针对传统衍射透镜工作在宽波段时色散严重、像质不佳的问题,提出一种基于RGB三波段的单片式分区消色差衍射透镜的设计方法,采用标量衍射理论对等宽度和等面积两种分区方式进行仿真分析,并与传统衍射透镜进行点扩散函数和衍射效率对比与分析。分析结果显示,分区消色差衍射透镜能够在RGB三波段工作时,将三个波长衍射效率的标准偏差由传统衍射透镜的0.6607下降到0.1519和0.0592,同时保持良好的成像效果。最后,考虑到实际加工情况,分别仿真了不同分区方式下微结构量化为八台阶所对应的光学性能参数。结果表明,本文提出的设计方法能够使得衍射透镜在RGB三波段实现良好的消色差效果,并且该方法具有一定的实用性和普适性。