ES2561756T3 - Lente polimérica deformable - Google Patents

Abstract

Un elemento de dispositivo óptico transparente, que comprende - por lo menos un cuerpo de lente deformable; - un elemento de cubierta transparente flexible fijado a una superficie de dicho por lo menos un cuerpo de lente deformable que proporciona de ese modo estabilidad mecánica a dicho por lo menos un cuerpo de lente deformable; - accionadores para conformar dicho elemento de cubierta transparente flexible a una forma deseada, estando dichos accionadores situados sobre una superficie superior de dicho elemento de cubierta transparente flexible, estando dicha forma deseada definida por una configuración de disposición de dichos accionadores y por la magnitud de los respectivos voltajes aplicados a dicha configuración de disposiciones de los accionadores, en el que dicho por lo menos un cuerpo de lente deformable tiene (a) un módulo elástico mayor de 300 Pa, evitando de ese modo la deformación debida a fuerzas gravitacionales en un funcionamiento normal de dicho elemento de dispositivo óptico transparente; (b) el índice de refracción está por encima de 1,35; (c) la absorbancia en el rango visible es menor del 10% por milímetro de grosor de dicho cuerpo de lente deformable; y dicho cuerpo de lente deformable comprende una red polimérica de polímeros reticulados o parcialmente reticulados; y comprende además un aceite o una combinación de aceites miscible, aumentando de ese modo el índice de refracción de dicha red polimérica de polímeros reticulados o parcialmente reticulados.

Description

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DESCRIPCIÓN

Lente polimérica deformable Sector técnico de la invención

La presente invención se refiere a elementos de dispositivos ópticos transparentes que comprenden un cuerpo de lente deformable.

Además, la presente invención se refiere a polímeros o mezclas de prepolímeros para preparar dicho cuerpo de lente deformable.

La presente invención se refiere asimismo a la utilización de un polímero o una mezcla de prepolímeros para preparar elementos de dispositivos ópticos transparentes, tales como lentes ópticas ajustables.

La presente invención se refiere asimismo a un procedimiento de modificación del índice de refracción (Rl, refractive Índex) de un cuerpo de lente deformable y a un procedimiento de fabricación de elementos de dispositivos ópticos transparentes.

Antecedentes de la invención

Existe una demanda creciente de soluciones en masa y a coste reducido de lentes en miniatura en un número cada vez mayor de aplicaciones, tal como en teléfonos móviles, ordenadores portátiles, cámaras web, etc. El uso popular de cámaras en los teléfonos móviles proporciona por sí solo un mercado de millones de lentes. Adicionalmente, existe en el mercado una demanda creciente con respecto a la resolución de dichas cámaras en miniatura y, por lo tanto una necesidad creciente de lentes ajustables que proporcionen funcionalidades avanzadas, tales comozum o enfoque automático rápido. Esta invención se refiere a soluciones para los problemas que surgen en la búsqueda de lentes ajustables con funcionalidades avanzadas.

El documento US 20110038625 da a conocer una lente adaptativa bastante compleja que comprende por lo menos un accionador y una lente, estando la lente acoplada mecánicamente al accionador de tal modo que la excitación del accionador ajusta el punto focal de la lente. El accionador puede comprender una pila multicapa de capas de polímero electromecánico (EMP, electromechanical polymer), con electrodos configurados para aplicar un campo eléctrico a través de cada capa EMP. El accionador puede funcionar para mover y/o deformar una lente, con el fin de ajustar de ese modo las propiedades de enfoque de la lente. En algunos ejemplos, el accionador tiene una forma anular, que soporta una lente en el interior del radio anular del anillo. En otros ejemplos, el accionador puede estar acoplado mecánicamente a una superficie de una lente deformable, ya sea directamente o por medio de otro elemento de una estructura de la lente. Este conjunto de lente ajustable parece ser bastante complejo dado que comprende varias partes móviles que se componen de materiales diferentes. Se dice que el cuerpo de la lente o la propia estructura de la lente se prepara por moldeo utilizando un molde, en el que éste puede curar. Cuando ha curado, la estructura de la lente se extrae del molde y se monta un accionador en uno o ambos lados de la estructura de la lente.

El documento W02008035983 da a conocer lentes deformables pequeñas con enfoque ajustable para aplicaciones tales como teléfonos inteligentes, PDAs, tabletas, etc.

Las lentes comprenden una primera capa transparente flexible (1), por ejemplo una capa delgada de vidrio, y un polímero blando transparente (3) con un índice de refracción elegido en el mismo, estando dotada la lente de un accionador (9) para aplicar una fuerza sobre dicha capa flexible.

Al igual que en el documento US 20110038625, es muy común en la fabricación de lentes poliméricas utilizar moldeo por replica con curado ya sea térmico o por UV, donde el cuerpo de la lente se prepara en una pieza y a continuación se extrae del molde para su montaje en el dispositivo deseado, a menudo mediante la utilización de alguna clase de agente fijador. Esto se considera un inconveniente y es un procedimiento técnico muy laborioso que se considera desfavorable para la fabricación rápida de millones de lentes miniaturizadas ajustables.

Se han encontrado varios problemas técnicos utilizando un agente fijador o adhesivo, tal como cola, cuando se tiene que introducir un nuevo material en el conjunto de la lente manteniendo al mismo tiempo la calidad óptica y mecánica del conjunto de la lente. A modo de ejemplo, el agente fijador tiene que tener un índice de refracción que coincida con el índice de refracción de la lente para evitar perturbaciones ópticas. Además, el agente fijador tiene que ser compatible con otras partes y materiales del conjunto de la lente, química, óptica y mecánicamente. Es necesario asimismo conservar la elasticidad y la flexibilidad del cuerpo de la lente y de otras partes del conjunto de lente ajustable, y por consiguiente el agente fijador tiene que ser igual de blando y flexible que las otras partes flexibles del conjunto. Si no se satisfacen dichos requisitos, surgirán tensiones entre las diferentes partes de un conjunto de lente, por ejemplo entre un agente fijador, una superficie de vidrio, un accionador y/o un cuerpo de la lente, es decir entre todas las partes que tengan una rigidez no deseada.

Otro problema que se encuentra utilizando un agente fijador es que la expansión térmica de un componente adicional tal como el agente fijador tendrá habitualmente un coeficiente de expansión térmica diferente a los otros

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componentes del conjunto de la lente cuando se exponga a diferentes temperaturas, dando lugar a tensiones en el conjunto de la lente. Es bien conocido que, especialmente los materiales híbridos, compuestos de materiales con grandes diferencias en expansión térmica, tales como vidrio, silicio, polímeros y metales, presentarán problemas tanto durante el funcionamiento como durante la fabricación (en la que se utilizan temperaturas elevadas, especialmente durante el montaje del conjunto de lente en el dispositivo final) debido a grandes diferencias en la expansión térmica de los diferentes materiales. Por consiguiente, la Introducción de aún más elementos agravará el problema. A este respecto, se puede mencionar que el documento WO 2010/005315 da a conocer un procedimiento y un dispositivo para reducir los efectos térmicos en lentes ópticas ajustables compactas.

Si es necesario introducir un componente adicional, tal como un agente fijador, ello requerirá asimismo etapas adicionales del proceso que hacen dicho proceso más complejo y probablemente más lento. Adlclonalmente, es necesario controlar el tiempo del endurecimiento y del curado para obtener un conjunto de lente satisfactorio que tenga las propiedades ópticas y mecánicas deseadas.

Por consiguiente, existe la necesidad de un proceso de montaje de una lente en el que se evite la utilización de uno o varios agentes fijadores.

Se han desarrollado y descrito otros tipos diferentes de lentes ajustables mejoradas, por ejemplo, en las siguientes solicitudes de patente: N020064271, WO 2010/005315, WO 2008/100154 y WO 2008/044937.

Se considera que la lente ajustable compacta según el documento WO 2010/005315 es una lente especialmente interesante. Esta lente óptica ajustable comprende un cuerpo de la lente deformable confinado en una cavidad limitada por una superficie de vidrio flexible soportada por paredes laterales rígidas y una placa Inferior transparente fijada. Además, existe una abertura entre las paredes laterales y los bordes de la placa Inferior transparente, y una abertura correspondiente alrededor del cuerpo de la lente y de las paredes laterales. Adlclonalmente, están dispuestos accionadores sobre la superficie de vidrio flexible para deformar el cuerpo de la lente, permitiendo de ese modo ajustes en la distancia focal.

El diseño de lente mencionado anteriormente requiere un polímero flexible que esté rodeado parcialmente por aire (sin contacto físico con las paredes laterales de la cavidad). Un problema adicional que se encuentra durante la fabricación de dicha lente es cómo conformar el polímero deformable en dicha forma cilindrica (plana).

Existen muchos problemas que se deben resolver, asociados con las lentes ópticas ajustables y su fabricación, donde un polímero blando es deformado por una estructura de capa accionadora que está situada junto a una superficie del polímero blando que constituye el cuerpo de la lente. Especialmente, la lente fabricada debe satisfacer ciertos requisitos estrictos con respecto a las propiedades ópticas y mecánicas. En primer lugar, el cuerpo de la lente tiene que ser uniforme en todas las direcciones, es decir isótropo, dado que cualquier clase de anisotropfa con respecto a las propiedades ópticas tendrá como resultado una lente con propiedades ópticas diferentes en direcciones diferentes del cuerpo de la lente. Por lo tanto, un cuerpo de la lente isótropo tendrá propiedades ópticas homogéneas, tal como la refracción y la transmitancia, en la totalidad del cuerpo de la lente. La anisotropfa, tal como la birrefringencia, es muy indeseable dado que conduce a una calidad óptica baja en una imagen capturada. Por lo tanto, se aprecia la ausencia de defectos estructurales en el cuerpo de la lente. Además, el cuerpo de la lente tiene que ser claro y muy transparente, permitiendo que la luz sea transmitida a través de la lente. Es necesario evitar toda clase de impurezas, incluyendo burbujas de aire, que tengan un índice de refracción diferente comparado con el material de la lente.

Es importante asimismo que las propiedades ópticas y mecánicas se mantengan relativamente estables a las temperaturas a las que se expondrá el dispositivo, por ejemplo una cámara, en funcionamiento. Si se producen cambios sobre un intervalo de temperaturas, es importante que no haya cambios abruptos, irreversibles o impredecibles. Por lo tanto, la lente que incluye el cuerpo polímero no sólo tiene que resistir altas temperaturas durante la fabricación, sino que tiene asimismo que funcionar a temperaturas mucho menores dado que la lente se puede manejar a temperaturas que varían de -25 a 80 °C, o más.

Otros problemas que se deben resolver son las dificultades relacionadas con la fabricación en masa de dichos conjuntos de lente ajustable, tales como la velocidad del proceso. Para permitir la fabricación en masa de millones de lentes cada año, a precios lo suficientemente reducidos para que estén disponibles para productos electrónicos de coste relativamente bajo, se imponen limitaciones muy estrictas sobre los procesos de fabricación.

Por lo tanto, sería ventajoso un elemento de dispositivo óptico transparente que comprenda un cuerpo de lente deformable que tenga estabilidad mecánica mejorada, y en particular un cuerpo de lente deformable que tenga un índice de refracción elevado, un grado óptimo de rigidez y de módulo puro.

Objetivo de la invención

Un objetivo de la presente invención es identificar un elemento de dispositivo óptico transparente que comprenda un material polímero deformable que tenga la combinación deseada de propiedades ópticas y mecánicas que se han descrito anteriormente para su utilización en conjuntos de lentes ajustables.

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Un objetivo adicional de la presente invención es evitar la utilización de componentes no deseados tales como agentes fijadores, disponiendo un cuerpo de lente que tiene en si mismo propiedades adhesivas que hacen innecesaria la utilización de agentes fijadores de ninguna clase.

Un objetivo más de la invención es dar a conocer un proceso para fabricar conjuntos de lentes ópticas ajustables.

Un objetivo de la presente invención es dar a conocer un procedimiento para modificar el índice de refracción de un cuerpo de lente deformable.

En particular, se puede ver como un objetivo de la presente invención dar a conocer un cuerpo de lente deformable que tenga una estabilidad mecánica mejorada, un Indice de refracción elevado, y un grado óptimo de rigidez y de módulo de cizalladura para su utilización como una lente óptica que resuelva los problemas de la técnica anterior mencionados anteriormente.

Un objetivo adicional de la presente invención es dar a conocer una alternativa a la técnica anterior.

Resumen de la invención

En un primer aspecto de la invención, se prevé conseguir los objetivos descritos anteriormente y algunos otros objetivos proporcionando un elemento de dispositivo óptico transparente que comprende: por lo menos un cuerpo de lente deformable; un elemento de cubierta transparente flexible acoplado a una superficie de dicho por lo menos un cuerpo de lente deformable, proporcionando de ese modo estabilidad mecánica a dicho por lo menos un cuerpo de lente deformable;

accionadores para conformar el elemento de cubierta transparente flexible en una forma deseada, estando situados los accionadores sobre una superficie superior del elemento de cubierta transparente flexible, estando la forma deseada definida por una configuración de disposición de los accionadores y por la magnitud de los voltajes respectivos aplicados sobre la configuración de disposición de los accionadores, en el que he dicho por lo menos un cuerpo de lente deformable tiene

(a) un módulo elástico mayor de 300 Pa, evitando de ese modo la deformación debida a fuerzas gravitacionales en un funcionamiento normal del elemento de dispositivo óptico transparente;

(b) el índice de refracción está por encima de 1,35;

(c) la absorbancia en el rango visible es menor del 10% por milímetro de grosor del cuerpo de lente

deformable;

y el cuerpo de lente deformable comprende una red polimérica de polímeros reticulados o parcialmente reticulados; y comprende además un aceite o combinación de aceites miscible, aumentando de ese modo el Indice de refracción de la red polimérica de polímeros reticulados o parcialmente reticulados.

La invención es ventajosa particularmente, pero no exclusivamente, para obtener un elemento de dispositivo óptico transparente que tenga la estabilidad mecánica deseada. Para ser utilizada como cuerpo de lente, la red polimérica de polímeros reticulados o parcialmente reticulados tiene que tener un cierto grado de estabilidad mecánica. Generalmente, la estabilidad mecánica se proporciona dentro de la estructura química de la red polimérica introduciendo polímeros o prepolímeros que tienen una composición química deseada y de ese modo la estructura química, una vez curada, proporciona un grado deseado de estabilidad mecánica. Por lo tanto, generalmente la propia estructura polimérica proporciona al cuerpo de la lente la estabilidad mecánica deseada. Por el contrario, la solución de la invención procede de la utilización de una red polimérica de polímeros reticulados o parcialmente reticulados que no tienen una estabilidad mecánica específica, pero donde la estabilidad mecánica deseada del elemento óptico transparente se proporciona mediante la presencia de un elemento de cubierta transparente flexible.

Por lo tanto, la solución de la invención es combinar un cuerpo de lente deformable y un elemento de cubierta transparente flexible, cuya combinación proporciona la estabilidad mecánica deseada.

Los accionadores tienen la función de conformar el elemento de cubierta transparente flexible a una forma deseada. El elemento de cubierta transparente flexible se curva a la forma deseada debido a la configuración y disposición de los accionadores situados sobre una superficie superior de dicho elemento de cubierta transparente flexible y mediante la magnitud de los respectivos voltajes aplicados. La conformación del elemento de cubierta transparente flexible cambia indirectamente la forma del cuerpo de lente deformable acoplado.

La invención se refiere a un elemento de dispositivo óptico transparente en el que la respuesta al accionador está optimizada de manera que proporciona una respuesta rápida tras un estímulo mínimo, tal como un voltaje aplicado y un consumo de potencia mínimos.

Cuando se toman fotografías con una cámara digital moderna, el sistema de enfoque automático funcionará normalmente mediante un bucle repetitivo de modificación del punto de enfoque y análisis de la nitidez de la imagen, hasta que esté enfocada el área deseada de una imagen. Existe asimismo una tendencia creciente a proporcionar

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funciones de manipulación de la imagen basadas en una serie de imágenes que, por ejemplo, se interpolan en una imagen.

La escala de tiempo relevante en este proceso es la denominada velocidad de fotogramas de la cámara, es decir el número de imágenes adquiridas por segundo. Con el fin de tener un enfoque automático (o una manipulación de la imagen) tan rápido como sea posible, es crucial que el tiempo para cambiar el punto focal sea sustancialmente más corto que la duración de un solo fotograma. Para las cámaras modernas, se puede conseguir una velocidad de fotogramas de 25 a 100 fotogramas por segundo. Por lo tanto, se prefiere un tiempo de respuesta del accionador de menos de 10 milisegundos, incluso es beneficioso un tiempo de respuesta menor de 1 milisegundo. Para poder cambiar el enfoque de manera frecuente y rápida, puede ser necesario un consumo bajo de potencia para no agotar demasiado rápido la batería. Una accionador que disipa menos de 1 mW se considera que es una accionador de baja potencia que tiene un consumo mínimo de potencia. El elemento de cubierta transparente flexible puede estar fabricado de un material transparente que proporcione un refuerzo mecánico y estructural del cuerpo de lente deformable acoplado al elemento de cubierta transparente flexible.

El elemento de cubierta transparente flexible puede estar fabricado de un material transparente seleccionado del grupo de vidrios, óxidos inorgánicos y materiales poliméricos rígidos tales como carbonatas, acrllatos y resinas epoxi.

En algunas realizaciones, el elemento de cubierta transparente flexible está fabricado de vidrio y tiene un grosor comprendido en el intervalo de 10 a 50 pm.

Con respecto a propiedades mecánicas tales como la estabilidad mecánica, el cuerpo de lente debe tener una rigidez/blandura deseada para que la lente desplace fácilmente su enfoque. La rigidez es la medida en que la robustez de un objeto resiste la deformación en respuesta a una fuerza aplicada. En un material elástico o viscoelástico, la dureza en el campo elástico se conoce como rigidez. La dureza es una medida de cómo de resistente es la materia sólida frente a varias clases de cambio permanente de la forma cuando se aplica una fuerza. La dureza está asociada con parámetros tales como la ductilidad, la rigidez elástica, la plasticidad, la elongación, la resistencia, la tenacidad, la viscoelasticidad y la viscosidad.

Si el cuerpo de lente es demasiado rígido, se reducirá el grado de flexión del elemento de cubierta transparente que proporciona el accionador. Puede ser aceptable una cierta reducción. Sin embargo, es muy deseable minimizar en la medida de lo posible la reducción en el movimiento del accionador. Hacer uso de la máxima resistencia potencial del accionador a la flexión, minimiza la fuerza necesaria para obtener un cambio dado en la potencia óptica. Esto será muy beneficioso tanto para el coste como para el Impacto ambiental durante la fabricación del dispositivo y la reducción del consumo de energía en la cámara con enfoque automático. Para cuantlficar la magnitud de la reducción en la resistencia al accionamiento, se puede decir que desde un punto de vista práctico es inaceptable una pérdida de más del 25 %.

Si sólo fuera Importante minimizar la reducción de la resistencia al accionamiento, sería muy ventajoso elegir un cuerpo de lente deformable que no tuviera vlrtualmente ninguna rigidez. Los líquidos serían la elección natural, y existe técnica anterior en la que el cuerpo de lente es un líquido. Sin embargo, utilizar líquidos en dispositivos ópticos pequeños tiene algunas desventajas Importantes, tanto con respecto a la vida útil como a la usabilidad del dispositivo, y debido al hecho de que los líquidos tienen que estar contenidos en cavidades cerradas, y el proceso de fabricación puede ser tedioso. La solución de la Invención es la utilización de un cuerpo de lente deformable que es de materia sólida. En este contexto, materia sólida significa que tiene un módulo plástico o elástico distinto de cero, lo que significa que resistirá la deformación cuando se exponga a una tensión dada. Teniendo una deformación plástica reducida o incluso de cero, y para los grados relevantes de deformación es deseable un comportamiento elástico.

Los materiales poliméricos son normalmente vlscoelástlcos, es decir, presentan un comportamiento tanto elástico como viscoso cuando se exponen a tensión. Los materiales viscosos resiste en el flujo de clzalladura y la elongación linealmente con el tiempo cuando se aplica una tensión. Los materiales elásticos se alargan instantáneamente cuando son estirados, y con la misma rapidez recuperan su estado original una vez que se ha retirado la tensión. Los materiales vlscoelásticos tienen elementos de estas dos propiedades y, como tales, presentan una elongación dependiente del tiempo.

Para tener una deformación elástica y virtualmente no plástica, la invención utiliza materiales elastoméricos, compuestos de una red tridimensional reticulada física o químicamente, de moléculas pollmérlcas que presentan un grado elevado de movilidad bajo deformación. Los elastómeros tienen habitualmente una temperatura de transición vitrea muy por debajo del intervalo de temperaturas de funcionamiento previsto, que proporciona la blandura o elasticidad requeridas, mientras que las reticulaciones hacen que el material recupere su forma después de una deformación.

La viscoelasticidad puede ser estudiada utilizando análisis mecánico dinámico, por ejemplo aplicando una pequeña tensión oscilatoria y midiendo la elongación resultante.

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Los materiales puramente elásticos tienen la tensión y la elongación en fase, de tal modo que la respuesta de una provocada por la otra es inmediata. En los materiales puramente viscosos, la elongación tiene una latencia con la tensión mediante una fase de latencia de 90 grados. Los materiales viscoelásticos presentan un comportamiento en el rango medio de estos dos tipos de material, presentando cierta latencia en la elongación.

El módulo dinámico complejo es la relación de la tensión frente a la elongación en condiciones vibratorias, por ejemplo, calculado a partir de datos obtenidos de pruebas de vibraciones libres o bien forzadas, en cizalladura, es decir el módulo de cizalladura G, y puede ser utilizada para representar las relaciones entre la tensión oscilante y la elongación:

G = G' + iG"

Donde i2=-1, G' es el módulo de almacenamiento, que depende del módulo elástico, tal como el módulo de Young, mientras que G" es el módulo de pérdida, que depende muy estrechamente de la variable viscosidad q.

La viscosidad q es una medida de la resistencia de un fluido que está siendo deformado por tensión de cizalladura o bien por tensión de tracción.

El módulo de Young, conocido asimismo como el módulo de tracción o denominado el módulo elástico, siendo el más común módulo elástico, es una medida de la rigidez de un material elástico. Se define como la relación de la tensión uniaxial frente a la elongación uniaxial en el intervalo de tensión. En mecánica de sólidos, la pendiente de la curva tensión-elongación en cualquier punto se denomina el módulo tangente. El módulo tangente de la parte inicial, lineal de una curva de tensión-elongación se denomina el módulo de Young (E). Éste se puede determinar experimentalmente a partir de la pendiente de la curva tensión-elongación creada durante pruebas de tracción realizadas sobre una muestra del material.

Dado que el cuerpo de lente deformable tiene que ser ajustable para modificar el enfoque de la lente, tiene que tener la capacidad de volver desde un estado deformado (forma temporal) inducido por un estimulo externo (activador) a su forma original (permanente). Por lo tanto, es necesario que el cuerpo de lente deformable no se deforme permanentemente cuando está bajo tensión o elongación.

Para los materiales polímeros, se utiliza a menudo el módulo de cizalladura G como una medida relevante. El módulo de cizalladura es una descripción matemática de la tendencia de un objeto o sustancia a deformarse cuando se le aplica a una fuerza de cizalladura, y se define como la relación de la tensión de cizalladura frente a la elongación de cizalladura.

Por lo tanto, la relación rigidez/blandura del cuerpo de lente se puede definir como G.

Para materiales homogéneos, isótropos, la relación entre el módulo (elástico) de Young (E), el módulo de cizalladura (G) y la relación de Poisson (v) es:

E = 2G (1 + v)

Para los polímeros elastoméricos, v está nuevamente próxima a 0,5, lo que proporciona la relación simple:

E = 3G

Para aplicaciones de polímeros como el cuerpo de lente deformable en un conjunto de lente ajustable, se ha descubierto que es obligatorio tener un módulo de cizalladura que esté por debajo de 100 kPa. Es incluso más deseable tener un módulo de cizalladura inferior a 50 kPa, o incluso de tan solo 10 kPa.

Para aplicaciones del cuerpo de lente deformable en una lente de cámara con enfoque automático, habrá una rigidez o un módulo mínimo requerido. El dispositivo tiene que resistir una deformación significativa debida a la gravedad y las fuerzas gravitatorias que se pueden producir durante la vida útil de la cámara con enfoque automático. Los inventores han observado que es necesario un módulo de cizalladura por encima de 100 Pa.

Por lo tanto, el módulo elástico deberá estar por encima de un valor mínimo deseado de 300 Pa, evitando de ese modo la deformación debida a las fuerzas gravitatorias en un funcionamiento normal del elemento de dispositivo óptico transparente. De acuerdo con la relación anterior, el intervalo preferido del módulo de cizalladura entre 100 Pa y 100 KPa proporciona un intervalo preferido del módulo elástico entre 300 Pa y 300 KPa.

Expresado de manera sencilla, se puede decir que si el polímero es demasiado blando la construcción colapsará en funcionamiento normal, y si es demasiado rígido la lente no será ajustable.

Buscando reducir la dureza o la rigidez de una red polimérica, la solución general puede ser introducir variaciones en la cadena polímera de manera que se obtenga una red polimérica con un módulo de cizalladura reducido. Sin embargo, dado que la lente ajustable es una parte de un sistema de enfoque automático, donde la velocidad enfoque es un parámetro importante, las propiedades viscoelásticas dependientes del tiempo se hacen importantes. Con el planteamiento de reducir la rigidez o el módulo de un sistema polimérico realizando una red más suelta en el polímero, se experimenta a menudo que una reducción en el módulo de almacenamiento va acompañada por un

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mayor módulo de pérdida, es decir, el polímero puede presentar una respuesta muy lenta a fuerzas de cizalladura inducidas rápidamente, lo que a su vez produce una lente ajustable de respuesta lenta.

Por lo tanto, en algunas realizaciones, dicho por lo menos un cuerpo de lente deformable tiene un módulo de cizalladura de menos de 100 KPa.

Un módulo de cizalladura (medido a 1-100Hz en un reómetro de placas paralelas oscilantes) de menos de 100 KPa se puede conseguir de vahas maneras:

introduciendo una gran cantidad de extremos pendientes en la red mediante:

a. utilizar un polímero Injertado con gran cantidad de prepolímeros monofunclonales o monómeros;

b. utilizar prepolímeros ramificados de cadena larga;

c. utilizar una relación no estequlométrlca entre grupos reactivos.

La primera de estas soluciones tiene el Inconveniente de producir materiales elastoméricos que presentan un módulo de almacenamiento bajo, pero un módulo de pérdida relativamente alto, proporcionando por lo tanto un material viscoelástico con un comportamiento bastante lento cuando se expone a una tensión rápidamente cambiante.

La solución de la invención disminuye el módulo de cizalladura añadiendo aceites a la red polimérica. A menudo, dichos aceites se denominan asimismo plastlflcantes. La solución de la invención difiere de otras dado que se consigue un módulo de cizalladura por debajo de 100 KPa Introduciendo un aceite de bajo peso molecular o un agente hinchante (Mw < 10.000) que es miscible con la red y no forma enlace covalente en la misma (en principio es factible del 0 al 90% en peso). De este modo, se reduce el módulo de almacenamiento mientras que no aumenta sustancialmente el módulo de pérdida, lo que conduce por lo tanto a una red polimérica que incluye un aceite o una combinación de aceites con el grado deseado de blandura para utilizar como cuerpo de lente, reteniéndose al mismo tiempo una respuesta rápida a tensiones rápidamente cambiantes.

El valor deseado del módulo de cizalladura permite la utilización de la invención como un cuerpo de lente, tal como un cuerpo de lente para una cámara, que tiene un tiempo rápido de reacción tras la aplicación de fuerzas pequeñas aplicadas rápidamente.

Mediante la invención, este efecto se consigue introduciendo un aceite o una combinación de aceites en una red polimérica, de manera que se consigue el valor deseado del módulo de cizalladura, proporcionando de ese modo un cuerpo de lente con una respuesta muy rápida a la aplicación de fuerzas muy pequeñas.

La solución de la invención conduce por lo tanto a una red polimérica que incluye aceites que tienen un módulo de cizalladura bajo en general, o un módulo de almacenamiento dinámico bajo, pero que tienen al mismo tiempo un módulo de pérdida incluso menor, de manera que presenta una respuesta rápida a estímulos o tensiones externas rápidamente cambiantes. Sin embargo, el módulo bajo puede crear un problema al utilizar la red polimérica como un cuerpo de lente. En general, es necesario que un cuerpo de lente tenga un grado de dureza o rigidez de manera que pueda resistir mecánicamente su utilización como lente. La lente debe resistir fuerzas aplicadas durante el proceso tanto de fabricación como de montaje, cuando se integra la lente en una cámara, y durante el funcionamiento normal del dispositivo. Asimismo, el rayado de las superficies de la lente, la adhesión de partículas de polvo, y similares, pueden afectar seriamente a la calidad de una fotografía tomada con una cámara que incluya una lente de este tipo. Se requiere por lo tanto un alto grado de estabilidad mecánica. Sin embargo, al reducir el módulo del cuerpo de la lente introduciendo un aceite o combinación de aceites en la red polimérica, el material se puede hacer demasiado blando de manera que su estructura no pueda resistir mecánicamente su utilización como lente. En otras palabras, al buscar maximizar la velocidad de respuesta a los estímulos externos, se puede producir un material polímero que no sea adecuado como tal para actuar como cuerpo de lente.

La solución de la invención da a conocer por lo tanto un elemento de dispositivo óptico que comprende además un elemento de cubierta transparente flexible fijado a una superficie de, por lo menos, un cuerpo de lente deformable. El elemento de cubierta transparente flexible proporcionará rigidez mecánica y estabilidad frente a daños debidos a deformaciones, impactos, manipulación, rayado y partículas de polvo.

La solución de la invención resuelve asimismo el problema de cómo utilizar una red polimérica que carece de propiedades materiales necesarias para ser utilizada como cuerpo de lente, al proporcionar la estabilidad mecánica necesaria del polímero mediante la utilización de un elemento de cubierta transparente flexible, tal como una placa, tal como un vidrio o una placa polímera, que se fija a una superficie del cuerpo de lente deformable. De este modo, la estabilidad mecánica del cuerpo de lente no se proporciona en el propio cuerpo de lente, sino mediante un elemento de cubierta transparente flexible en contacto con el cuerpo de lente.

La invención da a conocer por lo tanto un cuerpo de lente que tiene una respuesta óptima a la aplicación de fuerzas que modifican su forma, debido a su composición. Esta composición podría no ser apta para su utilización como cuerpo de lente, debido a que su módulo bajo no satisfaga los requisitos de estabilidad mecánica para una lente. Sin

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embargo, este problema se ha resuelto disponiendo un soporte para el cuerpo de lente mediante un elemento de cubierta transparente flexible que proporciona la estabilidad mecánica al cuerpo de lente que está situado sobre su superficie.

La Invención proporciona por lo tanto, de acuerdo con una realización, un cuerpo de lente que deberla ser claro y muy transparente, ser isótropo, ser muy blando con un módulo de cizalladura (G) de menos de 100 KPa, ser estable térmicamente y tener una estabilidad de larga duración y una resistencia al envejecimiento satisfactorias. Éstas son las características del polímero final del cuerpo de lente.

En un segundo aspecto, la presente invención se refiere a la utilización de una mezcla de prepolímeros de la invención para preparar componentes óptimos ajustables, que comprende un polímero transparente, estable térmicamente, blando y deformable, que tiene un módulo de cizalladura de menos de 100 KPa. Un tercer aspecto de la presente Invención se refiere a la utilización de la mezcla de prepolímeros de la presente invención para preparar lentes ópticas ajustables de estructura de sándwich que comprenden un cuerpo de lente transparente, estable térmicamente, blando y deformable, que tiene un módulo de cizalladura de menos de 100 KPa.

En un cuarto aspecto de la presente invención, ésta se refiere a una lente óptica ajustable de estructura de sándwich, preparada de acuerdo con la presente invención, que comprende un cuerpo de lente blando y deformable confinado en una cubierta flexible transparente que comprende accionadores sobre una superficie de vidrio delgada soportada por paredes laterales (chip de accionadores), en la que una segunda superficie que constituye un lado inferior de la cavidad está dispuesta como una placa transparente fijada sobre el cuerpo de la lente, de tal modo que existe una abertura entre las paredes laterales y los bordes de la placa transparente, donde el cuerpo de la lente deformable tiene un módulo de cizalladura Igual o menor que 100 KPa.

Dado que por definición una lente refracta la luz, modificando de ese modo, por ejemplo, el punto focal de la luz que la atraviesa, es crucial tener un índice de refracción controlado. Para tener una refracción más eficiente de la luz, tanto con respecto a las dimensiones físicas de la lente como para lentes ajustables, con el fin de tener un cambio mayor en la refracción en varias posiciones de la lente, es a menudo ventajoso tener un índice de refracción elevado. Es ventajoso tener un índice de refracción elevado del cuerpo de lente flexible, dado que se consigue un cambio mayor en la refracción con un accionamiento dado.

Sin embargo, los polímeros que tienen un índice de refracción alto pueden no tener las propiedades mecánicas necesarias para ser utilizados en una lente.

En algunas realizaciones, la relación de los índices de refracción entre la red polimérica transparente de polímeros reticulados o parcialmente reticulados y el aceite o la combinación de aceites, está entre 0,8 y 1.

En algunas otras realizaciones, la diferencia en la relación de los índices de refracción entre la red polimérica transparente de polímeros reticulados o parcialmente reticulados y el aceite o la combinación de aceites, está entre 0,01 y 0,30.

En algunas otras realizaciones, el aceite o la combinación de aceites tiene un índice de refracción que es por lo menos 0,02 unidades mayor que el índice de refracción de la red polimérica transparente de polímeros reticulados o parcialmente reticulados.

En la presente memoria, transparente se define como que tiene una transmitancia elevada, o por consiguiente una absorbancia reducida, tal como menor del 10% por mm en el rango visible del espectro electromagnético. El rango visible puede incluir el infrarrojo cercano (N.I.R.) y por lo menos parte del espectro UV.

La invención es particularmente, pero no exclusivamente, ventajosa para obtener un elemento de dispositivo óptico transparente con un índice de refracción, Rl, elevado.

El índice de refracción es la medida de la velocidad de la luz en un material, con respecto a la velocidad de la luz en el vacío - un índice de refracción de 1,5, por ejemplo, equivale a decir que la velocidad de la luz en dicho material es un 50% menor que en el vacío. El índice de refracción es un parámetro físico importante con utilización práctica, especialmente en óptica, donde efectos tales como la refracción y la reflexión dependen ambos del índice de refracción de los materiales y de las superficies de contacto de dichos materiales. El índice de refracción está conectado teóricamente con las propiedades dieléctricas del material. Las propiedades dieléctricas están asimismo muy correlacionadas con la polaridad de un compuesto químico y asimismo con la miscibilidad de los materiales.

En general, el índice de refracción de un cuerpo de lente está limitado por el Rl del polímero utilizado para producir el cuerpo de lente, por lo que son deseables polímeros con un Rl alto. Sin embargo, estos polímeros carecen en general de las propiedades deseadas para su compatibilidad con los requisitos de un cuerpo de lente a utilizar como lente óptica ajustable. La solución de la invención consiste en aumentar el Rl de un cuerpo de lente, tal como una lente polímera o una composición polímera para una lente, añadiendo un aceite o una combinación de aceites, aumentando de ese modo el índice de refracción de dicho polímero, según la ecuación:

n — Xred polimérica Crecí polimérica + Xaceite naceite

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donde x es la fracción en peso y n es el índice de refracción.

Introducir un aceite o una combinación de aceites en una red polimérica de polímeros reticulados o parcialmente reticulados tiene asimismo la gran ventaja de incrementar el índice de refracción de la red polimérica utilizada.

Preferentemente, el cuerpo de lente debería tener un índice de refracción tan alto como sea posible, por ejemplo comprendido en el intervalo de 1,35 a 1,90. Por consiguiente, el índice de refracción del cuerpo de lente debería ser por lo menos de 1,35, por ejemplo en el intervalo entre 1,35 y 1,75, tal como en el intervalo entre 1,35 y 1,55.

De forma bastante sorprendente se ha descubierto que es posible incluir aceites que difieren mucho en el índice de refracción. No es trivial crear mezclas homogéneas, transparentes de dos componentes que difieren en su índice de refracción, especialmente cuando uno o ambos componentes son materiales poliméricos. En algunos ejemplos, como plastificante o aceite para su incorporación a una red polimérica hinchada, se seleccionó un polímero no funcional o un aceite lo más parecido posible a los componentes funcionales que constituirán la red tridimensional. En algunos ejemplos se seleccionaron polímeros funcionales y aceites poliméricos u oligoméricos no funcionales adecuados, y el índice de refracción de un polímero reticulado hinchado se aumentó como mucho 0,05 unidades, lo que para la aplicación del material en un prisma o una lente, es equivalente a un aumento en la refracción de como mucho el 15%.

En algunas realizaciones, el aceite o la combinación de aceites tiene un peso molecular menor de 1000 g/mol.

La utilización de polímeros específicos que tienen un peso molecular menor de 1000 g/mol tiene la ventaja de permitir la adición de un aceite o una combinación de aceites miscible que tiene una diferencia en el índice de refracción en comparación con el del polímero específico, que es mayor que la del polímero que tiene un peso molecular mayor de 1000 g/mol. Esta solución de la invención permite un mayor aumento del índice de refracción del cuerpo de lente siguiendo una regla de adición lineal.

La red polimérica de polímeros reticulados o parcialmente reticulados y el aceite o la combinación de aceites pueden estar en la misma fase líquida.

En algunas realizaciones, el aceite o la combinación de aceites tiene un grado muy alto de miscibilidad con el polímero. La invención proporciona por lo tanto una combinación de aceites miscible y polímeros para conseguir el Rl deseado.

La miscibilidad es la propiedad de los líquidos de mezclarse en proporciones diferentes, formando una solución homogénea.

Por lo tanto, un aceite miscible se define como un aceite que se puede mezclar con un polímero, produciendo un sistema de un aceite y un polímero, que es homogéneo y estable en una proporción de mezcla dada sobre un amplio intervalo de temperaturas. Se puede tener miscibilidad total en proporciones de mezcla desde el 0 al 100%, o puede existir una ventana de miscibilidad para sistemas binarios o ternarios, fuera de la cual se produce separación de fases. En este contexto, un aceite miscible, o mezcla de aceites, se define como un aceite que crea una solución homogénea con el polímero y el polímero reticulado dentro de una ventana de miscibilidad dada, que está comprendida en el intervalo del 0,1 -10% hasta el 0,1 - 90%. Preferentemente, la proporción de mezcla es del 20 al 80% vol/vol.

Crear sistemas miscibles mediante mezclar polímeros o incorporar aceites/disolventes/plastificantes en una red tridimensional polimérica, no es trivial. Incluso cuando se consideran varios aspectos teóricos de termodinámica de las mezclas de polímeros, la predicción sobre la miscibilidad se puede realizar sólo con escaso éxito en base a los momentos dipolares de los compuestos, las tensiones superficiales, los parámetros de solubilidad y otros parámetros.

En algunas realizaciones, el aceite o la combinación de aceites está contenida en la red polimérica transparente de polímeros reticulados o parcialmente reticulados. En la presente memoria, contenido se define como incluido en la red polimérica, por ejemplo el polímero y el aceite o la combinación de aceites pueden adoptar la forma de un gel.

En algunas realizaciones, la cantidad de aceite o de combinación de aceites está comprendida en el intervalo entre el 0,1 y el 90 % vol/vol, tal como en el intervalo entre el 10 y el 80 % vol/vol, por ejemplo en el intervalo entre el 20 y el 70 % vol/vol, de dicha red polimérica transparente de polímeros reticulados o parcialmente reticulados.

En algunas realizaciones, la cantidad del aceite o de la combinación de aceites constituye en torno al 80% en volumen del cuerpo de lente deformable.

En algunas otras realizaciones, el aceite o la combinación de aceites tiene un punto de ebullición por encima de 200 °C a la presión atmosférica al nivel del mar.

Las temperaturas de funcionamiento para dispositivos de cámara que contienen una lente ajustable con el cuerpo de la lente deformable pueden ser tan amplias como de -40 °C a 100 °C. Para resistir especialmente los rangos de temperaturas elevadas durante periodos prolongados, la estabilidad del cuerpo de la lente deformable debe ser

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excelente a estas temperaturas. Ni la transparencia, ni la rigidez ni el peso total del cuerpo de la lente deberían cambiar más del 5% después de una exposición a 100 °C durante un periodo de 1000 horas. Cuando los aceites de bajo peso molecular, tal como por debajo de 1000 gr/mol, constituyen una parte significativa de dichos cuerpos de lente, dichos aceites deben tener un punto de ebullición elevado y una presión de vapor baja a las temperaturas relevantes.

Polímeros

En algunas realizaciones, la red polimérica de polímeros retlculados o parcialmente reticulados es una red pollmérlca de pollslloxanos retlculados o parcialmente retlculados.

Entre el enorme número de polímeros, ciertos pollslloxanos han demostrado ser útiles para cuerpos de lente blandos deformables y para su fabricación. Los polisiloxanos, denominados frecuentemente siliconas, son compuestos parcialmente orgánicos, pero a diferencia de la mayor parte de los polímeros, tienen una cadena principal que no contiene carbono, estando en cambio compuesta de átomos de silicio y oxígeno alternos. En la mayor parte de los pollslloxanos, están acoplados dos grupos orgánicos, a menudo metilo o fenilo, a cada átomo de silicio. En general, los pollslloxanos son excepclonalmente estables e Inertes. Debido a la disponibilidad y asimismo a la estructura muy bien definida, normalmente se utilizan siloxanos terminados en vlnilo cuando se preparan redes elastomérlcas de silicona. Por "terminados en vlnilo", se entiende en general que existe un grupo vinilo en cada uno de los extremos de una molécula pollmérlca lineal. Estos están disponibles en diferentes fabricantes, con pesos moleculares comprendidos en el Intervalo de 200 a más de 200.000. La serle DMS-V00 a DMS-V52 de Gelest Inc. indica la extensión de los polldlmetllslloxanos terminados en vlnilo, disponibles fácilmente. En Gelest Inc. están disponibles asimismo los análogos que contienen fenilo (las serles PDV y PMV), y existen asimismo copolímeros de dimetilo y siloxanos de dietilo (EDV-2025). Además de los pollslloxanos terminados en vinilo, existen poli co-(vinilmetil dimetil) siloxanos, polivinilmetilsiloxanos, pollslloxanos con grupos funcionales vinilo ramificados de cadena larga y sllsesquioxanos con múltiples grupos terminales vlnilo.

Para la presente Invención, son preferibles los pollslloxanos que contienen vinilo, que contienen dos o más grupos vlnilo por molécula. Más preferentemente, pueden ser utilizados polisiloxanos que contienen vinilo, que contengan entre 2 y 5 grupos vlnilo por molécula. Dichos pollslloxanos que contienen vinilo se pueden elegir preferentemente del grupo de polldlmetllslloxanos, poll(metil fenil) siloxanos, poli co-(dimetil difenil) siloxanos, poli ter-(dimetil difenil metilfenil) siloxanos, que contienen entre 2 y 5 grupos vlnilo por molécula.

A modo de ejemplo, la fórmula química para el polidimentilsiloxano (PDMS) es CH3[Si(CH3)20]nSi(CH3)3, donde n es el número de unidades monoméricas [SiO(CH3)2] repetidas. El PDMS es ópticamente transparente, y se considera que es inerte, no tóxico y no inflamable.

En principio, cualquier compuesto que contenga dos o más grupos Si-H por molécula puede actuar como reticulante de la presente invención para la formulación de una red tridimensional de silicona, dado que este grupo reacciona fácilmente con grupos vinilo catalizados por metales de transición, tales como los catalizadores Karstedt. A menudo es deseable utilizar reticulantes poliméricos -por ejemplo, para reducir la volatilidad. Son sistemas disponibles comercialmente adecuados los poli co-(metil dimetil) siloxanos de diversas configuraciones y pesos moleculares; algunos ejemplos son HMS-031, HMS-064, HMS-301 de Gelest Inc. Asimismo, son aplicables los homopolímeros de pollmetllhldroslloxanos, tales como HMS-991 de Gelest Inc. Existen asimismo reticulantes equivalentes con otros grupos laterales (tales como etilo, fenilo) como co- y homopolímeros funcionales de hidrosililo. Son ejemplos HES- 992, HDP-111, HPM-502 de Gelest Inc. Es posible asimismo utilizar reticulantes no poliméricos, tales como ciertas moléculas bien definidas con 3 y 4 grupos de hidrosililo, que actúan como reticulantes. Algunos ejemplos de reticulantes de SiH tetrafuncionales son tetraquisdimetilsiloxi silano, tetraquisdifenilsiloxi silano y tetraquisdietilsiloxi silano. Ejemplos de reticulantes trifuncionales son, por ejemplo, metiltrisdimetilsiloxisilano y feniltrisdimetilsiloxisilano.

Un reticulante útil con funcionalidad de hidruro para su utilización en la presente invención es un polímero de cadena corta que contenga hidrosililo, tal como un pollslloxano que tenga un promedio de 2 o más grupos hidrosililo por molécula. Más preferentemente, dichos polisiloxanos que contienen hidrosililo se pueden seleccionar del grupo de polimetilsiloxanos, polimetilfenil siloxanos y poli co-(dimetil difenil) siloxanos, que contienen un promedio de 2 o más grupos hidrosililo por molécula. Polisiloxanos que contienen hidrosililo aún más preferidos se pueden seleccionar del grupo de polimetilsiloxanos, polimetilfenil siloxanos y poli co-(dimetil difenil) siloxanos que contengan en promedio entre 3 y 15 grupos hidrosililo por molécula.

Dichos polisiloxanos que contienen hidrosililo deberían tener un número de peso molecular promedio de 300 a 100.000, preferentemente de 300 a 40.000, más preferentemente de 300 a 20.000 y en el caso más preferente de 320 a 10.000. La polidispersidad (Mw/Mn) de los polímeros debería estar comprendida en el intervalo de 1 a 5, preferentemente de 1 a 3.

Otro factor importante para obtener un polímero para lentes cualitativamente bueno es la proporción entre el polisiloxano que contiene vinilo y el reticulante que contienen hidrosililo, dado que esta relación es decisiva para la reticulación del polímero y por lo tanto influirá sobre la blandura y la elasticidad de la lente.

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Para evitar grupos funcionales reactivos (tales como vinilo o hidrosililo) en el polímero curado, a menudo es preferible utilizar una cantidad estequiométrica de reactivos cuando se formulan los polímeros. Sin embargo, en la presente reacción existe una ventaja, totalmente inesperada, en utilizar una cantidad de reactivos no estequiométrica y se utiliza preferentemente un exceso de grupos vinilo. Preferentemente, la relación estequiométrica entre grupos hidrosililo y vinilo es de 0,3 a 0,9, más preferentemente de 0,3 a 0,7 en la mezcla de prepolímeros. Las velocidades de reacción son, en general, más o menos proporcionales a la concentración de las especies que experimentan la reacción. Por lo tanto, tener un exceso de cualquiera de los dos grupos funcionales aumenta la velocidad en la reticulación, lo que reduce el tiempo para fabricar una lente. Los inventores, sorprendentemente, no han encontrado ningún efecto adverso de la presencia de un exceso de grupos vinilo, durante pruebas de fiabilidad exhaustivas de lentes ajustables montadas.

Tradicionalmente, la reticulación de polisiloxanos que contienen vinilo con reticulantes que contienen hidruros, es decir, la hidrosililación, se ha llevado a cabo utilizando catalizadores térmicos. Un catalizador bien conocido para reacciones de hidrosililación con grupos vinilo es el catalizador Karstedt Pt2-{[(CH2=CH)Me2Si]20}3, que está disponible asimismo con diferentes variaciones de los ligandos. Dichas variaciones han sido deseables para influir sobre, y modificar la velocidad de reacción a diferentes temperaturas. Un inconveniente cuando se considera la utilización de catalizadores Karstedt tradicionales en el presente contexto es que los catalizadores Karstedt se utilizan normalmente en la zona de 5 a 100 ppm de Pt, habitualmente una optimización entre la velocidad de reticulación deseada y la decoloración del polímero final, dado que una mayor concentración de catalizador podría proporcionar tanto una absorción inherente por sí mismo como provocar degradación térmica a temperaturas elevadas. Por supuesto, la decoloración incontrolada es un problema cuando se desea controlar la formación de un polímero deformable con propiedades específicas en un proceso rápido y reproducible.

Para preparar un proceso de polimerización y montaje rápido, se prepara ventajosamente una mezcla de prepolímeros antes de que comience el proceso individual de fabricación. Una mezcla de prepolímeros preparada para fabricar el polímero de silicona reticulada mediante la hidrosililación, por ejemplo, de polisiloxanos terminados en vinilo, consiste en principio, por lo menos, en un polisiloxano que contiene vinilo (que tiene, preferentemente, 2 o más grupos vinilo por molécula), un reticulante que contiene hidrosililo tal como, por ejemplo, un polisiloxano que contiene hidrosililo (que tiene, preferentemente, 2 o más grupos H-Si por molécula) y un catalizador de metal de transición adecuado para que se produzca la reacción de hidrosililación. Además, la mezcla de prepolímeros puede contener aditivos tales como siloxanos no funcionales (del 0 al 90%), ayudas de estabilización (estabilizadores UV, estabilizadores térmicos, compuestos antimicrobianos), filtros (partículas inorgánicas u orgánicas), tintes/colorantes, etc.

En ciertos casos, puede ser ventajoso asimismo mezclar dos o más polisiloxanos que contienen vinilo, y/o dos o más compuestos que contienen hidrosililo. Un ejemplo sería utilizar un compuesto de hidrosililo blfunclonal como agente de extensión de cadena, utilizando al mismo tiempo como reticulante un hidrosililo trifuncional o funcional de orden superior, lo que podría permitir una baja viscosidad de la mezcla de prepolímeros.

Cuando se mezclan los tres componentes necesarios (vinilo, hidrosililo y catalizador), comenzará una reacción de reticulación y es cuestión de tiempo que se forme una red polimérica continua. Por lo tanto, se considera que la mezcla de prepolímeros está en un estado pseudo o cuasi-estable. En la aplicación práctica de polímeros blandos para lentes ajustables, es necesario que la mezcla de prepolímeros se prepare de tal modo que la reticulación sea controlada. En el caso ideal, la mezcla de prepolímeros tendrá una vida útil razonablemente larga, es decir una ventana de tiempo bastante duradera durante la cual puede ser utilizada la mezcla de prepolímeros después de mezclar los componentes pertinentes, a la vez que se endurece formando un sólido elastomérico en un tiempo corto a temperaturas elevadas. De hecho, la presente mezcla de prepolímeros tendrá normalmente una estabilidad en almacenamiento de más de 6 horas. Cuando se mezclan los componentes de la mezcla de prepolímeros, es importante que se mezclen bien todos los componentes.

La mezcla de prepolímeros tiene que tener una viscosidad reducida y estable después del mezclado. De hecho, la mezcla de prepolímeros debería tener una viscosidad menor de 5000 cst para una manipulación fácil y rápida, lo que se puede conseguir con materiales de partida con bajo peso molecular. Dicha viscosidad reducida es favorable para una colocación/un depósito rápidos y para la difusión de la gotita en la placa base.

Además, la mezcla de prepolímeros debe tener una concentración elevada de grupos reactivos para que tenga lugar una reacción rápida cuando se inicia la polimerización. La velocidad de la reacción (r) depende de la concentración de los reactivos, por ejemplo es proporcional a la concentración de reticulante que contiene hidrosililo (Ch¡dros¡i¡io) y a la concentración de siloxano que contiene vinilo (Cv¡n¡io) y a la constante de reacción k: r = k ■ Ch¡dros¡i¡io1 Cv¡n¡io-

Por lo tanto, un aspecto de la presente invención se refiere a una mezcla de prepolímeros útil para preparar componentes ópticos ajustables, tales como lentes ópticas ajustables, donde la mezcla de prepolímeros comprende un reticulante que contiene hidrosililo que tiene 2 o más grupos hidrosililo por molécula, un polisiloxano que contiene vinilo que tiene 2 o más grupos vinilo por molécula, y un catalizador de metal de transición.

En una realización, la presente invención se refiere a una mezcla de prepolímeros que comprende un polisiloxano que contiene hidrosililo que tiene un promedio de 2 o más grupos hidrosililo por molécula, un polisiloxano que contiene vinilo que tiene entre 2 y 5 grupos vinilo por molécula, y un catalizador de platino.

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En otra realización, la mezcla de prepolímeros comprende un retlculante que contiene hidrosililo seleccionado del grupo de polimetilsiloxanos, polimetllfenllsiloxanos y poli co(dlmetll difenil) slloxanos, que contiene un promedio de 2 o más grupos hidrosililo por molécula, un pollslloxano que contiene vinilo seleccionado del grupo de polidlmetilsiloxano, poli(metil fenil) slloxanos, poli co-(dlmetll difenil) slloxanos, poli ter-(dimetil difenil metilfenil) siloxanos, que contiene entre 2 y 5 grupos vinilo por molécula, y un catalizador de platino.

En otra realización, la mezcla de prepolímeros comprende un retlculante que contiene hidrosililo seleccionado del grupo de polimetilsiloxanos, pollmetilfenil siloxanos y poli co(dlmetll difenil) slloxanos, que contiene un promedio de 3 a 15 grupos hidrosililo por molécula, un pollslloxano que contiene vinilo seleccionado del grupo de polidlmetilsiloxano, poli(metil fenil) slloxanos, poli co-(dlmetll difenil) slloxanos, poli ter-(dimetil difenil metilfenil) siloxanos, que contiene entre 2 y 5 grupos vinilo por molécula, y un catalizador de platino.

En otra realización los polisiloxanos que contienen vinilo escogidos del grupo de polidimetil siloxanos, poll(metll fenil) siloxanos, poli co-(dimetil difenil) slloxanos, poli ter-(dlmetll difenil metilfenil) siloxanos, que contienen entre 2 y 5 grupos vinilo por molécula, son polisiloxanos terminados en vinilo.

En otra realización, el pollslloxano que contiene hidrosililo que tiene de 3 a 15 grupos hidrosililo por molécula es asimismo un polisiloxano terminado en hidrosililo.

En otra realización de la presente Invención, se utiliza una cantidad no estequiométrica de grupos vinilo y de grupos hidrosililo en la mezcla de prepolímeros, y se utiliza preferentemente un exceso de grupos vinilo. Preferentemente, la relación estequiométrica entre grupos hidrosililo y vinilo es de 0,3 a 0,9, más preferentemente de 0,3 a 0,7 en la mezcla de prepolímeros.

En otra realización más de la presente Invención, la vida útil de la mezcla de prepolímeros es de aproximadamente 6 horas a temperatura ambiente.

El curado del prepolímero se puede conseguir poniendo el conjunto de lente ajustable en un horno a cualquier temperatura desde, por ejemplo, 50 °C a 180 °C o superior durante 1 a 20 horas (dependiendo de la formulación del polímero).

Se utiliza solamente una gotita de la mezcla de prepolímeros para cada lente, y a partir de un litro de mezcla de prepolímeros se pueden fabricar aproximadamente de 500.000 a 1.000.000 de lentes.

Por lo tanto, para fabricar 1 millón de lentes se necesita solamente aproximadamente de 1 a 2 kg de mezcla de prepolímeros.

Aceites

La presente invención se refiere a la inclusión de un aceite en los polímeros reticulados. Los aceites de la invención son miscibles con el polímero de reticulación para todas las temperaturas a las que será utilizado el dispositivo, creando una mezcla homogénea y estable termodinámicamente. Los aceites relevantes se pueden seleccionar de los grupos de ásteres alifáticos y aromáticos de diversos ácidos orgánicos e inorgánicos, tales como ftalatos, fosfatos, maleatos, fumaratos, estearatos; hidrocarburos aromáticos o alifáticos; ásteres o poliésteres poliméricos u oligoméricos; éteres aromáticos; siloxanos oligoméricos o poliméricos con varios ligandos, tales como metilo, fenilo, naftilo e incluso ligandos aromáticos sustituidos, con sustituyentes atómicos particularmente pesados tales como bromo o yodo; aceites metal-orgánicos que contienen átomos metálicos pesados, tales como Ti, Zr, Zn, Ge, As.

Por lo tanto, en algunas realizaciones, el aceite o la combinación de aceites se selecciona del grupo de siloxanos oligoméricos o poliméricos.

Nanopartículas

En algunas realizaciones, el cuerpo de lente deformable comprende además nanopartículas inorgánicas o metal- orgánicas, útiles para aumentar el índice de refracción del cuerpo de lente deformable, contenidas en el aceite transparente o en la red pollmérlca, bien como partículas dispersas o como materiales híbridos donde la fase metal- orgánica o Inorgánica se crea in situ.

Las nanopartículas pueden tener un tamaño de partícula promedio en el intervalo de menos de 10 nm. Las nanopartículas se pueden seleccionar del grupo de óxidos de titanio, óxidos de zirconio, óxidos de estaño, óxidos de zinc, etc.

Las nanopartículas pueden constituir del 0 al 50% en volumen del cuerpo de lente deformable.

Catalizador

En algunas realizaciones, la red polimérica de polisiloxanos reticulados o parcialmente reticulados que constituyen el cuerpo de lente deformable se prepara a partir de una mezcla de prepolímeros líquida que tiene una viscosidad de menos de 5000 cSt, que comprende un reticulante que contiene hidrosililo seleccionado del grupo de polimetilsiloxanos, polimetilfenilsiloxanos y poli co(dimetil difenil) siloxanos, que contiene en promedio entre 3 y 15

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grupos hidrosililo por molécula y tiene de 10 a 25 unidades monomérlcas; un polisiloxano que contiene vinilo seleccionado del grupo de polidimetilsiloxano, poli(met¡l fenil) siloxanos, poli co-(dimetil difenil) slloxanos, poli ter- (dimetil difenil metilfenil) siloxanos, que contiene de 2 a 5 grupos vinilo por molécula y que tiene de 10 a 40 unidades monoméricas repetidas, siendo la relación estequiométrica de grupos hidrosililo frente a grupos vinilo de entre 0,3 y 0,9; y un catalizador de metal de transición.

En algunas otras realizaciones, el catalizador de metal de transición es bis(acetilacetonato) platino (II). En algunas otras realizaciones, el catalizador de metal de transición es un catalizador Karstedt, por ejemplo Pt 1,3 divinil- 1,1,3,3,- tetrametildisiloxano.

En algunas realizaciones se incluye en la formulación un moderador de la velocidad de reticulación, tal como un inhibidor o un retardante. Dichos moderadores se pueden seleccionar de una gama de compuestos donadores de electrones, que contienen uno o varios grupos tales como vinilo, alilo, carbonilos, etc.

El elemento de dispositivo óptico transparente puede ser utilizado como lente en un módulo de cámara, tal como una cámara de teléfono móvil, endoscopios, cámaras de automoción, aplicaciones industriales y muchas más.

Utilizada como lente, la invención tiene la ventaja de ser una tecnología simple de enfoque automático, fabricada en instalaciones de fabricación en masa automatizadas o semiautomatizadas, utilizando tanto instalaciones de semiconductor o MEMS a escala de oblea como tecnología avanzada de montaje y embalaje, que puede fabricar volúmenes muy grandes a precios extremadamente reducidos.

La invención permite la fabricación de grandes volúmenes de lentes ajustables, por ejemplo para su utilización en cámaras de enfoque automático que pueden cambiar el enfoque en segmentos de tiempo muy cortos, incluso de tan sólo 1 ms, y hacerlo con una utilización reducida de la potencia eléctrica que alarga la vida útil de la batería para dichos dispositivos portátiles móviles, tales como cámaras y PCs portátiles.

En un quinto aspecto de la invención se da a conocer un procedimiento para modificar el índice de refracción de un cuerpo de lente deformable, comprendiendo el procedimiento:

añadir un aceite o combinación de aceites a una red polimérica transparente.

Modificar el índice de refracción de un cuerpo de lente deformable se puede interpretar como modificar el índice de refracción del elemento de dispositivo óptico transparente.

La modificación puede ser una reducción o un aumento del Rl. Por ejemplo, combinando una red polimérica que tiene un Rl menor que los aceites o la combinación de aceites, o combinando una red polimérica que tiene un Rl mayor que los aceites o la combinación de aceites, se puede conseguir una variación del Rl.

El procedimiento acorde con el quinto aspecto de la invención puede comprender además:

curar la red polimérica transparente y el aceite o la combinación de aceites, proporcionando de ese modo una red polimérica transparente de polímeros reticulados o parcialmente reticulados que incluye el aceite o la combinación de aceites.

En algunas realizaciones, el procedimiento según el quinto aspecto de la invención utiliza el aceite o la combinación de aceites según el primer aspecto de la invención.

En otro aspecto, la presente invención se refiere a una lente óptica ajustable de estructura de sándwich preparada según la presente Invención, que comprende un cuerpo de lente blando y deformable (3) confinado en una cavidad limitada por un primer lado que comprende accionadores (1) sobre una superficie de vidrio delgada (2) soportada por paredes laterales (4), donde la segunda superficie que constituye un lado inferior de la cavidad está dispuesta como una placa transparente fijada (5) sobre el cuerpo de la lente de tal modo que existe una abertura entre las paredes laterales y los bordes de la placa transparente, donde el cuerpo de la lente deformable (3) tiene un módulo de clzalladura menor de 100 KPa.

El primero, el segundo y el tercero y otros aspectos o realizaciones de la presente invención se pueden combinar, cada uno, con cualquiera de los otros aspectos y realizaciones. Estos y otros aspectos de la invención resultarán evidentes a partir de las realizaciones descritas a continuación, y se explicarán haciendo referencia a las mismas.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se describirá en mayor detalle el dispositivo óptico transparente acorde con la invención, en relación con las figuras adjuntas. Las figuras muestran un modo de implementar la presente invención, y no se debe interpretar que limitan otras posibles realizaciones que caen dentro del alcance del conjunto de reivindicaciones adjuntas.

La figura 1 muestra el elemento de dispositivo óptico transparente y las diferentes etapas de fabricación del elemento de dispositivo óptico transparente, de acuerdo con un aspecto de la invención.

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La figura 2 muestra el aumento del índice de refracción de un polidimetilsiloxano reticulado, mediante la incorporación de aceites con mayor índice de refracción.

La figura 3 muestra el aumento del índice de refracción de un poli co-(difenil dimetil) siloxano reticulado, mediante la incorporación de aceites con mayor índice de refracción.

La figura 4 muestra el aumento del índice de refracción de un poli co-(difenil dimetil)siloxano reticulado, mediante la incorporación de aceites con mayor índice de refracción.

La figura 5 muestra el aumento del índice de refracción de una silicona óptica comercial mediante la incorporación de aceites de índice superior.

La figura 6 muestra otra silicona disponible comercialmente - OE-6450 de Dow Corning, con un índice de refracción de 1,546 se mezcló según las instrucciones y se añadieron varias cantidades de 1,1,3,5,5- pentafenil, 1,3,5-trimetil-trisiloxano, con un índice de refracción de 1,58.

La figura 7 muestra la tangente de pérdida (tan 5) como una función del módulo de cizalladura, medido utilizando un reómetro dinámico.

Descripción detallada de realizaciones

La figura 1 muestra el elemento de dispositivo óptico transparente y las diferentes etapas (a-e) de fabricación del elemento de dispositivo óptico transparente de acuerdo con un aspecto de la invención.

El elemento de dispositivo óptico transparente mostrado en la figura 1 comprende un cuerpo de lente deformable 3, accionadores 1 dispuestos en una superficie de vidrio delgada, flexible 2 soportada mediante paredes laterales rígidas continuas o semicontinuas 4.

Ejemplo 1 Redes de polidimetilsiloxano

La figura 2 muestra el aumento del índice de refracción de un polidimetilsiloxano reticulado, mediante la incorporación de aceites con mayor índice de refracción.

La red tridimensional consiste en polidimetilsiloxano (PDMS) terminado en vinilo, reticulado con tetraquis(dimetilsilox¡)silano que proporciona un índice de refracción de 1,404. Los aceites son, (en gris) 1,1,5,5- tetrafenll, 1,3,3,5-tetrametil-trisiloxano con índice de refracción 1,55, (cuadriculados) 2-bromonaftaleno con índice de refracción de 1,66, (círculos sin relleno) un poli(fenilmetil)siloxano de bajo peso molecular con índice de refracción de 1,48 (PMM-0011 de Gelest, peso molecular de 350 a 450, según el fabricante). Solamente en torno a un 5% de los dos aceites de peso molecular elevado fue compatible con la red PDMS tridimensional, pero sin embargo aumentó el índice de acuerdo con una regla de adición lineal. Por encima de este nivel, el polímero resultante no curó en un sólido (bromonaftaleno) o bien produjo un sólido opaco, debido a la separación de fases del aceite y la red polimérica. Sin embargo, el poli(fenilmetil)siloxano (PMM-0011) de índice 1,48 fue miscible con PDMS en la totalidad del intervalo del 0 al 100%. Con aceite >80%, el polímero se retícula demasiado suelto, proporcionando un material semlsólldo o incluso líquido.

Para demostrar la importancia del peso molecular en la miscibilidad de los oligómeros/polímeros no funcionales con la red de silicona, se incorporó otro poli(fenilmetil)siloxano con mayor peso molecular que el de índice 1,48 (PMM- 0021 de Gelest Inc.). Este polímero tuvo un índice de refracción de 1,52, y un peso molecular según el fabricante de 700 a 900. Con tan sólo un 1% del aceite en la red PDMS, el polímero resultante fue opaco, e inútil en aplicaciones ópticas.

Añadir solamente el 5% de 1,1,3,5,5- pentafenil, 1,3,5-trimetil-trisiloxano con índice de refracción 1,58 a la red de polidimetilsiloxano produjo un polímero sólido opaco. Mezclando dos aceites, éste y el poli(fenilmetil)siloxano de índice 1,48 (PMM-0011) en una relación de 1:9, fue posible implementar más del 50% en una red de polidimetilsiloxano. El índice de refracción del polímero fue de 1,448, con el 50% de solamente PMM-0011, se consiguió un índice de refracción de 1,440. Esto muestra que escogiendo cuidadosamente aceites o mezclas de aceites óptimas, es posible afinar y obtener polímeros miscibles con mayor índice de refracción del que proporcionaría la red polimérica pura.

Ejemplo 2 Redes de poli co-ídifenil dimetih siloxano

La figura 3 muestra el aumento del índice de refracción de un poli co-(difenil dimetil) siloxano reticulado, mediante la incorporación de aceites con mayor índice de refracción. La red tridimensional consiste en poli co-(dimetil, difenil)siloxano terminado en vinilo (aproximadamente el 16% molar de difenil), reticulado con tetraquis(dimetilsiloxi)silano, que proporciona un índice de refracción de 1,46. Los aceites son, (círculos sin relleno)

1.1.3.5.5- pentafenil, 1,3,5-trimetil-trisiloxano con un índice de refracción de 1,58, (cuadriculados) 1,1,5,5-tetrafenil,

1.3.3.5- tetrametil-trisiloxano con un índice de refracción de 1,55. Aproximadamente el 20 % del aceite de mayor peso molecular fue compatible con la red PDMS tridimensional. Por encima de este nivel, el polímero resultante produjo un sólido opaco, debido a la separación de fases del aceite y de la red polimérica. Sin embargo, el aceite de

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índice 1,55 fue miscible con la red de silicona en todo el Intervalo del 0 al 100%. Con aceite >80%, el polímero se retícula demasiado suelto, proporcionando un material semisólido o incluso líquido.

Ejemplo 3 Redes de poli co-ídifenil dimetilí siloxano (III

La figura 4 muestra el aumento del índice de refracción de un poli co-(difenil dimetil)siloxano reticulado, mediante la incorporación de aceites con mayor índice de refracción. La red tridimensional consiste en poli co-(dimetil, difenil)siloxano terminado en vinilo (aproximadamente el 20% molar de difenil), reticulado con tetraquis(dimetilsiloxi)silano, que proporciona un índice de refracción de 1,50. Los aceites son, (círculos abiertos)

1,1,3,5,5-pentafenil, 1,3,5-trimetil-trisiloxano con un índice de refracción de 1,58, (cuadriculados) bromonaftaleno con un índice de refracción de 1,66. El aceite de índice 1,58 fue miscible con la red de silicona en todo el intervalo del 0 al 100%. Con aceite >80%, el polímero se retícula demasiado suelto, proporcionando un material semisólido o incluso líquido. El aumento en el índice de refracción sigue una simple regla de adición. El polímero de la red fue compatible con la adición de un 20% de bromonaftaleno, por encima de este nivel el polímero no curó del todo, pero permaneció transparente. El índice de refracción aumentó en un nivel conforme con la regla de adición lineal.

Ejemplo 4 Mezcla de aceites de índice de refracción elevado en siliconas disponibles comercialmente.

La figura 5 muestra el aumento del índice de refracción de una silicona óptica comercial mediante la incorporación de aceites de índice elevado.

Se mezcló según las recomendaciones una silicona disponible comercialmente - LS-6257 de Nusil, y se añadieron varias cantidades de 1,1,3,5,5-pentafenil, 1,3,5-trimetil-trisiloxano con un índice de refracción de 1,58. En concentraciones de hasta el 55% de aceite, el polímero resultante fue transparente, blando y estable después del curado. Con el 60% de aceite, el polímero curado se hizo ligeramente opaco, haciéndolo inadecuado para su utilización en aplicaciones ópticas. El índice de refracción aumentó de 1,55 a 1,567 con un nivel del 55% de aceite de índice 1,58. Esto fue conforme con la regla de adición lineal.

La figura 6 muestra otra silicona disponible comercialmente - OE-6450 de Dow Corning, con un índice de refracción de 1,546 se mezcló según las instrucciones y se añadieron varias cantidades de 1,1,3,5,5-pentafenil, 1,3,5-trimetil- trisiloxano, con índice de refracción de 1,58. En concentraciones de hasta el 50%, el polímero resultante fue cada vez más blando, manteniéndose estable y transparente después del curado. Con el 60% de aceite, el polímero no curó, y permaneció líquido. El índice de refracción aumentó de 1,546 a 1,563 con el 50% de aceite, en conformidad con la regla de adición lineal. Añadiendo a la mezcla del OE-6450 el 1% de tetraquis(dimetilsiloxi)silano, se pudo preparar polímeros sólidos, estables y transparentes con un máximo del 80% de aceite, dando como resultado un índice de refracción de 1,573.

Ejemplo 5 Comportamiento viscoelástico dinámico de elastómeros con diferentes módulos

La figura 7 muestra la tangente de pérdida (tan 6) como una función del módulo de cizalladura, medido utilizando un reómetro dinámico. Todos los polímeros se prepararon mezclando polidimetilsiloxano terminado en vinilo, con un poli co-(dimetil metil) siloxano (DMS-V22 y HMS-151 de Gelest) y una pequeña cantidad de catalizador de Pt. Todos los polímeros con relación "no estequiométrica" entre vinilo e hidruro se prepararon con exceso de grupos vinilo, con entre el 3 y el 10% en peso de HMS-151. El módulo de cizalladura resultante varió desde 0,2 a 210 kPa. Los polímeros con aceite añadido se prepararon con una relación 1:9 de HMS-151 con DMS-V22, y se añadió entre el 0 y el 89% en peso de un aceite de polidimetilsiloxano lineal. El módulo de cizalladura resultante varió desde 3 a 200 kPa. Representando la tangente de pérdida (tan 6) frente al módulo de cizalladura, se observa claramente que, especialmente cuando el módulo se reduce por debajo de 100 KPa, la tangente de pérdida de los polímeros con aceite se hace significativamente menor que cuando el módulo se reduce simplemente introduciendo extremos de polímeros pendientes en la red elastomérica. Una tangente de pérdida elevada se traducirá directamente en un accionamiento más lento de una lente que contenga el polímero.

Aunque la presente invención se ha descrito en relación con las realizaciones especificadas, no se debería interpretar como estando limitada en modo alguno a los ejemplos presentados. El alcance de la presente invención se indica mediante el conjunto de reivindicaciones adjuntas. En el contexto de las reivindicaciones, los términos "que comprende" o "comprende" no excluyen otros posibles elementos o etapas. Asimismo, no se debería interpretar que la mención de referencias tales como "un" o "una", etc., excluye una pluralidad. Tampoco se deberá interpretar que la utilización de signos de referencia en las reivindicaciones con respecto a elementos indicados en las figuras limita el alcance de la invención. Además, las características individuales mencionadas en las diferentes reivindicaciones, pueden quizás ser combinadas ventajosamente, y la mención de estas características en diferentes realizaciones no excluye que sea posible y ventajosa una combinación de características.

Claims (15)

1. 5

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   15

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   REIVINDICACIONES

   1. Un elemento de dispositivo óptico transparente, que comprende

   - por lo menos un cuerpo de lente deformable;

   - un elemento de cubierta transparente flexible fijado a una superficie de dicho por lo menos un cuerpo de lente deformable que proporciona de ese modo estabilidad mecánica a dicho por lo menos un cuerpo de lente deformable;

   - accionadores para conformar dicho elemento de cubierta transparente flexible a una forma deseada, estando dichos accionadores situados sobre una superficie superior de dicho elemento de cubierta transparente flexible, estando dicha forma deseada definida por una configuración de disposición de dichos accionadores y por la magnitud de los respectivos voltajes aplicados a dicha configuración de disposiciones de los accionadores,

   en el que dicho por lo menos un cuerpo de lente deformable tiene

   (a) un módulo elástico mayor de 300 Pa, evitando de ese modo la deformación debida a fuerzas gravitacionales en un funcionamiento normal de dicho elemento de dispositivo óptico transparente;

   (b) el índice de refracción está por encima de 1,35;

   (c) la absorbancia en el rango visible es menor del 10% por milímetro de grosor de dicho cuerpo de lente deformable;

   y dicho cuerpo de lente deformable comprende una red polimérica de polímeros reticulados o parcialmente reticulados; y comprende además un aceite o una combinación de aceites miscible, aumentando de ese modo el índice de refracción de dicha red polimérica de polímeros reticulados o parcialmente reticulados.
2. 2. El elemento de dispositivo óptico transparente acorde con la reivindicación 1, en el que dicha red polimérica de polímeros reticulados o parcialmente reticulados es una red polimérica de polisiloxanos reticulados o parcialmente

   reticulados.
3. 3. El elemento de dispositivo óptico transparente acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho aceite o combinación de aceites tiene un peso molecular menor de 1000 g/mol.
4. 4. El elemento de dispositivo óptico transparente acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho por lo menos un cuerpo de lente deformable tiene un módulo de cizalladura de menos de 100 KPa.
5. 5. El elemento de dispositivo óptico transparente acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la relación de los índices de refracción entre dicha red polimérica transparente de polímeros reticulados o parcialmente reticulados y dicho aceite o combinación de aceites está entre 0,8 y 1.
6. 6. El elemento de dispositivo óptico transparente acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la diferencia en la relación de los índices de refracción entre dicha red polimérica transparente de polímeros reticulados o parcialmente reticulados y dicho aceite o combinación de aceites está entre 0,01 y 0,30.
7. 7. El elemento de dispositivo óptico transparente acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho aceite o combinación de aceites tiene un índice de refracción que es por lo menos 0,02 unidades mayor que el índice de refracción de dicha red polimérica transparente de polímeros reticulados o parcialmente reticulados.
8. 8. El elemento de dispositivo óptico transparente acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha red polimérica transparente de polímeros reticulados o parcialmente reticulados y dicho aceite o combinación de aceites están en la misma fase líquida.
9. 9. El elemento de dispositivo óptico transparente acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho aceite o combinación de aceites está contenido en dicha red polimérica transparente de polímeros reticulados o parcialmente reticulados.
10. 10. El elemento de dispositivo óptico transparente acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cantidad de dicho aceite o combinación de aceites está comprendida en el intervalo entre el 0,1 y el 90 % vol/vol de dicha red polimérica transparente de polímeros reticulados o parcialmente reticulados.
11. 11. El elemento de dispositivo óptico transparente acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho aceite o combinación de aceites tiene un punto de ebullición superior a 200 °C a la presión atmosférica al nivel del mar.
12. 12. El elemento de dispositivo óptico transparente acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho aceite o combinación de aceites está seleccionado del grupo de siloxanos oligoméricos o poliméricos.
13. 13. Un procedimiento de modificación del índice de refracción de un cuerpo de lente deformable, comprendiendo dicho procedimiento:

    - añadir un aceite o combinación de aceites a una red polimérica transparente.
14. 14. Un procedimiento acorde con la reivindicación 13, que comprende además:

    5 - curar dicha red polimérica transparente y dicho aceite o combinación de aceites, proporcionando de ese

    modo una red polimérica transparente de polímeros reticulados o parcialmente reticulados que incluye dicho aceite o combinación de aceites.
15. 15. Un procedimiento acorde con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 14, en el que dicho aceite o combinación de aceites está caracterizado según las reivindicaciones 3 a 12.

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