JPH032718A - 乱視矯正用レンズ - Google Patents

乱視矯正用レンズ

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JPH032718A
JPH032718A JP2025914A JP2591490A JPH032718A JP H032718 A JPH032718 A JP H032718A JP 2025914 A JP2025914 A JP 2025914A JP 2591490 A JP2591490 A JP 2591490A JP H032718 A JPH032718 A JP H032718A
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lens
diffraction
astigmatism
correcting
correction
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JP2025914A
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Dominique Baude
ドミニク・ボウド
Pierre Chavel
ピエール・シャブル
Denis Joyeux
ドウニ・ジョユウ
Jean Taboury
ジャン・タボウリ
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Original Assignee
Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は乱視矯正用光学レンズに関する。
レンズとしては、コンタクトレンズ、眼球内部への移植
物、角膜の内側のレンズなどがある。
［従来の技術および問題点］ 乱視は、無限遠の点を、その程度に応じた距離だけ光軸
に沿って離れて位置する２つの直交する光のセグメント
を含んだ像として結像する視覚欠陥である。これらの２
つのセグメントは乱視眼の光線の焦点距離に相当し、こ
れらは網膜に対して飼じ側、網膜の前方（近視を含む乱
視）または後方（遠視を含む乱視）に位置するか、ある
いは、網膜に対して異なる側に位置する（複合乱視）。
このような欠陥の原因としては２つ考えられる。
１つは角膜、もう１つは水晶体であり、これらの角膜お
よび水晶体が、回転体面と異なる面、すなわち２本の主
半径を持つ面を有しているためと考えられる。
乱視は上述の収差を補正することによって矯正され、物
点（ｐｏｉｎｔ　ｏｂｊｅｃｔ）は網膜上の像点を中心
とする球面波を生じさせる。
これまで、この矯正は、球面レンズと円柱面レンズを機
能的に合わせた球内柱面レンズを用いて行われてきた。
このようなレンズは、既に広く利用されている。
しかし、最適な矯正を行うために、球内柱面を精度良く
定めることは、困難かつ複雑である。
近年、この技術分野に於て、回折成分を有する老眼矯正
用レンズの開発が試みられている（例えば本願の出願者
によるヨーロッパ特許ＥＰ−＾−００８４８１２、アメ
リカ特許ＵＳ−Ａ−４８３７６９７、またはフランス特
許出願ＰＲ−８８０６６９９（１９８８年５月１９日付
出ａ）及びＰＲ−８８１４８３４（１９８８年１１月９
日付出願）参照）。
この目的のために提案された回折レンズは、レンズの光
軸層りに同中心に設けられた回折構造群を備えている。
この発明は、回折成分を用いた全（新しい乱視矯正の手
段の提供を目的とする。
［課題を解決するための手段および作用］この発明の光
学レンズは、非縮退中心を有する円錐断面曲線の輪郭を
有する回折構造を備えることを特徴とする。
この特許出願に於て、用語「輪郭」とは、互いに隣接す
る回折領域間の境界を意味する。
より詳細には、この発明によるレンズは、レンズの光軸
上に中心を有し、しかも、双曲線または楕円の主軸に一
致する、互いに直交な方向ＸおよびＹに於て、ｒ２の周
期性を持つ双曲線または楕円の輪郭を有する回折領域群
を備え、それぞれの周期性は以下の式で定められる。
Δ、ｘ２−２λＩｆｘ Δ「Ｙ２露２λｌｆｖ ここに、 Δ「Ｘ２はＸ面（Ｘ方向に於ける（ｎ＋１）番目の半径
とｎ番目の半径との差）に於ける回折成分の「２の周期
性、 ΔｒＹ２は７面（Ｙ方向に於ける（ｎ＋１）番目の半径
とｎ番目の半径との差）に於ける回折成分の「２の周期
性、 λは平均有効波長すなわち「設計」波長、ｆｘはＸ方向
に於ける所望の焦点距離、ｆＹはＸ方向に於ける所望の
焦点距離である。
このような回折構造を有するレンズは、通常の球内柱面
レンズと同様に、乱視を矯正できる。
この発明の他の特徴、目的、及び利点は、以下の詳細な
説明の記載から明らかになろう。なお、詳細な説明は、
添付図面を参照して得られる実施例に限定するものでは
ない。
［実施例］ 上述したように、レンズの光軸の周りに同心に設けられ
た円状のリングの回折構造群を有する回折レンズを用い
て、老眼を矯正する提案は既にある。
回折構造の各々は、同一のプロフィール（ｐｒｏｆ’ｉ
ｌｃ　）を有している。これらは半径に周期性を有し、
この周期性は、次式に従って、有効な焦点圧Ｍ群を定め
る。
ｆｒ＝ｒｏ２／２ｐＪ ここに、 「０２は中央の構造の外側の半径、 ｐは回折の次数、 λは平均有効波長である。
異なる回折次数の効果は、各構造の位相プロフィールで
決まる。
設計波長に対して位相が０から２πまで連続して変化す
る純キノフオーム（ｋｌｎｏｆｏｒｌｌ）型の回折成分
では、エネルギーは１次だけ、すなわち、＋１次または
一１次だけ回折される。
２π／ｎの位相差によるｎ個の分割領域を有する疑似キ
ノフオーム型の回折成分では、回折次数ｐ−＋ｌまたは
１）−−１は最も明暗度が強い。
ｎ−ｍ４のとき、次数ｐ−＋１またはｐ−−１に於ける
回折効率は、設計波長に対して０．８１に等しく、残り
のエネルギーがより高い次数にわたって分配される間は
、次数０及び−１または＋１に対してはＯに等しい。
πの位相差による２分割領域の境界プロフィールを有す
る回折成分では、回折次数ｐ−＋１およびｐ−−１は最
も明暗度が強く、人力エネルギーの４１％を回折し、次
数０は設計波長に対して消滅する。
従来の老眼矯正用回折レンズがレンズの光軸層りに円状
リングの回折構造を有するのに対して、この発明のレン
ズは、光軸層りに、円ではなく、非縮退中心を有する円
錐曲線の境界を持つ隣接回折構造を備える。
特に、この発明による隣接回折領域の輪郭は、第１図及
び第２図に示されるような楕円または双曲線が好ましい
。
第１図および第２図は、楕円または双曲線状の輪郭を白
゛する回折成分を備えた本発明のレンズの平面図である
。つまり、各レンズの軸Ｏ−０は、第１図および第２図
の面に直交する。
これらの図面は概略図である。第１図および第２図の交
互の明暗領域は、この発明による交互の回折構造の周期
性を示す。回折領域は、明領域および隣接する暗領域に
よって作られる。
以下の説明において、レンズの軸Ｏ−０を通り、互いに
直交し、しかも、目の２つの異なる焦点距離の方向に一
致する、２本の主方向をＸおよびＹとする。また、この
発明によるレンズに於て、上述の２方向についての焦点
距離をｆｘおよびｆＹとする。
最初に、第１図に示される楕円輪郭の回折成分を有する
この発明のレンズについて詳細に説明する。
第１図に示される隣接する２つの楕円輪郭の回折領域の
間の境界の式は次式で与えらる。
ｘ”／ｌ　ｆｘ　ｌ＋ｙ２／　ｌ　ｆＹｌ−２λにここ
に、ｋは整数である。
このように定められる楕円曲線の離心率は、焦点距離ｆ
ｘの絶対値とｆＹの絶対値との差に依存する。
楕円輪郭の回折成分は、楕円曲線の主軸に一致するＸお
よびＹ方向の各々について対称である。
楕円輪郭の回折成分のＸ方向に於ける「２に関する周期
性は、Δ、ｘ２．＝２λＩｆｘｌである。
楕円輪郭の回折成分のＹ方向に於ける「２に関する周期
性は、Δ「Ｙ２−２λＩｆｙｌである。
楕円輪郭の回折成分は、純キノフオーム型、疑似キノフ
オーム型、０．１の矩形波関数型などの位相プロフィー
ルを有する。さらに、各領域の位相プロフィールφは、
「の増加関数または減少関数である。また、（純または
疑似キノフオーム、矩形波）に用いられる変化の法則は
領域ごとに異なる。
ＸおよびＹ方向について得られる矯正力の絶対値は、そ
れぞれの周期性Δｒｘ２及びΔｒＹ２に依存する。Ｘ方
向の矯正力の絶対値は、回折次数＋１または−１に対し
て２λ／Δ「ｘ２　Ｙ方向については２λ／Δｒ　０２
である。
矯正の正負は、回折の次数およびｄφ／ｄｒの符号に依
存する。
楕円輪郭回折成分が、ｄφ／　ｄ　ｒが正の純キノフオ
ームまたは疑似キノフオーム型の位相プロフィールを有
する場合、これらの成分は、−１次の矯正、つまり負の
矯正を与え、これに対してｄφ／ｄｒが負の場合、これ
らの成分は＋１次の矯正、つまり正の矯正を与える。
楕円状回折成分がＯ１π矩形波関数型の位相プロフィー
ルを有する場合、得られる矯正は、次数＋１に対して正
、次数−１に対して負である。
第３Ａ図および第３Ｂ図、第４Ａ図および第４Ｂ図、第
５Ａ図および第５Ｂ図、第６Ａ図および第６Ｂ図、第７
Ａ図および第７Ｂ図、さらに、第８Ａ図および第８Ｂ図
は、それぞれ、この発明による６つの楕円輪郭回折成分
のＸおよびＹ方向に於ける位相プロフィールの組を示す
。
第３Ａ図および第３Ｂ図に於て、楕円輪郭回折成分の位
相プロフィールは、光軸０−０から遠ざかる際にｒ２に
比例してＯから２πまで位相が変化する純キノフオーム
型である。その位相プロフィールが第３Ａ図および第３
Ｂ図に示される回折成分は、設計波長に対して次数ｐ−
−１で動作する。回折成分は、ＸおよびＹ方向について
、それぞれ以下に示される矯正力を与える。
＋１／ｆｘ−−２λ／Δｒｘ２ ＋１／ｆｙ−２λ／ΔｒＹ２ 第３Ａ図および第３Ｂ図に示される位相プロフィールの
回折成分を有するレンズは、−２λ／Δ「Ｘ２の基本矯
正および＋（２λ／ΔｒＸ２−２λ／Δ「Ｙ２）の乱視
矯正、即ちＸに平行な軸を有する円柱面を必要とする視
度異常を矯正する。この矯正は、（２λ／ΔｒＹ２−２
λ／Δｒ８２）の乱視矯正、即ちＹに平行な軸を有する
円柱面を伴う一２λ／ΔｒＹ２の基本矯正と同等である
ことがわかる。
第４Ａ図および第４Ｂ図は、同様に純キノフオーム型で
あるが、光軸Ｏ−０から遠ざかる際にｒ２に比例しＣ２
πから０まで変化する（すなわち、第３Ａ図および第３
Ｂ図とは反対の）楕円輪郭の回折成分の位相プロフィー
ルを示す。その位相プロフィールが第４Ａ図及び第４Ｂ
図に示される回折成分は、設計波長に対して次数ｐ−＋
１で作動する。これらの成分は、ＸおよびＹ方向にそれ
ぞれ以下に示される矯正力を与える（上述の第３Ａ図お
よび第３Ｂ図に対して符号は反対である）。
１／ｆｘ”２λ／Δ「ｘ２ １　／　ｆ　ｖ　＝　２λ／ΔｒＹ２ 第４Ａ図および第４Ｂ図に示される位相プロフィールの
回折成分を有するレンズは、＋２λ／Δｒ８２の基本矯
正および＋（２λ／Δ「ｘ２−２λ／Δｒｖ２）の乱視
矯正、即ちＸに平行な軸を有する円柱面を必要とする視
度異常を矯正する。この矯正は、（２λ／Δｒｙ　２−
２λ／Δｒ８２）の乱視矯正、即ちＹに平行な軸を有す
る円柱面を伴う＋２λ／Δ「Ｙ２の基本矯正と同等であ
ることがわかる。
第５Ａ図および第５Ｂ図は、２π／４の位相間隔で４分
割領域に分割され、光軸Ｏ−０から遠ざかるに従って、
０．π／２．π、３π／２と段階的に増加する疑似キノ
フオーム型の楕円輪郭回折成分の位相プロフィールを示
す。その位相が第５Ａ図および第５Ｂ図に示される回折
成分は、設計波長に対して次数ｐｓｍ−１で動作する。
従って、位相プロフィールが第３Ａ図および第３Ｂ図に
示される成分と同じ矯正力を与え、同様の視度異常の矯
正に役立つ。
第６Ａ図および第６Ｂ図は、２π／４の位相間隔で４分
割領域に分割され、光軸Ｏ−０から遠ざかるに従って、
３π／２．π、π／２，０と段階的に減少する疑似キノ
フオーム型の楕円輪郭回折成分の位相プロフィールを示
す。その位相プロフィールが第６Ａ図および第６Ｂ図に
示される回折成分は、設計波長に対して次数ｐ−＋ｌで
動作する。従って、位相プロフィールが第４Ａ図および
第４Ｂ図に示される成分と同じ矯正力を与え、同様の視
度異常の矯正に役立つ。
第７Ａ図および第７Ｂ図は位相間隔πの２分割領域を備
え、各回折構造に於て、光軸Ｏ−Ｏの近くにシフト０の
位相領域、光軸Ｏ−０から遠くにシフトπの位相領域を
有する２値プロフイールの楕円輪郭回折成分の位相プロ
フィールを示す。その位相プロフィールが第７図および
第７Ｂ図に示される回折成分は、設計波長に対して同時
に次数ｐ−＋１および次数ｐ−−１で動作し、各次数に
対して効率はｅ−０，４である。
次数ｐ−＋１に対し、ＸおよびＹ方向について、それぞ
れ以下に示される矯正力を与える。
＋　１　／　ｆ　ｘ　＝　＋　２λ／Δ「ｘ２＋１／ｆ
ｙ＝＋２λ／ΔｒＹ２ 次数ｐ＝−１に対して、同一の回折成分は、ＸおよびＹ
方向について、それぞれ以下に示される矯正力を与える
。
１／ｆｘ−−２λ／Δ「ｘ２ １／ｆｙ−２λ／Δ「Ｙ２ 第７図および第７Ｂ図に図示される位相プロフィールの
回折構造を何するレンズは、４タイプの矯正に使用でき
る。
次数ｐ−＋１に対し、＋２λ／Δ「ｘ２の基本矯正およ
び（−２λ／Δ「ｘ２＋２λ／Δ「Ｙ２）の乱視矯正、
即ちＸに平行な軸を有する円柱面を与える。この矯正は
、２λ／Δｒ１・２の基本矯正および（２λ／Δｒｘ２
−２λ／ΔｒＹ２）の乱視矯正、即ちＹにｉＰ行な軸を
有する円柱面と同等である。
次数ｐ−−１に対し、−２λ／ΔｒＹ２の基本矯正およ
び＋（２λ／ΔｒＹ２−２λ／Δｒｘ２）の乱視矯正、
即ちＸに平行な軸を有する円柱面を与える。この矯正は
、−２λ／Δ「Ｘ２の基本矯正および（２λ／ΔｒＸ２
−２λ／Δ「Ｙ２）の乱硯矯１Ｆ、即ちＹに平行な軸を
有する円柱面と同等である。
次数ｐ＝＋］およびｐｍ−１を組み合わせることによっ
て、この他に２つの矯正が行える。
Ｘ方向に次数ｐ−＋１、Ｙ方向に次数ｐ−−１に対して
は、基本矯正は２λ／Δｒｘ２、乱視矯正は（−２λ７
／Δ「Ｘ２−２λ／Δ「Ｙ２）、即ち輔がＸに平行な円
柱面である。この矯正は、２λ／ΔｒＹ２の基本矯正お
よび（２λ／Δｒｘ２＋２λ／Δｒｖ”）乱視矯正、即
チＹ　ｉ：平行な軸を有する円柱面と同等である。
Ｘ方向に次数ｐ−−１、Ｙ方向に次数ｐ−＋１に於て、
−２λ／Δｒｘ２の基本矯正および（２λ／Δｒｘ２＋
２λ／Δ「Ｙ２）の乱視矯正、即ちＸに平行な軸を有す
る円柱面が得られる。この矯正は、＋２λ／Δ「Ｙ２の
基本矯正および（２λ／ΔｒＸ２＋２λ／ΔｒＹ２）の
乱視矯正、即ちＹに平行な軸をＨする円柱面と同等であ
る 第８Ａ図および第８Ｂ図は、楕円輪郭回折成分の位相プ
ロフィールを示し、そのプロフィールは、πだけオフセ
ットされた２分割領域を何する２値であり、光軸ｏ−Ｏ
に近い第１の分割領域はπの位相シフトを与え、光軸Ｏ
−０から離れた第２の分割領域が０の位相シフトを与え
る。
位相プロフィールが第８Ａ図および第８Ｂ図に示される
回折成分は、次数＋１及び−１に対して第７Ａ図および
第７Ｂ図に図示される成分と同じ矯正力を有する。
上述の回折成分を有するレンズは、レンズの幾何学的構
成による屈折力も備えている。
この屈折力は、純キノフオーム型または疑似キノフオー
ム型で楕円構造の回折成分を有するレンズ、ＸおよびＹ
方向に正負の異なる矯正力を有するレンズが必要な場合
には重要である。
例えば、レンズが純または疑似キノフオーム型の楕円構
造回折成分を有し、Ｘ方向に於ける全体の力が＜０．Ｙ
方向に於ける全体の力が〉０、Ｐｘ回折が〉０かつＰＹ
回折が〉０であると仮定する。このとき、レンズの屈折
力をＰとすると、 Ｘ方向の全Ｐ＜Ｏ Ｙ方向の仝Ｐ＞Ｑ を満足するため、ｌ　Ｐ　Ｉ　＞ｐｘ回折が必要である
。
次に、隋円輪郭回折成分を用いた３つの矯正の実例につ
いて説明する。
実　　例　　　　１ ＋２ｄの乱睨矯１Ｅ（軸がＸ方向に平行な円柱）を含む
一４ｄの矯ｉＥは、第３Ａ図および第３Ｂ図に示される
型または第５Ａ図および第５Ｂ図に示される型の眼科レ
ンズであって、半径の変化法則にｒＫＸ−ｙ口］］Ｔ丁
−０、５２５ｍａｒ、「ＫＹ−２にλｌ　　ｆｖ　　ｌ
−０，７４ＶＴｔｉｍを用い、Ｘ方向に回折力ｐｘ”−
４ｄＳＹ方向に回折力ＰＹｓ−−２ｄを発生させるレン
ズを用いることによって、屈折力を必要とすることなく
得ることができる。
実　　例　　　　２ ＋２ｄの乱視矯正（軸がＹ方向に平行な円柱）を伴う＋
２ｄの矯正は、Ｘ方向に回折力ｐｘ−＋４ｄ、Ｙ方向に
回折力ＰＹ−＋２ｄを発生させる、第４Ａ図および第４
Ｂ図に示される型または第６Ａ図および第６Ｂ図に示さ
れる型のレンズ、すなわち、半径の変化則にｒｘｘ””
ｖ’７ｋ　ｌ　ｆ　Ｘ　−０、５２ｖ／Ｔ１ｔｌｓｒＫ
Ｙ−〜ｌヲｋ　Ａ　ｆ　ｙ　−０，７４ＪＴＩｌｌを有
するレンズを用いることによって、屈折力を必要とする
ことなく得ることができる。
実　　例　　　　３ 位相プロフィールが第７Ａ図および第７Ｂ図、第８Ａ図
および第８Ｂ図に示される回折成分は、それぞれ、同じ
半径の周期性「Ｋウ−ヤｒ「マフゴー−０、５２５ａｒ
ｍ、　ｒ　にｙ−Ｊ正正Ｔ〒ｙ−０，７４ｆｆ■を用い
ることによって、同じＸおよびＹ矯正を得るために用い
ることができる。
次数ｐ−−１を有する第７Ａ図および第７Ｂ図、第８Ａ
図および第８Ｂ図に従う成分は、＋２ｄの乱視矯正（Ｘ
に平行な軸を存する円柱面）を含む一４ｄの基本矯正を
与える。さらに、第７Ａ図および第７Ｂ図、第８Ａ図お
よび第８Ｂ図に従う同一の成分、但しｐ−＋１に於ける
成分は、＋２ｄの乱視矯正（Ｙに平行な軸をＨする円柱
面）を含む＋２ｄの基本矯正を与える。
続いて、第２図に示される双曲線輪郭回折成分の型を有
する、この発明による光学レンズについて詳細に説明す
る。
隣接する２つの双曲線輪郭の回折領域の間の境界は次式
で与えらる。
Ｘ”／Ｉｆｘ　ｌ　　ｙ２／ｌｆｖ　Ｉ−２にλｙ２／
　ｌ　ｆｖ　Ｉ　　ｘ２／ｌ　ｆｘ　ｌ−２にλここに
、ｋは整数である。
双曲線輪郭回折成分を有する光学レンズは、各焦点軸が
ＸおよびＹ軸に一致する双曲線によって、境界が定めら
れる２つの回折成分群を備える。
従って、双曲線輪郭の回折成分は、それぞれが双曲線曲
線の焦点軸に一致するＸおよびＹ軸について２重に対称
である。
双曲線輪郭回折成分のＸ軸に沿ったｒ２についての周期
性は、Δｒｚ２ｍ２λ１ｆｘｌである。
双曲線輪郭回折成分のＹ軸に沿ったｒ２についての周期
性は、Δｒｙ２−２λ１ｆｙｌである。
双曲線輪郭回折成分は、純キノフオーム型、疑似キノフ
オーム型、０．πの矩形波関数型の位相プロフィールを
有する。
さらに、位相プロフィールφは、各領域に於て「の増加
関数または減少関数である。また、（純または疑似キノ
フオーム、矩形波、その他で）用いられる変化の法則は
、各領域ごとに異なる。
ｆＸおよびｆＹ矯正は、純または疑似キノフオーム型に
於いては、その符号が反対なので、Ｘ軸およびＹ軸に沿
って変化する位相プロフィールφの方向の符号は反対で
ある。従って、ｄφ／ｄｒＸとｄφ／ｄｒＹはその符号
が反対で、これは、第２図中の漸近線に沿った不連続性
で示される。
Ｘおよび７面で得られる矯正力の絶対値は、それぞれの
周期性Δ「ｘ２及びΔ「Ｙ２に依存する。
Ｘ軸に沿った矯正力は２λ／Δｒｘ２の絶対値を取り、
Ｙ軸に沿った矯正力は２λ／Δ「Ｙ２の絶対値を取る。
矯正の正負は、回折の次数および位相プロフィールの突
化方向（光軸０−０から遠ざかる際の増加または減少）
の両方に依存する。
双曲線輪郭回折成分が、正の純キノフオームまたは疑似
キノフオーム型の位相プロフィールを有し、考慮中の方
向に対してｄφ／ｄｒが正の場合、負の矯正が得られ、
また考慮中の方向に対してｄφ／ｄｒが負の場合、正の
矯正が得られる。
双曲線輪郭回折成分が、０．π矩形波関数型位相プロフ
ィールを６する場合、得られる矯正は、どの方向に対し
ても、考慮中の回折次数と同じ符号である。
第９Ａ図および第９Ｂ図、第１０Ａ図および第１０Ｂ図
、第１１Ａ図および第１１Ｂ図、第１２Ａ図および第１
２Ｂ図、第１３Ａ図および第１３Ｂ図、第１４Ａ図およ
び第１４Ｂ図、さらに、第１５Ａ図および第１５Ｂ図は
、それぞれ、この発明による７つの双曲線輪郭の回折成
分に於けるＸおよびＹ位相プロフィールの組である。
第９Ａ図および第９Ｂ図に於て、双曲線状回折成分の位
相プロフィールは、Ｘ軸に沿って光軸Ｏ−Ｏから遠ざか
る際に「２に比例して位相が０から２πまで変化し、Ｙ
軸に沿って光軸０−０から遠ざかる際に「２に比例して
位相が２πから０まで変化する純キノフオーム型である
。この成分は、設計波長に対して、Ｘ方向については次
数ｐ−−１、Ｙ方向についてはｐ−＋１で動作する。
これはＸおよびＹ方向について、それぞれ以下に示され
る矯正力を与える。
＋１／ｆｘ−２λ／Δ「ｘ２ ＋１／ｆｖ−＋２λ／Δ「Ｙ２ 第９Ａ図および第９Ｂ図に示される位を目プロフィール
の回折成分を有するレンズは、−２λ／Δｒｘ２の基本
矯正および＋（２λ／Δ「Ｘ２＋２λ／Δ「Ｙ２）の乱
視矯正、即ちＸに平行な軸を有する円柱面によって、た
だ一つの視度異常を矯正する。この矯正は、＋２λ／Δ
ｒＹ２の基本矯正および−（２λ／Δ「Ｘ２＋２λ／Δ
「Ｙ２）の乱視矯正、即ちＹに平行な軸を有する円柱面
と同等である。
第１０Ａ図および第１０Ｂ図に於いて、双曲線輪郭成分
は、Ｘ軸に沿って光軸Ｏ−０から遠ざかる際に「２に比
例して位相が２πから０まで変化し、Ｙ軸に沿って光軸
０−Ｏから遠ざかる際にｒ２に比例して位相が０から２
πまで変化する純キノフオーム型である。この成分は、
設計波長に対して、Ｘ方向については次数ｐ−＋１、Ｙ
方向については次数ｐ＝−１で作動するｄこれは、Ｘお
よびＹ方向について、それぞれ以下に示される矯正力を
与える。
＋　１　／　ｆ　ｘ　＝　＋　２λ／Δｒｘ２＋１／ｆ
ｙ−２λ／Δ「Ｙ２ 第１０Ａ図および第１０Ｂ図に示される位相プロフィー
ルの回折成分を有するレンズは、−２λ／ΔｒＹ２の基
本矯正および＋（２λ／Δｒに２＋２λ／Δ「Ｙ２）の
乱視矯正、即ちＹに平行な軸を有する円柱面を必要とす
る視度異常を矯正する。この矯正は、＋２λ／Δｒ　ｘ
２の基本矯正および−（２λ／Δ「Ｘ２＋２λ／Δ「Ｙ
２）の乱視矯正、即ちＸに平行な軸を有する円柱面と同
等である。
第１１Ａ図および第１１Ｂ図に於いて、双曲線輪郭回折
成分の位相プロフィールは、Ｘ軸に沿って光軸Ｏ−０か
ら遠ざかる際に０．π／２．π。
３π／２と位相が増加し、Ｙ軸に沿って光軸０−０から
遠ざかる際に３π／２．π、π／２，０と位相が減少す
る、２π／４の位相差で４つに分割された領域を有する
疑似キノフオーム型である。
この成分は、設計波長に対して、Ｘ方向については次数
ｐ＝＋１、Ｙ方向については次数ｐ−−１で作動する。
これは、ＸおよびＹ方向のそれぞれについて、第９Ａ図
および第９Ｂ図に示される矯正と同じ矯正力を与える。
＋１／ｆｘ−２λ／Δｒｘ２ ＋　１　／　ｆ　Ｙ　＝、　＋　２λ／Δ「Ｙ２第１１
Ａ図および第１１Ｂ図に示される位相プロフィールの回
折成分を有するレンズは、第９Ａ図および第９Ｂ図に示
されるレンズと同様の視度異常を矯正する。
第１２Ａ図および第１２Ｂ図に於いて、双曲線輪郭回折
成分の位相プロフィールは、Ｘ軸に沿って光軸Ｏ−０か
ら遠ざかる際に３π／２．π。
π／２，０と位相が段階的に減少し、Ｙ軸に沿って光軸
Ｏ−０から遠ざかる際に０．π／２．π。
３π／２と位相が段階的に増加する、２π／４の位相差
による４分割領域を有する疑似キノフオーム型である。
この成分は、設計波長に対して、Ｘ方向については次数
ｐ−−１、Ｙ方向については次数ｐ−＋ｌで作動する。
これは、第１０Ａ図および第１０Ｂ図に示される矯正と
同じ矯正力をＸおよびＹ／ｊ向のそれぞれに与える。
＋　１　／　ｆ　ｘ　＝　＋　２λ／Δ「ｘ２＋１／ｆ
ｙ−−２λ／Δ「Ｙ２ 第１２Ａ図および第１２Ｂ図に示される位相プロフィー
ルの回折成分を有するレンズは、第１０Ａ図および第１
０Ｂ図に示されるレンズ同様に視度異常を矯正する。
第１３Ａ図および第１３Ｂ図に於いて、双曲線輪郭回折
成分の位相プロフィールは、πの位相差を持つ２分割領
域を有し、特に、各回折構造に於いて、レンズの光軸Ｏ
−０からＸ軸に沿って、近い方にシフトπの位を目領域
、遠い方にシフト０の位相領域を持ち、また、レンズの
光軸Ｏ−０からＹ軸に沿って、近い方にシフト０の位相
領域、遠い方にシフトπの位相領域を持つ２値型である
。
この成分は、次数ｐ−＋ｌおよび次数ｐ−−１に対して
、同時に動作する。
次数ｐ−＋ｌに対する回折成分は、ＸおよびＹ方向のそ
れぞれについて、以下に示される矯正力を与える。
＋１／ｆｘ−＋２λ／Δｒｘ２ ＋　１　／　ｆ　ｙ　＝　＋　２λ／Δ「Ｙ２次次数−
−１に対する回折成分は、ＸおよびＹ方向のそれぞれに
ついて、以下に示される矯正力を与える。
十ｌ／ｆｘ−−２λ／ΔｒＸ２ ＋　１　／　ｆ　ｖ　＝　　２λ／Δ「Ｙ２第１３Ａ図
および第１３Ｂ図に示される位相プロフィールの回折構
造を有するレンズは、上述の第７Ａ図および第７Ｂ図に
示されたレンズの矯正と同様、４種類の矯正に対して使
用できる＠第１４Ａ図および第１４Ｂ図に於いて、双曲
線輪郭回折成分の位相プロフィールは、πの位相差を持
つ２分割領域を有し、特に、各回折構造に於いて、レン
ズの光軸０−０からＸ軸に沿って、近イ方にシフト０の
位相領域、遠い方にシフトπの位相領域を持ち、また、
レンズの光軸Ｏ−０からＹ軸に沿って、近い方にシフト
πの位相領域、遠い方にシフト０の位相領域を持つ２値
型である。
この成分は、次数ｐ−＋ｌおよび次数ｐ−−１に対し、
第１３Ａ図および第１３Ｂ図に示される成分と、正確に
同じ矯正力を有する。
第１５Ａ図および第１５Ｂ図は、その周期性がＸ軸およ
びＹ軸の両方に沿って一致する特別の双曲線成分の位相
プロフィールを示す。
選択される位相プロフィールに関係なく（第１５Ａ図お
よび第１５Ｂ図に示される純キノフオーム型でもよく、
疑似キノフオーム型または０゜π矩形波関数２値プロフ
イール型でもよい）、ＸおよびＹ方向の焦点距離は、等
連成曲線のグリッドを使用するとき、常に同じ絶対値を
とる。
当然、双曲線型の回折成分を有する回折レンズは、所望
の矯正領域内に焦点距離ｆｘとｆＹの両方を与えるため
に、レンズの幾何学的構成によって得られる屈折力を持
っていてもよい。
次に、双曲線輪郭回折成分を用いた矯正についての異な
る複数の実例について説明する。
実　　例　　　　４ ＋３ｄの乱視矯正（Ｘ軸円柱）を含む一２ｄの矯正は、
第９Ａ図および１９８図あるいは第１１Ａ図および第１
１Ｂ図に示される型のレンズを用い、Ｘ軸について回折
力ＰＸ−−２ｄ、Ｙ軸について回折力ＰＹ−＋１ｄを得
ることによって、すなわち、ｒｘ　ｘ　＝　　２に２　
ｌ　ｆ）（了＝０．７４！ｓ＋ｇ、ｒＫ　Ｙ　−Ｊ丁ｒ
丁Ｔ〒７了−１，０４ＪＴｓａに従って半径を変えるこ
とによって、屈折力を用いることなく得られる。
実　　例　　　５ ＋３ｄの乱視矯正（Ｙ輪円柱）を含む一１ｄの矯正は、
第１０Ａ図および第１０Ｂ図あるいは第１２Ａ図および
第１２Ｂ図に示される型のレンズを使用し、Ｘ軸につい
て回折力Ｐｘ−＋２ｄ、Ｙ軸について回折力ＰＹ−−１
ｄを得ることによって、すなわち、半径の蛮化法則ｒＫ
Ｘ”％’丁正Ｔ下〒７丁−〇　、　　７４１Ｔｊ　ａｖ
。
ｒＫＹ−’Ｖβ２に２１　　ｆｖココ−１、０４ＶＴｍ
ａｌ：　ヨって、屈折力を必要とすることなく得ること
ができる。
実　　例　　　　６ 位相プロフィールが第１３Ａ図および第１３Ｂ図、第１
４Ａ図および第１４Ｂ図に示される回折成分は、同じ半
径の変化法則ｒｘｘ−Ｖ７１ココ−「璽〒−〇、５２ｖ
／Ｔｓｓ。
’ｘＹ−Ｊ７Ｔ璽［「「〒−０、７４１”’ｒ　ａｓを
用いる上述の実例４および５に対し、同じ矯正力を持つ
と共に、両方の型の矯正に使用できる。
第１３Ａ図および第１３Ｂ図、第１４Ａ図および第１４
Ｂ図による成分は、Ｘについては次数ｐ−−１、ｙにつ
いては次数ｐ−＋ｌに於いて、−２ｄの基本矯正および
＋３ｄの乱視矯正（Ｘ軸回柱面）を与える。
第１３Ａ図および第１３Ｂ図、第１４Ａ図および第１４
Ｂ図に示される同じ成分は、Ｘについては次数ｐ−＋１
、Ｙについては次数ｐ−−１に於いて、−１ｄの基本矯
正および＋３ｄの乱視矯正（Ｙ軸回柱面）を与える。
純または疑似キノフオーム型の双曲線輪郭成分を使用す
る場合、Ｘ及びＹ軸に沿った力の符号が常に反対である
ことに注意する必要がある。
従って、純または疑似キノフオーム型の双曲線輪郭回折
成分のレンズに対し、ＸおよびＹ方向について同じ符号
の力を持たせることは不可能である。
同一符号のレンズの力が必要なときは、前記成分が関連
するレンズは、以下の実例７に示されるように、屈折力
を備えていなければならない。
実　　例　　　　７ ＋２ｄの乱視矯正（Ｙ軸円柱）を含む一４ｄの矯正は、
Ｘ軸に関して回折力Ｐｘ−＋１ｄを、Ｙ軸に関して回折
力ＰＹ−”−１ｄを発生させる、すなわち、ｒＫｘ−２
に２　ｌ　ｆｘ　了−１，０４５ｆｆｌｌｌ、ｒＫＹ　
−１丁７丁下〒７了−１、０４１Ｔ；　ａｒｍである、
第１５Ａ図および第１５Ｂ図に示される純キノフオーム
型プロフィールを備えたΔｒｘ２−Δ「Ｙ２を有する双
曲線型コンタクトレンズを使用し、−３ｄの屈折力を付
加することによって得られる。
この発明の回折成分は、屈折率変化によって作られるこ
とが好ましく、例えば、このような成分を浮き彫りで得
ることは、論理的に可能である。
レンズの水平軸および垂直軸に対して回折成分を所定の
方向に向ける必要がある場合がある。
人間の眼の乱視は、めったに０度（水平軸）または９０
度（垂直軸）を向いてはおらず、２本の参照軸とは異な
る軸方向を向いている。
さらに、乱視を矯正するコンタクトレンズは、精度良く
、しかも安定性良く、一定の角度方向で目の上に置かれ
なければならない。すなわち、レンズは、まぶたの動き
、特に上のまぶたの動き等によって、軸周りに回転する
ようなことがあってなならない。
この理由から、この発明による乱視用コンタクトレンズ
は、目の上に於て方向を安定化する手段を存する。この
手段としては、 特許文書ＥＰ−＾−０００８７２６に記述されるような
バラストプリズム、 レンズの底部に於ける水平な切断、 軽量化された上部および底部領域（すなわち、薄い領域
）、 特許文書１’Ｒ−＾−２４２５０Ｈに記述されるような
トロイダル状の外周、 特許文書ＥＰ−Ａ−００４２０２３に記述されるような
水平な安定軸上に間隔をおいて配置される１以上のふく
らみ、 の中から選択される。
この発明は上述した特定の例に限定されることはなく、
この発明の要旨から逸脱しない範囲の種々の変形を含ん
でいることは熱論である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明による光学レンズの回折成分を説明
する楕円輪郭の回折領域の区分を示す、レンズの光軸Ｏ
−０に垂直な平面図、 第２図は、この発明による別のレンズの回折成分を説明
する双曲線輪郭の回折領域の区分を示す、レンズの光軸
Ｏ−０に垂直な平面図、 第３Ａ図および第３Ｂ図は、この発明による楕円輪郭の
回折成分の互いに直交する２本の主方向Ｘ及びＹ方向に
於ける位相プロフィールを示す図、第４Ａ図および第４
Ｂ図、第５Ａ図および第５Ｂ図、第６Ａ図および第６Ｂ
図、第７Ａ図および第７Ｂ図、さらに第８Ａ図および第
８Ｂ図は、第３Ａ図および第３Ｂ図と同様に、この発明
による楕円輪郭の回折成分の種々の実施例を示す図、第
９Ａ図および第９Ｂ図は、この発明による双曲線輪郭の
回折成分の互いに直交する２本の主方向Ｘ及びＹに於け
る位相プロフィールを示す図、第１０Ａ図および第１０
Ｂ図、第１１Ａ図および第１１Ｂ図、第１２Ａ図および
第１２Ｂ図、第１３Ａ図および第１３Ｂ図、第１４Ａ図
および第１４Ｂ図、さらに第１５Ａ図および第１５Ｂ図
は、それぞれ第９Ａ図および第９Ｂ図と同様に、この発
明による双曲線輪郭の回折成分の種々の実施例を示す図
である。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）非縮退中心を有する円錐断面曲線によって、その
    輪郭が定められた回折成分を備えることを特徴とする乱
    視矯正用レンズ。
  2. （２）双曲線または楕円の輪郭を有する隣接した回折成
    分を備え、レンズの光軸と交差し、かつ、双曲線あるい
    は楕円の主軸に一致する互いに直交した２方向Ｘおよび
    Ｙに於ける周期性が、それぞれ次式によって決まること
    を特徴とする請求項１記載の乱視矯正用レンズ。 Δｒ＿Ｘ＾２＝２λ｜ｆ＿Ｘ｜ Δｒ＿Ｙ＾２＝２λ｜ｆ＿Ｙ｜ ここに、 Δｒ＿Ｘ＾２はＸ方向に於けるｒ＾２の周期性、Δｒ＿
    Ｙ＾２はＹ方向に於けるｒ＾２の周期性、λは平均有効
    波長、 ｆ＿ＸはＸ方向に於ける所望の焦点距離、 ｆ＿ＹはＸ方向に於ける所望の焦点距離である。
  3. （３）回折成分が次式で定められる楕円輪郭を有するこ
    とを特徴とする請求項１または２に記載の乱視矯正用レ
    ンズ。 ｘ＾２／｜ｆ＿Ｘ｜＋ｙ＾２／｜ｆ＿Ｙ｜＝２λｋここ
    に、ｋは整数である。
  4. （４）回折成分が次式で定められる双曲線輪郭を有する
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の乱視矯正用
    レンズ。 ｘ＾２／｜ｆ＿Ｘ｜−ｙ＾２／｜ｆ＿Ｙ｜＝２λｋｙ＾
    ２／｜ｆ＿Ｙ｜−ｘ＾２／｜ｆ＿Ｘ｜＝２λｋここに、
    ｋは整数である。
  5. （５）回折成分が屈折率変化で作られることを特徴とす
    る請求項１乃至４のいずれか１に記載の乱視矯正用レン
    ズ。
  6. （６）目の角膜上に置かれるコンタクトレンズを構成し
    、方向安定化手段を備えることを特徴とする請求項１乃
    至５のいずれか１に記載の乱視矯正用レンズ。
  7. （７）方向安定化手段が、バラストプリズム、レンズ底
    部の水平な切断、上部および底部領域の軽量化、トロイ
    ダル状の外周、水平な安定軸上に位置するふくらみ、の
    中から選択されることを特徴とする請求項６記載の乱視
    矯正用レンズ。
  8. （８）回折成分が０と２πの間を変化する純キノフォー
    ム型位相プロフィールを有することを特徴とする請求項
    １乃至７のいずれか１に記載の乱視矯正用レンズ。
  9. （９）回折成分が２π／ｎの位相差によるｎ個の分割領
    域を有する疑似キノフォーム型位相プロフィールを備え
    ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１に記載
    の乱視矯正用レンズ。
  10. （１０）回折成分がπの位相差による２つの分割領域を
    有する２値の位相プロフィールを備えることを特徴とす
    る請求項１乃至７のいずれか１に記載の乱視矯正用レン
    ズ。
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