JP5017542B2 - 非球面眼鏡レンズ及び非球面眼鏡レンズの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は近視、遠視及び乱視等の視力補正用に使用される眼鏡用の非球面眼鏡レンズ及び非球面眼鏡レンズの製造方法に関するものである。

単焦点レンズを近視、遠視及び乱視等の視力補正用の眼鏡レンズに使用する場合における実際上の課題の１つは非点収差と像面湾曲（パワーエラー）である。例えば以下のような設計のマイナス度数の球面レンズＥ１を想定する。
レンズ屈折率Ｎ＝１．６
Ｓ−４．００Ｄ
表面カーブ３．２Ｄ（１．５２３換算）
レンズ中心厚１．１ｍｍ
レンズフチ厚５．５９ｍｍ
レンズ径７０ｍｍ
この球面レンズＥ１において表１８のグラフに示すような非点収差と像面湾曲の特性が得られたとする。しかし、この球面レンズＥ１はフチ厚が５．５９ｍｍと厚いため、より浅い球面レンズＥ２（上記設計で表面カーブ１．０Ｄ、レンズフチ厚５．３１ｍｍとする）に設計変更すると表１９のグラフのように特に遠方距離を目視する場合においてこれら収差の悪化が顕著となってしまいレンズ装用感が悪化する。更に一般的には球面レンズである限りこの球面レンズＥ２程度でも厚く見栄えの悪いレンズといえる。
このようなことから従来からレンズの厚みを薄くし同時に上記収差を改善するため、レンズの非球面化が図られている。表２０は非球面レンズＥ３（表面カーブ１．０Ｄ、裏面非球面）において特に遠方距離を目視する場合における非点収差を主として改善した一例を示すグラフであり、表１４（比較例１に相当）は非球面レンズＥ４において特に遠方距離を目視する場合における像面湾曲を主として改善した一例を示すグラフである。レンズ径７０ｍｍの時、非球面レンズＥ３はレンズフチ厚４．５７ｍｍ、非球面レンズＥ４はレンズフチ厚４．７６ｍｍである。

ところが、まず非球面レンズＥ３の収差特性（表２０）をみると遠方の非点収差は非常に改善されているものの、像面湾曲が中心近傍からプラス側に大きく発生する特性となってしまうことが伺える。特に遠方距離を目視する場合における正の大きな像面湾曲は物がぼけて見えることに直結するため、このような設計は実用的ではないことが知られている。また、非球面レンズＥ４の収差特性（表１４）をみると全面で遠方距離を目視する場合の像面湾曲（パワーエラー）が改善されるが周辺部では非点収差が悪化してしまうという特性が伺える。
つまり、マイナスレンズでは非球面レンズＥ３のように非点収差の改善に重点を置きすぎると正のパワーエラーが大きくなり、遠方を見たときに像点を調節作用で合わせることができなくなってしまうこととなる。また、非球面レンズＥ４のように遠方を見たときのパワーエラーに重点を置くと、非点収差が悪化しレンズ周辺部で乱視状態になってしまう。そのため、眼鏡レンズのマイナス度数非球面レンズの設計においては、非点収差とパワーエラーのバランスが重要であるといえる。
しかしながら、非点収差と像面湾曲（パワーエラー）のバランスを調整するとしても回転対称非球面形状では限界がある。更に、非点収差と像面湾曲は物点までの距離に応じても変化することから、様々な物体距離において収差バランスを整える場合には尚更、回転対称非球面形状では難しい。
そのため、特許文献１及び２のように、レンズ形状を上下非対称非球面に設定する技術が提案されている。特許文献１では、上下非対称の非球面とし、上半分で遠方距離の非点収差改善し、下半分で近方距離の非点収差の改善を行うことが提案されている。特許文献２では、上下非対称の非球面とし、上半分では遠方距離の収差のバランスを図り、下半分では近方距離の収差のバランスを図ることで、物体が遠方から近方の何れの距離にあっても収差を補正することを試みている。
特許第３０１３３９６号公報 特許第３８１４２５７号公報

しかしながら、特許文献１及び２の具体的なレンズ形状では上部は遠方距離、レンズ下部は近方距離の収差を補正していることから、レンズ形状としては、例えば、マイナスレンズで裏面が非対称非球面の場合、レンズ上半分の曲率よりもレンズ下半分の曲率が大きくなることになる。これは、遠方距離の収差の補正に必要な非球面量よりも、近方距離の補正に必要な非球面量が少ないためである。このようなレンズの光学中心から同じ地点の度数を比べた場合、レンズ下方はレンズ上方よりもマイナス度数が強くなってしまっている。そのため、これら特許文献１及び２の上下非対称の非球面レンズは上下非対称処理がされていないレンズと比べて、レンズ下方部がレンズ上方部よりも過矯正（過補正）状態になってしまうこととなっていた。通常、レンズ下方部はレンズ上方部よりも近くの物体距離を見るのに使われる頻度が高いため、特許文献１及び２のように下方部で、マイナス度数の強い過矯正状態になっていることは眼に対する余分な負荷を与えることになる。特に、加齢が進んで調節力が生活に支障をきたす程度まで衰えた場合には、従来の回転対称レンズを用いる場合よりも、調節力の衰えによる生活の不自由を感じやすくなってしまう。また、レンズ下方がレンズ上方に比べプラスの度数に累進した累進屈折力レンズに掛けかえる場合、従来の回転対称レンズと比較して、レンズ下方の累進屈折力レンズとの度数差異が大きくなるため、掛けかえ時に違和感の問題が出やすくなってしまう。
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、非点収差と像面湾曲のバランスを取りつつレンズ下方部で近方物点を見る際のマイナスの負荷を軽減した非球面眼鏡レンズ及びそのような非球面眼鏡レンズの製造方法を提供することである。

上記課題を解決するために請求項１の発明では、表面及び裏面の一対の屈折面を持ち、少なくとも前記表面又は前記裏面のいずれか一方の屈折面がレンズの上部側と下部側とで異なるカーブ特性の非球面から構成される回転非対称非球面である非球面眼鏡レンズの製造方法であって、
度数測定点における垂直方向度数がマイナス度数であるレンズでは、レンズのほぼ中心部を基点Ｂ１として装用時に上になる方向に向かって延出されるレンズの上部側におけるカーブ変化の最も小さい領域の連続する線上に存在する第１の軸と、レンズのほぼ中心部を基点Ｂ２として装用時に下になる方向に向かって延出されるレンズの下部側におけるカーブ変化の最も大きい領域の連続する線上に存在する第２の軸とをそれぞれ想定するとともに、度数測定点における垂直方向度数がプラス度数であるレンズでは、レンズのほぼ中心部を基点Ｂ１として装用時に上になる方向に向かって延出されるレンズの上部側におけるカーブ変化の最も大きい領域の連続する線上に存在する第１の軸と、レンズのほぼ中心部を基点Ｂ２として装用時に下になる方向に向かって延出されるレンズの下部側におけるカーブ変化の最も小さい領域の連続する線上に存在する第２の軸とをそれぞれ想定し、
前記第１及び第２の軸の基点Ｂ１，Ｂ２のカーブ値をそれぞれＣ（ｕｐ〜ｃｔ）及びＣ（ｄｗ〜ｃｔ）とし、同第１の軸上の所定の位置Ｐ１のカーブ値をＣ（ｕｐ）とするとともに、位置Ｐ１に対して基点Ｂ１，Ｂ２の中点を挟んだ第２の軸上の等距離位置Ｐ２のカーブ値をＣ（ｄｗ）とした場合に前記回転非対称非球面が裏面に形成されるならば同第１の軸上の所定の位置Ｐ１と同第２の軸上の所定の位置Ｐ２のカーブ値との関係は下記（１）式を満たし、表面に形成されるならば、下記（２）式を満たすようにしたことをその要旨とする。
Ｃ（ｕｐ）−Ｃ（ｕｐ〜ｃｔ） ＞ Ｃ（ｄｗ）−Ｃ（ｄｗ〜ｃｔ）・・・（１）式
Ｃ（ｕｐ）−Ｃ（ｕｐ〜ｃｔ） ＜ Ｃ（ｄｗ）−Ｃ（ｄｗ〜ｃｔ）・・・（２）式

また請求項２の発明では請求項１に記載の発明の構成に加え、眼鏡レンズ装用者の装用データに基づいて、当該装用者の眼鏡レンズの前記第１の軸に対する前記第２の軸の傾きを決定することをその要旨とする。
また請求項３の発明では請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記第１及び第２の軸の所定のカーブ形状を設定した後に、同第１及び第２の軸以外の領域について任意のカーブ形状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４の発明では請求項１〜３のいずれかに記載の発明の構成に加え、度数測定点における垂直方向度数がマイナスに設定されていることをその要旨とする。
また請求項５の発明では請求項１〜３のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記第１の軸はほぼ垂直に延びるとともに、前記第２の軸が同第１の軸に対して傾いていることをその要旨とする。
また請求項６の発明では請求項５に記載の発明の構成に加え、前記第２の軸は前記第１の軸に対して眼球側に１０〜３０度の角度で傾いていることをその要旨とする。

上記のような構成においては、表面又は前記裏面のいずれか一方の屈折面がレンズの上部側と下部側とで異なるカーブ特性の非球面から構成される回転非対称非球面の非球面眼鏡レンズであって、度数測定点における垂直方向度数がマイナス度数であるレンズでは、レンズ上部側にはレンズのほぼ中心部を基点Ｂ１とし上部側におけるカーブ変化の最も小さい領域の連続する線上に存在する第１の軸を想定し、下部側にはレンズのほぼ中心部を基点Ｂ２とし下部側におけるカーブ変化の最も大きい領域の連続する線上に存在する第２の軸を想定し、度数測定点における垂直方向度数がプラス度数であるレンズでは、レンズのほぼ中心部を基点Ｂ１とし上部側におけるカーブ変化の最も大きい領域の連続する線上に存在する第１の軸を想定し、下部側にはレンズのほぼ中心部を基点Ｂ２とし下部側におけるカーブ変化の最も小さい領域の連続する線上に存在する第２の軸を想定する。つまり第１の軸は上部側カーブの極値を示す線分であり、第２の軸は下部側カーブの極値を示す線分である。第１の軸上の所定の位置Ｐ１のカーブ値をＣ（ｕｐ）、第１の軸上の基点Ｂ１のカーブ値をＣ（ｕｐ〜ｃｔ）、第２の軸上の基点Ｂ２のカーブ値をＣ（ｄｗ〜ｃｔ）、位置Ｐ１に対して基点Ｂ１，Ｂ２の中点を挟んだ第２の軸上の等距離位置Ｐ２のカーブ値をＣ（ｄｗ）とする。
そして、回転非対称非球面とされた屈折面が裏面であれば上部側のカーブと下部側のカーブの関係を上記（１）式を満たすように設計する。また、屈折面が表面であれば上部側のカーブと下部側のカーブの関係を上記（２）式を満たすように設計する。
このような構成とすることによって得られる非球面眼鏡レンズは非点収差と像面湾曲のバランスをとることが可能となるとともに全般的な特性として下部側の度数が抑制される傾向となる。つまり近方を見たときに眼に対してかかってくるマイナスの負荷を低減することが出来る。

ここに基点Ｂ１，Ｂ２を「ほぼ中心部」としたため厳密に中心はレンズの幾何中心でなくともよい。レンズ設計ではレンズの中心付近を他のカーブ（例えば球面設計や中心部のみ補正を加えた形状とする場合など）で設計する場合もあり、その場合には中心からずれた付近を基点Ｂ１，Ｂ２とする可能性もあるためである。また、レンズ上部側と下部側の基点Ｂ１，Ｂ２は一致してもそれぞれ別点に設定しても構わない。一致した場合には上記中点は基点Ｂ１，Ｂ２となる。カーブ値は例えば１．５２３換算で表示することが可能であるが、どのように換算するかは自由である。カーブ値は要はその地点における曲率の表現の１態様であるため、カーブ値を他の表現で表現することも可能である。
裏面が回転非対称非球面である場合には表面が回転対称非球面であることが好ましく、表面が回転非対称非球面である場合には前記裏面が球面、回転対称非球面、トーリック面及び非トーリック面のいずれかであることが好ましい。
また、非球面眼鏡レンズのレンズ度数はマイナスに設定されている、つまりレンズは発散レンズであることがより好ましい。
更に、第１の軸はほぼ垂直に延びるとともに、第２の軸が同第１の軸に対して傾いていることが好ましく、その傾きは１０〜３０度の角度であることが好ましい。
第２の軸をほぼ垂直に延びる第１の軸に対して傾斜させることでいわゆる鼻側近用を見るために最適な設計とすることが可能となるからである。どの軽度の傾きにするかは個人差によって異なるが、通常は１０〜３０度の角度で最も一般的には１５度程度が適している。
更には、上記第１軸に対する第２の軸の傾きは、眼鏡装用者の処方度数、レンズ素材屈折率、レンズカーブ、レンズ中心厚、瞳孔間距離、頂間距離、近用内寄せ量、近用物点距離、フレームの前傾角、フレームのあおり角など装用データにより、眼鏡装用者に最適なものとすることが望ましい。

上記（１）又は（２）の式を設定した非球面眼鏡レンズは例えば次のような工程が実行されて製造される。
（Ａ）第１の工程（レンズ装用データの取得工程）
インターネット、専用回線、電話、ＦＡＸなどの眼鏡店とレンズメーカーを繋ぐ通信手段を用いて、眼鏡店から眼鏡装用者の処方度数、レンズ素材の屈折率、レンズカーブ、レンズ中心厚・レンズコバ厚などの厚み指定項目、レンズ径、瞳孔間距離、頂間距離、近用内寄せ量、遠方物点距離、近用物点距離、フレームの前傾角、フレームのあおり角、フレームの玉型情報、レンズ下方の光線通過点（または下方回旋角度）の指定などの装用データを製造者（レンズメーカー）が受け取る工程である。この時、眼鏡店からは最低、眼鏡装用者の処方度数のみ受け取ることが必要であり、不足するデータは予めレンズメーカー側で用意した規格値を用いる。
（Ｂ）第２の工程（基本レンズ情報の選定工程）
第１の工程で取得した処方度数、レンズ素材の屈折率、レンズ中心厚・レンズコバ厚などの厚み指定項目、レンズカーブ、レンズ径、フレームの前傾角、フレームのあおり角、フレームの玉型形状、第７の工程で得られた差分計算補正量（初期値は０）をもとに、製作レンズの表面カーブ形状と裏面カーブ形状、中心厚、レンズ径、プリズム量、プリズムの基底方向を仮決定する工程である。
（Ｃ）第３の工程（第１の軸の形状決定工程）
第２の工程で仮決定した基本レンズ情報、第１の工程で得られた瞳孔間距離、頂間距離、遠方物点距離、フレーム玉型情報、および、予め登録されている眼球モデル情報を用いて、第１の軸に付加する非球面形状を光線追跡により決定する工程である。尚、この工程においては、予め様々なレンズ状態を計算しておいたマトリックス状のデータから目的のものを取り出すなどして、計算コストを削減するなどしても構わない。
（Ｄ）第４の工程（第２の軸角度を算出する工程）
第１の工程で取得した装用データに基づいて自然下方視の状態のインセット、または、予め登録された下方回旋角度の状態におけるインセットを算出し、そのデータを元に第２の軸角度を算出する工程である。つまり、第１の軸に対する第２の軸角度は装用データに基づいて変更可能である。特に第１の工程にて指定の無い場合は、自然下方視の状態または予め登録された下方回旋角度で算出されたインセット量から三角関数を用いた計算、光線追跡などにより第２の軸角度を計算するのが一般である。特別に眼鏡レンズの下方を用いて近方を見るなどの指定がある場合や第１の工程でインセットの指定のある場合には、指定されたレンズ下方の光線通過場所とインセット量から第２の軸角度を決定する場合もある。
（Ｅ）第５の工程（第２の軸の形状決定工程）
第２の工程で仮決定した基本レンズ情報、第１の工程で得られた瞳孔間距離、頂間距離、近方物点距離、および、予め登録されている眼球モデル情報、第４の工程で得られた第２の軸角度を用いて、第２の軸に付加する非球面形状を光線追跡により決定する工程である。この時、第１の軸と同様に予め計算したマトリックスを用いて計算コストを削減しても良い。
(Ｆ）第６の工程（軸外の形状決定工程）
第２の工程で得られたレンズの基本情報、第３の工程で得られた第１の軸形状、第４の工程で得られた第２の軸角度、第５の工程で得られた第２の軸形状により、第１および第２の軸形状を第４の工程で得られた第２の軸角度で固定した後、予め設定された設計方針に従って、軸外のカーブ形状を定める工程である。この時、設計方針は予め設定しておいても良いし、第１の工程で得た情報（つまり眼鏡レンズ装用者の装用データに基づく）により、第６の工程で設計方針を決定しても良い。
（Ｇ）第７の工程（レンズ厚さ確認工程）
第６の工程までで得られたレンズ形状（設計データ）を元にコンピュータ上でレンズ形状を復元し、レンズの中心厚、コバ厚が予め定められた規格値、または、第１の工程で定められた厚み指定項目を満たすかどうかを確認する工程である。厚み指定条件を満たさない場合は、差分計算補正量を第２の工程に反映させ、第２の工程から繰り返し満足する結果が得られるまで計算を行う。
以上の工程を経てレンズ形状を設定することにより、単焦点の非球面レンズにおいても、眼鏡装用者の装用データをレンズ形状に反映する事が可能となり、特に、近方を見る際の目の輻輳の変化に対応することができる。
尚、製作レンズが乱視度数である場合は、第６の工程と第７の工程の間に、乱視軸と乱視度数の大きさに対応した非球面形状を光線追跡により計算し付加する工程を設けてもよい。この場合においても、予め様々なレンズ条件を計算したマトリックス状のデータより目的のデータを選択することで計算コストを削減するなどしても良い。
また、乱視面に適応した非球面の付加は、前述のように第６の工程と第７の工程の間に加えても良いし、第３から第５の工程において軸形状を定める際に、乱視度数を加味して非球面形状を設定してもよい。

上記各請求項の発明では、特に近方視の際の眼に対するマイナスの負荷を低減し、なおかつ非点収差と像面湾曲のバランスがとれた回転非対称非球面である非球面眼鏡レンズを提供することが可能となる。更に、従来の単焦点レンズを用いるよりも調節力の衰えによる不自由を感じにくくなり、また、累進屈折力レンズに掛けかえる際の違和感を減少させることが可能となる。

以下、本発明の具体的な実施例を図面及びグラフに基づいて説明する。
（実施例１）
実施例１は裏面非球面のマイナス度数の非球面レンズである。実施例１における非球面レンズの設定条件は次の通りである。
・レンズ直径：７５ｍｍ
・レンズ素材の屈折率：１．６
・遠用度数：Ｓ−４．００Ｄ
・表カーブ（ベースカーブ）のカーブ値１．０Ｄ（１．５２３換算）
・レンズ中心厚：１．１ｍｍ
・フチ厚最大：５．２７３ｍｍ
・フチ厚最小：５．０２９ｍｍ
図１は実施例１の非球面レンズの装用状態におけるフチ厚と方向を示す図である。最大フチ厚はレンズ装用時に上になる方向（１２時の方向）であり、最小フチ厚はレンズ装用時に下となる方向（６時の方向）である。比較として裏面が球面であるレンズとの厚みの差を図２に示す。図２はレンズ幾何中心を通過し最大及び最小フチ厚位置におけるレンズ形状を示しているが、実施例１では裏面は基準球面に対していずれも浅いカーブとされ、更に上部側よりも下部側の方がカーブが浅い傾向となっている。
この実施例１のレンズの裏面のカーブ値とサグ量を表１に示す。表１はレンズ幾何中心を通過する１２時及び６時方向（上記最大及び最小フチ厚位置）を０度としてそれぞれ左右に３０度及び６０度回動した位置におけるレンズ幾何中心からの４ｍｍごとの距離におけるカーブ値を示したグラフである。
表１に示すようにレンズ幾何中心のカーブ値は４．４９でもっとも大きい。このレンズ幾何中心を基点として最もカーブ値の減少が小さいのは１２時方向であってカーブ値は３．８１を示している。つまり、実施例１のようなマイナス度数のレンズでは第１の軸はレンズ幾何中心から１２時方向に配置される。一方、レンズ幾何中心を基点として最もカーブ値の減少が大きいのは６時方向であってカーブ値は２．８６を示している。つまり、実施例１では第２の軸はレンズ幾何中心から６時方向に配置される。
この表１の任意のカーブ値は、
Ｃ（ｕｐ）−Ｃ（ｕｐ〜ｃｔ） ＞ Ｃ（ｄｗ）−Ｃ（ｄｗ〜ｃｔ）・・・（１）式
の条件を満たしている。例えば０度方向のレンズ幾何中心から上下２０ｍｍ地点を（１）式に代入すると、
（３．６２−４．４９）＞（３．３２−４．４９）である。他の位置についても（１）式の条件を満たしている。

図３（ａ）は透過光条件における無限距離での実施例１の非球面レンズ全面をシミュレーションして得られたレンズ度数を示した図であり、図３（ｂ）は同じく非点収差を示した図である。図４（ａ）及び（ｂ）は同じく透過光条件における物体距離３０ｃｍでの実施例１の非球面レンズ全面のレンズ度数と非点収差を示した図である。図５（ａ）及び（ｂ）は度数メータを使用した実施例１の非球面レンズ全面のレンズ度数と非点収差を示した図である。
図３（ａ）に示すように、レンズ中心部から上方にかけては、レンズ中心部とほぼ同じパワーが確保されている。これにより、遠方を見たときの度数不足が起こらない。更に、図３（ｂ）に示すように、レンズ下方で非点収差が少なくなっている。このため、レンズ下方はすっきりとした使い心地となっている。
また、表２は実施例１のレンズ幾何中心を通る垂直方向（１２時−６時方向）における非点収差（破線）及び像面湾曲（実線）をグラフ化したもので、横軸はディオプター（Ｄ）、縦軸はレンズ中心からの距離（ｍｍ）を示している。全ての物体距離においてレンズから所定の距離において（レンズ上方のパワーエラー）−（レンズ下方のパワーエラー）＞０になっている。このことは、レンズ上方よりも、レンズ下方ではプラス方向の度数になっていることを意味する。この表２からレンズ下方で近方を見たときに眼に対してかかってくるマイナスの負荷が低減されていることが理解できる。

（実施例２）
実施例２は裏面非球面のマイナス度数の非球面レンズである。実施例２における非球面レンズの設定条件は実施例１と同じである。
図６〜図８及び表３に示すように実施例２ではレンズ幾何中心を通る垂直方向（１２時−６時方向）の形状は実施例１と同じである。しかし、実施例２では左右から斜め方向にかけて実施例１とはレンズ形状（カーブ形状）が異なっている。実施例２では実施例１と比較してレンズ下部側方の度数が弱くなっている。これにより、実施例１よりも下方部で近用を見たときの余分なマイナス度数が減っている。表４に示すように、垂直方向（１２時−６時方向）の非点収差（破線）及び像面湾曲（実線）については実施例１とほぼ同様である。つまり、レンズ上方に伸びる第１の軸上のカーブ形状と、下方に伸びる第２の軸上のカーブ形状が決定すれば、その形状を固定して、斜め方向の光学性能を変化させることが可能であり、その形状は、設計者の好みで決めてよいという例である。
実施例２においても上記（１）式の条件が満たされている。
尚、眼鏡装用者の装用データに基づいてこのように第１及び第２の軸以外の領域についてレンズ形状を任意に変更することが可能である。

（実施例３）
実施例３は裏面非球面のマイナス度数の非球面レンズである。実施例３における非球面レンズの設定条件は実施例１と同じである。
図９に示すように、実施例３では垂直な第１の軸に対して第２の軸が１５度の角度で鼻側に傾いている。このような形状のレンズについて具体的なカーブ値として表５に示す。表５では第２の軸が存在する下部側のカーブ変化の最も大きい領域の連続する線上はレンズ幾何中心を通る垂直方向（１２時−６時方向）から反時計回りに１５度（−１５度）の方向である。つまりこの線上が最もレンズ厚が薄くなっている。
実施例３では実施例１や実施例２に比べて、鼻側下方で近用を見るために適した光学性能となっている。そのため、近くを見るときの眼の打ち寄せに対してより装用感が向上する。
図１１（ａ）は透過光条件における無限距離での実施例３の非球面レンズ全面をシミュレーションして得られたレンズ度数を示した図であり、図１１（ｂ）は同じく非点収差を示した図である。図１２（ａ）及び（ｂ）は同じく透過光条件における物体距離３０ｃｍでの実施例３の非球面レンズ全面のレンズ度数と非点収差を示した図である。いずれも下部側で第２の軸が傾いていることが理解できる。
表５において、レンズ上方向の軸（０度）および下方向の軸（−１５度）の任意の位置のカーブ値は上記式（１）を満たしている。
更に、眼鏡装用者の装用データに基づいて第１の軸に対する第２の軸の傾きを任意に変更することが可能である。すなわち、眼鏡装用者の処方度数、レンズ素材屈折率、レンズカーブ、レンズ中心厚、瞳孔間距離、頂間距離、近用内寄せ量、遠方物点距離、近用物点距離、フレームの前傾角、フレームのあおり角など装用データにより、レンズ下方部で近方視時の視線が通過する位置が変化するため、第２の軸の傾きを最適に調整することで装用感を向上させることが出来る。例えば、自然下方視の状態では、インセット２．０ｍｍであれば、第２の軸は反時計回りに１２．５度、インセット３．０ｍｍであれば第２の軸は反時計回りに１８．４度傾かせると良い。本実施例では、第１の軸をレンズ上方向（１２時方向）とした場合の例を記載したが、遠方物点が無限遠ではなく５ｍ以下の有限距離が指定されているような場合においては第２の工程と第３の工程の間に、第１の軸角度を算出する工程を設けることにより、中間距離から近方距離の装用感を向上させることも可能である。

（実施例４）
実施例４は裏面非球面のプラス度数の非球面レンズである。実施例４における非球面レンズの設定条件は次の通りである。
・レンズ直径：７５ｍｍ
・レンズ素材の屈折率：１．６
・遠用度数：Ｓ＋３．００Ｄ
・表カーブ（ベースカーブ）のカーブ値３．５Ｄ（１．５２３換算）
・レンズ中心厚：４．０５ｍｍ
・フチ厚最大：０．９５５ｍｍ
・フチ厚最小：０．７００ｍｍ
図１３は実施例４の非球面レンズの装用状態におけるフチ厚と方向を示す図である。実施例１〜３のマイナス度数のレンズと同様最大フチ厚はレンズ装用時に上になる方向（１２時の方向）であり、最小フチ厚はレンズ装用時に下となる方向（６時の方向）である。この実施例４のレンズの裏面のカーブ値とサグ量を表７に示す。このレンズ幾何中心を基点として最もカーブ値の増加が大きいのは１２時方向であってカーブ値は１．７１を示している。つまり、実施例４のようなプラス度数のレンズでは第１の軸はレンズ幾何中心から１２時方向に配置される。一方、レンズ幾何中心を基点として最もカーブ値の増加が小さいのは６時方向であってカーブ値は１．０８を示している。つまり、実施例４では第２の軸はレンズ幾何中心から６時方向に配置される。
図１４（ａ）は透過光条件における無限距離での実施例４の非球面レンズ全面をシミュレーションして得られたレンズ度数を示した図であり、図１４（ｂ）は同じく非点収差を示した図である。図１５（ａ）及び（ｂ）は同じく透過光条件における物体距離３０ｃｍでの実施例４の非球面レンズ全面のレンズ度数と非点収差を示した図である。図１６（ａ）及び（ｂ）は同じく透過光条件における物体距離７０ｃｍでの実施例４の非球面レンズ全面のレンズ度数と非点収差を示した図である。これらの図及び表８に示すように、物点距離が近い場合、レンズ下方において、レンズ上方よりもマイナスの度合いが減少していることから、物点距離が近くなったことに対するマイナスの負荷が軽減されている。更に、上下非対称としたことにより、レンズ中心から上方にかけては中間距離から遠方距離を見るのに適した光学性能になっている。
実施例４においても上記（１）式の条件が満たされている。

（実施例５）
実施例５は表面非球面のマイナス度数の非球面レンズである。実施例５における非球面レンズの設定条件は次の通りである。
・レンズ直径：７５ｍｍ
・レンズ素材の屈折率：１．６
・遠用度数：Ｓ−４．００Ｄ
・表カーブ（ベースカーブ）のカーブ値１．０Ｄ（１．５２３換算）
・レンズ中心厚：１．１ｍｍ
・フチ厚最大：５．５３９ｍｍ
・フチ厚最小：５．３０１ｍｍ
図１７は実施例５の非球面レンズの装用状態におけるフチ厚と方向を示す図である。最大フチ厚はレンズ装用時に上になる方向（１２時の方向）であり、最小フチ厚はレンズ装用時に下となる方向（６時の方向）である。比較として表面が球面であるレンズとの厚みの差を図１８に示す。図１８はレンズ幾何中心を通過し最大及び最小フチ厚位置におけるレンズ形状を示しているが、実施例５では表面は基準球面に対していずれも深いカーブとされ、更に上部側よりも下部側の方がカーブが深い傾向となっている。
この実施例５のレンズの表面のカーブ値とサグ量を表９に示す。表９に示すようにレンズ幾何中心のカーブ値は１．０でもっとも小さい。このレンズ幾何中心を基点として最もカーブ値の増加が小さいのは１２時方向であってカーブ値は１．２１を示している。つまり、実施例５では第１の軸はレンズ幾何中心から１２時方向に配置される。一方、レンズ幾何中心を基点として最もカーブ値の増加が大きいのは６時方向であってカーブ値は１．８８を示している。つまり、実施例５では第２の軸はレンズ幾何中心から６時方向に配置される。
この表９の任意のカーブ値は、
Ｃ（ｕｐ）−Ｃ（ｕｐ〜ｃｔ） ＜ Ｃ（ｄｗ）−Ｃ（ｄｗ〜ｃｔ）・・・（２）式
の条件を満たしている。例えば０度方向のレンズ幾何中心から上下２０ｍｍ地点を（２）式に代入すると、
（１．５８−１．００）＜（１．８９−１．００）である。他の位置についても（２）式の条件を満たしている。
表１０に示すように、実施例５では上方部では中間距離のパワーエラー、下方部では遠方距離の非点収差を最適化した。近方距離においてレンズ上方のプラスのパワーエラーよりもレンズ下方のプラスパワーエラーの方が大きくなっており、近方視の際の余分なマイナス負荷が低減されている。

（実施例６）
実施例６は表面非球面のプラス度数の非球面レンズである。実施例６における非球面レンズの設定条件は次の通りである。
・レンズ直径：７５ｍｍ
・レンズ素材の屈折率：１．６
・遠用度数：Ｓ＋３．００Ｄ
・表カーブ（ベースカーブ）のカーブ値３．５（１．５２３換算）
・レンズ中心厚：３．７０ｍｍ
・フチ厚最大：０．７００ｍｍ
・フチ厚最小：０．５１８ｍｍ
図１９は実施例６の非球面レンズの装用状態におけるフチ厚と方向を示す図である。最大フチ厚はレンズ装用時に上になる方向（１２時の方向）であり、最小フチ厚はレンズ装用時に下となる方向（６時の方向）である。比較として表面が球面であるレンズとの厚みの差を図２０に示す。図２０はレンズ幾何中心を通過し最大及び最小フチ厚位置におけるレンズ形状を示しているが、実施例６では表面は基準球面に対していずれも浅いカーブとされ、更に上部側よりも下部側の方がカーブが深い傾向となっている。
この実施例６のレンズの表面のカーブ値とサグ量を表１１に、各物点距離における光学性能を表１２に示す。表１２から演繹できるように全ての距離で（レンズ上方のパワーエラー）−（レンズ下方のパワーエラー）＜０となっている。つまり、レンズ下方が上方よりもマイナスの度合いが弱く、近方視の時の余分なマイナス負荷を軽減しつつ、遠方視も快適に見えることとなる。
実施例６においても上記（２）式の条件が満たされている。

（比較例１）
比較例１は裏面非球面のマイナス度数の回転対称非球面レンズである。比較例１における非球面レンズの設定条件は次の通りである。
・レンズ直径：７５ｍｍ
・レンズ素材の屈折率：１．６
・遠用度数：Ｓ−４．００Ｄ
・表カーブ（ベースカーブ）のカーブ値１．０Ｄ（１．５２３換算）
・レンズ中心厚：１．１ｍｍ
・フチ厚：５．２７３ｍｍ
図２１〜図２４及び表１３に示すように比較例１ではレンズ幾何中心を通る垂直方向（１２時−６時方向）の形状は上下対称である。表１３の任意の位置のカーブ値はＣ（ｕｐ）−Ｃ（ｕｐ〜ｃｔ） ＝ Ｃ（ｄｗ）−Ｃ（ｄｗ〜ｃｔ）となり上記（１）式を満たさない。
表１４に示すように比較例１は遠方の像面湾曲を改善した設計である。しかし遠方の非点収差が大きくなり、下方部で近方を見る際の余分なマイナス負荷が低減されていない。

（比較例２）
比較例２は比較例１とは異なる設計の裏面非球面のマイナス度数の回転対称非球面レンズである。比較例２における非球面レンズの設定条件は次の通りである。
・レンズ直径：７５ｍｍ
・レンズ素材の屈折率：１．６
・遠用度数：Ｓ−４．００Ｄ
・表カーブ（ベースカーブ）のカーブ値１．０Ｄ（１．５２３換算）
・レンズ中心厚：１．１ｍｍ
・フチ厚：５．５６２ｍｍ
図２５、図２６及び表１５に示すように比較例２ではレンズ幾何中心を通る垂直方向（１２時−６時方向）の形状は上下対称である。
表１５に示すように比較例２は近方の像面湾曲及び非点収差が改善されているが、遠方の非点収差と像面湾曲が大きくなっている。また、下方部で近方を見る際の余分なマイナス負荷も低減されていない。

（比較例３）
比較例３は裏面非球面のマイナス度数の回転非対称非球面レンズである。比較例３における非球面レンズの設定条件は次の通りである。
・レンズ直径：７５ｍｍ
・レンズ素材の屈折率：１．６
・遠用度数：Ｓ−４．００Ｄ
・表カーブ（ベースカーブ）のカーブ値１．０Ｄ（１．５２３換算）
・レンズ中心厚：１．１ｍｍ
・フチ厚最大：５．５６２ｍｍ
・フチ厚最小：５．２７３ｍｍ
図２７に示すように、比較例３では最大フチ厚はレンズ装用時に下になる方向（６時の方向）であり、最小フチ厚はレンズ装用時に上となる方向（１２時の方向）である。この比較例３のレンズの裏面のカーブ値とサグ量を表１６に示す。
また、図２８（ａ）は透過光条件における無限距離での比較例３の非球面レンズ全面をシミュレーションして得られたレンズ度数を示した図であり、図２８（ｂ）は同じく非点収差を示した図である。図２９（ａ）及び（ｂ）は同じく透過光条件における物体距離３０ｃｍでの比較例３の非球面レンズ全面のレンズ度数と非点収差を示した図である。
比較例３では表１７に示すように、レンズ下部で近方を見たときの非点収差とパワーエラーが減少しているが、レンズ下部でパワーエラーが減少した分だけレンズ上部よりも余分なマイナス度数が強くなってしまっている。表１６の任意のカーブ値は、
Ｃ（ｕｐ）−Ｃ（ｕｐ〜ｃｔ）＜ Ｃ（ｄｗ）−Ｃ（ｄｗ〜ｃｔ）
となり、上記式（１）を満たしていない。例えば０度方向のレンズ幾何中心から上下２０ｍｍ地点のカーブ値は、
（３．６２−４．４９）＜（３．９５−４．４９）
であり、その他の位置のカーブ値も同様に上記式（１）を満たさない。

実施例１の非球面レンズの装用状態におけるフチ厚と方向を示す図。 実施例１の非球面レンズにおいて比較対象としての球面との形状の差異を説明する説明図。 （ａ）は実施例１のレンズにおいて無限遠方を目視した際のレンズ度数を説明する説明図、（ｂ）は同じく非点収差を説明する説明図。 （ａ）は実施例１のレンズにおいて３０ｃｍ位置を目視した際のレンズ度数を説明する説明図、（ｂ）は同じく非点収差を説明する説明図。 （ａ）は実施例１のレンズにおいて度数メータによって測定したレンズ度数を説明する説明図、（ｂ）は同じく非点収差を説明する説明図。 実施例２の非球面レンズの装用状態におけるフチ厚と方向を示す図。 （ａ）は実施例２のレンズにおいて無限遠方を目視した際のレンズ度数を説明する説明図、（ｂ）は同じく非点収差を説明する説明図。 （ａ）は実施例２のレンズにおいて３０ｃｍ位置を目視した際のレンズ度数を説明する説明図、（ｂ）は同じく非点収差を説明する説明図。 実施例３において第２の軸の傾きを説明する説明図。 実施例３の非球面レンズの装用状態におけるフチ厚と方向を示す図。 （ａ）は実施例３のレンズにおいて無限遠方を目視した際のレンズ度数を説明する説明図、（ｂ）は同じく非点収差を説明する説明図。 （ａ）は実施例３のレンズにおいて３０ｃｍ位置を目視した際のレンズを説明する説明図、（ｂ）は同じく非点収差を説明する説明図 実施例４の非球面レンズの装用状態におけるフチ厚と方向を示す図。 （ａ）は実施例４のレンズにおいて無限遠方を目視した際のレンズ度数を説明する説明図、（ｂ）は同じく非点収差を説明する説明図。 （ａ）は実施例４のレンズにおいて３０ｃｍ位置を目視した際のレンズ度数を説明する説明図、（ｂ）は同じく非点収差を説明する説明図。 （ａ）は実施例４のレンズにおいて７０ｃｍ位置を目視した際のレンズ度数を説明する説明図、（ｂ）は同じく非点収差を説明する説明図。 実施例５の非球面レンズの装用状態におけるフチ厚と方向を示す図。 実施例５の非球面レンズにおいて比較対象としての球面との形状の差異を説明する説明図。 実施例６の非球面レンズの装用状態におけるフチ厚と方向を示す図。 実施例６の非球面レンズにおいて比較対象としての球面との形状の差異を説明する説明図。 比較例１の非球面レンズの装用状態におけるフチ厚と方向を示す図。 （ａ）は比較例１のレンズにおいて無限遠方を目視した際のレンズ度数を説明する説明図、（ｂ）は同じく非点収差を説明する説明図。 （ａ）は比較例１のレンズにおいて３０ｃｍ位置を目視した際のレンズ度数を説明する説明図、（ｂ）は同じく非点収差を説明する説明図。 （ａ）は比較例１のレンズにおいて度数メータによって測定したレンズ度数を説明する説明図、（ｂ）は同じく非点収差を説明する説明図。 （ａ）は比較例２のレンズにおいて３０ｃｍ位置を目視した際のレンズ度数を説明する説明図、（ｂ）は同じく非点収差を説明する説明図。 （ａ）は比較例２のレンズにおいて無限遠方を目視した際のレンズ度数を説明する説明図、（ｂ）は同じく非点収差を説明する説明図。 比較例３の非球面レンズの装用状態におけるフチ厚と方向を示す図。 （ａ）は比較例３のレンズにおいて無限遠方を目視した際のレンズ度数を説明する説明図、（ｂ）は同じく非点収差を説明する説明図。 （ａ）は比較例３のレンズにおいて３０ｃｍ位置を目視した際のレンズ度数を説明する説明図、（ｂ）は同じく非点収差を説明する説明図。

Claims (6)

1. 表面及び裏面の一対の屈折面を持ち、少なくとも前記表面又は前記裏面のいずれか一方の屈折面がレンズの上部側と下部側とで異なるカーブ特性の非球面から構成される回転非対称非球面である非球面眼鏡レンズの製造方法であって、
   度数測定点における垂直方向度数がマイナス度数であるレンズでは、レンズのほぼ中心部を基点Ｂ１として装用時に上になる方向に向かって延出されるレンズの上部側におけるカーブ変化の最も小さい領域の連続する線上に存在する第１の軸と、レンズのほぼ中心部を基点Ｂ２として装用時に下になる方向に向かって延出されるレンズの下部側におけるカーブ変化の最も大きい領域の連続する線上に存在する第２の軸とをそれぞれ想定するとともに、度数測定点における垂直方向度数がプラス度数であるレンズでは、レンズのほぼ中心部を基点Ｂ１として装用時に上になる方向に向かって延出されるレンズの上部側におけるカーブ変化の最も大きい領域の連続する線上に存在する第１の軸と、レンズのほぼ中心部を基点Ｂ２として装用時に下になる方向に向かって延出されるレンズの下部側におけるカーブ変化の最も小さい領域の連続する線上に存在する第２の軸とをそれぞれ想定し、
   前記第１及び第２の軸の基点Ｂ１，Ｂ２のカーブ値をそれぞれＣ（ｕｐ〜ｃｔ）及びＣ（ｄｗ〜ｃｔ）とし、同第１の軸上の所定の位置Ｐ１のカーブ値をＣ（ｕｐ）とするとともに、位置Ｐ１に対して基点Ｂ１，Ｂ２の中点を挟んだ第２の軸上の等距離位置Ｐ２のカーブ値をＣ（ｄｗ）とした場合に前記回転非対称非球面が裏面に形成されるならば同第１の軸上の所定の位置Ｐ１と同第２の軸上の所定の位置Ｐ２のカーブ値との関係は下記（１）式を満たすように設定し、表面に形成されるならば、下記（２）式を満たすように設定することを特徴とする非球面眼鏡レンズの製造方法。
   Ｃ（ｕｐ）−Ｃ（ｕｐ〜ｃｔ） ＞ Ｃ（ｄｗ）−Ｃ（ｄｗ〜ｃｔ）・・・（１）式
   Ｃ（ｕｐ）−Ｃ（ｕｐ〜ｃｔ） ＜ Ｃ（ｄｗ）−Ｃ（ｄｗ〜ｃｔ）・・・（２）式
2. 眼鏡レンズ装用者の装用データに基づいて、当該装用者の眼鏡レンズの前記第１の軸に対する前記第２の軸の傾きを決定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の製造方法。
3. 前記第１及び第２の軸の所定のカーブ形状を設定した後に、同第１及び第２の軸以外の領域について任意のカーブ形状を設定するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の非球面眼鏡レンズの製造方法。
4. 度数測定点における垂直方向度数がマイナスに設定されていることを特徴とする請求項１〜３に記載の非球面眼鏡レンズの製造方法。
5. 前記第１の軸はほぼ垂直に延びるとともに、前記第２の軸が同第１の軸に対して傾いていることを特徴とする請求項１〜３に記載の非球面眼鏡レンズの製造方法。
6. 前記第２の軸は前記第１の軸に対して眼球側に１０〜３０度の角度で傾いていることを特徴とする請求項５に記載の非球面眼鏡レンズの製造方法。

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