專利名稱：具有防劃抗反射層的光學(xué)透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)透鏡，該光學(xué)透鏡具有透鏡元件，該透鏡元件由塑料制成，更特別地由在可見光范圍內(nèi)透明的塑料制成，且具有包括多個(gè)層的涂層，所述多個(gè)層包括至
少一個(gè)高折射率層。
背景技術(shù)：
例如，這種光學(xué)透鏡從文件EP0698798A2可獲知。在可見光范圍內(nèi)透明的塑料，取代硅酸鹽玻璃，如今越來越經(jīng)常地被用作光學(xué)透鏡的材料，特別對于眼鏡鏡片。相對于硅酸鹽玻璃而言，該塑料提供的優(yōu)勢有較低的重量、 更大的斷裂強(qiáng)度、可著色性，以及附連無框鏡框的可能性。然而，塑料光學(xué)透鏡的一個(gè)已知的弱點(diǎn)是其表面對機(jī)械暴露，特別是對由刻劃造成的損害的大的多的易感性。為了使得由該塑料制成的光學(xué)透鏡對機(jī)械暴露的易感性最小化，涂層被施加于該塑料制品，且旨在保護(hù)光學(xué)透鏡不受機(jī)械事件的影響?？傮w而言，該保護(hù)性功能由硬涂層承擔(dān)。該硬涂層必須類似地在可見光范圍內(nèi)透明，且必須具有接近于該光學(xué)透鏡的折射率，以確保高的光學(xué)透明度，且阻止不想要的顏色干涉。用于硬涂層的典型材料是硅氧烷，或是有機(jī)改性陶瓷，所述有機(jī)改性陶瓷具有聚硅氧烷基體，其中金屬原子，例如鈦原子，取代氧原子被植入聚硅氧烷基體中。此外已知的是，出于防止破壞性反射的目的，所謂抗反射層設(shè)置于光學(xué)透鏡上。通常，這可通過一系列層獲得，其中具有第一折射率的層和具有較第一折射率要高的第二折射率的層以交替的方式施加。在前述的文件EP0698798A2中，已經(jīng)提出將這些抗反射層結(jié)合入涂層的設(shè)計(jì)中，以防護(hù)機(jī)械暴露，所述抗反射層示例性地由無機(jī)、氧化物且光學(xué)透明的材料構(gòu)成。文件EP0698798A2提出了一種包括硅酸硼玻璃的涂層，其被通過PVD (物理氣相沉積)方法施加于透鏡。該涂層據(jù)稱具有高達(dá)3μπι的厚度，作為防劃保護(hù)手段。盡管所述層確實(shí)保護(hù)塑料透鏡免受諸如刻劃的機(jī)械影響，但是其并未阻止位于該層以下或該層上的層 (其旨在提供防劃保護(hù)，換言之，抗反射出自身)被刻劃，并由此導(dǎo)致了對光散射的模糊層。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種光學(xué)透鏡，更特別地提供一種眼鏡鏡片，其具有既具有良好的抗反射性質(zhì)、且不易受機(jī)械暴露損害的涂層。因此，如本發(fā)明所述，提出在引言中所述的光學(xué)透鏡被進(jìn)一步發(fā)展，以使得超疏水層為涂層的頂層，其特別地和透鏡元件相對；所述至少一個(gè)高折射率層(特別地是總體)的厚度小于40nm，更特別地小于36nm ；且涂層的總體厚度大于約380nm。因此，設(shè)定高折射率層的總體層厚度小于40nm，特別是小于36nm。在恰好一個(gè)高折射率層的情形中，該恰好一個(gè)高折射率層的厚度小于40nm ；而在多于一個(gè)高折射率層的情形中(或至少兩個(gè)高折射率層的情形中)，所述多個(gè)高折射率層一起(或總體地，或綜合地)具有小于40nm的厚度。因此，一方面，設(shè)置有具有透鏡元件的光學(xué)透鏡，其由塑料制成，更特別地由在可見光范圍內(nèi)透明的塑料制成，且具有具有多個(gè)層的涂層，所述多個(gè)層包括一個(gè)高折射率層， 其中硬涂層毗鄰?fù)哥R元件形成，其中超疏水層為涂層的頂層，其中所述一個(gè)高折射率層的厚度小于40nm，且其中涂層的總體厚度小于約380nm。此外，在另一方面，設(shè)置有具有透鏡元件的光學(xué)透鏡，其由塑料制成，更特別地由在可見光范圍內(nèi)透明的塑料制成，且具有包括多個(gè)層的涂層，所述多個(gè)層包括至少兩個(gè)高折射率層，其中硬涂層毗鄰?fù)哥R元件形成，其中超疏水層為涂層的頂層，其中所述至少兩個(gè)高折射率層的總體厚度小于40nm，且其中涂層的總體厚度大于約380nm。光學(xué)表面相對于刻劃的易感性在眼鏡鏡片制造中使用來自Colts實(shí)驗(yàn)室的稱作 Bayer測試的測試測量，其中指定數(shù)量的具有尖銳邊緣的顆粒被傳遞經(jīng)過眼鏡鏡片的表面， 隨后眼鏡鏡片被進(jìn)行光學(xué)評價(jià)。在Colts實(shí)驗(yàn)室的該Bayer測試中，通過小的支架的橫向移動將摩擦材料引導(dǎo)經(jīng)過測試透鏡以及參照透鏡，所述參照透鏡為未涂布的CR39標(biāo)準(zhǔn)眼鏡鏡片，其光學(xué)強(qiáng)度為0屈光度，所述透鏡被固定于支架的基座上。隨后，測試透鏡被評價(jià)， 即，測量由刻痕造成的散射光的數(shù)量。測試的結(jié)果為示出了測試透鏡與未涂布的CR39參照透鏡比較的抗劃數(shù)值。CR39的材料是碳酸烯丙基二甘醇酯(ADC)(或聚碳酸烯丙基二甘醇酯)。此處公開的本發(fā)明使用特定的、光學(xué)寬帶抗反射層解決了塑料光學(xué)透鏡的機(jī)械耐久性問題，以使得當(dāng)Bayer測試被使用時(shí)，僅造成了最低程度的散射光增加水平，其被表示為> 17的Bayer值。所關(guān)注的具有涂層的光學(xué)透鏡可由傳統(tǒng)的PVD工藝制成。可替換地，其他用于獲得如此薄層的系統(tǒng)的工藝也是可設(shè)想的，例如CVD (化學(xué)氣相沉積)工藝，以及前述工藝的離子輔助或等離子束輔助版本。所述“高折射率”當(dāng)前被理解為特別地在波長為550nm時(shí)折射率η > 1. 65的材料，其特別地為一層材料。在低于該折射率時(shí)，另外考慮到所用的透鏡元件襯底的折射率為1. 6或1. 67，所述層作為光的散射介質(zhì)具有很少的作用，或完全不起作用。特別地，下列材料的層為高折射率層，且可形成高折射率層Ce02，Cr2O3，HfO2, ITO, La2O3-Nb2O5混合物， La2O3-TiO2 混合物，Nb2O5，Al2O3-Pr6O11 混合物，Al2O3-Pr6O11 混合物，Sc2O3, SiO, Ta2O5, TiO2, TiO2-Al2O3 混合物，Ti-Pr-氧化物，Y2O3，ZrO, ZrO2, ZrO2-TaO2 混合物，ZrO2-TiR 混合物，ZnS， ZrO2-Y2O3混合物，SiOxNy, SiNx, Si3N4，，以及所述材料和/或所述材料的過化學(xué)計(jì)量或亞化學(xué)計(jì)量變體的混合物的層。如果提供多于一個(gè)高折射率層，所有的高折射率層可由相同的材料形成。但是，也可設(shè)定所述高折射率層由前述材料中的不同材料形成。所述“中折射率”當(dāng)前被理解為在波長550nm處具有1. 5 < η < = 1. 65的折射率的材料的層。特別地，下列材料的層為高折射率層，且可形成中折射率層=Al2O3，MgO, Al2O3-Pr6O11混合物，WO3,以及所述材料和/或所述材料的過化學(xué)計(jì)量或亞化學(xué)計(jì)量變體的混合物的層。所述“低折射率”當(dāng)前被理解為在波長550nm處折射率η < = 1. 5的材料的層。 特別地，下列材料的層為低折射率層，且可形成低折射率層Si02，SiO2-Al2O3混合物，BaF2,
4CaF2, Na3AlF6, MgF2, YbF3, YbF3-CaF2混合物，YF3, YF3-BaF2混合物以及所述材料和/或所述材料的過化學(xué)計(jì)量或亞化學(xué)計(jì)量變體的混合物的層。以上列出的目的因此被完全地實(shí)現(xiàn)。因此，為了呈現(xiàn)出高的抗劃性(S卩，8對吐值> 17)，以及良好的抗反射性質(zhì)(即， 在可見光波長范圍內(nèi)(特別是在450nm至650nm范圍內(nèi))反射率基本低于2. 5% )，光學(xué)透鏡必須首先被合適的硬涂層涂布。該硬涂層繼而可被施加有由抗反射層的多層構(gòu)造，所述多層構(gòu)造的總體厚度大于約380nm，更特別地大于約400nm。在所述抗反射層中，高折射率層必須總體保持盡可能薄。特別地，所述至少一個(gè)高折射率層旨在總體厚度不大于40nm，更特別地不大于35nm。和由塑料制成的透鏡元件相對，該涂層此時(shí)應(yīng)該以超疏水層為頂層。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該超疏水層由水所具有的接觸角度大于90°的材料制成， 且更特別地該超疏水層由水所具有的接觸角度大于95°、更特別地大于100°的材料制成。通過所述類型的超疏水層，層界面和存在于層界面上的顆粒之間的滑動摩擦力被最小化，這在一方面造成了光學(xué)透鏡的改善了的水的成珠性(beading)，而在另一方面，使得層界面和Bayer測試中使用的顆粒之間的滑動摩擦力最小化，從而導(dǎo)致更好的測試結(jié)^ ο在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，涂層可能具有恰好一個(gè)高折射率層。在此情形中，更具體地，該恰好一個(gè)高折射率層的厚度可以小于20nm、更特別地小于15nm。這導(dǎo)致了顯著改進(jìn)了的關(guān)于機(jī)械暴露的性質(zhì)。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，涂層可以包括兩個(gè)高折射率層。更特別地，該兩個(gè)高折射率層中的一個(gè)可具有約IOnm的厚度。此外，該兩個(gè)高折射率層的總體或綜合厚度不大于 40nm，特別地不大于35nm。在優(yōu)選實(shí)施例中，所述至少一個(gè)高折射率層可由&02，TiO2或Ta2O5制成。此外，在優(yōu)選實(shí)施例中，該涂層包括至少一個(gè)低折射率層和/或至少一個(gè)中折射率層。所述至少一個(gè)低折射率層可特別地由SiO2或MgF2制成。使用這樣的方式，可獲得特別好的抗反射效應(yīng)，以及機(jī)械穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的一個(gè)特別有優(yōu)勢的實(shí)施例中，所述至少一個(gè)高折射率層被布置或嵌入在兩個(gè)低折射率層之間，或兩個(gè)中折射率層之間，或一個(gè)低折射率層和一個(gè)中折射率層之間。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該多個(gè)層的硬度從硬涂層沿超疏水層的方向增加。換句話說，涂層的硬度梯度應(yīng)從硬涂層沿超疏水層的方向升高。已發(fā)現(xiàn)在此情形中可獲得顯著改善的Bayer值。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)定所述至少兩個(gè)低折射率層和所述至少兩個(gè)中折射率層被布置在位于最底層的高折射率層和硬涂層之間的交替布置中。此處，特別地，設(shè)定三個(gè)中折射率層和兩個(gè)低折射率層被布置在所述至少一個(gè)高折射率層的最底層和硬涂層之間?？商鎿Q地，可設(shè)定至少兩個(gè)中折射率層和三個(gè)低折射率層被布置在所述至少一個(gè)高折射率層的最底層和硬涂層之間。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，可設(shè)定從超疏水層到最底層高折射率層且包括該最底層高折射率層在內(nèi)的多個(gè)層包括至少一個(gè)低折射率層、至少一個(gè)中折射率層以及至少一個(gè)高折射率層。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，存在有至少兩個(gè)由SW2形成的層以及至少三個(gè)由 Al2O3形成的層，其被交替地布置在超疏水層和硬涂層之間，且所述三個(gè)由Al2O3形成的層中的一個(gè)和硬涂層鄰接。通過這樣的構(gòu)造，且遵守根據(jù)本發(fā)明設(shè)定的不同層以及涂層的厚度的設(shè)定，可能在具有良好的抗反射性質(zhì)的情形下(即在可見光范圍內(nèi)基本小于2. 5 %的反射率)，在Bayer測試中獲得良好的測試結(jié)果。在本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)定中，可設(shè)定所述至少一個(gè)高折射率層的折射率η > 1.65。 此外，可設(shè)定所述至少一個(gè)中折射率層具有1. 5 < η < = 1. 65的折射率，且所述至少一個(gè)低折射率層的折射率η < = 1. 5。在本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)定中，可設(shè)定涂層除硬涂層之外的總體厚度大于約380nm。在此情形中，在排除硬涂層的情形下適用該涂層的最小厚度的條件。繼而，已有的超疏水層以及抗反射層(即，低折射率層、中折射率層和高折射率層)總體必須具有大于380nm的厚度。將被理解的是以上說明以及在下文中將被闡述的特征不僅可被以示出的特定組合使用，也可被被以其他組合或各自獨(dú)自地使用，而不背離本發(fā)明的范圍。


本發(fā)明的實(shí)施例被示出在附圖中，且在下文中被更詳盡地闡明。在附圖中，圖1示出了在具有折射率η = 1. 6以及沒有寬帶抗折射層時(shí)，由塑料制成的現(xiàn)有技術(shù)眼鏡鏡片的反射率曲線，圖2是示出了如本發(fā)明所述的光學(xué)透鏡的示意圖，圖3示出了如本發(fā)明所述的光學(xué)透鏡的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖，圖4示出了圖3中的光學(xué)透鏡的反射率曲線，圖5示出了如本發(fā)明所述的光學(xué)透鏡的又一實(shí)施例的示意圖，和圖6示出了圖5中的光學(xué)透鏡的反射率曲線。
具體實(shí)施例圖1示出了具有折射率η = 1. 6的寬帶抗反射涂層的現(xiàn)有技術(shù)塑料眼鏡鏡片的反射率曲線，和未涂布塑料眼鏡鏡片進(jìn)行比較。在所述類型的已知光學(xué)透鏡上的涂層通常包括多個(gè)具有低以及高的折射率的連續(xù)的層，且每一個(gè)都具有精確限定的厚度。特別地在高折射率眼鏡鏡片的情形中，這樣的寬帶抗反射涂層對于降低破壞性反射而言，且附加地，對于允許非常好的透射率而言是重要的。通常在這樣的情形中，提供有多個(gè)具有較高折射率的層，其和具有較低折射率的多個(gè)層一起產(chǎn)生需要的抗反射效應(yīng)。在此布置中具有較高折射率的層的總體層厚度為約50至約 150nm。相應(yīng)地，本發(fā)明的目的是提供一種具有類似的良好反射率數(shù)值的光學(xué)透鏡，其附加地具有盡可能高的Bayer值。相應(yīng)地，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)來設(shè)計(jì)的光學(xué)透鏡10。該光學(xué)透鏡10包括一種透鏡元件12，其在可見光范圍內(nèi)透明，且由塑料制成。該透鏡元件12提供有涂層14，該涂層14包括多個(gè)層15。該涂層14位于透鏡元件12上。和透鏡元件12相反，涂層14完結(jié)于超疏水層16。相應(yīng)地，當(dāng)透鏡元件12被認(rèn)為位于“底部”時(shí)，超疏水層16構(gòu)成了涂層 14的最頂層。該超疏水層由水所具有的接觸角度大于95°、更特別地大于100°的材料制成。此外，該多個(gè)層15包括至少一個(gè)高折射率層18。所謂高折射率層在本文中指的是折射率η > 1.65的材料。硬涂層毗鄰于透鏡元件12形成。該硬涂層20的典型材料是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，且已在現(xiàn)有技術(shù)中被使用。最后，所述多個(gè)層15包括附加的抗反射層22，其可包括低折射率層和中折射率層兩者，還可包括高折射率層。但是，在示出的實(shí)施例中，所述附加的抗反射層22的精確構(gòu)造并不特別重要，且該構(gòu)造也可被任意地選定。涂層14內(nèi)的硬涂層20的功能之一是硬涂層20作為無機(jī)抗反射層18、22之間的應(yīng)力補(bǔ)償。該抗反射層18、22具有較低的熱膨脹系數(shù)，而由有機(jī)塑料制成的透鏡元件12具有高熱膨脹系數(shù)。此外，硬涂層20背離透鏡元件12的側(cè)面形成了抗反射層22具有良好粘合強(qiáng)度的表面。為了使得Bayer值最大化，發(fā)現(xiàn)該多個(gè)層應(yīng)被施加，使得從透鏡元件12向超疏水層16的硬度梯度增加。在試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)如果越靠近底部的層(即在朝向透鏡元件12的方向越近)的層，其硬度比更靠近頂部(即距離超疏水層16越近)的層更硬，則Bayer值原則上越低。特別地，在距離超疏水層16較近的層包括至少一個(gè)高折射率層時(shí)(如涂層14 的情形)，這種情況出現(xiàn)。相應(yīng)地，應(yīng)將該多個(gè)層15的硬度設(shè)置為從硬涂層20沿超疏水層 16的方向增加。相應(yīng)地，就硬度而言，硬涂層20處于了在較軟的塑料表面和硬抗反射層之間的中間。此外，硬涂層20支撐抗反射層18、22。涂層14的總厚度應(yīng)大于約380nm，特別地大于約400nm。特別地，涂層14除硬涂層之外的厚度，即僅層16、18、22的厚度已經(jīng)大于約380nm，特別地大于約400nm。這阻止了涂層在機(jī)械加載下的斷裂，繼而喪失其防護(hù)功能和/或抗反射性能，所述機(jī)械加載諸如在 Bayter測試過程中由研磨測試元件造成的機(jī)械加載事件，但是，該至少一個(gè)高折射率層18 的總體厚度必須盡可能薄。該至少一個(gè)高折射率層18的存在對于令人滿意的抗反射效應(yīng)而言是必須的。但是，為了獲得> 17的Bayer值，該至少一個(gè)高折射率層18的總體厚度必須不大于40nm，特別地不大于35nm。已發(fā)現(xiàn)，諸如由于Bayer測試中的研磨顆粒對該至少一個(gè)高折射率層18和其附近剩余的抗反射層一起的損害造成了具有增加了的光散射能力的區(qū)域，其和所述損害的質(zhì)量以及數(shù)量相符。取決于該損害以及該至少一個(gè)高折射率層18 的厚度，該散射效應(yīng)導(dǎo)致了更大或更小模糊度的表面，并由此降低了涂層14作為一個(gè)整體可獲得的Bayer值。由于對該至少一個(gè)高折射率層18的最大厚度的強(qiáng)制限制，該效應(yīng)可被最小化，且可通過給定的涂層14獲得優(yōu)化的Bayer值。圖3示出了如本發(fā)明所述的光學(xué)透鏡10的第一實(shí)施例。在此實(shí)施例中，恰好一個(gè)高折射率層18形成于涂層14內(nèi)，其通過氧化鈦(TiO2)的氣相沉積制成。此外，還在涂層14中設(shè)置有由石英(SiO2)制成的低折射率層M以及由氧化鋁(Al2O3)制成的中折射率層26。
首先，在透鏡元件12上形成厚度為1至10 μ m的硬涂層20。首先沉積在硬涂層上的是厚度為25nm的氧化鋁層沈‘。隨后，布置在該層上的是厚度類似地為25nm的石英層。布置在該層上的是厚度為50nm的第二氧化鋁層沈"，隨后，在其上布置有厚度為 60nm的第二石英層。該層之后是厚度為115nm的第三氧化鋁層沈〃‘。設(shè)置在該第三氧化鋁層沈“‘上的是厚度為13nm的二氧化鈦高折射率層18。總體涂層14包括恰好一個(gè)高折射率層18。隨后被施加于該層之上的是厚度為IOnm的另一個(gè)氧化鋁層沈““。 其后是硬度為IOlnm的附加的第四石英層“，最終，在該層上布置有厚度為5nm的超疏水層16，其在頂部完結(jié)涂層14。通過石英層M和氧化鋁層沈的交替布置，可以獲得不導(dǎo)致層15的分層的內(nèi)部總體應(yīng)力。這可通過其中拉伸應(yīng)力占主導(dǎo)的氧化鋁層沈和其中壓縮應(yīng)力占主導(dǎo)的石英層M 的交替布置獲得。因此，多個(gè)層M和26的多層構(gòu)造對于產(chǎn)生的總應(yīng)力而言是具有機(jī)械效益的，且也對涂層14的抗反射效應(yīng)作出了貢獻(xiàn)。原則上，層對和沈的多層構(gòu)造可包括任意大的數(shù)量的層和不同的厚度的組合，且其不被限制于所示出的示例。其僅為提供了特別有利的抗反射效應(yīng)和Bayer值的組合的優(yōu)選實(shí)施例。圖4示出了圖3中示意性地示出的光學(xué)透鏡10的反射率曲線。通過圖3中示出的涂層，根據(jù)該第一實(shí)施例的本發(fā)明中的光學(xué)透鏡10能夠獲得大于20的Bayer值。此外， 由反射率曲線可見，光學(xué)透鏡10具有非常優(yōu)良的抗反射性質(zhì)。在可見光范圍內(nèi)，透光率大于98%。相應(yīng)地，根據(jù)該第一實(shí)施例的光學(xué)透鏡10不僅滿足了抗反射效應(yīng)的需求，也滿足了高Bayer值的需求。圖5示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例中的光學(xué)透鏡10。該圖5中示出的實(shí)施例不同于圖3中示出的實(shí)施例之處特別地在于，圖5中示出的第二實(shí)施例具有兩個(gè)高折射率層18、 18’。所述兩個(gè)高折射率層中的一個(gè)18’的厚度為約10nm，其在當(dāng)前示出的實(shí)施例中更精確地為8. 5nm。相應(yīng)地，另一個(gè)高折射率層18的厚度被設(shè)定為使得高折射率層18，18’的總體厚度小于40nm，其特別地小于36nm。因此，在圖5中示出的實(shí)施例中，該高折射率層18形成的厚度為22nm。在示出的光學(xué)透鏡10的第二實(shí)施例中，厚度為Ito 10 μ m的硬涂層20首先被施加至透鏡元件12。位于該層20上的是厚度為57nm的氧化鋁層沈’，隨后被施加于該層上的是厚度為25nm的石英層24’。位于其上的是厚度為Mnm的第二氧化鋁層沈”，其隨后被施加有厚度為61nm的第二石英層M”，位于該層之上的是厚度為60nm的第三氧化鋁層沈”’。 隨后被施加至該層的是厚度為8. 5nm的第一氧化鈦高折射率18’。隨后位于該層上的是厚度為45nm的氧化鋁層沈””。隨后施加于其上的是厚度為22nm的第二高折射率氧化鈦層 18”。施加至該層的是厚度為106nm的第三石英層M”，及厚度為5nm的超疏水層，其為涂層14的頂層，和透鏡元件12相對。通過所述類型的涂層14的構(gòu)造，也可獲得良好的Bayer 值。圖5中示出的涂層14允許獲得大于17的Bayer值。圖6示出了圖5中示出的光學(xué)透鏡10的反射率曲線。此處同樣地，在可見光范圍內(nèi)，光學(xué)透鏡具有良好的抗反射性質(zhì)；透光率大于98%。最后，參見圖3和圖5，可發(fā)現(xiàn)在兩個(gè)情形中，涂層14的總體厚度(特別地也不包括硬涂層20)大于400nm。此外，將高折射率層18，18‘，18“設(shè)置為總是嵌入在兩個(gè)低折射率層M之間，或是兩個(gè)中折射率層沈之間，或是一個(gè)低折射率層M和一個(gè)中折射率層沈之間。在圖3和圖5的示例中，該高折射率層由氧化鈦制成。但是，原則上，其可由氧化鋯(ZrO2)或氧化坦(Tii2O5)或是最初提及的材料中的任意一種制成。示出的實(shí)施例中的低折射率層由石英(SiO2)制備，而中折射率層由氧化鋁(Al2O3)層制備。更特別地，所述兩種材料被交替地使用，以補(bǔ)償涂層14內(nèi)的機(jī)械應(yīng)力。但是，可替換地，諸如氟化鎂(MgF2)也可被設(shè)置為一種材料。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)透鏡(10)，其具有透鏡元件(12)，所述透鏡元件由塑料制成，更特別地由在可見光譜中透明的塑料制成，且具有包括多個(gè)層(1 的涂層(14)，所述多個(gè)層(1 包括至少一個(gè)高折射率層(18)，其特征在于硬涂層00)被毗鄰所述透鏡元件(1 形成，超疏水層(16)為所述涂層(14)的頂層，該涂層(14)總體厚度大于約380nm，且在恰好一個(gè)高折射率層(18)的情形中，該恰好一個(gè)高折射率層(18)的厚度小于40nm，且在多于一個(gè)高折射率層(18)的情形中，所述高折射率層(18)的總厚度小于40nm。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡(10)，其特征在于所述超疏水層(16)由水所具有的接觸角度大于90°的材料制成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)透鏡(10)，其特征在于所述涂層具有恰好一個(gè)高折射率層(18)。
4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)透鏡(10)，其特征在于所述高折射率層(18)的厚度小于 15nm。
5.如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)透鏡(10)，其特征在于所述涂層(14)具有兩個(gè)高折射率層(18)。
6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)透鏡(10)，其特征在于所述兩個(gè)高折射率層(18)的一個(gè)的厚度小于或等于約lOnm。
7.如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)透鏡(10)，其特征在于所述至少一個(gè)高折射率層(18)由ZrO2, TiO2或Ta2O5形成。
8.如權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)透鏡(10)，其特征在于所述涂層(14)具有至少一個(gè)低折射率層04)和/或至少一個(gè)中折射率層06)。
9.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)透鏡(10)，其特征在于所述至少一個(gè)低折射率層(M，26) 由 SiO2, Al2O3 或 MgF2 制成。
10.如權(quán)利要求8或9所述的光學(xué)透鏡(10)，其特征在于所述至少一個(gè)高折射率層 (18)被嵌入在兩個(gè)低折射率層04)之間、或是兩個(gè)中折射率層06)之間、或是一個(gè)低折射率層04)和一個(gè)中折射率層06)之間。
11.如權(quán)利要求1至10中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)透鏡(10)，其特征在于所述多個(gè)層(15) 的硬度由硬涂層O0)沿超疏水層(16)方向增加。
12.如權(quán)利要求1至11中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)透鏡(10)，其特征在于至少兩個(gè)低折射率層和至少兩個(gè)中折射率層在位于最下層的高折射率層(18)和硬模層OO)之間的交替布置。
13.如權(quán)利要求1至12中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)透鏡(10)，其特征在于所述至少一個(gè)高折射率層(18)的折射率11 > 1. 65。
14.如權(quán)利要求8至13中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)透鏡(10)，其特征在于所述至少一個(gè)中折射率層06)具有1. 5 < η < = 1. 65的折射率，且所述至少一個(gè)低折射率層04)具有η <=1.5的折射率。
15.如權(quán)利要求1至14中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)透鏡(10)，其特征在于所述涂層(14) 除硬涂層OO)之外的總厚度大于約380nm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光學(xué)透鏡(10)，其具有透鏡元件(12)，所述透鏡元件由塑料制成，更特別地由在可見光譜中透明的塑料制成，且具有包括多個(gè)層(15)的涂層(14)，所述多個(gè)層(15)包括至少一個(gè)高折射率層(18)，其特征在于硬涂層(20)被毗鄰所述透鏡元件(12)形成，超疏水層(16)為所述涂層(14)的頂層，該涂層(14)總體厚度大于約380nm，且在恰好一個(gè)高折射率層(18)的情形中，該恰好一個(gè)高折射率層(18)的厚度小于40nm，且在多于一個(gè)高折射率層(18)的情形中，所述高折射率層(18)的總厚度小于40nm。本發(fā)明的光學(xué)透鏡既具有良好的抗反射性質(zhì)、且不易受機(jī)械暴露損害。
文檔編號G02B1/11GK102565890SQ20111030337
公開日2012年7月11日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月1日
發(fā)明者A.紐弗 申請人:卡爾蔡司視覺有限責(zé)任公司