[发明专利]制镜片用垫圈

说明书

本发明包括镜片铸塑的装置和方法和其所用垫圈。本发明还包括用于固化铸塑镜片的方法以及将固化的镜片从用于形成镜片的模具中分离的装置和方法。

眼镜或护目镜必须适应人们的习惯以及人体形态和心理特性。眼镜的镜片由透明材料，通常是玻璃或塑料制造，并具有可产生所希望的效果的尺寸和形状，即，为人的眼睛聚焦以便看得更清楚。

镜片使用能确定其光学性能的良好定义的几何形状。每一镜片的形状由三个特性来表征：(1)其两个表面的曲率；(2)其中心和边缘的厚度；和(3)其直径。镜片的两个表面可采用各种几何形状，包括以下形状：球面、圆柱形、复曲面、平面、非球面(通常是椭圆形)，和渐进形。例如镜片表面沿着其不同轴线具有恒定半径，因此该表面是对称的，其被称作球面表面。球面镜片表面反映球面的部分形状、其中所有经线都具有相同的曲率半径。球面表面可以是凸或凹的。

另一方面，镜片表面可有两个分别具有不同曲率半径的轴线，从而使镜片表面是非对称的。散光表面就是这种非对称表面的例子，其特征是其两个主要经线具有各不相同的曲率半径。具有最大曲率半径的经线称作“轴线”，另一具有较小曲率半径的经线称作“垂直轴线”。散光镜片表面主要包括圆柱表面和复曲面表面。平面表面和球形表面是现有技术中所用其他镜片表面的例子。

对于圆柱形表面，主要经线沿着该轴线具有巨大的曲率半径，例如平的或直的，垂直轴线具有与圆柱体圆周半径相同的曲率半径。因此，凹形圆柱表面形成互补接受圆柱体表面，而凸形表面类似该圆柱形的外表面。

复曲面表面类似于环形的侧表面，例如轮胎内胎的形状。因此环形表面类似于圆柱形表面，但是对于圆柱表面纵向轴线是弯曲的而不是直的。复曲面表面上的垂直轴线或经线具有比轴线半径小的曲率半径。如同球面和圆柱表面一样，复曲面表面可通过环形外表面形状凸出，或换句话说，通过环形内表面形状凹进。

散光表面用于具有视觉散光的人，其角膜是椭圆形而不是圆形。散光角膜的定向延伸部分因人而异。例如，某人的轴线可能是5度，而另一人可能是30度，且有不同的定向。镜片表面轴线必须定向与角膜延伸部分的定向对齐。

可以结合使用不同的镜片表面。通常，镜片的前表面是球面，后表面是球面、圆柱面或复曲面。另外前表面可以是平面。镜片表面的最佳结合通过光学性能、提出的用途和镜片的外观来确定。

除形状以外，厚度也是镜片的重要特征。形成镜片所用的玻璃或塑料是确定厚度的因素。如今许多镜片由塑料制造，因为它重量轻、密度小、折射率低以及抗冲击。用于镜片的塑料的例子包括甲基丙烯酸甲酯(一种热塑性树脂，其商标“Plexiglas”^或“Perspex”^是熟知的)和时髦的二元醇碳酸酯，其也被称作CR39。

CR39是如今所用的最流行的镜片材料，部分原因是因为所有用于眼睛的光学器件中的镜片类型都可由其制造。CR39是聚酯类的石油衍生物，是可聚合的热固性树脂家族。在生产中，首先由CR39得到单体。该单体是透明液体，其具有甘油的粘度，在冷却储存时保持液体状态，但在室温几个月后固化。为了形成镜片，在由两个模具和一垫圈限定的容积内放入液体单体。一旦单体进入该容积，该单体就固化形成具有模具形状的硬化了的聚合物镜片。

在CR39镜片的制造中使用玻璃模具形成聚合物镜片是很重要的。这不仅是模具根据所需要的光学特性形成镜片的正确形状，而且抛光镜片的表面质量也取决于模具的精确度，因为镜片表面是内模表面的精确再现。因此，极精密地制造模具表面，并且在制造之后被热韧化以便其能经受聚合过程的变形。

附加放大率(power)前模(其对镜片形成双焦点或三焦点部分)也可用于形成镜片。附加放大率模具包括部分曲线，它是切为凹形半模的凹陷，以便在镜片前表面上形成附加放大率部分。此部分曲线对间隔部分产生凸形表面，同时对指示附加放大率部分产生较陡凸形表面。

如上所述将液体单体放入由两个模具和形成镜片的垫圈限定的容积中。如图1剖面图所示，现有技术垫圈被称作T－垫圈G，其有孔B和两个端头，它们每一个互补接受各自模具M。需要不同的T－垫圈G以形成各种放大率镜片，因为每一T－垫圈G在模具M之间设定一预定轴线间隔。即，一个T－垫圈G设定进一步隔开的模具以形成较高放大率的镜片，另一T－垫圈G用于形成较低放大率的镜片。因此，制造者必须对+2镜片、另一－3镜片，另一－4镜片，等等使用不同的T－垫圈。