CN103837922B - 具有双重光偏振效应的透明光学元件 - Google Patents

Abstract

一种具有双重光偏振效应的透明光学元件包括在该元件的一个第一表面部分中形成一个线性光偏振的一个第一薄膜，以及在一个第二表面部分内形成一个减速器平板的一个第二薄膜。该第二表面部分包含在该第一表面部分中。此类元件可以形成一个镜片，该镜片被适配成用于通过在该第二表面部分中的光偏振选择来提供立体视觉，同时提供对抗该第一表面部分中的过度光强度的保护。

Description

具有双重光偏振效应的透明光学元件

发明背景

技术领域

本发明涉及一种配备有双重光偏振效应的透明光学元件，并且还涉及一个用于制造此类透明光学元件的过程。本发明可以特别地实施于眼科应用。

相关技术说明

配备有线性光偏振器的眼镜镜片是熟知的，特别是太阳眼镜。例如，此类眼镜镜片被适配成用于减少或抑制由竖直地或水平地定向的多个反射表面产生的眩光。因此，佩戴配备有水平地定向的线性光偏振器从而抑制竖直地定向的偏振光的此类镜片允许在城市环境中进行汽车驾驶，而不受店面玻璃上反射的光眩目。在另一个示例中，配备有竖直地定向的线性光偏振器从而抑制水平地定向的偏振光的镜片允许视觉穿过湖的水面，因为以布鲁斯特入射值(Brewster incidence value)从水面反射的光受该偏振器抑制。后者的此类镜片还减少如滑雪者所感知到的由雪反射的光，或在路面上反射的光。

但是存在以下情况：配备有线性光偏振器的镜片阻碍佩戴者看到某些元件并且感知到相应的视觉信息。例如，由液晶显示器产生的光通常被偏振，并且佩戴配备有能够抑制相同类型的偏振光的偏振器的镜片可以使得在某些情况下阅读显示器不可能。这在偏振太阳眼镜阻碍读取显示在汽车的一个电子仪表板上的驾驶信息时可能尤其是对驾驶员有害的。在其他情况下，如果由该显示器发射的偏振光关于镜片的偏振轴具有一个错误的定向，依赖于此类显示器的人们可能不能够在直视该显示器时或甚至在将该显示器拿在手里时看到信息。

接着，本发明的一个目标在于提供不具有此类缺点同时仍然提供对抗眩目的防护的透明光学元件。

本发明的另一个目标在于提供被适配成用于在可变的光偏振情况下是高效的透明光学元件。更特别地，根据本发明的光学元件允许看到产生具有不同的偏振特征的光的物体，而不改变头部位置。

简要概述

为了满足这些目标或其他目标中的至少一些，本发明的一个第一方面提出了一种具有双重光偏振效应的透明光学元件，此元件具有一个光学表面并且包括至少第一薄膜和第二薄膜，这些薄膜各自被安排成与该光学表面平行。该第一薄膜在该光学表面的一个第一部分中形成一个线性光偏振器，并且该第二薄膜在该光学表面的一个第二部分中形成一个减速器平板。在该光学表面内，该第二部分小于该第一部分并且包含在此第一部分内。接着，该第二薄膜的减速器效率在该第二部分中相对于在所述第二部分之外的该第一部分较高。

因此，根据本发明的一个透明光学元件的该光学表面的该第一部分被划分成两个子部分，这两个子部分彼此互补：该第二部分具有该第二薄膜的高减速器效率，并且在该第一部分的剩余部分中该减速器效率较低或为零。该第一薄膜的线性光偏振效应存在于该第二部分以及该光学表面的该第一部分的该剩余部分两者中。由于该光学表面的该第一部分的此类划分，以及该第二薄膜的该减速器效率中的相应变化，视觉条件可以被适配成用于避免产生线性地偏振的光的多个物体被完全地阻碍而不能在通过该第二部分看这些物体时，甚至当在通过该第二部分之外的该第一部分看这些物体时这些物体将被抑制时被观察。

根据本发明的多个首先优选的实施例，该第二薄膜可以在该光学表面的整个第一部分上连续地延伸，并且此第二薄膜的减速器效率在该第二部分之外的该光学表面的该第一部分中比在该第二部分自身中更低。该透明光学元件的此类结构更简单并且更易于制造。

根据本发明的一个透明光学元件可以形成一个完成的或半成的眼科镜片并且包括一个基础镜片，其中该第一薄膜和该第二薄膜层压在该基础镜片上。接着，该第二薄膜沿着进入该镜片的一个佩戴者的一只眼睛中的光线处于该第一薄膜前面，至少在该光学表面的该第二部分中。可替代地，根据本发明的一个透明光学元件可以形成适合于层压在一个镜片上的一个层次结构。

本发明的一个第二方面提出了一组成对的镜片，该组成对的镜片由适合于装配在一个眼镜框架中的右镜片和左镜片组成，并且这些右镜片和左镜片中的至少一个形成根据该第一发明方面的一个透明光学元件。特别地，右镜片和左镜片两者可以是根据此第一发明方面的并且可以遵守以下额外特征：

针对这些镜片中的每一个，该第二薄膜沿着进入该镜片的一个佩戴者的相应眼睛中的光线处于该第一薄膜前面，至少在该光学表面的该第二部分中。

该第二薄膜可以包括在该光学表面的该第二部分中的一薄层双折射材料，该双折射材料具有一个慢轴和一个快轴，这两个轴都平行于该第二薄膜并且彼此垂直；并且

通过该第一薄膜透射的光的偏振方向与该慢轴之间的角按绝对值可以包括在35度与55度之间，或在125度与145度之间，这意味着通过该第一薄膜透射的光的该偏振方向相对于该慢轴以及该快轴中的每一个有角度地偏移超过35度。

因此，每个镜片可以具有用于通过此镜片的该光学表面的该第二部分透射的光的圆形偏振器的一个功能，并且还具有用于通过该第二部分之外的相同的光学表面的该第一部分透射的光的线性偏振器的一个功能。

额外地，针对该右镜片与该左镜片之一，通过该第一薄膜透射的光的该偏振方向与该第二薄膜的该慢轴之间的角可以被选择来形成一个右侧圆形偏振滤光镜。同时，针对该右镜片与该左镜片中的另一个，通过该第一薄膜透射的光的该偏振方向与该慢轴之间的该角可以被选择来形成一个左侧圆形偏振滤光镜。此组成对的镜片接着适合于在这些光学表面的这些第二部分中向此组成对的镜片的一个佩戴者提供由圆形偏振选择人工地产生的立体视觉。然而，此组成对的镜片还可以用于除了人工地产生立体视觉之外的功能。

当该第二薄膜在该光学表面的整个第一部分上连续地延伸时，本发明的一个第三方面提出了一种用于制造根据该第一发明方面的透明光学元件的过程，并且在该第二部分之外的该光学表面的该第一部分中的此第二薄膜的减速器效率低于在该光学表面的该第二部分中的相同第二薄膜的减速器效率。该发明过程接着包括该第二薄膜使用多个加热参数的一个加热步骤，这些加热参数在值方面在该光学表面的该第二部分中与在此第二部分之外的该第一部分中不同的，这样使得这些加热参数在分别在该光学表面的该第二部分中和在该第二部分之外的该第一部分中的该第二薄膜的减速器效率之间形成不同。这些加热参数是加热持续时间与最大加热温度中的至少一个。在本发明的该过程的多个优选实现方式中，该第一薄膜和该第二薄膜都可以包括在一个多层结构中，并且该加热步骤适用于该多层结构。

在该发明过程的多个第一实现方式中，该第二薄膜可以被加热并且在该光学表面的该第二部分中拉伸，在所述第二部分中向此第二薄膜提供相对于该第二部分之外的该光学表面的该第一部分的提高的双折射效率。

可替代地，在该发明过程的多个第二实现方式中，该第二薄膜最初在该光学表面的整个第一部分中是双折射的，并且可以在该第二部分之外的该第一部分中加热该第二薄膜，这样使得双折射效率在该第二部分之外的该第一部分中相对于此第二部分变得减少。

现在参考附加在此的附图详细描述本发明的若干非限制性实施例。

附图的若干视图的简要说明

图1a至图1d是根据本发明的多个透明光学元件的平面视图；

图2a至图2c是各自根据图1a的多个透明光学元件的截面视图；

图3是适合于本发明的一个优选应用的一组成对的镜片的平面视图；

图4a至图4c是对应于本发明的三个其他实施例的透明光学元件的截面视图；

图5a图示了用于制造如在图4a或图4c中描绘的一个透明光学元件的一个加工步骤；以及

图5b和图5c展示了可以用于图5a所图示的加工步骤中的两个热遮罩。

为了清晰，在这些图中描绘的这些元件和元件部件并未关于实际尺寸或关于实际尺寸的比率而定大小。

详细说明

尽管本说明书现在集中于眼科应用，但本发明不限于这些应用。本发明可以总体上应用于任何透明光学元件，其中减速器功能和线性偏振功能的结合将在该元件的一个有限的部分中产生，并且该线性偏振功能将在没有该减速器功能的情况下或在具有在此有限的部分之外的一个减少的减速器功能的情况下产生。除了眼镜镜片之外的应用可以是显示面板或仪表板的前面玻璃、场景与观察者中间的可视玻璃(vision glazing)等等。

根据图1a和图2a，一种透明光学元件可以是一个完成的或半成的眼科镜片10，该镜片包括一个基础镜片11、一个第一薄膜1和一个第二薄膜2，该第一薄膜和该第二薄膜层压在基础镜片11上。通常，一个半成的眼科镜片具有一个最终的前表面，该最终的前表面是指在由一个站立的佩戴者佩戴时该镜片的定向，而后表面留待在用于获得一个完成的镜片的一个稍后的制造步骤中用机器加工。通常，将根据为佩戴者拟定的一个眼科处方来用机器加工该后表面。稍后在此说明书中，结合镜片10使用的竖直方向和水平方向、正向和反向以及上部部分和下部部分，稍后指代此镜片的佩戴时的(as-worn)定向。

基础镜片11自身可以是一个完成的或半成的眼科镜片。该基础镜片可以产生任何屈光不正校正，或该基础镜片可能缺乏校正，或还可以是一种用于提供对抗过多的日光和随后的眩目的保护的太阳眼镜。基础镜片11可以属于用于眼科的任何透明材料，具有有机的、矿物的或混合的成分。

薄膜1和薄膜2层压在基础镜片11的一个光学表面上，一个薄膜在另一个薄膜上，或可能地具有在薄膜1与薄膜2之间的多个中间额外薄膜或层。在第一薄膜1之前，第二薄膜2首先沿着垂直于该光学表面并且从镜片10的前面向后面定向的一个方向出现。例如，当薄膜1和薄膜2都层压在基础镜片11的前表面S上时，薄膜2定位在薄膜1上面、在此薄膜1与基础镜片11相对的一侧上。以此类配置，薄膜1比薄膜2更接近基础镜片11。

可替代地，薄膜1可以层压在基础镜片11的后表面上，并且薄膜2可以层压在该基础镜片的前表面S上。

可替代地，薄膜1和／或薄膜2可以合并在镜片透镜内部，其条件是该第二薄膜沿着通过该镜片进入该镜片的佩戴者的一只眼睛中的光线处于该第一薄膜前面，至少在该光学表面的第二部分中。因此，薄膜1可以合并在该透镜的主体内部，而薄膜2可以层压在该镜片的前表面上。

在彼情况下，人们可以通过使用已知的半成的透镜形成根据本发明的一个光学物体，这些半成的透镜包括铸造或注入在该透镜内部的一个线性偏振滤光镜。两种薄膜还可以存在于该透镜的后表面上，于是薄膜2比薄膜1更接近该透镜的主体。

眼科镜片10可以旨在在其外围边缘处进行修剪，以便获得一个外围限制，该外围限制与如安装在一个框架上的眼镜透镜的最终形状的轮廓C匹配。

在镜片10的光学表面中界定了第一表面部分和第二表面部分，分别地P1和P2，该光学表面对应于在图1a至图3中所描绘的本发明实施例中的基础镜片11的前表面S。部分P2小于部分P1并且包含在此后者中。优选地，部分P1可以包含整个修剪轮廓C，并且部分P2至少部分地包含在修剪轮廓C内。部分P1可以对应于镜片10的整个前表面。参考字母B表示部分P2的外围边界，该外围边界相对于表面部分P1内的一个剩余的表面部分邻接部分P2。因此界定的表面部分P1和P2的配置可以具有多个额外特征中的任何一者，分开地或其中的任何特征的结合：

该光学表面的第二部分P2可以定位在镜片10的一个下部部分中。

该光学表面的第二部分P2可以包含在该光学表面中的一个水平线下面，其中此水平线的高度距镜片10的一个下部边缘在竖直地测量的镜片的总高度的10％与90％之间，优选地在此总高度的25％与75％之间；

该光学表面的第二部分P2可包含镜片10的用于近视的一个焦点NV，并且可以排除镜片10的用于远视的一个焦点FV；以及

外周边界B的形状可以是圆形的(图1a)、椭圆形的(图1b)、矩形的(图1c)或具有倒U形(图1d)。

薄膜1至少在整个表面部分P1上延伸(图2a至图2c)，而薄膜2至少在整个表面部分P2上延伸。薄膜2可以要么限于表面部分P2内，即，受边界B限制(图2b和图2c)，要么可以从内部延伸得超出边界B。可能地，薄膜2还可以在整个表面部分P1上延伸(图2a)。

第一薄膜1在镜片10的光学表面的第一部分P1中形成一个线性光偏振器。为此，薄膜1可以由通常用于形成线性光偏振器的任何材料组成。特别地，该薄膜可以是聚乙烯醇基的，其中光吸收分子合并在其中并且沿着一个界定的方向定向。例如，定向的分子可以是碘。薄膜1的线性光偏振方向接着是在穿过薄膜1之后的光的线性偏振方向。该方向此后表示为LP。

第二薄膜2在镜片10的该光学表面的第二部分P2中形成一个减速器平板。以一种已知的方式，一个减速器薄膜可以由双折射材料制成，此双折射材料具有与该光学表面平行并且彼此垂直的一个慢轴和一个快轴。该慢轴涉及一个高折射率值，也叫做慢折射率值，并且该快轴涉及一个低折射率值，也叫做快折射率值。这些折射率值适用于包括在可见范围内即在0.38um与0.75um之间的至少一个波长。特定地，薄膜2可以基于双轴定向的丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、环烯烃共聚物、聚氯乙烯、三乙酰纤维素(TAC)等等。

通常，针对本发明，薄膜2充当该光学表面的第二部分P2中的一个减速器平板以用于光穿过薄膜2，但是该薄膜具有在表面部分P2之外的减速器效率，该减速器效率低于在此表面部分P2内。以一种已知的方式，针对波长可能地在0.38um与0.75um之间的一种常见光，一个减速器平板透射沿着该慢轴线性地偏振的光，该光相对于沿着该快轴线性地偏振的光具有一个传播延迟。由两个偏振方向之间的减速器产生的传播延迟取决于沿着传播方向测量的该减速器平板的厚度，该传播方向即垂直于镜片10的该光学表面的方向。如果该延迟诱发分别等于光波在空气中的时间周期的四分之一、一半或四分之三的一个相位差，那么减速器平板称为四分之一波平板、半波平板或四分之三波平板。

在本发明的优选实施例中，第二部分P2之外的该光学表面的第一部分P1可能缺乏由薄膜2产生的减速器效率。这可以通过将配备有减速器效率的薄膜2限制到表面部分P2的内部而实施。另一种可能性是薄膜2在整个表面部分P1上连续地延伸，但是仅仅在表面部分P2内具有减速器效率，并且在表面部分P2之外具有零或大量减少的减速器效率。稍后将在下面描述一个用于产生具有限于表面部分P2内的减速器效率的此类薄膜2的过程。

任选地，也包括在镜片10中的一个透明保护层3可以安排在薄膜2的与薄膜1相对的一侧上。层3可以由一张适合于提供保护功能的任何材料组成。例如，层3可以是聚碳酸酯基的、聚乙烯基的、聚酰亚胺基的、三乙酰纤维素基的等等。可替代地，透明保护层3可以由一种清漆制成，例如用于眼科透镜来提供一个抗划痕或一个抗冲击功能的那些清漆。层3仅可以在表面部分P2上延伸，但是优选地在整个表面部分P1上延伸。

在薄膜2限于表面部分P2内的情况下，透明光学元件或镜片10可以进一步包括在第二部分P2之外的该光学表面的第一部分P1中的一个互补薄膜4。有利地选择此互补薄膜4，这样使得在从第二薄膜2的一侧观察时，元件10在第二部分P2中以及在第二部分P2之外的第一部分P1中具有相同的方面。

优选地，镜片10也可以进一步包括一个透明填充物5，该透明填充物沿着外围边界B的至少一部分安排在第二薄膜2与互补薄膜4之间。此类透明填充物5可以由若干易于制造的实现方式中的一种清漆制成。

保护层3以及互补薄膜4可以独立于彼此实施，并且互补薄膜4可以在具有或没有填充物5的情况下实施。针对重要的元件结构，以下改进之一或若干可以分开地或结合实施：

透明保护层3可以安排在薄膜2以及互补薄膜4两者上，与薄膜1相对；

透明填充物5可以由透明保护层3的延伸组成，该延伸特别是在层3由清漆制成时填充了薄膜2与互补薄膜4之间的一个间隙；

针对0.38um与0.75um之间的一个波长，互补薄膜4和可能的透明填充物5的各自折射率值可以包括在第二薄膜2的慢折射率值与快折射率值的一个平均值的0.9倍与1.1倍之间。因此，在该镜片的前表面上的光反射并不在表面部分P2的内部与外部之间显著地变化。换句话说，边界B对于位于该镜片的前面的之前的一个观察者并不非常可见，这样使得镜片10是有美感的；以及

针对0.38um与0.75um之间的一个波长，透明保护层3和互补薄膜4的各自折射率值可以包括在该慢折射率值与该快折射率值的一个平均值的0.9倍与1.1倍之间。因此，在镜片10的前表面上的光反射并不因为层3和薄膜4而显著地增加。

参考图3的镜片10_R和10_L中任一个，现在描述具有线性光偏振功能的薄膜1以及具有减速器功能的薄膜2的更优选的相对定向。

优选地，当薄膜2包括一薄层双折射材料时，该薄膜可以被定向，这样使得通过薄膜1透射的光的偏振方向LP相对于慢轴SA和快轴FA中的每一个有角度地偏移超过5度，或者更好地超过10度。因此，除了薄膜1之外，薄膜2似乎是高效的，这样使得薄膜1和薄膜2两者在第二表面部分P2中的结合充当对一个外部施加的偏振光束当中的椭圆地偏振的光的一个选择器，该光束撞击在镜片10的该前表面上。

更优选地，通过薄膜1透射的光的偏振方向LP与慢轴SA之间的角α_s按绝对值可以包括在35度与55度之间，或在125度与145度之间。

另外，薄膜2的厚度可以是如此使得针对包括在0.38um与0.75um之间的至少一个波长，此薄膜是一个四分之一波平板。接着，针对撞击在镜片10的该前表面上的具有一个外部施加的偏振的光束，薄膜1与薄膜2两者在第二表面部分P2中的结合充当对几乎圆形地偏振的光的一个选择器。在该角α_s按绝对值包括在40度与50度之间，或在130度与140度之间时，获得对圆形地偏振的光的更精确的选择。这意味着通过第一薄膜1透射的光的偏振方向LP相对于慢轴SA与快轴FA中的每一个有角度地偏移超过40度。最优选地，该角α_s可以是45度或135度。

针对将选择撞击在该前表面上的光的椭圆偏振的应用，排除任何圆形偏振，该角α_s按绝对值可以包括排除地在0度与45度之间，或者更优选地，包括地在10度与35度之间，或在55度与80度之间，或在100度与125度之间，或在145度与170度之间。接着，表面部分P2内的镜片10被适配成用于相对于一个第二椭圆偏振选择光的一个第一椭圆偏振，该第二椭圆偏振在偏振空间中与该第一椭圆偏振正交。

再次当通过薄膜1透射的光的偏振方向LP相对于慢轴SA和快轴FS中的每一个有角度地偏移超过10度时，针对包括在0.38um与0.75um之间的至少一个波长，薄膜2的厚度可以是如此使得此薄膜2并非是四分之一波、半波或四分之三波减速器平板。优选地，可以选择薄膜2的厚度，这样使得针对包括在0.38um与0.75um之间的任何波长，薄膜2并非是四分之一波、半波或四分之三波减速器平板。因此，这种透镜可以使用一个45°角，特别是为了更好地折衷从而与线性地偏振的光线的大多数定向具有最大对比度，而不堵塞任何圆形地偏振的光线，特别是在人们看一个被其自身的四分之一波平板覆盖的数字屏幕的情况下，例如一些智能手机的情况。

在所有情况下，针对撞击在表面部分P2之外的表面部分P1中的前表面上的光，镜片10选择平行于方向LP的线性偏振。因此，取决于表面部分P1内的光线撞击位置，镜片10执行两次不同的偏振选择。

图3展示了由右镜片10_R和左镜片10_L组成的一组成对的镜片，这对镜片中的每一个是根据刚刚描述的多个本发明实施例之一的。参考号100表示该镜片对整体。特定地，针对镜片10_R和10_s中的每一个，通过薄膜1透射的光的偏振方向LP与慢轴SA之间的角α_s按绝对值可以包括在35度与55度之间，或在125度与145度之间。接着，可以选择右镜片10_R的角α_s来形成一个右侧圆形偏振滤光镜，并且可以选择左镜片10_L的角α_s来形成一个左侧圆形偏振滤光镜。因此，镜片10_R和10_L都在其各自表面部分P2中选择两个圆形光偏振中的不同的偏振。右侧／左侧圆形偏振指代在光线进入人眼中时，包含在光波中的电场的旋转方向。此组成对的镜片接着被适配成用于基于圆形偏振选择的立体视觉，同时提供对抗因为由表面部分P2之外的水平表面反射的光的眩目的保护。在薄膜1被定向为使得方向LP相对于镜片的佩戴时的位置是水平的情况下，镜片10_R和10s的部分P2除了允许基于圆形偏振选择的立体视觉之外，还提供对抗因为由多个竖直表面反射的光的眩目的保护。

图4a至图4c展示了本发明的其他实施例，其中透明光学元件是一个被适配成用于层压在一个镜片上的层次结构。这些结构表示为20并且包括第一薄膜1、第二薄膜2，以及任选地保护薄膜3(图4a)、互补薄膜4以及可能地填充物5(图4b)。图4a中的薄膜1和薄膜2的相对配置类似于在图2a的镜片10中的配置，并且图4b中的配置类似于图2c的配置，其中相同的参考号表示相同的部件。图4c的层次结构20包括薄膜1和薄膜2，以及可能类似于薄膜2的一个额外薄膜2’。可能地，薄膜2’可以在表面部分P2内具有减速器效率，类似于薄膜2。薄膜1在图4c的层次结构20中定位在薄膜2与薄膜2’之间。此结构允许两种优点。首先，该结构与一些偏振的薄膜兼容，这些薄膜已经达到由多个TAC薄膜覆盖在两侧上，并且这些TAC薄膜可以使用下面描述的过程改变成双折射薄膜。接着，使两个TAC薄膜都双折射使得无论该薄膜放置在该眼科透镜上的位置如何并且无论光线通过该镜片的方向如何，该双折射层总是在该线性偏振的层之前是可能的。

作为另一个实施例，保护层3和／或薄膜2和／或互补薄膜4和／或填充物5和／或一个额外的薄膜可以是着色的或光致变色的。

在一个进一步的实施例中，与代表互补薄膜4、填充物5以及保护层3的那些薄膜耦合的薄膜2可以一起层压在镜片基底上。

此层压可以是永久的或者可以被执行以便是暂时的。

在薄膜2永久地层压在该镜片上的情况下，可以使用粘合剂，例如压敏粘合剂(PSA)、热熔粘合剂(HMA)等等。

在薄膜2暂时地在该镜片上的情况下，人们可以使用允许将暂时的补丁粘在镜片上的一种不牢固的胶水、压敏粘合剂、水分、水、或任何其他已知的技术。

现在描述用于制造根据本发明的一个透明光学元件的若干过程。图4a或图4c的层次结构用作一个用于描述此类过程的示例。这些过程的关键步骤是一个加热步骤，该加热步骤向薄膜2提供最终的双折射效率，该最终的双折射效率如与表面部分P2之外的表面部分P1相比，在表面部分P2中较高。为此，加热持续时间、最大加热温度以及冷却速率中的至少一个在部分P2内不同于在此部分P2外部的相应值。

如图5a中所示，层次结构20可以曝露于一个热源22，同时在该加热步骤期间使用插入在热源22与结构20之间的一个热遮罩21。热遮罩21具有多个热传递值，这些热传递值在部分P2中与在部分P2之外的部分P1中是不同的。

当薄膜2最初并不是双折射的时，双折射效率可以在表面部分P2中通过在此部分中生成拉伸而产生。例如，在图5b中描绘的热遮罩21被设计来用于掩蔽表面部分P2之外的层次结构20但是将表面部分P2曝露于起源于热源22的IR辐射。因此，层次结构20提高到如与部分P2之外相比在部分P2中更高的温度。该层次结构在部分P2中接着变得更柔软，并且因此可以被拉伸，这样使得拉伸主要位于部分P2内，并且优选地沿着一条轴比沿着另一条轴更重要。由于此拉伸，薄膜2在部分P2中相对于部分P2之外的部分P1展示出提高的双折射效率。层次结构20可以使用本领域中已知的若干装置来拉伸。例如，层次结构20的外围边缘可以紧固至一个刚性框架，并且一个标记被强加在层次结构20上、在此后者的一侧上。由于层次结构20在部分P2内的更高温度，因此产生的拉伸以及所产生的双折射效率主要包含在部分P2内。

当薄膜2最初在整个表面部分P1中是双折射的时，另一个过程适合，并且双折射效率在加热时可以松弛。图5c展示了另一个热遮罩21，该热遮罩可以与图5a的加热装置15结合使用，以便仅仅加热在表面部分P2外部的表面部分P1中的薄膜2。因此，双折射效率在部分P2之外的部分P1中相对于此部分P2变得减少。

实际上，刚刚描述的这些过程可以等效地适用于如图4a中所图示的层次结构，不管包括保护层3还是没有此层3，但是这些过程还可以在薄膜2与薄膜1层压之前单独地适用于薄膜2。这些过程还可以适用于一个多层结构，该多层结构包括除了薄膜1之外的两个第二薄膜2和2’，其中薄膜1被安排在如图4c中所示的多层结构20内的两个薄膜2和2’之间。特别地，两个第二薄膜2和2’都可以是用聚乙烯制成的。

上文描述的不同实施例可以结合来提供进一步的实施例。根据上述详细说明，可以对这些实施例作出这些和其他改变。总体上，在以下权利要求中，所使用的术语不应该解释为将这些权利要求限于在说明书和权利要求书中所披露的具体实施例，而是应该解释为包括所有可能的实施例，连同此类权利要求所授权的等效物的完整范围。

Claims (31)

1.一组成对的镜片，包括适合于装配在一个眼镜框架中的右镜片和左镜片，该右镜片与该左镜片中的至少一个是一个完成的或半成的眼科镜片并且形成一种具有双重光偏振效应的透明光学元件，该元件具有一个光学表面并且包括：

至少第一薄膜和第二薄膜，这些薄膜各自被安排成与所述光学表面平行，

该第一薄膜在该光学表面的一个第一部分中形成一个线性光偏振器；并且

该第二薄膜在该光学表面的一个第二部分中形成一个减速器平板；

其中，在该光学表面内，该第二部分小于该第一部分并且包含在所述第一部分内，并且该第二薄膜的减速器效率在该第二部分中相对于所述第二部分之外的该第一部分较高，

所述元件包括一个基础镜片，

该第一薄膜与该第二薄膜中的至少一个存在于该基础镜片内部，或者该第一薄膜与该第二薄膜层压在该基础镜片上，以及

其中，该第二薄膜沿着通过形成所述元件的该右镜片或该左镜片进入所述右镜片或所述左镜片的一个佩戴者的一只眼睛中的光线处于该第一薄膜前面，至少在该光学表面的该第二部分中，

其中，该第二薄膜包括在该光学表面的该第二部分中的一薄层双折射材料，该双折射材料具有一个慢轴和一个快轴，这两个轴都平行于该第二薄膜并且彼此垂直，并且

该第二薄膜被定向，这样使得通过该第一薄膜透射的光的偏振方向相对于该慢轴以及该快轴中的每一个有角度地偏移超过5度。

2.根据权利要求1所述的一组成对的镜片，其中，该第二部分之外的该光学表面的该第一部分缺乏由该第二薄膜产生的减速器效率。

3.根据权利要求2所述的一组成对的镜片，其中，该第二薄膜限于该光学表面的该第二部分内。

4.根据权利要求3所述的一组成对的镜片，其中，该元件进一步包括在该第二部分之外的该光学表面的该第一部分中的一个互补薄膜，所述互补薄膜被选择，这样使得在从该第二薄膜的一侧观察时，该透明光学元件在该第二部分中与在该第二部分之外的该第一部分中具有一个相同的方面。

5.根据权利要求4所述的一组成对的镜片，其中，该元件进一步包括一个透明填充物，该透明填充物沿着该光学表面的该第二部分的外围边界的至少一部分安排在该第二薄膜与该互补薄膜之间。

6.根据权利要求5所述的一组成对的镜片，其中：

在该光学表面的该第二部分中的第二薄膜的双折射材料针对包括在0.38um与0.75um之间的至少一个波长具有一个慢折射率值和一个快折射率值，并且

该互补薄膜和该透明填充物的针对所述波长的折射率值包括在该慢折射率值与该快折射率值的一个平均值的0.9倍与1.1倍之间。

7.根据权利要求5所述的一组成对的镜片，其中，该透明填充物由一种清漆制成。

8.根据权利要求4所述的一组成对的镜片，其中，该元件进一步包括一个透明保护层，该透明保护层安排在该第二薄膜和该互补薄膜两者上，与该第一薄膜相对。

9.根据权利要求8所述的一组成对的镜片，其中：

在该第二部分中的该第二薄膜的所述双折射材料针对包括在0.38um与0.75um之间的至少一个波长具有一个慢折射率值和一个快折射率值，并且

该透明保护层和该互补薄膜的针对所述波长的折射率值包括在该慢折射率值与该快折射率值的一个平均值的0.9倍与1.1倍之间。

10.根据权利要求8所述的一组成对的镜片，其中，该透明保护层由一种清漆制成。

11.根据权利要求1所述的一组成对的镜片，其中，该第二薄膜在该光学表面的整个第一部分上连续地延伸，并且在该第二部分之外的该光学表面的该第一部分中的所述第二薄膜的减速器效率低于在该光学表面的所述第二部分中的所述第二薄膜的减速器效率。

12.根据权利要求11所述的一组成对的镜片，其中，该元件进一步包括一个透明保护层，该透明保护层安排在该第二薄膜的与该第一薄膜相对的一侧上。

13.根据权利要求1所述的一组成对的镜片，其中，该光学表面的该第二部分的外围边界的形状是圆形的、椭圆形的、矩形的或具有倒U形。

14.根据权利要求1所述的一组成对的镜片，其中，通过该第一薄膜透射的光的该偏振方向相对于该慢轴以及该快轴中的每一个有角度地偏移超过10度。

15.根据权利要求14所述的一组成对的镜片，其中，通过该第一薄膜透射的光的该偏振方向与该慢轴之间的角按绝对值包括在35度与55度之间，或在125度与145度之间，这意味着通过该第一薄膜透射的光的该偏振方向相对于该慢轴以及该快轴中的每一个有角度地偏移超过35度。

16.根据权利要求15所述的一组成对的镜片，其中，该第二薄膜的厚度是如此使得该第二薄膜针对包括在0.38um与0.75um之间的至少一个波长是一个四分之一波平板。

17.根据权利要求15所述的一组成对的镜片，其中，通过该第一薄膜透射的光的该偏振方向与该慢轴之间的该角按绝对值包括在40度与50度之间，或在130度与140度之间，这意味着通过该第一薄膜透射的光的该偏振方向相对于该慢轴以及该快轴中的每一个有角度地偏移超过40度。

18.根据权利要求14所述的一组成对的镜片，其中，通过该第一薄膜透射的光的该偏振方向与该慢轴之间的角按绝对值包括在10度与35度之间，或在55度与80度之间，或在100度与125度之间，或在145度与170度之间。

19.根据权利要求14所述的一组成对的镜片，其中，该第二薄膜的厚度是如此使得该第二薄膜针对包括在0.38um与0.75um之间的至少一个波长并非是一个四分之一波、一个半波或一个四分之三波减速器平板。

20.根据权利要求1所述的一组成对的镜片，其中，该第一薄膜与该第二薄膜中的至少一个存在于该基础镜片内部，并且参考所述右镜片或所述左镜片在由一个站立的佩戴者佩戴时的定向，该光学表面的该第二部分位于形成所述元件的该右镜片或该左镜片的一个下部部分中。

21.根据权利要求1所述的一组成对的镜片，其中，该第一薄膜和该第二薄膜层压在该基础镜片上，并且参考所述右镜片或所述左镜片在由一个站立的佩戴者佩戴时的定向，该光学表面的该第二部分位于形成所述元件的该右镜片或该左镜片的一个下部部分中。

22.根据权利要求21所述的一组成对的镜片，其中，该光学表面的该第二部分包含形成所述元件的该右镜片或该左镜片的用于近视的一个焦点，并且排除所述右镜片或所述左镜片的用于远视的一个焦点。

23.根据权利要求21所述的一组成对的镜片，其中，该第一薄膜和该第二薄膜相对于形成所述元件的该右镜片或该左镜片在由一个佩戴者佩戴时的该定向层压在该基础镜片的一个前表面上，并且该第一薄膜比该第二薄膜更接近该基础镜片。

24.根据权利要求1所述的一组成对的镜片，其中，该右镜片与该左镜片中的每一个是一个完成的或半成的眼科镜片并且各自形成一个具有双重光偏振效应的透明光学元件，每个元件具有一个光学表面并且包括：

至少第一薄膜和第二薄膜，这些薄膜各自被安排成与所述光学表面平行，

该第一薄膜在该光学表面的一个第一部分中形成一个线性光偏振器；并且

该第二薄膜在该光学表面的一个第二部分中形成一个减速器平板；

其中，在每个元件的光学表面内，该第二部分小于该第一部分并且包含在所述第一部分内，并且该第二薄膜的减速器效率在该第二部分中相对于所述第二部分之外的该第一部分较高，

每个元件包括一个基础镜片，

该第一薄膜与该第二薄膜中的至少一个存在于该基础镜片内部，或者该第一薄膜与该第二薄膜层压在该基础镜片上，以及

其中，对于每个元件：

该第二薄膜沿着通过相当于所述元件的该右镜片或该左镜片进入所述右镜片或所述左镜片的一个佩戴者的一只眼睛中的光线处于该第一薄膜前面，至少在该光学表面的该第二部分中，

该第二薄膜包括在该光学表面的该第二部分中的一薄层双折射材料，该双折射材料具有一个慢轴和一个快轴，这两个轴都平行于该第二薄膜并且彼此垂直，并且

该第二薄膜被定向，使得该第一薄膜透射的光的该偏振方向与该慢轴之间的角按绝对值包括在35度与55度之间，或在125度与145度之间，这意味着通过该第一薄膜透射的光的该偏振方向相对于该慢轴以及该快轴中的每一个有角度地偏移超过35度。

25.根据权利要求24所述的一组成对的镜片，其中，

针对该右镜片与该左镜片之一，通过该第一薄膜透射的光的该偏振方向与该第二薄膜的该慢轴之间的角被选择来用于形成一个右侧圆形偏振滤光镜，并且

针对该右镜片与该左镜片中的另一个，通过该第一薄膜透射的光的该偏振方向与该慢轴之间的该角被选择来用于形成一个左侧圆形偏振滤光镜，

这样使得该组成对的镜片适合于在这些光学表面的这些第二部分中向所述组成对的镜片的一个佩戴者提供通过圆形偏振选择的立体视觉。

26.根据权利要求25所述的一组成对的镜片，其中，

针对该右镜片，通过该第一薄膜透射的光的该偏振方向与该慢轴之间的该角被选择来用于形成一个右侧圆形偏振滤光镜，并且

针对该左镜片，通过该第一薄膜透射的光的该偏振方向与该慢轴之间的该角被选择来用于形成一个左侧圆形偏振滤光镜。

27.一种用于制造根据权利要求11所述的一组成对的镜片的过程，包括该第二薄膜使用热持续时间、最大加热温度以及冷却速率中的至少一个的多个加热参数的一个加热步骤，这些加热参数在值方面在该光学表面的该第二部分中与在所述第二部分之外的该第一部分中不同，这样使得所述加热参数在分别在该光学表面的该第二部分中和在所述第二部分之外的该第一部分中的该第二薄膜的减速器效率之间形成不同。

28.根据权利要求27所述的过程，在该加热步骤期间使用插入在一个热源与该第二薄膜之间的一个热遮罩，所述热遮罩具有多个热传递值，这些热传递值在该光学表面的该第二部分中与在所述第二部分之外的该第一部分中是不同的。

29.根据权利要求27所述的过程，其中，该第一薄膜和该第二薄膜都包括在一个多层结构中，并且该加热步骤适用于该多层结构。

30.根据权利要求27所述的过程，其中，该第二薄膜被加热并且在该光学表面的该第二部分中主要沿着一个关于另一个轴的给定轴拉伸，以便在所述第二部分中向所述第二薄膜提供相对于所述第二部分之外的该光学表面的该第一部分的一个提高的双折射效率。

31.根据权利要求27所述的过程，其中，该第二薄膜最初在该光学表面的该整个第一部分中是双折射的，并且其中，所述第二薄膜在该第二部分之外的所述第一部分中被加热，这样使得双折射效率在所述第二部分之外的所述第一部分中相对于所述第二部分变得减少。