KR20130086142A - 셀 구조를 가진 투명 광학 구성요소의 제조 - Google Patents

셀 구조를 가진 투명 광학 구성요소의 제조 Download PDF

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KR20130086142A
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제롬 발레
셀린느 브누아
크리스티앙 보베
장 폴 카노
피에흐 샤벨
프랑수아 구다이으
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에씰로아 인터내셔날/콩파니에 제네랄 도프티크
상뜨르 나쇼날 드 라 러쉐르쉬 샹띠피끄
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Abstract

본 발명은 구성요소 표면에 평행하게 나란히 놓인 셀들(104)의 세트를 형성하는 벽들(106)의 네트워크를 포함하는 셀 구조를 가진 투명 광학 구성요소에 관한 것이다. 이런 구성요소를 제조하기 위해서, 구성요소의 표면에서 점들(101, 105)의 불규칙적 세트가 결정되며, 각 점은 셀들의 하나의 중심을 형성하는데 사용된다. 그런 후에 각 벽의 위치와 배향은 셀들의 세트가 구성요소의 표면의 보로노이 파티션을 형성하도록 결정된다. 구성요소는 광학적 또는 안과적 사용에 적합한 투명도 수준을 가진다.

Description

셀 구조를 가진 투명 광학 구성요소의 제조{PRODUCTION OF A TRANSPARENT OPTICAL COMPONENT HAVING A CELLULAR STRUCTURE}
본 발명은 벽들에 의해 분리된 셀들의 세트를 포함하는 투명 광학 구성요소의 제조에 관한 것이다. 본 발명은 광학 렌즈, 특히 안경용 안과 렌즈의 제조에 적용될 수 있다.
면들의 적어도 하나 상에, 이 면을 적어도 부분적으로 덮는 인접하는 셀들의 세트를 지지하는 투명 기판 형태의 광학 구성요소를 제조하는 것이 알려져 있다. 정해진 광학 특성들을 가진 물질들은 셀들에 포함되며, 광학 구성요소들에 특정 응용분야를 위한 바람직한 광학 특성들을 제공하도록 서로 작용한다. 예를 들어, 다른 굴절률들을 가진 투명 물질들은 셀들 사이에 분포될 수 있어서, 얻은 구성요소는 굴절이상을 보정하는 렌즈 블랭크(lens blank)이다. 그런 후에 렌즈는 렌즈 착용자의 안경 프레임에 해당하는 윤곽을 따라 광학 구성요소를 절단함으로써 얻어진다. 셀들을 폐쇄하여 셀들 내에 물질들을 유지시킨 후에, 광학 구성요소를 절단하면 물질들의 손실을 초래하지 않는다. 렌즈 블랭크의 최초 광학 특성들이 절단 렌즈들에 유지된다.
이런 투명 광학 구성요소들은 특히 관심거리인데 이는 셀들에 놓인 광학적으로 유효한 물질(들)을 변화시킴으로써, 동일한 셀-커버 기판들(cell-covered substrates)로부터 많은 수의 다른 모델을 얻을 수 있기 때문이다. 광학 구성요소들의 제조는 특히 경제적인데, 이는 셀-커버 기판들은 공장에서 대량 제조될 수 있기 때문이다. 이런 기판들은 고객 요구사항을 충족시키는데 필요한 광학 특성들을 기초로 선택된, 광학 특성들을 가진 하나 이상의 물질들을 셀들 속에 수용한다. 각각의 고객을 위한 광학 구성요소의 개인화는 이렇게 성취되며, 구성요소 유통망 더욱 아래에서 실행될 수 있다. 제조 및 유통의 로지스틱스는 이렇게 단순화되고 융통성이 있어서, 고객에게 제공된 각각의 완성된 광학 구성요소의 단위 가격의 추가 감소에 기여한다. 이런 장점들은 안경 렌즈, 콘택트 렌즈 또는 렌즈 임플란트(lens implants)는 각 착용자의 시력에 따르는 개별 처방과 일치해야 하는 안과 분야에서 특히 중요하다.
본 발명에서, 광학 구성요소는 콘트라스트의 현저한 손실 없이 이의 제 1 면 상에 위치한 물체가 다른 면상에 위치한 관찰자에 의해 보일 수 있을 때 투명한 것으로 생각된다. 물체와 관찰자는 광학 구성요소로부터 떨어진 거리에 위치한다. 다시 말하면, 물체의 이미지는 시각적 인식의 품질 손실 없이 광학 구성요소를 통해 형성된다. 본 발명에서, 투명한 용어의 이런 정의는 본 발명의 설명에서 언급하는 모든 물체에 적용된다.
광학 구성요소의 표면 근처의 셀들은 벽들에 의해 분리된다. 이런 분리 벽들은 셀들에 포함된 물질들이 광학 구성요소가 사용되는 동안 점차적으로 섞이는 것을 막는다. 이것이 광학 구성요소 또는 광학 구성요소로부터 얻은 광학 요소의 거의 제한되지 않는 사용 수명을 보장한다.
각 벽은 광학 구성요소의 표면에 평행한 제한된 두께, 특히 0.1㎛(마이크로미터) 내지 5㎛를 갖는 것을 고려하면, 이것이 벽의 특정 위치에서 구성요소에 닿는 빛의 현미경으로밖에 볼 수 없는 회절을 일으킨다. 벽들이 광학 구성요소의 표면상에 주기적 격자를 형성하는 경우, 모든 벽들에 의해 각각 회절되는 입사광 흐름의 일부가 보강간섭 작용으로 인해 특정 분리된 방향에서 결합된다. 육안으로 보이는 회절은 출현의 여러 분리된 방향들에서 구성요소에 의해 투과되거나 반사된 빛의 집중을 일으키는 것을 초래한다. 따라서 광학 구성요소는 관찰자에게 어둡게 보이고 갑자기 밝게 보이는데, 이는 관찰자에 대한 이의 배향이 변하며 시야 방향이 회절 방향과 일치하기 때문이다. 다시 말하면, 광학 구성요소의 표면으로부터 발생하는 섬광이 관찰자에게 일시적으로 확실히 보인다. 이런 섬광은 시각적으로 매력적이지 않으며 안과 분야에서 허용되지 않는다.
문헌 WO 2007/010414에 있는 것들과 같은, 셀들 사이의 굽은 분리 벽들을 가진 셀 구조를 가진 공지된 투명 광학 구성요소들이 있다. 이런 굽은 벽들은 육안으로 보이는 회절의 현상을 제한한다. 사실 굽은 벽은 엇갈린 각에서 여러 면에 개별적으로 빛을 회절시켜서, 모든 벽으로부터 회절 기여(diffraction contributions) 사이의 간섭으로부터 발생하는 빛의 집중은 감소한다. 이것이 분리된 방향에서 섬광의 출현을 현저하게 감소시킨다. 그러나, 곧은 벽들보다 굽은 벽들을 제조하는 것은 더욱 어려우며 굽은 벽들 사이의 계면들에서 셀들을 채우는 것은 추가의 어려움을 제공한다.
셀들이 무작위 기하 도형적 배열과 무작위 분포를 가지는 셀 구조를 갖는 투명 광학 구성요소들을 사용하는 것이 공지되어 있다. 또한, 셀 사이 벽들의 배열을 탈구조화하는 것은 모든 벽들에 의해 회절된 빛의 분리된 방향에서의 집중을 막는다. 그러나, 셀 사이 벽들의 이런 배열을 최적화하는 것은 충분한 각 퍼짐을 가진 회절된 빛의 분포를 얻기 위해 모방된 어닐링 단계들의 연속을 필요로 한다. 이런 모방된 어닐링 단계들은 특히 긴 계산을 필요로 한다.
본 발명의 한 목적은 매우 단순하고 빠른 산업적 도구를 사용하여, 벽들에 의해 분리된 셀들을 가진 광학 구성요소에서 회절에 의한 섬광을 제거하는 것이다.
이를 위해서, 본 발명은 셀 구조를 가진 투명 광학 구성요소를 제조하는 방법을 제안하며, 이런 구성요소는 이의 두면 사이에 구성요소의 표면에 평행하게 나란히 놓인 셀들의 세트를 형성하는 벽들의 네트워크를 포함하며, 각 벽은 구성요소의 표면에 수직으로 분리된 두 인접한 셀까지 연장되며, 각 벽은 구성요소의 표면에 평행한 0.1㎛ 내지 5㎛의 두께를 가지며, 본 방법은 다음 단계를 포함한다:
/1/ 표면에서 점들의 불규칙적 분포를 가지는 구성요소의 표면에서 점들의 세트를 결정하여, 각 점은 셀들의 하나의 중심을 형성하는데 사용되는 단계; 및
/2/ 구성요소의 표면에 평행한 각 벽의 위치와 배향을 결정하여, 벽들의 네트워크가 구성요소의 표면의 보로노이 파티션(Voronoi partition)을 형성하며, 보로노이 파티션은 셀들의 중심들에 의해 만들어진 다각형들로 이루어지며, 벽들의 전체 네트워크는 구성요소의 표면에 평행한 다른 각각의 배향을 가지는 적어도 5개의 벽을 가지는 단계.
"점들의 불규칙적 분포"는 규칙적으로 반복된 패턴을 형성하지 않는 분포를 의미하는 것으로 이해된다.
단계 /2/에서, 구성요소의 표면의 보로노이 파티션은 단계 /1/에서 결정된 점들의 세트에서 이웃하는 점들의 모든 쌍들에 대한 수직 이등분선을 그림으로써 얻어진다. 벽은 당해 쌍에서 두 점들의 하나와 이 쌍의 바깥의 다른 이웃하는 점에 대한 다른 수직 이등분선과 이웃하는 점들의 각 쌍에 대한 수직 이등분선의 두 교차점 사이에서, 이웃하는 점들의 각 쌍에 대한 수직 이등분선 상에 놓인다. 각 셀은 임의의 다른 셀 중심보다 이 셀의 중심에 더 가까운 모든 점들로 구성된다. 구성요소의 표면의 이런 재분할은 복잡한 계산 자료들을 필요로 하지 않고 컴퓨터에 의해 빠르게 이루어질 수 있다.
단계 /1/에서 결정된 셀 중심들의 불규칙적 분포에 보로노이 파티션이 적용될 때, 이런 보로노이 파티션은 벽들의 세트에 의해 회절된 빛의 어떠한 집중도 효과적으로 약화시키는 셀 사이 벽들의 무작위 분포를 초래한다.
광학 요소의 투명도를 증가시키기 위해서, 셀 중심들을 형성하는 점들의 세트는 단계 /2/에서 결정된 벽들을 가진 구성요소에 의해 확산된 빛의 각도 분포 특징이 최소이거나 소정의 임계값보다 작도록 단계 /1/에서 유리하게 결정될 수 있다. 이를 위해서, 확산된 빛은 구성요소를 비추는 평행 광선의 빔에 의해 만들어진다.
"확산된 빛의 각도 분포 특징"은 광학 요소에 대한 각도 방향에 의존하는 값을 가진 물리적 양을 의미하는 것으로 이해된다. 다시 말하면, 당해 특징은, 구성요소에서 소정의 위치에서 측정될 때, 구성요소에서 광원과 당해 위치를 통과하는 제 1 라인 및 구성요소에서 이 위치와 광 탐지기를 통과하는 제 2 라인 사이의 각에 의존한다.
유리하게는, 이런 특징을 최소화하는 것이 최초 수준에 대한 구성요소의 투명도의 수준을 증가시킨다. 투명도의 얻은 수준은 소정의 임계값과 비교될 수 있다. 이런 임계값은 확산된 빛의 각도 분포 특징에 대한 최대 허용가능한 값을 구성할 수 있다.
본 발명의 한 바람직한 실시태양에서, 확산된 빛의 각도 분포 특징은 1차 회절 피크의 진폭일 수 있다. 이런 선택은 특히 바람직한데 이는 1차 회절 피크는 일반적으로 더 높은 차수 회절 피크보다 더 크기 때문이다. 다시 말하면, 1차 회절 피크의 진폭은 광학 구성요소의 투명도를 평가하는데 적절한 기준이다.
본 발명의 제 1 타입의 실시태양에서, 셀 중심들을 형성하는데 사용될 점들은 구성요소의 표면에서 불규칙적 분포를 갖게 단계 /1/에서 바로 결정될 수 있다.
본 발명의 제 2 타입의 실시태양에서, 단계 /1/은 다음 하부 단계를 포함할 수 있다:
/1-1/ 셀들의 중심을 형성하는데 사용될 점들을 위해 구성요소의 표면에서 제 1 불규칙적 분포를 선택하는 단계,
/1-2/ 단계/2/가 적용되는 점들의 세트에 대한 불규칙적 분포를 얻기 위해서, 제 1 불규칙적 분포에서 이 점의 최초 위치에 대해 이 점들의 적어도 하나를 이동시키는 단계.
추가 하부 단계 /1-2/는 제 1 실시태양에서보다 셀 중심들의 더욱더 불규칙적인 분포를 얻게 한다. 따라서 광학 구성요소에 의해 만들어질 수 있는 임의의 섬광의 감소 또는 제거는 더욱더 편리하다.
본 발명의 이런 두 타입의 실시태양에서, 최초로 선택된 분포에서, 구성요소의 표면에서 점들의 불규칙적 분포의 밀도는 구성요소에 의해 실행될 광학 함수(optical function)의 기울기에 의존할 수 있다. 따라서 본 발명의 방법을 적용한 후 최종적으로 얻은 셀 구조는 구성요소의 광학 함수에 적합하게 된다.
본 발명의 제 3 형태의 실시태양은 하부 단계/1-1/에서 셀 중심들을 형성할 점들의 불규칙적 분포를 규칙적 분포로 대체함으로써 얻어질 수 있다. 따라서 하부 단계/1-1/는 컴퓨터에 의해 실행하기가 매우 쉬우며, 하부 단계/1-2/는 구성요소 표면의 셀들로의 최종적으로 얻은 재분할은 구성요소의 투명도에 대한 충분한 수준을 얻는데 충분히 불규칙인 것을 보증한다.
바람직하게는, 하부 단계/1-2/에서 이동된 각 점에 대한 이동 벡터는 구성요소의 표면에 평행한 이런 이동 벡터의 배향과 길이에 대해, 무작위로 또는 의사 무작위(pseudo-randomly)로 결정될 수 있으며, 이의 길이는 구성요소의 표면에 의해 제한된다.
"유사-무작위 결정"은 무작위 결정을 모방하는 컴퓨터 알고리즘을 적용하는 방법을 의미하는 것으로 이해된다.
이 방법은 가변 굴절률을 가진 투명 물질로 각 셀을 채우는 단계를 추가로 포함할 수 있어서, 셀들의 적어도 일부가 구성요소의 두 반대 면 사이에서 이런 셀들을 통과하는 광선에 대한 가변 상 이동을 만들어낸다. 다른 셀들에 포함된 물질들은 또한 가변 광 흡수를 가질 수 있다.
마지막으로, 본 발명은 다양한 광학 또는 안과학 구성요소의 제조에 적용될 수 있다. 특히, 광학 구성요소는 렌즈 또는 렌즈를 형성하기 위해 투명 기판상에 사용될 필름을 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 렌즈는 안경용 안과 렌즈일 수 있다. 이런 응용분야의 경우, 광학 구성요소의 투명도 수준은 최종 제품의 필수적 특징이다. 또한, 안과 응용분야의 경우, 관찰자를 위한 구성요소로부터의 눈에 보이는 섬광을 제거하면 이런 분야에 독특한 심미적 조건들을 만족한다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
본 발명의 다른 특징들과 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여, 일부 비 제한적인 실시예들의 다음 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 투명 광학 구성요소를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따라 제조된 셀 구조의 일부를 도시한다.
도 3은 본 발명의 한 특정 실시태양에서 본 방법의 단계들의 블럭도이다.
도 4a는 본 발명에 따라 제조된 광학 구성요소의 셀 구조를 재현한다.
도 4b는 도 4a의 광학 구성요소에 대한 광 분산 도표를 재현한다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 다른 실시태양에 대한 도 4a 및 4b에 각각 해당한다.
명확하게 하도록, 도 1과 2에 나타낸 요소들의 치수는 실제 치수와 일치하지 않을 뿐 아니라 실제 치수들 사이의 비율과도 일치하지 않는다. 또한, 다른 도면에서 동일한 도면부호는 동일한 요소들 또는 동일한 기능을 가진 요소들을 나타낸다.
도 1에 도시된 대로, 광학 구성요소(100)는 전면(S1)과 후면(S2)을 가진 안과 렌즈일 수 있다. 도시된 이 경우에, 면(S1)은 볼록면이며 면(S2)은 오목면이다. 두 면(S1 또는 S2)의 하나, 예를 들어, 면(S1)은 모든 벽에 대해 동일할 수 있는 벽 높이(h)를 가지며 면(S1)에 각각 수직으로 연장하는 벽들(106)의 네트워크를 지지한다. 벽들(106)은 렌즈(100)의 기저 기판 바로 위에 있을 수 있거나 기저 기판 위에 있는 투명 필름 위에 있을 수 있다. 벽들(106)은 면(S1)을 셀(104)의 세트로 나누며, 두 이웃하는 셀(104)은 벽(106)에 의해 서로 분리된다.
면들(S1 및 S2)은 주변 가장자리(B)에 의해 경계가 정해지며, 주변 가장자리는 렌즈(100)가 깎여서 안경 프레임에 있는 어셈블리를 위한 안경 렌즈를 형성할 때 65mm(밀리미터)의 직경을 가진 원일 수 있다.
각 벽(106)은 0.1㎛(마이크로미터) 내지 5㎛일 수 있는 면(S1)에 평행한 두께(e)를 가진다. 이 두께(e) 때문에, 벽들(106)의 어느 곳에서도 면들(S1 및 S2) 사이에서 렌즈(100)를 통과하는 가시광은 회절된다. 모든 벽들(106)에 대한 누적 회절(cumulative diffraction)은 다른 방향에서 렌즈(100)에 의해 투과되거나 반사된 빛의 집중을 초래할 수 있다. 이것은 특히 벽들(106)의 네트워크가 규칙적이거나 주기적일 때 경우이다. 투과되거나 반사된 빛의 이런 각 집중을 피하기 위해서, 도 2와 3을 참조하여 기술된 본 발명은 렌즈(100)의 면(S1) 상의 벽들(106)을 위한 불규칙 네트워크의 결정과 관련이 있다.
불규칙적으로 분포된 점들(101)의 세트가 렌즈(100)의 면(S1) 상에 먼저 결정된다. 점들(101)의 분포는 면(S1) 상에 나타날 때 정사각형, 직사각형, 삼각형 또는 육각형과 같은 기본 패턴을 형성하지 않는다. 점들(101)의 불규칙적 분포를 얻기 위해 여러 방법이 선택적으로 사용될 수 있다.
제 1 방법에서, 점들(101)은 도 3의 단계(401) 동안 이미 불규칙적인 분포를 갖도록 최초에 선택된다. 이 경우에, 이 방법은 도면부호(400)로 나타낸 순서에서, 단계(403)에서 바로 이어질 수 있다.
제 2 방법에서, 점들(101)은 면(S1)에서 임의의 분포에 따라 단계(401) 단계 동안 먼저 선택되며, 개별 단계(402) 동안 면(S1) 상에 불규칙적으로 이동된다. 이런 개별 단계(402)는 점들(101)의 어떤 최초 분포가 단계(401)에서 채택될지라도, 점들(101)의 최종 분포가 불규칙적인 것을 보증한다. 이런 제 2 방법에서, 점들(101)은 규칙적이거나 이미 불규칙이고, 무작위이거나 의사 무작위인 분포에 따라, 단계(401)에서 최초에 선택될 수 있다. 특히, 단계(401)를 나올 때 분포가 최초에 규칙적일 때, 점들(101)의 분포는 정사각형, 직사각형, 등변 삼각형 또는 육각형인 격자 패턴을 가질 수 있다.
단계(402)에서, 이동 벡터들(103)은 무작위 방식 또는 의사 무작위 방식으로 결정되며 점들(101)의 적어도 일부에 적용된다. 이런 방식으로 이동된 점들(101)은 무작위로 선택될 수 있고 또는 모든 점들(101)이 이동될 수 있다. 이동된 점들(101)은 도 2에 105로 표시된다. 그러나, 명확히 하기 위해, 단계(402)에서 이동에 의해 발생한 이런 점들(105)은 뒤이어 101로 표시되는데, 이는 본 방법의 나머지에서 점들(105)이 단계(401)로부터 발생한 점들(101)을 대체하기 때문이다. 물론 각 이동 벡터(103)는 제한된 길이를 가져서 점(105)은 여전히 면(S1) 내에 있으며, 자체가 이의 주변 가장자리(B)에 의해 제한된다.
단계(402)가 점들(101)의 규칙적인 최초 분포에 적용될 때, 이동 벡터들(103)은 점들(101)의 규칙적인 최초 분포의 격자 변수의 0.5 내지 2.5배의 최대 길이를 각각 갖도록 결정될 수 있다. 이렇게 단계(402)는 점들(101)의 분포 속에 불규칙성을 도입하면서 면(S1)에서 이런 점들에 대한 국소 밀도의 변화를 제한한다.
제 1 방법을 위한 401 후 400 또는 제 2 방법을 위한 단계 401 후 402의 순서에 해당하는 두 방법의 경우, 점들(101)은 렌즈(100)의 광학 함수의 기울기에 의존하는 국소 밀도로 단계(401)에서 최초에 선택될 수 있다. 셀들(104)에 대한 더 높은 밀도는 이 함수의 연속적 변화를 자극함으로써, 이웃 셀들(104) 사이에서 뚜렷이 변하는 함수의 현저한 변화를 얻는데 더욱 적합하다. 이런 함수는, 예를 들어, 렌즈(100)의 광 흡수 수준, 셀들의 세트에 의해 형성된 층의 광 굴절률 등일 수 있다.
단계(403) 동안, 이웃하는 점들(101)의 쌍들의 수직 이등분선이 결정된다. 이렇게 셀이 각 점(101)에 대해 만들어지며, 셀은 이 점(101)을 포함하며 이런 수직 이등분선에 의해 경계가 정해진 면(S1)의 최소 부분이다. 이런 방식의 면(S1)의 분할은 분리된 셀들(104)로 나뉜 보로노이 파티션에 해당한다. 각 점(101)은 셀(104)의 중심이다. 단계(401) 또는 단계(402)의 종료시에 점들(101)의 분포의 불규칙성은 벽들(106)의 위치와 배향이 불규칙적인 것을 보증한다. 특히, 벽들(106)의 네트워크는 면(S1)에 평행한 다른 배향을 갖는 적어도 5개의 벽을 포함한다. 벽들(106)의 네트워크는 렌즈(100)로부터의 섬광으로서 이동하는 관찰자에게 명백한, 벽들(106)에 의한 빛의 회절에 의해 만들어진 보강간섭의 출현을 막는데 충분하게 불규칙적이다.
도 4a는 정사각형 격자의 격자 변수의 1.27배로 제한된 이동 벡터들(103)의 길이로 점들(101)의 최초 정사각형 분포로부터, 방금 기술된 방식으로 결정된 벽들(106)의 네트워크를 재현한다. 점들(101)의 최초 네트워크의 정사각형 격자 변수는 100㎛과 동일하며, 모든 벽들(106)은 5㎛의 두께를 가진다. x와 y는 면(S1) 상의 각 점에 대한 기준 시스템(reference system)을 정의하는 두 수직 축을 나타낸다. x와 y 축의 좌표는 밀리미터(mm)로 표현된다.
도 4b는 도 4a에 해당하는 렌즈(100)에 대한 회절 도표를 재현한다. x축은 도(°)로 표현된, 렌즈(100)를 통해 보내진 평행 광선의 빔의 편차각이다. y축은 각 편차값에 대한, 데시벨(dB)로 표현된, 전체 렌즈(100)의 회절 효율을 나타낸다. 이런 회절 효율은 렌즈(100) 상으로 향하는 빛의 입사 빔의 강도로 나눈, 특정 편차각에 대한 회절 광의 강도와 동일하다. 중앙 피크(300)는 빔의 입사 방향으로부터 벗어나지 않고 렌즈(100)를 통과하는 전도에 해당한다. 두 측면 피크(301)는 1차 회절의 각 편차에 해당한다.
비교예로서, 도 5a 및 5b는 정사각형 격자의 격자 변수의 0.5배로 이동 벡터들(103)의 길이를 제한하는 도 4a 및 4b에 각각 해당한다. 이런 도 5a 및 5b의 경우, 점들(101)의 최초 정사각형 격자의 격자 변수는 다시 100㎛와 동일하며 모든 벽들(106)은 다시 5㎛의 두께를 가진다.
도 5b는 다시 300으로 나타낸 0차 회절 피크, 201로 나타낸 두 1차 회절 피크, 202로 나타낸 두 2차 회절 피크 및 203으로 나타낸 두 3차 회절 피크를 포함하는 회절 피크들의 세트를 도시한다. 3차보다 높은 회절 피크들은 도시되지 않는다. 피크들(201, 202 및 203)은 대칭을 위해 쌍으로 제공된다.
도 4b와 5b를 비교하면, 이동 벡터들(103)의 최대 길이의 증가가 2차 및 3차 회절 피크를 사라지게 하며, 1차 회절 피크를 약하게 하는 것으로 보인다. 따라서 1차 회절에 해당하는 피크(201 및 301)의 진폭은 본 발명에 의해 얻은 렌즈(100)의 투명도 향상의 지표로 해석할 수 있다.
단계(404) 동안(도 3), 이런 1차 회절 진폭은 소정의 임계값과 비교될 수 있다. 1차 회절 진폭이 임계값보다 여전히 더 큰 경우, 본 방법의 단계(402 및 403)는 이동 벡터들(103)의 최대 길이를 증가시키거나 단계(402)의 이전 실행으로부터 얻은 점들(101 및 105)을 사용하여 단계(402)를 재실행함으로써 반복될 수 있다.
1차 회절 피크의 진폭이 소정의 임계값보다 적은 경우, 결정된 벽들(106)의 네트워크는 최종적이며, 렌즈(100)는 이런 네트워크에 따라 배열된 벽들(106)을 갖게 단계(405)에서 제조될 수 있다.
본 발명에 의해 얻은 렌즈(100)의 투명도 향상의 다른 지표는 0차 및 1차 피크 사이의 회절 효율의 깊이일 수 있다.
벽들(106)에 의해 경계가 정해진 셀들(104)은 광학 물질로 각 셀(104)의 중심을 구성하는 점(101)에서 렌즈(100)의 광학 함수의 값과 일치하는 개별 충전 수준까지 채워질 수 있다. 사용된 광학 충전 물질은 다른 셀들(104) 사이에서 변할 수 있다. 예를 들어, 각 셀(104)은 가변 굴절률을 가진 투명 물질로 채워질 수 있어서, 셀들(104)은 렌즈(100)의 두 면(S1 및 S2) 사이에서 셀들을 통과하는 광선을 위한 가변 상 이동을 만든다. 각 셀(104)은 중심을 구성하는 점(101)에 대해 결정된 상 이동 목표 값을 얻기 위해 채워질 수 있다. 따라서 면(S1 및 S2)의 개별 만곡부 사이의 차이에 의해 결정된 최초 광 파워(optical power) 이외에, 렌즈(100)에 추가 광 파워를 제공하는 것이 가능하다.

Claims (15)

  1. 구성요소의 제 1 면상에 위치하고 구성요소로부터 제 1 거리에 있는 물체의 시야를 제 1 면과 반대인 구성요소의 제 2 면상에 위치하고 상기 구성요소로부터 제 2 거리에 있는 사용자에게 제공하는데 적합한 셀 구조를 가진 투명 광학 구성요소(100)의 제조 방법으로서, 구성요소는 제 1 면과 제 2 면 사이에 구성요소의 표면(S1)에 평행하게 나란히 놓인 셀들(104)의 세트를 형성하는 벽들(106)의 네트워크를 포함하며, 각 벽은 구성요소의 표면에 수직으로 분리된 두 인접한 셀까지 연장되며, 각 벽은 구성요소의 표면에 평행한 0.1㎛ 내지 5㎛의 두께를 가지며, 상기 방법은 다음 단계:
    /1/ 표면에서 점들의 불규칙적 분포를 가지는 구성요소(100)의 표면(S1)에서 점들(101, 105)의 세트를 결정하여(401, 402), 각 점은 셀들(104)의 하나의 중심을 형성하는데 사용되는 단계; 및
    /2/ 구성요소(100)의 표면(S1)에 평행한 각 벽(106)의 위치와 배향을 결정하여(403), 벽들의 네트워크가 구성요소의 표면의 보로노이 파티션을 형성하며, 보로노이 파티션은 셀들(104)의 중심들에 의해 만들어진 다각형들로 이루어지며, 벽들의 전체 네트워크는 구성요소의 표면에 평행한 다른 각각의 배향을 가지는 적어도 5개의 벽(106)을 가지는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    셀들(104)의 중심들을 형성하는 점들(101, 105)의 세트는 단계 /2/에서 결정된 벽들(106)을 가진 구성요소(100)에 의해 확산된 빛의 각도 분포 특징이 최소이거나 소정의 임계값보다 작도록 단계 /1/에서 결정되며, 상기 확산된 빛은 구성요소를 비추는 평행 광선의 빔에 의해 만들어지는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    확산된 빛의 각도 분포 특징은 1차 회절 피크(201, 301)의 진폭인 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    셀들(104)의 중심들을 형성하는데 사용된 점들(101)은 구성요소(100)의 표면(S1)에서 불규칙적 분포를 갖게 단계 /1/에서 바로 결정되는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    구성요소(100)의 표면(S1)에서 점들(101)의 불규칙적 분포의 밀도는 구성요소에 의해 제공될 광학 함수의 기울기에 의존하는 방법.
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    단계/1/은 다음 하부 단계:
    /1-1/ 셀들(104)의 중심을 형성하는데 사용될 점들(101)을 위해 구성요소(100)의 표면(S1)에서 제 1 불규칙적 분포를 선택하는 단계(401),
    /1-2/ 단계/2/가 적용되는 점들(105)의 세트에 대한 불규칙적 분포를 얻기 위해서, 셀들(104)의 하나의 중심을 형성하는데 사용될 점들(101)의 적어도 하나를 이동시키는 단계(402)를 포함하며, 이동은 제 1 불규칙적 분포에서 상기 점의 최초 위치에 대해 상대적이 되는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    하부 단계/1-1/에서 선택된 구성요소(100)의 표면(S1)에서 점들(101)의 제 1 불규칙적 분포의 밀도는 구성요소에 의해 실행될 광학 함수의 기울기에 의존하는 방법.
  8. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    단계 /1/은 다음 하부 단계:
    /1-1/ 셀들(104)의 중심을 형성하는데 사용될 점들(101)을 위해 구성요소(100)의 표면(S1)에서 규칙적 분포를 선택하는 단계(401),
    /1-2/ 단계/2/가 적용되는 점들(105)의 세트에 대한 불규칙적 분포를 얻기 위해서, 셀들(104)의 하나의 중심을 형성하는데 사용될 점들(101)의 적어도 하나를 이동시키는 단계(402)를 포함하며, 이동은 규칙적 분포에서 상기 점의 최초 위치에 상대적이 되는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    하부 단계/1-1/에서 선택된 구성요소(100)의 표면(S1)에서 점들(101)의 규칙적 분포는 정사각형, 직사각형, 등변 삼각형 또는 육각형 패턴 중에서 선택된 격자 패턴을 가지는 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    하부 단계/1-2/에서 이동된 각 점(101)에 대한 이동 벡터(103)의 최대 길이는 하부 단계/1-1/에서 선택된 규칙적 분포의 격자 변수의 0.5 내지 2.5배인 방법.
  11. 제 6 항 또는 제 8 항에 있어서,
    하부 단계/1-2/에서 이동된 각 점(101)에 대한 이동 벡터(103)는 구성요소(100)의 표면(S1)에 평행한 이동 벡터의 배향과 길이에 대해, 무작위 또는 의사 무작위 방식으로 결정되며, 상기 이동 벡터의 길이는 구성요소의 상기 표면에 의해 제한되는 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가변 굴절률을 가진 투명 물질로 각 셀(104)을 채우는 단계를 추가로 포함하여, 셀들의 적어도 일부는 구성요소(100)의 제 1 및 제 2 면 사이에서 상기 셀들을 통과하는 광선에 대한 가변 상 이동을 만들어내는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    각 셀(104)은 상기 셀에 의해 만들어진 상 이동은 셀의 중심(101, 105)에 대해 결정된 상 이동 목표 값과 일치하도록 채워지는 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    광학 구성요소(100)는 렌즈 또는 렌즈를 형성하기 위해 투명 기판에 사용될 필름을 포함하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    광학 구성요소(100)는 안경용 안과 렌즈 또는 안경용 안과 렌즈를 형성하기 위해 투명 기판에 사용될 필름을 포함하는 방법.
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