專利名稱：形成抗反射涂層的方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明總體上涉及眼鏡鏡片。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及成透鏡組合物、體系和通過(guò)使用活化光線對(duì)成透鏡組合物進(jìn)行固化來(lái)制備光致變色的、吸收紫外/可見光的和著色的塑料透鏡的方法。
2.相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的敘述在現(xiàn)有技術(shù)中光學(xué)透鏡通常是由二乙二醇雙(烯丙基)碳酸酯(DEG-BAC)聚合物經(jīng)熱固化技術(shù)來(lái)制備。另外，光學(xué)透鏡還可使用紫外(“UV”)光固化技術(shù)來(lái)制備。例如，參見授予Lipscomb等人的U.S.專利No.4728469、授予Lipscomb等人的U.S.專利No.4879318、授予Lipscomb等人的U.S.專利No.5364256、授予Buazza等人的5415816、授予Buazza等人的U.S.專利No.5529728、授予Joel等人的5514214、授予Lipscomb等人的U.S.專利No.5516468、授予Buazza等人的U.S.專利No.5529728、授予Lossman等人的U.S.專利No.5689324、授予Buazza等人的U.S.專利No.5928575、授予Buazza等人的U.S.專利No.5976423、授予Buazza等人的U.S.專利No.6022498、和1989年10月26日申請(qǐng)的U.S.專利申請(qǐng)序列號(hào)07/425371、1995年5月12日申請(qǐng)的08/439691、1995年5月30日申請(qǐng)的08/454523、1995年5月30日申請(qǐng)的08/453770、1997年5月8日申請(qǐng)的08/853134、1997年4月18日申請(qǐng)的08/844557、和1997年7月31日申請(qǐng)的08/904289，通過(guò)引用將所有這些文獻(xiàn)具體地結(jié)合在此。
紫外光固化透鏡趨向于可防止制備可行的透鏡所必須克服的一些問(wèn)題。這些問(wèn)題包括透鏡的黃化、透鏡或模具破裂、在透鏡中的光學(xué)變形和透鏡自模具中過(guò)早釋出。另外，許多適用的可紫外線固化的成透鏡組合物表現(xiàn)出的一些特性增加了透鏡固化過(guò)程的難度。例如，由于紫外線引發(fā)的反應(yīng)較快，提供可由紫外線固化來(lái)形成眼鏡鏡片的組合物是一項(xiàng)挑戰(zhàn)性的工作。過(guò)量放出的熱量趨向于在固化透鏡中造成缺陷。為避免這些缺陷，光引發(fā)劑的含量可減少到低于紫外線固化技術(shù)中所通常采用的水平。
雖然減少光引發(fā)劑的數(shù)量解決了一些問(wèn)題，但其還可能引起其它問(wèn)題。例如，降低含量的光引發(fā)劑可造成接近透鏡邊緣和在模具空腔中接近墊圈壁的區(qū)域中的材料固化不完全，這是因?yàn)樵谶@些區(qū)域中存在氧(氧被認(rèn)為抑制許多成透鏡組合物或材料的固化)。未固化的成透鏡組合物趨向于導(dǎo)致具有“濕”邊緣的透鏡，該“濕”邊緣覆蓋有粘性的未固化的成透鏡組合物。再者，未固化的成透鏡組合物在脫模時(shí)會(huì)遷移到透鏡的光學(xué)表面并污染透鏡的光學(xué)表面。被污染的透鏡時(shí)常是不可使用的。
已有各種方法致力于解決未固化的成透鏡組合物的問(wèn)題(例如參見授予Buazza等人的U.S.專利No.5529728中所敘述的方法)。這些方法可包括除去墊圈，在透鏡暴露的邊緣上涂覆氧阻攔層或富含光引發(fā)劑的液體，然后在脫模之前用足以完全干燥透鏡邊緣的劑量的紫外線再次照射所述透鏡。但在這種輻射過(guò)程中，可能需要超出所需水平的輻射或長(zhǎng)于所需時(shí)間的輻射。在某些情況下附加的紫外線輻射可引起如透鏡黃化之類的缺陷。
在許多可紫外線固化的成透鏡組合物中采用的低光引發(fā)劑水平，可能使制備的透鏡盡管在以殘余雙鍵百分比測(cè)量時(shí)完全固化，但在透鏡表面不具有足夠的交聯(lián)密度以在著色過(guò)程中提供所需的染料吸收特性。
在授予Buazza等人的U.S.專利No.5529728中敘述了增加這類可紫外光固化的透鏡表面密度的各種方法。在一種方法中，將透鏡脫模，然后使透鏡表面直接暴露于紫外線。由某些紫外線源(如汞蒸氣燈)提供的較短波長(zhǎng)(約254nm)趨向于使所述材料相當(dāng)快速地交聯(lián)。但這種方法的一種不希望的效果是，由于這種輻射使透鏡趨向于變黃。另外，在受短波長(zhǎng)高強(qiáng)度紫外光輻射的透鏡表面上的任何污染物會(huì)引起著色缺陷。
另一種方法包括在透鏡仍處于由玻璃模具形成的模具空腔中時(shí)使透鏡經(jīng)受較高強(qiáng)度的紫外輻射。玻璃模具趨向于吸收更有效的短波長(zhǎng)，而透過(guò)約365nm的波長(zhǎng)。這種方法一般需要長(zhǎng)的輻射時(shí)間，且由透鏡模具組合件吸收的紅外輻射時(shí)常會(huì)引起透鏡由模具件中過(guò)早脫離。在輻射高強(qiáng)度紫外線之前可對(duì)透鏡模具組合件進(jìn)行加熱，從而減少達(dá)到所需交聯(lián)密度值所必須的輻射量。但這種方法也伴有較高的過(guò)早脫離率。
在現(xiàn)有技術(shù)中公知，可對(duì)透鏡模具/墊圈組件進(jìn)行加熱來(lái)將成透鏡組合物由液體單體固化為固體聚合物。還公知，在從透鏡上除去模具和墊圈后可通過(guò)對(duì)透鏡對(duì)流加熱來(lái)對(duì)其進(jìn)行后期熱固化。
發(fā)明簡(jiǎn)述現(xiàn)敘述一種制備眼鏡鏡片的裝置的實(shí)施方案。所述裝置包括涂覆單元和透鏡固化單元。所述涂覆單元可設(shè)計(jì)為可對(duì)模具件或透鏡進(jìn)行涂覆。在一種實(shí)施方案中，所述涂覆單元是旋轉(zhuǎn)涂覆單元。所述透鏡固化單元可設(shè)計(jì)為將活化光線導(dǎo)向模具件。所述模具件是模具組合件的一部分，所述模具組合件可放置到透鏡固化單元內(nèi)。根據(jù)所使用的成透鏡組合物的類型，所述裝置可用來(lái)形成光致變色或非光致變色的透鏡。所述裝置可設(shè)計(jì)為允許涂覆單元和透鏡固化單元基本上同時(shí)進(jìn)行操作。
所述涂覆單元可為旋轉(zhuǎn)涂覆單元。所述旋轉(zhuǎn)涂覆單元可包括一夾持器，用來(lái)固定眼鏡鏡片或模具件。所述夾持器可與設(shè)計(jì)用來(lái)旋轉(zhuǎn)所述夾持器的電動(dòng)機(jī)相連接。一種活化光源可結(jié)合在遮蓋物中。所述遮蓋物可拉到覆蓋所述涂覆單元的透鏡固化單元本體之上。在一種實(shí)施方案中，活化光源的位置為，當(dāng)關(guān)閉遮蓋物時(shí)，使活化光線可作用于位于涂覆單元內(nèi)的模具件或透鏡上?；罨庠纯蔀樽贤饩€源、光合光源(例如產(chǎn)生波長(zhǎng)約380nm到490nm的光線的光源)、可見光源和/或紅外光源。在一種實(shí)施方案中，所述活化光源為紫外光源。
所述形成透鏡的裝置可包括后固化單元。所述后固化單元可設(shè)計(jì)來(lái)對(duì)處于后固化單元內(nèi)的模具組合件或透鏡施加熱量和活化光線。
所述形成透鏡的裝置還可包括可編程的控制器，其設(shè)計(jì)用來(lái)基本上同時(shí)地控制涂覆單元、透鏡固化單元和后固化單元的操作。所述裝置可包括多個(gè)設(shè)置在涂覆單元、透鏡固化單元和后固化單元內(nèi)的光線探針和溫度探針。這些探針優(yōu)選將各單元的操作信息傳遞給控制器。所述傳遞的信息可用來(lái)控制各單元的操作。各單元的操作還可基于正形成的透鏡的規(guī)定進(jìn)行控制。
可配制所述控制器以控制涂覆單元、固化單元和后固化單元的各種操作。
另外，所述控制器給所述裝置的操作者提供系統(tǒng)診斷和信息。所述控制器可在應(yīng)該進(jìn)行例行維護(hù)或當(dāng)檢測(cè)到系統(tǒng)錯(cuò)誤時(shí)通知使用者。所述控制器還可為了安全和節(jié)省能量的目的而管理聯(lián)鎖系統(tǒng)。在操作者可能暴露于燈的光線時(shí)，所述控制器可防止燈進(jìn)行操作。
所述控制器也可設(shè)計(jì)為與操作者交互作用。所述控制器優(yōu)選包括輸入裝置和顯示屏。如上所述的控制器控制的許多操作可依賴于操作者的輸入?？刂破骺苫诓僮髡咻斎氲耐哥R類型(透明，吸收紫外/可見光，光致變色，著色等)、處方和涂層類型(例如耐刻劃、促進(jìn)粘合或著色)而產(chǎn)生一系列的指令。
在上述的裝置中，多種成透鏡組合物可進(jìn)行固化來(lái)形成塑料眼鏡鏡片?？尚纬芍耐哥R、光致變色透鏡和吸收紫外/可見光的無(wú)色透鏡。成透鏡組合物可配制為使得形成透鏡的條件(例如固化條件和后固化條件)相似而無(wú)論形成的透鏡如何。在一種實(shí)施方案中，可在類似于用于形成光致變色透鏡的條件下，通過(guò)向成透鏡組合物中添加無(wú)色的、非光致變色的吸收紫外/可見光的化合物來(lái)形成透明透鏡。形成光致變色透鏡的固化過(guò)程中，可能需要活化光線的劑量高于形成透明、非紫外/可見光吸收的透鏡所一般采用的劑量。在一種實(shí)施方案中，可向成透鏡組合物中添加吸收紫外/可見光的化合物，以在強(qiáng)于形成光致變色透鏡所用的劑量要求下制備基本上透明的透鏡。吸收紫外/可見光的化合物可取代光致變色化合物，使得可在更高的劑量下進(jìn)行透明透鏡的固化。向成透鏡組合物中添加紫外/可見光吸收劑的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是形成的透明透鏡可比無(wú)這類化合物的情況下所形成的透明透鏡提供更好的紫外/可見光防護(hù)功能。
在一種實(shí)施方案中，包含兩種或更多種光致變色化合物的組合物還可包括光效應(yīng)物組合物，以使制備的透鏡顯示出的活化顏色不同于由無(wú)光效應(yīng)物組合物的光致變色化合物所產(chǎn)生的活化顏色。所述活化顏色定義為當(dāng)暴露于光致變色活化光源(如目光)時(shí)透鏡所達(dá)到的顏色。光致變色活化光源定義為所產(chǎn)生的光的波長(zhǎng)使光致變色化合物變?yōu)橹珣B(tài)的任何光源。光致變色活化光線定義為其波長(zhǎng)能夠使光致變色化合物變?yōu)橹珣B(tài)的光線。光致變色活化波長(zhǎng)帶定義為其波長(zhǎng)能夠使光致變色化合物著色的光區(qū)。所述光效應(yīng)物組合物可包括對(duì)至少部分光致變色活化波長(zhǎng)帶表現(xiàn)出吸收性能的任何化合物。光效應(yīng)物組合物可包括光引發(fā)劑、紫外/可見光吸收劑、紫外光穩(wěn)定劑和染料。以這種方式，透鏡的活化顏色可進(jìn)行改變，而無(wú)須改變光致變色化合物組合物的比例和/或組成。通過(guò)使用光效應(yīng)物組合物，可使用單一的成透鏡組合物來(lái)作為基礎(chǔ)溶液，所述溶液中可添加光效應(yīng)物以改變所形成的透鏡的活化顏色。
添加吸收光致變色活化光線的光效應(yīng)物組合物可使所形成的透鏡的活化顏色發(fā)生改變?；罨伾母淖兛扇Q于光效應(yīng)物組合物吸收的光致變色活化光線的范圍。使用不同的光效應(yīng)物組合物可使操作者生產(chǎn)出具有各種活化顏色(如紅色、橙色、黃色、綠色、蘭色、靛藍(lán)、紫色、灰色或棕色)的光致變色透鏡。
在一種實(shí)施方案中，可由可用活化光線固化的成透鏡組合物來(lái)制備眼鏡鏡片，所述組合物包含單體組合物和光引發(fā)劑組合物。所述單體組合物優(yōu)選包括多烯屬官能單體。優(yōu)選地，所述多烯屬官能單體組合物包括含芳香族的聚醚多烯屬官能單體。在一種實(shí)施方案中，所述多烯屬官能單體優(yōu)選是乙氧基化的雙酚A二(甲基)丙烯酸酯。
所述單體組合物可包括附加的單體來(lái)改變所形成的眼鏡鏡片和/或成透鏡組合物的性能。在所述單體組合物中可使用的單體包括含有選自丙烯?；蚣谆；幕鶊F(tuán)的多烯屬官能單體。
在另一實(shí)施方案中，可由包括單體組合物、光引發(fā)劑組合物和共引發(fā)劑組合物的可用活化光線固化的成透鏡組合物來(lái)制備眼鏡鏡片。還可存在吸收活化光線的化合物。在這里，吸收活化光線的化合物定義為吸收至少部分活化光線的化合物。所述單體組合物優(yōu)選包括多烯屬官能單體。優(yōu)選地，所述多烯屬官能單體是含芳香族的聚醚多烯屬官能單體。在一種實(shí)施方案中，所述多烯屬官能單體優(yōu)選是乙氧基化的雙酚A二(甲基)丙烯酸酯。
共引發(fā)劑組合物優(yōu)選包括胺共引發(fā)劑。優(yōu)選地，在共引發(fā)劑組合物中包含丙烯?；?。在一種實(shí)施方案中，所述共引發(fā)劑組合物優(yōu)選包括CN-384和CN-386的混合物。
吸收活化光線的化合物的實(shí)例包括光致變色化合物、UV穩(wěn)定劑、UV吸收劑和/或染料。
在另一種實(shí)施方案中，優(yōu)選將所述控制器設(shè)計(jì)為運(yùn)行一種計(jì)算機(jī)軟件程序，該程序根據(jù)輸入的眼鏡處方來(lái)提供適當(dāng)?shù)那澳＞?、后模具和墊圈的識(shí)別標(biāo)記。所述控制器還可設(shè)計(jì)以存貯處方數(shù)據(jù)并使用所述處方數(shù)據(jù)來(lái)確定固化條件。可設(shè)計(jì)所述控制器以操作固化單元來(lái)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)墓袒瘲l件。
在一種實(shí)施方案中，成透鏡組合物可用連續(xù)的活化光線進(jìn)行輻射從而引發(fā)成透鏡組合物的固化。在引發(fā)固化后，成透鏡組合物可由附加的活化光線和熱進(jìn)行處理以進(jìn)一步固化成透鏡組合物。
在另一種實(shí)施方案中，成透鏡組合物可在加熱的固化室中由連續(xù)活化光線進(jìn)行輻射從而引發(fā)成透鏡組合物的固化。在引發(fā)固化后，成透鏡組合物可由附加的活化光線和熱進(jìn)行處理以進(jìn)一步固化成透鏡組合物。
在另一種實(shí)施方案中，本發(fā)明公開了用于分配加熱的可聚合的成透鏡組合物的系統(tǒng)。所述分配系統(tǒng)包括設(shè)計(jì)用來(lái)承載成透鏡組合物的本體、與所述本體偶合的用于加熱所述單體溶液的加熱系統(tǒng)和用于控制成透鏡組合物流出所述本體的流速的鄰近于本體出口的閥門。
大體積的透鏡固化裝置至少包括第一透鏡固化單元和第二透鏡固化單元。形成透鏡的裝置還可任選包括退火單元。在所述第一和/或第二透鏡固化單元內(nèi)可設(shè)置有輸送系統(tǒng)。所述輸送系統(tǒng)可設(shè)計(jì)為允許模具組合件由第一透鏡固化單元運(yùn)送到第二透鏡固化單元。透鏡固化單元包括用于產(chǎn)生活化光線的活化光源。退火單元可設(shè)計(jì)為用來(lái)施加熱從而至少部分減輕或緩和在成透鏡材料的聚合過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力。控制器可與透鏡固化單元連接，且如果存在退火單元，還與退火單元連接，這樣控制器能夠基本上同時(shí)地操作所述三個(gè)單元。所述退火單元可包括輸送系統(tǒng)，用來(lái)將脫模的透鏡傳遞經(jīng)過(guò)該退火單元。
在某些實(shí)施方案中，制備眼鏡鏡片的裝置可包括第一透鏡固化單元。所述第一透鏡固化單元可具有第一活化光源。所述第一透鏡固化單元可設(shè)計(jì)為在使用過(guò)程中產(chǎn)生導(dǎo)向模具組合件的活化光線。制備眼鏡鏡片的裝置還可包括第二透鏡固化單元。所述第二透鏡固化單元可具有第二活化光源和加熱系統(tǒng)。所述第二活化光源可設(shè)計(jì)為在使用過(guò)程將活化光線導(dǎo)向模具組合件。所述加熱系統(tǒng)可設(shè)計(jì)為對(duì)第二透鏡固化單元的內(nèi)部進(jìn)行加熱。在某些實(shí)施方案中，制備眼鏡鏡片的裝置可包括設(shè)置在第二固化單元內(nèi)的空氣分配器。所述空氣分配器可設(shè)計(jì)為在使用過(guò)程中使空氣在第二固化單元內(nèi)循環(huán)。所述裝置可設(shè)計(jì)為使得在小于1小時(shí)的期間內(nèi)形成基本上清徹的眼鏡鏡片。
在一種實(shí)施方案中，可通過(guò)包括將成透鏡組合物液體放置于模具組合件的模具空腔中的步驟的方法來(lái)制備塑料眼鏡鏡片。所述模具組合件可包括前模具部件和后模具部件。所述模具部件可各具有鑄型面和非鑄型面。所述模具部件可設(shè)計(jì)為在使用過(guò)程中互相有間隔，使得模具部件的鑄型面至少部分界定一模具空腔。成透鏡組合物可包括單體組合物和光引發(fā)劑。所述方法還可包括將模具組合件放置在模具組合件夾持器中。所述方法還可包括將活化光線導(dǎo)向至少一個(gè)模具部件以引發(fā)成透鏡組合物的固化。所述方法還可包括在引發(fā)透鏡的固化后將活化光線和熱導(dǎo)向至少一個(gè)模具部件從而形成眼鏡鏡片。
在某些實(shí)施方案中，制備眼鏡鏡片的裝置還可包括輸送器系統(tǒng)，所述輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)為將模具組合件由第一透鏡固化單元輸送到第二透鏡固化單元和從第二透鏡固化單元中經(jīng)過(guò)。這種輸送器系統(tǒng)可包括由第一固化單元延伸通過(guò)第二固化單元的連續(xù)的柔性部件。所述柔性部件可設(shè)計(jì)為與模具組合件相互作用，以將所述模具組合件經(jīng)所述第一固化單元輸送到第二固化單元，并穿過(guò)第二固化單元。所述柔性部件可與電動(dòng)機(jī)連接，所述電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)為使所述柔性部件經(jīng)所述輸送器系統(tǒng)移動(dòng)。在某些實(shí)施方案中，所述輸送器系統(tǒng)可包括兩個(gè)分立的輸送器。第一輸送器可設(shè)計(jì)為將模具組合件由第一固化單元輸送到第二固化單元。第二輸送器可設(shè)計(jì)為將模具組合件輸送經(jīng)過(guò)第二固化單元。
在某些實(shí)施方案中，所述第一和/或第二活化光源可為紫外光源。在這種實(shí)施方案中，所述光源可具有基本上相同的光譜輸出。例如，第一和第二活化光源的峰值光強(qiáng)度可在約385nm至約490nm的范圍內(nèi)。另外，第一和/或第二光源可設(shè)計(jì)為產(chǎn)生活化光線脈沖。所述第一活化光源可包括第一系列的燈和第二系列的燈，其中所述第一和第二系列的燈位于第一固化單元的相對(duì)側(cè)。
在一些實(shí)施方案中，所述第一和/或第二活化光源可包括熒光燈。在這種實(shí)施方案中，所述活化光源可各包括與熒光燈連接的閃光器鎮(zhèn)流器系統(tǒng)。閃光器鎮(zhèn)流器系統(tǒng)可包括即開式鎮(zhèn)流器和變壓器。在其中活化光源包含兩個(gè)或多個(gè)燈的實(shí)施方案中，所述燈可以是可獨(dú)立操作的。
在某些實(shí)施方案中，控制熒光燈操作的鎮(zhèn)流器系統(tǒng)可包括即開式鎮(zhèn)流器和變壓器。所述變壓器和即開式鎮(zhèn)流器可為可獨(dú)立操作的。在某些實(shí)施方案中，控制器可與即開式鎮(zhèn)流器和變壓器連接。所述控制器可設(shè)計(jì)為獨(dú)立地操作即開式鎮(zhèn)流器和變壓器。例如，所述控制器可設(shè)計(jì)為在打開即開式鎮(zhèn)流器之前關(guān)閉變壓器。所述控制器還可設(shè)計(jì)為當(dāng)燈關(guān)閉時(shí)打開變壓器。所述控制器還可設(shè)計(jì)為在未接收到打開熒光燈的信號(hào)情況下，經(jīng)過(guò)預(yù)定的時(shí)間后關(guān)閉變壓器。
所述即開式鎮(zhèn)流器可設(shè)計(jì)為向熒光燈輸送引弧電壓。所述引弧電壓可為約250至約400V。所述即開式鎮(zhèn)流器還可設(shè)計(jì)為當(dāng)熒光燈開合狀態(tài)時(shí)調(diào)節(jié)流至熒光燈的電流。在某些實(shí)施方案中，所述即開式鎮(zhèn)流器可為高頻鎮(zhèn)流器。
所述變壓器可設(shè)計(jì)為當(dāng)熒光燈關(guān)斷時(shí)向熒光燈的燈絲輸送電壓。在一種實(shí)施方案中，由變壓器提供的電壓可足以使熒光燈的燈絲保持在接近燈絲最佳操作溫度的溫度下。在一種實(shí)施方案中，由變壓器提供的電壓可足以使燈絲和熒光燈保持在接近熒光燈最佳操作溫度的溫度下。在一種實(shí)施方案中，變壓器可設(shè)計(jì)為對(duì)燈絲施加小于約5V的電壓。所述變壓器可為環(huán)形變壓器。
熒光燈可由包括將熒光燈與鎮(zhèn)流器系統(tǒng)偶合的方法來(lái)進(jìn)行操作。所述方法還可包括操作鎮(zhèn)流器系統(tǒng)的變壓器使得向熒光燈的燈絲輸送電壓。所述方法還可包括操作鎮(zhèn)流器系統(tǒng)的即開式鎮(zhèn)流器使得對(duì)熒光燈施加引弧電壓以使熒光燈產(chǎn)生光線。
在某些實(shí)施方案中，可將濾光片設(shè)置在剛剛鄰近第一和/或第二活化光源處。所述濾光片可設(shè)計(jì)為調(diào)控由第一活化光源發(fā)出的活化光線的強(qiáng)度。這種濾光片可包括有孔的板。所述板可由對(duì)活化光線來(lái)說(shuō)不透明的材料制備。例如所述板可是金屬板。
在某些實(shí)施方案中，制備眼鏡鏡片的裝置可包括退火單元。所述退火單元可包括退火單元加熱系統(tǒng)。所述退火單元加熱系統(tǒng)可設(shè)計(jì)為對(duì)退火單元的內(nèi)部進(jìn)行加熱。例如，所述退火單元加熱系統(tǒng)可設(shè)計(jì)為將退火單元的內(nèi)部加熱至高達(dá)約250°F的溫度。所述退火單元還可包括設(shè)計(jì)用來(lái)將模具組合件輸送經(jīng)過(guò)退火單元的退火單元輸送器系統(tǒng)。
在某些實(shí)施方案中，制備眼鏡鏡片的裝置可包括設(shè)計(jì)用來(lái)在使用過(guò)程中基本上同時(shí)地控制第一固化單元和第二固化單元的操作的可編程的控制器。例如，在其中第一活化光源包含第一系列燈和第二系列燈的實(shí)施方案中，所述可編程的控制器可設(shè)計(jì)為獨(dú)立地控制第一和第二系列的燈。所述可編程的控制器可設(shè)計(jì)為根據(jù)眼鏡鏡片的處方來(lái)控制固化單元的操作。
制備眼鏡鏡片的系統(tǒng)可包括用于分配被加熱的可聚合的成透鏡組合物的裝置。在某些實(shí)施方案中，用于分配被加熱的可聚合的成透鏡組合物的裝置可包括設(shè)計(jì)用來(lái)承載成透鏡組合物的本體。所述本體可包括接收流體容器的開口和出口。所述本體還可包括設(shè)置在所述本體內(nèi)用于對(duì)成透鏡組合物進(jìn)行加熱的加熱系統(tǒng)。所述加熱系統(tǒng)可為電阻加熱系統(tǒng)。在某些實(shí)施方案中，所述本體可包括設(shè)置在所述本體內(nèi)的腔室。所述加熱系統(tǒng)可設(shè)置在所述腔室內(nèi)。在這種實(shí)施方案中，所述腔室可防止成透鏡組合物與加熱系統(tǒng)進(jìn)行接觸。
用在用于分配被加熱的可聚合成透鏡組合物的裝置中的流體容器可包括本體和蓋。在某些實(shí)施方案中，所述流體容器的蓋可從所述流體容器本體中移動(dòng)開。在某些實(shí)施方案中，所述流體容器的蓋可用粘合劑與流體容器本體連接。所述蓋可包括流體控制部件和彈性部件，例如彈簧。所述流體控制部件可為基本上球形的。所述彈性部件可與流體控制部件連接，使得所述彈性部件對(duì)流體控制部件施加力，從而使得流體控制部件壓附在所述蓋內(nèi)頂部表面上。所述流體容器可插入到加熱裝置的開口中。所述加熱裝置體可包括朝向開口的突出部。所述突出部可這樣放置，使得當(dāng)所述流體容器本體插入到所述開口中時(shí)，所述突出部迫使流體控制部件脫離蓋頂部?jī)?nèi)表面。流體容器插入所述開口可使得流體控制部件移動(dòng)到某一位置，使得成透鏡組合物由流體容器流入到加熱裝置本體中。
在某些實(shí)施方案中，可在鄰近出口處設(shè)置閥門。所述閥門可包括延長(zhǎng)件。所述延長(zhǎng)件可以呈關(guān)閉位置放置在出口內(nèi)。在關(guān)閉位置，所述延長(zhǎng)件可防止成透鏡組合物流經(jīng)出口。在關(guān)閉位置，所述延長(zhǎng)件可基本上完全地延伸經(jīng)過(guò)所述出口。所述延長(zhǎng)件還可呈打開位置放置在所述出口內(nèi)。在打開位置，所述延長(zhǎng)件可在使用過(guò)程中允許成透鏡組合物流經(jīng)所述出口。在打開的位置，所述延長(zhǎng)件可部分地延伸到所述出口中。所述閥門還可包括與所述延長(zhǎng)件連接的可移動(dòng)部件。所述延長(zhǎng)件可在第一位置與可移動(dòng)部件接觸使得所述延長(zhǎng)件處于關(guān)閉位置上。所述延長(zhǎng)件可在第二位置上與所述可移動(dòng)部件接觸使得所述延長(zhǎng)件處于打開位置上。所述可移動(dòng)部件可是可移動(dòng)的，使得所述延長(zhǎng)件的位置可在第一位置至第二位置之間變化。
在某些實(shí)施方案中，用于分配被加熱的可聚合成透鏡組合物的裝置還可包括與所述本體連接的恒溫器。所述恒溫器可設(shè)計(jì)為測(cè)量在所述本體內(nèi)的成透鏡組合物的溫度。所述恒溫器還可設(shè)計(jì)為響應(yīng)所測(cè)量的溫度來(lái)控制加熱系統(tǒng)。在某些實(shí)施方案中，熱電偶可與所述本體連接。在這些實(shí)施方案中，控制器可與所述熱電偶連接。所述熱電偶可設(shè)計(jì)為測(cè)量在所述本體內(nèi)的成透鏡組合物的溫度。所述控制器可設(shè)計(jì)為響應(yīng)由所述熱電偶測(cè)量的溫度來(lái)控制加熱系統(tǒng)。
在某些實(shí)施方案中，用于分配被加熱的可聚合成透鏡組合物的裝置還可包括設(shè)置在所述本體內(nèi)的流體液位監(jiān)測(cè)器。所述流體液位監(jiān)測(cè)器可設(shè)計(jì)為測(cè)量在所述本體內(nèi)的成透鏡組合物的液位。在某些實(shí)施方案中，所述裝置還可包括與所述流體液位監(jiān)測(cè)器和加熱系統(tǒng)連接的控制器。所述控制器可設(shè)計(jì)為響應(yīng)由流體液位監(jiān)測(cè)器測(cè)量的流體液位來(lái)控制加熱系統(tǒng)。在某些實(shí)施方案中，所述裝置可與形成透鏡的裝置的控制器進(jìn)行電連接。
在某些實(shí)施方案中，用于分配被加熱的可聚合成透鏡組合物的裝置可包括與所述本體連接的模具組合件夾持器。所述模具組合件夾持器可設(shè)計(jì)為將模具組合件夾持到某一位置，使得所述本體的出口位置鄰近模具組合件的入口。
在某些實(shí)施方案中，可由包括向加熱裝置體中引入成透鏡組合物的方法來(lái)形成塑料眼鏡鏡片。所述方法還可包括在加熱裝置中對(duì)成透鏡組合物進(jìn)行加熱。所述方法還可包括將液態(tài)成透鏡組合物放置在模具組合件的模具空腔中。所述模具組合件可包括前模具部件和后模具部件。所述模具組合件可設(shè)計(jì)為適合于在第一和第二固化單元中。成透鏡組合物可包括單體組合物和光引發(fā)劑。所述單體組合物可通過(guò)暴露于活化光線而固化。所述光引發(fā)劑可響應(yīng)活化光線的作用而引發(fā)所述單體的固化。所述方法還可包括將活化光線導(dǎo)向至少一個(gè)模具部件來(lái)引發(fā)成透鏡組合物的固化。第一透鏡固化單元例如可用來(lái)將活化光線導(dǎo)向至少一個(gè)所述模具部件來(lái)引發(fā)固化。在一些實(shí)施方案中，成透鏡組合物的固化可通過(guò)將活化光線導(dǎo)向至少一個(gè)所述模具部件少于100秒來(lái)引發(fā)。所述方法還可包括在引發(fā)所述透鏡的固化后將活化光線和熱量導(dǎo)向至少一個(gè)所述模具部件來(lái)形成眼鏡鏡片。所述第二透鏡固化單元例如可用來(lái)在引發(fā)固化后將活化光線和熱量導(dǎo)向至少一個(gè)所述模具部件。在其中第一透鏡固化單元與第二透鏡固化單元通過(guò)輸送器系統(tǒng)連接的實(shí)施方案中，所述方法可包括在引發(fā)成透鏡組合物的固化后沿輸送器系統(tǒng)將模具組合件夾持器由第一固化單元輸送到第二固化單元。在將活化光線和熱量導(dǎo)向至少一個(gè)所述模具部件后，所述方法還可包括在不存在活化光線的條件下對(duì)透鏡加熱。
在某些實(shí)施方案中，模具組合件可包括墊圈。在某些實(shí)施方案中，墊圈可設(shè)計(jì)為約束第一模具系列來(lái)形成第一放大倍數(shù)(first power)的第一透鏡。所述墊圈可包括在墊圈與模具系列完全接合條件下用來(lái)接收成透鏡組合物的注入口。所述注入口可從墊圈內(nèi)表面延伸到外表面。所述墊圈可包括至少四個(gè)分離的突出部用來(lái)使模具系列的模具件間隔開。所述至少四個(gè)分離的突出部可沿所述墊圈的內(nèi)表面均勻地間隔設(shè)置。在一種實(shí)施方案中，所述至少四個(gè)分離的突出部可以約90度的增量沿墊圈的內(nèi)表面間隔設(shè)置。在模具組合件中使用的后模具部件可具有斜軸(steep axis)和平軸(flat axis)。所述至少四個(gè)分離的突出部可各與后模具部件的斜軸和平軸構(gòu)成斜角。在某些實(shí)施方案中，所述至少四個(gè)分離的突出部可各與后模具部件的斜軸和平軸形成約45度角。所述突出部可設(shè)置在墊圈的內(nèi)表面上。在某些實(shí)施方案中，所述墊圈還可包括第五個(gè)突出部。所述第五個(gè)突出部的位置設(shè)置可使得在使用過(guò)程中該突出部與第一模具系列的模具部件之一相接觸。所述墊圈還可設(shè)計(jì)為約束第二模具系列來(lái)形成第二放大倍數(shù)的第二透鏡。在這種實(shí)施方案中，所述第五個(gè)突出部可在使用過(guò)程中與第一模具系列的第一模具部件相接觸，且所述注入口的位置在使用過(guò)程中可接近第一模具系列的第二模具部件。
在某些實(shí)施方案中，所述模具組合件夾持器可設(shè)計(jì)為支撐模具組合件。模具組合件夾持器可包括一本體和在所述本體中形成的缺口。所述本體可設(shè)計(jì)為允許活化光線到達(dá)模具組合件。所述缺口可與所述模具組合件的形狀互補(bǔ)。所述缺口可界定一開口。所述開口可基本上位于所述缺口的中心處。所述開口的位置使得在使用過(guò)程中活化光線可穿過(guò)所述開口照射到模具組合件上。所述開口的直徑可小于模具組合件的模具的直徑。所述缺口可延伸到所述本體中達(dá)這樣的深度，使得模具組合件的上表面的位置平齊于或低于所述本體的上表面。所述模具組合件夾持器還可包括附加的缺口，用來(lái)夾持模具或模具組合件的墊圈或附加的模具組合件。所述附加的缺口可具有與所述附加模具組合件互補(bǔ)的形狀。所述模具組合件夾持器還可包括設(shè)置在底表面上的背脊。所述背脊可設(shè)計(jì)為與輸送器系統(tǒng)相互作用。另外，一部分模具組合件夾持器可設(shè)計(jì)為夾持作業(yè)卡。
成透鏡組合物可包括單體組合物和光引發(fā)劑。在一種實(shí)施方案中，成透鏡組合物可在少于約30分鐘的時(shí)間內(nèi)固化為基本上無(wú)象差的透鏡。所述單體組合物可通過(guò)暴露于活化光線而固化。所述光引發(fā)劑可響應(yīng)活化光線的作用而引發(fā)單體的固化。成透鏡組合物還可包括光致變色化合物、染料、吸收紫外/可見光的化合物等。所述單體可包括含芳香族的雙(烯丙基碳酸酯)官能單體、含芳香族的多烯屬聚醚官能單體和/或多烯屬官能單體。在一種實(shí)施方案中，共引發(fā)劑組合物可包括胺，例如丙烯?；罚鐔伪┧狨セ?monoacrylatedamines)、二丙烯酸酯化或它們的混合物。在一種實(shí)施方案中，所述光引發(fā)劑可包括雙(2，6-二甲氧基苯甲酰基)-(2，4，4-三甲基苯基)氧化膦。
在一種實(shí)施方案中，眼鏡鏡片可由用來(lái)控制透鏡形成的計(jì)算機(jī)輔助方法來(lái)制備。包括控制器軟件的控制器計(jì)算機(jī)可被設(shè)計(jì)用于輔助所述方法。所述控制器軟件可設(shè)置在載體媒介上。計(jì)算機(jī)軟件可包括計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的程序指令。所述方法可包括接收處方信息。所述處方信息可定義眼鏡處方。所述方法還可包括分析處方信息。在這種方法中，前模具、后模具和墊圈可包括識(shí)別標(biāo)志。所述方法可包括響應(yīng)處方信息的分析來(lái)確定用于制備眼鏡鏡片的合適前模具、后模具和墊圈的前模具標(biāo)志、后模具標(biāo)志和墊圈標(biāo)志。前模具、后模具和墊圈可一起操作來(lái)產(chǎn)生模具空腔?？蓸?gòu)建所述模具空腔以承載成透鏡組合物，所述組合物可固化來(lái)生產(chǎn)出所述處方的眼鏡鏡片。所述方法還可包括響應(yīng)處方信息的分析來(lái)確定制備眼鏡鏡片的具體的成透鏡組合物。所述方法還可包括在確定了前模具標(biāo)志、后模具標(biāo)志和墊圈標(biāo)志后，在顯示裝置上顯示所述的前模具標(biāo)志、后模具標(biāo)志和墊圈標(biāo)志。另外，所述方法可包括在確定了具體的成透鏡組合物后在顯示裝置上顯示具體的成透鏡組合物。所述方法還可包括響應(yīng)處方信息的分析來(lái)確定眼鏡鏡片的固化條件。所述方法還可包括響應(yīng)處方信息的分析來(lái)確定適宜于制備第二眼鏡鏡片的第二前模具、第二后模具和第二墊圈的第二前模具標(biāo)志、第二后模具標(biāo)志和第二墊圈標(biāo)志。另外所述方法還可包括對(duì)形成眼鏡鏡片的系統(tǒng)如固化單元、后固化單元和/或涂覆單元進(jìn)行控制。在一種實(shí)施方案中，固化單元、涂覆單元和后固化單元的控制可基本上同時(shí)進(jìn)行。
在一種實(shí)施方案中，處方信息的接收可包括由條形碼讀取處方信息。在一種實(shí)施方案中，處方信息的接收可包括由輸入裝置來(lái)接收處方信息，其中輸入裝置可由使用者來(lái)進(jìn)行操作以輸入處方信息。所述處方信息可包括球面率(sphere power)、柱面率(cylinder power)、加合率(add power)和/或透鏡位置(lens location)。所述方法還可包括在接收所述處方信息后改變眼鏡處方。所述眼鏡處方可存貯在計(jì)算機(jī)可讀媒介上。所述方法還可包括在透鏡形成過(guò)程中在顯示裝置上為使用者顯示操作指令。
在一種實(shí)施方案中，處方信息的分析可包括使球面率、柱面率、加合率和/或透鏡位置與在信息數(shù)據(jù)庫(kù)的記錄相關(guān)聯(lián)。所述信息數(shù)據(jù)庫(kù)可包括前模具標(biāo)志、后模具標(biāo)志和墊圈標(biāo)志與球面率、柱面率、加合率和/或透鏡位置關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。在一種實(shí)施方案中，所述處方信息還可包括單體類型和透鏡類型。在一種實(shí)施方案中，所述標(biāo)志可包括字母數(shù)字序列。
所述固化單元可設(shè)計(jì)為使至少一部分成透鏡組合物固化。在一種實(shí)施方案中，可對(duì)所述固化單元進(jìn)行控制，使得產(chǎn)生出眼鏡鏡片的固化條件。在這種實(shí)施方案中，固化單元的控制可包括監(jiān)測(cè)透射到成透鏡組合物的活化光線的劑量，并改變透射到成透鏡組合物的活化光線的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間，使得預(yù)定劑量透射到所述的成透鏡組合物。在一種實(shí)施方案中，所述固化單元可包括多個(gè)光源。固化單元的控制可包括獨(dú)立地控制所述多個(gè)光源的每一個(gè)。固化單元的控制還可在一個(gè)或多檢修門打開時(shí)防止一個(gè)或多個(gè)光源發(fā)射光線。固化單元的控制還可包括響應(yīng)處方信息的分析來(lái)確定多個(gè)眼鏡鏡片的固化條件。對(duì)多個(gè)眼鏡鏡片來(lái)說(shuō)，固化單元的控制可基本上同時(shí)進(jìn)行。
所述后固化單元可設(shè)計(jì)為基本上完成所述眼鏡鏡片的固化。后固化單元的控制可包括操作后固化單元使得產(chǎn)生出固化條件。在某些實(shí)施方案中，后固化可包括多個(gè)活化光源和多個(gè)加熱源。后固化單元的控制可包括控制多個(gè)活化光源和多個(gè)加熱源來(lái)產(chǎn)生眼鏡鏡片的固化條件。在某些實(shí)施方案中，所述的多個(gè)光源的每一個(gè)和多個(gè)加熱源的每一個(gè)可獨(dú)立地進(jìn)行控制。所述多個(gè)光源中的一個(gè)或多個(gè)可位于模具部件之上，且所述多個(gè)光源中的一個(gè)或多個(gè)可位于模具部件之下。另外，所述多個(gè)加熱源中的一個(gè)或多個(gè)可位于模具部件之上，且所述的多個(gè)加熱源中的一個(gè)或多個(gè)可位于模具部件之下。所述后固化單元可設(shè)計(jì)為對(duì)設(shè)置在模具組合件中的成透鏡組合物或脫模的透鏡施以熱和活化光線以基本上完成眼鏡鏡片的固化。后固化單元的控制可包括對(duì)施加到設(shè)置在模具組合件中的成透鏡組合物或脫模的透鏡的熱和活化光線進(jìn)行控制。另外，后固化單元的控制可包括在打開一個(gè)或多個(gè)檢修門時(shí)防止一個(gè)或多個(gè)光源發(fā)射光線。后固化單元的控制還可包括響應(yīng)處方信息的分析來(lái)確定多個(gè)眼鏡鏡片的固化條件。后固化單元的控制可包括控制后固化單元使得產(chǎn)生出多個(gè)眼鏡鏡片的固化條件。后固化單元的控制對(duì)于多個(gè)眼鏡鏡片來(lái)說(shuō)基本上可同時(shí)進(jìn)行。
可設(shè)計(jì)一涂覆單元以在使用過(guò)程中在至少一個(gè)模具部件或眼鏡鏡片上產(chǎn)生涂層?？刂破鬈浖身憫?yīng)處方信息的分析來(lái)確定眼鏡鏡片的涂覆要求。涂覆單元的控制可包括操作所述的涂覆單元使得產(chǎn)生出所述涂覆要求。在某些實(shí)施方案中，所述涂覆單元可為旋涂單元。在這種實(shí)施方案中，涂覆單元的控制可包括控制透鏡夾持器的旋轉(zhuǎn)。所述透鏡夾持器可設(shè)計(jì)為在使用過(guò)程中基本上使透鏡牢固。透鏡夾持器旋轉(zhuǎn)的控制可包括控制透鏡夾持器的旋轉(zhuǎn)速度。在一種實(shí)施方案中，所述涂覆單元可包括光源，且所述涂覆單元的控制可包括控制光源。光源的控制可包括控制來(lái)自光源的活化光線的劑量。光源的控制還可包括當(dāng)打開一個(gè)或多個(gè)檢修門時(shí)防止光源發(fā)射光線。
在某些實(shí)施方案中，計(jì)算機(jī)輔助方法可監(jiān)控一種裝置，該裝置被設(shè)計(jì)用來(lái)固化設(shè)置在模具組合件中的成透鏡組合物以由一種處方制備出眼鏡鏡片。所述方法可包括監(jiān)測(cè)所述裝置的一個(gè)或多個(gè)組件的操作條件。組件操作條件的監(jiān)測(cè)可包括監(jiān)測(cè)操作參數(shù)以確定所述操作參數(shù)是否在該組件的最佳操作范圍內(nèi)。當(dāng)所述組件的操作參數(shù)位于該組件的最佳操作范圍以外時(shí)，可能會(huì)發(fā)生操作范圍誤差。所述方法還可包括檢測(cè)所述裝置的一個(gè)或多個(gè)組件的操作誤差。另外，所述方法可包括在與所述裝置連接的顯示裝置上顯示信息。所述信息可描述所述裝置的一個(gè)或多個(gè)組件的操作誤差或操作范圍誤差。所述組件可包括例如固化單元、后固化單元、退火單元、成透鏡組合物加熱器單元和/或涂覆單元。所述方法還可包括監(jiān)測(cè)所述裝置的一個(gè)或多個(gè)組件的維修日程。所述方法可包括檢測(cè)所述一個(gè)或多個(gè)組件中的一個(gè)或多個(gè)是否應(yīng)該維護(hù)。另外，所述方法可包括顯示信息，該信息描述了所述裝置的一個(gè)或多個(gè)組件需要維修。
固化單元的監(jiān)測(cè)可包括監(jiān)測(cè)在固化單元中一個(gè)或多個(gè)燈的使用時(shí)間。操作誤差的檢測(cè)可包括檢測(cè)所述一個(gè)或多個(gè)燈中的一個(gè)或多個(gè)的使用時(shí)間已超過(guò)最大使用時(shí)間。固化單元的監(jiān)測(cè)還可包括監(jiān)測(cè)由在固化單元中的一個(gè)或多個(gè)燈所產(chǎn)生的光線的強(qiáng)度。操作誤差的檢測(cè)可包括檢測(cè)所述一個(gè)或多個(gè)燈中的一個(gè)或多個(gè)的光線強(qiáng)度在所述燈的最佳光線強(qiáng)度范圍以外。所述固化單元的監(jiān)測(cè)還可包括監(jiān)測(cè)流經(jīng)在固化單元中的一個(gè)或多個(gè)燈的電流。操作誤差的檢測(cè)可包括檢測(cè)流經(jīng)所述一個(gè)或多個(gè)燈中的一個(gè)或多個(gè)的電流在所述燈的最佳電流范圍以外。
后固化單元的監(jiān)測(cè)可包括監(jiān)測(cè)在后固化單元中一個(gè)或多個(gè)燈的使用時(shí)間。檢測(cè)操作誤差可包括檢測(cè)所述一個(gè)或多個(gè)燈中的一個(gè)或多個(gè)的使用時(shí)間已超過(guò)最大使用時(shí)間。后固化單元的監(jiān)測(cè)可包括監(jiān)測(cè)在后固化單元中的一個(gè)或多個(gè)燈所產(chǎn)生的光線的強(qiáng)度。檢測(cè)操作誤差可包括檢測(cè)所述一個(gè)或多個(gè)燈中的一個(gè)或多個(gè)的光線強(qiáng)度在所述燈的最佳光線強(qiáng)度范圍以外。后固化單元的監(jiān)測(cè)可包括監(jiān)測(cè)流經(jīng)在后固化單元中的一個(gè)或多個(gè)燈的電流。檢測(cè)操作誤差可包括檢測(cè)流經(jīng)所述一個(gè)或多個(gè)燈中的一個(gè)或多個(gè)的電流超出所述燈的最佳電流范圍。后固化單元的監(jiān)測(cè)可包括監(jiān)測(cè)流經(jīng)在后固化單元中的一個(gè)或多個(gè)加熱單元的電流。檢測(cè)操作誤差可包括檢測(cè)流經(jīng)所述一個(gè)或多個(gè)加熱單元中的一個(gè)或多個(gè)的電流超出所述加熱單元的最佳電流范圍。
涂覆單元的監(jiān)測(cè)可包括監(jiān)測(cè)在涂覆單元中的一個(gè)或多個(gè)燈的使用時(shí)間。操作誤差的檢測(cè)可包括檢測(cè)所述一個(gè)或多個(gè)燈中的一個(gè)或多個(gè)的使用時(shí)間已超過(guò)最大使用時(shí)間。涂覆單元的監(jiān)測(cè)可包括監(jiān)測(cè)由在涂覆單元中的一個(gè)或多個(gè)燈所產(chǎn)生的光線的強(qiáng)度。操作誤差的檢測(cè)可包括檢測(cè)所述一個(gè)或多個(gè)燈中的一個(gè)或多個(gè)的光線強(qiáng)度超出所述燈的最佳光線強(qiáng)度范圍。涂覆單元的監(jiān)測(cè)可包括監(jiān)測(cè)流經(jīng)在涂覆單元中的一個(gè)或多個(gè)燈的電流。操作誤差的檢測(cè)可包括檢測(cè)流經(jīng)所述一個(gè)或多個(gè)燈中的一個(gè)或多個(gè)的電流超出所述燈的最佳電流范圍。
在某些實(shí)施方案中，可通過(guò)在可見光透射基材的至少一個(gè)表面上涂覆第一組合物，從而在可見光透射基材上形成第一涂層，而在可見光透射基材上形成部分抗反射的涂層。可將可見光透射基材在40℃至140℃的溫度下加熱小于約10分鐘的時(shí)間。所述方法還可包括在所述第一涂層上涂覆第二組合物。所述第一和/或第二組合物可通過(guò)向所述組合物施加紫外線來(lái)進(jìn)行固化。所述方法還可包括對(duì)所述的第一組合物、第二組合物或兩種組合物施加紫外線。施加紫外線可引發(fā)所述組合物的固化從而形成涂層?？蓪?duì)所述第一組合物施行加熱來(lái)引發(fā)固化并形成第一涂層。所述方法還可包括在可見光透射基材表面上涂覆第一組合物之前或在形成第一涂層之前在可見光透射基材表面上形成硬涂層。
在某些實(shí)施方案中，所述方法還可包括在第一組合物上涂覆含硅組合物以形成硅層，所述含硅組合物可包括膠態(tài)硅或硅烷單體?？稍诠鑼由贤扛驳诙M合物，所述第二組合物可包括引發(fā)劑和烯屬取代的單體。
在某些實(shí)施方案中，可通過(guò)在第一模具部件的鑄型面上涂覆第二組合物的方法來(lái)形成塑料透鏡，其中第二組合物可包括光引發(fā)劑和烯屬取代的單體。所述第二組合物可通過(guò)施加紫外線來(lái)進(jìn)行固化。可將紫外線導(dǎo)向第二組合物。所述紫外線可引發(fā)第二組合物固化從而形成第二涂層。所述方法還可包括在第二涂層上涂覆第一組合物來(lái)形成第一涂層。所述第一組合物可包括金屬氧化物?？蓪⒆贤夤鈱?dǎo)向第一組合物。施加紫外線可引發(fā)第一組合物固化以形成涂層。可對(duì)第一組合物施行加熱來(lái)引發(fā)第一組合物固化從而形成第一涂層。模具組合件可包括第一和第二模具部件，所述第一和第二模具部件一起限定了模具空腔。所述方法還可包括將液態(tài)成透鏡組合物放置到所述模具空腔中。所述成透鏡組合物可包括單體組合物和光引發(fā)劑。可將活化光線導(dǎo)向所述模具空腔。所述方法還可包括在將可聚合的成透鏡組合物放置到所述模具空腔中之前，在第一涂層的表面上形成粘合層。所述方法還可包括將透鏡從所述模具空腔中脫模并將第一和第二涂層轉(zhuǎn)移到形成的透鏡的外表面上。
在某些實(shí)施方案中，所述方法可包括在第二組合物上涂覆含硅組合物從而形成硅層。所述含硅組合物可包括膠態(tài)硅或硅烷單體。然后所述第一組合物可涂覆到硅層上來(lái)形成第一涂層。所述第一組合物可包括金屬氧化物。
在某些實(shí)施方案中，所形成的眼鏡鏡片包括在所述眼鏡鏡片的外表面上形成的部分抗反射的涂層。所述部分抗反射的涂層可包括第一涂層和第二涂層。所述第一涂層可為第一組合物的組分與水和/或醇的反應(yīng)產(chǎn)物。所述第二涂層可為第二組合物的組分的反應(yīng)產(chǎn)物。所述第二組合物可通過(guò)施加紫外線來(lái)進(jìn)行固化。在某些實(shí)施方案中，所述抗反射涂層在塑料眼鏡鏡片的前表面和/或后表面上形成。
在某些實(shí)施方案中，可見光透射基材是塑料透鏡。所述塑料透鏡可為眼鏡鏡片。在某些實(shí)施方案中，可見光透射基材是玻璃透鏡。所述抗反射的涂層可在少于約10分鐘的時(shí)間內(nèi)形成。所述第一和第二涂層可在少于10分鐘的時(shí)間內(nèi)形成。
在某些實(shí)施方案中，所述第一涂層的折射率可大于可見光透射基材的折射率。所述第二涂層的折射率可小于第一涂層的折射率。另外，所述第一涂層的折射率可大于可見光透射基材的折射率且第二涂層的折射率可小于第一涂層的折射率。
在某些實(shí)施方案中，在其中成透鏡組合物包括單體組合物和光引發(fā)劑的情況下，所述單體組合物包括含芳香族的多烯屬聚醚官能單體。所述單體組合物還可包括具有兩個(gè)烯屬不飽和基團(tuán)，例如丙烯酰基和/或甲基丙烯?；亩嘞俟倌軉误w。所述成透鏡組合物還可包括共引發(fā)劑組合物。所述共引發(fā)劑組合物可包括胺。在一些實(shí)施方案中，所述共引發(fā)劑組合物包括丙烯酸酯化。在某些實(shí)施方案中，所述成透鏡組合物包括吸收活化光線的化合物。所述成透鏡組合物可包括吸收紫外光的化合物和/或光致變色化合物。
在一些實(shí)施方案中，所述第一組合物可包括金屬氧化物、光引發(fā)劑、共引發(fā)劑、膠體二氧化硅、如二季戊四醇四丙烯酸酯的烯屬取代的單體、有機(jī)溶劑，或它們的混合物。所述第二組合物可包括硅烷單體、氟代酰化物(fluoroacylate)、引發(fā)劑、光引發(fā)劑、如二季戊四醇四丙烯酸酯的烯屬取代的單體、有機(jī)溶劑，或它們的混合物。
在某些實(shí)施方案中，所述引發(fā)劑是金屬氧化物。在某些實(shí)施方案中，所述引發(fā)劑是烷氧基鈦和烷氧基鋁。在某些實(shí)施方案中，光引發(fā)劑是雙(2，6-二甲氧基苯甲?；?-(2，4，4-三甲基苯基)氧化膦。
金屬氧化物可見于引發(fā)劑和/或第一組合物中。所述金屬氧化物可具有通式M(Y)p，其中M為鈦、鋁、鋯、硼、錫、銦、銻或鋅，Y為C1-C10烷氧基或乙酰丙酮根，P為等于M價(jià)態(tài)的整數(shù)。金屬氧化物可具有通式Ti(OR)4，其中R為C1-C10烷基。在一些實(shí)施方案中，所述金屬氧化物是甲氧基鈦、乙氧基鈦、異丙氧基鈦、丁氧基鈦或三異丙氧基鈦烯丙基乙酰乙酸鹽(titanium allylacetoacetate triisopropoxide)。所述金屬氧化物還可為烷氧基鈦與烷氧基鋯的混合物或烷氧基鈦與烷氧基鋁的混合物。
在某些實(shí)施方案中，可在旋轉(zhuǎn)基材或第一模具的同時(shí)將第一組合物導(dǎo)向可見光透射基材來(lái)涂覆所述第一組合物。也可通過(guò)將第二組合物導(dǎo)向旋轉(zhuǎn)的可見光透射基材或第一模具來(lái)涂覆所述第二組合物。所述第一模具可用來(lái)鑄塑塑料透鏡的前和/或后表面。在某些實(shí)施方案中，將第一組合物涂覆到可見光基材的前和/或后面。在某些實(shí)施方案中，可通過(guò)其中將第一組合物的第一部分涂覆到可見光透射基材上的方法涂覆第一組合物。可對(duì)第一組合物的第一部分進(jìn)行干燥。所述方法還可包括將第一組合物的第二部分涂覆到干燥過(guò)的第一組合物的第一部分上?？蓪?duì)第一組合物的第二部分進(jìn)行干燥。
在一些實(shí)施方案中，通過(guò)在可見光透射基材的表面上涂覆可由紫外光固化的硬涂層組合物的方法來(lái)形成所述硬涂層。所述方法還可包括將紫外光導(dǎo)向硬涂層組合物。所述紫外光可引發(fā)硬涂層組合物固化來(lái)形成硬涂層。在某些實(shí)施方案中，通過(guò)在將硬涂層組合物導(dǎo)向透鏡的同時(shí)旋轉(zhuǎn)所述基材來(lái)將硬涂層組合物涂覆到可見光透射基材的表面上。
在某些實(shí)施方案中，通過(guò)將第二組合物涂覆到第二模具部件的鑄模面上的方法來(lái)涂覆第二組合物。所述方法還可包括將紫外光導(dǎo)向所述第二組合物。所述紫外光可引發(fā)第二組合物固化從而在第二模具部件上形成第二涂層。所述方法還可包括將第一組合物涂覆到第二模具部件的第二涂層上來(lái)形成第一涂層。
第一和第二涂層的總厚度可小于約500nm。
在某些實(shí)施方案中，可將紫外光導(dǎo)向第一組合物和/或第二組合物達(dá)少于約90秒。通過(guò)施加紫外線，所述第一組合物可固化。滅菌燈或閃光燈可產(chǎn)生紫外光。
在某些實(shí)施方案中，在塑料透鏡上涂覆至少部分抗反射涂層的系統(tǒng)包括涂覆單元和涂覆組合物。所述涂覆單元可在使用過(guò)程中在模具部件或眼鏡鏡片中至少之一上涂覆涂層。所述涂覆組合物可包括金屬氧化物。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明結(jié)合下列附圖，參考如下目前優(yōu)選但不過(guò)是例舉性的本發(fā)明實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明，可更完全地理解本發(fā)明的方法和裝置的以上簡(jiǎn)要說(shuō)明以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中

圖1描述了形成塑料透鏡的裝置的透視圖；圖2描述了旋轉(zhuǎn)涂覆單元的透視圖；圖3描述了旋轉(zhuǎn)涂覆單元的剖面?zhèn)纫晥D；圖4描述了除去部分本體的形成塑料透鏡的裝置的透視圖；圖5描述了透鏡固化單元組件的透視圖；圖6描述了除去部分本體和涂覆單元的形成塑料透鏡的裝置的透視圖；圖7描述了熒光燈鎮(zhèn)流器系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖；圖8描述了模具組合件；圖9描述了墊圈的一種實(shí)施方案的等角視圖(isometric view)；圖10描述了圖9的墊圈的頂視圖；圖11描述了模具/墊圈組合件的一個(gè)實(shí)施方案的剖面圖；圖12描述了墊圈的一種實(shí)施方案的等角視圖；圖13描述了圖12墊圈的頂視圖；圖14描述了除去墊圈后的固化透鏡和模具的側(cè)視圖；圖15描述了后固化單元；圖16描述了丙烯酸酯化胺的化學(xué)結(jié)構(gòu)；圖17-19描述了具有顯示各種顯示菜單的顯示屏的控制器的面板；圖20描述了被加熱的可聚合成透鏡組合物分配系統(tǒng)的等角視圖；圖21描述了經(jīng)加熱的可聚合成透鏡組合物分配系統(tǒng)的側(cè)視圖；圖22和23描述了經(jīng)加熱的可聚合成透鏡組合物分配系統(tǒng)的剖面?zhèn)纫晥D24描述了用于制備平頂(flat-top)雙焦點(diǎn)透鏡的模具組合件；圖25描述了透鏡固化單元的前視圖；圖26描述了透鏡固化單元的頂視圖；圖27描述了大體積透鏡固化裝置的等角視圖；圖28描述了大體積透鏡固化裝置的剖面?zhèn)纫晥D；圖29描述了大體積透鏡固化裝置的第一固化單元的剖面頂視圖；圖30描述了模具組合件夾持器的等角視圖；圖31描述了大體積透鏡固化裝置的輸送器系統(tǒng)的等角視圖；圖32描述了大體積透鏡固化裝置的剖面頂視圖；圖33描述了大體積透鏡固化裝置的部分輸送器系統(tǒng)的側(cè)視圖；圖34描述了大體積透鏡固化裝置的側(cè)視圖；和圖35描述了大體積透鏡固化裝置的剖面前視圖。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明用于使用活化光線固化透鏡的裝置、操作程序、設(shè)備、系統(tǒng)、方法和組合物可得自于Optical Dynamics Corporation，Louisville，Kentucky。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1，塑料透鏡固化裝置總體由標(biāo)號(hào)10表示。如圖1所示，透鏡形成裝置10至少包括一個(gè)涂覆單元20、透鏡固化單元30、后固化單元40和控制器50。在一種實(shí)施方案中，裝置10包括兩個(gè)涂覆單元20。涂覆單元20可設(shè)計(jì)為在模具部件或透鏡上涂覆涂層。涂覆單元20可為旋轉(zhuǎn)涂覆單元。透鏡固化單元30包括用于產(chǎn)生活化光線的活化光源。這里使用的術(shù)語(yǔ)“活化光線”是指可實(shí)現(xiàn)化學(xué)變化的光線?；罨饩€可包括紫外線(如波長(zhǎng)為約300nm至約400nm的光線)、光化性(actinic)光線、可見光或紅外光。一般來(lái)說(shuō)，能夠?qū)崿F(xiàn)化學(xué)變化的任何波長(zhǎng)的光線均可歸類為活化光線?；瘜W(xué)變化可表現(xiàn)為多種形式。化學(xué)變化可包括但不限于引起聚合的任何化學(xué)反應(yīng)。在某些實(shí)施方案中，化學(xué)變化使得在成透鏡組合物中生成引發(fā)劑物種，所述引發(fā)劑物種能夠引發(fā)化學(xué)聚合反應(yīng)?？稍O(shè)計(jì)所述活化光源以將光線導(dǎo)向模具組合件?？稍O(shè)計(jì)后固化單元40以完成塑料透鏡的聚合。后固化單元40可包括活化光源和加熱源?？刂破?0可為可編程的邏輯控制器?？刂破?0可連接到涂覆單元20、透鏡固化單元30、后固化單元40，使得所述控制器能夠基本上同時(shí)地操作所述三個(gè)單元20、30和40。控制器50可為計(jì)算機(jī)。
在授予Kachel等人的US專利4895102、授予Upton的US專利3494326和授予Joel等人的US專利5514214中公開了用于在透鏡或模具部件上涂覆涂料組合物、然后對(duì)所述涂料組合物進(jìn)行固化的涂覆單元(通過(guò)引用將這些文獻(xiàn)全部結(jié)合在這里)。另外，圖2和3中所示的裝置也可用來(lái)在透鏡或模具部件上涂覆涂層。
圖2描述了一對(duì)旋轉(zhuǎn)涂覆單元102和104。這些旋轉(zhuǎn)涂覆單元可用來(lái)在透鏡或模具部件上涂覆耐劃涂層或帶色涂層。各涂覆單元包括一開口，經(jīng)該開口操作者可將透鏡和透鏡模具組合件放到夾持器108上。夾持器108可部分環(huán)繞有阻擋物114。阻擋物114可連接到盤狀物115上。如圖3所示，所述盤狀物的邊緣可傾斜以形成與阻擋物114合并的圓周側(cè)壁121。所述盤狀物的底部117可基本上是平的。所述平的底部可具有圓形開口，該開口允許連接到透鏡夾持器108的延長(zhǎng)件109延伸經(jīng)過(guò)所述盤狀物115。
夾持器108可經(jīng)延長(zhǎng)件109連接到電動(dòng)機(jī)112上?？稍O(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)112以使夾持器108旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，電動(dòng)機(jī)112可設(shè)計(jì)為使延長(zhǎng)件109旋轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)件109旋轉(zhuǎn)又使夾持器108旋轉(zhuǎn)。涂覆單元102/104也可包括電子控制器140。電子控制器140可與電動(dòng)機(jī)112連接，以控制由電動(dòng)機(jī)112轉(zhuǎn)動(dòng)的夾持器108的速度。電子控制器140可與可編程的邏輯控制器如圖1所示的控制器50連接。所述可編程的邏輯控制器可向電子控制器發(fā)送信號(hào)以控制夾持器108的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。在一種實(shí)施方案中，可設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)112以便以不同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)夾持器108。電動(dòng)機(jī)112可能夠以高達(dá)每分鐘1500轉(zhuǎn)(“RPM”)的速度來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)透鏡或模具部件。
在一種實(shí)施方案中，阻擋物114具有由吸收劑材料如泡沫橡膠制備的或由其做襯里的內(nèi)表面。這種吸收劑材料可是一次性使用的并可除去的。所述吸收劑材料可設(shè)計(jì)為在使用過(guò)程中吸收任何滲出透鏡或模具部件的液體。或者，阻擋物114的內(nèi)表面也可是基本上非吸收性的，使得在涂覆過(guò)程中使用的任何液體自阻擋物114落下進(jìn)入盤狀物115。
在一種實(shí)施方案中，涂覆單元20設(shè)置在形成透鏡的裝置10的頂部部分12中，如圖1所示。覆蓋物22可與形成透鏡的裝置的本體14連接以使得在使用過(guò)程中頂部部分12被覆蓋。光源23可設(shè)置在覆蓋物22的內(nèi)表面上。所述光源可包括設(shè)置在覆蓋物22的內(nèi)表面上的至少一個(gè)燈24，優(yōu)選兩個(gè)或更多個(gè)燈。燈24的位置可使得當(dāng)關(guān)閉覆蓋物22時(shí)燈位于涂覆單元20上方。燈24發(fā)射活化光線到位于涂覆單元20內(nèi)的透鏡或模具部件上。燈可具有各種形狀，包括但不限于線形(如圖1所示)、方形、長(zhǎng)方形、圓形或橢圓形。活化光源發(fā)射會(huì)引發(fā)各種涂層材料固化的波長(zhǎng)的光線。例如，最通用的涂層材料可由波長(zhǎng)在紫外光區(qū)的活化光線固化，因而所述光源應(yīng)表現(xiàn)出強(qiáng)的紫外光發(fā)射。所述光源還可設(shè)計(jì)為在使用過(guò)程中產(chǎn)生最少的熱量。具有強(qiáng)紫外線發(fā)射的燈具有波長(zhǎng)在約200nm到約400nm的紫外線區(qū)的峰值輸出，優(yōu)選峰值輸出在約200nm至300nm，更優(yōu)選在約254nm。在一種實(shí)施方案中，燈24可具有在紫外線區(qū)的峰值輸出并具有較小的熱量輸出。這種燈通常被稱為“殺菌”燈，并且任何這類的燈均可使用。發(fā)射峰值輸出在所需的紫外線區(qū)的光線的“殺菌”燈可以型號(hào)UV-WX G10T5，商購(gòu)于Voltarc，Inc.，F(xiàn)airfield，Connecticut。
使用旋轉(zhuǎn)涂覆單元的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可使用各種形狀的燈(例如線型的燈)來(lái)固化所述的涂層材料。在一種實(shí)施方案中，優(yōu)選以基本上均一的方式來(lái)對(duì)涂層材料進(jìn)行固化，以保證在模具部件或透鏡上形成均勻的涂層。使用旋轉(zhuǎn)涂覆單元，需要進(jìn)行涂覆的物體可在足夠高的速度下旋轉(zhuǎn)以保證在固化過(guò)程中基本上均勻分布的光達(dá)到所述物體，而無(wú)論光源的形狀如何。旋轉(zhuǎn)涂覆單元的應(yīng)用優(yōu)選使得可使用市售的直線型光源來(lái)進(jìn)行涂層材料的固化。
在覆蓋物22中可結(jié)合有開關(guān)。所述開關(guān)優(yōu)選與光源23電連接，使得在打開光源之前必須啟動(dòng)所述開關(guān)。優(yōu)選地，所述開關(guān)的位置為使得覆蓋物的關(guān)閉使所述開關(guān)被啟動(dòng)。以這種方式，光線優(yōu)選直到所述覆蓋物關(guān)閉之前保持切斷，從而防止操作者意外暴露于所述光源23的光線。
在使用過(guò)程中，可將透鏡或透鏡模具組合件放置在透鏡夾持器108上。所述透鏡夾持器108可包括連接到金屬棒上的吸盤。所述吸盤的凹面可與模具或透鏡面接觸，且所述吸盤的凸面可與金屬棒接觸。所述金屬棒可與電動(dòng)機(jī)112連接。所述透鏡夾持器還可包括可移動(dòng)的臂和彈簧組件，后兩者可一起操作來(lái)在使用過(guò)程中用彈簧張力將透鏡固定在透鏡夾持器上。
如圖4所示，所述固化單元30可包括頂部光源214、透鏡抽拉(drawer)組件216和底部光源218。透鏡抽拉組件216優(yōu)選包括模具組合件夾持器220，更優(yōu)選包括至少兩個(gè)模具組合件夾持器220。各模具組合件夾持器220優(yōu)選設(shè)計(jì)為夾持一對(duì)模具部件，這一對(duì)模具部件與墊圈一起形成模具組合件。所述透鏡抽拉組件216優(yōu)選滑動(dòng)設(shè)置在導(dǎo)軌上。在使用過(guò)程中，在透鏡抽拉組件處于打開位置時(shí)(即當(dāng)所述門從透鏡固化單元的前部伸出時(shí))，模具組合件可置于模具組合件夾持器220中。在模具組合件已裝載于模具夾持器220中后，所述門可滑入到關(guān)閉位置，模具組合件位于頂部光源214的正下方和底部光源218的正上方。可設(shè)置排氣孔(未示出)與透鏡固化單元連通，以便當(dāng)模具部件位于頂部燈之下的位置時(shí)允許將空氣流導(dǎo)向模具部件。排氣扇(未示出)可與排氣孔連通以改進(jìn)流經(jīng)透鏡固化單元的空氣的循環(huán)。
如圖4和5所示，優(yōu)選頂部光源214和底部光源216包括多個(gè)活化光線發(fā)生裝置或燈240。優(yōu)選地，所述燈互相接近以形成光線排，如圖4所示。優(yōu)選地，設(shè)置三個(gè)或四個(gè)燈以在要固化的模具組合件的整個(gè)表面上提供基本上均勻的輻射。燈240優(yōu)選產(chǎn)生活化光線。燈240可由適當(dāng)?shù)墓潭ㄎ?42支撐并與之電連接。燈240可產(chǎn)生紫外線、光化性光線、可見光和/或紅外線。燈的選擇優(yōu)選基于在成透鏡組合物中使用的單體。在一種實(shí)施方案中，所述活化光線可由熒光燈產(chǎn)生。所述熒光燈優(yōu)選在380至490nm區(qū)具有強(qiáng)發(fā)射光譜。發(fā)射所述波長(zhǎng)的活化光線的熒光燈可按型號(hào)TLD-15W/03商購(gòu)于Philips。在另一種實(shí)施方案中，所述燈可是紫外線燈。
在一種實(shí)施方案中，所述活化光源可在照射之間快速打開和關(guān)閉。圖6中所示的鎮(zhèn)流器250可用于這一功能。所述鎮(zhèn)流器的位置可在涂覆單元之下。電源252也可位于鎮(zhèn)流器250附近，在涂覆單元之下。
通常，當(dāng)關(guān)閉熒光燈時(shí)，在所述燈中的燈絲會(huì)變冷。當(dāng)所述燈隨后打開時(shí)，燈的強(qiáng)度會(huì)隨著燈絲的變熱而波動(dòng)。這些波動(dòng)會(huì)影響成透鏡組合物的固化。為減少燈強(qiáng)度的波動(dòng)，鎮(zhèn)流器250可使熒光燈起動(dòng)并減少由所述熒光燈產(chǎn)生的光的強(qiáng)度達(dá)到穩(wěn)定所需的時(shí)間。
可使用若干個(gè)鎮(zhèn)流器系統(tǒng)。用于熒光燈的鎮(zhèn)流器通常用于兩種目的。一個(gè)功能是提供使在熒光燈中的氣體離子化的初始高壓電弧(這里稱為“放電電壓”)。在氣體離子化后，需要低得多的電壓來(lái)維持氣體的離子化。在某些實(shí)施方案中，所述鎮(zhèn)流器還限制經(jīng)過(guò)所述燈的電流。在某些鎮(zhèn)流器系統(tǒng)中，可在向電極施加起動(dòng)電壓之前預(yù)熱燈的燈絲。
即時(shí)起動(dòng)鎮(zhèn)流器通常提供500-600V的放電電壓。與即時(shí)起動(dòng)鎮(zhèn)流器一起使用的熒光燈的電極通常設(shè)計(jì)為在無(wú)預(yù)熱的條件下進(jìn)行起動(dòng)。即時(shí)起動(dòng)鎮(zhèn)流器使得熒光燈可快速開啟而無(wú)明顯的延遲。然而，由熒光燈產(chǎn)生的光線強(qiáng)度可能會(huì)隨著燈絲溫度的增加而波動(dòng)。
快速起動(dòng)鎮(zhèn)流器包括用于提供放電電壓的高壓變壓器和向燈絲提供低電壓(約2至4V)以在燈起動(dòng)之前對(duì)燈絲進(jìn)行加熱的附加繞組。由于燈絲已被加熱，對(duì)在燈中的氣體進(jìn)行離子化所需的放電電壓低于即時(shí)起動(dòng)鎮(zhèn)流器所使用的放電電壓?？焖倨饎?dòng)鎮(zhèn)流器通常產(chǎn)生250至400V的放電電壓?？墒褂每焖倨饎?dòng)鎮(zhèn)流器來(lái)減少燈所產(chǎn)生的光線強(qiáng)度的波動(dòng)。由于在燈打開之前燈絲進(jìn)行了預(yù)熱，所以將燈絲加熱至其正常操作溫度所需的時(shí)間是最少的。
快速起動(dòng)鎮(zhèn)流器通常在燈的操作過(guò)程中和當(dāng)燈切斷時(shí)連續(xù)對(duì)燈絲施加加熱電壓。因而，在燈不使用的長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，燈絲會(huì)維持在加熱態(tài)。這往往浪費(fèi)能量并增加裝置的操作成本。
為更好地控制燈絲的加熱，可使用閃爍器(flasher)鎮(zhèn)流器系統(tǒng)。在圖7中圖示了閃爍器鎮(zhèn)流器系統(tǒng)的一種實(shí)施方案的簡(jiǎn)圖。在閃爍器鎮(zhèn)流器系統(tǒng)中，熒光燈712與高頻即時(shí)起動(dòng)鎮(zhèn)流器714和一個(gè)或多個(gè)變壓器716電連接。所述高頻即時(shí)起動(dòng)鎮(zhèn)流器714可提供放電電壓并在燈變亮后起到限流功能。高頻即時(shí)起動(dòng)鎮(zhèn)流器可得自于許多不同的生產(chǎn)商，包括Motorola，Inc.和Hatch Transformers，Inc.Tampa，F(xiàn)L。變壓器716可與一或兩個(gè)燈絲718電連接以向燈絲提供低電壓(約2至約4V)。這種低電壓可將燈絲718加熱至接近燈絲718操作溫度的溫度。通過(guò)在打開燈之前對(duì)燈絲進(jìn)行加熱，由所述燈產(chǎn)生的光線強(qiáng)度可是穩(wěn)定的，因?yàn)闊舻臒艚z保持在接近其最佳的操作溫度。變壓器可得自于許多不同的生產(chǎn)商。在一種實(shí)施方案中，可使用環(huán)芯變壓器來(lái)向燈絲提供低電壓。環(huán)芯變壓器可得自于Plitron Manufacturing Inc.Toronto，Ontario，Canada或Toroid Corporation of Maryland，Salisbury，MD。
由于即時(shí)起動(dòng)鎮(zhèn)流器714和變壓器716是獨(dú)立的單元，它們可互相獨(dú)立地進(jìn)行操作?？刂破?11可與即時(shí)起動(dòng)鎮(zhèn)流器714和變壓器716兩者連接以控制這些裝置的操作。當(dāng)對(duì)燈施加放電電壓時(shí)，所述變壓器716可保持開或關(guān)的狀態(tài)。在某些實(shí)施方案中，控制器711可在即將對(duì)燈施加放電電壓之前關(guān)斷變壓器716。所述控制器711也可監(jiān)測(cè)燈的操作。所述控制器711可以被編程以在燈關(guān)斷時(shí)打開變壓器716，從而將燈保持在備用狀態(tài)。為節(jié)省能量，燈絲718可僅在打開燈之前進(jìn)行加熱。因而，當(dāng)控制器711接收到打開燈的信號(hào)時(shí)，控制器711可打開變壓器716來(lái)對(duì)燈絲718進(jìn)行加熱，并隨后通過(guò)由即時(shí)起動(dòng)鎮(zhèn)流器714發(fā)送放電電壓來(lái)打開燈。所述控制器可設(shè)計(jì)為在燈有預(yù)定的不活動(dòng)期后關(guān)斷變壓器。例如，所述控制器可設(shè)計(jì)為當(dāng)燈用于固化過(guò)程時(shí)接收信號(hào)。如沒有接收到這種信號(hào)，則控制器可關(guān)斷燈(通過(guò)關(guān)斷即時(shí)起動(dòng)鎮(zhèn)流器)，但仍使變壓器處于開合狀態(tài)。所述燈可處于備用狀態(tài)達(dá)預(yù)定的時(shí)間。如控制器未接收到打開燈的信號(hào)，則控制器可關(guān)斷變壓器來(lái)節(jié)省能量。
在一種實(shí)施方案中，頂部濾光器254可位于頂部光源214和透鏡抽拉組件216之間，如圖5中所示。底部濾光器256可位于底部光源218和透鏡抽拉組件216之間。頂部濾光器254和底部濾光器256如圖5所示由單一的濾光片部件制成，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可認(rèn)識(shí)到，各濾光器可包括兩個(gè)或更多個(gè)濾光片部件。頂部濾光器254和底部濾光器256的部件優(yōu)選根據(jù)所要模制的透鏡的特性來(lái)進(jìn)行改變。例如，在制備負(fù)透鏡的實(shí)施方案中，頂部濾光器254包括位于透明派熱克斯玻璃板上的可在兩面進(jìn)行乳白化處理的派熱克斯玻璃板。所述底部濾光片256包括位于透明派熱克斯玻璃板上的一側(cè)乳白化處理的派熱克斯玻璃板，其具有使入射到模具組合件中心部分的活化光線強(qiáng)度小于入射到模具組合件的邊緣部分的活化光線強(qiáng)度的裝置。
相反地，在另一制備正透鏡的配置中，頂部濾光器254包括位于乳白化處理的派熱克斯玻璃板上的在一側(cè)或兩側(cè)乳白化處理的派熱克斯玻璃板和透明派熱克斯玻璃板，其具有使入射到模具組合件邊緣部分的活化光線強(qiáng)度小于中心部分的裝置。所述底部濾光器256包括位于透明派熱克斯玻璃板上的在一側(cè)乳白化處理的透明派熱克斯玻璃板，其具有使入射到模具組合件邊緣部分的活化光線強(qiáng)度小于中心部分的裝置。在這種配置中，代替減少入射到透鏡的邊緣部分的活化光線的相對(duì)強(qiáng)度的裝置，可減小孔250的直徑以達(dá)到相同的結(jié)果，即減少入射到模具組合件的邊緣部分的活化光線的相對(duì)強(qiáng)度。
對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的是，各濾光器254或256可由多個(gè)濾光片部件組成或包括能有效減少光線量至所需強(qiáng)度的任何其它措施或裝置，以散射光線和/或產(chǎn)生沿模具組合件的光強(qiáng)度梯度?；蛘?，在某些實(shí)施方案中也可不使用濾光片元件。
在一種實(shí)施方案中，頂部濾光器254或底部濾光器256各包括至少一個(gè)派熱克斯玻璃板，所述玻璃板具有至少一個(gè)乳白化處理面。另外，所述濾光器中之一或兩者可包括多于一個(gè)的各在一面或兩面進(jìn)行乳白化處理的派熱克斯玻璃板，和/或一個(gè)或多個(gè)描圖紙板。在穿過(guò)乳白化處理的派熱克斯玻璃后，據(jù)信活化光線沒有突然的強(qiáng)度不連續(xù)性。通過(guò)除去尖銳的強(qiáng)度分布，可減少成品透鏡中的光學(xué)畸變。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可意識(shí)到，可使用其它的手段來(lái)散射活化光線，從而使其不具有突然的強(qiáng)度不連續(xù)性。在另一種實(shí)施方案中，可使用塑料濾光片。所述塑料濾光片可由基本上透明的塑料片來(lái)制備。塑料濾光片可是乳白化的或非乳白化的?；旧贤该鞯乃芰掀刹幻黠@吸收引發(fā)聚合反應(yīng)的波長(zhǎng)的光線的材料來(lái)制備。在一種實(shí)施方案中，所述塑料濾光片可由聚碳酸酯片來(lái)制備。可使用的聚碳酸酯的一種實(shí)例是LEXAN聚碳酸酯，可商購(gòu)自General Electric Corporation。在另一種實(shí)施方案中，所述濾光片可由硼硅酸鹽類型的玻璃來(lái)制備。
在操作中，所述裝置可適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)為用來(lái)制備在中心較厚的正透鏡或在邊緣處較厚的負(fù)透鏡。為減少過(guò)早脫離的可能性，透鏡的較厚部分優(yōu)選在比透鏡的較薄部分更快的速率下進(jìn)行聚合。
在透鏡各部分進(jìn)行聚合的速率可通過(guò)改變?cè)谕哥R具體部位入射的活化光線的相對(duì)強(qiáng)度來(lái)控制。對(duì)于正透鏡，入射的活化光線的強(qiáng)度優(yōu)選在透鏡邊緣處減少，從而使透鏡的較厚中心部分比透鏡的較薄邊緣部分聚合速率快。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知，當(dāng)成透鏡材料固化時(shí)其趨向于收縮。如果允許透鏡的較薄部分先于較厚部分進(jìn)行聚合，則較薄部分往往在較厚部分進(jìn)行聚合和收縮時(shí)是剛性的，透鏡會(huì)過(guò)早從模具部件中脫出或者使模具部件破裂。因此，當(dāng)入射到正透鏡的邊緣部分的活化光線的相對(duì)強(qiáng)度相對(duì)于中心部分減少時(shí)，中心部分可更快地聚合和在邊緣部分呈剛性之前收縮，從而使收縮更均勻。
改變?nèi)肷涞酵哥R的活化光線的相對(duì)強(qiáng)度可以由許多途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。按照一種方法，在正透鏡的情況下，可將有孔的金屬板放置到燈和模具組合件之間，該金屬板的孔位于模具部件中心處之上。金屬板的位置使得入射的活化光線主要落在透鏡的較厚的中心部分。以這種方式，正透鏡的中心處的聚合速率可相對(duì)于正透鏡的外邊緣處加速，所述外邊緣處接收較少的活化光線。金屬板可手工插入或可通過(guò)與控制器連接的自動(dòng)裝置來(lái)插入。在一種實(shí)施方案中，輸入到控制器中的處方?jīng)Q定是否將金屬板置于燈和模具組合件之間。
如圖7所示，模具組合件352可包括相對(duì)的模具部件378，兩者由環(huán)形墊圈380隔離從而限定一透鏡模塑空腔382。相對(duì)的模具部件378和環(huán)形墊圈380可按一定的方式來(lái)成型和選擇以生產(chǎn)所需屈光度的透鏡。
模具部件378可由能透過(guò)活化光線的任何適當(dāng)材料來(lái)制備。所述模具部件378優(yōu)選由玻璃來(lái)制備。各模具部件378具有外圓周面384和一對(duì)相對(duì)的表面386和388，表面386和388進(jìn)行精確磨光。優(yōu)選模具部件378具有所需的活化光線透射性能，且鑄型面386和非鑄型面388優(yōu)選沒有表面畸變、波紋、劃痕或其它缺陷，因?yàn)檫@樣的缺陷可在成品透鏡中再現(xiàn)。
如上所指出的，優(yōu)選將模具部件378以相對(duì)分開的位置固定，以在其相對(duì)表面386之間限定一透鏡模塑空腔382。所述模具部件378優(yōu)選通過(guò)T型柔性環(huán)形墊圈380來(lái)保持間隔設(shè)置，所述墊圈380將透鏡模塑空腔382與模具部件378的外部密封。在使用中，所述墊圈380可支撐在一部分模具組合件夾持器220上(如圖4所示)。
以這種方式，頂部或背面模具部件390具有凸的內(nèi)表面386，同時(shí)底部或前面模具部件392具有凹的內(nèi)表面386，從而所形成的透鏡模塑空腔382優(yōu)選被成型以制備所需構(gòu)型的透鏡。因而，通過(guò)選擇具有所需表面386的模具部件378，可制備出具有不同特性如焦距的透鏡。由燈240發(fā)出的活化光線優(yōu)選穿過(guò)模具部件378并以如下所討論的方式作用在位于模塑空腔382中的成透鏡材料上從而形成透鏡。如上面所提到的，活化光線在到達(dá)模具組合件352之前可穿過(guò)適當(dāng)?shù)臑V光器254或256。
所述模具部件378優(yōu)選由不透射波長(zhǎng)小于約300nm的活化光線的材料制備。適當(dāng)?shù)牟牧鲜怯蒘chott Optical Glass Inc.，Duryea，Pennsylvania制造并出售的Schott Crown，S-1或S-3玻璃，或是由Corning Glass of Corning，New York制造并出售的Corning 8092玻璃。平頂或單視模具的來(lái)源可是Augen Lens Co.，San Diego，California。
環(huán)形墊圈380可由具有良好邊緣修飾性(lip finish)并在整個(gè)透鏡固化過(guò)程的條件下保持足夠的柔性的乙烯基材料來(lái)制成。在一種實(shí)施方案中，環(huán)形墊圈380由硅酮橡膠材料來(lái)制備，所述材料如為GESE6035，可商購(gòu)于General Electric。在另一種優(yōu)選實(shí)施方案中，環(huán)形墊圈380由乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物來(lái)制備，所述共聚物可以以商標(biāo)名ELVAX7商購(gòu)于E.I.DuPont de Nemours & Co.。優(yōu)選的ELVAX7樹脂是熔體指數(shù)為17.3-20.9dg/分鐘且乙酸乙烯酯含量為24.3-25.7wt％的ELVAX7 350、熔體指數(shù)為22.0-28.0dg/分鐘且乙酸乙烯酯含量為27.2-28.8wt％的ELVAX7 250、熔體指數(shù)為38.0-48.0dg/分鐘且乙酸乙烯酯含量為27.2-28.8wt％的ELVAX7 240和熔體指數(shù)為38.0-48.0dg/分鐘且乙酸乙烯酯含量為32.0-34.0wt％的ELVAX7 150。在另一種實(shí)施方案中，所述墊圈由聚乙烯來(lái)制備。無(wú)論是何種具體材料，所述墊圈380可由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的通用注塑或壓塑技術(shù)來(lái)制備。
圖9和10分別提供了墊圈510的等角視圖和頂視圖。墊圈510可為環(huán)形的，且優(yōu)選設(shè)計(jì)為與形成模具組合件的一套模具相配合。墊圈510優(yōu)選特征在于有至少四個(gè)分立的突出部511。墊圈510優(yōu)選具有外表面514和內(nèi)表面512。所述突出部511優(yōu)選排列在內(nèi)表面512上，使得它們基本上是共面的。所述突出部?jī)?yōu)選沿墊圈的內(nèi)表面均勻地間隔開。優(yōu)選地，各突出部沿墊圈內(nèi)表面的間隔為約90度。雖然優(yōu)選有四個(gè)突出部，但可想到可包含多于四個(gè)。所述墊圈510可由硅酮橡膠材料來(lái)制備，例如可商購(gòu)于General Electric的GE SE6035。在另一種實(shí)施方案中，所述墊圈510可由乙烯與乙酸乙烯酯的共聚物來(lái)制備，所述共聚物可以商標(biāo)名ELVAX7得自E.I.DuPont de Nemours & Co.。在另一種實(shí)施方案中，墊圈510可由聚乙烯來(lái)制備。在另一種實(shí)施方案中，所述墊圈可由熱塑性彈性體橡膠來(lái)制備?？墒褂玫臒崴苄詮椥泽w橡膠的一個(gè)實(shí)例是可商購(gòu)于GLS Corporation的DYNAFLEX G-2780。
如圖11所示，突出部511優(yōu)選能夠間隔一套模具的模具部件526。模具部件526可為本領(lǐng)域所公知的各種類型和尺寸的模具部件中的任何一種。至少部分由模具部件526和墊圈510限定的模塑空腔528優(yōu)選能夠保持成透鏡組合物。優(yōu)選地，墊圈510與模具部件526之間的密封盡可能的完全。各突出部511的高度優(yōu)選控制模具部件526之間的間隔，并從而控制成品透鏡的厚度。通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)膲|圈和模具組，可產(chǎn)生制備各種放大倍數(shù)的透鏡的透鏡空腔。
模具組合件由兩個(gè)模具部件組成，即前模具部件526a和后模具部件526b，如圖11所示。后模具部件也稱為凸模具部件。后模具部件優(yōu)選界定凸透鏡的凹表面。返回去參照?qǐng)D9和10，已指出了后模具部件526b的相對(duì)于墊圈510的垂軸(steep axis)522和平軸(flat axis)524的優(yōu)選位置。在通用的墊圈中，可使用提升的唇邊來(lái)間隔模具部件。這一唇邊的厚度沿圓周有變化，其變化方式與模具組的類型適合，一個(gè)具體墊圈被設(shè)計(jì)與所述模具組一起使用。為具有使用一定數(shù)目的模具的機(jī)動(dòng)性，通常庫(kù)存相等數(shù)量的通用的墊圈。
然而，在一類模具組內(nèi)，沿后模具部件的外曲面可有一些點(diǎn)，在這些點(diǎn)處該類后模具部件的各部件具有相似形狀。這些點(diǎn)可見于沿墊圈510的一些位置上，與模具部件的垂軸和平軸相傾斜。在優(yōu)選實(shí)施方案中，這些點(diǎn)與所述模具部件的垂軸和平軸成約45度角。通過(guò)使用分立的突出部511來(lái)在這些點(diǎn)上間隔模具部件，單一的墊圈可與許多模具組一起使用。因而，必須庫(kù)存的墊圈的數(shù)目可大大減少。
另外，墊圈510可包括用于接收成透鏡組合物的凹槽。唇邊520可拉回以使成透鏡組合物被引入到所述空腔中?？梢肱艢饪?16以在引入成透鏡組合物時(shí)有助于空氣由模具空腔逸出。
墊圈510也可包括突出部540。當(dāng)?shù)谝缓偷诙＞吲c墊圈組裝時(shí)，突出部540可由朝向模具空腔內(nèi)部的墊圈側(cè)延伸。所述突出部的位置使得在使用該模具組合件所形成的塑料透鏡中形成一溝槽。所述溝槽可位于接近所形成的透鏡的外表面處。以這種方式，在接近模具部件與所形成的透鏡的界面處形成溝槽。圖14圖示了在固化和除去墊圈后位于兩個(gè)模具部件526之間的透鏡550的側(cè)視圖。沿透鏡的外表面可見由墊圈的各突出部所造成的各缺口/溝槽。溝槽544可由用來(lái)以適當(dāng)?shù)木嚯x間隔模具部件的墊圈的突出部511所形成。溝槽546可由突出部540所形成。該溝槽位于模具部件與形成的透鏡的界面上。雖然圖示為接近頂部模具部件的界面處，但應(yīng)理解，所述溝槽也可位于底部模具部件與形成的透鏡的界面處。在一種實(shí)施方案中，注入口538(見圖12和13)可在接近頂部模具部件與形成的透鏡的界面處形成溝槽。所述突出部511因而可位于底部模具部件與形成的透鏡的界面處。以這種方式，在形成的透鏡與各模具部件的界面處可產(chǎn)生兩個(gè)溝槽。
在除去墊圈后，模具可能粘附到形成的透鏡上。在某些情況下，可在模具部件與形成的透鏡之間插入尖銳的物體來(lái)使形成的透鏡與模具部件分離。溝槽546使得可插入尖銳物體，來(lái)使模具從形成的透鏡上撬起，從而有利于模具部件與形成的透鏡分離。
圖12和13分別是一種改進(jìn)的墊圈的等角視圖和頂視圖。墊圈530可由與墊圈510相似的材料組成。類似于墊圈510，墊圈530優(yōu)選是環(huán)形的，但可呈多種形狀。另外，以相似于圖9中所示突出部511的方式，墊圈530可包含突出部531?；蛘撸瑝|圈530還可包括沿內(nèi)表面532的提升的唇邊或現(xiàn)有技術(shù)中通用的間隔模具部件的另一種方法。
墊圈530優(yōu)選包括注入口538，用于在墊圈530完全與模具組配合的情況下來(lái)接收成透鏡組合物。注入口538優(yōu)選由墊圈530的內(nèi)表面532延伸到墊圈530的外表面534。因而，墊圈530不必須與模具組的模具部件部分脫離來(lái)接收成透鏡組合物。為向由通用模具/墊圈組合件限定的模具空腔中引入成透鏡組合物，所述墊圈必須與所述模具部件部分脫離。在注入模具空腔的過(guò)程中，成透鏡組合物可能滴到模具部件的背面。在模具部件背面上的成透鏡組合物可能使用于固化透鏡的活化光線局部聚焦，并可使最終產(chǎn)物產(chǎn)生光學(xué)畸變。由于在墊圈530與模具組完全配合的情況下，注入口538可允許成透鏡組合物被引入到模具空腔中，所以墊圈530優(yōu)選地避免了這一問(wèn)題。另外，注入口538可為足夠大的尺寸以在將成透鏡組合物引入到模具空腔中的過(guò)程中使空氣可以逸出；然而，墊圈530還可包含排氣口536以促進(jìn)空氣的逸出。
現(xiàn)在說(shuō)明使用墊圈510或530來(lái)制備塑料眼鏡鏡片的方法。所述方法優(yōu)選包括使墊圈510與形成第一放大倍數(shù)的第一透鏡的第一模具組相配合。所述第一模具組優(yōu)選含有至少一個(gè)前模具部件526a和一個(gè)后模具部件526b。由模具部件526a和526b及墊圈510可至少部分限定一保持成透鏡組合物的模具空腔。墊圈510優(yōu)選特征在于在內(nèi)表面512上設(shè)置有至少四個(gè)分立的突出部511來(lái)間隔所述模具部件。墊圈511與模具組的配合優(yōu)選包括將模具部件定位，使得各突出部511與后模具部件526b的垂軸和平軸形成斜角。在優(yōu)選實(shí)施方案中，這一角度為約45度。所述方法優(yōu)選還包括向模具空腔528中引入成透鏡組合物并對(duì)所述成透鏡組合物進(jìn)行固化。固化可包括使所述組合物經(jīng)受活化光線和/或熱輻射的作用。在透鏡固化后，可將第一模具組從墊圈上除去，然后可將墊圈與用于形成第二放大倍數(shù)的第二透鏡的第二模具組配合。當(dāng)使用墊圈530時(shí)，所述方法還包括經(jīng)注入口538引入成透鏡組合物，其中在引入成透鏡組合物的過(guò)程中，第一和第二模具部件保持與墊圈完全配合。所述成透鏡組合物可然后使用活化光線和熱輻射來(lái)進(jìn)行固化。
所述透鏡在透鏡固化單元30中固化后，可將其脫模并在后固化單元40中進(jìn)行后固化。后固化單元40優(yōu)選設(shè)計(jì)為對(duì)透鏡施加光、熱、或光與熱的結(jié)合。如圖15所示，后固化單元40可包括光源414、透鏡抽拉組件416和加熱源418。透鏡抽拉組件416優(yōu)選包括透鏡夾持器420，更優(yōu)選包括至少兩個(gè)透鏡夾持器420。透鏡抽拉組件416優(yōu)選滑動(dòng)安裝在導(dǎo)軌上。優(yōu)選透鏡抽拉組件416由陶瓷材料來(lái)制備。在透鏡抽拉組件416處于打開位置上的條件下(即當(dāng)所述門由后固化單元40的前面延伸出來(lái)時(shí))，可將固化的透鏡放置在透鏡夾持器420中。在將透鏡載入到透鏡夾持器420中后，所述門可滑入到關(guān)閉位置，而透鏡處于光源414的正下方和加熱源418的正上方。
如圖15中所示，優(yōu)選所述光源414包括多個(gè)產(chǎn)生光線的裝置或燈440。優(yōu)選地，當(dāng)透鏡抽拉組件關(guān)閉時(shí)，燈440可定位于各透鏡夾持器上方。所述燈440優(yōu)選產(chǎn)生活化光線。所述燈440可由適當(dāng)?shù)墓潭ㄎ?42支撐并與之電連接。所述固定物可是至少部分反射性的并且呈凹形以將光線由燈440導(dǎo)向透鏡夾持器。所述燈可產(chǎn)生紫外線、光合光、可見光和/或紅外線。所述燈的選擇優(yōu)選基于在成透鏡組合物中使用的單體。在一種實(shí)施方案中，所述活化光線可由熒光燈產(chǎn)生。所述熒光燈優(yōu)選具有約200nm至約800nm、更優(yōu)選約200nm至約400nm的強(qiáng)發(fā)射光譜。發(fā)射具有所述波長(zhǎng)的活化光線的熒光燈可以型號(hào)SNEUV RPR4190購(gòu)自Voltarc。在另一種實(shí)施方案中，所述燈可產(chǎn)生紫外光。
在一種實(shí)施方案中，所述活化光源可在照射之間快速打開和關(guān)閉?？墒褂面?zhèn)流器來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能。所述鎮(zhèn)流器可位于后固化單元之下?；蛘?，可使用圖7圖示且在上面敘述的鎮(zhèn)流器和變壓器系統(tǒng)來(lái)控制活化光源。
加熱源418可設(shè)計(jì)為對(duì)后固化單元的內(nèi)部進(jìn)行加熱。優(yōu)選地，所述加熱源418為電阻加熱器。加熱源418可由一或兩個(gè)電阻加熱器組成。加熱源418的溫度可恒溫控制。通過(guò)加熱后固化單元的內(nèi)部，可對(duì)放置在后固化單元40中的透鏡進(jìn)行加熱以使成透鏡材料完全固化。后固化單元40還可包括電扇來(lái)在所述單元內(nèi)循環(huán)空氣。在所述單元內(nèi)空氣的循環(huán)有助于在所述單元內(nèi)保持相對(duì)均勻的溫度。所述電扇也可用來(lái)在完成后固化過(guò)程后來(lái)對(duì)后固化單元的溫度進(jìn)行冷卻。
在一種實(shí)施方案中，通過(guò)照射活化光線而固化的透鏡可通過(guò)傳導(dǎo)加熱來(lái)進(jìn)一步處理。在授予Buazza的U.S.專利No.5928575中詳細(xì)敘述了使用傳導(dǎo)加熱的后固化步驟，該文獻(xiàn)通過(guò)引用結(jié)合在這里。
在另一種實(shí)施方案中，在施加后固化加熱之前，透鏡的邊緣可進(jìn)行處理以進(jìn)行固化或除去未完全固化的成透鏡材料(參見以上說(shuō)明)。在授予Buazza的U.S.專利No.5976423中敘述了未完全固化的成透鏡材料的進(jìn)一步固化的技術(shù)，該文獻(xiàn)通過(guò)引用結(jié)合在這里。
在另一種實(shí)施方案中，透鏡可在模具空腔中接受傳導(dǎo)性加熱后固化處理后進(jìn)行著色。在透鏡著色過(guò)程中，優(yōu)選將透鏡浸于染料溶液中。
透鏡固化系統(tǒng)的操作可通過(guò)基于微處理器的控制器50來(lái)進(jìn)行控制(圖1)。控制器50優(yōu)選控制涂覆單元20、透鏡固化單元30和后固化單元40的操作。控制器50可設(shè)計(jì)為基本上同時(shí)控制各個(gè)這些單元。另外，所述控制器可包括顯示器52和輸入裝置54。顯示器和輸入裝置可設(shè)計(jì)為與操作者交換信息。
控制器50優(yōu)選控制與形成塑料透鏡的過(guò)程有關(guān)的若干個(gè)操作。用來(lái)制備塑料透鏡的許多操作(如涂覆、固化和后固化操作)優(yōu)選在基于處方和所形成的透鏡的類型(如吸收紫外光/可見光、光致變色、著色等)的預(yù)定系列條件下進(jìn)行?？刂破?0優(yōu)選被編程來(lái)控制若干個(gè)這些操作，從而使操作者不必連續(xù)監(jiān)測(cè)所述裝置。
在某些實(shí)施方案中，透鏡或模具部件可涂以多種涂層(如耐劃或著色涂層)。這些涂層的涂覆根據(jù)要涂覆的涂層的類型可能需要特殊的條件?？刂破?0優(yōu)選設(shè)計(jì)為響應(yīng)操作者的輸入來(lái)產(chǎn)生這些條件。
當(dāng)使用旋轉(zhuǎn)涂覆單元時(shí)，控制器50可設(shè)計(jì)為在涂覆過(guò)程中控制透鏡或模具部件的旋轉(zhuǎn)?？刂破?0優(yōu)選與旋轉(zhuǎn)涂覆單元的電動(dòng)機(jī)電連接。所述控制器可向電動(dòng)機(jī)發(fā)送電子信號(hào)以打開和/或關(guān)閉電動(dòng)機(jī)。在典型的涂覆方法中，優(yōu)選控制模具或透鏡旋轉(zhuǎn)的速率以得到均勻和無(wú)缺陷的涂層。所述控制器優(yōu)選設(shè)計(jì)為在固化過(guò)程中控制模具或透鏡的旋轉(zhuǎn)速率。例如，當(dāng)涂覆涂層材料時(shí)，模具或透鏡優(yōu)選以較高的旋轉(zhuǎn)速率來(lái)旋轉(zhuǎn)(如約900至約950RPM)。而當(dāng)對(duì)涂層材料進(jìn)行固化時(shí)，優(yōu)選使用低得多的旋轉(zhuǎn)速率(如約200RPM)。所述控制器優(yōu)選設(shè)計(jì)為根據(jù)要執(zhí)行的操作步驟來(lái)調(diào)節(jié)透鏡或模具的旋轉(zhuǎn)速率。
所述控制器還優(yōu)選設(shè)計(jì)為控制燈24的操作。在涂覆步驟中，所述燈優(yōu)選在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間打開和關(guān)閉。例如，在涂覆涂層材料的過(guò)程中，通常不使用活化光線，因而控制器可設(shè)計(jì)為在這一過(guò)程中使燈保持關(guān)閉。在固化過(guò)程中，可使用活化光線來(lái)引發(fā)涂層材料的固化?？刂破鲀?yōu)選設(shè)計(jì)為在涂層材料的固化過(guò)程中將燈打開并控制燈保持打開的時(shí)間量。所述控制器還可設(shè)計(jì)為產(chǎn)生光脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)涂層材料的固化。光脈沖的長(zhǎng)度和頻率均可由控制器進(jìn)行控制。
所述控制器還優(yōu)選設(shè)計(jì)為控制透鏡固化單元的操作。所述控制器在透鏡固化過(guò)程中可執(zhí)行若干功能中的一些和/或其全部，包括但不限于(i)測(cè)量周圍室溫；(ii)根據(jù)室溫，確定成透鏡組合物固化所需的光線劑量(或在脈沖固化應(yīng)用中光線的初始劑量)；(iii)應(yīng)用活化光線，其強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間足以等于確定的劑量；(iv)在應(yīng)用所述劑量的光線過(guò)程中和之后測(cè)量所述組合物的溫度響應(yīng)；(v)計(jì)算下次應(yīng)用活化光線所需的劑量(在脈沖固化應(yīng)用中)；(vi)應(yīng)用活化光線，其強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間足以等于確定的第二劑量；(vii)通過(guò)監(jiān)測(cè)成透鏡組合物在應(yīng)用活化光線的過(guò)程中的溫度響應(yīng)來(lái)確定何時(shí)結(jié)束固化過(guò)程；(viii)獨(dú)立地打開和關(guān)閉頂部和底部光源；(ix)監(jiān)測(cè)燈溫度，并通過(guò)起動(dòng)接近所述燈的冷卻風(fēng)扇來(lái)控制燈的溫度；(x)打開/關(guān)閉風(fēng)扇或控制由風(fēng)扇產(chǎn)生的空氣流的流速來(lái)控制所述組合物的溫度。這里，“劑量”是指施加到物體上的光能量，入射光的能量由光強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間來(lái)確定。在授予Buazza等人的U.S.專利No.5989462中敘述了設(shè)計(jì)用于根據(jù)成透鏡組合物的溫度來(lái)改變施加到成透鏡組合物上的活化光線的劑量的控制器，該文獻(xiàn)通過(guò)引用結(jié)合在這里。
在一種實(shí)施方案中，可使用快門系統(tǒng)來(lái)控制對(duì)成透鏡材料應(yīng)用活化光線。所述快門系統(tǒng)優(yōu)選包括空氣起動(dòng)的快門板，所述快門板可插入到固化室中以防止活化光線達(dá)到成透鏡材料。所述快門系統(tǒng)可與控制器連接，所述控制器可起動(dòng)氣缸以使所述快門板插入到固化室中或自固化室中抽出。所述控制器優(yōu)選使得所述快門板在規(guī)定的時(shí)間間隔插入和抽出。所述控制器可接收溫度傳感器的信號(hào)使得可以根據(jù)成透鏡組合物和/或模具的溫度來(lái)調(diào)節(jié)插入和/或抽出快門的時(shí)間間隔。所述溫度傳感器可位于接近模具空腔和/或鑄塑室的多個(gè)位置上。
在某些實(shí)施方案中，透鏡可能需要后固化過(guò)程。所述后固化過(guò)程根據(jù)要形成的透鏡的類型可需要具體的條件。所述控制器優(yōu)選設(shè)計(jì)為根據(jù)操作者的輸入來(lái)產(chǎn)生這些條件。
控制器優(yōu)選設(shè)計(jì)為可控制在后固化單元中的燈的操作。所述燈優(yōu)選在后固化過(guò)程中的適當(dāng)時(shí)間打開和關(guān)閉。例如，在某些后固化操作中，可不需要燈，因而控制器在這種過(guò)程中會(huì)保持燈關(guān)閉。在其它過(guò)程中，可使用燈來(lái)完成透鏡的固化?？刂破鲀?yōu)選設(shè)計(jì)為在后固化步驟中打開燈并控制燈保持打開狀態(tài)的時(shí)間量。所述控制器還可設(shè)計(jì)為在后固化步驟中產(chǎn)生光脈沖。光脈沖的長(zhǎng)度和頻率均可由控制器進(jìn)行控制。
控制器優(yōu)選設(shè)計(jì)為可在后固化操作過(guò)程中控制加熱裝置418的操作。加熱裝置418優(yōu)選打開和關(guān)閉來(lái)維持后固化單元內(nèi)預(yù)定的溫度?；蛘?，當(dāng)使用電阻性加熱器時(shí)，可改變流經(jīng)加熱元件的電流來(lái)控制在后固化單元中的溫度。優(yōu)選光線和加熱的應(yīng)用均由控制器來(lái)進(jìn)行控制。與后固化單元連接的風(fēng)扇的操作也優(yōu)選由控制器進(jìn)行控制?？捎煽刂破鱽?lái)操作所述風(fēng)扇使空氣在后固化單元中循環(huán)或進(jìn)/出所述后固化單元。
另外，所述控制器可提供系統(tǒng)診斷以確定所述系統(tǒng)是否正適當(dāng)?shù)剡\(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)需要例行維護(hù)或當(dāng)檢測(cè)到系統(tǒng)錯(cuò)誤時(shí)控制器可通知使用者。所述系統(tǒng)監(jiān)測(cè)如下條件，以便當(dāng)機(jī)器有故障、需要標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)或漂移出其建議的操作范圍時(shí)警告使用者I2C網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤；線電壓；頂架(top fack)光強(qiáng)度；底架(bottom rack)光強(qiáng)度；后固化架光強(qiáng)度；頂部活化光線鎮(zhèn)流器電流；底部活化光線鎮(zhèn)流器電流；后固化活化光線鎮(zhèn)流器電流；殺菌燈鎮(zhèn)流器電流；后固化加熱器電流；頂部活化燈燈絲加熱變壓器電流；底部活化燈燈絲加熱變壓器電流；殺菌燈燈絲加熱變壓器電流；頂部活化燈打開次數(shù)；底部活化燈打開次數(shù)；后固化活化燈打開次數(shù)；殺菌燈打開次數(shù)；頂部活化燈接通時(shí)間；底部活化燈接通時(shí)間；后固化活化燈接通時(shí)間；殺菌燈接通時(shí)間；頂部燈溫度；底部燈溫度；旋轉(zhuǎn)板溫度；后固化溫度。
例如，所述控制器可監(jiān)測(cè)流經(jīng)涂覆、透鏡固化或后固化單元的燈的電流以確定所述燈是否正適當(dāng)?shù)夭僮鳌Ｋ隹刂破骺捎涀∷鰺粢咽褂玫男r(shí)數(shù)。當(dāng)一個(gè)燈已使用了預(yù)定的小時(shí)數(shù)時(shí)，可向操作者傳遞信息來(lái)通知操作者所述燈需要更換?？刂破鬟€可監(jiān)測(cè)由所述燈所產(chǎn)生的光線的強(qiáng)度?？蓪⒐怆姸O管置于所述燈的近處以確定由所述燈所產(chǎn)生的光線的強(qiáng)度。如光線強(qiáng)度落于預(yù)定范圍之外，則可調(diào)整向所述燈施加的電流來(lái)改變產(chǎn)生的光線的強(qiáng)度(或者增加電流以增加強(qiáng)度；或者減少電流以減少?gòu)?qiáng)度)?；蛘?，當(dāng)一個(gè)燈產(chǎn)生的光線的強(qiáng)度低于預(yù)定值時(shí)，所述控制器可發(fā)送信息通知操作者該燈需要更換。
當(dāng)機(jī)器在這些區(qū)域出現(xiàn)故障時(shí)，可顯示如下的故障信息后固化溫度你的后固化的溫度在其建議操作范圍之外。如透鏡抽拉器關(guān)閉，所述單元具有足夠加熱時(shí)間，且在系統(tǒng)重新起動(dòng)后該問(wèn)題繼續(xù)存在，則你的機(jī)器需要服務(wù)。
光線強(qiáng)度你的＿＿＿光源輸出值已低于其推薦范圍。如在系統(tǒng)重新起動(dòng)后該問(wèn)題繼續(xù)存在，你需要更換你的＿＿＿燈。
燈功率你的＿＿燈沒有適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行工作。如在系統(tǒng)重新起動(dòng)后該問(wèn)題繼續(xù)存在，你需要更換你的＿＿燈。
燈絲加熱功率你的＿＿＿燈沒有適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行工作。如在系統(tǒng)重新起動(dòng)后該問(wèn)題繼續(xù)存在，你需要更換你的＿＿燈。
燈的接通時(shí)間你的＿＿燈已超過(guò)了其預(yù)期壽命。請(qǐng)更換你的燈。
PC加熱器在你的后固化單元中的加熱器沒有適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行工作。如在系統(tǒng)重新起動(dòng)后該問(wèn)題繼續(xù)存在，你的機(jī)器需要服務(wù)。
控制器還可管理聯(lián)鎖系統(tǒng)以用于安全和節(jié)能的目的。如果涂覆或后固化單元的透鏡抽拉組件打開，則控制器優(yōu)選設(shè)計(jì)為防止燈打開。這可防止操作者不當(dāng)心受燈的光線的照射。涂覆單元20的燈24優(yōu)選設(shè)置在覆蓋物22上(參見圖1)。為防止操作者不當(dāng)心受燈24的光線的照射，優(yōu)選在所述覆蓋物中設(shè)立開關(guān)，如上所述。所述控制器優(yōu)選設(shè)計(jì)為當(dāng)所述覆蓋物打開時(shí)防止燈24接通。當(dāng)透鏡存在而所述覆蓋物打開時(shí)，所述控制器還可自動(dòng)地關(guān)閉燈24。另外當(dāng)燈關(guān)閉時(shí)，所述控制器可使風(fēng)扇和其它冷卻裝置保持關(guān)閉來(lái)節(jié)能。
所述控制器可顯示表明問(wèn)題的若干種信息以防止形成透鏡的裝置的進(jìn)一步操作。過(guò)程提示出現(xiàn)在顯示器的適當(dāng)位置(當(dāng)與某功能相關(guān)時(shí)出現(xiàn)在該按鈕之上，當(dāng)重要時(shí)處于頂部并閃爍，等)。所述控制器使用如下的提示清單以在機(jī)器使用過(guò)程中指導(dǎo)使用者。所述清單以優(yōu)先級(jí)排列(即，如其與第二項(xiàng)目需同時(shí)顯示，則顯示在清單頂部的提示)。
警告作業(yè)運(yùn)行，確認(rèn)清除警告作業(yè)運(yùn)行，確認(rèn)重新運(yùn)行旋轉(zhuǎn)編碼器以確認(rèn)清除在作業(yè)運(yùn)行時(shí)不允許將空腔移動(dòng)至后固化&按此鍵關(guān)閉蓋按&保持以重新運(yùn)行后固化過(guò)程按&保持以重新運(yùn)行固化過(guò)程按&保持以重新運(yùn)行退火過(guò)程按&保持以取消按&保持以重新運(yùn)行涂覆過(guò)程按固化鍵以起動(dòng)作業(yè)必須等待后固化完成必須等待后固化起動(dòng)必須旋轉(zhuǎn)左和右轉(zhuǎn)筒(bowls)存貯器中目前沒有作業(yè)旋轉(zhuǎn)編碼器以選擇作業(yè)沒有可送后固化的固化作業(yè)沒有準(zhǔn)備退火的作業(yè)不存在左模具，重新輸入RX不存在右模具，重新輸入RX模具不在盒中，接受或重新輸入RX旋轉(zhuǎn)編碼器以選擇保存或放棄當(dāng)準(zhǔn)備好時(shí)按編碼器..正在計(jì)算請(qǐng)等待退火完成涂覆完成后固化完成，脫模&退火模具不存在，重新輸入RX右模具不在盒中，接受|重新輸入左模具不在盒中，接受|重新輸入沒有存貯的Rx’s要編輯沒有作業(yè)可清除/重新運(yùn)轉(zhuǎn)沒有存貯的作業(yè)要瀏覽沒有存貯的作業(yè)要編輯所述控制器還可設(shè)計(jì)為與操作者相互作用。所述控制器優(yōu)選包括輸入裝置54和顯示屏52。所述輸入裝置可為鍵盤(如完整的計(jì)算機(jī)鍵盤或改進(jìn)的鍵盤)、光敏板、觸敏板或相似的輸入裝置。由所述控制器控制的若干個(gè)參數(shù)可取決于操作者的輸入。在所述裝置的初始安裝中，控制器可允許操作者輸入要制備的透鏡的類型。這一信息可包括透鏡類型(透明、吸收紫外線、光致變色、著色等)、處方和涂層類型(如耐劃或著色)。
基于這一信息，所述控制器優(yōu)選設(shè)計(jì)為將信息發(fā)送返回到操作者。操作者可被指令選擇模具組合件的模具部件。所述模具部件可被編碼，使得所述控制器可通過(guò)發(fā)送各模具部件的編碼向操作者指示選擇何模具。所述控制器還可確定將模具部件適當(dāng)?shù)孛芊庠谝黄鹚璧膲|圈的類型。如同模具部件一樣，墊圈也可被編碼以使得適當(dāng)墊圈的選擇更容易。
成透鏡組合物也可被編碼。為制備一定種類的透鏡，可能需要特定的成透鏡組合物。所述控制器可設(shè)計(jì)為確定所需的特定組合物并將該組合物的編碼發(fā)送給操作者。當(dāng)需要執(zhí)行一定的操作或當(dāng)具體操作完成時(shí)(例如，何時(shí)在透鏡固化單元中放置模具組合件，何時(shí)除去模具組合件，何時(shí)轉(zhuǎn)移模具組合件等)，所述控制器還可向操作者發(fā)送信號(hào)。
所述控制器還可顯示幫助功能，以指導(dǎo)使用者關(guān)于機(jī)器的使用和給出一般的過(guò)程指導(dǎo)。如下段落是操作者可得到的一些幫助文件的實(shí)例1)導(dǎo)航和數(shù)據(jù)輸入對(duì)于多數(shù)數(shù)據(jù)選擇和輸入來(lái)說(shuō)使用信息輸入按鈕。旋轉(zhuǎn)所述按鈕將光標(biāo)移動(dòng)到菜單中并滾動(dòng)經(jīng)過(guò)在數(shù)據(jù)輸入屏上的選擇。按下按鈕輸入選擇。在屏頂部的提示有助于使用者實(shí)現(xiàn)該過(guò)程。箭頭鍵使得可對(duì)先前輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，并可在導(dǎo)航過(guò)程中用作數(shù)據(jù)輸入按鈕的替代物。
菜單鍵使使用者返回到先前的菜單。
幫助鍵給出總體的過(guò)程幫助，并當(dāng)系統(tǒng)有問(wèn)題時(shí)顯示機(jī)器的故障。當(dāng)存在錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)給使用者提供有關(guān)任何錯(cuò)誤及補(bǔ)救它們的建議的操作過(guò)程的信息。
2)屏幕說(shuō)明新Rx 在這一屏幕中輸入處方信息。在這一屏幕上實(shí)時(shí)顯示可利用的模具。可利用的模具具有貼近其的校驗(yàn)標(biāo)記?？商砑拥侥愕暮兄械哪＞哂绵徑铀鼈兊膱D框顯示。在機(jī)器范圍之外的電源在通常顯示模具信息的區(qū)域產(chǎn)生虛線。當(dāng)輸入所有處方信息時(shí)，按下數(shù)據(jù)輸入按鈕，并將所述作業(yè)保存在存貯器中。視屏顯示產(chǎn)生的空腔數(shù)據(jù)。如果所述數(shù)據(jù)以正的cylinder格式輸入，則它會(huì)變換并以負(fù)的cylinder格式被顯示。如你需要查看所輸入的數(shù)據(jù)，在EDIT Rx屏中可得到呈正和負(fù)的cylinder形式的兩種數(shù)據(jù)。
查看和編輯允許使用者查看和修改在存貯器中的作業(yè)。當(dāng)在主菜單上作出查看和編輯選擇時(shí)，使用者可滾動(dòng)經(jīng)過(guò)所有已保存的作業(yè)。當(dāng)使用編輯時(shí)，按下數(shù)據(jù)輸入按鈕會(huì)將光標(biāo)移動(dòng)到編輯屏中，在此可對(duì)顯示的作業(yè)的處方進(jìn)行修改。在查看菜單中，按下按鈕會(huì)使使用者進(jìn)入主菜單。
清空/重新運(yùn)行作業(yè) 如必要允許使用者取消和重新運(yùn)行作業(yè)。當(dāng)一對(duì)中的一個(gè)透鏡需要重新運(yùn)行時(shí)，在對(duì)該作業(yè)選擇了重新運(yùn)行后，可使用編輯作業(yè)來(lái)改變作業(yè)類型至僅有左或右。清空所有作業(yè)使得可從存貯器中清除所有作業(yè)。如你想從編號(hào)零開始你的作業(yè)，使用這一特性。
裝置狀態(tài)顯示機(jī)器各部分的當(dāng)前狀態(tài)-旋轉(zhuǎn)速度、輸送到一裝置的電流、網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤等。當(dāng)診斷錯(cuò)誤時(shí)，這些屏是適用的。所述系統(tǒng)的系列號(hào)和軟件版本數(shù)也在狀態(tài)屏中。
高級(jí) 高級(jí)菜單含有所有使用者可調(diào)整的設(shè)置，程序下載選擇和模具盒選擇。這一菜單有密碼保護(hù)以使發(fā)生意外改變的危險(xiǎn)減至最小。當(dāng)顯示密碼時(shí)，按下數(shù)據(jù)輸入按鈕使得使用者可通過(guò)旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)輸入按鈕來(lái)輸入密碼。當(dāng)拔入準(zhǔn)確的密碼時(shí)，按下按鈕。不準(zhǔn)確的密碼會(huì)將使用者返回到密碼屏。準(zhǔn)確的密碼會(huì)將使用者帶入高級(jí)菜單中，該菜單功能類似于主菜單。在這些菜單內(nèi)，當(dāng)所需領(lǐng)域加亮?xí)r，按下數(shù)據(jù)輸入按鈕，圓括號(hào)出現(xiàn)在某一領(lǐng)域的周圍，表示通過(guò)旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)輸入按鈕可改變?cè)擃I(lǐng)域。當(dāng)選擇了準(zhǔn)確值時(shí)，再次按下按鈕來(lái)移動(dòng)圓括號(hào)并將所述領(lǐng)域設(shè)定為選擇的值。在日期和時(shí)間設(shè)置屏中，直到保存設(shè)置領(lǐng)域變亮且按下數(shù)據(jù)輸入按鈕后，所做出的改變才能被保存。盒菜單使得使用者可選擇可利用的模具包和電源范圍。
3)運(yùn)行一作業(yè)透鏡的制備是三部分的過(guò)程。涂覆耐劃涂層是非必需的，其包含在這一部分的結(jié)尾。
當(dāng)使用者輸入處方并保存該作業(yè)時(shí)，所述查看屏顯示找到各透鏡必需的模具和墊圈所需的數(shù)據(jù)。所述系統(tǒng)按負(fù)cylinder格式處方進(jìn)行設(shè)計(jì)。如以正cylinder格式處方來(lái)輸入Rx信息，則其將被變換并返回呈負(fù)cylinder形態(tài)。必須基于查看屏數(shù)據(jù)(軸與正cylinder輸入有90度差)來(lái)安裝空腔。在編輯Rx屏可查看原始處方以及其變換的返回信息。
在安裝空腔之前，模具和墊圈必須徹底清洗。在模具或墊圈上的任何污染物可包含在成品透鏡中，因此該污染物必須清除。用異丙醇和丙酮來(lái)對(duì)各模具的鑄型側(cè)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)清洗。接著安裝空腔，保證適當(dāng)?shù)卦O(shè)置所述軸。用適當(dāng)單體來(lái)充入所述空腔。充注后的空腔應(yīng)不受到室內(nèi)光線超過(guò)3分鐘的照射。由窗口或高強(qiáng)度室內(nèi)照明所產(chǎn)生的高環(huán)境光線量可顯著縮短可允許的室內(nèi)光線照射時(shí)間。
固化 按下固化按鈕來(lái)啟動(dòng)固化循環(huán)。旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)輸入按鈕會(huì)允許使用者來(lái)選擇所要運(yùn)行的作業(yè)。該循環(huán)的必需濾光片與作業(yè)號(hào)一起顯示。當(dāng)顯示了準(zhǔn)確的作業(yè)時(shí)，按下固化鍵。在鍵上的區(qū)域指導(dǎo)你放進(jìn)成對(duì)透鏡或僅放進(jìn)左或右透鏡。保證左和右透鏡總是在所述室的適當(dāng)側(cè)上。將空腔放入初始固化抽拉器中并按下固化按鈕。當(dāng)初始固化完成時(shí)，將一個(gè)或多個(gè)空腔轉(zhuǎn)移到后固化抽拉器的前部并按下后固化鍵。如果由于左和右透鏡中放大倍數(shù)差別而將所述作業(yè)分解時(shí)，在固化按鈕之上的區(qū)域會(huì)指導(dǎo)使用者在初始固化抽拉器中插入第二個(gè)空腔并再次按下固化鍵(當(dāng)?shù)诙涨粓?zhí)行初始固化步驟時(shí)，第一空腔應(yīng)處于后固化)。當(dāng)起動(dòng)時(shí)，移動(dòng)所述空腔到后固化部分并再次按下后固化按鈕。
后固化 在后固化爐抽拉器中的前部開口用來(lái)對(duì)空腔進(jìn)行后固化。當(dāng)后固化循環(huán)結(jié)束時(shí)，按下后固化鍵，從后固化室中除去空腔，并使它們冷卻1到2分鐘。在冷卻期后，除去墊圈并用脫模工具來(lái)使一個(gè)模具與各組合件分離。將所述工具插入到由墊圈的突出部分產(chǎn)生的間隙中并輕輕地將模具從組合件上撬開。將剩下的透鏡和模具放入Q-Soak容器中以使模具與透鏡分離。清洗透鏡并進(jìn)行退火步驟。
退火 如有一個(gè)以上的作業(yè)需要退火，則當(dāng)在退火按鈕以上的區(qū)域顯示作業(yè)號(hào)時(shí)，使用者可通過(guò)旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)輸入按鈕來(lái)選擇他們想要退火的作業(yè)。當(dāng)顯示適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)時(shí)按下退火按鈕。將清洗過(guò)的透鏡放置在后固化室抽拉器的后部開口上。當(dāng)在退火循環(huán)結(jié)束時(shí)，按提示按下退火鍵。
涂覆 耐劃涂層是非必需的，并在主室中的旋轉(zhuǎn)碗中涂覆。通過(guò)旋轉(zhuǎn)碗邊的定時(shí)按鈕來(lái)啟動(dòng)涂層固化循環(huán)。當(dāng)前模具清洗和涂覆時(shí)，罩關(guān)閉，開始對(duì)涂層的90秒固化循環(huán)。當(dāng)循環(huán)結(jié)束時(shí)，燈關(guān)閉，電動(dòng)機(jī)停止，且控制器向使用者發(fā)送模具準(zhǔn)備好的信號(hào)。以通常方式來(lái)安裝空腔并將透鏡單體分配到空腔中。
也可在退火步驟完成后來(lái)進(jìn)行透鏡涂覆，并涂覆在成品透鏡上。
4)著色提示在磨邊后，可通過(guò)通用的手段來(lái)對(duì)透鏡進(jìn)行著色。如同許多現(xiàn)代透鏡材料一樣，可通過(guò)略微改變的操作步驟來(lái)改進(jìn)著色效果。首先，當(dāng)將透鏡放置在染色夾持器中時(shí)，不要使用彈簧類型的夾持器或?qū)ν哥R施加過(guò)量的壓力。在染料罐溫度下透鏡變得有一定柔性并可彎曲。當(dāng)在染料罐中時(shí)，如以緩慢的前后運(yùn)動(dòng)來(lái)對(duì)透鏡進(jìn)行攪拌可達(dá)到更快和更均勻的染料吸收。
在某些實(shí)施方案中，控制器可為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可包括記憶介質(zhì)，在該介質(zhì)上存貯設(shè)計(jì)用來(lái)執(zhí)行上述的控制器操作的計(jì)算機(jī)程序。術(shù)語(yǔ)“記憶介質(zhì)”意欲包括安裝介質(zhì)，例如CD-ROM或軟盤、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)記憶如DRAM、SRAM、EDO RAM、Rambus RAM等，或非易失性記憶如磁性介質(zhì)例如硬驅(qū)動(dòng)器(hard drive)或光存貯器。所述記憶介質(zhì)還可包括其它類型的記憶器或它們的組合。另外，記憶介質(zhì)可位于執(zhí)行程序的第一計(jì)算機(jī)中，或可位于經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與第一計(jì)算機(jī)連接的不同的第二計(jì)算機(jī)中。在后一種情況下，第二計(jì)算機(jī)給第一計(jì)算機(jī)提供程序指令來(lái)執(zhí)行。再有，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可呈各種形式，包括個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、個(gè)人數(shù)字輔助設(shè)備(PDA)、電視系統(tǒng)或其它裝置。一般地，術(shù)語(yǔ)“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”可廣義地定義為包括了具有執(zhí)行記憶介質(zhì)的指令的處理器的任何裝置。
記憶介質(zhì)優(yōu)先存貯用于控制形成透鏡的裝置的操作的軟件程序。所述軟件程序可以任何各種各樣的途徑來(lái)實(shí)施，其中包括基于程序的技術(shù)、基于部件的技術(shù)和/或目標(biāo)定位的技術(shù)。例如，軟件程序根據(jù)需要可使用ActiveX控制、C++目標(biāo)(Objects)、JavaBeans、MicrosoftFoundation Classes(MFC)或其它技術(shù)或方法來(lái)實(shí)施。執(zhí)行來(lái)自存貯介質(zhì)的編碼和數(shù)據(jù)的CPU，如主中央處理器包括按照以下所述的方法或流程來(lái)產(chǎn)生和執(zhí)行軟件程序的手段。
各種實(shí)施方案還可包括接收或存貯在載體介質(zhì)上的按照前述說(shuō)明執(zhí)行的指令和/或數(shù)據(jù)。適用的載體介質(zhì)包括記憶介質(zhì)或貯存介質(zhì)如磁性或光介質(zhì)，例如盤或CD-ROM，以及以通迅介質(zhì)如網(wǎng)絡(luò)和/或無(wú)線連接來(lái)輸送的如電、電磁的信號(hào)，或數(shù)字信號(hào)。
成透鏡組合物成透鏡材料可包括任何適用的液體單體或單體混合物和任何適用的光敏引發(fā)劑。這里使用的“單體”意義是指任何能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)的化合物。單體可包括非聚合的材料或部分聚合的材料。當(dāng)使用部分聚合的材料作為單體時(shí)，所述部分聚合的材料優(yōu)選含有能夠進(jìn)行進(jìn)一步的反應(yīng)來(lái)形成新聚合物的官能團(tuán)。所述成透鏡材料優(yōu)選包括與活化光線相互作用的光引發(fā)劑。在一種實(shí)施方案中，所述光引發(fā)劑吸收波長(zhǎng)范圍為300至400nm的紫外線。在另一種實(shí)施方案中，所述光引發(fā)劑吸收波長(zhǎng)范圍為380nm至490nm的光合光。所述液體成透鏡材料優(yōu)選進(jìn)行過(guò)濾以控制質(zhì)量，并通過(guò)將環(huán)形墊圈380從相對(duì)的模具部件378中的一個(gè)上拉開并向透鏡模制空腔382中注入液體成透鏡材料來(lái)將所述液體材料放置在形成透鏡的模具空腔382中(參見圖11)。一旦透鏡模制空腔382充入這種材料，優(yōu)選將環(huán)形墊圈380再放置在其與相對(duì)的模具部件378密封的位置上。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可認(rèn)識(shí)到，一旦通過(guò)將相對(duì)的模具部件378拆卸而從透鏡模制空腔382中移出固化的透鏡，則透鏡可以通用的方式來(lái)進(jìn)一步進(jìn)行加工，如對(duì)其圓周邊進(jìn)行打磨。
可聚合的成透鏡組合物包括含芳香族的雙(烯丙基碳酸酯)-官能單體和至少一種多烯屬官能單體，所述多烯屬官能單體含有選自丙烯?；图谆；膬蓚€(gè)烯屬不飽和基團(tuán)。在優(yōu)選實(shí)施方案中，所述組合物還包括合適的光引發(fā)劑。在另一種優(yōu)選實(shí)施方案中，所述組合物可包括一種或多種多烯屬官能單體和一種染料，所述單體含有選自丙烯?；蚣谆；娜齻€(gè)烯屬不飽和基團(tuán)。所述成透鏡組合物還可包括吸收活化光線的化合物，如吸收紫外線的化合物和光致變色化合物。這些組合物的實(shí)例在授予Buazza等人的U.S.專利No.5989462中有更詳細(xì)的敘述，通過(guò)引用將該文獻(xiàn)結(jié)合在這里。
在另一種實(shí)施方案中，可由包含單體組合物和光引發(fā)劑組合物的成透鏡組合物來(lái)制備眼鏡透鏡。
所述單體組合物優(yōu)選包括含芳烴的多烯屬聚醚官能單體。在一種實(shí)施方案中，采用的聚醚是由環(huán)氧乙烷衍生的聚醚、環(huán)氧丙烷衍生的聚醚或它們的混合物。優(yōu)選地，所述聚醚是環(huán)氧乙烷衍生的聚醚。芳族聚醚多烯屬官能單體優(yōu)選具有如下所示的通用結(jié)構(gòu)式(V)，其中各R2為可聚合的不飽和基團(tuán)，m和n獨(dú)立地為1或2，j和k的平均值的各自獨(dú)立地為約1至約20。通常的可聚合的不飽和基團(tuán)包括乙烯基、烯丙基、烯丙基碳酸酯、甲基丙烯?；?、丙烯?；?、甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。
R2-[CH2-(CH2)m-O]j-A1-[O-(CH2)n-(CH2)]k-R2A1是由含二羥基芳烴的材料衍生的二價(jià)基團(tuán)。特別適用的二價(jià)基團(tuán)A1的小類由式(II)來(lái)表示 其中各R1獨(dú)立地為含1至約4個(gè)碳原子的烷基、苯基或鹵素；各(a)的平均值獨(dú)立地為0至4；各Q獨(dú)立地為氧、磺酰基、具有2至約4個(gè)碳原子的烷撐或具有1至約4個(gè)碳原子的亞烷基；n的平均值范圍為0至約3。優(yōu)選Q為甲基亞乙基即異亞丙基。
優(yōu)選n的數(shù)值為零，在該情況下A1是由式(III)來(lái)表示 其中各R1、各a和Q與針對(duì)式II所討論的相同。優(yōu)選兩個(gè)游離鍵均位于鄰或?qū)ξ?。特別優(yōu)選對(duì)位。
在一種實(shí)施方案中，當(dāng)對(duì)，對(duì)-雙酚用環(huán)氧乙烷擴(kuò)鏈時(shí)，含芳烴的多烯屬聚醚官能單體的中央部分可由下式表示 其中各R1、各a和Q與針對(duì)通式II所討論的相同，且j和k的平均值各自獨(dú)立地為約1至約20。
在另一種實(shí)施方案中，所述多烯屬官能單體是芳族聚醚多烯屬官能單體，其含有至少一個(gè)選自丙烯?；图谆；幕鶊F(tuán)。優(yōu)選所述含有至少一個(gè)選自丙烯酰基和甲基丙烯?；幕鶊F(tuán)的芳族聚醚多烯屬官能單體具有如下所示的通用結(jié)構(gòu)式(VI)，其中R0為氫或甲基，其中各R1、各a和Q與針對(duì)通式II所討論的相同，其中j和k的值各自獨(dú)立地為約1至約20，且其中R2為可聚合的不飽和基團(tuán)(如乙烯基、烯丙基、烯丙基碳酸酯、甲基丙烯?；?、丙烯?；?、甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯)。 在一種實(shí)施方案中，所述含芳烴的聚醚多烯屬官能單體優(yōu)選是乙氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯。乙氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯具有如下圖示的通式結(jié)構(gòu)，其中各R0獨(dú)立地為氫或甲基，各R1、各a和Q與針對(duì)通式II所討論的相同，j和k的值各自獨(dú)立地為約1至約20。 優(yōu)選的乙氧基化雙酚A二甲基丙烯酸酯包括乙氧基化2雙酚A二丙烯酸酯(其中j+k＝2，且R0為H)，乙氧基化2雙酚A二甲基丙烯酸酯(其中j+k＝2，且R0為Me)，乙氧基化3雙酚A二丙烯酸酯(其中j+k＝3，且R0為H)，乙氧基化4雙酚A二丙烯酸酯(其中j+k＝4，且R0為H)，乙氧基化4雙酚A二甲基丙烯酸酯(其中j+k＝4，且R0為Me)，乙氧基化6雙酚A二甲基丙烯酸酯(其中j+k＝6，且R0為Me)，乙氧基化8雙酚A二甲基丙烯酸酯(其中j+k＝8，且R0為Me)，乙氧基化10雙酚A二丙烯酸酯(其中j+k＝10，且R0為H)，乙氧基化10雙酚A二甲基丙烯酸酯(其中j+k＝10，且R0為Me)，乙氧基化30雙酚A二丙烯酸酯(其中j+k＝30，且R0為H)，乙氧基化30雙酚A二甲基丙烯酸酯(其中j+k＝30，且R0為Me)。這些化合物可商購(gòu)于Sartomer Company，商標(biāo)名分別為PRO-631，SR-348，SR-349，SR-601，CD-540，CD-541，CD-542，SR-602，SR-480，SR-9038，和SR-9036。其它的乙氧基化雙酚A二甲基丙烯酸酯包括乙氧基化3雙酚A二甲基丙烯酸酯(其中j+k＝3，且R0為Me)，乙氧基化6雙酚A二丙烯酸酯(其中j+k＝30，且R0為H)，和乙氧基化8雙酚A二丙烯酸酯(其中j+k＝30，且R0為H)。在所有上述化合物中Q為C(CH3)2。
所述單體組合物優(yōu)選還可包括多烯屬官能單體。多烯屬官能單體這里定義為包括兩個(gè)或更多個(gè)可聚合的不飽和基團(tuán)的有機(jī)分子。通用的可聚合的不飽和基團(tuán)包括乙烯基、烯丙基、烯丙基碳酸酯、甲基丙烯?；?、丙烯?；?、甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。優(yōu)選地，所述多烯屬官能單體具有如下圖示的通式(VII)或(VIII)，其中各R0獨(dú)立地為氫、鹵素或C1-C4烷基，且其中A1如上所述。應(yīng)理解，盡管通式結(jié)構(gòu)(VII)和(VIII)僅圖示具有兩個(gè)可聚合的不飽和基團(tuán)，具有三個(gè)(如三(甲基)丙烯酸酯)、四個(gè)(如四(甲基)丙烯酸酯)、五個(gè)(如五(甲基)丙烯酸酯)、六個(gè)(如六(甲基)丙烯酸酯)或更多個(gè)基團(tuán)的多烯屬官能單體也可使用。 可與含芳烴的多烯屬聚醚官能單體結(jié)合來(lái)形成單體組合物的優(yōu)選的多烯屬官能單體包括但不限于乙氧基化2雙酚A二甲基丙烯酸酯、三(2-羥基乙基)異氰脲酸酯三丙烯酸酯、乙氧基化10雙酚A二甲基丙烯酸酯、乙氧基化4雙酚A二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化6三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和雙酚A雙烯丙基碳酸酯。
按照一種實(shí)施方案，所述液體成透鏡組合物包括乙氧基化4雙酚A二甲基丙烯酸酯。當(dāng)進(jìn)行固化來(lái)形成眼鏡鏡片時(shí)，乙氧基化4雙酚A二甲基丙烯酸酯通常產(chǎn)生具有比由使用DEG-BAC產(chǎn)生的相當(dāng)?shù)耐哥R更高的折射率的透鏡。由包括乙氧基化4雙酚A二甲基丙烯酸的中等折射率的成透鏡組合物形成的透鏡可具有約1.56的折射率，而非乙氧基化單體組合物通常具有約1.51的折射率。由較高折射率的聚合物制備的透鏡可比由較低折射率的聚合物制備的透鏡薄，這是因?yàn)闉楫a(chǎn)生所需放大倍數(shù)的透鏡，透鏡的前和后表面之間的曲率半徑之間的差不必那樣大。由包括乙氧基化4雙酚A二甲基丙烯酸的成透鏡組合物制備的透鏡還可比由基于非乙氧基化單體的組合物制備的透鏡具有更大的剛性。
所述單體組合物可包括其它的單體，當(dāng)與乙氧基化4雙酚A二甲基丙烯酸酯混合時(shí)，所述其它單體可改變所形成的眼鏡鏡片和/或成透鏡組合物的性能?？梢陨唐访鸖R-368得自于Sartomer的三(2-羥基乙基)異氰脲酸酯三丙烯酸酯是一種可包含在所述組合物中的三丙烯酸酯單體，其可用來(lái)給成品透鏡提供改進(jìn)的透明度、高溫剛性和耐沖擊性。可以商品名SR-480得自于Sartomer的乙氧基化10雙酚A二甲基丙烯酸酯是可包含在所述組合物中的二丙烯酸酯單體，其可用來(lái)給成品透鏡提供耐沖擊性?？梢陨唐访鸖R-348得自于Sartomer的乙氧基化2雙酚A二甲基丙烯酸酯是可包含在所述組合物中的二丙烯酸酯單體，其可用來(lái)對(duì)成品透鏡提供可著色性能?？梢陨唐访鸖R-399得自于Sartomer的二季戊四醇五丙烯酸酯是可包含在所述組合物中的五丙烯酸酯單體，其可用來(lái)對(duì)成品透鏡提供耐磨性?？梢陨唐访鸖R-239得自于Sartomer的1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯是可包含在所述組合物中的二丙烯酸酯單體，其可用來(lái)減少成透鏡組合物的粘度?？梢陨唐访鸖R-506得自于Sartomer的丙烯酸異冰片酯是可包含在所述組合物中的丙烯酸酯單體，其可用來(lái)減少成透鏡組合物的粘度并增強(qiáng)著色性能。雙酚A雙烯丙基碳酸酯可包含在所述組合物中來(lái)控制在固化過(guò)程中的反應(yīng)速率并改進(jìn)成透鏡組合物的保存期?？梢陨唐访鸖R-444得自于Sartomer的季戊四醇三丙烯酸酯是可包含在所述組合物中的三丙烯酸酯單體，其可用來(lái)促進(jìn)成透鏡組合物在固化過(guò)程中與模具更好地粘合。還可添加可以商品名SR-454得自于Sartomer的乙氧基化6三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
在先前部分中敘述了在成透鏡組合物中可使用的光引發(fā)劑。在一種實(shí)施方案中，所述光引發(fā)劑組分優(yōu)選包括苯基雙(2，4，6-三甲基苯甲?；?氧化膦(IRG-819)，其可以商品名Irgacure819得自于Ciba Additives。在成透鏡組合物中，Irgacure819的數(shù)量范圍優(yōu)選為約30ppm(重量)到約2000ppm(重量)。在另一種實(shí)施方案中，所述光引發(fā)劑組分可包括光引發(fā)劑混合物。優(yōu)選地，使用Irgacure819與可以商品名Irgacure184(IRG-184)得自于Ciba Additives的1-羥基環(huán)己基苯基酮的混合物。優(yōu)選地，在成透鏡組合物中，光引發(fā)劑的總量范圍為約50ppm到約1000ppm。
在另一種實(shí)施方案中，可由包含單體組合物、光引發(fā)劑組分和共引發(fā)劑組分的成透鏡組合物來(lái)制備眼鏡鏡片。呈液體形態(tài)的成透鏡組合物優(yōu)選置于由第一模具部件與第二模具部件限定的模具空腔中。據(jù)信，用來(lái)使光引發(fā)劑組分活化的導(dǎo)向模具部件的活化光線使得所述光引發(fā)劑形成聚合物鏈自由基。所述共引發(fā)劑可與光引發(fā)劑或聚合物鏈自由基的片段或活性物種進(jìn)行反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生單體引發(fā)物種。聚合物鏈自由基和單體引發(fā)物種可與所述單體進(jìn)行反應(yīng)從而使成透鏡組合物聚合。
所述單體組合物優(yōu)選包括具有上述結(jié)構(gòu)的含芳烴的多烯屬聚醚官能單體。優(yōu)選地，所述多烯屬官能單體是含有至少一個(gè)選自丙烯酰基或甲基丙烯?；幕鶊F(tuán)的芳族聚醚多烯屬官能單體。
更優(yōu)選地，所述多烯屬官能單體是乙氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯。所述單體組合物可包括如上所述的多烯屬官能單體的混合物。上面已對(duì)可在成透鏡組合物中存在的光引發(fā)劑進(jìn)行了敘述。
成透鏡組合物優(yōu)選包含共引發(fā)劑組分。所述共引發(fā)劑組分優(yōu)選包括胺共引發(fā)劑。這里將胺定義為通過(guò)用有機(jī)取代基置換氨中的氫而形式上由氨(NH3)所衍生的氮化合物。共引發(fā)劑包括可以商品名CN-381、CN-383、CN-384和CN-386商購(gòu)于Sartomer Company的丙烯酰基胺共引發(fā)劑，其中這些共引發(fā)劑是單丙烯酰基胺、二丙烯?；坊蛩鼈兊幕旌衔?。其它共引發(fā)劑包括乙醇胺類。乙醇胺類的實(shí)例包括但不限于N-甲基二乙醇胺(NMDEA)和三乙醇胺(TEA)，這兩者均可商購(gòu)于Aldrich Chemicals。也可使用芳族胺(例如苯胺衍生物)來(lái)作為共引發(fā)劑。芳族胺的實(shí)例包括但不限于4-二甲基氨基苯甲酸乙酯(E-4-DMAB)、2-二甲基氨基苯甲酸乙酯(E-2-DMAB)、4-二甲基氨基苯甲酸(正丁氧基乙)酯、對(duì)-二甲基氨基苯甲醛、N，N-二甲基-對(duì)-甲苯胺和對(duì)-(二甲基氨基)苯甲酸辛酯，它們可商購(gòu)于AldrichChemicals或The First Chemical Group of Pascagoula，Mississippi。
優(yōu)選地，在共引發(fā)劑組分中包含丙烯酸酯化的胺。丙烯?；房删哂性趫D39中所圖示的通式結(jié)構(gòu)，其中R0為氫或甲基，n和m為1至20，優(yōu)選1-4，R1和R2獨(dú)立地為含1至約4個(gè)碳原子的烷基或苯基。單丙烯?；房砂ㄖ辽僖粋€(gè)丙烯酰基或甲基丙烯?；鶊F(tuán)(參見圖16中的化合物(A)和(B))。二丙烯?；房砂▋蓚€(gè)丙烯?；蓚€(gè)甲基丙烯?；虮；蚣谆；幕旌衔?參見圖16中的化合物(C)和(D))。丙烯酰基胺在商業(yè)上可按商品名CN-381、CN-383、CN-384和CN-386得自于Sartomer Company，其中這些共引發(fā)劑是單丙烯?；?、二丙烯?；坊蛩鼈兊幕旌衔?。其它丙烯?；钒谆┧?二甲基氨基乙)酯和丙烯酸(二甲基氨基乙)酯，這兩者均可在商業(yè)上得自于Aldrich。在一種實(shí)施方案中，所述共引發(fā)劑組分優(yōu)選包括CN-384和CN-386的混合物。優(yōu)選地，在成透鏡組合物中共引發(fā)劑的總量范圍為約50ppm至約7wt％。
成透鏡組合物包含共引發(fā)劑的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可使用較少的光引發(fā)劑來(lái)引發(fā)成透鏡組合物的固化。通常，塑料透鏡由包含光引發(fā)劑和單體的成透鏡組合物來(lái)制備。為改進(jìn)所形成的透鏡的硬度，可增加光引發(fā)劑的濃度。但如先前所述，增加光引發(fā)劑的濃度可使所形成的透鏡變黃率增加。為抵消這種變黃率的增加，可向成透鏡組合物中添加永久性染料。隨著變黃量的增加，添加的染料的數(shù)量也可增加。染料濃度的增加可使透鏡的透光性降低。
可使用包含共引發(fā)劑的成透鏡組合物來(lái)減少所使用的光引發(fā)劑的數(shù)量。為改進(jìn)所形成的透鏡的硬度，可使用光引發(fā)劑與共引發(fā)劑的混合物來(lái)引發(fā)單體的固化。上述共引發(fā)劑通常不明顯致使所形成的透鏡變黃。通過(guò)向成透鏡組合物中添加共引發(fā)劑，可減少光引發(fā)劑的數(shù)量。減少光引發(fā)劑的數(shù)量可降低形成的透鏡的變黃量。這可使得添加到成透鏡組合物中的染料的數(shù)量得以減少，且可改進(jìn)所形成的透鏡的透光性而不損失透鏡的硬度。
成透鏡組合物還可包括吸收活化光的化合物。這些化合物可吸收至少一部分在固化過(guò)程中導(dǎo)向成透鏡組合物的活化光線。吸收活化光線的化合物的一種實(shí)例是光致變色化合物。可在成透鏡組合物中添加的光致變色化合物已在前面進(jìn)行了敘述。優(yōu)選地，在成透鏡組合物中的光致變色化合物的總量范圍為約1ppm至約1000ppm。可在成透鏡組合物中使用的光致變色化合物的實(shí)例包括但不限于Corn Yellow，Berry Red，Sea Green，Plum Red，Variacrol Yellow，PalatinatePurple，CH-94，Variacrol Blue D，Oxford Blue和CH-266。優(yōu)選地，使用這些化合物的混合物。Variacrol Yellow是萘并吡喃(napthopyran)物質(zhì)，其在商業(yè)上可得自于Great Lakes Chemical InWest Lafayette，Indiana。Corn Yellow和Berry Red是萘并吡喃，而Sea Green，Plum Red和Palatinate Purple是螺吩噁嗪物質(zhì)，其在商業(yè)上可得自于Keystone Aniline Corporation in Chicago，Illinois.Variacrol Blue D和Oxford Blue是螺吩噁嗪物質(zhì)，其在商業(yè)上可得自于Great Lakes Chemical In West Lafayette，Indiaba。CH-94和CH-266是苯并吡喃物質(zhì)，其在商業(yè)上可得自于ChromaChemicals In Dayton，Ohio。表1中描述了可在成透鏡組合物中添加的光致變色染料混合物的組成。
光致變色染料混合物
表1成透鏡組合物還可包括其它吸收活化光線的化合物，如UV穩(wěn)定劑、UV吸收劑和染料?？商砑尤鏣inuvin 770的UV穩(wěn)定劑來(lái)減少由受紫外線照射所引起的所形成的透鏡的老化率?？上蛩鼋M合物中添加如2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚之類的UV吸收劑，以給形成的透鏡提供UV阻擋性能。可在成透鏡組合物中添加少量的染料，如得自BASF的Thermoplast Blue 684和Thermoplaste Red，以抵消變黃作用。這些類別的化合物在先前部分中已進(jìn)行了詳細(xì)的敘述。
在一種實(shí)施方案中，可向成透鏡組合物中添加吸收UV的組合物。所述吸收UV的組合物優(yōu)選包括光引發(fā)劑和UV吸收劑。光引發(fā)劑和UV吸收劑已在先前部分中進(jìn)行了詳細(xì)的敘述。通常，為達(dá)到所需的UV阻擋性能在成透鏡組合物中需要的UV吸收劑的濃度范圍為約0.1至約0.25wt％。例如，可在成透鏡組合物中添加濃度為約0.17％的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚來(lái)作為UV吸收劑。
通過(guò)使光引發(fā)劑與UV吸收化合物混合，為在形成的透鏡中達(dá)到所需的UV阻擋性能，所需要的光引發(fā)劑與UV吸收劑的總濃度可低于單獨(dú)使用的UV吸收劑的濃度。例如，可在成透鏡組合物中添加濃度為約0.17％的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚作為UV吸收劑，來(lái)使形成的透鏡達(dá)到所需的UV阻擋性能?；蛘?，可由2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚與光引發(fā)劑2-異丙基-噻噸酮(ITX)組合來(lái)形成吸收UV的組合物，所述2-異丙基-噻噸酮(ITX)在商業(yè)上可得自于Aceto Chemical In Flushing，New York。為在形成的透鏡中達(dá)到相似的UV阻擋性能，與使用UV吸收劑本身的數(shù)量相比，添加到成透鏡組合物中的吸收UV的組合物的數(shù)量可明顯減少。例如，相對(duì)于成透鏡組合物，可使用濃度為約700ppm的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚與150ppm的光引發(fā)劑2-異丙基-噻噸酮(2-ITX)來(lái)提供UV阻擋性能。因而，可實(shí)現(xiàn)UV吸收劑濃度的顯著減少(如從0.15％降至小于約1000ppm)，而隨后形成的透鏡的UV阻擋能力沒有降低。降低在成透鏡組合物中存在的UV吸收化合物的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可改進(jìn)所述組合物的各種組分的溶解度。
表2-6列出了中等指數(shù)的成透鏡組合物的一些實(shí)例。UV吸收劑是2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚。
表2
表3
表4
表5
表6
在一種實(shí)施方案中，可通過(guò)將中等指數(shù)的成透鏡組合物放置在模具組合件的模具空腔中并用活化光線來(lái)輻射所述模具組合件來(lái)制備塑料透鏡。可在向模具空腔中注入成透鏡組合物之前在模具部件上涂覆涂層材料。
在填充模具組合件的模具空腔后，優(yōu)選將模具組合件置于透鏡固化單元中并經(jīng)受活化光線作用。優(yōu)選地，使用光合光來(lái)輻射所述模具組合件。可在模具組合件和活化光源之間放置透明的聚碳酸酯板。所述聚碳酸酯板優(yōu)選將所述模具組合件與燈室隔離，從而防止來(lái)自燈冷卻風(fēng)扇的空氣流與模具組合件發(fā)生相互作用。所述活化光源可設(shè)計(jì)為向模具組合件的至少一個(gè)非鑄型面、優(yōu)選兩個(gè)非鑄型面?zhèn)鬟f約0.1至約10毫瓦/cm2。根據(jù)所使用的成透鏡組合物的組分，所使用的活化光線的強(qiáng)度可＜1毫瓦/cm2。在透鏡固化單元抽拉器平面上入射光線的強(qiáng)度使用裝有XRL140A檢測(cè)器頭的International light IL-1400輻射計(jì)來(lái)進(jìn)行測(cè)量。這種特殊的輻射計(jì)優(yōu)選在約400nm處具有峰值檢測(cè)波長(zhǎng)，檢測(cè)范圍為約310nm至約495nm。International light IL-1400輻射計(jì)和XRL140A檢測(cè)器頭均可商購(gòu)于International light，Incorporated of Newburyport，Massachusetts。
在將模具組合件置于透鏡固化單元內(nèi)后，模具組合件優(yōu)選用活化光線連續(xù)輻射30秒至30分鐘，更優(yōu)選連續(xù)輻射1分鐘至5分鐘。優(yōu)選地，所述模具組合件在不存在冷卻空氣流的條件下進(jìn)行輻射。在輻射后，從透鏡固化單元中除去模具組合件，并將形成的透鏡脫模?？稍诤蠊袒瘑卧袑?duì)所述透鏡進(jìn)行后固化處理。
一般來(lái)說(shuō)，發(fā)現(xiàn)在成透鏡組合物使用光引發(fā)劑(如IRG-819和IRG-184)生產(chǎn)的透鏡比僅使用共引發(fā)劑所形成的透鏡具有更好的性能。例如，在表4中所述的處方15包括單體組合物(SR-348與SR-454的混合物)和共引發(fā)劑(CN-386)。當(dāng)這種成透鏡組合物受活化光線作用15分鐘時(shí)，沒有明顯的反應(yīng)或凝膠形成。據(jù)信，所述共引發(fā)劑需要引發(fā)物種來(lái)催化單體組合物的固化。通常這種引發(fā)物種由光引發(fā)劑與活化光線的反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生。
可使用許多種光引發(fā)劑及光引發(fā)劑與共引發(fā)劑的結(jié)合來(lái)引發(fā)單體組合物的聚合?？墒褂玫囊环N引發(fā)劑體系包括光引發(fā)劑IRG-819和2-ITX及共引發(fā)劑，參見處方17-18。這種體系可高度有效地引發(fā)聚合反應(yīng)。聚合催化劑的效率是引發(fā)聚合反應(yīng)所需的光引發(fā)劑的數(shù)量的度量。對(duì)于有效的光引發(fā)劑，可只需要較少數(shù)量來(lái)催化聚合反應(yīng)，而對(duì)于低效的光引發(fā)劑，可能需要較大數(shù)量來(lái)催化聚合反應(yīng)?？墒褂肐RG-819/2-ITX/共引發(fā)劑體系來(lái)固化包括UV吸收化合物的成透鏡組合物。這種引發(fā)劑體系還可用來(lái)制備著色透鏡。
比IRG-819/2-ITX/共引發(fā)劑體系效率低的一種引發(fā)劑體系包括光引發(fā)劑IRG-819和2-ITX的混合物，參見處方31。這種體系引發(fā)成透鏡組合物聚合的效率低于IRG-819/2-ITX/共引發(fā)劑體系?？墒褂肐RG-819/2-ITX體系來(lái)固化反應(yīng)性很強(qiáng)的單體組合物。效率與IRG-819/2-ITX體系相似的一種引發(fā)劑體系包括IRG-819與共引發(fā)劑的混合物，參見處方1-6、8-9、11、14-15、19-22和25-26?？墒褂肐RG-819/共引發(fā)劑體系來(lái)固化不包含UV阻擋化合物和光致變色的成透鏡組合物的透明透鏡。
可使用的另一種引發(fā)劑體系包括光引發(fā)劑2-ITX和共引發(fā)劑。這種引發(fā)劑體系引發(fā)聚合反應(yīng)的效率大大低于IRG-819/共引發(fā)劑體系。所述2-ITX/共引發(fā)劑體系優(yōu)選用來(lái)固化包含高反應(yīng)活性的單體的單體組合物。
上述中等指數(shù)的成透鏡組合物的使用使與透鏡的活化光線固化有關(guān)的許多問(wèn)題減至最少或得以消除。通常用活化光線固化眼鏡鏡片的一個(gè)問(wèn)題是過(guò)早脫離。過(guò)早脫離可由若干種因素引起。如果模具面與收縮的成透鏡組合物之間的粘合力不夠大，可發(fā)生過(guò)早脫離。成透鏡組合物粘附在模具面上的性能以及其收縮率決定了如何控制工藝變量來(lái)避免過(guò)早脫離。粘合力的影響因素例如有模具面的幾何形狀(例如，因?yàn)樵诠?jié)段線處空腔高度的劇變，高加(high-add)平頂雙焦點(diǎn)透鏡趨向于脫出)、模具組合件的溫度和模具內(nèi)涂層材料的特性。通常進(jìn)行改變來(lái)控制過(guò)早脫離的工藝變量包括應(yīng)用冷卻流體來(lái)除去放出的熱量、通過(guò)調(diào)節(jié)活化輻射的強(qiáng)度和時(shí)間來(lái)控制產(chǎn)生熱量的速率、在模具空腔的薄或厚區(qū)域提供不同的光線分布、調(diào)節(jié)模具厚度和提供增加粘合力的模具內(nèi)涂層。上述中等指數(shù)的成透鏡組合物的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是所述組合物表現(xiàn)出改善的粘合力性能。這使得可在多種固化條件下制備出可接受的透鏡。另一優(yōu)點(diǎn)是在較低的過(guò)早脫離率下可制備出較高屈光度的透鏡，拓寬了可實(shí)現(xiàn)的處方范圍。
上述中等指數(shù)的成透鏡組合物的另一優(yōu)點(diǎn)是它們趨向于使低強(qiáng)度(例如1至6毫瓦范圍)固化透鏡過(guò)程中與滴液有關(guān)的問(wèn)題最小化。通常，在用活化光線輻射成透鏡組合物的過(guò)程中，少量的單體可能擠出所述空腔并落在模具的非鑄塑面上。或者，在將成透鏡組合物注入模具組合件的過(guò)程中，一部分成透鏡組合物可滴到模具組合件的非鑄塑面。在模具組合件的非鑄塑面上的這種“滴落物”趨向于使活化光線更強(qiáng)地聚焦在位于所述滴落物之下的空腔區(qū)域中。這種活化光線的聚焦可影響固化速率。如果在滴落物之下的固化速率與成透鏡組合物的其余各處的固化速率有明顯改變，在滴落物之下的區(qū)域中可產(chǎn)生光學(xué)畸變。
據(jù)信，在成透鏡組合物的中心處與邊緣區(qū)域之間的凝膠化速率的差別可能引起發(fā)生滴落。在成透鏡組合物的固化過(guò)程中，在固化過(guò)程中的凝膠相階段，在模具空腔內(nèi)的材料趨向于輕微膨脹。如果在墊圈唇口周圍有足夠的殘余單體，這種液體往往被擠出空腔并落在模具的非鑄塑面上。當(dāng)成透鏡組合物進(jìn)行快速、均勻的凝膠化時(shí)，這種問(wèn)題趨向于最小化。通常，通過(guò)調(diào)節(jié)活化輻射的時(shí)間、強(qiáng)度和分布可實(shí)現(xiàn)成透鏡組合物的快速均勻的凝膠化。但上述中等指數(shù)的成透鏡組合物往往在許多固化條件下快速和均勻地凝膠，從而使由滴落引起的問(wèn)題最小化。
上述中等指數(shù)的成透鏡組合物的另一優(yōu)點(diǎn)是所述組合物趨向于在許多種固化條件下發(fā)生均勻的固化。這種均勻的固化趨向于使所形成的透鏡內(nèi)的光學(xué)像差最小化。這在形成高增益放大率(plus power)的平頂透鏡過(guò)程中是特別明顯的，這種平頂透鏡在成透鏡組合物固化后往往具有光學(xué)畸變。據(jù)信，在節(jié)段線處可能反射活化輻射，并在反射光線所達(dá)到的成透鏡組合物的區(qū)域中產(chǎn)生局部凝膠化速率的差別。上述的中等指數(shù)的成透鏡組合物趨向于表現(xiàn)出較小的由組合物各處活化輻射強(qiáng)度變化所引起的光學(xué)畸變。
其它優(yōu)點(diǎn)包括更干燥的邊緣和形成的透鏡的增加的剛性。更干燥邊緣的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是使由未固化或部分固化的成透鏡組合物對(duì)透鏡的光學(xué)面的污染最小化。
在一種實(shí)施方案中，成透鏡組合物可固化為種種不同的透鏡。所述成透鏡組合物包括含芳烴的聚醚多烯屬官能單體、設(shè)計(jì)用來(lái)起動(dòng)單體固化的共引發(fā)劑組合物和設(shè)計(jì)用來(lái)響應(yīng)活化光線的作用而活化共引發(fā)劑組合物的光引發(fā)劑。所述成透鏡組合物可包括其它組分如紫外線吸收劑和光致變色化合物?？墒褂盟龀赏哥R組合物固化形成的透鏡包括但不限于球形單視、非球形單視透鏡、平頂雙焦點(diǎn)透鏡和不對(duì)稱漸進(jìn)(progressive)透鏡。
一種成透鏡組合物包括如下單體的混合物。
98.25％乙氧基化(4)雙酚A二甲基丙烯酸酯(CD-540)0.75％雙官能活性胺共引發(fā)劑(CN-384)0.75％單官能活性胺共引發(fā)劑(CN-386)0.15％苯基雙(2，4，6-三甲基苯甲?；?氧化膦(Irgacure-819)0.10％2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚0.87ppm Thermoplast Blue 6840.05ppm Thermoplast Red LB 454另一種成透鏡組合物包括如下單體的混合物。在這種組合物中存在的光致變色化合物使得所述組合物可用來(lái)形成光致變色透鏡。
97.09％乙氧基化(4)雙酚A二甲基丙烯酸酯(CD-540)1.4％雙官能活性胺共引發(fā)劑(CN-384)1.4％單官能活性胺共引發(fā)劑(CN-386)0.09％苯基雙(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(Irgacure-819)
0.9ppm Thermoplast Red LB 45450ppm Variacrol Blue D73.5ppm Variacrol Yellow145ppm Berry Red29ppm Palatinate Purple55.5ppm Corn Yellow62ppm Sea Green85ppm Plum Red可使用包含含芳烴的聚醚多烯屬官能單體、共引發(fā)劑組合物和光引發(fā)劑的成透鏡組合物來(lái)形成各種處方的眼鏡鏡片，包括球面率(sphere power)范圍為約+4.0屈光度至約-6.0屈光度的眼鏡鏡片。通過(guò)使所述成透鏡組合物暴露于活化光線和熱，在少于30分鐘內(nèi)，由所述成透鏡組合物形成的透鏡基本上無(wú)畸變、裂紋、圖案和條紋，并具有可忽略的變黃。所述成透鏡組合物的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其對(duì)模具表現(xiàn)出增加的粘合力。這可減少形成的透鏡從模具中過(guò)早脫離的發(fā)生率。另外，不再需要使用粘合促進(jìn)劑，所述粘合促進(jìn)劑通常涂覆于模具上來(lái)防止過(guò)早脫離。
成透鏡組合物對(duì)模具的增加的粘合力使得成透鏡組合物可在更高的溫度下進(jìn)行固化。通常，可能需要控制成透鏡組合物的溫度以防止透鏡由模具中過(guò)早脫離。當(dāng)成透鏡組合物隨著固化而收縮時(shí)可發(fā)生過(guò)早脫離。當(dāng)成透鏡組合物在固化過(guò)程中快速受熱時(shí)通常發(fā)生收縮。包含含芳烴的聚醚多烯屬官能單體、共引發(fā)劑組合物和光引發(fā)劑的成透鏡組合物可減少過(guò)早脫離的發(fā)生率。這種成透鏡組合物的增加的粘合力使得可使用更高的固化溫度，而不增加過(guò)早脫離的發(fā)生率。還確信，這種成透鏡組合物在固化過(guò)程中可表現(xiàn)出較小的收縮率，這可進(jìn)一步減少過(guò)早脫離的機(jī)會(huì)。
在較高溫度下進(jìn)行固化的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可形成具有高交聯(lián)密度的眼鏡鏡片。眼鏡鏡片的交聯(lián)密度通常與固化溫度有關(guān)。在較低溫度下固化成透鏡組合物導(dǎo)致其交聯(lián)密度低于在較高溫度下進(jìn)行固化的透鏡的交聯(lián)密度。具有較高交聯(lián)密度的透鏡通?；旧暇鶆虻匚罩玖?，不產(chǎn)生斑點(diǎn)和條紋。具有高交聯(lián)密度的透鏡還可表現(xiàn)出降低的柔性。
形成塑料透鏡的方法通過(guò)將成透鏡組合物放置在模具組合件的模具空腔中并用活化光線來(lái)輻射所述模具組合件可制備出塑料透鏡。在向模具空腔中注入成透鏡組合物之前可在模具部件上涂覆涂層材料。在透鏡固化過(guò)程結(jié)束后可在后固化單元中對(duì)透鏡進(jìn)行處理。
用來(lái)提供塑料透鏡的上述系統(tǒng)的操作包括若干個(gè)操作。這些操作優(yōu)選通過(guò)控制器50來(lái)進(jìn)行協(xié)調(diào)，所述控制器已在上面進(jìn)行了敘述。在向所述系統(tǒng)提動(dòng)電能后，優(yōu)選由控制器來(lái)向操作者發(fā)送信號(hào)以輸入透鏡的處方、透鏡類型和用于透鏡的涂層材料的類型?；谶@些輸入的數(shù)值，所述控制器優(yōu)選指示操作者需要何種模具和墊圈來(lái)形成所述的具體透鏡。
透鏡的制備包括1)準(zhǔn)備模具組合件；2)向模具組合件中注入成透鏡組合物；3)固化透鏡；4)對(duì)透鏡進(jìn)行后固化；和5)對(duì)透鏡進(jìn)行退火。任選地，也可在使用之前來(lái)對(duì)透鏡進(jìn)行涂覆。透鏡的制備可使用上述的塑料透鏡固化裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
模具組合件的準(zhǔn)備包括根據(jù)所需的處方和透鏡類型來(lái)選擇適當(dāng)?shù)那昂秃竽＞?，清洗模具和組裝模具來(lái)形成模具組合件。透鏡的處方?jīng)Q定了要使用何種前模具、后模具和墊圈來(lái)制備所述模具組合件。在一種實(shí)施方案中，可使用包括所有可行的透鏡處方的圖表來(lái)使得使用者可確定適當(dāng)?shù)哪＞吆蛪|圈。這種圖表可包括數(shù)千個(gè)入口，使得確定適當(dāng)模具和墊圈的工作相當(dāng)耗時(shí)。
在一種實(shí)施方案中，當(dāng)將處方提交給控制器時(shí)，塑料透鏡固化裝置10的控制器50(參見圖1)會(huì)顯示適當(dāng)?shù)那澳＞?、后模具和墊圈的識(shí)別標(biāo)志?？刂破鲿?huì)提示使用者輸入1)單體類型；2)透鏡類型；3)球面率(spherical power)；4)柱面率(cylindrical power)；5)軸；6)加合率(add power)，和7)透鏡位置(即右或左透鏡)。一旦輸入了這種信息后，計(jì)算機(jī)會(huì)確定所要使用的正確的前模具、后模具和墊圈?？刂破鬟€可允許使用者保存和調(diào)用處方數(shù)據(jù)。
圖17圖示了控制器50的面板的一種實(shí)施方案。所述控制器包括輸出裝置610和至少一個(gè)輸入裝置。可使用各種輸入裝置。一些輸入裝置包括壓敏裝置(例如按鍵)、可移動(dòng)數(shù)據(jù)輸入裝置(如可旋轉(zhuǎn)按鈕、鼠標(biāo)、光標(biāo)運(yùn)動(dòng)球或移動(dòng)開關(guān))、聲音數(shù)據(jù)輸入裝置(如麥克風(fēng))、光筆或與控制器連接的計(jì)算機(jī)。優(yōu)選所述輸入裝置包括按鈕630、640、650和660及選擇按鈕620。顯示板優(yōu)選顯示控制器數(shù)據(jù)要求和響應(yīng)。輸出裝置可為陰極射線管、LCD板或等離子體顯示屏。
當(dāng)初始起動(dòng)時(shí)，控制器優(yōu)選顯示主菜單，如在圖17中圖示的菜單。如不顯示主菜單，使用者可通過(guò)按下可以標(biāo)記為主菜單的按鈕650來(lái)進(jìn)入主菜單。對(duì)應(yīng)于主菜單按鈕650的起動(dòng)，控制器會(huì)顯示主菜單屏。如圖17中所圖示，顯示屏在開始菜單上提供若干個(gè)初始選項(xiàng)。所述選項(xiàng)可包括1)新Rx；2)編輯Rx；和3)查看Rx。所述主菜單還可提供其它選項(xiàng)，這些選項(xiàng)允許操作者進(jìn)入機(jī)器狀態(tài)信息和儀器設(shè)置菜單。滾動(dòng)按鈕630優(yōu)選使得使用者可通過(guò)移動(dòng)光標(biāo)612來(lái)瀏覽出現(xiàn)在顯示屏上的選項(xiàng)以進(jìn)行適當(dāng)選擇。選擇按鈕620優(yōu)選設(shè)計(jì)為可旋轉(zhuǎn)以使得可在顯示屏上選擇選項(xiàng)。按鈕620還設(shè)計(jì)為使得可輸入這些項(xiàng)目。在一種實(shí)施方案中，選擇按鈕620可被按下以進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入。即，當(dāng)做出適當(dāng)選擇時(shí)，可下推所述按鈕來(lái)輸入所選擇的數(shù)據(jù)。在主菜單中，當(dāng)光標(biāo)612移動(dòng)至適當(dāng)選擇時(shí)，可通過(guò)按下選擇按鈕620來(lái)做出所述選擇。
新Rx菜單項(xiàng)目的選擇使顯示屏改變至處方輸入菜單，圖示于圖18中。處方輸入菜單優(yōu)選使得使用者可輸入有關(guān)新透鏡類型的數(shù)據(jù)。默認(rèn)起動(dòng)位置則是透鏡單體選擇框。一旦區(qū)域加亮，則旋轉(zhuǎn)選擇按鈕620來(lái)在預(yù)定的選擇中做出選擇。當(dāng)顯示適當(dāng)?shù)倪x擇時(shí)，可推下選擇按鈕來(lái)輸入所述選擇。輸入所述選擇還可使光標(biāo)移動(dòng)至該目錄的下一項(xiàng)目?；蛘?，使用者可使用滾動(dòng)箭頭630來(lái)選擇要輸入的下一項(xiàng)目。
各菜單項(xiàng)目使得可輸入一部分透鏡處方。透鏡處方信息包括1)單體類型；2)透鏡類型；3)透鏡位置(即，左透鏡或右透鏡)；4)球面率；5)柱面率；6)軸；和7)加合率。單體選擇可包括選擇透明或光致變色透鏡。透鏡類型項(xiàng)目可允許在球形單視、非球形單視透鏡、平頂雙焦點(diǎn)透鏡和不對(duì)稱漸進(jìn)透鏡中作出選擇。球面項(xiàng)目允許輸入透鏡的球面率。柱面項(xiàng)目允許輸入柱面率。軸項(xiàng)目允許輸入柱軸。加合項(xiàng)目允許添加多焦點(diǎn)處方的加合率。由于對(duì)各眼睛來(lái)說(shuō)球面率、柱面率、柱軸和加合率可能不同，且由于模具和墊圈對(duì)透鏡位置(即，左透鏡或右透鏡)來(lái)說(shuō)可是特殊的，控制器優(yōu)選允許分別輸入右透鏡和左透鏡。如在任何輸入領(lǐng)域中出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，滾動(dòng)箭頭630優(yōu)選允許使用者移動(dòng)光標(biāo)到不準(zhǔn)確的輸入項(xiàng)來(lái)進(jìn)行修正。
在添加了與處方有關(guān)的數(shù)據(jù)后，控制器可提示使用者輸入作業(yè)號(hào)來(lái)保存所述處方類型。這優(yōu)選使得使用者可調(diào)用處方類型而無(wú)須重新輸入所述數(shù)據(jù)。作業(yè)號(hào)還可由控制器來(lái)使用以控制透鏡的固化條件。所述固化條件通常根據(jù)透鏡類型和處方來(lái)改變。通過(guò)允許控制器進(jìn)入所述正在制備的透鏡處方和類型，控制器可自動(dòng)設(shè)定固化條件而無(wú)須由使用者來(lái)輸入。
在保存了作業(yè)后，顯示屏優(yōu)選顯示使得使用者可選擇用于制備透鏡的適當(dāng)前模具、后模具和墊圈的信息，如圖19所圖示。這種信息優(yōu)選通過(guò)使用存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)產(chǎn)生，所述數(shù)據(jù)庫(kù)使輸入的數(shù)據(jù)與適當(dāng)?shù)耐哥R和墊圈相關(guān)聯(lián)。處方信息還被總結(jié)以使得使用者可核對(duì)是否已準(zhǔn)確地輸入了處方。所述模具和墊圈信息可給使用者打印出來(lái)?？蓪⒋蛴C(jī)引入到控制器中以打印這種數(shù)據(jù)?；蛘?，可在控制器中引入通訊接口以使得所述數(shù)據(jù)可傳輸?shù)酱蛴C(jī)或個(gè)人計(jì)算機(jī)中。各模具和墊圈具有預(yù)定的識(shí)別標(biāo)志。優(yōu)選地，所述識(shí)別標(biāo)志是字母數(shù)字序列。模具和墊圈的識(shí)別標(biāo)志優(yōu)選對(duì)應(yīng)于模具部件庫(kù)的字母數(shù)字序列。獲得了模具和墊圈識(shí)別標(biāo)志后，使用者然后可進(jìn)入到所述庫(kù)中來(lái)選擇適當(dāng)?shù)哪＞吆蛪|圈。
控制器優(yōu)選設(shè)計(jì)用來(lái)運(yùn)行計(jì)算機(jī)軟件程序，在輸入了眼鏡處方后，所述程序可提供適當(dāng)前模具、后模具和墊圈的識(shí)別標(biāo)志。所述計(jì)算機(jī)程序包括多個(gè)指令，這些指令使得控制器可收集處方作息、確定用于制備具有所輸入處方的透鏡的適當(dāng)?shù)那澳＞?、后模具和墊圈、并顯示所述前模具、后模具和墊圈的適當(dāng)識(shí)別標(biāo)志。在一種實(shí)施方案中，所述計(jì)算機(jī)程序可包括信息數(shù)據(jù)庫(kù)。所述信息數(shù)據(jù)庫(kù)可包括多維記錄陣列。各記錄可包括對(duì)應(yīng)于前模具、后模具和墊圈的識(shí)別標(biāo)志的數(shù)據(jù)區(qū)。當(dāng)輸入處方數(shù)據(jù)時(shí)，計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)用來(lái)查看對(duì)應(yīng)于輸入的處方的記錄。來(lái)自這種記錄的所述信息可發(fā)送給使用者，使得使用者可選擇適當(dāng)?shù)哪＞吆蛪|圈。
在一種實(shí)施方案中，所述信息數(shù)據(jù)庫(kù)可為三維記錄陣列。表9圖示了三維記錄陣列的一部分的一個(gè)實(shí)例。所述三維陣列包括球面(sphere)，柱面(cylinder)，和加合(add)的變量陣列。三維陣列記錄包括識(shí)別標(biāo)志清單。優(yōu)選這一清單包括前模具(對(duì)左或右透鏡的)、后模具和墊圈的識(shí)別標(biāo)志。當(dāng)輸入處方時(shí)，所述程序包括提取柱面、球面和加合信息并查看與該信息相關(guān)的記錄的指令。所述程序由記錄中獲得所需的信息并將所述作息發(fā)送給使用者。例如，如果輸入左透鏡的、具有+1.00的球面率、-0.75的柱面率和2.75的加合率的處方，前模具識(shí)別標(biāo)志則為FT-34，后識(shí)別標(biāo)志則為TB-101，墊圈識(shí)別標(biāo)志則為G25。這些數(shù)值經(jīng)輸出裝置發(fā)送給使用者。所述輸出裝置可包括顯示屏或打印機(jī)。應(yīng)理解，表9中所示的實(shí)例只代表整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的一小部分。所述球面率范圍可為+4.00至-4.00，屈光度增量為0.25，所述柱面率范圍可為0.00屈光度至-2.00屈光度，屈光度增量為0.25，且加合率范圍可為+1.00至+3.00，屈光度增量為0.25。
表9
第二信息數(shù)據(jù)庫(kù)可包括與基于處方變量的成透鏡組合物固化有關(guān)的信息。各記錄可包括與固化透明透鏡(即非光致變色透鏡)和光致變色透鏡有關(guān)的信息。所述固化信息可包括濾光片信息、初始固化劑量信息、后固化時(shí)間和條件和退火時(shí)間。一部分這種數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)例圖示于表10中。固化條件通常取決于透鏡的球面率、所制備的透鏡的類型(光致變色或非光致變色)和透鏡是否著色。固化信息包括所使用的濾光片類型、初始劑量條件、后固化時(shí)間和退火時(shí)間?？墒褂镁哂?0mm孔的濾光片(以“50mm”表示)或透明板濾光片(以“透明”表示)。初始劑量通常以秒計(jì)，輻射型式(如頂部和底部、只有底部)也可指定。后固化時(shí)間代表在后固化單元中用活化光線和加熱對(duì)模具組合件進(jìn)行處理的時(shí)間量。退火時(shí)間代表在將透鏡從模具組合件中取出后用加熱對(duì)脫模的透鏡進(jìn)行處理的時(shí)間量。雖然這種第二數(shù)據(jù)庫(kù)圖示為獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)，但所述數(shù)據(jù)庫(kù)可通過(guò)向各適當(dāng)記錄中添加透鏡固化信息而結(jié)合到模具和墊圈數(shù)據(jù)庫(kù)中。
控制器還可設(shè)計(jì)為，如果透鏡放大率超出系統(tǒng)范圍或如果模具包不含有制備所需透鏡必須的模具時(shí)，警告使用者。在這些情況下，使用者可被要求檢查處方信息來(lái)保證輸入了恰當(dāng)?shù)奶幏健?br> 控制器還可用來(lái)控制塑料透鏡固化裝置的各種部分的操作。一系列輸入裝置640使得可操作所述系統(tǒng)的各部件。輸入裝置可設(shè)計(jì)為使透鏡涂覆過(guò)程(640a)、固化過(guò)程(640b)、后固化過(guò)程(640c)和退火過(guò)程(640d)開始。
在一種實(shí)施方案中，起動(dòng)任何輸入裝置640都可能使顯示屏出現(xiàn)要求對(duì)應(yīng)于所制備的透鏡的類型的作業(yè)號(hào)。使用的前面的最后一次作業(yè)可顯現(xiàn)為默認(rèn)輸入。使用者可通過(guò)循環(huán)經(jīng)過(guò)保存的作業(yè)來(lái)改變顯示的作業(yè)號(hào)。當(dāng)顯示恰當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)時(shí)，使用者可通過(guò)按下選擇按鈕來(lái)輸入該作業(yè)。
表10在輸入了作業(yè)后，所述系統(tǒng)已準(zhǔn)備好開始所選擇的功能。再次起動(dòng)同一輸入裝置(如按下按鈕)將使系統(tǒng)開始所選擇的功能。例如，第二次按下固化按鈕可使預(yù)定程序的固化循環(huán)開始。在完成選擇的功能后，顯示屏可顯示一種提示，來(lái)通知使用者該運(yùn)行已結(jié)束。
控制器可設(shè)計(jì)為防止使用者使用除由控制器的程序員指定的那些固化循環(huán)以外的固化循環(huán)。在輸入命令后，作業(yè)輸入工作流程，在此控制器僅允許指定的固化條件。在透鏡循環(huán)過(guò)程中，定時(shí)器(由在命令輸入時(shí)選取的規(guī)則系統(tǒng)(algorithm)來(lái)設(shè)定)可不斷運(yùn)行以監(jiān)測(cè)劑量，并在所述過(guò)程過(guò)渡時(shí)向使用者發(fā)送音頻和視頻的提示。所述系統(tǒng)追蹤作業(yè)完成和狀態(tài)，并在查看作業(yè)屏上給出作業(yè)狀態(tài)的視頻提示。由于必需的步驟的競(jìng)爭(zhēng)，要檢測(cè)在屏底部的框圖。在透鏡循環(huán)的敏感部分中，不允許與建立的方法有偏移。允許操作者判斷何時(shí)過(guò)程不在時(shí)間關(guān)鍵點(diǎn)上。在中斷正在執(zhí)行過(guò)程中的作業(yè)的步驟中，軟件會(huì)警告使用者，刪除未完成的作業(yè)，再運(yùn)行未完成的作業(yè)等。
所述系統(tǒng)可設(shè)計(jì)為防止起動(dòng)新固化循環(huán)，直到前一作業(yè)的固化已完成。在時(shí)間敏感的過(guò)渡過(guò)程中，這種“看門人”功能保證后固化室的可利用性。當(dāng)固化階段完成時(shí)，音頻和視頻的提示命令使用者將空腔放置在后固化區(qū)中。
主菜單還可包括允許對(duì)保存的作業(yè)進(jìn)行編輯的選擇。返回到圖17圖示的主菜單屏，選擇編輯菜單項(xiàng)目會(huì)顯示與輸入屏相似的人機(jī)對(duì)話屏。這使得使用者可改變先前存在的作業(yè)的指令。查看菜單項(xiàng)目使得使用者可由已存在的作業(yè)中查看指令信息和模具/墊圈選擇信息。
一旦獲得了所需的模具和墊圈信息后，由模具和墊圈集合中來(lái)選擇適當(dāng)?shù)哪＞吆蛪|圈?？蓪⑺瞿＞叻胖迷趬|圈中以產(chǎn)生模具組合件。在將模具放置在墊圈中之前，優(yōu)選對(duì)模具進(jìn)行清洗。模具部件的內(nèi)表面(即鑄塑面)可通過(guò)在旋轉(zhuǎn)模具部件的同時(shí)對(duì)模具部件噴施清洗溶液來(lái)在旋轉(zhuǎn)涂覆單元20上進(jìn)行清洗。清洗溶液的實(shí)例包括甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、甲基乙基酮或水基洗滌清洗劑。優(yōu)選地，使用包括異丙醇的清洗溶液來(lái)清洗模具部件。當(dāng)模具部件與清洗溶液接觸時(shí)，灰塵和臟物可脫落并轉(zhuǎn)移到固化單元的底盤115中。在施用了足夠量的清洗溶液后，通過(guò)在不施用清洗溶液的條件下連續(xù)旋轉(zhuǎn)可對(duì)模具部件進(jìn)行干燥。
在一種實(shí)施方案中，在將成透鏡組合物放置到模具空腔中之前，前模具部件的內(nèi)表面即鑄塑面可涂覆一個(gè)或多個(gè)硬涂層。優(yōu)選地，使用兩個(gè)硬涂層，從而在第一硬涂層中的任何缺陷如針孔可被第二層硬涂層掩蓋。所得到的雙硬涂層優(yōu)選耐劃并防護(hù)雙硬涂層粘附于其上的隨后形成的眼鏡鏡片。所述硬涂層優(yōu)選使用旋轉(zhuǎn)涂覆單元20來(lái)進(jìn)行涂覆。優(yōu)選將模具部件放置在旋轉(zhuǎn)涂覆單元中并在以高速旋轉(zhuǎn)(如約900至1000RPM)的同時(shí)將涂層材料涂覆到模具上。在涂覆了足夠量的涂層材料后，可通過(guò)設(shè)置在覆蓋物中的活化光源來(lái)對(duì)所述涂層材料進(jìn)行固化。優(yōu)選將所述覆蓋物關(guān)閉并且在模具部件以較低的速度(如約150至250RPM)旋轉(zhuǎn)條件下將活化光線作用于模具部件。優(yōu)選地，通過(guò)控制器50來(lái)控制旋轉(zhuǎn)和活化光線的施用。控制器50優(yōu)選設(shè)計(jì)為提示操作者將模具部件放置在涂覆單元上，將所述涂層材料涂覆到模具部件上，并關(guān)閉覆蓋物來(lái)引發(fā)涂層材料的固化。
在一種實(shí)施方案中，形成的眼鏡鏡片可涂覆憎水層，如硬涂層。所述憎水層優(yōu)選通過(guò)防止水和氧分子對(duì)光致變色顏料產(chǎn)生降解作用而延長(zhǎng)接近透鏡表面的光致變色顏料的壽命。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，在將成透鏡組合物放置到模具空腔中之前，兩種模具部件均可涂覆固化的粘合促進(jìn)組合物。優(yōu)選給所述模具部件提供這種促進(jìn)粘合的組合物來(lái)增加模具的鑄塑面與成透鏡組合物之間的粘合力。所述促進(jìn)粘合的組合物因而減少了透鏡與模具過(guò)早脫離的可能性。另外，還相信，這種涂層還在透鏡上提供氧和水份的阻擋層，用來(lái)防止接近透鏡表面的光致變色顏料受氧和水份的降解作用。再有，所述涂層對(duì)成品透鏡提供耐磨性、耐化學(xué)品性和改進(jìn)的外觀。
在一種實(shí)施方案中，在將成透鏡組合物注入模具空腔中之前，后模具部件的鑄型面可涂覆以能夠用染料進(jìn)行著色的材料。這種可著色的涂層優(yōu)選粘附于成透鏡組合物上，使得隨后染料可添加到得到的眼鏡鏡片上以對(duì)透鏡進(jìn)行著色?？墒褂萌缟纤龅男D(zhuǎn)涂覆單元來(lái)涂覆可著色的涂層。
將清潔的模具放置在墊圈上來(lái)形成模具組合件。優(yōu)選將前模具首先放置在墊圈上。對(duì)于單視處方，前模具不必須以任何具體的準(zhǔn)線來(lái)放置。對(duì)于平項(xiàng)雙焦點(diǎn)或漸進(jìn)的前模具，優(yōu)選將模具與設(shè)置在墊圈上的準(zhǔn)線標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)。一旦將前模具放入墊圈中后，將后模具放置在墊圈上。如果處方要求柱面率，則后模具必須相對(duì)于前模具對(duì)準(zhǔn)。如處方是球面的(如透鏡沒有柱面率)，則可將后模具放入墊圈而無(wú)需任何特殊的對(duì)準(zhǔn)。在安裝完成后，模具組合件即準(zhǔn)備好進(jìn)行填注。
所述控制器可提示使用者來(lái)獲得適當(dāng)?shù)某赏哥R組合物。在一種實(shí)施方案中，所述控制器會(huì)通知使用者需要何種化學(xué)品和各化學(xué)品的數(shù)量來(lái)制備成透鏡組合物。或者，成透鏡組合物還可預(yù)先形成。在這種情況下，所述控制器可指示操作者應(yīng)使用何種預(yù)先形成的成透鏡組合物。
在一種實(shí)施方案中，可將染料添加到成透鏡組合物中。據(jù)信，可使用某些染料來(lái)與環(huán)境中的氧起反應(yīng)并將之包封，使得可防止氧與在固化過(guò)程中形成的自由基進(jìn)行反應(yīng)。另外，可將染料添加到所述組合物中來(lái)改變未活化的光致變色透鏡的顏色。例如，如果在成透鏡組合物中存在蘭-紅或蘭-粉紅染料，則可“遮蓋”在透鏡形成后有時(shí)出現(xiàn)的黃色。光致變色透鏡的未活化的顏色還可通過(guò)向成透鏡組合物中添加非光致變色顏料來(lái)進(jìn)行調(diào)整。
在填注透鏡模制空腔382的一種優(yōu)選的技術(shù)中，將環(huán)形墊圈380放置在凹面或前模具部件392上并將凸面或后模具部件390移動(dòng)到位。優(yōu)選將環(huán)形墊圈380從后模具部件390邊緣的最高點(diǎn)拉開，并優(yōu)選將成透鏡組合物注入到透鏡模制空腔382中，直到少量的成透鏡組合物沿邊緣擠出。然后優(yōu)選通過(guò)真空來(lái)除去過(guò)量物。未除去的過(guò)量液體可能會(huì)流到后模具部件390的面上并在成品透鏡中造成光學(xué)畸變。
成透鏡組合物通常在低于約100°F的溫度下貯存。但在這些溫度下，成透鏡組合物可能相對(duì)粘稠。所述溶液的粘度可能使得其難以注入到模具空腔中而不在成透鏡組合物內(nèi)產(chǎn)生氣泡。在成透鏡組合物中存在氣泡會(huì)在固化的眼鏡鏡片中造成缺陷。為降低溶液的粘度，并因而減少在注入至模具空腔的過(guò)程中產(chǎn)生空氣氣泡的機(jī)會(huì)，在注入模具空腔中之前可對(duì)成透鏡組合物進(jìn)行加熱。在一種實(shí)施方案中，在注入模具空腔中之前，可將成透鏡組合物加熱至約70°F至約220°F，優(yōu)選約130°F至約170°F。優(yōu)選地，在注入模具空腔中之前，將成透鏡組合物加熱至約150°F的溫度。
可通過(guò)使用電加熱器、紅外加熱系統(tǒng)、熱空氣系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)或微波加熱系統(tǒng)來(lái)對(duì)成透鏡組合物進(jìn)行加熱。優(yōu)選地，在如圖20和21所示的單體加熱系統(tǒng)中對(duì)成透鏡組合物進(jìn)行加熱。圖20圖示了單體加熱系統(tǒng)的等角視圖，圖21圖示了圖20中所示的單體加熱系統(tǒng)的側(cè)視圖。所述單體加熱系統(tǒng)包括設(shè)計(jì)用來(lái)承載成透鏡組合物的主體1500和用于由所述主體向模具組合件中輸送經(jīng)加熱的成透鏡組合物的閥門1520。所述單體加熱系統(tǒng)還可包括接近于閥門的用于固定模具組合件1550的模具組合件支撐物1540。所述單體加熱系統(tǒng)還可包括用于接收容納單體組合物的容器1560的開口。
圖22圖示了單體加熱系統(tǒng)的斷面圖。所述主體包括單體1502和頂部1504。所述主體1504的頂部可包括開口1506，其尺寸為使得流體容器1560可插入到所述開口中。所述開口的尺寸還可使得當(dāng)將瓶置于所述開口中時(shí)，所述瓶以如圖22所示的角度支撐。在某些實(shí)施方案中，所述瓶的角度可為約5至約45度。在一種實(shí)施方案中，所述開口的尺寸為可容納流體容器1560的帽1562。所述帽1562和所述開口1506的尺寸可為使得所述帽易于插入所述開口中。如果在流體容器1562中的所有流體與所述單體加熱系統(tǒng)的主體1500相配合，則可將所述帽1562除去并將所述瓶置于所述開口中。所述流體容器1560可放置在位直到所有流體流入到主體1500中。在單體流入到所述主體1500中后，可將所述流體容器1560移出或放置在所述開口中。
在另一種實(shí)施方案中，所述流體容器1560可包括與流體容器本體1569連接的自密封帽1562。在圖23中圖示了具有自密封帽的流體容器1560的斷面圖。所述自密封帽1562可設(shè)計(jì)為適合在主體的開口1506內(nèi)。自密封帽1562可經(jīng)螺紋配合與流體容器本體1569連接(如螺旋插入到流體容器中)，或者可使用適當(dāng)?shù)恼澈蟿﹣?lái)固定在流體容器本體上。在另一種實(shí)施方案中，所述帽1562可同時(shí)使用螺紋配合和適當(dāng)?shù)恼澈蟿﹣?lái)固定在流體容器本體上。
在一種實(shí)施方案中，所述帽1562包括流體控制件1564和彈性件1566。所述流體控制件1564可具有與帽1562的頂部?jī)?nèi)表面基本上配合的尺寸和形狀，使得所述流體控制件防止流體流出所述流體容器。所述彈性件1566可連接到流體控制件1564上，使得所述彈性件對(duì)流體控制件施加力，從而將流體控制件緊靠在帽的頂部?jī)?nèi)表面上。在一種實(shí)施方案中，所述彈性件可為彈簧，而流體控制件可基本上為球形物體。在正常的停留位置中，所述彈性件對(duì)流體控制件1564施加力，迫使其緊靠在帽的頂部?jī)?nèi)表面1568上。帽的頂部尺寸為可防止球形物體1564通過(guò)帽的頂部1568。因而當(dāng)不使用時(shí)，流體控制件1564緊靠在帽1562的頂部1568上，形成密封來(lái)防止流體流經(jīng)所述帽。
當(dāng)單體加熱站要被填充時(shí)，可將流體容器1560插入到主體1500的開口1506中。如果使用如圖23中所示的自密封帽，則所述主體可設(shè)計(jì)為迫使流體控制件脫離流體容器的頂部。隨著流體控制件由帽的頂部移開，流體會(huì)沿流體控制件流出流體容器。在一種實(shí)施方案中，所述主體1500可包括由所述主體的底部1502向開口延伸的突出部1508(參見圖23)。當(dāng)將流體容器插入到開口中時(shí)，所述突出部可頂住流體控制件而使流體控制件脫離所述頂部。當(dāng)移出所述瓶時(shí)，所述突出部會(huì)由流體控制件移開，所述流體控制件可推送返回到其靜止位置，從而防止流體由流體容器再流出。
加熱系統(tǒng)1510優(yōu)選與主體偶合。所述加熱系統(tǒng)1510優(yōu)選設(shè)計(jì)為將成透鏡組合物加熱至約80°F至約220°F的溫度。優(yōu)選使用電阻加熱器來(lái)加熱成透鏡組合物。其它加熱系統(tǒng)如熱空氣系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)和紅外加熱系統(tǒng)也可使用。在一種實(shí)施方案中，所述加熱系統(tǒng)可包括硅墊加熱器。硅墊加熱器包括嵌入硅橡膠材料中的一個(gè)或多個(gè)電阻加熱元件。
所述加熱系統(tǒng)優(yōu)選設(shè)置在所述主體內(nèi)，如圖22所示。在一種實(shí)施方案中，所述主體可分為主室1512和加熱系統(tǒng)室1514。成透鏡組合物可設(shè)置在主室1514內(nèi)，而加熱系統(tǒng)1510優(yōu)選設(shè)置在加熱系統(tǒng)室1512內(nèi)。加熱系統(tǒng)室1512優(yōu)選將加熱系統(tǒng)1510與主室1512隔離，使得可防止成透鏡組合物與加熱系統(tǒng)接觸。通常，加熱系統(tǒng)1510可達(dá)到明顯高于需要值的溫度。如果加熱系統(tǒng)1510與成透鏡組合物相接觸，加熱系統(tǒng)的較高的溫度會(huì)使接觸的成透鏡組合物發(fā)生部分聚合。通過(guò)使加熱系統(tǒng)1510與成透鏡組合物隔離，可避免這種部分聚合。為進(jìn)一步防止部分聚合，加熱系統(tǒng)優(yōu)選與主室的底部面隔離。可將絕緣材料放置在加熱系統(tǒng)與主室的底部之間?；蛘?，可在加熱系統(tǒng)和主室的底部之間形成空隙以防止主室的底部過(guò)熱。
可在所述室內(nèi)設(shè)置恒溫器1530，其與成透鏡組合物和/或加熱系統(tǒng)室相接觸。在另一種實(shí)施方案中，所述恒溫器可放置在加熱系統(tǒng)室中，在主室與加熱元件之間。當(dāng)以這種方式放置時(shí)，所述恒溫器可對(duì)單體溫度的變化有更大的響應(yīng)。所述恒溫器1530優(yōu)選監(jiān)測(cè)成透鏡組合物的溫度。在一種實(shí)施方案中，所述恒溫器可為雙金屬浸入式溫度開關(guān)。這種恒溫器可得自Nason，Weste Union，South Carolina。所述溫度開關(guān)可由制造者制造為適合某一具體溫度。例如，最佳單體組合物可為約150°F?？捎芍圃煺邔囟乳_關(guān)預(yù)先設(shè)定為約150°F。當(dāng)單體溶液低于150°F時(shí)，所述開關(guān)處于“開啟”狀態(tài)，其使得加熱系統(tǒng)持續(xù)操作。一旦單體溶液的溫度達(dá)到約150°F，則溫度開關(guān)可改變到“關(guān)閉”的狀態(tài)。在關(guān)閉狀態(tài)下，加熱系統(tǒng)可關(guān)閉。隨著單體溶液的溫度冷卻至低于150°F，所述開關(guān)可使加熱系統(tǒng)返回至開啟狀態(tài)。
或者，控制器1570可被連接到熱電偶1530和加熱系統(tǒng)1510上。所述熱電偶1530可向控制器提供信號(hào)來(lái)指示由熱電偶測(cè)定的溫度。所述熱電偶可位于設(shè)置在主室中的鋁塊內(nèi)，鄰近于加熱系統(tǒng)室。由熱電偶所檢測(cè)到的溫度可為加熱系統(tǒng)室壁與成透鏡組合物的結(jié)合溫度?？刂破?540可經(jīng)熱電偶1530產(chǎn)生的信號(hào)來(lái)監(jiān)測(cè)成透鏡組合物的溫度，并控制加熱系統(tǒng)1510以將成透鏡組合物保持在預(yù)定的溫度下。例如，當(dāng)成透鏡組合物變得較冷時(shí)，控制器可起動(dòng)加熱系統(tǒng)1510來(lái)加熱成透鏡組合物，使其返回所需的溫度。所述控制器可為計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器或任何其它現(xiàn)有技術(shù)公知的控制器系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可包括比例-積分(“PI”)控制器或比例-積分-微分(“PID”)控制器。
主體1500可呈用于將成透鏡組合物輸送出主體的小體積導(dǎo)管形態(tài)。使用小體積導(dǎo)管可使在任何給定時(shí)間與加熱系統(tǒng)接觸的單體溶液的數(shù)量最小化。單體溶液流經(jīng)主體并經(jīng)出口閥門1520排出所述主體。
可使用流體監(jiān)測(cè)器1580來(lái)監(jiān)測(cè)在主體1500中的流體液位。流體監(jiān)測(cè)器1580可設(shè)置在主體1500內(nèi)。流體監(jiān)測(cè)器在商業(yè)上可得自于GemsSensors Inc.，Plainville，CT。在一種實(shí)施方案中，可使用得自GemsSensors的ELS-1100HT型。所述流體監(jiān)測(cè)器可設(shè)計(jì)為監(jiān)測(cè)在主體1500中的流體液位。如流體液位降至低于預(yù)先選定的最小量，則流體傳感器會(huì)向控制器發(fā)出信號(hào)?？刂破骺蛇B接到單體加熱系統(tǒng)(例如控制器1570)或可為透鏡形成裝置的一部分(如控制器50)。在一種實(shí)施方案中，當(dāng)接收到來(lái)自流體傳感器的低流體液位信號(hào)時(shí)，控制器可產(chǎn)生警告信息。所述警告信息可為在控制器輸出裝置(如和LCD屏)上的字母數(shù)字信息顯示(readout)，或所述警告信息可包括使表示低流體液位的燈打開。所述控制器還可設(shè)計(jì)為當(dāng)在主體內(nèi)的流體液位過(guò)低時(shí)關(guān)閉加熱系統(tǒng)1510。
出口閥1520設(shè)置在接受主體的出口處。所述出口閥包括延長(zhǎng)件1522和用于改變所述延長(zhǎng)件位置的可移動(dòng)件1524，如圖22所示。當(dāng)所述延長(zhǎng)件位于關(guān)閉位置時(shí)所述延長(zhǎng)件1522優(yōu)選可防止成透鏡組合物流經(jīng)所述導(dǎo)管。所述延長(zhǎng)件可移動(dòng)到打開位置，這樣成透鏡組合物可流經(jīng)所述導(dǎo)管。
如圖22所示，所述延長(zhǎng)件1522是處于打開位置。所述延長(zhǎng)件1522優(yōu)選其取向垂直于主體1500的縱軸，如圖22所示。延長(zhǎng)件1522位于經(jīng)主體1500的頂部1504延伸的通道1526中。當(dāng)處于打開的位置時(shí)，所述延長(zhǎng)件1522離開主體的出口。如圖22所示的延長(zhǎng)件的端部已移動(dòng)超過(guò)所述導(dǎo)管的底部表面1502的一部分，使得成透鏡組合物可流經(jīng)所述導(dǎo)管并排出所述主體。所述延長(zhǎng)件的位置可控制經(jīng)過(guò)導(dǎo)管的成透鏡組合物的流速。例如，如圖22中所示，延長(zhǎng)件雖然處于打開的位置，仍部分堵塞所述導(dǎo)管，因而部分地抑制了成透鏡組合物流經(jīng)所述導(dǎo)管。隨著延長(zhǎng)件進(jìn)一步移動(dòng)遠(yuǎn)離所述出口，成透鏡組合物的流速可增加。當(dāng)延長(zhǎng)件不再堵塞導(dǎo)管時(shí)，成透鏡組合物的流速可達(dá)到最大值。
在關(guān)閉位置上，所述延長(zhǎng)件1522可延伸到接近出口的底部表面1502。優(yōu)選地，當(dāng)處于關(guān)閉位置時(shí)，所述延長(zhǎng)件1522延伸出鄰近出口的主體底部的外表面。將延長(zhǎng)件1522設(shè)計(jì)為使得其延伸出導(dǎo)管的外表面，可抑制在接近出口處產(chǎn)生任何殘余的成透鏡組合物的積累。由于延長(zhǎng)件1522朝出口延伸，所以可使存在的任何成透鏡組合物擠出，使出口基本上沒有成透鏡組合物。所述出口可隨后通過(guò)從導(dǎo)管和延長(zhǎng)件的外表面上除去過(guò)量的成透鏡組合物來(lái)進(jìn)行清洗。
延長(zhǎng)件1522與可移動(dòng)件1524之間的相互作用使得延長(zhǎng)件可置于關(guān)閉或者打開的位置上?？梢苿?dòng)件1524優(yōu)選包括多個(gè)螺紋，其與沿延長(zhǎng)件1526延伸的互補(bǔ)(complimentary)螺紋相互作用?？梢苿?dòng)件的旋轉(zhuǎn)可使延長(zhǎng)件產(chǎn)生移動(dòng)，根據(jù)可移動(dòng)件的旋轉(zhuǎn)方向，使延長(zhǎng)件離開或朝向出口。
模具組合件夾持器1540可與單體加熱系統(tǒng)的主體連接，如圖22所示。模具組合件夾持器1540設(shè)計(jì)為將模具組合件保持在相對(duì)于主體1500的出口的優(yōu)選位置上。模具組合件夾持器可在注入過(guò)程中固定模具組合件。在一種實(shí)施方案中，所述模具組合件夾持器呈彈簧架設(shè)置在單體加熱系統(tǒng)的底部表面上。所述模具組合件夾持器包括臂1542，其與主體1500通過(guò)樞紐1544連接。所述樞紐使得模具組合件夾持器可旋轉(zhuǎn)而離開或朝向單體加熱溶液的主體1500。樞紐1544可由彈簧來(lái)承載，使得在臂上施加恒定的力，迫使所述臂朝向主體1500底部。為將模具組合件1550放置在模具組合件臂1544上，可將所述臂由所述主體旋轉(zhuǎn)離開，并將模具組合件放置在設(shè)計(jì)用來(lái)夾持模具組合件的一部分臂上。設(shè)計(jì)用來(lái)夾持模具組合件的該部分臂可以包括一夾緊系統(tǒng)來(lái)固定所述模具組合件。
為填注模具組合件，將所述模具組合件放置在模具組合件夾持器上并且其位置接近出口。優(yōu)選將單體溶液引入到注入站的主體中并加熱至約150°F。在模具組合件就位后，模具注入站的閥門與模具組合件的注入口對(duì)齊?，F(xiàn)在成透鏡組合物經(jīng)所述閥門流入模具組合件。可調(diào)整可移動(dòng)件1524來(lái)控制單體的流速。
在模具組合件被填注后，使用不起毛的擦布來(lái)除去濺到模具表面上的任何單體?？墒褂梦⑿驼婵昭b置來(lái)除去注入口周圍的過(guò)量的單體?？蓪?duì)模具組合件進(jìn)行探查來(lái)保證模具空腔注滿了單體。還對(duì)模具組合件進(jìn)行探查來(lái)保證在模具空腔中不存在氣泡?？赏ㄟ^(guò)旋轉(zhuǎn)模具組合件使得氣泡升到所述組合件的頂部來(lái)除去在模具空腔中的任何氣泡。
可使用控制器來(lái)使單體溶液的加熱與處方的輸入?yún)f(xié)調(diào)。在一種實(shí)施方案中，所述單體加熱系統(tǒng)可與透鏡形成裝置，如圖1所示的裝置電連接。所述單體可具有適宜于使用標(biāo)準(zhǔn)傳輸電纜與設(shè)置在透鏡形成裝置上的端口連接的端口。這樣單體加熱系統(tǒng)的操作可與透鏡形成裝置的操作相協(xié)調(diào)。在某些實(shí)施方案中，可能需要使加熱單體溶液的時(shí)間最小化。在這些情況下，可能需要對(duì)即將注入到模具組合件中的單體溶液進(jìn)行加熱。透鏡形成裝置的控制器50可設(shè)計(jì)為按照操作者的需要來(lái)協(xié)調(diào)注入操作。
當(dāng)形成處方透鏡時(shí)，如上所述，操作者可首先向控制器50中輸入處方。一旦輸入了處方后，操作者通常花費(fèi)一些時(shí)間來(lái)尋找和清洗所述處方的適宜模具并將所述模具與墊圈組裝。在一種實(shí)施方案中，當(dāng)輸入了處方時(shí)，控制器可向單體加熱系統(tǒng)發(fā)信號(hào)來(lái)開始單體溶液的加熱。在模具組合件安裝完時(shí)，所述單體溶液可處于或接近所需的溫度。這可減少操作者準(zhǔn)備和填注模具組合件所需的時(shí)間量。在某些情況下，操作者可在制備了第一處方后向所述過(guò)程中輸入附加的處方。在這種情況下，單體加熱系統(tǒng)可保持在“開”狀態(tài)。如在預(yù)定時(shí)間量后沒有輸入處方，則控制器可關(guān)閉單體加熱系統(tǒng)，使得在所述系統(tǒng)中的單體不長(zhǎng)時(shí)間保持在加熱狀態(tài)下。在某些實(shí)施方案中，所述預(yù)定量的時(shí)間可為約10多于10分鐘。
在填注模具組合件后，成透鏡組合物可使用透鏡固化裝置來(lái)進(jìn)行固化。在一種實(shí)施方案中，成透鏡組合物的固化可通過(guò)包括向成透鏡組合物加熱和施加活化光線的步驟的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。初始時(shí)，將活化光線導(dǎo)向至少一個(gè)模具部件。用活化光線照射足夠長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)引發(fā)成透鏡組合物的固化。優(yōu)選地，所述活化光線導(dǎo)向至少一個(gè)模具部件達(dá)少于約2分鐘的時(shí)間。在某些實(shí)施方案中，活化光線導(dǎo)向至少一個(gè)模具部件達(dá)少于約25秒的時(shí)間。在其它實(shí)施方案中，活化光線導(dǎo)向至少一個(gè)模具部件達(dá)少于約10秒的時(shí)間。在成透鏡組合物完全固化之前優(yōu)選停止活化光線的應(yīng)用。
在引發(fā)固化后，可將模具組合件轉(zhuǎn)移到后固化單元中。在后固化單元中，優(yōu)選用附加的活化光線和加熱來(lái)對(duì)模具組合件進(jìn)行處理以使成透鏡組合物進(jìn)一步固化。在后固化過(guò)程中，所述活化光線可從固化室的頂部、底部、或從頂部和底部?jī)煞较騺?lái)應(yīng)用。在引發(fā)固化后，成透鏡組合物可能表現(xiàn)出黃顏色。據(jù)信，黃顏色是由光引發(fā)劑產(chǎn)生。隨著成透鏡組合物固化，所述黃顏色可隨著光引發(fā)劑的用盡而逐漸消失。優(yōu)選地，在后固化單元中對(duì)模具組合件進(jìn)行足夠長(zhǎng)時(shí)間的處理來(lái)從形成的眼鏡鏡片中基本上除去黃顏色。可在后固化單元中對(duì)模具組合件進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)約15分鐘的處理，優(yōu)選處理時(shí)間為約10至15分鐘。在后固化單元中對(duì)透鏡進(jìn)行處理后，可將形成的眼鏡透鏡脫模并送回到后固化單元中。
表11
在某些情況下，可能需要對(duì)透鏡進(jìn)行退火處理。當(dāng)透鏡由活化光線固化后，將其從模具組合件中取出，所述透鏡可能處于受應(yīng)力的狀態(tài)下。據(jù)信通過(guò)使透鏡經(jīng)受退火處理以消除在固化過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力可使透鏡的放大率快速達(dá)到其最終的靜止放大率。在退火之前，透鏡可具有與所需的最終靜止放大率不同的放大率。相信退火處理減輕了在透鏡中的應(yīng)力，從而將透鏡的放大率改變至所需的最終靜止放大率。優(yōu)選地，退火處理包括將透鏡在約200°F至225°F之間的溫度下加熱最長(zhǎng)達(dá)約10分鐘的時(shí)間。所述加熱可在存在或不存在活化光線的條件下來(lái)進(jìn)行。
在表11中給出的后固化和退火時(shí)間是這里敘述的具體系統(tǒng)的嚴(yán)格實(shí)例。應(yīng)理解，如果對(duì)燈強(qiáng)度或工藝溫度進(jìn)行改變，則后固化和退火過(guò)程的時(shí)間可改變。例如，增加在后固化過(guò)程中所使用的光線強(qiáng)度可使得后固化時(shí)間縮短。相似地，在退火過(guò)程中減小后固化單元的溫度可使得退火時(shí)間延長(zhǎng)。通常，后固化過(guò)程相信與成透鏡組合物基本上完全固化所需的時(shí)間有關(guān)。退火過(guò)程相信與使形成的透鏡達(dá)到其最終靜止放大率所需的時(shí)間量有關(guān)。
使用包括含芳烴的聚醚多烯屬官能單體、共引發(fā)劑組合物和光引發(fā)劑的成透鏡組合物允許固化條件比其它成透鏡組合物簡(jiǎn)單得多。雖然可使用脈沖活化光線固化程序來(lái)固化透鏡，但也可使用連續(xù)活化光線程序，如表11所述。使用連續(xù)活化光線程序使得透鏡固化設(shè)備可簡(jiǎn)化。例如，如果使用連續(xù)活化光線，而不是脈沖光線，不再需要產(chǎn)生光脈沖的設(shè)備。因而，可減少透鏡固化裝置的成本。另外使用這類成透鏡組合物還使得可使用更一般性的固化過(guò)程。如表11所示，可使用七種不同的過(guò)程來(lái)固化寬種類范圍的透鏡。這極大地簡(jiǎn)化了透鏡固化單元的程序和操作。
再有，使用包括含芳烴的聚醚多烯屬官能單體、共引發(fā)劑組合物和光引發(fā)劑的成透鏡組合物可緩解在固化過(guò)程中對(duì)成透鏡組合物進(jìn)行冷卻的需求。這可進(jìn)一步簡(jiǎn)化程序，因?yàn)榭刹辉傩枰鋮s風(fēng)扇或其它冷卻系統(tǒng)。因而，通過(guò)除去模具裝置冷卻系統(tǒng)可進(jìn)一步簡(jiǎn)化透鏡固化裝置。
表11顯示了各種透鏡的優(yōu)選固化條件。球面、柱面是指透鏡的球面率和柱面率。單體類型是透明的(即非光致變色)或者是光致變色的。注意透鏡類型(如球形單視、非球形單視透鏡、平頂雙焦點(diǎn)透鏡或漸進(jìn)多焦點(diǎn)透鏡)不明顯改變固化條件。著色是指形成的眼鏡鏡片是否浸于染料浴中。
可基于處方信息確定透鏡固化條件。有四種固化變量要進(jìn)行設(shè)定。濾光片的類型是指在固化單元和后固化單元中放置在燈和模具組合件之間的濾光片。初始劑量是指在固化單元中對(duì)成透鏡組合物施加活化光線的時(shí)間。輻射型式(如僅輻射前模具，僅輻射后模具，或同時(shí)輻射兩個(gè)模具部件)也取決于所形成的透鏡。在應(yīng)用了初始劑量后，將模具組合件轉(zhuǎn)移到后固化單元中，在此用活化光線和加熱對(duì)其進(jìn)行處理。該表列出了在后固化室中優(yōu)選的耗用時(shí)間。在于后固化室中處理后，形成的眼鏡鏡片從模具組合件中取出。所述透鏡可經(jīng)所列時(shí)間的退火過(guò)程處理，其中所述透鏡可在存在或不存在活化光線的條件下被加熱。應(yīng)指出的是，所有列出的透鏡固化過(guò)程優(yōu)選在無(wú)任何模具裝置冷卻的條件下進(jìn)行。
為進(jìn)一步說(shuō)明這一程序，對(duì)制備球面率為+3.00的透明、非著色透鏡的方法進(jìn)行詳細(xì)敘述。模具組合件注入非光致變色的單體溶液。將模具組合件放置在透鏡固化單元中以對(duì)成透鏡組合物施用初始劑量。成透鏡組合物的固化優(yōu)選由控制器50來(lái)進(jìn)行控制。如圖17所示，控制器50包括數(shù)個(gè)輸入裝置，其使得操作者可起動(dòng)塑料透鏡固化裝置10的各種部件的使用。在一種實(shí)施方案中，可使用按鈕640來(lái)控制涂覆過(guò)程(640a)、固化過(guò)程(640b)、后固化過(guò)程(640c)和退火過(guò)程(640d)的操作。在將模具組合件放置在透鏡固化單元中后，可按下固化過(guò)程按鈕640b來(lái)設(shè)定固化條件。在一種實(shí)施方案中，操作者已如上所述預(yù)先裝入了處方信息并保存了該信息。按下固化按鈕可使得控制器提示使用者輸入對(duì)應(yīng)于保存的處方信息的參考碼。控制器優(yōu)選設(shè)計(jì)為可分析處方信息并設(shè)置適宜的初始劑量條件。
在確定了適當(dāng)?shù)耐哥R形成條件后，控制器可通知使用者所要使用的濾光片的類型?？刂破骺蓵和Ｒ栽试S在透鏡固化單元內(nèi)安裝適當(dāng)?shù)臑V光片。通常，對(duì)于初始固化過(guò)程，可使用兩種類型的濾光片。所述濾光片優(yōu)選設(shè)計(jì)為對(duì)光線進(jìn)行分配，以使得傳遞到透鏡模具上的活化光線相對(duì)于透鏡的處方而適當(dāng)?shù)胤峙洹Ｍ该靼鍨V光片是指對(duì)活化光線基本上透明的板。透明板可由聚碳酸酯或玻璃構(gòu)成。50mm濾光片是指包括位于所述濾光片中央部分的50mm孔的濾光片。當(dāng)將濾光片放置在固化單元中時(shí)，優(yōu)選將50mm孔與模具組合件對(duì)準(zhǔn)。優(yōu)選地，使用兩個(gè)濾光片，第一個(gè)放置在頂燈和模具組合件之間，第二個(gè)放置在底燈與模具組合件之間。
在放置了濾光片后，使用者可對(duì)控制器指示濾光片已就位。或者，控制器還可包括設(shè)置在透鏡固化單元內(nèi)的傳感器，當(dāng)將濾光片放置在固化單元內(nèi)時(shí)其通知控制器。在將濾光片放置在固化單元內(nèi)后，控制器可提示使用者在開始固化過(guò)程之前保證模具組合件處于固化單元中。當(dāng)濾光片和模具就位時(shí)，可由控制器起動(dòng)初始劑量。對(duì)于球面率為+3.00的透明、非著色的透鏡，初始劑量為對(duì)前模具和后模具施加90秒的活化光線。在頂和底燈之間優(yōu)選設(shè)置50mm濾光片。
在初始固化過(guò)程完成后，將模具組合件轉(zhuǎn)移到后固化單元中。初始固化過(guò)程的完成可引起控制器提示操作者該過(guò)程已完成?？山o出警報(bào)來(lái)指示所述過(guò)程已完成。為引發(fā)后固化過(guò)程，可按下后固化按鈕640c。按下后固化按鈕可引起控制器提示使用者輸入對(duì)應(yīng)于保存的處方信息的參考碼?？刂破鲀?yōu)選設(shè)計(jì)為分析處方信息并設(shè)置適宜的后固化條件。對(duì)于球面率為+3.00的透明、非著色的透鏡，后固化條件包括在加熱的后固化單元中將活化光線導(dǎo)向模具組合件達(dá)13分鐘。在后固化過(guò)程中，所述后固化單元優(yōu)選加熱至約200°F至約225°F的溫度。
在后固化過(guò)程完成后，將模具組合件拆解并將形成的透鏡由模具部件中取出。后固化過(guò)程的完成可引起控制器提醒操作者該過(guò)程已完成?？山o出警報(bào)來(lái)指示所述過(guò)程已完成。在從后固化單元中取出模具后，除去墊圈并將模具置于脫模溶液中。脫模溶液在商業(yè)上可以“Q-Soak Solution”得自于Optical Dynamics Corporation，Louisville，KY。脫模溶液使得透鏡與模具分離。脫模溶液還有助于隨后的模具清洗。在透鏡脫模后，優(yōu)選使用異丙醇和水的溶液來(lái)清洗掉透鏡的灰塵顆粒。
在某些情況下，需要使形成的透鏡經(jīng)受退火過(guò)程。為引發(fā)退火過(guò)程，可按下退火按鈕640d。按下退火按鈕會(huì)設(shè)定退火過(guò)程的條件。對(duì)于球面率為+3.00的透明、非著色的透鏡，所述退火條件包括在不存在活化光線的條件下在后固化單元中將透鏡加熱達(dá)約7分鐘。在退火過(guò)程中，所述后固化單元優(yōu)選加熱至約200°F至約225°F的溫度。
在一種實(shí)施方案中，后固化單元的抽拉器包括前排模具組合件夾持器和后排透鏡夾持器。為進(jìn)行后固化過(guò)程，模具組合件優(yōu)選放置在前排。當(dāng)后固化抽拉器關(guān)閉時(shí)，前排優(yōu)選定位于后固化燈之下。為進(jìn)行退火過(guò)程，透鏡優(yōu)選放置在后固化抽拉器的后排。所述后排可與所述燈不對(duì)齊以使得幾乎沒有或沒有活化光線達(dá)到后排。
在退火過(guò)程后，可在涂覆單元中對(duì)透鏡涂覆耐劃硬涂層。所述透鏡還可通過(guò)放置在著色浴中來(lái)進(jìn)行著色。據(jù)信透鏡的著色受透鏡的交聯(lián)密度影響。通常，具有較高交聯(lián)密度的透鏡表現(xiàn)出對(duì)染料更均勻的吸收。通常高度交聯(lián)的透鏡可使如染料斑點(diǎn)和條紋之類的問(wèn)題減至最少。透鏡的交聯(lián)密度通常受透鏡的固化溫度控制。在較高溫度下固化的透鏡通常表現(xiàn)出明顯大于低溫固化透鏡的交聯(lián)密度。固化時(shí)間還可影響透鏡的硬度。在后固化單元中長(zhǎng)時(shí)間對(duì)透鏡進(jìn)行處理通常產(chǎn)生具有比短時(shí)間處理的透鏡大的交聯(lián)密度的透鏡。因而，為制備隨后在著色浴中進(jìn)行處理的透鏡，成透鏡組合物在后固化單元中用熱和活化光線處理的時(shí)間要長(zhǎng)于制備非著色的透鏡的處理時(shí)間。如表11所示，非著色的透鏡在后固化單元中處理約13分鐘。對(duì)于隨后進(jìn)行著色的透明透鏡，后固化時(shí)間延長(zhǎng)至約15分鐘，由此來(lái)制備具有較高交聯(lián)密度的透鏡。
平頂雙焦點(diǎn)透鏡的形成也可使用上述的步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常與用活化光線固化平頂雙焦點(diǎn)透鏡有關(guān)的一個(gè)問(wèn)題是過(guò)早脫離。平頂雙焦點(diǎn)包括遠(yuǎn)視校正區(qū)和近視校正區(qū)。遠(yuǎn)視校正區(qū)是使得使用者可更清楚地看清遠(yuǎn)處物體的透鏡部分。近視校正區(qū)是使得使用者可更清楚地看清近處物體的區(qū)域。近視校正區(qū)特征在于由眼鏡鏡片的外表面延伸出的半圓形突起。如圖24中可見，限定近視校正區(qū)的模具空腔部分1610明顯厚于限定遠(yuǎn)視校正區(qū)的模具空腔部分1620。將活化光線導(dǎo)向模具部件可使得發(fā)生成透鏡組合物的聚合。據(jù)信成透鏡組合物的聚合在受輻射的模具的鑄型面處開始，并經(jīng)模具空腔向相對(duì)的模具漸進(jìn)。例如，輻射前模具1630使得在前模具的鑄型面1632處開始聚合，并朝后模具1640漸進(jìn)。隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行，成透鏡組合物由液態(tài)轉(zhuǎn)化為凝膠態(tài)。因而，在用活化光線輻射前模具1632后的短時(shí)間內(nèi)，接近前模具部件的鑄型面1632的成透鏡組合物部分變得凝膠化，而接近后模具部件1640處的成透鏡組合物仍基本保持為液體。如果由后模具1640來(lái)引發(fā)聚合，在鄰近前模具部件的鑄型面的近視校正區(qū)1610(此后稱為“近視校正區(qū)的前部分”)中的成透鏡組合物凝膠化之前，在整個(gè)遠(yuǎn)視校正區(qū)1620的成透鏡組合物可能變得基本上凝膠化。據(jù)信當(dāng)在近視校正區(qū)1610的前部分中的成透鏡組合物的凝膠化在遠(yuǎn)視校正區(qū)1620已基本上凝膠化以后發(fā)生時(shí)，所產(chǎn)生的應(yīng)變可引起透鏡的過(guò)早脫離。
為減少平頂雙焦點(diǎn)透鏡過(guò)早脫離的幾率，優(yōu)選在接近后模具部件1640的遠(yuǎn)視校正區(qū)中的成透鏡組合物部分基本上凝膠化之前，引發(fā)近視校正區(qū)1610前部分中的成透鏡組合物的聚合。優(yōu)選地，這可通過(guò)在用活化光線輻射后模具1640之前用活化光線輻射前模具1630來(lái)實(shí)現(xiàn)。這使得聚合反應(yīng)在鄰近前模具部件1630處開始并朝后模具1640發(fā)展。相信以這種方式輻射，可使得近視校正區(qū)1610前部分中的成透鏡組合物在鄰近后模具部件1640處的成透鏡組合物開始凝膠之前開始凝膠化。在引發(fā)聚合后，可將活化光線導(dǎo)向兩個(gè)模具部件中的任一個(gè)或同時(shí)導(dǎo)向兩個(gè)來(lái)完成成透鏡組合物的聚合。制備平頂雙焦點(diǎn)透鏡的隨后的后固化和退火步驟與上述的基本相同。
或者，如果在成透鏡組合物的凝膠化由后模具部件1640向前模具部件1630延伸之前，近視校正區(qū)1610的前部分被凝膠化，則也可減少過(guò)早脫離的幾率。在這種實(shí)施方案中，成透鏡組合物的聚合可由輻射后模具1640來(lái)引發(fā)。這會(huì)使得凝膠化開始于鄰近后模具1640處并向前模具1630發(fā)展。為減少過(guò)早脫離的幾率，在遠(yuǎn)視校正區(qū)1620中的成透鏡組合物的凝膠化到達(dá)前模具之前用活化光線輻射前模具1630。在引發(fā)近視校正區(qū)1610的前部分中的聚合后，可將活化光線導(dǎo)向兩個(gè)模具部件中的任一個(gè)或同時(shí)導(dǎo)向兩個(gè)模具部件以完成成透鏡組合物的聚合。制備平頂雙焦點(diǎn)透鏡的隨后的后固化和退火步驟基本上與上述相同。
在另一種實(shí)施方案中，可使用單一固化單元來(lái)進(jìn)行初始固化過(guò)程、后固化過(guò)程和退火過(guò)程。透鏡固化單元圖示于圖25和圖26中。固化單元1230可包括頂部光源1214、透鏡抽拉組件1216和底部光源1218。透鏡抽拉組件1216優(yōu)選包括一個(gè)模具組合件夾持器1220(參見圖26)，更優(yōu)選包括至少兩個(gè)模具組合件夾持器1220。各模具組合件夾持器1220優(yōu)選設(shè)計(jì)為夾持一對(duì)模具部件，這一對(duì)模具部件與墊圈一起形成模具組合件。優(yōu)選地，透鏡抽拉組件還可包括一個(gè)透鏡夾持器1221(參見圖26)，更優(yōu)選至少兩個(gè)透鏡夾持器1221。透鏡夾持器1221優(yōu)選設(shè)計(jì)為夾持形成的眼鏡鏡片。透鏡抽拉組件1216優(yōu)選滑動(dòng)地設(shè)置在導(dǎo)軌1217上。在使用過(guò)程中，在透鏡抽拉組件處于打開的位置(即當(dāng)門由透鏡固化單元前部延伸時(shí))時(shí)，模具組合件和/或透鏡可分別放置于模具組合件夾持器1220或透鏡夾持器1221中。在夾持器裝載后，將門滑入關(guān)閉位置，使模具組合件位于頂部光源1214的正下方和底部光源1218的正上方。透鏡夾持器和設(shè)置在透鏡夾持器上的透鏡可不定位于頂部和底部光源的正下方。如圖26中所示，光源1214和1218優(yōu)選延伸經(jīng)過(guò)固化單元的前部分，而沒有燈設(shè)置在固化單元的后部分。當(dāng)透鏡抽拉組件滑回到固化單元中時(shí)，模具組合件夾持器1220定位于燈之下，而透鏡夾持器1221定位于沒有燈存在的后部分。通過(guò)使夾持器以這種方式定位，可在同一單元中來(lái)進(jìn)行包含光照和加熱的固化過(guò)程(如后固化過(guò)程)和退火過(guò)程(其可包括應(yīng)用熱和光照或僅應(yīng)用熱)。
光源1214和1218優(yōu)選產(chǎn)生活化光線。光源1214和1218可由適當(dāng)?shù)墓潭ㄎ?242支撐并與之電連接。燈1214可產(chǎn)生紫外線、光合光、可見光和/或紅外線。燈的選擇優(yōu)選是基于在成透鏡組合物中使用的單體和光引發(fā)劑體系。在一種實(shí)施方案中，可由熒光燈產(chǎn)生活化光線。熒光燈優(yōu)選在380至490nm區(qū)具有強(qiáng)發(fā)射光譜。發(fā)射所述波長(zhǎng)的活化光線的熒光燈在商業(yè)上可以型號(hào)TLD-15W/03得自于Philips。在另一種實(shí)施方案中，所述燈可為紫外燈。
在一種實(shí)施方案中，頂部濾光器1254可設(shè)置在頂部光源1214和透鏡抽拉組件1216之間，如圖25所示。底部濾光器1256可設(shè)置在底部光源1218和透鏡抽拉組件1216之間。適用的濾光器的實(shí)例前面已經(jīng)敘述。濾光器用來(lái)針對(duì)眼鏡鏡片的處方產(chǎn)生適當(dāng)?shù)墓饩€分布。濾光器還可使燈與固化室隔離。在后固化和退火過(guò)程中，優(yōu)選將所述室加熱至約200至225°F的溫度。這種溫度可能對(duì)燈產(chǎn)生有害的影響，如縮短燈的壽命和改變產(chǎn)生的光線的強(qiáng)度。當(dāng)設(shè)置在導(dǎo)軌1217中時(shí)，濾光器1254和1256會(huì)形成使燈與所述室的加熱部分部分隔離的內(nèi)室。以這種方式，可將燈的溫度保持在通常的操作溫度范圍內(nèi)。
或者，可在固化室內(nèi)設(shè)置隔熱層1260。所述隔熱層可使所述燈與固化室隔離，同時(shí)允許由燈產(chǎn)生的活化光線進(jìn)入所述室。在一種實(shí)施方案中，所述隔熱層可包括設(shè)置在光源和模具組合件之間的硼硅酸鹽玻璃板(如派熱克斯玻璃)。在一種實(shí)施方案中，具有在板間的氣隙1263的一對(duì)硼硅酸鹽玻璃板1264和1262用作隔熱層。硼硅酸鹽玻璃的使用允許由光源至燈的活化輻射可沒有任何顯著的強(qiáng)度損失。
不透明板1270可與隔熱層1260和濾光器1254一起設(shè)置在光源與模具組合件之間。所述不透明板對(duì)活化光線基本上是不透明的。在所述不透明板上優(yōu)選設(shè)置孔眼以允許光線穿過(guò)所述板到達(dá)模具組合件。
為使后固化和退火步驟得以進(jìn)行，在固化單元中優(yōu)選設(shè)置加熱系統(tǒng)1250，如圖26所示。所述加熱系統(tǒng)1250可為電阻加熱系統(tǒng)、熱空氣系統(tǒng)或紅外加熱系統(tǒng)。所述加熱系統(tǒng)1250可沿固化室的后側(cè)取向。所述加熱系統(tǒng)1250優(yōu)選設(shè)置在兩個(gè)濾光片之間的位置上，使得所述加熱系統(tǒng)與燈1214和1218部分地隔離。優(yōu)選地，加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)為將固化室加熱至約200°F至225°F的溫度。
在允許由兩側(cè)來(lái)對(duì)模具組合件進(jìn)行輻射的系統(tǒng)中引入加熱系統(tǒng)，可使得在單一的固化單元中可進(jìn)行許多上述操作。在固化單元的前部分中使用燈，同時(shí)使固化室的后部分基本上無(wú)燈，可允許在同一單元中同時(shí)進(jìn)行活化光線固化步驟和退火步驟。從而可在單一單元中進(jìn)行表11中所述的固化條件，而不是在如上所述的兩個(gè)單元中進(jìn)行。
在另一種實(shí)施方案中，可對(duì)制備透鏡的方法進(jìn)行改變，使得在對(duì)成透鏡組合物施加熱的同時(shí)來(lái)進(jìn)行所有初始固化過(guò)程。表12顯示了用來(lái)固化成透鏡組合物的可選擇的固化條件。
表12
在模具組合件注入了適當(dāng)?shù)膯误w溶液后，將模具組合件置于固化單元的抽拉器的模具組合件夾持器中。將所述抽拉器滑回到固化單元中。在將模具組合件放置在固化單元中之前，可將固化單元預(yù)先加熱至約225°F的溫度。所述固化條件包括在基本上同時(shí)對(duì)模具組合件施加熱的情況下，對(duì)一個(gè)或兩個(gè)模具部件施用活化光線。如表12所示，光固化條件與前述條件相似。但初始劑量和后固化過(guò)程已結(jié)合到單一過(guò)程中。因而，為形成球面率為+1.50的光致變色透鏡，將模具組合件放置在透鏡固化單元中，并由所述單元底部用活化光線輻射約15秒。在應(yīng)用活化光線時(shí)，固化單元優(yōu)選處于約225°F的溫度下。在15秒后，關(guān)閉底部光線并用來(lái)自頂部燈的活化光線處理模具組合件約13分鐘。應(yīng)用活化光線的這種后續(xù)處理仍可在約225°F的固化室溫度下進(jìn)行。在經(jīng)過(guò)13分鐘后，可關(guān)閉光線，從模具中取出透鏡并開始退火過(guò)程。
退火過(guò)程可在進(jìn)行固化過(guò)程的同一單元中來(lái)進(jìn)行。優(yōu)選將脫模的透鏡放置在固化單元抽拉器的透鏡夾持器中。當(dāng)將透鏡放入固化單元中時(shí)，所述固化單元優(yōu)選處于約225°F的溫度下。優(yōu)選地，透鏡夾持器的位置遠(yuǎn)離燈，使得當(dāng)燈打開時(shí)幾乎沒有活化光線到達(dá)透鏡。這使得退火過(guò)程可在進(jìn)行固化過(guò)程的同一時(shí)間并在同一固化單元中來(lái)進(jìn)行。由加熱和光線混合施用來(lái)形成的透鏡的交聯(lián)密度通常高于僅用光固化與熱和光固化的組合來(lái)固化的透鏡。
優(yōu)選將在模具空腔中裝有成透鏡組合物的模具組合件放置在透鏡固化單元中。成透鏡組合物的固化優(yōu)選在關(guān)閉透鏡固化單元門后由控制器來(lái)引發(fā)。固化條件優(yōu)選由控制器基于所形成的透鏡的處方和類型來(lái)設(shè)定。
在固化循環(huán)已完成后，控制器優(yōu)選提示使用者由透鏡固化單元中取出模具組合件。在一種實(shí)施方案中，可將固化的透鏡由模具裝置中取出。在這一階段，固化的透鏡已完成并已準(zhǔn)備使用。
在另一種實(shí)施方案中，固化的透鏡可能需要后固化處理。在由模具裝置中取出透鏡后，可對(duì)透鏡邊緣進(jìn)行干燥和刮擦來(lái)除去接近邊緣的任何未固化的成透鏡組合物?？刂破骺商崾臼褂谜邔⒉糠止袒耐哥R放入后固化單元中。在已將透鏡放置在后固化單元內(nèi)后，控制器可對(duì)透鏡施用光線和/或熱來(lái)使透鏡的固化完成。在一種實(shí)施方案中，在用活化光線進(jìn)行輻射的同時(shí)，可將部分固化的透鏡加熱至約115C。這種后處理可進(jìn)行約5分鐘。
已明確，在某些實(shí)施方案中，可通過(guò)調(diào)節(jié)成透鏡組合物的固化溫度來(lái)控制活化光線聚合的透鏡的最終放大率。例如，對(duì)于相同的模具部件和墊圈組合，通過(guò)改變穿過(guò)透鏡模具空腔或相對(duì)的模具部件的面的活化光線的強(qiáng)度，可增加或減少所制備的透鏡的聚焦放大率(focusingpower)。在授予Buazza的U.S.專利No.5989462中敘述了改變形成的透鏡的放大率的方法，該文獻(xiàn)通過(guò)引用結(jié)合在此。
在某些應(yīng)用中，當(dāng)形成透鏡時(shí)，可能不是所有的成透鏡組合物通過(guò)照射活化光線都可以完全固化。尤其是，接近墊圈的一部分成透鏡組合物時(shí)常在形成透鏡后仍保持為液態(tài)。據(jù)信墊圈可能經(jīng)常在一定程度上可以滲透空氣，結(jié)果，氧透過(guò)墊圈并與接近墊圈的一部分成透鏡材料接觸。由于氧趨向于抑制聚合過(guò)程，所以接近墊圈的那部分成透鏡組合物在形成透鏡時(shí)往往保持未固化狀態(tài)。在授予Buazza等人的U.S.專利No.5529728和授予Buazza等人的U.S.專利No.5989462中公開的多種方法可解決濕邊問(wèn)題，所述文獻(xiàn)通過(guò)引用引入本文。
在U.S.專利No.6022498中敘述了使用紫外線脈沖來(lái)固化成透鏡組合物的方法，通過(guò)引用將該文獻(xiàn)結(jié)合在此。
在眼鏡鏡片中可使用不同程度地吸收紫外線/可見光的材料(此后稱為“吸收活化光線的化合物”)來(lái)抑制紫外線/可見光透過(guò)眼鏡鏡片。這種眼鏡鏡片有利地抑制了紫外線/可見光透射到配戴透鏡的使用者的眼睛。在通過(guò)引用結(jié)合在此的U.S.專利No.5989462中詳細(xì)敘述了使用活化光線來(lái)引發(fā)包含活化光線吸收組分的成透鏡組合物的聚合而進(jìn)行的眼鏡鏡片的固化。
現(xiàn)在參照?qǐng)D27，由標(biāo)號(hào)800來(lái)總體代表大體積的透鏡固化裝置。如圖27所示，形成透鏡的裝置至少包括第一透鏡固化單元810和第二透鏡固化單元820。形成透鏡的裝置還可任選地包括退火單元830。在其它實(shí)施方案中，后固化單元可為獨(dú)立的裝置，其不是透鏡固化裝置的一個(gè)組成部分?？稍诘谝缓?或第二透鏡固化單元內(nèi)設(shè)置輸送系統(tǒng)850。所述輸送系統(tǒng)850可設(shè)計(jì)為允許將模具組合件，例如如上所述的模具組合件由第一固化單元810輸送到第二透鏡固化單元820中。
透鏡固化單元810和820包括用于產(chǎn)生活化光線的活化光源。設(shè)置在單元810和820中的活化光源優(yōu)選設(shè)計(jì)為將光線導(dǎo)向模具組合件。退火單元830可設(shè)計(jì)為施加熱來(lái)至少部分地解除或減輕在成透鏡材料的聚合過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力。在一種實(shí)施方案中，退火單元830包括熱源?？刂破?40可為可編程邏輯控制器，如計(jì)算機(jī)。控制器840可與透鏡固化單元810和820及如果存在的退火單元830連接，使得控制器能夠基本上同時(shí)操作三個(gè)單元810、820和830。
如圖28所示，第一固化單元810可包括頂部光源812和底部光源814。圖29圖示了第一固化單元810的頂部剖視圖。如圖29中所示，第一固化單元810的光源812和814可包括多個(gè)產(chǎn)生活化光線的裝置或燈。在一種實(shí)施方案中，所述燈定位為互相鄰近以形成一排燈，如圖29所圖示。雖然所述燈圖示為基本上呈U形，但應(yīng)理解所述燈可呈直線、環(huán)形或任何其它形狀，只要其可以對(duì)置于第一固化單元中的形成透鏡的組合件進(jìn)行均勻的輻射。在一種實(shí)施方案中，設(shè)置三或四個(gè)燈以在所要固化的模具組合件的全部表面上提供基本上均勻的輻射。所述燈可產(chǎn)生活化光線。
所述燈可支撐在適當(dāng)?shù)墓潭ㄎ?11上并與其電連接。燈812和114可產(chǎn)生紫外線、光合光、可見光和/或紅外線。燈的選擇優(yōu)選是基于在成透鏡組合物中使用的單體。在一種實(shí)施方案中，活化光線可由熒光燈產(chǎn)生。所述熒光燈優(yōu)選在380至490nm區(qū)具有強(qiáng)發(fā)射光譜。發(fā)射具有所述波長(zhǎng)的活化光線的熒光燈可以型號(hào)FB290D15/ACT/2PC商購(gòu)于LCD lighting，Inc.，Orange，CT。
在某些實(shí)施方案中，在使用過(guò)程中可能頻繁地打開和關(guān)閉活化光源。固定物811還可包括電子部件以使得熒光燈可頻繁地打開和關(guān)閉。可使用鎮(zhèn)流器系統(tǒng)，如前面所述的一種來(lái)操作燈。在某些實(shí)施方案中，可在燈811之間設(shè)置阻擋物815。阻擋物可設(shè)計(jì)為防止活化光線由一組燈到達(dá)另一組。以這種方式，所述燈組可互相光學(xué)隔離。所述燈可連接于獨(dú)立的鎮(zhèn)流器系統(tǒng)和控制器。因而，所述燈可互相獨(dú)立地進(jìn)行操作。當(dāng)同時(shí)處理需要不同初始固化程序的透鏡時(shí)這可能是適用的。阻擋物815可防止光線由一組燈到達(dá)設(shè)置在另一組燈之下的模具組合件。
在某些實(shí)施方案中，可在第一固化單元中設(shè)置至少四個(gè)可獨(dú)立控制的燈或燈組。所述燈可設(shè)置在左和右頂部位置和左和右底部位置。如表12中所示，根據(jù)處方可能需要各種不同的初始固化條件。在某些情況下，左眼鏡鏡片可能需要與右眼鏡鏡片初始固化條件顯著不同的初始固化條件。為允許兩個(gè)透鏡可基本上同時(shí)地進(jìn)行固化，可獨(dú)立地控制所述四組燈。例如，可起動(dòng)右燈組來(lái)僅對(duì)模具組合件的后面施用光線，而同時(shí)，可起動(dòng)左燈組來(lái)對(duì)模具組合件的兩側(cè)施用光線。以這種方式，左和右眼鏡處方需要不同初始固化條件的一對(duì)眼鏡鏡片可基本上同時(shí)進(jìn)行固化。由于在整個(gè)過(guò)程中所述透鏡可因此有利地一起保持在同一模具組合件夾持器中，生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)化，減少了作業(yè)跟蹤和操作需求。
為有利于模具組合件的放置和輸送，可使用模具組合件夾持器。圖30中圖示了模具組合件夾持器900的等角視圖。所述模具組合件夾持器包括至少一個(gè)、優(yōu)選兩個(gè)設(shè)計(jì)用來(lái)夾持模具組合件930的部分910和912。在一種實(shí)施方案中，在塑料或金屬塊中呈凹口加工出910和912部分，該部分設(shè)計(jì)用來(lái)夾持標(biāo)準(zhǔn)模具組合件。模具組合件可放置在凹口中。這種凹口的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是模具組合件可放置在最佳位置上以在第一和第二固化單元810和820中進(jìn)行固化。
凹口910和912的尺寸為能夾持模具組合件，使得當(dāng)模具組合件置于活化光源之上或之下位置時(shí)，基本上所有模具可受活化光線作用。模具組合件夾持器可包括一個(gè)延伸經(jīng)過(guò)模具組合件夾持器的開口。所述開口可設(shè)置在凹口910和912中，使得活化光線可經(jīng)模具組合件夾持器照射到模具組合件上。在某些實(shí)施方案中，所述開口的直徑可基本上與模具直徑相等。因而所述開口使得基本上所有模具表面區(qū)可受到活化光線輻射。在另一種實(shí)施方案中，所述開口的直徑可顯著小于模具的直徑。在這一方面，所述開口可起到減少與模具外邊緣接觸的光線量的孔口的作用。對(duì)于正透鏡的固化來(lái)說(shuō)這可能是特別適用的，在正透鏡的情況下，在模具的中央部分比邊緣施用更多的活化光線來(lái)引發(fā)固化。所述凹口可在本體中延伸到一定深度，這樣當(dāng)將模具組合件置于所述凹口中時(shí)，所述模具組合件與模具組合件夾持器的上表面持水平或低于該上表面。這賦予模具組合件夾持器低的垂直輪廓，并允許大體積系統(tǒng)的固化單元可構(gòu)造為具有低的垂直輪廓。以這種方式可減小所述單元的尺寸。
模具組合件夾持器900還可包括用于夾持模具組合件的未組裝部件(如模具和墊圈)的其它加工凹口。在安裝模具組合件過(guò)程中，在安裝之前，操作者通常會(huì)尋找和清洗所述模具和墊圈。為減少將模具和墊圈混淆的可能性，并有助于減少模具清洗后的再污染，所述模具組合件夾持器900包括夾持各種元件的部分。如圖30所示，還可在模具組合件夾持器900中形成凹口922、924、926和928。所述凹口可做出標(biāo)記以利于放置模具或墊圈。例如，凹口922可標(biāo)記左透鏡、前模具，924可標(biāo)記左透鏡、后模具，928可標(biāo)記右透鏡、前模具，926可標(biāo)記右透鏡、后模具。還可使用凹口922、924、926和928的其它變化形式的標(biāo)記和位置。這可有助于防止操作者由于使用不準(zhǔn)確的模具來(lái)組裝模具組合件所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。
模具組合件夾持器還可包括用于保持作業(yè)簽的位置。作業(yè)簽可放置在設(shè)置在模具組合件夾持器一側(cè)的夾持器中?；蛘?，作業(yè)簽可具有粘合劑使得所述簽可粘附到模具組合件側(cè)面。所述作業(yè)簽可包括信息，如處方信息、模具標(biāo)識(shí)符號(hào)、墊圈標(biāo)識(shí)符號(hào)、時(shí)間、日期和形成的透鏡的類型。作業(yè)簽還可包括作業(yè)號(hào)，所述作業(yè)號(hào)可對(duì)應(yīng)于當(dāng)向控制器輸入處方時(shí)由控制器產(chǎn)生的作業(yè)號(hào)。所述作業(yè)號(hào)還可使用UPC編碼方案來(lái)描述。在作業(yè)簽上使用UPC編碼可允許使用條形碼掃描儀來(lái)確定對(duì)應(yīng)于放置在模具組合件夾持器上的模具組合件的作業(yè)號(hào)。
可使用模具組合件夾持器900與輸送系統(tǒng)850組合來(lái)將模具組合件由第一固化單元輸送到第二固化單元。第二固化單元設(shè)計(jì)為在由第一固化單元引發(fā)固化后對(duì)模具組合件施用活化光線和熱。以這種方式使用兩個(gè)固化單元有利于應(yīng)用固化序列，如表11中列出的序列。在這些實(shí)施方案中，模具組合件經(jīng)受初始劑量的活化光線，隨后經(jīng)受后固化劑量的活化光線和熱。初始劑量可持續(xù)約7至90秒。在應(yīng)用初始劑量后，模具組合件經(jīng)受活化光線與熱的組合達(dá)約5至15分鐘。在許多情況下，在后固化條件下使模具組合件經(jīng)受更長(zhǎng)時(shí)間的處理不明顯影響形成的透鏡的質(zhì)量。因而，第二固化單元設(shè)計(jì)為使得模具組合件在第二固化單元中的停留時(shí)間不少于約5分鐘。
在操作過(guò)程中，模具組合件或模具組合件夾持器放置在輸送器系統(tǒng)上，并將模具組合件移動(dòng)到在第一固化單元810內(nèi)的位置上。在第一固化單元810中，模具組合件接收基于透鏡的處方的初始劑量的光線，如表11中列出的。在模具組合件接收了其初始劑量后，模具組合件由輸送器系統(tǒng)850移動(dòng)到第二固化單元中。在第二固化單元中，所述模具組合件用活化光線和熱進(jìn)行處理。模具組合件經(jīng)過(guò)整個(gè)第二固化單元所需的時(shí)間可等于或長(zhǎng)于后固化時(shí)間。
在一種實(shí)施方案中，輸送器系統(tǒng)可為由第一固化單元延伸到第二固化單元的單一連續(xù)系統(tǒng)。在形成透鏡的裝置800的操作過(guò)程中，預(yù)見到可將連續(xù)物流的模具組合件放置在所述裝置上。圖32圖示了一系統(tǒng)的頂部剖視圖，其中模具組合件夾持器900的連續(xù)物流經(jīng)由第一和第二固化單元移動(dòng)。由于在第一固化單元中在90秒或更少的時(shí)間內(nèi)對(duì)于任何給定處方的透鏡來(lái)說(shuō)固化已完成，所以第二單元可構(gòu)造為可保持多個(gè)模具組合件的長(zhǎng)方形單元，如圖27中所示。第二固化單元的長(zhǎng)度由在第一單元中各模具組合件所需時(shí)間來(lái)決定。由于輸送器系統(tǒng)是單一連續(xù)單元，所以模具以等于在第一固化單元中經(jīng)過(guò)的時(shí)間量的增量來(lái)移動(dòng)經(jīng)過(guò)第二固化單元。因而，僅當(dāng)?shù)谝还袒瘑卧墓袒h(huán)結(jié)束時(shí)模具才移動(dòng)，并且模具組合件或模具組合件夾持器前進(jìn)到第二固化單元。
在一種實(shí)施方案中，模具組合件放置在上述的模具組合件夾持器900上。模具組合件夾持器可具有預(yù)定的長(zhǎng)度(LH)。在模具組合件載于模具組合件夾持器上后，可將模具組合件夾持器放置在輸送器系統(tǒng)850上并前進(jìn)到第一固化單元中。模具組合件夾持器在第一固化單元中停留預(yù)定的最小時(shí)間量，即引發(fā)時(shí)間(TI)。例如，對(duì)于多數(shù)上述的成透鏡組合物和處方來(lái)說(shuō)，這一最大時(shí)間為約90秒。在引發(fā)固化進(jìn)行后，模具組合件夾持器前進(jìn)到第二固化單元，另一模具組合件夾持器前進(jìn)到第一固化單元。為對(duì)成透鏡組合物進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓袒?，模具組合件可能需要在第二固化單元中停留最小的時(shí)間量，即后固化時(shí)間(TP)。因而可由這些預(yù)定值使用如下公式來(lái)計(jì)算第二固化單元所需的最小長(zhǎng)度(LSC)。
LSC＝LHX(TP/TI)通過(guò)構(gòu)造具有基于這一公式的長(zhǎng)度的第二固化單元，模具組合件夾持器可在發(fā)生了準(zhǔn)確的后固化量后自第二固化單元中離開。這可保證盡管使用了最小的引發(fā)時(shí)間而模具組合件仍可保持在后固化位置中。
實(shí)際上，基于所形成的透鏡的處方和類型，引發(fā)時(shí)間有很寬的變化范圍。例如，表11公開了范圍由約7秒至約90秒的一些典型的引發(fā)時(shí)間。為優(yōu)化系統(tǒng)，第二固化單元的長(zhǎng)度可基于最大預(yù)定引發(fā)時(shí)間來(lái)進(jìn)行改變。例如，(TI)將是引發(fā)固化的可能的最大時(shí)間而不是最小時(shí)間。實(shí)際上，輸送器系統(tǒng)可設(shè)計(jì)為在等于可能的最大引發(fā)固化時(shí)間(如對(duì)上述組合物來(lái)說(shuō)為約90秒)的時(shí)間間隔來(lái)使模具組合件夾持器由第一固化單元前進(jìn)到第二固化單元。為適應(yīng)不同的初始固化循環(huán)，控制器可與第一固化單元的燈連接。所述控制器可設(shè)計(jì)為將燈打開以使得在最大初始固化時(shí)間結(jié)束時(shí)結(jié)束所述初始固化循環(huán)。例如，如果最大初始固化時(shí)間為90秒，但處方和透鏡類型僅要求7秒固化。在90秒時(shí)間間隔結(jié)束7秒之前(即達(dá)83秒)，所述燈保持關(guān)閉狀態(tài)。因而所述燈僅在最后的7秒起動(dòng)。這可保證初始固化結(jié)束與進(jìn)入第二固化單元之間的時(shí)間間隔相同而無(wú)論實(shí)際初始劑量如何。第二固化單元的長(zhǎng)度可相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)這種類型的固化序列。
在另一種實(shí)施方案中，輸送器系統(tǒng)可包括兩個(gè)獨(dú)立操作的輸送器。第一輸送器可設(shè)計(jì)為將模具組合件夾持器或模具組合件由第一固化單元輸送到第二固化單元。第二輸送器可設(shè)置在第二固化單元內(nèi)。所述第二輸送器可設(shè)計(jì)為將模具組合件或模具組合件夾持器輸送經(jīng)由第二固化單元。以這種方式，第二固化單元可獨(dú)立于初始固化時(shí)間來(lái)設(shè)計(jì)。取而代之的是，第二固化單元的長(zhǎng)度可基于典型的后固化序列所需的時(shí)間。因而第二固化單元的長(zhǎng)度可由第二輸送器系統(tǒng)的操作速率和后固化所需的時(shí)間量來(lái)決定。這還允許操作者獨(dú)立于其它單元來(lái)操作固化單元。
所述輸送器系統(tǒng)可設(shè)計(jì)為將模具組合件或模具組合件夾持器(例如模具組合件夾持器900)輸送經(jīng)過(guò)第一和第二固化單元。在圖31中圖示了已從形成透鏡的裝置中除去了固化單元的輸送器系統(tǒng)的一個(gè)視圖。所述輸送器系統(tǒng)包括用于輸送模具組合件夾持器的平臺(tái)。所述平臺(tái)可設(shè)計(jì)為在模具組合件夾持器900傳送經(jīng)由第一和第二固化單元時(shí)對(duì)模具組合件夾持器提供支撐。在一種實(shí)施方案中，所述平臺(tái)由延伸長(zhǎng)度等于形成透鏡的裝置長(zhǎng)度的兩條軌道852來(lái)構(gòu)成。所述軌道852可為任何寬度，但其應(yīng)以一定距離相互間隔開以允許活化光線穿過(guò)軌道852到達(dá)在模具組合件夾持器900上的模具組合件。
所述輸送器系統(tǒng)包括一柔性件854(如帶或鏈)，其設(shè)計(jì)用來(lái)與模具組合件夾持器900相互作用。所述柔性件可與模具組合件夾持器相互作用并沿所述平臺(tái)來(lái)拉動(dòng)或推動(dòng)所述模具組合件夾持器。圖33圖示了一部分柔性件的局部放大圖。在這種實(shí)施方案中，所述柔性件由包括數(shù)個(gè)突出部856和858的鏈854構(gòu)成，所述突出部沿所述鏈以預(yù)定位置設(shè)置。所述突出部可設(shè)計(jì)為與模具組合件夾持器相互作用。在一種實(shí)施方案中，模具組合件夾持器可包括沿底面的背脊。當(dāng)所述鏈移動(dòng)到適當(dāng)位置時(shí)，所述背脊可與所述突出部相互作用。雖然以鏈來(lái)圖示，但應(yīng)理解，所述柔性件可由其它材料如橡膠帶來(lái)構(gòu)成。
所述柔性件854可與設(shè)置在透鏡形成裝置的相對(duì)端的一對(duì)轉(zhuǎn)輪或齒輪偶合。圖33圖示了位于設(shè)置在透鏡形成裝置一端的齒輪上的一部分柔性件。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)輪或齒輪，所述柔性件可沿透鏡形成裝置移動(dòng)。所述轉(zhuǎn)輪或齒輪可手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)或與電動(dòng)機(jī)連接。圖34圖示了一種透鏡形成裝置，其中電動(dòng)機(jī)851與第二固化單元的一端連接。電動(dòng)機(jī)可連接到柔性件上，這樣可通過(guò)操作電動(dòng)機(jī)來(lái)移動(dòng)所述柔性件。電動(dòng)機(jī)851可沿透鏡形成裝置的長(zhǎng)度方向拉動(dòng)或推動(dòng)所述柔性件。
所述第二固化單元可設(shè)計(jì)為當(dāng)模具組合件經(jīng)過(guò)第二固化單元時(shí)對(duì)模具組合件施加熱和活化光線。所述第二固化單元可設(shè)計(jì)為對(duì)模具組合件的頂部、底部或同時(shí)對(duì)頂部和底部施用活化光線。如圖28和35所示，第二固化單元可包括一排產(chǎn)生活化光線的燈822和加熱系統(tǒng)824。所述燈排可包括一個(gè)或多個(gè)基本上呈直線的熒光燈，其延伸經(jīng)過(guò)第二固化單元的全部長(zhǎng)度。在第二固化單元中的所述活化光源可產(chǎn)生與在第一固化單元中的活化光源具有相同光譜輸出的光線。光譜輸出是指由燈產(chǎn)生的光線的波長(zhǎng)范圍，和在產(chǎn)生的具體波長(zhǎng)下的光線的相對(duì)強(qiáng)度?；蛘?，可在固化單元內(nèi)設(shè)置一系列較小的燈。在兩情況下，所述燈的位置為使得當(dāng)模具組合件經(jīng)過(guò)第二固化單元時(shí)使模具組合件能接收活化光線。所述加熱單元可為電阻加熱器、熱空氣系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)或紅外加熱系統(tǒng)?？稍诩訜嵯到y(tǒng)內(nèi)設(shè)置空氣分布器826(如風(fēng)扇)以有助于在第二固化單元內(nèi)的空氣循環(huán)。通過(guò)使空氣在第二固化單元內(nèi)循環(huán)，可使第二固化單元內(nèi)的溫度更均勻。
在某些實(shí)施方案中，還可使退火單元與透鏡形成裝置結(jié)合。如在圖27中所示，退火單元830可放置在第二固化單元之上?；蛘?，退火單元還可放置在第一或第二固化單元之下或其側(cè)面。所述退火單元設(shè)計(jì)為施加熱及任選的光線來(lái)對(duì)脫模的透鏡進(jìn)行退火。當(dāng)由活化光線固化的透鏡由模具組合件中取出時(shí)，所述透鏡可處于應(yīng)力狀態(tài)下。據(jù)信通過(guò)使透鏡經(jīng)受退火處理以消除在固化過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，可更快速地使透鏡的放大率達(dá)到其最終靜止放大率。在退火之前，透鏡可具有與所需的最終靜止放大率不同的放大率。退火處理相信可減小在透鏡中的應(yīng)力，從而將透鏡的放大率改變?yōu)槠渌璧淖罱K靜止放大率。優(yōu)選地，所述退火處理包括將透鏡在約200°F至225°F的溫度下加熱最長(zhǎng)達(dá)約10分鐘。應(yīng)理解，所述退火時(shí)間可根據(jù)退火單元的溫度而進(jìn)行改變。通常，退火單元溫度越高，退火過(guò)程完成越快。退火過(guò)程時(shí)間基于形成的透鏡在預(yù)定溫度下經(jīng)退火達(dá)到其最終靜止放大率所需的時(shí)間量來(lái)預(yù)先確定。
在圖27中所示的實(shí)施方案中，退火單元可以與第二固化單元相似的方式來(lái)構(gòu)造。參照?qǐng)D35，所述退火單元可包括用于使脫模的透鏡移動(dòng)經(jīng)過(guò)退火單元的輸送器系統(tǒng)832。脫模的透鏡可放置在用于第一和第二固化單元的同一模具組合件夾持器中。模具組合件夾持器900可設(shè)計(jì)為夾持模具組合件和/或脫模的透鏡。退火單元包括加熱元件834(圖28所示)。加熱元件可包括用于使空氣經(jīng)退火單元循環(huán)的空氣分布器836。
所述退火單元可具有由模具組合件夾持器經(jīng)退火單元輸送的速率和退火過(guò)程所需的時(shí)間所決定的長(zhǎng)度。例如，在某些上述列出的組合物中，可使用約10分鐘的退火時(shí)間來(lái)使透鏡達(dá)到其最終靜止放大率。因此退火單元的輸送器系統(tǒng)可設(shè)計(jì)為使脫模的透鏡穿過(guò)退火單元的長(zhǎng)度時(shí)在退火單元內(nèi)停留約10分鐘?？墒褂门c用于上述第一和第二固化單元系統(tǒng)相似的輸送器系統(tǒng)。
控制器840可設(shè)計(jì)為對(duì)透鏡固化單元的操作進(jìn)行控制?？刂破骺蓤?zhí)行透鏡固化過(guò)程中若干種功能中的一些和/或其全部，包括但不限于(i)基于處方來(lái)確定第一固化單元所需的光線的初始劑量；(ii)應(yīng)用強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間足以等于所確定的劑量的活化光線；(iii)應(yīng)用強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間足以等于所確定的第二固化單元?jiǎng)┝康幕罨饩€；(iv)在適當(dāng)時(shí)間獨(dú)立地打開和關(guān)閉光源；和(v)基于處方來(lái)起動(dòng)適當(dāng)?shù)臑V光器進(jìn)入適當(dāng)位置的運(yùn)動(dòng)。這些功能可對(duì)應(yīng)于由條形碼讀取器從設(shè)置在模具組合件夾持器上的作業(yè)簽讀取的信息來(lái)執(zhí)行。這種信息可包括處方信息，并可由控制器840來(lái)與初始固化條件相關(guān)聯(lián)。
控制器還可控制模具組合件夾持器經(jīng)由所述系統(tǒng)的流動(dòng)。所述控制器可包括用于確定與模具組合件夾持器有關(guān)的作業(yè)號(hào)的監(jiān)測(cè)裝置。圖29圖示了在第一固化單元附近的與透鏡形成裝置連接的監(jiān)測(cè)裝置817。所述監(jiān)測(cè)裝置可為激光器或紅外讀取裝置。在某些實(shí)施方案中，所述監(jiān)測(cè)裝置可為用于讀取UPC條形碼的條形碼讀取器。所述監(jiān)測(cè)裝置可設(shè)置在第一固化單元內(nèi)。當(dāng)將模具組合件夾持器放置在輸送器系統(tǒng)上時(shí)，其可移動(dòng)到某一位置使得監(jiān)測(cè)裝置可讀取印刷在作業(yè)簽上的作業(yè)號(hào)。在一種實(shí)施方案中，所述作業(yè)號(hào)為UPC條形碼形式。所述監(jiān)測(cè)裝置可連接到控制器上。所述控制器可使用由模具組合件夾持器讀取的作業(yè)號(hào)來(lái)確定正轉(zhuǎn)移到第一固化單元的該作業(yè)所需的固化條件。如上所述，作業(yè)號(hào)可對(duì)應(yīng)于前面輸入到控制器中的處方。以這種方式，可不依賴于操作者輸入準(zhǔn)確的參數(shù)來(lái)達(dá)到適當(dāng)?shù)墓袒瘲l件。
監(jiān)測(cè)作業(yè)號(hào)的另一優(yōu)點(diǎn)是，可避免意外使用所述燈。如果將監(jiān)測(cè)裝置設(shè)置在第一固化單元內(nèi)，控制器可防止第一固化單元燈的起動(dòng)，直到檢測(cè)到作業(yè)簽。檢測(cè)到作業(yè)簽可指示模具組合件夾持器已放置在第一固化單元內(nèi)的適當(dāng)位置上。一旦將模具組合件夾持器放置在第一固化單元內(nèi)，可起動(dòng)第一固化單元的燈來(lái)引發(fā)固化。如沒檢測(cè)到作業(yè)簽，所述裝置可以備用模式等待直到將模具組合件夾持器插入到第一固化單元中。
應(yīng)理解，上述透鏡固化系統(tǒng)可與任何前述的實(shí)施方案的特征結(jié)合使用。
用于塑料眼鏡鏡片的抗反射涂層對(duì)于由上述材料形成的塑料眼鏡鏡片，一部分入射到透鏡上的光線可由眼鏡鏡片上反射掉，而不是透射經(jīng)過(guò)眼鏡鏡片。對(duì)于塑料眼鏡鏡片，高達(dá)約15％的入射光線可在眼鏡鏡片表面反射掉。為減少光線由塑料眼鏡鏡片的反射，可對(duì)透鏡涂覆薄膜。這種膜可稱為抗反射涂層膜?？狗瓷渫繉涌蓽p少表面的光線反射(即，增加經(jīng)過(guò)膜/基材界面的光線透射率)。
雖然現(xiàn)已開發(fā)出許多種減少玻璃材料反射損失的方法，但還幾乎沒有可用來(lái)在塑料上制備抗反射涂層的技術(shù)。氣相沉積技術(shù)已在工業(yè)上用來(lái)在塑料材料上形成抗反射涂層，但這些技術(shù)有一些缺點(diǎn)。使用氣相沉積的一些缺點(diǎn)包括用于沉積設(shè)備的較大的投資支出、顯著的空間需求和較長(zhǎng)的循環(huán)時(shí)間。
用于在透鏡上形成抗反射涂層的反應(yīng)性液體組合物先前已進(jìn)行了研究。許多先前公開的溶液在其涂覆在基材上后，需要將抗反射膜加熱至高溫。在某些情況下，固化這種溶液的溫度可大于約200C。這種溫度可適宜于玻璃基材上的涂覆，但高于多數(shù)塑料透鏡基材所能夠耐受的溫度。
U.S.專利No.4929278和4966812公開了在塑料基材上沉積抗反射膜的方法，其包括首先合成SiO2-B2O3-Al2O3-BaO體系的乙醇凝膠，隨后將該凝膠再液化。這種材料可涂覆在塑料基材上并可熱干燥來(lái)形成具有低反射指數(shù)的多孔膜。但這種膜可表現(xiàn)出不良的耐磨性并需要數(shù)周時(shí)間來(lái)形成。
U.S.專利No.5580819和5744243公開了用于制備涂層的組合物和在固體基材上制備單層寬帶抗反射涂層的方法，所述基材如為玻璃、陶瓷、金屬和有機(jī)聚合材料。所述方法包括在固體基材表面上涂覆酸催化的溶膠-凝膠涂層組合物和水溶性金屬鹽，并用電解質(zhì)水溶液對(duì)涂覆的涂層固化達(dá)足以產(chǎn)生涂層的時(shí)間。然而所述的涂層組合物的兩步驟制備可能是耗時(shí)的，因?yàn)橛煤娊赓|(zhì)的處理可能需要數(shù)天時(shí)間。
使用可紫外線固化的液體組合物來(lái)在基材上形成抗反射涂層與上述沉積技術(shù)相比具有若干種優(yōu)點(diǎn)。特別是，設(shè)備成本趨向于最小化，且涂覆技術(shù)對(duì)所要涂覆的塑料制品的形狀和清澈度產(chǎn)生的改變趨向于最小化。另外，本發(fā)明的液體組合物可在小于約10分鐘的時(shí)間內(nèi)固化。最后，本發(fā)明的液體組合物可涂覆在許多可見光透射基材上。這類基材可由玻璃或塑料構(gòu)成。應(yīng)理解，這里所述的用于形成抗反射涂層的液體組合物可涂覆在多種可見光透射基材上，包括窗和電視屏幕和計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)器的外玻璃表面。所述液體組合物可用來(lái)在透鏡上，優(yōu)選在塑料透鏡上，更優(yōu)選在塑料眼鏡鏡片上形成抗反射涂層。
在一種實(shí)施方案中，通過(guò)用可由紫外線固化的液體組合物涂覆基材并對(duì)所述組合物進(jìn)行固化，可在塑料透鏡上形成單層涂層。雖然下述程序是指塑料透鏡的涂覆，但應(yīng)理解所述步驟可適用于涂覆任何上述的基材。所述固化的組合物可在基材上形成薄層(如小于約500nm)。如果所述薄層的折射率小于基材的折射率，則固化的組合物層可具有抗反射性能。這對(duì)其中可見光透射率有有限增加即可接受的許多應(yīng)用已是足夠的。但單層抗反射涂層可能對(duì)塑料透鏡表現(xiàn)出不良的粘合性。通過(guò)改變組合物來(lái)增加與塑料透鏡粘合性的嘗試使單層抗反射涂層的折射率增加，并降低了這類層的有效性。
使用多層抗反射涂層可實(shí)現(xiàn)更佳的抗反射性能和粘合性。在一種實(shí)施方案中，可使用兩層疊加的涂層來(lái)作為抗反射涂層。第一涂層可在塑料透鏡的表面上形成?？赏ㄟ^(guò)將第一組合物分配在透鏡表面上并隨后固化第一組合物來(lái)形成第一涂層。所述第一涂層可由折射率大于塑料透鏡折射率的材料來(lái)形成。可在第一涂層上形成第二涂層?？赏ㄟ^(guò)將第二組合物分配在第一涂層上并固化第二組合物來(lái)形成所述第二涂層。第二涂層可由折射率小于第一涂層折射率的材料來(lái)形成。第一涂層與第二涂層一起形成可用作抗反射涂層的疊層。所述第一和第二涂層一起可構(gòu)成厚度小于約500nm的疊層。
在一種實(shí)施方案中，所述第一涂層可由包括金屬醇鹽或金屬醇鹽混合物的涂覆組合物來(lái)形成。金屬醇鹽具有通式M(Y)p，其中M為鈦、鋁、鋯、硼、錫、銦、銻或鋅，Y為C1-C10烷氧基或乙酰丙酮根，p為等于M價(jià)態(tài)的整數(shù)。在某些實(shí)施方案中，M為鈦、鋁、硼或鋯，Y為C1-C5烷氧基(如甲氧基或乙氧基)。金屬醇鹽的實(shí)例包括但不限于三叔丁醇鋁、異丙氧基鈦(IV)、丁氧基鈦(IV)、丙氧基鋯(IV)、三異丙氧基鈦烯丙基乙酰乙酸鹽和硼酸三甲酯。第一涂層可使用溶膠-凝膠(即溶液-凝膠)過(guò)程來(lái)形成。當(dāng)與水或醇反應(yīng)時(shí)，金屬醇鹽經(jīng)歷水解和縮合反應(yīng)而形成聚合物網(wǎng)絡(luò)。隨著聚合物網(wǎng)絡(luò)的形成溶劑被排出。聚合物網(wǎng)絡(luò)持續(xù)生長(zhǎng)直到形成凝膠。在加熱或施用紫外線時(shí)，金屬醇鹽增加密度變?yōu)樵谒芰贤哥R上的硬化的涂層。
當(dāng)由金屬醇鹽的溶膠-凝膠反應(yīng)來(lái)形成時(shí)，所述硬化的第一涂層可具有大于塑料透鏡的折射率。例如，多數(shù)塑料透鏡的折射率為約1.5至約1.7。當(dāng)由金屬醇鹽來(lái)形成時(shí)，第一涂層的折射率可大于1.7。使用金屬醇鹽的優(yōu)點(diǎn)是，可在透鏡表面上形成高折射率的涂層。使用金屬醇鹽所達(dá)到的另一優(yōu)點(diǎn)是增加了與底層的基材的粘合力。許多抗反射涂層的一般性問(wèn)題是與底層基材的不良粘合力。對(duì)于在塑料基材上形成的涂層來(lái)說(shuō)尤其是這樣，雖然對(duì)玻璃基材來(lái)說(shuō)粘合力也可能是一個(gè)問(wèn)題。使用金屬醇鹽增加了涂層材料與塑料和玻璃基材的粘合力。因而使用金屬醇鹽增加了抗反射涂層的耐久性。
所述金屬醇鹽可溶解或懸浮在有機(jī)溶劑中并隨后涂覆在塑料透鏡上。所述涂覆組合物可包括溶解或懸浮在有機(jī)溶劑中的金屬醇鹽。所述涂覆組合物可包括高達(dá)約10wt％的金屬醇鹽，組合物的其余部分由有機(jī)溶劑和其它下述添加劑化合物構(gòu)成。在一種實(shí)施方案中，適用的有機(jī)溶劑能夠與水混合且其與金屬醇鹽基本上是不反應(yīng)的。這種溶劑的實(shí)例包括但不限于乙酸乙酯、醚(例如四氫呋喃和二噁烷)、C1-C6烷醇(如甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇)、烷氧基醇(如2-乙氧基乙醇、2-(2-甲氧基乙氧基)乙醇、2-甲氧基乙醇、2-(2-乙氧基甲氧基)乙醇和1-甲氧基-2-丙醇)、酮(如丙酮、甲基乙基酮和甲基異丁基酮)，或任何這些化合物的混合物。
在另一種實(shí)施方案中，第一組合物可包括硅烷單體。硅烷單體具有通式結(jié)構(gòu)RmSiX4-m，其中R可為C1-C20烷基、C1-C20鹵代烷基、C2-C20鏈烯基、C2-C20鹵代鏈烯基、苯基、苯基(C1-C20)烷基、C1-C20烷基苯基、苯基(C2-C20)鏈烯基、C2-C20鏈烯基苯基、環(huán)氧丙氧基(C1-C20)烷基、環(huán)氧環(huán)己基(C1-C20)烷基、嗎啉代、氨基(C1-C20)烷基、氨基(C2-C20)鏈烯基、巰基(C1-C20)烷基、巰基(C2-C20)鏈烯基、氰基(C1-C20)烷基、氰基(C2-C20)鏈烯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基或鹵素。鹵代或鹵素取代基可為溴代、氯代或氟代基團(tuán)。優(yōu)選R1為C1-C10烷基、C1-C10鹵代烷基、C2-C10鏈烯基、苯基、苯基(C1-C10)烷基、C1-C10烷基苯基、環(huán)氧丙氧基(C1-C10)烷基、環(huán)氧環(huán)己基(C1-C10)烷基、嗎啉代、氨基(C1-C10)烷基、氨基(C2-C10)鏈烯基、巰基(C1-C10)烷基、巰基(C2-C10)鏈烯基、氰基(C1-C10)烷基、氰基(C2-C10)鏈鏈烯基或鹵素，且鹵代或鹵素為氯代或氟代。X可為氫、鹵素、羥基、C1-C5烷氧基、(C1-C5)烷氧基(C1-C5)烷氧基、C1-C4酰氧基、苯氧基、C1-C3烷基苯氧基或C1-C3烷氧基苯氧基，所述鹵代或鹵素為溴代、氯代或氟代；m為0至3的整數(shù)。第一涂層組合物可包括多達(dá)約5wt％的硅烷單體。
硅烷單體的實(shí)例包括但不限于環(huán)氧丙氧基甲基三乙氧基硅烷、α-環(huán)氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、α-環(huán)氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、β-環(huán)氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、β-環(huán)氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、α-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、α-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、β-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧丙基二甲基乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基乙氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷、氯代甲基三甲氧基硅烷、氯代甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、γ-氯代丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氯代丙基甲基二乙氧基硅烷、原硅酸四甲酯、原硅酸四乙酯、這類硅烷單體的水解物和這類硅烷單體及其水解物的混合物。
硅烷單體以及膠態(tài)二氧化硅可形成低折射率的硅基涂層。在某些情況下，硅烷單體和膠態(tài)二氧化硅可用來(lái)在透鏡上形成單層的低折射率的涂層。但使用硅單體和膠態(tài)二氧化硅趨向于產(chǎn)生與底層基材具有不良粘合力的硅基涂層。向含有硅烷單體或膠態(tài)二氧化硅的組合物中添加金屬醇鹽可改進(jìn)所述層的粘合力。在另一種實(shí)施方案中，硅基涂層的粘合力可通過(guò)形成多層疊層來(lái)改進(jìn)。所述疊層可包括由金屬醇鹽形成的第一涂層。在所述第一層上形成第二層，所述第二層可由硅烷單體或膠態(tài)硅來(lái)形成。基于金屬醇鹽的第一層起到有助于將疊層粘合在底層透鏡上的粘合層的作用。
另外，硅烷單體和膠態(tài)二氧化硅可與金屬醇鹽混合來(lái)改變涂覆組合物的折射率。通常，當(dāng)固化在透鏡上時(shí)，硅烷與金屬醇鹽的混合物的折射率低于由金屬醇鹽形成的涂層的折射率。
在某些實(shí)施方案中，一種或多種烯屬取代的單體可添加到第一組合物中。單體的烯屬取代基團(tuán)包括但不限于丙烯酸(C1-C20烷基)酯、甲基丙烯酸(C1-C20烷基)酯、丙烯酸(C2-C20鏈烯基)酯、甲基丙烯酸(C2-C20鏈烯基)酯、丙烯酸(C5-C8環(huán)烷基)酯、甲基丙烯酸(C5-C8環(huán)烷基)酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸(苯基(C1-C9)烷基)酯、甲基丙烯酸(苯基(C1-C9)烷基)酯、丙烯酸(取代苯基(C1-C9)烷基)酯、甲基丙烯酸(取代苯基(C1-C9)烷基)酯、丙烯酸(苯氧基(C1-C9)烷基)酯、甲基丙烯酸(苯氧基(C1-C9)烷基)酯、丙烯酸(取代苯氧基(C1-C9)烷基)酯、甲基丙烯酸(取代苯氧基(C1-C9)烷基)酯、丙烯酸(C1-C4烷氧基(C2-C4)烷基)酯、甲基丙烯酸(C1-C4烷氧基(C2-C4)烷基)酯、丙烯酸(C1-C4烷氧基(C1-C4)烷氧基(C2-C4)烷基)酯、甲基丙烯酸(C1-C4烷氧基(C1-C4)烷氧基(C2-C4)烷基)酯、丙烯酸(C2-C4環(huán)氧基)酯、甲基丙烯酸(C2-C4環(huán)氧基)酯、可共聚合的二、三、或四-丙烯酸酯單體、可共聚合的二、三、或四-甲基丙烯酸酯單體。第一組合物可包括多達(dá)約5wt％的烯屬取代的單體。
這類單體的實(shí)例包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸(2-乙基己基)酯、甲基丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸異癸基酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸(2-乙基己基)酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸異癸基酯、乙烯甲基丙烯酸酯、丙烯甲基丙烯酸酯、異丙烯甲基丙烯酸酯、丁烷甲基丙烯酸酯、異丁烯甲基丙烯酸酯、己烯甲基丙烯酸酯、2-乙基己烯甲基丙烯酸酯、壬烯甲基丙烯酸酯、異癸烯甲基丙烯酸酯、乙烯丙烯酸酯、丙烯丙烯酸酯、異丙烯、己烯丙烯酸酯、2-乙基己烯丙烯酸酯、壬烯丙烯酸酯、異癸烯丙烯酸酯、甲基丙烯酸環(huán)戊酯、丙烯酸(4-甲基環(huán)己基)酯、甲基丙烯酸苯甲基酯、甲基丙烯酸鄰溴代苯甲基酯、甲基丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸壬基苯基酯、丙烯酸苯甲酯、丙烯酸鄰溴代苯甲基苯基酯、丙烯酸壬基苯基酯、甲基丙烯酸苯乙基酯、甲基丙烯酸苯氧基酯、甲基丙烯酸苯基丙基酯、甲基丙烯酸壬基苯基乙基酯、丙烯酸苯乙基酯、丙烯酸苯氧基酯、丙烯酸苯基丙基酯、丙烯酸壬基苯基乙基酯、丙烯酸2-乙氧基乙氧基甲基酯、甲基丙烯酸乙氧基乙氧基乙基酯、丙烯酸2-乙氧基乙氧基甲基酯、丙烯酸乙氧基乙氧基乙基酯、甲基丙烯酸縮水甘油基酯、丙烯酸縮水甘油基酯、甲基丙烯酸2，3-環(huán)氧丁基酯、丙烯酸2，3-環(huán)氧丁基酯、丙烯酸3，4-環(huán)氧丁基酯、甲基丙烯酸3，4-環(huán)氧丁基酯、甲基丙烯酸2，3-環(huán)氧丙基酯、丙烯酸2，3-環(huán)氧丙基酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙基酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙基酯、甲基丙烯酸2-丁氧基乙基酯、丙烯酸2-甲氧基乙基酯、丙烯酸2-乙氧乙基酯、丙烯酸2-丁氧乙基酯、丙烯酸四氫糠基酯、甲基丙烯酸四氫糠基酯、乙氧基化雙酚-A-二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、1，2-丙二醇二丙烯酸酯、1，3-丙二醇二丙烯酸酯、1，2-丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，5-戊二醇二丙烯酸酯、2，5-二甲基-1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙三醇三丙烯酸酯、丙三醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯。
第一組合物還可包括胺。適于引入到抗反射涂層組合物中的胺的實(shí)例包括叔胺和丙烯酸化胺。胺的存在趨向于使抗反射涂層組合物穩(wěn)定。所述抗反射涂層組合物可在使用前制備并貯存。在某些實(shí)施方案中，抗反射涂層組合物由于在該組合物中的多種組分的相互作用而緩慢凝膠。添加胺趨向于使凝膠化速率減慢，而對(duì)隨后形成的涂層的抗反射性能沒有明顯的影響。第一組合物可包括多達(dá)約5wt％的胺。
第一組合物還可包括膠態(tài)二氧化硅。膠態(tài)二氧化硅是二氧化硅顆粒在溶劑中的懸浮液。二氧化硅顆粒的顆粒尺寸可為直徑約1納米至約100納米。非晶態(tài)二氧化硅顆粒可分散于水、極性溶劑或水與極性溶劑的混合物中。可使用的一些極性溶劑包括但不限于甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇和這些溶劑的混合物。膠態(tài)二氧化硅的一種實(shí)例可由Nissan Chemical Houston Corp.，Houston，TX商購(gòu)得到，銷售商品名為Snowtex。第一組合物可包括多達(dá)約5wt％的膠態(tài)二氧化硅。
第一組合物還可包括光引發(fā)劑和/或共引發(fā)劑。光引發(fā)劑和共引發(fā)劑的實(shí)例前面已敘述。第一涂層組合物可包括多達(dá)約1wt％的光引發(fā)劑或光引發(fā)劑與共引發(fā)劑的組合。
第一組合物還可包括氟代的烯屬取代的單體。氟代的烯屬取代的單體具有通式結(jié)構(gòu)CH2＝CR1CO-O-(CH2)p-CnF2n+1其中R1為H或-CH3；p為1或2；n為1至40的整數(shù)。氟代的烯屬取代的單體的實(shí)例包括但不限于丙烯酸三氫全氟庚基酯和丙烯酸四氫全氟庚基酯。在要涂覆在塑料透鏡上的組合物中添加氟代的烯屬取代的單體可增加涂層的憎水性。憎水性是指基材排斥水的能力。在所述組合物中添加氟代的烯屬取代的單體可增加被涂覆的基材耐受由于受水作用而降解的能力。
第一組合物可涂覆在塑料透鏡的一面或兩面上?？墒褂猛扛矄卧缜笆龅囊环N涂覆單元來(lái)涂覆所述抗反射涂層組合物。可在眼鏡鏡片在涂覆單元中旋轉(zhuǎn)時(shí)，將抗反射涂層組合物涂覆在所述透鏡上。在將第一組合物添加到所述塑料透鏡上時(shí)，所述透鏡可以約2000rpm的速度旋轉(zhuǎn)?？蓪⑿∮?ml的抗反射涂層組合物涂覆在眼鏡鏡片上。也可涂覆多于1ml。但這種數(shù)量可能是過(guò)量的，且過(guò)多的抗反射涂層組合物可由透鏡表面甩出。
涂覆的抗反射涂層組合物的厚度也可取決于眼鏡鏡片的旋轉(zhuǎn)速度、抗反射涂層組合物的粘度、添加到眼鏡鏡片上的組合物的數(shù)量和用來(lái)溶解組合物組分的溶劑的揮發(fā)性。當(dāng)將抗反射涂層組合物添加到旋轉(zhuǎn)的眼鏡鏡片時(shí)，抗反射涂料沿眼鏡鏡片表面均勻地鋪展。隨著組合物涂覆在眼鏡鏡片表面，用于溶解抗反射涂層組合物組分的溶劑可蒸發(fā)，留下抗反射涂層組分的薄膜。隨著附加的抗反射涂層材料的添加，抗反射涂層的厚度逐漸增加。厚度增加的速度與眼鏡鏡片的旋轉(zhuǎn)速度、抗反射涂層組合物的粘度和用于形成所述組合物的溶劑的揮發(fā)性有關(guān)。
當(dāng)由操作者人工將所述組合物涂覆在透鏡表面時(shí)，由于操作者在各時(shí)間不能以相同速率來(lái)始終如一地將所述組合物添加到透鏡上，第一涂層組合物的厚度可能發(fā)生改變。為克服這一可變性，可由自動(dòng)分配系統(tǒng)來(lái)將所述組合物添加到塑料透鏡上。自動(dòng)分配系統(tǒng)可包括用來(lái)承載所述組合物的注射器和用于自動(dòng)地移動(dòng)注射器的柱塞的控制器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可以以注射泵形式來(lái)商購(gòu)。注射泵可連接到包含添加到透鏡上的組合物的注射器上。所述注射泵可設(shè)計(jì)為以選定的速率來(lái)分配所述組合物。以這種方式，可準(zhǔn)確地控制組合物添加到所述表面上的速率。在另一種實(shí)施方案中，所述分配器系統(tǒng)可包括用于將注射器和注射泵拉動(dòng)經(jīng)過(guò)透鏡表面的輸送器。隨著由注射器分配所述組合物，所述輸送器系統(tǒng)可將注射器拉動(dòng)經(jīng)過(guò)透鏡表面。以這種方式，組合物的涂覆速率和分配路徑可保持恒定。
假定眼鏡旋轉(zhuǎn)速度恒定且分配速率恒定，隨著抗反射涂層組合物的粘度增加，涂覆的抗反射涂層組合物的厚度增加速率也可增加?；蛘?，抗反射涂層組合物厚度增加的速率可通過(guò)調(diào)整眼鏡鏡片的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)進(jìn)行改變。假定抗反射涂層組合物的粘度恒定，隨著眼鏡鏡片的旋轉(zhuǎn)速度增加，當(dāng)涂覆所述組合物時(shí)在眼鏡鏡片上保持的抗反射涂層組合物減少。通過(guò)降低眼鏡鏡片的旋轉(zhuǎn)速度，可增加抗反射涂層的厚度。
或者，第一組合物的粘度可通過(guò)改變?cè)谒龅谝唤M合物中存在的金屬醇鹽和其它組分的數(shù)量而進(jìn)行改變。例如，包含濃度為約5wt％的金屬醇鹽的第一組合物的粘度大于金屬醇鹽濃度為約2.5wt％的組合物。粘度更大的組合物會(huì)比粘度低的組合物在透鏡表面上留下更厚的膜。當(dāng)所述組合物固化時(shí)，可獲得更厚的第一涂層。還可通過(guò)改變?nèi)芙饣驊腋〗饘俅见}的有機(jī)溶劑來(lái)改變粘度。各溶劑可具有固有的粘度，其可影響第一組合物的總體粘度。通過(guò)改變所述溶劑，可改變這種固有的粘度，從而改變組合物的總體粘度。
當(dāng)將抗反射涂層組合物添加到旋轉(zhuǎn)的眼鏡鏡片上時(shí)，所述抗反射涂料沿眼鏡鏡片表面均勻地鋪展開。如果用于溶解抗反射涂層組合物組分的溶劑具有較低的沸點(diǎn)(例如低于約80℃)，溶劑會(huì)蒸發(fā)并使更粘稠的抗反射涂層組合物組分(如硅烷、有機(jī)單體、金屬醇鹽等)在透鏡上形成涂層。隨著在眼鏡鏡片上添加更多的組合物，抗反射涂層的厚度可增加。通過(guò)將在抗反射涂層組合物中使用的溶劑改變?yōu)楦讚]發(fā)的溶劑，抗反射涂層厚度增加的速率可上升。通常，低沸點(diǎn)的溶劑會(huì)比較高沸點(diǎn)的溶劑給出更厚的涂層。
一般，為了獲得抗反射性能，控制涂覆的第一組合物的厚度的能力可能是重要的。在某些實(shí)施方案中，可使用低粘度和/或低濃度的組合物來(lái)形成第一涂層。這種組合物可在塑料透鏡表面上形成較薄的膜。在某些實(shí)施方案中，對(duì)于所需的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，形成的膜的厚度可能太薄。在另一可選擇的程序中，可通過(guò)重復(fù)在塑料透鏡上涂覆第一組合物并固化沉積的組合物來(lái)形成第一涂層。這一過(guò)程的每次重復(fù)會(huì)產(chǎn)生更厚的第一涂層。當(dāng)?shù)谝煌繉舆_(dá)到預(yù)定的厚度時(shí)，可停止所述步驟，并可形成第二涂層。
在將第一組合物涂覆在塑料透鏡上后，可對(duì)第一組合物進(jìn)行固化來(lái)形成第一涂層。第一組合物的固化可通過(guò)各種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一種實(shí)施方案中，第一組合物可通過(guò)旋轉(zhuǎn)所述透鏡直到所述組合物形成凝膠來(lái)進(jìn)行固化。或者，可將所述組合物在室溫下放置足以使組合物凝膠的時(shí)間。凝膠化的組合物具有比底層塑料透鏡更高的折射率，因而可用作第一涂層。另外，至少一部分凝膠化的組合物可充分地粘合在塑料透鏡上，使得在涂覆第二組合物的過(guò)程中，一部分凝膠化的組合物可保留在所述透鏡上，從而在形成第二涂層后給透鏡提供抗反射性能。
或者，可通過(guò)對(duì)所述組合物施加熱來(lái)對(duì)第一組合物進(jìn)行固化。在將第一組合物沉積在透鏡上并旋轉(zhuǎn)干燥后，第一組合物可呈凝膠態(tài)。凝膠化的組合物可在約40℃至約120℃、優(yōu)選約100℃的溫度下加熱約1-10分鐘的時(shí)間。以這種方式加熱凝膠化的組合物可使得所述組合物由凝膠態(tài)轉(zhuǎn)化為硬化態(tài)。加熱固化的第一涂層可對(duì)底層透鏡表現(xiàn)出良好的粘合力。但在某些情況下，當(dāng)將第二組合物涂覆到加熱固化的第一組合物上時(shí)，第二組合物的流動(dòng)性能可能表現(xiàn)出沿固化的第一組合物表面非均勻分布的現(xiàn)象。再有，第一涂層可具有大于塑料透鏡折射率的折射率。
在另一種實(shí)施方案中，可通過(guò)施用紫外線來(lái)對(duì)第一組合物進(jìn)行固化。如上所述，將第一組合物涂覆在透鏡上并進(jìn)行干燥來(lái)形成凝膠化的組合物。凝膠化的組合物可用紫外線進(jìn)行處理，處理時(shí)間足以將凝膠化的組合物轉(zhuǎn)化為硬化態(tài)。在某些實(shí)施方案中，用紫外線對(duì)凝膠化的組合物處理約60秒或更短的時(shí)間。在一種實(shí)施方案中，所述紫外線源可為殺菌燈，如以上在旋轉(zhuǎn)涂覆單元中所述(參見圖2和3)。應(yīng)指出的是，殺菌燈不產(chǎn)生明顯的熱能。因而，相信第一組合物固化的加速是由于存在紫外線，而不是由所述燈產(chǎn)生的任何熱量所致。有利的是，已發(fā)現(xiàn)，使用紫外線固化第一組合物可提供一種表面，該表面使得隨后涂覆的組合物可均勻地分布。對(duì)比而言，使用加熱來(lái)固化第一組合物可提供一種表面，該表面使得隨后涂覆的組合物不均勻地分散。因而就形成多層抗反射涂層來(lái)說(shuō)，使用紫外線固化可能優(yōu)于加熱固化。
相信紫外線加速了金屬醇鹽的縮合反應(yīng)。紫外線可與金屬醇鹽相互作用并激發(fā)金屬醇鹽的電子，這又可加速金屬醇鹽的聚合。相信多數(shù)金屬醇鹽在紫外線區(qū)具有強(qiáng)吸收性，特別是在低于約300nm波長(zhǎng)處。例如，異丙氧基鈦在254nm處具有最大吸收率。在某些實(shí)施方案中，對(duì)金屬醇鹽施用紫外線可將其導(dǎo)向涂覆的表面而不是經(jīng)過(guò)基材。許多可見光透射介質(zhì)如硼硅酸鹽玻璃和塑料可能不能允許足夠數(shù)量的適當(dāng)波長(zhǎng)的光線通過(guò)而到達(dá)涂層組合物。
在涂覆第一涂層并固化后，在所述第一涂層上可形成第二涂層?？赏ㄟ^(guò)在第一涂層的暴露的表面上涂覆第二組合物來(lái)形成第二涂層。在某些實(shí)施方案中，在固化后，第二涂層的構(gòu)成材料的折射率明顯小于第一涂層材料的折射率。
在一種實(shí)施方案中，第二組合物可由引發(fā)劑和烯屬取代的單體組成。可使用的烯屬取代的單體前面已經(jīng)敘述。所述引發(fā)劑可為光引發(fā)劑，如先前所述的那些?；蛘?，所述引發(fā)劑可為金屬醇鹽。相信光引發(fā)劑和金屬醇鹽與紫外線相互作用，且這種相互作用導(dǎo)致烯屬取代的單體開始聚合。可以用與前述那些方法相似的方式來(lái)將第二組合物涂覆在第一涂層上。所述第二組合物可包括其它單體如硅烷單體、膠態(tài)二氧化硅、共引發(fā)劑和氟代的烯屬取代的單體。
在第一高折射率涂層材料上形成的第二低折射率涂層的組合，可提供經(jīng)過(guò)底層基材的改進(jìn)的光透射率。在一或兩層中使用金屬醇鹽趨向于改進(jìn)涂層材料與底層基材的粘合力。
抗反射涂層是形成在眼鏡鏡片表面上的薄膜。這種膜所具有的光學(xué)厚度這里定義為膜的折射率與膜的機(jī)械厚度之積。最有效的膜通常具有為入射光線波長(zhǎng)的幾分之一的光學(xué)厚度。通常光學(xué)厚度為波長(zhǎng)的四分之一至二分之一。因而，對(duì)可見光(波長(zhǎng)約為400nm至700nm)來(lái)說(shuō)，理想的抗反射涂層的厚度應(yīng)為約100至200nm。小于100nm或大于200nm的厚度也可使用，盡管這種厚度不能提供最佳的透射率。在這里引用的實(shí)施方案中，涂層材料的總光學(xué)厚度可高達(dá)約1000nm，更特別是高達(dá)約500nn。
抗反射涂層的理想厚度應(yīng)為入射光波長(zhǎng)的約四分之一。對(duì)于以垂直入射進(jìn)入膜的光線來(lái)說(shuō)，由膜的第二表面反射的波與由第一表面反射的光線的相位差恰好為二分之一波長(zhǎng)，導(dǎo)致相消干擾。如果由各表面反射的光線數(shù)量相同，會(huì)發(fā)生完全相消，沒有光線被反射。這是用于增加光學(xué)部件透射率的“四分之一波”低反射涂層的基礎(chǔ)。這種涂層還趨向于消除重影以及雜散反射光。
由于可見光包括約400nm至約700nm的波長(zhǎng)范圍，四分之一波的涂層僅對(duì)一個(gè)波長(zhǎng)的光線是最佳的。對(duì)于其它波長(zhǎng)的光線來(lái)說(shuō)，抗反射涂層可能太厚或者太薄。因而，具有這些波長(zhǎng)的很多光線被反射。例如，適合室內(nèi)燈(如黃燈)而設(shè)計(jì)的抗反射涂層對(duì)黃光線具有最小的反射率，而對(duì)蘭或紅光的反射率則明顯較高。這被認(rèn)為是許多照相機(jī)和視頻透鏡的單層低反射涂層特征紫色的原因。在一種實(shí)施方案中，眼鏡鏡片的抗反射涂層的厚度可變化或者可對(duì)折射指數(shù)進(jìn)行改變，以產(chǎn)生具有不同可見光反射特性的透鏡。這兩種變化均可改變涂層的光學(xué)厚度并改變透射的光線的最佳有效波長(zhǎng)。隨著涂層的光學(xué)厚度發(fā)生改變，透鏡的反射顏色也發(fā)生改變。以一種重復(fù)的方式，可由制造者來(lái)控制眼鏡鏡片的最佳反射顏色。
雖然已敘述了兩層抗反射涂層，但應(yīng)理解，也可使用包括多于兩層的多層體系。在兩層體系中，基材涂覆高折射率層。然后用低折射率層涂覆所述高折射率層。在一種實(shí)施方案中，可在第二涂層上形成第三高折射率(如至少高于底下的第二涂層)層。還可形成第四低折射率(如至少低于第三涂層的折射率)層。四層疊層可表現(xiàn)出抗反射性能。所述四層疊層可具有小于約1000nm的光學(xué)厚度，更特別是小于約500nm。以與高和低折射率材料之間交替層疊相似的方式，可在疊層上形成附加層。
在另一種實(shí)施方案中，可以兩種化學(xué)性質(zhì)不同的組合物的組合的方式來(lái)形成第二涂層。可通過(guò)在第一涂層上形成硅層來(lái)形成第二涂層。所述硅層可由膠態(tài)二氧化硅或硅烷單體來(lái)形成。所述硅層被涂覆在第一涂層上并被至少部分固化。所述硅層可通過(guò)干燥加熱或應(yīng)用紫外線來(lái)固化。
為完成第二涂層的形成，將第二組合物沉積在硅層上。第二組合物可包括烯屬取代的單體和引發(fā)劑。前面已敘述了可使用的烯屬取代的單體。所述引發(fā)劑可為光引發(fā)劑，如先前所述的那些?；蛘?，所述引發(fā)劑可為金屬醇鹽?？梢耘c先前所述相似的方式來(lái)將第二組合物涂覆在硅層上。所述第二組合物可包括其它單體如硅烷單體、膠態(tài)二氧化硅、共引發(fā)劑和氟代的烯屬取代的單體。所述第二組合物可通過(guò)應(yīng)用紫外線來(lái)進(jìn)行固化。
當(dāng)部分固化或完全固化時(shí)，所述硅層趨向于表現(xiàn)出多孔結(jié)構(gòu)。相信向基本上多孔的硅層添加第二組合物可使得第二組合物與硅層之間更好地發(fā)生化學(xué)相互作用。一般，當(dāng)將硅層置于第一涂層上時(shí)、當(dāng)?shù)谝煌繉影ń饘俅见}時(shí)，觀察到良好的抗反射性能。但硅層可表現(xiàn)出與含有金屬醇鹽的底層的不良粘合力。通過(guò)在用來(lái)形成硅層的組合物中添加金屬醇鹽可改進(jìn)硅層的粘合力。含硅組合物如包含膠態(tài)二氧化硅或硅烷單體的組合物在存在金屬醇鹽時(shí)趨向于不穩(wěn)定。一般地，觀察到含硅化合物與金屬醇鹽的混合物產(chǎn)生云狀組分，并且在某些情況下，在將所述組合物涂覆在第一涂層上之前發(fā)生凝膠化。這種凝膠化趨向于增加在涂覆的透鏡中觀察到的混濁。金屬醇鹽與含硅組分的反應(yīng)性趨向于減少這種組合物的貯藏限期，使得其難以長(zhǎng)時(shí)間貯存該組合物。
通過(guò)使金屬醇鹽與含硅組分分離和以順序的方式來(lái)涂覆所述組合物，可減少許多上述問(wèn)題。相信將含金屬醇鹽的組合物添加到至少部分固化的硅層，將使得第二組合物與底層硅組合物相互作用，從而形成復(fù)合層。這種復(fù)合層表現(xiàn)出的性能可與由包含硅化合物和金屬醇鹽的組合物形成的單層所見的性能相似。由于含硅組合物和含金屬醇鹽化合物在不同時(shí)間進(jìn)行涂覆，所述組合物可獨(dú)立地貯存，有效地克服了貯存壽命問(wèn)題。
在一種實(shí)施方案中，可在涂覆抗反射涂層疊層之前在塑料透鏡上涂覆硬涂層組合物。硬涂層組合物的固化可在塑料透鏡的外表面上產(chǎn)生防護(hù)層。通常，由丙烯酸酯聚合物來(lái)形成硬涂層組合物，當(dāng)固化時(shí)，其可耐受磨擦力，且還可提供抗反射涂層材料與塑料透鏡的附加粘合力。
在另一種實(shí)施方案中，可將憎水性涂層置于抗反射涂層上。憎水性涂層可包括氟代的烯屬取代的單體。憎水性涂層的固化可在抗反射涂層的外表面上產(chǎn)生水防護(hù)層。所述憎水層可有助于防止由于大氣中的水與透鏡相互作用使透鏡發(fā)生的降解作用。
在上述程序中，抗反射涂層可在預(yù)成型的透鏡上形成。這種方法可稱為模具外方法。這種模具外方法的一種替代方案是用于形成抗反射涂層的模具內(nèi)方法。所述“模具內(nèi)”方法包括通過(guò)將成透鏡組合物放置在經(jīng)涂覆的模具中并隨后固化該成透鏡組合物，在眼鏡鏡片上形成抗反射涂層。所述模具內(nèi)方法優(yōu)于“模具外”方法，因?yàn)槟＞邇?nèi)方法表現(xiàn)出較少的涂層缺陷發(fā)生率，所述涂層缺陷表現(xiàn)為涂層前表面的不均勻性。使用模具內(nèi)方法制備出復(fù)制模具鑄型面的形態(tài)和光滑度的抗反射涂層。
在塑料透鏡上應(yīng)用抗反射涂層需要在模具上形成第一和第二涂層(或更多，如果使用多層疊層的話)。尤其是，在形成第一涂層之前，將第二涂層設(shè)置在模具上。以這種方式，反向構(gòu)建疊層。在模具內(nèi)方法中，在模具的鑄型面上的疊層頂層可為與底層透鏡接觸的第一涂層。
在一種實(shí)施方案中，可通過(guò)在模具的鑄型面上涂覆第二組合物并固化第二組合物來(lái)形成第二涂層。在一種實(shí)施方案中，所述第二組合物包括光引發(fā)劑和烯屬取代的單體?？墒褂玫南偃〈膯误w前面已經(jīng)敘述。所述引發(fā)劑可為光引發(fā)劑，如先前所述的那些。第二組合物可包括其它添加劑如共引發(fā)劑和氟代的烯屬取代的單體。在某些實(shí)施方案中，第二組合物可基本上不含金屬醇鹽。相信設(shè)置在組合物內(nèi)的金屬醇鹽可與玻璃發(fā)生相互作用并妨礙透鏡自模具中的脫除。第二組合物的第二單體和其它添加劑可溶解或懸浮于有機(jī)溶劑中?？墒褂糜袡C(jī)溶劑來(lái)幫助將所述單體涂覆在模具表面上。
為在模具部件上涂覆第二組合物，可將模具部件旋轉(zhuǎn)使得第二組合物在鑄型面上分散。模具部件優(yōu)選沿基本上垂直的軸以最高達(dá)約每分鐘2000轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)，優(yōu)選每分鐘約850轉(zhuǎn)。另外，可使用分配裝置來(lái)在模具部件旋轉(zhuǎn)的條件下將所述組合物導(dǎo)向鑄型面。所述分配裝置可由模具部件的中心向模具部件的邊緣移動(dòng)。
在將第二組合物涂覆在模具部件上后，可將紫外線導(dǎo)向模具部件以固化至少一部分第二組合物。所述紫外線可導(dǎo)向模具兩個(gè)表面的任一個(gè)(即鑄型面或非鑄型面)來(lái)固化所述的第二組合物。
在第二組合物至少部分固化后，可通過(guò)在第二組合物上涂覆第一組合物來(lái)在第二組合物上形成第一涂層。所述第一組合物可包括金屬醇鹽。第一組合物還可包括其它添加劑如光引發(fā)劑、共引發(fā)劑、硅烷單體、膠態(tài)二氧化硅、烯屬取代的單體和氟代的烯屬取代的單體。金屬醇鹽和其它添加劑可溶解于有機(jī)溶劑中。所有這些化合物前面均已經(jīng)敘述。
可通過(guò)各種方法來(lái)固化第一組合物。在一種實(shí)施方案中，可通過(guò)旋轉(zhuǎn)透鏡直到組合物形成凝膠來(lái)固化第一組合物?；蛘撸蓪⑺鼋M合物在室溫下放置足夠長(zhǎng)的時(shí)間使得所述組合物凝膠化。在另一種實(shí)施方案中，可通過(guò)對(duì)所述組合物施加熱來(lái)固化第一組合物。在第一組合物沉積在透鏡上并旋轉(zhuǎn)干燥后，第一組合物可處于凝膠態(tài)。凝膠化的組合物可在約40℃至約120℃的溫度下加熱約1-10分鐘的時(shí)間。以這種方式加熱凝膠化的組合物可使所述組合物由凝膠態(tài)轉(zhuǎn)化為硬化態(tài)。在另一種實(shí)施方案中，第一組合物可通過(guò)應(yīng)用紫外線來(lái)進(jìn)行固化。如上所述，將第一組合物涂覆在透鏡上并干燥來(lái)形成凝膠化的組合物。凝膠化的組合物可用紫外線進(jìn)行足夠長(zhǎng)時(shí)間的處理以將凝膠化的組合物轉(zhuǎn)化為硬化態(tài)。在某些實(shí)施方案中，凝膠化的組合物用紫外線處理約60秒或更少的時(shí)間。在一種實(shí)施方案中，所述紫外光源可為殺菌燈。
在模具部件的鑄型面上形成了第一和第二涂層后，通過(guò)在模具部件之間放置墊圈對(duì)它們進(jìn)行密封來(lái)將該模具部件與第二模具部件組裝在一起。第二模具部件還可包括在第二模具鑄型面上的抗反射涂層。在第二模具上的抗反射涂層可具有與在第一模具上的抗反射涂層相同的組成。或者，所述抗反射涂層可具有不同組成。兩個(gè)模具與墊圈組合形成具有由該兩個(gè)模具部件限定的空腔的模具組合件。鑄型面、及因此的抗反射涂層可設(shè)置在形成的模具空腔的表面上。
在構(gòu)造了模具組合件后，可將成透鏡組合物放置在模具組合件內(nèi)?？衫_墊圈邊緣來(lái)將成透鏡組合物加入到模具空腔中?；蛘撸瑝|圈可包括注入口，該注入口可允許引入成透鏡組合物而不需拉開墊圈。這種成透鏡組合物包括光引發(fā)劑和單體，可使用紫外線固化?？墒褂玫某赏哥R組合物的實(shí)例包括但不限于上述的OMB-99和PhasesII單體。當(dāng)將成透鏡組合物放置在模具空腔中時(shí)，在某些實(shí)施方案中，成透鏡組合物與在模具鑄型面上形成的抗反射涂層接觸。
在某些實(shí)施方案中，可在部分固化的第一組合物上形成粘合涂層?？捎赏扛苍诘谝煌繉由喜⒐袒恼澈辖M合物來(lái)形成涂層粘合層。所述粘合組合物可包括烯屬取代的單體和光引發(fā)劑。相信第一組合物的固化可降低第一涂層與隨后形成的塑料透鏡之間的粘合力。因而粘合性涂層可改進(jìn)第一涂層組合物與隨后形成的透鏡之間的粘合力。在某些實(shí)施方案中，粘合層組合物包括與在成透鏡組合物中包含的單體相似的單體。這可改進(jìn)粘合層與由該成透鏡組合物形成的透鏡之間的粘合力。粘合層可具有與形成的透鏡折射率相似或小于該折射率的折射率。因而粘合層對(duì)第一和第二涂層的抗反射性能可能幾乎沒有影響(如果有任何影響的話)。
雖然對(duì)模具內(nèi)方法敘述了兩層抗反射涂層，但應(yīng)理解，也可使用包含多于兩層的多層體系。在兩層體系中，模具涂覆以低折射率層。然后低折射率層涂覆以高折射率層。在一種實(shí)施方案中，可在第一涂層上形成第三低折射率層(如至少小于底下的第一涂層)。還可形成第四高折射率層(如至少高于第三涂層的折射率)。四層疊層可表現(xiàn)出抗反射性能。所述四層疊層可具有小于約1000nm的光學(xué)厚度，更特別是小于約500nm。以與高和低折射率材料之間交替層疊相似的方式，可在疊層上形成附加的層。
在另一種實(shí)施方案中，可以兩種化學(xué)性質(zhì)不同的組合物的組合來(lái)形成第二涂層?？赏ㄟ^(guò)在模具的鑄型面上形成含有機(jī)物的層來(lái)形成第二涂層。含有機(jī)物的層包括烯屬取代的單體和引發(fā)劑?？墒褂玫南偃〈膯误w前面已敘述。所述引發(fā)劑可為光引發(fā)劑，如先前所述的那些?；蛘?，引發(fā)劑可為金屬醇鹽。可以與先前所述那些相似的方式來(lái)在鑄型面上涂覆含有機(jī)物的層。所述含有機(jī)物的層可包括其它單體如硅烷單體、膠態(tài)二氧化硅、共引發(fā)劑和氟代的烯屬取代的單體?？赏ㄟ^(guò)應(yīng)用紫外線來(lái)固化含有機(jī)物的層。
可通過(guò)在含有機(jī)物的層上涂覆硅層來(lái)完成第二涂層。硅層可由膠態(tài)二氧化硅或硅烷單體來(lái)形成。硅層涂覆在含有機(jī)物的層上并至少部分固化?？赏ㄟ^(guò)干燥、加熱或應(yīng)用紫外線來(lái)固化硅層。
可在抗反射涂層上設(shè)置附加涂層材料。在一種實(shí)施方案中，可在于模具的鑄型面上形成的抗反射涂層上涂覆硬涂層組合物。固化硬涂層組合物可在隨后形成的塑料眼鏡鏡片的外表面上產(chǎn)生防護(hù)層。通常硬涂層組合物由丙烯酸酯聚合物來(lái)形成，當(dāng)固化時(shí)其耐受磨擦力。隨后形成的硬涂層可有助于保護(hù)所述塑料透鏡耐摩擦。可形成的其它涂層包括憎水性涂層和著色涂層。這些涂層可在形成抗反射涂層之前在模具的鑄型面上形成。在某些實(shí)施方案中，這些涂層可使得形成的透鏡更容易地由模具組合件中取出。如上所述，抗反射涂層可能粘附于模具上，使得難以從模具組合件中取出透鏡。使用憎水性涂層可降低模具組合件與抗反射涂層之間的粘合力。
實(shí)施例按照上述方法由OMB-99單體溶液來(lái)制備塑料眼鏡鏡片。然后對(duì)透鏡涂覆兩種抗反射涂層組合物。在所有實(shí)施例中，使用如下的縮略語(yǔ)“AC”為丙酮，由Aldrich商購(gòu)；“AA”為丙烯酸胺，以CN384由Sartomer商購(gòu)；“Al”為由Avocado市售的三仲丁醇鋁(98％)；“AS”為由Aldrich市售的3-氨基丙基三甲氧基硅烷((97％)；“BDK”、“BDM”和“BDMK”為由Henkel市售的Photomer 51和2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮；“BYK300”為由BYK Chemie市售的聚醚改性的二甲基聚硅氧烷共聚物溶液；“CD1012”為由Sartomer市售的二芳基碘六氟銻酸鹽；“CD540”為由Sartomer市售的乙氧基化雙酚A二甲基丙烯酸酯；“CN124”為由Sartomer市售的環(huán)氧丙烯酸酯；“Cynox 1790”為由Sartomer市售的三(4-叔丁基-3-羥基-2，6-二甲基苯甲基)-s-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)-三酮；“D1173”為由Ciba市售的2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮(HMPP)；“DC193”為由Dow Corning市售的表面活性劑；“ECHMCHC”為3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3，4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯；
“Eosin”為由Aldrich市售的染料Eosin Y；“EtOH”為由Fisher市售的乙醇；“FC40”和“FC430”為由3M市售的表面活性劑；“FC-171”為由3M市售的氟化學(xué)品表面活性劑；“FC-725”也稱為FLUORAD，為由3M市售的氟化學(xué)品表面活性劑；“GPTMS”為由Aldrich市售的3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷；“HC-8”為由Fastcast Co.市售的形成硬涂層的組合物，其包括SR399、SR601、Irg184和MP的混合物；“HC8558”為GE所市售；“HC-900”由Coburn Optical Industries市售；“HEMA”為由Coburn Optical Industries市售的甲基丙烯酸羥乙酯；“HR-200”為由Group Couget市售的憎水性涂料；“IPA”為由Fisher市售的異丙醇；“Irg184”為由Ciba市售的Irgacure 184或1-羥基環(huán)己基苯基酮；“Irg261”為由Ciba市售的Irgacure261或(η5-2，4-環(huán)戊二烯-1-基)[1，2，3，4，5，6-η)-(1-甲基乙基)苯]-六氟磷酸)鐵；“Irg819”為由Ciba市售的Irgacure819或苯基雙(2，4，6-三甲基苯甲?；?氧化膦；“MP”為由Arcos市售的1-甲氧基-2-丙醇；“Nalco Si2326”為由Nalco Chemical Company市售的膠態(tài)二氧化硅；“NNDMEA”為由Aldrich市售的N，N-二甲基乙醇胺；“PerenolS-5”為由Henkel市售的改性的聚硅氧烷；“PFOA”為由Lancaster市售的丙烯酸(1H，1H-全氟辛基)酯；“PFOFCS”為由Lancaster市售的1H，1H，2H，2H-全氟辛基三氯硅烷；“PFOMA”為由Lancaster市售的甲基丙烯酸全氟辛基酯；
“Q4DC”為由Dow Corning市售的有機(jī)官能硅酮流體；“Si”為由Nissan Chemical市售的MA-ST-S(在70％甲醇中的30％膠態(tài)二氧化硅)；“SR123”為由Sartomer市售的丙烯酸酯單體；“SR306”為由Sartomer市售的三聚丙二醇二丙烯酸酯；“SR313”為由Sartomer市售的甲基丙烯酸十二烷基酯；“SR368”為由Sartomer市售的三(2-羥基乙基)異氰脲酸酯三丙烯酸酯；“SR399”為由Sartomer市售的二季戊四醇四丙烯酸酯；“SR423”為由Sartomer市售的甲基丙烯酸異冰片基酯；“SR444”為由Sartomer市售的季戊四醇三丙烯酸酯；“SR640”為由Sartomer市售的四溴代雙酚A二丙烯酸酯；“SR9003”為由Sartomer市售的丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯；“T770”為由Ciba市售的癸二酸二(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)酯；“TEA”為由Aldrich市售的三乙胺；“TFEMA”為由Cornelius Chemical市售的甲基丙烯酸三氟乙基酯；“Ti”為由Aldrich市售的異丙氧基鈦(IV)；“Ti-Bu”為由Aldrich市售的丁氧基鈦(IV)；“TMSPMA”為由Aldrich市售的甲基丙烯酸(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)酯；“TPB”為thermoplast blue 684；“TPR”為thermoplast red 454；“TX-100”為由Aldrich市售的表面活性劑；“ZelecUN”為由Stepan市售的潤(rùn)滑劑；和“Zr”為由Aldrich市售的丙氧基鋯(IV)。
在表1中，層1是指第一抗反射涂層，層2是指第二抗反射涂層。制備各組分的溶液并用于形成抗反射涂層。對(duì)于在表1中列出的所有組合物，組合物的余量由1-甲氧基-2-丙醇構(gòu)成。例如，列出5％的Ti，應(yīng)理解為是指5wt％的Ti和95wt％的1-甲氧基-2-丙醇。
使用兩種不同的涂層組合物來(lái)對(duì)塑料眼鏡鏡片進(jìn)行涂覆。在眼鏡鏡片的表面上添加“層1”組合物并將眼鏡鏡片在透鏡旋轉(zhuǎn)涂覆裝置上旋轉(zhuǎn)。在將層1組合物鋪展在眼鏡鏡片表面上后，使溶劑基本上蒸發(fā)，其余的組合物經(jīng)受來(lái)自前述涂覆單元的殺菌燈的紫外線作用達(dá)約60秒。在某些情況下，施用更多或更少的UV線。交變時(shí)間在括號(hào)中注明。在層1組合物固化后，將“層2”組合物添加到眼鏡鏡片上。所述眼鏡鏡片在透鏡旋轉(zhuǎn)涂覆裝置上旋轉(zhuǎn)直到溶劑基本上蒸發(fā)掉。然后通過(guò)應(yīng)用來(lái)自前述涂覆單元的殺菌燈的紫外線對(duì)層2進(jìn)行固化。第二層的固化時(shí)間為60秒，除非另外指明。透射率％是指在層2組合物固化后透射經(jīng)過(guò)透鏡的光線的數(shù)量。透射率在得自BYK Gardner，SilverSprings，MD的BYK Gardner Haze Guard Plus Meter中測(cè)量。記錄未涂覆的透鏡的透射率讀數(shù)來(lái)用作對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)。將透鏡的凸面靠BYKGardner Haze Guard Plus Meter的霧度口(haze port)放置，測(cè)量未涂覆的透鏡的可見光透射率，為約92％。顏色是指由涂覆的透鏡反射的光線的顏色。
表13
在表14中，層1是指第一抗反射涂層，層2是指第二抗反射涂層。HR-200是指在層2上形成的憎水性涂層。制備各組分的溶液并用于形成抗反射涂層。對(duì)于在表14中列出的所有組合物，組合物的余量由1-甲氧基-2-丙醇構(gòu)成。例如，列出5％的Ti，應(yīng)理解為是指5wt％的Ti和95wt％的1-甲氧基-2-丙醇。
將所述組合物涂覆在透鏡上，并用與以上表13所述的基本上相同的方式來(lái)進(jìn)行透射率的測(cè)量。固化時(shí)間為60秒，除非另外指明。
表14
在表15中，在塑料透鏡上形成多層涂層。對(duì)于在表15中列出的所有組合物，組合物的余量由1-甲氧基-2-丙醇構(gòu)成。例如，列出5％的Ti，應(yīng)理解為是指5wt％的Ti和95wt％的1-甲氧基-2-丙醇。將所述組合物涂覆在透鏡上，并用與以上表13所述的基本上相同的方式來(lái)進(jìn)行透射率的測(cè)量。固化時(shí)間為60秒，除非另外指明。
表15
在表16中，在塑料透鏡上形成三層涂層。對(duì)于在表16中列出的所有組合物，組合物的余量由1-甲氧基-2-丙醇構(gòu)成。例如，列出5％的Ti，應(yīng)理解為是指5wt％的Ti和95wt％的1-甲氧基-2-丙醇。
將所述組合物涂覆在塑料透鏡上，并用與以上表13敘述的基本上相同的方式來(lái)進(jìn)行透射率的測(cè)量。固化時(shí)間為60秒，除非另外指明。

在表17中，層1是指第一抗反射涂層，層2是指中間硅層，層3是指第二抗反射涂層。制備各組分的溶液并用于形成抗反射涂層。對(duì)于在表17中列出的所有組合物，組合物的余量由1-甲氧基-2-丙醇構(gòu)成。例如，列出5％的Ti，應(yīng)理解為是指5wt％的Ti和95wt％的1-甲氧基-2-丙醇。
用不同涂料組合物來(lái)涂覆塑料眼鏡鏡片。將“層1”組合物添加在眼鏡鏡片的表面上，并將眼鏡鏡片在透鏡旋轉(zhuǎn)涂覆裝置上旋轉(zhuǎn)。在層1組合物鋪展在眼鏡鏡片表面上后，使溶劑基本上蒸發(fā)，并用來(lái)自前述涂覆單元的殺菌燈的紫外線對(duì)其余的組合物作用達(dá)約60秒，除非另外指明。在層1組合物固化后，將層2(硅層)添加到眼鏡鏡片上。第二層的固化時(shí)間為60秒，除非另外指明。層2組合物鋪展在眼鏡鏡片表面上，并將眼鏡鏡片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)直到溶劑基本上蒸發(fā)。在層2組合物干燥后，將層3組合物添加到眼鏡鏡片上。將眼鏡鏡片在透鏡旋轉(zhuǎn)涂覆裝置上旋轉(zhuǎn)直到溶劑基本上蒸發(fā)掉。然后通過(guò)應(yīng)用來(lái)自前述涂覆單元的殺菌燈的紫外線對(duì)層3進(jìn)行固化。第三層的固化時(shí)間為60秒，除非另外指明。在抗反射疊層的頂層上添加從一至四的附加層。透射率％是指在最后的層固化后經(jīng)過(guò)透鏡的透射光線的數(shù)量。如上所述來(lái)測(cè)量透射率。
表17
在表18中，層1是指第一抗反射涂層，層2是指中間硅層，層3是指第二抗反射涂層。制備各組分的溶液并用于形成抗反射涂層。對(duì)于在表18中列出的所有組合物，組合物的余量由1-甲氧基-2-丙醇構(gòu)成。例如，列出5％的Ti，應(yīng)理解為是指5wt％的Ti和95wt％的1-甲氧基-2-丙醇。
使用不同涂料組合物來(lái)涂覆塑料眼鏡鏡片。將“層1”組合物添加在眼鏡鏡片的表面上，并將眼鏡鏡片在透鏡旋轉(zhuǎn)涂覆裝置上旋轉(zhuǎn)。第一涂層由兩步驟程序來(lái)形成。在第一步中，將Ti的溶液添加到塑料透鏡上并使其干燥。在第二步中，將附加的Ti溶液添加在塑料透鏡上并使其干燥。用于第一和第二步的Ti％分別在“層1”欄中列出。使層1組合物基本上蒸發(fā)，并用來(lái)自前述涂覆單元的殺菌燈的紫外線對(duì)其余的組合物作用達(dá)約60秒，除非另外指明。在層1組合物固化后，將層2(硅層)添加到眼鏡鏡片上。層2組合物鋪展在眼鏡鏡片表面上，并將眼鏡鏡片旋轉(zhuǎn)直到溶劑基本上蒸發(fā)。在層2組合物干燥后，將層3組合物添加到眼鏡鏡片上。將眼鏡鏡片在透鏡旋轉(zhuǎn)涂覆裝置上旋轉(zhuǎn)直到溶劑基本上蒸發(fā)掉。然后通過(guò)應(yīng)用來(lái)自前述涂覆單元的殺菌燈的紫外線對(duì)層3進(jìn)行固化。固化時(shí)間為60秒，除非另外指明。在抗反射疊層的頂層上添加從一至四的附加層。透射率％是指在最后的層固化后透射經(jīng)過(guò)透鏡的光線的數(shù)量。如上所述來(lái)測(cè)量透射率。
表18
在表19中，層1是指第一抗反射涂層，層2是指中間硅層，層3是指第二抗反射涂層。制備各組分的溶液并用于形成抗反射涂層。對(duì)于在表19中列出的所有組合物，組合物的余量由1-甲氧基-2-丙醇構(gòu)成。例如，列出5％的Ti，應(yīng)理解為是指5wt％的Ti和95wt％的1-甲氧基-2-丙醇。
將所述組合物涂覆在塑料透鏡上，并用與以上表13敘述的基本上相同的方式來(lái)進(jìn)行透射率的測(cè)量。固化時(shí)間為60秒，除非另外指明。
表19
表20所指的是使用模具內(nèi)固化方法進(jìn)行的一系列實(shí)驗(yàn)。在模具內(nèi)方法中，所述層的構(gòu)造方式與在塑料透鏡上的構(gòu)造方式相反。因此層1是指第二抗反射涂層，層2是指第一抗反射涂層，層3是指粘合層。制備各組分的溶液并用于形成抗反射涂層。對(duì)于在表20中列出的所有組合物，組合物的余量由1-甲氧基-2-丙醇構(gòu)成。例如，列出5％的Ti，應(yīng)理解為是指5wt％的Ti和95wt％的1-甲氧基-2-丙醇。
使用不同的涂料組合物來(lái)涂覆模具的鑄型面。將“層1”組合物添加在模具的表面上，并將模具在透鏡旋轉(zhuǎn)涂覆裝置上旋轉(zhuǎn)。使層1組合物基本上蒸發(fā)，并用來(lái)自前述涂覆單元的殺菌燈的紫外線對(duì)其余的組合物作用達(dá)約60秒，除非另外指明。在層1組合物固化后，將層2添加到眼鏡鏡片上。層2組合物鋪展在眼鏡鏡片表面上，并將眼鏡鏡片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)直到溶劑基本上蒸發(fā)。然后通過(guò)應(yīng)用來(lái)自前述涂覆單元的殺菌燈的紫外線對(duì)層2進(jìn)行固化。固化時(shí)間為60秒，除非另外指明。然后將層3添加到抗反射疊層上。將層3添加到模具上，旋轉(zhuǎn)干燥并固化。固化時(shí)間為60秒，除非另外指明。
然后使用一對(duì)涂覆過(guò)的模具來(lái)在模具組合件中形成塑料透鏡。在形成透鏡后，從模具組合件中取出透鏡，并測(cè)量塑料透鏡的透射率％。如上所述來(lái)測(cè)量透射率。
表20
在表21中，在使用之前在模具的鑄型面上形成多層涂層。對(duì)于在表21中列出的所有組合物，組合物的余量由1-甲氧基-2-丙醇構(gòu)成。例如，列出5％的Ti，應(yīng)理解為是指5wt％的Ti和95wt％的1-甲氧基-2-丙醇。
將所述組合物涂覆在透鏡上，并用與以上表20敘述的基本上相同的方式來(lái)進(jìn)行透射率的測(cè)量。固化時(shí)間為60秒，除非另外指明。
表21
在閱讀了本說(shuō)明書后，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明各方面的進(jìn)一步改進(jìn)和替代的實(shí)施方案是顯而易見的。因此，本說(shuō)明書應(yīng)被理解為僅是說(shuō)明性的，其目的是指導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)施本發(fā)明的一般方式。應(yīng)指出，這里所示和敘述的本發(fā)明的形式是作為目前的優(yōu)選實(shí)施方案而采用的。對(duì)于這里圖示和說(shuō)明的那些方案可替換其元件和材料，部件和過(guò)程可顛倒，且本發(fā)明的某些特征可獨(dú)立應(yīng)用，在獲益于本發(fā)明的這一說(shuō)明書后，所有這些對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都是顯而易見的。在不偏離如下權(quán)利要求書所述的本發(fā)明精神和范圍的前提下，可對(duì)這里敘述的要素進(jìn)行改變。
權(quán)利要求
1.形成塑料透鏡的方法，包括將第二組合物涂布到第一模具部件的鑄型面上，第二組合物包含第一光引發(fā)劑和烯屬取代單體，其中該第二組合物可通過(guò)施加紫外光而固化；用紫外光照射所述第二組合物，其中所述紫外光引起第二組合物固化以形成第二涂層；將第一組合物涂布到所述第二涂層上以形成第一涂層，該第一組合物包含第一金屬醇鹽；安裝模具組合件，該模具組合件包含所述第一模具部件和第二模具部件，其中所述第一模具部件和所述第二模具部件一起定義一個(gè)模具腔；將液體成透鏡組合物放置在所述模具腔中，該液體成透鏡組合物包含單體組合物和第二光引發(fā)劑；用活化光照射所述模具腔；和將形成的透鏡從所述模具腔中脫模，其中所述第一和第二涂層轉(zhuǎn)移到形成的透鏡的外表面上。
2.權(quán)利要求1的方法，還包括將含硅組合物涂布到所述第二組合物上以形成硅層，該含硅組合物包含膠態(tài)硅或硅烷單體；和將第一組合物涂布到所述硅層上以形成第一涂層。
3.權(quán)利要求1-2的方法，還包括在將可聚合的成透鏡組合物放置在所述模具腔中之前，在第一涂層的表面上形成一個(gè)粘合層。
4.權(quán)利要求1-3的方法，其中所述第一組合物可通過(guò)施加紫外線而固化。
5.權(quán)利要求1-4的方法，還包括用紫外線照射所述第一組合物，其中所述紫外線引起第一組合物固化以形成第一涂層。
6.權(quán)利要求1-2的方法，還包括加熱所述第一組合物，其中加熱第一組合物將引起第一組合物固化以形成第一涂層。
7.權(quán)利要求1-6的方法，其中所述金屬醇鹽的通式為M(Y)p，式中M是鈦、鋁、鋯、硼、錫、銦、銻或鋅，Y是C1-C10烷氧基或乙酰丙酮根，p是等于M化合價(jià)的整數(shù)。
8.權(quán)利要求1-6的方法，其中所述金屬醇鹽的通式為Ti(OR)4，式中R是C1-C10烷基。
9.權(quán)利要求1-6的方法，其中所述金屬醇鹽包括甲氧基鈦、乙氧基鈦、異丙氧基鈦、三異丙氧基鈦烯丙基乙酰乙酸鹽或丁氧基鈦。
10.權(quán)利要求1-6的方法，其中所述金屬醇鹽包含烷氧基鈦和烷氧基鋯的混合物。
11.權(quán)利要求1-6的方法，其中所述金屬醇鹽包含烷氧基鈦和烷氧基鋁的混合物。
12.權(quán)利要求1-11的方法，其中所述烯屬取代單體包含二季戊四醇四丙烯酸酯。
13.權(quán)利要求1-12的方法，其中所述第二組合物包含氟代丙烯酸酯。
14.權(quán)利要求1-13的方法，其中所述第二組合物還包含有機(jī)溶劑。
15.權(quán)利要求1-14的方法，其中所述第一組合物還包含光引發(fā)劑。
16.權(quán)利要求1-15的方法，其中所述第一組合物還包含共引發(fā)劑。
17.權(quán)利要求1-16的方法，其中所述第一組合物還包含烯屬取代單體。
18.權(quán)利要求1-16的方法，其中所述第一組合物還包含膠態(tài)二氧化硅。
19.權(quán)利要求1-16的方法，其中所述第一組合物還包含有機(jī)溶劑。
20.權(quán)利要求1-19的方法，其中所述第一涂層的折射率大于所述塑料眼鏡透鏡的折射率。
21.權(quán)利要求1-20的方法，其中所述第二涂層的折射率小于所述第一涂層的折射率。
22.權(quán)利要求1-21的方法，其中所述成透鏡組合物還包含共引發(fā)劑組分，其中所述共引發(fā)劑組分包含胺。
23.權(quán)利要求1-22的方法，其中所述成透鏡組合物還包含共引發(fā)劑組分，其中所述共引發(fā)劑組分包含丙烯酸化胺。
24.權(quán)利要求1-23的方法，其中所述第二光引發(fā)劑包含雙(2，6-二甲氧基苯甲酰基)(2，4，4-三甲基苯基)氧化膦。
25.權(quán)利要求1-24的方法，其中所述成透鏡組合物還包含活化光吸收化合物。
26.權(quán)利要求1-25的方法，其中所述成透鏡組合物還包含紫外光吸收化合物。
27.權(quán)利要求1-26的方法，其中所述成透鏡組合物還包含光致變色化合物。
28.權(quán)利要求1-27的方法，其中所述單體組分包含至少一種多烯鍵官能單體，該單體含有兩個(gè)選自丙烯?；图谆；南俨伙柡突鶊F(tuán)。
29.權(quán)利要求1-28的方法，其中所述單體組分包含含芳香族的多烯鍵聚醚官能單體。
30.權(quán)利要求1-29的方法，還包括將第二組合物涂布在第二模具部件的鑄型面上；用紫外線照射在第二模具部件上的第二組合物，其中所述紫外線引發(fā)第二組合物的固化，以在第二模具部件上形成第二涂層；將第一組合物涂布在第二模具部件的第二涂層上，以形成第一涂層，所述第一組合物包含金屬醇鹽。
31.權(quán)利要求1-30的方法，其中將第一組合物涂布在第二涂層上的步驟包括將第一組合物的第一部分涂布到第二涂層上；干燥該第一組合物的第一部分；將第一組合物的第二部分涂布到所述干燥的第一部分上；和干燥該第一組合物的第二部分。
32.權(quán)利要求1-31的方法，其中涂布第一組合物的步驟包括在旋轉(zhuǎn)第一模具的同時(shí)，將第一組合物引導(dǎo)到所述第一模具上。
33.權(quán)利要求1-32的方法，其中涂布第二組合物的步驟包括在旋轉(zhuǎn)第一模具的同時(shí)，將第二組合物引導(dǎo)到所述第一模具上。
34.權(quán)利要求1-33的方法，其中使用第一模具來(lái)澆鑄塑料透鏡的前表面。
35.權(quán)利要求1-34的方法，其中使用第一模具來(lái)澆鑄塑料透鏡的后表面。
36.權(quán)利要求1-35的方法，其中所述第一涂層和第二涂層的總厚度小于約500nm。
37.權(quán)利要求1-36的方法，其中所述第一涂層和第二涂層在小于約10分鐘的時(shí)間內(nèi)形成。
38.在可見光透射基材上形成至少部分抗反射的涂層的方法，包括將第一組合物涂布到所述可見光透射基材的至少一個(gè)表面上，以形成第一涂層，其中該第一組合物可通過(guò)應(yīng)用活化光或熱而固化；將第二組合物涂布到所述第一涂層上，其中該第二組合物可通過(guò)應(yīng)用活化光而固化；和用活化光照射所述第二組合物，其中所述活化光引起第二組合物固化以形成第二涂層。
39.形成塑料透鏡的方法，包括將第二組合物涂布到第一模具部件的鑄型面上，其中該第二組合物可通過(guò)應(yīng)用活化光而固化；用活化光照射所述第二組合物，其中所述活化光引起第二組合物固化以形成第二涂層；和將第一組合物涂布到所述第二涂層上以形成第一涂層，其中該第一組合物可通過(guò)應(yīng)用活化光或熱而固化。
40.由權(quán)利要求1-39的方法制備的眼鏡片。
41.用于按照權(quán)利要求1-39的方法將至少部分抗反射的涂層涂布到塑料透鏡上的系統(tǒng)。
全文摘要
可在可見光透射基材上形成一種抗反射涂層。所述抗反射的涂層可為兩層涂層的疊層。所述第一涂層可由包括金屬醇鹽的組合物來(lái)形成。所述第一涂層可通過(guò)應(yīng)用紫外線或加熱來(lái)進(jìn)行固化。所述第二涂層可由包含引發(fā)劑和烯屬取代的單體的第二組合物來(lái)形成。所述第二組合物可通過(guò)應(yīng)用紫外線來(lái)進(jìn)行固化?？稍谒芰贤哥R或塑料透鏡模具上涂覆抗反射的涂層。
文檔編號(hào)B05D7/24GK1447745SQ01813254
公開日2003年10月8日 申請(qǐng)日期2001年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月8日
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