FI95842C - Monipolttopisteinen kahtaistaittava linssijärjestelmä - Google Patents

Monipolttopisteinen kahtaistaittava linssijärjestelmä Download PDF

Info

Publication number
FI95842C
FI95842C FI884374A FI884374A FI95842C FI 95842 C FI95842 C FI 95842C FI 884374 A FI884374 A FI 884374A FI 884374 A FI884374 A FI 884374A FI 95842 C FI95842 C FI 95842C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
lens
double
refractive
breaking
lens component
Prior art date
Application number
FI884374A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI884374A0 (fi
FI95842B (fi
FI884374A (fi
Inventor
Werner J Fiala
Original Assignee
Werner J Fiala
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Werner J Fiala filed Critical Werner J Fiala
Publication of FI884374A0 publication Critical patent/FI884374A0/fi
Publication of FI884374A publication Critical patent/FI884374A/fi
Publication of FI95842B publication Critical patent/FI95842B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI95842C publication Critical patent/FI95842C/fi

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/16—Intraocular lenses
    • A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus
    • A61F2/1616—Pseudo-accommodative, e.g. multifocal or enabling monovision
    • A61F2/1618—Multifocal lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/16—Intraocular lenses
    • A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus
    • A61F2/1648—Multipart lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/10—Bifocal lenses; Multifocal lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/024—Methods of designing ophthalmic lenses
    • G02C7/028—Special mathematical design techniques
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
    • G02C7/041—Contact lenses for the eyes bifocal; multifocal
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
    • G02C7/041—Contact lenses for the eyes bifocal; multifocal
    • G02C7/042—Simultaneous type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
    • G02C7/049—Contact lenses having special fitting or structural features achieved by special materials or material structures
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/06—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses bifocal; multifocal ; progressive
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/12—Polarisers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/16—Intraocular lenses
    • A61F2002/16965—Lens includes ultraviolet absorber
    • A61F2002/1699—Additional features not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C2202/00—Generic optical aspects applicable to one or more of the subgroups of G02C7/00
    • G02C2202/16—Laminated or compound lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C2202/00—Generic optical aspects applicable to one or more of the subgroups of G02C7/00
    • G02C2202/22—Correction of higher order and chromatic aberrations, wave front measurement and calculation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Description

1 · 95842
Monipolttopisteinen kahtaistaittava linssijärjestelmä Tämä keksintö koskee monipolttopisteistä ei-aromaattista tai akromaattiseksi tehtyä monikomponenttis-5 ta optista linssijärjestelmää ja tarkemmin määriteltynä mainitunlaista järjestelmää, jossa vähintään yksi lins-sikomponenteista on kahtaistaittava linssi.
Kahtaistaittavat linssit on tunnettu jonkin aikaa. GB-patenttijulkaisussa 231 848 kuvataan kahtaistaitta-10 vaa linssiä, jota käytetään polarisaattorina. Koska kahtaistaittava linssi tuottaa kaksi ortogonaalisesti polarisoitua valonsädekimppua, joilla on erilainen kallistus, käytetään joko diafragmaa tai isotrooppista linssiä toisen polarisoidun valonsädekimpun eliminoimiseksi, jot-15 ta saataisiin polarisaatioltaan vain yhtä tyyppiä oleva sädekimppu. US-patenttijulkaisussa 2 317 809 kuvataan tasokuperaa kahtaistaittavaa linssiä, joka on kitattu kuperalta puoleltaan tasokoveraan isotrooppiseen linssiin. Kokoonpano toimii linssinä, jolla on positiivinen 20 taittovoimakkuus toisessa lineaarisessa polarisaatio-tilassa olevan valon suhteen, ja yhdensuuntaislevynä, jonka taittovoimakkuus on nolla, toisessa, ortogonaa-lisessa polarisaatiotilassa olevalle valolle. Linssi-kokoonpano sisällytetään valokuvaustarkoituksiin käy-25 tettävään etsimeen. GB-patenttijulkaisun 865 361 mukaan prismamainen kahtaistaittava linssi yhdistetään isotrooppiseen peitelinssiin sillä tavalla, että linssiyhdistel-män kaksi taittovoimakkuuslukua ovat yhtä kaukana tavoitteena olevasta taittovoimakkuudesta. Linssijärjestelmä 30 sisällytetään optiseen laitteeseen, joka on tarkoitettu ihmissilmän testaamiseen. Laite erottaa ordinaari- ja ekstraordinaarisäteiden muodostamat kaksi kuvaa sillä tavalla, että silmien tutkimisen aikana voidaan katsoa samanaikaisesti ja rinnakkain kahta kuvaa, joiden terä-35 vyysaste on erilainen. US-patenttijulkaisussa 3 211 048 mainitaan tasokuperia/tasokoveria kaksoislinssikokoon- 2 95842 panoja, jotka valmistetaan samanlaisista kahtaistaitta-vista materiaaleista. Näissä kokoonpanoissa toinen kah-taistaittavista linsseistä voidaan korvata isotrooppisella linssillä, jossa on tasopinta. Nämä kokoonpanot 5 toimivat yhdessä hajottavan välineen, esimerkiksi prisman, ja polarisaattorin kanssa spektrometrissä. US-pa-tenttijulkaisussa 3 432 238 esitetään myös tasokoveris-ta ja tasokuperista kahtaistaittavista linsseistä muodostettuja pareja, jotka on tarkoitettu tulevan polaroi-10 dun valon vaihesiirtymien aikaansaantiin. Tuloksena olevia interferenssikuvioita käytetään hyväksi spektromet-risessä laitteessa.
Koska kahtaistaittavilla linsseillä on kaksi taittovoimakkuutta, joista toinen liittyy toiseen line-15 aariseen polarisaatiotasoon ja toinen toiseen, orto- gonaaliseen polarisaatiotasoon, voidaan käyttä välineitä, joilla on kyky kääntää polarisaatiotasoa, toisen taittovoimakkuuden valitsemiseksi, jos tuleva valo on lineaarisesti polaroituva. US-patenttijulkaisussa 20 3 410 624 kuvataan elektro-optisen säätövälineen (Kerrin kennon) käyttöä yhdessä kahtaistaittavien linssien ja prismojen kanssa. Mainitussa patenttijulkaisussa ilmoitetaan, että m järjestelmää, joista kukin sisältää linssin ja elektro-optisen kennon, voi saada aikaan 2m polt-25 topistettä. Samankaltainen kokoonpano, joka sisältää n elektro-optista kennoa ja n kahtaistaittavaa linssiä, esitetään FR-patenttijulkaisussa 1 552 198. US-patentti julkaisussa 3 520 592 ja julkaisussa Eng et ai., "Multiple Imagery with Birefringent Lanses", Applied 30 Optics 8, nro 10 (lokakuu 1969) 2117-2120 esitetään . kummassakin optinen tarkennusjärjestelmä, jossa käyte tään yhtä tai useampaa kahtaistaittavaa linssiä ja kukin linssi on yhdistetty valon polarisaatiotason säätö-välineeseen. US-pantenttijulkaisussa 3 563 632 esite-35 tään digitaalinen optinen polttovälimodulaattori, jossa kokoonpano, joka koostuu riviin asetetuista peräkkäisis- 3 - 95842 tä vaiheista, joissa kussakin on Kerrin kenno ja kaarevuudeltaan vaiheesta toiseen kasvava kahtaistaittava linssi, upotetaan yhteiseen elektrolyyttisäiliöön. Linssit ovat muodoltaan sellaisia, että elektrolyytin taite-5 kertoimen lämpötilariippuvuus kompensoituu. US-patentti-julkaisussa 3 565 510 kuvataan kahden kahtaistaittavan linssin käyttöä yhtä Kerrin kennoa kohden järjestelmässä, joka on samanlainen kuin edellä mainitussa US-patentti-julkaisussa 3 563 632 kuvattu. Osipov /"Binary polarizing 10 lenses". Optical Technology 40, nro 5 (toukokuu 1983) 277 - 279? kuvaa binaarista polaroivaa linssiä, joka koostuu tasokuperasta/tasokoverasta kahtaistaittavasta linssijärjestelmästä. Tämä linssijärjestelmä voidaan yhdistää isotrooppiseen linssiin yhdensuuntaisen referens-15 sisädekimpun ja tarkennetun signaalisädekirapun, jotka polaroidaan ortogonaalisesti, tuottamiseksi käytettäviksi laserjärjestelmissä. US-patenttijulkaisussa 3 758 201 esitetään tasokupera/tasokovera kahtaistaittava kaksois-linssi yhdistettynä isotrooppiseen, taittovoimmakkuudel-20 taan säädettävissä olevaan linssijärjestelmään. Kyseistä järjestelmää käytetään silmien tutkimisessa. US-patentti-julkaisussa 3 990 798 esitetään tasokupera/tasokovera kahtaistaittava linssipari, joka on tarkoitettu käytettäväksi mikroskoopin okulaarina tai okulaarissa eri tasos-25 sa olevien kohteiden kuvan muodostamiseksi yhteen kuvata-soon. Tasokuperia/tasokoveria kaksoilinssejä, jotka on valmistettu kahtaistaittavasta materiaalista, kuvataan myös US-patenttijulkaisussa 4 566 762, jossa esitetään kaksipolttopisteinen järjestelmä, jossa eri etäisyydellä 30 olevien kohteiden kuvien suurennussuhde on identtinen. US-patenttijulkaisussa 4 575 849 esitetään tasokuperia/ tasokoveria kahtaistaittavia linssejä, joita käytetään vaihelevyinä optisessa suodatin-polarisaattoriyhdistel-mässä.
35 Edellä esitetystä käy ilmi, että kahtaistaittavia linssejä on käytetty pääasiassa tasokuperista/tasokove- 4 95842 rista linsseistä koostuvissa kokoonpanoissa. Tällainen kokoonpano yhdistetään yhdessä tapauksessa (Osipov) isotrooppiseen linssiin yhdensuuntaisen polaroidun valonsä-dekimpun aikaansaamiseksi. Prismamaisen kahtaistaittavan 5 linssin ja prismamaisen isotrooppisen linssin yhdistelmää käytetään GB-patenttijulkaisun (supra) mukaisesti kahden rinnakkaisen kuvan tuottamiseen yhdestä kohteesta silmä-tutkimustarkoituksiin. Lisäksi useissa patenteissa on ehdotettu järjestelmäkokoonpanoja, joissa kukin järjes-10 telmä sisältää kahtaistaittavan linssin ja polarisaatio-tason suunnan säätövälineen, polttoväliltään säädettävissä oleviksi järjestelmiksi.
Edellä mainituissa aiemmissa julkaisuissa mainitaan epäorgaaniset kiteet, kuten kvartsi ja kalsiitti, 15 kahtaistaittavina linssimateriaaleina. Kahtaistaittavuus voi olla myös joidenkin orgaanisten polymeerien ominaisuus. Niinpä esimerkiksi US-patenttijulkaisuissa 4 384 107, 4 393 194, 4 933 196, 4 433 132, 4 446 305, 4 461 886, 4 461 887, 4 503 248, 4 520 189, 4 521 588, 4 525 413, 20 4 575 547, 4 608 429, ja 4 628 125 kuvataan polymeerejä, jotka ovat voimakkaasti kahtaistaittavia ja jäljittele vät yksiakselisten kiteiden optisia ominaisuuksia. Tällaisia kahtaistaittavia polymeerejä ehdotetaan käytettäviksi isotrooppisten kerrosten kera monikerroksisissa 25 valonläpäisy ja -polarointilaitteissa.
On tunnettua, että monista polymeereistä voidaan tehdä kahtaistaittavia, esimerkiksi saattamalla ne jännityksen alaisiksi. Koko fotoelastisuuden ja polaroidun valon avulla tehtävän jännitysanalyysin alue perustuu 30 tähän ilmiöön. On myös tunnettua, että venyttämällä polymeeriä joustoraja n yli polymeeristä voidaan tehdä kahtaistaittava irreversiibelisti. Tämä mainitaan esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 3 522 985.
Monipolttopisteiset silmälasilinssit ja erityises-35 ti tällaiset piilolinssit ovat tunnettuja; katso esimerkiksi US-patenttijulkaisut 3 794 414, 4 162 122, 4210391, 4 304 283, 4 338 005, 4 637 697, 4 641 934, 4 642 112, li 5 95842 ja 4 655 565. Näille linsseille on yhteistä, että niiden valmistuksessa käytettävät optiset aineet ovat isotrooppisia. Useampi samanaikainen taittovoimakkuus saadaan aikaan varustamalla linssi asianmukaisin geometrisin pa-5 rametrein.
Tämän keksinnön eräänä päämääränä on saada aikaan monipolttopisteinen, esimerkiksi kaksi-, kolmi-, neli-jne. polttopisteinen, ei-akromaattinen tai akromaattisek-si tehty kahtaistaittava linssijärjestelmä, jossa vähin-10 tään kaksi polttopistettä valitaan täysin toisistaan riippumattomasti .
Tämän keksinnön eräänä toisena päämääränä on saada aikaan monipolttopisteinen ei-akromaattinen tai aromaattiseksi tehty kahtaistaittava linssijärjestelmä, jossa 15 esiintyy mahdollisimman vähän epätoivottuja polttopisteitä eli taittovoimakkuuksia.
Tämän keksinnön eräänä päämääränä on saada aikaan ei-akromaattinen tai akromaattiseksi tehty monipolttopisteinen kahtaistaittava linssijärjestelmä, joka on pa-20 rempi kuvan kirkkauden, kromaattisen käyttäytymisen ja taittovoimakkuuden valinnanvapauden suhteen verrattuna muihin tunnettuihin monipolttopisteisiin linssijärjestelmä tyyppeihin .
Tämän keksinnön eräänä erityisenä päämääränä on 25 saada aikaan ei-akromaattinen tai akromaattiseksi tehty V kahtaistaittava linssijärjestelmä, joka on valmistettu kokonaan tai osittain optista laatua olevista polymeereistä .
Tämän keksinnön eräänä toisena erityisenä pää-30 määränä on yhdistää ei-akromaattinen tai akromaattiseksi tehty kahtaistaittava linssijärjestelmä yhteen tai ' useampaanvalonpolarointivälineeseen ja mahdollisesti yh teen tai useampaan polaroivaan suodattimeen, jotta mahdollistetaan taittovoimakkuuksien tai taittovoimmakkuus-35 yhdistelmien valinta lukuisten käytettävissä olevien taittovoimakkuuksien joukosta.
6 95842 Tämän keksinnön eräänä lisäpäämääränä on saada aikaan monipolttopisteinen ei-akromaattinen tai aromaattiseksi tehty kahtaistaittava linssijärjestelmä, jossa vähintään yhdelle linssipinnalle annetaan muoto riippumatto-5 masti linssikomponenttien valmistukseen käytettävien aineiden fysikaalisista parametreista ja ennalta valituista polttopisteistä.
Tämän keksinnön eräänä erityisenä lisäpäämääränä on saada aikaan kahtaistaittava linssijärjestelmä, jossa 10 esiintyy minkä tahansa halutun asteinen kromaattinen aberraatio vähintään yhdessä polttopisteessä ennalta va-littyjen polttopisteiden joukosta.
Tämän keksinnön vielä eräänä päämääränä on saada aikaan oftalmisia linssejä, erityisesti silmälasien lins-15 sejä, piilolinssejä ja silmänsisäisiä linssejä, jotka perustuvat keksinnön mukaiseen ei-akromaattiseen tai aromaattiseksi tehtyyn kahtaistaittavaan linssijärjestelmään.
Tämän keksinnön muihin päämääriin kuuluu tässä kuvatun kahtaistaittavan linssijärjestelmän liittämi-20 nen muihin optisiin laitteisiin, kuten linssijärjestelmiin, esimerkiksi silmädiagnostiikkalaitteisiin, kameroihin, kaukoputkiin ja kiikareihin, mikroskooppeihin, kopiokoneisiin, optisiin penkkeihin, spektrografisiin laitteisiin jne.
25 Tämän keksinnön mukaisesti tarjotaan käytettäväk- : si monipolttopisteinen ei-akromaattinen kahtaistaittava linssijärjestelmä, joka sisältää: a) ensimmäisen linssikomponentin, joka on kahtaistaittava linssikomponentti; ja 30 b) toisen linssikomponentin mainitun ensimmäisen linssikomponentin vieressä, jolloin ensimmäisen ja toi-sen linssikomponentin vastakkaisten pintojen kaarevuudet ovat suurin piirtein identtiset tai komplementaariset, joka toinen linssikomponentti on 35 (i) kahtaistaittava linssikomponentti, jonka opti sen akselin suunta on erilainen kuin kahtaistaittavan linssikomponentin (a) optisen akselin suunta, tai
II
7 95842 (ii) kahtaistaittava linssikomponentti, jonka molemmat taitekertoimet ovat erilaiset kuin kahtaistait-tavan linssikomponentin (a) taitekertoimet, tai (iii) kahtaistaittava linssikomponentti, jossa 5 taitekerroin pääsääntöisten (ordinaaristen) valoaaltojen suhteen on sama kuin kahtaistaittavassa linssikomponen-tissa (a), mutta taitekerroin erikoissääntöisten (ekstra-ordinaaristen) valoaaltojen suhteen on eri kuin kahtaistaittavassa linssikomponentissa (a), tai 10 (iv) kahtaistaittava linssikomponentti, jossa taitekerroin erikoissääntöisten valoaaltojen suhteen on sama kuin kahtaistaittavassa linssikomponentissa (a), mutta taitekerroin pääsääntöisten valoaaltojen suhteen on eri kuin kahtaistaittavassa linssikomponentissa (a), 15 tai (v) isotrooppinen linssikomponentti, sillä edellytyksellä, että linssiakselin suuntaisesti tulevan valon suhteen mainitulla linssijärjestelmällä on samanaikaisesti vähintään kaksi polttopistettä, jois-20 ta kukin sijaitsee minkä tahansa ennalta valitun positiivisen tai negatiivisen polttovälin päässä linssijär-jestelmän akselilla, ja lisäksi sillä edellytyksellä, että mille tahansa joko ensimmäisen tai toisen linssi-komponentin yhdelle pinnalle annetaan kaarevuus riippu-25 mattomasti mainituista ennalta määrätyistä polttopis-teistä.
Lisäksi tämän keksinnön mukaisesti tarjotaan käytettäväksi monipolttopisteinen kahtaistaittava linssi-järjestelmä, joka on akromaattinen ainakin yhdessä 30 polttopisteessä tai jossa esiintyy ennalta määrätty määrä kromaattista aberraatiota vähintään yhdessä polt- t · .. topisteessä ja joka sisältää: a) ensimmäisen linssikomponentin, joka on kahtaistaittava linssikomponentti, jonka optinen akseli on 35 suurin piirtein kohtisuorassa linssin akseliin nähden? ja 8 95842 b) toisen linssikomponentin mainitun ensimmäisen linssikomponentin vieressä, joka toinen linssikomponent-ti on (i) kahtaistaittava linssikomponentti, jonka op-5 tisen akselin suunta on erilainen kuin kahtaistaittavan linssikomponentin (a) optisen akselin suunta, tai (ii) kahtaistaittava linssikomponentti, jossa molemmat taitekertoimet eroavat kahtaistaittavan linssi-komponentin (a) taitekertoimista, tai 10 (iii) kahtaistaittava linssikomponentti, jossa taitekerroin pääsääntöisten valoaaltojen suhteen on sama kuin kahtaistaittavassa linssikomponentissa (a), mutta taitekerroin erikoissääntöisten valoaaltojen suhteen on eri kuin kahtaistaittavassa linssikomponentissa (a), tai 15 (iv) kahtaistaittava linssikomponentti, jossa tai tekerroin erikoissääntöisten valoaaltojen suhteen on sama kuin kahtaistaittavassa linssikomponentissa (a), mutta taitekerroin pääsääntöisten valoaaltojen suhteen on eri kuin kahtaistaittavassa linssikomponentissa (a), tai 20 (v) isotrooppinen linssikomponentti, sillä edellytyksellä, että linssiakselin suuntaisesti tulevan valon suhteen mainitulla linssijärjestelmällä on samanaikaisesti vähintään kaksi polttopistettä, joista kukin sijaitsee minkä tahansa ennalta valitun positiivi-25 sen tai negatiivisen polttovälin päässä linssijärjestel-: män akselilla, ja lisäksi sillä edellytyksellä, että kah desta polttopisteestä ainakin toisen polttoväli on yhtä suuri tarkasteltavan valon ainakin kahdella eri aallonpituudella.
30 Termin "vieressä", jota käytetään viittamaan tässä kuvatun kahtaistaittavan linssijärjestelmän ensimmäisen .· ja toisen linssikomponentin suhteelliseen asemaan, pii riin on tarkoitettu kuuluvaksi se, että tällaiset komponentit ovat suorassa kosketuksessa toisiinsa suurin 35 piirtein koko vastakkaisten pintojensa alueelta, ts.
jäljempänä määriteltävä "yhdistelmälinssi", sekä se, että 11 9 95842 tällaisia vastakkaisia pintoja erottaa yhteistä akselia pitkin mitattuna lyhyt etäisyys, tyypillisesti korkeintaan muutama millimetri.
Ilmauksella "suurin piirtein identtiset tai komp-5 lementaariset", jota käytetään tässä kuvattavan moni- polttopisteisen ei-akromaattisen kahtaistaittavan linssi-järjestelmän ensimmäisen ja toisen linssikomponentin vastakkaisten pintojen kaarevuuksien kuvaamiseen, tarkoitetaan sitä, että kun tällaiset pinnat asetetaan kosketuk-10 seen toistensa kanssa, ne koskettavat toisiaan keskinäisen rajapintansa joka pisteessä. Niinpä esimerkiksi suurin piirtein identtisten kaarevuuksien ollessa kyseessä tällaiset kaarevuudet olisivat tasomaisia, ts. pintojen kaarevuussäde olisi ääretön, ja komplementaaristen kaa-15 revuuksien ollessa kyseessä tällaisia pintoja edustaisivat esimerkiksi yhteensopivat koverat ja kuperat pinnat.
Ilmauksella "yhdistelmälinssi" tarkoitetaan tässä vähintään kahdesta linssikomponentista koostuvaa linssi-20 j ärjestelmää, jossa vierekkäisten linssikomponenttien vastakkaiset linssipinnat ovat suurin piirtein identtisiä tai komplementaarisia, niin että nämä kaksi komponenttia voidaan kitata yhteen vastakkaisilta pinnoiltaan, esimerkiksi tasokoverissa/tasokuperissa linssi-25 järjestelmissä. Tämän ilmauksen piiriin kuuluu myös . .· linssijärjestelmä, jossa vastakkaiset pinnat ovat tie tyllä etäisyydellä toisistaan yhden tai useamman muun optisen välineen kuin linssin, esimerkiksi polarointi-välineen, sijoittamiseksi järjestelmään.
30 Ilmauksella "kosketuksessa olevat linssit" tarkoi tetaan tässä vähintään kaksi linssikomponenttia sisältä-.. vää linssijärjestelmää, joka täyttää oleellisilta osil taan vaatimuksen, että linssijärjestelmän taittovoimakkuus on linssikomponenttien taittovoimakkuuksien summa.
35 Terimillä "ei-akromaattinen" tarkoitetaan linssiä tai linssijärjestelmää, jolla on yksi tai usempia taitto- 95842 voimakkuuksia, jotka edelleen ovat riippuvaisia tarkasteltavan (ts. käytetyn) valon aallonpituudesta linssin tai linssijärjestelmän valmistukseen käytetyn kahtais-taittavan ja/tai isotrooppisen optisen materiaalin ha-5 jottavan käyttäytymisen vuoksi.
Termillä "akromaattiseksi tehty" tarkoitetaan linssijärjestelmää jolla on yksi tai useampia taitto-voimakkuuksia, joista ainakin yksi on vakio vähintään kahdella tarkasteltavan (ts. käytetyn) valon eri aallon-10 pituudella.
Tämän keksinnön mukaisiin monipolttopisteisiin ei-akromaattisiin ja akromaattiseksi tehtyihin kahtaistaitta-viin linssijärjestelmiin kuuluu kahtaistaittavan linssi-komponentin lukuisia permutaatioita ja yhdistelmiä vä-15 hintään yhden muun kahtaistaittavan linssikomponentin ja/tai vähintään yhden isotrooppisen linssikomponentin kanssa, joita esiteltiin edellä, sillä edellytyskellä, että tällaisessa järjestelmässä vähintään kaksi tuloksena olevista polttopisteistä eli taittovoimakkuuksista 20 ovat ennaltavalittavissa ja että nämä polttopisteet ovat samalla linssiakselilla linssiakselin suuntaisesti tulevan valon ollessa kyseessä ja että joko ensimmäisen tai toisen linssikomponentin mikä tahansa kaarevuus valitaan riippumatta ennalta valituista polttopisteistä. Näiden 25 vaatimusten asettamissa rajoissa on mahdollsita saada ai-: kaan mikä tahansa hyvin monista erilaisista monopoltto- pisteisistä optisista rakenteista mitä moninaisimpien käytännön vaatimusten täyttämiseksi. Niinpä keksinnön piiriin kuuluu esimerkiksi linssijärjestelmiä joissa yh-30 distetään yksi kahtaistaittava linssikomponentti yhteen tai useampaan isotrooppiseen linssikomponenttiin yh-.. distelmälinssiksi tai linssisarjaksi; yksikahtaistait tava linssikomponentti yhdistetään vähintään yhteen toiseen kahtaistaittavaan linssikomponenttiin joko yh-35 distelmälinssiksi tai tällaisista linsseistä muodostuvaksi sarjaksi mahdollisesti yhdessä yhden tai useamman n Π 95842 isotrooppisen linssikomponentin kanssa jne. Kuten jäljempänä tässä hakemuksessa selvitetään, voidaan lisäksi käyttää mitä tahansa tämän keksinnön mukaista monipolttopis-teistä kahtaistaittavaa linssijärjestelmää yhdistettynä 5 muihin polaroiviin välineisiin tai polaroiviin suodattimien, joita sijoitetaan yhden tai useamman vierekkäisen kahtaistaittavan linssikomponenttiparin väliin ja/tai linssijärjestelmän eteen tai taakse, jolloin mahdollistetaan yhden tai useamman taittovoimakkuuden valinta usei-10 den käytettävissä olevien taittovoimakkuuksien joukosta.
Dioptrialukujen laajaa valikoimaa, jonka tämän keksinnön mukainen monipolttopisteinen kahtaistaittava linssijärjestelmä mahdollistaa, voidaan käyttää hyödyksi mitä moninaisimmissa sovellutuksissa, esimerkiksi 15 suunniteltaessa oftalmisia kaksiteholinssejä, joissa on helppo saavuttaa suhteellisen suuria taittovoimakkuus-eroja suhteellisen ohuilla linsseillä, ja eri tyyppisissä optisissa välineissä ja laitteissa, mukaan luettuina kaukoputket, kiikarit, video- ja valokuvauskameroi-20 den linssit, mikroskoopit, kopiokoneet, optiset penkit, sepktrografiset laitteet jne.
Kuvio 1 on kaaviokuva tämän keksinnön mukaisesta kahtaistaittavasta linssijärjestelmästä, jolla on "täydellinen geometria".
25 Kuvio 2 on kaaviokuva kahtaistaittavasta linssi- ·.’ komponentista, joka on määrä sisällyttää tämän keksinnön mukaiseen linssijärjestelmään.
Kuviot 3A, 3B, 4 ja 5 ovat kaaviokuvia tämän keksinnön mukaisten kahtaistaittavien linssijärjestelmien 30 erilaisista muista suoritusmuodoista.
Kuvio 6 on kaaviokuva tämän keksinnön mukaisesta kahtaistaittavasta linssijärjestelmästä yhdistettynä polarointivälineeseen;
Kuvio 7 on kaaviokuva kahdesta kahtaistaittavasta 35 linssikomponenteista koostuvasta kahtaistaittavasta linssi järjestelmästä, jolla on samanaikaisesti useampia kuin kaksi taittovoimakkuutta.
12 95842
Kuvio 8 on kaaviokuva kuvion 7 mukaisesta linssi järjestelmästä yhdistettynä polarisointivälineeseen.
Kuviot 9A ja 9B esittävät edestä ja vastaavasti sivulta päin katsottuna silmälasinlinssiä, johon on si-5 säilytetty tämän keksinnön mukainen kahtaistaittava linssi järjestelmä.
A. Monipolttopisteiset ei-aromaattiset kahtais-taittavat linssijärjestelmät
Kaikilla tunnetuilla kahtaistaittavilla linssi-10 järjestelmillä on optinen akseli (ts. kiteisen kahtais-taittavan aineen sisällä oleva akseli), joka on kohtisuorassa linssin akselia vastaan. Niinpä kahtaistaitta-valla linssijärjestelmällä on kaksi erityistä taiteker-rointa nQ (ordinaarisille eli pääsääntöisille aalloille 15 tai säteille) ja ne {ekstraordinaarisille eli erikois-sääntöisille aalloille tai säteille), mutta vain siinä erikoistapauksessa, että e-säteet (erikoissääntöiset säteet) läpäisevät kahtaistaittavan linssin suunnassa, joka on kohtisuoraan, ts. ortogonaalinen, optista akse-20 lia vastaan. Kaikissa muissa suunnissa tulevilla e-sä-teillä on efektiivinen taitekerroin ng ef^r jonka arvo on nQ:n ja η&:η välissä. Tällaisessa tapauksessa ei ole mahdollista ennustaa tarkasti kahtaistaittavan linssi-järjestelmän optista taittokykyä tai käyttäytymistä 25 e-säteiden suhteen.
Tästä syystä saattaa olla toivottavaa käyttää kaksipolttopisteistä linssijärjestelmää, jolla on kaksi riippumattomasti valittua taittovoimakkuutta (eli polttopistettä) ja lisäksi se ominaisuus, että e-säteet lä-30 päisevät kahtaistaittavan linssin suunnassa, joka on yk- , sinomaan kohtisuora optista akselia vastaan. Tapausta, • 1 jossa kaikki e-säteet läpäisevät kahtaistaittavan linssin ortogonaalisesti optisen akselin suhteen, kutsutaan tässä kuvatun kahtaistaittavan linssijärjestelmän "geo-35 metrialtaan täydelliseksi" suoritusmuodoksi.
Il 13 95842
Kuvio 1 esittää erästä geometrialtaan täydellistä kahtaistaittavaa linssijärjestelmäsuoritusmuotoa, jossa on isotrooppinen linssikomponentti 10, jossa on pallo-pinnat ja R2, ja isotrooppinen linssikomponentti 30, 5 jossa pallopinnat R^ ja R4, kahtaistaittavan linssikom-ponentin 20, jossa on komplementaariset pallopinnat R2 ja R^ ja jonka optinen akseli osoitetaan kiinteällä nuolella (samoin kuin kaikissa myöhemmissä kuvioissa), edessä ja takana. Kun linssijärjestelmän ennalta valitut 10 taittovoimakkuudet (jotka määräävät vastaavat polttopisteet) ovat ja D^, pätevät geometrialtaan täydelliseen kaksipolttopisteiseen linssijärjestelmään seuraavat rajoitukset: 15 E34 + D0 + D12 = Da (la) E34 + De + D12 " Db ,Ib> ja "täydellisen geometrian" asettama rajoitus: 20 (ne - 1) x R2 = -D12 (2) joissa kaavoissa D^2 ja D^4 ovat edessä ja vastaavasti takana olevien isotrooppisten linssien taittovoimakkuudet ja Dq ja Dg ovat kahtaistaittavan linssikomponentin 25 taittovoimakkuudet o-säteiden (pääsääntöisten säteiden) ja e-säteiden suhteen.
Tämän geometrialtaan täydellisen suoritusmuodon suhteen pätee yhtälö
30 D
+ ή-^Τ <3> , o e • · eli 35 De = mDQ (4) , jossa « 14 95842 ne ' 1 m = ίΓ-ΓΤ (5) o
Siten kuvion 1 mukaista geometrialtaan täydellis-5 tä kaksipolttopisteistä linssijärjestelmää kuvaavat yhtälöt:
Da - Db
Do “ n ^~n~ x (no - 11 (6a) o e 10 D - D.
De = ΪΓ-Τ-ΪΓ X <ne - X) (6b) o e 15 °34 = Da " Db D12 (7)
Jos esimerkiksi säde R^ on ennalta valittu, voidaan R2 laskea yhtälöistä (6a) tai (6b). Säde R^ on sitten määritettävä lasketun säteen R- ja yhtälön (2) avul- 4 ^3 20 la, ja R voidaan laskea ennalta valitun säteen R ja yhtälön (7) avulla. Periaatteessa voidaan valita ennalta mikä tahansa neljästä säteestä.
Yleisemmän suoritusmuodon, geometrialtaan epätäydellisen kahtaistaittavan linssijärjestelmän olles-25 sa kyseessä e-aallot läpäisevät kahtaistaittavan lins-* sin suunnassa, joka ei välttämättä ole kohtisuorassa optista akselia vastaan. Siten e-säteillä on omat efektiiviset taitekeroimensa n joiden arvot ovat
e,eff' J
n :n ja n :n välissä. Koska efektiivisiä kertoimia e J o
30 N __ ja e-säteiden reittejä kahtaistavassa linssissä e,eff J J
. ei tunneta ennalta ja reitit ja efektiiviset kertoimet *1 N riippuvat toisistaan, ei kahtaistaittavan lins- sin sisältävän linssijärjestelmän todellista käyttäytymistä voida päätellä suoraan ne~arvoista ja linssin geo-35 metriasta.
11 “ 95842
Kahtaistaittavien linssien käyttäytymisen järkevän laskemisen tulee perustua valonsäteiden kulun yksityiskohtaiseen jäljittämiseen tällaisen linssin läpi. Tällaisessa säteen kulun seuraamisessa määritetään valon 5 etenemisvektoreiden avaruuskomponentit ennen sattumanvaraisesti suuntautunutta isotrooppisen ja kahtaistait-tavan aineen rajapintaa ja sen jälkeen. Kahtaistaitta-van aineen optisen akselin valinnan tai suunnan ollessa tietty tässä määrittelyssä tehdään Huygensin konstruk-10 tio, ts. elliptisellä toroidilla olevan tangenssitason yleinen konstruointi (katso esimerkiksi J. Strong,
Concepts of Classikcal Optics, W. H. Freeman and Company 1958, s. 138). Tällaisten säteenjäljityslaskelmien, jotka voidaan tietenkin tehdä myös o-säteille, peruteella 15 voidaan arvioida käytännöllisesti katsoen kaikki kiintoisat linssien käyttäytymistä koskevat tiedot, kuten linssin taittovoimakkuudet, kuvan tarkkuus ja kromaattinen ja palloaberraatio. Kun otetaan mukaan Fresnelin kaavat, jotka koskevat kahden optisen väliaineen raja-20 pinnan ylittävän valon läpäissyttä amplitudia, voidaan määrittää myös monikerroksisen linssin läpäisseet intensiteetit.
Seuraavassa annetaan esimerkkejä tämän keksinnön mukaisista geometrialtaan epätäydellisistä kohtaistait-25 tavista linssijärjestelmistä, joihin liittyvät kuviot 2-5. Näissä esimerkeissä käytetään seuraavia määritelmiä :
Arvo Määritelmä DVO Takapinnan huipun taittovoimakkuus o-säteiden 30 suhteen; saatu tavallisista takapinnan huipun taittovoimakkuulaskelmista.
« !. DVE Takapinnan huipun taittovoimakkuus e-säteiden suhteen; saatu tavallisista takapinnan huipun taittovoimakkuuslaskelmista.
35 DO Takapinnan huipun taittovoimakkuus o-säteiden suhteen; saatu säteen jäijityslaskelmista.
16 95842 DE Takapinnan huipun taittovoimakkuus e-säteiden suhteen; saatu säteen jäijityslaskelmista ACM "Tarkkuusmitta", ts. pienimmän polttopisteen pinta-alan suhde linssin pinta-alaan (ts.
5 poikkileikkaukseen).
PTR Taittovoimakkuuteen liittyvä läpäisseen keski määräisen intensiteetin prosenttiosuus tulevasta intensiteetistä.
n Kahtaistaittavan linssin taitekerroin o-sätei- o 10 den suhteen.
ne Kahtaistaittavan linssikomponentin taiteker roin e-säteiden suhteen, kun e-säteet ovat kohtisuorassa optista akselia vastaan.
n^2 Isotrooppisen linssikomponentin, jonka säteet 15 ovat R^ ja R2, taitekerroin.
n34 Isotrooppisen linssikomponentin, jonka säteet ovat R^ ja R^, taitekerroin.
gamma Optsien akselin ja linssin akselin välinen kulma.
20 alfar Tulevien valosäteiden ja linssin akselin väli nen kulma.
alfa Tulevien valonsäteiden ja linssinakselin muo dostaman tason ja kahtaistaittavan linssikomponentin optisen akselin ja linssin akselin muo-25 dostaman tason välinen kulma.
r , r , R_ Kuvien 2-5 mukaisten linssi järjestelmien pal-12 4 ja r^ lomaisten linssipintojen säteet.
d Linssijärjestelmän läpimitta.
^12' C23 Kuvien 2-5 mukaisten linssijärjestelmien 30 ja C34 linssien paksuudet keskipisteistä mitattuina.
DF Polttopisteen ja linssijärjestelmän takapinnan keskipisteen välisen etäisyyden käänteisluku (dioptria) n Prisman taittovoimakkuus prismadioptrioina pr 35 (1 prismadioptria = 1 cm:n poikkeama metriä kohden).
li « it 95842
Kuvion 2 mukaisen kahtaistaittavan linssikomponen-tin rakenneominaisuudet ovat seuraavat:
Etupinnan säde R2 = 7,5 mm
Takapinnan säde R^ = 7,8 mm 5 Paksuus keskipisteestä C^ = 0#05 mm
Linssijärjestelmän läpimitta d = 6 mm
Optisen akselin suunta gamma = 90°
Taitekertoimet nQ = 1,443; ne = X'8 o 10 Tulevan valon suunta alfa^ = 0
TAULUKKO IA
Kuvion 2 mukaisen kahtaistaittavan linssikomponentin lasketut arvot o-säteiden suhteen 15 DVO DO ACM PTR
2,39 2,84 4,8 x 1θ“3 93 %
TAULUKKO IB
Kuvion 2 mukaisen kahtaistaittavan linssikomponentin 20 lasketut arvot e-säteiden suhteen
DVO DO ACT PTR
4,42 5,11 2,85 x ΙΟ-3 79 %
Edellä esitetyt tulokset osoittavat, että todel-25 liset takapinnan huipun taittovoimakkuudet DO ja DE ovat suuremmat kuin vastaavat arvot DVO ja DVE. Tämä johtuu siitä, ettei tulevan valonsädekimpun aukkokulma ole nolla. Itse asiassa voidaan osoittaa, että tulevan valon aukkokulman ollessa nolla DO ja DVO ovat täysin saman-30 laiset ja DE ja DVE lähellä toisiaan. Akselia pitkin ; tulevan valon ollessa kyseessä muodostuvat kaksi poltto- pistettä sijaitsevat täsmälleen linssin akselilla. On huomattava, että kuvan tarkkuus e-säteiden kohdalla on erinomainen verrattuna tarkkuuteen o-säteiden kohdalla.
35 Läpäisyhäviöt ovat e-säteillä suuremmat kuin o-säteil- lä, koska e-säteiden poikkeama on suurempi kuin o-säteiden.
is 95842
Kuvioiden 3A ja 3B mukaisessa kahtaistaittavassa linssijärjestelmässä yhdistetään kuvion 2 mukainen kah-taistaittava linssikomponentti 20 isotrooppisiin linssi-komponentteihin 10 ja 30. Ainoa ero näiden kahden linssi-5 järjestelmän välillä on kahtaistaittavan linssikomponen-tin 30 optisen akselin suunta, joka on suurin piirtein kohtisuorassa linssiakseliin nähden kuviossa 3A ja noin 60°:n kulmassa linssin akseliin nähden kuviossa 3B.
Kummankin linssijärjestelmän linssiparametrit valitaan 10 siten, että linssijärjestelmät ovat käytännöllisesti katsoen afokaalisia pääsääntöisten säteiden suhteen (ts. niiden taittovoimakkuus on nolla) ja niillä on positiivinen taittovoimakkuus e-säteiden suhteen. Parametrit ovat seuraavat: 15 Säteet R^ = 7,85 mm R2 = 7,5 mm R^ = 7,8 mm R^ = 7,8 mm
Paksuudet keskipisteessä = 0,04 mm 20 C22 = 0,05 mm C34 = 0,03 mm
Linssijärjestelmän läpimitta d = 6 mm
Linssiväliaineet n^ = 1»443 no = 1,443; 25 n3 = 1,8 n34 = 1,443
Tulevan valon orientaatio gamma = 90°
Tulevan valon suunta alfa = 0° r
30 TAULUKKO 2A
Kuvion 3A mukaisen kahtaistaittavan linssikomponentin lasketut arvot o-säteiden suhteen
DVO DO ACM PTR
-0,10 -0,10 0,75 x 10-3 93 % 19 95842
TAULUKKO 2B
Kuvion 3A mukaisen kahtaistaittavan linssikomponentin lasketut arvot e-säteiden sutheen
DVE DE ACM PTR
5 1,93 2,11 7,5 x 10-3 85 % Tälläkin kertaa kaikkien linssin akselin suuntaisesti tulevien säteiden ollessa kyseessä muodostuvat kaksi polttopistettä sijaitsevat täsmälleen linssin ak-10 selillä, e-säteiden läpäissyt intensiteetti on kasvanut yhteen kahtaistaittavaan linssiin verrattuna (kuvio 2), mutta tarkkuus on hieman heikentynyt.
Viittataksemme edelleen kuvion 3A mukaiseen linssi järjestelmään, tässä esitetään järjestelmän käyttäy-15 tyminen muussa kuin akselin suunnassa tulevan valon suhteen. Taulukoissa 3 ja 4 (infra) esittävien laskelmien käsittely on rajoitettu e-säteisiin, sillä o-säteet käyttäytyvät tavalla, joka voidaan määrittää tunnetuista isotrooppisista linsseistä.
20 Ensin esitetään taulukossa 3 tulokset, joita saadaan, kun tulevan valonsädekimpun tulotason ja kahtaistaittavan linssikomponentin optisen akselin välinen kulma on nolla.
25 TAULUKKO 3
Tulevan valon suunta: alfar = 30°; alfap -0°
DVE DF ACM PTR D
-3 Pr 1,93 1,93 98 x 10 89 % 0,75 ♦Laskettu akselia pitkin tulevan valon mukaan 30 Näistä tuloksista huomattaneen, että tämän kek-sinnön mukaisen kahtaistaittavan linssijärjestelmän efektiivinen taittovoimakkuus DE on käytännöllisesti sama kuin taittovoimakkuus DVE akselia pitkin tulevalle valol-35 le. Linssin suunnittelun kannalta tällainen ominaispiirre saattaa olla edullinen esimerkiksi oftalmisen linssin 20 95842 ja erityisesti piilolinssin ollessa kyseessä, jolloin saattaa olla toivottavaa pitää yllä sama efektiivinen taittovoimakkuus riippumatta tulevan valon ja linssin akselin välisestä kulmasta, vaikka kuvan terävyys saat-5 tääkin heikentyä jonkin verran.
Toiseksi esitetään taulukossa 4 tämän linssijär-jestelmän käyttäytyminen muussa kuin akselin suunnassa tulevien valonsäteiden suhteen, kun optinen akseli on kohtisuorassa tulevan valon tasoa vastaan.
10 TAULUKKO 4
Tulevan valon suunta: alfa = 30°; alfa = 90°
* r P
DVE DF ACM - e-säteet PTR D
- — -Γ3- - “Pr 1,93 2,24 35 x 10 J 89 % 0,74 15 *Laskettu akselia pitkin tulevan valon mukaan Tämän tyyppisen tulevan valon ollessa kyseessä vertailevat analyysit osoittavat, että tämän keksinnön mukainen kahtaistaittava linssijärjestelmä toimii hyvin 20 samalla tavalla kuin istrooppinen linssijärjestelmä, jolla on yhtä suuri taittovoimakkuus DVE. Käytännön seurauksena tästä on esimerkiksi piilolinssin suunnittelun kannalta, että tavanomaiset optiset suhteet ja ominaisuudet pysyvät suurin piirtein paikkansa pitävinä keksin-25 nön mukaisessa kahtaistaittavassa linssijärjestelmässä tämäntyyppisen tulevan valon ollessa kyseessä.
Taulukkojen 3 ja 4 yhdistetyt tulokset osoitavat, että kaksipolttopisteisen piilolinssin ollessa kyseessä, lukunäkökorjaus saadaan eullisesti aikaan e-säteillä ja 30 kaukonäkökorjaus edullisesti o-säteillä. Nämä samat tulokset osoittavat lisäksi, että kaksipolttopisteisen pii-* . lolinssin optisen akselin tulisi olla suurin piirtein pystysuorassa, kun näkökenttää tarkastellaan vaakasuorassa, esimerkiksi vasemmalta oikealle. Kun näkökenttää 35 tarkastellaan pääasiassa pystysuunnassa, taulukoiden 3 ja 4 tulokset osoittavat sen sijaan, että kaksipoltto- 2i 95842 pisteisen piilolinssin optisen akselin suunnan tulisi olla suurin piirtein vaakasuorassa.
Kuten tässä on mainittu, tarvitaan vain yksi kah-taistaittava linssikomponentti ja yksi isotrooppinen 5 linssikomponentti kahden riippumattomasti ennalta valitun taittovoimakkuuden aikaansaamiseksi. Erityissovel-lutuksissa voi kuitenkin olla edullista käyttää kolmesta tai useammasta linssikomponentista koostuvaa järjestelmää. Eräs tällainen tämän keksinnön ajatuksen mukainen 10 ja kuviossa 3A kaavamaisesti esitetty linssijärjestelmä on kova piilolinssi, jossa kahtaistaittava linssi-komponentti 20, jonka läpimitta vastaa pupillin maksimi-läpimittaa, on upotettuna tai koteloituva isotrooppiseen linssikomponenttiin, jonka läpimitta vastaa piilolinssin 15 läpimittaa. Kahtaistaittavan linssikomponentin edessä ja takana olevaa isotrooppista linssikomponenttia 10 ja vastaavasti 30 voidaan pitää koko linssijärjestelmän kahtena isotrooppisena linssikomponenttina. Eri komponentit voidaan valmistaa samasta tai eri optisesta väliaineesta.
20 Kahtaistaittava polymeeri, kuten mikä tahansa edellä mainituissa aiemmissa patenttijulkaisuissa kuvatuista polymeereistä, esimerkiksi venytetty polymetyylimetakrylaatti, voidaan esimerkiksi yhdistää mihin tahansa tunnettuun istorooppiseen piilolinssimateriaaliin, kuten hydro-25 metyylimetakrylaattipolymeeriin tai (venyttämättömään) ' polymetyylimetakrylaattiin, jolloin saadaan tämän kek sinnön mukainen kaksipolttopisteinen piilolinssi.
Kuvio 4 valaisee erästä toista tämän keksinnön mukaista kahtaistaittavaa linssijärjestelmää, jossa 30 kahtaistaittavan linssikomponentin 20 ja isotrooppisen linssikomponentin 30 parametrit ovat seuraavat: Säteet 1*2 = 38 mm = 50 mm R. = 50 mm 4 35 Paksuudet keskipisteessä C23 0,2 mm = 1,0 mm 22 95842
Linssijärjestelmän läpimitta d = 6 mm
Linssiväliaineet nQ = 1,443; ne = 1,8 n34 = 1,443 5 Optisen akselin orientaatio gamma = 90°
Tulevan valon suunta alfar = 0°
TAULUKKO 5A
Kuvion 4 mukaisen kahtaistaittavan linssikomponentin 10 lasketut arvot o-säteiden suhteen
DVQ DO ACM PTR
20,63 20,77 0,007 x 10-3 93 %
TAULUKKO 5B
15 Kuvion 4 mukaisen kahtaistaittavan linssikomponentin lasketut arvot e-säteiden suhteen
DVE DE ACM PTR
22,96 23,03 0,008 x ΙΟ-3 88 % 20 Edellä esitetyt tulokset osoittavat, että tämän keskinnön mukaisia kahtaistaittavia linssijärjestelmiä voidaan käyttää kaksipolttopisteisenä silmänsisäisenä linssinä.
Kuten kuviossa 3B osoitetaan, tämän keksinnön 25 mukaiset kahtaistaittavat linssijärjestelmät ovat kaksi-* - polttopisteisiä myös silloin, kun optisen akselin orien taatio on muu kuin kohtisuora linssin akselin suhteen.
TAULUKKO 6A
30 Kuvion 3B mukaisen kahtaistaittavan linssikomponentin . lasketut arvot o-säteiden suhteen
DVQ DO ACM PTR
-0,10 -0,10 0,75 - 10~3 93 % il 23 95842
TAULUKKO 6B
Kuvion 3B mukaisen kahtaistaittavan linssikomponentin lasketut arvot o-säteiden suhteen
DVE** DE ACM PTR
5 1,93 1,80 68 x 10-3 85 % **Laskettu kulmalle gamma = 90°
Kuten edellä esitetyistä laskelmista on havaittavissa, e-säteisiin liittyvä taittovoimakkuus on alentu-10 nut. Tämä johtuu siitä, että efektiiviset taitekertoimet n ovat pienempiä kuin n . Kuvan laatu on e-säteillä heikompi kuin tapauksessa, jossa gamma = 90°. Siksi vain muutamissa tapauksissa on sopivaa käyttää muita optisen akselin ja linssin akselin välisiä kulmia kuin kulmaa 15 gamma = 90°.
Ainakin pienillä poikkeamilla kulmasta gamma = 90° linssin suorituskyky voi kuitenkin olla tyydyttävä. Siksi on keksinnön piiriin kuuluvaa taivuttaa kahtaistait-tavasta polymeeristä koostuvaa levyä, jonka optinen akse-20 li on levyn tasossa, sillä tavalla, että sillä on sylin-terinpinta, jolloin sylinterin akseli on kohtisuorassa ympyrämäisiä optisia akseleita vastaan. Sylinterin säde voi olla esimerkiksi sellainen, että se vastaa yhtä kahtaistaittavan linssin säteistä. Tällaisen linssin 25 tutkiminen osoittaa, että se toimii lähes samalla ta-* valla kuin linssi, jossa optinen akseli on kohtisuoras sa linssin akselia vastaan koko linssin alueella. Kuten on ilmeistä, ominaisuudet lähenevät sylinterin säteen kasvaessa.
30 Edellä kuvatuissa suoritusmuodoissa on yhdistetty kahtaistaittava linssikomponentti yhteen tai kahteen isotrooppiseen linssikomponenttiin kahden erilaisen taittovoimakkuuden aikaansaamiseksi, joiden suuruudet voidaan valita täysin riippumattomasti toisistaan, ja 35 jäljelle jää vielä vapaa geometrinen parametri yhdis- telmälinssijärjestelmää varten. Esimerkiksi piilolinssin 24 9 5 8 4 2 ollessa kyseessä tätä vapaata parametriä voidaan käyttää linssijärjestelmän takapinnan kaarevuuden suunnitteluun. Tämä ilmiö voidaan yleensä saada aikaan myös yhdistämällä kaksi kahtaistaittavaa linssikomponenttia. Vain 5 kahden taittovoimakkuuden aikaansaamiseksi kahden kahtais-taittavan linssin optisten akselien välisen kulman tulee olla 90°, niin että säteet, jotka ovat o-säteitä ensimmäisessä kahtaistaittavassa linssissä, ovat e-säteitä toisessa ja päinvastoin. Tätä rakennetta, jota voidaan 10 kutsua "ristikkäisesti kahtaistaittavaksi" linssijärjestelmäsi, valaistaan kuviossa 5.
Kuvion 5 mukaisen linssijärjestelmän, joka koostuu linssikomponenteista 20 ja 21, malliparametrit ovat seu-raavat: 15 Etupinnan säde 7,9 mm Välipinnan säde 7,5 mm
Takapinnan säde 7,8 mm
Ensimmäisen linssin paksuus keskipisteessä 0,06 mm 20 Toisen linssin paksuus keskipisteessä 0,06 mm
Linssijärjestelmän läpimitta 6,0 mm
Optiset väliaineet, ensimmäinen linssi n = 1,443; ne = 2'8 toinen linssi nQ = 1,443; 25 ne = 1,8 v ' Optisen akselin orientaatio gamma1 = gamma2 = 90°
Optisen akselin välinen kulma 90°
Tulevan valon suunta alfa^ = 0° 30 Taulukossa 7 esitettävässä laskelmassa on seu- raavilla arvoilla alla annetut määritelmät: ’ ‘ Arvo Määritelmä DOE Taittovoimakkuus, joka liittyy o-säteisiin ensimmäisessä ja e-säteiden toisessa linssis-35 sä.
« I) 25 9 5 8 4 2 DEO Taittovoiraakkuus, joka liittyy e-säteisiin ensimmäisessä ja o-säteisiin toisessa linssissä.
DVOE ja Vastaavat taittovoimakkuudet, jotka saadaan 5 DVEO tavanomaisista takapinnan huipun taittovoi- makkuuslaskelmista.
TAULUKKO 7
Kuvion 5 mukaisen kahtaistaittavan linssijärjestelmän 10 lasketut arvot
DVOE DOE DVEO DEO
1,60 1,84 -2,66 -2,82
Kuvion 5 mukaisella linssijärjestelmällä aikaan-15 saatava kuvan terävyys on samaa luokkaa akselia pitkin tulevalle valolle kuin isotrooppis-kahtaistaittavassa linssijärjestelmässä, esimerkiksi kuvion 3A mukaisessa järjestelmässä.
Ristikkäisesti kahtaistaittavilla rakenteilla on 20 kyky saada aikaan suuria taittovoimakkuuseroja kahden ortogonaalisesti polarisoidun tulevan valoaallon suhteen, jopa hyvin ohuiden linssien ollessa kyseessä. Tällaisia rakenteita voidaan siten käyttää piilolinsseihin.
Edellä esitetyt suoritusmuodot osoittavat, että 25 tämän keksinnön mukaista kahtaistaittavaa linssijärjes- i ’ telmää voidaan edullisesti käyttää oftalmisena piilo linssinä tai silmänsisäisenä linssinä, kun tarvitaan vähintään kahta erilaista taittovoimakkuutta, vähintään yhtä kaukonäköä ja vähintään yhtä lukemista varten.
30 Tämän keksinnön mukaiset kahtaistaittavat lins- ,> sijärjestelmäsuoritusmuodot voivat toimia myös silmä- « lasien linssinä, tai niitä voidaan sisällyttää tällaisiin linsseihin. Kuviot 9A ja 9B esittävät erästä edullisesti tällaista linssisuoritusmuotoa, jossa 40 on 35 kaksipolttopisteinen kahtaistaittava linssinosa, esimerkiksi osa, jossa on kahtaistaittava-isotrooppinen » 4 * 26 95842 linssijärjestelmä lukemista ja kauas katselua varten, ja 50 on yksipolttopisteinen kaukolinssiosa, joka on valmistettu tavanomaisesta isotrooppisesta materiaalista. Kuvioiden 9A ja 9B mukaisessa silmälasilinssissä osan 5 40 o-säteitä vastaava taittovoimakkuus on yhtä suuri kuin linssiosan 50 taittovoimakkuus. Osissa 40 ja 50 käytettävä isotrooppinen materiaali on edullisesti samaa koko linssin alueella, esimerkiksi polyaktylaattia, ja kahtais-taittava materiaali, josta osan 40 kahtaistaittava lins-10 sikomponentti valmistetaan, on venytettyä polyakrylaat-tia. Lukemiseen käytetään pääasiassa akselia pitkin tulevia valonsäteitä, ts. silmän liike on sellainen, että luettavan tekstin ja pupillin välillä säilyy suora linja (linssin akseli). Tällaiseen silmien liikkeeseen ei 15 yleensä liity pään liikettä. Tyypillinen lukemisetäisyys on noin 40 cm, ja painettujen tekstien leveys on tyypillisesti 20 cm vasemmalta oikealle katsottuna. Niinpä silmän linssiakseli pyyhkäisee noin 30°:n kulman yli luettaessa vaakasuoraan painettuja tekstejä. Silmäla-20 sin linssi on tyypillisesti 2 mm:n etäisyydellä sarveiskalvon edessä. Siksi silmälasin linssin lukulasi-vyöhykkeen vaakasuoran leveyden ei tarvitse olla enempää kuin noin 1 cm. Missään tapauksessa lukulasivyöhyk-keen ei tarvitse olla leveämpi kuin 2 cm. Lukulasivyö-25 hykeen korkeus saattaa olla vain 1 - 1,5 cm. Vyöhyke ! voidaan edullisesti sijoittaa silmälasin linssin ala osaan, kuten kuvioiden 9A ja 9B mukaisessa suoritusmuodossa.
Kahtaistaittavan kaksipolttovälisen linssijär-30 jestelmän käyttö tällaisessa lukulasivyöhykkeessä tar-.· joaa ratkaisevia etuja tavanomaisiin kaksivyöhykkei- siin kaksiteholinsseihin, joissa molemmat vyöhykkeet ovat yksipolttopisteisiä, verrattuna. Vaikka edellä esitetyt lukulasialueen tarvittavia mittoja koskevat 35 näkökohdat pätisivät myös tavanomaisiin kaksiteholinsseihin, ovat lukulasivyöhykkeet tavallisesti huomatta- « 95842 vasti suurempia tällaisissa linsseissä. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että tavanomaiset silmälasin linssit, joissa on tällainen pieni voimakkaasti taittava vyöhyke, olisivat kosmeettisesti epämielyttäviä.
5 Kahtaistaittavat linssijärjestelmät sen sijaan näyttävät samanlaisilta kuin yksiteholinssit, mikä tar koittaa sitä, että lukulasivyöhyke ei ole erotettavissa kaukolasivyöhykkeestä eritysiesti silloin, kun, kuten edellä mainittiin, kahtaistaittavan linssin taitekerroin 10 nQ on sama kuin kaukolinssin taitekerroin. Melko pienellä lukulasivyöhykkeellä voidaan saada aikaan melko suuria lähinäköä korjaavia taittovoimakkuuksia linssin paksuuksien ollessa kohtuullisia, mikä voi pienentää silmälasin linssien kokonaispainoa. Lopuksi on huomattava, että kek-15 sinnön mukaisilla kahtaistaittavilla linssijärjestelmillä saadaan samanaikaisesti aikaan sekä lukemiseen että kauas katsomiseen tarvittavat taittovoimakkuudet. Näkökenttä kasvaa siten koko silmälasin linssin pinta-alan suuruiseksi, mikä on tärkeää silloin, kun tarvitaan 20 kaukonäköä alaspäin tai esimerkiksi kallistuneessa asennossa olevan henkilön katsoessa kaukana olevia esineitä. Nykyisten kaksiteholasien ollessa kyseessä päätä täytyy taivuttaa huomattavasti eteenpäin, jotta pystytään katsomaan lukulasivyöhykkeen yli.
25 Kuten edellä mainittiin, kahtaistaittavan linssi- järjestelmän kaksi taittovoimakkuutta tuotetaan kahdella ortogonaalisesti polarisoidulla valoaallolla. Jos kaukonäkötaittovoimakkuus esimerkiksi liittyy pystysuorassa polarisaatiotasossa olevaan valoon ja lukunäkö-30 taittovoimakkuus vaakasuorassa polarisaatiotasossa ole-,, vaan valoon, voidaan polarisaatiosuodattimia sisältäviä : aurinkolaseja käyttää edullisesti yksinomaan toisen tait tokyvyn valitsemiseen kahden käytettävissä olevan taitto-kyvyn joukosta katseen suunnasta riippuvalla tavalla.
35 Tällaisten aurinkolasien tulisi tässä esimerkissä sisältää polarisoiva suodatin, joka saa aikaan pystysuoraan « 28 9 5 8 4 2 polaroitua valoa laajemmalla kaukonäkövyöhykkeellä, ja polaroiva suodatin, joka saa aikaan vaakasuoraan polaroitua valoa pienemmällä lukuvyöhykkeellä. Kaukolasi-ja lukulasivyöhykkeiden jakautuminen vastaa kuvion 9A 5 mukaista jakautumista. Tällaisten aurinkolaisen ollessa kyseessä polttopisteen ulkopuolinen valo, joka on lähtöisin lukulasin taittovoimakkuudesta, eliminoituu kaukonäkö tai ttovoimmakkuude 11a ja päinvastoin ilman intensi-teettihäviötä verrattuna tavanomaisilla polaroivilla 10 aurinkolaseilla saatavissa olevaan intensiteettiin, ts. suurin piirtein 50 % tulevasta valon intensiteetistä on käytettävissä kummassakin polttopisteessä. Tällaisten aurinkolasien ulkonäkö ei ole erotettavissa tavanomaisten polaroivien aurinkolasien ulkonäöstä, mikä on kos-15 meettisesti edullista.
Jos kahden kahtaistaittavan linssin optisten akselien suunta ei vastaa kulmaa 90°, syntyy yleensä neljä eri taittovoimakkuutta, koska ensimmäisen linssin o- ja e-taittovoimakkuudet yhdistyvät toisen linssin o- ja e-20 taittovoimakkuuksiin. Kuvion 5 mukaisessa linssijärjestelmässä olisivat kaksi lisätaittovoimakkuutta -0,51 ja -0,47 dioptriaa, ts. linssi on käytännöllisesti katsoen kolmipolttopisteinen.
Kuviossa 7 esitetään kahtaistaittava linssijär-25 jestelmä, joka sisältää kaksi kahtaistaittavaa linssi- komponenttia 20 ja 21 ja jossa optisten akselien välinen kulma on muu kuin 90°.
Kaksi kahtaistaittavaa komponenttia sisältävän linssijärjestelmän neljä taittovoimakkuutta ovat ylei-30 sesti ottaen seuraavat: 1 li
Dio + °2o = Da <8a)
Dlo + D2e - Db (8b>
Dle + °2e = Dc (8c) 55 DU + D2e = Dfl (8d) 29 9 5 8 4 2 jossa D^q on ensimmäisen linssin taittovoimakkuus o-sä-teiden suhteen, on ensimmäisen linssin taittovoi makkuus e-säteiden suhteen jne. ja D , D, , D ja D, ovat tuloksena olevat yhdistelmien taittovoimakkuudet kahden 5 linssin ollessa kosketuksessa keskenään.
Eräs hyvä approksimaatio linssin taittovoimakkuu-den suhteen on seuraava (katso J. Strong, loc. cit., s. 319): 10 D = (n-1) x S (9) jossa D on taittovoimakkuus, n on taitekerroin ja S niin kutsuttu linssin "muototekijä". Yhtölä (9) voidaan soveltaa myös tapaukseen, jossa on kyseessä geometrial-15 taan epätäydellinen kahtaistaittava linssi (esimerkiksi kuviot 3A, 4 ja 5). Ottaen huomioon yhtälö (9) ensimmäisen linssin taittovoimakkuudet ja D^e o- ja e-sätei den suhteen ovat: 20 = (n^Q - 1) x (10a)
Dle = (nle - 1) x S1 (10b)
Dle = m1 x Dlo (10c), jossa 25 nle " 1 m. = -=- (5*) 1 nlo ” 1 ja jossa n^e ja n^Q ovat ensimmäisen linssin taiteker-2Q toimet e- ja vastaavasti o-säteiden suhteen. Vastaavat yhtälöt pätevät toiselle linssille.
: Eräänä erityissuoritusmuotona käsitellään lins siä, joka koostuu kahdesta tehtaistaittavasta linssi-komponentista, jotka valmistetaan samasta kahtaistaitta-35 vasta aineesta. Yhtälöiden (51), (10) ja (8) mukaisesti tämän suoritusmuodon mukaisen linssijärjestelmän neljä taittovoimakkuutta ovat: 30 9 5 8 4 2 D, + D0 = D (11a) lo 2o a D, + m x D0 = D. (lib)
lo 2o D
m x D. + D0 = D (11c) lo 2o c m x D, + m x = D, (lid) lo 2o a 5 Tämä yhtälöryhmä on liikaa lupaava; siksi ei ole mahdollista valita neljää taittovoimakkuutta muista riippumatta. Yhtälö (11) antaa mahdollisuuden valita vain kaksi tuloksena olevista neljästä taittovoimakkuudesta.
10 Tämä pitää paikkansa myös silloin, kun on kyse erilaisista kahtaistaittavista materiaaleista valmistetuista kahdesta kahtaistaittavasta linssikomponentista.
Jos kuvion 7 mukaisen linssijärjestelmän tulisi olla kolmipolttopisteinen, kahden neljästä taittovoi-15 makkuudesta tulee olla yhtä suuria. Kuten käy ilmi yhtälöstä (11), on olemassa vain kaksi mahdollisuutta:
Da = Dd (12) tai 20 D, = D (13)
D C
Kun D = D,, on D. = -D~ ja sen seurauksena aa lo 2o
Da = Dd = 0. Tämän linssijärjestelmän kolme taitto-voimakkuutta ovat siten: 25
Dd = Dio x (1 - n») (14)
Da = °d = 0 (15)
Dc = -D2q x (1 - m) (16), 30 ts. ne ovat yhtä kaukana toisistaan. Näiden kolmen tait-. tovoimakkuuden vakioväli voidaan valita vapaasti, ts.
kaksi kolmesta taittovoimakkuudesta voidaan valita ennalta. Välin valinta määrää D. :n arvon. Yhden linssi- lo pinnan ollessa valittu määrää muut linssipinnat, 35 jos kahdella linssillä on samanlaiset tai komplementaariset vastakkaiset pinnat.
95842
Kun D, = D , on d, = D~ , ja kolme taittovoi-b c lo 2o J
makkuutta ovat: D = 2 x D, (17) a lo 5 Db = Dc = (m + 1) x D1q (18) = 2 x m x D^o (19)
Kuten yhtälöistä (17) - (19) on havaittavissa, yhden taittovoimakkuuden arvo kolmesta määrää myös kak-10 si muuta taittokykyä; tässä erityistapauksessa ei siten ole mahdollista valita ennalta kahta taittokykyä toisistaan riippumatta.
Edellä esitetyn perusteella on ilmeistä, että lisäämällä isotrooppinen linssi voidaan taittokykyryhmäl-15 le antaa haluttu ryhmä arvoja muuttamatta tietenkään yksittäisten taittokykyjen välisiä eroja.
Jos kaksi kahtaistaittavaa linssiä sisältävässä linssijärjestelmässä linsseille annetaan jonkinasteinen vapautus pyöriä linssin akselin ympäri, linssijärjes-20 telmä toimii joko neli- tai kaksipolttopisteisenä linssinä, kun käytetään polaroimatonta valoa, tai neli-, kaksi- tai yksipolttopisteisenä linssinä, kun linssi-järjestelmään tulee polaroitua valoa. Kuvio 8 esittää kaavamaisesti tällaista linssijärjestelmää, jossa on 25 polarisaattori 60 ja kaksi kahtaistaittavaa linssi- komponenttia 20 ja 21. Kuten edellä osoitettiin, vain kaksi neljästä käytettävissä olevasta taittovoimakkuu-desta voidaan määrätä ennalta riippumattomasti, jos järjestelmään sisältyy kaksi kahtaistaittavaa linssi-30 komponenttia eikä siinä ole istrooppisia linssikompo-nentteja. Jos yhdistetään esimerkiksi toinen kahdesta kahtaistaittavasta linssikomponenteista johonkin muuhun, isotrooppiseen tai kahtaistaittavaan, linssikom-ponenttiin, on yhdistetyllä linssikomponentilla kaksi 35 riippumattomasti valittavissa olevaa taittovoimakkuutta Di ja D2. Siten neljä tuloksena olevaa taittovoimakkuutta ovat: 32 95842 D1 + °2o = Da (20a» + m x D2q = Dj^ (20b) D- + D- = D (20c) 2 2o c D2 + m x D2q = (20d) 5
Yhtälöryhmästä (20) voidaan päätellä, että mitkä tahansa kolme taittokykyä neljän joukosta voidaan valita ennalta, jolloin vain yksi, neljäs taittovoimakkuus, jää ennalta valittujen kolmen taittovoimakkuuden funk-10 tioksi.
Kun yleistetään edellä esitetyt tulokset, voidaan päätellä seuraavaa: (1) Tietystä aineesta valmistetulla yhdellä kah-taistaittavalla linssillä on samanaikaisesti kaksi eri 15 taittovoimakkuutta; vain toiselle näistä kahdesta taitto-voimakkuudesta voidaan antaa ennalta valittu arvo, toinen taittovoimakkuus on tämän ennaltamäärätyn arvon funktiona.
(2) Linssijärjestelmällä, joka koostuu kahtais-taittavasta linssikomponentista ja isotrooppisesta tai 20 toisesta kahtaistaittavasta linssikomponentista, on kaksi taittovoimakkuutta, joista kumpikin voidaan valita ennalta täysin toisesta riippumatta.
(3) Linssijärjestelmällä, joka koostuu kahdesta kahtaistaittavasta linssistä, on yleensä neljä taitto- 25 kykyä; kaksi taittovoimakkuutta neljästä voidaan valita riippumattomasti ennalta, jäljelle jäävät kaksi taitto-voimakkuutta ovat riippuvaisia kahdesta valitusta tait-tovoimakkuudesta.
(4) Jos kaksi kahtaistaittavaa linssiä yhdiste-30 tään isotrooppiseen tai kolmanteen kahtaistaittavaan linssikomponenttiin, voidaan kolme taittovoimakkuutta neljästä käytettävissä olevasta valita ennalta ja vain neljäs on riippuvainen kolmesta ennalta valitusta.
(5) Voidaan osoittaa, että linssijärjestelmässä, 35 joka sisältää kolme kahtaistaittavaa linssiä, vain kolme kaikkiaan kahdeksasta tuloksena olevasta taittovoi-makkuudesta voidaan valita ennalta riippumattomasti.
Il 33 95842 (6) Jos yhdistetään kolme kahtaistaittavaa linssiä isotrooppiseen tai neljänteen kahtaistaittavaan lins-sikomponenttiin, voidaan neljälle tuloksena olevista kahdeksasta taittovoimakkuudesta antaa ennalta valittu sat-5 tumanvarainen arvo.
M kahtaistaittavaa linssiä sisältävässä linssijär-jestelmässä tuloksena olevien taittovoimakkuuksien lukumäärä N on yleisesti (katso esimerkiksi Eng et ai., loc. cit., supra): 10 N = 2M (21) Täysin riippumattomasti valittavissa olevien taitto- voimakkuuksien lukumäärä on: free 15 N_ = M (22) free
Jos järjestelmässä, joka koostuu M kahtaistaitta-vasta linssikomponentista, ainakin yksi komponentti yhdis-20 tetään isotrooppiseen tai muuhun kahtaistaittavaan lins-sikomponenttiin, on tuloksena olevien taittovoimakkuuksien lukumäärä jälleen N, mutta N^rge on
Nfree “ M + L (23)· 25
Edellä olevat yhtälöt pätevät tapaukseen, jossa on M ennalta määrättyä kahtaistaittavaa välinettä. Jos M kahtaistaittavan välineen suhteen voidaan tehdä valintoja, on mahdollista, että useammalle kuin Nfree voimak-30 kuudelle voidaan antaa haluttu arvo.
Kahtaistaittavat linssit ja linssijärjestelmät • < ; antavat mahdollisuuden liittää eri intensiteettejä eri taittovoimakkuuksiin. Käsiteltäessä intensiteettisuhtei-ta on ensiksikin huomattava, että tulevan luonnonvalon 35 amplitudi jaetaan vektoreihin, ts. amplitudeilla Aq ja Ae, jotka liittyvät o- ja vastaavasti e-aaltoihin, on kummallakin arvo 34 9 5 8 4 2 * o0,5
Ao = A3 = -^2- (24) jossa A on tulevan valon amplitudi. Seurauksena on, että 50 % käytettävissä olevasta intensiteetistä suuntautuu 5 kuhunkin kahdesta polttopisteestä. Siksi intensiteetti-suhde polttopisteeseen tulevan ja sen ulkopuolella menevän valon välillä on 1:1 kummassakin polttopisteessä.
Tämä on hyvin suotuisa piirre verrattuna muihin tunnettuihin kaksiteholinssimalleihin (supra).
10 Tälle suhteelle voidaan antaa mikä tahansa halut tu arvo, jos lineaarisesti polaroitu valo tulee linssi-järjestelmään, joka sisältää ainakin yhden kahtaistait-tavan linssin. Kuvio 6 valaisee kaavamaisesti kahtaistait-tavaa linssijärjestelmää, jossa kahtaistaittavan linssi-15 komponentin 20 optisen akselin orientaatiota suhteessa tulevan polaroidun valon värähtelytasoon luonnehtii kulma beeta. Polaroitu valo saadaan aikaan polarisaattorilla 80. Intensiteetit IQ ja Ι0, jotka liittyvät o- ja vastaavasti e-säteisiin, ovat: 20 I = I sin^ beeta (25a) O P 2 I = I cos beeta (25b) O p jossa lp on tulevan polaroidun valon intensiteetti.
25 Yhtälön (25) perusteella on selvää, että IQ:n ja Ie:n väliselle suhteelle voidaan antaa mikä tahansa arvo valitsemalla kulma beeta asianmukaisesti. Jos polaroidun valon tuottamiseen käytetään yhteistä polarointisuodatinta, tämä saadaan aikaan ilman kokonaisintensiteettihäviötä, 30 kuten lienee selvää. Tietyissä sovellutuksissa saattaa • olla tärkeämpää pienentää toisen taittovoimakkuuden yh teydessä polttopisteen ulkopuolisen valon intesiteettiä kuin saada aikaan kumpaakin taittovoimakkuuteen liittyvä korkeampi, mutta yhtä suuri intensiteetti. Lisäksi jos-35 sakin sovellutuksissa on mahdollista käyttää voimakkaasti läpäisevää polarisaattoria, esimerkiksi US-patenttijul- li 35 9 5 8 4 2 kaisussa 3 552 985 kuvattua laitetta, jolloin käytettävissä oleva kokonaisintensiteetti säilyy muuttumattomana.
Edellä olevat tarkastelut pätevät yleisesti kah-taistaittaviin kaksipolttopisteisiin linssijärjestelmiin, 5 ts. linssijärjestelmiin, jotka sisältävät esimerkiksi kaksi ristikkäistä kahtaistaittavaa linssikomponenttia (kuvio 5), tai linssijärjestelmään, joka sisältää yhden kahtaistaittavan ja yhden tai useampia isotrooppisia lins-sikomponentteja (kuviot 3A, 3B ja 4).
10 Kuvion 7 mukaisen kahtaistaittavan linssijärjes telmän neljään taittovoimakkuuteen liittyvät intensiteetit ovat seuraavat: 1(00) = (1/2) x cos^beeta^ (26a) 15 I(0E) = (1/2) x sin^beeta^2 (26b) I (E0) = (1/2) x sin2beeta12 (26c) I (EE) = (1/2) x cos2beeta12 (26d) jossa 1(00) on intensiteetti, joka liittyy o-säteisiin 20 ensimmäisessä ja o-säteisiin toisessa, kahtaistaittavas-sa linssissä, jne. I on tulevan polaroimattoman valon intensiteetti, ja beeta 12 on kahden kahtaistaittavan linssikomponentin optisten akselien välinen kulma. Yhtälön (26) perusteella on ilmeistä, että on olemassa 25 tietynasteinen vapaus intensiteettien liittämisessä eri taittovoimakkuuksille. Jos esimerkiksi linssi järjestelmästä tehdään kolmipolttopisteinen ja intensiteetit ovat yhtä suuria kaikilla kolmella taittovoimak-kuudella, on tapauksessa = -Ö2o (supra) kulma beeta^ 30 seuraava: j 1(00) + I (EE) = I(OE) = 1(E)) (27) eli 2 2 cos beeta^2 = (sm beeta^)/2 (27') 36 95842 josta seuraa, että beeta12 = 54,7° (28) 5 Toisessa mahdollisessa tapauksessa, = D2q (supra), täytyy kahden optisen akselin välisen kulman olla seu-raava: beeta12 = 35,3° (29).
10
Jos käytetään polarointisuodatinta linssijärjestelmän, joka sisältää kaksi kahtaistaittavaa linssikom-ponenttia ja mahdollisesti yhden tai useamman isotrooppisen linssikomponentin, edessä, kuten valaistaan kuvios-15 sa 8, ovat neljään tuloksena olevaan taittovoimakkuuteen liittyvät intensiteetit seuraavat: 2 2 1(00) = (1/2) x sin beeta x cos beeta^2 (30a) I(OE) = (1/2) x sin^beeta x sin^beeta.9 (30b) 2 2 20 I(EO) = (1/2) x cos beeta x sin beeta.~ (30c) 2 2 I(EE) = (1/2) x cos beeta x cos beeta^ (30d)
Yhtälö (30 osoittaa, että kuvion 8 mukaisesta linssijärjestelmästä voidaan tehdä yksi-, kaksi- tai 25 nelipolttopisteinen, jos mahdollistetaan kahtaistait-tavien linssien pyöriminen linssiakselin ympäri.
B. Monipolttopisteiset kahtaistaittavat linssi-järjestelmät, jotka ovat akromaattisia tai joissa kromaattisen aberraation määrä on ennalta määrätty 30 Tämän keksinnön mukaiset monipolttopisteiset linssijärjestelmät, jotka sisältävät yhden tai useampia • kahtaistaittavia ja yhden tai useampia isotrooppisia linssikomponentteja, voidaan myös tehdä vaihtelevassa määrin akromaattisiksi. Seuraavat linssijärjestelmien 35 akromatisointia koskevat tarkastelut noudattavat kaavoja, joita esittää esimerkki M. Herzberger teoksessa "Hand- 3? 95842 book of Physics, McGraw-Hill 1967, s. 6 - 42. Herzber-gerin tapa käsitellä akromatismia eroaa hieman yleisemmin käytettävästä teoriasta, jonka esittävät esimerkiksi J. Strong (loc. cit., s. 319) tai M. Born (Optik, 5 Springer-Verlag 1972, s. 82). Lisäksi on huomattava, että seuraava kuvaus, joka koskee keksinnön mukaisia akromaattisiksi tehtyjä kahtaistaittavia linssijärjestelmiä, vaatii, että yksittäiset linssikomponentit ovat toisiinsa nähden "vierekkäin" tämän termin edelä määri-10 tellyssä merkityksessä, mutta niillä ei, toisin kuin edellä kuvatuilla ei-akromaattisilla linssijärjestelmillä (kuviot 1, 3A, 3B ja 4 - 9), tarvitse olla kaarevuudeltaan identtisiä tai komplementaarisia vastakkaisia lins-sipintoja.
15 Linssijärjestelmä, joka sisältää yhden kahtais- taittavan linssikomponentin ja ainakin yhden isotrooppisen linssikomponentin, joiden geometria on joko täydellinen tai epätäydellinen, on akromaattinen kummankin ennalta valitun taittovoimakkuuden yhteydessä, jos seu-20 raava yhtälöryhmä voidaan ratkaista (käsittely koskee yleisempää tapausta, jossa järjestelmä sisältää yhden kahtaistaittavan linssin ja kaksi erillistä isotrooppista linssiä ja johon sisältyy geometrialtaan täydellinen suoritusmuoto): 25 :* Dl,bl + D2o, bl + C3,bl = Da,bl (31a)
Dl,r + °2o,r + D3,4 = Da,r <31b) l,bl + D2e^bl + D3^bl = Db^bl (31c) 30 Dl,r + °2e,r + D3,r = Db,r <31d> : sillä ehdolla, että 9
Da,bl = Da,r = Da <32) 35 ja
Db,bl = Db,r = Db (33) 38 95842
Yhtälöryhmässä (31) - (33) ^ tarkoittaa iso trooppisen linssin "1" taittovoimakkuutta sinisen ("bl") valon suhteen, D0 , , kahtaistaittavan linssin "2" tait- 2» O f D x tovoimakkuutta o-säteiden ja sinisen ("bl") valon suh-5 teen, D3 r isotrooppisen linssin 3 taittovoimakkuutta punaisen ("r") valon suhteen jne.
On huomattava, että alaviitteen "bl" ja "r" on tarkoitettu viittaamaan vain kahteen eri aallonpituuteen eikä seuraava kuvaus rajoitu vain sinistä ja punaista va-10 loa vastaaviin nimenomaisiin aallonpituuksiin.
Tässä yhteydessä ja jatkossa käytetään hyväksi sitä, että hyvä approksimaatio linssin muototekijälle S (supra) on yhtälö
15 D
S = —(9') n - 1 jossa D on linssin taittovoimakkuus ja n on tähän tait-tovoimakkuuteen liittyvä taitekerroin. Yksinkertaisuu-20 den vuoksi arvosta n-1 käytetään tästedes merkintää n', ts.
n' = n - 1.
25 Esimerkiksi taittokykyjen D0 ja D, yhteys on siten O / JD -L *5 f J- seuraava: n1 _ D-. = D- . , X r 'r (34) 3,r 3»bl n 3^bl 30
Jos yhtälön (31) mukaisen linssijärjestelmän on määrä olla akromaattinen kummankin taittovoimakkuuden suhteen, tulee täyttää seuraava ehto: 35 D_ . . - D„ , , = D„ - D~ _ (35) 2o,bl 2e,bl 2o,r 2e,r
II
39 95842 joka johtaa rajoitukseen n_ , , - n~ , , = n„ — n„ (36) .
2o,bl 2e,bl 2o,r 2e,r 5 Taitekerroineroa e- ja o-aaltojen välillä kutsu taan väliaineen "kahtaistaittavuudeksi". Niinpä linssi-järjestelmästä, joka sisältää kahtaistaittavan linssi-komponentin ja vähintään yhden isotrooppisen linssi-komponentin, voidaan tehdä akromaattinen kummankin ennal-10 ta valitun taittovoimakkuuden suhteen geometrialtaan sekä epätäydellisten että täydellisten suoritusmuotojen ollessa kyseessä, jos kahtaistaittavan linssikomponentin kahtaistaittavuus on samanlainen kummallakin tavoitteena olevalla aallonpituudella, esimerkiksi edellä esitetyil-15 lä aallonpituuskilla "bl" ja "r".
Linssijärjestelmästä, joka pystyy tuottamaan kaksi ennalta valittua taittovoimakkuutta ja sisältää yhden kahtaistaittavan linssin ja kaksi isotrooppista linssiä, voidaan yleisesti ilmaistuna tehdä akromaat-20 tinen toisen taittovoimakkuuden suhteen kahdesta ennalta valitusta. Esimerkkinä kuvataan linssijärjestelmää, jossa e-säteitä vastaava taittovoimakkuus on akromaattinen. Tällöin täytyy pystyä ratkaisemaan seuraava yhtälöryhmä: 25 D, , , + D- , , + D-, , , = D , , (37a) l,bl 2e,bl 3,bl a,bl .: D. + D_ + D-, = D (37b) 1,r 2e,r 3,r a, r D, , , + D0 , , + D0 ,, = D, . , (37c) l,bl 2o,bl 3,bl b,Dl
Kun otetaan huomioon yhtälöt (9') ja (34), tämä 30 yhtälöryhmä voidaan muuttaa seuraavaan muotoon: 40 95842
1 _ID D
l,bl Da,bl n 2o,bl 5 n’l r n*2e r 1 X °2o,bl - Da,r (38) n l,bl n 2o,bl 111 D3 ,bl Db,bl
Akromaattisen linssin ollessa kyseessä täytyy lisäksi täyttää seuraava ehto: 15 D . = D (39) a,bl a,r D ,.:lle ja D :lle voidaan antaa ennalta valitut a,bl J a,r eri arvot, jos linssissä on määrä esiintyä tietty kromaattinen aberraatio tämän taittovoimakkuuden yhtey-20 dessä.
Yhtälö (38) voidaan yleensä ratkaista, jolloin saadaan määritellyiksi °2o bl D3 bl lön (34) avulla kaikki muut taittovoimakkuudet.
Linssin taittovoimakkuuden ollessa annettu jää 25 jäljelle yksi vapausaste linssin geometrian suhteen.
‘ Niinpä kolmessa toisensa kanssa kosketuksessa linssissä on kolme tällaista vapausastetta, järjestelmässä, jossa kaksi linssiä on yhdistelmälinssinä (ts. niillä on yhteinen pinta) ja kolmas niiden kanssa kosketuksessa, on 30 kaksi vapausastetta, ja kolmesta linssistä koostuvassa • vhdistelmälinssissä on vielä yksi vapausaste linssijär- * jestelmän geometrian suhteen.
Jos halutaan, että yhtälön (38) mukainen linssi-järjestelmä on akromaattinen yhden ennalta valitun 35 taittovoimakkuuden suhteen ja myös geometrialtaan täydellinen, tämä on saavutettavissa erilaisin tavoin seuraavasti: ii 41 95842 (1) Kahtaistaittava linssikomponentti voidaan sijoittaa eteen, niin että valo tulee siihen ensin, ja kahtaistaittavan linssin ensimmäisestä pinnasta tehdään tasomainen.
5 (2) Linssijärjestlemän geometriaa voidaan rajoit taa ehdolla D1 = -D2e,fs <40) 10 jossa ®2e fs °n linssin ensimmäisen isotrooppisen linssin vieressä olevan ensimmäisen pinnan taittovoimakkuus ja on ensimmäisen linssin tait-tovoimakkuus ja sekä että D2e £S vastaa mitä tahansa näkyvää aallonpituutta.
15 (3) Jos kahtaistaittavan linssiyhdistelmän eteen sijoitetaan kaksi isotrooppista linssiä, täytyy täyttää ehto D1 + D3 - -D2e,fs '«> 20 jossa on toisen isotrooppisen linssin taittovoimakkuus .
Tarkasti ottaen vain kohdan (1) mukainen geometria on täydellinen sekä aallonpituuden "bl" että "r" 25 suhteen, ja kohdat (2) ja (3) johtavat täydellisiin geometrioihin vain yhtälöihin (40) ja (41) valitun aalllonpituuden suhteen. Isotrooppisten ja kahtaistait-tavien väliaineiden taitekertoimien tavallissti kohtalaisen lievän aallonpituusriippuvuuden ansiosta rajoi-30 tukset (2) ja (3) johtavat kuitenkin oleellisilta osil-taan täydellisiin geometrioihin.
,‘i Seuraavassa kuvataan kahtaistaittavien linssi- järjestelmien tekemistä akromaattisiksi kahden annalta valitun taittovoimakkuuden suhteen. Kun on kyseessä 35 linssijärjestelmä, joka sisältää kaksi ristikkäistä kahtaistaittavaa linssikomponenttia mutta ei isotroop- 42 95842 pistä linssikomponenttia, täytyy seuraavan yhtälöryhmän olla ratkaistavissa:
Dlo,bl + °2e,bl = Da,bl <42a) 5 Dlo,r + D2e,r “ Da,r <42b>
Dle,bl + D2obl = Db>bl (42c)
Dle,r + D2o, r = Db,r <42d> akromaattisuusehtojen ollessa 10 D . - D = D, ,, - D, = 0 (43) d | Dl cl ; 1Γ ID; 1)1 O; Γ
Yhtälöt (42) ja (43) voidaan ratkaista sillä ehdolla, että seuraava ehto toteutuu: 15 (nlo,r - nle,r' - (n2o,4 ' n2e,r> ’ <44> (nlo,br ' nle,bl* " <n2o,bl " η2β,Μ.’
Siten kahden linssin kahtaistaittavuuksien erotuk- 20 sen tulee olla yhtä suuri kummallakin tarkastettavalla aallonpituudella. Tämä taas johtaa kahtaistaittavia väliaineita koskeviin rajoituksiin.
Lopuksi kuvataan linssijärjestelmää, joka sisältää kaksi ristikkäistä kahtaistaittavaa linssikomponenttia . 25 ja kaksi isotrooppista linssikomponenttia. Jotta tällai nen järjestelmä olisi akromaattinen kummankin ennalta valitun taittovoimakkuuden suhteen, täytyy seuraavan yhtälöryhmän olla ratkaistavissa: 30 Dl,bl + D2o,bl + °3e,bl + D4,bl ’ Da,bl <45a) :i Dl,r + D2o,r + D3e,r + D4,r = Da,r <45b> D, , . + D- , , + D, , , + D. , η = D, , . (45c) l,bl 2e,bl 3o,bl 4,bl b,bl ' D, >- + + D, = Da r (45d) X I O b6 f 1Γ 3θ f O 4 f Γ d f 3Γ 35 joka menee muotoon
II
43 9 5 8 4 2 1 1 1 Dl.bl Da.bl 5 n 3o,bl n1 n1 n · n ·
2o,T_ n..3efr n_j,^ D D
n' n' n' n' 2o,bl a,r n l,bl n 2o,bl n 3o,bl n 4,bl x = (46) 10 1 ^ > °3o,bl °b,b! n 2o,bl n· _ n' _ _ n' n' _ _3· tr 2erT 3o,r 4, r _ _ η- η· η· n· 4'bl b'r n l,bl n 2o,bl n 3o,bl n 4,bl 15
Jos kahden ennalta valitun taittovoimakkuuden tulee olla akromaattisia, täytyy myös yhtälön (43) toteutua.
Yhtälö (46) on yleensä ratkaistavissa, mutta vain 20 kahden erilaisen kahtaistaittavan väliaineen ollessa kyseessä.
Kuten jo selitettiin (supra), linssissä, jonka taittovoimakkuus on annettu, on olemassa yksi vapausaste geometrian suhteen. Jos yhtälön (46) mukaiset neljä 25 linssiä ovat kosketuksessa keskenään, mutta eivät yhdistelmä linssinä, on olemassa korkeintaan neljä vapausastetta mallin suunnittelua varten. Näitä vapausasteita voidaan käyttää geometrialtaan täydellisten linssijärjestelmien tuottamiseen.
30 Jos halutaan esimerkiksi varmistaa, että kaikki .. e-säteet ovat suurin piirtein suorassa kulmassa optisen • « • akselin suhteen ensimmäisessä kahtaistaittavassa linssi- komponentissa, täytyy tämä linssikomponentti sijoittaa isotrooppisen linssikomponentin taakse, jonka komponen-35 tin taittovoimakkuus täyttää ehdon 95842 D1 - -D2e,fs <47> jossa D2e on ensimmäisen kahtaistaittavan linssikompo-nentin pinnan taittovoimakkuus näkyvän valon aallonpi-5 tuudella.
Jos molempien e-säteiden ensimmäisessä kahtais-taittavassa linssikomponentissa samoin kuin e-säteiden toisessa kahtaistaittavassa linssikomponentissa tulee olla kohtaisuorassa vastaaviin optisiin akseleihin nähden, 10 täytyy näiden kahden kahtaistaittavan linssikomponentin etupinnat suunnitella siten, että yhtälön (47) lisäksi myös yhtälö D1 + D2o * -D3e,fs ,48) 15 toteutuu. D- _ on toisen kahtaistaittavan linssin etu-3g f f s pinnan taittovoimakkuus e-säteiden suhteen näkyvän valon aallonpituudella. Koska yhtälöiden (47) ja (48) toteuttamiseen tarvitaan vain kaksi vapausastetta ja käytet-20 tävissä on neljä, voidaan tämän keksinnön mukaisesti saada aikaan linssijärjestelmä, jossa on kaksi riippumattomasti ennalta valittua akromaattista taittovoimak-kuutta ja kummankin kahtaistaittavan linssikomponentin geometria on myös täydellinen.
25 On myös huomattava, että kahtaistaittavuudeltaan voimakkaiden linssikomponenttien ollessa kyseessä e-säteiden taitekertoimen riippuvuus e-säteiden suunnasta kahtaistaittavassa linssissä saattaa olla tärkeämpi kuin mainitun taitekertoimen riippuvuus aallonpituudes-30 ta. Geometrialtaan täydelliset suoritusmuodot saattavat siten olla oleellisia akromaattisiksi tehtyjen monipolt-topisteisten kahtaistaittavien linssijärjestelmien konstruoinnin kannalta.
Elleivät kaksi kahtaistaittavaa linssikomponent-35 tia ole ristikkäisiä, ts. jos kahden optisen akselin välinen kulma on muu kuin 90° tai 0°, on linssijärjestel- ti 95842 mällä yleensä neljä taittovoimakkuutta (supra). Koska o-säteet kahtaistaittavassa linssissä ovat verrattavissa o-säteisiin isotrooppisessa linssissä, ei täydellisen geometrian ajatus sovi o-säteille. Siksi o-säteisiin 5 liittyvä taittovoimakkuus tulee akromatisoiduksi sekä ensimmäsiessä että toisessa kahtaistaittavassa linssissä riippumatta siitä, täyttääkö linssi täydellisen geometrian asettamat ehdot e-säteiden suhteen vai ei.
Niinpä taittovoimakkuudet, jotka liittyvät o- ja o-sä-10 teisiin, o- ja e-säteisiin ja e- ja o-säteisiin ensimmäisessä ja vastaavasti toisessa kahtaistaittavassa linssissä, täyttävät ankarat akromaattisuus- ja/tai täydellistä geometriaa koskevat ehdot; vain taittovoimakkuusyh-distelmä, joka liittyy e-säteisiin ensimmäisessä ja e-15 säteisiin toisessa kahtaistaittavassa linssissä, ei liity geometrialtaan täydelliseen suoritusmuotoon. Koska kolmelle neljästä tuloksena olevasta taittovoimakkuudesta voidaan antaa ennalta valitut arvot (supra), on edullista valita ennalta o-o-, o-e- ja e-o-taittovoimakkuudet.
20 Kaikissa edellä esitetyissä tarkasteluissa on oletettu, että tuleva valo koostuu yhdensuuntaisista valonsäteistä. Jos jotakin käsitellyistä linssijärjestelmistä on määrä käyttää valolle, jonka kaltevuus on muu kuin nolla, voidaan linssijärjestelmän eteen sijoittaa 25 kollimaattori, joka muuttaa muussa kuin nollakulmassa tulevan valon nollakulmassa tulevaksi valoksi. Tämä kollimaattorilinssi voi olla tunnettu eli tavanomainen akromaattinen linssi. Linssijärjestelmän, joka sisältää yhden tai useamman isotrooppisen lisälinssikomponentin, 30 käytettävissä olevat ennalta valittavat taittovoimakkuudet voidaan laskea edellä kuvattujen yhdensuuntaises-• ti tulevia säteitä koskevien tulosten perusteella optii kassa käytettävin tavanomaisin menetelmin. Tehtäessä niin on yleensä mahdollista korvata mikä tahansa määrä j>2 35 peräkkäisiä isotrooppisia linssikomponentteja kahdella isotrooppisella linssikomponentilla, joiden taittovoimakkuudet ovat ϋχ ja Dv, ts. yhtälöistä 46 95842
Dl,bl + °2,bl + ·'· Dj,bl = Dx,bl + Dy,bl (49a)
Dl,r + °2,r + ... D. 0 Dv + D _ (49b) J,xr λ / i yr£· voidaan ratkaista D ja D .
x J y 5 Edellä esitetyn perusteella on ilmeistä, että lisäämällä polarointiväline samoin kuin antamalla kahtais-taittaville linssikomponenteille ja tällaisille polaroin-tivälineille vapaus pyöriä linssin akselin ympäri muutetaan tämän keksinnön mukaiset linssijärjestelmät akro-10 maattiselta taittovoimakkuudeltaan muutettavissa oleviksi linssijärjestelmiksi.
Kaikki, mitä on esitetty tässä ei-akromaattis-ten linssien ja linssijärjestelmien suhteen, pätee myös akromaattiseksi tehdyille linsseille ja linssijärjestel-15 mille.
Keksinnön mukaisten, joka akromaattisten tai ei-akromaattisten linssijärjestelmien yhdistelmät tarjoavat mahdollisuuden tehokkaisiin optisiin laitteisiin. Koska aromaattisten linssien summavaikutus on myös akromaat-20 tinen, taittokyvyltään vaihdeltavissa olevilla laitteilla pystytään saamaan aikaan akromaattinen taittovoimak-kuus tai useampia sellaisia, jos käytetään akromaattisia linssijärjestelmiä yhdistettyinä muihin akromaattisiin linssijärjestelmiin. Eri taittokykyjä voidaan valita 25 pyörittämällä asianmukaisesti polarointivälinettä ja/tai linssijärjestelmien kahtaistaittavia linssikomponentte-ja.
Lisäksi voidaan yhdistää kaksi tai useampia, joko akromaattisia tai ei-akromaattisia linssijärjes-30 telmiä järjestelmäksi, jossa yhtä tai useampaa linssiin järjestelmää voidaan myös siirtää jonkinasteisesti lins- sijärjestelmäakselia pitkin. Tällaista yhdistettyä järjestelmää voidaan käyttää taittokyvyltään vaihdeltavissa olevana välineenä, kuten on tunnettua tavanomaisesta 35 optiikasta. Lisävapausasteet kahtaistaittavien linssi-komponenttien ja/tai polarointivälineiden pyörimisen
II
95842 suhteen voivat antaa lisää vapausasteita haluttujen taittovoimakkuuksien valinnan suhteen.
Nämä huomautukset on ymmärrettävä vain osoitukseksi tämän keksinnön mukaisten linssijärjestelmien mah-5 elollisten sovellutusten suunnattomasta kentästä. Tällaisiin sovellutuksiin sisältyvät esimerkiksi kamerat, kaukoputket, mikroskoopit, valokopiokoneet, optiset penkit, robotteihin käytettävät optiset välineet jne.
Vaikka tässä on kuvattu keksintöä valaisevia 10 suoritusmuotoja viitaten liitteenä oleviin piirroksiin, on ymmärrettävä, ettei keksintö rajoitu näihin nimenomaisiin suoritusmuotoihin ja että alan ammattimies voi tehdä siihen erilaisia muita muutoksia ja muunnoksia poikkeamatta keksinnön piiristä tai hengestä. 1 ·

Claims (19)

48 9 5 8 4 2
1. Monipolttopisteinen ei-akromaattinen kah-taistaittava linssijärjestelmä, tunnettu siitä, 5 että se sisältää a) ensimmäisen linssikomponentin, joka on kahtais-taittava linssikomponentti; ja b) toisen linssikomponentin mainitun ensimmäisen linssikomponentin vieressä, jolloin ensimmäisen ja toi- 10 sen linssikomponentin vastakkaisten pintojen kaarevuudet ovat suurin piirtein identtiset tai komplementaariset, joka toinen linssikomponentti on (i) kahtaistaittava linssikomponentti, jonka optisen akselin suunta on erilainen kuin kahtaistaittavan 15 linssikomponentin (a) optisen akselin suunta, tai (ii) kahtaistaittava linssikomponentti, jonka molemmat taitekertoimet ovat erilaiset kuin kahtaistaittavan linssikomponentin (a) taitekertoimet, tai (iii) kahtaistaittava linssikomponentti, jossa 20 taitekerroin pääsääntöisten (ordinaaristen) valoaaltojen suhteen on sama kuin kahtaistaittavassa linssikomponen-tissa (a), mutta taitekerroin erikoissääntöisten (ekstra-ordinaaristen) valoaaltojen suhteen on eri kuin kahtaistaittavassa linssikomponentissa (a), tai 25 (iv) kahtaistaittava linssikomponentti, jossa taitekerroin erikoissääntöisten valoaaltojen suhteen on sama kuin kahtaistaittavassa linssikomponentissa (a), mutta taitekerroin pääsääntöisten valoaaltojen suhteen on eri kuin kahtaistaittavassa linssikomponentissa (a), tai 30 (v) isotrooppinen linssikomponentti, sillä edellytyksellä, että linssiakselin suuntaisesti : tulevan valon suhteen mainitulla linssijärjestelmällä on samanaikaisesti vähintään kaksi polttopistettä, joista kukin sijaitsee minkä tahansa ennalta valitun positiivi-35 sen tai negatiivisen polttovälin päässä linssijärjes-män akselilla, ja lisäksi sillä edellytyksellä, että 95842 mille tahansa joko ensimmäisen tai toisen linssikompo-nentin yhdelle pinnalle annetaan kaarevuus riippumattomasti mainituista ennaltamäärätyissä polttopisteistä.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen linssijärjes-5 telmä, tunnettu siitä, että se on geometrialtaan täydellinen.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen linssijärjestelmä, tunnettu siitä, että se ei ole geometrialtaan täydellinen.
4. Patenttivatimuksen 1 mukainen linssijärjestel mä, tunnettu siitä, että siinä ei ole epätoivottavia polttopisteitä.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen linssijärjes-telm, tunnettu siitä, että yksi tai useampia 15 siinä käytetyistä kahtaistaittavista linssikomponenteis-ta on valmistettu polymeerisestä kahtaistaittavasta materiaalista .
6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen linssijärjestelmä, tunnettu siitä, että sitä käytetään oftal- 20 misena linssinä.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen linssijärjestelmä, tunnettu siitä, että oftalminen linssi on piilolinssi.
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen linssijärjes- 25 telmä, tunnettu siitä, että kahtaistaittava .: linssikomponentti (a) yhdistetään vähintään yhteen toiseen kahtaistaittavaan linssikomponenttiin (b) (i), (ii), (iii) ja/tai (iv).
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen linssijärjes- 30 telmä, tunnettu siitä, että kahtaistaittava linssikomponentti (a) yhdistetään vähintään yhteen .: isotrooppiseen linssikomponenttiin (b)(v).
10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen linssijärjestelmä, tunnettu siitä, että se sisältää vähin- 35 tään yhden polarointivälineen, joka on muu kuin kahtaistaittava linssi, ja/tai vähintään yhden polarointisuo-dattimen. 50 95842
11. Optinen väline, instrumentti tai laite, tunnettu siitä, että se sisältää patenttivaatimuksen 1 mukaisen linssijärjestelmän.
12. Monipolttopisteinen kahtaistaittava linssi-5 järjestelmä, joka on akromaattinen vähintään yhdessä polttopisteessä tai jossa on ennalta määrätty määrä kromaattista aberraatiota vähintään yhdessä polttopisteessä, tunnettu siitä, että se sisältää: a) ensimmäisen linssikomponentin, joka on kah- 10 taistaittava linssikomponentti, jonka optinen akseli on suurin piirtein kohtisuorassa linssin akseliin nähden; ja b) toisen linssikomponentin mainitun ensimmäisen linssikomponentin vieressä, joka toinen linssi- 15 komponentti on (i) kahtaistaittava linssikomponentti, jonka optisen akselin suunta on erilainen kuin kahtaistaittavan linssikomponentin (a) optisen akselin suunta, tai (ii) kahtaistaittava linssikomponentti, jossa 20 molemmat taitekertoimet eroavat kahtaistaittavan linssi-komponentin (a) taitekertoimesta, tai (iii) kahtaistaittava linssikomponentti, jossa taitekerroin pääsääntöisten valoaaltojen suhteen on sama kuin kahtaistaittavassa linssikomponentissa (a), mutta 25 taitekerroin erikoissääntöisten valoaaltojen suhteen on eri kuin kahtaistaittavassa linssikomponentissa (a), tai (iv) kahtaistaittava linssikomponentti, jossa taitekerroin erikoissääntöisten valoaaltojen suhteen on sama kuin kahtaistaittavassa linssikomponentissa (a), 30 mutta taitekerroin pääsääntöisten valoaaltojen suhteen on eri kuin kahtaistaittavassa linssikomponentissa (a), tai (v) isotrooppinen linssikomponentti, sillä edellytyksellä, että linssiakselin suuntaisesti 35 tulevan valon suhteen mainitulla linssijärjestelmällä on samanaikaisesti vähintään kaksi polttopistettä, joista 11 95842 kukin sijaitsee minkä tahansa ennalta valitun positiivisen tai negatiivisen polttovälin päässä linssijärjestelmän akselilla, ja lisäksi sillä edellytyksellä, että kahdesta polttopisteestä ainakin toisen polttoväli on 5 yhtä suuri fokusoitavan valon ainakin kahdella eri aallonpituudella .
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen linssijärjestelmä, tunnettu siitä, että se on geometrialtaan täydellinen.
14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen linssijärjes telmä, tunnettu siitä, että se ei ole geometrialtaan täydellinen.
15. Patenttivaatimuksen 12 mukainen linssijärjestelmä, tunnettu siitä, että kahtaistaitta- 15 van väliaineen, josta kahtaistaittava linssikomponent-ti (a) valmistetaan, kahtaistaittavuus on identtinen kahdella eri aallonpituudella.
16. Patenttivaatimuksen 12 mukainen linssijär-jestelmä, tunnettu siitä, että vähintään yksi 20 kahtaistaittava linssikomponentti yhdistetään vähintään kahteen isotrooppiseen linssikomponenttiin ja linssijär-jestelmä noudattaa seuraavaa yhtälöä: 25 fl n,2e' bl 1 Dl,bl Da,bl n 2o,bl n1. „ n1_ _ ~7^ J * 1 x D2o,bl = Da,r n l,bl n 2o,bl 30
111 D3/bl Ob,bl 52 9 5 8 4 2
17. Patenttivaatimuksen 12 mukainen linssijärjestelmä, tunnettu siitä, että vähintään kaksi kahtaistaittavaa linssikomponenttia yhdistetään vähintään kahteen isotrooppiseen linssikomponenttiin ja lins-5 sijärjestelmä noudattaa seuraavaa yhtälöä: 1 1 1 Di.bi d.,m n 3o,bl 10 n'l,r n<2o,r n* 3e,r n'4,r _ n· n· n· n· 2o'bl a'r n l,bl n 2o,bl 3o,bl n 4,bl x = 1 1 1 D3o,bl Db,bl 2o,bl 15 n· _ n* n' n' „ ^ 2sfr 3o>r 4/Γ « n n* n' n' n* 4,bl b,r 1,bl n 2o,bl n 3o,bl n 4,bl
18. Patenttivaatimuksen 12 mukainen linssijär- jestelraä, tunnettu siitä, että se sisältää lisäksi vähintään yhden polarointivälineen, joka on muu kuin kahtaistaittava linssi, ja/tai vähintään yhden po-larointisuodattimen.
19. Optinen väline, instrumentti tai laite, tunnettu siitä, että se sisältää patenttivaatimuksen 12 mukaisen linssijärjestelmän. t II 53 95842
FI884374A 1987-09-24 1988-09-23 Monipolttopisteinen kahtaistaittava linssijärjestelmä FI95842C (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10077387A 1987-09-24 1987-09-24
US10077387 1987-09-24
US22666988 1988-08-01
US07/226,669 US4981342A (en) 1987-09-24 1988-08-01 Multifocal birefringent lens system

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI884374A0 FI884374A0 (fi) 1988-09-23
FI884374A FI884374A (fi) 1989-03-25
FI95842B FI95842B (fi) 1995-12-15
FI95842C true FI95842C (fi) 1996-03-25

Family

ID=26797531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI884374A FI95842C (fi) 1987-09-24 1988-09-23 Monipolttopisteinen kahtaistaittava linssijärjestelmä

Country Status (20)

Country Link
US (2) US4981342A (fi)
EP (1) EP0308705B1 (fi)
JP (1) JP2881439B2 (fi)
KR (1) KR0124540B1 (fi)
CN (1) CN1017830B (fi)
AT (1) ATE155588T1 (fi)
AU (1) AU607539B2 (fi)
BR (1) BR8804905A (fi)
CA (1) CA1323221C (fi)
CZ (1) CZ282242B6 (fi)
DD (1) DD283466A5 (fi)
DE (1) DE3855963T2 (fi)
ES (1) ES2106720T3 (fi)
FI (1) FI95842C (fi)
HU (1) HU208584B (fi)
IL (1) IL87704A (fi)
NO (1) NO180357C (fi)
RU (1) RU2081442C1 (fi)
SK (1) SK281062B6 (fi)
ZA (1) ZA886973B (fi)

Families Citing this family (171)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5201762A (en) * 1987-05-20 1993-04-13 Hauber Frederick A Intraocular archromatic lens
US5044743A (en) * 1988-12-20 1991-09-03 Allergan, Inc. Corrective lens system
US5073021A (en) * 1989-03-17 1991-12-17 Environmental Research Institute Of Michigan Bifocal ophthalmic lens constructed from birefringent material
JPH03194526A (ja) * 1989-12-25 1991-08-26 Olympus Optical Co Ltd 実像式ファインダー光学系
RU2093866C1 (ru) * 1990-03-15 1997-10-20 Фиала Вернер Бифокальная внутриглазная линза
US5152787A (en) * 1990-12-19 1992-10-06 Eastman Kodak Company Intraocular gradient-index lenses used in eye implantation
EP0518019A1 (en) * 1991-06-13 1992-12-16 Corning Incorporated Birefringent glass waveplate
JP2796005B2 (ja) * 1992-02-10 1998-09-10 三菱電機株式会社 投影露光装置及び偏光子
US5450145A (en) * 1992-11-04 1995-09-12 Valentine; James M. Apparatus and method for testing visual focus control
US5517259A (en) * 1992-11-23 1996-05-14 Innotech, Inc. Method of manufacturing toric single vision, spherical or aspheric bifocal, multifocal or progressive contact lenses
US5805266A (en) * 1992-11-23 1998-09-08 Innotech, Inc. Method of machining contact lenses
US5406341A (en) * 1992-11-23 1995-04-11 Innotech, Inc. Toric single vision, spherical or aspheric bifocal, multifocal or progressive contact lenses and method of manufacturing
US5528321A (en) * 1992-11-23 1996-06-18 Innotech, Inc. Method of manufacturing contact lenses
US5872613A (en) * 1992-11-23 1999-02-16 Innotech, Inc. Method of manufacturing contact lenses
EP0918248A3 (en) * 1993-04-07 1999-06-30 Ttp Group Plc Switchable lens
ATA95693A (de) * 1993-05-14 1997-11-15 Bifocon Optics Forsch & Entw Linse
GB2286937B (en) * 1994-02-26 1998-06-10 Northern Telecom Ltd Spectral polarisation separator
GB2305256A (en) * 1995-07-19 1997-04-02 Peter John Mckay Photochromic or polarising contact lens
JP3534363B2 (ja) * 1995-07-31 2004-06-07 パイオニア株式会社 結晶レンズ及びこれを用いた光ピックアップ光学系
US6259668B1 (en) * 1996-02-14 2001-07-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Recording/reproducing apparatus having an optical pickup device to read from and record information to disks of different thicknesses
US5805336A (en) * 1996-04-05 1998-09-08 Polaroid Corporation Optical lens blank with polarizer aligned between plastic birefringent sheets
US5859685A (en) * 1996-07-18 1999-01-12 Innotech, Inc. Achromatic ophthalmic lenses
US6222812B1 (en) 1996-08-29 2001-04-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical pickup using an optical phase plate
US6639889B1 (en) 1997-02-13 2003-10-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Recording/reproducing apparatus including an optical pickup having an objective lens compatible with a plurality of optical disk formats
US6304540B1 (en) * 1998-03-30 2001-10-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical pickup compatible with a digital versatile disk and a recordable compact disk using a holographic ring lens
US6217171B1 (en) 1998-05-26 2001-04-17 Novartis Ag Composite ophthamic lens
KR100269244B1 (ko) * 1998-05-28 2000-12-01 정선종 복굴절 물질로 만들어진 투과형 광학부품을 사용한 리소그래피장비용 광학계의 초점심도 확장 방법 및 장치
US6517203B1 (en) 1999-07-02 2003-02-11 E-Vision, Llc System, apparatus, and method for correcting vision using electro-active spectacles
US6733130B2 (en) 1999-07-02 2004-05-11 E-Vision, Llc Method for refracting and dispensing electro-active spectacles
US6857741B2 (en) * 2002-01-16 2005-02-22 E-Vision, Llc Electro-active multi-focal spectacle lens
US6986579B2 (en) * 1999-07-02 2006-01-17 E-Vision, Llc Method of manufacturing an electro-active lens
US7023594B2 (en) * 2000-06-23 2006-04-04 E-Vision, Llc Electro-optic lens with integrated components
US6619799B1 (en) 1999-07-02 2003-09-16 E-Vision, Llc Optical lens system with electro-active lens having alterably different focal lengths
US6871951B2 (en) 2000-06-23 2005-03-29 E-Vision, Llc Electro-optic lens with integrated components
US6491394B1 (en) 1999-07-02 2002-12-10 E-Vision, Llc Method for refracting and dispensing electro-active spectacles
US6491391B1 (en) 1999-07-02 2002-12-10 E-Vision Llc System, apparatus, and method for reducing birefringence
US7775660B2 (en) * 1999-07-02 2010-08-17 E-Vision Llc Electro-active ophthalmic lens having an optical power blending region
US7264354B2 (en) 1999-07-02 2007-09-04 E-Vision, Llc Method and apparatus for correcting vision using an electro-active phoropter
US20090103044A1 (en) * 1999-07-02 2009-04-23 Duston Dwight P Spectacle frame bridge housing electronics for electro-active spectacle lenses
US7604349B2 (en) * 1999-07-02 2009-10-20 E-Vision, Llc Static progressive surface region in optical communication with a dynamic optic
US7290875B2 (en) * 2004-11-02 2007-11-06 Blum Ronald D Electro-active spectacles and method of fabricating same
EP1411382A3 (en) * 1999-07-02 2007-01-17 E-Vision, L.L.C. System, apparatus, and method for correcting vision using an electro-active lens
US7404636B2 (en) * 1999-07-02 2008-07-29 E-Vision, Llc Electro-active spectacle employing modal liquid crystal lenses
US7988286B2 (en) 1999-07-02 2011-08-02 E-Vision Llc Static progressive surface region in optical communication with a dynamic optic
US6851805B2 (en) * 1999-07-02 2005-02-08 E-Vision, Llc Stabilized electro-active contact lens
US20070258039A1 (en) * 1999-07-02 2007-11-08 Duston Dwight P Spectacle frame bridge housing electronics for electro-active spectacle lenses
US7290876B2 (en) * 1999-07-02 2007-11-06 E-Vision, Llc Method and system for electro-active spectacle lens design
US6250757B1 (en) * 1999-12-15 2001-06-26 Johnson & Johnson Vision Products, Inc. Hybrid refractive birefringent multifocal ophthalmic lenses
US7213989B2 (en) * 2000-05-23 2007-05-08 Silverbrook Research Pty Ltd Ink distribution structure for a printhead
EP1289761B1 (en) * 2000-05-24 2006-05-17 Silverbrook Research Pty. Limited Rotating platen member
JP3845709B2 (ja) * 2001-04-24 2006-11-15 規夫 軽部 可変屈折制御型眼鏡
JP2003021771A (ja) * 2001-07-10 2003-01-24 Pioneer Electronic Corp 光学レンズ装置およびその製造方法
JP2005505789A (ja) * 2001-10-05 2005-02-24 イー・ビジョン・エルエルシー ハイブリッド電気活性レンズ
US20080106633A1 (en) * 2002-03-13 2008-05-08 Blum Ronald D Electro-optic lens with integrated components for varying refractive properties
US6733125B2 (en) 2002-04-25 2004-05-11 André Berube Multi-focal contact lens
KR20030093683A (ko) * 2002-06-05 2003-12-11 삼성전자주식회사 호환형 광픽업
KR100478281B1 (ko) * 2003-03-20 2005-03-25 조현수 근용 단초점 이중렌즈
KR101532824B1 (ko) 2003-04-09 2015-07-01 가부시키가이샤 니콘 노광 방법 및 장치, 그리고 디바이스 제조 방법
US6896368B2 (en) * 2003-05-07 2005-05-24 Thomas K. Baugh Multifocal soft contact lens with horizontally decentered lenslet and indicator marking
US7195353B2 (en) 2003-08-15 2007-03-27 E-Vision, Llc Enhanced electro-active lens system
US7289260B2 (en) * 2003-10-03 2007-10-30 Invisia Ltd. Multifocal lens
TW201834020A (zh) 2003-10-28 2018-09-16 日商尼康股份有限公司 照明光學裝置、曝光裝置、曝光方法以及元件製造方法
TWI612338B (zh) 2003-11-20 2018-01-21 尼康股份有限公司 光學照明裝置、曝光裝置、曝光方法、以及元件製造方法
TWI412067B (zh) 2004-02-06 2013-10-11 尼康股份有限公司 偏光變換元件、光學照明裝置、曝光裝置以及曝光方法
FR2868554B1 (fr) * 2004-04-02 2006-06-09 Essilor Int Element de vision transparent et polarisant ayant une zone associee a un filtre de polarisation oriente de facon oblique
FR2868553B1 (fr) * 2004-04-02 2006-06-09 Essilor Int Element de vision transparent et polarisant ayant une zone associee a un filtre de polarisation oriente verticalement
BRPI0509809A (pt) * 2004-04-13 2007-09-18 Univ Arizona eletrodos padronizados para dispositivos oftálmicos eletroativos de cristal lìquido
US20050237485A1 (en) * 2004-04-21 2005-10-27 Blum Ronald D Method and apparatus for correcting vision
US20060066808A1 (en) * 2004-09-27 2006-03-30 Blum Ronald D Ophthalmic lenses incorporating a diffractive element
US7506983B2 (en) 2004-09-30 2009-03-24 The Hong Kong Polytechnic University Method of optical treatment
US8778022B2 (en) 2004-11-02 2014-07-15 E-Vision Smart Optics Inc. Electro-active intraocular lenses
US8915588B2 (en) 2004-11-02 2014-12-23 E-Vision Smart Optics, Inc. Eyewear including a heads up display
US9801709B2 (en) 2004-11-02 2017-10-31 E-Vision Smart Optics, Inc. Electro-active intraocular lenses
EP2405295A1 (en) * 2004-11-02 2012-01-11 E-Vision, LLC Electro-active spectacles and method of fabricating same
DE102004053693A1 (de) * 2004-11-06 2006-05-24 ACTO Aachener Centrum für Technologietransfer in der Ophthalmologie e.V. Implantat insbesondere zum Ersatz der natürlichen Linse mit Filtereigenschaften zur Ein- und Ausblendung verschiedener Refraktionsbereiche
US7334894B2 (en) * 2004-12-03 2008-02-26 Searete, Llc Temporal vision modification
US7470027B2 (en) * 2004-12-03 2008-12-30 Searete Llc Temporal vision modification
US8104892B2 (en) * 2004-12-03 2012-01-31 The Invention Science Fund I, Llc Vision modification with reflected image
US9155483B2 (en) 2004-12-03 2015-10-13 The Invention Science Fund I, Llc Vision modification with reflected image
US8244342B2 (en) * 2004-12-03 2012-08-14 The Invention Science Fund I, Llc Method and system for adaptive vision modification
US7344244B2 (en) * 2004-12-03 2008-03-18 Searete, Llc Adjustable lens system with neural-based control
US7486988B2 (en) * 2004-12-03 2009-02-03 Searete Llc Method and system for adaptive vision modification
US7350919B2 (en) * 2004-12-03 2008-04-01 Searete Llc Vision modification with reflected image
US7594727B2 (en) * 2004-12-03 2009-09-29 Searete Llc Vision modification with reflected image
US7390088B2 (en) * 2004-12-03 2008-06-24 Searete Llc Adjustable lens system with neural-based control
US7931373B2 (en) * 2004-12-03 2011-04-26 The Invention Science Fund I, Llc Vision modification with reflected image
US7656569B2 (en) * 2004-12-03 2010-02-02 Searete Llc Vision modification with reflected image
US7334892B2 (en) * 2004-12-03 2008-02-26 Searete Llc Method and system for vision enhancement
US8885139B2 (en) * 2005-01-21 2014-11-11 Johnson & Johnson Vision Care Adaptive electro-active lens with variable focal length
US7402773B2 (en) * 2005-05-24 2008-07-22 Disco Corporation Laser beam processing machine
FR2891375B1 (fr) * 2005-09-29 2008-02-15 Essilor Int Lentille ophtalmique polarisante adaptee au comportement oeil/tete d'un porteur.
JP4657895B2 (ja) * 2005-11-10 2011-03-23 富士フイルム株式会社 透過位相板、偏光ビームスプリッタ及び投射型表示装置
US20070159562A1 (en) * 2006-01-10 2007-07-12 Haddock Joshua N Device and method for manufacturing an electro-active spectacle lens involving a mechanically flexible integration insert
US20070260308A1 (en) * 2006-05-02 2007-11-08 Alcon, Inc. Accommodative intraocular lens system
US20080273166A1 (en) 2007-05-04 2008-11-06 William Kokonaski Electronic eyeglass frame
US7656509B2 (en) 2006-05-24 2010-02-02 Pixeloptics, Inc. Optical rangefinder for an electro-active lens
CN102520530A (zh) * 2006-06-23 2012-06-27 像素光学公司 用于电活性眼镜镜片的电子适配器
US7717556B1 (en) 2006-07-05 2010-05-18 Jon Scott Walker Visual enhancement lens and associated methods
US20080079928A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-03 Nikon Corporation System and method for designing an optical element
US20080129953A1 (en) * 2006-10-27 2008-06-05 Blum Ronald D Break away hinge for spectacles
AR064985A1 (es) 2007-01-22 2009-05-06 E Vision Llc Lente electroactivo flexible
BRPI0807560A2 (pt) * 2007-02-23 2014-07-01 Pixeloptics Inc Abertura oftálmica dinâmica
US20090091818A1 (en) * 2007-10-05 2009-04-09 Haddock Joshua N Electro-active insert
US7883207B2 (en) 2007-12-14 2011-02-08 Pixeloptics, Inc. Refractive-diffractive multifocal lens
EP2130090A4 (en) * 2007-03-07 2011-11-02 Pixeloptics Inc MULTIFOKALLINSE WITH A REGION WITH PROGRESSIVE OPTICAL STRENGTH AND A DISCONTINUITY
US20080273169A1 (en) 2007-03-29 2008-11-06 Blum Ronald D Multifocal Lens Having a Progressive Optical Power Region and a Discontinuity
US11061252B2 (en) 2007-05-04 2021-07-13 E-Vision, Llc Hinge for electronic spectacles
US10613355B2 (en) 2007-05-04 2020-04-07 E-Vision, Llc Moisture-resistant eye wear
US8317321B2 (en) 2007-07-03 2012-11-27 Pixeloptics, Inc. Multifocal lens with a diffractive optical power region
EP3130957A1 (en) * 2007-10-11 2017-02-15 RealD Inc. Curved optical filters
TWI354127B (en) * 2007-11-08 2011-12-11 Ind Tech Res Inst Optical film with low or zero birefringence and me
US20090157179A1 (en) * 2007-12-11 2009-06-18 Pinto Candido D Ophthalmic Lenses Providing an Extended Depth of Field
CA2718521A1 (en) 2008-03-18 2009-09-24 Pixeloptics, Inc. Advanced electro-active optic device
US8154804B2 (en) * 2008-03-25 2012-04-10 E-Vision Smart Optics, Inc. Electro-optic lenses for correction of higher order aberrations
US7905595B2 (en) * 2008-04-28 2011-03-15 Crt Technology, Inc. System and method to treat and prevent loss of visual acuity
US20090292354A1 (en) * 2008-05-21 2009-11-26 Staar Surgical Company Optimized intraocular lens
WO2010102295A1 (en) * 2009-03-06 2010-09-10 The Curators Of The University Of Missouri Adaptive lens for vision correction
US20100234942A1 (en) * 2009-03-11 2010-09-16 Peyman Gholam A Transition lenses with virtual pupil
TWI507183B (zh) * 2009-09-04 2015-11-11 Alcon Inc 具晶體間混濁化抗性之眼內晶體
EP2509490B1 (en) * 2009-12-10 2014-04-23 Essilor International (Compagnie Générale D'Optique) An ophthalmic lens arrangement and an apparatus for demonstrating a plurality of optical functions and a method for demonstrating a plurality of optical functions
US8246167B2 (en) * 2009-12-17 2012-08-21 Crt Technology, Inc. Systems and methods for the regulation of emerging myopia
US8331048B1 (en) 2009-12-18 2012-12-11 Bausch & Lomb Incorporated Methods of designing lenses having selected depths of field
US10274650B2 (en) 2010-01-29 2019-04-30 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Diffractive waveplate lenses and applications
US11366254B2 (en) 2010-01-29 2022-06-21 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. High-efficiency wide-angle beam steering system
US9557456B2 (en) 2010-01-29 2017-01-31 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Broadband optics for manipulating light beams and images
US20110262844A1 (en) 2010-04-21 2011-10-27 Beam Engineering For Advanced Measurement Co. Fabrication of high efficiency, high quality, large area diffractive waveplates and arrays
US10114239B2 (en) 2010-04-21 2018-10-30 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Waveplate lenses and methods for their fabrication
US10197715B1 (en) 2013-03-15 2019-02-05 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Methods of diffractive lens and mirror fabrication
US9983479B2 (en) 2010-04-21 2018-05-29 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Fabrication of high efficiency, high quality, large area diffractive waveplates and arrays
CN102927525A (zh) * 2011-08-10 2013-02-13 许光荣 大型多光源复眼式聚光透镜装置
CN102289086B (zh) * 2011-08-25 2013-07-10 东南大学 具有微结构表面的彩色隐形眼镜及其制备方法
KR20130063848A (ko) * 2011-12-07 2013-06-17 송지현 개인휴대통신장치 및 전자장치 카메라용 렌즈
CN106940484B (zh) 2012-01-06 2021-01-12 E-视觉智能光学公司 眼具对接站及电子模块
DE102012106653A1 (de) * 2012-07-23 2014-01-23 Karlsruher Institut für Technologie Weitwinkeloptik für ophthalmologische Implantate
US9477099B2 (en) * 2012-11-21 2016-10-25 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Transparent optical element with dual light-polarizing effect
US10107945B2 (en) 2013-03-01 2018-10-23 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Vector vortex waveplates
US10185182B2 (en) * 2013-03-03 2019-01-22 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Mechanical rubbing method for fabricating cycloidal diffractive waveplates
US10359645B2 (en) 2014-02-04 2019-07-23 Paragon Crt Company Llc Multifunction contact lens
EP3893030B1 (en) 2014-03-04 2024-01-17 Stryker European Operations Limited Spatial and spectral filtering apertures and optical imaging systems including the same
WO2015131278A1 (en) 2014-03-04 2015-09-11 Novadaq Technologies Inc. Relay lens system for broadband imaging
CN107072779B (zh) 2014-09-09 2020-01-14 斯塔尔外科有限公司 具有扩展的景深和增强的远距视力的眼科植入物
US10061129B2 (en) 2015-03-15 2018-08-28 Kessler Optics and Photonics Solutions Ltd. Birefringent ocular for augmented reality imaging
NZ773814A (en) 2015-03-16 2023-03-31 Magic Leap Inc Methods and systems for diagnosing and treating health ailments
US9976911B1 (en) 2015-06-30 2018-05-22 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Full characterization wavefront sensor
US10191296B1 (en) 2015-06-30 2019-01-29 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Laser pointer with reduced risk of eye injury
EP3345024B1 (en) * 2015-08-31 2023-05-31 Stryker European Operations Limited Imaging system comprising a polarization filter and method of filtering polarized light in an imaging system
US10436957B2 (en) 2015-10-27 2019-10-08 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Broadband imaging with diffractive waveplate coated mirrors and diffractive waveplate objective lens
US10518358B1 (en) 2016-01-28 2019-12-31 AdlOptica Optical Systems GmbH Multi-focus optics
KR102328526B1 (ko) 2016-03-09 2021-11-17 스타 서지컬 컴퍼니 확장된 피사계 심도 및 향상된 원거리 시력의 안과용 임플란트
KR20220040511A (ko) 2016-04-08 2022-03-30 매직 립, 인코포레이티드 가변 포커스 렌즈 엘리먼트들을 가진 증강 현실 시스템들 및 방법들
ES2973138T3 (es) 2016-04-12 2024-06-18 E Vision Smart Optics Inc Lentes electroactivas con puentes resistivos elevados
US10599006B2 (en) 2016-04-12 2020-03-24 E-Vision Smart Optics, Inc. Electro-active lenses with raised resistive bridges
WO2017193005A1 (en) * 2016-05-06 2017-11-09 Gary Brooker Birefringent lens interferometer for use in microscopy and other applications
US10423045B2 (en) 2016-11-14 2019-09-24 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Electro-optical diffractive waveplate beam shaping system
KR102664388B1 (ko) * 2017-01-23 2024-05-08 삼성전자주식회사 영상 디스플레이 장치
CA3053571A1 (en) 2017-02-23 2018-08-30 Magic Leap, Inc. Display system with variable power reflector
DE102017112085A1 (de) 2017-06-01 2018-12-06 Carl Zeiss Meditec Ag Künstliche Augenlinse mit darin ausgebildetem Medikamentendepot und Verfahren zum Herstellen einer künstlichen Augenlinse
DE102017112086A1 (de) 2017-06-01 2018-12-06 Carl Zeiss Meditec Ag Künstliche Augenlinse mit diffraktiver Gitterstruktur sowie Verfahren zum Herstellen einer künstlichen Augenlinse
DE102017112087A1 (de) 2017-06-01 2018-12-06 Carl Zeiss Meditec Ag Künstliche Augenlinse mit lasererzeugter doppelbrechender Struktur sowie Verfahren zum Herstellen einer künstlichen Augenlinse
US10274805B2 (en) 2017-06-13 2019-04-30 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Polarization-independent switchable lens system
US11129708B2 (en) * 2017-07-31 2021-09-28 Rxsight, Inc. Birefringent intraocular lens
KR101979886B1 (ko) * 2017-10-11 2019-05-17 가톨릭대학교 산학협력단 다초점 인공 수정체
US11378818B2 (en) 2018-03-01 2022-07-05 Essilor International Lens element
CA3092428C (en) 2018-03-01 2023-07-04 Essilor International Lens element for supression of abonormal refractions of the eye
US11982906B1 (en) 2018-03-05 2024-05-14 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Polarization-independent diffractive optical structures
US11175441B1 (en) 2018-03-05 2021-11-16 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Polarization-independent diffractive optical structures
US11656462B2 (en) 2018-03-07 2023-05-23 Magic Leap, Inc. Adaptive lens assemblies including polarization-selective lens stacks for augmented reality display
ES2956033T3 (es) 2018-08-17 2023-12-12 Staar Surgical Co Composición polimérica que exhibe nanogradiente de índice de refracción
US11294240B2 (en) 2019-08-10 2022-04-05 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Diffractive waveplate devices that operate over a wide temperature range
WO2021245506A1 (en) 2020-06-01 2021-12-09 Icares Medicus, Inc. Double-sided aspheric diffractive multifocal lens, manufacture, and uses thereof
CN113933972A (zh) * 2021-11-04 2022-01-14 济南华度光学技术有限公司 消色差全息光学器件及其制造方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US37201A (en) * 1862-12-16 Improved machine for screwing on the soles and heels of boots and shoes
GB231848A (en) * 1924-04-07 1925-09-03 Optische Anstalt Goerz Ag Improvements in or relating to the polarisation of light
US2076432A (en) * 1934-09-14 1937-04-06 American Optical Corp Ophthalmic lens
US2198868A (en) * 1937-06-30 1940-04-30 Feinbloom William Contact lens
US2317809A (en) * 1938-09-10 1943-04-27 Sauer Hans Finder for photographic purposes
GB865361A (en) * 1957-06-12 1961-04-12 Wilhelmus Johannes Biessels Improvements in optical apparatus for testing the human eye
DE1136846B (de) * 1958-10-06 1962-09-20 Plastic Contact Lens Company Bifokale Kontaktschale
US3432238A (en) * 1959-05-27 1969-03-11 Onera (Off Nat Aerospatiale) Spectrometric apparatus of high resolving power
FR1249247A (fr) * 1959-05-27 1960-12-30 Onera (Off Nat Aerospatiale) Spectromètre
US3305294A (en) * 1964-12-03 1967-02-21 Optical Res & Dev Corp Two-element variable-power spherical lens
US3522985A (en) * 1965-10-23 1970-08-04 Polaroid Corp High-transmission light polarizer
US3520592A (en) * 1967-09-14 1970-07-14 Grumman Corp Optical focusing system utilizing birefringent lenses
US3410624A (en) * 1967-09-22 1968-11-12 Bunker Ramo Three dimensional light beam scanner
FR1552198A (fi) * 1967-11-22 1969-01-03
US3551027A (en) * 1968-01-11 1970-12-29 Polaroid Corp Outboard polarizing light-transmitting means
DE1764133A1 (de) * 1968-04-06 1971-05-13 Philips Patentverwaltung Digitaler optischer Brennweitenmodulator
DE1764132A1 (de) * 1968-04-06 1971-05-13 Philips Patentverwaltung Anordnung zur Temperaturstabilisierung eines digitalen optischen Brennweitenmodulators
US3617116A (en) * 1969-01-29 1971-11-02 American Optical Corp Method for producing a unitary composite ophthalmic lens
US3758201A (en) * 1971-07-15 1973-09-11 American Optical Corp Optical system for improved eye refraction
US3990798A (en) * 1975-03-07 1976-11-09 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Method and apparatus for aligning mask and wafer
DD148261A1 (de) * 1979-12-21 1981-05-13 Claus Renschen Umwandlungsverfahren von unpolarisiertem licht in linear polarisiertes licht
US4446305A (en) * 1981-03-02 1984-05-01 Polaroid Corporation Optical device including birefringent polymer
JPS5942517A (ja) * 1982-09-02 1984-03-09 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 二重焦点光学系
US4575849A (en) * 1982-12-20 1986-03-11 General Electric Company Optical filter polarizer combination and laser apparatus incorporating this combination
US4643534A (en) * 1984-08-20 1987-02-17 General Electric Company Optical transmission filter for far field beam correction

Also Published As

Publication number Publication date
NO884243D0 (no) 1988-09-23
ATE155588T1 (de) 1997-08-15
FI884374A0 (fi) 1988-09-23
SK281062B6 (sk) 2000-11-07
JP2881439B2 (ja) 1999-04-12
ES2106720T3 (es) 1997-11-16
US4981342A (en) 1991-01-01
KR890005548A (ko) 1989-05-13
US5142411A (en) 1992-08-25
KR0124540B1 (ko) 1997-12-04
DD283466A5 (de) 1990-10-10
JPH01107208A (ja) 1989-04-25
CZ282242B6 (cs) 1997-06-11
FI95842B (fi) 1995-12-15
CN1017830B (zh) 1992-08-12
DE3855963D1 (de) 1997-08-21
CN1035564A (zh) 1989-09-13
IL87704A0 (en) 1989-02-28
NO180357B (no) 1996-12-23
AU607539B2 (en) 1991-03-07
EP0308705A2 (en) 1989-03-29
RU2081442C1 (ru) 1997-06-10
FI884374A (fi) 1989-03-25
CS41589A3 (en) 1992-12-16
NO180357C (no) 1997-04-09
BR8804905A (pt) 1989-05-02
AU2270088A (en) 1989-04-06
IL87704A (en) 1993-08-18
NO884243L (no) 1989-03-28
CA1323221C (en) 1993-10-19
HUT58928A (en) 1992-03-30
HU208584B (en) 1993-11-29
EP0308705B1 (en) 1997-07-16
EP0308705A3 (en) 1989-09-20
DE3855963T2 (de) 1998-03-05
ZA886973B (en) 1989-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI95842C (fi) Monipolttopisteinen kahtaistaittava linssijärjestelmä
CA2078116C (en) Multifocal bi-refringent lens with matched bi-refringence
Barbero The Alvarez and Lohmann refractive lenses revisited
US20160209560A1 (en) Diffractive Waveplate Lenses and Applications
Francis et al. Introduction to optical engineering
Jamali et al. Large area liquid crystal lenses for correction of presbyopia
Atchison Spectacle lens design: a review
US20240085702A1 (en) Augmented reality display device
JPH03188407A (ja) 顕微鏡の紫外線適合乾燥対物レンズ
Roberts et al. Chromatic aberration corrected switchable optical systems
Peloux et al. Optimization of the optical performance of variable-power and astigmatism Alvarez lenses
Rouke et al. Birefringence measurements in gradient-index rod lenses
DeCusatis et al. The optical communications reference
Sanyal et al. High tolerance to spherical aberrations and defects of focus with a birefringent lens
Pluta Simplified polanret system for microscopy
JPH0560907A (ja) 二重焦点レンズ
US4047794A (en) Optical relay for a microscope and a back aperture viewer therefor
Fitzgerald On extending depth of field in fast photographic lenses
RU2092880C1 (ru) Окуляр
RU2187135C2 (ru) Светосильный объектив
TW200811469A (en) Objective lens system
Li An Adaptive Dispersion Formula for Chromatic Aberration Correction and Polarization Aberration Analyses in Plane Symmetric Optical Systems
US4043633A (en) Optical relay for a microscope and a back aperture viewer therefor
Sanyal et al. Imaging behaviour of a birefringent lens suffering from primary coma
SU1737396A1 (ru) Лупа

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MM Patent lapsed

Owner name: FIALA, WERNER J.