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光学镜片和涂覆光学镜片的边缘表面的方法

2021-02-10 06:32:35

光学镜片和涂覆光学镜片的边缘表面的方法

  技术领域

  本披露总体上涉及光学镜片、以及涂覆光学镜片的边缘表面的方法。

  背景技术

  出于各种原因,可以在光学镜片的边缘上引入涂覆材料作为边缘涂层。例如,出于美观目的,可以将不透明涂层沉积在光学镜片的边缘上,以减少近视环和白色环的可见性。“近视环”和“白色环”的示例在图1A和图1B中分别示出为110和112。为此,操作者可以使用记号笔或刷子、或通过喷涂将涂覆材料施加在光学镜片的边缘上。理想地,仅将涂覆材料施加到光学镜片的边缘表面上,而没有任何涂覆材料被涂覆在光学镜片的光学表面上。

  为了说明的目的,图2A是示出设置在光学镜片200的边缘表面上的边缘涂层202的示意图。光学镜片200的边缘表面由连接第一光学表面220与第二光学表面222的表面限定。光学镜片200的边缘表面包括镜片斜面226和安全斜面224。如图所描绘的,没有溢出到光学镜片200的第一光学表面220和第二光学表面222上。

  尽管上述情况,但操作者经常发现他自己或她自己处于如下情况:他或她在光学表面上意外地引入了一些过量的涂层,在本文中称为溢出。这在图2B中进行了描绘,该图是示出设置在光学镜片200的边缘表面上的边缘涂层202的示意图。如图所示,存在形式为过量的涂覆材料204、206的溢出物,涂覆材料分别设置在光学镜片200的第一光学表面220和第二光学表面222上。不得不将这些溢出完全去除,以免影响光学镜片的美观。在光学镜片边缘包括多个小面的实施例中,例如,很难确保涂层完全覆盖在每个小面上,同时又不会在光学表面上引入溢出物。

  当前的用于去除溢出物的方法是费力的,并且最终产品的品质会取决于处理它们的操作者的技术和手艺而有很大不同。例如,尝试用诸如丙酮或异丙醇(IPA)等溶剂去除溢出物的操作者经常会无意地去除一部分边缘涂层。因此,必须进行其他尝试来修整边缘涂层。去除溢出物和修整边缘涂层的费力的循环可以持续进行,直到满足使光学镜片的外观良好的条件。基于以上讨论,最终产品的品质可以仅取决于执行溢出物去除的操作者的灵活性。这对于无法修整边缘涂层的情况而言甚至更为重要。

  此外,在光学镜片的边缘表面中包括安全斜面的实施例中,使用现有技术的去除工艺无法实现溢出物与预期的边缘涂层之间的明确的破裂。这转化为没有完全从光学表面上去除溢出物并且是在图3中描绘的。如图所示,没有通过去除工艺去除的涂层304的残余物作为碎片留在光学镜片300上,当从光学镜片的第一光学表面或第二光学表面上看时,这导致美观性不佳。

  用于解决去除溢出物的问题的其他方法包括:使用紫外线(UV)固化涂层,以及使用适合的胶带来从光学表面去除溢出物。这种方法具有若干限制。例如,必须开发特定的UV固化涂层,使得UV固化涂层与边缘表面的以及与光学表面的粘附性的差异足够大,从而可以容易地将UV固化涂层从光学表面上去除。这进而限制对适合的镜片边缘涂覆材料的选择。在不透明的UV固化涂层的情况下,UV光无法穿透超过特定厚度的不透明涂层。因此,UV固化涂层的材料强度可能由于表面之下的涂层固化不充分而受影响。

  鉴于上述情况,仍然需要改进的方法,这些方法能够提供在光学镜片的边缘表面上的一致且完全的涂层覆盖,同时确保在光学表面上不存在涂覆材料,从而解决或至少减轻一个或多个上述问题。

  发明内容

  在第一方面,提供了一种涂覆光学镜片的边缘表面的方法。所述方法包括:

  a)提供光学镜片,所述光学镜片包括第一光学表面和相反的第二光学表面,其中,所述第一光学表面和所述第二光学表面通过边缘表面连接;

  b)在邻接所述边缘表面的第一光学表面和第二光学表面中的一个或两个的周边部分的至少一部分上设置至少一种临时保护材料;

  c)在所述光学镜片的边缘表面上设置至少一种涂覆材料以获得至少一个边缘涂层;以及

  d)从所述第一光学表面和所述第二光学表面中的一个或两个上去除设置在所述至少一种临时保护材料上的任何过量涂覆材料。

  所述至少一种临时保护材料选自包括以下各项的组:金属氟化物、金属氧化物、及其组合。根据本发明的方法的其他有利的方面在权利要求2至13中进行了描述。

  在第二方面,提供了一种光学镜片。所述光学镜片包括第一光学表面和相反的第二光学表面,其中,所述第一光学表面和所述第二光学表面通过边缘表面连接,所述光学镜片进一步包括至少一种临时保护材料,所述临时保护材料设置在邻接所述边缘表面的第一光学表面和第二光学表面中的一个或两个的周边部分的仅至少一部分上。根据本发明的镜片的其他有利的方面在权利要求15中进行了描述。

  附图说明

  当结合非限制性示例和附图考虑时,参见具体实施方式将更好地理解本发明,在附图中:

  图1A是示出配戴眼镜100的用户的主视图的照片。示出了白色环112。

  图1B是示出配戴眼镜100的用户的侧视图的照片。示出了白色环112和近视环114。

  图2A是示出根据实施例的设置在光学镜片200的边缘表面上的边缘涂层202的示意图。光学镜片200的边缘表面由连接第一光学表面220与第二光学表面222的表面限定。第一光学表面220和第二光学表面222可以分别是光学镜片200的凹表面(Cc)和凸表面(Cx)。光学镜片200的边缘表面包括镜片斜面226和安全斜面224。如图所描绘的,没有溢出到光学镜片200的第一光学表面220和第二光学表面222上。

  图2B是示出根据实施例的设置在光学镜片200的边缘表面上的边缘涂层202的示意图。光学镜片200的边缘表面由连接第一光学表面220与第二光学表面222的表面限定。第一光学表面220和第二光学表面222可以分别是光学镜片200的凹表面(Cc)和凸表面(Cx)。光学镜片200的边缘表面包括镜片斜面226和安全斜面224。如图所描绘的,存在形式为过量的涂覆材料204、206的溢出物,涂覆材料分别设置在光学镜片200的第一光学表面220和第二光学表面222上。

  图3是示出在进行边缘涂覆、以及用于去除光学表面的溢出物的去除过程之后光学镜片300的照片。如图所描绘的,通过去除过程没有去除的涂层304的残余物作为碎片留在光学镜片300上。

  图4是描绘根据一个实施例用于生产在其边缘上带有涂层的成品镜片的流程的流程图。

  图5A是示出根据实施例在去除涂层期间镜片上的溢出物的截面的示意图。

  图5B是示出根据一个实施例的在去除涂层期间镜片上的溢出物的截面的示意图。

  图6A是示出光学镜片600的照片。如图所描绘的,边缘表面的轮廓包括沿着第一光学表面和第二光学表面中的一个或两个的周边部分的后退部660。

  图6B是示出沿着线A-A’的、图6A的光学镜片600的截面的示意图。后退部660被示出为相对于光学镜片600的边缘表面和光学表面的“L”形。

  具体实施方式

  本文披露的各种实施例描述了用于将一种或多种涂覆材料沉积到光学镜片的边缘表面上的简单且有效的过程,以及被设置在光学镜片的光学表面上的一种或多种临时保护材料的特性,其允许方便地从光学表面上去除一种或多种涂覆材料的任何溢出物。

  例如,在将至少一种涂覆材料设置在光学镜片的边缘表面上之前,可以将至少一种临时保护材料设置在光学镜片的光学表面的周边部分的至少一部分上。通过将至少一种临时保护材料设置在光学表面的周边部分的至少一部分上,由于边缘涂覆过程而引起的来自边缘表面的任何过量涂覆材料可以被直接设置在该至少一种临时保护材料上,而不是被直接设置在光学表面上。

  该至少一种临时保护材料可以包括具有适合的表面能的材料或由该材料形成,使得任何过量涂覆材料与至少一种临时保护材料之间的结合力小于边缘表面与至少一个边缘涂层之间的结合力。因此,通过向任何过量涂覆材料施加介于这两个结合力之间的适合力,可以从至少一种临时保护材料去除任何过量涂覆材料,而至少一种边缘涂层完整保持在边缘表面上。

  附加于或除了上述内容之外,可以与所述任何过量涂覆材料一起去除所述至少一种临时保护材料。例如,至少一种临时保护材料可以包括具有适合的表面能的材料或者由该材料形成,使得所述至少一种临时保护材料与下面的光学表面之间的结合力小于或等于所述至少一种临时保护材料与所述任何过量涂覆材料之间的结合力。因此,通过施加大于至少一种临时保护材料与下面的光学表面之间的结合力的适合力,可以从光学表面上去除至少一种临时保护材料和任何过量涂覆材料。

  有利地,本文披露的方法消除了现有技术方法中存在的关于选择用于形成光学镜片的涂覆材料和/或基材的限制。这可以转化为镜片边缘涂层的机械性能的提高。此外,使本文披露的涂覆光学镜片的边缘表面的方法可以更简单并且对操作者的依赖性更小。

  考虑到以上内容,各种实施例在第一方面中涉及涂覆光学镜片的边缘表面的方法。

  如本文所用,术语“光学镜片”是指旨在由配戴者面部支撑的任何类型的镜片,其可以用于改善或增强视敏度、用于保护以免受环境伤害、用于时尚、或用于装饰。所述术语可以指眼科镜片,比如非矫正镜片、半成品镜片毛坯,以及矫正镜片,比如渐进式多焦点镜片、单焦点或多焦点镜片。所述术语还可以包括以下中的一个或多个:处方、非处方、反射、减反射、放大、偏振、过滤、防划伤、有色、染色、透明、防雾、防紫外线(UV)、或其他镜片。光学镜片的进一步示例包括电子镜片、虚拟现实(VR)镜片等。

  光学镜片通常根据配戴者规格、由光学镜片毛坯(比如半成品镜片毛坯)制造。半成品镜片毛坯通常具有两个相反的表面,其中至少一个是未成品的。可以根据配戴者的处方对镜片毛坯的未成品表面进行机加工,以提供所需的光学镜片表面。具有成品后表面和前表面的光学镜片可以称为未切割光学镜片。在用于矫正或改善视力的眼科镜片的情况下,例如,可以根据符合配戴者的视觉需求的配戴者处方来制造眼科镜片。可以根据配戴者处方对眼科镜片的至少一个表面进行加工以提供眼科镜片。

  还可以考虑支撑光学镜片的眼镜架的形状和尺寸。例如,未切割光学镜片的轮廓可以根据要在其上安装光学镜片的眼镜架的形状来磨边,以获得磨边过或切割过的光学镜片。

  根据本文披露的方法的各种实施例包括:提供光学镜片,所述光学镜片包括第一光学表面和相反的第二光学表面,其中,所述第一光学表面和所述第二光学表面通过边缘表面连接。

  如上所述,可以根据配戴者规格来制造光学镜片,并且可以对其进行加工以提供具有各种功能的光学镜片。因此,光学镜片可以具有由于材料的夹层和/或一系列处理而产生的复杂结构,以根据特定的用户要求定制光学镜片。例如,可以进行处理以减小厚度并使光学镜片变轻,以提高透明性、耐用性、强度和保护性、美观等。由此可见,光学镜片可以包括一个或多个设置在基材表面上的、作为光学表面的涂层,比如防破裂涂层、防划伤涂层、减反射涂层、染色涂层、有色涂层、防静电涂层、或防污涂层。

  因此,本文所用的术语“光学表面”是指裸光学镜片形式基材的表面以及涂层的表面,所述基材在(多个)光学表面上未设置任何涂层,比如未成品或未处理的光学镜片,所述涂层可以被设计为暂时或永久地设置在裸光学镜片的(多个)光学表面上。上面已经提到了可以设置在光学镜片上的涂层的示例,并且可以进一步包括但不限于(1)表涂层、(2)减反射(AR)涂层和非对称反射镜、(3)硬涂层(HC)。在各种实施例中,第一光学表面和第二光学表面可以独立地是基材、具有硬涂层的基材、或具有硬多涂覆(HMC)涂层的基材,即设置在其上的减反射(AR)涂层、硬涂层(HC)和表涂层。在各种实施例中,第一光学表面和第二光学表面可以分别是光学镜片的凹表面(Cc)和凸表面(Cx)。

  第一光学表面和第二光学表面通过边缘表面连接。如本文所使用的,术语“边缘表面”是指光学镜片的侧面和/或外部轮廓。例如,边缘表面可以在光学镜片的侧面和/或外部轮廓上限定要在其上设置涂覆材料的表面。边缘表面可以包括镜片斜面和安全斜面。术语“镜片斜面”通常是指形状像“V”的镜片边缘,并且在将镜片插入眼睛配戴物镜架后可以有助于固定镜片。另一方面,术语“安全斜面”是指在光学镜片的外部轮廓上的平坦斜面,其可以形成在外部轮廓与光学镜片的光学面之间的界面处,其中已去除了锋利的边缘,以获得更安全的镜片。镜片斜面和安全斜面可以在边缘表面上构成轮廓。

  在一些实施例中,光学镜片可以进一步包括在邻接边缘表面的第一光学表面和第二光学表面中的一个或两个的周边部分上的后退部。在这种实施例中,边缘表面上的轮廓可以包括后退部和镜片斜面和安全斜面。后退部的示例在图6A和图6B中示出。如图所示,光学镜片600在邻接边缘表面的光学表面上包括后退部660,其可以通过去除光学表面的周边部分的一部分而形成。尽管在图6B中后退部660被示出为相对于光学镜片600的边缘表面和光学表面的“L”形,但它可以是例如相对于光学镜片600的边缘表面和光学表面的任何其他形状,比如“C”形、交错的“L”形、或不规则形状。后退部部分可以用于保持至少一种涂覆材料,目的是在光学镜片上提供期望的有色轮廓。例如,具有至少一种涂覆材料的后退部部分可以提供看起来像眼镜架镜圈的期望有色轮廓。

  所述方法可以包括:在邻接所述边缘表面的第一光学表面和第二光学表面中的一个或两个的周边部分的至少一部分上设置至少一种临时保护材料。

  如本文所使用的,术语“临时保护材料”是指为了遮掩或遮蔽的目的而被施加到光学镜片上的物质或化合物。“可以在光学表面上设置至少一种临时保护材料”意味着可以存在一种、两种、三种或多种临时保护材料。在镜片边缘涂覆过程之前,可以将至少一种临时保护材料作为一层或多层设置在光学表面上。在一些实施例中,存在两层或更多层临时保护材料,并且所述一层或多层中的每一层可以包括相同或不同的临时保护材料。至少一种临时保护材料可以例如用作第一光学表面和第二光学表面的掩膜,提供免于溢出的屏障并且允许容易地去除溢出物。最终可以去除所述至少一种临时保护材料以露出下面的成品光学表面。换言之,在成品光学镜片上可以不存在至少一种临时保护材料。因此,至少一种临时保护材料可以是不与光学镜片形成牢固结合的材料,因此表现为可以相对容易地从光学镜片去除至少一种临时保护材料。至少一种临时保护材料还可以包括在其被去除之后对光学表面的特性影响最小的材料或者有该材料形成。

  在各种实施例中,所述至少一种临时保护材料选自包括以下各项的组:金属氟化物、金属氧化物、天然聚合物、嵌段共聚物、及其组合。

  金属氟化物的示例包括但不限于:氟化镁(MgF2)、氟化镧(LaF3)、氟化铝(AlF3)、氟化铈(CeF3)、或其组合。

  金属氧化物的示例包括但不限于:氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化镨(Pr2O3)、或其组合。

  天然聚合物的示例包括但不限于:纤维素衍生物,比如甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、以及乙羟纤维素;天然橡胶,比如阿拉伯树胶和黄蓍胶;蛋白质,比如胶、明胶、酪蛋白、以及白蛋白;糖甙,比如皂苷;以及藻酸,以及藻酸衍生物,比如海藻酸丙二醇酯、三乙醇胺藻酸盐、藻酸铵、或其组合。

  嵌段共聚物的示例包括但不限于:聚(苯乙烯-丙烯酸酯)、聚苯乙烯-聚醚、聚苯乙烯-聚己内酯、聚丙烯酸酯-聚己内酯、聚醚-聚丙烯酸酯、聚乙烯-聚丙烯酸酯、聚乙烯-聚己内酯、聚乙烯-聚苯乙烯、其共聚物、或其组合。

  在各种实施例中,至少一种临时保护材料包括:选自包括以下各项的组的一种或多种金属氟化物:氟化镁(MgF2)、氟化镧(LaF3)、氟化铝(AlF3)、以及氟化铈(CeF3);或者选自包括以下项的组的一种或多种金属氧化物:氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、或氧化镨(Pr2O3)。

  在一些实施例中,至少一种临时保护材料包括MgO和的MgF2混合物(“混合物”另外在本文中被称为“混合物X”)。

  在一些实施例中,至少一种临时保护材料是可剥离的涂层,这意味着它可以是可以由操作者在不使用工具的情况下手动地从光学表面去除的层。可以用于形成可剥离的涂层的材料的示例可以包括可以以溶胶-凝胶/UV配方提供的聚乙烯醇缩醛,比如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和聚氟乙烯(PVF)。

  在邻接边缘表面的第一光学表面和第二光学表面中的一个或两个的周边部分的至少一部分上设置至少一种临时保护材料。

  如本文中所使用的,术语“周边部分”是指光学表面上的从光学表面的边缘偏移并且邻近光学表面的边缘的区域。例如,周边部分可以从光学表面的边缘偏移,使得周边部分覆盖光学表面的整个表面面积的50%或更少,比如光学表面的整个表面面积的40%或更少、30%或更少、20%或更少、10%或更少。如上所述,光学镜片的边缘表面可以在光学镜片的侧面和/或外部轮廓上限定要在其上设置涂覆材料的表面。因此,可以从邻接涂覆材料的光学表面的边缘限定光学表面的边缘,该边缘限定在其上设置至少一种临时保护材料的周边部分。这意味着,在存在如图6B中所示的后退部的实施例中,光学表面的边缘例如可以是从b限定的、而不是从a限定的,这是因为也可以在后退部上设置涂覆材料。

  在一些实施例中,在邻接边缘表面的第一光学表面和第二光学表面中的一个或两个的整个周边部分上设置至少一种临时保护材料。有利地,这允许光学镜片的边缘表面围绕其整个周边被涂覆。周边部分可以从光学表面的边缘均等地偏移。在一些实施例中,周边部分可以沿着周边与光学表面的边缘偏移不同的距离。

  在各种实施例中,在邻接所述边缘表面的第一光学表面和第二光学表面中的一个或两个的周边部分的仅至少一部分上设置至少一种临时保护材料。这意味着,至少一种临时保护材料设置在邻接边缘表面的第一光学表面和第二光学表面中的一个或两个的一部分上、或整个周边部分上,并且不覆盖光学表面的离中央区域较近的部分。

  在替代性实施例中,在覆盖第一光学表面和第二光学表面中的所有光学表面的区域上设置至少一种临时保护材料。这例如在实施例中可以是这样的情况:其中至少一种临时保护材料还用于防止损坏光学表面,同时光学镜片被施加到光学表面上的保持装置固定,以用于对光学镜片的边缘表面进行修边。

  总体上可以使用任何适合的沉积或涂覆方法(比如共形沉积方法)来设置至少一种临时保护材料。例如,可以通过选自包括以下各项的组的方法来设置临时保护材料:真空沉积、气相沉积、溶胶-凝胶沉积、旋涂、浸涂、喷涂、流涂、膜层压、不干胶涂覆、辊涂、刷涂、印刷、溅镀、浇铸、Langmuir-Blodgett沉积、激光印刷、喷墨印刷、丝网印刷、移印以及其组合。

  随后,可以在光学镜片的边缘表面上设置至少一种涂覆材料以获得至少一个边缘涂层。如上所述,取决于对成品光学镜片的特定要求,光学镜片的边缘表面可以是多面的或包括各种形状轮廓。光学镜片的边缘表面可以例如包括镜片斜面、安全斜面和/或后退部。至少一种涂覆材料可以相应地设置在边缘表面的整个部分上,或设置在边缘表面的选定部分上,比如在多面边缘表面的一个或多个小面、镜片斜面、安全斜面和/或后退部上。

  如上所述,出于各种原因,可以在光学镜片的边缘上引入至少一种涂覆材料作为一个或多个边缘涂层。例如,可以在光学镜片的边缘上设置一种、两种、三种、或更多种涂覆材料。所述至少一种涂覆材料例如可以是以下各项中的至少一种:(a)有效地减少由所述边缘表面的轮廓引起的反射的材料,(b)有效地将光学镜片容易地安装到眼镜架上的润滑材料,(c)有效地减少光学镜片的边缘部分上的应力集中的减震材料,或(d)有效地向所述边缘表面提供美观效果的材料。至少一种涂覆材料可以作为一层或多层而设置在光学镜片的边缘上。在一些实施例中,存在两层或多层涂覆材料,并且一层或多层中的每一层可以包括相同或不同的涂覆材料。

  在各种实施例中,至少一种涂覆材料是有效减少由边缘表面轮廓引起的反射的材料。至少一种涂覆材料例如可以是有效地向边缘表面提供美观效果的材料。

  如上所述,出于美观目的,可以将不透明涂层沉积在光学镜片的边缘上,以减少或防止“近视环”和“白色环”。通过减少由边缘表面轮廓引起的反射,则可以从外观上减少沿光学镜片面的周边出现的“近视环”或“白色环”。

  不透明涂层可以具有可以由用户指定的颜色。例如,不透明涂层的颜色可以被选择为与光学镜片所配适的眼睛配戴物镜架的颜色相同或互补。替代地,不透明涂层的颜色可以被选择为与眼睛配戴物镜架的颜色形成对比,由此给予配戴者额外的时尚选择,同时提供从外观上减少沿光学镜片面的周边出现的“近视环”或“白色环”的益处。

  除上述之外,可以向光学镜片的边缘施加半透明的有色涂层以允许一些光穿过,由此掩饰或掩盖“近视环”或“白色环”。

  有效减少由边缘表面轮廓引起的反射的材料的示例包括但不限于:UV固化组合物,比如丙烯酸酯、环氧树脂、不饱和聚合物、硅烷、苯乙烯、氯乙烯、乙酸乙烯酯;热固化组合物,比如聚氨酯、聚脲、环氧树脂、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚、或其组合。

  在本文中提到:在至少一种涂覆材料包括UV固化组合物和/或热固化组合物的实施例中,至少一种临时保护材料可以包括与至少一种涂覆材料的UV固化和/或热固化相容的材料或者由这种材料形成。

  附加于或除了上述内容之外,至少一种涂覆材料可以是有效地将光学镜片容易地安装到眼镜架上的润滑材料。例如,材料可以是具有润滑流体(比如合成油或润滑性增强多氟聚醚流体)的聚合物,或者是施加于其上的润滑脂。

  附加于或除了上述内容之外,至少一种涂覆材料可以是有效地减少光学镜片的边缘部分上的应力集中的减震材料。在一些实施例中,减震材料有效地完全减少或防止光学镜片的边缘部分上的应力集中。这种材料的示例包括但不限于:炭黑、氧化铁、金属氧化物、及其组合。

  可以使用如上所述的用于设置至少一种临时保护材料的方法来在边缘表面上设置至少一种涂覆材料。可以使用相同或不同的方法来设置至少一种涂覆材料和至少一种临时保护材料中的每一种。在各种实施例中,可以通过选自包括以下各项的组的方法来进行设置至少一种临时保护材料和设置至少一种涂覆材料中的一者或两者:真空沉积、气相沉积、溶胶-凝胶沉积、旋涂、浸涂、喷涂、流涂、膜层压、不干胶涂覆、辊涂、刷涂、印刷、溅镀、浇铸、Langmuir-Blodgett沉积、激光印刷、喷墨印刷、丝网印刷、移印以及其组合。

  在各种实施例中,本文披露的方法进一步包括:在设置至少一种临时保护材料之后、并且在设置至少一种涂覆材料之前,根据特定要求对光学镜片的边缘表面进行修边。有利地,在设置至少一种临时保护材料之后对光学镜片的边缘表面进行修边允许:在将至少一种涂覆材料设置在边缘表面上之前,去除沉积在边缘表面上的任何临时保护材料。理想地,在磨边之后,在光学镜片的边缘表面区域上不存在至少一种临时保护材料。

  修边可以包括对光学镜片的边缘表面和/或光学表面进行机加工,以使其符合使光学镜片适配于旨在容纳在其中的眼睛配戴物镜架所要求的尺寸。在一些实施例中,对光学镜片的边缘表面和/或第一光学表面和第二光学表面中的一个或两个进行修边包括对边缘表面的轮廓进行研磨,在过程中被称为“磨边”。例如,在修边期间可以在光学镜片的边缘表面上形成镜片斜面和/或安全斜面。附加性地或替代性地,可以对光学镜片的第一光学表面和第二光学表面中的一个或两个进行修边以形成后退部。在这些情况下,边缘表面轮廓可以由后退部、以及镜片斜面和/或安全斜面(如果存在)限定。

  总体上,可以在包括一个或多个磨轮的研磨机上进行修边。可以用保持装置(比如轴向作用的夹持器)来固定光学镜片。在修边期间,可以使光学镜片相对于一个或多个磨轮移动,总体上数字地控制这种运动,以便获得所要求的形状。

  因此,至少一种临时保护材料可以包括具有足够的机械特性的、允许光学镜片经受苛刻的机械过程的材料或者由这种材料形成。附加于或除了上述内容之外,至少一种临时保护材料还可以为夹持元件提供足够的摩擦力或抓持力,使得在磨边之后从参考轴线的滑移(如果有)小于5°,比如小于2°。

  本文所披露的方法包括:从第一光学表面和第二光学表面中的一个或两个上去除设置在至少一种临时保护材料上的任何过量涂覆材料。

  如上所述,一些过量涂覆材料可能不利地被设置在光学表面上并且可能需要被去除。在去除过量涂覆材料的同时,重要的是,这种去除不去除光学镜片的边缘表面上的包括安全斜面和/或后退部在内的任何涂覆材料,原因在于这可能增大“近视环”和/或“白色环”的可见性。

  可以通过以下各项中的一项或所有项来去除任何过量涂覆材料:(a)剥离任何过量涂覆材料,(b)向任何过量涂覆材料施加胶带、并且去除胶带,以及(c)擦掉任何过量涂覆材料。

  在一些实施例中,与任何过量涂覆材料一起去除至少一种临时保护材料。这可以是如下情况,例如:至少一种临时保护材料与下面的光学表面之间的结合力小于或等于至少一种临时保护材料与任何过量涂覆材料之间的结合力。

  因此,通过施加大于至少一种临时保护材料与下面的光学表面之间的结合力的力,可以从光学表面上去除至少一种临时保护材料和任何过量涂覆材料两者。这样,可以执行至少一种临时保护材料和任何过量涂覆材料与下面的光学表面的分离。

  例如,当使用胶带来去除任何过量涂覆材料时,胶带与过量涂覆材料以及至少一种临时保护材料之间的结合力可以大于或远大于至少一种临时保护材料与下面的光学表面之间的结合力,使得可以从光学表面上去除任何过量涂覆材料和至少一种临时保护材料。

  在一些实施例中,仅从至少一种临时保护材料去除任何过量涂覆材料。例如当任何过量涂覆材料与至少一种临时保护材料之间的结合力小于边缘表面与至少一个边缘涂层之间的结合力时就是这种情况。因此,通过施加大于任何过量涂覆材料与至少一种临时保护材料之间的结合力的力,并且该力可以附加地小于边缘表面与至少一个边缘涂层和任何过量涂覆材料之间的结合力,可以从至少一种临时保护材料上去除任何过量涂覆材料,同时至少一个边缘涂层保持在边缘表面上。

  附加于或除了使用胶带之外,可以从至少一种临时保护材料擦掉或剥离掉任何过量涂覆材料。

  本文所披露的方法可以用于要求在边缘上进行涂覆的镜片,尤其用于去除任何溢出物,因此不影响镜片的光学特性。例如,可以通过在镜片边缘上引入不透明涂层或半透明涂层来降低“近视环”和“白色环”的可见性。

  其他应用可以包括使用具有润滑特性的涂层以使镜片易于安装在眼镜镜架上,或者使用减震涂层以减少或防止镜片边缘上的应力集中从而减少裂纹形成。以上已经讨论了适合的涂覆材料的示例。

  在第二方面,各种实施例涉及一种光学镜片,所述光学镜片包括第一光学表面和相反的第二光学表面,其中,所述第一光学表面和所述第二光学表面通过边缘表面连接;所述光学镜片进一步包括至少一种临时保护材料,所述临时保护材料设置在邻接所述边缘表面的第一光学表面和第二光学表面中的一个或两个的周边部分的仅至少一部分上。以上已经讨论了适合的临时保护材料和用于设置临时保护材料的方法。

  如上所述,可以在邻接所述边缘表面的第一光学表面和第二光学表面中的一个或两个的周边部分的仅至少一部分上设置至少一种临时保护材料。这意味着,至少一种临时保护材料设置在邻接边缘表面的第一光学表面和第二光学表面中的一个或两个的仅一部分上,并且不覆盖光学表面的离中央区域较近的部分。

  在各种实施例中,在第一光学表面和第二光学表面这两者的仅整个周边部分上设置至少一种临时保护材料。换言之,不在光学表面的离中央区域较近的部分上设置至少一种临时保护材料意味着:至少一种临时保护材料不覆盖第一光学表面和第二光学表面的整个区域。例如,周边部分可以从光学表面的边缘偏移,使得周边部分覆盖光学表面的整个表面面积的50%或更少,比如光学表面的整个表面面积的40%或更少、30%或更少、20%或更少、10%或更少。

  有利地,可以将这样的光学镜片提供给用户或护眼医师,使得他们可以用他们所选择的涂覆材料和/或出于上文阐述的原因在光学镜片上形成边缘涂层,由此允许定制。任何过量涂覆材料可以直接设置在至少一种临时保护材料上,因此用户和/或护眼医师可以容易并且简单地去除任何过量涂覆材料。由于至少一种临时保护材料仅设置在光学表面的周边部分的仅至少一部分上,并且不覆盖第一光学表面和第二光学表面的整个区域,这可以进一步使其易于去除。

  在各种实施例中,光学镜片进一步包括至少一种涂覆材料,所述涂覆材料被设置在所述光学镜片的边缘表面上,其中,所述至少一种涂覆材料是以下中的至少一种:(a)有效地减少由所述边缘表面的轮廓引起的反射的材料,(b)有效地将所述光学镜片容易地安装到眼镜架上的润滑材料,(c)有效地减少所述光学镜片的边缘部分上的应力集中的减震材料,或(d)有效地向所述边缘表面提供美观效果的材料。以上已经讨论了适合的涂覆材料。

  实验部分

  仅处于说明的目的,图4是描述根据实施例的用于制备在其边缘上带有涂层的成品镜片的过程(400)的流程图。

  如图所示,提供(401)光学镜片,比如HMC镜片(HMC是指包括减反射(AR)涂层、硬涂层(HC)和表涂层的经涂覆的镜片)。可以在镜片上沉积(402)临时保护材料作为掩膜。如以上所讨论的,临时层例如可以是通过物理气相沉积(PVD)过程(例如在混合物X层的情况下为MgO和MgF2)而沉积的无机膜、通过旋涂/浸涂而沉积的溶胶-凝胶/UV配方(可剥离涂层)、膜层、不干胶或其他。

  在进行掩膜沉积(402)之后可以包括磨边步骤(403)。在特定模式下,磨边步骤(403)可以包括对后退部或安全斜面进行修边。可以通过机器研磨来执行磨边步骤(403),其作用是去除在光学镜片的凹面上(和/或最终在凸面上)包括临时保护材料的镜片材料。如上所述,临时保护材料可以提供好的抓持力以防在磨边期间滑移。在磨边过程结束时,可以在一个或两个光学表面上设置临时保护材料,而在镜片边缘上完全不存在临时保护材料。

  随后,可以在边缘涂层沉积步骤(404)中将涂覆材料施加在光学镜片的边缘表面上。边缘涂层沉积步骤(404)可以进一步包括用于固化涂覆材料的固化步骤。实质上,可以覆盖镜片边缘的小面中的至少一部分或全部。可以在临时保护材料上设置任何过量涂覆材料或溢出物。

  在去除步骤(4051或4053)中可以去除任何过量涂覆材料。可以可选地在还应去除临时层的情况下执行用于去除材料X的临时层的步骤4052。在边缘涂层沉积步骤(404)包括固化步骤的实施例中,一旦涂覆材料固化,就可以开始去除任何过量涂覆材料。

  在临时保护材料包括混合物X的实施例中,可以分两个步骤(4051,4052)进行任何过量涂覆材料的去除。首先可以使用胶带来去除大部分任何过量涂覆材料(4051)。在随后的步骤(4052)中,可以使用适合的布进行常规清洁,以便完全去除混合物X层并且保持任何过量涂覆材料。

  在临时保护材料是可剥离涂层的实施例中,可以在单独的步骤中通过剥离临时保护材料来去除任何过量涂覆材料(4053)。

  随后,可以将光学镜片安装到镜架上(406)。

  表1比较了使用混合物X作为临时保护材料来去除溢出物的简便性和完整性,与不使用混合物X来从表面去除溢出物进行的比较。

  根据所获得的数据,在磨边期间没有观察到混合物X层的分层。这是有利的,因为附加的层/掩膜的分层可能使去除溢出物变得困难。另外,具有混合物X层的镜片溢出物去除是容易的,并且当将混合物X擦拭干净时,可以100%去除溢出物。相比之下,具有HC和AR涂层而没有混合物X层的镜片溢出物去除是困难的,但是只有在多次施加胶带之后才可以实现。

  已经生产出具有不同光学设计(近视、远视、PAL)和有色镜(太阳镜)的大量原型(未示出结果)。

  表1:去除不同层/掩膜上的溢出物的性能

  去除溢出物-使用的胶带:DS蓝色胶带

  (图例:Y表示是;N表示否)

  

  表2示出结合溢出物去除过程的不同可剥离涂层的性能。

  去除可剥离涂层上的溢出物-使用的胶带:DS

  (图例:Y表示是;N表示否)

  在镜片A和镜片C中都看到了可剥离涂层掩膜分层。涂层在湿磨边和干磨边过程中都会分层。能够承受磨边过程的唯一可剥离涂层是曲率较小的镜片B。与具有混合物X层的镜片的情况一样,已经显示出,在施加边缘涂层之后易于通过去除可剥离涂层来去除溢出物。

  已经显示出在低度数近视镜片中使用可剥离涂层(未示出结果),其中“低度数近视镜片”被定义为小于-4屈光度的镜片。

  为了比较的目的,使用蓝色胶带或防滑膜而不是临时保护材料来进行掩膜,并且在表3中示出了结果。如可以看到的,膜/胶带掩膜不能承受磨边过程。问题包括在磨边期间掩膜分层和在磨边过程中出现的掩膜收缩。镜片的光学表面上的掩膜收缩导致光学表面暴露于过量涂覆材料,这导致难以去除过量涂覆材料。

  表3:膜/胶带掩膜的性能

  

  图5A是示出了根据实施例的在去除涂层期间光学镜片500上的溢出物的截面的示意图。

  如图所示,光学镜片500包括基材531。在基材531上设置HC层532、AR层533、以及表涂层534。基材531、HC层532、AR层533、以及表涂层534一起构成HMC镜片。

  根据本文披露的方法,在表涂层534上设置临时保护涂层作为临时保护层535。随后,光学镜片的边缘表面经受涂覆过程,并且可能在临时保护层535上设置任何过量涂覆材料作为溢出物层504。可以将胶带580施加到溢出物层504上,并且过量涂覆材料可以被粘附至胶带580。通过去除胶带580,可以去除溢出物层504中的过量涂覆材料。在一些实施例中,胶带580与溢出物层504中的过量涂覆材料之间的粘附力大于临时保护层535与表涂层534之间的结合力,使得临时保护层535与溢出物层504一起被去除。

  图5B是示出根据一个实施例的在去除涂层期间镜片上的溢出物的截面的示意图。如实施例中所示,掩膜与表涂层界面之间的界面能(“<12mJ”,即,小于12mJ)小于胶带-涂层-掩膜界面处的界面能(“>>15mJ”,即,远大于15mJ)。这样,可以随着胶带的去除而去除掩膜和涂层。

  虽然已经参照本发明的示例性实施例具体示出和描述了本发明,但是本领域技术人员将会理解的是,在不脱离下面的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下,可以在其中进行形式和细节的变化。

《光学镜片和涂覆光学镜片的边缘表面的方法.doc》
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