发明名称 绕射多焦点光学元件
摘要 绕射性多焦距光学元件包括有含环型同心区域之相位区域板,其中,各区域之分隔大体上与__ 成比例,此等相邻区域之环面将产生小于λ/ 2 之光程的不连续性之分段小平面。
申请公布号 TW140185 申请公布日期 1990.08.21
申请号 TW077107767 申请日期 1988.11.10
申请人 亚伦.莱.柯恩 发明人 亚伦.莱.柯恩
分类号 G02B3/10 主分类号 G02B3/10
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种绕射多焦点光学元件,包括含有复数个环型同心区域之相位区域板,该等区域之间隔大体上与√n成比例,n系代表区域号码,且各相邻区域之环面将产生小于/2之光程的不连续性之分段小平面,其中为该相位区域板之设计波长。2.根据申请专利范围第1项所述之绕射多焦点光学元件,其中相位区域板包含复数个小平面皆依照光学元件中√n间隔而提供交互阶梯式重复区域图型,其中n系代表区域号码,又各小平面之梯级深度皆小于/2(n'-n),此中n'和n系不透镜与透镜在其中交互作用之媒体两者之各个折射系数。3.根据申请专利范围第2项所述之绕射多焦点光学元件,其中:a.各交互区域中其一之小平面具有倾斜弯曲之轮廓截面,此截面在区域边界上被另一弯曲轮廓截面所间断,而产生其他交互区域之不相同倾斜弯曲之小平面,b.各区域之间隔大体上与√n成比例,c.各小平面深度皆小于/2,其中为设计波长,及d.各区域之倾斜弯曲轮廓截面导引该设计波长之光至至少两主焦点上,其在和该主焦点上之强度须足以供视觉之用。4.一种绕射多焦点光学元件,具柯亨透镜之设计型态,其包含奇数及偶数区域之一相位区域板,其中相位区域板之奇数和偶数区域须:a.与全周期间隔相一致,其中rn=,此r代表区域之半径,n为区域号码,d为相位区域板之焦点长度,而为该相位区域板之设计波长,b.包含邻近区域间之阶梯,该等阶梯具有小于/2之一光路长度之深度,及c.该设计波长及阶梯之深度被选定,因此各区域导引该设计波长之光至至少两主焦点上,其在各该主焦点上之强度须足以供视觉之用。5.一种绕射多焦点光学元件,具柯亨透镜之设计型态,其包括含有交互轮廓截面之小平面阶梯式相位区域板,其中:a.该相位区域板包含多数个大致同心之区域且与rn=√2nd相一致,此r代表区域之半径,n为区域号码,d为相位区域板之焦点长度,而为设计波长;b.交互轮廓截面产生于全周期间隔内;c.设有邻近区域间之阶梯,该阶梯具有小于/2之一光路长度;及d.该区域板之各区域系成形使该区域板导引该设计波长之光至至少两主焦点上,其在各该主焦点上之强度须足以供视觉之用。6.一种绕射多焦点光学元件,包括多数个同心区域,各该区域包含依光学方式绕射之各小平面,该等小平面具有二个不同弯曲轮廓截面,其以半径为rn来连接通过在此半径附近之转变轮廓截面,此处n代表区域号码,该转变轮廓截面具有与该二不同弯曲轮廓截面相异之截面曲率,以便形成环型及同心之区域,此等区域之间隔大体上与成比例,且各区域导引该设计波长之光至至少主焦点上,在各该主焦点上之强度至少须足以供视觉之用。7.根据申请专利范围第2项所述之绕射多焦点光学元件,其中之重复轮廓截面图型包括具有下例方程式所示之一截面之各区域:d=D0.{1/2+1/2.cos(.R2/b2)}式中d为重复截面深度,r为区域之径向位置,b为第一区域之半径,而D为设计波长之小平面深度。8.根据申请专利范围第1项所述之绕射多焦点光学元件系眼用透镜之型式。9.根据申请专利范围第2项所述之绕射多焦点光学元件系眼用透镜之型式。10.根据申请专利范围第3项所述之绕射多焦点光学元件系眼用透镜之型式。11.根据申请专利范围第4项所述之绕射多焦点光学元件系眼用透镜之型式。12.根据申请专利范围第5项所述之绕射多焦点光学元件系眼用透镜之型式。13.根据申请专利范围第6项所述之绕射多焦点光学元件系眼用透镜之型式。14.根据申请专利范围第7项所述之绕射多焦点光学元件系眼用透镜之型式。15.根据申请专利范围第8项所述之绕射多焦点光学元件,其中该眼用透镜为接触透镜(隐形眼镜)及眼内透镜之一之型式。16.根据申请专利范围第9项所述之绕射多焦点光学元件,其中该眼用透镜为接触透镜(隐形眼镜)及眼内透镜之一之型式。17.根据申请专利范围第10项所述之绕射多焦点光学元件,其中该眼用透镜为接触透镜(隐形眼镜)及眼内透镜之一之型式。18.根据申请专利范围第11项所述之绕射多焦点光学元件,其中该眼用透镜为接触透镜(隐形眼镜)及眼内透镜之一之型式。19.根据申请专利范围第12项所述之绕射多焦点光学元件,其中该眼用透镜为接触透镜(隐形眼镜)及眼内透镜之一之型式。20.根据申请专利范围第13项所述之绕射多焦点光学元件,其中该眼用透镜为接触透镜(隐形眼镜)及眼内透镜之一之型式。21.根据申请专利范围第14项所述之绕射多焦点光学元件,其中该眼用透镜为接触透镜(隐形眼镜)及眼内透镜之一之型式。22.一种绕射多焦点光学元件,包含一眼用接触透镜,该透镜在其光学区域内包含至少二件相位区域板,其中至少一件包含如申请专利范围第1项所述之光学元件。23.一种绕射多焦点光学元件,包含一眼接触透镜,该透镜在其光学区域内具有:(1)包含如申请专利范围第1项所述之光学元件之一相位区域板;及(2)一纯折射部份。24.根据申请专利范围第3项所述之绕射多焦点光学元件,其中该设计波长之光系黄色光。25.根据申请专利范围第4项所述之绕射多焦点光学元件,其中该设计波长之光系黄色光。26.根据申请专利范围第5项所述之绕射多焦点光学元件,其中该设计波长之光系黄色光。27.跟据申请专利范围第6项所述之绕射多焦点光学元件,其中该设计波长之光系黄色光图示简单说明:图l所示为撞击绕射性双焦元件之入射平面波,以说明标准之抛物线型红外光栅,具有柯亨透镜设计之√n分隔图型,此波在其上转变为导引至不同焦点上之两(2)出射球形波,因此用以说明多焦点绕射之一般原理。图2所示为由标准往昔技艺之绕射性双焦点光学元件诸如依照积格拉之透镜,所截割成之红外光栅轮廓截面,标示为d之轴线表示红外光栅之厚度,而标示为r之轴线表示为循沿外光栅之径向距离。图3为根据本发明之光学元件之一实施例,其各小平面则见示于图4中。图4所示为本发明一实施例之小平轮廓截面。标示d之轴线表示小平面厚度,而标示r之轴线表示循沿小平面之径向距离。图5将具有传统抛物线轮廓截面之往昔技艺全周期分隔红外光栅区域之轮廓截面与含有多轮廓截面而间断结构之半周期分隔小平区域加以比较。图6至12所示为本发明范围内各光学元件各种小平面配置之截面式视图。
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