KR20090007743A - 렌즈상에 층구조 부착 방법 - Google Patents

렌즈상에 층구조 부착 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 렌즈(10)의 볼록면에 층구조(1) 부착 개선에 관한 것이다. 상기 층구조를 가열성형한 후, 상기 층구조의 곡률방향이 역전된다. 그런 후 상기 층구조는 상기 층구조의 볼록면과 상기 렌즈의 오목면 사이의 접촉점에서 시작하여 렌즈표면에 대하여 상기 층구조(1)를 연속적으로 누름으로써 렌즈표면에 부착된다. 그런 후 상기 층구조의 곡률방향은 다시 역전되어, 가열성형으로 인해 발생한 곡률방향을 회복하게 된다. 상기 층구조내 스트레스가 줄어들고 상기 층구조는 결함없이 상기 렌즈와 어셈블리될 수 있다.
렌즈, 층구조 부착 방법, 안경렌즈

Description

렌즈상에 층구조 부착 방법{Process For Applying A Layered Structure On A Lens}
본 발명은 렌즈의 볼록면에 층구조를 부착하는 방법에 관한 것이다. 특히 안과용 렌즈에 실행될 수 있다.
소정의 특성을 갖는 결과적으로 발생한 렌즈를 얻기 위해 렌즈 표면에 필름이 있는 렌즈를 이용하는 것이 종종 유용하다. 예컨대, 필름은 편광필름, 콘트라스트 강화필름(contrast-enhancing film), 포토크로믹 필름(photochromic film), 등일 수 있다. 렌즈 표면은 구배져 있기 때문에, 필름이 평평한 형태를 갖는 경우 렌즈에 바로 부착될 수 없다. 사실 필름과 렌즈표면 간의 곡률 차로 인해 박리, 균열 및/또는 주름이 발생할 수 있다. 따라서, 필름을 사전 성형하여 렌즈표면에 부착하기 전에 초기 곡률을 형성하는 것이 필요하다.
층구조에 구배 형태를 제공하여 상기 층구조가 오목한 제 1 표면과 볼록한 제 2 표면을 갖게 하는 것이 또한 알려져 있다. 그런 후, 상기 층구조의 제 1 표면은 초기 접촉점에서, 바람직하게는 렌즈 표면의 중앙부에서, 렌즈표면과 접촉하게 된다. 초기 접촉점에서 시작하여 상기 층구조의 제 1 표면은 상기 층구조의 제 2 표면에 가해진 압력을 통해 렌즈표면에 떠밀려 진다. 상기 층구조의 제 1 표면과 제 2 표면 간의 접촉은 압력이 증가함에 따라 연속적으로 반경방향으로 확장된다. 이러한 공정의 공지된 실시에서, 층구조의 외주방향 가장자리는 렌즈에 부착하는 동안 고정되고, 상기 층구조는 탄성패드를 이용해 렌즈에 떠밀려 진다.
그러나, 상기 층구조에 구배형태가 초기에 형성됨에도 불구하고, 상기 층구조가 마련된 렌즈는 상기 렌즈의 외주부 부근의 구조에 주름이나 상기 렌즈의 중앙부에 있는 상기 층구조에 균열을 나타낸다. 이러한 결함은 특히 렌즈표면의 곡률반경이 작은 경우, 일반적으로 75㎜(밀리미터) 미만인 경우에 발생한다.
본 발명의 목적은 상술한 타입의 공정을 향상시켜 층구조가 마련된 결과적으로 발생한 렌즈가 결함을 보이지 않게 하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 (a) 평평한 형태의 층구조를 형성하는 단계와, (b) 제 1 면은 오목면(S1)으로 그리고 제 2 면은 볼록면(S2)으로 구배지도록 상기 층구조를 가열성형하는 단계와, (c) 상기 제 1 표면(S1)은 볼록하게 되고 상기 제 2 표면(S2)은 오목하게 되도록 상기 층구조의 곡률을 역전시키는 단계와, (d) 상기 층구조(1)의 상기 제 1 표면(S1)이 초기 접촉점(A)에서 렌즈 표면(S0)과 접촉하게 하는 단계와, (e) 상기 초기 접촉점으로부터 시작하여, 상기 층구조의 제 2 표면(S2)에 가해진 압력을 통해 상기 렌즈 표면(S0)에 대하여 상기 층구조의 제 1 표면(S1)을 부착하는 단계를 포함하고, 상기 층구조의 제 1 표면과 제 2 표면은 늘어나는 접촉영역의 외주 경계에서 오목형태와 볼록형태로 각각 다시 돌아오는 렌즈(10)의 볼록면에 층구조 부착방법을 제안한다.
획득된 어셈블리의 품질은 광학제품과, 특히, 층구조가 마련된 렌즈의 안경용도와 호환될 수 있다. 실제로, 렌즈표면에 부착 후 층구조에 전혀 주름과 균열과 박리가 나타나지 않는다. 따라서, 층구조를 갖는 렌즈의 달성된 어셈블리는 전혀 가시적인 결함을 보이지 않는다.
이러한 어셈블리의 광학품질은 본 발명의 아래의 특징들을 일으킨다.
먼저, 층구조는 단계(b)에서 가열성형되어 구배형태를 갖게 된다. 그런 후 단계(e)동안, 평평한 층구조가 가열성형없이 렌즈표면에 부착되는데 비해, 층구조내에 스트레스가 줄어들게 된다.
다음으로, 층구조의 곡률은 단계(c)에서 그리고 단계(e) 중에 2번 역전된다. 따라서, 어셈블리내 층구조의 곡률은 가열성형단계(b)로 인해 발생한 방향과 같은 방향이 된다. 또 다른 방법으로, 층구조의 각각의 제 1 및 제 2 표면은 가열성형 후에서와 같이 최종 어셈블리에서 각각 볼록 또는 오목이다. 이는 또한 렌즈에 부착된 후 층구조내에 남아 있는 스트레스를 줄이게 한다.
본 발명의 제 1 개선에 따르면, 실질적으로 어떠한 압력도 단계(e)동안 늘어난 접촉영역 밖에 있는 층구조의 제 2 표면에 가해지지 않는다. 이때, 상기 층구조의 외주부는 단계(e)동안 결함을 만들지 않으며 발생한 잔류 스트레치(residual stretch)를 수용할 수 있다. 게다가, 잔류 스트레치들은 단계(e) 후에 상기 층구조에 더 분산되어 이러한 스트레치가 국부적인 결함을 야기하는 가능성이 줄어든다.
본 발명의 제 2 개선에 따르면, 단계(e)는 가열된 층구조와 함께 수행될 수 있다. 따라서 층구조는 연화되어 단계(e) 동안 및 단계(e) 후에 결함을 일으키지 않으며 형태에서 꽤 상당한 스트레인(strain) 및/또는 변형을 수용할 수 있다.
본 발명에 따른 공정의 제 1 이점은 신속히 구현될 수 있다는 것이다. 특히, 예컨대 안경점에서 고객 요구에 따라 실시간으로 실행하기에 적합하다. 안경점은 소정의 광학기능에 해당하는 층구조를 재고로 가질 필요가 있고, 이 층구조는 본 발명에 따른 공정을 이용해 고객의 굴절이상에 맞는 렌즈에 부착된다.
본 발명에 따른 공정의 제 2 이점은 구현하기에 복잡하거나 고가의 도구들이 필요하지 않으며 조작자가 단기간의 기술훈련으로도 충분하다는 것이다.
본 발명의 목적을 위해, 층구조는 일반적인 층형태를 갖는 단일 재료층이거나 한 더미의 다수층들일 수 있다. 특히, 층구조는 편광필름의 일측 또는 어느 한 측에 적층되는 1개 또는 2개의 보호필름이 결합된 편광필름일 수 있다.
단계(a)에서 형성된 평평한 형태의 층구조는 편의상 롤러형태로 제공된 대형 시트에 절단될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시에 따르면, 단계(d) 및 단계 (e)는 렌즈표면과 층구조의 제 1 표면 간에 형성된 접착층으로 수행된다. 따라서, 층구조를 갖는 렌즈의 영구 어셈블리를 얻을 수 있다. 접착층은 이점적으로 감압성 접착제 형태의 재료를 구비하여 상기 층구조가 직접 단계(e) 동안 렌즈표면에 달라 붙게 된다. 접착층은 렌즈 표면에 또는 적층 전에 층구조에 있을 수 있다.
본 발명에 따른 공정으로 가열성형후 층구조의 곡률이 렌즈표면의 곡률과 다른 경우에도 렌즈와 층구조를 결합시킬 수 있다. 층구조의 곡률은 단계(e)동안 자동적으로 수정되어 층구조의 최종 곡률이 렌즈표면의 곡률과 일치하게 된다.
바람직하기로, 단계(b)가 수행되어 단계(b)와 단계(c) 사이에, 층구조의 제 1 표면에 있는 적어도 한점에서의 층구조의 곡률이 단계(e) 후 상기 제 1 표면에 있는 적어도 한 점에 해당하는 렌즈표면의 한 점에 있는 렌즈표면의 곡률과 같거나 더 커진다. 본 발명의 틀 내에서, 곡률은 2개의 수직방향을 따라 표면에 있는 임의의 한 점에서 정의된 2개 곡률의 평균을 말한다. 수학적으로, 곡률은 곡률반경의 역수이다: 곡률은 곡률반경이 줄어들 때 더 커진다. 층구조와 렌즈표면의 각각의 곡률들 간에 이러한 관계는 층구조가 단계(e) 후 외주부에서 여전히 렌즈에 적절하게 부착되어 있게 더욱 보장한다. 렌즈표면이 일정한 곡률을 갖는 경우, 층구조는 바로 단계(b)후에 층구조의 제 1 표면의 임의의 지점에서 렌즈표면의 곡률보다 크거나 같은 곡률을 가질 수 있다.
특히, 본 발명은 큰 곡률을 갖는 렌즈에 층구조를 부착하는데 유용하다. 렌즈표면의 곡률반경은 305㎜ 이하, 바람직하게는 100㎜ 이하, 특히 바람직하게는 75㎜ 미만일 수 있다.
본 발명은 또한 누진렌즈에 층구조를 부착하는데 유용하다. 이 경우, 렌즈표면은 표면을 따라 연속적으로 변하는 곡률을 나타낸다. 안과 렌즈용으로, 베이스 곡률과 가입굴절력이 누진면을 정의하기 위해 현재 사용되는 파라미터이다. 이 파라미터는 원용부와 근용부에서 렌즈표면의 곡률반경을 정의한다. 누진렌즈용으로, 근용부에서 렌즈표면의 곡률은 원용부에서의 곡률보다 더 크다. 뒤이어, 본 발명자는 층구조를 갖는 렌즈의 어셈블리는 특히 층구조가 바로 단계(b) 후에 원용부에서 렌즈표면의 곡률보다 더 큰 곡률을 갖는 경우에 결함이 없는 것을 발견했다.
본 발명의 이들 및 다른 태양들은 첨부도면을 참조로 하기에 기술된 비제한적인 실시로부터 명백해진다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실행을 위해 사용될 수 있는 층구조와 렌즈의 각 횡단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 층구조가 렌즈에 부착되기 전에 본 발명에 따른 공정의 2가지 단계를 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실행을 위해 사용될 수 있는 부착장치의 사시도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 공정의 부착단계를 도시한 것이다.
이들 도면에서, 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다. 더욱이, 명확히 하기 위해, 나타낸 요소들의 크기는 실제 요소의 크기와 일치하지 않는다.
도 1a는 편광효과를 렌즈에 제공하기 위해 사용될 수 있는 층구조(1)를 나타낸 것이다. 이러한 구조는 예시용도로 사용되며 본 발명은 상기 층구조의 광학적 성질이 무엇이든지 간에 구현될 수 있음이 이해된다.
층구조(1)는 폴리비닐 알코올(PVA) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 기초로 할 수 있는 편광필름(2)을 구비한다. 필름(2)의 두께는 5㎛(마이크로미터) 내지 200㎛로 구성될 수 있다. 예컨대, 약 40㎛일 수 있다. 층구조(1)는 또한 필름(2)의 일측에 배치된 적어도 하나의 보호필름을 구비할 수 있다. 이러한 보호필 름은 취급중에 필름(2)에 전혀 스크래치가 안나게 보장한다. 이점적으로, 층구조(1)는 필름(2)의 일측에 배치되는 2개의 보호필름(3 및 4)을 구비한다. 보호필름(3 및 4)은 셀룰로오스 트리아세테이트(triacetate, TAC) 또는 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(CAB)를 기초로 하며 예컨대 두께가 150㎛일 수 있다. 층구조(1)는 초기에 평면형태이며 S1 및 S2는 층구조(1)의 맞은 편 평행면을 의미한다.
도 1b는 바람직하게는 특정 안경 프레임용의 크기로 절단되기전인 안과용 렌즈(10)를 나타낸 것이다. 그런 후, 이러한 렌즈(10)는 현재 직경이 약 6㎝이며, 해당 안과 렌즈용으로 사용되는 임의의 재료, 즉, 무기, 유기 또는 합성물질일 수 있다. 예컨대, 렌즈(10)는 적어도 하나의 폴리카보네이트 화합물, 적어도 하나의 폴리아미드 화합물, 디에틸렌 글리콜비스(알릴 카보네이트)(diethylene glycolbis(allyl carbonate)) 폴리머 또는 코폴리머, 티오우레탄(thiourethane) 폴리머 또는 코포리머, 또는 에피설파이드(episulfide) 폴리머 또는 코폴리머를 기초로 한 물질의 일부를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명은 렌즈(10)가 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리술폰, 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리카보네이트 코폴리머, 폴리올레핀, 특히 폴리노보넨(polynorbornene), CR39로 알려진 디에틸렌 글리콜-비스(알릴 카보네이트) 폴리머 및 코폴리머, (메타)아크릴 폴리머 및 코폴리머, 특히 비스페놀 A로부터 유도된 (메타)아크릴 폴리머 및 코폴리머, 시오(메타)아크릴 폴리머 및 코폴리머, 우레탄과 티오우레탄 폴리머 및 코폴리머, 에폭시 폴리머 및 코폴리머, 및 에피설파이드 폴리머 및 코폴리머로부터 선택된 하나 이상의 폴리머를 구비할 경우 쉽게 구현된다.
렌즈(10)는 임의의 광학타입일 수 있다. 예컨대, 굴절이상 교정렌즈 또는 예컨대 태양광 보호렌즈와 같은 비교정렌즈일 수 있다. 특히, 단일초점, 이중초점, 삼중초점 또는 누진 렌즈일 수 있다.
렌즈(10)는 안경 착용자가 사용할 경우 렌즈의 전면에 해당하는 볼록면(S0)을 갖는다. 층구조(1)는 렌즈표면(S0)에 일치하는 크기로 절단되나, 바람직하게는 표면(S0)보다 조금 더 큰 크기로 절단된다.
층구조(1)는 먼저 가열성형되어 예컨대 대략 구형으로 만곡된다. 이러한 가열성형은 공개된 미국특허출원번호 US 2005/0121835에 기술된 바와 같이 잘 알려진 공정을 이용해 수행될 수 있다. 층구조(1)가 가열성형 후 다시 냉각될 경우, 오목면과 볼록면이 있는 영구 구배형태를 갖는다. 예컨대, 표면(S1)은 오목이고 표면(S2)은 볼록이다(도 2a).
그런 후, 층구조(1)의 곡률이 역전된다. 이러한 역전은 수동으로 또는 예컨대 팽창부재를 이용해 중앙부에서 볼록면(S2)에 압력을 가함으로써 수행될 수 있다. 도 2b는 층구조의 곡률이 역전된 후 층구조(1)의 형태를 도시한 것이다.
도 3a 내지 도 3c는 렌즈(10)에 층구조(1)를 부착하기 위해 사용될 수 있는 장치를 도시한 것이다. 도 3a에 따르면, 시스템은 하부(200)와 상부(300)를 구비한다. 하부(200)는 2개의 측면 플랜지(202a 및 202b)가 갖추어진 본체(201)를 구비한다. 플랜지(202a 및 202b)에 그루브(203a 및 203b)가 형성되어 있다. 상부(300)는 측면 레일(303a 및 303b)이 갖추어진 본체(301)를 구비해 하부(200)와 상부(300)가 상기 그루브(203a 및 203b)를 따라 이동하는 상기 측면 레일(303a 및 303b)에 의해 함께 간단히 결합되게 한다. 도 3a 및 도 3b는 하부(200)와 상부(300)를 떨어져 있는 형태로 그리고 어셈블리 형태로 각각 도시한 것이다. 함께 결합시, 하부(200)와 상부(300)는 기설정된 높이의 갭(400)을 형성한다.
하부(200)는 또한 플랜지(202a 및 202b) 사이에 본체(201)의 중앙부에 위치한 렌즈 홀더(204)를 구비한다. 렌즈 홀더(204)는 본체(201)와 일체로 형성될 수 있다.
도 3c는 도 3a를 기준으로 밑에서 본 상부(300)를 도시한 것이다. 상부(300)의 본체(301)에 렌즈(10)의 크기 보다 더 큰 개구(304)가 형성되어 있다. 상기 개구(304)를 닫기 위해 폐쇄부(305)(도 3b)가 위쪽에서 본체(301)에 끼워진다. 본체(301)와 개구(304) 주위의 폐쇄부(305) 사이에 탄성막(306)이 끼워진다. 상기 폐쇄부(305)는 나사 브라켓(311)에 의해 밀봉식으로 상기 탄성막(306)을 꽉 조이며 본체(301)에 대해 꽉 조여진 채로 유지된다. 따라서 탄성막(306)과 폐쇄부(305)는 밀봉된 공동(310)을 형성한다(도 4a). 폐쇄부(305)에 가스유입수단(307)이 형성되어 압력이 가해진 가스가 공동(310)에 들어가게 한다. 이들 유입수단(307)은 압력이 가해진 가스 소스(미도시)에 연결을 위한 외부도관부를 구비한다. 본체(301)는 개구(304) 주위에 직선 구멍(308)이 있어, 상기 폐쇄부(305)가 개구(304)에 대해 중앙위치에 적절히 유지되게 한다. 또한 개구(304)를 통해 탄성막(306)의 변형을 가이드하기 위한 원추형 표면부(309)를 포함한다. 만곡 연결부(310)가 상기 직선 구멍(308)을 상기 원추형 표면부(309)에 연결시킨다.
도 4a 내지 도 4d는 어셈블리 위치에 있는 하부(200)와 상부(300)를 도시한 횡단면도이다. 이 때, 홀더(204)는 개구(304) 아래 중앙위치에 있고, 갭(400)은 이들 사이에 고정된 높이이다. 이들 도면을 참조로 장치의 사용이 상세히 설명된다.
하부(200)와 상부(300)가 분리된 경우, 렌즈(10)는 위로 향한 볼록면(S0)을 갖는 홀더(204)에 위치된다. 접착물질층(20)이 사전에 렌즈표면(20)에 도포되었다. 접착제층(20)의 두께는 약 25㎛이며 접착물질은 바람직하게는 감압성 타입(감압성 접착제, PSA(Pressure-Sensitive Adhesive))이다. 렌즈표면(S0)에 층구조(1)를 보유할 수 있는 임의의 다른 타입의 접착물질이 대안으로 사용될 수 있다. 예컨대, 열성 접착제(thermal adhesive), UV-경화성 접착제, 핫멜트(hot-melt) 접착제, 또는 라텍스 접착제를 사용할 수 있다. 대안으로, 접착물질층(20)이 층구조(1)의 표면(S1)에 도포될 수 있다. 어떤 경우, 사용된 접착물질에 따라, 접착물질의 각 층들이 표면(S0 및 S1) 모두에 도포될 수 있다. 접착물질층(20)은 해당기술분야에 알려진 임의의 공정, 예컨대, 스핀코팅을 이용해 렌즈(10) 및/또는 층구조(1)에 도포될 수 있다.
감압성 접착제(PSA)를 사용하는 것이 특히 이점이 있는데, 이는 층구조(1)가 렌즈 및 층구조 모두의 광학적 성질에 손상을 끼치지 않으며 간단하고 저렴한 방식으로 렌즈(10)에 영구히 보유되기 때문이다. 특히, 감압성 접착제로 영구 결합을 달성하는데 자외선 복사와 같은 복사도 강한 가열도 전혀 필요하지 않다. 모든 감압성 접착제는 영구적인 점성을 보이고 실온에서 일반적으로 103 내지 107Pa(파스칼) 사이의 저탄성 모듈러스를 갖는다. 감압성 접착제가 수반된 접착방식은 화학적 결합을 포함하지 않으나 감압성 접착제의 특수한 점탄성을 기초로 하는 것을 나타낸다. 각 감압성 접착제 제재에 내재한 이들 특성들은 결합 인터페이스에서 반 델 발스(Van der Waals) 상호작용을 만들 수 있다. 이는 감압성 접착제가 압력을 가해 고형 물질과 접촉되게 할 때 발생한다. 압력과 감압성 접착제의 저탄성 모듈러스가 분자크기로 감압성 접착제와 고형 물질의 토폴로지의 긴밀한 접착을 이룬다. 더욱이, 감압성 접착제의 점탄성은 접착층의 두께내에 결합 인터페이스의 기계적 스트레스로 인해 발생한 에너지의 소산을 야기한다.
또한, 감압성 접착제는 두께가 균일한 얇은 층의 형태로 도포될 수 있다. 이러한 두께는 0.5 내지 300㎛ 사이에 이루어질 수 있다. 그런 후, 렌즈(1)를 통한 이미지 형성이 감압성 접착제층에 의해 손상되지 않고 렌즈의 광굴절력이 변경되지 않는다. 특히, 층구조를 갖는 렌즈의 어셈블리는 렌즈가 누진 타입인 경우에 요구되는 정밀도에 걸맞을 수 있다.
다수의 감압성 접착제들이 본 발명에 따른 공정에 사용될 수 있다. 이점적으로 감압성 접착제는 폴리아크릴레이트 계열의 화합물, 스틸렌 계열의 블록 코폴리머 및 천연고무를 포함한 혼합물로부터 선택된다. 감압성 접착제의 비제한적인 예로는 폴리아크릴레이트, 특히 폴리메타아크릴레이트 게열, 또는 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 에틸 아크릴레이트 및 에틸렌 에틸 메타아크릴레이트 코폴리머와 같은 에틸렌 계열의 코폴리머, 또는 실리콘, 폴리우레탄, 스틸렌-부타디엔, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌을 포함한 합성고무와 엘라스토머, 또는 니트릴 또는 아크릴로니트릴을 포함한 폴리머, 또는 폴리클로로프렌, 또는 폴리스틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소프렌, 폴리부타디엔을 포함한 블록 코폴리머, 또는 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone) 또는 비닐피롤리돈 코폴리머를 기초로 한 일반 조성물이며, 상기 폴리머의 (연속 또는 불연속 상을 갖는) 혼합물이고 또한 상기 열거한 화합물로부터 얻은 블록 코폴리머를 구비할 수 있다. 이들 감압성 접착제는 또한
점착제(tackifier), 가소제, 접합제(binder), 항산화제, 안정제, 안료, 염료, 분산제 및 확산제로부터 선택된 하나 이상의 접착제를 포함할 수 있다. 본 발명을 실행하는데는, 폴리아크릴 계열인 감압성 접착제가 특히 바람직하다.
층구조(1)가 렌즈(10) 상단에 배치되고, 상기 층구조의 표면(S1)은 렌즈의 표면(S0)을 향해 있다. 표면(S0 및 S1)은 이 순간 모두 볼록이므로, 구조(1)의 표면(S1)은 실질적으로 도 4a에 A로 표시된 한 점으로 줄어든 매우 적은 영역에서 렌즈(10)의 표면(S0)과 접촉해 있다. 층구조(1)의 표면(S0)은 또한 렌즈의 표면(S1)에 점진적으로 접근될 수 있다. 이 실시예는 SO와 S1 사이 접촉점을 제어하는 이점을 나타낸다.
그런 후 상부(300)는 렌즈(10)와 층구조(1)를 이동시키지 않고도 그루브(203a 및 203b)로 미끄러지는 레일(303a 및 303b)을 통해 하부(200)와 결합된다. 막(306)은 점진적으로 평평해져 점 A위의 층구조(1)의 오목면(S2)과 접촉하게 된다(도 4b). 공동(310)내 가스 압력이 더욱 증가함에 따라, 탄성막(306)이 렌즈(10)의 표면(S0)에 대해 층구조(1)를 눌러 접촉영역이 점진적으로 늘어나가게 된다. 이 접촉영역은 도 4c에서 Z접촉으로 표시되어 있다. Z접촉 영역내에, 층구조(1)는 볼록렌즈 표면(S0)의 형태와 일치해져, 층구조(1)의 표면(S1)이 Z접촉 영역내에 오목해지게 된다. Z접촉 영역 외부에서, 막(306)은 층구조(1)의 표면(S2)과 아직 접촉하지 않아서, 층구조(1)의 표면(S1)은 여전히 Z접촉 영역 밖에서는 볼록하다. 따라서, 표면(S1)은 국소적으로 Z접촉 영역의 경계에서 볼록형태에서 오목형태로 변하고, 동시에 이 경계는 렌즈(10)의 주변 가장자리로 옮겨간다. 마지막으로, 공동(310)에 충분한 가스 압력으로 인해, 층구조(1)가 전체 표면(S0)에 걸쳐 렌즈(110)에 부착된다(도 4d). 그런 후, 층구조(1)의 표면(S1)은 전체 면적에 걸쳐 다시 오목해지고, 따라서 층구조(1)는 가열성형으로 인한 것과 유사한 곡률방향을 가지며 도 2a에 도시되어 있는 구배 형태를 나타낸다.
그런 후, 가스 압력은 공동(310)에서 방출되고, 상부(300)가 하부(200)로부터 결합해제되어, 렌즈(10)가 부착된 층구조(1)를 가지며 복원된다.
바람직하기로, 층구조(1)는 렌즈(10)의 상단에 위치되기 전에 가열되므로(도 4a), 막(306)과 렌즈(10) 사이에 점진적으로 가압될 때 더 부드러워 진다(도 4b 내지 도 4d). 층구조(1)의 온도는 바람직하게는 75℃ 이상이다. 이 온도는 예컨대 유리온도(Tg)와 관련하여 층구조(1)의 재료에 따라 선택될 수 있으므로, 층구조(1)는 성형결함없이 순간적인 스트레스를 수용할 수 있다.
표 1은 상술한 공정 실행시 사용된 공정 파라미터를 나타낸 것이다. 렌즈표 면(S0)의 기하학적 특징은 제 1 열에 나타내었다. 누진 렌즈에 대해, FV 및 NV는 원용부와 근용부에서 표면(S0)의 곡률반경을 각각 나타낸다. 제 2 열은 가열성형후 층구조(1)의 평균 곡률을 나타낸다. 이 표의 리스트에 해당하는 모든 샘플들은 어셈블리후에 결함이 없었고 안과용 렌즈에 적합한 광학적 품질을 나타낸다.
렌즈(10)의 표면(S0): 곡률반경 가열성형후 층구조(1)의 곡률반경(㎜) 렌즈(10)에 부착하는 동안 층구조(1)의 온도
상수 = 111.6㎜ 88.3㎜ 실온
FV:141.3㎜ NV:73.3㎜ 88.3㎜ 실온
FV:302.9㎜ NV:111.6㎜ 88.3㎜ 실온
FV:66.2㎜ NV:60.6㎜ 45.6㎜ 100℃
FV:66.2㎜ NV:60.6㎜ 49.9㎜ 80℃
FV:66.2㎜ NV:46.1㎜ 45.6㎜ 100℃
FV:66.2㎜ NV:46.1㎜ 45.6㎜ 80℃
FV:66.2㎜ NV:44.2㎜ 53.75㎜ 80℃
상세히 설명된 본 발명의 실시예는 어떤 특정 조건에 부합하도록 변경 또는 변형될 수 있다. 각 구성요소에 대해 언급된 모든 숫자와 물질들은 단지 예시용이다. 예컨대, 층(2)의 물질에 따라, 층구조(1)는 전혀 보호층을 포함하지 않을 수 있다. 또한, 층구조(1)는 예컨대 반사방지 코팅, 오염방지 코팅, 안개방지(antifogging) 코팅, 부식방지(antiabrasion) 코팅, 정전기방지 코팅(antistatic coating) 또는 그 조합과 같이 표면(S2)에 기능성 코팅을 더 포함할 수 있다. 이 때, 렌즈(10)에 필름(2)의 광학적 기능과 기능성 코팅의 효과가 동시에 제공된다. 이러한 조합으로 인해 완전한 렌즈 제조공정에 드는 시간을 절약하게 된다.
본 발명의 상세한 설명에 포함됨.

Claims (19)

  1. (a) 평평한 형태의 층구조를 형성하는 단계와,
    (b) 제 1 면은 오목면(S1)으로 그리고 제 2 면은 볼록면(S2)으로 구배지도록 상기 층구조를 가열성형하는 단계와,
    (c) 상기 제 1 표면(S1)은 볼록하게 되고 상기 제 2 표면(S2)은 오목하게 되도록 상기 층구조의 곡률을 역전시키는 단계와,
    (d) 상기 층구조(1)의 상기 제 1 표면(S1)이 초기 접촉점(A)에서 렌즈 표면(S0)과 접촉하게 하는 단계와,
    (e) 상기 초기 접촉점으로부터 시작하여, 상기 층구조의 제 2 표면(S2)에 가해진 압력을 통해 상기 렌즈 표면(S0)에 대하여 상기 층구조의 제 1 표면(S1)을 부착하는 단계를 포함하고, 상기 층구조의 제 1 표면과 제 2 표면은 늘어나는 접촉영역의 외주 경계에서 오목형태와 볼록형태로 각각 다시 되돌아오는 렌즈(10)의 볼록면에 층구조 부착방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계(e)는 늘어나는 접촉영역 외부에 실질적으로 어떠한 압력도 상기 층구조의 제 2 표면(S2)에 가해지지 않도록 수행되는 렌즈의 볼록면에 층구조 부착방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 단계(e)는 가열된 상기 층구조(1)로 수행되는 렌즈의 볼록면에 층구조 부착방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 층구조(1)의 온도는 상기 단계(e) 동안 75℃이거나 적어도 75℃인 렌즈의 볼록면에 층구조 부착방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈 표면(S0)은 305 밀리미터 이하, 바람직하게는 100 밀리미터 이하, 더 바람직하게는 75밀리미터 미만의 곡률반경을 갖는 렌즈의 볼록면에 층구조 부착방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계(d) 및 상기 단계(e)는 상기 렌즈표면(S0)과 층구조의 제 1 표면(S1) 사이에 제공된 접착층(20)으로 수행되는 렌즈의 볼록면에 층구조 부착방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 접착층(20)은 상기 렌즈표면(S0) 및/또는 상기 층구조의 제 1 표면(S1)에 도포되는 렌즈의 볼록면에 층구조 부착방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 접착층(20)은 감암성 접착제 타입의 재료로 이루어지는 렌즈의 볼록면에 층구조 부착방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계(e)동안 탄성막(306)이 팽창되어 늘어난 접촉영역내에 상기 층구조의 제 1 표면을 가압함으로써 상기 층구조의 제 2 표면(S2)에 압력이 가해지는 렌즈의 볼록면에 층구조 부착방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계(b) 및 상기 단계(c) 사이에 상기 층구조의 제 1 표면(S1)에 있는 적어도 한 점에서 상기 층구조(1)의 곡률이 상기 단계(e) 후 상기 층구조의 제 1 표면에 있는 상기 적어도 한 점에 해당하는 상기 렌즈표면에 있는 한 점에서의 렌즈표면(S0)의 곡률보다 크거나 같도록 상기 단계(b)가 수행되는 렌즈의 볼록면에 층구조 부착방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 렌즈표면(S0)은 일정한 곡률을 가지며, 상기 단계(b) 및 상기 단계(c) 사이에 상기 층구조(1)는 상기 층구조의 제 1 표면에 있는 임의의 점에서 상기 렌 즈표면(S0)의 곡률보다 더 크거나 같은 곡률을 갖도록 상기 단계(b)가 수행되는 렌즈의 볼록면에 층구조 부착방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 렌즈(10)는 누진타입으로 되고 상기 렌즈표면(S0)은 근용부에서의 곡률이 원용부에서의 곡률보다 더 크며, 상기 단계(b) 및 상기 단계(c) 사이에 상기 층구조(1)는 상기 원용부에서 상기 렌즈표면(S0)의 곡률보다 더 큰 곡률을 갖도록 상기 단계(b)가 수행되는 렌즈의 볼록면에 층구조 부착방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 층구조(1)는 편광필름(2)을 구비하는 렌즈의 볼록면에 층구조 부착방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 편광필름(2)은 폴리비닐 알코올 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)계인 렌즈의 볼록면에 층구조 부착방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 층구조(1)는 상기 편광필름(2)의 일측에 배치되는 보호필름(3)을 더 구비하는 렌즈의 볼록면에 층구조 부착방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 보호필름(3)은 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulose triacetate) 또는 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(cellulose acetate butyrate)계인 렌즈의 볼록면에 층구조 부착방법.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 층구조(1)는 상기 편광필름(2)의 일측에 배치되는 2개의 보호필름(3,4)을 구비하는 렌즈의 볼록면에 층구조 부착방법.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 층구조(1)는 상기 층구조의 제 2 표면(S2)에 적어도 하나의 기능성 코팅을 더 구비하는 렌즈의 볼록면에 층구조 부착방법.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈(10)는 안과용 렌즈인 렌즈의 볼록면에 층구조 부착방법.
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