BR112021004390A2 - elemento óptico com uma pilha de pacotes de camada e método para produzir o elemento óptico - Google Patents

Abstract

ELEMENTO ÓPTICO COM UMA PILHA DE PACOTES DE CAMADA E MÉTODO PARA PRODUZIR O ELEMENTO ÓPTICO. A invenção refere-se a um elemento óptico (100), que compreende um substrato (20) e um sistema de camada de redução de reflexão interferométrica (10) em, pelo menos, uma superfície (22) do substrato (20). O sistema de camada (10) compreende uma pilha (40) de, pelo menos, pacotes de quatro camadas sucessivas (42, 44, 46, 48), em que cada pacote de camada (42, 44, 46, 48) compreende uma primeira subcamada (60) com uma primeira profundidade óptica (t1) e uma segunda subcamada (62) com uma segunda profundidade óptica (t2) que difere da primeira profundidade óptica (t1). O índice de refração (n1) de cada primeira subcamada (60) mais perto do substrato é maior do que o índice de refração (n2) de cada segunda subcamada (62) mais longe do substrato, da respectiva pilha (40), em que o sistema de camada (10) tem um brilho (L*), um colorido (C*) e um ângulo de matiz (h) de uma cor de reflexão residual. O valor de uma mudança (h) no ângulo de matiz (h) da cor de reflexão residual em uma faixa de um ângulo de visão (AOI) com os valo-res limite de 0° e 30° em relação a uma superfície normal (70) para o sistema de ca-mada (10) é menor que o valor de uma mudança (C*) no colorido (C*) na faixa do ângulo de visão (AOI).

Description

“ELEMENTO ÓPTICO COM UMA PILHA DE PACOTES DE CAMADA E MÉTODO PARA PRODUZIR O ELEMENTO ÓPTICO” TÉCNICA ANTERIOR

[001]A invenção refere-se a um elemento óptico com uma pilha de pacotes de camada e a um método para produzir o elemento óptico.

[002]Elementos ópticos conhecidos com antirreflexo interferométrico, tais como os conhecidos do documento WO 2016/110339 A1, geralmente têm uma refletância de luz de cerca de 1%, calculada de acordo com a norma DIN EN ISO 13666: 2013-10. A cor de reflexão residual restante mostra uma forte variação quando o ângulo de visão é alterado. A variação se estende por praticamente toda a escala visual de cores.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[003]É o objetivo da invenção fornecer um elemento óptico com um sistema de camada de redução de reflexão interferométrica que exibe apenas uma pequena variação dependente do ângulo de visão na cor da reflexão residual.

[004]Os objetos são resolvidos pelas características das reivindicações independentes. As modalidades e vantagens favoráveis da invenção serão evidentes a partir das reivindicações adicionais, da descrição e do desenho.

[005]Salvo indicação ao contrário, os termos usados nesta invenção devem ser entendidos no sentido da norma DIN EN ISO 13666: 2013-10 (EN ISO 13666: 2012 (D/E)) e DIN EN ISO 11664-4: 2012-06 (EN ISO 11664-4: 2011) de Deutsches Institut für Normung e.V.

[006]De acordo com a seção 4.2 de DIN EN ISO 13666: 2013-10, o termo luz visível, radiação visível ou uma faixa de comprimento de onda visível, respectivamente, refere-se à radiação óptica que é capaz de causar diretamente uma sensação de luz em seres humanos. A radiação visível geralmente refere-se a uma faixa de comprimento de onda de 400 nm a 780 nm.

[007]No contexto desta invenção, a radiação visível pode, de preferência, referir-se a uma faixa de comprimento de onda de 400 nm ou 460 nm a 700 nm, respectivamente, correspondendo ao máximo de sensibilidade do olho humano. Isso pode aumentar simultaneamente a flexibilidade do modelo para o modelo das características do filtro e da taxa de variação.

[008]De acordo com a seção 15.1 da norma DIN EN ISO 13666: 2013-10, o termo refletância espectral, refletância ou refletividade, respectivamente, refere-se à relação da potência radiante espectral refletida por cada material ou superfície ou revestimento, respectivamente, para a potência radiante incidente para um comprimento de onda específico (λ). No caso presente, a refletividade refere-se à refletividade de todo o revestimento com suas múltiplas subcamadas de alto e baixo índice de refração e não à refletividade de uma única subcamada.

[009]A invenção é com base em um elemento óptico, que compreende um substrato e um sistema de camada de redução de reflexão interferométrica em, pelo menos, uma superfície do substrato, em que o sistema de camada compreende uma pilha de, pelo menos, pacotes de quatro camadas sucessivas, em que cada pacote de camada compreende uma primeira subcamada com uma primeira espessura óptica e uma segunda subcamada com uma segunda espessura óptica que difere da primeira espessura óptica, em que um índice de refração da respectiva primeira subcamada mais próxima do substrato é maior do que um índice de refração da respectiva segunda subcamada mais longe do substrato da pilha, em que o sistema de camada tem uma luminosidade, um croma e um ângulo de matiz de uma cor de reflexão residual.

[010]É proposto que o valor absoluto de uma mudança no ângulo de matiz da cor de reflexão residual em um intervalo de um ângulo de visão com os valores limite 0° e 30°, em relação a uma superfície normal no sistema de camada, é menor que o valor absoluto de uma mudança no croma no intervalo do ângulo de visão.

[011]O croma também pode ser referido como saturação de cor. O ângulo de matiz também pode ser referido como o ângulo de cor.

[012]Vantajosamente, ao variar as espessuras de camada das subcamadas, um sistema de camada de cor estável pode ser fornecido cuja cor reflexiva residual não muda ou muda apenas ligeiramente, mesmo com uma mudança maior no ângulo de visão. Vantajosamente, uma cor de reflexão residual de cor estável pode ser alcançada por uma combinação adequada de croma e ângulo de matiz em uma ampla faixa de ângulo de visão.

[013]As primeiras, mais próximas do substrato, subcamadas dos pacotes de camada na pilha podem ser formadas a partir do mesmo primeiro material.

[014]A segunda, mais longe do substrato, as subcamadas também podem ser feitas do mesmo segundo material que difere do primeiro material das primeiras subcamadas. Pode ser previsto que uma camada funcional de um terceiro material, que tem propriedades refrativas comparáveis à segunda subcamada, seja disposta no pacote de camada mais longe do substrato entre as primeira e segunda subcamadas. Para fins de cálculo, a camada funcional pode ser associada com a segunda subcamada, se necessário. Alternativamente, os materiais das primeiras subcamadas podem variar na pilha. Da mesma forma, pode ser previsto alternativamente, que os materiais a partir dos quais as segundas subcamadas são formadas variem na pilha.

[015]Vantajosamente, o sistema de camada pode compreender quatro ou cinco pacotes de camada. De preferência, cinco pacotes de camadas são fornecidos. Mais de cinco pacotes de camada também podem ser fornecidos.

[016]De acordo com uma modalidade favorável do elemento óptico, o croma no valor limite superior do ângulo de visão pode ter um valor de no máximo 16. Alternativamente ou adicionalmente, o valor máximo do croma no intervalo do ângulo de visão pode ser de no máximo 16. Isso permite a realização de todas as cores reflexivas com alta constância de cor para uma reflexão residual, não apenas na borda do ângulo de matiz.

[017]De acordo com uma modalidade favorável do elemento óptico, o ângulo de matiz no intervalo do ângulo de visão com os valores limite de 0° e 30° pode mudar no máximo 15°, de preferência, no máximo 10°. A impressão de cor da reflexão residual do sistema óptico permanece completa ou quase inalterada para um observador em uma grande faixa do ângulo de visão.

[018]De acordo com uma modalidade favorável do elemento óptico, o valor absoluto da mudança no ângulo de matiz em um segundo intervalo de um ângulo de visão de 0° a um ângulo de visão limite com valores limite superiores de 30° a 45°, em relação à superfície normal no sistema de camada, pode ser menor do que o valor absoluto de uma mudança no croma no segundo intervalo do ângulo de visão, e o valor absoluto do croma no ângulo de visão limite pode ser, pelo menos, igual a 2.

[019]Em particular, o ângulo de matiz h no segundo intervalo pode mudar em no máximo 20°, de preferência, em no máximo 15°. Vantajosamente, uma cor de reflexão residual de cor estável resulta mesmo com uma variação maior no ângulo de visão.

[020]De acordo com uma modalidade favorável do elemento óptico, a refletância fotópica no intervalo do ângulo de visão com os valores limite de 0° e 30° pode ser no máximo 1,5%, de preferência, no máximo 1,2%.

[021]De acordo com uma modalidade favorável do elemento óptico, a refletância escotópica no intervalo do ângulo de visão com os valores limite de 0° e 30° pode ser no máximo 1,5%, de preferência, no máximo 1,2%.

[022]De acordo com uma modalidade favorável do elemento óptico, as primeiras subcamadas podem ser formadas a partir de um material de alto índice de refração.

[023]Vantajosamente, as primeiras subcamadas podem ter, pelo menos, um ou mais dos compostos Ta2O5, TiO2, ZrO2, Al2O3, Nd2O5, Pr2O3, PrTiO3, La2O3, Nb2O5, Y2O3, HfO2, óxido de InSn, Si3N4, MgO, CeO2, ZnS e/ou suas modificações, em particular, seus outros estados de oxidação.

[024]Se dois ou mais compostos estiverem contidos em uma primeira subcamada, estes podem ser aplicados em camadas, por exemplo, ou também podem ser fornecidos misturados em uma camada, por exemplo, por aplicação simultânea.

[025]Esses materiais são conhecidos como materiais de alto índice de refração clássico para implantação em elementos ópticos, tal como para o revestimento de lentes para óculos. No entanto, as subcamadas de índice de refração superior também podem conter SiO2 ou outros materiais de índice de refração inferior, desde que o índice de refração de toda a subcamada seja maior que 1,6, de preferência, pelo menos 1,7, mais de preferência, pelo menos 1,8, mais de preferência, pelo menos 1,9.

[026]De acordo com uma modalidade favorável do elemento óptico, as segundas subcamadas podem ser formadas a partir de um material de baixo índice de refração.

[027]As subcamadas de índice de refração inferior podem ter, pelo menos, um dos materiais MgF2, SiO, SiO2, SiO2 com adições de AI, silanos, siloxanos na forma pura ou com seus derivados fluorados. No entanto, as subcamadas de índice de refração inferior também podem conter uma mistura de SiO2 e AI2O3. De preferência, as subcamadas de índice de refração inferior podem conter, pelo menos, 80% em peso de SiO2, mais de preferência, pelo menos 90% em peso de SiO2.

[028]De preferência, o índice de refração das subcamadas de baixa refração é no máximo 1,55, de preferência, no máximo 1,48, particularmente de preferência, no máximo 1,4. Essas indicações de índices de refração referem-se a condições normais a uma temperatura de 25°C, bem como, a um comprimento de onda de referência da intensidade de luz usada de 550 nm.

[029]Exemplos típicos de materiais de camada com diferentes índices de refração são dióxido de silício (SiO2) com um índice de refração de 1,46, óxido de alumínio (AI2O3) com um índice de refração de 1,7, dióxido de zircônio (ZrO2) com um índice de refração de 2,05, óxido de titânio praseodímio (PrTiO3) com um índice de refração de 2,1, óxido de titânio (TiO2) e sulfeto de zinco (ZnS), cada um com um índice de refração de 2,3. Esses valores representam valores médios que podem variar em até 10%, dependendo do método de revestimento e da espessura da camada.

[030]Os vidros ópticos comuns têm índices de refração entre 1,5 e 2,0. Materiais de camada com índices de refração menores que 1,5, tais como MgF2, SiO2, AI2O3, são, portanto, referidos como materiais de baixo índice de refração em combinação com vidros ópticos, enquanto materiais de camada com índices de refração maiores que 2,0, tais como ZrO2, PrTiO3, TiO2, ZnS, são referidos como materiais de alto índice de refração em combinação com vidros ópticos.

[031]A diferença nos índices de refração entre os materiais de alto índice de refração e baixo índice de refração das primeira e segunda subcamadas é, de preferência, de pelo menos 0,2 a pelo menos 0,5, dependendo do método de revestimento e da espessura da camada.

[032]Os materiais usados para este tipo de revestimento são os materiais típicos aplicados a um substrato em óptica por meio de, por exemplo, métodos PVD (PVD = deposição física em fase vapor) ou métodos CVD (CVD = deposição química em fase vapor).

[033]De acordo com uma modalidade favorável do elemento óptico, pelo menos, as primeiras subcamadas podem ser formadas a partir de um mesmo primeiro material e as segundas subcamadas podem ser formadas, pelo menos, predominantemente a partir de um mesmo segundo material.

[034]Opcionalmente, as segundas subcamadas podem ser formadas a partir do mesmo segundo material e têm uma camada funcional entre a primeira subcamada e a segunda subcamada apenas no pacote de camada mais longe do substrato. A camada funcional pode ter um índice de refração baixo e pode ser adicionada à segunda subcamada para fins de cálculo, se necessário.

[035]De acordo com outro aspecto da invenção, é proposto um método para projetar um elemento óptico de acordo com a invenção.

[036]O elemento óptico compreende um substrato e um sistema de camada de redução de reflexão interferométrica em, pelo menos, uma superfície do substrato, em que o sistema de camada compreende uma pilha de, pelo menos, pacotes de quatro camadas sucessivas, em que cada pacote de camada compreende uma primeira subcamada com uma primeira espessura óptica e uma segunda subcamada com uma segunda espessura óptica que difere da primeira espessura óptica, em que um índice de refração da respectiva primeira subcamada mais próxima do substrato é maior do que um índice de refração da respectiva segunda subcamada mais longe do substrato da pilha, em que o sistema de camada tem uma luminosidade, um croma e um ângulo de matiz de uma cor de reflexão residual. O valor absoluto de uma mudança no ângulo de matiz da cor de reflexão residual em um intervalo de um ângulo de visão tendo os valores limite de 0° e 30°, em relação a uma superfície normal no sistema de camada, é menor do que o valor absoluto de uma mudança no croma no intervalo do ângulo de visão.

[037]No método, as seguintes etapas são realizadas: definir um modelo de camada, que compreende pelo menos um primeiro material para subcamadas de alto índice de refração e um segundo material para subcamadas de baixo índice de refração, número de pacotes de camada desejados com as subcamadas, valores iniciais da espessura das subcamadas; definir valores de cor alvo que compreendem luminosidade, croma e ângulo de matiz pelo menos em valores limite para um intervalo de um ângulo de visão com valores limite de 0° e 30°; e realizar um método de otimização para variar as espessuras de camada única até que um alvo de otimização seja alcançado.

[038]De acordo com uma modalidade favorável, um valor de no máximo 16 pode ser selecionado para o croma no valor limite superior do ângulo de visão. Alternativamente ou adicionalmente, um valor máximo no intervalo do ângulo de visão de no máximo 16 pode ser selecionado para o croma. Isso permite a realização de todas as cores reflexivas com alta constância de cor para uma reflexão residual, não apenas na borda do ângulo de matiz.

[039]De acordo com uma modalidade favorável, os valores de cor alvo nos valores limite do intervalo podem ser escolhidos para serem iguais ou similares.

[040]Em particular, desvios máximos para os ângulos de matiz de diferentes cores de reflexão residual podem ser especificados.

[041]Para a cor de reflexão residual azul, uma mudança permissível favorável Δh no ângulo de matiz no intervalo do ângulo de visão de 0° a 30° pode ser, de preferência, no máximo Δh = 4°, particularmente, de preferência, no máximo Δh = 3,5°. Uma mudança permissível favorável Δh no ângulo de matiz no intervalo do ângulo de visão de 0° a 33° pode ser, de preferência, no máximo Δh = 5°, particularmente, de preferência, no máximo Δh = 4,5°.

[042]Para uma cor de reflexão residual verde, uma mudança permissível favorável Δh no ângulo de matiz no intervalo do ângulo de visão de 0° a 30° pode ser, de preferência, no máximo Δh = 3°, particularmente, de preferência, no máximo Δh = 2°. Uma mudança permissível favorável Δh no ângulo de matiz no intervalo do ângulo de visão de 0° a 45° pode ser, de preferência, no máximo Δh = 5°, particularmente, de preferência, no máximo Δh = 4,6°.

[043]Para uma cor de reflexão residual amarela, uma mudança permissível favorável Δh no ângulo de matiz no intervalo do ângulo de visão de 0° a 30° pode ser, de preferência, no máximo Δh = 1,5°, particularmente, de preferência, no máximo Δh = 0,9°. Uma mudança permissível favorável Δh no ângulo de matiz no intervalo do ângulo de visão de 0° a 45° pode ser, de preferência, no máximo Δh = 5°, particularmente, de preferência, no máximo Δh = 4,6°.

[044]Para uma cor de reflexão residual vermelha, uma mudança permissível favorável Δh no ângulo de matiz no intervalo do ângulo de visão de 0° a 30° pode ser, de preferência, no máximo Δh = 6°, particularmente, de preferência, no máximo Δh = 5,3°. Uma mudança permissível favorável Δh no ângulo de matiz no intervalo do ângulo de visão de 0° a 45° pode ser, de preferência, no máximo Δh = 20°, particularmente, de preferência, no máximo Δh = 16,8°.

DESENHO

[045]Outras vantagens resultam da seguinte descrição dos desenhos. Nas Figuras, exemplos de modalidades da invenção são representados. As Figuras, a descrição e as reivindicações contêm várias características em combinação. O versado na técnica também considerará convenientemente as características individualmente e irá combiná-las para formar outras combinações úteis. OS SEGUINTES SÃO MOSTRADOS A TÍTULO DE EXEMPLO:

[046]FIG. 1 um exemplo de modalidade da invenção em que um sistema de camada tem pacotes de quatro camadas em um substrato;

[047]FIG. 2 um exemplo de modalidade da invenção em que um sistema de camada tem pacotes de cinco camadas em um substrato;

[048]FIG. 3 uma refletividade de um sistema de camada de acordo com a invenção com uma cor de reflexão residual azul na faixa de comprimento de onda entre 280 nm e 1400 nm;

[049]FIG. 4 um detalhe da representação na Figura 3 na faixa de comprimento de onda de 380 nm a 780 nm;

[050]FIG. 5 uma progressão do croma C* com a cor de reflexão residual azul, dependendo do ângulo de incidência entre 0° e 45°, de acordo com a Figura 3;

[051]FIG. 6 uma progressão da luminosidade L* da cor de reflexão residual azul, dependendo do ângulo de incidência entre 0° e 45°, de acordo com a Figura 3;

[052]FIG. 7 uma progressão do ângulo de matiz h com a cor de reflexão residual azul, dependendo do ângulo de incidência entre 0° e 45°, de acordo com a Figura 3;

[053]FIG. 8 uma progressão da refletância fotópica Rv e da refletância escotópica Rv' com a cor de reflexão residual azul, dependendo do ângulo de incidência entre 0° e 45°, de acordo com a Figura 3;

[054]FIG. 9 uma refletividade de um sistema de camada de acordo com a invenção com uma cor de reflexão residual verde na faixa de comprimento de onda entre 280 nm e 1400 nm;

[055]FIG. 10 um detalhe da representação na Figura 9 na faixa de comprimento de onda de 380 nm a 780 nm;

[056]FIG. 11 uma progressão do croma C* com a cor de reflexão residual verde, dependendo do ângulo de incidência entre 0° e 45°, de acordo com Figura 9;

[057]FIG. 12 uma progressão da luminosidade L* da cor de reflexão residual verde, dependendo do ângulo de incidência entre 0° e 45°, de acordo com Figura 9;

[058]FIG. 13 uma progressão do ângulo de matiz h com a cor de reflexão residual verde, dependendo do ângulo de incidência entre 0° e 45°, de acordo com Figura 9;

[059]FIG. 14 uma progressão da refletância fotópica Rv e da refletância escotópica Rv' com a cor de reflexão residual verde, dependendo do ângulo de incidência entre 0° e 45°, de acordo com a Figura 9;

[060]FIG. 15 uma refletividade de um sistema de camada de acordo com a invenção com uma cor de reflexão residual amarela na faixa de comprimento de onda entre 280 nm e 1400 nm;

[061]FIG. 16 um detalhe da representação na Figura 15 na faixa de comprimento de onda de 380 nm a 780;

[062]FIG. 17 uma progressão do croma C* com a cor de reflexão residual amarela, dependendo do ângulo de incidência entre 0° e 45°, de acordo com Figura 15;

[063]FIG. 18 uma progressão da luminosidade L* da cor de reflexão residual amarela, dependendo do ângulo de incidência entre 0° e 45°, de acordo com Figura 15;

[064]FIG. 19 uma progressão do ângulo de matiz h com a cor de reflexão residual amarela, dependendo do ângulo de incidência entre 0° e 45°, de acordo com Figura 15;

[065]FIG. 20 uma progressão da refletância fotópica Rv e da refletância escotópica Rv' com a cor de reflexão residual amarela, dependendo do ângulo de incidência entre 0° e 45°, de acordo com a Figura 15;

[066]FIG. 21, uma refletividade de um sistema de camada de acordo com a invenção com uma cor de reflexão residual vermelha na faixa de comprimento de onda entre 280 nm e 1400 nm;

[067]FIG. 22 um detalhe da representação na Figura 21 na faixa de comprimento de onda de 380 nm a 780 nm;

[068]FIG. 23 uma progressão do croma C* com a cor de reflexão residual vermelha, dependendo do ângulo de incidência entre 0° e 45°, de acordo com a Figura 21;

[069]FIG. 24 uma progressão da luminosidade L* da cor de reflexão residual vermelha, dependendo do ângulo de incidência entre 0° e 45°, de acordo com a Figura 21;

[070]FIG. 25 uma progressão do ângulo de matiz h com a cor de reflexão residual vermelha, dependendo do ângulo de incidência entre 0° e 45°, de acordo com a Figura 21;

[071]FIG. 26 uma progressão da refletância fotópica Rv e da refletância escotópica Rv' com a cor de reflexão residual vermelha, dependendo do ângulo de incidência entre 0° e 45°, de acordo com a Figura 21;

[072]FIG. 27 um diagrama polar com valores de medição em sistemas de camada de acordo com a invenção com diferentes cores de reflexão residual e um sistema de camada de acordo com a técnica anterior em um primeiro intervalo de um ângulo de visão de 0° a 30°;

[073]FIG. 28 o diagrama polar de acordo com a Figura 27 em um intervalo adicional do ângulo de visão de 0° a 45°;

[074]FIG. 29 um método conveniente para projetar um sistema de camada de acordo com a invenção.

MODALIDADES DA INVENÇÃO

[075]Nas Figuras, os componentes do mesmo tipo ou tendo o mesmo efeito são numerados com os mesmos sinais de referência. As Figuras mostram apenas exemplos e não devem ser entendidas como limitantes.

[076]A terminologia direcional usada a seguir, com termos tais como "esquerda", "direita", "superior", "inferior", "antes", "atrás", "depois" e similares, serve apenas para fornecer uma melhor compreensão das Figuras e, de forma alguma, pretende representar uma limitação de generalidade. Os componentes e elementos representados, seu modelo e uso podem variar no sentido das considerações de um versado na técnica e podem ser adaptados às respectivas aplicações.

[077]As Figuras 1 e 2 mostram um elemento óptico exemplar 100, por exemplo, uma lente para óculos, de acordo com um exemplo de modalidade da invenção.

[078]Na Figura 1, o elemento óptico 100 compreende um sistema de camada 10 com uma pilha 40 de pacotes de quatro camadas 42, 44, 46, 48 em uma superfície 22 de um substrato 20.

[079]Na Figura 2, o elemento óptico 100 compreende um sistema de camada 10 com uma pilha 40 de pacotes de cinco camadas 42, 44, 46, 48, 50 em uma superfície 22 de um substrato 20.

[080]Exceto para o número diferente de pacotes de camada 42, 44, 46, 48, 50 (quatro na Figura 1 e cinco na Figura 2), as explicações adicionais de natureza geral e específica relacionadas à Figura 1 também se aplicam à modalidade na Figura 2, salvo indicação ao contrário.

[081]O sistema de camada é visto por um observador em um ângulo de visão AOI de 0° até um ângulo limite, por exemplo 30°, medido a partir da superfície normal

70.

[082]O substrato 20 é, por exemplo, um plástico, em particular um plástico transparente para lentes para óculos.

[083]Em particular, o termo lentes para óculos no contexto da presente invenção refere-se a lentes para óculos revestidas de acordo com a seção 8.1.13 da norma DIN EN ISO 13666: 2013-10, portanto, lentes para óculos para as quais um ou mais revestimentos de superfície são aplicados, em particular, para modificar uma ou mais de suas propriedades.

[084]De preferência, tais lentes para óculos podem ser vantajosamente implantadas, em particular, como óculos (com e sem correção), óculos de sol, óculos de esqui, óculos de local de trabalho, bem como, óculos em conexão com dispositivos de exibição usados na cabeça (assim chamados de "exibições de cabeça panorâmica").

[085]No contexto da presente invenção, o termo lentes para óculos pode ainda compreender produtos de lentes para óculos semiacabados, em particular, um produto de lente para óculos semiacabado ou lente para óculos em branco, de acordo com a seção 8.4.2 da norma DIN EN ISO 13666: 2013-10, ou seja, uma lente em branco ou em branco com apenas uma superfície opticamente acabada.

[086]Com referência às modalidades nas Figuras 1 e 2, a superfície oposta 24 do substrato 20 pode, opcionalmente, ter outro sistema de camada similar ou idêntico 10, sem revestimento ou apenas revestimento protetor.

[087]Como camada mais baixa no substrato 20, o sistema de camada 10 geralmente tem uma camada intermediária de camada única ou de multicamada 32, por exemplo, para melhorar a adesão da pilha 40 e/ou como proteção contra arranhões para o substrato 20. Esta camada intermediária 32 pode, por exemplo, consistir em óxidos metálicos de baixo índice de refração subestequiométrico, cromo, silanos ou siloxanos. A camada intermediária 32 não é relevante para as considerações adicionais.

[088]Na camada intermediária 32, na Figura 1, os pacotes de quatro camadas 42, 44, 46, 48 da pilha 40 estão dispostos sucessivamente, cada um dos pacotes de camada 42, 44, 46, 48 consistindo em uma subcamada 60 mais próxima do substrato seguido por uma subcamada 62 mais longe do substrato.

[089]De preferência, cada uma das subcamadas 60 mais próxima do substrato é formada a partir de um primeiro material idêntico. De preferência, o primeiro material é um material de índice de refração mais alto com um primeiro índice de refração n1.

[090]De preferência, cada uma das subcamadas 62 mais afastadas do substrato é formada a partir de um segundo material idêntico. De preferência, o segundo material é um material de baixo índice de refração com um segundo índice de refração n2. O índice de refração n1 é maior do que o índice de refração n2, de preferência, a diferença dos índices de refração n1, n2 é de, pelo menos 0,2, de preferência, até pelo menos 0,5.

[091]A ordem das subcamadas 60, 62 permanece a mesma na pilha 40, de modo que em cada pacote de camada 42, 44, 46, 48 a respectiva subcamada 60 mais próxima do substrato é sempre a do índice de refração mais alto e a respectiva subcamada 62 mais longe do substrato é sempre o baixo índice de refração das subcamadas 60, 62.

[092]Em particular, as subcamadas de índice de refração mais alto 60 podem ser camadas de materiais de alto índice de refração e as subcamadas de índice de refração inferior 62 podem ser camadas de materiais de baixo índice de refração.

[093]Os pacotes de camada 42, 44, 46, 48 na pilha 40 diferem apenas em suas respectivas espessuras e/ou nas espessuras das subcamadas individuais 60, 62 em cada pacote de camada 42, 44, 46, 48.

[094]De uma maneira conhecida per se, a pilha 40 é terminada com uma camada de cobertura 34 que serve, por exemplo, para manter o sistema de camada

10. A camada de cobertura 34 é aplicada à última subcamada opticamente relevante 62 do pacote da camada superior 48 da pilha 40 e pode conter moléculas contendo flúor. A camada de cobertura 34 normalmente confere uma propriedade de manutenção melhorada à pilha 40, com propriedades tais como função repelente de água e repelente de óleo a uma energia de superfície tipicamente menor do que 15 mN/m.

[095]A camada de cobertura 34 não é relevante para outras considerações.

[096]O pacote de camada superior 48 (ou pacote de camada 50 na Figura 2, respectivamente), mais longe do substrato, opcionalmente tem uma camada funcional 64 entre a subcamada 60 mais próxima do substrato e a subcamada 62 mais longe do substrato, que pode atuar, por exemplo, para aumentar a condutividade elétrica, para equalização de tensão mecânica ou como barreira de difusão. Esta camada funcional 64 pode ser formada a partir de um material de baixo índice de refração e pode ser ligada a outros óxidos de metal, tal como, por exemplo, alumínio. Para fins de cálculo e fins de simulação das propriedades ópticas, a camada funcional 64 pode ser adicionada à subcamada de índice de refração inferior 62 do pacote de camada superior 48 (ou pacote de camada 50 na Figura 2, respectivamente), o mais longe do substrato, ou, se necessário, pode ser desconsiderada, por exemplo, se a espessura da camada for relativamente baixa.

[097]As propriedades ópticas da pilha 40 do sistema de camada 10 podem ser simuladas por meio de métodos de cálculo e/ou métodos de otimização conhecidos como tal. O sistema de camada 10 é, em seguida, produzido com as espessuras de camada determinadas das subcamadas individuais 60, 62 dos pacotes de camada 42, 44, 46, 48.

[098]Na produção de sistemas de camadas ópticas 10, suas propriedades ópticas do sistema de camada 10 são ajustadas durante a produção das subcamadas 60, 62. Por exemplo, o método conhecido do documento WO 2016/110339 A1 pode ser usado, que é resumidamente descrito abaixo. Com o método conhecido, vários efeitos ópticos, tal como espelhamento ou redução de reflexão, podem ser obtidos em um sistema de material apenas alterando a espessura da camada, mas mantendo o mesmo material usado. No entanto, outros métodos também são possíveis.

[099]Ao variar as espessuras dos pacotes de camada, conforme descrito no documento WO 2016/110339 A1, enquanto mantém os materiais, refletividades diferentes, iguais podem ser alcançadas, especialmente para um efeito de redução de reflexão. Isso é obtido minimizando ou otimizando, respectivamente, um parâmetro σ. O parâmetro σ é, por sua vez, uma função das espessuras de camada das subcamadas 60, 62 ou de relações de espessuras ópticas t1, t2 das subcamadas 60,

62, respectivamente, de cada um dos pacotes de quatro camadas 42, 44, 46, 48 de acordo com a Figura 1 ou pacotes de cinco camadas 42, 44, 46, 48, 50 de acordo com a Figura 2, respectivamente, na pilha 40.

[0100]Em um determinado comprimento de onda λ, a espessura óptica t de uma camada, também chamada de FWOT (espessura óptica de onda completa), é determinada como , em que d representa a espessura da camada, λ representa o comprimento de onda do modelo e n representa o índice de refração da subcamada 60, 62.

[0101]Um efeito de redução de reflexão pela pilha 40 pode ser alcançado para uma refletividade predeterminável Rm da pilha 40 se o produto de refletividade Rm e o parâmetro σ forem definidos como menor que 1:

[0102]A refletividade Rm, também chamada de refletância, descreve aqui a relação entre a intensidade refletida e a intensidade incidente de um feixe de luz como quantidade de energia. A refletividade Rm é convenientemente calculada em média na faixa de luz de 380 nm a 800 nm e referida como 100%.

[0103]Tal condição Rm * σ <1 pode ser aplicada como condição limite para um processo de otimização do método para produzir o sistema de camada 10.

[0104]As espessuras ópticas t1, t2 das primeira e segunda subcamadas 60, 62 dos pacotes de camada 42, 44, 46, 48 são determinadas pela determinação do parâmetro σ por meio de um método de otimização, de preferência, por meio de um cálculo variacional.

[0105]Aí, de preferência, as espessuras das respectivas subcamadas 60, 62, quando os pacotes de quatro camadas 42, 44, 46, 48 estão na pilha 40, são formadas em função de um quociente vi (com i = 1, 2, 3, 4) da primeira espessura óptica t1 da respectiva primeira subcamada de índice de refração superior 60 e da segunda espessura óptica t2 da segunda subcamada de índice de refração inferior 62 do respectivo pacote de camada 42, 44, 46, 48.

[0106]Os índices i = 1, 2, 3, 4 representam a ordem dos pacotes de camada 42, 44, 46, 48 no substrato 20. Desta maneira, v1 representa o pacote de camada 42 mais próximo do substrato e v4 para o pacote de camada 48 mais longe do substrato.

[0107]Para uma pilha de pacotes de quatro camadas sucessivas 42, 44, 46 48, o parâmetro σ pode ser determinado a partir de .

[0108]As primeira e segunda subcamadas 60, 62 são produzidas com os parâmetros calculados desta forma, em particular, as espessuras ópticas t1, t2 das subcamadas 60, 62 da pilha 40.

[0109]Em uma modalidade vantajosa, em um sistema de camada 10 de acordo com a Figura 2, o parâmetro σ para uma pilha 40 com pacotes de cinco camadas sucessivas 42, 44, 46, 48, 50 pode ser determinado a partir da relação , em que i = vai de 2 a nmax = 5.

[0110]Os índices i = 1, 2, 3, 4, 5 representam a ordem dos pacotes de camada 42, 44, 46, 48, 50 no substrato 20. Desta maneira, v1 representa o pacote de camada 42 mais próximo do substrato e v5 representa o pacote de camada 50 mais longe do substrato.

[0111]É conhecido por especificar cores perceptualmente relacionadas no chamado espaço de cores CIE-L*a*b* (espaço de cores CIELab simplificado) em coordenadas cartesianas, conforme estabelecido em DIN EN ISO 11664-4: 2012-06 (EN ISO 11664-4: 2011).

[0112]L* é a luminosidade de CIELab, a*, b* são as coordenadas de CIELab, C* é o croma de CIELab e hab é o ângulo de matiz de CIELab.

[0113]O eixo L* descreve a luminosidade (luminância) da cor com valores de 0 a 100. O eixo L* é perpendicular ao plano a*b* no ponto zero. Também pode ser chamado de eixo cinza neutro, porque entre os pontos finais preto (L* = 0) e branco (L* = 100) todas as cores acromáticas (tons de cinza) estão contidas.

[0114]No eixo a*, o verde e o vermelho são opostos um ao outro, o eixo b* fica entre o azul e o amarelo. Tons de cores complementares são opostos um ao outro em 180°, em seu centro, ou seja, a origem da coordenada a* = 0, b* = 0, é cinza.

[0115]O eixo a* descreve o componente verde ou componente vermelho de uma cor, em que os valores negativos representam o verde e os valores positivos representam o vermelho. O eixo b* descreve o componente azul ou componente amarelo de uma cor, em que os valores negativos representam o azul e os valores positivos representam o amarelo.

[0116]Os valores de a* variam de cerca de -170 a +100, os valores de b* variam de -100 a +150, em que os valores máximos são alcançados apenas com luminosidade média de certos tons de cor. O corpo de cores CIELab tem sua maior extensão na faixa de luminosidade média, mas essa extensão varia em altura e tamanho dependendo da faixa de cores.

[0117]O ângulo de matiz de CIELab hab deve estar entre 0° e 90° se ambos a* e b* forem positivos, entre 90° e 180° se b* for positivo e a* for negativo, entre 180° e 270° se ambos a* e b* são negativos, e entre 270° e 360 ° se b* for negativo e a* for positivo.

[0118]No espaço de cores CIE-L*C*h (espaço de cores CIELCh simplificado), as coordenadas cartesianas do espaço de cores CIELab são transformadas em coordenadas polares. As coordenadas cilíndricas C* (croma, saturação de cor relativa, distância do eixo L no centro) e h (ângulo de matiz, ângulo do tom de cor no círculo de cores CIELab) são especificadas. A luminosidade de CIELab L* permanece inalterada.

[0119]O ângulo de matiz h resulta dos eixos a* e b* .

[0120]O ângulo de matiz h aqui representa a cor da reflexão residual do sistema de camada de redução de reflexão 10.

[0121]O croma C* resulta em

[0122]O croma C* também é chamado de profundidade de cor.

[0123]Em revestimentos redutores de reflexão conhecidos, a cor da reflexão residual é otimizada para uma incidência perpendicular da luz no sistema de camada 10 (AOI = 0°) e varia muito com as mudanças no ângulo de visão AOI.

[0124]Como é mostrado nas Figuras a seguir para várias cores de reflexão residual azul, verde, amarelo, vermelho, um sistema de camada 10 de acordo com a invenção pode ser formado com pacotes de quatro camadas 42, 44, 46, 48 ou pacotes de cinco camadas 42, 44, 46, 48, 50, que permanece em grande parte com estabilidade de cor, mesmo quando o ângulo de visão AOI varia na faixa entre 0° e 30°. Em outras palavras, a impressão de cor da reflexão residual praticamente não muda quando um observador vê o elemento óptico 100 em ângulos de visão AOI neste intervalo angular.

[0125]As Figuras 3 a 8 mostram os valores de um sistema de camada 10 de acordo com a invenção com a cor de reflexão residual azul.

[0126]A Figura 3 mostra uma refletividade R em porcentagem do sistema de camada 10 de acordo com a invenção na faixa de comprimento de onda entre 280 nm e 1400 nm, e a Figura 4 mostra um detalhe da representação na Figura 3 na faixa de comprimento de onda de 380 nm a 780 nm. A refletividade R do sistema de camada 10 é determinada em uma vista superior do sistema de camada 10, ou seja, em pequenos ângulos AOI em torno de 0°, medido a partir da superfície normal 70 (Figuras 1, 2).

[0127]A Figura 5 mostra uma progressão do croma C*, dependendo do ângulo de visão AOI entre 0° e 45°, a Figura 6 mostra uma progressão da luminosidade L*, dependendo do ângulo de visão AOI entre 0° e 45°, Figura 7 mostra uma progressão do ângulo de matiz h, dependendo do ângulo de visão AOI entre 0° e 45°. A Figura 8 mostra uma progressão da refletância fotópica Rv e da refletância escotópica Rv', dependendo do ângulo de visão AOI entre 0° e 45°.

[0128]A refletividade R cai de cerca de 55% a 280 nm com um pequeno máximo em torno de 380 nm e aumenta lentamente de novo a cerca de 730 nm (Figura 3). Como pode ser visto, a refletividade R é muito baixa entre 480 nm e 780 nm e é menor que 1% (Figura 4). Entre 530 nm e 730 nm, a refletividade R é parcialmente mesmo abaixo de 0,5%.

[0129]No intervalo AOI entre 0° e 45°, o croma C* cai de cerca de 6,5 a 0° para cerca de 2,5 a 30° até 0 a cerca de 42° e, em seguida, aumenta (Figura 5). A 45°, o valor do croma C* é cerca de 1. O valor mais alto do croma C* no intervalo AOI para a cor azul é C* = 7. O valor mais alto do croma C* está no valor limite inferior do intervalo AOI.

[0130]No intervalo AOI entre 0° e 25°, a luminosidade L* dificilmente varia com uma ligeira queda e aumenta a 30° de cerca de L* = 4,5 para cerca de L* = 8 a 45° (Figura 6).

[0131]No intervalo AOI entre 0° e 45°, o ângulo de matiz h cai ligeiramente entre 0° e 30° de cerca de h = 272° para ligeiramente acima de h = 268° e, em seguida, cai mais abruptamente para h = 260° em AOI = 40° (Figura 7).

[0132]Para a cor de reflexão residual azul, a mudança Δh no ângulo de matiz h entre 0° ≤ AOI ≤ 30° é, de preferência, no máximo Δh = 4°, particularmente, de preferência, no máximo Δh = 3,5°. A mudança no ângulo de matiz h entre 0° ≤ AOI ≤ 33° é, de preferência, no máximo Δh = 5°, particularmente, de preferência, no máximo Δh = 4,5°.

[0133]No intervalo AOI entre 0° e 45°, as curvas da refletância fotópica Rv e da refletância escotópica Rv' praticamente não variam e permanecem em 0,5 (Rv) e 0,7-0,6 (Rv'), respectivamente, e sobem para um valor de 1 entre AOI = 30° e 45 ° (Figura 8).

[0134]As Figuras 9 a 14 mostram os valores de um sistema de camada 10 de acordo com a invenção com a cor reflexivo residual verde.

[0135]A Figura 9 mostra uma refletividade R do sistema de camada 10 de acordo com a invenção em porcentagem na faixa de comprimento de onda entre 280 nm e 1400 nm, e a Figura 10 mostra um detalhe da representação na Figura 9 na faixa de comprimento de onda de 380 nm a 780 nm. A refletividade R do sistema de camada 10 é determinada em uma vista superior do sistema de camada 10, ou seja, em pequenos ângulos AOI em torno de 0°, medido a partir da superfície normal 70 (Figuras 1, 2).

[0136]A Figura 11 mostra uma progressão do croma C*, dependendo do ângulo de visão AOI entre 0° e 45°, a Figura 12 mostra uma progressão da luminosidade L*, dependendo do ângulo de visão AOI entre 0° e 45°, Figura 13 mostra uma progressão do ângulo de matiz h, dependendo do ângulo de visão AOI entre 0° e 45°. A Figura 14 mostra uma progressão da refletância fotópica Rv e da refletância escotópica Rv', dependendo do ângulo de visão AOI entre 0° e 45°.

[0137]A refletividade R cai de cerca de 55% a 280 nm com um pequeno máximo em torno de 380 nm e aumenta lentamente de novo a cerca de 730 nm (Figura 9). Como pode ser visto, a refletividade R é muito baixa entre 430 nm e 730 nm e é menor que 1% (Figura 11). Em torno de 530 nm e entre cerca de 600 nm e cerca de 700 nm, a refletividade R é parcialmente inferior a 0,5%.

[0138]No intervalo AOI entre 0° e 45°, o croma C* aumenta de cerca de C* = 5 a 0° a cerca de C* = 6 a 30°, continua a aumentar ligeiramente e, em seguida, cai a 40° (Figura 11). Em 45°, o valor do croma C* é aproximadamente 5. O valor mais alto do croma C* no intervalo AOI para a cor verde é C* = 7. O valor mais alto do croma C* está próximo ao valor limite superior do intervalo AOI.

[0139]No intervalo AOI entre 0° e 30°, a luminosidade L* é quase constante com L* = 5,5 e começa a subir a 25° e atinge L* = 10 a 45° (Figura 12).

[0140]No intervalo AOI entre 0° e 45°, o ângulo de matiz h é quase constante entre 0° e 20° com cerca de h = 147° e começa a subir ligeiramente de 20° a ligeiramente acima de h = 155° em AOI = 40° (Figura 13).

[0141]Para a cor de reflexão residual verde, a mudança Δh no ângulo de matiz h entre 0° ≤ AOI ≤ 30° é, de preferência, no máximo Δh = 5°, particularmente de preferência, Δh = 2°. A mudança Δh no ângulo de matiz h entre 0° ≤ AOI ≤ 45° é, de preferência, no máximo Δh = 5°, particularmente de preferência, no máximo Δh = 4,6°.

[0142]No intervalo AOI entre 0° e 45°, as curvas de refletância fotópica Rv e da refletância escotópica Rv' são praticamente iguais e quase constantes entre 0° e 30° e ambas permanecem em 0,6 (Rv) e 0,7-0,6 (Rv'), respectivamente. As curvas aumentam entre AOI = 30° a 45° para um valor de 1,5 (Figura 14).

[0143]As Figuras 15 a 20 mostram os valores de um sistema de camada 10 de acordo com a invenção com a cor de reflexão residual amarela.

[0144]A Figura 15 mostra uma refletividade R em porcentagem do sistema de camada 10 de acordo com a invenção na faixa de comprimento de onda entre 280 nm e 1400 nm, e a Figura 16 mostra um detalhe da representação na Figura 9 na faixa de comprimento de onda de 380 nm a 780 nm. A refletividade R do sistema de camada 10 é determinada em uma vista superior do sistema de camada 10, ou seja, em pequenos ângulos AOI em torno de 0°, medido a partir da superfície normal 70 (Figuras 1, 2).

[0145]A Figura 17 mostra uma progressão do croma C*, dependendo do ângulo de visão AOI entre 0° e 45°, a Figura 18 mostra uma progressão da luminosidade L*, dependendo do ângulo de visão AOI entre 0° e 45°, Figura 19 mostra uma progressão do ângulo de matiz h, dependendo do ângulo de visão AOI entre 0° e 45°. A Figura 20 mostra uma progressão da refletância fotópica Rv e da refletância escotópica Rv', dependendo do ângulo de visão AOI entre 0° e 45°.

[0146]A refletividade R cai de cerca de 20% a 280 nm com um máximo ligeiramente superior de pouco mais de 30% em torno de 330 nm, em seguida, permanece baixa e sobe lentamente novamente em cerca de 680 nm (Figura 15). Como pode ser visto, a refletividade R é muito baixa entre 430 nm e 580 nm e é menor que 1% (Figura 16).

[0147]No intervalo AOI entre 0° e 45°, o croma C* aumenta lentamente de cerca de 6,5 a 0° para cerca de 9 a 30°, tem um máximo de 10 a cerca de 35° e, em seguida, cai novamente (Figura 17). Em 45°, o valor do croma C* é 8. O valor mais alto do croma C* no intervalo AOI para a cor amarela é C* = 10 ou logo abaixo. O valor mais alto do croma C* está logo abaixo do valor limite superior do intervalo AOI.

[0148]No intervalo AOI entre 0° e 25°, a luminosidade L* mostra um pequeno aumento de cerca de L* = 6,5 a 0° e L* = 10 a cerca de 35° e, em seguida, cai lentamente novamente (Figura 18).

[0149]No intervalo AOI entre 0° e 45°, o ângulo de matiz h cai ligeiramente de cerca de h = 84° a cerca de h = 83° entre 0° e 30° e, em seguida, cai mais abruptamente de 35° (Figura 19).

[0150]Para uma cor de reflexão residual amarela, a mudança Δh no ângulo de matiz h entre 0° ≤ AOI ≤ 30° é, de preferência, no máximo Δh = 1,5°, particularmente de preferência, Δh = 0,9°. A mudança Δh no ângulo de matiz h entre 0° ≤ AOI ≤ 45° é,

de preferência, no máximo Δh = 5, particularmente de preferência, no máximo Δh = 4,6°.

[0151]No intervalo AOI entre 0° e 45°, as curvas da refletância fotópica Rv e da refletância escotópica Rv' correm paralelas uma para a outra e aumentam apenas ligeiramente até 20° e permanecem em 0,5 (Rv') e 0,7-0,6 (Rv), respectivamente, e aumentam para um valor de 2 entre AOI = 30° e 45° (Figura 20).

[0152]As Figuras 21 a 26 mostram os valores de um sistema de camada 10 de acordo com a invenção com a cor de reflexão residual vermelha.

[0153]A Figura 21 mostra uma refletividade R em porcentagem do sistema de camada 10 de acordo com a invenção na faixa de comprimento de onda entre 280 nm e 1400 nm, e a Figura 22 mostra um detalhe da representação na Figura 9 na faixa de comprimento de onda de 380 nm a 780 nm. A refletividade R do sistema de camada 10 é determinada em uma vista superior do sistema de camada 10, ou seja, em pequenos ângulos AOI em torno de 0°, medidos a partir da superfície normal 70 (Figuras 1, 2).

[0154]A Figura 23 mostra uma progressão do croma C*, dependendo do ângulo de visão AOI entre 0° e 45°, a Figura 24 mostra uma progressão da luminosidade L*, dependendo do ângulo de visão AOI entre 0° e 45°, Figura 25 mostra uma progressão do ângulo de matiz h, dependendo do ângulo de visão AOI entre 0° e 45°. A Figura 26 mostra uma progressão da refletância fotópica Rv e da refletância escotópica Rv', dependendo do ângulo de visão AOI entre 0° e 45°.

[0155]A refletividade R mostra um máximo de cerca de 20% em torno de 330 nm e, em seguida, cai para valores baixos e aumenta lentamente novamente em cerca de 530 nm (Figura 21). Como pode ser visto, a refletividade R é muito baixa entre 430 nm e 600 nm e está abaixo de 0,5% (Figura 22).

[0156]No intervalo AOI entre 0° e 45°, o croma C* aumenta de cerca de C* = 4 a 0° a cerca de C* = 10 a 30° e, em seguida, permanece constante entre 35° e 45°

(Figura 23). Em 45°, o valor do croma C* é no máximo 14, por exemplo, entre 13 e 14. O valor mais alto do croma C* no intervalo AOI para a cor vermelha é C* = 13. O valor mais alto do croma C* está próximo ao valor limite superior do intervalo AOI.

[0157]No intervalo AOI entre 0° e 25°, a luminosidade L* dificilmente varia com um pequeno aumento de cerca de L* = 3 e aumenta a 20° de cerca de L* = 4 para cerca de L* = 14 a 45° (Figura 24).

[0158]No intervalo AOI entre 0° e 45°, o ângulo de matiz h aumenta ligeiramente entre 0° e 30° de cerca de h = 10° para ligeiramente acima de h = 16° e, em seguida, cai mais abruptamente para h = 20° em AOI = 40° (Figura 25).

[0159]Para uma cor de reflexão residual vermelha, a mudança Δh no ângulo de matiz h entre 0° ≤ AOI ≤ 30° é, de preferência, no máximo Δh = 6°, particularmente de preferência, no máximo Δh = 5,3°. A mudança Δh no ângulo de matiz h entre 0° ≤ AOI ≤ 45° é, de preferência, Δh = 20°, particularmente de preferência, no máximo Δh = 16,8°.

[0160]No intervalo AOI entre 0° e 45°, as curvas da refletância fotópica Rv e da refletância escotópica Rv' praticamente não variam entre 0° e 20° e ambas começam em 0,35 enquanto a curva (Rv) sobe mais que a curva (Rv'). Elas aumentam para um valor de 1 entre AOI = 30° e 45° (Figura 26).

[0161]Na seguinte Tabela 1, as espessuras de camada de um sistema de camada com pacotes de quatro camadas 42, 44, 46, 48 são dadas como exemplos. Tabela 1. Espessuras de camada das subcamadas 60, 62 para várias cores de reflexão residual. Espessura Espessura Espessura Espessura azul verde amarela vermelha [nm] [nm] [nm] [nm] ar 34 camada de cobertura 48 62 SiO2 81,7 70,7 62 71 64 camada 12 16,6 12 12 funcional 60 Ta2O5 119,2 103 136 72

46 62 SiO2 17,6 19,1 9 13,48 60 Ta2O5 27,4 24,6 72 3,5 44 62 SiO2 49,7 75,9 6,7 4 60 Ta2O5 20,1 12 62 29,4 42 62 SiO2 54,9 64,3 28,8 41 60 Ta2O5 7,5 5 20 5 32 camada intermediária 20 substrato

[0162]Pode ser visto que se os materiais de camada da subcamada de alto índice de refração 60 mais perto do substrato e da subcamada de baixo índice de refração 62 mais longe do substrato permanecerem os mesmos, a cor da reflexão residual pode ser alcançada apenas mudando as espessuras de camada das subcamadas 60, 62. Por exemplo, Ta2O5 é usado para todas as subcamadas de alto índice de refração 60 e SiO2 para as subcamadas de baixo índice de refração 62.

[0163]Apenas no pacote de camada 48 mais longe do substrato, de preferência, uma camada funcional de baixo índice de refração 64 é disposta entre as primeira e segunda subcamadas 60, 62. Isso serve, por exemplo, para aumentar a condutividade elétrica e/ou para equalização de tensão mecânica e/ou como barreira de difusão.

[0164]A diferença entre os resultados nos sistemas de camadas 10 de acordo com a invenção com as cores de reflexão residual azul, verde, amarelo, vermelho e a cor de reflexão residual de um sistema de camada conhecido da técnica anterior para um intervalo de ângulo de visão de 0° a 30° pode ser vista na Figura 27 em uma representação em coordenadas polares. A Figura 28 mostra a mesma representação com um intervalo de ângulo de visão maior de 0° a 45°.

[0165]Como pode ser visto em ambas as Figuras, diferentes cores reflexivas com alta consistência de cor podem ser obtidas. Devido ao valor relativamente baixo do croma C* de no máximo 16, particularmente de preferência de no máximo 14, no valor limite superior do ângulo de visão AOI, uma definição de cor da reflexão residual é alcançada.

[0166]Nestes dois diagramas polares, o ângulo de cor h é o ângulo do diagrama de 0° a 360° e o croma C* é dado como um raio com valores de 0 a 14.

[0167]Aqui, BL denota a progressão da cor de reflexão residual azul, GR denota a progressão da cor de reflexão residual verde, GE denota a progressão da cor de reflexão residual amarela, RO denota a progressão da cor de reflexão residual vermelha, e PR denota a progressão da cor de reflexão residual de um sistema de camada de acordo com a técnica anterior.

[0168]As pequenas setas ao lado dos pontos de medição indicam a direção da mudança no ângulo de visão AOI de 0° a 30° e 0° a 45°, respectivamente, na Figura

28. Os valores de medição das diferentes cores de reflexão residual do sistema de camada 10 de acordo com a invenção correm praticamente em linhas retas que passam pelo centro da representação. Nesta representação, as linhas retas indicam as várias cores de reflexão residual.

[0169]Para uma cor de reflexão residual típica a 0° de uma lente para óculos da técnica anterior disponível comercialmente com revestimento redutor de reflexão, a mudança Δh no ângulo de matiz h entre 0° ≤ AOI ≤ 30°, por outro lado, é tipicamente Δh = 127,2°. A cor da reflexão residual muda de verde via azul para vermelho.

[0170]A mudança no ângulo de matiz h entre 0° ≤ AOI ≤ 45° é normalmente 161,7°.

[0171]Para a cor de reflexão residual azul, a mudança Δh no ângulo de matiz h entre 0° ≤ AOI ≤ 30° é, de preferência, no máximo Δh = 4°, particularmente, de preferência, no máximo Δh = 3,5°. A mudança Δh no ângulo de matiz h entre 0° ≤ AOI ≤ 33° é, de preferência, no máximo Δh = 5°, particularmente, de preferência, no máximo Δh = 4,5°.

[0172]Para uma cor de reflexão residual verde, a mudança Δh no ângulo de matiz h entre 0° < AOI < 30° é, de preferência, no máximo Δh = 3°, particularmente, de preferência, no máximo Δh = 2°. A mudança Δh no ângulo de matiz h entre 0° <

AOI < 45° é, de preferência, no máximo Δh = 5°, particularmente, de preferência, no máximo Δh = 4,6°.

[0173]Para uma cor de reflexão residual amarela, a mudança Δh no ângulo de matiz h entre 0° ≤ AOI ≤ 30° é, de preferência, no máximo Δh = 1,5°, particularmente, de preferência, no máximo Δh = 0,9°. A mudança Δh no ângulo de matiz h entre 0° ≤ AOI ≤ 45 ° é, de preferência, no máximo Δh = 5°, particularmente, de preferência, no máximo Δh = 4,6°.

[0174]Para uma cor de reflexão residual vermelha, a mudança Δh no ângulo de matiz h entre 0° ≤ AOI ≤ 30° é, de preferência, no máximo Δh = 6°, particularmente, de preferência, no máximo Δh = 5,3°. A mudança Δh no ângulo de matiz h entre 0° ≤ AOI ≤ 45° é, de preferência, no máximo Δh = 20°, particularmente, de preferência, no máximo Δh = 16,8°.

[0175]A Figura 29 mostra um fluxograma de um método conveniente para projetar um elemento óptico 100 de acordo com a invenção.

[0176]No método para projetar um elemento óptico 100 de acordo com a invenção, um modelo de camada é definido na etapa S100. O modelo de camada compreende, pelo menos, um primeiro material para subcamadas de alto índice de refração 60 e um segundo material para subcamadas de baixo índice de refração 62, o número de pacotes de camada desejados 42, 44, 46, 48 ou 42, 44, 46, 48, 50 com as subcamadas 60, 62, os valores iniciais da espessura das subcamadas 60, 62 e similares.

[0177]Na etapa S102, os valores de cor alvo são definidos. Os valores de cor alvo compreendem luminosidade L*, croma C* e ângulo de matiz h, pelo menos, em valores limite para um intervalo de um ângulo de visão AOI com valores limite de 0° e 30°. Opcionalmente, uma curva de refletância pode ser especificada como uma especificação de otimização, mas é preferível especificar os valores de cor alvo nos valores limite do ângulo de visão 0° e 30°.

[0178]Na etapa S104, um método de otimização para variar as espessuras de camada única é realizado até que um alvo de otimização seja alcançado. O método de otimização, em seguida, varia as espessuras de camada única até que o alvo de otimização (estabilidade de cor) seja alcançado.

[0179]Vantajosamente, os valores de cor alvo são selecionados para serem iguais ou tão similares quanto possível aos valores limite do intervalo, em que, de preferência, apenas as mudanças acima mencionadas Δh no ângulo de matiz h são permitidas.

[0180]Normalmente, um algoritmo simplex adaptado pode ser usado como método de cálculo, mas outros métodos de simulação conhecidos podem ser igualmente adequados. O software de simulação para tais métodos de otimização está disponível comercialmente a partir de vários fabricantes, por exemplo, o software de simulação comercial "Essential MacLeod" ou outro software de simulação bem conhecido para a produção de camadas ópticas.

Claims (13)

REIVINDICAÇÕES

1.Elemento óptico (100), que compreende um substrato (20) e um sistema de camada de redução de reflexão interferométrica (10) em, pelo menos, uma superfície (22) do substrato (20), em que o sistema de camada (10) compreende uma pilha (40) de, pelo menos, pacotes de quatro camada sucessivas (42, 44, 46, 48), em que cada pacote de ca- mada (42, 44, 46, 48) compreende uma primeira subcamada (60) com uma primeira espessura óptica (t1) e uma segunda subcamada (62) com uma segunda espessura óptica (t2) que difere da primeira espessura óptica (t1), em que um índice de refração (n1) da respectiva primeira subcamada (60) mais perto do substrato é maior do que um índice de refração (n2) da respectiva se- gunda subcamada (62) mais longe do substrato da pilha (40), em que o sistema de camada (10) tem uma luminosidade (L*), um croma (C*) e um ângulo de matiz (h) de uma cor de reflexão residual, CARACTERIZADO pelo fato de que o valor absoluto de uma mudança (Δh) no ângulo de matiz (h) da cor de reflexão residual em um intervalo de um ângulo de visão (AOI) com os valores limite de 0° e 30°, em relação a uma superfície normal (70) no sistema de camada (10), é menor que o valor absoluto de uma mudança (ΔC*) no croma (C*) no intervalo do ângulo de visão (AOI).

2.Elemento óptico, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o croma (C*) no valor limite superior do ângulo de visão (AOI) tem um valor de no máximo 16 e/ou em que o valor máximo do croma (C*) no intervalo do ângulo de visão (AOI) é de no máximo 16.

3.Elemento óptico, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o ângulo de matiz (h) no intervalo do ângulo de visão (AOI) com os valores limite de 0° e 30° muda em no máximo 15°, de preferência, no máximo 10°.

4.Elemento óptico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anterio- res, CARACTERIZADO pelo fato de que o valor absoluto da mudança (Δh) no ângulo de matiz (h) em um segundo intervalo de um ângulo de visão (AOI) de 0° até um ângulo de visão limite (θ) com valores limite superiores de 30° a 45°, em relação à superfície normal (70) no sistema de camada (10), é menor do que o valor absoluto de uma mudança (ΔC*) no croma (C*) no segundo intervalo do ângulo de visão (AOI), e o valor absoluto do croma (C*) no ângulo de visão limite (θ) é de, pelo menos, 2.

5.Elemento óptico, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o ângulo de matiz (h) no segundo intervalo muda no máximo 20°, de pre- ferência, no máximo 15°.

6.Elemento óptico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anterio- res, CARACTERIZADO pelo fato de que a refletância fotópica (Rv) no intervalo do ângulo de visão (AOI) com os valores limite de 0° e 30° é no máximo 1,5%, de prefe- rência, no máximo 1,2%.

7.Elemento óptico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anterio- res, CARACTERIZADO pelo fato de que a refletância escotópica (Rv') no intervalo do ângulo de visão (AOI) com os valores limite de 0° e 30° é no máximo 1,5%, de prefe- rência, no máximo 1,2%.

8.Elemento óptico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anterio- res, CARACTERIZADO pelo fato de que as primeiras subcamadas (60) são formadas a partir de um material de alto índice de refração, em particular, formado a partir de um ou mais dos compostos Ta2O5, TiO2, ZrO2, Al2O3, Nd2O5, Pr2O3, PrTiO3, La2O3, Nb2O5, Y2O3, HfO2, óxido de InSn, Si3N4, MgO, CeO2, ZnS e/ou suas modificações, em particular, seus outros estados de oxidação.

9.Elemento óptico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anterio- res, CARACTERIZADO pelo fato de que as segundas subcamadas (62) são formadas a partir de um material de baixo índice de refração, em particular, formado a partir de um dos compostos MgF2, SiO, SiO2, SiO2 sem ou com adições de Al, silanos, siloxa- nos na forma pura e/ou com seus derivados fluorados.

10.Elemento óptico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anterio- res, CARACTERIZADO pelo fato de que, pelo menos, as primeiras subcamadas (60) são formadas a partir de um mesmo primeiro material e as segundas subcamadas (62) são formadas, pelo menos, predominantemente a partir de um mesmo segundo material.

11.Método para projetar um elemento óptico (100), em particular, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento óptico (100) compreende um substrato (20) e um sistema de camada de redução de reflexão interferométrica (10) em, pelo menos, uma superfície (22) do substrato (20), em que o sistema de camada (10) compreende uma pilha (40) de, pelo menos, pacotes de quatro camadas sucessivas (42, 44, 46, 48), em que cada pacote de ca- mada (42, 44, 46, 48) compreende uma primeira subcamada ( 60) com uma primeira espessura óptica (t1) e uma segunda subcamada (62) com uma segunda espessura óptica (t2) que difere a partir da primeira espessura óptica (t1), em que um índice de refração (n1) da respectiva primeira subcamada (60) mais perto do substrato é maior do que um índice de refração (n2) da respectiva se- gunda subcamada (62) mais longe do substrato da pilha (40), em que o sistema de camada (10) tem uma luminosidade (L*), um croma (C*) e um ângulo de matiz (h) de uma cor de reflexão residual, em que o valor absoluto de uma mudança (Δh) no ângulo de matiz (h) da cor de reflexão residual em um intervalo de um ângulo de visão (AOI) com os valores limite 0° e 30°, em relação a uma superfície normal (70) no sistema de camada (10), é menor do que o valor absoluto de uma mudança (ΔC*) no croma (C*) no intervalo do ângulo de visão (AOI), em que as seguintes etapas são realizadas:

- definindo (S100) um modelo de camada que compreende, pelo menos, um primeiro material para subcamadas de alto índice de refração (60) e um segundo ma- terial para subcamadas de baixo índice de refração (62), número de pacotes de ca- mada desejados (42, 44, 46, 48, 50) com as subcamadas (60, 62), valores iniciais da espessura das subcamadas (60, 62); - definindo (S102) valores de cor alvo que compreendem luminosidade (L*), croma (C*) e ângulo de matiz (h), pelo menos, em valores limite para um intervalo de um ângulo de visão (AOI) com valores limite de 0° e 30°; - realizando (S104) um método de otimização para variar as espessuras de camada única até que um alvo de otimização seja alcançado.

12.Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que um valor de no máximo 16 é selecionado para o croma (C*) no valor limite superior do ângulo de visão (AOI) e/ou em que um valor máximo no intervalo do ângulo de visão (AOI) de no máximo 16 é selecionado para o croma (C*).

13.Método, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, CARACTERIZADO pelo fato de que os valores de cor alvo nos valores limite do intervalo são escolhidos para serem iguais ou similares.