CN108139611A - 衍射多焦点眼用透镜以及制造衍射多焦点眼用透镜的方法 - Google Patents

衍射多焦点眼用透镜以及制造衍射多焦点眼用透镜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108139611A
CN108139611A CN201580083458.0A CN201580083458A CN108139611A CN 108139611 A CN108139611 A CN 108139611A CN 201580083458 A CN201580083458 A CN 201580083458A CN 108139611 A CN108139611 A CN 108139611A
Authority
CN
China
Prior art keywords
region
glittering
area
inclination angle
lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201580083458.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108139611B (zh
Inventor
安藤郎
安藤一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Menicon Co Ltd
Original Assignee
Menicon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Menicon Co Ltd filed Critical Menicon Co Ltd
Publication of CN108139611A publication Critical patent/CN108139611A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108139611B publication Critical patent/CN108139611B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/06—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses bifocal; multifocal ; progressive
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/16—Intraocular lenses
    • A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus
    • A61F2/1654—Diffractive lenses
    • A61F2/1656—Fresnel lenses, prisms or plates
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
    • G02C7/041—Contact lenses for the eyes bifocal; multifocal
    • G02C7/042—Simultaneous type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
    • G02C7/041—Contact lenses for the eyes bifocal; multifocal
    • G02C7/044—Annular configuration, e.g. pupil tuned
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/16—Intraocular lenses
    • A61F2002/1696—Having structure for blocking or reducing amount of light transmitted, e.g. glare reduction
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C2202/00—Generic optical aspects applicable to one or more of the subgroups of G02C7/00
    • G02C2202/20—Diffractive and Fresnel lenses or lens portions

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

本发明涉及一种衍射多焦点眼用透镜，并且目的是提供一种新颖的结构和制造方法，其中获得诸如光晕减小的光学特性的改善。一种衍射多焦点眼用透镜，其中多个焦点由包括其中多个区域序列重叠的闪耀形相位函数的衍射光栅设定，其中采用的是由相位函数表示的结构，在该相位函数中在标准分布中的特定调节区域的闪耀的倾斜角被反转。

Description

衍射多焦点眼用透镜以及制造衍射多焦点眼用透镜的方法
技术领域
本发明涉及用于人眼并在人眼光学系统上表现矫正作用等的眼用透镜，诸如接触透镜、眼内透镜(intraocular lens)等，并且特别涉及用于设定多个焦点的衍射多焦点眼用透镜的技术。
背景技术
传统上，作为用于校正人眼光学系统中的折射异常的光学元件，或者作为除去晶状体之后的替代光学元件等，已经使用了眼用透镜。作为具体的眼用透镜，除了眼镜透镜之外，还存在角膜上重叠的接触透镜，或者直接安装在人眼中的眼用透镜，诸如在囊内插入代替眼内晶状体使用的眼内透镜(IOL)，或通过插入眼内晶状体的前房中而使用的有晶状体眼内透镜(ICL)等，并且由于它们提供宽的视野并且减少视觉不舒适感而广泛使用。
然而，近年来，当人们已经达到老花眼年龄时，继续使用接触透镜的人数有所增加。对于老花眼患者，其调节能力下降，因此存在难以聚焦于附近对象的症状。因此，老花眼患者需要同样可以聚焦在附近对象上的多焦点接触透镜。另外，对于接受过白内障手术的患者，由于负责调节功能的晶状体被去除，因此即使插入眼内透镜作为替代物，仍然存在难以看到特写的症状。对于眼内透镜，也需要具有多个焦点的多焦点功能。以该方式，近年来，反映老龄化社会的多焦点眼用透镜的需求进一步增加。
作为用于实现该多焦点眼用透镜的方法，已知示例包括基于折射原理形成多个焦点的折射多焦点眼用透镜和基于衍射原理形成多个焦点的衍射多焦点眼用透镜。对于后一种衍射眼用透镜，提供了在透镜的光学部分上以同心圆形式形成的多个衍射结构，并且多个焦点由穿过多个衍射结构(区域)的光波的相互干涉效应给出。因此，与在包括具有不同折射率的边界表面的折射表面处使用光波的折射效应给出焦点的折射透镜相比，采用衍射型多焦点眼用透镜，存在能够设定高透镜度数(power)并且同时抑制透镜厚度上的增加的优点等。
通常，衍射多焦点透镜根据称为菲涅尔间距(pitch)的规则具有衍射区域间距从透镜中心向外周逐渐变窄的衍射结构，并且通过使用从该结构生成的0阶衍射光和+1阶衍射光产生多个焦点。通常，0阶衍射光被用作用于远视的焦点，而+1阶衍射光被用作用于近视的焦点。使用该衍射光分布，可以制作具有远焦点和近焦点二者的双焦透镜。
另外，如在本申请人公开的日本未审查专利公开号JP-A-2010-158315(专利文献1)中或在PCT日文翻译专利公开号JP-A-2013-517822(专利文献2)中，已知的是焦点数量进一步增加的项目，并且结果，除了用于远视和近视的焦点之外，还可以设定用于中间视觉的焦点。
此外，在PCT申请号PCT/JP2014/071113(专利文献3)中，本申请人提出了具有用于中间视觉的焦点设定位置的改进自由度的衍射多焦点透镜。该早期申请的衍射多焦点透镜是具有衍射结构的衍射多焦点透镜，该衍射结构包括以同心圆形式的多个区域，其特征在于：衍射结构包括重叠区域，其中至少两个区域分布在其至少一部分上重叠在同一区域上；并且在重叠区域处，至少两个区域分布的第一区域分布的至少一部分具有由方程1表示的区域间距，并且至少两个区域分布的第二区域分布的至少一部分具有由方程2表示的区域间距，并且由第一区域分布给出的附加度数P1和由第二区域分布给出的附加度数P2由方程3的关系表达式确定，其中a和b是互不相同的实数，并且a/b的值是不能由自然数X或由1/X表示的值。
[方程1]
λ：设计波长
rn：第一区域分布的第n区域半径
r1：第一区域分布的第一区域半径
P1：第一区域分布的附加度数
n：自然数
方程2
λ：设计波长
rm：第二区域分布的第m区域半径
r1’：第二区域分布的第一区域半径
P2：第二区域分布的附加度数
m：自然数
方程3
另外，对于专利文献3中记载的衍射多焦点透镜，例如在方程3中，通过将a和b设定为零或更大的整数，重叠且合成的分布具有周期性区域的重复结构，并且可以更清楚地实现跨复合分布的整个面积的至少三个焦点的生成。此外，在该方程3中，通过将a和b设定为使得a/b>1/2，设定在远和近中间的位置处的焦点可以被设定为比远焦点更接近近焦点，并且例如可以设定适合观看计算机屏幕的焦点。
然而，对于这种衍射多焦点透镜，特别是当用作眼用透镜时，指出“光晕”的存在是一个问题。“光晕”是例如在夜间观看远光源时在光源周围出现的带状或环状光的现象，并且对于诸如远路灯或汽车前灯的点形光源尤其容易发生，在夜间使用眼用透镜会导致视力敏锐度下降。
关于“光晕”现象，将在后面描述的实施例的具体实例中给出解释，但是如本发明人在日本未审查专利公开号JP-A-2014-228660(专利文献4)和国际公开号WO2013/118176(专利文献5)中公开的，例如当聚焦在远视焦点上时，来自远距离的光在远焦点的图像平面中心处形成主峰。在此，由于在其它焦点位置处彼此增强的光等同样到达远焦点的图像平面位置，因此在远焦点的图像平面中形成远焦点的主峰周围存在由多阶光导致的小峰组，这可能会导致光晕。与主峰的强度相比，该多阶光的强度非常小。然而，当在黑暗的环境或高对比度的环境中观看对象时，这被认为是通过视网膜以高敏感度的人眼感知而被识别为光晕。此外，当观看对象或在雾中观看对象时，具有视觉症状的视觉模糊的问题同样被认为是由与光源相同的机制引起的。
背景技术文献
专利文献
专利文献1：JP-A-2010-158315
专利文献2：JP-A-2013-517822
专利文献3：PCT申请号PCT/JP2014/071113
专利文献4：JP-A-2014-228660
专利文献5：WO2013/118176
发明内容
本发明试图解决的问题
本发明的目的是提供具有诸如改善光晕的效果的一种衍射多焦点眼用透镜的新颖结构和制造方法。
解决问题的手段
短语的定义
接下来，在解释本发明之前，与本发明一起使用的短语等如下所述定义。
瞳函数
瞳函数是描述透镜的物理效应的透镜特性函数，通过该物理效应可以改变入射到透镜上的光的状态，并且具体而言，由下面的方程(4)所述的振幅函数A(r)和相位函数φ(r)的指数函数的乘积表示。
方程4
F(r)＝A(r)eiφ(r)
F(r):瞳函数
A(r):振幅函数
φ(r):相位函数
相位函数
相位函数被定义为在数学上表示在透镜中提供的物理效应的函数，诸如使用任何方法给出透镜上的入射光的相位上的变化(波峰和波谷的位置)。相位函数的变量主要由从透镜中心起的径向方向中的位置r表示，并且在位置r的点处入射到透镜上的光的相位经受相位函数φ(r)的变化并从透镜发射。具体而言，这由诸如图1中所示的r-φ坐标系表示。在本说明书中，相位标记为φ，并且单位是弧度。例如，光的一个波长表示为2π弧度，并且半波长表示为π弧度。在相同的坐标系中表示的提供相位函数的整个区域中的相位分布称为相位分布，或简称为分布或区域分布。以φ＝0的r轴为参考线，这意味着入射到φ＝0的点处的光在不改变相位的情况下发射。此外，对于该参考线，当正值用于φ时，这意味着光的行进被延迟了该相位量，并且当负值用于φ时，这意味着光的行进被提前了该相位量。在实际的眼用透镜中，没有给出衍射结构的折射表面对应于该参考线(表面)。光基于该相位函数经受相位变化并且从透镜发射。
振幅函数
振幅函数是由上述方程4中的A(r)表示的函数。在本说明书中，这被定义为表示穿过透镜时的透光量的变化的函数。振幅函数的变量被表示为从透镜中心起在径向方向中的位置r，并且表示透镜在位置r的点处的透射率。此外，振幅函数在0或更大以及1或更小的范围内，这意味着光不在A(r)＝0的点处发送，并且该入射光在A(r)＝1的点处没有损失地发送。在本说明书中，除非特别指出，否则振幅函数A(r)是1。
区域
在本说明书中，区域被用作设置在透镜中的衍射结构或衍射光栅中的最小单元。
区域序列
区域序列是指由下面方程5中确定的区域半径rn配置的分布。在方程5中，如果r1、P或λ中的任何一个不同，则将其解释为不同的单独区域序列。在本说明书中，区域序列被区域序列(1)、区域序列(2)等等指出的描述而指定。
方程5
rn：某些区域序列的第n区域半径
r1：区域序列的第一区域半径
n：自然数
P：基于区域序列的一阶衍射光的附加度数
λ：设计波长
闪耀(blaze)
闪耀是表示使用相位函数的衍射光栅配置的一个模式，并且除了指定配置衍射光栅的每一个区域之外，闪耀还指定穿过每一个区域的光波中的相位变化。例如，闪耀指示相位以屋顶状变化的相位。利用本发明，在截面形状中表示与光轴正交的平面上的相位的图2A-图2D中，闪耀基本上是图2A中所示的项目，其中在一个区域中的棚屋顶形状的峰(峰点或脊线)与谷(底部点或谷线)之间存在线性变化。然而，本发明的闪耀形相位函数的概念同样包括峰和谷之间的变化发生在抛物线中的如图2B中所示的项目，以及表现为不规则的形状(方波形)等的如图2C中所示的项目。此外，如图2D中所示，连结峰和谷使得变化作为正弦波函数的一部分而发生的项目，以及连结峰和谷使得变化在某些函数中在无极值的情况下的区间内发生的项目同样包括在本发明的闪耀形相位函数的概念中，因为它们用作光波的衍射光栅并生成多个焦点。
在本说明书中，使用闪耀倾斜角和从参考线(平面)起的偏移来确定衍射光栅的每一个区域的闪耀的峰和谷位置。具体而言，使用以下常数来确定。首先，如图2A中所示，在从透镜中心起的径向方向中第i个区域(圆形区域)的闪耀中，基本上，区域的内半径ri–1的位置的相位φi–1和外半径ri的位置的相位φi的绝对值被设定为相对于参考表面(线)相等，换句话说，设定为|φi|＝|φi–1|，并且通过方程6确定的相位常数h确定闪耀的倾斜角。
方程6
接下来，相移τ用于确定闪耀的倾斜角保持原样的情况下从参考线(表面)起闪耀的φ方向中的偏移。在图3中示出了给出该偏移的闪耀的模式。当闪耀从参考线向上(正方向)偏移时，τ是正值，并且当它从参考线向下(负方向)偏移时，τ是负值。τ的单位是弧度。在本说明书中，在基于该设定方法的区域的内直径半径位置和外直径半径位置的典型相位表示分别为φi–1’和φi’的情况下，这些由使用相位常数h和相移τ的方程7表示。
方程7
φi-1′＝h×π+τ
φi′＝-h×π+τ
具体而言，当相位常数h＝0.5且相移τ为τ＝0时，φi–1’被确定为1.5704弧度，并且φi’为-1.5704弧度。如果在正方向中存在1弧度的相位偏移，则τ＝1，φi–1’被确定为2.5704弧度，并且φi’是-0.5704弧度。另外，当相位常数为负时，例如当相位常数h为h＝-0.5，并且τ为τ＝0时，将φi–1’确定为-1.5704弧度，并且φi’是1.5704弧度。也就是说，这意味着当相位常数为正号时，闪耀变成相对r-φ坐标系的右下倾斜角，并且当相位常数为负号时，则变成相对坐标系的右上倾斜角。在稍后描述的示例中，使用这些相位常数和偏移记录闪耀峰和谷位置的相位偏移。
标准分布
如图4中所示，标准分布包括通过方程5确定的多个区域序列中的每一个区域的重叠结构。具体地，配置区域序列中的每一个区域序列的多个区域以从透镜中心朝向外周的区域半径的大小顺序布置在配置衍射光栅的相同区域内。例如，图4示出了包括两个区域序列(1)、(2)的标准分布的区域布置。
本发明分布
本发明分布是指根据本发明关于上述标准分布反转特定区域的闪耀倾斜角的分布。具体地，本发明分布使得在根据本发明的结构的衍射多焦点眼用透镜中，衍射光栅的光学特性使用闪耀形相位函数来表示。本发明的“反转倾斜角”，具体地，将闪耀倾斜角反转的项目解释为将闪耀倾斜角符号(也就是说，相位常数符号)反转的项目，并且确实不要求倾斜的绝对值相同，并且不限于是对称反转的项目。
光轴
光轴是透镜的光学部分中的衍射光栅的旋转对称轴，并且在本说明书中，是指通过透镜中心并延伸到对象空间和图像侧空间的轴，透镜几何形状中心设定为光学中心。作为透镜衍射光栅的旋转对称轴的光轴可以从透镜几何中心在径向方向中偏移。
0阶焦点
0阶焦点是指0阶衍射光的焦点位置。在下面，+1阶焦点是指+1阶衍射光的焦点位置，+2阶焦点是指+2阶衍射光的焦点位置等。
光轴上的强度分布
光轴上的强度分布使得在穿过透镜之后的光的强度被绘制为在图像侧空间的光轴上延伸。
点扩展函数
点扩展函数是在从点光源发射的光穿过透镜之后在某些图像平面上形成的强度分布，并且对其绘制了关于距图像平面中心的径向距离的光的强度。在本说明书中，图像平面是与光轴正交的投影平面。
浮雕(relief)
作为使用本发明分布所指定的相位函数来实现眼用透镜的一种实用且示例性的方法，可以通过给包括具有规定折射率的已知透镜材料的透镜表面给出实际形状来实现具有所需相位函数的衍射光栅。这里，浮雕是通过反映与由相位分布确定的相位相关的光路长度并且具体地转换为透镜的实际形式而获得的在透镜表面上形成的微不平坦形状结构的总称。在下面的方程8中确定用于将闪耀形相位转变为浮雕形状的特定转换公式，并且可以将闪耀相位的步骤转换为作为实际形式的浮雕步骤。
方程8
h：相位常数
λ：设计波长
ns：透镜基材的折射率
nm：覆盖透镜的介质的折射率
这里，以背景技术部分中提到的情况为背景，本发明具有解决本发明尝试解决部分中的问题中提到的问题的目的，并且本发明的特征模式如使用上述短语在下面指出的所表示。
首先，涉及衍射多焦点眼用透镜的本发明提供了根据以下第一至第四模式中的任一个的新颖结构的衍射多焦点眼用透镜。此外，对于具有根据第一至第四模式的结构的本发明的衍射多焦点眼用透镜，从后面描述的每一个示例的描述中同样可以清楚的是，可以抑制多阶光的峰，同时确保目标焦点位置的光强度，从而表现出光晕减少效果。
本发明的第一模式提供一种衍射多焦点眼用透镜，其中包括闪耀形相位函数的衍射光栅由多个同心区域配置，对于该多个同心区域，由方程9给出的具有区域半径的多个区域序列重叠使得设定多个焦点，衍射多焦点眼用透镜的特征在于：配置衍射光栅的区域中的至少一个区域，该区域具有相对于具有多个同心区域之间的最大区域间距的最大间距区域的区域间距的Δrmax满足Δr≤0.5×Δrmax的区域间距Δr，作为调节区域；以及在调节区域中，设定关于最大间距区域中的闪耀形相位函数的倾斜角而反转的倾斜角的闪耀形相位函数。
方程9
rn：某些区域序列的第n区域半径
r1：区域序列的第一区域半径
n：自然数
P：基于区域序列的一阶衍射光的附加度数
λ：设计波长
本发明的第二模式提供一种衍射多焦点眼用透镜，其中包括闪耀形相位函数的衍射光栅由多个同心区域配置，对于该多个同心区域，由方程10给出的具有区域半径的多个区域序列重叠，使得设定多个焦点，衍射多焦点眼用透镜的特征在于：配置衍射光栅的区域中的至少一个区域，该区域具有相对于具有多个同心区域之间的最大区域面积的最大面积区域的区域面积的Smax而满足S≤0.5×Smax的区域面积S，作为调节区域；以及在调节区域中，设定关于最大面积区域中的闪耀形相位函数的倾斜角而反转倾斜角的闪耀形相位函数。
方程10
rn：某些区域序列的第n区域半径
r1：区域序列的第一区域半径
n：自然数
P：基于区域序列的一阶衍射光的附加度数
λ：设计波长
本发明的第三模式提供了一种衍射多焦点眼用透镜，其中包括闪耀形相位函数的衍射光栅由多个同心区域配置，对于该多个同心区域，具有由方程11给出的区域半径的多个区域序列重叠，使得设定多个焦点，衍射多焦点眼用透镜的特征在于：配置衍射光栅的区域中的至少一个区域，该区域具有相对于最窄强度分布区域中半值宽度ΔDmin而满足ΔD≥2×ΔDmin的半值宽度ΔD，其中从该区域发射的光的光轴上的强度分布的半值宽度在多个同心区域之间是最窄的，作为调节区域；以及在调节区域中，设定关于最窄强度分布区域中的闪耀形相位函数的倾斜角反转倾斜角的闪耀形相位函数。
[方程11]
rn：某些区域序列的第n区域半径
r1：区域序列的第一区域半径
n：自然数
P：基于区域序列的一阶衍射光的附加度数
λ：设计波长
本发明的第四模式提供一种衍射多焦点眼用透镜，其中包括闪耀形相位函数的衍射光栅由多个同心区域配置，对于该多个同心区域，具有由方程12给出的区域半径的多个区域序列重叠，使得设定多个焦点，衍射多焦点眼用透镜的特征在于：提供至少一个调节区域，在下面列出的(A)、(B)和(C)中的至少一个中描述调节区域：
(A)由配置衍射光栅的区域中的至少一个区域限定的调节区域，该区域具有相对于具有多个同心区域之间的最大区域间距的最大间距区域的区域间距Δrmax而满足Δr≤0.5×Δrmax的区域间距Δr，使得调节区域为设定关于最大间距区域中的闪耀形相位函数的倾斜角反转倾斜角的闪耀形相位函数；
(B)由配置衍射光栅的区域中的至少一个区域限定的调节区域，区域具有相对于具有多个同心区域之间最大区域面积的最大面积区域的区域面积Smax而满足S≤0.5×Smax的区域面积S，使得调节区域为设定关于最大面积区域中的闪耀形相位函数的倾斜角反转倾斜角的闪耀形相位函数；以及
(C)由配置衍射光栅的区域中的至少一个区域限定的调节区域，该区域具有相对于最窄强度分布区域中半值宽度ΔDmin而满足ΔD≥2×ΔDmin的半值宽度ΔD，其中从该区域发射的光的光轴上的强度分布的半值宽度在多个同心区域之间是最窄的，使得调节区域为设定关于最窄强度分布区域中的闪耀形相位函数的倾斜角而反转倾斜角的闪耀形相位函数。
[方程12]
rn：某些区域序列的第n区域半径
r1：区域序列的第一区域半径
n：自然数
P：基于区域序列的一阶衍射光的附加度数
λ：设计波长
此外，对于前述第四模式的衍射多焦点眼用透镜，如稍后描述的示例中所示，优选地，根据下面的第五至第七模式来选择和设定调节区域。结果，当获得根据本发明的诸如光晕减少的效果时，可以更有效且适当地执行调节区域的选择。
本发明的第五模式提供了根据第四模式的衍射多焦点眼用透镜，其中在设置有衍射光栅的衍射光栅区域中，调节区域被定位并设定到衍射光栅区域的径向中心的径向内侧，并且调节区域是满足第四模式的(B)中描述的条件的调节区域。
本发明的第六模式提供了根据第四或第五模式的衍射多焦点眼用透镜，其中在设置有衍射光栅的衍射光栅区域中，调节区域被定位并设定到衍射光栅的径向中心的径向外侧，并且调节区域是满足第四模式的(A)中描述的条件的调节区域。
本发明的第七模式提供了根据第四至第六模式中任一个模式的衍射多焦点眼用透镜，其中在设置有衍射光栅的衍射光栅区域中，至少一个调节区域被设定到衍射光栅区域的径向中心的径向内侧和径向外侧中的每一个，设定到径向内侧的调节区域是至少满足第四模式的(B)中描述的条件的调节区域，以及设定到径向外侧的调节区域是至少满足第四模式的(A)中描述的条件的调节区域。
此外，对于根据上述本发明的每一个模式的衍射多焦点眼用透镜，如稍后描述的示例中所示，下面第八至第十模式可以根据需要适当地组合使用。结果，例如，可以更有利地获得确保焦点位置的光强度或抑制多阶光的效应，或者更容易实现设置有目标光学特性的衍射光栅等。
本发明的第八模式提供根据第一至第七模式中的任一个模式的衍射多焦点眼用透镜，其中在设置有衍射光栅的衍射光栅区域中，调节区域的总数量小于衍射光栅区域中的区域的总数量的1/2。
本发明的第九模式提供了根据第一至第八模式中任一个模式的衍射多焦点眼用透镜，其中在调节区域中设定的相位函数是闪耀形相位函数，其在调节区域和与调节区域相邻的相邻区域之间没有形成谷点。根据该模式在相位函数中没有形成的谷点是调节区域和与邻近在一侧处的调节区域的相邻区域之间的谷点。例如，在稍后描述的示例1、2的标准分布中i＝2，5，8，11的各个区域与其右侧处的相邻区域之间是谷点。此外，如示例2-2、2-3、2-4等中所示，对于在调节区域与相邻区域之间没有形成谷点的闪耀形相位函数，除了在两侧处邻近调节区域的相邻区域之间连接谷部分和峰部分之外，同样可以采用连接位置与相邻区域的谷部分或峰部分不匹配的闪耀形相位函数，或者连接位置仅与谷部分和峰部分中的一个部分相匹配等。
本发明的第十模式提供根据第一至第九模式中任一个模式的衍射多焦点眼用透镜，其中透镜具有光学特性，其中由衍射光栅导致的多阶光的峰的强度相对于具有标准轮廓的标准衍射多焦点透镜的多阶光的强度峰值较低，对于该标准轮廓，没有设定在调节区域中反转倾斜角的闪耀形相位函数。
本发明的第十一模式提供了根据第一至第十模式中任一个模式的衍射多焦点眼用透镜，其中包括闪耀形相位函数的衍射光栅被设定为反映与相位相关的光路长度的浮雕结构。
本发明的第十二模式提供根据第一至第十一模式中任一个模式的衍射多焦点眼用透镜，其中多个焦点中的一个焦点用作用于远视的焦点，并且用于远视的焦点由包括闪耀形相位函数的衍射光栅的0阶衍射光给出。
此外，本发明的第十三模式提供了一种用于制造衍射多焦点眼用透镜的方法，包括：使用由方程13给出的具有区域半径的多个区域序列重叠的多个同心区域，采用闪耀形相位函数来设定设定有多个焦点的衍射光栅的步骤；设定调节区域的步骤，在下面列出的(A)、(B)和(C)中的至少一个中描述调节区域；以及在光学材料中形成设置有包括的调节区域的多个区域的衍射光栅的步骤。
(A)由配置衍射光栅的区域中的至少一个区域限定的调节区域，该区域具有相对于具有多个同心区域之间的最大区域间距的最大间距区域的区域间距Δrmax而满足Δr≤0.5×Δrmax的区域间距Δr，使得调节区域为设定关于最大间距区域中的闪耀形相位函数的倾斜角反转倾斜角的闪耀形相位函数；
(B)由配置衍射光栅的区域中的至少一个区域限定的调节区域，该区域具有相对于具有多个同心区域之间最大区域面积的最大面积区域的区域面积Smax而满足S≤0.5×Smax的区域面积S，使得调节区域为设定关于最大面积区域中的闪耀形相位函数的倾斜角反转倾斜角的闪耀形相位函数；以及
(C)由配置衍射光栅的区域中的至少一个区域限定的调节区域，该区域具有相对于最窄强度分布区域中半值宽度ΔDmin而满足ΔD≥2×ΔDmin的半值宽度ΔD，其中从该区域发射的光的光轴上的强度分布的半值宽度在多个同心区域之间是最窄的，使得调节区域为设定关于最窄强度分布区域中的闪耀形相位函数的倾斜角而反转倾斜角的闪耀形相位函数。
[方程13]
rn：某些区域序列的第n区域半径
r1：区域序列的第一区域半径
n：自然数
P：基于区域序列的一阶衍射光的附加度数
λ：设计波长
根据本发明的方法，例如可以获得如下的衍射多焦点眼用透镜，其具有根据第一至第十二模式中任一个模式的新颖结构，以及能够抑制多阶光的峰值同时确保目标焦点位置的光强度从而减少光晕的新颖结构。
本发明的效果
从上述说明和后面描述的示例可以理解，根据本发明，可以实现具有新颖结构的衍射多焦点眼用透镜，与传统结构的衍射多焦点眼用透镜相比，该透镜能够提高视觉质量，并且抑制光晕。
附图说明
图1是r-φ坐标系中的相位函数的曲线图，其中设置在衍射透镜中的相位调制结构的相位φ表示为与透镜径向位置r的关系。
图2A-2D是每一个示出作为衍射透镜中的相位函数的模式的闪耀的示例的曲线图。
图3是用于解释由相移τ给出的闪耀模式的图。
图4是用于解释通过重叠两个区域序列而产生的标准分布的示例作为通过重叠多个区域序列配置的衍射光栅的闪耀的图。
图5A-5D是用于解释作为根据本发明的衍射多焦点眼用透镜的基础的标准分布的结构和特性的图，其中图5A是标准分布，图5B是图5A中所示的标准分布的光轴上的强度分布，图5C是图5A中所示的标准分布的0阶焦点图像平面中的点扩展函数，并且图5D是图5A中所示的标准分布的图像平面中的点扩展函数的点列图。
图6A-6C是用于解释根据本发明的衍射多焦点眼用透镜的基本结构和特性的图，其中图6A是示出本发明分布与图5A-5D中指出的标准分布的比较的图，图6B是示出图6A中所示的本发明分布的光轴上的强度分布与标准分布的强度分布的比较的图，并且图6C是图6A中所示的本发明分布的图像平面中的点扩展函数。
图7A-7D是用于解释作为本发明的示例1的衍射多焦点眼用透镜的结构和特性的图，其中图7A是示出示例1的本发明分布连同比较例1的本发明分布一起的图，图7B是示出示例1的光轴上的强度分布连同比较例1的强度分布一起的图，图7C是与示出示例1的点扩展函数的图6C对应的比较例1的图像平面中的点扩展函数的图，并且图7D示出了实施例1的图像平面中的点扩展函数连同比较例1的点扩展函数的绘图。
图8A和图8B是用于解释作为本发明的示例2的衍射多焦点眼用透镜的结构和特性的图，其中图8A是示出示例2的本发明分布和比较例2的本发明分布的图，并且图8B示出了示例2的光轴上的强度分布连同比较例2的强度分布。
图9A-9C是用于解释作为本发明的示例2的衍射多焦点眼用透镜的特性的图，其中图9A是比较例2的图像平面中的点扩展函数，图9B是示例2的图像平面中的点扩展函数，并且图9C是示出示例2的图像平面中的点扩展函数连同比较例2的点扩展函数一起的绘图的图。
图10A-10D是用于解释作为本发明的示例2-2的衍射多焦点眼用透镜的结构和特性的图，其中图10A是示出本发明示例2-2的分布的图，图10B是示出示例2-2的光轴上的强度分布连同比较例2的光轴上的强度分布一起的图，图10C是示例2-2的图像平面中的点扩展函数，并且图10D示出了示例2-2的图像平面中的点扩展函数连同比较例2的点扩展函数一起的点列图。
图11A-11D是用于解释作为本发明的示例2-3的衍射多焦点眼用透镜的结构和特性的图，其中图11A是示出本发明示例2-3的分布的图。图11B是示出示例2-3的光轴上的强度分布连同比较例2的光轴上的强度分布一起的图，图11C是示例2-3的图像平面中的点扩展函数，并且图11D示出了示例2-3的图像平面中的点扩展函数连同比较例2的点扩展函数一起的绘图。
图12A-12D是用于解释作为本发明的示例2-4的衍射多焦点眼用透镜的结构和特性的图，其中图12A是示出本发明示例2-4的分布的图，图12B是示出示例2-4的光轴上的强度分布连同比较例2的光轴上的强度分布一起的图，图12C是示例2-4的图像平面中的点扩展函数，并且图12D示出了示例2-4的图像平面中的点扩展函数连同比较例2的点扩展函数一起的绘图。
图13A和图13B是用于解释作为本发明的示例2-5的衍射多焦点眼用透镜的结构和特性的图，其中图13A是示出本发明示例2-5的分布的图，并且图13B是示出示例2-5的光轴上的强度分布连同比较例2的光轴上的强度分布一起的图。
图14A和图14B是用于解释作为本发明的示例2-6的衍射多焦点眼用透镜的结构和特性的图，其中图14A是示出本发明示例2-6的分布的图，并且图14B是示出示例2-6的光轴上的强度分布连同比较例2的光轴上的强度分布一起的图。
图15A-15C是每一个示出作为根据本发明配置的另一示例的衍射多焦点透镜的结构的示例的图，其中图15A是示出作为本发明的示例2-7的衍射多焦点透镜中设定的本发明分布的图，图15B是示出作为本发明的示例2-8的衍射多焦点眼用透镜中设定的本发明分布的图，并且图15C是示出作为本发明示例2-9的衍射多焦点眼用透镜中设定的本发明分布的图。
图16A-图16C是用于解释本发明的示例1或2中的特定区域的光轴上的强度分布的图，其中图16A示出了区号3、4、9和10的光轴上的强度分布，图16B示出了区号1、6、7和12的光轴上的强度分布，并且图16C示出了区号2、5、8和11的光轴上的强度分布。
图17A和图17B是用于解释作为本发明的示例3的衍射多焦点眼用透镜的结构和特性的图，其中图17A是示出示例3的本发明分布连同比较例3的分布的图，并且图17B示出了示例3的光轴上的强度分布连同比较例3的光轴上的强度分布。
图18A-18C是用于解释作为本发明的示例3的衍射多焦点眼用透镜的特性的图，其中图18A是比较例3的图像平面中的点扩展函数，图18B是示例3的图像平面中的点扩展函数，并且图18C是示出示例3的图像平面中的点扩展函数连同比较例3的点扩展函数的绘图的图。
图19A和图19B是用于解释作为本发明的示例4的衍射多焦点眼用透镜的结构和特性的图，其中图19A是示出示例4的本发明分布连同比较例4的分布的图，并且图19B示出了示例4的光轴上的强度分布连同比较例4的光轴上的强度分布。
图20A-20C是用于解释作为本发明的示例4的衍射多焦点眼用透镜的特性的图，其中图20A是比较例4的图像平面中的点扩展函数，图20B是示例4的图像平面中的点扩展函数，并且图20C是示出示例4的图像平面中的点扩展函数连同比较例4的点扩展函数的绘图的图。
图21A和图21B是用于解释作为本发明的示例5的衍射多焦点眼用透镜的结构和特性的图，其中图21A是示出示例5的本发明分布连同比较例5的分布一起的图，并且图21B示出示例5的光轴上的强度分布连同比较例5的光轴上的强度分布。
图22A-22C是用于解释作为本发明的示例5的衍射多焦点眼用透镜的特性的图，其中图22A是比较例5的图像平面中的点扩展函数，图22B是示例5的图像平面中的点扩展函数，并且图22C是示出示例5的图像平面中的点扩展函数连同比较例5的点扩展函数的绘图的图。
图23A和图23B是用于解释作为本发明的示例6的衍射多焦点眼用透镜的结构和特性的图，其中图23A是示出示例6的本发明分布连同比较例6的分布的图，并且图23B示出了示例6的光轴上的强度分布连同比较例6的光轴上的强度分布。
图24A-24C是用于解释作为本发明的示例6的衍射多焦点眼用透镜的特性的图，其中图24A是比较例6的图像平面中的点扩展函数，图24B是示例6的图像平面中的点扩展函数，并且图24C是示出示例6的图像平面中的点扩展函数连同比较例6的点扩展函数的绘图的图。
图25A和25B是用于解释作为本发明的示例7的衍射多焦点眼用透镜的结构和特性的图，其中图25A是示出示例7的本发明分布连同比较例7的分布的图，并且图25B示出了示例7的光轴上的强度分布连同比较例7的光轴上的强度分布。
图26A-26C是用于解释作为本发明的示例7的衍射多焦点眼用透镜的特性的图，其中图26A是比较例7的图像平面中的点扩展函数，图26B是示例7的图像平面中的点扩展函数，并且图26C是示出示例7的图像平面中的点扩展函数连同比较例7的点扩展函数的绘图的图。
图27A和图27B是用于解释作为本发明的示例8的衍射多焦点眼用透镜的结构和特性的图，其中图27A是示出示例8的本发明分布连同比较例8的分布的图，并且图27B示出了示例8的光轴上的强度分布连同比较例8的光轴上的强度分布。
图28A-28C是用于解释作为本发明的示例8的衍射多焦点眼用透镜的特性的图，其中图28A是比较例8的图像平面中的点扩展函数，图28B是示例8的图像平面中的点扩展函数，并且图28C是示出示例8的图像平面中的点扩展函数连同比较例8的点扩展函数的绘图的图。
图29A和图29B是用于解释本发明的示例9的衍射多焦点眼用透镜的结构和特性的图，其中图29A是示出示例9的本发明分布连同比较例9的分布的图，并且图29B示出了示例9的光轴上的强度分布连同比较例9的光轴上的强度分布。
图30A-30C是用于解释作为本发明的示例9的衍射多焦点眼用透镜的特性的图，其中图30A是比较例9的图像平面中的点扩展函数，图30B是示例9的图像平面中的点扩展函数，并且图30C是示出示例9的图像平面中的点扩展函数连同比较例9的点扩展函数的绘图的图。
图31A和图31B是用于解释作为本发明的示例10的衍射多焦点眼用透镜的结构和特性的图，其中图31A是示出示例10的本发明分布连同比较例10的分布的图，并且图31B示出示例10的光轴上的强度分布连同比较例10的光轴上的强度分布。
图32A-32C是用于解释作为本发明的示例10的衍射多焦点眼用透镜的特性的图，其中图32A是比较例10的图像平面中的点扩展函数，图32B是示例10的图像平面中的点扩展函数，并且图32C是示出示例10的图像平面中的点扩展函数连同比较例10的点扩展函数的绘图的图。
具体实施方式
下面，将通过描述用于执行本发明的实施例来更加具体地阐明本发明。首先，解释以下的实施例中使用的计算模拟的方法和条件等。
光轴上的强度分布的模拟
在光轴上的强度分布的模拟的情况下，对于计算软件，使用可以基于衍射积分方程计算来自每一个区域的振幅分布和强度分布的项目，该衍射积分方程源自称为标量衍射理论的领域中已知的理论。使用该计算软件，我们计算了光轴上的强度分布。将远点光源设置为用于计算的光源，并且在假设同相中的平行光束进入透镜的情况下执行计算。此外，在计算中，假定对象和图像侧上的介质是真空的，并且透镜是没有像差的理想透镜(穿过透镜的光束在相同焦点处形成图像，而与光的发射位置无关)。此外，计算基于波长等于546nm并且对于0阶衍射光(基本折射度数)的透镜的折射度数等于7D的假设来执行。
另外，在下面的示例中，除非另有说明，否则以闪耀作为线性函数执行计算，并且通过由下面的方程14确定的函数来表示。
方程14
r：距透镜中心的径向距离
ri–1：第i区域的内直径(半径)
ri：第i区域的外直径(半径)
φi–1’：第i区域的内直径位置处的相位(半径)
φi’：第i区域的外直径位置处的相位(半径)
光轴上的强度分布使得将从作为基点的透镜位置到图像平面的光轴上的距离转换为屈光度，将0阶衍射光的焦点位置标准化为0D，并将强度绘制在该标准化的尺度上。除非另外指明，否则执行计算模拟的透镜孔径范围是直到在每一个示例中描述的区号的区域。
点扩展函数(图像等)的模拟
在点扩展函数的模拟中，本发明的衍射分布作为浮雕结构被提供在下面所述的每一个透镜的前表面上，透镜被插入到人的眼睛中，或者通过模拟来构造磨损状态，并且计算点扩展函数检查在该眼睛光学系统中在视网膜上形成的图像。使用LightTrans GmbH制造的VirtualLab(产品名称)在下面关于眼内透镜和接触透镜所述的相应条件下执行模拟。
作为眼内透镜的模拟
眼睛光学系统按照角膜、房水、虹膜、眼内透镜、玻璃体和视网膜的顺序排列，并且基于人眼数据确定折射率和形状。此外，如下所述确定眼内透镜的折射度数和瞳直径。
眼内透镜0阶衍射光折射度数(屈光度)：20D
瞳直径：直径3mm(除了示例8之外的示例)或3.15mm
(示例8)
作为接触透镜的模拟
眼睛光学系统按接触透镜、角膜、房水、虹膜、晶状体、玻璃体和视网膜的顺序排列，并基于人眼数据确定折射率和形状。此外，如下所述确定接触透镜的折射度数和瞳直径。
接触透镜0阶衍射光折射度数(屈光度)：0D
瞳直径：直径3.8mm
另外，与光轴上的强度分布的模拟相同，与上述的点扩展函数有关的模拟同样以546nm的入射光波长执行，并且光源是无限远距离处的点光源。
在基于示例解释基于如上所述的计算模拟的方法和条件获得的本发明的特定示例期间，首先给出基于本发明的衍射透镜的结构和特性的概况。从上述解决问题的手段部分的描述中可以清楚地看出，本发明的衍射多焦点眼用透镜的衍射结构具有由相位函数表示的结构，其中反转本标准分布的特定区域的闪耀的倾斜角。这里所谓的标准分布被解释为具有包括同心区域的间距的分布，该区域的相位函数是闪耀形函数，为此可以使用包括该分布的衍射结构生成至少两个焦点。
在表1和图5A中，示出作为本发明的衍射结构的基础的标准分布的示例。如表1中所示，在标准分布中，由区域序列(1)确定的区域半径和由区域序列(2)确定的区域半径以半径的递增顺序从同一区域内的中心到外周布置，形成标准分布组成区域。换句话说，该标准分布具有同心区域结构，其中区域序列(1)和区域序列(2)彼此重叠。此外，使用相应区域半径设定的区域是标准分布的新组成区域。
表1
(用于解释本发明的基本标准分布和本发明分布)
具体而言，区域序列(1)具有由下面的方程15确定的区域半径，其中r1＝0.5225mm，P＝4屈光度(以下，屈光度缩写为“D”)和设计波长λ＝546nm。类似地，区域序列(2)具有由下面的方程15确定的区域半径，其中r1＝0.4266mm，P＝3D，并且设计波长λ＝546nm。区域序列(1)和(2)的区域半径确定的区域是本示例的标准分布的组成区域。标准分布的区号使用符号i(i是自然数)确定。对于标准分布的每一个区域设定闪耀形相位函数，并且这里示出的是相位常数设定为h＝0.5，并且对于每一个闪耀而言相移为τ＝0的示例。当使用下面的方程15设计区域时，除非另有说明，设计波长为λ＝546nm。该标准分布具有图5A中所示的形状。
方程15
rn：某些区域序列的第n区域半径
r1：区域序列的第一区域半径
n：自然数
P：基于区域序列的一阶衍射光的附加度数
λ：设计波长
图5B示出了该标准分布的光轴上的强度分布。对于该标准分布，在0D位置处，基于0阶衍射光生成峰值，并且相应地生成在4D位置处由区域序列(1)的+1阶衍射光导出的峰值以及在3D位置处由区域序列(2)的+1阶衍射光导出的峰值。例如，当该透镜作为眼内透镜施加在眼内时，0D峰用作远视的焦点，该4D峰可以用作用于近视的焦点，其中可以看到前方约35至40cm的对象，并且同样可以将3D峰用作中间视觉的焦点，其中可以看到前方约50cm的对象，并且这可以用作多焦点眼内透镜，其中视力当然可以用于远视，并且同样可以用于阅读和观看个人计算机屏幕。换句话说，该标准分布给出了一个分布作为衍射透镜，它可以生成三个焦点：基于0阶衍射光的0D位置焦点，从区域序列(1)导出的4D位置焦点，以及从区域序列(2)导出的3D位置焦点。
然而，对于包括该标准分布的衍射透镜(标准衍射多焦点透镜)，如图5B中所示，除了在目标焦点位置处(由图中的箭头指示)之外，同样产生小的峰组。这些小峰基于高阶衍射光，并且通常称为多阶光。当多阶光发生率高时，难以将入射光聚焦在作为目标的主焦点位置上，这导致主峰组的增益降低。此外，多阶光同样可能是光晕生成的原因。光晕是当佩戴衍射透镜用作眼内透镜或接触透镜等时在夜间观看远点光源(例如远路灯或汽车前灯)时，在光源周围发生的环形或圆形的光的扩展。当发生光晕时，由于光线的扩展，存在失去其它对象的可视性的风险。
图5C和图5D示出了当在具有项目的状态下观看远点对象时的模拟结果，对于该项目，图5A的标准分布作为插入到眼睛中的浮雕形式衍射结构赋予到眼内透镜的前表面，并且示出了当假设远视焦点形成在视网膜上的状态时计算的点扩展函数。如图5C中所示，当该标准分布被制成衍射透镜时，我们可以看到在点光源周围出现环形或圆形的光扩展。通常，光晕的原因被理解为由于杂散且混合到焦点图像平面中以用于远视的多阶光。图5D中所示的点扩展函数的绘图示出了杂散光混入作为中心峰周围的噪声状峰的状态。该峰组的强度与主峰的强度相比非常低。然而，在夜晚的黑暗背景环境中，甚至弱强度光都可能突出，并且此外，由于人眼的高敏感度，光被视网膜感知，并且因此被识别为光晕。以该方式，多阶光成为引起光晕的噪声源。因此，抑制多阶光的发生并抑制光晕的发生是多焦点透镜的重要任务。
本发明提出了可解决标准分布问题的衍射结构。形成本发明的衍射结构的分布在下面称为“本发明分布”。以下是对本发明分布的基本结构的说明。
下面示出了示例，其中对于标准分布的第二、第五、第八和第十一区域，反转闪耀的倾斜角，并且连结相邻区域的谷和峰的位置以便不形成存在于谷和峰之间的一个谷。图6A示出了与标准分布(图5A)相反，通过反转区域的闪耀的倾斜角而新形成的分布。表1中示出了本发明分布的细节。反转闪耀的倾斜角意味着反转相位常数的符号，并且这里设定负相位常数。标准分布中的特定区域用作采用反转的闪耀的倾斜角设定的调节区域。
分布的光轴方向中的强度分布与图6B中的标准分布的强度分布一起显示。在图6B中，实线示出本发明分布，并且虚线示出标准分布。在下面同一图中示出标准分布和本发明分布的示例中，使用实线示出了本发明分布的项目，并且使用虚线示出了标准分布的项目。对于该示例，当与标准分布比较时，我们可以理解，在“保持0D位置的峰强度”时，“多阶光的峰降低”以及“3D和4D峰强度增加”。换句话说，发明人新发现，“通过反转标准分布的规定区域的闪耀的倾斜角，随着标准分布的多阶光损失的光通过有效分配到目标峰而具有提高的增益”。此外，如图6C中所示，同样新发现的是，对于本发明分布中0阶焦点位置的图像平面中的点扩展函数，外周区域中的环变得几乎不明显，即光晕减小。除非另有指出，下面描述的每一个示例的点扩展函数示出0D位置的图像平面中的点扩展函数。
通过反转特定区域(调节区域)的相位函数的闪耀倾斜角对光学特性的改善效果从包括后面描述的示例中每一个示例的发明人进行的许多实验结果中是清楚的。例如，同样可以由于由稍后描述的基于傅里叶变换的焦点图像平面的外周区域中实现的光强度的差异所引起的现象来理解。此外，作为通过进行多次实验进行详细研究的结果，发明人发现，可以确保或另外增加目标焦点位置处的光强度峰，同时通过反转闪耀倾斜角抑制光轴上的强度分布中的多阶光的峰值。因此，对于衍射多焦点眼用透镜的设计有利的模式，本发明人能够通过降低焦点的图像平面中的外周侧的光强度来识别用于抑制光晕的优选区域。
具体地，在衍射多焦点眼用透镜中，其中包括闪耀形相位函数的衍射光栅由多个同心区域配置，对于该多个同心区域，由上述方程15给出的区域半径的多个区域序列重叠，并且通过将标准分布中的闪耀倾斜角设定为反转，设定多个焦点，如在用于解决前面描述的问题部分的手段中的每种模式中所指出的，获得了发现抑制光晕效果等的特定区域。此外，例如，同样可以从以下示出的示例1至10中找到将这些特定区域中的闪耀倾斜角设定为相反的事实。
示例1
以下示出基于本发明的示例1。示例1的本发明分布具有前述表1和图7A中所示的分布。同时，比较例1对于表1和图5A中所示的标准分布中的每一个区域具有h＝0.6的相位常数，并且在表2和图7A中由虚线示出了作为比较例1的标准分布。
表2
(示例1和比较例1)
注：以下各表中，⊿r、⊿rmax、⊿D和⊿Dmin与说明书中的⊿r、⊿rmax、⊿D和⊿Dmin相同
为了比较在特别将光晕视为问题的远视焦点位置处的增益变化和点扩展函数差异，作为比较例的标准分布在下面对于相位常数和从原始的标准分布的相移具有轻微变化，使得近视或中间视觉的峰强度与本发明分布的峰强度相同。
此外，比较例1被制成使得示例1的本发明分布和比较例1的本发明分布之间的3D和4D位置的峰强度几乎与图7B中的虚线所示的相同。换句话说，对于每一个区域未设定反转倾斜角的标准分布，由于多阶光线而发生光损失。因此，为了实现与本发明分布大致相同水平的3D和4D的强度，与本比较例1相同，需要使相位常数较大，从而增加+1阶衍射光的生成比率。
然而，采用这些设定，对于比较例1的分布，0D的峰强度显著降低。换句话说，对于示例1的本发明分布，即使通过简单地反转特定区域的倾斜角，使闪耀步骤低于比较例1的分布，可以在保持3D和4D的峰强度的同时提高0阶衍射强度。
此外，当比较示例1和比较例1的点扩展函数时，与比较例1(图7C)相比，示例1(图6C)的点扩展函数具有减小的光晕扩展。根据两者的绘图(图7D)，我们可以看出，与比较例1(虚线)相比，示例1(实线)的图像平面外周的峰组显著减小。
因此，从该示例1可以看出，对于本发明分布，在生成用标准分布实现的三个焦点的同时，抑制了多阶光的生成，使得远视的峰的增益增加了该量，并且光晕减少。因此，例如，当包括本发明分布的衍射结构被用作诸如眼内透镜的眼用透镜时，可以具有良好的近视、中等视觉和远视的多焦点眼内透镜，并且在夜间光晕同样减少。
示例2
示例2示出了与示例1有关的另一个模式。比较例2的标准分布的组成区域的半径与比较例1的半径相同，但是如表3和图8A中所示，重新设定闪耀的相位常数和相移。用于比较例2的标准分布的光轴上的强度分布由图8B中的虚线示出。与比较例1相同，比较例2的标准分布在0D、3D、4D位置处生成峰。对于比较例2，标准分布本身几乎没有多阶光的生成，并且与比较例1相比，用于远视的0D峰强度增加。比较例2的标准分布同样可以是远视、近视和中间视觉可行的多焦点眼用透镜。然而，对于该比较例2，生成多阶光的程度不大，并且如图9A中所示，与比较例1相同，给出了光晕扩展突出的点扩展函数。
表3
(示例2和比较例2)
基于比较例2的标准分布，设定示例2，使得谷(谷底部点)和峰位置在深度和高度上稍微减小了改变的整个闪耀的相位常数和相移，并且然后相邻区域的谷和峰连接，反转第二、第五、第八和第十一区域的闪耀的倾斜角。示例2的本发明分布的细节如上述的表3和图8A所示。本发明分布包括与示例1的分布相同的区域间距，但倾斜角反转的闪耀具有峰和谷在与示例1的峰和谷不同的位置处连结的形状。闪耀倾斜角反转的调节区域的相位常数为负值。
本发明分布的光轴上的强度分布在图8B中用实线示出。与比较例2的标准分布相比，多阶光进一步减小，并且我们可以看到，该减少的量被分配给用于远视的0D峰增加的量。图9B示出了示例2的点扩展函数。图9C与比较例2一起示出了绘图(仅显示正坐标轴)。可以看出，与比较例2相比，示例2在图像平面外周处具有更低的噪声，并且光晕明显减小。从该示例可以理解，即使对于标准分布本身进行闪耀调节，也可以在一定程度上减少多阶光。然而，我们可以看到，通过反转相对于标准分布的特定闪耀的倾斜角的符号，多阶光进一步减小，这导致主峰的增益增加，以及抑制发生晕。
示例2-2、2-3、2-4
上述示例1和2被设定为使得特定区域的闪耀倾斜角的符号反转以便连接相邻区域的谷和峰。同时，在本发明中，闪耀倾斜角的符号反转的区域的谷部分和峰部分的连接位置不必完全匹配相邻区域的谷部分和峰部分的连接位置。因此，同样可以采用仅谷部分和谷部分匹配并且峰部分和峰部分不匹配的模式。可替代地，同样可以仅使峰部分和峰部分匹配，而不使谷部分和谷部分匹配。此外，同样可以采用谷部分侧和峰部分侧都不匹配的模式。这种部分匹配的具体示例在下面的示例2-2、2-3和2-4中通过示例示出。
图10A-10D中所示的示例2-2是如下的模式，其中在上述示例2中反转闪耀倾斜角的符号的第二、第五、第八和第十一区域的谷部分和峰部分不与相邻区域的谷部分或峰部分匹配，并且它们在从相邻区域的谷部分和峰部分垂到参考线的垂直线的中途连接。另外，图11A-11D中所示的示例2-3示出反转倾斜角闪耀的示例，其中对于本区域的谷部分看到匹配，但在峰部分处没有连接闪耀，并且图12A-12D中所示的示例2-4示出反转倾斜角闪耀的示例，其中在本区域的峰部分处存在连接，但没有看到谷部分的匹配。
示例2-2、2-3和2-4的本发明分布的细节如在下面表4、表5、表6和图10A、图11A、图12A中示出。在该组示例中，就配置的区域半径而言，与示例2没有区别，并且除了反转倾斜角的调节区域之外的区域的闪耀的相位常数和相移完全没有差别。这些是存在反转倾斜角的闪耀的相位常数和相移只有微小的差异以及连接位置中的差异的项目。相应地，在该示例组的分布的光轴方向中的强度分布在图10B、图11B、图12B中示出，并且点扩展函数在图10C、图11C和图12C中示出。
表4
(示例2-2)
表5
(示例2-3)
表6
(示例2-4)
在示例2-2、2-3、2-4的全部中，与比较例2相比，多阶光减少，并且能够看到用于远视的峰强度的增加以提高增益，并且同样看到光晕扩展的减少。另外，如从该组示例可理解的，对于在相位函数中反转倾斜角的符号的闪耀，只要倾斜角反转即可，并且即使该结构不具有与相邻区域的部分匹配的谷部分和峰部分也可接受。
示例2-5、2-6
此外，在前述示例中所示的闪耀的反转倾斜角部分每一个具有线性地变化的相位函数的情况下，反转倾斜角的闪耀不一定是在相邻区域的谷部分与峰部分之间线性地变化的闪耀。例如，对于示例2-5和2-6，反转倾斜角的区域的闪耀通过相邻谷部分和峰部分之间的抛物线函数连接。对于示例2-5，抛物线向上凸起(图13A)，并且对于示例2-6，抛物线向下凸出(图14A)。在通过该函数连接的项目中，从示出光轴上的光强度分布的模拟结果的图13B和图14B中，可以看出多阶光减少以及用于远视的峰强度的提高增益。
示例2-7、2-8、2-9
此外，基于示例2-5和2-6中的示例所示的抛物线轨迹的闪耀可以用于除了反转倾斜角符号的调节区域以外的区域。例如，如图15A中所示，示例2-7是将正相位常数的闪耀设定为向下凸出的抛物线轨迹并且将负相常数的闪耀设定为向上凸出的抛物线的项目。同时，对于示例2-8，如图15B中所示，正相位常数的闪耀具有向上凸出的抛物线轨迹，并且负相位常数的闪耀具有向下凸出的抛物线轨迹。另外，对于示例2-9，如在图15C中所示，每一个闪耀被表示为正弦函数的轨迹。
对于本发明分布，使特定区域(调节区域)的闪耀倾斜角的符号反转是重要的，并且该分布可以用于闪耀轨迹线是直线或抛物线的项目以及具有诸如正弦函数的三角函数的轨迹线的项目等。换句话说，作为本发明分布的基础的标准分布是具有多个焦点的衍射光栅，并且标准分布的相位函数的闪耀的特定形状不受限制。因此，除了作为直线形状之外，同样可以形成各种曲线形状或者直线和曲线等的组合形状的闪耀。另外，同样对于标准分布的弯曲闪耀，在本发明分布中对于具有反转倾斜角的闪耀使用直线形状。
上述示例中图像形成特性的研究
从上面所述的示例可以看出，通过使用本发明分布，在衍射多焦点眼用透镜中抑制了多阶光的生成，并且同样减少了0阶衍射光的焦点图像平面的点扩展函数的外周的峰组，以及减小光晕扩展。这种光学特性的改善效果可以如下面所述通过发明人完成的许多实验和研究等来解释，包括上面所述的示例。
通常，通过表示透镜特性的瞳函数的傅里叶变换来描述入射在透镜上并发射的光之中的0阶衍射光的焦点图像平面的图像形成特性。对于同样配置瞳函数的相位函数，同样可以从傅里叶变换类比中理解图像形成特性。例如，作为相位函数设定了闪耀形函数的项目例如具有诸如锯齿的形状，但一般来说，锯齿形式的周期函数的傅里叶变换光谱换谱给出了这样的分布，谱峰在高频区上产生而尽管谱强度逐渐衰减。这里，对于成像光学器件，光谱分布可以被解释为表示0阶焦点图像平面中的光的振幅特性的项目。点扩散函数提供类似于从图像平面中心到外围的宽区中的锯齿函数的傅立叶变换谱的峰值分布。随着它们离开图像平面中心，峰值衰减，使得峰的强度降低，但在外周保留弱峰值。即使这些峰值具有弱强度，它们也可以被人眼感知到，如前所述，并且被识别为光源周围的环或圆。换句话说，他们提供扩展的光晕图案。
另一方面，锯齿形式的特定区域的闪耀的倾斜角反转的项目在相邻区域之间给出三角形或伪三角形形状。该形状类似于作为傅里叶光谱分量的三角函数形状，使得傅里叶变换光谱不需要高频光谱，并且是主要包括低频光谱的结构。具体地，该分布轮廓提供了噪声峰不会扩展到外围区的点扩散函数。
基本上，任何区域都可以是闪耀的倾斜角的符号被反转的目标。然而，为了实现本发明的效果，存在优选的特定区域。
首先，存在优选的区域用于抑制具有点扩展函数的图像平面外周中的噪声的发生。根据上面所述的对于锯齿函数的傅里叶变换类推，首先，具有短区域周期的闪耀，换句话说，具有窄区域间距的区域的闪耀可以是优选的目标区域。换句话说，周期短的区域容易产生高频成分的谱。具体地，具有点扩展函数的外周部分容易生成弱峰值噪声。因此，可以首先列出周期较短的区域，换句话说，其中间距较窄或具有较小面积的区域作为用于反转闪耀倾斜角的符号的优选调节区域的候选者。
因此，作为选择优选区域的一个标准，首先，可以列出聚焦于区域间距的选择标准。当使用区域间距作为选择标准时，每一个区域的间距标准化的结果与给出最大间距的区域一起优选用于本发明。例如，当给出组成区域之间的最大间距的区域的间距是Δrmax时，每一个组成区域的间距Δr除以Δrmax的结果(即Δr/Δrmax)可以用作用于选择的参数。
同样可以选择其它参数。例如，同样可以结合聚焦于区域面积的选择。例如，当给出组成区域之间的最大面积的区域的面积被设定为Smax时，每一个组成区域的面积S除以Smax的结果(即S/Smax)可以用作用于选择的参数。
顺便提一句，关于示例1和2中反转闪耀倾斜角的区域(第二、第五、第八和第十一区域)的Δr/Δrmax，第二区域的0.22大约是最大的，并且在所有情况下间距都很窄。区域的S/Smax在所有情况下均为0.33，并且选择具有最小区域面积的区域。
此外，除了与上述傅里叶变换类比所指定的选择参数之外，同样可以将由分布的每一个组成区域提供的在光轴上的强度分布的宽度用作选择反转闪耀倾斜角的符号的优选区域时的参数。
具体而言，将示例1或示例2的分布的每一个区域面积发射的光的光轴上的强度分布分类为图16A、16B和16C中所示的强度分布。第三、第四、第九和第十区域中的每一个区域的光轴方向中的强度分布的宽度相同，最窄。接下来，第一、第六、第七和第十二区域的强度分布是第二最窄区域，并且第二、第五、第八和第十一区域的强度分布的宽度最宽。对于本发明，同样可以将给定最宽的强度分布的区域的闪耀的符号反转。这是因为从这种目标区域发射的光将被衍射并在光轴上达到宽的范围，并且光能将被无损地分配到由标准分布给出的主峰值位置。因此，即使该区域的闪耀的符号反转，主峰的增益也没有降低，并且可以想到可以优选地获得本发明的效果。
对于强度分布的宽度，使用通过在上述理想透镜上配置本发明分布而获得的强度分布。因此，即使将本发明的衍射结构设定为具有像差的透镜或非球面的透镜，也只需要使用在理想透镜上一旦配置衍射结构而获得的强度分布。其结果是，强度分布的宽度变为特定区域参数，该参数并不取决于通过使用以屈光度为单位的光轴作为坐标轴的透镜的基础度数(由0阶衍射光给定的度数)。因此，可以使用以屈光度为单位显示的强度分布的宽度作为本发明的选择参数。
对于本发明，使用半值宽度(强度分布中的强度的值为一半的度数的宽度)作为强度分布的宽度。组成区域中最窄的半值宽度是ΔDmin，并且将来自每一个区域的强度分布的半值宽度ΔD用ΔDmin标准化的值(即ΔD/ΔDmin)用作选择标准。顺便提及，在示例1或2中，反转倾斜角的第二、第五、第八和第十一区域的ΔD/ΔDmin大约为3，并且我们可以看到这些区域给出宽的强度分布。
出于上述原因，可以基于上述参数容易且有效地选择闪耀倾斜角的符号反转的优选区域。结果，可以获得具有多个焦点的衍射多焦点眼用透镜，其抑制多阶光的发生，以便在减少光晕的同时改善峰值强度。
除了上述图像形成和光学特性的改进之外，作为反转区域闪耀的倾斜角的符号的其它优点，还可以引用制造衍射结构的容易度。例如，当使用比较例2(图8A)的标准分布的浮雕形式衍射结构时，需要复杂步骤的复杂处理，难以高精度且高效地进行浮雕的处理。
另一方面，对于同一附图中作为示例2所示的本发明分布，例如由于连接谷和峰而导致部分地引入三角形形状的分布中的处理更容易。特别是在小面积的区域或窄间距的区域中，当确定反转是优选的时，复杂的结构被转换成简单的三角形结构。因此，处理更容易，并且因此同样存在导致处理精度提高的效果。
从上面的解释中可以理解本发明，但是为了更具体地理解本发明的技术意义，并且使得可以更容易地实施本发明，本发明的其它特定示例列于下面作为示例3至10。
示例3
该示例的标准分布被设定成使得由区域序列(1)确定的区域半径和由区域序列(2)确定的区域半径被同心地并入，以便在标准分布的相同区域上重叠。区域序列(1)由上述方程15设定，其中r1＝0.57mm，并且P＝4D，并且区域序列(2)由上述相同的方程15设定，其中r1＝0.5048mm，并且P＝2.67D。由区域序列(1)和(2)确定的区域半径以半径递增的顺序从同一区域内的中心向外围部分同心地布置，并且从而形成标准分布的组成区域。对于所有区域，标准分布的相位常数为h＝0.6，并且τ＝0。
该标准分布的细节在表7和图17A中示为比较例3。此外，比较例3的标准分布的光轴上的强度分布在图17B中示出(虚线)。该标准分布在0D、2.67D和4D的位置处生成三个主要焦点峰。因此，当使用包括该标准分布的衍射透镜作为例如眼内透镜的眼用透镜时，这用作具有三个焦点的眼内透镜，其可用于远视、近视和中间视觉。
表7
(示例3)
然而，对于比较例3的标准分布，可以看出基于多阶光的峰(由图中箭头指示)的生成，并且0D的主要峰的增益显著降低。
另一方面，示例3的本发明分布使得当标准分布的相位常数为h＝0.5时，第二、第四、第七、第九和第十二区域的闪耀反转，以便使相位常数为负并连接相邻区域的谷和峰。用于示例3的本发明分布的细节与表7和图17A中的比较例3一起示出。此外，用于示例3的本发明分布的光轴上的强度分布与图17B中的比较例3一起示出。
从图17B中所示的结果可以看出，对于本发明分布，消除了多阶光峰，同时保持对于近视和中间视觉的强度，并且存在用于远视的0D的峰值强度上的显著改善。此外，对于点扩展函数，如在图18A和18B中所示，可以看到跨比较例3的外周的宽范围中环形光晕的生成(图18A)，但是对于示例3，可以看出大部分环被消除并且存在光晕减少(图18B)。
对于本发明分布，闪耀倾斜角反转的调节区域的Δr/Δrmax在第二区域的0.13处最大，并且所有调节区域的间距都是窄的。此外，S/Smax在所有调节区域中均为0.26或更小，并且在小面积区域中反转闪耀倾斜角。这些短周期区域容易在标准分布状态下导致多阶光，并导致主峰增益下降。此外，从上述的傅里叶变换类比中，在0阶焦点图像平面中的高频(外周区域)处容易导致噪声，使得光晕同样突出。然而，通过反转这些区域的倾斜角，可以抑制噪音的生成并减少光晕。
此外，这些调节区域的ΔD/ΔDmin是3.93或更大，并且由于强度分布的半值宽度大，因此同样可以改善主峰的增益。
因此，本示例的本发明分布可用作衍射多焦点眼用透镜，其对于远视、中间视觉和近视给出三个焦点，同时比标准分布进一步改善用于远视的视觉以及减少夜间光晕。
示例4
对于实施例4，示出与表8和图19A中的比较例4的标准分布一起的本发明分布的细节。如图所示，示例4使得对于示例3的标准分布，反转第二、第四、第七、第九和第十一区域的闪耀。具体地，对于示例3，第二、第四、第七、第九和第十二区域具有作为调节区域而反转的闪耀的倾斜角的符号，但是在该示例中，代替第十二区域，第十一区域的闪耀可作为调节区域而反转。
表8
(示例4)
比较例4的标准分布具有与比较例3的标准分布相同的区域半径，但是如图19A和表8中所示，闪耀的相位常数和相移是变化的。标准分布的光轴上的强度分布如图19B(虚线)中所示，并且点扩展函数在图20A和20C(虚线)中示出。与比较例3相同的标准分布在0D、2.67D和4D处生成主焦点峰。比较例4具有比标准分布阶段处比较例3的多阶光生成和光晕扩展更低的多阶光生成和光晕扩展，但通过将本发明分布应用于其中，可以进一步减少多阶光并提高增益以及减少光晕。
本发明分布是通过反转用于该示例的标准分布的第二、第四、第七、第九和第十一区域的闪耀的倾斜角以便连接相邻区域的谷部分和峰部分(见表8，图19A)而获得的。此外，光轴上的强度分布如图19B中所示，并且点扩展函数在图20B和图20C中示出。通过反转闪耀，我们可以看到0D的峰值强度大于标准分布的峰值强度。另外，对于点扩展函数，存在比较例4突出的外周的环的减少，并且可以看到光晕进一步减少。
在该示例中反转闪耀的区域全部具有窄区域间距，其中第十一区域的Δr/Δrmax在大约0.15处最大。第十一区域位于分布的外周部分附近，并且位于本示例的衍射光栅的设定区域(衍射光栅区域)中的径向中心的径向外侧。对于以该方式位于光栅区域的径向外侧处的区域，通过使圆周长度变大，区域面积S更大，并且光轴上的分布宽度同样趋于变窄。然而，通过使用区域间距作为指标，这些区域同样被选择为调节区域，假定它们可基于前述的傅里叶变换类比导致在图像平面上高频的噪声生成。
对于比较例4，在标准分布阶段处几乎没有多阶光生成，并且对于主峰值增益，损失也小于比较例3的损失。因此，对于该示例，由于主要聚焦于光晕的减少，可以添加诸如示例4的区域，该区域具有狭窄的区域间距，尽管其在光轴上的分布宽度较窄，在区域的组内反转闪耀。这种区域的ΔD/ΔDmin约为1.35，并且从该区域发射的光的光轴上的强度分布不那么宽，因此其对增益提高的贡献很小。然而，可以选择主要具有光晕噪声减少而不是主峰的增益提高的区域。
示例5
配置标准分布的区域序列(1)和(2)的该示例对于两个区域序列(1)和(2)具有与示例3相同的区域间距，但是其是区域序列(2)仅限于第一至第四区域以便进行标准分布的区域配置的项目。
该示例的标准分布的细节在表9和图21A中示为比较例5。对于该标准分布，第一至第十区域的闪耀的相位常数是h＝0.5，并且第十一和第十二区域的相位常数和相移如在表9中所示。光轴上的强度分布和比较例5的标准分布的点扩展函数分别示于图21B和图22A中。同样对于该标准分布，在0D、2.67D和4D的位置处生成主峰，使得可以实现多焦点眼用透镜。对于该比较例，由于多阶光，标准分布本身几乎没有光损失。然而，对于点扩展函数，观察到具有密集的环的光晕模式，从而导致夜间远视的视觉力劣化的风险。
表9
(示例5)
示例5的本发明分布使得对于标准分布，第二、第四、第七、第九和第十一区域的闪耀反转以便连接相邻的谷部分和峰部分。将本发明分布的细节与表9和图21A、21B中的比较例5一起示出。此外，光轴上的强度分布和点扩展函数分别在图21B和图22B、图22C中示出。原来的标准分布本身几乎没有光损失，但对于本发明分布，由于多阶光损失更少。此外，对于点扩展函数，环图案被消除并且亮度低于标准分布的亮度，并且我们可以看到光晕显著减少。
在该示例中，闪耀反转的区域全部具有窄间距，其中第十一区域的Δr/Δrmax在约0.2处最大。第十一区域位于衍射光栅的外周部分处，并且区域面积S变大，但是该区域以与上述示例4的第十一区域相同的方式被选择为目标区域。此外，第十一区域的ΔD/ΔDmin是1，这给出了最窄宽度的强度分布。尽管对主峰增益的改善贡献非常小，但与示例4相同，当主要目的是光晕减少时，具有窄分布宽度的区域同样应理解为可作为目标区域的一部分添加的项目。
示例6
对于示例6，本发明分布的细节在表10和图23A中连同比较例6的标准分布一起示出。如图所示，由区域序列(1)确定的区域半径和由区域序列(2)确定的区域半径被设定为同心地并入以便重叠在标准分布的相同区域上。区域序列(1)由方程15设定，其中r1＝0.5225mm并且P＝4D，并且区域序列(2)由方程15设定，其中r1＝0.3695mm并且P＝2.67D。由区域序列(1)和(2)确定的区域以半径递增的顺序从同一区域内的中心向外周部分布置，从而形成标准分布的组成区域。
表10
(示例6)
这里，形成标准分布的区域序列(1)和区域序列(2)的附加度数与示例3的附加度数相同，但是这些的第一区域半径与示例3的第一区域半径不同。因此，标准分布的区域半径同样不同。该标准分布的闪耀以表10所示的相位常数和相移设定，并且表现出图23B中虚线所示的光轴上的强度分布。在0D、2.67D和4D的位置处生成主焦点峰。本示例的标准分布的组成区域序列(1)和(2)以与示例3相同的附加度数设定，并在与示例3相同的位置处生成焦点。
因此，除了远视和近视之外，本示例的标准分布同样可以用作多焦点眼用透镜，其中除了远视和近视之外中间视觉是可能的。然而，不会生成少量的多阶光，并且尽管图24A中所示的点扩展函数的亮度低，观察到扩展光晕图案。因此，有必要使该光晕图案更加不明显。
示例6具有反转第二、第五和第九区域的闪耀，以便在轻微调制用于比较例6的标准分布的相位常数和相移的后而连接相邻区域的谷部分和峰部分。对于该示例，第二区域的Δr/Δrmax约为0.41，第五区域的Δr/Δrmax约为0.2，并且第九区域的Δr/Δrmax约为0.14。具有反转闪耀的第二区域的间距不是那么窄，但其ΔD/ΔDmin约为2，并且与第五和第九区域相比，它具有组成区域之间光轴上最宽的强度分布。因此，第二区域同样被选为用于反转闪耀的优选区域。第二区域的S/Smax为0.5，并且具有与作为组成区域之间最小面积的第五区域和第九区域相同的面积。
对于以该方式具有反转的闪耀的示例6的本发明分布，我们可以看到光轴上的强度分布(见图23B)具有降低的多阶光，并且用于远视的0D位置的峰强度增加，从而导致增益的提高。此外，对于图24B和图24C中所示的本发明分布的点扩展函数，我们可以看到与标准分布相比降低了噪声，并且存在较少的环扩展。虽然区域半径不同，但该示例6包括与示例3相同的附加度数的区域序列。以该方式，从该示例我们可以看出，可以等同地将本发明应用于在相同位置处形成焦点的不同模式的分布。
示例7
对于示例7，将本发明分布的细节与表11和图25A中的比较例7的标准分布一起示出。如图所示，采用区域序列(1)确定的区域半径和采用区域序列(2)确定的区域半径被设定为同心地并入，以便重叠在标准分布的相同区域上。区域序列(1)由方程15设定，其中r1＝0.5225mm且P＝4D，并且区域序列(2)由方程15设定，其中r1＝0.58mm且P＝2D。采用区域序列(1)和(2)确定的区域以半径递增的顺序从同一区域内的中心向外周部分布置，从而形成标准分布的组成区域。
表11
(示例7)
具有该标准分布的每一个区域的闪耀的相位常数和相移如上面表11中所示设定为比较例7。标准分布的光轴上的强度分布示于图25B中。这里，主要焦点峰在0D、2D和4D的位置处生成。由于区域序列(2)的附加度数是2D，因此峰同样在2D位置处出现，其中标准分布具有作为组成分量的该区域序列。当使用该分布作为眼内透镜时，2D峰同样可以用作中间视觉的焦点，并且可以具有多焦点眼内透镜，其中中间视觉区域略微偏移到远侧。
然而，采用标准分布生成多阶光，并且对于点扩展函数(图26A)，在外周围上生成暗淡的环。鉴于此，示例7使得对于标准分布的闪耀，在轻微调制如表11中所示的相位常数和相移之后，第二、第五、第八和第十一区域的闪耀反转以便连接相邻区域的谷部分和峰部分。在表11中，具有反转闪耀的区域的相位常数为负。
闪耀的倾斜角反转的区域全部具有窄间距，其中第二区域的Δr/Δrmax在约0.11处最大。此外，对于所有这些区域，S/Smax约为0.23，在组成区域之间具有最小面积。此外，ΔD/ΔDmin约为4.33，因此在组成区域之间选择在光轴上具有最宽的强度分布的区域。
当以该方式反转特定区域的闪耀时，对于图25B中所示的光轴上的强度分布，抑制多阶光的生成，并且该量的光分配给0D和2D的峰值强度上的增加，并且我们可以看到，存在峰中的每一个峰的增益上的改进。此外，如图26B和图26C中所示，用于标准分布的比较例7(图26A)扩大到外周部分的环变得更暗淡和不明显。因此，本发明分布具有减少的光晕，并且可用作可用于近视、中间视觉、远视的多焦点眼内透镜。
示例8
对于示例8，细节在用于本发明分布的表12和图27中连同用于标准分布的比较例8一起示出。如图所示，由区域序列(1)确定的区域半径和由区域序列(2)确定的区域半径被设定为同心地并入，以便重叠在标准分布的相同区域上。区域序列(1)由方程15设定，其中r1＝0.5225mm并且P＝4D，并且区域序列(2)由方程15设定，其中r1＝0.6399mm并且P＝1.6D。区域序列(1)和(2)以半径递增的顺序从同一区域内的中心向外周部分布置，由此使得比较例8的组成区域用作标准分布。
表12
(示例8)
标准分布的光轴上的强度分布在图27B中由虚线示出，并且在0D、1.6D和4D的位置处生成主焦点峰。基于区域序列(2)的附加度数来生成1.6D的位置的焦点峰。如果使用包括该标准分布的比较例8作为眼用透镜，例如眼内透镜，则1.6D的峰是可用于在前方大约1m的点处观看对象的焦点位置。因此，对于眼内透镜，除了远近对象之外，这对于具有用于在大约1m的点处观看对象的三个焦点的眼内透镜是有用的。
然而，由于多阶光而不会出现不可忽略程度的损失。此外，如作为比较例8的点扩展函数的图28A中所示，环状的光晕显现出来，并且存在夜间远视有损视觉度数的风险。
这里，实施例8的本发明分布使得在略微调制比较例8的标准分布的闪耀的相位常数和相移之后，反转第二、第三、第八和第九区域的闪耀以便连接相邻区域的谷部分和峰部分。在表12中，具有反转闪耀的区域的相位常数为负。这些闪耀反转区域都具有窄间距，其中第二区域的Δr/Δrmax在约0.22处最大。此外，对于所有这些区域，S/Smax是0.5，在组成区域之间具有最小面积。另外，ΔD/ΔDmin约为2，因此在组成区域之间选择在光轴上具有宽的强度分布的项目。
示例8的本发明分布的光轴方向中的强度分布在图27B中示出。如图所示，与作为标准分布的比较例8相比减少多阶光，并且0D位置的峰值强度增加了该量。此外，4D的峰值强度稍高，并且我们可以看到存在增益上的提高。对于图28B和图28C中所示的示例8的点扩展函数，外周部分处的环被消除，并且我们可以看到，与标准分布的光晕扩展相比，光晕扩展被抑制。对于该分布，两个连续相邻区域，即第二和第三区域以及第八和第九区域的闪耀反转。连续区域的闪耀反转的这种模式可以优选用于本发明。因此，基于该示例的衍射透镜具有减少的光晕，并且可用作远视、近视和中间视觉可行的多焦点眼内透镜。
示例9
对于示例9，本发明分布的细节在表13和图29A中连同用于比较例9的标准分布一起示出。如图所示，由区域序列(1)确定的区域半径和由区域序列(2)确定的区域半径以及另外由区域序列(3)确定的区域半径被设定为同心地并入以便重叠在标准分布的相同区域上。区域序列(1)由方程15设定，其中r1＝0.5396mm并且P＝3.75D，区域序列(2)由方程15设定，其中r1＝0.4406mm并且P＝2.81D，并且区域序列(3)由方程15设定，其中r1＝0.5396mm并且P＝1.88D。由区域序列(1)、(2)和(3)确定的区域以半径的递增顺序在同一区域内从中心向外周部分布置，从而形成标准分布的组成区域。
表13
(示例9)
图29A中所示的比较例9的标准分布的光轴上的强度分布由图29B中的虚线示出。由此我们可以看到，除了三个焦点峰0D、2.81D和3.75D之外，在约1.88D处生成一个峰。换句话说，对于该标准分布，可以生成四个焦点。这是如下的多焦点透镜，其中0D用于远视，3.75D用于来观看前方约38cm的点的近视，2.81D用于来观看前方约50cm的第一中间视觉，以及1.88D用于来观看前方约75cm的第二中间视觉，并且可用作具有四个焦点的眼用透镜。
然而，对于标准分布，不生成少量的多阶光，并且如图30A中所示，利用点扩展函数生成环形光晕。
鉴于此，本示例9的本发明分布使得在略微调制比较例9的标准分布的相位常数和相移之后，反转第二、第五、第八和第十一区域以便连接相邻区域的谷部分和峰部分。在表13中，具有反向闪耀的区域的相位常数为负。对于该示例，闪耀反转区域都具有窄间距，其中第二区域的Δr/Δrmax在约0.22处最大。此外，对于所有这些区域，S/Smax是0.33，在组成区域之间具有最小面积。此外，ΔD/ΔDmin约为3，因此在各个组成区域之间选择光轴上具有宽强度分布的项目。
示例9的本发明分布的光轴方向中的强度分布在图29B中示出。如图所示，与作为标准分布的比较例9相比，抑制了多阶光，并且我们可以看到0D峰的强度的增加，并且存在增益上的提高。另外，对于图30B和图30C中所示的示例9的点扩展函数，我们可以看出，光晕扩展小于标准分布的光晕扩展，并且变得不明显。
如所描述的，该示例9是使用成为具有标准分布的四焦点透镜的项目的示例。本发明同样适用于该多焦点透镜。此外，从上述示例中的每一个示例中，可以理解，本发明也可以类似地用于具有比具有四个焦点的焦点更多数量的焦点的分布。
示例10
对于示例10，本发明分布的细节连同表14和图31A中的比较例10的标准分布一起示出。如图所示，由区域序列(1)确定的区域半径和由区域序列(2)确定的区域半径被设定为同心地并入，以便重叠在标准分布的相同区域上。区域序列(1)由方程15设定，其中r1＝0.7389mm并且P＝2D，并且区域序列(2)由方程15设定，r1＝0.6033并且P＝1.5D。由区域序列(1)和(2)确定的区域半径以半径的递增顺序从同一区域内的中心向外周部分布置，从而形成标准分布的组成区域。
表14
(示例10)
图31A中所示的比较例10的标准分布的光轴上的强度分布由图31B中的虚线示出。标准分布的光轴上的强度分布使得在0D、1.5D和2D的点处生成主峰。包括该标准分布的衍射多焦点眼用透镜可用作典型老花眼患者的多焦点接触透镜。
具体地，例如对于使用眼内透镜的患者，诸如白内障患者，由于其自身的晶状体被移除，因此失去了调节能力。因此，读取的近视焦点位置有必要自身等同于作为眼内透镜的4D。然而，对于其自身的调节能力没有下降那么多的典型老花眼患者，接触透镜处方是优选的，并且对于接触透镜，在自己的残余调节能力的帮助下，透镜自身所需的焦点位置足以具有相当于2D的等效。因此，对于该示例，通过为近视分配2D，为中间视觉分配1.5D，以及为远视分配0D，这对于具有剩余的其自身的调节能力的老花眼患者，具有三个焦点的接触透镜是有用的。同样对于该处方示例，由于焦点设定为中等视觉，所以视觉度数被广泛地确保，不仅用于远视，还用于从阅读距离到用于观看计算机屏幕的距离。
然而，对于比较例10的该标准分布，如图31B中的虚线所示生成多阶光，并且同样观察到图32A中所示的点扩展函数中的光晕生成。
鉴于此，示例10的本发明分布使得在标准分布的相位常数和相移略微调制之后，反转第二、第五、第八和第十一区域的闪耀，以便连接相邻区域的谷部分和峰部分。在上述的表14中，具有反转闪耀的区域的相位常数为负。对于该示例10，闪耀反转区域都具有窄间距，其中第二区域的Δr/Δrmax在约0.22处最大。此外，对于所有这些区域，S/Smax是0.33，在组成区域之间具有最小面积。此外，ΔD/ΔDmin是2.97，因此在组成区域之间选择在光轴上具有宽强度分布的项目。
如图31B中所示，我们可以看出，与标准分布相比，对于实例10的本发明分布的光轴上的强度分布，减少多阶光，增加0D峰值强度，并且提高增益。此外，对于图32B和图32C中所示的示例10的点扩展函数，我们可以看出，与用于标准分布的比较例10相比，外周环形噪声减少，并且光晕扩展较少。
因此，用于该示例10的多焦点眼用透镜可用作抑制光晕的多焦点接触透镜。
具体而言，如从示例1至10和比较例1至10的描述可看到的，包括闪耀形相位函数的衍射光栅的标准分布由多个同心区域设定，该多个同心区域包括由方程15给出的多个区域序列重叠可生成多个焦点的结构。然而，由于多阶光的生成而导致的增益降低是不可避免的，并且同样存在光的环或圈突出而导致的光晕的问题。对于在该标准分布中反转特定区域的闪耀的倾斜角的本发明分布，可以获得衍射多焦点眼用透镜，其中抑制多阶光的生成并且提高主焦点峰的增益，并且此外光晕减小。
此外，对于本发明，如上所述，当选择闪耀的倾斜角反转的特定区域时，优选考虑在区域单元中光轴上的强度分布的宽度(半宽度等)或区域的面积或间距。
这里，作为区域间距的选择标准，例如可以使用上述的Δr/Δrmax。期望选择Δr/Δrmax为0.5或更小的区域，更优选Δr/Δrmax为0.45或更小，并且特别优选Δr/Δrmax为0.25或更小。特别是在位于设置有衍射光栅的区域中的径向中心的径向外侧的区域或者位于对眼睛光学系统赋予光学效果的透镜光学部分的径向中心的径向外侧的区域中，优选将Δr/Δrmax为0.25或更小的区域选择为用于设定反转倾斜闪耀的区域。
此外，代替使用区域间距作为选择标准来选择特定区域，或者另外，同样可以使用区域面积作为选择标准。例如，对于示例6中的第二区域，区域间距不是那么窄，但是关于该面积，第二区域在组成区域之间具有最小面积，由此被选为目标区域。特别地，对于位于设置衍射光栅的区域中的径向中心的径向内侧的区域或者位于对眼睛光学系统赋予光学效果的透镜光学部分的径向中心的径向内侧的区域，使用面积作为选择标准可能是有效的。例如，当使用面积作为选择标准时，可以使用前述的S/Smax。在使用S/Smax时，优选选择S/Smax为0.5或更小的区域，并更优选S/Smax为0.35或更小的区域。
此外，代替使用区域间距或面积作为选择标准来选择特定区域，或者另外同样可以使用由于从区域发出的光而在光轴上的强度分布的宽度作为选择标准。对于规定区域的强度分布的宽度，可以使用例如相对于峰值的最大强度为30％、50％或60％等的规定参考值的宽度ΔD作为选择标准。例如，当使用光轴上的强度分布的该宽度作为选择标准时，可以使用上述的ΔD/ΔDmin。在使用ΔD/ΔDmin时，优选选择ΔD/ΔDmin为2或更大的区域，并且更优选选择ΔD/ΔDmin为2.5或更大的区域。特别是在位于设置衍射光栅的区域中的径向中心的径向内侧的区域中或位于对眼睛光学系统赋予光学效果的透镜光学部分的径向中心的径向内侧的区域，由于从区域发出的光而使用光轴上的强度分布的宽度作为选择标准可能是有效的。
对于根据本发明的这些选择标准来选择目标区域，对于所有适用的目标区域来说，不需要改变闪耀的倾斜角。如从使用示例所示的图示或从研究图像形成特性的结果中可以理解的，通过反转目标区域之间的至少一个区域的闪耀的倾斜角，可以呈现本发明的效果，诸如光晕抑制等。
此外，尽管接触透镜和IOL被具体示出为上述示例，但是由衍射光栅表示的光学特性可被理解为基本相同由衍射光栅表示的光学特性基本上可以理解为基本上彼此相同。因此，只要考虑使用透镜的环境条件，就可以理解指定为接触透镜或IOL的示例而彼此不区分。此外，对于ICL和眼镜透镜，也可以理解这些示例作为本发明的示例。
此外，作为根据本发明在调节区域中反转闪耀形相位函数的倾斜角的模式，直线或曲线可以是可接受的，如图10至14等中所示。此外，在反转闪耀之前在标准分布中适用的闪耀形相位函数的模式不限于特定形状，如图2A-2D中所示。标准分布中的适用闪耀的倾斜角度可以被理解为包括正倾斜角为0的角度。因此，例如在图2C中所示的方波闪耀形状的情况下，通过设定适用区域的前述示例中所示的任何负倾斜角度，可以使用本发明。
此外，对于上述示例，透镜的整个表面基本上构成如图4中所示的光学部分。然而，与接触透镜一样，同样可以适当地在透镜外周部分钟提供在眼睛光学系统等上不赋予光学效果的外周部分。此外，在光学部分中，也可以仅在径向方向中的规定区域局部地设置衍射光栅。例如，同样可以在光学部分的径向内侧处提供折射透镜，同时在其径向外侧处提供衍射光栅以获得衍射透镜等。
另外，在使用在径向方向中部分地设置衍射光栅的眼用透镜的本发明的情况下，当使用如上所述诸如区域间距、区域面积或光轴上的强度分布的宽度的选择标准来选择用于设定反转倾斜角的特定区域时，给出每一个参考值的标准分布是理论值。具体地，例如即使当衍射光栅仅设置于光学部分的径向中央部分的径向外侧时，在上述的解决问题部分的手段中，在本发明的第一、第四和第十三模式中所述的“在多个同心区域之间具有最大区域间距的最大间距区域的区域间距Δrmax”、在第二，第四和第十三模式中所述的“在多个同心区域之间具有最大区域面积的最大面积区域的区域面积Smax”以及在第三、第四和第十三模式中所述的“其中从该区域发射的光的光轴上的强度分布的半值宽度在多个同心区域之间是最窄的最窄强度分布区域中的半值宽度ΔDmin”全都适用于包括从光学部分的光学中心继续到外周边缘的闪耀形相位函数的标准分布，如图5A所示作为目标。这使客观和适当地设定选择标准成为可能。
另一方面，当在本发明中指定用于设定反转倾斜角的区域时，存在于设定了衍射光栅的区之内的区域成为目标。具体地，作为在用于解决问题的手段部分中本发明的第一至第四和第十三模式中所述的“配置衍射光栅的区域中的至少一个区域”的调节区域是在透镜光学部分中设定且实际存在的区域。
同样可以将本发明施加到在衍射多焦点眼用透镜中的衍射光栅的设定区域的至少一部分中。在专利文献5中，提到了一种眼用透镜，包括具有相同间距的闪耀形相位函数，其部分地在径向方向上设置。在眼用透镜包括可以在等间距区域以外的其它区域中应用本发明的衍射光栅的情况下，本发明也可以应用于这种眼用透镜。
此外，本发明给出的相位函数通过在眼用透镜中设定为衍射光栅来实现。这里，对于用于实现衍射光栅的眼用透镜的光学材料，根据期望的眼用透镜，诸如接触透镜、IOL、ICL和眼镜透镜，可以使用过去已知的各种材料。此外，例如，通过调节和设定透镜的每一个地点中的光透射速度，可以实现基于本发明给出闪耀形相位函数组的衍射光栅。然而，对于实际应用，例如通过提供反映与透镜表面中的相位相关的光路长度的浮雕结构来实现该衍射光栅是优选的。可替代地，对于包括不同光透射速度的材料的叠层结构透镜，同样可以设定用于材料的边界表面的浮雕结构，从而使得透镜表面平滑，或者作为折射表面等(参见日本未审查专利公开号JP-A-2001-042112)。例如，透镜表面或内表面的浮雕结构可以基于接触透镜、IOL、ICL等的已知制造方法，通过实施化学或机械表面处理的已知技术(诸如蚀刻、在光学材料上的车床车削)形成。
此外，如先前所描述的，作为应用了本发明的眼用透镜，接触透镜、眼镜、眼内透镜等中的任何一个可以是特定的主题，并且同样用于矫正角膜中基质内植入的视觉能力的角膜插入透镜或人造角膜等可以是主题。此外，对于接触透镜，它可以将本发明适当地应用于硬的透氧性硬性接触透镜、水凝胶或非水凝胶的软接触透镜，以及同样含有硅酮成分的可透氧气的水凝胶或非水凝胶的软接触透镜等。另外，对于眼内透镜，可以将本发明适当地应用于任何眼内透镜，例如，可以折叠并眼内插入的软质眼内透镜和硬质眼内透镜。
另外，尽管未作为单个示例列出，但是本发明可以在基于本领域技术人员的知识进行各种改变、修改和改进等的模式下实现，并且不言而喻，只要不脱离本发明的精神，这种实施方式模式也包含在本发明的范围内。

Claims (13)

1.一种衍射多焦点眼用透镜，其中包括闪耀形相位函数的衍射光栅由多个同心区域配置，对于所述多个同心区域，具有由方程1给出的区域半径的多个区域序列重叠，使得设定多个焦点，所述衍射多焦点眼用透镜的特征在于：
配置所述衍射光栅的所述区域中的至少一个这样的区域，该区域具有相对于具有在所述多个同心区域之间的最大区域间距的最大间距区域的区域间距Δrmax而满足Δr≤0.5×Δrmax的区域间距Δr，作为调节区域；以及
在所述调节区域中，设定相对于所述最大间距区域中的所述闪耀形相位函数的倾斜角而反转倾斜角的闪耀形相位函数。
[方程1]
rn：特定区域序列的第n区域半径
r1：所述区域序列的第一区域半径
n：自然数
P：基于所述区域序列的一阶衍射光的附加度数
λ：设计波长
2.一种衍射多焦点眼用透镜，其中包括闪耀形相位函数的衍射光栅由多个同心区域配置，对于所述多个同心区域，具有由方程2给出的区域半径的多个区域序列重叠，使得设定多个焦点，所述衍射多焦点眼用透镜的特征在于：
配置所述衍射光栅的所述区域中的至少一个这样的区域，该区域具有相对于具有在所述多个同心区域之间的最大区域面积的最大面积区域的区域面积Smax而满足S≤0.5×Smax的区域面积S，作为调节区域；以及
在所述调节区域中，设定相对于所述最大面积区域中的所述闪耀形相位函数的倾斜角而反转倾斜角的闪耀形相位函数。
[方程2]
rn：特定区域序列的第n区域半径
r1：所述区域序列的第一区域半径
n：自然数
P：基于所述区域序列的一阶衍射光的附加度数
λ：设计波长
3.一种衍射多焦点眼用透镜，其中包括闪耀形相位函数的衍射光栅由多个同心区域配置，对于所述多个同心区域，具有由方程3给出的区域半径的多个区域序列重叠，使得设定多个焦点，所述衍射多焦点眼用透镜的特征在于：
配置所述衍射光栅的所述区域中的至少一个这样的区域，该区域具有相对于最窄强度分布区域中半值宽度ΔDmin而满足ΔD≥2×ΔDmin的半值宽度ΔD，其中从该最窄强度分布区域发射的光的光轴上的强度分布的半值宽度在所述多个同心区域之间是最窄的，作为调节区域；以及
在所述调节区域中，设定相对于所述最窄强度分布区域中的所述闪耀形相位函数的倾斜角而反转倾斜角的闪耀形相位函数。
[方程3]
rn：特定区域序列的第n区域半径
r1：所述区域序列的第一区域半径
n：自然数
P：基于所述区域序列的一阶衍射光的附加度数
λ：设计波长
4.一种衍射多焦点眼用透镜，其中包括闪耀形相位函数的衍射光栅由多个同心区域配置，对于所述多个同心区域，具有由方程4给出的区域半径的多个区域序列重叠，使得设定多个焦点，所述衍射多焦点眼用透镜的特征在于：
设置有至少一个调节区域，在下面列出的(A)、(B)和(C)中的至少一个中描述所述调节区域：
(A)由配置所述衍射光栅的所述区域中的至少一个这样的区域限定的调节区域，该区域具有相对于具有在所述多个同心区域之间的最大区域间距的最大间距区域的区域间距Δrmax而满足Δr≤0.5×Δrmax的区域间距Δr，使得所述调节区域为设定相对于所述最大间距区域中的所述闪耀形相位函数的倾斜角而反转倾斜角的闪耀形相位函数；
(B)由配置所述衍射光栅的所述区域中的至少一个这样的区域限定的调节区域，该区域具有相对于具有在所述多个同心区域之间的最大区域面积的最大面积区域的区域面积Smax而满足S≤0.5×Smax的区域面积S，使得所述调节区域为设定相对于所述最大面积区域中的所述闪耀形相位函数的倾斜角而反转倾斜角的闪耀形相位函数；以及
(C)由配置所述衍射光栅的所述区域中的至少一个这样的区域限定的调节区域，该区域具有相对于最窄强度分布区域中半值宽度ΔDmin而满足ΔD≥2×ΔDmin的半值宽度ΔD，其中从该最窄强度分布区域发射的光的光轴上的强度分布的半值宽度在所述多个同心区域之间是最窄的，使得所述调节区域为设定相对于所述最窄强度分布区域中的所述闪耀形相位函数的倾斜角而反转倾斜角的闪耀形相位函数。
[方程4]
rn：特定区域序列的第n区域半径
r1：所述区域序列的第一区域半径
n：自然数
P：基于所述区域序列的一阶衍射光的附加度数
λ：设计波长
5.根据权利要求4所述的衍射多焦点眼用透镜，其中在设置有所述衍射光栅的衍射光栅区中，所述调节区域被定位并设定到所述衍射光栅区的径向中心的径向内侧，并且所述调节区域是满足权利要求4的(B)中描述的条件的调节区域。
6.根据权利要求4或5所述的衍射多焦点眼用透镜，其中在设置有所述衍射光栅的衍射光栅区中，所述调节区域被定位并设定到所述衍射光栅区的径向中心的径向外侧，并且所述调节区域是满足权利要求4的(A)中描述的条件的调节区域。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的衍射多焦点眼用透镜，其中
在设置有所述衍射光栅的衍射光栅区中，至少一个调节区域被设定到所述衍射光栅区的径向中心的径向内侧和径向外侧中的每一个，
设定到所述径向内侧的所述调节区域是至少满足权利要求4的(B)中描述的条件的调节区域，以及
设定到所述径向外侧的所述调节区域是至少满足权利要求4的(A)中描述的条件的调节区域。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的衍射多焦点眼用透镜，其中在设置有所述衍射光栅的衍射光栅区中，所述调节区域的总数量小于所述衍射光栅区中的所述区域的总数量的1/2。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的衍射多焦点眼用透镜，其中在所述调节区域中设定的所述相位函数是这样的闪耀形相位函数，其没有在所述调节区域和与所述调节区域相邻的相邻区域之间形成谷点。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的衍射多焦点眼用透镜，其中所述透镜具有如下的光学特性，其中由所述衍射光栅导致的多阶光的峰的强度相对于具有标准分布的标准衍射多焦点透镜的多阶光的峰的强度较低，对于所述标准分布，没有设定在所述调节区域中反转倾斜角的闪耀形相位函数。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的衍射多焦点眼用透镜，其中包括所述闪耀形相位函数的所述衍射光栅被设定为反映与相位相关的光路长度的浮雕结构。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的衍射多焦点眼用透镜，其中所述多个焦点中的一个焦点用作用于远视的焦点，并且用于远视的所述焦点由包括所述闪耀形相位函数的所述衍射光栅的0阶衍射光给出。
13.一种用于制造衍射多焦点眼用透镜的方法，包括：
使用具有由方程5给出的区域半径的多个区域序列重叠的多个同心区域，采用闪耀形相位函数来设定设定了多个焦点的衍射光栅的步骤；
设定调节区域的步骤，在下面列出的(A)、(B)和(C)中的至少一个中描述所述调节区域：
(A)由配置所述衍射光栅的所述区域中的至少一个这样的区域限定的调节区域，该区域具有相对于具有在所述多个同心区域之间的最大区域间距的最大间距区域的区域间距Δrmax而满足Δr≤0.5×Δrmax的区域间距Δr，使得所述调节区域为相对于所述最大间距区域中的所述闪耀形相位函数的倾斜角而反转倾斜角的闪耀形相位函数；
(B)由配置所述衍射光栅的所述区域中的至少一个这样的区域限定的调节区域，该区域具有相对于具有在所述多个同心区域之间的最大区域面积的最大面积区域的区域面积Smax而满足S≤0.5×Smax的区域面积S，使得所述调节区域为设定相对于所述最大面积区域中的所述闪耀形相位函数的倾斜角而反转倾斜角的闪耀形相位函数；以及
(C)由配置所述衍射光栅的所述区域中的至少一个这样的区域限定的调节区域，该区域具有相对于最窄强度分布区域中半值宽度ΔDmin而满足ΔD≥2×ΔDmin的半值宽度ΔD，其中从该最窄强度分布区域发射的光的光轴上的强度分布的半值宽度在所述多个同心区域之间是最窄的，使得所述调节区域为设定相对于所述最窄强度分布区域中的所述闪耀形相位函数的倾斜角而反转倾斜角的闪耀形相位函数；
以及
在光学材料中形成设置有包括所述调节区域的所述多个区域的所述衍射光栅的步骤。
[方程5]
rn：特定区域序列的第n区域半径
r1：所述区域序列的第一区域半径
n：自然数
P：基于所述区域序列的一阶衍射光的附加度数
λ：设计波长。
CN201580083458.0A 2015-10-01 2015-10-01 衍射多焦点眼用透镜以及制造衍射多焦点眼用透镜的方法 Active CN108139611B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2015/077999 WO2017056305A1 (ja) 2015-10-01 2015-10-01 回折型多焦点眼用レンズおよび回折型多焦点眼用レンズの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108139611A true CN108139611A (zh) 2018-06-08
CN108139611B CN108139611B (zh) 2020-08-07

Family

ID=58422909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580083458.0A Active CN108139611B (zh) 2015-10-01 2015-10-01 衍射多焦点眼用透镜以及制造衍射多焦点眼用透镜的方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10564448B2 (zh)
EP (1) EP3358395A4 (zh)
JP (1) JP6698671B2 (zh)
CN (1) CN108139611B (zh)
HK (1) HK1256339A1 (zh)
WO (1) WO2017056305A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112198574A (zh) * 2019-09-27 2021-01-08 东莞东阳光医疗智能器件研发有限公司 衍射光学元件、眼科透镜和人工晶状体
CN112292631A (zh) * 2018-12-06 2021-01-29 阿莫格罗宁根私营有限公司 用于老花眼治疗的衍射镜片
CN113693779A (zh) * 2021-06-01 2021-11-26 天津世纪康泰生物医学工程有限公司 一种具有靶向光场分布的衍射型多焦人工晶状体

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TR201808140T4 (tr) 2015-10-02 2018-07-23 Rayner Intraocular Lenses Ltd Çok odaklı mercek.
EP3415980B1 (en) * 2016-02-09 2023-07-12 Menicon Co., Ltd. Diffractive multifocal lens for eye and method for manufacturing diffractive multifocal lens for eye
AU2018235011A1 (en) 2017-03-17 2019-10-24 Amo Groningen B.V. Diffractive intraocular lenses for extended range of vision
US11523897B2 (en) 2017-06-23 2022-12-13 Amo Groningen B.V. Intraocular lenses for presbyopia treatment
AU2018292030B2 (en) 2017-06-28 2024-02-08 Amo Groningen B.V. Extended range and related intraocular lenses for presbyopia treatment
WO2019002384A1 (en) 2017-06-28 2019-01-03 Amo Groningen B.V. DIFFRACTIVE LENSES AND INTRAOCULAR LENSES ASSOCIATED WITH THE TREATMENT OF PRESBYOPIA
US11327210B2 (en) 2017-06-30 2022-05-10 Amo Groningen B.V. Non-repeating echelettes and related intraocular lenses for presbyopia treatment
SG11202010551TA (en) * 2018-04-26 2020-11-27 Essilor Int Lens element
DE202019005979U1 (de) * 2018-09-13 2023-10-23 Hanita Lenses R.C.A. Multifokale intraokulare Linse
WO2021124216A1 (en) * 2019-12-18 2021-06-24 Alcon Inc. Hybrid diffractive and refractive contact lens
US20210191154A1 (en) * 2019-12-18 2021-06-24 Alcon Inc. Hybrid diffractive and refractive contact lens for treatment of myopia
CA3166308A1 (en) 2019-12-30 2021-07-08 Amo Groningen B.V. Lenses having diffractive profiles with irregular width for vision treatment
AU2021283398A1 (en) 2020-06-01 2023-01-05 Icares Medicus, Inc. Double-sided aspheric diffractive multifocal lens, manufacture, and uses thereof
WO2023099730A1 (en) * 2021-12-03 2023-06-08 Amo Groningen B.V. Lenses having diffractive profiles with parabolic transition zones

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101583325A (zh) * 2006-12-27 2009-11-18 Hoya株式会社 多焦点眼用透镜
US20110267693A1 (en) * 2009-01-06 2011-11-03 Menicon Co., Ltd. Method of manufacturing diffraction lens
CN102395906A (zh) * 2009-02-12 2012-03-28 亚利桑那州立大学董事会 衍射三焦点透镜
CN102665611A (zh) * 2010-01-26 2012-09-12 生理学公司 眼内透镜
WO2014189049A1 (ja) * 2013-05-21 2014-11-27 株式会社メニコン 回折型多焦点眼用レンズおよびその製造方法
US20150022775A1 (en) * 2012-02-09 2015-01-22 Menicon Co., Ltd. Multifocal ophthalmic lens and manufacturing method thereof

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3530776B2 (ja) 1999-07-28 2004-05-24 キヤノン株式会社 回折光学素子及びそれを用いた光学系
US7441894B2 (en) * 2006-02-09 2008-10-28 Alcon Manufacturing, Ltd. Pseudo-accommodative IOL having diffractive zones with varying areas
US8231219B2 (en) 2008-04-24 2012-07-31 Amo Groningen B.V. Diffractive lens exhibiting enhanced optical performance
JP5342244B2 (ja) 2009-01-06 2013-11-13 株式会社メニコン 無水晶体眼内レンズの製造方法
EP2813881B1 (en) * 2012-02-09 2016-07-06 Menicon Co., Ltd. Diffraction-type multifocal ophtalmic lens and manufacturing method therefor
US8678583B2 (en) 2012-05-09 2014-03-25 Allen Louis Cohen Trifocal IOL using diffraction
WO2014091528A1 (ja) 2012-12-14 2014-06-19 株式会社メニコン 回折型多焦点眼用レンズとその製造方法
EP3179293A4 (en) 2014-08-08 2018-08-22 Menicon Co., Ltd. Diffractive multi-focal lens and method for manufacturing diffractive multi-focal lens

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101583325A (zh) * 2006-12-27 2009-11-18 Hoya株式会社 多焦点眼用透镜
US20110267693A1 (en) * 2009-01-06 2011-11-03 Menicon Co., Ltd. Method of manufacturing diffraction lens
CN102395906A (zh) * 2009-02-12 2012-03-28 亚利桑那州立大学董事会 衍射三焦点透镜
CN102665611A (zh) * 2010-01-26 2012-09-12 生理学公司 眼内透镜
US20150022775A1 (en) * 2012-02-09 2015-01-22 Menicon Co., Ltd. Multifocal ophthalmic lens and manufacturing method thereof
WO2014189049A1 (ja) * 2013-05-21 2014-11-27 株式会社メニコン 回折型多焦点眼用レンズおよびその製造方法
JP2014228660A (ja) * 2013-05-21 2014-12-08 株式会社メニコン 回折型多焦点眼用レンズおよびその製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112292631A (zh) * 2018-12-06 2021-01-29 阿莫格罗宁根私营有限公司 用于老花眼治疗的衍射镜片
CN112198574A (zh) * 2019-09-27 2021-01-08 东莞东阳光医疗智能器件研发有限公司 衍射光学元件、眼科透镜和人工晶状体
CN113693779A (zh) * 2021-06-01 2021-11-26 天津世纪康泰生物医学工程有限公司 一种具有靶向光场分布的衍射型多焦人工晶状体

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017056305A1 (ja) 2017-04-06
JPWO2017056305A1 (ja) 2018-07-19
EP3358395A1 (en) 2018-08-08
US20180275428A1 (en) 2018-09-27
HK1256339A1 (zh) 2019-09-20
JP6698671B2 (ja) 2020-05-27
CN108139611B (zh) 2020-08-07
US10564448B2 (en) 2020-02-18
EP3358395A4 (en) 2019-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108139611A (zh) 衍射多焦点眼用透镜以及制造衍射多焦点眼用透镜的方法
JP5848368B2 (ja) 回折型多焦点眼用レンズとその製造方法
CN102892380B (zh) 单微结构镜片、系统和方法
CA2585237C (en) Ophthalmic lens with multiple phase plates
KR101248488B1 (ko) 애포다이즈드 비구면 회절 렌즈
EP2813882B1 (en) Multifocal ophthalmic lens and manufacturing method thereof
WO2013118177A1 (ja) 回折型多焦点眼用レンズとその製造方法
WO2016021075A1 (ja) 回折多焦点レンズおよび回折多焦点レンズの製造方法
US20060098163A1 (en) Ophthalmic lens with multiple phase plates
US11009723B2 (en) Ophthalmic diffractive multi-focal lens and method for manufacturing ophthalmic diffractive multi-focal lens
WO2007133384A2 (en) Aspheric multifocal diffractive ophthalmic lens
KR20230070072A (ko) 다초점 인공 수정체
AU2021306293A1 (en) Optimized multifocal wavefronts for presbyopia correction
US20210378508A1 (en) Methods and Systems for Determining Wavefronts for Forming Optical Structures in Ophthalmic Lenses
AU2011226972B2 (en) Ophthalmic lens with multiple phase plates

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: Aichi

Applicant after: Menicon Co., Ltd.

Address before: Aichi

Applicant before: Menicon Co., Ltd.

REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1256339

Country of ref document: HK

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant