[发明专利]具有纳米围壁的像素化光学构件

说明书

技术领域：

本发明涉及结合光学功能的透明元件的制造。特别地，其可应用于制造具有多种光学特性的眼用镜片。

背景技术：

屈光异常矫正镜片通常通过使具有高于空气折射率的透明材料成形而被制作出来。镜片的形状被选择从而在所述材料和空气的界面处的折射引起了佩戴者视网膜上的适当的聚焦。所述镜片通常被切割以与镜框相匹配，并按照被矫正眼睛的瞳孔适当定位。

在镜片的各种形式中，或在其它并非一定要限于眼用光学件的镜片中，有一种需求，即可以提出一种结构，该结构能以一种灵活的和模块化的方式提供一个或多个光学功能，同时，保留了切割所获得的光学元件的可能性以将该元件结合到可被利用的或在别处可被选择的框架中，或者用于固定所述光学元件的其它装置中。

发明内容：

本发明的一个目的在于满足该需求。本发明的另一目的是光学元件在令人满意的条件下可应用于工业。

因此本发明提供一种光学构件，其包括至少一个透明的胞室(cell)网状结构(network)，所述胞室网状结构平行于构件的一个表面并置并被围壁隔开，每个胞室被密封并包括至少一种具有光学特性的物质，并且所述构件表面的部分或全部包括了厚度小于10nm(纳米)的围壁。

所述胞室可以填充有各种因为它们的光学特性而被选择的物质，例如与它们的折射率，它们的光吸收或偏振的能力，它们对光和电刺激的反应有关的光学特性等等。

因此，该结构有助于许多应用，特别是那些利用先进光学功能的应用。这意味着通过光学元件表面区域的像素而产生离散化，为设计以及元件的应用提供了很大的灵活性。因此，该结构包括了被围璧限制的胞室网状结构，其中所述围璧的至少一部分具有纳米级厚度。

通过离散化，像素化的结构可以被生产，该结构包括一连串在平面中邻近的胞室。这些胞室被围壁分隔。这些围壁导致了光学构件的透明度损失，并且它们可能会因此导致包括此构件的光学元件的透明度损失。在本发明内容中，当通过该光学构件观察的图像在没有严重对比度损失的情况下被察觉到时光学构件被称为透明的，换而言之，当通过所述光学构件形成图像时没有降低图像质量。在本发明内容中，术语透明的定义适用于说明书中所同样限定的所有物体。

隔开光学构件的胞室的围壁通过衍射光线与该光线相互作用。衍射被定义为当光波被物质限制时被观察光线的散射(J-P.Perez-Optique，Fondements et applications 7^th edition-Dunod-October 2004，p.262)。因此，由于这些围壁引起的光线散射，包括所述围壁的光学构件传输了不清晰的图像。微观衍射通过散射被宏观地表现出来。该宏观的散射或非相干散射被光学构件像素化结构的漫散晕轮表现出来，并因此被通过该结构所观察的图像的对比度损失表现出来。该对比度损失可以被认为是如上面所定义的透明度的损失。该宏观散射效果对于制作包括如本发明内容所理解的像素化光学构件的光学元件是不可接受的。当所述光学元件是一个眼用镜片时尤其如此，该镜片一方面要透明，即如上述所定义的感观；另一方面，其要不包括容易扰乱所述光学元件佩戴者视觉的不良外观。

减少该现象的简单方法是用具有与围壁一样折射率的液体填充胞室。该解决方法受限于利益(limited interest)，因为其要求需要考虑这两个实体的折射率的相互关系。另一个减少该宏观散射的方法是通过限制围壁的尺寸来减少围壁处的衍射。当围壁的厚度与光线波长相比变得小时，随之的相互作用可能变得微不足道。因此，该围壁不再引起任何可察觉到的散射，因此保持了包含该围壁的器件的透明度，而不依赖于填充入由围壁限定的胞室内的光学物质的折射率

因此，本发明的一个目的是制造一种透明光学构件，其包括至少一个透明的胞室网状结构，所述胞室平行于构件的一个表面并置并且被围壁隔开，每个胞室被密封并包括至少一种具有光学特性的物质，并且所述构件的所有或部分表面包括厚度小于100纳米的围壁。

在本发明的第一变例中，光学构件被设置为使得平行于构件表面的胞室网状结构的所有围壁厚度都小于100纳米。