TWI655475B - Anti-glare dissipating optical lens - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種防眩光消散光學鏡片，供將一入射光線調整為一出射光線，使得出射光線之波長係為入射光線之波長之一部份，防眩光消散光學鏡片包含一光學載體與複數開孔。光學載體具有一入射面與一出射面。入射面與出射面之間形成一容置空間。其中，入射面與出射面相距一距離。該等開孔係形成在光學載體的容置空間。該等開孔形成一光通道，且該等開孔彼此相距一孔距。其中，入射光線自入射面入射至容置空間時，該等光通道濾除入射光線中部分的波長以在出射面輸出該出射光線。

Description

防眩光消散光學鏡片
本發明是關於光學鏡片的技術領域，特別是一種藉由光學結構所形成的防眩光消散光學鏡片。
傳統的光學鏡片雖然提供高的穿透率，但是卻讓光線中有害跟無害的光線，都毫無限制地進入人眼，這些有害的光線除了造成視線不明、不清晰外，還有可能傷害眼睛甚至視網膜，造成視覺的永久傷害。
有鑑於此，本發明提出一種防眩光消散光學鏡片以解決習知技術的缺失。
本發明之第一目的係提供一種防眩光消散光學鏡片，係在光學載體內形成複數開孔，並藉由該等開孔形成光通道，以達到形成光波濾波器的目的。
本發明之第二目的係根據上述防眩光消散光學鏡片，係透過調整該等開孔的孔距、孔徑、孔深，以達到選擇濾除一入射光的至少一波長或接收該入射光的至少一波長的目的。
本發明之第三目的係根據上述防眩光消散光學鏡片，包含染色片，係設置在光學載體之一側，以達到濾除紫外光、吸收特定波長或強度等的目的。
本發明之第四目的係根據上述防眩光消散光學鏡片，包含形成複數光欄的偏光膜，入射光線或來自於光學載體輸出的出射光線可以透過該等光欄改變出射光線的偏振態，以達到消除反光或是增加色彩的功效。
本發明之第五目的係根據上述防眩光消散光學鏡片，藉由具有特定折射率之一膠體，以達到導光、結合光學載體與染色片及填滿該等開孔的目的。
本發明之第六目的係根據上述防眩光消散光學鏡片，係根據一使用者的眼球曲度設計具有一凹面曲度的出射面。
本發明之第七目的係根據上述防眩光消散光學鏡片，更在出光面形成干擾膜層，以減少出射光自該等開孔出光後所產生的繞射現象。
為達上述目的，本發明係提供一種防眩光消散光學鏡片，供將一入射光線調整為一出射光線，使得出射光線之波長係為入射光線之波長之一部份，防眩光消散光學鏡片包含一光學載體與複數開孔。光學載體具有一入射面與一出射面。入射面與出射面之間形成一容置空間。其中，入射面與出射面相距一距離。該等開孔係形成在光學載體的容置空間。該等開孔形成一光通道，且該等開孔彼此相距一孔距。其中，入射光線自入射面入射至容置空間時，該等光通道濾除入射光線中部分的波長以在出射面輸出該出射光線。
相較習知技術，本發明提供防眩光消散光學鏡片讓使用者之眼睛(例如視網膜)避免受到一光線中有害波長的損壞。在本發明中，鏡片藉由微型的 光學結構，且在光學結構不影響使用者的視覺感受的情況下，可有效地透過光學結構所形成的光濾波器，濾除前述有害的波長。
於另外一實施例中，鏡片更還可以結合另一染色片，並利用染色片進一步濾除或吸收特定波長的功效，讓來自於光學載體的出射光又可再進行二次的光學處理。
於另外一實施例中，鏡片更還可以結合偏光膜，利用偏光膜形成的複數光欄，進行另一二次的光學處理。
於另一實施例中，尚還可以結合染色片與偏光膜形成多次的光學處理，以進一步減緩、消除有害光線(例如紫外線、紅外線、高能量藍光、漫射光等)對於眼睛的損壞。
總言之，本發明係在透鏡(即光學載體)形成開孔的結構以阻擋有害光線，僅讓特定光線(例如直線光線通過)，並在特定光線自透鏡輸出時，可選擇性另以例如電鍍方式鍍覆一層干擾膜層，以處理因開孔所造成的干擾波長，又另可再選擇性透過染色片處理光學載體、干擾膜層或其組合之後未能完全處理的波長，染色片除了可以透過反射、吸收等方式達成前述的目的，在其他的目的中也可以增加視覺的效果；最後，又另可再增加一偏光膜，以增加色彩的彩度或改變其偏振態，以獲得更為清晰的影像。
2‧‧‧框面
4‧‧‧鏡腳
10、10'、10"‧‧‧防眩光消散光學鏡片
12‧‧‧光學載體
122‧‧‧入射面
124‧‧‧出射面
14‧‧‧開孔
142‧‧‧孔徑
144‧‧‧孔深
146‧‧‧孔距
16‧‧‧染色片
18‧‧‧偏光膜
20‧‧‧干擾膜層
IL‧‧‧入射光線
OL‧‧‧出射光線
SP‧‧‧容置空間
d‧‧‧距離
OC‧‧‧光通道
λ1、λ2、λ3‧‧‧波長
圖1係本發明第一實施例之防眩光消散光學鏡片的立體圖。
圖2係說明本發明之防眩光消散光學鏡片應用於框面與鏡腳的示意圖。
圖3(a)-(c)係說明本發明圖1中開孔的設置示意圖。
圖4係本發明第二實施例之防眩光消散光學鏡片的剖面圖。
圖5係本發明第三實施例之防眩光消散光學鏡片的剖面圖。
為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後： 於本發明中，係使用「一」或「一個」來描述本文所述的單元、元件和組件。此舉只是為了方便說明，並且對本發明之範疇提供一般性的意義。 因此，除非很明顯地另指他意，否則此種描述應理解為包括一個、至少一個，且單數也同時包括複數。
於本發明中，用語「包含」、「包括」、「具有」、「含有」或其他任何類似用語意欲涵蓋非排他性的包括物。舉例而言，含有複數要件的一元件、結構、製品或裝置不僅限於本文所列出的此等要件而已，而是可以包括未明確列出但卻是該元件、結構、製品或裝置通常固有的其他要件。除此之外，除非有相反的明確說明，用語「或」是指涵括性的「或」，而不是指排他性的「或」。
請參考圖1，係本發明第一實施例之防眩光消散光學鏡片的立體圖。於圖1中，防眩光消散光學鏡片10能夠將一入射光線IL調整為一出射光線OL，使得出射光線OL之波長λ2係為入射光線之波長λ1,λ2,λ3之一部份，波長λ1與λ3可以假設為對眼睛有害的藍光、紫外光等。入射光線之波長係以三個λ1,λ2,λ3為例說明，於其它實施例中可不只侷限三個波長。另外，為了便於設置於一使用者的眼睛前係可配合例如一框面2與一鏡腳4(可參考圖2)，以將防眩光消散光學鏡片 10固定在框面2上，於此僅事例說明，於其它實施例中，防眩光消散光學鏡片10也可能適用於望遠鏡、攝影機與照相機等光學系統。
回到圖1，防眩光消散光學鏡片10包含一光學載體12與複數開孔14。
光學載體12具有一入射面122與一出射面124，一併可參考圖2，圖2係防眩光消散光學鏡片的剖面示意圖。入射面122與出射面124之間形成一容置空間SP。容置空間SP填入例如玻璃、樹酯等材質。其中，前述材質可以決定光學載體12的折射率，例如樹酯的折射率約為1.5、玻璃的折射率約為1.5~1.9。入射面122與出射面124相距一距離d。
於本實施例中，出射面124係為一凹面，該凹面具有一凹面曲度以對應使用者的眼球曲度，其目的係減少光的折射和干擾。
該等開孔14形成在光學載體12的容置空間SP。該等開孔14形成一光通道OC。該等開孔以蜂巢式、等距離或任意排列的方式設置，一併可以參考圖3(a)-(c)，其中，圖3(a)係為蜂巢式排列的示意圖、圖3(b)係為等距離排列的示意圖、圖3(c)係為任意排列的示意圖。該等開孔14具有相關的特徵，例如孔徑142、孔深144、孔距146等，其分別地陳述如下。值得注意的是，該等開孔14係以圓形為例說明。於本發明中，該等開孔14並不限於圓形，亦即該等開孔14可為任意的形狀。該等光通道OC可產生折射、漫射、反射、繞射等方式濾除光線之強度與波長。
孔徑142係指該等開孔14之周緣經過該等開孔14之中心至另一周緣的長度，舉例而言，該等開孔14的形狀為圓形時，孔徑為直徑。此外，於本實施例中，孔徑142的尺寸為微米(μm)等級。孔徑142的範圍介於1微米至30微 米之間。較佳地，若孔徑142可被調整在例如5微米之下，則可以提高透光率。 再者，每一該等開孔14的尺寸可以不需要一致。較佳地，若該等開孔14的一定特定數量的孔徑142皆小於5微米以下，則可以減少入射面122過多的漫反射所造成的干擾之外，還可以提高透光率。
孔深144係指該等開孔14從開口之一端面至另一端面的長度，於本實施例中，該端面指的入射面122及該另一端面指的是出射面124，即孔深144等於或約等於距離d。於另一實施例中，孔深144可以小於距離d。此外，於本實施例中，孔深144的尺寸為微米(μm)等級。孔深144的範圍介於1微米至20微米之間。
孔距146係指該等開孔14彼此之間的距離，其孔距146係為微米(μm)等級。於本實施例中，該等開孔14彼此之間的距離是相同的，於另一實施例中，該等開孔14彼此之間的距離也可以是不相同的，視實際的需求與製程的方式而調整。孔距146的範圍介於4微米至6微米之間。
透由調整孔徑142、孔深144與孔距146之至少一者的參數，可以改變自出射面124出射的出射光線OL。換言之，入射光線IL自入射面122入射至容置空間SP時，該等光通道OC可以濾除入射光線IL中部分的波長以在出射面124輸出該出射光線OL。前述的光學載體12中形成該等開孔14可以形成類似透鏡結合針孔組成空間濾波器(spatial filters)以濾除被選擇的波長。
再者，於本實施例中，該等開孔14可填充一折射材料，例如折射材料可例如為玻璃、樹酯等材質，該材料可以選用與容置空間SP具有相同折射率的折射材料。
請參考圖4，係本發明第二實施例之防眩光消散光學鏡片的剖面圖。於圖4中，防眩光消散光學鏡片10'除包含第一實施例之光學載體12與該等開孔14之外，更包含染色片16。
染色片16設置鄰近於出射面142，以調節出射光線OL。染色片16可以在材質中添加染料(或稱分散染料)，以形成例如有色的片狀體。其中，染料可由兩種、三種以上色料調染而出，而每一種顏色色料又是多種色原料調和而成。染色片16具有抗紫外線、吸收特定波長、穩定波長等作用。舉例而言，偏黃色系的染料可吸收部份高能量藍光，其波長的範圍介於450nm~500nm之間，其可減少視網膜傷害。於本實施例中，可藉由調整染料的比例，進而選擇排除、吸收與穩定的特定波長。
值得注意的是，為能夠結合染色片16與光學載體12。於本實施例中，另可透過一膠體(圖未示)係設置於光學載體12與染色片16之間，以結合光學載體12與染色片16。其中，膠體的折射率係可選擇性相同於該光學載體12的折射率，以導引入射光線IL與出射光線OL之至少一者，亦可稱為導光。再者，膠體在結合光學載體12與染色片16的過程中，也同時填滿該等開孔14。
請參考圖5，係本發明第三實施例之防眩光消散光學鏡片的剖面圖。於圖5中，防眩光消散光學鏡片10"除包含第二實施例之光學載體12與該等開孔14、染色片16之外，更包含偏光膜18與干擾膜層20。
偏光膜18鄰近地設置於光學載體12。於本實施例中，偏光膜18係以設置在出射面124為例說明，於其它實施例中，偏光膜18係也可設置入射面122。其中，偏光膜18可形成複數光欄(圖未示)，該等光欄的排列方式係以平行的方式排列。
干擾膜層20形成在出射面124。干擾膜層20係可修正出射光線IL 所產生的繞射光，前述繞射光係可能由於該等開孔14所造成的。干擾膜層20可以透過例如鍍覆的方式形成。
值得注意的是，偏光膜18與干擾膜層20可以視實際設計的情況 決定採用偏光膜18、干擾膜層20或其兩者。
本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

Claims (11)

  1. 一種防眩光消散光學鏡片，供將一入射光線調整為一出射光線，使得該出射光線之波長係為該入射光線之波長之一部份，該防眩光消散光學鏡片包含：一光學載體，係由一材質所構成，在該材質的二側具有一入射面與一出射面；以及複數開孔，係形成在該材質，該等開孔貫穿該材質以形成一光通道，使得每一該等開孔讓該入射光線直接地入射及每一該等開孔讓該出射光線直接地出射，其中該等開孔彼此相距一孔距，其範圍介於4微米至6微米之間，以及每一該等開孔之孔徑的範圍介於1微米至30微米之間；其中該入射光線自該入射面入射至該材質時，該等光通道濾除該入射光線中部分的波長以在該出射面輸出該出射光線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之防眩光消散光學鏡片，其中每一該等開孔具有一孔徑與一孔深，且該孔徑、該孔深係為微米(μm)等級，該等開孔之間的孔距係為微米(μm)等級。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之防眩光消散光學鏡片，其中該等開孔之間的該孔距為相同或不相同，讓該等開孔以蜂巢式、等距離或任意排列的方式設置。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之防眩光消散光學鏡片，其中至少一部份的該等開孔的該孔深的範圍介於1微米至20微米之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之防眩光消散光學鏡片，其中該出射面具有一凹面曲度，以對應一使用者的眼球曲度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之防眩光消散光學鏡片，其中該等開孔填充一折射材料。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之防眩光消散光學鏡片，其中該光學載體的材質為該折射材料。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之防眩光消散光學鏡片，更包含一染色片，係設置鄰近於該出射面，以調節該出射光線。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之防眩光消散光學鏡片，更包含一膠體，係設置於該光學載體與該染色片之間，以結合該光學載體與該染色片，其中該膠體的折射率選擇性相同於該光學載體的折射率，以導引該入射光線與該出射光線之至少一者。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之防眩光消散光學鏡片，更包含一偏光膜，係鄰近地設置於該光學載體之入射面或出射面，其中該偏光膜形成複數光欄。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之防眩光消散光學鏡片，更包含一干擾膜層，係形成在出射面，該干擾膜層修正該出射光線所產生的繞射光。
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