CN101384398B

CN101384398B - 光学透镜的磨边方法

Info

Publication number: CN101384398B
Application number: CN2007800058161A
Authority: CN
Inventors: G·富尔纳德; A·德络伊策-贾卢勒; B·基根
Original assignee: Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2007-02-14
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2027-02-14
Also published as: US20090059383A1; BRPI0707918A8; US7997957B2; WO2007093620A1; CN101384398A; ATE523291T1; EP1984146A1; CA2642601A1; BRPI0707918A2; EP1984146B1

Abstract

一种对光学透镜磨边以使其适应容纳所述透镜的透镜框的大小和形状的方法，包含：a)提供具有一凸表面的光学透镜，所提供的凸表面带有抗污表面涂层从而使光学透镜不适合于磨边处理；b)通过同时粘附在一安装元件和光学透镜凸表面的一粘性衬垫将安装元件固定在光学透镜的凸表面上(优选在凸表面的中心)以形成安装元件/光学透镜组件；c)将安装元件/光学透镜组件放置在磨边机上以稳固地固定此光学透镜；和d)将此光学透镜磨边至所需的大小和形状，其中，在固定安装元件的步骤b)之前，在机械应力下使用选自烷醇和二烷基酮组成的组的溶剂对光学透镜凸表面上的抗污表面涂层进行预处理。

Description

光学透镜的磨边方法

本发明涉及光学透镜磨边(edging)的领域，例如对眼镜片以及特别是涂层眼镜片进行磨边以确保这些透镜能满足容纳它们的透镜框的尺寸和形状。

眼镜片是经过一系列决定透镜凹凸光学表面几何性质的成型和/或表面/抛光处理，以及此后合适的表面处理而得到的。

对眼镜片的最后修整步骤是由加工透镜边缘或周边组成以使此透镜的尺寸和形状适应将用于安装它们的透镜框的尺寸和形状的磨边步骤。

此磨边步骤通常在具有砂轮(例如金刚石砂轮)的磨边机上进行，以实施如上文所定义的加工步骤。

在此磨边步骤中，透镜由磨边机的两个轴向活动的夹持元件固定，其光轴与夹持元件的纵向轴对准。

因此，要在任何磨边步骤以前执行透镜固定步骤，包括：

-通过粘附在一安装元件和光学透镜凸表面的一粘性衬垫将安装元件固定在光学透镜的凸表面的中心上以形成安装元件/光学透镜组件；

-将安装元件/光学透镜组件放置在第一轴向夹持元件中；

-将第二轴向夹持元件移至眼镜片凸表面中心的基台(abutment)上；其中眼镜片经过固定以使其光轴与轴向夹持元件的纵向轴对准。

在磨边步骤中，对眼镜片和砂轮的相对运动进行通常数字化的控制以使眼镜片获得所需的大小和形状。

此磨边步骤在眼镜片上产生切向扭矩，在眼镜片没有被充分稳固地固定的情况下，此切向扭矩可以使眼镜片相对于安装元件转动。

进行不适当的磨边步骤，其结果是眼镜片被简单而彻底地毁坏。

因此，在磨边步骤中稳固且安全地固定眼镜片是绝对必要的。

对眼镜片的有效固定主要取决于在粘性衬垫与眼镜片凸表面间界面的良好附着力。

最新一代的眼镜片通常在其凸表面上具有经常与抗反射涂层相联系的疏水性和/或防油抗污渍的表面涂层(抗污表面涂层)。

表面涂层通常由减少表面能以防止油脂污染粘附的物质(如氟硅烷类物质)制成，这样可以易于清除油脂污染。通常，这些物质具有小于14mJ/m²的表面能(通过Owens-Wendt方法测定)，优选为12mJ/m²或更小，通常在1至12mJ/m²的范围，优选8至12mJ/m²。

与此类表面涂层相联系的一个问题在于它们达到如此的效力，即使得粘性衬垫/凸表面界面的附着力改变到了无法对眼镜片进行安全地磨边的程度。

对于聚碳酸酯眼镜片尤其是这种情况，对其磨边会造成比其他物质更明显的应力。

为了解决此问题，已有建议，在进行磨边步骤之前在表面涂层上形成矿物或有机物的临时涂层，将透镜凸表面的表面能提高至至少15mJ/m²，从而确定对于粘性衬垫的优良附着力，并由此安全地对透镜进行磨边。

虽然使用此临时涂层可以安全地对透镜进行磨边，但它延长了最终透镜的制造过程并增加了最终透镜制造过程的成本。

因此，本发明的目的是提供一种安全且不需要在透镜凸表面上施加临时涂层的透镜磨边方法。

根据本发明，本文提供了对光学透镜磨边以使其适应容纳所述透镜的透镜框的大小和形状的方法，所述方法包含：

a)提供具有一凸表面的光学透镜，所提供的凸表面带有抗污表面涂层从而使光学透镜不适合于磨边处理；

b)通过粘附在一安装元件和光学透镜凸表面的一粘性衬垫将安装元件固定在光学透镜的凸表面上(优选在其中心)以形成安装元件/光学透镜组件；

c)将安装元件/光学透镜组件放置在磨边机上以稳固地固定此光学透镜；和

d)将此光学透镜磨边至所需的大小和形状，其中，在固定安装元件的步骤

b)之前，在机械应力下使用选自烷醇和二烷基酮组成的组的溶剂对光学透镜凸表面上的抗污表面涂层进行预处理。

本发明还涉及了光学透镜，特别是具有带抗污表面涂层凸表面，而不带有任何形成于抗污表面涂层上的临时涂层的眼镜片，所述抗污表面涂层使透镜不适于磨边处理，其表面涂层已在机械应力下经过选自烷醇和二烷基酮组成的组的溶剂的处理。

本发明中，术语“光学透镜”指任意光学透明的有机或矿物透镜，特别是眼镜片，无论其经过或未经过处理，这取决于该透镜是否包含一个或几个不同类型的涂层或其是否仍保持裸露。

当光学透镜包含一个或多个表面涂层时，“涂覆透镜”的表达是指向透镜外层施加涂层。

根据以下文献中所述的Owens-Wendt方法计算表面能：“Estimationof the surface force energy of polymers”，Owens O.K.，Wendt R.G.(1969)J.APPL.POLYM.SCI，13，1741-1747。

使用本发明的方法进行磨边的光学透镜包含最外侧的疏水性和/或防油的表面涂层(抗污表面涂层)的透镜，且优选为包含有置于单层或多层抗反射涂层上的抗污表面涂层的透镜。

它们也可以沉积于硬质透镜的硬质涂层上。

事实上，抗污表面涂层通常施加在具有抗反射涂层的透镜上，更特别地施加于矿物质中以减少其强烈的例如对油脂沉积物的污染倾向。

如上文所述，通过向抗反射涂层上施加减少玻璃表面能的化合物而获得抗污表面涂层。

现有技术已经对此类化合物进行了详细描述，例如，以下文件：U.S.-4410 563、EP-0 203 730、EP-749021、EP-844 265和EP-933 377。

最经常使用的是带有氟化基团，更特别地，带有全氟化碳酸酯或全氟化聚醚基团的基于硅烷的化合物。

举例而言，可提及含有一个或多个如本文上述的氟化基团的硅氮烷、聚硅氮烷或硅化合物。

已知的方法是向抗反射涂层上沉积带有氟化基团和Si-R基团的化合物，R为-OH基团或其前体，优选为烷氧基基团。此类化合物能够在抗反射涂层表面，直接或在水解后，进行聚合和/或交联反应。

常规方法中，通过将所述透镜沉浸在溶液中、离心、浸渍涂布或在蒸气相中沉积等应用减少透镜表面能的化合物。通常，抗污表面涂层的厚度小于10nm，且更优选地小于5nm。

实施本发明的光学透镜所包含的抗污表面涂层使其表面能小于14m焦耳/m²，且优选小于或等于12mJ/m²。

通常抗污表面涂层的表面能在1至12mJ/m²范围内，优选为8至12mJ/m²。

本发明的一个重要特征在于在机械应力下使用选定溶剂对光学透镜凸表面的抗污表面涂层进行预处理。

“在机械应力下使用溶剂进行预处理”是指向抗污表面涂层施加溶剂，且在施加溶剂过程中或刚好施加溶剂之后向处于表面涂层表面的溶剂施加机械应力。

通常，在机械应力下使用溶剂进行预处理包含使用吸收有溶剂的柔软支撑物例如布擦拭抗污表面涂层表面，或向抗污表面涂层表面施用溶剂，且随后使用柔软材料，例如干布(Kimberly Clark的

或微纤维)对抗污表面涂层表面进行揉搓。

优选需要溶剂在透镜表面形成可见的膜并需要溶剂大量过量。

在溶剂预处理之后，通常干燥抗污表面涂层以除去过量的溶剂。可使用柔软材料揉搓以完成此干燥过程。

当然，所施用的机械应力必须不至于损坏抗污表面涂层。

优选地，在预处理步骤之后立即进行光学透镜的磨边，即在5天之内，但最优选在完成预处理步骤60分钟之内。

如前文所述，溶剂选自烷醇、二烷基酮或其混合物。

优选的烷醇为C₃-C₆烷醇，例如正丙醇、异丙醇、丁醇、戊醇和己醇。

最优选的烷醇是异丙醇(IPA)。

优选具有C₁-C₄烷基基团的二烷基酮，例如丙酮、二丙酮和二丁酮。

最优选的二烷基酮为丙酮。

预处理的结果是获得适合于安全磨边的光学透镜。这意味着在磨边之后，透镜可具有所需的大小和形状，以适合插入所希望的框中。

更精确地说，在磨边操作中，当光学透镜所受最大偏离定心(off-centring)至多为2°，优选为至多1°时，即达成此结果。

以下实施例说明了本发明。

实施例1

向5枚双面均涂覆有聚硅氧烷硬质涂层的聚碳酸酯复曲面透镜(toriclenses)(倍率(power)-8.00+2.00柱(cylinder))的凸表面涂覆商购的DAIKINIndustries的表面涂层OPTOOL

产品(包含全氟化丙烯单元的化合物)。

液态的OPTOOL

产品在Demnum溶剂(DAIKIN Industries)中稀释。随后通过浸渍涂布施用表面涂层。

所形成表面涂层的厚度在15nm左右，其表面能经Owens-Wendt法测量为10mJ/m²。

每面透镜的直径为65mm，中心厚度为1mm。

随后，按以下步骤以异丙醇擦拭带有表面涂层的透镜凸表面：以Kimberly-Clark所产

薄织物吸收异丙醇，并通过施加中等强度的手工压力且同时手工转动透镜以此织物揉搓凸表面，并使用干燥

来干燥过量的IPA。

薄织物为纸纤维。使用微纤维布进行了相同的试验，并获得了相同的结果。优选必须有大量过量的溶剂。溶剂需要在透镜表面形成可见的膜并需要溶剂大量过量。

刚好在上述预处理之后，通过粘性衬垫(PSI所产的1/2眼睛阻挡垫片(1/2 eye blocking pad))将安装元件固定至透镜凸表面中央以形成安装元件/透镜组件。随后将组件放置在ESSILOR的Kappa磨边机内。箝位由¹/₂眼睛阻挡物和18mm相对阻挡物(counter block)制成。磨边机的设定为聚碳酸酯及中等夹持压力。

复曲面透镜的柱设定为90°。对透镜进行磨边以使其适应框。磨边之后，重新测定柱角度(cylinder angle)以测定偏离定心。

结果示于表I中。

表I

作为比较，对5枚未经IPA预处理的上述相同复曲面透镜进行上述磨边处理。

结果示于表II中。

表II

因此，没有本发明的预处理步骤不能达到安全磨边。

实施例2

除了预处理包含将透镜浸渍于IPA中，随后使用干燥

擦拭以干燥透镜凸表面之外，使用4枚透镜以相同的方式重复实施例1。

结果示于表III中。

表III

透镜	柱初始角度(°)	磨边后柱最终角度(°)
			1	90	89
2	90	88
			3	90	89
4	90	85

比较例3

除了仅将IPA喷洒在透镜的表面涂层的凸表面并干燥3小时之外，重复实施例1。

结果示于表IV中。

表IV

透镜	柱初始角度(°)	磨边后柱最终角度(°)
			1	90	69
2	90	87
			3	90	91
4	90	70
			5	90	61

比较例4

除了简单地将透镜浸渍于IPA中并风干之外，使用4枚透镜重复实施例1。

结果示于表V中。

表V

透镜	柱初始角度(°)	磨边后柱最终角度(°)
			1	90	77
2	90	78
			3	90	82
4	90	86

比较例3和4说明溶剂预处理时不施用机械应力则不能完成安全的磨边。

Claims

1.一种对光学透镜磨边以使其适应容纳所述透镜的透镜框的大小和形状的方法，所述方法包括：

a)提供具有凸表面的光学透镜，所提供的凸表面带有抗污表面涂层从而使光学透镜不适合于磨边处理；

b)通过粘附在安装元件和光学透镜凸表面的粘性衬垫将安装元件固定在光学透镜的凸表面上，以形成安装元件/光学透镜组件；

c)将安装元件/光学透镜组件放置在磨边机上以稳固地固定此光学透镜；

和

b)之前，在机械应力下使用溶剂对光学透镜凸表面上的抗污表面涂层进行预处理，其特征在于所述溶剂选自烷醇。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述溶剂选自C₃至C₆烷醇。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述溶剂为异丙醇。

4.如权利要求1到3中任一项所述的方法，其中所述使用溶剂的预处理包括使用溶剂擦拭抗污表面涂层。

5.如权利要求1到3中任一项所述的方法，其中所述使用溶剂的预处理包括向抗污表面涂层表面施用溶剂，且随后使用柔软材料对抗污表面涂层表面进行揉搓。

6.如权利要求1到3中任一项所述的方法，其中所述磨边在完成预处理之后5天之内进行。

7.如权利要求1到3中任一项所述的方法，其中所述磨边在完成预处理之后60分钟之内进行。

8.如权利要求1到3中任一项所述的方法，其中所述抗污表面涂层的表面能为12mJ/m²或更小。

9.一种具有带有抗污表面涂层的凸表面而不带有任何形成于抗污表面涂层上的临时涂层的光学透镜，所述抗污表面涂层使透镜不造于磨边处理，其抗污表面涂层已在机械应力下经过选自烷醇的溶剂的预处理。

10.如权利要求9所述的光学透镜，其中所述溶剂为异丙醇。