用于消除渐进式多焦点镜片上的层压缺陷的不对称气囊压缩的制作方法
【专利摘要】一种用于消除渐进式多焦点镜片上的层压缺陷的方法和设备。该层压方法使用一种柔性气囊(14，14a)，该柔性气囊被设计为用于跨镜片(22)表面均匀地施加压力。一个垫片(100a，100b)定位在硬质多涂层载体(26)与该柔性气囊之间。该垫片位于该载体的一个区域中，该区域被指定为用于将涂层递送到该镜片的离该载体最远的一个部分，该垫片不对称地增加施加到该载体上的压力以消除层压缺陷。
【专利说明】用于消除渐进式多焦点镜片上的层压缺陷的不对称气囊压 缩
[0001] 发明背景
[0002] 1.【技术领域】
[0003] 本发明涉及一种用于消除渐进式多焦点镜片（PAL)上的层压缺陷的不对称气囊 压缩的方法和设备。
[0004] 本发明可以应用于任何类型的层压方法。最优选的是转移方法，其中将一个或多 个有待转移的层放置在一个载体上，通过该载体而不是直接将压力施加到这些层上。
[0005] 2.【背景技术】
[0006] 塑料镜片因为其低重量和薄设计而变得越来越是令人希望的。因为塑料比玻璃更 软，对塑料镜片进行涂层以赋予成品镜片额外的或改进的光学或机械特性。因此，一般做法 是从镜片的表面开始，依次用耐冲击涂层（耐冲击底漆）、耐划伤涂层（硬质涂层）、减反射 涂层和可选地疏水顶涂层涂覆典型地由有机材料制成的眼镜片的至少一个表面。其他涂层 (诸如偏振涂层、光致变色或染料涂层）也可应用到眼镜片的一个或两个表面上。
[0007] 已经提出了许多用于涂覆眼镜片的面的工艺和方法，如美国专利6, 562, 466中总 体上所述的。作为浸涂或旋涂的一种高效的替代方案，将多个涂层首先层叠到一个薄载体 上并且然后转移至镜片表面。一种此类方法是转移方法，例如向专利申请WO 2003/004255 中所描述的，其一个实施例是背面转移（BST)，将涂层应用到镜片的背面（凹面）上。
[0008] 背面转移（BST)层压方法用于将一个硬质多涂层（HMC)层从一个HMC载体快 速转移至镜片。如图1中所示，一种弹性体薄膜固定装置（气囊）用于此目的。在WO 2003/004255更充分描述了该可充气薄膜设备。当将压力施加到该弹性体薄膜的一侧时，其 变形并且接触该HMC载体。然后该载体变形并且接触镜片。在其最终位置上，热和压力的 组合将HMC层固定到镜片上并且其使得HMC能够从载体转移到镜片。镜片凹面可以是或者 复曲面、或者球面的、或者曲率上渐进的。进一步地，完全相同的方法可以用于将HMC层应 用在镜片的正面上；主要的区别与表面曲率的反转有关。
[0009] 渐进式多焦点镜片（PAL)可以用不同的表面轮廓以正光或负屈光度来制造。它们 包括一个被设计成用于有助于观察远距离物体的区域和一个近视觉区，在该近视觉区中镜 片的屈光度被适配为有助于佩戴者观察附近的物体。一般而言，一旦镜片被安装到眼镜架 上，该近视觉区定位在镜片的底部。负屈光度PAL镜片在近视觉区具有表面凹陷。用于转 移方法的载体不能实现在凹陷附近的全压力，从而导致涂层缺陷。目前，不存在可接受的解 决方案。已经测试了加工参数，如：1)层压压力；2)层压高度；3)气囊大小；以及4)气囊形 状。这些中没有一个能够有效减少缺陷。这些载体是精细零件，典型地具有Imm或更小范 围的厚度。例如，载体可以根据美国专利7, 854, 865中所述的方法来生产。其结果是，如果 层压压力调节得太高，则存在损坏载体的风险，从而产生不正确地涂层镜片。如果近视觉区 形成在镜片的背面上，则同一问题可能在转移中出现，或者如果近视觉区部分地由镜片的 正面的曲率变化形成，则同一问题可能在正面转移中出现。
[0010] 其结果是，需要适配气囊压缩层压方法和设备以消除PAL镜片上的涂层缺陷。
【发明内容】
[0011] 相应地，本发明的一个目的是具有一种应用于眼镜片的更好的HMC(硬质多涂层） 转移方法。具体地，本发明的一个目的是具有一种应用于眼镜片上的更好的HMC (硬质多涂 层）背面转移（BST)方法。
[0012] 另一个目的是使用本发明用于其他方法，如"通过膜层压的极性镜片"。例如，当将 极性膜层压到具有非球表面或具有复杂形貌的表面的PAL镜片上时，该层压被应用到镜片 的背面上或正面上。相应地，具有一种应用于眼镜片的更好的膜层压方法也是本发明的一 个目的。在层压缺陷是由镜片表面的曲率的急剧变化引起的情况下，可以应用本发明的教 示。具体地，可以在待层压的膜与加压器之间使用垫片，该加压器将膜推向镜片，大致覆盖 预期的缺陷位置以便局部施加更压力。
[0013] 这些和其他相关的目的根据本发明通过一种用于将涂层从硬质多涂层（HMC)载 体层压到多焦点镜片上的方法来实现。首先，提供一个具有预先确定的尺寸和构造的垫片。 然后，将该垫片定位在该HMC载体与一个加压层压装置之间，这样使得该垫片位于该载体 的一个区域的背面上，该区域被指定为用于将涂层递送到该镜片的离该载体最远的部分。 最后，将该涂层层压到该镜片上，由此，该垫片不对称地增加压力以消除层压缺陷。
[0014] 该垫片优选地由（但不限于）硅树脂膜制成，并且其中，如果提供多层膜，则面向 该载体的该或这些底膜层比面向该加压层压装置的该或这些顶层更宽且更长，从而使得该 垫片的横截面面积在面向该载体的该底部处更大。该垫片还可以由单层制成，该单层具有 面向该载体的更宽的底部、以及面向该加压层压装置的更薄的顶部。
[0015] 该镜片包括一个高侧并且该镜片的该部分包括一个低侧，该低侧包括一个近视觉 区。理论垫片厚度被计算为等于该镜片的该高侧与该低侧之间的高度差。该垫片的厚度可 以基于该理论垫片厚度和可供使用的材料的厚度的组合来确定。简化的垫片厚度可以被计 算为等于当该载体首次接触该高侧时该低侧与该载体的曲率之间的高度差。其可以进一步 近似于等于该近视觉区的曲率与该载体的曲率之间的曲率差（以屈光度表示）的值的一个 以毫米（mm)为单位的值。
[0016] 以简化的方式，针对该高侧与该低侧之间的大于等于2. (屈光度）的绝对基差， 该垫片厚度优选地在2_与3_之间（包含边界值）进行选择；并且针对该高侧与该低侧 之间的小于等于2. 的绝对基差，该垫片厚度优选地在Imm与2mm之间（包含边界值）进 行选择。
[0017] 在另一种简化的二元选择方法中，使用I. 5_厚的垫片层：针对该高侧与该低侧 之间的大于等于3D(屈光度）的绝对基差，选择具有3mm总厚度的两个垫片；并且针对该高 侧与该低侧之间的小于等于2D的绝对基差，选择具有I. 5_厚度的一个垫片。
[0018] 这两种选择方法一般可以描述为限定在2D与3D之间（包含边界值）的一个屈 光度极限，并且如果该高侧与该低侧之间的绝对基差高于该屈光度极限，则选择一个第一 (厚度的）垫片，并且如果该高侧与该低侧之间的绝对基差低于该屈光度极限，则选择比该 第一垫片更薄的一个第二垫片。
[0019] 该镜片的该部分包括一个低侧，在该低侧，该垫片的底长等于该低侧的长度。对于 大多数PAL设计而言，在镜片的凹面（镜片的背面）上的层压或转移方法的情况下，垫片的 底长大约等于近似镜片周长的1/4的长度弧并且定位在该近视觉区处。在一些情况下，当 放置在NRVT区处时，该垫片可以覆盖大于Pi/2角度的弧。该垫片的底宽大约等于该低侧 的宽度。在一个实际实施例中，针对具有75_直径的镜片，该垫片的底宽是大约4_。
[0020] 可以用双面胶带将该垫片固定到该载体上。可替代地，可以使用任何其他固定手 段，或无固定手段。可以根据背面转移（BST)方法来实施层压，其中，加压层压装置包括一 个气囊。
[0021] 在本发明的一个替代实施例中，提供一种用于将涂层或硬质多涂层（HMC)层压到 多焦点镜片上的设备。该设备包括与一个设定尺寸的垫片组合的一个层压台。该层压台具 有一个固定平台以支撑涂层和多焦点镜片。在用于将涂层、或HMC从载体的表面转移到多 焦点镜片的设备的情况下，该固定平台被安排为用于将载体支撑在多焦点镜片的顶部上。 该台进一步包括一个沿其外围密封的柔性薄膜以形成一个密闭室，可以对该密闭室进行加 压以使该柔性薄膜朝向该固定平台膨胀。一个气体源对该密闭室选择性地加压，从而使得 所述柔性薄膜施加在载体应力极限内的不同压力水平以将涂层层压到镜片上。该薄膜施加 关于该载体径向对称的压力。一个设定尺寸的垫片被布置在该柔性薄膜与该载体之间以便 不对称地增加施加到该载体上的压力以消除层压缺陷而不损坏该载体。
[0022] 该垫片具有一个接触该载体的基底和一个接触该薄膜、比该基底更窄且更短的顶 部。该设备进一步与一个多焦点镜片组合，该多焦点镜片具有包括一个高侧和一个低侧的 一个复杂形貌，该低侧包括一个近视觉区。该垫片具有一个厚度，该厚度被定义为该近视觉 区的在一个具有与该高侧相同曲率的基底与一个具有与该镜片的近视觉区相同曲率的基 底之间的位置处计算的距离，其中，两个基底在该镜片的光心接触。该垫片具有一个等于该 低侧的宽度的底宽。该垫片具有一个等于所述低侧的长度的底长。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 在结合附图更加充分地考虑详细描述的例举实施方案时，本发明的优点、性质和 各种额外的特征将变得显而易见。在附图中（其中，贯穿这些视图，相同的参考号表示相似 的组件）：
[0024] 图1是用于将载体压在镜片上的膨胀的弹性体薄膜固定装置的横截面视图。
[0025] 图2A和图2B为示出了两个不同镜片上的层压缺陷的照片。
[0026] 图3A和图3B为展示了两个不同镜片的凹面上的曲率的图。
[0027] 图4A和图4B为示出了来自压力标绘测试的非常低的压力的区域的图。
[0028] 图5为展示了相对于镜片曲率放置垫片的图。
[0029] 图6A和图6B为示出了来自压力标绘测试的不同压力水平的对比图。
[0030] 图7A和图7B为示出了垫片的形状和构造的图。
[0031] 图8A-8D为示出了当使用垫片时消除层压缺陷的对比照片。
【具体实施方式】
[0032] BST层压方法用于将HMC层从HMC载体快速转移到眼镜片的背面表面（S卩，注定面 向佩戴者的表面）。如图1中所示，弹性体薄膜固定装置（气囊）用于此目的。该可充气 薄膜设备在WO 2003/004255进行了更充分描述，其通过引用以全部内容结合于此。如在所 述专利申请WO 2003/004255中，在背面转移层压方法的情况下，如果希望将膜从载体转移 到多焦点镜片的正面表面（凸面）上，则此后示出的原理可以应用（加以必要的变更）于 正面转移层压。进一步地，相同的原理可以用于将膜直接层压到镜片的表面上而不使用载 体。本领域的技术人员将知道在以下文本和方法中如何去除引用载体以直接将薄膜压到有 待层压的膜上。
[0033] 当将压力施加到弹性体薄膜的一侧时，其变形并且接触HMC载体。然后，该载体变 形，从而使得涂层与镜片接触。在其最终位置上，热和压力的组合将HMC层固定到镜片上并 且其使得HMC能够从载体转移到镜片。镜片凹面可以是或者复曲面、或者球面的、或者曲率 上渐进的。
[0034] 更具体地，图1示出了一种弹性体薄膜固定装置10的横截面视图，该固定装置具 有一个压力空腔或流体贮存器12,其中，该压力空腔或流体贮存器的开放的下侧由柔性气 囊或薄膜14覆盖。圆形薄膜14通过外围夹持16被固定。设置一个或多个流体端口 18以 放置与空腔12连通的加压流体源19和阀V。当对空腔12加压时，该薄膜膨胀至以虚线显 示为14a的位置。薄膜14a用于以均匀方式向刚性块20施加压力。在薄膜14a与块20之 间，存在镜片22、涂层24和载体26。在该薄膜下面设置一个漏斗30以限定通过其该薄膜 膨胀的孔。该漏斗为平滑波状外形，例如，具有80mm的曲率半径。该固定装置和漏斗被设 计成使得该膨胀后的薄膜提供径向对称压力。即，从镜片的中心向外延伸的径向线都旨在 接收类似的压力水平。
[0035] 该固定装置对具有径向对称性的镜片并且对于表面轮廓变化较小的那些镜片具 有良好效果。注意到，针对某些渐进式多焦点负镜片（PAL)，弯曲的白色条纹缺陷在层压过 程之后出现在近视觉区（图2,共同地图2A和图2B)。因此，该缺陷被称为近视觉区减少的 转移（NVRT)缺陷。图2A示出了 -6. 0屈光度（D)的球面镜片，在90度轴线和3. OD增加 (addition)部分处具有-2. OD的柱面。图2B示出了 -6. 0屈光度（D)的球面镜片，在0度 轴线和3. OD增加部分具有0. OD的柱面。
[0036] 在跨镜片40和50两者的下部部分的拱形条带中，图2A和图2B示出了具有不同 光学屈光力的渐进式多焦点镜片（PAL)的近视觉区减少的转移（NVRT)缺陷42和52。怀 疑NVRT缺陷是由在HMC载体与镜片的凹面的曲率之间的局部曲率失配引起的。在HMC载 体与在近视觉区域处的镜片之间的较高间隙将引起在它们之间的较小压力。因此，由于低 压力，HMC涂层不能从载体被完全转移到镜片上。
[0037] 大部分地，仅负Ipseo*镜片具有NVRT缺陷，而正屈光度，即正镜片和平光镜片不 具有此类缺陷，如以下表1中所示。表1列出了取决于不同PAL镜片设计的NVRT缺陷。
[0038] 表 1
[0039]
【权利要求】
1. 一种用于将涂层从硬质多涂层（HMC)载体层压到多焦点镜片上的方法，该方法包括 以下步骤： 提供一个具有预先确定的尺寸和构造的垫片； 将该垫片定位在该HMC载体与一个加压层压装置之间，这样使得该垫片位于该载体的 一个区域中，该区域被指定为用于将涂层递送到该镜片的离该载体最远的一个部分；并且 将该涂层层压到该镜片上，由此，该垫片不对称地增加压力以消除层压缺陷。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，所述提供步骤包括提供一个由硅树脂膜制成的垫 片，并且其中，如果提供多层硅树脂膜，则面向该载体的该或这些底膜层比面向该加压层压 装置的该或这些顶层更宽且更长，从而使得该垫片的横截面面积在面向该载体的该底部处 更大。
3. 如权利要求1所述的方法，其中，该镜片包括一个高侧并且该镜片的该部分包括一 个低侧，该低侧包括一个近视觉区，并且其中，所述提供步骤包括计算一个等于该镜片的该 高侧与该低侧之间的高度差的理论垫片厚度。
4. 如权利要求3所述的方法，其中，所述提供步骤包括基于该理论垫片厚度和可供使 用的材料的厚度的组合确定该垫片的厚度。
5. 如权利要求1所述的方法，其中，该镜片包括一个高侧并且该镜片的该部分包括一 个低侧，该低侧包括一个近视觉区，并且其中，所述提供步骤包括计算一个等于当该载体首 次接触该高侧时该低侧与该载体的曲率之间的高度差的简化垫片厚度。
6. 如权利要求1所述的方法，其中，该镜片包括一个高侧并且该镜片的该部分包括一 个低侧，该低侧包括一个近视觉区，其中所述提供步骤包括： 限定一个在2D与3D之间包含边界值的一个屈光度极限；以及 如果在该高侧与该低侧之间的绝对基差高于该屈光度极限，则选择一个第一垫片，并 且如果在该高侧与该低侧之间的绝对基差低于该屈光度极限，则选择比该第一垫片更薄的 一个第二垫片。
7. 如权利要求6所述的方法，其中，所述提供和选择步骤包括以下各项之一： (i) 限定一个大于等于3D的屈光度上限，并且如果该高侧与该低侧之间的绝对基差等 于该屈光度上限，则选择3mm的垫片厚度；并且限定一个小于等于2D的屈光度下限，并且如 果该高侧与该低侧之间的绝对基差等于该屈光度下限，则选择一个I. 5_的垫片厚度；以 及 (ii) 限定一个2. 的屈光度极限并且如果该高侧与该低侧之间的绝对基差等于大于 该屈光度极限，则选择一个2_与3_之间包含边界值的垫片厚度，并且如果该高侧与该低 侧之间的绝对基差小于等于该屈光度极限，则选择一个Imm与2mm之间包含边界值的垫片 厚度。
8. 如权利要求2所述的方法，其中，该镜片的该部分包括一个低侧并且所述提供步骤 包括确定等于该低侧的长度的垫片底长。
9. 如权利要求2所述的方法，其中，该镜片的该部分包括一个近视觉区并且所述提供 步骤包括确定为大约等于镜片周长的四分之一的弧度并且定位在该近视觉区处的垫片底 长。
10. 如权利要求2所述的方法，其中，该镜片的该部分包括一个低侧并且所述提供步骤 包括确定等于该低侧的宽度的垫片底宽。
11. 如权利要求10所述的方法，其中，该垫片的底宽为大约4mm。
12. 如权利要求1所述的方法，其中，所述定位步骤包括将该垫片固定到该载体上。
13. 如权利要求1所述的方法，其中，所述定位步骤包括用双面胶带将该垫片固定到该 载体上。
14. 如权利要求1所述的方法，其中，所述层压步骤包括一个背面转移（BST)过程并且 该加压层压装置包括一个气囊。
15. -种用于将涂层从硬质多涂层（HMC)载体层压到多焦点镜片上的设备，该设备包 括： 一个层压台，该层压台具有一个固定平台以支撑载体、涂层和多焦点镜片，以及一个沿 其外围密封的柔性薄膜以形成一个密闭室，可以对该密闭室进行加压以使所述柔性薄膜朝 向所述固定平台膨胀； 一个气体源，用于对所述密闭室选择性地加压，从而使得所述柔性薄膜施加在一个载 体应力极限内的不同压力水平以将该涂层层压到该镜片上，其中，该薄膜施加关于该载体 径向对称的压力；以及 一个设定尺寸的垫片，该垫片被布置在所述柔性薄膜与所述载体之间以便不对称地增 加施加到所述载体上的压力以消除层压缺陷而不损坏该载体。
16. 如权利要求15所述的设备，其中，所述垫片具有一个接触该载体的基底和一个接 触该薄膜、比所述基底更窄且更短的顶部。
17. 如权利要求16所述的设备，其中，该设备进一步包括一个多焦点镜片，该多焦点镜 片具有包括一个高侧和一个低侧的一个复杂形貌，该低侧包括一个近视觉区。
18. 如权利要求17所述的设备，其中，所述垫片具有一个厚度，该厚度被定义为在该近 视觉区的在一个具有与该高侧相同曲率的基底与一个具有与该镜片的该近视觉区相同曲 率的基底之间的位置处计算的距离，其中，两个基底在该镜片的光心处接触。
19. 如权利要求18所述的设备，其中，所述垫片具有一个等于所述低侧的宽度的底宽。
20. 如权利要求19所述的设备，其中，所述垫片具有一个等于所述低侧的长度的底长。
【文档编号】B29C63/16GK104520095SQ201380041528
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年8月1日 优先权日:2012年8月6日
【发明者】H·单, P·姜, S·韦博 申请人:埃西勒国际通用光学公司