[發(fā)明專利]一種具有擴(kuò)展景深性能的雙區(qū)域非球面衍射型人工晶體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810372106.2
• 申請(qǐng)日: 2018-04-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108814770B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉永基;邊亞燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南開(kāi)大學(xué)
• 主分類號(hào): A61F2/16
• 分類號(hào): A61F2/16
• 代理公司: 天津企興智財(cái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12226
• 代理人: 李俊建

1.一種具有擴(kuò)展景深性能的雙區(qū)域非球面衍射型人工晶體，其特征在于，該人工晶體包括有效光學(xué)部及至少兩個(gè)與該有效光學(xué)部連接的襻部；

有效光學(xué)部包括前表面和后表面，前表面或/和后表面為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的衍射面型；

有效光學(xué)部的直徑大于等于6mm；

有效光學(xué)部材料選用折射率在1.45～1.58之間的硬性或軟性光學(xué)鏡片；有效光學(xué)部的前表面或/和后表面的衍射面型被多個(gè)徑向坐標(biāo)分為多個(gè)同心徑向區(qū)域，每個(gè)區(qū)域具有獨(dú)立的半徑大小A、曲率c、二次曲面系數(shù)k、衍射級(jí)次M、各階非球面系數(shù)α以及各階衍射相位系數(shù)β；

第1個(gè)區(qū)域從人工晶體的中心頂點(diǎn)延伸到徑向坐標(biāo)A₁處，第2個(gè)區(qū)域從徑向坐標(biāo)A₁處延伸到徑向坐標(biāo)A₂處，第3個(gè)區(qū)域從徑向坐標(biāo)A₂處延伸到徑向坐標(biāo)A₃處，以此類推直到最后一個(gè)區(qū)域A_n處，其中，0A₁A₂…A_n；

在矢高表達(dá)式中，每個(gè)區(qū)域與前一個(gè)區(qū)域間有一個(gè)矢高偏移值Z₀，Z₀使表面矢高在當(dāng)前區(qū)域與前一個(gè)區(qū)域的邊界處保持連續(xù)，第j個(gè)區(qū)域的矢高可表述為：

式中，c_j為第j個(gè)區(qū)域非球面頂點(diǎn)處的曲率，r為非球面上任意一點(diǎn)到光軸的徑向距離，ρ_j為第j個(gè)區(qū)域的歸一化徑向坐標(biāo)，ρ_j＝r/A_j；k_j為第j個(gè)區(qū)域的二次曲面系數(shù)，Na是非球面系數(shù)的個(gè)數(shù)，α_ji為第j個(gè)區(qū)域的各階非球面系數(shù)；

Z₀是每個(gè)區(qū)域與前一個(gè)區(qū)域的矢高偏移值，可表述為：

Z₀＝Z_j-1(A_j-1)-Z_j(A_j)

各個(gè)區(qū)域具有獨(dú)立的衍射相位分布，各個(gè)區(qū)域具有獨(dú)立的衍射相位系數(shù)，每個(gè)區(qū)域與前一個(gè)區(qū)域有一個(gè)相位偏移值δ₀，δ₀使得相位在相鄰區(qū)域的邊界處保持連續(xù)，第j個(gè)區(qū)域的相位可表述為：

其中，M_j是衍射級(jí)次，Np是衍射相位系數(shù)的個(gè)數(shù)，ρ_j是歸一化徑向坐標(biāo)，β_ji為各階衍射相位系數(shù)，δ₀是每個(gè)區(qū)域與前一個(gè)區(qū)域的相位偏移值，δ₀可表述為：

δ₀＝φ_j-1(1)-φ_j(A_j-1/A_j)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有擴(kuò)展景深性能的雙區(qū)域非球面衍射型人工晶體，其特征在于：有效光學(xué)部的前表面或/和后表面為衍射面型，前表面的衍射面型及后表面的衍射面型被兩個(gè)徑向坐標(biāo)A₁、A₂分為兩個(gè)同心徑向區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有擴(kuò)展景深性能的雙區(qū)域非球面衍射型人工晶體，其特征在于：衍射面型的徑向坐標(biāo)A₁的范圍是：0.5mm～2mm，A₂的范圍是1mm～3mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有擴(kuò)展景深性能的雙區(qū)域非球面衍射型人工晶體，其特征在于：人工晶體的有效光學(xué)部的前表面內(nèi)部第1個(gè)區(qū)域(r≤A₁)存在衍射環(huán)，衍射環(huán)半徑范圍是：0.9mm～1.75mm，該衍射環(huán)矯正0.66m-1m景深范圍內(nèi)的視力。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有擴(kuò)展景深性能的雙區(qū)域非球面衍射型人工晶體，其特征在于：人工晶體的屈光度的范圍是：19D～24D。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有擴(kuò)展景深性能的雙區(qū)域非球面衍射型人工晶體，其特征在于：有效光學(xué)部的中心厚度范圍是：0.4mm～1.2mm，有效光學(xué)部的邊緣厚度范圍是0.1mm～0.4mm。