[发明专利]带有胞室的光学元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学元件，该光学元件尤其可以用于制造透明的光学器件，例如眼科镜片。 

背景技术

将光学元件制造成为眼科镜片的(技术)是已知的，所述光学元件包括一组(set)在元件的表面并列设置的胞室(cell)。每个胞室均是密封的并且包括具有光学性质的物质。正确地选择每个胞室中所包含的物质能够获得眼科镜片的理想的光学功能。具有不同光学功能的镜片可以相应简单地通过替换置入胞室中的光学物质而获取。因此，大量的镜片模型可以从同样的光学元件模型经济地获取。 

此外，使用密封胞室可以防止容纳在邻近胞室中的物质相混合。初始时由在某些胞室中放置不同的物质而形成的镜片的光学功能因此被不限定地保留，且不会限制镜片的使用寿命。 

使用密封胞室的另一个优点在于可以使用液态或凝胶体形态的光学性质的物质。实际上，对于某些光学功能，液态或凝胶态的物质比固态物质具有更好的性能。例如，光致变色液体或胶体比光致变色固体对于发光度的变化具有更好的反应速度。 

最后，眼科镜片通常是通过沿着与佩戴者选择的镜框所对应的轮廓切割一个光学元件而获取的。使用密封胞室以包含元件的光学性质的物质的作用还在于防止这些物质的大部分流出该元件。实际上，只有位于元件的切割轮廓部分的胞室中所包含的光学性质的物质流失了。通过在位于切割轮廓处的光学元件区域使用小尺寸的胞室，保留了用于镜片的元件的光学功能。因此，使用胞室可以将液态或凝胶状态的光学性质的物质的应用与通过切割一个初始元件来制造眼科镜片的方法相结合。 

然而，使用胞室对于眼科镜片来说具有美学和/或光学的缺陷。实际 上，大尺寸的胞室，也即，尺寸大于0.5mm(毫米)的胞室会给使用者带来视觉障碍。此外，这些胞室可能是可见的，因此不美观。足够小以避免单个可见的胞室会引起彩虹色和/或乳白色雾霾。这些小尺寸胞室的缺陷来源于由胞室组产生的光的衍射和/或散射的公知机理，尤其产生于设置在相邻的胞室之间的分隔壁。 

发明内容

因此本发明的一个目的在于降低在光学元件中使用胞室所带来的美学和/或光学的缺陷。为此目的，本发明提出一种光学元件，包括至少一组在元件的表面并列设置的透明的胞室，每个胞室均是密封的并且包括具有光学性质的物质，其中，该胞室组包括平行于元件表面测量的不同尺寸的胞室。 

根据本发明，使用不同的胞室尺寸，是为了优化在光学元件的表面上取决于它们尺寸的胞室的分布。因此，通过明智地确定胞室的尺寸，可以在可能引发显著障碍的光学元件的区域内避免或降低胞室的可见度以及衍射和散射机理。所述的尺寸设定可以用以优化所获取的包括光学元件的光学器件的透明度。在本发明中，当透过所述光学元件观察一个图像而不会产生明显的对比度的损失时光学元件被称为是透明的，也即，通过该光学元件的成像不会损害图像的质量。 

此外，不同尺寸的胞室可以在制造光学元件的一个步骤中完成，因此光学元件的制造时间不会因为使用不同尺寸的胞室而加长。 

特别地，平行于元件表面测量得到的至少一个胞室的尺寸高于0.5mm直至5mm。这样的胞室不会造成由该光学元件传播的光线的明显衍射或散射，至少在包含比所述尺寸大的胞室的平面中不会造成。在该平面中，胞室因此具有连续的高透明度的视觉外观，而没有彩虹色或雾霾。因此该光学元件以及由该光学元件所获取的器件是美观的。这对于眼科的应用来说尤其有利，因为其对美观的要求是很重要的。 

平行于元件表面测量的光学元件的一些胞室的尺寸可小于200μm，优选小于100μm。这种胞室对于裸眼并不单个可见，因此它们不会明显地降低元件或者由该元件获取的光学器件的美观。 

根据本发明的一个优选的实施例，所述胞室组包括至少一个位于元件表面中心区域的大胞室，和位于元件表面上的在表面中心区域和表面的一个边缘之间的小胞室。因此，大胞室在光学元件的中心区域获得良好的美观感和光学传播。同时，小胞室通过改变相邻胞室之间的光学物质以用于适应和/或改变在光学元件的外部区域的光学功能。此外，该元件可以沿着位于边缘区域的轮廓被切割，而不需要改变在中心区域中的大胞室内所包含的光学物质。例如，中心区域的大胞室的尺寸可能大于0.5mm，而外部区域的某些小胞室的尺寸可能小于200μm。 

可选地，胞室的尺寸可以是在表面的中心区域与该表面的边缘之间按照连续的尺寸梯度(gradient)变化。因此获得了在光学元件的中心区域和外部区域之间的胞室尺寸的渐进转换，因此也有助于元件或由元件获取的光学器件的美观。这种连续的胞室尺寸梯度可选地根据光学元件的外部区域而有所不同。