铸造具有表面微结构的镜片制造技术

使用第一模具(5)制造(305，310，315)模具元件(350)，其中微结构(323)呈凹凸形式一体地形成在模具元件(350)上。使用第二模具(7)铸造(320，325，330，335)镜片(340)，该第二模具包括模具元件(350)，使得这些微结构(337)一体地形成在镜片(340)上。成在镜片(340)上。成在镜片(340)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铸造具有表面微结构的镜片
[0001]背景


[0002]本披露内容涉及铸造在表面上具有微结构的热固性镜片。更具体地说，代替使用典型的玻璃或金属模具，提出了表面上具有微结构的塑料模具来铸造镜片。可选地，塑料模具可以预涂覆有反向硬质多涂层(HMC)叠层，以生产具有表面微结构的HMC涂层热固性镜片。

技术介绍

[0003]近视是一种普遍存在的眼部疾病；根据澳大利亚布赖恩霍尔顿视力研究所的数据，2000年全球约有23％(14亿人)患有近视，到2050年，全球50％的人口(48亿人)将变近视。高度近视会增加威胁视力的问题(比如视网膜脱离、白内障和青光眼)的风险。因此，减缓儿童近视的发展非常重要。近年来进行的几项研究表明，在常规单光(SV)镜片的前表面(凸表面)上使用微透镜在周边引入近视散焦对于减缓近视进展非常有效。
[0004]铸造具有表面微透镜(或其他微结构，比如菲涅耳)的热固性镜片，需要在凹表面或凸表面上具有微透镜的模具。然而，即使使用微机加工，制造在表面上具有精确微透镜的玻璃模具在技术上也是不可行的。而且，通过直接微机加工或来自母版复制的镍模具是非常昂贵的，尤其是考虑到铸造操作需要大量模具时。因此，一种用于制造具有表面微透镜和/或其他微结构的铸造模具的成本有效的解决方案对于以合理的成本生产具有表面微透镜的热固性镜片极其重要，以使其可广泛获得，尤其是对于有需要的人，以帮助克服近视流行。

技术实现思路

[0005]一种根据本披露内容的方法包括：
[0006]使用第一模具、通过热塑性注射成型制造热塑性模具元件，其中微结构呈凹凸形式一体地形成在该热塑性模具元件上；以及
[0007]使用第二模具、通过热固性铸造技术铸造镜片，该第二模具包括该热塑性模具元件，使得微结构图案一体地形成在该镜片上，其中该热塑性模具元件上的这些微结构相对于该镜片上的该微结构图案呈凹凸形式。
[0008]该铸造热固性镜片通常可以是眼镜眼科镜片。
附图说明
[0009]图1是可以结合本构思的实施例使用的热塑性注射成型工艺的示意框图。
[0010]图2是可以结合本构思的实施例使用的镜片的热固性铸造工艺的示意框图。
[0011]图3是可以实现本实施例的示例镜片铸造工艺的示意框图。
[0012]图4是可以结合本实施例使用的可选涂层工艺的示意框图。
[0013]图5是可以实现本实施例的示例性镜片铸造工艺的流程图。
具体实施方式
[0014]本披露内容通过其某些实施例得到最佳描述，这些实施例在本文中参考附图进行详细描述，其中类似的附图标记始终指代类似的特征。应当理解，当在本文中使用时，术语“披露内容”旨在表示作为以下描述的实施例的基础的专利技术构思，而不仅仅是实施例本身。还应当理解，总的专利技术构思不限于以下描述的说明性实施例，并且应以这种方式阅读以下描述。
[0015]此外，“示例性”一词在本文中用来指“用作示例、实例或说明”。本文中指定为示例性的构造、工艺、设计、技术等的任何实施例不一定被解释为比其他这样的实施例更优选或有利。本文中指示为示例性的示例的特定品质或适用性既不是意图也不应该被推断。
[0016]图1是典型的热塑性注射成型工艺100的示意框图。在操作110中，模具型腔115形成在凹(CV)模具嵌件112与光滑的凸(CX)嵌件114之间，该凹模具嵌件具有设置在其凹表面上的凹微透镜，这些凹微透镜代表性地示出在微透镜117处并且在本文中代表性地称为(多个)微透镜117。每个微透镜117可以配置有特定的光学特性，例如焦距、数值孔径等。在操作120中，熔融热塑性塑料(例如，聚碳酸酯(PC)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)和聚酰胺(PA，亦称Nylon))被注入腔室115。模具可以被冷却并且在冷却期之后，工艺100可以过渡到操作130，由此可以将具有设置在其凸表面上的微透镜137的SV镜片135从模具中顶出或以其他方式释放。
[0017]典型地，CV嵌件112是具有镍磷(NiP)镀层的钢嵌件。凹微透镜117通过对NiP进行微机加工而在嵌件中创建。这种方法已被证明可以成功地生产在CX表面上具有微透镜的SV PC镜片，比如具有设置在其上的微透镜137的SV镜片135，具有良好的品质。
[0018]图2是镜片的热固性铸造工艺200的示意框图。铸造具有像微透镜等表面微结构的热固性镜片仍然非常具有挑战性。一个困难在于没有一种成本有效的解决方案来制造在表面上具有凹微透镜(呈凹凸形式的凸微透镜)的铸造模具。如图2所示，热固性镜片铸造工艺200使用模具10，该模具包括两个模具元件212和214，这两个模具元件用垫圈215或其他密封机构(比如胶带)密封。在操作210中，型腔217通过垫圈215的方式形成，该垫圈保持两个模具元件212和214彼此分开。在操作220中，用单体222填充模具10的型腔217。在填充之后，工艺200过渡到操作230，由此将整个模具10放置在烘箱中以将单体热固化几个小时。在操作240中，所得镜片248从模具10中脱模。
[0019]与连续注射成型工艺100不同，热固性镜片铸造工艺200(尤其是固化步骤)是一个非常冗长的批量工艺，并且需要同时处理许多模具组件以满足体积需求和成本目标。因此，热固性镜片铸造操作所需的模具数量是巨大的。典型地，玻璃和/或镍复制品用于构建铸造模具。由于成本高，模具必须清洗和重复使用，这需要非常广泛的模具清洗操作。
[0020]需要一种用于制造具有表面微透镜和/或其他微结构的铸造模具的成本有效的解决方案。本专利技术构思的实施例通过注射成型生产铸造模具元件。如上所述，在CX表面具有微透镜的SV PC镜片可以通过注射成型成功地生产出来。因此，本披露内容的一个想法是使用PC(或其他热塑性塑料)镜片作为具有表面微透镜(或其他微结构)的模具元件来铸造热固性镜片。
[0021]图3是可以实施本披露内容的示例镜片铸造工艺300的示意框图。操作305、310和315可以分别类似于参考图1描述的操作110、120和130来执行。特别地，包括在其之间形成型腔315的CV嵌件312和CX嵌件314的第一模具5用热塑性塑料填充、经冷却并且将镜片350顶出。然而，在这种情况下，镜片350是用于铸造最终热固性镜片340的第二模具7的部件，并且在本文中将被称为模具7的模具元件350。应当注意，在CX嵌件314上形成的微结构与它们在最终镜片340中出现的一样，这意味着模具元件350上的微结构相对于将微结构设置在最终镜片340上的方式呈凹凸形式。
[0022]一旦已经制造了模具元件350，工艺300的操作320、325、330和335就可以分别类似于参考图2描述的操作210、220、230和240来执行。特别地，模具元件350可以与第二模具元件324配对，该第二模具元件可以通过类似于制造模具元件350的工艺来制造。模具对350和324可以通过垫圈321保持分开以在其之间形成腔室或型腔327。型腔327(其包括微结构凹凸图案323)可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：使用第一模具(5)、通过热塑性注射成型制造(305，310，315)热塑性模具元件(350)，其中微结构(323)呈凹凸形式一体地形成在所述热塑性模具元件(350)上；以及使用第二模具(7，9)、通过热固性铸造技术铸造(320，325，330，335)镜片(340)，所述第二模具包括所述热塑性模具元件(350)，使得微结构图案(337)一体地形成在所述镜片(340)上，其中所述热塑性模具元件(350)上的所述微结构(323)相对于所述镜片(340)上的所述微结构图案(337)呈凹凸形式。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述铸造步骤(320，325，330，335)包括在所述第二模具(7，9)中使用(320)另一个热塑性模具元件(324)，所述另一个热塑性模具元件优选地通过热塑性注射成型制造。3.如权利要求2所述的方法，其中，在所述铸造步骤(320，325，330，335)中，所述另一个热塑性模具元件(324)与所述热塑性模具元件(350)一起形成由垫圈或胶带(321)保持分开的模具对(350和324)，以在其之间形成腔室(327)，单体(322)填充到所述腔室中并通过热固化(330)固化。4.如权利要求3所述的方法，其中，在所述铸造步骤(320，325，330，335)中，所述热塑性模具元件(350)和所述另一个热塑性模具元件(324)分别作为上模具元件和下模具元件定位在所述第二模具(7，9)中。5.如权利要求4所述的方法，其中，在所述制造步骤中，所述热塑性模具元件(350)和所述另一个热塑性模具元件(324)由聚合物制造，所述聚合物是聚碳酸酯、脂环聚碳酸酯共聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酰亚胺)、热塑性聚氨酯、环烯烃共聚物、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚砜、聚酯和聚醚醚酮中的一种，或其任意组合。6.如权利要求4或5所述的方法，其中，在所述制造步骤中，所述热塑性模具元件(350)和所述另一个热塑性模具元件(324)都通过热塑性注射成型(305，310，315)由相同的所述聚合物制造。7.如权利要求1所述的方法，进一步包括：在铸造所述镜片(340)之前，将硬质多涂层(442)施加(410)到所述热塑性模具元件(350)；以及从所述第二模具(9)中移除(545)所述镜片(340)，使得将所述硬质多涂层(442)转移(420)到所述镜片(340)。8.如权利要求1所述的方法，进一步包括在所述铸造步骤(320，325，330，335)中，将所述第二模具(7，9)加热到低于...

【专利技术属性】
技术研发人员：HW，
申请(专利权)人：依视路国际公司，
类型：发明
国别省市：