JP7387796B2 - 眼鏡レンズの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明の一実施形態は、眼鏡レンズ、及び眼鏡レンズの製造方法、及び眼鏡である。より詳細には、様々な実施形態は、眼鏡レンズの基材上に配置され、ホログラフィック光学素子を形成するのに適したＨＯＥ可能ポリマー層（ＨＯＥ－ｃａｐａｂｌｅ ｐｏｌｙｍｅｒ ｌａｙｅｒ）を形成するための技術に関する。
ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ；Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）を形成する光学構造素子の製造技術が知られている。ＨＯＥは、典型的には、ホログラフィック特性が、例えば、集束又は収集、分散及び／又はミラーリングなど、光の特定のビーム経路を得るために使用される光学構造素子を指す。このようにして、特定の光機能性を実現することができる。ホログラフィック特性は、光の波の性質、より具体的には、コヒーレンス及び干渉効果を利用する。この場合、光の強度および位相の両方が考慮される。
例えば、光学レンズがモールド内の重合性物質から形成されている技術が知られている（米国特許出願公開第２００１／００５５０９４号公報）。しかしながら、そのような技術は、様々な制限又は欠点を有する。例えば、ＨＯＥを形成するのに適した重合性材料は、典型的には比較的柔らかく、低剛性、及び低強度を示す。より具体的には、眼鏡レンズに関して、例えば、落下時または研磨媒体に対する外部応力に対して敏感に増加する可能性がある。これは、眼鏡レンズの弾性を制限する可能性がある。さらに、屈折力、眼の非点収差補正、色彩補正、高次の補正、または視野角に応じて変化する補正などのホログラフィック特性に基づく眼鏡レンズによって実現可能な光学機能性等が制限される可能性がある。
したがって、改善された眼鏡レンズ及び眼鏡レンズを製造するための改善された方法が必要とされている。より詳細には、上述の欠点の少なくとも一つを克服する技術が必要とされている。より詳細には、不具合の傾向が高くなく、ＨＯＥを含む／収容することができる比較的丈夫な眼鏡レンズが必要とされている。
一実施形態によれば、本発明は、眼鏡レンズに関する。眼鏡レンズは、透明基材を含む。眼鏡レンズは、ＨＯＥを形成するのに適した少なくとも一つのＨＯＥ可能ポリマー層をさらに含む。少なくとも一つのＨＯＥ可能ポリマー層は、透明基材上に配置される。
基材は、可視光に対して透過してもよく、基材を透過する可視光は、少なくとも部分的であってもよい。透明基材は、例えば、他の範囲よりも強く光の個々のスペクトル範囲を吸収することができ、このようにして、選択的に透過させることができる。基材は、眼鏡レンズに基本的な機械的構造を付与することができ、したがって、眼鏡レンズの特定の機械的復元力を与えることができる。基材はまた、眼鏡レンズの光学機能を実施することもできる。例えば、基材は光学レンズを構成することができる。これは、例えば、眼鏡レンズの特定の屈折力が達成されることを可能にする。このようにして、ユーザの目の視覚的欠陥を補償または矯正することができる。
基材の材料として、特殊な光学ミネラルガラスおよびポリマーを用いることができる。例えば、透明ポリマー基材は、以下のグループから選択することができる；ポリアリルジグリコールカーボネート（ＡＤＣ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、アクリレートおよびアリル系、ポリチオウレタン（ＰＴＵ）、エピスルフィド／チオール系、及び、例えば、ポリカーボネートまたはポリアミドのような熱可塑性プラスチック。基材の中心の厚さは、例えば、１～３ｍｍの範囲、また約２ｍｍであることが好ましい。このようにして、透明基材は、眼鏡レンズに比較的高い堅牢性を与えることができる。さらに、特定の光学機能を実現することも可能である。基材の厚さは、位置の関数として変化し得る。
少なくとも一つのＨＯＥ可能ポリマー層は、様々な方法で基材上に配置することができる。例えば、少なくとも一つのＨＯＥ可能ポリマー層は、基材のすぐ近くに配置することができる。しかしながら、少なくとも一つのＨＯＥ可能ポリマー層と基材との間にさらなる層、例えば、基材へのポリマーの接着を改善するためのプライマー層（ｐｒｉｍｅｒ ｌａｙｅｒ）を配置することもできる。代替的又は追加的に、基材上のＨＯＥ可能ポリマー層を固定するための固定層を、ＨＯＥ可能ポリマー層と基材との間に配置することも可能である。
基材上の少なくとも一つのＨＯＥ可能ポリマー層の配置は、少なくとも一つのＨＯＥ可能ポリマー層は、典型的に比較的柔らかい材料にもかかわらず、全体として眼鏡レンズが高い堅牢性を示すことを可能にする。より具体的には、眼鏡レンズは、破損に対して比較的堅牢生を有するように構成することができる。
ＨＯＥ可能ポリマー層は、例えば、特定のポリマー（ポリマーマトリックス）のマトリックスを含むことができる。このポリマーマトリックスは、特定の構造をポリマー層に付与することができる。
少なくとも一つのＨＯＥ可能ポリマー層は、ＨＯＥを形成することが可能である。少なくとも一つのＨＯＥ可能ポリマー層は、ＨＯＥポリマーを含むことができる。ＨＯＥポリマーは、例えば、ポリマーマトリックス中に埋め込むことができ、より具体的には、ＨＯＥポリマーは、ポリマーマトリックスを形成する特定のポリマーとは異なっていてもよい。ＨＯＥポリマー鎖の密度における誘発された局所的変動は、典型的には、ＨＯＥ可能ポリマー層の屈折率の局所的変化を引き起こし、上述のＨＯＥを形成する。ＨＯＥポリマーに対応する構造は、例えば、光反応性成分の適切な露光によって達成することができる。
ＨＯＥ可能ポリマー層は、ＨＯＥを形成しないことも可能であるが、例えば、適切な露光及び／又はさらなる処理工程によってＨＯＥ可能ポリマー層にＨＯＥを形成することも可能である。少なくとも一つのＨＯＥ可能ポリマー層がＨＯＥを形成するのに適しているために、少なくとも１つのＨＯＥ可能ポリマー層は、光反応性成分または複数の光反応性成分を含むことができる。例えば、光反応性成分の個々の分子は、ポリマーマトリックス中に埋め込むことができる。光反応性成分はポリマー反応物を含むことができる。ポリマー反応物は、上述のＨＯＥポリマーに変換され、最終的にＨＯＥを形成する。この変換は、ポリマー反応物のより短い分子の連結及び／又は架橋を介して行うことができる。変換はまた、ポリマー反応物の既に連結された及び／又は架橋された分子の再配列を含み得る。例えば、ポリマー反応物は、フォトポリマーまたはフォトモノマーであり得る。
例えば、光反応性成分は染料を含むことができ、例えば、染料の個々の分子をポリマー反応物の個々の分子に結合させることができる。光反応性成分は、例えば、開始剤などのさらなる成分を含むことも可能である。染料及び／又は開始剤によって、ポリマー反応物は、所定の波長の光に露光されてＨＯＥポリマーに変換され得る。ポリマー反応物の個々の分子は、少なくとも１つのＨＯＥ可能ポリマー層がＨＯＥを形成しない状態で、非結合または未架橋であり、分子またはネットワークの比較的短い鎖を形成し、及び／又は特別に配置された鎖を形成、または分子のネットワークを含む。ＨＯＥポリマーがポリマー反応物に対して未変化の構造及び／又は分布を示すように、ポリマー反応物の分子は、適切な波長範囲での露光によって架橋及び／又は再配置することができる。
このような重合によって、少なくとも１つのＨＯＥ可能ポリマー層の屈折率を、未露光ポリマー層の値に対して局所的に変化させることができる。
例えば、眼鏡レンズは、拡散バリア層をさらに含むことができる。拡散バリア層は、ＨＯＥ可能ポリマー層にすぐ隣接することができる。拡散層は、ＨＯＥポリマーまたは光反応性成分が時間とともに拡散するのを防ぐことができる。
一般に、光学機能を実現するためにＨＯＥを使用するための様々な可能性がある。例えば、光学機能性は、以下のグループから選択することができ、レンズ、ミラー、波長固有のミラー、プリズム、半透過ビーム結合器、収束レンズ、散乱レンズ、凹面鏡、凸面鏡、カラーフィルタ、データ眼鏡、およびそれらの組み合わせを含む。
例えば、眼の視覚的欠陥を補償するための比較的複雑な光学的補正は、ＨＯＥによって実施することができる。これに関して、例えば眼の視覚的欠陥を補償することを含む眼鏡レンズの光学機能性は、ＨＯＥおよび基材のレンズ特性の両方に影響する可能性がある。基材とＨＯＥは、光学機能を実現するために相互作用することができる。複合効果を達成することができる。このようにして、特に複雑な光学機能を実現することができる。
例えば、ＨＯＥは、撮像装置の実装に使用することができる。このようにして、例えば、ＨＯＥは、より具体的にはデータから画像を生成するデータ眼鏡の実施を可能にすることができる。データ眼鏡は、ヘッド装着型デバイス（ＨＷＤ）として使用することができる。データ眼鏡は、従来の眼鏡のように頭部に装着される装置であり、一方で、これらのデータ眼鏡は環境の観察を可能にし、他方では画像データの観察を可能にする。データという用語は、ここでは一般的な意味で理解されるべきであり、シンボル、サイン、数字、写真、ビデオなどを指すことができる。他のデバイスでは、データを観察することは可能であるが、同時に環境を観察することはできない。データは、環境とオーバーラップする（拡張された）状況に関連した方法で提示することができ、例えば、ナビゲーションデータ、メッセージデータ、通知、ドキュメント、仮想入力インターフェースなどに関連して、周囲の環境を補完することができる。
データ眼鏡の枠組みにおいて、ＨＯＥは、例えば、データ眼鏡の光源アセンブリによって放射される光のために、多種多様な光学機能を実現することができる。例えば、眼鏡レンズが撮像装置の光伝導素子として光学機能を有することが可能である。この目的のために、ＨＯＥは、所定の波長範囲の光を変更する、すなわち、より具体的には、光を観察部位の方向に「迂回させる」か、またはそれを仮想として反射する波長特有のミラーとして構成することができる。ユーザが観察することができ、他の波長の光をそのまま透過する中間画像を生成する。このようにして、ＨＯＥは、例えば、データ眼鏡の光源アセンブリから来る所定の波長範囲の光をユーザの目に向けて偏向させ、所定の波長範囲以外の周囲光の波長を送信する半透過ビーム結合器として機能することができる。波長範囲は変わらない。さらに、ＨＯＥは、データ眼鏡に関連して、さらなる光学効果機能を有する光学機能を有することができる。例えば、ＨＯＥは、特定の角度範囲に対してアクティブであり、他の角度範囲に影響を与えない、すなわち波長固有の反射器を実装することができる。
データ眼鏡の眼鏡レンズは、複数のＨＯＥを有することができる。第１ＨＯＥは、光源アセンブリから来る光をさらなるＨＯＥに向けるように構成することができる。さらなるＨＯＥは、眼鏡レンズに結合された光を、ユーザの眼の方向に分離するように構成することができ、その結果、ユーザは、特定の視野角で画像生成器の画像を観察する。
さらなる用途として、識別及び／又は商標の要素（ブランド）は、ＨＯＥの手段によって実施することができる。例えば、眼鏡レンズのシリアル番号は、ＨＯＥによって比較的偽造防止の方法で表示することができる。代替的又は追加的に、ＨＯＥによって眼鏡レンズの製造者を表示することができる。この目的のために、代替的又は追加的に、眼鏡着用者または眼鏡の個人識別特性は、ＨＯＥによって、所有者または眼科医が認識可能な方法で表示することができる。
上述の技術を用いることにより、少なくとも１つのＨＯＥ可能ポリマー層の比較的柔らかい材料を眼鏡レンズに組み込むことが可能となり、眼鏡レンズの本質的な物理的性質、例えば、ＨＯＥ可能ポリマー層を有さない実施形態と比較して、少なくとも１つのＨＯＥ可能ポリマー層によって、例えば、光学機能および機械的強度が損なわれないか、または無視できる範囲でしか損なわれない。典型的には、従来の眼鏡レンズは、本実施形態による眼鏡レンズの基材に相当する層を有する。より具体的には、従来の眼鏡レンズは、ＨＯＥ可能ポリマー層の特性と同様の特性を有する層を含む可能性がある。従って、そのようなＨＯＥ可能ポリマー層は、その光学的機能を損なうことなく既存の層の構成に一体化することが可能である。
例えば、眼鏡レンズは、透明基材上に配置された透明硬質層をさらに含むことができる。少なくとも１つのＨＯＥ可能ポリマー層は、透明基材と硬質層との間に配置することができる。
硬質層は、例えば、少なくとも１つのＨＯＥ可能ポリマー層および基材と比較して、硬質層に比較的高い剛性および強度を付与する材料を含むことができる。このようにして、特に眼鏡レンズの高い堅牢性を達成することができる。硬質層は、眼鏡レンズの熱的および機械的特性を改善することができる。例えば、硬質層は、有機材料を含むことができる。例えば、硬質層は、ポリシロキサン系材料などの有機／無機ハイブリッド材料を含むことができる。
硬質層は、反射防止層またはクリーンコート層の基材への接着性を改善するために設けることができる。任意選択的に、眼鏡レンズは、反射防止層を含むこともできる。代替的又は追加的に、眼鏡レンズはクリーンコート層を含むこともできる。例えば、両方の層は無機材料を含むことができる。例えば、反射防止層およびクリーンコート層は、無機材料の主要部分を含むことができる。
例えば、反射防止層及び／又はクリーンコート層は、眼鏡レンズの１つの前面に面する面、基材の一方の側に配置することができる。例えば、以下の層順序で実施することができる：（裏側）基材－ＨＯＥ可能ポリマー層－硬質層－反射防止層－クリーンコート層（前面）。
代替的又は追加的に、反射防止層及び／又はクリーンコート層を、眼鏡レンズの１つの裏面側に面する基材の側に配置することも可能である。例えば、以下の層順序を実施することができる：（裏側）クリーンコート層－反射防止層－硬質層－基材－ＨＯＥ可能ポリマー層－硬質層－反射防止層－クリーンコート層（前面）。
例えば、反射防止層は、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3のうち、少なくとも２
つの材料を積層配置で含むことができる。このようにして、例えば、酸化物材料の干渉層積層を形成することができる。反射防止層の層厚は、例えば、２００～７００ｎｍ、好ましくは３００～５００ｎｍの範囲であるとよい。反射防止層によって、眼鏡レンズの低減された反射は、光学機能性として実装することができ、眼鏡レンズの前面に入射する光の反射率を低減することができ、代替的又は追加的に、眼鏡レンズの裏側に入射する光の反射率を低減することができる。光の反射を低減することができる。
クリーンコート層は、汚れの付着を防止するために、眼鏡レンズの表側または裏側に設けることができる。例えば、前側は凸状とすることができ、及び／又は後側は凹状とすることができる。クリーンコート層の層厚は、５～５０ｎｍの範囲、好ましくは１０ｎｍ未満の範囲であるとよい。例えば、クリーンコート層は、疎水性及び／又は疎油性の特性を有する材料を含むことができる。
一般に、眼鏡レンズは、透明基材上に配置された反射防止層をさらに含むことも可能である。少なくとも１つのＨＯＥ可能ポリマー層は、透明基材と反射防止層との間に配置することができる。より具体的には、このような状況では、硬質層を設ける必要はない。より具体的には、反射防止層は、ＨＯＥ可能ポリマー層に直接適用することができる。
例えば、少なくとも１つのＨＯＥ可能ポリマー層のそれぞれの層の厚さは、１μｍ～１００μｍの範囲、好ましくは１０μｍ～１００μｍの範囲であり得る。このような層の厚さは、特に柔軟な方法でＨＯＥの光学機能を構成することを可能にすることができる。複雑な光機能を実現することができます。これにより、比較的強い光学的補正を行うことが可能になる。数μｍの範囲内の層の厚さは、光学機能の実施に十分である。
少なくとも１つのＨＯＥ可能ポリマー層の平均屈折率は、透明基材及び／又は硬質層の屈折率と本質的に同じであることが可能であり、例えば、ＨＯＥ可能ポリマー層中のポリマーの局所的な連結による屈折率の局所的な変化とは無関係である。この場合、「本質的に同じ」とは、屈折率の偏りが、例えば、少なくとも１つのＨＯＥ可能ポリマー層の厚さの変動を考慮しても－例えば、干渉リングなどのような顕著な干渉効果を生じさせないか、または全く引き起こさないことを意味することができる。これに関して、ＨＯＥ可能ポリマー層は、例えばＴｉＯ2ナノ粒子及び／又は芳香族系及び／又はチオール成分のよう
な少なくとも１種の酸化物材料を添加剤として含むことができる。典型的には、対応する濃度に応じて、ＨＯＥ可能ポリマー層の屈折率を選択的に制御することができる。
例えば、少なくとも１つのＨＯＥ可能ポリマー層を透明基材の前側に配置することができる。また、少なくとも１つのＨＯＥ可能ポリマー層を透明基材の裏側に配置することも可能である。
例えば、前面が凸面であってもよい。代替的又は追加的に、裏面が凹状であってもよい。例えば、これは、片面凹基材または眼鏡レンズであってもよい。
一般に、眼鏡レンズは、１つまたは複数のＨＯＥ可能ポリマー層を含むことができる。例えば、第１ＨＯＥ可能ポリマー層を透明基材の凸部を前側に配置し、第２ＨＯＥ可能ポリマー層を透明基材の凹部を後側に配置することが可能である。眼鏡レンズは、各ＨＯＥ可能ポリマー層に対して１つまたは２つの隣接する拡散バリア層を含むことが可能である。
眼鏡レンズは、プライマー層をさらに含むことができる。プライマー層は、例えば、ポリマーマトリックス及び／又はさらなるポリマーを含むことができる。プライマー層は、例えばＨＯＥがまだ形成されていなければ、光反応性成分を含むことができるＨＯＥ可能ポリマー層とは別に、光反応性成分を含むことが可能である。プライマー層がＨＯＥポリマーを含まないことも可能である。プライマー層は、ＨＯＥを形成するのに不適切である可能性がある。例えば、プライマー層はポリマー分散液から塗布することができる。
プライマー層の層厚は、０．７～１．０μｍの範囲であり得る。典型的には、プライマー層に使用される材料は比較的柔らかい。このため、プライマー層は、硬質層および反射防止層またはクリーンコート層の基材への改善された接着を与えることができる。さらに、プライマー層は、応力吸収性基材として機能することができる。これは、例えば、ＦＤＡ規格によるボール落下衝撃試験において生じるような応力を、よりよく吸収することを可能にする。
典型的には、プライマー層の材料は、ＨＯＥ可能ポリマー層の材料に類似しており、より具体的には、同様の機械的及び／又は化学的特性を有することが可能である。例えば、プライマー層は、ＨＯＥ可能ポリマー層のポリマーマトリックスを含むこともできる。しかしながら、プライマー層は、ポリマーマトリックスまたはＨＯＥ可能ポリマー層のＨＯＥポリマーと同様の物理的および化学的性質を有することができるさらなるポリマーを含むことが可能である。したがって、ＨＯＥ可能ポリマー層の平均によって達成されるプライマー層に代えて、またはプライマー層に加えて、上で説明したように、様々な有利な効果を達成することが可能であり得る。
以上、眼鏡レンズについて、基材、ＨＯＥ可能ポリマー層、硬質層、反射防止層、クリーンコート層、プライマー層について説明した。眼鏡レンズは、さらなる層または異なる層を含むことが可能である。例えば、眼鏡レンズのさらなる特性は、さらなる層によって実現または改善することができる。例えば、結露を低減するための層を設けることができる。このような層は親水性になるように構成することができる。入射光の偏光フィルタリングのための層を設けることも可能である。光互変性を有する層を設けることも可能である。これらの上述の技術では、典型的には１００μｍまでの層厚を有する層が使用される。そのような層に使用される材料は、比較的軟らかく、例えば、ＨＯＥ可能ポリマー層の軟らかさに匹敵する柔らかさを有することが多い。典型的には、このような層はポリマー基材上に配置され、例えばそれに直接隣接することができる。より詳細には、このような層を基材と硬質層との間に配置することが可能である。
上記では、様々な実施形態に従って眼鏡レンズの態様を例示した。対応する技術を用いて、従来の眼鏡レンズに基づいてＨＯＥ可能ポリマー層を積層することが可能である。この場合、従来の硬質層および反射防止層の機能が著しく損なわれないように統合することができる。より詳細には、ＨＯＥ可能ポリマー層は、従来のプライマー層の機械的性質に匹敵する機械的性質を有することが可能であり得る。このため、様々な実施形態に係る眼鏡レンズにプライマー層を設ける必要がない場合がある。これは、ＨＯＥ可能ポリマー層の材料が、従来のプライマー層の材料と同様の化学的および機械的特性を有することができるため、この場合であり得る。したがって、光学的要求プロファイル（例えば、層の厚さおよび効率に関して）に応じて、ＨＯＥ可能ポリマー層は、完全にまたは部分的に従来のプライマー層の役割を果たすことができる。
さらなる実施形態によれば、本発明は、眼鏡レンズを製造する方法に関する。眼鏡レンズは、ＨＯＥを形成するのに適したＨＯＥ可能ポリマー層を含む。この方法は、透明基材上に配置された前駆体を、ＨＯＥ可能ポリマー層を形成するために変換することをさらに含む。
したがって、ＨＯＥ可能ポリマー層を基材上のその場で製造することが可能である。前駆体をＨＯＥ可能ポリマー層に変換することは、例えば加熱、乾燥及び／又は例えば熱硬化によって行うことができる。したがって、物理的変換ステップを使用することもできる。前駆体は、例えば、光反応性成分を含むことができる。例えば、前駆体はポリマー反応物を含むことができる。前駆体は、光反応性成分を分散液または溶液の形態で含むことができる。前駆体もＨＯＥ可能ポリマー層もＨＯＥを形成することはできない。この目的のためにさらなる随意的な露光工程が必要とされ得る。
変換は、化学反応を含むこと、すなわち反応的に起こることも可能である。例えば、変換は、対応する反応体、例えば、イソシアネートおよびポリオールのポリマーマトリックスの形成を含むことができる。さらなる反応物は、例えば、光感受性添加剤または他の添加剤のような転化の間に適用することができる。より具体的には、これは均質な層の厚さで行うことができる。
例えば、前駆体は、ＨＯＥ可能層を含むポリマーキャリアフィルムを含むことができる。このような技術は、例えば、ドイツ、レーヴァークーゼンのバイエルマテリアルサイエンスＡＧ（Ｂａｙｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＡＧ）の米国特許出願公開第２０１０／０２０３２４１号明細書またはＢａｙｆｏｌ（登録商標）ＨＸというブランド名で知られている。この場合、光反応性成分としては、例えば感光性分子を取り込むためのＰＵＲ系ポリマーマトリックスを用いることができる。この場合、光反応性成分はＨＯＥ形成ポリマーを含み、これは露光により再配列され、したがって反応性指数の差がホログラムの形成に必要な０．００５～０．０５の範囲内にある。前駆体は、高分子キャリアフィルムに限定されない。一般に、前駆体は他のまたはさらなる基材を含むことが可能である。
前駆体による基材のコーティングは、例えば、浸漬コーティングおよびスピンコーティング、噴霧、及び／又はフローコーティングなどの湿式コーティング技術を含むことができる。代替的又は追加的に、コーティングは、例えば、インクジェット及び／又はパッド印刷などの印刷方法を含むことができる。
さらに、本方法は、コーティングする前に基材を洗浄することを含むことができる。例えば、適切な溶媒を用いて洗浄を行うことができる。さらに、本方法は、コーティングする前に基材を活性化することを含むことができる。例えば、活性化は、適切な薬剤による化学的活性化及び／又は物理的活性化、例えば適切なプラズマまたはコロナ処理を含むことができる。
本実施形態による眼鏡レンズを製造するためのこのような技術は、例えば、複数のＨＯＥ可能ポリマー層に対して繰り返し使用することができる。
先に、ＨＯＥ可能ポリマー層を眼鏡レンズの基材上のその場で製造することができる技術を例示した。しかしながら、ＨＯＥ可能ポリマー層を別個の工程で製造し、次いで基材に移すことも可能である。これについては、以下にさらに詳細に説明する。
さらなる実施形態によれば、本発明は、眼鏡レンズを製造する方法に関する。眼鏡レンズは、ＨＯＥを形成するのに適したＨＯＥ可能ポリマー層を含む。この方法は、ＨＯＥ可能ポリマー層の前駆体でキャリアをコーティングすることを含む。この方法は、ＨＯＥ可能ポリマー層を得るために、キャリア上に配置された前駆体を変換することをさらに含む。この方法は、ＨＯＥ可能ポリマー層を眼鏡レンズの透明基材上に固定するステップをさらに含む。
前駆体、基材、およびＨＯＥ可能ポリマー層に変換する前駆体に関して、さらなる実施形態に関連して上記で説明した特徴を使用することができる。したがって、キャリアの被覆および前駆体の変換は、基材から個別におよび別々に行うことが可能である。ＨＯＥ可能ポリマー層を固定する際に、キャリアを基材に近づけることができる。これは、ＨＯＥ可能ポリマー層が位置する担体の側面を基材に向けて回転させることによって行うことができる。ＨＯＥ可能ポリマー層は、例えば、機械的圧力を加えることによって基材上に固定することができる。このような技術によって、基材を損傷することなくＨＯＥ可能ポリマー層を製造することが可能である。さらに、キャリアは、変換に必要な工程に参加するのに特に適している。例えば、キャリアは、フィルムまたはハーフシェルであってもよい。
例えば、ＨＯＥ可能ポリマーの固定は、接着及び／又はラミネートによって行うことができる。ＨＯＥ可能ポリマー層を固定した後、例えば、この方法は、ＨＯＥ可能ポリマー層からキャリアを除去することをさらに含むことができる。この目的のために、キャリアをそれに応じて前処理することができる。例えば、この前処理は、キャリアへの接着が基材に対する接着よりも弱くなるように、接着の選択的に前処理することができる。
あるいは、キャリアを基材上に配置したままであってもよい。この目的のために、キャリアは、少なくとも可視光に対して透明であるように構成することができる。そのような場合には、基材に適用する前に、キャリアの裏面に反射防止層及び／又はクリーンコート層及び／又は硬質層及び／又はさらなる機能層を被覆することが可能である。キャリアは、例えば、透明基材と同じ材料から、または異なる材料から製造することができる。
本実施形態による眼鏡レンズを製造するためのそのような技術は、例えば、複数のＨＯＥ可能ポリマー層に対して繰り返し使用することができる。
眼鏡レンズの製造方法は、硬質層をＨＯＥ可能ポリマー層に適用することをさらに含むことができる。代替的又は追加的に、製造方法は、反射防止層を塗布することをさらに含むことができる。代替的又は追加的に、製造方法は、クリーンコート層を塗布することをさらに含むことができる。
硬質層は、反射防止層、クリーンコート層及び／又は基材に対するさらなる層の接着性を改善するのに役立ち得る。さらに、硬質層は、眼鏡レンズの熱的および機械的特性を改善することができる。硬質層の層厚は、例えば、１～３μｍとすることができる。典型的には、硬質層は、ポリシロキサン系有機／無機ハイブリッド材料を含む。例えば、硬質層を塗布するために、湿式化学技術を適用することが可能である。湿式化学技術は、例えば、浸漬コーティングまたはスピンコーティングを含むことができる。加えて、塗布は、硬化を含むことができる。硬化は、例えば、加熱及び／又はＵＶ露光による熱硬化を含むことができる。
反射防止層を塗布するために、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2またはＡｌ2Ｏ3のような交
互の酸化物材料からなる干渉層の積層を、適切な順序および層厚で、気相からの物理的堆積プロセス（物理蒸着、ＰＶＤ）によって適用することができる。反射防止層の層厚は、例えば、３００ｎｍ～５００ｎｍの範囲であり得る。
任意選択的に、同様のプロセス、より具体的にはＰＶＤを用いて、対応するフッ素含有前駆体からなるクリーンコート層を眼鏡レンズの光学的に不活性な最上層として適用することができる。クリーンコート層は、１０ｎｍ未満の層厚を有することができる。
ＨＯＥ可能ポリマー層は、透明基材の凸面の前面に配置することができる。ＨＯＥ可能ポリマー層は、透明基材の凹状の裏側に配置することが可能である。いわゆる裏側処理では、ＨＯＥ可能ポリマー層を球状の前面に配置することにより利点が得られる。
例えば、前駆体及び／又はＨＯＥ可能ポリマー層は、光反応性成分及び／又はＨＯＥポリマー及び／又はポリマーマトリックスを含むことができる。この方法は、ポリマーマトリックス及び／又はさらなるポリマーを含むプライマー層を基材に塗布する工程をさらに含むことができる。例えば、プライマー層を塗布することは、ポリマー分散液に基づく湿式化学プロセスによって行うことができる。典型的には、プライマー層の層の厚さは０．７～１．０μｍの範囲にある。プライマー層を適用することにより、眼鏡レンズの安定性または堅牢生をさらに高めることができる。
眼鏡レンズを製造する方法は、ＨＯＥを形成するためにＨＯＥ可能ポリマー層の空間分解露光をさらに含むことができる。露光は、例えば、１つまたは複数のレーザビームがＨＯＥ可能なポリマーの表面上を誘導または走査される書込み技術によって実行することができる。この場合、レーザビームは比較的小さなビーム直径を有することができる。代替的又は追加的に、複数の比較的大面積のレーザビームが使用される干渉技術を使用することができる。ＨＯＥポリマーは、光反応性成分、すなわち、例えば、フォトモノマーまたはフォトポリマーからの露光によって形成することができる。次に、露光される画像を固定することができる。この場合、ＨＯＥ可能ポリマー層の感光性成分は反応して非感光性フィルムを形成することができる。これは、例えば露光されていない部位など、露光後に残る光反応性成分に適用される。
例えば、硬質層、および任意に反射防止層及び／又はクリーンコート層などを塗布する前に、コーティングされていないＨＯＥ可能ポリマー層で露光を行うことが可能である。しかしながら、硬質層を塗布した後にＨＯＥ可能ポリマー層の空間分解露光を行うことも可能である。より具体的には、これは、硬質層、および任意に反射防止層及び／又はクリーンコート層が、露光に使用される光に対して透明であり、顕著な光学干渉効果を引き起こさないか、または全く生じない場合に望ましい。この場合、裏面の黒化（黒い背景）を使用して裏面反射を低減または防止することができる。
上記の場合、硬質層、および任意選択的に反射防止層およびクリーンコート層を塗布した後の露出に続いて、対応する積層の層のすべての層を有する組立眼鏡レンズを保持または保存することが可能である。その後、ＨＯＥを形成するために露光を行うことができる。より具体的には、これは、一体化されたＨＯＥを有する眼鏡レンズのより簡単で迅速な製造を可能にする。
ＨＯＥ可能ポリマー層を得るために前駆体を変換することが、キャリア上で行われ、ＨＯＥ可能ポリマー層が眼鏡レンズの透明基材上に固定されるという状況について上述した。より具体的には、このような状況では、ＨＯＥ可能ポリマー層の空間的に分解された露光が、透明基材上にＨＯＥ可能ポリマー層を固定する前に行われることが可能である。言い換えれば、ＨＯＥは既にキャリア上、例えばフィルム上に形成されており、既にＨＯＥを構成している露出したＨＯＥ可能ポリマー層を基材上に固定することができる。固定は、ラミネート及び／又は接着によって行うことができる。この場合、露光時に、基材の表面の幾何学的形状によるＨＯＥの圧縮／歪みの許容量を作ることが望ましい場合がある。例えば、空間的に分解された露光は、眼鏡レンズの基材の幾何学的形状を記述する幾何学的データの取得を含むことができる。空間的に分解された露光は、幾何学的データに応じて制御データを決定することをさらに含むことができる。制御データは、空間分解された露光の強度および位相を記述することができる。空間的に解決された露光は、制御データを用いて行うことができる。このような技術によって、キャリア上で別のプロセスで露光を行うことが可能である。黒い背景でも簡単に実行できる。
以上、ＨＯＥ可能ポリマー層を含む眼鏡レンズを製造するための様々な技術について説明した。一般に、上記の技術は、処方された処方レンズまたは完成レンズ上の処方レンズ製造において実施することができる。しかしながら、後の工程で処方レンズを製造する半完成レンズに関しても上記の技術を実施することが可能である。後者の場合、硬質層を使用して、ＨＯＥ可能ポリマー層をその後の処方レンズ製造における損傷から保護することが有利であり得る。このような場合には、ＨＯＥ可能ポリマー層で被覆されていない眼鏡レンズの側で処方レンズの製造の処理を行うべきである。
以下に説明される上述の特徴および特徴は、本発明の保護の範囲から逸脱することなく、具体的に示された対応する組み合わせだけでなく、さらなる組合せまたは単独で使用することができる。
図面を参照することで、さらに詳細に説明される実施例の以下の説明に関して、本発明の上述の特性、特徴、および利点、およびそれらが達成される方法は、より明瞭で理解しやすくなる。
図１は、様々な実施形態に係る様々な層を有する眼鏡レンズの概略分解図である。 図２は、様々な実施形態に係る眼鏡レンズを製造する方法のフロー図であり、前記方法において、別個のキャリア上にＨＯＥを形成するのに適したＨＯＥ可能ポリマー層が生成される。 図３は、様々な実施形態による眼鏡レンズの製造方法のフロー図であり、前記方法において、ＨＯＥを形成するのに適したＨＯＥ可能ポリマー層は、眼鏡レンズの基材上のその場で生成される。 図４～図６は、眼鏡レンズの様々な製造段階の概略図による図２の方法の方法ステップを示す。 図４～図６は、眼鏡レンズの様々な製造段階の概略図による図２の方法の方法ステップを示す。 図４～図６は、眼鏡レンズの様々な製造段階の概略図による図２の方法の方法ステップを示す。 図７～図１０は、眼鏡レンズの様々な製造段階の概略図による図２及び図３に関する方法の方法ステップを示す。 図７～図１０は、眼鏡レンズの様々な製造段階の概略図による図２及び図３に関する方法の方法ステップを示す。 図７～図１０は、眼鏡レンズの様々な製造段階の概略図による図２及び図３に関する方法の方法ステップを示す。 図７～図１０は、眼鏡レンズの様々な製造段階の概略図による図２及び図３に関する方法の方法ステップを示す。 図１１～図１４は、眼鏡レンズの様々な製造段階の概略図による図２及び図３に関する方法の方法ステップを示す。 図１１～図１４は、眼鏡レンズの様々な製造段階の概略図による図２及び図３に関する方法の方法ステップを示す。 図１１～図１４は、眼鏡レンズの様々な製造段階の概略図による図２及び図３に関する方法の方法ステップを示す。 図１１～図１４は、眼鏡レンズの様々な製造段階の概略図による図２及び図３に関する方法の方法ステップを示す。 図１５は、様々な実施形態に係る様々な層を有する眼鏡レンズの概略分解図である。 図１６は、様々な実施形態に係る様々な層を有する眼鏡レンズの概略分解図である。 図１７は、様々な実施形態に係るＨＯＥを有するデータ眼鏡の概略側面図である。 図１８は、様々な実施形態に係るＨＯＥを有するデータ眼鏡の概略側面図である。
以下において、本発明を、図面を参照して好ましい実施形態によりさらに詳細に説明する。図面において、同じ参照番号は、同じまたは類似の要素を指す。図面は、本発明の様々な実施形態の概略図である。図面に示される要素は、必ずしも縮尺通りに描かれていない。むしろ、図面に示された様々な要素は、それらの機能および目的が当業者に明らかになるように示されている。
以下において、眼鏡レンズにおけるＨＯＥ可能材料の生成に関連する技術を説明する。
図１は、様々な実施形態に係る眼鏡レンズ１００を分解した概略図である。眼鏡レンズは、例えば、データ眼鏡（図１には示されていない）のような眼鏡に使用することができる。眼鏡レンズ１００は、基材１０１を含む。基材１０１の中心厚さ１０１ａは、約１～３ｍｍである。基材は、可視波長範囲の光に対して透明である。
ＨＯＥ可能ポリマー層１０２は、基材１０１に隣接して配置される。ＨＯＥ可能ポリマー層１０２は、ＨＯＥを形成するのに適している。ＨＯＥ可能ポリマー層１０２は、例えば、ＨＯＥポリマーまたはＨＯＥポリマーのポリマー反応物を含む光反応性成分を含む。ＨＯＥポリマーは、ポリマー反応物の局所重合及び／又は拡散プロセスによって形成することができ、これは屈折率の局所的変化をもたらす可能性がある。これにより、眼鏡レンズ１００の光学機能を実現することができる。ＨＯＥポリマーまたは光反応性成分は、例えば、ＰＵＲベースのポリマーマトリックスに埋め込むことができる。例えば、ポリマー層１０２（図１には示されていない）に隣接して、１つまたは２つの拡散バリア層をさらに設けることができる。
図１は、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２の膜厚１０２ａをさらに示す。ＨＯＥ可能ポリマー層の膜厚１０２ａは、１μｍ～１００μｍの範囲、好ましくは５０μｍ～１００μｍの範囲である。典型的には、ＨＯＥによって発揮される眼鏡レンズ１００の光学特性への影響は、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２の膜厚１０２ａが増加するほど大きくなり得る。より大きな膜厚１０２ａによって、より複雑な光学的機能を実現することができ、すなわち、例えば、ＨＯＥを通る光の光路をより強く変更することができる。
図１の眼鏡レンズ１００は、硬質層１０３－１及び反射防止層１０３－２をさらに含む多層コーティングを含む。硬質層１０３－１の膜厚１０３－１ａは、１μｍ～３μｍの範囲である。反射防止層１０３－２の膜厚１０３－２ａは、約３００～５００ｎｍの範囲である。例えば、反射防止層１０３－２は、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、及びＡｌ2Ｏ3な
どの酸化物材料からなる干渉層の積層を適切な順序及び膜厚で有する。
代替的又は追加的に、反射防止層は、眼鏡レンズ１００の裏面１００ｂに設けることができる。
任意選択的に、例えば、眼鏡レンズ１００は、クリーンコート層（図１には図示せず）を含むことができる。クリーンコート層は、例えば、反射防止層１０３－２に隣接し、その前面１００ａに眼鏡レンズ１００の閉鎖部を形成することができる。クリーンコート層は、例えば、５ｎｍ～５０ｎｍの範囲の膜厚を有することができる。
図１は、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２が、眼鏡レンズ１００の前面１００ａに面する基材１０１の凸部の前面１８１上に配置される状況を示す。しかしながら、ＨＯＥ可能ポリマー層は、眼鏡レンズ１００の裏面１００ｂである基材１０１の裏面１８２上に存在することも可能である。
図１は、個々のＨＯＥ可能ポリマー層１０２を含む眼鏡レンズ１００を示す。しかしながら、眼鏡レンズ１００が２以上のＨＯＥ可能ポリマー層１０２を含むことも可能である。例えば、眼鏡レンズ１００は、透明基材１０１の前面１８１の凸部の上に第１ＨＯＥ可能ポリマー層１０２を、透明基材１０１の裏面１８２の凹部の上に第２ＨＯＥ可能ポリマー層（図１に図示せず）を含むことができる。
様々なＨＯＥを形成する複数のＨＯＥ可能ポリマー層１０２の組み合わせによって、例えば、様々なＨＯＥのコヒーレントまたはインコヒーレント相互作用によって特殊な光学機能性を達成することもできる。これは、例えば、データ眼鏡の実施に関連して望ましいことがある。この例は、独国特許出願第１０２０１４２０９７９２号明細書に示されるアクチュエータ補償器の原理による構成である。配置のさらなる例として、様々なＨＯＥを形成する複数のＨＯＥ可能ポリマー層を含む多層システムが考えられ、このシステムはいわゆる角度多重化に使用される。この場合、個々のＨＯＥの光学機能、例えば焦点合わせは、眼鏡装用者の狭い視野角範囲に限定され、他の視野角範囲はこのＨＯＥの影響を受けない。そのような状況では、多層システムの各層は、異なる視野角範囲に対して光学的に機能する更なるＨＯＥを含むことができる。ＨＯＥは、互いに独立して動作するので、それぞれが、定義された視野角範囲に対して独立した光学機能を構成する。これらの光学的作用は一緒になって、視角範囲全体にわたって広がる。
図２は、様々な実施形態に係る眼鏡レンズ１００の製造方法のフロー図を示す。この場合、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２の形成は、基材１０１上でその場で行われるのではなく、別個のキャリア上で別々に行われる。
ステップＳ１において、キャリアは、まずＨＯＥ可能ポリマー層１０２の前駆体で被覆される。この場合、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２の前駆体は、例えば、液体又は固体であって、前駆体は、例えば、フィルムの形態で準備することができる。ＨＯＥ可能ポリマー層１０２の前駆体は、ＨＯＥを形成するにはまだ適していないか、又は限定された範囲でしか適していない。例えば、前駆体は、ポリマーマトリックスを形成するのに適したポリマーの特別な配合物を含むことができ、反応性転化がステップＳ２で起こるか否かに依存して、前駆体がポリマーマトリックスを形成するのに適したポリマーの反応物を含むことも可能である。例えば、前駆体は、ポリマーマトリックスを形成するために必要とされる、例えば、触媒または流動促進剤などのさらなる添加剤を含むことができる。前駆体は、例えば、光反応性成分を含有することができ、例えば、モノマー、開始剤、及び／又は染料などを含むことができる。
ステップＳ２において、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２を形成するために、前駆体を変換する。ステップＳ２では、例えば、前駆体に熱硬化を行ってＨＯＥ可能ポリマー層１０２として安定した膜を形成することができる。例えば、ポリマーマトリックスを形成することによって、溶媒を蒸発させて固体フィルムにすることにより、形態を変換することができる。代替的又は追加的に、化学反応を含む反応性プロセスステップをステップＳ２で行うこともできる。例えば、ステップＳ２において、ポリマーマトリックスは、個々の分子の適切な反応によって形成することができる。ステップＳ２では、例えば、さらなる添加剤及び／又は感光性添加剤を前駆体に添加することができる。
ステップＳ３において、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２は、基材１０１上に固定される。これは、典型的には、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２を基材上に接着またはラミネートすることによって行われる。その後、眼鏡レンズ１００からキャリアを除去することが可能である。しかしながら、キャリアがＨＯＥ可能ポリマー層１０２上に残ることも可能である。
ステップＳ４において、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２は、ＨＯＥを形成するために、露出される。ステップＳ４は任意のステップであるが、実際にＨＯＥを形成する場合にはステップＳ４を行う必要がある。ステップＳ４において、ポリマー反応物は、ＨＯＥポリマーに変換される。この場合、光反応成分、例えば、フォトモノマー又はフォトポリマーの反応性置換が、重合及び／又は拡散中に起こる。このプロセスは、ポリマー層における空間的に明確な屈折率の変化をもたらし、ＨＯＥの形態の光学的特徴が実現されることを可能にする。
図３は、様々な実施形態に係る眼鏡レンズ１００を製造するためのさらなる方法のフロー図を示す。この場合は、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２の形成は、基材１０１のその場で行われる。基材１０１は、まず、ステップＴ１において、前駆体で被覆される。
ステップＴ２は、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２を形成するための前駆体の変換を含む。ステップＴ２は、図２のステップＳ１に従って実施することができる。
ステップＴ３では、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２が露出されてＨＯＥを形成する。ステップＴ３は任意のステップである。ＨＯＥが実際に形成される場合には、ステップＴ３が実行されなければならない。ステップＴ３は、図２のステップＳ４に従って実行することができる。
図２のステップＳ３および図３のステップＴ１の両方に関して、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２またはＨＯＥ可能ポリマー層１０２の前駆体を塗布する前に、基材１０１の対応する面１８１、１８２に前処理することが望ましい。例えば、基材１０１の対応する面１８１、１８２を洗浄することができる。代替的又は追加的に、基材１０１の対応する面１８１、１８２を活性化することができる。
また、図４～図６は、図２による方法による眼鏡レンズ１００の様々な製造段階または製造部品の概略図を示す。状況Ａを示す図４において、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２はキャリア１０５上にある。例えば、キャリア１０５は、フィルムまたはハーフシェルを含むことができる。例えば、ハーフシェルは、凹状または凸状で構成することができる。キャリア１０５は、基材１０１の前面１８１と相補的に形成することができる。さらに、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２に隣接して、接着剤／ラミネートコーティング１０６がキャリア１０５上に配置される。接着剤／ラミネートコーティング１０６の代わりにまたはそれに加えて、溶剤接着技術もまた使用することができる。
図５は、キャリア１０５、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２、及び接着剤／ラミネートコーティング１０６が基材１０１に接触している状態Ｂを示している。より詳細には、接着剤／ラミネートコーティング１０６は、基材１０１の前面１８１と接触する。代替的又は追加的に、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２を基材１０１の裏面１８２に塗布することも可能である。
図６は、キャリア１０５がＨＯＥ可能ポリマー層１０２から取り外され、そこから除去された状態Ｃを示す（図６では垂直矢印によって示されている）。代替的には、キャリア１０５がＨＯＥ可能ポリマー層１０２上に残ることもありうる。後者の場合、例えば、硬質層及び／又は反射防止層（図６には図示せず）がキャリア１０５の外面に形成される。
これにより、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２が基材１０１上に配置された眼鏡レンズ１００の製造工程における状態Ｃが達成される。その後、硬質層１０３－１及び／又は反射防止層１０３－２及び／又はクリーンコート層によりコーティングすることができる（図４－図６には図示せず）。一般に、硬質層（図４－図６には図示せず）は、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２で既に塗布／積層されていることも可能である。
また、図７～図１０及び図１１～図１４は、ＨＯＥを形成するためのＨＯＥ可能ポリマー層１０２の露光の様々な状況を示す。この場合、まず、図７に、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２が基材１０１に配置されている状況Ａが示されている。例えば、接着剤／ラミネート層（図７には図示せず）は、基材１０１の前面１８１に隣接するＨＯＥ可能ポリマー層１０２を固定することができる。ＨＯＥ可能ポリマー層１０２は、ＨＯＥを形成するのに適している。この目的のために、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２は、例えばフォトモノマーを含む適切な光反応性成分を含む。図７では、ポリマー層のこの光反応性成分の反応はまだ起こっていない。ＨＯＥ可能ポリマー層１０２は、ポリマーマトリックスを含む。
図８は、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２の露光中の状態Ｂを示す。露光は、空間的に解像され、位相コヒーレントな方法で、明確な位相および強度（図８では２つの実線の矢印で示されている）で実行される。このようにして、ＨＯＥ９００が形成される（図９参照）。図９は、ＨＯＥ９００が識別またはブランド機能を有する状態Ｃを示す。このため、ＨＯＥ９００は、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２の表面全体の一部の領域のみに広がっていれば十分である。
しかしながら、ＨＯＥ９００が眼鏡装用者の目の視覚的欠陥に関連する眼鏡レンズ１００の光学的機能を変更するように、露光が行われることも可能である。より具体的には、このような場合、ＨＯＥ９００が本質的にＨＯＥ可能ポリマー層１０２（図９には図示せず）の全表面にわたって延在することが望ましい。このようにして、眼鏡レンズ１０１の領域に対応する光学機能を均一に実現することができる。
図１０の状態Ｄでは、ＨＯＥ９００を形成するＨＯＥ可能ポリマー層１０２が硬質層１０３－１で被覆されている。必要に応じて、反射防止層１０３－２及び／又はクリーンコート層によるコーティングを行うことができる（図１０には図示せず）。
また、図１１～図１４は、ＨＯＥ９００を形成するためのＨＯＥ可能ポリマー層１０２の露光に関するさらなる技術を示す。これらの技術では、硬質層１０３－１を塗布した後に、ＨＯＥ可能ポリマー層を露光させる。
図１１の状態Ａでは、基材１０１上にＨＯＥ可能ポリマー層１０２が形成されている。図１２は、硬質層１０３－１が基材１０１上に配置され、硬質層１０３－１と基材１０１との間にＨＯＥ可能ポリマー層１０２が位置する状況を示す。ＨＯＥ可能ポリマー層１０２は、ＨＯＥ９００を形成するのに適している。しかしながら、図１２の状況では、ＨＯＥ９００はまだ図示されていない。
図１３は、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２の露光中の状態Ｃを示している。露光は、硬質層１０３－１を介して行われ、硬質層１０３－１は、露光の光の使用波長に対して透明である。場合によっては、図１３の状態Ｃにおいて、反射防止層を硬質層１０３－１（図１３には図示せず）上に配置することも可能である。露光はまた、反射防止層を介して行うこともできる。この場合、反射損失を低減することができるので、特に高い露光効率を達成することができる。
図１４の状態Ｄでは、ＨＯＥ９００が形成されている。これは、露光中に露光されない領域を不活性化するために、固化または漂白が続いて行われる。このようにして、ＨＯＥ９００のその後の改質、弱化、または破壊を防止することができる。これは、しばしばＨＯＥ９００の固定とも呼ばれる。
図１１～図１４による技術は、例えば、図１２による状態Ｂの完成した眼鏡レンズ１００を、後でＨＯＥ９００を形成するために保管して露光することができる点で有利である。これは、形成されたＨＯＥ９００を有する完成した眼鏡レンズ１００の特に迅速な製造を可能にする。
図１５は、本発明の様々な実施形態による眼鏡レンズ１００を概略分解図で示している。図１５の眼鏡レンズ１００は、２つの硬質層１０３－１と２つの反射防止層１０３－２を有する。プライマー層１０５は、基材１０１の裏面１８２に配置される。プライマー層１０５は任意である。プライマー層１０５により、眼鏡レンズ１００を強化することができる。また、裏面に配置された硬質層１０３－１と反射防止層１０３－２との基材１０１への密着性を向上させることができ、これは、前面に配置された硬質層１０３－１および反射防止層１０３－２に対するポリマー層１０２によって達成され得る効果に匹敵する。
図１５の状況では、例えば、プライマー層１０２に加えて、（図１５には示されていない）基材１０１の前面１８１にさらなるプライマー層を配置することも可能である。例えば、プライマー層は、浸漬コーティングの技術を用いて適用することができる。
図１６を参照すると、プライマー層１０５の代わりに、さらなるＨＯＥ可能ポリマー層１１２を設けることもできる。図１６の状況では、ＨＯＥ９００は、光機能を実装するためにともに機能する。
先に述べたように、眼鏡レンズ１００内にＨＯＥ９００を形成するのに適したＨＯＥ可能ポリマー層１０２を提供するための技術を例示した。このような技術は、様々な効果および利点を示す。例えば、従来の眼鏡レンズ１００の積層構造を維持しながら、ＨＯＥ９００を形成するのに適したＨＯＥ可能ポリマー層１０２を眼鏡レンズ１００に組み込むことができる。より詳細には、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２によってプライマー層１０５の破壊に対する安定化作用を達成することができる。このため、プライマー層１０５を設ける必要がない。例えば、ＦＤＡ基準によるボール落下衝撃試験中に生じる可能性がある特定の応力は、このように耐えられる方がよい。典型的には、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２に使用されるＨＯＥポリマーまたはポリマー反応物またはポリマーマトリックスは、プライマー層１０５に使用されるポリマーに類似している。この理由のために、例えばプライマー層１０５に関して知られているような同様のポリマー化学をＨＯＥ可能ポリマー層１０２の処理に使用することも可能である。より詳細には、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２のポリマーの基材１０１への良好な接着を達成することができる。この目的のために、例えば、基材１０１を洗浄及び／又は活性化してもよい。さらに、硬質層１０３－１のＨＯＥ可能ポリマー層１０２への良好な接着を達成することができる。これにより、眼鏡レンズ１０１全体の良好な強度と耐久性を確保することができる。さらに、上述の技術によれば、硬質層１０３－１、および場合により反射防止層１０３－２及び／又はＨＯＥ可能ポリマー層１０２を有するクリーンコート層を既に含む半仕上げまたは仕上げレンズを提供することが可能である。ＨＯＥ９００を形成するためのＨＯＥ可能ポリマー層１０２の露光は、例えば顧客データ及び／又は適合された光学補正を提供するために、ニーズに基づいた個別の方法で実行することができる。以上の技術により、ＨＯＥ９００を眼鏡レンズ１００の全面に形成することも可能である。この場合、ＨＯＥ９００によって実現される光学的機能性は、比較的小さい程度に制限することができる。より詳細には、例えば、純粋な識別／ブランディング機能を超えた複雑な光学機能を実現することもできる。上述の技術によって、２つ以上のＨＯＥ可能ポリマー層１０２を眼鏡レンズ１００に一体化することも可能である。より詳細には、基材１０１の異なる面１８１、１８２上に複数のポリマー層１０２、１１２を配置することが可能である。このようにして、様々なポリマー層１０２、１１２の様々なＨＯＥ９００により、より複雑な光学機能を達成することができる。
また、図１７及び図１８を参照すると、データ眼鏡１７００と組み合わせて使用されるＨＯＥ９００の実施形態が示されている。ＨＯＥ９００は、データ眼鏡１７００の光源アセンブリ１７５０から放射された光を反射する。この場合、例えば、ＨＯＥ９００は、波長特有のミラーの光学機能を実現する。代替的又は追加的に、ＨＯＥ９００は、角度特定リフレクタ及び／又は半透過ビーム結合器の光学機能を実現することも可能である。この点で、ＨＯＥ９００は画像形成機能を示す。
図１７及び図１８のそれぞれには、１つの個々のＨＯＥ９００のみが示されているが、ホログラフィ技術を使用してデータ眼鏡１７００に関連して実施される様々な光学機能は、光学的に相互作用する２つ以上のＨＯＥ９００を使用して実施することもできる。
明瞭にするために、図１７及び図１８に、基材１０１およびＨＯＥ９００のみに示す。しかしながら、眼鏡レンズ１００は、上述したように複数の構成要素を有することもできる。
詳細には、データ眼鏡１７００は、フレーム１７１０を含む。フレーム１７１０は、光源アセンブリ１７５０が配置される筐体を有する。一般に、光源アセンブリ１７５０は、多種多様な形態で構成され、様々な要素を含むことができる。例えば、光源アセンブリ１７５０は、図１７及び図１８に示すよりも少ないまたは多くの要素を含むことができる。図１７及び図１８を参照すると、光源アセンブリ１７５０は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）技術を有するディスプレイ、または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などの表示装置１７５１を備える。例えば、表示装置は、シリコン上のＬＣＤ（シリコン上の液晶、ＬＣＯＳ）ディスプレイを含む。より具体的には、これは、表示装置の後ろのビーム経路内に、かつ眼鏡レンズ１００の方向に配置されたポールスプリッタ及びＬＥＤ照明ユニットに関連して使用することができる。表示装置１７５１として、ユーザの眼の網膜上で光ビームを走査するために、例えば可動ミラーのような走査装置と組み合わせて、レーザ光源を使用することもできる。表示装置１７５１として、ユーザの眼の網膜上で光ビームを走査するために、例えば可動ミラーのような走査装置と組み合わせて、レーザ光源を使用することもできる。
図１８の例の光源アセンブリ１７５０は、図１７および図１８の実施形態はさらに、波長特有の方法で光をフィルタリングするフィルタ素子１７５２を有する。例えば、フィルタ素子１７５２は、特定の波長帯域の光を選択的に通過させるバンドパス素子であってもよい。より詳細には、フィルタ素子１７５２は任意である。
光源アセンブリ１７５０は、光学装置１７５３をさらに備える。光学装置１７５３は、眼鏡レンズ１００に配置されたＨＯＥ９００の方向に光を導くように構成される。この目的のために、光学装置１７５３は、例えば、または複数のレンズを含むことができる。光学装置１７５３は、代替的又は追加的に、１つまたは複数のミラー、たとえば１つまたは複数の可動ミラーを備えることもできる。
このように、光源アセンブリ１７５０は、眼鏡レンズ１００、より具体的にはＨＯＥ９００の方向に光を放射するように構成することができる。
次に、ＨＯＥ可能ポリマー層１０２またはＨＯＥ９００は、放射された光をデータ眼鏡１７００の着用者の眼に反射するように構成される。図１７の状況では、ＨＯＥ９００は、この目的のために、眼鏡レンズ１００の前面１００ａに隣接して配置され、図１８の状況では、ＨＯＥ９００は、この目的のために、眼鏡レンズ１００の裏面１００ｂに隣接して配置される。ここで、図１７の状況では、光源アセンブリ１７５０と眼鏡レンズ１００とは、光源アセンブリ１７５０から眼鏡レンズ１００の基材１０１内のＨＯＥ９００に光の光路が延びるように配置され、ここでは、眼鏡レンズ１００の面１００ａ、１００ｂの内部反射をビームガイド（破線で図１７に示す）に用いることができる。図１８の状況では、光のビーム経路が光源アセンブリ１７５０から基材１０１の外側のＨＯＥ９００までも延びるように、光源アセンブリ１７５０および眼鏡レンズ１００が互いに対して配置される眼鏡レンズ１００の屈折率分布を示す。
もちろん、上述した実施形態の特徴および本発明の態様は、互いに組み合わせることができる。より詳細には、本発明の範囲から逸脱することなく、記載された組み合わせだけでなく、他の組み合わせまたは個別に、特徴を使用することができる。
上記において、「眼鏡レンズ」という用語は、簡略化のために選択されたものであり、材料に関して限定的に解釈されるべきではない。より詳細には、眼鏡レンズは、１つまたは複数のプラスチックから製造することもできる。
１００：眼鏡レンズ
１００ａ：前面
１００ｂ：裏面
１０１：基材
１０１ａ：膜厚
１０２：ＨＯＥ可能ポリマー層
１０２ａ：膜厚
１０３－１：硬質層
１０３－１ａ：膜厚
１０３－２：反射防止層
１０３－２ａ：膜厚
１０６：ラミネートコーティング
１１２：ポリマー層
１８１：前面
１８２：裏面
９００：ホログラフィック光学素子
１７００：データ眼鏡
１７１０：フレーム
１７５０：光源アセンブリ
１７５１：表示装置
１７５２：フィルタ素子
１７５３：光学装置

Claims (17)

  1. 眼鏡レンズの製造方法であって、
    ＨＯＥ可能ポリマー層の前駆体を眼鏡レンズの透明基板と相補的な形状を有するキャリアに塗布し、
    前記キャリア上に配置された前記前駆体を変換してＨＯＥ可能ポリマー層を形成し、
    前記ＨＯＥ可能ポリマー層を空間分解露光して、ホログラフィック光学素子を形成し、
    前記ホログラフィック光学素子を形成した後、前記ＨＯＥ可能ポリマー層を前記眼鏡レンズの前記透明基板に固定することを含み、
    前記空間分解露光は、
    前記眼鏡レンズの前記透明基板の形状を記述する幾何学データを取得し、
    前記幾何学データに応じて、前記空間分解露光の強度及び位相を記述する制御データを決定し、
    前記制御データを用いて前記空間分解露光をすることを含む、眼鏡レンズの製造方法。
  2. 前記ＨＯＥ可能ポリマー層の固定は、接着及びラミネートの少なくとも１つによって行われる、請求項１に記載の眼鏡レンズの製造方法。
  3. 前記ＨＯＥ可能ポリマー層を前記透明基板上に固定した後、前記キャリアを前記ＨＯＥ可能ポリマー層から除去することをさらに含む、請求項１に記載の眼鏡レンズの製造方法。
  4. 前記ＨＯＥ可能ポリマー層に、硬質層、反射防止層、及びクリーンコート層の少なくとも１つを塗布することをさらに含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の眼鏡レンズの製造方法。
  5. 前記ホログラフィック光学素子を形成するために、前記ＨＯＥ可能ポリマー層を空間分解露光することは、
    前記ＨＯＥ可能ポリマー層の空間分解露光が、前記硬質層、前記反射防止層、及び前記
    クリーンコート層のうちの少なくとも１つを塗布した後に行われることである、請求項４に記載の眼鏡レンズの製造方法。
  6. 前記前駆体及び前記ＨＯＥ可能ポリマー層の少なくとも１つは、光反応性成分、ＨＯＥポリマー、及びポリマーマトリックスの少なくとも１つからなる、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の眼鏡レンズの製造方法。
  7. 前記前駆体及び前記ＨＯＥ可能ポリマー層の少なくとも１つは、光反応性成分、ＨＯＥポリマー、及びポリマーマトリックスの少なくとも１つを含み、
    前記ポリマーマトリックス及びさらなるポリマーの少なくとも１つを含むプライマー層を前記透明基板に塗布することを含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の眼鏡レンズの製造方法。
  8. 前記ＨＯＥ可能ポリマー層の表面に対して空間分解露光を行う、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の眼鏡レンズの製造方法。
  9. 前記制御データは、前記透明基板の表面の幾何学データに応じた前記ホログラフィック光学素子の圧縮又は歪みの許容量を形成するために、前記空間分解露光の強度及び位相を記述する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の眼鏡レンズの製造方法。
  10. 眼鏡レンズの製造方法であって、
    ＨＯＥ可能ポリマー層の前駆体を眼鏡レンズの透明基板と相補的な形状を有するキャリアに塗布し、
    前記キャリア上に配置された前記前駆体を変換してＨＯＥ可能ポリマー層を形成し、
    前記ＨＯＥ可能ポリマー層を空間分解露光して、ホログラフィック光学素子を形成し、
    前記ＨＯＥ可能ポリマー層を前記眼鏡レンズの前記透明基板に固定することを含み、
    前記空間分解露光は、
    前記眼鏡レンズの前記透明基板の形状を記述する幾何学データを取得し、
    前記幾何学データに応じて、前記空間分解露光の強度及び位相を記述する制御データを決定し、
    前記制御データを用いて前記空間分解露光をすることを含み、
    前記制御データは、前記透明基板の表面の幾何学データに応じた前記ホログラフィック光学素子の圧縮又は歪みの許容量を形成するために、前記空間分解露光の強度及び位相を記述する、眼鏡レンズの製造方法。
  11. 前記ＨＯＥ可能ポリマー層の固定は、接着及びラミネートの少なくとも１つによって行われる、請求項１０に記載の眼鏡レンズの製造方法。
  12. 前記ＨＯＥ可能ポリマー層を前記透明基板上に固定した後、前記キャリアを前記ＨＯＥ可能ポリマー層から除去することをさらに含む、請求項１０に記載の眼鏡レンズの製造方法。
  13. 前記ＨＯＥ可能ポリマー層に、硬質層、反射防止層、及びクリーンコート層の少なくとも１つを塗布することをさらに含む、請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の眼鏡レンズの製造方法。
  14. 前記ホログラフィック光学素子を形成するために、前記ＨＯＥ可能ポリマー層を空間分解露光することは、
    前記ＨＯＥ可能ポリマー層の空間分解露光が、前記硬質層、前記反射防止層、及び前記クリーンコート層のうちの少なくとも１つを塗布した後に行われることである、請求項１３に記載の眼鏡レンズの製造方法。
  15. 前記前駆体及び前記ＨＯＥ可能ポリマー層の少なくとも１つは、光反応性成分、ＨＯＥポリマー、及びポリマーマトリックスの少なくとも１つからなる、請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の眼鏡レンズの製造方法。
  16. 前記前駆体及び前記ＨＯＥ可能ポリマー層の少なくとも１つは、光反応性成分、ＨＯＥポリマー、及びポリマーマトリックスの少なくとも１つを含み、
    前記ポリマーマトリックス及びさらなるポリマーの少なくとも１つを含むプライマー層を前記透明基板に塗布することを含む、請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の眼鏡レンズの製造方法。
  17. 前記ＨＯＥ可能ポリマー層の表面に対して空間分解露光を行う、請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載の眼鏡レンズの製造方法。
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