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Description
本発明は、広範には結像方法に関する分野に属し、特に焦点距離を拡張させた結像レンズ装置に関する。
結像装置の焦点距離拡張は、結像装置の様々な組み込み応用、とりわけ、医療応用機器における、疑わしい組織を観察、検出するために体内に挿入されるカメラ等の素子への応用、さらには眼鏡レンズ、コンタクトレンズ、眼球内レンズ、また手術により眼内に挿入される他のレンズなど、眼科工業への応用を可能にするために非常に重要なコア技術である。焦点距離の拡張手法は、工業、医療、監視、さらに民生製品に用いられる顕微鏡やカメラなどの光学機器においても必要とされている。それらの機器では、光軸のフォーカシングが必要となるが、今日では、フォーカシングは、多くのレンズを用いたフォーカシング装置、結像面、被写体を、手動もしくは電動で機械的に相対的に変位させることに行うように改良されている。
光学系の拡張した焦点距離を得るための数々の手法が開発されている。公知の一つの手法は、本発明の発明者による特許文献1記載の方法である。この技術は、全光学素子の拡張被写界深度を持つ結像を提供するものである。結像装置は、その結像装置から広い範囲の距離に位置する被写体の像を、ぼやけることなく撮影できる。この結像装置の好ましい実施の形態は、被写体、補助レンズ、複合位相マスク、センサーが光軸上に沿って配置された構成を具備する。被写体からの光は、その複合位相マスクに直列に並んだ補助レンズにより結像させられ、検出器に入射して像を形成する。この技術は、連続した焦点距離の集まりを生成するように、空間的に高い解像度を有する位相素子をレンズ開口上に設けることに基づく。
他の手法が例えば以下の特許文献に開示されている(特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5)。この手法では、立方体の位相マスクが開口平面上に用いられており、焦点画像を実現するための後処理が必要である。
より具体的には、特許文献2は、像投影装置において被写界深度を拡張する装置と方法を開示している。拡張被写界深度した合焦像を投影面に生じさせる光学装置は、符号化マスクか、光に先行して被写体情報(または望ましい画像情報と等価)を組み込むための光符号化器と、投影機の被写界深度を拡張させるための拡張被写界深度(EDF)マスクを備える。また、被写体情報を組み込むに加えて、その符号化マスクは、後処理を不要とするために、被写界深度を拡張する際に、光源からの光をEDFマスクにより引き起こされた変化量に相当するように符号化する。
特許文献3は、拡張した被写界深度を持つ撮像装置において撮像エラーを低減する装置と方法を開示している。改良された光電撮像機器が、インコヒーレントに照明された被写体に適応して用いられ、低減された撮像エラー量の最終画像を提供する。この撮像装置は、撮像される被写体の中間像を形成する光学アッセンブリと、その中間像を受像し中間像信号を生成する画像センサーと、中間像信号から低減された撮像エラーの量の最終画像を計算する計算手段と、を有する。撮像エラー量の低減は、この光学アッセンブリに、光学アッセンブリのOTFを、動作距離範囲において相対的に不変とする位相マスクと、その中心から距離の関数として透過率が連続的に減少する振幅マスクを持たせることによっても、部分的に、達成される。また、撮像エラー量の低減は、その計算手段に、少なくとも、ほぼ最適な焦点条件で前記光学アッセンブリについて計算された非理想IOTFに沿って変化する改良された汎用回復機能を持たせることにより、部分的に、達成される。
特許文献4は、インコヒーレント光学系において、被写界深度を大きくし、波長感度を小さくした光学機器を開示している。この装置は、特殊用途の光学マスクをそのインコヒーレント系に組み込んでいる。この光学マスクは、合焦位置からある程度の範囲内で、光学伝達関数を、基本的に一定に保つように設計されている。結果として得られた中間像信号の信号処理は、このマスクの光学伝達変性効果を元に戻し、その結果、被写界深度が増大した合焦像を得ることができる。一般的に、このマスクは、光学装置の開口絞り、開口絞りの像に、またはその近傍に配置される。光の振幅は、このマスクに付随したフィルターなどによって変化するが、このマスクは、光の位相のみを変化させ、振幅は変化させないことが好ましい。このマスクは、パッシブ測距装置の有効範囲を広げるために用いてもよい。
特許文献5は、コンタクトレンズ、眼球内埋込体、眼球表面、または眼球表面自体の改造により、拡張した焦点距離(以下、EDFという)を人間の眼に提供する技術を開示している。これは、問題の光学素子に選択された位相変化(例えば、表面厚さを変えるなど)を適用することによって達成される。この位相変化は、波面をEDF符号化し、合焦位置からある程度の範囲内で、その光学伝達関数を、基本的に一定に保つようにする。これにより、符号化された像が網膜に与えられる。人間の脳は、この符合された像を復号し、結果として、焦点距離が増大した合焦像が得られる。
さらにまた、特許文献6(特許文献7、8、9もまた同様)、特許文献10に開示されているように、開口面のアポティゼーションを用いた方法もある。
より具体的には、特許文献6は人間の眼の焦点深度を増大する装置と方法を開示している。この装置は、レンズ体と、光の干渉を起こすように構成されたレンズ体のレンズと、概略そのレンズの中心に位置するピンホールに似た光学開口とからなる。そのレンズは、光の散乱を起こすように構成されるか、光反射性材料から形成されていてもよい。または、そのレンズは、光の干渉、散乱、反射または吸収いずれかの組み合わせにより焦点深度を大きくしてもよい。さらにそのレンズは、一連の同心円、模様、粒子のパターン、溝のパターンのような構成を有していてもよい。ひとつの方法は、患者の水晶体に、ピンホールスクリーニング装置を用いてスクリーニングを施し、眼科用レンズとして患者の焦点深度を大きくするものである。他の方法は、外科的に患者の眼にマスクを移植し、焦点深度を大きくするものである。
特許文献10は、人間の眼に移植するマスクされた眼内レンズを開示している。このマスクは、レンズ体のある部分のみを眼の瞳孔とともにブロックするものであり、瞳孔が収縮すると小さな開口を規定し、ピンホールカメラの動作と同様に、焦点深度を大きくする。瞳孔が拡張したときには、他の光はマスク周囲から瞳孔を経由して網膜に達することができ、薄暗い状態でも人間が見えるようにする。一つの態様では、そのマスクは小さな円形開口とその外側により大きな円環を規定する。その小さな円形開口は、近見視力と遠見視力に必要とされる屈折力の中間に当たるさらなる屈折力を有する。白内障患者の水晶体を、このマスクされた眼球内レンズで置き換える方法もある。
いくつかの他の視力回復技術が以下の特許文献に開示されている。
特許文献11は、拡張した被写界深度を持つ光学機器を開示している。こインコヒーレント光学系のレンズの被写界深度を大きくし、波長依存性と、焦点ぼけによる収差を小さくするこのシステムは、特殊目的の光学マスクをインコヒーレント系に組み込んでいる。この光学マスクは、合焦位置からある程度の範囲内では、光学伝達関数を基本的に一定に保つように設計されている。結果として得られた中間像信号の信号処理は、このマスクの光学伝達変性効果を元に戻し、その結果、被写界深度の大きい合焦像を得ることができる。一般的に、このマスクは、像の主平面または光学系の主平面に設置されるこのマスクは、光の位相のみ変化させ、振幅は変化させないことが望ましい。このマスクは、パッシブ測距装置の有効範囲を広げるために用いられてもよい。
特許文献12は、多焦点の非球面レンズ、老眼を補正するために人間の瞳孔に密接に近接した光学表面、この光学表面を得るための方法、この方法を実行するためのレーザ手術を開示している。この光学表面は、第一の視覚エリアと、第一の視覚エリアを取り囲む第二の視覚エリアと、第二の視覚エリアを取り囲む第三の視覚エリアと有し、第一の視覚エリアは、単一の屈折力を有し、第二の視覚エリアは、様々な屈折力を有し、第三の視覚エリアは、第一の単一の屈折力とは異なる第二の概略単一の屈折力を有し、少なくとも第一、第二、第三の視覚エリアのうち一つは非球面を有し、他は球面を有する。この方法は、この光学表面を得るための角膜の再形成を含む。角膜は、その前部または基礎構造の表面において切断またはコラーゲンの収縮により再形成される。この切断は、エキシマレーザー、外科用レーザ、水流切断、流体切断またはガス切断技術を適用して行われる。この方法では、この光学表面を得るために、所望の光学特性を有するコンタクトレンズを角膜に取り付けてもよい。このレーザ手術装置は、レーザ光生成器、切除放射により角膜の光学ゾーンの領域から選択された体積の角膜細胞を除去するためにビーム打撃を制御するレーザビームコントローラーとからなり、これにより、第一の視覚エリアと、第一の視覚エリアを取り囲む第二の視覚エリアと、第二の視覚エリアを取り囲む再輪郭された領域を形成する。
特許文献13は、回折を低減するエッジを有する環状のマスクレンズを加工する方法を開示している。この技術によれば、レンズ本体は、開口中心から環状マスク部分に向けて放射状に徐々に透過率が減少する“ソフトエッジ”を形成する環状のマスクを有する。これらの方法は、異なった度合いの着色剤(例えば色素)をレンズのある程度の部分に導入する。
特許文献14は、深い焦点深度を持つ光線生成装置について開示している。この装置は、輝主環と二つの副ローブ環とを生成する二値位相マスクと、回折パターン部分のみを通過させる環状開口と、この環状開口を通過した光を前方において収束させ、光軸を交差させるレンズと、からなる。収束しつつある光が光軸を交差する際、建設的干渉が起こり、焦点深度が拡張した光線を生成する。
特許文献15、16、17は、人間の瞳孔の正常機能で動作するように設計された環状マスクコンタクトレンズを開示している。環状マスクは、ピンホールに似た小さな開口をコンタクトレンズ上に形成し、連続的な焦点合わせ補正を可能とする。この環状マスクの外径は、輝度レベルが低下した場合に、装着者により多くの光エネルギーを瞳孔経由で送る。このコンタクトレンズは、小さな開口分と環状マスク下部にある部分とで、分離した異なる光学補正を用いる構成を有していてもよい。よって、明照明と暗照明双方、またに広い範囲の視距離に対する機能的画像化が達成される。
特許文献18は、幅広い焦点深度を有する眼内レンズ、コンタクトレンズを開示している。この技術によれば、レンズの屈折力は一定でよいが、瞳孔開口を通過する波の振幅と位相は変化する。このレンズは、レンズ自身が所定の幾何学的形状、例えば同心、平行、放射状において、ガウス分布、ベッセル関数などの数学関数に従った濃淡を有することで構成できる。このレンズは、単一の屈折力であってもよいし、多数の屈折力、すなわち二焦点タイプであってもよい。
特許文献19は、回折低減エッジを有する視力補正用環状マスクレンズを開示している。このレンズ本体は、開口中心から環状マスク部分に向けて放射状に徐々に透過率が減少する“ソフトエッジ”を形成する環状のマスクを有する。
特許文献20は、ピンホールレンズとコンタクトレンズについて記述している。このコンタクトレンズは、患者の眼の湾曲に適合した凹面と、凸面とを有する光学に透明なレンズ本体と、からなる。このレンズは三つの領域を有する、(1)第一の光学屈折力を有する環状部分、(2)前記環状部分の中心であり、それは前記レンズの光学中心でもある箇所に設けられた概略ピンホールに似た開口、(3)第一の環状部分の外側にある第二のより大きな環状部分。
特許文献21は、光学収差、夜間近視、球面収差、無虹彩、円錐角膜、角膜瘢痕、全層角膜移植、および屈折矯正手術の術後合併症の治療に用いられる、可変透過率環状マスクレンズを開示している。このレンズは、従来用いられているピンホールコンタクトレンズに比べ、より大きな開口を有する環状マスクを有する。この開口は、“ソフト”な内エッジを有しており、またマスクは、マスクの外エッジに向けて放射状にその透過率が緩やかに増大する。
特許文献22は、眼中に埋め込まれるか、角膜中、または角膜上に配置されることに適応した多焦点眼科レンズについて記述している。このレンズは、一つの光学軸と、一つの中心ゾーンと、この中心ゾーンに外接する複数の環状ゾーンと、からなる。環状ゾーンのうち二つは、遠見視力矯正力を有する第一の領域と、近見視力矯正力を有する第二の領域と、からなる。IOLの具体化では、近見視力と遠見視力の中間の視力矯正力は漸進的であり、それぞれの第二の領域は、近見視力矯正力が概ね一定である広い部分を有している。この中心ゾーンの矯正力は変化する。
特許文献23は、患者の眼に移植する眼内レンズを開示している。このレンズは、多焦点レンズと、移動機構アッセンブリを有している。このレンズは、偽水晶体眼の全近見視力に必要な付与矯正力よりも小さな最大付与矯正力を有する。この移動機構アッセンブリはレンズと結合しており、患者の眼と共同するように改良され、レンズと患者の眼が協調して動作するように作用する。また二つのレンズと、二つの移動機構アッセンブリを有するレンズシステムも提供されている。この眼球内レンズ及びレンズシステムは、実の水晶体を摘出した患者の眼内に移植される際、特に有用である。
特許文献24、25は、患者の視力を改善するための双眼レンズシステムを開示している。このシステムは、第一と、第二の眼科レンズと、を有する。これらレンズのそれぞれは、眼中に移植されるか、その角膜上、または角膜内に配置されるように作られている。第一のレンズは、遠見視力を矯正するための第一の基準屈折力を、第二の眼科レンズは遠見視力以外を矯正するための第二の基準屈折力を、有する。この眼科レンズは、生来の水晶体を有する、もしくは生来の水晶体を摘出された患者に移植される眼内レンズであってもよい。
特許文献26は、誘起された開口を有する多焦点レンズを開示している。この多焦点レンズは、非錘体で非球面状光学表面により規定されている。それぞれ異なる種類の表面形状が、光学ステップに囲まれた中心部の遠見視力領域を形成している。この光学ステップは、半径方向に急速に増加する力を有し、この力が誘起開口を生成する。この誘起開口を経て、視覚系の表層成分の濃縮が誘起される。この誘起開口は遠見視力の透明性を増大させる結果をもたらす。非錘体非球面状光学表面は、所望の屈折力分布を作り出すように規定されている。これらの表面関数は、コンタクトレンズの形状作製のためのコンピュータ駆動旋盤を使用するために、簡単化され、多項式級数としても提供される。この技術は、コンタクトレンズ、強膜レンズ、眼内レンズまたは印象ないし外科的に角膜細胞内に形成されたレンズにも言及している。
特許文献27は、複数の交互に変化する矯正力ゾーンを有し、ゾーン内また一つのゾーンから他のゾーンに渡って矯正力が連続的に変化する、多焦点眼科レンズについて記述している。言い換えれば、複数の同心ゾーン(すくなくとも二つ)が、遠見視力矯正力から近見視力矯正力、すなわち近焦点補正力から、遠焦点補正力まで連続的に変化するように提供される。ついで近見視力に戻り、再度、遠見視力にもどる。逆も真である。この変化は、連続的(漸進的)であり、突然の変化や“エッジ”を有さない。この技術の二つの変形例が開示されている。第一の変形例では、連続的、交互の矯正力変化が、連続的に変化するレンズ後部の曲率により達成されている。よって、眼への光線衝撃の角度が変化する。第二の変形例では、連続的、交互の矯正力変化が、屈折率がレンズの半径方向に(光軸から離れて)変化する屈折性材料を用いたことによる不均質な表面特性によって達成される。
特許文献28は、遠距離、近距離双方で、従来技術での球面多焦点レンズ設計での通常失われていたコントラストを維持し、明瞭な視覚を与えるレンズ設計を実現するための、収差低減と視覚コントラストの増加とをもたらす球面状の前部表面と、球面状多焦点の後部表面とを組み合わせた同心球面の多焦点レンズ設計を開示している。この非球面状表面は、レンズと眼の組み合わせにおける変調伝達関数(MTF)を改善し、遠近双方での焦点合わせとコントラストを改善する。このデザイン形状は、コンタクトレンズ、眼内レンズにも有効である。
特許文献29は、強化された焦点深度と単一焦点視力矯正力を提供する強化型単一焦点眼科レンズを開示している。このレンズは、眼球内へ移植されるか、眼球上に置かれるか、または眼の角膜内に置かれるように作られている。この眼科レンズは遠見視力矯正のための基準屈折力と、第一の視力矯正力を持った第一のゾーンと、第二の視力矯正力を持った第二のゾーンとからなる。第二のゾーンは、半径方向に第一のゾーンの外側に位置している。第一のゾーンは、近見視力矯正力を有し、第二のゾーンは、遠見視力矯正力を有する。第一のゾーンの最大の屈折力は、基準屈折力以上の略0.7ディオプレ、第二のゾーンの最小屈折率は、基準屈折力以下の略0.5ディオプレである。第一のゾーンは、使用者の網膜から第一の所定の距離で光の焦点を合わるように作られ、第二のゾーンは、使用者の網膜から第二の所定の距離で光の焦点を合わせるように作られている。第二の所定の距離は、概略、第一の所定の距離の反対方向であり、その値は等しい。第三のゾーンは、概ね第一のゾーンと同様であり、半径方向に第二のゾーンの外側に位置している。第四のゾーンは、概ね第二のゾーンと同様であり、半径方向に第三のゾーンの外側に位置している。第三のゾーンの第三の視覚矯正力は、概略第一のゾーンの第一の視覚矯正力に等しく、第四のゾーンの第四の視覚矯正力は、概略第二のゾーンの第二の視覚矯正力に等しい。
特許文献30は、増大した焦点深度を持つ眼内レンズについて記述している。この眼球内レンズは正確な遠近見視力のために大幅に増大した焦点深度をもち、実の水晶体より薄いレンズを提供する。このレンズは、硬質であり、後方に撓み、水晶体嚢の後方位置に配置するように作られている。このレンズは、実の水晶体に比べ網膜から大きく離れて位置している。そのため、このレンズから出て網膜に当たる光の円錐は、実の水晶体から来る光の円錐にくらべ小さい。典型的には、レンズは1.0mm厚で、網膜からの距離は7.0から8.0mmである。
特許文献31は、患者の老眼矯正のための、コンタクトレンズおよび他の矯正方法の設計方法を開示している。この方法は、最適な矯正形状を提供するため、波面収差の測定データに依存する。この矯正手段は、好ましくは、多焦点平行移動スタイルの交互視覚コンタクトレンズか、同時視覚スタイルの矯正レンズである。人間の視覚を改善する矯正手段の設計方法は、より高い次数の収差を矯正する方向を志向しており、たとえば、矯正後の高次の回転対称収差の残余量が、高次の回転非対称収差の残余量より大きいという結果となる。この設計方法は、残余球面収差と深い焦点深度を持つ多焦点コンタクトレンズが中心ずれを起こすことにより誘起される、非対称な高次の収差を矯正することを志向する。
特許文献32は回折的なコンタクトレンズ、眼内レンズを作成する装置とプロセスを開示している。この光学機器は、指示されたプロセスのステップを達成するため、以下の主要な部品を、一つの光軸に沿った光学的軸あわせをして有する、光軸に沿って紫外光を放出するレーザ、レーザ照射路のゾーンプレートマスク、およびレーザからの照射により、マスク像を、同時に設置された光学機器の画像面と、眼レンズのくぼんだ内表面に投射する結像レンズ。これにより眼レンズをマスクの像様に除去して、眼レンズに位相ゾーンプレートを形成する。レーザビームは、このゾーンプレートマスクを走査して、画像表面に合成画像を生成する。または、位相ゾーンプレートは、型打ちにより、レンズを複製するための道具として、画像表面にある未使用のガラスのくぼんだ表面に生成される。光源はフッ化アルゴンエキシマレーザーであり、193nmで発振する。レンズは、可変倍率レンズであり、数々のサイズのマスク上画像を投影し、所望の多種の屈折力を持つゾーンプレートを作成する。しかしながら、公知の技術では、装置視野方向の外側の領域への避けがたい大きなエネルギー散乱などや、ディジタル後処理の必要、空間伝達周波数、エネルギー効率の低下などの問題を抱えている。
国際公開第03/076984号パンフレット
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欧州特許第0369561号明細書
したがって、全光学系による拡張した焦点深度技術への技術的な要求が存在する。
本発明は、上記課題を解決するために結像装置を提供する。その結像装置では、その有効開口に、近接したまたはその表面に接着した、またはその内部に組み込まれた光学素子を用いる。ここで用いられる“結像装置の有効開口”とは、光収集開口を意味することに注意すべきである。この光収集開口は、結像レンズ自身、または、結像レンズ前方の開口の実サイズであってもよい。眼科応用では、例えば眼の瞳孔のサイズであってもよい。また、本発明で用いられる結像装置はレンズを配列して用いてもよい(レンズアレイ)ことに注意すべきである。このように光学素子の配列を用いる場合には、それぞれ光学素子は、対応する一つのレンズと関係づけられる。
本発明の光学素子は、位相作用型、非回折性であり、レンズ開口を全光学系により拡張する焦点深度が得られるように符号化する薄膜光学素子として構成される。この光学素子は、位相のみの素子、または位相と振幅に作用する素子であってもよい。ここで用いられる“全光学系”とは、画像処理が不要か、または少なくともその必要性が大きく低減されているという意味である。
よって、この光学素子は、照明の波長、多色性に感度がなく、また装置視野方向の外側の領域へエネルギー散乱を起こさない。したがって、関心領域において非常に高いエネルギー効率を提供し(ほぼ100%)、アポディゼーションを必要としない。回折性光学素子を用いた場合では、位相のみの素子を用いたとしても、望まない方向への回折次数による光の発散が生じるため、このような高い効率は得ることができない。このことを指摘しておくことは重要である。本発明の技術はディジタル後処理を必要としないため、眼科応用や他の“コンピュータを用いない”応用に適している。
本発明の光学素子は、低空間遷移周波数のマスク(好ましくは、二値マスク)を規定するように構成される。これは、結像レンズの平面において、結像レンズの領域に囲まれる、少なくとも一つの遷移領域(例えば、線や円)を光学素子が規定するように設計して実現される。空間的に離れた、光学的に透明であり、異なる光学特性(すなわち、結像レンズ装置を通過する光の位相に対し、異なる作用をする。)を持つ特徴形状により形成される所定のパターンを、少なくとも一つの光学素子の領域が、結像レンズの領域と共に規定する。
結像レンズ平面(すなわち、作用開口平面)内の光学素子による一つないしそれ以上の遷移領域の位置は、少なくとも結像レンズの作用開口の寸法を考慮し、選択される。パターンの異なる特徴に対応したレンズ装置中の異なる領域を通過する光の各成分に対して、適切な位相干渉関係が生成されるように、これらの位置は適切に選択される。それにより、結像レンズの焦点を外れた光から生じる直交位相因子を低減でき、よって、この結像レンズ装置における焦点ぼけ光伝達関数(OTF)を最大化する。
上記に示したように、拡張焦点深度(以下、EDOFという)光学素子の最適構成を設計するためには、結像レンズの有効開口を考慮する必要がある。結像レンズの屈折力分布および焦点長、ないしはそのいずれかをもまた考慮に入れてもよい。というのも、拡張焦点深度は屈折力と無関係であるので、ある既定の屈折力の近辺に対して、拡張焦点深度をシフトさせるために、上記考慮を結像レンズに付加してもよい。
EDOF素子の光学的な幾何学配置と寸法(すなわち、少なくとも一つの遷移領域)は、最適化アルゴリズム(数値的、解析的手法に基づき、低空間周波数の全光学系拡張焦点深度素子を与える)により決定される。このアルゴリズムは、既定の結像レンズ(すなわち、既定の有効開口寸法)内における素子のN個の遷移領域の位置を決定する。
眼科応用を考慮すると、レンズ(眼の瞳孔やコンタクトレンズ、眼鏡のレンズ)の有効開口は、ほとんどの患者に共通なある相対的に狭い範囲の値に収まるので、本発明のEDOFは非常に多数の患者に対して自在に設計可能となる。このような普遍的なEDOFは、焦点深度領域が5ジオプトリに等価な、2から3mmの有効開口を可能とするように構成される。より少ないパーセントである遠見視覚と近見視覚に大きな差を持つ患者に対しては、EDOF素子の設計は、その素子と関連して用いられる結像レンズの屈折力を考慮する。
一つないしそれ以上の遷移領域(EDOFが設計された特定の波長に対するパイ位相遷移)の位置は、自己相関の条件化で、直交位相ひずみ(これは結像レンズのCTFを増加させ、焦点が外れることの効果に対応する)に対する不変性を生成する。開口マスク(EDOFと結像レンズにより形成される。)は低空間周波数の遷移領域外で構成されていることから、0次の回折からはエネルギーを散逸させず、そのエネルギー効率は100%に近い。
CTFの自己相関は、結像装置の光学伝達関数から算出されることに注意すべきである。EDOF遷移領域の位置は、M個の位置が分析され、最終的には、一連の焦点外位置の条件化でOTFの最大のコントラストを与える組が選択される、反復アルゴリズムで計算されうる。OTFコントラスト最適化(最大化)の意味は、実際に、可能な限りゼロから離して束縛された焦点外OTFを持つことである。
本発明の拡張焦点深度(EDOF)素子は、焦点外れにより得られる直交位相因子を大幅に消去可能な適切な位相干渉関係を生成するように構成されている。このEDOF素子は位相作用素子(例えば、位相のみに作用する二値マスク要素)であり、屈折性要素でも、回折性要素でもない。屈折素子と異なり、本発明のEDOFフィルターは、1波長のみの厚さ(例えば、自然光照明の場合、0.5ミクロン程度)の薄い位相層として、従来の回折性光学素子作成手法と同様に、低コストのリソグラフィ技術を用いて形成できる。一方で、回折性光学素子とは対照的に、本発明のEDOFは、非常に低い周波数の特徴形状をもつ。この素子は、非常に限られた数の構造および低い空間周波数(約1、000波長の周期)の周期を有する。本発明の光学素子の特性は、真にエネルギー的に効果的なEDOFを可能とする。これは、すべてのエネルギーが素子自体を通過する(概略、位相のみ)のみならず、すべてのエネルギーが対象物の適切な縦および横領域に凝集しているため(縦方向の焦点面ないし横方向の回折次数にエネルギーが分割する回折素子とは対照的)である。
それゆえ、エネルギーをいくつかの回折次数/焦点面に分割し、また小さなレンズ開口(同様に深い焦点深度を有する)と等価である回折性光学素子を基礎とする手法とは対照的に、本発明の高いエネルギー効率(100%に近い)を有する光学素子は拡張した焦点深度を提供する。加えて、本発明の低空間周波数の手法は、回折性光学素子において問題となっている、素子の、波長および多色照明に対する感度を除去する。さらに、本発明の手法は、全光学系技術であり数値計算を必要としない、そのため眼科応用に用いられた場合、脳による変換、適合化を前提としない。これは、拡張焦点深度像は、対象物の像そのものであるからである。このことは指摘しておくことは重要である。
よって、本発明の一つの広範な態様は、結像装置であり、作用開口を持つ少なくとも一つのレンズを有する結像レンズアッセンブリと、前記少なくとも一つのレンズに関係づけられ、前記結像装置に拡張した焦点深度を与えるように構成された光学素子とを有し、前記光学素子は低空間周波数の位相遷移を規定する位相作用型、非回折性光学素子として構成され、前記光学素子は対応する前記レンズと共に少なくとも前記作用開口の寸法により決定される前記レンズのレンズ面内に空間的に離れ異なった光学的性質を持つ光学的に透明な特徴形状から形成される所定のパターンと、少なくとも一つの位相遷移領域の位置と、を規定する。
本発明の他の広範な態様は、結像装置であり、作用開口を持つ少なくとも一つのレンズを有する結像レンズアッセンブリと、前記少なくとも一つのレンズに関係づけられ結像装置に拡張した焦点深度を与えるように構成された光学素子とを有し、前記光学素子は低空間周波数の位相遷移を規定する、位相作用型、非回折性二値マスクとして構成され、前記光学素子は結合した前記レンズと共に少なくとも前記作用開口の寸法により決定される前記レンズのレンズ面内に、空間的に離れ異なった光学的性質を持つ光学的に透明な構造体から形成される所定のパターンと、少なくとも一つの位相遷移領域の位置と、を規定する。
本発明のさらに他の広範な態様は、結像装置であり、作用開口を持つ少なくとも一つのレンズを有する結像レンズアッセンブリと、前記少なくとも一つのレンズに関係づけられ前記結像装置に拡張した焦点深度を与えるように構成された光学素子とを有し、前記光学素子は、低空間周波数の位相遷移を規定する位相作用型、非回折性光学素子であり、前記光学素子は結合したレンズとともに、少なくとも前記作用開口の寸法により決定される前記レンズのレンズ面内に、空間的に離れ異なった光学的性質を持つ光学的に透明な構造体から形成される所定のパターンと、少なくとも一つの位相遷移領域の位置と、を規定して、前記パターンの異なる構造体に対応する、前記結像装置の異なる領域を通過した光の各成分間に、前記光学素子が適切な位相干渉関係を生成するようにし、それにより前記結像レンズの焦点から光が外れた結果生じる直交位相成分を低減し、前記結像レンズの焦点ぼけの光学伝達関数(OTF)を、焦点外OTFを可能な限りゼロから遠ざけ最大化する。
本発明のさらに他の広範な態様は、結像装置であり、作用開口を持つ少なくとも一つのレンズを有する結像レンズアッセンブリと、前記少なくとも一つのレンズに関係づけられ、前記結像装置に深い焦点深度を与えるように構成された少なくとも一つの光学素子とを有し、前記光学素子は低空間周波数位相遷移からなるパターンを規定するように構成された位相作用型、非回折性光学素子であり、前記光学素子は関係づけられたレンズとともに、少なくとも前記作用開口の寸法により決定される前記レンズのレンズ面内に、空間的に離れ異なった光学的性質を持つ光学的に透明な構造体から形成される所定のパターンと、少なくとも一つの位相遷移領域の位置とを規定し、それにより焦点から光が外れた際の前記結像レンズのコヒーレント伝達関数(CTF)のシフトに対する前記結像装置の感度を低減する。
本発明のさらに他の広範な態様は、結像装置であって、それぞれが作用開口を持つレンズの配列と、それぞれが前記レンズアレイの一つのレンズに関係づけられ結像装置に拡張した焦点深度を与えるように構成された光学素子の配列とを有し、前記光学素子は低空間周波数位相遷移を規定するように構成された位相作用型、非回折性光学素子であり、前記光学素子は結合したレンズとともに、少なくとも前記作用開口の寸法により決定される前記レンズのレンズ面内に、空間的に離れ異なった光学的性質を持つ光学的に透明な構造体から形成される所定のパターンと、少なくとも一つの位相遷移領域の位置と、を規定する。
本発明のさらに他の広範な態様は、患者の眼鏡に用いられる結像レンズであり、前記結像レンズは、作用開口を持つように構成され、拡張した焦点深度を与えるように構成された光学素子を有し、前記光学素子は、低空間周波数位相遷移を規定するように構成された位相作用型、非回折性光学素子であり、前記光学素子は関係づけられたレンズとともに、少なくとも前記作用開口の寸法により決定される前記レンズのレンズ面内に、異なった光学的性質を持つ空間的に離れた光学的に透明な特徴形状から形成される所定のパターンと、少なくとも一つの位相遷移領域の位置と、を規定する。
本発明のさらに他の広範な態様は、結像装置を有する表示装置であり、それぞれが作用開口を持つレンズの配列と、それぞれが前記レンズアレイの一つのレンズに関係づけられ、結像装置に拡張した焦点深度を与えるように構成された光学素子の配列とを有し、前記光学素子は低空間周波数位相遷移を規定する位相作用型か非回折性素子であるように構成され、前記光学素子は関係づけられたレンズとともに、少なくとも前記作用開口の寸法により決定される前記レンズのレンズ面内に、空間的に離れ異なった光学的性質を持つ光学的に透明な特徴形状から形成される所定のパターンと、少なくとも一つの位相遷移領域の位置と、を規定する。
いうまでもなく、上記の表示装置は電子装置(例えば携帯電話)とともに、またはその一部として用いられる動的な装置であってもよいし、静的な装置であってもよい。
本発明のさらに別の態様は、対象物の像を検出器面上に画像化するシステムであり、前記システムは、作用開口を持つ少なくとも一つのレンズを有する結像レンズアッセンブリと、前記少なくとも一つのレンズに関係づけられ結像装置に拡張した焦点深度を与えるように構成された光学素子と、から構成される結像装置を備え、前記光学素子は低空間周波数位相遷移を規定する位相作用型、非回折性素子として構成され、前記光学素子は結合したレンズとともに、少なくとも前記作用開口の寸法により決定される前記レンズのレンズ面内に、異なった光学的性質を持つ空間的に離れた光学的に透明な構造体から形成される所定のパターンと、少なくとも一つの位相遷移領域の位置を規定し、前記結像装置の異なる構造に対応する異なる領域を通過した光の各成分間に、適切な位相干渉関係を生成し、それにより前記結像レンズの焦点から光が外れた結果生じる直交位相成分を低減することを可能とし、前記結像装置の焦点ぼけ光学伝達関数(OTF)を最大化する。
本発明のさらに別の態様は、拡張した焦点深度を与える結像レンズとともに用いられる光学素子であり、前記光学素子は、低空間周波数位相遷移からなる所定のパターンを規定する位相作用型、非回折性素子であるように構成され、前記パターンは前記既定の結像レンズの作用開口により規定されている。
本発明のさらに別の態様は、拡張した焦点深度を与える結像レンズとともに用いられる光学素子であり、前記光学素子は低空間周波数位相遷移からなる所定のパターンを規定する位相作用型、非回折性二値素子であるように構成され、前記パターンは前記既定の結像レンズの作用開口により規定されている。本発明のさらに別の態様は、拡張した焦点深度を与える光学素子であり、前記光学素子は低空間周波数位相遷移からなるパターンを規定する位相作用型、非回折性素子であるように構成されている。
本発明のさらに別の態様は、拡張した焦点深度を与える光学素子であり、前記光学素子は、低空間周波数位相遷移を規定する位相作用型、非回折性素子であるように構成され、前記光学素子は位相遷移領域の所定のパターンを規定し、前記遷移領域は前記光学素子がそのために設計された既定の結像レンズの作用開口にあわせて配置され前記光学素子の遷移領域を前記結像レンズ面内の所定の位置内に与えるようにし、前記光学素子を有する前記結像レンズを通って伝播する光場の横方向位相形状の周期的な繰り返しが生じるようにする。
本発明のさらに別の態様は、拡張した焦点深度を与える光学素子であり、前記光学素子は低空間周波数位相遷移を規定する位相作用型、非回折性二値素子であるように構成され、前記光学素子は位相遷移領域の所定のパターンを規定し、前記遷移領域は、前記光学素子がそのために設計された既定の結像レンズの作用開口にあわせて配置され前記光学素子の遷移領域を前記結像レンズ面内の所定の位置内に与えるようにし、前記光学素子を有する前記結像レンズを通過伝播する光場の横方向位相形状の周期的な繰り返しが生じるようにする。
本発明のさらに別の態様は、拡張した焦点深度を有する結像システムを提供する方法であり、前記方法は、有効開口を持つ結像レンズに開口符号化を適用し、低空間周波数位相遷移を規定する位相作用型、非回折性素子であるように構成された光学素子を前記結像レンズに適用することによって、前記結像レンズ面内に空間的に離れ概略光学的に透明な異なった光学的性質の特徴形状の所定のパターンを規定し、それにより、前記パターンの異なる前記構造体に対応する前記レンズ装置の異なる領域を通過した光の各成分間に適切な位相干渉関係を生成して前記結像レンズの焦点から光が外れた結果生じる直交位相因子を低減し、前記結像レンズの焦点ぼけ光学伝達関数(OTF)を最大化する。
本発明のさらに別の態様は、拡張した焦点深度を有する結像システムを提供する方法であり、前記方法は、有効開口を持つ結像レンズとともに用いられる位相作用型、非回折性の光学素子を設計し、前記設計は、一連の焦点外位置のもと、光学伝達関数(OTF)の最大のコントラストを与えるように、結像レンズの有効開口内にN個の位相遷移の位置を選択し、それによりできるだけゼロから離れるように焦点外OTFを規定する。
本発明を理解し、実際にどのように用いられるかを理解するために、好ましい実施の形態を限定的でない例のみを用いて、図面を参照しながら説明する。
図1Aには本発明の結像レンズ装置12を用いた結像システム10が模式的に示されている。
結像システム10は、被写体13、結像レンズ系12、光検出器16からなる。結像レンズ装置12は、ある有効開口D(本例ではレンズの直径)と、ある数のレンズ12A(一般的には、少なくとも一つ。単一のレンズが本例では示されている。)と、レンズ12Aに関連付けられたある数の光学素子12B(本例では単一素子)からなる。上記光学素子12Bは、拡張焦点深度(EDOF)素子として、構成され、動作可能である。
光学素子12Bはレンズ12Aのパラメータ、すなわちその有効開口、また任意に、屈折力分布および焦点距離、またはそのいずれかに合うように構成されている。光学素子12Bは、位相作用型、非回折性マスクとして構成されている。好ましくは、本例で示すように、マスク12Bはレンズと統合されて、すなわちレンズ表面のパターンとして実現される。
一般に、マスク12Bは、レンズに取り付けられるか、またはレンズに近接して設置される分離素子であってもよい。この態様は、図1Bが示す、レンズ12Aとその前面に近接して設置された位相作用型、非回折性光学素子12Bを備える結像レンズ系112を用いた結像システム100で説明されている。
図1Cは、本発明のさらに他の例に係る結像システム200を模式的に示す。ここで、結像レンズ装置212は、本例では4つのレンズL1、L2、L3およびL4からなるレンズアレイ12Aと、このレンズアレイのそれぞれのレンズに対応する光学素子OE1、OE2、OE3およびOE4の配列12Bを備えている。
上記システム200は、例えば、近見視力に問題がある人々のディスプレイ/スクリーン(例えば携帯電話装置の)の視覚化を容易にすることを目指して、ディスプレイパネルまたはスクリーン13(被写体を構成する)とともに用いられてもよい。結像装置212は、わずかな距離隔てて格納されている(ディスプレイパネル13の表面13’から数ミリ)。また本例では、光学素子の配列12Bは、対象物13から光検出器16(患者の眼)に向かった光の伝播に関して、レンズアレイ12Aの向こう側に配置されている。上記のような、小型レンズとEDOF素子の配列を用いることで、結像装置212の最近接焦点面FPを、被写体13に可能な限り近づけることができ、近見視力に問題がある人々も、通常の視力の人々と同様に、スクリーンを見ることができるようになる。加えて、最近接焦点面を被写体に近づけることで、焦点合わせをする被写体の縮小率を低減する。
好ましくは、光学素子12Bは、位相のみに作用する二値マスクとして構成される。しかしながら、一般的には光学素子12Bは、位相、振幅マスクとして構成されてもよいことに注意すべきである。
光学素子12Bは、少なくとも一つの低空間周波数遷移領域を規定するように構成され、レンズ12Aの領域とともに、透過する光の位相にそれぞれ異なる影響を与える、空間的に離れた概略光学的に透明な特徴形状の所定のパターンを規定する。よってこのパターンは、結像レンズ面において、レンズ領域によって隔たった、一つまたはそれ以上の光学素子の遷移領域から形成される。この遷移領域は、マスク12Bが設計されたある特定の波長に対してはパイ位相遷移である。これらの遷移領域の配置(レンズ12A平面内の位置)は、全体の結像装置の焦点ぼけOTFを最大とするように、既定の結像レンズ12Aの有効開口(あるいは、レンズの屈折力も)により決定される。このため、このパターンはレンズ系の異なる領域を通過する光の各成分間に適切な位相干渉関係を生成し、それにより光が結像レンズの焦点から外れた結果生じる直交位相因子を低減する。
図1Dおよび図1Eに示すように、光学素子は、結像レンズの表面レリーフ(図1D)として実施されてもよい。すなわち、可変的なレンズ厚の空間的に離れた領域R1及びR2からなるパターンである。または異なる屈折率n1とn2を持つ材料から作られたレンズ領域R’1とR’2からなるパターンである(図1E)。異なる屈折率を持つ材料の場合、特定の光学的に透明でレンズと異なる屈折率を持った材料が、レンズ表面の空間的に離れた異なる領域を被覆するようにしてもよい。
図2Aから図2Cは、それぞれ二つの具体的な、しかし限定的ではない光学素子12Bの外形例を示している。図2Aの例において、マスク12Bは、一つの円環状の遷移領域14となるように設計されている(通常、少なくとも一つのこのような領域、同心円状のリング配列が同様に用いられていてもよい。)。図2Bに示す例では、マスクは、二つの相互に垂直な棒線(線)の対B1−B’1およびB2−B’2、からなるグリッドとなるように設計されている。図2Cに示す例では、要素12Bは基本グリッド要素BEからなる二次元配列から形成されている。例えば、棒線に沿った遷移領域はパイ位相遷移であり、棒線が垂直に交差する領域はゼロ位相遷移である。最適化された光学素子の外形は、以下、さらに説明するアルゴリズムを解くことにより得ることができる。
マスク(パターン)はレンズ中心に対して対称であっても、なくてもよいことに注意すべきである。上記のような配置において、例えば、図2Aに示された4つのパイ位相バー(二つは垂直(Y軸沿い)、二つは水平(X軸沿い))は、X−Y平面に沿って横方向にシフトし、その中心がレンズ中心から外れるようになってもよい。
さらに、特に具体的には示していないが、パターンは、その位相遷移領域内部(例えば、図2Aのパイ位相遷移リングの内側)に微細構造を既定するように構成されていてもよいことに注意すべきである。すなわち、それぞれの位相遷移領域は、例えば、π/2、π、・・・のような可変的な低い空間周波数の位相遷移であってよい。
本発明は、EDOF素子12Bを、結像レンズ12Aの有効開口内にあるN個のセグメントを持つマスク形状として提供する。いうまでもなく、本発明は、あるセグメントがエネルギーをブロックし、他方が透過させるようなマスクに代わり、概略位相のみに作用し、非回折性の、すなわちセグメントに応じて1か(−1)となるマスク12Bを提供する。
上記のように、マスク12Bは、直交位相因子(この要素は、画像が焦点ぼけし、結像レンズのCTFを増加させた際に、生成される。)に対する不変性を生成することにより、結像装置の焦点ぼけOTFを最大とするように設計されている。このため、マスク12Bの最適設計のために、透過率値が(−1)となり、焦点外ひずみによるOTFを可能な限りゼロから束縛することができるセグメントの検討が行われている。マスク12Bは二値位相マスクであるので、エネルギー効率の検討は用いられない(透過率は100%である。)。これらの基準を受けて、開口符号化マスクについてのすべての可能性と組み合わせの検討が行われている。焦点外ひずみは、開口度を次の式(1)で乗算することでモデル化される。
ここで、
は被写体の焦点外位置に対応する結像レンズ12AのCTFであり、Dは結像レンズ12Aの直径(通常、レンズの有効開口)、vは、レンズ開口の座標(CTFの面内)、そしてψは、焦点外れの程度を表す位相因子であり、次の式(2)となる。
ここで、λは波長、uは、結像レンズ12Aと対象物13との距離、vは結像レンズとセンサー16(検出器)との距離、そしてFは、結像レンズの焦点距離である。“結像レンズ”という用語は、ここでは、レンズの有効開口を参照していることに注意すべきである。
自己相関演算は、二つのCTF関数を相対する方向にそれぞれシフトし、そして乗算し、結果の総和をとることからなる。このようにして得られたOTFは、シフト量に対応する空間周波数に関係している。高い周波数(大きなシフト)では、焦点外の場合には乗算と総和は平均してゼロとなる。したがって、像が焦点ぼけのときOTFは高周波を透過しない。
本発明の位相マスク(例えばリング)は、CTFのシフトが大きい場合の高周波消去を低減することを目指している。(OTFはCTFの自己相関である。)このため、本発明のマスクは、以前(すなわち、EDOF補正の無い純レンズ)では平均してゼロとなっていた(これが、OTFが高い空間周波数を透過できなかった理由である。)光場の部分の符号を反転させるように構成されている。
OTFは、点像の強度分布関数のフーリエ変換であり、インコヒーレント照明下での強度に対する空間周波数透過関数を表現するのに用いられている。よって、OTFを最大化する数学的な表式は次の式(5)のようになる。
すなわち、an=(1、−1)(1または−1に等しい)において、自己相関の極小点でOTFの最大値を与えるan値を探索する。
上記の反復数学アルゴリズムは、EDOF素子構成を既定する具体的だが限定的ではない例であることを注意すべきである。他の、低空間周波数で全光学系による拡張した焦点深度を与える手法をも同様に用いることができる、例えば、エントロピー最小化、または最大尤度法を基にした数値的手法、さらには、他の数値的、解析的手法である。
図3Aから図3Dは、本発明の効果を説明している。OTFの絶対値(変調伝達関数−MTFと呼ばれる。)の三つの例が、異なった位相因子の値について得られている、ψ=1.6.(図3A)、ψ=4.8(図3B)、ψ=9.8(図3C)、ψ=12.8(図3D)。各図面において、曲線C1は、合焦状態でのMTFを、曲線C2は、結像装置が本発明の補正光学素子(EDOF素子、図1のマスク12B)を用いない場合の焦点ぼけMTFを、そして曲線C3は補正素子を用いた場合の焦点ぼけMTFに対応している。
位相形状の周期的な繰り返し、すなわち、位相形状の面内繰り返しを作る位相素子を用いて、位相形状の横方向の不変性を得てもよい。基本要素BEの二次元配列からなるマスクを例示している図2Cに戻ると、大きな面内シフト(高い周波数)が位相形状部分を受け入れない場合、補助的な部分が、マスクの他の空間的な繰り返し部分から挿入され、よって繰り返しにより位相周期が作られる。よって、遷移領域(基本要素BEの)の基本周期の繰り返しは、面内シフトに対する感度を低減する。縦方向の不変性は次のようにして得られる。位相素子とセンサー(結像レンズ面または有効開口面)、眼科応用の場合には人間の眼の水晶体、との間の既定の距離に対して、この距離に対するマスク距離の自由空間伝搬が考慮される。その結果は、位相と振幅の分布である。位相のプロファイルのみを残して、振幅は低下する。多くの場合、位相関数の二値化は同様に十分によい結果を与える。二値化は、より作成しやすい空間マスクを実現する。
参考となるものが図4Aから図4I及び図5Aから図5Iであり、焦点ぼけパラメータ4ψ/D2が−0.2(図4Aおよび図5A)から0.2(図4Iおよび図5I)まで0.05刻みで変化したとき、顔面像がどのように見えるかを説明している。図4Aから図4Iは、本発明のマスク(最適化設計)が用いられた場合を示しており、図5Aから図5Iは、そのような開口符号化マスクが用いられない場合を示している。本例では、図2Bに示されたマスクと同様の構成のEDOF素子が用いられた。図より明らかにわかるように、本発明の開口符号化マスクにより、図4Aから図4Iの画像と、図5Aから図5Iの画像との間に、ひずみの違いが存在する。
図6は、本発明の符号化マスク(EDOF素子)の波長変化に対する感度を試験した結果を示している。本例では、結像レンズ装置(符号化マスクを用いた結像レンズ)は、波長λ1=0.8λ0で照明された。ここでλ0は、π位相遷移が生じるようにマスクが設計、製作された波長である。また焦点ぼけパラメータ4ψ/D2=0.15が用いられた。図から見られたように、このマスクはもはや最適化されたものではない(なぜならばマスクパターンの構造体はλ0に対するパイ位相転移であり、λ1に対するものではない。)のにもかかわらず、マスクを使うことによる焦点外ひずみは以前非常に低い。
図7Aから図7Dはロゼットの画像化によって得られた他の実験結果である。ここで、図7Aは本発明のEDOF素子を用いないで得られた合焦位置のロゼット像であり、図7Bは、EDOF素子を用いて得られた合焦位置のロゼット像であり、図7Cは、EDOF素子なしでの焦点外のロゼット像に対応し、そして図7Dは、本発明のEDOF改善により得られた焦点外のロゼット像を示している。本例においては、図2Aのマスクと同様に構成されたEDOF素子が用いられた。図示のように、本発明のEDOF素子を使用することで、高い空間周波数での改善と、システムが合焦のときの入力に対する効果が得られた。
図4Aから図4I、図5Aから図5I、図6および図7Aから図7Dで示したすべての画像は、ディジタル後処理の適用なしに、十分に拡張した焦点深度を示していることに注意すべきである。そのような処理を適用することで、さらに得られた結果を改善できる。
本発明では、多色性、空間的にコヒーレントでない照明(通常照明)で焦点深度を拡張する手法について実験的な検証を行った。実験条件は以下の通りである、結像レンズの焦点距離F=90mm、結像レンズと被写体との間の距離v=215.9mm、結像レンズと検出器(CCD)との間の距離u=154.3mm、結像レンズの開口D=16mm。よって、位相ひずみψの測定値は、被写体が共焦点面から1.5mm移動したときψ=13であり、2mm動いたときψ=17である。位相因子ψの値は、上記式(2)に従い、光学系における距離とレンズの直径(レンズの作用開口)を用いて算出される。これらの条件下での実験結果が図8Aから図8Dおよび図9Aから図9Hに示されている。本例では、図2Aのマスクと同様に構成されたEDOF素子が用いられた。
ここで、図8Aは、本発明の光学素子を用いない場合の合焦位置に対応し、図8Bは、素子を用いた場合の合焦位置に対応し、図8Cは光学素子がない場合のψ=13(+1.5mm)、の焦点ぼけ位置に対応し、そして図8Dは、光学素子を用いた場合のψ=13(+1.5mm)、の焦点ぼけ位置に対応する。
図9Aは、光学素子無しで得られた合焦像を示し、図9Bは素子無しでのψ=13(+1.5mm)での焦点ぼけ像を示し、図9Cは素子無しでのψ=17(+2mm)での焦点ぼけ像示し、図9Dから図9Fは図9Aから図9Cに対応し、しかし光学素子がある場合、図9Gは、多色照明下で、素子無しで得られたψ=13(+1.5mm)での焦点ぼけ像を示し、図9Hは、多色照明下で光学素子がある場合に得られたψ=13(+1.5mm)での焦点ぼけ像を示している。
上記のように、本発明の結像レンズ装置は、眼科応用に用いることができる。結像レンズ装置を眼内に挿入するためには、レンズ装置の表面は平らである必要がある。上記のような結像レンズ装置(すなわち平らにパターニングされた結像レンズ)に適した製造技術は、所望の空間構造(表面レリーフ)を得るための標本のエッチング(ウエットかドライ)または、レーザ切削、または旋盤研削、そして空隙体積のレンズとは異なる屈折率を持つ材料による充填を含む。屈折率の差の付与は、マスク外側の領域は平らのまま、干渉効果のためにレンズ開口部の領域間に適切な平衡化を実現する位相緩衝領域として要求されている所望の位相変化が生成するように行われる。他の具現化は、現像や重合した材料の剥離を含まない拡散ないし光重合によって可能であろう。さらに眼科外科に関連したほかの手法として、眼の既存の細胞とは異なる屈折率を持つ人工細胞を移植することもありえる。本発明のEDOF素子(屈折力を持たない)は、得ようとするある特定のレンズの焦点力に付加される。例えば、患者が1ジオプトリの眼鏡を近見視力に、3ジオプトリの眼鏡を遠見視力に必要としているとすれば、本発明のEDOF素子は、これら眼鏡のどちらか一方に用いられるよう適切に設計できる。それぞれのレンズ開口に合致して、5ジオプトリに等価な焦点深度領域を可能とするように構成される。実際に、具体的な例として、本発明のEDOF素子とともに1ジオプトリの眼鏡が用いられる。ここでは、EDOF素子はレンズの屈折力(1ジオプトリ)周囲で動作し、−1.5から3.5ジオプトリの焦点深度領域を与える。従い、患者は1ジオプトリの一つの眼鏡だけを使えばよい。眼鏡(結像レンズ)の焦点力は、EDOF素子に付与されることになる。このようなEDOF素子は、レンズの異なる領域を通過する光の成分間に適切な位相干渉関係を生成して、レンズ装置の焦点ぼけOTFを最大化し(適切に、それぞれの眼鏡の結像レンズのCTFプロファイルを変調する。)、光が焦点から外れた結果生じる直交位相因子を低減する。本発明者は、ほとんどの患者に対して、共通のEDOF素子、好ましくは図2Cに示されている要素が使用可能であることを見出した。図2Cに戻ると、基本周期(基本要素BEの)は約3mmであり、二つの隣接する棒線間の距離は1.875mmであり、棒線の厚さは0.375mmである。
もしそれ自身に焦点距離の領域を持ったEDOF素子が、コンタクトレンズのような眼科応用において、レンズ表面に置かれて用いられると、その焦点距離領域は屈折力範囲に変換される。眼レンズの直径は(結像レンズの有効開口)は2mmから6−7mmまで照明条件により変化する。光学素子はその中では結像が合焦である屈折力の範囲を生成する。本発明者は、瞳孔の直径が2mmとなる照明下環境で、その状態での位相因子範囲ψ(約17まで)において、得られた屈折力の範囲Pが5より大きい(−2.5から2.5)ことを見出した。シミュレーションは次の式(6)に従う。
図10Aと図10Bは、本発明の眼科的な焦点深度応用の能力を可視化するシミュレーション結果を示している。図10Aのシミュレーションは、EDOF素子がコンタクトレンズに取り付けられた場合に得られる全体の屈折力範囲に対応している。眼レンズの直径は2mmから6−7mmまで照明条件により変化する。シミュレーションは上記式(6)に従っている。
図10Bに示すシミュレーションでは、固定した単一の焦点距離を持つ結像レンズが用いられている。レンズ、センサー間の距離が焦点距離に等しい(v=F)と、画像はある距離uminから始まり無限遠まで合焦状態になる。ここでuminは次の式(7)で定まる。
そしてv=Fのとき次の式(8)を得る。
本発明におけるEDOF素子がある場合とない場合のuminのグラフが、図10Bにプロットされている。ここから分かるように、最小距離は、反転素子を用いた場合に非常に小さくなる。よって、全体の合焦範囲はより大きくなる。人間の眼においてv=15mmであることに注意すべきである。
レンズアレイとEDOF素子アレイ(ディスプレイパネルやスクリーンに用いられるのに適している。)から形成される本発明の結像装置を例示している図1Cにもどる。結像装置に必要なパラメータは以下のように概算される。
スクリーン13とレンズアレイ12との間の距離uを約2mm、スクリーン13と最隣接焦点面FPとの間の距離vを40mm、眼16と最隣接焦点面FPとの間の距離Rを1mと仮定する。被写体13は、携帯電話のディスプレイまたはスクリーンで構成される。基本的にはレンズアレイ12Aは、被写体13を最隣接焦点面FPに撮像する。すなわち、次式のようになる。
これによりf=2.01mmとなる。
EDOFを用いると、このパラメータの値は15に達する。EDOF素子無しでは、その値は画質のひずみがないときで2−3である。レンズアレイのレンズの直径Dは、スクリーン13と最隣接焦点面FPとの間の距離(vmin)の最小値から見つけられる。その値は、最小の縮小率を持つように被写体13に非常に近くなる。縮小係数は、次式となる。
vmin=u=2mmを得るためには、次式が必要である。
ここから次式の結果が得られる。
EDOF素子無しでは、最小距離vは次式の値になることを注意すべきである。
これは縮小係数が8(16mm/2mm)であることを意味している。このような縮小は、ディスプレイの文字を見る上で許容されなかったであろう。
レンズアレイ12Aのスクリーンへの取り付けは視覚解像度を減少させた。このような結像装置の解像度は、次式の係数により限定されている。
スクリーンに現れる細部はこれより大きいので、この解像度は結像レンズアレイによってダメージを受けない。
上記計算に従えば、このスクリーン上(または、2mmその背後に位置した平面)に目の焦点を合わせられる通常の視覚を持った人間は、合焦画像を同様に見ることができる。
本発明の技術は、以下の、ただしそれだけには限定されない幅広い応用においてバリアブレーキングとなりうるであろう。カムコーダ、スキャナ(例えばバーコードスキャナ)、ウエブカメラなどの従来型事務機器、カメラ、検出器、すなわち携帯電話カメラ、車載カメラ、監視カメラ、マシンビジョン、写真撮影、HDTV、ビデオ会議、レーダ画像システム(一般的に焦点ぼけ問題に悩まされている)、内視鏡検査、受動生化学検査、断層撮影法、ディスプレイパネルなどの従来型の画像システム。断層撮影法、受動生化学検査における本発明の焦点深度拡張素子の利用は、合焦の臓器の体内検査を可能とするが、そうでない場合は不可能である。これは医療装置の正確な位置コントロールが存在しないためである。本発明の他の可能な応用として、各種光学システムにおける色収差補正がある。例えば、光通信や例えば従来のDVDなどの情報キャリアにおける情報媒体の読み取り/書き込み器、または光の反射、蛍光を利用する多層情報キャリアである。
本発明は、コンタクトレンズ、眼鏡のレンズ、眼内レンズ、または眼の各部の周囲またはその中に挿入されて用いられる各種のレンズのような眼科応用にも用いられる。ひとつの明確な例は、近眼(近視)の人々に老眼が進行し、年齢に関係した生来の眼レンズの変化の結果、老眼鏡が必要となった場合に、本発明を用いることによる利益である。上記応用では、それらの人々は眼鏡レンズ、コンタクトレンズ、眼内レンズ、有水晶体眼内レンズ、無水晶体眼内レンズ、または眼のいずれかの場所に挿入されるレンズとして、一つの単一レンズを用いることができる。この方法では、近接、遠隔のあらゆる距離を見るためにひとつのレンズを用いればよい。本発明の他の明らかな利用方法は、白内障摘出後の眼内レンズ、人工レンズの眼球移植にある。現在、普通の人工レンズは単一焦点しか持たず、よってそのレンズが眼に移植された人は非常に限られた焦点深度しか持たないため、注視するほとんどの距離において眼鏡を必要とする。本発明を移植されたレンズに組み込みことで、患者にすべての距離で焦点の合った視覚を提供できる。他の眼科的使用の例としては、多焦点(漸進的)眼鏡レンズの置き換えがある。これらのレンズは、従来、レンズ表面のすべての部位が異なる焦点を持つように設計されており、ゆえに、異なる距離の被写体に焦点を合わせるために患者は眼を動かさなければならない。本発明を眼鏡またはコンタクトレンズに組み込むことで、老眼鏡装着者がすべての距離にある被写体を合焦で、レンズのどの部分からでも見られるようにできる。上記例を含む本発明のすべての応用では、異なる距離にある被写体からの像は、多焦点コンタクトレンズ、眼内レンズの状況とは対照的に、大きなエネルギー損失無しに、網膜(またはセンサー)上に焦点合わせされる。この分野の当業者は、数々の改良や変化が、ここで述べた本発明の実施の形態に、ここで、また添付請求項で定義された範囲を外れることなく適用可能であることを早速評価するであろう。
Claims (33)
- 結像装置であって、
有効開口と屈折力を持つ少なくとも一つのレンズと、前記少なくとも一つのレンズに関係づけられた少なくとも一つの位相作用型光学素子と、を有する結像レンズアッセンブリを具備し、
前記光学素子は、前記レンズの前記屈折力の近辺に対して焦点深度を拡張し、前記レンズの領域に囲まれた少なくとも一つの光学的に透明な位相作用領域を有する位相作用型非回折性光学素子として構成され、
前記光学素子は、関係づけられた前記レンズと共に、空間的に離れ光学的に透明な異なる光学的性質を持つ特徴形状から形成される位相遷移の所定のパターンと、少なくとも前記有効開口の寸法により決定される前記レンズの有効開口内の前記光学要素の前記少なくとも一つの位相作用領域の位置と、を規定し、
前記光学素子は、光エネルギーが実質的に回折次数ゼロから離れて発散することなしに必要な拡張焦点深度にしたがって、前記パターンの異なる特徴形状を通過する光の各成分間で所定の位相干渉関係が生成されるように、低空間周波数の前記パターンを規定する、装置。 - 前記レンズアッセンブリは単一の光学素子と関係づけられた単一のレンズを有する、
請求項1記載の結像装置。 - レンズアレイと、前記光学素子の配列とを有し、各々の光学素子は対応する一つのレンズと関係づけられたレンズアッセンブリを有する、
請求項1記載の結像装置。 - 前記光学素子が位相のみに作用する素子として構成されている、
請求項1から請求項3のいずれかに記載の結像装置。 - 前記光学素子が二値マスクとして構成されている、
請求項4記載の結像装置。 - 前記光学素子が、位相および振幅に作用する素子として構成されている、
請求項1から請求項3のいずれかに記載の結像装置。 - 前記パターンの異なる特徴形状を通過する光の成分間の所定の位相干渉は、結像装置の前記焦点外光学伝達関数を可能な限りゼロから遠ざけ提供して、焦点ぼけ光学伝達関数を最大化するように選択されている、
請求項1から請求項6のいずれかに記載の結像装置。 - 前記パターンの前記異なる特徴形状を通過した光の各成分間の前記所定の位相干渉関係は、前記結像レンズの焦点から光が外れた結果生じる直交位相成分を低減するように選択されている、
請求項7記載の結像装置。 - 前記光学素子の前記位相作用領域が、前記光学素子が設計された波長に対してパイ遷移であるように構成されている、
請求項1から請求項8のいずれかに記載の結像装置。 - 前記光学素子の前記少なくとも一つの位相作用領域は、前記光学素子が設計された波長に対してπ/2位相遷移として構成されている、
請求項1から請求項9のいずれかに記載の結像装置。 - 前記光学素子の前記少なくとも一つの位相作用領域の位置が、前記結像レンズの屈折力により決定される、
請求項1から請求項10のいずれかに記載の結像装置。 - 前記光学伝達関数を最大化する前記結像レンズ面内の前記光学素子のN個の位相作用領域の位置は、
請求項7から請求項11のいずれかに記載の結像装置。 - 前記光学素子の前記少なくとも一つの位相作用領域は可変位相遷移サブ領域の配列で形成されるサブパターンを有する、
請求項1から請求項12のいずれかに記載の結像装置。 - 前記少なくとも一つのパイ位相遷移領域は、可変なパイ位相遷移サブ領域の配列で形成されたサブ領域を有する、
請求項9記載の結像装置。 - 前記光学素子は少なくとも一つの円環状または直線状の位相作用領域を備えている、
請求項1から請求項14のいずれかに記載の結像装置。 - 前記光学素子はグリッドとして構成されている、
請求項1から請求項15のいずれかに記載の結像装置。 - 前記光学素子が、前記光学素子と関係づけられた前記結像レンズの光学軸に沿って前記結像レンズから空間的に離れている、
請求項1から請求項16のいずれかに記載の結像装置。 - 前記光学素子が前記結像レンズに取り付けられている、
請求項1から請求項16のいずれかに記載の結像装置。 - 前記光学素子が、前記結像レンズと一体に作られている、
請求項1から請求項16のいずれかに記載の結像装置。 - 前記光学素子が、前記結像レンズの面内で前記結像レンズの光学的に透明な領域によって隔てられる空間的に離れた関係に配置された位相作用領域の配列から形成されるマスクとして構成されている、
請求項1から請求項16、請求項18および請求項19のいずれかに記載の結像装置。 - 前記光学素子の前記少なくとも一つの位相作用領域が、前記結像レンズ表面の表面レリーフとして構成され、前記領域内でのレンズの厚さがレンズの周囲の領域でのレンズの厚さと異なるように規定する、
請求項19記載の結像装置。 - 前記光学素子の前記少なくとも一つの位相作用領域が、前記結像レンズの材料の屈折率と異なる屈折率の材料で形成されている、
請求項19または請求項21記載の結像装置。 - 前記光学素子が、前記結像レンズの材料の屈折率と異なる屈折率の材料からなる位相作用領域の配列で構成されている、
請求項19または請求項22記載の結像装置。 - 前記光学素子が、前記結像レンズのコヒーレント伝達関数の大きなシフトによる高周波消去を低減して前記光学伝達関数を最大化するように構成されている、
請求項7から請求項23のいずれかに記載の結像装置。 - 前記光学素子が、焦点が外れた際の前記結像レンズのコヒーレント伝達関数のシフトに対する前記レンズ装置の感度を低減して光学伝達関数を最大化するように構成されている、
請求項7から請求項24のいずれかに記載の結像装置。 - 前記光学素子が、前記結像レンズを通過伝搬する光場の面内位相形状の周期的な繰り返しを生成するように構成されている、
請求項25記載の結像装置。 - 前記光学素子が、光学素子関数の前記光学素子と前記結像レンズの面との間の距離の自由空間伝搬に従って構成されている、
請求項25記載の結像装置。 - 患者の眼鏡に用いられる、
請求項1から請求項27のいずれかに記載の結像装置。 - 前記結像レンズはコンタクトレンズである、
請求項1から請求項27のいずれかに記載の結像装置。 - 像の焦点深度を拡張するための請求項1から請求項29のいずれかに記載の結像装置に結像レンズと共に用いられる光学素子であって、
前記光学素子は低空間周波数の遷移領域からなる所定のパターンを既定する位相作用型非回折性光学素子として構成され、
前記光学素子が、前記レンズと共に空間的に離れ光学的に透明な異なる光学的特性の特徴形状により形成された所定の位相遷移のパターンを規定するように、
前記光学素子は、前記レンズの領域により空間的に離れて低空間周波数で配置され光学的に透明な位相作用領域の所定のパターンと、
前記レンズの屈折力の近辺で結像レンズの焦点深度を拡張するために所与の前記結像レンズの有効開口により規定される前記位相作用領域の位置とを規定し、
前記光学素子の前記空間的に離れた位相作用領域のレンズにおける配置は、光エネルギーが実質的に回折次数ゼロから離れて発散することなしに必要な拡張焦点深度にしたがって、前記パターンの異なる特徴形状を通過する光の各成分間で所定の位相干渉関係が生成されるように選択される、
光学素子。 - 被写体像を検出器面上に画像化するシステムであり、
請求項1から請求項27のいずれかに記載の結像装置を備えるシステム。 - 前記被写体は、検出器面を構成する眼の網膜に結像される画像表示装置のスクリーンである、
請求項31記載のシステム。 - 請求項1から請求項27のいずれかに記載の結像装置を具備する画像表示装置。
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EP2104877A4 (en) * | 2006-09-14 | 2010-02-24 | Tessera Tech Hungary Kft | PICTURE SYSTEM WITH INCREASED IMAGE QUALITY AND CORRESPONDING METHODS |
US7646549B2 (en) * | 2006-12-18 | 2010-01-12 | Xceed Imaging Ltd | Imaging system and method for providing extended depth of focus, range extraction and super resolved imaging |
DE202007018027U1 (de) * | 2007-01-31 | 2008-04-17 | Richard Wolf Gmbh | Endoskopsystem |
EP1978394A1 (en) * | 2007-04-06 | 2008-10-08 | Global Bionic Optics Pty Ltd. | Optical system for increasing depth of field |
RU2489991C2 (ru) * | 2007-08-02 | 2013-08-20 | Эленза, Инк. | Многофокусная интраокулярная линзовая система и способы |
US9216080B2 (en) | 2007-08-27 | 2015-12-22 | Amo Groningen B.V. | Toric lens with decreased sensitivity to cylinder power and rotation and method of using the same |
US20090062911A1 (en) * | 2007-08-27 | 2009-03-05 | Amo Groningen Bv | Multizonal lens with extended depth of focus |
US8747466B2 (en) | 2007-08-27 | 2014-06-10 | Amo Groningen, B.V. | Intraocular lens having extended depth of focus |
US8740978B2 (en) * | 2007-08-27 | 2014-06-03 | Amo Regional Holdings | Intraocular lens having extended depth of focus |
US8974526B2 (en) | 2007-08-27 | 2015-03-10 | Amo Groningen B.V. | Multizonal lens with extended depth of focus |
EP2243052B1 (en) | 2008-02-15 | 2011-09-07 | AMO Regional Holdings | System, ophthalmic lens, and method for extending depth of focus |
US8439498B2 (en) | 2008-02-21 | 2013-05-14 | Abbott Medical Optics Inc. | Toric intraocular lens with modified power characteristics |
EP2891918A1 (en) * | 2008-02-29 | 2015-07-08 | Global Bionic Optics Pty Ltd. | Single-lens extended depth-of-field imaging systems |
DE102008018636B4 (de) * | 2008-04-11 | 2011-01-05 | Storz Endoskop Produktions Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur endoskopischen 3D-Datenerfassung |
US7871162B2 (en) * | 2008-04-24 | 2011-01-18 | Amo Groningen B.V. | Diffractive multifocal lens having radially varying light distribution |
US8231219B2 (en) * | 2008-04-24 | 2012-07-31 | Amo Groningen B.V. | Diffractive lens exhibiting enhanced optical performance |
KR101422503B1 (ko) * | 2008-05-09 | 2014-07-25 | 삼성전자주식회사 | 연장된 초점 심도를 갖는 렌즈 및 이를 포함하는 광학시스템 |
US8862447B2 (en) | 2010-04-30 | 2014-10-14 | Amo Groningen B.V. | Apparatus, system and method for predictive modeling to design, evaluate and optimize ophthalmic lenses |
US8866920B2 (en) | 2008-05-20 | 2014-10-21 | Pelican Imaging Corporation | Capturing and processing of images using monolithic camera array with heterogeneous imagers |
KR101733443B1 (ko) | 2008-05-20 | 2017-05-10 | 펠리칸 이매징 코포레이션 | 이종 이미저를 구비한 모놀리식 카메라 어레이를 이용한 이미지의 캡처링 및 처리 |
US11792538B2 (en) | 2008-05-20 | 2023-10-17 | Adeia Imaging Llc | Capturing and processing of images including occlusions focused on an image sensor by a lens stack array |
JP2012513045A (ja) * | 2008-12-19 | 2012-06-07 | ノバルティス アーゲー | 目の周辺焦点ぼけの補正および屈折異常の進行の抑制 |
US8646916B2 (en) | 2009-03-04 | 2014-02-11 | Perfect Ip, Llc | System for characterizing a cornea and obtaining an opthalmic lens |
JP5797563B2 (ja) | 2009-03-04 | 2015-10-21 | パーフェクト アイピー エルエルシーPerfect Ip,Llc | 角膜の特性を測定して眼用レンズを得るためのシステムおよび方法 |
US8292952B2 (en) | 2009-03-04 | 2012-10-23 | Aaren Scientific Inc. | System for forming and modifying lenses and lenses formed thereby |
EP2228677A1 (en) * | 2009-03-09 | 2010-09-15 | Global Bionic Optics Pty Ltd. | Extended depth-of-field surveillance imaging system |
US10004593B2 (en) * | 2009-08-13 | 2018-06-26 | Acufocus, Inc. | Intraocular lens with elastic mask |
BR112012008083A2 (pt) | 2009-08-13 | 2016-04-19 | Acufocus Inc | lentes e implantes intraoculares ocultos |
CN101995646B (zh) * | 2009-08-17 | 2013-03-27 | 大立光电股份有限公司 | 取像透镜系统 |
US8882264B2 (en) | 2009-09-16 | 2014-11-11 | Indiana University Research And Technology Corporation | Simultaneous vision lenses, design strategies, apparatuses, methods, and systems |
US20120281280A1 (en) | 2009-10-15 | 2012-11-08 | Sony Corporation | Birefringent device with application specific pupil function and optical device |
US8514491B2 (en) | 2009-11-20 | 2013-08-20 | Pelican Imaging Corporation | Capturing and processing of images using monolithic camera array with heterogeneous imagers |
US8325420B2 (en) * | 2009-11-24 | 2012-12-04 | Massachusetts Institute Of Technology | Annular solid immersion lenses and methods of making them |
US8339481B2 (en) * | 2009-12-14 | 2012-12-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image restoration devices adapted to remove artifacts from a restored image and associated image restoration methods |
JP2013515284A (ja) | 2009-12-18 | 2013-05-02 | エイエムオー・フローニンゲン・ベスローテン・フェンノートシャップ | 単一微細構造のレンズ、システム及び方法 |
US8531783B2 (en) * | 2010-02-09 | 2013-09-10 | Xceed Imaging Ltd. | Imaging method and system for imaging with extended depth of focus |
US8416334B2 (en) | 2010-04-27 | 2013-04-09 | Fm-Assets Pty Ltd. | Thick single-lens extended depth-of-field imaging systems |
KR101756910B1 (ko) | 2010-05-11 | 2017-07-26 | 삼성전자주식회사 | 감쇠 패턴을 포함하는 마스크를 이용한 광 필드 영상 처리 장치 및 방법 |
WO2011143501A1 (en) | 2010-05-12 | 2011-11-17 | Pelican Imaging Corporation | Architectures for imager arrays and array cameras |
CA2820012A1 (en) | 2010-09-13 | 2012-03-22 | The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate | Extended depth of field optics with variable pupil diameter |
CA2819629A1 (en) | 2010-12-01 | 2012-06-07 | Amo Groningen B.V. | A multifocal lens having an optical add power progression, and a system and method of providing same |
KR101849432B1 (ko) * | 2010-12-01 | 2018-04-16 | 아드렌스 비콘 인코포레이티드 | 액체 렌즈 기법에 기반한 가변 도수 내시경 |
US8878950B2 (en) | 2010-12-14 | 2014-11-04 | Pelican Imaging Corporation | Systems and methods for synthesizing high resolution images using super-resolution processes |
US8894204B2 (en) | 2010-12-17 | 2014-11-25 | Abbott Medical Optics Inc. | Ophthalmic lens, systems and methods having at least one rotationally asymmetric diffractive structure |
US9931200B2 (en) | 2010-12-17 | 2018-04-03 | Amo Groningen B.V. | Ophthalmic devices, systems, and methods for optimizing peripheral vision |
WO2012085917A1 (en) * | 2010-12-23 | 2012-06-28 | Xceed Imaging Ltd. | Toric ophthalmic lens having extended depth of focus |
WO2012120470A1 (en) * | 2011-03-10 | 2012-09-13 | Optika Amuka (A.A.) Ltd. | Stereographic viewing with extended depth of field |
WO2012138426A2 (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-11 | Elenza, Inc. | An implantable ophthalmic device with multiple static apertures |
WO2012141953A1 (en) * | 2011-04-07 | 2012-10-18 | Novartis Ag | Optical structures with nanostructre features and methods of use and manufacture |
WO2012155119A1 (en) | 2011-05-11 | 2012-11-15 | Pelican Imaging Corporation | Systems and methods for transmitting and receiving array camera image data |
US20130265459A1 (en) | 2011-06-28 | 2013-10-10 | Pelican Imaging Corporation | Optical arrangements for use with an array camera |
WO2013043761A1 (en) | 2011-09-19 | 2013-03-28 | Pelican Imaging Corporation | Determining depth from multiple views of a scene that include aliasing using hypothesized fusion |
IN2014CN02708A (ja) | 2011-09-28 | 2015-08-07 | Pelican Imaging Corp | |
US8937646B1 (en) * | 2011-10-05 | 2015-01-20 | Amazon Technologies, Inc. | Stereo imaging using disparate imaging devices |
EP2785296B1 (en) | 2011-12-02 | 2018-06-20 | AcuFocus, Inc. | Ocular mask having selective spectral transmission |
TWI594723B (zh) * | 2011-12-19 | 2017-08-11 | 愛爾康眼科手術激光股份有限公司 | 用於雷射白內障程序之手術內光學同調斷層掃描成像的影像處理器 |
US9066784B2 (en) * | 2011-12-19 | 2015-06-30 | Alcon Lensx, Inc. | Intra-surgical optical coherence tomographic imaging of cataract procedures |
WO2013093916A1 (en) | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Xceed Imaging Ltd. | Optical lens with halo reduction |
US8556417B2 (en) * | 2012-02-02 | 2013-10-15 | Novartis Ag | Apodized hybrid diffractive-refractive IOL for pseudo-accommodation |
GB201201936D0 (en) | 2012-02-03 | 2012-03-21 | Univ Southampton | Super-oscillatory lens device |
US9412206B2 (en) | 2012-02-21 | 2016-08-09 | Pelican Imaging Corporation | Systems and methods for the manipulation of captured light field image data |
WO2013146873A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 三菱レイヨン株式会社 | ロッドレンズアレイおよびそれを用いたイメージセンサヘッド |
TWI588560B (zh) | 2012-04-05 | 2017-06-21 | 布萊恩荷登視覺協會 | 用於屈光不正之鏡片、裝置、方法及系統 |
US9210392B2 (en) | 2012-05-01 | 2015-12-08 | Pelican Imaging Coporation | Camera modules patterned with pi filter groups |
KR20150023907A (ko) | 2012-06-28 | 2015-03-05 | 펠리칸 이매징 코포레이션 | 결함있는 카메라 어레이들, 광학 어레이들 및 센서들을 검출하기 위한 시스템들 및 방법들 |
US20140002674A1 (en) | 2012-06-30 | 2014-01-02 | Pelican Imaging Corporation | Systems and Methods for Manufacturing Camera Modules Using Active Alignment of Lens Stack Arrays and Sensors |
AU2013305770A1 (en) | 2012-08-21 | 2015-02-26 | Pelican Imaging Corporation | Systems and methods for parallax detection and correction in images captured using array cameras |
US20140055632A1 (en) | 2012-08-23 | 2014-02-27 | Pelican Imaging Corporation | Feature based high resolution motion estimation from low resolution images captured using an array source |
BR112015004617A2 (pt) | 2012-08-31 | 2017-07-04 | Amo Groningen Bv | sistemas e métodos para profundidade de foco estendida de lente de múltiplos áneis |
WO2014043641A1 (en) | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Pelican Imaging Corporation | Systems and methods for correcting user identified artifacts in light field images |
EP4307659A1 (en) | 2012-09-28 | 2024-01-17 | Adeia Imaging LLC | Generating images from light fields utilizing virtual viewpoints |
US11126040B2 (en) | 2012-09-30 | 2021-09-21 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Electrically-tunable lenses and lens systems |
JP6359016B2 (ja) | 2012-09-30 | 2018-07-18 | オプティカ アムカ(エー.エー.)リミテッド | 電気的に調整可能な出力およびアライメントを有するレンズ |
US9201250B2 (en) | 2012-10-17 | 2015-12-01 | Brien Holden Vision Institute | Lenses, devices, methods and systems for refractive error |
EP2908773B1 (en) | 2012-10-17 | 2024-01-03 | Brien Holden Vision Institute | Lenses, devices, methods and systems for refractive error |
US9143711B2 (en) | 2012-11-13 | 2015-09-22 | Pelican Imaging Corporation | Systems and methods for array camera focal plane control |
US9717628B2 (en) | 2012-12-04 | 2017-08-01 | Amo Groningen B.V. | Lenses, systems and methods for providing binocular customized treatments to correct presbyopia |
FR2999300B1 (fr) * | 2012-12-07 | 2022-06-03 | Thales Sa | Systeme optique comportant un filtre optique a masque de phase et/ou d'amplitude a motif periodique |
US9462164B2 (en) | 2013-02-21 | 2016-10-04 | Pelican Imaging Corporation | Systems and methods for generating compressed light field representation data using captured light fields, array geometry, and parallax information |
US9253380B2 (en) | 2013-02-24 | 2016-02-02 | Pelican Imaging Corporation | Thin form factor computational array cameras and modular array cameras |
EP2965145A2 (en) | 2013-03-07 | 2016-01-13 | Amo Groningen B.V. | Lens providing extended depth of focus and method relating to same |
US9917998B2 (en) | 2013-03-08 | 2018-03-13 | Fotonation Cayman Limited | Systems and methods for measuring scene information while capturing images using array cameras |
US8866912B2 (en) | 2013-03-10 | 2014-10-21 | Pelican Imaging Corporation | System and methods for calibration of an array camera using a single captured image |
US9521416B1 (en) | 2013-03-11 | 2016-12-13 | Kip Peli P1 Lp | Systems and methods for image data compression |
AU2014228357B2 (en) | 2013-03-11 | 2018-08-23 | Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. | Intraocular lens that matches an image surface to a retinal shape, and method of designing same |
WO2014164550A2 (en) | 2013-03-13 | 2014-10-09 | Pelican Imaging Corporation | System and methods for calibration of an array camera |
WO2014165244A1 (en) | 2013-03-13 | 2014-10-09 | Pelican Imaging Corporation | Systems and methods for synthesizing images from image data captured by an array camera using restricted depth of field depth maps in which depth estimation precision varies |
US9888194B2 (en) | 2013-03-13 | 2018-02-06 | Fotonation Cayman Limited | Array camera architecture implementing quantum film image sensors |
US9106784B2 (en) | 2013-03-13 | 2015-08-11 | Pelican Imaging Corporation | Systems and methods for controlling aliasing in images captured by an array camera for use in super-resolution processing |
WO2014159779A1 (en) | 2013-03-14 | 2014-10-02 | Pelican Imaging Corporation | Systems and methods for reducing motion blur in images or video in ultra low light with array cameras |
US9427922B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-08-30 | Acufocus, Inc. | Process for manufacturing an intraocular lens with an embedded mask |
WO2014153098A1 (en) | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Pelican Imaging Corporation | Photmetric normalization in array cameras |
US9445003B1 (en) | 2013-03-15 | 2016-09-13 | Pelican Imaging Corporation | Systems and methods for synthesizing high resolution images using image deconvolution based on motion and depth information |
JP2016524125A (ja) | 2013-03-15 | 2016-08-12 | ペリカン イメージング コーポレイション | カメラアレイを用いた立体撮像のためのシステムおよび方法 |
US9497429B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-11-15 | Pelican Imaging Corporation | Extended color processing on pelican array cameras |
US9633442B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-04-25 | Fotonation Cayman Limited | Array cameras including an array camera module augmented with a separate camera |
WO2014150856A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Pelican Imaging Corporation | Array camera implementing quantum dot color filters |
US10122993B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-11-06 | Fotonation Limited | Autofocus system for a conventional camera that uses depth information from an array camera |
PT2836176T (pt) * | 2013-07-08 | 2017-10-27 | Wavelight Gmbh | Técnica para tratar presbiopia |
US9898856B2 (en) | 2013-09-27 | 2018-02-20 | Fotonation Cayman Limited | Systems and methods for depth-assisted perspective distortion correction |
US9185276B2 (en) | 2013-11-07 | 2015-11-10 | Pelican Imaging Corporation | Methods of manufacturing array camera modules incorporating independently aligned lens stacks |
US10119808B2 (en) | 2013-11-18 | 2018-11-06 | Fotonation Limited | Systems and methods for estimating depth from projected texture using camera arrays |
EP3075140B1 (en) | 2013-11-26 | 2018-06-13 | FotoNation Cayman Limited | Array camera configurations incorporating multiple constituent array cameras |
RU2675688C2 (ru) * | 2013-12-23 | 2018-12-21 | Новартис Аг | Хирургическая система визуализации oct широкого поля обзора без использования микроскопа |
WO2015134996A1 (en) | 2014-03-07 | 2015-09-11 | Pelican Imaging Corporation | System and methods for depth regularization and semiautomatic interactive matting using rgb-d images |
US10136990B2 (en) | 2014-03-10 | 2018-11-27 | Amo Groningen B.V. | Piggyback intraocular lens that improves overall vision where there is a local loss of retinal function |
US10010407B2 (en) | 2014-04-21 | 2018-07-03 | Amo Groningen B.V. | Ophthalmic devices that improve peripheral vision |
EP3152602B1 (en) | 2014-06-05 | 2019-03-20 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Dynamic lenses and method of manufacturing thereof |
US9521319B2 (en) | 2014-06-18 | 2016-12-13 | Pelican Imaging Corporation | Array cameras and array camera modules including spectral filters disposed outside of a constituent image sensor |
WO2016003253A1 (en) | 2014-07-04 | 2016-01-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for image capturing and simultaneous depth extraction |
RU2595759C2 (ru) * | 2014-07-04 | 2016-08-27 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Способ и устройство для захвата изображения и одновременного извлечения глубины |
KR102171529B1 (ko) | 2014-09-09 | 2020-10-30 | 스타 서지컬 컴퍼니 | 확장된 피사계 심도 및 향상된 원거리 시력의 안과용 임플란트 |
ES2529267B1 (es) | 2014-09-25 | 2015-12-18 | Sergio Oscar Luque | Lente intraocular multifocal con profundidad de campo extendida |
EP3201877B1 (en) | 2014-09-29 | 2018-12-19 | Fotonation Cayman Limited | Systems and methods for dynamic calibration of array cameras |
US9943403B2 (en) | 2014-11-19 | 2018-04-17 | Acufocus, Inc. | Fracturable mask for treating presbyopia |
US9942474B2 (en) | 2015-04-17 | 2018-04-10 | Fotonation Cayman Limited | Systems and methods for performing high speed video capture and depth estimation using array cameras |
US10687935B2 (en) | 2015-10-05 | 2020-06-23 | Acufocus, Inc. | Methods of molding intraocular lenses |
EP3373857B1 (en) * | 2015-11-09 | 2022-08-31 | HOYA Corporation | Optical devices having partial or incomplete optic |
JP7055747B2 (ja) | 2015-11-24 | 2022-04-18 | アキュフォーカス・インコーポレーテッド | 焦点深度の拡張を伴うトーリック小開口眼内レンズ |
CA3013856A1 (en) | 2016-02-09 | 2017-08-17 | Amo Groningen B.V. | Progressive power intraocular lens, and methods of use and manufacture |
US11083566B2 (en) | 2016-02-29 | 2021-08-10 | Alcon Inc. | Ophthalmic lens having an extended depth of focus |
US9968440B2 (en) * | 2016-02-29 | 2018-05-15 | Novartis Ag | Ophthalmic lens having an extended depth of focus |
SG11201807531TA (en) | 2016-03-09 | 2018-09-27 | Staar Surgical Co | Ophthalmic implants with extended depth of field and enhanced distance visual acuity |
AU2017230971B2 (en) | 2016-03-11 | 2021-11-11 | Amo Groningen B.V. | Intraocular lenses that improve peripheral vision |
CA3018549A1 (en) | 2016-03-23 | 2017-09-28 | Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. | Ophthalmic apparatus with corrective meridians having extended tolerance band |
US10646329B2 (en) | 2016-03-23 | 2020-05-12 | Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. | Ophthalmic apparatus with corrective meridians having extended tolerance band |
US11221500B2 (en) | 2016-04-17 | 2022-01-11 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Liquid crystal lens with enhanced electrical drive |
US11096778B2 (en) | 2016-04-19 | 2021-08-24 | Amo Groningen B.V. | Ophthalmic devices, system and methods that improve peripheral vision |
US11360330B2 (en) | 2016-06-16 | 2022-06-14 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Tunable lenses for spectacles |
WO2018078439A2 (en) | 2016-10-25 | 2018-05-03 | Amo Groningen B.V. | Realistic eye models to design and evaluate intraocular lenses for a large field of view |
CN110121656A (zh) * | 2016-12-23 | 2019-08-13 | Iee国际电子工程股份公司 | 高分辨率3d雷达波成像设备 |
WO2018167302A1 (en) | 2017-03-17 | 2018-09-20 | Amo Groningen B.V. | Diffractive intraocular lenses for extended range of vision |
US10739227B2 (en) | 2017-03-23 | 2020-08-11 | Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. | Methods and systems for measuring image quality |
GB2578236B (en) | 2017-05-24 | 2022-11-09 | Univ Columbia | Broadband achromatic flat optical components by dispersion-engineered dielectric metasurfaces |
US11523897B2 (en) | 2017-06-23 | 2022-12-13 | Amo Groningen B.V. | Intraocular lenses for presbyopia treatment |
EP3646110A1 (en) | 2017-06-28 | 2020-05-06 | Amo Groningen B.V. | Diffractive lenses and related 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 |
US11327210B2 (en) | 2017-06-30 | 2022-05-10 | Amo Groningen B.V. | Non-repeating echelettes and related intraocular lenses for presbyopia treatment |
US11953764B2 (en) | 2017-07-10 | 2024-04-09 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Tunable lenses with enhanced performance features |
US11747619B2 (en) | 2017-07-10 | 2023-09-05 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Virtual reality and augmented reality systems with dynamic vision correction |
US10482618B2 (en) | 2017-08-21 | 2019-11-19 | Fotonation Limited | Systems and methods for hybrid depth regularization |
KR20200047612A (ko) | 2017-08-31 | 2020-05-07 | 메탈렌츠 인코포레이티드 | 투과성 메타표면 렌즈 통합 |
WO2019077442A1 (en) | 2017-10-16 | 2019-04-25 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | ELECTRICALLY ADJUSTABLE GLASS LENSES THAT CAN BE CONTROLLED BY AN EXTERNAL SYSTEM |
CN107589543B (zh) * | 2017-10-18 | 2020-01-31 | 重庆大学 | 一种基于归一化频谱压缩的长焦深聚焦透镜及设计方法 |
US11282605B2 (en) | 2017-11-30 | 2022-03-22 | Amo Groningen B.V. | Intraocular lenses that improve post-surgical spectacle independent and methods of manufacturing thereof |
US11301655B2 (en) | 2017-12-15 | 2022-04-12 | Cognex Corporation | Vision imaging system having a camera and dual aimer assemblies |
US10832023B2 (en) | 2017-12-15 | 2020-11-10 | Cognex Corporation | Dual-imaging vision system camera and method for using the same |
CN108325047B (zh) * | 2018-03-26 | 2020-09-08 | 青岛市中心医院 | 一种体外导向心导管装置 |
US11364110B2 (en) | 2018-05-09 | 2022-06-21 | Acufocus, Inc. | Intraocular implant with removable optic |
WO2020008804A1 (ja) | 2018-07-03 | 2020-01-09 | 国立大学法人東京農工大学 | 立体メガネ、これに用いられる眼鏡レンズの設計方法および立体画像の観察方法 |
EP4235275A3 (en) | 2018-08-17 | 2023-12-13 | Staar Surgical Company | Polymeric composition exhibiting nanogradient of refractive index |
CN109683429A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-04-26 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种提升复杂环境下小f数大视场相机工作稳定性的方法 |
US11927776B2 (en) * | 2019-03-08 | 2024-03-12 | Interdigital Madison Patent Holdings, Sas | Optical method and system for light field displays based on beams with extended depth of focus |
JP2022542172A (ja) | 2019-07-26 | 2022-09-29 | メタレンズ,インコーポレイテッド | アパーチャメタ表面およびハイブリッド屈折メタ表面イメージングシステム |
US11172112B2 (en) | 2019-09-09 | 2021-11-09 | Embedtek, LLC | Imaging system including a non-linear reflector |
JP7273250B2 (ja) | 2019-09-17 | 2023-05-12 | ボストン ポーラリメトリックス,インコーポレイティド | 偏光キューを用いた面モデリングのためのシステム及び方法 |
US20220307819A1 (en) | 2019-10-07 | 2022-09-29 | Intrinsic Innovation Llc | Systems and methods for surface normals sensing with polarization |
CN110763161B (zh) * | 2019-11-22 | 2024-04-09 | 安徽大学 | 一种基于强度传输方程的三维重构数据采集系统 |
MX2022005289A (es) | 2019-11-30 | 2022-08-08 | Boston Polarimetrics Inc | Sistemas y metodos para segmentacion de objetos transparentes usando se?ales de polarizacion. |
EP4085292A1 (en) | 2019-12-30 | 2022-11-09 | AMO Groningen B.V. | Lenses having diffractive profiles with irregular width for vision treatment |
US11886046B2 (en) | 2019-12-30 | 2024-01-30 | Amo Groningen B.V. | Multi-region refractive lenses for vision treatment |
US11195303B2 (en) | 2020-01-29 | 2021-12-07 | Boston Polarimetrics, Inc. | Systems and methods for characterizing object pose detection and measurement systems |
JP2023511747A (ja) | 2020-01-30 | 2023-03-22 | イントリンジック イノベーション エルエルシー | 偏光画像を含む異なる撮像モダリティで統計モデルを訓練するためのデータを合成するためのシステムおよび方法 |
US20230101527A1 (en) * | 2020-02-12 | 2023-03-30 | Nthalmic Holding Pty Ltd | Spectacle lenses with auxiliary optical elements |
CN115244432A (zh) * | 2020-03-01 | 2022-10-25 | 恩塔米克控股有限公司 | 用于近视管理的隐形眼镜装置 |
CN111521617B (zh) * | 2020-04-30 | 2023-06-16 | 上海御微半导体技术有限公司 | 光学检测设备、光学检测设备的控制方法及存储介质 |
US11953700B2 (en) | 2020-05-27 | 2024-04-09 | Intrinsic Innovation Llc | Multi-aperture polarization optical systems using beam splitters |
US12020455B2 (en) | 2021-03-10 | 2024-06-25 | Intrinsic Innovation Llc | Systems and methods for high dynamic range image reconstruction |
US11290658B1 (en) | 2021-04-15 | 2022-03-29 | Boston Polarimetrics, Inc. | Systems and methods for camera exposure control |
US11954886B2 (en) | 2021-04-15 | 2024-04-09 | Intrinsic Innovation Llc | Systems and methods for six-degree of freedom pose estimation of deformable objects |
WO2022254389A1 (en) * | 2021-06-03 | 2022-12-08 | Brien Holden Vision Institute Limited | Ophthalmic lenses utilizing binary amplitude modulation |
US11689813B2 (en) | 2021-07-01 | 2023-06-27 | Intrinsic Innovation Llc | Systems and methods for high dynamic range imaging using crossed polarizers |
ES2895799B2 (es) * | 2021-07-06 | 2023-12-13 | Univ Madrid Complutense | Lente oftálmica refracto-difractiva con profundidad de foco extendida |
US11927769B2 (en) | 2022-03-31 | 2024-03-12 | Metalenz, Inc. | Polarization sorting metasurface microlens array device |
Family Cites Families (49)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3549240A (en) | 1967-11-06 | 1970-12-22 | Optics Technology Inc | Optical filtering method and apparatus |
SU1312508A1 (ru) * | 1985-01-28 | 1987-05-23 | Организация П/Я А-1889 | Двухфокусна оптическа система |
US5270744A (en) | 1987-06-01 | 1993-12-14 | Valdemar Portney | Multifocal ophthalmic lens |
US5225858A (en) | 1987-06-01 | 1993-07-06 | Valdemar Portney | Multifocal ophthalmic lens |
FR2631713B1 (fr) * | 1988-05-19 | 1990-08-31 | Essilor Int | Lentille diffractive a profil mixte |
US4988983A (en) | 1988-09-02 | 1991-01-29 | Carroll Touch, Incorporated | Touch entry system with ambient compensation and programmable amplification |
JP2899296B2 (ja) * | 1988-11-10 | 1999-06-02 | アレン・エル・コーエン | 多焦点位相板の製造方法 |
US4909818A (en) | 1988-11-16 | 1990-03-20 | Jones William F | System and process for making diffractive contact |
US4955904A (en) | 1989-08-21 | 1990-09-11 | The Beth Israel Hospital Association | Masked intraocular lens and method for treating a patient with cataracts |
US5172143A (en) * | 1990-01-22 | 1992-12-15 | Essilor International Cie Generale D'optique | Artificial optical lens and method of manufacturing it |
JPH0416910A (ja) * | 1990-05-11 | 1992-01-21 | Omron Corp | 光学レンズ |
US5260727A (en) | 1990-10-22 | 1993-11-09 | Oksman Henry C | Wide depth of focus intraocular and contact lenses |
EP0497374B1 (en) | 1991-02-01 | 1995-11-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | An electrophotographic device |
US5245367A (en) | 1991-11-12 | 1993-09-14 | David Miller | Annular mask contact lenses |
US5786883A (en) | 1991-11-12 | 1998-07-28 | Pilkington Barnes Hind, Inc. | Annular mask contact lenses |
US5756981A (en) * | 1992-02-27 | 1998-05-26 | Symbol Technologies, Inc. | Optical scanner for reading and decoding one- and-two-dimensional symbologies at variable depths of field including memory efficient high speed image processing means and high accuracy image analysis means |
JP3007752B2 (ja) * | 1992-05-15 | 2000-02-07 | シャープ株式会社 | ビーム集光方法および光学式情報読取装置 |
US5302477A (en) | 1992-08-21 | 1994-04-12 | Intel Corporation | Inverted phase-shifted reticle |
US7218448B1 (en) * | 1997-03-17 | 2007-05-15 | The Regents Of The University Of Colorado | Extended depth of field optical systems |
JP3275010B2 (ja) | 1995-02-03 | 2002-04-15 | ザ・リジェンツ・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・コロラド | 拡大された被写界深度を有する光学システム |
US5715031A (en) | 1995-05-04 | 1998-02-03 | Johnson & Johnson Vision Products, Inc. | Concentric aspheric multifocal lens designs |
US5864379A (en) * | 1996-09-27 | 1999-01-26 | Dunn; Stephen A. | Contact lens and process for fitting |
KR0179138B1 (ko) | 1995-12-01 | 1999-04-15 | 구자홍 | 대물렌즈 |
US5788883A (en) | 1996-03-29 | 1998-08-04 | General Electric Company | Determination process for determining if quantum splitting phosphors are obtained and novel compositions |
US5864378A (en) | 1996-05-21 | 1999-01-26 | Allergan | Enhanced monofocal IOL or contact lens |
US5662706A (en) | 1996-06-14 | 1997-09-02 | Pbh, Inc. | Variable transmissivity annular mask lens for the treatment of optical aberrations |
US5905561A (en) | 1996-06-14 | 1999-05-18 | Pbh, Inc. | Annular mask lens having diffraction reducing edges |
US5965330A (en) | 1996-12-06 | 1999-10-12 | Pbh, Inc. | Methods for fabricating annular mask lens having diffraction-reducing edges |
GB2323036B (en) | 1997-03-14 | 2001-04-11 | Finsbury | Prosthetic implant and surgical tool |
JPH10269611A (ja) | 1997-03-27 | 1998-10-09 | Pioneer Electron Corp | 光ピックアップ及びそれを用いた多層ディスク再生装置 |
CN100380176C (zh) | 1997-05-16 | 2008-04-09 | Hoya株式会社 | 眼镜定制系统和合成图像的方法 |
US5980040A (en) | 1997-06-30 | 1999-11-09 | Wesley Jessen Corporation | Pinhole lens and contact lens |
AU3779299A (en) | 1998-05-01 | 1999-11-23 | University Technology Corporation | Extended depth of field optical systems |
US6069738A (en) | 1998-05-27 | 2000-05-30 | University Technology Corporation | Apparatus and methods for extending depth of field in image projection systems |
US6097858A (en) | 1998-06-05 | 2000-08-01 | Astarte Fiber Networks, Inc. | Sensing configuration for fiber optic switch control system |
US6097856A (en) | 1998-07-10 | 2000-08-01 | Welch Allyn, Inc. | Apparatus and method for reducing imaging errors in imaging systems having an extended depth of field |
WO2000052516A2 (en) | 1999-03-01 | 2000-09-08 | Boston Innovative Optics, Inc. | System and method for increasing the depth of focus of the human eye |
US6451056B1 (en) | 1999-08-09 | 2002-09-17 | J. Stuart Cumming | Lens for increased depth of focus |
JP2003514597A (ja) | 1999-11-19 | 2003-04-22 | ウェズリー ジェッセン コーポレイション | 多焦点非球面コンタクトレンズ |
US6554859B1 (en) | 2000-05-03 | 2003-04-29 | Advanced Medical Optics, Inc. | Accommodating, reduced ADD power multifocal intraocular lenses |
US6537317B1 (en) | 2000-05-03 | 2003-03-25 | Advanced Medical Optics, Inc. | Binocular lens systems |
US6474814B1 (en) | 2000-09-08 | 2002-11-05 | Florida Optical Engineering, Inc | Multifocal ophthalmic lens with induced aperture |
US6536898B1 (en) | 2000-09-15 | 2003-03-25 | The Regents Of The University Of Colorado | Extended depth of field optics for human vision |
CN2452040Y (zh) * | 2000-12-08 | 2001-10-03 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 用于聚焦成像系统的透明光阑 |
US6576012B2 (en) | 2001-03-28 | 2003-06-10 | Advanced Medical Optics, Inc. | Binocular lens systems |
GB0118306D0 (en) | 2001-07-27 | 2001-09-19 | Isis Innovation | Method of,and apparatus for,generating a focussed light beam |
WO2003032825A1 (en) | 2001-10-19 | 2003-04-24 | Bausch & Lomb Incorporated | Presbyopic vision improvement |
AU2003209661A1 (en) | 2002-03-14 | 2003-09-22 | Ramot At Tel Aviv University Ltd. | All optical extended depth-of-field imaging system |
US6923539B2 (en) | 2003-05-12 | 2005-08-02 | Alcon, Inc. | Aspheric lenses |
-
2004
- 2004-10-28 US US10/974,943 patent/US7061693B2/en active Active
-
2005
- 2005-08-11 KR KR1020077005739A patent/KR101165051B1/ko active IP Right Grant
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