形成可变焦距眼镜的方法
【专利摘要】本公开提供了一种形成柔性膜的支撑构件的方法。在一种形式中，所述方法包括将所述柔性膜置于固定工具的外周边上，向所述固定工具平移活动工具，并接合所述柔性膜使得所述柔性膜变形并置于张力下。然后将熔融树脂注入支撑环模制腔体，并让所述树脂冷却以使得所述支撑环固定到张紧的柔性膜。然后远离所述固定工具平移所述活动工具以弹出柔性膜和支撑环组合件。
【专利说明】形成可变焦距眼镜的方法
【技术领域】
[0001]本公开整体涉及可变焦距透镜。更具体地讲，本公开涉及形成用于流体填充型可调式眼镜的可变焦距透镜的方法。
【背景技术】
[0002]本节中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，并且可能并不构成现有技术。
[0003]流体填充型可调式眼镜在本领域中是已知的，并通常包括通过调节流体在透镜内的压力而改变光焦度的透镜以便适应个体使用者/佩戴者的独特视力矫正需求。这些流体填充型可调式眼镜在许多方面是有利的。例如，一种型号的眼镜可适应大量佩戴者的需求，这将简化遥远或不发达地区的物流和仓储挑战。在这些地区，流体填充型可调式眼镜使得能够在无需常规眼镜所需的复杂而昂贵的基础设施的情况下实现有效的分销。
[0004]另外，无需常规眼镜配镜的等待和再次返回，一次性即可提供矫正眼镜。此外，只需提供测试和配制方案，即可由只进行过基本培训的普通人提供流体填充型眼镜，从而在许多情况下消除了对认证验光师的需要。这种情况在遥远或不发达地区具有显著的优势，在这些地区获取专业护理和资金极其有限。
[0005]在谈到矫正眼镜的设计和配制时，青少年和青壮年通常被忽视，大多数流体填充型眼镜的设计通常针对一般成年人。因此，流体填充型眼镜的供应商可能无法为青少年和青壮年提供合适的眼镜，因为已知的流体填充型眼镜不可能实现成功的定配和调节，并因此，他们的视力需求仍存在挑战。
【发明内容】
[0006]在本公开的一种形式中，提供了一种形成柔性膜的支撑构件的方法，所述方法包括将柔性膜置于固定工具的外周边上，所述固定工具限定中央凹槽。将活动工具向固定工具平移，并使靠近固定工具外周边的柔性膜与至少一个弹簧加载构件接合。所述活动工具限定中央凸起和设置在中央凸起内的支撑环模制腔体。进一步向固定工具平移活动工具，并使柔性膜与中央凸起接合，使得柔性膜变形到固定工具的中央凹槽中并置于张力下。然后将熔融树脂注入支撑环模制腔体，并让其冷却以使得支撑环固定到张紧的柔性膜。然后，远离固定工具平移活动工具，以弹出柔性膜和支撑环组合件。
[0007]在另一种形式中，提供了一种形成柔性膜的支撑构件的方法，所述方法包括在柔性膜张紧于其中的工具内模制支撑环，所述支撑环在柔性膜处于张力下的同时靠着柔性膜进行模制。
[0008]在又一种形式中，提供了一副可调式眼镜，其包括框架构件、固定到框架构件的两条侧臂、两个支撑环、直接结合到支撑环以形成支撑环组合件的两个预张紧的柔性膜，以及两个刚性透镜。支撑环组合件固定到刚性透镜上，并且两个刚性透镜和支撑环组合件设置在框架构件内。
[0009]通过本文提供的说明，其他适用领域将变得显而易见。应当理解，说明和具体实例旨在仅用于示例目的，而非旨在限制本公开的范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]本文所述附图仅用于例示目的，而非旨在以任何方式限制本公开的范围。
[0011]图1是根据本公开的教导构造的一副可调式眼镜的透视图；
[0012]图2是根据本公开的教导的一副可调式眼镜的部分分解透视图；
[0013]图3是根据本公开的教导构造的透镜组合件的侧面剖视图；
[0014]图33是根据本公开的教导构造的支撑构件与柔性膜之间的界面的放大视图；
[0015]图如是根据本公开的方法的工具布置以及形成柔性膜支撑构件的步骤的侧视图；
[0016]图仙是根据本公开的一种方法的工具布置以及形成柔性膜支撑构件的进一步步骤的侧视图；
[0017]图如是根据本公开的一种方法的工具布置以及形成柔性膜支撑构件的另一个步骤的侧视图；以及
[0018]图4(1是根据本公开的方法的工具布置以及形成柔性膜支撑构件的又一个步骤的侧视图。
【具体实施方式】
[0019]以下说明实质上仅为示例性的，并且决不旨在限制本公开或其应用或用途。应当理解，在整个说明中，相应的参考编号指示相同或相应的部件或特征。
[0020]参见图1和图2，示出了根据本公开的一副可调式眼镜，并总体由参考编号20指示。如图所示，可调式眼镜20包括框架构件22、固定到框架构件22的两条侧臂24以及设置在框架构件22内的两个流体填充型可变透镜26。
[0021]两个调节机构30可拆卸地固定到可调式眼镜20的一部分，并且用作有机硅液流动导管的连接管38从调节机构30穿过框架构件22延伸到流体填充型可变透镜26中。两个密封装置40设置在框架构件22的相对两端上，所述密封装置在通过调节机构30设置正确的光焦度后激活。这些元件的操作和构造在名称为“36311118 8781:6111 1)86 III&？00118 [611868(用于可变焦距透镜的密封系统)”的共同未决的专利申请中有更详细的描述，该专利申请与此同时提交并与本申请共同转让，其内容以引用方式整体并入本文。
[0022]如图2和图3所示，流体填充型可变透镜26的每一个通常包括刚性透镜50、支撑构件(或环)52和柔性膜54。有利的是，将柔性膜54预张紧，并直接结合到支撑构件52，如下文更详细地示出。因此，提供了更有效的制造工艺，所述工艺消除了常规接合步骤，诸如粘合剂粘结、激光焊接或超声焊接等。另外，在预张紧状态下，柔性膜54的波痕减少，从而消除了无法接受的光学像差。
[0023]现在参见图如-4(1，示出了形成柔性膜54的支撑构件52的方法，现在将更详细地进行描述。首先，将柔性膜54置于固定工具62的外周边60上，固定工具62限定中央凹槽64，如图所示。在一种形式中，柔性膜54通过静电而靠着外周边60固定，但是应当理解，可以采用诸如外部机械装置的备选方法，而仍落在本公开的范围内。
[0024]接下来，将活动工具70向固定工具62平移，以使靠近固定工具62的外周边60的柔性膜54与至少一个弹簧加载构件72接合。在一种形式中，该弹簧加载构件72为连续的环形构件，然而应当理解，可以采用如下文更详细示出的其他接合技术，而仍落在本公开的范围内。如进一步示出，活动工具70限定中央凸起74和设置在中央凸起74内的支撑环模制腔体76。
[0025]将活动工具70向固定工具62平移，并使柔性膜54与其中央凸起74接合。当活动工具70继续平移时，中央凸起74逐渐接触柔性膜54，并且柔性膜54变形到固定工具62的中央凹槽64中并置于张力下。接下来，在将柔性膜54保持在张力下的同时，将熔融树脂注入支撑环模制腔体76，然后让树脂冷却以使得支撑环52固定到张紧的柔性膜54。更具体地讲，预张紧的柔性膜54直接结合到支撑环52，而无需粘合剂或另外的接合步骤。如本文所用，术语“直接结合”应被视为意指在物理上更具体地讲在分子上通过诸如本文所示的模制工艺中施加的热和压力而接合，而无需任何粘合剂材料或后续接合过程，诸如激光或超声焊接。在本公开的一种形式中，在靠近支撑环52的柔性膜54周围提供薄的热塑性涂层，以便促进聚合物键在柔性膜54与支撑环52之间表层塌滑1*61)1:211:1011或成网
[0026]最后，为了完成形成工艺，一在树脂冷却后，就将活动工具70远离固定工具62平移，并将柔性膜和支撑环组合件90从工具62和70中弹出。在弹出柔性膜和支撑环组合件90后，通过激光切割器或机械刀片移除或修剪在支撑环52之外的任何多余的材料。
[0027]—修剪完，就使用激光焊接工艺将柔性膜和支撑环组合件90接合到刚性透镜50。应当理解，可以采用其他接合方法，诸如超声焊接、粘合剂粘结、机械附接或磁附接等等，而仍落在本公开的范围内。
[0028]在一种形式中，柔性膜54是厚度为至少约100微米的双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯$￡1)材料。更具体地讲，所述厚度介于约150微米与约180微米之间。该厚度比已知的柔性膜厚得多，这使得本公开的柔性膜54更加稳固，并因而无需就本领域的其他流体填充型柔性透镜来讲所需的护盖。另外，可调式眼镜20在没有护盖的情况下具有改善的光学和使用性能。在光学上，改善的清晰度产生更高的对比度，因为由于消除了活性光学表面而存在更少的表面反射。在使用上，消除了护盖减轻了透镜的重量并因而改善了美观性。
[0029]柔性膜54还可以设有某些涂层以改善其性能。例如，可将硬涂层、减反射涂层和疏水性涂层中的一种或多种涂覆到柔性膜54上。硬涂层改善耐久性，减反射涂层减少表面反射，而疏水性涂层减少灰尘或其他污染物的附着。在一种形式中，在柔性膜54上涂覆硬涂层，然后在硬涂层上涂覆减反射涂层。因此，应当理解，可以采用一种涂层或涂层的任意组合，而仍落在本公开的范围内。
[0030]支撑环52通常为热固性或热塑性聚合物材料，并在一种形式中为透明材料，诸如光学聚酯。在一种形式中，重新参见图3^支撑环52在柔性膜54附近限定弧形过渡100以减小支撑环52与柔性膜54之间的交界处的应力，从而提高机械稳固性。支撑环52在一种方法中通过注塑工艺形成。
[0031]刚性透镜50在一种形式中为光学聚合物材料，诸如以举例的方式，？丽八(聚甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯或光学聚酯。另外，可以采用诸如烯丙基二乙二醇碳酸酯八IX:的光学树脂。
[0032]应当理解，如本文所述和所示的具体工具布置无意限制本公开的范围。一般来讲，受权利要求书保护的发明是一种形成柔性膜的支撑构件的方法，所述方法包括在柔性膜张紧于其中的工具内模制支撑环，所述支撑环在柔性膜处于张力下的同时靠着柔性膜进行模制。在一种备选形式中，所述工具包括至少两个零部件，并且在模制支撑环之前将这两个零部件中的至少一个相对另一个平移以张紧柔性膜。在另一种形式中，在这两个工具零部件之一内设置独立芯体，所述独立芯体可平移以成形柔性膜并张紧所述膜。在又一种形式中，柔性膜通过工具外部的装置张紧。应当理解，通过在柔性膜张紧于其中的工具内模制支撑环而形成柔性膜的支撑构件的这些和其他方法应被视为落在本公开的范围内。
[0033]已出于举例和说明的目的提出了对本发明的各种形式的上述说明。其并非意图详尽列举本发明或将本发明限制为所公开的精确形式。按照上述教导内容，可以有许多修改形式或变型形式。选择并描述所讨论的形式，以对本发明的原则和其实际应用提供最佳举例说明，从而使本领域的普通技术人员能够在各种形式中结合适用于设想的特定应用的各种修改形式来利用本发明。当根据公平、合法和公正地赋予其权利的范围进行解释时，所有此类修改形式和变型形式都在通过所附权利要求确定的本发明的范围的内。
【权利要求】
1.一种形成柔性膜的支撑构件的方法，包括: 将所述柔性膜置于固定工具的外周边上，所述固定工具限定中央凹槽； 将活动工具向所述固定工具平移，并使靠近所述固定工具的所述外周边的所述柔性膜与至少一个弹簧加载构件接合，所述活动工具限定中央凸起和设置在所述中央凸起内的支撑环模制腔体； 继续向所述固定工具平移所述活动工具，并使所述柔性膜与所述活动工具的所述中央凸起接合，使得所述柔性膜变形到所述固定工具的所述中央凹槽中并置于张力下； 向所述支撑环模制腔体中注入熔融树脂； 让所述树脂冷却以使得所述支撑环固定到张紧的柔性膜；以及 远离所述固定工具平移所述活动工具以弹出柔性膜和支撑环组合件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述柔性膜通过静电而靠着所述固定工具的所述外周边固定。
3.根据权利要求1所述的方法，其中靠近所述支撑环的所述柔性膜的至少一部分在形成所述组合件前首先用热塑性材料涂布。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括用激光切割器从所述柔性膜修剪多余的材料。
5.一副可调式眼镜，根据权利要求1所述的方法制造。
6.根据权利要求5所述的一副可调式眼镜，其中所述柔性膜是厚度为至少约100微米的双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料。
7.根据权利要求5所述的一副可调式眼镜，还包括选自硬涂层、减反射涂层和疏水性涂层的涂覆到所述柔性膜的至少一种涂层。
8.根据权利要求5所述的一副可调式眼镜，其中所述支撑环包含透明材料。
9.根据权利要求5所述的一副可调式眼镜，其中所述支撑环包括邻近所述柔性膜的弧形边缘。
10.一种形成柔性膜的支撑构件的方法，包括在柔性膜张紧于其中的工具内模制支撑环，所述支撑环在所述柔性膜处于张力下的同时靠着所述柔性膜进行模制。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述支撑环是注塑而成的。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述工具包括至少两个零部件，并且在模制所述支撑环之前将所述两个零部件中的至少一个相对另一个平移以成形所述柔性膜。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括设置在所述两个工具零部件之一内的独立芯体，所述独立芯体可平移以成形所述柔性膜并张紧所述膜。
14.根据权利要求10所述的方法，其中所述柔性膜通过所述工具外部的装置而张紧。
15.一副可调式眼镜，根据权利要求10所述的方法制造。
16.一副可调式眼镜，包括: 框架构件； 固定到所述框架构件的两条侧臂； 两个支撑环； 直接结合到所述支撑环以形成支撑环组合件的两个预张紧的柔性膜；以及两个刚性透镜，所述支撑环组合件固定到所述刚性透镜上，并且所述两个刚性透镜和支撑环组合件设置在所述框架构件内。
17.根据权利要求16所述的一副可调式眼镜，还包括选自硬涂层、减反射涂层和疏水性涂层的涂覆到所述柔性膜的至少一种涂层。
18.根据权利要求16所述的一副可调式眼镜，其中所述柔性膜为厚度为至少约100微米的双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料。
19.根据权利要求16所述的一副可调式眼镜，其中所述支撑环包含透明材料。
20.根据权利要求15所述的一副可调式眼镜，其中所述支撑环包括邻近所述柔性膜的弧形过渡。
【文档编号】G02C7/08GK104303095SQ201380025667
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年3月15日 优先权日:2012年4月16日
【发明者】大卫·尼古拉斯·克罗斯比, 理查德·爱德华·泰勒, 格雷戈尔·阿兰·斯托里 申请人:道康宁公司