JP2020528167A - 眼科多焦点回折レンズ - Google Patents
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Abstract
Description
第1態様において、本開示は、近視力、中間視力および遠視力のための焦点を少なくとも含む眼科多焦点レンズを提供するものであり、該レンズは、
光軸を備え、屈折焦点を提供する光透過性レンズ本体と、
レンズ本体の少なくとも1つの表面の少なくとも一部に渡って半径方向に同心円状に延びて、回折焦点セットを提供する周期的光透過性回折格子とを有し、
回折格子は、屈折焦点および回折焦点でレンズ本体に入射する光を分布させるための光波スプリッタとして動作するように設計され、
屈折焦点は、中間視力のための焦点を提供し、回折焦点は、近視力および遠視力のための焦点を提供し、
回折格子は、レンズ本体の半径方向に延びる連続周期的位相プロファイル関数を備えた光学伝達関数を有し、
連続周期的位相プロファイル関数は、レンズ本体の光軸までの半径距離の関数として変調される引数(argument)を含み、これによりレンズ本体に入射する光の分布を調整している。
(i)こうしたポイントで関数が定義される。
(ii)引数がそのポイントに右手と左手から接近する場合に関数の極限が存在し、そして等しい。
(iii)引数がそのポイントに接近する際の関数の極限が、そのポイントの関数の値に等しい。
・連続周期的位相プロファイル関数での変位を、レンズ本体の半径方向に提供する遷移。
・連続周期的位相プロファイル関数での変位を、レンズ本体の少なくとも1つの表面を横断する方向に提供する遷移。
・連続周期的位相プロファイル関数の複数の周期において、連続周期的位相プロファイル関数に同一の変位を提供する遷移。
・連続周期的位相プロファイル関数の複数の期間に渡って増加する、連続周期的位相プロファイル関数での変位を提供する遷移。
・連続周期的位相プロファイル関数の複数の期間に渡って減少する、連続周期的位相プロファイル関数での変位を提供する遷移。
rは、レンズ本体の光軸から外向きの半径距離または半径、[mm]、
A(r)は、レンズ本体の半径方向での連続周期的位相プロファイル関数の振幅変調関数、
F[α*G]は、光波スプリッタ動作を提供するレンズ本体の半径方向の関数、
G(r)は、r2空間での連続周期関数、
α(r)は、Gの引数マグニチュード (magnitude:大きさ)変調関数、
S(r)は、r2空間でのGの引数 角度変調関数、[mm2]、
Tは、r2空間での回折格子の周期またはピッチ、[mm2]、
B(r)は、連続周期的位相プロファイル関数の振幅変調関数であり、
引数マグニチュード変調関数α(r)および引数角度変調関数S(r)の少なくとも1つは、レンズ本体の光軸までの半径距離の関数として変調される引数を含む。
λは、レンズの設計波長、[nm]
nは、レンズ本体の屈折率、
nmは、レンズ本体を包囲する媒体の屈折率、
該レンズは、光軸を備え、屈折焦点を提供する光透過性レンズ本体と、
レンズ本体の表面の少なくとも一部に渡って半径方向に同心円状に延びて、回折焦点セットを提供する周期的光透過性回折格子とを有し、
回折格子は、屈折焦点および回折焦点でレンズ本体に入射する光を分配するための光波スプリッタとして動作するように設計され、
屈折焦点は、中間視力のための焦点を提供し、回折焦点は、近視力および遠視力のための焦点を提供し、
該方法は、
・近視力、中間視力および遠視力のためのターゲット焦点を決定するステップと、
・ターゲット焦点における入射光のターゲット光分布を決定するステップと、
・中間視力のためのターゲット焦点を提供する屈折焦点を有する光透過性レンズ本体を提供するステップと、
・レンズ本体の半径方向に延びる連続周期的位相プロファイル関数を備えた光学伝達関数を有する回折格子を設けて、近視力および遠視力のためのターゲット焦点およびターゲット焦点での光分布を提供するステップと、を含み、
・レンズ本体の光軸までの半径距離の関数として、モジュラー(modular)引数を有する連続周期的位相プロファイル関数を提供するステップと、
・レンズ本体に渡って引数を変調し、変調された引数を提供することによって、ターゲット光分布を提供するためにターゲット焦点での光分布を調整するステップと、
・変調された引数を含む周期的な位相プロファイル関数に従って、回折格子の高さプロファイルを提供するステップと、
・レンズ本体での高さプロファイルに従う回折格子を付与することによって、眼科多焦点レンズを製造するステップとによって特徴付けられる。
T(r)=exp[iφ(r)]
ここで、expは指数関数を表し、iは単位虚数を表し、rは繰り返しDOEが延びるレンズ本体の中心または光軸からの半径距離または半径を表す。
rは、レンズ本体の光軸から外向きの半径距離または半径、[mm]、
A(r)は、レンズ本体の半径方向での連続周期的位相プロファイル関数の振幅変調関数、
F[α*G]は、波スプリッタ動作を提供するレンズ本体の半径方向の関数、
G(r)は、r2空間での周期関数、
α(r)は、Gの引数マグニチュード変調関数、
S(r)はr2空間でのGの引数角度変調関数、[mm2]、
Tは、r2空間での回折格子の周期またはピッチ、[mm2]、
B(r)は、連続周期的位相プロファイル関数の振幅変調関数である。
S(r)関数155によって提供される遷移は、近視力のための焦点に分布する光の促進を提供する。
A(r)は、レンズ本体の半径方向の連続周期的位相プロファイル関数の振幅変調関数、
λは、レンズの設計波長、[nm]、
nは、レンズ本体の屈折率、
nmは、レンズ本体を包囲する媒体の屈折率、
S(r)は、r2空間での引数角度変調関数、[mm2]、
Tは、r2空間での回折格子の周期またはピッチ、[mm2]。
rは、レンズ本体の光軸から外向きの半径距離または半径、[mm]、
atan2は、2引数の逆正接、
A(r)は、レンズ本体の半径方向での連続周期的位相プロファイル関数の振幅変調関数、
γ(r)およびδ(r)は、引数変調関数、
S(r)は、r2空間での引数角度変調関数、[mm2]、
Tは、r2空間での回折格子の周期またはピッチ、[mm2]。
Claims (15)
- 近視力、中間視力および遠視力のための焦点を少なくとも含む眼科多焦点レンズであって、
光軸を備え、屈折焦点を提供する光透過性レンズ本体と、
前記レンズ本体の少なくとも1つの表面の少なくとも一部に渡って半径方向に同心円状に延びて、回折焦点セットを提供する周期的光透過性回折格子とを有し、
前記回折格子は、前記屈折焦点および前記回折焦点で前記レンズ本体に入射する光を分布させるための光波スプリッタとして動作するように設計され、
前記屈折焦点は、中間視力のための前記焦点を提供し、前記回折焦点は、近視力および遠視力のための前記焦点を提供し、
前記回折格子は、前記レンズ本体の半径方向に延びる連続周期的位相プロファイル関数を備えた光学伝達関数を有し、
前記連続周期的位相プロファイル関数は、前記レンズ本体の前記光軸までの半径距離の関数として変調される引数を含み、これにより前記レンズ本体に入射する光の前記分布を調整している、眼科多焦点レンズ。 - 前記引数は、前記連続周期的位相プロファイル関数に周期的で円滑な遷移を提供するように変調される、請求項1に記載の眼科多焦点レンズ。
- 各遷移は、前記連続周期的位相プロファイル関数の周期の一部に渡って延びており、これにより前記回折焦点における前記光分布を調整しており、
各遷移は、下記の少なくとも1つを備える、請求項2に記載の眼科多焦点レンズ。
・前記連続周期的位相プロファイル関数での変位を、前記レンズ本体の半径方向に提供する遷移。
・前記連続周期的位相プロファイル関数での変位を、前記レンズ本体の前記少なくとも1つの表面を横断する方向に提供する遷移。 - 前記連続周期的位相プロファイル関数での変位を、前記レンズ本体の半径方向に提供する遷移が、前記連続周期的位相プロファイル関数の前縁または前側面および後縁または後側面の少なくとも一方の位置に配置され、
そして、前記連続周期的位相プロファイル関数の変位を、前記レンズ本体の少なくとも1つの表面を横断する方向に提供する遷移が、前記連続周期的位相プロファイル関数の山および谷の少なくとも一方の位置に配置される、請求項3に記載の眼科多焦点レンズ。 - 前記遷移は、下記の少なくとも1つを備える、請求項2〜4のいずれかに記載の眼科多焦点レンズ。
・前記連続周期的位相プロファイル関数の複数の周期において、前記連続周期的位相プロファイル関数に同一の変位を提供する遷移。
・前記連続周期的位相プロファイル関数の複数の期間に渡って増加する、前記連続周期的位相プロファイル関数での変位を提供する遷移。
・前記連続周期的位相プロファイル関数の複数の期間に渡って減少する、前記連続周期的位相プロファイル関数での変位を提供する遷移。 - 前記引数は、前記連続周期的位相プロファイル関数の同じ周期長で、前記レンズ本体の半径方向に離間した第1遷移および第2遷移を提供すように変調され、
前記第2遷移は、前記第1遷移の作用を少なくとも部分的に打ち消す、請求項2〜5のいずれかに記載の眼科多焦点レンズ。 - 前記引数は、引数変調関数に従って変調され、特に前記引数変調関数は、前記連続周期位相プロファイル関数の周期に等しい周期を有し、連続関数、連続三角関数、三角形関数および台形関数のうちの1つを含む周期関数である、請求項1〜6のいずれかに記載の眼科多焦点レンズ。
- 前記連続周期的位相プロファイル関数の前記引数は、前記レンズ本体に渡って異なって変調され、これにより異なる瞳サイズについて前記レンズ本体に入射する光の前記分布を異なるように調整し、特に、前記引数は、前記レンズ本体の少なくとも1つの領域をカバーする前記連続周期的位相プロファイル関数の複数の連続周期において変調され、前記引数の連続周期の数および変調は、前記レンズ本体を横断するの様々な領域で相違する、請求項1〜7のいずれかに記載の眼科多焦点レンズ。
- 前記回折格子は、光波スプリッタとして動作するように配置され、回折次数+1および−1で回折焦点を含み、
前記連続周期位相プロファイル関数は、下記に従って表され、
ここで、φ(r)は、前記回折格子の連続周期位相プロファイル関数、
rは、前記レンズ本体の前記光軸から外向きの半径距離または半径、[mm]、
A(r)は、レンズ本体の半径方向での連続周期的位相プロファイル関数の振幅変調関数、
F[α*G]は、前記光波スプリッタ動作を提供する前記レンズ本体の半径方向の関数、
G(r)は、r2空間での連続周期関数、
α(r)は、Gの引数マグニチュード変調関数、
S(r)は、r2空間でのGの引数角度変調関数、[mm2]、
Tは、r2空間での前記回折格子の周期またはピッチ、[mm2]、
B(r)は、前記連続周期的位相プロファイル関数の振幅変調関数であり、
前記引数マグニチュード変調関数α(r)および前記引数角度変調関数S(r)の少なくとも1つは、前記レンズ本体の前記光軸までの半径距離の関数として変調される前記引数を含む、請求項1〜8のいずれかに記載の眼科多焦点レンズ。 - 前記回折焦点および前記屈折焦点での前記光分布は、前記連続周期的位相プロファイル関数の前記振幅変調関数A(r)および前記振幅変調関数B(r)の少なくとも一方の適応によってさらに調整される、請求項9に記載の眼科多焦点レンズ。
- Fは逆正接関数であり、Gは正弦関数であり、
前記引数マグニチュード変調関数α(r)は、2.5と3の間の範囲の一定値を有し、
前記引数角度変調関数S(r)は、r2空間で−0.5*Tと0.5*Tの間の範囲の一定値を有し、特にS(r)は、r2空間で0.30*Tと0.50*Tの間の範囲の一定値を有し、より特にS(r)は、r2空間で−0.05*Tと−0.15*Tの間の範囲の一定値を有し、さらに特にr2空間でS(r)=0.42*Tである、請求項9または10に記載の眼科多焦点レンズ。 - 前記連続周期位相プロファイル関数の前記引数は、前記光軸を含み、半径方向に延びる前記レンズの前記表面の第1領域に第1三重焦点特性を提供するために変調され、前記第1三重焦点は、近視力のための前記焦点に分布する光を強調するものであり、そして、前記レンズの半径方向に前記レンズ本体の外周エッジに向かって前記第1領域を超えて延びる前記レンズの前記表面の第2領域に第2三重焦点特性を提供するために変調され、前記第2三重焦点特性は、遠視力のための前記焦点に分布する光を強調する、請求項1〜11のいずれかに記載の眼科多焦点レンズ。
- 近視力、中間視力および遠視力のための焦点を少なくとも含む眼科多焦点レンズを製造する方法であって、
該レンズは、光軸を備え、屈折焦点を提供する光透過性レンズ本体と、
前記レンズ本体の表面の少なくとも一部に渡って半径方向に同心円状に延びて、回折焦点セットを提供する周期的光透過性回折格子とを有し、
前記回折格子は、前記屈折焦点および前記回折焦点で前記レンズ本体に入射する光を分布させるための光波スプリッタとして動作するように設計され、
前記屈折焦点は、中間視力のための前記焦点を提供し、前記回折焦点は、近視力および遠視力のための前記焦点を提供し、
前記方法は、
・近視力、中間視力および遠視力のためのターゲット焦点を決定するステップと、
・前記ターゲット焦点における入射光のターゲット光分布を決定するステップと、
・中間視力のための前記ターゲット焦点を提供する屈折焦点を有する前記光透過性レンズ本体を提供するステップと、
・前記レンズ本体の半径方向に延びる連続周期的位相プロファイル関数を備えた光学伝達関数を有する前記回折格子を設けて、近視力および遠視力のための前記ターゲット焦点および前記ターゲット焦点での光分布を提供するステップと、を含み、
・前記レンズ本体の前記光軸までの半径距離の関数として、モジュラー引数を有する前記連続周期的位相プロファイル関数を提供するステップと、
・前記レンズ本体に渡って前記引数を変調し、変調された引数を提供することによって、前記ターゲット光分布を提供するために前記ターゲット焦点での前記光分布を調整するステップと、
・前記変調された引数を含む前記周期的な位相プロファイル関数に従って、前記回折格子の高さプロファイルを提供するステップと、
・前記レンズ本体での前記高さプロファイルに従う回折格子を付与することによって、前記眼科多焦点レンズを製造するステップとによって特徴付けられる、方法。 - 前記連続周期的位相プロファイル関数の前記引数は、請求項2〜12のいずれかに記載の前記眼科多焦点レンズを製造するために変調される、請求項13に記載の方法。
- コンタクトレンズ、眼内レンズ、無水晶体コンタクトレンズ、無水晶体眼内レンズおよび眼鏡レンズのうちの1つとして配置される、請求項1〜14のいずれかに記載の眼科多焦点レンズ。
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