[发明专利]多焦点透镜

说明书

本发明涉及在透镜表面2上具有多个同心衍射区域7、8、9、10的多焦点透镜1，其中在每个衍射区域中限定衍射相位结构，该衍射相位结构能够通过以下函数或通过该函数的平滑版本来表示：其中，ξ表示在径向方向上的相应衍射区域内的位置，φ(ξ)表示通过ξ所表示的位置的光所经历的相移，wsubgt;1/subgt;和wsubgt;2/subgt;限定在径向方向上的相应衍射区域的空间划分，psubgt;1/subgt;、psubgt;2/subgt;和psubgt;3/subgt;表示梯度，qsubgt;2/subgt;和qsubgt;3/subgt;是常数。位置ξ二次方地取决于距透镜表面的中心的径向距离，并且相对于相应衍射区域的径向宽度对ξ进行归一化，并且梯度psubgt;1/subgt;、psubgt;2/subgt;和psubgt;3/subgt;是负的。

技术领域

本发明涉及在透镜的表面上具有若干同心衍射区域的多焦点透镜。本发明还涉及用于生产在透镜的表面上具有若干同心衍射区域的多焦点透镜的方法，并且涉及可通过该方法生产的多焦点透镜。

背景技术

欧洲专利EP 2 375 276 B1(PTL 1)公开了具有用于显示光衍射效果的环形衍射图案的衍射多焦点透镜，环形衍射图案在透镜的表面上重复同心地形成。尽管在该欧洲专利中公开的衍射多焦点透镜已经提供了良好的光学性能，但是期望光学性能的进一步改善，例如，在色差、对于某些视力距离的视觉敏锐度等方面。

引用列表

专利文献

PTL 1

EP 2 375 276 B1

发明内容

本发明的目的是提供在透镜的表面上具有若干同心衍射区域的多焦点透镜，该多焦点透镜具有改善的光学性能。在本发明的第一方面中，提出了在透镜的表面上具有若干同心衍射区域的多焦点透镜，其中在每个衍射区域中限定衍射相位结构，该衍射相位结构能够通过包括三个相位项的以下分段函数来表示，或者通过以下分段函数的平滑版本来表示：

其中，ξ表示在径向方向上的相应衍射区域内的位置，φ(ξ)表示通过ξ所表示的位置的光所经历的相移，w₁和w₂根据三个相位项在径向方向上限定相应衍射区域的空间划分，p₁、p₂和p₃表示三个相位项的梯度，并且q₂和q₃是常数，其中，ξ二次方地取决于距透镜的表面中心的径向距离，并且相对于相应衍射区域的径向宽度对ξ进行归一化，并且其中，梯度p₁、p₂和p₃是负的。

已经发现，下述多焦点透镜使得能够改善光学性能，如减少的色差、在某些视力距离处的高视觉灵敏度等：该多焦点透镜在透镜的表面上具有若干同心衍射区域，其中，在每个衍射区域中限定衍射相位结构，该衍射相位结构可以由根据等式(1)的分段函数来表示，其中，参数ξ二次方地取决于距透镜的表面中心的径向距离，并且相对于相应衍射区域的径向宽度对ξ进行归一化，并且其中，梯度p₁、p₂和p₃是负的。特别地，该透镜可以使得在中间视觉和暗视觉照明条件下降低潜在的视觉障碍效应，特别是当瞳孔大时。此外，相移函数φ(ξ)的平滑可以改善衍射相位结构的可加工性，并且可以减少可能由衍射表面上的尖锐过渡区域所造成的不希望的光散射效应。相移优选地是指光的设计波长是546nm以及入射光平行于透镜光轴传播。

距透镜的表面中心的径向距离，即透镜表面上的点的径向位置或半径，优选地以垂直于中心轴测量的、距透镜中心轴的距离来给出，其中，中心轴可以是透镜表面的旋转对称轴。然而原则上，距透镜的表面中心的径向距离也可以沿透镜的表面进行测量。如果透镜的表面是平坦的，即不弯曲，则测量透镜表面上的点的径向位置的两个选项是一致的。