PL171114B1 - Sposób wytwarzania soczewki PL - Google Patents

Abstract

1 Sposób wytwarzania soczewki, cienkopowlekanej, majacej asferyczna wieloogniskowa lub progresywna strefe, w którym stosuje sie forme zawierajaca powierzchnie formujaca 1 wstepnie ksztaltowana soczewke z tworzywa sztucznego, posia­ dajaca wiazaca powierzchnie, znamienny tym, ze umieszcza sie mieszanke zywiczna o optycznych wlasciwosciach zawierajaca srodek inicjujacy we wglebieniu (14) formy (13) majacej pier­ wsza komplementarna powierzchnie (13b) o krzywiznie odmien­ nej od krzywizny powierzchni formowania (1 a) na wstepnie ksztaltowanej soczewce (11) 1 druga powierzchnie (13c) tworzaca mniejsza czesc (13d) formy (13) 1 odpowiadajaca dodawanej strefie wieloogniskowej (12a), przy czym wglebienie (14) ma czesc pierwsza (14a) i druga (14b) lormy (13), nastepnie wstepnie ksztaltowana soczewke (11) z tworzywa sztucznego o optycznych wlasciwosciach majaca powierzchnie formowania (11a) z wste­ pnie okreslona krzywizna oiaz wewnetrzna powierzchnie (11b) o wstepnie okreslonej krzywiznie roznej od krzywizny powierzchni formowania (11a) uklada sie w forme (13) w ten sposób, ze wstepnie ksztaltowana soczewka (11) i powierzchnia tormowania ( 13a) formy (13) tworza wglebienie (14) i zamykaja mieszanke zywiczna, formuje sie cienki odstep (16a) o zmieniajacej sie giubosci pomiedzy pierwsza czescia (14a) wglebienia (14) i wstepnie ksztaltowana soczewka (11) z twoizywa sztucznego i formuje sie strefe wieloogniskowa (12a) pomiedzy druga czescia (14b) wglebienia (14) i wstepnie ksztaltowana soczewka (11), nastepnie utwardza sie mieszanka zywiczna i podczas utwardza­ nia utrzymuje sie cisnienie wywieiane na mieszanke zywiczna FIG . 2Sposób wytwarzania soczewki PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania soczewki, zwłaszcza wielwogniskowej i progresywnej optycznej soczewki stosowanej w wytwarzaniu okularów według indywidualnej recepty lekarskiej.

W wytwarzaniu soczewek, a zwłaszcza soczewek dla szkieł korekcyjnych zastosowanie tworzyw sztucznych jest często pożądane z uwagi na ich małą wagę. Dobrze znane są sposoby wytwarzania soczewek z tworzyw sztucznych według indywidualnych recept.

Z opisu patentowego UbA nr 4 873 029 i opisu zgłoszeniowego UbA nr 339 217 znany jest sposób wytwarzania soczewek z tworzyw sztucznych, które mają własności afta]micene i są stosowane do produkcji szkieł korekcyjnych.

Z opisu patentowego UbA nr 3 248 460 znany jest sposób odlewania soczewek z tworzyw sztucznych termoplastycznych i teπpoutgaaclellnych, w którym na półfabrykat z tworzywa sztucznego nakłada się przez odlewanie dodatkową warstwę materiału. W tym rozwiązaniu stosuje się półfabrykat mający znacznie mniejszą krzywiznę, która jest wymagana od docelowej soczewki. Stosuje się tu także optyczną podkładkę, przy pomocy której utrzymuje się wymaganą odległość pomiędzy półfabrykatem a formą, a także tworzywo żywiczne znajdujące się w utworzonym w ten sposób wgłębieniu. Tworzywo utwardza się przez podgrzewanie trwające ponad 12 godzin, co czym proces wytwarzania soczewki proteeepl długotrwałym. Dodatkowa warstwa tworzywa powoduje zmianę krzywizny powstałej soczewki i tym samym jej mocy.

Z opisu patentowego UbA nr 3 946 982 znany jest sposób odlewania soczewki z zalewaną warstwą i z użyciem optycznej podkładki. Optyczna podkładka utrzymuje razem elementy składowe używane przy odlewaniu soczewek, umożliwiając odlanie soczewki o wymaganej grubości oraz tworzą hermetyczne zamknięcie podczas procesu odlewania. W większości przypadków te optyczne podkładki są jednorazowego użycia. Dlatego w produkcji masowej wymagane jest posiadanie znacznej ilości różnego rodzaju podkładek (około 737). Przy produkcji masowej jest również wymagane posiadanie w zapasie różnych urządzeń pazemieszceajątych środek optyczny (OCMb), które są także jednorazowego użytku i służą do zdetentrowania środka optycznego. Takich urządzeń powinno być w zapasie około 200. Przyczynia się to w znacznej mierze do wzrostu kosztów produkcji soczewek.

Znany jest także sposób wytwarzania soczewki wieloogniskowej lub progresywnej, w którym stosuje się technikę struktury warstwowej. W tym sposobie spaja się wstępnie kształtowaną sekcję z tworzywa sztucznego z inną utwardzoną soczewką z tworzywa sztucznego Wstępnie kształtowaną sekcję określającą wieloogniskową lub progresywną strefę gotowej soczewki łączy się z recepturową soczewką przez klejenie. Takie sposoby są technologicznie niewygodne i nieekonomiczne, ze względu na potrzebę posiadania znacznej ilości wstępnie kształtowanych sekcji umożliwiających wytwarzania soczewek według indywidualnego zapotrzebowania. Ponadto dobre optyczne własności takich soczewek są trudne do uzyskania z powodu trudności doboru powierzchni wstępnie kształtowanej sekcji i płytki. W tym wypadku występują także trudności z wytworzeniem pryzmatu. Pryzmat w konstrukcjach soczewek jest tworzony dla pi'ze.sunięcia środka optycznego soczewki ze środka geometrycznego soczewki do innego zalecanego punktu W przypadku progresywnych soczewek, celem kompensacji, używa się pryzmatu z podstawą do dołu dla przesunięcia pryzmatu z podstawą do góry produkowanego przez formę progresywną. W soczewkach wieloogniskowych korzystne jest przesunięcie środka optycznego części soczewek do dali dla dokładniejszego ustawienia w linii ze strefą wieloogniskową soczewki, w ten sposób ułatwiając użytkownikowi przejście z dali do zalecanej strefy wieloogniskowej (strefa blizy) soczewki. Gdy odbywa się odlewanie gotowej soczewki, pryzmat jest odlewany do wnętrza soczewki sposobami, które są dobrze znane w tej dziedzinie. Jednakże, w przypadkach soczewek półobrobionych w celu utworzenia pryzmatu, soczewki muszą być poddane obróbce powierzchniowej dla wywołania zarówno pożądanego efektu pryzmatycznego jak i dla prawidłowego wykonania soczewki. Obróbka powierzchniowa wymaga dodatkowego wyposażenia oraz czasu, co czyni takie sposoby mniej wskazanymi dla wykonania soczewek od początku do końca szybko i niedrogo. Gdyby przyjrzeć się w całości dotychczasowej produkcji soczewek, zaczynając od ciekłej żywicy, a kończąc na gotowych soczewkach zamontowanych w oprawce, konwencjonalne procesy są niesłychanie złożone, długotrwałe i żmudne. Utwardzanie wymaga 12-14 godzin, laboratoryjna obróbka powierzchni w skali masowej półobrobionego półfabrykatu utwardzonej soczewki dodatkowo około 30 minut, wykończenie soczewki, kolejne około 30 minut. Zatem całkowity proces wytwarzania soczewki może wymagać 13-15 godzin

Celem wynalazku jest opracowanie szybkiego, prostego i taniego sposobu wytwarzania soczewki również bez konieczności posługiwania się konwencjonalną podkładką optyczną.

Sposób wytwarzania soczewki według wynalazku, cienkopowlekanej mającej asferyczną wieloogniskową lub progresywną strefę, w którym stosuje się formę zawierającą powierzchnię formującą i wstępnie ukształtowaną soczewkę z tworzywa sztucznego posiadającą wiążącą powierzchnię, charakteryzuje się tym, ze umieszcza się mieszankę żywiczną o optycznych właściwościach zawierającą środek inicjujący we wgłębieniu formy mającej pierwszą komplementarną powierzchnię o krzywiźnie odmiennej od krzywizny powierzchni formowania na wstępnie kształtowanej soczewce i drugą powierzchnię tworzącą mniejszą część formy i odpowiadającą dodawanej strefie wieloogniskowej, przy czym wgłębienie ma pierwszą i drugą część formy, następnie wstępnie kształtowaną soczewkę z tworzywa sztucznego o optycznych właściwościach mającą powierzchnię formowania z wstępnie określoną krzywizną oraz wewnętrzną powierzchnię o wstępnie określonej krzywiźnie różnej od krzywizny powierzchni formowania układa się w formę w ten sposób, ze wstępnie kształtowana soczewka i powierzchnia formowania formy tworzą wgłębienie i zamykają mieszankę żywiczną, formuje się cienki odstęp o zmieniającej się grubości pomiędzy pierwszą częścią wgłębienia i wstępnie kształtowaną soczewką z tworzywa sztucznego i formuje się strefę wieloogniskową pomiędzy drugą częścią wgłębienia i wstępnie kształtowaną soczewką, następnie utwardza się mieszanką żywiczną i podczas utwardzania utrzymuje się ciśnienie wywierane na mieszankę żywiczną.

Korzystnie stosuje się materiał mieszanki żywicznej podobny do materiału wstępnie kształtowanej soczewki.

Korzystnie stosuje się żywicę zawierającą tworzywo odporne na zarysowania, fotochromatyczne, przeciwodblaskowe lub zadymiające.

Korzystnie stosuje się żywicę zawierającą tworzywo odporne na zarysowania.

Korzystnie stosuje się wstępnie kształtowaną soczewkę zawierającą twarde tworzywo powłoki i stosuje się żywicę zawierającą tworzywo odporne na zarysowania.

Korzystnie podczas utwardzania wstępnie kształtowaną soczewkę, żywicę i formę poddaje się działaniu fal elektromagnetycznych.

Korzystnie stosuje się mieszankę żywiczną o współczynniku załamania światła odmiennym od współczynnika załamania światła wstępnie kształtowanej soczewki z tworzywa sztucznego.

Korzystnie stosuje się wstępnie kształtowaną soczewkę mającą wstępnie określoną krzywiznę oraz wewnętrzną powierzchnię o krzywiźnie różnej od krzywizny powierzchni formowania z wstępnie określoną korekcją soczewki.

Korzystnie podczas utwardzania mieszankę żywiczną grzeje się.

Sposób wytwarzania soczewki według wynalazku cienkopowlekanej mającej asferyczną wieloogniskową lub progiesywną strefę, w którym stosuje się formę zawierającą powierzchnię

171 114 formującą i wstępnie ukształtowaną soczewkę z tworzywa sztucznego, posiadającą wiązącą powierzchnię, polegający na tym, że umieszcza się mieszankę żywiczną o optycznych właściwościach zawierającą środek inicjujący różny od termicznego środka inicjującego we wgłębieniu formy mającej pierwszą komplemeniarną powierzchnię o krzywiźnie odmiennej od krzywizny powierzchni formowania na wstępnie ukształtowanej soczewce, następnie wstępnie kształtowaną soczewkę z tworzywa sztucznego o optycznych właściwościach mającą wstępnie określoną krzywiznę oraz powierzchnię formowania ze wstępnie określoną krzywizną i wewnętrzną powierzchnię o wstępnie określonej krzywiżnie różnej od krzywizny powierzchni formowania układa się z formą w taki sposób, że wstępnie kształtowana soczewka i powierzchnia formowania formy tworzą wgłębienie i zamykają mieszankę zywiczną, następnie grzeje się i utwardza się mieszankę żywiczną i podczas grzania i utwardzania utrzymuje się ciśnienie wywierane na mieszankę żywiczną

Korzystnie podczas utwardzania mieszankę żywiczną grzeje się do temperatury około 344 K.

Wstępnie kształtowana soczewka posiada wstępnie określoną korekcję przy swym środku optycznym, który pozostaje niezmienny w gotowej soczewce. Wstępnie kształtowana soczewka może być gotową soczewką (mającą krzywiznę lub korekcję na powierzchni czołowej i tylnej) lub półobrobionym półfabrykatem soczewki (mającym krzywiznę lub korekcję jedynie najednej powierzchni).

Korzystnie wstępnie kształtowaną soczewką wstępnie krawędziuje się do wymaganego kształtu tak, że powstała soczewka jest gotowa do zamontowania w oprawie po procesie odlewania bez potrzeby dalszej obróbki krawędzi.

Korzystnie wstępnie krawędziowaną soczewkę wkłada się do wstępnie krawędziowanej formy tak, że gotowa soczewka ma uformowany pożądany kształt bez potrzeby dodatkowej obróbki krawędzi.

Korzystnie, gdy stosuje się formę jednorazową, to wstępnie kształtowaną soczewkę i jednorazową formę poddaje się obróbce krawędziowej razem, po prawidłowym ustawieniu środka optycznego, wieloogniskowego segmentu, lub progresywnej strefy i osi astygmatyzmu i odlewa się gotową soczewkę o pożądanym kształcie.

Korzystnie, stosuje się specjalną podkładkę ze skosem, który zapewnia występowanie rowka lub skośnego ścięcia wokół krawędzi gotowej soczewki dla bezpośredniego montażu soczewki w oprawkach okularowych.

Korzystnie wstępnie krawędziowaną soczewkę wkłada się do formy, która jest znacznie szersza niz wstępnie kształtowana soczewka tak, że gotowa soczewka jest wykonana po bardzo niewielkiej obróbce. Przy odlewaniu optycznego segmentu lub innej wieloogniskowej lub progresywnej strefy na powierzchni wstępnie kształtowanej soczewki można uzyskiwać szybko i niedrogo różne soczewki. Taki sposób obniża znacznie ilość różnych kombinacji potrzebnych zwykle do odlewania wieloogniskowych soczewek. TakŻe, eliminuje znaczną, kosztowną i kłopotliwą ilość konwencjonalnych podkładek optycznych i urządzeń pr/emies/czających środek optyczny (OCMS) zwyczajowo używanych przy odlewaniu soczewek. W większości przypadków soczewki produkowane według wynalazku także nie wymagają dodatkowej obróbki powierzchniowej dla osiągnięcia prawidłowego wykonania i można wyeliminować dodatkowy etap obróbki powierzchniowej pryzmatu w gotowej soczewce celem przemieszczania środka optycznego.

Sposoby według niniejszego wynalazku pozwalają na produkcję soczewek dwuogniskowych, wieloogniskowych, progresywnych i asferycznych. Kształtowana soczewka służy jako forma, która jest zużywana podczas procesu odlewania i tworzy część gotowej soczewki. Strefa wieloogniskowa lub progresywna może być odlewana na wstępnie kształtowaną soczewkę sama lub w połączeniu z dodatkową cienką warstwą żywicy, która działa jako nośnik dla żywicy określającej strefę wieloogniskową lub progresywną. Należy zauważyć, że wstępnie kształtowana soczewka i forma użyta przy realizacji różnych przykładów wykonania niniejszego wynalazku me muszą mieć takiej samej krzywej podłoża.

Sposoby według mniejszego wynalazku mogą być także używane dla przemienienia soczewek wstępnie kształtowanych pojedynczego widzenia, wieloogniskowych lub progresy w6 nych na soczewki asferyczne poprzez dodanie tworzywa na powierzchnię soczewki. W takich przypadkach wykonania, wgłębienie utworzone przez wstępnie kształtowaną soczewkę i formę odpowiada pożądanemu kształtowi powierzchni potrzebnemu dla otrzymania efektu asferycznego. W przeciwieństwie do tradycyjnych sposobów odlewania soczewki, sposoby według niniejszego wynalazku dostarczają soczewki stosunkowo szybko i przy znacznie mniejszym koszcie. Przy wykorzystaniu sposobów tu ujawnionych, które wykorzystują proces utwardzania soczewki światłem nadfioletowym, utwardzanie wymaga około 5-30 minut, przy jednoczesnym braku wymagań w zakresie obróbki powierzchniowej, a wykończenie soczewki wymaga dalszych około 30 minut. Zatem, niniejszy wynalazek zapewnia wytworzenie soczewek wieloogniskowych i progresywnych o optycznych własnościach w czasie około 1 godziny lub w czasie krótszym, poczynając od chwili uzyskania ciekłej żywicy, a kończąc na gotowych soczewkach umieszczonych w oprawce. Wobec możliwości odlewania soczewek bez tradycyjnych podkładek optycznych, sposoby według niniejszego wynalazku umożliwiają wykończenie (tj. poddanie obróbce krawędziowej i barwieniu) wstępnie kształtowanej soczewki, z przeznaczeniem dla konkretnej oprawki przed dodaniem przepisanej cienkiej warstwy nośnika i wieloogniskowej lub progresywnej powierzchni.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia formę z nałożoną wstępnie kształtowaną soczewką w przekroju poprzecznym, fig. 2 - formę z nałożoną wstępnie kształtowaną soczewką i warstwą nośną między nimi w przekroju poprzecznym, fig. 2a - formę z nałożoną wstępnie kształtowaną soczewką i cienkim odstępem między nimi w przekroju poprzecznym, fig. 2b - wstępnie kształtowaną soczewkę w przekroju poprzecznym, fig. 2c - formę w przekroju poprzecznym, fig. 3 - formę z nałożoną wstępnie kształtowaną soczewką i taśmą maskującą między -nimi w przekroju poprzecznym, fig. 4 - formę z nałożoną wstępnie kształtowaną soczewka i segmentem o połowie wymaganej mocy w przekroju poprzecznym, fig. 5 - formę z nałożoną wstępnie kształtowaną soczewką i dwiema warstwami nośnymi w przekroju poprzecznym, fig 6 - gotową dwuogniskową soczewkę w widoku z przodu, fig. 7 - formę i wstępnie kształtowaną soczewkę (narysowaną linią przerywaną) z ukazaniem fizycznego przemieszczenia środka optycznego (+) wstępnie kształtowanej soczewki w stosunku do części formy odpowiadającej optycznemu segmentowi oraz z ukazaniem osi astygmatycznej (linia przerywana) w widoku z przodu, fig. 8 - zespół wstępnie kształtowanej soczewki z drugim półwyrobem w przekroju poprzecznym, fig. 9 - zespół do odlewania wypukłej strony soczewki w przekroju poprzecznym, fig. 10 - wstępnie kształtowaną soczewkę mającą przekładki do powiększenia grubości odlewania i stanowiące elementy gotowej soczewki w widoku z przodu, fig. 11 - zespół dla przetapiania powierzchni soczewki w przekroju poprzecznym, fig. 12 - formę z soczewką o odmiennej krzywiźnie niż forma, w przekroju poprzecznym.

W sposobie wykonywania gotowej soczewki mającej wieloogniskową lub progresywną strefę wykorzystuje się formę 13, mieszankę żywiczną o własnościach optycznych i wstępnie kształtowaną soczewkę 11 z tworzywa sztucznego mającą wstępnie określoną korekcję w jej środku optycznym 25. Forma 13 ma ukształtowaną powierzchnię formowania 13a podzieloną na dwie części tworzące pierwszą komplementarną powierzchnię 13b i diugą powierzchnię 13c. Druga powierzchnia 13c kształtuje mniejszą część 13d formy 13 i odpowiada strefie wieloogniskowej 12a. która ma być dodana. Wstępnie kształtowana soczewka 11 ma powierzchnię formowania 11 a ze wstępnie określoną krzywizną i wewnętrzną powierzchnią 11 b mającą wstępnie określoną krzywiznę odmienną od krzywizny powierzchni formowania 11 a. Pierwsza komplementarna powierzchnia 13b formy 13 ma krzywiznę różną niż krzywizna powierzchni formowania 11 a wstępnie kształtowanej soczewki 11. Wstępnie formowana soczewka 11 styka się z formą 13 i tworzy się wgłębienie 14 pomiędzy powierzchnią formowania 13a formy 13 i powierzchnią formowania 11 a wstępnie kształtowanej soczewki 11. Wgłębienie 14 jest podzielone na dwie części Pierwszą część 14a wgłębienia 14 tworzy się pomiędzy pierwszą komplementarną powierzchnią 13b formy i powierzchnią formowania 11 a wstępnie kształtowanej soczewki 11. Drugą część 14b wgłębienia 14 tworzy się pomiędzy drugą powierzchnią 13c formy 13 i powierzchnią formowania 11 a wstępnie kształtowanej soczewki 11. Cienki odstęp 16a kształtuje się pomiędzy pierwszą częścią 14a wgłębienia 14 i wstępnie kształtowaną soczewką 11, a pomiędzy drugą częścią 14b wgłębienia 14 i wstępnie kształtowaną soczewką 11 formuje się strefę wieloogmskową 12a. Mieszankę żywiczną o własnościach optycznych i zawierającą inicjator umieszcza się we wgłębieniu 14 formy 13. Wstępnie kształtowaną soczewkę 11 umieszcza się na wierzchu mieszanki żywicznej i wywiera się na nią ciśnienie. Następnie mieszankę żywiczną utwardza się utrzymując ciśnienie wywierane na mieszankę żywiczną. Mieszanka żywiczna jest z materiału podobnego do materiału wstępnie kształtowanej soczewki 11 i zawiera również dodatki uodparniające ją na zarysowania, fotochromatyczne, przeciwodblaskowe i zadymiające. W celu przyspieszenia procesu utwardzania wstępnie kształtowaną soczewkę 11 wraz z formą 13 i mieszanką żywiczną poddaje się działaniu fal elektromagnetycznych. W jednym z przykładów tego sposobu stosuje się wstępnie kształtowaną soczewkę 11 mającą wstępnie określoną krzywiznę oraz wewnętrzną powierzchnię 11b o krzywiźnie różnej od krzywizny powierzchni formowania 11 a ze wstępnie określoną korekcją soczewki, a mieszankę żywiczną grzeje się.

W następnym przykładzie wykonania soczewki wykorzystuje się formę 13 zawierającą powierzchnię formowania 13a, wstępnie ukształtowaną soczewkę 11 oraz mieszankę żywiczną o optycznych właściwościach zawierającą środek inicjujący różny od termicznego środka inicjującego. Mieszankę żywiczną umieszcza się we wgłębieniu 14 formy 13. Forma 13 ma pierwszą komplementarną powierzchnię 13b o krzywiźnie odmiennej od krzywizny powierzchni formowania 11 a wstępnie kształtowanej soczewki 11. Soczewka 11 ma wewnętrzną powierzchnię 11 b o krzywiźnie różnej od krzywizny powierzchni formowania 11 a. Następnie nakłada się soczewkę 11 na formę 13 tak, że pomiędzy soczewką 11 a powierzchnią formowania 13a formy tworzy się wgłębienie 14 i w ten sposób zamyka się umieszczoną tam żywicę. Następnie na mieszankę żywiczną wywiera się nacisk, grzeje się ją do temperatury 344°K, utwardza się. A po utwardzeniu wyjmuje się soczewkę z formy 13.

Wgłębienie 14 odpowiada kształtowi wieloogniskowej lub progresywnej strefy soczewki. Korekcja powstałej soczewki w jej środku optycznym jest taka sama jak korekcja wstępnie kształtowanej soczewki 11 w środku optycznym 25.

Sposobem według wynalazku odlewa się także cienką nie recepturową nośną warstwę 16 tworzywa na powierzchnie wstępnie kształtowanej soczewki 11 będącą uzupełnieniem strefy wieloogniskowej lub progresywnej. Taka dodatkowa nośna warstwa 16 działajako nośnik dla wieloogniskowej lub progresywnej powierzchni bez wywierania wpływu na żądaną dla wstępnie kształtowanej soczewki 11. Wtedy powierzchnia formowania 13a odpowiada także kształtowi tej dodatkowej nośnej warstwy 16.

Forma 13i wstępnie kształtowana soczewka 11 tworzą wgłębienie 14, w którym umieszcza się optyczną mieszankę żywiczną. Na fig. 1 i 3 mieszanka żywiczna wypełniająca wgłębienie tworzy wieloogniskowy (dwuogniskowy) segment 12. Na fig. 2, mieszanka żywiczna wypełniająca wgłębienie 14 tworzy segment 12 i nośną warstwę 16. Po utwardzeniu segment 12 i/lub warstwa nośna 16 wiążą się ze wstępnie kształtowaną soczewką 11 tworząc gotową soczewkę. Forma 13 i wstępnie kształtowana soczewka 11 stykają się po nałożeniu mieszanki żywicznej na wstępnie kształtowaną soczewkę 11 albo po umieszczeniu mieszanki żywicznej w formie 13, lub mieszankę żywiczną wprowadza się do wgłębienia 14 już utworzonego przez formę 13 i przez wstępnie ukształtowaną soczewkę 11.

Wgłębienie 14 utworzone przez wstępnie kształtowaną soczewkę 11 i formę 13 ma kształt odpowiadający kształtowi wieloogniskowej i progresywnej strefy 27 gotowej soczewki, utrzymuje korekcję soczewki w środku optycznym gotowej soczewki taką samąjak korekcja wstępnie kształtowanej soczewki 11 w środku optycznym 25 wstępnie kształtowanej soczewki 11.

W pewnych przykładach wykonania, co najmniej jedną powierzchnię wstępnie kształtowanej soczewki 11 lub formy 13 maskuje się przed zetknięciem się soczewki 11 z formą 13 Także i wgłębienie 14 może być kształtowane dla zachowania zgodności z kształtem powstałej strefy, która tworzy pryzmat w powstałej soczewce.

Gotowe soczewki optyczne mają pierwszą korekcję soczewki w ich środkach optycznych i mają drugą strefę 18 odsuniętą od środka optycznego (tj. strefę wieluugniskuwą i progresywną), która zapewnia drugą korekcję soczewki.

Sposób ten umożliwia także kształtowanie takiej wieluogniskuwej soczewki wieloetapowo. Następnie kształtowaną soczewkę najpierw odlewa się, aby otrzymać pośrednią soczewkę mającą pośrednią korekcję w drugiej strefie, wielkość która leży pomiędzy wielkościami pierwszej korekcji soczewki i drugiej korekcji soczewki. Pośrednią soczewkę ponownie odlewa się i uzyskuje się krzywiznę soczewki w drugiej strefie zgodnie z drugą korekcją 18 soczewki. Soczewki wykonane zgodnie z niniejszym wynalazkiem, mogą mieć dodany wieloogniskowy optyczny segment 12 tworzący wymuszone przejście w gotowej soczewce. Takie soczewki zapewmaaąco najmniej trzecią 19 i czwartą20 korekcję soczewki. Trzecia korekcja 19 soczewki jest zapewniona przez trzecią strefę przylegającą do optycznego segmentu 12 i jest położona pomiędzy środkiem optycznym wstępnie kształtowanej soczewki i środkiem segmentu 12. Czwarta korekcja 20 soczewki jest zapewniona przez czwartą strefę w obrębie segmentu 12 i jest położona pomiędzy środkiem optycznym wstępnie kształtowanej soczewki i środkiem segmentu 12.

Korzystnie, krzywiznę soczewki zmienia się najedynie małej części powierzchni wstępnie kształtowanej soczewki 11 dla uformowania segmentu optycznego 24.

Przy wytwarzaniu wieluogniskowej lub progresywnej soczewki, wstępnie kształtowaną soczewkę 11 obrabia się zgodnie z wynalazkiem i zaopatruje się ją w segment optyczny 21 zapewniający drugą korekcję soczewki (np. dwuogniskowej), trzecią korekcję soczewki (np. trójogniskowej) itd., z których każda jest inna od korekcji dla dali wstępnie kształtowanej soczewki (tj. w jej środku optycznym). Wtedy formę 13 kształtuje się tak, aby zachować zgodność z żądanym kształtem wielougniskuwej lub progresywnej strefy powstałej soczewki i warstwy nośnej 16, jeśli takowa została użyta.

Podczas procesu odlewania i utwardzania formę 13 i wstępnie kształtowaną soczewkę 11 utrzymuje się razem.

W niektórych przypadkach wykonania wstępnie kształtowaną soczewkę 11 umieszcza się na wierzchu żywicy, po czym przykłada się niewielkie ciśnienie i wyciska się żywicę na zewnątrz formy 13 dopóki powierzchni soczewki 11 nie oddzieli się od formy 13 przez cienką warstwę nośną 16 żywicy. Formę 13 i wstępnie kształtowaną soczewkę 11 utrzymuje się razem przez kapilarne przyciąganie warstwy żywicy pod wpływem ciężaru i/lub innych środków. Tak więc, cienką warstwę nośną 16 żywicy odlewa się na powierzchni wstępnie kształtowanej soczewki 11 jako dodatek do segmentu 12 lub innej powierzchni optycznej określonej przez formę 13 bez używania konwencjonalnych podkładek optycznych.

Taki sposób stosuje się do odlewania wieloogniskowej i progresywnej strefy również bez odlewania nośnej warstwy 16, jeśli używa się mniejszą ilość żywicy.

W sposobie według niniejszego wynalazku dla odlania cienkiej warstwy mieszanki żywicznej wykorzystuje się siły ściskające. Ponadto w sposobie według niniejszego wynalazku tworzywo żywiczne ściąga się lub kurczy, ponieważ utwardza się ono tak, aby górna część formy 13 i wstępnie kształtowana soczewka 11 były ciągnione w kierunku do dołu.

Mieszanki żywiczne posiadają mieszaniny zawierające węglany allilodwugllkoluwe, estry allilowe, takie jak cyjanuran trójallilowy, fosforan trójallilowy, cytrynian trójallilowy, fosfoman dwuanillofenylowy, estry akrylowe, akrylany, metyl, metakrylany allilowy i butylowy, poliwęglany, związki styrenowe, lexan, poliestry, takie jak te formowane z maleinianu glikolu etylenowego i inne ciekłe tworzywa monomeryczne (polimerowe posiadające wysoki współczynnik załamania światła). Mieszanki żywiczne, które są światłoczułe lub wstępnie zabarwione mogą także być używane w sposobach według niniejszego wynalazku.

Na przykład, co pokazano na fig. 1, krzywiznę powierzchni soczewki 11 zmienia się na małym obszarze poprzez dostarczenie segmentu optycznego 12, który jest mniejszy niż wstępnie kształtowana soczewka 11. Taki optyczny segment 12 zwykle służy dla zapewnienia widzenia dwuogniskowego lub trójogniskuwego. W innych przykładach wykonania można zmieniać całkowitą powierzchnię soczewki 11 dla, na przykład, konwersji wstępnie kształtowa171114 nej soczewki -11 w soczewkę progresywną, uzyskując na przykład, soczewkę wieloogniskową, dwuogniskową bez szwu lub wywołując efekty pryzmatyczne w gotowej soczewce. W takich przykładach, jako dodatek do segmentu 12, o ile jest to pożądane, jak pokazano na fig. 2, powierzchnię wstępnej kształtowanej soczewki 11 przetapia się z dodatkową warstwą nośną 16 żywicy dla uzyskania pożądanej konstrukcji soczewki bez zmieniania zalecenia wg recepty lub korekcji w środku optycznym gotowej soczewki.

Warstwa nośna 16 jest bardzo cienka (0,025 do 0,5 mm) co sprzyja szybkiemu utwardzaniu i zmniejsza przewodopodobieństwo zwiększenia naprężenia i odkształcenia w gotowej soczewce.

Optymalnie, optyczny segment 12 umieszcza się około 1,5 mm na lewo lub prawo i 3 * 5 mm do dołu od optycznego środka soczewki, a w szczególnych zastosowaniach, optyczny segment 12 może być optymalnie położony około 1,5 mm na lewo lub prawo i 3 do 5 mm ponad optycznym środkiem soczewki. Segment 12 może zajmować również inne położenia o ile pozostaje w prawidłowym położeniu liniowym względem środka optycznego. Tam gdzie pożądane jest utworzenie pryzmatu, formę 13 do odlewania kształtuje się i umieszcza w stosunku do wstępnie kształtowanej soczewki 11, tak aby zapewnić wymaganą dodatkową grubość w gotowej soczewce. Formę 13 oraz wstępnie kształtowaną soczewkę 11 orientuje się dzięki oddzielającej przekładce 32, dającej oddzielenie odpowiadające wymaganej grubości dla wywołania zamierzonego efektu pryzmatycznego. W tym celu stosuje się tradycyjne optyczne podkładki 32 lub przekładkę uformuje się na powierzchni formy 13 lub półwyrobu.

Środek optyczny może być przesunięty lub przemieszczony jak pokazano to na fig. 7, przez fizyczne przesunięcie optycznego środka 25 wstępnie kształtowanej soczewki 11 celem ustawienia w linii z wymaganym położeniem tuż ponad krawędzią strefy wieloogniskowej, w przypadku soczewki wieloogniskowej lub w celu prawidłowego położenia formy 13 w przypadku soczewek progresywnych, następnie odlewając nową powierzchnię soczewki.

Należy także zauważyć, że kiedy ma miejsce przemieszczenie wstępnie kształtowanej soczewki 11 w stosunku do wymiaru formy 13 o wiele bardziej użyteczny obszar soczewki tworzy się przez powiększenie wielkości wstępnie kształtowanej soczewki 11, tak aby większa część powierzchni formy 13 stykała się z wstępnie kształtowaną soczewką 11, tym samym tworząc większą powierzchnię gotowej soczewki. W przypadku wytwarzania soczewek astygmatycznych wstępnie kształtowana soczewka 11 i forma 13 muszą być obrócone względem siebie w stopniu odpowiadającym prawidłowej osi astygmatyzmu. Wstępnie kształtowana soczewka 11 i forma 13 mogą albo stykać się pod odpowiednim kątem albo mogą być obrócone względem siebie po tym zetknięciu. Dla określenia właściwej osi astygmatyzmu forma 13, wstępnie kształtowana soczewka 11 i konwencjonalna optyczna podkładka (jeśli jest używana) mogą mieć odpowiednie oznaczniki (na przykład linie łukowe). Alternatywnie, forma 13 i wstępnie kształtowana soczewka 11 mogą być złożone w zespół lub na kołowym kątomierzu, który służy do ustawienia w linii osi astygmatyzmu i do utrzymania tego zespołu w miejscu.

W soczewkach wieloogniskowych jest ważne właściwie zorientowanie środka optycznego, strefy wieloogniskowej oraz osi astygmatyzmu gotowej soczewki względem siebie Osiąga się to, na pizykład jak pokazano na fig. 7, przez połączenie sposobów opisywanych wyżej dla wywołania efektu pryzmatycznego i dla ustawienia w linii osi astygmatyzmu.

Najczęściej wstępnie kształtowana soczewka 11 jest przekształcona poprzez odlewanie warstwy tworzywa żywicznego o optycznych własnościach na co najmniej część powierzchni wstępnie kształtowanej soczewki 11

Jak pokazano na rysunku kontury odlewu są określone przez formę 13. Forma 13 jest ukształtowana tak, ze wgłębienie 14 utworzone pomiędzy soczewką 11 i formą 13 odpowiada pożądanej zmianie krzywizny soczewki, włączając w to strefę wieloogniskową i progresywną (na przykład, optyczny segment 12) i nośną warstwę 16 jeśli ta została użyta. Na przykład jak pokazano na fig. 1, forma 13 jest ukształtowana tak, że wgłębienie 14 określa optyczny segment 12 w pożądanym położeniu i o pożądanej grubości oraz kształcie dla zapewnienia żądanej konstnikcji soczewki

Na figurze 2 wgłębienie 14 określa optyczny segment 12 i zośną warstwę 16. Podobnie jak pokazano za fig. 9, formę 13 kształtuje się tak, że wgłębiezie 14 określa nową konstrukcję na tylnej pkwieroehni wstępnie kształtowanej soczewki 11 tak, aby zmiąnloza była powierochzia dla zapewnienia pożądanej konstrukcji soczewki.

Formy 13 mogą być wykozywane z każdego materiału, który zapewni powierzchnię o optycznej własności, gdy jest oza używana do wylewania, tak jak szkło Crowza lub nikiel kształtowany galwaniczne. Dla odlazia zowes powierzchni soczewki, za wstępnie kształtowaną toeoąwkę 11, na formę 13 lub do wnętrza wgłębienia 14 rozprowadzony jest monomer optycznego tworzywa zywicozego, po czym jest oz utwardzany. W określonych przykładach wykonania jedynie część wgłębienia 14 wypełnia się tworzywem dla utworzenia pożądanej nowej powierzchni. Pewze tworzywa używane do twardopowląkanych soczewek mogą także być' używane jako tworzywa Zywlczzr, tym samym zapewniając trwałą powierzchnię częściom gotowey soczewki. Materiały twαrdopowląkαną mogą być także omiesoaną z innymi żywicami. Tworzywo zywiczne powinno być jednak tak wybrane, że przy utwardzaniu materiał tez będzie zarówno twardnieć jak i wiązać się z tworzywem wstępnie kształtowanej soczewki 11. Korzystnie tworzywo zywicdze utworzy, co jest zamierzone, wiązania mlędzycząstąezkowe z tworzywem wstępnie kształtowanej soczewki 11.

Dla wstępnie kształtowanej soczewki 11 jak i tworzywa żywicznego używanego do przetopienia powierzchni soczewki stosuje się takie same, lub podobne materiały. Użycie tego samego lub podobnych materiałów zapobiega oddzieleniu lub pęknięciom (tj. rozwarciu przedformy) zowej powierzchni z wstępnie kształtowanej soczewki 11 jako rezultat odmiennej prędkości rozprężania/skurczu dla wstępnie kształtowanej soczewki 11 i materiałów przetapianych. Użycie takiego samego lub podobnych materiałów umożliwia utworoązle wiązań mlędoyeząstąezkowych pomiędzy zową żywicą, a powierzchnią wstępnie kształtowanej soczewki 11. Mieszanka tworzywa żywicznego może także zawierać różne dodatki, które zmienią powstałą soczewkę włączając w to, zabarwienia, warstwy przeciwodblaskowe, warstwy przeciwzarysowaziowe oraz absorbery promiązlowazia nadfioletowego. Powstającą soczewkę można także poddawać obróbce chemicznej często stosowanej w przypadku soczewek wykonanych z tworzyw sztucznych, włączając w to, zabarwienie, powlekanie absorberami promieniowania nadfioletowego i warstwami odblaskowymi i proeciwcarysowamowyrm Warstwy możza także nakładać za gotową soczewkę poprzez proązieslemą ich z formy 13 za soczewkę.

W takich przykładach wykonania, forma 13 jest najpierw powlekaza materiałem podlegającym prząziąsiezlu za soczewkę takim jak warstwa proeciwoarysowamowa, proeeiwodbjaskkwa, światłoczuła lub powłoka twarda. Powleczona forma 13 jest następnie wykorzystywana jak tu juz opisano. Jeśli materiał powlekany jest bardziej pokrewny z tworzywem żywicozym soczewki ziż z powierzchnią formy 13 to warstwa będzie proąniesiknα za powierzchnię powstającej soczewki Utwardzanie w nadfiolecie umożliwia użycie w mieszaninie żywiczzej środków barwiących, które uległyby rozkładowi lub ulotniłyby się podczas termicznego procesu utwardzania. Przy utwardzaniu promieziowaziem UV w większości przykładów, środki barwiące można dodawać do mieszanki żywieoząJ zanim zastąpi utwardzenie i wprowadzać stosunkowo równomiernie do powstałej gotowej soczewki.

Ponieważ w niektórych przypadkach w procesie utwardzania promieniami UV, nie musi być użyte zzaczze ciepło to podczas utwardzania środek barwiący jest zatrzymany proąc tworzywo żywlcone. Tak jest, ponieważ nie używa się żadnego termicznego środka iziciuJąeągo za bazie nadtlenku

W pewnych przykładach wykonania, jak pokazano na przykładzie za fig. 3 wstępnie kształtowana socze wka 11 jest maskowana taśmą 15 lub innymi odpowiednimi materiałami. Maskowanie może być stυsowazą za tej stronie soczewki, która ma być odlaza, w ten sposób zapobiegając odlaniu niepożądanych części powierzchni soczewki.

Alternatywnie dla przeciwnie położonej powierzchni soczewki dla ograniczenia obszaru, przez który promieniowanie UV może sięgnąć materiału żywlcozągo, tym samym ograniczając obszar, w którym utwardzana jest żywica stosuje się maskę.

Maski mogą także być użyte na formie 13, wstępnie kształtowanej soczewce 11 lub obu tych elementach, i po obu stronach każdego z tych elementów. Niemniej jednak barwione soczewki mające optyczny segment 12 utwardzany przy zastosowaniu utwardzania promieniami U V mogą przedstawiać nowe piowemy. Kieuy takie soczewki są moczone w kąpieli car wiącej, optyczny segment 12 może stać się ciemniejszy niż jest to pożądane z uwagi na jego bardziej miękką konsystencję powodowaną przez nierównomierne utwardzenie będące rezultatem zmiennej grubości segmentu. Tych problemów można uniknąć wieloma sposobami. Po pierwsze, wstępnie kształtowaną soczewkę 11 wstępnie zabarwia się a następnie odlewa się. Ponieważ zabarwienie nie musi być stosowane dla optycznych segmentów 12, problem związany z zabarwieniem jest przezwycięzany, natomiast efekt zabarwienia jest ciągle obserw'ow'any ponad całkowitą powierzchnią soczewki.

Po drugie, powstałą soczewkę maskuje się na czołowej powierzchni (zawierającej segment optyczny) przed zabarwieniem.

W ten sposób zabarwienie jest jedynie pochłaniane przez tylną powierzchnię soczewki, a nie przez segment optyczny 12. Korzystnie podbarwiona maska jest przezroczysta umożliwiając monitorowanie procesu barwienia. Wstępnie kształtowana soczewka 11 i forma 13 mogą być oddzielone przez przekładki 32, które utrzymują pożądany dystans pomiędzy soczewką 11 i formą 13, w ten sposób zapewniając przerobioną powierzchnię o pożądanej grubości. Każdy odpowiedni materiał, na przykład, małe kawałki taśmy umieszcza się pomiędzy soczewką 11 i formą 13 w różnych produktach dokoła obrzeża zespołu soczewka/forma, jak pokazano na fig. 10.

Zastosowanie wykładzinowej taśmy zapewnia powierzchnię około 0,4 mm grubości podczas, gdy użycie taśmy przezroczystej zapewnia powierzchnię o 0,2 - 0,3 mm grubości. Przekładki 32 mogą być wykonane z materiału, który jest taki sam, lub podobny do tego, z którego wykonana jest wstępnie kształtowana soczewka i/lub mieszanka żywiczna.

Przy utwardzaniu, taka przekładka 32 może być załączona z gotową soczewką. Przekładki 32 mogą być częścią formy 13 lub wstępnie kształtowanej soczewki 11 (na przykład, podwyższone wypukłości na powierzchni, które zapewniają otrzymanie pożądanego rozdzielenia).

W pewnych przykładach wykonania, przekładki 32 nie są używane, a wstępnie kształtowana soczewka 11 i forma 13 są nie oddzielone albo są oddzielone przez cienką warstwę nośną 16 mieszanki żywicznej utworzoną przez działanie kapilarne, gdy wstępnie kształtowana soczewka 11 i forma 13 pozostają złączone. Takie warstwy zostały zmierzone i miały 0,025 - 0,05 mm grubości.

W pewnych przykładach wykonania, żywica nie jest rozprowadzana wewnątrz wgłębienia dopóki forma 13 i wstępnie kształtowana soczew'ka 11 nie są połączone. Wtedy żywica jest wtryskiwana do powstałego wgłębienia 14 przez kanał w formie 13, w konwencjonalnej optycznej podkładce lub we wstępnie kształtowanej soczewce, dbając przy tym o to by w tym wgłębieniu 14 nie powstał korek powietrzny. Wszelkie zadziory i inne sztuczne wytwory wynikłe z obecności takiego kanału następnie usuwa się podczas szlifowania powstałej soczewki.

Gdy forma 13 i wstępnie kształtowana soczewka 11 połączy się, tworzywo żywiczne w powstałym wgłębieniu 14 utwardza się i nadaje się mu twardość i wiąże z powierzchnią wstępnie kształtowanej soczewki 11. Większość materiałów utwardza się poprzez wystawianie na działanie ciepła, promieniowania nadfioletowego (UV), ultradźwiękami, podczerwienią, mikrofalami i przy użyciu innych postaci promieniowania.

Termiczne środki inicjujące (takie jak nad(tlenodwu)węglandwuizopropylowy) i/lub środki inicjujące UV (takie jak (2-hydroksy-2-metylo-1-fenylopropan-1) lub keton (1-hydroksycykloheksylowo) fenylowy) miesza się z optycznym tworzywem żywicznym. Odpowiednimi źródłami światła UV są lampy odbłyśnikowe, wysokociśnieniowe lampy halogenowe HPM, metalowe lampy halogenowe średniociśnieniowe HPA oraz rtęciowe lampy próżniowe wysokociśnieniowe HPR. Źródła promieniowania UV (300 - 450 mm) używa się podczas procesu utwardzania dopóki żywica nie utwardzi się dostatecznie

171 114 (około 5 - 30 minut). W niektórych przypadkach, soczewki podlegające utwardzaniu są umieszczone na stole obrotowym w celu obracania ich pod strumieniem padającego promieniowania dla osiągnięcia równomiernego utwardzania i zwiększania do maksimum liczby obrabianych soczewek.

Inne odpowiednie źródła światła UV i warunki wystawienia na działanie czynników zewnętrznych zalezą od zastosowanej mieszanki żywicznej. Utwardzanie także dokonuje się używając migającego źródła światła UV. Utwardzanie światłem migającym zmierza do wytworzenia optycznego segmentu 12 mającego mniejsze wahania w zakresie jego konsystencji.

Ciepło lub promieniowanie UV, lub i to i to są stosowane przez każde odpowiednie środki dla tworzywa, z którego wykonane są: forma 13 i wstępnie kształtowana soczewka 11. W przeciwieństwie do termicznego utwardzania, utwardzanie promieniami UV wymaga co najmniej jednej pr/e/roc/ystej powierzchni, przez którą promieniowanie UV przechodzi dla dojścia do monomeru tworzywa żywicznego.

Chociaż wstępnie kształtowana soczewka 11 zapewnia jedną przezroczystą powierzchnię to tworzenie formy 13 z materiału przekazującego promieniowanie UV zapewnia dodatkowe przezroczyste powierzchnie i sprzyja szybszemu i bardziej równomiernemu utwardzaniu.

Przy zastosowaniu ciepła, promieniowania UV lub obu tych czynników, środki inicjujące przyczyniają się do tego, że optyczne tworzywo żywiczne ulega polimeryzacji i związaniu z powierzchnią wstępnie kształtowanej soczewki 11.

W pewnych przypadkach używa się powierzchni odblaskowej na powierzchni formy 13 w celu odbicia światła nadfioletowego z powrotem przez tworzywo żywiczne soczewki, która jest utwardzana.

Forma 13 zawiera powierzchnię odblaskową nałożoną na powierzchnię formowania 13a formy 13. Zewnętrzna powier/chnia powierzchni odblaskowej jest wysoce wypolerowana dla odbicia promieni światła nadfioletowego pochodzącego ze źródła światła nadfioletowego. Ta powierzchnia odbijającej powierzchni działa bezpośrednio jako powierzchnia formowania, która tworzy powierzchnię soczewki o optycznych własnościach lub może być przytwierdzona poniżej przezroczystej warstwy, która działa jako faktyczna powierzchnia odlewania formy 13.

Niektóre tworzywa są utwardzane przez łączenie ciepła z promieniowaniem UV w układzie jednoczesnym lub sekwencyjnym.

Tworzywo w postaci ciekłej monomeru, zawiera termiczny środek inicjujący oraz światłoczuły absorber promieniowania nadfioletowego.

W tym procesie, tworzywo zywiczne soczewki w postaci ciekłej monomeru jest umieszczone w miejscu pożądanego połączenia soczewka/forma i poddawane termicznemu utwardzaniu wykorzystującemu podgrzaną płynną kąpiel (korzystnie 65° - 82°C) przez krótki okres czasu, mniej niz dziesięć (10) minut.

Ciepło pobudza termiczne środki inicjujące i tworzy mieszankę tworzywa soczewki w postaci żelu, który zamraza światłoczuły środek inicjujący na miejscu na wskroś tworzywa soczewki. Ponadto, ten stan żelowaty wstępnie ustala optyczny zakres potrzebny dla optycznej soczewki względnie wolnej od optycznych zniekształceń i niedoskonałości.

Po dostatecznym zgalaretowaniu mieszanki tworzywa soczewki, poddaje się ją następnie działaniu światła nadfioletowego dla pobudzenia światłoczułych środków inicjujących i dla zakończenia procesu polimeiy/ajji lub utwardzania. Zalecane mieszaniny żywiczne stosowane w połączonym termicznym UV procesie utwardzania zawierają monomer żywicy (taki jak CR-39), 0,5 - 5% wagowych termicznego środka inicjującego (takiego jak nad(tlenodwu)węglandwuizopropylowy) i 1-8% objętościowych światłoczułego środka inicjującego (takie jak 2-hydroksy-2-metylo-1 -fenylopropan-1 lub keton (1 -łiydrolksycyklohc4sylo\vo) fenylowy), które są czułe na światło nadfioletowe Inne żywice mogą zawierać węglany allilodwuglikolowe, estry allilowe, cyjanuran trójallilowy, fosforan trójallilowy cyrynian trójallilowy, fosfoman dwuanillofenylowy, estry akrylowe, akrylany, metakrylan metylowy, metakrylan butylowy, poliwęglany, związki styrenowe, lexan, poliestry, wysokowskaźnikowe tworzywa sztuczne, średmowskaźnikowe tworzywa sztuczne, uretany, epoksydy i silikony.

beczególnie w procesach wytwarzania soczewki z wykorzystaniem promieniowania UV, w powstałej soczewce może pozostać żółte zabarwienie lub może się to zabarwienie powiększyć w trakcie procesu etnrzenin. To zabarwienie lub eαżółcenie można zmniejszyć przez utwardzenie iworzywa soczewki dodatkiem określonego środka chemicznego działającego przeciw eαżółceniowo. Te środki zawierają stabilizatory świetlne typu amin z zawadą przestrzenną (HALb); optyczne wybielacze, które czynią elżółcenie lub αntyutleniacee typu fenoli z zawadą przestrzenną.

Innym sposobem jest użycie światłoczułego środka inicjującego, który nie pochodzi z grupy aminowej, a który nie powoduje żółcenia.

Zauważono, że doutwardzame i dodatkowe zażdłcenle lub odbarwienie może wystąpić po utwardzeniu soczewki w wyniku poddawania .jej procesowi utwardzania promieniowaniem UV dłużej niż jest to pożądane lub przez wystawienie soczewek na działanie światła słonecznego lub światła sztucznego, które posiada długość fali źródła promieniowania UV i to zarówno w trakcie procesu obróbki jak i w czasie użytkowania.

Dodatkowe wystawienie na działanie światła UV powoduje ciągły efekt utwardzania, z uwagi na pozostały w ukształtowanej soczewce z tworzywa sztucznego środek inicjujący UV. To może spowodować, że soczewka jest łamliwa i odbarwiona, co powoduje jej pękanie.

Dlatego stosuje się absorbery promieniowania UV powleczone na powierzchni utwardzanej soczewki lub wchłonięte do powierzchni utwardzonej soczewki dla umknięcia wszelkich dodatkowych zjawisk na środkach inicjujących promieniowania UV oraz do zapobieżenia lub całkowitego wyeliminowania przekazania fal światła do wewnątrz soczewki. To powleczenie może przybrać postać powłoki przeciwodblaskowej, powłoki odpornej na zarysowanie, wszelkich powłok podbarwionych lub powłoki ze zwykłą długością fali, która mogłaby być przejrzysta dla zabezpieczenia przed aaeekaeaniem długości fali UV.

Pożądane jest posiadanie absorberów promieniowania UV, które wykluczają promieniowanie światła UV i inne długości fal posiadające długość fali o wartości 500 nm lub mniej, a dokładniej w zakresie pomiędzy 300 - 425 nm. Ten proces obróbki obejmuje, po etapach utwardzania, zwykle zanurzenie utwardzanych soczewek do gorącej kąpieli posiadającej którąkolwiek z wymienionych wyżej powłok dla powleczenia powierzchni w sposób wystarczający tak, aby całkowita powierzchnia soczewki była pokryta absorberem.

Absorber a^aomienlwwαnil UV może być użyty w roztworze lub może tworzyć mieszankę zawierającą powłoki, omówionej powyżej tak, aby soczewkę pokryć powłoką wraz z absorberem w jednym etapie. Niektóre absorbery mogą zostać pochłonięte do wewnątrz tworzywa soczewki. Jeśli wymagane jest jakieś dodatkowe hartowanie przed obróbką powierzchni soczewki to soczewka może być poddawana procesowi '^utwardzania.

W celu doutwaadeeniα po utwardzaniu termicznym i/lub promieniowaniem UV, soczewkę oddziela się od formy 13 i poddaje bezpośredniemu działaniu promieniowania UV lub ciepła.

To doutwardzanie wykorzystujące promieniowanie UV i/lub źródło termiczne hartuje tworzywo soczewki. W pewnych przypadkach doutwaadeanie przy użyciu promieniowania UV jest przeprowadzone przy pomocy maski filtracyjnej, która pozwala na większe promieniowanie promieni UV dla wyjawienia barwy grubszych powierzchni soczewki btosowanie optycznego segmentu 12 według niniejszego wynalazku może w pewnych przypadkach wywoływać, mniejsze ale korzystne przejście w gotowej soczewce w pobliżu krawędzi segmentu 12. To zjawisko zostało zaobserwowane głównie w związku z tworzeniem wieloogniekowych segmentów 12 mających płaskie krawędzie. Na przykład, jak pokazano na fig. 6, gdy stosuje się dla płaskiej wstępnie kształtowanej, soczewki 11 konwencjonalny segment 12 dwuogniskowy 28 + 250 z płaską górną częścią, główne zalecenie dla segmentu może wskazywać wartość * 250, podczas gdy górna krawędź segmentu 12 może mieć wartość jedynie w 212.

Środek optyczny 25 wstępnie kształtowanej soczewki 11 może pozostać planem, natomiast obszar soczewki tuz ponad segmentem 12 może być, na przykład - 87.

W efekcie, dwuogniskowa soczewka posiadająca takie przejście ma co najmniej cztery różne korekcje soczewki lub możliwości w różnych jej strelach.

Jak pokazano na fig. 6, soczewka posiada pierwszą korekcję w strefie 17 jej optycznego środka 25 i drugą korekcję soczewki w drugiej strefie 18 w środku dwuogniskowego segmentu 12.

Geometryczny środek soczewki oznaczony jest jako 30. Trzecia korekcja soczewki jest zapewniona przy trzeciej strefie 19 ustawionej przylegle do krawędzi segmentu 12 (tj. w sąsiedztwie drugiej strefy 18) w przybliżeniu wzdłuż urojonej linii (oznaczonej linią punktową) przechodzącą od środka geometrycznego segmentu 12 do środka optycznego 25 soczewki.

Czwarta korekcja soczewki jest zapewniona przez czwartą strefę 20 położoną w obrębie segmentu 12 (tj. w obrębie drugiej strefy) i w przybliżeniu wzdłuż tej samej urojonej linii

Wielkość trzeciej korekcji soczewk leży pomiędzy wielkościami pierwszej i czwartej korekcji soczewki, a wielkość czwartej korekcji soczewki leży pomiędzy wielkościami drugiej i trzeciej korekcji soczewki.

Na przykład, w przykładzie poprzednio omawianym korekcja soczewki’ pierwszai drugai trzecia i czwarta to odpowiednio plan, r- 250, -8 8a oraz -s-212.

Jednakże w wielu przykładach takie przejście jest niepożądane i można mu zapobiegać lub je złagodzić wieloma sposobami. Takie przejście jest powodowane przez nierównomierne utwardzanie segmentu 12 i cienkiej warstwy nośnej 16, którajest odlana na powierzchni wstępnie kształtowanej soczewki 11.

Z uwagi na różne grubości odlewanych elementów, utwardzanie odbywa się z różnymi prędkościami i w różnym stopniu. W efekcie występują obszary soczewki, które są bardziej twarde niż inne obszary i pojawiać się może skurcz lub naprężenie różnych części soczewki, wywołując w ten sposób omawiane przejście.

Dlatego wszelkie środki wpływające na zapewnienie równomiernego utwardzania dopiero co odlanej powierzchni będą służyć dla zabezpieczenia lub złagodzenia tego przejścia. Na przykład, wstępnie kształtowana soczewka 11 może być zaopatrzona w maskę, która selektywnie przekaże światło promiemowamaUy narożnych poziomach. Grubsze części pokrywa się maską przekazującą więcej światła, podczas gdy cieńsze części pokrywa się maską przekazującą znacznie mniej światła.

W przypadku opisanym poprzednio, na przykład dla powiększenia segmentu 12 dwuogniskowego r 250, część maski pokrywającej najgrubszą górną krawędź segmentu 12 przekazuje 100% padającego światła UV, a pokrywając pozostałą część segmentu 12 zatrzymuje stopniowo coraz więcej padającego światła UV, aż najcieńsza część segmentu 12 otrzymuje jedynie 55% padającego światła, a reszta powierzchni wstępnie kształtowanej soczewki 11 otrzymuje 50% tego światła. Bardziej równomierne utwardzanie segmentu 12 i cienkiej warstwy uzyskuje się stosując także przesłonę lub otwór, który otwiera się i zamyka tak, aby grubsze obszary powierzchni były wystawione na działanie większej ilości światła niż powierzchnie cieńsze.

Omawiane przejście można wykluczyć, zmniejszyć lub go uniknąć poprzez między innymi modyfikację procesu odlewania.

Odlewanie warstw nośnych grubszych niż 0,8 mm zmniejsza prawdopodobieństwo występowania dystorsji. Optyczny segment odlewa się również w wielu warstwach o mniejszej grubości Na przykład, jak to pokazano na fig. 4 i 5, wstępnie kształtowaną soczewkę 11 odlewa się z warstwą nośną 161 segmentem 21 o mocy równej jednej drugiej pożądanej mocy końcowej Ta soczewka jest następnie ponownie odlana, jak to pokazano na fig. 5, z dodatkową warstwą nośną 22 przy pomocy formy 23 odpowiadającej pełnej pożądanej grubości końcowego segmentu 12 tworząc gotową soczewkę mającą wymagany segment optyczny 12.

Po trzecie, wymagany segment 12 może być odlany, utwardzony i następnie ponownie odlany z dodatkową warstwą 22 przy użyciu formy 23 o takim samym kształcie, jak to pokazano na fig. 11. Taka warstwa 22 może być cienką powłoką (na przykład, mającą 0,025 - 0,04 mm) lub może to być grubsza warstwa, jeśli używane są przekładki.

Ponowne odlanie wypełnia w każdym przejściu dystorsje lub wady, które pojawiały się podczas pierwszego odlewania.

Ponieważ warstwa 22 powstała z ponownego odlewania jest bardzo cienką powłoką z tworzywa żywicznego nie jest ona podatna dla przejścia lub innych odchyleń. Uważa się, że

171 114 około 90% soczewek mających dystorsje uległo poprawie po ponownym odlewaniu powierzchni soczewki z warstwą o grubości co najmniej około 0,2 mm. Ponowne odlewanie można także powtarzać wielokrotnie dopóki nie osiągnie się wymaganej jakości powierzchni.

Powstała powierzchnia iest wtedy wolna od tego typu przejścia. Przejście można wyeliminować lub zmniejszyć poprzez ukształtowanie segmentu optycznego 12 z krawędzią cieńszą niż segment z płaską częścią górną.

Na przykład, może być użyty segment okrągły lub segment z zakrzywioną częścią górną.

Zmniejszenie padającego promieniowania UV, w czasie gdy wydłużany zostaje czas utwardzania, może także zmniejszyć efekt przejścia.

Przejście wyeliminuje się lub zmniejsza poprzez zapewnienie formy 13, która dostosowuje się do przejścia przez dostarczenie nadwyżki żywicy, która skurczy się nierównomiernie dla osiągnięcia pożądanego kształtu przejścia. Wreszcie, dystorsje można zmniejszyć przez użycie tworzywa żywicznego mającego niską prędkość skurczową. Sposób ponownego odlewania wykorzystuje się dla poprawienia innych wad w odrzuconych lub uszkodzonych soczewkach. Dla usunięcia tych wad uszkodzoną soczewkę ponownie odlewa się z cienką nie recepturową powłoką wykorzystując formę 13 o takim samym kształcie.

Odlane ponownie soczewki utwardza się w czasie o wiele krótszym niż odlewanie początkowe z uwagi na fakt, iż utwardzaniu podlega cienka warstwa powłoki.

Wstępnie kształtowana soczewka może być także połączona z drugim półwyrobem zapewniającym strefę wielostopniową lub progresywną.

Jak pokazano na fig. 8 drugi półwyrób 26 zapewnia wieluugniskuwą strefę 27. Drugi półwyrób 26 i wstępnie kształtowana soczewka 11 styka się ze sobą i tworzy się wgłębienie 28 odpowiadające cienkiej warstwie nośnej 29 tworzywa żywicznego. Utwardzanie żywicy wiąże drugi półwyrób 26 z wstępnie kształtowaną soczewką 11.

Korzystnie, drugi półwyrób 26. wstępnie kształtowana soczewka 11 i tworzywo żywiczne są wykonane z tego samego materiału, chociaż także używa się różnych materiałów. Dla wspomożenia utrzymania drugiego półwyrobu 26 i wstępnie kształtowanej soczewki 11 we właściwym ustawieniu i dla zapewnienia pożądanej grubości dla warstwy nośnej 29 stosuje się konwencjonalne podkładki optyczne lub formy. Oddzielenie form od powstałej soczewki jest ułatwione poprzez położenie złożonego urządzenia na lodzie lub w jakimś innym źródle zimna (na przykład na freonie).

Wystawienie na działanie zimna powoduje, że powstała soczewka i formy oddziałują na siebie i odpychają od siebie wzajemnie w taki sposób, że elementy te mogą być łatwo oddzielone.

Chociaż bardziej tradycyjne sposoby rozdzielania takie jak kąpiel wodna także są stosowane, to jednak oddzielenie przy pomocy źródła zimna eliminuje potrzebę usuwania wody z powstałej soczewki i formy przed kolejnymi operacjami.

Przy odlewaniu soczewek można je również oznaczać różnorodnymi niewidzialnymi oznaczeniami poprzez użycie form 13, które mają małe niedoskonałości odpowiadające tym oznaczeniom, a które pojawiają się przy utwardzaniu światłem UV.

Gdy forma 13 zawiera wadę, to wada ta powoduje załamanie światła UV tak, że wystawienie żywicy na działanie źródła staje się nierównomiernie.

Nierównomierne utwardzanie powoduje w powstałej soczewce nieszkodliwą dystorsję, tworząc oznaczenie.

W wielu przypadkach te oznaczenia nie są widoczne gołym okiem ale są widzialne przy użyciu pularoskupu.

Na przykład, forma 13 może być wytłoczona z cyframi odpowiadającymi przepisanemu wykonaniu tak, ze powstała soczewka jest oznaczona napisem widocznym pod polaroskopem.

Przykład l.Z niklu galwanoplastycznego wykonuje się formę 13 z wgłębieniem 14. Następnie, przygotowuje się mieszankę żywiczną, która posiada cieplny środek inicjujący i dodaje się środek inicjujący nadfioletu (2-hydroksy-2-metylo-(-fenylopropanon-(, 6,5% objętościowych). Mieszankę żywiczną następnie nakłada się na formę 13. Powierzchnię czołową wstępnie kształtowanej soczewki 11 maskuje się taśmą maskującą 15 i przykrywa się cały jej obszar z wyjątkiem tego miejsca, gdzie ma być przyłączony segment 12. Taśma maskująca 15 zabezpiecza przed położeniem mieszanki żywicznej na powierzchni wstępnie kształtowanej soczewki 11 w niepożądanych miejscach i przepuszcza promieniowanie UV jedynie do miejsca podlegającego utwardzeniu. Formę 13 i zamaskowaną wstępnie kształtowaną soczewkę 11 następnie styka się i tworzy się wgłębienie 14 odpowiadające konfiguracji segmentu 12. Wstępnie kształtowaną soczewkę 11 umieszcza się w górnej części formy 13 wypełnionej mieszanką żywiczną, a w celu wyciśnięcia nadmiaru mieszanki żywicznej wywiera się niewielkie ciśnienie. Ciężar wstępnie kształowanej soczewki 11 i kapilarne działanie mieszanki zywicznej są dostatecznie dla utrzymania zespołu razem, bez użycia konwencjonalnych podkładek optycznych. Mieszankę żywiczną następnie utwardza się światłem UV (300 - 400 nm) przez około 10 do 20 min, następnie formę 13 i soczewkę 11 rozdziela się. Gotową soczewkę poddaje się obróbce krawędzi, wykańcza i oprawia

Przykład 2. Soczewkę wykonuje się jak to opisano w przykładzie 1 z tym wyjątkiem, ze mieszankę zywiczną utwardza się wykorzystując połączenie promieniowania cieplnego i promieniowania UV.

Wstępnie ukształtowany zespół soczewka/forma zawierający monomer tworzywa zywicznego umieszcza się w kąpieli wodnej przy około 84°C (357 K) dopóki tworzywo nie ulegnie zelatynizacji to jest na około 10-15 minut, następnie zespół wystawia się na działanie promieniowania UV jak to opisano w przykładzie 1 przez 10- 20 minut dla zakończenia procesu utwardzania. Gotową soczewkę poddaje się obróbce krawędzi, wykańcza i oprawia.

Przykład 3. Soczewkę wykonuje się i utwardza jak to opisano w przykładzie 1 z tym wyjątkiem, że stosuje się mieszankę żywiczną bez cieplnego środka inicjującego i zawierającą środek inicjujący promieniowanie UV, a wstępnie kształtowanej soczewki 11 nic maskuje się.

Przykład 4. W tym przykładzie wykonuje się soczewkę o wieloogniskowej optycznej powierzchni i z efektem pryzmatycznym. Soczewkę wykonuje się i utwardza, jak to opisano w przykładzie 3, z tym wyjątkiem, ze używa się konwencjonalną podkładkę optyczną dla utrzymania razem wstępnie kształtowanej soczewki 11 i formy 13 i w celu oddzielenia krawędzi wstępnie kształtowanej soczewki 11 i formy 13 dla zapewnienia niezbędnej dodatkowej grubości w powstałej soczewce w celu uzyskania pożądanego efektu pryzmatycznego.

Przykład 5. Soczewkę wykonuje się jak opisano w przykładzie 3. Połączone, formę 13 i wssępnie kształtowaną soczewkę 11 nasfępnie umie-szcza się w konwencjonalnej optycznej podkładce wykonanej z tworzywa lub z gumy, która otacza obrzeże zespołu i utrzymuje zespół razem

Konwencjonalna optyczna podkładka jest tak ukształtowana, ze soczewkę 11 i formę 13 oddziela się cienką przestrzenią, która pozwala na utworzenie cienkiej warstwy nośnej 16 żywicy nad całkowitą powierzchnią wstępnie kształtowanej soczewki 11. Korekcja przy środku optycznym gotowej soczewki jest taka sama jak wstępnie kształtowanej soczewki 11.

Przykład 6. Soczewkę wykonuje się jak opisano w przykładzie 3. Trzy kwadraty przezroczystej taśmy (około 1 - 2 mm s<eirokości) stanowiące przekładki 32 układa się w równych odstępach dokoła zewnętrznej krawędzi czołowej powierzchni wstępnie kształtowanej soczewki 11. Dzięki przekładkom 32 wylewa się cienką nierecepturową warstwę nośną 29 (około 0,2 mm grubości) na powierzchni wstępnie kształtowanej soczewki 11.

Przykład 7. W tym przykładzie odlewa się soczewkę, w której fizycznie przemieszcza się środek optyczny wstępnie kształtowanej soczewki 11, aby właściwie ustawić w linii optyczny segment 12 w gotowej soczewce. Formę 13 określającą optyczny segment 12 wypełnia się częścią mieszanki żywicznej.

Wstępnie kształtowana soczewka 11 ma średnicę znacznie większą niż średnice formy 13 Aby odlać gotową soczewkę, środek optyczny 25 wstępnie kształtowanej soczewki 11 oznacza się a następnie umiejscawia (przemieszczony) we właściwym ustawieniu w linii z częścią formy 13 odpowiadającą optycznemu segmentowi 12. W czasie tego ustawienia wstępnie kształtowana soczewka 11 z powodu swej większej średnicy przykrywa całą formę, i jej część wystaje poza formę 13. Wstępnie kształtowaną soczewkę 11 następnie lekko dociska się do formy 13 i nadmiar żywicy wypycha się z wgłębienia 14. Zespół wstępnie kształtowana soczewka 11/forma 13 utrzymuje się razem w wyniku kapilarnego oddziaływania mieszanki

171 114 żywicznej. Po utwardzeniu, odlaną soczewkę oddziela się od formy 13. Tę część wstępnie kształtowanej soczewki 11, która wystawała poza formę odcina się i pozostawia się użyteczną recepturą powierzchnią soczewki do dalszego wykańczania.

Przykład 8. Soczewkę wykonuie się jak opisano w pr/ykład/ie 3 dla wykonania segmentu 12 dwuogniskowego 28 + 250 z płaską częścią górną. Powstała gotowa soczewka zawiera niewielkie korzystne dystorsje, jak to poprzednio opisano. Tę odkształconą przez dystorsję soczewkę używa się jako wstępnie kształtowana sodz.ewka i ponownie odlewa się używając tej samej formy 13 przy wykorzystaniu tego samego sposobu. Powstała soczewkajest wolna od poprzednio powstałej dystorsji.

Przykład 9. Soczewkę wykonuje się jak opisano w przykładzie 3, z tym wyjątkiem, ze wstępnie kształtowaną soczewkę 11 wykonuje się z wysoko wskaźnikowego tworzywa (HiRi) materiału odmiennego od warstwy nośnej, a tworzywo żywiczne, z którego odlewany jest optyczny segment 12 (Master Cost 1 lub 2, który zawiera CR-39) jest bardzo miękkie i posiada odmienny współczynnik załamania światła. Otrzymuje się produkt o własności optycznej przez związanie odlanej warstwy z powierzchnią wstępnie kształtowanej soczewki 11.

Nałożona warstwa żywicy może przybrać postać ob^utki lub powłoki twardej. Wstępnie kształtowana soczewka 11 jest wykonana z tworzywa sztucznego, które nie posiada żadnej twardości lub odporności na zarysowanie.

W takim układzie stosuje się żywicę, która po utwardzeniu jest bardziej odporna na zarysowania niż materiał wstępnie kształtowanej soczewki 11. Gdy żywica, w tym przypadku żywica odporna na zarysowanie, jest umieszczona w formie 13, wstępnie kształtowaną soczewkę 11 ustawia się przylegle względem formy 13 tak, aby żywica była nałożona na całej powierzchni soczewki.

Forma 13 i soczewka 11 są następnie utwardzane za pomocą światła UV, lub przy pomocy innej techniki promieniowania świetlnego, w celu utwardzenia żywicy i związania tworzywa żywicznego z powierzchnią wstępnie kształtowanej soczewki 11. W ten sposób nie tylko wieloogniskowa powierzchnia jest formowana względem powier/chni wstępnie kształtowanej soczewki 11 dla utwardzenia wieloogniskowej lub progresywnej soczewki addycyjnej ale cała soczewka ma twardszą powierzchnię.

W większości promieniowanie świetlne, o którym jest tu mowa dotyczy promieniowania UV, które jest stosowane z pewnymi technikami utwardzania. Często mogą być użyte inne rodzaje elektromagnetycznych źródeł fali takich jak promieniowanie gamma, promieniowanie X, widzialne i promieniowanie podczerwone.

W tym przykładzie wykonania żywica odpornana /arysowaniejest wybierana z mieszanki, która jest bardziej pokrewna z wstępnie kształtowaną soczewką 11 niż z formą 13. W czasie utwardzania ułatwia to oddzielenie soczewki 11 z segmentem optycznym 12 do mej przytwierdzonym od formy 13. Po oddzieleniu soczewka jest gotowa do użycia wymagając jedynie obróbki krawędzi zanim nastąpi dopasowanie do oprawki.

Chociaż powyższe zostało opisane w związku z twardą powłoką, mogą być także użyte powłoki odporne na zarysowania fotochromatyc/ne, anty-odblaskowe lub inne.

W czasie wytwarzania kompletnej soczewki niezbędne staje się użycie podkładki, która nie tylko dostosowuje montaż formy 13 i zapewnia szczelne otoczenie wolne od tlenu, ale także umożliwia kurczenie się żywicy podczas utwardzania.

Należy zauważyć, ze w czasie utwardzania gotowej soczewki ustalone zostają dwie powierzchnie optyczne lub krzywizny, które zapewniają moc gotowej soczewce, gdy rozpatrywać je w połączeniu ze współczynnikiem załamania i grubością.

Za pomocą opisanych sposobów wytwarzania otrzymuje się gotowe lub prawie gotowe soczewki poprzez wykorzystanie wstępnie kształtowanej soczewki 11 mającej dwie powierzchnie i optyczne krzywizny.

Przyłączenie następnej nowej powierzchni i krzywizny do tego półwyrobu jest sk<^omplikowane, gdyż wiązanie musi być niesłychanie silne na powierzchni rozdziału, a utwardzenie musi być równomierne i zupełne, a dalszym utrudnieniem jest koniec/ność utwardzenia warstw o nierównej grubości, gdyż następuje nierównomierny skurcz z uwagi na dodane warstwy o różzej grubości. Przykładami zierówzes grubości dodanej do półwyrobu celem wytworzenia gotowey soczewki są powierzchnie wląloognitkową, lub powierzchnie progresywne. Ten nierówzomierzy skurcz tworzy niąrągularzośei powierzchni, które ujawniają niepożądany astygmaiyzm, zwykle ale nie zawsze, występujący w obszarach gwałtownej zmiany grubości, za przykład bezpośrednio poniżej i przylegle względem segmentu wieloogziskowej płaskiej części górzej. Dodatkowo w wielu przypadkach tez nierównomierny skurcz przyczynia się także do zamglenia powleroehm, do powstawania rys za powląroehzl, do zamglenia podpowierzchmowego oraz do podpowiąrzehmowego pękania. Uzzazo, że jeśli najpierw ulegnie utwardzeniu zewnętrzna powierzchnia położoza najbliżej pewiąrzehzi rozdziału formy 13, to wytworzy się twarda powłoka powierzchni. Ta częściowo utwardzona optyczna twarda powłoka przyjmuje postać strukturalnego pokrycia, które wobec głębszego utwardzania utrzymuje i przeciwstawia się zmianom krzywizny powierzchni rozdziału żywica-forma 13, powodowanym przez nierówzomierzy skurcz. Tez skurcz występuje w szerokim zakresie w matrycy pomiędzy powierzchnią rozdziału żywica-forma 13, a powierzchnią rozdziału żywica-półwyrób 11.

Przez ustalenie tej zewnętrznej optycznej skorupy lub twardej powłoki, utwardzające warstwy o nierównej grubości przy dodaniu do półwyrobu 11 mogą być wytworzone z minimalnym astygmatyzmem lub zieregularnością powierzchni. Tę powłokę twardą lub skorupę kształtuje się za przykład, proeo sterowanie źródłem światła lub źródłami światła, które wytwarzają różne długości fal lub natężenia światła U V, prcec użycie absorberów środków lnlesuJącyeh oraz przez ich połączenia.

Jednym przykładem wielopoziomowego utwardzaniajest wykorzystanie poziomu natężenia dla utwardzania zewnętrznej powierzchni żywicy w formie 13. Wtedy przy utwardzaniu, natężenie promieniowania UV zmniejsza się tak, że przenikanie do objętości żywicy poniżej zewnętrznej powierzchni jest znacznie omnieJtcone dla zminimalizowania lub wyeliminowania utwaidzania tej części żywicy.

Zatem zewnętrzna powierzchnia żywicy jest utwardzana w szerokim zakresie niezaleznie od części żywicy znajdującej się poniżej powierzchni zewnętrznej.

Po utwardzeniu powierzchni zewnętrzneS zwiększa się natężenie promieniowania UV w celu przeniknięcia zewnętrznej powierzchni i w celu zakończenia procesu utwardzania żywicy pomiędzy powierzchnią zewnętrzną i wstępnie kształtowaną soczewką 11.

Tez sam skutek można uzyskać przez zmianę długości fali promieniowania UV.

Inzymi słowy, długość fali dobiera się tak, że jedynie obszar powierzchniowy żywicy jest utwardzany początkowo, a zmiana tej długości fali w czasie procesu utwardzania pozwala na utwardzenie kolejno pozostałej części żywicy położonej poniżej tej powierzchni.

Podobny efekt uzyskuje się przez zastosowanie żywicy, która dzięki swoim własnościom hamuje pewną ilość światła UV. Dlatego twardą powłokę lub skorupę utwardza się, a następnie utwardza głębsze warstwy.

Tę cechę utwardzanej powierzchni wzmacnia się lub reguluje poprzez dodanie do żywicy dodatków hamujących promieniowanie W tez sposób, czy odbiera się odmienne natężenie czy tez różne długości fali, absorbery ułatwiają utwardzanie powierzchni utrudniając równocześnie utwardzanie głębszych warstw.

Dodatkowe utwardzanie żywicy położonej poniżej powierzchni nie zastąpi, dopóki natężenie, długość fali lub czas działania światła UV nie zmieni się tak, aby mogło przejść przez tę powierzchnię i aby przezwyciężyć skutek działania absorberów.

Ten sam efekt uzyskuje się również poprzez wykorzystanie wysokiego poziomu fotoreaktywzego środka iziejująeągo, który docelowo zwalnia reakcję. Tez wysoki poziom środka izicjująeego powoduje wysoki poziom wzbudzenia powierzchni z uwagi na nagromadzenie środka inicjującego przy powierzchni. Powoduje to najpierw utwardzenie powląrcehzi, a dopiero później głębszych obszarów wraz z upływem czasu i ciągłego napromieniowania światłem.

Stosuje się również dwa odmienne fotoreaktywne środki inlejusąee, jeden, który wymaga utwardzenia powiąroehzi i drugi, który wzmacnia głębsze utwardzazie, jak również źródło światła, o natężeniu wystarczającym najpierw do powolnego i mątodyeczągo utwardzania powierzchni powłoki twardej lub skorupy·', a następnie, z upływem czasu, do utwardzania warstw położonych coraz głębiej.

W takim układzie nie ulega zmianie długość fali oraz natężenie. Jednakże, ważne jest

KO m^UWC wywi^cnic ikn^cnw, aiuma awiaua i iv^vji piunliviuuwumu. v , u-l/j uz doprowadzić do zbyt głębokiego utwardzenia.

W tym samym celu wykorzystuje się także zarówno cieplny środek inicjujący jak i fotoreaktywny środek inicjujący. Pobudza się najpierw jeden środek lub drugi, dla ustalenia optycznej powłoki twardej lub skorupy, a następnie wzbudza się inny dla uzyskania głębszego utwardzenia. Łączy się też w dowolny sposób poprzednio wymienione środki dopóki nie ustali się najpierw optyczna powłoka twarda lub skorupa, zanim nastąpi utwardzenie warstw położonych głębiej. Nową powierzchnię, zaraz po utwardzeniu i dołączeniu do soczewki wyżarza się w piecu lub przez zanurzenie w gorącej ciekłej kąpieli. Zwłaszcza w soczewkach wieloogniskowych, jeśli dodatkowa przestrzeń jest zapewniona w obszarze części wieloogniskowej wgłębienia 14 formy 13 to mogą być wykorzystane mniejsze powstałe soczewki.

Dwie przekładki (taśma, małe kawałki materiału, takie same jak te, z którego wykonana jest soczewka, itp.) mające w przybliżeniu grubość taką jak taśma przezroczysta umieszcza się nakażdej stronieczęści wieloogmskowej wgłębienia 14.Topowiększaniecoszczełinępomiędzy wstępnie kształtowaną soczewką 11 i formą 13 w pobliżu części wieloogmskowej wgłębienia 14 w forrme 13. W efekcie, podczas procesu Litt^mur.k^^;un;a występuje dostateczna objętość soczewki, w pobliżu wieloogniskowej części, dla uniknięcia naprężeń, które w przeciwnym przypadku mogą wystąpić na obrzeżu powierzchni rozdziału pomiędzy soczewką i formą 13. Tę specyficzną technikę stosuje się w celu zapewnienia odpowiedniej warstwy żywicy w przypadku silnych soczewek przepisanych na recepcie, o mocy powyżej ±3,75 dioptri.

Tak jak jest to znane w tej dziedzinie, część wieloogmskową soczewki z jej częścią dla dali łączy kanał w celu ukształtowania soczewki progresywnej. Powiększającą się szczelinę stosuje się z progresywną częścią soczewki tak, jak z segmentem wieloogniskowym 12. Tę szczelinę tworzy się także przez ukształtowanie na samym spodzie części wieloogniskowej formy 13. Taka krawędź jest formowana przez wybranie wzdłuż krawędzi formy 13 dla umieszczenia tam dodatkowej żywicy. Jak przedstawiona na fig. 4 ukazującej przekrój poprzeczny układu soczewka-forma, objętość poniżej wieloogniskowej części jest powiększona dla przyjęcia dodatkowej żywicy. W ten sposób, gdy żywica jest rozprowadzona po tym jak soczewka 11 jest umieszczona w formie 13 część żywicy pozostaje w wybraniu. Dzięki temu dostarcza się dodatkową żywicę na obrzeżu i zapewnia się istnienie dostatecznej ilości żywicy dla uniknięcia odwrotnego skutku w czasie procesu utwardzania, który w przeciwnym razie utworzyłby część obrzeża soczewki nie do przyjęcia, wymagając dodatkowej obróbki krawędzi i zmniejszając nadającą się do użytku soczewkę.

W innym przykładzie wykonania, wstępnie kształtowana soczewka 11 jest szersza niż forma 13 umożliwiając dostosowanie się do określonych wymogów recepturowych. W tych przypadkach, gdzie ostateczny kształt ’ soczewki jest owalny, wstępnie kształtowana soczewka 11 powinna mieć średnicę równą lub większą od najszerszej średnicy gotowej soczewki. W tym celu forma 13 posiada kształt owalu o większej średnicy 74 mm i mniejszej średnicy wynoszącej 70 mm. Wstępnie kształtowana soczewka 11 ma wtedy średnicę co najmniej 74 mm. Wstępnie kształtowana soczewka 11 jest obracana na osi astygmatycznej 31 oznaczonej dla decentracji i rozstawu źrenic (PD). Soczewkę 11 następnie poddaje się obróbce krawędziowej i kształtuje się owal współosiowy z formą 13. W ten sposób zewnętrzny obwód soczewki 11 zostaje dostosowany do obwodu formy 13.

Dalsze etapy kształtowania są takie same jak to opisano powyżej. Po ukończeniu procesu formowania, gotowa soczewka jest oddzielona i poddana obróbce krawędziowej celem umieszczenia jej w oprawce.

Innym zabiegiem przy utwardzaniu lanej żywicy na powierzchni półfabrykatu jest zastosowanie ciepła w połączeniu ze światłem UV, co wzmaga wiązanie pomiędzy cienką warstewką 16 i wstępnie kształtowaną soczewką 11.

Często podczas utwardzania wstępnie kształtowaną soczewkę 11 z formą 13 obraca się ułatwiając utwardzanie na wskroś soczewki. Niemniej jednak, nawet taki zabieg może wytworzyć nierównomierne utwardzenie, gdyż środek soczewki pozostaje względnie nieruchomy dając w wyniku większą twardość w środku soczewki, niż gdzie indziej, dlatego lepsze jest wahanie dzięki któremu środek soczewki porusza się również, umożliwiając uzyskanie równomiernego utwardzenia. Takie wahanie stosuje się również wspólnie z obrotem.

Dla pewnych zaleceń recepturowych wstępnie kształtowana soczewka 11 powinna mieć krzywiznę na swojej zewnętrznej powierzchni formowania różną od krzywizny soczewki przy jej korekcji dla dali, ponieważ wieloogmskowa strefa wymaga tyle żywicy z tworzywa, ze korzyści cienkiej warstwy i uniknięcie dystorsji mogą być pomniejszone lub utracone. Zatem potrzebne jest asymetryczne ustawienie w linii.

Tak więc kształt soczewki 11 powinien umożliwić ustawieniejej we wgłębieniu 14 formy 13 nńerównolegle. Dla osiągnięcia tego kształt różny od kształtu powierzchni formującej jest: przyjęły dla zmniejszenia objętości wymaganej przez strefę wieloogniskową.

To oczywiście da w rezultacie powierzchnię formy na wskroś różną od części podstawowej soczewki.

Jak pokazano na fig. 12, forma 100 soczewki 104 mająca powierzchnię kształtującą 102 ma wstępnie dobraną krzywiznę, która staje się ostateczną po połączeniu z krzywizną soczewki 104, rezultatem czego będzie część korekcji dla dali. Wieloogniskowa część 106 umożliwia wyposażenie wstępnie kształtowanej soczewki 104 w wymiar wieloogniskowy. Zewnętrzna powierzchnia 108 podstawowej wstępnie kształtowanej soczewki 104 ma krzywiznę odmienną od formującej powierzchni 102 również w tych obszarach, gdzie nie pojawia się część ogniskowa.

Podłoże wstępnie kształtowanej soczewki 104 odpowiada części korekcji dla dali powierzchni formowania, gdy proces kształtowania jest zakończony, a po zakończeniu formowania gotową soczewkę obrabia się krawędziowo, dopasowuje się i montuje w oprawce. Po umieszczeniu żywicy w formie 100 wstępnie ksztahowaną soczewkę 104 wkłada się na wierzch formy 100 i wyciska się, poprzez kapilarne oddziaływanie, żywicę poprzez całkowite wgłębienie ukształtowane pomiędzy soczewką 104 i formą 100. Połączenie soczewki 104, żywicy i formy 100 następnie utwardza się. Po całkowitym utwardzeniu wstępnie kształtowaną soczewkę 104, wraz z żywicą tworzące razem ukształtowaną soczewkę mającą strefę dla dali oraz strefę wieloogniskową o żądanych własnościach oftalmicznych oddziela się od formy 100, a następnie wykańcza się, obrabia krawędzie i umieszcza się soczewkę w oprawce.

Jak pokazano na fig. 12 wstępnie kształtowaną soczewkę 104 umieszcza się w pobliżu środka formy 100 z krawędziami soczewki 104, bardziej oddalonymi od formy 100 niż środek soczewki 104. Można tez ustawić w linii jedną krawędź soczewki 104 z krawędzią formy 100 do niej przyległą. W ten sposób przestrzeń lub odległość pomiędzy soczewką 104 i formą 100 wzrasta, gdy odsuwa się ją od położenia osiowania w kierunku przeciwległej krawędzi, co ułatwia utrzymanie prawidłowego wzajemnego położenia pomiędzy soczewką 104 i formą 100 w toku procesu wytwarzania. Przy wytwarzaniu soczewki w produkcji masowej można także posłużyć się odlewaniem powierzchni o cienkich warstwach. Na przykład, gdy materiał wyjściowy soczewki formuje się za pomocą wtrysku, zwykle część przednia soczewki ma powierzchnię o znanej mocy lub krzywiźnie.

Forma posiada pożądaną krzywiznę dla czołowej powierzchni soczewki. W korzystnym przykładzie wykonania krzywizna pozwala na uzyskanie wieloogniskowej progresywnej lub asferycznej powierzchni czołowej. Żywicę umieszcza się w formie, a materiał wyjściowy soczewki poddawany kształtowaniu za pomocą wtrysku wciska się na i do środka formy na żywicę tak, ze żywicę rozprowadza się na całe wgłębienie pomiędzy powierzchnią formy i powierzchnią soczewki. Układ następnie utwardza się aż do dostatecznego stwardnienia żywicy. Otrzymaną soczewkę następnie wyjmuje się z formy, a soczewka ma zewnętrzną powierzchnię o krzywiźme odpowiadającej krzywiźnie formy.

Następnie soczewkę wykańcza się przez standardową obróbkę powierzchniową, taką jak szlifowanie i polerowanie tylnej powierzchni, aż do momentu otrzymania pożądanej krzywizny, po czym poddaje się ją obróbce krawędziowej, a następnie osadza, w wybranej przez użytkownika, ramce.

Żywice o wysokim stopniu załamania światła dodane do czołowej powierzchni zmniejszają wieluogίiiskowe krzywe powierzchnie występu i całkowitą grubość gotowej soczewki. Gdy używa się żywicy o wyższym stopniu załamania światła niż te dla tylnej ściany soczewki pojedynczego widzenia, wieloogniskowa grubość półki w przypadku szeregowo ustawionej powierzchni wielougniskowej i progresywnej jest cieńsza i ułatwia utwardzanie soczewki.

Sposób wykonania takiej soczewki jest taki sam, jak omówiony powyżej. Podczas utwardzania nierównych grubości żywicy posiadającej elektromagnetyczne środki sieciujące, a nie termiczne środki inicjujące ze źródłem fali elektromagnetycznej, ciepło także odgrywa bardzo ważną rolę przy wyrównaniu poziomów utwardzania wobec nierównych grubości, pozwalając na głębsze bardziej równomierne utwardzanie nawet przy tym samym poziomie energii elektromagnetycznej pobudzającej różne grubości żywicy. Różnicowe utwardzenie może być znacznie zmniejszone przez zastosowanie wielougniskuwej wypukłej formy 13 zawierającej żywicę i wstępnie kształtowanej soczewki 11, włożonej w chwili wystawienia na działanie średniego ciśnienia źródła światła nadfioletowego bez użycia ciepła oraz mającej wykończoną powierzchnię do wartości ±77 wg testu twardości Barcol'a w przekroju i przy zastosowaniu warstwy o grubości ±0,06 mm. ,

W obszarze wieloogniskowym, tam gdzie dodano warstwę o grubości ±3,06 mm pomiar w tej skali wynosi nawet tylko ±60 Barcora, gdy jest wystaw-iony · na działanie samego światła. Jednakże przy wykorzystaniu ciepła, o temperaturze około ±76°C i elektromagnetycznego procesu utwardzania pomiary wg testu twardości Barcol'a wynoszą dla dali około ±85 w skali BarcoPa (dodany cienki przekrój) i około ±84 wg Barcofa w obszarze wieloogniskowym (dodany gruby przekrój).

Jak wynika z powyższego zastosowanie ciepła, promieniowania, przewodzenia promieniowania mikrofalowego, podczerwonego, światła widzialnego, prądu termicznego przyspiesza proces twardnienia i umożliwia uzyskanie bardziej równomiernego utwardzania i uzyskanie bardziej równomiernej twardości na powierzchni o nierównej grubości. Ponadto, przy utwardzaniu całkowitej grubości soczewki ciepło ułatwia bardziej równomierne utwardzenie w obszarach soczewki, gdzie grubość nie jest stała, nawet gdy chociażby nie został użyty cieplny środek inicjujący.

171 114

Fiq 2c

FIG. 9

FIG. 11

171 114

FIG.12

171 114

FIG. 2

FIG. 3

FIG. 4

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz. Cena 4,00 zt

Claims (11)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania soczewki, cienkopowlekanej, mającej asferyczną wieloogniskową lub progresywną strefę, w którym stosuje się formę zawierającą powierzchnię formującą i wstępnie kształtowaną soczewkę z tworzywa sztucznego, posiadającą wiążącą powierzchnię, znamienny tym, ze umieszcza się mieszankę żywiczną o optycznych właściwościach zawierającą środek inicjujący we wgłębieniu (14) formy (13) mającej pierwszą komplementarną powierzchnię (13b) o krzywiźnie odmiennej od krzywizny powierzchni formowania (11a) na wstępnie kształtowanej soczewce (11) i drugą powierzchnię (13c) tworzącą mniejszą część (13d) formy (13) i odpowiadającą dodawanej strefie wieloogniskowej (12a), przy czym wgłębienie (14) ma część pierwszą (14a) i drugą (14b) formy (13), następnie wstępnie kształtowaną soczewkę (11) z tworzywa sztucznego o optycznych właściwościach mającą powierzchnię formowania (11a) z wstępnie określoną krzywizną oraz wewnętrzną powierzchnię (11b) o wstępnie określonej krzywiźnie różnej od krzywizny powierzchni formowania (11a) układa się w formę (13) w ten sposób, że wstępnie kształtowana soczewka (11) i powierzchnia formowania (13a) formy (13) tworzą wgłębienie (14) i zamykają mieszankę żywiczną, formuje się cienki odstęp (16a) o zmieniającej się grubości pomiędzy pierwszą częścią (14a) wgłębienia (14) i wstępnie kszt^rłt^owaną soczewką (11) z tworzywa sztucznego i formuje się strefę wieloogniskową (12a) pomiędzy drugą częścią (14b) wgłębienia (14) i wstępnie kształtowaną soczewką (11), następnie utwardza się mieszanką żywiczną i podczas utwardzania utrzymuje się ciśnienie wywierane na mieszankę żywiczną.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się materiał mieszanki żywicznej podobny do materiału wstępnie kształtowanej soczewki (11).
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się żywicę zawierającą tworzywo odporne na zarysowania, fotochromatyczne, przeciwodblaskowe lub zadymiające.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje się żywicę zawierającą tworzywo odporne na zarysowania.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się wstępnie kształtowaną soczewkę (11) zawierającą twarde tworzywo powłoki i stosuje się żywicę zawierającą tworzywo odporne na zarysowania.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas utwardzania wstępnie kształtowaną soczewkę (11), żywicę i formę (13) poddaje się działaniu fal elektromagnetycznych.
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się mieszankę żywiczną o współczynniku załamania światła odmiennym od współczynnika załamania światła wstępnie kształtowanej soczewki (11) z tworzywa sztucznego.
8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się wstępnie kształtowaną soczewkę (11) mającą wstępnie określoną krzywiznę oraz wewnętrzną powierzchnię (11b) o krzywiźnie różnej od krzywizny powierzchni formowania (11a) z wstępnie określoną korekcją soczewki.
9. 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas utwardzania mieszankę żywiczną grzeje się.
10. 10 Sposób wytwarzania roczewki cienkopowlekanej mającej asferyczne wieloogniskową lub progresywną strefę, w którym stosuje się formę zawierającą powląrzehzię formującą i wstępnie ukształtowaną soczewkę z tworzywa sztucznego, posiadającą wiążącą powiąrzehzię, czcmiezzy tym, ze umieszcza się mieszankę żywiczną o optycznych właściwościach oawląrającą środek inicjujący różny od tąrmiezzego środka lziejuSfeego we wgłębieniu (14) formy (13) mającej pierwszą komplementarną powiąrzehzię (13b) o krzywiź^ odmiennej od krzywizny powierzchm formowania (11a) za wstępnie kształtowanej soczewce (11), następnie wstępnie kształtowaną soczewkę (11) z tworzywa sztuczzego o optycznych właściwościach mającą wstępnie określoną krzywiznę oraz powierzchnię formowania (11a) ze wstępnie określoną krzywizną i wewnętrzną powierzchnię (11b) o wstępnie określonej krzywiźnie różnej od krzywizny powierzchni formowania (11a) układa się z formą (13) w taki sposób, ze wstępnie kształtowana soczewka (11) i powierzchnia formowania (13a) formy (13) tworzą wgłębienie (14) i zamykają mieszankę żywiczną, następnie grzeje się i utwardza się mieszankę żywiczną i podczas grzania i utwardzania utrzymuje się ciśnienie wywierane na mieszankę żywiczną.
11. 11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, zy podczas utwardzania mieszankę żywiczną grzeje się do temperatury około 344 K.