[发明专利]具有圆形光焦度分布的透镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有圆形光焦度分布的透镜。

背景技术

与旋转对称透镜相比，具有圆形光焦度分布的透镜在不同的子午线处具有不同的光焦度。目前，只有那些产生所谓的复曲面透镜的圆形光焦度分布是已知的。

复曲面透镜在两个透镜子午线(即，所谓的主子午线)处具有两个不同的光焦度。通常，这两个透镜子午线是相互正交的。这两个光焦度中较小的一般被称作“球面(sphere)”。两个光焦度中较大的和较小的差值一般被称作“柱面(cylinder)”。在这里，光焦度“球面”和“球面+柱面”中的子午线可以是圆形或者是非圆形设计，即，可以通过例如非球面的函数进行描述；在这种情况下，在不同的子午线中，这些表面除了具有不同的半径以外一般还具有不同的非球面特性(WO2006/136424A1)。在主子午线之间的子午线具有在主子午线的较低光焦度和较高光焦度之间的光焦度。

以实例说明，出于补偿眼睛的散光的目的而使用复曲面透镜，这里涉及的眼睛散光可以包括角膜散光或晶状体散光，或两者的组合。然而，复曲面透镜也被用于校正可能会发生在其它光学系统中的散光。

散光构成了可以用Zernike多项式表示的波前误差(wavefront error)：

Z(2,2)=6×R2×cos2φ]]>或Z(2,-2)=6×R2×sin2φ---(1).]]>

这取决于在坐标系的0度还是90度处给出“球面”。

根据上述多项式，波前误差每隔180°重复，因为函数或对于来说是相同的。

在图1中，以平面图表示一个传统的复曲面透镜。复曲面透镜可以包括一个复曲面的透镜表面，以及一个旋转对称的透镜表面。但是，它也可以由两个复曲面的透镜表面(根据WO 2006/136424A1的“双复曲面”，见上文)。如果复曲面透镜包括一个复曲面表面和一个旋转对称表面，那么主子午线中的两个光焦度之间的差排他地由复曲面的透镜表面实现。

在图2中示出了图1中示意性地示出的透镜的相应的圆形光焦度分布。

对于传统的复曲面透镜，透镜表面的法线向量定义了在两个子午线(即，主子午线)中具有透镜轴的平面。这些子午线的特征在于下述导数：

∂D∂α=0]]>

其中D是光焦度，α是子午角。

在所有其它子午线中，透镜表面的法线向量都相对于透镜轴倾斜并且不与透镜轴相交。

现在描述传统的复曲面或双复曲面透镜的情况的正式理由在于，这些透镜的表面具有仅在四个半子午线中具有法线向量，所述法线向量同透镜轴一起限定平面。

具有高达1屈光度的大小的柱面的散光引起的视觉波前误差通常不被校正，因为眼睛受该波前误差的影响使得柱面的焦深的数量级增大，而由轻微散光造成的较差的图像质量可以由大脑进行补偿。