JP2007516870A - 可視の精密研削加工線のない、被覆された光学物品を製造する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は可視の精密研削加工線のないレンズブランクを製造するための、下記工程を含む方法に関するものである：(ix)精密研削済みで非研磨の、形状が規定されている主要面を少なくともひとつ有する光学物品を用意し；(x)内側表面および外側表面を有する型部分を用意し；(xi)前記光学物品の前記主要面上または型部分の内側表面上に必要量の硬化性液状被膜組成物を付与し、(xii)光学物品および型部分を相互に相対的に移動して、被膜組成物を光学物品の主要面と接触させ、または型部分の内側表面と接触させ；
(xiii)型部分に圧力を加え、硬化性液状被膜組成物を前記主要面上に拡げ、主要面上に液状被膜組成物の均一な層を形成し；(xiv)液状被膜組成物層を硬化させ；(xv)型部分を取り外し；可視の精密研削加工線のない、被覆された光学物品を回収する。

Description

本発明は可視の精密研削加工線(visible fining lines)のない、被覆された光学物品、特に眼に関連するレンズ、レンズブランク、またはレンズ成型物を製造するための方法、特に、光学物品の精密研削済みで非研磨の主要面に耐摩耗性硬質被膜のような機能性被膜を直接に形成するための方法で、被覆されたレンズブランクをアーク灯で照射したとき、精密研削加工線が見えない前記方法に関するものである。この方法は「プレスコーティング」と呼ぶことができる。

従来、透明のプラスティック材料製レンズブランクのような、眼に関する用途に用いられるレンズブランクの主要面には機械的な表面処理が施される。

この機械的処理は主要面が完全に研磨され、所望の曲率（光学的倍率）を有するレンズブランクの製造に至る一群の工程を含む。

上記機械的処理は通常、研削、微細研削(fine grinding)（精密研削(fining)とも呼ばれる）、研磨の連続する３工程を含む。

研削は、レンズブランクの表面に曲面を形成するための機械的加工工程である。

微細研削（精密研削）は研削に引き続いて行われ、レンズブランクの処理表面の形状を更に変更するものであるが、出来上ったレンズブランクの処理表面が未だ相当の粗さを有し、半透明であることもある。通常、精密研削を行った表面のＲ_qは０．０１μｍより大きく、好ましくは０．０５〜１．５μｍ、より好ましくは０．１〜１．０μｍである。

最後に、研磨処理は比較的長い機械的加工工程であり、処理表面の形状を変更しないが、未だ残っている表面粗さをできるだけ除去し、最終的な透明のレンズブランクが得られる。研磨を行った面の表面粗さＲ_qは通常０．０１μｍ未満であり、好ましくは約０．００５μｍである。

機械的処理に続いて、従来では下塗り層、耐衝撃性被膜、耐摩耗性硬質被膜、反射防止被膜、および上層等の機能性被膜が機械的処理を施されたレンズブランクの主要面に積層される。

従ってレンズブランクの主要面上に機能性被膜を形成する前にレンズブランクの主要面上を研磨するという面倒な工程を避けることができれば、経済および環境の両側面において確実に有利である。

米国特許第４，４１７，７９０号および国際公開第０１／６７１３９号は精密研削済みで非研磨のレンズ主要面をスピンコーティングまたはディップコーティングすることを開示している。被膜は精密研削した主要面の表面粗さの少なくとも１０倍より厚く、国際公開第０１／６７１３９号ではレンズ部材と被覆部材間の屈折率の差は０．０１未満とされている。ここで得られる被覆レンズはそのような被膜厚さや屈折率の組合せにより透明になるが、レンズの主要面上の精密研削加工線、即ち、精密研削加工工程の結果生じる線が、特に被覆されたレンズをアーク灯で照射すると、見える状態で残る。

米国特許第６，５６２，４６６号はレンズブランクの主要面上に被膜を転移する方法を開示しており、同方法はレンズブランクの主要面上に硬化性接着剤を必要量塗布し、可撓性支持部材で支持されている被膜を硬化性接着剤と接触させ、可撓性支持部材に圧力を付与し接着剤を拡げてレンズの主要面上に均一な接着剤層を形成し、接着剤を硬化させ、支持部材をとりはずす工程を含み、これにより被膜がレンズブランクの主要面に接着したレンズブランクを回収するというものである。

上記の被膜転移法では、可視の精密研削加工線のない、被覆されたレンズブランクは得られるが、硬化接着剤層および転移被膜を含む最終的な被膜の厚さが通常２５μｍ以上となり、転移被膜が化学特性が相互に異なる層を含むことになる。

本願出願人は、物品の被覆された主要面が単に精密研削のみ行われ研磨されてない状態のままであり、かつ、被膜が例えば厚さ１０μｍ以下という薄い被膜で、および／または被膜と物品、特にレンズブランクとの間の屈折率の差が大きく、例えば０．０５あるいは０．１以上におよぶ場合であっても、可視の精密研削加工線のない、被覆された光学物品、特にレンズブランクを製造することが可能であることを見出した。

その他の従来行われているスピンコーティング、ディップコーティングまたはフローコーティングでは、物品をアーク灯で照射したとき、精密研削加工線が見えない物品は得られない。

本発明は精密研削済みで非研磨の物品表面上に直接被膜を形成し、可視の精密研削加工線のない光学物品を製造する方法を提供することを目的とする。

更に本発明は被膜厚が５０μｍ以下である上記方法を提供することを目的とする。

また本発明は被膜およびレンズブランク間の屈折率の差が０．１以上となりうる上記方法を提供することを目的とする。

上記目的および以下に述べる記載から明確になる目的に基づき、本発明による可視の精密研削加工線のない、被覆された光学物品を製造する方法は下記の工程を含むものである。
(i)精密研削済みで非研磨の、形状が規定されている少なくともひとつの主要面を有する光学物品を用意し；
(ii)内側表面および外側表面を有する型部分を用意し；
(iii)前記光学物品の前記主要面上または型部分の内側表面上に必要量の硬化性液状被膜組成物を付与し、
(iv)光学物品および型部分を相互に相対的に移動し、被膜組成物を光学物品の主要面もしくは型部分の内側表面と接触させ；
(v)型部分に圧力を加え、硬化性液状被膜組成物を前記主要面上に拡げ、主要面上に液状被膜組成物の均一な層を形成し；
(vi)液状被膜組成物層を硬化させ；
(vii)型部分を取り外し；
(viii)可視の精密研削加工線のない、被覆された光学物品を回収する。
硬化工程時、圧力は一定に保持することが望ましい。

硬化性液状被膜組成物の必要量とは、少なくとも被覆される主要面の全表面面積を被覆する最終被膜を形成するのに充分な量を意味する。

本発明はまた主要面が研磨した状態に相当する表面状態を有する、被覆された物品を製造するための、以下の工程を含む方法に関するものである。
(i)精密研削済みで非研磨の、形状が規定されている少なくともひとつの主要面を有する物品を用意し；
(ii)内側表面および外側表面を有する型部分を用意し；
(iii)前記物品の前記主要面上または型部分の内側表面上に必要量の硬化性液状被膜組成物を付与し、
(iv)物品および型部分を相互に相対的に移動し、被膜組成物を物品の主要面もしくは型部分の内側表面と接触させ；
(v)型部分に圧力を加え、硬化性液状被膜組成物を前記主要面上に拡げ、物品の主要面上に均一な液状被膜組成物層を形成し；
(vi)液状組成物層を硬化させ；
(vii)型部分を取り外し；
(viii)研磨した状態に相当する表面状態を有する、被覆された物品を回収する。

以下、殆どの場合レンズブランクを例に説明する。

本発明の方法に使用するレンズブランクの材料は光学レンズ、および特に眼に関連するレンズの製造に通常使用される透明プラスティック材料であればいずれでもよい。好ましいプラスティック材料としてはジエチレングリコールビスアリルカーボネート（例えばPPG INDUSTRIES社のＣＲ３９^(R)、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリチオウレタン、ポリ（メタ）アクリレート、およびポリエピスルフィド系の重合体および共重合体が挙げられる。

プラスティック材料には所望により単数または複数のフォトクロミック材料を使用してもよい。また、レンズブランク材は着色してもよい。

本発明の方法を用いて被覆するレンズブランクの少なくともひとつの主要面は予め精密研削を施し研磨はしない。通常そのような精密研削済みで非研磨の主要面のＲ_q値は０．０５〜１．５μｍであり、好ましくは０．１〜１．０μｍである。レンズブランクがジエチレングリコールビスアリルカーボネート重合体で形成されている場合は、精密研削済みで非研磨の主要面の表面粗さＲ_qは概して約１．０μｍであり、レンズブランクがポリカーボネートで形成されている場合、精密研削済みで非研磨の主要面の表面粗さＲ_qは概して約０．５μｍである。

レンズブランクおよび、概して、本発明の方法により処理できる物品のいずれも、スピンコーティング、フローコーティング、およびスプレーコーティングのような従来の被覆法により予め被覆された、精密研削済みで非研磨のレンズブランクでもよい。

上述のように、実際はそのような従来の被覆法ではアーク灯照明下で確認できる精密研削加工線の発生を阻止することは不可能である。

本発明の方法は特に従来の方法を用いて、５μｍ未満、好ましくは２μｍ未満の薄い被膜で被覆したレンズに用いることが好ましい。

本発明の方法は精密研削済みで非研磨のレンズブランクを被覆するのに使用することが好ましい。

レンズブランクは主要面の一方または両方を、要求される形状に表面仕上げ加工または成形したレンズである（主要面の一方のみを要求される形状に成形したレンズは半完成レンズと呼ぶ）。

レンズブランクは漸進倍率(progressive power)を付与する第１の面と非漸進倍率(non-progressive power)を付与する第２の面を有するが、本発明の方法に基づき被膜が好ましい状態に施される球面形状または円環形状を有することが好ましい。漸進表面はブランクの表側であることが望ましい。ただし、もし漸進表面がレンズまたはレンズブランクの裏側である場合、本発明の方法を用いて裏側に被膜を付与することも可能である。

レンズブランクはレンズの一方の面、好ましくはレンズの表側が予め適切な被膜（反射防止、硬質被膜等）により処理されていて、レンズの他面、好ましくは裏側が本発明の方法により被覆される半完成レンズであることが好ましい。レンズブランクは偏光レンズであってもよい。

レンズブランクは本発明による方法を適用する前に前処理を施しておいてもよい。

前処理は例えばプラズマ処理のような物理的処理でもよいし、溶剤処理またはNaOH処理のような化学的処理でもよい。

レンズブランクの精密研削済みで非研磨の被覆された主要面はレンズの裏側凹面主要面であることが望ましい。

しかしながら、レンズブランクの表側凸面主要面または両主要面は精密研削済みで非研磨の状態で、本発明の方法を用い直接被覆することができる。

液状硬化性被膜組成物は、特に下塗り被膜組成物（レンズブランク上に引き続いて付与される被膜の接着を良くする）、耐衝撃性被膜組成物および耐摩耗性硬質被膜組成物などの、光学レンズの分野で機能性被膜を形成するのに通常使用される周知の液状硬化性被膜組成物のいずれとすることもできる。

好ましい耐衝撃性被膜組成物および下塗り被膜組成物は、ポリウレタンラテックスまたはアクリルラテックス組成物である。

好ましい耐摩耗性硬質被膜組成物は、１以上のエポキシシランの水解物および１以上のコロイドダルシリカのような無機充填剤とを含有する。

液状硬化性被膜組成物は熱硬化もしくは光照射、特にＵＶの照射による硬化、または両方による硬化が可能である。好ましい液状硬化性被膜組成物はＵＶ硬化性被膜組成物であり、特にＵＶ硬化性の耐摩耗性硬質被膜組成物である。

本発明の方法により被膜組成物を付与し硬化させた後の硬化被膜厚さは概して１〜５０μｍであり、好ましくは１〜２５μｍ、より好ましくは１〜１０μｍであり、通常約５μｍである。

光学物品の被覆された表面のＲ_qは０．０１μｍ未満であることが好ましい。

液状硬化性被膜組成物をレンズブランクの精密研削済みで非研磨の主要面上に付与するには、面の中央に一滴だけ滴下し、または主要面の異なる位置に数滴滴下するのが好ましい。

液状硬化性被膜組成物の量は少なくとも表面粗さの溝を充填し、主要面の全表面面積に亘って均一な層を形成するのに充分でなければならない。

型部分は剛性を有するものでよく、その内側面は光学物品の前記主要面を反転複製する。

型部分は可撓性を有するものでよく、その内側面は工程(v)で加えられる圧力下で光学物品の前記主要面を反転複製する。

圧力を加える可撓性の型部分は可撓性薄片でよく、そのベース曲率は被覆される、精密研削済みで非研磨のレンズブランクの曲率より大きいことが、特にレンズブランクの裏側を被覆する場合、望ましい。

本願において、型部分のベース曲率とは、型部分の作用表面、即ちレンズまたはレンズブランクに転移される被膜を受ける表面のベース曲率のことである。

同様に、レンズまたはレンズブランクのベース曲率とは前記型部分から被膜が転移される転移先の表面のベース曲率のことである。

本願では、ベース曲率を以下の通り定義する：
曲率半径がＲの球面の場合、ベース曲率（またはベース）は５３０／Ｒ（Ｒはｍｍ）である。
このような定義は当該技術分野において極めて標準的である。
円環面の場合、曲率半径は２つあり、上記の数式から、２つの曲率ＢＲおよびＢｒを求める。なお、ＢＲ＜Ｂｒである。

可撓性薄片は適宜の材料により形成されるが、好ましくは可撓性プラスティック材料により形成され、特に熱可塑性材料、特にポリカーボネートにより形成される。

可撓性薄片の作用表面即ち液状被膜組成物と接触する薄片の表面はパターンに従って構成したレリーフ、即ち微細構造を有していてもよく、微細構造により付与される特性（例えば反射防止特性）を有する光学的表面を最終的なレンズに付与してもよい。

微細構造を施した型部分を得る技術について数例が国際公開第９９／２９４９４号に開示されている。

この可撓性薄片を用いれば、被膜が付与されるレンズブランクの光学表面の全体的な輪郭、即ち凹面形状または凸面形状のいずれかに整合した形状の表面を有する薄片を用意するだけでよく、この表面が、被覆されるレンズブランク表面の形状に厳密に合致することは要求されない。従って、個々に異なる形状の表面を有するレンズブランクに被膜を付与するために、同一の可撓性薄片を使用することができる。概して可撓性薄片は２つの平行な主要面を有し、従ってその厚さは均一である。

可撓性薄片の厚さは通常０．２〜５ｍｍであり、好ましくは０．３〜５ｍｍである。より好ましくは可撓性薄片はポリカーボネート製であり、その場合厚さは０．５〜１ｍｍである。

可撓性薄片は光透過性、特にＵＶに対する透過性を有し、被膜組成物のＵＶによる硬化が可能となることが望ましい。

本発明によれば、薄片の外側表面（即ち被膜組成物と接触しない側の薄片表面）に圧力を加え、少なくとも組成物がゲル化するまで圧力を実質的に維持するのが望ましい。圧力の維持は薄片の外側表面上に設ける膨張膜を用いることにより行うことができる。

付与する圧力は通常１０ｋＰａ〜３５０ｋＰａ（３．５ｋｇｆ／ｃｍ²）であり、好ましくは３０ｋＰａ〜１５０ｋＰａ、更に好ましくは３０ｋＰａ〜１００ｋＰａである。

前記の通り、可撓性薄片に加える圧力は膨張膜を用いて行うことができる。

膨張膜は、適切な流動体で可撓性薄片をレンズまたはレンズブランクに対して押圧する圧力によりレンズまたはレンズブランクの表面形状に従って充分変形するエラストマー材料のいずれでも構成することができる。

通常膨張膜の厚さは０．５０ｍｍ〜５．０ｍｍ、伸長率は１００〜８００％、デュロメータによるShore A硬度は１０〜１００である。

被膜組成物が熱硬化性である場合、膨張膜の材料は硬化温度に耐えるものを選択するのが好ましい。

被膜組成物がＵＶ硬化性である場合、透明な材料、例えば透明なシリコーンゴムもしくは透明なゴムまたはラテックスを選択する。ＵＶは型部分側から照射するのが望ましい。

膨張膜により型部分に加えられる圧力は通常１０ｋＰａ〜１５０ｋＰａであるが、レンズまたはレンズブランク、および可撓性薄片の寸法と曲率に依存する。勿論、可撓性薄片およびレンズまたはレンズブランクへの圧力は被膜組成物が充分硬化して、被膜がレンズまたはレンズブランクに充分接着するまで維持する必要がある。

本発明の方法において可撓性の部分は前記の膨張膜自体、特に空気蓄圧装置の膨張膜、であってもよい。その場合当然可撓性薄片は使用されない。

膨張膜には可撓性薄片の場合と同様の圧力を使用する。

被覆されるレンズブランクの光学的なグレードを維持するために、薄片若しくは膨張膜が光学的に良好な表面を有するように、例えば剥離被膜により予め被覆して置いてもよい。

可撓性薄片に関して言えば、膨張膜は被覆工程時にレンズブランク被膜内に複製される微細構造またはパターンを被膜組成物に接する側の表面に含めてもよい。

本発明の方法で得られる最終的な、被覆されたレンズブランクは極めて良好な光学特性を持ち、アーク灯照明下において、可視の精密研削加工線はない。

本発明の上記およびその他の目的、特徴、および利点は以下の詳細な説明を添付の図面を参照して一読することにより当業者には容易に理解されるものとなる。

図１Ａおよび図１Ｂは膨張膜装置を使用して、可撓性薄片を精密研削済みで非研磨のレンズブランクの主要面に押圧することにより被覆が行われる、本発明の方法の一実施態様の概略図である。

図１Ａは圧力付与および膜膨張前のレンズブランク１、可撓性薄片４および膨張幕１４を示し、図１Ｂは圧力付与および膜膨張の後の同じものの部位を示す。

以下、ＵＶによる液状被膜組成物の硬化に関して説明するが、熱硬化性被膜組成物の場合も同様の装置および方法を用いることができる。

図１Ａにおいて、レンズブランク１、例えば円環状レンズブランクは、その精密研削済みで非研磨の、形状が規定されている主要面１ａが外側に向いた状態でレンズブランク支持部２に載置されている。

ＵＶ硬化性液状被膜組成物３の一滴をレンズブランク１の形状が規定されている主要面１ａの中心に滴下する。

薄い可撓性薄片４、例えば球面薄片を被膜組成物の上に載せる。

次にこの組立体全体を膨張膜装置１０の膜１４の前に置く。

膨張膜装置１０は流体蓄圧器１１、例えば空気蓄圧器を含む。同流体蓄圧器は流体通口１２を備え、これは例えば空気口である。流体通口１２は加圧流体源（図示せず）に接続されていて蓄圧器内に加圧流体を導入し、また蓄圧器から加圧流体を排出するためのものである。蓄圧器１０の上面は光透過性部分１３、例えばＵＶ透過性石英ガラス部分を含み、一方蓄圧器１０の下面は透明石英ガラス１３と位置合わせされている透明の膨張膜１４を含む。

図１Ａに示されているように、装置１０は更に膨張膜１４をその膨張時に横方向に案内するための案内手段１５を含む。具体的には同案内手段は蓄圧器１０の下面から外側に突出している円錐台形の部分即ち漏斗状部位１５を含み、その大きい方の底面は膨張膜１４により閉塞されていて、小さい方の底面は円形の開口部となっており、同開口部のベース直径は可撓性薄片のベース直径と少なくとも等しいか、好ましくは若干それより大きい（最大５ｍｍ大きい）。

漏斗状部位の高さは通常１０〜５０ｍｍ、好ましくは１０〜２５ｍｍであり、テーパーは１０〜９０°、好ましくは３０〜５０°である。

最後に、光源、例えばＵＶ源１６、は蓄圧器１０の背後に、透明石英ガラス１３の前に設置される。

概してレンズブランク保持部２、レンズブランク１、滴下した被膜組成物３および可撓性薄片４を含む組立体は、可撓性薄片４の周縁が漏斗状部位１５の小さい方の底面の開口部周縁平面内に収まるように、あるいはそこから最大５０ｍｍ、好ましくは最大２０ｍｍの距離だけ離れた位置に配置される。

図１Ｂに示されているように、加圧空気のような加圧流体が入り口１２を通って外部源（図示せず）から蓄圧器１１に導入される。蓄圧器内の圧力上昇により膨張膜１４が膨張し、膜案内手段１５により、膜１４が可撓性薄片４をレンズブランク１に対して均一に押圧し、被膜組成物３を均一に拡げる。

続いて被膜組成物がＵＶにより硬化する。

硬化工程完了後、レンズブランク１を支持部２から着脱し、可撓性薄片４を取り外して、形状形成済み表面１ａに被膜が付与されたレンズブランク１を回収する。

熱硬化工程の場合、光源および蓄圧装置の上面の透明部分が不要であるのは言うまでもない。

またこの場合、膨張膜は透明である必要はない。それ以外は装置は同様である。

図２Ａおよび図２Ｂはレンズブランク１の精密研削済みで非研磨の主要面１ａ上にＵＶ硬化性液状被膜組成物３を均一に拡げるために、装置１０の膨張膜１４が可撓性の部分として直接使用される、本発明による方法の別の実施態様を示す概略図である。

それ以外は、被覆工程は図１Ａおよび図１Ｂに関して開示されているのと同様に進行する。

本明細書および以下の実施例において、レンズブランクの精密研削済みで非研磨の主要面の表面粗さＳ_ｑは下記の通りである：
Ｓ_ｑ：平均値からの偏差の２次平均値

これにより、表面の較差の有効値（二乗平均平方根ＲＭＳ）が計算される。この変数はStout 他著EUR 15178 EN報告（欧州共同体委員会）1993: The development of methods for the characterisation of roughness in three dimensions に含まれている。

粗さ（Ｓ_ｑ）はKLA-Tencor社P-10 Long Scan により計測する。

計測条件はチップ２μｍ、測定圧１ｍｇ、走査回数１０回、走査長５００μｍ、計測箇所２０００点であった。

本明細書および下記の実施例において、

Ｒ_qは以下の通り定義される。

粗面計／粗さ計測システムTAYLOR HOBSON FTS (Form Talysurf Series 2) を用いると表面の二乗平均平方根輪郭高さＲ_q（２ＤＲ_q）（上記で粗さＲ_qとも呼んだ）を測定するのに好都合である。

該システムはレーザヘッド (例えば製品番号112/2033-541) および直径２ｍｍの球状／円錐形ヘッドを有する７０ｍｍ長のプローブ（製品番号112/1836）を含む。

該システムは選択された断面平面における２次元輪郭を計測し、曲線Z = f (x) を得る。本実施例では輪郭は２０ｍｍの距離に亘って採取する。

この輪郭からは様々な表面特性、特に形状、起伏および粗さが抽出できる。

Ｒ_qを決定するため、輪郭を２つの異なる処理工程即ち形状抽出、および中心線抽出に相当するフィルタリングに付す。

この種の変数Ｒ_qを求めるための各工程は以下の通りである。
−輪郭Z = f (x)の取得、
−形状抽出、
−フィルタリング（中心線抽出）、および
−変数Ｒ_qの決定

輪郭採取工程において、上記システムのプローブを対象であるレンズの表面上を移動させ、表面の高さＺを移動距離ｘの関数として保存する。

形状抽出工程では、先行する工程で求めた輪郭を理想球体、即ちその球体に対し最小の輪郭差を有する球体、と関連付ける。ここで選択するモードはＬＳ円弧モード（最良円弧抽出）である。

これにより表面輪郭の特徴を起伏および粗さで表した曲線が得られる。

フィルタリング工程では、ある特定の波長に対応する欠損だけを保持する。この例では起伏を抽出することが目的である。起伏は欠損の一形態であり、粗さに起因する欠損の波長より高い波長を有するものである。ここで用いるフィルタはガウスフィルタであり、遮断値は０．２５ｍｍである。

Ｒ_qは下記の数式により曲線から得られる。

ここでＺｎは各計測点に関する、フィルタリング時に求めた中心線との代数上の差Ｚである。

実施例で行う研削および精密研削工程はV-95を用いた研削と、それに続く１５μｍパッド（３Ｍ社）を用いた精密研削である。
V-95は三次元ディスクカッターを備えた、コンピュータ制御のLOH社の研削盤である。
曇りはBYK Gardner 社製 Haze-Gard Plus により測定した。
アーク灯による検査はBulbtronics Inc. 社製のランプBT X 75/LIS の光を使用して行う。上記ランプからの光をレンズにあて、その反射光をスクリーン上に投影する。スクリーン上のレンズ画像を目視で検査し、精密研削加工線があるかどうかを確認する。

実施例１
ジエチレングリコールビスアリルカーボネート共重合体（ＣＲ−３９）（Ｒ）で形成した半完成レンズのＳＦレンズをV-95により製造し、１５μｍパッドを用いて−１．２５倍のレンズに精密研削し（裏面曲率５．０ベース、直径７０ｍｍ）、研磨は行わなかった。精密研削加工はLOH Toro-X-S/SL精密研削盤により１５μｍパッド（３Ｍ社製）を使用して行う。精密研削加工の時間は１〜２分である。次にレンズを水と石鹸で洗浄し、本発明の方法により、図面を参照して説明した薄い可撓性薄片および膨張膜装置を使用し耐摩耗性被膜で被覆した。

液状被膜組成物を５滴（総量０．１２ｇ）レンズの最終主要面上に滴下する。滴下した液状被膜組成物上に薄い可撓性薄片を静かに置く。

次に、できた組立部を空気蓄圧器の膨張膜の前に置き、圧力が８４ｋＰａ（１２Ｐｓｉ）になるまで空気を導入して、液状被膜組成物がレンズの精密研削加工した主要面全体に拡がるようにする。

次に被膜組成物を１４５ｍＷ／ｃｍ²の高い照射強度と３３０〜４９０ｎｍの波長を有するＵＶランプで３０秒間ＵＶ硬化させる。分離後、アーク灯照明下、目視で確認できる精密研削加工線のない、澄んだ被膜層がレンズ上に形成される。

ＵＶ硬化性液状被膜組成物、重量％表示にて
ＵＶＲ−６１１０（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート） １３
ＧＥ２１（１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル） ３０．２９
ＨＤＯＤＡ（ヘキサンジオールジアクリレート） １０．８５
ＳＲ−３９９（ジペンタエリスリトールペンタアクリレート） ３０．３６
ＳＲ２３０（ジエチレングリコールジアクリレート） ７．０１
ＩＢＯＡ（イソボルニルアクリレート） ２．２９
ＵＶＩ６９７４（カチオン性光開始剤） ５．２５
ＩＲＧＡＣＵＲＥ５００（遊離基開始剤） ０．８２
ＳＬＦ−１８（炭化水素系界面活性剤） ０．１

可撓性薄片
ベース曲率５．５０および直径６８ｍｍ、厚さ０．６ｍｍの平球面形状ポリカーボネート製の可撓性薄片。薄片は射出成形により成形し、予め剥離および保護被膜溶液で被覆して置く。

実施例２
屈折率n_D ²⁵ = 1.532の液状被膜組成物を使用する以外は実施例１と同様の工程を踏む。

この液状組成物の配合内訳は重量百分率で表すと下記の通りである：
ＥＰＯＮ２２８（ビスフェノールＡエポキシ樹脂） ６０
ＧＥ２１（１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル） ４０
ＩＲＧＡＣＵＲＥ５５２（光開始剤） ４ｐｈｒ
ＩＴＸ（増感剤） ０．２ｐｈｒ

比較例１
スピンコーティング処理を行い、同一の被膜溶液を用いて、コンベヤ型ＵＶ照射器により硬化する以外は実施例１と同様の工程を踏む。精密研削加工を施したレンズにスピンコーティングで相当厚めの被膜層（表面粗さＲ_qの６０倍）を付与しても、精密研削加工の痕跡を隠すことができなかったことを示す結果が得られた。スピンコーティングは塗布装置Headway Spin Coatを使用し、回転速度６００ｒｐｍで１２秒間、２０００ｒｐｍで４秒間行った。次にコンベヤ型ＵＶ照射器Fusionを使用し、９ｍｍのＨ型電球で、波長３５０ｎｍ、照射強度６９２ｍＷ／ｃｍ²にて硬化させた。

比較例２
高屈折率(n_D ²⁵ = 1.57)の被膜溶液を使用する以外は実施例１と同様の工程を踏む。この被膜溶液の配合内訳は重量％で表すと下記の通りである：
ジエチレングリコールジアクリレート ３０
エトキシレーテッド−８ ビスフェノールＡジアクリレート ３０
ビス（２−メタクリロイルチオエチル）スルフィド ４０
IRGACURE 819（光開始剤） ３ｐｈｒ

実施例３
ＰＣ ＳＦレンズをV-95により製造し、１５μｍパッドを用いて−２．００倍（裏面曲率５．０ベース）のレンズとなるまで精密研削加工を施し、研磨は行わなかった。次にレンズを石鹸と水で洗浄し、比較例２と同じ被膜溶液を実施例１と同様に付与する。

比較例３
実施例１で用いたのと同じ低屈折率(n_D ²⁵ = 1.518)の被膜溶液を使用する以外は実施例３と同様の工程を踏む。

比較例４
フローコーティング法を用いる以外は実施例３と同様の工程を踏む。フローコーティングはディップコーティングと同様であり、曇りの程度は低いものの、被膜厚を表面粗さＳ_qの１０倍にしても、やはりアーク灯照明下での確認で精密研削加工線を隠すことができない。

この実施例では、被膜液５ｇを手作業で斑なく精密研削加工済みレンズ表面に付与し、液が表面全体に亘るように回転させた。つぎに、コンベヤ型ＵＶ照射器Fusionを用い、９ｍｍのＨ型電球で、照射強度６９２ｍＷ／ｃｍ²、波長３５０ｎｍにて被膜を硬化させた。

実施例４
V-95を用いてＣＲ−３９^(R)ＳＦレンズを製造し、１５μｍで−１．２５倍のレンズとなるまで精密研削し、研磨は行わなかった。次にレンズを市販のＢＰＩ社の黒色着色槽を用い、９５℃で１５分間着色した。その後、着色したＣＲ−３９レンズを、市販のＵＶ硬化性被膜溶液（GERBER COBURN Inc. 社のHT-1000）を使用し、実施例１と同様の方法で加圧被覆した。得られたレンズは着色が極めて均一で良好であり、透過性も良く、曇りの程度も低かった。加圧被覆後、アーク灯での確認で精密研削加工線は一切見られなかった。

実施例５
V-95を用いてＣＲ−３９ＳＦ^(R)レンズを製造し、１５μｍで−１．２５倍のレンズとなるまで精密研削し、研磨は行わなかった。その後、市販のＵＶ硬化性被膜溶液（GERBER COBURN Inc.社のHT-1000）を使用し、実施例１と同様の方法で加圧被覆した。得られたレンズは透過性が良好で、曇りの程度も低い。加圧被覆後、アーク灯による確認で精密研削加工線は一切見られなかった。次にＢＡＫ７６０真空装置を用い、レンズを反射防止被膜で被覆した。レンズは研磨処理を行って製造された市販の硬質多層ＣＲ−３９（Ｒ）レンズと同様の特性を有する。

被膜層の厚さは断面を形成したサンプルを用い、ニコン社のOptiphot-2で落射照明下６００倍で検鏡計測した。

実施例６
重量比で８９％のジエチレングリコールジメタクリレート、１１％のビス−２−［（メタ）アクリロイルチオエチル］スルフィド（ＢＭＴＥＳ）、および３ｐｈｒの光開始剤／ＣＧＩ−８１９（チバガイギー社製Irgacure 819：ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド）からなる極めて低い粘度（７ｃｐｓ）の被膜溶液を用いる以外は実施例１と同様の工程を踏む。被膜溶液の屈折率ｎ_D（２５℃）は１．４７２であった。硬化後の被膜厚は約１〜２μｍである。被膜厚が極めて薄いにも拘らず、加圧後のアーク灯による目視確認で精密研削加工線は一切認められない。

実施例７
２０μｍのパッドを使用して表面粗さＳ_qが０．５８μｍの、精密研削済みで非研磨のガラス成形物を、実施例１と同様の方法で、市販のＵＶ硬化性被膜溶液（HT-1000）を用い加圧被覆した。得られたガラス成形物は透過性が極めて良好で、曇りの程度も低かった。加圧後のアーク灯による確認で、精密研削加工線は一切認められなかった。

比較例５
実施例７と同じ、精密研削済みで非研磨のガラス成形物を、ＵＶ硬化性被膜溶液HT-1000で、Ultra Optics 社製の被覆装置を使用してスピンコーティングを施した。得られたガラスはアーク灯による確認で、精密研削加工線が多数認められた。

図１Ａおよび図１Ｂは可撓性の部分として可撓性薄片を用い、精密研削済みで非研磨のレンズブランクの主要面上に被膜を形成するための本発明の方法の第１の実施態様の主要工程を示す概略図である。 図２Ａおよび図２Ｂは可撓性の部分として空気蓄圧装置の膨張膜を直接用いた、本発明による方法の第２の実施態様の主要工程を示す概略図である。

Claims (41)

1. 以下の工程を含む、可視の精密研削加工線のない、被覆された光学レンズブランクを製造する方法：
   (i)精密研削済みで非研磨の、形状が規定されている主要面を少なくともひとつ有する光学物品を用意し；
   (ii)内側表面および外側表面を有する型部分を用意し；
   (iii)前記光学物品の前記主要面上または型部分の内側表面上に必要量の硬化性液状被膜組成物を付与し；
   (iv)光学物品および型部分を相互に相対的に移動して、被膜組成物を光学物品の主要面と接触させ、または型部分の内側面と接触させ；
   (v)型部分に圧力を加え、硬化性液状被膜組成物を前記主要面上に拡げ、主要面上に均一な液状被膜組成物層を形成し；
   (vi)液状被膜組成物層を硬化させ；
   (vii)型部分を取り外し；
   (viii)可視の精密研削加工線のない、被覆された光学物品を回収する。
2. 液状被膜組成物層が圧力下で硬化される請求項１の方法。
3. 前記型部分が剛性を有し、その内側面が前記光学物品の前記主要面を反転複製する請求項１の方法。
4. 前記型部分が可撓性を有し、その内側面の形状が、工程(v)において加えられる圧力下で前記光学物品の前記主要面を反転複製する請求項１の方法。
5. 硬化性液状被膜組成物がＵＶ硬化性組成物である請求項１の方法。
6. 型部分が透明な薄片である請求項１の方法。
7. 型部分がＵＶ透過性の薄片である請求項５の方法。
8. 可撓性の部分のベース曲率が、精密研削済みで非研磨の、被覆される光学物品のベース曲率より大きい請求項４の方法。
9. 型部分に加えられる圧力が１０ｋＰａ〜３５０ｋＰａである請求項１の方法。
10. 型部分に加えられる圧力が３０ｋＰａ〜１５０ｋＰａである請求項１の方法。
11. 可撓性の型部分が可撓性膨張膜である請求項４の方法。
12. 可撓性の型部分の厚さが２ｍｍ以下である請求項４の方法。
13. 可撓性の型部分が可撓性プラスティック材料製、好ましくはポリカーボネートまたはポリ（メチルメタクリレート）製である請求項４の方法。
14. 精密研削済みで非研磨の、形状が規定された主要面のＲ_qが０．０１〜１．５μｍである請求項１の方法。
15. 精密研削済みで非研磨の、形状が規定された主要面のＲ_qが０．１〜１．０μｍである請求項１の方法。
16. 光学物品がポリカーボネートで形成されている請求項１の方法。
17. 光学物品の前記主要面のＲ_qが約０．５μｍである請求項１３の方法。
18. 光学物品がジエチレングリコールビスアリルカーボネート、ポリカーボネート、ポリチオウレタン、またはポリエピスルフィド材料製である請求項１の方法。
19. 光学物品の前記主要面の表面粗さＳ_qが約１．０μｍである請求項１８の方法。
20. 硬化した被膜の厚さが１〜５０μｍである請求項１の方法。
21. 硬化した被膜の厚さが１〜２５μｍである請求項１の方法。
22. 硬化した被膜の厚さが１〜１０μｍ、好ましくは５μｍ未満である請求項１の方法。
23. レンズブランクと硬化した被膜との屈折率の差が０．１以下である請求項１の方法。
24. 被膜組成物が耐摩耗性硬質被膜組成物である請求項１の方法。
25. レンズブランクの前記主要面がレンズブランクの裏側面である請求項１の方法。
26. レンズブランクが着色されたレンズブランクである請求項１の方法。
27. 反射防止被膜を硬化した被膜に直接に付与することを更に含む請求項１の方法。
28. 前記光学物品がレンズまたはレンズブランクである請求項１の方法。
29. 前記光学物品が透明なレンズ成形物である請求項１の方法。
30. 前記光学物品が着色されたレンズまたはレンズブランクである請求項２５の方法。
31. 前記成形物がガラス成形物である請求項２６の方法。
32. レンズまたはレンズブランクの前記主要面がレンズまたはレンズブランクの裏側面である請求項２５の方法。
33. 反射防止被膜を硬化した被膜に直接に付与することを更に含む請求項１の方法。
34. 以下の工程を含む、主要面が研磨された状態に相当する表面状態を有する被覆された物品を製造するための方法：
    (i)精密研削済みで非研磨の、形状が規定された少なくともひとつの主要面を有する物品を用意し；
    (ii)内側表面および外側表面を有する型部分を用意し；
    (iii)前記物品の前記主要面上または型部分の内側表面上に必要量の硬化性液状被膜組成物を付与し、
    (iv)物品および型部分を相互に相対的に移動して、被膜組成物を物品の主要面と接触させ、または型部分の内側表面と接触させ；
    (v)型部分に圧力を加え、硬化性液状被膜組成物を前記主要面上に拡げ、物品の主要面上に均一な液状被膜組成物層を形成し；
    (vi)液状組成物層を硬化させ；
    (vii)型部分を取り外し；
    (viii)研磨した状態に相当する表面状態を有する被覆された物品を回収する。
35. 被覆された物品の表面のＲ_qが０．０１μｍ未満である請求項３１の方法。
36. 被覆された物品がレンズ成形物である請求項３２の方法。
37. レンズ成形物が透明ではない請求項３３の方法。
38. 型部分が剥離皮膜および／または保護被膜で予め被覆されている請求項１の方法。
39. 型部分がレンズブランク被膜に反転複製される微細構造またはパターンを有する請求項１の方法。
40. 型部分が剥離皮膜および／または保護被膜で予め被覆されている請求項３１の方法。
41. 型部分がレンズブランク被膜に反転複製される微細構造またはパターンを有する請求項３１の方法。

Images