JP2000511292A - ゾーンレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ゾーンレンズが形成された少なくとも２つの隣接領域（１６）からなり、物体点とレンズのこれら２つの隣接領域（１６）を通過する光ビームのピクセルとの間の光路長さ間の差異が使用される光のコヒーレンス長さの半分に少なくとも等しく、好ましくは使用される光のコヒーレンス長さに少なくとも等しい。

Description

【発明の詳細な説明】 ゾーンレンズ 技術分野 本発明は、ゾーンレンズに関する。 背景技術 レンズはこの場合、屈折レンズおよび回折レンズ（例えば、フレネル同心円回 折板）の両方であるように広く理解される。小さい孔を備えたダイアフラムはま た、図面を参照して記載されるように、有効倍率（有効屈折倍率）を備えること ができる。ゼロ公称倍率であるが、例えば平行前面および後面を有する円形また は環状板のごとき制限された口径を有する光学要素はまたここでは「レンズ」と して理解され得る。 レンズの異なる領域は物理的特性によつて区別され得るレンズの区域によつて 示され、その際領域間で物理的特性は比較的小さい区域にわたつて非常に迅速に または急激に変化する。とくに、使用されているレンズ材料の厚さの段状の急激 な変化は、例えば、レンズの前または後面の段部はレンズの種々の領域を画成す る。レンズの種々の区域における異なるレンズ材料の使用はまた現在の意味にお けるゾーンレンズを結果として生じる。種々の領域の幾何学的配置は多くの異な る方法において形作られ得る。例えば、外方同中心環状領域がそれに隣接する中 央円形領域が設けられることができる。種々の領域の表面積は同一かまたは異な っても良い。 発明の開示 本発明の目的は新規な光学特性を有するゾーン（ゾーンド）レンズを提供する ことにある。これは本発明によれば少なくとも２つの隣接領域からなり、その際 レンズのこれら２つの隣接領域を通過する光線の、物体点と像点との間の光路長 さの差異が使用される光のコヒーレンス長さの少なく とも半分に等しい、好ましくは使用される光のコヒーレンス長さに少なくとも等 しいことにより達成される。異なる領域において異なる屈折率を有する光学材料 があるならば、かかる形状において２つの隣接する領域を通る軸線に対して平行 な光線が少なくともコヒーレンス長さだけ異なるレンズ内の光路長さを通過する ことが好都合に提供され得る。隣接領域が同一のレンズ材料から作られるならば 、２つの隣接する領域を通る軸線に対して平行ないずれか２つの光線の光路長さ は少なくともＣＬｎ_c／（ｎ_c−ｎ_i）だけ異ならねばならず、その際ＣＬは使用 される光のコヒーレンス長さ、ｎ_cはレンズ材料の屈折率そしてｎ_iはレンズを取 り囲む媒体の屈折率である。値ｎ_c＝１．５およびｎ_i＝１は、例えば、３ＣＬを 生じる。この条件は、例えば、ＣＬ／（ｎ_c−ｎ_i）から結果として生じる高さの 段部が領域間に設けられるとき満足される。ｎ_cおよびｎ_iに関して選択された値 および例えば、２マイクロメータのコヒーレンス長さは４マイクロメータの段高 さを発生する。物体点と像点との間のレンズの隣接する領域を通過する光線の光 路長さの差異が使用される光のコヒーレンス長さに少なくとも等しい場合におい て、図面を参照してより詳細に記載されるように、隣接領域を通過する光線の干 渉がなく、それにより種々の用途において通常のレンズに比して利点が得られる 。例えば、２焦点レンズにおいて異なる焦点距離を有する区域間での妨害干渉が 除去され得る。 段部が物体点と像点との間の隣接領域を通る光線の光路長さの差異がコヒーレ ンス長さより短いが、使用される光のコヒーレンス長さの少なくとも半分に等し いように形作られるならば、隣接領域を通過する光線の干渉は減少されるが完全 には削減されず、それは幾つかの用途に関しては十分であるかも知れない。かか る減じられた段部を有するゾーンレンズはかくしてまた本発明の課題である。 本発明の１実施例においてレンズの隣接領域が異なる厚さを有し、その際段部 が領域間に設けられることが提供される。レンズの隣接領域間の段部高さは少な くとも｜λ²／（Δλ（ｎ_c−ｎ_i）｜でなければならず、その際λは使用される 光の平均波長、Δλは使用される光の波長分布の半 分の値の幅、ｎ_cはレンズ材料の屈折率、そしてｎ_iはレンズに隣接する媒体の屈 折率である。コヒーレンス長さはＣＬ＝λ²／Δλにより付与される。およそ１ 〜１０μｍの領域のコヒーレンス長さを有する可視光が使用されるとき、レンズ の隣接領域間の、マイクロメータで表される、段部高さは少なくとも５／｜（ｎ_c −ｎ_i）でなければならず、その際ｎ_cはレンズ材料の屈折率であり、ｎ_iはレン ズに隣接する媒体の屈折率である。好都合には、少なくとも３マイクロメータ、 好ましくは１０マイクロメータの段部高さが設けられる。標準のレンズ材料がお よそ１．５の屈折率を有し、かつ「白色」光で照射された物体から再び放出され た光が通常３μｍ、しかしながら稀に５μｍ以上の領域にあるコヒーレンス長さ を有するので、異なる領域間の干渉はかかる段部高さにより効果的に除去され得 る。 本発明によるかかるゾーンレンズは、例えば、中央円形領域が設けられかつそ のまわりに隣接する同中心の環状領域があり、その際すべての領域の表面積が同 一であるように形作られることができる。かかるゾーンレンズは、図面を参照し てより詳細に説明されるように、有効倍率の広い分布および通過させられる高い 光強度を有する他の方法では矛盾する要件を満足することができる。領域間の横 方向段部面からの散乱光を除去するために、本発明のこの実施例において好都合 には領域間の段部の横方向面が光吸収材料を備えることが提供される。 レンズを通って物体点からこの物体点に属する共役像点への光線の光路長さは レンズ外部の２つの値およびレンズ内の値から構成される。上述された予防措置 によれば、２つの隣接領域を通る光線の光路長さは少なくともコヒーレンス長さ だけ異なる。多重焦点レンズの場合におけるように、１つの物体点に共役させら れる幾つかの像点があるならば、隣接する領域を通る光路長さは物体点と常に同 一の像点との間で測定されねばならない。実像または虚像であるかも知れない、 利用し得る共役像点のいずれかがこのために使用され得る。 特殊な物体点に属する共役像点の決定は公知の従来技術である。これを実行す る方法の例は、しかしながら、図面の説明において再び簡単に説明 される。 本発明のさらに他の利点および詳細を添付図面を参照して以下に説明する。 図面の簡単な説明 第１ａ図および第１ｂ図は放射面の放射線角度を示す概略図、 第２図はレンズの有効倍率の分布を示す図、 第３図はレンズ口径についての有効倍率の分布の半分の値の幅の依存を示す図 、 第４図はレンズ口径についての、光の波長に標準化された、有効倍率の半分の 値の幅の依存を示す図、 第５図は種々のレンズ口径を有する有効倍率の分布を示す図、 第６図は同一の表面積を持つ環状面との円形面の干渉パターンの比較を示す図 、 第７図は異なる項目の屈折スペクトルを示す図、 第８ａ図は本発明の実施例を示す図、 第８ｂ図は本発明の第２実施例を示す図、 第９図は本発明の第３実施例を示す図、 第１０図は本発明によるコンタクトレンズを示す図、第１１図はレンズの構造 を示す補助図、 第１２図は１０倍小さい表面を有する従来のレンズに比した本発明によるレン ズの有効倍率の分布を示す図、第１３ａ図および第１３ｂ図は領域間の干渉なし および有りの２焦点レンズの有効倍率の分布を示す図、 第１４図は複屈折材料から作られたレンズの有効倍率の分布を示す図、 第１５図は本発明のさらに他の実施例を示す図、 第１６図は通常のレンズおよび本発明によるレンズから構成される系の有効倍 率との従来のレンズの有効倍率の比較を示す図、 第１７図ないし第２０図は本発明のさらに他の実施例を示す図、 第２１図は、従来のおよび本発明による両方の異なる屈折の２焦点ゾー ンレンズの有効倍率の比較を示す図、 第２２図は−５ディオプテルの倍率の像点に関してレンズの中心点からの光線 から離れた距離についての光路長さの依存を示す図、 第２３図は本発明のさらに他の実施例を示す図、 第２４図は通常の屈折２焦点ゾーンレンズの場合におけるレンズの中心点から の光線の距離についての光路長さの差の依存を示す図、 第２５図は０．３７５ディオプテルの有効倍率での本発明による２焦点ゾーン レンズのレンズの中心点からの光線の距離についての光路長さの依存を示す図で ある。 発明を実施するための最良の形態 放射面からの光の光線幅が大きければ大きい程放射面が益々小さくなることが 知られている。この物理的事実は干渉の考察によつて説明されることができ、す なわち、第１ａ図は概略的な方法において、例えば、コヒーレント光２を放出す る小さい表面１を示し、その際伝達される部分波のすべてが放出位置において同 一位相を有することが可能である。周辺光線または波間の初期破壊干渉が発生す る光線幅ａ_Aは第１ｂ図に示される状態と同一の状態を有するａ_Bより大きい。例 えば、より小さい口径を有するレンズがより大きい口径を有するレンズより大き い被写界深度を有することがこれから直接推断され得る。 この事実の実際の用途はいわゆる小開口径のスペクタクル（眼鏡）により示さ れ、すなわち、例えば、グレフエ−セミツシユ、すなわち、ハンドブツフ・デア ・ゲザムテン・アウゲンハイルクンデ（総合光学医療ハンドブツク）、ウイルヘ ルム・エンゲルマン・パブリニケーシヨン、ライプツイツヒ、１９１０、ページ １７８によれば、小開口径の眼鏡は「網膜像のより大きい焦点（注釈：光学的屈 折装置）は光路の変化によらず、適宜な口径、すなわち、入射光線集束の制限に より拡散円の寸法を減少することが試みられることにより特徴つけられる。かか る眼鏡の最も簡単な形状は非常に小さい孔を備えたダイアフラムである。」 かかる小開口径眼鏡の欠点は光強度の減少および視界の制限において本質的に 明らかであり；さらに、光学装置の解像および対比能力が一般に視界の深度を増 加しながら減少する。種々の光学的用途によれば、対比および解像の減少は、し かしながら、許容し得る。 狭くなつた視界の欠点は目のより近くに孔を持ち来すことにより、すなわちコ ンタクトレンズとして（または眼球内レンズとして）「眼鏡」を形作ることによ り緩和され得る。減少された光強度の欠点は時折幾つかの隣接孔を有することに より対抗される（上記で引用の、グレフエ−セミツシユ参照）。隣接孔によれば 、しかしながら、干渉が種々の孔からの光波間に発生され、それは画像品質に不 都合に影響を及ぼす。 本発明によれば、放射面はこの面の各個の部分区域が他の部分区域により実際 に影響を及ぼされない光を放出するように設計されることができ、その結果個々 の部分区域の後ろの干渉パターンが互いに独立して存在し、かつ結果として種々 の部分区域から到来する波列と干渉しない。この方法において、例えば、小開口 径の眼鏡またはレンズの光強度は小さい口径を変化するために入射光線集束の制 限により発生される光学的利点を実質上減少することなしに増加され得る。その うえ、本発明によれば、比較的大きな口径を有するレンズが製造されることがで き、該レンズは非常に小さい口径を持つレンズの被写界深度を有するが、しかし ながら、小さい口径を持つ対応するレンズより実質上大きい光強度を通過させる 。さらに、本発明によれば大きな口径を有する通常のレンズが小さい口径を有す るレンズの光学特性をそれにより付与し得る装置が製造され得る。大きな口径お よび光強度を有するかかる小開口径のレンズは多くの方法において光学装置およ び光学および眼病用装置において使用され得る。例えば、この方法において眼病 用視界補助器具が製造されることができ、該器具は老人の視界を矯正するのにお よび／または乱視の矯正に役立つ。さらに、本発明によればまた個々の領域間の 干渉が抑制される２焦点または多重焦点ゾーンレンズを製造することができる。 また同一の公称倍率を有する領域のみが干渉し得る２焦点または多重焦点レンズ を製造することができる。最後に、 本発明によれば通常のフレネル同心円回折板の光発生の実質上２倍を有するフレ ネル同心円回折板を製造することが可能である。 第２図は１ｍｍの直径のレンズの有効倍率かつ公称４ディオプテルの分布を示 し、すなわち光２の強度が有効倍率Ｄ_effに関連してプロツトされる。理解され 得るように、１ｍｍのこの小さい口径のため、このレンズは有効倍率の広いスペ クトルを供給する。倍率の分布の幅の測定として、分布の半分の値の幅ΔＰが採 られ；第２図において評価されたレンズに関して、半分の値の幅（５６０ｍｍの 光波長に関して）およそ４ディオプテルである。 レンズの有効倍率の分布の計算は−例えば、第２図に示されるように−種々の 方法においてなされ得る。このための２つの方法が以下で簡単に記載される。 方法１： レンズの前面の前方ｇメートルにレンズの軸線上に置かれた物体点Ｏからのｊ 接続光線がレンズの前面に同様に分布されたｊ点に引き出される。次いで、前面 上のｊ点の各々からｋ接続線がレンズの後面上に同様に分布されたｋ点に引き出 される。（数値評価によれば、直交格子のｊおよびｋ点に置くことを意味する） 。次いで後面上のｋ点がレンズの後ろｂメートルにレンズの軸線上に置かれた像 点Ｂに接続される（ｇおよびｂはまた負の値を有し得る）。 したがつて全体的に見て物体点Ｏを像点Ｂに接続するｊｋ波列がある。ＯとＢ との間の光路長さＬ_jkはその場合にこれらのｊｋ波列の各々に関して決定される 。像点Ｂに結果として生じる大きさはその場合に、 Ａ_res＝Const．（Σsin φ_jk＋Σcos φ_jk）； φ_jk＝（L_jk／λ）２π を生じ、ここでλは光の波長である。合計はｊおよびｋのすべてに延長されねば ならない。Ｂの結果として生じる強度は、その場合にＡ_res ²である。 関連の「有効倍率」Ｄ_effはさらに Ｄ_eff＝１／ｇ＋１／ｂ によつて付与される。 第２図に示されるような分布曲線がｇまたはｂを変化することにより得られ； ２つの値ｇおよびｂはまた同時に変化され得る。 方法２： 方法１におけるように、物体点Ｏはレンズの前面上の同様に分布された点ｊに 接続される。これらの接続線はその場合に、屈折の法則がそれに関してレンズ内 に破断された光線ｊを得るように使用される光線ｊを示す。破断された光線ｊは レンズの後面上のｊ点に合流し；今やこれらのｊ点の各々が点Ｂに接続される。 この方法においてｊ波列は点ＯとＢとの間に得られかつしたがつてｊ波列の種々 の光路長さＬ_jが得られる。Ｂの結果として生じる大きさはその場合に、 Ａ’_res＝Const.^*（Σsin φ_j＋Σcos φ_j， ここで、φ_j＝（Ｌ_j／λ）^*２π によつて付与される。 合計は今やｊ波列すべてに延長されねばならない。 ２つの方法は、合計が十分な光線および点にわたつて行われるとき、実際には 同一の結果を付与する。計算の複雑さが方法２よれば実質上少ないので、この方 法が好ましい。後で記載されるレンズの特徴がまた方法２の原理によりなされる 。種々の有効倍率Ｄ_effを計算するために、像距離ｂがさらに一定に保持されか つ物体距離ｂのみが変化され、それにより大きさの（１／ｒ）損失は明らかに考 慮されなくても良い。 有効倍率Ｄ_effに関して上述された式により留意されるべきことは、一定の物 体幅ｇ_kがおよそ以下のように共役像の幅ｂ_xに接続される（または一定の像幅ｂ_k が共役の物体幅ｇ_kに接続される）ということである。 Ｄ＝１／ｇ_k＋１／ｂ_k ここでＤはレンズの公称倍率である。この近似値は、２つの主平面が実際上一致 する薄いレンズに関連する。さらに、これらの条件は空気または真空中のレンズ に関してのみ適用し得る。共役値ｇ_kおよびｂ_kが真空中の みで薄いレンズに関して有効倍率Ｄ_effの条件において使用されるならば、公称 倍率が得られる。他の場合において上記で付与された関係（Ｄ_eff＝１／ｇ＋１ ／ｂ）は「有効」倍率Ｄ_effの定義を示す。 屈折率ｎ_vを有する媒体がレンズの前方に、かつレンズの後ろに屈折率ｎ_hを持 つ媒体が置かれるならば、共役の物体または像幅はレンズを通る光路の計算によ つて決定され得る。これにより、屈折レンズ面上の光線の偏光はスネルの屈折の 法則によつて計算される。球状に屈曲されたレンズ面、および小さいレンズロ径 の場合において、基本の関係、 ｎ₁／ａ＋ｎ₂／ｂ＝（ｎ₂−ｎ₁）／ｒ が使用されることができ、その際ｎ₁は前方の屈折率、そしてｎ₂は球面半径ｒを 有する屈折面の後方での屈折率であり、そしてａおよびｂは屈折面上で垂線に沿 って屈折面の前後で測定される距離である。各場合において、共役の物体および 像幅は物体点から放出される光線に関して決定されることができ；さらにここに 記載される−かつ公知の−考察によりレンズまたはレンズ領域は物体点から生じ るすべての光線が同一の共役の像点、以下参照、において破断されるように設計 され得る。 レンズ開口Ａ（および波長）についての有効倍率の分布のΔＰの依存が第３図 に示される。留意されることは、この半分の値の幅がレンズの公称倍率に関係な いということである。 第４図は第３図の結果から引き出される。理解され得るように、倍率分布の半 分の値の幅ΔＰは破線によつて第４図に示される関数 ΔＰ＝λ^*０．００５６／Ｆ の良好な近似値として付与されることができ、その際ΔＰはディオプテルにおけ る半分の値の幅であり、λはｎｍで表される波長、Ｆはｍｍ²で表される放射レ ンズ面である。 レンズ面の増加による半分の値の減少が第５図における結果から見ることがで き、その際レンズ面Ｆ上で標準化された光の強度Ｉが４ディオプテルの公称倍率 を有するレンズに関してこの有効倍率Ｄ_effに関連してプロ るレンズより１０倍大きい面を有し、より大きいレンズの半分の値の幅（かつそ れにより被写界深度）が対応してより小さい。 本発明を理解するために、今や必須であるのは、円形放射面５の後ろで第６図 に描かれた、干渉パターン（７）が、円形面５および環状面６の区域が一致する とき、この円形面と同中心の環状面６の後ろの干渉パターン（８）であるという ことであり；この結果は、例えば、フレネル同心円回折板の理論から直接引き出 され得る。 強度を増すために、円形面は所望のごとく多数の同中心の環状面により取り囲 まれる。小さい区域を有する放射面の光学特性を得るために、かかる小さい面を 使用する系により個々の小さい面からの波の干渉が阻止されねばならない。放射 面の種々の部分区域からの波の干渉は放出された（または再放出された）光の少 なくともコヒーレンス長さだけ異なり；光路長さは光放出の位置から干渉または 非干渉の位置（像点または潜在像点）へ測定される。 標準の作業（例えば、バーグマン−シエーフアー、オプテイツク〔オプテイツ クス〕ｐｐｓ３３１ｆｆ、マツクス・ボーン、ベルリン−ハイデルベルグ、ニユ ー・ヨーク、１９７２，ｐ．１１１）において記載されるように２つの光波はそ れらの光路長さの差異がコヒーレンス長さＣ．Ｌ．＝λ²／Δλより小さいとき 互いに干渉し、その際λは平均波長でありそしてΔλは光源により伝送されたス ペクトルの波長分布の半分の幅の値である。「白色光」のコヒーレンス長さはお よそ１μｍであり（上記で引用のｐ．３３３、バーグマン−シエーフアー参照） ；この値はλ＝５５ｎｍおよびΔλ＝３００ｎｍを使用することにより直接得ら れる（白色光はおよそ４００〜７００ｎｍの波長範囲からなる）。 光学および眼病用用途において、規定通りに物体から再放出された光が取り扱 われている。第７図において、青いカーペイント１０、１群のバラの葉１１およ び黄色リンゴの再放出スペクトルが示される。これらの物体のコヒーレンス長さ は２μｍ，３．６μｍおよび２．３μｍである。これらの結果から物体から放出 された可視光のコヒーレンス長さがおよそ５〜 １０μｍの値をあまり超えないことが推測され得る（比較において、極端に狭い 波長範囲で放出されるレーザ光は数メートルのコヒーレンス長さを有する）。 例えば、今、光波が異なる領域のためレンズの後ろで干渉しないようにレンズ の個々の領域を形作るために、種々の領域を通る光波と関連付けられる光線の光 路長さが少なくともコヒーレンス長さの差異を有するように領域を形作れば十分 である。かかるゾーンレンズまたは光学装置は以下で「補正されたコヒーレンス 長さ」として言及される。 第８図は考え得る実施例を示す。レンズ１５はその領域１６の各々が公称で等 しい倍率を有するように形成される（公称倍率はその場合に有効倍率の分布曲線 がそこで最大である倍率である；第２図参照）。領域１６の前方または後方面の 曲率は公知のレンズの式にしたがつて計算され得る。さらに、領域１６は該領域 １６を通過する物体点から公称倍率（負のレンズまたは領域１６の場合に、像点 は虚像である）に対応する共役の像点に測定される、一定の領域１６を通るすべ ての光線の光路長さが、正確に等しいように形作られ得る（表現「無球面収差の 」は時折かかるレンズまたはレンズ領域に使用される）。レンズの個々の領域１ ６は今や異なる厚さであり、そこで領域間の境界において段部１７がある。領域 １６間の個々の段部１７の高さは今や少なくともＣ．Ｌ．／（ｎ₁−ｎ_i）でなけ ればならず、その際ｎ_iはレンズ１５に隣接する媒体の屈折率であり、ｎ₁はレン ズ材料の屈折率であり、その結果異なる領域１６を通る光線と関連付けられる波 の光路長さは処理された光のコヒーレンス長さより大きい。レンズの軸線が、例 えば、座標系のｚ軸を示すならば、段部１７の高さは１つの領域１６の前または 後面の最大のｚ座標とこの領域１６に接する領域１６の前または後面の最小ｚ座 標との間の差異の絶対量である。 段部は、すでに記載されたように、もちろんレンズの前面または後面に形作ら れることができ、そして両レンズ面が段部を備える実施例がまた可能である。段 部１７の横方向面からの散乱光を回避するために、それらは光吸収材料で被覆さ れ得る。隣接領域間の段部はまた傾斜されおよび／ま たは屈曲され、そこで隣接領域は筒状壁面によつてでなく、代わりに円錐壁また はバレル形状壁によつて接続される。かかる壁面はそれら自体より小さい合計面 および非常に大きい絶対屈折倍率を有する環状レンズとして見做される。レンズ に入射する光の合計量に比して壁面に入射する光の（僅かな）量はその場合にこ れらの壁面により非常に多く破断され、そして背景強度として発生する。この点 において、これらの区域は本発明によるゾーンレンズの「領域」として見做され るべきでないが、しかしながら、むしろ隣接領域間の遷移区域として見做される 。また光吸収層でかかる壁面を被覆することを使用することができる。 第８ａ図によるレンズは、例えば、コンタクトレンズとして形作られ得る。近 年においてレーザ（エキシマーレーザ）によつて角膜自体の適切な切除により目 の屈折誤差を補正するための方法がまた開発されている。原則として、レーザに よる角膜層の除去の精度のため、角膜の表面上で直接適切なコヒーレンス長さを 補正する可能性がある。屈折率ｎ_iはその場合に角膜の屈折率（およそ１．３７ ）である。 レンズの前面または後面の段部が所望されないならば、所望の光路差異がまた 異なる屈折率を有する材料の使用によつて個々のレンズ領域に発生され得る。第 ８ｂ図はかかるレンズを略示し、即ち屈折率ｎ_gを有する材料が使用される領域 １９（これらの２つのみが第８ｂ図に示される）が屈折率ｎ_kを持つ材料（１つ のみが示される）を有する領域２０と交替し、その際ｎ_g＞ｎ_kである。領域１９ ，２０のすべてが同一の公称屈折倍率を有する場合において、隣接する領域１９ ，２０の曲率は異なる。この方法において個々の領域に属する理論的な中心厚さ ｔ₁，ｔ₂，ｔ₃．．．が構成され得る。個々の領域（公称屈折倍率に関して測定 される）を通る光線の光路長さの差異の良好な近似が ΔＬ₁₂−ｔ₁ ^*（ｎ_g−１）−ｔ₂ ^*（ｎ_k−１） により付与され、その際ΔＬ₁₂は領域１および領域２を通る光線間の光波長差で ある。 類似の方法において、 ΔＬ₁₃−ｔ₁ ^*（ｎ_g−１）−ｔ₃ ^*（ｎ_g−１） が得られる。 一般に、領域１と領域ｍとの間の光路長さの差ΔＬ_1mは、 ΔＬ_1m−ｔ₁ ^*（ｎ₁−１）−ｔ_m ^*（ｎ_m−１） により付与され、その際ｔ₁およびｔ_mは領域１およびｍに属する中心厚さであり 、そしてｎ₁およびｎ_mは領域１およびｍの屈折率である。この条件から、パラメ ータ（屈折率、レンズ厚さ）の適切な選択により、使用される光のコヒーレンス 長さより大きいいずれか２つの領域を通る光線の光路長さの差異を形成し得るこ とが推測され得る。 例えば、コンタクトレンズの場合において、段形状面は装着快適性の損失を導 くかも知れない。コヒーレンス長さの補正は、しかしながら、また滑らかな、す なわち一定の両面を有するレンズを備えることができる。第９図は考え得る実施 例を示す。この実施例の段部高さ２１は、今や大きさにおいて少なくともＣ．Ｌ ．／（ｎ₁−ｎ₂）であり、その際Ｃ．Ｌ．は取り扱われるべき光の最大のコヒー レンス長さであり、そしてｎ₁およびｎ₂は２つのレンズ材料２２，２３の屈折率 である。個々のレンズ領域は再び同一の公称屈折倍率を有する。 例えば、コンタクトレンズ２４のさらに考え得る実施例が第１０図に示される 。この場合にレンズ２４の後面２４ａの段部２５は後面２４ａのおよそ５０％が 角膜２６に嵌合され得るように形作られ、その手段により良好な装着快適性が得 られることができる。領域２８の半分が涙液で満たす凹みを有する。今や、異な る領域２８を通過する２つの光線の光路長さの差異が関連の光のコヒーレンス長 さより少なくとも大きいように一定に区別し得るかつ断面において、即ち実質上 滑らかである前面２４ｂを形作ることができる。この可能性は以下（第１１図） に基礎を置いており；表面、例えば、レンズまたはレンズ領域の後面３０が付与 される（後面は回転対称であるが必ずしも球面ではない）とき、付与された最初 の厚さｔにより前面３１上の点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３．．．がレンズまたはレンズ領 域が均一の屈折率を有する、すなわち無球面収差であるように計算され得る。す ベ てのＰ_i’の接続はその場合に前面３１を示す。光線３４はその場合に物体点３ ２から伝送されかつ像点３３に進む。同様な考察が以前に記載された前面の場合 において適用され、その際第１０図によるレンズの場合に、涙液ゾーンレンズの 影響が考慮されねばならない。 第１２図は有効屈折倍率Ｄ_effに依存する光の強度Ｉを示し、その際曲線３５ において３．１６ｍｍの口径を有する１０個のコヒーレンス長さ補正領域に分割 されるレンズの強度の展開が示される。理解され得るように、通過され得る光能 力の１０倍により、かかるレンズは１つの領域および１ｍｍの口径（曲線３６） のみを有する１０倍小さいレンズの有効倍率に対応する有効倍率の強度分布を有 する。レンズの領域が補正されたコヒーレンス長さでないならば、対照してみる と、第５図による有効屈折倍率の分布がある。 個々の有効倍率に付随する強度に関連して、留意されるべきことは、コヒーレ ンス長さ補正がレンズを通過することが許容される合計の光能力の増加を導くこ とができず、すなわち領域構造に関係なく同一の光能力がレンズの後ろで一体に 直接測定されるということである。領域の形状はしたかつて合計の光能力の局部 的な分布に影響を及ぼすが、伝送された光能力それ自体に影響を及ぼさない。 かかるレンズの製造要件は通常の回折レンズの製造の要件より幾らか少ない（ 例えば、アメリカ合衆国特許第４，３４０，２８３号、同第４，６３７，６９７ 号を参照）。これは回折レンズによれば段部の高さがほぼ精密に１／１０波長ま たはおよそ５０ｎｍで形作られねばならない（例えば、スタンレー・エー・クラ インおよびツウ・ヤン・ホー、「多領域２焦点コンタクトレンズの設計」ＳＰＩ Ｅ，Ｖｏｌ．６７９，ｐ．２５、１９８６年８月参照）一方、段部が一定の最小 値（数μｍ）を超えないコヒーレント長さ補正のゾーンレンズにより単に必要で あるためである。 理解され得るように、第１２図によるレンズはおよそ４ディオプテルの強度分 布の半分の値の幅を有する。かかるレンズはそれゆえ、例えば、距離追加のより 大きな要件を有する老人の視界の遠視を補正するのに適する。 このレンズの強度展開のため、このレンズは中間距離に関して最良に作動する。 すでに記載されたように、強度分布の半分の値の幅は、かかるレンズが正常視、 遠視および近視に使用され得る結果により、レンズの公称屈折倍率に関係ない。 コヒーレンス長さ補正レンズにより中間距離に向かう選択が所望されないなら ば、例えば種々の公称倍率を変更しながらかかるレンズの領域を設ける可能性が ある。第１３ａ図は、かかる２焦点レンズによる有効倍率Ｄ_effについての光の 強度の依存を示し、その際５個の領域（各々の面積がπ／４ｍｍ²である）の各 々が２または６ディオプテルの公称倍率を備えている。この型のレンズは、例え ば、およそ１〜７ディオプテルのほぼ一定の強度を提供する。比較において、こ のレンズの領域が補正されたコヒーレンス長さでないならば、これは第１３ｂ図 に示される有効倍率の分布を結果として生じる。かかるレンズはそれゆえ３焦点 であり、その際平均倍率は異なる領域からの光波の干渉に依存する。同様な結果 は２焦点屈折２領域レンズに関してクラインおよびホー（上記で引用の、ＳＰＩ Ｅ）により得られる。留意されるべきことは、例えば、アメリカ合衆国特許第５ ，１０６，１８０号およびＰＣＴ／ＪＰ９２／０１７３０による、いわゆる屈折 ２焦点レンズはコヒーレンス長さ補正レンズを示さず、その際異なる倍率を有す る領域間の干渉が観察され得るということである。 変化する種々の倍率を有するレンズの領域は、即座に理解され得るように、同 一の屈折率を有する材料からまたは異なる屈折率を有する異なる材料から作られ ることができる。領域が種々の屈折率を備えるならば、上記説明（第８図）から 推測され得るように、両方のレンズ面を一定または滑らかにすることができる。 単一光学材料のみがレンズに使用されるならば、段部が隣接領域の間に設けられ ねばならず；段部の高さが一般に数マイクロメータのみであるので、段付きレン ズにより段付き面をほぼ滑らかにする、すなわち段部の代わりに遷移区域を作る ことができる。かかる遷移区域は、回転工具が非常に小さい半径を有しないので 、例えば、回転によつてかかるレンズの製造において実際上必然的である。 有効倍率の分布を取り扱うさらに他の可能性はコヒーレンス長さ補正のレンズ が複屈折材料から作られることである。第１４図は同一面積を有する１０個の領 域に分割される４．５ｍｍの直径を有するレンズの有効倍率Ｄ_effについての光 の強度₁の依存を示し、その際領域はコヒーレンス長さが補正される。レンズは 複屈折材料から作られ、その屈折率は１．５１（普通の光線に関して）および１ ．６６（特別な光線に関して）である。曲線４０は特別な光線の強度を示し、曲 線４１は普通の曲線の強度を示し、そして曲線４２は合計の強度を示す。個々の 領域はそれらが補正されたコヒーレンス長さであるので干渉せず、普通のおよび 特別な光線は公知の方法において相対的に直交して偏光させられた波が干渉しな い（例えば、上記で引用の、マツクス・ボーン、ｐ．１１３を参照）ので干渉し ない。かかるレンズは、例えば、老人視力におけるおよそ−７Ｄ距離追加の近視 の補正に使用され得る。複屈折２焦点レンズと組み合わせて偏光フイルタを使用 することにより倍率の一方または他方が抑制され得ることが知られている（例え ば、アメリカ合衆国特許第５，１４２，４１１号参照）。 乱視の目が、小さい口径を有する孔を通して見る場合に、大きな距離の範囲に おいて焦点で見ることができることは知られている。かかる視力支援装置の欠点 は主として孔を通過する低い光強度にある。記載されたように、この光強度はコ ヒーレンス長さ補正のゾーンレンズが孔の代わりに使用されることにより顕著に 増加される。このゾーン「レンズ」は明らかにまたゼロ公称倍率を備えることが できる。対比および解像能力の損失が乱視のかかる補正に所望されないならば、 より大きな面を有する領域が使用され、該領域は環状の方法において形作られな いが、代わりに「楕円リング」として形作られる。環状領域によりその領域に隣 接するｍ番目の領域 形成法則が楕円形状領域について適用される。楕円の主軸線が、例えば、垂直で あるならば、レンズは垂直方向においてより幅広の有効倍率の分布を水平方向に 備え（例えば、上記で引用の、マツクス・ボーン、ｐ．１６ １を参照）；結果として対応する乱視は数ディオプテルに筒状に補正され得る。 楕円回折領域を有するがコヒーレンス長さ補正を持たないレンズがアメリカ合衆 国特許第５，０１６，９７７号において乱視の補正のために提案される。 ゼロ倍率を有する「ゾーンレンズ」４５が第１５図に略示される。図示例にお いて境界面（４５ａ，４５ｂ）は平らであり、それによりこの装置は段付き板と して示される。実質上等しい前および後ろ曲率半径を有する領域は類似の形状を 有することができる。簡単化のために、かかる形状はまた「段付き板」として示 される。 かかる段付き板のさらに他の実施例が異なる屈折率を有する光学材料が個々の 領域において使用されることが可能であることが前記の説明から即座に推測され ることができる。 記載された型の段付き板は主としてこれらの波がもはや干渉しないように個々 の領域を通過する波または光線の光路長さを変更するのに使用される。かかる段 付き板４５が通常のレンズ４６と組み合わせて使用されるとき（第１６図参照） 、組み合わせの光学的作用は公称倍率のみを有する上述されたコヒーレンス長さ 補正の段付きレンズの光学的作用に対応する。かかる系はそれ自体により通常の レンズ４６の対応する分布４８より有効倍率の大きい半分の値の幅を有する。 原則として、光学装置の光路に段付き板を嵌合する可能性は、多分一時的に、 例えば装置の被写界深度が、例えば、物体をより迅速に見つけるために顕微鏡に より、増加されねばならないとき、生起する。 ゼロ公称倍率を有する段付き板４９のさらに他の実施例が第１７図に略示され る。この場合に個々の領域５０は、例えば、六角形断面を有する。領域は各領域 ５０の各高さ５１が他の領域５０の高さから少なくともＣ．Ｌ．／（ｎ₂−ｎ_u） だけ異なるように形作られる。この場合にＣ．Ｌ．は使用される光のコヒーレン ス長さであり、ｎ₂はレンズ材料の屈折率でありそしてｎ_uはレンズに隣接する媒 体の屈折率である。この方法において再び、異なる領域５０を通過する光波が干 渉しないことが保証される。 第１７図による段付き板が通常のレンズと組み合わせて使用されるならば、か かる組み合わせの有効倍率に関して実質上より狭い分布曲線が、前述のごとくレ ンズの軸線に沿う強度分布が考慮されるとき、第１５図による段付き板の類似の 使用によるより得られる。他方で、強度分布が公称倍率に対応する焦点と領域の 中心点との間の接続線に沿って考慮されるならば、光がレンズの軸線に対して平 行に入射するとき強度分布が再び得られ、その半分の値の幅が領域の面に対応す る（第４図参照）。いずれの場合においても、かかる配置はまた、例えば、レン ズのまたはレンズ系または光学装置の被写界深度を増加するのに寄与し得る。 上記で段付き板と呼ばれる非コヒーレントまたは非干渉光にコヒーレント光を 変換する装置が円形、環状または六角形以外の領域断面を有することが提案され る。 もちろん、第１７図による段付き板と屈折レンズを１部片に結合することがで き；上述された方法はその場合に領域の表面の設計に使用される。第１８図は同 一の断面形状を有するコヒーレンス長さ補正領域を有するレンズを略示する。 同中心環状領域を有する、上述されたコヒーレンス長さ補正のレンズの場合に おいて、領域面が同一の面積（フレネル領域形状）を有すると仮定される。しか しながら、また内側から外側に増加する面積を有する領域を使用することもでき る。その場合に、レンズのまたは瞳孔の大きさの増加する口径により、焦点深さ は対比の同時の増加により減少する。個々の領域がそれらが交互に２つの異なる 公称倍率を持つように形作られるならば、増加する口径によりレンズは互いに境 界が定められる非常に明瞭な倍率により益々２焦点である。理論的に、逆の性質 がまた領域の面積が内側から外側へより小さく作られることにより得られること が可能である。 記載されたように、通常の屈折２焦点ゾーンレンズにより異なる公称倍率を有 する領域間に干渉がある。かかる干渉が所望されないならば、段部が隣接領域間 に設けられることにより、干渉に関連して領域を隔離する可能性がある。第１９ 図は考え得る実施例を示す。かかるゾーンレンズ５５ は、それらの公称倍率において互いに異なる２つの型の領域５６，５６’を備え る。レンズ５５はまた物体点から対応する共役の像点（Ｂ₁またはＢ₂）への光線 に関して同一の公称倍率を有する領域（５６および５６’）を通る光波通路がす べて等しいように構成される。次にできるならばフレネル干渉を回避するために 、同一の倍率を有する領域の面積を不均一にするのが適切である。かかるレンズ はその場合にほぼ実際の「屈折」２焦点ゾーンレンズを示し、すなわち異なる屈 折倍率を有する領域間の干渉が抑制される。 フレネル同心円回折板が電磁波（干渉の第１順位において）を焦点合わせする のに使用され得ることが知られている。通常のフレネル同心円回折板により領域 は交互に透明および不透明であり、それは光強度の５０％の損失（関連の干渉の 順位において）を結果として生じる。第２０図はフレネル同心円回折板の本発明 による変更を示し、その際かかる光の損失が発生しない。このゾーンレンズ６０ の領域６１，６１’は、該領域６１，６１’が厚さｄ_gおよびｄ_uを交互に備える ように形作られる。厚さは（ｄｕ−ｄｇ）^*（ｎ1−ｎ２）＞Ｃ．Ｌ．が適用され るように選択され、その際Ｃ．Ｌ．は焦点合わせされるべき電磁放射線のコヒー レンス長さであり、ｎ₁はレンズ材料の屈折率で、そしてｎ₂は周囲の屈折率であ る。２つの型の領域（６１，６１’）は次いで相互に独立するフレネル同心円回 折板を示す。かかるゾーン板（区域に別れた板）６０の光発生はその場合に２の 約数だけ通常のゾーン板に比して増加される。 かかる変更されたゾーン板の個々の領域は異なる公称倍率を備えることができ 、それによりゾーン板またはゾーンレンズは２焦点になる。概念のさらに他の展 開において、かかるレンズはまた多焦点にされ得る。記載された型の２焦点ゾー ンレンズの場合において、主たる強度は無効にされる干渉順位に向けられ、かつ ±１，±２．．．において強力に減少する強度を有するさらに他の光を順序付け る。 異なる光学材料が単一の光学材料に代えて個々の領域に使用され得ることが前 に記載されたものから直接推測され得る。ゾーン板の表面の段部の 形状はその場合に省略され得る。種々の屈折率を有する材料がまた−この点まで に記載されたすべてのレンズを有する場合であるように−段付き領域と結合され 得る。 総言すると、同中心環状領域を有する等方性の光学材料から作られるゾーン板 またはゾーンレンズが以下のごとく分割され得ると言うことができる。 基準Ｉ：ゾーン面の幾何学的広さ １．１ フレネル領域：領域は同一の面積の大きさを有する。 １．２ 個々の領域に関するあらゆる面積 基準ＩＩ：コヒーレンス長さ補正の型式 ＩＩ．Ａ 非補正（＝通常のゾーンレンズ） ＩＩ．Ｂ 同一公称倍率を有する領域の同一光路長さ ＩＩ．Ｃ 異なる領域の光路長さは少なくともコヒーレンス長さだけ異なる。 基準ＩＩＩ：領域の公称倍率 ＩＩＩ．ａ 同一の倍率を有するすべての領域 ＩＩＩ．ｂ 異なる領域の異なる倍率 ３つの基準の代替物は特殊な光学装置を得るために互いに容易に結合され得る 。基準ＩＩにおいて、オプシヨンＡが選択されたならば、通常のレンズが得られ 、他方で、本発明によるオプシヨンＩＩ．ＢおよびＩＩ．Ｃは新規なレンズを生 じる。組み合わせ１．１＊ＩＩ．Ｃ＊ＩＩＩａは第１２図に対応するレンズを示 し；通常の屈折領域、例えば、アメリカ合衆国特許第５，１０６，１８０号、同 第４，７０４，０１６号、同第４，７９５，４６２号またはＰＣＴ／ＪＰ９２／ ０１７３０は組み合わせ１．２＊ＩＩ．Ａ＊ＩＩＩｂに対応する。 第２１図において異なる２焦点レンズの有効倍率の分布が比較される。第２１ ａ図は、すべての領域が０．３３ｍｍの幅である、レンズＡとして以下で知られ る、通常の２焦点ゾーンレンズの分布を示し、第２１ｂ図は 干渉が同一の倍率を有する領域間でのみ生じる本発明による２焦点ゾーンレンズ （レンズＢ）の分布を示し、第２１ｃ図はすべての領域が独立しているときの対 応する分布（補正されたコヒーレンス長さ）（レンズＣ）を示す。レンズの等し い面積を有する領域の対応する分布が第２１ｄ〜ｆ図に示され、その際第２１ｄ 図は再び領域間に一定の遷移を有する通常のレンズ（レンズＤ）でありそして第 ２１ｅ図および第２１ｆ図は本発明によるレンズに対応し、その際第２１ｅ図（ レンズＥ）において干渉が同一の倍率を有する領域間にのみ発生しかつ第２１ｆ 図（レンズＦ）において領域間の干渉はない。理解され得るように、通常の屈折 ゾーンレンズ（レンズＡおよびＤ）はコヒーレンス長さ補正実施例（レンズＢ， Ｃ，ＥおよびＦ）の基礎である。レンズＣおよびＦの非常に幅広い強度分布は互 いに独立する領域が非常に小さい面を有するということに起因され得る。より多 くのコントラストが所望されるならば、領域の数は減少されるかまたは領域の面 が増加され得る。特別な注目についてレンズＢに比してレンズＡの−５Ｄの倍率 の不存在である。これは個々の領域を通過する光線（第２２図参照）の光路長さ （倍率−５Ｄに関する像点に関して）を比較することにより即座に説明され得る ：レンズＡを通るすべての光線間の光路長さ（曲線６５）の差異が丁度２．８μ ｍであり、それにより異なる−明らかに主として破壊の−干渉が−５Ｄの倍率の 像点に発生する。コヒーレンス長さ補正のレンズＢ（曲線６６）によれば−５Ｄ 倍率を有する領域にすべての光線のもつぱら構成的な干渉があり、−２．５Ｄを 有する他の領域からの光線は少なくとも１０μｍだけより大きい光路長さを有し 、かつしたがつて−５Ｄを有する領域からの光線と干渉しない。すべてのコヒー レント長さ補正の屈折ゾーンレンズにより有効倍率の最大の構成的な干渉が常に 無効にされる順位であることにはっきり参照され；このためにかかるレンズは、 屈折２焦点レンズによる場合であるように、実際に色収差を有しない。個々の領 域（第２２図）間に常に波長依存の干渉があるので、通常の屈折ゾーンレンズが また非常に無視できない依存を有することにまた言及される。 上記の実施例において個々の領域の公称倍率が屈折倍率である、すなわちこれ らの倍率が幾何学的光学の方法を使用して決定されると常に仮定される。しかし ながら、本発明はまた、相対的に補正される個々の領域コヒーレンス長さが回折 倍率を有するゾーンレンズに拡張する。第２３図はかかるコヒーレンス長さ補正 の回折レンズ７５を略示する。理解され得るように、個々の領域７６は回折副領 域（７６’，７６’’，７６’’’）を備え、副領域７６’，７６’’，７６’ ’’を通る光線の光路長さの差異が公知の方法において一定の関係を有する。し かしながら、異なる領域７６を通る光線の光路長さ間に本発明によるコヒーレン ス長さ補正条件が適用される。かかるコヒーレンス長さ補正はその場合に、例え ば、回折レンズの２つの倍率の被写界深度が増加されねばならないとき、すなわ ち強度分布が２つの倍率間で広げられねばならないとき好都合である。さらに、 製造理由のために、離れている回折領域間で所定の固定位相条件を実行すること は幾らか難しく；内側および外側に横たわる領域間の０．１マイクロメータ程度 の表面形状の誤差がかかる「非同調」領域からの光の所望しない弱め合う干渉を 結果として生じるかも知れない。他方で、隣接する副領域７８，７６’，７６’ ’の所定の精度を得ることは比較により容易である。目的はそれゆえ所定の精度 を有する回折副領域７６’，７６’’,７６’’’を製造しかつ干渉理由のため に回折領域７６を隔離すべきことにより満たされ得る。かかるレンズ７６によれ ば、「非同調」領域において減少される大きさのベクトル合計ではなく、個々の 領域の部分強度の合計が倍率において得られる。 本発明を明瞭にかつ要約するために、第２４図は通常の屈折２焦点ゾーンレン ズ（その交互の領域が有する、公称倍率２．５および５．０ディオプテル）の光 路長さの差異を示し；このレンズはかくして補正されたコヒーレンス長さではな い。第２４図は異なる有効倍率Ｄ_effのレンズの中心から異なる距離Ａで光線に 付与された通路長さの差異を示す。理解され得るように、一定の領域を通るすべ ての光線は、この領域の公称倍率が有効倍率に対応するとき、同一の光路長さを 有し、その際通路長さまたは異な る領域を通るこれらの通路長さの平均値が異なる。２つの公称倍率の平均値（例 えば、３．７５ディオプテル）を有する有効倍率に関して、すべての領域を通る 光線の通路長さの平均値は同一である。これは２つの公称倍率（第１３図参照） 間で観察される強度最大の発生を説明する。比較のために、第２５図は３．７５ ディオプテルの有効倍率で同一の公称倍率を有するコヒーレンス長さ補正の屈折 ゾーンレンズの実施例の結果を示す。このレンズによれば個々の領域間に、例え ば、およそ１０マイクロメータであるような共通の領域境界の直接周囲の異なる 領域を通過する２つの光線間に光路長さの差異を生じる段部がある。第２５図に おいて見ることができるように、およそ１０マイクロメータ以下のコヒーレンス 長さにより異なる領域からの光波の干渉が発生することができず、それはこの有 効倍率に関して個々の領域（第１３図）からのスカラー強度の合計であることを 意味する。もちろん２つの隣接する領域を通過する光線の光路長さの差異は、ま た現在記載されるレンズの場合における他の有効倍率に関して約１０マイクロメ ータであり、しかしながら関係を特徴付けるために、異なる（または同一の）公 称倍率を有する２つの隣接する領域の平均値に対応する有効倍率の条件が適する 。 本実施例は可視範囲の電磁放射線の条件を取り扱う。もちろん、類似の考察は また他の型および／または他の波長範囲の波形状光線を取り扱う装置に使用され 得る。 ゾーンレンズのコヒーレンス長さ補正に関連して前の実施例において記載され た考察はもちろんまた可視電磁放射線、または同様に他の波長範囲を持つ電磁放 射線のミラーおよびゾーンレンズの性質に適用することができる。レンズの作像 式はミラーの作像条件に単に変換されることができ、例えば、バーグマン−シエ ーフアー、レールブツフ・デア・エクスペリメンタルフイジク、第３巻、オプテ イツク（実験物理的特性のマニアル、第３巻、オプテイツクス）、ベルリン、ニ ユー・ヨーク１９９３，８８ページを参照。これにより従来技術に熟練した者は 上述した考察および作像ミラーまたはミラー系の条件を使用することが容易に可 能である。このため にコヒーレンス長さ補正が実施される作像ミラー装置はまた、それらが完全に議 論されないけれども、本発明による装置である。 例として、パラボラミラーが、その焦点においてミラーの軸線に対して平行に 入射する電磁放射線を焦点合わせすることが知られている。今やミラーが異なる 焦点において入射放射線を焦点合わせすることが望まれるかも知れない。これは ミラーが異なる焦点距離を有する異なる領域から構成されるとき達成され得る。 かかるゾーンミラーはそれらの面が一定であるように形作られるならば、ミラー の個々の領域からの放射線の妨害干渉（例えば弱め合う干渉）が個々の焦点に発 生可能である。他方で、多焦点ミラーの領域は段部が隣接領域間に配置されるよ うに、かつ焦点での個々の領域から到達する波が入射放射線の少なくともコヒー レンス長さのそれらの通路長さの差異を有するように形作られるならば、干渉の かかる考え得る妨害の段階が抑制される。 幾つかの材料が透明であり、すなわち屈折率がかかる材料に関して付与され得 る放射線が使用されるならば、ミラー領域−上に記載された考察に類似する−は また適切なコヒーレンス長さ補正を得るために異なる屈折率を有する材料で被覆 され得る。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】平成８年２月２１日（１９９６．２．２１） 【補正内容】 請求の範囲 １．複数の領域を備え、少なくとも２つの隣接領域がこれら２つの隣接領域を 通過する光線の物体点と像点との間の光路長さの差異が使用される光のコヒーレ ンス長さの少なくとも半分に等しく、好ましくは使用される光のコヒーレンス長 さに少なくとも等しいことを特徴とするゾーンレンズ。 ２．前記レンズの２つの隣接する領域を通過する光線の光路長さの物体点と関 連の像点（の各々）との間に発生する差異が使用される光のコヒーレンス長さに 少なくとも等しいことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のゾーンレンズ。 ３．前記レンズの２つの異なる領域を通過するすべての光線の光路長さの差異 が使用される光のコヒーレンス長さに少なくとも等しいことを特徴とする請求の 範囲第１項または第２項に記載のゾーンレンズ。 ４．光の平行入射があるとき、入射方向に対して垂直な平面と前記レンズの２ つの隣接する領域を通る関連の焦点（の各々）との間に発生する光路長さの差異 が使用される光のコヒーレンス長さに少なくとも等しいことを特徴とする請求の 範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ。 ５．軸線に対して平行な光線が２つの隣接する領域の前記レンズの内側の光路 長さを通過し、その差異がコヒーレンス長さ、好ましくは使用される光のコヒー レンス長さの少なくとも３倍に等しいことを特徴とする請求の範囲第１項ないし 第４項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ。 ６．共役の像点（の１つ）が実像であることを特徴とする請求の範囲第１項な いし第５項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ。 ７．共役像点（の１つ）が虚像であることを特徴とする請求の範囲第１項ない し第５項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ。 ８．前記レンズの隣接する領域がレンズ材料の異なる厚さを有し、その際段部 が領域間に設けられることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第７項のいずれ か１項に記載のゾーンレンズ。 【図７】 【図８ａ】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｃ 7/06 Ｇ０２Ｃ 7/06

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも２つの隣接領域を含み、その際これら２つの隣接領域を通過す る光線の、物体点と像点との間の光路長さの差異が使用される光のコヒーレンス 長さの少なくとも半分に等しい、好ましくは使用される光のコヒーレンス長さに 少なくとも等しいことを特徴とするゾーンレンズ。 ２．前記レンズの２つの隣接する領域を通過する光線の光路長さの物体点と関 連の像点（の各々）との間に発生する差異が使用される光のコヒーレンス長さに 少なくとも等しいことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のゾーンレンズ。 ３．前記レンズの２つの異なる領域を通るすべての光線の光路長さの差異が使 用される光のコヒーレンス長さに少なくとも等しいことを特徴とする請求の範囲 第１項または第２項に記載のゾーンレンズ。 ４．光の平行入射があるとき、入射方向に対して垂直な平面と前記レンズの２ つの隣接する領域を通る関連の焦点（の各々）との間に発生する光路長さの差異 が使用される光のコヒーレンス長さに少なくとも等しいことを特徴とする請求の 範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ。 ５．軸線に対して平行な光線が２つの隣接する領域の前記レンズの内側の光路 長さを通過し、その差異がコヒーレンス長さ、好ましくは使用される光のコヒー レンス長さの少なくとも３倍に等しいことを特徴とする請求の範囲第１項ないし 第４項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ。 ６．共役の像点（の１つ）が実像であることを特徴とする請求の範囲第１項な いし第５項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ。 ７．共役像点（の１つ）が虚像であることを特徴とする請求の範囲第１項ない し第５項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ。 ８．前記レンズの隣接する領域がレンズ材料の異なる厚さを有し、その際段部 が領域間に設けられることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第７項のいずれ か１項に記載のゾーンレンズ。 ９．前記レンズの隣接領域間の段部の高さは少なくとも｜λ²／Δλ（ｎ_c−ｎ_i ））｜であり、その際λは使用される光の平均波長であり、Δλは使用される 光の波長分布の半分の幅の値であり、ｎ_cはレンズ材料の屈折率であり、そして ｎ_iはレンズに隣接する媒体の屈折率であることを特徴とする請求の範囲第８項 に記載のゾーンレンズ。 １０．可視光がおよそ１〜１０μｍの領域においてコヒーレンス長さで使用さ れ、前記レンズの隣接領域間で、マイクロメータで表される、段部の高さは少な くとも５／｜（ｎ_c−ｎ_i）｜であり、その際ｎ_cはレンズ材料の屈折率、そして ｎ_iはレンズに隣接する媒体の屈折率であることを特徴とする請求の範囲第８項 に記載のゾーンレンズ。 １１．前記レンズの隣接領域間の段部の高さが少なくとも３マイクロメータ、 好ましくは少なくとも１０マイクロメータであることを特徴とする請求の範囲第 ８項に記載のゾーンレンズ。 １２．前記レンズが１つのレンズ材料のみから作られることを特徴とする請求 の範囲第１項ないし第１１項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ。 １３．前記レンズの隣接領域が異なる屈折率を持つ材料を有することを特徴と する請求の範囲第１項ないし第１１項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ。 １４．前記レンズが異なる材料の少なくとも２つの層を有し、その際かかる２ つの層間に配置されるレンズの隣接領域間の少なくとも１つの中間面が段部を有 することを特徴とする請求の範囲第１項ないし第７項のいずれか１項に記載のゾ ーンレンズ。 １５．前記レンズの隣接領域間の、マイクロメータで表される、段部の高さは コヒーレンス長さがおよそ１ないし１０μｍの範囲のコヒーレンス長さで使用さ れるとき、少なくとも５／｜（ｎ₁−ｎ_i）｜であり、ｎ₁およびｎ₂は２つの層の 材料の屈折率であることを特徴とする請求の範囲第１４項に記載のゾーンレンズ 。 １６．前記領域間の段部の横方向面が光吸収であるように配置されることを特 徴とする請求の範囲第１項ないし第１５項のいずれか１項に記載の ゾーンレンズ。 １７．前記領域の幾つかにおいて同中心の環状リングの形状を有することを特 徴とする請求の範囲第１項ないし第１６項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ 。 １８．中央円形領域が設けられることを特徴とする請求の範囲第１７項に記載 のゾーンレンズ。 １９．中央領域が楕円形状でありかつ他方の領域が楕円で画成され、その軸線 が前記中央領域の楕円の軸線に対して平行であることを特徴とする請求の範囲第 １項ないし第１６項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ。 ２０．前記領域が長方形、正方形または六角形の形状を有することを特徴とす る請求の範囲第１項ないし第１６項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ。 ２１．前記領域の面積が実質上等しい大きさからなることを特徴とする請求の 範囲第１項ないし第２０項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ。 ２２．前記領域の前記面積が異なる大きさからなることを特徴とする請求の範 囲第１項ないし第２０項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ。 ２３．個々の領域の公称倍率が等しいことを特徴とする請求の範囲第１項ない し第２２項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ。 ２４．前記領域の公称倍率がゼロに等しいことを特徴とする請求の範囲第２３ 項に記載のゾーンレンズ。 ２５．少なくとも２つの型の領域が設けられ、その際一方の型のすべての領域 が同一の公称倍率を有し、そして他方の型の領域が異なる公称倍率を有すること を特徴とする請求の範囲第１項ないし第２２項のいずれか１項に記載のゾーンレ ンズ。 ２６．他方の型の前記領域が直接隣接することを特徴とする請求の範囲第２５ 項に記載のゾーンレンズ。 ２７．一方の型の領域に関してこの型の領域の１つを通る物体点からこの型に 属する共役像点へのすべての光線の光路長さが等しいことを特徴とする請求の範 囲第１２６項に記載のゾーンレンズ。 ２８．異なる型の領域に関して、物体点に属する、前記レンズの領域の型の一 方の共役像点に好ましくは対応する、前記物体点と前記像点との間の光線の光路 長さの差異が使用される光のコヒーレンス長さに少なくとも等しいことを特徴と する請求の範囲第２６項に記載のゾーンレンズ。 ２９．これらのグループの１つの領域を通る前記レンズの軸線上の予め定めた 像点からこのグループに属する共役物体への光路長さが等しいことを特徴とする 請求の範囲第２６項に記載のゾーンレンズ。 ３０．物体点から該物体点に属する、前記レンズの領域の型の像点へ前記レン ズの異なる領域を通過する２つの光線の光路長さの差異が、使用される光のコヒ ーレンス長さに好ましくは等しいことを特徴とする請求の範囲第２５項に記載の ゾーンレンズ。 ３１．前記像点が人間の目の網膜上の点であることを特徴とする請求の範囲第 ２７項ないし第３０項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ。 ３２．前記レンズの光学媒体が複屈折光学材料であることを特徴とする請求の 範囲第１項ないし第３１項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ。 ３３．前記複屈折材料が単軸であり、その際前記複屈折材料の光学結晶軸線が 前記レンズの軸線に関連して実質上垂直であることを特徴とする請求の範囲第３ ２項に記載のゾーンレンズ。 ３４．前記領域の少なくとも１部分が回折副領域を有し、その際これらの領域 が回折倍率を有することを特徴とする請求の範囲第１項ないし第３３項のいずれ か１項に記載のゾーンレンズ。 ３５．眼病用レンズとしての請求の範囲第１項ないし第３４項のいずれか１項 に記載のゾーンレンズの使用。 ３６．とくに不規則な乱視の軸線に関係なく等乱視の矯正用光学器具としての 請求の範囲第１項ないし第３４項のいずれか１項に記載のゾーンレンズの使用。 ３７．角膜内のレンズとしての請求の範囲第１項ないし第３４項のいずれか１ 項に記載のゾーンレンズの使用。３８．コンタクトレンズとしての請求の範囲第 １項ないし第３４項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ の使用。 ３９．眼鏡レンズとしての請求の範囲第１項ないし第３４項のいずれか１項に 記載のゾーンレンズの使用。 ４０．眼球内のレンズとしての請求の範囲第１項ないし第３４項のいずれか１ 項に記載のゾーンレンズの使用。４１．前記ゾーンレンズが目それ自体の角膜層 から目の一体要素として製造されることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第 ３４項のいずれか１項に記載のゾーンレンズ。 ４２．光学装置、好ましくは望遠鏡または顕微鏡における請求の範囲第１項な いし第３４項のいずれか１項に記載のゾーンレンズの使用。 ４３．少なくとも２つの領域に入射する放射線の物体点と像点との間の通路長 さの差異が使用される放射線のコヒーレンス長さの半分に少なくとも等しく、好 ましくは使用される放射線のコヒーレンス長さに少なくとも等しいように形作ら れる少なくとも２つの隣接領域を含むことを特徴とするゾーンミラー。 ４４．放射線の平行入射に関して、入射方向に対して垂直な平面とそれに属す る焦点（の各々）との間に発生する異なる領域から反射される放射線の通路長さ の差異が使用される光線のコヒーレンス長さに少なくとも等しいことを特徴とす る請求の範囲第４３項に記載のゾーンミラー。