眼镜镜片和用于制作眼镜镜片的方法与流程

文档序号:30694838发布日期:2022-07-09 16:26阅读:199来源:国知局
眼镜镜片和用于制作眼镜镜片的方法与流程

1.本发明的实施例涉及一种眼镜镜片以及用于制作眼镜镜片和眼镜的方法。更具体地说,各种实施例涉及用于形成可实现hoe的聚合物层的技术,所述可实现hoe的聚合物层布置在眼镜镜片的基底上,并且适合于形成全息光学元件。


背景技术:

2.用于制作形成全息光学元件(hoe)的光学结构元件的技术是已知的。hoe通常是指在其中全息性质用于实现光的特定射束路径(比如举例来说聚焦或收集、分散和/或镜像)的光学结构元件。以这种方式,可实现指定的光学功能性。全息性质继而利用光的波性质,更具体地说,相干和干涉效应。在这种情况下,光的强度和相位两者都被考虑。
3.例如,从文件us 2001/0055094 a1知道在其中光学镜片由模具中的可聚合材料形成的技术。然而,这样的技术具有各种限制或缺点。例如,适合于形成hoe的可聚合材料通常是相对较软的,并且显示出低刚度和强度。更具体地说,这可与眼镜镜片有关地导致对于外部应力(比如举例来说在下降的情况下或相对于研磨介质)的易感性提高。这可限制眼镜镜片的弹性。而且,可借助于这样的眼镜镜片基于全息性质实现的光学功能性(比如举例来说折光力、眼睛的像散的校正、色度校正、更高阶校正或随观看角度变化的校正等)可能受到限制。


技术实现要素:

4.因此需要改进的眼镜镜片和用于制作对应的眼镜镜片的改进方法。更具体地说,需要克服前述缺点中的至少一个的技术。更具体地说,需要不是非常容易有缺陷的且可包含/容纳hoe的相对鲁棒的眼镜镜片。
5.根据实施例,本发明涉及一种眼镜镜片。该眼镜镜片包括透明基底。该眼镜镜片进一步包括适合于形成hoe的至少一个可实现hoe的聚合物层。所述至少一个可实现hoe的聚合物层布置在透明基底上。
6.基底对于可见光可为透明的;可见光通过基底的透射也可至少部分地发生。透明基底可为例如对光的单个的光谱范围的吸收强于其他范围;以这种方式,可实现选择性透射。基底可对眼镜镜片给予基本的机械结构,因此提供眼镜镜片的一定的机械弹性。基底还可实现眼镜镜片的光学功能性。例如,基底可构成光学透镜。这可例如使得眼镜镜片的指定折光力可被实现。用户的眼睛中的视觉缺陷因此可被补偿或校正。
7.特殊的光学矿物玻璃和聚合物可用作用于基底的材料。例如,透明聚合物基底可选自以下组:聚烯丙基二甘醇碳酸酯(adc);聚氨酯(pur);丙烯酸和烯丙基体系;聚硫氨酯(ptu);环硫化物/硫醇体系;以及热塑性塑料,比如举例来说聚碳酸酯或聚酰胺。基底的中心厚度可例如在1-3mm的范围内,优选地大约2mm。以这种方式,透明基底可提供眼镜镜片的相对较高的鲁棒性。而且,可实现指定的光学功能。基底的厚度可随着位置而变化。
8.所述至少一个可实现hoe的聚合物层可以多种方式布置在基底上。例如,所述至少
一个可实现hoe的聚合物层可紧邻基底布置。然而,也可使其他的层布置在所述至少一个可实现hoe的聚合物层和基底(例如,底漆层)之间以用于改进聚合物到基底的粘附力。可替代地或另外地,也可使用于将可实现hoe的聚合物层固定在基底上的固定层位于可实现hoe的聚合物层和基底之间。
9.所述至少一个可实现hoe的聚合物层在基底上的布置可使眼镜镜片作为整体——尽管所述至少一个可实现hoe的聚合物层的材料通常相对较软——显示出高鲁棒性。更具体地说,眼镜镜片可被构造成相对于破损来说是相对稳定的。
10.可实现hoe的聚合物层可例如包括指定聚合物的基体(聚合物基体)。该聚合物基体可对聚合物层给予指定结构。
11.可使所述至少一个可实现hoe的聚合物层形成hoe。所述至少一个可实现hoe的聚合物层于是可包括hoe聚合物。hoe聚合物可例如被嵌入在聚合物基体中;更具体地说,hoe聚合物可不同于形成聚合物基体的指定聚合物。hoe聚合物的链的密度的诱导局部变化通常引起可实现hoe的聚合物层的折射率的局部变化,从而形成hoe。hoe聚合物的对应结构可例如通过光反应成分的合适曝光来实现。
12.可实现hoe的聚合物层不形成hoe也是可能的,但是也可例如借助于合适的曝光和/或进一步的处理步骤来在可实现hoe的聚合物层中形成hoe。为了使所述至少一个可实现hoe的聚合物层适合于形成hoe,所述至少一个可实现hoe的聚合物层可包括所述光反应成分或多个光反应成分。光反应成分的单个的分子例如可被嵌入在聚合物基体中。光反应成分可包括聚合物反应物。聚合物反应物可被转换为上述最后形成hoe的hoe聚合物。该转换可经由聚合物反应物的较短分子的串联或交联发生。该转换还可包括聚合物反应物的已经串联和/或交联的分子的重排。例如,聚合物反应物可为感光聚合物或光反应单体。
13.例如,光反应成分可包括染料;例如,染料的单个的分子可耦合到聚合物反应物的单个的分子。还可使光反应成分包括其他的成分,比如举例来说引发剂等。借助于染料和/或引发剂,聚合物反应物可在曝光于预定波长的光时转换为hoe聚合物。聚合物反应物的单个的分子可——在所述至少一个可实现hoe的聚合物层不形成hoe的情况下——不串联或不交联,形成相对较短的分子链或网络,和/或形成特殊布置的分子链或网络。聚合物反应物的分子可通过合适波长范围内的曝光交联和/或重排,以使得hoe聚合物显示出相对于聚合物反应物不变的结构和/或分布。
14.借助于这样的聚合,所述至少一个可实现hoe的聚合物层的折射率可相对于用于未曝光的聚合物层的值被局部修改。
15.例如,眼镜镜片可进一步包括扩散阻挡层。扩散阻挡层可紧邻可实现hoe的聚合物层。扩散层可防止hoe聚合物或光反应成分随着时间的过去扩散。
16.一般来说,使用hoe来实现光学功能存在各种可能性。例如,光学功能性可选自以下组:透镜;镜子;波长特定的镜子;棱镜;半透反射光束组合器;会聚透镜;散射透镜;凹镜;凸镜;滤色器;数据眼镜;以及它们的组合。
17.例如,为了补偿眼睛的视觉缺陷的相对复杂的光学校正可借助于hoe来实现。在这个方面,例如,可使眼镜镜片的涉及眼睛的视觉缺陷的补偿的光学功能性受到hoe和基底的透镜性质这二者的影响。基底和hoe从而可相互作用,以便实现该光学功能性。可实现组合效果。以这种方式,可实现特别复杂的光学功能性。
18.例如,hoe可用于实现成像器件。以这种方式,例如,hoe可使得可实现数据眼镜,数据眼镜更具体地说从数据生成图像。数据眼镜可用作头戴式装置(hwd)。数据眼镜是被佩戴在头部、像常规眼镜那样的装置,另一方面,这些数据眼镜允许观察环境,另一方面,它们允许观察成像的数据。术语数据在这里将从一般的意义上来理解,并且可指记号、符号、数字、图片、视频等。通过其他装置,仅可观察数据,但不可同时观察环境。数据可以上下文相关的方式呈现,与环境重叠(扩增),并且例如可与补充周围场景的数据、导航数据、消息数据、通知、文件、虚拟输入界面等有关。
19.在数据眼镜的框架中,hoe可实现多种光学功能,例如,更具体地说,对于数据眼镜的光源组件发射的光;例如,可使眼镜镜片具有作为成像装置的光导元件的光学功能性。为此,hoe可被构造成波长特定的镜子,该镜子修改预定波长范围的光,即,更具体地说,例如,使光在观察点的方向上“转向”或使光反射为可被用户观察的虚拟中间图像,并且不变地发送其他波长的光。以这种方式,hoe可充当半透反射光束组合器,该组合器例如使来自光源组件的预定波长范围的光转向用户的眼睛,并且不变地发送除了预定波长范围之外的周围光的波长。另外,与数据眼镜有关地,hoe可具有有进一步的光学效果功能的光学功能性。例如,hoe可对于指定角度范围工作,而使其他角度范围不受影响,即,实现波长特定的反射器。
20.数据眼镜的眼镜镜片可具有多个hoe。第一hoe可被构造成使来自光源组件的光转向到其他的hoe。其他的hoe可被构造成使耦合在眼镜镜片中的光在用户的眼睛的方向上解耦,以使得用户在指定观看角度观察图像产生器的图像。
21.作为进一步的应用,标识和/或商标元件(品牌化)可借助于hoe来实现。例如,眼镜镜片的序列号可用hoe以相对防伪的方式显示。可替代地或另外地,眼镜镜片的制造商可用hoe显示。为此,可替代地或另外地,眼镜佩带者或眼镜的个人标识特性可用hoe以对于所有者或眼科医生可识别的方式显示。
22.借助于上述技术,因此可以眼镜镜片的基本物理性质(比如举例来说光学功能和机械强度)由于所述至少一个可实现hoe的聚合物层不受损或受损程度仅为可忽略的这样的方式将所述至少一个可实现hoe的聚合物层的相对较软的材料集成到眼镜镜片中——例如,与没有可实现hoe的聚合物层的参考实现相比。通常,常规的眼镜镜片具有与根据目前讨论的实施例的眼镜镜片的基底可比的层。更具体地说,可使常规的眼镜镜片包括具有与可实现hoe的聚合物层的那些性质类似的性质的层。因此可使这样的可实现hoe的聚合物层在不损坏其光学功能的情况下集成到现有层系统中。
23.例如,眼镜镜片可进一步包括布置在透明基底上的透明硬层。所述至少一个可实现hoe的聚合物层可布置在透明基底和硬层之间。
24.硬层可包括对于硬层给予相对较高的刚度和强度的材料——例如,与至少一个可实现hoe的聚合物层和基底相比。以这种方式,可实现眼镜镜片的特别高的鲁棒性。硬层从而可改进眼镜镜片的热性质和机械性质。例如,硬层可包括有机材料。例如,硬层可包括有机/无机混合材料,比如基于聚硅氧烷的材料。
25.硬层可被提供用来改进抗反射层或清洁涂层到基底的粘附力。可选地,眼镜镜片还可包括抗反射层。可替代地或另外地,眼镜镜片还可包括清洁涂层。例如,两个层可包括无机材料。例如,抗反射层和清洁涂层可包含无机材料的主要部分。
26.例如,抗反射层和/或清洁涂层可布置在基底的面向眼镜镜片的一个正面的面上。例如,可实现以下层顺序:(背面):基底——可实现hoe的聚合物层——硬层——抗反射层——清洁涂层(正面)。
27.可替代地或另外地,也可使抗反射层和/或清洁涂层布置在基底的面向眼镜镜片的一个背面的面上。例如,可实现以下层顺序:(背面):清洁涂层————抗反射层——硬层——可实现hoe的聚合物层——硬层——抗反射层——清洁涂层(正面)。
28.例如,抗反射层可包括成堆叠布置的以下组的至少两种材料:sio2、tio2、zro2、al2o3。以这种方式,例如,可形成氧化材料的干涉层堆叠。抗反射层的层厚度可在例如200-700nm、优选地300-500nm的范围内。借助于抗反射层,可将眼镜镜片的减小反射实现为光学功能性;可减小入射在眼镜镜片的正面上的光的反射水平;可替代地或另外地,可减小入射在眼镜镜片的背面上的光的反射水平。可减小光反射。
29.清洁涂层可设于眼镜镜片的正面或背面上以便防止污物粘附。例如,正面可为凸形,和/或背面可为凹形。清洁涂层的层厚度可在5-50nm的范围内,优选地在小于10nm的范围内。例如,清洁涂层可包括具有疏水性和/或疏油性的材料。
30.一般来说,还可使眼镜镜片进一步包括布置在透明基底上的抗反射层。所述至少一个可实现hoe的聚合物层可布置在透明基底和抗反射层之间。具体地说,在这样的情况下,可能没有必要提供硬层。更具体地说,抗反射层可直接涂覆到可实现hoe的聚合物层。
31.例如,所述至少一个可实现hoe的聚合物层中的每个的层厚度可在1μm-100μm的范围内,优选地在10μm-100μm的范围内。这样的层厚度可使得可以特别灵活的方式构造hoe的光学功能性。可实现复杂光学功能性。这可使得可执行相对较强的光学校正。几个μm范围内的层厚度可足以实现光学功能性。
32.可使所述至少一个可实现hoe的聚合物层的平均折射率与透明基底和/或硬层的折射率基本上相同,例如,不论由于可实现hoe的聚合物层中的聚合物的局部串联而导致的折射率局部变化如何。在这种情况下,“基本上相同”可意味着,折射率的偏差——例如,考虑到所述至少一个可实现hoe的聚合物层的层厚度的变化——不引起显著的干涉效应,比如举例来说干涉环等。在这个方面,可使可实现hoe的聚合物层包括作为添加剂(一种或多种)的至少一种氧化物材料,比如举例来说tio2纳米颗粒和/或芳香族和/或硫醇成分;通常,借助于对应的串联,可选择性地控制可实现hoe的聚合物层的折射率。
33.例如,所述至少一个可实现hoe的聚合物层可布置在透明基底的正面上。还可使所述至少一个可实现hoe的聚合物层布置在透明基底的背面上。
34.例如,可使正面是凸形。可替代地或另外地,可使背面是凹形。例如,这可为一面凹形基底或眼镜镜片。
35.一般来说,眼镜镜片可包括一个或多个可实现hoe的聚合物层。例如,可使第一可实现hoe的聚合物层布置在透明基底的凸形正面上并且使第二可实现hoe的聚合物层布置在透明基底的凹形背面上。可使眼镜镜片包括用于每个可实现hoe的聚合物层的一个或两个相邻的扩散阻挡层。
36.眼镜镜片可进一步包括底漆层。底漆层可例如包括聚合物基体和/或其他的聚合物。可使底漆层不包括光反应成分,即,与可实现hoe的聚合物层分开地,例如——假如hoe尚未形成——可具有光反应成分。还可使底漆层不包括hoe聚合物。底漆层可能不适合于形
成hoe。例如,底漆层可从聚合物分散体涂覆。
37.底漆层的层厚度可在0.7-1.0μm的范围内。通常,用于底漆层的材料相对较软。由于这个原因,底漆层可提供硬层和抗反射层或清洁涂层到基底的改进粘附力。而且,底漆层可用作应力吸收基底;这使得应力(比如在例如根据fda标准的落球冲击试验中可能发生的应力)被更好地吸收。
38.通常可使底漆层的材料类似于可实现hoe的聚合物层的材料,更具体地说,具有类似的机械性质和/或化学性质。例如,底漆层还可包括可实现hoe的聚合物层的聚合物基体。然而,可使底漆层包括其他的聚合物,该聚合物仍可具有与可实现hoe的聚合物层的hoe聚合物的聚合物基体类似的物理性质和化学性质。因此可借助于可实现hoe的聚合物层来实现如上面关于底漆层、替代或补充底漆层说明的各种有利效果。
39.在前面,关于眼镜镜片说明了基底、可实现hoe的聚合物层、硬层、抗反射层、清洁涂层以及底漆层。可使眼镜镜片包括其他的或不同的层。例如,可用其他的层来实现或改进眼镜镜片的其他的性质。例如,可提供一层以便减少水冷凝。这样的层可被构造成亲水的。还可提供用于入射光的偏振滤波的层。还可提供具有彩色照相性质的层。在这些上述技术中,通常使用层厚度高达100μm的层。这样的层中所用的材料常常是相对较软的,例如具有与可实现hoe的聚合物层的软度可比的软度。通常,这样的层可布置在聚合物基底上,并且例如,紧邻聚合物基底。更具体地说,可使这样的层布置在基底和硬层之间。
40.在前面,根据各种实施例例示说明了眼镜镜片的各方面。借助于对应的技术,可将可实现hoe的聚合物层集成到根据常规眼镜镜片的层堆叠中。在这种情况下,可以常规硬层和抗反射层的功能不明显受损的这样的方式执行集成。更具体地说,可使可实现hoe的聚合物层具有与常规底漆层的那些机械性质可比的机械性质。由于这个原因,可能没有必要在根据各种实施例的眼镜镜片中提供底漆层。因为可实现hoe的聚合物层的材料可具有与常规底漆层的材料类似的化学性质和机械性质,所以情况可能如此。根据光学要求分布——例如,相对于层厚度和效率而言——可实现hoe的聚合物层因此可完全地或部分地承担常规底漆层的作用。
41.根据进一步的实施例,本发明涉及一种用于制作眼镜镜片的方法。该眼镜镜片包括适合于形成hoe的可实现hoe的聚合物层。该方法包括用可实现hoe的聚合物层的前体涂布眼镜镜片的透明基底。该方法进一步包括将布置在透明基底上的前体转换为用于形成可实现hoe的聚合物层。
42.因此可使可实现hoe的聚合物层在基底上原位生成。将前体转换为可实现hoe的聚合物层可例如通过加热、干燥和/或例如热固化来执行。物理转换步骤因此也可被使用。前体可例如包括光反应成分。例如,前体可包括聚合物反应物。前体可包括分散体或溶液形式的光反应成分。可使前体和可实现hoe的聚合物层都不形成hoe;为此,可能需要进一步的可选曝光步骤。
43.可使转换包括化学反应,即,反应性地发生。例如,转换可包括形成对应反应物(例如,异氰酸酯和多羟基化合物)的聚合物基体。其他的反应物可例如在转换期间施加,比如光敏添加剂或其他添加剂。更具体地说,这可以均匀的层厚度进行。
44.例如,前体可包括包含可实现hoe的层的聚合载体膜。这样的技术例如从文件us 2010/0203241a1知道,或者根据德国勒沃库森的公司bayer material science ag的商标
名hx知道。在这种情况下,例如,用于占据光敏分子的基于pur的聚合物基体可用作光反应成分。在这种情况下,光反应成分包括hoe形成聚合物,该hoe形成聚合物在曝光时被重排,从而使得允许形成全息图所需的0.005至0.05的范围内的折射率的差异。前体不限于聚合载体膜;一般来说,可使前体包括其他的或另外的基底材料。
45.用前体涂布基底可例如包括湿式涂布技术,比如举例来说浸涂和旋涂、喷射和/或流动涂布。可替代地或另外地,涂布可包括印刷法,比如举例来说喷墨和/或移印。
46.此外,所述方法可包括在涂布之前对基底进行清洁。例如,可使用合适的溶剂来执行清洁。此外,所述方法可包括在涂布之前激活基底。例如,激活可包括用合适的试剂的化学激活和/或例如借助于合适的等离子体或电晕处理的物理激活。
47.用于制作根据目前讨论的实施例的眼镜镜片的这样的技术可被重复使用,例如对多个可实现hoe的聚合物层重复使用。
48.在前面,例示说明了可在眼镜镜片的基底上原位生成可实现hoe的聚合物层的技术。然而,也可使可实现hoe的聚合物层在单独的步骤中生成、然后被转移到基底。下面将更详细地对这进行说明。
49.根据进一步的实施例,本发明涉及一种用于制作眼镜镜片的方法。该眼镜镜片包括适合于形成hoe的可实现hoe的聚合物层。该方法包括用可实现hoe的聚合物层的前体涂布载体。该方法进一步包括对布置在载体上的前体进行转换以便获得可实现hoe的聚合物层。该方法进一步包括将可实现hoe的聚合物层固定在眼镜镜片的透明基底上。
50.关于前体、转换前体、基底以及可实现hoe的聚合物层,可使用上面结合进一步的实施例说明的特征。因此可使载体的涂布和转换前体与基底分开地单个地发生。在可实现hoe的聚合物层的固定中,载体然后可被更靠近基底移动;这可通过将载体的其上安置可实现hoe的聚合物层的一面转向基底来执行。可实现hoe的聚合物层然后可例如通过施加机械压力被固定在基底上。借助于这样的技术,可在不损坏基底的情况下生成可实现hoe的聚合物层。而且,载体可特别适合于参与转换所需的步骤。例如,载体可为膜或半壳。
51.例如,可实现hoe的聚合物的固定可通过胶合和/或层压来执行。在可实现hoe的聚合物层被固定之后,例如,所述方法可进一步包括从可实现hoe的聚合物层移除载体。为此,载体可被相应地制备。例如,这种制备可以包括选择性地调整粘附力,使得对载体的粘附力比对基质的粘附力要弱。
52.可替代地,也可使载体保留布置在基底上。载体可为该目的而被构造成透明的,至少对于可见光是透明的。在这样的情况下,可使载体在它被涂覆到基底之前在它的背面上被涂布抗反射层和/或清洁涂层和/或硬层和/或其他的功能层。载体可例如由与透明基底相同的材料或不同的材料制成。
53.用于制作根据目前讨论的实施例的眼镜镜片的这样的技术可被重复使用,例如,对多个可实现hoe的聚合物层重复使用。
54.用于制作眼镜镜片的方法可进一步包括将硬层涂覆到可实现hoe的聚合物层。可替代地或另外地,制作方法可进一步包括涂覆抗反射层。可替代地或另外地,制作方法可进一步包括涂覆清洁涂层。
55.硬层可用于改进抗反射层、清洁涂层和/或其他的层到基底的粘附力。而且,硬层可改进眼镜镜片的热性质和机械性质。硬层的层厚度可例如为1-3μm。通常,硬层包括基于
聚硅氧烷的有机/无机混合材料。可例如使涂覆硬层包括湿式化学技术。湿式化学技术可包括例如浸涂或旋涂。另外,涂覆可包括硬层固化。固化可例如包括借助于加热和/或uv曝光的热固化。
56.为了涂覆抗反射层,可借助于从气相的物理沉积过程(物理气相沉积,pvd)来涂覆由交替的氧化材料(比如sio2、tio2、zro2或al2o3)按合适的次序和层厚度组成的干涉层堆叠。抗反射层的层厚度可例如在300nm-500nm的范围内。
57.可选地,通过使用类似的过程,更具体地说是pvd,由对应的含氟前体组成的清洁涂层可被作为眼镜镜片的不旋光最上层涂覆。清洁涂层可具有小于10nm的层厚度。
58.可实现hoe的聚合物层可布置在透明基底的凸形正面上。可使可实现hoe的聚合物层布置在透明基底的凹形背面上。在所谓的背面处理中,可实现hoe的聚合物层在球形正面上的布置可提供优点。
59.例如,前体和/或可实现hoe的聚合物层可包括光反应成分和/或hoe聚合物层和/或聚合物基体。所述方法可进一步包括将包括聚合物基体和/或其他的聚合物的底漆层涂覆到基底。例如,涂覆底漆层可用基于聚合物分散体的湿式化学过程来执行。通常,底漆层的层厚度在0.7-1.0μm的范围内。眼镜镜片的稳定性或鲁棒性可通过涂覆底漆层来进一步提高。
60.用于制作眼镜镜片的方法可进一步包括对可实现hoe的聚合物层进行空间分辨曝光以便形成hoe。曝光可例如借助于在可实现hoe的聚合物的表面上方引导或扫描一个或多个激光束的写入技术来执行;在这种情况下,激光束可具有面积相对较小的射束直径。可替代地或另外地,可使用利用多个面积相对较大的激光束的干涉技术。hoe聚合物可借助于从光反应成分(例如,光单体或感光聚合物)的曝光来形成。将被曝光的图像然后可被固定。在这种情况下,可实现hoe的聚合物层的光敏成分可发生反应,并且形成光敏膜。这适用于例如在曝光之后剩余(例如,在未曝光点处剩余)的光反应成分。
61.可使曝光在未被涂布的可实现hoe的聚合物层中发生,即,例如,在涂覆硬层以及可选地抗反射层和/或清洁涂层等之前。然而,也可使可实现hoe的聚合物层的空间分辨曝光在涂覆硬层之后发生。更具体地说,在硬层以及可选地抗反射层和/或清洁涂层对于用于曝光的光是透明的并且不引起显著的光学干涉效应的情况下,这可能是可取的。在这种情况下,可使用背面的黑化(黑色衬背)来减小或防止背面反射。
62.在上述情况下,在涂覆硬层以及可选地抗反射层和清洁涂层之后进行曝光之后,可保存或存放具有对应的层堆叠的所有层的预制眼镜镜片。然后可执行曝光来形成hoe。更具体地说,这可使得集成有hoe的眼镜镜片的制作更简单、更快速。
63.上面描述了在载体上执行为获得可实现hoe的聚合物层的前体转换的情况,其中可实现hoe的聚合物层然后被固定在眼镜镜片的透明基底上。更具体地说,在这样的情况下,可使可实现hoe的聚合物层的空间分辨曝光在将可实现hoe的聚合物层固定在透明基底上之前发生。换句话说,hoe可能已经形成在载体(例如,膜)上,并且已经构成hoe的曝光的可实现hoe的聚合物层然后可被固定在基底上。固定可借助于层压和/或胶合来实现。在这种情况下,在曝光时可能可取的是考虑到由于基底的表面的几何形状而导致的hoe的压缩/畸变。例如,空间分辨曝光可包括获得描述眼镜镜片的基底的几何形状的几何数据。空间分辨曝光可进一步包括根据几何数据来确定控制数据。控制数据可描述空间分辨曝光的强度
和相位。空间分辨率曝光可使用控制数据来发生。借助于这样的技术,可在单独的过程中在载体上执行曝光。黑色衬背也更易于实现。
64.在前面,对用于制作包括可实现hoe的聚合物层的眼镜镜片的各种技术进行了说明。一般来说,可在加工过的处方镜片或成品的镜片上的处方镜片制作中执行上述技术。然而,也可对处方镜片将在后一步中从其制成的半成品镜片执行上述技术。在后一种情况下,可能有利的是使用硬层来保护可实现hoe的聚合物层在随后的处方镜片制作中不受损坏。在这样的情况下,应在眼镜镜片的不被涂布可实现hoe的聚合物层的面上执行处方镜片制作中的处理。
65.在不脱离本发明的保护范围的情况下,在下面描述的上面说明的特征不仅可按具体陈述的对应组合使用,而且还可按进一步的组合或独立地使用。
附图说明
66.本发明的上述性质、特征和优点以及实现这些的方式结合下面对例子的描述变得更清楚、更容易理解,这些例子被参照附图更详细地描述。
67.图1是根据各种实施例的具有各种层的眼镜镜片的示意性分解图。
68.图2是根据各种实施例的用于制作眼镜镜片的方法的流程图,其中在所述方法中,在单独的载体上制作可实现hoe的聚合物层,该聚合物层适合于形成hoe。
69.图3是根据各种实施例的用于制作眼镜镜片的方法的流程图,其中在所述方法中,在眼镜镜片的基底上原位生成可实现hoe的聚合物层,该聚合物层适合于形成hoe。
70.图4-6借助于眼镜镜片的各个制作阶段的示意图来例示说明图2的方法的方法步骤。
71.图7-10借助于眼镜镜片的各个制作阶段的示意图来例示说明根据图2和3的方法的方法步骤。
72.图11-14借助于眼镜镜片的各个制作阶段的示意图来例示说明根据图2和3的方法的方法步骤。
73.图15是根据各种实施例的具有各种层的眼镜镜片的示意性分解图。
74.图16是根据各种实施例的具有各种层的眼镜镜片的示意性分解图。
75.图17是根据各种实施例的具有hoe的数据眼镜的示意性侧视图。
76.图18是根据各种实施例的具有hoe的数据眼镜的示意性侧视图。
具体实施方式
77.在下面,参照附图来借助于优选实施例更详细地描述本发明。在附图中,相同的标号是指相同的或类似的元件。附图是本发明的各种实施例的示意图。附图中所示的元件不一定是按比例绘制的。相反,附图中所示的各种元件是以它们的功能和用途对于本领域技术人员变得清楚的这样的方式示出的。
78.在下面,说明与制备眼镜镜片中的可实现hoe的材料有关的技术。
79.图1在分解示意图中示出根据各种实施例的眼镜镜片100。眼镜镜片可例如用在比如数据眼镜(图1中未示出)的眼镜中。眼镜镜片100包括基底101。基底101的中心厚度101a通常约为1-3mm。基底对于可见波长范围内的光是透明的。
80.可实现hoe的聚合物层102邻近基底101布置。可实现hoe的聚合物层102适合于形成hoe。可实现hoe的聚合物层102包括例如hoe聚合物或包括hoe聚合物的聚合物反应物的光反应成分。hoe聚合物可借助于聚合物反应物的局部聚合和/或扩散过程来形成,这继而可导致折射率局部变化。这可使得可实现眼镜镜片100的光学功能。hoe聚合物或光反应成分可被嵌入在例如基于pur的聚合物基体中。例如,可进一步邻近聚合物层102(图1中未示出)提供一个或两个扩散阻挡层。
81.图1进一步例示说明可实现hoe的聚合物层102的层厚度102a。可实现hoe的聚合物层的层厚度102a在1μm至100μm的范围内,优选地在50μm至100μm的范围内。通常,hoe对眼镜镜片100的光学性质施加的影响可能随着可实现hoe的聚合物层102的层厚度102a增大而变大。借助于更大的层厚度102a,可实现更复杂的光学功能性,即,例如,光通过hoe的光路可被更强烈地修改。
82.图1的眼镜镜片100包括多层涂布,该多层涂布进一步包括硬层103-1和抗反射层103-2。硬层103-1的层厚度103-1a在1μm至3μm的范围内。抗反射层103-2的层厚度103-2a在大约300至500nm的范围内。例如,抗反射层103-2具有由氧化材料(比如sio2、tio2、zro2、和al2o3)按合适的顺序和层厚度组成的干涉层堆叠。
83.可替代地或另外地,可在眼镜镜片100的背面100b上提供抗反射层。
84.可选地,例如,眼镜镜片100可包括清洁涂层(图1中未示出)。清洁涂层可例如邻近抗反射层103-2,在其正面100a上形成眼镜镜片100的封闭物。清洁涂层可例如具有5nm-50nm的范围内的层厚度。
85.图1示出了可实现hoe的聚合物层102布置在基底101的凸形正面181上的情况,基底101的凸形正面181面向眼镜镜片100的正面100a。然而,也可使可实现hoe的聚合物层102布置在基底101的凹形背面182上,基底101的凹形背面182面向眼镜镜片100的背面100b。
86.图1示出了眼镜镜片100包括单个的可实现hoe的聚合物层102的情况。然而,也可使眼镜镜片100包括多于一个的可实现hoe的聚合物层102。例如,眼镜镜片100可包括在透明基底101的凸形正面181上的第一可实现hoe的聚合物层102以及在透明基底101的凹形背面182上的第二可实现hoe的聚合物层(图1中未示出)。
87.借助于多个可实现hoe的聚合物层102的例如形成各种hoe的组合,特殊的光学功能性也可通过这些各种hoe的相干或不相干相互作用来实现。这例如对于数据眼镜的实现可能是可取的。其例子是根据致动器-补偿器原理的布置,参看申请号102014209792.4的德国专利申请。作为该布置的进一步的例子,包括形成各种hoe的多个可实现hoe的聚合物层的多层系统将是可设想的,所述系统用于所谓的角度复用。在这种情况下,单个的hoe的光学功能性,例如聚焦,限于眼镜佩戴者的很窄的观看角度范围,而其他观看角度范围不受该hoe的影响。在这样的情况下,所述多层系统的每层可包含其他的hoe,该hoe在光学上对不同的观看角度范围作用。hoe相互独立地作用,以使得每个构成用于限定的观看角度范围的独立光学功能。它们的光学作用共同扩展到整个观看角度范围上。
88.图2示出了用于制作根据各种实施例的眼镜镜片100的方法的流程图。在这种情况下,可实现hoe的聚合物层102的形成不是在基底101上原位执行的,而是单独地在单独的载体上执行的。
89.在步骤s1中,首先用可实现hoe的聚合物层102的前体涂布载体。在这种情况下,可
实现hoe的聚合物层102的前体例如可为液体或固体;前体可例如以膜的形式制备。可实现hoe的聚合物层102的前体还不能适合于形成hoe,或仅可有限程度地适合于形成hoe。例如,前体可包括适合于形成聚合物基体的聚合物的特殊配制;还可使前体包括适合于形成聚合物基体的聚合物的反应物,这依反应转换在步骤s2中是否发生而定。例如,前体可包括形成聚合物基体所需的其他的添加剂,比如举例来说催化剂或流动促进剂。前体可例如包含光反应成分,光反应成分例如可包括单体、引发剂和/或染料等。
90.在步骤s2中,对用于形成可实现hoe的聚合物层102的前体进行转换。在步骤s2中,例如,可执行前体的热固化以形成作为可实现hoe的聚合物层102的稳定膜;例如,可通过将溶剂蒸发到固体膜中(例如通过形成聚合物基体)来对配制物进行转换。可替代地或另外地,包括化学反应的反应过程步骤也可在步骤s2中执行。例如,在步骤s2中,可通过单个的分子的合适反应来形成聚合物基体。在步骤s2中,例如,可将其他的添加剂和/或光敏添加剂添加到前体。
91.在步骤s3中,将可实现hoe的聚合物层102固定在基底101上。这通常通过将可实现hoe的聚合物层102胶合或层压到基底上来执行。可从眼镜镜片100顺序地移除载体。然而,也可使载体保留在可实现hoe的聚合物层102上。
92.在步骤s4中,使可实现hoe的聚合物层102曝光以形成hoe。步骤s4是可选步骤;然而,如果hoe实际上将被形成,则应执行步骤s4。在步骤s4中,将聚合物反应物转换为hoe聚合物;在这种情况下,光反应成分(例如,光反应单体或感光聚合物)的反应转换在聚合和/或扩散期间发生。该过程导致聚合物层中的折射率的空间定义明确的变化,使得hoe形式的光学特征可被实现。
93.图3示出了用于制作根据各种实施例的眼镜镜片100的进一步的方法的流程图。在这种情况下,可实现hoe的聚合物层102的形成在基底101上原位发生。基底101首先在步骤t1中被涂布前体。
94.步骤t2涉及用于形成可实现hoe的聚合物层102的前体转换。步骤t2可根据图2的步骤s1执行。
95.在步骤t3中,使可实现hoe的聚合物层102曝光以形成hoe。步骤t3是可选步骤;如果hoe实际上将被形成,则必须执行步骤t3。步骤t3可根据图2的步骤s4执行。
96.关于图2的步骤s3和图3的步骤t1两个步骤,可能可取的是在涂覆可实现hoe的聚合物层102或可实现hoe的聚合物层102的前体之前对机器101的对应表面181、182进行预处理。例如,可对基底101的对应表面181、182进行清洁。可替代地或另外地,可激活基底101的对应表面181、182。
97.图4-6示出了根据依照图2的方法的眼镜镜片100的各个制作阶段或制作件的示意图。在图4中——图4示出了情况a——可实现hoe的聚合物层102在载体105上。例如,载体105可包括膜或半壳。例如,半壳可被构造成凹形或凸形。载体105能够以基底101的正面181的互补方式形成。邻近可实现hoe的聚合物层102,此外,粘合/层压涂层106被布置在载体105上。替代粘合/层压涂层106或除了粘合/层压涂层106之外,溶剂粘附技术也可被使用。
98.图5示出了情况b,在情况b下,使载体105、可实现hoe的聚合物层102以及粘附/层压涂层106与基底101接触。更具体地说,使粘附/层压涂层106与基底101的正面181接触。可替代地或另外地,还可将可实现hoe的聚合物层102涂覆到基底101的背面182。
99.图6示出了情况c,在情况c下,载体105从可实现hoe的聚合物层102拆卸,并且从其移除(在图6中用垂直箭头指示)。可替代地,也可使载体105保留在可实现hoe的聚合物层102上。在后一种情况下,可例如使硬层和/或抗反射层(在图6中未示出)形成在载体105的外表面上。
100.通过该操作,到达眼镜镜片100的制作过程中的情况c,在情况c下,可实现hoe的聚合物层102布置在基底101上。此后,可用硬层103-1和/或抗反射层103-2和/或清洁涂层来执行涂布(图4-6中未示出)。一般来说,也可使硬层(图4-6中未示出)已经与可实现hoe的聚合物层102涂覆/层压在一起。
101.图7-10和图11-14示出了用于曝光可实现hoe的聚合物层102以形成hoe的各种情况。在这种情况下,首先在图7中示出了情况a,在情况a下,可实现hoe的聚合物层102布置在基底101上。例如,粘附/层压层(在图7中未示出)可邻近基底101的正面181固定可实现hoe的聚合物层102。可实现hoe的聚合物层102适合于形成hoe;为此,可实现hoe的聚合物层102包括合适的光反应成分,该光反应成分例如包括光反应单体。在图7中,聚合物层的这个光反应成分的反应尚未发生。可实现hoe的聚合物层102包括聚合物基体。
102.图8示出了可实现hoe的聚合物层102曝光期间的情况b。曝光是以空间分辨的且相位相干的方式、用定义明确的相位和强度(在图8中用两个实线箭头指示)执行的。以这种方式,形成hoe 900(参看图9)。图9示出了情况c,在情况c下,hoe 900具有标识或品牌化功能。由于这个原因,使hoe 900仅在可实现hoe的聚合物层102的整个表面的部分区域上延伸是足够的。
103.然而,还可以进行曝光以使得hoe 900修改眼镜镜片100的与眼镜佩戴者的眼睛中的视觉缺陷相关的光学功能性。更具体地说,在这样的情况下,如果hoe 900基本上在可实现hoe的聚合物层102(在图9中未示出)的整个表面上延伸,则这可能是可取的。以这种方式,可在眼镜镜片101的区域中均匀地实现对应的光学功能性。
104.在图10的情况d下,现在形成hoe 900的可实现hoe的聚合物层102被涂布硬层103-1。可选地,可用抗反射层103-2和/或清洁层来执行涂布(在图10中未示出)。
105.图11-14示出了与可实现hoe的聚合物层102曝光形成hoe 900相关的进一步的技术。在这些技术中,可实现hoe的聚合物层102是在涂覆硬层103-1之后曝光的。
106.在图11的情况a下,可实现hoe的聚合物层102形成在基底101上。图12示出了硬层103-1布置在基底101上的情况,其中可实现hoe的聚合物层102位于硬层103-1和基底101之间。可实现hoe的聚合物层102适合于形成hoe900。然而,hoe 900在图12的情况下尚未被示出。
107.图13示出了可实现hoe的聚合物层102曝光期间的情况c,曝光是通过硬层103-1执行的,其中硬层103-1对于曝光的所用波长是透明的。可选地,在图13的情况c下,还可使抗反射层布置在硬层103-1(在图13中未示出)上。曝光然后还可通过抗反射层来执行。在这种情况下,可实现特别高效率的曝光,因为可减小反射损失。
108.在图14的情况d下,形成hoe 900。这之后可接着进行固定或漂白以便使在曝光期间未曝光的区域失活。以这种方式,可防止hoe 900随后被修改、弱化或破坏。这也常被称为hoe 900的固定。
109.根据图11-14的技术是有利的,因为成品的眼镜镜片100,例如在根据图12的情况b
下,仅在稍后的时间可被存放和曝光,以便形成hoe 900。这可使得可特别快地制作形成有hoe 900的成品眼镜镜片100。
110.图15在示意性分解图中例示说明根据本发明的各种实施例的眼镜镜片100。图15中的眼镜镜片100具有两个硬层103-1和两个抗反射层103-2。底漆层105布置在基底101的背面182上。底漆层105是可选的。借助于底漆层105,可加固眼镜镜片100。而且,可实现布置在背面的硬层103-1和抗反射层103-2到基底101的改进的粘附力;这与通过聚合物层102对布置在正面上的硬层103-1和抗反射层103-2可实现的效果是可比的。
111.在图15的情况下,例如,除了底漆层102之外,还可在基底101的正面181上布置另外的底漆层(在图15中未示出)。例如,可使用浸涂技术来涂覆底漆层(一层或多层)。
112.参照图16,代替底漆层105,也可提供其他的可实现hoe的聚合物层112。在图16的情况下,hoe 900一起工作来实现光学功能性。
113.在前面,例示说明了用于在眼镜镜片100中提供适合于形成hoe 900的可实现hoe的聚合物层102的技术。这样的技术显示出各种效果和优点。例如,可在保持常规眼镜镜片100的分层结构的同时将适合于形成hoe 900的可实现hoe的聚合物层102集成到眼镜镜片100中。更具体地说,可使底漆层105的破坏稳定作用借助于可实现hoe的聚合物层102来实现。由于这个原因,可能没有必要提供底漆层105。例如在根据fda标准的落球冲击试验中可能发生的某些应力可以这种方式被更好地抵挡。通常,可实现hoe的聚合物层102中所用的hoe聚合物或聚合物反应物或聚合物基体类似于底漆层105中所用的聚合物。由于这个原因,也可使类似的聚合物化学过程(比如例如对于底漆层105已知的聚合物化学过程)被用于可实现hoe的聚合物层102的处理。更具体地说,可实现hoe的聚合物层102的聚合物到基底101的有利粘附。由于这个原因,基底101例如可被清洁和/或激活。而且,可实现硬层103-1到可实现hoe的聚合物层102的有利粘附。这可使得可确保眼镜镜片101的总体有利的强度和耐用性。而且,根据上述技术可提供已经包括硬层103-1以及可选地抗反射层103-2和/或清洁涂层与可实现hoe的聚合物层102的半成品或成品镜片。可实现hoe的聚合物层102曝光形成hoe 900可以基于需要的单个的方式执行,例如以便提供顾客数据和/或适应的光学校正。借助于上述技术,还可使hoe 900形成在眼镜镜片100的整个表面上。在这种情况下,借助于hoe 900实现的光学功能性可限于相对较小的程度。更具体地说,还可实现例如超出纯粹的标识/品牌化功能的复杂的光学功能性。借助于上述技术,还可将多于一个的可实现hoe的聚合物层102集成到眼镜镜片100中。更具体地说,可在基底101的不同侧面181、182上布置多个聚合物层102、112。以这种方式,可借助于各种聚合物层102、112的各种hoe 900来实现更复杂的光学功能性。
114.在图17和18中,例示说明了hoe 900与数据眼镜1700组合使用的实施例。hoe 900反射从数据眼镜1700的光源组件1750发射的光。在这种情况下,例如,hoe 900实现波长特定的镜子的光学功能性;可替代地或另外地,还可使hoe 900实现角度特定的反射器和/或半透反射光束组合器的光学功能性。在这个方面,hoe 900从而显示出成像功能性。
115.尽管在图17和18中的每个图中仅示出了一个单个的hoe 900,但是使用全息技术与数据眼镜1700结合实现的各种光学功能性也可使用光学相互作用的两个或更多个hoe 900来实现。
116.为了清晰,只有基底101和hoe 900在图17和18中被进一步例示说明;然而,眼镜镜
片100还可具有如上面所讨论的布置和元件数量。
117.详细地说,数据眼镜1700包括框架1710。框架1710具有其中布置光源组件1750的壳体。一般来说,光源组件1750可被构造成多种形式,并且包括各种元件;例如,光源组件1750可包括比图17和18中所示的元件更少的或更多的元件。在图17和18的例子中,光源组件1750包括显示装置1751,比如举例来说发光二极管(led)显示器、具有有机led(oled)技术的显示器或液晶显示器(lcd)。例如,显示装置可包括硅上lcd(硅上液晶,lcos)显示器;更具体地说,这可结合布置在显示装置后面的射束路径中以及眼镜镜片100的方向上的极分路器和led照射单元来使用。作为显示装置1751,还可使用激光光源,例如,与扫描装置(比如可移动镜子)组合使用,以便在用户的眼睛的视网膜上扫描光束。
118.图17和18的例子中的光源组件1750进一步具有以波长特定的方式进行滤光的滤光元件1752。例如,滤光元件1752可为选择性地允许指定波段的光通过的带通滤波元件。更具体地说,滤光元件1752是可选的。
119.光源组件1750进一步包括光学装置1753。光学装置1753被构造成在位于眼镜镜片100中的hoe 900的方向上引导光。为此,光学装置1753可包括例如一个或多个透镜。光学装置1753还可可替代地或另外地包括一个或多个镜子,例如,一个或多个可移动镜子。
120.以这种方式,光源组件1750可被构造成在眼镜镜片100、更具体地说是hoe900的方向上发射光。
121.可实现hoe的聚合物层102或hoe 900然后被构造成将发射的光反射到数据眼镜1700的佩戴者的眼睛。在图17的情况下,hoe 900为此被邻近眼镜镜片100的正面100a布置;在图18的情况下,hoe 900为此被邻近眼镜镜片100的背面100b布置。这里,在图17的情况下,光源组件1750和眼镜镜片100相对于彼此被布置以使得光的射束路径在眼镜镜片100的基底101内部从光源组件1750延展到hoe 900;这里,眼镜镜片100的表面100a、100b上的内部反射可用于射束引导(在图17中用虚线指示)。在图18的情况下,光源组件1750和眼镜镜片100相对于彼此被布置以使得光的射束路径也在眼镜镜片100的基底101外部从光源组件1750延展到hoe 900。
122.当然,本发明的上述实施例和方面的特征可相互组合。更具体地说,在不脱离本发明的范围的情况下,这些特征不仅可按所描述的组合使用,而且还可按其他组合或单个地使用。
123.在前面,术语“眼镜镜片”是为了简化的目的而选择的,而非被要解释为是对材料的限制。更具体地说,眼镜镜片也可由一种或多种塑料制成。
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