多焦点透镜

申请号 CN201180031908.3 申请日 2011-04-26 公开(公告)号 CN102947749B 公开(公告)日 2014-07-02
申请人 卡尔蔡司医疗技术股份公司; 发明人 W.菲亚拉; M.格拉赫;
摘要 本 发明 涉及一种多焦点透镜(13、18、24),其具有数量n>2的主屈光 力 ,其中至少一个主屈光力为折射,而至少一个主屈光力为衍射,该多焦点透镜包括具有至少一个第一环带(6、10、19、27、28)的第一透镜部分(15、16、23、25、26),并至少包括具有至少一个第二环带(6、10、19、27、28)的第二透镜部分(15、16、23、25、26),其中每一个带(6、10、19、27、28)都具有至少一个主要子带(7、11、20、29、31)和至少一个 相位 子带(8、12、21、30、32),其中为了形成n个主屈光力,组合最多n-1个透镜部分(15、16、23、25、26),并且第一透镜部分(15、16、23、25、26)的带(6、10、19、27、28)的平均折射屈光力等于第二透镜部分(15、16、23、25、26)的带(6、10、19、27、28)的平均折射屈光力。
权利要求

1.一种多焦点透镜,其具有数量n>2的主屈光,该多焦点透镜包括具有至少一个第一环带的第一透镜部分并至少包括具有至少一个第二环带的第二透镜部分,其中所述带各自都具有至少一个主要子带和至少一个相位子带,
其特征在于:
为了形成所述n个主屈光力,组合最多n-1个透镜部分,所述最多n-1个透镜部分在至少一个光学参数上不同,并且所述第一透镜部分的带的平均折射屈光力等于所述第二透镜部分的带的平均折射屈光力。
2.根据权利要求1所述的多焦点透镜,其特征在于:所述多焦点透镜是眼睛透镜。
3.根据权利要求1所述的多焦点透镜,其特征在于:
带的平均折射屈光力等于所述多焦点透镜的主屈光力中最小的一个。
4.根据权利要求1或3所述的多焦点透镜,其特征在于:
所述n个主屈光力中最小的一个没有衍射纵向色差。
5.根据权利要求4所述的多焦点透镜,其特征在于:
所述透镜的形状和/或所述带相对于彼此的相对位置被形成为使得所述主屈光力中最小的一个没有纵向色差,并与所述主屈光力的n>2的数量无关。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的多焦点透镜,其特征在于:
所述第一透镜部分具有至少两个带,从所述透镜的径向上观察,在所述两个带之间布置所述第二透镜部分的至少一个带。
7.根据权利要求6所述的多焦点透镜,其特征在于:
从径向上观察,所述透镜部分的带被以交替的顺序布置。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的多焦点透镜,其特征在于:
由两个透镜部分的两个相邻带之一形成的综合带具有综合主要子带的平均折射屈光力,其根据以下公式决定:
其中DG1为第一环带的主要子带中的折射屈光力;
DS1为第一环带的相位子带中的折射屈光力;
p1为相位子带与整个第一环带的面积比例;
DG2为第二环带的主要子带中的折射屈光力;
p2为相位子带与整个第二环带的面积比例。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的多焦点透镜,其特征在于:
所述第一透镜部分的带被形成为与所述第二透镜部分的带邻接,并且所述带的光学表面具有相等的尺寸。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的多焦点透镜,其特征在于:
所述第一透镜部分的所述至少一个带的相对远强度与所述第二透镜部分的所述至少一个带的相对远强度的差别大于10%。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的多焦点透镜,其特征在于:
所述第一透镜部分的所述至少一个带的相对远强度与所述第二透镜部分的所述至少一个带的相对远强度的差别至少为30%。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的多焦点透镜,其特征在于:
所述第一透镜部分的所述至少一个带的相对远强度与所述第二透镜部分的所述至少一个带的相对远强度的差别至少为100%。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的多焦点透镜,其特征在于:
所述多焦点透镜为三焦点透镜,其由两个双焦点透镜部分构成。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的多焦点透镜,其特征在于:
所述多焦点透镜为四焦点透镜,其由三个双焦点透镜部分构成。
15.根据权利要求1至12中任一项所述的多焦点透镜,其特征在于:
所述多焦点透镜为四焦点透镜,其由两个双焦点透镜部分构成,其中所述第一透镜部分的带的光学表面在尺寸上与所述第二透镜部分的带的光学表面不同。
16.根据权利要求15所述的多焦点透镜,其特征在于:
所述第二透镜部分的光学表面比所述第一透镜部分的光学表面大至少50%。
17.根据权利要求16所述的多焦点透镜,其特征在于:
所述第二透镜部分的光学表面比所述第一透镜部分的光学表面大至少90%。
18.根据前述权利要求中的任一项所述的多焦点透镜,其特征在于:
所述两个透镜部分的附加屈光力不同,和/或所述两个透镜部分具有相同的相对远强度。
19.根据前述权利要求中的任一项所述的多焦点透镜,其特征在于:
结构上具有所述带的所述透镜的表面被形成为使得其成像特性具有像散效应。
20.根据权利要求19所述的多焦点透镜,其特征在于:
带的屈光力依赖于子午度而不同。
21.根据前述权利要求中的任一项所述的多焦点透镜,其特征在于:
在所述透镜的至少一个子午线上,所述第一透镜部分的带的平均折射屈光力分别等于所述第二透镜部分的带的平均折射屈光力。
22.根据权利要求21所述的多焦点透镜,其特征在于:
在所述透镜的每一个子午线上,所述第一透镜部分的带的平均折射屈光力分别等于所述第二透镜部分的带的平均折射屈光力。

说明书全文

多焦点透镜

技术领域

[0001] 本发明涉及一种多焦点透镜,其具有数量n>2的主屈光,其中至少一个主屈光力是折射,并且至少另一个主屈光力是衍射。多焦点透镜包括具有至少一个第一环带的第一透镜部分,并且至少包括具有至少一个第二环带的第二透镜部分。每个带都至少形成有主要子带和至少一个相位子带。

背景技术

[0002] 从EP1194797B1获知具有折射和衍射屈光力的多焦点透镜。这些透镜具有环形或圆环形的带(zone),其中这些环带的每一个分为各自的一个主要子带和一个相位子带。主要子带的系统表示具有两个主屈光力的衍射透镜。选择相位子带中的折射屈光力,使得整个带或整个透镜的平均折射力对应于两个主衍射屈光力之一。与传统的衍射透镜不同,根据EP1194797B1的透镜在透镜表面上不具有任何形貌学或光学台阶。
[0003] 在EP1194797B1中,也描述了三焦点透镜,其中平均的折射屈光力等于三个主屈光力的平均,其中最大的主屈光力由+1级的衍射屈光力给出,并且其中最小的主屈光力由-1级的衍射屈光力给出。
[0004] 描述的类型的三焦点透镜在三个主屈光力的最小者和最大者二者中均具有纵向色差。如果使用这种透镜作为眼用透镜(例如隐形眼镜、眼内透镜(intraocular lens)),从而,特别是最小的主屈光力中的纵向色差是不利的。也就是说,继而将该屈光力用于成像远的物体,与-1衍射级关联的纵向色差在这种使用中尤其令人烦扰。
[0005] 在眼科领域明确期望具有多于两个主屈光力的多焦点透镜,因为它们允许在远距离中、在中间距离中和在阅读距离中的锐利视觉。除了根据EP1194797B1的三焦点透镜之外,还已知其他的三焦点透镜。在US5344447中,描述了三焦点衍射透镜,在US5760871中也描述了三焦点透镜。在US2008/0030677A1中描述了另一三焦点透镜。
[0006] 根据US5344447的三焦点透镜具有等于具有纵向色差的-1级衍射屈光力的最小主衍射屈光力。此外,该透镜在透镜表面的至少一个上具有形貌学或光学台阶,通常是在衍射透镜中。
[0007] 根据US5760871的三焦点透镜也具有最小主衍射屈光力,其对应于具有纵向色差的-1衍射级。
[0008] 根据US2008/0030677A1的三焦点透镜具有对应于零衍射级的最小主衍射屈光力和对应于衍射透镜的第一衍射级的最大屈光力。根据该在先技术,通过相邻衍射台阶的特定设计,将光引导至在这些屈光力的两个焦点之间的位置。作为所有传统衍射透镜,该透镜在两个透镜表面的一个上具有形貌学台阶或光学台阶。
[0009] 透镜表面上的形貌学台阶因为以下理由而是不利的:通常,这种台阶很难或不以期望的精度制造。此外,在诸如隐形眼镜的眼用透镜中,这种台阶对于佩戴舒适度是有害的。
[0010] 衍射透镜或衍射型透镜通常由许多圆环透镜带构成,每圆环透镜带具有相同面积;通常,这种带被称为菲涅尔带(Fresnel zones)。通常,在相邻带之间,设置有具有与其关联的光程长度差t的台阶,其中这些光程长度差通常小于设计波长λ。带的面积或尺寸决定透镜的衍射屈光力之间的分离,其中这些分离随着带的面积的减小而增大。光程长度差t决定单独(individual)衍射屈光力中的相对最大强度,例如,在t=t=λ/2时,存在两2
个主衍射屈光力,其对应于零和第一衍射级,并且二者均具有(2/π)=40.5%的最大强度,其中100%为具有相同菲涅尔带但在带之间没有台阶的透镜受限于衍射的最大强度。后一透镜为“标准的(normal)”折射透镜。针对绝对值(absolutely)小于半个设计波长的光程长度差,零级的屈光力占支配地位,在abs(t)>λ/2的情况中,第一衍射级的屈光力具有最大的相对强度。
[0011] 非常重要的是,要注意折射屈光力与衍射透镜的每个单独菲涅尔带关联;可采用斯涅折射定律通过入射光束的折射来计算该折射屈光力。单独菲涅尔带可具有统一的屈光力,但其也可具有达到折射屈光力沿着带表面变化的效果的表面配置;那么,这种带的折射屈光力为平均的屈光力。
[0012] 在相邻带之间具有光学台阶的传统多焦点衍射透镜中,没有衍射屈光力与带的折射屈光力相等。特别地,这也适用于衍射透镜的零级衍射屈光力。
[0013] 存在衍射透镜的两个基本结构。在第一结构中,在第一和第二带之间的光程长度差t等于第二和第三带之间的光程长度差,等等。通常,这种衍射透镜的实施例在透镜的两个表面之一上具有锯齿外形,该透镜被制造为具有给定折射率。在根据在先技术的衍射透镜的第二基本结构中,光程长度差在第一和第二带之间为+t,在第二和第三带之间为-t,在第三和第四带之间为+t,等等。在EP1194797B1中说明了这种已知的衍射透镜的缺点。
[0014] 在EP1194797B1中,根据该发明,提到了在透镜表面上不形成形貌学和光学台阶的透镜。在此上下文中,也提到了多焦点透镜,其中单独带具有不同的平均屈光力,并且此外,不利的是,纵向色差出现在三个主屈光力中的最小和最大二者中。

发明内容

[0015] 本发明的目的是提供至少三焦点的透镜,其允许在近范围中,在中间范围中、以及特别是在远范围中改进视觉。
[0016] 该目的由具有根据权利要求1的特征的多焦点透镜实现。
[0017] 根据本发明的多焦点透镜具有至少n>2的数量的主屈光力。因此,多焦点透镜至少为三焦点透镜。尤其是,至少一个主屈光力是折射,并且至少另一主屈光力是衍射。多焦点透镜具有包括至少一个第一环带的第一透镜部分。此外,多焦点透镜至少包括具有至少一个第二环带的第二透镜部分。透镜部分的带各自具有至少一主要子带和至少一相位子带。主要子带和相位子带二者也都形成为环状。为了形成n个主屈光力,在根据本发明的多焦点透镜中,将最多n-1个透镜部分组合。透镜部分的带的平均折射屈光力等于另一透镜部分的带的平均折射屈光力。也就是说,形成多焦点透镜的所有透镜部分都具有相同的平均折射屈光力。如果透镜例如是由两个透镜部分构成,那么这两个透镜部分具有相同的平均折射屈光力。如果透镜例如是由三个透镜部分构成,那么这三个透镜部分具有相同的平均折射屈光力。通过多焦点透镜的这种特定构造,可改进透镜在近范围中、中间范围中以及特别是远范围内的成像,并且因此也改进视觉。
[0018] 透镜部分在至少一个光学参数上是不同的。例如,将提及诸如远屈光力、近屈光力或附加屈光力的屈光力作为光学参数。此外,光学参数例如也可为远强度或光学表面的尺寸。
[0019] 在此上下文中,对于透镜部分,特别地,将理解透镜的圆形或圆环形(环形)区域。透镜部分也可由透镜的几个不相邻的圆形或圆环形区域或带构成。
[0020] 对于主屈光力,特别地,将理解相对强度大于0.05(5%)、尤其是大于或等于0.07(7%)的屈光力。
[0021] 以特别有利的方式,实现一种构造,其中多焦点透镜在n个主屈光力中的最小主屈光力中不具有任何衍射纵向色差。这,特别是在远范围中,确保了极大改进的成像特性,并因此确保了显著更好的视觉。
[0022] 由光学材料的色散导致的折射色差在本发明中不是问题,该折射色差相对于衍射色差较小,并且在+1衍射级中相对于衍射色差是相反的。
[0023] 特别地,这关于彩色显示和图像的感知是特别有利的。
[0024] 优选地,规定带的平均折射屈光力等于多焦点透镜的最小主屈光力。通过透镜的这种规范,实现了对最小的主屈光力的衍射纵向色差的抑制。优选地,如果透镜部分具有至少两个带,对于透镜部分的所有带也如此形成。特别地,透镜部分的带具有相同的平均折射屈光力。
[0025] 特别地,n个主屈光力中的最小者没有衍射纵向色差。
[0026] 优选地,多焦点透镜的形状和/或带相对于彼此的相对位置被形成为使得最小的主屈光力没有纵向色差,而与主屈光力的数量n>2无关。因此,还利用透镜的透镜部分和各自关联的带将透镜形成为具有如下效果:不仅仅在三焦点透镜中,而且在四焦点透镜中,最小的主屈光力始终没有纵向衍射色差。
[0027] 优选地,多焦点透镜的n个主屈光力中的最小者依赖于第一带的主要子带的折射屈光力加权上主要子带与该第一带的总表面的面积比例,并且此外还依赖于该第一带的相位子带的折射屈光力加权上相位子带与该考虑的带的总表面的面积比例。这特别适用于多焦点透镜的每一个带,其中,因此,特别地对于透镜的主屈光力的最小者D1,适用于以下关系:
[0028] D1=DG1(1-p1)+DS1p1=DG2(1-p2)+DS2p2
[0029] 其中,以下适用:
[0030] DG1为第一带(和第3、第5……带)的主要子带中的折射屈光力;DS1为第一(第3、第5……)带的相位子带的折射屈光力。p1为相位子带与全部的第一(第3、第5……)带的面积比例。
[0031] DG2为第二带(和第4、第6……带)的主要子带中的折射屈光力;DS2为第二(第4、第6……)带的相位子带的折射屈光力。p2为相位子带与全部的第二(第4、第6……)带的面积比例。
[0032] 针对具有两个透镜部分的透镜示出了上面的陈述,其中奇数编号的带与第一透镜部分相关联,而偶数编号的带与第二透镜部分相关联。上面提及的等式也适用于具有多于两个透镜部分的多焦点透镜,因此,对于另一透镜部分j,以下适用:
[0033] D1=DGj(1-pj)+Dsjpj
[0034] 优选地,规定第一透镜部分具有至少两个带,在透镜的径向方向上观察,在该两个带之间,设置了第二透镜部分的至少一个带。因此,该实施中的构造使得,在交替的环布置中,形成第一透镜部分的第一带,然后跟随第二透镜部分的带,并且在径向方向上观察,然后再次形成第一透镜部分的另一第一带。
[0035] 如果形成了多于两个的透镜部分,那么,该交替布置适用于如下效果,即在径向方向上观察,连续地分别设置一个透镜部分的一个带,并且接着如果从每个透镜部分形成环形带,则第一透镜部分的第一带再次跟随,如此下去。
[0036] 也可规定在多于两个透镜部分的情况下,每一个透镜部分仅具有一个带,并由此形成多焦点透镜。也可规定至少一个透镜部分具有多于一个的带。
[0037] 优选地,规定第一透镜部分的第一带形成为与第二透镜部分的带相邻,并且这两个带的光学表面具有相同的尺寸。对于两个透镜部分的分别成对相邻的所有带,尤其是这样。
[0038] 关于带的光学表面,在该方面可考虑透镜的前表面和后表面二者。依赖于多焦点透镜在该方面是如何构造的,前表面可具有相应的表面轮廓,并且后表面也可具有相应的表面轮廓。如果相应地构造前表面,那么可非球面地形成后表面。如果后表面具有相应的表面轮廓,相应地同样如此。
[0039] 也可规定将与具有结构化表面轮廓(具有环形带的轮廓)的表面分别匹配的表面形成为环面(toric)或非球环面。因此,可形成用于校正膜像散的单环面(mono-toric)眼内透镜。
[0040] 优选地,规定由两个透镜部分的相邻带形成的综合(overall)带具有综合主要子带或具有平均折射屈光力DG12的主要子带以及具有屈光力DS2的相位子带。上面已经表示了屈光力DS2,DG12由下式给出:
[0041]
[0042] 特别地,这些关系适用于具有两个透镜部分的三焦点透镜。
[0043] 优选地,由两个透镜部分的两个相邻带形成的综合带具有综合相位子带或相位子带的折射屈光力,其对应于透镜部分的相位子带的屈光力。特别地,这是径向上进一步在外面的透镜部分,并且因此径向上进一步在外面的相位子带具有屈光力DS2。
[0044] 优选地,规定在多焦点透镜的实施中,第一透镜部分的至少一个带的相对远强度与第二透镜部分的至少一个带的相对远强度的差别大于10%、特别是至少30%,优选地至少100%。通过远强度上的这种特定差别,可以特别肯定的方式改进多焦点透镜的成像特性,特别是关于透镜的主屈光力的最小者中的纵向色差的压制。
[0045] 优选地,规定在具有多于两个透镜部分的多焦点透镜的实施中,在不同透镜部分的带之间形成各自成对不同的相对远强度。因此,特别地,规定透镜部分的各自最小的屈光力的相对强度具有大于10%的百分比差别。因此,即使在具有多于三个主屈光力的特定多焦点透镜中,远强度的这种规范也存在。
[0046] 以特别有利的方式,透镜为三焦点透镜,其由两个双焦点透镜部分构成。这种特定的透镜特别有利地允许视觉的改进,并且尤其是在主屈光力的最小者中不具有任何纵向色差。
[0047] 优选地,透镜部分的形状和/或相对于彼此的局部布置被形成为使得多焦点透镜的远屈光力基本等于仅由第一透镜部分的带或仅由第二透镜部分的带形成的透镜的远屈光力。
[0048] 特别地,透镜部分的形状和/或相对于彼此的局部布置优选形成为使得多焦点透镜的近屈光力基本等于仅由第一透镜部分的带或仅由第二透镜部分的带形成的透镜的近屈光力。
[0049] 优选地,至少一个相位子带相对于带的光学表面的总面积比例的面积比例小于25%,优选在8%和17%之间。
[0050] 特别地,可规定双焦点透镜部分的附加屈光力等于第二透镜部分的附加屈光力。然而,各种透镜部分的附加屈光力也可以不同。
[0051] 在有利的实施方式中,可规定透镜部分的较小屈光力和透镜部分的附加屈光力分别相同,并且特别地,透镜部分的屈光力的远强度和/或近强度不同。
[0052] 在另一实施方式中,也可规定透镜部分的较大屈光力和透镜部分的附加屈光力各自不同,并且特别地,透镜部分的屈光力的远强度和/或近强度不同。特别地,透镜部分的较小屈光力则是相同的。
[0053] 在多焦点透镜作为由两个双焦点透镜部分形成的三焦点透镜的构造中,可规定第一双焦点透镜部分的较小屈光力与第二双焦点透镜部分的较小屈光力不同。
[0054] 特别地,可规定第一双焦点透镜部分的较大屈光力与第二双焦点透镜部分的较大屈光力不同。
[0055] 优选地,规定透镜部分具有至少两个带,该两个带具有相同数量的主要子带和相同数量的相位子带。特别地,每一个子带都仅具有一个主要子带和一个相位子带,其中相位子带优选地在径向上布置在主要子带的更外侧,并终止于径向外侧带边缘。特别地,也规定两个透镜部分各自具有多个带,关于主要子带和相位子带的数量和/或带中的相位子带的局部布置,所述多个带的形成相同。
[0056] 也可规定透镜部分的带和/或另一透镜部分的带被形成为在它们的主要子带的数量上和/或在它们的相位子带的数量上不同。相似地,一个带中的相位子带的局部位置也可不同。
[0057] 在优选的实施例中,透镜部分的带形成为与另一透镜部分的带相邻,并且带的光学表面具有相同的尺寸。特别是,透镜部分的所有带的光学表面具有相同的尺寸。特别地,这也相应地适用于另一透镜部分的所有带的光学表面。
[0058] 优选地,第一透镜部分的至少一个带的相对远强度与第二透镜部分的至少一个带的相对远强度的差别大于10%,尤其是至少30%,尤其是至少100%。
[0059] 优选地,透镜部分具有相同的附加屈光力。
[0060] 优选地,具有n>2个主屈光力的透镜由n-1个双焦点透镜部分构成。因此,该透镜可为由两个双焦点透镜部分构成的三焦点透镜。也可提供由三个双焦点透镜部分形成的四焦点透镜。特别地,对于该透镜,具有相同附加屈光力和/或大于10%的不同远强度和/或透镜部分的带的相同尺寸的光学表面的实施方式是有利的。
[0061] 优选地,在由n-1个双焦点透镜部分构成、具有n>2个主屈光力的透镜中,提供了一构造,使得通过各个焦点的焦深范围的重叠构造而形成连续的焦点范围以及因此连续的屈光力范围。这具有如下优势:不出现针对在多个屈光力(因此,焦距的倒数)之间的某些屈光力范围的成像的失败。
[0062] 在与此不同的实施例中,规定具有n>2个主屈光力、特别是具有四个主屈光力的透镜,由少于n-1个、特别是两个透镜部分构成。
[0063] 这里,优选地,规定第一透镜部分的带的光学表面的尺寸与第二透镜部分的带的光学表面的尺寸不同。
[0064] 特别地,第二透镜部分的光学表面比第一透镜部分的光学表面大至少50%,特别是至少90%。因此,四焦点透镜也可由两个双焦点透镜部分形成。
[0065] 在这些实施例中,特别地规定两个透镜部分的附加屈光力不同。
[0066] 在这些实施例中,特别地规定两个透镜部分具有相同的相对远强度,优选为50%。
[0067] 特别地,透镜的光学表面没有形貌学和光学台阶。这意味着表面轮廓是连续的。特别地,这也意味着在根据本发明的透镜的后面的波前是连续的,即在透镜后面的波前的部分之间不会出现光程长度差或光学台阶。
[0068] 在透镜的优选实施例中,利用带结构化的透镜的表面被形成为使得其成像特性具有像散效应。特别地,依赖于子午角度并因此依赖于子午线、特别是主轴的位置,不同地形成带的屈光力。在环面透镜中,两个子午线为主轴,椭圆的轴。两个子午线中的两个屈光力的差别被称为圆柱(cylinder)。特别地,利用带结构化的透镜的表面适用于环面或环面非球面基体。由此,也产生双环面构造变形例,其中,两个侧面(结构化的和非结构化的)都可形成为环面或非球面环面。双环面的优势在于在透镜的前表面和后表面两个光学表面上的环面光学效应可分开。这导致,与具有相同圆柱效应的单环面眼内透镜相比,分别对于两个表面,主子午线上的半径差别都更低。与单环面眼内透镜相比,双环面眼内透镜的成像质量更好。因此,可以构造双环面眼内透镜用于校正角膜像散。
[0069] 优选地,在至少一个、尤其是每个子午线上,第一透镜部分的带的平均折射屈光力各自等于第二透镜部分的带的平均折射屈光力。特别地,这在不同的子午线上也是可以的。
[0070] 在有利的实施例中,规定具有n>2个主屈光力的综合透镜由各自具有至少一个带的最多n-1个透镜部分组成,并因此不再存在其它透镜部分。因此,在此上下文中,可规定三焦点透镜由两个双焦点透镜部分组成。相似地,可规定四焦点透镜由三个透镜部分,尤其是三个双焦点透镜部分组成,并且此外不再提供其它透镜部分。相似地,可规定四焦点透镜仅由两个不同的透镜部分、尤其是两个不同的双焦点透镜部分组成,并且此外不再存在其它透镜部分。上面提及的特定实施例和实施方式也全部适用于由n-1个透镜部分、尤其是n-1个双焦点透镜部分组成的这种综合透镜。
[0071] 然而,在其它实施例中,也可规定具有n>2个主屈光力的综合透镜被设计为具有最多n-1个各自具有至少一个带的透镜部分,并且此外还具有至少另一个透镜部分,所述至少一个带继而各自由至少一个主要子带和至少一个相位子带形成。
[0072] 在此上下文中,可形成透镜,特别地,其被设计为四焦点透镜。根据第一实施例,可规定该四焦点透镜仅由两个透镜部分组成,该两个透镜部分在光学参数的至少一个值上不同。两个透镜部分的每一个都具有至少一个带,所述至少一个带继而分别具有至少一个主要子带和至少一个相位子带。第一透镜部分的带的平均折射屈光力等于第二透镜部分的带的平均折射屈光力。优选地,规定第一透镜部分的附加屈光力为3.75屈光度(diopter),而第二透镜部分的附加屈光力为3.1屈光度。优选地,该透镜的直径为4.245mm。特别地,规定在第一透镜部分的带中的相对远强度为90%,而优选地,第二透镜部分的带中的相对远强度为40%。优选地,带中的主要子带的面积比例为90%。优选地,主要子带的该百分比面积比例在所有带中是相同的。
[0073] 第一透镜部分的带以及因此以奇数序列编号的带的光学区域在尺寸上与第二透镜部分的带以及因此以偶数编号的带的光学区域不同。
[0074] 在另一优选的实施例中,所有奇数编号的环形带都具有相同的表面面积。此外,所有偶数编号的环形带都具有相同的表面面积,其与奇数编号的环形带的表面面积不同。因此,带的径向厚度不同,并且随着透镜的半径而减小。
[0075] 在另一实施例中,可规定该四焦点透镜不由两个透镜部分组成,该两个透镜部分在光学参数的值上是不同的,而是除了这两个透镜部分以外,还存在第三透镜部分。从而,四焦点透镜构造为由三个透镜部分组成,该三个透镜部分尤其是三个双焦点透镜部分。特别地,其中规定,在径向方向上观察,两个透镜部分的带彼此交替地布置,其中特别地,在高达4.245mm的直径上实现这些。然后,径向向外相邻的第三透镜部分形成为环形地邻接。然后,优选地,也是双焦点的该第三透镜部分延伸至大约6mm、尤其是5.888mm的总直径。该第三透镜部分也形成为由至少一个、尤其是多个的带组成,其中每一个带继而具有主要子带和相位子带。优选地,第三透镜部分的附加屈光力为3.33屈光度。这对应于两个第一透镜部分的两个屈光度值3.75和3.1的平均。
[0076] 优选地,第三透镜部分的带中的相对远强度为65%。
[0077] 具有附加的径向上在外侧的第三透镜部分(其具有所述的特定值)的四焦点透镜的这种实施例将是有利的,尤其是在要插入眼内透镜的眼睛存在大瞳孔的情况下。因为在具有大瞳孔的情况下,远和近强度以及较少的中间强度是重要的,并且惹人注意,所以这种具有第三透镜部分的构造是有利的。
[0078] 在可被称为四焦点透镜的透镜的另一实施例中,其中该透镜由两个透镜部分组成,与上述实施例不同的是,相对远强度不是90%和40%,而优选是85%和39.5%。优选地,这种透镜在针对远范围、中间范围和近范围的相对强度方面对应于50:20:30的比例。
[0079] 同样,这里还可提供另一实施例,其中如附加的第三透镜部分一样,提供这样的透镜部分,如在先前提及的实施例中所说明的一样,其中特别地,这里也提供3.33屈光度的附加屈光力和65%的相对远强度。
[0080] 同样,这里,可规定第三透镜部分的带的附加屈光力为3.33屈光度。
[0081] 在另一实施例中,可规定根据上述说明的四焦点透镜仅由两个透镜部分组成,该两个透镜部分在至少一个光学参数的值上是不同的。与上面提及的特定说明不同,这里可规定在第一透镜部分中附加屈光力仍为3.75屈光度,而在第二透镜部分中为3.1屈光度,然而,在第一透镜部分中相对远强度为82%,而在第二透镜部分中相对远强度为41.75%。
[0082] 同样,这里,还可形成另一实施例,以达到以下效果:四焦点透镜不由这两个透镜部分组成,而是由三个透镜部分组成。另外,这里同样地,仍规定,从径向方向上观察,除了具有从内到外交替布置的带的两个透镜部分之外,还形成第三透镜部分,其在径向方向上向外与这两个透镜部分相邻。其优选地形成具有多个带,该多个带形成为具有相同的参数值。特别地,这里,规定相对远强度仍为65%。同样,这里,附加屈光力可为3.33屈光度。
[0083] 在另一实施例中,与上面提及的四焦点透镜相比,可再次提供由两个透镜部分构成的四焦点透镜。特别地,它们在相对远强度上与迄今提及的实施例不同,其中第一透镜部分的相对远强度为86.5%,而第二透镜部分的相对远强度为40%。其它方面,附加屈光力的值与先前提及的实施例是相似的。
[0084] 同样,这里可附加地提供另一实施例,其中在径向上向外与两个第一透镜部分相邻地布置第三透镜部分作为用于四焦点透镜的双焦点透镜。优选地,该第三透镜部分也包括多个带,然而,该多个带在光学参数的参数值上是相同的。同样,这里,可特别地规定第三透镜部分的带的相对远强度为65%,特别地,附加屈光力也为3.33屈光度。
[0085] 也可规定在具有由三个双焦点透镜部分构成的四焦点透镜的所有先前提及的实施例中,第三透镜部分的附加屈光力不是3.33屈光度,而是3.75屈光度。尤其是,开始两个透镜部分的平均附加屈光力是3.33屈光度,第三透镜部分的附加屈光力的值是3.75屈光度。作为其结果,对于大瞳孔,近屈光力的峰的强度更小,而近场中的强度分布变得更宽。然而,该近屈光力的总能量不因此被影响。
[0086] 优选地,在用于四焦点透镜的刚刚提及的实施例中,规定第一透镜部分具有七个带,第二透镜部分也具有七个带。优选地,在具有三个双焦点透镜部分的四焦点透镜的实施例中,规定第三透镜部分的带的数量大于5,尤其是大于10。特别地,这依赖于瞳孔的直径。
[0087] 特别地,多焦点透镜为眼睛透镜,尤其是隐形眼镜、或者更优选的是眼内透镜。
[0088] 在本文中指定的参数的特定值和参数的规范,以及用于透镜的特定特征的描述的、参数关于彼此的比例被认为包括在本发明的范围内,甚至包括在例如由于测量误差、系统误差、DIN公差等导致的变化的范围内,使得在本文中,关于屈光力的特征、远强度、位置指示、尺寸等的指示将被认为是相同的,即使是在指示“基本(substantially)”的范围内。
[0089] 从权利要求、附图和附图的说明,本发明的其它特征变得明显。在说明书中上面提及的特征和特征组合,以及下面在附图的说明中提及和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅仅在各个特定组合中是有用的,而且在其他的组合中或单独地是有用的,而不偏离本发明的范围。

附图说明

[0090] 下面以示意图的方式详细解释本发明的实施例。这里示出的为:
[0091] 图1为根据EP1 194 797B1的已知三焦点透镜的透镜横截面的局部剖视的示意图,该三焦点透镜由相同的带构成;
[0092] 图2为图表的图示,其中示出了用于根据图1的三焦点透镜的透镜屈光力的相对强度;
[0093] 图3为根据EP1 194 797B1的双焦点透镜的示意横截面图示,其中将透镜的相同带构造为使得两个屈光力中的较小的一个的相对强度具有期望的值;
[0094] 图4为根据EP1 194 797B1的另一双焦点透镜的横截面的局部截面的示意图,其中将该透镜的相同带构造为使得两个屈光力中的较小的一个中的相对强度与根据图3的图示相比,具有另一不同的值;
[0095] 图5为根据依照本发明的多焦点透镜的实施例的、横截面中的透镜的局部截面的示意图;
[0096] 图6为其中示出了根据图5的透镜的屈光力的相对强度的图表;
[0097] 图7为一图表,其中针对主要子带与综合带的一些示例性比例以及针对4屈光度的附加屈光力,将根据图3和图4的透镜的主要子带的屈光力作为较小屈光力显示为较小屈光力(远屈光力)的相对强度的函数;
[0098] 图8为一图表,其中示出了根据图5的透镜的主屈光力的相对强度;
[0099] 图9为根据本发明的透镜的实施例的前表面的截面的放大视图,其中基本上关于尺寸和几何形状成比例地显示了无台阶表示;
[0100] 图10为根据本发明的透镜的另一实施例的部分截面的示意图,其形成为可能的四焦点透镜;
[0101] 图11为一图表,其中示出了根据图10的透镜的主屈光力的相对强度;
[0102] 图12为一图表,其中示出了根据本发明的图5的实施例的透镜的主屈光力的相对强度,其中该透镜由两个透镜部分的带构成,所述两个透镜部分具有各自不同的附加屈光力和各自不同的相对远强度;
[0103] 图13为根据本发明的透镜的实施例的示意平面图;
[0104] 图14为以纵向截面表示的根据图13的透镜的示意性部分截面图;
[0105] 图15为一图表,其中示出了根据本发明的图16的实施例的透镜的主屈光力的相对强度,其中该四焦点透镜由两个透镜部分的带构成,该两个透镜部分具有各自不同的附加屈光力和各自相同的相对远强度,以及各自不同尺寸的光学表面;
[0106] 图16为根据本发明的多焦点透镜的实施例的、以横截面形式的、根据图15的透镜的部分截面的示意图;
[0107] 图17为根据本发明的透镜的另一实施例的部分截面的平面图;以及[0108] 图18为一图表,其中示出了根据图17的透镜的主屈光力的相对强度,其中该四焦点透镜由三个透镜部分的带构成,该三个透镜部分具有各自不同的附加屈光力和各自不同的相对远强度。

具体实施方式

[0109] 在图中,相似或功能上相似的元件标以相同的参考数字。
[0110] 图1以截面表示法示出了从根据EP1 194 797B1的在先技术得知的、具有衍射和折射屈光力的三焦点透镜1的一部分。在三个主屈光力的最小者和最大者中,透镜1都具有纵向色差,如图2中的虚线曲线所示。图2中,将相对强度绘制在纵轴上,而将以屈光度为单位的透镜屈光力绘制在横轴上。三个主屈光力的相对大的强度IR是明显的,其中实线表示在550nm的设计波长处的单色光,而虚线基于在450nm和650nm之间的波长范围内具有高斯分布的多色光。用于450nm和650nm的强度分别是用于550nm的最大强度的20%。
[0111] 如在EP1194797B1中关于这些构造所详细解释的,根据图1的透镜1由在面积上相等的带2和带2′组成,它们被形成为环形,并具有主要子带3和3′以及相位子带4和4′。从中心轴A径向地并因此在根据图1的表示法中向上观察的带2和带2′,事实上被按照它们的顺序编号,并且奇数带2形成为使得例如衍射屈光力中的较小者对应于带2的平均折射屈光力。那么,相反地,偶数带2′的平均折射屈光力对应于较大的衍射屈光力。
由于这种构造,根据图1的透镜1在最大和最小的主屈光力中都具有纵向色差,如图2中明显所示。在透镜1的后侧,将外形或轮廓形成为使得在带2中,相位子带4关于主要子带3的轮廓倾斜地向后延伸。在相邻带2′中,正好相反,使得相位子带4′的轮廓关于该另一带2′的主要子带3′接着再次倾斜地向前延伸,使得实质上交替地形成凸出和凹进。
[0112] 图3中,以部分截面示意地显示根据EP1 194 797B1的双焦点透镜5的形貌学轮廓。该透镜5在两个屈光力之间具有给定的相对强度分布,例如较小的屈光力(远屈光力)为40%。双焦点透镜5示例性地具有20屈光度的较小屈光力(远屈光力)和24屈光度的较大屈光力(近屈光力)。透镜5的附加屈光力因此为4屈光度。透镜5由相同的带6构成,带6继而被分为主要子带7和相位子带8。选择子带7和8中的屈光力,使得带6的分别加权上百分比面积比例p1和1-p1的平均屈光力与透镜5的两个主屈光力的较小者相等。
[0113] 图4中,以部分截面示意地示出根据EP1 194 797B1的另一双焦点透镜9的形貌轮廓。该透镜9由具有相应主要子带11和相位子带12的相同带10组成。根据图4的双焦点透镜9示例性地具有与根据图3的透镜5的主屈光力相同的主屈光力,但是在两个主屈光力的较小者和较大者之间具有不同的强度划分。这意味着透镜5的主要子带7中的折射屈光力与透镜9的主要子带11中的折射屈光力不同;相位子带8和12中的折射屈光力也各自不同。
[0114] 图5中以示意性的表示法示出了根据本发明的多焦点透镜13的实施例的纵向截面,其中仅示出了透镜13的一部分。透镜13为三焦点透镜,并且因此具有n=3个主屈光力。透镜13具有第一透镜部分15和第二透镜部分16。第一透镜部分15由多个环形带6构成。每一个环形带6具有主要子带7和相位子带8。带6的相位子带8的百分比面积比例p1、以及因此其光学表面的尺寸、以及因此其相应总环形表面的尺寸例如在带6的总面积的8%和17%之间。因此,与此相对,主要子带7的面积比例、以及因此其光学表面的尺寸等于1-p1。就该面积比例而言,其是关于透镜13的前表面14而考虑的。与作为带10的环形区域的整个光学表面161一样,确认作为带6的环形区域的整个光学表面151。
[0115] 将透镜13构造为使得第二透镜部分16具有多个相同的环形带10,其中这里每一个带10也都具有主要子带11和相位子带12。这里同样的是,关于透镜13的前表面14,形成相位子带12的面积比例p2和主要子带11的面积比例1-p2。例如,这里同样的是,面积比例p2在带10的总面积的8%和17%之间。根据附图,可认识到,在透镜13的径向上,并且因此在根据图5的表示中相对于横轴A′垂直向上,交替地并因此以交替方式布置带6和10。因此,透镜13构造为不同的带6和10的组合,带6和10以交替地方式布置为彼此相邻且邻接。在该实施例中,规定每一个带6分别具有仅一个主要子带7,并且分别具有仅一个相位子带8,其中,特别地还规定将带6的相位子带8形成在带6的环形形状的边缘处,特别是,形成在径向上的外侧并与带6的外侧带边缘邻接。相似的构造适用于第二透镜部分
16的带10。
[0116] 也可规定,关于它们的主要子带7和/或11的数量,以及/或者关于它们的相位子带8和/或12的数量,不同地形成第一透镜部分的带6和/或第二透镜部分的带10。类似地,分别在带6和10中的相位子带8和12的局部位置也可是不同的。
[0117] 将透镜13的前表面14形成为没有形貌学和光学台阶或不连续,这意味着前表面14的轮廓是连续的。而且,这种无台阶形成的透镜13也暗示着在透镜13后面的波前是连续的。在该实施例中将前表面14的轮廓构造为使得带6的相位子带8的轮廓的方向朝向透镜13的后侧17,并且连接径向上在后的带10的主要子带11的轮廓。这些同样适用于所有的带6和所有的带10。这是示例性的。也可规定所有的相位子带8的轮廓延伸各自向前。核心在于它们都取向为一个方向。
[0118] 在该实施例中,透镜13的后表面17形成为非球面。也可规定后表面17形成为与前表面14对应,并且前表面14形成为与根据图5的表示的后表面17的非球面构造对应。因此,在径向顺序中,透镜13特别地由奇数带和偶数带组成,奇数带对应于第一透镜部分
15的带6,偶数带对应于第二透镜部分16的带10。带6的光学表面151在尺寸上等于带
10的光学表面161。此外,所有的带6的光学表面151在尺寸上相等。这相应地适应于所有带10的光学表面161。
[0119] 图9中,以放大的表示法,关于另一尺寸比例而按比例地示出了根据本发明的透镜的另一实施方式的前表面14的轮廓和外形。可以认知到无台阶构造。
[0120] 图6中,示出了一图表,其中将相对强度IR表示为透镜13的屈光力D的函数。因此,图6示出了根据图5的透镜的TFR或轴向PSF,结果适用于6mm的透镜直径。根据图5的透镜13的奇数带6对应于根据类似于图3的具有40%的相对远强度的透镜的双焦点透镜部分15。根据图5的透镜13的偶数带10对应于根据类似于图4的具有50%的相对远强度的透镜的双焦点透镜部分16。显然,根据图5的透镜13在根据图3和图4的两个透镜的相同远焦点(例如:20屈光度)和相同近焦点(例如:24屈光度)之间的中心具有弱强度焦点。实曲线K1指示透镜13的主屈光力的相对强度。曲线K2显示仅具有带6(透镜部分15)的具有50%的相对远强度的透镜的相对强度。曲线K3显示仅具有带10(透镜部分16)的具有40%的相对远强度的透镜的相对强度。为了更好的可辨性,两个双焦点透镜部分15和16的曲线K2和K3各自偏移了0.1和0.2屈光度。
[0121] 在EP1 194 797B1中,描述了如何在较小屈光力(远屈光力)的期望相对强度上确定主要子带的屈光力DG和相位子带的屈光力DS。如所解释的,这些屈光力还分别依赖于相位子带相对于透镜的综合环形带的面积比例p以及主要子带相对于透镜的综合环形带的面积比例(1-p)。
[0122] 图7针对综合带中的主要子带的示例面积比例以及针对4屈光度的示例附加屈光力,显示了主要子带的折射屈光力DG和期望的远屈光力的差别Dif依赖于远屈光力的相对强度IR的关系。可以根据EP1 194 797B1的说明针对主要子带相对于综合环形带的任意面积比例确定该关系。例如,其中,曲线K4针对4屈光度的附加屈光力和95%的主要子带的面积比例,曲线K5针对4屈光度的附加屈光力和90%的主要子带的面积比例,并且曲线K6针对4屈光度的附加屈光力和85%的主要子带的面积比例。曲线K7适用于2屈光度的附加屈光力和95%的主要子带的面积比例。
[0123] 为了简单和清楚之故,现在,限定如下:
[0124] 清楚的是,单独带6或带10不代表具有折射和衍射屈光力的透镜13。而是,具有折射和衍射屈光力的透镜13由至少两个带6和10组成。然而,为了简化,现在,其被称为带6或双焦点透镜部分15或带10或双焦点透镜部分16,它们具有较大的屈光力和较小的屈光力。
[0125] 图8示出了根据图5的双焦点透镜的TFR或轴向PSF,其中奇数带6具有86%的相对远强度,并且偶数带10具有40%的相对远强度。显然,在这个透镜13中,中间焦点的强度是相当大的。实曲线表示用于550nm的波长的单色光的屈光力的强度分布。根据虚线曲线,图8也示出了用于在450nm和650nm之间的波长范围内根据高斯分布的多色光的结果。由此,可意识到,三个主屈光力的最小的一个不具有任何纵向色差。图8的结果适用于6mm的透镜直径。
[0126] 如上面已经提及的,图9中按比例示出了具有20屈光度的远屈光力的眼内透镜13的前表面的截面。带6(奇数带)和10(偶数带)的主要子带部分各自都为85%。带6的相对远强度为86%,带10为40%。透镜13的折射率为1.46。从图9明显看出,该透镜13不具有任何形貌上的台阶,而仅是平滑的,很难感觉到主要子带之间的转变,这些转变由各个相位子带形成。与传统衍射透镜不同,本发明的透镜不具有任何形貌上的台阶。在衍射透镜中需要形貌上的台阶,以在单独带的波前之间产生光程长度差。在衍射透镜后面的波前因此是不连续的,而在根据本发明的透镜后面的波前是连续的。
[0127] 图10示意地示出了四焦点透镜18的实施方式,该四焦点透镜由三个不同透镜部分(特别的是双焦点透镜部分15、16和23)构成。透镜部分15和16的每一个都具有多个带6和10,如上面已经解释的。第三透镜部分23也具有多个带19,每一个带19继而由主要子带20和相位子带21构成。透镜部分15、16和23具有三个不同的相对远强度。远强度成对地形成,并具有大于10%的差别。在根据图10的透镜18中,在径向顺序上具有号码1、4、7……(1+3*m)的带为带6,此外,具有号码2、5、8……(2+3*m)的带为带10,最后,具有号码3、6、9……(3+3*m)的带为具有子带20和21的带19,其中(m=0,1,2,...)。在该实施例中,这三个双焦点透镜部分15、16和23的每一个都分别具有相同的远和近屈光力。三个透镜部分15、16和23中的至少两个各自分别具有不同的相对远强度和相对近强度。特别地,相位子带21的光学表面的百分比面积比例p3以及因此的尺寸在8%和17%之间。因此,主要子带20的比例1-p3在83%和92%之间。带6、10和19的光学表面151、161和
191在尺寸上相等。带19都具有相等尺寸的光学表面191,其为环形表面。
[0128] 图11中示出了根据图10的透镜的TFR或轴向PSF。在该示例中,具有号码1、4、7……的带6具有86%的相对远强度,具有号码2、5、8……的带10具有75%的相对远强度,并且具有号码3、6、9……的带19具有9%的相对远强度。图11的结果适用于5.75mm的透镜直径。实曲线仍然表示关于550nm的波长的单色光的屈光力的强度,其中虚线表示在
450nm和650nm之间的多色光(高斯分布)的强度。
[0129] 带6、10和19的其他相对远强度和相对近强度分别导致图11的四个最大值中的其他相对强度。
[0130] 如在EP1 194797B1中已经解释的,在较大屈光力D2(近屈光力)和较小屈光力D1(远屈光力)之间的差别ΔD,即,由各自具有至少一个主要子带和至少一个相位子带的环形带形成的双焦点透镜的附加屈光力为:
[0131]
[0132] 在等式(1)中,λ为设计波长(例如550nm),N是在面积相等的环形带或综合带的数量,并且B是透镜的直径,在该透镜上设置环形带。在对于直径B,N个带的面积各自等于面积FZ的情况下,附加屈光力ΔD因此由下式给出:
[0133]
[0134] 因此,附加屈光力与综合带的表面面积FZ成反比。综合带具有屈光力分布,其由主要子带中的折射屈光力DG和相位子带的折射屈光力DS给出,如在EP1 194 797B1中所示。因为该屈光力分布在面积为FZ的每个带上重复,所以屈光力分布被认为是以FZ为周期的。
[0135] 如果现在将根据EP1 194 797B1的具有相对远强度I1和给定附加屈光力的透镜的带与根据EP1 194 797B1的具有相对远强度I2和相同附加屈光力的透镜的带交替地组合,那么根据EP1 194 797B1的两个带都具有平均折射屈光力D1(远屈光力)。然而,由于不同的相对远强度,这两个带各自在主要子带和相位子带中具有不同的屈光力。图7中,针对具有4屈光度的附加屈光力的双焦点透镜示例地示出主要子带中的屈光力对相对远强度的依赖性。可从透镜的远屈光力(对应于综合带的平均屈光力)和主要子带中的屈光力计算相位子带中的屈光力。
[0136] 如在EP1 194 797B1中所示,以下关系适用于平均远屈光力Dav和折射屈光力DG和DS:
[0137] Dav=DG(1-p)+DSp (3)
[0138] 其中,p为相位子带与综合带的百分比面积比例,并且DG为主要子带的折射屈光力,DS为相位子带的折射屈光力。作为示例,需要远屈光力的相对强度为70%,并且远屈光力为20屈光度;此外,相位子带的比例p为0.15或15%,主要子带的比例则为85%。基于图7,获得主要子带和远屈光力之间的差别为1.8屈光度的值。因此,获得了DG=21.8屈光度的值,并且借助于上面的公式3,获得了DS=9.8屈光度的值。以类似的方式,对于60%而不是70%的相对远强度,获得了DG=22.2屈光度和DS=7.53屈光度的值。
[0139] 如果相对远强度I1和I2的差别不大,则主要子带中和相位子带中的相应差别小,如从图7或这些示例中明显看到的。在这些情况下,具有相对远强度I1的综合带与具有相对远强度I2的综合带轻微不同。因此,基本保持了屈光力分布的周期性,即,屈光力之间的差别还由单独带的面积FZ确定,但子带中的屈光力略有不同。因此,适用于组合了I1=40%的带与I2=50%的带的透镜的图6实质上示出了具有对应于面积FZ的附加屈光力的双焦点透镜的TFR和轴向PSF。在两个连续带6和10的子带中的轻微差别仅导致该透镜的特性的轻微变化。
[0140] 然而,如果连续带中的相对远强度I1和I2大大不同,那么对FZ的周期性的破坏是相当大的。确切地说,由两个相邻带的表面面积给出的屈光力分布的周期性因此变为2*FZ。因此,由综合带组成的透镜13或18(它们的相对远强度I1和I2各自大大不同)具有如下式给出的附加屈光力:
[0141]
[0142] 现在,将用于具有两个透镜部分15和16的示例透镜13的单独屈光力如下描述:
[0143] D1为透镜13的主屈光力中最小的一个(远屈光力)。
[0144] DG1为第一带6(和第3、第5……带)的主要子带7中的折射屈光力,并且DS1为第一(和第3、第5……)带6的相位子带8中的折射屈光力。
[0145] p1为相位子带8关于综合第一(和第3、第5……)带6的面积比例。
[0146] DG2为第二带10(和第4、第6……带)的主要子带11中的折射屈光力,并且DS2为第二(和第4、第6……)带10的相位子带12中的折射屈光力。
[0147] p2为相位子带11关于综合第二(和第4、第6……)带10的面积比例。
[0148] 那么,以下适用:
[0149] D1=DG1(1-p1)+DS1p1=DG2(1-p2)+DS2p2 (5)
[0150] 由第一透镜部分15的带6和第二透镜部分16的相邻带10组成的综合带22(图13和14)的两个第一主要子带的DG1和DG2以及相位子带的DS1的平均折射屈光力DG12由下式给出:
[0151]
[0152] 屈光力DG12对应于具有表面面积2*FZ的综合带22的主要子带的屈光力,具有表面面积2*FZ的综合带的相位子带的屈光力为DS2,然而,此相位子带关于具有表面面积2*FZ的综合带22的面积比例现在是p12,其中:
[0153]
[0154] 因为现在两倍的面积2*FZ作为参考。
[0155] 此外,通过两个不同透镜部分15和16的各自具有相同表面面积FZ(尺寸上相等的光学表面)的两个带6和10的组合,现在出现具有表面面积2FZ的综合带。这些带22具有DG12的平均主要子带屈光力,这些组合的带的相位子带屈光力为DS2。现在,这些相位子带相对于综合带22具有比例p12。因为该综合带22的面积是两个单独带6和10的面积的两倍,所以根据等式2的这些组合带22的累加被减半。
[0156] 因此,具有表面面积2*FZ的综合带22具有主要子带屈光力DG12,其是根据等式6的平均屈光力。该带的相位子带屈光力为DS2。如果屈光力DG12是均匀的、统一的屈光力,那么,具有2*FZ的表面面积的带22将为具有根据等式4的ΔDN的附加屈光力的双焦点透镜的带。
[0157] 通过具有FZ的表面面积和屈光力DG1和DS1的带6与具有FZ的表面面积和屈光力DG2和DS2的带10的组合,获得了具有三个主屈光力的透镜,其中最小主屈光力是没有纵向色差的折射屈光力。
[0158] 根据EP1194797B1的透镜的类似带(带6或带10)的组合产生双焦点透镜。具有分别不同的相对远强度(如上所述)、以及特别地具有大于10%的特定相对远强度的带6和10的组合产生三焦点透镜13。
[0159] 特别地,带6和10彼此组合,使得产生的透镜13具有与仅由带6或仅由带10组成的透镜相同的远屈光力和相同的近屈光力。如果带6和10的相对远强度的差别足够大,那么,产生的透镜是三焦点透镜,即其具有附加的中间屈光力。为了使这三个主屈光力的最小的一个不具有任何纵向色差,带6和10的平均折射屈光力必须与该最小的屈光力相同。类似事实适用于本发明的透镜,该透镜具有多于三个的主屈光力,例如四焦点透镜18(图
10)。与此相反,根据EP1 194 797B1的三焦点透镜的带具有不同的平均折射屈光力。
[0160] 如果现在根据图10组合具有分别不同的相对远强度和分别相同的平均折射屈光力的带,那么获得了四焦点透镜18的实施例。透镜18具有前表面14′,其中在由环形带19构成的第三透镜部分23中,相位子带21具有关于带19的总面积的百分比面积比例p3。
在图11中,示出了这种透镜18的TFR和轴向PSF。绘制了相对强度IR和屈光力D。在该示例中,在三个不同带6、10和19中或在透镜部分15、16和23中的相对远强度分别为86%和
75%以及9%。图11的结果适用于5.75mm的直径。实曲线再次用于波长550nm的单色光,虚曲线用于450nm和650nm之间的多色光(高斯分布)。
[0161] 依赖于第一透镜部分15的带6的径向位置,可规定面积比例p1变化,使得在内侧带6中,相位子带7的比例p1可与在更外侧的带6中的比例p1不同。这同样适用于透镜部分15的带10,并且如果存在,适用于透镜部分23的带19。
[0162] 相似地,各个带6、10或19的屈光力以及因此的屈光力分布可以是连续的或非连续的。它们可为恒定的或依赖于半径。
[0163] 一般来说,以下适用,n>2个各自具有至少一个带的相异带或相异透镜部分的组合产生一透镜,所述相异带或相异透镜部分具有n个分别不同的相对远强度I1、I2……In以及分别相同的平均折射屈光力,上述透镜具有(n+1)个主屈光力,其中这些主屈光力中的最小的一个不具有任何纵向色差,并且对应于所有n个相异带的平均折射屈光力。
[0164] 在之前讨论的具有n>2个主屈光力和n-1个透镜部分的所有透镜中,单独透镜或透镜带的远屈光力和附加屈光力是相同的,仅带的相对远强度和相对近强度分别是不同的。
[0165] 具有n>2个主屈光力和n-1个透镜部分的透镜也被本发明包含,其具有分别不同的相对远强度、分别相同的平均折射屈光力,而有不同的附加屈光力。一个示例也是根据图5的透镜,其包括根据图3的奇数带6,其中远屈光力为20屈光度,附加屈光力为4屈光度,并且相对远强度为40%。该透镜的偶数带10为根据图4的透镜的带,其具有20屈光度的远屈光力、2屈光度的附加屈光力和60%的相对远强度。该透镜的TFR或轴向PSF示于图12中。从针对在450nm和650nm之间的多色光的结果(虚曲线),可看出主屈光力的最小的一个仍然不具有任何纵向色差。实曲线用于波长550nm的单色光。该结果适用于3.6mm的透镜直径。
[0166] 强调的事实是,在所有讨论的透镜中,各个屈光力的最小的一个(远屈光力)没有纵向色差。该事实从图8、11和12以及15是明显的,其中还针对多色光示出了相应的函数。
[0167] 可通过单独带的相对远强度的相应选择而改变透镜的单独屈光力的相对强度。如果期望单独屈光力中的特定相对强度,那么,可通过系统改变诸如带的单独相对远强度和带的单独附加屈光力的参数而实现(“反复试验方法”)它们。
[0168] 在图13中,特别地,关于带6和10的面积尺寸不成比例地示出了透镜13的示意平面图,在图5中,在根据剖面线V-V的纵向截面中示出了其一部分。第一透镜部分15以及因此的带6的总和构成了双焦点透镜部分15,带6中的一些显示在图13中。从而,在根据图13的实施中,第二透镜部分16形成为具有多个带10,其也构成双焦点透镜部分。因此,具有三个主屈光力的透镜13由两个双焦点透镜部分15和16构成。它们各自分别具有多个带6和10。它们彼此交替地布置。第一透镜部分15的带6全部都具有相同的面积FZ。类似地,第二透镜部分16的所有带10都具有相同的面积FZ。关于透镜13的前表面14上的区域构造,可看到这一点。因此,在该实施例中,两个相邻带6和10由具有相同的面积FZ的两个不同的双焦点透镜部分15和16形成。两个不同的透镜部分15和16的两个相邻带6和10构成综合带22。就这种综合带22的关于其主要子带屈光力和关于相位子带屈光力的平均折射屈光力而言,参考上面提及的说明。图14中以另一截面视图示出了部分截面,其中示出了综合带22。也可在带6和带10之间透镜13的其他位置处形成这种综合带22。根据图14的构造以及先前说明的等式关系因此也适用于具有带6和带10的所有其它带对。通过主要子带7和11以及相位子带8,形成综合带22的综合主要子带。局部地表示径向外侧子带的相位子带12是综合带22的综合相位子带。
[0169] 在图16中,示出了根据本发明的四焦点眼内透镜的另一示例。该透镜24在其构造上对应于图13和14。因此,透镜24仅由两个双焦点透镜部分25和26构成。透镜部分25包括多个、特别是两个环形带27,其构造为使得平均折射屈光力是21屈光度,并且两个屈光力中较大的一个为24.5屈光度。因此,附加屈光力为3.5屈光度。透镜部分26包括多个、特别是两个环形带28,其形成为使得平均折射屈光力也是21屈光度。然而,附加屈光力为1.75屈光度。在所有的带27和28中,相对远强度为50%。因此,所有的双焦点透镜部分25和26在两个主屈光力中具有相等高的强度。带27和28交替地布置在径向方向上。
[0170] 这里同样的是,形成了前表面14”,其代表透镜24的光学表面。然而,在该实施例中,带27和28分别仅具有一个主要子带29或31,以及分别仅具有一个相位子带30或32。相位子带30和32分别径向地布置在外侧并与各个带27和28中的相应外侧带边缘邻接。
带27具有综合光学表面251,其中带28具有综合光学表面261。光学表面251和261在尺寸上不同,其中表面261至少比表面251大50%,特别是100%。因此,在径向方向上外侧的奇数带28的面积上实质地大于偶数带27。相位子带30和32的百分比面积比例p4和p5优选地在8%和17%之间。
[0171] 现在,该透镜基本位于具有43屈光度的屈光力的单个表面角膜的后面,其中,前室深度为4mm(前室深度是角膜的中心和眼内透镜的前表面之间的距离)。围绕眼内透镜的浸没媒质的折射率为1.336(标准值)。由角膜和眼内透镜组成的系统的可变屈光力示于图15中。该屈光力也被称为“视觉(ocular)”屈光力。如从图15显而易见的,具有各自相同的远屈光力但具有各自不同的附加屈光力、并特别是具有不同的光学表面尺寸的两个透镜部分25和26的组合产生四焦点眼内透镜。四个屈光力中的最小的一个对应于透镜部分25和26的最小屈光力,且没有纵向色差,四个屈光力中最大的一个对应于透镜部分25的两个屈光力的较大的一个,四个屈光力中第二最小的一个对应于透镜部分26的两个屈光力的较大的一个。处于四个屈光力中最大和第二最小之间的另一屈光力对透镜的所有带之间的干涉现象有贡献。因此,根据图15和16的示例示出了:通过仅两个双焦点透镜部分25和
26的组合,也可实现四焦点透镜。
[0172] 在当前描述中,已经示例地描述了根据本发明的透镜的优选的实施。当然,本发明不限于讨论的实施例。对于本领域技术人员,其它实施例的存在是立刻可理解的,这些其它实施例不偏离本发明的基本构想。
[0173] 在图17中的透镜33的视图中,未示出在径向方向上与两个第一透镜部分邻接的外侧第三双焦点透镜部分。该第三透镜部分由多个带组成,所述多个带各自具有主要子带和相位子带。优选地,该第三透镜部分的带具有3.75屈光度的附加屈光力。该第三透镜部分的带的相对远强度优选地为65%。优选地,该第三透镜部分在整个透镜的4.245mm和6mm之间的直径范围内延伸。
[0174] 图17中,形成了各自由主要子带和相位子带组成的第一透镜部分的带34和第二透镜部分的带35。显然,在径向方向上,第一透镜部分的带34与第二透镜部分的带35交替地布置。在示出的实施方式中,第一透镜部分构造为由七个带34组成,而第二透镜部分也构造为由七个带35组成。第一透镜部分的附加屈光力为3.75屈光度,而第二透镜部分的附加屈光力为3.1屈光度。两个透镜部分在透镜33中延伸至直径4.245mm。
[0175] 在该实施例中,第一透镜部分的带34中的相对远强度为90%,其中第二透镜部分的带中的相对远强度为40%。所有带的平均折射屈光力是相同的。主要子带的光学表面的面积比例在所有带中为90%。这适用于最前的两个透镜部分镜部分和第三透镜部分。
[0176] 此外,如可从图17的视图中观察到的,第一透镜部分的第一带34的径向厚度d1大于第二透镜部分的随后的带35的径向厚度d2。还示出了其它径向厚度d3至d5,其分别对应于其它带34或35。径向厚度d1至d5等构造为使得所有的带34都具有相同的表面尺寸,并且所有的带35都具有相同的表面尺寸,带35的表面尺寸与带34的表面尺寸不同。
[0177] 在另一优选的一般实施例中,所有的环形带34都具有相同的表面尺寸。此外,所有的环形带35都具有相同的表面尺寸,环形带35的表面尺寸与环形带34的表面尺寸不同。因此,径向厚度d1至d5等是不同的并且随着透镜的半径而减小。
[0178] 基于图17中的视图,在根据图18的图表中,针对根据图17的透镜的四个主屈光力,示出了相对强度IR的强度分布。示出了它们相对强度分布的四个实质上的顶点或峰值。
[0179] 基于图17中的视图,也可提供四焦点透镜,其不具有外侧的第三透镜部分,并因此仅构造为由两个开始的透镜部分组成。因此,不提供其它透镜部分。
[0180] 基于图17中的视图以及由三个各自为双焦点透镜的透镜部分组成的四焦点透镜的说明,可提供相应的透镜,其中对于开始的三个透镜部分,附加屈光力的值再次为3.75、3.1和3.33或3.75。与上面的说明相对,这里,可接着规定,对于第一透镜部分的带34的相对远强度为85%,对于第二透镜部分的带35的相对远强度为39.5%,并且对于第三透镜部分的带的相对远强度为65%。这里,替代地,也可提供仅由开始的两个透镜部分组成的四焦点透镜。
[0181] 再次,相对地,可提供四焦点透镜的两个其它的实施方式,其中仅相对远强度是不同的,对于第一透镜部分它们为82%,对于第二透镜部分为41.75%,并且对于第三透镜部分为65%。这里,也可提供构造为仅由开始的两个透镜部分组成的四焦点透镜。
[0182] 作为另一替代的四焦点透镜,可提供这样一种透镜,其关于先前提及的示例再次仅在远强度上不同。这里,可规定第一透镜部分的相对远强度为86.5%,而第二透镜部分的相对远强度为40%。如果存在第三透镜部分,则其相对远强度特别地再次为65%。
[0183] 在所有的实施方式中,第一透镜部分的最内第一带也被称为是环形的。
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