TWI559043B - Extinction lenses and their production methods - Google Patents

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Description

消光鏡片及其製作方法
本發明是有關於一種鏡片及其製作方法，特別是指一種消光鏡片及其製作方法。
一般而言，眼鏡鏡片的重量與厚度為影響配戴者舒適度的主要因素，因此，消費者對於眼鏡鏡片的要求，基本上皆會趨向於須具有重量輕與厚度薄的特性，不僅於使用時能有較小的像差，提升配戴的舒適度，且配戴時也較為美觀、自然。
此外，以太陽眼鏡為例，一般是於戶外陽光強烈時配戴，以遮擋強光並同時防止眼睛受到紫外光的傷害。目前常見的太陽眼鏡大多是在鏡片上形成金屬鍍膜，或是在鏡片上形成具有不同折射率的多層膜，以利用反射的方式，讓光線於接觸到該金屬鍍膜或多層膜時產生反射，從而減少進入眼睛的光線強度與有害的波長。
然而，以前述方式所製得的鏡片，因為是利用光線反射的原理，所以由外界所看到的鏡片會產生明顯的反光，因此，亦有業者著手開發具有不同視覺外觀的太陽眼鏡。
參閱圖1，如美國專利US 7,443,608 B2公告號(Uniform diffuse omni-directional reflecting lens，以下稱前案1)所揭示一種漫射鏡片，其以使用者眼睛46的方向依序向外，包含一層抗反射層30、一個第二鏡片19、一層光學膠28、一層反射介質層27、一個第一鏡片16，及一層抗反射層29。前案1主要是在該第一鏡片16鄰近該第二鏡片19的一表面上形成具凹凸形狀的擴散結構，使得光線於通過該擴散結構時產生漫射(diffuse reflection)，以達到消光的效果，從而可具有不同的視覺外觀。
因此，本發明之目的同樣在設計或開發一種利用製程的調控即能彈性地調整厚度且具有消光特性的鏡片，並可將其應用於一眼鏡，以提供消費者更多樣化的選擇。
因此，本發明之一目的，即在提供一種消光鏡片的製作方法。
於是，本發明消光鏡片的製作方法包含一步驟(a)、一步驟(b)，及一步驟(c)。
該步驟(a)是準備一個鏡片本體，該鏡片本體包括一第一表面，與一和該第一表面相對的第二表面。
該步驟(b)是於該鏡片本體的第一表面或第二表面設置複數個由矽烷聚合物構成且粒徑不大於100 mm的擴散粒子，從而形成一層擴散層。
該步驟(c)是於該擴散層上形成至少一層覆蓋層，而得一消光鏡片。
其中，該消光鏡片的霧度不大於3%，且透光度不小於3%。
此外，本發明之另一目的，即在提供一種消光鏡片。
於是，本發明消光鏡片包含一個鏡片本體、一層擴散層，及至少一層覆蓋層。
該鏡片本體包括一第一表面，與一和該第一表面相對的第二表面。
該擴散層形成於該第一表面或第二表面，該擴散層包括複數個由矽烷聚合物構成的擴散粒子且該等擴散粒子的粒徑不大於100 mm。
該至少一層覆蓋層覆蓋於該擴散層上。
其中，該消光鏡片的霧度不大於3%，且透光度不小於3%。
本發明之功效在於，提供一種消光鏡片及該消光鏡片的製作方法，該消光鏡片主要是藉由該由矽烷聚合物所構成的擴散層，以令光線通過該擴散層時產生多頻繞射而達到消光的目的。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。有關本發明之技術內容、特點與功效，在以下的詳細說明中，將可清楚的呈現。
參閱圖2，本發明消光鏡片2的一第一實施例包含一個鏡片本體21、一層擴散層22，及至少一層覆蓋層23。
該鏡片本體21呈一預定曲率且包括一平坦的第一表面211，及一和該第一表面211相對且平坦的第二表面212。該鏡片本體21的材料可選自玻璃或樹脂等透明的光學材料，亦可再進一步添加一紫外光吸收劑以阻隔紫外光的穿透而達到防護的功效，或是可在製作過程中同時加上一用以染色的化學物質或在成形後以染色的方式讓該鏡片本體21可呈現不同的色彩。由於該鏡片本體21所選用的材料、染色的方法、染色材料的選擇及其特性係為所屬技術領域者所周知，於此不再多加贅述。
該擴散層22形成於該第一表面211或第二表面212且構成材料選自可透光的矽烷聚合物或樹脂，圖2所示該擴散層22即是先以形成於該第一表面211為例來做說明。具體地說，該擴散層22包括複數個由矽烷聚合物或樹脂構成的擴散粒子221，以令該擴散層22具有一多頻繞射的粗糙表面，從而可使光線通過時產生漫射，漫射即是指光線被多頻繞射之粗糙表面無規則地向各方向反射的現象，因而可達到消光的效果。但值得一提的是，光線產生漫射的現象越明顯，該消光鏡片2的亮度(即影像辨識度，distinctness of image)及透光度皆會隨之降低，而本發明消光鏡片2主要是應用於太陽眼鏡的鏡片，因此，其透光度須參考並符合美國國家標準協會(American National Standards Institute，ANSI Z80.3-2009)之相關規定。也就是說，本發明該消光鏡片2須進一步藉由該等擴散粒子221粒徑的控制，以達到消光的目的亦不影響該消光鏡片2整體的透光度。因此，該等擴散粒子221的粒徑需不大於100 mm，且其表面粗糙度(surface roughness)介於0.05 mm至3 mm，較佳地，該等擴散粒子221的粒徑是介於0.1 mm至100 mm。
此外，還要一提的是，當該鏡片本體21的材料選自玻璃時，還可利用蝕刻(etching)技術於該鏡片本體21的第一表面211或第二表面212形成一凹凸結構，以更加地提升該消光鏡片2的消光效果。
該至少一層覆蓋層23覆蓋於該擴散層22上，且該至少一層覆蓋層23的材料是選自熱塑性(thermoplastic)、熱固性(thermosetting)或輻射固化性之高分子材料，例如環氧樹脂(epoxy)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)等具有透光性的材料。
值得一提的是，由於該覆蓋層23可以是一層或多層，因此，可依實際需求彈性地調整該消光鏡片2整體的厚度。也就是說，當該消光鏡片2僅形成一層覆蓋層23時，其厚度最薄可減少至0.5 mm，且較佳地，該消光鏡片2的厚度可介於0.5 mm至3 mm。另外，由前案1說明書第9欄倒數第2段的說明可知，前案1之漫射鏡片的厚度是介於2 mm至3 mm，換言之，本發明該消光鏡片2與前案1相較，可大幅減少75%的厚度。
此外，還要說明的是，由於本發明該消光鏡片2主要是以應用於一太陽眼鏡為例來做說明，因此，其透光度等相關光學特性須符合ANSI Z80.3-2009之規定。故，本發明消光鏡片2的霧度需不大於3%，且透光度不小於3%，較佳地，該消光鏡片的霧度介於0.5%至3%，且透光度介於3%至80%，更佳地，其透光度是介於8%至43%。
參閱圖3，本發明消光鏡片2的一第二實施例與該第一實施例大致相同，其不同之處在於，該第二實施例還包含一層反射層24，該反射層24形成於該擴散層22與該覆蓋層23之間。於此要說明的是，由於漫射會造成該消光鏡片2的亮度減弱，因此，該第二實施例即藉由該反射層24的設置以提升該消光鏡片2整體的亮度與光澤，該反射層24的材料可選自鉻、鋁、鎳、鎳鉻合金，或其他具反射性的金屬材料，或是可由至少一層的介電質膜堆(dielectric layer/multi-layer stack)所構成。不僅如此，前述該些材料的選用也可令該消光鏡片2具有顏色，而能適用於太陽眼鏡。又，該反射層24的材料亦可選自呈透明的金屬氧化物(例如氧化銦錫，ITO)、金屬硫化物，或金屬氮化物，而能適用於一般眼鏡。此外，為避免影響光線的穿透而降低光穿透度，故，該反射層24的厚度須不大於10 mm。
參閱圖4，圖4所示即是以該擴散層22形成於該第二表面212來做說明，本發明該第二實施例當該擴散層22是形成於該第二表面212時，該消光鏡片2由該鏡片本體21的第二表面212則依序為該擴散層22、該反射層24及該覆蓋層23。
參閱圖5，本發明消光鏡片2的一第三實施例與該第二實施例大致相同，其不同之處在於，該第三實施例還包含一層偏光層25，該偏光層25形成於該鏡片本體21與該擴散層22之間。該第三實施例主要可藉由該偏光層25的設置而達到防眩光與護眼的功效。具體地說，該偏光層25的設置即是貼附現有常見的偏光片，而該偏光片的材料及其特性係為所屬技術領域者所周知，因此不再多加說明。
特別的是，本發明該第三實施例亦可如圖6所示，直接於該偏光層25的表面依序形成該擴散層22、該反射層24及該覆蓋層23，亦即，可不設置有該鏡片本體21，而可大幅地減少該消光鏡片2整體的厚度。
此外，同前該第二實施例所述，本發明該第三實施例的另一結構態樣可如圖7所示，由該鏡片本體21的第二表面212依序形成該偏光層25、該擴散層22、該反射層24及該覆蓋層23。
參閱圖8，本發明消光鏡片2的一第四實施例與該第一實施例大致相同，其不同之處在於，該第四實施例還包含至少一層抗反射層26。該抗反射層26是形成於該鏡片本體21遠離該擴散層22的第一表面211或第二表面212，及該覆蓋層23遠離該擴散層22的表面的至少其中之一，圖8所示即是以該鏡片本體21遠離該擴散層22的第二表面212及該覆蓋層23遠離該擴散層22的表面皆分別設置有該抗反射層26為例來做說明，但不以此為限。該抗反射層26的材料可選自氟化鎂(MgF 2)、二氧化矽(SiO 2)、氧化鈦(TiO x，x£2)、氧化鈮(Nb 2O x，x£2)、氧化鉭(Ta 2O x，x£2)、氧化鋁(Al 2O x，x£2)，或前述之一組合。詳細地說，設置該至少一層抗反射層26的目的在於減少光線的反射而增加光穿透率，從而可提升該消光鏡片2的透光度，另一方面，亦可防止光線反射進入人眼，避免人眼受強光刺激與干擾而影響人眼觀看時的清晰度。
又，本發明該第二實施例與該第三實施例同樣可包含該至少一層抗反射層26，如圖9至圖11所示，亦分別是以該鏡片本體21遠離該擴散層22的第一表面211或第二表面212，及該覆蓋層23遠離該擴散層22的表面皆分別設置有該抗反射層26為例來做說明。詳細地說，圖9與圖11所示該消光鏡片2即是分別以圖4與圖7為例，於該鏡片本體21的第一表面211及該覆蓋層23遠離該擴散層22的表面分別設置該抗反射層26；圖10即是以圖5為例，於該鏡片本體21的第二表面212及該覆蓋層23遠離該擴散層22的表面分別設置該抗反射層26。
參閱圖12，圖12所示即為含有本發明該消光鏡片2之一眼鏡，該眼鏡的用途不拘，於此是以應用於一太陽眼鏡為例來做說明，該眼鏡包含一鏡架3，及一鏡片單元4。
該鏡架3包括一個定義出至少一個中空空間的鏡框31。該鏡片單元4包括至少一片設置於該中空空間且固設於該鏡框31的鏡片41，且該至少一片鏡片41是選自如前所述的消光鏡片2。具體地說，由於該消光鏡片2之鏡片本體21呈預定曲率而具有一凹面(即第一表面211)及一凸面(即第二表面212)，當欲將該消光鏡片2固設於該鏡框31時，該凹面即靠近使用者眼睛。舉例來說，該鏡片41若是選自如圖3所示之消光鏡片2，以使用者眼睛依序向外為該覆蓋層23、該反射層24、該擴散層22及該鏡片本體21；若是選自如圖4所示之消光鏡片2，以使用者眼睛依序向外即為該鏡片本體21、該擴散層22、該反射層24及該覆蓋層23。
此外，該眼鏡的外觀形式不拘，舉例來說，可如圖12所示即為現有常見的眼鏡，亦可為僅由單一鏡片所構成如護目鏡的形式。圖12所示之眼鏡，該鏡框31則定義出兩個彼此間隔的中空空間，且該鏡片單元4包括兩片分別對應設置於該兩個中空空間並固設於該鏡框31的鏡片41。
於此還要說明的是，本發明該消光鏡片2由於是以應用於太陽眼鏡為例來做說明，因此，為使人眼能夠清楚地辨別，該消光鏡片2的霧度需不大於3%，且透光度不小於3%，較佳地，該消光鏡片的霧度介於0.5%至3%，且透光度介於3%至80%，更佳地，其透光度是介於8%至43%。
以下茲將本發明消光鏡片的製作方法做一詳細地說明。本發明消光鏡片的製作方法的一實施例包含一步驟(a)、一步驟(b)，及一步驟(c)。由於該消光鏡片2的細部結構及所選用的材料皆已詳細記載於前述該消光鏡片2的實施例中，於此不再多加贅述。
該步驟(a)是準備該鏡片本體21。
該步驟(b)是於該鏡片本體21的第一表面211或第二表面212以噴灑或塗佈等方式設置複數個由矽烷聚合物或樹脂構成且粒徑不大於100 mm的擴散粒子221，從而形成該擴散層22。
該步驟(c)是於該擴散層22上形成至少一層覆蓋層23。詳細地說，該步驟(c)是以塗佈方式將呈液態的熱塑性、熱固性或輻射固化性之高分子材料覆蓋於該擴散層22上，而後，再令該高分子材料冷卻固化，即可得到該覆蓋層23。又，若依需求而欲形成多層覆蓋層23時，則重覆步驟(c)之操作流程即可。
此處要說明的是，當該步驟(a)之鏡片本體21的材料選自玻璃時，還可利用蝕刻(etching)技術於該鏡片本體21的第一表面211或第二表面212形成一凹凸結構，以更加地提升該消光鏡片2的消光效果。
還要說明的是，若要形成如圖3所示之消光鏡片2，則須於該步驟(b)與該步驟(c)間再執行一步驟(b¢)，該步驟(b¢)即是於該覆蓋層23形成之前，先在該擴散層22的表面以真空鍍膜(vacuum coating)、化學沉積(chemical deposition)、化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)，或工業上習知之其他方式形成該反射層24。
又，若是要形成如圖5所示之消光鏡片2，則是於該步驟(a)與該步驟(b)間再執行一步驟(a¢)，該步驟(a¢)即是於該擴散層22形成之前，先在該鏡片本體21的第一表面211貼附一偏光片，從而形成該偏光層25。
此外，還要一提的是，於該步驟(c)之後還可包含一步驟(c¢)，該步驟(c¢)是於該鏡片本體21遠離該擴散層22的第一表面211或第二表面212，及該覆蓋層23遠離該擴散層22的表面的至少其中之一，藉由真空鍍膜(vacuum coating)、化學沉積(chemical deposition)、化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)、浸鍍(dip coating)，或工業上習知之其他方式形成該至少一層抗反射層26(如圖8至圖11所示)。
綜上所述，本發明該消光鏡片2主要是藉由該由矽烷聚合物所構成的擴散層22，以令光線通過該擴散層22時產生漫射而具有高度消光性。而且，該覆蓋層23的設置除了可彈性地調整該消光鏡片2整體的厚度外，亦可使該消光鏡片2的厚度大幅地減少。此外，本發明消光鏡片的製作方法不僅製法簡單，且亦能藉由製程的調控有效地減少該消光鏡片2的厚度。另外，含有本發明該消光鏡片2的眼鏡因重量輕且具有不同的視覺外觀，而可提供消費者更多樣化的選擇。因此，確實能達到本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
2‧‧‧消光鏡片
21‧‧‧鏡片本體
211‧‧‧第一表面
212‧‧‧第二表面
22‧‧‧擴散層
221‧‧‧擴散粒子
23‧‧‧覆蓋層
24‧‧‧反射層
25‧‧‧偏光層
26‧‧‧抗反射層
3‧‧‧鏡架
31‧‧‧鏡框
4‧‧‧鏡片單元
41‧‧‧鏡片
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一剖視圖，說明美國專利US 7,443,608 B2公告號所公告之漫射鏡片； 圖2是一剖視圖，說明本發明消光鏡片的一第一實施例； 圖3是一剖視圖，說明本發明消光鏡片的一第二實施例； 圖4是一剖視圖，說明本發明該第二實施例的另一態樣； 圖5是一剖視圖，說明本發明消光鏡片的一第三實施例； 圖6是一剖視圖，說明本發明該第三實施例的另一態樣； 圖7是一剖視圖，說明本發明該第三實施例的又一態樣； 圖8是一剖視圖，說明本發明消光鏡片的一第四實施例； 圖9是一類似於圖4的剖視圖，說明本發明該第二實施例還包含至少一層抗反射層之結構態樣； 圖10是一類似於圖5的剖視圖，說明本發明該第三實施例還包含至少一層抗反射層之結構態樣； 圖11是一類似於圖7的剖視圖，說明本發明該第三實施例還包含至少一層抗反射層之結構態樣； 圖12是一立體圖，說明含有本發明消光鏡片之一眼鏡。
2‧‧‧消光鏡片
21‧‧‧鏡片本體
22‧‧‧擴散層
221‧‧‧擴散粒子
211‧‧‧第一表面
212‧‧‧第二表面
23‧‧‧覆蓋層

Claims (13)

  1. 一種消光鏡片的製作方法，包含： 一步驟(a)，準備一個鏡片本體，該鏡片本體包括一第一表面，與一和該第一表面相對的第二表面； 一步驟(b)，於該鏡片本體的第一表面或第二表面設置複數個由矽烷聚合物構成且粒徑不大於100 mm的擴散粒子，從而形成一層擴散層；及 一步驟(c)，於該擴散層上形成至少一層覆蓋層，而得一消光鏡片； 其中，該消光鏡片的霧度不大於3%，且透光度不小於3%。
  2. 如請求項第1項所述的消光鏡片的製作方法，其中，該步驟(a)之鏡片本體係藉由蝕刻技術於該第一表面或第二表面形成一凹凸結構。
  3. 如請求項第1項所述的消光鏡片的製作方法，於該步驟(b)與該步驟(c)間還包含一步驟(b¢)，該步驟(b¢)是於該覆蓋層形成之前，先在該擴散層的表面形成一層反射層，且該反射層的材料是選自金屬氧化物、金屬硫化物、金屬氮化物、鉻、鋁、鎳、鎳鉻合金，或是由至少一層的介電質膜堆所構成。
  4. 如請求項第3項所述的消光鏡片的製作方法，於該步驟(a)與該步驟(b)間還包含一步驟(a¢)，該步驟(a¢)是於該擴散層形成之前，先在該鏡片本體的第一表面或第二表面形成一層偏光層，且該偏光層是設置於該鏡片本體與該擴散層之間。
  5. 如請求項第3項所述的消光鏡片的製作方法，於該步驟(c)之後還包含一步驟(c¢)，該步驟(c¢)是於該鏡片本體遠離該擴散層的第一表面或第二表面，及該覆蓋層遠離該擴散層的表面的至少其中之一，形成至少一層抗反射層，且該抗反射層的材料是選自氟化鎂、二氧化矽、氧化鈦、氧化鈮、氧化鉭、氧化鋁，或前述之一組合。
  6. 如請求項第1項所述的消光鏡片的製作方法，其中，該步驟(c)之覆蓋層的材料是選自熱塑性、熱固性或輻射固化性之高分子材料。
  7. 一種消光鏡片，包含： 一個鏡片本體，包括一第一表面，與一和該第一表面相對的第二表面； 一層擴散層，形成於該第一表面或第二表面，該擴散層包括複數個由矽烷聚合物構成的擴散粒子且該等擴散粒子的粒徑不大於100 mm；及 至少一層覆蓋層，覆蓋於該擴散層上； 其中，該消光鏡片的霧度不大於3%，且透光度不小於3%。
  8. 如請求項第7項所述的消光鏡片，其中，該等擴散粒子的粒徑介於0.1 mm至100 mm，且該擴散層的表面粗糙度介於0.05 mm至3 mm。
  9. 如請求項第7項所述的消光鏡片，其中，該消光鏡片的霧度介於0.5%至3%，且透光度介於3%至80%。
  10. 如請求項第7項所述的消光鏡片，其中，該消光鏡片的厚度介於0.5 mm至3 mm。
  11. 如請求項第7項所述的消光鏡片，還包含一層形成於該擴散層與該覆蓋層之間的反射層，且該反射層的材料是選自金屬氧化物、金屬硫化物、金屬氮化物、鉻、鋁、鎳、鎳鉻合金，或是由至少一層的介電質膜堆所構成。
  12. 如請求項第11項所述的消光鏡片，還包含一層形成於該鏡片本體與該擴散層之間的偏光層。
  13. 如請求項第11項所述的消光鏡片，還包含至少一層抗反射層，該抗反射層形成於該鏡片本體遠離該擴散層的第一表面或第二表面，及該覆蓋層遠離該擴散層的表面的至少其中之一，且該抗反射層的材料是選自氟化鎂、二氧化矽、氧化鈦、氧化鈮、氧化鉭、氧化鋁，或前述之一組合。
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