TWI846137B - 鏡片製造方法及鏡片 - Google Patents
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Abstract
本申請提供一種鏡片製造方法，包括：提供第一透鏡；藉由光學對位，在所述第一透鏡的一個側面上貼附相位延遲膜及反射偏振膜的組合層結構，所述反射偏振膜位於所述相位延遲膜遠離所述第一透鏡的一側；在所述第一透鏡的另一相反的側面鍍上半透半反層。本申請還提供一種鏡片。
Description
本申請涉及光學領域，尤其涉及一種鏡片製造方法以及一種鏡片。
習知的虛擬現實眼鏡中，採用折疊光路技術的眼鏡鏡片通常會包括多層膜結構，舉例來說，透鏡的表面通常會貼附半透半反層、相位延遲膜、反射偏振膜以及線性偏振膜等膜層結構。目前的貼合製程通常中，請參閱圖1，通常為先在透鏡表面鍍上半透半反層，再使用光學對位的方式貼附其他膜層，但由於半透半反層具有同時透光及反光的特性，因此在貼附其他膜層時半透半反層會對對位用的雷射L產生干擾，形成影子R(即鬼影，ghost image)，進而影響貼附其他膜層時的光軸對位，導致貼合後鏡片的良品率降低。
本申請一方面提供一種鏡片製造方法，包括：提供第一透鏡；藉由光學對位，在所述第一透鏡的一個側面上貼附相位延遲膜及反射偏振膜的組合層結構，所述反射偏振膜位於所述相位延遲膜遠離所述第一透鏡的一側；在所述第一透鏡的另一相反的側面鍍上半透半反層。
本申請實施例提供的鏡片製造方法，藉由先貼合相位延遲膜及反射偏振膜的組合層結構，再鍍上半透半反層的順序，避免了在貼合過程中由於反射導致的光學對位不準確，提高了產品的良率。
在一實施例中，在所述第一透鏡的另一相反的側面鍍上半透半反層之前，還包括：提供第二透鏡；將所述反射偏振膜遠離所述透鏡的一側。
在一實施例中，在所述第一透鏡的另一相反的側面鍍上半透半反層之後，還包括：提供第二透鏡；將所述反射偏振膜遠離所述透鏡的一側。
在一實施例中，在提供第二透鏡之後，還包括：在所述第二透鏡與所述第一透鏡貼合的一側貼附線性偏振膜。
在一實施例中，藉由光學對位，在所述第一透鏡的一個側面上貼附相位延遲膜及反射偏振膜的組合層結構具體包括：在所述透鏡的一側先貼附所述相位延遲膜，再貼附所述反射偏振膜。
在一實施例中，藉由光學對位，在所述第一透鏡的一個側面上貼附相位延遲膜及反射偏振膜的組合層結構具體包括：先將所述相位延遲膜與所述反射偏振膜貼合，再將所述組合層結構貼附到所述第一透鏡的一側。
在一實施例中，藉由光學對位，在所述第一透鏡的一個側面上貼附相位延遲膜及反射偏振膜的組合層結構之前，還包括：在70℃-85℃的溫度下，將所述相位延遲膜及所述反射偏振膜烘烤1-4小時。
在一實施例中，藉由光學對位，在所述第一透鏡的一個側面上貼附相位延遲膜及反射偏振膜的組合層結構之後，還包括：在70℃-85℃的溫度，5kg的壓力下，對所述第一透鏡進行加壓脫泡20-40分鐘。
在一實施例中，提供第一透鏡之後，還包括，在所述第一透鏡的兩側塗布硬化層。
在一實施例中，藉由光學對位，在所述第一透鏡的一個側面上貼附相位延遲膜及反射偏振膜的組合層結構的步驟具體包括，選用附著力滿足黏著抗拉強度測試大於1000千帕且180°剝離測試強度大於3Kg/25mm、內聚力滿足動態熱機械分析測試結果大於100千帕並且氣體穿透度滿足JISL1099-1測試結果大於5g/m224hr的黏合膠，並使用所述黏合膠將所述第一透鏡與所述相位延遲膜以及所述相位延遲膜與所述反射偏振膜貼合。
本申請另一方面提供一種鏡片，包括；第一透鏡；組合層結構，包括相位延遲膜及反射偏振膜，所述組合層結構貼附於所述第一透鏡的一側，所述反射偏振膜位於所述相位延遲膜遠離所述第一透鏡的一側；以及半透半反層，鍍於所述第一透鏡遠離所述組合層結構的一側；
其中，所述第一透鏡與所述相位延遲膜之間、以及所述相位延遲膜與所述反射偏振膜之間均設置有黏合膠，所述黏合膠的附著力滿足黏著抗拉強度測試大於1000千帕且180°剝離測試強度大於3Kg/25mm、內聚力滿足動態熱機械分析測試結果大於100千帕並且氣體穿透度滿足JISL1099-1測試結果大於5g/m224hr。
100:鏡片
10:第一透鏡
11:組合層結構
111:相位延遲膜
113:反射偏振膜
12:黏合膠
13:半透半反層
15:硬化層
30:第二透鏡
31:線性偏振膜
L:雷射
R:影子
S1、S2、S3:步驟
圖1為習知技術中鏡片製造的過程中的反光示意圖。
圖2為本申請一實施例的鏡片製造方法的流程圖。
圖3為本申請一實施例的鏡片的結構示意圖。
圖4為本申請一實施例的鏡片製造方法的結構示意圖。
圖5為本申請另一實施例的鏡片製造方法的結構示意圖。
下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本申請的一部分實施例，而不是全部的實施例。
除非另有定義，本申請所使用的所有的技術和科學術語與屬於本申請的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。在本申請的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本申請。
為能進一步闡述本發明達成預定目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施方式，對本申請作出如下詳細說明。
實施例一
本申請實施例提供一種鏡片製造方法，請參閱圖2，其包括：步驟S1：提供第一透鏡；步驟S2：藉由光學對位，在所述第一透鏡的一個側面上貼附相位延遲膜及反射偏振膜的組合層結構，所述反射偏振膜位於所述相位延遲膜遠離所述第一透鏡的一側；步驟S3：在所述第一透鏡的另一相反的側面鍍上半透半反層。
在本實施例中，請參閱圖3，本申請鏡片製造方法製造的鏡片100包括：第一透鏡10、組合層結構11、半透半反層13、硬化層15、第二透鏡30以及線性偏振膜31。其中，硬化層15分別塗布於第一透鏡10的兩側，半透半反層13鍍於其中一層硬化層15遠離第一透鏡10的一側。組合層結構11包括相位延遲膜111和反射偏振膜113，相位延遲膜111貼附於另一硬化層15遠離半透半反層13的一側，反射偏振膜113貼附於相位延遲膜111遠離第一透鏡10的一側。第二透鏡30與第一透鏡10貼合，具體來說，第二透鏡30在第一透鏡10貼附有組合層結構11的一側與第一透鏡10貼合，線性偏振膜31貼附於第二透鏡30用於與第一透鏡10貼合的一側。也即，從第一透鏡10到第二透鏡30的方向上，依次為半透半反層13、硬化層15、第一透鏡10、硬化層15、相位延遲膜111、反射偏振膜113、線性偏振膜31以及第二透鏡30。在其他實施例中，鏡片100還可以包括複數第三透鏡(圖未示)，所述第三透鏡設置於第二透鏡30遠離第一透鏡10的一側，或者設置於第一透鏡10遠離第二透鏡30的一側，或者第一透鏡10與第二透鏡30之間，本申請對此不做限制，只要透鏡表面鍍有半透半反層13，均在本申請的範圍內。
在本實施例中，在步驟S1之後，還包括：在第一透鏡10的兩側塗布硬化層15。具體來說，硬化層15主要用於增強第一透鏡10的硬度，從而起到保護的作用，並且有利於增加後續鍍膜製程時膜材的附著性。
在本實施例中，請參閱圖4，步驟S2包括：藉由光學對位，在第一透鏡10的一側先貼附相位延遲膜111，再貼附反射偏振膜113。具體來說，光學對位是指在貼合時使用雷射沿第一透鏡10的光軸進行照射，並以此確認相位延遲膜111和反射偏振膜113的位置，從而找到最佳的貼合角度。由於將相位延遲膜111和反射偏振膜113貼附到第一透鏡10上的步驟是在第一透鏡10鍍上半透半反層13之前，因此可以避免在光學對位時，由於半透半反層13部分反光而產生光斑，影響雷射的對準。
在本實施例中，步驟S3具體為：在高真空環境下，在第一透鏡10未貼合組合層結構11的一側藉由物理氣相沉積法在第一透鏡10的表面蒸鍍半透半反層13。其中，高真空環境的氣壓約為10-5bar。
在本實施例中，步驟S2還包括：選用附著力(Adhesion)滿足黏著抗拉強度(Tensile Adhesion)測試大於1000千帕且180°剝離測試(180° Peeling
Test)強度大於3Kg/25mm、內聚力(Cohesion)滿足動態熱機械分析(Dynamic mechanical analysis，DMA)測試結果大於100千帕並且氣體穿透度(Gas permeability)滿足JISL1099-1測試結果大於5g/m224hr的黏合膠12，並使用黏合膠12將第一透鏡10與相位延遲膜111以及相位延遲膜111與反射偏振膜113貼合。具體來說，黏合膠12需要選擇排泡能力較佳的材料，從而避免在進行步驟S3時由於高真空環境造成的組合層結構11的脫落。黏合膠12的排泡能力可以藉由附著力、內聚力以及氣體穿透度來表現。其中，對於黏合膠12的附著力可以藉由黏著抗拉強度測試來進行檢測，結果需大於1000KPa才可滿足要求；同時，黏合膠12的附著力還需藉由剝離測試來進行檢測，結果需大於3Kg/25mm。對於黏合膠12的內聚力可以藉由動態熱機械分析來進行檢測，內聚力需大於100KPa。對於黏合膠12的氣體穿透度可以藉由JISL1099-1的測試標準來進行，氣體穿透度需大於5g/m224hr。
在本實施例中，步驟S2之前，還包括：在70℃-85℃的溫度下，將相位延遲膜111及反射偏振膜113烘烤1-4小時。在步驟S2之後，包括：在70℃-85℃的溫度，5kg的壓力下，對第一透鏡10進行加壓脫泡20-40分鐘，具體來說，由於鍍上半透半反層13的工序在貼合相位延遲膜111和反射偏振膜113之後，且鍍上半透半反層13需要在高真空環境，若相位延遲膜111和反射偏振膜113貼合不牢固，或者膜材中含有水分，則會導致在步驟S3的工序中發生褶皺、氣泡或脫離等缺陷。因此，藉由在步驟S2之前，對相位延遲膜111及反射偏振膜113進行烘烤，可以去除膜材中的水分；藉由在步驟S2之後對第一透鏡10進行加壓脫泡，可以加強相位延遲膜111及反射偏振膜113的附著效果。從而避免在進行步驟S3時造成褶皺、氣泡或脫離等缺陷。
在本實施例中，在步驟S3之後，還包括：提供第二透鏡30，將第二透鏡30貼合到反射偏振膜113遠離第一透鏡10的一側。在提供第二透鏡30之後，還包括：在第二透鏡30與第一透鏡10貼合的一側貼附線性偏振膜31。具體來說，在第一透鏡10鍍上半透半反層13之後，可以將貼附上線性偏振膜31的第二透鏡30與第一透鏡10貼合，第二透鏡30貼附有線性偏振膜31的一側與第一透鏡10貼附有組合層結構11的一側相貼合，從而得到鏡片100。
在本申請實施例提供的鏡片製造方法，藉由設置第一透鏡10上膜層的附著的順序為先貼合相位延遲膜111和反射偏振膜113，再蒸鍍半透半反層
13，可以避免由於半透半反層13反射光線導致進行光學對位時無法對準位置，可以提高相位延遲膜111和反射偏振膜113的貼合精度，提高產品良率。藉由對相位延遲膜111和反射偏振膜113進行烘烤處理，以及在貼合後進行加壓脫泡處理，有利於提高附著在第一透鏡10上的穩定性，避免在蒸鍍半透半反層13時由於高真空環境導致產生氣泡或脫離等缺陷。藉由選用具有較強排泡能力的黏合膠12，可以進一步避免在蒸鍍半透半反層13時由於高真空環境導致產生氣泡或脫離等缺陷。
實施例二
本申請實施例二提供一種鏡片製造方法，請參閱圖5，與實施例一的區別在於，在本實施例中，步驟S2具體包括：先將相位延遲膜111與反射偏振膜113貼合，再將貼合後的組合層結構11貼合到第一透鏡10的一側。在步驟S3之前，還包括：提供第二透鏡30，並將第二透鏡30貼合到第一透鏡10貼合有反射偏振膜113的一側。
具體來說，在步驟S2中，可以先將相位延遲膜111與反射偏振膜113貼合，再將貼合後的組合層結構11貼附到第一透鏡10上，相較於實施例一中分別貼附的方式，直接貼附組合層結構11，僅需要進行一次光學對位貼合，可以提高產品的良品率。此外，由於相位延遲膜111與反射偏振膜113均為柔性材料，因此更加容易互相貼合。
在本實施例中，將第二透鏡30與第一透鏡10貼合的工序位於步驟S3之前，相較於實施例一中的方案，先將第二透鏡30與第一透鏡10貼合，同樣可以避免在貼合時受到半透半反層13的影響。有利於提高貼合的精度。
在其他實施例中，上述實施例一及實施例二中的工序也可以重新組合，舉例來說，可以先將相位延遲膜111與反射偏振膜113相互貼合為組合層結構11並貼附到第一透鏡10上之後，蒸鍍半透半反層13，然後再將第一透鏡10與第二透鏡30相互貼合。本申請對此不做限制。
本申請實施例提供的鏡片製造方法，藉由將蒸鍍半透半反層13的工序延後，有利於提高在此之前任意貼合工序的光學對位精度，從而提高貼合的精度。
實施例三
本申請實施例三提供一種鏡片100，請參閱圖3，鏡片100包括：第一透鏡10、組合層結構11、半透半反層13、硬化層15、以及黏合膠12。其中，硬化層15分別塗布於第一透鏡10的兩側，半透半反層13鍍於其中一層硬化層15遠離第一透鏡10的一側。組合層結構11包括相位延遲膜111和反射偏振膜113，相位延遲膜111貼附於另一硬化層15遠離半透半反層13的一側，反射偏振膜113貼附於相位延遲膜111遠離第一透鏡10的一側。第一透鏡10與組合層結構11之間，相位延遲膜111與反射偏振膜113之間均設置有黏合膠12。具體來說，黏合膠12設置於硬化層15與組合層結構11之間，用於將組合層結構11貼合在第一透鏡10上。
在本實施例中，鏡片100還包括第二透鏡30以及線性偏振膜31，第二透鏡30與第一透鏡10貼合，具體來說，第二透鏡30在第一透鏡10貼附有組合層結構11的一側與第一透鏡10貼合，線性偏振膜31貼附於第二透鏡30用於與第一透鏡10貼合的一側。也即，從第一透鏡10到第二透鏡30的方向上，依次為半透半反層13、硬化層15、第一透鏡10、硬化層15、相位延遲膜111、反射偏振膜113、線性偏振膜31以及第二透鏡30。在其他實施例中，鏡片100還可以包括複數第三透鏡(圖未示)，所述第三透鏡設置於第二透鏡30遠離第一透鏡10的一側，或者設置於第一透鏡10遠離第二透鏡30的一側，或者第一透鏡10與第二透鏡30之間，本申請對此不做限制，只要透鏡表面鍍有半透半反層13，均在本申請的範圍內。
在本實施例中，黏合膠12的附著力滿足黏著抗拉強度測試大於1000千帕且180°剝離測試強度大於3Kg/25mm、內聚力滿足動態熱機械分析測試結果大於100千帕並且氣體穿透度滿足JISL1099-1測試結果大於5g/m224hr。具體來說，對於黏合膠12的附著力可以藉由黏著抗拉強度(Tensile Adhesion)測試來進行檢測，結果需大於1000KPa才可滿足要求；同時，黏合膠12的附著力還需藉由剝離測試來進行檢測，結果需大於3Kg/25mm。對於黏合膠12的內聚力可以藉由動態熱機械分析(Dynamic mechanical analysis，DMA)來進行檢測，內聚力需大於100KPa。對於黏合膠12的氣體穿透度可以藉由JISL1099-1的測試標準來進行，氣體穿透度需大於5g/m224hr。
本實施例製造的鏡片100，可以應用於虛擬現實(Virtual Reality，VR)眼鏡中，其第一透鏡10的一側面向顯示模組，第二透鏡30的一側面向使用
者的眼睛，從顯示模組出射的圖像光，先穿過半透半反層13和第一透鏡10，在穿過相位延遲膜111並改變相位後，被反射偏振膜113反射回半透半反層13，在半透半反層13再次反射並穿過相位延遲膜111後，穿過反射偏振膜113、線性偏振膜31以及第二透鏡30，最終被使用者的眼睛接收。藉由設置半透半反層13、相位延遲膜111和反射偏振膜113，可以使光線在傳輸過程中進行折疊，從而增加整體的光程，有利於減小VR眼鏡的體積。
本領域具有通常知識者應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。
S1、S2、S3:步驟
Claims (10)
- 一種鏡片製造方法，包括：提供第一透鏡；藉由光學對位，在所述第一透鏡的一個側面上貼附相位延遲膜及反射偏振膜的組合層結構，所述反射偏振膜位於所述相位延遲膜遠離所述第一透鏡的一側，藉由光學對位，在所述第一透鏡的一個側面上貼附相位延遲膜及反射偏振膜的組合層結構之前，還包括：在70℃-85℃的溫度下，將所述相位延遲膜及所述反射偏振膜烘烤1-4小時；在所述第一透鏡的另一相反的側面鍍上半透半反層。
- 如請求項1所述之鏡片製造方法，其中，在所述第一透鏡的另一相反的側面鍍上半透半反層之前，還包括：提供第二透鏡；將所述第二透鏡貼合到所述反射偏振膜遠離所述第一透鏡的一側。
- 如請求項1所述之鏡片製造方法，其中，在所述第一透鏡的另一相反的側面鍍上半透半反層之後，還包括：提供第二透鏡；將所述第二透鏡貼合到所述反射偏振膜遠離所述第一透鏡的一側。
- 如請求項2或3所述之鏡片製造方法，其中，在提供第二透鏡之後，還包括：在所述第二透鏡與所述第一透鏡貼合的一側貼附線性偏振膜。
- 如請求項1所述之鏡片製造方法，其中，藉由光學對位，在所述第一透鏡的一個側面上貼附相位延遲膜及反射偏振膜的組合層結構具體包括：在所述第一透鏡的一側先貼附所述相位延遲膜，再貼附所述反射偏振膜。
- 如請求項1所述之鏡片製造方法，其中，藉由光學對位，在所述第一透鏡的一個側面上貼附相位延遲膜及反射偏振膜的組合層結構具體包括：先將所述相位延遲膜與所述反射偏振膜貼合，再將所述組合層結構貼附到所述第一透鏡的一側。
- 如請求項1所述之鏡片製造方法，其中，藉由光學對位，在所述第一透鏡的一個側面上貼附相位延遲膜及反射偏振膜的組合層結構之後，還 包括：在70℃-85℃的溫度，5kg的壓力下，對所述第一透鏡進行加壓脫泡20-40分鐘。
- 如請求項1所述之鏡片製造方法，其中，提供第一透鏡之後，還包括，在所述第一透鏡的兩側塗布硬化層。
- 如請求項1所述之鏡片製造方法，其中，藉由光學對位，在所述第一透鏡的一個側面上貼附相位延遲膜及反射偏振膜的組合層結構的步驟具體包括，選用附著力滿足黏著抗拉強度測試大於1000千帕且180°剝離測試強度大於3Kg/25mm、內聚力滿足動態熱機械分析測試結果大於100千帕並且氣體穿透度滿足JISL1099-1測試結果大於5g/m224hr的黏合膠，並使用所述黏合膠將所述第一透鏡與所述相位延遲膜以及所述相位延遲膜與所述反射偏振膜貼合。
- 一種鏡片，如請求項1所述之鏡片製造方法所制，包括；第一透鏡；組合層結構，包括相位延遲膜及反射偏振膜，所述組合層結構貼附於所述第一透鏡的一側，所述反射偏振膜位於所述相位延遲膜遠離所述第一透鏡的一側；以及半透半反層，鍍於所述第一透鏡遠離所述組合層結構的一側；其中，所述第一透鏡與所述相位延遲膜之間、以及所述相位延遲膜與所述反射偏振膜之間均設置有黏合膠，所述黏合膠的附著力滿足黏著抗拉強度測試大於1000千帕且180°剝離測試強度大於3Kg/25mm、內聚力滿足動態熱機械分析測試結果大於100千帕並且氣體穿透度滿足JISL1099-1測試結果大於5g/m224hr。
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