CN116018533A - 多焦点衍射透镜 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够高效率地使用光的多焦点衍射透镜。多焦点衍射透镜(100)具有衍射光栅(1c)，负阶数光(L2)生成视远用的焦点(f2)，0阶光(L1)生成比视远更近侧的焦点(f1)，焦点数为2以上，多色性能评价中的视远用的焦点位置(fc)相对于单色性能评价中的视远用的焦点位置(fs)配置在近侧。

Description

多焦点衍射透镜
技术领域
本发明涉及一种主要应用于眼内透镜的多焦点衍射透镜。
背景技术
以往的多焦点衍射透镜多将0阶光(折射光)作为视远的焦点，将+1阶光(衍射光)作为视近或视中焦点。作为类型与上述不同的多焦点衍射透镜的示例，公开了为了降低色差而将+1阶光(衍射光)作为视远的焦点的多焦点眼科用透镜(参照专利文献1)。此外，作为其他的多焦点衍射透镜的示例，公开了将0阶光(折射光)作为视中的焦点、将+1阶光(衍射光)作为视近的焦点、将-1阶光(衍射光)作为视远的焦点的三焦点透镜(参照专利文献2)。此外，作为眼科用透镜，公开了具有用于使色差的宽度增加的负的衍射能力的透镜(参照专利文献3)。
在与眼内透镜的光学特性的实验方法相关的ISO 11979-2中，使用波长546±10nm的单色光源来测定折射力或MTF(空间频率：Modular Transfer Function，调制传递函数)等，通过这些的单色性能评价来确定眼内透镜的规格。在此，在专利文献1中，如存在关于色差的记载那样，着眼于对多焦点透镜进行多色(白色)性能评价。但是，在专利文献1的多焦点透镜中，如果不考虑单色性能的焦点位置和多色性能的焦点位置的不一致来进行按照ISO11979-2的波长546±10nm的单色性能的眼内透镜的一般的光学设计，则在单色性能和多色性能中焦点位置会发生移动。在以往的多焦点衍射透镜中，多色性能评价中的视远用的焦点位置相对于单色性能评价中的视远用的焦点位置多配置在远侧，在该情况下，为了视远而分配的光在视网膜上以及从视网膜到里侧被聚光，不能高效率地使用光，有可能在针对眼内透镜的规格的实际性能上产生偏差。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2018/100459号
专利文献2：国际公开第2019/020435号
专利文献3：日本特开昭59-224818号公报。
发明内容
本发明是鉴于上述背景技术的问题点而完成的，其目的在于提供一种能够高效率地使用光的多焦点衍射透镜。
为了达成上述课题，本发明的多焦点衍射透镜具有衍射光栅，负阶数光生成视远用的焦点，0阶光生成比所述视远更近侧的焦点，焦点数为2以上，多色性能评价中的所述视远用的焦点位置相对于单色性能评价中的所述视远用的焦点位置配置在近侧。
在上述多焦点衍射透镜中，采用多色性能评价中的视远焦点相比于单色性能评价中的视远焦点配置在近侧的多焦点透镜，由此，在可见光范围中，视远焦点配置成比视网膜更靠近眼内透镜(多焦点衍射透镜)，能够对焦到处于有限位置的物体，能够高效率地使用光。
根据本发明的具体的方面，在上述的多焦点衍射透镜中，正阶数光进一步生成比0阶光更近侧的焦点，焦点数为3以上。在该情况下，能够对3个阶段以上的对象距离进行成像。
根据本发明的另一方面，衍射光栅具有组合了开诺镜片轮廓(kinoform profile)的形状。在该情况下，利用开诺镜片轮廓的组合，能够高效率地设计具有负阶数光生成视远用的焦点、0阶光生成比视远更近侧的焦点、正阶数光进一步生成比0阶光更近侧的焦点的衍射光栅形状的多焦点衍射透镜。
根据本发明的又一方面，对开诺镜片轮廓附加介质折射率的校正项。在该情况下，在眼内使用多焦点衍射透镜的情况下，设想液体中配置，能够利用介质折射率的校正项校正开诺镜片弧垂(sag)高度。
根据本发明的又一方面，对开诺镜片轮廓附加瞳孔放大率的校正项。在设计值中，用改变曲率并附加折射光度数的方法和以衍射光栅附加衍射光度数的方法这两种方法进行了模拟的结果是，在虽然两者想要附加的度数值相同但得到的度数值不同的情况下，也能够利用瞳孔放大率的校正项来匹配于由折射光得到的度数。
根据本发明的又一方面，是除了由双焦点衍射透镜生成的两个焦点之外进一步添加了一个焦点的三焦点衍射透镜，相对于双焦点衍射透镜的三焦点衍射透镜的近侧加入度数为2倍，衍射条纹个数相同。
根据本发明的又一方面，是除了由双焦点衍射透镜生成的两个焦点之外进一步添加了两个焦点的四焦点衍射透镜，相对于双焦点衍射透镜的四焦点衍射透镜的近侧加入度数为3倍，衍射条纹个数相同。
根据本发明的又一方面，衍射光栅具有组合了两种开诺镜片轮廓的形状，具有两种开诺镜片轮廓的衍射光栅高度的一半的高度，被配光为生成比0阶光更远侧的焦点的负阶数光和生成比0阶光更近侧的焦点的正阶数光，负阶数光和正阶数光的阶数的数值相等。在该情况下，合成后的各个衍射光栅高度的变化量为均等，能够使向负阶数光和正阶数光的配光比率几乎一致。
根据本发明的又一方面，衍射光栅具有组合了两种开诺镜片轮廓的形状，两种开诺镜片轮廓的衍射光栅高度不同，被配光为生成比0阶光更远侧的焦点的负阶数光和生成比0阶光更近侧的焦点的正阶数光，负阶数光和正阶数光的阶数的数值不同。在该情况下，生成焦点的衍射的阶数光增加，能够增大焦点调整量。
根据本发明的又一方面，衍射光栅中的峰谷部具有平坦区域。在该情况下，能够使在不将峰谷部平坦化的情况下有可能配光到非意图的高阶数光的焦点位置的光配光到低阶数光的焦点位置。
根据本发明的又一方面，多焦点衍射透镜由正常色散的光学材料形成，波长546nm处的材料折射率为1.45以上1.56以下，各焦点间的度数设定是0.75D以上。
根据本发明的又一方面，具有一对光学面，一个光学面具有衍射光栅，另一个光学面具有复曲面形状。在该情况下，另一个光学面具有复曲面形状，由此，能够作成为散光矫正用的多焦点衍射透镜。
附图说明
图1A是说明第一实施方式的多焦点衍射透镜的平面图，图1B是说明多焦点衍射透镜的侧面图，图1C是说明多焦点衍射透镜的使用例的示意图。
图2A是说明多焦点衍射透镜的折射光和衍射光的焦点的关系的图，图2B是说明单色性能的焦点与多色性能的焦点的关系的图。
图3A是说明实施例1的多焦点衍射透镜的衍射光栅形状的图，图3B是说明组装了实施例1的多焦点衍射透镜的情况下的光强度的图，图3C是说明实施例1的多焦点衍射透镜的MTF的图，图3D是说明比较例1的多焦点衍射透镜的衍射光栅形状的图，图3E是说明组装了比较例1的多焦点衍射透镜的情况下的光强度的图，图3F是说明比较例1的多焦点衍射透镜的MTF的图。
图4A～4E是说明实施例2的多焦点衍射透镜的MTF的图。
图5A～5F是说明实施例2的另一多焦点衍射透镜的MTF的图。
图6A～6F是说明第二实施方式的实施例3的多焦点衍射透镜的衍射光栅形状的图，图6G～6I是说明比较例2的多焦点衍射透镜的衍射光栅形状的图，图6J～6L是说明实施例3的变形例的多焦点衍射透镜的衍射光栅形状的图。
图7A和7B是说明第三实施方式的实施例4的多焦点衍射透镜的衍射光栅形状的图，图7C是说明实施例4的多焦点衍射透镜的光强度的图，图7D是说明实施例4的多焦点衍射透镜的MTF的图。
图8A和图8B是说明比较例3的多焦点衍射透镜的衍射光栅形状的图，图8C是说明比较例3的多焦点衍射透镜的光强度的图，图8D是说明比较例3的多焦点衍射透镜的MTF的图。
图9A是说明实施例5的多焦点衍射透镜的衍射光栅形状的图，图9B是实施例5的瞳孔直径φ3mm时的透镜的光强度的图，图9C是说明实施例5的瞳孔直径φ3mm时的透镜的MTF的图，图9D是说明比较例4的多焦点衍射透镜的衍射光栅形状的图，图9E是说明比较例4的瞳孔直径φ3mm时的透镜的光强度的图，图9F是比较例4的瞳孔直径φ3mm时的透镜的MTF的图。
图10A是说明实施例5的瞳孔直径φ5mm时的透镜的光强度的图，图10B是说明实施例5的瞳孔直径φ5mm时的透镜的MTF的图，图10C是说明比较例4的瞳孔直径φ5mm时的透镜的光强度的图，图10D是说明比较例4的瞳孔直径φ5mm时的透镜的MTF的图。
图11A是说明实施例6的多焦点衍射透镜的MTF的图，图11B和11C是说明现有透镜的多焦点衍射透镜的MTF的图。
图12A是说明在图6L所示的实施例3的变形例中开诺镜片轮廓的系数α的值不同的四焦点透镜的光强度的图，图12B是说明系数α的值不同的上述四焦点透镜的MTF的图。
图13A是第四实施方式的多焦点衍射透镜的仰视图，图13B是与多焦点衍射透镜的弱主子午线平行的示意性的侧面图，图13C是与多焦点衍射透镜的强主子午线平行的示意性的侧面图，图13D是示出从透镜主体的透镜中心观察到的端部厚度的在角度方向上的变化的一例的图。
图14A是设置在图13A所示的多焦点衍射透镜上的复曲面标记的放大图，图14B是复曲面标记的截面图。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下，参照图1等，对本发明的第一实施方式的多焦点衍射透镜100进行说明。图1A是多焦点衍射透镜100的平面图，图1B是多焦点衍射透镜100的侧面图，图1C是说明多焦点衍射透镜100的使用例的示意图。
图1A和1B所示的多焦点衍射透镜100被用作眼内透镜，具有在图1C所示的眼球200内代替晶状体2a发挥功能的透镜主体100a和在眼球200内支承透镜主体100a的两个支承部100b。透镜主体100a和支承部100b一体地形成。透镜主体100a具有作为前表面的第一光学面1a和作为与第一光学面1a相反侧的后表面的第二光学面1b。在图示的示例中，透镜主体100a为双凸透镜，但是，根据透镜特性，单侧可以是凹面，也可以是平面。支承部100b具有从透镜主体100a的外周部突出的弯曲的突起。再有，透镜主体100a和支承部100b也可以分体地形成。如图1C所示，在多焦点衍射透镜100的使用时，仅去除晶状体2a的内在，留下周围的胶囊状的膜(晶状体囊)，在该胶囊中放入多焦点衍射透镜100并固定。
多焦点衍射透镜100由例如热塑性树脂、非热塑性树脂、无机非晶质物质等具有可挠性的软性材料形成。多焦点衍射透镜100由正常色散的光学材料形成，波长546nm处的材料折射率为1.45以上1.56以下，此时的各焦点间的度数(power)设定优选是0.75D以上。
多焦点衍射透镜100组合了折射型透镜构造和衍射光栅1c，在透镜主体100a的第一光学面1a或第二光学面1b具有衍射光栅1c。在图示的示例中，作为一个光学面的第一光学面1a具有衍射光栅1c，作为另一个光学面的第二光学面1b具有球面或非球面。对多焦点衍射透镜100来说，负阶数光生成视远用的焦点，0阶光生成比视远更近侧的焦点，焦点数为2以上，多色性能评价中的视远用的焦点位置相对于单色性能评价中的视远用的焦点位置配置在近侧。0阶光(折射光)生成比视远更近侧的焦点是指，来自特定的物体的光经过透镜而产生的0阶光相比于来自相同的物体的光经过透镜而产生的例如-1阶光聚光到更近侧，在以视网膜为基准考虑的情况下，-1阶光比0阶光更能实现视远。
图2A是说明多焦点衍射透镜100中的折射光和衍射光的焦点的关系的图，图2B是说明单色性能的焦点与多色性能的焦点的关系的图。在图2A的示例中，多焦点衍射透镜100在0阶光(折射光)L1的度数为+20D并且以0阶光的焦点f1为基准的情况下，负阶数光(例如，-1阶光L2)生成远侧的焦点f2，正阶数光(例如，+1阶光L3)生成近侧的焦点f3。图2A示出了多焦点衍射透镜100的无限远的焦点，以位于最远侧的负阶数光的焦点位置为基准，设定为在视网膜2b上的成像位置。关于0阶光、正阶数光、以及基准之外的负阶数光，针对位于对应的对象距离的对象，能够进行在视网膜2b上的成像。在此，对象距离意味着从无限远到靠近多焦点衍射透镜100离散地分布的各对象为止的距离。
在本实施方式中，对如下的结构进行说明：多焦点衍射透镜100作为双焦点衍射透镜，利用0阶光L1和-1阶光L2。在多焦点衍射透镜100中，0阶光L1生成视近用的焦点f1，-1阶光L2生成视远用的焦点f2。在多焦点衍射透镜100中，关于视远的焦点位置，将从多焦点衍射透镜100到视网膜2b为止的距离F作为标准值。即，在本实施方式中，-1阶光L2的焦点位置相当于距离F。再有，能够与距离F匹配地，利用生成视远的焦点的衍射构造的设定或设计来使-1阶光L2的焦距变化。
如图2B所示，在多焦点衍射透镜100中，如上述那样，多色性能评价中的视远用的焦点位置fc相对于单色性能评价中的视远用的焦点位置fs配置在近侧。即，多色性能评价中的视远的焦点位置fc与单色性能评价中的视远的焦点位置fs相比向近侧移动。
在多焦点衍射透镜100中，将多色性能评价中的视远焦点配置在近侧，由此，在可见光范围中，视远焦点配置成与视网膜2b相比更靠近作为眼内透镜的多焦点衍射透镜100，能够对焦到处于有限位置的物体，能够高效地使用光。关于远侧焦点位置的配置，参考了在眼内透镜中将球面像差留在近侧的现象。以下，具体地进行说明。在眼内透镜中，在球面像差留在近侧的低校正的情况下，被聚光在视网膜上以及视网膜的跟前侧。在眼内留下像差的范围，由此，能够将像差利用于焦点。为了高效地利用光，多以成为在近侧留下球面像差的低校正的方式选择眼内透镜。这是单色性能中的现象，但在多色性能中考虑时也被认为是同样的。与单色相比，眼内透镜以多色的方式在现实中使用，优选的是，以单色性能在基准位置设定焦点位置，同时在单色性能和多色性能中，视远的焦点位置都配置成比视网膜更靠近眼内透镜。即，如本实施方式的多焦点衍射透镜100那样，优选的是，多色性能的焦点位置相对于单色性能的焦点位置向近侧移动。
再有，在多色性能中考虑色差。关于折射光的色差，比546nm短波长侧的蓝色的焦点形成在近侧，比546nm长波长侧的红色的焦点形成在远侧，因此，从近侧按顺序形成蓝绿红的焦点。此外，在正阶数的衍射光中，从近侧按顺序形成红绿蓝的焦点，在负阶数的衍射光中，从近侧按顺序形成蓝绿红的焦点。即，关于由衍射光产生的色差，在正阶数光中为与折射光相反的色差，而在负阶数光中为与折射光相同方向的色差。而且，已知如下的情况：在多焦点衍射透镜中，由衍射光产生的色差会补偿由折射光产生的色差。因此，在一般的衍射透镜中，相对于作为设计波长的546nm附近的绿色的焦点，在远侧形成比546nm短波长侧的蓝色的焦点的情况较多。即，一般的衍射透镜成为与通常的折射透镜相反的色差，从近侧按顺序形成红绿蓝的焦点。在本实施方式的多焦点衍射透镜100的视远焦点中，即使是衍射透镜，也相对于绿色的焦点在近侧形成蓝色的焦点，所以，从近侧按顺序形成蓝绿红的焦点。
在多焦点衍射透镜100中，为了使多色性能评价的视远焦点位置相对于单色性能评价的视远焦点位置移动，而利用了多色性能中的折射光和衍射光的光强度根据波长而不同的事项。在以单色光源546nm的光强度为基准的情况下，在折射光中，短波长侧的光强度降低，长波长侧的强度增加，但是其变化量很少。与此相对，在衍射光中，短波长侧的光强度增加，长波长侧的强度降低。具体而言，对于-1阶的衍射光(视远的光)，位于比546nm近侧的短波长(蓝色)侧的光强度变强，作为多色性能，向近侧移动。另一方面，对于0阶的折射光(视近的光)，位于比546nm远侧的长波长(红色)侧的光强度变强，作为多色性能，向远侧移动。在视远焦点配置负阶数光(衍射光)，在比视远焦点更近侧的焦点配置0阶光(折射光)，由此，在多色性能中，光强度增加了的波长范围集中在单色性能的负阶数光(衍射光)和0阶光(折射光)之间，因此，多色性能评价中的视远焦点相比于比单色性能中的视远焦点配置在近侧。
以下，对多焦点衍射透镜100的光学面进行说明。在多焦点衍射透镜100中，折射型透镜构造由图2A所示的0阶的假想的基准面1d表示，具有球面或非球面。再有，基准面1d使用了下述的非球面轮廓式。在此，也可以将x阶的非球面系数设定为0。此外，也可以使用二次常数(conic constant)k和4阶非球面系数A4，进而，还可以使用6阶非球面系数A6或8阶非球面系数A8。
Figure BDA0004106649190000081
在此，
z(s)：弧垂高度
r：距光轴的距离(半径)
R：曲率半径
k：二次常数
A4：4阶非球面系数
A6：6阶非球面系数
A8：8阶非球面系数
此外，衍射光栅1c具有利用开诺镜片轮廓设计的形状。即，衍射光栅1c具有基于开诺镜片轮廓的衍射图案，相对于0阶的假想的基准面1d，适当调整了开诺镜片的厚度或高低差、和环带的间隔或间距。在图示的示例中，示出了0阶光和1阶光的衍射图案，开诺镜片的各环带相对于基准面1d在透镜主体100a侧具有凹面。
在关于衍射光栅1c计算衍射光栅高度h(r)时，使用了针对以下的参照文献中记载的开诺镜片轮廓式变更了参数(具体而言，nA(λ0)和M)的式子。在开诺镜片轮廓式中，附加了介质折射率的校正项、瞳孔放大率的校正项。具体而言，数式中的介质折射率nA是以液体中配置为目的的校正项，瞳孔放大率M是用于与由折射光得到的度数匹配的校正项。再有，在原式中，假设空气中配置来应用空气的介质折射率1.0。再有，在式中，r是距光轴的距离(半径)，m是衍射条纹(m＝0，1，2，...)，nL是材料折射率，λ0是设计波长，α是对开诺镜片弧垂高度s(r)进行调整的系数，P是附加的衍射光度数。
参考文献：Dale A.Buralli，G.Michael Morris，and John R.Rogers.，“Opticalperformance of holographic kinoforms”，Applied Optics，vol.28，No.5，976(1989)
Figure BDA0004106649190000091
Figure BDA0004106649190000092
κ＝-nL 2(λ0)
Figure BDA0004106649190000093
→m＝m(r)-MOD{m(r)，morder}
Figure BDA0004106649190000094
Figure BDA0004106649190000095
利用上述式中的系数α使衍射光栅高度变化，由此，向任意的两个焦点的光的分配改变。即，通过变更衍射光栅高度，从而所得到的阶数改变。例如，在α＝0的情况下为0阶光，在α＝1的情况下为+1阶光，在α＝0.5的情况下为0阶光和+1阶光。此外，在α＝-1的情况下为-1阶光，在α＝-2的情况下为-2阶光，在α＝-1.5的情况下为-1阶光和-2阶光。再有，衍射条纹个数由衍射加入度数决定。此外，在此，作为一例，在确定焦距f时，考虑了瞳孔放大率M＝1.13。在设计值中，通过改变曲率并附加折射光度数的方法和用衍射光栅附加衍射光度数的方法这两种方法进行模拟的结果是，虽然两者想要附加的度数值相同，但得到的度数值不同。由于衍射光的度数附加量≈折射光的度数附加量/1.13，因此，为了使两者一致而加上了M的校正项。在实际瞳孔面上，考虑到衍射光栅条纹间距为M＝1.13倍从而衍射度数为1/1.13倍，成为考虑了在透镜面上使衍射度数为1.13倍的数式。再有，也可以不一定考虑M＝1.13，也可以设为M＝1。
在以上说明的多焦点衍射透镜100中，采用多色性能评价中的视远焦点相比于单色性能评价中的视远焦点配置在近侧的多焦点透镜，由此，在可见光范围中，视远焦点配置成与视网膜2b相比更靠近作为眼内透镜的多焦点衍射透镜100，能够对焦到处于有限位置的物体，能够高效地使用光。由此，在按照ISO 11979-2来进行波长546nm(单色性能)下的眼内透镜的一般的光学设计时，能够避免白色光源环境(多色性能)下的远视化风险。
[实施例1]
<双焦点衍射透镜+1.5D的MTF模拟(实施例1与比较例1的比较)>
在实施例1中对如下的情况进行说明：关于双焦点衍射透镜，在0阶光生成视近用的焦点、-1阶光生成视远用的焦点的情况下，在多色性能评价中，能够高效地使用光。
在实施例1中，多焦点衍射透镜100的MTF模拟如以下那样进行(对于以后的实施例也同样)。作为用于评价以太阳光为代表的白色光的光学性能的多色性能评价，进行了使用了可见光区域380nm～780nm中的430nm、490nm、546nm、590nm、650nm这5个波长的模拟。再有，这些的波长选择只是用于表现白色光的一例。MTF个数以50个/mm进行比较。另一方面，单色性能评价在ISO11979-2：2014、AnnexC(MTF)中使用波长546±10nm的单色光源进行测定，因此，进行了利用波长546nm的模拟。
在实施例1中，用远侧+20D、近侧+21.5D的双焦点衍射透镜进行了比较。在实施例1中，0阶光生成视近用的焦点，-1阶光生成视远用的焦点。在比较例1中，0阶光生成视远用的焦点，+1阶光生成视近用的焦点。图3A是说明实施例1中的-1.5D、0D加入的衍射光栅形状的图，图3B是说明实施例1中的折射+21.5D(近侧)、衍射-1.5D(远侧)的光强度的图，图3C是说明实施例1中的折射+21.5D、衍射-1.5D的MTF的图。图3D是说明比较例1中的0D、+1.5D加入的衍射光栅形状的图，图3E是说明比较例1中的折射+20D(远侧)、衍射+1.5D(近侧)的光强度的图，图3F是说明比较例1中的折射+20D、衍射+1.5D的MTF的图。再有，在图3A和3D中，衍射光栅深度(衍射光栅高度)的负侧示出多焦点衍射透镜100的透镜主体100a侧(在其他的实施方式中也是同样的)。
如图3C所示，在实施例1的MTF结果中，多色性能的远侧焦点位置相对于单色性能的远侧焦点位置向近侧移动。与此相对，如图3F所示，在比较例1的MTF结果中，多色性能的远侧焦点位置相对于单色性能的远侧焦点位置向远侧移动。这能够通过图3B和3E所示的多色性能中的光强度结果来说明。通过了以波长546nm设计的衍射光栅的衍射光具有如下那样的特征：与设计波长相比短波长侧的光强度增加，与设计波长相比长波长侧的光强度减少。与此相对，可以说几乎没有折射光的光强度变化。在图3B所示的实施例1的光强度结果中，在远侧焦点位置和近侧焦点位置之间存在光强度在比远侧焦点位置更近侧增加的短波长区域、和光强度在比近侧焦点位置更远侧相等的长波长区域。与此相对，在图3E所示的比较例1的光强度结果中，在远侧焦点位置和近侧焦点位置之间存在光强度在比远侧焦点位置更近侧相等的短波长区域、和光强度在比近侧焦点位置更远侧减少的长波长区域。根据这些光强度结果的分布，在实施例1中教导了：光强度增加的波长区域集中在远侧焦点位置和近侧焦点位置之间，由此，在MTF结果中，多色性能的远侧焦点位置相对于单色性能的远焦点位置向近侧移动。
如实施例1那样，采用多色性能评价中的视远焦点相比于单色性能评价中的视远焦点配置在近侧的多焦点透镜，由此，在可见光范围中，视远焦点配置成比视网膜更靠近眼内透镜(多焦点衍射透镜)，能够高效地使用光。
[实施例2]
<折射率、焦点间度数变化时的模拟>
在实施例2中，对如下情况进行说明：在波长546nm处的材料折射率n为1.45～1.56的范围的透镜材料中，优选使各焦点间度数设定为0.75D以上。
如图4A～4E所示，在波长546nm处的材料折射率n＝1.52的透镜材料中，在由-1阶光(以下，将加入度数表示为A)生成远侧+20D、由0阶光生成近侧(+20-A)D的双焦点衍射透镜中，模拟比较了使加入度数A变化为-0.6D、-0.75D、-1.5D、-2.0D和-3.0D这5种时的单色性能和多色性能的远侧焦点位置。其结果是，如图4A所示，在加入度数A＝-0.6D时，多色性能的远侧焦点位置相对于单色性能的远侧焦点位置向远侧移动，但是，如图4B～4E所示，在除此之外的加入度数的情况下，多色性能的远侧焦点位置相对于单色性能的远侧焦点位置向近侧移动。由此，能够确认：在本实施方式的衍射光栅形状中，通过使各焦点间的度数差的设定为0.75D以上，从而能够得到发明的效果。
接着，如图5A和图5B所示，在波长546nm处的材料折射率n＝1.52的透镜材料中，在由-1阶光(加入度数A＝-0.75D)生成远侧+26D、由0阶光生成近侧+26.75D的双焦点衍射透镜、以及由-1阶光(加入度数A＝-0.75D)生成远侧+6D、由0阶光生成近侧+6.75D的双焦点衍射透镜中，进行了模拟。由此，确认了：无论是哪个远侧度数，多色性能的远侧焦点位置都相对于单色性能的远侧焦点位置向近侧移动。根据该结果，即使在变更了远侧度数设定的情况下，也能够同样地得到发明的效果。
此外，如图5C～5F所示，在由-1阶光(加入度数A＝-0.75D)生成远侧+20D、由0阶光生成近侧+20.75D的双焦点衍射透镜、以及由-1阶光(加入度数A＝-1.5D)生成远侧+20D、由0阶光生成近侧+21.5D的双焦点衍射透镜中，分别关于波长546nm处的材料折射率n＝1.45的透镜材料和波长546nm处的材料折射率n＝1.56的透镜材料进行了模拟。由此，确认了：在哪个条件下，多色性能的远侧焦点位置都相对于单色性能的远侧焦点位置向近侧移动。根据该结果，能够确认：即使在波长546nm处的材料折射率为1.45≤n≤1.56的范围的透镜材料中，也能够同样地得到发明的效果。
根据以上的结果，能够确认：在波长546nm处的材料折射率n为1.45～1.56的范围的透镜材料中，优选使各焦点间度数设定为0.75D以上。
[第二实施方式]
以下，对第二实施方式的多焦点衍射透镜进行说明。再有，第二实施方式的多焦点衍射透镜对第一实施方式的多焦点衍射透镜进行了变形，未特别地说明的事项与第一实施方式相同。
在本实施方式中，在多焦点衍射透镜100中，正阶数光进一步生成比0阶光更近侧的焦点，焦点数为3以上。由此，能够对3个阶段以上的对象距离进行成像。多焦点衍射透镜100是除了由双焦点衍射透镜生成的两个焦点之外进一步添加了一个焦点的三焦点衍射透镜，相对于双焦点衍射透镜的三焦点衍射透镜的近侧加入度数为2倍，衍射条纹个数相同。即，相对于双焦点衍射透镜，在近侧追加了焦点的三焦点衍射透镜的近侧加入度数为2倍。除了由双焦点衍射透镜生成的两个焦点之外进一步添加了一个焦点的三焦点衍射透镜合成了加入度数不同的两种开诺镜片轮廓。
在多焦点衍射透镜100中，在三焦点衍射透镜的情况下，衍射光栅是两种开诺镜片轮廓的组合，具有两种开诺镜片轮廓的衍射光栅高度的一半的高度(例如，后述的图6C所示的衍射光栅深度D)，被配光为生成比0阶光更远侧的焦点的负阶数光和生成比0阶光更近侧的焦点的正阶数光，负阶数光和正阶数光的阶数的数值相等。由此，合成后的各个衍射光栅高度的变化量为均等，能够使针对负阶数光和正阶数光的配光比率几乎一致。
对于多焦点衍射透镜100来说，在三焦点衍射透镜的情况下，例如，0阶光生成视中用的焦点，-1阶光生成视远用的焦点，+1阶光生成视近用的焦点。
此外，多焦点衍射透镜100也可以是除了由双焦点衍射透镜生成的两个焦点之外进一步添加了两个焦点的四焦点衍射透镜，相对于双焦点衍射透镜的四焦点衍射透镜的近侧加入度数为3倍，衍射条纹个数也可以相同。即，相对于双焦点衍射透镜，在近侧追加了焦点的四焦点衍射透镜的近侧加入度数为3倍。除了由双焦点衍射透镜生成的两个焦点之外进一步添加了两个焦点的四焦点衍射透镜合成了加入度数不同的两种开诺镜片轮廓。
对于多焦点衍射透镜100来说，在四焦点衍射透镜的情况下，在衍射光栅中，两种开诺镜片轮廓的衍射光栅高度不同，被配光为生成比0阶光更远侧的焦点的负阶数光和生成比0阶光更近侧的焦点的正阶数光，负阶数光和正阶数光的阶数的数值不同。由此，生成焦点的衍射的阶数光增加，能够增大焦点调整量。在该情况下，两个阶数的数值不相等，例如，意味着-1阶、0阶、+1阶、+2阶的四个焦点。
[实施例3]
<三焦点衍射透镜的加入度数设定相同的衍射光栅形状与+1.5D、+3D加入衍射光栅形状(以往开诺镜片)的比较>
在实施例3中，对在三焦点衍射透镜中合成两种开诺镜片轮廓时的加入度数进行说明。
在多焦点衍射透镜100中，合成加入度数不同的两种开诺镜片轮廓，由此，成为三焦点衍射透镜。图6C是对在实施例3中最大(max)选择了的衍射光栅形状设计进行说明的图，示出了将图6A所示的+1.5D加入的衍射光栅形状和图6B所示的－1.5D加入的衍射光栅形状进行了合成的衍射光栅形状。图6F是对在实施例3中最小(min)选择了的衍射光栅形状设计进行说明的图，示出了将图6D所示的+1.5D加入的衍射光栅形状和图6E所示的-1.5D加入的衍射光栅形状进行了合成的衍射光栅形状。再有，在衍射光栅形状设计的最大选择中，选择深的，在最小选择中，选择浅的。图6I是对比较例2中的一般的衍射光栅形状设计进行说明的图，示出了将图6G所示的+1.5D加入的衍射光栅形状和图6H所示的+3.0D加入的衍射光栅形状进行了合成的衍射光栅形状。
如图6C、6F和6I所示，可以说在三焦点衍射透镜的加入度数设定相同的情况下，本实施方式的衍射条纹个数变少，成为容易加工的衍射光栅形状。此外，三焦点衍射透镜的衍射光栅高度(衍射光栅深度D)为两种开诺镜片轮廓的衍射光栅高度的一半的高度，此时，能够生成与0阶光相比成为远侧的焦点的负阶数光和与0阶光相比成为近侧的焦点的正阶数光，两者的阶数的值相等。例如，在α＝1.0时，成为-1阶、0阶、+1阶的三焦点衍射透镜。此外，在α＝2.0时，衍射光比0阶光相对地变强，成为-2阶、-1阶、+1阶、+2阶的四个焦点。再有，关于此处的衍射光栅高度，调整了针对三个焦点的光的分配的结果是，在本实施例的衍射光栅形状中为α＝1.3，在一般的衍射光栅形状中为α＝0.6，但这是一例。
此外，作为实施例3的变形例，加入度数不同的两种开诺镜片轮廓的衍射光栅高度不一致也可以。具体而言，通过将系数α设定为不同的值，从而成为四焦点透镜。图6L是对在实施例3的变形例中最小选择了的衍射光栅形状设计进行说明的图，示出了将图6J所示的+1.0D以及+2.0D加入的衍射光栅形状与图6K所示的-1.0D加入的衍射光栅形状进行了合成的衍射光栅形状。虽然不限定系数α的设定，但是，优选地，当一个开诺镜片轮廓为xα时，使另一个开诺镜片轮廓优选为2xα。此时，能够生成与0阶光相比成为远侧的焦点的负阶数光和与0阶光相比成为近侧的焦点的正阶数光，两者的阶数的值不相等。例如，当将加入度数为-1.0D、+1.0D的开诺镜片轮廓分别设为α＝1.0和α＝2.0时，成为-1阶、0阶、+1阶、+2阶的四焦点透镜。通过使+1.0D侧为α＝2.0，从而衍射光在正阶数侧相对地变强，除了+1阶光之外，还高效地取出+2阶光。在此，在一般的衍射光栅形状中，衍射条纹的个数伴随着焦点数的增加而被追加，但是，在本实施方式的衍射光栅形状中，特征在于，能够在不追加衍射条纹的个数的情况下增加焦点数。再有，在两个开诺镜片轮廓中设为α＝1.0和α＝2.0，但是，这是一例，能够根据系数α的设定来调整各焦点的光强度比。
以下，对系数α的设定例进行说明。在作为实施例3的变形例的图6L中，对如下情况下的四焦点透镜进行说明：针对将加入度数为-1.0D、+1.0D的开诺镜片轮廓分别设为α＝1.0和α＝2.0的四焦点透镜，变更为α＝1.3和α＝2.0。
图12A是说明在图6L所示的实施例3的变形例中开诺镜片轮廓的系数α的值不同的上述四焦点透镜的光强度的图，图12B是说明系数α的值不同的上述四焦点透镜的MTF的图。
如图12A所示，能够确认：当比较各焦点位置处的光强度峰值时，视近焦点(+2阶光)的光强度峰值增加了视中焦点(0阶光)的光强度峰值减少或消失的量，变更系数α的设定，由此，能够调整针对各焦点位置的配光比率。此外，如图12B所示，MTF结果也示出了与光强度同样的结果。再有，在此，变更了加入度数为+1.0D的开诺镜片轮廓的系数α的设定，但是，也可以变更加入度数为-1.0D的开诺镜片轮廓的系数α的设定，也可以两者都变更，还可以变更加入度数。
[第三实施方式]
以下，对第三实施方式的多焦点衍射透镜进行说明。再有，第三实施方式的多焦点衍射透镜对第一和第二实施方式的多焦点衍射透镜进行了变形，未特别地说明的事项与第一实施方式等相同。
在本实施方式中，多焦点衍射透镜100的衍射光栅中的峰谷部300具有平坦区域3c(参照后述的图7A和7B)。由此，能够将在不使峰谷部300平坦化的情况下有可能配光于非意图的高阶数光的焦点位置的光配光于低阶数光的焦点位置。再有，具有平坦区域3c意味着峰高度和谷深度的限制，不仅包括直线形状，还包括倾斜形状或圆弧形状等。
[实施例4]
<三焦点衍射透镜中的峰谷部的平坦化>
在实施例4中，对在多焦点衍射透镜100的衍射光栅形状的峰谷部300设置了平坦区域3c的三焦点衍射透镜进行说明。
相对于图7A所示的-1.5D、0D、+1.5D加入的图6C的三焦点衍射透镜的高度1.97μm的衍射光栅形状中的峰谷部300(将峰部3a和谷部3b统称)，对将成为衍射光栅形状的高度的20％的0.4μm作为限制值分别平坦化了图7B所示的峰部3a和谷部3b时进行比较。如图7B所示，实施例4的衍射光栅形状的峰谷部300具有平坦区域3c。图7C是说明图7A所示的平坦化前的衍射透镜以及图7B所示的平坦化后的衍射透镜的光强度的图，图7D是说明图7A所示的平坦化前的衍射透镜以及图7B所示的平坦化后的衍射透镜的MTF的图。
如图7C所示，能够确认：当比较各焦点位置处的光强度峰值时，视中焦点(0阶光)的光强度峰值大幅地增加了±2阶光的光强度峰值减少的量，向任意的焦点范围内的总聚光量也从1.96×106(V/m)2变高为2.32×106(V/m)2，变为1.18倍。此外，如图7D所示，MTF结果也示出了与光强度同样的结果。再有，在此将全部的峰谷部300进行了平坦化，但是，也可以将一部分峰谷部300平坦化，还可以调整上述的20％平坦化的比率。
再有，针对比较例3的0D、+1.5D、+3D加入的图6I所示的一般的三焦点衍射透镜，能够将+1.5D加入和衍射条纹间距相同的-1.5D加入的衍射光栅形状的一部分合成。图8A是说明一部分合成前的衍射光栅形状的图，图8B是说明一部分合成后的衍射光栅形状的图。图8C是说明图8A所示的一部分合成前的衍射透镜以及图8B所示的一部分合成后的衍射透镜的光强度的图，图8D是说明图8A所示的一部分合成前的衍射透镜以及图8B所示的一部分合成后的衍射透镜的MTF的图。如图8C所示，能够确认：在比较例3的情况下，视中焦点(+1阶光)和视远焦点(0阶光)的光强度峰值增加了视近焦点(+2阶光)的光强度峰值降低的量，向任意的焦点范围内的总聚光量也从2.10×106(V/m)2变高为2.24×106(V/m)2，变为1.06倍。此外，如图8D所示，MTF结果也示出了与光强度同样的结果。由此，相比于比较例3，在实施例4中，向任意的焦点范围内的总聚光量的增大量大，能够使有可能配光于非意图的高阶数光的焦点位置的光配光于低阶数光的焦点位置的效果大。
[实施例5]
<与平坦化和以往开诺镜片的加工R相关的对比>
在实施例5中，对多焦点衍射透镜100的衍射光栅形状的切削加工时的加工R进行说明。
在对图7B所示的实施例4的衍射光栅形状的模具进行切削加工时，由于对谷部3b(参照图7A)赋予加工R，所以，会存在如下情况：产生衍射光栅形状的崩塌，光学性能不能如模拟结果那样。在实施例5中，示出了针对+3D加入的三焦点透镜以切削刀具尖端R0.3mm加工了的情况下的模拟结果的变化。图9A是说明实施例5的衍射光栅形状(与图7B相同)的图，图9B是说明实施例5的瞳孔直径φ3mm时的透镜的光强度的图，图9C是说明实施例5的瞳孔直径φ3mm时的透镜的MTF的图。此外，图10A是说明实施例5的瞳孔直径φ5mm时的透镜的光强度的图，图10B是说明实施例5的瞳孔直径φ5mm时的透镜的MTF的图。图9D是说明比较例4的衍射光栅形状(与图8B相同)的图，图9E是说明比较例4的瞳孔直径φ3mm时的透镜的光强度的图，图9F是说明比较例4的瞳孔直径φ3mm时的透镜的MTF的图。此外，图10C是说明比较例4的瞳孔直径φ5mm时的透镜的光强度的图，图10D是说明比较例4的瞳孔直径φ5mm时的透镜的MTF的图。
如图9A所示，在本实施方式的衍射光栅形状中，设计值与加工值几乎一致，与此相对，如图9D所示，在一般的衍射光栅形状中，产生设计值与加工值的偏差，特别是能够确认越向外周侧，其偏差量越大。再有，在一般的衍射光栅形状中，加工值示出与设计值相比衍射光栅高度变小这样的变化，这导致如下的情况：向视远焦点(0阶光)的光的分配增加，向视近焦点(+2阶光)的光的分配减少。这在图9E、9F、10C和10D所示的光强度和MTF的模拟结果中也得到确认，特别是能够确认：瞳孔直径越大，其影响越显著，关于瞳孔直径φ5mm的视近焦点，已经消失。在实施例5中，示出了以切削刀具尖端R0.3mm的结果，但是，通过减小切削刀具尖端R，从而使该倾向变小。但是，在该情况下，启示了容易产生切削刀具的缺损，切削刀具的耐久性差。由此，可以说本实施方式的衍射光栅形状是容易进行切削加工的形状。此外，尖锐部容易受到切削阻力的影响，容易产生形状崩塌，但是，也启示了通过使全部的峰谷部平坦化而得到改善，使切削加工时的形状崩塌减少。
(其他)
[实施例6]
<本实施方式的试制品和现有透镜的MTF测定结果>
在实施例6中，将具有图9A所示的衍射光栅形状的多焦点衍射透镜与现有透镜进行比较，对多色性能评价中的视远焦点的近侧移动的有效性进行了验证。
实施例6的透镜的MTF测定结果(单色性能、多色性能)如以下那样进行。在作为白色光评价的光源中，使用卤素灯。关于单色光评价，用干涉滤波器取出卤素灯光源的546nm来使用。
图11A～11C分别示出了对本实施方式的视远焦点由负阶数光构成的试制品、视远焦点由0阶光构成的现有透镜A、以及视远焦点由正阶数光构成的现有透镜B进行了MTF测定的结果。具体而言，图11A是说明本试制品的离焦MTF测定结果(视远焦点＝-1阶光、视中焦点＝0阶光)的图，图11B是现有透镜A的离焦MTF测定结果(视远焦点＝0阶光、视中焦点＝+1阶光)，图11C是现有透镜B的离焦MTF测定结果(视远焦点＝+1阶光、视中焦点＝+2阶光)。如图11A所示，关于视远焦点为负阶数光、视中焦点为0阶光的本试制品，多色性能评价中的视远焦点相对于单色性能评价中的视远焦点配置在近侧。与此相对，如图11B和11C所示，关于视远焦点为0阶光、视中焦点为正阶数光的现有透镜A、以及视远焦点和视中焦点均为正阶数光的现有透镜B，多色性能评价中的视远焦点相对于单色性能评价中的视远焦点配置在远侧，在模拟结果和实物确认结果中得到了同样的倾向。由此，启示了本实施方式的试制品能够在白色光中高效地使用光。
[第四实施方式]
以下，对第四实施方式的多焦点衍射透镜进行说明。再有，第四实施方式的多焦点衍射透镜对第一～第三实施方式的多焦点衍射透镜进行了变形，未特别地说明的事项与第一实施方式等相同。
图13A是第四实施方式的多焦点衍射透镜100的仰视图，图13B是与多焦点衍射透镜100的弱主子午线L1平行的示意性的侧面图，图13C是与多焦点衍射透镜100的强主子午线L2平行的示意性的侧面图。再有，在图13B和13C中，为了易于理解地进行说明，示出了从图13A的多焦点衍射透镜100中去除了支承部100b的示意性的图。
如图13A～13C所示，在本实施方式的多焦点衍射透镜100中，作为一个光学面的第一光学面1a具有衍射光栅，作为另一个光学面的第二光学面1b具有复曲面形状(复曲面面)。关于第一光学面1a，由于与第一实施方式相同，因此省略说明。
在多焦点衍射透镜100中，利用第二光学面1b具有的复曲面面，在设定于面上的彼此正交的弱主子午线L1和强主子午线L2的子午线方向上，透镜的折射力产生差异，能够利用该差异来矫正散光。在复曲面面中，折射力大的方向的子午线为强主子午线L2，折射力小的方向的子午线为弱主子午线L1。
多焦点衍射透镜100的第二光学面1b上的任意的子午线方向(角度θ)上的截面形状用包括下式的式子来表现。
Figure BDA0004106649190000191
在此，c是附加由第二项以后规定的复曲面面之前的多焦点衍射透镜100的近轴曲率，r是距多焦点衍射透镜100的光轴OA的距离，k是关于附加复曲面面之前的多焦点衍射透镜100中的光轴OA旋转对称的面的二次常数(Conic Constant)，符号c、r、k对于第二光学面1b上的子午线方向是共同的。此外，A(θ)和B(θ)是由依赖于子午线方向的角度的函数来表现的参数，由下式给出。
A(θ)＝a2xcos2θ+a2ysin2θ
B(θ)＝a4xcos4θ+a2x2ycos2θsin2θ+a4ysin4θ
如图13A所示，在多焦点衍射透镜100的透镜主体100a形成有复曲面标记MA，该复曲面标记MA是示出散光轴的标记。具体而言，在透镜主体100a的复曲面面(第二光学面1b)的外缘附近，以夹着透镜主体100a的光轴OA彼此相对的方式设置有一对复曲面标记MA。将一对复曲面标记MA连接的假想的线表示透镜主体100a的第一轴(例如，弱主子午线L1)，通过透镜主体100a的光轴OA且与第一轴正交的线表示第二轴(例如，强主子午线L2)。通过利用复曲面标记MA，从而能够在将多焦点衍射透镜100插入到患者的眼球内之后，调整多焦点衍射透镜100的位置，以使得患者的眼角膜的散光轴(眼角膜强主子午线轴)与多焦点衍射透镜100的复曲面轴(透镜弱主子午线轴)一致。
如在图14A中放大地所示那样，在第二光学面1b的俯视图中，复曲面标记MA具有矩形形状，该矩形形状在角部具有圆度。关于复曲面标记MA的外形，透镜主体100a的半径方向的长度与透镜主体100a的圆周方向的长度不同。具体而言，复曲面标记MA在透镜主体100a的半径方向上具有长边，在圆周方向上具有短边。复曲面标记MA由在其缘部4a作为长边平行于弱主子午线L1的一对直线部AL1和作为短边用抛物线将一对直线部AL1连接的曲线部AL2构成。使复曲面标记MA的外形为上述形状，由此，在多焦点衍射透镜100的插入后的散光轴的对位中，即使在只能视觉确认复曲面标记MA的一端的情况下，也能够基于缘部4a的形状来确定散光轴的方向。如图14B所示，复曲面标记MA在光轴OA方向的截面上具有凹部1e，凹部1e具有底面4b和从缘部4a连接到底面4b的倾斜面4c。再有，复曲面标记MA的外形也可以是椭圆、长圆、长方形等具有长边和短边的多边形。此外，缘部4a也可以被倒角，底面4b或倾斜面4c也可以具有曲面。
如图13A～13C所示，多焦点衍射透镜100在透镜主体100a的端部100c形成有端部厚度大致固定的平坦化部100d。平坦化部100d被形成为包括从透镜中心(光轴OA)观察时与强主子午线L2重叠的端部100c。具体而言，强主子午线L2与图13A所示的X轴重叠。在本实施方式中，一对平坦化部100d以夹着透镜主体100a的光轴OA而彼此相对的方式设置在透镜主体100a的复曲面面(第二光学面1b)的端部100c。此外，平坦化部100d的形状被设置为相对于X轴即强主子午线L2大致线对称。再有，也可以由平缓的倾斜面或曲面等形成平坦化部100d的部分。在该情况下，在透镜主体100a的端部100c，与平坦化部100d对应的强主子午线L2附近的曲率比弱主子午线L1附近的曲率小。
在平坦化部100d，将距透镜中心的半径r的位置处的端部厚度设为e(r)。适当地确定端部厚度e(r)，由此，确定在第二光学面1b的俯视图中从透镜中心观察到的形成有平坦化部100d的角度φ的范围、和平坦化部100d的在透镜主体100a的径向上的宽度L。由于第二光学面1b的复曲面面如前述的式子那样被定义，所以，当端部厚度e(r)确定时，第二光学面1b的复曲面面与平坦化部100d的平面的交线确定。
平坦化部100d的端部厚度e(r)被设定为比透镜主体100a的弱主子午线L1侧的端部厚度薄并且比将平坦化部100d形成为透镜主体100a的复曲面面的情况下的端部厚度厚。由此，透镜主体100a的弱主子午线L1侧的端部厚度、即与Y轴重叠的部分的端部厚度能够与以往的透镜主体相同。以往，强主子午线L2方向的端部厚度变薄，但是，如本实施方式那样将强主子午线L2方向的端部厚度确保为规定的厚度，由此，能够在维持能够维持后发白内障防止效果的端部厚度的同时使透镜主体100a的中心厚度不会不必要地变厚。此外，由于强主子午线L2方向的端部厚度被确保为规定的厚度，所以，即使在平坦化部100d上设置支承部100b，也能够稳定地得到透镜主体100a被支承部100b按压在晶状体的后囊上的力。
图13D是示出从透镜主体100a的透镜中心观察的端部厚度e(r)的在角度方向上的变化的一例的图。在图13D中，横轴是角度φ(单位：°)，纵轴是第二光学面1b的弧垂量Z(单位：mm)。角度φ为0°和180°的方向是透镜主体100a的弱主子午线L1方向，角度φ为90°的方向是透镜主体100a的强主子午线L2方向。再有，角度φ为180°～360°范围的端部厚度e(r)的变化与角度φ为0°～180°范围的端部厚度e(r)的变化相同。
在图13D所示的示例中，透镜主体100a的端部厚度e(r)夹着强主子午线L2方向(角度φ＝90°)在70°～110°的范围大致固定。即，在上述角度范围形成有平坦化部100d。
再有，在本实施方式中，在图13A所示的示例中，支承部100b以夹着弱主子午线L1相对的方式并且以与平坦化部100d连接的方式设置，但是，支承部100b的配置能够适当变更。
以上，已经根据实施方式说明了本发明，但是，本发明并不限定于上述实施方式等。例如，多焦点衍射透镜100的衍射光栅形状能够在满足上述实施方式的条件的范围内适当变更。
此外，在上述实施方式中，只要是负阶数光生成视远用的焦点、0阶光生成比视远更近侧的焦点、多色性能评价中的视远用的焦点位置相对于单色性能评价中的视远用的焦点位置配置在近侧的结构，则能够适当变更生成视近、视中或视远用的焦点的衍射的阶数光。
此外，上述实施方式的多焦点衍射透镜100能够应用于各种眼用透镜。
此外，在上述实施方式中，采用了多焦点衍射透镜100的一对光学面中的一个第一光学面1a具有衍射光栅而另一个第二光学面1b具有球面、非球面、复曲面面等的结构，但也可以采用第一光学面1a具有球面、非球面、复曲面面等而第二光学面1b具有衍射光栅的结构。

Claims (12)

1.一种多焦点衍射透镜，其中，
具有衍射光栅，
负阶数光生成视远用的焦点，0阶光生成比所述视远更近侧的焦点，
焦点数为2以上，
多色性能评价中的所述视远用的焦点位置相对于单色性能评价中的所述视远用的焦点位置配置在近侧。
2.根据权利要求1所述的多焦点衍射透镜，其中，
正阶数光进一步生成比所述0阶光更近侧的焦点，
焦点数为3以上。
3.根据权利要求2所述的多焦点衍射透镜，其中，
所述衍射光栅具有组合了开诺镜片轮廓的形状。
4.根据权利要求3所述的多焦点衍射透镜，其中，
对所述开诺镜片轮廓附加介质折射率的校正项。
5.根据权利要求3和4中任一项所述的多焦点衍射透镜，其中，
对所述开诺镜片轮廓附加瞳孔放大率的校正项。
6.根据权利要求2～5中任一项所述的多焦点衍射透镜，其中，
所述多焦点衍射透镜是除了由双焦点衍射透镜生成的两个焦点之外进一步添加了一个焦点的三焦点衍射透镜，
相对于所述双焦点衍射透镜的所述三焦点衍射透镜的近侧加入度数为2倍，衍射条纹个数相同。
7.根据权利要求2～5中任一项所述的多焦点衍射透镜，其中，
所述多焦点衍射透镜是除了由双焦点衍射透镜生成的两个焦点之外进一步添加了两个焦点的四焦点衍射透镜，
相对于所述双焦点衍射透镜的所述四焦点衍射透镜的近侧加入度数为3倍，衍射条纹个数相同。
8.根据权利要求3～6中任一项所述的多焦点衍射透镜，其中，
所述衍射光栅具有组合了两种开诺镜片轮廓的形状，
具有两种所述开诺镜片轮廓的衍射光栅高度的一半的高度，
被配光为生成比所述0阶光更远侧的焦点的所述负阶数光和生成比所述0阶光更近侧的焦点的所述正阶数光，所述负阶数光和所述正阶数光的阶数的数值相等。
9.根据权利要求3～5和7中任一项所述的多焦点衍射透镜，其中，
所述衍射光栅具有组合了两种开诺镜片轮廓的形状，
两种所述开诺镜片轮廓的衍射光栅高度不同，
被配光为生成比所述0阶光更远侧的焦点的所述负阶数光和生成比所述0阶光更近侧的焦点的所述正阶数光，所述负阶数光和所述正阶数光的阶数的数值不同。
10.根据权利要求3～9中任一项所述的多焦点衍射透镜，其中，
所述衍射光栅中的峰谷部具有平坦区域。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的多焦点衍射透镜，其中，
由正常色散的光学材料形成，波长546nm处的材料折射率为1.45以上1.56以下，各焦点间的度数设定是0.75D以上。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的多焦点衍射透镜，其中，
具有一对光学面，一个光学面具有衍射光栅，另一个光学面具有复曲面形状。
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