一种窄带导模共振光栅矫正色盲色弱的镜片及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种窄带导模共振光栅矫正色盲色弱的镜片及其制备方法，包括镜片基片，在镜片基片的表面自上而下依次排布光栅层和平面光波导薄膜膜层，光栅层包括矫正红色盲色弱光栅层和矫正绿色盲色弱光栅层。本发明专利技术的一种窄带导模共振光栅矫正色盲色弱的镜片，通过窄带导模共振光栅滤光技术滤波过滤掉红绿色盲所见的光谱中重叠的部分，改变光谱成分，矫正色盲色弱，从而让色盲色弱者提高色彩的分辨能力在看景物时色彩饱和度更高、更清晰美观。更清晰美观。更清晰美观。

【技术实现步骤摘要】
一种窄带导模共振光栅矫正色盲色弱的镜片及其制备方法


[0001]本专利技术属于矫正色盲色弱镜片
，具体涉及一种窄带导模共振光栅矫正色盲色弱的镜片及其制备方法。

技术介绍

[0002]国际市面上现有进行生产的色盲色弱矫正镜片的工艺为使用色母因子混合于注塑塑料中再进行混合共同注塑射出成型来达到降低红绿色盲色弱(异常三色觉患者)视锥细胞的光谱频率响应光谱重叠区(Spectral Overlap)从而增加色觉颜色通道之间的间隔进而增强色度/色差响应。
[0003]国际市面上现有进行生产的色盲色弱矫正镜片的缺点为使用的色粉材料气味重，影响佩戴者舒适度，且注塑射出成型该产品时，注塑的工作温度通常在260
‑
280摄氏度或以上，特殊色粉容易导致碳化/黑点，成活率不足90％，很容易造成阻隔特性失效，不良率高达20％以上，尤其特别地，此工艺生产的矫正镜片均带有颜色，镜片不是偏深红色就是偏深蓝绿色/偏深蓝绿色，佩戴时会造成日常工作或日常生活环境时的颜色视野偏暗，影响正常工作效率。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种窄带导模共振光栅矫正色盲色弱的镜片及其制备方法，以解决现有矫正色盲色弱的镜片都是带颜色，给佩戴者造成日常工作或日常生活环境时的颜色视野偏暗的问题。
[0005]第一方面，本专利技术的实施例提出了一种窄带导模共振光栅矫正色盲色弱的镜片，包括镜片基片，镜片基片的表面自上而下依次排布光栅层和平面光波导薄膜膜层，光栅层包括矫正红色盲色弱光栅层和矫正绿色盲色弱光栅层。
[0006]在一个优选的实施例中，矫正红色盲色弱光栅层的参量包括光栅脊底部宽度a为0.1um～0.3um，光栅槽槽深h为0.1um～0.3um，光栅槽形底角β为80
°
～88
°
，光栅周期d为0.3um～0.6um，光栅脊底部占空比a/d为0.3～0.6，刻线密度为200line/mm～1800line/mm以及阻隔陷波红色中心波长为580nm。
[0007]在一个优选的实施例中，矫正绿色盲色弱光栅层的参量包括光栅脊底部宽度a为0.1um～0.2um，光栅槽槽深h为0.1um～0.3um，光栅槽形底角β为80
°
～88
°
，光栅周期d为0.3um～0.4um，光栅脊底部占空比a/d为0.3～0.6，刻线密度为200line/mm～1800line/mm以及阻隔陷波绿色中心波长为490nm。
[0008]在一个优选的实施例中，平面光波导薄膜膜层的材料为氧化锌，平面光波导薄膜膜层的厚度为100nm～200nm。
[0009]第二方面，本专利技术的实施例提出了一种窄带导模共振光栅矫正色盲色弱的镜片的制备方法，包括以下步骤：
[0010]步骤S1：先在镜片基片上进行离子辅助轰击电子束蒸镀沉积二氧化硅打底层，再
进行电子束蒸镀沉积平面光波导薄膜膜层；
[0011]步骤S2：利用准分子激光透过相位掩模板后的
±
1级衍射光形成的干涉光直接快速地对平面光波导薄膜膜层曝光产生周期性变化直写写入光栅，形成大面积集成化纳米尺度的窄带导模共振光栅；以及
[0012]步骤S3：对窄带导模共振光栅的凹形区域进行电子束蒸镀沉积二氧化硅。
[0013]在一个优选的实施例中，步骤S1中在镜片基片上进行离子辅助轰击的时间为1min～5min，二氧化硅的沉积速率为0.6nm/s～6.0nm/s。
[0014]在一个优选的实施例中，平面光波导薄膜膜层为氧化锌层，在二氧化硅打底层上沉积平面光波导薄膜膜层的厚度为100nm～200nm，沉积速率为0.4nm/s～5.0nm/s。
[0015]在一个优选的实施例中，在镜片基片上沉积的总体膜堆膜层的厚度范围为100nm～980nm。所制备的镀膜膜层具有附着牢固、结构致密以及环境稳定性好的特点。
[0016]在一个优选的实施例中，镜片基片与蒸发源的距离为40cm～90cm，镜片基片的长晶温度为40℃～80℃，充氧量为20～180SCCM，束流密度为100mA～120mA，工作时真空度为1
×
10
‑3Pa～9
×
10
‑3Pa，氧压为1
×
10
‑2Pa～8
×
10
‑2Pa，电子枪的功率为50％～80％，电子枪的阳极电压为100V～130V，阳极电流为3A～10A，阴极电压为20V～50V以及阴极电流为12A～20A。
[0017]在一个优选的实施例中，镜片基片的厚度为0.6mm～3.0mm，镜片基片包括但不仅限于如下：光学镜片、太阳镜片的玻璃基材、聚碳酸酯PC基材、尼龙PA基材、CR
‑
39基材、PMMA基材、AC亚克力基材、MR
‑
8基材以及MR
‑
7基材中的任意一种。
[0018]本专利技术的一种窄带导模共振光栅矫正色盲色弱的镜片及其制备方法，该制备方法采用严格的耦合波方法得到了导模共振波导光栅的倾斜度角、槽深、光栅周期等结构参量以及波长与衍射效率的关系，根据等效折射率原理，以周期性对称膜系周期数为基础，创造性地压缩了透射区内波纹幅度的变化差异，对膜系的光学厚度进行了优化，完全满足了光谱特性设计要求，在设定的衍射工作波长时，两个相邻界面处反射光的光程差为半个波长，接着各自衍射进入平面光波导膜层，因此，在膜层内的所有反射光发生相消相长干涉，得到很强的反射传输，所蒸镀的平面光波导膜层，导入光学等效导纳值的调节，优化出可见光全带宽膜系。另在硬件技术采用电子束蒸发镀膜加以离子束辅助沉积(IBAD)，使所制备的薄膜附着牢固、结构致密以及环境稳定性好，完全满足相关的环境试验要求，所蒸镀的平面光波导薄膜膜层及光栅膜层，导入光学等效导纳值的调节，优化出可见光全带宽膜系。人的视网膜上有一种感光细胞—视錐细胞，它有红、绿、蓝等3种感光色素，每一种感光色素主要各分别对入射光谱有不同的光谱响应程度。该矫正色盲色弱的镜片可以改善患者视觉，达到矫正色觉障碍的效果，长期佩戴使用能增强三色色觉视錐细胞的色彩颜色感光反应，持续使用不仅会使得色差对比响应增加更强，而且三色色觉视錐细胞的色彩感光信号的反应变动激活了大脑中的塑性受体的后基质从而产生自适应视觉响应而逐渐康复异常的色盲色弱视觉。同时具备了正常光学镜片的透明透彻清晰度的矫正镜片可正常佩戴而不会造成日常生活或正常工作时的偏暗颜色视野，可提高视野的颜色视觉饱和度和纯度，增强人眼对色彩的感知能力，提高色盲色弱者对色彩的认知度和区分度，丰富色盲色弱者的色彩空间。
附图说明
[0019]包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本专利技术的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种窄带导模共振光栅矫正色盲色弱的镜片，其特征在于，包括镜片基片，所述镜片基片的表面自上而下依次排布光栅层和平面光波导薄膜膜层，所述光栅层包括矫正红色盲色弱光栅层和矫正绿色盲色弱光栅层。2.根据权利要求1所述的窄带导模共振光栅矫正色盲色弱的镜片，其特征在于，所述矫正红色盲色弱光栅层的参量包括光栅脊底部宽度a为0.1um～0.3um，光栅槽槽深h为0.1um～0.3um，光栅槽形底角β为80
°
～88
°
，光栅周期d为0.3um～0.6um，光栅脊底部占空比a/d为0.3～0.6，刻线密度为200line/mm～1800line/mm以及阻隔陷波红色中心波长为580nm。3.根据权利要求2所述的窄带导模共振光栅矫正色盲色弱的镜片，其特征在于，所述矫正绿色盲色弱光栅层的参量包括光栅脊底部宽度a为0.1um～0.2um，光栅槽槽深h为0.1um～0.3um，光栅槽形底角β为80
°
～88
°
，光栅周期d为0.3um～0.4um，光栅脊底部占空比a/d为0.3～0.6，刻线密度为200line/mm～1800line/mm以及阻隔陷波绿色中心波长为490nm。4.根据权利要求3所述的窄带导模共振光栅矫正色盲色弱的镜片，其特征在于，所述平面光波导薄膜膜层的材料为氧化锌，所述平面光波导薄膜膜层的厚度为100nm～200nm。5.一种窄带导模共振光栅矫正色盲色弱的镜片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：先在镜片基片上进行离子辅助轰击电子束蒸镀沉积二氧化硅打底层，再进行电子束蒸镀沉积平面光波导薄膜膜层；步骤S2：利用准分子激光透过相位掩模板后的
±
1级衍射光形成的干涉光直接快速地对所述平面光波导薄膜膜层曝光产生周期性变化直写写入光栅，形成大面积集成化纳米尺度的窄带导模共振光栅；以及步骤S3：对所述窄带导模共振光栅的凹形区...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建斌，吴建选，陈建发，
申请(专利权)人：艾普偏光科技厦门有限公司，
类型：发明
国别省市：