DE10033326A1

DE10033326A1 - Multifokale Linse

Info

Publication number: DE10033326A1
Application number: DE10033326A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Tzschoppe
Original assignee: 4D Vision GmbH
Current assignee: Newsight 07745 Jena De GmbH
Priority date: 2000-07-05
Filing date: 2000-07-05
Publication date: 2002-01-17
Anticipated expiration: 2020-07-06
Also published as: DE10033326C2

Abstract

Eine multifokale Linse (2) weist eine Vielzahl von Wirkflächen (W¶n¶) in mindestens vier Kategorien auf, wobei alle Wirkflächen einer Kategorie einer gleichen Brennweite (f¶n¶) zugeordnet sind. Dabei ist mindestens eine Kategorie mit einer positiven Brennweite und mindestenseine weitere Kategorie mit einer negativen Brennweite vorgesehen. Benachbarte Wirkflächen grenzen mit ihren jeweiligen Rändern stets unmittelbar aneinander an, so daß die bei herkömmlichen Fresnellinsen üblichen Störflanken vermieden werden. Die Linse (2) ist als ebene Platte oder Folie mit im wesentlichen gleichbleibender Dicke ausgebildet. Sie ist mit einer Kantenlänge in der Größenordnung bis etwa 2000 mm einfach herstellbar.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine multifokale Linse mit einer Vielzahl von optischen Wirkflächen.

Multifokale Linsen sind an sich bekannt. Sie werden in verschiedenartigen optischen Apparaten und Instrumenten verwendet, unter anderem auch in Anordnungen zur dreidimensionalen Darstellung von Objekten, wobei mit der multifokalen Linse erreicht wird, daß mehrere Schichtbilder räumlich hintereinanderliegend visualisiert werden.

Eine weitere Anwendung ist in der DE 10 47 470 A1 beschrieben, wo eine bifokale Linse als Feldlinse eingesetzt ist und zur Aufhellung des Sucherbildes einer Spiegelreflexka mera dient. Diese bifokale Linse ist als Fresnellinse ausgebildet, bei der zwei monofo kale Fresnellinsen mit unterschiedlichen Brennweiten ineinander geschachtelt sind. Ein brennweitige Fresnellinsen umfassen eine Vielzahl von zu der optischen Achse der Linse geneigten Wirkflächen, die über meist parallel zu der optischen Achse verlaufen de Flanken stufenartig miteinander verbunden sind. Diese Flanken, die üblicherweise auch als Störflächen bezeichnet werden, führen zu Detailverlust, vermindern die Licht durchlässigkeit der Linse infolge von Abschattungen und setzen den Kontrast im Bild durch Streuung und Reflexion herab.

Bei der aus der DE 10 47 470 A1 bekannten bifokalen Linse sind die den beiden Brenn weiten zugeordneten Wirkflächen derart angeordnet, daß zumindest abschnittsweise eine Stufenbildung vermieden wird, indem die betreffenden Wirkflächen unmittelbar aneinander angrenzen. Um ein zu starkes Anwachsen der Dicke der bifokalen Linse zu vermeiden, ist es dort jedoch erforderlich, nach einer bestimmten Anzahl von Wirkflä chen wieder eine Stufe in Form einer Störfläche vorzusehen, welche wie vorstehend bereits erläutert, die Lichtdurchlässigkeit der Linse sowie den Bildkontrast schwächt.

Weiterhin ist aus der US 4,162,122 A1 eine bifokale Kontaktlinse bekannt, die als störflächenfreie Fresnellinse ausgebildet ist, indem unterschiedlichen Brennweiten zu geordnete Wirkflächen einander abwechseln und unmittelbar aneinander angrenzen. Allerdings muß diese Linse entsprechend der Form eines Auges konkav-konvex ge krümmt sein und zusätzlich im Hinblick auf eine überlagerte Tränenschicht auskorri giert werden. Weiterhin besäße eine großflächige bifokale Linse dieser Art, insofern sie überhaupt herstellungstechnisch realisiert werden könnte, eine sehr große Dicke. Sie ist aus all diesen Gründen für Anwendungszwecke, die großflächige Linsen erfordern, ungeeignet.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine großflächige multifo kale Linse mit hoher Lichtdurchlässigkeit und hohem Kontrast zu schaffen, die insbe sondere für Anordnungen zur visuellen Darstellung von räumlich hintereinanderlie genden Schichtbildern eignet ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine multifokale Linse mit einer Vielzahl von opti schen Wirkflächen, die hinsichtlich ihrer Brennweite mindestens vier verschiedenen Kategorien zugeordnet sind, wobei jeweils die Wirkflächen einer Kategorie die gleiche Brennweite aufweisen, mindestens eine Kategorie mit einer positiven Brennweite und mindestens eine Kategorie mit einer negativen Brennweite vorgesehen ist, benachbarte Wirkflächen mit ihren jeweiligen Rändern stets unmittelbar aneinander angrenzen und die Linse als ebene Platte oder Folie mit im wesentlichen gleichbleibender Dicke aus gebildet ist.

Durch die vollständige Vermeidung von Störflächen bzw. von Flanken, die im wesentli chen rechtwinklig zu der Haupterstreckungsebene der Linse angeordnet sind, ergibt sich einerseits ein hoher optischer Wirkungsgrad, d. h. insbesondere eine hohe Licht durchlässigkeit, sowie andererseits eine Vereinfachung der Herstellungstechnologie. Beispielsweise lassen sich derartige Linsen einfacher aus einer Herstellungsform lösen. Die Ausbildung der Linse als ebene Platte erlaubt die Ausformung von Wirkflächen, die einer großen Anzahl von verschiedenen Brennweiten zugeordnet sind, ohne daß dies mit einer erheblichen Zunahme des Aufwandes für die Herstellung verbunden wäre.

Hierdurch werden eine Vielzahl von neuen Anwendungsmöglichkeiten erschlossen. Beispielsweise können mit derartigen Linsen in den bereits erwähnten Anordnungen zur visuellen Darstellung hintereinanderliegender Schichtbilder eine große Anzahl von verschiedenen Schichtbildern abgebildet werden, um einen dabei entstehenden drei dimensionalen Raumeindruck weiter zu verbessern. Zudem ergeben sich vielfältige Einsatzmöglichkeiten bei der Übertragung von Informationen aus unterschiedlichen Objektebenen oder in unterschiedliche Bildebenen. Durch die Verwendung von negati ven wie auch positiven Brennweiten läßt sich über die gesamte Fläche der Linse eine im wesentlichen gleichbleibende Dicke realisieren, d. h. die aus den Neigungen der Wirkflächen resultierenden Dickenabweichungen bleiben über die gesamte Oberfläche der Linse aufsummiert sehr gering. Dadurch können sehr dünne, störflächenfreie mul tifokale Linsen mit einer Breitenerstreckung bis in eine Größenordnung von etwa 2000 mm hergestellt werden.

Prinzipiell ist es möglich, die den einzelnen Brennweiten zugeordneten Wirkflächen zufallsgeneriert nebeneinander anzuordnen, wodurch sich systematische Fehler ver meiden lassen. In vielen Fällen ist es jedoch erforderlich, die Lage der einzelnen Wirkflächen mit weiteren Einrichtungen einer optischen Anordnung, beispielsweise einem Shutter, einem Polarisationsraster, einem Farbfilterraster oder dergleichen abzu stimmen, so daß zu diesem Zweck die Wirkflächen der einzelnen Brennweitenkategori en bevorzugt in regelmäßiger, sich wiederholender Reihenfolge angeordnet werden.

Zur Vermeidung von Helligkeitsschwankungen bzw. Vignettierung sind in einer vorteil haften Ausgestaltung der Erfindung die Wirkflächen in Sequenzen angeordnet, wobei jede Sequenz genau eine Wirkfläche aus jeder Brennweitenkategorie umfaßt. Dabei können die Wirkflächen in den einzelnen Sequenzen in beliebiger Reihenfolge ange ordnet werden. Bevorzugt ist jedoch in allen Sequenzen die Reihenfolge der Wirkflä chen gleich, wodurch sich eine sehr gleichmäßige Helligkeitsverteilung ohne Vignettie rung über die gesamte Flächenausdehnung der Linse ergibt.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Wirkflächen aus Ka tegorien mit positiver Brennweite und Wirkflächen aus Kategorien mit negativer Brenn weite abwechselnd nebeneinander und unmittelbar aufeinanderfolgend angeordnet. Da die Wirkflächen mit positiven und negativen Brennweiten in jeweils umgekehrter Rich tung geneigt sind, läßt sich hierdurch die Dickenschwankung der multifokalen Linse besonders gering halten, so daß auch in Randbereichen derselben eine starke Zerklüf tung vermieden und eine gute Transparenz erreicht wird.

Zur Verminderung der Dickenschwankung ist in einer weiteren, vorteilhaften Ausge staltung der Erfindung die Anzahl von Kategorien mit positiver Brennweite gleich der Anzahl von Kategorien mit negativer Brennweite. Werden in diesem Fall wiederum Wirkflächen mit positiver Brennweite und Wirkflächen mit negativer Brennweite ab wechselnd nebeneinander angeordnet, so läßt sich bei gleicher Breite der Wirkflächen eine sehr gleichmäßige Lichtaufteilung auf die einzelnen Kategorien erzielen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Wirkflächen als zu der Haupterstrec kungsebene der Linse geneigte Streifen ausgebildet. Diese Streifen können beispiel weise linienförmig nebeneinander oder auch konzentrisch zueinander angeordnet wer den. Dabei ist die Summe der auf eine Normale der Haupterstreckungsebene projizier ten Breiten aller Wirkflächen mit positiver Brennweite im wesentlichen gleich der Sum me der auf die Normale projizierten Breiten aller Wirkflächen mit negativer Brennweite. Über die Gesamtfläche der Linse heben sich dadurch die aus den Wirkflächen resultie renden Erhebungen und Vertiefungen weitestgehend gegeneinander auf. Die einzelnen Streifen der Wirkflächen derjenigen Sequenz, die eine Linie in einem Abstand von 150 mm von der optischen Achse überstreicht, können beispielsweise nach der folgenden Vorschrift dimensioniert werden:

wobei n den Zählindex der Brennweitenkategorie angibt, α_n den Wirkflankenwinkel zwi schen der betreffenden Wirkfläche und der Haupterstreckungsebene, d_n die auf die Normale zur Haupterstreckungsebene projizierte Breite der betreffenden Wirkfläche, und h_n die auf die Haupterstreckungsebene projizierte Breite der betreffenden Wirkflä che.

Enthält eine Sequenz von Wirkflächen jeweils genau eine Wirkfläche aus einer der vier Brennweitenkategorien, so heben sich über diese Sequenz, wie aus der vorstehenden Tabelle zu erkennen ist, die auf der Normale zu der Haupterstreckungsebene projizier ten Breiten der Wirkflächen mit dem Zählindex 1 und 3 mit positiver Brennweite gegen diejenigen der Wirkflächen mit dem Zählindex 2 und 4 mit negativer Brennweite auf. In diesem Fall besitzen die einzelnen Streifen je nach Brennweitenkategorie eine unter schiedliche, auf die Haupterstreckungsebene projizierte Breite.

In einer alternativen Ausführungsvariante wird hingegen die Projektion der Breite der Streifen auf die Haupterstreckungsebene für alle Kategorien von Wirkflächen gleich groß gehalten. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die einzelnen Wirkflächen mit Hilfe eines vor- oder nachgeschalteten Shutters optisch aktiviert bzw. deaktiviert werden sollen. Der Shutter besitzt eine Rasterstruktur mit einer konstanten Zeilen- und/oder Spaltenbreite; die Rasterelemente können einzeln oder in Gruppen geöffnet und geschlossen werden. Die Streifen einer Sequenz im Abstand von 150 mm von der optischen Achse sind dann beispielsweise entsprechend der folgenden Vorschrift ge staltet:

wobei n wieder den Zählindex der Brennweitenkategorie angibt, α_n den Wirkflanken winkel zwischen der betreffenden Wirkfläche und der Haupterstreckungsebene, d_n die auf die Normale zur Haupterstreckungsebene projizierte Breite der Wirkfläche, und h_n die auf die Haupterstreckungsebene projizierte Breite der betreffenden Wirkfläche.

Weiterhin ist es möglich, die Wirkflächen derart als Streifen auszubilden, daß die Pro jektion der Breite der Streifen auf die Haupterstreckungsebene für alle Kategorien von Wirkflächen einem ganzzahligen Vielfachen einer Bezugsgröße entspricht, wobei die Bezugsgröße vorzugsweise die Breite des schmalsten Streifens ist. Auch in diesem Fall können die Wirkflächen dann besonders einfach mit dem vorstehend bereits erwähnten Shutter betrieben werden.

So kann beispielsweise eine der Wirkflächen, die einer negativen Brennweite zugeord net ist, mit doppelter projizierter Breite h_n ausgebildet werden. Die Streifen einer Se quenz in einem Abstand von 150 mm von der optischen Achse können in diesem Fall dann entsprechend der folgenden Vorschrift gestaltet werden:

wobei die Parameter n, α_n, d_n und h_n wieder wie oben definiert sind.

Weiterhin ist es auch möglich, einen Streifen mit der dreifachen projizierten Breite h auszubilden, indem beispielsweise die Wirkflächen der in einem Abstand von 150 mm von der optischen Achse entfernt liegenden Sequenz nach der folgenden Vorschrift gestaltet werden:

wobei die Parameter n, α_n, d_n und h_n wie oben definiert sind.

Eine sehr gleichmäßige Dicke ergibt sich auch bei einer Sequenz, die im Abstand von 150 mm von der optischen Achse liegt, und deren Wirkflächen W_n entsprechend der folgenden Vorschrift dimensioniert sind:

wobei n dem Zählindex der Kategorie, α_n dem Wirkflankenwinkel zwischen der betref fenden Wirkfläche W_n und der Haupterstreckungsebene, d_n der auf die Normale zur Haupterstreckungsebene projizierten Breite der Wirkfläche und h_n der auf die Haupter streckungsebene projizierten Breite der betreffenden Wirkfläche entspricht.

Die vorstehend erläuterten multifokalen Linsen lassen sich als störflankenfreie Fresnel linsen einsetzen, bei denen die Streifen konzentrische Ringe ausbilden. Im Hinblick auf die Verwendung bei den bereits erwähnten Anordnungen zur räumlichen Darstellung ist die multifokale Linse jedoch bevorzugt als eine störflankenfreie Fresnelzylinderlinse mit parallel nebeneinander verlaufenden Wirkflächen ausgebildet.

Für Anwendungen zu Visualisierung von Bildinformationen ist es weiterhin vorteilhaft, die Breite der Wirkflächen kleiner zu wählen als das Auflösungsvermögen des mensch lichen Auges, so daß die Strukturierung der Linse die Betrachtungsqualität nicht beein trächtigt. Kleine Strukturen reduzieren zudem die Restabberationen asphärischer mul tifokaler störflächenfreier Fresnellinsen und Fresnelzylinderlinsen. In diesem Zusam menhang ist es weiterhin sinnvoll, die untere Grenze der Wirkflächenbreite derart zu wählen, daß Beugungserscheinungen im Bereich des sichtbaren Lichtes vermieden werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Wirkflächen ledig lich an einer Seite des Linsenkörpers, bevorzugt an dessen Bildseite ausgebildet, wo hingegen die gegenüberliegende Seite als streng plane Fläche ausgebildet ist. Aller dings ist die Erfindung nicht ausschließlich auf plane Substratflächen beschränkt. Viel mehr lassen sich Wirkflächen auch an einem gewölbten Substrat vorsehen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Anordnung zur räumlichen Darstellung von Szenen und/oder Gegenständen mit einer lediglich schematisch dargestellten multifokalen Linse und einem ebenfalls lediglich schematisch dargestellten Shutter,

Fig. 2 eine schematische, stark vergrößerte Darstellung der Wirkflächen eines ersten Ausführungsbeispiels einer multifokalen Linse für die Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische, stark vergrößerte Darstellung der Rasterstruktur des in Fig. 1 angedeuteten Shutters,

Fig. 4 eine stark vergrößerte Teilschnittansicht durch den Randbereich des ersten Ausführungsbeispiels der mulitfokalen Linse, die bei der in Fig. 1 darstellten Anordnung einsetzbar ist, und in

Fig. 5 eine stark vergrößerte Teilschnittansicht durch den Randbereich eines zweiten Ausführungsbeispiels einer bei der in Fig. 1 darstellten Anordnung einsetzbaren mulitfokalen Linse, die eine Wirkflächenstruktur entsprechend Fig. 2 aufweist.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung zur räumlichen Darstellung von Gegenständern und/oder Szenen. Diese umfaßt einen Bildgeber 1, mit dem vier ebene Schichtbilder b₁, b₂, b₃ und b₄ vollflächig und zyklisch aufeinander folgend wiedergegeben werden können. Dabei wird jedes der Schichtbilder b₁ bis b₄ auf dem Bildgeber 1 verkleinert oder vergrößert dargestellt. Dabei ist jedem Schichtbild b₁ bis b₄ ein Abbildungsmaßstab β_n (n = 1 . . . 4) zugeordnet, mit dem die Transformation durch eine weiter unten noch näher zu erläu ternde asphärische, multifokale Linse 2 erfolgt.

Die hier vorgesehene multifokale Linse 2 ist in der Art einer störflankenfreien Fres nelzylinderlinse ausgebildet und weist Kategorien von streifenförmigen Wirkflächen W₁ bis W₄ mit vier verschiedenen Brennweiten f₁ bis f₄ auf. Diese Wirkflächen W₁ bis W₄ sind in ihrer Positionierung zueinander in Fig. 2 in einem stark vergrößerten Ausschnitt aus der damit quadrifokalen Linse 2 dargestellt. An den in sich ebenen Wirkflächen W₁ bis W₄ treten vorwiegend Lichtbrechungen und unter Umständen auch Reflexionen ein schließlich Totalreflexionen, jedoch keine Beugungen auf.

In Fig. 1 ist weiterhin ein Shutter 3 angedeutet, der die Transparenz einzelner Quer schnittsbereiche q₁bis q₄ eines Abbildungsstrahlenganges von einem Maximum auf ein Minimum und umgekehrt verändert. Die Veränderung erfolgt in dem gleichen Zeittakt, in dem die Schichtbilder b₁ bis b₄ auf dem Bildgeber 1 zyklisch aufeinanderfolgend erzeugt werden.

Wie die Wirkflächen W₁ bis W₄ sind auch die mit dem Shutter 3 realisierten Quer schnittsbereiche q₁bis q₄ streifenförmig ausgebildet. Die Anordnung der Querschnitts bereiche q₁bis q₄ sowie ihre Positionierung zueinander ist in Fig. 3 beispielhaft darge stellt, und zwar ebenso stark vergrößert wie die Wirkflächen W₁ bis W₄ in Fig. 2. Außer dem ist in Fig. 2 und Fig. 3 jeweils der Durchstoßpunkt 5a der optischen Achse 5 der Anordnung dargestellt, der hier vorteilhaft mittig zwischen den Grenzen benachbarter Wirkflächen und benachbarter Querschnittsbereiche liegt.

Die Veränderung der Transparenz für die Querschnittsbereiche q₁ bis q₄ wird erreicht, indem als Shutter 3 beispielsweise ein Flüssigkristall-Modulator in den Abbildungs strahlengang gestellt wird, der (in Richtung des Strahlenganges) einen Polarisator mit unveränderlicher und über den gesamten Abbildungsstrahlengang gleichgerichteter Polarisationsrichtung, eine aktive polarisationsoptische Flüssigkristallzone, in der ein zelne Flüssigkristallbereiche ansteuerbar sind und einen Analysator (ebenfalls mit un veränderlicher und über den gesamten Abbildungsstrahlengang gleichgerichteter Pola risationsrichtung) umfaßt.

Dabei können je nach der für den Flüssigkristall-Modulator vorgegebenen Betriebswei se im "white mode" oder "black mode" die Polarisationsrichtungen des Polarisators und des Analysators um 90° gegeneinander verdreht oder parallel ausgerichtet sein. Der Polarisator und der Analysator sind in den an sich bekannten Flüssigkristall- Modulatoren oftmals als Polarisationsfolien ausgebildet, wodurch eine kompakte Bau weise des Modulators ermöglicht wird.

Die ansteuerbaren Flüssigkristallbereiche entsprechen in Form und Ausdehnung eben falls den Querschnittsbereichen q₁ bis q₄ des Abbildungsstrahlenganges, wobei jedem ansteuerbaren Flüssigkristallbereich einer der Querschnittsbereiche q₁ bis q₄ zugeord net ist. Damit wird erreicht, daß sich bei Ansteuerung eines Flüssigkristallbereiches aufgrund des Zusammenwirkens des Polarisators, der Flüssigkristalle dieses Bereiches (deren polarisierende Wirkung mit der Ansteuerung veränderlich ist) und des Analysa tors die Transparenz für den zugeordneten Querschnittsbereich q₁ bis q₄ von einem Minimum auf ein Maximum bzw. umgekehrt verändern läßt. Bevorzugt sind die Polari sationsrichtungen des Polarisators und des Analysators gegeneinander verdreht, so daß die Transparenz der Querschnittsbereiche q₁ bis q₄ im angesteuerten Zustand der Flüssigkristalle das Minimum und im nicht-angesteuerten Zustand das Maximum auf weist (white mode).

Die multifokale Linse 2 und der Shutter 3 sind in diesem Ausführungsbeispiel zu einer Baueinheit zusammengefaßt. Dabei ist jeweils einer streifenförmigen Wirkfläche W_n der multifokalen Linse 2 ein streifenförmiger Querschnittsbereich q_n des Shutters 3 zuge ordnet, so daß die einzelnen Wirkflächen mit Hilfe des Shutters 3 gezielt geöffnet und geschlossen werden können.

Der Bildgeber 1 und der Shutter 3 sind mit einer Synchronsteuerung verbunden, die zeichnerisch nicht dargestellt ist. Die Synchronsteuerung sorgt dafür, daß zeitgleich mit der Wiedergabe eines Schichtbildes b_n ausschließlich die Flüssigkristallbereiche des Shutters 3 nicht angesteuert sind, die den Weg des Abbildungsstrahlenganges durch die diesem Schichtbild zugeordneten Linsenbereiche freigegeben sollen (white mode).

So wird in einer ersten Zeitspanne t₁ das verkleinerte (oder vergrößerte) ebene Schicht bild b₁ in ein reelles Abbild a₁ transformiert, indem der Weg für den Abbildungsstrah lengang durch die Kategorie der streifenförmigen Wirkflächen W₁ der Brennweite f₁ hin durch freigeben ist. Die übrigen streifenförmigen Wirkflächen der Brennweiten f₂, f₃ und f₄ sind während der Zeitspanne t₁ gesperrt.

Während einer hierauf folgenden zweiten Zeitspanne t₂ erscheint auf dem Bildgeber 1 das verkleinerte (oder vergrößerte) ebene Schichtbild b₂. Synchron hierzu ist in den Querschnittsbereichen q₂ der Weg für den Abbildungsstrahlengang durch die Kategorie der streifenförmigen Wirkflächen W₂ der Brennweite f₂ hindurch frei, während die Quer schnittsbereiche q₁, q₃ und q₄ für den Abbildungsstrahlengang gesperrt sind. So wird das Schichtbild b₂ in das reelle Abbild a₂ transformiert.

In der dritten Zeitspanne t₃ wird das Schichtbild b₃ durch den Bildgeber 1 wiedergege ben und der Shutter 3 synchron so angesteuert, daß die Querschnittsbereiche q₃ alle Wirkflächen, die der Brennweite f₃ zugeordnet sind, freigeben, während die Quer schnittsbereiche q₁, q₂ und q₄ alle Wirkflächen, die den Brennweiten f₁, f₂ und f₄ zuge ordnet sind, sperren bzw. deren Nutzung durch den Abbildungsstrahlengang verhin dern. So wird das Schichtbild b₃ in das reelle Abbild a₃ transformiert. Während einer weiteren Zeitspanne t₄ erfolgt dies in entsprechender Art und Weise auch mit dem Schichtbild b₄, von dem ein Abbild a₄ erzeugt wird.

Die Abbilder a₁ bis a₄ entstehen aufgrund der unterschiedlichen Brennweiten f₁ bis f₄ in unterschiedlichen Abständen von dem Betrachter 4 und haben infolge der Maßstabs korrektur, die bei der hier vorgesehenen Fresnelzylinderlinse lediglich quer zu den streifenförmigen Wirkflächen erfolgt, dieselbe Größe.

Beispielsweise entsprechen die Abstände von dem Betrachter 4 dem jeweiligen natürli chen Abstand der in den Schichtbildern b₁ bis b₄ enthaltenen Bildinformationen in räumlicher Tiefe. Weil außerdem die Größenverhältnisse zwischen den Abbildern a₁ bis a₄ infolge der Maßstabskorrektur unverändert wie in den Schichtbildern b₁ bis b₄ sind, erhält der Betrachter 4 einen Raumeindruck mit natürlicher Perspektive, sobald sein Abstand (bis auf einen Faktor x) demjenigen bei der Betrachtung der realen Szene oder des realen Gegenstandes entspricht. (Die Gewinnung der Schichtbilder b₁ bis b₄ von der realen Szene oder dem realen Gegenstand unterliegt bestimmten Bedingungen, auf die hier nicht näher eingegangen werden soll).

Die Abfolge der Zeitspannen t₁ bis t₄ wird zyklisch wiederholt, wobei immer wieder die Schichtbilder b₁ bis b₄ in der Objektebene des Bildgebers 1 wiedergegeben und in der beschriebenen Weise Abbilder a₁ bis a₄ erzeugt werden. Sind die Zeitspannen t₁ bis t₄ bezüglich ihrer Dauer und zeitlichen Aufeinanderfolge entsprechend gewählt und liegt die Taktfrequenz oberhalb des n-fachen der Flimmerverschmelzungsfrequenz ν des menschlichen Auges (wobei n der Anzahl der insgesamt zur Raumbilderzeugung vor gesehenen Schichtbilder entspricht, in dem Ausführungsbeispiel also n = 4), kann der Betrachter 4 vier flimmerfreie, je nach Ausbildung der optischen Anordnung reelle und/oder virtuelle Abbilder a₁ bis a₄ in unterschiedlicher Tiefe des Raumes wie reale Objekte wahrnehmen.

Dank dieser tatsächlich vorhandenen räumlichen Tiefenstaffelung muß sich der Be trachter nicht mit einer Illusion von Tiefe zufriedengeben, wie das bei den stereoskopi schen und autostereoskopischen 3D-Verfahren der Fall ist. Bei dieser Anordnung ak kommodieren und konvergieren die Augen des Betrachters 4 auf die Abbilder a₁ bis a₄ in völliger Übereinstimmung mit dessen natürlichen Sehgewohnheiten ohne Ermüdung durch den Zwang zur Entkopplung von Akkommodation und Konvergenz.

Allerdings ist hierbei die Verwendung großformatiger multifokaler Linsen 2 erforder lich, so daß die Abbilder a₁ bis a₄ im Raum unter einem breiten Sichtwinkel wahrge nommen werden können. Damit ist die Betrachtung der Abbilder a₁ bis a₄ durch mehre re Betrachter 4 gleichzeitig möglich. Zugleich ist für jeden Betrachter 4 auch das Erleb nis der Bewegungsparallaxe möglich, sofern sich dieser innerhalb des Sichtwinkels hin- und herbewegt. Weitere wesentliche Vorteile bestehen darin, daß keine betrachterbe zogenen Hilfsmittel, wie beispielsweise Brillen, benötigt werden, und das Verfahren ohne bewegte mechanische Baugruppen auskommt.

Im folgenden soll nun ein erstes Ausführungsbeispiel für die bei der vorstehenden An ordnung verwendete erfindungsgemäße multifokale Linse 2 unter Bezug auf Fig. 4 nä her erläutert werden. Fig. 4 zeigt dabei einen Schnitt durch den Randbereich der Linse 2. Diese umfaßt einen sich in einer Haupterstreckungsebene flächenhaft ausdehnenden Linsenkörper 2b in Form einer ebenen, dünnwandigen Platte oder Folie. Dabei sind bei einer Dicke von etwa 3 mm Kantenlängen in der Größenordnung bis etwa 2000 mm möglich. Die Linse 2 besteht vorzugsweise aus einem transparenten Kunststoff, wie beispielsweise PMMA.

Wie Fig. 4 entnommen werden kann, sind an einer Seitenfläche 2c des Linsenkörpers 2b eine Vielzahl von streifenförmigen und zu der Haupterstreckungsebene geneigten op tischen Wirkflächen W₁, W₂, W₃ und W₄ ausgebildet, wohingegen die gegenüberliegende Seitenfläche des Linsenkörpers 2b als streng ebene Fläche bzw. Planfläche 2d ausge bildet ist.

Die einzelnen Wirkflächen W₁, W₂, W₃ und W₄ besitzen unterschiedliche Wirkflanken winkel α₁, α₂, α₃ bzw. α₄, wobei der Wirkflankenwinkel α_n der betreffenden Wirkfläche W_n als der Winkel zwischen der Haupterstreckungsebene der multifokalen Linse 2 und der betreffenden Wirkflanke W_n definiert ist.

Jede der unterschiedlich geneigten Wirkflächen W₁, W₂, W₃ und W₄ ist dabei einer be stimmten Brennweite f₁, f₂, f₃ und f₄ zugeordnet. Dies ist in Fig. 4 anhand der einge zeichneten, von einem Achsenpunkt eines Objektes kommenden Objektstrahlen OS und den weiterhin für die einzelnen Wirkflächen W_n eingezeichneten Bildstrahlen BS_n zu entnehmen, welche zu den Achsenpunkten der entsprechenden reellen bzw. hier virtu ellen Bilder a₁, a₂, a₃ und a₄ verlaufen.

Bei der in Fig. 4 beispielhaft dargestellten multifokalen Linse 2 sind die beiden Wirkflä chen W₁ und W₃ einer positiven Brennweite, die beiden Wirkflächen W₂ und W₄ hingegen einer negativen Brennweite zugeordnet. Weiterhin ist zu erkennen, daß sämtliche Wirkflächen W₁, W₂, W₃ und W₄ unmittelbar aneinander anschließen, so daß zwischen den Wirkflächen W₁, W₂, W₃ und W₄ stufenförmige Absätze vollkommen vermieden sind.

Die Breite der hier streifenförmig ausgebildeten Wirkflächen W_n ist derart gewählt, daß die Summe der auf die Normale zu der Haupterstreckungsebene projizierten Breiten d_n der jeweils einer positiven Brennweite zugeordneten Wirkflächen W₁ und W₃ sich gegen die auf die Normale zu der Haupterstreckungsebene projizierten Breiten d_n der jeweils einer negativen Brennweite zugehörigen Wirkflächen W₂ und W₄ aufhebt, so daß nach einer Aufeinanderfolge der vier unterschiedlich geneigten Wirkflächen W₁, W₂, W₃ und W₄ die multifokale Linse 2 wieder die gleiche Gesamtdicke wie am Beginn der Sequenz besitzt.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wiederholt sich die in Fig. 4 abgebildete Reihenfolge der vier Wirkflächen über die gesamte Breite der multifokalen Linse 2, so daß von jeder Brennweitenkategorie je Sequenz die gleiche Anzahl streifenförmiger Wirkflächen W_n vorgesehen ist. Dabei kann die Reihenfolge der Wirkflächen in den ein zelnen Sequenzen auch von der abgebildeten Ausführungsform abweichen.

Es ist auch möglich, die Reihenfolge der einzelnen Wirkflanken W_n von Sequenz zu Se quenz zufallsgeneriert zu verändern, um systematische Abbildungsfehler zu vermei den.

Bei der in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 dargestellten quadrifokalen Fresnellinse sind die einzelnen Wirkflanken W_n der unmittelbar am Außenrand der Linse 2 liegenden Sequenz in der folgenden Art und Weise dimensioniert:

Die Linse 2 besitzt hier einen Durchmesser von 300 mm, so daß diese Sequenz in ei nem Abstand von 150 mm zur mittig angeordneten optischen Achse 5 liegt. Dabei ist n der Zählindex der Wirkflächen W_n, wobei n jeweils für eine der hier 4 Brennweitenka tegorien steht. Der Wert α_n gibt den Wirkflankenwinkel zwischen der betreffenden Wirkfläche W_n und der Haupterstreckungsebene des Linsenkörpers 2b an; d_n stellt die projizierte Breite der Wirkfläche W_n auf eine Normale zu der Haupterstreckungsebene dar; h_n gibt hingegen die auf die Haupterstreckungsebene projizierte Breite der betref fenden Wirkfläche W_n an.

Zur optischen Achse hin nehmen die angegebenen Winkel der jeweiligen Brennweiten kategorie für weitere Wirkflächen einer Brennweitenkategorie dem Betrag nach ab. An den Grenzen zwischen benachbarten Wirkflächen gebildete Wirkflächengipfel bzw. Wirkflächentäler müssen nicht notwendigerweise in einer zu der optischen Achse senk rechten Ebene liegen.

In einer ersten Variante des ersten Ausführungsbeispieles ist die auf die Haupterstrec kungsebene projizierte Breite h_n für alle Wirkflächen gleich groß. Unter Beibehaltung der Wirkflankenwinkel, welche aus den für die Linse 2 gewählten vier Brennweiten re sultieren, ergibt sich dann für die einzelnen Wirkflächen W_n der unmittelbar am Rand liegenden Sequenz als Dimensionsvorschrift:

Hieraus resultiert allerdings je Sequenz von vier unterschiedlichen Wirkflächen W₁, W₂, W₃ und W₄ eine verhältnismäßig große Gesamtdickenveränderung von 0,0172 mm, so daß eine derartige Linse, die zwar aufgrund der gleichbleibenden projizierten Streifen breiten einfacher herstellbar ist, lediglich für kleinere Linsendurchmesser geeignet ist.

Die Zunahme der Dicke läßt sich vermindern, indem herstellungstechnisch günstig eine oder auch mehrere der Wirkflächen W_n mit einem ganzzahligen Vielfachen, beispiels weise dem Doppelten oder Dreifachen der projizierten Breite h_n der anderen Wirkflä chen hergestellt werden.

In einer weiteren Ausführungsvariante wird hierzu die projizierte Breite der Wirkfläche W₄ verdoppelt, so daß sich für die Wirkflächen W_n der Randfolge als Dimensionierungs vorschrift ergibt:

Die resultierende Dickenveränderung über eine Sequenz von vier unterschiedlichen Wirkflächen W₁, W₂, W₃ und W₄ ist dann erheblich geringer als bei der ersten Ausfüh rungsvariante. Sie beträgt bei der zweiten Ausführungsvariante lediglich - 0,0040 mm.

In einer dritten Ausführungsvariante des ersten Ausführungsbeispiels wird die Breite der zweiten Wirkfläche W₂ gegenüber den anderen Wirkflächen verdreifacht, so daß sich über die Randfolge von vier unterschiedlichen Wirkflächen eine nur sehr geringfü gige Dickenzunahme von 0,0006 mm einstellt. Damit ergibt sich für die Wirkflächen W_n bei der dritten Ausführungsvariante folgende Dimensionierungsvorschrift:

Im Folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel für eine in der Anordnung nach Fig. 1 verwendbare asphärische multifokale Linse 2 beschrieben. Diese Linse ist in Fig. 5 abschnittsweise dargestellt. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist die quadrifokale Linse 2 nach Fig. 5 als Fresnellinse ausgebildet, deren Wirkflächen W₁, W₂, W₃ und W₄ in konzentrischen Ringen angeordnet sind. Die Anordnung der einzelnen Wirkflächen W₁, W₂, W₃ und W₄ nebeneinander kann dabei grundsätzlich in der bereits oben erläuterten Art und Weise erfolgen. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gren zen jedoch in einer Wirkflächensequenz aus vier unterschiedlichen Brennweitenkatego rien zugeordnete Wirkflächen jeweils diejenigen Wirkflächen unmittelbar aneinander, die Brennweitenkategorien mit gleichem Vorzeichen zugeordnet sind. So besitzen in Fig. 5 die beiden weiter außen liegenden und unmittelbar aneinander angrenzenden Wirkflächen W₁, W₂ eine positive Brennweite, die übrigen Wirkflächen W₃ und W₄ der gleichen Sequenz, die ebenfalls unmittelbar aneinander angrenzen, hingegen negative Brennweiten.

In Analogie zu den oben angegebenen Dimensionierungsvorschriften ergeben sich in Abhängigkeit von der Einfallshöhe h, d. h. dem Abstand zur optischen Achse bzw. dem Radius der konzentrischen Ringe, für beispielhaft ausgewählte Werte h folgende Di mensionierungsvorschriften:

Wie sich aus dem Vergleich der Werte für hier beispielhafte Einfallshöhen h ersehen läßt, nimmt der Wirkflankenwinkel α_n der Wirkflächen W_n in Richtung der optischen Achse ab. Unter den obigen Voraussetzungen ergibt sich die folgende Verteilung der Linsendicke d in Abhängigkeit von der Einfallshöhe h:

Aus der vorstehenden Tabelle ist zu entnehmen, daß die Dicke der Linse 2 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel um maximal 2,37 mm schwankt. Dabei wird die größte Dicke in einer Zone mit der Einfallshöhe h von 97,75 mm erreicht, die minimale Dicke hingegen im Zentrum der Linse 2 auf der optischen Achse. Letztere ist lediglich gering fügig kleiner als die Dicke am Linsenrand, die 3 mm beträgt. Bei einer Einfallshöhe h von 97,75 mm ist die Summe der projizierten Breiten d_n der dort befindlichen Wirkflä chensequenz gleich null.

Durch die Verdoppelung der Rillenbreite h₂ für die Wirkflächen W₂ der zweiten Brenn weitengruppe gegenüber den weiteren Wirkflächen W₁, W₃ bzw. W₄ ergibt sich hier eine besonders geringe Schwankungsbreite der Linsendicke d. Würden bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sämtliche Wirkflächen W_n mit der gleichen Breite h = 0,05 mm ausgebildet, so ergäbe sich bei einem Linsendurchmesser von 300 mm eine Schwankungsbreite der Dicke von 4,4 mm, wobei die Dicke im Zentrum 2,4 mm und am Rand etwa 7 mm betragen würde. Dies zeigt, daß durch eine Optimierung der Wirkflächenbreiten eine besonders dünne Linse verwirklicht werden kann. In Anbe tracht herstellungstechnischer Gegebenheiten kommen hierfür in der Regel ganzzahli ge Vielfache einer Basis-Wirkflächenbreite in Frage. Bei der Verwendung in einer An ordnung nach Fig. 1 stellt weiterhin die Rasterstruktur des Shutters 3 eine wesentliche Einflußgröße dar, da über die Querschnittsbereiche des Shutters 3 die Wirkflächen W_n geöffnet bzw. geschlossen werden. Neben der Möglichkeit, jeder Wirkfläche W_n einen eigenen Querschnittsbereich des Shutters 3 zuzuordnen, ist es auch möglich, mehrere Wirkflächen W_n über einen Querschnittsbereich des Shutters 3 anzusteuern, wobei dann die den einzelnen Brennweitenbereichen zuzuordnenden Bildinformationen über geeignete Filter, beispielsweise Polarisationsfilter oder Farbfilter, getrennt werden. Prinzipiell ist es auch möglich, einer Wirkfläche W_n mehrere Querschnittsbereiche des Shutters 3 zuzuordnen.

Bei der Verwendung in einer Anordnung mit Shutter nach Fig. 1 ist es besonders vor teilhaft, wenn anstelle einer planen Substrataußenfläche der Linse eine geeignet ge krümmte Fläche gewählt wird. Dies erlaubt eine optisch günstige Anpassung des im allgemeinen planen Shutters an die Wirkflächen der multifokalen Linse.

Helligkeitsunterschiede, die sich aus den unterschiedlichen Breiten der Streifen bzw. den unterschiedlichen effektiven Flächenanteilen der Brennweitenkategorien ergeben, lassen sich bei den oben erläuterten Anordnungen zur dreidimensionalen Darstellung durch eine entsprechende Ansteuerung des Bildgebers 1 ausgleichen oder aber zu be sonderen Effekten nutzen.

Die vorstehend erläuterte multifokale Linse 2 ist nicht auf die Anzahl von vier Brenn weitenkategorien beschränkt. Vielmehr können auch Linsen 2 mit einer größeren An zahl positiver und negativer Brennweitenkategorien großformatig herstellt werden, weil dadurch die Dickenschwankungen und damit die maximale Dicke weiter verringert werden können. Zum Erreichen einer besonders geringen Dickenschwankung über die Linsenbreite kann es unter Umständen auch vorteilhaft sein, je Sequenz eine ungleiche Anzahl von Wirkflächen mit Brennweiten mit positivem und negativem Vorzeichen ein zusetzen. Werden zwei Brennweitenkategorien mit gleicher Brennweite eingeführt, er gibt sich gewissermaßen als Sonderfall die in den obigen Beispielen vorgesehene Ver vielfachung der Breite der betreffenden Wirkflächen. Diese Wirkflächen müssen jedoch nicht unmittelbar nebeneinander angeordnet werden, sondern können auch durch wei tere Wirkflächen der Sequenz voneinander getrennt sein.

Anstelle einer Anordnung der Wirkflächen W_n in parallelen Streifen, wie im Zusammen hang mit dem ersten Ausführungsbeispiel und seinen Varianten erläutert, ist es auch möglich, diese in Form von geschlossenen Ringen, insbesondere konzentrischen Krei sen, anzuordnen, wobei in allen Fällen Stufensprünge zwischen benachbarten Wirkflä chen über die gesamte Linse vermieden werden. Gleichfalls kann die Struktur des zwei ten Ausführungsbeispiels auch für eine Zylinderlinse mit parallel zueinander angeord neten streifenförmigen Wirkflächen eingesetzt werden. Die damit möglichen großflä chigen, dünnwandigen Linsen besitzen jeweils ausschließlich Wirkflächen ohne zwi schengeschaltete Störflächen. Die durch die Wirkflächen gebildete Gesamtfläche läßt sich durch eine stetige mathematische Funktion beschreiben, die lediglich an den Grenzen der Wirkflächen nicht differenzierbar ist.

Im Unterschied dazu ist die optisch wirksame Fläche einer konventionellen Fresnellinse unstetig. Die auch bei jenen Fresnellinsen mögliche kleine Dicke und Masse muß aber durch Unstetigkeiten in Form von Störflanken und den damit verbundenen, weiter oben ausgeführten Nachteilen erkauft werden.

Bezugszeichenliste

1

Bildgeber

2

multifokale Linse

2

b Linsenkörper

2

d ebene Fläche bzw. Planfläche

2

c Seitenfläche

3

Shutter

4

Betrachter

5

optische Achse

5

a Durchstoßpunkt
h_n

projizierte Breite
d_n

projizierte Dicke
b_n

Schichtbilder
f_n

Brennweiten
a_n

Abbilder
q_n

Querschnittsbereiche
p_n

Polarisationsbereiche
z_n

Abstände
W_n

Wirkflächen zu den Brennweiten f
α_n

Wirkflankenwinkel
OS Objektstrahl vom Achsenpunkt des Objektes
BS_n

Bildstrahlen zu den Achsenpunkten der virtuellen Bilder

Claims

1. Multifokale Linse mit einer Vielzahl von optischen Wirkflächen (W_n), die hinsicht lich ihrer Brennweite mindestens vier verschiedenen Kategorien (n) zugeordnet sind, wobei jeweils die Wirkflächen (W_n) einer Kategorie die gleiche Brennweite (f_n) aufweisen, mindestens eine Kategorie mit einer positiven Brennweite und minde stens eine Kategorie mit einer negativen Brennweite vorgesehen ist, benachbarte Wirkflächen (W_n) mit ihren jeweiligen Rändern stets unmittelbar aneinander an grenzen und die Linse (2) als ebene Platte oder Folie mit im wesentlichen gleich bleibender Dicke ausgebildet ist.

2. Multifokale Linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkflächen (W_n)in einer zufallsgenerierten Folge einander abwechselnd angeordnet sind.

3. Multifokale Linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkflächen (W_n) in festgelegten Sequenzen angeordnet sind, wobei jede Sequenz genau eine Wirkfläche (W_n) aus jeder Kategorie (n) umfaßt.

4. Multifokale Linse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenfolge der Wirkflächen (W_n) in allen Sequenzen gleich ist.

5. Multifokale Linse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Wirkflächen aus Kategorien mit positiver Brennweite und Wirkflächen aus Ka tegorien mit negativer Brennweite abwechselnd aufeinanderfolgen.

6. Multifokale Linse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb einer Sequenz aus mindestens vier unterschiedlichen Kategorien (n) stets zwei Wirkflächen (W_n) mit positiver Brennweite auf zwei Wirkflächen (W_n) mit negativer Brennweite folgen oder umgekehrt.

7. Multifokale Linse nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Anzahl von Kategorien (n) mit positiver Brennweite gleich der Anzahl von Kategorien (n) mit negativer Brennweite ist.

8. Multifokale Linse nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Wirkflächen (W_n) als zu der Haupterstreckungsebene der Linse (2) geneigte Streifen ausgebildet sind, wobei die Summe der auf eine Normale der Haupterstreckungsebene projizierten Breiten d_n aller Wirkflächen (W_n) mit ei ner positiven Brennweite im wesentlichen gleich der Summe der auf die Normale projizierten Breiten d_n aller Wirkflächen mit einer negativen Brennweite ist.

9. Multifokale Linse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen der Sequenz, die im Abstand von 150 mm von der optischen Achse liegt, entspre chend der folgenden Vorschrift dimensioniert sind:
mit n dem Zählindex der Kategorie, α_n dem Wirkflankenwinkel zwischen der be treffenden Wirkfläche (W_n) und der Haupterstreckungsebene, d_n der auf die Nor male zur Haupterstreckungsebene projizierten Breite der betreffenden Wirkfläche (W_n) und h der auf die Haupterstreckungsebene projizierten Breite der betreffen den Wirkfläche (W_n).

10. Multifokale Linse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkflächen (W_n) als zu der Haupterstreckungsebene der Linse (2) geneig te Streifen ausgebildet sind, wobei die Projektion der Breite h_n der Wirkflächen auf die Haupterstreckungsebene für alle Kategorien gleich ist oder einem ganz zahligen Vielfachen oder einem rationalen Bruchteil einer Bezugsgröße ent spricht.

11. Multifokale Linse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen der Sequenz, die im Abstand von 150 mm von der optischen Achse liegt, ent sprechend der folgenden Vorschrift gestaltet sind:
mit n dem Zählindex der Kategorie, α_n dem Wirkflankenwinkel zwischen der be treffenden Wirkfläche (W_n) und der Haupterstreckungsebene, d_n der auf die Nor male zur Haupterstreckungsebene projizierten Breite der betreffenden Wirkfläche (W_n) und h_n der auf die Haupterstreckungsebene projizierten Breite der betreffen den Wirkfläche (W_n).

12. Multifokale Linse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen der Sequenz, die im Abstand von 150 mm von der optischen Achse liegt, ent sprechend der folgenden Vorschrift gestaltet sind:
mit n dem Zählindex der Kategorie, α_n dem Wirkflankenwinkel zwischen der be treffenden Wirkfläche (W_n) und der Haupterstreckungsebene, d_n der auf die Nor male zur auf die Haupterstreckungsebene projizierten Breite der betreffenden Wirkfläche (W_n) und h_n der auf die Haupterstreckungsebene projizierten Breite der betreffenden Wirkfläche (W_n).

13. Multifokale Linse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen der Sequenz, die im Abstand von 150 mm von der optischen Achse liegt, ent sprechend der folgenden Vorschrift gestaltet sind:
mit n dem Zählindex der Kategorie, α_n dem Wirkflankenwinkel zwischen der be treffenden Wirkfläche (W_n) und der Haupterstreckungsebene, d_n der auf die Nor male zur Haupterstreckungsebene projizierten Breite der betreffenden Wirkfläche (W_n) und h_n der auf die Haupterstreckungsebene projizierten Breite der betreffen den Wirkfläche (W_n).

14. Multifokale Linse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen der Sequenz, die im Abstand von 150 mm von der optischen Achse liegt, ent sprechend der folgenden Vorschrift dimensioniert sind:
mit n dem Zählindex der Kategorie, α_n dem Wirkflankenwinkel zwischen der be treffenden Wirkfläche (W_n) und der Haupterstreckungsebene, d_n der auf die Nor male zur Haupterstreckungsebene projizierten Breite der betreffenden Wirkfläche (W_n) und h_n der auf die Haupterstreckungsebene projizierten Breite der betreffen den Wirkfläche (W_n).

15. Multifokale Linse nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Linse (2) eine Zylinderlinse mit parallel nebeneinander verlau fenden Wirkflächen (W_n) ist.

16. Multifokale Linse nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Breite der Wirkflächen (W_n) kleiner ist als das visuelle Auflö sungsvermögen des menschlichen Auges.

17. Multifokale Linse nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die den Wirkflächen (W_n) an der Linse (2) gegenüberliegende Fläche (2d) eine hochgenau plane Fläche ist.

18. Multifokale Linse nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die den Wirkflächen (W_n) an der Linse (2) gegenüberliegende Fläche (2d) eine gekrümmte Fläche ist.