[發明專利]棱鏡增強的透鏡和使用棱鏡增強的透鏡的方法

有效

• 申請號: 201780009140.7
• 申請日: 2017-01-31
• 公開（公告）號: CN108604023B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: A·萬胡格騰;H·米爾頓
• 申請（專利權）人: E-視覺智能光學公司
• 主分類號: G02F1/13
• 分類號: G02F1/13;G02B5/18;G02C7/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 張勁松

1.一種電活性透鏡，包括：

第一基片；

第二基片；

液晶材料，所述液晶材料被布置在所述第一基片和第二基片之間；以及

表面起伏結構，所述表面起伏結構對著所述第二基片形成在所述第一基片中，所述表面起伏結構定義(i)具有將光聚焦到焦點的多個同心環的菲涅耳透鏡和(ii)布置在所述多個同心環中的一對同心環之間的至少一個棱鏡結構，

其中，所述至少一個棱鏡結構被用于通過將光引導到所述焦點來至少減輕在高于和低于所述菲涅耳透鏡的設計波長的波長處的衍射效率降低。

2.如權利要求1所述的電活性透鏡，其中，所述多個同心環中的每個環具有大于的內半徑，

其中，m是所述多個同心環中的環的編號，f是所述菲涅耳透鏡的焦距，并且λ₀是所述電活性透鏡的設計波長。

3.如權利要求1所述的電活性透鏡，其中，所述至少一個棱鏡結構包括m-1個棱鏡結構，所述m-1個棱鏡結構具有總寬度w，并且所述多個同心環中的第m個環的內半徑等于r_m和w之和。

4.如權利要求1所述的電活性透鏡，其中，所述至少一個棱鏡結構包括與所述一對同心環同心的環狀棱鏡結構。

5.如權利要求1所述的電活性透鏡，其中，所述至少一個棱鏡結構包括在所述多個同心環中的每對同心環之間的、并且與所述每對同心環同心的環狀棱鏡結構。

6.如權利要求1所述的電活性透鏡，其中，所述至少一個棱鏡結構與所述一對同心環中的一個同心環部分重疊。

7.如權利要求1所述的電活性透鏡，其中，所述至少一個棱鏡結構定義多個峰。

8.如權利要求1所述的電活性透鏡，其中，所述至少一個棱鏡結構定義彎曲表面。

9.如權利要求1所述的電活性透鏡，其中，所述至少一個棱鏡結構具有0.1微米至50微米的高度和5微米至200微米的寬度。

10.如權利要求1所述的電活性透鏡，其中，所述電活性透鏡在大約550nm的波長處具有大于0.85的斯特列爾比。

11.如權利要求10所述的電活性透鏡，其中，所述電活性透鏡在大約450nm的波長處具有大于0.70的斯特列爾比。

12.如權利要求10所述的電活性透鏡，其中，所述電活性透鏡在大約450nm的波長處具有大于0.60的斯特列爾比。

13.如權利要求1所述的電活性透鏡，其中，所述電活性透鏡在450nm至650nm的波長范圍上具有大于0.65的斯特列爾比。

14.如權利要求1所述的電活性透鏡，其中，所述電活性透鏡在450nm至650nm的波長范圍上具有大于0.80的斯特列爾比。

15.一種聚焦光的方法，包括：

利用電活性透鏡將光聚焦到焦點，所述電活性透鏡包括第一基片、第二基片、液晶材料以及表面起伏結構，所述液晶材料被布置在所述第一基片和第二基片之間，所述表面起伏結構對著所述第二基片形成在所述第一基片中，所述表面起伏結構定義具有多個同心環的菲涅耳透鏡和布置在所述多個同心環中的一對同心環之間的至少一個棱鏡結構，所述至少一個棱鏡結構被用于通過將光引導到所述焦點來至少減輕在高于和低于所述菲涅耳透鏡的設計波長的波長處的衍射效率降低。

16.如權利要求15所述的方法，還包括：

向所述液晶材料施加電壓，以便改變所述電活性透鏡的焦距。