JP2023528787A - 周縁肩部を有するウェハを含むエレクトロクロミックレンズ - Google Patents

Abstract

本発明は、ウェハ（３）及び光学素子（５）を含む光学系（１）に関する。ウェハ及び光学素子は、接着材料（７）によって互いに接着され、及びウェハは、周縁肩部（９）を有する。典型的には、ウェハは、装用者の処方に従って設計された背面と、光学素子に接着されることを意図された前面とを含む。光学素子は、エレクトロクロミックセルであり得る。

Description

本発明は、光学系の分野に関し、より具体的には、眼科処方に適合されたウェハ及びエレクトロクロミックセルを含む光学系に関する。

このような光学系は、眼鏡レンズの分野で「エレクトロクロミックレンズ」としても知られている。

眼鏡レンズは、近視、遠視、乱視、老眼等、屈折異常とも呼ばれる視覚障害又は屈折誤差の矯正を支援する。眼鏡レンズは、装用者の眼科処方に基づいて製造される。処方には、球面度数、円柱度数、プリズム度数、加入度数等、各種の情報が含まれる。

しかし、たとえ眼鏡レンズが、特に近視及び遠視の両方の矯正が可能な累進レンズ等、装用者の状況に合わせて製造されても、より適合性の高いスマートグラスが求められている。

この目的のため、眼鏡レンズ業界は、電気活性レンズ、すなわち特定の特性を電子的に変更可能なレンズが開発されている。これらの変更は、装用者又は医療従事者、典型的には眼科医によって制御され得る。これらの変更は、自動的に行うことができ、この場合、電気活性レンズは、例えば、光線の光度又は波長等、特定の環境パラメータを測定するように構成されたセンサを含み得る。

特に、電気活性レンズの中には、光透過率の変化及び着色が可能なエレクトロクロミックレンズがある。

典型的には、エレクトロクロミックレンズは、従って、処方データに基づいて製造されたウェハと、このように形成されたエレクトロクロミックレンズを明度又は光度に対して適合可能にするエレクトロクロミックセルとを含む光学系である。処方の一部は、エレクトロクロミックセルによっても提供され得る。

エレクトロクロミックセルは、典型的には、２つの平坦な透明外層、例えば有機又は鉱物材料製の２つの表面を含む構造を有し、それらの内面上に透明導電コーティングが堆積される。エレクトロクロミック組成物は、２つの導電コーティング間に形成された空洞を満たす。従って、導電コーティング間に電場を印加することにより、セルの光透過率を変化させることができる。

ウェハ及びエレクトロクロミックセルは、従って、エレクトロクロミックレンズを製造するために互いに接着又は接着され、後者は、メガネフレームに取り付け可能に適合されなければならない。更に、エレクトロクロミックレンズがメガネフレーム、より正確にはベゼル又は凹部に収容されると、エレクトロクロミックレンズは、生じ得る衝撃に対しても無傷でなければならない。

より一般的には、ウェハ及び光学素子の組み立ては、後者がエレクトロクロミックセル又は光学的導光部のいずれであるかに関わらず、複雑である。更に、ウェハと光学素子との間に水又は埃が侵入する恐れがある。

本発明は、このような状況の改善を求めるものである。

本発明は、
‐ ウェハと、
‐ 光学素子と
を含む光学系に関する。

ウェハ及び光学素子は、接着材料によって互いに接着される。ウェハは、周縁肩部を有する。

一実施形態によれば、周縁肩部は、ウェハの周縁部及び中央部を画定し、周縁部は、中央部の平均厚さよりも小さい平均厚さを有する。

有利には、周縁部の平均厚さは、ウェハと光学素子との間の接着材料の平均厚さよりも大きい。

典型的には、周縁部及び中央部は、光学素子に対向する、それぞれ周縁前面及び中央前面と呼ばれる前面をそれぞれ含む。周縁前面及び中央前面は、一緒にウェハの前面を形成する。

一実施形態によれば、接着材料は、周縁前面のみに提供される。

有利には、ウェハの前面の一部の曲率半径は、光学素子の表面の対応する対向部分の曲率半径にほぼ等しい。

例えば、ウェハの前面は、球面であり、光学素子の背面も、同一の曲率を有する球面である。これにより、ウェハの前面と、対応する光学素子の表面との間の距離を最小に維持しながら、フレーム又は処方の形状に依存しないウェハの前面を有することが可能になる。従って、前面が球面のウェハのストックを製造することが有利である。従って、ウェハの光学中心をフレームに対して正確に位置調整し、グラインダを用いて周縁肩部を形成すれば十分である。

典型的には、周縁部及び中央部は、それぞれ周縁部背面及び中央部背面と呼ばれる背面をそれぞれ含み、周縁部背面及び中央部背面は、それぞれ周縁前面及び中央前面の反対側にある。周縁背面及び中央背面は、一緒にウェハの背面を形成する。

一実施形態によれば、周縁肩部の一部は、角張った形状を有し、周縁背面は、局所的に中央背面と角度をなす。

一実施形態によれば、周縁肩部の一部は、ベベルの形状を有し、周縁背面は、周縁背面の端部を中央背面に接合する斜面である。

一実施形態によれば、周縁肩部の一部は、湾曲形状を有し、周縁背面は、中央背面の近傍で中央背面に接する。

例えば、接着材料は、接着材料及び／又はゴムを含む。

有利には、光学系は、ウェハと光学素子との間の空隙を維持するために、接着材料中にスペーサを更に含む。

一実施形態によれば、ウェハは、装用者の眼科処方に従って設計及び表面処理された背面と、背面の反対側にあり、且つ光学素子に接着されることを意図された前面とを含む。

一実施形態によれば、光学素子は、エレクトロクロミックセルを含む。

一実施形態によれば、光学素子は、光学的導光部を含む。

一実施形態によれば、周縁肩部は、不透過性コーティングによって覆われる。

このような実施形態は、光学素子がエレクトロクロミックセルである場合に特に有利である。一例において、エレクトロクロミックセルは、実際に、エレクトロクロミックセルをプロセッサに電気的に接続する金属ストリップをそれぞれ支持する２つのシェルを含む。シェルは、透明な外層であり、接着剤のビードで互いに接着される。ウェハ又は光学素子が透過性であるため、金属片又は接着剤のビードを視認できる。従って、不透過性コーティングは、光学系の白っぽい外観を覆うのに役立つ。

不透過性コーティングは、例えば、不透過性コーティングがウェハ及び光学素子の中央前面に殆ど又は全く流れないように、コーティングアプリケータを用いて周縁肩部に堆積されたポリウレタンエポキシ材料製である。

本発明は、
‐ 上述のような少なくとも１つの光学系と、
‐ 少なくとも１つの光学系を少なくとも部分的に収容する、少なくとも１つのリムを含むフレームであって、リムは、少なくとも１つのテンプルに接続される、フレームと
を含む眼鏡装置にも関する。

少なくとも１つのリムの内縁は、少なくとも１つの光学系の周縁肩部と相補的な形状を有する溝であり、少なくとも１つの光学系の接着材料は、従って、内縁内に隠される。

最後に、本発明は、上述の光学系を製造する方法に関する。本方法は、以下の行為：
‐ 装用者の眼科処方を受信することと、
‐ 装用者の眼鏡処方に基づいてウェハを設計し、且つその後、製造することと、
‐ ウェハを機械加工して、そのウェハの周囲に周縁肩部を形成することと、
‐ ウェハ及び光学素子を、接着材料を使用して接着することと
を含む。

典型的には、周縁肩部は、ウェハの周縁部及び中央部を画定し、周縁部は、中央部の平均厚さよりも小さい平均厚さを有する。一実施形態によれば、本方法は、ウェハを製造する前に、以下の行為：
‐ 装用者の眼科処方に基づいて、周縁部の所望の最小平均厚さを計算することと、
‐ 設計後に得られたウェハの設計を使用して、ウェハを機械加工した後の周縁部の将来的な平均厚さを予測することと、
‐ 予測された周縁部の将来的な平均厚さが所望の最小平均厚さよりも小さい場合、予測によって決定された周縁部の新しい将来的な平均厚さが所望の最小平均厚さよりも大きいように、ウェハの新しい設計を生成することと
を更に含む。

有利には、ウェハの新しい設計を生成することは、周辺部の予測された将来的な平均厚さが所望の最小平均厚さに等しくなるまで反復的に実行される。

本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照して、例示的且つ非限定的な目的で提供する以下の記述から明らかになるであろう。

本発明による光学系を示す。 図１の光学系のウェハの背面を示す。 図１の光学系のウェハの前面を示す。 図１のウェハの透視斜視図を示す。 ウェハの周縁肩部が不透過性コーティングによって覆われている、図１の光学系の端部の部分透視図を示す。 図１の光学系の端部の拡大された部分透視図である。 本発明による光学系を含む眼鏡装置を示す。 本発明による光学系を製造するシステムを示す。 本発明による光学系を製造する方法を示す。

図１に光学系１を示す。

以下に詳述するように、光学系１は、有利には、眼鏡フレームに装着されることを意図されたエレクトロクロミック眼鏡レンズである。

光学系は、ウェハ３及び光学素子５を含む。ウェハ３及び光学素子５は、接着材料７によって互いに接着される。

ウェハ３について、図２Ａ～２Ｃを参照して以下でより詳細に述べる。

ウェハ３は、光学系１に眼科的特性を付与するように適合される。典型的には、ウェハ３は、装用者の眼科処方を満たすように設計及び製造される。

装用者の眼科処方は、医療専門家、例えば眼科医によって決定される、以下で処方データと称する一連のデータである。処方データには、球面度数、円柱度数、プリズム及び関連する場合には加入度数等、装用者に関する異なる情報が含まれる。このような処方データは、視覚障害又は屈折異常とも呼ばれる屈折誤差を矯正するために、装用者による着用を意図された眼鏡レンズを設計及び製造するために必要である。例えば、装用者が老眼を患っている場合、処方データは、その屈折率に適合された累進屈折力眼鏡レンズを製造するための加入度数を含む。

ウェハ３は、好適には、透明な材料製である。

図２Ｃに示すように、ウェハ３は、背面３Ｂと、背面３Ｂに対向する前面３Ｆとを含む。

上述のように、光学系１は、有利には、眼鏡フレームに装着されることを意図されたエレクトロクロミック眼鏡レンズである。

そのような場合、背面３Ｂは、装用者が眼鏡フレームを装用した際に装用者の眼に最も近い表面に対応する。換言すれば、背面３Ｂは、装用者の眼球側に位置するウェハ３の面である。

逆に、前面３Ｆは、装用者が眼鏡フレームを着用した際に装用者の眼から最も遠い面に対応する。更に、図１に示すように、前面３Ｆは、接着材料７を使用して光学素子５に接着されるようにも適合される。

上述のように、ウェハ３は、一般に、眼科処方を満たすように製造される。ウェハ３の製造の複雑さを軽減するために、レンズブランクとも呼ばれる半製品レンズが上流で製造されることは、当業者に公知である。半製品レンズは、表面の１つのみが既に仕上げられて機械加工されたレンズである。一般に、半製品レンズの完成品レンズが前面である。次いで、半製品が保管される。眼科処方を受信した場合、取得した眼科処方を満たすのに最適な半製品レンズが選択され、次いで背面を機械加工すれば十分である。背面は、従って、装用者に固有であり、処方データに従って機械加工される。

その結果、本発明では、前面３Ｆは、ウェハ３の製造に用いる半製品の機械加工前の表面に対応し、背面３Ｂは、処方データに基づいて機械加工された後の半製品の背面に対応するものと考えられる。

逆に、処方は、ウェハ３の背面３Ｂではなく、表面３Ｆによって提供され得る。

更に、本発明の範囲において、ウェハ３は、周縁肩部９を有する。

ウェハ３の背面３Ｂを示す図２Ａに示すように、周縁肩部９は、ウェハの背面３Ｂに提供される。周縁肩部９は、従って、背面３Ｂからウェハを見た場合に視認できる。ここで、図２Ａは、ウェハ３単独、従って眼鏡フレームに装用する前の背面３Ｂ状態を示すため、ウェハの背面３Ｂ上の周縁肩部９を明瞭に視認できることが分かる。

逆に、図２Ｂは、ウェハ３の前面３Ｆを示し、周縁肩部９は、背面３Ｂのみに提供されるため、視認できない。図２Ｂにおいて、周縁肩部９は、従って、図２Ａでは実線で示されているのに対して、破線でのみ表されている。再度、図２Ａは、ウェハ３単独、従って眼鏡フレームに装用する前の前面３Ｆを示す。

周縁肩部９は、ウェハ３の周縁部３Ｐ及び中央部３Ｃを画定する。周縁部３Ｐは、中央部３Ｃの平均厚さよりも小さい平均厚さを有する。図２Ｃにおいて、周縁部３Ｐの厚さＴＨのみが参照される。

図２Ａに示すように、周縁部３Ｐ及び中央部３Ｃは、光学素子５の反対側における、それぞれ周縁背面３ＰＢ及び中央背面３ＣＢと呼ばれる背面をそれぞれ含む。

周縁背面３ＰＢ及び中央背面３ＣＢは、一緒にウェハ３の背面３Ｂを形成する。

図２Ｂに示すように、周縁部３Ｐ及び中央部３Ｃは、光学素子５と対向する、それぞれ周縁前面３ＰＦ及び中央前面３ＣＦと呼ばれる前面をそれぞれ含む。

周縁前面３ＰＦ及び中央前面３ＣＦは、一緒にウェハ３の前面３Ｆを形成する。

上で説明したように、ウェハ３の前面３Ｆは、接着材料７を使用して光学素子５に接着されるように適合される。その結果、前面３は、周縁肩部９によって画定される周縁前面３ＰＦ及び中央前面３ＣＦの組み合わせによって形成されるため、周縁前面３ＰＦ及び／又は中央前面３ＣＦは、接着材料７を使用して光学素子５と接着されるように適合される。

有利には、接着材料７は、周縁前面３ＰＦのみに塗布される。このような場合、接着材料７は、密閉性を提供して、空隙内への埃又は水の侵入を回避するように周縁前面３ＰＦに沿った密接ループ状に塗布される。

一実施形態によれば、周縁肩部９の一部は、角張った形状を有し、周縁背面３ＰＢは、局所的に中央背面３ＣＢと角度をなす。図２Ｃに示す例において、周縁背面３ＰＢ及び中央背面３ＣＢは、局所的に直交する。

代替的又は並列的に、周縁肩部９の一部は、ベベルの形状を有する。周縁背面３ＰＢは、周縁背面３ＰＢの端部及び中央背面３ＣＢを接合する斜面である。

代替的又は並列的に、周縁肩部９の一部は、湾曲形状を有し、周縁背面３ＰＢは、中央背面３ＣＢの近傍で中央背面３ＣＢに接する。

光学素子５は、ウェハ３がよって提供される眼科的特性に加えて、光学系１に光学的特性を与えるように適合される。更に、光学素子５は、ウェハ３及び光学素子５の組み合わせが装用者の眼科処方を満たすように、装用者の眼科処方の一部を提供するようにも適合され得る。

典型的には、光学素子５は、第１の表面及び第２の表面（図示せず）を含む。

光学素子５の第１の表面は、接着材料７を使用してウェハ３に接着されるように適合される。より具体的には、第１の表面は、ウェハ３の前面３Ｆ及び有利には周縁前面３ＰＦのみに接着されるように適合される。

換言すれば、第１の表面は、光学素子５の第１及び第２の表面のうち、装用者が眼鏡フレームを着用した際に装用者の目に最も近い表面に対応する。

逆に、第１の表面の反対側の第２の表面は、装用者が眼鏡フレームを着用した際に装用者の目から最も遠い表面に対応する。

好適な一実施形態によれば、光学素子５は、エレクトロクロミックセルを含む。このような実施形態において、光学系１は、上述のように、エレクトロクロミック眼鏡レンズである。

エレクトロクロミック眼鏡レンズは、電気活性レンズ、すなわち特定の特性を電子的に変更可能なレンズとして分類することができる。特に、エレクトロクロミックレンズの光透過率は、電気的に変化させることができる。

例えば、エレクトロクロミック眼鏡レンズは、装用者又は医療従事者、典型的には眼科医によって制御される。代替的に、光透過値も自動的に変更することができる。

光学素子５がエレクトロクロミックセルである実施形態において、後者は、例えば、２つの平坦な透明外層、例えば有機又は鉱物材料製の２つの表面を含む構造を有し、それらの内面上に透明導電コーティングが堆積される。エレクトロクロミック組成物は、２つの導電コーティング間に形成された空洞を満たす。従って、導電コーティング間に電界を印加することにより、セルの光透過率を変化させることができる。

周縁部は、架橋された接着材料から形成されたシールによって周縁部で仕切ることができ、シールは、組み立てられた２つの透明層を支持するのに適している。

光学素子５がエレクトロクロミックセルである実施形態を図２Ｄに示す。上述のように、光学素子５は、第１の透明外層２及び第２の透明外層４を含む。文献において、２つの透明外層２、４は、典型的には、接着剤のビードで接着された鉱物のシェルである。別の例において、層は、プラスチックシェルであり得る。

光学素子５は、電子的な制御を必要とするエレクトロクロミックセルであるため、両方のシェルは、端部で銀バスを支持する。銀バスは、エレクトロクロミックセルをプロセッサに電気的に接続する金属ストリップの形式をとる。

しかし、銀バス又は接着剤のビードは、ウェハ３又は光学素子５の透過性によって視認できる場合がある。従って、図２Ｄに示す実施形態において、周縁肩部９は、不透過性コーティング６によって覆われている。不透過性コーティング６は、図２Ｄにおいて、周縁肩部９への黒色コーティングとして示されている。一実施形態によれば、不透過性コーティング６は、ウェハ３の周縁背面３ＰＢのみを覆う。不透過性コーティング６は、光学系１の外観の白っぽい外観を覆うのに役立つ。好適には、不透過性コーティング６は、装用者の視界を妨げないように、ウェハ３の中央背面３ＣＢを覆わない。

典型的には、不透過性コーティング６は、（略語ＥＰＵで知られる）ポリウレタンエポキシ材料製である。

一実施形態によれば、光学素子５は、光学的導光部を含み得る。典型的には、そのような場合、光学素子５の第１及び第２の表面は、平面である。

光学素子５が光学的導光部を含む場合、眼科処方は、光学的導光部が完全な平坦な光学的及び平坦な幾何学的素子であるため、ウェハ３及び光学素子５の組み合わせによって実現することができる。光学素子５は、非ゼロの屈折力を更に有し得る。この場合、ウェハ３の背面３Ｂの曲率半径は、光学素子５の非ゼロ屈折力を補償し得る。

上述のような光学系１の端部を拡大して部分透過的に示す図３に示すように、ウェハ３及び光学素子５は、接着材料７によって互いに接着される。接着材料７は、透明に見え、固体として表される。

より具体的には、図３に示す実施形態において、接着材料７は、ウェハ３の周縁前面３ＰＦのみに提供される。その結果、接着材料７は、光学素子５の周縁前面３ＰＦ対向する部分のみと接触する。

光学系１の周縁部、より正確には周縁前面３ＰＦに接着材料７が存在することにより、ウェハ３と光学素子５との間への塵又は水の浸入を防止することが可能になる。接着材料７が厚いことにより、ウェハ３と光学素子５との間に空隙を有することも可能になる。

更に、ウェハ３と光学素子５との間の空隙を維持するために、接着材料７中に１つ以上のスペーサを提供することができる。スペーサは、例えば、棒状又は「Ｘ」形状を有し、ウェハ３と光学素子５との間の距離が最小距離よりも大きいままであることを保証できるようする。

しかし、有利には、接着材料７の平均厚さは、依然として周縁部３Ｐの平均厚さＴＨよりも小さくなければならない。

接着材料７は、接着剤を含み得る。追加的又は代替的に、接着材料７は、ゴムを含み得る。

上述のように、光学系１は、眼鏡フレームに装着されることを意図される。光学素子５がエレクトロクロミックセルである場合、ウェハ３及び光学素子５の組み合わせから得られた光学系１は、エレクトロクロミック眼鏡レンズである。このような好適な実施形態において、エレクトロクロミック眼鏡レンズが装着される眼鏡フレームに対応する眼鏡装置は、周囲光、光線の光度又は波長に基づいて光透過値を電気的に変化させるように適合される。

ここで、図４を参照して、本発明による眼鏡装置１１について述べる。

眼鏡装置１１は、装用者の視覚障害又は屈折異常とも呼ばれる屈折誤差を矯正するように適合される。典型的には、装用者は、近視、遠視、乱視又は老眼を患っている。眼鏡装置１１に装着される眼鏡レンズは、装用者の処方データに基づいて設計及び製造される。

図４に示すように、眼鏡装置１１は、フレーム１３と、上で説明して図１に示すような少なくとも１つの光学系１とを含む。

フレーム１３、すなわち眼鏡フレームは、装用者及び有利には光学系１の製造に用いる処方データが相対的である装用者によって着用されるように適合される。

フレーム１３は、少なくとも１つのリム１５、少なくとも１つのテンプル１７、少なくとも１つのヒンジ１９及びプロセッサ２１を含む。

リム１５は、光学系１を少なくとも部分的に収容するように構成される。典型的には、リム１５は、光学系１の上部を収容して保持するように構成されたホルダと、光学系１の下部を少なくとも部分的に囲むように構成されたクレイドルとを含む。

先に詳述したように、光学系１は、ウェハ３及び光学素子５を含み、ウェハ３及び光学素子５は、接着材料７によって互いに接着される。加えて、本発明の範囲において、ウェハ３は、周縁肩部９を有する。

その結果、リム１５の内縁は、光学系１の周縁肩部９と相補的な形状を有する溝である。ウェハ３と光学素子５との間、より具体的にはウェハ３の前面３Ｆと、光学素子５の第１面との間に提供された接着材料７は、従って、リム１５の内縁内に隠される。

リム１５の溝の相補的な形状は、接着材料の層７を隠すと同時に、光学系１を確実に保持する。

図４示す例において、フレーム１３は、光学系１をそれぞれ少なくとも部分的に収容する２つのリム１５を含む。

同様に、図４示すフレーム１３は、２つのテンプル１７を含む。

各テンプル１７は、ヒンジ１９によってリム１５の端部に接続される。より正確には、一方のテンプル１７は、リム１５の端部に接続され、他方のテンプル１７は、他方のリム１５の終端に接続される。

テンプル１７は、眼鏡装置１１を装用者が装着した際に眼鏡装置１１の安定性を維持するために、装用者の耳に配置されるように構成される。ヒンジ１９により、装用者が眼鏡装置１１を着用したい場合にテンプル１７を展開し、装用者が眼鏡装置１１を取り外した場合にテンプル１７を折り畳むことが可能になる。

最後に、プロセッサ２１は、光学系１を電子的に制御して、その特定の特性を変更するように構成される。特に、光学系１がエレクトロクロミックセルを含む場合、プロセッサ２１は、光透過値を変更するように構成される。プロセッサ２１は、従って、眼鏡装置１１を周囲光に適合させることを可能にする。

この目的のため、眼鏡装置１１は、環境の特定のパラメータ、例えば光線の光度又は波長を測定するように配置されたセンサを含み得る。次いで、センサの測定値を用いて光透過値を修正して、周囲光に適合させる。

当業者には、センサをフレーム１３の複数の場所に配置できることが分かる。例えば、センサをフレーム１３の外側に配置して、眼鏡レンズに入射する光の強度を測定することができる。センサは、フレーム１３の内面に配置して、眼鏡レンズを透過した光の強度を測定することもできる。センサは、装用者の眼が受光した光度を瞳孔の大きさの関数としてリアルタイムで判定するために、装用者の眼に向けられたカメラでもあり得る。

測定値をプロセッサ２１に直接送信することができる。次いで、プロセッサ２１は、メモリに保存されたコンピュータプログラムを用いて、周囲光に合わせた光透過値を決定する。代替的に、測定値は、遠隔機器、例えば医療機器に送信されて、装用者又は医療従事者が適切な光透過値を決定できるようにし得る。この値は、次いで、プロセッサ２１に送信されて光学系１を相応に制御する。

上述の光学系１の製造システム及び方法について、図５及び６の各々を参照して以下に記述する。

図５にシステム２３を示す。

システム２３は、装用者の処方データに基づいて光学系１を製造するように適合される。

システム２３は、発注側２５、設計側２７及び製造側２９を含む。

発注側２９は、個人の視覚障害又は屈折異常を矯正する眼科処方を生成するように適合される。眼科処方は、個人に適合された眼鏡装置を製造する目的のため、医療専門家、典型的に眼科医によって確立される。

眼科処方は、個人の眼検査又は視力検査中に行われた測定に基づいて、例えば発注側２９レベルで計算された処方データの組である。処方データは、球面度数、円柱度数、プリズム及び関連する場合には加入度数等、個人に関する各種の情報を含む。

処方データが生成されると、発注側２９は、眼科処方を設計側２７に送信する。

その結果、図６に示す方法のステップＳ１において、設計側２７が装用者の眼科処方を受信する。

設計側２７は、受信した装用者の眼科処方に基づいて、光学系１のウェハ３の設計を生成するように適合される。

図５に示すように、レンズ設計部２７は、通信モジュール３１、計算部３３及びデータベース３５を含む。

通信モジュール３１は、発注側２５と通信するように適合される。より具体的には、上述のように、通信モジュール３１は、発注側２５によって生成及び発信された眼科処方を受信するように適合される。

更に、通信モジュール３１は、システム２３の製造側２９と通信するようにも適合される。

上で詳述したように、本発明の光学系１は、ウェハ３及び光学素子５を含む。ウェハ３及び光学素子５は、接着材料７によって互いに接着される。

ここで、計算部３３は、光学系１のウェハ３を設計するように適合される。

更に、本発明の範囲において、光学系１のウェハ３は、周縁肩部９を有する。周縁肩部９は、ウェハ３の周縁部３Ｐ及び中央部３Ｃを画定し、周縁部３Ｐの平均厚さＴＨは、中央部３Ｃの平均厚さよりも小さい。

その結果、一実施形態によれば、計算部３３は、通信モジュール３１が受信した装用者の眼科処方に基づいて、ウェハ３の周縁部３Ｐの所望の最小平均厚さＴＨ_ｍｉｎを計算するように適合され得る。

従って、本方法のステップＳ２において、計算部３３は、装用者の眼科処方に基づいて、周縁部３Ｐの所望の最小平均厚さＴＨ_ｍｉｎを計算する。

典型的には、周縁部３Ｐの所望の最小平均厚さＴＨ_ｍｉｎは、約０．４ｍｍである。

しかし、所望の最小平均厚さＴＨ_ｍｉｎは、装用者の処方データに依存し得る。最小平均厚さＴＨ_ｍｉｎの調整により、ウェハ３の前面３Ｆの曲率をより安定させることができ、クラッキング又はクレージングのリスクを低減させることができる。

ステップＳ３において、計算部３３は、通信モジュール３１が受信した装用者の眼科処方に基づいて、ウェハ３の設計を生成する。実際、ウェハ３は、受信した眼科処方を満たすことを意図される。ステップＳ３は、周縁部３Ｐの所望の最小平均厚さＴＨ_ｍｉｎを計算するステップＳ２前に、ステップＳ２と並行して又はステップＳ２後に実行することができる。

より具体的には、ステップＳ３で実行されるウェハ３の設計の生成に関して、ウェハ３の製造の複雑さを軽減するために、レンズブランクとも呼ばれる半製品レンズが上流で製造されることは、当業者に公知である。半製品レンズは、表面の１つのみが既に仕上げられて機械加工されたレンズである。一般に、半製品レンズの完成品レンズは、前面であり、次いで装用者に固有の背面を機械加工すれば十分である。

このような場合、計算部３３は、装用者の眼科処方を受信すると、眼科処方を満たすのに最適な半製品レンズを選択する。利用可能な製造前の半製品レンズは、データベース、例えばデータベース３５に登録されて参照され、従って計算部３３からアクセス可能である。

処方データに基づいて最適な半製品レンズを選択した後、計算部３３は、半製品レンズの未完成表面の設計を計算する。計算部３３は、従って、処方データ及び選択された半製品レンズを考慮に入れてウェハ３の設計を生成する。特に、未完成表面の設計は、機械加工前の表面及び表面処理後の未完成表面の組み合わせが眼科処方を満たすように計算される。

本発明において、前面３Ｆは、ウェハ３の製造に用いる半製品レンズの機械加工前の表面に対応し、背面３Ｂは、機械加工後の半製品レンズの背面に対応すると考えられる。

更に、本発明の範囲において、ウェハ３は、製造及び機械加工後に光学素子５に接着されることを意図される。その結果、一実施形態によれば、計算部３３によって生成される設計は、光学素子５にも依存する。

例えば、光学素子５が光学的導光部を含む場合、ウェハ３は、装用者の処方データがウェハ３及び光学素子５の組み合わせから得られるように設計され得る。特に、ウェハ３の背面３Ｂの曲率半径が光学素子５の非ゼロ屈折力を補償する場合がある。

一般に、光学素子５がどのようなものであろうと、エレクトロクロミックセル又は光学的導光部を含むか否かに関わらず、ウェハ３の前面３Ｆの一部の曲率半径は、光学素子５の第１の表面の対応する対向部分の曲率半径にほぼ等しいことが好適である。従って、ウェハ３の設計の生成前に光学素子５が選択される場合、半製品レンズは、処方データの関数としてだけでなく、光学素子５及び光学素子５の第１の表面の一部の曲率半径の関数としても計算部３３によって選択される。

例えば、ウェハ３の前面３Ｆは、球面であり、光学素子５の背面も、同一の曲率を有する球面である。これにより、ウェハ３の前面３Ｆと、光学素子５の対応する表面との間の距離を最小に保ちながら、フレームの形状又は処方に依存しないウェハ３の前面３Ｆを有することが可能になる。従って、前面が球状であるウェハのストックを製造することが有利である。従って、ウェハ３の光学中心をフレームに対して正確に位置調整し、グラインダを用いて周縁肩部９を形成すれば十分である。

計算部３３は、ウェハ３の設計を用いて、ウェハ３を機械加工した後の周縁部３Ｐの将来的な平均厚さを予測するように更に適合され得る。

従って、本方法のステップＳ４において、計算部３３は、設計ステップＳ３後に得られたウェハ３の設計を使用して、ウェハ３を機械加工した後の周縁部３Ｐの将来的な平均厚さを予測する。

換言すれば、計算部３３は、コンピュータ手段を用いて、ステップＳ３で取得した設計に基づいてウェハ３の製造をシミュレートする。計算部３３は、次いで、周縁部３Ｐの将来的な平均厚さを予測するために、ウェハ３の機械加工をシミュレートする。

ステップＳ４の終了時点において、計算部３３は、所望の最小平均厚さＴＨ_ｍｉｎ及び周縁部３Ｐの予測された将来的な平均厚さを判定する。

計算部３３は、これらの２つの厚さ値を比較するように適合され得る。

ステップＳ５において、計算部３３は、最小平均厚さＴＨ_ｍｉｎ及び周縁部３Ｐの将来的な平均厚さを比較する。

周縁部３Ｐの予測された将来的な平均厚さが所望の最小平均厚さＴＨ_ｍｉｎよりも小さい場合、計算部３３は、予測によって決定された周縁部３Ｐの新しい将来的な平均厚さが所望の最小平均厚さＴＨ_ｍｉｎよりも大きいように、ウェハ３の新しい設計を生成する。

換言すれば、図６に示すように、周縁部３Ｐの予測された将来的な平均厚さが所望の最小平均厚さＴＨ_ｍｉｎよりも小さい場合、ステップＳ３及びＳ４が再び実行される。

例えば、データベース３５で別の半製品レンズが選択される。代替的又は追加的に、計算部３３は、別のアルゴリズムを用いて、選択された半製品のレンズの未完成表面の新しい設計を生成する。別の可能性は、新しい周縁部３Ｐの将来的な平均厚さが先のシミュレーションの厚さよりも大きいように、周縁肩部９の機械加工を別の方法でシミュレーションすることである。

特に、この発想は、生成された設計において、ウェハ３の厚さを特に端部で局所的に厚くすることにより、後にそこに周縁肩部９を機械加工できるようにするものである。

ウェハ３の新しい設計が生成され、新しい周縁部３Ｐの将来的な平均厚さを予測するステップが実行されると、ステップＳ５を再び実行して、平均厚さに関する基準が満たされたか否か、すなわち周縁部３Ｐの予測された将来的な平均厚さが所望の最小平均厚さＴＨ_ｍｉｎ以上であるか否かを判定する。

有利には、計算部３３は、連続的な反復により、周縁部３Ｐの予測された将来的な平均厚さが所望の最小平均厚さＴＨ_ｍｉｎに等しくなるまでウェハ３の新しい設計を生成する。

周縁部３Ｐの厚さＴＨの最小化により、ウェハ３、従って光学系１の厚さを局所的に低減することが可能になる。

図５に示すように、計算部３３は、メモリ３７及びプロセッサ３９を含む。

メモリ３７は、計算部３３の動作に必要な各種のプログラムを保存するように構成される。特に、本発明の範囲において、メモリ３７は、プロセッサ３９によって実行されて、ウェハ３の設計を実行させる命令を含むコンピュータプログラムを保存するように構成される。

最後に、データベース３５は、計算部３３からアクセス可能な情報を保存し、計算部３３が処方データに基づいてウェハ３の設計を生成できるようにするように適合される。例えば、上で説明したように、データベース３５は、半製品レンズに関するデータ、より具体的には各半製品レンズの機械加工前表面の特性に関するデータを保存する。

データベース３５は、１つ以上の入力によって計算部３３からアクセス可能であり得る。例えば、データベース３５は、入力された処方データに応答して、１つ以上の半製品レンズを返す。典型的には、少なくとも１つの半完成品レンズは、球面度数及びシリンダー値の関連付けに対応する。

更に、データベース３５は、光学素子５等の光学素子に関するデータを保存するように適合され得る。その結果、計算部３３は、ステップＳ３における設計の生成前に、製造及び機械加工後にウェハ３に接着されることを意図された光学素子５を選択することができる。実際、上で説明したように、前面３Ｆ又は背面３Ｂの曲率半径は、光学素子５の第１面又は第２面の曲率半径に依存し得る。

ウェハ３の設計の生成に続いて、設計側２７は、生成された設計を製造側２９に送信する。生成された設計は、例えば、通信モジュール３１によって発信される。

製造側２９は、設計側２７の通信モジュール３１によって生成及び発信されたウェハ３の設計に基づいて、光学系１を製造するように適合される。

ステップＳ６において、ウェハ３は、設計側２７から受信され、計算部３３によって生成された設計に基づいて製造側２９で製造される。

より具体的には、上で説明したように、計算部３３によってデータベース３５で選択された半製品レンズが製造側２９で取り出される。半製品レンズは、例えば、物理的レンズブランク保管場所に保管される。半製品レンズは、従って、機械加工前の表面及び表面処理を意図された未完成の表面を含む。

製造側２９は、機械加工後の未完成表面が、発注側２５で生成された装用者の眼科処方を満たすように生成された設計に対応するように、半完成品レンズの未完成表面を表面処理するように適合される。典型的には、表面処理される未完成の表面は、半製品レンズの背面である。

製造側２９は、ブロッキング、クリビング、表面処理、研磨及び処方を満たすウェハ３の製造に必要な他の全ての動作を行う装置及び機械工具も含む。物理レンズブランク保管庫から取り出された半製品レンズから始めて、設計側２７から送信された設計に準拠する所望のウェハ３を得るために、半製品レンズの背面の表面処理に必要な動作が実行される。

次いで、ステップＳ７において、ウェハ３を機械加工して、ウェハ３の周囲に周縁肩部９を形成する。

先に詳述したように、周縁肩部９は、各種の形状を有し得る。

例えば、周縁肩部９の一部は、角張った形状を有し、周縁背面３ＰＢは、局所的に中央背面３ＣＢと角度をなす。このような実施形態を図２Ｃに示し、周縁背面３ＰＢ及び中央背面３ＣＢは、局所的に直交する。

代替的又は並列的に、周縁肩部９の一部は、ベベルの形状を有する。周縁背面３ＰＢは、周縁背面３ＰＢの端部を中央背面３ＣＢに接合する斜面である。

代替的又は並列的に、周縁肩部９の一部は、曲線形状を有し、周縁背面３ＰＢは、中央背面３ＣＢの近傍で中央背面３ＣＢに接する。

加えて、一実施形態によれば、周縁部３Ｐの平均厚さＴＨは、ステップＳ２で計算部３３によって計算された所望の最小平均厚さＴＨ_ｍｉｎ以上である。有利には、周縁部３Ｐの平均厚さＴＨは、所望の最小平均厚さＴＨ_ｍｉｎに等しい。

更に、ステップＳ７の終了時点において、周縁肩部９は、不透過性コーティング６で更に覆われ得る。この実施形態を図２Ｄに示す。不透過性コーティング６は、光学素子５が、接着剤のビードによって互いに接着された第１のシェル２及び第２のシェル４を含むエレクトロクロミックセルである場合に特に有用である。この場合、不透過性コーティング６により、接着剤のビード及びシェル２、４の端部の電気接点の両方をマスクすることが可能になる。

不透過性コーティング６は、例えば、ＥＰＵ（エポキシポリウレタン）コーティング剤で満たされたバレルを有するコーティングアプリケータを用いて、周縁肩部９に堆積される。不透過性コーティング６は、次いで、アプリケータヘッドを用いて、不透過性コーティング６がウェハ３及び光学素子５の中央前面３ＣＦ上に殆ど又は全く流れないように慎重に周縁肩部９に堆積される。いかなる余分な不透過性コーティング６も、不透過性コーティング６が周縁肩部９上で硬化した後に青色テープによって除去され得る。

最後に、図６に示す方法のステップＳ８において、接着材料７を使用してウェハ３及び光学素子５が互いに接着される。上述のように、光学素子５は、データベース３５内の計算部３３によって選択され得る。実際、光学素子５は、ウェハ３の設計の生成で考慮すべき眼科的特性を有し得る。

光学素子５は、ウェハ３によって提供される眼科的特性に加えて、光学系１に光学的特性を提供するようにウェハ３に追加される。

より具体的には、光学素子５の第１の表面は、接着材料７を使用してウェハ３の前面３Ｆに接着される。有利には、図３に示すように、光学素子５の第１の表面は、ウェハ３の周縁前面３ＰＦに接着される。

好適な一実施形態によれば、光学素子５は、エレクトロクロミックセルを含む。このような実施形態において、光学系１は、エレクトロクロミック眼鏡レンズであり、エレクトロクロミック眼鏡レンズの光透過値は、電子的に変化し得る。

一実施形態によれば、光学素子５は、光学的導光部で構成される。このような場合、光学素子５の第１及び第２の表面は、平面である。

図３に示すように、接着材料７は、ウェハ３の周縁前面３ＰＦのみに提供される。ステップＳ８の終了時点において、接着材料７は、従って、周縁前面３ＰＦに対向する光学素子５の周縁部分のみと接触する。

更に、ステップＳ８の実行中、ウェハ３と光学素子５との間の空隙を維持するために、１つ以上のスペーサを接着材料７中に提供することができる。

有利には、接着材料７の平均厚さは、周縁部３Ｐの平均厚さＴＨよりも小さい。

接着材料７は、例えば、接着剤及び／又はゴムを含む。

本発明は、いくつかの利点を有する。

第１に、ウェハ上で機械加工された周縁肩部により、光学系を眼鏡フレームに装着した後、接着材料の層を隠してその層の露出を避けることが可能になる。特に、周縁肩部と相補的な形状の溝は、接着材料の層を隠して、光学系をメガネフレームのリムに確実に保持する。

更に、接着材料光学系の周縁部、より正確にはウェハの周縁前面のみに塗布することにより、ウェハと光学素子との間への埃又は水の侵入を防止できるようになる。接着材料中に配置された１つ以上のスペーサにより、ウェハと光学素子との間の空隙を維持することができる。

最後に、周縁部の厚さを最小化することにより、ウェハの厚さ、従って光学系の厚さを局所的に減少させることが可能になる。有利には、連続的な反復によるウェハの設計の計算により、ウェハの周縁部分の厚さを最小化することが可能になる。

Claims (20)

1. ウェハ（３）と光学素子（５）とを含む光学系（１）であって、
   前記ウェハと前記光学素子が接着材料（７）によって互いに接着され、
   前記ウェハが周縁肩部（９）を有する、光学系。
2. 前記周縁肩部が前記ウェハの周縁部（３Ｐ）と中央部（３Ｃ）を画定し、前記周縁部が、前記中央部の平均厚さよりも小さい平均厚さ（ＴＨ）を有する、請求項１に記載の光学系。
3. 前記周縁部の平均厚さが前記ウェハと前記光学素子との間の前記接着材料の平均厚さよりも大きい、請求項２に記載の光学系。
4. 前記周縁部と前記中央部が、前記光学素子に対向する、それぞれ周縁前面（３ＰＦ）と中央前面（３ＣＦ）を含み、
   前記周縁前面と前記中央前面が一緒に前記ウェハの前面（３Ｆ）を形成している、請求項２又は３に記載の光学系。
5. 前記接着材料が前記周縁前面のみに設けられている、請求項４に記載の光学系。
6. 前記ウェハの前面の一部の曲率半径が、前記光学素子の表面の対応する対向部分の曲率半径にほぼ等しい、請求項４又は５に記載の光学系。
7. 前記周縁部と前記中央部がそれぞれ周縁背面（３ＰＢ）と中央背面（３ＣＢ）を含み、前記周縁背面と前記中央背面がそれぞれ周縁前面と中央前面の反対側にあり、
   前記周縁背面と前記中央背面が一緒に前記ウェハの背面（３Ｂ）を形成している、請求項２から６のいずれか一項に記載の光学系。
8. 前記周縁肩部の一部が角張った形状を有し、前記周縁背面が局所的に前記中央背面と角度をなす、請求項７に記載の光学系。
9. 前記周縁肩部の一部がベベルの形状を有し、前記周縁背面が、前記周縁背面の端部を前記中央背面に接合する斜面である、請求項７又は８に記載の光学系。
10. 前記周縁肩部の一部が湾曲形状を有し、前記周縁背面が前記中央背面の近傍で前記中央背面に接する、請求項７から９のいずれか一項に記載の光学系。
11. 前記接着材料が接着剤及び／又はゴムを含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の光学系。
12. 前記ウェハと前記光学素子との間の空隙を維持するために前記接着材料中にスペーサを更に含む請求項１から１１のいずれか一項に記載の光学系。
13. 前記ウェハが、装用者の眼科処方に従って設計及び表面処理された背面と、前記背面の反対側にあり且つ前記光学素子に接着される前面とを含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の光学系。
14. 前記光学素子がエレクトロクロミックセルを含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の光学系。
15. 前記光学素子が導光部を含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の光学系。
16. 前記周縁肩部から不透過性コーティング（６）によって覆われている、請求項１から１５のいずれか一項に記載の光学系。
17. 眼鏡装置（１１）であって、
    請求項１から１６のいずれか一項に記載の少なくとも１つの光学系（１）と、
    前記少なくとも１つの光学系を少なくとも部分的に収容する少なくとも１つのリム（１５）を含むフレーム（１３）と、を含み、
    前記少なくとも１つのリムがヒンジ（１９）によって少なくとも１つのテンプル（１７）に接続され、
    前記少なくとも１つのリムの内縁が、前記少なくとも１つの光学系の周縁肩部（９）と相補的な形状を有する溝であることによって、前記少なくとも１つの光学系の接着材料（７）が前記内縁内に隠される、眼鏡装置（１１）。
18. 請求項１から１６のいずれか一項に記載の光学系（１）を製造する方法であって、
    装用者の眼科処方を受信すること（Ｓ１）と、
    前記装用者の眼科処方に基づいてウェハ（３）を設計し（Ｓ３）、製造すること（Ｓ６）と、
    前記ウェハを機械加工して、前記ウェハの周囲に周縁肩部（９）を形成すること（Ｓ７）と、
    前記ウェハ及び光学素子（５）を、接着材料（７）を用いて接着すること（Ｓ８）と、を含む方法。
19. 前記周縁肩部が前記ウェハの周縁部（３Ｐ）と中央部（３Ｃ）を画定し、前記周縁部が、前記中央部の平均厚さよりも小さい平均厚さ（ＴＨ）を有し、
    前記ウェハを製造する前に、
    前記装用者の眼科処方に基づいて、前記周縁部の所望の最小平均厚さ（ＴＨ_ｍｉｎ）を計算すること（Ｓ２）と、
    設計後に得られた前記ウェハの設計を使用して、前記ウェハを機械加工した後の前記周縁部の将来的な平均厚さを予測すること（Ｓ４）と、
    予測された前記将来的な平均厚さ及び前記所望の最小平均厚さを比較し、前記周縁部の予測された将来的な平均厚さが前記所望の最小平均厚さよりも小さい場合、予測によって決定された前記周縁部の新しい将来的な平均厚さが前記所望の最小平均厚さよりも大きくなるように前記ウェハの新しい設計を生成すること（Ｓ５）と、を更に含む請求項１８に記載の方法。
20. 前記ウェハの新しい設計を生成することは、前記周縁部の予測された将来的な平均厚さが前記所望の最小平均厚さに等しくなるまで反復的に実行される、請求項１９に記載の方法。

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