[發(fā)明專利]3D打印透鏡的平滑化

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680058390.5
• 申請(qǐng)日: 2016-10-07
• 公開（公告）號(hào): CN108136667B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 迭戈·羅德里格茲;約瑟·阿隆索·費(fèi)爾南德斯;胡安·安東尼奧·基羅加;丹尼爾·克雷斯波·伍茲奎茲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 美國因迪森光學(xué)技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B29C64/135
• 分類號(hào): B29C64/135;B29D11/00;B33Y10/00;B33Y80/00;G02C7/02
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 董科

本發(fā)明公開了一種用于使透鏡平滑的系統(tǒng)和方法。根據(jù)一附加方法，用于制造或放大透鏡的單體被沉積在待平滑的透鏡表面上。將具有某些彈性特性的薄膜或膜壓靠至分層(階梯式)表面，其中所述單體位于透鏡和膜之間。膜的壓力將單體散布在透鏡的表面上，填充分層(階梯式)表面和膜之間的空間。施加一種固化劑以將單體轉(zhuǎn)化成聚合物涂層，所述聚合物涂層與膜的曲線相匹配。除去膜，留下干凈平滑的透鏡表面。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開涉及驗(yàn)眼透鏡的制作，尤其涉及用于改善通過附加技術(shù)制造的眼鏡鏡片表面的質(zhì)量和光滑度的方法，及從該方法中獲得的產(chǎn)品。

背景技術(shù)

處方眼鏡鏡片用于矯正人類視力的屈光不正。眼鏡鏡片可用于保護(hù)，即保護(hù)眼睛免受過多光線的影響或機(jī)械、化學(xué)或生物危害。

使用兩種主要技術(shù)來成形眼睛鏡片的表面。一種成型技術(shù)是模制。基準(zhǔn)面通過模制由玻璃或其他材料制成，且通過型鑄造或注塑成型將該基準(zhǔn)面復(fù)制在眼鏡鏡片上。另一種成型技術(shù)是研磨和拋光，其中對(duì)一塊固體光學(xué)材料加以機(jī)械研磨并拋光，直到獲得所需要的表面為止。

處方眼鏡鏡片的特征在于有可能制造出的大量的，幾乎是無限數(shù)量的可能不同的透鏡。透鏡在透鏡材料、嵌入透鏡中的改性劑、涂料、焦度和焦度分布方面可以是不同的。光焦度通常以0.25D的步長(zhǎng)遞送。這限制了可能使用的不同光焦度的數(shù)量。然而，從2000年開始，在考慮到透鏡相對(duì)于眼睛的實(shí)際位置時(shí)，可用的現(xiàn)代數(shù)字透鏡可以根據(jù)用戶特征或需求量身定制。因此，根據(jù)個(gè)人對(duì)眼鏡鏡片的光學(xué)性能的要求進(jìn)行優(yōu)化需要能夠生產(chǎn)具有任意光焦度的透鏡。同樣，主要用于老花眼人員的多焦點(diǎn)眼鏡鏡片在透鏡孔徑上具有連續(xù)的焦度變化。這種焦度變化允許用戶在不同的距離處進(jìn)行清晰對(duì)焦。再次，這些多焦點(diǎn)鏡片中不同的焦度分布數(shù)量實(shí)際上是無限的。

現(xiàn)代數(shù)字研磨和拋光技術(shù)可用于產(chǎn)生任意表面。以此方式，它非常適合于制造具有所需形狀可變性的眼鏡鏡片。然而，機(jī)械研磨和拋光是一種減法工藝，需要復(fù)雜而昂貴的機(jī)械來保證眼鏡產(chǎn)品所需的精度水平。機(jī)械研磨和拋光需要昂貴的工具和設(shè)備才能正確對(duì)齊。機(jī)械研磨和拋光使用昂貴的消耗品，包括切割工具、拋光漿料、拋光墊和冷卻劑。另外，機(jī)械研磨和拋光是一種耗能的工藝，其也會(huì)產(chǎn)生大量難以處理和消除的廢棄物。

模制不是減法工藝，但它需要提前制造模具本身。當(dāng)所需透鏡表面的數(shù)量太多時(shí)，由于每個(gè)模具模制(或鑄造)的透鏡表面數(shù)量太少，導(dǎo)致模制難以實(shí)行，導(dǎo)致大量模具必須制造并保持在手上。

到目前為止，光學(xué)行業(yè)已經(jīng)采用了結(jié)合模制和機(jī)械技術(shù)的混合方法。這種混合方法是可能的，這要?dú)w功于光焦度的附加特性。一個(gè)透鏡元件有兩個(gè)拋光表面，且其光焦度可以分布在兩個(gè)表面之間。這樣，可以將其中一個(gè)表面標(biāo)準(zhǔn)化為通過模制制造的相對(duì)較小數(shù)量的不同形狀，并且將另一個(gè)表面研磨/拋光至獲得期望的光焦度和光焦度分布所需的形狀。這樣，眼鏡鏡片的制造分兩步進(jìn)行。首先，通過鑄造或注塑制成半成品透鏡毛坯。鏡片制造商購買并存儲(chǔ)這些毛坯，或生產(chǎn)毛坯。其次，當(dāng)鏡片制造商收到鏡片訂單時(shí)，會(huì)選擇合適的鏡片毛坯，并且會(huì)對(duì)毛坯的背面進(jìn)行機(jī)械塑造以生成所需的鏡片。

眼鏡鏡片的定制特性使其成為更分散和更簡(jiǎn)單的制造工藝中的理想產(chǎn)品。提供一個(gè)改進(jìn)的附加工藝，對(duì)于制備眼鏡鏡片將是有益的。鏡片可以按需制造，這具有多種優(yōu)點(diǎn)。使用附加工藝定制鏡片不需要生產(chǎn)和存儲(chǔ)半成品毛坯，消除了研磨中必然會(huì)出現(xiàn)的材料浪費(fèi)問題，并且通過簡(jiǎn)化整體工藝減少了整體能耗。而且，附加制造包括利用反射鏡、棱鏡、微透鏡、衍射光柵、光源和其他技術(shù)允許在鏡片內(nèi)增加或嵌入即將到來的技術(shù)中的結(jié)構(gòu)。

附圖說明

圖1是示出階梯式透鏡表面平滑化的輪廓圖。

圖2是示出階梯式透鏡表面平滑化過程中存在的固有問題的輪廓圖。

圖3是示出階梯式透鏡表面平滑化的優(yōu)選結(jié)果的輪廓圖。

圖4是階梯式透鏡表面的平滑化方法的流程圖。

圖5包括用于平滑階梯式透鏡表面的系統(tǒng)的實(shí)施例的輪廓圖。