(57)【要約】  マルチ位相コンタクトレンズ（１００）が開示されている。このマルチ位相コンタクトレンズは、屈折力を持つ多重ゾーン（Ｚ）を有する。付加位相（Ｐ）を持たないコンタクトレンズと比べて被写界深度（ＤＯＦ）を改善する画像コーディングの原理に基づき、１以上のゾーンはそれぞれ対応する付加位相を有する。この多重位相部品は、所定のユーザの好みに合わせたレンズの安定と最適化とに、さらなる自由度をもたらす。
2007524110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上のゾーンを備えており、
隣り合うゾーンは異なる光学倍率を有し、
１以上のゾーンは、１以上の対応する位相を持たないコンタクトレンズと比べ、被写界深度を改善するように設定された、１以上の対応する光学位相を有するコンタクトレンズ。
【請求項２】
前記ゾーンのうち１つはセンターゾーンであり、残りのゾーンは前記センターゾーンと同心円をなす、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
【請求項３】
前記ゾーンは、周期的に交互に変わる光学倍率を有する、請求項２に記載のコンタクトレンズ。
【請求項４】
前記ゾーンは、周期的に交互に変わる位相を有する、請求項３に記載のコンタクトレンズ。
【請求項５】
各ゾーンは、近見視力の光学倍率及び遠見視力の光学倍率のうちの１つを有する、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
【請求項６】
各ゾーンは、近見視力の光学倍率、中間視力の光学倍率、遠見視力の光学倍率のうちの１つを有する、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
【請求項７】
前記対応する位相は、多項式位相を含む、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
【請求項８】
前記２以上のゾーンのうち１つのゾーンのみが前記対応する位相を有する、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
【請求項９】
前記ゾーンのそれぞれが前記対応する位相を有し、前記対応する位相の全部ではないがいくつかは同一である、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１０】
それぞれが光学倍率を有する多重ゾーンと、
対応する１以上の前記多重ゾーン上に形成された１以上の位相と、を備えており、
前記１以上の位相はそれぞれ、収差のない点像分布関数と比べ、比較的広い被写界深度（ＤＯＦ）全体において実質的に不変である、関連した点像分布関数（ＰＳＦ）を含む、コンタクトレンズ。
【請求項１１】
前記多重ゾーンのうち１つのゾーンのみが位相を有する、請求項１０に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１２】
前記多重ゾーンそれぞれが、前記対応する位相を有し、前記対応する位相の全部ではないがいくつかは異なる、請求項１０に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１３】
前記多重ゾーンは、円形のセンターゾーンと、前記センターゾーンを中心とする１以上の環状ゾーンと、を有する請求項１０に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１４】
前記１以上の位相のうち少なくとも１つの位相は多項式位相である、請求項１０に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１５】
２以上のゾーンを形成して隣り合うゾーンに異なる光学倍率を持たせ、
前記位相を有しない前記コンタクトレンズに比べ、被写界深度を改善する対応する位相を、少なくとも前記ゾーンのうちの１つに付加する、
マルチ位相コンタクトレンズの形成方法。
【請求項１６】
前記ゾーンのうち１つのゾーンをセンターゾーンとして形成し、前記センターゾーンと同心円状に残りのゾーンを形成する、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記対応する位相を、前記２以上のゾーンのそれぞれに加えることを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記対応する位相のうち全部ではないがいくつは同一である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記対応する位相は多項式位相を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
ぞれぞれのゾーンが屈折力を有する、中心の円形のゾーンと、前記円形ゾーンと同心円をなす少なくとも１つのゾーンと、を形成し、
前記１以上の付加位相を含む前記コンタクトレンズと比べ、コンタクトレンズの被写界深度（ＤＯＦ）を拡大する１以上の位相をそれぞれ１以上のゾーンに付加する、
マルチ位相コンタクトレンズを形成する方法。
【請求項２１】
それぞれの前記１以上の位相の付加は、少なくとも１つの多項式位相を付加することを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
それぞれの位相を各ゾーンに付加することを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
各位相の全部ではないがいくつかは同一である、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
各位相とともに３つ以上のゾーンの形成を含み、
前記位相のうち少なくとも１つの位相は他の位相と異なる、
請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
それぞれ屈折力のある多重ゾーンを有する従来の多焦点コンタクトレンズに、レンズ設計コンピュータプログラムパラメータを提供し、
１以上の前記多重ゾーンに付加された１以上の位相に対応する前記レンズ設計コンピュータプログラムにパラメータを加え、
前記従来の多焦点コンタクトレンズと比べ、被写界深度（ＤＯＦ）を増大させるために前記レンズ設計コンピュータプログラムによって前記１以上の位相を最適化し、
前記レンズ設計コンピュータプログラムで決定されたように、前記最適化された１以上の位相とともに前記多重ゾーンを有するように前記マルチ位相コンタクトレンズを形成する、ことを含む、
最適化されたマルチ位相コンタクトレンズの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンタクトレンズに関し、コンタクトレンズに関する産業上の有用性を備える。
【背景技術】
【０００２】
画像コーディング
「波面コーディング」や「画像コーディング」として知られる結像技術が、米国特許第５，７４８，３７１号及び米国特許第６，０６９，７３８号に開示されており、この特許内容を本願明細書に援用する。結像レンズ（例えば、市販のカメラレンズ）やコンピュータ画像処理装置を含むデジタル結像系において、画像コーディングは、焦点深度（及び／若しくは被写界深度）をより深くさせ、若しくは増大させることを可能とする。この技術は、αｘ3 +βｙ3という形式の位相を有する光学非回転対称立体位相板（若しくは機能を同じくする物）を、結像レンズの開口絞りに、若しくはその近くに配置することを必要とする。この位相板は、名目上はよく補正された結像レンズに対して通常あるであろうエネルギー密度分布を変動させる。この立体位相板は、既知であり定量化された収差度を像に生じさせる。故意に生じた位相収差と関連する対応点像分布関数（ＰＳＦ）は、位相板を持たない結像レンズと比べ、非常に拡大された被写界深度全体においておおむね変わらないという特性を有する。
【０００３】
位相板により生じる収差は、既知であり定量化できるので、デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）の使用を分析的に減らすことができる。また、点像分布関数は比較的変わらないので、比較的広い範囲の物体距離から得られた画質はとても似ている。従って、デジタル信号処理装置アルゴリズムを収差のある像に適応することにより、比較的鮮明な像が物体距離の範囲から得られる。被写界深度を深くすれば、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）が低下する。
コンタクトレンズ
図１は、光線１１、焦点Ｆ及び焦点を囲む被写界深度（ＤＯＦ）を示すヒトの目（「アイレンズ」）のレンズ１０の概略図である。従来のアイレンズは、目の筋肉の動きにより変動し得る単焦点Ｆを有する。コンタクトレンズは、低下した遠近調節（例えば、老眼）等の視覚問題を矯正するために、目と接触した状態でアイレンズ（１０）上に置かれる単レンズ素子である。
【０００４】
コンタクトレンズには多くの光学設計がある。図２は、従来の２焦点コンタクトレンズ１２と組み合わさったアイレンズ１０の概略図である。光線１３（点線）及び光線１４（実線）で示されているように、２焦点コンタクトレンズ１２は、近い焦点位置ＦNと遠い（無限遠）の焦点位置Ｆ1とを有し、それぞれの焦点位置には対応する被写界深度がある。このような２焦点コンタクトレンズの例は、米国特許第６，２４４，７０９号に開示されており、この特許内容を本願明細書に援用する。２焦点コンタクトレンズは、近見視力及び遠見視力を向上するために用いられるが、一般的に中間範囲の視力には効果がない。
【０００５】
また、米国特許第６，３５７，８７６号（‘８７６特許）において開示されているような、多焦点であり、近見視力、中間視力、遠方視力の範囲における焦点合わせに対応した光学倍率を有する多くの環状領域を用いることで、近見視力、中間視力、遠方視力の範囲における視力を向上するために設計されたコンタクトレンズ設計もあり、この特許内容を本願明細書に援用する。しかしながら、このような設計では、近くの被写界深度と遠くの
被写界深度の範囲がいまだにはっきりと区別される。また、それぞれの結像距離におけるノイズ量が比較的大きい。例えば、３焦点レンズにおいては、それぞれの結像距離における２／３の光がピンぼけしていて、実際にピントが合っている１／３の光と比較して、相当な画像ノイズが生じている。
画像コーディングとコンタクトレンズ
デジタル信号の後処理や画像再表示部品を快適な角膜製品において提供することの困難さから、画像コーディング技術を、コンタクトレンズという形でヒトの視覚システムに適応することは難しい。しかしながら、ヒトの視覚システムは、すでに大量な神経系の信号処理を遂行することに慣れているので、画像コーディングを、ある条件のもとにヒトの視覚システムに用いることが出来る。
【０００６】
米国特許第６，５３６，８９８号（‘８９８特許）は、エンコードした単一位相を有する表面を利用したコンタクトレンズを開示しており、この特許内容を本願明細書に援用する。その位相は、網膜上にコード化された像を提供することにより、拡大焦点深度（ＥＤＦ）を提供する。ヒトの脳は、その後このコード化された像をデコードし、増大した焦点深度全体において焦点の合った像をもたらす。
【０００７】
図３は、‘８９８特許のコンタクトレンズ１６と組み合わさった目１０の概略図である。コンタクトンズの性能を表す光線１７もまた示されている。２つの異なる焦点位置を有する２焦点コンタクトレンズとは違って、コンタクトレンズ１６は、曲線の光線１７に示されているように、比較的深い被写界深度全体において、比較的「ぼやけている」が容認できる焦点（従って比較的ぼやけているが容認できる像）を形成する。その時、ヒトの脳は、画像コーディング効果を補うために網膜に形成されたあいまいな像を処理し、比較的深い中間距離の被写界深度（すなわち、拡大焦点深度）全体に焦点の合った像をもたらす。
【０００８】
‘８９８特許のコンタクトレンズは、従来のコンタクトレンズ以上に被写界深度を増大させるが、中間距離の被写界深度をもたらすために単一の位相を利用する。近見視力（読書）の範囲と遠見視力（無限遠）の焦点距離は、最善の結像能力が多くの場合望まれるので、このことには問題がある。さらに、‘８９８特許のコンタクトレンズの単一位相は、比較的高い位相特性を必要とし、このことは信号対ノイズ比を高める。
発明の概要
本願第１発明は、２以上のゾーンを備えるコンタクトレンズであって、隣り合うゾーンは異なる光学倍率を有している（光学倍率のないものを有することもある）。１以上のゾーンは、１以上の対応する位相を持たないコンタクトレンズと比べ、被写界深度を改善するように設定された１以上の対応する光学位相を有する。一例として、本コンタクトレンズは、最適化された同一の位相をそれぞれ有する全部で５つの多焦点ゾーン、最適化された異なる位相をそれぞれ有する全部で４つの多焦点ゾーン、及びすべてではないゾーンが最適化された位相を有する５つの多焦点ゾーン等を有することができる。
【０００９】
本願第２発明は、上記のコンタクトレンズであって、ゾーンのうち１つはセンターゾーンであり、残りのゾーンはセンターゾーンと同心円をなす。
本願第３発明は、光学倍率をそれぞれ持つ多重ゾーンを有するコンタクトレンズである。このレンズもまた、対応する１以上の多重ゾーン上に形成された１以上の位相を有する。１以上の位相はそれぞれ、収差のない点像分布関数と比べ、比較的深い被写界深度（ＤＯＦ）全体において実質的に不変である、関連した点像分布関数（ＰＳＦ）を有する。
【００１０】
本願第４発明は、マルチ位相コンタクトレンズの形成方法である。この方法は、２以上のゾーンを形成することを含み、隣接するゾーンは異なる光学倍率を有する。この方法はまた、位相のないコンタクトレンズと比べ、改善する対応位相を少なくとも１つのゾーンに、被写界深度を付加することも含む。
本発明におけるこれら及びその他の態様は、以下により詳細に議論する。
発明の詳細な説明
図４は、本発明におけるマルチ位相コンタクトレンズ２０の実施形態例の平面図である。コンタクトレンズ２０は、２以上のゾーンＺ（例えば、図４におけるＺ１、Ｚ２、及びＺ３）を含む。実施形態例において、隣接したゾーンは異なる光学倍率（状況に応じて光学倍率のないものも含む）を有する。さらに、１以上のゾーンＺは、位相Ｐ（例えば、図４におけるＰ１、Ｐ２及びＰ３）を有する。特定の位相Ｐは、画像コーディングの基準に基づき選択され、位相と関連する点像分布関数は、比較的広く焦点がぼけている範囲において実質的に変化しない。
【００１１】
実施形態例において、位相は多項式αｘ3 +βｙ3で示され、以下「多項式位相」という。高位の多項式位相も用いられ得るが、高位の位相を用いる結像の最適化では、三次の多項式位相に関係する結像は著しく改善されていないことを、発明者は発見した。実施形態例では、好適な方向における解像度を最適化するために、異なるゾーンにおいてお互いに関連して位相軸は回転する。
【００１２】
実施形態例において、ゾーンＺのうちの１つは、軸上の、すなわちセンターゾーン（例えば、円形ゾーンＺ１）であり、その他のゾーンはセンターゾーンを囲んでいる。図４に示されているように、実施形態例において、ゾーンのうちの１つは中心の円形ゾーンであり、その他のゾーンは円形ゾーンと同心の環状のゾーンである。
実施形態例において、ゾーンＺは周期的に交互に変わる光学倍率を有する。例えば、図４を引き続き参照すると、センターゾーンＺ１は近見視力パワーを有し、最初の周囲ゾーンＺ２は遠見視力パワーを有し、その次の周囲ゾーンＺ３は近見視力パワー等を有する。同様に、他の例では、センターゾーンＺ１は遠見視力パワーを有し、最初の周囲ゾーンＺ２は近見視力パワーを有し、次の周囲ゾーンＺ３は遠見視力パワー等を有する。
【００１３】
他の実施形態においては、位相Ｐもまた周期的に交互に変わる。例えば、近見視力パワーゾーンと関連する第１の多項式位相があり、遠見視力パワーゾーンと関連する第２位相がある。
さらに他の実施形態例では、ゾーンは周期的に交互に変わるパワーと、周期的に交互に変わる位相Ｐとの両方を有する。
【００１４】
各位相Ｐは、対応するゾーンＺ全体において広がるのみであるので、コンタクトレンズの位相特性は、レンズ全体に拡大する単一位相を有するコンタクトレンズと関連するものより小さくなり得る。また、より小さい位相特性は、信号対ノイズ比の減少をもたらし、従って結像性能がより良くなる。
実施形態例において、コンタクトレンズ２０のゾーンＺは、典型的な多焦点（例えば、２焦点や３焦点）の屈折特性を有し、他の典型的な２焦点レンズの１以上の屈折ゾーンに、位相は付加される。実施形態例において、位相は各ゾーンに付加され、そのゾーンに対して最適化されるので、よってゾーン間の位相は異なる。この実施形態例により、従来の多焦点レンズの視界における結像性能が改善される。
【００１５】
他の実施形態例においては、マルチ位相コンタクトレンズに少なくとも２以上の異なる位相がある場合は、異なるゾーンＺにおける位相Ｐのうちいくつかは同一である。他の実施形態例においては、各ゾーンに付加された位相は同一である。
以下の明細書及び特許請求の範囲において、「位相」が１以上のゾーンに付加される場合は、同一位相はゾーン毎に付加される必要はない。従って、上記の実施形態例においては、ゾーンの一部に付加された位相のうち、全部ではないがいくつかの位相は同一であり、他の場合においては、それぞれ付加された位相は互いに異なる。
設計例
実施形態例において、本発明におけるマルチ位相コンタクトレンズの設計は、各ゾーンにゼロ位相を有する多焦点コンタクトレンズのような従来のコンタクトレンズから始まる。この従来のコンタクトレンズの結像性質は、そのとき評価される。次に、１以上の位相が１以上のゾーンに加えられる。位相は、その後レンズが最適化されるまで変更される。付加される位相の数は、どれくらいの最適化が望ましいか、又は必要かによる。位相が多
く付加されればされるほど、設計の自由度は増し、従ってより高い結像性能を実現する機会が増える。
【００１６】
１以上のゾーンに付加された位相は、付加位相により生じた色収差は問題にならないほど十分に弱いことに留意すべきである。
図５Ａは、実施例の従来の５つのゾーン（Ｚ１〜Ｚ５）を有する２焦点コンタクトレンズ５０の概略図である。コンタクトレンズ５０はまた、ゾーンＺ１からＺ５を囲むゾーンＺ６及びゾーンＺ７を有する。ゾーンＺ１からＺ５は、多焦点ゾーンと呼ばれ、一方でゾーン６はレンズゾーン、ゾーン７は周辺ゾーンと呼ばれる。コンタクトレンズ５０は、多焦点ゾーンの数からファイブゾーンと呼ばれている。
【００１７】
一例として、コンタクトレンズ５０は、遠見視力ゾーンでは２ジオプトリーのパワーを有し、近見視力ゾーン（すなわち、読書距離）では−０．５ジオプトリーのパワーを有すると考えられ、これらはこのようなレンズの標準的なパワーである。また、ゾーンＺ１からＺ５は、それぞれ直径が２．０ｍｍ、３．３ｍｍ、４．５ｍｍ、５．２５ｍｍ、８ｍｍであると考えられる。また、ゾーン６は、半径が約１１．２ｍｍであり、ゾーン７は直径が約１４．２ｍｍであると考えられる。さらに、ゾーンＺ１からＺ５は、遠見視力パワー、近見視力パワー、遠見視力パワー、近見視力パワー、遠見視力パワーをそれぞれ有するものと考えられる。また、コンタクトレンズ５０の中心の厚さは約０．１ｍｍであると考えられ、接線に垂直（サジタル）の深さは約３．６ｍｍと考えられる。
【００１８】
上記のコンタクトレンズ５０の結像性能は、検査対象としてＦの文字を用いてシミュレートされた。網膜において推奨される最小のアルファベットの文字をシミュレートするために、像は１３６ミクロンの範囲内で形成された。また、中心視にごくわずかな性能劣化があるので、軸上像のみが評価される。さらに、軸上の結像は、軸外の性能をかなり厳密に近づけるので、軸上の最適化は、一般的に特定のマルチ位相コンタクトレンズを設計するのに十分であることに留意する。
【００１９】
本発明の対応したマルチ位相コンタクトレンズの結像性能は（以下に記載）、単一位相コンタクトレンズと同様に、従来のコンタクトレンズ５０の結像性能とも比較された。結像性能は、カリフォルニアのサンディエゴにあるＺＥＭＡＸ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎより入手可能なＺＥＭＡＸレンズ設計ソフトウェアを用いて作られた。しかし、本発明のマルチ位相コンタクトレンズの独特な設計のために、ソフトウェアのマクロ言語は、多重位相ゾーンを取り扱うために修正される必要があった。これらの修正は下記に記載され、「ＵＳＥＲＳＵＲＦ」をいう語とともに設計内で表されている。
【００２０】
変調伝達関数（ＭＴＦ）や点像分布関数のように、画質を表す通常のメリット関数は、ここで検討されている様々なコンタクトレンズに関して、コンタクトレンズの結像性能を十分に表していないということを、発明者は発見した。使用できる様々なメリット関数のうち、２０％のしきい値を有する線広がり関数が、実際の結像性能を最も厳密に表すことが分かった。また、シミュレートされた拡大像（例えば、文字「Ｆ」）の視覚評価は、たとえいくらか主観的であっても、最良の画質評価基準であることを、発明者は発見した。
【００２１】
図６は、無限遠、４０００ｍｍ、１５００ｍｍ、５００ｍｍそれぞれにおいて、５つのゾーンを有する２焦点コンタクトレンズ５０により形成された、拡大された像「Ｆ」のシミュレートされた像６０２、６０４，６０６、６０８である。図７Ａから図７Ｄは、コンタクトレンズ５０による、像６０２、６０４、６０６、６０８のそれぞれに対応する、対応した接線（タンジェンシャル）方向及び接線に垂直方向の幾何学的な線広がり関数を表す。図７Ａから図７Ｄにおいて、焦点がはずれた２焦点ゾーンにより生じているノイズしきい値ＮＴに留意する。
マルチ位相コンタクトレンズ設計
図８は、本発明におけるマルチ位相レンズ設計方法の実施形態例であるフローチャート８００である。ＺＡＭＡＸレンズ設計コンピュータプログラム（ソフトウェア）により設計過程においてマルチ位相ゾーンを処理することが出来るように、フローチャートの疑似コードは発明者によって開発された。多重位相部品の使用は、所定のユーザの好みに合わ
せたレンズの安定と最適化とに、さらなる自由度をもたらす。
【００２２】
フローチャート８００を参照すると、この処理は従来の多焦点コンタクトレンズ設計から始まる（８０２）。従来のレンズのピーク解像度対被写界深度の基礎性能が確立される（８０４）。その後、最適化基準及び信号対ノイズオペランドを確立する（８０４）。例えば、上記で論じたように、２０％のしきい値を有する接線の線広がり関数及び接線に垂直な線広がり関数を使用する。加えて若しくは代わりに、文字「Ｆ」のようなシミュレートされた拡大像の視覚評価を使用する。
【００２３】
本処理の第一回目のパスにおいて、従来の多焦点レンズの１以上のゾーンに位相（例えば、多項式位相）を付加する（８０８）。実施形態例において、付加される位相の量は比較的少なく、その後に続く最適化のための出発点として選択される。レンズ性能を、評価する（８１０）。もし、性能が「ＯＫではない」場合は、その後処理は８０８に戻り、そこで１以上のゾーンの位相を調整し、または／若しくは前回の繰り返しにおいて付加された位相を最初に有していなかったゾーンに、位相を付加する。性能を再度評価し（８１０）、８０６において確立された選択最適化基準を満たすまで、処理は８０８と８１０とを繰り返す。最適化基準をいったん満たすと、レンズは「ＯＫ」と判断され、本処理は８１２で終了する。
マルチ位相レンズの例
以下の表１は、マルチ位相コンタクトレンズの設計パラメータの一覧表であり、カスタマイズされた「ＵＳＥＲＳＵＲＦ」レンズマクロプログラムコードで定義された、ゾーンＺ２，Ｚ３，Ｚ４の同一最適化多項式位相を使用した５つのゾーンを有する２焦点コンタクトレンズ５０の最適化に基づくものである。すべての長さの単位はミリメータ（ｍｍ）である。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
以下の表２は、マルチ位相コンタクトレンズの設計パラメータの一覧表であり、各ゾーンにおける異なる最適化多項式位相を可能にする５つのゾーンを有する２焦点コンタクトレンズ５０の最適化に基づくものである。すべての長さの単位はミリメータ（ｍｍ）であり、「Ｓ」は「表面」を表す。ＢＫ７ガラスは、造形目的のために使用されるが、本発明はコンタクトレンズに適したすべての光学材料に適用される。
【００２６】
【表２】
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【００２７】
実施形態例において、本願発明のマルチ位相レンズは、標準のコンタクトレンズの成形過程により形成され、型は各ゾーンＺごとに設計された位相Ｐを含む。レンズはまた、直接的手段、例えば、コンピュータで制御された旋盤、ダイヤモンド旋盤、若しくは他の精密研磨手段により形成することができる。本発明のマルチ位相コンタクトレンズを加工するのに適した２つの手段は、ニューハンプシャー州キーンのプレシテック社のナノフォーム（ＮＡＮＯＦＯＲＭ）６００と、ニューヨーク州ロチェスターのＱＥＤ  Iｎｃ．の磁性仕上げ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ）（ＭＲＦ）機である。
マルチ位相レンズの結像性能
図９は、無限遠（９０２）、４０００ｍｍ（９０４）、１５００ｍｍ（９０６）、５００ｍｍ（９０８）のそれぞれにおいて、図５Ｂのマルチ位相コンタクトレンズ１００により形成された物体「Ｆ」のシミュレートされた網膜像である。図１０Ａから図１０Ｄは、図５Ｂのマルチ位相コンタクトレンズ１００による像９０２、９０４、９０６、９０８に対応する、対応した接線方向及び接線に垂直方向の幾何学的な線広がり関数を表す。図１０Ａから図１０Ｄにおいて、焦点がはずれた２焦点ゾーンにより生じているノイズしきい値ＮＴに再度留意する。
【００２８】
図１１は、‘８９８特許の単一位相単焦点コンタクトレンズと、従来の２焦点コンタク
トレンズ５０と、マルチ位相コンタクトレンズ１００の被写界深度の推定値の表であり、深い被写界深度範囲において行われる上記に記載の結像シミュレーションに基づくものである。水平な被写界深度の軸の計算尺に留意することが重要である。成形された像のメリット評価及び視覚評価両方の線広がり関数が、視力における「まさに顕著な」低下が生じたポイントを決定するために用いられた。
【００２９】
図１１の表に示されているように、マルチ位相コンタクトレンズ１００の近焦点の被写界深度は、従来の２焦点コンタクトレンズ５０の約２倍である。また、遠焦点の被写界深度の前側端部は、近見視力の被写界深度の方へ著しく伸びている。近見視力及び遠見視力の範囲における被写界深度はきわめて増大するが、たとえ顕著であったとしてもわずかであろうピーク視力における低下は非常に小さいものである。
【００３０】
図１１の表が、従来の２焦点コンタクトレンズ５０と修正されたマルチ位相２焦点コンタクトレンズ１００とを比較していることに留意することは重要である。それで、予想されるように、被写界深度の範囲における中間範囲の視力の差がある。しかしながら、本願発明のマルチ位相コンタクトレンズは、２焦点ゾーンへの屈折力を制限しないことで中間範囲の差を埋める実施例を含む。
【００３１】
従って、本発明のマルチ位相コンタクトレンズの実施形態例において、ゾーンＺは、‘８７６特許に開示されている近見視力ゾーン、中間視力ゾーン、遠見視力ゾーンを有する３焦点のような多焦点である。多焦点ゾーンと関連する区別可能な被写界深度の範囲は、それぞれの被写界深度を拡大するために、その後１以上の位相を１以上のゾーンに付加することにより拡大される。よって、分かれている被写界深度はお互いに近づき、重なり合う。
単一位相コンタクトレンズとの比較
マルチ位相コンタクトレンズ１００の性能もまた、‘８９８特許の最適化された単一位相コンタクトレンズの性能と比較された。図１１は、‘８９８特許に基づいて、最適化された単一多項式位相単焦点コンタクトレンズの被写界深度の範囲を含む。このようなレンズの最適化により、近見視力及び遠見視力の範囲を改善することなく中間視力の範囲が改善される。従って、本発明のマルチ位相コンタクトレンズは、より深い範囲の被写界深度の範囲に及ぶことができ、そして特に‘８９８特許の最適化された単一位相単焦点コンタクトレンズよりも、より効果的に近見視力及び遠見視力に及ぶことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】焦点（Ｆ）と焦点を囲む被写界深度（ＤＯＦ）を示すアイレンズ（１０）の従来技術の概略図である。
【図２】従来の２焦点コンタクトレンズ（１２）と組み合わさったアイレンズ（１０）の従来技術の概略図であって、その２焦点コンタクトレンズは、近い焦点位置（ＦN）と遠い（無限遠）の焦点位置（Ｆ1）を有し、それぞれの焦点位置には対応する被写界深度がある。
【図３】‘８９８特許によるコンタクトレンズ（１４）と組み合わさった目（１０）の概略図であって、中間焦点域における拡大被写界深度を示す。
【図４】本発明によるマルチ位相コンタクトレンズの実施形態例の平面図である。
【図５Ａ】５つの多焦点ゾーンを有する従来技術の２焦点コンタクトレンズの実施形態例の平面図である。
【図５Ｂ】多焦点ゾーンのそれぞれに多項式位相を付加することにより、図５Ａの従来技術の２焦点コンタクトレンズから形成されたマルチ位相コンタクトレンズの実施形態例の平面図である。
【図６】無限遠（６０２）、４０００ｍｍ（６０４）、１５００ｍｍ（６０６）、５００ｍｍ（６０８）の物体距離それぞれにおける、図５Ａの従来の５つのゾーンを有する２焦点コンタクトレンズの本実施形態例により形成された、拡大物体Ｆのシミュレートされた網膜像である。
【図７Ａ】図６のシミュレートされた像６０２に対応した、対応する接線の幾何学的線広がり関数及び対応する接線に垂直の幾何学的線広がり関数である。
【図７Ｂ】図６のシミュレートされた像６０４に対応した、対応する接線の幾何学的線広がり関数及び対応する接線に垂直の幾何学的線広がり関数である。
【図７Ｃ】図６のシミュレートされた像６０６に対応した、対応する接線の幾何学的線広がり関数及び対応する接線に垂直の幾何学的線広がり関数である。
【図７Ｄ】図６のシミュレートされた像６０８に対応した、対応する接線の幾何学的線広がり関数及び対応する接線に垂直の幾何学的線広がり関数である。
【図８】本発明におけるマルチ位相レンズの設計方法の実施形態例のフローチャートである。
【図９】無限遠（９０２）、４０００ｍｍ（９０４）、１５００ｍｍ（９０６）、及び５００ｍｍ（９０８）の物体距離それぞれにおける、図５Ｂのマルチ位相コンタクトレンズの実施形態例により形成された、拡大物体Ｆのシミュレートされた網膜像である。
【図１０Ａ】図９のシミュレートされた像９０２に対応した、対応する接線の幾何学的線広がり関数及び対応する接線に垂直の幾何学的線広がり関数である。
【図１０Ｂ】図９のシミュレートされた像９０４に対応した、対応する接線の幾何学的線広がり関数及び対応する接線に垂直の幾何学的線広がり関数である。
【図１０Ｃ】図９のシミュレートされた像９０６に対応した、対応する接線の幾何学的線広がり関数及び対応する接線に垂直の幾何学的線広がり関数である。
【図１０Ｄ】図９のシミュレートされた像９０８に対応した、対応する接線の幾何学的線広がり関数及び対応する接線に垂直の幾何学的線広がり関数である。
【図１１】‘８９８特許の単一位相単焦点コンタクトレンズと、図５Ａの従来の２焦点コンタクトレンズ５０と、図５Ｂのマルチ位相２焦点レンズ１００のメートル単位（計算尺）の被写界深度の表であり、先行技術のコンタクトレンズと比較すると、マルチ位相２焦点レンズの近見及び遠見における被写界深度が改善されていることを示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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