衍射型多焦点透镜制造技术

衍射型多焦点透镜的特征在于衍射图案的衍射相位结构具有通过下式表示的结构，其中，ξ是表示衍射图案的１周期中的透镜半径方向上的位置的值，φ（ξ）表示通过了ξ的位置的光的相位相对于通过了基准面的光的相位的偏离量的值（弧度）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及衍射型多焦点透镜，尤其涉及通过采用新的相位结构可使各衍射级次的衍射效率最优的技术。
技术介绍
具有多个焦点的衍射型多焦点透镜被用作一般的光学元件是自然的，而且还被应用于用于眼科的远视以及用于校正近视的眼用透镜(眼镜、隐形眼镜、人工水晶体等移植用透镜)等各种领域。衍射型多焦点透镜的光学结构已知有作为典型的衍射结构的锯齿状的闪耀槽 (blazed groove)型和矩形波型的二元(binary)型的衍射结构。这些衍射型多焦点透镜与折射型多焦点透镜相比具有重量轻、且可弄薄的优点，但由于其波长依赖性高，因此也具有色散度变高、产生眩光等等的缺点。这些衍射型多焦点透镜为了控制其焦点效率采取了各种方法。例如，专利文献1、 2中公开了通过改变相位波带片中的小刻面(台阶)的深度和其衍射结构的周期函数的轮廓(形状)来获得期望级次的衍射效率的技术。此外，专利文献3中公开了如下方法使用基于矩形以及三角形型衍射表面的地形学的光学高度函数的周期函数得到的相位结构控制各级次的效率，并使用超高斯函数等误差最优化函数以使各级次的效率接近预先设定的目标值。此外，专利文献4中公开了通过谐衍射(multiorder diffractive :M0D)结构、分波面衍射结构(wavefront splitting diffractive structure :WSD) ^^lift^t白勺 *。专利文献1 日本专利文献特开平02-055314号公报；专利文献2 美国专利第5，017，000号说明书；专利文献3 日本专利文献特开平07-198909号公报；专利文献4 日本专利文献特表2008-511019号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，在这种现有的衍射型多焦点透镜中，难以改变其相位结构来将各级次的效率有效地分配到期望值上，并且也难以规定其相位结构。此外，设计层面上的相位结构例如有时会采用诸如象专利文献4所述那样设置附加的台阶的非常细致的结构，而且其加工也非常难。此外，在为了加工实际透镜而最优化相位结构的情况下，根据误差最优化函数，有时由于误差引起的波动、摆动的问题而无法获得期望的效率。在此情况下，将需要复杂的函数和非常多的变量。例如，在专利文献4的作为傅里叶级数的调和函数中调和项为9个的情况下，必须最优化18个变量。而且，在专利文献3的非对称的效率的超高斯分布的情况下，例如需要最优化IWpmpWpm2这5个变量，从而其最优化处理的计算复杂且烦琐。此外，在多焦点透镜中，为了获得具有-1级、0级、+1级等级次的三焦点透镜，研究了将衍射型结构和折射型结构组合的混合型多焦点透镜，此外还研究了在具有闪耀结构和相位偏移的二元结构的衍射结构的结构、以及0级、+1级的级次的闪耀结构的衍射多焦点透镜上增加调和衍射级数来获得三焦点透镜，但是与专利文献3、4所述的技术一样，因为变量数量等，其控制和最优化需要复杂且烦琐的操作。本专利技术是在上述情况的背景下做出的，其目的在于提供一种能够为作为各个焦点的各个级次分配期望的高效率并能够容易且简单地最优化其衍射相位结构的衍射型多焦点透镜。用于解决问题的手段用于解决上述问题的手段如下所述。第一手段一种衍射型多焦点透镜，其中起衍射作用的环形的衍射图案同心地重复设置在透镜表面，所述衍射型多焦点透镜的特征在于，所述衍射图案的衍射相位结构具有通过下式表示的结构其中，在所述⑴式中，每个符号如下所述ξ 是表示衍射图案的1周期中的透镜半径方向上的位置的值，具有0至1的值；w 规定Φ ( ξ )式的形态改变的位置的值；φ (ξ)表示通过了 ξ的位置的光的相位相对于通过了基准面的光的相位的偏离量的值(弧度)；P1 是当0彡ξ < w、以及Ii彡ξ彡1时规定直线Φ ( ξ )的坡度的值；ρ2 是当w彡ξ < 1-w时规定直线Φ ( ξ )的坡度的值；q 是当w彡ξ < 1-w时规定直线Φ ( ξ )相对于基准面的平行移动量的值。第二手段如权利要求1所述的衍射型多焦点透镜，其特征在于，在所述(1)式中，所述q为0 < |q|彡1。第三手段一种衍射型多焦点透镜，其中起衍射作用的环形的衍射图案同心地重复设置在透镜表面，所述衍射型多焦点透镜的特征在于，所述衍射图案的衍射相位结构具有通过下述曲线表示的结构，所述曲线是通过对表示权利要求1或2中的衍射相位结构的曲线通过曲线近似、滤波或卷积进行平滑、并进行最优化而求出的曲线。第四手段如权利要求1至3中任一项所述的衍射型多焦点透镜，其特征在于，所述衍射型多焦点透镜是隐形眼镜、人工水晶体等眼用透镜。专利技术效果在第一手段中，能够通过改变规定衍射相位结构的式(1)的倾斜度Pl、p2、q以及w 的大小来控制各级次的效率。此外，根据第二手段，通过将上述式(1)的高度或深度q设定为0 < |q| < 1的范围，能够使焦点为-1级、O级i +1级这3个焦点，由此能够将损失的效率汇聚到0相位的部权利要求1. 一种衍射型多焦点透镜，其中起衍射作用的环形的衍射图案同心地重复设置在透镜表面，所述衍射型多焦点透镜的特征在于，所述衍射图案的衍射相位结构具有通过下式表示的结构 2.如权利要求1所述的衍射型多焦点透镜，其特征在于， 在所述(1)式中，所述q为θ < |q|彡1。3.一种衍射型多焦点透镜，其中起衍射作用的环形的衍射图案同心地重复设置在透镜表面，所述衍射型多焦点透镜的特征在于，所述衍射图案的衍射相位结构具有通过下述曲线表示的结构，所述曲线是通过对表示权利要求1至2中的衍射相位结构的曲线通过曲线近似、滤波或卷积进行平滑、并进行最优化而求出的曲线。4.如权利要求1至3中任一项所述的衍射型多焦点透镜，其特征在于，所述衍射型多焦点透镜是隐形眼镜、人工水晶体等眼用透镜。全文摘要衍射型多焦点透镜的特征在于衍射图案的衍射相位结构具有通过下式表示的结构，其中，ξ是表示衍射图案的1周期中的透镜半径方向上的位置的值，φ(ξ)表示通过了ξ的位置的光的相位相对于通过了基准面的光的相位的偏离量的值(弧度)。文档编号G02C7/06GK102239439SQ200980149168公开日2011年11月9日 申请日期2009年12月2日 优先权日2008年12月5日专利技术者特军德沃·拉武 申请人:Hoya株式会社本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种衍射型多焦点透镜，其中起衍射作用的环形的衍射图案同心地重复设置在透镜表面，所述衍射型多焦点透镜的特征在于，所述衍射图案的衍射相位结构具有通过下式表示的结构：［式１］（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）＆ｐｈｉ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｘｉ；（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｆｅｎｃｅｄｏｐｅｎ＝＇｛＇ｃｌｏｓｅ＝＇＇）?（ｍｔａｂｌｅ）?（ｍｔｒ）?（ｍｔｄ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｐ（／ｍｉ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｘｉ；（／ｍｉ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（／ｍｔｄ）?（ｍｔｄ）?（ｍｎ）０（／ｍｎ）?（ｍｏ）＆ｌｅ；（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｘｉ；（／ｍｉ）?（ｍｏ）＆ｌｔ；（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｗ（／ｍｉ）?（／ｍｔｄ）?（／ｍｔｒ）?（ｍｔｒ）?（ｍｔｄ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｐ（／ｍｉ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｘｉ；（／ｍｉ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｎ）０．５（／ｍｎ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｑ＆ｐｉ；（／ｍｉ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（／ｍｔｄ）?（ｍｔｄ）?（ｍｉ）ｗ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＆ｌｅ；（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｘｉ；（／ｍｉ）?（ｍｏ）＆ｌｔ；（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｗ（／ｍｉ）?（／ｍｔｄ）?（／ｍｔｒ）?（ｍｔｒ）?（ｍｔｄ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｐ（／ｍｉ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｘｉ；（／ｍｉ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（／ｍｔｄ）?（ｍｔｄ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｗ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＆ｌｅ；（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｘｉ；（／ｍｉ）?（ｍｏ）＆ｌｅ；（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｔｄ）?（／ｍｔｒ）?（／ｍｔａｂｌｅ）?（／ｍｆｅｎｃｅｄ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）其中，在所述（１）式中，每个符号如下所述：ξ：是表示衍射图案的１周期中的透镜半径方向上的位置的值，具有０至１的值；ｗ：规定φ（ξ）式的形态改变的位置的值；φ（ξ）：表示通过了ξ的位置的光的相位相对于通过了基准面的光的相位的偏离量的值（弧度）；ｐ１：是当０≤ξ＜ｗ、以及１－ｗ≤ξ≤１时规定直线φ（ξ）的坡度的值；ｐ２：是当ｗ≤ξ＜１－ｗ时规定直线φ（ξ）的坡度的值；ｑ：是当ｗ≤ξ＜１－ｗ时规定直线φ（ξ）相对于基准面的平行移动量的值。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：特军德沃·拉武，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：JP