專利名稱：：薄透鏡的注塑方法和制造層狀光致變色透鏡的方法
技術領域：
：本發明涉及一種注塑鄉熱塑'ltii鏡的方法以及由此制iiJ:狀M變色透鏡的方法。
背景技術：
：具有光學品質的透鏡和其它制品對于模塑復制、高it^'性和抗沖擊性的要求苛刻。在2002年的聚^^酯出版物中，Brunelle和Kailasam描述了通it^酚A和碳酸酯的酯交^^如何制備聚碳酸酯的方法。專利US5212280描述了可用于在光氣存在下制備聚^酯的縮聚方法中的4。透鏡注塑需要壓邊澆口，以使i^f止處遠離透鏡表面。才^m免口到邊緣點的^il并不對稱，因》攤以控制輛的熔融流的熱力學性能。絲透^t莫腔變細，不經早^H卩直接注塑工藝不可能填^+辦。因此，在所謂的注射/壓縮過程中，在注射循環的某一階^Ui注塑機財大微。下面是利用輔助元件石更件注射/壓縮法的實例。專利US5972252^^I輔助;^釭iM多動沖M可動側上的插入物。到了注射循環的末端，^ta^i^動縮回的插入物移向模具的固定部分以壓縮樹脂達到最終厚度。在專利US6616868中樹脂從擴大的模腔中溢出，在壓縮期間，多余的樹脂凈i^回注M筒中。在可脊氏的實施例中，注M筒中的壓力和壓縮力被調整為傳^iiJ'J目標厚;^斤需要的樹脂量。專利US6284162用輔助、a釭移動其中的一塊插入物;jMr大模腔。注入樹脂后，液壓4動插入物達到與最終塑件厚度相應的硬化停止點。該文獻試圖UL伴隨夾'對缺端部注射/壓縮成型過程的一系列問題。這些問題中突出的是在高夾持壓下無法成型透鏡的薄的中心位置，以;sjt種體系產生飛邊并毀壞設備的傾向。專利US5415817利用一個套筒，當插入物##^回時，套筒延伸經過插入物至靠近分型線的位置。當插入物開始前絲縮樹脂時，多余的成型材料;紋到套筒中形成的溢出槽中。專利WO00/71331描述的一個實施例中沒有^^)輔助硬件，但是^^R"的初始充模過程中利用了第叫氐夾緊力。然后，注射螺軒轉^JJ4^力模型，并JL^印操怍開始后^一種第^高的夾緊力。在第二實施例中，第一夾緊力#-個^#^錄的輔助第^1帶到與擴大的才鵬目應的位置。第二夾緊力于是推動第^m^縮樹脂直到酬目標厚度。Miii:獻可以看出，輔助元件注射/壓縮成型法利用彈簧、液壓釭或其它才;ipMl^置在插^v物Ji^壓力，并使W目對于^^筒或才M側移動。這些系統口的壓縮力典型地小于夾緊力，通常"fi4認為應用中夾緊力過大。然而，這些增加了模塑系統的^^復雜性。除了輔助部^H殳備和裝置夕卜辦者必須調節夾緊力。因此，人們希望用簡單的加緊端部工序來注塑成型高質量的薄透鏡。這樣的透鏡能夠被用作涂層的載體、透鏡、以U狀光學組件中的部件，例如層狀M變色透鏡。以前，相對M的透4^te用到層狀光學元件中，如專利US6256152中所見到的例子。如所有的例子中所描述的工序^^]一對中心厚度2.5111111的二烯丙基乙二棘酸酯透鏡。二烯丙基乙二,酸酯是一種熱固性聚^固體，其商品名是CR-39，通過淺鑄成型法形^it鏡。CR-39》b^，因此韋刃性不如聚碳酸酯。因此，規有技術需要兩個透鏡的酉5^表面上的基礎曲率完美匹配。內膜或箔被洗鑄、模塑或吹塑成固體形狀，其與兩個透鏡的接觸表面具有相同的基礎曲率。盡管輛曲率一致，為了改變或提高粘結性，賄技術需要額外步驟特別是通過等離子M電暈放電iMt理接g面的額外步驟。專利US4867533也涉及免鑄中心厚JL^少l.Omm、ii^^度約1.7mm的CR-39透鏡。該專利描述了一種兩元件組件。；tA透鏡包拾凃層、濾M或著色層。然而，在ii^Ulvl^中心厚度1.5-2倍的特定比值范圍內，M變&^料>^^#^處將顯得#^淡，周圍部分比中心位置暗淡。因此，理想的是提^^種具有均勻厚度的M變色層的透4^且件、以碌其Jlygr壓薄的撓性4Mit:鏡的^7K線工序，而無需提供具有相同輛曲率的透鏡和M變色膜。
發明內容本發明的目的是提^"-種注塑熱塑性薄透鏡(厚度小于lmm)的方法。本發明的另一個目的是不使用高速注塑^l^塑上iiil:鏡。本發明的另外的目的是利用夾緊端部壓印工序來制造高強度、高產量的透鏡。本發明另外的目的是提[種用于將注塑模制的絲熱塑'fiit鏡(厚度小于lmm)結合到一種光學組件中的方法。本發明的另外的目的是向層狀光學組件提供光致變色功能。^^發明的另一目的是提^~種用于調整多種透#涂<^^靈活的兩階段復合應用步驟。本發明的這些或其它目的是^通過使用壓印操怍注塑薄透鏡的方法實現的，在該方法的注射過程中，模具的半模在小于作用于^*^入物的凈結合力的預定夾緊力Fc下閉合。模塑材料在大于Fe的力^的作用下^A^It，并迫使模^T開，從而斷氐流動阻力，允許材料ii^插入物周圍部分。當作用于插入物的4#合力斷氐時，壓印剖面厚度小于lmm的透鏡。減少流動阻力。注射步驟中，模塑材料在厚度大于最終壓印透鏡的厚狄同插入物緊密接觸。壓印步驟使#^#^度崎閉合斷^0.5-0.6111111。注射步縣，本方法還包括轉換注射器至填^力狀態，以便使注塑材^K亭止^A^腔。對于夾緊端部壓印過程，插入物在其各自的套筒中的固定位置卡緊，以便模塑材^加到插入物上的力轉移到才M夾上。注射步驟包括以至少約3ips的i^l、至少約10000psi的注4^壓力注塑材料。在將涂層涂敷到其它透鏡上的涂層^f多過程中使用壓印透鏡，。模塑材料是一種熱塑'I^N"料，其在300。C、低于1000/s的剪切速率下的粘度小于400Pa。本發明也包括由上i^r法制得的透鏡，其中，透鏡由在300。C、低于1000/s的剪切速率下小于400Pa的粘度的熱塑性材料制成，并且其中透，度在0.5mm到0.6mm之間。上i^it鏡可以用于前側(FST)或后側(BST)的轉換過程中，例如，作為整個表面厚度在0.5|11111到0.6111111之間的平載體。可#^^>，才Nt本發明的方法可以制造中^f度小于lmm例如0.7-0.8111111的負光焦>>1透鏡。還可以制itii^/l"度小于lmm的正光傳渡透鏡。6本發明的其它目的是通過制造包含厚度小于0.8mm的薄前透鏡的層狀M變色透鏡的方法實現的。氣態M變色溶^^KE力作用下凈i^地疑固在^L點(sv)支撐透鏡上，以直接在sv支撐透m面上形^^致變色層，而無需中間#^層。接下來，至少兩種復合層凈i^toM變色層^^前透歉間。上iij^^層可以包^f果護層、底涂層、丙烯絲、聚氨酯乳';^、津^^'j層及其組合。然后，用壓縮壓力^^前透絲壓至M變色層上，因jtb^的前透鏡的形狀可以偏轉到0.5輛曲率，與SV支撐透錄面完4r—致。上ii^透鏡由在^f氐于1000/s的剪切速率下的粘J^氐于400Pa的聚>酯制成。注塑步驟包括壓印厚度在0.8111111到0.3111111之間的鄉透鏡。絲的前透4ttJl頂面雙禁透鏡，其具有在+1.00到+3.00屈光度之間的增加光傳渡。例如，其間距部分是約0.7mm到約0.5mm厚度之間。涂敷至少兩種復合層的步驟包括首先涂:氨@旨#涂層到支撐透鏡的M變色層上。底涂層是在室溫下旋涂到透鏡凸面上的，并在50。C到100。C之間干燥。第二步是將光學津固']涂絲底涂層與贈前透歉間。可以輛UV可固化的光學粘合劑。例如，UV可固化的丙烯^學津^^是在室溫下從注射器配置的。可^f戈地，可以^一種壓^^給劑膜。在另外的實施例中，首先樹呆護涂層涂IMfc支撐透鏡的光致變色層上。然后，將光學津^'〗涂lt^f錄涂層與麟前透歉間。可以糾UV可固化的光學粘合劑。例如，UV可固化的丙烯酸光學粘^']是在室溫下從注射器配置的。可^f鎮，可以釆用一種壓^y^l^膜。層壓步驟是在室溫、5psi到60psi之間的壓力下進行的。例如，,氣嚢向，前透^^約10psi到約25psi的壓力。,透^1雙焦或多焦透鏡。例如，具有在+1.00到+3.00屈光度之間的增加光禁渡的直頂面雙傳Jt:鏡。前表面可以包括硬涂層或^^涂層，或者兩者鰣。SV支撐透鏡具有適于磨光的后表面，因此，sv支撐透鏡的^L^I^:制的，從而4^^^具有M變色性能的直頂面雙焦透鏡，該光致變色性負M尋益于均勻的厚度和內部層壓的艇變色活'^lr。本發明還包括由本i^斤述的方法制造的層狀光學元件。通it^合附圖詳細g述的范例實施例，*^>全面地了解本發明的優點、特',樹附加特征。在附圖中，相同的參考符號表示相同的部件。圖1是^^本發明注塑成型方法的實施例的M步驟的流程圖。圖2是示出^^HLt技術的層S^工過程的^f呈圖。圖3A是示出^^本發明的實施例的流水^口工過程的流程圖。圖3B詳述了本發明的;;Mc錄^口工過程的可用的涂lb^案的^f呈圖。圖4是設計層^l且件中的^^h表面和涂層的視圖。M實施方式本發明提供了用熱塑'fi^料生產薄透鏡的方法。本發明U良了典型存在于注塑;f度小于lmm的透鏡(例如直徑約70mm的透鏡)的難點。這種透鏡的的載體。用于BST或FST工序的載體可以凈M口工錄面載體、熱壓成型載絲注塑成型載體。進一步的用途包括制造中央或者邊緣剖面約是lmm厚的屈光鏡。本i^HM的術洽'透鏡，是指光學級制品。這個術語包括水平透錄屈光鏡。熱塑,1^#料是指視覺上清晰的光學級熱塑性材料。僅種'J來說，可以使用的熱塑'^^料包^^^^^酯、聚碳酸酯/共聚酯共混物、丙稀酸樹脂如PMMA、環烯烴共聚物、非晶態m胺、聚酯、共聚酯、聚氨酯等。BST工序通過^^栽^fe^層^^多到透鏡的背面。上itX序的技術細節已經記絲Jiang等人的專利US6562466中。林申請中，應該明白，所有涉及透鏡背面的技術細節也可以應用到所^if鏡的前面。例如，WO03/004255中描述了這樣的涂層##過程。涂層載體是一種薄熱塑性平透鏡。例如，載體透鏡可以由聚碳酸酯制成。載體的幾何特征，如厚度和基礎曲率均勻性，在成功運用BST/FST的加工過程中^)j了關鍵性的作用，ii^因為層壓工序依靠栽體的變形iM^透鏡的背面相酉5^從而無縫^f多涂層。另外，由于載體A^轉的HMC(多層硬涂層)疊層的最初M物，載體的表面狀況預先決定了所^it鏡的質量。HMC是硬涂層或抗M層，或者是均被應用到透鏡中的兩者。中心厚度約0.5111111的載體透錄層壓的靈活'l"沐涂敷的剛性之間ii^了極好的平衡。載體可以通過M透鏡半成品、熱成型聚碳酸酯片進行表面加工或通過注塑成型的方法制成。在試圖通過壓邊澆口注塑成形，得到光學品質的新月形透鏡的過程中，魁'J了巨大的挑戰。約0.5111111的澆口高度影響了材料肯嫩i^Uiit鏡70mm的直徑，產生3000多平方毫米的表面區域的*。模腔自身的窄流動艦，高粘度的聚>^^酯熔體流動，急劇鵬加流動阻力。另外，當熔lfc^脂通過與插入物表面接觸，凈i^Ht變薄，其表面面積與^P、成比例地增加，導致大量的熱量4員失。結果是，熔體的前端過早的^卩導Ii^i射。^t脂的流動阻力與其熔融粘^U^^相關。下面是^tPC(聚碳酸酯)樹脂在不同剪切速率(l/s)下的粘度值(Pa),每一列的第l行表示剪切速率。表l-不同剪切速率下的粘度值(Pa)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表1的數值表明通過提高注塑速率絲加剪切速率，能夠斷^:體的流動阻力。iW^卜，足夠高的注塑速率能夠ij^填^t之前熔^t早^卩ii^的不利的熱力學上的熱量損失。一feju兌，本發明的方法計劃釆用光學清晰的熱塑性材料，該熱塑'tl^料在300。C、1000/s的剪切速率下的粘度低于400Pa。模擬實驗l在厚^0.5mm的71mm單透鏡MoldFlow填^j^以實驗中，GEHF1110(高;腿)樹脂被模塑，才錄澆口的入口面積為9.8mm2。在注塑壓力為24000psi的情況下，模型才對以的四次填充時間為1、0.5、0.25和0.1秒。刻目當于^、流動速率為2028、4056、8112和20280mm3/s。上i^fM用O.ls的錄填充時間填滿。其它的填充時間導ltM射。模擬實驗2通過研究熔體流動指數(MFI)為7的GEOQ3820樹脂；MFI為25的GEHF1110;以及MFI為63的BayerCD2005，研究熔體流動指數的重要性。在上勤目同的加工^下，在0.25秒的填充時間內，用CD2005樹脂^非常容易填充，而其它的樹脂導liUa射。實施例1CincinnatiRoboShot注^K的最大注塑i^JL為5.9英寸/秒(ips)，最大注塑壓力為24000psi，最大夾緊力按p屯計為110美制噸。上i^幾器Se^有兩個模腔，直徑為71mm的APEX才錄。堵塞一個才辦，另一個^^6絲的平面鋼制插入物組。載體在以下的^ft^l!t下用BayerDP1-1265和Bayer2407注塑成型^溫度280T熔融溫度595下注塑i^JL:5.9ips-一個工序填^J^:12000psi-2秒；10000psi-3秒；5000psi-5秒BayerDPl-1265樹脂制造中心厚度略高于0.6mm的最薄的透鏡。中心厚度為0.65mm的透衞艮"fi4，這不能ii^注塑透鏡約0.5mm的目標。由于載體比期望的厚，因此BST的生產率的范圍為44y。到78。/。。其他問題包括不均勻的厚度，基礎曲率變動以及破損。部分問題在^K流動模型中被跟蹤，it^示澆口附近非常高的壓力導致W卩過程中不利的收縮(膨脹)。裁/(^皮損的調查研究揭示了兩個主J^原因^^J^t脂的4^);以及流動取向。#^*#脂。^^"4^脂DP1由于其紐的流動性負^^中，盡管其比《象Bayer2407、GEHF1110或GELFV249這樣的高^f對寸脂在本'l"生上更脆一些。長時間的成型停留時間可以引起聚*鏈的分解，進一步導!W^f"量產生不利的減小和帶來^C^。流動取向。g的最初原因被認為是由于流動取向的影響，當彎曲力與流動方向垂直時，取向斷氐了載體的強度。i^^釋了為什么在BST過程中的載體石皮裂大多發生在沿著澆口到工作臺的直線直徑上。為了演示流動取向，MoldFIow才對以實驗用填充了玻璃纖維的PC樹脂實施。上i^^以^lH^出了沿著直g澆口延伸至工作臺的表面層中的平行纖^向。而中心的纖#垂直方向取向。大表面面積與體積的比率又成了模塑薄栽體的一個問題。理論上說,該塑件的強度與取向相關，其中該塑件沿著流動方向較弱，沿著與流動方向相交的方向較強。取向對石A^的貢獻已^it過DMA(動態才;i^分析儀)^^^iiL實。動態才A^^析儀試驗。試驗中，M環彎曲下隨著時間的流逝而記錄樣本的^^量。糊GE目l^l"級、Bayer高;tt2407和CD/DVDDP1-1265樹脂注塑的透鏡和商業CD盤^X^PC條。對^-"種材料，準備兩^l^!NHt為樣本，一個的長ii^^Ht^流動方向，并且另一個的^ii^^直于流動方向。所有樣本的厚度為1.2mm，并且沿著^i^l方向彎曲。表2-DMA實驗中開始斷裂的時間樣本平^^f流動方向切割垂直于流動方向切割GE不斷裂192秒Bayer2407不斷裂127秒BayerCD93.2秒3秒商業CD盤46秒28秒用GE和Bayer2407樣本，在1000s的測試中，平行于流動方向切割的樣4^T^發生斷裂。在所指示的時間內垂直于流動方向切割的樣本發生斷裂。BayerCD平行樣4^目比Bayer2407樣本更早斷裂。其垂直樣本幾乎是立即斷裂。商業級CD平行樣本與BayerCD樣^4lM目似。然而，垂直才羊;W^^斤用的時間比BayerCD長。綜上所述，制造樣本的注塑過程比商業CD的注塑引入了更多不利的取向效應，但是大W降解的程度很可能大W目同。由于Bayer2407沒有商業級CD脆，所以^JJBayer2407和CDWt脂的共混物來解決栽體的破裂問題。由于共';^^比單獨的商業級CD粘度高，最薄的部分的中心厚度約為0.65mm。這些載體的測試結^E示BST過程中不J^jt石錄。然而，由于這些栽體;UI",光學產量并不理想。為了減小厚度到需要的0.5mm的水平，決定4M注射iM^比RoboShot注4^幾5.9ips高的注4^幾。實施例2進一步的測試用Engel"fit高速注4^幾，#*怍的最大液壓夾緊力是200噸，最大注塑速度是40ips。使用兩模腔、76mm直徑的模具。使用GEOQ1030(CD級)和GEHF1110(高流it)樹脂。OQ1030樹脂實際達到的注射速狄25ips，并獲得了中心厚^70.5mm的載體。對于HF1110樹脂，得到中心;ivl略小于0.6的載體。涂敷PHC(硬4^涂層)得到的載體的BST層壓^產生90%的產量。Engel注射機部^#4^于存在過多飛邊。在注塑過程中發現^!^f皮強迫打開，允許樹脂流出^^入物的邊界。然而，與此同時，由于通道更寬，并_0^辦內的壓力被#^，樹脂能夠m^易地^i^插入物。因此，本發明的一方面可以注射比形成透鏡本身所需要的量大的注塑材料。例如，可以注射1.5倍到3倍容量的注塑材料以方便開模。到了注射的^階段，,;iA^#料流動性的剮氐，g開始^4^f放位置閉合。；1^^脂依然##在插入物周圍內的部分的壓印，，使流動取向最小化，從而制造出較高強度的栽體。實施例3擁有200p屯液壓夾緊力的NisseiFN4000構造為以最大夾緊力的75%操怍，從而與最大注射狄132mm/s[5.2ipsl獲得i^的平衡。本實施例中，在熔融溫度595下、才M溫度265下的情況下，BayerDP1-1265和GEOQ1030樹月旨。4LX序在60s的注射周期中用;jjb^塑一副76mm、6M的平面鋼制插入物。由于過多飛邊，需要輔助處理，包括清除澆口和#^，以獲4尋最后的栽體。然而，所得到的栽體的質量幾乎與*的平面透鏡差不多，并且比那些通it^面切削成型的透鏡的質量好。中心厚度約為0.56mm的透4^皮不斷地生產出來。樹載體的后續測試中，4M全固C疊層的栽體，得到了86%的可被的產表3<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>當高狄Engel注4^L產量非常高時，發^Lit當綠制注射壓力和夾緊力，甚J^M示準的機器上，能夠得到足夠的產量。注射壓力影響作為在插入物上的壓力的函數的開才勁。從數學上講，^m力結合到插入物表面獲得開才勁。賄的問^IA開才勁和夾緊力之間的平衡。術發'凈結合力"指推動相對的插入物相互遠離來消1^具夾緊力的偏差而由此產生的有效力。在實施例1中，通過堵塞一個模腔，表面區域減少了一半，因jt誠比例地減弱了開模力。例2和例3表明以40ips的速度模制，有^l為25ips，能夠產生與以5.2ips注^H幾注塑大致相似的結果。通itl^f氐夾緊"屯位，并允許#透氣，與填充薄才鵬目關聯的許多技^MimLi艮了。以這些實驗為基f出，中心厚度大約0.7mm至0.8mm的稍孩傳點的透鏡，被注塑得到從-2到+2的放大倍數。腿些實驗推導出來的原理得出這樣的結論才娥本發明的方法能夠^U^來制造4^呈屈光鏡。例如，負透鏡能夠被注塑^'J-8倍，其中心厚度約lmm或更小。財卜，正透鏡能夠被注塑ii5'J+8倍，其邊料度約lmm或更小。實施本發明方法的^j^步Wit過圖1的流程圖能夠更清楚iik^^釋。在第l步，,者得到一個工作值，它表示在注射過程中口在插入物上的開勸Fl這*可以通過計算、樹以^^或先前的注塑試驗獲得。在第2步，#^者選擇比R小的夾緊力Fc,并4^幾器上i5Jt該值。溫度的i^L要考慮^^的特殊注塑材料來調整。在實際的測試中，成功^I了具有樹流動特性的聚碳酸酯。典型的，溫度大約是5卯T到600T。才錄溫度約是250T到2卯下。在第3步中，從關閉才tt的半模來開始注塑循環。接下來，在第4步中注4^莫塑材料。由于第1步的計算和第2步的iU，；^ro在插入物上的注塑壓力最^^過夾緊力。在^1直射注塑機的情況下，插入物牢固地固定在套筒中，套筒依次牢固地固定M具的各i4Ji,這#點給##工提供了將插入物間的距離i緩為等于或小于最終塑件厚度的靈洽性。因此，在第5步中，插入物間^b離開的運動直M致分型線的打開或通氣。通itT大^^減小關閉的模腔內^f絲的壓力，這樣減小流動阻力。在j^4端至少約3ips到5.2ips在較高速端至少約25ips到40ips的注塑i4JL范圍^^發明某些M實施例中已經被實際應用。24000psi或更多的最大注塑壓力已經成功，it。這些僅M示例，只要融體流動的有^合力F,祐克i^M過夾緊力，其它的值就可以證明有用的。例如，注射壓力至少是10000psi。^A5財辦內的材料可以通過^^其它的^lt進行測量，并iL^6步意p絲注射階段接極成。為了確^^所有M/壓力糾下默填充，；認的模塑材料的^R可以增加到模塑件^R的1.5倍到3倍。絲^^開放^內的材料的流動開始變得緩慢，壓力遞減。一旦夾緊力超過注塑材料所口的壓力，在第7步中#*的半^開放狀態返回。例如，第7步可以在當材^H4率較初始時緩慢時仍纟封^^i^時開始。可以在預先設置的溶劑注滿后進行第7步。在實際的實施例中，注:IH^^h第6步中轉換到填充壓力模式。該模式##對材料螺Ji的壓力^Ma^^的壓力控制在一定水平，而無需引入大量的附加材料。模具的半模可以'ttt到它們原來的位置，或在無需完全關閉的情況下在第8步中就可以把it鏡壓印(coin)成小于lmm的厚度。模型關閉的程度可以通艦者作為上述^P、的函IUM^制ii^目標厚度。本發明制造的薄透鏡可以與附加透鏡-"^形成復^it鏡。然而，上i^Jt鏡非常適合用在BST或FST加工過程中或作為薄屈光鏡，如第9步中所示。薄屈光M^透鏡的一^fr^lit^制i^狀光學組件。層狀光學組件比單片it^^"有某些優勢。它們允許不同的透^^件以某種方式結合，以提供透4^t光傳渡和功能。例如，薄前透鏡肯y^供雙焦點或多焦點的光學元件。支撐透鏡能夠提供絲的械存、光學棒性。^^^辦i^f呈中，如M變色慮^t^之類的功能性濾M能夠被夾在兩^t歉間。由于把M變色染料與透^H"樸V給t嫩困難，這種方式具有獨特的優勢。即使把M變色染料^^到樹脂里面，作為透##度的函數，其iti^嫂不同。正如下面^口詳細描述的那樣，大部分因為材料處理影響M變色功能和薄前透鏡的性能，本發明又提供了選^^E^;l^t鏡的^^型的過程。#參見圖2，圖2示出了才^tm^技術制it^Rit鏡的一系列步驟。在第IO步中，前透鏡可以用玻璃制成，盡管CR-39澆注透鏡似乎是怖&的材料。一jai^擇了透鏡，界面基5出曲^^就i議了，并且其它的組件必須與^lt確匹配。在第11步中，選擇第二澆注透鏡。在第12步中，為了將光致變色膜或>^傳itiH且件，需^-"個具有匹配的^出曲率桐l:當的^l"度的膜模具。然后，在第13步中，內層被模塑或洗注為成形膜。在第14步中，可以用多種方式修整膜。當把成形膜粘附到兩^l:似時，在后續的分層過程中存在一個明顯的問題。結果是，iW技術介紹了一種處理要^^的表面的繁重步驟。第15步表示表面處理步驟，該表面處理是等離子放電、電暈放電、驗處理，^L^t理等步驟之一。在第16步中進行第一次津自'j涂敷，以把成形膜粘結到其中一^t紅。如^MJi有凸緣，可以林步HMl者后續步驟中修整它。在第17步中進行第^L津自'〗涂敷，以把第二^*占結到第一^^輸^^且件上。i^參見圖3A，圖3A顯示了按照本發明流水線的方法的;L^步驟。為了描述的一致寸沐清楚性，我們把圖4作為透鏡的,艦圖。結往右看，前透鏡20有一個外邊20a和一個相對的里邊20b。支撐透鏡30有一個內邊30c和一個外邊30d。小于1.0mm厚的，透鏡在第20步中注塑成型。第22步表示在前透鏡的夕卜表面20a上可^fi^的j^層。M變色溶液以氣態形i^iLi^^riiUiJ支15撐透鏡的內邊30c，支撐透鏡可以是械泉(SV)透鏡。一M固，M變色能動表面指的是30p。jth^卜，第32步顯示了在支撐透鏡的外邊30d上的研磨過禾呈，以^it^^r有定制的M^。第50步包括兩種復合層的脅，一個接一個，正如在圖3B所看到的一樣。第一復合層^^敷到表面30p，指的是50a。第二復合層^^桌t^另一個表面20b或50a。一feM兌，第二復合層50b是一種津給劑。在第60步中，將M三層夾^^tit鏡間，從而將透縱壓到一起形成完整的光學組件。層壓方法的某些方面將在下面^^^洋細的描述。^透鏡注塑成型的方法的簡述對于層壓方法，我們提供的是注塑成型的PC壓印透鏡，其平距部分的厚度在0.8mm到0.3mm之間。例如，賄透鏡20有厚度在約0.7mm到約0.3mm的距離部分。這些透鏡能夠成型為^H可類型的雙焦點或多焦點透鏡，例如，彎曲的頂部，圓形凹陷，無線或者制作的雙焦點透鏡。層壓方法非常適合應用在放大倍數約在+1.00到+3.00屈光度的直頂面或扁平頂面雙焦點透鏡。塑剩譴鏡，特別_碳酸酯(PC),容易被刮傷。通常，這樣的PC透鏡的夕卜表面20a涂上了硬涂層溶液。這樣的透^^可以包括^Jt(AR)涂層，或AR和硬涂層兩者。這些涂層可以隨時涂I^'J前透鏡20上，不會對層壓過程產生影響。另外，當^^直頂面雙焦點透鏡時，涂層必須以a^/^或其它不負€的方式涂1^』垂直頂邊。SV支撐透鏡半成品(SF)透4M常有一個光學完成邊。這可以由內邊30c表示。在開始制造的SF透鏡比最終的透辦。本發明可以^^熱塑'l^it鏡，例如，聚碳酸酯。外邊30d在實驗室研磨成預定形M礎，上述預定形狀使得^Wt:鏡中心向外到透m^t發散的點的厚奴變化的。當研磨為上述預定形狀，最終成型的透鏡即^f見存、(SV)透鏡。本發明的方'W橫了上述SF透鏡的定制化。這稱作為特定用戶定制的Rx透鏡。就本方法而言，研磨工序可以在不妨礙層壓的做時候進行。光學成品內邊30c凈MJt變色溶:^^敷，上ii^液干:^固^Jt變色涂層30p。由于上ii^^A在液態形式下涂敷的，允許光致變色層30p在沒有壓力和中間粘合層的情況下涂敷。正如;^頁域技^A員所了解的，上述液體的涂敷昝R了部^W技^X序的好幾步。這些步驟包括將光致變色層模塑到成形膜上；對膜進行一些修整；在粘接膜前進行等離子^/電暈放電處理；配置粘^'J;以及將上，粘附到透4^L一上。靈活的兩階段的復^^層^a某些具有M變色層30P的SV透4^皮設計絲收^^層。因此，我們考慮應用丄J^^備ft為第一復合層50a，以^^敷步驟中涂敷。上述旨層50a適^^直接粘附到,前透鏡20的內表面20b上。粘合劑層50b可以涂敷到第一復合層50a的頂面或內表面20b上。例如，至少涂敷一滴光學粘合劑到50a或20b上。光學粘合劑可以在室溫下用注射器涂敷。合適的津^'j是UV可固化的*^"基于丙烯酸的^^'j、和基于UV可固化的丙烯酸的津固'J。可^f戈地，粘^'JJJ^可以作為第二復合層50b。例如，可以^壓^T占合劑(PSA)基膜。一種購自Ni加DenkoEurope的商品狄PSA帶。由于層狀結構(薄透鏡)以一種簡易且不昂貴的方式永久地保留在透鏡(SFSV)上，而^N員害透錄結構的光學性能，因此，^^I壓I^磁'UPSA)特別有利。特別是，壓^^給劑不需要輻射，比如紫外線輻射，也不需要強熱就可以保持永久粘結。在室溫下，所有的壓^b^^^，出永久的粘合)^低的舉Nti:，"^itio3到io7pa(帕斯卡)之間。射旨出的是，與壓^*^寸有關的粘結^ug不涉及化學粘結，但是卻基于壓^^^'J的特^^占彈lt能。每一種壓^^^劑制劑的這些固有特性令在粘結表面產生靜電范德華力相互作用成為可能。當壓^^磁'j與固躲質在壓力下接觸時，M粘結。壓力與壓敏豐給劑的低模量使得大^^尺寸下的壓^^給劑的低模量與固⑩質的拓樸結構產生了密切接觸。而且，壓^^^劑的體粘舉1"生能導^^^劑層的厚度減內由于粘結界面的才A^力而產生的能量消耗。因此，該界面能^^立力和解粘*用。另外，壓^^^'能夠^^A^度均勻的薄層的形式。其厚度可以包含0.5到300pm的范圍。于是，通itit鏡的影^f,i^殳有凈i^^b^^'J涂層損壞，并Jit鏡的光學性能^^殳有^。在本發明的加工過程中可以佳月^壓^^^劑。有利地，壓^bfe^劑選自基于聚丙烯酸酯、苯乙烯基嵌段共聚物和包含天然膠的共混物的化合物。壓^^給劑的非P艮定性實例具有基于聚丙烯酸酯，特別是聚甲基丙烯酸酯，于乙婦J^共聚物，如乙蹄-乙酸乙酯、乙歸-丙彿酸乙酯和乙歸-甲基丙烯酸乙酯共聚物，絲于合^m^捧性體，^^#^、聚氨酯、丁#^_、聚丁二烯、聚異;XJ1烯、聚丙烯、聚異丁烯，或基于包含腈或丙烯腈的聚合物，或基于綠丁烯，絲于包^#:乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚異C烯和聚丁二烯的嵌^a共^^/，i于聚乙烯基p比咯烷酮或乙烯基p比咯烷s同共聚物，或前述聚合物的共混物(連續相或不連續相)的普iti且合物，并JJi可以包括由前列^^獲得的嵌段共聚物。這些壓^bte^^還可以包括一種或多種選自增津絲J、增塑劑、粘結劑、^!U匕劑、穩定劑、顏料、染料、^R劑和擴散劑的添加劑。一些SV透鏡僅僅具有一個光致變色層30p。實驗室具有涂敷^^層或者底涂層的選#^案。在后一種情況下，我們M涂層當作第一復合層50a。例如，^J^聚氨酯乳液底涂層。在室溫下，底涂層能夠旋涂到光致變色涂層30p上，然后在50。C到100。C之間干燥。于絲二復合層50b為^^'J。*^^層50b育y^r到第一復合層50a的頂面或20b的內表面上。例如，在50a或20b上至少涂上一滴光學粘合劑。光學粘合劑可以在室溫下用注射器涂敷。適合的粘合劑是UV可固化的粘合劑、基于丙烯酸酯的津^^、基于UV可固化的丙烯酸酯的津^'J。可^f狄，津^^M可以作為第二復合層50b。例如，可以采用壓l^占合剖(PSA)_^M。一種購自NittoDenkoEurope的商品^lPSA帶。例1HMUV可固化的津^f'j^lv^0.58mm、J^A曲率為6.50、放大倍數+2.00的PC前透*壓到^出曲率為6.5的半成品單視點(SFSV)Transitioi^M變色聚碳酸酯透處。所得到的SFSV雙焦點透鏡疊^^絲露到陽光下時^見出非常均一的變暗。例2PSA"fe^vl^0.58mm、輛曲率為6.50、放大倍數+2.00的PC前透^^壓到基礎曲率為6.5的半成型奉^#、(SFSV)Transitioi^光致變色聚碳酸酯透鏡上。所得到的SFSV雙焦點透鏡疊yg^i^^陽光下時，出非常均一的變暗。層壓準^^中間層50a和第二復合層50b后，^前透皿準4^t行層^工了。用SV透鏡3(H^it當地支撐，將前透鏡20的內表面20b朝向復合層50的方向《:下。室溫下，^卜表面20aJi^壓縮壓力。適合的壓力在5到60psi之間。例如，可膨脹^it可以^口大約10到大約25psi之間的壓力。驢可以用硅制成，其耐AJIi^刮傷夕卜表面20a。即使界面20b和涂層表面30a的基礎曲率不同，上a縮壓力M以把前透鏡20壓平到疊層上。在^^JUV可固化的M劑的情況下，一旦設置了前透鏡20,上iii且件就可以暴露到紫外^射，以固化津給劑。本發明的方法相比賄技林很多優點樹處。M變色層無需^^1中間津W'J就可以;^固化。M變色層厚度均勻，并且位于光學組件前部的附近。當硬涂層或AR涂層出St^卜表面20a的時候，M變色涂層30p位于3&餘層或AR涂層大約0.7到大約0.8mm以內的位置。除了均一的變暗^##原SV的光學完整法保護以外，相比其它已知的方式，本發明還有幾攤點。不4線內裝飾(膽)iS^插A^塑成型(醒)需要大量生產，本發明的層壓方法可以才娥個人的需要在實驗室中實施。本方法有效利用了我們專有的光學組件中的，壓印透鏡，給直頂端雙焦點透^a供了M變色功能。贈透鏡可以被彎曲到輛曲率為0.5的屈狄，從而使其與表面30c的^出曲率一致。il^提供具有一^J^出曲率范圍(絲面30c)的SV透鏡的層^t鏡系列時是特別重要的。例如，在0,25屈itl增量的情況下，可以考慮包含^5出曲率從6到8屈M的SV透鏡的系列。這會產生9種不同的SV透鏡。人們僅需要6.5基礎曲率的前透鏡和7.5基礎曲率的前透4Mt制iii^^且件，6.5基絀曲率的前透鏡可以應用到6.00、6.25、6.50、6.75和7.00基礎曲率的SV透鏡上。因此，在層^it鏡系列中，一個前透鏡，可以調整1.00屈M范圍的支撐透鏡。請注意，通ii^t透鏡生產、在此所使用的材料及其加工方法的M實施例的描述，(這僅^1種'J說明，并不僅P艮于此)，本領域技術人員可以##上述教導進#^#改變。因此，應該明白，在不脫離由所附權利要求所限定的本發明的范圍和本質的情況下，可以對本發明的M實施例進^fl"改。因此，所附權利要求已經就專利法所*#^求的細節描述了本發明，這是專利i^斤要求保護的。權利要求1、一種具有壓印操作的注塑薄透鏡的方法，包括以下步驟在注射過程中，通過小于作用于模具插入物的凈結合力的預定夾緊力Fc關閉模具的半模；模塑材料注入模腔，迫使模具打開，從而降低流動阻力，并允許材料達到插入物周圍部分；并且當作用于插入物的凈結合力減弱時，壓印剖面厚度小于1mm的透鏡。2、'要求1的方法，其中I^氐流動阻力的步驟包括下列之一通過打開的模具的^!線使^逸氣；增加從澆口到插入物周邊的i^部分的才^高度；以;*增加高度并用。3、權利要求2的方法，其中在注射步驟中，模塑材料在厚度大于最終壓印透^v^t同插入物緊密接觸。4、權利要求l至3的方法，其中所i^印步驟包^MitW"度醋才錄閉合f^f氐，JJS印厚度在0.5和0.6mm之間的透鏡。5、權矛J^求1的方法，其中所述注射步驟之后，本方'M包括將注射器轉M填，力模式的步驟，以便使注塑材^i亭止^A^It。6、權利要求l的方法，其中插入物固定在M自的套筒中的固定位置，以便模塑材^W口到插入物上的力轉移到才M夾上。7、權利要求1的方法，其中所迷注射步驟包括以至少約3ips的狄、至少約10000psi的注射壓力注塑材料。8、才N^fP前^M'J要求的方法，其中模塑材料^^碳酸酯，該模塑材料在低于1000/s的剪切速率下的粘度小于400Pa。9、一種才WfP前i^又矛漆求的方法所獲得的透鏡。10、權利要求9的透鏡，其中所iiit4^于涂層4^多工序的平載體和用于層狀M變色光學組件的雙焦點透4t^一。11、一種制it^狀M變色透鏡的方法，包括注塑厚度小于0.8mm的,前透鏡；將氣態光致變色溶#無壓力的情況下，疑固到卑祝存、(SV)支撐透鏡上，直接在SV支撐透錄面上形^JL變色層，而無需中間津,'j層；至少兩個復合層,iC^I^M變色層^^前透歉間，其中，所ii^合層選自于包^f^層、底涂層、丙烯M、^:氨酯乳M、津^^層及其組合的組中；以及將所ii^前透4^fe壓縮壓力下層壓至所^Jt變色層上，因此^前透鏡的形狀可以偏轉到0.5輛曲率，與SV支撐透錄面的形狀完^^"致。12.^U'J^求11的方法，其中所述注塑步驟包括用聚碳酸酯注塑鄉透鏡，該聚微酯在低于1000/s的剪切速率下的粘度小于400Pa。13.積^要求11或12的方法，其中所述注塑步驟包括壓印厚度在0.8111111和0.3mm之間、^ii/^約0.7mm和約0.5mm之間的絲透鏡。14.權矛漆求11至13的方法，其中所it^前透鏡包括具有在+l,00到+3.00屈光度之間的增加光傳JL的直頂面雙焦點透鏡。15.^U']^"求11至14的方法，其中所ii^l^少兩個復合層的步驟包括第一步，將聚氨酯乳、絲涂層涂lt^支撐透鏡的M變色層上；以及第二步，將光學*^'涂"底涂層與,前透#^間。16.才NI權利要求11至14的方法，其中所述i^敷至少兩個復^^層的步驟包括第一涂敷步驟，將保護涂層涂l^'〗支撐透鏡的光致變色層上；以及第J^"敷步驟，將光學^^'J涂I^'H^涂層與,前透4^間。17.權利要求15或16的方法，其中所鄉二涂敷步驟包拾涂敷狀^*^劑膜。18.才Wf—前ii^'j要求的方法，其中所^壓步驟包括膨^m氣嚢以向g前透^^/口壓力。19.才Wf—前a利^"求的方法，其中所述SV支撐透鏡具有適于研磨的后表面，使得可以定制SV支撐透鏡的規格，從而提供具有光致變色性能的直頂面雙焦點透鏡，該光致變性肯^f益于均一厚度的、內部層壓的光致變色活'亂20.才N^f—前i^WJ要求制造的具有皿變色功能的層狀光學組件。全文摘要本發明公開一種注塑樹脂如聚碳酸酯以形成結實的光學透鏡的方法。上述透鏡理想地適合用作超薄涂敷載體。本方法涉及在注射過程中使用小于作用在插入物上的力的夾緊力來關閉模具。在注射過程中，模具可以通氣以克服與注塑非常薄的透鏡相關聯的許多障礙。隨著注射壓力的減小，模具開始閉合，進行壓印操作，最終生產出高強度、高產量的載體或透鏡。如此形成的透鏡非常適合層壓到光學組件上。上述組件能具有光致變色功能。文檔編號B29D11/00GK101258022SQ200680020204公開日2008年9月3日申請日期2006年6月7日優先權日2005年6月8日發明者崔顥文,羅格·A·梅爾,辛金·E·揚申請人:埃西勒國際通用光學公司