ES2966049T3 - Elemento óptico con una pila de paquetes de capas y procedimiento de fabricación del elemento óptico - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un elemento óptico (100), que comprende un sustrato (20) y un sistema de capas reductoras de reflexión interferométrica (10) en al menos una superficie (22) del sustrato (20). El sistema de capas (10) comprende una pila (40) de al menos cuatro paquetes de capas sucesivos (42, 44, 46, 48), en donde cada paquete de capas (42, 44, 46, 48) comprende una primera subcapa (60).) con una primera profundidad óptica (t1) y una segunda subcapa (62) con una segunda profundidad óptica (t2) que difiere de la primera profundidad óptica (t1). El índice de refracción (n1) de cada primera subcapa (60) más cercana al sustrato es mayor que el índice de refracción (n2) de cada segunda subcapa (62) más alejada del sustrato, de la pila (40) respectiva. en el que el sistema de capas (10) tiene un brillo (L*), un colorido (C*) y un ángulo de tono (h) de un color de reflexión residual. El valor de un cambio (Δh) en el ángulo de matiz (h) del color de reflexión residual en un rango de un ángulo de visión (AOI) con los valores límite de 0° y 30° con respecto a una superficie normal (70) a la El sistema de capas (10) es menor que el valor de un cambio (ΔC*) en el colorido (C*) en el rango del ángulo de visión (AOI). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Elemento óptico con una pila de paquetes de capas y procedimiento de fabricación del elemento óptico

Estado de la técnica

La invención se refiere a un elemento óptico con una pila de paquetes de capas y a un procedimiento para fabricar el elemento óptico. Los elementos ópticos conocidos con revestimiento antirreflectante interferométrico, tales como los que conocen del documento WO 2016/110339 A1 suelen presentar una reflectancia luminosa de aproximadamente el 1 %, calculada según la norma DIN EN ISO 13666:2013-10. El color del reflejo residual restante muestra una fuerte variación cuando se cambia el ángulo de visión. La variación se extiende prácticamente por toda la escala cromática visual.

Otro estado de la técnica se conoce del documento US 2016/0154254.

Divulgación de la invención

El objetivo de la invención es proporcionar un elemento óptico con un sistema de capas interferométrico reductor de la reflexión que presente sólo una pequeña variación en el color de la reflexión residual en función del ángulo de visión. Los objtivos se consiguen mediante las características de las reivindicaciones independientes. Configuraciones favorables y ventajas de la invención se muestran en las reivindicaciones adicionales, la descripción y el dibujo. A menos que se indique lo contrario, los términos usados en esta divulgación deben entenderse en el sentido de la norma DIN EN ISO 13666:2013-10 (EN ISO 13666:2012 (DIE)) y DIN EN ISO 11664-4:2012-06 (EN ISO 11664-4:2011) del Instituto Alemán de Normalización (Deutsches Institut für Normung e.V.).

Según la sección 4.2 de la norma DIN EN ISO 13666:2013-10, el término luz visible, radiación visible o un rango de longitud de onda visible se refiere a la radiación óptica capaz de provocar directamente una sensación de luz en los seres humanos. La radiación visible se refiere generalmente a un rango de longitudes de onda de 400 nm a 780 nm. En el contexto de la presente divulgación, la radiación visible puede referirse preferentemente a un rango de longitudes de onda de 400 nm o 460 nm a 700 nm, correspondiente a la sensibilidad máxima del ojo humano. Esto también aumenta la flexibilidad de diseño de las características y la pendiente del filtro.

El término reflectancia espectral, reflectancia o reflectividad se refiere a la relación entre la potencia radiante espectral reflejada por el material, la superficie o el revestimiento respectivo y la potencia radiante incidente para una longitud de onda específica (A) de acuerdo con la sección 15.1 de la norma DIN EN ISO 13666:2013-10. En este caso, la reflectividad se refiere a la reflectividad de todo el revestimiento con sus varias subcapas de alto y bajo índice de refracción y no a la reflectividad de una sola subcapa.

La invención se basa en un elemento óptico que comprende un sustrato y un sistema de capas interferométricas reductoras de la reflexión en al menos una superficie del sustrato, en donde el sistema de capas comprende una pila de al menos cuatro paquetes de capas sucesivos, comprendiendo cada paquete de capas una primera subcapa que tiene un primer espesor óptico y una segunda subcapa que tiene un segundo espesor óptico diferente del primer espesor óptico, en donde un índice de refracción de la respectiva primera subcapa más cercana al sustrato es mayor que un índice de refracción de la respectiva segunda subcapa de la pila más alejada del sustrato, en donde el sistema de capas presenta una luminosidad, una cromaticidad y un ángulo de tono de un color de reflexión residual.

Se propone que la cantidad de un cambio relativo en el ángulo de tono del color de reflexión residual en un intervalo de un ángulo de visión con los valores límite 0° y 30° con respecto a una superficie normal al sistema de capas, sea menor que la cantidad de un cambio relativo de la cromaticidad en el intervalo del ángulo de visión.

La cromaticidad también se puede designar como saturación del color. El ángulo de tono también puede denominarse ángulo cromático.

Ventajosamente, variando los grosores de capa de las capas parciales, se puede proporcionar un sistema de capas de color estable cuyo color reflectante residual no cambia o cambia sólo ligeramente incluso si el ángulo de visión cambia significativamente. Idealmente, por medio de una combinación adecuada de cromaticidad y ángulo de tono se puede conseguir un color de reflexión residual estable en un intervalo de ángulos de visión.

Las primeras subcapas de los paquetes de capas de la pila, que están más cerca del sustrato, pueden estar formadas por el mismo primer material.

Las segundas subcapas, que están más alejadas del sustrato, también pueden estar formadas por un mimso segundo material que sea diferente del primer material de las primeras subcapas. Puede estar previsto que una capa funcional hecha de un tercer material con propiedades refractivas comparables a las de la segunda subcapa esté dispuesta en la pila de capas más alejada del sustrato entre la primera y la segunda subcapas. A efectos de cálculo, la capa funcional puede asignarse a la segunda subcapa si es necesario. Alternativamente, los materiales de las primeras subcapas de la pila pueden variar. Alternativamente, los materiales de los que están formadas las segundas subcapas también pueden variar en la pila.

Ventajosamente, el sistema de capas puede tener cuatro o cinco paquetes de capas. Son preferentes los paquetes de cinco capas. También pueden estar previstos más de cinco paquetes de capas.

La cromaticidad en el límite superior del ángulo de visión tiene un valor máximo de 16. Alternativa o adicionalmente, el valor máximo de la cromaticidad en el intervalo de ángulo de visión es un máximo de 16. Esto permite la configuración de todos los colores de reflexión con una alta constancia cromática para un reflejo residual, no sólo en el borde del ángulo de tonalidad.

Según una configuración favorable del elemento óptico, el ángulo de tono en el intervalo del ángulo de visión con los valores límite de 0° y 30° puede cambiar como máximo 15°, preferentemente como máximo 10°. La impresión cromática del reflejo residual del sistema óptico se mantiene completa o casi invariable para un observador en un amplio intervalo del ángulo de visión.

De acuerdo con una configuración favorable del elemento óptico, la cantidad de cambio del ángulo de tono en un segundo intervalo de un ángulo de visión de 0° hasta un ángulo de visión límite con valores límite superiores de 30° a 45° con respecto a la superficie normal al sistema de capas puede ser menor que la cantidad de un cambio de la cromaticidad en el segundo intervalo del ángulo de visión y la cantidad de la cromaticidad en el ángulo de visión límite puede ser al menos igual a 2.

En particular, el ángulo de tono h en el segundo intervalo puede cambiar en no más de 20°, preferentemente en no más de 15°. La ventaja es un color de reflexión residual estable incluso con grandes variaciones del ángulo de visión.

Según una configuración favorable del elemento óptico, la reflectancia fotópica en el intervalo del ángulo de visión con los valores límite de 0° y 30° puede ser como máximo del 1,5 %, preferentemente como máximo del 1,2 %.

Según una configuración favorable del elemento óptico, la reflectancia escotópica en el intervalo del ángulo de visión con los valores límite de 0° y 30° puede ser como máximo del 1,5 %, preferentemente como máximo del 1,2 %.

Según una configuración favorable del elemento óptico, las primeras subcapas pueden estar formadas por un material altamente refractivo.

Favorablemente, las primeras subcapas pueden comprender al menos uno o más de los compuestos Ta2O5, TO2, ZrO2, AhO3, Nd2O5, Pr2O3, PrTiOs, La2O3, Nb2O5, Y2O3, HfO2, óxido de InSn, Si3N4, MgO, CeO2, ZnS y/o modificaciones de los mismos, en particular otros estados de oxidación de los mismos.

Si una primera subcapa contiene dos o más compuestos, éstos pueden, por ejemplo, aplicarse en capas o también mezclarse en una capa, por ejemplo mediante aplicación simultánea.

Estos materiales son conocidos como materiales con un alto índice de refracción clásico para su uso en elementos ópticos, como por ejemplo para el recubrimiento de lentes de gafas. Sin embargo, las subcapas de mayor refracción también pueden contener SO2 u otros materiales de menor refracción, siempre que el índice de refracción de toda la subcapa sea superior a 1,6, preferentemente al menos 1,7, de manera particularmente preferente al menos 1,8, y lo más preferentemente al menos 1,9.

Según una configuración favorable del elemento óptico, las segundas subcapas pueden estar formadas por un material de baja refracción.

Las subcapas de menor índice de refracción pueden comprender al menos uno de los materiales MgF2, SiO, SO2, SiO2 con adiciones de Al, silanos, siloxanos en forma pura o con sus derivados fluorados. Sin embargo, las subcapas de menor refracción también pueden contener una mezcla de SO2 y AhO3. Preferentemente, las capas parciales de refracción inferior pueden contener al menos un 80 % en peso de SO2, de manera particularmente preferente al menos un 90 % en peso de SO2.

Preferentemente, el índice de refracción de las subcapas de bajo índice de refracción es como máximo 1,55, preferentemente como máximo 1,48, de manera particularmente preferente como máximo 1,4. Esta información sobre los índices de refracción se refiere a condiciones normales a una temperatura de 25 °C y una longitud de onda de referencia de 550 nm para la intensidad luminosa usada.

Ejemplos típicos de materiales de revestimiento con diferentes índices de refracción son el dióxido de silicio (SO2) con un índice de refracción de 1,46, el óxido de aluminio (AhO3) con un índice de refracción de 17, dióxido de circonio (ZrO2) con un índice de refracción de 2,05, óxido de titanio praseodimio (PrTiOs) con un índice de refracción de 2,1, óxido de titanio (TO2) y sulfuro de zinc (ZnS), cada uno con un índice de refracción de 2,3. Estos valores representan valores medios que pueden variar hasta un 10 % en función del proceso de recubrimiento y del grosor de la capa.

Los vidrios ópticos comunes tienen índices de refracción de entre 1,5 y 2,0. Los materiales de revestimiento con índices de refracción inferiores a 1,5, tales como MgF2, SiO2, AhO3, se denominan materiales de baja refracción en combinación con vidrios ópticos, mientras que los materiales de revestimiento con índices de refracción superiores a 2,0, tales como ZrO2, PrTiOs, TO2, ZnS, se denominan materiales de alta refracción en combinación con vidrios ópticos.

La diferencia en los índices de refracción entre los materiales de alta y de baja refracción de la primera y la segunda subcapas es preferentemente de al menos 0,2 a al menos 0,5, dependiendo del proceso de recubrimiento y del grosor de la capa.

Los materiales usados para este tipo de recubrimiento son los típicos materiales que se aplican a un sustrato en óptica usando, por ejemplo, procesos PVD (PVD = Physical Vapour Deposition) o procesos CVD (CVD = Chemical Vapour Deposition).

Según una configuración favorable del elemento óptico, al menos las primeras subcapas pueden estar formadas por un primer material idéntico y las segundas subcapas pueden estar formadas al menos predominantemente por un segundo material idéntico.

Opcionalmente, las segundas subcapas pueden estar formadas por el mismo segundo material y sólo presentar una capa funcional entre la primera subcapa y la segunda subcapa en la pila de capas más alejada del sustrato. La capa funcional puede tener un índice de refracción bajo y puede añadirse a la segunda subcapa a efectos de cálculo si es necesario.

Según otro aspecto de la invención, se propone un procedimiento para diseñar un elemento óptico según la invención.

El elemento óptico comprende un sustrato y un sistema de capas de reducción de la reflexión interferométrica en al menos una superficie del sustrato, en donde el sistema de capas comprende una pila de al menos cuatro paquetes de capas sucesivos, en el que cada paquete de capas comprende una primera subcapa que tiene un primer espesor óptico y una segunda subcapa que tiene un segundo espesor óptico diferente del primer espesor óptico, siendo un índice de refracción de la respectiva primera subcapa más cercana al sustrato mayor que un índice de refracción de la respectiva segunda subcapa de la pila más alejada del sustrato, en donde el sistema de capas presenta una luminosidad, una cromaticidad y un ángulo de tono de un color de reflexión residual. La cantidad de un cambio relativo en el ángulo de tono del color de reflexión residual en un intervalo de un ángulo de visión con los valores límite de 0° y 30° en relación con una superficie normal al sistema de capas es menor que la cantidad de un cambio relativo en la cromaticidad en el intervalo del ángulo de visión.

En el procedimiento se llevan a cabo los pasos: Definir un diseño de capas que comprenda al menos un primer material para subcapas de alto índice de refracción y un segundo material para subcapas de bajo índice de refracción, número de paquetes de capas deseados con las subcapas, valores iniciales del espesor de las subcapas; definir valores de color objetivo que comprendan luminosidad, cromaticidad y ángulo de tono al menos en valores límite para un intervalo de un ángulo de visión con valores límite de 0° y 30°; y realizar un procedimiento de optimización para variar los espesores individuales de las capas hasta alcanzar un objetivo de optimización.

Se selecciona un valor máximo de 16 para la cromaticidad en el límite superior del ángulo de visión. Alternativa o adicionalmente, se selecciona un valor máximo de no más de 16 para la cromaticidad en el intervalo del ángulo de visión. Esto permite la configuración de todos los colores de reflexión con una alta constancia cromática para un reflejo residual, no sólo en el borde del ángulo de tonalidad.

Según una configuración favorable, los valores de color objetivo en los valores límite del intervalo pueden seleccionarse para que sean iguales o similares.

En particular, pueden especificarse desviaciones máximas para los ángulos de tono de diferentes colores de reflexión residual.

Para el color de reflexión residual azul, un cambio favorable admisible Ah del ángulo de tono en el intervalo del ángulo de visión de 0° a 30° puede ser preferentemente como máximo Ah=4°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=3,5°. Un cambio favorable admisible Ah del ángulo de tono en el intervalo del ángulo de visión de 0° a 33° puede ser preferentemente como máximo Ah=5°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=4,5°.

Para un color de reflexión residual verde, un cambio favorable admisible Ah del ángulo de tono en el intervalo del ángulo de visión de 0° a 30° puede ser preferentemente como máximo Ah=3°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=2°. Un cambio favorable admisible Ah del ángulo de tono en el intervalo del ángulo de visión de 0° a 45° puede ser preferentemente como máximo Ah=5°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=4,6°.

Para un color amarillo de reflexión residual, un cambio favorable admisible Ah del ángulo de tono en el intervalo del ángulo de visión de 0° a 30° puede ser preferentemente como máximo Ah=1,5°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=0,9°. Un cambio favorable admisible Ah del ángulo de tono en el intervalo del ángulo de visión de 0° a 45° puede ser preferentemente como máximo Ah=5°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=4,6°.

Para un color de reflexión residual rojo, un cambio favorable admisible Ah del ángulo de tono en el intervalo del ángulo de visión de 0° a 30° puede ser preferentemente como máximo Ah=6°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=5,3°. Un cambio favorable admisible Ah del ángulo de tono en el intervalo del ángulo de visión de 0° a 45° puede ser preferentemente como máximo Ah=20°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=16,8°.

Dibujo

Otras ventajas se muestran en la siguiente descripción del dibujo. Las figuras muestran ejemplos de realización de la invención. Las figuras, la descripción y las reivindicaciones contienen numerosas características combinadas. El experto en la materia también podrá considerar las características individualmente y combinarlas en otras combinaciones útiles.

Se muestra a modo de ejemplo:

Fig. 1 un ejemplo de realización de la invención en el que un sistema de capas presenta cuatro paquetes de capas sobre un sustrato;

Fig. 2 un ejemplo de realización de la invención en el que un sistema de capas presenta cinco paquetes de capas sobre un sustrato;

Fig. 3 una reflectividad de un sistema de capas según la invención con un color de reflexión residual azul en el intervalo de longitudes de onda comprendido entre 280 nm y 1400 nm;

Fig. 4 un detalle de la ilustración de la figura 3 en el intervalo de longitudes de onda de 380 nm a 780 nm;

Fig. 5 en función del ángulo de incidencia de entre 0° y 45°, el curso de la cromaticidad C* con el color de reflexión residual azul según la figura 3;

Fig. 6 en función del ángulo de incidencia comprendido entre 0° y 45°, el curso de la luminosidad L* del color azul de reflexión residual según la figura 3;

Fig. 7 en función del ángulo de incidencia comprendido entre 0° y 45°, el curso del ángulo de tono h con el color de reflexión residual azul según la figura 3;

Fig. 8 en función del ángulo de incidencia comprendido entre 0° y 45°, el curso un curso de la reflectancia fotópica Rv y de la reflectancia escotópica Rv' con el color de reflexión residual azul según la figura 3;

Fig. 9 una reflectividad de un sistema de capas según la invención con un color residual de reflexión verde en el intervalo de longitudes de onda comprendidas entre 280 nm y 1400 nm;

Fig. 10 un detalle de la ilustración de la figura 9 en el intervalo de longitudes de onda de 380 nm a 780 nm;

Fig. 11 en función del ángulo de incidencia comprendido entre 0° y 45°, el curso de la cromaticidad C* con el color de reflexión residual verde, tal como se muestra en la figura 9;

Fig. 12 en función del ángulo de incidencia comprendido entre 0° y 45°, el curso de la luminosidad L* del color verde de reflexión residual según la figura 9;

Fig. 13 en función del ángulo de incidencia comprendido entre 0° y 45°, el curso del ángulo de tono h con el color de reflexión residual verde según la figura 9;

Fig. 14 en función del ángulo de incidencia comprendido entre 0° y 45°, el curso de la reflectancia fotópica Rv y de la reflectancia escotópica Rv' con la reflexión residual de color verde según la figura 9;

Fig. 15 una reflectividad de un sistema de capas según la invención con un color residual de reflexión amarillo en el intervalo de longitudes de onda comprendido entre 280 nm y 1400 nm;

Fig. 16 un detalle de la ilustración de la figura 15 en el intervalo de longitudes de onda de 380 nm a 780 nm;

Fig. 17 en función del ángulo de incidencia comprendido entre 0° y 45°, el curso de la cromaticidad C* con el color de reflexión residual amarillo según la figura 15;

Fig. 18 en función del ángulo de incidencia comprendido entre 0° y 45°, el curso de la luminosidad L* del color amarillo de reflexión residual según la figura 15;

Fig. 19 en función del ángulo de incidencia entre 0° y 45°, un curso del ángulo de tono h con el color de reflexión residual amarillo según la figura 15;

Fig. 20 en función del ángulo de incidencia comprendido entre 0° y 45°, un curso de la reflectancia fotópica Rv y de la reflectancia escotópica Rv' con la reflexión residual de color amarillo según la figura 15;

Fig. 21 una reflectividad de un sistema de capas según la invención con un color reflectante residual rojo en el intervalo de longitudes de onda comprendido entre 280 nm y 1400 nm,

Fig. 22 un detalle de la representación de la figura 21 en el intervalo de longitudes de onda de 380 nm a 780 nm; Fig. 23 en función del ángulo de incidencia comprendido entre 0° y 45°, el curso de la cromaticidad C* con el color de reflexión residual rojo, tal como se muestra en la figura 21;

Fig. 24 en función del ángulo de incidencia comprendido entre 0° y 45°, un curso de la luminosidad L* del color rojo de reflexión residual según la figura 21;

Fig. 25 en función del ángulo de incidencia comprendido entre 0° y 45°, un curso del ángulo de tono h con el color de reflexión residual rojo según la figura 21;

Fig. 26 en función del ángulo de incidencia comprendido entre 0° y 45°, un curso de la reflectancia fotópica Rv y de la reflectancia escotópica Rv' con la reflexión residual de color rojo según la figura 21;

Fig. 27 un diagrama polar con valores de medición en sistemas de capas según la invención con diferentes colores de reflexión residual y un sistema de capas según el estado de la técnica en un primer intervalo de un ángulo de visión de 0° a 30°;

Fig. 28 el diagrama polar según la figura 27 en otro intervalo del ángulo de visión de 0° a 45°;

Fig. 29 un procedimiento favorable para diseñar un sistema de capas según la invención.

Formas de realización de la invención

En las figuras, los componentes del mismo tipo o que tienen el mismo efecto están etiquetados con los mismos signos de referencia. Las figuras sólo muestran ejemplos y no pretenden ser restrictivas.

La terminología direccional usada en lo sucesivo con términos tales como "izquierda", "derecha", "arriba", "abajo", "delante", "detrás", "después" y similares tiene como único objetivo facilitar la comprensión de las figuras y no pretende en modo alguno representar una limitación de la generalidad. Los componentes y los elementos mostrados, su diseño y uso pueden variar según las consideraciones de un especialista y adaptarse a las aplicaciones respectivas.

Las figuras 1 y 2 muestran un elemento óptico 100 de manera ilustrativa, por ejemplo una lente de gafas, según un ejemplo de realización de la invención.

En la Figura 1, el elemento óptico 100 comprende un sistema de capas 10 con una pila 40 de cuatro paquetes de capas 42, 44, 46, 48 sobre una superficie 22 de un sustrato 20.

En la Figura 2, el elemento óptico 100 comprende un sistema de capas 10 que tiene una pila 40 de cinco paquetes de capas 42, 44, 46, 48, 50 sobre una superficie 22 de un sustrato 20.

Aparte del número diferente de paquetes de capas 42, 44, 46, 48, 50 (cuatro en la Figura 1 y cinco en la Figura 2), las observaciones adicionales de carácter general y específico relativas a la Figura 1 también se aplican a la configuración de la Figura 2, a menos que se indique lo contrario.

El sistema de capas es visto por un observador con un ángulo de visión AOI de 0° hasta un ángulo crítico, por ejemplo 30°, medido desde la normal de superficie 70.

El sustrato 20 es, por ejemplo, un plástico, en particular un plástico transparente para una lente de gafas.

En el contexto de la presente divulgación, el término lente oftálmica se refiere en particular a una lente oftálmica recubierta de acuerdo con la sección 8.1.13 de la norma DIN EN ISO 13666:2013-10, es decir, una lente oftálmica a la que se han aplicado uno o más recubrimientos superficiales, en particular para cambiar una o más de sus propiedades.

Preferentemente, lentes de gafas de este tipo se pueden usar ventajosamente en particular como gafas (con y sin corrección), gafas de sol, gafas de esquí, gafas para el lugar de trabajo y gafas junto con dispositivos de visualización montados en la cabeza (las denominadas "pantallas montadas en la cabeza").

En el contexto de la presente divulgación, el término lente oftálmica también puede incluir productos de lente oftálmica semiacabados, en particular una lente oftálmica en blanco o un producto de lente oftálmica semiacabado según la sección 8.4.2 de la norma DIN EN ISO 13666:2013-10, es decir, una lente en blanco o en blanco con una sola superficie ópticamente acabada.

Con referencia a las configuraciones de las Figuras 1 y 2, la superficie opuesta 24 del sustrato 20 puede presentar opcionalmente un sistema de capas 10 adicional, similar o idéntico, ningún revestimiento o simplemente un revestimiento protector.

Como estrato más bajo del sustrato 20, el sistema de capas 10 suele presentar una capa intermedia 32 de uno o varios estratos, por ejemplo para mejorar la adhesión de la pila 40 y/o como protección contra arañazos para el sustrato 20. Esta capa intermedia 32 puede consistir, por ejemplo, en óxidos metálicos subestequiométricos de baja refracción, cromo, silanos o siloxanos La capa intermedia 32 no es relevante para las consideraciones posteriores.

En la Figura 1, los cuatro paquetes de capas 42, 44, 46, 48 de la pila 40 están dispuestos consecutivamente sobre la capa intermedia 32, comprendiendo cada uno de los paquetes de capas 42, 44, 46, 48 una subcapa 60 más cercana al sustrato seguida de una subcapa 62 más alejada del sustrato.

Preferentemente, cada una de las subcapas 60 más cercanas al sustrato está formada por un primer material idéntico. Preferentemente, el primer material es un material de mayor refracción con un primer índice de refracción n1.

Preferentemente, cada una de las subcapas 62 alejadas del sustrato está formada por un segundo material idéntico. Preferentemente, el segundo material es un material de baja refracción con un segundo índice de refracción n2. El índice de refracción n1 es mayor que el índice de refracción n2, preferentemente la diferencia entre los índices de refracción n1, n2 es al menos 0,2, preferentemente hasta al menos 0,5.

La secuencia de las subcapas 60, 62 sigue siendo la misma en la pila 40, de tal modo que en cada pila de capas 42, 44, 46, 48 la subcapa 60 respectiva más cercana al sustrato es siempre la subcapa 60 de mayor índice de refracción y la subcapa 62 respectiva más alejada del sustrato es siempre la subcapa 60, 62 de menor índice de refracción.

En particular, las subcapas de mayor índice de refracción 60 pueden ser capas de materiales de alto índice de refracción y las subcapas de menor índice de refracción 62 pueden ser capas de materiales de bajo índice de refracción.

Los paquetes de capas 42, 44, 46, 48 de la pila 40 difieren únicamente en su grosor respectivo y/o en los grosores de las subcapas individuales 60, 62 en el paquete de capas respectivo 42, 44, 46, 48.

La pila 40 está cerrada de una manera conocida per se por medio de una capa de recubrimiento 34, que sirve, por ejemplo, para mantener el sistema de capas 10. La capa de recubrimiento 34 se aplica a la última subcapa ópticamente relevante 62 del paquete de capas 48 superior de la pila 40 y puede contener moléculas que contengan flúor. La capa superior 34 suele conferir a la pila 40 una propiedad de mantenimiento mejorada, con propiedades tales como una función hidrófuga y oleófuga a una energía superficial normalmente inferior a 15 mN/m.

La capa de recubrimiento 34 no es relevante para las consideraciones posteriores.

La pila de capas superior 48 (o pila de capas 50 en la figura 2) más alejada del sustrato presenta opcionalmente una capa funcional 64 situada entre la capa parcial 60 más cercana al sustrato y la capa parcial 62 más alejada del sustrato, que puede actuar, por ejemplo, para aumentar la conductividad eléctrica, para igualar la tensión mecánica o como barrera de difusión. Esta capa funcional 64 puede estar formada por un material de baja refracción y también puede alearse con otros óxidos metálicos tales como el aluminio. A efectos de cálculo y simulación de las propiedades ópticas, la capa funcional 64 puede añadirse a la subcapa refractiva inferior 62 del paquete de capas superior 48 (o paquete de capas 50 en la figura 2), que está más alejado del sustrato, o puede despreciarse, por ejemplo si el espesor de la capa es relativamente bajo.

Las propiedades ópticas de la pila 40 del sistema de capas 10 pueden simularse por medio de cálculo usando procedimientos de cálculo y/o procedimientos de optimización conocidos per se. A continuación, el sistema de capas 10 se fabrica con los grosores de capa determinados de las subcapas individuales 60, 62 de los paquetes de capas 42, 44, 46, 48.

En la fabricación de sistemas de capas ópticas 10, las propiedades ópticas del sistema de capas 10 se ajustan durante la fabricación de las subcapas 60, 62. Por ejemplo, se puede usar el procedimiento conocido a partir del documento WO 2016/110339 A1 que se expone brevemente a continuación. Con el proceso conocido, se pueden conseguir diversos efectos ópticos, tales como el reflejo o la reducción de la reflexión, en un sistema de materiales cambiando únicamente el grosor de las capas, pero el material usado sigue siendo el mismo. Sin embargo, también son posibles otros procedimientos.

Por medio de una variación de los espesores de paquetes de capas descrita en el documento WO 2016/110339 A1 se pueden conseguir, manteniendo los mismos materiales, diferentes reflectividades, en particular para un efecto de reducción de la reflexión. Esto se consigue minimizando u optimizando un parámetro a. El parámetro a es a su vez función de los espesores de capa de las subcapas 60, 62, o de las relaciones de los espesores ópticos t1, t2 de las subcapas 60, 62 de cada uno de los cuatro paquetes de capas 42, 44, 46, 48 según la figura 1 o de los cinco paquetes de capas 42, 44, 46, 48, 50 según la figura 2 en la pila 40.

A una cierta longitud de onda A, el espesor óptico t de una capa, también llamado FWOT (espesor óptico de onda completa), se determina en

d

en donde d es el espesor de la capa, A es la longitud de onda de diseño y n es el índice de refracción de la subcapa 60, 62.

Se puede conseguir un efecto de reducción de la reflexión mediante la pila 40 para una reflectividad predeterminable Rm de la pila 40 si el producto de la reflectividad Rm y el parámetro a se ajustan a menos de 1:

Rmü<1

La reflectividad Rm, también llamada reflectancia, describe la relación entre la intensidad reflejada y la intensidad incidente de un haz luminoso como una cantidad de energía. La reflectividad Rm se promedia convenientemente en el intervalo de luz de 380 nm a 800 nm y se relaciona con el 100 %.

Una condición Rm-a<1 de este tipo se puede usar como condición de contorno para un proceso de optimización del procedimiento de fabricación del sistema de capas 10.

Los espesores ópticos t1, t2 de la primera y de la segunda subcapas 60, 62 de los paquetes de capas 42, 44, 46, 48 se determinan determinando el parámetro a mediante un procedimiento de optimización, preferentemente mediante cálculo variacional.

Preferentemente, los espesores de las respectivas subcapas 60, 62 en el caso de los cuatr paquetes de capas 42, 44, 46, 48 en la pila 40 se forman como una función de un cociente vi (con i=1, 2, 3, 4) del primer espesor óptico t1 de la primera subcapa de refracción superior 60 y el segundo espesor óptico t2 de la segunda subcapa de refracción inferior 62 del respectivo paquete de capas 42, 44, 46, 48.

Los índices i=1, 2, 3, 4 representan la secuencia de los paquetes de capas 42, 44, 46, 48 sobre el sustrato 20. Por consiguiente, v1 representa la pila de capas 42 más cercana al sustrato y v4 la pila de capas 48 más alejada del sustrato.

Para una pila de cuatro paquetes de capas consecutivas 42, 44, 46, 48, el parámetro a puede determinarse a partir

La primera y la segunda subcapas 60, 62 se fabrican con los parámetros calculados de esta manera, en particular los espesores ópticos t1, t2 de las subcapas 60, 62 de la pila 40.

En una configuración ventajosa, en un sistema de capas 10 según la figura 2, el parámetro a para una pila 40 con cinco paquetes de capas consecutivos 42, 44, 46, 48, 50 puede determinarse a partir de la relación

= Vl

^ — ynmax

M=2v i

en donde, i= va de 2 a nmax=5.

Los índices i=1, 2, 3, 4, 5 representan la secuencia de los paquetes de capas 42, 44, 46, 48, 50 sobre el sustrato 20. Por consiguiente, v1 representa la pila de capas 42 más cercana al sustrato y v5 la pila de capas 50 más alejada del sustrato.

Se sabe que los colores perceptuales relacionados con la percepción se indican en el denominado espacio de color CIE-L*a*b* (de manera simplificada espacio de color CIELab) en coordenadas cartesianas, tal como se establece en la norma DIN EN ISO 11664-4:2012-06 (EN ISO 11664-4:2011).

L* es la luminosidad CIELab, a*, b* son las coordenadas CIELab, C* la cromaticidad CIELab y hab el ángulo de tono CIELab.

El eje L* describe la luminosidad (luminancia) del color con valores de 0 a 100. El eje L* es perpendicular al plano a*b* en el punto cero. También puede ser descrito como un eje gris neutro, ya que todos los colores acromáticos (tonos de gris) están contenidos entre los puntos extremos negro (L*=0) y blanco (L*=100).

En el eje a*, el verde y el rojo se encuentran en posiciones opuestas, el eje b* discurre entre el azul y el amarillo. Los tonos de color complementarios están opuestos cada uno 180° al otro, en su centro, es decir, en el origen de coordenadas, a*=0, b*=0, es gris.

El eje a* describe el componente verde o el componente rojo de un color, en donde los valores negativos representan el verde y los positivos el rojo. El eje b* describe el componente azul o el componente amarillo de un color, con valores negativos para el azul y positivos para el amarillo.

Los valores a* oscilan aproximadamente entre -170 y 100, y los valores b* entre -100 y 150, por lo que los valores máximos sólo se alcanzan con una luminosidad media de determinados tonos de color. El cuerpo de color CIELab tiene su mayor expansión en el intervalo de luminosidad media, pero ésta varía en altura y en tamaño en función del intervalo de color.

El ángulo de tono CIELab hab debe estar comprendido entre 0° y 90° si a* y b* son positivos, entre 90° y 180° si b* es positivo y a* es negativo, entre 180° y 270° si a* y b* son negativos y entre 270° y 360° si b* es negativo y a* es positivo.

En el espacio de color CIE-L*C*h (de manera simplificada espacio de color CIELCh), las coordenadas cartesianas del espacio de color CIELab se transforman en coordenadas polares. En este caso, las coordenadas cilíndricas C* (cromaticidad, saturación relativa del color, distancia del eje L en el centro) y h (ángulo del tono, ángulo del tono en el círculo de color CIELab). La luminosidad L* del CIELab no cambia.

El ángulo de tono h se obtiene a partir de los ejes a* y b*

h=a retan

El ángulo de tono h representa el color de la reflexión residual del sistema de capas reductor de la reflexión 10. La cromaticidad C* se obtiene a partir de

La cromaticidad C* también se denomina profundidad de color.

En el caso de los revestimientos reductores de la reflexión conocidos, el color de la reflexión residual está optimizado para una incidencia perpendicular de la luz en el sistema de capas 10 (AOI=0°) y varía mucho cuando se cambia el ángulo de visión AOI.

Tal como se muestra en las siguientes figuras, para varios colores reflectantes residuales azul, verde, amarillo y rojo, un sistema de capas 10 según la invención puede formarse con cuatro paquetes de capas 42, 44, 46, 48 o cinco paquetes de capas 42, 44, 46, 48, 50, que se mantiene en gran medida estable en cuanto al color incluso cuando el ángulo de visión AOI varía en el intervalo entre 0° y 30°. En otras palabras, la impresión de color de la reflexión residual prácticamente no cambia cuando un observador ve el elemento óptico 100 con ángulos de visión AOI dentro de este intervalo angular.

Las figuras 3 a 8 muestran valores de un sistema de capas 10 según la invención con el color azul reflectante residual. La figura 3 muestra una reflectividad R en porcentaje del sistema de capas 10 según la invención en el intervalo de longitudes de onda entre 280 nm y 1400 nm, y la figura 4 muestra un detalle de la representación de la figura 3 en el intervalo de longitudes de onda entre 380 nm y 780 nm. La reflectividad R del sistema de capas 10 se determina a partir de una vista superior del sistema de capas 10, es decir, en ángulos pequeños AOI en torno a 0° medidos a partir de la normal de superficie 70 (figuras 1,2).

La figura 5 muestra una variación de la cromaticidad C* en función del ángulo de visión AOI comprendido entre 0° y 45°, la figura 6 muestra una variación de la luminosidad L* en función del ángulo de visión AOI comprendido entre 0° y 45°, la figura 7 muestra una variación del ángulo de tono h en función del ángulo de visión AOI comprendido entre 0° y 45°. La figura 8 muestra una variación de la reflectancia fotópica Rv y de la reflectancia escotópica Rv' en función del ángulo de visión AOI comprendido entre 0° y 45°.

La reflectividad R desciende de aproximadamente un 55 % a 280 nm con un pequeño máximo alrededor de 380 nm y vuelve a subir lentamente a aproximadamente 730 nm (Figura 3). Tal como puede observarse, la reflectividad R entre 480 nm y 780 nm es muy baja y es inferior al 1 % (Figura 4). Entre 530 nm y 730 nm, la reflectividad R es a veces incluso inferior al 0,5 %.

En el intervalo de AOI entre 0° y 45°, la cromaticidad C* desciende de aproximadamente 6,5 a 0° a aproximadamente 2,5 a 30° hasta 0 a aproximadamente 42°, y luego aumenta (Figura 5). A 45°, el valor de la cromaticidad C* es aproximadamente 1. El valor más alto de cromaticidad C* en el intervalo de AOI para el color azul es C*=7. El valor<más alto de la cromaticidad C* se encuentra en el límite inferior del intervalo de a>O<i>.

En el intervalo de AOI entre 0° y 25°, la luminosidad L* apenas varía con una ligera caída y aumenta a 30° desde aproximadamente L*=4,5 hasta aproximadamente L*=8 a 45° (Figura 6).

En el intervalo de AOI entre 0° y 45°, el ángulo de tono h desciende ligeramente entre 0° y 30° desde aproximadamente h=272° hasta ligeramente por encima de h=268° y luego desciende más abruptamente hasta h=260° en AOI=40° (Figura 7).

Para el color azul de reflexión residual, el cambio Ah del ángulo de tono h entre 0°<AOI<30° es preferentemente como máximo Ah=4°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=3,5°. La variación del ángulo de tono h entre 0°<AOI<33° es preferentemente como máximo Ah=5°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=4,5°. En el intervalo AOI entre 0° y 45°, las curvas de la reflectancia fotópica Rv y de la reflectancia escotópica Rv' prácticamente no varían y se mantienen en 0,5 (Rv) y 0,7-0,6 (Rv') respectivamente y aumentan hasta un valor de 1 entre AOI=30° y 45° (Figura 8).

Las figuras 9 a 14 muestran valores de un sistema de capas 10 según la invención con el color residual reflectante verde.

La figura 9 muestra una reflectividad R del sistema de capas 10 según la invención en porcentaje en el intervalo de longitudes de onda entre 280 nm y 1400 nm, y la figura 10 muestra un detalle de la representación de la figura 9 en el intervalo de longitudes de onda entre 380 nm y 780 nm. La reflectividad R del sistema de capas 10 se determina a partir de una vista superior del sistema de capas 10, es decir, en ángulos pequeños AOI en torno a 0° medidos a partir de la normal de superficie 70 (figuras 1, 2).

La figura 11 muestra el curso de la cromaticidad C* en función del ángulo de visión AOI comprendido entre 0° y 45°, la figura 12 muestra el curso de la luminosidad L* en función del ángulo de visión AOI comprendido entre 0° y 45°, la figura 13 muestra el curso del ángulo de tono h en función del ángulo de visión AOI comprendido entre 0° y 45°. La figura 14 muestra el curso de la reflectancia fotópica Rv y de la reflectancia escotópica Rv' en función del ángulo de visión AOI comprendido entre 0° y 45°.

La reflectividad R desciende de aproximadamente el 55 % a 280 nm con un pequeño máximo alrededor de 380 nm y vuelve a subir lentamente a aproximadamente 730 nm (Figura 9). Como se puede observar, la reflectividad R entre 430 nm y 730 nm es muy baja y es inferior al 1 % (Figura 11). Alrededor de 530 nm y entre aprox. 600 nm y aprox. 700 nm, la reflectividad R es a veces incluso inferior al 0,5 %.

En el intervalo de AOI entre 0° y 45°, la cromaticidad C* aumenta de aproximadamente C*=5 a 0° a aproximadamente C*=6 a 30°, sigue aumentando un poco más y luego cae a 40° (Figura 11). A 45°, el valor de la cromaticidad C* es aproximadamente 5. El valor más alto de la cromaticidad C* en el intervalo de AOI para el color verde es C*=7. El valor más alto de la cromaticidad C* está cerca del límite superior del intervalo AOI.

En el intervalo de AOI entre 0° y 30°, la luminosidad L* es casi constante a L*=5,5 y comienza a aumentar a 25°, alcanzando L*=10 a 45° (Figura 12).

En el intervalo de AOI entre 0° y 45°, el ángulo de tono h es casi constante entre 0° y 20° en torno a h=147° y comienza a aumentar ligeramente desde 20° hasta poco más de h=155° con el AOI=40° (Figura 13).

Para el color verde de reflexión residual, el cambio Ah del ángulo de tono h entre 0°<AOI<30° es preferentemente como máximo Ah=5°, de manera particularmente preferente Ah=2°. El cambio Ah del ángulo de tono h entre 0°<AOI<45° es preferentemente como máximo Ah=5°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=4,6°. En el intervalo de AOI entre 0° y 45°, las curvas de la reflectancia fotópica Rv y de la reflectancia escotópica Rv' son prácticamente iguales y son casi constantes entre 0° y 30° y ambas se mantienen en 0,6 (Rv) y 0,7-0,6 (Rv') respectivamente. Las curvas aumentan entre AOI=30° y 45° hasta un valor de 1,5 (figura 14).

Las figuras 15 a 20 muestran valores de un sistema de capas 10 según la invención con el color reflectante residual amarillo.

La figura 15 muestra una reflectividad R en porcentaje del sistema de capas 10 según la invención en el intervalo de longitudes de onda entre 280 nm y 1400 nm, y la figura 16 muestra un detalle de la representación de la figura 9 en el intervalo de longitudes de onda entre 380 nm y 780 nm. La reflectividad R del sistema de capas 10 se determina a partir de una vista superior del sistema de capas 10, es decir, en ángulos pequeños AOI en torno a 0° medidos a partir de la normal de superficie 70 (figuras 1, 2).

La figura 17 muestra un curso de la cromaticidad C* en función del ángulo de visión AOI entre 0° y 45°, la figura 18 muestra un curso de la luminosidad L* en función del ángulo de visión AOI entre 0° y 45°, la figura 19 muestra un curso del ángulo de tono h en función del ángulo de visión AOI entre 0° y 45°. La figura 20 muestra un curso de la reflectancia fotópica Rv y de la reflectancia escotópica Rv' en función del ángulo de visión AOI entre 0° y 45°.

La reflectividad R desciende desde aproximadamente el 20 % a 280 nm con un máximo ligeramente superior de algo más del 30 % alrededor de 330 nm, después se mantiene baja y vuelve a subir lentamente a aproximadamente 680 nm (Figura 15). Como se puede observar, la reflectividad R entre 430 nm y 580 nm es muy baja y es inferior al 1 % (Figura 16).

En el intervalo de AOI entre 0° y 45°, la crmaticidad C* aumenta lentamente de aproximadamente 6,5 a 0° a aproximadamente 9 a 30°, tiene un máximo de 10 a aproximadamente 35° y luego vuelve a caer (Figura 17). A 45°, el valor de la cromaticidad C* es 8. El valor más alto de cromaticidad C* en el intervalo de AOI para el color amarillo es C*=10 o justo por debajo. El valor más alto de la coloración C* está justo por debajo del límite superior del intervalo de AOI.

En el intervalo de AOI entre 0° y 25°, la luminosidad L* muestra un ligero aumento de aproximadamente L*=6,5 a 0° y L*=10 a aproximadamente 35° y luego vuelve a disminuir lentamente (Figura 18).

En el intervalo de AOI entre 0° y 45°, el ángulo de tono h cae ligeramente entre 0° y 30° desde aproximadamente h=84° hasta aproximadamente h=83° y luego cae más abruptamente a partir de 35° (Figura 19).

Para un color amarillo de reflexión residual, el cambio Ah del ángulo de tono h entre 0°<AOI<30° es preferentemente como máximo Ah=1,5°, de manera particularmente preferente Ah=0,9°. El cambio Ah del ángulo de tono h entre 0°<AOI<45° es preferentemente como máximo Ah=5, de manera particularmente preferente como máximo Ah=4,6°. En el intervalo de AOI entre 0° y 45°, las curvas de la reflectancia fotópica Rv y de la reflectancia escotópica Rv' son paralelas entre sí y aumentan sólo ligeramente hasta 20° y se mantienen en 0,5 (Rv') y 0,7-0,6 (Rv) respectivamente, y aumentan hasta un valor de 2 entre AOI=30° y 45° (Figura 20).

Las figuras 21 a 26 muestran valores de un sistema de capas 10 según la invención con el color reflectante residual rojo.

La figura 21 muestra una reflectividad R en porcentaje del sistema de capas 10 según la invención en el intervalo de longitudes de onda entre 280 nm y 1400 nm, y la figura 22 muestra un detalle de la representación de la figura 9 en el intervalo de longitudes de onda entre 380 nm y 780 nm. La reflectividad R del sistema de capas 10 se determina a partir de una vista superior del sistema de capas 10, es decir, en ángulos pequeños AOI en torno a 0° medidos a partir de la normal de superficie 70 (figuras 1, 2).

La figura 23 muestra un curso de la cromaticidad C* en función del ángulo de visión AOI comprendido entre 0° y 45°, la figura 24 muestra un curso de la luminosidad L* en función del ángulo de visión AOI comprendido entre 0° y 45°, la figura 25 muestra una variación del ángulo de tono h en función del ángulo de visión AOI comprendido entre 0° y 45°. La figura 26 muestra una variación de la reflectancia fotópica Rv y de la reflectancia escotópica Rv' en función del ángulo de visión AOI comprendido entre 0° y 45°.

La reflectividad R muestra un máximo de aproximadamente el 20 % alrededor de 330 nm y luego cae a valores bajos y vuelve a subir lentamente alrededor de 530 nm (Figura 21). Como se puede observar, la reflectividad R entre 430 nm y 600 nm es muy baja y es inferior al 0,5 % (Figura 22).

En el intervalo de AOI entre 0° y 45°, la cromaticidad C* aumenta de aproximadamente C*=4 a 0° a aproximadamente C*=10 a 30°, y luego se mantiene constante entre 35° y 45° (Figura 23). A 45°, el valor de la cromaticidad C* es como máximo 14, por ejemplo entre 13 y 14. El valor más alto de cromaticidad C* en el intervalo de AOI para el color rojo es C*=13. El valor más alto de la coloración C* está cerca del límite superior del intervalo de AOI.

En el intervalo AOI entre 0° y 25°, la luminosidad L* apenas varía con un ligero aumento de aproximadamente L*=3 y aumenta a 20° desde aproximadamente L*=4 hasta aproximadamente L*=14 a 45° (Figura 24).

En el intervalo de AOI entre 0° y 45°, el ángulo de tono h aumenta ligeramente entre 0° y 30° desde aproximadamente h=10° hasta ligeramente por encima de h=16° y luego disminuye más abruptamente hasta h=20° en AOI=40° (Figura 25).

Para un color reflejo residual rojo, el cambio Ah del ángulo de tono h entre 0°<AOI<30° es preferentemente como máximo Ah=6°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=5,3°. El cambio Ah del ángulo de tono h entre 0°<AOI<45° es preferentemente Ah=20°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=16,8°.

En el intervalo de AOI entre 0° y 45°, las curvas de la reflectancia fotópica Rv y de la reflectancia escotópica Rv' prácticamente no varían entre 0° y 20° y ambas comienzan en 0,35, mientras que la curva (Rv) sube más fuertemente que la curva (Rv'). Aumentan a un valor de 1 entre AOI=30° y 45° (Figura 26).

La Tabla 1 a continuación muestra ejemplos de los espesores de capa de un sistema de capas con cuatro paquetes de capas 42, 44, 46, 48:

Tabla 1 Gr r l 2 r i in l r r fl n r i l .

Se puede observar que el color de la reflexión residual se consigue únicamente cambiando los espesores de capa de las subcapas 60, 62 si los materiales de capa de la subcapa 60 de alto índice de refracción, que está más cerca del sustrato, y de la subcapa 62 de bajo índice de refracción, que está más lejos del sustrato, siguen siendo los mismos. Por ejemplo, se usa Ta2O5 para todas las subcapas de alto índice de refracción 60 y SiO2 para las subcapas de bajo índice de refracción 62.

Sólo en la pila de capas 48 más alejada del sustrato hay una capa funcional 64 preferentemente de baja refracción dispuesta entre las subcapas primera y segunda 60, 62. Esto sirve, por ejemplo, para aumentar la conductividad eléctrica y/o para igualar la tensión mecánica y/o como barrera de difusión.

La diferencia entre los resultados en los sistemas de capas 10 según la invención con los colores reflectantes residuales azul, verde, amarillo y rojo, y el color reflectante residual de un sistema de capas conocido de la técnica anterior para un intervalo de ángulo de visión de 0° a 30° se muestra en la figura 27 en una representación en coordenadas polares. La figura 28 muestra la misma representación con un intervalo de ángulos de visión mayor, de 0° a 45°.

Como se puede ver en las dos figuras, se pueden conseguir diferentes colores reflectantes con una alta constancia de color. Debido al valor relativamente bajo de la cromaticidad C* de como máximo 16, de manera particularmente preferente de como máximo 14, en el límite superior del ángulo de visión AOI se produce la fijación del color de reflexión residual.

En estos dos diagramas polares, el ángulo de color h es el ángulo del diagrama de 0° a 360° y la cromaticidad C* se da como un radio con valores de 0 a 14.

BL se refiere al curso del color reflectante residual azul, GR al curso del color reflectante residual verde, GE al curso del color reflectante residual amarillo, RO al curso del color reflectante residual rojo y PR al curso del color reflectante residual de un sistema de capas según el estado de la técnica.

Las flechas pequeñas junto a los puntos de medición indican la dirección del cambio en el ángulo de visión AOI de 0° a 30° o de 0° a 45° en la Figura 28. Los valores de mdición de los diferentes colores de reflexión residual del sistema de capas 10 según la invención discurren prácticamente en línea recta por el centro de la ilustración. En esta ilustración, las líneas rectas indican los diferentes colores de reflexión residual.

Para un color verde de reflexión residual típico a 0° de una lente de gafas disponible en el mercado con un revestimiento reductor de la reflexión según el estado de la técnica, el cambio Ah del ángulo de tono h entre 0°<AOI<30° es formalmente Ah=127,2°. El color del reflejo residual cambia de verde a rojo, pasando por el azul. El cambio en el ángulo de tono h entre 0°<AOI<45° es normalmente de 161,7°.

Para el color azul de reflexión residual, el cambio Ah del ángulo de tono h entre 0°<AOI<30° es preferentemente como máximo Ah=4°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=3,5°. El cambio Ah del ángulo de tono h entre 0°<AOI<33° es preferentemente como máximo Ah=5°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=4,5°.

Para un color verde de reflexión residual, el cambio Ah del ángulo de tono h entre 0°<AOI<30° es preferentemente como máximo Ah=3°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=2°. El cambio Ah del ángulo de tono h entre 0°<AOI<45° es preferentemente como máximo Ah=5°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=4,6°.

Para un color amarillo de reflexión residual, el cambio Ah del ángulo de tono h entre 0°<AOI<30° es preferentemente como máximo Ah=1,5°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=0,9°. El cambio Ah del ángulo de tono h entre 0°<AOI<45° es preferentemente como máximo Ah=5°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=4,6°.

Para un color de reflexión residual rojo, el cambio Ah del ángulo de tono h entre 0°<AOI<30° es preferentemente como máximo Ah=6°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=5,3°. El cambio Ah del ángulo de tono h entre 0°<AOI<45° es preferentemente como máximo Ah=20°, de manera particularmente preferente como máximo Ah=16,8°.

La figura 29 muestra un diagrama de flujo de un procedimiento favorable para diseñar un elemento óptico 100 según la invención.

En el procedimiento para diseñar un elemento óptico 100 según la invención, se define un diseño de capa en el paso S100. El diseño de las capas comprende al menos un primer material para las subcapas 60 de alto índice de refracción y un segundo material para las subcapas 62 de bajo índice de refracción, el número de paquetes de capas deseados 42, 44, 46, 48, o 42, 44, 46, 48, 50 que comprenden las subcapas 60, 62, los valores iniciales del espesor de las subcapas 60, 62, y similares.

Los valores de color objetivo se definen en el paso S102. Los valores de color objetivo incluyen la luminosidad L*, la cromaticidad C* y el ángulo de tono h al menos en valores límite para un intervalo de un ángulo de visión AOI con valores límite de 0° y 30°. Opcionalmente se puede especificar una curva de reflexión como especificación de optimización, pero es preferente especificar los valores de color objetivo en los valores límite de los ángulos de visión 0° y 30°.

En el paso S104, se lleva a cabo un procedimiento de optimización para variar los espesores de capa individuales hasta que se alcanza un objetivo de optimización. A continuación, el proceso de optimización varía el grosor de cada capa hasta alcanzar el objetivo de optimización (estabilidad del color).

Ventajosamente, los valores de color objetivo en los valores límite del intervalo se seleccionan para que sean iguales o tan similares como sea posible, por lo que preferentemente sólo se permiten los cambios indicados Ah del ángulo de tono h.

Típicamente, se puede usar un algoritmo simplex personalizado como procedimiento de cálculo, pero también pueden ser adecuados otros procedimientos de simulación conocidos. Varios fabricantes ofrecen programas informáticos de simulación para estos procesos de optimización, por ejemplo, el programa informático de simulación comercial "Essential MacLeod" u otros programas informáticos de simulación conocidos para la producción de revestimientos ópticos.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Elemento óptico (100) que comprende un sustrato (20) y un sistema de capas interferométrico reductor de la reflexión (10) en al menos una superficie (22) del sustrato (20),

en el que el sistema de capas (10) comprende una pila (40) de al menos cuatro paquetes de capas (42, 44, 46, 48) sucesivos, comprendiendo cada paquete de capas (42, 44, 46, 48) una primera subcapa (60) con un primer espesor óptico t1 y una segunda subcapa (62) con un segundo espesor óptico t2 diferente del primer espesor óptico t1,

en el que un índice de refracción n1 de la respectiva primera subcapa (60) más cercana al sustrato es mayor que un índice de refracción n2 de la respectiva segunda subcapa (62) de la pila (40) más alejada del sustrato, en el que el sistema de capas (10) presenta una luminosidad L*, una cromaticidad C* y un ángulo de tono h de un color de reflexión residual,

caracterizado porque

la cantidad de un cambio relativo Ah del ángulo de tono h del color de reflexión residual en un intervalo de un ángulo de visión AOI con los valores límite 0° y 30° con respecto a una normal de superficie (70) en el sistema de capas (10) es menor que la cantidad de un cambio relativo AC* de la cromaticidad C* en el intervalo del ángulo de visión AOI,

y porque la cromaticidad C* en el límite superior del ángulo de visión AOI presenta un valor de 16 como máximo y/o que el valor máximo de la cromaticidad C* en el intervalo del ángulo de visión AOI es de 16 como máximo.

2. Elemento óptico según la reivindicación 1,caracterizado porqueel ángulo de tono h en el intervalo del ángulo de visión AOI con los valores límite 0° y 30° cambia como máximo 15°, preferentemente como máximo 10°.

3. Elemento óptico según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado porquela cantidad del cambio Ah del ángulo de tono h en un segundo intervalo de un ángulo de visión AOI de 0° hasta un ángulo de contemplación límite © con valores límite superiores de 30° a 45° con respecto a la superficie normal (70) al sistema de capas (10) es menor que la cantidad de un cambio AC* de la cromaticidad C* en el segundo intervalo del ángulo de visión AOI y la cantidad de la cromaticidad C* en el ángulo de visión límite © es al menos 2.

4. Elemento óptico según la reivindicación 3,caracterizado porqueel ángulo de tono h en el segundo intervalo cambia como máximo 20°, preferentemente como máximo 15°.

5. Elemento óptico según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado porquela reflectancia fotópica (Rv) en el intervalo del ángulo de visión AOI con los valores límite 0° y 30° es como máximo del 1,5 %, preferentemente como máximo del 1,2 %.

6. Elemento óptico según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado porquela reflectancia escotópica (Rv') en el intervalo del ángulo de visión AOI con los valores límite 0° y 30° es como máximo del 1,5 %, preferentemente como máximo del 1,2 %.

7. Elemento óptico según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizadoporque las primeras subcapas (60) están formadas por un material altamente refractivo, en particular por uno o varios de los compuestos Ta2Os, TiO2, ZrO2, AhO3, Nd2O5, Pr2O3, PrTiOs, La2O3, Nb2O5, Y2O3, HfO2, óxido de InSn, Si3N4, MgO, CeO2, ZnS y/o modificaciones de los mismos, en particular otros estados de oxidación de los mismos.

8. Elemento óptico según una de las reivindicaciones precedentes,caracterizado porquelas segundas subcapas (62) están formadas por un material de baja refracción, en particular están formadas por uno de los compuestos MgF2, SiO, SiO2, SiO2 sin o con adiciones de Al, silanos, siloxanos en forma pura y/o con sus derivados fluorados.

9. Elemento óptico según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizadoporque al menos las primeras subcapas (60) están formadas por un primer material idéntico y las segundas subcapas (62) están formadas al menos predominantemente por un segundo material idéntico.

10. Procedimiento para diseñar un elemento óptico (100), en particular según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento óptico (100) comprende un sustrato (20) y un sistema de capa reductora de reflexión interferométrica (10) en al menos una superficie (22) del sustrato (20),

en el que el sistema de capas (10) comprende una pila (40) de al menos cuatro paquetes de capas (42, 44, 46, 48) sucesivos, comprendiendo cada paquete de capas (42, 44, 46, 48) una primera subcapa (60) con un primer espesor óptico t1 y una segunda subcapa (62) con un segundo espesor óptico t2 diferente del primer espesor óptico t1,

en el que un índice de refracción n1 de la respectiva primera subcapa (60) más cercana al sustrato es mayor que un índice de refracción n2 de la respectiva segunda subcapa (62) de la pila (40) más alejada del sustrato, en el que el sistema de capas (10) presenta una luminosidad (L*, una cromaticidad C* y un ángulo de tono h de un color de reflexión residual, en el que

la cantidad de un cambio Ah del ángulo de tono h del color de reflexión residual en un intervalo de un ángulo de visión AOI con los valores límite 0° y 30° con respecto a una superficie normal (70) al sistema de capas (10) es menor que la cantidad de un cambio AC* de la cromaticidad C* en el intervalo del ángulo de visión AOI, realizándose los siguientes pasos:

- Definir (S100) un diseño de capas que comprenda al menos un primer material para subcapas de alto índice de refracción (60) y un segundo material para subcapas de bajo índice de refracción (62), número de paquetes de capas (42, 44, 46, 48, 50) deseados con las subcapas (60, 62), valores iniciales del espesor de las subcapas (60, 62);

- Definir (S102) valores de color objetivo que comprendan la luminosidad L*, la cromaticidad C* y el ángulo de tono h al menos en valores límite para un intervalo de un ángulo de visión AOI con valores límite de 0° y 30°;

- Realizar (S104) un procedimiento de optimización para variar los espesores de capa individuales hasta alcanzar un objetivo de optimización,

y porque se selecciona un valor máximo de 16 para la cromaticidad C* en el límite superior del ángulo de visión AOI y/o porque se selecciona un valor máximo de 16 para la cromaticidad C* en el intervalo del ángulo de visión AOI.

11. Procedimiento según la reivindicación 10,caracterizado porquelos valores de color objetivo en los valores límite del intervalo se seleccionan para que sean iguales o similares.