專利名稱：復(fù)合曲面立體眼鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開總地涉及立體眼鏡，更具體地，涉及具有復(fù)曲率的立體眼鏡。
背景技術(shù)：
立體成像涉及顯示一對(duì)圖像，該對(duì)圖像包含創(chuàng)建圖像中深度的錯(cuò)覺的三維(“3D”)視覺信息。模擬大腦中的深度感知的一種方式是對(duì)觀眾的眼睛提供兩個(gè)不同的圖像，這兩個(gè)圖像表征同一對(duì)象的兩種透視，這兩種透視具有與雙眼視覺中兩個(gè)眼睛自然地接收的透視類似的微小偏差。許多光學(xué)系統(tǒng)使用該方法來顯示立體圖像。偏振通常用作將特定影像遞送給每個(gè)眼睛的手段，在這種手段中，正交偏振透鏡選擇合適的圖像。在照片、電影、視頻 游戲或其他二維(“2D”)圖像中可以創(chuàng)建深度的錯(cuò)覺。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本公開，一種用于提供光學(xué)偏振材料的方法可以包括通過利用針對(duì)第一材料為最優(yōu)化的熱條件來對(duì)該第一材料進(jìn)行熱成形(thermoform);通過利用針對(duì)第二材料為最優(yōu)化的熱條件對(duì)該第二材料進(jìn)行熱成形；以及組裝熱成形的第一材料和熱成形的第二材料，以使得熱成形的第一材料的第一側(cè)(side)和熱成形的第二材料的第一側(cè)接觸。此夕卜，對(duì)第一材料和第二材料進(jìn)行熱成形可以基本上同時(shí)執(zhí)行。該方法可以包括將第一材料和第二材料成形為基本上為彎曲的表面，并且還可以包括將這兩種材料層壓在一起。這兩種材料可以通過將粘合劑沉積到熱成形的第一材料的至少一第一表面上來將被層壓在一起。粘合劑可以通過利用紫外線光源來固化。另外，組裝第一材料和第二材料可以在第一材料與第二材料之間引起最小差異應(yīng)力。第三材料也可以被熱成形，并且可以被接合到第一材料的至少一第二側(cè)，其中，第三材料可以提供基本上最優(yōu)化的表面質(zhì)量。第一材料、第二材料和/或第三材料中的任何個(gè)體、組合或全部可以是卷料形式或者任何其他合適的材料形式(諸如片材形式)。該方法可以包括至少對(duì)第一材料的第一側(cè)提供電暈處理。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一材料可以是線偏振器，第二材料可以是延遲片。繼續(xù)該實(shí)施方案，延遲片可以是環(huán)烯烴共聚物材料，并且線偏振器可以是聚醋酸乙烯酯材料。根據(jù)另一方面，本申請(qǐng)公開了一種用于提供具有復(fù)曲率的透鏡的方法。該方法可以包括熱成形偏振器；熱成形延遲片；以及在基本上維持近似延遲值的同時(shí)組裝偏振器和延遲片，其中，所述偏振器的第一側(cè)可以與延遲片的第一側(cè)接觸。熱成形延遲片可以以針對(duì)延遲片為基本上最優(yōu)化的熱工藝被執(zhí)行，并且熱成形偏振器可以以針對(duì)偏振器為基本上最優(yōu)化的熱工藝被執(zhí)行。該方法還可以包括將偏振器和延遲片二者成形為一系列的基本上為彎曲的表面，并且可以包括將偏振器和延遲片層壓在一起。偏振器和延遲片可以是卷料或片材形式。本申請(qǐng)中公開了一種具有復(fù)曲率的光學(xué)偏振材料，該光學(xué)偏振材料可以包括第一熱成形層和第二熱成形層，第一熱成形層可以使用第一組針對(duì)第一熱成形層為最優(yōu)化的熱條件來成形，第二熱成形層可以使用第二組針對(duì)第二熱成形層為最優(yōu)化的熱條件來成形，其中，第一熱成形層和第二熱成形層可以通過粘合劑來接合。該光學(xué)偏振材料可以包括多個(gè)基本上為彎曲的表面。粘合劑可以用于將第一熱成形層和第二熱成形層層壓在一起，并且粘合劑可以沉積到第一熱成形層的至少一第一表面上。粘合劑可以通過利用紫外線光源來固化。第一熱成形層和第二熱成形層可以基本上被同時(shí)熱成形。第一熱成形層和第二熱成形層可以視情況以任何材料形式(包括，但不限于，卷料、片材形式等)被加工。當(dāng)閱讀了本公開的全部?jī)?nèi)容時(shí)，本公開的這些和其他優(yōu)點(diǎn)與特征對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)變得清楚。


在附圖中以舉例的方式圖示說明了實(shí)施方案，在附圖中，相似的標(biāo)號(hào)指示類似的部分，其中圖I是圖示說明根據(jù)本公開的用于制造具有曲面透鏡的眼鏡的工藝的實(shí)施方案的流程圖；圖2是圖示說明根據(jù)本公開的一副眼鏡的實(shí)施方案的示意圖；圖3是圖示說明根據(jù)本公開的工藝的實(shí)施方案的示意圖；圖4是圖示說明根據(jù)本公開的工藝的示意圖；圖5是圖示說明根據(jù)本公開的透鏡的截面的示意圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)一方面,一種用于提供檢偏(polarization analyzing)材料的方法可以包括通過利用針對(duì)第一材料為最優(yōu)化的熱條件來對(duì)第一材料進(jìn)行熱成形；以及通過利用針對(duì)第二材料為最優(yōu)化的熱條件來對(duì)第二材料進(jìn)行熱成形。這兩種材料可以基本上同時(shí)被加工，并且可以大批量生產(chǎn)。另外，第一材料和第二材料中的一個(gè)或兩個(gè)可以是卷料形式、片材形式或者可以允許加工條件針對(duì)每種材料分別地為最優(yōu)化的任何其他合適材料。兩條工藝生產(chǎn)線也可以被同步，以使得第一生產(chǎn)線的材料的彎曲表面可以大致與第二生產(chǎn)線的材料的彎曲表面對(duì)準(zhǔn)。應(yīng)該指出，本公開的實(shí)施方案可以用在各種光學(xué)系統(tǒng)和投影系統(tǒng)中。實(shí)施方案可以包括各種投影機(jī)、投影系統(tǒng)、光學(xué)部件、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、處理器、自備投影機(jī)系統(tǒng)、視覺和/或視聽系統(tǒng)以及電器件和/或光學(xué)器件，或者可以與這些一起工作。本公開的方面可以與同光學(xué)器件和電器件、光學(xué)系統(tǒng)、呈現(xiàn)系統(tǒng)相關(guān)的幾乎任何裝置或者可以包含任何類型的光學(xué)系統(tǒng)的任何裝置一起使用。因此，本公開的實(shí)施方案可以用于光學(xué)系統(tǒng)、視覺和/或光學(xué)呈現(xiàn)中所使用的設(shè)備、視覺外設(shè)等中以及一些計(jì)算環(huán)境下。在詳細(xì)地進(jìn)入所公開的實(shí)施方案之前，應(yīng)該理解，本公開在被應(yīng)用或創(chuàng)建時(shí)不限于所示的具體布置的細(xì)節(jié)，因?yàn)楸竟_能夠?qū)崿F(xiàn)其他實(shí)施方案。而且，本發(fā)明的方面可以按不同的組合和布置來進(jìn)行闡述，以定義其自身獨(dú)特的發(fā)明。此外，本文所使用的術(shù)語是出于描述的目的，而非限制的目的。立體影院中所使用的眼鏡可以包括安裝在塑料框架中的線偏振器或圓偏振器的模切平板。線偏振器可以包括常規(guī)的液晶顯示偏振器，這些偏振器是層壓在三乙酰纖維素(“TAC”)基板之間的拉伸/染色的聚乙烯醇(“PVA”)膜。TAC基板可以不具有光學(xué)功能，并且可以主要用于機(jī)械地支承PVA膜并保護(hù)PVA膜不受環(huán)境影響。圓偏振器(“CP”)可以通過用壓敏粘合劑(“PSA”)將拉伸聚合物的四分之一波長(zhǎng)延遲片層壓到線偏振器來制作。圓偏振膜可以被放置到框架凹槽中，此時(shí)第二框架件形成透鏡材料的壓配合。在一個(gè)實(shí)施方案中，安裝布置可以使可能是由于下述的一些問題而導(dǎo)致的周邊應(yīng)力最小，所述問題包括夾緊(特別是來自離散安裝點(diǎn)的)以及由于快速安裝整個(gè)周邊而過度約束該膜。這些問題可以引起雙折射，并且另外可以影響產(chǎn)品性能。該問題對(duì)于CP眼鏡也可以是明顯的，在CP眼鏡中，施加于諸如聚碳酸酯的延遲片的小應(yīng)力可以引起延遲值和光軸定向的顯著偏移。這樣的空間變化行為可以導(dǎo)致與偏振對(duì)比度損失或串?dāng)_相關(guān)聯(lián)的光泄漏。盡管目前的影院眼鏡可以提供低成本解決方案，但是可能存在將會(huì)減損3D體驗(yàn)的問題。例如，基板材料可以按照慣例使用擠壓或鑄造工藝來制作，這可以得到導(dǎo)致透射波 前(transmitted wavefront)中的不規(guī)則性的起伏表面。而且，平面透鏡可以是機(jī)械上不穩(wěn)定的，所以它們沒有被平放，并且在安裝之后可能表現(xiàn)出起皺或畸變。不是當(dāng)前的平面透鏡，可能希望的是制造具有復(fù)曲率的3D眼鏡透鏡，這些3D眼鏡透鏡具有所希望的基本曲線，但是幾乎不損害或者不損害3D對(duì)比度。熱成形工藝已用于制造偏振太陽鏡，在偏振太陽鏡中，兩個(gè)透鏡具有相同定向的偏振濾光器，并且無需使延遲膜彎曲。另外，由于小的雙折射對(duì)3D體驗(yàn)的影響，3D透鏡中所希望的偏振效率可以超過偏振太陽鏡所需的偏振效率。在熱成形工藝的一個(gè)實(shí)施例中，盤(disk)可以被置于加熱金屬形式，并且可以通過施加真空來立即強(qiáng)制形成杯狀物。對(duì)于具有合適厚度和機(jī)械性質(zhì)的材料，盤可以基本上與杯狀物共形。在規(guī)定的停留時(shí)間(dwell time)之后，真空可以被釋放，并且盤可以具有復(fù)曲率。在一些實(shí)施方案中，基本曲線可以低于杯狀物的基本曲線，并且?guī)缀涡螤羁梢悦黠@不同于所希望的球面形狀。當(dāng)對(duì)薄規(guī)格材料使用這樣的工藝時(shí)，真空的施加可以導(dǎo)致皺紋，并且因而可以使得透鏡無用。就這點(diǎn)而論，該真空成形工藝可以與特定規(guī)格的材料最大地兼容。當(dāng)熱成形平面層壓件時(shí)，存在可能發(fā)生的幾個(gè)問題。用于3D透鏡的這樣的疊層(stack-up)可以包括PVA偏振器、TAC保護(hù)片、延遲膜、附加的支承基板以及一種或更多種粘合化學(xué)物質(zhì)。每種材料可以具有不同的物理性質(zhì)，諸如，但不限于，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(“Tg”)、應(yīng)力應(yīng)變特性、模量、分子重量、對(duì)熱的不同敏感度等。例如，當(dāng)高性能的PVA偏振器曝露到過多的熱能時(shí)，它通?？赡軗p失偏振效率。就這點(diǎn)而論，熱成形這樣的層壓件可能導(dǎo)致部分基于各種組成材料的最佳參數(shù)來選擇受損的工藝參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，最大工藝溫度可以受特定材料限制，并且該溫度可能明顯低于另一種材料的Tg。當(dāng)熱成形這樣的組件時(shí)，高Tg材料可以被置于很大的應(yīng)力下，這可能影響性能并且導(dǎo)致產(chǎn)生由許多問題(諸如分層)引起的失效。在某些情況下，基板可以包括在最終產(chǎn)品中不具有特定功能的疊層中。TAC按照慣例被添加來保護(hù)獨(dú)立的(free-standing) PVA偏振器，并且附加基板可以被包括來適應(yīng)熱成形工藝的厚度要求。這樣的基板增加了成本和復(fù)雜性，由于引入了不同的化學(xué)物質(zhì)而使熱成形工藝復(fù)雜化，并且可以從熱成形引入附加的雙折射。在一個(gè)實(shí)施例中，提高產(chǎn)品功能性的材料可以被包括到透鏡中。就光學(xué)功能而言，這可以包括下述膜，這些膜可以提供增加的偏振控制、增加的透射、折射控制、透射控制(比如，光致變色體)和/或改善透射波前。本公開提供了一種用于以所希望的偏振控制和/或均勻性、低成本和高可靠性制造復(fù)合曲面立體圓偏振3D透鏡的工藝。一些實(shí)施方案可以包括在針對(duì)所使用的特定材料基本上為最優(yōu)化的條件下加工偏振功能層。然后可以使用低應(yīng)力粘合劑來組裝透鏡。在一個(gè)實(shí)施方案中，基于卷材(web)的組裝工藝可以用于粘結(jié)各個(gè)加成形層。低溫度工藝然后可以用于形成成品透鏡的內(nèi)表面或者內(nèi)表面和(比如，各向同性的)外表面兩者。以這種方式，透鏡組裝可以以最小的內(nèi)部應(yīng)力來進(jìn)行，使性能和產(chǎn)品壽命最大化。“低溫”可以在可以不導(dǎo)致組成的(constituent)透鏡層或材料的顯著膨脹或收縮的大致范圍內(nèi)，以使得當(dāng)在大致室溫下執(zhí)行時(shí)可以使得最終的透鏡無用。這樣的大致工藝范圍的一個(gè)實(shí)施例可以在大約50° F與大約120° F之間。圖I是圖示說明根據(jù)本公開的用于制造具有曲面透鏡的眼鏡的工藝的實(shí)施方案 的流程圖。雖然該流程圖包括按特定順序的操作，但是可以按不同的順序執(zhí)行這些操作，并且必要時(shí)還可以省略某些操作。圖I中的工藝100包括在工藝要素(process element) 102中熱成形第一材料。第一材料可以是卷料形式，并且可以是偏振器材料。工藝100可以包括在工藝要素104中熱成形第二材料。第二材料也可以是卷料形式，并且可以是延遲片材料。在可選的工藝要素106中可以熱成形其他功能層。在工藝要素102、104和106中，可以在針對(duì)所使用的特定材料為最優(yōu)化的獨(dú)立條件下實(shí)現(xiàn)每個(gè)熱成形工藝。另外，雖然第一材料和第二材料可以為卷料形式，但是工藝要素102和104還可以加工任何合適的材料形式(包括片狀形式)的材料，這可以使得可在獨(dú)立最優(yōu)化的條件下對(duì)每種材料進(jìn)行加工。在一個(gè)實(shí)施方案中，工藝要素102、104和106可以同時(shí)執(zhí)行。在工藝要素102、104和106中制備的熱成形的彎曲層可以在工藝要素108中使用各種I禹合機(jī)理(couplingmechanism)(包括粘合劑層壓)來組裝。在工藝要素110中，低溫工藝可以用于形成成品透鏡中的內(nèi)表面或者內(nèi)表面和(比如，各向同性的)外表面兩者。另外，工藝要素108和110可以作為單個(gè)工藝被執(zhí)行，或者可以如圖I所指示的那樣是分開的工藝。通常，用機(jī)械支承基板或者不用機(jī)械支承基板預(yù)成形的材料(諸如四分之一波長(zhǎng)延遲片和線偏振器)可以被放置到嵌件模具(insert-mold)中，在嵌件模具中，它們可以基本上同時(shí)用樹脂接合和封裝。在工藝要素112中，根據(jù)本公開，將成品的透鏡安裝到立體眼鏡上。圖2是圖示說明根據(jù)本公開的一副眼鏡的實(shí)施方案的示意圖。圖2是立體眼鏡200的示意圖，立體眼鏡200可以包括曲面透鏡202。曲面透鏡202可以適用于影院觀看，并且可以根據(jù)圖I中所圖示說明的工藝100或者根據(jù)本公開的原理的任何其他工藝來制造。曲面透鏡202可以跨透鏡均勻彎曲，或者曲率可以跨曲面透鏡202變化。本公開還提供了可以適用于通過熱成形工藝保留所希望的偏振控制性質(zhì)的材料的利用。如共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 12/249，876(通過引用并入本文)中所述的，環(huán)狀烯烴共聚物(COC)可以是低彈性的延遲片。熱成形的COC物品在美國(guó)公開專利申請(qǐng)No. 2008/0311370中進(jìn)行了描述，該專利申請(qǐng)通過引用并入本文，并且包括對(duì)于COC材料和處理的論述。由于低應(yīng)力光學(xué)系數(shù)，相對(duì)高的張力可以用于在COC膜中引起特定的線性延遲，就這點(diǎn)而論，相對(duì)來說不受后面由于熱成形而導(dǎo)致的變化的影響。熱成形期間所施加的徑向應(yīng)力否則可能在偏振控制中導(dǎo)致空間不均勻性。由于許多COC產(chǎn)品的相對(duì)高的Tg值，當(dāng)COC被構(gòu)建為疊層時(shí)，難以最優(yōu)化COC的熱成形溫度，因?yàn)閷訅杭锌赡鼙粴?。因而，盡管COC是所希望的延遲片膜，但是它可能是在不足的溫度下成形的，這使疊層置于永久的機(jī)械負(fù)荷下。一種可替換方案是使用可以在較低加工溫度下成形的材料。如共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 12/249, 876中所述的，作為熱成形工藝的結(jié)果，常見的用諸如聚碳酸酯的材料制作的顯示延遲膜在延遲的空間分布和光軸定向中將會(huì)顯示出巨大的變化。該不均勻性的幅度可能太大以至于不能滿足3D眼鏡中所希望的對(duì)比度均勻性。這對(duì)于高基本曲線值尤其是如此，其中，大部分賣家要求投入(field)基8 (base-8)生產(chǎn)線(比如，包含基8透鏡的眼鏡風(fēng)格)。由于延遲片性能的損失，基于聚碳酸酯的熱成形的透鏡產(chǎn)品因而可能限于相對(duì)小的基本曲線。圖3是圖示說明根據(jù)本公開的工藝的示意圖。雖然該工藝包括按特定順序的操作，但是可以按不同的順序執(zhí)行這些操作，并且必要時(shí)還可以省略某些操作。圖3圖示說明了根據(jù)本公開的適用于形成曲面透鏡的熱成形工藝。如所示的，薄規(guī)格熱成形工藝(諸如通過引用并入本文的美國(guó)專利No. 6，072, 158和美國(guó)專利No. 5，958，470中所述的工藝)可以用于絕熱地使片料成形為所希望的形狀。所希望的形狀可以是球面、環(huán)形或者可以根據(jù)特定材料的最優(yōu)化熱參數(shù)確定的任何其他形狀。在圖3中，熱成形工藝300可以包括卷料310和熱成形機(jī)320。在一個(gè)實(shí)施方案中，并且如圖3所示，卷料310可以作為一塊基本連續(xù)的材料進(jìn)入熱成形機(jī)320，并且可以作為一塊基本連續(xù)的材料離開熱成形機(jī)320。熱成形機(jī)320可以包括加熱區(qū)325和成形區(qū)330。加熱區(qū)325可以是能夠基本上控制溫度的任何類型的腔室，諸如烤爐。雖然可以使用術(shù)語腔室，但是這可以是可以被部分或整個(gè)封裝(enclose)的一般腔室，或者可以是幾乎不具有可以封裝感興趣區(qū)域的周圍結(jié)構(gòu)或者不具有該周圍結(jié)構(gòu)的區(qū)域。另外，即使圖3包括卷料形式的材料，卷料310也可以是任何合適的材料形式，諸如，但不限于，片狀形式、卷料形式等。在圖3中，卷料310可以被進(jìn)給到加熱區(qū)325中，加熱區(qū)325可以使卷料310達(dá)到合適的軟化溫度。合適的軟化溫度可以特定于卷料310，并且可以根據(jù)不同類型的卷料310的個(gè)體性質(zhì)來變化。卷料310然后可以移動(dòng)到成形區(qū)330中。在成形區(qū)330中時(shí)，卷料310可以被夾到夾具陣列332中。夾具陣列332可以是任何形狀，諸如，但不限于，球面、環(huán)形、橢圓形等。 如圖3所示，壓差可以逐漸施加于模具的一側(cè)，并且可以稍微均勻加熱的卷料310可以逐漸被驅(qū)動(dòng)到夾具的開口中，該夾具可以包含凹模。該工藝可以在單個(gè)烤爐中執(zhí)行，在該單個(gè)烤爐中，膜/工具可以分離兩個(gè)或更多個(gè)隔室。膜可以在框架中被夾緊，其中，壓差可以在膜接近于或者基本上處于所選溫度之后被施加。壓力(或者重力下的下降(sag))可以朝向框架開口移動(dòng)可能處于橡膠態(tài)的膜和/或使可能處于橡膠態(tài)的膜移動(dòng)到框架開口中。類似于吹泡泡，這可以預(yù)拉伸該膜。這樣的工藝可以對(duì)膜施加壓差，并且可以被均勻分布，這可以得到良好的均勻性。另外，凸形工具然后可以被推壓到提供最終幾何形狀的泡狀物(或者泡狀物陣列)中。實(shí)際上，在該步驟中幾乎不可能發(fā)生拉伸或者不發(fā)生拉伸，因?yàn)槟た梢栽谀＞呱戏酱瓜?drap)。膜可以接觸模具，并且當(dāng)否則可能導(dǎo)致不均勻性時(shí)，可以停止進(jìn)一步拉伸。在泡狀物成形工藝中，預(yù)拉伸的泡狀物可以被倒置到模具中?？商鎿Q方法可以是預(yù)拉伸所述材料/膜，并且然后將它吹到凹模中。通常，該方法可能要在不與模具接觸時(shí)執(zhí)行大部分膜拉伸，以便得到最均勻的結(jié)果。雖然模具在圖3中被描繪為凹形，但是模具可以是任何形狀，諸如凸形、正方形等。該工藝可以使得所述材料可在空間上經(jīng)受基本類似的熱條件，因而可以具有基本均勻的不同徑向拉伸。模具的使用可以使得層壓的隔熱膜可被添加到所述材料。如圖3中所描繪的，卷料310可以離開成形區(qū)330，并且可以具有與當(dāng)進(jìn)入烤爐325時(shí)不同的外形。另外，雖然卷料310在離開烤爐325之后可以具有不同的外形，但是該卷料仍可以是一塊連續(xù)的材料。此外，離開烤爐325的卷料310可以在工藝開始時(shí)基本上連續(xù)地附連到卷料310?？商鎿Q地，所成形的塊可以就地被切割(cut in place)并被收集以便后面逐個(gè)部分地進(jìn)行層壓。圖4是圖示說明根據(jù)本公開的工藝的示意圖。雖然該工藝包括按特定順序的操·作，但是可以按不同順序執(zhí)行這些操作，并且必要時(shí)還可以省略某些操作。圖4是用于成形·曲面透鏡的工藝400的另一個(gè)實(shí)施方案。在圖4的實(shí)施方案中，圓偏振器(比如，碘聚乙烯醇偏振器和COC四分之一波長(zhǎng)延遲片)的功能層可以根據(jù)各個(gè)最優(yōu)化的熱條件中的每個(gè)來單個(gè)地?zé)岢尚?。圓偏振器的功能層可以包括偏振器和延遲片。由于低應(yīng)力光學(xué)系數(shù)，COC可以用作延遲片，但是可以使用在熱成形期間保留延遲和光軸的任何材料。延遲片可以是正或負(fù)單軸的，但是優(yōu)選地不具有明顯的z延遲。例如，二醋酸酯通常在厚度上具有大于面內(nèi)延遲的延遲。涂覆的延遲片(諸如液晶聚合物(由比如Rolic研發(fā)))、反應(yīng)性介晶(由比如Merck研發(fā))和溶致液晶聚合物(由比如Crysoptix研發(fā))可以是替換形式。涂覆的偏振器(諸如由Optiva和Crysoptix研發(fā)的那些偏振器)可以用作PVA偏振器。在一個(gè)實(shí)施方案中，偏振器可以是碘聚乙烯醇，并且延遲片可以是COC四分之一波長(zhǎng)延遲片。延遲片可以是任何類型的材料，包括，但不限于，C0C、醋酸酯、二醋酸酯、聚碳酸酯等。另外，圖4的偏振器和延遲片可以在并行加工線中被單個(gè)地?zé)岢尚?。如圖4所示，卷料410和卷料420可以分別進(jìn)給到成形機(jī)415和成形機(jī)425中。卷料410和420可以是不同類型的材料，并且在一個(gè)實(shí)施方案中，卷料410可以是線偏振器材料，卷料420可以是延遲片材料。如前所討論的，雖然圖4包括卷料形式的材料，但是卷料410和420還可以是任何合適的材料形式，諸如，但不限于，片狀形式、卷料形式等，這可以允許單個(gè)地使針對(duì)每種材料的加工條件最優(yōu)化。另外，成形機(jī)415和成形機(jī)425可以包括與圖3的熱成形機(jī)320的部件類似的部件。在一個(gè)實(shí)施例中，成形機(jī)415和成形機(jī)425均可以具有加熱區(qū)和成形區(qū)。如圖4所示，卷料410和420可以離開成形機(jī)415和成形機(jī)425，并且離開成形機(jī)415和成形機(jī)425時(shí)可以具有與進(jìn)入成形機(jī)415和成形機(jī)425之前不同的外形。接著，粘合劑分配器430將粘合劑分發(fā)到所成形的卷料410和425上。雖然圖4中所分發(fā)的粘合劑位于卷料420的凹面上，但是所分發(fā)的粘合劑可以位于卷料410和420上的許多地方，諸如，但不限于，卷料410的凸面、卷料420的凹面等。接著,在圖4中，卷料410和420可以進(jìn)入壓制機(jī)(press)440。壓制機(jī)440可以用于將卷料410和420壓制到一起。在一個(gè)實(shí)施例中，卷料410和420可以被成形為所希望的形狀或輪廓。繼續(xù)該實(shí)施例，壓制機(jī)440可以使卷料410和420彼此接觸，同時(shí)基本上維持所希望的形狀并引起最小應(yīng)力。在離開壓制機(jī)440之后，卷料410和420可以進(jìn)入固化區(qū)450。固化工藝可以是，但不限于，紫外線(“UV”)、熱等。卷料410和420可以進(jìn)入鑄造區(qū)460，并且然后繼續(xù)到切割工藝470。在本公開的一個(gè)實(shí)施方案中，工藝400可以是并行工藝(in-line process),在該并行工藝中，停留時(shí)間可以在兩條生產(chǎn)線中基本上匹配，以使得卷料或卷材可以基本上同步。換句話講，繼續(xù)該實(shí)施方案，工藝400的工具可以被設(shè)計(jì)為使得一種卷料材料的凸面的曲率半徑可以與第二卷料材料的凹面的曲率半徑匹配。然后層壓可以通過下述方式來實(shí)現(xiàn)，即，將粘合劑沉積到凹面和/或凸面中的一個(gè)或兩個(gè)中和/或上，并且使這些表面接觸。然后，在固化工藝之后，可以使用各種方法來將兩種卷料材料壓制到一起。固化工藝可以是UV、熱或者本領(lǐng)域中已知的許多其他方法。在一些實(shí)施方案中，室溫工藝可以用于使內(nèi)部應(yīng)力最小。這些內(nèi)部應(yīng)力可能是由于兩種卷料材料的熱膨脹系數(shù)的不匹配而導(dǎo)致的，并且當(dāng)利用熱工藝時(shí)，可能將應(yīng)力鎖定在其中(lock in stress)。在一些實(shí)施方案中，改進(jìn)的粘合可以通過在沉積粘合劑之前使用電暈和/或等離子體處理來實(shí)現(xiàn)。
通常，并且如美國(guó)專利申請(qǐng)公開No. 2009/0097117(其通過引用并入本文)中所述的，圓偏振器材料可以包括下述材料，在該材料中，延遲片光軸相對(duì)于偏振器軸成45度定向?；诰聿牡墓に嚳梢杂糜诋a(chǎn)生這樣的圓偏振器材料，并且可以通過下述方式來實(shí)現(xiàn)，即，以45度對(duì)延遲片或偏振器進(jìn)行模切，并且拼接片來形成卷。在一個(gè)實(shí)施方案中，并且根據(jù)本公開，可以利用如由Polaroid Corporation研發(fā)并由Nippon Zeon進(jìn)一步改善的45度延遲片拉伸器?？梢缘玫骄_45度拉伸的COC延遲片的卷，這些卷可以使得可在基于卷材的加工線中將熱成形的偏振器與延遲片接合。熱成形的CP層壓件然后可以接收線內(nèi)的后端工藝步驟，或者如以下進(jìn)一步詳細(xì)描述的那樣可以為片狀以用于這樣的附加處理。圖5是圖示說明根據(jù)本公開的透鏡的截面的示意圖。如圖5所示，透鏡500可以包括多個(gè)層。第一材料510和第四材料540可以是具有光學(xué)質(zhì)量表面的材料。通常,光學(xué)質(zhì)量表面可以是導(dǎo)致最小波前畸變并且基本上在透射中維持折射率的表面。具有光學(xué)質(zhì)量表面的材料可以作為透鏡500的一部分包括在透鏡500的內(nèi)表面和/或外表面中的任何一個(gè)或兩者上。另外，圖5可以包括偏振器材料520和延遲片材料530。如前所討論的，可以提供合適的光學(xué)功能的任何偏振器(諸如PVA或本文所討論的那些偏振器)可以用于透鏡500。同樣，延遲片可以是任何類型的提供合適的光學(xué)功能的材料，諸如C0C、醋酸酯、二醋酸酯、聚碳酸酯等。偏振器材料520和延遲片材料530可以用粘合劑接合。如本文所討論的，偏振器材料520和延遲片材料530可以是卷料形式。另外，然后，在固化工藝之后，可以使用各種方法將兩種卷料材料壓制在一起。固化工藝可以是UV、熱或本領(lǐng)域中已知的許多其他方法。在一些實(shí)施方案中，室溫工藝可以用于使內(nèi)部應(yīng)力最小。此外，在圖5中，第一材料510和第四材料540可以通過化學(xué)和/或粘合劑粘結(jié)與偏振器材料520和延遲片材料530接合。本領(lǐng)域中已知的任何類型的化學(xué)或粘合劑粘結(jié)都可以用于接合所述材料。另外，第一材料510和第四材料540可以用作各向同性的密封劑。根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方案，為了進(jìn)一步使應(yīng)力對(duì)透鏡制造的影響最小，如美國(guó)專利公開申請(qǐng)No. 2009/0079934(其通過引用并入本文)中所述的，可以將粘結(jié)的偏振功能層放置在兩個(gè)光學(xué)質(zhì)量模具之間的夾具中。單體可以被注入并且可以被固化在偏振功能層的兩側(cè)上。這可以是無色透明的可以具有低收縮率的UV固化樹脂，將層壓件置于最小應(yīng)力下。而且，固化的聚合物可以被選擇為對(duì)于機(jī)械應(yīng)力相對(duì)不敏感的材料。在一個(gè)實(shí)施例中，固化的聚合物可以具有低的應(yīng)力光學(xué)系數(shù)。在實(shí)施方案中，安裝透鏡的工藝可以基本上使夾點(diǎn)(pinch point)最少，這些夾點(diǎn)否則當(dāng)局部偏振對(duì)比度損失時(shí)可能在透鏡中變得明顯。本公開的實(shí)施方案的益處可以是本文所述的成品透鏡的最小內(nèi)部應(yīng)力。這可以使得所制作的性能在產(chǎn)品壽命期間可得以保留。根據(jù)所使用的粘合劑，具有顯著內(nèi)部應(yīng)力的產(chǎn)品可能是不可靠的，表現(xiàn)出性能螺變(performance creep)。這可以包括幾何形狀/透射波前特性的變化、偏振對(duì)比度的損失，以及甚至是諸如層離的突變失效。光學(xué)質(zhì)量CP透鏡可以包括附加層。這些層可以被沉積在眼鏡透鏡上，并且可以包括，但不限于，硬覆層、防霧覆層、防反射覆層等。在一個(gè)實(shí)施例中，樹脂可以不被鑄造在透鏡的外表面上，并且阻擋層可以包括在COC透鏡的外表面上。阻擋層可以保護(hù)透鏡，否則當(dāng)透鏡曝露到手指油脂時(shí)透鏡可能受損。然后可以對(duì)半成品透鏡進(jìn)行處理，并且可以將該半成品透鏡成形到所希望的框架中。
通常，立體系統(tǒng)可能是迫切需要光的，所以可以選擇具有特定的預(yù)定功能和較高的光通量的材料。按照慣例，在太陽鏡行業(yè)中，制造商可以對(duì)染料偏振器利用高處理溫度，以便避免碘型偏振器中可能發(fā)生的褪色。這可能不造成問題，因?yàn)樘栫R通常需要10-20%明視透射的大致范圍、各種偏振器顏色和適度的偏振效率需求。可替換地，3D影院可能希望420-680nm的大致范圍的所有可見波長(zhǎng)上的最高透射以及中性灰色外觀和最大偏振效率。在一個(gè)實(shí)施例中，碘偏振器可以提供沿著透射軸的大約5%的內(nèi)部損失的最高透射以及大于大約99. 9%的最高偏振效率。此外，碘偏振器可以是便宜的，并且可以來源于許多賣家。根據(jù)本公開的實(shí)施方案，碘偏振器可以在相對(duì)低的溫度下熱成形，同時(shí)基本上提供所希望的性能損失基本上最小的基本曲線。換句話講，碘偏振器可以在用于成形COC延遲片的溫度以下的溫度下被熱成形。另外，眼鏡可以被設(shè)計(jì)為適用于3D眼鏡和太陽鏡的雙重目的。在這種情況下，有源調(diào)光部件可以被包括來滿足每個(gè)產(chǎn)品的最佳要求。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用光致變色的材料和/或覆層。一些光致變色的材料和/或覆層在打開狀態(tài)可以具有低透射，并且在關(guān)閉狀態(tài)下可以具有高密度。根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方案，光致變色材料和/或覆層的關(guān)閉狀態(tài)的內(nèi)部透射可以在40-60 %的大致范圍內(nèi)，并且可以具有超過大約95 %的打開狀態(tài)的內(nèi)部透射。在一個(gè)實(shí)施方案中，打開狀態(tài)的內(nèi)部投射可以為大約99 %。盡管以上已描述了根據(jù)所公開的原理的各種實(shí)施方案，應(yīng)理解這些實(shí)施方案僅以舉例的方式被提出，而非限制性的。因此，本公開的寬度和范圍不應(yīng)受任何上述的示例性實(shí)施方案限制，而應(yīng)僅根據(jù)本公開公布的任何權(quán)利要求以及它們的等同形式來限定。而且，以上優(yōu)點(diǎn)和特征提供在所描述的實(shí)施方案中，但不應(yīng)將這些公布的權(quán)利要求的應(yīng)用限制為實(shí)現(xiàn)以上優(yōu)點(diǎn)的任一或全部的方法和結(jié)構(gòu)。此外，本文的段落標(biāo)題是被提供來與37CFR I. 77的建議一致，或者用于提供本文的結(jié)構(gòu)線索。這些標(biāo)題不應(yīng)限制或特征化可以從該公開公布的任何權(quán)利要求中所闡述的一個(gè)或多個(gè)發(fā)明。具體地并且以舉例的方式，盡管標(biāo)題指“技術(shù)領(lǐng)域”，權(quán)利要求書不應(yīng)被該標(biāo)題下所選擇的語言限制為描述所謂的技術(shù)領(lǐng)域。進(jìn)一步，“背景”中的技術(shù)的描述不是要被解讀為承認(rèn)某項(xiàng)技術(shù)是該公開中的任意一個(gè)或多個(gè)發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)?！鞍l(fā)明內(nèi)容”也不是要被認(rèn)為是在公布的權(quán)利要求書中所闡述的一個(gè)或多個(gè)發(fā)明的特征描述。另外，該公開中對(duì)單數(shù)的“發(fā)明”的任何引用不應(yīng)被用于證明在該公開中僅有一個(gè)新穎點(diǎn)。根據(jù)從該公開公 布的多個(gè)權(quán)利要求的限定，可以闡述多個(gè)發(fā)明，并且這些權(quán)利要求相應(yīng)地定義了由其保護(hù)的一個(gè)或多個(gè)發(fā)明以及它們的等同形式。在所有例子中，這些權(quán)利要求的范圍應(yīng)根據(jù)該公開按照這些權(quán)利要求本身的實(shí)質(zhì)來考慮，而不應(yīng)被本文所陳述的標(biāo)題限制。
權(quán)利要求
1.一種用于提供具有復(fù)曲率的透鏡的方法，所述方法包括 以第一預(yù)定熱成形條件熱成形第一層； 以第二預(yù)定熱成形條件熱成形第二層；以及 耦合所述第一熱成形層和所述第二熱成形層。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第一層包括線偏振器材料，并且其中所述第二層包括延遲片材料。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述線偏振器材料和所述延遲片材料中的至少一個(gè)在熱成形之前是卷料形式。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其中熱成形所述第一層和所述第二層還包括使所述第一層和所述第二層形成基本上為彎曲的表面。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其中組裝所述熱成形的第一層和所述熱成形的第二層還包括用粘合劑將所述兩種材料耦合在一起。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中將所述兩個(gè)層耦合在一起還包括用紫外線光源固化所述粘合劑。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其中基本上同時(shí)執(zhí)行熱成形所述第一層和所述第二層。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其中將所述第一層和所述第二層成形為一系列的彎曲表面還包括使所述第一層的大致凸面的曲率半徑與所述第二層的大致凹面的曲率半徑基本上匹配。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括使所述第一層和所述第二層的處理基本上同步，以便可以使所述第一層的大致凸面與所述第二層的大致凹面接觸。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，其中組裝所述第一層和所述第二層在所述第一層與所述第二層之間引起最小差異應(yīng)力。
11.如權(quán)利要求I所述的方法，還包括熱成形第三層。
12.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述延遲片材料是環(huán)烯烴共聚物材料。
13.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述線偏振器材料是聚乙烯醇材料。
14.一種用于提供具有復(fù)曲率的透鏡的方法，所述方法包括 熱成形偏振器層； 熱成形延遲片層；以及 在基本上維持近似延遲值的同時(shí)組裝所述熱成形的偏振器層和所述熱成形的延遲片層，其中所述熱成形的偏振器層的第一側(cè)與所述熱成形的延遲片層的第一側(cè)接觸。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述偏振器層在針對(duì)熱成形所述偏振器層為最優(yōu)化的條件下被熱成形，并且其中所述延遲片層在針對(duì)熱成形所述延遲片層為最優(yōu)化的條件下被熱成形。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中組裝所述熱成形的偏振器層和所述熱成形的延遲片層還包括將所述偏振器和所述延遲片層壓在一起。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中將所述偏振器和所述延遲片層壓在一起還包括將粘合劑沉積到所述熱成形的偏振器層的至少一第一表面上。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其中基本上同時(shí)執(zhí)行熱成形所述偏振器層和熱成形所述延遲片層。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括使所述偏振器和所述延遲片的熱成形基本上同步，以便可以使所述偏振器的大致凸面與所述延遲片的大致凹面接觸。
20.一種具有復(fù)曲率的透鏡，所述透鏡包括 第一熱成形層，所述第一熱成形層包括線偏振器材料，所述第一熱成形層使用第一預(yù)定熱成形條件來成形；以及 第二熱成形層，所述第二熱成形層包括延遲片材料，所述第二熱成形層使用第二預(yù)定熱成形條件來成形， 其中所述第一熱成形層和所述第二熱成形層用粘合劑耦合。
21.如權(quán)利要求20所述的具有復(fù)曲率的透鏡，其中所述光學(xué)偏振材料具有多個(gè)基本上為彎曲的表面。
22.如權(quán)利要求21所述的具有復(fù)曲率的透鏡，其中所述光學(xué)偏振材料的多個(gè)基本上為彎曲的表面包括所述第一熱成形層的多個(gè)大致凸面與所述第二熱成形層的多個(gè)大致凹面的曲率半徑基本上匹配的曲率半徑。
23.如權(quán)利要求20所述的具有復(fù)曲率的透鏡，其中所述第一熱成形層和所述第二熱成形層基本上同時(shí)被熱成形。
24.如權(quán)利要求20所述的具有復(fù)曲率的透鏡，其中耦合的第一熱成形層和第二熱成形層在所述第一熱成形層與所述第二熱成形層之間具有最小差異應(yīng)力。
25.如權(quán)利要求20所述的具有復(fù)曲率的透鏡，還包括第三熱成形層。
26.如權(quán)利要求20所述的具有復(fù)曲率的透鏡，其中所述線偏振器材料包括聚乙烯醇。
27.如權(quán)利要求20所述的具有復(fù)曲率的透鏡，其中所述延遲片包括環(huán)烯烴共聚物。
28.如權(quán)利要求20所述的具有復(fù)曲率的透鏡，其中所述線偏振器材料具有偏振軸，其中所述延遲片具有延遲軸，并且其中所述偏振軸在所述透鏡的中心區(qū)域中相對(duì)于所述延遲軸定向在43度與47度之間的范圍內(nèi)。
29.如權(quán)利要求20所述的具有復(fù)曲率的透鏡，其中所述第一預(yù)定熱成形條件不同于所述第二預(yù)定熱成形條件。
30.一種用于接收正交圓偏振光的立體眼鏡，所述立體眼鏡包括 第一透鏡，所述第一透鏡包括 第一熱成形層，所述第一熱成形層包括線偏振器材料，所述第一熱成形層使用第一預(yù)定熱成形條件來成形； 第二熱成形層，所述第二熱成形層包括延遲片材料，所述第二熱成形層使用第二預(yù)定熱成形條件來成形， 其中所述第一熱成形層和所述第二熱成形層耦合， 其中所述線偏振器材料具有偏振軸，其中所述延遲片具有延遲軸，并且其中所述偏振軸在所述第一透鏡的中心區(qū)域中相對(duì)于所述延遲軸固定地維持在+43度與+47度之間的范圍內(nèi)； 第二透鏡，所述第二透鏡包括 第三熱成形層，所述第三熱成形層包括線偏振器材料，所述第三熱成形層使用所述第一預(yù)定熱成形條件來成形； 第四熱成形層，所述第四熱成形層包括延遲片材料，所述第四熱成形層使用所述第二預(yù)定熱成形條件來成形， 其中所述第三熱成形層和所述第四熱成形層耦合， 其中所述線偏振器材料具有偏振軸，其中所述延遲片具有延遲軸，并且其中所述偏振軸在所述第二透鏡的中心區(qū)域中相對(duì)于所述延遲軸固定地維持在-43度與-47度之間的范圍內(nèi)；以及 框架，所述框架保持所述第一透鏡和所述第二透鏡。
全文摘要
具有復(fù)曲率的立體眼鏡可以用于觀看三維內(nèi)容。這樣的眼鏡的制造可以通過對(duì)第一材料進(jìn)行熱成形以及對(duì)第二材料進(jìn)行熱成形來實(shí)現(xiàn)。第一材料和第二材料在熱成形之前可以是卷料形式，并且第一層可以是偏振器材料，而第二層可以是延遲片材料。第一材料和第二材料的每個(gè)均可以通過利用針對(duì)這兩種材料中的每個(gè)為最優(yōu)化的熱成形條件來被熱成形。另外，兩條熱成形生產(chǎn)線可以被定時(shí)，使得卷料形式的第一材料的彎曲形狀可以基本上與卷料形式的第二材料的彎曲形狀基本上同步，這可以允許卷料形式的第一材料和第二材料中的每個(gè)的彎曲形狀可以接合在一起。
文檔編號(hào)B29D11/00GK102858522SQ201180016938
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月1日
發(fā)明者G·D·夏普, D·A·科爾曼 申請(qǐng)人:瑞爾D股份有限公司