Componente óptico transparente con células separadas por paredes,

que comprende al menos un conjunto de células (15) yuxtapuestas en una superficie del componente, conteniendo cada célula una sustancia con una propiedad óptica y dos células vecinas que están separadas por una pared (18) que se extiende perpendicularmente a la superficie del componente, en el que secciones paralelas a la superficie del componente de al menos algunas de las paredes no son rectas en la superficie del componente, teniendo al menos algunas de las paredes (18) un grosor comprendido entre 0, 10 μm y5 μm, medido en paralelo a la superficie del componente óptico, estando caracterizado el componente porque las células (15) están yuxtapuestas según una malla en la superficie del componente, separando cada pared (18) dos células vecinas que se extienden entre dos extremos de dicha pared correspondientes a nudos de la malla, teniendo al menos algunas de las paredes (18) direcciones respectivas variables a lo largo de dichas paredes entre los extremos correspondientes, en paralelo a la superficie del componente.

Componente óptico transparente con células separadas por paredes

Sector de la técnica

La presente invención se refiere a un componente óptico transparente que comprende células separadas por paredes.

Estado de la técnica

Se conoce producir un componente óptico en la forma de un sustrato transparente que porta, en al menos una de sus caras, un conjunto de células yuxtapuestas que al menos cubre en parte esta cara. En las células están contenidas sustancias que tienen propiedades ópticas determinadas, y actúan conjuntamente para dotar al componente óptico de las características ópticas buscadas para una aplicación particular. Por ejemplo, pueden distribuirse en las células sustancias transparentes que tienen índices de refracción diferentes, de modo que el componente obtenido constituye un primordio de lente que corrige la ametropía. La lente se obtiene entonces cortando el componente óptico según un contorno que corresponde a una montura de gafas de un usuario de la lente. En virtud de la retención de las sustancias en las células, el corte del componente óptico no produce ninguna pérdida de sustancias, y las características ópticas del componente se conservan en la lente. (Véanse por ejemplo los documentos US 2002/0140899, DE 19714434) .

También se conoce colocar una sustancia absorbente en las células del componente óptico, para obtener una función antisolar o una función de aumento del contraste. Para una función antisolar, la sustancia tiene absorción luminosa. En particular, ésa puede ser una sustancia fotocrómica, cuyo nivel de absorción varía en función de la intensidad de la luz recibida. Para una función de aumento del contraste, la sustancia puede tener transmisión selectiva que varía en función de una longitud de onda de luz visible, o en función de una dirección de polarización de la luz.

Tales componentes ópticos transparentes con células son particularmente beneficiosos, puesto que pueden obtenerse un gran número de moldes diferentes partiendo de la base del mismo sustrato cubierto con células, variando la (s) sustancia (s) con una propiedad/propiedades óptica (s) que está (n) situada (s) en las células. La fabricación de los componentes ópticos es entonces particularmente económica, puesto que las sustancias cubiertas con células pueden fabricarse en masa en una fábrica. Los sustratos reciben después dentro de las células una o más sustancia (s) con una propiedad/propiedades óptica (s) , que se escogen en función de las características ópticas buscadas para satisfacer la petición de un cliente. Por tanto, se lleva a cabo la adaptación del componente óptico a cada cliente, lo que puede realizarse aguas abajo en la cadena de distribución de componentes. Por tanto, la logística de fabricación y distribución está simplificada y es flexible, contribuyendo de ese modo a una reducción adicional en el precio unitario de cada componente óptico completado suministrado. Estas ventajas son particularmente significativas en el sector oftálmico, para el que las lentes de gafas, lentes oculares o implantes oculares deben corresponder a prescripciones individuales que dependen de la visión de cada usuario.

Las células vecinas a la superficie del componente óptico están separadas por paredes. Estas paredes de separación evitan que las sustancias contenidas en las células se mezclen progresivamente en el transcurso del uso del componente óptico. Por tanto, garantizan una vida útil casi ilimitada del componente óptico, o de un elemento óptico obtenido partiendo de la base de este último.

Sin embargo, dado que cada pared tiene un grosor limitado, en paralelo a la superficie del componente óptico, da lugar a difracción microscópica de la luz que alcanza el componente en la ubicación de esta pared. Cuando las paredes forman una red periódica en la superficie del componente óptico, las fracciones de un flujo luminoso incidente que se difractan respectivamente por todas las paredes se concentran en determinadas direcciones aisladas. De ello resulta difracción macroscópica, que consiste en una concentración de la luz transmitida o reflejada por el componente en determinadas direcciones aisladas. El componente óptico aparece entonces oscuro luego repentinamente luminoso, cuando varía su orientación con respecto a un observador, y cuando la dirección de observación coincide con una dirección de difracción. Dicho de otro modo, se forma un destello luminoso en determinadas direcciones, desde la superficie del componente óptico. Un aspecto de este tipo no es estético y, en particular, no es aceptable en el sector oftálmico.

Es posible variar el tamaño de las células a lo largo de la superficie del componente óptico para romper la periodicidad de la red. La luz difunde entonces macroscópicamente dentro de planos perpendiculares a las paredes, y el componente óptico aparece de nuevo luminoso u oscuro de manera irregular, según que la dirección de observación se encuentre o no en un plano de difusión de las células.

En estos dos casos, no se considera que el componente óptico sea transparente. Se considera que un componente óptico es transparente cuando la observación de una imagen a través de este componente se percibe sin pérdida significativa de contraste. Dicho de otro modo, la interposición de un componente óptico transparente entre una imagen y un observador de esta última no reduce significativamente la calidad de la imagen. Esta definición del término transparente puede aplicarse, dentro del significado de la invención, a todos los objetos considerados como tal en la descripción.

Las paredes que separan las células del componente óptico interaccionan con la luz difractándola. La difracción se define como el fenómeno de la dispersión de la luz que se observa cuando una onda de luz se limita materialmente (J-P. PEREZ -Optique, Fondements et applications [Óptica, fundamentos y aplicaciones] - 7ª edición -DUNOD - octubre de 2004, pág. 262) . Por tanto, un componente óptico que comprende tales paredes transmite una imagen degradada debido a esta dispersión de luz inducida por dichas paredes. Cuando las células, y por tanto las paredes, no están dispuestas según una red periódica, la difracción microscópica aparece de manera macroscópica a través de la difusión. Esta difusión macroscópica, o difusión incoherente, aparece como un efecto lechoso (o halo de difusión) de la estructura celular del componente óptico. Esto da como resultado una pérdida de contraste de la imagen observada a través del componente. Esta pérdida de contraste está íntimamente relacionada con una pérdida de transparencia, tal como se definió anteriormente. Una difusión macroscópica de este tipo no es aceptable, en particular para una lente oftálmica que debe ser transparente y no comprender ningún efecto luminoso ni defecto que pueda molestar a la visión de un usuario de esta lente.

También es posible adoptar un grosor de paredes que sea mucho mayor que la longitud de onda de la luz visible, para reducir la difracción de la luz por cada pared. Sin embargo, las células son entonces demasiado grandes y pueden distinguirse individualmente o aparecer como una estructura granular en la superficie del componente. El componente no satisface entonces los requisitos estéticos actuales, ni los del sector oftálmico que son mayores.

Finalmente, es posible disponer las células en la superficie del componente óptico según una malla aleatoria o pseudo-aleatoria. Se entiende que malla aleatoria significa una malla que no es periódica y que no muestra ninguna simetría. Las paredes que separan las células están orientadas entonces individualmente de una manera arbitraria, en paralelo a la superficie del componente, y la luz que se transmite o refleja por el componente óptico se distribuye macroscópicamente en todas direcciones. No obstante, cada pared difracta entonces individualmente una cantidad perceptible de luz, de manera que aparecen puntos luminosos en ubicaciones variables de la superficie del componente óptico cuando se observa mientras se está haciendo girar progresivamente. Dicho de otro modo, aparece un centelleo en el componente óptico, que no es aceptable para numerosas aplicaciones, y en particular para aplicaciones oftálmicas.

Objeto de la invención

Un objetivo de la presente invención consiste en reducir la percepción de los destellos luminosos y el centelleo de un componente óptico con células separadas por paredes.

Para este fin, la invención propone un componente óptico transparente según... [Seguir leyendo]

1. Componente óptico transparente con células separadas por paredes, que comprende al menos un conjunto de células (15) yuxtapuestas en una superficie del componente, conteniendo cada célula una sustancia con una propiedad óptica y dos células vecinas que están separadas por una pared (18) que se extiende perpendicularmente a la superficie del componente, en el que secciones paralelas a la superficie del componente de al menos algunas de las paredes no son rectas en la superficie del componente, teniendo al menos algunas de las paredes (18) un grosor comprendido entre 0, 10 !m y5 !m, medido en paralelo a la superficie del componente óptico, estando caracterizado el componente porque las células (15) están yuxtapuestas según una malla en la superficie del componente, separando cada pared (18) dos células vecinas que se extienden entre dos extremos de dicha pared correspondientes a nudos de la malla, teniendo al menos algunas de las paredes (18) direcciones respectivas variables a lo largo de dichas paredes entre los extremos correspondientes, en paralelo a la superficie del componente.

2. Componente óptico transparente con células separadas por paredes, según la reivindicación 1, caracterizado porque la dirección de ciertas paredes (18) varía, en paralelo a la superficie del componente óptico, en al menos 5 grados a lo largo de dicha pared.

3. Componente óptico transparente con células separadas por paredes, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque al menos algunas de las paredes (18) son curvas, sobre la superficie del componente óptico.

4. Componente óptico transparente con células separadas por paredes, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque todas las paredes (18) son curvas, sobre la superficie del componente óptico.

5. Componente óptico transparente con células separadas por paredes, según la reivindicación 4, caracterizado porque cada pared (18) que forma una célula (15) representa un arco de círculo mayor de 60º , sobre toda la superficie del componente óptico.

6. Componente óptico transparente con células separadas por paredes, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque al menos algunas de las paredes (18) comprenden una serie de segmentos de pared rectos que conectan extremos respectivos de dichas paredes.

7. Componente óptico transparente con células separadas por paredes, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la malla en la superficie del componente (10) óptico comprende una red periódica de nudos dispuestos en dicha superficie.

8. Componente óptico según la reivindicación 7, caracterizado porque la malla en la superficie del componente (10) óptico comprende, sobre dicha superficie, una red periódica denominada de "imbricación" que comprende nudos ubicados en un hexágono regular, estando conectado cada nudo mediante un arco de círculo mayor de 60º .

9. Componente óptico transparente con células separadas por paredes, según la reivindicación 7, caracterizado porque la malla en la superficie del componente (10) óptico comprende, sobre dicha superficie, una red periódica denominada de "imbricación" que comprende nudos ubicados en un cuadrado regular, estando conectado cada nudo mediante un arco de círculo mayor de 90º .

10. Componente óptico transparente con células separadas por paredes, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la malla en la superficie del componente óptico es de tipo de malla aleatoria o pseudo-aleatoria.

11. Componente óptico transparente con células separadas por paredes, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las células (15) están selladas herméticamente.

12. Elemento (11) óptico obtenido cortando un componente (10) óptico transparente según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

13. Elemento óptico según la reivindicación 12, que comprende una lente oftálmica.