CN115605788A - 保持偏振层压板在成形过程中的面内功能 - Google Patents

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Abstract

光学膜，其被热成形以产生曲面，同时保持局部面内双折射的固定大小和取向。尽管在经历任意变形的材料中保持三个正交轴之间折射率差的大小可能不切实际，但在某些条件下，保持两个轴之间的折射率差是可能的。这使得功能性延迟层能够结合到曲面结构中，诸如透镜和反射偏振器膜。此外，它使周围初始各向同性衬底中诱导的延迟最小化。

Description

保持偏振层压板在成形过程中的面内功能
交叉引用
本申请要求于2020年2月29日提交的美国临时申请第62/983,635号的优先权，该申请的内容通过引用以其整体并入本文。
背景
偏振用于执行广泛的光学功能，包括光谱滤波(US 7,106,509和US 9,933,636，其中每一项的内容通过引用被并入)、光学隔离(US 20190271853，其内容通过引用被并入)，以及提供通过光学腔的额外往返(例如，US 6,075,651)。偏振功能组件通常由两类组成：偏振器和延迟器(retarder)。偏振器的工作是分离两个正交偏振：或者通过优先吸收其中一个分量，或者通过借助反射或折射物理地分离它们。延迟器的作用是在正交偏振之间引入相位差。
通常，偏振功能组件本质上是平面的。在大多数情况下，这是因为这些组件的制造涉及固有的平面工艺：沿着一个或更多个轴铸造/挤压和拉伸聚合物膜，相对于一个或更多个轴切割结晶材料，以及向平面表面上蒸发多层电介质。
偏振器在弯曲配置中的一个普遍应用是偏振太阳镜，其中偏振器用于减弱镜面反射的眩光。在该应用中，吸收偏振器被热成形为曲面透镜的形状。因为该应用不涉及高度偏振，并且因为用户的头部不是完全稳定的，所以不需要具有高度线偏振的偏振器(即，可容忍由热成形过程引起的劣化)。
当使用聚合物膜(延迟器膜和任何支撑衬底)工作时，热成形过程必然会导致变形，从而产生额外的(不均匀的)延迟。已经做出了一些努力来减轻这种影响，但它们仅限于管理影响的“大小”。美国专利8,687,275和9,457,523描述了在形成弯曲延迟器时使用薄材料和/或具有小应力-光学系数的材料，其中每一个专利的内容通过引用被并入。US 9,457,523描述了使用高度拉伸的初始膜，该膜受额外拉伸的影响较小。这两种解决方案都不足以实现通用解决方案。
概述
本发明的光学滤波器包括光学功能延迟器和/或偏振器层，以及可能的非光学功能的支撑衬底和粘合剂。这样的滤波器最方便地组装成平面板式透镜毛坯(lens blank)的层压板结构。为了产生复合曲面透镜(例如，球面透镜)，然后将该毛坯热成形到期望半径。热成形步骤优先保留面内(in-plane)双折射的大小和取向。这是通过成形过程来实现的，该过程产生在透镜表面各处的膜的平面内局部各向同性的应变。
一般成形过程包括两个子过程，它们可以按顺序或同时发生。第一过程使透镜毛坯变形为球面透镜，同时保持外径。在透镜内诱导的应变在透镜中心最大，在周边处近似二次方地(quadratically)下降到零。第二过程是使透镜毛坯各向同性拉伸(或压缩)到新半径。如果在曲面透镜上单独执行第二过程，那么它对应于球面半径的变化。
为了在第一过程期间在透镜表面上产生必要的应变梯度，可以施加温度梯度。在温度较高的地方，由于恒定的应力，透镜毛坯会变形更多。
在透镜表面上产生应变梯度的替代方法是施加应力梯度。在应力较高的地方，透镜毛坯在恒温下变形更多。为了对透镜毛坯盘施加应力梯度，该盘必须被放置成与附加的支撑结构物理接触。这可以是临时结合到毛坯上的一次性载体衬底。替代地，附加材料可以是模具装置的柔性部分。
产生应变梯度的另一方法是修改透镜毛坯的边界条件。毛坯的边缘可以被夹持在夹具(fixture)中，以迫使半径的净变化为零，或者替代地将透镜毛坯扩张或收缩特定量。
附图简述
图1.用于将盘热成形到球面上的模型。
图2.由常规热成形产生的微分环(differential ring)的径向位移。
图3.由常规热成形产生的面内应变分量。
图4.由常规热成形产生的诱导延迟。
图5.从正交偏振器(crossed polarizer)之间的热成形的透镜毛坯观察到的强度。透镜毛坯具有零初始延迟。
图6.实现各向同性面内拉伸的环的径向位移。对于球面半径R＝4,5,10个单位的情况的解决方案，其中盘以半径为1个单位开始，且以柱面半径为1个单位结束。
图7.对于球面半径R＝4,5,10个单位的情况的解决方案的作为径向位置的函数的百分比应变，其中盘以半径为1个单位开始，且以柱面半径为1个单位结束。
图8.最终球面半径为4个单位的热成形透镜中诱导的延迟。
图9.实现各向同性面内拉伸的环的径向位移。对于球面半径R＝4,5,10个单位的情况的解决方案，其中盘以半径为1个单位开始，且以柱面半径为1.02个单位结束。
图10.对于球面半径R＝4,5,10个单位的情况的解决方案的作为径向位置的函数的百分比应变，其中盘以半径为1个单位开始，且以柱面半径为1.02个单位结束。
图11.实现相对于初始面内拉伸的各向同性面内拉伸2％的环的径向位移。对于球面半径R＝4,5,10个单位的情况的解决方案，其中盘以半径为1个单位开始，且以柱面半径为1.02个单位结束。
图12.模具内透镜毛坯的横截面视图。毛坯上方有不同温度的环加热器。
图13.A)模具内透镜毛坯的横截面视图。透镜毛坯暂时结合到载体上。B)热成形后的透镜和载体。
图14.A)模具内透镜毛坯的横截面视图。透镜毛坯暂时结合到放置在透镜和模具之间的载体上。B)热成形后的透镜和载体。
图15.A)模具内透镜毛坯的横截面视图。透镜毛坯暂时结合在被放置在两侧的载体之间。B)热成形后的透镜和载体。
图16.A)模具内透镜毛坯的横截面视图。透镜毛坯暂时夹持在刚性框架上。B)热成形后的透镜和框架。框架直径增大。
图17.当透镜被夹持到具有固定半径的刚性框架时，在热成形期间在透镜毛坯中诱导的延迟。
详细描述
偏振管理与许多消费产品相关，包括计算机显示器、电视、移动电话、相机滤色镜、3D影院、虚拟现实和增强现实头戴式装置(headset)、相机滤色镜和太阳镜。偏振管理层压板是以平面形式制造的，且在大多数应用中，它们是以那种形式使用的。然而，在某些情况下，需要将复合曲率应用于偏振光学器件，最明显的是太阳镜所需的曲率。平面叠层(线偏振器结合在衬底之间)通常被切割成盘，该盘然后热成形成准球形贴片。一种基于偏振干涉的新型增色透镜包括在线偏振器之间层压延迟器叠层(US 9,933,636)，然后进行热成形。为了灵活的可调光眼镜的目的，热成形液晶设备也是有潜力的。
最近，已经注意到，如果可以制造复合弯曲偏振光学器件，则可以改进虚拟/增强现实头戴式装置中使用的光学架构(US 20190235145，其内容通过引用并入)。在基于偏振的薄饼透镜(pancake lens)中，全反射架构是可能的，它消除了对折射型聚合物透镜的需要，折射型聚合物透镜可以产生内部残余延迟。通常需要在热成形过程之后保持偏振管理叠层的层压性能。然而，因为该过程涉及热和机械应力，所以更常见的情况是性能受到损害，并且行为的变化取决于位置/角度。这会使偏振光学器件变得无用，并会使原本有吸引力的光学架构变得无法实现。
延迟器(又名相位差)膜通常包括聚合物材料，该聚合物材料对于在不同空间方向上偏振的光具有不同的折射率，即双折射。在显示工业中，它们通常由聚碳酸酯或环烯烃聚合物(COP)组成，尽管已经证明了其他延迟器膜。双折射是许多材料(非立方晶体)固有的，但通常也可以由施加应力来诱导。双折射的大小等于应力的大小乘以应力-光学系数。施加应力还会在材料中诱导与应力乘以弹性模量成比例的应变。因此，通过将应力-光学系数与弹性模量相结合，可以导出应变-光学系数(Born，M.和Wolf，E.，Principles of Optics，Cambridge，1980年，第703-705页，ISBN 0521639212)。如果应力诱导了塑性应变，则可能会在材料中永久地诱导双折射。
延迟器膜的折射率可以用它在三个主要笛卡尔坐标：nx，ny和nz上的投影进行局部描述。为了简单起见，z轴被取为沿膜的厚度方向。对于光垂直入射到膜上的情况，其中一个主介电轴平行于膜法线，面内路径长度差Re为：
Re＝(nx-ny)d #(1)
其中，d是膜的厚度。非垂直入射到膜上的光由于第三折射率nz而经历路径长度差。这种影响的大小(取决于入射角)由量Rth来表征：
Rth＝((nx+ny)/2-n2)d #(2)
延迟是与路径长度差除以波长成正比的相位变化。a板是对于nz＝ny的延迟器，即主轴在膜的平面内的单轴延迟器。c板是对于nx＝ny的延迟器，即主轴平行于膜法线的单轴延迟器。通常，接近垂直入射，延迟器的性能对面内(nx和ny)折射入射之间的相对变化非常敏感，而对相对于nz的变化不太敏感。
偏振管理叠层可以包含以下任何一种：各向同性衬底、线偏振器膜和一个或更多个延迟器膜。在层压类似材料的叠层的情况下，可以优选使用溶剂结合工艺。在结合不同材料(例如，三乙酰纤维素和环烯烃聚合物)的情况下，通常使用结合两种聚合物并具有可接受的光学和机械性质的粘合剂。通常，所选的材料系统必须适合于热成形层压板所需的温度/持续时间，而不会发生灾难性的故障(例如，分层/气泡/混浊)和物理失真。在大多数情况下，应该能够使成品与模具共形。
本发明认识到，偏振管理叠层通常依赖于来自每一层的特定面内功能。例如，偏振器可以具有特定取向的面内吸收轴。延迟器可以具有特定取向和特定相位差的面内慢轴。衬底可以提供机械支撑，要求它在整个加工过程中保持各向同性。首先，这些特性可能决定叠层的行为。另外，在不考虑应力影响的热成形过程中，这些特性通常会退化，通常是以空间不均匀的方式退化的。本发明认识到这样一个重要事实，即，虽然可以通过成形过程诱导应力，但是通过基本上将折射率变化限制到厚度方向可以减轻对面内行为的影响。也即，本发明的各向同性成形过程可以相对于折射率的相反且各向同性的面内变化而改变厚度方向上的折射率。在大多数情况下，这将是折射率在厚度方向上的轻微下降。在大多数偏振管理情境中，由于各向同性成形的增量C板延迟对性能的影响相对较小。
下面的示例使用球变形(spherical deformation)来说明本发明的原理。然而，这些原理更普遍地适用于产生任何复合曲率聚合物膜的成形过程。这包括非球面、环面以及其中膜或层压板被限制在一个以上的轴上弯曲的任何情况。其中一些原理也适用于厚膜和层压板的圆柱(单轴)成形。
应变-双折射的机制可以被可视化为相对于应力方向来取向的分子键数目的增加。对于单轴应变，这通常导致针对沿应变方向偏振的光的折射率增加。折射率变化的大小与应力-光学系数成比例，该应力-光学系数可以是负的，也可以是正的。折射率在一个方向上的增加(或减少)通常伴随着折射率在正交方向上的相应减少(或增加)。应力、应变、应力-光学系数和折射率是张量，它们取决于用于形成任何特定透镜的特定材料和几何结构。但是，通过将应变分量视为线性分离的可以很好地近似大部分行为。
考虑由起始半径为ρ的材料组成的圆盘D，它形成了球面半径为R的部分球壳S，如图1所示。在D到S的变换中，起始半径为r的任意无穷小的环R将被拉伸(或压缩)，以形成柱面半径为r′＝r+Δ(r)的环R’，也就是说，每个环的半径的变化是其起始半径的函数，使得Δ(r)描述了根据径向坐标变化的任意应变。每个环R’在S的球面上的位置可以用极角θ(r)来描述：
Figure BDA0003819938220000071
S具有最终柱面半径ρ’＝ρ+Δ(ρ)。大的正Δ(ρ)相当于大的面内拉伸应变，且大的负Δ(ρ)对应于大的面内压缩应变。
球面透镜组件的典型热成形是通过将透镜毛坯放入球形模具中来执行的。(通常通过抽空模具腔)在毛坯上施加气压差，从而压力将模具毛坯推入模具。足够的加热和时间会导致永久的塑性变形。这一过程的效果可以使用有限元分析(FEA)来建模。图2示出了从热成形盘的FEA模型计算的Δ(r)的曲线图。在模型中，盘具有初始半径ρ＝50mm，厚度为0.5mm，以及杨氏模量为3150MPa。刚性球形模具具有曲率半径为200mm，并且盘的上表面承受100kPa的压力。这些条件导致得到的透镜的柱面半径的净减小：ρ’＝ρ*0.994。
针对每个环可以计算两个正交应变。切向应变εt与周长的变化成比例：
Figure BDA0003819938220000072
径向应变εr与环R的无穷小宽度的变化成比例：
Figure BDA0003819938220000073
并且θ可以被消除以得到：
Figure BDA0003819938220000074
图3示出了从图2所示的模型结果计算的εt和εr的曲线图。在透镜中心附近，两个分量相等，但经向(径向)分量朝向周边单调增加，而纬向(方位角)分量大致保持不变。面内延迟可以由面内应变差乘以应变光学系数K和膜厚度d来计算。类似地，通过假定泊松比的合理值(0.4)以及相同的K和d可以近似c型延迟(c-like retardation)。图4示出了由于图3中绘制的应变而导致的延迟变化，假设Kd＝600。面内延迟在半径为10mm左右的范围内保持较低，然后迅速增加到20nm。c板延迟开始很小，并且是正的，然后减小，最后变成负的。
如图4所示的延迟的变化可以产生许多影响，这取决于它们在光学系统中发生的位置。这些影响可以包括强度泄漏到暗状态(两个状态之间的对比度降低)和亮状态的亮度梯度和/或颜色梯度。此外，对于非零的应力-光学系数的热成形组件，包括初始各向同性衬底以及甚至粘合剂，都必须考虑非均匀性的影响。为了说明热成形诱导的延迟的光学效应，图5示出了当被放置在正交偏振器之间时，初始各向同性的热成形盘的强度泄漏百分比的等值线图(contour plot)。延迟的变化取自图4的结果。因为诱导的延迟是径向的，所以当它平行于任一偏振器取向时，它不会引起泄漏。但是，沿透镜的对角线，泄漏增加到1.2％。
为了使延迟的变化最小化，应变应该在各处都是局部各向同性的，即，
∈t＝∈r #(7)
这产生了下面的微分方程：
Figure BDA0003819938220000081
其中，为了清楚起见，这里的符号略有简化(Δ(r)→Δ)。针对Δ求解该微分方程，得到膜的平面中各向同性的应变。
图6示出了对于条件ρ＝ρ’＝1(其边界条件为Δ(ρ＝1)＝0)，方程(5)的一系列解。绘制了关于R＝4，5，10的情况的解。随着曲率半径的增大，最大径向位移减小。通过将这些结果代入方程(3)和(4)，并根据径向位置绘制应变，可以得到更完整的图像，如图7所示。在图7中，针对每种情况绘制了径向和切向应变值，以验证每个解满足方程(5)。有趣的是，应变的大小总是在盘的中心最大，向周边递减。另外，除了比例因子外，曲线的形状几乎相同。事实上，图3所示的曲线可以近似地拟合成抛物线。
图8示出了针对最高弯曲的滤波器(R＝4)，由于图5所示的应变诱导的延迟。附加的面内延迟在任何地方都为零。c板延迟在透镜中心最高，并且在总应变为零的情况下在周边处下降到零。因为面内延迟为零，所以正交偏振器之间的泄漏在整个透镜上也为零。为了观察诱导的c板延迟的效应，样本必须用非法线光照射。对于30度的均匀照明锥，透镜中心的泄漏增加小于0.01％。
一般情况下，外部边界不需要固定。图9示出了对于条件ρ’＝1.02*ρ(其边界条件为Δ(ρ＝1)＝0.02)，方程(5)的一系列解。这是其中外柱面半径已经拉伸了2％的透镜。图10示出了对于径向和切向应变的相应曲线图。这些应变相对于径向坐标也是近似抛物线的，并且除了2％的偏移之外几乎与图3所绘制的应变相同。2％的偏移与新边界条件引起的周边处的拉伸相同。图11示出了对于图6和图7所示的解的量Δ(r)-r*1.02的曲线图。量r*1.02消除了由于径向拉伸产生的影响。图11和图6之间的差异是由于两个仿真之间半径的轻微变化产生的：如果半径R也缩放2％，则第二个仿真将精确缩放至第一个仿真。这表明透镜的柱面半径的变化可以建模为两个独立的过程：1)将盘各向同性地拉伸(或压缩)到新半径，然后2)将盘形成为球面透镜。步骤1保持面内双折射，因此只要步骤2满足方程(5)，则最终透镜将具有各向同性的面内拉伸。这些过程可以以任何顺序或同时执行。
对图6的检查表明，各向同性面内成形的条件要求膜在中心经历最大应变，而在周边处应变量近似二次方地下降到零。这可以与由平盘形成透镜的典型方法形成对比：将平盘放入球形模具中，在那里平盘被加热，然后使用压力迫使盘符合模具的形状。在这一过程中，整个透镜毛坯处于张力之下，因此，在温度均匀的程度上，整个盘可以预期经受相对均匀(尽管不一定是各向同性)的应变。在实践中，模具将传递更多的热量到透镜毛坯的周边，在那里首先进行接触，因此边缘将可能比中心经受*更多的*应变。
如上所述，生成各向同性面内应变的一个后果在于最终透镜必须表现出一定量的C板型延迟。C板延迟通常是指与面内折射率相对于厚度(或法线)方向的折射率增加相关联的相位差。图6和图9所示的拉伸应变将导致平行于表面法线偏振的光的折射率相对下降(对于正应变-光学系数为负c板)。然后，折射率变化的大小将朝向周边减小，对于图6中的透镜，折射率变化的大小为零，对于图9中的透镜，折射率变化的大小是有限的。
前面的讨论解决了实现理想性能的要求，在理想性能的情况下方程(#7)完全成立。然而，在许多情况下，可能只要改进当面内应变的相对大小不受约束时得到的结果就足够了。诱导的延迟的大小取决于功能层和非功能层的厚度以及应力光学系数的大小。例如，图3和图4示出了无约束的热成形的示例，其中在透镜的边缘附近产生20nm的径向延迟。为了改进性能，可以通过减小透镜周边处的应变并增大透镜中心的应变来减小径向延迟。
为了达到最佳应变梯度，温度或施加的应力应该是非均匀的。塑性变形的速率与温度成比例。因此，如果盘的中部的温度较高，那么该区域将经历最大应变。这可以部分地通过(例如)将加热的空气射流引向盘的中部来实现。一种更受控的方法是在盘的上方独立地温度控制加热环。图12示出了这种分段式加热器的横截面，该加热器具有4个温度区，其中T1>T2>T3>T4。每个区的精确宽度和温度分布取决于正被形成的特定透镜毛坯的屈服应变率。
实现应变梯度的替代方法是通过机械约束透镜毛坯。图13A示出了暂时附接到载体的透镜毛坯的横截面。载体的厚度朝向周边增加，因此提供了应变阻力的相应增加。图13B示出了热成形之后的组件。可以使用可去除的粘合剂(例如UV交联PSA)来进行附接。在一些情况下，摩擦力可以在载体之间提供足够的结合：例如，硅橡胶在与另一清洁表面接触时可以具有足够高的摩擦系数。
图14A和图14B示出了暂时结合到载体上的透镜毛坯的横截面，其中载体位于毛坯和模具之间。在这种配置中，透镜毛坯的形状是关键的，因为除了提供空间变化的应变阻力之外，它还决定最终透镜的形状。这种配置的优点在于在成形过程期间施加压缩面内应力。图15示出了透镜毛坯的横截面，其中载体结合到透镜上方和下方两者。
改变热成形期间的应变也可以通过调整膜毛坯的边界条件来实现。在传统的热成形中，透镜毛坯通常被放入模具中，并且通过在模具表面上滑动而使周边自由收缩。图16A示出了模具的横截面，其中透镜毛坯被夹持。在成形期间，这个夹具可以被刚性地保持，可以如图16B所示径向扩张，或可以可控地收缩。
图17示出了在盘中计算的延迟，该盘在其周边处被刚性固定，然后被压入模具中。在这种情况下，最大诱导的延迟是在模具中自由移动的盘中诱导的延迟的4分之一。另外，延迟的峰值发生在半径的大约一半处，而不是在周边发生。相应的c型延迟在透镜中心具有最大值，并向周边单调地下降。
为了本文中的目的，屈光度等于530除以以mm为单位的光学元件的曲率半径。

Claims (30)

1.一种光学元件，包括：
聚合物衬底，其被热成形以形成具有各向同性面内应变的复合曲面，其中局部面内路径长度差(Re)在透镜上是恒定的。
2.根据权利要求1所述的光学元件，其中，面内应变的大小从所述光学元件的中心到边缘近似二次方地减小。
3.根据权利要求1所述的光学元件，其中，Rth的大小从所述光学元件的中心到所述光学元件的边缘增加。
4.根据权利要求1所述的光学元件，其中，所述光学元件是球形的。
5.根据权利要求1所述的光学元件，其中，所述聚合物衬底包括各向同性衬底之间的PVA偏振器。
6.根据权利要求1所述的光学元件，其中，所述聚合物衬底包括在拉伸的聚碳酸酯层之间的PVA偏振器。
7.根据权利要求1所述的光学元件，其中，所述衬底包括聚碳酸酯或环烯烃拉伸聚合物延迟器。
8.根据权利要求4所述的光学元件，其中，所述衬底包括两个或更多个拉伸的聚合物延迟器膜的层压板。
9.根据权利要求5所述的光学元件，其中，所述层压板是溶剂结合的。
10.根据权利要求1所述的光学元件，其中，最终基本曲线在1至10屈光度之间。
11.根据权利要求1所述的光学元件，其中，所形成的光学元件是球面、非球面或环面复合曲率中的一种。
12.根据权利要求1所述的光学元件，其中，所述聚合物衬底是与一个或更多个溶剂结合的延迟器膜粘性结合的偏振器。
13.一种制造透镜的方法，所述方法包括：
在模具中热成形透镜毛坯以形成曲面，使用通过辐射性加热器施加在所述透镜的表面上的温度梯度来将比被引导到所述透镜的边缘更多的热能引导到所述透镜的中心，从而将所述透镜的中心加热到比所述透镜的边缘更高的温度；和
其中，所述模具向所述透镜的边缘提供温度梯度以冷却所述边缘。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，局部面内路径长度差(Re)在所述透镜上是恒定的。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，面内应变的大小从所述光学元件的中心到边缘近似二次方地减小。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，Rth的大小从所述光学元件的中心到所述光学元件的边缘增加。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，所述透镜是球面透镜。
18.一种制造透镜的方法，所述方法包括：
在模具中热成形透镜毛坯以形成曲面，其中载体衬底结合到所述透镜毛坯；
其中，所述载体在所述载体的中心较薄而在所述载体的周边较厚。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，局部面内路径长度差(Re)在所述透镜上是恒定的。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，面内应变的大小从所述光学元件的中心到边缘近似二次方地减小。
21.根据权利要求18所述的方法，其中，Rth的大小从所述光学元件的中心到所述光学元件的边缘增加。
22.根据权利要求18所述的方法，其中，所述透镜是球面透镜。
23.根据权利要求18所述的方法，其中，所述载体在热成形过程之后被移除。
24.根据权利要求18所述的方法，其中，所述载体具有低应力-光学系数，并被结合到最终透镜中。
25.根据权利要求18所述的方法，其中，所述载体在任何分析偏振器的外部，并且被结合到最终透镜中。
26.一种形成透镜的方法，所述方法包括：
在模具中热成形透镜毛坯以形成曲面；
其中，所述透镜在热成形的同时被刚性夹持以保持固定的透镜直径。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，局部面内路径长度差(Re)在所述透镜上是恒定的。
28.根据权利要求26所述的方法，其中，面内应变的大小从所述光学元件的中心到边缘近似二次方地减小。
29.根据权利要求26所述的方法，其中，Rth的大小从所述光学元件的中心到所述光学元件的边缘增加。
30.根据权利要求26所述的方法，其中，所述透镜是球面透镜。
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