BR112021005132A2 - artigo óptico melhorado incorporando elementos ópticos e método de fabricação do mesmo - Google Patents

Abstract

ARTIGO ÓPTICO MELHORADO INCORPORANDO ELEMENTOS ÓPTICOS E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DO MESMO. É divulgado um artigo óptico (1) compreendendo: - um substrato de lente de base (10), tendo uma superfície frontal (101) e uma superfície traseira (102), - um revestimento resistente à abrasão (20) cobrindo pelo menos uma da referida superfície frontal e da referida superfície traseira, o revestimento resistente à abrasão (20) tendo uma primeira superfície (21, 22) na interface com o substrato de lente de base e uma segunda superfície (22, 21) oposta à primeira, e - pelo menos um elemento óptico (30) sobressaindo desde uma da primeira e da segunda superfícies do referido revestimento resistente à abrasão, o referido elemento óptico sendo composto por um material adaptado para formar um revestimento resistente à abrasão.

Description

“ARTIGO ÓPTICO MELHORADO INCORPORANDO ELEMENTOS ÓPTICOS E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DO MESMO” CAMPO DO INVENTO

[0001] O invento se relaciona com um artigo óptico compreendendo um substrato de lente de base coberto com um revestimento resistente à abrasão e tendo pelo menos um elemento óptico, tal como uma microlente, uma estrutura de Fresnel, etc. O invento se relaciona igualmente com um método de fabricação do referido artigo óptico.

ANTECEDENTES DO INVENTO

[0002] Os artigos ópticos, tais como lentes, geralmente compreendem um substrato de lente de base que tem um formato de modo a fornecer uma potência óptica desejada, e um revestimento antiabrasão cobrindo pelo menos uma superfície do substrato de lente de base para impedir que o último seja danificado por riscos.

[0003] Um revestimento antiabrasão, igualmente conhecido como revestimento duro, fornece, de acordo com uma modalidade favorita com uma estrutura de duas camadas, um gradiente de dureza desde o substrato de lente de base até à superfície livre do revestimento antiabrasão. A camada superior do revestimento define a parte mais dura do revestimento na superfície livre do mesmo e permite uma proteção contra partículas finas e riscos finos, enquanto a camada inferior do revestimento que define a parte menos dura na parte inferior pode absorver choques fornecidos por partículas maiores e impedir a formação de riscos maiores. Igualmente, fornece uma transição com a dureza do substrato de lente de base para impedir a formação de fendas na interface entre o substrato e o revestimento resistente à abrasão.

[0004] Para inúmeras aplicações, se mostrou desejável fornecer no substrato de lente de base uma pluralidade de microlentes, fornecendo uma mudança local da potência do artigo óptico. Por exemplo, é conhecida a partir do documento US 2017/0131567 uma lente compreendendo uma pluralidade de microlentes formadas em uma superfície da lente, a mudança local de potência fornecida pelas microlentes permitindo suprimir ou desacelerar a progressão de miopia.

[0005] É igualmente conhecida a partir do documento WO2016/168746 uma lente tendo uma primeira potência óptica, a lente compreendendo uma gama de microlentes tendo uma segunda potência óptica, as microlentes permitindo aumentar a correção fornecida pela lente apesar de a curvatura da lente ser limitada, ou permitindo a formação de lentes multifocais com grandes áreas de diferentes potências ópticas embora não exibindo níveis acentuados que sejam visíveis a uma microescala.

[0006] Com referência às figuras 1a e 1b, a cobertura de uma lente tendo microlentes com um revestimento resistente à abrasão muda a potência das microlentes e, por consequência, reduz ou prejudica o efeito fornecido pelas microlentes. Na verdade, a espessura de uma microlente é de cerca de 1 μm enquanto a espessura típica de um revestimento resistente à abrasão é de cerca de 3 μm. Desse modo, quando uma superfície compreendendo elementos protuberantes, tais como microlentes, é coberta por revestimento resistente à abrasão (tipicamente por imersão), a superfície livre do revestimento resistente à abrasão não é exatamente da mesma curvatura que a da superfície da lente que o mesmo cobre. Em vez disso, a presença dos elementos protuberantes faz com que a referida superfície livre exiba deformações locais da superfície.

[0007] Como mostrado na figura 1b, um raio de luz incidente em uma dessas deformações é submetido a uma primeira refração ao entrar no revestimento resistente à abrasão, e a uma segunda refração na interface com a microlente do substrato de lente de base, e por consequência a trajetória do raio de luz é mudada em comparação com sua trajetória se não existir nenhum revestimento resistente à abrasão (figura 1a). Isso altera a potência das microlentes. Foi medido que a potência P de uma microlente é reduzida para uma potência P' de cerca de P-0,8 dioptrias a P- 1,3 dioptrias quando uma microlente é coberta com um revestimento resistente à abrasão.

[0008] Uma solução foi proposta consistindo na redução da espessura do revestimento resistente à abrasão para reduzir essa alteração da potência das microlentes. Todavia, foi medido que ainda existe uma alteração da potência, uma vez que a potência P' local das microlentes cobertas com esse revestimento é de cerca de P-0,5 (P sendo a potência inicial das microlentes sem revestimento). Ademais, as propriedades de proteção contra riscos do revestimento são altamente reduzidas, pelo que essa solução não é satisfatória.

[0009] O mesmo tipo de problema surge para outras estruturas ópticas que são feitas em relevo desde um substrato de lente de base. Por exemplo, estruturas, tais como anéis de Fresnel, são igualmente submetidas a uma perturbação de potência quando cobertas por um revestimento resistente à abrasão.

[0010] Outra questão surge com algumas marcações permanentes técnicas que são efetuadas em lentes multifocais para distinguir entre um topo e um fundo de uma lente para posterior inserção em uma armação por um oculista. Após a formação de um revestimento resistente à abrasão, o material usado para formar o revestimento enche a ranhura e a torna invisível.

SUMÁRIO DO INVENTO

[0011] O propósito do invento é fornecer uma solução para os defeitos no estado da técnica.

[0012] Em particular, uma finalidade do invento é fornecer um artigo óptico compreendendo um substrato de lente de base, um revestimento resistente à abrasão protegendo o referido substrato, e um elemento óptico, em que o revestimento resistente à abrasão não reduz ou suprime o efeito óptico do elemento óptico.

[0013] O propósito mencionado acima é alcançado por uma combinação das características descritas nas reivindicações independentes, e as reivindicações subordinadas proporcionam exemplos vantajosos específicos do invento.

[0014] São divulgados um artigo óptico e um método de fabricação do mesmo.

[0015] Em uma modalidade, é divulgado um artigo óptico compreendendo: - um substrato de lente de base, tendo uma superfície frontal e uma superfície traseira, - um revestimento resistente à abrasão cobrindo pelo menos uma da referida superfície frontal e da referida superfície traseira, o revestimento resistente à abrasão tendo uma primeira superfície na interface com o substrato de lente de base e uma segunda superfície oposta à primeira, e

- pelo menos um elemento óptico sobressaindo desde uma da primeira e da segunda superfícies do referido revestimento resistente à abrasão, o referido elemento óptico sendo composto por um material adaptado para formar um revestimento resistente à abrasão.

[0016] Em uma modalidade, a espessura de uma camada composta pelo revestimento resistente à abrasão e o pelo menos um elemento óptico sobressaindo do mesmo é máxima no elemento óptico.

[0017] Em uma modalidade, o revestimento resistente à abrasão pode ser formado pelo mesmo material de que é composto o elemento óptico.

[0018] Em uma modalidade, o elemento óptico sobressai desde a segunda superfície do revestimento resistente à abrasão.

[0019] Em uma modalidade, o elemento óptico sobressai desde a primeira superfície do revestimento resistente à abrasão em direção ao substrato de lente de base, e o substrato de lente de base compreende pelo menos uma reentrância na superfície na interface com o revestimento resistente à abrasão, a referida reentrância tendo um formato complementar ao formato do elemento óptico de modo que cada elemento óptico seja recebido em uma reentrância respectiva.

[0020] Em uma modalidade, o elemento óptico define uma mudança local de potência óptica do dispositivo óptico, o material formando o elemento óptico tem um índice óptico nM, e o substrato de lente de base tem pelo menos uma camada na qual cada reentrância é formada, a referida camada sendo feita em um material tendo um índice óptico nS de modo que o índice óptico nM seja diferente do índice óptico nS.

[0021] Em uma modalidade, a camada do substrato de base na qual cada reentrância é formada tem um índice óptico nSୱ ൏ ୑ e o substrato de base compreende ainda uma segunda camada montada na primeira camada em uma superfície oposta à superfície na qual é formada cada reentrância, a segunda camada tendo um índice de refração nHI maior que o índice de refração nS da primeira camada.

[0022] Em uma modalidade, o índice óptico nS da camada do substrato de lente de base na qual cada reentrância é formada é de modo que ୱ െ ୑ ൒ ͲǤͳ, e o artigo óptico compreende ainda uma camada de um quarto de onda interposta entre o revestimento resistente à abrasão e o substrato de base.

[0023] Em uma modalidade, o elemento óptico é escolhido dentre o seguinte grupo: - microlente, - estrutura de Fresnel, - estruturas difrativas, tais como microlentes, cada uma definindo uma estrutura de Fresnel, - saliência técnica permanente, - elemento de deslocamento de fase.

[0024] Em uma modalidade, o dispositivo óptico compreende ainda um revestimento antirreflexo sobre a referida segunda superfície do revestimento resistente à abrasão.

[0025] Em uma modalidade, o substrato de lente de base compreende pelo menos uma lâmina plana ou uma lente de base tendo potência óptica.

[0026] Um método para fabricação de um artigo óptico compreendendo: - o fornecimento de uma lente de base tendo uma superfície frontal e uma superfície traseira, - a formação, na superfície frontal ou na superfície traseira do substrato de lente de base, de um revestimento resistente à abrasão tendo uma primeira superfície em uma interface com o substrato de lente de base e uma segunda superfície oposta à primeira superfície, e - a formação de pelo menos um elemento óptico sobressaindo desde uma da primeira e da segunda superfícies do referido revestimento resistente à abrasão, o elemento óptico sendo composto por um material adaptado para formar um revestimento resistente à abrasão.

[0027] Em uma modalidade, o revestimento resistente à abrasão é formado na superfície frontal ou traseira do substrato de lente de base por imersão ou revestimento por rotação ou fabricação aditiva, e a etapa de formação do pelo menos um microelemento é feita por fabricação aditiva ou por fotolitografia ou por gravação em relevo térmica de um substrato de lente de base coberto por um revestimento resistente à abrasão ou por injeção de um polímero fundido em uma película resistente à abrasão empurrando a última na superfície interior de um molde de injeção compreendendo pelo menos uma reentrância tendo um formato complementar ao formato de um elemento óptico a ser formado.

[0028] Em uma modalidade, o revestimento resistente à abrasão e o elemento óptico são compostos por um mesmo material e formados em simultâneo por moldagem.

[0029] Em uma modalidade, a etapa de moldagem compreende: - o fornecimento de um molde com uma primeira superfície tendo pelo menos uma reentrância tendo um formato complementar ao formato de um microelemento a ser formado, - a deposição de um material em um estado maleável e adaptado para formar, depois de endurecido, um revestimento resistente à abrasão na superfície do molde compreendendo a pelo menos uma reentrância, - a aplicação de uma lâmina no material no estado maleável, de modo que o material depositado no estado maleável se espalhe pela superfície da lâmina e encha a reentrância da superfície correspondente do molde, e - a cura do material depositado com a lâmina aplicada no mesmo, para obter um revestimento resistente à abrasão com pelo menos um microelemento em um lado da lâmina.

[0030] Em uma modalidade, a etapa de moldagem compreende ainda etapas de: - fechamento do molde com uma segunda superfície definindo, com a primeira superfície e uma vedação circundante, uma cavidade no lado da camada de apoio oposta ao revestimento resistente à abrasão, enchendo a cavidade com um material maleável adaptado para formar, depois de endurecido, uma lente, o substrato de lente de base compreendendo a camada de apoio e a lente.

[0031] O substrato de lente de base é igualmente formado por moldagem, em um molde compreendendo duas paredes de dadas curvaturas respectivas escolhidas com respeito às respectivas superfícies frontal e traseira do substrato de lente de base a ser formado, uma das paredes tendo pelo menos um elemento protuberante do formato do elemento óptico a ser formado, de modo que o substrato de lente de base compreenda, em uma superfície frontal ou traseira do mesmo, pelo menos uma reentrância tendo um formato complementar ao formato do elemento óptico a ser formado, e a etapa subsequente de moldagem do revestimento resistente à abrasão e do elemento óptico compreende: - o fornecimento do substrato de lente de base em um molde, o referido molde tendo duas paredes de dadas curvaturas respectivas das mesmas curvaturas respectivas das paredes do molde usado para formar o substrato de lente de base, mas dos elementos protuberantes, - a deposição de material adaptado para formar um revestimento resistente à abrasão entre o substrato de lente de base e uma parede do molde, de modo que, quando o molde é fechado, o material depositado se espalhe pela superfície da lente de base tendo a pelo menos uma reentrância, e - a cura do material depositado.

[0032] Em uma modalidade, o método compreendendo ainda a formação de um revestimento antirreflexo sobre o revestimento resistente à abrasão.

[0033] O artigo óptico de acordo com uma modalidade do invento compreende um substrato de lente de base e um revestimento resistente à abrasão, em que pelo menos é feito um elemento óptico sobressaindo desde uma superfície do revestimento resistente à abrasão, e formado em um material adaptado para compor um revestimento resistente à abrasão.

[0034] Desse modo, em uma modalidade, o revestimento resistente à abrasão e os elementos ópticos podem ser formados na íntegra. Desse modo, o formato do elemento óptico e sua potência óptica não são prejudicados pela posterior deposição de um revestimento, uma vez que pertence ao referido revestimento e, por consequência, os efeitos prejudiciais divulgados anteriormente relacionados com a deposição do revestimento não acontecem.

[0035] De acordo com uma modalidade, os elementos ópticos sobressaem desde uma superfície do revestimento resistente à abrasão em direção ao substrato de lente de base, no qual são efetuadas reentrâncias complementares nas quais os elementos protuberantes podem ser recebidos. De acordo com essa modalidade, os elementos ópticos são completamente contidos dentro do artigo óptico e as superfícies exteriores do artigo óptico não têm qualquer relevo, o que é preferível para a subsequente deposição de outros revestimentos funcionais, tais como revestimentos antirrefletores, antimanchas ou antiembaciamento, estética e conforto.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0036] Para um entendimento mais completo da descrição aqui fornecida e das vantagens da mesma, em seguida é feita referência às breves descrições abaixo, consideradas em conexão com os desenhos anexos e a descrição detalhada, em que números de referência iguais representam partes iguais.

[0037] As Figuras 1a e 1b, que já foram descritas, retratam o impacto de um revestimento resistente à abrasão cobrindo um substrato compreendendo microlentes na trajetória de um raio incidente de luz.

[0038] As Figuras 2a e 2b representam esquematicamente duas modalidades de um artigo óptico.

[0039] As Figuras 3a e 3b mostram configurações diferentes de um artigo óptico de acordo com a modalidade mostrada na figura 2b.

[0040] A Figura 4a mostra um perfil de fase de uma lente, a figura 4b mostra um perfil difrativo contínuo permitindo ter o perfil de fase da figura 4a, e a figura 4c mostra a configuração de elementos ópticos permitindo ter o perfil de fase da figura 4a.

[0041] A Figura 5 mostra esquematicamente uma instalação para fabricação de um artigo óptico de acordo com um primeiro método.

[0042] As Figuras 6a a 6d mostram esquematicamente as principais etapas de um segundo método para fabricação de um artigo óptico.

[0043] As Figuras 7a a 7d mostram esquematicamente as principais etapas de um primeiro método para fabricação de um artigo óptico.

[0044] As Figuras 8a a 8e mostram esquematicamente as principais etapas de um segundo método para fabricação de um artigo óptico.

[0045] A Figura 9 ilustra um diagrama da força de gravação em relevo e da temperatura de gravação em relevo ao longo do tempo como aplicado de acordo com um terceiro método para fabricação de um artigo óptico de acordo com o invento.

[0046] As Figuras 10a e 10b mostram as principais etapas de um terceiro método para fabricação de um artigo óptico de acordo com o invento.

[0047] As Figuras 11 e 12 mostram respectivamente medição 3D do substrato compreendendo elementos ópticos da figura 1a, e do artigo da figura 1b resultante da cobertura do referido substrato com um revestimento resistente à abrasão.

[0048] A Figura 13 mostra medições 3D do artigo óptico obtido a partir do terceiro método para fabricação de acordo com o invento.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE PELO MENOS UMA MODALIDADE DO INVENTO Artigo óptico compreendendo microelementos

[0049] Com referência às figuras 2a e 2b, será descrito em seguida um artigo óptico 1 de acordo com modalidades do invento. O artigo óptico 1 compreende um substrato de lente de base 10 e um revestimento resistente à abrasão 20.

[0050] O substrato de lente de base 10 pode compreender uma única camada ou pode ser formado por um laminado. O substrato de lente de base 10 compreende preferencialmente pelo menos uma lâmina plana 11, ou uma lente de base 12 fornecendo potência óptica, ou ambas, ou seja, uma lente de base 12 fornecendo potência óptica e uma lâmina 11 complementando a lente de base 12 com uma função óptica como descrito abaixo.

[0051] Uma lâmina plana 11 não tem nenhuma potência óptica e por isso não fornece nenhuma correção ao usuário, mas atua como um apoio mecânico para outras camadas, e opcionalmente fornece igualmente uma ou mais propriedades funcionais ao artigo óptico acabado, tal como pelo menos uma entre as seguintes funções ópticas: - função de filtragem de amplitude, - função de filtragem espectral (tal como filtragem passa-bordo, como passa-baixa ou passa-alta, ou passa-banda, ou filtragem de cores específicas, por exemplo, por tingimento, ou incorporando funções fotocrômicas ou eletrocrômicas, absorção UV, espelho, etc.), - função de polarização.

[0052] Uma lâmina plana 11 se refere a uma estrutura de película formada quer por uma única camada de película quer por uma estrutura de laminado de película formada por múltiplas camadas de película presas umas nas outras. Mais precisamente, a lâmina plana 11 pode ser formada por uma ou diversas películas de função de grau oftálmico (com, por exemplo, propriedades polares ou fotocrômicas), tendo opcionalmente uma película protetora de grau oftálmico em um ou ambos os lados da película funcional de grau oftálmico.

[0053] Uma lâmina plana 11 pode exibir uma espessura na gama de 20 a 700 micrômetros, preferencialmente de 30 a 600 μm. A(s) camada(s) protetora(s), se existir(em), pode(m) ter uma espessura de cerca de 50 μm.

[0054] Os materiais adequados de placa ou película de resina transparente para formação da lâmina plana (incluindo películas funcionais e protetoras) incluem álcool poli(vinílico) (PVA) ou materiais à base de acilato de celulose, por exemplo, diacetato de celulose e triacetato de celulose (TAC). Outros materiais de lâmina usáveis podem incluir policarbonato, polissulfona, butirato de acetato de celulose (CAB) ou copolímero de olefina cíclica (COC), poliacrilato, poliéster, poliestireno, copolímeros de acrilato e estireno e álcool poli(vinílico) (PVA). Os materiais à base de policarbonato incluem, por exemplo, carbonato de polibisfenol-A; homopolicarbonato como 1,1′-di- hidroxidifenil-fenilmetilmetano, 1,1′-di-hidroxidifenil-difenilmetano, 1,1′-di-hidroxi-3,3′- dimetildifenil-2,2-propano, seu policarbonato de copolímero mútuo e policarbonato de copolímero com bisfenol-A.

[0055] A lente de base 12 pode ser formada em vidro orgânico, por exemplo, feito de termoplástico ou plástico termoendurecido. Em particular, os materiais termoplásticos podem ser selecionados desde, por exemplo: poliamidas; poliimida, polissulfonas, policarbonatos e copolímeros dos mesmos, poli(tereftalato de etileno) e polimetilmetacrilato (PMMA).

[0056] Os materiais termoendurecidos podem ser selecionados desde, por exemplo: copolímeros de ciclo-olefina, tais como copolímeros de etileno/norborneno ou etileno/ciclopentadieno; homopolímeros e copolímeros de carbonatos de alila de polióis alifáticos ou aromáticos lineares ou ramificados, tais como homopolímeros de bis(alilcarbonato) de dietilenoglicol (CR 39®); homopolímeros e copolímeros de ácido (met)acrílico e ésteres dos mesmos, que podem ser derivados de bisfenol A; polímero e copolímero de ácido tio(met)acrílico e ésteres dos mesmos, polímero e copolímero de ésteres de alila que podem ser derivados de Bisfenol A ou ácidos ftálicos e aromáticos de alila, tais como estireno, polímero e copolímero de uretano e tiouretano, polímero e copolímero de epóxi, e polímero e copolímero de sulfeto, dissulfeto e epissulfeto, e combinações dos mesmos. Como aqui usado, um (co)polímero pretende significar um copolímero ou um polímero. Como aqui usado, um (met)acrilato pretende significar um acrilato ou um metacrilato.

[0057] Os exemplos de substratos para serem adequadamente usados no presente invento incluem aqueles obtidos desde resinas MR6®, MR7®, MR8®, MR174 ® e MR10® (resinas de politiouretano termoendurecidas). Os vários substratos à base de resinas de politiouretano são comercializados pela empresa Mitsui Toatsu Chemicals e esses substratos, bem como os monômeros usados para sua preparação, são especialmente descritos nas patentes Patente dos EUA N.º 4,689,387, Patente dos EUA N.º 4,775,733, Patente dos EUA N.º 5,059,673, Patente dos EUA N.º 5,087,758 e Patente dos EUA N.º 5,191,055.

[0058] A lente de base 12 é preferencialmente modelada para fornecer potência óptica adequada para corrigir uma ametropia de usuário, por exemplo, miopia ou hiperopia (hipermetropia). A lente de base 12 pode ser monofocal ou multifocal, tal como uma lente progressiva multifocal.

[0059] O substrato de base 10 pode compreender outras camadas além da lente de base 12 e/ou lâmina plana 11, tal como, por exemplo, camada Trans-Bonding® fotocrômica em uma superfície frontal de uma lente de base 12, ou qualquer camada adicional que possa ser depositada na lente de base ou lâmina plana e que incorpore uma função óptica, tal como: - função de filtragem de amplitude, - função de filtragem espectral (tal como filtragem passa-bordo, como passa-baixa ou passa-alta, ou passa-banda, ou filtragem de cores específicas, por exemplo, por tingimento, ou incorporando funções fotocrômicas ou eletrocrômicas, absorção UV, espelho, etc.), - função de polarização.

[0060] Como mostrado nas figuras 2a a 2d, o substrato de lente de base 10 compreende uma superfície frontal 101 e uma superfície traseira 102.

[0061] O revestimento resistente à abrasão 20 é preferencialmente formado na superfície frontal 101 do substrato de lente de base 10. O revestimento resistente à abrasão 20 tem o papel de proteger o substrato de lente de base 10 contra riscos e abrasão. É igualmente denominado convencionalmente como revestimento de múltiplas camadas duras (HC - Hard-Multilayer) ou HMC (Hard-Multilayer Coating).

[0062] O revestimento resistente à abrasão pode ser qualquer camada convencionalmente usada como revestimento resistente à abrasão no campo das lentes oftálmicas.

[0063] Os revestimentos duros resistentes à abrasão e/ou resistentes aos riscos são preferencialmente preparados desde composições compreendendo pelo menos um alcoxissilano e/ou um hidrolisado dos últimos obtidos, por exemplo, por hidrólise com uma solução de ácido clorídrico. Após o estádio de hidrólise, cuja duração é geralmente entre 2 h e 24 h, preferencialmente entre 2 h e 6 h, podem ser adicionados catalisadores. Um composto surfactante é preferencialmente também adicionado para promover a qualidade óptica do depósito.

[0064] Entre os revestimentos recomendados no presente invento, devem ser mencionados os revestimentos à base de hidrolisados de epoxissilano, tais como os descritos nas patentes EP 0 614 957, US 4 211 823 e US 5 015 523.

[0065] Uma composição preferida para um revestimento resistente à abrasão é a divulgada na patente FR 2 702 486 em nome do depositante. A mesma compreende um hidrolisado de epoxitrialcoxissilano e dialquildialcoxissilano, sílica coloidal e uma quantidade catalítica de catalisador de cura à base de alumínio, tal como acetilacetonato de alumínio, o restante sendo essencialmente composto por solventes convencionalmente usados para a formulação dessas composições.

Preferencialmente, o hidrolisado usado é um hidrolisado de γ- glicidoxipropiltrimetoxissilano (GLYMO) e dimetildietoxissilano (DMDES) ou então um hidrolisado de γ-glicidoxipropiltrimetoxissilano (GLYMO) e trietilortossilicato (TEOS).

[0066] O revestimento resistente à abrasão 20 pode ser uma estrutura de duas camadas formando um gradiente de dureza desde o substrato de lente de base 10 até à superfície livre do revestimento antiabrasão. A camada superior do revestimento define a parte mais dura do revestimento na superfície livre do mesmo e permite uma proteção contra partículas finas e riscos finos, enquanto a camada inferior do revestimento define a parte menos dura na parte inferior, com capacidade para absorver choques fornecidos por partículas maiores e impedir a formação de riscos maiores.

[0067] Essa estrutura de duas camadas de revestimento duro pode ser uma das estruturas divulgadas no documento EP 2 092 377 aqui incorporado a título de referência.

[0068] As composições de materiais adequadas para formar revestimento resistente à abrasão e que podem ser usadas na fabricação aditiva ou impressão a jato de tinta podem ser encontradas no documento US2007238804.

[0069] O revestimento resistente à abrasão 20 compreende uma superfície frontal 21 e uma superfície traseira 22, uma das superfícies se encontrando na interface com o substrato de lente de base 10. No caso onde o revestimento resistente à abrasão 20 cobre a superfície frontal 201 do substrato de lente de base 10, a interface entre o revestimento 20 e o substrato de lente de base 10 compreende assim a superfície traseira 22 do revestimento 20 e a superfície frontal 101 do substrato de lente de base.

[0070] Como mostrado nas figuras 2a e 2b, o artigo óptico 1 compreende ainda pelo menos um elemento óptico 30 sobressaindo desde uma das superfícies frontal e traseira do revestimento resistente à abrasão 20, o referido elemento óptico 30 sendo formado em um material adequado para formar um revestimento resistente à abrasão 20, tal como um dos listados acima. “Sobressaindo” significa que cada elemento óptico se projeta desde a superfície do revestimento resistente à abrasão 20 para fora, ou seja, para longe do revestimento 20.

[0071] Em uma modalidade, cada elemento óptico 30 é formado pelo mesmo material do revestimento resistente à abrasão 20 e pode ser formado integralmente no último.

[0072] O elemento óptico pode ser qualquer tipo de microelemento, ou seja, um microelemento formando uma ilha ou ranhura distinta da escala microscópica, ou uma nervura de qualquer forma, tal como um anel, cuja largura e/ou altura sendo da escala microscópica, sobressaindo desde a superfície de base do revestimento resistente à abrasão.

[0073] Os elementos ópticos podem ser dimensionados, formados e organizados para constituírem qualquer tipo de funções ópticas, tais como microlentes como divulgado em US2017/0131567 e WO2016/168746, microestruturas de Fresnel como divulgado em EP 2 787 385 ou WO 2014060552 e/ou marcação técnica ou não técnica, como divulgado em EP2604415, todas as referências sendo aqui incorporadas.

[0074] Em modalidades, os elementos ópticos induzem uma mudança local em potência óptica do dispositivo óptico.

[0075] Os elementos ópticos são configurados de modo que, pelo menos ao longo de uma seção da lente, a esfera média dos elementos ópticos aumente desde um ponto da referida seção em direção à periferia da referida seção.

[0076] De acordo com uma modalidade do invento, os elementos ópticos são configurados de modo que pelo menos ao longo de uma seção da lente, por exemplo, pelo menos a mesma seção daquela ao longo da qual a esfera média dos elementos ópticos aumenta, o cilindro médio aumente desde um ponto da referida seção, por exemplo, o mesmo ponto da esfera média, em direção à parte periférica da referida seção.

[0077] De acordo com uma modalidade do invento pelo menos um por exemplo, a totalidade, dos elementos ópticos é, por exemplo, uma microlente.

[0078] Uma microlente pode ser esférica, tórica ou ter um formato asférico. Uma microlente pode ter um único ponto de foco, ou potência cilíndrica ou ponto de não focagem. Em modalidades preferidas, podem ser usadas microlentes para impedir a progressão de miopia ou hiperopia. Nesse caso, o substrato de lente de base compreende uma lente de base 12 fornecendo uma potência óptica para correção de miopia ou hiperopia, e as microlentes podem fornecer respectivamente uma potência óptica maior que a potência óptica da lente de base 12 se o usuário tiver miopia, ou uma potência óptica menor que a potência óptica da lente de base 12 se o usuário tiver hiperopia.

[0079] No sentido do invento, uma “microlente” tem um formato de contorno podendo ser inscrito em um círculo tendo um diâmetro igual ou superior a 0,8 mm e igual ou inferior a 3,0 mm.

[0080] Os elementos ópticos podem ser configurados de modo que, ao longo da pelo menos uma seção da lente, a esfera média e/ou o cilindro médio dos elementos ópticos aumentem desde o centro da referida seção em direção à parte periférica da referida seção.

[0081] Por exemplo, os elementos ópticos podem ser regularmente distribuídos ao longo de círculos centrados no centro óptico da área de refração.

[0082] Os elementos ópticos no círculo de diâmetro 10 mm e centrados no centro óptico da área de refração podem ser microlentes tendo uma esfera média de 2,75 D.

[0083] Os elementos ópticos no círculo de diâmetro 20 mm e centrados no centro óptico da área de refração podem ser microlentes tendo uma esfera média de 4,75 D.

[0084] Os elementos ópticos no círculo de diâmetro 30 mm e centrados no centro óptico da área de refração podem ser microlentes tendo uma esfera média de 5,5 D.

[0085] Os elementos ópticos no círculo de diâmetro 40 mm e centrados no centro óptico da área de refração podem ser microlentes tendo uma esfera média de 5,75 D.

[0086] O cilindro médio das diferentes microlentes pode ser ajustado com base no formato da retina da pessoa.

[0087] De acordo com uma modalidade do invento, a área de refração compreende um ponto de referência de visão de longe, uma referência de visão de perto e uma linha meridiana juntando os pontos de referência de visão de longe e de perto. Por exemplo, a área de refração pode compreender um desenho de lente adicional progressiva adaptado à prescrição da pessoa ou adaptado para desacelerar a progressão da refração anormal do olho da pessoa usando o elemento de lente.

[0088] A linha meridiana corresponde ao lócus da interseção da principal direção do olhar fixo com a superfície da lente.

[0089] Preferencialmente, de acordo com essa modalidade, os elementos ópticos são configurados de modo que, em condições de uso normais ao longo de qualquer seção horizontal da lente, a esfera média e/ou o cilindro médio dos elementos ópticos aumentem desde a interseção da referida seção horizontal com a linha meridiana em direção à parte periférica da lente.

[0090] A função de aumento da esfera média e/ou do cilindro médio ao longo das seções pode ser diferente dependendo da posição da referida seção ao longo da linha meridiana.

[0091] Em particular, a função de aumento da esfera média e/ou do cilindro médio ao longo das seções é assimétrica. Por exemplo, a função de aumento da esfera média e/ou do cilindro médio é assimétrica ao longo da seção vertical e/ou horizontal em condições de uso normais.

[0092] Pelo menos um dos elementos ópticos tem uma função óptica de não focagem de uma imagem na retina do olho da pessoa quando o elemento de rede é usado em condições de uso normais.

[0093] Vantajosamente, essa função óptica do elemento óptico combinada com uma área refrativa tendo pelo menos uma potência refrativa diferente da potência refrativa da prescrição permite desacelerar a progressão da refração anormal do olho da pessoa usando o elemento de lente.

[0094] Os elementos ópticos podem ser elementos ópticos não contíguos.

[0095] No sentido do invento, dois elementos ópticos são não contíguos se, para todas as trajetórias que ligam os dois elementos ópticos, um puder medir, pelo menos ao longo de parte de cada trajetória, a potência refrativa com base em uma prescrição para o olho da pessoa.

[0096] Quando os dois elementos ópticos se encontram em uma superfície esférica, os dois elementos ópticos são não contíguos se, para todas as trajetórias que ligam os dois elementos ópticos, um puder medir, pelo menos ao longo de parte de cada trajetória, a curvatura da referida superfície esférica.

[0097] De acordo com uma modalidade do invento, pelo menos um dos elementos ópticos tem uma função óptica de focagem de uma imagem em uma posição que não a da retina.

[0098] Preferencialmente, pelo menos 50%, por exemplo, pelo menos 80%, por exemplo, a totalidade, dos elementos ópticos têm uma função óptica de focagem de uma imagem em uma posição que não a da retina.

[0099] De acordo com uma modalidade do invento, pelo menos um dos elementos ópticos tem uma função óptica não esférica.

[0100] Preferencialmente, pelo menos 50%, por exemplo, pelo menos 80%, por exemplo, a totalidade, dos elementos ópticos têm uma função óptica não esférica.

[0101] No sentido do invento, uma “função óptica não esférica” tem de ser entendida como não tendo um único ponto de foco.

[0102] O pelo menos um elemento tendo uma função óptica não esférica é transparente.

[0103] É possível adicionar esses elementos ópticos em uma gama definida como quadrada ou hexagonal ou aleatória ou outra.

[0104] O elemento óptico pode cobrir zonas específicas do elemento de lente, tal como no centro ou em qualquer outra área.

[0105] A densidade do elemento óptico ou a quantidade de potência poderá ser ajustada dependendo das zonas do elemento de lente. Tipicamente, o elemento óptico poderá ser posicionado na periferia do elemento de lente, a fim de aumentar o efeito do elemento óptico no controle da miopia, de modo a compensar a desfocagem periférica devido ao formato periférico da retina, por exemplo.

[0106] De acordo com uma modalidade do invento pelo menos um por exemplo, a totalidade, dos elementos ópticos tem um formato configurado de modo a criar uma superfície cáustica em frente da retina do olho da pessoa. Em outras palavras, esse elemento óptico é configurado para que todo o plano de seção onde o fluxo de luz esteja concentrado, se existir, fique situado em frente da retina do olho da pessoa.

[0107] De acordo com uma modalidade do invento, o pelo menos um, por exemplo, a totalidade, dos elementos ópticos tendo uma função óptica não esférica é uma microlente refrativa multifocal.

[0108] No sentido do invento, um elemento óptico é “microlente refrativa multifocal” e inclui bifocais (com duas potências focais), trifocais (com três potências focais), lentes de adição progressiva, com potência focal de variação contínua, por exemplo, lentes de superfície progressivas asféricas.

[0109] De acordo com uma modalidade do invento, a pelo menos uma microlente refrativa multifocal tem uma superfície tórica. Uma superfície tórica é uma superfície de revolução que pode ser criada rodando um círculo ou arco em torno de um eixo de revolução (eventualmente posicionado no infinito) que não passa por seu centro de curvatura.

[0110] As lentes de superfície tórica têm dois perfis radiais diferentes em ângulos retos entre si, produzindo assim duas potências focais diferentes.

[0111] Os componentes tóricos e esféricos da superfície das lentes tóricas produzem um feixe de luz astigmático, em oposição a um foco de ponto único.

[0112] De acordo com uma modalidade do invento, pelo menos um dos elementos ópticos tendo uma função óptica não esférica, por exemplo, a totalidade dos elementos ópticos, é uma microlente refrativa tórica. Por exemplo, uma microlente refrativa tórica com um valor de potência de esfera igual ou superior a 0 dioptrias (δ) e igual ou inferior a +5 dioptrias (δ), e um valor de potência do cilindro igual ou superior a 0,25 dioptrias (δ).

[0113] Como uma modalidade específica, a microlente refrativa tórica pode ser um cilindro puro, significando que a potência de linha meridiana mínima corresponde a zero, enquanto a potência de linha meridiana máxima é estritamente positiva, por exemplo, inferior a 5 Dioptrias.

[0114] De acordo com uma modalidade do invento pelo menos um por exemplo, a totalidade, dos elementos ópticos tem descontinuidades, tal como uma superfície descontínua, por exemplo, superfícies de Fresnel e/ou tendo um perfil de índice refrativo com descontinuidades.

[0115] Pelo menos uma, por exemplo, a totalidade, das lentes difrativas pode compreender uma estrutura de metassuperfície, como divulgado em WO2017/176921.

[0116] A lente difrativa pode ser uma lente de Fresnel cuja função de fase ψ(r) tem saltos de fase π no comprimento de onda nominal. É possível dar a essas estruturas o nome “lentes π-Fresnel” por motivos de clareza, em oposição às lentes unifocais de Fresnel cujos saltos de fase são valores múltiplos de 2 π. A lente π-Fresnel cuja função de fase é apresentada na Figura 5 difrata luz essencialmente em duas ordens de difração associadas às potências dióptricas 0 δ e uma positiva P, por exemplo, 3 δ.

[0117] De acordo com uma modalidade do invento pelo menos um por exemplo, a totalidade, dos elementos ópticos é um componente binário multifocal.

[0118] De acordo com uma modalidade do invento pelo menos um por exemplo, a totalidade, dos elementos ópticos é uma lente pixelizada. Um exemplo de lente pixelizada multifocal é divulgado em Eyal Ben-Eliezer et al., APPLIED OPTICS, vol. 44, N.º 14, 10 de maio de 2005.

[0119] De acordo com uma modalidade do invento pelo menos um por exemplo, a totalidade, dos elementos ópticos tem uma função óptica com aberrações ópticas de ordem superior. Por exemplo, o elemento óptico é uma microlente composta por superfícies contínuas definidas por polinômios de Zernike.

[0120] De acordo com outras modalidades, os elementos ópticos não induzem uma mudança local na potência óptica do dispositivo óptico, mas fornecem outras funções ópticas.

[0121] Por exemplo, um elemento óptico pode ser uma marcação técnica formada como uma saliência do topo ao fundo do artigo óptico compreendendo uma lente de base progressiva 12, a referida marcação técnica permitindo a distinção por parte de um oculista entre o topo e o fundo do artigo óptico e assim o posicionamento de modo apropriado do artigo óptico em uma armação.

[0122] De acordo com ainda outro exemplo mostrado esquematicamente na figura 4c, os elementos ópticos podem ser usados para fornecer um perfil de fase global feito de um número múltiplo, mas finito, de elementos ópticos de fase constante. Cada microelemento, nesse caso, apresenta um perfil distinto tendo uma espessura constante - a espessura sendo medida como a distância entre a superfície do revestimento resistente à abrasão 20 desde a qual o elemento óptico sobressai e a superfície oposta do elemento óptico - para induzir uma mudança de fase no elemento óptico.

[0123] Como mostrado na figura 4a, é mostrado um perfil de fase φ(x) desejado. Esse perfil de fase pode ser alcançado quer por um perfil difrativo t(x,y) contínuo na figura 4b, quer fornecendo uma discretização do perfil de fase como mostrado na figura 4c, obtido usando múltiplos elementos tendo espessura t'(x,y) constante. Os elementos ópticos podem ser sobrepostos para fornecer o perfil desejado.

[0124] Cada microlente/microelemento côncavo e convexo pode ter uma altura máxima, p. ex., medida em uma direção perpendicular à primeira superfície de película 46a ou à segunda superfície de película, que seja igual ou inferior a 0,1 milímetros (mm), tal como, por exemplo, igual ou inferior a, ou entre quaisquer dois de, 100 micrômetros (μm), 90 μm, 80 μm, 70 μm, 60 μm, 50 μm, 40 μm, 30 μm, 20 μm, 10 μm, 5 μm, 1 μm, ou menos. Cada microelemento/microlente côncavo e convexo pode ter um diâmetro, respectivamente, que seja igual ou inferior a 2,0 mm, tal como, por exemplo, igual ou inferior a, ou entre quaisquer dois de, 2,0 mm, 1,5 mm, 1,0 mm, 0,5 mm, 0,1 mm, 80 μm, 60 μm, 40 μm, 20 μm, ou menos.

[0125] Com referência à figura 2a, de acordo com uma primeira modalidade, os elementos ópticos podem ser formados na superfície do revestimento resistente à abrasão 20 oposta à superfície que se encontra na interface com o substrato de lente de base 10. Por exemplo, de acordo com o anterior exemplo no qual o revestimento resistente à abrasão 20 é formado na superfície frontal do substrato de lente de base, os elementos ópticos 30 podem sobressair desde a superfície frontal 21 do revestimento 20, que forma igualmente a superfície frontal do artigo óptico 1.

[0126] Como os elementos ópticos sobressaem desde o revestimento resistente à abrasão 20, existe somente uma difração do raio de luz incidindo nos elementos ópticos, que é a difração causada pelos diferentes índices de refração de ar e do material formando o revestimento resistente à abrasão 20. Quando os elementos ópticos fornecem uma potência óptica, essa difração é bem controlada e o desenho dos microelementos pode ser facilmente adaptado em conformidade para alcançar a potência óptica desejada.

[0127] Com referência à figura 2b, de acordo com uma segunda modalidade, os elementos ópticos 30 são formados na superfície do revestimento resistente à abrasão 20 na interface com o substrato de lente de base 10. Os elementos ópticos sobressaem assim em direção ao substrato de lente de base 10. Nessa modalidade, o substrato de lente de base 10 preferencialmente compreende pelo menos uma reentrância 13 na superfície que se encontra na interface com o revestimento resistente à abrasão, a reentrância 13 tendo um formato complementar ao de um elemento óptico, para permitir a recepção do elemento óptico em uma reentrância complementar do substrato.

[0128] Nessa modalidade, os elementos ópticos 30 são totalmente encapsulados dentro do artigo óptico 1, que fornece a vantagem de as superfícies exteriores do artigo óptico serem desprovidas de quaisquer saliências ou mudanças locais de curvatura em relação à curvatura global das superfícies exteriores, que é mais estética, mais confortável e torna mais fácil o fornecimento de qualquer revestimento adicional desejado nas superfícies exteriores do artigo óptico 1.

[0129] Nessa modalidade, é criada uma dioptria óptica pela diferença de índices de refração entre o material do substrato de lente de base 10 na interface, e o material formando os elementos ópticos 30. Como essa diferença de índice é menor que a diferença entre o material de elemento óptico e ar (caso da anterior modalidade), se os elementos ópticos forem microlentes, essa diferença necessita de ser compensada aumentando as curvas das microlentes para aumentar sua potência de superfície. Isso pode ser facilmente calculado conhecendo as bases e os índices dos materiais. Desse modo, igualmente nessa modalidade, a potência óptica das microlentes pode ser bem controlada. Se o revestimento resistente à abrasão for formado como uma estrutura de duas camadas como divulgado acima, os elementos ópticos podem ser constituídos no material da camada mais dura superior da estrutura de duas camadas e ser aí integrados, quer na interface com a camada menos dura inferior que seria munida de reentrâncias complementares, quer na superfície oposta da camada mais dura superior da estrutura de duas camadas. Em alternativa, os elementos ópticos podem ser constituídos no material da camada menos dura inferior, e sobressaírem em direção à superfície principal do substrato de lente de base.

[0130] Se os elementos ópticos formarem uma estrutura de Fresnel, a potência óptica da estrutura de Fresnel pode ser bem controlada pelas mesmas razões nas duas modalidades divulgadas acima. A microestrutura de Fresnel assim obtida pode ser similar a uma das divulgadas no documento EP 2 287 385 ou WO2014060552, que são aqui incorporados a título de referência e definem microlentes de deslocamento de fase típicos de uma microestrutura de Fresnel.

[0131] É possível notar que a camada formada pelo revestimento resistente à abrasão 20 usando os elementos ópticos 30 (quer sejam formados pelo mesmo material resistente à abrasão do revestimento quer por um distinto) exibe dois tipos de superfícies exteriores: uma primeira constituída pelas superfícies exteriores dos microelementos compreende variações de curvatura local devido ao formato dos elementos ópticos, ao passo que a segunda constituída pelas superfícies do revestimento resistente à abrasão 20 disposto entre os elementos ópticos exibe menos ou mesmo nenhumas variações de curvatura local. Preferencialmente, a diferença induzida por uma variação de curvatura local de um microelemento em comparação com o segundo tipo circundante de superfície é de pelo menos 1 D.

[0132] Por consequência, essa camada exibe uma espessura em média superior no elemento óptico do que longe do mesmo, e a espessura máxima da camada é atingida no ponto de espessura máxima dos elementos ópticos.

[0133] De volta à modalidade na qual os elementos ópticos 30 sobressaem desde uma superfície do revestimento resistente à abrasão 20 na interface com o substrato de lente de base 10, no caso onde os elementos ópticos induzem uma mudança local de potência óptica do dispositivo óptico (microlentes, estrutura de Fresnel), os índices de refração dos microelementos nM e da camada 10i do substrato de lente de base 10 na interface com os microelementos nS são distintos de modo a permitir a referida mudança local de potência óptica.

[0134] De acordo com uma primeira modalidade, o índice nS do substrato na interface com os microelementos pode ser inferior ao índex n M dos microelementos, ou pode ser ligeiramente superior, mas não para além de um dado limiar T: ݊௦ െ ݊ெ ൏ ܶ

[0135] T é, por exemplo, cerca de 0,1

[0136] Nesse caso, como mostrado na figura 3a, o substrato de lente de base pode compreender uma primeira camada 14 de baixo índice de refração n S na interface com os microelementos e compreender uma camada adicional 15 de índice mais elevado de refração nHI em comparação com nS. Esse caso é particularmente adequado quando as camadas 14 e 15 são parte de uma lente óptica induzindo uma elevada potência óptica, uma vez que um material de baixo índice pode não ser suficiente para fornecer elevada correção dentro de uma baixa espessura, e a camada de elevado índice 15 pode fornecer a potência óptica desejada mantendo ao mesmo tempo uma baixa espessura.

[0137] De acordo com outra modalidade mostrada na figura B, o índice nS do substrato na interface com os microelementos é maior que o índice nM dos microelementos para além do limiar acima: ݊௦ െ ݊ெ ൒ ܶ

[0138] Nesse caso, a diferença no índice de refração entre o substrato de lente de base 10 e os elementos ópticos 30 pode induzir reflexões na interface. O artigo óptico 1 então preferencialmente compreende uma camada de um quarto de onda 40 na interface entre o substrato de lente de base 10 e os elementos ópticos 30, adequada para reduzir a quantidade de reflexões. Uma camada de um quarto de onda (igualmente notada como camada λ/4) tendo um índice de refração RI = (n S.nM)1/2 pode, por exemplo, ser usada.

[0139] Um exemplo detalhado de camada λ/4 é divulgado na patente US7008690 do depositante.

[0140] Finalmente, o artigo óptico 1 pode compreender um ou mais revestimentos em cada uma da superfície frontal e superfície traseira do mesmo. Por exemplo, a superfície frontal do artigo óptico 1 pode ser revestida com um revestimento antirreflexo 50 (mostrado na linha pontilhada na figura 2b). Método de fabricação de um artigo óptico

[0141] O artigo óptico 1 descrito acima, que incorpora elementos ópticos 30 em um material adequado para formação de um revestimento resistente à abrasão, pode ser produzido de acordo com inúmeros vários métodos de fabricação.

[0142] Em primeiro lugar, os elementos ópticos podem ser formados no substrato de lente de base 10 durante a fabricação dos elementos ópticos. Todavia, os elementos ópticos podem igualmente ser formados em uma camada de material resistente à abrasão de um artigo óptico acabado, na modalidade onde os elementos ópticos sobressaem desde uma superfície exterior da camada resistente à abrasão.

[0143] Com referência à figura 5, se o artigo óptico 1 for projetado de acordo com a modalidade na qual os elementos ópticos 30 sobressaem desde uma superfície exterior do artigo 1 formada por uma superfície do revestimento resistente à abrasão 20, os microelementos podem ser formados por fabricação aditiva e, em particular, por jato de tinta.

[0144] De acordo com essa modalidade, um revestimento resistente à abrasão 20 uniforme é primeiro formado em uma superfície do substrato de lente de base 10 por revestimento por rotação, imersão ou pulverização ou jato de tinta ou mediante fabricação aditiva, se seguindo cura/polimerização.

[0145] Em seguida, são formados elementos ópticos de acordo com um padrão desejado no revestimento resistente à abrasão mediante uma técnica, tal como jato de tinta ou pulverização, como divulgado no documento WO2018010809A1. Para essa finalidade, uma instalação compreende uma pluralidade de bocais N que são alimentados com um material adequado para formação dos elementos ópticos. O tamanho da malha dos bocais pode ser determinado de acordo com a densidade, viscosidade e tensão de superfície do material usado para a impressão a jato de tinta.

O posicionamento dos bocais em relação ao revestimento resistente à abrasão 20 é programado.

[0146] Para obter uma boa aderência entre os elementos ópticos e o revestimento resistente à abrasão, podem ser usadas técnicas diferentes, tais como tratamentos de superfície (físicos: tratamento por corona ou plasma, por exemplo, ou químicos com promotores de aderência apropriados de acordo com o material formando os elementos ópticos e o revestimento resistente à abrasão).

[0147] Os bocais depositam gotículas de material nas posições desejadas, e entre cada deposição pode ser usada uma luz intermitente UV ou luz intermitente térmica para iniciar a polimerização de modo a fixar o formato e a posição das gotículas até à deposição seguinte. Igualmente, pode ser adicionado aditivo no material para formação dos elementos ópticos, tais como cores ou filtros

[0148] As composições de materiais adequadas para formar revestimento resistente à abrasão e que podem ser usadas na impressão a jato de tinta podem ser encontradas no documento US2007238804.

[0149] De acordo com outra modalidade do método de fabricação mostrada nas figuras 6a a 6d, os elementos ópticos podem ser formados por fotolitografia.

[0150] Durante uma primeira etapa (figura 6a), um revestimento resistente à abrasão 20 é formado em uma superfície do substrato de lente de base 10 por revestimento por rotação, imersão, pulverização, jato de tinta ou fabricação aditiva seguida por cura. Uma camada 60 de revestimento resistente à abrasão fotopolimerizável é depois depositada (figura 6b) na superfície exposta da primeira camada de revestimento resistente à abrasão 20 por imersão ou revestimento por rotação, se seguindo a cura. Uma máscara (figura 6c) é posicionada por cima da camada 60, tendo orifícios na mesma no formato dos elementos ópticos a serem formados. As partes expostas da camada 60 são depois fotopolimerizadas e curadas para formar os elementos ópticos, ao passo que as outras partes podem ser lavadas, divulgando o revestimento resistente à abrasão 20 abaixo (figura 6d).

[0151] Em relação a qualquer uma das duas anteriores modalidades do método de fabricação, se os elementos ópticos forem adicionados à camada resistente à abrasão de um artigo óptico acabado, a adição dos elementos ópticos pode requerer um tratamento de superfície da camada resistente à abrasão para permitir a aderência entre os elementos ópticos depositados e a camada resistente à abrasão.

[0152] Com referência às figuras 7a a 7d e 8a a 8e, o artigo óptico pode igualmente ser moldado. Nesse caso, os elementos ópticos e o revestimento resistente à abrasão são preferencialmente formados em simultâneo, por moldagem do mesmo material.

[0153] De acordo com uma primeira modalidade mostrada nas figuras 7a a 7d, o método de fabricação por moldagem permite a formação de um artigo óptico no qual os elementos ópticos sobressaem desde uma superfície exterior do mesmo, como na figura 2a descrita acima.

[0154] De acordo com esse método, é fornecido um molde 8 (figura 7a) tendo uma primeira superfície 80 na qual é formada pelo menos uma reentrância 81, a reentrância tendo um formato complementar ao de um respectivo elemento óptico a ser formado.

[0155] O material adequado para formação de um material resistente à abrasão é depositado em um estado maleável na superfície 80. Uma camada de apoio 16 é depois inserida no molde e aplicada no material para que o material se espalhe entre a superfície 80 e a camada de apoio, o material enchendo assim as reentrâncias formadas na superfície 80 (figura 7b). “Estado maleável” significa um estado permitindo o espalhamento do material para encher as reentrâncias.

[0156] Em uma modalidade, a camada de apoio 16 pode ser uma lente óptica anteriormente formada. Em outra modalidade, a camada de apoio pode ser uma lâmina, tal como a descrita acima. Em outra modalidade, a camada de apoio pode ser o substrato de lente de base.

[0157] O material enchendo as reentrâncias 81 é depois curado (figura 4c) para endurecer um revestimento resistente à abrasão 20 na camada de apoio, o revestimento transportando assim os elementos ópticos 30 formados nas reentrâncias

81.

[0158] No caso onde a camada de apoio é o substrato de lente de base, o artigo óptico 1 é obtido após a remoção do molde.

[0159] De acordo com outra modalidade, a camada de apoio pode ser, por exemplo, uma lâmina 11, e o método pode ainda compreender (figura 4d) uma etapa de fornecimento de outra superfície de molde 82 definindo, com uma vedação circundante (não mostrada), uma cavidade se estendendo entre a superfície livre da lâmina e a outra superfície de molde 82, enchendo a referida cavidade com material maleável adequado para formar uma lente óptica, e curando o referido material.

[0160] Após a remoção do molde, o artigo óptico 1 obtido compreende então o substrato de lente de base 10 compreendendo a lâmina 11 tendo um revestimento resistente à abrasão no qual são formados os elementos ópticos 30, e a lente óptica 12 no lado oposto da lâmina.

[0161] De acordo com outra modalidade mostrada nas figuras 8a a 8e, o método de fabricação por moldagem permite a formação de um artigo óptico no qual os elementos ópticos 30 são encapsulados dentro do artigo óptico 1.

[0162] De acordo com uma primeira etapa mostrada na figura 8a, o substrato de lente de base 10, ou pelo menos uma camada do substrato de lente de base 10 que é projetada para compreender as reentrâncias 13 complementares aos elementos ópticos, é formado por moldagem. Para essa finalidade, é fornecido um molde 9 tendo duas paredes 90, 91 de dadas curvaturas respectivas escolhidas com respeito às respectivas superfícies frontal e traseira da camada do substrato de lente de base 10 a ser formado, uma das paredes tendo um elemento protuberante 92 do formato respectivamente de cada elemento óptico a ser feito. A camada do substrato de lente de base 10 é moldada nesse molde para alcançar as reentrâncias 13 desejadas (fig. 8b).

[0163] Em seguida, a camada do substrato de lente de base é colocada no interior de outro molde 9' tendo duas superfícies 94, 95 das mesmas respectivas curvaturas das paredes 90, 91 do anterior molde, mas as duas superfícies sendo desprovidas de qualquer elemento protuberante. O material adequado para formação de um revestimento resistente à abrasão é fornecido em um estado maleável entre a superfície da camada do substrato de lente de base compreendendo as reentrâncias 13 e a superfície oposta 95 do molde (fig. 8c). O fechamento do molde depois exerce uma pressão no material que faz o mesmo se espalhar sobre a superfície da camada do substrato de lente de base e encher as reentrâncias da superfície (fig. 8d).

[0164] O material é depois curado e o molde é removido para obter um artigo óptico 1 compreendendo a camada do substrato de lente de base 10 tendo um revestimento resistente à abrasão 20 e os elementos ópticos 30 formados na íntegra no revestimento resistente à abrasão e encapsulados dentro do artigo.

[0165] Após a obtenção do artigo óptico compreendendo o substrato de lente de base e o revestimento resistente à abrasão com elementos ópticos protuberantes, o mesmo pode ser ainda revestido em qualquer uma ou em ambas as superfícies principais opostas com um revestimento adicional, tal como um revestimento antirreflexivo.

[0166] Com referência às figuras 9 a 13, o artigo óptico pode igualmente ser obtido graças a uma tecnologia de gravação em relevo térmica no substrato revestido. Nesse caso, é obtido um artigo óptico no qual os elementos ópticos sobressaem desde uma superfície exterior do mesmo, como na(s) figura(s) 2a ou 7a a 7d.

[0167] De acordo com esse método, como ilustrado na figura 10a, um substrato 101 é munido de um revestimento resistente à abrasão 102 aplicado em uma superfície, por exemplo, por revestimento por imersão, como são as lentes tradicionais, e curado por UV ou termicamente.

[0168] O substrato envernizado resultante é depois gravado em relevo com uma tecnologia de gravação em relevo térmica envolvendo pressão e temperatura. Um molde de gravação em relevo compreendendo uma inserção 103 cuja superfície interna 104 é munida de pelo menos uma reentrância 105 é feito voltado para a camada de revestimento resistente à abrasão 102 do substrato 101. O substrato envernizado é aplicado pelo seu revestimento resistente à abrasão na superfície interna 104 da inserção. O molde é fechado e são aplicadas uma temperatura e uma pressão predeterminadas durante um tempo permitindo que pelo menos o revestimento resistente à abrasão, ou mesmo em algum caso também uma parte do substrato, assuma a forma da reentrância do molde 103.

[0169] A temperatura, a pressão e o tempo serão escolhidos pelo menos em função das propriedades térmicas e/ou espessura do revestimento resistente à abrasão para permitir que pelo menos o revestimento resistente à abrasão, ou mesmo em algum caso também uma parte do substrato, assuma a forma da reentrância do molde 103. Idealmente, as propriedades térmicas do substrato também serão levadas em conta. Por exemplo, um revestimento resistente à abrasão e o substrato correspondente podem ser escolhidos de modo a terem propriedades térmicas similares, ou seja, temperatura de transição vítrea similar ou equivalente. Em alternativa, se o revestimento resistente à abrasão e o substrato correspondente tiverem diferentes propriedades térmicas, ou seja, temperatura de transição vítrea ou equivalente separada em mais de 10 ºC, preferencialmente 20 ºC ou ainda mais preferencialmente 30 ºC, a espessura do revestimento resistente à abrasão, a forma da reentrância e/ou a pressão, o tempo e a temperatura do método de gravação em relevo serão adaptados de modo a permitir pelo menos o revestimento resistente à abrasão ou mesmo em algum caso também uma parte do substrato.

[0170] Preferencialmente, o tipo de revestimento resistente à abrasão e/ou sua espessura serão escolhidos em função das propriedades térmicas do substrato para permitir que pelo menos o revestimento resistente à abrasão, ou mesmo em algum caso também uma parte do substrato, assuma a forma da reentrância do molde 103.

[0171] Mesmo que o substrato e o revestimento resistente à abrasão não sejam do tipo termoplástico, as experiências fornecidas mostraram que os mesmos podem ser aquecidos para permitir que pelo menos o revestimento resistente à abrasão, ou mesmo em algum caso também uma parte do substrato, assuma a forma de reentrância do molde 103.

[0172] Especificamente para o exemplo ilustrado, um substrato MR8 foi revestido com uma espessura de 3 a 6 μm de um revestimento resistente à abrasão Mithril HI e, de acordo com a figura 9, aquecido a cerca de 120 ºC (temperatura próxima das temperaturas de transição vítrea tanto do substrato Mithril HI como MR8) e com uma força de gravação em relevo aplicada durante um tempo predeterminado (por exemplo, como divulgado na figura 9, entre 2500 e 3000 N durante 200 s).

[0173] Após o resfriamento do substrato envernizado gravado em relevo 106 resultante, é obtida uma lente em cuja superfície é feito um elemento óptico desde o revestimento resistente à abrasão 107 e de uma forma complementar à reentrância 105 (consulte a figura 13).

[0174] O substrato idealmente tem de apresentar o mesmo raio da inserção.

[0175] O referido substrato pode ser constituído por uma lente semiacabada, ou seja, uma lente cuja pelo menos uma superfície (a oposta ao revestimento resistente à abrasão) terá de ser processada em uma forma predeterminada para definir um desenho óptico particular, ou por uma lente acabada. O substrato pode igualmente ser constituído por uma lâmina ou película funcional, que será envernizada com um revestimento resistente à abrasão, e depois gravada em relevo para formar os elementos ópticos de acordo com a presente modalidade do invento.

[0176] As figuras 11 a 13 mostram o benefício da gravação em relevo térmica de um substrato já envernizado (substrato MR8 e verniz Mithril HI, figura 13) de acordo com a presente modalidade do invento como retratado na figura 9, em que são obtidos elementos ópticos bem definidos 107 (ou seja, com uma forma e uma curvatura predeterminadas), em comparação com os resultantes elementos ópticos mal definidos 109 do artigo óptico mostrado na figura 12, obtido ao contrário, e ademais o substrato 110 sem revestimento é primeiramente gravado em relevo e define elementos ópticos bem definidos 108 (substrato MR8, figura 11) e depois é revestido com um revestimento resistente à abrasão (Mithril HI, figura 12) que reduz a curvatura dos elementos ópticos 108 constituídos pelo material do substrato 110 suavizando a superfície.

[0177] De acordo com ainda outra modalidade, não ilustrada, os elementos ópticos constituídos por material resistente à abrasão podem ser obtidos por injeção, por inserção de uma película resistente à abrasão em uma cavidade de um molde de injeção compreendendo uma superfície interior munida de pelo menos uma reentrância tendo um formato complementar ao formato de um elemento óptico a ser formado, a película resistente à abrasão sendo empurrada ao longo da referida superfície interior para corresponder à forma da reentrância quando o polímero fundido é injetado na cavidade de molde.

Claims (14)

REIVINDICAÇÕES

1. Artigo óptico (1) caracterizado por compreender: - um substrato de lente de base (10), tendo uma superfície frontal (101) e uma superfície traseira (102), - um revestimento resistente à abrasão (20) cobrindo pelo menos uma da referida superfície frontal (101) e da referida superfície traseira (102), o revestimento resistente à abrasão (20) tendo uma primeira superfície (21, 22) na interface com o substrato de lente de base e uma segunda superfície (22, 21) oposta à primeira, e - pelo menos um elemento óptico (30) sobressaindo desde uma da primeira e da segunda superfícies do referido revestimento resistente à abrasão, o referido elemento óptico sendo composto por um material adaptado para formar um revestimento resistente à abrasão.

2. Artigo óptico (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a espessura de uma camada composta pelo revestimento resistente à abrasão (20) e o pelo menos um elemento óptico (30) sobressaindo do mesmo ser máxima no elemento óptico.

3. Artigo óptico (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o revestimento resistente à abrasão (20) ser formado pelo mesmo material de que é composto o elemento óptico (30).

4. Artigo óptico (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o elemento óptico (30) sobressair desde a segunda superfície do revestimento resistente à abrasão (20).

5. Artigo óptico (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o elemento óptico (30) sobressair desde a primeira superfície do revestimento resistente à abrasão (20) em direção ao substrato de lente de base (10) e o substrato de lente de base (10) compreender pelo menos uma reentrância (13) na superfície na interface com o revestimento resistente à abrasão (20), a referida reentrância (13) tendo um formato complementar ao formato do elemento óptico (30) de modo que cada elemento óptico seja recebido em uma reentrância respectiva (13).

6. Artigo óptico (1), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o elemento óptico (30) definir uma mudança local de potência óptica do dispositivo óptico, o material formando o elemento óptico (30) tem um índice óptico n M e o substrato de lente de base (10) tem pelo menos uma camada na qual cada reentrância é formada, a referida camada sendo feita em um material tendo um índice óptico n S de modo que o índice óptico nM seja diferente do índice óptico ns.

7. Artigo óptico, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a camada (14) do substrato de base na qual cada reentrância é formada ter um índice óptico nS݊௦ ൏ ݊ெ e o substrato de base compreender ainda uma segunda camada (15) montada na primeira camada (14) em uma superfície oposta à superfície na qual é formada cada reentrância (13), a segunda camada (15) tendo um índice de refração nHI maior que o índice de refração nS da primeira camada.

8. Artigo óptico (1), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o índice óptico nS da camada do substrato de lente de base na qual cada reentrância é formada ser de modo que ݊௦ െ ݊ெ ൒ ͲǤͳ e o artigo óptico compreender ainda uma camada de um quarto de onda (40) interposta entre o revestimento resistente à abrasão (20) e o substrato de base (10).

9. Artigo óptico (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por o elemento óptico ser escolhido dentre o seguinte grupo: - microlente, - estrutura de Fresnel, - estruturas difrativas, tais como microlentes, cada uma definindo uma estrutura de Fresnel, - saliência técnica permanente, - elemento de deslocamento de fase.

10. Artigo óptico (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por compreender ainda um revestimento antirreflexo sobre a referida segunda superfície do revestimento resistente à abrasão.

11. Artigo óptico (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por o substrato de lente de base (10) compreender pelo menos uma lâmina plana (11) ou uma lente de base (12) tendo potência óptica.

12. Método para fabricação de um artigo óptico (1), caracterizado por compreender: - o fornecimento de um substrato de lente de base (10) tendo uma superfície frontal (101) e uma superfície traseira (102), - a formação, na superfície frontal (101) ou na superfície traseira (102) do substrato de lente de base (10), de um revestimento resistente à abrasão (20) tendo uma primeira superfície (21, 22) em uma interface com o substrato de lente de base (10) e uma segunda superfície (22, 21) oposta à primeira superfície, e - a formação de pelo menos um elemento óptico (30) sobressaindo desde uma da primeira e da segunda superfícies do referido revestimento resistente à abrasão (20), o elemento óptico (30) sendo composto por um material adaptado para formar um revestimento resistente à abrasão.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o revestimento resistente à abrasão ser formado na superfície frontal (101) ou traseira (102) do substrato de lente de base (10) por imersão ou revestimento por rotação ou pulverização ou jato de tinta ou fabricação aditiva, e a etapa de formação do pelo menos um microelemento é feita por fabricação aditiva ou por fotolitografia ou por gravação em relevo térmica de um substrato de lente de base coberto por um revestimento resistente à abrasão ou por injeção de um polímero fundido em uma película resistente à abrasão empurrando a última na superfície interior de um molde de injeção compreendendo pelo menos uma reentrância tendo um formato complementar ao formato de um elemento óptico a ser formado.

14. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o revestimento resistente à abrasão (20) e o elemento óptico (30) serem compostos por um mesmo material e formados em simultâneo por moldagem.