CN117381149A - 用于制造眼科镜片的方法和装置 - Google Patents

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B·安瑟洛
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Abstract

一种用于制造旨在放置在配戴者眼睛前方的眼镜用眼科镜片的方法和装置，所述眼科镜片具有所期望的光学功能，所述光学功能包括适于所述配戴者的处方的屈光功能，所述方法包括：‑提供由具有第一折射率的第一材料制成的光学元件，所述光学元件旨在被修改以制造所述眼科镜片，‑提供与使得能够获得所期望的光学功能的所述光学元件的修改相关的数据，‑基于数据确定用所述第一材料制成的至少一个区，以及‑根据数据用聚焦的飞秒激光脉冲修改所述第一材料的折射率以在所确定的区中形成图案从而获得具有所期望的光学功能的眼科镜片。

Description

用于制造眼科镜片的方法和装置
本申请是国际申请号为PCT/EP2019/084914、国际申请日为2019年12月12日、中国国家申请号为201980081922.0、标题为“用于制造眼科镜片的方法和装置”的专利申请的分案申请。
本发明涉及一种用于制造旨在放置在配戴者眼睛前方、尤其是旨在安装在眼镜内的眼镜用眼科镜片的方法，并且涉及一种对应的装置。本发明进一步涉及一种由所述装置和/或根据所述方法制造的眼科镜片。
眼科镜片典型地是由塑料或玻璃材料制成并且通常具有两个相反的表面，这些表面合作以提供所需的矫正处方。这种材料是坚固且刚性的。
根据所需的处方要求来制造眼科镜片通常包括机加工半成品镜片的面。典型地，半成品镜片具有成品面(例如正面)和非成品面(例如背面)。通过机加工镜片的背面以移除材料，可以产生用于所期望的矫正处方的、背面的表面相对于正面的表面的所需形状和定位。
本发明的目的是提供一种用于制造眼科镜片的传统方法的替代方案。
为此目的，本发明提出了一种用于制造旨在放置在配戴者眼睛前方的眼镜用眼科镜片的方法，所述眼科镜片具有所期望的光学功能，所述光学功能包括适于所述配戴者的处方的屈光功能，所述方法包括：
-提供由具有第一折射率的第一材料制成的光学元件，所述光学元件旨在被修改以制造所述眼科镜片，
-提供与使得能够获得所期望的光学功能的所述光学元件的修改相关的数据，
-基于数据确定用所述第一材料制成的至少一个区，以及
-根据数据用聚焦的飞秒激光脉冲修改在所确定的区中的第一材料的折射率以便获得具有所期望的光学功能的眼科镜片。
有利地，根据本发明的这种方法允许使用引起材料的折射率发生变化的激光打标实现功能化内部标记，也就是说，将创建光学功能或向光学元件添加附加光学功能的、块体中的标记。
根据可以单独或组合地考虑的进一步的实施例：
-所述数据包括：
·与要应用于所述光学元件的球镜度、柱镜度和/或棱镜度的变化相关的数据，和/或
·与要应用于所述光学元件的光学设计的变化相关的数据，和/或
·与要应用于所述光学元件的附加屈光功能相关的数据；
-所述修改步骤包括图案形成步骤，其中，通过将飞秒激光脉冲聚焦在所确定的区中而在由第一材料制成的所确定的区中形成图案；
-所述图案包括叠加的菲涅耳层；
-所述图案包括干涉元件，优选减反射涂层或反射涂层或全息图或光波导；
-所述光学元件是具有适于所述配戴者的先前处方的初始光学功能的初始眼科镜片，并且所述第一材料的折射率被修改，以便获得具有适于所述配戴者的当前处方的所期望的光学功能的眼科镜片；
-所述方法进一步包括：
·确定所述光学元件；
·至少基于所述测量确定与使得能够获得所期望的光学功能的所述光学元件的修改相关的数据，以便获得具有适于所述当前处方的屈光功能(偏差0.25屈光度或小于0.25屈光度)的眼科镜片；
-所述光学元件是包括正面和与所述正面相反的背面的半成品镜片毛坯或镜片毛坯，所述背面是当所述眼科镜片放置在所述配戴者眼睛前方时旨在最靠近所述配戴者眼睛的面；
-在修改步骤过程中，飞秒激光脉冲穿过光学元件的正面聚焦在所确定的区中；
-所确定的区是限定多个层的三维区，其中，折射率在所述修改步骤过程中被修改，每个层大致平行于所述正面，并且位于距所述正面的平均距离处，并且在所述修改步骤过程中，在所确定的区中的所述第一材料的折射率用聚焦的飞秒激光脉冲从所述正面的最远层到所述正面的最不远层相继被修改；
-飞秒激光脉冲的波长包括在500nm至550nm之间、优选地在510nm至520nm之间、有利地等于515nm；
-所述聚焦的飞秒激光脉冲的大小包括在0,5μm至1,5μm之间；
-所述方法进一步包括：
·提供第一眼科镜片，所述第一眼科镜片具有第一光学功能并且包括第一面和与所述第一面相反的第二面，所述第二面是当所述第一眼科镜片放置在所述配戴者眼睛前方时旨在最靠近所述配戴者眼睛的面；以及
·在所述修改步骤之后，将修改的光学元件添加到所述第一眼科镜片，以便形成具有适于所述配戴者的所期望的光学功能的所述眼科镜片；
其中，所述修改的光学元件是根据数据用聚焦的飞秒激光脉冲修改了在所确定的区中的所述第一材料的折射率的光学元件。
-所述方法进一步包括：
·将所述图案施加于所述镜片的外围区域，以及
·留下所述镜片的中心区域没有这种图案，一旦将所述镜片安装在头戴物内并由所述配戴者配戴，所述中心区域旨在处于所述配戴者瞳孔前方；
-这种中心区域旨在对应于预定为眼科中通常定义的镜片的视远(FV)区的区；
-这种中心区域是沿着所述镜片的光轴的区域；
-所述方法进一步包括将所述图案施加于镜片的底部，所述镜片的底部对应于预定为镜片的视近(NV)区的区；
-所述方法进一步包括：施加所述图案，使得其形成多个光学元件，所述多个光学元件中的每个光学元件分别具有屈光功能。
本发明进一步涉及一种旨在放置在配戴者眼睛前方的眼镜用眼科镜片，所述眼科镜片具有所期望的光学功能，所述光学功能包括适于所述配戴者的处方的屈光功能，并且所述眼科镜片是通过以下方式由具有第一折射率的第一材料制成的光学元件制造而成：通过用聚焦的飞秒激光脉冲修改所述折射率以便获得具有所期望的光学功能的所述眼科镜片。
根据优选实施例，根据本发明的和如上文所述的制造方法制造眼科镜片。
本发明的另一个目的涉及一种用于制造旨在放置在配戴者眼睛前方的眼镜用眼科镜片的设备，所述眼科镜片具有所期望的光学功能，所述光学功能包括适于所述配戴者的处方的屈光功能，所述设备包括：
-用于提供由具有第一折射率的第一材料制成的光学元件的装置，所述光学元件旨在被修改以制造所述眼科镜片，
-用于提供与使得能够获得所期望的光学功能的所述光学元件的修改相关的数据的装置，
-用于基于数据确定用所述第一材料制成的至少一个区的装置，以及
-用于根据数据用聚焦的飞秒激光脉冲修改在所确定的区中的第一材料的折射率以便获得具有所期望的光学功能的眼科镜片的装置。
根据优选实施例，所述设备适于实施根据本发明的和如上文所述的制造方法。
根据另一方面，本发明进一步涉及一种装置，所述装置包括处理器，所述处理器适于存储一个或多个指令序列并且执行根据本发明的方法的步骤中的至少一个步骤。
更具体地，本发明涉及一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括一个或多个存储的指令序列，所述指令序列是处理器可访问的、并且当被所述处理器执行时致使所述处理器至少执行根据本发明的方法的以下步骤：
-提供由具有第一折射率的第一材料制成的光学元件，所述光学元件旨在被修改以制造所述眼科镜片，
-提供与使得能够获得所期望的光学功能的所述光学元件的修改相关的数据，
-基于数据确定用所述第一材料制成的至少一个区，以及
-控制飞秒激光器以根据数据用聚焦的飞秒激光脉冲修改在所确定的区中的第一材料的折射率以便获得具有所期望的光学功能的眼科镜片。
本发明进一步涉及一种计算机可读介质，所述计算机可读介质承载了根据本发明的计算机程序产品的一个或多个指令序列。
除非另有具体声明，从以下讨论中明显的是，将认识到整个说明书中，使用了比如“计算”、“运算”等术语的讨论是指计算机或计算系统或类似的电子计算装置的动作和/或过程，所述动作和/或过程对在所述计算系统的寄存器和/或存储器内表示为物理(比如电子)量的数据进行操纵和/或将其转换成在所述计算系统的存储器、寄存器或其他此类信息存储、传输或显示装置内类似地表示为物理量的其他数据。
本发明的实施例可以包括用于执行本文中的操作的设备。此设备可以是为所期望的目的而专门构建的，或其可以包括通用计算机或被存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的数字信号处理器(“DSP”)。这种计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，比如但不限于任何类型的磁盘，包括软盘、光盘、CD-ROM、磁光盘、只读存储器(ROM)，随机存取存储器(RAM)、电子可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁卡片或光卡片，或任何其他类型的适合于存储电子指令并且能够联接到计算机系统总线的介质。
本文中所提出的过程和显示器并非本来就与任何具体的计算机或其他设备相关。各种通用系统都可以与根据本文中的教导的程序一起使用，或者其可以证明很方便地构建更专用的设备以执行所期望的方法。各种这些系统所期望的结构将从以下描述中得以明了。此外，本发明的实施例并没有参考任何具体的编程语言而进行描述。将要认识到的是，可以使用各种编程语言来实施本文中所描述的本发明的教导。
现将仅以示例的方式并且参考以下附图对本发明的实施例进行描述，在附图中：
-图1是根据本发明的用于由光学元件制造眼镜用眼科镜片的装置的示意图；
-图2是根据本发明的用于制造眼科镜片的方法的实施例的步骤的流程图；
-图3是根据本发明的用于制造眼科镜片的方法的另一个实施例的步骤的流程图；
-图4展示了根据本发明的实施例制造的眼科镜片的示例；以及
-图5展示了根据本发明的实施例制造的眼科镜片的示例。
附图中的要素仅为了简洁和清晰而展示出并且不一定是按比例绘制。例如，附图中的某些要素的尺寸可以相对于其他要素被放大，以便帮助增加对本发明的实施例的理解。
本发明的第一方面涉及一种旨在放置在配戴者眼睛前方并且具有所期望的光学功能的眼镜用眼科镜片，所述光学功能包括适于配戴者的处方的屈光功能。
眼镜用眼科镜片在本文中被定义为被设计成配适眼镜(eyeglasses或spectacles)的眼镜架或固定至头戴物以便保护眼睛和/或矫正视力的镜片，并且可以是矫正和非矫正镜片，包括单光或多光镜片，其可以是分段的亦或非分段的，以及用于矫正、保护、或增强视力的其他元件，比如在眼镜(spectacles、glasses)、护目镜以及头盔中发现的放大镜片和防护镜片或遮目镜。
在本披露的意义上，光学功能对应于针对每个注视方向提供眼科镜片对穿过光学镜片的光线的影响的功能。
光学功能可以包括屈光功能、光吸收、偏振能力、对比度加强能力等……。
屈光功能与根据注视方向而变的光学镜片焦度(平均焦度、散光、棱镜偏差等……)相对应。
在本发明的意义上，处方是光焦度、散光以及下加光(在相关情况下)的一组光学特性，这些光学特性由眼科医师确定以便例如通过被定位在其眼睛前方的镜片来矫正/补偿个体的视觉缺陷。一般来讲，渐变多焦点镜片的处方包括在视远点处的光焦度值和散光值、以及下加光值(在适当情况下)。
根据本发明，眼科镜片是通过以下方式由具有第一折射率的第一材料制成的光学元件制造而成：通过用聚焦的飞秒激光脉冲修改折射率以便获得具有所期望的光学功能的眼科镜片。
第一材料是用于眼镜镜片的眼科基材的标准材料。在本披露的意义内，它是通常在光学器件领域中、尤其是在眼科领域中用于眼镜用眼科镜片的基材的任何有机玻璃。例如，它是由一种热塑性塑料或热固性塑料形成的。
通过举例可提及由以下各项制成的基材：聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚砜、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚碳酸酯的共聚物、聚烯烃(特别是聚降冰片烯)、二甘醇双(碳酸烯丙酯)的均聚物和共聚物、(甲基)丙烯酸类聚合物和共聚物(特别是衍生自双酚A的(甲基)丙烯酸聚合物和共聚物)、硫代(甲基)丙烯酸聚合物和共聚物、聚氨酯和聚硫氨甲酸酯均聚物或共聚物、环氧聚合物和共聚物以及环硫化物聚合物和共聚物。
作为非限制性示例，将有可能使用二甘醇双(碳酸烯丙酯)，比如PPG工业公司(PPGIndustries)出售的尤其是具有1.5的折射率的亦或聚硫胺甲酸酯，比如三井东压公司(Mitsui Toatsu)出售的MR系列中的任一种，示例为折射率为1.66的/>或者聚碳酸酯，其可以衍生自双酚A，但是其也可以衍生自其他二醇，比如1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、二羟基二苯甲酮和四甲基环丁醇。
可用于眼科领域的聚碳酸酯的示例以及它们的制备方法例如在US 3,305,520中给出。
使用这种材料形成的基材是明显刚性的，以便能够安装到眼镜(spectacles或eyeglasses)的镜架中。使用在成形为斜面、沟槽、或钻孔的部分基材与对应的沟槽、螺纹、边缘、或螺钉之间的机械相互作用，将镜片安装到这样的镜架中。
有利地，根据本发明的和如下文所述的制造方法和/或通过根据本发明的另一个方面的用于制造眼科镜片的设备来制造眼科镜片。
现在将参照图1详细描述这种用于制造眼科镜片的设备。
根据本发明，设备10至少包括用于提供光学元件12的装置，所述光学元件旨在被修改以制造眼科镜片。光学元件12由具有第一折射率的第一材料制成。
设备10进一步至少包括用于提供与使得能够获得所期望的光学功能的光学元件12的修改相关的数据的装置。
此外，所述设备至少包括用于基于数据确定用第一材料制成的至少一个区14的装置。至少一个区14是体积区，并且可以是光学元件12的一部分或者整个光学元件12。
设备10进一步至少包括用于根据数据用聚焦的飞秒激光脉冲修改在所确定的区14中的第一材料的折射率以便获得具有所期望的光学功能的眼科镜片的装置。
设备10还包括用于照射光学元件12并且因此被配置成将聚焦的飞秒激光脉冲发射到光学元件内部、所确定的区中的装置20。
优选地，飞秒激光脉冲的波长包括在500nm至550nm之间、优选地在510nm至520nm之间、有利地等于515nm。
例如，飞秒激光器以范围从500kHz至2MHz的重复率传输持续时间为400飞秒的脉冲，并且每脉冲的最大能量为8μJ。外部调制器(包括在激光器中)将激光器重复率降低至最高达1kHz。激光束的初始波长例如等于1030nm。放置在激光器输出端的倍频器-三倍频器模块使得可以发射515nm的激光脉冲。
此外，聚焦的飞秒激光脉冲的大小优选地包括在0.5μm至1.5μm之间。
有利地，设备10适于实施根据本发明的并且在下文中详细描述的制造方法。
例如，设备10包括存储器30和处理器40。
存储器30适于存储一个或多个指令序列，所述指令序列是处理器40可访问的、并且当被处理器执行时致使处理器至少执行以下步骤：
-提供光学元件12，
-提供与使得能够获得所期望的光学功能的光学元件12的修改相关的数据，
-基于数据确定用第一材料制成的至少一个区14，以及
-控制飞秒激光器20以根据数据用聚焦的飞秒激光脉冲修改在所确定的区14中的第一材料的折射率以便获得具有所期望的光学功能的眼科镜片。
如图2所示，本发明进一步涉及一种用于制造旨在放置在配戴者眼睛前方的眼科镜片的方法。如上文所指示的，所述眼科镜片具有所期望的光学功能，所述光学功能包括适于配戴者的处方的屈光功能。
所述方法包括：
-光学元件提供步骤S2，
-修改数据提供步骤S4；
-区确定步骤S6；以及
-折射率修改步骤S8。
在光学元件提供步骤S2过程中，提供旨在被修改以制造眼科镜片的光学元件。光学元件由具有第一折射率的第一材料制成。
在修改数据提供步骤S4过程中，提供与使得能够获得所期望的光学功能的光学元件的修改相关的数据。
优选地，所述数据包括：
-与要应用于光学元件的球镜度、柱镜度和/或棱镜度的变化相关的数据，和/或
-与要应用于光学元件的光学设计的变化相关的数据，和/或
-与要应用于光学元件的附加屈光功能相关的数据。
然后，在区确定步骤S6过程中，基于数据确定用第一材料制成的至少一个区。
在折射率修改步骤S8过程中，根据数据用聚焦的飞秒激光脉冲在所确定的区中修改第一材料的折射率以便获得具有所期望的光学功能的眼科镜片。
有利地，飞秒激光脉冲的波长包括在500nm至550nm之间、优选地在510nm至520nm之间、有利地等于515nm。
例如，飞秒激光器以范围从500kHz至2MHz的重复率传输持续时间为400飞秒的脉冲，并且每脉冲的最大能量为8μJ。外部调制器(包括在激光器中)将激光器重复率降低至最高达1kHz。激光束的初始波长例如等于1030nm。放置在激光器输出端的倍频器-三倍频器模块使得可以发射515nm的激光脉冲。
此外，聚焦的飞秒激光脉冲的大小包括在0.5μm至1.5μm之间。
例如，根据飞秒激光器的脉冲的能量来修改折射率。表1给出了随以纳焦耳(nJ)为单位的脉冲能量E而变的第一材料在辐射之后和之前的折射率差Δn的示例。
E(nJ) Δn
20 -0,002
76 -0,009
138 -0,009
190 -0,014
250 -0,014
表1
优选地，修改步骤S8包括图案形成步骤S10，其中，通过将飞秒激光脉冲聚焦在所确定的区中而在由第一材料制成的所确定的区中形成图案。
例如，图案包括叠加的菲涅耳层。
根据另一个示例，图案可以包括干涉元件，优选减反射涂层或反射涂层或全息图或光波导。
根据本发明的优选实施例，光学元件12是初始眼科镜片，所述初始眼科镜片具有适于配戴者的先前处方的初始光学功能。
在此实施例中，第一材料的折射率被进一步修改，以便获得具有适于配戴者的当前处方的所期望的光学功能的眼科镜片。
因此，由于本发明，初始眼科镜片的光学功能可以基于配戴者更新的当前处方来更新。
根据此实施例，所述方法优选地进一步包括：
-测量光学元件12；或者获取与光学元件12的光焦度相关的数据；
-至少基于所述测量确定与使得能够获得所期望的光学功能的光学元件的修改相关的数据，以便获得具有适于当前处方的屈光功能的眼科镜片。
在本披露的意义上，具有适于当前处方的屈光功能意味着在所确定的区中的参考点处测得的光焦度与处方光焦度之间的差小于或等于0.25D。
在确定或测量光学元件(即初始眼科镜片)的步骤过程中，可以提供或测量光学参数。光学参数可以被定义为可以通过穿过眼科镜片的光线追踪来计算的参数，如子午线的焦度轮廓、等焦度线场或等散光线场的宽度、焦度或散光梯度、波前、光流、视网膜流、偏差图……。
例如，光学元件12是包括正面和与所述正面相反的背面的半成品镜片毛坯或镜片毛坯。背面是当眼科镜片放置在配戴者眼睛前方时旨在最靠近配戴者眼睛的面。
有利地，在修改步骤S8过程中，飞秒激光脉冲穿过光学元件12的正面聚焦在所确定的区14中。
如上文所指示的，所确定的区优选为限定多个层的三维区，其中折射率在修改步骤过程中被修改。每个层大致平行于正面，并且位于距正面的平均距离处。在修改步骤S8过程中，在所确定的区中的第一材料的折射率有利地用聚焦的飞秒激光脉冲从正面的最远层到正面的最不远层相继被修改。
根据实施例，所述方法进一步包括将所述图案施加于镜片的外围区域，并留下镜片的中心区域没有这种图案。换言之，使用飞秒激光脉冲对光学元件的修改限于镜片的外围区域，从而留下镜片的中心区域没有图案。一旦将镜片安装在头戴物内，中心区域是镜片的旨在处于配戴者瞳孔前方的区域。
特别地，这种中心区域可以对应于预定为眼科中通常定义的镜片的视远(FV)区的区，或者这种中心区域可以对应于沿着镜片光轴的区域。一旦将镜片安装在镜架中并且一旦配戴者直视远处物体，视远区通常对应于镜片的旨在位于配戴者瞳孔前方的区域。
实际上，发明人已经注意到，根据本披露使用飞秒激光器来改变眼科镜片的材料的折射率，折射率变化对于在眼镜中使用来说相对较小。因此，为了形成有效的附加屈光效果，通常选择将图案布置成形成菲涅耳结构或类似结构。这些结构具有创建衍射图案的创建缺陷。通过仅在外围具有这些结构，中心区域(镜片的活动最常用的部分)没有衍射。换言之，本披露的益处仍然可以用于镜片的以下部分：这些部分很少使用或者在不易出现强光的环境中使用：阅读、往车内而不是车外看……。当使用者聚焦在近处物体上时，这样的小缺陷尤其不会给视近区的使用者带来麻烦。
根据另一个实施例，所述方法优选地包括将所述图案施加于镜片的底部，所述镜片的底部对应于预定为镜片的视近(NV)区的区。换言之，使用飞秒激光脉冲对光学元件的修改限于镜片的底部，所述镜片的底部对应于预定为镜片的视近区的区。一旦将镜片安装在镜架中并且一旦配戴者看向位于其头部下方的近处物体(例如，将拿着书的位置附近)，视近区通常对应于镜片的旨在位于配戴者瞳孔前方的区域。
本披露的方法的这种使用能够在后期步骤中个性化或修正镜片的视近区。在此实施例的此应用的示例中，使用本披露的方法的飞秒激光脉冲对光学元件的修改使得能够在光学元件的视近区中创建下加光区，以便形成渐变多焦点镜片或双焦点或三焦点镜片的屈光效果。
替代性地，光学元件可以已经是多焦点镜片，或者是渐变多焦点镜片，或者是双焦点或三焦点镜片，并且使用飞秒激光脉冲对光学元件的修改可以用于改善或修改这种下加光区或第二或第三焦点区域，或者使其个性化或者矫正二阶缺陷。
根据另一个实施例，所述方法优选地包括施加图案，使得其形成多个光学元件，多个光学元件中的每个光学元件分别具有屈光功能。换言之，使用飞秒激光脉冲对光学元件的修改形成了多个光学元件，每个光学元件分别具有屈光功能。
这些结构与菲涅耳镜片的不同之处在于，每一个都具有其自己的屈光功能，它们使得能够局部地向镜片提供第二光焦度，不同于镜片的不具有类似结构的部分。相应地，镜片的这种区域可以包括两种不同的光焦度，第一光焦度和第二光焦度，所述第一光焦度由镜片的没有屈光元件的区域形成，所述第二光焦度由多个屈光元件形成。两种光焦度都存在于同一区域中。这种结构可以例如用于帮助防止近视发展。这种屈光结构可以使用本披露的方法使用图案来形成，所述图案将使得具有与微镜片相似的光学特征，或者彼此分离或者在两侧或更多侧彼此接触，以具有与布置成环的微柱面镜片相似的光学特征……。
根据本发明的另一个优选实施例，光学元件12是由基材和具有适于配戴者的处方的光学功能的HMC(硬化和多涂层)制成的眼科镜片，HMC提供减反射功能，例如WO2015000534中所描述的“specter RV killer[幽灵RV杀手]”。
在此实施例中，基材的折射率被修改，以便获得具有适于配戴者的处方的光学功能并具有干涉滤光片的眼科镜片。
根据此实施例，所述方法优选地包括：
-提供光学元件12；
-提供与要过滤的波长范围相关的数据，
-基于所述数据确定要修改的区，
-通过将飞秒激光脉冲聚焦在所确定的区中而在所确定的区中形成图案，图案区包括具有不同折射率的多个层。
有利地，在修改步骤S8过程中，飞秒激光脉冲穿过光学元件12的正面聚焦在所确定的区14中。
参照图4，所确定的区优选地是限定多个层的三维区，其中，在修改步骤过程中，每个层的折射率被交替地修改，以便获得一系列具有低折射率nL的层，其间插入具有高折射率nH的层。
由具有交替折射率的多个层形成的这种结构对应于分布式布拉格反射器。例如，可以通过使用飞秒激光器修改所述层的折射率来获得低折射率层，并且通过不修改所述层的折射率来获得高折射率层。
有利地，高折射率层与低折射率层之间的折射率差较小，优选所述差小于或等于0.03，更优选地所述差小于或等于0.01。
这种结构的每个低折射率层的厚度等于λ/(4.nL)，而每个高折射率层的厚度等于λ/(4.nH)，其中λ是要过滤的波长。
由这种反射器过滤的波长范围Δf0由以下等式定义：
由具有交替折射率的多个层形成的这种结构的反射率由以下等式给出：
其中N是重复层对的数量。
有利地，可以在所确定的区中定义多个反射结构、比如具有不同过滤波长的分布式布拉格反射器，以增大过滤范围。
如上文所指示的，每个层大致平行于正面，并且位于距正面的平均距离处。在修改步骤S8过程中，在所确定的区中的材料的折射率有利地用聚焦的飞秒激光脉冲从正面的最远层到正面的最不远层相继被修改。
根据本发明的另一个优选实施例，光学元件12是由标准材料制成的并且具有适于配戴者的处方的光学功能的眼科镜片。
在此实施例中，基材的折射率被修改，以便提供允许虚像的视觉的光学功能。
根据此实施例，所述方法优选地包括：
-提供光学元件12；
-提供与使得能够获得允许虚像的视觉的光学功能的光学元件的修改相关的数据，
-基于所述数据确定要修改的区，
-通过将飞秒激光脉冲聚焦在所确定的区中而在所确定的区中形成图案，图案区包括在由平行光学片制成的波导中。
有利地，在修改步骤S8过程中，飞秒激光脉冲穿过光学元件12的正面聚焦在所确定的区14中。
参照图5，所确定的区优选地是限定一个光学片的三维区，所述光学片的折射率高于外部环境的折射率。
有利地，光学片的修改的反射率等于1.6。
由折射率高于外部环境折射率的光学片形成的这种结构允许对于入射角高于以下角度的光在板表面上具有全反射：
例如，图案结构可以是多个分布式布拉格反射镜，其被设计成输出选定特定波长的光。
有利地，所述图案形成平面镜或曲面镜，使得由布拉格镜输出的虚像可以被在取决于镜曲率的距离处的使用者看到。
有利地，所述结构被设计成反射3个波长，使得虚像可以是RGB图像。
根据图3所展示的本发明的另一个优选实施例，所述方法进一步包括：
-第一眼科镜片提供步骤S20；以及
-修改的光学元件添加步骤S22。
在第一眼科镜片提供步骤S20过程中，提供第一眼科镜片。第一眼科镜片具有第一光学功能。第一眼科镜片包括第一面和与第一面相反的第二面，所述第二面是当第一眼科镜片放置在配戴者眼睛前方时旨在最靠近配戴者眼睛的面。
在修改的光学元件添加步骤S22过程中，在修改步骤之后，将修改的光学元件添加到第一眼科镜片，以便形成具有适于配戴者的所期望的光学功能的眼科镜片。
修改的光学元件是根据数据用聚焦的飞秒激光脉冲修改了在所确定的区中的第一材料的折射率的光学元件。
例如，修改的光学元件是粘合在第一眼科镜片上的贴片，以形成具有适于配戴者的处方的所期望的光学功能的眼科镜片。
尽管前述示例是参考眼科镜片的制造进行描述的，但应认识到，本发明的方法可以更普遍地应用于其他类型的光学透镜的制造，例如，用于望远镜等、汽车前灯、微透镜太阳能电池板……的光学透镜。
对于参考了前述说明性实施例的本领域技术人员来说，还可提出很多进一步的修改和变化，这些实施例仅以示例的方式给出而并不意在限制本发明的范围，本发明的范围仅由所附权利要求决定。
在权利要求中，词语“包括”并不排除其他要素或步骤，并且不定冠词“一个/种(a或an)”并不排除复数。在相互不同的从属权利要求中叙述不同的特征这个单纯的事实并不表明不能有利地使用这些特征的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为限制本发明的范围。

Claims (15)

1.一种用于制造旨在配适眼镜架并放置在配戴者眼睛前方的眼镜用眼科镜片的方法，所述眼科镜片具有所期望的光学功能，所述光学功能包括适于所述配戴者的处方的屈光功能，所述方法包括：
-提供由具有第一折射率的第一材料制成的光学元件，所述光学元件旨在被修改以制造所述眼科镜片，
-提供与使得能够获得所期望的光学功能的所述光学元件的修改相关的数据，
-基于数据确定用所述第一材料制成的至少一个区，以及
-根据数据用聚焦的飞秒激光脉冲修改所述第一材料的折射率以在所确定的区中形成图案从而获得具有所期望的光学功能的眼科镜片。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据包括：
-与要应用于所述光学元件的球镜度、柱镜度和/或棱镜度的变化相关的数据，和/或
-与要应用于所述光学元件的光学设计的变化相关的数据，和/或
-与要应用于所述光学元件的附加屈光功能相关的数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一材料在包括以下各项的列表中选择：有机玻璃；热塑性塑料；热固性塑料；聚碳酸酯；聚酰胺；聚酰亚胺；聚砜；共聚物；聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚碳酸酯；聚烯烃；聚降冰片烯；二甘醇双(碳酸烯丙酯)的均聚物和共聚物；(甲基)丙烯酸类聚合物和共聚物；衍生自双酚A的(甲基)丙烯酸聚合物和共聚物；硫代(甲基)丙烯酸聚合物和共聚物；聚氨酯和聚硫氨酯均聚物或共聚物；环氧聚合物和共聚物以及环硫化物聚合物和共聚物；二甘醇双(碳酸烯丙酯)；聚硫胺甲酸酯。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述飞秒激光脉冲的波长小于或等于550nm并且大于或等于500nm。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述折射率根据所述飞秒激光脉冲的能量来修改。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述光学元件是具有适于所述配戴者的先前处方的初始光学功能的初始眼科镜片，并且所述第一材料的折射率被修改，以便获得具有适于所述配戴者的当前处方的所期望的光学功能的眼科镜片。
7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：
-测量所述光学元件；
-至少基于所述测量确定与使得能够获得所期望的光学功能的所述光学元件的修改相关的数据，以便获得具有适于所述当前处方的屈光功能的眼科镜片。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述光学元件是包括正面和与所述正面相反的背面的半成品镜片毛坯或镜片毛坯，所述背面是当所述眼科镜片放置在所述配戴者眼睛前方时旨在最靠近所述配戴者眼睛的面。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所确定的区是限定多个层的三维区，其中，折射率在所述修改步骤过程中被修改，每个层大致平行于所述正面，并且位于距所述正面的平均距离处，并且在所述修改步骤过程中，在所确定的区中的所述第一材料的折射率用聚焦的飞秒激光脉冲从所述正面的最远层到所述正面的最不远层相继被修改。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述聚焦的飞秒激光脉冲的大小包括在0.5μm至1.5μm之间。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
-提供第一眼科镜片，所述第一眼科镜片具有第一光学功能并且包括第一面和与所述第一面相反的第二面，所述第二面是当所述第一眼科镜片放置在所述配戴者眼睛前方时旨在最靠近所述配戴者眼睛的面；以及
-在所述修改步骤之后，将修改的光学元件添加到所述第一眼科镜片，以便形成具有适于所述配戴者的所期望的光学功能的所述眼科镜片；
其中，所述修改的光学元件是根据数据用聚焦的飞秒激光脉冲修改了在所确定的区中的所述第一材料的折射率的光学元件。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
-将所述图案施加于所述镜片的外围区域，以及
-留下所述镜片的中心区域没有这种图案，一旦将所述镜片安装在头戴物内并由所述配戴者配戴，所述镜片的中心区域旨在处于所述配戴者瞳孔前方。
13.根据前一权利要求12所述的方法，其中，所述方法进一步包括：将所述图案施加于所述镜片的底部，所述镜片的底部旨在成为所述镜片的视近区。
14.一种旨在配适在眼镜架中并放置在配戴者眼睛前方的眼镜用眼科镜片，所述眼科镜片具有所期望的光学功能，所述光学功能包括适于所述配戴者的处方的屈光功能，并且所述眼科镜片是通过以下方式由具有第一折射率的第一材料制成的光学元件制造而成：通过用聚焦的飞秒激光脉冲修改所述折射率以形成图案从而获得具有所期望的光学功能的所述眼科镜片。
15.根据权利要求14所述的眼科镜片，其中，所述第一材料在包括以下各项的列表中选择：有机玻璃；热塑性塑料；热固性塑料；聚碳酸酯；聚酰胺；聚酰亚胺；聚砜；共聚物；聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚碳酸酯；聚烯烃；聚降冰片烯；二甘醇双(碳酸烯丙酯)的均聚物和共聚物；(甲基)丙烯酸类聚合物和共聚物；衍生自双酚A的(甲基)丙烯酸聚合物和共聚物；硫代(甲基)丙烯酸聚合物和共聚物；聚氨酯和聚硫氨酯均聚物或共聚物；环氧聚合物和共聚物以及环硫化物聚合物和共聚物；二甘醇双(碳酸烯丙酯)；聚硫胺甲酸酯。
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