[发明专利]处方镜片制造

说明书

本申请涉及处方镜片制造。一种制造定制镜片的方法包括提供具有第一表面的第一衬底，第一表面是非平坦表面；将光学膜放置成与第一表面接触；使第一材料层与光学膜接触；以及固化第一材料层以形成镜片。光学膜具有比第一表面更低的表面粗糙度。

技术领域

本申请总体上涉及光学部件，且更具体地说，涉及头戴式显示设备中使用的光学部件。

背景

头戴式显示设备(本文也称为头戴式显示器)作为向用户提供视觉信息的手段越来越受欢迎。

对于通常佩戴视力矫正处方镜片(prescription lens)的用户来说，如果可以针对每个用户的处方配置头戴式显示设备，这可以是方便的。然而，制作高质量的定制镜片可能既昂贵又耗时。

概述

因此，需要快速制造定制处方镜片，其可以容易地结合到头戴式显示设备中。这种处方镜片可以使头戴式显示器更加紧凑和轻便。具有定制的内置处方镜片的紧凑型头戴式显示设备也将提高用户对这种设备的满意度。

本文公开的方法和系统允许为增强现实(AR)或虚拟现实(VR)眼镜快速制造定制处方镜片。本文还描述了允许其他光学部件(例如，照明元件)和涂层与定制处方镜片一起制造以形成光学堆叠(optical stack)的方法和系统。

虽然增材制造(additive manufacturing)技术(例如，立体光刻(SLA)、选择性激光烧结(SLS)等)用于所公开的系统和方法中，但这些技术不用于直接打印处方镜片。更确切地，增材制造生成具有对应于特定处方的表面轮廓的模具。在一些实施例中，处方包括球体、圆柱体和轴中的一个或更多个。在一些构造中，模具不具有光学镜面表面。

根据一些实施例，制造定制镜片的方法包括提供具有第一表面的第一衬底，第一表面是非平坦表面。在一些实施例中，第一衬底是模具，并且第一表面是自由形式表面。该方法包括将光学膜放置成与第一表面接触。在一些实施例中，非平坦表面的相当一部分(例如，超过50％、70％、90％、95％或99％的部分)与光学膜接触。在一些实施例中，光学膜是弹性的(或弹性体的)，使得当光学膜被放置在第一表面上时(例如，在真空形成期间)，光学膜可以拉伸。该方法包括使第一材料层与光学膜接触；以及固化第一材料层以形成镜片。光学膜具有比第一表面更低的表面粗糙度。在一些实施例中，光学膜是塑料膜，并且塑料膜的表面粗糙度优于20nm均方根(RMS)。

根据一些实施例，一种方法包括提供第一光学元件；以及在第一材料与第一光学元件接触时根据本文描述的任何方法形成镜片，使得所形成的镜片与第一光学元件集成。

根据一些实施例，镜片包括限定镜片的第一表面的光学膜，第一表面是非平坦表面；以及固化材料，该固化材料与第一表面接触并限定镜片的与第一表面相对的第二表面。

附图简述

为了更好地理解所描述的各个实施例，应当结合以下附图来参考下面的实施例的描述，在所有附图中，相同的附图标记指示相应的部件。

图1是根据一些实施例的显示设备的透视图。

图2是根据一些实施例的包括显示设备的系统的框图。

图3是根据一些实施例的显示设备的等轴视图(isometric view)。

图4A是根据一些实施例的限定模具的第一衬底的透视图。

图4B是示出了根据一些实施例的在制造第一衬底的第一时间点第一衬底的横截面图的示意图。

图4C是示出了根据一些实施例的在制造第一衬底的第二时间点第一衬底的横截面图的示意图，该第二时间点晚于第一时间点。

图4D是示出了根据一些实施例的在制造第一衬底的第三时间点第一衬底的横截面图的示意图，该第三时间点晚于第二时间点。