[發明專利]具有變跡壁的像素化光學構件及其制造方法和在制造透明光學元件中的用途

無效

• 申請號: 200680034140.4
• 申請日: 2006-07-13
• 公開（公告）號: CN101268404A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 克里斯蒂安·博韋;讓－保羅·卡諾;吉勒·馬蒂厄
• 申請（專利權）人: 埃西勒國際通用光學公司
• 主分類號: G02C7/08
• 分類號: G02C7/08;G02C7/10;G02F1/1333;G02F1/1339
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 樓仙英

技術領域

本發明涉及一種結合有光學功能的透明元件產品，其特別應用在具有 各種光學特性的眼科鏡片(ophthalmic?lenses)中。

背景技術

屈光校正鏡片通常由折射率高于空氣折射率的透明材料制成。鏡片的 形狀被選擇為使得材料/空氣界面處的折射對佩戴者的視網膜產生適當的 聚焦。通常對鏡片進行切割，以便將鏡片以相對于被校正眼睛瞳孔的適當 位置安裝到鏡框中。

在各種類型的鏡片或其它不必限定到眼科光學件的鏡片中，都期望能 以一種柔性的和模塊化的方式提供一種結構用以引入一種或多種光學功 能，同時仍然保持了切割光學元件以將其結合到所應用的框上的可能性， 或結合到一個別處選擇的框或任何固定有所述光學元件的其它裝置上的 可能性。

發明內容

本發明的一個目的是滿足這種需求。另一個目的是在適當的工業條件 下生產光學元件。

因而，本發明提供一種生產透明光學元件的方法，該方法包括生產透 明光學構件的步驟，該透明光學構件具有至少一個平行于構件的一個表面 并置的單元陣列(set?of?cells)。每個單元被密封并包含具有光學特性的物 質，這些單元由具有變跡輪廓的壁隔開。

本發明還提供一種生產透明光學元件的方法，該方法又包括沿所述表 面上形成的輪廓切割所述光學構件的步驟，該輪廓對應于光學元件所形成 的形狀。

這些單元可填充有針對它們的光學特性而選擇的各種物質，例如與它 們的折射率、光吸收率或偏振性能、對電或光激勵的響應等等相關聯的特 性。

因此這種結構有助于許多應用，特別是利用各種光學功能的應用。這 意味著光學元件表面通過像素的離散化提供了設計方面以及元件實施方 面的極大靈活性。因而這種通過像素的離散化在光學構件的表面上經由單 元陣列(array?of?cells)的產生來顯現，這些單元由具有變跡輪廓的壁隔開。 這種壁輪廓特別有利于透明光學構件產品，當通過所述構件觀察圖像時沒 有對比度的降低。

可以通過離散化制作像素化結構，該結構由在平面中的一連串相鄰單 元組成。這些單元由壁隔開并引起光學構件缺乏透明度。

在本發明中，在通過光學構件來觀察的圖像在沒有明顯對比度損失下 被察覺時認為該光學構件是透明的，也就是說，當通過所述光學構件來獲 得圖像的形成時沒有圖像質量的削弱。在本發明中，術語“透明”的定義 可適用于本說明書中如此定義的所有物體。

將光學構件的單元隔開的壁與光線相互作用并使其發生衍射。衍射被 定義為當光波實質上受限時觀察到的光散射現象(J-P.Perez，″Optique： fondements?et?Applications[Optics：Basis?and?Applications]，第七版，由 Dunod出版，2004年10月，262頁)。因而，包括這種壁的光學構件由于 所述壁導致的光散射而傳輸降質的圖象。這種微觀的衍射宏觀地顯示為散 射，并且在點光源的情況下，這種微觀的衍射表現為散射斑，這導致了通 過所述結構觀察到的圖像的對比度降低。這種對比度降低在本發明中可比 作如上所定義的透明度的降低。按照本發明的理解，對于生產一種包括像 素化光學構件的光學元件來說，這種情況是不可接受的。如果所述光學元 件是眼科鏡片則更加如此，眼科鏡片一方面必須是透明的，且另一方面必 須沒有外觀缺陷，所述外觀缺陷可削弱這樣一種光學元件的佩戴者的視 力。

本發明的一個目的是減少這種散射斑以減少對比度降低。具有變跡輪 廓的壁的單元陣列產品使散射斑擴散的減少成為可能，并因而增加包含這 樣一種陣列的物體的透明度。

撞擊到壁上的光能集中到立體角內，并且其變為具有角度θ，長度D 和光強度I的散射斑來被感知。為了將散射減到最少，能夠對這三個參數 (θ，D，I)的至少一個產生影響是有必要的。所述強度主要取決于構件內 存在的壁的數量以及它們在所述光學構件表面上的分布。所述長度D更多 地與壁的幾何形狀有關聯，以及最小化該長度的裝置存在于變跡壁中，該 變跡壁將像素化光學構件的連續陣列的單元隔開。通過變跡壁，散射斑的 長度通過抑制旁瓣(side?lobes)而局部減少。

在本發明中，術語“變跡”被理解為指壁外形的平滑。這種平滑等于 產生濾波器，該濾波器抑制傅立葉光譜的高空間頻率，并因而防止了寬角 度衍射。寬角度衍射的消除使對比度提高并因此改進了可通過這種像素化 系統來感知的圖像的質量。因而根據本發明，這種變跡對應于壁的幾何平 滑。