JPH0228615A - 多焦点屈析眼科レンズ - Google Patents
多焦点屈析眼科レンズInfo
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- JPH0228615A JPH0228615A JP1081345A JP8134589A JPH0228615A JP H0228615 A JPH0228615 A JP H0228615A JP 1081345 A JP1081345 A JP 1081345A JP 8134589 A JP8134589 A JP 8134589A JP H0228615 A JPH0228615 A JP H0228615A
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- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
- G02C7/00—Optical parts
- G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
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- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
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- G02C7/06—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses bifocal; multifocal ; progressive
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses or corneal implants; Artificial eyes
- A61F2/16—Intraocular lenses
- A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus
- A61F2/1616—Pseudo-accommodative, e.g. multifocal or enabling monovision
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は複数個の焦点距離を持つ眼科レンズに関する。
本川I8書に使用される「眼科レンズ」とは、コンタク
ト・レンズおよび眼内レンズのような視覚修正レンズを
いう。人工角膜およびラメラ内挿入のような他の、−船
釣でない、視覚修正レンズもこの定義に含まれる。
ト・レンズおよび眼内レンズのような視覚修正レンズを
いう。人工角膜およびラメラ内挿入のような他の、−船
釣でない、視覚修正レンズもこの定義に含まれる。
遠近両用@鏡しンズは何百年も前から知られている。こ
のようなレンズでは、レンズの第1領域は標準として第
1焦点距離を有し、またレンズの第2領域は第2焦点距
離を有する。使用者はレンズの適当な部分を通して遠近
物体を見る。
のようなレンズでは、レンズの第1領域は標準として第
1焦点距離を有し、またレンズの第2領域は第2焦点距
離を有する。使用者はレンズの適当な部分を通して遠近
物体を見る。
さらに最近、他の形の多焦点眼科レンズの開発に関心が
東まってきた。眼科レンズに用いられる方法に似た方法
を用いる多焦点コンタクト・レンズは、コンタクト・レ
ンズ二開業医および 外用参考書、第2版、第2巻、第
571〜591頁に記載されている。しかし、このよう
なレンズはレンズの異なる部分が遠近視覚のために瞳孔
をカバーするように目の上を移動しなければならないの
で、重大な欠点を持っている。この設計が眼内レンズや
他の挿入式レンズに使用できないのは、このようなレン
ズが移動できないからである。コンタクト・レンズでさ
えもその[が不利であるのは、レンズを所望の視野に合
わせて目の上を正しく移動することが困難だからである
。
東まってきた。眼科レンズに用いられる方法に似た方法
を用いる多焦点コンタクト・レンズは、コンタクト・レ
ンズ二開業医および 外用参考書、第2版、第2巻、第
571〜591頁に記載されている。しかし、このよう
なレンズはレンズの異なる部分が遠近視覚のために瞳孔
をカバーするように目の上を移動しなければならないの
で、重大な欠点を持っている。この設計が眼内レンズや
他の挿入式レンズに使用できないのは、このようなレン
ズが移動できないからである。コンタクト・レンズでさ
えもその[が不利であるのは、レンズを所望の視野に合
わせて目の上を正しく移動することが困難だからである
。
上述の参考書に記載された双焦点コンタクト・レンズの
もう1つの設計では、レンズの中央帯は第1焦点距離を
有し、中央帯を囲む領域は第2焦点距離を有する。この
設計は同時視覚の現象を利用することによってレンズ移
動の必要性をなくす。
もう1つの設計では、レンズの中央帯は第1焦点距離を
有し、中央帯を囲む領域は第2焦点距離を有する。この
設計は同時視覚の現象を利用することによってレンズ移
動の必要性をなくす。
同時視覚は、中央帯を通過する光がレンズから第1距離
に像を形成しかつ外方帯を通過する光がレンズから第2
距離に像を形成することを利用する。
に像を形成しかつ外方帯を通過する光がレンズから第2
距離に像を形成することを利用する。
これらの像位置の1つだけが網膜の上に落ちて正しく焦
点の合った像を作るが、他の像位置は網膜の前接いずれ
かに置かれる。人間の目および脳は正しく焦点の合って
いない像を大いに無視するように共に働く。こうして、
そのようなレンズの使用者は焦点のよく合った1つの像
の主観的印象を受ける。このようなレンズの不利な点は
、もし中央帯が弱い光の状況でそのIII連像に十分な
照明を供給するだけ大きく作られているならば、すなわ
ち患者の瞳孔が膨張されているとき、中央帯は瞳孔が強
い光の状況で収縮するときの瞳孔面積の全部を占める点
である。こうして双焦点aiは強い光の場合に失われる
。逆にもし中央帯が強い光の状況で双焦点動作を提供す
るだけ小さく作られているならば、弱い光の状況で中央
帯と組合わされる像に不適当な間の光が向けられる。中
央帯は遠視界を提供するのに普通使用されるので、これ
はこのようなレンズの使用者が夜間自動車を運転しなけ
ればならないときのような弱い光の状況で遠視界を要求
するときに危険な状況を作ることがある。
点の合った像を作るが、他の像位置は網膜の前接いずれ
かに置かれる。人間の目および脳は正しく焦点の合って
いない像を大いに無視するように共に働く。こうして、
そのようなレンズの使用者は焦点のよく合った1つの像
の主観的印象を受ける。このようなレンズの不利な点は
、もし中央帯が弱い光の状況でそのIII連像に十分な
照明を供給するだけ大きく作られているならば、すなわ
ち患者の瞳孔が膨張されているとき、中央帯は瞳孔が強
い光の状況で収縮するときの瞳孔面積の全部を占める点
である。こうして双焦点aiは強い光の場合に失われる
。逆にもし中央帯が強い光の状況で双焦点動作を提供す
るだけ小さく作られているならば、弱い光の状況で中央
帯と組合わされる像に不適当な間の光が向けられる。中
央帯は遠視界を提供するのに普通使用されるので、これ
はこのようなレンズの使用者が夜間自動車を運転しなけ
ればならないときのような弱い光の状況で遠視界を要求
するときに危険な状況を作ることがある。
すべて]−エン(Cohen )に対して発行された米
国特許第4.210,391@、第4.340゜283
号、および第4.338,005号は多焦点に光を向け
かつ同時視界に依存して焦点を結ばない像を捨てる複数
個の環状領域の使用を教えている。それらは交互する同
心フレネル帯の使用を教えているが、この場合それらの
多帯は事実上相等しい面積を有する。このような等面積
帯の使用により、レンズは光の回折焦点を提供する。第
1焦点は第1次回折光について生じ、第2焦点は第1次
回折光について生じる。このような構造は回折帯プレー
トとして知られている。
国特許第4.210,391@、第4.340゜283
号、および第4.338,005号は多焦点に光を向け
かつ同時視界に依存して焦点を結ばない像を捨てる複数
個の環状領域の使用を教えている。それらは交互する同
心フレネル帯の使用を教えているが、この場合それらの
多帯は事実上相等しい面積を有する。このような等面積
帯の使用により、レンズは光の回折焦点を提供する。第
1焦点は第1次回折光について生じ、第2焦点は第1次
回折光について生じる。このような構造は回折帯プレー
トとして知られている。
回折帯プレートは特定波長の光について設計されなけれ
ばならず、またその波長での光について最も効果的に働
、くと思われる。コーエンの特許で教えられた回折帯プ
レートの第n帯の半径(ro)G6r に等しく、ただ
しrlは中央帯の半径である。正当な近似法によりrl
は5了に等しくなり、ただしλは設計波長、fは回折構
造物の焦点距離である。したがって第n帯の半径はR−
71−となる。
ばならず、またその波長での光について最も効果的に働
、くと思われる。コーエンの特許で教えられた回折帯プ
レートの第n帯の半径(ro)G6r に等しく、ただ
しrlは中央帯の半径である。正当な近似法によりrl
は5了に等しくなり、ただしλは設計波長、fは回折構
造物の焦点距離である。したがって第n帯の半径はR−
71−となる。
回折帯プレートを設計する場合に、設計波長を選択しな
ければならない。所望の焦点距離および波長がコーエン
の特許で教えられたようにレンズについて選択されると
、多帯の面積、つまり多帯の境界の位置が決定される。
ければならない。所望の焦点距離および波長がコーエン
の特許で教えられたようにレンズについて選択されると
、多帯の面積、つまり多帯の境界の位置が決定される。
このような帯の厳格な定義は帯プレート構想物にとって
不利な結果をもたらす。有効な回折双焦点動作を得るた
めに、十分な数の帯が使用されなければならない。しか
し中央帯の面積が余り大きいと、静孔が収縮される強い
光の状況下では、1つの帯またはごくわずかな帯だけが
利用される。こうして多焦点動作の効果は大幅に減少さ
れる。
不利な結果をもたらす。有効な回折双焦点動作を得るた
めに、十分な数の帯が使用されなければならない。しか
し中央帯の面積が余り大きいと、静孔が収縮される強い
光の状況下では、1つの帯またはごくわずかな帯だけが
利用される。こうして多焦点動作の効果は大幅に減少さ
れる。
本発明は光力を持つ多焦点眼科レンズを提供するが、光
力の少なくとも一部は回折によって作られる。レンズは
1つの円形中央帯と複数個の同心環状帯とを有する。中
央帯の半径はr。でありかつ第1環状帯の半径はrlで
あり、この場合r1−ro はr 2に等しくない。
力の少なくとも一部は回折によって作られる。レンズは
1つの円形中央帯と複数個の同心環状帯とを有する。中
央帯の半径はr。でありかつ第1環状帯の半径はrlで
あり、この場合r1−ro はr 2に等しくない。
本発明は位相棗プレートを利用する眼科レンズの中央帯
が細帯と同じ面積を有する必要がないことを認める。1
つの実施例において中央帯は適当な多焦点動作を保証す
るように細帯より小さく作られている。もう1つの実施
例では、中央帯のサイズおよび屈折力は焦点間のエネル
ギーの分布を$1 tllするように調節される。
が細帯と同じ面積を有する必要がないことを認める。1
つの実施例において中央帯は適当な多焦点動作を保証す
るように細帯より小さく作られている。もう1つの実施
例では、中央帯のサイズおよび屈折力は焦点間のエネル
ギーの分布を$1 tllするように調節される。
第1図に全体として10で表わされる眼科レンズは、帯
12.14,16.18および20を含む回折帯プレー
トを備えている。図面は5個の帯しか示していないが、
標準としてより多くの帯が具備される。正確な数は、な
かんずく、レンズの基本光力、レンズのサイズおよび設
計波長からの変化の檜に左右される。標準レンズは20
〜30個の帯を有する。以下に説明する通り、帯の半径
は設計波長の選択を含むいくつかの要素によって影響さ
れる。好適な実施例では、設計波長は人間の目の最大明
所視感泣のスペクトル領域内に選択される。
12.14,16.18および20を含む回折帯プレー
トを備えている。図面は5個の帯しか示していないが、
標準としてより多くの帯が具備される。正確な数は、な
かんずく、レンズの基本光力、レンズのサイズおよび設
計波長からの変化の檜に左右される。標準レンズは20
〜30個の帯を有する。以下に説明する通り、帯の半径
は設計波長の選択を含むいくつかの要素によって影響さ
れる。好適な実施例では、設計波長は人間の目の最大明
所視感泣のスペクトル領域内に選択される。
第1図のレンズは標準として屈折により提供される基本
光力を有する。別法として、全光力は回折により提供さ
れることがある。回折光力は光段階によって帯を分離す
ることによって提供される。
光力を有する。別法として、全光力は回折により提供さ
れることがある。回折光力は光段階によって帯を分離す
ることによって提供される。
光段階により光線はその各側の上を直接通り、異なる光
路長ざを経験するが、ここで光路長さは設計波長の光の
波長に関して定められる。光段階を供給する1つの方法
は、レンズの表面に物理構造物を与えることである。別
法として、光段階は下にある材料の屈折率を変えること
によってなめらかな表面上に供給することができる。こ
のような屈折率の変化は、例えば、レンズ材料の部分を
除去してそれによって作られた構造物に屈折率の異なる
材料を充填することにより、またはレンズの部分にドー
プ領域の屈折率を変えさせるドープ材を塗ることによっ
て達成することができる。
路長ざを経験するが、ここで光路長さは設計波長の光の
波長に関して定められる。光段階を供給する1つの方法
は、レンズの表面に物理構造物を与えることである。別
法として、光段階は下にある材料の屈折率を変えること
によってなめらかな表面上に供給することができる。こ
のような屈折率の変化は、例えば、レンズ材料の部分を
除去してそれによって作られた構造物に屈折率の異なる
材料を充填することにより、またはレンズの部分にドー
プ領域の屈折率を変えさせるドープ材を塗ることによっ
て達成することができる。
光段階のサイズは光高さに関して定められる。
1つの段階の光高さは設計波長の光の波長の奇整数倍の
半分でなければならない。標準として、光高さは設計波
長の光の波長の1/2である。水明細書に使用される光
高さとは、段階の各側の上を通過する隣接光線について
光の波長に関する光路長さの差をいう。こうして1/2
波長の光高さを提供するために、実際の高さは(λ/2
)/(i i2)でなければならず、ただしλは間
題の光の波長であり、1.は第11j1折率、すなわち
標準としてレンズ材料の屈折率であり、そして2は第2
屈折率、すなわち標準としてレンズに隣接する媒体また
はレンズの変形部分の屈折率である。
半分でなければならない。標準として、光高さは設計波
長の光の波長の1/2である。水明細書に使用される光
高さとは、段階の各側の上を通過する隣接光線について
光の波長に関する光路長さの差をいう。こうして1/2
波長の光高さを提供するために、実際の高さは(λ/2
)/(i i2)でなければならず、ただしλは間
題の光の波長であり、1.は第11j1折率、すなわち
標準としてレンズ材料の屈折率であり、そして2は第2
屈折率、すなわち標準としてレンズに隣接する媒体また
はレンズの変形部分の屈折率である。
レンズが回折力を示すための所要条件は、帯の縁を通過
する光線が像点に同位相で到達することである。こうし
て帯の外縁を通過する光線の光路長さの差は、次の帯の
外縁を通過する光線の波長より1波長少なくな【プれば
ならない。前述の通り、この要求条件は先行技術におい
て設計波長、焦点距離、および屈折率が選択されるとき
すべての帯の半径が独自に決定されるという結論に達し
た。
する光線が像点に同位相で到達することである。こうし
て帯の外縁を通過する光線の光路長さの差は、次の帯の
外縁を通過する光線の波長より1波長少なくな【プれば
ならない。前述の通り、この要求条件は先行技術におい
て設計波長、焦点距離、および屈折率が選択されるとき
すべての帯の半径が独自に決定されるという結論に達し
た。
この結論は不当に制限的である。
第2図は先行技術の数えよりも帯半径をもつと自由に選
択できることを示す。第2図の例は、別の平面上に設番
プられた回折帯の特殊な場合を表わす。眼内レンズのよ
うなある眼科レンズでは、帯を実際に平面上に設けるこ
とができる。他の帯では、表面の曲率半径は無視できる
程大きい。
択できることを示す。第2図の例は、別の平面上に設番
プられた回折帯の特殊な場合を表わす。眼内レンズのよ
うなある眼科レンズでは、帯を実際に平面上に設けるこ
とができる。他の帯では、表面の曲率半径は無視できる
程大きい。
第2図において、2は物書からレンズの光軸に沿ってレ
ンズまでの距離を表わし、2′はレンズからその軸に沿
って像位置までの距離を表わす。
ンズまでの距離を表わし、2′はレンズからその軸に沿
って像位置までの距離を表わす。
Soによって表わされる距離は物体から中央帯の外縁ま
での距離であり、toによって表わされる距離は中央帯
の外縁から像位置までの距離である。
での距離であり、toによって表わされる距離は中央帯
の外縁から像位置までの距離である。
同様にS。は物体から第n帯の外縁までの距離を表わし
、tnは第n帯の外縁から像までの距離を表わす。先行
技術の不必要な制限の影響は、S0が2に等しくかつt
。が2′に等しくなければならないことである。これに
かわり、前述の通り、適正な要求は1つの帯の外縁から
次の帯の外縁までの光路長さの差が1波長でなければな
らないことである。この条件に合致するためには、下記
のSoμ、+1oμ2+j1λ−8゜μm+toμ2(
1)関係が成立しなければならない。
、tnは第n帯の外縁から像までの距離を表わす。先行
技術の不必要な制限の影響は、S0が2に等しくかつt
。が2′に等しくなければならないことである。これに
かわり、前述の通り、適正な要求は1つの帯の外縁から
次の帯の外縁までの光路長さの差が1波長でなければな
らないことである。この条件に合致するためには、下記
のSoμ、+1oμ2+j1λ−8゜μm+toμ2(
1)関係が成立しなければならない。
ただしμmは光1aS0およびsnが通る媒体の屈折率
であり、μ2は光線t。およびtnが通る媒体の屈折率
であり、λは設計波長である。
であり、μ2は光線t。およびtnが通る媒体の屈折率
であり、λは設計波長である。
ビタゴラスの定理を用いると、第(1)式は次のただし
r。は中央帯の半径であり、r、は第n帯の半径である
。こうして中央帯の半径は任意に選択することができ、
第(2)式から所望の回折力を与える残りの帯の半径が
求められる。近似法により、第(2)式は次のように書
き直すことができる: r02はr 02はr+2λn f f3)=
r ただしfは回折構造物によって供給されるレンズの光力
の部分の焦点距離である。
r。は中央帯の半径であり、r、は第n帯の半径である
。こうして中央帯の半径は任意に選択することができ、
第(2)式から所望の回折力を与える残りの帯の半径が
求められる。近似法により、第(2)式は次のように書
き直すことができる: r02はr 02はr+2λn f f3)=
r ただしfは回折構造物によって供給されるレンズの光力
の部分の焦点距離である。
回折光力を供給しながら中央帯の半径を任意に選択する
能力は、帯の半径の間の関係について表わすことができ
る。もし中央帯の半径がr。で表わされ、最も内部の環
状帯の半径がrlで表わされ、そして第2環状帯の半径
がr2で表わされる2 2 2、.2 等しくなくかつr −rl がr1に等しいと言う
ことによって表わされる。一般に、2 2に等しい
。
能力は、帯の半径の間の関係について表わすことができ
る。もし中央帯の半径がr。で表わされ、最も内部の環
状帯の半径がrlで表わされ、そして第2環状帯の半径
がr2で表わされる2 2 2、.2 等しくなくかつr −rl がr1に等しいと言う
ことによって表わされる。一般に、2 2に等しい
。
い値に関してr。−11−2
r
第1図の中央帯12の半径は任意に選択することができ
るので、それは先行技術の指定よりも小さくすることが
でき、それによって残りの帯はレンズの中心により近く
移動される。次に、目の瞳孔が強い光の状況における場
合のように収縮されるときでさえも、十分な数の帯を用
いてレンズの多焦点動作を可能にする。
るので、それは先行技術の指定よりも小さくすることが
でき、それによって残りの帯はレンズの中心により近く
移動される。次に、目の瞳孔が強い光の状況における場
合のように収縮されるときでさえも、十分な数の帯を用
いてレンズの多焦点動作を可能にする。
設計波長、焦点距離および患者の瞳孔サイズが中央帯を
地帯よりも大きくしながら適当な数の帯を得られるよう
なものであるならば、このような設計は受−ノ入れられ
る。もしこのような設計が特定の患者について可能であ
るならば、他の利点が得られるかもしれない。例えば異
なる焦点距離を持つ帯プレート、設計波長またはその両
方が中央帯内に得られると思われる。このような追加の
帯プレートは焦点間の光エネルギーの分布をやり直す方
法として使用することができる。
地帯よりも大きくしながら適当な数の帯を得られるよう
なものであるならば、このような設計は受−ノ入れられ
る。もしこのような設計が特定の患者について可能であ
るならば、他の利点が得られるかもしれない。例えば異
なる焦点距離を持つ帯プレート、設計波長またはその両
方が中央帯内に得られると思われる。このような追加の
帯プレートは焦点間の光エネルギーの分布をやり直す方
法として使用することができる。
本発明のもう1つの利点は、中央帯に別の回折構造物を
使用せずに各焦点に向けられる光の割合を分布し直す能
力にある。レンズの残り部分に供給される屈折力と違っ
た屈折力を中央帯に供給することによって、中央帯を通
る光はレンズの残り部分の屈折力と回折力との組合わせ
により作られる焦点のいずれかに向けられる。中央帯の
サイズおよび光を向ける焦点を調節することによって、
焦点間のエネルギー分布を最適にすることができる。こ
うして弱い光の条件下で重を運転しなければならない患
者は、遠い物体の焦点により多くのエネルギーを必要と
する一方、繊細な仕事をする別の患者は近い焦点により
多くのエネルギーが供給されることを必要とするものと
思われる。
使用せずに各焦点に向けられる光の割合を分布し直す能
力にある。レンズの残り部分に供給される屈折力と違っ
た屈折力を中央帯に供給することによって、中央帯を通
る光はレンズの残り部分の屈折力と回折力との組合わせ
により作られる焦点のいずれかに向けられる。中央帯の
サイズおよび光を向ける焦点を調節することによって、
焦点間のエネルギー分布を最適にすることができる。こ
うして弱い光の条件下で重を運転しなければならない患
者は、遠い物体の焦点により多くのエネルギーを必要と
する一方、繊細な仕事をする別の患者は近い焦点により
多くのエネルギーが供給されることを必要とするものと
思われる。
第3図は第1図のレンズの平面−Lに形成されたレンズ
の1つの帯の断面図を示す。当業は容易に分かると思う
が、第3図〜第5図および第7図の垂直目盛は構造物の
性質をはっきり示すように大幅に拡大されている。前方
側30はなめらかであるが、後方側32には回折帯が設
けられている。
の1つの帯の断面図を示す。当業は容易に分かると思う
が、第3図〜第5図および第7図の垂直目盛は構造物の
性質をはっきり示すように大幅に拡大されている。前方
側30はなめらかであるが、後方側32には回折帯が設
けられている。
後方側32は回折帯34と段階36とを含んでいる。前
述の通り段階36の光高さはλ/2であるが、ただしλ
は設計波長である。領域34および段階36によって形
成される回折帯は、レンズの後方側に切抜部分38を残
す。前述の通り、領域38は開いたままであったり、レ
ンズ本体の屈折力と違った屈折力を持つ物質で充填され
ることがある。
述の通り段階36の光高さはλ/2であるが、ただしλ
は設計波長である。領域34および段階36によって形
成される回折帯は、レンズの後方側に切抜部分38を残
す。前述の通り、領域38は開いたままであったり、レ
ンズ本体の屈折力と違った屈折力を持つ物質で充填され
ることがある。
帯表面の形状は、エネルギーが構造物によって向けられ
る回折次数およびこれらの次数でのエネルギー分布に影
響する。好適な実施例では、図示された帯の領域34の
形状は放物線状である。しかし帯の正確な形状は、レン
ズの性能にとって帯境界の位置よりも重要ではない。重
要な要求条件は、帯境界が正しく配置されかつ帯がなめ
らかに湾曲していることである。一般に球帯形状は現在
利用できる方法を用いる放物線帯形状よりも容易に作ら
れ、かつ球は小さな領域では放物線に正当に近似してい
るので、球帯形状は放物線を近似するのに用いられる。
る回折次数およびこれらの次数でのエネルギー分布に影
響する。好適な実施例では、図示された帯の領域34の
形状は放物線状である。しかし帯の正確な形状は、レン
ズの性能にとって帯境界の位置よりも重要ではない。重
要な要求条件は、帯境界が正しく配置されかつ帯がなめ
らかに湾曲していることである。一般に球帯形状は現在
利用できる方法を用いる放物線帯形状よりも容易に作ら
れ、かつ球は小さな領域では放物線に正当に近似してい
るので、球帯形状は放物線を近似するのに用いられる。
好適な実施例に使用されている球は、帯間に適当な段階
高さが設けられかつ球の中心がレンズの光軸上にあるよ
うに設計されている。他の形状も放物線に良好な近似を
有するかぎり使用することができる。
高さが設けられかつ球の中心がレンズの光軸上にあるよ
うに設計されている。他の形状も放物線に良好な近似を
有するかぎり使用することができる。
第4図は本発明の1つの実施例によって作られた湾曲レ
ンズ40の中心を通る断面図を示す。レンズはなめらか
な前方側42と、一連の回折帯46.48.50.52
ならびに54を有する構造化された模方側44によって
形成される回折帯プレートとを備える凹凸レンズである
。別法として、帯はレンズの前方側42の上に作られた
り、レンズの両側の一ヒにさえ作られることがある。前
述の通り、光段階56のような回折帯を分離する光段階
も実際の物理的手段を必要としない他の方法で作ること
ができる。
ンズ40の中心を通る断面図を示す。レンズはなめらか
な前方側42と、一連の回折帯46.48.50.52
ならびに54を有する構造化された模方側44によって
形成される回折帯プレートとを備える凹凸レンズである
。別法として、帯はレンズの前方側42の上に作られた
り、レンズの両側の一ヒにさえ作られることがある。前
述の通り、光段階56のような回折帯を分離する光段階
も実際の物理的手段を必要としない他の方法で作ること
ができる。
第5図は第4図の湾曲レンズの帯形状を示す。
第5図に示される帯は領域60と段階62とを有する。
段階62の光高さはこの場合もまた設計波長についてλ
/2である。また第5図にはレンズの基本面ail(す
なわち回折帯が段重)られていない場合にレンズ表面が
たどる曲線)を表わす破1164も示されている。領域
60の形状は第3図の領1134と同様に決定される。
/2である。また第5図にはレンズの基本面ail(す
なわち回折帯が段重)られていない場合にレンズ表面が
たどる曲線)を表わす破1164も示されている。領域
60の形状は第3図の領1134と同様に決定される。
湾曲面上に帯が設けられているとき、曲率を修正するこ
とによって性能改善が得られることがある。湾曲面修正
の方法は第6図に関して一段と容易に理解されると思う
。物体から中央帯の縁へざらに像位置へと走る光線およ
び光軸に沿って走る光線が経る光路長さの差を表わす語
δが導かれる。
とによって性能改善が得られることがある。湾曲面修正
の方法は第6図に関して一段と容易に理解されると思う
。物体から中央帯の縁へざらに像位置へと走る光線およ
び光軸に沿って走る光線が経る光路長さの差を表わす語
δが導かれる。
δの値は下記の式で与えられる:
δ=Soμm+1oμ2−(zμm+z′μ2)(4)
ただしS。は物体から中央帯の縁までの距離であり、t
oは中央帯の縁から像位置までの距離であり、2は物体
から光軸に沿ってレンズまでの距離であり、2′はレン
ズから光軸に沿って像位置までの距離であり、そしてμ
mおよびμ2はS。ならびにt。ビームがそれぞれ走る
屈折率である。
ただしS。は物体から中央帯の縁までの距離であり、t
oは中央帯の縁から像位置までの距離であり、2は物体
から光軸に沿ってレンズまでの距離であり、2′はレン
ズから光軸に沿って像位置までの距離であり、そしてμ
mおよびμ2はS。ならびにt。ビームがそれぞれ走る
屈折率である。
2およびZ′の値は、レンズの近物体焦点力によって網
膜上に焦点を結ぶ目に近い物体の像の場合について選択
されている。普通、物体は目から30〜40cIRの所
に置かれる。しかし、これらの式の物体距離は角膜と組
み合わせてレンズの屈折力により作られた像までの距離
である。物体位置が像位置と同じレンズの側にあるとき
、Zは負の値をとる。コンタクト・レンズの場合、2の
値は普通的−32amであり、2′の値は約30m1で
ある。眼内レンズの場合、2の値は普通的−20mであ
り、2′の値は約19JllIである。
膜上に焦点を結ぶ目に近い物体の像の場合について選択
されている。普通、物体は目から30〜40cIRの所
に置かれる。しかし、これらの式の物体距離は角膜と組
み合わせてレンズの屈折力により作られた像までの距離
である。物体位置が像位置と同じレンズの側にあるとき
、Zは負の値をとる。コンタクト・レンズの場合、2の
値は普通的−32amであり、2′の値は約30m1で
ある。眼内レンズの場合、2の値は普通的−20mであ
り、2′の値は約19JllIである。
前述の通り、帯の外縁から次の帯の外縁までの光路長さ
の差はλでなければならず、ここでλは設計波長である
。これから、第n帯の光方程式は次のように書くことが
できる: zμm+z′μ2+nλ+δ=sou、+toμ2
(5)ただしS およびt はそれぞれ物体から第n帯
n の外縁までの距離ならびに第n帯の外縁から像位置まで
の距離である。この式は次のように書き直すことができ
る: 2μm+z′μ2+シλ=s1μ、+1.μ2(6)た
だし ν=n+δ/λ (7
1幾何学考慮から、次のようなことが示されるただしh
は光軸上のレンズに接する而から第n帯の外縁におけ
るレンズまでの距離であり、下記の式によって計算する
ことができる h =R−F[7了r”) (10)nc
c nただしRはレンズの
曲率半径である。
の差はλでなければならず、ここでλは設計波長である
。これから、第n帯の光方程式は次のように書くことが
できる: zμm+z′μ2+nλ+δ=sou、+toμ2
(5)ただしS およびt はそれぞれ物体から第n帯
n の外縁までの距離ならびに第n帯の外縁から像位置まで
の距離である。この式は次のように書き直すことができ
る: 2μm+z′μ2+シλ=s1μ、+1.μ2(6)た
だし ν=n+δ/λ (7
1幾何学考慮から、次のようなことが示されるただしh
は光軸上のレンズに接する而から第n帯の外縁におけ
るレンズまでの距離であり、下記の式によって計算する
ことができる h =R−F[7了r”) (10)nc
c nただしRはレンズの
曲率半径である。
第(8)式、第(9)式および第(10)式からの値を
第(6) 式に代入して2度自乗すると、 2 2 ・ 、2 +C(d+d ) 2 2 .2 Cdd−0 ただし )十01 d=(z+hn)、 d’=(z’−hn)、 CI −<Zul +Z ’ 112 +J’λ)2−
62μm2+d′2μ22C2=μm +μ2 、およ
び C3=2μmμ2 この式は反復法によって解くことができる。前述の通り
、物体および像は眼科レンズに用いられる標準の回折構
造物用レンズの同じ側で有効である。したがってμ お
よびμ2は相等しく、記号μはいずれにも置き換えられ
る。この置換および他の近似法を用いて、下記の式が第
(11)式に正当な近似値を与えることが示される: つの別法近似として、roに関する下記の式を解くこと
によって帯半径が搾出される: r2=r2+2nλf/μmに2 f3<vλ/μ)2
n。
第(6) 式に代入して2度自乗すると、 2 2 ・ 、2 +C(d+d ) 2 2 .2 Cdd−0 ただし )十01 d=(z+hn)、 d’=(z’−hn)、 CI −<Zul +Z ’ 112 +J’λ)2−
62μm2+d′2μ22C2=μm +μ2 、およ
び C3=2μmμ2 この式は反復法によって解くことができる。前述の通り
、物体および像は眼科レンズに用いられる標準の回折構
造物用レンズの同じ側で有効である。したがってμ お
よびμ2は相等しく、記号μはいずれにも置き換えられ
る。この置換および他の近似法を用いて、下記の式が第
(11)式に正当な近似値を与えることが示される: つの別法近似として、roに関する下記の式を解くこと
によって帯半径が搾出される: r2=r2+2nλf/μmに2 f3<vλ/μ)2
n。
ただし
第7図は本発明を利用する全体として70で表わされる
両凸レンズの断面図である。レンズ70の形をしたレン
ズは眼内レンズとして使用することができる。レンズ7
0は第1側部72および第2側部74を有する。中央帯
76および環状帯78ならびに80のような回折帯が側
部74に具備されている。第1図〜第6図のレンズのよ
うに、中央帯76の半径は特定の患者に最良の曙能性を
発揮するように任意に選択することができる。も4゜ し側部74がレンズの前面側であるならば、第(11)
式または第(12)式を直接使用して表面の曲率半径の
修正と共に帯半径を算出することができる。
両凸レンズの断面図である。レンズ70の形をしたレン
ズは眼内レンズとして使用することができる。レンズ7
0は第1側部72および第2側部74を有する。中央帯
76および環状帯78ならびに80のような回折帯が側
部74に具備されている。第1図〜第6図のレンズのよ
うに、中央帯76の半径は特定の患者に最良の曙能性を
発揮するように任意に選択することができる。も4゜ し側部74がレンズの前面側であるならば、第(11)
式または第(12)式を直接使用して表面の曲率半径の
修正と共に帯半径を算出することができる。
もし側部74が後面側であるならば、表面の曲率半径を
負と見なすことによってこれらの式を使用することがで
きる。
負と見なすことによってこれらの式を使用することがで
きる。
第1図は本発明により作られた平面を持つレンズの正面
図、第2図は本発明の説明に用いる概略図、第3図は第
1図のレンズの1つの帯の断面図、第4図は本発明によ
り作られた凹凸レンズの断面図、第5図は第4図のレン
ズの1つの帯の断面図、第6図は帯半径に対する湾曲面
修正用の式を導く説明のためのレンズの概略図、第7図
は本発明により作られた両凸レンズの断面図である。 符号の説明:
図、第2図は本発明の説明に用いる概略図、第3図は第
1図のレンズの1つの帯の断面図、第4図は本発明によ
り作られた凹凸レンズの断面図、第5図は第4図のレン
ズの1つの帯の断面図、第6図は帯半径に対する湾曲面
修正用の式を導く説明のためのレンズの概略図、第7図
は本発明により作られた両凸レンズの断面図である。 符号の説明:
Claims (10)
- (1) 光力を有する多焦点眼科レンズであり、前記光
力の少なくとも一部は回折によって作られ、前記レンズ
は1つの中央帯と複数個の同心環状帯とを含む複数個の
回折帯を有し、前記中央帯の半径がr_0でありかつ前
記環状帯の最も内部の半径がr_1であり、r_0^2
はr_1^2−r_0^2に等しくないことを特徴とす
る前記多焦点眼科レンズ。 - (2) 前記レンズは眼内レンズであることを特徴とす
る請求項1記載の眼科レンズ。 - (3) 前記レンズはコンタクト・レンズであることを
特徴とする請求項1記載の眼科レンズ。 - (4) 前記レンズは人工角膜であることを特徴とする
請求項1記載の眼科レンズ。 - (5)r_0^2はr_1^2−r_0^2より小であ
ることを特徴とする請求項1記載の眼科レンズ。 - (6) r_0^2はr_1^2−r_0^2より大で
あることを特徴とする請求項1記載の眼科レンズ。 - (7) 前記帯は設計波長の光の半波長の光高さを持つ
光段階によって分離されることを特徴とする請求項1記
載の眼科レンズ。 - (8) 前記設計波長は人間の目の最大明所視感度のス
ペクトル領域内にあることを特徴とする請求項6記載の
眼科レンズ。 - (9) 前記回折帯は湾曲面上に備えられていることを
特徴とする請求項1記載の眼科レンズ。 - (10) 前記帯は前記湾曲面の曲率について修正され
る半径を持つことを特徴とする請求項9記載の眼科レン
ズ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17670188A | 1988-04-01 | 1988-04-01 | |
| US176701 | 1988-04-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0228615A true JPH0228615A (ja) | 1990-01-30 |
| JP3054419B2 JP3054419B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=22645483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1081345A Expired - Lifetime JP3054419B2 (ja) | 1988-04-01 | 1989-03-31 | 多焦点屈析眼科レンズ |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5129718A (ja) |
| EP (1) | EP0335731B1 (ja) |
| JP (1) | JP3054419B2 (ja) |
| KR (1) | KR0158673B1 (ja) |
| AU (1) | AU614346B2 (ja) |
| BR (1) | BR8901513A (ja) |
| CA (1) | CA1316728C (ja) |
| DE (2) | DE335731T1 (ja) |
| ES (1) | ES2012742T3 (ja) |
| MX (1) | MX171656B (ja) |
Cited By (15)
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