为使用眼睛追踪装置的装置提供视觉矫正的光学制品的制作方法

1.本发明涉及一种光学制品，该光学制品包括多层干涉涂层、并且尤其是明显减少在可见光区(即：380至780nm)和近红外(nir)区(尤其是对于范围大致从900至2000nm的波长)两者中的反射的抗反射涂层，而同时与在红外波长中工作的眼睛追踪器(et)系统是兼容的。光学制品尤其可以是眼科镜片，如眼镜镜片。
2.本发明还涉及一种光学装置，该光学装置值得注意地包括所述光学制品并且可以适合于例如形成增强现实装置、虚拟现实装置或眼睛追踪装置。


背景技术：

3.nir范围常用于照射眼睛以进行眼睛追踪的光，因为nir光对用户来说是不可见的，并且同时允许瞳孔上的对比度非常好，这使得可以获得眼睛目光方向或眼睛运动测量的高准确度和高可靠性或任何其他测量的高准确度和高可靠性，其他测量如与瞳孔大小和位置、角膜表面上的眼睛反射、眼睛晶状体表面、眼睑等相关。
4.这样的测量可以通过特定的光学装置进行，除了眼科镜片之外，还包括深红色和nir光源和摄像机。
5.然而，当深红色和nir光源向配戴这样的设备的用户的眼睛发送光时，眼科镜片的面上会发生多次反射。这样的多次反射会对相机的检测器产生噪声，从而无法正确定位瞳孔。
6.例如文献us 2018/003961描述了一种投影系统(参见该文献的图4)。该投影系统包括投影表面(如镜片)、红外(ir)光束发射器(ir源)和接收来自用户眼睛的ir光的红外光束接收器。结合到投影表面的全息光学元件(hoe)将光反射到眼睛或到达眼睛。因此，在该文献中，提出了一种反射解决方案来追踪眼睛。用户可以通过投影表面看到真实世界，并且还可以通过全息光学元件和可见的附加光源显示虚拟图像。然而，在这种投影系统中，需要在投影表面上提供抗反射涂层。事实上，来自该投影表面的反射可能会降低图像品质(形成重影)，并且可能会限制眼睛追踪(et)性能。
7.如本文中所使用的并且如图1所示，重影3是镜片1内部内反射的物理现象。它仅对具有屈光度的镜片或棱镜是可见的，因为它将重影3与光源2的图像分开。当通过镜片1看光源时，重影3是可见的。取决于其颜色和强度，重影可能是佩戴者不舒适的原因。
8.文献us 2018/113508描述了一种用于虚拟和混合或增强现实(vr/ar)头戴式显示器(hmd)的眼睛追踪系统。特别地，该眼睛追踪系统可以包括安装在可佩戴外壳中的显示图像的显示器和两个目镜镜片。该显示器可以是透明的，并且因此也允许用户看到真实世界。用户通过目镜镜片看到显示器。目镜镜片在通常接近目镜镜片的光学无限远的设计距离处形成所显示内容的虚拟图像。ir相机通过目镜镜片捕捉用户面部。然而，在该文献中，由于镜片表面上的反射，也可能产生重影。
9.因此，需要提供一种用于虚拟和混合或增强现实(vr/ar)头戴式显示器(hmd)的光学制品，其使得对该hmd的佩戴者/用户的正确折射成为可能。特别地，需要提供一种光学制
品，其能够限制在ir波长下工作的et系统的用户的重影，同时与其(反射或透射et系统)兼容，即：其对et所使用的ir波长足够透明，以限制et照明系统所需的功率消耗。
10.还需要提供一种用于vr/ar hmd的光学制品，其限制可以到达用户眼睛的ir光和来自hmd的外部环境的ir光(以下称为“外部ir”)。事实上，已知的是，ir光可能导致视觉问题，如白内障风险增加、干眼综合征、泪膜改变等。此外，减少来自环境的ir光、尤其是近红外光(nir)也是平衡由et系统提供的额外的nir光的方式，使得到达眼睛的总nir光保持不变或得到改善(即：即使在使用眼睛追踪器时也是整体减少的)。
11.事实上，使用常规解决方案来保护眼睛免受外部ir可能导致使用ir波长的et系统的性能较差，或者相反地，使用有效的et解决方案可能会导致保护眼睛免受外部ir的解决方案差。事实上，例如，任何被设计来减少外部ir的可用的nir反射堆叠体将给et系统如果设计不当，则产生非常令人困扰的重影，而任何被设计来限制眼睛追踪中使用的ir范围的反射的可用的nir反射堆叠体如果设计不当，则将不会截留外部ir。另一种解决方案是在镜片中添加吸收染料。然而，如果眼睛追踪器通过镜片对眼睛照明或成像，则任何可用的吸收染料都会导致透射et系统的透明度差，并且因此需要更高的功率水平才能用ir源照亮眼睛。
12.此外，对于光学制品配戴者的舒适度来说，限制范围从380nm到780nm的可见光区内的反射也很重要。
13.因此，需要提供用于旨在用于增强现实装置、虚拟现实装置、或眼睛追踪装置的光学制品的新型干涉涂层，这些干涉涂层解决了上述问题中的至少一个、并且优选所有的问题。


技术实现要素：

14.因此，本发明的目的是通过寻求开发一种透明光学制品、尤其是如眼镜镜片的眼科镜片来弥补上述缺陷，该光学制品包括无机或有机玻璃质基材，该基材至少包括干涉涂层，如抗反射涂层，所述抗反射涂层在可见光区中具有非常好的抗反射性能，同时在nir区中也具有非常特定的反射，并且这样做不会损害其制造的经济和/或工业可行性。
15.因此，本发明涉及一种光学制品、优选眼科镜片，其包括具有前主面和后主面的透明基材，主面中的至少一个涂覆有多层干涉涂层，该多层干涉涂层包括至少一个具有高于或等于1.55的折射率的高折射率层(hi)和至少一个具有低于1.55的折射率层的低折射率层(li)的堆叠体，其中所述多层干涉涂层具有或赋予该光学制品：
16.■
对于至少小于或等于35
°
的入射角，小于或等于2.5％的在可见光区中的平均光反射系数，记为rv；
17.■
在小于或等于20
°
的入射角时，小于或等于1.5％的针对范围从800nm至900nm波长的平均反射系数，记为r
met(800-900)
，其特征在于：
18.■
所述多层干涉涂层在小于或等于20
°
的入射角时具有大于或等于12％的在范围从900nm至2000nm的近红外(nir)区中的平均反射系数，记为r
mnir
，和/或所述透明基材包括至少一种吸收染料，该吸收染料在波长范围从900至2000nm的近红外区域中吸收。
19.因此，根据本发明的光学制品包括高效多层干涉涂层，该多层干涉涂层具有在可见光区中非常低反射、在常规眼睛追踪器中使用的nir范围(即：从800至900nm)中非常低的
反射(以下称为r
met(800-900)
)、以及在可能值得注意地来自光学制品佩戴者/用户的外部环境的范围从900至2000nm的nir区中高的反射。
20.因此，本发明的多层干涉涂层能够截止来自光学制品佩戴者/用户的环境的潜在有害ir光以保护眼睛，同时为眼睛追踪器(et)系统中使用的nir光提供良好的性能(不截止)以便保护et照明系统以免出现重影和高功率消耗。
21.本发明还提供一种光学装置，该光学装置可以是增强现实装置、虚拟现实装置和眼睛追踪装置，包括如上所述的这样的光学制品和在深红色区和近红外区发光的光源。
附图说明
22.为了更全面理解本文提供的说明及其优点，现在结合附图和详细描述参考以下简要说明，其中相同的附图标记代表相同的部分。
23.图1是镜片1的示意图，示出了通过镜片1的直接图像2(光源的图像)的路径和重影3的路径；
24.图2是根据第一实施例的根据本发明的眼睛追踪装置的示意图；
25.图3示出了在15
°
的入射角时，分别在实例2至6中制备的根据本发明的镜片2至6的前表面上的反射率(r，％)作为可见光区(400-780nm)和大致nir区(780-2000nm)中的波长函数的变化；
26.图4示出了在15
°
的入射角时，分别在实例2、10至11中制备的根据本发明的镜片2、10至11的透射率(t，％)作为可见光区(380-780nm)和大致nir区(780-1500nm)中的波长函数的变化；以及
27.图5示出了在15
°
的入射角时，分别在实例2、12和13中制备的根据本发明的镜片6、12和13的透射率(t，％)作为可见光区(380-780nm)和大致nir区(780-1500nm)中的波长函数的变化。
具体实施方式
28.在下面的描述中，附图不一定是按比例绘制的，并且出于清楚和简洁的目的或出于信息目的，某些特征可以以概括或示意性形式示出。此外，本文讨论的实施例仅仅是代表性的而不限制本发明的范围。
29.1.定义
30.术语“包括”(及其任何语法变化形式，如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”)、“具有”(及其任何语法变化形式，如“具有(has)”和“具有(having)”)、“含有”(及其任何语法变化形式，如“含有(contains)”和“含有(containing)”)、以及“包括”(及其任何语法变化形式，如“包括(includes)”和“包括(including)”)都是开放式连系动词。它们用于指明其所述特征、整数、步骤或组分或群组的存在，但不排除其一个或多个其他特征、整数、步骤或组分或群组的存在或加入。因此，“包含(comprises)”、“具有(has)”、“含有(contains)”或“包括(includes)”一个或多个步骤或要素的方法或方法中的步骤具备那一个或多个步骤或要素，但不限于仅那一个或多个步骤或要素。
31.除非另外指明，否则本文使用的所有关于成分、反应条件等的数量的数字或表述应被理解为在所有情况下均受术语“约”修饰。
32.同样，除非另外指明，否则根据本发明对“从x至y”或“在x与y之间”的值的区间的指示意指包括x和y的值。此外，除非另有指明，否则对于值区间，表述“低于x”或“高于y”不包含x或y的值。
33.在本技术中，当光学制品在其表面上包括一个或多个涂层时，表述“将层或涂层沉积到制品上”旨在指将层或涂层沉积到制品的外涂层的外(外露)的表面上，即，其离基材最远的涂层上。
34.在基材“上”或沉积在基材“上”的涂层被定义为以下涂层：(i)定位在基材上方，(ii)不一定与基材接触，也就是说，一个或多个中间涂层可以布置在所讨论的基材与涂层之间，并且(iii)不一定完全覆盖基材。
35.在优选实施例中，基材上或沉积到基材上的涂层与此基材直接接触。
36.当“层1位于层2下方”时，旨在是指层2比层1距基材更远。
37.根据下文描述的实施例，多层干涉涂层优选是多层抗反射涂层。因此，对于其余的描述，这两个术语是相似的。
38.多层抗反射涂层的最外层是指抗反射(ar)涂层的离基材最远的层。
39.多层抗反射涂层的最内层是指抗反射涂层的最靠近基材的层。
40.多层抗反射涂层的内层是指抗反射涂层的除所述ar涂层的最外层之外的任何层。
41.并且，除非另外说明，否则本技术中披露的所有厚度涉及物理厚度。
42.术语“多层抗反射涂层”或“ar涂层”和“ar堆叠体”具有相同的含义。
43.除非另外指明，否则本技术中提及的折射率是在25℃、550nm波长处表达的。
44.根据本发明的多层抗反射涂层可以形成在裸基材(即，未涂覆的基材)的主面中的至少一个上或已经涂覆有一个或多个功能性涂层(如抗磨损涂层)的基材的主面中的至少一个上。
45.如本文中所使用的，基材的后(或内或凹或cc)面旨在意指当使用制品时离配戴者的眼睛最近的面。其通常是凹面。相反，基材的前面(或凸面或cx)是当使用制品时离配戴者的眼睛最远的面。其通常是凸面。
46.并且，如本文中所使用的，“透明基材”应理解为当通过所述基材观察图像没有感知到显著对比度损失时，即当获得通过所述基材的图像形成，而没有不利地影响图像的品质时，是透明的。
47.术语“美观外观”是指在一段时间内透视评估为不存在或几乎不存在外观缺陷并且优选地是在弧光灯下测量的。
48.在本发明中术语“光学制品(如眼科镜片)的坚固性”被定义为此镜片抵抗变化的能力，而不管其制造过程引起的变化如何。例如，这些变化取决于所使用的基材类型、制造机器的设置(温度计划、适当的时间、电子枪的设置
……
)和/或其使用模式、所述制造机器由另一个替换。
49.实际上，当以工业规模制造多层抗反射涂层时，每层通常会发生一些厚度变化。这些变化导致反射性能不同，尤其是感知到的多层抗反射涂层的残余反射颜色不同。如果感知到的两个镜片的抗反射涂层的残余反射颜色不同，这些镜片就会显得不同并且无法成对关联。
50.根据本发明，“入射角(符号θ)”是由入射在眼科镜片表面上的光线与入射点处表
面的法线形成的角度。光线是例如发光的光源，如在国际比色cie l
*a*b*
(1976)中定义的标准光源d65。总体上，入射角从0
°
(正入射)至90
°
(掠入射)变化。入射角的一般范围是从0
°
至75
°
。
51.tv系数，也称为系统的“光透射率”，是如在iso 8980-3:2013标准中定义的，并且涉及380-780nm波长范围中的平均值，该平均值根据眼睛在该范围的每个波长处的敏感性进行了加权、并且是在d65照明条件(日光)下测量的。
52.在本发明中，除非另外指明，否则透光率/透射率是在厚度范围从0.7至2mm、优选从0.8至1.5mm的光学制品的中心处在范围从0
°
至15
°
、优选0
°
的入射角时测量的。如本文中所使用的，透射光是指到达光学制品的前主表面上并穿过镜片的光。
53.平均透光系数，缩写tm，是如在iso 13666:1998标准中定义的并且是根据iso 8980-4标准(通常是在小于17
°
、典型地15
°
的入射角时)测量的，即，它表示在从380nm到780nm的整个光谱内的光谱透射(未加权)平均值。
54.通过类推，平均透射系数还被称为系统的“光透射率”，是在800nm至900nm之间定义的，缩写为“t
met(800-900)”，其对应于波长范围从800nm至900nm的光谱透射(未加权)平均值。
55.同样通过类推，平均透射系数还被称为系统的“光透射率”，是在900nm至1500nm之间定义的，缩写为“t
m(900-1500)”，其对应于波长范围从900nm至1500nm的光谱透射(未加权)平均值。
56.在本文中，“光反射率”记为rv，是如在iso 13666:1998标准中定义的并且是根据iso 8980-4测量的，即：这是在380与780nm之间的整个可见光谱中的加权光谱反射平均值。rv通常是针对小于17
°
、典型地为15
°
的入射角来测量的，但可以针对任何入射角来评估。
57.在本技术中，“平均反射系数”，记为r
m(x-y)
，是如在iso 13666:1998标准中定义的，并且是根据iso 8980-4标准测量的，即这是在波长“x”与“y”nm之间的电磁谱内的(非加权)光谱反射平均值。根据本发明，rm是针对不同的入射角测量的。
58.例如，针对范围从800nm至900nm波长的特征平均反射系数，记为r
met(800-900)
，由下式定义并假设测量步长为1nm：
[0059][0060]
其中r(λ)表示在波长λ处的反射系数。
[0061]rmet(800-900)
可以是基于在相同入射角时测量的r(λ)针对任何入射角θ测量的。优选地，入射角范围为在0
°
至20
°
之间，并且是0
°
。
[0062]
这同样适用于针对范围从800nm至950nm波长的平均反射系数，记为r
met(800-950)
。
[0063]
在本文中，在近红外(nir)区中的特征平均反射系数r
mnir(900-2000)
是通过下式定义的：
[0064][0065]
其中r(λ)表示在波长λ处的反射系数。r
mnir
可以是基于在相同入射角时测量的r(λ)针对任何入射角θ测量的。优选地，入射角范围为在0
°
至20
°
之间，并且是0
°
。
[0066]
通过类推，在近红外(nir)区中的特征平均反射系数r
mnir(900-1500)
是通过下式定义的：
[0067][0068]
其中r(λ)表示在波长λ处的反射系数。r
mnir
可以是基于在相同入射角时测量的r(λ)针对任何入射角θ测量的。优选地，入射角范围为在0
°
至20
°
之间，并且是0
°
。
[0069]
这同样适用于范围从950至1500nm的近红外(nir)区中的平均反射系数，以下记为r
mnir(950-1500)
。
[0070]
2.光学制品
[0071]
根据本发明的光学制品是透明光学制品、优选是镜片或镜片毛坯、更优选是眼科镜片或镜片毛坯。光学制品可以在其凸面主侧(前侧)、凹面主侧(后侧)或两侧都涂覆有本发明的多层抗反射涂层。
[0072]
优选地，本发明的多层抗反射涂层涂覆在光学制品的前主侧和后主侧上。
[0073]a°
)基材
[0074]
一般而言，根据本发明的光学制品的干涉多层涂层可以是抗反射涂层(下文中称为ar涂层)，可以沉积在任何基材上，并且优选沉积在有机镜片基材上，例如热塑性或热固性塑料材料。
[0075]
热塑性塑料可以选自，例如：聚酰胺；聚酰亚胺；聚砜；聚碳酸酯及其共聚物；聚(对苯二甲酸乙二酯)和聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)。
[0076]
热固性材料可以选自，例如：环烯烃共聚物，如乙烯/降冰片烯或乙烯/环戊二烯共聚物；直链或支链脂族或芳族多元醇的碳酸烯丙酯的均聚物和共聚物，如二乙二醇双(碳酸烯丙酯)的均聚物(cr )；可以衍生自双酚a的(甲基)丙烯酸及其酯的均聚物和共聚物；硫代(甲基)丙烯酸及其酯的聚合物和共聚物，可以衍生自双酚a或邻苯二甲酸和烯丙基芳烃如苯乙烯的烯丙基酯的聚合物和共聚物，尿烷和硫代尿烷的聚合物和共聚物，环氧树脂的聚合物和共聚物，以及硫化物、二硫化物和环硫化物的聚合物和共聚物，以及其组合。
[0077]
如本文中所使用的，(共)聚合物旨在意指共聚物或聚合物。如本文中所使用的，(甲基)丙烯酸酯旨在意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。如本文中所使用的，聚碳酸酯(pc)旨在意指均聚碳酸酯或者共聚碳酸酯和嵌段共聚碳酸酯。
[0078]
二甘醇双(烯丙基碳酸酯)(cr )的均聚物、烯丙基和(甲基)丙烯酸共聚物，其折射率在1.54与1.58之间，硫尿烷的聚合物和共聚物、聚碳酸酯是优选的。
[0079]
在沉积本发明的抗反射涂层之前，基材可以涂覆有一种或多种功能涂层。惯常用于光学器件中的这些功能性涂层可以是并不限于耐冲击底漆层、耐磨损涂层和/或耐划伤涂层、偏振涂层、光致变色涂层或着色涂层。在下文中，基材意指裸基材或这种涂覆后的基材。
[0080]
优选地，基材和通常涂覆在所述基材上的任选的耐磨损涂层和/或耐划伤涂层具有类似/接近的折射率以避免条纹或外观缺陷。
[0081]
在沉积抗反射涂层之前，通常对所述基材的表面进行物理或化学表面活化处理，以增强抗反射涂层的粘附力。这种预处理通常在真空下进行。这种预处理可以是用高能和/
或反应性组分、例如用离子束(“离子预清理”或“ipc”)或用电子束进行的轰击、电晕放电处理、离子散裂处理、紫外线处理或真空下等离子体介导处理(通常使用氧或氩等离子体)。这种预处理还可以是酸性或碱性处理和/或基于溶剂的处理(水、过氧化氢或任何有机溶剂)。
[0082]b°
)多层抗反射涂层
[0083]
下文中现在将描述本发明的多层抗反射涂层。
[0084]
如前所述，本发明的多层抗反射涂层(ar涂层)具有特定的反射光谱。
[0085]
事实上，首先其具有或赋予光学制品针对以下范围的波长低的反射：范围从380nm至900nm、并且甚至范围从380nm至950nm，即：因此该范围包括范围从380nm至780nm的可见光区，还包括范围从780nm至900nm或从780nm至950nm的nir区部分。
[0086]
因此，根据本发明的第一特征，ar涂层具有或赋予光学制品对于至少小于或等于35
°
、并且优选等于35
°
的入射角小于或等于2.5％的在可见光区(380-780nm)中的平均光反射系数，记为rv。
[0087]
根据本发明，“小于或等于2.5％的在可见光区(380-780nm)中的平均光反射系数，记为r
v”包括以下值和/或包含在这些值之间的任何区间：2.5；2.4；2.3；2.3；2.2；2.1；2.0；1.9；1.8；1.7；1.6；1.5；1.4；1.3；1.2；1.1；1.0；0.95；0.90；0.85；0.80；0.75；0.70；0.65；0.60；0.55；0.50；0.45；等。
[0088]
优选地，在小于或等于35
°
的入射角时，在可见光区中的平均光反射系数rv小于或等于2.0％、优选小于或等于1.5％、更优选小于或等于1.0％、并且典型地小于或等于0.9％。
[0089]
通常，在小于或等于35
°
的入射角时，可见光区中的平均光反射系数rv小于或等于0.8％、优选小于或等于0.7％、更优选小于或等于0.65％、典型地小于或等于0.60％，如小于或等于0.55％。
[0090]
此外，光透射率(透明度)，即：tv系数，在范围从380-780nm的波长下测量，为大于或等于82％。
[0091]
根据一个实施例，在小于或等于20
°
的入射角时，tv大于或等于83％、优选大于或等于84％、特别地大于或等于85％。
[0092]
根据另一个实施例，在小于或等于20
°
的入射角时，tv大于或等于86％、优选大于或等于87％、特别地大于或等于90％，如95％。
[0093]
本发明的ar涂层的这些特征(即：低的rv和高的tv)能够改进旨在用于et装置(如虚拟和混合或增强现实(vr/ar)头戴式显示器(hmd))的光学制品的视觉矫正并且尤其即改进了光学制品的透明度又改进了佩戴者的视觉舒适性。
[0094]
同样，根据本发明的第二特征，ar涂层具有或赋予光学制品在et系统中使用的nir范围部分(即针对范围从800至900nm、并且甚至范围从800至950nm或从800至1000nm波长下)中低的反射。
[0095]
因此，在小于或等于20
°
、优选范围从0
°
至20
°
的入射角、并且典型地入射角为0
°
时，本发明的ar涂层的针对范围从800nm至900nm波长的平均反射系数(记为r
met(800-900)
)小于或等于1.5％。
[0096]
根据本发明，“小于或等于1.5％的针对范围从800nm至900nm波长的平均反射系数(记为r
met(800-900)
)”包括以下值和/或包含在这些值之间的任何区间：1.5；1.4；1.3；1.2；
1.1；1.0；0.95；0.90；0.85；0.80；0.75；0.70；0.65；0.60；0.55；0.50；0.45；0.40；0.35；0.30；0.25；0.20；等。
[0097]
优选地，在小于或等于20
°
、优选范围从0
°
至20
°
的入射角、并且典型地入射角为0
°
时，平均反射系数r
met(800-900)
小于或等于1％、优选小于或等于0.9％、典型地小于或等于0.8％、并且特别地小于或等于0.7％，如小于或等于0.65％。
[0098]
通常，在小于或等于20
°
、优选范围从0
°
至20
°
的入射角、并且典型地入射角为0
°
时，本发明的ar涂层的针对范围从800nm至950nm波长的平均反射系数(记为r
met(800-950)
)可以小于或等于1.5％。
[0099]
根据本发明，“小于或等于1.5％的针对范围从800nm至900nm波长的平均反射系数(记为r
met(800-900)
)”包括以下值和/或包含在这些值之间的任何区间：1.5；1.4；1.3；1.2；1.1；1.0；0.95；0.90；0.85；0.80；等。
[0100]
优选地，在小于或等于20
°
、优选范围从0
°
至20
°
的入射角、并且典型地入射角为0
°
时，平均反射系数r
met(800-950)
可以小于或等于1.5％、优选小于或等于1.3％、更优选小于或等于1.2％、并且典型地小于或等于1.0％。
[0101]
此外，在小于或等于20
°
、优选范围从0
°
至20
°
的入射角、并且典型地入射角为0
°
时，本发明的ar涂层的针对范围从800nm至1000nm波长的平均反射系数(记为r
met(800-1000)
)可以小于或等于1.5％。
[0102]
根据本发明，“小于或等于1.5％的针对范围从800nm至1000nm波长的平均反射系数(记为r
met(800-1000)
)”包括以下值和/或包含在这些值之间的任何区间：1.5；1.4；1.3；1.2；1.1；1.0；0.95；0.90；0.85；0.80；等。
[0103]
优选地，在小于或等于20
°
、优选范围从0
°
至20
°
的入射角、并且典型地入射角为0
°
时，平均反射系数r
met(800-1000)
可以小于或等于1.5％、优选小于或等于1.3％、更优选小于或等于1.2％、并且典型地小于或等于1.0％。
[0104]
本发明的ar涂层的该特征(即：低的r
met(800-900)
或低的r
met(800-950)
，并且甚至低的r
met(800-1000)
)能够避免当本发明的光学制品用于vr/ar头戴式显示器或et系统时的干扰反射或重影。
[0105]
根据本发明的特征，ar涂层具有或赋予光学制品在范围从0
°
至20
°
的入射角时小于或等于0.65％的低的rv以及小于或等于0.65％的低的r
met(800-900)
。
[0106]
此外，ar涂层具有或赋予光学制品针对范围从800至900nm波长(即et系统中使用的nir范围)的高的透射系数。
[0107]
事实上，在小于或等于20
°
、优选范围从0
°
至20
°
的入射角时，光学制品具有大于或等于60％、优选大于或等于70％、并且特别地大于或等于75％的针对范围从800nm至900nm波长的平均透射系数，记为t
met(800-900)
。
[0108]
根据一个实施例，在小于或等于20
°
的入射角时，平均透射系数t
met(800-900)
大于或等于80％、优选大于或等于83％、特别地大于或等于84％。
[0109]
根据另一个实施例，在小于或等于20
°
的入射角时，平均透射系数t
met(800-900)
大于或等于86％、优选大于或等于88％、特别地大于或等于90％，如95％。
[0110]
在用于et系统的nir部分中这样的高透射率(即：高的t
met(800-900)
)能够限制可用于et照明系统的功率消耗。
[0111]
然后，根据本发明的第三特征，ar涂层或光学制品具有针对以下波长的高的反射：等于或大于900或950nm的nir区，即：范围从900-1500nm，和/或甚至范围从900至2000nm，和/或范围从950至1000nm，和/或从950至1500nm。事实上，此nir截止能够保护光学制品的佩戴者的眼睛免受来自et系统或vr/ar头戴式显示器的外部环境的ir光。
[0112]
为了达到该特征，本发明提出了两种配置。
[0113]
根据第一配置a(反射)，在小于或等于20
°
、优选范围从0
°
至20
°
的入射角时，多层干涉涂层还可以具有大于或等于11.5％的在范围从900nm至2000nm的近红外(nir)区中的平均反射系数，记为r
mnir
。
[0114]
优选地，在小于或等于20
°
的入射角时，ar涂层具有的在近红外中的平均反射系数r
mnir
大于或等于12％、优选大于或等于13％、更优选大于或等于15％、典型地大于或等于20％、并且特别地大于或等于30％，如大于或等于40％。
[0115]
如本文中所使用的，大于或等于11.5％的在范围从900nm至2000nm的近红外(nir)区中的平均反射系数r
mnir
包括以下值和/或包含在这些值之间的任何区间(含极限值)：11.5；12；12.5；13；13.5；14；14.5；15；15.5；16.5；17；17.5；18；18.5；19；19.5；20；21；22；23；24；25；26；27；28；29；30；31；32；33；34；35；36；37；38；39；40等。
[0116]
尤其，根据该配置a，多层干涉涂层还可以具有在小于或等于20
°
、优选范围从0
°
至20
°
的入射角时大于或等于11.5％的在范围从950nm至1500nm的近红外(nir)区中的平均反射系数，记为r
mnir
(950-1500)。
[0117]
例如，在小于或等于20
°
的入射角时，r
mnir
(950-1500)可以大于或等于12％、优选大于或等于13％、更优选大于或等于15％、典型地大于或等于20％、并且特别地大于或等于25％。
[0118]
如本文中所使用的，大于或等于11.5％的r
mnir
(950-1500)包括以下值和/或包含在这些值之间的任何区间(含极限值)：11.5；12；12.5；13；13.5；14；14.5；15；15.5；16.5；17；17.5；18；18.5；19；19.5；20；21；22；23；24；25；等。
[0119]
此外，根据该配置a，多层干涉涂层还可以具有在小于或等于20
°
、优选范围从0
°
至20
°
的入射角时大于或等于11.5％的在范围从950nm至1000nm的近红外(nir)区中的平均反射系数，记为r
mnir
(950-1000)。
[0120]
例如，在小于或等于20
°
的入射角时，r
mnir
(950-1000)可以大于或等于12％、优选大于或等于13％、更优选大于或等于15％、典型地大于或等于20％、并且特别地大于或等于25％。
[0121]
如本文中所使用的，大于或等于11.5％的r
mnir
(950-1000)包括以下值和/或包含在这些值之间的任何区间(含极限值)：11.5；12；12.5；13；13.5；14；14.5；15；15.5；16.5；17；17.5；18；18.5；19；19.5；20；21；22；23；24；25；等。
[0122]
根据第二配置b(吸收)，透明基材可以包含至少一种吸收染料，该吸收染料在波长范围从900至2000nm的近红外区中吸收。
[0123]
根据本发明，表述“透明基材可以包含至少一种吸收染料”意指可以将吸收染料直接结合到基材中和/或结合到直接沉积在透明基材表面的一个涂层中。将染料结合到基材中或基材上的方法是技术人员所公知的，并且因此以下将不再详细描述欧洲专利ep 3327488 a1。该专利描述了将染料结合到沉积在光学制品或任何其他基材表面上的环氧涂
层中的各种方法。
[0124]
通常，所述至少一种吸收染料能够透射至少50％、优选至少60％的波长范围从800至900nm、优选范围从700至1000nm的至少到达基材的主面中的一个上的光并且阻挡至少30％、优选40％的波长范围从1000至1500nm的至少到达基材的主面中的一个上的光。
[0125]
因此，根据本发明的吸收染料是选择性染料，其在nir区中特定地吸收以具有最低的颜色值和高的nir吸收。
[0126]
有利地，至少一种吸收染料在可见光区(380-780nm)具有最小吸收。
[0127]
通常，至少一种染料可以选自以下组分家族：苝、聚甲炔(例如，花青、方酸菁、croconaines)、二亚铵、酞菁、萘酞菁、二硫烯和其它金属络合物、较新结构的槲特林(querterline)二酰亚胺及其混合物。
[0128]
除这些有机物质之外，还有其他无机物质，如呈纳米微粒形式的六硼化镧、铟锡氧化物、锑锡氧化物以及涂覆的云母材料。然而，有机材料在nir区中更具选择性。
[0129]
优选地，适用于本发明的至少一种染料包括花青化学成分。例如，由few chemicals gmbh公司以商品名s2007商业化的染料适用于本发明。
[0130]
当然，这两种配置a和b可以组合(具有高r
mnir
的ar涂层与包含在波长范围从900至2000nm的近红外区中吸收的特定染料的透明基材的组合)。
[0131]
此外，本发明的光学制品可以包括以下特征。
[0132]
根据本发明的一个特征，光学制品可以具有在小于或等于20
°
的入射角时小于或等于80％、优选小于或等于75％、并且典型地小于或等于65％的针对范围从900nm至1500nm波长的平均透射系数，记为t
m(900-1500)
。
[0133]
根据本发明的另一个特征，光学制品可以具有在小于或等于20
°
的入射角时小于或等于50％、优选小于或等于45％、并且典型地小于或等于35％的t
m(900-1500)
。
[0134]
如本文中所使用的，小于或等于80％的t
m(900-1500)
包括以下值和/或包含在这些值之间的任何区间(含极限值)：80；79；78；77；76；75；74；73；72；71；70；69；68；67；66；65；64；63；62；61；60；59；58；57；56；55；54；53；52；51；50；49；48；47；46；45；44；43；42；41；40；39；38；37；36；35；等。
[0135]
因此，本发明提出的解决方案能够限制可用于et照明系统的功率消耗(由于用于et系统的nir部分的高透射率，即：高的t
met(800-900)
)，同时还限制该nir部分中的重影(低的r
met(800-900)
)并且同时制止或减少来自用户/佩戴者的外部环境的对他/她的眼睛有害的nir光(900-1500nm或900-2000nm)。
[0136]
出于该目的，本技术人出人意料地发现，根据本发明的ar涂层能够在可见光区和在et系统中使用的nir范围部分(即：800-900nm)中都获得低的反射率，而同时能够具有或赋予光学制品在对佩戴者的眼睛有潜在伤害的nir区(即900-1500nm或900至1500nm)中高的反射。替代性地或组合地，光学制品可以包括能够在此波长范围(即：900-2000nm)中吸收的染料。
[0137]
现在将描述本发明的多层抗反射涂层的不同结构(无论上述实施例如何)。
[0138]
如前所述，本发明的多层抗反射涂层包括由具有高折射率(hi)和低折射率(li)的介电材料制成的至少两个层的堆叠体。
[0139]
优选地，抗反射涂层包括折射率(li)低的至少两个层、并且尤其至少三个层，和带
有高折射率层(hi)的至少两个层、并且尤其至少三个层。这里是一个简单的堆叠体，因为抗反射涂层中的层总数大于或等于4，并且通常小于或等于14。
[0140]
根据本发明的一个特征，抗反射涂层中的层总数大于或等于4，更优选大于或等于5，典型地大于或等于6。
[0141]
根据本发明的另一个特征，抗反射涂层中的层总数小于或等于14、更优选小于或等于12、甚至更优选小于或等于10。
[0142]
如本文中所使用的，抗反射涂层的层被定义为具有大于或等于1nm的厚度。因此，当对抗反射涂层中的层数计数时，将不考虑任何厚度小于1nm的层。在对抗反射涂层的层数计数时，也不考虑如下文所述的子层。
[0143]
hi层和li层不必在堆叠体中彼此交替，但是根据本发明的一个实施例它们也可以交替。两个hi层(或更多)可以彼此上下沉积，以及两个li层(或更多)也可以彼此上下沉积。
[0144]
通常，hi层和li层在根据本发明的ar涂层的堆叠体中彼此交替。
[0145]
有利地，ar涂层交替地包括hi层和li层并且具有大于或等于4、优选大于或等于5、并且尤其大于或等于6的层数。
[0146]
优选地，抗反射涂层总厚度小于或等于450nm、更优选小于或等于400nm、并且甚至更优选小于或等于370nm。抗反射涂层总厚度通常大于250nm，优选大于或等于300nm。通常，所述抗反射涂层的物理厚度范围从300至370nm。
[0147]
如本文中所使用的，小于或等于450nm的区间包括以下值和/或包含在这些值之间的任何区间(含极限值)：450；440；430；420；410；400；390；380；370；360；350；340；330；320；310；300；290；280；270；260；250；等。
[0148]
除非另外说明，否则本技术中披露的所有厚度涉及物理厚度。
[0149]
根据本发明的第一方面，ar涂层在远离所述基材的方向上至少包括：
[0150]-一个hi层，具有从8nm至25nm、优选从10nm至20nm的物理厚度；
[0151]-一个li层，具有从15nm至50nm、优选从20nm至40nm的物理厚度；
[0152]-一个hi层，具有从110nm至200nm、优选从150nm至175nm的物理厚度；
[0153]-一个li层，具有从80nm至130nm、优选从90nm至125nm的物理厚度。
[0154]
根据本发明的第二方面，ar涂层在远离所述基材的方向上至少包括：
[0155]-一个hi层，具有从8nm至25nm、优选从10nm至20nm的物理厚度；
[0156]-一个li层，具有从20nm至60nm、优选从30nm至50nm的物理厚度；
[0157]-一个hi层，具有从50nm至95nm、优选从65nm至85nm的物理厚度；
[0158]-一个li层，具有从1nm至15nm、优选从3nm至8nm的物理厚度；
[0159]-一个hi层，具有从50nm至90nm、优选从60nm至80nm的物理厚度；
[0160]-一个li层，具有从80nm至130nm、优选从90nm至125nm的物理厚度。
[0161]
根据本发明的第三方面，ar涂层进一步包括至少一个连续的金属层，该至少一个连续的金属层由至少一种或多种选自以下的金属制成：银(ag)、铝(al)、金(au)、钡(ba)、硼(b)、镉(cd)、铈(ce)、钴(co)、铬(cr)、铜(cu)、铁(fe)、锗(ge)、铪(hf)、铟(in)、铱(ir)、钾(k)、镧(la)、镁(mg)、锰(mn)、钼(mo)、镍(ni)、钕(nd)、铌(nb)、铅(pb)、钯(pd)、铂(pt)、铼(re)、锑(sb)、硒(se)、硅(si)、锡(sn)、锶(sr)、钽(ta)、钛(ti)、碲(te)、铊(tl)、钒(v)、钨(n)、锌(zn)或锆(zr)；或其组合，并且优选是金(au)。
[0162]
通常，此连续的金属层具有范围从1nm至10nm、优选从1.5nm至8nm的物理厚度。
[0163]
特别地，根据该方面，ar涂层在远离所述基材的方向上至少包括：
[0164]-一个hi层，具有从8nm至40nm、优选从10nm至30nm的物理厚度；
[0165]-一个li层，具有从8nm至60nm、优选从10nm至45nm的物理厚度；
[0166]-一个hi层，具有从170nm至240nm、优选从180nm至225nm的物理厚度；
[0167]-至少一个连续的金属层，具有从1nm至10nm、优选从1.5nm至8nm的物理厚度；
[0168]-任选的hi层，具有从8nm至40nm、优选从10nm至30nm的物理厚度；
[0169]-一个li层，具有从50nm至110nm、优选从55nm至100nm的物理厚度。
[0170]
根据本发明，“具有从8nm至40nm的物理厚度的hi层”包括以下值和/或包含在这些值之间的任何区间：8；9；10；11；12；13；14；15；16；17；18；19；20；21；22；23；24；25；26；27；28；29；30；31；32；33；34；35；36；37；38；39；40。
[0171]
根据本发明，“具有从8nm至60nm的物理厚度的li层”包括以下值和/或包含在这些值之间的任何区间：8；9；10；11；12；13；14；15；16；17；18；19；20；21；22；23；24；25；26；27；28；29；30；31；32；33；34；35；36；37；38；39；40；41；42；43；44；45；46；47；48；49；50；51；52；53；54；55；56；57；58；59；60。
[0172]
根据本发明，“具有从170nm至240nm的物理厚度的hi层”包括以下值和/或包含在这些值之间的任何区间：170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201；202；203；204；205；206；207；208；209；210；211；212；213；214；215；216；217；218；219；220；221；222；223；224；225；226；227；228；229；230；231；232；233；234；235；236；237；238；239；240。
[0173]
根据本发明，“具有从1nm至10nm的物理厚度的一个连续的金属层”包括以下值和/或包含在这些值之间的任何区间：1；2；3；4；5；6；7；8；9；10。
[0174]
根据本发明，“具有从50nm至110nm的物理厚度的li层”包括以下值和/或包含在这些值之间的任何区间：50；51；52；53；54；55；56；57；58；59；60；61；62；63；64；65；66；67；68；69；70；71；72；73；74；75；76；77；78；79；80；81；82；83；84；85；86；87；88；89；90；91；92；93；94；95；96；97；98；99；100；101；102；103；104；105；106；107；108；109；110。
[0175]
根据本发明的另一个特征，ar涂层可以包括如下所述的抗静电层(又称为导电层)。通常，此抗静电层在远离基材的方向上定位于“li外层”下方、并且优选正下方(即：li层离基材最远)。
[0176]
根据本发明，hi层是本领域公知的传统高折射率层。其通常包含一种或多种金属氧化物，如但不限于氧化锆(zro2)、氧化铝(al2o3)、五氧化二钽(ta2o5)、氧化镨(pr2o3)、钛酸镨(prtio3)、氧化镧(la2o3)、氧化钇(y2o3)、氧化铌(nb2o5)、二氧化钛(tio2)及其混合物。优选的材料包括氧化锆(zro2)、五氧化二钽(ta2o5)。根据本发明的特征，hi层是氧化锆(zro2)(折射率为1.997)。任选地，hi层可以进一步含有具有低折射率的二氧化硅或其他材料，条件是它们具有如上文所指示的大于或等于1.55、优选地大于或等于1.6的折射率。
[0177]
li层也是公知的并且可以包括但不限于mgf2、sio2、二氧化硅和氧化铝的混合物、尤其是掺杂氧化铝的二氧化硅(氧化铝有助于增加抗反射涂层的耐热性)、或它们的混合物。li层优选地是相对于层总重量包括按重量计至少80％的二氧化硅、更优选地按重量计至少90％的二氧化硅的层，并且甚至更优选地由二氧化硅层(sio2)(折射率为1.473)组成。
任选地，li层可以进一步含有具有高折射率或非常高的折射率的材料，条件是产生的层的折射率小于1.55。
[0178]
当使用包含sio2和al2o3的混合物的li层时，其相对于这样层中的sio2+al2o3总重量优选地包含按重量计1％至10％、更优选1％至8％、并且甚至更优选1％至5％的al2o3。
[0179]
例如，可以使用按重量计掺有4％或更少的al2o3的sio2、或者掺有8％al2o3的sio2。可以使用市场上可买到的sio2/al2o3混合物，如优美科材料科技股份有限公司(umicore materials ag)销售的(在550nm处，折射率n＝1.48-1.50)，或默克公司(merck kgaa)销售的(在500nm处，折射率n＝1.48)。
[0180]
如上所述，可以通过将至少一个导电层结合到存在于制品表面上的堆叠体中来使本发明的眼科镜片抗静电，也就是说不保留和/或不形成大量静电荷。
[0181]
玻璃镜片在与一块布摩擦或使用任何其他程序产生静电荷(由电晕等施加的电荷)后释放静电荷的能力可以通过测量所述电荷消散所需的时间来量化。因此，抗静电玻璃镜片具有约几百毫秒、优选500ms或更少的放电时间，而静电玻璃镜片为约几十秒。在本技术中，根据法国申请fr 2 943 798中披露的方法来测量放电时间。
[0182]
如本文中所使用的，“导电层”或“抗静电层”旨在意指由于其存在于非抗静电基材的表面上(即具有高于500ms的放电时间)而能够在其表面施加静电荷之后具有500ms或更短的放电时间的层。
[0183]
导电层可以位于堆叠体中的不同位置，通常在抗反射涂层中或与抗反射涂层接触，条件是其抗反射特性不受影响。导电层优选地位于抗反射涂层的两个层之间，和/或与这种抗反射涂层的高折射率层相邻。优选地，导电层直接位于抗反射涂层的低折射率层下面，最优选地是抗反射涂层的倒数第二层(直接位于抗反射涂层的二氧化硅基外层下面)：例如，“li外层”。
[0184]
导电层应该足够薄以便不改变抗反射涂层的透明度。导电层优选地是由导电且高度透明的材料(通常是任选地掺杂的金属氧化物)制成。在这种情况下，导电层的厚度优选地从1nm到15nm、更优选从1nm到10nm变化。优选地，导电层包含任选地掺杂的金属氧化物，该金属氧化物选自铟、锡、锌氧化物及其混合物。优选氧化铟锡(in2o3:sn，掺杂锡的氧化铟)、掺杂铝的氧化锌(zno:al)、氧化铟(in2o3)以及氧化锡(sno2)。在最优选的实施例中，导电且光透明层是氧化铟锡层，记为ito层或氧化锡层。
[0185]c°
)子层
[0186]
在本发明的一个实施例中，抗反射涂层可以沉积在子层上。应该注意，这样的子层不属于抗反射涂层。
[0187]
如本文中所使用的，子层或粘附层旨在意指为了提高所述涂层的机械特性(如耐磨性和/或耐划伤性)和/或为了增强其与基材或下层涂层的粘附性而使用的相对厚的涂层。
[0188]
由于其厚度相对较大，子层通常不参与抗反射光学活性，尤其是当子层的折射率接近下层基材(通常是抗磨损和抗划伤涂层或裸基材)时。
[0189]
子层的厚度应足以提升抗反射涂层的耐磨性，但优选不要达到会引起光吸收的程度，这取决于子层的性质而可能会显着降低相对透射系数τv。此子层的厚度通常小于300nm、更优选小于200nm，并且通常大于90nm、更优选大于100nm。
[0190]
子层优选地包括基于sio2的层，此层包括相对于层总重量优选按重量计至少80％的二氧化硅、更优选按重量计至少90％的二氧化硅、以及甚至更优选由二氧化硅层构成。这种基于二氧化硅的层的厚度通常小于300nm、更优选小于200nm，并且通常大于90nm、更优选大于100nm。
[0191]
在具体实施例中，子层由sio2层组成。
[0192]
根据实施例，抗反射涂层不沉积到上述子层上。
[0193]d°
)方法
[0194]
根据以下方法中的任一个，抗反射涂层的不同层以及任选的子层优选在真空下通过化学气相沉积来沉积：i)任选地离子束辅助的蒸发；ii)离子束溅射；iii)阴极溅射；iv)等离子辅助化学气相沉积。在以下的参考文件“thin film processes[薄膜工艺]”和“thin film processes ii[薄膜工艺ii]”，vossen&kern编著，academic press[学术出版社]，1978和1991中分别描述了这些不同的方法。特别推荐的方法是在真空下蒸发。
[0195]
优选地，通过在真空下蒸发对抗反射涂层中的每一层以及任选的子层进行沉积。
[0196]e°
)其他功能层
[0197]
通常，基材的将在其上沉积抗反射涂层的前主面和/或后主面涂覆有耐冲击底漆层、抗磨损涂层和/或抗划伤涂层或涂覆有用抗磨损涂层和/或抗划伤涂层涂覆的耐冲击底漆层。
[0198]
本发明的抗反射涂层优选地沉积在抗磨损涂层和/或抗划伤涂层上。抗磨损涂层和/或耐划伤涂层可以是眼科镜片领域中传统用作抗磨损涂层和/或抗划伤涂层的任何层。
[0199]
抗磨损涂层和/或抗划伤涂层优选地是基于聚(甲基)丙烯酸酯或硅烷的硬质涂层，这些硬质涂层通常包括一种或多种矿物填料，这些矿物填料旨在增加涂层一旦固化后的硬度和/或折射率。
[0200]
硬质抗磨损涂层和/或耐划伤涂层优选地是由包括至少一种烷氧基硅烷和/或其水解产物的组合物制备的，该水解产物例如通过用盐酸溶液和任选的冷凝和/或固化催化剂水解获得。
[0201]
针对本发明推荐的合适的涂层包括基于环氧硅烷水解产物的涂层，如在专利fr 2 702 486(ep 0 614 957)、us 4 211 823和us 5 015 523中描述的环氧硅烷水解产物。
[0202]
可以通过浸涂或旋涂将抗磨损涂层和/或耐划伤涂层组合物沉积到基材的主面上。然后通过合适的方法(优选使用热或紫外线辐射)将其固化。
[0203]
抗磨损涂层和/或耐划伤涂层的厚度通常从2至10μm、优选从3至5μm变化。
[0204]
在沉积耐磨损涂层和/或耐划伤涂层之前，可以将底漆涂层施加到基材上以提高最终产品中的后续层的耐冲击性和/或粘附性。此涂层可以是惯常用于透明聚合物材料的制品如眼科镜片的任何耐冲击底漆层。
[0205]
优选的底漆组合物是基于聚氨酯的组合物和基于胶乳的组合物，尤其是任选地含有聚酯单元的聚氨酯型胶乳。
[0206]
这样的底漆组合物可以通过浸涂或旋涂沉积在制品面上，然后在至少70℃和最高100℃、优选约90℃的温度干燥范围为2分钟到2小时、通常约15分钟的时间段，以形成固化后厚度为从0.2至2.5μm、优选从0.5至1.5μm的底漆层。
[0207]
根据本发明的眼科镜片还可以包括形成在抗反射涂层上并能够改变其表面特性
的涂层，如疏水性涂层和/或疏油性涂层(防污表涂层)。这些涂层优选地沉积到抗反射涂层的外层上。总体上，这些涂层的厚度小于或等于10nm，优选范围为从1至10nm、更优选从1至5nm。
[0208]
代替疏水性涂层，可以使用提供防雾特性的亲水性涂层、或当与表面活化剂关联时提供防雾特性的防雾前体涂层。在专利申请wo 2011/080472中描述了这种防雾前体涂层的实例。
[0209]
典型地，根据本发明的眼科镜片包括基材，该基材的后面上依次涂覆有耐冲击底漆层、抗磨损层和/或耐划伤层、抗uv、抗反射涂层、以及疏水性和/或疏油性涂层、或者提供防雾特性的亲水性涂层、或防雾前体涂层。
[0210]
眼科镜片的基材的前面可以依次涂覆有耐冲击底漆层、耐磨损层和/或耐划伤层、根据本发明的抗反射涂层、以及疏水性涂层和/或疏油性涂层。
[0211]
根据本发明的光学制品优选地是眼科镜片，如眼镜镜片，或眼镜镜片的毛坯。镜片可以是偏振镜片、光致变色镜片或太阳镜片，其可以是着色的或不带色的，可以是矫正的或非矫正的。
[0212]
因此，本发明提供了一种改进了构思的抗反射涂层，包括由层构成的相对薄的堆叠体，其厚度和材料已被选择为获得令人满意的抗反射性能与同时在nir区和可见光区非常低的反射之间的良好折衷，同时具有坚固特性和漂亮的美观外观。
[0213]
3.光学装置
[0214]
本发明还涉及将在下文描述的光学装置。
[0215]
尤其，该光学装置包括至少在深红色区和近红外区中发光的光源和如上定义的光学制品(即：具有配置a和/或b的实施例1或实施例2)。
[0216]
通常，光学制品是眼科镜片，并且包括根据本发明的光学制品的上述所有特征(组合或不组合)。通常，此光学制品是或结合到眼睛追踪装置、增强现实装置或虚拟现实装置中。
[0217]
例如，光学装置可以对应于专利申请pct/ep 2019/074697中描述的光学装置。
[0218]
特别地，根据本发明的光学装置可以包括(如上述的)眼科镜片和在深红色区和近红外区中(即，在范围从700nm到2500nm的波长处)发光的光源。
[0219]
光源例如可以是发光二极管(led)。
[0220]
为了检测从该光源发出的光，可以使用对nir波长敏感的摄像机，例如ccd(电荷耦合器件)类型或cmos(互补金属氧化物半导体)类型的相机，无需任何深红色和nir滤波器。作为变型，可以使用单个深红和nir传感器或psd(位置敏感探测器)传感器或任何其他适当传感器的阵列来代替相机。
[0221]
例如，图2示出了包括根据本发明的光学装置的增强现实装置或虚拟现实装置中的布置的非限制性实例。
[0222]
该光学装置包括眼科镜片10，该眼科镜片放置在一方面用户的眼睛14与另一方面光学元件12之间。光学元件12例如可以是波导，该波导具有用于将光耦合到用户的眼睛14中的耦合装置和用于将光耦合输出到用户的眼睛的耦合输出装置，使得用户可以感知到虚拟图像。
[0223]
穿过光学元件12并穿过眼科镜片10的水平箭头11表示来自环境的光。
1104机器，并设置有离子枪(commonwealth mark ii)用于使用氩离子(ipc)制备基材表面和用离子辅助沉积(iad)蒸发金属层(au)的初步阶段。
[0240]
尤其，ta2o5、zro2和sio2的沉积步骤是经典的并且是本领域技术人员公知的。
[0241]
层的厚度是使用石英微量天平来控制的。光谱测量在带有ura附件(通用反射率附件)的可变入射分光光度计perkin-elmer lambda 850上实现。
[0242]b°
)测试程序
[0243]
用于制造光学制品/镜片的方法包括将涂覆有抗磨损涂层和耐划伤涂层的基材引入真空沉积室的步骤、抽气直至获得高真空的步骤、通过氩离子束(阳极电流：1a，阳极电压：100v，中和电流：130ma)活化基材的前面的步骤、关闭离子照射、通过在后面上相继蒸发形成抗反射涂层的各个层的步骤、以及最后一个通风步骤。
[0244]
*配置a
[0245]
特别地，镜片1至6的透明基材不包含任何吸收染料(内部没有染料的毛坯镜片)。
[0246]
*配置b
[0247]
此外，对于镜片10至15，根据文献ep 3 327 488中所述的方法将染料s2007添加到基材中。事实上，s2007花青染料在ep 3327488 a1中提及的环氧涂层中以及还有在mithril 1.5硬质涂层和mr 8基材中都显示出非常好的溶解性。
[0248]
镜片10、12和14的基材包括3ppm的染料并且镜片11、13和15的基材包括5ppm的染料。
[0249]c°
)结果
[0250]
下文中详述了在根据本发明的实例1至15中获得的眼科镜片1至15的结构特征和光学性能。
[0251]
这些镜片2至6在15
°
的入射角时在400至2000nm之间的反射率图示出于图3，并且镜片10至13(全局镜片)在15的入射角时在300至1500之间的透射率图示出于图4和图5中。
[0252]
光学值是前面的光学值。反射光的系数rv(％)、tv(％)、r
met(800-900)
、t
met(800-900)
、r
mnir
、tm
(900-1500)
是针对0
°
的入射角、标准光源d65和标准观察者(10
°
角)提供的。
[0253]
结构
[0254]
根据本发明的测试镜片1至9包括在其后主面和前主面上的实例1至9中所示的ar涂层(两侧上的实例相同)并且在远离基材(“sub.”意指基材)的方向上具有以下结构(物理厚度以nm计)：
[0255][0256][0257]
表3
[0258]
根据本发明的测试镜片10至15在其后主面和前主面上分别包括实例10至13中所示的ar涂层(两侧上的实例相同)并且在远离基材的方向上具有以下结构(物理厚度以nm计)：
[0259]-镜片10和11具有与镜片2相同的结构，但是基材mr8分别包括3或5ppm；
[0260]-镜片12和13具有与镜片6相同的结构，但是基材mr8分别包括3或5ppm，并且
[0261]-镜片14和15具有与镜片1相同的结构，但是基材mr8分别包括3或5ppm。
[0262]
光学特征(图3至5)
[0263]
*配置a：镜片1至9
[0264][0265][0266]
表4
[0267]
nd：未测定到
[0268]
因此，如表4所示，根据本发明的镜片1至9能够在可见光区和在et系统中使用的nir范围部分(即：800-900nm和/或800-950nm和/或800-1000nm)中都获得低的反射率，而同时能够具有或赋予光学制品在对佩戴者的眼睛有潜在危害的nir区(即900-2000nm和/或950至1500nm和/或950-1000nm)中高的反射。此外，在用于et系统的nir范围部分(即：800-900nm)中的透射率是优化的。
[0269]
*配置b：镜片10至15(具有染料)
[0270]
镜片2-无金属层(无染料)，镜片7(3ppm染料)，以及镜片8(5ppm染料)
[0271] tv(％)t
met(800-900)
t
m(900-1500)
镜片296.796.176.7镜片1096.293.272.5镜片1194.083.261.4
[0272]
表5
[0273]
镜片6-具有金属层(无染料)，镜片12(3ppm染料)，以及镜片13(5ppm染料)
[0274][0275]
表6
[0276]
镜片1-无金属层(无染料)，镜片11(3ppm染料)，以及镜片12(5ppm染料)
[0277] tv(％)t
met(800-900)
t
m(900-1500)
镜片196.495.978.3镜片1495.793.174.1镜片1593.883.162.9
[0278]
表7
[0279]
这些表5和7示出，在用于et系统的nir波长部分中的透射率是高的，以限制用于et照明系统的功率消耗，而在范围从900至1500nm的nir(对应于et系统的佩戴者的外部环境)中的透射率却是相当低的，尤其在使用染料时。事实上，与没有染料(镜片2、6和1)的值相比，镜片10至15的基材中染料的存在能够特别地降低tm
(900-1500)
的值。
[0280]
这些特征能够保护佩戴者的眼睛免受此nir光。

技术特征：
1.一种光学制品，其包括具有前主面和后主面的透明基材，所述主面中的至少一个涂覆有多层干涉涂层，所述多层干涉涂层包括至少一个具有大于或等于1.55的折射率的高折射率层(hi)和至少一个具有小于1.55的折射率层的低折射率层(li)的堆叠体，其中所述多层干涉涂层具有：
■
对于至少小于或等于35
°
的入射角，小于或等于2.5％的在可见光区中的平均光反射系数，记为r
v
；
■
在小于或等于20
°
的入射角时，小于或等于1.5％的针对范围从800nm至900nm波长的平均反射系数，记为其特征在于：
■
所述多层干涉涂层在小于或等于20
°
的入射角时具有大于或等于11.5％的在范围从900nm至2000nm的近红外(nir)区中的平均反射系数，记为r
mnir
，和/或所述透明基材包含至少一种吸收染料，所述吸收染料在波长范围从900至2000nm的近红外区中吸收。2.根据权利要求1所述的光学制品，其中，所述多层干涉涂层在小于或等于20
°
的入射角时具有的在近红外中的平均反射系数r
mnir
大于或等于12％、优选大于或等于13％、更优选大于或等于15％、典型地大于或等于20％、并且特别地大于或等于30％，如大于或等于40％。3.根据前述权利要求中任一项所述的光学制品，其中，所述多层干涉涂层在小于或等于20
°
的入射角时具有的平均反射系数小于或等于1％、优选小于或等于0.9％、典型地小于或等于0.8％、并且特别地小于或等于0.7％。4.根据前述权利要求中任一项所述的光学制品，其中，所述多层干涉涂层在小于或等于20
°
的入射角时具有的平均反射系数和/或平均反射系数小于或等于1％、优选小于或等于0.9％、典型地小于或等于0.8％。5.根据前述权利要求中任一项所述的光学制品，其中，所述光学制品在小于或等于20
°
的入射角时具有大于或等于60％、优选大于或等于70％、并且特别地大于或等于75％的针对范围从800nm至900nm波长的平均透射系数，记为6.根据前述权利要求中任一项所述的光学制品，其中，所述光学制品在小于或等于20
°
的入射角时具有小于或等于80％、优选小于或等于75％、并且典型地小于或等于65％的针对范围从900nm至1500nm波长的平均透射系数，记为t
m(900-1500)
。7.根据前述权利要求中任一项所述的光学制品，其中，所述至少一种吸收染料能够透射至少50％、优选至少60％的波长范围从800至900nm、优选范围从700至1000nm的至少到达所述基材的所述主面中的一个上的光并且阻挡至少30％、优选40％的波长范围从1000至1500nm的至少到达所述基材的所述主面中的一个上的光。8.根据前述权利要求中任一项所述的光学制品，其中，所述多层干涉涂层交替地包括hi层和li层，并且具有的层数大于或等于4。9.根据权利要求8所述的光学制品，其中，所述多层干涉涂层在远离所述基材的方向上至少包括：-一个hi层，具有从8nm至25nm、优选从10nm至20nm的物理厚度；-一个li层，具有从15nm至50nm、优选从20nm至40nm的物理厚度；
‑
一个hi层，具有从110nm至200nm、优选从150nm至175nm的物理厚度；-一个li层，具有从80nm至130nm、优选从90nm至125nm的物理厚度。10.根据权利要求8所述的光学制品，其中，所述多层干涉涂层在远离所述基材的方向上至少包括：-一个hi层，具有从8nm至25nm、优选从10nm至20nm的物理厚度；-一个li层，具有从20nm至60nm、优选从30nm至50nm的物理厚度；-一个hi层，具有从50nm至95nm、优选从65nm至85nm的物理厚度；-一个li层，具有从1nm至15nm、优选从3nm至8nm的物理厚度；-一个hi层，具有从50nm至90nm、优选从60nm至80nm的物理厚度；-一个li层，具有从80nm至130nm、优选从90nm至125nm的物理厚度。11.根据权利要求8所述的光学制品，其中，所述多层干涉涂层进一步包括至少一个连续的金属层，所述至少一个连续的金属层由至少一种或多种选自以下的金属制成：银(ag)、铝(al)、金(au)、钡(ba)、硼(b)、镉(cd)、铈(ce)、钴(co)、铬(cr)、铜(cu)、铁(fe)、锗(ge)、铪(hf)、铟(in)、铱(ir)、钾(k)、镧(la)、镁(mg)、锰(mn)、钼(mo)、镍(ni)、钕(nd)、铌(nb)、铅(pb)、钯(pd)、铂(pt)、铼(re)、锑(sb)、硒(se)、硅(si)、锡(sn)、锶(sr)、钽(ta)、钛(ti)、碲(te)、铊(tl)、钒(v)、钨(n)、锌(zn)或锆(zr)；或其组合，并且优选是金(au)。12.根据权利要求11所述的光学制品，其中，所述多层干涉涂层在远离所述基材的方向上至少包括：-一个hi层，具有从8nm至40nm、优选从10nm至30nm的物理厚度；-一个li层，具有从8nm至60nm、优选从10nm至45nm的物理厚度；-一个hi层，具有从170nm至240nm、优选从180nm至225nm的物理厚度；-所述至少一个连续的金属层，具有从1nm至10nm、优选从1.5nm至8nm的物理厚度；-任选的hi层，具有从8nm至40nm、优选从10nm至30nm的物理厚度；-一个li层，具有从50nm至110nm、优选从55nm至100nm的物理厚度。13.根据前述权利要求中任一项所述的光学制品，其中，所述光学制品的两个主面涂覆有所述多层干涉涂层。14.一种光学装置，其包括在深红色和近红外区中发光的光源，其特征在于，所述光学装置包括根据前述权利要求1至13中所述的光学制品。15.根据权利要求14所述的光学装置，其特征在于，所述光学装置是增强现实装置、虚拟现实装置或眼睛追踪装置。

技术总结
本发明涉及一种光学制品，其包括具有前主面和后主面的透明基材，这些主面中的至少一个涂覆有多层干涉涂层，该多层干涉涂层包括至少一个具有大于或等于1.55的折射率的高折射率层(HI)和至少一个具有小于1.55的折射率层的低折射率层(LI)的堆叠体，其中所述多层干涉涂层具有：


技术研发人员：H
受保护的技术使用者：依视路国际公司
技术研发日：2021.10.26
技术公布日：2023/7/22