CN103167948B - 将薄膜结构贴覆至透镜毛坯上的工艺 - Google Patents

Abstract

一种用于将薄膜结构(10)贴覆至透镜毛坯(1)上的工艺，当使用弹性垫将薄膜压靠在透镜毛坯上时，通过楔形件的实施使得该工艺得到改良。该楔形件对薄膜结构施力，使得薄膜结构与透镜毛坯在所述透镜毛坯上的下陷痕迹(4)处贴合得更加紧密。从而，装配有该薄膜结构的透镜毛坯具有得到加强的最终光学有效区。

Description

将薄膜结构贴覆至透镜毛坯上的工艺

本发明涉及将薄膜结构贴覆至透镜毛坯上的工艺。

背景技术

许多透镜制造工艺需要将薄膜贴覆至透镜毛坯上。该薄膜被设计成使最终透镜具有透镜毛坯本身原本不具备的附加特性或功能。此类特性或功能可以是光学类型的例如抗反射功能、机械类型的其包括防划伤表面保护、防静电等等。这使得透镜毛坯和薄膜能通过不同途径供应，并因此提高透镜制造的总产量。

但是透镜生产具有严格的质量要求。实际上，在将薄膜贴覆至透镜毛坯上的过程中产生的瑕疵能影响最终透镜的光学效率，例如产生被瑕疵散射的光线。更大的瑕疵可以是薄膜中的皱褶、裂缝或不均匀拉伸，也可以是薄膜或毛坯表面上的刮擦。所有这些瑕疵能造成所制造透镜的报废，尤其是当透镜用于眼科使用时，因为美学问题也是非常重要的。

因此，该用来将薄膜结构贴覆至透镜毛坯上的工艺被优化，以降低最终透镜中产生的瑕疵。此类工艺包括下列步骤：

/a/将薄膜结构布置在透镜毛坯顶面和弹性垫之间；以及

/b/通过移动弹性垫和透镜毛坯使其彼此更加靠近，来将薄膜结构压靠在透镜毛坯顶面上，从而挤压弹性垫并且抑制薄膜结构和透镜毛坯顶面之间初始存在的间隙，伴随着的是当弹性垫被挤压时，薄膜结构与顶面的接触区增大。

当透镜毛坯顶面突起时，此类工艺能有效地将薄膜结构均匀地贴覆至透镜毛坯上。但是在透镜毛坯顶面包括凹陷图样时会产生困难。实际上，弹性垫无法将薄膜推进凹陷图样中使得薄膜结构牢固地贴合图样的形状。此外，使用弹性更大或更小的垫并不能获得薄膜结构在凹陷图样中令人满意的贴合。

因此，本发明的目标是提出对所述现有应用工艺的改良，该改良在透镜毛坯顶面呈现特殊凹陷图样时，提高薄膜贴覆的质量。

发明内容

本发明应用于透镜毛坯由顶面、底面以及外围边缘界定时，该外围边缘将顶面连接至底面，其中顶面包括突起表面部分和余边部分，该余边部分位于突起表面部分和外围边缘之间，以及本发明运用于突起表面部分和余边部分沿着它们两者之间的下陷痕迹形成凹角时。

在上述工艺的压靠步骤/b/中，薄膜结构和透镜毛坯顶面的接触区从初始区逐渐增加到最终区，其中该初始区被包含在突起表面部分中，该最终区延伸跨越至少一部分突起表面部分和至少一部分邻接突起表面部分的余边部分。

本发明的工艺的特征在于，楔形件被布置在弹性垫和薄膜结构之间，以便于通过被挤压的弹性垫，使楔形件压靠在薄膜结构上，并且在沿着弹性垫和透镜毛坯相对移动的方向上，当接触区到达最终区时，楔形件与下陷痕迹对齐。

因此，本发明涉及在压靠步骤/b/中运用附加元件，该附加元件对薄膜结构施力以使薄膜更深地贴合到透镜毛坯顶面的凹角中。这样，被薄膜结构适当覆盖的透镜毛坯顶面的突起表面部分的区域便增加了。

根据对本发明的改良，楔形件可以是初始布置好的，以便于沿着移动方向，楔形件在透镜毛坯顶面上的投影被包含在远离下陷痕迹的突起表面部分中。这样，在压靠步骤/b/中，通过被挤压的弹性垫使楔形件滑向下陷痕迹。此类楔形件的初始布置及其在贴覆工艺中的逐渐移动进一步确保：褶皱不会产生于突起表面部分一侧的下陷痕迹附近的薄膜中。

附图说明

图1a和1b分别是用于本发明的透镜的透视图和截面图。

图2a至2d说明了本发明在四个连续时刻的实施方式。

图3a和3b是展示本发明效果的放大截面图。

为了清楚起见，图中的元件并不以实际尺寸显示，也不以实际尺寸的比例显示。此外，不同附图中相同的附图标记表示相同的元件。

具体实施方式

本发明现描述的领域是眼科眼镜镜片制造。但这种眼科应用仅用于说明的目的，且本发明也能用于制造其它不是眼科眼镜镜片的光学透镜。

图中，附图标记1通常表示被设计用于眼镜镜片生产的眼科透镜毛坯。附图标记11、12、13分别表示当佩戴者使用最终眼镜镜片时，相对于该最终眼镜镜片的位置的透镜毛坯1的前面、后面以及外围边缘。因此，在本发明工艺的实施方式中前面11被称为顶面，后面被称为底面。因此，外围边缘13在透镜毛坯1周围将顶面11连接至底面12。外围边缘13通常是圆形的，例如其直径在60mm(毫米)和85mm之间。透镜毛坯材料能是任一种用于光学的材料。

顶面11包括突起表面部分2和余边部分3，余边部分3位于突起表面部分2和外围边缘13之间。突起表面部分2和余边部分3沿着它们两者之间的下陷痕迹4形成凹角。本发明文本中，当从透镜毛坯1的外侧测量时，下陷痕迹4处分别与突起表面部分2和余边部分3相切的角度θ小于180°。余边部分3能被包含在平面中。

例如，突起表面部分2能形成眼镜镜片的光学有效区，并且余边部分3能是环绕突起表面部分2(图1a和1b)的平面边沿。在透镜毛坯1的简单而非限制性结构中，突起表面部分2能是球形的。这样，下陷痕迹4在顶面11中是圆形的，环绕着突起表面部分2。

附图标记10表示薄膜结构，以下称为薄膜。薄膜10能是任意种类和组合物，以及任意初始形状的。尤其是，薄膜10能是单层或多层结构。薄膜能是初始平面形状的。薄膜10被设计用于为眼镜镜片提供附加功能，该眼镜镜片是在透镜毛坯1顶面11覆盖上薄膜10后获得的。例如，薄膜10可以包括抗反射外涂层，和/或它可以适用于产生光偏振效应。薄膜10的可能结构是三层结构，具有中间偏振PVA(聚乙烯醇)层，该PVA层的各侧附着在保护TAC(三醋酸纤维素)外层上。这种薄膜结构可以在其中一个TAC层的外表面上进一步具有抗反射涂层，该抗反射涂层背向待生产的最终眼镜镜片中的透镜毛坯1。

薄膜10具有弹性，以便于其能贴合透镜毛坯1顶面11的形状。至此，需要对薄膜10进行加热和/或预成形，但是这不属于本发明的范围。

本发明能够将薄膜10贴覆至顶面11上，以便于薄膜10在或接近于下陷痕迹4处与顶面11相接触。图3a示出这种薄膜10和透镜毛坯1的装配体，其中薄膜10在下陷痕迹4处完全渗透到突起表面部分2和余边部分3之间的凹角θ中。出于对比的目的，图3b重现了本发明之前获得的薄膜10和透镜毛坯1的装配体。已知的应用工艺中，薄膜10在下陷痕迹4上形成桥体，其中间有间隙G。由于该间隙，使得覆盖了薄膜10的透镜毛坯1的光学有效区相对于整个突起表面部分2减小两或三毫米。另外，间隙G产生褶皱和薄膜脱离，这可能在薄膜贴覆步骤即刻后及更久之后进一步蔓延。

如图2a所示，可以通过同时在薄膜10的两侧，同步地挤压透镜毛坯1和弹性垫100，把薄膜10贴覆至透镜毛坯1顶面11上。D表示透镜毛坯1和弹性垫100相互之间相向的移动方向。当对弹性垫100施力使其紧靠薄膜10时，垫和薄膜一起逐渐贴合突起表面部分2的形状(图2b到2d)。实际上，薄膜10和顶面11在接触区S中相互接触，该接触区S随着垫100进一步被挤压而逐渐增大。

根据本发明的一种可能的实施方式，弹性垫100可以是相对于透镜毛坯1被固定支撑的可充气囊袋。这样，能通过对囊袋充气来容易地抑制透镜毛坯1顶面11和弹性垫100之间的间隙，以及使弹性垫100压靠薄膜10。

可选的，粘合材料层20可以被初始布置在薄膜10和透镜毛坯1顶面11之间。这样，本发明工艺致使薄膜10被固定在透镜毛坯1上。层20的粘合材料可以是，尤其是，热溶粘合材料，其可以被初始放置在透镜毛坯1顶面11上，例如通过旋涂，以便于均匀地贴覆顶面11。可选的，粘合材料层20能初始地由薄膜10的下表面承载。

在如图2b所示的第一挤压周期，薄膜10和顶面11仅在突起表面部分2中相互接触。换句话说，接触区S包括在突起表面部分2中。因此，薄膜10在接触区S中适应突起形状。在第一挤压周期期间的一个时刻，接触区S的布置被认为是本说明书通用部分的初始接触区。

根据本发明，楔形件30被初始布置在弹性垫100和薄膜10之间。在一种优选的布置中，薄膜10通常以水平为参照，同时透镜毛坯1在薄膜10下方以及弹性垫100在薄膜10上方。这样，楔形件30可以被简单地放置在薄膜10上表面上。这样，移动方向D是垂直的。

优选的，楔形件30具有弹性，用于防止由本发明工艺对薄膜10以及弹性垫100造成损害。例如，楔形件30能是橡胶基。

沿着移动方向D测量，楔形件30的厚度可以在1mm和2.5mm之间。对楔形件30来说，此类厚度范围有效用于获得薄膜10在凹角θ中的牢固贴覆。

对于透镜毛坯1顶面11的特殊构形来说，即其中余边部分3环绕突起表面部分2，那么楔形件30能具有闭环形状。如图1a和1b所示，如果下陷痕迹4是围绕突起表面部分2的圆形，楔形件30能优选的初始是环形的。例如，楔形件30能是O型环。

可以布置楔形件30，以便于它沿着移动方向D与下陷痕迹4初始对齐。在这种情况下，第一挤压周期持续到接触区S到达下陷痕迹4处。然后，本工艺直接如图2d所示继续进行。

在优选的布置中，楔形件30初始在薄膜10上，以便于其沿着移动方向D在透镜毛坯顶面上的投影在远离下陷痕迹4的突起表面部分2中。图2a到2c对应于这种布置。优选的，楔形件在顶面11上的投影初始位于，向着突起表面部分2以内，离下陷痕迹4在1mm和10mm之间的距离处。更优选的，楔形件在顶面11上的投影初始位于，离下陷痕迹4在1.5mm和3mm之间的距离处。图2a和2b中的附图标记δ₀表示此类楔形件30和下陷痕迹4之间的初始间隙。伴随此类楔形件30的布置，该增加的接触区S在到达下陷痕迹4之前到达楔形件30的位置。这对应于第二挤压周期，即接触区S从顶面11上的楔形件30初始位置的投影起移动到下陷痕迹4(如图2c所示)。在第二挤压周期期间，接触区S的增加致使楔形件30滑向下陷痕迹4，在突起表面部分2中，由于侧向膨胀力是由弹性垫被进一步挤压所产生的。楔形件30和下陷痕迹4之间的间隙逐渐下降至零，如图2c所示其被标记为δ。在第二挤压周期的最后，楔形件30与下陷痕迹4对齐。

最后，在第三挤压周期期间，弹性垫100仍然被进一步挤压，以便于接触区S持续增加越过余边部分3，直到它到达透镜毛坯1的外围边缘13。在该最后挤压周期期间，楔形件30仍然被弹性垫100压靠在薄膜10上，但是它保持与下陷痕迹4对齐。图2d表示第三挤压周期最后的情况。最终接受区S对应于整个顶面11，因此其跨越突起表面部分2和余边部分3。

图3a和3b比较了当使用根据本发明的楔形件(图3a)时以及不使用楔形件(图3b)时，透镜毛坯1和薄膜10的装配体。图3b示出桥接在下陷痕迹4上方的薄膜10，具有向突起表面部分2内延伸的、介于透镜毛坯1和薄膜10之间的间隙G。间隙G减小突起表面部分2中的光学有效区。如图2a所示，在下陷痕迹4处用楔形件30抑制透镜毛坯1和薄膜10之间的间隙G，或至少使该间隙显著减小。

本发明对三种类型的眼镜镜片毛坯进行了实施，现仅出于说明的目的对其进行描述，而不考虑会限制所要保护的本发明的数值。各眼镜镜片毛坯具有形成渐进表面的突起表面部分的顶面。该渐进表面由符合眼科常规操作的基值和附加值限定。它们对应于眼镜镜片毛坯透明材料折射率值1.74。余边部分对所有考虑的眼镜镜片毛坯来说是平面的。这样，下陷痕迹沿着两个相互垂直的方向x和y具有两个不同的直径值。用于所有毛坯的薄膜结构是包括夹在两个保护三醋酸纤维素(TAC)层之间的聚乙烯醇(PVA)光偏振层的层堆。PVA层的厚度是40μm(微米)并且各TAC层的厚度是80μm。如下所列表格1中说明了这些用于各透镜毛坯特征和各情况所用楔形件特征的值。

表格1

在表格1的最后四行中，Δx和Δy表示在突起表面部分中的眼镜镜片光学有效区x和y直径的减少量，这是由于下陷痕迹上方薄膜结构的桥体。它们相对于下陷痕迹的x和y直径值来测量。当写有“本发明”时，Δx和Δy的值对应于根据本发明的楔形件的实施方式。出于比较的目的，写明“现有技术”的Δx和Δy值对应于相同的装配参数但不使用楔形件。在所有的情况中，粘合材料层20为25μm厚。因此，本发明显著增加了装配有薄膜结构的眼镜镜片毛坯的光学有效区。这样，从具有薄膜结构的毛坯能生产出更大的眼镜镜片。

Claims (16)

1.一种将薄膜结构(10)贴覆至透镜毛坯(1)上的工艺，

所述透镜毛坯由顶面(11)、底面(12)以及外围边缘(13)界定，所述外围边缘(13)将所述顶面连接至所述底面，

所述顶面(11)包括突起表面部分(2)和余边部分(3)，所述余边部分(3)位于所述突出表面部分和所述外围边缘之间，所述突出表面部分和所述余边部分沿着它们两者之间的下陷痕迹(4)形成凹角(θ)，

所述工艺包括：

-将所述薄膜(10)布置在所述透镜毛坯(1)顶面(11)和弹性垫(100)之间；

-通过移动所述弹性垫(100)和所述透镜毛坯使其彼此更加靠近，来将所述薄膜(10)压靠在所述透镜毛坯(1)顶面(11)上，从而挤压所述弹性垫并且抑制所述薄膜结构和所述透镜毛坯之间初始存在的间隙，伴随着的是当所述弹性垫被挤压时，所述薄膜结构与所述顶面的接触区(S)增加，所述接触区从初始区逐渐增加至最终区，其中所述初始区被包含在突起表面部分(2)中，所述最终区跨越至少一部分所述突起表面部分(2)和至少一部分邻接所述突出表面部分的余边部分(3)，

所述工艺的特征在于，所述楔形件(30)被布置在所述弹性垫(100)和所述薄膜结构(10)之间，以便于通过被挤压的所述弹性垫，使所述楔形件压靠在所述薄膜上，并且在沿着所述弹性垫和所述透镜毛坯相对移动的方向(D)上，当所述接触区(S)到达最终区时，所述楔形件与所述下陷痕迹(4)对齐。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述楔形件(30)是初始布置好的，以便于沿着移动方向(D)，所述楔形件在所述透镜毛坯(1)顶面(11)上的投影被包含在远离所述下陷痕迹(4)的所述突出表面部分(2)中，并且通过被挤压的所述弹性垫(100)使所述楔形件滑向所述下陷痕迹。

3.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，所述楔形件(30)在所述透镜毛坯(1)顶面(11)上的投影初始位于，向着所述突出表面部分(2)以内，离所述下陷痕迹(4)在1mm和10mm之间的距离处。

4.根据权利要求3所述的工艺，其特征在于，所述楔形件(30)在所述透镜毛坯(1)顶面(11)上的投影初始位于，离所述下陷痕迹(4)在1.5mm和3mm之间的距离处。

5.根据上述任一项权利要求所述的工艺，其特征在于，在所述透镜(1)顶面(11)中，所述余边部分(3)环绕所述突出表面部分(2)，且其中，所述楔形件(30)具有闭环形状。

6.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于，所述下陷痕迹(4)是围绕所述突起表面部分(2)的圆形，并且所述楔形件(30)初始是环形的。

7.根据权利要求6所述的工艺，所述楔形件(30)是O型环。

8.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述楔形件(30)具有弹性。

9.根据权利要求8所述的工艺，其特征在于，所述楔形件(30)是橡胶基。

10.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，沿着所述移动方向(D)测量，所述楔形件(30)的厚度在1mm和2.5mm之间。

11.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述余边部分(3)被包含在平面中。

12.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，粘合材料层(20)被初始布置在所述薄膜结构(10)和所述透镜毛坯(1)顶面(11)之间，以便于所述工艺致使所述薄膜结构被固定在所述透镜毛坯上。

13.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述透镜毛坯(1)是为眼镜镜片生产而设计的眼科透镜毛坯，具有形成所述眼镜镜片光学有效区的所述突起表面部分(2)。

14.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述薄膜结构(10)包括抗反射涂层。

15.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述薄膜结构(10)适用于产生光偏振效应。

16.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述弹性垫(100)是相对于所述透镜毛坯(1)被固定支撑的可充气囊袋，且其中，通过向所述囊袋充气来抑制所述透镜毛坯顶面和所述弹性垫(100)之间间隙。