纯模制的光学物品和制造该物品的方法

专利名称：纯模制的光学物品和制造该物品的方法
纯模制的光学物品和制造该物品的方法背景发明的领域本发明一般涉及光学应用中使用的注模物品。这些物品可包括光学镜片和光碟。 更具体地，本发明涉及用于生产纯模制的光学物品的方法和装置，这些纯模制的光学物品 被形成以通过注模物品的差温冷却减小和/或消除沿着其外围边缘的光学畸变。相关技术的描述用于光学应用中的注模物品必须形成为具有精确轮廓、光学光滑的外表面的无气 泡体。通常，这些物品是由合成树脂制成的，并且被模制为期望的最终形状。因此，例如用 于数据存储的光碟和包括眼科镜片的眼镜镜片等物品可被快速、廉价地制成，并且提供各 种期望的物理特征。注模工艺具有如下基本步骤塑化、注射、冷淬(chill)和脱模。这些步骤彼此不 同并且必须正确地执行每个步骤以确保利用注模工艺生产了尺寸精确且光学上可接受的 物品。在塑化步骤期间，例如聚合物等的材料被加热直到材料被熔化为止。塑化步骤将 材料从在室温时形成的一般硬的、通常颗粒状的转化为具有对于在材料的正确熔化温度时 在注模工艺中使用是必要的浓度的液体。然后，塑化材料被注入模具中直到它完全填充模 腔为止。在模腔被完全填充以后，材料被允许冷却。在通常被称作冷淬的步骤中，热量从塑 化材料处被移除以将它从液体稠度转化回其原始的固体、坚硬状态。当材料冷却时，它也收缩。最后，当材料被固化以后，模制零件然后可从模腔中脱模。因此，模腔被打开，冷却 的模制零件从模腔中被释放或排出。当创建注模的眼镜镜片时，制造商通常使用具有模腔的模具，其被配置为生产具 有比生产期望尺寸的镜片所需的尺寸更大尺寸的模制零件。通常被称作镜片毛坯的模制 零件通常限定了远大于最终的切割镜片的周边的周边。一旦制备了镜片毛坯，则由此切割 镜片。因为注模镜片毛坯可被形成以限定各种期望的几何结构，并且镜片可利用一种方式 从毛坯处切割以继承毛坯的期望的几何形状，因此该方法是有用的。例如，镜片毛坯可被 形成为平面镜片毛坯，或者它可限定简单的或复杂的弧形轮廓，例如圆柱体或球体表面的 一部分的弧形轮廓。2001年1月2日授权的题为“Decentered Noncorrective Lens For Eyewear (用于眼镜的偏轴非矫正镜片)，，的第6，168，271号美国专利中说明了这些原理。在制备了镜片毛坯以后，将其切割以限定期望的、最终形状的镜片。在制备最终镜 片时该步骤包括考虑光轴相对于最终镜片的方向、镜片将被接收的轨道的形状和方向以及 最终精确地切割镜片毛坯以生产具有期望的光学质量和形状的最终镜片。此后，镜片毛坯 的剩余材料通常被丢弃。因此，通过模制工艺生产的毛坯上的边缘瑕疵未转移到成品镜片 上。一旦从毛坯切割了最终镜片，那么可使最终镜片的边缘变得光滑或将其磨光以准备安装在眼镜架上。例如，当与仅包围镜片的一部分的眼镜架一起使用时，镜片的暴露的周 边应该是平滑的以在美观和物理上是可接受的。然而，当与包围镜片的整个外围的眼镜架 一起使用时，镜片的边缘可能不需要被磨光或变得平滑。因此，根据该应用和最终镜片将被 配对的眼镜架，在从镜片毛坯切割最终镜片以后，可能需要额外的精整加工操作。

发明内容
根据本文公开的实施方式中的至少一个实施方式，认识到使用镜片毛坯来形成最 终镜片产品导致有价值的镜片材料的浪费，其经常需要精整加工操作以产生有用的最终产 品，而且是耗时且效率低的过程。因此，根据本文公开的实施方式中的至少一个实施方式， 认识到在本领域中需要提供一种改进的注模工艺和装置，借此可将模制物品模制成净形或 最终形状，从而消除切割或精整加工步骤。更具体地，在本领域中需要这样一种改进的注模 工艺和装置，其所生产的纯模制物品的外围边缘不会变厚或者不具有可从传统模制工艺中 的镜片和毛坯中看到的边缘波。在通过传统注模工艺形成的整个模制物品中看似不容易获得恒定的厚度或均勻 的表面曲率。这一挑战至少是由于在冷却过程中熔化的树脂的不均勻的结晶经常导致物品 的局部体积变化、分子徙动、以及收缩或变薄而出现的。在典型的模制条件下，在整个模制 物品中通常存在结晶度的显著变化。至少由于这一原因，才需要镜片毛坯来生产沿着其外 围或周边不具有光学畸变的最终镜片。进一步，至少由于这一原因，用于数据存储的光碟迄 今不能沿着其外围来存储额外的数据。在整个模制物品中晶体一致性的变化随着非结晶的增塑材料的冷却而出现。在冷 却时，材料的外围部分往往以比中心部分更快的速度冷却，而中心部分一般比外围部分保 持在熔化温度以上的时间更久。在冷却过程中，树脂将经历结晶。通常，由于结晶材料比非 结晶材料占据更小的体积，因此在模制物品中不同位置的正常的差温冷却速度经常在物品 中产生体积的变化。对于模制的镜片或光碟而言，物品的外围边缘在中心区域之前固化。随着在模制 腔边缘的树脂的冷却，邻近的熔化的聚合物被迫加入晶体结构中。这导致了填充模腔的全 厚度的固化的镜片边缘。但是随着镜片中心的冷却，没有额外的熔化的树脂来补偿收缩。因 此，镜片中心部分收缩到比边缘部分薄的厚度。结果是，变厚的小珠或波包围镜片或光碟的 外围边缘。根据本文公开的实施方式可以认识到，如果人们能够创造一种能够避免变厚的边 缘的模制装置和方法，则可制造“纯模制(net-molded) ”形状或最终形状的高精度的光学模 制物品。因此，根据本发明的一个实施方式，提供了一种用于形成纯模制光学零件的注模 装置，所述纯模制光学部分沿着其周边具有减少的光学畸变。所述装置可包括用于限定模 腔的模具和与所述模腔热连通的至少一个热调节元件。所述模腔可包括外围边缘和内部中 心部分。所述热调节元件可被配置为相对于所述物品的中心部分的硬化延迟所述物品的 外围边缘的硬化。在本发明的一种实施中，这涉及向外围边缘供应热量，以使其与中心部分 基本上同时固化或在中心部分固化之后固化。可选地，所述中心部分可被冷却以与沿着外围边缘的冷却速度保持同步或超过外围边缘的冷却速度。本文将主要从涉及向外围边缘供 应热量的实施方面描述本发明的实施方式，但是应理解，更宽的发明在于调节注模树脂的 冷却速度，以允许中心部分在外围部分之前下降到例如树脂的玻璃化转变温度的硬化温度 以下。 所述加热元件可靠近模腔的周边延伸。在一些实施方式中，所述加热元件可布置 在靠近模腔的周边延伸的第一通道中。所述加热元件可被安置在与所述模腔的周边相距第 一距离处。所述加热元件可被配置成控制模具在模腔的周边周围和/或靠近模腔的周边的 温度，以减慢外围区域中光学零件的冷却速度，以便更接近地符合腔内部的冷却速度。
在一些实施方式中，所述第一通道可形成于模具的校准板部分内。所述光学插入 部分可由不包括热通道的连续的材料片形成。所述第一通道可连续或不连续地围绕所述模 腔的周边延伸。在一些实施方式中，所述第一通道可围绕所述模腔的周边的至少一部分连 续地延伸。例如，所述第一通道可围绕所述模腔的周边的至少50%连续地延伸。此外，所述 第一通道可围绕所述模腔的周边的至少75%连续地延伸。最后，所述第一通道可围绕所述 模腔的整个周边连续地延伸。所述模具可包括具有第一热导率的导热材料，所述模具可进一步包括在其中靠近 所述加热元件形成的绝缘间隙，以使得所述加热元件布置在所述模腔和所述绝缘间隙之 间。所述绝缘间隙可限定第二热导率。所述第二热导率可小于所述模具的所述第一热导率， 以减少在远离所述腔的方向上来自于所述加热元件的热量损耗。所述注模装置可进一步包括布置在第二通道中的冷却元件，所述第二通道在大体 上与所述腔内部方向相反的方向上与所述第一通道的远端隔开。所述冷却元件可被安置在 与所述模腔的周边相距第二距离处。所述第二距离可大于所述第一距离。所述冷却元件可 被配置成从所述模具移除热量。在一些实施方式中，所述模腔可限定出用于纯模制平面光学镜片或指定光学镜片 的几何形状。在其他实施方式中，所述模腔可限定出用于纯模制的光碟如光盘(CD)或DVD 的几何形状。根据另一实施方式，提供了一种用于减少沿着注模的光学零件的外围的光学畸变 的注模装置。在该实施方式中，所述注模装置可包括模腔、冷却元件和加热元件。所述模腔 可由多个模具部分形成并且可限定出腔周边和腔中心。所述模腔可进一步限定出上模具表 面和下模具表面。所述上模具表面和下模具表面可会合而限定出沿着所述模腔的所述腔周 边的边缘。所述模腔可限定出给定的零件几何形状。所述冷却元件可在多个模制零件中的至少一个中形成，以方便将冷却液输送通过 注模装置。所述冷却元件可布置在模腔周围、附近和/或包围模腔，并且与模腔隔开以方便 通过模腔进行的热传导。所述加热元件可邻近模腔边缘与冷却元件之间的模腔边缘布置。 这样，所述冷却元件和加热元件可互相作用以产生通过注模装置的热传导，由此提供模腔 的热调节，以使得模腔的边缘和模腔的中心以可比速度冷却和/或在大致相同的时间达到 树脂的玻璃化转变温度。在一些实施方式中，冷却介质可以是例如空气的气体或循环液体。所述加热元件 可以是循环液体，电阻元件或向模腔提供热量的其他源。所述零件几何形状可以是纯模制 的光碟或纯模制的光学镜片的几何形状。
根据另一实施方式，提供了一种形成注模光学零件的方法。所述方法可包括以下 步骤将增塑树脂注入到模腔中，所述模腔具有被配置成使所述树脂形成所述光学零件的 内部几何形状；调节所述模腔的冷却速度以防止所述模腔的外围的周围相对于所述模腔的 中心部分较早地固化；以及将所述光学零件从所述模腔中脱模。所述方法可进一步包括以下步骤将所述模腔沿着其外围的第一温度设置为大致 高于硬化温度，例如树脂的玻璃化转变温度。所述方法还可进一步包括以下步骤将所述模 腔沿着其中心部分的第二温度设置为低于树脂的玻璃化转变温度。在一些实施方式中，设置所述第一温度的步骤可包括加热所述模腔的外围。进一 步，所述方法可包括随着所述模腔的中心部分的树脂的温度的冷却，减少提供给所述模腔 的周边的热量。此外，设置所述第一温度的步骤可包括利用靠近所述模腔的外围安置的加 热元件加热所述模腔的外围。设置所述第二温度的步骤可包括冷却所述模腔的中心部分。进一步，设置所述第 二温度的步骤可包括利用冷却元件冷却所述模腔，所述冷却元件被配置成使得加热元件位 于冷却元件和模腔的外围之间。此外，所述方法可包括以下步骤允许所述光学零件的外围边缘在镜片的中心部 分已达到玻璃化转变温度之后冷却到所述玻璃化转变温度。因此，所述方法可用来形成注 模光学镜片或注模光碟。附图的简要说明下面，将参照优选的实施方式的附图描述本文公开的发明的上述特征和其它特 征。所示出的实施方式旨在说明而非限制本发明。附图包括下面的图

图1是示出了利用现有技术的注模装置制成的聚碳酸酯光碟的温度历史的图；图2A是根据现有技术的方法和装置制成的镜片的透视图；图2B是沿着图2A的线2B-2B得到的图2A的镜片的侧视横截面图；图2C示出了沿着图2B的线2C-2C得到的图2A的镜片的一部分的热图，其表示根 据现有技术的注模方法和装置在树脂已被注入模腔以后随着镜片在模腔中立即固化镜片 中的一般等温区；图3是示出了利用另一个现有技术的注模装置制成的光碟的温度历史的图；图4是根据现有技术的注模工艺制成的眼镜镜片的透视图；图5A是图4的眼镜镜片的平面图；图5B是沿着线5B-5B得到的图5A的眼镜镜片的横截面图；图5C是沿着剖面线5C得到的图5B的眼镜镜片的下边缘的放大图；图6是根据现有技术的注模工艺制成的光盘的透视图；图7是根据现有技术的注模工艺在模腔中冷却以后模腔和光碟的横截面图，其中 光碟具有沿着其周边增加的厚度；图8是示出了根据本发明的实施方式制成的光碟或镜片的温度历史的图；图9A是根据本发明的实施方式制成的镜片的透视图；图9B是沿着图9A的线9B-9B得到的图9A的镜片的侧视横截面；图9C示出了沿着图9B的线9C-9C得到的镜片的一部分的热图，其表示根据本发 明的实施方式在树脂已经被注入模腔以后随着镜片在模腔中立即固化镜片中的一般等温区；图10是根据本发明的实施方式制成的眼镜镜片的透视图；图IlA是图10的眼镜镜片的平面图；图IlB是沿着线11B-11B得到的图IlA的眼镜镜片的横截面图；图IlC是沿着剖面线IlC得到的图IlB的眼镜镜片的下边缘的放大图；图12是根据本发明的实施方式的注模装置的侧视横截面图；以及图13是根据本发明的另一个实施方式的注模装置的侧视横截面图。优选实施方式的详细描述虽然本说明书阐述了各种实施方式的具体细节，但是应理解，描述仅是示例性的 并且不应该以任意方式被解释为限制性的。此外，本领域技术人员可意识到，这些实施方式 的各种应用和对它们的修改也可由本文所描述的一般概念涵盖。如上面简要讨论的，各种现有的模制技术已经被用于尤其优化零件质量和模制效 率。图1是利用现有注模装置、参照玻璃化转变温度制成的聚碳酸酯光碟的温度历史的示 意图。如图1所示，在刚刚将树脂注入模腔之后，注模产品的温度通常是最高的，具体地，模 制物品的中心的温度大体上高于物品表面(或模具-树脂界面)的温度，此时已经开始向 模具导热。如图1所示，在将树脂注入光碟的模腔以后不久，模腔中的树脂的温度开始向玻 璃化转变温度下降。如图所示，在模制零件的中心固化之前几秒该模制零件的外围固化。如 上所述，在固化过程期间，树脂将相改变成为固态晶体结构。由于随着注模工艺中使用的很 多类型的树脂的冷却和结晶它们的体积通常减小这一事实，固化零件通常具有比用于创建 该零件的树脂更小的体积。例如，当在例如零件的外边界、表面、端点或边缘等外围处发生冷却时，固化零件 的这些部分具有由此产生的尺寸或厚度，其通常等于在模腔的给定部分处模腔的内部几何 尺寸。实际上，当这些部分冷却时，固化零件的发展中的晶体结构从仍然液化或塑化的相邻 树脂体积中吸收额外的树脂分子。因此，由于随着树脂冷却和结晶树脂体积减小，因此更少 量的树脂可用于填充模腔的内部体积的剩余部分。因此，尽管零件的多个部分的尺寸仍然近似等于在冷却过程的初始阶段零件腔的 尺寸，但是零件的剩余部分往往表现出小于模腔的相应尺寸的尺寸。因此，待冷却的零件的 第一部分或最后一部分中的至少一个可能不具有期望的尺寸。通常，例如眼镜镜片等零件 的外围部分是待冷却的零件的第一部分。光碟或眼镜镜片的周边边缘不仅与模腔的上表面 和下表面接触，而且还与模腔的侧面接触。因此，更多的热量可从腔周边中的冷却树脂传递 到模具。根据本文公开的实施方式中的至少一个，认识到通过在模腔冷却期间使用温度调 节可改进由现有注模技术引起的尺寸不精确性。此外，根据本文公开的实施方式中的至少一个，认识到由于宝贵的光学空间的损 失而不期望出现由零件的非均勻冷却引起的尺寸不精确性。例如，如CD或DVD等光碟具有 给定的存储容量，该存储容量至少部分地取决于光碟的有效表面积。然而，不能从例如光 碟的外围区域等部分处读取光碟上的数据，因为这些部分具有导致光学畸变的尺寸不精确 性。在当前技术状态下，沿着靠近未被用于存储数据的CD或DVD的周边的表面存在约 Imm至2mm的⑶或DVD的至少一小部分。如果光碟可被注模以消除沿着光碟的周边的尺寸不精确性，那么当前未被使用的光碟空间的Imm至2mm的使用可表示光碟的存储容量的有 意义的增加。这可能是有意义的，因为未被使用的光碟空间的Imm至2mm是沿着周边的并 且此时周长及表面积是最大的。这种有效表面积的增加可表示光碟的可用存储表面积中的 高达约8%至9%的增益。此外，仍然如上所述，沿着注模光学镜片的周边的光学畸变的消除可减少当从镜 片毛坯切割光学镜片时或者当进行其它后模制操作时废料量和时间损失量，从而避免了沿 着毛坯的外边的光学畸变。现在参照图2A至图2C，图2A是形成于现有技术的注模装置4中的镜片2的透视 图。图2A至图2C表示当树脂已被注入装置4的模腔中以后镜片2立即开始冷却时的镜片 2。图2B是沿着线2B-2B得到的图2A的镜片2的侧视横截面图。因为已经根据现有的注 模方法和装置制造了镜片2，因此在冷却时(参照图4至图5C)，镜片2将表现出本文所指 出的关于沿着镜片2的周边的光学畸变的缺点。图2C是沿着图2B的线2C-2C得到的镜片2的一部分的热图(heatmap)。图2C表 示根据现有技术的注模方法和装置在树脂已经被注入模腔以后镜片2在模腔中立即开始 固化时镜片2中的一般等温区。这样，该热图大体上示出了在镜片2冷却期间镜片2内的 恒温区。大体上的恒温区或大体上的等温区是由元件数字10至M表示。可以理解，这些 区中的温度不是相等的或恒定的，并且因此不是精确等温的；然而，为了简便，这些区域被 示出以显示整个镜片2上的温度的一般偏移。镜片2的内部的温度将高于镜片2的外部的 温度。因此，在图中，等温区10通常表示最高温度，并且等温区M通常表示最低温度。例如，镜片2的等温区10表示镜片2的内部。类似地，等温区M表示镜片2的外 部。等温区10、12、14和16中的每一个通常表示模制零件的内部的温度分布。等温区18、 20,22和M通常表示沿着注模零件的外部的多个部分的温度分布。图2C的热图示出了在 冷却期间沿着镜片2的边缘观的镜片温度往往比镜片2的径向内部30的温度下降地更快。 因此，该现象导致沿着边缘观的镜片厚度比径向内部30的镜片厚度更大。镜片2的温度分布在本领域公知的注模镜片技术中是典型的。如上所述，各种尺 寸的不精确性将由于镜片2在模腔中的冷却方式而对镜片2造成影响。镜片2的边缘观 将比镜片2的中心冷却地更快，并且因此产生相对的尺寸不精确性，特别是沿着镜片2的周 边。如上所述，镜片的周边因此将由于由尺寸不精确性引起的畸变而损失其光学纯度。此 外，就光碟而言，可失去潜在的光碟存储空间的有意义部分。图3是示出了利用现有技术的注模装置制成的光碟的温度历史的图。在该实施例 中，模腔表面的温度维持在树脂的玻璃化转变温度或固化温度以下。该方法和装置在现有 技术的注模装置中是典型的，并且导致上述显著的尺寸不精确性。此外，各种现有技术的注 模方法使腔表面保持在低于树脂的玻璃化转变温度的温度。因此，光碟的表面、边缘和其它 末端往往在光碟的中心部分固化之前很久固化，并且出现上述的尺寸不精确性。现在参照图4至图5C，在被模制以形成眼镜镜片40的上下文中说明了上述的尺寸 不精确性。在该实施例中，镜片40表示模制构造中的镜片。因此，镜片40还未被切割或者 利用任何后模制操作被精整加工。镜片40包括周边42和过渡线44。尽管所示的镜片40 为双镜片眼镜系统中使用的镜片，但是镜片40也可表示单个镜片。过渡线44与镜片40的 周边42向内被外围46的宽度隔开，在该实施例中，外围46是通过模制工艺被加厚的以产生光学畸变。如图5C所示，外围46或光学畸变区表示比镜片40的中心部分更快地冷却的镜片 40的部分，如上所述。因此，镜片40在外围46处具有更大的最大厚度50。因此，通过外 围46的任何光线往往相对于通过镜片40的其它更靠近中心的光学部分的平行光线分光地 (prismatically)移动。在这方面，镜片40的外围46表示不可用的或不期望的材料。通常，眼镜制造商将 从镜片毛坯切割镜片40，这将确保镜片40不会表现出沿着其外围46的光学畸变，即丢弃了 毛坯的废弃部分。当镜片40被安装于眼镜架时，镜片40的外围46的至少一部分被暴露时 这样的精整加工操作可能是必要的。然而，如果外围将由保持镜片的轨道的一部分覆盖，那 么可在不对镜片进行任何切割或其它修改的情况下使用纯模制的或模制的镜片。然而，当制造用作⑶或DVD的光碟时，未使用“毛坯”。相反地，不管由于光学畸变 区引起的存储容量损失如何，用于CD和DVD的光碟在模制构造下被使用。图6和图7示出 了 CD和DVD中使用的光碟60以及光碟60的外围62中的光学畸变区。光学畸变区通常是 沿着光碟60的外围62的。如上面简单地描述的，由于光学畸变区，光碟的一部分仍然未被 使用。通常，光学畸变区表示光碟的可用存储表面积的约8-9%。图7是在模腔64中的光碟60的放大的侧视横截面图。根据上面的讨论，光碟60 的区62表示比光碟60的中心部分更快速地冷却的光碟60的部分。如上所述，光碟或眼镜 镜片的周边边缘可表现出更多的由此产生的尺寸不精确性，这是因为这部分不仅与模腔的 上表面和下表面接触，还与加速热量损失的模腔的侧表面接触。本发明提供了用于减小或消除上述边缘小珠的方法和装置。这允许生产例如⑶ 或DVD等基本平面的物品，并且该物品具有通过其整个直径的基本上平的表面，从而增加 用于数据的可利用区域。在纯模制的眼镜镜片的情况下，在整个镜片表面上可保持镜片的 预定的表面几何形状(例如球形、椭圆形、非球面等)。如果不是整个的模制物品，那么这可通过以允许注射树脂(例如聚碳酸酯， CR-39)在至少一部分上均勻冷却的方式调节模制设备来完成。在传统的眼镜镜片模具中， 这通常包括减缓镜片的外围区域的相对于镜片的更中心的区域的冷却速度，如上所述。通 过添加与腔的外围进行热连通的热量，减缓模腔的外围部分的冷却速度可得以方便地完 成。热量可为连续源或间歇源的形式。此外，热量可维持在恒定水平，或者可按照与模腔的 更中心部分的冷却速度对应的速度下降，以产生整体一致的冷却速度。可选择地，通过从相 对于模具的外围部分的模具的中心部分减去热量可减少或消除冷却差。根据本发明的一个实施方式，图8示意性地示出了利用本发明的实施方式注模的 零件中的温度与时间分布的关系。参照图8，在外围边缘温度Tp在稍后的时间t2下降至参 考温度以下之前，中心温度(Tc)在时间、下降至参考温度以下。因此，注模装置以这样的 方式被控制，即防止光碟或光学镜片的周边以这样的速度冷却，即，该速度允许在内部或中 心部分固化和结晶之前沿着周边固化和结晶从而导致光学象差或者降低模制零件的外围 的功能。tl与t2之间的时间差dt可根据模制零件的形状和尺寸以及期望的结果而变化。 对于双镜片系统中的典型镜片，可使用从约0秒至约5秒或10秒或更多的范围内的时间 dt。dt为0意味着模制零件中的所有区域同时下降至参考温度以下。这样的模制零件可能在理论上是最优的模具，然而，由于大多数模具的冷却特性，因此这样的模制零件可能难以 实现。因此，至少约1秒的dt，并且有时至少约5秒或更多的dt可能更容易实现，并且仍然 实现了延迟镜片的外围边缘硬化直到光学区硬化之后为止的目的。本发明的实施方式的性能可能未受到tl左侧的温度历史曲线形状的强烈影响。 本发明预期中心温度Tc可能被允许遵循其随时间的正常下降，以在tl处与Tg或其它参考 线相交。本发明的各实施方式的模具可被设计和编程为延迟t2，如已经讨论的。通过添加 热量可使tl左侧的曲线Tp的形状以比所示的Tc更慢的速度下降。可选地，对于给定模具， Tp可被允许以未调节的速度下降直到它达到正好高于Tg的点为止，例如Tg+1、Tg+2或更 大。然后，通过将热量应用于边缘加热元件直到边缘加热元件可被停用以使t2滞后于tl 的时间为止，外围边缘的温度可在刚好大于Tg处保持恒定。现在参照图9A至图9C，图9A是形成于现有注模装置101内的镜片100的透视图。 图9A至图9C表示在树脂已经被注入装置101的模腔以后镜片100立即开始冷却时的镜片 100。图9B是沿着线9B-9B得到的图9A的镜片100的侧视横截面图。当冷却时(参照图 10至图11C)，镜片100将已经被形成为纯模制的最终形状，并且将不会表示出沿着镜片100 的周围的光学畸变，这是因为镜片100已经根据本发明的实施方式被制成。图9C是沿着图9A的线9C至9C得到的镜片100的一部分的热图。图9C表示根 据本发明的实施方式当在树脂已经被注入模腔以形成镜片100以后镜片100在模腔中立即 固化时镜片100的温度分布。在这方面，热图通常示出了在冷却镜片100期间镜片100内 的一般恒温区。一般恒温区或一般等温区是由元件数字102至116表示的。可以理解，这 些区中的温度不是相等的或恒定的，因此不是精确等温的；然而，为了简洁，这些区域被示 出以显示整个镜片100中温度的一般偏移。镜片100的内部的温度将高于镜片100的外部 的温度。因此，在图中，等温区102通常表示最高温度，并且等温区116通常表示最低温度。例如，镜片100的等温区102表示镜片100的内部。类似地，等温区116表示镜片 100的外部。等温区102、104和106中的每一个通常表示模制零件的内部的温度分布。等 温区118至116通常表示沿着注模零件的外部的多个部分的温度分布。图9C的热图示出 了在冷却期间沿着镜片100的边缘118的镜片温度往往与镜片100的径向内部部分119的 温度均勻地下降。因此，这导致沿着边缘118和径向内部部分119的均勻的镜片厚度。根据一些实施方式，可以预期，等温区114和116可维持在高于玻璃化转变温度的 温度。此外，随着在冷却期间镜片的内部的温度下降，等温区102、104、106、108、110和112 可通常向由等温区114和116表示的温度分布集中。然后，随着镜片的多个部分的温度开 始下降至玻璃化转变温度以下，沿着光碟或光学镜片的周边或外围的温度可通常被维持在 等于或高于玻璃化转变温度。这样，可以预期，结晶过程可在整个镜片中均勻地进行，从而 减轻了镜片的外围的任何光学畸变。参照图10至图11C，其中示出了眼镜镜片120。镜片120是根据本文公开的新颖 的方法和装置制造的。因此，镜片120往往不会表现出沿着镜片120的外围122的光学畸 变。在这方面，应该注意到，光学物品中的光学畸变的减少和/或消除意味着光学物品的该 部分与使用的光学物品的其它部分一样是光学上可接受的。因此，如图IlC所示，通过实现本发明的实施方式，大体上消除了镜片120的外围 122中的尺寸不精确性。与现有技术装置和产品不同，树脂结晶的均勻性是通过将边缘保持在Tg(玻璃化转变温度)以上直到中心温度下降至Tg以下时为止或者直到晚于中心温度 下降至Tg以下时为止而得到改善的。因此，由于沿着镜片120的边缘的树脂的过早结晶， 镜片120的厚度130不会沿着外围122增加。因此，与图5C所示的镜片40相反，镜片120 不会包括不期望的畸变区。在这方面，可能实现这样的纯模制的镜片或纯模制的光碟，即由于边缘小珠而实 质上不具有光学畸变，并且它不需要任何切割操作或精整加工操作以被充分利用。根据本发明的实施方式模制的镜片呈现出与在它们的“模制”状态下(在后模制 处理之前)模制它们所使用的腔基本上相同的物理几何形状。因此，镜片包括前表面和后 表面，在它们之间具有恒定的或锥形的厚度。前表面和后表面中的每一个通常符合例如球 形、环形、圆柱形或椭圆形等三维形状的表面的一部分。在双球面镜片的实施例中，模制的 镜片的前表面符合球表面的一部分以使镜片的前表面在沿着中心水平子午线测得的整个 弧长上具有恒定的曲率半径(或者光滑的渐进曲线)，并且沿着中心垂直子午线测得的镜 片的前表面符合具有相同半径的圆的一部分。镜片表面的曲率可保持基本上恒定，一直到 达镜片的边缘，并且具有微小的边缘波或不具有边缘波。类似地，镜片的后表面具有沿着中心水平子午线测得的曲率半径，其等于沿着中 心垂直子午线测得的半径，并且这两个子午线具有恒定的半径而不会偏离外围边缘波。在 被模制以呈现出非球面几何形状的镜片中，镜片的前表面和后表面中的每一个可基本上符 合被设计到模腔中的形状，其基本上不具有边缘偏差。在模制以后，镜片可接受额外的处 理步骤以消除毛刺或粗糙的边缘，但是镜片的光学部分基本上一直延伸至模制的镜片的边 缘。为了实现前述目的，提供了一种注模装置，其中光碟或光学镜片的周边或外围区 域可维持相对于光碟或光学镜片的内部或中心部分的特定温度关系。这种关系可通过预编 程算法预设或手动可调节的温度控制而得以维持，或者通过基于模腔中的不同区域的直接 反馈而得以维持。根据一个实施方式，图12示出了注模装置的下部200。尽管图12仅示出了注模装 置的下部200，但是互补的上部可与注模装置的下部200配对以形成完整的注模模具或装 置。可以预期在一些实施方式中，模制装置的至少一部分可并入本文公开的特征。在其它 实施方式中，模制装置的两个部分可并入本文公开的特征。此外，可以预期，本文公开的原 则和教导可同样地被应用于创建具有用于光碟或光学镜片的合适尺寸和特征的模具或模 制装置。此外，尽管图12至图13示出了用于创建光学镜片的模制装置，但是教导和公开可 同样地被应用于对创建其它光学物品有用的模制装置。在所示出的实施方式中，注模装置的下部200可包括光学插入部分202、夹具部分 204和校准板部分206。本领域技术人员将了解到，在使用中，下部200可利用光学插入部 分202操作，该光学插入部分202相对于校准板部分206和夹具部分204是可移动的。光 学插入部分202可移动至最终位置，从而限定出模腔210的一部分。当注模装置的下部200 与上部紧密配合以限定出封闭空间时，模腔210被完整地形成。当模腔210已经形成之后， 可将树脂注入模腔210中，接下来使其冷却以形成固体零件。此后，模制装置的上部可与下 部200分离，并且光学插入部分202可被用于从模腔210中取出固化零件。根据图12中所示的实施方式，模具装置的下部200可包括例如加热元件220的温度调节元件。加热元件220可按照如下配置放置在模腔210的外围边缘的周围和/或附近， 即该配置允许加热元件220调节形成模腔210的外围的模具部分的温度。例如，加热元件 220可沿圆周放置在模腔210的周围和/或附近。可以预期，当镜片的中心部分向着树脂的玻璃化转变温度冷却时，模腔210的外 围的温度可维持在树脂的玻璃化转变温度以上，如图8所示。在这方面，通过使用差温加热 或冷却温度，镜片或物品的外围可相对于镜片的剩余部分的温度维持在期望温度以减小尺 寸不精确性。在一些实施方式中，加热元件220可被放置为与模腔210的边缘222热连通(例如 相邻)。如图12所示的边缘222可包括模腔210的圆形部分。然而，在其它实施方式中，边 缘222可包括模腔210的方形边界。根据实施方式，边缘222可包括用于形成镜片的外围 的模腔210的部分。加热元件220被放置成使得在注模过程中它可使模腔210的边缘222 维持在期望温度以有助于模腔210的差温冷却。例如，加热元件220可被放置在紧邻模腔210的边缘222的位置处，如图12所示。 加热元件220可被放置在与模腔210(例如其平面内)大致相同高度的位置处。加热元件 220也可在垂直方向上在模腔210以上和/或以下延伸。在一些实施方式中，加热元件220 与模腔210的边缘222相距约3mm至4mm。此外，加热元件220可从模腔210的一部分以 上延伸至模腔210以下。例如，加热元件220可从模腔210的下表面224以上延伸至模腔 210的边缘222以下约5mm至6mm处。在一些实施方式中，加热元件220可沿圆周在模腔210的周围和/或附近延伸。 然而，可以预期，加热元件220可部分地或不连续地包围模腔210。可以预期，加热元件220 可包括一个或多个不连续的或离散的元件、腔、通道和/或组件，它们在模腔210的圆周的 周围和/或附近延伸或者围绕模腔210的圆周间隔地排列。例如，加热元件220可围绕模 腔210不连续地间隔排列或定位。因此，加热元件220可被变化地成形和配置为例如位于 模腔210的表面附近的薄元件、嵌入的元件或封闭的通道和/或暴露的通道，额外的元件可 被永久地或可移除地放置于其中。根据一些实施方式，加热元件220可包括热量产生或热量传递机制。因此，加热元 件220可被用于给模制装置提供额外热量。根据本发明的方法，由加热元件220提供的热量 可选择性地减少(例如斜降或逐渐减少)以提供物品的可控的差温冷却。通过这种方式， 加热元件220可被用于延缓模制零件的外围部分的冷却。因此，如本文所述，光学镜片可被 暴露于减少和/或消除镜片外围周围的光学畸变的冷却轮廓。加热元件220的热量产生或热量传递机制可被用于直接地或间接地控制出现在 至少模腔210的外围周围的热量。如上所述，热量产生或热量传递机制可被用于将热量添 加或提供给模具。然而，热量产生或热量传递机制也可被用于控制沿着模腔210的外围部 分的热量损失。加热元件220的热量产生或热量传递机制可包括循环流体，例如电线或薄 片等电阻式加热元件，线圈，或可被用于传输和/或调节模具的加热和冷却的其它元件。根据一些实施方式，加热元件220可包括至少一个通道230。加热元件220的热量 产生和/或热量传递机制可至少部分地被放置进入通道230以传输和/或调节模具的加热 和冷却。当通道被包含在光碟、镜片或其它光学零件的新的或现有的模具中时，通道可因此 相对于模腔和例如模具的一个或多个滑道、一个或多个门和/或一个或多个孔等其它元件被设计和排列，以实现例如本文所讨论的期望的冷却轮廓。例如，在某些传统镜片模具中，由于用于注射的门的侧面位置，通道230不能完全 环绕镜片或模腔210。在一些实施方式中，通道230可环绕镜片模具的模腔210的周边或边 缘222的至少约50%。然而，在其它实施方式中，通道230可环绕镜片模具的模腔210的周 边或边缘222的至少约75%。然而，在又一些其它实施方式中，通道230可环绕镜片模具的 模腔230的周边或边缘222的多达约80%或约90%或者更多。然而，在某些用于光碟的模具中，用于注射的门可位于模具中的不同位置。例如， 在用于制造CD或DVD的模具中，门位于注模部件的中心，并且稍后被穿孔以脱离成品零件。 因此，在该实施方式中，通道230可完全环绕模腔210的周边或边缘222。因此，在一些实 施方式中，通道230可根据模具的一个或多个滑道、一个或多个门和/或一个或多个孔来配置。因此，实施方式可被配置成使得通道230可在模腔210的整个周边或边缘222的 周围和/或附近连续地延伸。可选择地，通道230也可在模腔210的外围或边界222的周 围不连续地延伸。通道230可围绕模腔210的周边或边缘222的至少50%连续地或不连续 地延伸。此外，通道230可围绕模腔210的周边或边缘222的至少75%连续地或不连续地 延伸。最后，通道230也可围绕模腔210的整个周边或边缘222连续地或不连续地延伸。在加热元件220在模腔210的周围和/或附近连续地延伸的实施方式中，通道230 可形成为连续环以大体上包围模腔210。通道230可通过传热至模具的相邻部分而得以优 化以将腔210的边缘222与热量损耗隔绝，从而延迟外围边缘222冷却至转变温度的时间。此外，通道230可接收加热元件220的热量产生或热量传递机制，以实现模腔210 的外围或边缘222的期望的冷却。例如，如果通道230被形成为模具中的槽，那么槽的开口 面可被覆盖以围住用于接收流通的流体的流动路径，或者软管可被安置在槽中以用于接收 加热介质。如上所述，其它实施方式可利用可被放置在通道230内的例如电阻型材料、电 缆、线圈或电线等的热量产生或热量传递机制。如图13所示。在加热元件220在模腔210的周围和/或附近不连续地延伸的实施方式中，通道 230可包括一个或多个形成于模具中的腔或槽。这些腔或槽可以期望形式围绕模腔210的 外围放置，以帮助模腔210的最佳差温冷却。可以预期，这些腔或槽可被用于接收流体或电 阻式电缆、线圈或电线，同样地如上所述。例如，加热元件220可包括围绕模腔210的圆周 间隔布置的多个单独的线圈或包括多通道流体系统。本文公开的各种加热或热调节结构中的任意一种可并入现有模具中，从而允许通 过实施本发明的原理改进现有模具。因此，通过利用本文公开的方法修改现有模具可避免 购买新模具的成本。这也是本发明的实施方式的又一个优点，即，通过该优点，公司可容易 地且成本有效地升级它的模具并且从而生产更高质量的产品。例如，通过由熟练的机械师利用铣床或其它机械设备将通道铣入模具中，本文公 开的实施方式可被并入在现有模具中。此后，一个或多个加热元件可被放置在腔或通道内 以帮助控制模腔的冷却轮廓。可选择地，如上所述，通道可形成为使得它能够被封闭从而允 许热交换流体循环通过其中。因为对模具的这些改变是在模腔的外部，因此当改造现有模 具时模腔的任何精细公差不需要受到干扰。因此，根据本发明的实施方式提供了一种修改现有模具的方法，该方法修改现有模具以允许模具将外围温度维持在例如玻璃化转变温度等的预定温度以上直到模具的中 心部分冷却至玻璃化转变温度以下为止。该方法包括提供模具的步骤，所述模具具有彼此 互补的至少第一元件和第二元件以限定出模腔。模腔包括例如用于形成镜片的光学部件的 中心部分和用于形成镜片边缘的外围部分。该方法还包括以下步骤，即，例如通过将热源安 装至一个或两个模具元件来安装与外围边缘进行热连通的热源。热源被安装以使从热源传 导的热量在到达模具的光学部分之前到达外围边缘。热源可为电阻元件、用于接收循环热 交换介质的管状通道，或者为已经讨论的其它元件。因此，实施方式可额外地提供已经被修改以完成本文所述的冷却轮廓的模具。所 述模具包括与模腔的外围边缘热连通的外围热源。提供控制器以调节热源，例如通过使模 具的外围边缘维持在例如等于或高于玻璃化转变温度等的预定最小温度直到模具的中心 部分下降至预定温度以下为止。图12还示出了注模装置的下部200可包括冷却元件M0。冷却元件240可延伸通 过下部200，并且可用于帮助从注模装置收回热量。在一些实施方式中，冷却元件240通常 可形成为通道。例如，冷却元件240可形成为延伸通过下部200的校准板部分206的一般 为矩形的通道。如上面参照通道230所讨论的，冷却元件240也可形成为连续地或不连续地延伸 通过模具。例如，冷却元件240可在模腔210的周围和/或附近沿圆周延伸。冷却元件MO 可包括一个或多个连续和/或离散的元件、腔、孔和/或元件。冷却元件240也可利用流体 流动或电气装置以帮助传递来自于模具的热量。冷却元件MO的配置和方向可相对于加热元件220的配置和方向改变。图12和 图13中所示的实施方式提供了冷却元件MO的配置和方向可如何被选择性地修改的实施 例。图12中所示的模具被配置成使得冷却元件MO以比图13中所示的冷却元件240的圆 周距离更大的距离被分隔开。此外，图13中所示的冷却元件240提供了比图12中所示的 冷却元件240更大的横截面积，在该实施方式中，流体的体积可以更大。此外，如下面更详细地讨论的，冷却元件240相对于加热元件220的配置和方向可 影响模制物品的冷却轮廓。因此，冷却元件240应该被配置以提供与塑化树脂所提供的热 量有关的充足的热容量。冷却元件240也可被配置以提供与热量元件220有关的充足的热 容量。再次参照图12和图13，模具的下部200可被配置成包括一个或多个绝缘元件 250。绝缘元件250可用于阻碍和/或限制流过模具的选定部分的热量。换句话说，绝缘元 件250可提供与模具的周边区域不同的热传导量，以影响流过模具的热量。在这方面，绝缘 元件250的选择位置和配置可有利地限制流过模具的热量，以帮助模制零件的差温冷却。 此外，绝缘元件250也可根据需要有选择地遍布模具的其它部分放置。例如，绝缘元件250可被配置以使加热元件220被安置在绝缘元件250和模腔210 的中间。此外，也可以预期，绝缘元件250可被放置在冷却元件240和加热元件220的中间。如图12和图13所示，绝缘元件250被安置在加热元件220的附近。在这些实施 方式中，绝缘元件250可往往限制热量在直接通路上从加热元件220流向冷却元件M0。相 反地，由加热元件220提供的任何热量通常可在模腔210的外围或边缘222的方向上被传 导通过模具。然而，如图13所示以及如下面进一步讨论的，加热元件220所提供的任何热量由从模腔传导至冷却元件240和/或模具装置的其它部分的热量差别地补偿。在一些实施方式中，绝缘元件250可包括至少一个连续的和/或不连续的元件、 腔、孔和/或组件。例如，绝缘元件250可包括畅通的通道，该通道延伸加热元件220的至 少部分地相邻部分。在一些实施方式中，加热元件220和绝缘元件250可被配置为相对于 彼此同心间隔的圆周通道。如图12和图13所示，绝缘元件250可延伸至与模具装置中的 加热元件250相邻并且在垂直方向上低于加热元件250。绝缘元件250也可包括表现出不 同于模具的物理特性的物理特性的一种或多种材料。在已说明的图12和图13的实施方式中，绝缘元件250被放置在加热元件220的 附近。通过这种方式，流动离开模腔210的边缘222的热量可由绝缘元件250至少部分地 调节。在这样的实施方式中，绝缘元件250的使用可不仅有利于调节流过模具的热量，并且 因此也可更有效地利用加热元件220。通过图13所示的热量流动线，通常可看到绝缘元件 250与加热元件220和冷却元件240有关的效果和相互作用，这一点也将在下面更详细地讨 论。图13是与图12所示的下部200相似的注模装置的下部300的局部放大的横截面 图。下部300包括具有边缘322和下表面324的模腔310、加热元件320、冷却元件340和 绝缘元件350。图13提供了热量流动线的示意图以显示热量元件320、冷却元件340和绝缘元件 350之间的相互作用。可以预期，图13中的图解可同样地被应用于图12中所示的下部200 以及本文中讨论的其它实施方式。图13所示的热量流动线指示了差温冷却可相对于模腔 310的其它部分沿着模腔310的边缘322发生。热量流动线的图解提供了本文关于模腔的 热量流动和差温冷却所讨论的很多原则的可视解释。在一些实施方式中，加热元件320所提供的热量可向着模腔310的其它部分以逐 渐减少的容积消散。然而，冷却元件330的效果是使热量从模腔310的某些中心部分中被 取出。按照这种方式，模腔310的边缘322的温度可被有选择地控制以减少和/或消除镜 片产品的任何尺寸不精确性。在图13所示的下部300的实施方式中，加热元件320以及冷却元件340的作用可 被假设为相对于模腔310是对称的。换句话说，在该实施方式中，可以预期，加热元件320 和冷却元件340可在模腔310的整个圆周的周围和/或附近延伸。因此，根据示例性的实 施方式，冷却和热传递可通常在整个模腔中对称地发生。这样的模型可被应用于用于数据 存储的光碟以及各种尺寸和配置的光学镜片。因此，加热元件320相对于冷却元件340的位置可创建其中模腔310被差温冷却 的动态热量流动系统。例如，在加热元件320周围，温度可趋于最高值，并且这些温度可沿 着模腔310的边缘322集中。然而，在背离模腔310的边缘322的位置，温度可沿着模腔 310下降。因此，沿着模腔310的下表面324的最高温度可出现在模腔310的边缘322。因 此，如热量流动线362所示，更多的热量可被传递或传导通过模腔310的集中区域中的模具装置。 换句话说，热量可从树脂处传递通过模腔310，并且以更高的速度被传导通过模腔 310的中心处的注模装置的下部300。然而，在背离模腔310的中心的位置，从树脂向边缘 322的热传递速度可减小。在一些实施方式中，沿着模腔310的下表面324的一个或多个位置处的热传递速度可表现出例如线性下降的线性关系；然而，该关系可以是除了线性之 外的其他关系并且可随着时间而改变。此外，在其它实施方式中，沿着模腔310的边缘322 和下表面3M的所有位置处的热传递速度可保持相等，或者可随时间变化。实际上，可以预 期，无论沿着模腔310的下表面324的选定区域中的热传递速度是由人还是由计算机反馈 控制，该热传递速度都可随着物品冷却而变化。此外，可以预期，尽管图13中所示的实施方式示出了冷却元件340的用法，但是冷 却元件340不是至关重要的或者对于本发明的实施方式来说不需要其有效地减少沿着光 学物品的外围的光学畸变。实际上，冷却元件340往往有助于模具的更快速冷却，并且因此 有助于模制物品的更快速冷却，这提高了注模工艺的效率和速度。然而，冷却元件340的使用也可往往创建沿着模腔310的更大的温度梯度。因此， 冷却元件340相对于加热元件320的配置和位置可被有选择地修改以沿着模腔310的下表 面3M产生期望的温度场或梯度。因此，本发明的实施方式提供了可利用非稳态或差温热传导的注模装置，以允许 注模部件在其所选的部分中处于期望速度。因此，在形成光学镜片的实施方式中，注模装置 的差温热传导可减小沿着镜片的外围的光学畸变。具体地，通过确保放置在镜片的外围部 分的树脂与放置在镜片的中心的树脂同时冷却和结晶或者紧接着放置在镜片中心的树脂 冷却和结晶，镜片厚度的不规则性可得以减小和/或消除。尽管这些发明已经在某些优选实施方式和实施例的上下文中得到公开，但是本领 域技术人员将理解到，本发明不局限于具体公开的实施方式，并且本发明可涉及发明的其 它可选择的实施方式和/或用法以及本发明的明显修改和等价物。此外，虽然本发明的几 种变化已经被详细地示出和描述，但是根据本公开，属于本发明的范围内的其它修改对于 本领域技术人员是显而易见的。还可以预期，可对实施方式的具体特征和方面进行组合或 子组合，而它们仍然属于本发明的范围。应该理解到，公开的实施方式的各种特征和方面可 相互组合或者相互替代以形成公开的发明的变化模式。因此，意图是本文公开的发明中的 至少一些的范围不应该受到上述公开的特殊实施方式的限制。
权利要求
1.一种用于形成纯模制光学零件的注模装置，所述纯模制光学零件沿着其周边具有减 少的光学畸变，所述装置包括模具，包括光学插入部分和校准板部分，所述光学插入部分可相对于所述校准板部分 移动，所述光学插入部分和所述校准板部分被配置成限定出模腔，所述模腔限定出周边和 安置在所述模腔的所述周边内的内部部分，所述模具限定出大体上指向所述模腔的内部部 分的腔内部方向；以及加热元件，其靠近所述模腔的周边延伸并且被安置在与所述模腔的周边相距第一距离 处，所述加热元件被配置成控制所述模具在所述模腔的周边的周围的温度，以允许在所述 腔内部方向上所述光学零件的差温冷却。
2.如权利要求1所述的注模装置，其中所述加热元件包括靠近所述模腔的周边延伸的 第一通道 。
3.如权利要求2所述的注模装置，其中所述第一通道形成于所述模具的所述校准板部 分内。
4.如权利要求2所述的注模装置，其中所述第一通道围绕所述模腔的周边的至少75% 连续地延伸。
5.如权利要求2所述的注模装置，其中所述第一通道包围所述模腔的周边。
6.如权利要求5所述的注模装置，其中所述第一通道大体上布置在所述模腔的下方。
7.如权利要求2所述的注模装置，其中所述第一通道限定出大体上相对于所述模腔垂 直定向的椭圆形截面。
8.如权利要求2所述的注模装置，进一步包括布置在第二通道中的冷却元件，所述第 二通道在大体上与所述腔内部方向相反的方向上与所述第一通道的远端隔开，所述冷却元 件被安置在与所述模腔的周边相距第二距离处，所述第二距离大于所述第一距离，所述冷 却元件被配置成从所述模具移除热量。
9.如权利要求1所述的注模装置，其中所述光学插入部分由不包括热通道的连续的材 料片形成。
10.如权利要求1所述的注模装置，其中所述模具包括具有第一热导率的导热材料，所 述模具进一步包括在其中靠近所述加热元件形成的绝缘间隙，以使得所述加热元件布置在 所述模腔和所述绝缘间隙之间，所述绝缘间隙限定了第二热导率，所述第二热导率小于所 述模具的所述第一热导率，以减少在大体上与所述腔内部方向相反的方向上来自于所述加 热元件的热量损耗。
11.如权利要求1所述的注模装置，其中所述模腔限定出用于纯模制光学镜片的几何 形状。
12.如权利要求1所述的注模装置，其中所述模腔限定出用于纯模制的光碟的几何形状。
13.一种用于减少沿着注模的光学零件的外围的光学畸变的注模装置，所述装置包括由多个模制零件形成的模腔，所述模腔限定出腔周边和腔中心，所述模腔进一步限定 出上模具表面和下模具表面，所述上模具表面和下模具表面会合而限定出沿着所述模腔的 所述腔周边的边缘，所述模腔限定出零件几何形状；以及靠近所述模腔的所述边缘布置的加热元件。
14.如权利要求13所述的注模装置，其中所述加热元件包括电阻元件。
15.如权利要求13所述的注模装置，其中所述加热元件包括循环热交换介质。
16.如权利要求13所述的注模装置，其中所述零件几何形状是纯模制光学镜片的几何 形状。
17.形成注模光学零件的方法，所述方法包括将增塑树脂注入到模腔中，所述模腔具有被配置成使所述树脂形成所述光学零件的内 部几何形状；将沿着所述模腔的外围的温度保持在预定温度以上，直到所述模腔的中心部分的树脂 冷却到预定温度以下；以及将所述光学零件从所述模腔中脱模。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述预定温度大致为所述树脂的玻璃化转变温度。
19.如权利要求18所述的方法，其中保持温度的步骤包括加热所述模腔的外围。
20.如权利要求19所述的方法，进一步包括随着所述模腔的中心部分的树脂的温度的 冷却，减少提供给所述模腔的周边的热量。
21.如权利要求19所述的方法，其中保持温度的步骤包括利用靠近所述模腔的外围安 置的加热元件加热所述模腔的外围。
22.通过如权利要求17所述的方法形成的注模镜片。
23.一种模制镜片的方法，包括以下步骤将树脂注入模腔中，所述模腔具有用于形成所述镜片的光学表面的中心部分和用于形 成所述镜片的外围边缘的外围部分；使得所述中心部分中的树脂的温度下降；以及防止所述外围部分中的树脂的温度下降到树脂的玻璃化转变温度以下，直到所述中心 部分中的树脂的温度下降到所述玻璃化转变温度以下。
24.如权利要求23所述的模制镜片的方法，其中所述防止步骤包括向所述外围部分供应热量。
25.一种纯模制的眼镜镜片，包括 前表面，符合第一预定几何形状；后表面，符合第二预定几何形状；以及 镜片主体，位于所述前表面和所述后表面之间；其中在模制状态下所述前表面和所述后表面均由相应的模具表面形成并且均基本上 与所述相应的模具表面相符合。
26.如权利要求25所述的纯模制的眼镜镜片，其中所述第一和第二预定几何形状中的 至少一个是球形。
27.如权利要求25所述的纯模制的眼镜镜片，其中所述第一和第二预定几何形状中的 每一个都是球形。
28.如权利要求25所述的纯模制的眼镜镜片，其中所述镜片为平面镜片。
29.如权利要求25所述的纯模制的眼镜镜片，其中所述镜片具有指定光焦度。
30.如权利要求25所述的纯模制的眼镜镜片，进一步包括偏振层。
全文摘要
提供了一种注模装置和使用方法以生产纯模制的光学物品。通过控制树脂的冷却轮廓减小了边缘波偏差。该装置可被配置为包括至少一个热控制元件，其被放置为与模腔的边缘相邻。当增塑树脂已被注入模腔后，模腔的边缘可相对于模腔的中心被热调节。
文档编号B29C45/73GK102046354SQ200980116241
公开日2011年5月4日 申请日期2009年5月7日 优先权日2008年5月9日
发明者加德纳·韦德, 拉利·布特里尔, 艾伦·麦克修 申请人:奥克利有限公司