ES2255921T3

ES2255921T3 - Elemento optico que comprende un recubrimiento especular superficial y procedimiento para formar dicho recubrimiento.

Info

Publication number: ES2255921T3
Application number: ES00114611T
Authority: ES
Inventors: Marco Macchi; Sabrina Malnati
Original assignee: Sola International Pty Ltd
Current assignee: Carl Zeiss Vision Australia Holdings Ltd
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2000-07-07
Publication date: 2006-07-16
Anticipated expiration: 2020-07-07
Also published as: AU6756401A; ATE316251T1; US6794066B2; AU2001267564B2; EP1170602B1; DE60025554D1; WO2002004995A1; JP4796264B2; DE60025554T2; JP2004503798A; US20020181108A1; EP1170602A1

Abstract

Un elemento óptico sustancialmente transparente que comprende un sustrato transparente provisto de un recubrimiento especular superficial que incluye una pluralidad de capas superpuestas, en el que el recubrimiento comprende: - una capa de adherencia que incluye un primer material adaptado para que se adhiera con firmeza al sustrato; - una capa de reflexión depositada sobre dicha capa de adherencia, que incluye un segundo material que tiene un alto índice de refracción, seleccionado del grupo constituido por CrxOy, TiO2, ZnSe, ZnS y mezclas de los mismos, en el que x es un número comprendido entre 1 y 2 e y es un número comprendido entre 1 y 3; - una capa colorante y, opcionalmente, resistente a la abrasión, depositada sobre dicha capa de reflexión, que incluye un tercer material que tiene un índice de refracción inferior al índice de refracción del segundo material.

Description

Elemento óptico que comprende un recubrimiento especular superficial y procedimiento para formar dicho recubrimiento.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un elemento óptico que comprende un sustrato transparente provisto de un recubrimiento especular superficial, y a un procedimiento para formar dicho recubrimiento.

En la descripción que sigue y en las reivindicaciones adjuntas, la expresión "elemento óptico" se usa para indicar cualquier elemento sustancialmente transparente capaz de permitir la visión a través del mismo, tales como lentes oftálmicas o no oftálmicas para gafas, visores, placas, escudos protectores, etc.

En la memoria que sigue y en las reivindicaciones adjuntas el término "sustrato permanente" se usa para indicar cualquier sustrato transparente hecho de vidrio o plástico, en particular, policarbonato o dietilenglicol-bis-alil-carbonato, disponible en el comercio en forma de CR 39™ (PPG Industries Inc.), ambos de uso corriente para la fabricación de lentes oftálmicas o no oftálmicas para gafas.

Técnica anterior

Como es sabido, en el campo de los elementos ópticos y, en particular, en el de lentes para gafas, uno de los problemas más difíciles que hay que solucionar es el de proporcionar un recubrimiento especular superficial que exhiba, al mismo tiempo, una adherencia idónea al sustrato, una buena resistencia a la abrasión, una buena reflectancia, una absorbencia baja y, por último un color estéticamente agradable.

Según la pedagogía de la técnica anterior, las características que se desean del coloreado y especulares del elemento óptico se obtienen formando un recubrimiento que incluya dos capas, al menos, de materiales de sustrato en el sustrato transparente del elemento óptico.

En el caso de un recubrimiento especular constituido solo por dos capas, lo cual es hoy día lo más difundido en el mercado debido a sus características de bajo coste, cada capa tiene una o más funciones concretas.

La primera capa, constituida en general por cromo o aluminio, ejerce tanto la función de adherencia del recubrimiento al sustrato como la de la reflectancia uniforme de la luz dentro del espectro visible (400 a 700 nm).

La segunda capa, constituida en general, por óxido de silicio, ejerce, por otro lado, tanto la función de impartir el color que se desee a la lente como la de impartir una cierta resistencia a la abrasión al recubrimiento.

Las tecnologías usadas para fabricar estos recubrimientos de dos capas a bajo coste son la de la deposición física de vapor, o PVD, basada en el mecanismo de termoevaporación en el que el calentamiento del material que hay que evaporar se lleva a cabo sustancialmente por medio del efecto Joule.

Aunque los recubrimientos especulares de dos capas del tipo conocido cumplen sustancialmente la finalidad y tienen un coste razonable no obstante poseen el inconveniente de tener propiedades de adherencia al sustrato y de resistencia a la abrasión que no son por completo satisfactorias.

En el campo de los espejos de superficie frontal, se dio también a conocer, por medio de la solicitud de patente europea EP 0 456 4888, la fabricación de un espejo de superficie frontal monolítica que comprende un sustrato, una capa de metal, una primera capa dieléctrica y una segunda capa dieléctrica. En una realización preferida, se deposita una película metálica sobre un sustrato y, después de eso, se deposita una capa bioeléctrica con bajo índice de refracción sobre la capa metálica, seguido de una capa dieléctrica con alto índice de refracción.

Sumario de la invención

Por consiguiente, el problema técnico que subyace a la presente invención es el de aportar un elemento óptico que comprenda un recubrimiento especular superficial que permitiría conseguir características mejoradas de adherencia al sustrato y resistencia a la abrasión con respecto a las de los recubrimientos de dos capas de la técnica anterior, actualmente en el mercado.

Según la presente invención se ha descubierto con sorpresa que la mejora deseada de las características de adherencia y resistencia a la abrasión del recubrimiento especular se pueden conseguir realizando el recubrimiento con una nueva combinación de capas de materiales idóneos.

De este modo, según un primer aspecto, la presente invención aporta un elemento óptico sustancialmente transparente que comprende un recubrimiento especular superficial según se define en la adjunta reivindicación 1.

En una realización preferida, el recubrimiento especular de esta invención comprende una secuencia de tres capas superpuestas respectivamente constituidas por un primer material, el cual está principalmente destinado a llevar a cabo la función de adherencia al sustrato, un segundo material que está principalmente destinado a llevar a cabo la función de reflexión, es decir, la función de espejear, y un tercer material, el cual está principalmente destinado a llevar a cabo la función de impartir al recubrimiento el coloreado que se desee y, opcionalmente, la resistencia a la abrasión que se desee.

Es ventajoso que, gracias a dicha combinación de capas, también sea posible conseguir una amplia gama de colores y una diversidad más grande de tonos con relación a las obtenibles con los recubrimientos convencionales de dos capas.

El sustrato con recubrimiento especular de esta invención también es más fácil de limpiar que los recubrimientos de dos capas de tipo conocido. Dicha característica ventajosa se puede atribuir a la aspereza superficial inferior del recubrimiento de esta invención.

La capa especular de la presente invención exhibe, con ventaja, una transmitancia más grande con respecto a los recubrimientos de dos capas, la cual permite recubrir sustratos oscuros de una forma más amplia y más flexible con respecto a la técnica anterior, mientras que se cae dentro de los límites mínimos de transmitancia posiblemente requeridos por las normas aplicables. Esta ventaja es apreciada, en particular, en el caso de las lentes para gafas de sol ya que es posible ampliar la gama de colores de la lente, cumpliendo, al mismo tiempo, con el límite mínimo de transmitancia de la lente recubierta, cuyo límite está estipulado en el caso de lentes para llevar cuando se conducen vehículos a motor, y fijado en el 80% por las normas EN 1836, ANSI Z80.3 y AS 1067.1.

La menor rigidez del recubrimiento permite, con ventaja, conseguir mejores propiedades de adherencia al sustrato, siempre con referencia a las que poseen los recubrimientos de dos capas de coste comparable.

En una realización preferida, y como se presentará mejor de aquí en adelante, el elemento óptico de esta invención puede fabricarse a un coste razonable usando el equipo y la tecnología de deposición de vapor usada hasta ahora para formar los recubrimientos de dos capas arriba mencionados.

De preferencia, la capa que incluye el primer material tiene un espesor comprendido entre 0,5 y 5 nm y, con la mayor preferencia, entre 0,5 y 2 nm. Para los fines de esta invención, el primer material se selecciona, de preferencia, del grupo constituido por Cr, Ti, SiO, SiO_{2}, In_{2}O_{3}, SnO_{2} y mezclas de los mismos. Entre ellos, el cromo es, en particular, el preferido.

De preferencia, la capa que incluye el segundo material tiene un espesor comprendido entre 3 y 80 nm y, con la mayor preferencia, entre 8 y 50 nm. Para los fines de esta invención, el primer material se selecciona, de preferencia, del grupo constituido por Cr_{x}O_{y}, TiiO_{2}, ZnSe, ZnS y mezclas de los mismos, en los que x es un número comprendido 1 y 3. Entre ellos, el Cr_{2}O_{3}, es, en particular, el preferido.

Según una realización preferida, el segundo material tiene un índice de refracción comprendido entre 1,7 y 2,7. Con más preferencia el índice de refracción del segundo material está comprendido entre 1,9 y 2,4.

Los índices de refracción, en la presente descripción, están destinados a ser índices medidos en las longitudes de onda en las que los respectivos materiales son transparentes o solo débilmente absorbentes.

De preferencia, la capa que incluye el tercer material tiene un espesor comprendido entre 5 y 400 nm y, con la mayor preferencia, entre 10 y 200 nm. Para los fines de esta invención, el primer material se selecciona, de preferencia, del grupo constituido por SiO, SiO_{2}, MgF_{2}, Na_{5}Al_{3}F_{14} y mezclas de los mismos.

De preferencia, el tercer material tiene un índice de refracción comprendido entre 1,32 y 1,8 y, con más preferencia, entre 1,4 y 1,7.

De preferencia, el sustrato consiste esencialmente en un elemento transparente de vidrio o plástico que tiene un índice de refracción, a 500 nm, comprendido entre 1,38 y 1,75.

Si el sustrato se hace de plástico, se puede recubrir con una resina de polisiloxano u otro material adecuado que tenga la doble función de impartir propiedades de inarañable al producto acabado y de aumentar el grado de adherencia del recubrimiento especular al mismo sustrato.

Para los fines de esta intención, el plástico se selecciona de preferencia del grupo constituido por polímeros y copolímeros basados en plásticos acrílicos, polimetilmetacrilato, policarbonato, poliolalilcarbonatos, ésteres celulósicos, poliacrilatos, poliestireno, poliuretanos.

Entre ellos los preferidos son un copolímeros basados en plástico acrílico, disponible en el comercio como Spectralite™ (Sola Optical), dietilenglicol-bis-alil-carbonato, disponible en el comercio como CR 39™ (PPG Industries Inc.) y policarbonato, de uso corriente paras fabricar lentes oftálmicas y no oftálmicas para gafas.

De preferencia, el elemento óptico se fabrica con la forma de lente o visor par gafas, o en forma de placa o escudo protector.

Según un segundo aspecto de la misma, la presente invención proporciona un procedimiento para formar un recubrimiento especular superficial en un sustrato de un elemento óptico, según se define en la reivindicación 13 adjunta.

En una realización preferida del procedimiento según esta invención, el recubrimiento especular superficial del sustrato se forma por medio de un proceso de deposición física de vapor llevado a cabo usando equipo de bajo coste y tecnologías que es usual emplear en la fabricación de recubrimientos especulares superficiales de dos capas.

El solicitante ha observado con sorpresa que es ventajosamente posible conseguir de esta manera, la mejora de las propiedades de adherencia a un coste comparable al que se ha conseguido hasta ahora por los procedimientos para formar recubrimientos especulares de dos capas.

En realidad, incluso con el uso de equipo y tecnologías de fabricación a bajo coste, empleados en la fabricación de recubrimientos especulares de dos capas, el procedimiento de la presente invención permite, con ventaja, aumentar la calidad de la función especular, la cual es comparable a la calidad de recubrimientos multicapa que son mucho más caros y que se producen con técnicas sofisticadas, tales como las que se basan en pistoletes electrónicos, pero, al mismo tiempo, limitan los costes manteniéndoles comparables a los de los recubrimientos de dos capas.

Además, el procedimiento de fabricación preferido de la presente invención permite aumentar la productividad con respecto a los procedimientos de la técnica anterior empleados par la fabricación de recubrimientos multicapa gracias a loa reducción del tiempo del procesado con un equipo menos sofisticado.

El equipo de recubrimiento del uso más preferido comprende, en particular:

-: una cámara estanca equipada con un alambique exterior para calentar y enfriar la misma,

-: un domo que sirve de soporte para los primordios del elemento óptico que hay que recubrir;

-: un sistema de vacío en comunicación fluida con la cámara estanca;

-: un dispositivo de ajuste para alimentar gases reactivos opcionales (por ejemplo oxígeno) y un dispositivo para la descarga de iones para limpiar el sustrato que hay que recubrir.

Según una realización preferida, los crisoles se hacen, de preferencia, de molibdeno y están equipados en la parte superior con una compuerta desmontable que cierra los crisoles hasta que el material que hay que evaporar alcance la temperatura de evaporación deseada.

De preferencia, el sustrato se posiciona en la cámara estanca en la que se alcanza un grado de vacío comprendido entre 2*10^{-5} a 1,5*10^{-4} mbar.

En una realización preferida, el procedimiento de esta invención prevé la formación de una capa metálica de adherencia seguida por la deposición, en esta capa de adherencia, de una capa de reflexión que, en esencia, consiste en un óxido del mismo metal o, en variante, de un material diferente.

En el primer caso, es preferible y ventajoso formar la capa de reflexión mediante la evaporación de dicho metal en un ambiente que contenga oxígeno, con el fin de formar la capa de oxígeno que se desee in situ, es decir, directamente sobre la capa de adherencia subyacente.

De preferencia, la capa de reflexión se forma, en este caso, ajustando la velocidad de deposición del segundo material en el sustrato en un intervalo comprendido entre 0,05 y 0,15 nm/seg.

De esta manera resulta ventajosamente posible obtener una capa de oxígeno con la relación estequiométrica que se desee entre metal y oxígeno.

Según una realización preferida del procedimiento de esta invención, cada etapa de deposición de los materiales primero, segundo y tercero se lleva a cabo mediante evaporación y está precedida por una etapa de precalentamiento del material respectivo.

Por conveniencia, las etapas de precalentamiento se adaptan para llevar a cada material a la temperatura de precalentamiento cerca de que la que es más idónea para efectuar la evaporación y se llevan a cabo mientras que se mantiene la compuerta desmontable de los crisoles en la posición cerrada.

Tanto la etapa de precalentamiento como la de evaporación se llevan a cabo, de preferencia, por medio del efecto Joule con el fin de alcanzar una temperatura, la cual pueden determinar con facilidad los expertos en el técnica, que permita llevar la deposición a cabo a la velocidad que se desee.

Según una realización preferida de esta invención las etapas de precalentamiento se llevan a cabo, cuando los crisoles se hacen de molibdeno, alimentando a los mismos una corriente que tenga, de preferencia, un valor comprendido entre 200 y 390 A.

Aún con más preferencia, la corriente alimentada a los crisoles durante las etapas de precalentamiento tiene los siguientes valores:

i): de desde 330 A hasta 370 A, con la mayor preferencia igual a aproximadamente 350 A cuando se precalienta el primer material;

ii): de desde 360 A hasta 400 A, y con la mayor preferencia igual a aproximadamente 380 A cuando se precalienta el segundo material;

iii): de desde 200 A hasta 240 A, con la mayor preferencia igual a aproximadamente 290 A, cuando se precalienta el tercer material;

Según una realización preferida, las etapas de evaporación se llevan a cabo cuando los crisoles se hacen de molibdeno alimentando a los mismos una corriente que tenga un valor, de preferencia, comprendido entre 280 y 400 A.

Aún con más preferencia, la corriente alimentada a los crisoles tiene los valores siguientes:

i): de desde 360 A y 400 A, con la mayor preferencia igual a aproximadamente 380 A, cuando se evapora el primer material;

ii): de desde 360 A y 400 A, con la mayor preferencia aproximadamente 380 A cuando se evapora el segundo material;

iii): de desde 270 A y 310 A, con la mayor preferencia igual a aproximadamente 290 A, cuando se s evapora el tercer material.

Es posible, con ventaja, usando el equipo arriba descrito con brevedad, llevar a cabo el procedimiento de recubrimiento en un tiempo total comprendido entre 15 y 35 minutos.

De preferencia, dicho tiempo se divide entre las principales etapas operativas como sigue:

-: tiempo de vacío: 8 a 10 minutos;

-: tiempo para activar la superficie del sustrato: 3 a 5 minutos;

-: tiempo de precalentamiento del primer material: aproximadamente 180 seg.

-: tiempo de deposición del primer material: 2,5 a 10 seg.

-: tiempo de precalentamiento del segundo material: aproximadamente 180 seg.

-: tiempo de deposición del segundo material: 40 a 300 seg.

-: tiempo de precalentamiento del tercer material: aproximadamente 180 seg.

-: tiempo de deposición del tercer material: 7 a 300 seg.

-: tiempo de restablecimiento de la temperatura ambiental: aproximadamente 180 seg.

En esta realización preferida, gracias a un coste fijo relativamente bajo de dicho equipo y a la reducción de los tiempos de proceso, es posible formar un recubrimiento especular en el elemento óptico a un coste que es comparable, en conjunto, al del elemento óptico aportado con un recubrimiento de dos capas de la técnica anterior, obteniendo al mismo tiempo la mejora deseada en las propiedades de adherencia y resistencia a la abrasión del recubrimiento.

En la variante, está claro que es posible llevar a cabo el procedimiento de la presente invención con el uso de equipo más sofisticado, tal como el empleado para fabricar recubrimientos multicapa, obteniendo de este modo tan buenos resultados, en términos de resistencia mecánica y adherencia del recubrimiento al sustrato, pero en detrimento del coste del elemento óptico así producido, el cual, en este caso, es mucho más alto.

Breve descripción del dibujo

Características y ventajas adicionales de esta invención resultarán evidentes con facilitad por la descripción que sigue de algunas realizaciones preferidas de esta invención, dada más abajo a título de ejemplos no limitativos con referencia al dibujo adjunto.

En el dibujo, la figura 1 ilustra, en forma de histograma, los resultados de la prueba Q-UV para determinar las propiedades de adherencia del recubrimiento al soporte.

Ejemplo 1

Se realizó un recubrimiento especular, según esta invención en 100 lentes fabricadas con CR 39™ (PPG Industries Inc.), comprendiendo:

-: una capa de adherencia de Cr;

-: una capa de reflexión de TiO_{2} (índice de refracción = 2,25 a 500 nm);

-: una capa de coloreado y resistencia a la abrasión de SiO_{2} (índice de refracción = 1,47 a 500 nm).

La formación de las capas de recubrimiento se llevó a cabo por medio de una revestidora Satis 1200 DLS (Satis Vacuum AG), disponible en el comercio, equipada con un pistolete electrónico que tenga un suministro de corriente de 15 Kw., una pistola de iones con un suministro de corriente de 9,5 Kw y un regulador de la corriente de oxígeno.

La capa de adherencia del recubrimiento se depositó mediante evaporación bajo Cr metálico bajo vacío después de haber activado la superficie de la lente mediante descarga de iones en un ambiente de oxígeno durante un plazo de tiempo igual a 180 seg.

Los parámetros de deposición fueron los siguientes:

-: vacío inicial: 3 a 10^{-5} mbar;

-: temperatura al principio de la deposición*: 60ºC;

-: tiempo de vacío: 20 min;

-: tiempo para activar la superficie del sustrato mediante descarga de iones: 180 seg;

-: tiempo de precalentamiento del Cr: 180 seg;

-: tiempo de deposición del Cr: aproximadamente 5 seg:

-: tiempo de precalentamiento del TiO_{2}: aproximadamente 180 seg:

-: tiempo de deposición del TiO_{2}: aproximadamente 120 seg:

-: tiempo de precalentamiento del SiO_{2}: aproximadamente 180 seg:

-: tiempo de deposición del SiO_{2}: aproximadamente 180 seg:

-: tiempo para restablecer la presión ambiental: 15 min.

* medida en la lente.

La capa de TiO_{2} se depositó evaporando Ti metálico e introduciendo una corriente de O_{2} igual a aproximadamente 35 ccs/min, (centímetros cúbicos estándar por minuto), mientras que la capa final de SiO_{2} se depositó en ausencia de O_{2}.

Al final de las operaciones de deposición se obtuvo un recubrimiento especular con las características ilustradas en la siguiente tabla I:

Ejemplo 2

Se realizó un recubrimiento especular según esta invención en 100 lentes, que comprendió:

-: una capa de adherencia de Cr;

-: una capa de reflexión constituida por óxido de cromo de la fórmula empírica Cr_{x}O_{y}, en la que x es un número comprendido entre 1 y 2 e y es un número comprendido entre 1 y 3, que tiene un índice de refracción comprendido entre 1,9 y 2,4 a 500 nm:

-: una capa de coloreado y resistencia a la abrasión de SiO (índice de refracción = 1,7 a 500 nm).

La formación de las capas de recubrimiento se llevó a cabo por medio de una revestidora Satis 150/S (Satis Vacuum AG), disponible en el comercio, y que comprende una pluralidad de crisoles equipados resistencias eléctricas adaptadas para calentar el material mediante el efecto Joule.

Los parámetros de deposición fueron los siguientes:

-: vacío inicial: 1,1 a 10^{-4} mbar;

-: temperatura al principio de la deposición*: 50ºC;

-: tiempo de vacío: 10 min;

-: tiempo de precalentamiento del Cr: 180 seg;

-: tiempo de deposición del Cr: aproximadamente 5 seg:

-: tiempo de precalentamiento del Cr antes de la deposición de Cr_{x}O_{y},: 180 seg:

-: tiempo de deposición del Cr_{x}O_{y}: aproximadamente 45 seg:

-: tiempo de precalentamiento del Si antes de la deposición de SiO:180 seg:

-: tiempo de deposición del SiO: aproximadamente 150 seg:

-: tiempo para restablecer la presión ambiental: 180 seg.

* medida en la lente.

La capa de Cr_{x}O_{y} se depositó evaporando Cr metálico e introduciendo una corriente de O_{2} igual a aproximadamente 46 ccs/min,, mientras que la capa final de SiO se depositó evaporando Si e introduciendo una corriente de O_{2} igual a aproximadamente 32,8 ccs/min,.

Al final de las operaciones de deposición se obtuvo un recubrimiento especular, en cada lente, con las características ilustradas en la siguiente tabla II.

Ejemplo 3

-: una capa de adherencia de SiO (índice de refracción =1,7 a 500 nm);

-: una capa de reflexión constituida por óxido de cromo no estequiométrico de la fórmula empírica Cr_{x}O_{y}, en la que x es un número comprendido entre 1 y 2 e y es un número comprendido entre 1 y 3, que tiene un índice de refracción comprendido entre 1,9 y 2,4 a 500 nm:

-: una capa de coloreado y resistencia a la abrasión de SiO (índice de refracción = 1,7 a 500 nm)

La formación de las capas de recubrimiento se llevó a cabo por medio de una revestidora Satis 150/S (Satis Vacuum AG).

Los parámetros de deposición fueron los siguientes:

-: vacío inicial: 1,1 a 10^{-4} mbar;

-: temperatura al principio de la deposición*: 50ºC;

-: tiempo de vacío: 10 min;

-: tiempo de precalentamiento del SiO: 180 seg;

-: tiempo de deposición del SiO: aproximadamente 8 seg:

-: tiempo de deposición del Cr_{x}O_{y}: aproximadamente 55 seg:

-: tiempo de deposición del SiO: aproximadamente 10 seg:

-: tiempo para restablecer la presión ambiental: 180 seg.

\bullet medida en la lente.

La capa de Cr_{x}O_{y} se depositó evaporando Cr metálico e introduciendo una corriente de O_{2} igual a aproximadamente 46 ccs/min, mientras que la capa final de SiO se depositó evaporando Si e introduciendo una corriente de O_{2} igual a aproximadamente 32,8 ccs/min,.

Al final de las operaciones de deposición se obtuvo un recubrimiento especular, en cada lente, con las características ilustradas en la siguiente tabla III.

Ejemplo 4 Determinación de las propiedades de adherencia del recubrimiento

Las lentes del ejemplo 2 se sometieron a una prueba estándar para determinar las propiedades de adherencia del recubrimiento.

En particular la prueba comparativa que corrientemente se conoce como prueba Q-UV se llevó a cabo en un juego de lentes con la finalidad de evaluar la duración relativa de las lentes examinadas en un ambiente exterior.

Tal prueba tiene por objeto simular, en el laboratorio, los efectos perjudiciales ejercidos por los agentes atmosféricos, de acuerdo con las normas de la ASTM G53, D4329, de la SAE J2020 y de la ISO 4892.

Los resultados de las medidas llevadas a cabo se ilustran en el gráfico representado en la figura 1 en el que la duración media, expresada en horas, del ejemplo 2 se compara con la duración de lentes comparativas.

En la figura arriba mencionada, las barras denominadas Azul, Bronce. Negro y Plata se refieren a lentes de policarbonato equipadas con un recubrimiento de dos capas basado en Cr y SiO, de tal manera como para impartir a cada una de ellas el color correspondiente; tales lentes están disponibles en el comercio con la respectiva denominación técnica de Espejo Azul, Espejo Bronce, Espejo Negro y Espejo Plata (Sola Optical Italia, S.p.A)

Según se puede observar por el histograma ilustrado en la figura 1, el recubrimiento de esta invención tiene propiedades de adherencia significativamente mejoradas con respecto a las de los recubrimientos de dos capas del tipo conocido.

Ejemplo 5 Determinación de las propiedades de resistencia del recubrimiento a la abrasión

Con la finalidad de evaluar la resistencia a la abrasión del recubrimiento según el ejemplo 2, con respecto a los recubrimientos del tipo conocido, se llevó a cabo otra prueba comparativa, conocida en este campo con el nombre de prueba del estropajo de acero.

Tal prueba se lleva a cabo frotando estropajo de acero sobre la superficie de la lente, el daño causado por esta abrasión se evalúa en términos de aumento de los arañazos en la lente.

La prueba del estropajo de acero se llevó a cabo por medio de un probador de frote de tinta Sutherland (James River Corp., Kalamazoo, Michigan, EE.UU.), en el, que el caucho se cambió por una vedija de estropajo de acero normal grado 000. La vedija de lana de acero se sometió a un peso de 2 kg colocado en oscilación durante un predeterminado número de ciclos de abrasión. Las lentes se examinaron en el microscopio y a simple vista en contraste con un panel negro después de que se habían sometido a 25 ciclos de abrasión.

Los resultados, en términos de datos relativos, se dan a conocer en la tabla IV, y entran dentro del intervalo de valores cuyo límite superior se define por la resistencia del vidrio a la abrasión, al cual se le atribuye cinco estrellas, y cuyo límite inferior corresponde a la resistencia a la abrasión del policarbonato no recubierto, al cual se le atribuye una evaluación de 0 estrellas.

Es posible, de los datos de comparación que se dan a conocer en la tabla IV, observar que las lentes de plástico del ejemplo 2 exhiben una mayor resistencia a la abrasión con respecto a la de las lentes de comparación provistas de un recubrimiento de dos capas, y justo inferior a la del vidrio.

TABLA I

capa	Velocidad de deposición	Espesor (nm)	espesor óptico a
	(nm/seg.)		500 nm (nm)
Cr	0,1	0,50	-
TiO_{2}	0,35	42,00	94,50
SiO_{2}	0,96	173,11	254,47

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TABLA II

capa	velocidad de deposición	Espesor (nm)	espesor óptico a
	(nm/seg.)		500 nm (nm)
Cr	0,1	0,50	-
Cr_{x}O_{y}	0,18	8,00	17,2*
SiO	1,3	200,00	340,00
* = valor obtenido considerando un valor medio del índice de refracción igual a 2,15

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TABLA III

capa	velocidad de deposición	Espesor (nm)	espesor óptico a
	(nm/seg.)		500 nm (nm)
SiO	0,5	4,00	-
Cr_{x}O_{y}	0,18	10,00	21,5*
SiO	0,5	5,00	8,5
* = valor obtenido considerando un valor medio del índice de refracción igual a 2,15

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TABLA IV

Plata (comparación)	**
Negro (comparación)	**
Bronce (comparación)	***
Azul (comparación)	***
Ejemplo 2	****

Claims

1. Un elemento óptico sustancialmente transparente que comprende un sustrato transparente provisto de un recubrimiento especular superficial que incluye una pluralidad de capas superpuestas, en el que el recubrimiento comprende:

-: una capa de adherencia que incluye un primer material adaptado para que se adhiera con firmeza al sustrato;

-: una capa de reflexión depositada sobre dicha capa de adherencia, que incluye un segundo material que tiene un alto índice de refracción, seleccionado del grupo constituido por Cr_{x}O_{y}, TiO_{2}, ZnSe, ZnS y mezclas de los mismos, en el que x es un número comprendido entre 1 y 2 e y es un número comprendido entre 1 y 3;

-: una capa colorante y, opcionalmente, resistente a la abrasión, depositada sobre dicha capa de reflexión, que incluye un tercer material que tiene un índice de refracción inferior al índice de refracción del segundo material.

2. Elemento óptico según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa que incluye dicho primer material tiene un espesor comprendido entre 0,5 y 2 nm.

3. Elemento óptico según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa que incluye dicho segundo material tiene un espesor comprendido entre 3 y 60 nm.

4. Elemento óptico según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa que incluye dicho segundo material tiene un espesor comprendido entre 10 y 400 nm.

5. Elemento óptico según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho primer material se selecciona del grupo constituido por Cr, Ti, SiO, SiO_{2}, In_{2}O_{3}, SnO_{2} y mezclas de los mismos.

6. Elemento óptico según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho segundo material tiene un índice de refracción comprendido entre 1,7 y 2,7.

7. Elemento óptico según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho tercer material tiene un índice de refracción comprendido entre 1,32 y 1,8

8. Elemento óptico según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho tercer material se selecciona del grupo constituido por SiO, SiO_{2}, MgF_{2}, Na_{5}Al_{3}F_{14} y mezclas de los mismos.

9. Elemento óptico según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho sustrato transparente consiste esencialmente en vidrio o plástico que tiene un índice de refracción a 500 nm comprendido entre 1,38 y 1,75.

10. Elemento óptico según la reivindicación 9, caracterizado porque dicho plástico se selecciona del grupo constituido por polímeros y copolímeros con base acrílica, polimetilmetacrilato, policarbonato, poliol-alil-carbonatos, ésteres celulósicos, poliacrilatos, poliestireno, poliuretanos.

11. Elemento óptico según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en forma de lentes o visor para gafas.

12. Elemento óptico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 en forma de placa o escudo protector.

13. Procedimiento para formar un recubrimiento especular superficial en un sustrato transparente de un elemento óptico según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende las etapas de:

a): colocar dicho sustrato en una cámara estanca;

b): llevar dicha cámara hasta un grado de vacío predeterminado;

c): activar la superficie de dicho sustrato por medio de descarga de iones en un ambiente que contenga oxígeno durante un predeterminado plazo de tiempo;

d): depositar, en ausencia sustancial de oxígeno, dicho primer material sobre el sustrato con el fin de formar una capa de adherencia que tenga un espesor predeterminado;

e): depositar a una velocidad controlada, opcionalmente en presencia de oxígeno, dicho segundo material en dicha capa de adherencia, con el fin de formar una capa de reflexión que tenga un espesor predeterminado;

f): depositar, opcionalmente en presencia de oxígeno, dicho tercer material con un índice de refracción más bajo que el índice de refracción de dicho segundo material en dicha capa de reflexión, con el fin de formar una capa de coloreado y, opcionalmente, una capa de resistencia a la abrasión que tenga un espesor predeterminado

14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que las etapas d), e) y f) se llevan a cabo evaporando dichos primer, segundo y tercer materiales por medio del efecto Joule.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que cada una de dichas etapas d), e) y f) está precedida por una etapa de precalentamiento de los materiales que hay que evaporar a una temperatura predeterminada.

16. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que dicha etapa e) se lleva a cabo con el fin de tener una velocidad de deposición de dicho segundo material sobre el sustrato, comprendida entre 0,05 y 0,15 nm/seg.