用于消除漸進式多焦點鏡片上的層壓缺陷的不對稱氣囊壓縮的制作方法
【專利摘要】一種用于消除漸進式多焦點鏡片上的層壓缺陷的方法和設備。該層壓方法使用一種柔性氣囊(14，14a)，該柔性氣囊被設計為用于跨鏡片(22)表面均勻地施加壓力。一個墊片(100a，100b)定位在硬質(zhì)多涂層載體(26)與該柔性氣囊之間。該墊片位于該載體的一個區(qū)域中，該區(qū)域被指定為用于將涂層遞送到該鏡片的離該載體最遠的一個部分，該墊片不對稱地增加施加到該載體上的壓力以消除層壓缺陷。
【專利說明】用于消除漸進式多焦點鏡片上的層壓缺陷的不對稱氣囊壓 縮
[0001] 發(fā)明背景
[0002] 1.【技術領域】
[0003] 本發(fā)明涉及一種用于消除漸進式多焦點鏡片（PAL)上的層壓缺陷的不對稱氣囊 壓縮的方法和設備。
[0004] 本發(fā)明可以應用于任何類型的層壓方法。最優(yōu)選的是轉(zhuǎn)移方法，其中將一個或多 個有待轉(zhuǎn)移的層放置在一個載體上，通過該載體而不是直接將壓力施加到這些層上。
[0005] 2.【背景技術】
[0006] 塑料鏡片因為其低重量和薄設計而變得越來越是令人希望的。因為塑料比玻璃更 軟，對塑料鏡片進行涂層以賦予成品鏡片額外的或改進的光學或機械特性。因此，一般做法 是從鏡片的表面開始，依次用耐沖擊涂層（耐沖擊底漆）、耐劃傷涂層（硬質(zhì)涂層）、減反射 涂層和可選地疏水頂涂層涂覆典型地由有機材料制成的眼鏡片的至少一個表面。其他涂層 (諸如偏振涂層、光致變色或染料涂層）也可應用到眼鏡片的一個或兩個表面上。
[0007] 已經(jīng)提出了許多用于涂覆眼鏡片的面的工藝和方法，如美國專利6, 562, 466中總 體上所述的。作為浸涂或旋涂的一種高效的替代方案，將多個涂層首先層疊到一個薄載體 上并且然后轉(zhuǎn)移至鏡片表面。一種此類方法是轉(zhuǎn)移方法，例如向?qū)＠暾圵O 2003/004255 中所描述的，其一個實施例是背面轉(zhuǎn)移（BST)，將涂層應用到鏡片的背面（凹面）上。
[0008] 背面轉(zhuǎn)移（BST)層壓方法用于將一個硬質(zhì)多涂層（HMC)層從一個HMC載體快 速轉(zhuǎn)移至鏡片。如圖1中所示，一種彈性體薄膜固定裝置（氣囊）用于此目的。在WO 2003/004255更充分描述了該可充氣薄膜設備。當將壓力施加到該彈性體薄膜的一側(cè)時，其 變形并且接觸該HMC載體。然后該載體變形并且接觸鏡片。在其最終位置上，熱和壓力的 組合將HMC層固定到鏡片上并且其使得HMC能夠從載體轉(zhuǎn)移到鏡片。鏡片凹面可以是或者 復曲面、或者球面的、或者曲率上漸進的。進一步地，完全相同的方法可以用于將HMC層應 用在鏡片的正面上；主要的區(qū)別與表面曲率的反轉(zhuǎn)有關。
[0009] 漸進式多焦點鏡片（PAL)可以用不同的表面輪廓以正光或負屈光度來制造。它們 包括一個被設計成用于有助于觀察遠距離物體的區(qū)域和一個近視覺區(qū)，在該近視覺區(qū)中鏡 片的屈光度被適配為有助于佩戴者觀察附近的物體。一般而言，一旦鏡片被安裝到眼鏡架 上，該近視覺區(qū)定位在鏡片的底部。負屈光度PAL鏡片在近視覺區(qū)具有表面凹陷。用于轉(zhuǎn) 移方法的載體不能實現(xiàn)在凹陷附近的全壓力，從而導致涂層缺陷。目前，不存在可接受的解 決方案。已經(jīng)測試了加工參數(shù)，如：1)層壓壓力；2)層壓高度；3)氣囊大??；以及4)氣囊形 狀。這些中沒有一個能夠有效減少缺陷。這些載體是精細零件，典型地具有Imm或更小范 圍的厚度。例如，載體可以根據(jù)美國專利7, 854, 865中所述的方法來生產(chǎn)。其結(jié)果是，如果 層壓壓力調(diào)節(jié)得太高，則存在損壞載體的風險，從而產(chǎn)生不正確地涂層鏡片。如果近視覺區(qū) 形成在鏡片的背面上，則同一問題可能在轉(zhuǎn)移中出現(xiàn)，或者如果近視覺區(qū)部分地由鏡片的 正面的曲率變化形成，則同一問題可能在正面轉(zhuǎn)移中出現(xiàn)。
[0010] 其結(jié)果是，需要適配氣囊壓縮層壓方法和設備以消除PAL鏡片上的涂層缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 相應地，本發(fā)明的一個目的是具有一種應用于眼鏡片的更好的HMC(硬質(zhì)多涂層） 轉(zhuǎn)移方法。具體地，本發(fā)明的一個目的是具有一種應用于眼鏡片上的更好的HMC (硬質(zhì)多涂 層）背面轉(zhuǎn)移（BST)方法。
[0012] 另一個目的是使用本發(fā)明用于其他方法，如"通過膜層壓的極性鏡片"。例如，當將 極性膜層壓到具有非球表面或具有復雜形貌的表面的PAL鏡片上時，該層壓被應用到鏡片 的背面上或正面上。相應地，具有一種應用于眼鏡片的更好的膜層壓方法也是本發(fā)明的一 個目的。在層壓缺陷是由鏡片表面的曲率的急劇變化引起的情況下，可以應用本發(fā)明的教 示。具體地，可以在待層壓的膜與加壓器之間使用墊片，該加壓器將膜推向鏡片，大致覆蓋 預期的缺陷位置以便局部施加更壓力。
[0013] 這些和其他相關的目的根據(jù)本發(fā)明通過一種用于將涂層從硬質(zhì)多涂層（HMC)載 體層壓到多焦點鏡片上的方法來實現(xiàn)。首先，提供一個具有預先確定的尺寸和構(gòu)造的墊片。 然后，將該墊片定位在該HMC載體與一個加壓層壓裝置之間，這樣使得該墊片位于該載體 的一個區(qū)域的背面上，該區(qū)域被指定為用于將涂層遞送到該鏡片的離該載體最遠的部分。 最后，將該涂層層壓到該鏡片上，由此，該墊片不對稱地增加壓力以消除層壓缺陷。
[0014] 該墊片優(yōu)選地由（但不限于）硅樹脂膜制成，并且其中，如果提供多層膜，則面向 該載體的該或這些底膜層比面向該加壓層壓裝置的該或這些頂層更寬且更長，從而使得該 墊片的橫截面面積在面向該載體的該底部處更大。該墊片還可以由單層制成，該單層具有 面向該載體的更寬的底部、以及面向該加壓層壓裝置的更薄的頂部。
[0015] 該鏡片包括一個高側(cè)并且該鏡片的該部分包括一個低側(cè)，該低側(cè)包括一個近視覺 區(qū)。理論墊片厚度被計算為等于該鏡片的該高側(cè)與該低側(cè)之間的高度差。該墊片的厚度可 以基于該理論墊片厚度和可供使用的材料的厚度的組合來確定。簡化的墊片厚度可以被計 算為等于當該載體首次接觸該高側(cè)時該低側(cè)與該載體的曲率之間的高度差。其可以進一步 近似于等于該近視覺區(qū)的曲率與該載體的曲率之間的曲率差（以屈光度表示）的值的一個 以毫米（mm)為單位的值。
[0016] 以簡化的方式，針對該高側(cè)與該低側(cè)之間的大于等于2. (屈光度）的絕對基差， 該墊片厚度優(yōu)選地在2_與3_之間（包含邊界值）進行選擇；并且針對該高側(cè)與該低側(cè) 之間的小于等于2. 的絕對基差，該墊片厚度優(yōu)選地在Imm與2mm之間（包含邊界值）進 行選擇。
[0017] 在另一種簡化的二元選擇方法中，使用I. 5_厚的墊片層：針對該高側(cè)與該低側(cè) 之間的大于等于3D(屈光度）的絕對基差，選擇具有3mm總厚度的兩個墊片；并且針對該高 側(cè)與該低側(cè)之間的小于等于2D的絕對基差，選擇具有I. 5_厚度的一個墊片。
[0018] 這兩種選擇方法一般可以描述為限定在2D與3D之間（包含邊界值）的一個屈 光度極限，并且如果該高側(cè)與該低側(cè)之間的絕對基差高于該屈光度極限，則選擇一個第一 (厚度的）墊片，并且如果該高側(cè)與該低側(cè)之間的絕對基差低于該屈光度極限，則選擇比該 第一墊片更薄的一個第二墊片。
[0019] 該鏡片的該部分包括一個低側(cè)，在該低側(cè)，該墊片的底長等于該低側(cè)的長度。對于 大多數(shù)PAL設計而言，在鏡片的凹面（鏡片的背面）上的層壓或轉(zhuǎn)移方法的情況下，墊片的 底長大約等于近似鏡片周長的1/4的長度弧并且定位在該近視覺區(qū)處。在一些情況下，當 放置在NRVT區(qū)處時，該墊片可以覆蓋大于Pi/2角度的弧。該墊片的底寬大約等于該低側(cè) 的寬度。在一個實際實施例中，針對具有75_直徑的鏡片，該墊片的底寬是大約4_。
[0020] 可以用雙面膠帶將該墊片固定到該載體上?？商娲兀梢允褂萌魏纹渌潭ㄊ?段，或無固定手段?？梢愿鶕?jù)背面轉(zhuǎn)移（BST)方法來實施層壓，其中，加壓層壓裝置包括一 個氣囊。
[0021] 在本發(fā)明的一個替代實施例中，提供一種用于將涂層或硬質(zhì)多涂層（HMC)層壓到 多焦點鏡片上的設備。該設備包括與一個設定尺寸的墊片組合的一個層壓臺。該層壓臺具 有一個固定平臺以支撐涂層和多焦點鏡片。在用于將涂層、或HMC從載體的表面轉(zhuǎn)移到多 焦點鏡片的設備的情況下，該固定平臺被安排為用于將載體支撐在多焦點鏡片的頂部上。 該臺進一步包括一個沿其外圍密封的柔性薄膜以形成一個密閉室，可以對該密閉室進行加 壓以使該柔性薄膜朝向該固定平臺膨脹。一個氣體源對該密閉室選擇性地加壓，從而使得 所述柔性薄膜施加在載體應力極限內(nèi)的不同壓力水平以將涂層層壓到鏡片上。該薄膜施加 關于該載體徑向?qū)ΨQ的壓力。一個設定尺寸的墊片被布置在該柔性薄膜與該載體之間以便 不對稱地增加施加到該載體上的壓力以消除層壓缺陷而不損壞該載體。
[0022] 該墊片具有一個接觸該載體的基底和一個接觸該薄膜、比該基底更窄且更短的頂 部。該設備進一步與一個多焦點鏡片組合，該多焦點鏡片具有包括一個高側(cè)和一個低側(cè)的 一個復雜形貌，該低側(cè)包括一個近視覺區(qū)。該墊片具有一個厚度，該厚度被定義為該近視覺 區(qū)的在一個具有與該高側(cè)相同曲率的基底與一個具有與該鏡片的近視覺區(qū)相同曲率的基 底之間的位置處計算的距離，其中，兩個基底在該鏡片的光心接觸。該墊片具有一個等于該 低側(cè)的寬度的底寬。該墊片具有一個等于所述低側(cè)的長度的底長。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 在結(jié)合附圖更加充分地考慮詳細描述的例舉實施方案時，本發(fā)明的優(yōu)點、性質(zhì)和 各種額外的特征將變得顯而易見。在附圖中（其中，貫穿這些視圖，相同的參考號表示相似 的組件）：
[0024] 圖1是用于將載體壓在鏡片上的膨脹的彈性體薄膜固定裝置的橫截面視圖。
[0025] 圖2A和圖2B為示出了兩個不同鏡片上的層壓缺陷的照片。
[0026] 圖3A和圖3B為展示了兩個不同鏡片的凹面上的曲率的圖。
[0027] 圖4A和圖4B為示出了來自壓力標繪測試的非常低的壓力的區(qū)域的圖。
[0028] 圖5為展示了相對于鏡片曲率放置墊片的圖。
[0029] 圖6A和圖6B為示出了來自壓力標繪測試的不同壓力水平的對比圖。
[0030] 圖7A和圖7B為示出了墊片的形狀和構(gòu)造的圖。
[0031] 圖8A-8D為示出了當使用墊片時消除層壓缺陷的對比照片。

【具體實施方式】
[0032] BST層壓方法用于將HMC層從HMC載體快速轉(zhuǎn)移到眼鏡片的背面表面（S卩，注定面 向佩戴者的表面）。如圖1中所示，彈性體薄膜固定裝置（氣囊）用于此目的。該可充氣 薄膜設備在WO 2003/004255進行了更充分描述，其通過引用以全部內(nèi)容結(jié)合于此。如在所 述專利申請WO 2003/004255中，在背面轉(zhuǎn)移層壓方法的情況下，如果希望將膜從載體轉(zhuǎn)移 到多焦點鏡片的正面表面（凸面）上，則此后示出的原理可以應用（加以必要的變更）于 正面轉(zhuǎn)移層壓。進一步地，相同的原理可以用于將膜直接層壓到鏡片的表面上而不使用載 體。本領域的技術人員將知道在以下文本和方法中如何去除引用載體以直接將薄膜壓到有 待層壓的膜上。
[0033] 當將壓力施加到彈性體薄膜的一側(cè)時，其變形并且接觸HMC載體。然后，該載體變 形，從而使得涂層與鏡片接觸。在其最終位置上，熱和壓力的組合將HMC層固定到鏡片上并 且其使得HMC能夠從載體轉(zhuǎn)移到鏡片。鏡片凹面可以是或者復曲面、或者球面的、或者曲率 上漸進的。
[0034] 更具體地，圖1示出了一種彈性體薄膜固定裝置10的橫截面視圖，該固定裝置具 有一個壓力空腔或流體貯存器12,其中，該壓力空腔或流體貯存器的開放的下側(cè)由柔性氣 囊或薄膜14覆蓋。圓形薄膜14通過外圍夾持16被固定。設置一個或多個流體端口 18以 放置與空腔12連通的加壓流體源19和閥V。當對空腔12加壓時，該薄膜膨脹至以虛線顯 示為14a的位置。薄膜14a用于以均勻方式向剛性塊20施加壓力。在薄膜14a與塊20之 間，存在鏡片22、涂層24和載體26。在該薄膜下面設置一個漏斗30以限定通過其該薄膜 膨脹的孔。該漏斗為平滑波狀外形，例如，具有80mm的曲率半徑。該固定裝置和漏斗被設 計成使得該膨脹后的薄膜提供徑向?qū)ΨQ壓力。即，從鏡片的中心向外延伸的徑向線都旨在 接收類似的壓力水平。
[0035] 該固定裝置對具有徑向?qū)ΨQ性的鏡片并且對于表面輪廓變化較小的那些鏡片具 有良好效果。注意到，針對某些漸進式多焦點負鏡片（PAL)，彎曲的白色條紋缺陷在層壓過 程之后出現(xiàn)在近視覺區(qū)（圖2,共同地圖2A和圖2B)。因此，該缺陷被稱為近視覺區(qū)減少的 轉(zhuǎn)移（NVRT)缺陷。圖2A示出了 -6. 0屈光度（D)的球面鏡片，在90度軸線和3. OD增加 (addition)部分處具有-2. OD的柱面。圖2B示出了 -6. 0屈光度（D)的球面鏡片，在0度 軸線和3. OD增加部分具有0. OD的柱面。
[0036] 在跨鏡片40和50兩者的下部部分的拱形條帶中，圖2A和圖2B示出了具有不同 光學屈光力的漸進式多焦點鏡片（PAL)的近視覺區(qū)減少的轉(zhuǎn)移（NVRT)缺陷42和52。懷 疑NVRT缺陷是由在HMC載體與鏡片的凹面的曲率之間的局部曲率失配引起的。在HMC載 體與在近視覺區(qū)域處的鏡片之間的較高間隙將引起在它們之間的較小壓力。因此，由于低 壓力，HMC涂層不能從載體被完全轉(zhuǎn)移到鏡片上。
[0037] 大部分地，僅負Ipseo*鏡片具有NVRT缺陷，而正屈光度，即正鏡片和平光鏡片不 具有此類缺陷，如以下表1中所示。表1列出了取決于不同PAL鏡片設計的NVRT缺陷。
[0038] 表 1
[0039]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于將涂層從硬質(zhì)多涂層（HMC)載體層壓到多焦點鏡片上的方法，該方法包括 以下步驟： 提供一個具有預先確定的尺寸和構(gòu)造的墊片； 將該墊片定位在該HMC載體與一個加壓層壓裝置之間，這樣使得該墊片位于該載體的 一個區(qū)域中，該區(qū)域被指定為用于將涂層遞送到該鏡片的離該載體最遠的一個部分；并且 將該涂層層壓到該鏡片上，由此，該墊片不對稱地增加壓力以消除層壓缺陷。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述提供步驟包括提供一個由硅樹脂膜制成的墊 片，并且其中，如果提供多層硅樹脂膜，則面向該載體的該或這些底膜層比面向該加壓層壓 裝置的該或這些頂層更寬且更長，從而使得該墊片的橫截面面積在面向該載體的該底部處 更大。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該鏡片包括一個高側(cè)并且該鏡片的該部分包括一 個低側(cè)，該低側(cè)包括一個近視覺區(qū)，并且其中，所述提供步驟包括計算一個等于該鏡片的該 高側(cè)與該低側(cè)之間的高度差的理論墊片厚度。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述提供步驟包括基于該理論墊片厚度和可供使 用的材料的厚度的組合確定該墊片的厚度。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該鏡片包括一個高側(cè)并且該鏡片的該部分包括一 個低側(cè)，該低側(cè)包括一個近視覺區(qū)，并且其中，所述提供步驟包括計算一個等于當該載體首 次接觸該高側(cè)時該低側(cè)與該載體的曲率之間的高度差的簡化墊片厚度。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該鏡片包括一個高側(cè)并且該鏡片的該部分包括一 個低側(cè)，該低側(cè)包括一個近視覺區(qū)，其中所述提供步驟包括： 限定一個在2D與3D之間包含邊界值的一個屈光度極限；以及 如果在該高側(cè)與該低側(cè)之間的絕對基差高于該屈光度極限，則選擇一個第一墊片，并 且如果在該高側(cè)與該低側(cè)之間的絕對基差低于該屈光度極限，則選擇比該第一墊片更薄的 一個第二墊片。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述提供和選擇步驟包括以下各項之一： (i) 限定一個大于等于3D的屈光度上限，并且如果該高側(cè)與該低側(cè)之間的絕對基差等 于該屈光度上限，則選擇3mm的墊片厚度；并且限定一個小于等于2D的屈光度下限，并且如 果該高側(cè)與該低側(cè)之間的絕對基差等于該屈光度下限，則選擇一個I. 5_的墊片厚度；以 及 (ii) 限定一個2. 的屈光度極限并且如果該高側(cè)與該低側(cè)之間的絕對基差等于大于 該屈光度極限，則選擇一個2_與3_之間包含邊界值的墊片厚度，并且如果該高側(cè)與該低 側(cè)之間的絕對基差小于等于該屈光度極限，則選擇一個Imm與2mm之間包含邊界值的墊片 厚度。
8. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，該鏡片的該部分包括一個低側(cè)并且所述提供步驟 包括確定等于該低側(cè)的長度的墊片底長。
9. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，該鏡片的該部分包括一個近視覺區(qū)并且所述提供 步驟包括確定為大約等于鏡片周長的四分之一的弧度并且定位在該近視覺區(qū)處的墊片底 長。
10. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，該鏡片的該部分包括一個低側(cè)并且所述提供步驟 包括確定等于該低側(cè)的寬度的墊片底寬。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，該墊片的底寬為大約4mm。
12. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述定位步驟包括將該墊片固定到該載體上。
13. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述定位步驟包括用雙面膠帶將該墊片固定到該 載體上。
14. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述層壓步驟包括一個背面轉(zhuǎn)移（BST)過程并且 該加壓層壓裝置包括一個氣囊。
15. -種用于將涂層從硬質(zhì)多涂層（HMC)載體層壓到多焦點鏡片上的設備，該設備包 括： 一個層壓臺，該層壓臺具有一個固定平臺以支撐載體、涂層和多焦點鏡片，以及一個沿 其外圍密封的柔性薄膜以形成一個密閉室，可以對該密閉室進行加壓以使所述柔性薄膜朝 向所述固定平臺膨脹； 一個氣體源，用于對所述密閉室選擇性地加壓，從而使得所述柔性薄膜施加在一個載 體應力極限內(nèi)的不同壓力水平以將該涂層層壓到該鏡片上，其中，該薄膜施加關于該載體 徑向?qū)ΨQ的壓力；以及 一個設定尺寸的墊片，該墊片被布置在所述柔性薄膜與所述載體之間以便不對稱地增 加施加到所述載體上的壓力以消除層壓缺陷而不損壞該載體。
16. 如權(quán)利要求15所述的設備，其中，所述墊片具有一個接觸該載體的基底和一個接 觸該薄膜、比所述基底更窄且更短的頂部。
17. 如權(quán)利要求16所述的設備，其中，該設備進一步包括一個多焦點鏡片，該多焦點鏡 片具有包括一個高側(cè)和一個低側(cè)的一個復雜形貌，該低側(cè)包括一個近視覺區(qū)。
18. 如權(quán)利要求17所述的設備，其中，所述墊片具有一個厚度，該厚度被定義為在該近 視覺區(qū)的在一個具有與該高側(cè)相同曲率的基底與一個具有與該鏡片的該近視覺區(qū)相同曲 率的基底之間的位置處計算的距離，其中，兩個基底在該鏡片的光心處接觸。
19. 如權(quán)利要求18所述的設備，其中，所述墊片具有一個等于所述低側(cè)的寬度的底寬。
20. 如權(quán)利要求19所述的設備，其中，所述墊片具有一個等于所述低側(cè)的長度的底長。
【文檔編號】B29C63/16GK104520095SQ201380041528
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月6日
【發(fā)明者】H·單, P·姜, S·韋博 申請人:埃西勒國際通用光學公司