JPH03213821A - 両面非球面レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は１ａ鏡用レンズに係り、特に前面側および後面
側の両面を非球面としてレンズの突出量および縁部の厚
さを共に小さくし、外観の向上を図ると同時に光学的性
能の向上を図ることができる両面非球面レンズに関する
。

（従来の技術） 従来から眼鏡用レンズにおいて、レンズの中心部の光学
的性能に比し中心から離間した周辺部分の光学性能が低
下することから、この周辺領域の光学性能の向上に併せ
レンズの薄型化を達成させることを目的として非球面と
したレンズが種々提案されている（例えば実公昭５７−
５６０９３号公報）。

この公報に示される非球面レンズは、特に強遠視用のよ
うに前面の曲率が大きい形状となる凸レンズ（プラスレ
ンズ）の前方突出形態を少しでも柔げるため中心部分の
突出領域と周辺の薄肉化領域との境界が明瞭につかぬよ
うにするもので、レンズの素材に高屈折率、低分散ガラ
スを用い、レンズの外面側の視野のＨ効径部を頂点にお
ける近似的曲率Ｖ、径より大きい曲率半径の非球面に形
成するとともに、その外周部を該非球面に滑らかに連接
する曲面に形成し、レンズの後面を頂点における近似的
曲率半径より大きい曲率半径の非球面に形成した非球面
レンズである。

このレンズの非球面化は、前面側中心部の凸レンズ部分
と周辺部との境界が明瞭につかず、かつレンズの肉厚に
対し周辺部の肉厚を薄くでき、重量を軽減し得てなお各
収差の除去ができるとされている。

一方、眼鏡レンズで球面乃至乱視用のものは、所定の度
数および方向性のレンズを多社多数準備し、需要に即応
することができるようにされているが、両面非球面単焦
点レンズの場合は、両面の非球面の組合せにより所望の
光学特性を持たせるため１部を除いて常備化されにくい
。

（発明が解決しようとする課題） しかるに上記従来のレンズの非球面化は、在来の強遠視
用プラスレンズにおけるＨ効視野鎮域の曲率半径とその
周辺の曲率半径との相違に基づく境界線の現出をなくし
、外観上の見苦しい点を解消することに主眼をおいて非
球面とし、外観的に一体感を持ちながら視野の有効径の
増大を図っているものであり、その結果、前述のように
外観上の問題点は一応解消し得たとしても、光学性能、
主として非点収差と度数、さらには歪曲収差といった二
つ以上の光学性能の改善を図ることには至っていない。

−１１１球面レンズや乱視用レンズは、ラボにおける研
磨加工により容易に製作することが可能であるが、両面
非球面となるとＮＣ制御による専用研磨装置が必要であ
り、そのためこの種のレンズを製作すること自体高価に
なり、常備するに不適であるうえ、受注してから加」二
するため時間が掛るなどの問題があって、普及するうえ
での隘路となっている。

本発明はこれに鑑み、プラスレンズはもちろん、マイナ
スレンズであっても、レンズの光学性能を高めながらレ
ンズの出張りおよび縁厚を小さくして薄型化を達成し、
眼鏡用レンズとしての外観、性能ともに優れ、かつ需要
に応じて即刻供給することができるとともに安価に得る
ことができる両面非球面レンズを提供することを目的と
してなされたものである。

（課題を解決するための手段） 上記従来技術が有する問題点の解決を課題として本発明
は、前面および後面を」（に非球面としたレンズであっ
て、前面側および後側面の周辺部で所定の度数を保持し
ながらそれぞれ曲率を異ならせて前面側および後面側の
各周辺部の曲率差が小さくなる非球面としたことを特徴
とするものであり、マイナスレンズの場合は、前面側周
辺部の曲率が同中心部領域の曲率より大きく、後面側周
辺部の曲率が同中心部領域の曲率より小さい非球面とし
、プラスレンズの場合は、前面側周辺部の曲率が同中心
部領域の曲率より小さく、後面側周辺部の曲率が同中心
部領域の曲率より大きい非球面としたことにある。また
レンズを第１、第２のレンズ素体の貼合せ構造とし、各
レンズ素体の貼合せ面はそれぞれ球面に形成し、その反
対面を非球面に形成して、両レンズ素体の非球面の組合
せにより両面非球面としたことにある。

（作　用） 前面側および後面側の周辺部で所定の度数を保持しなが
らそれぞれ曲率を異ならせて前面側および後面側の各周
辺部の曲率差が小さくなる非球面としたことにより、マ
イナスレンズの場合には、前面の周辺部の曲率が後面の
周辺部の曲率より大きく、周辺側でのレンズの縁厚が小
さくなり、またプラスレンズの場合には、前面の周辺部
で曲率が小さく、後面の周辺部で大きくなるので立上っ
た断面となり、全体として扁平形状となってレンズの前
方への突出量が小さくなる。

また、−面を非球面とした第１および第２のレンズ素体
を用意しておけば、これら第１、第２のレンズ素体を選
択して組合せ、両者をその球面側で貼合せることによっ
て両面非球面の単焦点レンズを得ることができる。した
がって受注に備えて予しめ準備しておくことができ、こ
れにより仕上がり期間の大巾な短縮に加え価格の低廉化
を図ることができ、さらに貼合せにより強度的に増強さ
れるため薄いレンズの提供が０１能となる。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例を参照して説明する。

第１図は第１実施例のマイナスレンズの場合、第２図は
同プラスレンズの場合の各半部断面を示しており、各図
において実線は在来の球面レンズの形状を示し、点線は
本発明による非球面形状例を重ねて表わしている。

第１図示のマイナスレンズでは、前面１においてはレン
ズの対称軸２の部分を含む中心部領域は従来の球面レン
ズにおける断面と同じく所要の曲率半径Ｒ１を有するベ
ースカーブに対応する円弧面であるが、レンズの周辺部
になるにつれて曲率半径Ｒ２が次第に小さく　（曲率が
次第に大きく）なる非球面となっており、後面３におい
てはその周辺部での曲率半径Ｒ３が中心部領域の曲率半
径Ｒ４より次第に大きく　（曲率が次第に小さく）なる
非球面とされている。

その具体的変化量の一例を示すと下記の通りである。

マイナスレンズの曲率の変化量の具体例（ａ）屈折率が
１．５０のレンズ素材をｍ１度数が一６Ｄ、レンズ径が
７５■■、ベースカーブが１．０Ｄのレンズに適用した
例である。

（ｍ−１）である。

第１表において、ｒは対称軸２がらの距離であり、ΔＣ
ΔＣつはそれぞれ前面１．後面３に１°　　　　− おける曲率の変化量を示す。

／ 第１表 （ｂ）屈折率が１．６０のレンズ素材を用いた点を除い
て、他は前記（ａ）のレンズと同じ処方である高屈折率
のレンズに適用した例である。

レンズの対称軸２における前面１の曲率Ｃ１は１、　６
７　（ｍ−１）　、後面３の曲率Ｃは１１．６７　（ｍ
’）　である。

したがって必要度数を保つ眼鏡用レンズとして、デオブ
トリＤ　ｔ　、　　Ｄ　２をＤｌ−Ｄ２に保ちながらレ
ンズの周縁の縁厚Ｔを小さくでき、フレームに装むした
際のマイナスレンズ特有のフレームからのはみ出しが少
なくなって外観を頗る良くすることができる。

第２図のプラスレンズでは、前面１においてレンズの対
称軸２を含む中心部領域は従来の球面レンズと同じであ
り、周辺部になるにつれて曲率半径Ｒ５が次第に大きく
　（曲率が次第に小さく）なる非球面とされ、後面３は
周辺部で曲率半径Ｒ６が小さく　（曲率が大きく）なる
非球面とされており、全体占して肉厚に大きな差が生じ
ない形状となっている。

その具体的変化量の一例を示すと下記の通りである。

プラスレンズの曲率の変化量の具体例 （ｃ）屈曲率が、１．５０のレンズ素材を用い、度数が
＋３Ｄ、レンズ径が７５■■、ベースカーブが４．０Ｄ
のレンズに適用した例である。

レンズの対称軸２における前面１の曲率Ｃ１は２．０　
（ｍ−１）　、後面３の曲率ｃつは８．０（ｍ−’）で
ある。

第３表 （ｄ）屈折率が１．６０のレンズ素材を用いた点を除い
て、他は前記（Ｃ）のレンズと同じ処方である高屈折率
のレンズに適用した例である。

レンズの対称軸２における前面１の曲率Ｃ□は６、６７
　（ｍ−１）　、後面３の曲率Ｃは１．６７（ｍ−１）
である。

第３図（＾）〜（Ｆ）は、レンズの装用状態での視野の
角度による非点収差の量を、見る距離が無限遠（”）　
、１　ｍｓ　０．　３ｍのそれぞれの場合についてＭ１
定した結果を示す。縦軸はレンズの光学中心に対する視
野の角度（単位；　　〔度〕）、横軸は非点収差を示す
。

第３図（Ａ）は、具体例（ａ）のレンズ、同（Ｂ）は具
体例（ｂ）のレンズの場合であり、同（Ｃ）は、同じ処
方（度数が一３Ｄ、ベースカーブが１．０Ｄ）の従来の
レンズ（前後面とも球面のレンズ）の場合を示す。

また第３図（Ｄ）は具体例（ｅ）のレンズ、同（Ｅ）は
具体例（ｄ）のレンズの場合を示し、同（１’）は、こ
れら（ｅ）　、　（ｄ）と同じ処方（度数＋３Ｄ、ベー
スカーブ４．０Ｄ）の従来のレンズ（前後面とも球面の
レンズ）の場合を示す。

いずれも、従来のものに比べて非点収差が減少しており
、特に１ｍの距離を見る場合の非点収差は人中に減少し
ている。本発明によれば、曲率の走化−の推移を調整す
ることにより、使用口的に応じて近距離を見る時の非点
収差を最も少なくしたり、逆に遠距離を見る時の非点収
差を最も少なくする、といった調整が可能となる。

また上記の構成を採ることにより、非点収差はもとより
歪曲収差の除去についても良好に補正することができる
。すなわち前面１の非球面化により上記各収差をある程
度除去することはできるが、前面１の非球面化のみで補
正しきれない部分を後面３の非球面化によりレンズの縁
厚Ｔまたは前方への突出量の減少を図りながら達成する
ことができ、２ｆ！Ｉ！以上の光学性能の最適化を図る
ことができる。

第４図は第２実施例の断面を示すもので、この実施例は
両面非球面レンズを第１のレンズ素体１Ａと第２のレン
ズ本体ＩＢとの貼合せにより形成するようにした場合で
ある。

上記第１、第２のレンズ素体ＩＡ、ＩＢの貼合せ面４．
５はそれぞれ球面に形成され、その反対面はそそれぞれ
非球面６（前面）、７（後面）に形成されている。

これらレンズ素体ＩＡ、ＩＢはプラスチックによるモー
ルドで成形される。その素材としては、例えばディアレ
ルフタレート６０９ｏ　、アリルデイグリコールカーボ
ネイト４０９６からなる屈折率１．５５の材料が用いら
れ、中心厚ｔ！が０．５龍程度とされる。

このように形成された第１、第２のレンズ素体ＩＡ、Ｉ
Ｂの球面からなる貼合せ面４．５に１％のシアノアクリ
レート系のプライマを塗布したのち接着剤８として例え
ばブチルアクリレートフィルム（０，’２ｍ＋＊厚程度
）を介在させて第６図示のような型９に納めて加圧成形
するか、真空圧縮成形によって一体化される。なお接む
剤８としては、他にＵｖ系、エポキシ系、シアノアクリ
ル系の接着剤を使用することができ、いずれも透明度の
高いものが用いられ、貼合せ面４，５が全面接青される
。

前記両面非球面レンズがマイナスレンズであるときは、
第１、第２のレンズ素体ＩＡ、ＩＢのうち少なくとも１
枚のレンズ素体の中心厚ｔ２が０．７ｍｍ以ドとされ、
プラスレンズであるときは、少なくとも１枚のレンズ素
体の周縁厚ｔ３が０．７−以下とされる。

上記の構成からなる両面非球面レンズにＦＤＡドロップ
ボールテストを実施して破壊状態を調べた結果、ひび割
れの発生はみられたが破片の飛散はみられなかった。一
方従来の１枚構造として中心厚１．２關の同材料からな
るレンズに対し同じテストを行なったところ、レンズは
破壊に及んだ。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、マイナスレンズの
場合にはその縁厚を小さくできるので、フレームに装着
した際のはみ出しが少なくなって外観上好ましくなり、
またプラスレンズの場合には極端な前方への膨出感がな
く、均一な厚み感を有するものとなって同じく外観上好
ましくなり、そのうえ前面非球面により除去しきれない
各収差を後面非球面により補正することができるので、
レンズの光学性能を著しく高めることができる。

また、レンズを第１、第２のレンズ素体の貼合せ構造と
し、各レンズ素体の貼合せ面はそれぞれ球面に形成し、
その反対面を非球面に形成して、両レンズ素体の非球面
の組合せにより両面非球面としたことにより、第１、第
２のレンズ素体を予じめ量産して備蓄しておき、注文に
応じて第１、第２のレンズ素体を選択して貼合せること
により注文に即した両面非球面単焦点レンズを提供する
ことができ、従来のように高度な装置を用いる必要がな
いため安価にしかも短期間でτｍ６に提供することがで
きる。また第１、第２のレンズ素体の貼合せ面はいずれ
も球面であるから、貼合せ時の方向性に制約を受けるこ
とがなく、任意に選択することができ、第１、第２のレ
ンズ素体の非球面の組合せを最適に選ぶことができる。

さらにレンズの中心１ｖを薄＜　（０，７＠１１以下）
に成形した場合、Ｉｌ′にレンズではゆがみが生じて異
常収差を生じるが、２枚貼合せることにより剛性が増し
てゆがみが解消され、収差も正常に戻すことができ、し
たがってレンズの薄型化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をマイナスレンズに適用した場合を示す
説明図、第２図はプラスレンズに適用した場合を示す説
明図、第３図（＾）〜（Ｐ）は本発明レンズと従来レン
ズとの特性図、第４図は本発明による両面非球面単焦点
レンズの一実施例を示す縦断側面図、第５図は（Ａ）、
　　（Ｂ）は貼合せ前のレンズ素体を示す側面図、第６
図は貼合せ治具の一例を示す縦断側面図である。 １・・・前面、２・・・対称軸、３・・・後面、Ｔ・・
・縁厚、ＩＡ、ＩＢ・・・レンズ素体、４．５・・・貼
合せ面、６．７・・・非球面、８・・・接着剤、９・・
・型。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前面および後面を共に非球面としたレンズであって
   、前面側および後面側の周辺部で所定の度数を保持しな
   がらそれぞれ曲率を異ならせて前面側および後面側の各
   周辺部の曲率差が小さくなる非球面としたことを特徴と
   する両面非球面レンズ。 ２、マイナスレンズであって、前面側周辺部の曲率が同
   中心部領域の曲率より大きく、後面側周辺部の曲率が同
   中心部領域の曲率より小さい非球面とした請求項１記載
   の両面非球面レンズ。 ３、プラスレンズであって、前面側周辺部の曲率が同中
   心部領域の曲率より小さく、後面側周辺部の曲率が同中
   心部領域の曲率より大きい非球面とした請求項１記載の
   両面非球面レンズ。 ４、前記レンズを第１、第２のレンズ素体の貼合せ構造
   とし、各レンズ素体の貼合せ面はそれぞれ球面に形成し
   、その反対面を非球面に形成して、両レンズ素体の非球
   面の組合せにより両面非球面としたことを特徴とする両
   面非球面レンズ。 ５、前記レンズ素体を構成する素材の屈折率が１．５５
   以上である請求項４記載の両面非球面レンズ。 ６、マイナスレンズであるとき、２枚のレンズ素体のう
   ち少くとも１枚のレンズ素体の中心厚を０．７ｍｍ以下
   とした請求項４または５記載の両面非球面レンズ。 ７、プラスレンズであるとき、２枚のレンズ素体のうち
   少なくとも１枚のレンズ素体の周縁厚を０．７ｍｍ以下
   とした請求項４または５記載の両面非球面レンズ。