿１、３５−２、およびレンズ３５＿３を用いる。
【００７８】
【表３】
【００７９】
この場合、下表に示す８つの焦点に切り替え可能な８焦点全視野レンズ構造を実現できる。
【００８０】
【表４】
【００８１】
本発明の他の実施例として、様々な組み合わせを実現して近接領域を細かくサンプリングするために、任意の数のレンズセルを組み合わせて用いてもよい。Ｊ個のレンズセルを用いる場合の屈折力ＰＴは下記式（７）で表される。
【００８２】
【数７】
【００８３】
ここで、Δｎは上記レンズの第１屈折力に対応する第１屈折率と上記レンズの第２屈折力に対応する第２屈折率との差を示している。また、Ｒ１は複合レンズの前面の曲率半径を示しており、ＲＪ＋１はＪ番目のレンズとそれに対応するサブレンズとの間の界面の曲率半径を示している。
【００８４】
本発明の他の変形例として、レンズ表面の形状を球面ではなく複合面にしてもよい。図１Ａおよび図１Ｂに示すように、レンズ１５の表面が複合面である場合、レンズ１５とサブレンズ１７との間の界面１５２における光学的影響は複合面１５２の曲率に依存して生成される。
【００８５】
図７Ｂに示したように、レンズ３５＿１、３５＿２、および３５＿３の複合面３５＿１２、３５＿２２、３５＿３３に依存した複数の異なる光学機能を実現するために、３つのレンズセル３９＿１、３９＿２、および３９＿３からなる眼用レンズ構造を用いてもよい。このような構成は、眼用レンズの着用者のために複数の光学機能を実現する眼用レンズ実演装置を実現するために用いることができる。
【００８６】
例えば、３つの個々の光学機能をそれぞれ個別に順次実行するようにしてもよい。また、この目的のために、回転手段３３＿１、３３＿２、および３３＿３が順次活性化される構成としてもよい。
【００８７】
回転手段３３＿１が活性化された場合（回転手段３３＿２および３３＿３は不活性のまま）、光の偏光は回転され、レンズ３５＿１では異常屈折率ｎｅに遭遇し、レンズ３５＿２および３５＿３では通常屈折率ｎｏに遭遇する。この実施例では、上述したように、サブレンズ３７＿１、３７＿２、および３７＿３はそれぞれ屈折率ｎｏを有している。光学機能は、レンズ３５＿１とサブレンズ３７＿１との間の界面３５＿１２の曲率半径に依存する。上記複合レンズ構造の屈折力は下記式（８）によって表される。
【００８８】
【数８】
【００８９】
ここで、Ｒ１はレンズ１５の前面側の表面（複合レンズ構造の前面側の表面）３５＿１１の半径を示しており、Ｒ２はレンズ３５＿１とサブレンズ３７＿１との間の界面３５＿１２の半径を示している。
【００９０】
回転手段３３＿２が活性化されると（回転手段３３＿１および３３＿３は不活性）、光の偏光は回転手段３３＿２によって回転され、レンズ３５＿２では異常屈折率ｎｅに遭遇し、レンズ３５＿１および３５＿３では通常屈折率に遭遇する。上述したように、サブレンズ３７＿１、３７＿２、および３７＿３は通常屈折率ｎｏを有している。実現される光学機能は、レンズ３５＿２とレンズ要素３７＿２との間の界面３５−２１の曲率に依存する。上記複合レンズの屈折力は下記式（９）によって表される。
【００９１】
【数９】
【００９２】
ここで、Ｒ１はレンズ１５の前面側の表面（複合レンズ構造の前面側の表面）３５＿１１の半径である。また、Ｒ３はレンズ３５＿２とサブレンズ３７＿２との間の界面３５＿２２の半径である。
【００９３】
回転手段３３＿３が活性化されると（回転手段３３＿１および３３＿２は不活性）、光の偏光は回転手段３３＿３によって回転され、レンズ３５＿３の異常屈折率ｎｅに遭遇し、レンズ３５＿１および３５＿２では通常屈折率に遭遇する。上述したように、サブレンズ３７＿１、３７＿２、および３７＿３は通常屈折率ｎｏを有している。実現される光学機能は、レンズ３５＿３とレンズ要素３７＿３との間の界面３５−３２の曲率に依存する。上記複合レンズ構造の屈折力は下記式（１０）によって表される。
【００９４】
【数１０】
【００９５】
ここで、Ｒ１はレンズ１５の前面側の表面（複合レンズ構造の前面側の表面）３５＿１１を示しており、Ｒ４はレンズ３５＿３とサブレンズ３７＿３との間の界面３５＿３２の半径を示している。
【００９６】
また、回転手段３３＿１、３３＿２、および３３＿３のうちの２つまたは全部が活性化された場合、屈折力は下記式（１１）のように表される。
【００９７】
【数１１】
【００９８】
また、回転手段３３＿１、３３＿２、および３３＿３が全て不活性状態の場合、全体としての屈折力はゼロになる。
【００９９】
上述した実施例において、上記回転手段を制御するために電子制御装置を用いてもよい。図８は、Ｎ個の回転手段Ｃ１〜ＣＮにロジック制御信号を出力する電子制御装置の一例を示している。要求された焦点に正確に合わせるように上記回転手段を制御できるように、実行すべき特定の光学機能に基づく信号、あるいは眼用レンズ構造を介して観察する対象物の接近に基づく信号を制御回路に供給するようにしてもよい。
【０１００】
上記の眼用実演装置は、例えば光学機器製造者の実験室などの光学実演設備において、患者や顧客に異なる眼鏡やレンズを個別に試着させることなく、異なるタイプの眼用レンズによる異なる光学機能を比較実験させるために用いられてもよい。これにより、着用者に当該着用者の視覚能力に応じた幅広い光学機能を試させることができ、当該着用者が光学レンズを選択するための情報を提示することができる。また、各光学機能について単焦点全視野の観察を実現することができる。
【０１０１】
上記の光学機能を提供する光学複合面は、累進面であってもよく、非点収差用であってもよい。上記表面は、例えば球トロイダルであってもよい。この目的のために、上記眼用レンズ構造の特定のレンズセルは、累進設計であってもよく、特定の屈折力あるいは特定の非点収差に専用のものであってもよい。このように、１つの設計を他の設計と比較できる。
【０１０２】
複屈折材料を用いることによって得られる２焦点の差を用いることにより、非点収差を補整するための異なる光学効果を着用者に提供する眼用レンズ製品を提供できる。眼用レンズ製品を構成する複合レンズセル構造の外側の表面の一方または両方に、着用者のレンズ処方に適合させるための機械加工を施してもよい。
【０１０３】
２つのレンズセルの眼用配置を用いることにより、着用するための眼用レンズ製品を形成してもよく、２つの光学機能（例えば近方視機能と遠方視機能））に切り替え可能な構成としてもよい。光学機能の切り替えは、手動で行われてもよく、自動的に行われてもよい。遠方視機能と近方視機能とを切り替えるための回転手段の自動的な切り替えは、眼用レンズ構造を介して観察している対象物の接近に応じて行われてもよい。例えば、エシラー（Essilor）のＦＲ０９５３１２７あるいはＦＲ０９５３１２６などに記載されている眼の動きの検出器を用いて近方視機能と遠方視機能のどちらが要求されているかを検出するようにしてもよい。このように、光学製品の着用者は、１つのレンズ表面における近方視用および遠方視用の各専用領域を介して観察する必要がなく、遠方視および近方視の両方を全視野で観察できる。
【０１０４】
本発明において、「累進面」とは、表面の少なくとも一部で曲率が連続的に変化する非回転対象な光学面を意味している。
【０１０５】
本発明において、「近方視領域」とは、近方領域を観察するためのジオプトリ度数を有する光学機能領域を意味する。
【０１０６】
本発明において、「遠方視領域」とは、遠方領域を観察するためのジオプトリ度数を有する光学機能領域を意味する。
【０１０７】
例えば、図１３に示すように、本発明の他の実施例にかかる眼用レンズ構造は、偏光子９１、第１レンズセル９９＿１、および第２レンズセル９９＿２を備えている。また、第１レンズセル９９＿１は第１回転手段９３＿１、第１レンズ９５＿１、および第１サブレンズ９７＿１からなり、第２レンズセル９９＿２は第２回転手段９３＿２、第２レンズ９５＿２、および第２サブレンズ９７＿２からなる。
【０１０８】
第１レンズ９５＿１および第２レンズ９５＿２は、当該レンズのレンズ媒体を通過する光が当該光の偏光に応じてレンズ媒体中の異なる経路を通過する複屈折特性を有している。すなわち、上記光は、当該光の偏光方向に応じて、通常軸方向の通常屈折率ｎｏまたは異常軸方向の異常屈折率ｎｅに遭遇する。この目的のために、本実施例ではレンズ１５の材質をＣａＣＯ３としている。なお、変形例として、適切な複屈折特性を有する任意の重合体からなるレンズを用いてもよい。
【０１０９】
第１サブレンズ９７＿１および第２サブレンズ９７＿２は屈折率ｎｏを有している。第１レンズ９５＿１と第１サブレンズ９７＿１との眼用複合体の両外面の曲率は一致している。すなわち、レンズ９５＿１の表面９５＿１１の曲率とサブレンズ９７＿１の表面９７＿１２の曲率とは一致している。
【０１１０】
第２レンズ９５＿２と第２サブレンズ９７＿２との眼用複合体の両外面の曲率は一致している。すなわち、レンズ９５＿２の表面９５＿２１の曲率とサブレンズ９７＿２の表面９７＿２２の曲率とは一致している。
【０１１１】
第１レンズセル９９＿１は、第１レンズ部材９５＿１と第１サブレンズ部材９７＿１との中間面９８＿１が、光が異常屈折率ｎｅに遭遇する第１光学機能Ｐｒｇ１を有する累進面になるように構成されている。例えば、上記第１光学機能Ｐｒｇ１は、近方視領域および累進帯を構成する。
【０１１２】
第１レンズセル９９＿２は、第２レンズ部材９５＿２と第２サブレンズ部材９７＿２との中間面９８＿２が、光が異常屈折率ｎｅに遭遇する第２光学機能Ｐｒｇ２を有する累進面になるように構成されている。例えば、上記第２光学機能Ｐｒｇ２は、遠方視領域および累進帯を構成する。
【０１１３】
第１回転手段９３＿１が休止状態である場合、光は第１レンズ９５＿１の通常屈折率ｎｏおよび第１サブレンズ９７＿１の屈折率ｎｏに遭遇する。上記複合レンズは同一の屈折率ｎｏを有するレンズが平行に配置されているので、当該複合レンズの屈折力はゼロになる。
【０１１４】
一方、第１回転手段９３＿１が活性状態の場合、第１レンズ９５＿１の異常屈折率ｎｅが選択される。この状態では、光は、第１レンズ９５＿１において異常屈折率ｎｅに遭遇し、第１レンズ９５＿１と第１サブレンズ９７＿１との界面で屈折する。この場合、上記界面の曲率および屈折率の差ｎｅ−ｎｏに関連する光学効果が生成される。このようにして光学機能Ｐｒｇ１が提供される。
【０１１５】
光が第２レンズ９５＿２の通常屈折率ｎｏおよび第２サブレンズ９７＿２の屈折率ｎｏに遭遇する場合、複合レンズは同一の屈折率ｎｏを有するレンズが平行に配置されているので、当該複合レンズの屈折率がゼロになる。光が第２レンズ９５＿２において異常屈折率ｎｅに遭遇する場合、当該光は第２レンズ９５＿と第２サブレンズ９７＿２との界面で屈折する。この場合、上記界面の曲率および屈折率の差ｎｅ−ｎｏに関連する光学効果が生成される。このようにして光学機能Ｐｒｇ２提供される。
【０１１６】
各レンズセル９９＿１および９９＿２は、対応するレンズセルの回転手段９３＿１あるいは９３＿２の切り替えにより個別に制御される。その結果、回転手段９３＿１および９３＿２の切り替えに応じて、１組の異なる光学機能が提供される。なお、本実施例では、回転手段９３＿１および９３＿２は同時に活性状態に切り替えることができないようになっている。
【０１１７】
第１回転手段９３＿１が活性状態の場合、偏光された光は第１レンズ９５＿１では異常屈折率ｎｅに遭遇するが、第２回転手段９３＿２は不活性状態なので偏光された光は第２レンズ９５＿２では通常屈折率ｎｏに遭遇し、眼用レンズ構造の光学機能は第１光学機能Ｐｒｇ１となる。
【０１１８】
第１回転手段９３＿１が不活性状態の場合、偏光された光は第１レンズ９５＿１では通常屈折率ｎｏに遭遇が、第２レンズ９３＿２は活性状態なので偏光された光は第２レンズ９５＿２では異常屈折率ｎｅに遭遇し、眼用レンズ構造の光学機能は第２光学機能Ｐｒｇ２となる。
【０１１９】
２つの回転手段９３＿１および９３＿２が共に不活性状態の場合、偏光された光は第１レンズ９５＿１および第２レンズ９５＿２の両方で通常屈折率ｎｏに遭遇し、眼用レンズ構造の屈折力はゼロになる。
【０１２０】
これにより、下表に示す光学機能に切り替え可能な全視野の２つの機能を有するレンズ構造を提供できる。
【０１２１】
【表５】
【０１２２】
ここで、Ｃ１およびＣ２は、それぞれ、回転手段９３＿１および９３＿２が不活性状態（０）であること、および活性状態（１）であることを示している。
【０１２３】
上記構成により、近方視の場合と遠方視の場合とでレンズ表面の異なる領域を介して観察することなく、近方および遠方の両方を全視野で観察できる光学製品を提供できるという効果が得られる。また、歪みなどの欠陥、非点収差の発生、非点収差や累進レンズの表面における屈折力の空間分布などの空間制限問題を低減できる。
【０１２４】
図１４に示すように、本発明の他の実施例にかかる眼用レンズ構造は、偏光子１０１、回転手段１０３、レンズ１０５、およびサブレンズ１０７を備えている。
【０１２５】
上記レンズ１０５は、レンズ媒体を通過する光が、当該光の偏光に応じて当該レンズ媒体中を異なる経路で通過する複屈折特性を有している。上記光は、当該光の偏光方向に応じて、通常軸方向の通常屈折率ｎｏまたは異常軸方向の異常屈折率ｎｅに遭遇する。この目的のために、本実施例ではレンズ１０５の材質をＣａＣＯ３としている。なお、変形例として、適切な複屈折特性を有する任意の重合体からなるレンズを用いてもよい。サブレンズ１０７は、屈折率ｎｏを有している。
【０１２６】
上記の眼用複合体は、レンズ１０５とサブレンズ１０７とを含んでいる。レンズ１０５は、表面１０５＿１および複合面である表面１０５＿２の２つの表面を有している。サブレンズ１０７は、外表面１０７＿１と内表面１０７＿２とを有しており、内表面１０７＿２はレンズ１０５の表面１０５＿２と組み合わされている。上記眼用複合体における外表面１０５＿１および１０７＿１は、通常屈折率ｎｏに遭遇する第１光学機能を提供するように形成されている。例えば、上記第１光学機能として、累進光学機能Ｐｒｇ１が提供される。上記の第１の累進光学機能Ｐｒｇ１は、例えば、近方視領域と累進帯とを含んでいる。
【０１２７】
上記眼用複合体（レンズ１０５およびサブレンズ１０７）は、レンズ１０５とサブレンズ１０７との間の中間面１０５−２が、光がレンズ１０５の異常屈折率ｎｅに遭遇する第２光学機能を提供する複合面になるように形成されている。例えば、上記第２光学機能として累進光学機能Ｐｒｇ２が提供される。上記の第２の累進光学機能Ｐｒｇ２は、例えば、遠方視領域と累進帯とを含んでいる。
【０１２８】
回転手段１０３が休止状態である場合、光はレンズ１０５の通常屈折率ｎｏおよびサブレンズの屈折率ｎｏに遭遇する。この場合、上記眼用複合体の外表面１０５＿１および１０７＿２の曲率および屈折率ｎｏに関連する光学効果が提供される。これにより、上記の第１累進光学機能Ｐｒｇ１が提供される。
【０１２９】
一方、回転手段１０３が活性状態である場合、レンズ１０５の異常屈折率ｎｅが選択される。この状態では、光はレンズ１０５で異常屈折率ｎｅに遭遇し、レンズ１０５とサブレンズ１０７との界面で屈折する。この場合、上記界面の曲率、屈折率の差ｎｅ−ｎｏ、および眼用複合体の外表面の曲率に関連する光学機能が生成される。これにより、上記の第２累進光学機能Ｐｒｇ２が提供される。
【０１３０】
なお、本発明は、特定の累進光学機能Ｐｒｇ１およびＰｒｇ２に限定されるものではない。例えば、累進光学機能Ｐｒｇ１は遠方視領域と累進帯とを含んでいてもよい。また、累進光学機能は、着用者の特定の活動（例えば運転、コンピュータ操作、スポーツなど）に応じたものであってもよい。
【０１３１】
上記眼用複合体（レンズ１０５およびサブレンズ１０７）は、回転手段１０３を切り替えることによって制御できる。これにより、回転手段１０３の切り替えに応じて、異なる光学機能を提供することができる。
【０１３２】
回転手段１０３が、偏光された光がレンズ１０５の異常屈折率ｎｅに遭遇する活性状態である場合、眼用レンズ構造の光学機能は第２累進光学機能Ｐｒｇ２になる。
【０１３３】
回転手段１０３が、偏光された光がレンズ１０５の通常屈折率ｎｏに遭遇する不活性状態の場合、眼用レンズ構造の光学機能は第１累進光学機能Ｐｒｇ１になる。
【０１３４】
これにより、下表に示す光学機能に切り替え可能な全視野の２つの機能を有するレンズ構造を提供できる。
【０１３５】
【表６】
【０１３６】
ここで、Ｃ１は回転手段１０３は、不活性状態（０）または活性状態（１）のいずれであるかを示している。
【０１３７】
上記構成により、単一の眼用複合レンズ１０５およびサブレンズ１０７を用いて着用者に全視野の２つの異なる光学機能を提供可能な光学製品を提供できるとういう効果が得られる。
【０１３８】
他の実施例として、サブレンズの屈折率を、ｎｏおよびｎｅとは異なるｎとしてもよい。
【０１３９】
図９に示す眼用レンズ構造４０は、偏光子４１、回転手段４３、レンズ４５、およびサブレンズ５７を備えている。レンズ４５は複偏光特性を有しており、第１実施例のレンズ１５と同様、光の偏光に応じた屈折率ｎｏおよびｎｅを有している。サブレンズ４７は、ｎｏおよびｎｅとは異なる屈折率ｎを有している。レンズ４５の前面側の表面４５１の曲率半径およびサブレンズ４７の背面側の表面４７２の曲率半径は一致している。また、屈折率ｎはレンズ４５の屈折率ｎｏおよびｎｅとは異なっている。回転手段４３が、光が通常屈折率ｎｏに遭遇する不活性状態である場合、下記式（１２）に示す屈折力Ｐｏが得られる。一方、回転手段４３が、光の偏光を９０°回転させる活性状態である場合、下記式（１２）に示す屈折力Ｐｅが得られる。
【０１４０】
【数１２】
【０１４１】
ここで、Ｒ１はレンズ４５の前面側の表面４５１の曲率半径を示しており、Ｒ２はレンズ４５とサブレンズ４７との界面４５２の曲率半径を示している。
【０１４２】
光学レンズ構造４０によって得られる屈折力差ΔＰの範囲は光学屈折力範囲内で移動させることができる。例えば、ｎｏ＝ｎ＝１．３、ｎｅ＝１．４７、Ｒ１＝０．３ｍ、Ｒ２＝−０．２ｍである場合、屈折力Ｐｏ＝０δ、屈折力Ｐｅ＝１．４１δが得られる。また、ｎｏ＝１．３、ｎｅ＝１．４７、ｎ＝１．２、Ｒ１＝０．３ｍ、Ｒ２＝−０．２ｍである場合、屈折力Ｐｏ＝０．８３δ、屈折力Ｐｅ＝２．２４δが得られる。このように、光学レンズ構造によって得られる屈折力範囲ΔＰの幅を変化させずに維持したまま、光学屈折力範囲内の全域で移動させることができる。レンズ４５の前面側の表面４５１の曲率半径とサブレンズ４７の背面側の表面４７２の曲率範囲とが一致していない場合、屈折力の自由度を拡大することができる。回転手段４３が、光が通常屈折率ｎｏに遭遇する不活性状態である場合、屈折力Ｐｏは下記式（１３）によって表される。
【０１４３】
【数１３】
【０１４４】
一方、回転手段４３が、光の偏光が９０°回転する活性状態である場合、屈折力Ｐｅは下記式（１４）によって表される。
【０１４５】
【数１４】
【０１４６】
ここで、Ｒ１はレンズ４５の前面側の表面４５１の曲率半径を示しており、Ｒ２はレンズ４５とサブレンズ４７との界面４５２の曲率半径を示しており、Ｒ３はサブレンズ４７の背面側の表面４７２の曲率半径を示している。
【０１４７】
上述の例に示したように、複合レンズ構造によって提供される屈折力差ΔＰの範囲は変化しないが、屈折力ｎおよび／または曲率半径Ｒ３を調整することにより屈折力範囲内で移動させることができる。なお、曲率半径Ｒ１およびＲ２を変化させてもよい。例えば、光学レンズ構造４０の全体の厚さを薄くするために曲率半径Ｒ１およびＲ２を増加させてもよい。
【０１４８】
このように、上述した２つの例では、不活性化状態における眼用レンズ構造の屈折力をゼロではないジオプトリ度数にすることができる。このジオプトリ度数は、眼用レンズ製品の着用者の屈折力に合わせることができる。
【０１４９】
上記レンズおよび上記サブレンズに円環表面を形成してもよい。この場合、上記円環表面は１つの軸と２つの半径Ｒｔ，Ｒｓを有する。これにより、遠方視用の屈折力が提供されるとともに、他の近接物を観察することができるように異なる屈折力が付加される。着用者に提供する屈折力を最適化するために、各接近物に応じた非点収差値を識別するようにしてもよい。
【０１５０】
また、上述した各実施例では、偏光子が回転手段およびレンズとサブレンズの複合体の前面側に配置されているが、図１０Ａおよび図１０Ｂに示す第５実施例のように、回転手段５３をレンズ４４およびサブレンズ５７の複合体の背面側に配置し、偏光子５１を回転手段５３の背面側に配置してもよい。また、図１１に示す多様な実施例のように、偏光子６１がレンズセル毎に異なる位置に配置されたレンズセル６９＿１から６９＿４を個々に備えてもよく、これらの偏光子６１がレンズセル毎に異なる位置に配置されたレンズセル同士を組み合わせたレンズセル８０＿１から８０＿５を形成してもよい。
【０１５１】
本発明について上述の実施例を参照して説明したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内で変更可能である。
【０１５２】
例えば、上述の実施例では、複屈折材料ＣａＣＯ３からなるレンズを用いているが、他の複屈折材料を用いてもよい。上記複屈折材料としては、例えば、ＫＡＴＺらの著作物である「配位重合体合成法を用いて設計された高複屈折材料（Highly birefringent materials designed using coordination polymer synthetic methodology）」に示されている複屈折材料を用いることができる。通常屈折率ｎｏと異常屈折率ｎｅとの差Δｎとして０．４オーダーの値を得ることができる。レンズセルの厚さを低減させ、それによって眼用レンズ構造のサイズを従来の眼用レンズ構造のサイズに近づけるために、上記の屈折率の差を用いてレンズの曲率半径を低減させてもよい。
【０１５３】
また、図１２Ａに示すように、光の偏光を回転させるためにセル構造を有する回転手段Ｒ１を用いてもよい。この構成では、回転手段は、マトリクス状の回転手段セルに分割されている。これにより、レンズ製造工程においてレンズ構造のエッジが切断された場合であっても、回転手段の全体が損傷することを防止でき、いくつかの回転手段セルが除去されるものの、内側に配置された回転手段セルについては通常に機能させることができる。あるいは、図１２Ｂに示すように、製造工程において切断される可能性のある周辺領域だけセル構造Ｒ２とし、製造工程において切断される可能性の低い中央領域Ｒ３については非セル型の回転手段としてもよい。
【０１５４】
上述した実施例は単なる例示にすぎず、本発明の概念を制限するものではなく、上記実施例に対してさらに多くの修正および変形を施してもよい。本発明の概念は特許請求の範囲によってのみ制限されるべきである。異なる実施例に示した特徴点を適宜置換してもよい。
【０１５５】
特許請求の範囲における「含む」という記載は、他の要素やステップを含むことを除外するものではない。また、不定冠詞”a”や“an”は複数であることを除外するものでない。また、異なる従属請求項に記載した特徴を組み合わせてもよい。また、請求項に記載した符号は本発明の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１Ａ】本発明の第１実施例にかかる眼用レンズ構造の概要図である。
【図１Ｂ】本発明の第１実施例にかかる眼用レンズ構造の概要図である。
【図２】本発明の第１および第２実施例にかかる眼用レンズ構造の概要図である。
【図３Ａ】本発明の各実施例における偏光回転手段がオフの状態を示す概要図である。
【図３Ｂ】本発明の各実施例における偏光回転手段がオンの状態を示す概要図である。
【図４Ａ】本発明の各実施例における偏光回転手段の接続状態を示す概要図である。
【図４Ｂ】本発明の各実施例における偏光回転手段の接続状態を示す透視図である。
【図５Ａ】本発明の各実施例における図３Ａに示した偏光回転手段のオフ状態での動作を示した概念図である
【図５Ｂ】本発明の各実施例における図３Ｂに示した偏光回転手段のオン状態での動作を示した概念図である
【図６Ａ】本発明の第２実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【図６Ｂ】本発明の第２実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【図７Ａ】本発明の第３実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【図７Ｂ】本発明の第３実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【図８】本発明の各実施例における上記回転手段を制御するための電子制御装置の概略図である。
【図９】本発明の第４実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【図１０Ａ】本発明の第５実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【図１０Ｂ】本発明の第５実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【図１１】本発明の第６実施例にかかる眼用レンズ構造の概略図である。
【図１２Ａ】本発明の各実施例における眼用レンズ構造に備えられる回転手段の変形例の概略図である。
【図１２Ｂ】本発明の各実施例における眼用レンズ構造に備えられる回転手段の変形例の概略図である。
【図１３】本発明の他の実施例にかかる眼用レンズ構造を示す図である。
【図１４】本発明の他の実施例にかかる眼用レンズ構造を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼用レンズ構造であって、
光を偏光軸方向に偏光させる偏光子と、
少なくとも１つのレンズセルとを備え、
上記レンズセルは、
切り替え可能な光の回転手段と、
入射光の回転に応じて上記入射光が通常軸方向の第１屈折率ｎｏまたは異常軸方向の第２屈折率ｎｅに遭遇する複屈折特性を有するレンズ部材と、
屈折率ｎを有するサブレンズ部材とを備えており、
上記回転手段は、入射光を０°または９０°に回転させることができ、
上記偏光子は、偏光軸方向が上記レンズ部材の上記通常軸方向または上記異常軸方向のいずれか一方と一致しており、
上記少なくとも１つのレンズセルにおける上記レンズ部材と上記サブレンズ部材との中間面が累進面である眼用レンズ構造。
【請求項２】
上記サブレンズ部材の屈折率がｎｏまたはｎｅである請求項１に記載の眼用レンズ構造。
【請求項３】
上記少なくとも１つのレンズセルの外表面は当該レンズセルの上記通常軸方向または上記異常軸方向に沿った屈折力がゼロになるように調整されている請求項２に記載の眼用レンズ構造。
【請求項４】
少なくとも１つの上記回転手段は、当該眼用レンズ構造の屈折力が上記サブレンズ部材の屈折率ｎに依存した所定の屈折力範囲ΔＰ内になるように入射光を回転させるように調整されている請求項１から３のいずれか１項に記載の眼用レンズ構造。
【請求項５】
上記眼用レンズ構造の外表面は眼科の処方に応じて機械加工可能である請求項１から４のいずれか１項に記載の眼用レンズ構造。
【請求項６】
少なくとも１つのレンズセルにおける上記レンズ部材と上記サブレンズ部材との間の中間面が球トロイダル面である請求項１から５のいずれか１項に記載の眼用レンズ構造。
【請求項７】
少なくとも１つの回転手段が、当該眼用レンズ構造のジオプトリ値を変化させるために第１状態と第２状態とに切り替え可能である請求項１から６のいずれか１項に記載の眼用レンズ構造。
【請求項８】
上記回転手段は、当該眼用レンズ構造を介して観察する対象物の接近に応じて切り替えられる請求項１から７のいずれか１項に記載の眼用レンズ構造。
【請求項９】
複数の光学機能を実現するための装置であって、
上記レンズ部材と上記サブレンズ部材との間の屈折面が複合面である複数のレンズセルを有する請求項３から８のいずれか１項に記載の眼用レンズ構造と、
１または複数の上記レンズセルに備えられる上記回転手段を実現すべき光学機能に応じて切り替えるためのセレクタとを備え、
実現すべき上記光学機能が、少なくとも累進設計および非点収差設計を含むグループの中から選択される装置。
【請求項１０】
少なくとも１つのサブレンズ部材の屈折率がｎｏまたはｎｅであり、当該サブレンズ部材に対応するレンズセルの外表面は各レンズセルの上記通常軸方向または上記異常軸方向に沿った屈折力がゼロになるように調整されており、
上記セレクタは、
上記少なくとも１つのサブレンズ部材に対応する上記回転手段を各レンズセルの通常軸または異常軸に沿った屈折力がゼロとなり、かつ、当該各レンズセルと異なる少なくとも１つの他のレンズセルの回転手段を当該他のレンズセルの屈折力が非ゼロとなるように切り替えることにより実現すべき上記光学機能を選択する請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
上記セレクタは、１つのレンズセルの屈折力を非ゼロに順次設定し、残りのレンズセルの屈折力をゼロにするように各レンズセルの上記回転手段を切り替え可能である請求項９または１０に記載の装置。
【請求項１２】
眼用レンズの複数の光学機能を実現する方法であって、
実現すべき光学機能を選択する工程と、
光を偏光させる工程と、
光が複数のレンズセルを通過する工程とを含み、
各レンズセルは、
入射光の回転に応じて上記入射光が通常軸方向の第１屈折率ｎｏまたは異常軸方向の第２屈折率ｎｅに遭遇する複屈折特性を有するレンズ部材と、
屈折率ｎを有するサブレンズ部材とを備えており、
実現すべき光学特性に応じて第１入射方向から入射光を０°または９０°回転させる工程を含む方法。
【請求項１３】
１つのレンズセルの屈折力を連続的に非ゼロに順次設定し、残りのレンズセルの屈折力をゼロにするように各レンズセルの上記回転手段を切り替える工程を含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１】
眼用レンズ構造であって、
光を偏光軸方向に偏光させる偏光子と、
少なくとも１つのレンズセルとを備え、
上記レンズセルは、
切り替え可能な光の回転手段と、
入射光の回転に応じて上記入射光が通常軸方向の第１屈折率ｎｏまたは異常軸方向の第２屈折率ｎｅに遭遇する複屈折特性を有するレンズ部材と、
屈折率ｎを有するサブレンズ部材とを備えており、
上記回転手段は、入射光を０°または９０°に回転させることができ、
上記偏光子は、偏光軸方向が上記レンズ部材の上記通常軸方向または上記異常軸方向のいずれか一方と一致しており、
上記少なくとも１つのレンズセルにおける上記レンズ部材と上記サブレンズ部材との中間面が累進面である眼用レンズ構造。
【請求項２】
上記サブレンズ部材の屈折率がｎｏまたはｎｅである請求項１に記載の眼用レンズ構造。
【請求項３】
上記少なくとも１つのレンズセルの外表面は当該レンズセルの上記通常軸方向または上記異常軸方向に沿った屈折力がゼロになるように調整されている請求項２に記載の眼用レンズ構造。
【請求項４】
少なくとも１つの上記回転手段は、当該眼用レンズ構造の屈折力が上記サブレンズ部材の屈折率ｎに依存した所定の屈折力範囲ΔＰ内になるように入射光を回転させるように調整されている請求項１から３のいずれか１項に記載の眼用レンズ構造。
【請求項５】
上記眼用レンズ構造の外表面は眼科の処方に応じて機械加工可能である請求項１から４のいずれか１項に記載の眼用レンズ構造。
【請求項６】
少なくとも１つのレンズセルにおける上記レンズ部材と上記サブレンズ部材との間の中間面が球トロイダル面である請求項１から５のいずれか１項に記載の眼用レンズ構造。
【請求項７】
少なくとも１つの回転手段が、当該眼用レンズ構造のジオプトリ値を変化させるために第１状態と第２状態とに切り替え可能である請求項１から６のいずれか１項に記載の眼用レンズ構造。
【請求項８】
上記回転手段は、当該眼用レンズ構造を介して観察する対象物の接近に応じて切り替えられる請求項１から７のいずれか１項に記載の眼用レンズ構造。
【請求項９】
複数の光学機能を実現するための装置であって、
上記レンズ部材と上記サブレンズ部材との間の屈折面が複合面である複数のレンズセルを有する請求項３から８のいずれか１項に記載の眼用レンズ構造と、
１または複数の上記レンズセルに備えられる上記回転手段を実現すべき光学機能に応じて切り替えるためのセレクタとを備え、
実現すべき上記光学機能が、少なくとも累進設計および非点収差設計を含むグループの中から選択される装置。
【請求項１０】
少なくとも１つのサブレンズ部材の屈折率がｎｏまたはｎｅであり、当該サブレンズ部材に対応するレンズセルの外表面は各レンズセルの上記通常軸方向または上記異常軸方向に沿った屈折力がゼロになるように調整されており、
上記セレクタは、
上記少なくとも１つのサブレンズ部材に対応する上記回転手段を各レンズセルの通常軸または異常軸に沿った屈折力がゼロとなり、かつ、当該各レンズセルと異なる少なくとも１つの他のレンズセルの回転手段を当該他のレンズセルの屈折力が非ゼロとなるように切り替えることにより実現すべき上記光学機能を選択する請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
上記セレクタは、１つのレンズセルの屈折力を非ゼロに順次設定し、残りのレンズセルの屈折力をゼロにするように各レンズセルの上記回転手段を切り替え可能である請求項９または１０に記載の装置。
【請求項１２】
眼用レンズの複数の光学機能を実現する方法であって、
実現すべき光学機能を選択する工程と、
光を偏光させる工程と、
光が複数のレンズセルを通過する工程とを含み、
各レンズセルは、
入射光の回転に応じて上記入射光が通常軸方向の第１屈折率ｎｏまたは異常軸方向の第２屈折率ｎｅに遭遇する複屈折特性を有するレンズ部材と、
屈折率ｎを有するサブレンズ部材とを備えており、
実現すべき光学特性に応じて第１入射方向から入射光を０°または９０°回転させる工程を含む方法。
【請求項１３】
１つのレンズセルの屈折力を連続的に非ゼロに順次設定し、残りのレンズセルの屈折力をゼロにするように各レンズセルの上記回転手段を切り替える工程を含む請求項１１に記載の方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３】
【図１４】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３】
【図１４】
【公表番号】特表２０１３−５１３８１８（Ｐ２０１３−５１３８１８Ａ）
【公表日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４２５５８（Ｐ２０１２−５４２５５８）
【出願日】平成２２年１２月１０日（２０１０．１２．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０６９３４６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０７０１３９
【国際公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【出願人】（５０７２２９３１９）エシロール アンテルナシオナル （コンパニー ジェネラル ドプティック） (37)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１０日（２０１０．１２．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０６９３４６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０７０１３９
【国際公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【出願人】（５０７２２９３１９）エシロール アンテルナシオナル （コンパニー ジェネラル ドプティック） (37)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]