专利名称：抛光光学和非光学工具以改进模内流动性的制作方法
抛光光学和非光学工具以改进模内流动性 本发明涉及隐形眼镜。特别地，本发明涉及通过抛光用于制造隐形眼
镜模具的光学和非光学工具来改进;f莫内流动性的方法。
隐形眼镜广泛用于校正许多不同类型的视觉缺陷.这些包括如近视和 远视、散光和通常与变老相关的i^巨离视觉缺陷(老花眼)之类的缺陷。
在传统模制法中，通常将预定量的可聚合或可交联材料(预聚物)引 入包含阴半模(凹模)和阳半模(凸模)的一次性模具中。阴半模和阳半 模互相协作以形成具有隐形眼镜所需的几何结构的模腔。通常，使用过量 的可聚合或可交联材料，这样，在关闭阳半模和阴半模时，多余材料被推 出，it^与模腔相邻的溢流区中。留在模具内的可聚合或可交联材料借助 光化辐射(例如紫外线辐射、电离辐射、微波辐射)或借助加热而聚合或 交联。模腔内的原材料固化形成透镜，同时溢流区中的过量材料部分或完 全固化形成溢料。在固化后，将模具分成阳半模和阴半模，成型的透镜粘 附在阳半模或阴半模上。
使用工具或"母模"制造上述方法中所用的模具。制造一个半模需要
两个工具；因此，制造一个完整模具需要四个工具。光学工具可以由任何 光学可接受的储料(其优选为杆状)形成。通常将储料切割并粗制成工具 的大致形状。然后将该工具车削成更精确的规格。然后可将用于制造与隐 形眼镜预聚物接触的半模部分的两个工具(正面工具)抛光，以除去任何 车削痕迹。抛光正面工具而不抛光背面工具导致模具材料在顶面和底面上 受到不同摩擦系数的影响(界面层效应)，这造成不均匀的流动前沿。本 发明试图校正现有技术的这些不足。
为了实现前述内容，根据本发明的一个方面，提供了制造眼镜模具的
方法，包括抛光光学工具的第一面，其中光学工具的该第一面产生;f莫具 与预聚物接触的部分；抛光光学工具的第二面，其中光学工具的该第二面 不产生模具与预聚物接触的部分。根据本发明，抛光第二面通过降低了边 界层效应，即产生了更均匀的流动前沿，降低了所得透镜中的柱面变形。 在本发明的一个实施方案中，可以使用金刚石化合物糊、抛光垫和/或磁共 振实现抛光。
根据下列优选实施方案的描述以及附图，本发明的这些和其它方面变 得显而易见。
附图简述
图l是显示抛光和未抛光工具的所得柱面的图。
除非另行指明，本文所用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领 域普通技术人员通常理解的相同的含义。 一般而言，本文所用的术语和制 造程序是z^知的和本领域中常用的。对这些程序^f吏用传统方法，例如本领 域中和各种一般参考文献中提供的那些。在术语以单数形式提供时，本发
明人也意在包括该术语的复数形式。
本发明涉及用于制造双面模制法(DSM法)中使用的模具的光学工具 以及非光学工具的抛光方法。如上所述，需要两个光学工具(有时称作"母 模，，)制造DSM法中所用的一个半模。这些光学工具可以经由在达到规 格之前的一系列才几械操作加工而产生。这些机械加工操作可以包括铣削、 车削和可能的抛光。
通常只抛光一个工具，该工具是光学表面。抛光正面工具而不抛光背 面工具导致模具材料在顶面和底面上具有不同摩擦系数，这造成不均匀的 流动前沿。这种不均匀的流动前沿造成模具翘曲、不同空腔中的半径变化 和大量的柱面变形。另外，常见的透镜模具材料聚丙烯的物理/分子性质使 得在模内流动方向上发生收缩。这类收缩造成模具中的柱面变形，这在由 该模具制成的透镜中产生柱面。
首先通过任何方法制造光学工具，包括但不限于合适材料的金刚石单 刃车削。通常，可以使用受控波玟金刚石切削刀具将光学工具成型，其中 同一刀具用于多达两次的最终切削。本领域普通技术人员会认识到，受控 波紋刀具是无论在该刀具的切削部位上的哪个点进行切削，在该点的半径 都是工具制造者限定的半径，在容许偏差内只有极小的局部偏差。这种刀
具使得最终部件切削极其精确。该刀具刀尖半径可以为大约100至500微米。
可以通过任何方便的方法实现本发明的对光学工具抛光以提供光学上 严格的表面。优选地，使用施加到布以及形状与插件半径匹配的夹具上的 重质碳金刚石抛光化合物进行抛光。将插件和夹具^抛光剂中达适当的 时间，例如大约30秒至大约1分钟，然后取出，并用合适的溶剂(例如醇) 擦拭，以除去抛光化合物。然后检查光学工具并在必要时重复该工艺。最 后通过任何方便的方法(包括干涉仪或视觉系统)检查光学工具，以确保 半径符合^:计皿。
用于抛光背面的车削或抛光才支术可以与正面所用的相同或不同。例如， 采用足以提供各车线或螺线之间的所需增量的直线进料速率(或金刚石刀 具在部件表面上运行的速率，单位是亳米/分钟)与轴转速(单位是转数/
分钟，rpm)的比率。为了获得以l微米为间隔的车线，使用5毫米/分钟 直线进料和5,000 rpm， 10毫米/分钟直线进料和IO，OOO rpm，或提供1/1000 的比率的任何数字。为了获得间隔小于300纳米的车线，要使用的适当比 率是3/10000，或2.4亳米/分钟的直线iW和8000 rpm的轴转速。也可以 使用金刚石抛光糊。在另一实施方案中，可以使用其它类型的抛光，例如 使用可编程抛光机或磁共振。
在本发明的一个实施方案中，对两个成对的工具(光学和非光学表面) 均抛光，从而产生更均匀的流动，并由此降低柱面变形。降低柱面变形在 非对称模具和透镜(例如用棱镜压载或类似设计形成的透镜和/或模具)中 特别重要。根据本发明，优选将光学工具的光学上严格的表面以及背面或 非光学表面抛光，以降低柱面变形。
图l显示了抛光非光学工具对柱面的影响。通过用Nikon Z120 (精密 CNC视觉/激光3D测量系统)、干涉仪或任何其它半径测量设备测量在0 度模具取向以及在流动方向90度下的模具半径，测定柱面变形。
参看
图1,该图的x轴代表工具的重复和位置。y轴代表柱面，以微米 为单位。条A、 B、 E和F是来自经过抛光的工具的绘制结果，而条C和 D代表未抛光的工具。如该图所示，对于非对称模具和球形模具，非光学 表面的抛光产生了低于30微米的柱面变形。
本发明可用于任何模制品或材料。示例性模具品材料包括但不限于聚 丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC) 、 Zenor类聚合物、黄玉或聚对苯二甲酸乙 二酯(PET)。优选的模具品材料是聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)和聚 对苯二曱酸乙二酯(PET)。最优选的模具品材料是聚丙烯(PP)。
权利要求
1. 制造眼镜模具的方法，包括:抛光光学工具的第一面，其中光学工具的所述第一面产生模具与预聚物接触的部分；和抛光光学工具的第二面，其中光学工具的所述第二面不产生模具与预聚物接触的部分。
2. 权利要求l的方法，其中对所述第二面抛光降低了所得透镜中的柱 面变形。
3. 权利要求l的方法，其中对所述第二面抛光降低了边界层效应。
4. 权利要求l的方法，其中所述抛光通过下列的一种或多种实现使 用金刚石化合物糊和使用抛光垫。
5. 权利要求l的方法，其中所迷抛光使用磁共振实现。
6. 制造眼镜才莫具的方法，包括 铣削杆状材料以制造一个或多个粗制光学工具； 车削所述光学工具，其中各个光学工具具有至少两面； 抛光光学工具的笫一面，其中光学工具的所述第一面产生模具与预聚物接触的部分；和抛光光学工具的第二面，其中光学工具的所述第二面不产生模具与预 聚物接触的部分。
7. 权利要求6的方法，其中对所述第二面抛光降低了所得透镜中的柱 面变形。
8. 权利要求6的方法，其中对所述第二面抛光降低了边界层效应。
9. 权利要求6的方法，其中所述抛光通过下列的一种或多种实现使 用金刚石化合物糊和4吏用抛光垫。
10. 权利要求6的方法，其中所述抛光使用磁共振实现。
全文摘要
本发明涉及隐形眼镜。特别地，本发明涉及通过抛光用于制造隐形眼镜模具的光学和非光学工具来改进模内流动性的方法。
文档编号B29D11/00GK101378878SQ200780004182
公开日2009年3月4日 申请日期2007年1月30日 优先权日2006年2月1日
发明者D·A·霍尼亚, J·戈林斯基, S·肯迪格 申请人:诺瓦提斯公司