DE69635310T2

DE69635310T2 - Linse mit veränderlicher brennweite durch kleine änderungen des äquatorialen linsendurchmessers

Info

Publication number: DE69635310T2
Application number: DE69635310T
Authority: DE
Original assignee: PC Lens Corp
Current assignee: PC Lens Corp
Priority date: 1995-05-12
Filing date: 1996-05-10
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2016-05-11
Also published as: IL118226A0; EA001165B1; MX9708705A; JPH11505335A; US20010040735A1; AU714826B2; EP0914623A4; CN1189219A; US5731909A; US6493151B2; US6930838B2; HUP9901335A2; NO975205D0; HUP9901335A3; CN1094201C; EP0914623B1; DE69635310D1; CZ358797A3; WO1996035967A1; IL118226A

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Bereich der Erfindung
Diese Erfindung betrifft Linsen mit veränderlicher Brennweite und spezieller elastisch verformbare Linsen, wobei die optische Leistung der Linse durch kleine Änderungen ihres äquatorialen Durchmessers verändert werden kann.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Linsen und Linsensysteme mit veränderlicher Brennweite werden zunehmends verbreitet verwendet, weil sie geeignete Lösungen für Probleme liefern, die in der angewandten Optik häufig auftreten. Optische Systeme mit solchen Linsen können beispielsweise ein fokussiertes Bild von Objekten in sich ändernden Entfernungen von der Linse auf einer Bildebene liefern, ohne den Abstand zwischen der Linse und der Bildebene zu verändern. Sie können auch in optischen Systemen verwendet werden, die eine veränderliche Vergrößerung liefern, ohne die Linsen zu verändern.
Es wurde eine Reihe von Arten von Linsen mit veränderlicher Brennweite entwickelt. Die derzeit am weitesten verbreitete verwendete Ausgestaltung bei optischen Geräten wie Kameras, Teleskopen, Ferngläsern und Mikroskopen ist eine Linse mit mehreren Elementen, wobei die Brennweite verändert wird, indem der innere Abstand zwischen einem oder mehreren der Elemente entlang der optischen Achse verändert wird.
Eine andere Klasse von Linsen mit veränderlicher Brennweite verlässt sich auf Änderungen in der Brechungsleistung eines einzelnen Linsenelements, die durch Änderungen in der Krümmung der Brechungsflächen oder im Brechungsindex des Linsenmaterials hervorgerufen wird.
Eine Art solcher Linsen mit variabler Brennweite, die aus einem einzigen Element besteht, verwendet eine mit einer Flüssigkeit gefüllte Kammer, die durch flexible Membranen gebildet ist, deren Krümmung verändert werden kann. Das US-Patent 1,269,422 von Gordon offenbart Brillengläser mit einem Paar von optischen Oberflächen, die beispielsweise aus dünnem Glas gebildet sind und an ihren Rändern miteinander verbunden sind, um eine Kammer zu bilden, die mit einer transparenten Flüssigkeit gefüllt ist. Jede Linse ist an einem Rand befestigt, der verkleinert werden kann, indem eine Feinschraube angezogen wird, um den Umfang des Seitenrands zu verringern. Ein solches Zusammenziehen soll die Brechungsleistung der Linse erhöhen.
Eine andere Ausgestaltung für eine Linse mit veränderlicher Brennweite verändert eine mit einer Flüssigkeit gefüllte Kammer mit flexiblen Wänden, wobei die Krümmung der Wände verändert werden kann, indem die Menge von Flüssigkeit eingestellt wird, die in der Kammer enthalten ist. Solche Linsen können einen einfachen Ballon oder eine Blase aus transparentem Material aufweisen, die mit einer Flüssigkeit eines geeigneten Brechungsindex aufgepumpt wird. Andere Strukturen mit flexiblen Brechungsflächen, deren Krümmung eingestellt wird, indem das Volumen und/oder der Druck einer Flüssigkeit innerhalb des Linsenkörpers verändert wird, wurden ebenfalls entwickelt. Derartige Linsen sind beispielsweise im US-Patent 3,598,479 von Wright und im US-Patent 4,913,536 von Barnea offenbart.
Andere Linsen mit veränderlicher Brennweite verwenden elastisch verformbare Materialien, die durch verschiedene umgebende Strukturen verformt werden, um die Krümmung der optischen Oberflächen zu verändern. Solche Linsen sind beispielsweise im US-Patent 4,783,155 von Imataki et al., im US-Patent 4,784,479 von Ikemori, im US-Patent 4,802,746 von Baba et al. sowie im US-Patent 4,859,041 von Suda offenbart.
Eine elastisch verformbare Linse mit variabler Brennweite ist auch im US-Patent 4,444,471 von Ford et al. offenbart. Ford offenbart eine Veränderung der Brennweite einer elastomeren bikonvexen Linse durch radiales Ausdehnen der Linse um einen gewissen Betrag, so dass die Krümmung der optischen Oberflächen verringert wird und die Brechungsleistung der Linse ebenfalls verringert wird. Ford offenbart oder diskutiert jedoch nicht die Veränderungen in der optischen Leistung, die bei einer elastomeren Linse auftreten, wenn sie in radialer Richtung um lediglich wenige Prozent ihres Durchmessers ausgedehnt wird.
Das US-Patent 4,712,882 von Baba et al. offenbart eine Linse mit veränderlicher Brennweite, die einen durchsichtigen elastischen zylindrischen Körper aufweist, der einen sich in Radialrichtung verändernden Brechungsindex besitzt, wobei die optische Leistung verringert wird, indem der Zylinder in Radialrichtung ausgedehnt wird und dadurch die Linse unter radiale Spannung gesetzt wird. Die radiale Ausdehnung der Linse wird durch ein piezoelektrisches Element erreicht, das den zylindrischen Körper der Linse umgibt und damit verbunden ist. Baba offenbart, dass eine solche radiale Ausdehnung auch die positive Krümmung der brechenden optischen Oberflächen an den Enden des Zylinders verringert oder eine erhöhte negative Krümmung induziert. In der Linse mit veränderlicher Brennweite von Baba wird die radiale Ausdehnung im Allgemeinen gleichmäßig entlang der gesamten Achse des Zylinders durchgeführt.
Siehe auch WO92/03989, die eine andere Linse mit veränderlicher Brennweite offenbart, bei der die Linsenleistung durch eine radiale Ausdehnung der Linse verändert wird.
Andere Verfahren zum Herstellen einer Linse mit veränderlicher Brennweite beinhalten die Steuerung des Brechungsindex des Materials, aus dem die Linse hergestellt wird. Beispielsweise kann bei einer Linse, die aus einem Flüssigkristall gebildet wird, ein sich ändernder elektrischer Strom quer über die Flüssigkristalllinse eine Linse veränderlicher Leistung erzeugen. Andere Kristalle, deren Brechungsindex kontinuierlich durch elektrische oder mechanische Vorrichtungen verändert werden kann, können bei der Herstellung von Linsen mit veränderlicher Brennweite ebenfalls verwendet werden.
Diese früheren Verfahren zum Herstellen einer Linse mit veränderlicher Brennweite besitzen gewisse Mängel, die jeweils speziell eine jede der Techniken betreffen.
Beispielsweise erfordert die Bewegung von Linsenelementen in einem Linsensystem mit mehreren Elementen relativ große, schwere und präzise hergestellte mechanische Linsenzellen, Führungen und Anlenkungen. Bei Linsen, die aus einem Material mit einem veränderlichen Brechungsindex hergestellt werden, musste die Größe beschränkt werden, um eine geeignete optische Reinheit beizubehalten. Alle bislang offenbarten Linsen mit veränderlicher Brennweite, die einen mit Flüssigkeit gefüllten Ballon oder eine Blase verwenden, benötigten ein Reservoir und ein Mittel zum Bewegen der Flüssigkeit in die und aus der Linse, was zu unmöglichen Komplikationen führt. Um einen kontinuierlich veränderlichen linsenförmigen Astigmatismus herzustellen, müssen die bekannten Linsen außerdem gekippt werden oder unübliche Formen besitzen.
Dementsprechend besteht dauerhaft die Notwendigkeit für ein Verfahren zur Herstellung einer Linse mit veränderlicher Brennweite, bei dem die sphärische und astigmatische optische Leistung der Linse verändert werden kann, ohne dass große mechanische Bewegungen, unübliche Formen, Veränderungen im Brechungsindex des Materials oder die Verwendung einer Ballonlinse mit einem Reservoir notwendig ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine elastisch verformbare Linse mit veränderlicher Brennweite wurde nun entwickelt, bei der die optische Leistung verändert wird, indem die Linse über wenige Prozent ihres Durchmessers in Radialrichtung gedehnt wird. Die erfindungsgemäße Linse wird im Anspruch 1 definiert. Sie weist einen transparenten elastischen Körper mit zwei gegenüberliegenden optischen Brechungsflächen auf, die eine optische Achse schneiden, und einen Rand, der die optische Achse umgibt und sich zwischen den Brechungsflächen erstreckt, sowie Mittel zum Ausdehnen des Rands des elastischen Körpers um einen Betrag, der etwa 5% ihres entspannten Durchmessers nicht überschreitet, in einer im Allgemeinen senkrecht zur optischen Achse orientierten Ebene. Die Erfindung umfasst ebenfalls ein Verfahren nach Anspruch 16 mit dem Schritt, die optische Leistung einer elastisch verformbaren Linse zu erhöhen, indem der Rand der Linse in einer im Allgemeinen senkrecht zur optischen Achse der Linse orientierten Ebene um einen Betrag, der etwa 5% ihres entspannten Durchmessers nicht übersteigt, ausgedehnt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsformen der Erfindung werden nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt eine Vorderansicht einer experimentellen erfindungsgemäßen Linse mit veränderlicher Brennweite, die das Prinzip ihrer Betätigung zeigt.
2 zeigt eine vordere Querschnittsansicht der Linse mit veränderlicher Brennweite aus 1 entlang der Line 2-2 in 3.
3 zeigt eine Seitenansicht der Linse mit veränderlicher Brennweite aus 1.
4 zeigt eine seitliche Querschnittsansicht der Linse mit veränderlicher Brennweite aus 1 entlang der Linie 4-4 in 1.
5 zeigt eine Vorderansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Linse mit veränderlicher Brennweite, die einen Metallring aufweist, der durch ein elektrisches Heizelement als Betätigungsvorrichtung erhitzt wird.
6 zeigt eine seitliche Querschnittsansicht der Linse mit variabler Brennweite aus 5 entlang der Linie 6-6.
7 zeigt eine Vorderansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Linse mit veränderlicher Brennweite, wobei radiale Ausdehnungsmittel mit Einstellschrauben verwendet werden, um die Brennweite der Linse zu verändern.
8 zeigt eine seitliche Querschnittsansicht der Linse mit veränderlicher Brennweite aus 7 entlang der Linie 8-8.
9 zeigt eine Vorderansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Linse mit veränderlicher Brennweite, wobei in Radialrichtung wirkende elektrisch betätigte Spulen verwendet werden, um die Brennweite der Linse zu verändern.
10 zeigt eine Vorderansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Linse mit veränderlicher Brennweite, bei der ein thermisch ausdehnbarer Metallring im Rand einer elastomeren Linse eingebettet ist.
11 zeigt eine seitliche Querschnittsansicht der Linse mit veränderlicher Brennweite aus 10 entlang der Linie 11-11.
12a, 12b und 12c zeigen die experimentellen Ergebnisse von Tests mit drei erfindungsgemäßen Ballonlinsen, wie sie im Beispiel beschrieben sind.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung und bevorzugter Ausführungsformen
Diese Erfindung basiert auf Entdeckungen hinsichtlich der Veränderung in der Krümmung von optischen Oberflächen einer elastisch verformbaren optischen Linse, wenn ihr äußerer Rand in Radialrichtung um einen geringen Betrag in einer Ebene ausgedehnt wird, die im Allgemeinen senkrecht zur optischen Achse ist. Es ist natürlich, wenn man annimmt, dass ein radiales Dehnen einer solchen elastischen Linse dazu führt, dass die zentrale Dicke der Linse abnimmt, was zu einer Vergrößerung der Radien der Krümmung der optischen Brechungsflächen führt, was wiederum eine Verringerung der optischen Leistung der Linse verursacht. In der Tat kann eine Abnahme der optischen Leistung bei einer elastomeren Linse beobachtet werden, wenn sie erheblich gedehnt wird, wie im US-Patent 4,444,471 gelehrt wird und dargestellt ist. Überraschenderweise und im Gegensatz zu dem, was man erwarten könnte und was durch die Offenbarungen von Ford behauptet wird, steigt die optische Leistung sogar an und die Zunahmen können ziemlich beträchtlich sein, wenn eine elastisch verformbare Linse einem radialen Ausdehnungsvorgang von wenigen Prozent ihres Durchmessers unterzogen wird. Es wurde nun herausgefunden, dass das Ausdehnen des äquatorialen Durchmessers einer elastisch verformbaren Linse um einen geringen Betrag, der etwa 5% des entspannten Durchmessers der Linse nicht übersteigt, in einer Ebene im Allgemeinen senkrecht zur optischen Achse eine Abflachung der Linsenkrümmung in der Randzone der Linse und einen Anstieg der Krümmung in dem zentralen Bereich hervorruft, was zu einem Anstieg der optischen Leistung des zentralen Bereichs der Linse führt.
Folglich umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Erhöhen der optischen Leistung einer Linse, die einen durchsichtigen elastisch verformbaren Linsenkörper mit zwei Brechungsflächen aufweist, die eine optische Achse schneiden, und einen Rand, der die optische Achse umgibt, indem der Rand des Linsenkörpers in einer Ebene im Allgemeinen senkrecht zur optischen Achse um einen Betrag, der etwa 5% des entspannten Durchmessers des Rands nicht übersteigt, ausgedehnt wird. Die Erfindung umfasst auch eine elastisch verformbare Linse, deren optische Leistung durch geringe Veränderungen in ihrem äquatorialen Durchmesser verändert werden kann. Eine solche Linse weist einen elastisch verformbaren durchsichtigen Linsenkörper mit zwei optisch brechenden Oberflächen auf, die eine optische Achse schneiden, und einen Rand, der diese optische Achse umgibt, sowie Mittel zum Ausdehnen des Rands des Linsenkörpers um einen Betrag, der etwa 5% des entspannten Durchmesser des Rands nicht überschreitet.
Die Erfindung ist anwendbar auf alle elastisch verformbaren Linsen mit konventionellen Linsenformen, d.h. Bikonvex-, Bikonkav-, Plankonvex-, Plankonkav-, Konkavkonvex- oder Biplan-Linsen, egal ob die brechenden Oberflächen sphärisch, asphärisch, zylindrisch, torisch oder dergleichen sind. D.h., die Erfindung erstreckt sich auf positive Linsen, negative Linsen und Null-Linsen aller Arten und Dicken, einschließlich derer, die aus homogenen optischen Materialien bestehen, aus optischen Materialien mit abgestuftem Index (GRIN-Linsen), einschließlich der mit Flüssigkeit gefüllten Linsen aller Formen und Wandstärken, egal ob von konstanter oder veränderlicher Wandstärke, Fresnel-Linsen und beugenden optischen Elementen (DOE).
Erfindungsgemäß wird die Brennweite oder die optische Leistung einer elastisch verformbaren Linse durch geringe Veränderungen in ihrem äquatorialen Durchmesser verändert. Typischerweise wird eine elastisch verformbare Linse in einer Zelle befestigt, die anfänglich genug Spannung ausübt, um die Linse zu stützen und sie in einer Ruhestellung oder stabilisierten Stellung zu stabilisieren. Die Befestigungs- und Spannungsausübungselemente sind gewöhnlich um den Rand oder Äquator der Linse herum angeordnet und darauf ausgerichtet, Spannung in einer Ebene auszuüben, die im Allgemeinen senkrecht zur optischen Achse der Linse orientiert ist. Gewöhnlich wird die anfängliche Stabilisierungsspannung relativ klein sein und wird keine wesentliche Verzerrung der natürlichen Linsenform erzeugen. Bei dieser Anwendung wird die Gestalt der Linse in diesem Zustand geringer oder keiner Spannung als entspannter Zustand der Linse bezeichnet. Um die Brennweite oder die optische Leistung der Linse zu verändern, wird die radiale Spannung auf einen Wert erhöht, der verursacht, dass der äquatoriale Durchmesser der Linse leicht erhöht wird, und zwar bis hin zu 5% ihres entspannten Durchmessers und vorzugsweise bis hin zu 2-3% ihres entspannten Durchmessers. Wenn der äquatoriale Durchmesser dieser geringen Erhöhung unterzogen wird, werden eine oder beide optische Brechungsflächen der Linse auf einzigartige Weise verändert. Die Brechungsflächen werden in der Nähe des Umfangs abgeflacht, wobei im zentralen Bereich der Linse, d.h. im Bereich, der unmittelbar die optische Achse umgibt, eine steilere Krümmung hervorgerufen wird. Das Ergebnis ist, dass bei derart kleinen Erhöhungen des äquatorialen Durchmessers die optische Leistung des zentralen Bereichs der Linse erhöht und nicht gesenkt wird, wie erwartet werden könnte. Dementsprechend wird die Brennweite des zentralen Bereichs der Linse verkürzt.
Die erfindungsgemäße elastisch verformbare Linse kann aus jedem beliebigen optisch geeigneten Material bestehen, das einer elastischen Verformung ausreichender Größenordnung unterzogen werden kann, um die erfindungsgemäße Veränderung der optischen Leistung der Linse zu zeigen. Das Material muss im Allgemeinen gegenüber Wellenlängen transparent sein, die von der Linse fokussiert werden sollen. Somit müssen Linsen, die für die Anwendung im sichtbaren Bereich des Spektrums vorgesehen sind, bei sichtbaren Wellenlängen transparent sein, während Linsen, die für die Anwendung bei Infrarot-Wellenlängen vorgesehen sind, für Infrarot-Strahlung transparent sein müssen, aber nicht notwendigerweise für sichtbare Strahlung. Offensichtlich kann eine gewisse Streuung der Strahlung und eine optische Mangelhaftigkeit in der Linse toleriert werden, sofern diese für einen unkritischen Einsatz vorgesehen ist. Im Allgemeinen sollte das Material jedoch im gewünschten Wellenlängenbereich so transparent wie möglich sein.
Das elastisch verformbare Linsenelement, das bei den erfindungsgemäßen Linsen eingesetzt wird, kann aus festen elastomeren Materialien bestehen, die zur Form des ruhenden Elements geformt werden. Die festen elastomeren Linsen können beispielsweise aus synthetischen Polymeren wie Silikongummi, Polyethylen, Polypropylen, modifizierten Polystyrolen, transparenten Polyurethanelastomeren und dergleichen hergestellt sein. Es wird einem Fachmann klar sein, dass das verwendete Material wünschenswerterweise eine hohe Transparenz, d.h. eine geringe optische Extinktion und eine geringe Lichtstreuung bei der interessierenden Wellenlänge zeigt. Die Eigenschaften der verschiedenen elastomeren optischen Materialien sind wohlbekannt oder können gemessen werden. Folglich wird der Praktiker keine Schwierigkeit damit haben, ein geeignetes Material für eine vorgegebene Linsenanwendung auszuwählen. Solche Linsen können durch konventionelle Verfahren in Form von Bikonvex-, Plankonvex-, Bikonkav-, Plankonkav-, Planplan- oder Menikus-Linsen und dergleichen geformt oder gegossen werden. Die Linsen können auch ausgebildet werden, indem optische Oberflächen auf transparenten elastomeren Körpern durch konventionelle Verfahren für die Bearbeitung solcher Materialien maschinell bearbeitet werden, z.B. durch Versteifung derselben mittels Abkühlung und Durchführen der Bearbeitungsoperationen in diesem Materialzustand.
Die Linsenkörper, die für die erfindungsgemäße Verwendung gedacht sind, können auch mit Flüssigkeit oder Gel gefüllte Blasen oder Ballone sein. Eine derartige Linse kann ausgebildet werden, indem ein Ballon oder eine Blase aus einem transparenten Material, z.B. aus Polyethylenterephthalat, ausgebildet wird und der Ballon mit einem flüssigen Material gefüllt wird, z.B. mit Flüssigkeit oder Gas oder einem transparenten verformbaren Gel mit geringen Streueigenschaften. Geeignete Materialien zum Füllen einer Ballonlinse umfassen Wasser, wässrige Lösungen von in Wasser lösbaren anorganischen und organischen Feststoffen, organische Flüssigkeiten, Mischungen aus Wasser und mit Wasser vermischbaren organischen Flüssigkeiten sowie Silikonöle. Organische Flüssigkeiten und lösbare anorganische Salze, die ein Halogen enthalten, etwa Chlor, Chrom oder Jod in kovalent gebundener oder ionischer Form, sind als Füllmaterialien mit einem relativ hohen Brechungsindex hilfreich. Mischungen aus Wasser und mit Wasser vermischbaren organischen Verbindungen wie Glykolen oder Polyethylenglykolen sind ebenfalls nützliche Füllmaterialien.
Der Ballon oder die Blase wird anschließend auf einer optischen Achse in ihrer Stellung befestigt und mittels Vorrichtungen aufgehängt, die mit dem umfänglichen Rand der Linse verbunden sind, um eine in Radialrichtung nach außen gerichtete Spannung in einer Ebene, die durch den Linsenkörper verläuft, auszuüben. Wenn ein niedriges Spannungsniveau ausgeübt wird, nimmt die Linse innerhalb der Befestigungsvorrichtung eine stabile Form ein, d.h. sie befindet sich in einem stabilisierten Zustand, der in dieser Anmeldung als entspannter Zustand der Linse definiert ist. Eine weitere radiale Ausdehnung des Rands des mit Flüssigkeit oder Gel gefüllten Linsenkörpers, die den Randumfang des Linsenkörpers bis hin zu 5% ausdehnt, bewirkt, dass die optischen Oberflächen sich der erfindungsgemäßen charakteristischen Änderung hinsichtlich der Form unterziehen, wodurch die Krümmung des zentralen Bereichs der Linse erhöht wird und die optische Leistung der Linse steigt.
Ein beliebiges Verfahren oder ein Prozess, der eine radiale Spannung auf den Rand oder den Äquator einer Linse ausüben kann, kann verwendet werden, um die optische Leistung einer elastisch verformbaren Linse gemäß dieser Erfindung zu verändern. Die Vorrichtung zum Ausüben der Spannung muss nicht selbst in einer direkten Radialrichtung bezüglich der optischen Achse der Linse Spannung ausüben. Es ist ausreichend, dass die resultierende Spannung der gesamten Spannung, die auf den Rand der Linse ausgeübt wird, einen Anstieg des Durchmessers des Rands der Linse hervorruft.
Dementsprechend kann die Kraft, die auf den Rand der Linse ausgeübt wird, um ihren äquatorialen Durchmesser auszudehnen, durch direkte mechanische Mittel wie in Radialrichtung ausgerichtete Schrauben, hydraulische oder pneumatische Zylinder, elektrische Spulen, mechanische Nocken und Nockenmitnehmer, wie diejenigen, die bei Irisdiaphragmamechanismen und dergleichen verwendet werden, aufgebracht werden. Der Mechanismus kann am Rand der Linse durch konventionelle Mittel wie Klemmen, Verbinden oder dergleichen befestigt sein. Der Spannungsmechanismus sollte in der Lage sein, eine Kraft in einer im Allgemeinen in Radialrichtung nach außen verlaufenden Richtung um den Rand der Linse auszuüben. Obwohl die Spannung auf den Linsenkörper nach außen in einer Ebene, die im Allgemeinen senkrecht zur optischen Achse verläuft, ausgeübt werden muss, kann die mechanische Vorrichtung, d.h. die Quelle der Spannung, irgendwo anders als in der Ebene angeordnet sein, in der die radiale Ausdehnung des Linsenkörpers stattfindet. Dennoch ist die Quelle der Ausdehnung üblicherweise in der Nähe der Linse angeordnet und übt ihre radial nach außen gerichtete Kraft auf den Linsenkörper entweder direkt oder durch mechanische Kopplungselemente aus, die die vom Betätigungselement erzeugte Kraft als eine radial nach außen gerichtete Spannung auf den Linsenkörper übertragen. Insbesondere kann das Betätigungselement parallel zur optischen Achse wirken und die von der axialen Bewegung der Ausdehnvorrichtung erzeugte Spannung kann mittels Sehnen und Rollen, Krampen oder dergleichen in eine radial nach außen gerichtete Spannung auf den Linsenkörper umgewandelt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die radiale Spannung auf den Linsenkörper dadurch erzeugt werden, dass ein flexibler Flansch, der sich in Radialrichtung vom Rand des Linsenkörpers aus erstreckt, bereitgestellt wird, und der Flansch in einer Richtung parallel zur optischen Achse über einen kreisförmigen Amboss gezogen wird, der einen Durchmesser aufweist, der etwas größer ist als der Randdurchmesser des Linsenkörpers. Der axiale Zug auf den flexiblen Flansch wird in eine radiale Spannung umgewandelt, die auf den Rand des Linsenkörpers wirkt und seinen Durchmesser und damit die optische Leistung der Linse erhöht.
Eine bevorzugte erfindungsgemäße Linse mit veränderlicher Brennweite weist einen elastisch verformbaren Linsenkörper mit einem Betätigungsring aus Metall oder einem anderen Material auf, der mit dem Rand des Linsenkörpers verbunden ist oder im Linsenkörper angrenzend an seinen umfänglichen Rand eingebettet ist. Der Betätigungsring ist aus einem Material hergestellt, das seinen Durchmesser als Reaktion auf eine Veränderung seiner physikalischen oder chemischen Umgebung ausdehnen kann, wodurch der Durchmesser des Linsenkörpers in der Ebene des Rings verändert wird. Wenn ein Betätigungsring aus Metall verwendet wird, kann der Durchmesser des Rings dadurch ausgedehnt werden, dass der Ring erhitzt wird, wodurch der Außenumfang des Linsenkörpers sich ausdehnt und die optische Leistung der Linse erhöht wird. Der Ring kann durch jedes beliebige konventionelle Heizverfahren erhitzt werden. Beispielsweise kann der Ring durch Wärmeleitung von einem elektrischen Heizelement erhitzt werden, das angrenzend an oder um den Metallring herum angeordnet ist. Bei einer solchen Anordnung kann die Temperatur des Betätigungsrings dadurch gesteuert werden, dass der elektrische Strom im Heizelement eingestellt wird. Alternativ könnte der Ring durch elektrische Ströme in ihm selbst erhitzt werden, entweder durch Einfügen eines Isolationsbereichs im Ring und Zuführen von elektrischem Strom an den Enden des leitenden Abschnitts des Rings durch die Elektroden, oder durch Erzeugen von Wirbelströmen im Metallring durch elektromagnetische Induktion unter Verwendung einer externen Quelle eines elektromagnetischen Wechselfelds. Ein metallischer Betätigungsring kann auch durch Wärmestrahlung erhitzt werden, die von einer externen Strahlungsquelle auf ihn gerichtet wird, z.B. Infrarot-Strahlung. Eine kontinuierliche Veränderung der Temperatur eines dehnbaren Betätigungsrings aus Metall liefert erfindungsgemäß eine kontinuierliche Veränderung in der optischen Leistung der Linse. Es ist auch möglich, für eine relativ abrupte Änderung in der optischen Leistung bei einer vorbestimmten Temperatur den Betätigungsring aus einem Formgedächtnis-Metall herzustellen, das seinen Durchmesser bei einer vorgegebenen Temperatur ändert, wenn es erhitzt oder abgekühlt wird. Wenn der Ring aus einem magnetostriktiven Material hergestellt ist, kann sein Durchmesser verändert werden, indem er in ein Magnetfeld gebracht wird. Der Betätigungsring kann auch aus einem piezoelektrischen Material hergestellt sein, das seine Abmessungen verändert, wenn ein elektrisches Feld daran angelegt wird, beispielsweise ein Ring mit rechteckigem Querschnitt aus piezoelektrischer Keramik mit Elektroden, die an gegenüberliegenden Seiten des Rings zum Anlegen eines elektrischen Felds aufgebracht oder aufplattiert sind.
Der Betätigungsring kann auch aus bimetallischen Elementen bestehen, die derart angeordnet sind, dass sie eine nach außen gerichtete Kraft auf den Rand des Linsenkörpers ausüben, wenn sich die Temperatur ändert. Offensichtlich können solche Elemente derart angeordnet werden, dass sie den äquatorialen Durchmesser des Linsenkörpers entweder bei steigender oder bei sinkender Temperatur erhöhen.
Der Betätigungsring kann aus einem Material bestehen, das seine Abmessungen als Reaktion auf eine Veränderung seiner chemischen Umgebung verändert, wodurch der Durchmesser des Linsenkörpers erhöht wird.
Eine Anzahl von Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Linse mit veränderlicher Brennweite ist in den Zeichnungen dargestellt.
1-4 zeigen ein experimentelles Gerät 100, das für die Bewertung und Darstellung der erfindungsgemäßen Linse und des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird. Eine bikonvexe elastisch verformbare Linse 102, z.B. eine Linse aus einer transparenten Blase, mit einer Wand 114 und einer umlaufenden äquatorialen Lippe oder einer Randzone 110 und gefüllt mit Wasser 112, ist in einem festen Montagering 104 befestigt. 1 zeigt eine Vorderansicht des Geräts, während 2 eine vordere Querschnittsansicht durch die Ebene des Rands oder Äquators der Linse 102 zeigt. 3 zeigt eine Seitenansicht des Geräts 100 in Betrachtungsrichtung senkrecht zur Linie 4-4 in 1, während 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 in 1 zeigt. Der Montagering 104 trägt 8 Mikrometer 106 mit nicht-rotierenden Spindeln, die im Montagering 104 mit Stellschrauben 107 oder dergleichen fixiert sind. Die Spindeln der Mikrometer 106 sind derart angeordnet, dass sie sich in Radialrichtung nach innen und außen bewegen, wenn ihre Hülsen gedreht werden. Am inneren Ende eines jeden Mikrometers ist eine Klemme 108 angeordnet, die die Randzone 110 der Linse 102 sicher festklemmt. Das gesamte Gerät 100 kann durch nicht dargestellte konventionelle Befestigungsmittel auf einem nicht dargestellten optischen Labortisch befestigt sein, um die Veränderung der Brennweite, die durch die Erhöhung des äquatorialen Durchmessers der Linse 102 hervorgerufen wird, zu bewerten. Sobald die Linse 102 zentral im Gerät 100 an ihrem Ort festgeklemmt wurde, können die Mikrometer 106 eingestellt werden, um eine anfängliche stabilisierende Spannung auf die umfängliche Lippe oder den Flansch 110 der Linse auszuüben, um die anfänglichen Bedingungen herzustellen. Beim Bewerten des Effekts der Erhöhung des äquatorialen Durchmessers wird die Brennweite der Linse in ihrem anfänglichen Zustand mittels herkömmlicher Vorrichtungen gemessen. Die Mikrometer 106 werden anschließend eingestellt, um eine geringe symmetrische nach außen gerichtete Verschiebung der umfänglichen Randzone 110 der Linse 102 zu erzeugen, und die Brennweite wird wieder bestimmt. Bei einer elastisch verformbaren Linse in einem solchen Gerät wurde herausgefunden, dass die optische Leistung der Linse erhöht wird, wenn der äquatoriale Durchmesser bis hin zu etwa 5% erhöht wird.
Andere Geräte zum Ausüben einer radialen Spannung und zum Erzeugen geringer Anstiege des äquatorialen Durchmessers können bei den erfindungsgemäßen Linsen mit veränderlicher Brennweite verwendet werden.
Eine andere erfindungsgemäße Linse 200 mit veränderlicher Brennweite ist in den 5 und 6 dargestellt. Eine elastisch verformbare Linse 202 weist eine ringförmige Heizspule 206 mit elektrischem Widerstand auf, die in der Randzone 204 der Linse in der Nähe des Äquators 205 eingebettet ist. Die Spule 206 kann erhitzt werden, indem ein elektrischer Strom hindurchgeleitet wird, wodurch der Durchmesser erhöht wird, was gleichzeitig zu einer Erhöhung des äquatorialen Durchmessers der Linse führt. 5 ist eine Vorderansicht, die die Linse 202 mit der eingebetteten Heizspule 206 als steuerbare Wärmequelle zeigt. 6 zeigt eine seitliche Querschnittsansicht der Linse aus 5 entlang der Linie 6-6 in 5.
Eine Ausführungsform 500 der erfindungsgemäßen Linse mit veränderlicher Brennweite ist in den 10 und 11 dargestellt. Diese Ausführungsform der Erfindung verwendet einen Metallring 506, der in der Randzone 504 der Linse 502 eingebettet ist oder damit verbunden ist. Wenn der Metallring 506 erhitzt wird, dehnt er sich aus, wodurch der äquatoriale Durchmesser der Linse 502 und die optische Leistung erhöht wird. Der Metallring 506 könnte durch eine angrenzende Heizspule des Typs erhitzt werden, der in den 5 und 6 dargestellt ist. Der Metallring könnte auch durch andere Vorrichtungen erhitzt werden. Beispielsweise könnte der Ring aus einem ferromagnetischen Material bestehen und die Linse könnte mit einer Spule umgeben sein, durch die ein Wechselstrom läuft, was den Ring durch elektromagnetische Induktion aufheizen würde. Der Ring könnte auch durch Strahlungsenergie erhitzt werden.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der die radiale Spannung, die den radialen Durchmesser erhöht, durch Spannungsschrauben angelegt wird, die den Rand der elastisch verformbaren Linse über einen Amboss dehnen, ist in den
7 und 8 dargestellt. In diesem Gerät 300 ist eine elastisch verformbare Linse 302 in einer Dehnungszelle 304 mittels eines Klemmrings 308 befestigt, der durch Stellschrauben 310 betätigt wird. Die Stellschrauben 310 können anfänglich eingestellt werden, um eine anfängliche stabilisierende Spannung an die Linse 302 anzulegen.
Anschließend wird durch Anziehen der Stellschrauben 310 der Rand 312 der Linse 302 über den ringförmigen Amboss 306 gezogen, wodurch der äquatoriale radiale Durchmesser der Linse 302 erhöht wird. Das Ergebnis ist ein Anstieg der optischen Leistung, wenn der äquatoriale Durchmesser um wenige Prozent erhöht wird.
9 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung 400, bei der eine elastisch verformbare Linse 402 mittels Klemmen 408 befestigt wird, die an den Spulen 406 befestigt sind. Die Spulen 406 wiederum sind an einer nicht dargestellten beliebigen konventionellen Trägerstruktur befestigt. Wenn die Spulen 406 betätigt werden, wird der äquatoriale Durchmesser der Linse 402 erhöht, und gleichzeitig wird die optische Leistung der Linse verstärkt.
Der äquatoriale Ring einer erfindungsgemäßen elastisch verformbaren Linse mit veränderlicher Brennweite kann aus einem piezoelektrischen Material sein, das sich beim Anlegen einer elektrischen Spannung ausdehnt, oder er kann ein magnetostriktiver Ring sein, der sich ausdehnt, wenn er in einem Magnetfeld angeordnet wird. Ein bimetallischer Ring kann ebenfalls verwendet werden, der seinen Durchmesser verändert, wenn er erhitzt wird. Der Ring kann auch aus einer Formgedächtnis-Legierung hergestellt sein, die ihren Durchmesser bei einer spezifischen Übergangstemperatur verändert. Der Ring muss nicht um den gesamten Umfang der Linse herum kontinuierlich angeordnet sein, sondern er kann auch aus zwei oder mehr Segmenten bestehen. Es ist ausreichend, wenn die kombinierte Wirkung der Segmente durch Veränderung ihrer Größe, z.B. durch Erhitzung, zu einer Veränderung des äquatorialen Durchmessers der Linse führt. Im Allgemeinen kann jedes beliebige Material, Metall, Kunststoff, Verbundmaterial oder dergleichen verwendet werden, vorausgesetzt, dass sein Durchmesser durch die Anwendung eines bestimmten Steuermechanismus verändert werden kann. Somit sind Ringe, deren Durchmesser durch mechanische Einstellung verändert werden können, für die Verwendung bei der erfindungsgemäßen Linse mit veränderlicher Brennweite geeignet. Vorzugsweise sollten solche Ringe eine symmetrische Spannung um den Äquator der Linse liefern, um eine symmetrische Linse bereitzustellen. Selbst Ringe aus Material, deren Durchmesser durch Anwenden bestimmter chemischer Bedingungen verändert wird, z.B. Polymere, deren mechanische Abmessungen durch eine Veränderung im pH-Wert ihrer Umgebung verändert werden, können bei den erfindungsgemäßen Linsen mit veränderlicher Brennweite verwendet werden.
Es wird einem Fachmann klar sein, dass der Ausdehnungsring, der die Veränderung des äquatorialen Durchmessers einer erfindungsgemäßen Linse liefert, in der Linse selbst eingebettet sein kann, vorzugsweise in der Nähe des Äquators der Linse, oder dass er außerhalb der Linse liegen kann und am Äquator der Linse durch ein beliebiges geeignetes Mittel wie Klemmen, Verbinden, Kleben oder dergleichen befestigt sein kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt auch eine Anwendung bei der Herstellung einer astigmatischen Linse mit veränderlicher Brennweite. Durch das Hervorrufen verschiedener Beträge von geringen Verschiebungen bei unterschiedlichen Meridianen des äquatorialen Durchmessers der elastisch verformbaren Linse kann die optische Leistung der Linse in verschiedenen Meridianen gesteuert werden.
Wie in der obigen Diskussion dargestellt kann ein Ausdehnungsring, der bei der erfindungsgemäßen Linse mit veränderlicher Brennweite verwendet wird, am äquatorialen Durchmesser der Ballonlinse oder der flexiblen elastisch verformbaren Linse befestigt sein, hiermit verbunden sein, darin eingebettet sein oder ein integraler Teil davon sein. Der Ring muss lediglich ausreichend steif sein, um eine Kraft auf den Äquator der Linse auszuüben, um eine geringe Verschiebung hervorzurufen. Solche Materialien sind wohlbekannt und umfassen geeignete Metalle, bimetallische Elemente, Formgedächtnis-Metalle, Legierungen, Keramik, synthetische Harze, glasartige Materialien, Porzellan, Glasfasern, Borfasern, Kohlenstofffasern, Aluminiumfasern, Verbundmaterialien oder dergleichen.
Die erfindungsgemäße Linse mit veränderlicher Brennweite kann durch jede beliebige konventionelle Technik hergestellt werden, die für das verwendete Material geeignet ist, beispielsweise Maschinenbearbeitung, Spritzgießen, Vakuumformen, Druckformen, Wärmeformen, Kompressionsformen, Stempeln und dergleichen.
Beispiel
Dieses Beispiel zeigt die Veränderung der optischen Leistung einer elastisch verformbaren Linse, die durch geringe Änderungen im äquatorialen Durchmesser der Linse erzielt werden kann.
Ein experimentelles Gerät des in den 1-4 dargestellten Typs wurde gebaut und verwendet, um die Veränderung der optischen Leistung zu messen, die durch geringe Änderungen im äquatorialen Durchmesser einer elastisch verformbaren Linse, die in dem Gerät getestet wurde, erreichbar war.
Drei transparente Kunststoffballons aus Polyvinylchlorid wurden aus Polyvinylchlorid mit einem Elastizitätsmodul von 2.4-4.1 GPa und einem Brechungsindex von 1.50-1.55 hergestellt. Die Ballons wurden durch Hitzeversiegelung von zwei Häuten des Polyvinylchloridmaterials mit einer Dicke von etwa 0.5 mm hergestellt, wobei sie gemeinsam eine Lippe von etwa 3 mm Breite übrig ließen, die sich vom Äquator der Linse in radialer Richtung nach außen um den gesamten Ballon herum erstreckte. Die Ballons wurden anschließend mit Wasser gefüllt und abgedichtet. Die Ballons wurden mit 1, 2 und 3 nummeriert und hatten Abmessungen, wie sie in Tabelle 1 weiter unten dargestellt sind. Die Dicke wurde in einer Richtung von vorne nach hinten entlang der optischen Achse gemessen.
Tabelle 1
Das Gerät war im Wesentlichen dasselbe wie das in den 1-4 dargestellte Gerät. Die Linsen wurden im Gerät befestigt, indem die äquatoriale Lippe an die Spindeln der acht gleichmäßig im Abstand zueinander angeordneten, gegenüberliegenden Mikrometer mit nicht-rotierenden Spindeln (L.S. Starrett Co., Athol, MA) geklemmt wurde. Der Montagering wurde auf einem optischen Präzisionslabortisch (Modell L-360-N, Gaertner Scientific, Chicago, IL) unter Verwendung eines Doppelbogenwinkelmessers positioniert, um sicherzustellen, dass die äquatoriale Ebene der Ballonlinse senkrecht zur Beobachtungsachse des optischen Labortisches war. Das gesammelte Licht von einem Kollimator, der auf dem optischen Labortisch montiert wurde, wurde durch ein Diaphragma mit einer 9.5 mm Öffnung und anschließend durch die Testlinse gelenkt. Das Bild wurde mit einem Mikroskop beobachtet, das auf der optischen Achse angeordnet war. Der anfängliche Durchmesser der Testlinse wurde bestimmt, indem die Mikrometer eingestellt wurden, bis ein scharfes Bild erhalten wurde. Die Mikrometer wurden anschließend so gedreht, dass die Spindeln sich nach außen in Zunahmen von 0.127 mm ± 0.005 mm bewegten. Die effektive Brennweite der Testlinse wurde für jede Zunahme des äquatorialen Durchmessers auf eine Genauigkeit von ± 0.12 Dioptrien gemessen, und zwar bestimmt von der Position des Knotenpunkts. Die Erhöhung des äquatorialen Durchmessers wurde fortgesetzt, bis eine weitere Zunahme lediglich eine Erhöhung der effektiven optischen Leistung um etwa 1 Dioptrien lieferte. Die Mikrometer wurden anschließend in 0.127 mm-Schritten nach innen gedreht und die effektive optische Leistung wurde gemessen, bis die Ballonlinse zu ihrem anfänglichen äquatorialen Durchmesser zurückkehrte. Jede Linse wurde über drei Kreisläufe des Ausdehnens und der Entspannung getestet. Die Zunahme der effektiven optischen Leistung bei der geringen Erhöhung des äquatorialen Durchmessers (< 2%) war vollständig reversibel und reproduzierbar.
Die Ergebnisse des Tests für die drei Linsen sind in Tabelle 2 unten dargestellt.
Tabelle 2
Die experimentellen Ergebnisse sind in graphischer Form in den 12a, 12b und 12c dargestellt. In den Figuren sind die Datenpunkte, die aufgenommen wurden, während die Linse gedehnt wurde, mit Kreisen gekennzeichnet, und die Datenpunkte, die aufgenommen wurden, während die Linse entspannt wurde, sind mit Quadraten gekennzeichnet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Änderung der optischen Leistung signifikant ist und im Allgemeinen bei kleinen Änderungen des äquatorialen Durchmessers linear verläuft.

Claims

Linse mit veränderlicher Brennweite, umfassend einen verformbaren Linsenkörper, der einen eine optische Achse davon umgebenden Rand aufweist, sowie Mittel zur Ausdehnung des Rands in einer im Allgemeinen senkrecht zur optischen Achse orientierten Ebene, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnungshilfen geeignet sind, den Rand um einen Wert, der etwa 5% des entspannten Durchmessers des Umfangs nicht übersteigt, auszudehnen und dabei die optische Leistung des Linsenkörpers zu steigern.
Linse mit veränderlicher Brennweite nach Anspruch 1, wobei der verformbare Linsenkörper zwei gegenüberliegende Oberflächen aufweist.
Linse mit veränderlicher Brennweite nach Anspruch 2, wobei die zwei gegenüberliegende Oberflächen und der Rand einen Hohlraum bilden.
Linse mit veränderlicher Brennweite nach Anspruch 3, wobei der Hohlraum mit einem Feststoff, einer Flüssigkeit oder einem Gas gefüllt ist.
Linse mit veränderlicher Brennweite nach Anspruch 2, wobei die gegenüberliegenden Oberflächen aus einem synthetischen Polymer bestehen.
Linse mit veränderlicher Brennweite nach Anspruch 2, wobei die Ausdehnungshilfen radial nach Außen gerichtete Kräfte unmittelbar auf den Rand des Linsenkörpers einwirken lassen.
Linse mit veränderlicher Brennweite nach Anspruch 6, wobei die Ausdehnungshilfen die radial nach Außen gerichteten Kräfte symmetrisch auf jeden Meridian des Linsenkörpers einwirken lassen.
Linse mit veränderlicher Brennweite nach Anspruch 1, wobei die Ausdehnungshilfen mit dem Rand gekoppelt sind und mindestens eine Spannungshilfe oder einen dehnbaren Ring umfassen.
Linse mit veränderlicher Brennweite nach Anspruch 8, wobei die Ausdehnungshilfen mindestens Schrauben, Spulen, hydraulische Zylinder oder pneumatische Zylinder, mindestens einen Nocken und einen Nockenmitnehmer sowie Hilfsmittel umfassen, die die Spannung in eine andere Richtung als radial nach Außen einwirken lassen und mit Mitteln zur Umleitung der Spannung gekoppelt sind, um radial nach Außen auf den Rand einzuwirken.
Linse mit veränderlicher Brennweite nach Anspruch 9, wobei die Mittel zum Einwirkenlassen der Spannung in eine andere Richtung als radial nach Außen ausgewählt sind aus einer Gruppe, bestehend aus Schrauben, Spulen, hydraulischen Zylindern und pneumatischen Zylindern sowie Nocken und Mitnehmern.
Linse mit veränderlicher Brennweite nach Anspruch 9, wobei die Mittel zur Umleitung der Spannung, um radial nach Außen auf den Rand zu wirken, ausgewählt sind aus einer Gruppe, bestehend aus Sehnen, die über Rollen, Krampen und einen in die Linse integrierten Umfangskragen arbeiten, sowie einem Amboss.
Linse mit veränderlicher Brennweite nach Anspruch 8, wobei der dehnbare Ring mit dem Rand verbunden und in den an dem Rand anliegenden Linsenkörper eingebettet ist.
Linse mit veränderlicher Brennweite nach Anspruch 8, wobei der dehnbare Ring ein thermisch dehnbarer Matallring ist.
Linse mit veränderlicher Brennweite nach Anspruch 8, wobei der dehnbare Ring aus einer Formgedächtnis-Legierung besteht.
Linse mit veränderlicher Brennweite nach Anspruch 8, wobei der dehnbare Ring unterbrochen ist.
Verfahren zur Erhöhung der optischen Leistung einer Linse mit veränderlicher Brennweite, umfassend einen verformbaren Linsenkörper, der einen eine optische Achse davon umgebenden Rand aufweist, wobei das verfahren den Schritt der Ausdehnung des Rands in einer im Allgemeinen senkrecht zur optischen Achse orientierten Ebene umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausdehnungsschritt den Rand um einen Wert, der etwa 5% des entspannten Durchmessers des Rands nicht übersteigt, ausdehnt und dabei die optische Leistung des Linsenkörpers erhöht.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Ausdehnungsschritt darüber hinaus den Schritt des Einwirkenlassens radial nach Außen gerichteter Kräfte unmittelbar auf den Rand des Linsenkörpers umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Ausdehnungsschritt darüber hinaus den Schritt des Einwirkenlassens radial nach Außen gerichteter Kräfte symmetrisch auf jeden Meridian des Linsenkörpers umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, das darüber hinaus den Schritt des Einwirkenlassens der Spannung in eine andere Richtung als radial nach Außen sowie die Umleitung der eingesetzten Spannung, um radial nach Außen auf den Rand einzuwirken, umfasst.
Linse mit veränderlicher Brennweite nach Anspruch 1, wobei die Ausdehnungshilfen radial nach Außen gerichtete Kräfte (i) unmittelbar auf den Rand des Linsenkörpers und (ii) symmetrisch auf jeden Meridian des Linsenkörpers einwirken lassen.
Linse mit veränderlicher Brennweite nach Anspruch 20, wobei die zwei gegenüberliegende Oberflächen und der Rand einen Hohlraum definieren, der mit mindestens einem Festkörper, einer Flüssigkeit oder einem Gas gefüllt ist.
Verfahren nach Anspruch 16, das die Schritte des Entspannens des Rands in einer im Allgemeinen senkrecht zur optischen Achse orientierten Ebene umfasst, um dadurch die optische Leistung des besagten Linsenkörpers zu verringern.
Linse nach Anspruch 1, wobei die Ausdehnungshilfen auch zur Entspannung des Rands, in einer im Allgemeinen senkrecht zur optischen Achse orientierten Ebene, verwendet werden können, um dabei die optische Leistung des verformbaren Linsenkörpers zu verringern.